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特許7191931包装材料のチューブを横方向に密封するためのアンビル、及びアンビルを有する密封用ジョー
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-09
(45)【発行日】2022-12-19
(54)【発明の名称】包装材料のチューブを横方向に密封するためのアンビル、及びアンビルを有する密封用ジョー
(51)【国際特許分類】
   B65B 51/10 20060101AFI20221212BHJP
   B65B 51/30 20060101ALI20221212BHJP
   B65B 51/22 20060101ALI20221212BHJP
【FI】
B65B51/10 A
B65B51/30
B65B51/22 100
【請求項の数】 13
(21)【出願番号】P 2020505808
(86)(22)【出願日】2018-07-30
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-10-08
(86)【国際出願番号】 EP2018070595
(87)【国際公開番号】W WO2019025367
(87)【国際公開日】2019-02-07
【審査請求日】2021-07-19
(31)【優先権主張番号】17184954.0
(32)【優先日】2017-08-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】391053799
【氏名又は名称】テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイ
【住所又は居所原語表記】70 Avenue General Guisan,CH-1009 Pully,Switzerland
(74)【代理人】
【識別番号】100151105
【弁理士】
【氏名又は名称】井戸川 義信
(72)【発明者】
【氏名】ルカ・ジェンティリ
(72)【発明者】
【氏名】マウロ・フェラーリ
(72)【発明者】
【氏名】ファブリッツィオ・フェヌ
【審査官】永田 勝也
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2017/038330(WO,A1)
【文献】特開平11-043115(JP,A)
【文献】国際公開第2016/132986(WO,A1)
【文献】国際公開第2007/008131(WO,A2)
【文献】欧州特許出願公開第01241098(EP,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65B 51/10
B65B 51/30
B65B 51/22
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
長手方向シーム部(5)を有し、経路(Q)に沿って進むチューブ(3)を横方向に密封するためのアンビル(33)であって、
- 第1の軸(B)に沿って延在し、前記チューブ(3)に接触するように適合された第1の細長い接触面(48)と、
- 前記第1の軸(B)に平行な第2の軸(C)に沿って延在し、前記チューブ(3)に接触するように適合された、前記第1の細長い接触面(48)から離間している第2の細長い接触面(49)と
を備え、
前記第1の細長い接触面(48)が第1の溝(51)を備え、前記第2の細長い接触面(49)が第2の溝(52)を備え、前記第1の溝(51)及び前記第2の溝(52)のそれぞれが、使用時、前記チューブ(3)の前記長手方向シーム部(5)のそれぞれの部分を受けるように適合されており、
前記第1の細長い接触面(48)が、前記第1の溝(51)の中に設けられ、第1の表面形状を有し、前記長手方向シーム部(5)のそれぞれの部分と相互作用するように適合された第1のシーム相互作用部(55)を備え、
前記第2の細長い接触面(49)が、前記第2の溝(52)の中に設けられ、第2の表面形状を有し、前記長手方向シーム部(5)のそれぞれの部分と相互作用するように適合された第2のシーム相互作用部(56)を備える、
アンビル(33)において、
前記第1の表面形状が前記第2の表面形状と異なる
ことを特徴とする、
アンビル(33)。
【請求項2】
前記第1の表面形状が、波状の表面形状であり、前記第2の表面形状が、前記第1の表面形状の前記波状の表面形状とは異なる波状の表面形状である、
請求項1に記載のアンビル。
【請求項3】
前記第1のシーム相互作用部(55)及び前記第2のシーム相互作用部(56)がそれぞれ、前記第1の表面形状及び前記第2の表面形状をそれぞれ画定する複数のそれぞれの突起(57)を備え、
前記第2のシーム相互作用部(56)の突起(57)の数が、前記第1のシーム相互作用部(55)の前記突起(57)の数より多い、
請求項1又は2に記載のアンビル。
【請求項4】
前記第1のシーム相互作用部(55)が奇数個の突起(57)を備える、
請求項3に記載のアンビル。
【請求項5】
前記第2のシーム相互作用部(56)が、偶数個の突起(57)を備える、
請求項3又は4に記載のアンビル。
【請求項6】
前記第1のシーム相互作用部(55)及び前記第2のシーム相互作用部(56)の前記それぞれの突起(57)がそれぞれ、互いに一直線に並べられている、
請求項3~のいずれか一項に記載のアンビル。
【請求項7】
前記第1の溝(51)及び前記第2の溝(52)のそれぞれが、それぞれの底面(58)を有し、前記それぞれの突起(57)が、前記それぞれの底面(58)から延在し、それぞれ、前記第1の溝(51)及び前記第2の溝(52)の中に限定されている、
請求項3~のいずれか一項に記載のアンビル。
【請求項8】
前記第1の溝(51)及び前記第2の溝(52)の前記それぞれの底面(58)が、凹状に形づくられている、
請求項に記載のアンビル。
【請求項9】
使用時、前記第1の細長い接触面(48)が、前記経路(Q)に沿って前記第2の細長い接触面(49)の上流側である、
請求項1~のいずれか一項に記載のアンビル。
【請求項10】
前記アンビル(33)が、
- 前記第1の接触面(48)を支持する第1の隆起(44)と、
- 前記第2の接触面(49)を支持する第2の隆起(45)と、
- 前記第1の軸(B)及び前記第2の軸(C)と平行な第3の軸(E)に沿って延在し、切刃(34)を収容するように適合されており、前記第1の隆起(44)と前記第2の隆起(45)との間に配置されている細長い貫通座部(46)と
を備える、
請求項1~のいずれか一項に記載のアンビル。
【請求項11】
長手方向軸(L)に沿って延在し、経路(P)に沿って進む包装材料のチューブ(3)を横方向に密封するための密封用ジョー(29)であって、
- 超音波を発生させるように適合された超音波ホーン(32)と、
- 請求項1~1のいずれか一項に記載のアンビル(33)と
を備え、
前記超音波ホーン(32)及び前記アンビル(33)が、その両側から前記チューブ(3)に接触し、使用時、互いに協働して、前記チューブ(3)の横方向シール部(30)を形成するように適合されている、
密封用ジョー(29)。
【請求項12】
前記横方向シール部(30)に沿って前記チューブ(3)を切断するように適合された切断手段(34)
をさらに備える、
請求項1に記載の密封用ジョー。
【請求項13】
前記超音波ホーン(32)及び前記アンビル(33)が前記横方向シール部(30)を形成するように前記チューブ(3)を圧縮して密封するように構成された密封位置と、前記超音波ホーン(32)及び前記アンビル(33)が前記チューブ(3)から離れている休止位置との間で、前記超音波ホーン(32)及び前記アンビル(33)を制御するように適合された制御組立体
をさらに備える、
請求項1又は1に記載の密封用ジョー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、チューブ、特に、包装材料のチューブを横方向に密封するためのアンビルに関する。
【0002】
本発明は、チューブ、特に、包装材料のチューブを横方向に密封するためのアンビルを有する密封用ジョーにも関する。
【背景技術】
【0003】
知られているように、フルーツジュース、UHT(ultra-high-temperature treated:超高温処理)ミルク、ワイン、トマトソースなど、多くの液体食品又は注ぎ込み可能な食品は、滅菌された包装材料からなるパッケージに入れて販売されている。
【0004】
典型的な例は、ラミネートストリップ包装材料を密封して折り畳むことによって作られるTetra Brik Aseptic(登録商標)として知られる、液体食品又は注ぎ込み可能な食品用の平行六面体状のパッケージである。包装材料は、ベース層、たとえば、ヒートシールプラスチック材料(たとえば、ポリエチレン)の層で両側が覆われた紙の層を備える多層構造を有する。UHTミルクなどの長期保存製品用の無菌パッケージの場合、包装材料はまた、酸素バリア材料(たとえば、アルミニウム箔)の層を備え、酸素バリア材料はヒートシールプラスチック材料層上に重畳され、食品に最終的に接触するパッケージの内面を形成する別のヒートシールプラスチック材料層でさらに覆われる。
【0005】
この種のパッケージは通常、全自動包装機器で製造され、全自動包装機器では、たとえば、化学的殺菌(たとえば、過酸化水素水などの化学殺菌剤を適用することによる)、又は、物理的殺菌(たとえば、電子ビームによる)によってパッケージ材料のウェブを殺菌するために、包装機器の殺菌ユニットを通ってパッケージ材料のウェブが進む。次いで、殺菌されたパッケージ材料のウェブは、隔離チャンバ(閉鎖した無菌環境)内に維持されて進められ、折り畳まれて長手方向に密封されて、長手方向シーム部を有するチューブを形成し、これが、垂直の進行方向に沿ってさらに送られる。
【0006】
形成作業を完了するために、チューブには、殺菌された又は殺菌処理済みの注ぎ込み可能な食品が連続的に充填され、横方向に密封されて、その後、垂直進行方向に沿った前進中に、包装機器のパッケージ形成ユニット内の等間隔の横断面に沿って切断される。
【0007】
ピローパッケージは、包装機器内でこのように得られ、各ピローパッケージは、長手方向密封バンドと、頂部横方向密封バンドと、底部横方向密封バンドとを有する。
【0008】
より詳細には、パッケージ形成ユニットは、複数の形成及び密封組立体を備え、各組立体は、使用時、単一のパッケージを得るように、チューブを形成して、横方向に密封する。特に、各形成及び密封組立体はまた、横方向密封後又は横方向密封中、2つの連続するパッケージの間でチューブを横方向に切断する。
【0009】
各形成及び密封組立体は、局所的にチューブを圧縮して、ヒートシール包装材料を加熱することによって、それぞれの横方向シール部を得るために、チューブを横方向に密封するための密封用ジョーを備える。
【0010】
さまざまな種類の密封用ジョーが知られており、それらは、特に、ヒートシールプラスチック材料の層を加熱するために、誘導によって、又は、超音波によって作動する。
【0011】
超音波によって加熱する密封用ジョーは、超音波ホーンとアンビルとを備え、それらは、使用時、互いに連携してチューブを圧縮し、超音波ホーンの起動によって、ヒートシールプラスチック材料は加熱され、結果的に、密封された横方向シール部を形成するように融解される。
【0012】
典型的なアンビルは、それぞれ第1の軸及び第2の軸に沿って延在し、互いの上に配置されている第1の隆起及び第2の隆起を備える。
【0013】
アンビルは、切刃を収容するために、第1の隆起と第2の隆起との間に配置された細長い貫通座部も備え、それは、最終的なパッケージの横方向密封バンドを画定するように横方向シール部に沿って横方向にチューブを切断するように適語されている。換言すれば、切刃は、使用時、それぞれアンビルの第1の相互作用面及び第2の相互作用面によって実質的に画定された第1の密封バンドと第2の密封バンドとの間のシール部を切断する。第1の密封バンドは、チューブの前進経路に沿って第2の密封バンドの上流である。
【0014】
第1の隆起及び第2の隆起はそれぞれ、チューブに接触するための第1の相互作用面及び第2の相互作用面を備える。
【0015】
さらにまた、第1の相互作用面及び第2の相互作用面はそれぞれ、第1の溝及び第2の溝を備え、各溝は、チューブの長手方向シーム部のそれぞれの部分を受けるように適合されている。
【0016】
第1の隆起及び第2の隆起はそれぞれ、第1の溝及び第2の溝の中に設けられた第1の相互作用シーム部及び第2の相互作用シーム部もそれぞれ備え、各相互作用シーム部は、使用時、長手方向シーム部のそれぞれの部分と相互作用する。
【0017】
特に、第1の相互作用シーム部及び第2の相互作用シーム部は、超音波ホーンとともに、シーム部のそれぞれの部分上に局所的密封圧力を及ぼすための3つの半球で形成されている。
【0018】
密封用ジョーは現在、使用時に、効率的な横方向密封を提供しているが、さらなる改良の必要性が感じられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
したがって、本発明の目的は、分かりやすく低コストな方法で、改良されたアンビルを提供することである。
【0020】
本発明のさらなる目的は、分かりやすく低コストな方法で、改良された密封用ジョーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0021】
本発明により、請求項1に記載のアンビルが提供される。
【0022】
さらにまた、本発明により、請求項12に記載の密封用ジョーが提供される。
【0023】
本発明によるアンビル及び密封用ジョーのさらに有利な実施形態は、従属請求項に規定されている。
【0024】
本発明の非限定的な実施形態は、添付図面を参照して一例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】注入可能な製品を包装するための包装機器の概略図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図2】本発明によるアンビルを有する図1の包装機器の詳細の概略側断面図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図3図2の詳細の上面斜視図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図4】本発明によるアンビルの上面斜視図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図5図4のアンビルの詳細の拡大斜視図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図6図4のアンビルの別の詳細の拡大側面図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図7図4のアンビルのさらなる詳細の拡大側面図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図8図2の線VIII-VIIIに沿った断面図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図9図2の線IX-IXに沿った断面図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
【発明を実施するための形態】
【0026】
数字1は全体として、低温殺菌ミルク、フルーツジュース、ワイン、トマトソースなどの注ぎ込み可能な食品の密封パッケージ2を、包装材料のウェブ4のチューブ3から製造するための包装機器を示す。特に、使用時、チューブ3は、縦軸L、特に、垂直の向きを有する軸Lに沿って延在する。
【0027】
包装材料のウェブ4は、多層構造(図示せず)を有し、ヒートシールプラスチック材料、たとえば、ポリエチレンのそれぞれの層で両側が覆われた、繊維材料、通常は紙の層を備える。
【0028】
好ましくは、ウェブ4はまた、ガスバリア及び光バリア材料、たとえば、アルミニウム箔又はエチレンビニルアルコール(EVOH)フィルムの層と、ヒートシールプラスチック材料の少なくとも第1及び第2の層とを備える。ガスバリア及び光バリア材料の層は、ヒートシールプラスチック材料の第1の層の上に重ね合わせられ、次に、ヒートシールプラスチック材料の第2の層で覆われる。ヒートシールプラスチック材料の第2の層は、最終的に食品に接触するパッケージ2の内面を形成する。
【0029】
包装機器1によって得られる典型的なパッケージ2は、長手方向シーム部5と、一対の横方向密封バンド、特に、横方向頂部密封バンド6a及び横方向底部密封バンド6bとを備える。特に、密封バンド6aは、チューブ前進経路Qに沿って、密封バンド6bの上流に配置される。密封バンド6aは1つのそれぞれのパッケージ2に関連付けられており、密封バンド6bは別のそれぞれのパッケージ2に関連付けられていることに留意しなければならない。それぞれのパッケージ2は、それぞれの密封バンド6aとそれぞれの密封バンド6bとの間での切断前は互いに接続されており、それぞれの密封バンド6aとそれぞれの密封バンド6bとの間での切断後に互いに分割される。
【0030】
特に図1を参照すると、包装機器1は、
- 送出ステーション8から、使用時、ウェブ4がチューブ3に形成される形成ステーション9まで、ウェブ前進経路Pに沿ってその長手方向軸に沿って知られている方法でウェブ4を前進させるための搬送手段7と、
- 無菌ガス、特に、無菌空気を含む、内部環境11、特に、内部無菌環境11を有し、外側環境12から分離されている、隔離チャンバ10と、
- 特に、垂直の向きを有する長手方向軸Mに沿って延在し、特に、少なくとも部分的に、好ましくは完全に隔離チャンバ10内のステーション9に配置されており、使用時、前進するウェブ4からチューブ3を形成するように適合されたチューブ形成装置13と、
- 隔離チャンバ10内に少なくとも部分的に配置され、長手方向シーム部5を形成するようにチューブ形成装置13によって形成されたチューブ3を長手方向に密封するように適合された密封装置14と、
- チューブ3を注入可能な製品で連続的に充填するための充填手段と、
- パッケージ2を形成するために、使用時、前進するチューブ3を形成し、横方向に密封し、横方向に切断するように適合されたパッケージ形成ユニット16と
を備える。
【0031】
好ましくは、包装機器1は、使用時、殺菌ステーションで前進するウェブ4を殺菌するように適合された殺菌ユニット(示されていないが、それ自体知られている)も備え、特に、殺菌ステーションは、経路Pに沿って形成ステーション9の上流に配置されている。
【0032】
優先的に、搬送手段7は、経路Qに沿って、特に、形成ステーション9からパッケージ形成ユニット16まで、それ自体知られている方法で、チューブ3及びチューブ3の任意の中間体を進めるように適合されている。特に、表現「チューブ3の中間体」は、チューブ構造を得る前、且つ、チューブ形成装置13によるウェブ4の折り畳みが開始された後の、ウェブ4の任意の構成を意味する。換言すれば、チューブ3の中間体は、チューブ3を得るように、特に、ウェブ4の第1の縁19と、第1の縁19の反対側のウェブ4の第2の縁20とを互いに重ねることによって、ウェブ4を段階的に折り畳んだ結果である。
【0033】
より詳細には、チューブ形成装置13は、使用時、チューブ3の軸Lを定義し、特に、軸L及び軸Mは互いに平行である。
【0034】
優先的に、チューブ形成装置13は、特に、隔離チャンバ10内に配置されており、特に、チューブ3のシーム部5を形成するために縁19及び20を互いに重ねることによって、互いに協働してウェブ4をチューブ3に段階的に折り畳むように適合された、少なくとも2つの形成リング組立体17及び18を備える。示された特定の例において、形成リング組立体18は、経路Qに沿って形成リング組立体17の下流に配置されている。
【0035】
特に、形成リング組立体17及び18のそれぞれは、それぞれの平面内に実質的にあり、特に、各平面は軸Mと直交し、さらにより詳細の、それぞれの平面は略水平の向きを有する。
【0036】
さらにより詳細の、形成リング組立体17及び18は、互いに離間していて、互いに平行である(すなわち、それぞれの平面は、互いに平行で、互いに離間している)。
【0037】
優先的に、各平面は、軸M及び軸Lに直交している。
【0038】
さらに詳細には、密封装置14は、チューブ3と、特に、チューブ3を長手方向に密封するためのシーム部5と相互作用するように適合された密封ヘッド25を備える。特に、密封ヘッド25は、特に、シーム部5に沿って、チューブ3を加熱するように適合されている。密封ヘッド25は、任意の知られている種類とすることができる。特に、密封ヘッド25は、誘導加熱によって、又は、熱の流れによって、又は、超音波若しくは他の手段によって作動する種類とすることができる。
【0039】
優先的に、密封装置14は、チューブ3上に、特に、略重なり合う縁19及び20に、さらにより詳細の、シーム部5に沿ったチューブ3の密封を保証するようにチューブ3のシーム部5に機械的力を及ぼすように適合された加圧組立体(部分的にのみ示されている)も備える。
【0040】
特に、加圧組立体は、その両側からシーム部5上に機械的力を及ぼすように適合された、少なくとも相互作用ローラ26及び反相互作用ローラ(図示せず)を備える。特に、使用時、チューブ3のシーム部5は、相互作用ローラ26と反相互作用ローラとの間に配置される。
【0041】
優先的に、相互作用ローラ26は、形成リング組立体18によって支持されている。
【0042】
特に図1を参照すると、充填手段は、包装される注入可能な製品を貯蔵/提供するように構成された、注入可能な製品の貯蔵タンク(示されていないが、それ自体知られている)と流体接続された充填パイプ27を備える。
【0043】
特に、充填パイプ27は、使用時、注入可能な製品をチューブ3に導くように適合されている。
【0044】
優先的に、充填パイプ27は、使用時、チューブ3に注入可能な製品を連続的に供給するために、チューブ3内に少なくとも部分的に配置されている。
【0045】
図1~3を参照すると、パッケージ形成ユニット16は、
- 複数の形成及び密封組立体28(本発明の理解に必要な程度まで部分的にのみ示されている)であって、それぞれが、チューブ3を形成し(形づくり)、特に、2つの連続するパッケージ2の間で、チューブ3を横方向に密封するように適合されている、複数の形成及び密封組立体28と、
- 少なくともチューブ3の形成及び横方向密封中に、形成及び密封組立体28のそれぞれを経路Qと平行に進める搬送装置(示されていないが、それ自体知られている)と
を備える。
【0046】
より詳細には、それぞれの形成及び密封組立体28は、
- パッケージ2の形状を少なくとも部分的に画定するように適合された形成シェル(示されていないが、それ自体知られている)と、
- 少なくとも横方向に圧縮し、特に、平らにして圧搾し、横方向シール部30を得るために、経路Qに沿った前進中に横方向にチューブ3を密封するように適合された密封用ジョー29と
を備える。
【0047】
好ましくは、各組立体28は、それぞれの形成シェル及びそれぞれの密封用ジョー29を支持するように適合された支持構造(本発明の理解に必要な程度まで図3に部分的にのみ示されている)も備える。
【0048】
さらに詳細には、各形成シェルは、パッケージ2の形状を少なくとも部分的に協働して画定するように適合された、第1のハーフシェル(示されていないが、それ自体知られている)と、第2のハーフシェル(示されていないが、それ自体知られている)とを少なくとも備える。特に、第1のハーフシェル及び第2のハーフシェルは、その両側からチューブ3に接触するように適合されている。
【0049】
支持構造は、第1のハーフシェルを搬送する第1の支持部材31と、第2のハーフシェルを搬送する第2の支持部材(示されていないが、それ自体知られている)とを備える。特に、第1のハーフシェルは、第1の支持部材31に移動可能に取り付けられており、第2のハーフシェルは、第2の支持部材に移動可能に取り付けられている。さらにより詳細の、第1のハーフシェル及び第2のハーフシェルは、使用時、第1のハーフシャル及び第2のハーフシェルがチューブ3から離れているそれぞれの開構成と、(第1のハーフシェル及び第2のハーフシェルがチューブ3を形成するように適合されたそれぞれの閉構成との間を同時に移動するように、それぞれ第1の支持部材31及び第2の支持部材に移動可能に取り付けられている。
【0050】
特に図2及び3を参照すると、各密封用ジョー29は、
- シール部30を超音波振動にさらすための、特に、横方向シール部30に沿ってヒートシールプラスチック材料を融解するための超音波ホーン32(又は、ソノトロード)と、
- シール部30を形成するために超音波ホーン32と協働して、特に、チューブ3を局所的に平らにして圧搾することによって、チューブ3を圧縮するためのアンビル33と
を備える。
【0051】
優先的に、各アンビル33は、特に、2つの連続するパッケージ2を得るために、それぞれの超音波ホーン32と協働して、チューブ3を横方向に密封するように適合されている。
【0052】
特に、使用時、チューブ3は、超音波ホーン32とアンビル33との間に配置される。さらにより詳細の、各アンビル33及びそれぞれの超音波ホーン33は、その両側からチューブ3に接触するように適合されている。
【0053】
特に、各アンビル33及びそれぞれの超音波ホーン32は、横方向密封プロセス中、それぞれのシール部30に作用する必要な圧力プロファイルを互いに協働して適用するように構成されている。
【0054】
さらにまた、各形成及び密封組立体28、特に、それぞれの密封用ジョー29は、チューブ3を横方向に、特に、2つの連続するパッケージ2の間で、さらにより詳細の、それぞれのシール部30に沿って、切断するように適合されている。
【0055】
優先的に、各形成及び密封組立体28、特に、それぞれの密封用ジョー29は、シール部30を横方向に切断するための、切断手段、特に、切刃34も備える。
【0056】
示されていない代替的な実施形態において、切断手段、特に、切刃34は、形成及び密封組立体28から、特に、密封用ジョー29から分離している。
【0057】
各シール部30は密封バンド6a及び6bを備えることに留意しなければならない。
【0058】
好ましくは、切断手段、特に、切刃34は、密封バンド6aと密封バンド6bとの間でそれぞれのシール部30を切断するように適合されている。
【0059】
換言すれば、それぞれの密封バンド6a及び6bは、使用時、切断手段の起動前は互いに接合されており、切断手段、特に、切刃34の起動中に、互いから分離される。
【0060】
優先的に、各超音波ホーン32は、支持構造、特に、それぞれの第2の支持部材に連結、特に、取り付けられており、各アンビル33は、支持構造、特に、それぞれの第1の支持部材31に連結、特に、取り付けられている。
【0061】
各形成及び密封組立体28、特に、それぞれの密封用ジョー29は、密封構成と休止構成との間でそれぞれの密封用ジョー29自体を制御するように適合された制御組立体(図示せず)も備える。特に、各制御組立体は、それぞれの密封構成とそれぞれの休止構成との間でそれぞれの密封用ジョー29を、包装機器1のカム機構(図示せず)との協働によって、制御するように適合されている。
【0062】
特に、それぞれの制御組立体は、それぞれの超音波ホーン32及びそれぞれのアンビル33が、シール部30を形成するように、チューブ3を圧縮して、横方向に密封するように構成されているそれぞれの密封位置と、超音波ホーン32及びアンビル33がチューブ3から離れているそれぞれの休止位置との間で、それぞれの超音波ホーン32及びそれぞれのアンビル33を制御するように適合されている。
【0063】
特に、各制御組立体は、それぞれの超音波ホーン32及びそれぞれのアンビル33をそれらのそれぞれの密封位置に制御するために、それぞれのアンビル33及びそれぞれの超音波ホーン32を互いの方へ移動させ、それぞれの超音波ホーン32及びそれぞれのアンビル33をそれらのそれぞれの休止位置に制御するために、それぞれの超音波ホーン32及びそれぞれのアンビル33を互いから引き戻すように適合されている。
【0064】
優先的に、それぞれの制御組立体はまた、それぞれの第1のハーフシェル及びそれぞれの第2のハーフシェルを、それぞれの開構成とそれぞれの閉構成との間で制御するように適合されている。
【0065】
より詳細には、各超音波ホーン32は、超音波を発生させるように、チューブ3(及び、シール部30)に接触するためにそれぞれの延伸軸に沿って延在する当接面35と、機械的振動発生機(示されていないが、それ自体知られている)とを備える。
【0066】
特に、機械的振動発生機は、超音波管理体制において機械的振動を発生させるために、交流電圧が供給される1つ又は複数の圧電素子を備える。
【0067】
好ましくは、超音波ホーン32は、少なくとも部分的に切刃34を受けように適合された凹部36を備える。特に、凹部36は、当接面35の延伸軸と平行に延在する。
【0068】
特に図4~7を参照すると、各アンビル33は、
- 少なくとも、軸Bに沿って延在する第1の隆起44と、
- 少なくとも、軸Cに沿って延在する第2の隆起45であって、軸Cが軸Bと平行である、第2の隆起45と
を備える。
【0069】
特に、使用時、隆起44は、経路Qに沿って隆起45の上流に配置される。さらにより詳細の、使用時、隆起44は、隆起45より上に配置される。
【0070】
優先的に、軸B及び軸Cは横方向であり、特に、軸Lに垂直である。
【0071】
好ましくは、軸B及び軸Cは、当接面35の延伸軸と平行である。
【0072】
さらに詳細には、各アンビル33は、それぞれの軸B及びそれぞれの軸Cと平行である第3の軸Eに沿って延在し、切刃34を収容するように適合されており、隆起44と隆起45との間に配置された細長い貫通座部46も備える。
【0073】
好ましくは、アンビル33は、隆起44及び隆起45を支持するベース体47も備える。
【0074】
優先的に、ベース体47、隆起44、及び隆起45は、一体構造として構築される。
【0075】
有利なことには、アンビル33、特に、隆起44は、少なくとも、軸Bに沿って延在し、チューブ3と相互作用する、特に、使用時、局所的にチューブ3に接触するように適合された細長い接触面48を備え、アンビル33、特に、隆起45は、軸Bと平行な軸Cに沿って延在し、チューブ3と相互作用する、特に、使用時、局所的にチューブ3に接触するように適合された、それぞれの細長い接触面48から離間している細長い接触面49を備える。
【0076】
特に、使用時、各接触面48は、特に、それぞれの超音波ホーン32と協働して、それぞれのシール部30のそれぞれの密封バンド6aを実質的に画定するようにチューブ3に局所的に接触し、各接触面49は、特に、それぞれの超音波ホーン32と協働して、それぞれのシール部30のそれぞれの密封バンド6bを実質的に画定するようにチューブ3に局所的に接触する。
【0077】
有利なことには、各アンビル33はまた、それぞれの軸B及びそれぞれの軸Cに対して横方向、特に、垂直な軸Fに沿って延在し、使用時、チューブ3の長手方向シーム部5の部分を受けるように適合された凹部50を備える。特に、使用時、アンビル33がシール部30を形成するために超音波ホーン32と協働するとき、3つの包装材料層(三層配置)はシーム部5の領域で圧縮され、2つの包装材料層(二層配置)はシーム部5とは異なる領域で圧縮される(特に、図8及び9参照)ので、凹部50は、長手方向シーム部5の部分を受けることを可能にする。これは特に、ウェブ4、特に、縁19及び縁20の重なりによるものである。
【0078】
全体として、これは、局所的な厚さの変化をもたらす。換言すれば、各凹部50は、局所的厚さの変化を補償する目的を有する。
【0079】
同様に、二層配置及び三層配置の結果として、二層配置と三層配置との間にステップが存在することに留意しなければならない。これらのステップの1つは、チューブ3、すなわち、それぞれのパッケージ2の外面上に配置されている。
【0080】
さらに詳細には、各接触面48はそれぞれの溝51を備え、各接触面49はそれぞれの溝52を備え、各溝は軸Fに沿って延在している。
【0081】
優先的に、溝51のそれぞれ及び溝52のそれぞれは、使用時、チューブ3のシーム部5のそれぞれの部分を受けるように適合されている(特に、図8及び9参照)。特に、各溝51及び各溝52は、それぞれの凹部50を協働して少なくとも部分的に画定する。
【0082】
好ましくは、各接触面48及び各接触面49は、それぞれの第1の補助部53とそれぞれの第2の補助部54とを備え、それぞれ、それぞれの溝51又はそれぞれの溝52は、それぞれの第1の補助部53とそれぞれの第2の補助部54との間に配置されている。
【0083】
さらにまた、各接触面48は、シーム部5のそれぞれの部分と相互作用するように、特に、使用時、シーム部5のそれぞれの部分に局所的に接触するように適合されたそれぞれのシーム相互作用部55を備え、各接触面49は、シーム部5のそれぞれの部分と相互作用するように、特に、使用時、シーム部5のそれぞれの部分に局所的に接触するように適合されたそれぞれのシーム相互作用部56を備える。
【0084】
さらにまた、各シーム相互作用部55及び各シーム相互作用部56は、それぞれの表面形状を有する。特に、それぞれの表面形状は、それぞれ、軸B及び軸Cと平行に延在する。
【0085】
特に、各シーム相互作用部55及び各シーム相互作用部56は、シール部30、特に、それぞれの密封バンド6a及び6bの確実な密封を得るために必要である、シーム部5のそれぞれの局所部分に作用する局所的圧力プロファイルを定義するように構成されている。さらにより詳細の、各シーム相互作用部55及び各シーム相互作用部56は、それぞれの密封バンド6a及び6bに対して異なる局所的圧力プロファイルを提供するように設計されている。特に、各シーム相互作用部55のそれぞれの表面形状及び各シーム相互作用部56のそれぞれの表面形状は、それぞれの密封バンド6aに作用する圧力プロファイルが、それぞれの密封バンド6bに作用する圧力プロファイルと異なるように設計されている。
【0086】
優先的に、各シーム相互作用部53及び各シーム相互作用部54は、使用時にチューブ3で発生する変動(それとともに、シーム部5の位置の変動)を補償するように設計されている。
【0087】
好ましくは、各シーム相互作用部55はそれぞれの溝51の中に設けられており、各シーム相互作用部56はそれぞれの溝52の中に設けられている。
【0088】
有利なことには、それぞれのシーム相互作用部55の各表面形状は、それぞれのシーム相互作用部56の表面形状と異なる。特に、それぞれのシーム相互作用部55及びそれぞれのシーム相互作用部56の異なる表面形状を提供することによって、それぞれのシール部30のそれぞれの密封バンド6a及び6bに作用する異なる圧力プロファイルを制御することが可能である。
【0089】
優先的に、シーム相互作用部55の表面形状は、波形形状を示し、シーム相互作用部56の表面形状は、シーム相互作用部55の表面形状の波形形状とは異なる波形形状を示す。
【0090】
より詳細には、各相互作用部55及び各相互作用部56は、複数のそれぞれの突起又は歯、特に、円形突起57(特に図5~7参照)を備える、特に、それらからなる。
【0091】
特に、突起57は半球状の形状を有し、さらにより詳細の、突起57は略半球である。
【0092】
好ましくは、それぞれの突起57は、それぞれの溝51又はそれぞれの溝52の第1の端部ゾーンの近くに配置されている。
【0093】
さらにより好ましくは、それぞれの突起57は、シール部30の三層配置とシール部30の二層配置との間のステップの近くで、さらにより詳細の、それぞれのパッケージ2の外面上にある(図8及び9参照)三層配置と二層配置との間のステップの近くで、使用時、シーム部5と相互作用するように構成されている。
【0094】
優先的に、各シーム相互作用部56の突起57の数は、それぞれのシーム相互作用部55の突起57の数より多い。
【0095】
好ましくは、シーム相互作用部56は、偶数個の突起57を備え、示された特定の例では4つである。さらにより好ましくは、シーム相互作用部56は、偶数個の突起57を備え、示された特定の例では4つであり、シーム相互作用部55は、奇数個の突起57を備え、示された特定の例では3つである。
【0096】
さらにまた、各シーム相互作用部55及び各シーム相互作用部56のそれぞれの突起57はそれぞれ、特に、それぞれ軸B及び軸Cに沿って、互いに一直線に並べられている。
【0097】
優先的に、突起57は、それぞれの溝51又はそれぞれの溝52の底面58から離れて延在している。特に、それぞれの底面58は凹形状を有する。
【0098】
好ましくは、各底面58は、突起57が離れて延在する部分と、平滑部とを備える。平滑部は、それぞれの溝51又はそれぞれの溝52の、第1の端部ゾーンの反対側である、第2の端部ゾーンに配置されている。
【0099】
換言すれば、それぞれの突起57とともに各溝51及び各溝52は、それぞれ軸B及び軸Cに対して横方向、特に、垂直な軸に対して非対称である。
【0100】
特に図6及び7を参照すると、突起57は、それぞれの溝51又はそれぞれの溝52内にとどまる、すなわち、突起57は、(図6及び7に示された破線によって示された)それぞれの溝51又はそれぞれの溝52の外に延在していない。換言すれば、突起57は、それぞれの溝51又はそれぞれの溝52の中に限定されている。
【0101】
特に、突起57は、それぞれの底面58から、それぞれの補助部53及びそれぞれの補助部54の最大の延伸によって画定された高さレベルまで突出している。
【0102】
好ましくは、搬送装置は、それぞれの搬送経路に沿ってアンビル33及びそれぞれの超音波ホーン32を進めるように適合されている。
【0103】
特に、搬送装置は、それぞれの搬送経路に沿って、各アンビル33及びそれぞれの第1のハーフシェルを進めるように適合されており、搬送装置は、それぞれの搬送経路に沿って、各超音波ホーン32及びそれぞれの第2のハーフシェルを進めるように適合されている。
【0104】
さらにより詳細の、搬送装置は、それぞれの搬送経路に沿って、それぞれのアンビル33及びそれぞれの第1のハーフシェルとともに、各第1の支持部材を進めるように適合されており、搬送装置は、それぞれの搬送経路に沿って、それぞれの超音波ホーン32及びそれぞれの第2のハーフシェルとともに、各第2の支持部材を進めるように適合されている。
【0105】
優先的に、それぞれの搬送経路のそれぞれは、各アンビル33が、チューブ3を圧縮するようにそれぞれの超音波ホーン32と協働し、それぞれのシール部30を形成するように適合され、各第1のハーフシェル及びそれぞれの第2のハーフシェルがチューブ3を少なくとも部分的に形づくるように適合された作動部を備える。
【0106】
特に、搬送装置は、それぞれの搬送経路の作動部に沿って進むそれぞれのアンビル33及びそれぞれの超音波ホーン32によって、それぞれの密封用ジョー29を密封構成に制御するように、制御組立体のそれぞれと相互作用するように適合されたカム機構(機械的又は電子的)を備える。カム機構はまた、それぞれの搬送経路の作動部に沿って進むとき、それぞれの第1のハーフシェル及びそれぞれの第2のハーフシェルを閉構成に制御するように、形成及び密封組立体28の制御組立体のそれぞれと相互作用するように適合されている。
【0107】
使用時、包装機器1は、注入可能な製品で充填されたパッケージ2を形成する。特に、包装機器1は、ウェブ4から形成されたチューブ3からパッケージ2を形成し、チューブ3は注入可能な製品で連続的に充填されている。
【0108】
より詳細には、包装機器1の作動は、
- 経路Pに沿ってウェブ4を進めるための第1の前進フェーズと、
- ウェブ4がチューブ3に形成されて、チューブ3が長手方向に、特に、シーム部5に沿って密封される、チューブ形成及び密封フェーズと、
- チューブ3が経路Qに沿って進められる第2の前進フェーズと、
- 注入可能な製品がチューブ3に連続的に充填される充填フェーズと、
- 特に、チューブ3を形づくり、チューブ3を横方向に密封することによって、パッケージ2がチューブ3から形成されるパッケージ形成フェーズと
を含む。
【0109】
さらに詳細には、チューブ形成及び密封フェーズは、シーム部5を形成するために縁19及び20を互いに段階的に重ね合わせるフェーズと、チューブ3、特に、シーム部5を長手方向に密封するフェーズとを含む。
【0110】
充填フェーズは、充填パイプ27を通して下流空間48に注入可能な製品を向けるフェーズを含む。
【0111】
パッケージ形成フェーズの間、パッケージ2は、チューブ形成及び密封フェーズの後にチューブ3を受けるパッケージ形成ユニット16の作動によって形成される。特に、パッケージ形成フェーズの間、形成及び密封組立体28がパッケージ2を形成する。
【0112】
特に、パッケージ形成フェーズの間、密封用ジョー29は、チューブ3を圧縮し、それぞれのシール部30を形成して加熱し、チューブ3から密封されたパッケージ2を切り離すようにそれぞれの密封バンド6aと6bとの間でそれぞれのシール部30を切断するように作動する。さらにまた、同時に、それぞれの第1のハーフシェル及びそれぞれの第2のハーフシェルがチューブ3を形成する。
【0113】
より詳細には、それぞれの密封用ジョー29の進むチューブ3との相互作用の間、さらに、それぞれの密封用ジョー29は、チューブ3の前進に続くように、搬送装置によって進められる。
【0114】
さらに詳細には、それぞれのアンビル33及びそれぞれの超音波ホーン32は、チューブ3を圧縮するように、それらの密封位置に制御され、それぞれの超音波ホーン32は、ヒートシールプラスチック材料を加熱するための超音波振動を発生するように起動される。
【0115】
特に、シール部30を形成するためのチューブ3の圧縮の間、シーム部5のそれぞれの部分は、それぞれの凹部50内に配置される。さらにより詳細の、シーム部5の部分は、それぞれの溝51及びそれぞれの溝52の中に配置される。
【0116】
より詳細には、それぞれのシーム相互作用部55及びそれぞれのシーム相互作用部56は、シーム部5のそれぞれの部分と相互作用する。それぞれのシーム相互作用部55及びそれぞれのシーム相互作用部56のそれぞれの表面形状は異なるので、シーム部5の部分上に及ぼされる局所的圧力は、特定の表面形状の関数として異なる。
【0117】
さらにまた、パッケージ形成フェーズの間、搬送装置は、それぞれのアンビル33及びそれぞれの超音波ホーン32を、それぞれの搬送経路に沿って進める。
【0118】
優先的に、パッケージ形成フェーズの間、チューブ3は、チューブ3の横方向密封後又は横方向密封中、特に、それぞれのシール部30に沿って、2つの連続するパッケージ2の間で横方向に切断される。より詳細には、パッケージ形成フェーズの間、それぞれの切断手段、特に、それぞれの刃34は、特に、それぞれのシール部30に沿って、2つの連続するパッケージ2の間で、チューブ3を横方向に切断する。
【0119】
優先的に、それぞれの制御組立体は、特に、カム機構との相互作用を通して、それぞれのアンビル33及びそれぞれの超音波ホーン32がそれぞれの搬送経路のそれぞれの作動部に沿って進むとき、それぞれのアンビル33及びそれぞれの超音波ホーン32を密封位置に制御する。同時に、制御組立体は、特に、カム機構との相互作用を通して、それぞれの第1のハーフシェル及びそれぞれの第2のハーフシェルを閉構成に制御する。さらにまた、切断手段、特に、それぞれの切刃34の起動により、それぞれのシール部30を切断する。その後、それぞれのアンビル33及びそれぞれの超音波ホーン32は、休止位置に制御され、それぞれの第1のハーフシェル及び第2のハーフシェルは、それぞれの開構成に制御される。
【0120】
本発明によるアンビル33、及び、アンビル33を有する密封用ジョー29の利点は、上記の説明から明らかであろう。
【0121】
特に、それぞれのシーム相互作用部56の表面形状と異なる表面形状を有する各シーム相互作用部55を設けることによって、それぞれのシール部30のそれぞれの密封バンド6a及び6b上に異なる圧力を及ぼすことが可能である。これにより、密封バンド6b上及び密封バンド6a上に作用する異なる圧力プロファイルを発生させることができる。
【0122】
密封バンド6aは、第1のパッケージに属し、密封バンド6bは、経路Qに沿って第1のパッケージの下流に配置された第2のパッケージに属しているので、密封バンド6a及び密封バンド6bは、密封作動中、異なる密封状態にさらされる。
【0123】
本発明により、上記の異なる密封状態を考慮し、密封バンド6a及び密封バンド6bを形成している包装材料の部分の可能な異なる挙動を補償することが可能である。
【0124】
特に、本発明は、密封作動中、密封バンド6a及び密封バンド6b内の温度の制御を改良することを可能にする。特に、密封バンド6aの中で望ましくないピンホールの形成を減少又は防止するために、且つ、密封バンド6b内のチャネルの形成を減少又は防止するために、温度を制御することは可能である。
【0125】
明らかなことには、添付の特許請求の範囲に定義された保護の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載されるようなアンビル33に、したがって、密封ジョー29に変更を行ってもよい。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9