JPH03133721A - ヒートシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、熱融着可能な包装体の被封緘部を挟持する一
対の挟持部と、これら両挟持部を挟持姿勢と挟持解除姿
勢とに切り替える切替機構とを備え、かつ、前記両挟持
部の挟持面の少なくとも一方に、前記包装体の被封緘部
を熱融着するヒータを設けであるヒートシール装置に関
する。

〔従来の技術］ この種の従来のヒートシール装置は、前記両挟持部夫々
を金属板から構成するとともに、これら両挟持部の挟持
面のうち、一方の挟持面にヒータを取り付け、かつ、他
方の挟持面に、弾性変形可能な帯状のシリコーンゴムを
取り付けていた（例えば、実公昭６１−４５８７７号公
報）。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記の従来装置による場合は、前記挟持
部や切替機構等の構成部材の製作誤差や組付誤差によっ
て、前記両挟持部の挟持面の平行度に狂いを生じたとき
、この狂いを前記シリコーンゴムの弾性変形によっであ
る程度は吸収することができるものの、前記両挟持部間
に挟持された包装体の被封緘部の長手方向での挾持方に
大きな差を生じることは免れない。

その結果、挟持力の非常に弱い箇所では、ヒータが空気
に触れて赤熱化するため、包装体の被封緘部が広範囲に
わたって必要以上に加熱され、当該包装体の破損を招来
することがある。

また、これとは逆に挟持力の非常に強い箇所では、ヒー
タがシリコーンゴム側に深く食い込むため、ヒータに接
触する包装体の被封緘部に大きな引張力が作用し、包装
体の被封緘部が融着されないまま切断されるといったシ
ール不良を招来する問題があった。

特に、前記挟持部が１ｍ以上の長尺である場合には、一
般に、前記切替機構を、前記挟持部の両端近くに枢支連
結された左右一対の流体圧シリンダから構成しているが
、この構成のヒートシール装置では、上述のような製作
誤差や組付誤差の発生がない条件下でも、上述と同様の
問題を生じていた。

即ち、前記両流体圧シリンダを伸長作動させると、当該
流体圧シリンダの連結箇所に相当するシリコーンゴムが
大きく圧縮変形され、前記両流体圧シリンダの連結部間
の中央位置に近づくに連れてシリコーンゴムの圧縮変形
量が少なくなるため、換言すれば、挟持部に撓のが発生
するため、前記両挟持部間に挟持された包装体の被封緘
部の長手方向での挟持力にバラツキを生じる。

本発明の目的は、前記挟持部の合理的な改造により、製
作誤差や組付誤差に起因して両挟持部の挟持面の平行度
に狂いを生じても、或いは、挟持手段の構造」二の理由
によって前記挟持部に撓みを生じる場合でも、包装体の
被封酸部全体を常に均等な力で挟持して、当該被封緘部
を破損の無い状態で確実に熱融着することができるよう
にする点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるヒートシール装置は、前記両挟持部の少な
くとも一方を、流体の封入空間を備えた圧縮変形可能な
中空体から構成してある点に特徴を有する。

〔作　用〕

前記両挟持部を挟持状態に切り替えた状態では、一方の
挟持部を構成する中空体と他方の挟持部とが、又は、前
記両挟持部を構成する中空体同士が、前記中空体内に封
入された流体によって圧接される。このときの圧力はパ
スカルの原理によって封入流体の全てに均等に伝播され
るから、前記両挟持部の挟持面の平行度の如何にかかわ
らず、また、挟持手段の構造上の理由によって前記挟持
部が撓んでも、これら両挟持部の長手方向での挟持力を
均等に維持することができる。

〔発明の効果〕

従って、上述の如く、前記両挟持部の少なくとも一方を
流体封入空間を備えた中空体から構成するだけの簡単か
つ経済的な改造をもって、従来のように、製作誤差や組
付誤差等に起因して両挟持部の挟持面の平行度に狂いを
生じても、或いは、挟持手段の構造上の理由から前記挟
持部に撓みを生じる場合でも、包装体の被封酸部全体を
常に均等な力で挟持することができ、当該被封緘部を破
損等の無い状態で確実に熱融着することができるように
なった。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図乃至第３図に示すように、正面視はぼ門の字状で
、かつ、側面視はぼ逆Ｔの字状に構成されたベースフレ
ーム（１）に、正面視はぼ門の字状に構成された可動フ
レーム（２）を昇降自在に組付けである。

前記ベースフレーム（１）の横フレーム部（ＩＡ）と、
前記可動フレーム（２）の横フレーム部（２Ａ）との相
対向面に、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱溶着可
能な袋状の包装体（３）の被封緘部（３ａ）を挟み込む
一対の挟持部（４）　、　（５）を構成してある。

これら両挟持部（４）　、　（５）のうち、上部に位置
する挟持部（４）は、前記可動フレーム（２）の構成部
材である金属板製の横フレーム部（２Ａ）をもって兼用
構成されているとともに、その挟持面（４ａ）には、前
記包装体（３）の被封緘部（３ａ）を熱融着するための
線状又は帯状のヒータ（６）が設けられている。

前記ヒータ（６）は、テフロン等の耐熱性シート（７）
にて被覆されている。

また、下方に位置するベースフレーム（１）側の挟ト１
部（５）は、次の如く構成されている。

即ち、第１図及び第４図に示すように、金属製の台座（
５Ａ）に、上方に向かって開口するＵの字状の溝（５Ｂ
）を形成し、この台座（５Ａ）のＵ字状溝（５Ｂ）内に
、流体の一例である圧力空気の封入空間（Ｓ）を備えた
弾性変形可能な耐熱性に優れたシリコーンチューブ製の
中空体（５Ｃ）を配設してある。

前記中空体（５Ｃ）の両端に気密状態で嵌着される栓部
材（５Ｄ）　、　（５Ｅ）のうち、一方の栓部材（５Ｄ
）に、空気ポンプ（Ｐ）からの圧力空気（例えば、１．
０〜２．０ｋｇ／　ｃｆ　）を前記封入空間（Ｓ）内に
供給するための給気通路（５ｄ）を形成するとともに、
他方の栓部材（５Ｅ）には、前記封入空間（Ｓ）内に供
給された圧力空気を外気に排出するための排気通路（５
ｅ）を形成し、更に、前記排気通路（５ｅ）に接続され
た排気管（５Ｆ）に電磁バルブ（５Ｇ）を設けである。

また、前記ベースフレーム（１）側には、第２図に示す
ように、前記両挟持部（４）　、　（５）を挟持姿勢と
挟持解除姿勢とに切り替える切替手段（Ａ）が設けられ
ていて、これは次の如く構成されている。

前記ベースフレーム（１）の横フレーム部（ＩＡ）の両
端に設けたブラケッ）　（８）　、　（８）と、前記可
動フレーム（２）の縦フレーム部（２Ｂ）　、　（２Ｂ
）の下端に設けたブラケット（９）　、　（９）とにわ
たって夫々くの字状の腰折れリンク（１０Ａ）　、　（
ＩＯＢ）を設けるとともに、前記横フレーム部（ＩＡ）
の左右方向の中央部には、ギヤ（ＩＩＡ）　、　（ＩＩ
Ｂ）を介して連動された一対の揺動アーム（１２Ａ）　
、　（１２Ｂ）を取り付けである。

これら揺動アーム（１２Ａ）　、　（１２Ｂ）と前記腰
折れリンク（ＩＯＡ）　、　（ＩＯＢ）　との対応する
もの同士を夫々ロフト（１３Ａ）　、　（１３Ｂ）にて
連動連結するとともに、一方の揺動アーム（１２Ｂ）　
と前記横フレーム部（１＾）に固着したブラケッＩ・（
１４）とに渡って空気圧シリンダ（１５）を架設してあ
る°。

そして、前記空気圧シリンダ（１５）を収縮作動させる
と、前記揺動アーム（１２八）、（１２Ｂ）　、ギヤ（
１１八）、（ＩＩＢ）　、ロッｌ＝’　（１３Ａ）　、
　（１３Ｂ）が第２図に示す実線の矢印方向に作動して
、前記一対の腰折れリンク（ＩＯＡ）　、　（ＩＯＢ）
が共に一直線状態にまで伸展作動し、前記可動フレーム
（２）が下降して両挟持部（４）　、　（５）が挟持姿
勢に切り替えられる。

また、前記空気圧シリンダ（１５）を伸長作動させると
、前記揺動アーム（１２八）、（１２Ｂ）　、ギヤ（Ｉ
ＩＡ）、（１１Ｂ）　、ロフト（１３Ａ）　、　（１３
Ｂ）が第２図に示す破線の矢印方向に作動して、前記一
対の腰折れリンク（ＩＯＡ）　、　（ＩＯＢ）が共にく
の字状に屈曲し、前記可動フレーム（２）が上昇して両
挟持部（４）　、　（５）が挟持解除姿勢に切り替えら
れる。

そして、第４図（イ）、（ロ）に示す如く、前記空気圧
シリンダ（１５）の収縮作動によって前記両挟持部（４
）　、　（５）が挟持姿勢に切り替えられると、第４図
（ハ）に示すように、前記中空体（５Ｃ）の封入空間（
Ｓ）内に前記空気ポンプ（Ｐ）からの圧力空気が供給さ
れる。この圧力空気の供給によって中空体（５Ｃ）が膨
張し、当該中空体（５Ｃ）が可動フレーム（２）側の挟
持部（４）の挟持面（４ａ）に圧接される。この時、パ
スカルの原理によって圧力空気の全てに均等な力が加わ
っているから、前記両挟持部（４）　、　（５）の挟持
面（４ａ）　、　（５ａ）の平行度の如何にかかわらず
、また、挟持手段の構造上の理由によって前記挟持部（
４）　、　（５）が撓んでも、これら両挟持部（４）　
、　（５）の長手方向での挟持力を均等に維持すること
ができるのである。

また、前記両挟持部（４）　、　（５）を挟持姿勢にロ
ックした状態で前記中空体（５Ｃ）の封入空間（Ｓ）内
に圧力空気を供給するから、ロック時に、前記両挟持部
（４）、（５）の挟持面（４ａ）　、　（５ａ）間に製
作誤差や組付誤差等に起因する空隙が発生して０ いても、前記中空体（５Ｃ）の膨張変形によって前記両
挟持面（４ａ）　、　（５ａ）全体を均等に圧接するこ
とができる。

それ故に、前記挟持部（４）　、　（５）等の製作をラ
フに行いながらも、包装体（３）の被封緘部（３ａ）全
体を確実に挟持することができる実用的な効果がある。

尚、前記中空体（５Ｃ）の封入空間（Ｓ）に対する圧力
空気の供給操作は、前記両挟持部（４）　、　（５）が
挟持姿勢に切り替えられたことの目視的な確認に基づい
て人為的に行ってもよく、また、前記両挟持部（４）　
、　（５）が挟持姿勢に切り替えられたことを検出する
センサの検出信号に基づいて自動的に行ってもよい。

更に、前記中空体（５Ｃ）の封入空間（Ｓ）に供給され
た圧力空気の排出操作も、前記両挟持部（４）。

（５）が挟持解除姿勢に切り替えられたことの目視的な
確認に基づいて人為的に行ってもよく、また、前記ヒー
タ（６）による加熱終了信号や両挟持部（４）　、　（
５）の挟持解除信号等に基づいて自動的に行うべく構成
してもよい。

次に、別の実施例について説明する。

（１）上述の実施例では、前記中空体（５Ｃ）の封入空
間（Ｓ）に圧力空気を供給したが、これに替えて水や油
等の圧力液体を供給してもよい。

（ｎ）上述の実施例では、前記両挟持部（４）　、　（
５）が挟持姿勢に切り替えられる度に中空体（５Ｇ）の
封入空間（Ｓ）に圧力流体を供給すべく構成したが、第
５図に示すように、前記中空体（５Ｃ）の封入空間（Ｓ
）内に常に液体を充填するとともに、前記封入空間（Ｓ
）′にアキュムレータ（１６）を連通接続して、前記両
挟持部（４）　、　（５）が挟持姿勢に切り替えられと
きの前記中空体（５Ｃ）の圧縮変形を許容するように構
成してもよい。

（ＩＩＩ）更に、第６図に示すように、前記中空体（５
Ｃ）の封入空間（Ｓ）に接続された循環流路（１７）中
に、前記封入空間（Ｓ）内に供給された流体を循環流動
させるためのポンプ（Ｐｌ）と、シール作業に伴って次
第に高温となる流体の保有熱を外気に放出するための熱
交換器（１８）とを介在して、当該１ ２ 流体を冷却用流体に利用してもよい。

この実施例の場合には、前記ヒータ（６）による加熱温
度を検出するセンサ（図示せず）に基づいて、前記加熱
温度が設定温度範囲内に維持されるように前記ポンプ（
Ｐｌ）を自動的に駆動制御するように構成するとよい。

（ＩＶ）上述の実施例では、前記両挟持部（４）　、　
（５）のうち、下方の挟持部（４）のみを、流体の封入
空間（Ｓ）を備えた圧縮変形可能な中空体（５Ｃ）から
構成したが、上方の挟持部（５）のみを上述のような中
空体（５Ｃ）から構成してもよく、また、上下の挟持部
（４）　、　（５）を共に上述のような中空体（５Ｃ）
から構成してもよい。

（Ｖ）また、前記包装体（３）の被封緘部（３ａ）の複
数箇所を線状又は帯状に熱溶着する場合には、複数本の
ヒータ（６）を取り付ける必要があるが、この場合、複
数本のヒータ（６）を両挟持部（４）。

（５）の挟持面（４ａ）　、　（５ａ）に分散して取り
付けてもよい。

更に、前記包装体（３）の被封緘部（３ａ）が厚肉の場
合には、前記挟持部（４）　、　（５）の挟持面（４ａ
）　。

（５ａ）に夫々ヒータ（６）を設けるとよい。

（ＶＩ）更に、前記中空体（５Ｃ）の封入空間（Ｓ）を
複数の空間に区画形成してもよく、また、当該中空体（
５Ｃ）自体を複数個に分割形成してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明に係るヒートシール装置の実
施例を示し、第１図は挟持部の拡大断面図、第２図は全
体の一部切欠正面図、第３図は全体の一部切欠側面図、
第４図（イ）乃至（ハ）は熱融着工程を示す要部の拡大
断面図である。第５図及び第６図は夫々別の実施例を示
す原理図である。 （３）・・・・・・包装体、（３ａ）・・・・・・被封
緘部、（４）　、　（５）・・・・・・挟持部、（４ａ
）　、　（４ｂ）・・・・・・挟持面、（５Ｃ）・・・
・・・中空体、（６）・・・・・・ヒータ、（Ａ）・・
・・・・切り替え機構、（Ｓ）・・・・・・封入空間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱融着可能な包装体（３）の被封緘部（３ａ）を挟持す
   る一対の挟持部（４）、（５）と、これら両挟持部（４
   ）、（５）を挟持姿勢と挟持解除姿勢とに切り替える切
   替機構（Ａ）とを備え、かつ、前記両挟持部（４）、（
   ５）の挟持面（４ａ）、（５ａ）の少なくとも一方に、
   前記包装体（３）の被封緘部（３ａ）を熱融着するヒー
   タ（６）を設けてあるヒートシール装置であって、前記
   両挟持部（４）、（５）の少なくとも一方を、流体の封
   入空間（Ｓ）を備えた圧縮変形可能な中空体（５Ｃ）か
   ら構成してあるヒートシール装置。