JPH10506083A - 切妻型容器をシールする装置と方法 - Google Patents
切妻型容器をシールする装置と方法Info
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Abstract
(57)【要約】
切妻型容器のフイン(50)をシールする対立する両シール用ジョー(30、40)を備えたシール装置。両フインは概して平坦な面部を含む。第2シール用ジョー(40)は切妻型容器のフインをシールするためにその平坦面部の中間領域から延在するシール用バー(45)を含む。うね(35)はフイン基部にフイン基部折り目を形成するべき位置において概して平坦な面部の各々から延在している。うね(35)はフインに対してシール用バーよりも低い圧力を奏する。
Description
【発明の詳細な説明】
切妻型容器をシールする装置と方法
技術分野
本発明は切妻型容器のフインをシール(封止)し、そしてこれに折り目を付け
る装置に関する。具体的には、本発明はフインをシールし、更にはフイン形状と
シールの無欠状態を維持するのに役立つフイン基部折り目(クリース)を形成す
る1以上のシール用ジョー(封止用顎部)の表面の封止形態に関する。
背景
切妻頂部形式(ゲイブルトップ)カートンは20世紀の現在に至る大半の時代
に認知されてきた。その特有の簡素性と再封性はミルク、ジュース等の伝統的液
食品のカートン(容器)としてその人気を支えるのに役立ってきたが、近年では
それが弾薬からエプソム塩に及ぶ範囲の製品のために使用されている。切妻頂部
形式カートンは代表的には折り目を付けてブランクをカートンに形成するのを容
易にする折り目(クリース)で作られた概して方形のカートンブランクとして始
まった。
数拾年の発展期間に包装機械の製造業者は切妻頂部形式カートンを形成し、こ
れに中身を充填し、そしてこれをシールする多種多様な方法を考案してきた。今
日、切妻頂部形式カートンに中身を充填し、そしてシール(密封)する最も有力
な包装機械はカートンブランクを、それが側部をシールされた後に受け入れるよ
うになっている。側部シール法はカートンブランクの対立する両垂直端縁を共に
シールし、それによって多角形(通常は方形の)スリーブを形成す
ることを含んでいる。このスリーブは割付可能マンドレルホイールに受容され、
このホイールが回動によって位置として、マンドレルから外方へ延在するスリー
ブの一端が折り畳まれ且つシールされることによってカートン底を形成する斯ゝ
る位置へスリーブを夫々移動させる。
カートン底が形成された後、カートンはマンドレルから取り外されて、カート
ンに成品を充填する充填ステーションに移送される。カートンが充填されると、
カートン頂部は折り畳まれて馴染みの切妻頂部形態にされ、そして熱シール処理
され、かくして包装工程が完成する。
これらの原理に従って一般に稼働する既知の包装機械の1例はMartenssonに付
与された米国特許第3,789,746 号に記述されている。この種の包装機械の他の例
はMartensson他に付与された米国特許第3,820,303号、Bruveris他に付与された
米国特許第4,759,171 号並びにLjungstrom他に付与された米国特許第4,790,123
号に記述されている。これらの特許はここでは参考文献として組み込まれる。
切妻頂部形式カートンの切妻端においてフインをシールする機構は色々のもの
が知られている。その機構の1つはSchwenに付与された米国特許第3,200,557 号
に記述されている。この特許の教えによれば、フインを含む切妻構造を形成する
上位フラップパネルは先ずカートン上のポリエチレン被覆物を柔らかくするよう
に加熱される。次いで、このカートンは2個のシール用ジョーの間の位置へ移送
される。シール用ジョーは相手の方へ互いに移動して圧力をあたえ、それによっ
てフインを形成し、次いでシールする。
前記特許の教えに従ってシールされたフインは基本の水平シールの下の領域で
分離する傾向を呈する。これに加えて、切妻型容器のフインを熱シールする工程
は時間を要するものになり得るし、しか
も包装機械の処理量を制限する。それ故に、改良された装置が所望される。
発明の要旨
前記の問題を克服するのに役立つシール装置が説明される。このシール装置は
切妻型容器のフインをシールするための第1シール用ジョーを含む。第2シール
用ジョーは第1シール用ジョーに対して対立配位されている。第1、2シール用
ジョーの両者は概して平坦な面部を含む。第2シール用ジョーは更に切妻型容器
のフインを、例えば超音波エネルギーで、シールするために、概して平坦な面部
の少なくとも1部分に沿って長手方向にこの概して平坦な面部の中間領域から延
在しているシール用バーを含んでいる。うね(リッジ)が、例えばフインの基部
に既存の弱い折り目の全域に亘り、フインの基部にフイン基部折り目を形成する
べき位置において概して平坦な面部の各々から延在している。このフイン基部折
り目はシール用バーによって形成される基本の水平シールの下のフイン基部にお
ける分離を阻止するのに役立つ。このシール用バーは第2ジョーの概して平坦な
面部から両方のうねが夫々の面部から延在する度合を越えた距離に亘って延在す
ることが出来る。従って、両うねはフィンに対しシール用バーよりも相対的に低
い圧力を奏することが出来る。
シール用ジョーの別の実施例によれば、シール用バーは複数の概して円形のシ
ール用延長体に置き換えることが出来る。複数の概して円形のシール用延長体を
用いることによって、フインに伝達される超音波エネルギーの量を一層良好に調
整し、それによって熱シール工程を時間とエネルギーに関して一段と効率的にす
ることが出来るようになる。
シール用ジョーの更に別の実施例によれば、うねと円形延長体の概して平坦な
面部から突出する度合がフインの開端の近くで低減される。これは適切なフイン
シールを確保しながら、切妻型容器の口開きを容易にする。
シール用ジョーと当該ジョーで以てシールされる切妻頂部形態とを用いる方法
も同様に企図されている。本発明の利点は次の図面と関連した添付の詳細な説明
を参照すると明白になる。
図面の簡単な説明
図1は第1ジョーの斜視図である。
図2は第2ジョーの斜視図である。
図3は第1、2ジョーとして、その間に配位するフインを伴う開条件にある斯
ゝる第1、2ジョーの側面図である。
図4は切妻型容器のフインと係合する閉位置にある図3のジョーを示す側面図
である。
図5は第1、2ジョーの別の実施例の側面図である。
図6、7は露出したシール用ジョーを用いてシールされたフインを図示してい
る。
図8はシール用延長体を示す第2ジョーの頂面図である。
図9はうね延長体を示す第1ジョーの頂面図である。
図10は第1、2ジョーの別に採り得る実施例の斜視図である。
好適実施態様の詳細な説明
図1、2は第1ジョー20と第2ジョー25を夫々示している。第1ジョー2
0と第2ジョー25は本出願と同日に出願され、ここに参考文献として組み込ま
れているU.S.S.N.08/315,412(Attorney Docket No.1045US01; Corporate Dock
et No.TRX-0082)に開示さ
れた「超音波カートンシーラ」と題されるもの等の超音波シーリング(密封)機
構で使用される。図示のように、第1ジョー20は概して平坦な面部30を含む
。うね35は概して平坦な面部30からその下位領域で外方へ延在している。
第2ジョー25は同様に概して平坦な面部40を含む。うね35は概して平坦
な面部40からその下位領域で外方へ延在している。複数の概して円形のシール
用延長体45は概して平坦な面部40からうね35の上方に配位する領域で外方
へ延在している。シール用延長体45が面部40から延在する程度はうね35が
夫々の面部30、40から延在する程度より大きい。
図3、4は第1ジョー20と第2ジョー25の、両者間にフイン50が配位し
た状態で開条件にあるときの相対位置を図示している。図示のように、概して円
形のシール用延長体45はフインの中間領域の近傍に配位し、他方ここに概して
湾曲断面を有するものとして図示されているうね35はフイン50の基部の近傍
に配位した頂点に達している。並置されたジョー20、25は矢印55で示す方
向で相手の方へ、そして矢印60で示す方向で相手から離れる方へ移動すること
が出来る。
図4は閉状態のジョー20、25を図示している。この閉状態では、ジョー25は
、例えば超音波ホーンであり得るが,これは超音波エネルギーを所定期間として
、これが表面65、70に接触する並置フインのポリオレフインバリア層を柔ら
かくし、それによって当該両面が概して円形の延長体45の領域で合体され得る
ようになる斯ゝる所定期間だけ、フイン50に伝達する。複数の概して円形のシ
ール用延長体45を使用すると、単一うねとは違って、フイン50のシールに使
用する超音波エネルギーの量の全体に亘って高度の制御を容易にする。更に、こ
の制御は超音波エネルギーが付与される
所定の期間の後のフイン50を冷却するのに要する時間量を低減する。
シールが円形延長体45によって形成されると同時に、うね35はフインの基
部と係合して波立ったフイン基部折り目を、例えばフイン基部における既存の弱
い折り目の全域に亘って形成する。うね35とシール用延長体45が延長する程
度の違いにより、該波立フイン基部折り目を形成するためにうね35によって与
えられる圧力は円形延長体45によって与えられる圧力より小さい。このように
、フイン50に基部領域で伝達される超音波エネルギーの量はフインにシール用
領域で伝達される超音波エネルギーの量より小さい。
図5は第1、2ジョー20、25の別の実施例を図示している。本例では、う
ね35は不等辺四辺形の断面として例えば図3、4に図示したうね35より一層
輪郭の明確な折り目を提供する斯ゝる不等辺四辺形断面を有している。前の実施
例にあるように、うね35はシール用延長体と同じ程度には延長していない。
図6、7はコンテナ85の切妻端80としてフイン50が露出した第1、2シ
ール用ジョー20、25でシールされている状態の斯ゝる切妻端を図示している
。図示のように、フイン50は開端90から長手方向に閉端95まで延在してい
る。複数の円形シール用領域100は基本シールを形成するためにフイン中間部
に沿って長手方向に配位している。フイン基部折り目105はフイン基部に沿っ
て長手方向に延在している。
フインの全長に沿った均一なシールは、例えば切妻頂部が開端と閉端を有して
いる場合に望ましいものではない。むしろ、閉端95より開端90で容易に開け
ることが出来るシールを提供することが望ましい。
図8、9はこの目標を達成するための円形延長体45とうね35
の変形例を図示している。図示のように、概して円形の延長体は領域110で低
減した延長度合に先細っており、他方うね35は領域115で同様に低減した延
長度合に先細っている。領域110、115は第1、2ジョー20、25がフイ
ン50をシールしそして折り目付ける(クリースする)ために閉じられたときに
、フイン開端90の近くに配位する。領域110、115には相対的に小量の超
音波エネルギーを与え、それによって閉端95におけるシールよりも一層破壊さ
れ易いシールを開端90に提供する。
第1、2ジョー120、130の別に採り得る実施例は図10に図示されてい
る。第1、2ジョー120、130の両者は概して平坦な面部125、135を
夫々含む。うね140は概して平坦な面部125、135から外方に延在してい
る。複数の円形シール用延長体の代わりに、第2ジョー130はウネ140の上
方に配位する領域において概して平坦な面部135から外方に延在する中実バー
(棒状部)145を有している。切妻頂部の閉端95より開端90において一層
開け易いシールを提供するという同じ目標を達成するために、中実バー145と
うねが夫々領域150、155において低減した延長度合になるように先細って
いる。
本発明は具体的例を参照して説明されたが、当業者には具体的例を変更するこ
とが添付の請求の範囲に記載の発明の範囲と精神から逸脱することなく可能であ
ると認識される。
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1996年7月12日
【補正内容】
請求の範囲
1.切妻型容器としてそのフインにフイン基部において合体する1対の傾斜パ
ネルを有する斯ゝる切妻型容器の当該フインをシールする装置であって、この装
置が:
a)概して平坦な面部を有する第1ジョーとして、これが更に当該概して平坦
な面部の少なくとも1部分に沿って長手方向に該概して平坦な面部から延在する
テーパ状うねであって該第1ジョーの下位部分に配位し且つ該概して平坦な面部
から外方へ先細っている斯ゝるテーパ状うねを有している斯ゝる第1ジョー;及
び
b)該第1ジョーに対して対立配位し、これに向かって閉位置まで移動可能な
第2ジョーとして、当該第2ジョーが概して平坦な面部を有し、更に該第2ジョ
ーの中間部から延在するシール用部材と該第2ジョーの該概して平坦な面部の少
なくとも1部分に沿って長手方向にその該概して平坦な面部から延在するテーパ
状うねであって該第2ジョーの下位部分に配位し且つ該第2ジョウの該概して平
坦な面部から外方へ該第1ジョーの該テーパ状うねに向けて先細っている斯ゝる
テーパ状うねとを有している斯ゝる第2ジョーを含んで成り、
該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うねは該切妻型容器のフインの基部と係
合することによって基部フイン折り目を該フィンと該傾斜パネル間の接合点で形
成するように位置付けられており、両方の該テーパ状うねが夫々の該概して平坦
な面部から延長する度合を該シール部材が該第2ジョーの該概して平坦な面部か
ら延長する度合より小さな度合にすることによって、該第1、2ジョーが閉位置
にあるときに両方の該テーパ状うねが該シール用部材によって付与される圧力よ
り低い圧力を該フインに付与するようにした斯ゝる構
成の切妻型容器のフインをシールする装置。
2.該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うねが更に該切妻型容器の開端の近
くで先細って寸法が低減している、請求項1に記載の切妻型容器のフインをシー
ルする装置。
3.該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うねが概して不等辺四辺形の断面を
有している、請求項1に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。
4.該シール用部材が切妻頂部形式容器のフインを超音波エネルギーでシール
するために、該第2ジョーの該概して平坦な面部の少なくとも1部分に沿って長
手方向に該概して平坦な面部から延在する複数の概して円形の延長体を含んで成
る、請求項1に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。
5.該複数の概して円形の延長体が該切妻型容器の開端の近くで先細って寸法
が低減している、請求項4に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。
6.切妻型容器としてそのフインにフイン基部において合体する1対の傾斜パ
ネルを有する斯ゝる切妻型容器の当該フインをシールする装置であって、これが
:
a)概して平坦な面部を有する第1ジョーとして、これが更に当該概して平坦
な面部の少なくとも1部分に沿って長手方向に該概して平坦な面部から延在して
外方へ先細るうねであって該第1ジョーの下位部分に配位し且つ該概して平坦な
面部から先細っている斯ゝるテーパ状うねを有している斯ゝる第1ジョー;及び
b)該第1ジョーに対立し、これに向かって閉位置まで移動可能な第2ジョー
として、当該第2ジョーが概して平坦な面部を有し、更に該第2ジョーの中間部
から延在するシール用部材と該第2ジョーの該概して平坦な面部の少なくとも1
部分に沿って長手方向に該
概して平坦な面部から延在して外方へ先細るうねであって該第2ジョーの下位部
分に配位しそして該第2ジョーの該概して平坦な面部から先細り且つ該第1ジョ
ーの該テーパ状うねに向かって延在している斯ゝるテーパ状うねを有している斯
ゝる第2ジョーを含んで成り、
該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うねは該切妻型容器のフインの基部と係
合することによって基部フイン折り目を該フィンと該傾斜パネル間の接合点で形
成するように位置付けられており、両方の該テーパ状うねは該第1、2ジョーが
閉位置に移動させられたときに、該シール用部材によって付与される圧力より低
い圧力を該フインに付与するようになっている、斯ゝる構成の切妻型容器のフイ
ンをシールする装置。
7.該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うねが更に該切妻型容器の開端の近
くで先細って寸法が低減している、請求項6に記載の切妻型容器のフインをシー
ルする装置。
8.該第1、2ジョーの各々の該テーパ状うねが概して不等辺四辺形の断面を
有している、請求項6に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。
9.該シール用部材が切妻頂部形式容器のフインを超音波エネルギーでシール
するために、該第2ジョーの該概して平坦な面部の少なくとも1部分に沿って長
手方向に該概して平坦な面部から延在する複数の概して円形の延長体を含んで成
る、請求項6に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。
10.該複数の概して円形の延長体が該切妻型容器の開端の近くで先細って寸
法が低減している、請求項9に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。
11.該複数の概して円形の延長体を該第2ジョーの該テーパ状
うねが該第2ジョーの該概して平坦な面部から延在する距離に比べて長い値の該
第2ジョーの該概して平坦な面部から延在する距離に亘って延在させることによ
って、該第1、2ジョーが閉位置にあるときに圧力差を生ぜしめる、請求項10
に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ,UG),
AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,C
H,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB
,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP,KR,
KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,MG,M
N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU
,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TT,
UA,UG,US,UZ,VN
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.切妻型容器のフインをシールする装置であって、この装置が: a)概して平坦な面部を有する第1ジョーとして、これが更に当該概して平坦 な面部の少なくとも1部分に沿って長手方向に該概して平坦な面部から延在する うねを有する斯ゝる第1ジョー;及び b)該第1ジョーに対して対立配位し、これに向かって閉位置まで移動可能な 第2ジョーとして、当該第2ジョーが概して平坦な面部を有し、更に該第2ジョ ーの中間部から延在するシール用部材と該第2ジョーの該概して平坦な面部の少 なくとも1部分に沿って長手方向に該概して平坦な面部から延在するうねを有す る斯ゝる第2ジョーを含んで成り、 該第1、2ジョーの各々の該うねは該切妻型容器のフインの基部と係合するこ とによって基部フイン折り目を形成するように位置付けられており、両方の該う ねが夫々の該概して平坦な面部から延長する度合を該シール部材が該第2ジョー の該概して平坦な面部から延長する度合より小さな度合にすることによって、該 第1、2ジョーが閉位置にあるときに両方の該うねが該シール用部材によって付 与される圧力より低い圧力を該フインに付与するようにした斯ゝる構成の切妻型 容器のフインをシールする装置。 2.該第1、2ジョーの各々の該うねが該切妻型容器の開端の近くで先細って 寸法が低減している、請求項1に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。 3.該第1、2ジョーの各々の該うねが概して不等辺四辺形の断面を有してい る、請求項1に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。 4.該シール用部材が切妻頂部形式容器のフインを超音波エネルギーでシール するために、該第2ジョーの該概して平坦な面部の少なくとも1部分に沿って長 手方向に該概して平坦な面部から延在する複数の概して円形の延長体を含んで成 る、請求項1に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。 5.該複数の概して円形の延長体が該切妻型容器の開端の近くで先細って寸法 が低減している、請求項4に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。 6.切妻型容器のフインをシールする装置であって、この装置が: a)概して平坦な面部を有する第1ジョーとして、これが更に当該概して平坦 な面部の少なくとも1部分に沿って長手方向に該概して平坦な面部から延在する うねを有する斯ゝる第1ジョー;及び b)該第1ジョーに対立し、これに向かって閉位置まで移動可能な第2ジョー として、当該第2ジョーが概して平坦な面部を有し、更に該第2ジョーの中間部 から延在するシール用部材と該第2ジョーの該概して平坦な面部の少なくとも1 部分に沿って長手方向に該概して平坦な面部から延在するうねを有する斯ゝる第 2ジョーを含んで成り、 該第1、2ジョーの各々の該うねは該切妻型容器のフインの基部と係合するこ とによって基部フイン折り目を形成するように位置付けられており、両方の該う ねは該第1、2ジョーが閉位置に移動させられたときに、該シール用部材によっ て付与される圧力より低い圧力を該フインに付与するようになっている、斯ゝる 構成の切妻型容器のフインをシールする装置。 7.該第1、2ジョーの各々の該うねが該切妻型容器の開端の近くで先細って 寸法が低減している、請求項6に記載の切妻型容器の フインをシールする装置。 8.該第1、2ジョーの各々の該うねが概して不等辺四辺形の断面を有してい る、請求項6に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。 9.該シール用部材が切妻頂部形式容器のフインを超音波エネルギーでシール するために、該第2ジョーの該概して平坦な面部の少なくとも1部分に沿って長 手方向に該概して平坦な面部から延在する複数の概して円形の延長体を含んで成 る、請求項6に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。 10.該複数の概して円形の延長体が該切妻型容器の開端の近くで先細って寸 法が低減している、請求項9に記載の切妻型容器のフインをシールする装置。 11.該複数の概して円形の延長体を該第2ジョーの該うねが該第2ジョーの 該概して平坦な面部から延在する距離に比べて長い値の該第2ジョーの該概して 平坦な面部から延在する距離に亘って延在させることによって、該第1、2ジョ ーが閉位置にあるときに圧力差を生ぜしめる、請求項10に記載の切妻型容器の フインをシールする装置。 12.切妻型容器として、これが: a)切妻部; b)該切妻部から延在するフイン;及び c)該フインの少なくとも1部分に沿って長手方向に延在するシールであって 、複数の概して円形のシール用領域のシールとして形成されている斯ゝるシール 、 を含んで成る、斯ゝる構成の切妻型容器。 13.フイン基部折り目を含んで成る、請求項12に記載の切妻型容器。 14.シール装置であって、これが: a)切妻型容器のフインをシールするための第1ジョーとして、概して平坦な 面部を有する斯ゝる第1ジョー;及び b)該第1ジョーに対し対立配位し、概して平坦な面部を有する第2ジョーと して、これが更に当該切妻型容器のフインを超音波エネルギーでシールするため に、その該概して平坦な面部の少なくとも1部分に沿って長手方向に該概して平 坦な面部から延在する複数の概して円形のシール用延長体を有している斯ゝる第 2ジョー、 を含んで成る、斯ゝるシール装置。 15.該複数の概して円形のシール用延長体が当該切妻型容器の開端の近くで 先細って寸法が低減している、請求項14に記載のシール装置。 16.更に該第1、2ジョーの各々から延在する折り目付け装置を含んで成る 、請求項14に記載のシール装置。 17.該折り目付け装置が該フインの基部の近傍に配位した領域にある該第1 、2ジョーの各々の該概して平坦な面部の少なくとも1部分に沿って長手方向に 該第1、2ジョーの各々の該概して平坦な面部から延在するうねを含んで成る、 請求項16に記載のシール装置。 18.該折り目付け装置が該第1、2ジョーの各々の該概して平坦な面部から 延在する概して不等辺四辺形の断面を含んで成る、請求項17に記載のシール装 置。 19.該第1、2ジョーの各々の該うねが該切妻型容器の開端の近くで先細っ て寸法が低減している、請求項17に記載のシール装置。 20.該複数の概して円形のシール用延長体は該第2ジョーの該うねが該第2 ジョーの該概して平坦な面部から延在する距離に比べ て長い値の該第2ジョーの該概して平坦な面部から延在する距離に亘って延在し ている、請求項17に記載のシール装置。
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