KR100858595B1 - 히트 실링 포장재료용 유도 실링 장치 - Google Patents

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판가레찌기안니
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테트라 라발 홀딩스 앤드 피낭스 소시에떼아노님
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Abstract

제1 방향(A)으로 피드되며 유동성 식품의 실링된 포장용기를 제조하기 위해 포장재료를 히트 실링하는 유도 실링 장치(15)가 설명되어 있다. 실링 장치(15)는 한 쌍의 제1 능동 표면(26), 및 제1 방향(A)으로 상기 제1 능동 표면(26) 사이에 삽입된 한 쌍의 제2 능동 표면(25)을 이용하여 포장재료와 상호작동하는 유도 수단(20, 21)을 구비한다. 제2 능동 표면(25)은 적어도 제1 방향(A)에 수직인 제2 방향(B)에서 제1 및 제2 능동 표면(26, 25)의 길이의 대부분을 따라 상기 제1 능동 표면(26)의 폭(L2) 보다 더 큰 폭(L1)을 갖는다.
유동성 식품, 포장재료, 포장 유닛, 히트 실링, 절단기.

Description

히트 실링 포장재료용 유도 실링 장치{INDUCTION SEALING DEVICE FOR HEAT SEALING PACKAGING MATERIAL}
본 발명은 유동성(pourable) 식품의 실링된 포장용기(sealed package)를 제조하기 위해 포장재료를 히트 실링(heat sealing)하는 유도 실링 장치(induction sealing device)에 관한 것이다.
본 발명은 또한 유동성 식품의 실링된 포장용기를 연속적으로 제조하며 상기와 같은 실링 장치를 특징으로 하는 포장 유닛에 관한 것이다.
과일 주스, UHT 우유, 와인, 토마토 소스 등과 같이 다수의 유동성 식품은 살균된 포장재료로 제조된 포장용기 내에 판매된다.
이러한 포장용기의 보편적인 예로는, Tetra Brik Aseptic(등록 상표)로 공지되어 있는 액체 또는 유동성 식품을 위한 평행6면체(parallelepiped)형 포장용기가 있는데, 이것은 폴리에틸렌과 같은 히트-실 플라스틱 재료의 층으로 양면이 커버(cover)된 종이와 같은 섬유성 재료의 층을 포함하는 다층 구조를 가진 적층화된 스트립 포장재료를 접어 실링함으로써 형성된다.
UHT 우유와 같이 장기보관용 제품의 살균 포장용기의 경우, 포장재료는, 예컨대 알루미늄 시트(sheet)와 같은 장벽재료(barrier material)의 층을 갖는데, 이 것은 히트-실 플라스틱 재료 층에 겹쳐놓인 다음, 식품에 접촉하는 포장재료의 내부면을 결과적으로 형성하는 히트-실 플라스틱 재료의 다른 층으로 커버된다.
공지되어 있는 바와 같이, 상기 포장용기는 완전 자동 포장 유닛에서 제조되는데, 상기 포장 유닛상에서, 연속 튜브가 웹-페드(web-fed) 포장재료로 형성되고; 포장재료의 웹이 예컨대, 포장재료의 표면으로부터 예컨대 가열함으로써 증발되는 것과 같이 살균 후 제거되는 과산화수소수(hydrogen peroxide solution)와 같은 화학 살균제를 도포함으로써 포장 유닛 자체에서 살균되며; 및 상기와 같이 살균된 포장재료의 웹이 밀폐된 무균 환경에 유지되어, 수직 튜브를 형성하도록 종방향으로 접혀 실링된다.
튜브는 제1 수직 방향으로 연속적으로 피드(feed)되고, 살균된 또는 살균처리된 식품으로 충전되며, 두 쌍의 조(jaw)에 의해 동일한 간격의 단면에서 그립핑(grip)된다. 더 구체적으로 설명하면, 상기 조의 쌍은 주기적으로 연속해서 튜브에 작동하여, 튜브의 포장재료를 히트 실링하고 각각의 횡방향 실링 밴드, 즉 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연장하는 실링 밴드에 의해 서로 연결된 필로우 팩(pillow pack)의 연속 스트립을 형성한다.
필로우 팩은 관련(relative) 횡방향 실링 밴드를 절단함으로써 분리된 다음, 최종 접는 장소(final folding station)로 전달되는데, 여기서 상기 팩은 완성된 평행6면체 형상으로 기계적으로 접히게 된다.
각 쌍의 조 사이에 그립핑된 튜브의 부분은, 상기 조 중 하나에 수반되며 조 사이에 단단히 그립핑된 두 개 층의 히트-실 플라스틱 재료를 국부적으로 용해하는 가열 수단에 의해 히트 실링된다.
더 구체적으로 설명하면, 장벽 재료의 층이 알루미늄과 같은 전기적 전도 재료의 시트에 의해 형성되면, 통상적으로 포장재료는 소위 유도 히트-실 처리를 사용하여 실링되는데, 이 경우 튜브가 조에 의해 그립핑되면, 와전류가 알루미늄 시트에 유도되어 알루미늄 시트를 국부적으로 가열하여, 히트-실 플라스틱 재료를 국부적으로 용해한다.
더 구체적으로 설명하면, 유도 히트 실링에 있어서, 가열 수단은 실질적으로 실링 조로 공지된 두 개의 조 중 하나에 의해 수반되는 인덕터를 포함하고, 고주파 전류 발생기에 의해 공급되며, 전기적 전도 재료로 제조되고 제2 방향에 평행하게 연장하며 튜브 재료와 반응하여 내부에 와전류를 유도하고 재료를 필요한 실링 온도로 가열하는 하나 이상의 유도 바에 의해 실제로 형성된다. 대응 조(counterjaw)로 공지된 다른 조는 탄성 재료의 압력 패드를 가지며, 이것은 유도 바와 협력하여 각각의 횡방향 실링 밴드를 따라 튜브를 히트 실링한다.
실링 동작의 마지막으로, 두 조 중 하나, 통상적으로는 대응 조에 의해 수반되며 포장재료의 튜브와 상호작동하는 절단 부재가, 횡방향 실링 밴드의 중앙선을 따라 튜브를 절단하여, 포장재료의 튜브의 하단부(bottom end)에서 필로우 팩을 절단해내도록 작동한다. 따라서, 하단부가 횡방향으로 실링되며, 조는 하부 부동중심 위치에 이를 때 튜브의 상부를 방해하는 것을 피하기 위해 개방된다. 이와 동시에, 동일한 방법으로 동작하는 다른 쌍의 조가 상부 부동중심 위치에서 아래쪽으로 이동하여, 상기 기술된 바와 같은 그립핑/형성, 실링 및 절단 동작을 반복한다.
히트-실 동작 동안의 포장재료를 분석함으로써, 각 쌍의 조 사이에 그립핑된 포장재료 튜브의 단면에 유도되는 와전류가 무한 경로를 따라 이동하는 것으로 밝혀졌는데, 이는 인덕터-튜브 상호작동부의 두 개의 종방향 측면에, 즉 제2 방향에 평행한 측면을 따라 직선이며, 대략 단면의 가장자리에 근접하여 반원형이다. 즉, 전류가 인덕터-튜브 상호작동부의 두 개의 종방향 측면을 따라 반대 방향으로 직선 이동하고, 조 사이에 그립핑된 단면의 가장자리에 근접하여 단면의 중심쪽으로 편향하여("벤딩-오프 효과(bending-off effect)"), 횡방향 실링 밴드가 중심부, 즉 포장재료의 튜브를 제조하기 위해 처음에 형성된 종방향 실을 가로지르는 부분에서보다 단부에서 더 좁아진다. 더욱이, 포장재료의 두 접촉 시트의 실링되지 않은 부분 사이에 갇힐 수도 있는 작은 고체 입자(예컨대 토마토 제품 내의 씨(seed))를 포함하는 유동성 식품을 포장할 때, 가능한 횡방향 실링 밴드는 실링된 부분을 통해 지날(channeling) 가능성을 줄이는 것이 바람직하다.
상기 결점을 제거하기 위해, 본 출원인에 의해 출원된 특허출원 EP 0992431에는, 포장재료의 튜브의 각 단면이 실링되기 전에 절단되는 것이 제안되어 있다.
상기 유럽 특허에 기재된 바와 같이, 절단 동작과 실링 동작을 반대로하면, 포장재료 튜브의 단면에 유도되는 와전류의 경로에 변화가 발생된다. 즉, 포장재료 튜브내의 절단 부재에 의해 생긴 분할선이 알루미늄 시트의 전기적 연속성을 방해하여, 포장재료의 유도 바에 의해 유도된 와전류가 분할선의 양측면으로 한정된다. 환언하면, 분할선의 한 측면에서 유도 바에 의해 포장재료에 유도된 와전류는 분할선의 대향 측면에서 유도 바 쪽으로 향하려 하지만, 포장재료의 방해로 인해, 분할 선의 동일한 측면에서 밀폐 경로를 완료해야 한다.
따라서, 분할선의 양측면상의 실링 영역은, 조 사이에 그립핑된 튜브의 단면의 가장자리에 근접한 와전류의 벤딩-오프 효과를 급격히 감소시킴으로써 어느 정도 일정하게 된다.
도 6의 참조번호(50)는 전체적으로, 포장재료 튜브의 단면이 유도 실링되기 전에 절단되도록 되어 있는 포장 유닛에서 특히 사용될 수 있는 공지된 실링 조의 일례를 나타낸다.
조(50)는 포장재료 튜브의 이동 방향에 수직인 대칭 평면(M)을 가지며, 조(50)상의 각 페이스 시트(face seat) 내부에 수용되어 각각의 능동 표면(active surface) 쌍(53, 54)을 통해 포장재료와 상호작동하는 두 개의 유도 요소(51, 52)를 포함한다.
더 구체적으로 설명하면, 유도 요소(51)는 U-형상이고, 실질적으로 환상(環狀)의 단면을 가지며, 외부적으로 평면(M)의 양 측면에 대칭으로 놓이는 두 개의 능동 표면(53)을 형성한다. 유도 요소(52)는 U-형상의 단면을 갖는 직선 바에 의해 형성되고, 조(50)의 중앙을 따라 수용되며, 평면(M)의 양 측면에서 능동 표면(53) 사이에 놓이는 두 개의 능동 표면(54)을 형성한다.
능동 표면(53, 54)은 모두 포장재료 방향으로 돌출하는 연속적인 또는 분할된 종방향 돌출부를 갖는다.
실링 조(50)를 사용하면, 포장재료에 유도되는 와전류는 절단 부재에 의해 생긴 분할선의 양측면상의 무한한, 실질적으로 대칭인 경로를 따라 이동하는 것으 로 밝혀졌다. 더 구체적으로 설명하면, 분할선의 각 측면상에서, 와전류는 각 능동 표면을 따라 직선으로 이동하며, 포장재료의 가장자리에 최소로 근접하게 편향하는데; 이러한 편향은 단지 실링부의 작은 부분에만 영향을 미치므로 무시될 수 있다.
절단 동작과 실링 동작을 반대로 하지 않고 얻을 수 있는 것보다 더 넓은 황방향 실링 밴드를 제공하는 반편, 상기 기재된 실링 조(50)는 그것의 많은 이점이 충분히 사용되지 못하게 하는 다수의 작은 결점을 갖는다.
특히, 도 7은, 평면(M)으로부터의 또는 이와 동일하게 단면의 분할선으로부터의 거리에 대한 함수로서, 조(50)와 상호작동하는 포장재료 튜브의 단면의 알루미늄 층에서의 온도(점선) 및 유도 전력(실선)에 대한 그래프를 도시하는 것이다.
도 7의 그래프는, 조(50)와 상호작동하는 포장재료 튜브의 단면이 이상적으로 평면(M)에 의해 분할되는 두 개의 절반 중 단 하나에 대한 것인데, 단면의 나머지 절반에서의 유도 전력과 온도 곡선이 평면(M)에 대해 도시된 것과 완벽히 대칭이라는 것을 알아야 한다.
실링 조(50)의, 및 특히 유도 요소(51, 52)의 능동 표면(53, 54)의 구조라 가정된 도 7의 그래프를 보면, 알루미늄 층에 유도된 전력은 평면(M)에서 피크(P1*)에 도달하고 각각의 능동 표면(53)에서 피크(P2*)에 도달하며, 각 능동 표면(54)과 인접 능동 표면(53) 사이에서 최소 값을 갖는다고 가정한다. 더 구체적으로 설명하면, 피크(P2*)는 피크(P1*)보다 훨씬 더 낮다.
포장재료의 알루미늄 층을 지나는 온도 분포는 유도 요소(51, 52)의 능동 표면(53, 54)의 면적 비에 의해 발생된 유도 전류 분포의 직접적인 결과이다.
더 구체적으로 설명하면, 평면(M)으로부터의 또는 이와 동일하게 절단 부재에 의해 단면에 생긴 분할선으로부터의 포장재료의 이동 방향으로 이동하면, 조(50)와 상호작동하는 포장재료 튜브의 단면의 알루미늄 층 온도는 급격하게(약 40%) 떨어진다.
상기 온도 분포는 황방향 실링 밴드의 중간 종방향 부분에서 히트-실 플라스틱 재료의 층을 과열시키는 결과를 가져와, 조 사이에 그립핑된 용해된 재료가 실링 밴드의 외부로 흐르려는 경향이 있으므로, 실의 품질을 손상시킨다.
포장재료의 가열을 감소시키는 결과를 가져오는, 와전류 편향 영역에 유도된 낮은 전력을 보충하기 위해서는, 도 6과 도 7을 조합하여 추론할 수 있는 바와 같이, 실링 조(50)가, 페라이트를 함유한 혼합물과 같이 자속집중(magnetic-flux-concentrating) 재료로 제조된 삽입물을 전류 편향 영역에 구비해야 하며; 상기와 유사한 삽입물이 포장재료 튜브상의 종방향 실과 횡방향 실링 밴드 사이의 교차부에서 조(50)에 구비되어야 한다. 실제로, 세 개의 중첩된 재료 부분이 존재하는 것으로 인해 실링용 포장재료가 더 두껍게 되는 상기 교차부에서는, 포장재료의 더 적게 가열되는 부분에서 삽입물을 이용하지 않고 얻을 수 있는 실링 품질이 만족스러운 것과 거리가 멀다.
본 발명의 목적은 상기 언급된 결점을 제거하도록 설계된 유도 실링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 청구범위 제 1항에 나타나있는 바와 같이, 유동성 식품에 대한 실링된 포장용기를 제조하기 위해 포장재료를 히트 실링하는 유도 실링 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 목적은, 포장재료의 튜브로부터 유동성 식품에 대한 실링된 포장용기를 제조하며, 공지된 포장 유닛과 비교해 포장재료의 횡방향 실링을 개선하는 포장 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 청구범위 제 7항에 나타나있는 바와 같이, 포장재료의 튜브로부터 유동성 식품에 대한 실링된 포장용기를 제조하기 위한 포장 유닛이 제공된다.
첨부 도면을 참조한 예를 통하여 본 발명의 바람직하며 비-제한적인 실시예가 설명될 것이다.
도 1은 수직 형성 경로를 따라 피드되는 포장재료의 튜브로부터 유동성 식품의 살균 실링된 포장용기를 제조하기 위한 포장 유닛(명료히 하기 위해 일부가 제거됨)의 측면도.
도 2는 도 1의 포장 유닛의 절단 부재의 확대 측면도.
도 3은 본 발명에 따르며 도 1의 포장 유닛의 일부를 형성하는 유도 실링 조의 단면도.
도 4는 도 3의 실링 조와 상호작동하는 포장재료의 알루미늄 층에서의 유도 전력 및 온도를 형성 경로에 수직인 조의 중간면으로부터의 거리에 대한 함수로서 나타내는 그래프.
도 5는 도 3의 실링 조의 등가 전기적 다이어그램.
도 6은 공지된 유도 실링 조의 단면도.
도 7은 도 6의 실링 조와 상호작동하는 포장재료의 알루미늄 층에서의 유도 전력 및 온도를 형성 경로에 수직인 조의 중간면으로부터의 거리에 대한 함수로서 나타내는 그래프.
도 1의 참조번호 1은, 저온살균 또는 UHT 우유, 과일 주스, 와인 등과 같이 유동성 식품의 살균 실링된 포장용기(2)를 포장재료의 튜브(3)로 제조하기 위한 포장 유닛을 전체적으로 나타내는 것이다.
포장재료는 다층 구조(도시되지 않음)를 갖고, 폴리에틸렌과 같은 각각의 히트-실 플라스틱 재료 층으로 양측면이 커버된 섬유성 재료 층, 통상적으로 종이 층을 포함하며; 포장용기(2)내에서 식품에 결과적으로 접촉하는 포장재료의 측면은 또한, 알루미늄과 같은 전기적 전도성 장벽재료의 층을 갖는데, 다음으로 상기 장벽재료 층은 하나 이상의 히트-실 포장재료 층으로 커버된다.
튜브(3)는 공지된 방식으로 히트-실 시트 재료의 웹을 종방향으로 접고 실링함으로써 유닛으로부터 위쪽으로 형성되고, 포장하기 위한 살균된 또는 살균처리된 식품으로 충전되며, 방향(A)으로 정해진 수직 경로를 따라 공지된 장치(도시되지 않음)에 의해 피드된다.
유닛(1)은 각자의 가이드(도시되지 않음)를 따라 수직으로 이동할 수 있는 한 쌍의 형성 어셈블리(4)를 포함하며, 상기 형성 어셈블리는 튜브(3)와 주기적으 로 연속해서 상호작동하여, 동일한 간격의 단면에서 튜브(3)를 그립핑하고, 유도 히트 실링하여 절단한다.
각각의 형성 어셈블리(4)는 실제로, 각자의 가이드를 따라 움직이는 슬라이드(도시되지 않음); 및 폐쇄 위치와 완전-개방 위치 사이로 이동할 수 있으며 각자의 수평축을 중심으로 슬라이드하도록 힌지되는(hinge) 두 개의 조(5, 6)(본 발명의 명료한 이해를 위해 필요한 경우에만 도시됨)를 포함한다.
도시된 예에 있어서, 각 형성 어셈블리(4)의 조(5, 6)는 각자의 암(arm)(7, 8)을 가지며, 이것은 튜브(3)와 상호작동하고, 방향(A)에 수직인 방향(B)에 평행하게 연장하며, 튜브(3)의 마주하는 측면상에 놓인다.
형성 어셈블리(4) 각각은 또한 두 개의 형성 탭(9, 10)을 포함하는데, 상기 형성 탭은 서로 마주보고 있고, 각자의 조(5, 6)에 힌지되며, 이들이 탄성 수단(도시되지 않음)에 의해 푸시(push)되는 개방 위치와, 이들이 짝을 이뤄 이들 사이에 형성될 포장용기(2)의 모양과 부피를 정하는 갭을 형성하는 폐쇄 위치 사이로 이동할 수 있다.
각 형성 어셈블리(4)는 또한, 관련 조(5, 6) 사이에 그립핑된 포장재료 튜브(3)의 각 단면의 중심선을 따라 각각 유도 히트 실링하고 절단하기 위한 유도 실링 장치(15)와 절단 장치(16)를 포함한다.
특히 도 3을 참조하면, 실링 장치(15)는 통상적인 고정 수단을 이용하여 관련 형성 어셈블리(4)의 조(5)의 암(7)에 완전히 연결되는 지지 보디(24)의 각자의 페이스 시트에 수용되는 두 쌍의 유도 요소(20, 21)를 포함한다. 선택적으로, 지지 보디(24)는 관련 조(5)의 암(7)과 통합하여 형성될 수도 있다.
유도 요소(20, 21)는 직렬로 연결되어(도 5) 공지된 전류원(도시되지 않음)에 의해 공급되는 것이 바람직하다. 선택적으로, 유도 요소(20, 21)가 병렬로 연결될 수도 있지만, 이러한 해결방법은, 직렬 연결일 때처럼 효율적이지 않으며, 상기 유도 요소(20, 21)가 작은 간격으로 떨어져있을 때 실링 장치(15)의 최적의 안정성을 제공하는데 실패한다.
도시된 예에 있어서, 유도 요소(20, 21)는 방향(B)으로 연장하는 각자의 전기적 전도성 바에 의해 형성되며, 관련 조(5)의 지지 보디(24)의 상기 방향(A)에 수직인 중심면(R)의 양측면에 쌍으로 배열된다.
더 구체적으로 설명하면, 유도 요소(20)는 평면(R)에 대하여 대칭이며, 유도 요소(21) 사이에 삽입되는데, 상기 유도 요소(21) 또한 평면(R)의 마주하는 측면에 대칭으로 배열된다.
바람직하게는, 유도 요소(20)는 정사각 단면을 가지며, 유도 요소(21)는 직사각 단면을 갖는다.
유도 요소(20, 21)는 바람직하게는 직사각형인 능동 표면(25, 26)을 이용하여 포장재료 튜브(3)와 상호작동하며, 상기 능동 표면은 방향(B)으로 신장되고, 평면(R)에 수직인 동일한 평면에서 연장되며, 방향(A)의 폭과 방향(B)의 길이를 갖는다. 능동 표면(25)(이들은 동일함)은 분명 능동 표면(26) 사이에 방향(A)으로 삽입되는데, 상기 능동 표면(26) 또한 서로 동일하며 능동 표면(25)과 같은 길이를 갖는다.
도 3을 보면, 방향(B)으로 신장된 각각의 돌출부(28)는 능동 표면(25)으로부터 포장재료의 튜브(3) 방향으로 돌출한다. 돌출부(28)는 연속적이거나 분할될 수 있고, 실제로 각각의 능동 표면(25)의 전체 길이를 따라 연장하며, 히트 실링할 때 튜브(3)상의 그립핑 압력을 증가시킬 수 있다.
도시되지 않은 변형예에 있어서, 능동 표면(26)이 또한 연속적인 또는 분할된 종방향 돌출부를 구비할 수도 있다.
본 발명의 중요한 관점은, 적어도 능동 표면(25, 26)의 길이의 최대, 바람직하게는 80%를 따라 능동 표면(25)의 폭(L1)이 능동 표면(26)의 폭(L2)보다 크거나 그와 동일하다는 점이다.
능동 표면(25)의 폭(L1)과 능동 표면(26)의 폭(L2)의 비는 1과 4 사이의 범위인 것이 유리하며, 2.25 인 것이 바람직하다.
도 4의 그래프는, 관련 쌍의 조(5, 6) 사이에 그립핑된 튜브(3)의 단면의 알루미늄 층에서의 유도 전력(실선)과 온도(점선)를, 조(5)의 중심면(R)으로부터의 또는 이와 동일하게 단면의 중심 절단선으로부터의 거리에 대한 함수로서 도시하는 것이다.
도 4의 그래프는 조(5 와 6) 사이에 그립핑된 튜브(3)의 단면이 평면(R)에 의해 이상적으로 분할되어 있는 두 개의 절반 중 단 하나에 대한 것인데, 상기 단면의 나머지 절반에서의 유도 전력과 온도 곡선은 평면(R)에 대하여 상기 도시된 것과 완벽하게 대칭이라는 것을 알아야 한다.
도 4의 그래프를 보면, 알루미늄 층에 유도된 전력은 능동 표면(25)에서 피 크(P1)에 도달하고 능동 표면(26)에서 피크(P2)에 도달하며, 각각의 능동 표면(25)과 인접 능동 표면(26) 사이에 최소값을 나타낸다. 더 구체적으로 설명하면, 유도 요소(21)에서의 피크(P2)가 피크(P1)보다 훨씬 더 높다.
온도 그래프는 유도 요소(20, 21)의 능동 표면(25, 26)의 면적 비에 의해 나타나는 유도 전력 분포의 직접적인 결과이다.
도 4에 명료히 도시되어 있는 바와 같이, 평면(R)으로부터 방향(A)으로 이동하면, 조(5 와 6) 사이에 그립핑된 튜브(3)의 단면의 알루미늄 층의 온도는 조(5)의 외주부까지는 약간 저하되며(직선부(T1)), 그 후 포장재료가 더 이상 히트 실링될 필요가 없게 되는 조(5)를 벗어나서는 급격히 저하된다(굴곡부(T2)). 더 구체적으로 설명하면, 직선부(T1)를 따라, 온도는, 실링되고 있는 튜브(3)의 전체 단면을 따라 어느정도 균일하게 열이 분산되도록 약 15-20% 저하된다.
바람직한 실시예에 있어서, 지지 보디(24)는 알루미늄계 재료로 제조되며, 자속집중 재료- 즉, 도시된 예에서는 페라이트-함유 혼합물로 제조되어 유도 요소(20, 21)와 지지 보디(24)의 각 부분 사이에 삽입된 삽입물(30)을 이용하여 내부에 끼워맞춰진다(fit).
실링 장치(15)는 또한 내열 탄성 재료, 바람직하게는 니트릴 고무(nitrile rubber)로 제조되며, 각각의 형성 어셈블리(4)의 조(6)에 형성되어 중심면(R)의 마주하는 측면에 대칭으로 놓인 부합하는 형상의 각 페이스 공동에 수용된 두 개의 압력 패드(31)(도 1)를 포함한다. 각 조(6)의 압력 패드(31)는 평면(R)의 마주하는 측면상에서 튜브(3)를 그립핑하여 히트 실링하도록 각 조(5)의 유도 요소(20, 21) 의 능동 표면(25, 26)과 상호작동한다.
도 1 및 2를 참조하면, 절단 장치(16)는 실질적으로 평평한 절단 부재(32)를 포함하며, 이것은 각 형성 어셈블리(4)의 조(6)상의 페이스 시트에 슬라이딩 방식으로 수용되고, 평면(R)을 따라 이동할 수 있으며, 조(6)에 통합된 유압 실린더에 의해 공지된 방식으로(도시되지 않음) 작동한다.
절단 부재(32)는 정상상태에서는, 각 조(6)의 내부에 완전히 수용된 숨겨진 레스트 위치(withdrawn rest position)내에 공지된 탄성 수단(도시되지 않음)에 의해 유지되며, 각각의 유압 실린더에 의해 전방 절단 위치로 이동하는데, 상기 전방 절단 위치에서, 상기 절단 부재는 각각의 조(6)로부터 앞쪽으로 돌출하여, 각각의 조(5)내의 공동(33)에 맞닿아, 튜브(3)의 관련 단면의 중심선을 따라 절단한다.
절단 부재(32)는 유압 실린더의 출력 부재와 일체의 평판형 베이스부(34); 및 절단 동작 동안 높은 압력을 보장하여 포장재료의 손상을 방지하기 위해 상기 베이스부(34)보다 방향(A)에서 더 두꺼운 절단기(35)를 포함한다. 더 구체적으로 설명하면, 절단기(35)는, 베이스부(34) 방향으로 단면이 증가하며 오목한 외부 표면(38)으로 형성된 부분(36)에 의해 베이스부(34)에 연결되며, 맞은편 단부에 뾰족한 단부(37)를 갖는다.
상기 설명된 실링 장치(15)는 특히, 포장재료 튜브(3)의 단면이 유도 실링되기 전에 절단되는 포장 유닛에 적합하다.
더 구체적으로 설명하면, 도 4와 도 7을 비교하여 도시된 바와 같이, 유도 요소(20, 21)의 능동 표면(25, 26)용으로 선택된 새로운 면적 비는 조(5 와 6) 사 이에 그립핑된 튜브(3)의 전체 단면을 따라 더 균일하게 열을 분산시킴으로써, 실링 품질을 향상시키고, 무엇보다도 국부적인 과열로 인해 실링 밴드로부터 "압출성형하여(extruding)" 용해된 히트-실 포장재료의 불리한 효과를 제거한다.
더욱이, 실링하기 위한 튜브(3)의 단면을 지나는 유도 전력 분포의 변화, 특히 각 조(5)의 가장 바깥쪽 유도 요소(21)에 유도된 전력의 증가로 인해, 와전류 벤드-오프 영역에 및 포장재료 튜브(3)상의 종방향 실과 횡방향 실링 밴드 사이의 교차부에 자속집중 재료의 삽입물이 필요없게 된다. 따라서, 포장재료 튜브(3)의 상이한 폭에 하나의 실링 장치(15)가 사용되어, 각기 다른 유형의 동일한 크기의 포장용기가 제조될 수 있다.
그러나, 첨부된 특허청구범위에 정의된 본 발명 범위를 벗어나지 않고, 본원에 기술 및 설명되어 있는 것이 변경될 수 있다.

Claims (9)

  1. 제1 방향(A)으로 피드되며 유동성 식품의 실링된 포장용기를 제조하기 위해 포장재료를 히트 실링하는 유도 실링 장치(15)로서, 상기 유도 실링 장치(15)는 한 쌍의 제1 능동 표면(26)과, 상기 제1 방향(A)에서 상기 제1 능동 표면(26) 사이에 삽입된 한 쌍의 제2 능동 표면(25)을 이용하여 상기 포장재료와 상호작동하는 유도 수단(20, 21)을 포함하고; 상기 제1 및 제2 능동 표면(26, 25) 각각은 상기 제1 방향(A)에서 폭을 가지며 상기 제1 방향(A)에 수직인 제2 방향(B)에서 길이를 갖도록 이루어진, 상기 유도 실링 장치(15)에 있어서,
    상기 제2 능동 표면(25)의 폭(L1)은, 적어도 제1 및 제2 능동 표면(26, 25)의 길이의 대부분을 따라 상기 제1 능동 표면(26)의 폭(L2) 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 유도 실링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 능동 표면(25)의 폭(L1)과 상기 제1 능동 표면(26)의 폭(L2) 사이의 비는 1 내지 4의 범위인 것을 특징으로 하는 유도 실링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 능동 표면(25)의 폭(L1)과 상기 제1 능동 표면(26)의 폭(L2) 사이의 상기 비는 2.25 인 것을 특징으로 하는 유도 실링 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 제2 능동 표면(25)은 상기 포장재료 방향으로 돌출하는 각각의 돌출부(28)를 갖는 것을 특징으로 하는 유도 실링 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유도 수단(20, 21)을 수용하는 지지 보디(24)를 포함하며, 상기 지지 보디는 알루미늄계 재료로 제조되고, 내부적으로 상기 유도 수단(20, 21)과 상기 지지 보디(24) 사이에 삽입된 자속집중 재료의 층을 갖는 것을 특징으로 하는 유도 실링 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유도 수단은, 상기 제1 및 제2 능동 표면(26, 25)을 각각 형성하며 서로 직렬로 연결되는 두 쌍의 전기적 전도부(21, 20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 실링 장치.
  7. 유동성 식품의 실링된 포장용기(2)를, 제1 방향(A)으로 피드되며 상기 식품으로 연속해서 충전되는 포장재료의 튜브(3)로 제조하는 포장 유닛(1)으로서, 동일한 간격의 단면에서 튜브(3)를 그립핑하도록 상기 튜브(3)상에 주기적으로 연속해서 작동하는 두 쌍 이상의 조(5, 6); 및 상기 조(5, 6)의 각 쌍에 의해 수반되며 상기 단면에서 포장재료를 히트 실링하는 유도 실링 장치(15)를 포함하는 상기 포장 유닛(1)에 있어서,
    상기 실링 장치(15)는 제 1항에 따른 실링 장치인 것을 특징으로 하는 포장 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 조(5, 6)의 각 쌍에 의해 수반되어 상기 제1 방향(A)에 수직인 제2 방향(B)으로 상기 튜브(3)의 상기 단면을 절단하기 위한 절단 수단(16)을 포함하며; 상기 절단 수단(16)은, 베이스부(34), 및 상기 베이스부(34)로부터 연장하며 상기 제1 방향(A)에서 베이스부(34)보다 더 두꺼운 절단기(35)를 구비한 하나 이상의 절단 부재(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 절단기(35)는, 베이스부(34) 방향에서 단면이 증가하며 오목한 외부 표면(38)으로 형성된 부분(36)에 의해 상기 베이스부(34)에 연결되는 것을 특징으로 하는 포장 유닛.
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