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特許7436361密封パッケージを形成するための包装機器
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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】2024-02-13
(45)【発行日】2024-02-21
(54)【発明の名称】密封パッケージを形成するための包装機器
(51)【国際特許分類】
   B65B 59/04 20060101AFI20240214BHJP
   B65B 9/10 20060101ALI20240214BHJP
【FI】
B65B59/04
B65B9/10
【請求項の数】 12
(21)【出願番号】P 2020517449
(86)(22)【出願日】2018-09-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-12-03
(86)【国際出願番号】 EP2018075682
(87)【国際公開番号】W WO2019063447
(87)【国際公開日】2019-04-04
【審査請求日】2021-09-09
(31)【優先権主張番号】17193462.3
(32)【優先日】2017-09-27
(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】ステファノ・ボコレリ
(72)【発明者】
【氏名】パオロ・ベネデッティ
(72)【発明者】
【氏名】フィリッポ・フェラリーニ
(72)【発明者】
【氏名】ルカ・ポッピ
【審査官】▲桑▼原 恭雄
(56)【参考文献】
【文献】特表2014-528879(JP,A)
【文献】特開2008-230621(JP,A)
【文献】特開2015-024839(JP,A)
【文献】特表2004-502607(JP,A)
【文献】国際公開第2010/011168(WO,A1)
【文献】実開昭58-014303(JP,U)
【文献】国際公開第2009/154532(WO,A1)
【文献】特開2001-232699(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65B 59/04
B65B 9/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
注入可能な製品で充填された複数の密封パッケージ(2)を形成するための包装機器(1)であって、
- パッケージ材料のウェブ(4)を前進経路(P)に沿って前進させるための搬送手段(5)と、
- 外部環境(13)から内部環境を分離する隔離チャンバ(10)と、
- 長手方向軸(L)に沿って延在し、前記隔離チャンバ(10)内に少なくとも部分的に配置されており、使用中、前記パッケージ材料の前進するウェブ(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(14)であって、前記搬送手段(5)が、それぞれのチューブ前進経路(Q)に沿って、前記チューブ形成装置(14)によって形成された前記チューブ(3)を前進させるようにも適合されている、チューブ形成装置(14)と、
- 前記隔離チャンバ(10)内に少なくとも部分的に配置され、前記チューブ形成装置(14)によって形成された前記チューブ(3)を長手方向に密封するように適合された密封装置(15)と、
- 前記チューブ形成装置(14)によって形成された前記チューブ(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(16)と、
- 使用中、前記チューブ形成装置(14)によって形成されて、前記充填手段(16)によって充填された前記前進するチューブ(3)から、前記パッケージ(2)を形成し、密封するように適合されたパッケージ形成ユニット(17)と
を備える、包装機器(1)において、
支持プラットフォーム(57)の第1の側面から前記隔離チャンバ(10)を支え、前記第1の側面の反対側の前記支持プラットフォーム(57)の第2の側面から前記パッケージ形成ユニット(17)を支持する前記支持プラットフォーム(57)を備え、
記支持プラットフォーム(57)を固定するための主フレーム構造とは異なる、前記支持プラットフォーム(57)の前記第2の側面に固定された複数の定着要素に、前記パッケージ形成ユニット(17)が接続され、前記複数の定着要素は、
前記支持プラットフォーム(57)が、前記チューブ(3)の前記隔離チャンバ(10)の前記内部環境から前記パッケージ形成ユニット(17)への通過を可能とするように構成された貫通孔(54)を支持し、
前記定着要素が、前記貫通孔(54)に対して中心に前記パッケージ形成ユニット(17)を位置合わせするように配置され、
前記パッケージ形成ユニット(17)が複数の係合要素を備え、各係合要素が1つのそれぞれの定着要素に取り外し可能に取り付けられている、
包装機器(1)。
【請求項2】
注入可能な製品で充填された複数の密封パッケージ(2)を形成するための包装機器(1)であって、
- パッケージ材料のウェブ(4)を前進経路(P)に沿って前進させるための搬送手段(5)と、
- 外部環境(13)から内部環境を分離する隔離チャンバ(10)と、
- 長手方向軸(L)に沿って延在し、前記隔離チャンバ(10)内に少なくとも部分的に配置されており、使用中、前記パッケージ材料の前進するウェブ(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(14)であって、前記搬送手段(5)が、それぞれのチューブ前進経路(Q)に沿って、前記チューブ形成装置(14)によって形成された前記チューブ(3)を前進させるようにも適合されている、チューブ形成装置(14)と、
- 前記隔離チャンバ(10)内に少なくとも部分的に配置され、前記チューブ形成装置(14)によって形成された前記チューブ(3)を長手方向に密封するように適合された密封装置(15)と、
- 前記チューブ形成装置(14)によって形成された前記チューブ(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(16)と、
- 使用中、前記チューブ形成装置(14)によって形成されて、前記充填手段(16)によって充填された前記前進するチューブ(3)から、前記パッケージ(2)を形成し、密封するように適合されたパッケージ形成ユニット(17)と
を備える、包装機器(1)において、
支持プラットフォーム(57)の第1の側面から前記隔離チャンバ(10)を支え、前記第1の側面の反対側の前記支持プラットフォーム(57)の第2の側面から前記パッケージ形成ユニット(17)を支持する前記支持プラットフォーム(57)を備え、
前記パッケージ形成ユニット(17)が、前記支持プラットフォーム(57)の複数の定着要素に接続され、前記複数の定着要素が、前記支持プラットフォーム(57)の前記第2の側面に取り外し不能に固定され、
前記支持プラットフォーム(57)が、前記チューブ(3)の前記隔離チャンバ(10)の前記内部環境から前記パッケージ形成ユニット(17)への通過を可能とするように構成された貫通孔(54)を支持し、
前記定着要素が、前記貫通孔(54)に対して中心に前記パッケージ形成ユニット(17)を位置合わせするように配置され、
前記パッケージ形成ユニット(17)が複数の係合要素を備え、各係合要素が1つのそれぞれの定着要素に取り外し可能に取り付けられている、
包装機器(1)。
【請求項3】
前記パッケージ形成ユニット(17)が、前記複数の定着要素に取り外し可能に取り付けられている、
請求項1又は2に記載の包装機器。
【請求項4】
前記支持プラットフォーム(57)に取り付けられ、前記チューブ形成装置(14)を少なくとも間接的に支持し、前記チューブ形成装置(14)の前記長手方向軸(L)に平行に延在する少なくとも1本の支柱(60)
をさらに備える、
請求項1~3のいずれか一項に記載の包装機器。
【請求項5】
前記支持構造(23)が、前記支柱(60)が前記チューブ形成装置(14)を間接的に支持するように前記支柱(60)及び前記チューブ形成装置(14)に連結されたカップリング組立体(61)も備える、
請求項4に記載の包装機器。
【請求項6】
互いに平行である少なくとも2本の支柱(60)
をさらに備え、
前記カップリング組立体(61)が、前記少なくとも2本の支柱(60)に連結されている、
請求項5に記載の包装機器。
【請求項7】
前記チューブ形成装置(14)が、前記カップリング組立体(61)によって互いに連結された前記支柱(60)の前記対に対して中心に置かれている、
請求項6に記載の包装機器。
【請求項8】
前記支柱(60)が、前記密封装置(15)の少なくとも一部も支持する、
請求項4~7のいずれか一項に記載の包装機器。
【請求項9】
前記支柱(60)が、前記隔離チャンバ(10)内に配置されている、
請求項4~8のいずれか一項に記載の包装機器。
【請求項10】
前記チューブ形成装置(14)の前記前進経路(P)に沿った上流の殺菌ステーションで前記パッケージ材料のウェブ(4)を殺菌するように適合された殺菌ユニット(18)
をさらに備える、
請求項1~9のいずれか一項に記載の包装機器。
【請求項11】
前記殺菌ユニット(18)が、使用時、前記パッケージ材料の前進するウェブ(4)上に電子ビームを向けるように適合された電子ビーム発生器を備える、
請求項10に記載の包装機器。
【請求項12】
前記長手方向軸(L)が垂直の向きを有し、
前記支持プラットフォーム(57)が水平の向きを有して、前記隔離チャンバ(10)と前記パッケージ形成ユニット(17)との間に配置されており、
前記隔離チャンバ(10)が、前記パッケージ形成ユニット(17)より上に配置されている、
請求項1~11のいずれか一項に記載の包装機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、密封パッケージを形成するための包装機器、特に、注入可能な製品で充填された密封パッケージを形成するための包装機器に関する。
【背景技術】
【0002】
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、殺菌された包装材料で作られたパッケージに入れて販売されている。
【0003】
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、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る一方で、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覆われる。
【0004】
この種のパッケージは通常、全自動包装機器で製造される。
【0005】
典型的な包装機器は、パッケージ材料のウェブを前進経路に沿って前進させるための搬送装置と、パッケージ材料のウェブを殺菌するための殺菌ユニットと、無菌チャンバ内に配置され、パッケージ材料の前進するウェブからチューブを形成するように適合されたチューブ形成装置と、チューブのシーム部に沿ってチューブを長手方向に密封するための密封装置と、チューブを注入可能な製品で連続的に充填するための充填装置と、包装材料のチューブから単一のパッケージを製造するように適合されたパッケージ形成ユニットとを備える。
【0006】
包装機器は、通常、プラントの床に置かれて、パッケージ形成ユニットがその中に配置されるベース支持構造を備える。無菌チャンバは通常、剛性の筐体から形成され、一体構造として製造され、ベース支持構造上に取り付けられている。
【0007】
チューブ形成装置は、複数の形成リングと、使用中、パッケージ材料のウェブからチューブを段階的に形成するように形成リングに取り付けられた曲げローラとを備える。形成リングは、剛性の筐体の内側に取り付けられている。
【0008】
しかしながら、筐体がその製造プロセスの結果として回避不能な欠点を備えるので、形成リングは、必要な正確さの通りに互いに整列していない(すなわち、形成リングは互いに同軸ではない)。このため、必要な正確さの通りに形成リングを位置合わせするように、技術者による面倒な干渉が必要となる。
【0009】
さらにまた、知られている無菌チャンバ構造は、新しいパッケージタイプを処理するために包装機器を変更するための面倒な干渉を必要とし、休止時間が増加する。
【0010】
さらに、パッケージ形成ユニットが使用中にチューブを正確に受けるように、フォーマットの変更中、パッケージ形成ユニットをチューブ形成装置に対して正確に位置合わせする必要がある。しかしながら、正確な位置合わせには時間がかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
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、上記の欠点の少なくとも1つを克服する包装機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明により、請求項1に記載の包装機器が提供される。
【0013】
本発明による包装機器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。
【0014】
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】
【0015】
図1】本発明による包装機器の部分斜視図及び部分概略図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図2図1の包装機器の一部の詳細の概略図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図3図1の包装機器の詳細の拡大斜視側面図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図4図1の包装機器のさらなる拡大斜視側面図であり、明瞭にするために部品が取り外されている。
図5図1~4の包装機器のさらなる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5の包装機器のさらなる詳細の一部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。
【発明を実施するための形態】
【0016】
数字1は全体として、低温殺菌ミルク又はフルーツジュースなどの注ぎ込み可能な食品の密封パッケージ2(図2に1つだけ示される)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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
図1~4を参照すると、包装機器1は、
- 送出ステーション6から、使用時にウェブ4がチューブ3に形成される形成ステーション7まで、前進経路Pに沿ったその長手方向軸Aに沿ってウェブ4を前進させるための搬送手段5と、
- 外部環境13から内部環境、特に、内部無菌環境を分離する筐体11を有する隔離チャンバ10と、
- 垂直の向きを有する長手方向軸Lに沿って延在し、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7に配置されており、使用中、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14と、
- 隔離チャンバ10内に少なくとも部分的に配置され、装置14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15と、
- 装置14によって形成されたチューブ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16と、
- 使用中、装置14によって形成されて、充填手段16によって充填された前進するチューブ3から、横方向に密封して、パッケージ2を形成するように適合されたパッケージ形成ユニット17と
を備える。
【0020】
好ましくは、包装機器1は、殺菌ステーションで、経路Pに沿って形成ステーション7の上流に配置された殺菌ステーションで、使用中に前進するウェブ4を殺菌するように適合された殺菌ユニット18も備える。
【0021】
優先的に、包装機器1は、パッケージ形成ユニット17を収容し、好ましくは、隔離チャンバ10も支持するベース支持構造22も備える。
【0022】
有利なことには、包装機器1は、少なくともチューブ形成装置14を支持する支持構造23も備える。優先的に、支持構造23は、密封装置15の少なくとも一部も支持する。
【0023】
図2を参照すると、搬送手段5はまた、それぞれのチューブ前進経路Qに沿ったその長手方向軸Bに沿ってチューブ形成装置14によって形成されたチューブ3を前進させるように適合されている。
【0024】
優先的に、搬送手段5は、チューブ3及びチューブ3の任意の中間体を経路Qに沿って前進させるように適合されている。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14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、ウェブ4の第1の長手方向縁33と、第1の長手方向縁33の反対側のウェブ4の第2の長手方向縁34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。
【0025】
搬送手段5の作動とパッケージ形成ユニット17の作動とは互いに同期する。
【0026】
より詳細には、搬送手段5は、ステーション6に位置付けられたリール24からウェブ4を経路Pに沿って前進させるように構成されている。
【0027】
さらにより詳細には、搬送手段5は、複数のローラ25と、それぞれの回転軸Cのまわりで少なくともリール24を回転させるように適合された駆動ユニット26(部分的にのみ示されている)とを備える。
【0028】
搬送手段5はまた、ウェブ駆動組立体、チューブ形成装置14の上流で隔離チャンバ10の入口ステーションの領域に経路Pに沿って配置されたローラ群27を備える。ローラ群27は、使用時、隔離チャンバ10にウェブ4を導くように適合されている。ローラ群27は、隔離チャンバ10内に、さらにより詳細の、内部環境内に配置されている。
【0029】
より詳細には、ローラ群27は、複数のそれぞれのローラ29を備える。
【0030】
優先的に、支持構造23は、ローラ群27も支持する。
【0031】
駆動ユニット26は、軸Cのまわりでリール24を回転させるためにリール24と協働するように適合された第1の電気モータ(図示せず)を備える。好ましくは、駆動ユニット26は少なくとも、それぞれの回転軸Dのまわりでローラ29のうちの少なくとも1つを回転させるように適合された第2の電気モータ30も備える。
【0032】
図2を参照すると、充填手段16は、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)に流体接続されており、注入可能な製品をチューブ3に連続的に供給するためにチューブ3内に部分的に置かれている充填チューブ31を備える。チューブ31は、チューブ31の直線状の主チューブ部、さらにより詳細の、使用時、軸Bと平行に延在する直線状の主チューブ部がチューブ3内で延在するように配置されたL字形の構成を有する。
【0033】
好ましい実施形態において、充填チューブ31は、筐体11によって支えられている。
【0034】
優先的に、パッケージ形成ユニット17は、
- パッケージ2を形成するための複数の作動組立体(図示せず)及び複数の対応する作動組立体(図示せず)と、
- それぞれの搬送経路に沿って作動組立体及び対応する作動組立体を前進させるように適合された搬送装置(図示せず)と
を備える。
【0035】
より詳細には、各作動組立体は、チューブ3からそれぞれのパッケージ2を形成するために、使用時、1つのそれぞれの対応する作動組立体と協働するように適合されている。各作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体は、それぞれのパッケージ2を形成するために、チューブ3を形づくり、横方向に密封し、好ましくは、さらに、横方向に切断するように構成されている。
【0036】
さらに詳細には、各作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体は、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、チューブ3からそれぞれのパッケージ2を形成するために、互いに協働するように適合されている。それぞれの作動部に沿った前進の間、各作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体は、チューブ3と平行に、且つ、チューブ3と同じ方向に進む。
【0037】
より詳細には、各作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体は、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、チューブ3に接触するように構成されている。各作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体は、(固定された)衝突位置でチューブ3に接触し始めるように構成されている。
【0038】
さらにまた、各作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体は、
- チューブ3に接触して、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それぞれのハーフシェルと、
- 隣接するパッケージ2の間において知られている方法で横方向にチューブ3を密封するように適合された密封要素又は対応する密封要素のうちの1つと
を備える。
【0039】
好ましい実施形態において、各作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体は、隣接するパッケージ2の間においてチューブ3を横方向に切断するための切断要素又は対応する切断要素のうちの1つも備える。
【0040】
各ハーフシェルは、駆動組立体(図示せず)によって作動位置と休止位置との間で制御されるように適合されている。各ハーフシェルは、使用時、それぞれの作動部に沿って進むそれぞれの作動組立体又はそれぞれの対応する作動組立体とともに作動位置に制御されるように適合されている。
【0041】
図2及び4~6を参照すると、チューブ形成装置14は、ウェブ4の2つの長手方向縁33及び34に実質的に重ねることによって、使用中、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ている。
【0042】
より詳細には、チューブ形成装置14は、チューブ3のシーム部(示されていないが、それ自体知られている)を形成するために縁33及び34を互いに重ねることによって、ウェブ4を段階的にチューブ3に折り畳むように適合されたチューブ形成群35を備える。
【0043】
チューブ形成群35は、チューブ3のシーム部を形成するために縁33及び34を互いに重ねることによって、互いに協働してウェブ4を段階的にチューブ3に折り畳むように適合された少なくとも2つ、示された特定の例では3つの形成リング組立体37、38、及び39を備える。
【0044】
形成リング組立体37、38、及び39のそれぞれは、それぞれの平面H、I、J内、略水平を向く各平面H、I、J内にある。
【0045】
さらにより詳細の、平面H、I、及びJは、互いに平行、且つ、互いに離間している。平面Hは平面Iより上に配置され、平面Iは平面Jより上に配置されている。
【0046】
優先的に、各平面H、I、及びJは軸Lと直交する。
【0047】
さらにまた、形成リング組立体37、38、及び39は、互いに同軸に配置されている。形成リング組立体37、38、及び39は、チューブ形成装置14の長手方向軸Lを画定する。
【0048】
さらにまた、形成リング組立体37は、形成リング組立体38及び39の経路Qに沿った上流に配置され、形成リング組立体38は、形成リング組立体39の経路Qに沿った上流に配置されている。
【0049】
形成リング組立体37、38、及び39のそれぞれは、それぞれの支持リング40と、それぞれの支持リング40上に取り付けられた複数のそれぞれの曲げローラ41とを備える。それぞれの曲げローラ41は、チューブ3を形成するために、ウェブ4及び/又はチューブ3及び/又はチューブ3の任意の中間体と相互作用するように構成されている。さらにより詳細の、それぞれの曲げローラ41は、使用時、チューブ3及び/又はチューブ3の中間体が進むそれぞれの開口を画定する。
【0050】
示された特定の例において、形成リング組立体37のそれぞれの支持リング40は途切れている(換言すれば、それは、完全なリング構造ではなく、部分的なリング構造のみを示している。さらに換言すれば、それは、チューブ形成組立体38及び39の他の支持リング40の環状構造の代わりに、円弧状構造を有する)。
【0051】
優先的に、チューブ形成装置14は、チューブ3を段階的に形成するためにチューブ形成群35と協働するように適合された予備曲げ組立体42も備える。
【0052】
予備曲げ組立体42は、チューブ形成群35の上流に、さらにより詳細の、形成リング組立体37の経路Qに沿った上流に配置されている。
【0053】
より詳細には、予備曲げ組立体42は、縁33及び34が互いの方に接近するようにウェブ4を曲げるためにウェブ4と相互作用するように適合された2つの横方向曲げローラ43を備える。さらにより詳細には、曲げローラ43のそれぞれ、使用時、ウェブ4のそれぞれの縁33及び34の近くでウェブ4に接触するように構成されている。
【0054】
さらにより詳細には、予備曲げ組立体42は、曲げローラ43を支持するフレーム構造44を備える。フレーム構造44は、使用時、予備曲げされたウェブ4が進む略矩形断面を有するそれぞれの開口を画定する。
【0055】
換言すれば、予備曲げ組立体42は、チューブ3の第1の中間体構造を得るようにウェブ4を曲げるように適合されており、形成リング組立体37、38、及び39は、最終的にチューブ3を得るまで、チューブ3のさらなる中間体を段階的に形成するように、ウェブ4又はチューブ3の中間体と相互作用するように適合されている。
【0056】
図2及び4~6を参照すると、密封装置15は、チューブ3を長手方向に密封するために、チューブ3と、シーム部と相互作用するように適合された密封ヘッド45を備える。開示される特定の実施形態において、密封ヘッド45は、誘導加熱によって、チューブ3を、シーム部を加熱するように適合されている。或いは、密封ヘッド45は、加熱空気によって、チューブ3を、シーム部を加熱するように適合されてもよい。
【0057】
より詳細には、密封ヘッド45は、リング形成組立体38と39との間に実質的に配置されている(すなわち、密封ヘッド45は平面IとJとの間に配置されている)。
【0058】
優先的に、密封装置15は、チューブ3を局所的に加熱するために、特に、シーム部を加熱するために、使用時、密封ヘッド45がチューブ3に、特に、シーム部に隣接する作動位置に密封ヘッド45が配置されている作動構成において少なくとも密封ヘッド45を制御するように適合されている。好ましくは、密封装置15はまた、密封ヘッド45が作動位置から取り除かれている、特に、密封ヘッド45が休止位置に配置されている休止構成において密封ヘッド45を制御するように適合されている。好ましくは、休止構成では、密封ヘッド45は作動しない。
【0059】
より詳細には、密封装置15は、密封ヘッド45を作動位置又は休止位置にセットするように適合された作動群46を備える。
【0060】
作動群46は、密封ヘッド45を支持するレバー組立体47と、密封ヘッド45を作動位置又は休止位置に制御するために、レバー組立体47に連結され、レバー組立体47を移動させるように適合されたアクチュエータ48とを備える。
【0061】
優先的に、密封装置15は、チューブ3上に、略重なり合う縁33及び34に、さらにより詳細の、シーム部に沿ったチューブ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。
【0062】
加圧組立体は、その両側からシーム部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56及び対応する相互作用ローラ(図示せず)を備える。使用中、チューブ3のシーム部は、相互作用ローラ56と対応する相互作用ローラとの間に配置される。
【0063】
優先的に、相互作用ローラ56は、形成リング組立体39によって支えられており、特に、相互作用ローラ56は、それぞれの支持リング40に取り付けられている。
【0064】
以下でさらに詳細に説明されるように、支持構造23はまた、密封装置15の少なくとも一部、特に、レバー組立体47、それによって、密封ヘッド45を支持する。
【0065】
図1、3、及び4を参照すると、ベース支持構造22は、隔離チャンバ10及び支持構造23を支持する主フレーム構造49を備える。
【0066】
優先的に、ベース支持構造22は、ベース支持構造22の高さを局所的に調整するように適合された高さ調整群50を備える。高さ調整群50は、複数の高さ調整可能脚要素51を備え、各高さ調整可能脚要素51は、主フレーム構造49のそれぞれの部分に接続されて、製造プラントの床又は任意の他の水平面に置かれるように適合されている。
【0067】
好ましくは、ベース支持構造22は、ベース支持構造22の内部処理環境53を外部環境13から分離するために、主フレーム構造49に固定されたそれぞれの筐体52(部分的にのみ示されている)を備える。筐体52は、隔離チャンバ10の内部環境からパッケージ形成ユニット17へのチューブ3の前進を可能とするために、内部処理環境53を隔離チャンバ10の内部環境と接続するように、貫通孔54を備える。
【0068】
図1、3、及び4を参照すると、機器1、特に、ベース支持構造22、さらにより詳細の、筐体52は、支持プラットフォーム57、特に、上側支持板、さらにより詳細の、剛性の上側支持板を備える。
【0069】
図1、3、及び4に示された非限定的な例示的実施形態によると、支持プラットフォーム57は、複数のプラットフォーム部品から構築されている。
【0070】
示されていない別の非限定的な実施形態によると、支持プラットフォーム57は、一体構造として実現することができる。
【0071】
好ましくは、支持プラットフォーム57は水平に配置されている。さらにより好ましくは、脚要素51は、支持プラットフォーム57の向きを制御するように、特に、支持プラットフォーム57が水平に向けられるように構成されている。
【0072】
支持プラットフォーム57は、主フレーム構造49の上部に固定されている。
【0073】
優先的に、支持プラットフォーム57は、チューブ3の隔離チャンバ10の内部環境からパッケージ形成ユニット17への通過を可能とするように構成された、作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体がパッケージ2を形成するためにチューブ3と相互作用することができるように貫通孔54を支持する。
【0074】
より詳細には、支持プラットフォーム57は、支持プラットフォーム57の第1の側面から隔離チャンバ10を支え、第1の側面の反対側の支持プラットフォーム57の第2の側面からパッケージ形成ユニット17を支持する。
【0075】
支持プラットフォーム57は、隔離チャンバ10とパッケージ形成ユニット17との間に配置され、隔離チャンバ10は、パッケージ形成ユニット17より上に配置されている。
【0076】
優先的に、隔離チャンバ10及びパッケージ形成ユニット17は、支持プラットフォーム57に取り外し可能に接続されている。
【0077】
さらに詳細には、支持プラットフォーム57は、好ましくは、パッケージ形成ユニット17が取り付けられ、特に、取り外し可能に取り付けられた支持プラットフォーム57の第2の側面に取り外し不能に固定された複数の定着要素を備える。
【0078】
優先的に、パッケージ形成ユニット17は、複数の係合要素を備え、各係合要素は、1つのそれぞれの定着要素に取り外し可能に取り付けられている。
【0079】
好ましい実施形態において、定着要素、及び、好ましくは、さらにそれぞれの係合要素が、支持プラットフォーム17によって支持されたパッケージ形成ユニット17が、貫通孔54に対して、特に中心に、好ましくは、チューブ形成装置14に対しても整列するように配置される。
【0080】
定着要素、及び、好ましくは、さらに対応する係合要素が、作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体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に、パッケージ形成ユニット17が、経路Qに沿って進むチューブ3が作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体に対して中心に置かれるように位置付けられるように配置される。このようにして、作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体がそれぞれの衝突位置でチューブ3と同時に係合し始めることが保証される。
【0081】
好ましくは、定着要素、及び、好ましくは、さらにそれぞれの係合要素が、設置されるパッケージ形成ユニット17が設置されるパッケージ形成ユニット17の1つと異なるタイプの新しいパッケージ形成ユニット17と交換されるフォーマット変更の間、貫通孔54に対して、特に中心に、整列するように配置される。
【0082】
さらにより詳細には、設置されるパッケージ形成ユニット17が設置されるパッケージ形成ユニット17の1つと異なるタイプの新しいパッケージ形成ユニット17と交換されるフォーマット変更の間、貫通孔54に対して一直線に整列する、一直線に中心に置かれる。換言すれば、新たに設置されるパッケージ形成ユニット17は、任意のさらなる長い調整作業を必要とせずに、貫通孔54に対して、特に中心に、整列する。さらに換言すれば、新たに設置されるパッケージ形成ユニット17は、作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体がそれぞれの搬送経路のそれぞれの作動部に沿って前進するときに、技術的な作業者の長い干渉を必要とせずに、経路Qに沿って前進するチューブ3が作動組立体(新たに設置されるパッケージ形成ユニット17の1つ)及びそれぞれの対応する作動組立体(新たに設置されるパッケージ形成ユニット17の1つ)に対して中心に置かれるように、貫通孔54に対して整列する。
【0083】
パッケージ形成ユニット17の交換後、作動組立体及びそれぞれの対応する作動組立体の衝突位置は、製造される新しいパッケージフォーマットに自動的に適合される。
【0084】
図1及び3を参照すると、隔離チャンバ10は、ベース支持構造22によって支持された補助フレーム55を備える。補助フレーム55は、支持プラットフォーム57によって支持されている。
【0085】
優先的に、補助フレーム55は、筐体11に接続されている。補助フレーム55は、筐体11を取り外し可能に支持する。
【0086】
示されていない代替的な実施形態において、補助フレーム55は、以下でより適切に説明されるように、ベースフレームモジュールと、隔離チャンバ10の延伸を変えることを可能にするようにベースフレームモジュールに取り外し可能に取り付けられた少なくとも1つの延伸フレームモジュールとを備える。
【0087】
さらにまた、殺菌ユニット18は、ウェブ4上に向けられる電子ビームによって殺菌ステーションでウェブ4を殺菌するように設計されている。殺菌ユニット18は、使用時、前進するウェブ4上に殺菌ステーションで電子ビームを向けるように適合された電子ビーム発生器(示されていないが、それ自体知られている)を備える。殺菌ユニット18は、ウェブ4のチューブ形成装置14との相互作用の前にウェブ4を殺菌するように適合されている。
【0088】
より詳細には、殺菌ユニット18は、隔離チャンバ10に接続されている。さらにより詳細には、殺菌ユニット18は、殺菌ユニット18の筐体11に接続されており、使用時、前進するウェブ4上に、筐体11内の開口を通して電子ビームを向けるように適合されている。
【0089】
或いは、殺菌ユニットは、化学殺菌剤、特に、過酸化水素によって、さらにより詳細の、加熱した過酸化水素によって、ウェブ4を殺菌する可能性がある。
【0090】
図2及び4~6を参照すると、支持構造23は、少なくとも1本の支柱、好ましくは、少なくとも2本の支柱60(示された特定の例では、2本の支柱60)を備え、チューブ形成装置14の一部又は複数の部分、優先的に、すべての部分を少なくとも間接的に支持する。
【0091】
支柱60は、チューブ形成装置14を少なくとも間接的に支持し、少なくとも1本の支柱60、優先的に、2本の支柱60が、チューブ形成装置14を構造的に支持することを意味する。換言すれば、隔離チャンバ10内にチューブ形成装置14を配置して、保持するために必要な力は、支柱60によって提供される。すなわち、たとえば隔離チャンバ10の他の部分は、少なくともチューブ形成装置14を所定の位置に保持するための、隔離チャンバ10内にチューブ形成装置14を正確に配置する重要な構造的役割を提供しない。
【0092】
各支柱60は、それぞれの軸Mに沿って延在している。優先的に、支柱60はまた、互いに平行である(すなわち、それぞれの軸線Mは互いに平行である)。さらにより詳細の、支柱60は垂直方向に延在している。好ましくは、軸Lは軸線Mと平行である。
【0093】
開示される特定の実施形態において、支柱60は略等しい断面寸法を有する。各支柱60は略一定の断面寸法を有する。
【0094】
示されていない代替的な実施形態において、各支柱60は、それぞれの支柱60自体の長さを変更するようにそれぞれの支柱60に取り外し可能に固定された少なくとも1本の延長柱を備える。さらに下でより詳細に記載されるように、これは、パッケージフォーマット変更の間、特に有利である。
【0095】
優先的に、支柱60は、ベース支持構造22によって支えられ/支持され(且つ、ベース支持構造22に取り外し可能に取り付けられ)、ベース支持構造22から離れるように垂直に延在する。さらにより詳細の、支柱60は、主フレーム構造49によって少なくとも間接的に支持されている。優先的に、支柱60は、支持プラットフォーム57に取り外し可能に取り付けられている。換言すれば、支柱60は、ベース支持構造22に取り外し可能に固定されている。
【0096】
より詳細には、支柱60は、隔離チャンバ10内に少なくとも部分的に配置されており、隔離チャンバ10の内部環境内に少なくとも部分的に置かれている。示される例において、支柱60は、隔離チャンバ10内に、隔離チャンバ10の内部環境内に完全に配置されている。
【0097】
支柱60は隔離チャンバ10とは異なっている(すなわち、支柱60は隔離チャンバ10を画定しない)。さらにより詳細の、支柱60は、補助フレーム55及び筐体11とは異なる。
【0098】
優先的に、支柱60は、少なくともチューブ形成群35を支持する、間接的に支持する。さらにより優先的に、支柱60は、予備曲げ組立体42も支持する、間接的に支持する。
【0099】
好ましくは、支柱60は、密封装置15も少なくとも部分的に支持する、間接的に支持する。さらにより好ましくは、支柱60は、少なくとも密封ヘッド45を間接的に支持し、作動群46の少なくとも一部、レバー組立体47を支持する。
【0100】
有利なことには、しかし、必ずしも、支柱60がローラ群27も、ローラ29のそれぞれも支持するというわけではない。
【0101】
さらに詳細には、支持構造23は、少なくとも支柱60に連結されたカップリング組立体61も備える。カップリング組立体61は支柱60に接続されている。このように、カップリング組立体61はまた、支柱60の機械的安定性を増加させるように適合されている(すなわち、カップリング組立体61は、機器1の作動から生じる振動が支柱60の配置及び位置に大きな影響を与えないことにさらに貢献する)。換言すれば、以下の説明からさらにより明確になるように、カップリング組立体61は、チューブ形成組立体14の正確な位置決めが機器1の作動中、維持されることを保証するように適合されている。
【0102】
好ましくは、カップリング組立体61は、支柱60がチューブ形成装置14を間接的に支持するように、チューブ形成装置14にも連結されている。チューブ形成装置14が支柱60に対して中心に置かれるように、チューブ形成装置14はカップリング組立体61に連結されている。換言すれば、カップリング組立体61は、支柱60に、且つ、少なくともチューブ形成装置14に接続されている。又は、さらに換言すれば、チューブ形成装置14は、カップリング組立体61によって支柱60に間接的に接続されている。
【0103】
好ましくは、カップリング組立体61はまた、支柱60が密封装置15の一部、レバー組立体47を間接的に支持するように、密封装置15の一部、作動群46の一部、さらにより詳細の、レバー組立体47に連結されている、接続されている。
【0104】
図2及び4~6を参照すると、カップリング組立体61は複数の接続棒62を備え、それぞれ支柱60に接続されている。各接続棒62は、支柱60に対して横方向に配置されている。
【0105】
好ましくは、接続棒62は、チューブ形成群35を支持するために、少なくともチューブ形成群35に接続されている。
【0106】
優先的に、少なくとも1つの接続棒62は、予備曲げ組立体42に接続されている。予備曲げ組立体42は、それぞれの接続棒62に取り付けられている。さらにより詳細の、フレーム支持体44は、それぞれの接続棒62に取り付けられている。
【0107】
より詳細には、各形成リング組立体37、38、及び39は、1つのそれぞれの接続棒62に、取り付けられ、特に、取り外し可能に取り付けられている。よって、示される特定の例において、3つの接続棒62は、形成リング組立体37、38、及び39を支持するために設けられている。
【0108】
さらにより詳細には、それぞれの支持リング40は、それぞれの接続棒62に取り外し可能に取り付けられている。
【0109】
さらにまた、1本の接続棒62、形成リング組立体39を支持しているものは、密封装置15の少なくとも一部、作動群46の一部、さらにより詳細の、レバー組立体47も支持している。優先的に、作動群46の一部、アクチュエータ48は、少なくとも1本の支柱60にも直接、接続されている(取り付けられている)。
【0110】
より詳細には、各接続棒62は、接続棒62自体のそれぞれの端部63で、支柱60に固定され、特に、取り外し可能に固定されている。各接続棒62は、それぞれの支柱60に端部63を固定するための少なくとも2つのそれぞれの固定要素64を備える。
【0111】
好ましくは、各接続棒62は、支柱60に沿って移動可能である。換言すれば、各接続棒62は、接続棒62自体の間の相対位置(及び、形成リング組立体37、38、及び39並びに予備曲げ組立体42の互いの相対位置)を整えるために、軸Mに平行な方向に沿って移動するように適合されている。
【0112】
各接続棒62は、それぞれの固定要素64をゆるめることによって、且つ、それぞれの変位力を加えることによって、軸Mに平行な方向に沿って(たとえば、技術者によって)移動されるように適合されている。さらにより詳細の、各端部63は、それぞれの固定要素64をゆるめることによって、且つ、それぞれの変位力を加えることによって、それぞれの支柱60に沿って移動可能である。
【0113】
優先的に、ローラ群27は、ローラ29を回転可能に支持し、支柱60に取り外し可能に接続されているキャリア構造65を備える。キャリア構造65は、外側に配置された接続要素66を備え、それぞれは、1本のそれぞれの支柱60に取り外し可能に接続されている。
【0114】
図1及び3を参照すると、支持構造23は、支柱60の機械的安定性をさらに増加させるための安定化組立体67をさらに備える(すなわち、安定化組立体67が、機器1の作動から生じる振動が支柱60の配置及び位置に大きな影響を与えないことにさらに貢献する。換言すれば、安定化組立体67は、チューブ形成組立体14の正確な位置決めが機器1の作動中、維持されることを保証するように適合されている)。
【0115】
より詳細には、安定化組立体67は、少なくとも1本の支柱60に接続されている少なくとも1本の主支持棒68を備える。優先的に、安定化組立体67は、少なくとも2本の主支持棒68(図2に1本のみ示されている)を備え、それぞれ、1本のそれぞれの支柱60に接続されている。
【0116】
さらにまた、各主支持棒68は、ベース支持構造22によって少なくとも間接的に支持されている。
【0117】
各主支持棒68は、支柱60に対して横向きに延在し、支柱60に直交する。さらにより詳細の、各主支持棒68は略水平に向いている。
【0118】
好ましくは、安定化組立体67は、主支持棒68を支えるための複数の補助支持棒69も備える。補助支持棒69は、主支持棒68をベース支持構造22に接続している。補助支持棒69は、ベース支持構造22によって支えられており、支柱60に略平行(すなわち、軸線Mに平行)である。補助支持棒69は、筐体52に、支持プラットフォーム57に取り付けられている。
【0119】
使用中、搬送手段5は、ウェブ4を経路Pに沿って前進させる。経路Pに沿ったウェブ4の前進中、ウェブ4は、殺菌ステーションで、殺菌ユニット18によって、ウェブ4に電子ビームを照射することによって殺菌される。
【0120】
その後、ウェブ4はステーション7へさらに進み、チューブ形成装置14がウェブ4からチューブ3を形成する。搬送手段5は、経路Qに沿ってチューブ3及びその中間体をさらに前進させる。
【0121】
チューブ形成装置14、形成リング組立体37、38、及び39並びに予備曲げ組立体42は、シーム部を得るために縁33及び34を実質的に重ねることによって、段階的にチューブ3を形成する。
【0122】
次いで、密封装置15がシーム部を加熱し、形成リング組立体39が、チューブ3を長手方向に密封するようにシーム部上に機械的力を及ぼす。
【0123】
チューブ3の前進中、充填手段16は、チューブ3を注入可能な製品で連続的に充填する。次いで、パッケージ形成ユニット17は、チューブ3を横方向に密封して、パッケージ2を形成する。
【0124】
包装機器1のフォーマット変更は、チューブ形成群35を取り換えることによって、且つ、パッケージ形成ユニット17を交換することによって、可能である。
【0125】
小さなフォーマット変更が発生するとき(たとえば、あるタイプのパッケージから別のタイプのパッケージへの変更で、2つのタイプのパッケージの容量がほぼ同じであるとき)、チューブ形成群35を取り換えるには、筐体11の除去と、形成リング組立体37、38、及び39の、新しいフォーマットに適合されたそれぞれの形成リング組立体37、38、及び39並びに予備曲げ組立体42への交換とを必要とする。
【0126】
これらの部品の交換は、それぞれの接続棒62からそれらを取り外すことによって、又は、それぞれの接続棒62とともにそれらを取り外すことによって、そして、これらの構成要素をそれぞれの形成リング組立体37、38、及び39並びにそれぞれの予備曲げ組立体42をすでに支持している新しい接続棒62と取り換えることによって、実行することができる。形成リング組立体37、38、及び39並びに予備曲げ組立体42の適切な位置合わせは、軸線Mと平行に接続棒62を移動させることによって行うことができる。
【0127】
大きなフォーマット変更が必要であるとき(たとえば、あるタイプのパッケージから別のタイプのパッケージへの変更で、2つのタイプのパッケージの容量が大きく異なっているとき)、小さなフォーマット変更に対して、より長い又はより短い支柱60を得ることも必要である。
【0128】
より長い支柱60が必要な場合には、存在する支柱60にそれぞれの延長柱を取り付けることも必要である。
【0129】
同様に、支柱60が隔離チャンバ10内に留まるように、隔離チャンバ10を変更することが必要になる。これは、延長フレームモジュールを補助フレーム55のベースフレームモジュールに加え、それによって、隔離チャンバ10の伸長を大きくすることによって行われる。同様に、筐体11は、延長された補助フレーム構造55に適合しなければならない。
【0130】
より短い支柱60が必要な場合には、補助フレーム構造55のそれぞれの延長フレームモジュールを取り外し、支柱60のそれぞれの延長柱を取り外すことも必要である。
【0131】
優先的に、パッケージ形成ユニット17の交換は、使用時に支持プラットフォーム57から、特に、定着要素からパッケージ形成ユニット17を取り外すことを必要とする。
【0132】
より詳細には、パッケージ形成ユニット17の係合要素は、それぞれの定着要素から切り離される。
【0133】
次いで、新しいパッケージ形成ユニット17が、支持プラットフォーム57、定着要素に取り付けられる。
【0134】
より詳細には、係合要素は、それぞれの定着要素に取り付けられる。
【0135】
本発明による包装機器1の利点は、前述の説明から明らかであろう。
【0136】
チューブ形成装置14を少なくとも間接的に支持するために、少なくとも1本の支柱60又は好ましくは少なくとも2本の支柱60を使用することは、包装機器1の柔軟性及び正確性を増加させる。
【0137】
さらなる利点は、少なくともチューブ形成装置14を構造的に支持するための支柱60の使用により、チューブ形成装置14の自動調心を提供することが可能になることである。よって、チューブ形成装置14の部品(リング形成組立体37、38、39)の位置合わせは、チューブ形成装置14が隔離チャンバの筐体によって支持される当該技術分野において知られている包装機器に対して容易になる。これは、たとえばフォーマット変更の間の休止時間を減少させる。
【0138】
さらに他の利点は、支柱60をベース支持構造22上に高精度で配置できることである。これもまた、包装機器の隔離チャンバの筐体に取り付けることに比べて、形成リング組立体37、38、及び39並びに予備曲げ組立体42の位置合わせの改善につながる。
【0139】
別の利点は、支柱60が、隔離チャンバ10内に配置される他の部品(たとえば、密封ヘッド45、レバー組立体47、ローラ群27)も支持することである。
【0140】
付加的な利点は、筐体11が構造機能を有しないことである。これにより、筐体11に適した材料の可能な選択肢を増加させることができ、使用する材料を少なくすることができる。これにより、隔離チャンバの大きさを小さくすることができ、全体的な構造の重量を減少させることができ、必要な場合の筐体11又は筐体11の部品の交換を容易にすることができる(たとえば、フォーマット変更により)。
【0141】
いっそうさらなる利点は、パッケージ形成ユニット17が支持プラットフォーム57に取り外し可能に取り付けられていることであり、それにより、特に、技術的な作業者による任意の大規模な(且つ、時間がかかる)干渉を必要とせずに、パッケージ形成ユニット17の新しいパッケージ形成ユニット17への迅速な交換が可能になる。
【0142】
さらに付加的な利点は、定着要素により、パッケージ形成ユニット17を貫通孔54に対して、特に中心に対して、正確に位置合わせすることができる。
【0143】
明らかに、本明細書に記載された包装機器1に対して、添付の特許請求の範囲で定義される保護の範囲から逸脱することなく、変更が行われてもよい。
【0144】
示されていない代替的な実施形態において、支持構造23の支柱は、支柱の長さを変更するように、(たとえば、フォーマット変更で必要とされるような)伸長可能なタイプであってもよい。
【0145】
示されていないさらなる実施形態において、支持構造23の支柱は、モジュール式であってもよい。支柱は、さまざまな柱部を備えてもよく、それぞれが、少なくとも1つの隣接する柱部に取り外し可能に固定されている。
【0146】
示されていないさらなる実施形態において、支持構造23の支柱は、さまざまな断面寸法を有してもよい。支柱は、先端を切り取った円錐形を有してもよい。
図1
図2
図3
図4
図5
図6