密封装置
パッケージ20を密封するための機器10は、より大型の梱包機械に一部品として装着され、パッケージ20に好ましくは食品又は飲料であるが適切であればその他の如何なる物質でもよい製品又は物質を詰め、ついで密封機器10を使用して各パッケージを横断方向に折り曲げて閉鎖し密封し、それにより各パッケージを閉鎖しかつその横断方向の折曲げ部を密封し、続いてパッケージを最終折り曲げ工程に配送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、製品を入れたパッケージ(容器)を密封するための密封装置又は機器に関する。この密封機器は、より大型の梱包機械の一部として取り付けられもので、パッケージに製品又は物質、好ましくは食品又は飲料であるが適切であればその他の如何なる物質でもよいを詰め、次いで密封機器を使用して各パッケージを横断方向に折り曲げることにより閉鎖し密封し、それによりその各パッケージを閉鎖しかつその横断方向の折曲げ部を密封し、続いてパッケージを最終折り曲げ工程に配送する。
【0002】
さらに、本発明は、密封機器/装置を使用してパッケージを密封するための方法にも関する。
【背景技術】
【0003】
流体、好ましくは液体又は別個の種類の食品を含むパッケージのための梱包機器のような機器では、パッケージの横断方向の密封が漏れないようになっていることが重要である。密封は、パッケージを折り曲げてから行われる。
【0004】
パッケージの密封は、いくつかの変数、例えば、パッケージに使われる梱包材料のタイプ、梱包材料の厚さその他に依存し、次にこれらは密封しようとする、パッケージの横断方向接合部の折曲げに影響を与える。
【0005】
つまり、横断方向接合部の折曲げは、十分な又は精密な公差をもって行い、例えば、それらが互いに対応し、反対に作用しないように折曲げ装置と密封装置を位置合わせし、かつ/又折曲げ及びそれに続く密封作業中にパッケージをしっかりと保持/支持し、それによってパッケージが適切に保持され所望通りに形成され折り曲げられなければならないことを意味する。
【0006】
米国特許第4,546,592号が、プラスチックで被覆された紙でできている液体パッケージを密封するための機器を開示しており、機器は、折り曲げられた合わせ目片をもつパッケージの頂端部を平らにするための1対の伸張フィンガを含む。フィンガは、パッケージの開口端部に挿入可能であり、駆動されて伸張動作を行う。機器は、旋回レバーに固定された一対の溶接ジョーも備える。フィンガ及びそれらを動作させる手段は、パッケージの上に装着される。
【0007】
米国特許第4,546,592号がもつ不利な点は、可動部品の磨耗が、フィンガ及びそれらの動作手段上にある材料をゆるくさせ、パッケージが折り曲げられ密封される前にその中に落下させてしまうという大きなリスクを生成することもあることである。さらに、潤滑剤又は他の汚染物質が密封前にパッケージの開口端部内に落ち込むこともあり、それによりパッケージ及びそのパッケージに含まれる物質又は製品が汚染され、汚される。これが、パッケージ及び機器のための衛生上の要件に関する品質を引き下げている。
【0008】
もう1つの問題は、構造が複雑であるために可動部品を互いから分解し、取り外すことが困難なことであり、したがって密封機器のどんな保守及び清掃をも困難で時間がかかるようにし、パッケージ及び/又は製品当りのコストを高くし、機器の動作寿命を短くしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の主な目的は、新規な密封機器と、その密封機器を運転する新規な方法を使用してパッケージをより簡単に、より早く、より衛生的にかつより確実に横断方向に折り曲げ、密封してパッケージを折り曲げ密封することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
これらの目的は、開口端部を有するパッケージを密封するための機器であり、開位置と、パッケージの開口端部を密封状に閉鎖するための密封をする閉位置の間を相互に移動可能な少なくとも1対の半部分を備える機器により実現される。機器は、1対の形成フラップを備える形成手段をさらに備え、各形成フラップは密封半部分に関連付けられ、第1の端部の所で支持体に旋回可能に取り付けられ、それにより各形成フラップの第2の端部は、関連する密封半部分の相互動作に少なくとも部分的に従うようになされ、その密封半部分が密封閉位置に移動する間、形成フラップがパッケージの2つの対向する部分を互いの方向へ押圧する。
【0011】
さらにこれらの目的は、パッケージを密封する方法であり、前記機器を使用する方法によって達成される。その方法は、機器に1対の形成フラップを備える形成手段を提供し、機器を第1のパッケージ受取り用の開位置に設定し、機器にパッケージを供給し、各形成フラップを少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分のうちの密封半部分に関連付け、機器の少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分をパッケージの方向に向かってかつ接触するように移動させ、少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分が動作している最中に1対の形成フラップによりパッケージの2つの対向する部分を互いの方向へ押圧し、パッケージの対向する部分を押圧することにより少なくとも1対の密封半部分をさらに付勢し、それによりパッケージの対向する部分を折り曲げ、少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分にエネルギを供給することによりパッケージを密封する各段階を備える。
【0012】
梱包機器に本発明による密封機器を提供し、かつ前記方法により密封機器を適切に運転することにより、下記の主な利点が得られる:各パッケージの折り曲げ及び密封がより正確かつ簡単に行われ、それにより調整時間が減少し、生産性が向上する;密閉機器の清掃がより容易に、より早く行われ、したがってパッケージ及びその内容は消毒された状態に保たれ、パッケージ及びその内容物の貯蔵寿命が延びる;密封機器は、分解又は取外し及び保守が容易になり、それにより生産性が向上する。
【0013】
ある好ましい実施例では、各形成フラップは、第1の基本的に垂直の位置から、第2の端部が各パッケージの開口端部に隣接した位置に接触する、第2の角度を持った位置に旋回させられるようになされている。
【0014】
前記機器の他の好ましい実施例では、形成フラップは付勢され、それによって密封半部分がその開位置にあるとき形成フラップは第1の基本的に垂直な位置に保たれる。
【0015】
さらなる好ましい実施例では、機器は、パッケージの対向する部分をその開口端部から離れた所で押圧するための押圧手段を備える2つの相互に移動可能な半部分をもつ第1のリンケージ構成の対、各パッケージをその開口端部に隣接した位置で形成するための手段を備える2つの相互に移動可能な半部分をもつ第2のリンケージ構成の対、及び各パッケージの開口端部を閉鎖し密封するための密封手段を備える2つの相互に移動可能な半部分をもつ第3のリンケージ構成の対を含む少なくとも3対のリンケージ構成を備える。
【0016】
各形成フラップは、第3のリンケージ構成の対と第2のリンケージ構成の対の間でその第1の端部の所で第2のリンケージ構成の対の各半部分の一端部に取り付けられているのが好ましい。
【0017】
形成フラップは、各形成フラップの第1の端部に動作可能に連結されているばねによって付勢されていることが好ましい。
【0018】
ある好ましい実施例では、各形成フラップは、その第1の端部の所で第2のリンケージ構成の対の各半部分の上側に取り付けられている。
【0019】
各形成フラップは、全体的にT字形で、フラップの第2の端部が頭上でTの水平な脚を形成するように向けられていることが好ましい。
【0020】
好ましい一実施例では、各パッケージの開口端部を密閉状に閉鎖するための3対のリンケージ構成は、垂直方向で相隔たり、それによりリンケージ構成の移動可能な半部分は、各パッケージの密閉及び閉鎖の最中に互いに自由に移動可能である。
【0021】
さらなる一実施例では、各パッケージの開口端部を密封状に閉鎖するための密封手段を備える2つの半部分をもつ第3のリンケージ構成の対が、第2のリンケージ構成の対の各半部分からある垂直距離離れた所に配置され、その垂直距離はフラップが第3のリンケージ構成の対の2つの半部分によりその第1の基本的に垂直な位置から、パッケージの2つの対向する位置を互いの方向に押圧するための第2の角度を持った位置に旋回させられるような距離になされる。
【0022】
さらなる一実施例では、第1のリンケージ構成の対は、ガイドに移動可能に設けられた第1の担体に連結され、第2のリンケージ構成の対は、前記ガイドに移動可能に設けられた第2の担体に連結され、第3のリンケージ構成の対は、前記ガイドに移動可能に設けられた第3の担体に連結され、前記ガイドは曲線ディスク・カム(com curve disc)に連結されている。
【0023】
さらなる一実施例では、第1のリンケージ構成の対の各半部分が、第1の端部でパッケージの一部をその開口端部からある距離の所で押圧するための押圧手段を備え、第2の端部でリンクにより第1の担体に旋回可能に連結され、第1と第2の端部の間で固定旋回点を備えるアームを備える。
【0024】
さらなる一実施例では、第2のリンケージ構成の対の各半部分は、第1及び第2のアームを備え、その第1及び第2のアームはその第1の端部で互いに連結されており、各パッケージをその開口端部に隣接した位置で形成するための形成手段を備え、その第1のアームは第2の端部でリンクにより第2の担体に旋回可能に連結され、第1と第2の端部の間で固定旋回点を備え、その第2のアームは、第2の端部で固定され、第1と第2の端部の間で固定旋回点を備える。形成手段がパッケージに向かって又はパッケージから離れるとき第2のリンケージ構成の幾何学的形状が、形成手段の「波」のような動きをもたらす、つまり形成手段を備えるリンケージ構成の端部が動作中傾斜動作を行う。動作の一部で第1のアームの第1の端部が、密封動作中に生成されるパッケージのフィン(ひれ状部)に関して、第2のアームの第1の端部より低い位置に配置されるのでこの傾斜が達成される。傾斜運動はパッケージに向かう動作の終わり及びパッケージから離れる動作の始めに生ずる。形成手段の「波」のような動きは、パッケージの密封箇所近傍の部分、つまりフィン近傍の部分、例えば多くの周知のカートン・パッケージにある三角形の隅フラップ(折り返し片)を破損する危険を最小にするという利点を意味する。これは、形成手段がパッケージから離れるときに、そのときパッケージは密封されフィンが硬くなっておりパッケージが柔軟性を欠いているので特に有利である。
【0025】
さらなる一実施例では、第3のリンケージ構成の対の各半部分は、第1の端部で各パッケージの開口端部を閉鎖し密閉するための密閉手段を備え、第2の端部でリンクにより第3の担体に旋回可能に連結され、第1と第2の端部の間で固定旋回点を備えるアームを備える。
【0026】
第3の担体は、第4の担体を介して曲線ディスク・カムに連結されていることが好ましい。第4の担体は、動作部材を介して第3の担体に連結されており、その動作部材は、各パッケージの開口端部を閉鎖し密封するための密封手段を付勢するために、第3と第4の担体の相互距離をガイドに沿って変化させるようになされている。
【0027】
第1のアームの固定旋回点は、形成手段から垂直方向で第2のアームの固定された第2の端部と実質上同じ距離に配置され、それによって第1のアームの回転可能な部分は第2のアームの旋回可能な部分より長くなる。
【0028】
第1のリンケージ構成の各半部分のアームの固定旋回点及び第3のリンケージ構成の各半部分のアームの固定旋回点は、垂直方向で実質上第2のリンケージ構成の各半部分の第1のアームの固定旋回点にそして固定された第2のアームの第2の端部に配置され有利である。機器に前述の特徴を与えることにより、前記の利点に加えさらなる利点が得られる。駆動担体及びカム曲線は、駆動装置であるが例えば中間部分により密封装置から分離することができる。前記の実質上「重なり合った」点(“coinciding point)(固定点、旋回点等)を中間部分に又はその近傍に設けることにより、わずかな旋回点のみがパッケージの近傍に存在するようになる。したがってパッケージ及びその内容物を殺菌した状態に保つために供給される空気流を乱す恐れを最小にし、駆動装置からのごみをパッケージの近傍から遮断することができる。パッケージの内容物が非常に繊細である場合、これは利点である。
【0029】
添付図面を参照に、本発明をより詳しく説明する。
【実施例】
【0030】
図1は、本発明の第1の実施例による、パッケージ20(図示せず)を密封するための機器10を示す。この機器10は、より大型の梱包機械(図示せず)に装着しようとするもので、パッケージ20に、好ましくは食品又は飲料であるが適切であればその他の如何なる物質でもよい製品又は物質を詰め、次いで密封機器10を使用して各パッケージの開口端部20aを横断方向に折り曲げることにより閉鎖し密封し、それによりその各パッケージを閉鎖しかつその横断方向の折曲げ部を密封し、続いてパッケージを最終折り曲げ工程に配送する。パッケージは、図1の3つの矢印、図1の左側にある2本の矢印及び図1の右側にある1本の矢印、に従って密封機器10に図で左から右に運びこまれ、密封された後に密封機器10から運び出される。大型梱包機械及びその機能については、その機能及び構造が当業者にとって共通の知識であることから、この説明文中ではこれ以上詳しく説明しない。
【0031】
各パッケージ20は逆さにされ、密封機器10に運び込まれ、各パッケージは、図9に示すように垂直方法で上を指している第1の開口底端部20a及び垂直方向で下を指している第2の頂端部(図示せず)を有する。
【0032】
図1は、本発明の第1の実施例の全体組立てを図示しており、密封機器を大型の梱包機械(図示せず)に連結し固定するために必要とされる手段を除き、密封機器10を運転するために必要とされる全ての部品、器材及び配置を示す。
【0033】
図1に示す密封機器10は、2つの主要部分、パッケージ20を密封するための器材をもつ第1の上部部分30と、密封器材を運転し、作動させるつまり動かすための駆動又は操作器材をもつ第2の下部部分40とを備える。上部部分30と下部部分40は、仕切りを形成するフレーム70の中間部分50によって分けられている。
【0034】
密封器材を駆動器材から分離している中間部分50の目的は、パッケージ20、より詳しくは各パッケージの開口端部20a及び内容物すなわちパッケージに含まれている空気、物質又は流体を、駆動器材によって生成される汚染物質、例えば潤滑材、ちり、ごみ、又はそうしないとこの場合では先ず上向きに次いでパッケージ(図示せず)の中に運びこまれてしまう駆動器材の可動部分間の磨耗によって生成された固体粒子に冒露させないようにして、清浄に、衛生的に、殺菌された状態に保つことを確実にすることである。
【0035】
図1に示す密封機器10の頂部から下に向かって殺菌した空気を絶え間なく、機器を貫通して中間部分50に隣接する所から出るように供給することによりパッケージ20は、衛生的に、殺菌された状態に保たれ、それによって如何なる汚染物質も各パッケージ及びその開口端部20aから隔離され、かつ殺菌された空気流と共に密封機器から排出されるが、全ての潤滑材及び可動金属部分の大部分がパッケージ20の下側に、より具体的にはフレーム70の中間部分50の下側に配置されている密封機器の構造もこれを助長している。
【0036】
密封機器10は、この実施例で動作するときには、一度に少なくとも2つのパッケージ20を密封し、したがって図1に示す上側密封器材は、2対の密封装置80を使用し、各対は、リンク・システムの形態で2つの可動な鏡像反転した機構100及び110を有する。これは、2つまでのリンク・システム100を図1の右に、2つのリンク・システム110を図1の左に加える。図1では、最も近い密封装置対80内の2つの可動の鏡像反転したリンク・システム100及び110の半部分100のみが、明確にするため、右側に完全な形で示されている。最も近いリンク・システムの左側のもう一方の半部分110は、部分的にのみ、つまり各パッケージ20(図示せず)に直接係合する部品のみが示されている。密封装置80の各対は、フレーム70に取り付けられ、図1の最も近い対はフレームの片側に取り付けられ、より明確に示されており、もう一方の対はフレーム70のもう一方の側に取り付けられている。第1の対を越えた所にある密封装置80の対は、密封装置80の第1の最も近い対と同じ方式で動作し、動かされ又構成されているので詳細には説明しないことを理解されたい。
【0037】
図1に部分的にかつ/又は全体的に示している各々4つのリンク・システム100及び110は、3対の腕のような又は足のようなリンケージ構成を有する。下記に、これらリンケージ構成を、先ず本発明の第2の実施例によって説明するが、この第2の実施例は、リンケージ構成及び駆動器材の設計を除き実質上第1の実施例と同様である。
【0038】
図2は、3つのリンケージ構成の組立てを示し、図3から図5はそれらを別々に示している。これらリンケージ構成の各対は、別個の機能を有する。図3に120と表示し示している第1のリンケージ構成の対は、開口端部20aからある距離の所でパッケージ20の対向する部分を押圧するための押圧手段121を備えるが、これを今後ヘッド・スペース装置と称する。ヘッド・スペース装置120の機能は、各パッケージ20のヘッド・スペースに詰められた量を制御することである。第2のリンケージ構成の対は、図4で130と表示し示しており、開口端部20aに隣接した位置で各パッケージを形成するための形成手段131を備えるが、以下これを形成ツールと称する。第3のリンケージ構成の対は、図5で140と表示し示しており、各パッケージ20の開口端部20aを閉鎖し密封するための密封手段141を備える。
【0039】
第1のリンケージ構成の対120、つまりヘッド・スペース装置120は、両方共に図3に示している2つの半部分、すなわち開口端部20aからある位置の所で各パッケージ20を押圧することにより各パッケージ20のヘッド・スペース内に詰められた量を制御するための第1の右側のヘッド・スペースの半部分150及び第1の左側のヘッド・スペースの半部分160を備える。2つの半部分150、160は、互いに対向して配置され、これら2つの半部分の違いは、左側の半部分160がその対向する右側の半部分150に対して鏡像反転していることだけである。ヘッド・スペース装置を説明するときには右側の半部分のみを説明する。ヘッド・スペース装置120の右側の第1のヘッド・スペースの半部分150は、パッケージ係合部材122を備える。
【0040】
図4に示している第2のリンケージ構成の対130、つまり形成ツールは、第1の右側の形成ツールの半部分170及び第1の左側の形成ツールの半部分180を備え、形成ツール130の第1の左側の形成ツールの半部分180は、第1の右側の形成ツールの半部分170に対向して配置され、この2つの対向する半部分170、180の間の違いは左側の半部分180が、対向する右側の半部分170に対して鏡像反転していることだけである。形成ツールを説明する場合には、右側の半部分だけを説明する。形成ツール130の右側の第1の形成ツールの半部分170は、第1及び第2のパッケージ係合部材132、133を備える。形成ツール130及びこれらパッケージ係合部材132、133の機能については、後にこの説明文中で詳細に説明する。
【0041】
図5に示す第3のリンケージ構成の対140は、互いに対向して配置されている第1の右側の密封ジョーの半部分190及び第1の左側の密封ジョーの半部分200を備える。密封ジョー140の右側の第1の密封ジョーの半部分190は、パッケージ20を密封するためのパッケージ係合部材142を備える。2つの密封ジョーの半部分190及び200の間には機能上及び構造上の違いがあり、その違いは、第1の右側の半部分190だけが実際に各パッケージ20の密封を行い、一方、そのときもう片方の第1の左側の半部分200は、密封処理中金敷としてのみ働くことである。つまり、右側の半部分190が、実際の密封手段141を備え、対向する左側の半部分200は、基本的に、確実な密封を保証するためにもう一方の右側の半部分190に対応した形状を有する。この実施例では、密封方法は、誘導密封であり、無線周波数の交流電流を与え、複数の層をもつ各パッケージ20内に設けられたアルミニウム箔に誘導電流を発生させ、それによってアルミニウム箔を加熱し次いで複数層のパッケージ内のプラスチック層を加熱する。誘導密封は周知であり、より詳しい説明は実施しない。
【0042】
リンケージ構成の各対120、130、及び140は、リンケージ構成120、130、及び140を互いに対して、全体として密封機器10に対して、並びに密封しようとするパッケージ20に対して移動させるために、機器10の下側部分40内の駆動器材と連絡しており、より詳しくはこの部分に連結されている。駆動器材の特徴の内、本発明の理解に欠かせないものだけを説明する。図2で、駆動器材は、曲線ディスク・カム220を備えている。変速機/ギアボックスに、電動モータ221が連結されており、この変速機/ギアボックスが次いで曲線ディスク・カム220を駆動する。さらに、駆動器材は、好ましくは直線軸の形態であるガイド230を備える。ガイド230は、フレーム70の中間部分50に固定され、各々移動可能にその上に配置された第1及び第2の担体240、250を備える。ガイド230は、フレーム262を介して互いに連結され、ガイド230上に移動可能に一緒に配置された第3及び第4の担体260、270をさらに備える。第1のリンケージ構成の対120は、第1の担体240に連結され、第2のリンケージ構成の対130は、第2の担体250に連結され、第3のリンケージ構成の対140は、第3の担体260及び第4の担体270を備える対に連結されている。
【0043】
第1、2及び4の担体240、250、270は各々カムとしての機能を有し、第1及び第2の担体は各々曲線ディスク・カム220の関連するカム曲線(一部が示されている)に適応しており、一方第4の担体270は、円筒物(図示せず)により曲線ディスク・カム220の外周に接し、追従する。前記円筒物は、第3の担体260に連結されたばね263により付勢されている。電気モータ221及び変速機ボックスを使用して曲線ディスク・カム220を回転させることにより担体240、250及び担体の対260、270を互いに相対的に移動させる。曲線ディスク・カム220が回転すると、第1、2及び4の担体240、250、270は図2に示すように直線ガイド230に沿って垂直方向を上下に移動する。第3の担体260は、第4の担体270に連結されているので一様に動く。曲線ディスク・カム及びそのような曲線ディスク・カムによって移動する担体の使用及び機能は当業者にとって周知の知識であるので、これ以上詳細には説明しない。
【0044】
図2で、第2の担体250は、4つの担体の最上部に配置され、第1の担体240は、第2の担体250の下に配置され、第3の担体260は第1の担体240の下に配置され、第4の担体270は最下部、つまり第3の担体260の下に配置されている。
【0045】
図2で、第1又は第2の担体240、250が上方向に移動するとヘッド・スペース装置120又は形成ツール130のパッケージに係合する各関連の部分は、密封しようとするパッケージ20と接する/係合するようになり、又第1或いは第2の担体240、250が下方向に、図に示す位置に移動するとヘッド・スペース装置120又は形成ツール130のパッケージに係合する各関連の部分はパッケージ20から離れる。第4の単体270が下方向に移動すると、それによって第3の担体260(スレーブとして働く)も下側に移動し、密封ジョー140のパッケージに係合する各関連の部分は、密封しようとするパッケージ20と接する/係合するようになり、第4の担体270が、上方向に図2又は5に示されている位置に移動し、それによって第3の担体260が上方向に移動すると密封ジョー140のパッケージに係合する各関連の部分はパッケージ20から離れる。次いで、これがどのように達成されるか説明する。
【0046】
図3に示すように、第1のリンケージ構成の対120の各半部分150、160は、アーム123を備える。パッケージ20の一部分を押圧するための押圧手段121が、パッケージ係合部材122と共にアーム123の上側、第1の端部123aに配置されている。パッケージ係合部材122は、旋回可能に配置されておりパッケージ20をスムースに押圧することが可能であるのが好ましい。アーム123の下側の第2端部123bがリンク241により第1の担体240に旋回可能に連結されている。第1と第2の端部123a、123bの間に固定旋回点が設けられている(図示されていないが、点で印されている)。旋回点123cは、アーム123をフレーム70に連結し、本実施例では旋回点123cを中間部分50に配置して例えば蛇腹によりパッケージ領域から遮蔽している。
【0047】
図4に示すように、第2のリンク構成の対130の各半部分170、180は第1及び第2のアーム134、135を備える。各アーム134、135は、第1の端部134a、135aを有し、これら2つの第1の端部134a、135aはそれぞれ、第1及び第2のパッケージ係合部材132、133をもつ形成手段131が配置されたリンク136により互いに固定して連結されている。第1のアームの第2の端部134bは、リンク251により第2の担体250に旋回可能に連結されている。さらに第1のアーム134の第1と第2の端部134a、134bの間に固定旋回点134c(図示されていないが、点で印されている)が設けられている。旋回点134cは、第1のアーム134をフレーム70に連結し、本実施例では旋回点134cを中間部分50に配置し、例えば蛇腹によりパッケージ領域から遮蔽している。第2のアーム135の第2の端部135bは固定されている。それは、中間部分50に固定されていることが好ましい。しかし、固定旋回点135cは第2のアーム135の第1と第2の端部135a、135bの間に設けられていることが好ましい。したがって、第2のアーム135の上側部分は旋回可能である。図に示されているように、第1のアーム134の固定旋回点134cが、形成手段131から垂直方向に実質上第2のアーム135の第2の固定端部135bと同じ距離に配置されるように、第2のリンケージ構成130の各半部分の第1及び第2のアーム134、135を、互いに配置する。したがって、第1のアーム134の旋回部分は第2のアーム135の旋回部分より長い。図4から理解できるように、形成手段131がパッケージ20(図4に図示せず)に向かう又はパッケージから離れるとき第2のリンケージ構成130の幾何学的形状が、形成手段の「波」のような動きをもたらす。これについてはこれから説明する。
【0048】
図5に示すように、第3のリンケージ構成の対140の各半部分は、第1の端部143aに各パッケージ20の開口端部を閉鎖し密封するための密封手段141を備えるアーム143を備える。アーム143の第2の端部143bは、リンク261により第3の担体260に連結されている。さらに、アーム143は、第1と第2の端部143a、143bの間に固定旋回点143c(図示されていないが、点で印されている)を備える。旋回点143cは、アーム143をフレーム70に連結し、本実施例では旋回点143cを中間部分50に配置し例えば蛇腹によってパッケージ領域から遮蔽している。
【0049】
図に示すように、第1のリンケージ構成120の各半部分のアーム123の固定旋回点123cと、第3のリンケージ構成140の各半部分のアーム143の固定旋回点143cは、垂直方向で実質上第1のアーム134の固定旋回点134c並びに第2のリンケージ構成130の各半部分の第2のアーム135の第2の固定端135bの位置に配置される。
【0050】
合計4つのアーム123、134、135、143の各々は、金属、好ましくは本発明の衛生上の要件、例えば清掃用の洗剤、酸及び塩基類に対する十分な耐久性を充たす合金鋼製であることが有利である。
【0051】
前記のリンケージ構成120、130、140は、代替設計が可能でありそのような代替設計の1つが、図6から図8に見られるように本発明の第2の実施例に示されている。第2の実施例のリンケージ構成120、130、140を説明するとき、同様の特徴は、同じ符号で表示される。リンケージ構成は、ここでは機器10の上側部分30に配置され、連結棒によって作動させられる。図6に示す、ヘッド・スペース装置120のパッケージ係合部材122は、平行四辺形のリンケージ・システム125に連結された連結棒124によって作動させられる。形成ツール130及び密封ジョー140のリンケージ構成は、同様な方式で設計されておりそれぞれ図7及び8に見ることができる。密封ジョー140に対しては2つの連結棒が使用されている。
【0052】
図9から図11を参照し、形成手段131の第1及び第2のパッケージ係合部材132、133を下記に説明する。第1のパッケージ係合部材132は、もう一方の対応する向かい合った第1のパッケージ係合部材に関して対向する側から各パッケージ20を掴むようになされた、U字形をした把握部材の形態を有する。第2のパッケージ係合部材133は、形成フラップである。形成フラップ133は、T字形をした(翼のような)装置で、各パッケージ20の形成及び折曲げを容易にするためのフラップに非常に類似しているので形成フラップとして表示されている。ここでは翼様の装置つまり形成フラップ133が1つだけ図示され、垂直な部材つまりTの垂直方向の脚である第1の端部133aをもって2つの形成ツールの半部分の各々170及び180に回転可能に取り付けられている。1つの形成フラップ133が、1つの端部つまり第1の右側の形成ツールの半部分170の上側に接して取り付けられ、又1つの形成フラップ133が1端部つまり第1の左側の形成ツールの半部分180(図示せず)の上側に接して取り付けられている。T字形フラップ133の第2の端部133bは、T字の頭上にある水平の脚である。この形成フラップ133の対の機能は、1つの装置を参照して説明するだけとし、もう片方は鏡像反転で働きかつ動くので説明しない。
【0053】
図2に示すように、形成フラップ133は、垂直方向で第3のリンケージ構成の対、つまり密封ジョー140と第2のリンケージ構成の対、つまり形成ツール130の間に配置されている。この理由は、各パッケージ20を密封し閉鎖している最中、リンケージ構成の可動な半部分、150、160、170、180、190、200、つまりヘッド・スペース装置120、形成ツール130、及び密封ジョー140が、互いに自由に動けることを確実にすることである。
【0054】
図9から図11に示している形成フラップ133は、動作をしていない、つまり密封をしていない状態にあるとき、すなわち密封ジョー190、200が第一の開位置にあるときには、形成ツールの半部分170及び180の各上側の取付け孔138を通って突き出しており、例えばコイルばね又は板ばねである少なくとも1つのばね139の形をした弾力のある付勢手段を備えるウィング・ピン(wing pin)137により基本的に垂直方向上向きに軽く付勢されている。形成フラップ133は、回転するように、より詳細には、第1の基本的に垂直な位置(図示せず)から、端部133bが各パッケージ20の一部に接触する、つまり密封ジョー190、200が各パッケージ20を密封的に閉鎖する第2の角度を持った位置に旋回するようになされている。
【0055】
図2に示している、各パッケージ20を密封するための3つのリンケージ構成の対120、130、140は、互いにある垂直距離をおいて配置され、それにより可動部品つまりその対の可動な半部分150、160、170、180、190、200は、密封機器10の動作中移動しても衝突しない。
【0056】
各パッケージ20を密封するための2つの半部分190、200をもつ、第3のリンケージ構成の対140、つまり密封ジョーは、第2のリンケージ構成の対130つまり形成ツールの各半部分170、180の上側170a、180aからある垂直距離をもって配置され、その垂直距離は、形成フラップ133がその形成フラップ133に接触/係合する2つの半部分190、200により、密封しようとするパッケージ20の方向に向かってかつ接触するように回転させられることによって、その第1の基本的に垂直な位置からその第2の角度を持った位置に移動させられるような距離になされている。これは、2つの形成ツールの半部分170又は180のいずれかにある翼様フラップ133が、その第1の基本的に垂直な位置(図示せず)から、図11で左から右へパッケージ20に向かって押されることを意味し、同じことが対向する形成ツールの半部分170又は180に対向して配置された翼様フラップにも起こる。フラップ133が回転してパッケージ20の開口端部20aに接するということは、形成ツール130がパッケージをその開口端部20aに隣接した位置で把握/保持するので、フラップ133が、パッケージ20の2箇所の対向する位置を互いの方向へ押圧することを意味する。フラップ133は、密封ジョー140と形成ツール130の間に配置される。
【0057】
図2に示すように、第4の担体270は、本実施例ではシリンダ、好ましくは空気圧シリンダである動作部材272(actuation member)によりフレーム262に連結されている。このシリンダ272の機能は、第3の担体260を直線ガイド230に沿って移動させて、密封動作中2つの密封ジョーの半部分190及び200に相互に対向する偏りを追加することである。それにより、密封力の殆どはシリンダ272によってもたらされるが、いくらかは曲線ディスク・カム220によってもたらされ、したがって各パッケージ20の底部の横断方向突当て部の密封が十分な方式で確保される。この手順/機能については、本説明書でこのあとより詳細に説明する。
【0058】
次に本発明による密封機器10の機能及びそれを運転する方法と、密封装置80の動作及び動きについてより詳細に説明する。密封装置80の全て、つまり2対のヘッド・スペース装置120、2対の形成ツール130、及び2対の密封ジョー140及びそれらに関連する2つの半部分150、160、170、180、190、200の動作及び動きについて、1対のヘッド・スペース装置120、1対の形成ツール130及び1対の密封ジョー140のみを参照にして説明する。
【0059】
図2に示すように、密封機器10は、密封機器10にとってはパッケージ20が密封機器10に入る直前の待機状態である第1の主要位置つまり開始位置又は開位置と、第2の主要位置つまりパッケージを密封し閉鎖するための最終位置とを有する。第2の位置は示されていない。開位置は、次のように定義される:密封ジョー140は開いている、つまり2つの密封ジョーの半部分190、200は互いに最も離れた位置にある。これは、ヘッド・スペース装置120及び形成ツール130及びそれらの半部分150、160、170、180がそれぞれ互いに対応する位置にあることも意味し、又、第1及び第2の担体240、250も図に関して最も低い位置にあることを意味している。それによりリンク241及び251はわずかに上側に向けられている。第4の担体270及びそれにより第3の担体260は、図に関し最も高い位置にある。リンク261はそれによりわずかに下側に向けられている。
【0060】
密封機器10がこの開いた第1の主要位置にあるとき、パッケージ20が密封機器に供給される。第2の担体250が、曲線ディスク・カム220にある形成ツール130のための関連するカム曲線により図2に関して、直線ガイド230に沿って押し上げられることにより、その2つの半部分170、180をもつ形成ツール130が先ずパッケージ20を反対からつまり対向する側又は部分から把握又は把持する。同時にその2つの半部分150、160をもつヘッド・スペース装置120が、対向する側又は部分からパッケージ20に向かって移動し、パッケージ20に触れると瞬時に停止し、次いでパッケージ20に含まれる量を調整するためにパッケージ20を押圧し始める。ヘッド・スペース装置120の動き又は旋回は、形成ツール130と同様に、第1の担体240が、曲線ディスク・カム220にあるヘッド・スペース装置120のための関連するカム曲線により図2に関して、直線ガイド230に沿って押し上げられることにより行われる。次いで対向して配置された密封をする半部分つまりジョー190、200をもつ密封ジョー140が作動させられるが、それら半部分は互いに対向して配置されている。密封ジョー140の動き又は旋回は、ヘッド・スペース装置120及び形成ツール130と基本的に同様に行われ、主な違いは、第3のリンケージ構成140が2つの異なる手段によって作動させられることである。第一に、第4の担体270及びそれにより第3の担体260が、関連するカムの曲線、この場合は曲線ディスク・カム220の外側周辺により図2に関して直線ガイド230に沿って下方向に引っ込まされる又は引っ張られる。2つの密封ジョーの半部分190及び200は、それにより互いの方向に旋回/移動させられ、形成フラップ133の、図9から図11に示している垂直方向に向いている第2の端部133bの一部に接触する。関連する密封ジョーの半部分190又は200が形成フラップ133を超えると、それは関連する形成フラップ133をパッケージ20の方に押し付け、つまり形成フラップ133は部分的に密封ジョー140に従う。形成フラップ133の第2の端部133b及び関連する密封ジョー140のパッケージ係合部材141が、パッケージ20の対向する部分又は側に接触し、形成及び密封して閉じた端部にする作業の最中にパッケージ20の開口端部20aの折り曲げ、形成を支持し、容易にしている。第二に、第4の担体270及びフレーム262に連結された空気圧シリンダ272が、密封ジョー140をさらに互いに対して付勢し押圧する。第4の担体270が、曲線ディスク・カム220に向かって付勢されているのでシリンダ272はフレーム262を下方向に押している。これで第3の担体260は、直線ガイド230に沿って下方向へもう少しの距離移動するようになる。これにより第3と第4の担体260、270の間のガイド230に沿った相互距離が変化する。これは、図5の線Aの位置にその移動した距離に対応する隙間も生成する。これにより密封力が提供され、密封を実施することができる。シリンダ272により密封ジョーの半部分190及び200をもう少し押し増すと横断方向密封部分の密封を容易にする。
【0061】
その2つの半部分150、160をもつヘッド・スペース装置120は、密封をする半部分つまりジョー190、200がパッケージ20に接触する前にパッケージ20の押圧が始まるような方式で動作する。その2つの半部分150、160をもつヘッド・スペース装置120は、密封をする半部分つまりジョー190、200の動きが停止する前にパッケージ20の押圧が終了しているような方式で動作する。
【0062】
密封が完了すると、密封ジョー140、形成ツール130、及びヘッド・スペース装置120は反転しパッケージ20から離れる方向に動き/離れる方向に回転する。次いで、又はより詳しくは、密封ジョー140の逆方向の動作に部分的に従い、形成フラップ133は、スプリング139により、密封機器10にとって待機状態又は開位置にある、その第1の基本的に垂直な位置に付勢/移動させられ、他の密封手続きのための他の新しいパッケージ20の受入れに備える。
【0063】
第2のリンケージ構成130の幾何学的形状から理解できるようにパッケージ20に向かうとき及びパッケージから離れるとき形成手段は「波」のような動きをつくり出す。第2のアーム134、135のそれぞれの第1の端部134a、135aを連結し、形成手段が設けられているリンク136は、動作の一部で傾斜動作をつくり出す。動作の一部で第1のアーム134の第1の端部134aが、密封動作中に生成されるパッケージのフィンに関して、第2のアーム135の第1の端部135aより低い位置に配置されるのでこの傾斜が達成される。傾斜動作は、パッケージ20に向かう動作の終わり及びパッケージ20から離れる動作の始めに生ずる。したがってパッケージ20から形成ツール130が離れるときこの両者は接触しない。
【0064】
本発明を好ましい実施例に対して説明してきたが、添付の特許請求の範囲に定義するように、本発明の目的及び範囲から逸脱することなく本発明に対し様々な改変及び変更を加えることができることを理解されたい。
【0065】
実施例中では、説明した誘導密封が使用されている。代替策として密封は、密封しようとするパッケージの梱包材に超音波振動を与えて、それによって一緒に密封しようとする材料と材料の間の界面をヒステリシスで加熱するいわゆる超音波密封でもよい。さらに、密封は、熱いバリス(baris)を梱包材に隣接/接触しておき、それにより界面のプラスチック材料が一時的に少なくとも部分的に溶け次いで凝固するいわゆる衝撃密封であってもよい。パッケージを密封するこれらの方式は周知であり、これ以上詳細には説明しない。
【0066】
説明した実施例における密封機器10は、一度に2つのパッケージ20を密封するが、生産要件及び密封容器のために利用できる面積に依存して2つより多くを又は少なくを密封できることは勿論であり、当業者であれば容易に理解するように、密封装置80が1対だけであれば機器の寸法が小さくなり生産/密封の速度は落ち、密封装置80が2対を超えれば機器の寸法及び生産/密封速度が増す。
【図面の簡単な説明】
【0067】
【図1】梱包機械(図示せず)に装着しようとする、本発明の第1の実施例による機器の全体組立て略図である。
【図2】パッケージ受取り用の開位置にある、本発明の第2の実施例による機器内のリンケージ構成の組立て略図である。
【図3】図2に示す実施例による第1のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図4】図2に示す実施例による第2のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図5】図2に示す実施例による第3のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図6】図1に示す第1の実施例による第1のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図7】図1に示す第1の実施例による第2のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図8】図1に示す第1の実施例による第3のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図9】パッケージの密封を助長する旋回可能なT字形装置を第1の角度から見た略図である。
【図10】図6の旋回可能なT字形装置を第2の角度から見た略図である。
【図11】図6及び7の旋回可能なT字形装置を他の角度から見た平面略図である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、製品を入れたパッケージ(容器)を密封するための密封装置又は機器に関する。この密封機器は、より大型の梱包機械の一部として取り付けられもので、パッケージに製品又は物質、好ましくは食品又は飲料であるが適切であればその他の如何なる物質でもよいを詰め、次いで密封機器を使用して各パッケージを横断方向に折り曲げることにより閉鎖し密封し、それによりその各パッケージを閉鎖しかつその横断方向の折曲げ部を密封し、続いてパッケージを最終折り曲げ工程に配送する。
【0002】
さらに、本発明は、密封機器/装置を使用してパッケージを密封するための方法にも関する。
【背景技術】
【0003】
流体、好ましくは液体又は別個の種類の食品を含むパッケージのための梱包機器のような機器では、パッケージの横断方向の密封が漏れないようになっていることが重要である。密封は、パッケージを折り曲げてから行われる。
【0004】
パッケージの密封は、いくつかの変数、例えば、パッケージに使われる梱包材料のタイプ、梱包材料の厚さその他に依存し、次にこれらは密封しようとする、パッケージの横断方向接合部の折曲げに影響を与える。
【0005】
つまり、横断方向接合部の折曲げは、十分な又は精密な公差をもって行い、例えば、それらが互いに対応し、反対に作用しないように折曲げ装置と密封装置を位置合わせし、かつ/又折曲げ及びそれに続く密封作業中にパッケージをしっかりと保持/支持し、それによってパッケージが適切に保持され所望通りに形成され折り曲げられなければならないことを意味する。
【0006】
米国特許第4,546,592号が、プラスチックで被覆された紙でできている液体パッケージを密封するための機器を開示しており、機器は、折り曲げられた合わせ目片をもつパッケージの頂端部を平らにするための1対の伸張フィンガを含む。フィンガは、パッケージの開口端部に挿入可能であり、駆動されて伸張動作を行う。機器は、旋回レバーに固定された一対の溶接ジョーも備える。フィンガ及びそれらを動作させる手段は、パッケージの上に装着される。
【0007】
米国特許第4,546,592号がもつ不利な点は、可動部品の磨耗が、フィンガ及びそれらの動作手段上にある材料をゆるくさせ、パッケージが折り曲げられ密封される前にその中に落下させてしまうという大きなリスクを生成することもあることである。さらに、潤滑剤又は他の汚染物質が密封前にパッケージの開口端部内に落ち込むこともあり、それによりパッケージ及びそのパッケージに含まれる物質又は製品が汚染され、汚される。これが、パッケージ及び機器のための衛生上の要件に関する品質を引き下げている。
【0008】
もう1つの問題は、構造が複雑であるために可動部品を互いから分解し、取り外すことが困難なことであり、したがって密封機器のどんな保守及び清掃をも困難で時間がかかるようにし、パッケージ及び/又は製品当りのコストを高くし、機器の動作寿命を短くしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の主な目的は、新規な密封機器と、その密封機器を運転する新規な方法を使用してパッケージをより簡単に、より早く、より衛生的にかつより確実に横断方向に折り曲げ、密封してパッケージを折り曲げ密封することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
これらの目的は、開口端部を有するパッケージを密封するための機器であり、開位置と、パッケージの開口端部を密封状に閉鎖するための密封をする閉位置の間を相互に移動可能な少なくとも1対の半部分を備える機器により実現される。機器は、1対の形成フラップを備える形成手段をさらに備え、各形成フラップは密封半部分に関連付けられ、第1の端部の所で支持体に旋回可能に取り付けられ、それにより各形成フラップの第2の端部は、関連する密封半部分の相互動作に少なくとも部分的に従うようになされ、その密封半部分が密封閉位置に移動する間、形成フラップがパッケージの2つの対向する部分を互いの方向へ押圧する。
【0011】
さらにこれらの目的は、パッケージを密封する方法であり、前記機器を使用する方法によって達成される。その方法は、機器に1対の形成フラップを備える形成手段を提供し、機器を第1のパッケージ受取り用の開位置に設定し、機器にパッケージを供給し、各形成フラップを少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分のうちの密封半部分に関連付け、機器の少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分をパッケージの方向に向かってかつ接触するように移動させ、少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分が動作している最中に1対の形成フラップによりパッケージの2つの対向する部分を互いの方向へ押圧し、パッケージの対向する部分を押圧することにより少なくとも1対の密封半部分をさらに付勢し、それによりパッケージの対向する部分を折り曲げ、少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分にエネルギを供給することによりパッケージを密封する各段階を備える。
【0012】
梱包機器に本発明による密封機器を提供し、かつ前記方法により密封機器を適切に運転することにより、下記の主な利点が得られる:各パッケージの折り曲げ及び密封がより正確かつ簡単に行われ、それにより調整時間が減少し、生産性が向上する;密閉機器の清掃がより容易に、より早く行われ、したがってパッケージ及びその内容は消毒された状態に保たれ、パッケージ及びその内容物の貯蔵寿命が延びる;密封機器は、分解又は取外し及び保守が容易になり、それにより生産性が向上する。
【0013】
ある好ましい実施例では、各形成フラップは、第1の基本的に垂直の位置から、第2の端部が各パッケージの開口端部に隣接した位置に接触する、第2の角度を持った位置に旋回させられるようになされている。
【0014】
前記機器の他の好ましい実施例では、形成フラップは付勢され、それによって密封半部分がその開位置にあるとき形成フラップは第1の基本的に垂直な位置に保たれる。
【0015】
さらなる好ましい実施例では、機器は、パッケージの対向する部分をその開口端部から離れた所で押圧するための押圧手段を備える2つの相互に移動可能な半部分をもつ第1のリンケージ構成の対、各パッケージをその開口端部に隣接した位置で形成するための手段を備える2つの相互に移動可能な半部分をもつ第2のリンケージ構成の対、及び各パッケージの開口端部を閉鎖し密封するための密封手段を備える2つの相互に移動可能な半部分をもつ第3のリンケージ構成の対を含む少なくとも3対のリンケージ構成を備える。
【0016】
各形成フラップは、第3のリンケージ構成の対と第2のリンケージ構成の対の間でその第1の端部の所で第2のリンケージ構成の対の各半部分の一端部に取り付けられているのが好ましい。
【0017】
形成フラップは、各形成フラップの第1の端部に動作可能に連結されているばねによって付勢されていることが好ましい。
【0018】
ある好ましい実施例では、各形成フラップは、その第1の端部の所で第2のリンケージ構成の対の各半部分の上側に取り付けられている。
【0019】
各形成フラップは、全体的にT字形で、フラップの第2の端部が頭上でTの水平な脚を形成するように向けられていることが好ましい。
【0020】
好ましい一実施例では、各パッケージの開口端部を密閉状に閉鎖するための3対のリンケージ構成は、垂直方向で相隔たり、それによりリンケージ構成の移動可能な半部分は、各パッケージの密閉及び閉鎖の最中に互いに自由に移動可能である。
【0021】
さらなる一実施例では、各パッケージの開口端部を密封状に閉鎖するための密封手段を備える2つの半部分をもつ第3のリンケージ構成の対が、第2のリンケージ構成の対の各半部分からある垂直距離離れた所に配置され、その垂直距離はフラップが第3のリンケージ構成の対の2つの半部分によりその第1の基本的に垂直な位置から、パッケージの2つの対向する位置を互いの方向に押圧するための第2の角度を持った位置に旋回させられるような距離になされる。
【0022】
さらなる一実施例では、第1のリンケージ構成の対は、ガイドに移動可能に設けられた第1の担体に連結され、第2のリンケージ構成の対は、前記ガイドに移動可能に設けられた第2の担体に連結され、第3のリンケージ構成の対は、前記ガイドに移動可能に設けられた第3の担体に連結され、前記ガイドは曲線ディスク・カム(com curve disc)に連結されている。
【0023】
さらなる一実施例では、第1のリンケージ構成の対の各半部分が、第1の端部でパッケージの一部をその開口端部からある距離の所で押圧するための押圧手段を備え、第2の端部でリンクにより第1の担体に旋回可能に連結され、第1と第2の端部の間で固定旋回点を備えるアームを備える。
【0024】
さらなる一実施例では、第2のリンケージ構成の対の各半部分は、第1及び第2のアームを備え、その第1及び第2のアームはその第1の端部で互いに連結されており、各パッケージをその開口端部に隣接した位置で形成するための形成手段を備え、その第1のアームは第2の端部でリンクにより第2の担体に旋回可能に連結され、第1と第2の端部の間で固定旋回点を備え、その第2のアームは、第2の端部で固定され、第1と第2の端部の間で固定旋回点を備える。形成手段がパッケージに向かって又はパッケージから離れるとき第2のリンケージ構成の幾何学的形状が、形成手段の「波」のような動きをもたらす、つまり形成手段を備えるリンケージ構成の端部が動作中傾斜動作を行う。動作の一部で第1のアームの第1の端部が、密封動作中に生成されるパッケージのフィン(ひれ状部)に関して、第2のアームの第1の端部より低い位置に配置されるのでこの傾斜が達成される。傾斜運動はパッケージに向かう動作の終わり及びパッケージから離れる動作の始めに生ずる。形成手段の「波」のような動きは、パッケージの密封箇所近傍の部分、つまりフィン近傍の部分、例えば多くの周知のカートン・パッケージにある三角形の隅フラップ(折り返し片)を破損する危険を最小にするという利点を意味する。これは、形成手段がパッケージから離れるときに、そのときパッケージは密封されフィンが硬くなっておりパッケージが柔軟性を欠いているので特に有利である。
【0025】
さらなる一実施例では、第3のリンケージ構成の対の各半部分は、第1の端部で各パッケージの開口端部を閉鎖し密閉するための密閉手段を備え、第2の端部でリンクにより第3の担体に旋回可能に連結され、第1と第2の端部の間で固定旋回点を備えるアームを備える。
【0026】
第3の担体は、第4の担体を介して曲線ディスク・カムに連結されていることが好ましい。第4の担体は、動作部材を介して第3の担体に連結されており、その動作部材は、各パッケージの開口端部を閉鎖し密封するための密封手段を付勢するために、第3と第4の担体の相互距離をガイドに沿って変化させるようになされている。
【0027】
第1のアームの固定旋回点は、形成手段から垂直方向で第2のアームの固定された第2の端部と実質上同じ距離に配置され、それによって第1のアームの回転可能な部分は第2のアームの旋回可能な部分より長くなる。
【0028】
第1のリンケージ構成の各半部分のアームの固定旋回点及び第3のリンケージ構成の各半部分のアームの固定旋回点は、垂直方向で実質上第2のリンケージ構成の各半部分の第1のアームの固定旋回点にそして固定された第2のアームの第2の端部に配置され有利である。機器に前述の特徴を与えることにより、前記の利点に加えさらなる利点が得られる。駆動担体及びカム曲線は、駆動装置であるが例えば中間部分により密封装置から分離することができる。前記の実質上「重なり合った」点(“coinciding point)(固定点、旋回点等)を中間部分に又はその近傍に設けることにより、わずかな旋回点のみがパッケージの近傍に存在するようになる。したがってパッケージ及びその内容物を殺菌した状態に保つために供給される空気流を乱す恐れを最小にし、駆動装置からのごみをパッケージの近傍から遮断することができる。パッケージの内容物が非常に繊細である場合、これは利点である。
【0029】
添付図面を参照に、本発明をより詳しく説明する。
【実施例】
【0030】
図1は、本発明の第1の実施例による、パッケージ20(図示せず)を密封するための機器10を示す。この機器10は、より大型の梱包機械(図示せず)に装着しようとするもので、パッケージ20に、好ましくは食品又は飲料であるが適切であればその他の如何なる物質でもよい製品又は物質を詰め、次いで密封機器10を使用して各パッケージの開口端部20aを横断方向に折り曲げることにより閉鎖し密封し、それによりその各パッケージを閉鎖しかつその横断方向の折曲げ部を密封し、続いてパッケージを最終折り曲げ工程に配送する。パッケージは、図1の3つの矢印、図1の左側にある2本の矢印及び図1の右側にある1本の矢印、に従って密封機器10に図で左から右に運びこまれ、密封された後に密封機器10から運び出される。大型梱包機械及びその機能については、その機能及び構造が当業者にとって共通の知識であることから、この説明文中ではこれ以上詳しく説明しない。
【0031】
各パッケージ20は逆さにされ、密封機器10に運び込まれ、各パッケージは、図9に示すように垂直方法で上を指している第1の開口底端部20a及び垂直方向で下を指している第2の頂端部(図示せず)を有する。
【0032】
図1は、本発明の第1の実施例の全体組立てを図示しており、密封機器を大型の梱包機械(図示せず)に連結し固定するために必要とされる手段を除き、密封機器10を運転するために必要とされる全ての部品、器材及び配置を示す。
【0033】
図1に示す密封機器10は、2つの主要部分、パッケージ20を密封するための器材をもつ第1の上部部分30と、密封器材を運転し、作動させるつまり動かすための駆動又は操作器材をもつ第2の下部部分40とを備える。上部部分30と下部部分40は、仕切りを形成するフレーム70の中間部分50によって分けられている。
【0034】
密封器材を駆動器材から分離している中間部分50の目的は、パッケージ20、より詳しくは各パッケージの開口端部20a及び内容物すなわちパッケージに含まれている空気、物質又は流体を、駆動器材によって生成される汚染物質、例えば潤滑材、ちり、ごみ、又はそうしないとこの場合では先ず上向きに次いでパッケージ(図示せず)の中に運びこまれてしまう駆動器材の可動部分間の磨耗によって生成された固体粒子に冒露させないようにして、清浄に、衛生的に、殺菌された状態に保つことを確実にすることである。
【0035】
図1に示す密封機器10の頂部から下に向かって殺菌した空気を絶え間なく、機器を貫通して中間部分50に隣接する所から出るように供給することによりパッケージ20は、衛生的に、殺菌された状態に保たれ、それによって如何なる汚染物質も各パッケージ及びその開口端部20aから隔離され、かつ殺菌された空気流と共に密封機器から排出されるが、全ての潤滑材及び可動金属部分の大部分がパッケージ20の下側に、より具体的にはフレーム70の中間部分50の下側に配置されている密封機器の構造もこれを助長している。
【0036】
密封機器10は、この実施例で動作するときには、一度に少なくとも2つのパッケージ20を密封し、したがって図1に示す上側密封器材は、2対の密封装置80を使用し、各対は、リンク・システムの形態で2つの可動な鏡像反転した機構100及び110を有する。これは、2つまでのリンク・システム100を図1の右に、2つのリンク・システム110を図1の左に加える。図1では、最も近い密封装置対80内の2つの可動の鏡像反転したリンク・システム100及び110の半部分100のみが、明確にするため、右側に完全な形で示されている。最も近いリンク・システムの左側のもう一方の半部分110は、部分的にのみ、つまり各パッケージ20(図示せず)に直接係合する部品のみが示されている。密封装置80の各対は、フレーム70に取り付けられ、図1の最も近い対はフレームの片側に取り付けられ、より明確に示されており、もう一方の対はフレーム70のもう一方の側に取り付けられている。第1の対を越えた所にある密封装置80の対は、密封装置80の第1の最も近い対と同じ方式で動作し、動かされ又構成されているので詳細には説明しないことを理解されたい。
【0037】
図1に部分的にかつ/又は全体的に示している各々4つのリンク・システム100及び110は、3対の腕のような又は足のようなリンケージ構成を有する。下記に、これらリンケージ構成を、先ず本発明の第2の実施例によって説明するが、この第2の実施例は、リンケージ構成及び駆動器材の設計を除き実質上第1の実施例と同様である。
【0038】
図2は、3つのリンケージ構成の組立てを示し、図3から図5はそれらを別々に示している。これらリンケージ構成の各対は、別個の機能を有する。図3に120と表示し示している第1のリンケージ構成の対は、開口端部20aからある距離の所でパッケージ20の対向する部分を押圧するための押圧手段121を備えるが、これを今後ヘッド・スペース装置と称する。ヘッド・スペース装置120の機能は、各パッケージ20のヘッド・スペースに詰められた量を制御することである。第2のリンケージ構成の対は、図4で130と表示し示しており、開口端部20aに隣接した位置で各パッケージを形成するための形成手段131を備えるが、以下これを形成ツールと称する。第3のリンケージ構成の対は、図5で140と表示し示しており、各パッケージ20の開口端部20aを閉鎖し密封するための密封手段141を備える。
【0039】
第1のリンケージ構成の対120、つまりヘッド・スペース装置120は、両方共に図3に示している2つの半部分、すなわち開口端部20aからある位置の所で各パッケージ20を押圧することにより各パッケージ20のヘッド・スペース内に詰められた量を制御するための第1の右側のヘッド・スペースの半部分150及び第1の左側のヘッド・スペースの半部分160を備える。2つの半部分150、160は、互いに対向して配置され、これら2つの半部分の違いは、左側の半部分160がその対向する右側の半部分150に対して鏡像反転していることだけである。ヘッド・スペース装置を説明するときには右側の半部分のみを説明する。ヘッド・スペース装置120の右側の第1のヘッド・スペースの半部分150は、パッケージ係合部材122を備える。
【0040】
図4に示している第2のリンケージ構成の対130、つまり形成ツールは、第1の右側の形成ツールの半部分170及び第1の左側の形成ツールの半部分180を備え、形成ツール130の第1の左側の形成ツールの半部分180は、第1の右側の形成ツールの半部分170に対向して配置され、この2つの対向する半部分170、180の間の違いは左側の半部分180が、対向する右側の半部分170に対して鏡像反転していることだけである。形成ツールを説明する場合には、右側の半部分だけを説明する。形成ツール130の右側の第1の形成ツールの半部分170は、第1及び第2のパッケージ係合部材132、133を備える。形成ツール130及びこれらパッケージ係合部材132、133の機能については、後にこの説明文中で詳細に説明する。
【0041】
図5に示す第3のリンケージ構成の対140は、互いに対向して配置されている第1の右側の密封ジョーの半部分190及び第1の左側の密封ジョーの半部分200を備える。密封ジョー140の右側の第1の密封ジョーの半部分190は、パッケージ20を密封するためのパッケージ係合部材142を備える。2つの密封ジョーの半部分190及び200の間には機能上及び構造上の違いがあり、その違いは、第1の右側の半部分190だけが実際に各パッケージ20の密封を行い、一方、そのときもう片方の第1の左側の半部分200は、密封処理中金敷としてのみ働くことである。つまり、右側の半部分190が、実際の密封手段141を備え、対向する左側の半部分200は、基本的に、確実な密封を保証するためにもう一方の右側の半部分190に対応した形状を有する。この実施例では、密封方法は、誘導密封であり、無線周波数の交流電流を与え、複数の層をもつ各パッケージ20内に設けられたアルミニウム箔に誘導電流を発生させ、それによってアルミニウム箔を加熱し次いで複数層のパッケージ内のプラスチック層を加熱する。誘導密封は周知であり、より詳しい説明は実施しない。
【0042】
リンケージ構成の各対120、130、及び140は、リンケージ構成120、130、及び140を互いに対して、全体として密封機器10に対して、並びに密封しようとするパッケージ20に対して移動させるために、機器10の下側部分40内の駆動器材と連絡しており、より詳しくはこの部分に連結されている。駆動器材の特徴の内、本発明の理解に欠かせないものだけを説明する。図2で、駆動器材は、曲線ディスク・カム220を備えている。変速機/ギアボックスに、電動モータ221が連結されており、この変速機/ギアボックスが次いで曲線ディスク・カム220を駆動する。さらに、駆動器材は、好ましくは直線軸の形態であるガイド230を備える。ガイド230は、フレーム70の中間部分50に固定され、各々移動可能にその上に配置された第1及び第2の担体240、250を備える。ガイド230は、フレーム262を介して互いに連結され、ガイド230上に移動可能に一緒に配置された第3及び第4の担体260、270をさらに備える。第1のリンケージ構成の対120は、第1の担体240に連結され、第2のリンケージ構成の対130は、第2の担体250に連結され、第3のリンケージ構成の対140は、第3の担体260及び第4の担体270を備える対に連結されている。
【0043】
第1、2及び4の担体240、250、270は各々カムとしての機能を有し、第1及び第2の担体は各々曲線ディスク・カム220の関連するカム曲線(一部が示されている)に適応しており、一方第4の担体270は、円筒物(図示せず)により曲線ディスク・カム220の外周に接し、追従する。前記円筒物は、第3の担体260に連結されたばね263により付勢されている。電気モータ221及び変速機ボックスを使用して曲線ディスク・カム220を回転させることにより担体240、250及び担体の対260、270を互いに相対的に移動させる。曲線ディスク・カム220が回転すると、第1、2及び4の担体240、250、270は図2に示すように直線ガイド230に沿って垂直方向を上下に移動する。第3の担体260は、第4の担体270に連結されているので一様に動く。曲線ディスク・カム及びそのような曲線ディスク・カムによって移動する担体の使用及び機能は当業者にとって周知の知識であるので、これ以上詳細には説明しない。
【0044】
図2で、第2の担体250は、4つの担体の最上部に配置され、第1の担体240は、第2の担体250の下に配置され、第3の担体260は第1の担体240の下に配置され、第4の担体270は最下部、つまり第3の担体260の下に配置されている。
【0045】
図2で、第1又は第2の担体240、250が上方向に移動するとヘッド・スペース装置120又は形成ツール130のパッケージに係合する各関連の部分は、密封しようとするパッケージ20と接する/係合するようになり、又第1或いは第2の担体240、250が下方向に、図に示す位置に移動するとヘッド・スペース装置120又は形成ツール130のパッケージに係合する各関連の部分はパッケージ20から離れる。第4の単体270が下方向に移動すると、それによって第3の担体260(スレーブとして働く)も下側に移動し、密封ジョー140のパッケージに係合する各関連の部分は、密封しようとするパッケージ20と接する/係合するようになり、第4の担体270が、上方向に図2又は5に示されている位置に移動し、それによって第3の担体260が上方向に移動すると密封ジョー140のパッケージに係合する各関連の部分はパッケージ20から離れる。次いで、これがどのように達成されるか説明する。
【0046】
図3に示すように、第1のリンケージ構成の対120の各半部分150、160は、アーム123を備える。パッケージ20の一部分を押圧するための押圧手段121が、パッケージ係合部材122と共にアーム123の上側、第1の端部123aに配置されている。パッケージ係合部材122は、旋回可能に配置されておりパッケージ20をスムースに押圧することが可能であるのが好ましい。アーム123の下側の第2端部123bがリンク241により第1の担体240に旋回可能に連結されている。第1と第2の端部123a、123bの間に固定旋回点が設けられている(図示されていないが、点で印されている)。旋回点123cは、アーム123をフレーム70に連結し、本実施例では旋回点123cを中間部分50に配置して例えば蛇腹によりパッケージ領域から遮蔽している。
【0047】
図4に示すように、第2のリンク構成の対130の各半部分170、180は第1及び第2のアーム134、135を備える。各アーム134、135は、第1の端部134a、135aを有し、これら2つの第1の端部134a、135aはそれぞれ、第1及び第2のパッケージ係合部材132、133をもつ形成手段131が配置されたリンク136により互いに固定して連結されている。第1のアームの第2の端部134bは、リンク251により第2の担体250に旋回可能に連結されている。さらに第1のアーム134の第1と第2の端部134a、134bの間に固定旋回点134c(図示されていないが、点で印されている)が設けられている。旋回点134cは、第1のアーム134をフレーム70に連結し、本実施例では旋回点134cを中間部分50に配置し、例えば蛇腹によりパッケージ領域から遮蔽している。第2のアーム135の第2の端部135bは固定されている。それは、中間部分50に固定されていることが好ましい。しかし、固定旋回点135cは第2のアーム135の第1と第2の端部135a、135bの間に設けられていることが好ましい。したがって、第2のアーム135の上側部分は旋回可能である。図に示されているように、第1のアーム134の固定旋回点134cが、形成手段131から垂直方向に実質上第2のアーム135の第2の固定端部135bと同じ距離に配置されるように、第2のリンケージ構成130の各半部分の第1及び第2のアーム134、135を、互いに配置する。したがって、第1のアーム134の旋回部分は第2のアーム135の旋回部分より長い。図4から理解できるように、形成手段131がパッケージ20(図4に図示せず)に向かう又はパッケージから離れるとき第2のリンケージ構成130の幾何学的形状が、形成手段の「波」のような動きをもたらす。これについてはこれから説明する。
【0048】
図5に示すように、第3のリンケージ構成の対140の各半部分は、第1の端部143aに各パッケージ20の開口端部を閉鎖し密封するための密封手段141を備えるアーム143を備える。アーム143の第2の端部143bは、リンク261により第3の担体260に連結されている。さらに、アーム143は、第1と第2の端部143a、143bの間に固定旋回点143c(図示されていないが、点で印されている)を備える。旋回点143cは、アーム143をフレーム70に連結し、本実施例では旋回点143cを中間部分50に配置し例えば蛇腹によってパッケージ領域から遮蔽している。
【0049】
図に示すように、第1のリンケージ構成120の各半部分のアーム123の固定旋回点123cと、第3のリンケージ構成140の各半部分のアーム143の固定旋回点143cは、垂直方向で実質上第1のアーム134の固定旋回点134c並びに第2のリンケージ構成130の各半部分の第2のアーム135の第2の固定端135bの位置に配置される。
【0050】
合計4つのアーム123、134、135、143の各々は、金属、好ましくは本発明の衛生上の要件、例えば清掃用の洗剤、酸及び塩基類に対する十分な耐久性を充たす合金鋼製であることが有利である。
【0051】
前記のリンケージ構成120、130、140は、代替設計が可能でありそのような代替設計の1つが、図6から図8に見られるように本発明の第2の実施例に示されている。第2の実施例のリンケージ構成120、130、140を説明するとき、同様の特徴は、同じ符号で表示される。リンケージ構成は、ここでは機器10の上側部分30に配置され、連結棒によって作動させられる。図6に示す、ヘッド・スペース装置120のパッケージ係合部材122は、平行四辺形のリンケージ・システム125に連結された連結棒124によって作動させられる。形成ツール130及び密封ジョー140のリンケージ構成は、同様な方式で設計されておりそれぞれ図7及び8に見ることができる。密封ジョー140に対しては2つの連結棒が使用されている。
【0052】
図9から図11を参照し、形成手段131の第1及び第2のパッケージ係合部材132、133を下記に説明する。第1のパッケージ係合部材132は、もう一方の対応する向かい合った第1のパッケージ係合部材に関して対向する側から各パッケージ20を掴むようになされた、U字形をした把握部材の形態を有する。第2のパッケージ係合部材133は、形成フラップである。形成フラップ133は、T字形をした(翼のような)装置で、各パッケージ20の形成及び折曲げを容易にするためのフラップに非常に類似しているので形成フラップとして表示されている。ここでは翼様の装置つまり形成フラップ133が1つだけ図示され、垂直な部材つまりTの垂直方向の脚である第1の端部133aをもって2つの形成ツールの半部分の各々170及び180に回転可能に取り付けられている。1つの形成フラップ133が、1つの端部つまり第1の右側の形成ツールの半部分170の上側に接して取り付けられ、又1つの形成フラップ133が1端部つまり第1の左側の形成ツールの半部分180(図示せず)の上側に接して取り付けられている。T字形フラップ133の第2の端部133bは、T字の頭上にある水平の脚である。この形成フラップ133の対の機能は、1つの装置を参照して説明するだけとし、もう片方は鏡像反転で働きかつ動くので説明しない。
【0053】
図2に示すように、形成フラップ133は、垂直方向で第3のリンケージ構成の対、つまり密封ジョー140と第2のリンケージ構成の対、つまり形成ツール130の間に配置されている。この理由は、各パッケージ20を密封し閉鎖している最中、リンケージ構成の可動な半部分、150、160、170、180、190、200、つまりヘッド・スペース装置120、形成ツール130、及び密封ジョー140が、互いに自由に動けることを確実にすることである。
【0054】
図9から図11に示している形成フラップ133は、動作をしていない、つまり密封をしていない状態にあるとき、すなわち密封ジョー190、200が第一の開位置にあるときには、形成ツールの半部分170及び180の各上側の取付け孔138を通って突き出しており、例えばコイルばね又は板ばねである少なくとも1つのばね139の形をした弾力のある付勢手段を備えるウィング・ピン(wing pin)137により基本的に垂直方向上向きに軽く付勢されている。形成フラップ133は、回転するように、より詳細には、第1の基本的に垂直な位置(図示せず)から、端部133bが各パッケージ20の一部に接触する、つまり密封ジョー190、200が各パッケージ20を密封的に閉鎖する第2の角度を持った位置に旋回するようになされている。
【0055】
図2に示している、各パッケージ20を密封するための3つのリンケージ構成の対120、130、140は、互いにある垂直距離をおいて配置され、それにより可動部品つまりその対の可動な半部分150、160、170、180、190、200は、密封機器10の動作中移動しても衝突しない。
【0056】
各パッケージ20を密封するための2つの半部分190、200をもつ、第3のリンケージ構成の対140、つまり密封ジョーは、第2のリンケージ構成の対130つまり形成ツールの各半部分170、180の上側170a、180aからある垂直距離をもって配置され、その垂直距離は、形成フラップ133がその形成フラップ133に接触/係合する2つの半部分190、200により、密封しようとするパッケージ20の方向に向かってかつ接触するように回転させられることによって、その第1の基本的に垂直な位置からその第2の角度を持った位置に移動させられるような距離になされている。これは、2つの形成ツールの半部分170又は180のいずれかにある翼様フラップ133が、その第1の基本的に垂直な位置(図示せず)から、図11で左から右へパッケージ20に向かって押されることを意味し、同じことが対向する形成ツールの半部分170又は180に対向して配置された翼様フラップにも起こる。フラップ133が回転してパッケージ20の開口端部20aに接するということは、形成ツール130がパッケージをその開口端部20aに隣接した位置で把握/保持するので、フラップ133が、パッケージ20の2箇所の対向する位置を互いの方向へ押圧することを意味する。フラップ133は、密封ジョー140と形成ツール130の間に配置される。
【0057】
図2に示すように、第4の担体270は、本実施例ではシリンダ、好ましくは空気圧シリンダである動作部材272(actuation member)によりフレーム262に連結されている。このシリンダ272の機能は、第3の担体260を直線ガイド230に沿って移動させて、密封動作中2つの密封ジョーの半部分190及び200に相互に対向する偏りを追加することである。それにより、密封力の殆どはシリンダ272によってもたらされるが、いくらかは曲線ディスク・カム220によってもたらされ、したがって各パッケージ20の底部の横断方向突当て部の密封が十分な方式で確保される。この手順/機能については、本説明書でこのあとより詳細に説明する。
【0058】
次に本発明による密封機器10の機能及びそれを運転する方法と、密封装置80の動作及び動きについてより詳細に説明する。密封装置80の全て、つまり2対のヘッド・スペース装置120、2対の形成ツール130、及び2対の密封ジョー140及びそれらに関連する2つの半部分150、160、170、180、190、200の動作及び動きについて、1対のヘッド・スペース装置120、1対の形成ツール130及び1対の密封ジョー140のみを参照にして説明する。
【0059】
図2に示すように、密封機器10は、密封機器10にとってはパッケージ20が密封機器10に入る直前の待機状態である第1の主要位置つまり開始位置又は開位置と、第2の主要位置つまりパッケージを密封し閉鎖するための最終位置とを有する。第2の位置は示されていない。開位置は、次のように定義される:密封ジョー140は開いている、つまり2つの密封ジョーの半部分190、200は互いに最も離れた位置にある。これは、ヘッド・スペース装置120及び形成ツール130及びそれらの半部分150、160、170、180がそれぞれ互いに対応する位置にあることも意味し、又、第1及び第2の担体240、250も図に関して最も低い位置にあることを意味している。それによりリンク241及び251はわずかに上側に向けられている。第4の担体270及びそれにより第3の担体260は、図に関し最も高い位置にある。リンク261はそれによりわずかに下側に向けられている。
【0060】
密封機器10がこの開いた第1の主要位置にあるとき、パッケージ20が密封機器に供給される。第2の担体250が、曲線ディスク・カム220にある形成ツール130のための関連するカム曲線により図2に関して、直線ガイド230に沿って押し上げられることにより、その2つの半部分170、180をもつ形成ツール130が先ずパッケージ20を反対からつまり対向する側又は部分から把握又は把持する。同時にその2つの半部分150、160をもつヘッド・スペース装置120が、対向する側又は部分からパッケージ20に向かって移動し、パッケージ20に触れると瞬時に停止し、次いでパッケージ20に含まれる量を調整するためにパッケージ20を押圧し始める。ヘッド・スペース装置120の動き又は旋回は、形成ツール130と同様に、第1の担体240が、曲線ディスク・カム220にあるヘッド・スペース装置120のための関連するカム曲線により図2に関して、直線ガイド230に沿って押し上げられることにより行われる。次いで対向して配置された密封をする半部分つまりジョー190、200をもつ密封ジョー140が作動させられるが、それら半部分は互いに対向して配置されている。密封ジョー140の動き又は旋回は、ヘッド・スペース装置120及び形成ツール130と基本的に同様に行われ、主な違いは、第3のリンケージ構成140が2つの異なる手段によって作動させられることである。第一に、第4の担体270及びそれにより第3の担体260が、関連するカムの曲線、この場合は曲線ディスク・カム220の外側周辺により図2に関して直線ガイド230に沿って下方向に引っ込まされる又は引っ張られる。2つの密封ジョーの半部分190及び200は、それにより互いの方向に旋回/移動させられ、形成フラップ133の、図9から図11に示している垂直方向に向いている第2の端部133bの一部に接触する。関連する密封ジョーの半部分190又は200が形成フラップ133を超えると、それは関連する形成フラップ133をパッケージ20の方に押し付け、つまり形成フラップ133は部分的に密封ジョー140に従う。形成フラップ133の第2の端部133b及び関連する密封ジョー140のパッケージ係合部材141が、パッケージ20の対向する部分又は側に接触し、形成及び密封して閉じた端部にする作業の最中にパッケージ20の開口端部20aの折り曲げ、形成を支持し、容易にしている。第二に、第4の担体270及びフレーム262に連結された空気圧シリンダ272が、密封ジョー140をさらに互いに対して付勢し押圧する。第4の担体270が、曲線ディスク・カム220に向かって付勢されているのでシリンダ272はフレーム262を下方向に押している。これで第3の担体260は、直線ガイド230に沿って下方向へもう少しの距離移動するようになる。これにより第3と第4の担体260、270の間のガイド230に沿った相互距離が変化する。これは、図5の線Aの位置にその移動した距離に対応する隙間も生成する。これにより密封力が提供され、密封を実施することができる。シリンダ272により密封ジョーの半部分190及び200をもう少し押し増すと横断方向密封部分の密封を容易にする。
【0061】
その2つの半部分150、160をもつヘッド・スペース装置120は、密封をする半部分つまりジョー190、200がパッケージ20に接触する前にパッケージ20の押圧が始まるような方式で動作する。その2つの半部分150、160をもつヘッド・スペース装置120は、密封をする半部分つまりジョー190、200の動きが停止する前にパッケージ20の押圧が終了しているような方式で動作する。
【0062】
密封が完了すると、密封ジョー140、形成ツール130、及びヘッド・スペース装置120は反転しパッケージ20から離れる方向に動き/離れる方向に回転する。次いで、又はより詳しくは、密封ジョー140の逆方向の動作に部分的に従い、形成フラップ133は、スプリング139により、密封機器10にとって待機状態又は開位置にある、その第1の基本的に垂直な位置に付勢/移動させられ、他の密封手続きのための他の新しいパッケージ20の受入れに備える。
【0063】
第2のリンケージ構成130の幾何学的形状から理解できるようにパッケージ20に向かうとき及びパッケージから離れるとき形成手段は「波」のような動きをつくり出す。第2のアーム134、135のそれぞれの第1の端部134a、135aを連結し、形成手段が設けられているリンク136は、動作の一部で傾斜動作をつくり出す。動作の一部で第1のアーム134の第1の端部134aが、密封動作中に生成されるパッケージのフィンに関して、第2のアーム135の第1の端部135aより低い位置に配置されるのでこの傾斜が達成される。傾斜動作は、パッケージ20に向かう動作の終わり及びパッケージ20から離れる動作の始めに生ずる。したがってパッケージ20から形成ツール130が離れるときこの両者は接触しない。
【0064】
本発明を好ましい実施例に対して説明してきたが、添付の特許請求の範囲に定義するように、本発明の目的及び範囲から逸脱することなく本発明に対し様々な改変及び変更を加えることができることを理解されたい。
【0065】
実施例中では、説明した誘導密封が使用されている。代替策として密封は、密封しようとするパッケージの梱包材に超音波振動を与えて、それによって一緒に密封しようとする材料と材料の間の界面をヒステリシスで加熱するいわゆる超音波密封でもよい。さらに、密封は、熱いバリス(baris)を梱包材に隣接/接触しておき、それにより界面のプラスチック材料が一時的に少なくとも部分的に溶け次いで凝固するいわゆる衝撃密封であってもよい。パッケージを密封するこれらの方式は周知であり、これ以上詳細には説明しない。
【0066】
説明した実施例における密封機器10は、一度に2つのパッケージ20を密封するが、生産要件及び密封容器のために利用できる面積に依存して2つより多くを又は少なくを密封できることは勿論であり、当業者であれば容易に理解するように、密封装置80が1対だけであれば機器の寸法が小さくなり生産/密封の速度は落ち、密封装置80が2対を超えれば機器の寸法及び生産/密封速度が増す。
【図面の簡単な説明】
【0067】
【図1】梱包機械(図示せず)に装着しようとする、本発明の第1の実施例による機器の全体組立て略図である。
【図2】パッケージ受取り用の開位置にある、本発明の第2の実施例による機器内のリンケージ構成の組立て略図である。
【図3】図2に示す実施例による第1のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図4】図2に示す実施例による第2のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図5】図2に示す実施例による第3のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図6】図1に示す第1の実施例による第1のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図7】図1に示す第1の実施例による第2のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図8】図1に示す第1の実施例による第3のリンケージ構成の対を示す略図である。
【図9】パッケージの密封を助長する旋回可能なT字形装置を第1の角度から見た略図である。
【図10】図6の旋回可能なT字形装置を第2の角度から見た略図である。
【図11】図6及び7の旋回可能なT字形装置を他の角度から見た平面略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口端部(20a)を有するパッケージ(20)を密封するための機器(10)であって、前記パッケージ(20)の開口端部(20a)を密封状に閉鎖するために開位置と、閉鎖した密封をする位置の間を相互に移動可能な、少なくとも1対の半部分(190、200)を備え、
前記機器(10)が、一対の形成フラップ(133)を備える形成手段をさらに備え、各形成フラップ(133)は、密封半部分(190、200)に関連づけられ、第1の端部(133a)の所で支持体に旋回可能に取り付けられ、それにより各形成フラップ(133)の第2の端部(133b)が、関連する密封半部分(190、200)の前記相互運動に少なくとも部分的に従うようになされ、
前記密封半部分(190、200)が前記閉鎖した密封する位置に向かって移動する間に、前記形成フラップ(133)が、前記パッケージ(20)の対向する2箇所を互いの方向に向かって押圧することを特徴とする機器。
【請求項2】
前記形成フラップ(133)の各々が、第1の基本的に垂直な位置から、前記第2の端部(133b)が、各パッケージ(20)の開放端(20a)に隣接した位置に接触する、第2の角度をもつ位置に旋回させられるようになされた請求項1に記載の機器(10)。
【請求項3】
前記形成フラップ(133)の各々が付勢され、それによって前記密封半部分(190、200)が、開位置にあるとき前記形成フラップの各々は、その第1の基本的に垂直な位置に保持されている請求項2に記載の機器(10)。
【請求項4】
前記パッケージの(20)の対向する部分をその開口端部(20a)から離れた位置で押圧するための押圧手段(121)を備える2つの相互に移動可能な半部分(150、160)をもつ第1のリンケージ構成の対(120)と、各パッケージ(20)をその開口端部(20a)に隣接して形成するための形成手段(131)を備える2つの相互に移動可能な半部分(170、180)をもつ第2のリンケージ構成の対(130)と、各パッケージ(20)の開口端部(20a)を閉鎖し密封するための密閉手段(141)を備える2つの相互に移動可能な半部分(190、200)をもつ第3のリンケージ構成の対(140)とを含む少なくとも3つのリンケージ構成を備える請求項1に記載の機器(10)。
【請求項5】
前記形成フラップ(133)の各々が、前記第3のリンケージ構成の対(140)と前記第2のリンケージ構成の対(130)の間においてその第1の端部(133a)の所で前記リンケージ構成の第2の対(130)の各半部分(170、180)の一端部に取り付けられている請求項4に記載の機器(10)。
【請求項6】
前記形成フラップ(133)の各々が、前記形成フラップ(133)の各々の第1の端部(133a)に動作可能に連結されたばね(139)により付勢されている請求項3に記載の機器(10)。
【請求項7】
前記形成フラップ(133)の各々が、その第1の端部(133a)の所で前記第2のリンケージ構成の対(130)の各半部分(170、180)の上側部分に取り付けられている請求項5に記載の機器(10)。
【請求項8】
全体的にT字形である前記形成フラップ(133)の各々は、該フラップ(133)の第2の端部(133b)が前記T字の頭上で水平な脚を形成するように向けられている請求項1に記載の機器(10)。
【請求項9】
各パッケージ(20)の開口端部(20a)を密封状に閉鎖するための前記3つのリンケージ構成の対(120、130、140)が、垂直方向で相隔たり、それによって前記リンケージ構成(120、130、140)の移動可能な半部分(150、160、170、180、190、200)が、各パッケージ(20)を密閉及び閉鎖をする間に互いに自由に移動可能である、請求項4に記載の機器(10)。
【請求項10】
各パッケージ(20)の開口端部(20a)を密封状に閉鎖するための密封手段を備える2つの半部分(190、200)をもつ前記第3のリンケージ構成の対(140)が、前記第2のリンケージ構成の対(130)の各半部分(170、180)からある垂直距離離れた所に配置され、この垂直距離は、前記フラップ(133)が、前記第3のリンケージ構成の対(140)の2つの半部分(190、200)によってその第1の基本的に垂直な位置から前記パッケージ(20)の2つの対向する位置を互いの方向へ押圧するための、第2の角度を持った位置に旋回させられようになされた、請求項9に記載の機器(10)。
【請求項11】
前記第1のリンケージ構成の対(120)が、ガイド(230)に移動可能に設けられた第1の担体(240)に連結され、
前記第2のリンケージ構成の対(130)が、前記ガイド(230)に移動可能に設けられた第2の担体(250)に連結され、
前記第3のリンケージ構成の対(140)が、前記ガイド(230)に移動可能に設けられた第3の担体(260)に連結され、前記担体(240、250、260)が、曲線ディスク・カム(220)に連結されている、請求項4に記載の機器(10)。
【請求項12】
前記第1のリンケージ構成の対(120)の各半部分が、第1の端部(123a)で、前記パッケージ(20)の一部をその開放端(20a)からある距離の所で押圧するための前記押圧手段(121)を備え、第2の端部(123b)で、リンク(241)により前記第1の担体(240)に旋回可能に連結され、前記第1と第2の端部(123a、123b)の間に固定旋回点(123c)を備えるアーム(123)を備える、請求項11に記載の機器(10)。
【請求項13】
前記第2のリンケージ構成の対(130)の各半部分が、第1及び第2のアーム(134、135)を備え、
前記第1及び第2のアーム(134、135)が、その第1の端部(134a、135a)で互いに連結され、各パッケージ(20)をその開放端(20a)に隣接して形成するための前記形成手段(131)を備え、
前記第1のアーム(134)が、第2の端部(134b)でリンク(251)により前記第2の担体(250)に旋回可能に連結され、前記第1及び第2の端部(134a、134b)の間に固定旋回点(134c)を備え、
前記第2のアーム(135)が、第2の端部(135b)で固定され、前記第1及び第2の端部(135a、135b)の間に固定旋回点(135c)を備える、請求項11に記載の機器(10)。
【請求項14】
前記第3のリンケージ構成の対(140)の各半部分が、第1の端部(143a)で、各パッケージ(20)の開口端部(20a)を閉鎖し密封するための前記密封手段(141)を備え、第2の端部(143b)で、リンク(261)により前記第3の担体(260)に旋回可能に連結され、前記第1と第2の端部(143a、143b)の間に固定旋回点(143c)を備えるアーム(143)を備える、請求項11に記載の機器(10)。
【請求項15】
前記第3の担体(260)が、第4の担体(270)を介して前記曲線ディスク・カム(220)に連結されている、請求項11に記載の機器(10)。
【請求項16】
前記第4の担体(270)が、動作部材(272)を介して前記第3の担体(260)に連結され、前記動作部材(272)が、前記第3と第4の担体(260、270)の間の相互距離を前記ガイド(230)に沿って変化させて前記密封手段(141)を付勢し各パッケージ(20)の開口端部(20a)を閉鎖し密封するようになされている、請求項15に記載の機器(10)。
【請求項17】
前記第1のアーム(134)の固定旋回点(134c)が、垂直方向で前記形成手段(131)から実質上前記第2のアーム(135)の前記固定された第2の端部(135b)と同じ距離に配置され、それによって前記第1のアーム(134)の旋回可能な部分が前記第2のアーム(135)の旋回可能な部分より長くなる、請求項13に記載の機器(10)。
【請求項18】
前記第1のリンケージ構成(120)の各半部分の前記アーム(123)の固定旋回点(123c)と、前記第3のリンケージ構成(140)の各半部分の前記アームの固定旋回点(143c)が、垂直方向で実質上前記第2のリンケージ構成(130)の各半部分の前記第1のアーム(134)の固定旋回点(134c)と、第2のアーム(135)の固定された第2の端部(135b)に配置されている、請求項14に記載の機器(10)。
【請求項19】
パッケージ(20)を密封するための方法であって、この方法が、請求項1による機器(10)を使用し、
前記機器(10)に一対の形成フラップ(133)を備える形成手段(131)を提供する段階と、
前記機器(10)を第1のパッケージ受取り用の開位置に設定する段階と、
パッケージ(20)を前記機器(10)に供給する段階と、
各形成フラップ(133)を少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)のうちの密封半部分と関連づける段階と、
機器(10)の前記少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)をパッケージ(20)に向かって移動させ接触させる段階と、
前記パッケージ(20)の2箇所の対向する位置を、前記少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)が動作している間中に、前記形成フラップの対(133)により互いの方向へ向かって押圧する段階と、
前記パッケージ(20)の対向する部分(20a)を押圧することにより前記少なくとも1対の密封半部分(190、200)をさらに付勢し、それにより前記パッケージ(20)の対向する部分(20a)を折り曲げ、前記少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)にエネルギを供給することにより前記パッケージを密封する段階を特徴とする方法。
【請求項20】
各形成フラップ(133)を第1の端部(133a)で支持体に旋回可能に取り付け、前記各形成フラップ(133)の第2の端部(133b)が少なくとも部分的に、前記少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)のうちの関連する半部分に従う段階をさらに備える、請求項18に記載の、パッケージ(19)を密封するための方法。
【請求項21】
前記形成フラップ(133)を第1の基本的に垂直な位置から、前記第2の端部(133b)が開口端部(20a)に隣接する各パッケージ(20)の一部に接触する第2の角度を持った位置に旋回させる段階をさらに備える、請求項18に記載の方法。
【請求項22】
前記各形成フラップ(133)を付勢し、それにより前記少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)のうちの関連する密封半部分がその開位置にあるとき前記形成フラップをその第1の基本的に垂直な位置に旋回させ前記形成フラップをその第1の基本的に垂直な位置に保持する段階をさらに備える、請求項20に記載のパッケージ(19)を密封するための方法。
【請求項1】
開口端部(20a)を有するパッケージ(20)を密封するための機器(10)であって、前記パッケージ(20)の開口端部(20a)を密封状に閉鎖するために開位置と、閉鎖した密封をする位置の間を相互に移動可能な、少なくとも1対の半部分(190、200)を備え、
前記機器(10)が、一対の形成フラップ(133)を備える形成手段をさらに備え、各形成フラップ(133)は、密封半部分(190、200)に関連づけられ、第1の端部(133a)の所で支持体に旋回可能に取り付けられ、それにより各形成フラップ(133)の第2の端部(133b)が、関連する密封半部分(190、200)の前記相互運動に少なくとも部分的に従うようになされ、
前記密封半部分(190、200)が前記閉鎖した密封する位置に向かって移動する間に、前記形成フラップ(133)が、前記パッケージ(20)の対向する2箇所を互いの方向に向かって押圧することを特徴とする機器。
【請求項2】
前記形成フラップ(133)の各々が、第1の基本的に垂直な位置から、前記第2の端部(133b)が、各パッケージ(20)の開放端(20a)に隣接した位置に接触する、第2の角度をもつ位置に旋回させられるようになされた請求項1に記載の機器(10)。
【請求項3】
前記形成フラップ(133)の各々が付勢され、それによって前記密封半部分(190、200)が、開位置にあるとき前記形成フラップの各々は、その第1の基本的に垂直な位置に保持されている請求項2に記載の機器(10)。
【請求項4】
前記パッケージの(20)の対向する部分をその開口端部(20a)から離れた位置で押圧するための押圧手段(121)を備える2つの相互に移動可能な半部分(150、160)をもつ第1のリンケージ構成の対(120)と、各パッケージ(20)をその開口端部(20a)に隣接して形成するための形成手段(131)を備える2つの相互に移動可能な半部分(170、180)をもつ第2のリンケージ構成の対(130)と、各パッケージ(20)の開口端部(20a)を閉鎖し密封するための密閉手段(141)を備える2つの相互に移動可能な半部分(190、200)をもつ第3のリンケージ構成の対(140)とを含む少なくとも3つのリンケージ構成を備える請求項1に記載の機器(10)。
【請求項5】
前記形成フラップ(133)の各々が、前記第3のリンケージ構成の対(140)と前記第2のリンケージ構成の対(130)の間においてその第1の端部(133a)の所で前記リンケージ構成の第2の対(130)の各半部分(170、180)の一端部に取り付けられている請求項4に記載の機器(10)。
【請求項6】
前記形成フラップ(133)の各々が、前記形成フラップ(133)の各々の第1の端部(133a)に動作可能に連結されたばね(139)により付勢されている請求項3に記載の機器(10)。
【請求項7】
前記形成フラップ(133)の各々が、その第1の端部(133a)の所で前記第2のリンケージ構成の対(130)の各半部分(170、180)の上側部分に取り付けられている請求項5に記載の機器(10)。
【請求項8】
全体的にT字形である前記形成フラップ(133)の各々は、該フラップ(133)の第2の端部(133b)が前記T字の頭上で水平な脚を形成するように向けられている請求項1に記載の機器(10)。
【請求項9】
各パッケージ(20)の開口端部(20a)を密封状に閉鎖するための前記3つのリンケージ構成の対(120、130、140)が、垂直方向で相隔たり、それによって前記リンケージ構成(120、130、140)の移動可能な半部分(150、160、170、180、190、200)が、各パッケージ(20)を密閉及び閉鎖をする間に互いに自由に移動可能である、請求項4に記載の機器(10)。
【請求項10】
各パッケージ(20)の開口端部(20a)を密封状に閉鎖するための密封手段を備える2つの半部分(190、200)をもつ前記第3のリンケージ構成の対(140)が、前記第2のリンケージ構成の対(130)の各半部分(170、180)からある垂直距離離れた所に配置され、この垂直距離は、前記フラップ(133)が、前記第3のリンケージ構成の対(140)の2つの半部分(190、200)によってその第1の基本的に垂直な位置から前記パッケージ(20)の2つの対向する位置を互いの方向へ押圧するための、第2の角度を持った位置に旋回させられようになされた、請求項9に記載の機器(10)。
【請求項11】
前記第1のリンケージ構成の対(120)が、ガイド(230)に移動可能に設けられた第1の担体(240)に連結され、
前記第2のリンケージ構成の対(130)が、前記ガイド(230)に移動可能に設けられた第2の担体(250)に連結され、
前記第3のリンケージ構成の対(140)が、前記ガイド(230)に移動可能に設けられた第3の担体(260)に連結され、前記担体(240、250、260)が、曲線ディスク・カム(220)に連結されている、請求項4に記載の機器(10)。
【請求項12】
前記第1のリンケージ構成の対(120)の各半部分が、第1の端部(123a)で、前記パッケージ(20)の一部をその開放端(20a)からある距離の所で押圧するための前記押圧手段(121)を備え、第2の端部(123b)で、リンク(241)により前記第1の担体(240)に旋回可能に連結され、前記第1と第2の端部(123a、123b)の間に固定旋回点(123c)を備えるアーム(123)を備える、請求項11に記載の機器(10)。
【請求項13】
前記第2のリンケージ構成の対(130)の各半部分が、第1及び第2のアーム(134、135)を備え、
前記第1及び第2のアーム(134、135)が、その第1の端部(134a、135a)で互いに連結され、各パッケージ(20)をその開放端(20a)に隣接して形成するための前記形成手段(131)を備え、
前記第1のアーム(134)が、第2の端部(134b)でリンク(251)により前記第2の担体(250)に旋回可能に連結され、前記第1及び第2の端部(134a、134b)の間に固定旋回点(134c)を備え、
前記第2のアーム(135)が、第2の端部(135b)で固定され、前記第1及び第2の端部(135a、135b)の間に固定旋回点(135c)を備える、請求項11に記載の機器(10)。
【請求項14】
前記第3のリンケージ構成の対(140)の各半部分が、第1の端部(143a)で、各パッケージ(20)の開口端部(20a)を閉鎖し密封するための前記密封手段(141)を備え、第2の端部(143b)で、リンク(261)により前記第3の担体(260)に旋回可能に連結され、前記第1と第2の端部(143a、143b)の間に固定旋回点(143c)を備えるアーム(143)を備える、請求項11に記載の機器(10)。
【請求項15】
前記第3の担体(260)が、第4の担体(270)を介して前記曲線ディスク・カム(220)に連結されている、請求項11に記載の機器(10)。
【請求項16】
前記第4の担体(270)が、動作部材(272)を介して前記第3の担体(260)に連結され、前記動作部材(272)が、前記第3と第4の担体(260、270)の間の相互距離を前記ガイド(230)に沿って変化させて前記密封手段(141)を付勢し各パッケージ(20)の開口端部(20a)を閉鎖し密封するようになされている、請求項15に記載の機器(10)。
【請求項17】
前記第1のアーム(134)の固定旋回点(134c)が、垂直方向で前記形成手段(131)から実質上前記第2のアーム(135)の前記固定された第2の端部(135b)と同じ距離に配置され、それによって前記第1のアーム(134)の旋回可能な部分が前記第2のアーム(135)の旋回可能な部分より長くなる、請求項13に記載の機器(10)。
【請求項18】
前記第1のリンケージ構成(120)の各半部分の前記アーム(123)の固定旋回点(123c)と、前記第3のリンケージ構成(140)の各半部分の前記アームの固定旋回点(143c)が、垂直方向で実質上前記第2のリンケージ構成(130)の各半部分の前記第1のアーム(134)の固定旋回点(134c)と、第2のアーム(135)の固定された第2の端部(135b)に配置されている、請求項14に記載の機器(10)。
【請求項19】
パッケージ(20)を密封するための方法であって、この方法が、請求項1による機器(10)を使用し、
前記機器(10)に一対の形成フラップ(133)を備える形成手段(131)を提供する段階と、
前記機器(10)を第1のパッケージ受取り用の開位置に設定する段階と、
パッケージ(20)を前記機器(10)に供給する段階と、
各形成フラップ(133)を少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)のうちの密封半部分と関連づける段階と、
機器(10)の前記少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)をパッケージ(20)に向かって移動させ接触させる段階と、
前記パッケージ(20)の2箇所の対向する位置を、前記少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)が動作している間中に、前記形成フラップの対(133)により互いの方向へ向かって押圧する段階と、
前記パッケージ(20)の対向する部分(20a)を押圧することにより前記少なくとも1対の密封半部分(190、200)をさらに付勢し、それにより前記パッケージ(20)の対向する部分(20a)を折り曲げ、前記少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)にエネルギを供給することにより前記パッケージを密封する段階を特徴とする方法。
【請求項20】
各形成フラップ(133)を第1の端部(133a)で支持体に旋回可能に取り付け、前記各形成フラップ(133)の第2の端部(133b)が少なくとも部分的に、前記少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)のうちの関連する半部分に従う段階をさらに備える、請求項18に記載の、パッケージ(19)を密封するための方法。
【請求項21】
前記形成フラップ(133)を第1の基本的に垂直な位置から、前記第2の端部(133b)が開口端部(20a)に隣接する各パッケージ(20)の一部に接触する第2の角度を持った位置に旋回させる段階をさらに備える、請求項18に記載の方法。
【請求項22】
前記各形成フラップ(133)を付勢し、それにより前記少なくとも1対の相互に移動可能な密封半部分(190、200)のうちの関連する密封半部分がその開位置にあるとき前記形成フラップをその第1の基本的に垂直な位置に旋回させ前記形成フラップをその第1の基本的に垂直な位置に保持する段階をさらに備える、請求項20に記載のパッケージ(19)を密封するための方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公表番号】特表2006−508874(P2006−508874A)
【公表日】平成18年3月16日(2006.3.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−560212(P2004−560212)
【出願日】平成15年12月9日(2003.12.9)
【国際出願番号】PCT/SE2003/001909
【国際公開番号】WO2004/054879
【国際公開日】平成16年7月1日(2004.7.1)
【出願人】(591007424)テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム (190)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成18年3月16日(2006.3.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成15年12月9日(2003.12.9)
【国際出願番号】PCT/SE2003/001909
【国際公開番号】WO2004/054879
【国際公開日】平成16年7月1日(2004.7.1)
【出願人】(591007424)テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム (190)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]