KR101196559B1 - 밀봉 장치 - Google Patents

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KR101196559B1
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매츠 요한슨
하칸 제테르스트롬
벤그트 살모세
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테트라 라발 홀딩스 앤드 피낭스 소시에떼아노님
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Abstract

패키지(20)를 밀봉하기 위한 장치(10)는 대형 패지징 머신의 일부로서 장착되는데, 이 패키징 머신은, 음식 또는 음료가 바람직하지만 임의의 다른 적합한 재료가 될 수 있는 제품 또는 재료로써 패키지(20)를 채우고, 이어서 각각의 패키지를 가로로 절곡함으로써 밀봉 장치(10)를 사용하여 패키지를 포장, 밀봉하여 패키지를 폐쇄하고 가로 절곡부를 밀봉한 다음 최종 절곡 스테이션(folding station)에 패키지를 전달한다.
밀봉 장치, 패키지, 절곡 스테이션, 패키징 머신, 성형 플랩.

Description

밀봉 장치{SEALING DEVICE}
본 발명은, 제품을 담을 수 있는 밀봉 패키지(sealing package)용 밀봉 디바이스(device) 및 장치에 관한 것이다. 이 밀봉 장치는 대형 패지징 머신의 일부로서 장착되는데, 이 패키징 머신은, 음식 또는 음료가 바람직하지만 임의의 다른 적합한 재료가 될 수 있는 제품 또는 재료로써 패키지를 채우고, 이어서 각각의 패키지를 가로로 절곡함으로써 밀봉 장치를 사용하여 패키지를 포장, 밀봉하여 패키지를 폐쇄하고 가로 절곡부를 밀봉한 다음 최종 절곡 스테이션(folding station)에 패키지를 전달한다.
또한 본 발명은 패키지를 밀봉하기 위한 밀봉 장치/디바이스를 사용하는 방법에 관한 것이다.
유체, 바람직하게 액체 또는 다른 종류의 음식을 담고 있는 패키지용 장치 등의 패키징 장치에 있어서, 패키지의 가로 밀봉부(transversal sealing)가 새지 않는 것이 중요하다. 이러한 밀봉은 패키지의 절곡 이후에 실행된다.
패키지의 밀봉은 몇 가지 조건 즉, 패키지에 사용된 패키징 재료의 타입, 패키징 재료 등의 두께에 따라 다른데, 이들은 패키지에 밀봉되는 가로 이음부(transversal joint)의 절곡에 차례로 영향을 미친다.
이는, 가로 이음부의 절곡이, 절곡 및 밀봉 장비를 정렬시켜 이들 장비가 서로 대응하여 역작용을 하지 않게 하고, 그리고/또는 절곡 및 이어지는 밀봉중 패키지를 단단하게 홀딩/지지하여 패키지를 적당한 장소에 유지, 그리고 형성하거나 원하는 대로 절곡시킴으로써, 충분하거나 근접한 내성을 갖고 행해져야함을 의미한다.
미국특허 제 4,546,592호는 플라스틱으로 코팅된 종이로 만들어진 유체 패키지를 밀봉하기 위한 장치를 개시하는데, 이 장치는 절곡된 심 스트립(seam strip)을 갖는 패키지의 상단 가장자리를 평탄화하는 한 쌍의 연장하는 핑거를 구비한다. 이 핑거는 패키지의 개방 단부에 삽입가능하며, 연장 이동을 위해 구동된다. 이 장치는 또한 피벗된(pivoted) 레버에 고정된 한 쌍의 용접 조(welding jaw)를 구비한다. 이 핑거 및 그들의 작동 수단은 패키지의 상부에 장착된다.
미국특허 제 4,546,592호는 이동부품의 마모가 일어나 핑거 및 그 작동 수단 위의 재료가 포장이 안되어 패키지가 절곡 및 밀봉되기 이전에 이 재료가 패키지에 떨어질 위험성이 상당히 커지는 단점을 가진다. 더욱이 윤활제 또는 임의 다른 오염물질이 밀봉 이전에 패키지의 개방 단부에 떨어지게도 되어 패키지 및 임의의 재료 또는 이 패키지에 포함된 제품을 오염시킴으로써, 패키지 및 장치에 대한 위생적인 요건과 관련하여 품질을 저하시킨다.
다른 문제는, 이동부품들이 그 복잡한 구조로 인해 분해 또는 분리가 어려워져서 밀봉 장치의 유지 및 세정이 어려워지고, 시간이 걸리게 되어 패키지 및/또는 제품당 비용을 증가시키고 장치에 대한 실용 수명을 단축시킨다.
본 발명의 주 목적은, 패키지의 간단하고, 신속하며, 보다 위생적인 그리고 보다 신뢰성있는 가로 절곡 및 밀봉으로써 밀봉 장치를 작동시키는 신규한 밀봉 장치 및 신규한 밀봉 방법을 사용하여 패키지를 절곡 및 밀봉하는데 있다.
이들 목적은, 개방 단부를 구비한 패키지를 밀봉하는 장치에 의해 달성되는데, 이 장치는, 개방 위치와, 패키지의 개방 단부를 밀봉적으로 폐쇄하는 폐쇄 밀봉 위치 사이에서 왕복동(往復動)가능한 적어도 한 쌍의 절반부를 구비한다. 이 장치는 또한 한 쌍의 성형 플랩(forming flap)을 구비하는 성형 수단을 구비하며, 각각의 성형 플랩은 하나의 밀봉 절반부에 연결되고, 제 1 단부에서, 각각의 성형 플랩의 제 2 단부가 연결된 밀봉 절반부의 왕복 운동을 적어도 부분적으로 따르도록 지지부에 선회가능하게 부착되며, 상기 성형 플랩은, 폐쇄 밀봉 위치쪽으로의 밀봉 절반부의 이동중 서로를 향해서 패키지의 2개의 대향 부분을 가압한다.
더욱이, 이들 목적은 패키지를 밀봉하는 방법에 의해서 달성되는데, 이 방법은 전술한 장치를 사용한다. 상기 방법은, 상기 장치에 한 쌍의 성형 플랩을 구비한 성형 수단을 제공하는 단계, 제 1 개방 패키지 수용 위치에 상기 장치를 배치하는 단계, 상기 장치에 패키지를 공급하는 단계, 적어도 한 쌍의 왕복 이동 가능한 밀봉 절반부의 하나의 밀봉 절반부에 각각의 성형 플랩을 연결하는 단계, 상기 장치의 적어도 한 쌍의 왕복 이동 가능한 밀봉 절반부를 패키지를 향해서 접촉하도록 이동시키는 단계, 적어도 한 쌍의 왕복 이동 가능한 밀봉 절반부의 이동 중에 한 쌍의 성형 플랩에 의해 패키지의 두 개의 대향 부분을 서로를 향해 가압(pressing)하는 단계, 패키지의 대향 부분에 대해 가압함으로써 적어도 한 쌍의 밀봉 절반부를 바이어스(biasing)하는 단계, 패키지의 대향 단부를 절곡하는 단계, 및 적어도 한 쌍의 왕복 이동 가능한 밀봉 절반부에 에너지를 공급함으로써 패키지를 밀봉하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 밀봉 장치를 구비한 패키징 장치를 제공하고, 적합한 전술한 방법에 의해 상기 밀봉 장치를 작동시킴으로써, 이하의 주요한 장점이 얻어지는데, 각각의 패키지의 절곡 및 밀봉이 보다 정확하고 용이하게 실행되어 조정 시간을 줄여서 생산성을 향상시키고, 밀봉 장치의 세정이 용이하고, 신속하고 그리고 양호하게 실행됨으로써 패키지 및 그 내용물이 살균되어 패키지 및 그 함유된 재료에 대한 저장 수명(shelf-life)이 길어지고, 그리고 분해 또는 분리 및 유지가 용이하게 되어 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 각각의 성형 플랩은 원래 수직인 제 1 위치로부터 제 2 단부가 각각의 패키지의 개방 단부와 인접한 부분과 접촉하는 각도진 제 2 위치로 선회되도록 되어있다.
전술한 장치의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 밀봉 절반부가 그 개방 위치에 있을 때, 성형 플랩은 원래 수직인 제 1 위치에서 유지되도록 바이어스된다.
다른 바람직한 실시예에 있어서, 장치는 적어도 3쌍의 연결 장치(linkage arrangements)를 구비하는데, 패키지의 개방 단부로부터 일정 거리에서 패키지의 대향 부분에 가압을 위한 가압 수단을 갖는 2개의 왕복 이동 가능한 절반부를 구비한 제 1 쌍의 연결 장치, 각각의 패키지의 개방 단부와 인접한 각각의 패키지를 형성하기 위한 성형 수단을 갖는 2개의 왕복 이동 가능한 절반부를 구비한 제 2 쌍의 연결 장치, 및 각각의 패키지의 개방 단부를 폐쇄 및 밀봉하기 위한 밀봉 수단을 갖는 2개의 왕복 이동 가능한 절반부를 구비한 제 3 쌍의 연결 장치로 이루어 진다.
바람직하게 각각의 성형 플랩은, 그 일 단부에서 제 3 쌍의 연결 장치와 제 2 쌍의 연결 장치사이에서 제 2 쌍의 연결 장치의 각각의 절반부의 일 단부에 부착된다.
바람직하게 성형 플랩은, 각각의 성형 플랩의 제 1 단부에 동작 가능하게 연결된 스프링에 의해 바이어스된다.
바람직한 실시예에 있어서, 각각의 성형 플랩은 그 제 1 단부에서 상기 제 2 쌍의 연결 장치의 각각의 절반부의 상부 측에 부착된다.
바람직하게 각각의 성형 플랩은, 일반적으로 T 형이고, 성형 플랩의 제 2 단부가 상기 T 형 플랩의 상부(上部;overhead)의 수평 레그을 형성하도록 지향된다.
바람직한 실시예에 있어서, 각각의 패키지의 개방 단부를 밀봉적으로 폐쇄하는 3쌍의 연결 장치는 수직으로 이격(離隔)되어 있어서 연결 장치의 가동 절반부가 각각의 패키지의 밀봉 및 폐쇄중 서로 상대적으로 자유로이 가동할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 각각의 패키지의 개방 단부를 밀봉적으로 폐쇄하기 위한 밀봉 수단을 갖는 2개의 절반부를 구비한 제 3 쌍의 연결 장치는, 제 2 쌍의 연결 장치의 각각의 절반부로부터 임의의 수직 거리에 배치되는데, 이 수직 거리는, 서로를 향하여 패키지의 2개의 대향 부분을 가압하도록 원래 수직인 제 1 위치로부터 각도진 그 제 2 위치까지 플랩이 제 3 쌍의 연결 장치의 2개의 절반부에 의해 선회되도록 되어있다.
또 다른 실시예에 있어서, 제 1 쌍의 연결 장치는 가이드 상에서 이동 가능하게 설치된 제 1 캐리어에 연결되어 있고, 제 2 쌍의 연결 장치는 상기 가이드 상에서 이동 가능하게 설치된 제 2 캐리어에 연결되어 있으며, 제 3 쌍의 연결 장치는 상기 가이드상에서 이동 가능하게 설치된 제 3 캐리어에 연결되어 있으며, 이들 캐리어는 캠 곡선 디스크(cam curve disc)에 연결되어 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 제 1 쌍의 연결 장치의 각각의 절반부는 암을 구비하는데, 이 암은 제 1 단부에서 패키지의 개방 단부로부터 일정 거리에서 패키지의 한 부분에 가압을 위한 가압 수단을 구비하고, 제 2 단부에서 링크(link)에 의해 제 1 캐리어에 선회가능하게 연결되어 있으며, 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 고정 피벗 점(pivot point)을 갖는다.
또 다른 실시예에 있어서, 제 2 쌍의 연결 장치의 각각의 절반부는 제 1 암 및 제 2 암을 구비하는데, 제 1 및 제 2 암은 그 제 1 단부에서 서로 연결되어 있고, 각각의 패키지의 개방 단부와 인접하여 각각의 패키지를 성형(또는 형성)하기 위한 성형 수단을 구비하며, 제 2 단부의 제 1 암은, 링크에 의해 제 2 캐리어에 선회가능하게 연결되어 있으며, 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 고정 피벗 점을 구비하며, 상기 제 2 암은 제 2 단부에서 고정되고, 제 1 단부와 제 2 단부사이에 고정 피벗 점을 구비한다. 제 2 연결 장치의 이러한 구조에 의해 이 장치가 패키지에 진퇴이동하는 경우, 즉, 성형 수단을 구비한 연결 장치의 단부가 이동중 경사 운동을 하는 경우, 성형 수단이 "웨이브(wave)"형으로 운동하게 된다. 경사는 이동의 일부중, 제 1 암의 제 1 단부가 밀봉중 생성된 패키지 핀(fin)과 관련하여 보여지는 제 2 암의 제 1 단부의 위치보다 낮은 제 1 위치에 이동하는 경우에 이루어진다. 이러한 경사 운동은 패키지쪽으로의 이동의 종료와 패키지로부터 이동의 시작시에 일어난다. 성형 수단의 이러한 "웨이브 형" 운동은 밀봉부에 가까운 즉, 핀 예를 들어 공지의 다수의 판지상자 패키지(carton package)에 존재하는 삼각형 코너 플랩에 가까운 패키지의 일 부분에 손상을 줄 위험성을 최소화하는 이점이 있다. 이는 패키지가 밀봉된 이후 강성 핀으로 인해 덜 유연(less flexible)하므로, 성형 수단이 패키지로부터 제거될 때 특히 유용하다.
또 다른 실시예에 있어서, 제 3 쌍의 연결 장치의 각각의 절반부는 암을 구비하는데, 이 암은 제 1 단부에서 각각의 패키지의 개방 단부를 폐쇄 및 밀봉하기 위한 밀봉 수단을 구비하고, 제 2 단부에서 링크에 의해 제 3 캐리어에 선회가능하게 연결되고, 제 1단부와 제 2 단부 사이에서 고정 피벗 점을 구비한다.
바람직하게, 제 3 캐리어는 제 4 캐리어를 통해 캠 곡선 디스크에 연결되고, 제 4 캐리어는 작동 부재를 통해 제 3 캐리어에 연결되는데, 이 작동 부재는 각각의 패키지의 개방 단부를 폐쇄 및 밀봉하는 밀봉 수단을 바이어스하기 위해 가이드를 따라 제 3 캐리어와 제 4 캐리어 사이의 상호 거리를 변경하도록 되어있다. 작동 부재를 제공함으로써 추가의 밀봉력이 얻어져서 만족할만한 밀봉을 보장할 수 있다.
바람직하게, 제 1 암의 고정 피벗 점은 수직 방향에서 성형 수단으로부터 제 2 암의 고정 제 2 단부와 실질적으로 같은 거리에 배치되어 있어서, 제 1 암의 선회 가능부분은 제 2 암의 선회가능 부분보다 길다.
또한 바람직하게도 제 1 연결 장치의 각각의 절반부의 암의 고정 피벗 점 및 제 3 연결 장치의 각각의 절반부의 암의 고정 피벗 점은 실질적으로, 제 1 암의 고정 피벗 점에 그리고 수직 방향에서 제 2 연결 장치의 각각의 절반부의 제 2 암의 고정 제 2 단부에 배치된다. 전술한 특징을 갖는 장치를 제공함으로써 전술한 특징 이외에 추가적인 장점이 얻어진다. 구동 장비인 캐리어와 캠 곡선은 예를 들어 중간부에 의해 밀봉 장치로부터 분리될 수 있다. 중간부 또는 그 가까이에 전술한 사실상 "일치(coinciding)" 점(고정 점, 피벗 점 등)을 설치함으로써, 패키지와 근접한 부분에 소수의 피벗 점만이 있게된다. 따라서 패키지 및 그 내용물을 살균하도록 제공되는, 공기 흐름을 방해하는 위험성이 최소화되고 구동장비로 인한 불특정한 오물이 패키지와 가까운 부분으로부터 차단될 수 있다. 이는 패키지의 내용물이 예외적으로 민감할 때 바람직하다.
본 발명을 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 기술한다.
도 1은 패키징 머신(packaging machine; 도시 않음)에 장착되는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 일반적 어셈블리를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 개방 패키지-수용 위치에서 본 발명의 제 2 실시예에 따른 장치의 연결 장치의 어셈블리를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 실시예에 따른 제 1 쌍의 연결 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시한 실시예에 따른 제 2 쌍의 연결 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시한 실시예에 따른 제 3 쌍의 연결 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시한 제 1 실시예에 따른 제 1 쌍의 연결 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1에 도시한 제 1 실시예에 따른 제 2 쌍의 연결 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시한 제 1 실시예에 따른 제 3 쌍의 연결 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 제 1 각도로부터 패키지의 밀봉을 용이하게 하는 선회가능 T 형 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 제 2 각도로부터 도 6의 선회가능 T 형 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 다른 각도에서의 도 6 및 도 7의 T 형 장치의 개략 평면도이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀봉 패키지(20:sealing packages)(도시 않음)용 장치(10)를 도시한다. 이 장치(10)는 대형 패지징 머신(도시 않음)의 일부로서 장착되는데, 이 패키징 머신은, 음식 또는 음료가 바람직하지만 임의의 다른 적합한 재료가 될 수 있는 제품 또는 재료로써 패키지를 채우고, 이어서 각각의 패키지의 개방 단부(20a)를 절곡함으로써 밀봉 장치를 사용하여 패키지를 포장, 밀봉하여 상기 개방 단부를 폐쇄하고 가로 절곡부를 밀봉한 다음 최종 절곡 스테이션(folding station)(도시 않음)에 패키지를 전달한다. 패키지는 도 1에서 좌측으로부터 우측으로 밀봉 장치(10)로 이송되고, 도 1의 3 개의 화살표 즉, 도 1 좌측의 2개의 화살표와 도 1 우측의 1 개의 화살표에 따라 밀봉된 후 밀봉 장치 밖으로 이송된다. 대형 패키징 머신 및 그 기능은 당업자에게 공지되어 있으므로, 여기서 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
각각의 패키지(20)는 거꾸로 조정되어 밀봉 장치(10)로 이송되고, 각각의 패키지는 수직 방향에서 위쪽을 가리키게 되는 그 제 1 개방 바닥 단부(20a)(도 9 참조)와 수직 방향에서 아래쪽을 가리키게 되는 제 2 상단부(도시 않음)를 구비한다.
도 1은 대형 패키징 머신(도시 않음)에 밀봉 장치를 연결 및 고정하는데 필요한 수단을 제외하고, 밀봉 장치(10)의 작동에 필요한 모든 부품, 장비 및 장치를 나타내는 본 발명의 일 실시예에 따른 일반적 어셈블리를 도시한다.
도 1에 도시한 밀봉 장치(10)는 2개의 주요부 즉, 패키지(20)를 밀봉하기 위한 장비를 구비한 제 1 상단부(30) 및 밀봉 장치를 동작 또는 작동 즉, 이동시키기 위한 구동 또는 작동 장비를 구비한 제 2 하단부(40)을 갖는다. 상단부(30) 및 하단부(40)는 파티션을 형성하는 프레임(70)의 중간 부분(50)에 의해 분리된다.
구동 장비로부터 밀봉 장비를 분리하는 중간 부분의 목적은, 패키지(20), 보다 구체적으로 각각의 패키지의 개방 단부(20a) 및 그 내용물 즉, 패키지내에 담겨진 공기와 재료 또는 유체가 구동 용품, 즉, 윤활제, 먼지, 오물 또는 심지어 구동 용품의 이동부 사이에서의 마모에 의해 생성된 고체 입자, 즉, 첫째로는 위쪽으로 그리고 이어서 패키지(도시 않음)쪽으로 이송되어 패키지 내로 들어갈 수 있는 임의의 오염물에 노출되게 하지 않음으로써 깨끗하고, 위생적으로 유지하고 그리고 살균되게 하는데 있다.
패키지(20)는 도 1에 도시한 밀봉 장치(10)의 상부로부터 그 장치를 통해 정상적으로 아래쪽으로 무균 기류(sterile air flow)를 제공함으로써 위생적으로 유지, 살균되고 그리고 중간 부분(50)에 인접하는 것이 차단되어, 임의의 오염물이 각각의 패키지 및 그 개방 단부(20a)로 부터 격리되고, 무균 기류에 의해 밀봉 장치 밖으로 몰아지는데, 이는 모든 윤활제 및 대부분의 이동 금속 부분이 패키지(20) 아래에 또는 보다 구체적으로 프레임(70)의 중간 부분(50) 아래에 위치되므로 밀봉 장치의 구조에 의해 촉진된다.
밀봉 장치(10)는 이 실시예에서의 작동시 한번에 적어도 2개의 패키지(20)를 밀봉하므로, 도 1에 도시한 상부 밀봉 장비는 2쌍의 밀봉 장치(80)를 사용하는데, 각각의 쌍은 링크 시스템 형태의 2개의 가동 거울-반전(mirror-inverted) 장비(100 및 110)를 구비한다. 이는 도 1의 오른쪽에 2개의 링크 시스템(100) 그리고 도 1의 왼쪽에 2개의 링크 시스템(110)을 의미한다. 여기서 도 1에 있어서, 가장 가까운, 한 쌍의 밀봉 장치(80)의 2개의 가동 거울-반전 링크 시스템(100 및 110)의 반쪽(100)만이 명확화를 이유로 그대로 오른쪽에 도시된다. 왼쪽에 다른 가장 가까운 링크 시스템 반쪽(110)은 부분적으로 즉, 각각의 패키지(20)(도시 않음)를 직접적으로 연결하는 부분만이 도시된다. 각 쌍의 밀봉 장치(80)는 프레임(70)에 부착되고, 도 1의 가장 가까운 한 쌍의 밀봉 장치는 프레임의 한쪽에 부착되고 보다 명확하게 도시되며, 다른 한 쌍의 밀봉 장치는 프레임(70)의 다른 쪽에 부착된다. 한 쌍 이상의 밀봉 장치(80)는 제 1의 가장 가까운 한 쌍의 밀봉 장치(80)와 같은 방식으로 동작, 가동, 구성되므로 상세히 설명하지 않는다.
부분적으로 그리고/또는 전체적으로 도 1에 도시된, 4 개의 링크 시스템(100 및 110) 각각은 3쌍의 팔형(armlike) 또는 다리형(leglike) 연결 장치를 구비한다. 이하에 이들 연결 장치를 본 발명의 제 2 실시예에 따라 먼저 기술하는데, 이 제 2 실시예는 연결 장치 및 구동 장비의 설계를 제외하고는 제 1 실시예와 거의 유사하다.
도 2는 3 개의 연결 장치의 어셈블리를 도시하고, 도 3-5는 이들을 각각 도시한다. 각각의 이들 쌍으로된 연결 장치는 다른 기능을 가진다. 도 3에서 120으로 도시된 제 1 쌍의 연결 장치는 패키지(20)의 개방 단부(20a)로부터 일정의 거리에서 패키지(20)의 대향 부분을 가압하는 가압 수단(121)을 구비하므로, 이하에서는 윗공간(headspace) 장치라 한다. 윗공간 장치(120)의 기능은 각각의 패키지의 윗공간에 채워진 양을 조절한다. 도 4에서 130으로 도시된 제 2 쌍의 연결 장치에는 각각의 패키지(20)의 개방 단부(20a)에 인접해서(인접한 위치에서) 각각의 패키지를 성형(또는 형성)하는 성형 수단(131)이 제공되고, 이하에서는 성형 도구(forming tool)라 한다. 도 5에 140으로 도시된 제 3 쌍의 연결 장치는 각각의 패키지(20)의 개방 단부(20a)를 폐쇄 및 밀봉하기 위한 밀봉 수단(141)을 구비한다.
제 1 쌍의 연결 장치(120) 즉, 윗공간 장치(120)는 모두 도 3에 도시된 2개의 절반부를 가지는데, 개방 단부(20a)로부터 일정의 거리에서 각각의 패키지를 가압함으로써 각각의 패키지의 윗공간내에 채워진 양을 조절하기 위한, 제 1 우측 윗공간 절반부(150)와 제 1 좌측 윗공간 절반부(160)를 구비한다. 이들 2개의 절반부(150,160)는 서로 대향하여 위치하고, 2개의 절반부의 차이는 좌측 절반부(160)가 그 대향 우측 절반부(150)와 관련하여 거울-반전되는 것 뿐이다. 윗공간 장치를 기술할 때, 우측 절반부만을 기술한다. 윗공간 장치(120)의 우측 제 1 윗공간 절반부는 패키지 연결 부재(122)를 구비한다.
제 2 쌍의 연결 장치(130) 즉, 도 4에 도시된 성형 도구는 절반의 제 1 우측 성형 도구(170) 및 절반의 제 1 좌측 성형 도구(180)를 구비하고, 성형 도구(130)의 절반의 제 1 좌측 성형 도구(180)는 절반의 제 1 우측 성형 도구(170)과 대향하여 위치하고, 2개의 절반의 대향 성형 도구(170,180)사이의 차이는 절반의 좌측 성형 도구(180)가 그 대향의 절반의 우측 성형 도구(170)와 관련하여 거울-반전되는 것 뿐이다. 성형 도구를 기술할 때, 우측 절반만을 기술한다. 성형 도구(130)의 절반의 제 1 우측 성형 도구(170)은 제 1 및 제 2 패키지 연결 부재(132,133)를 구비하고, 성형 도구(130) 및 상기 패키지 연결 부재(132,133)의 기능은 후술한다.
도 5에 도시한 제 3 쌍의 연결 장치(140)는 절반의 제 1 우측 밀봉 조(sealing jaw)(190) 및 절반의 제 1 좌측 밀봉 조(200)을 구비하는데, 이들은 서로 대향하여 배치된다. 밀봉 조(140)의 절반의 제 1 우측 밀봉 조(190)는 패키지(20)를 밀봉하기 위한 패키지 밀봉 부재(142)를 구비한다. 절반의 2개의 밀봉 조(190,200) 사이에는 기능 및 구조적 차이가 있는데, 이 차이는 절반의 제 1 우측 밀봉 조(190)만이 각각의 패키지(20)의 밀봉을 실행하고, 반면 동시에 다른 대향의 절반의 제 1 좌측 밀봉 조(200)는 밀봉 절차 동안 받침으로서만 작용하는 점이다. 이는 우측 밀봉 조(190)는 동적 밀봉 수단(141)을 구비하고, 대향의 좌측 밀봉 조(200)는 안전한 밀봉을 확보하기 위해 다른 우측 밀봉 조(190)에 대응하는 형상을 가짐을 의미한다. 이 실시예에 있어서, 밀봉 방법은, 무선 주파수 교류가 공급되어 각각의 다층 패키지(20)에 제공된 알루미늄 박(aluminium foil)에 유도 전류를 생성하여 알루미늄 박을 가열하고 차례로 다층 패키지의 플라스틱 층을 가열하는 유도 밀봉이다. 유도 밀봉은 공지되어 있으므로 상세히 설명하지 않는다.
각 쌍의 연결 장치(120,130,140)는 연결 장치(120,130,140)를 서로 상대적으로, 대체적으로 밀봉 장치(10) 그리고 밀봉되는 패키지(20)를, 이동시키도록 장치(10) 하단부(40)의 구동 장비와 연통(communication) 또는 보다 구체적으로는 연결(connect)된다. 본 발명의 이해에 필수적인 구동 장비의 특징만을 기술한다. 구동 장비(도 2 참조)는 캠 곡선 디스크(220)를 구비한다. 전기 모터(221)가 캠 곡선 디스크(220)를 차례로 구동하는 변속 장치(transmission/gear box)에 연결된다. 또한 구동 장비는 바람직하게 선형 축 형태의 가이드(230)를 구비한다. 상기 가이드(230)는 프레임(70)의 중간부(50)에 고정되고, 각기 가동적으로 배치된 제 1 및 제 2 캐리어(240,250)를 구비한다. 가이드(230)는 또한 프레임(262)을 통해 서로 연결되고, 가이드(230)상에 함께 동적으로 배치된 제 3 및 제 4 캐리어(260,270)를 구비한다. 제 1 쌍의 연결 장치(120)는 제 1 캐리어(240)에 연결되고, 제 2 쌍의 연결 장치(130)는 제 2 캐리어(250)에 연결되고, 제 3 쌍의 연결 장치(140)는 제 3 캐리어(260)와 제 4 캐리어(270) 각각에 연결된다.
제 1, 제 2, 및 제 4 캐리어(240,250,270) 각각은 캠의 기능을 가지고, 제 1 및 제 2 캐리어 각각은 캠 곡선 디스크(220)내의 해당 캠 곡선(부분적으로 도시)에 고정되며, 반면 제 4 캐리어(270)는 롤(도시 않음)에 의해 캠 곡선 디스크(220)의 외주와 접촉하여 그를 따른다. 상기 롤은 제 3 캐리어(260)에 연결된 스프링(263)에 의해 바이어스되어 유지된다. 각각의 캐리어(240,250) 및 캐리어(260,270) 모두는 전기 모터(221) 및 변속 장치를 사용하여 캠 곡선 디스크(220)를 회전시킴으로써 서로 상대적으로 이동한다. 캠 곡선 디스크(220)의 회전시, 제 1, 제 2 및 제 4 캐리어(240,250,270)는 도 2의 수직 방향에서 선형 가이드(230)를 따라 상하로 이동한다. 제 3 캐리어(260)는 제 4 캐리어(270)에 연결되므로, 균일하게 이동한다. 캠 곡선 디스크 및, 이러한 캠 곡선 디스크에 의해 이동하는 캐리어의 사용 및 기능은 당업자에게 공지의 기술이므로 상기 균일한 이동에 대해서는 더 상세히 설명하지 않는다.
제 2 캐리어(250)는 4개의 캐리어의 상부에 위치하고(도 2 참조), 제 1 캐리어(240)는 제 2 캐리어(250) 아래에 위치하며, 제 3 캐리어(260)는 제 1 캐리어(240) 아래에 위치하며, 그리고 제 4 캐리어(270)는 바닥 즉, 제 3 캐리어(260) 아래에 위치한다.
제 1 또는 제 2 캐리어(240,250)가 도 2에서 위쪽으로 이동하면, 윗공간 장치(120) 또는 성형 도구(130)의 부분을 각각의 관련 패키지 연결부는 이동하여 밀봉되는 패키지(20)와 접촉/연결하고, 제 1 또는 제 2 캐리어(240,250)가 도면에 도시한 위치로 아래쪽으로 이동하면, 윗공간 장치(120) 또는 성형 도구(130)의 각각의 해당 패키지 연결부는 패키지(20)로부터 이탈한다. 제 4 캐리어(270)가 아래쪽으로 이동하면, 또한 제 3 캐리어(260)(슬래이브로서 작동함)를 아래쪽으로 이동시킴으로써 밀봉 조(140)의 각각의 해당 패키지 연결부는 이동하여 밀봉되는 패키지(20)와 접촉/연결하고, 제 4 캐리어(270)가 도 2 또는 도 5에 도시한 위치로 위쪽으로 이동하면, 캐리어(260)를 위쪽으로 이동시킴으로써 밀봉 조(140)의 각각의 해당 패키지 연결부는 패키지(20)로부터 이탈한다. 이것이 이루어지는 방법에 대해서 설명한다.
제 1 쌍의 연결 장치(120)의 각각의 절반부(150,160)는 암(123)을 구비하는데, 도 3을 참조하라. 패키지 연결 부재(122)와 더불어 패키지(20)의 일 부분을 가압하기 위한 가압 수단(121)은 암(123)의 상부 제 1 단부(123a)에 배치되고, 바람직하게, 패키지 연결 부재(122)는 패키지(20)를 부드럽게 가압하도록 선회가능하게 배치되어있다. 암(123)의 하부 제 2 단부(123b)는 링크(241)에 의해 제 1 캐리어(240)에 선회가능하게 연결되어 있다. 제 1 단부(123a)와 제 2 단부(123b) 사이에는 고정 피벗 점(123c)이 배치된다(도시하지는 않지만, 도면에 점으로 나타냄). 피벗 점(123c)은 암(123)을 프레임(70)에 연결하며, 이 실시예에 있어서, 피벗 점(123c)은 중간부(50)에 위치되어 예를 들어 벨로우즈(bellows)에 의해 패키지 부분으로부터 차단된다.
제 2 쌍의 연결 장치(130)의 각각의 절반부(170,180)는 제 1 암 및 제 2 암(134,135)을 구비하는데, 도 4를 참조하라. 각각의 암(134,135)은 제 1 단부(134a, 135a)를 각각 구비하고, 이들 2개의 각각의 제 1 단부(134a,135a)는 제 1 및 제 2 패키지 연결 부재(132,133)를 구비한 성형 수단(131)이 배치된 링크(136)에 의해 서로 고정적으로 연결되어 있다. 제 1 암의 제 2 단부(134b)는 링크(251)에 의해 제 2 캐리어(250)에 선회가능하게 연결되어 있다. 또한 제 1 암(134)의 제 1 및 제 2 단부(134a,134b) 사이에 고정 피벗 점(134c)(도시하지는 않지만, 도면에 점으로 나타냄)이 있다. 피벗 점(134c)은 프레임(170)에 제 1 암(134)을 연결하고, 이 실시예에서 피벗 점(134c)은 중간부(50)에 위치되어 있어서, 예를 들어 벨로우즈에 의해 패키지 영역으로부터 차단된다. 제 2 암(135)의 제 2 단부(135b)는 고정되는데, 바람직하게 중간부(50)에 고정되어 있다. 그러나 고정 피벗 점(135c)은 제 2 암(135)의 제 1 및 제 2 단부(135a,135b) 사이에 배치되어 있다. 따라서 제 2 암(135)의 상부 부분은 선회가능하다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 2 연결 장치(130)의 각각의 절반부의 제 1 및 제 2 암(134,135)은 제 1 암(134)의 고정 피벗 점(134c)이 제 2 암(135)의 고정 제 2 단부(135b)와, 수직 방향에서 성형 수단(131)으로부터 사실상 같은 거리에 배치되도록 서로 상대적으로 배치되어 있다. 따라서 제 1 암(134)의 선회가능 부분은 제 2 암(135)의 선회가능 부분보다 길다. 도 4로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 제 2 연결 장치(130)의 구조는 그가 패키지(20)(도 4에 도시 않음)에 진퇴이동 할 때 성형 수단(131)의 "웨이브"-형 이동을 제공한다. 이에 대해서는 후에 상세히 설명한다.
제 3 쌍의 연결 장치(140)의 각각의 절반부는, 제 1 단부(143a)에서 각각의 패키지(20)의 개방 단부를 폐쇄 및 밀봉하기 위한 밀봉 수단(141)을 갖고 있는 암(143)을 구비한다(도 5 참조). 상기 암(143)의 제 2 단부(143b)는 링크(261)에 의해 제 3 캐리어(260)에 선회가능하게 연결되어 있다. 또한 암(143)은 제 1 및 제 2 암(143a,143b)사이에 고정 피벗 점(143c)(도시치는 않지만 도면에 점으로 나타냄)을 갖는다. 이 피벗 점(143c)은 암(143)을 프레임(70)에 연결시키며, 이 실시예에 있어서 피벗 점(143c)은 중간부(50)에 위치하여 예를 들어 벨로우즈에 의해 패키지 부분으로부터 차단된다.
도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 연결 장치(120)의 각각의 절반부의 제 1 암(123)의 고정 피벗 점(123c) 및 제 3 연결 장치(140)의 각각의 절반부의 고정 피벗 점(143c)은 실질적으로 수직 방향에서, 제 1 암(134)의 고정 피벗 점(134c)에 그리고 제 2 연결 장치(130)의 각각의 절반부의 제 2 암(135)의 고정의 제 2 단부(135b)에 각각 배치된다.
바람직하게도, 4 개의 암(123,134,135,143)은 금속, 바람직하게는 본 발명의 위생적 요건 즉, 세정제(cleaning detergents), 산 및 염기에 대한 충분한 지속성을 충족하는 합금강(alloy steel)으로 만들어 진다.
전술한 연결 장치(120,130,140)는 다른 설계를 가질 수 있는데, 그러한 다른 설계를 본 발명의 제 2 실시예에서 나타내며, 도 6~도 8에서 볼 수 있다. 제 2 실시예의 연결 장치(120,130,140)를 기술함에 있어서, 유사한 특징은 같은 참조 번호로써 기술한다. 연결 메커니즘은 여기서 장치(10)의 상부에 위치하고, 연결 봉(tie rod)에 의해 작동한다. 윗공간 장치(120)(도 6 참조)의 패키지 연결 부재(122)는 평행 4변형 연결 시스템(125)에 연결된 연결 봉(124)에 의해 작동한다. 성형 도구(130) 및 밀봉 조(140)의 연결 장치는 유사한 방식으로 설계되는데, 도 7 및 도 8을 각각 참조할 수 있다. 밀봉 조(140)용으로 2개의 봉이 사용된다.
이하에 도 9 내지 도 11을 참조하여 성형 수단(131)의 제 1 및 제 2 패키지 연결 장치(132,133)를 기술한다. 제 1 패키지 연결 장치(132)는 다른 대응의 대향 제 1 패키지 연결 부재와 상대적으로 대향 측으로부터 각각의 패키지를 집도록 되어있는 U 형상의 그립 부재(grip member) 형태를 가진다. 제 2 패키지 연결 부재(133)는 성형 플랩(forming flap)이다. 성형 플랩(133)은 T 형(날개 형)장치이고, 각각의 패키지(20)의 성형 및 절곡을 용이하게 하기 위한 플랩과 매우 유사하므로, 성형 플랩이라고 한다. 여기서는, 하나의 날개형 장치 즉, 성형 플랩(133)만을 도시하는데, 제 1 단부(133a), 수직 부재 즉, T 형 장치의 수직 다리와 더불어, 2개의 성형 도구 각각에 회전가능하게 부착된다. 일 단부 즉, 하나의 성형 도구인 제 1 우측 성형 도구(170)의 상부측에 대해 하나의 성형 플랩(133)이 부착되고, 다른 하나의 성형 도구인 제 1 좌측 성형 도구(180)(미도시)의 상부측에 대해 하나의 성형 플랩(133)이 부착된다. T 형 플랩(133)의 제 2 단부(133b)는 상기 T 형 플랩의 상부(上部;overhead) 수평 다리이다. 이들 쌍으로된 성형 플랩(133)의 기능에 대해서는 하나의 장치를 참조하여 기술하는데, 다른 하나는 거울-반전 식으로 유사하게 동작 및 이동하기 때문이다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 성형 플랩(133)은 수직 방향에서 제 3 쌍의 연결 장치 즉, 밀봉 조(140)와 제 2 쌍의 연결 장치 즉, 성형 도구(130)사이에 위치하는데, 그 이유는 연결 장치 즉, 윗공간 장치(120), 성형 도구(130) 및 밀봉 조(140)의 가동 절반부(150,160,170,180)가 각각의 패키지(20)의 밀봉 및 폐쇄동안 서로 상대적으로 자유로히 이동하는 것을 보장하기 위해서이다.
도 9 내지 도 11에 도시한 성형 플랩(133)은, 비 작동중으로, 즉, 비 밀봉 상태에서, 다시 말해, 밀봉 조(190,200)가 제 1 개방 위치에 있을 때, 각 성형 도구(170,180)의 각각의 상부측에서 부착 구멍(138)을 관통하는 날개 핀(137)에 의해 기본적으로 수직 방향 위쪽으로 다소 바이어스(bias; 偏倚)되며, 적어도 하나의 스프링(139) 즉, 나선 스프링 또는 판 스프링 형태의 탄성 바이어스 수단(resilient biasing means)을 구비하게 된다. 예를 들어, 상기 밀봉 조(190,200)가 각각의 패키지(20)를 밀봉적으로 폐쇄하기 위해 제 2 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 성형 플랩(133)은, 원래 수직인 제 1 위치(도시 않음)로부터 각각의 패키지(20)의 일 부분이 제 2 단부(133b)와 접촉하는 각도진 제 2 위치로 회전 또는 보다 구체적으로는 선회하도록 된다.
각각의 패키지를 밀봉하기 위한 도 2에 도시한 3쌍의 연결 장치(120,130,140)는 서로 수직 거리에 위치하여 가동부 즉, 상기 3쌍의 장치의 가동부(150,160,170,180,190,200)가 밀봉 장치(10)의 동작중 이동하는 경우 충돌하지 않도록 되어있다.
제 3 쌍의 연결 장치 즉, 각각의 밀봉 패키지(20)을 밀봉하기 위한 2개의 절반부(190,200)을 구비한 밀봉 조는, 제 2 쌍의 연결 장치(130) 즉, 성형 도구의 각각의 절반부(170,180)의 각각의 상부 측(170a,180a)으로부터 수직 거리에 위치하는데, 상기 수직 거리는 플랩(133)을 접촉/연결시키는 2개의 절반부(190,200)에 의해, 성형 플랩(133)이 원래 수직인 제 1 위치로부터, 밀봉되는 패키지(20) 쪽으로 회전하여 이 패키지와 접촉하는 각도진 제 2 위치까지 이동되도록 되어있다. 이는 2개의 성형 도구 절반부(170 또는 180)중 어느 하나 위의 날개 형 플랩(133)이, 도 11의 좌측으로부터 우측으로, 원래 수직인 제 1 위치(도시 않음)로부터 패키지(20) 쪽으로 밀쳐져서, 대향의 성형 도구 절반부(170 또는 180) 위의 대향 배치된 날개 형 플랩(33) 쪽으로 이동하는 것을 의미한다. 패키지(20)의 개방 단부(20a)와 접촉하는 플랩(133)의 회전은, 성형 도구(130)가 패키지를 패키지의 개방 단부(20a)와 인접해서 그립/유지하므로, 플랩(133)이 패키지(20)의 양 측면에서 서로를 향하여 가압되는 것을 의미한다. 플랩(133)은 밀봉 조(140) 및 성형 도구(130) 사이에 위치된다.
제 4 캐리어(270)는 이 실시예에서 실린더 바람직하게 공기압 실린더(도 2참조)인 작동 부재(272)에 의해 프레임(262)에 연결된다. 실린더(272)의 기능은 선형 가이드(230)를 따라 제 3 캐리어(260)를 이동시켜 밀봉 순간 2개의 밀봉 조(190,200)에 서로 대향하는 추가적 바이어스를 제공하는 데 있다. 따라서, 밀봉력의 대부분은 실린더(272)가 제공하지만 밀봉력의 일부는 캠 곡선 디스크(220)가 제공하여 각 패키지(20)의 바닥에서 수평 조인트(joint)의 밀봉이 충분하게 확보된다. 절차/기능을 후에 이 설명란에서 보다 상세히 설명한다.
밀봉 장치(10)의 기능, 본 발명에 따라 이 장치를 작동시키는 방법 및 밀봉 장치(80)의 작동 및 이동에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 밀봉 장치(80)의 모든 것에 대해 즉, 2쌍의 윗공간 장치(120), 2쌍의 성형 도구(130) 및 2쌍의 밀봉 조(140) 및 그 관련 2개의 절반부(150,160,170,180,190,200)의 작동 및 이동에 대해서 한 쌍의 윗공간 장치(120), 성형 도구(130) 및 밀봉 조(140)만을 참조하여 설명한다.
밀봉 장치(10)는, 제 1 주요 위치 즉, 패키지(20)가 밀봉 장치(10)에 진입하기 바로 전의 밀봉 장치에 대한 대기 상태인 개시 위치 즉, 개방 위치(도 2 참조) 및 제 2 주요 위치 즉, 패키지를 밀봉 및 폐쇄하기 위한 최종 위치를 가진다. 제 2 위치는 도시하지 않는다. 개방 위치는 다음 방식으로 정의되는데, 밀봉 조(140)가 개방되는, 즉, 2개의 밀봉 조(190,200)가 서로 가장 먼 위치에 있는 위치이다. 이는 또한 윗공간 장치(120) 및 성형 도구(130) 그리고 그 절반부(150,160,170,180)가 각기 서로 상대적으로 대응 위치에 있고, 제 1 및 제 2 캐리어(240,250)가 또한 도면과 관련하여 최하위 위치에 있는 것을 의미한다. 따라서 링크(241 및 251)가 다소 위쪽으로 지향된다. 제 4 캐리어(270), 또한 제 3 캐리어(260)는 도면과 관련하여 그 가장 최상위 위치에 있다. 따라서 링크(261)는 다소 아래쪽으로 지향된다.
밀봉 장치에 대한 이 개방 제 1 주요 위치에서, 패키지(20)가 밀봉 장치에 공급된다. 2개의 절반부(170,180)를 구비한 성형 도구(130)는 캠 곡선 디스크(220)내의 성형 도구(130)용 관련 캠 곡선에 의해 선형 가이드(230)를 따라 도 2와 관련하여 위쪽으로 밀쳐진 제 2 캐리어(250)에 의해 대향 즉, 양 측면 즉, 부분으로부터 첫째로 패키지(20)를 그립 즉, 잡는다. 동시에 2개의 절반부를 구비한 윗공간 장치(120)는 양 측면 즉, 부분으로부터 패키지(20) 쪽으로 이동하여 패키지(20)와 접촉할 때, 순간적으로 정지한 다음, 패키지(20)에 담겨진 양을 조정하기 위해 패키지(20)에 대한 가압을 시작한다. 윗공간 장치(120)의 이동 즉, 선회는 캠 곡선 디스크(220)내의 윗공간 장치(120)와 관련한 캠 곡선에 의해 선형 가이드(230)를 따라 도 2와 관련하여 위쪽으로 밀쳐진 제 1 캐리어(240)에 의해, 성형 도구(130)에 대해서와 유사한 방식으로 행해진다. 그러면 2개의 대향 배치 밀봉 절반부 즉, 조(190,200)을 구비한 밀봉 조(140)가 작동하고, 상기 절반부가 또한 서로 대향 배치된다. 밀봉 조(140)의 이동 즉, 선회는 기본적으로 윗공간 장치(120) 및 성형 도구(130)에 대해서와 유사한 방식으로 행해지는데, 주요한 차이는 제 3 연결 장치(140)가 2개의 다른 수단에 의해 작동되는 점이다. 첫째로, 제 4 캐리어(270), 이어서 제 3 캐리어(260)도 관련 캠 곡선에 의해 선형 가이드(230)를 따라 도 2와 관련하여 후퇴 즉, 아래쪽으로 밀쳐지는데, 이 경우, 상기 캠 곡선은 캠 곡선 디스크(220)의 외주이다. 상기 동작에 의해 2개의 밀봉 조 절반부(190,200)가 서로를 향하여 선회/이동하여 성형 플랩(133)의 도 9 내지 도 11에 도시한 수직 지향 제 2 단부(133b)의 일 부분과 접촉한다. 관련 밀봉 조 절반부(190 또는 200)가 성형 플랩(133)을 지나갈 때, 이들 조 절반부는 관련 성형 플랩(133)을 패키지(20) 쪽으로 밀친다. 즉, 성형 플랩(133)은 부분적으로 밀봉 조(140)를 따른다. 성형 플랩(133)의 제 2 단부(133b) 및 관련 밀봉 조(140)의 패키지 연결 부재(141)는 패키지(20)의 대향 부분 즉 측면과 접촉하여 폐쇄 단부에의 성형 및 밀봉동안 패키지(20)의 개방 단부(20a)의 절곡 및 성형을 지원/촉진한다. 둘째로, 제 4 캐리어(270) 및 프레임(262)에 연결된 공기압 실린더(272)는 이들 캐리어와 프레임 서로를 향하여 밀봉 조(140)의 추가적 바이어스 또는 가압을 제공한다(이에 따라, 패키지(20)의 대향 단부(20a)가 완전히 절곡된다). 제 4 캐리어(270)가 캠 곡선 디스크(220)쪽으로 바이어스되므로, 실린더(272)는 프레임(262)을 아래쪽으로 가압한다. 이에 의해 제 3 캐리어(260)가 아래쪽 방향으로 선형 가이드(230)를 따라 추가적으로 조금 더 이동한다. 따라서 제 3 캐리어와 제 4 캐리어(260,270) 사이의 상호 간격은 가이드(230)를 따라 가변된다. 또한 이에 의해 도 5의 라인 A에서 추가적 간격에 대응하는 갭이 생성된다. 따라서 밀봉력이 제공되어 밀봉이 실행된다. 실린더(272)에 의한 짧은 간격에서의 밀봉 조 절반부(190,200)의 추가적 가압은 가로 밀봉부의 밀봉을 촉진시킨다.
2개의 절반부(150,160)를 구비한 윗공간 장치(120)의 이동은 밀봉 절반부 즉, 조(190,200)가 패키지(20)와 접촉하기 이전에 패키지(20)의 가압이 시작되는 식으로 행해진다. 2개의 절반부를 구비한 윗공간 장치(120)의 이동은 밀봉 절반부 즉, 조(190,200)의 이동이 정지하기 이전에 패키지(20)의 가압이 종료되는 식으로 행해진다.
밀봉이 종료하면, 밀봉 조(140), 성형 도구(130) 및 윗공간 장치(120)가 반전되어 패키지(20)로부터 이탈하여 이동/회전한다. 이어서 보다 구체적으로 밀봉 조(140)의 반전된 이동을 부분적으로 따름으로써, 성형 플랩(133)이 스프링(139)에 의해 밀봉 장치(10)에 대한 대기 상태 즉 개방 위치에서 원래 수직인 제 1 위치로 뒤로 바이어스/이동되고, 이어서 이 장치는 다른 밀봉 절차를 위해 다른 새로운 패키지(20)를 수용할 준비를 한다.
제 2 연결 장치(130)의 구조로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 성형 수단은 패키지(20)쪽으로 진퇴이동할 때, "웨이브" 형 운동을 한다. 제 1 및 제 2 암(134,135)의 각각의 제 1 단부(134a,135a)를 연결하고 성형 수단이 설치된 링크(136)는 이동의 일부중 경사운동을 한다. 이 경사는 이동의 일부중 제 1 암(134)의 제 1 단부(134a)가 밀봉중 생성된 패키지 핀과 관련하여 제 2 암(135)의 제 1 단부(135a)의 위치보다 낮은 위치에 위치됨으로써 행해진다. 경사 운동은 패키지 쪽으로의 이동의 종료 그리고 패키지(20)로부터의 이동의 시작시에 일어난다. 따라서 성형 도구가(130)가 패키지(20)로부터 이탈하여 이동할 때, 성형 도구는 패키지와 접촉하지 않는다.
본 발명은 바람직한 실시예와 관련하여 기술하였지만, 본 발명은, 청구범위에 기술된 본 발명의 목적 및 사상을 일탈하지 않는 범위내에서 여러 가지로 수정 및 변형실시될 수 있다.
기술한 실시예들에서는, 유도 밀봉이 사용되지만, 이와는 달리 상기 밀봉은 소위 초음파 밀봉이 될 수 있는데, 이 초음파 밀봉은 초음파 발진이 밀봉되는 패키지의 밀봉 재료에 인가되어 히스테리시스가 함께 밀봉되는 재료 사이의 인터페이스를 가열하도록 하는 것이다. 또한, 상기 밀봉은 소위 임펄스 가열로 될 수 있는데, 이 임펄스 가열은, 열 기재(hot basis)가 패키징 재료와 인접/접촉하여 상기 인터페이스내의 플라스틱 재료가 적어도 부분적으로 용융한 다음 응고되어 밀봉을 생성하도록 하는 것이다. 밀봉 패키지의 이들 전술한 방식은 공지되어 있으므로, 이에 대해서는 상세히 설명하지 않는다.
전술한 실시예의 밀봉 장치(10)는 적어도 2개의 패키지를 한번에 밀봉하지만, 밀봉 장치에 대한 생산 요건 및 활용가능한 공간에 따라 2회 이상 또는 그 이하로 될 수 있어서, 한 쌍의 밀봉 장치(80)가 장치의 크기 및 생산/밀봉 속도를 줄이고, 2쌍의 밀봉 장치(80) 이상이 장치의 크기 및 생산/밀봉 속도를 증가시킬 수 있는데 이는 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 개방 단부(20a)를 구비한 패키지(20)를 밀봉하는 장치(10)로서, 패키지(20)의 개방 단부(20a)를 밀봉적으로 폐쇄하기 위해서 개방 위치와 폐쇄 밀봉 위치 사이에서 왕복 이동(往復動)이 가능한 적어도 한 쌍의 밀봉 절반부(190, 200)를 구비하는 밀봉 장치에 있어서,
    상기 장치(10)는, 한 쌍의 성형 플랩(forming flap; 133)을 구비하는 성형 수단을 더 구비하고,
    각각의 성형 플랩(133)은 밀봉 절반부(190, 200)와 접촉 가능하게 위치되도록 관련되고, 각각의 성형 플랩(133)의 제 1 단부(133a)에서 선회가능하게 링크(136)에 부착되어, 각각의 성형 플랩(133)의 제 2 단부(133b)가 관련된 밀봉 절반부(190, 200)의 왕복 운동을 적어도 부분적으로 따르도록 되며,
    상기 밀봉 절반부(190, 200)가 폐쇄 밀봉 위치쪽으로 이동 중일 때, 상기 성형 플랩(133)가 서로를 향해서 패키지(20)의 2개의 대향 부분을 가압하는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치(10).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 성형 플랩(133)은 원래 수직인 제 1 위치로부터 제 2 단부(133b)가 각각의 패키지(20)의 개방 단부(20a)와 인접한 부분과 접촉하는 각도진 제 2 위치로 선회되도록 되어있는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  3. 제 2 항에 있어서, 각각의 성형 플랩(133)은, 상기 밀봉 절반부(190, 200)가 개방 위치에 있을 때, 원래 수직인 제 1 위치에 유지되도록 바이어스(biased)되는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 장치(10)는 적어도 3쌍의 연결 장치를 구비하고, 제 1 쌍의 연결 장치(120)는 상기 개방 단부(20a)로부터 일정 거리에서 패키지(20)의 대향 부분에 가압을 위한 가압 수단(121)을 갖는 2개의 왕복 이동 가능한 절반부(150, 160)를 구비하고, 제 2 쌍의 연결 장치(130)는 개방 단부(20a)에 인접해서 각각의 패키지(20)를 성형(forming)하기 위한 성형 수단(131)을 갖는 2개의 왕복 이동 가능한 절반부(170, 180)를 구비하고, 제 3 쌍의 연결 장치(140)는 각각의 패키지(20)의 개방 단부(20a)를 폐쇄 및 밀봉하기 위한 밀봉 수단(141)을 갖는 2개의 왕복 이동 가능한 절반부(190, 200)를 구비한 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  5. 제 4 항에 있어서, 각각의 성형 플랩(133)은, 제 1 단부(133a)에서, 제 3 쌍의 연결 장치(140)와 제 1 쌍의 연결 장치(120) 사이에서 제 2 쌍의 연결 장치(130)의 각각의 절반부(170, 180)의 한 단부에 부착되는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  6. 제 3 항에 있어서, 각각의 성형 플랩(133)은 각각의 성형 플랩(133)의 제 1 단부(133a)에 동작 가능하게 연결된 스프링(139)에 의해 바이어스되는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  7. 제 5 항에 있어서, 각각의 성형 플랩(133)은, 제 1 단부(133a)에서, 상기 제 2 쌍의 연결 장치(130)의 각각의 절반부(170, 180)의 상부 측에 부착되는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  8. 제 1 항에 있어서, 각각의 성형 플랩(133)은, 일반적으로 T 형이고, 상기 성형 플랩(133)의 제 2 단부(133b)가 상기 T 형 플랩의 상부(上部)의 수평 레그(leg)를 형성하도록 지향되는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  9. 제 4 항에 있어서, 각각의 패키지(20)의 개방 단부(20a)를 밀봉적으로 폐쇄하는 3쌍의 연결 장치(120, 130, 140)는 수직으로 이격(離隔)되어, 연결 장치(120, 130, 140)의 이동 가능한 절반부(150, 160, 170, 180, 190, 200)가 각각의 패키지(20)의 밀봉 및 폐쇄 동안 서로 상대적으로 자유로이 이동 가능한 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  10. 제 9 항에 있어서, 각각의 패키지(20)의 개방 단부(20a)를 밀봉적으로 폐쇄하기 위한 밀봉 수단을 갖는 2개의 절반부(190, 200)를 구비한 제 3 쌍의 연결 장치(140)는, 제 2 쌍의 연결 장치(130)의 각각의 절반부(170, 180)로부터 수직 거리에 배치되고, 상기 수직 거리는, 서로를 향하여 패키지(20)의 2개의 대향 부분을 가압하도록 원래 수직인 제 1 위치로부터 각도진 제 2 위치까지 제 3 쌍의 연결 장치(140)의 2개의 절반부(190, 200)에 의해 플랩(133)이 선회되도록 되어있는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  11. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 쌍의 연결 장치(120)는 가이드(230)에 이동 가능하게 제공된 제 1 캐리어(240)에 연결되고,
    상기 제 2 쌍의 연결 장치(130)는 상기 가이드(230)에 이동 가능하게 제공된 제 2 캐리어(250)에 연결되며,
    상기 제 3 쌍의 연결 장치(140)는 상기 가이드(230)에 이동 가능하게 제공된 제 3 캐리어(260)에 연결되고, 상기 캐리어(240, 250, 260)는 캠 곡선 디스크(220)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 쌍의 연결 장치(120)의 각각의 절반부는, 제 1 단부(123a)에서 개방 단부(20a)로부터 일정 거리에 패키지(20)의 한 부분에 가압을 위한 가압 수단(121)이 제공되고, 제 2 단부(123b)에서 링크(241)에 의해 제 1 캐리어(240)에 선회가능하게 연결되고, 제 1 단부(123a)와 제 2 단부(123b) 사이에는 고정 피벗 점(pivot point;123c)이 제공된 암(123)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 쌍의 연결 장치(130)의 각각의 절반부는 제 1 및 제 2 암(134,135)을 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2 암(134,135)은 제 1 단부(134a,135a)에서 서로 연결되고, 개방 단부(20a)에 인접하여 각각의 패키지(20)를 형성하기 위한 성형 수단(131)을 구비하며,
    제 2 단부(134b)의 제 1 암(134)은, 링크(251)에 의해 제 2 캐리어(250)에 선회가능하게 연결되고, 제 1 단부(134a)와 제 2 단부(134b) 사이에 고정 피벗 점(134c)을 구비하며,
    제 2 단부(135b)의 제 2 암(135)은 고정되고, 제 1 단부(135a)와 제 2 단부(135b) 사이에 고정 피벗 점(135c)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 제 3 쌍의 연결 장치(140)의 각각의 절반부는, 제 1 단부(143a)에서 각각의 패키지(20)의 개방 단부(20a)를 폐쇄 및 밀봉하기 위한 밀봉 수단(141)이 제공되고, 제 2 단부(143b)에서 링크(261)에 의해 제 3 캐리어(260)에 선회가능하게 연결되고, 제 1 단부(143a)와 제 2 단부(143b) 사이에서 고정 피벗 점(143c)이 제공된 암(143)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 제 3 캐리어(260)는 제 4 캐리어(270)를 통해 캠 곡선 디스크(220)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 4 캐리어(270)는 작동 부재(272)를 통해 제 3 캐리어(260)에 연결되고, 상기 작동 부재(272)는 각각의 패키지(20)의 개방 단부(20a)를 폐쇄 및 밀봉하는 밀봉 수단(141)을 바이어스하기 위해 가이드(230)를 따라 제 3 캐리어(260)와 제 4 캐리어(270) 사이의 상호 거리를 변경하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 암(134)의 고정 피벗 점(134c)은 수직 방향에서 성형 수단(131)으로부터 제 2 암(135)의 고정된 제 2 단부(135b)와 실질적으로 같은 거리에 배치되어, 제 1 암(134)의 선회 가능 부분은 제 2 암(135)의 선회 가능 부분보다 긴 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치(10).
  18. 삭제
  19. 제 1 항에 따른 장치(10)를 사용하는 패키지(20)를 밀봉하기 위한 방법에 있어서,
    상기 장치(10)에 한 쌍의 성형 플랩(133)을 구비한 성형 수단(131)을 제공하는 단계,
    제 1 개방 패키지 수용 위치에 상기 장치(10)를 배치하는 단계,
    상기 장치(10)에 패키지(20)를 공급하는 단계,
    각각의 성형 플랩(133)이 적어도 한 쌍의 왕복 이동(往復動)이 가능한 밀봉 절반부(190, 200)의 하나의 밀봉 절반부와 관련되는 단계,
    상기 장치(10)의 적어도 한 쌍의 왕복 이동 가능한 밀봉 절반부(190, 200)를 패키지(20)를 향해서 접촉하도록 이동시키는 단계,
    적어도 한 쌍의 왕복 이동 가능한 밀봉 절반부(190, 200)의 이동 중에 한 쌍의 성형 플랩(133)에 의해 패키지(20)의 두 개의 대향 부분을 서로를 향해 가압하는 단계,
    패키지(20)의 대향 부분(20a)에 대해 가압함으로써 적어도 한 쌍의 밀봉 절반부(190, 200)를 더 바이어스(biasing)하는 단계,
    패키지(20)의 대향 단부(20a)를 절곡하는 단계, 및
    적어도 한 쌍의 왕복 이동 가능한 밀봉 절반부(190, 200)에 에너지를 공급함으로써 패키지를 밀봉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 밀봉 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 모든 다른 단계들보다 앞서, 각각의 성형 플랩(133)을 각각의 성형 플랩(133)의 제 1 단부(133a)에서 링크(136)에 선회 가능하게 부착하는 단계를 더 포함하고, 각각의 성형 플랩(133)의 제 2 단부(133b)는 적어도 한 쌍의 왕복 이동 가능한 밀봉 절반부(190, 200)의 관련된 절반부를 적어도 부분적으로 따르도록 하는 것을 특징으로 하는, 밀봉 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 밀봉 절반부를 이동시키는 단계에서, 원래 수직인 제 1 위치로부터, 제 2 단부(133b)가 개방 단부(20a)에 인접하는 각각의 패키지(20)의 일 부분과 접촉하는 각도진 제 2 위치로 상기 성형 플랩(133)을 선회시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 밀봉 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 장치(10)를 배치하는 단계에서, 각각의 성형 플랩(133)을 바이어스하는 단계를 더 포함하여, 적어도 한 쌍의 왕복 이동 가능한 밀봉 절반부(190, 200)의 관련된 밀봉 절반부가 개방 위치에 있는 경우, 원래 수직인 제 1 위치로 선회시키고, 원래 수직인 제 1 위치에 유지하는 것을 특징으로 하는, 밀봉 방법.
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