JPH057608U - 包装機における管状材料ウエブ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】牛乳その他の液体食品が充填された管状の材料
ウエブを一対のシールジョーで密封加工する際のシール
方式を高周波シールとインパルスシールのいずれか一方
の方式に切り替え得るようにする。 【構成】一対のシールジョー１，２に装着される高周波
シール用の一対のシール部材I₁, I₂もしくはインパルス
シール用の一対のシール部材T₁, T₂をシールジョーに対
して着脱自在とする。前記シール部材の一部であるヒー
ター線３に通電させるための伝導体に高周波シール用の
伝導体を用いる。高周波シールの際のヒーター線３を加
熱するための高周波発振器５とインパルスシールの際の
ヒーター線３を加熱するためのインパルスシールパワー
コントローラー６とを選択的に稼働させるための出力切
替スイッチ７を配置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内溶液が充填されたラミネート包装材料からなる長い管状の材料ウ エブから個々の包装容器を作製する場合に用いられる装置において、管状の材料 ウエブを密封加工する際のシール方式を高周波シールとインパルスシールのいず れか一方の方式に切り替え得るようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、牛乳やジュース等の液体食品を充填した包装容器を作製するに当っては 、包装機で予じめ折目を付したラミネート包装材料から長い管状の包装材料ウエ ブＷを形成し、その中に内溶液を充填して一定間隔ごとに密封するとともに分割 し、しかる後所定の形状に成形して個々の包装容器としている。

【０００３】 この際用いられる管状材料ウエブ加工装置には例えば特開昭５８−１９３２０ 号公報や特開昭６３−２８１９１８号公報に記載されているように、管状の材料 ウエブの両側にこの材料ウエブの長手方向と巾方向のそれぞれにおいて往復運動 を与えられる一対の協動するシールジョーが備えられている。そして、この一対 のシールジョーにより、内容液が充填された管状の材料ウエブを両側から圧搾し て断面形状をほぼ円形の状態から矩形にしながら一定間隔ごとに密封するととも に、個々の包装容器とするべく分割する。

【０００４】 この場合の加工は、管状の材料ウエブであるラミネート包装材料の種類によっ てそのシール方式が異なる。例えば、ラミネート包装材料の積層体中にアルミニ ウム層が存在しないような材料ウエブを加工する場合には、一般的にインパルス シール方式が採用されている。これに対して、ラミネート包装材料の積層体中に アルミニウム層が存在する場合には、熱効率その他の面を考慮して高周波シール 方式が採用されている。

【０００５】 このように、管状の包装材料ウエブの積層体の構成に応じてそのシール方式に ２通りの方式があり、積層体の構成のみが異なる管状の包装材料から個々の包装 容器を作製するための加工装置として、従来、そのシール方式のみを異ならしめ た機種が２つ存在した。これら２種類の管状材料ウエブ加工装置において、構造 上異なる所は、使用する包装材料ウエブ（その積層体の構成）に応じてそれを密 封加工するためのシールジョーにおけるシール部材、その一部であるヒーター線 に通電させるための伝導体および前記ヒーター線を加熱するための機器のみであ って、その他はすべて同じ構造とすることが出来る。

【０００６】 上記相違点をさらに詳しく説明する。積層体中にアルミニウム層が存在する材 料ウエブを加工する場合には、高周波シール方式が用いられ、その場合のシール 部材として、図２(B) のI₁で示すように一方のシールジョー１側にヒーター線３ が埋込むように配置されたものが、また、ヒーター線３が配置されているシール ジョー１と対となるもう一方のシールジョー２側には図２(A) のI₂で示すように プレッシャーラバー21が装着されたものが用いられている。そして、前記ヒータ ー線３に通電させるための伝導体としては例えば図４において４で示すようにそ の表面に高周波を集中させ得るようにしたものが用いられ、さらに、前記ヒータ ー線３を加熱するための機器として高周波発振器５が用いられている。

【０００７】 これに対して、積層体中にアルミニウム層が存在しない材料ウエブを加工する 場合には、インパルスシール方式が用いられ、その場合のシール部材としては、 図２(B) のT₁で示すように一方のシールジョー１に絶縁体11を介してヒーター線 3 が装着され、このヒーター線３が配置されているシールジョー１と対となるも う一方のシールジョー２側には図２(A) のT₂で示すようにステンレス鋼などから なるブーム22が装着されたものが用いられている。そして、前記ヒーター線３に 通電させるための伝導体としてはケーブル（心線をまとめてその周囲に外被をか ぶせたもの。可撓性を有するものとするのが好ましい）が用いられ、さらに、前 記ヒーター線３を加熱するための機器としてインパルスシールパワーコントーロ ーラー６が用いられている。

【０００８】 このように、一部のみが異なりその他の部分は同じ構造とすることが出来るに もかかわらず、現実には、使用する包装材料ウエブ（積層体の構成）に応じて２ 種類の管状材料ウエブ加工装置を使い分けて用いていた。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、管状材料ウエブ加工装置自体が非常に高価なものであり、また、大 型であるため、２種類の管状材料ウエブ加工装置を用意しなければならないこと は、経済的な面から見ても、設置スペースという面から見ても好ましくない。 この欠点を解消するためには、１台の管状材料ウエブ加工装置により高周波シ ールとインパルスシールの両シール方式を実施し得るようにするとよいが、従来 の場合にはその工夫が全くなされておらず、実質的に不可能であった。 本考案は、１台の管状材料ウエブ加工装置でありながら高周波シールとインパ ルスシールとを選択して実施し得るようにしたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

それを可能ならしめるため、本考案では、一対のシールジョー１，２に装着さ れる高周波シール用の一対のシール部材I₁, I₂もしくはインパルスシール用の一 対のシール部材T₁, T₂をシールジョーに対して着脱自在ならしめるとともに、前 記シール部材の一部であるヒーター線３に通電させるための伝導体を高周波シー ルの際もインパルスシールの際も高周波シール用の伝導体４で共用し、この伝導 体４と電気的に接続されていて高周波シールの際のヒーター線３を加熱するため の高周波発振器５とインパルスシールの際のヒーター線３を加熱するためのイン パルスシールパワーコントローラー６とを選択的に稼働させるための出力切替ス イッチ７を配置する。

【００１１】

【作用】

図２及び図５に基づいて本考案の作用を説明する。 図２(A),(B) には、一対のシールジョー１，２に高周波シール用の一対のシー ル部材I₁, I₂が装着されている状態を示す。積層体中にアルミニウム層が存在す る材料ウエブを加工する場合には、一対のシールジョー１，２に高周波シール用 の一対のシール部材I₁, I₂を装着する。なお、これら一対のシール部材I₁, I₂は 一対のシールジョー１，２に対して着脱自在となっている。

【００１２】 これに対して、積層体中にアルミニウム層が存在しない材料ウエブを加工する 場合には、高周波シール用のシール部材I₁, I₂をシールジョー１，２から外し、 それらに代えて図２(A),(B) においてT₁, T₂で示すインパルスシール用のシール 部材を取り付ける。

【００１３】 このように、使用する包装材料ウエブ（積層体の構成）に応じて一対のシール ジョー１，２に装着されるシール部材として、高周波シール用のものとインパル スシール用のものとを選択的に取り替える。

【００１４】 そして、一対のシールジョー１，２に高周波シール用の一対のシール部材I₁， I₂が装着されている場合には、図５において７で示す出力切替スイッチを高周波 発振器５側に切り替え、該高周波発振器５により高周波シールの際のヒーター線 ３を加熱する。この状態の下に一対のシールジョー１，２に材料ウエブの長手方 向と巾方向のそれぞれにおいて往復運動を与えると、内容液が充填された管状の 材料ウエブを高周波シール方式で加工することが出来る。

【００１５】 一方、一対のシールジョー１，２にインパルスシール用の一対のシール部材T₁ , T₂が装着されている場合には、図５において７で示す出力切替スイッチをイン パルスシールパワーコントローラー６側に切り替え、該インパルスシールパワー コントローラー６によりインパルスシールの際のヒーター線３を加熱する。この 場合の伝導体としては、高周波シール用の伝導体４をそのまま用いることができ 、この伝導体４を介してインパルスシールの際のヒーター線３に通電させること が出来る。そして、この状態の下に一対のシールジョー１，２に材料ウエブの長 手方向と巾方向のそれぞれにおいて往復運動を与えると、内溶液が充填された管 状の材料ウエブをインパルスシール方式で加工することが出来る。

【００１６】

【実施例】

本考案の実施例を添付の図面に基いて説明する。

【００１７】 図３に示す管状材料ウエブ加工装置は、牛乳やジュースなどの液体食品を充填 した例えばブリック形（煉瓦状）のパック容器を作製するために用いられるもの であって、予じめ折目を付けられた長尺状のラミネート包装材料を包装機により 長いチューブ状（管状の材料ウエブ）Ｗとし、その中に内容液を充填した後にお いて管状の材料ウエブＷを一定間隔ごとに密封するとともに分割するためのもの である。

【００１８】 この管状材料ウエブ加工装置においては、内容液が充填された長い管状の材料 ウエブＷの上下方向の走行路を挾んでその両側に、該材料ウエブＷの長手方向と 巾方向のそれぞれにおいて往復運動を与えられる一対の協動するシールジョー１ ，２が旋回可能なごとくヨーク31に懸吊して設けられている。このヨーク31は管 状の材料ウエブＷの長手方向へ可動な２つの平行な駆動ロッド32，33のうち第１ の駆動ロッド32に結合されており、この駆動ロッド32は連結桿32a を介して機械 本体（図示せず）に軸支された第１のアーム34の先端に連結されている。そして 、このアーム34にはカムローラ35が軸着されており、該カムローラ35は駆動ギヤ 装置36の両側に接近して設けられた第１のラジアルカム37の上面と係合している 。駆動ギヤ装置36によりこのラジアルカム37が図３の反時計針方向に回転すると 、前記第１の駆動ロッド32が上下動する。

【００１９】 なお、これらの機構は同一であるが勝手違いのものが手前側とその向う側とに 対称的に設けられており、以後これらの機構の説明は手前側の管状材料ウエブ加 工装置のみについて行う。

【００２０】 前記一対のシールジョー１，２のそれぞれは、下部のジョーアーム38がリング 39を介して第２の駆動ロッド33のブラケット40に連結され、第２の駆動ロッド33 は連結桿33a を介して前記第１のアーム34の下方において機械本体（図示せず） に軸支された第２のアーム41の先端に連結されている。そして、このアーム41に はカムローラ42が軸着されており、該カムローラ42は前記第１のラジアルカム37 と同軸でその外側に設けられた第２のラジアルカム43の下面と係合している。駆 動ギヤ装置36によりこのラジアルカム43が図３の反時計針方向に回転すると、前 記第２の駆動ロッド33が上下動する。

【００２１】 第１のラジアルカム37と第２のラジアルカム43の回動により第１の駆動ロッド 32と第２の駆動ロッド33は上下動するが、この上下動に際し２つの駆動ロッド32 ，33間に生じる長手方向の移動量の差異により対向する一対のシールジョー１， ２に横方向の運動が付与せしめられる。

【００２２】 この一対のシールジョー１，２のそれぞれの先端には、図１(A) の1a, 2aで示 す位置に一対のシール部材が装着されており、また、同図において44に示すよう に横断面Ｕ字状の成形フラップが旋回可能に取り付けられている。対向するこの 一対のシールジョー１，２が図１(A) の状態から横方向に移動すると、内容液が 充填された管状の材料ウエブＷは一対の成形フラップ44，44により両側から圧搾 せしめられて断面ほぼ円形の形状から所定の断面矩形の形状に変形し、これと同 時に一対のシールジョー１，２は下降運動に入るが、その際一対のシールジョー １，２は閉鎖状態となってそれらに装着されている一対のシール部材により材料 ウエブＷは一定間隔ごとに密封されるとともに分割せしめられる。そして、一対 のシールジョー１，２は下降運動の終りに近づく時逐次開き始め、上方への戻り 運動の際分割せしめられてパック状となった材料ウエブＷを開放する。図１(B) は、一対のシールジョー１，２が閉鎖状態で降下し開き始める直前の状態を、ま た、図１(A) は、一対のシールジョー１，２が上方へ戻って管状の材料ウエブＷ を圧搾し始める前の状態を示すが、両図とも便宜上材料ウエブＷを省略してある 。

【００２３】 なお、図３において駆動ギヤ装置36の前後両側に位置する管状材料ウエブ加工 装置における一対のシールジョーは、相互にぶつからないように作動タイミング をずらせて交互に管状の材料ウエブＷを圧搾するようになっている。

【００２４】 このように、協動する一対のシールジョー１，２により管状の材料ウエブＷを 加工することが出来るが、管状の材料ウエブＷであるラミネート包装材料の種類 （積層体の構成）によってシール方式を異ならしめる必要があり、本考案におい ては、１台の管状材料ウエブ加工装置で高周波シールとインパルスシールとを選 択的に実施し得るようにしてある。

【００２５】 図２(A),(B) には、一対のシールジョー１，２に高周波シール用の一対のシー ル部材I₁, I₂が装着されている状態を示す。積層体中にアルミニウム層が存在す る材料ウエブＷを加工する場合には、図２(A),(B) に示すように一対のシールジ ョー１，２に高周波シール用の一対のシール部材I₁, I₂を装着する。これら一対 のシール部材I₁, I₂はネジその他公知の取付手段12，13により一対のシールジョ ー１，２に対して着脱自在となっており、取付手段12, 23を外すとシール部材I₁ , I₂を本体13，24ごとシールジョー１，２から外すことが出来る。

【００２６】 高周波シール用のシール部材I₁, I₂は、シールジョー１，２に対して着脱自在 であるか否かを除いてその他の機構は従来の場合と同じにすることが出来る。例 えば、図２(B) のI₁で示すように一方のシールジョー１側における本体13にヒー ター線３を横方向に上下２本埋込み、また、ヒーター線３が配置されているシー ルジョー１と対となるもう一方のシールジョー２側における本体24には、図２(A ) のI₂で示すように前記２本のヒーター線３，３と対面するごとく上下にプレッ シャーラバー21，21を装着した機構とすることが出来る。そして、シールジョー ２側におけるプレッシャーラバー21，21間にはカッターナイフ25を横長に配置し 、その先を両プレッシャーラバー21，21の前面より突出させる一方、シールジョ ー１側における本体13には上下２本のヒーター線３，３間において、このカッタ ーナイフ25の先が嵌まり得る溝14が設けられている。

【００２７】 そして、上下２本のヒーター線３，３が配置されているシールジョー１側には 、図２(B) において４で示すように両ヒーター線３，３を加熱するための高周波 シール用の伝導体を配置する。

【００２８】 これに対して、積層体中にアルミニウム層が存在しない材料ウエブＷを加工す る場合には、取付手段12，23を外して一対のシールジョー１，２から高周波シー ル用の一対のシール部材I₁, I₂を外し、それらに代えて図２(A),(B）においてT₁ , T₂で示すインパルスシール用のシール部材を取り付ける。

【００２９】 インパルスシール用の一対のシール部材T₁, T₂も、高周波シール用のシール部 材I₁, I₂と同じように取付手段12，23により一対のシールジョー１，２に取り付 けることが出来、また、取付手段12，23を外すと、シール部材T₁, T₂を本体13', 24' ごとシールジョー１，２から外すことが出来る。また、これら一対のシール 部材T₁, T₂は、シールジョー１，２に対して着脱自在であるか否かを除いてその 他の機構は従来の場合と同じにすることが出来る。例えば、図２(B) のT₁で示す ように一方のシールジョー１側における本体13' に、絶縁体11を介してヒーター 線３を横方向に上下２本装着し、また、ヒーター線３が配置されているシールジ ョー１と対となるもう一方のシールジョー２側における本体24' には、図２(A) のT₂で示すようにステンレス鋼などからなるブーム22を装着した機構とすること が出来る。そして、ブーム22の切欠孔22a から横長のカッターナイフ25' の先を 突出せしめる一方、シールジョー１側における本体13' には上下２本のヒーター 線３，３間において、このカッターナイフ25' の先が嵌まり得る溝14' が設けら れている。

【００３０】 図２(A),(B) においてT₁, T₂で示すインパルスシール用の一対のシール部材を 一対のシールジョー１，２に取り付けた場合において、本体13' に装着された 上下２本のヒーター線３，３を加熱するための伝導体は、高周波シール用の伝導 体４をそのまま用いる。高周波シール用の伝導体としては、例えば図４において ４で示すように、その表面に高周波を集中させ得るようにしたものを用いること が出来るが、インパルスシールの際にもこの伝導体をそのまま用いるものとする 。

【００３１】 高周波シールを行う場合に用いる伝導体４をインパルスシールを行う場合にも 用いることが出来るのは、表面に高周波を集中させ得るようにした伝導体４に高 周波でない普通の電流を流しても何ら支障がないからである。逆に、インパルス シールを行う場合に普通用いられている伝導体を高周波シールを行う場合に用い ることは出来ない。なぜならば、高周波は伝導体の表面に集中しようとする傾向 ある（表皮作用）ため、インパルスシールを行う場合に用いられる伝導体に高周 波を付加して高周波シールを行おうとしてもその断面積が不足し、正常な高周波 シールを行うことが出来ないからである。

【００３２】 なお、図４において４で示す伝導体の具体的な構造をさらに詳しく説明すると 、銅板からなる２本の扁平な帯体4a, 4a間にフッ素樹脂製の１本の扁平な帯体4b を介在せしめ、それらを合成樹脂製のチューブ4cで囲繞して１本の伝導体として ある。扁平な帯体4a，4bに代えて銅製のパイプを用いても、伝導体の表面に高周 波を集中させることが出来る。

【００３３】 高周波シールを行うに当って、高周波シール用のシール部材I₁におけるヒータ ー線３を加熱させるための機器としては高周波発振器５が用いられる。これに対 して、インパルスシールを行うに当って、インパルスシール用のシール部材T₁に おけるヒーター線３を加熱させるための機器としてはインパルスシールパワーコ ントローラー６が用いられる。そこで、本考案においては、図５に示すように高 周波シールの際にもインパルスシールの際にも用いられる高周波シール用の伝導 体４と電気的に接続されていて高周波発振器５とインパルスパワーコントローラ ー６とを選択的に稼働させるための出力切替スイッチ７を配置する。

【００３４】 一対のシールジョー１，２に高周波シール用の一対のシール部材I₁, I₂が装着 されている場合には、この出力切替スイッチを高周波発振器５側に切り替え、該 高周波発振器５により高周波シール用のシール部材I₁におけるヒーター線３を加 熱する。そして、この状態の下に一対のシールジョー１，２を上述したように作 動させると、シールジョー１側の上下２本のヒーター線３，３とシールジョー２ 側の上下２つのプレッシャーラバー21，21とで内溶液が充填された材料ウエブW₁ はその幅方向において上下２箇所で密封されるとともに、その間がカッターナイ フ25で切断され分割せしめられる。

【００３５】 一方、一対のシールジョー１，２にインパルスシール用の一対のシール部材T₁ , T₂が装着されている場合には、上記出力切替スイッチ７をインパルスシールパ ワーコントローラー６側に切り替え、該インパルスシールパワーコントローラー ６によりインパルスシール用のシール部材T₁におけるヒーター線３を加熱する。 そして、この状態の下に一対のシールジョー１，２を上述したように作動させる と、シールジョー１側の上下２本のヒーター線３，３とシールジョー２側におけ るブーム22とで内容液が充填された材料ウエブＷはその幅方向において上下２個 所で密封されるとともに、その間がカッターナイフ25' で切断され分割せしめら れる。

【００３６】 包装材料ウエブであるラミネート包装材料の種類（積層体の構成）によってそ のシール方式に高周波シール方式とインパルスシール方式とがあるが、高周波シ ール用の一対のシール部材I₁, I₂とインパルスシール用の一対のシール部材T₁, T₂とを予じめ用意しておき、使用するラミネール包装材料の種類（積層体の構成 ）に応じてそのいずれか一方のシール部材を一対のシールジョー１，２に装着し 、あとは出力切替スイッチ７を高周波シールの際に用いる高周波発振器５とイン パルスシールの際に用いるインパルスシールパワーコントローラー６のいずれか 一方の側に切り替えるだけで、高周波シールもしくはインパルスシールのいずれ か一方を選択して実施することが出来る。

【００３７】

【考案の効果】 本考案においては、一対のシール部材を取り替えるようにした１台の管状材料 ウエブ加工装置を用意しておき、包装材料ウエブのシール方式に応じて一対のシ ール部材を取り替えるだけで良いから、きわめて便利である。また、１台の管状 材料ウエブ加工装置を工場等に設置しておくだけで良いから、経済的な面から見 ても、設置スペースという面から見ても有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例である包装機における管状材料ウエブ加
工装置の一部である一対のシールジョー付近の側面図
で、(A) は一対のシールジョーが上方へ戻って管状の材
料ウエブを圧搾し始める前の状態を、また、 (B)は(A)
の状態から一対のシールジョーが閉鎖状態で降下し開き
始める直前の状態を示すが、ともに材料ウエブを省略し
てある。

【図２】一対のシールジョーに装着する一対のシール部
材をシールジョーとともに示す斜視図で、一対のシール
ジョーに装着されているのは高周波シール用のシール部
材であり、これら一対のシール部材の手前側にはこれら
に代えて装着し得るインパルスシール用の一対のシール
部材である。

【図３】包装機における管状材料ウエブ加工装置の実施
例を示す全体斜視図である。

【図４】シール部材の一部であるヒーター線に通電する
ための伝導体の一例を示す斜視図で、一部を切欠いて示
す。

【図５】高周波シールの際に用いる高周波発振器、イン
パルスシールの際に用いるインパルスシールパワーコン
トローラー、出力切替スイッチと管状材料ウエブ加工装
置におけるシールジョーとの接続状態を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１，２ シールジョー ３ ヒーター線 ４ 伝導体 ５ 高周波発振器 ６ インパルスシールパワーコントローラー ７ 出力切替スイッチ I₁, I₂ 高周波シール用のシール部材 T₁, T₂ インパルスシール用のシール部材

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】管状の材料ウエブＷの両側に配置され、該
   材料ウエブの長手方向と巾方向のそれぞれにおいて往復
   運動を与えられる一対の協動するシールジョー１，２を
   備え、これら一対のシールジョー１，２により内容液が
   充填された管状の材料ウエブＷを密封する包装機におけ
   る管状材料ウエブ加工装置において、前記一対のシール
   ジョー１，２に装着される高周波シール用の一対のシー
   ル部材I₁, I₂もしくはインパルスシール用の一対のシー
   ル部材T₁, T₂をシールジョーに対して着脱自在ならしめ
   るとともに、前記シール部材の一部であるヒーター線３
   に通電させるための伝導体を高周波シールの際もインパ
   ルスシールの際も高周波シール用の伝導体４で共用し、
   この伝導体４と電気的に接続されていて高周波シールの
   際のヒーター線３を加熱するための高周波発振器５とイ
   ンパルスシールの際のヒーター線３を加熱するためのイ
   ンパルスシールパワーコントローラー６とを選択的に稼
   働させるための出力切替スイッチ７を配置したことを特
   徴とする包装機における管状材料ウエブ加工装置。