專利名稱：高頻熱封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充填包裝機中的高頻熱封裝置，該充填包裝機用于制造可長期保存的紙包裝飲料等。具體地說，是涉及把充填著液體飲料等的管狀包裝材料，在其液面下呈橫斷狀地用高頻熱封的密封裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，制造充填密封著果汁等液體的長方體狀包裝容器時，如日本特公昭55-3215號公報所揭示的密封裝置，是采用把紙、鋁箔、合成樹脂作為疊層體的包裝材料，一邊運送該包裝材料一邊連續(xù)地形成為管狀，用加壓機構(gòu)(該加壓機構(gòu)由具有高頻線圈的密封鉗和具有硬質(zhì)橡膠制密封橡膠的相向鉗構(gòu)成)在液面下呈橫斷狀地?zé)岱?，再用切斷刃將熱封了?個密封帶區(qū)域間切斷。
在日本特開昭58-134744號公報、特開平5-269854號公報、特開平7-164523號公報、特開平9-240607號公報中，揭示了這樣的疊層材料熱封裝置，即，在上述熱封裝置中，在密封鉗的高頻線圈作用面上設(shè)置矩形斷面的突條，用該突條將溶融的樹脂擠到密封帶區(qū)域內(nèi)。
在日本專利第2571977號公報中揭示了這樣的技術(shù)，即，在上述熱封裝置中，使溶融樹脂流出到管狀包裝材料密封部的容器內(nèi)面?zhèn)葧r，在容器內(nèi)側(cè)的邊緣部，形成起伏狀溶融樹脂波紋，外力作用到容器上時，為了避免從波紋的波頂部產(chǎn)生龜裂而使容器破裂，在U字形高頻線圈的直線部外側(cè)(容器內(nèi)側(cè))配置2個磁性體，不加熱容器內(nèi)側(cè)部分。
在日本特開平8-230834號公報中揭示了這樣的技術(shù)，即，在上述熱封裝置中，采用在其長度方向有凸部、在該凸部的兩側(cè)有平行于該凸部的溝的高頻線圈，包裝材料樹脂溶融后即使被凸部擠壓，也不會使溶融樹脂流出密封帶區(qū)域外，而是滯留在上述溝內(nèi)。
在日本特開平8-244728號公報中揭示了這樣的技術(shù)，即，在上述熱封裝置中，采用隨著密封帶區(qū)域形成部越靠近外側(cè)(容器內(nèi)面?zhèn)?而朝漸漸遠離的方向傾斜的高頻線圈，在液面下的管被加壓時，從密封帶域朝著容器內(nèi)側(cè)順利地排除液體和溶融樹脂，進行熱封。
在日本特開昭62-52025號公報中，揭示了這樣的高頻線圈，即，當電流流過高頻線圈時，在高頻線圈的周圍產(chǎn)生高頻電磁場，該高頻電磁場在鋁箔等導(dǎo)電性材料中誘發(fā)渦電流，該渦電流在導(dǎo)電材料上產(chǎn)生熱，該熱將鄰接導(dǎo)電性材料的熱可塑性樹脂加熱溶融。但該誘發(fā)的渦電流在鋁箔等導(dǎo)電材料的兩端部形成圓形電氣回路，結(jié)果，兩端部的加熱區(qū)域也變圓，兩端部的溶融熱可塑性材料層的寬度變窄，以左右兩側(cè)部分變窄的密封帶區(qū)域或該密封帶區(qū)域的非左右兩側(cè)部分為基準，設(shè)置擠壓其中央的直線狀突條。
把充填了液體飲料等內(nèi)裝物的管狀包裝材料在有液體存在的狀態(tài)下、呈橫斷狀地?zé)岱獾母哳l熱封裝置中，為了良好地進行熱封，用設(shè)在高頻線圈上的突條擠壓被高頻加熱溶融了的熱可塑性材料層，把溶融了的熱可塑性樹脂與存在于熱可塑性材料層間的液體飲料等夾雜物一起，從突條下方向其兩側(cè)擠出，在突條的下方，形成不含夾雜物的熱可塑性樹脂構(gòu)成的薄層。
但是，如上述特開昭62-52025號公報所示，用U字形高頻線圈加熱內(nèi)有管狀鋁箔的包裝材料時，形成了圈狀的加熱模式。結(jié)果，密封帶區(qū)域長度方向左右兩側(cè)部分的寬度，比其以外的非左右兩側(cè)部分窄，例如，當采用備有高頻線圈(該高頻線圈具有擠壓密封帶域的非左右兩側(cè)部分寬度方向中央的直線狀突條等、不符合加熱模式的直線狀突條)的高頻熱封裝置進行熱封時，有時突條擠壓管狀包裝材料左右兩端部的未溶融區(qū)域，有可能產(chǎn)生密封不良的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種高頻熱封裝置，該高頻熱封裝置，能在沿著包含密封帶區(qū)域的寬度比非左右兩側(cè)部分的寬度窄的、高頻加熱中的密封帶區(qū)域長度方向左右兩側(cè)部分的密封帶區(qū)域全長方向，實現(xiàn)熱可塑性材料層間不存在液體飲料等夾雜物的、良好的密封。
為了得到良好的熱封，本發(fā)明者認為，熱封時，使殘存在作為密封帶區(qū)域的熱可塑性材料層上、尤其是殘存在其表面凹凸部上的液體飲料等的夾雜物，與溶融的熱可塑性樹脂一起流出密封帶區(qū)域外，在密封帶區(qū)域內(nèi)形成不含夾雜物的熱可塑性樹脂構(gòu)成的薄層，這樣，可得到良好的熱封?；谶@樣的觀點，作了熱封試驗。但是通過試驗得知，采用該熱封裝置時，在形成于管狀包裝材料左右兩端部的折返部，產(chǎn)生了不希望有的通道，所以，為了壓扁該通道，開發(fā)出下述的熱封裝置，即，在高頻線圈上設(shè)置2個短直線狀突條，該突條可擠壓變窄了的密封帶區(qū)域左右兩端部的中央。
采用該高頻熱封裝置，在加熱時，使存在于熱可塑性材料層間的液體飲料等夾雜物與溶融的樹脂一起流出到密封帶區(qū)域外，可在密封帶區(qū)域內(nèi)形成由不含夾雜物的熱可塑性樹脂構(gòu)成的薄層。另外，上述左右突條能壓扁管狀包裝材料左右兩端部的折返部上形成的通道，所以能實現(xiàn)良好的密封。
本發(fā)明者，在上述由本發(fā)明者所開發(fā)的高頻熱封裝置的基礎(chǔ)上，為解決上述問題而銳意研究，通過采用含一部分曲線的突條，提出了能解決上述問題的、更加優(yōu)良的高頻熱封裝置，完成了本發(fā)明。上述突條能擠壓密封帶區(qū)域的寬度比非左右兩側(cè)部分的寬度漸漸變圓變窄的、高頻加熱中密封帶區(qū)域長度方向左右兩側(cè)部分的中央。
即，本發(fā)明的高頻熱封裝置，由具有高頻加熱機構(gòu)的可開閉的一對加壓部件構(gòu)成，該高頻加熱機構(gòu)把包含合成樹脂層和導(dǎo)電性材料層的疊層體構(gòu)成的包裝材料形成為管狀，并且將該管狀包裝材料在其液面下以橫斷狀密封；其特征在于，與該加壓部件的一方的平坦作用面齊平地設(shè)置著的高頻線圈的作用面上，設(shè)有橫斷面輪廓為包含圓弧狀一部分曲線形狀的突條，該突條可擠壓左右兩側(cè)變圓變窄的密封帶區(qū)域的中央部分，并且還設(shè)有與高頻線圈的切斷側(cè)外側(cè)鄰接的、溶融的熱可塑性樹脂的流出部。
另外，本發(fā)明的高頻熱封裝置中，突條是包含一部分曲線的1根線狀突條。
另外，本發(fā)明的高頻熱封裝置中，設(shè)有與高頻線圈的容器側(cè)外側(cè)鄰接的帶狀磁性體。
對附圖簡單說明如下

圖1是充填包裝機的概略立體圖。
圖2是橫密封裝置的立體圖。
圖3是本發(fā)明高頻熱封裝置的密封帶區(qū)域端部的概略縱斷面圖。
圖4是本發(fā)明高頻熱封裝置的密封帶域中央部的概略縱斷面圖。
圖5是高頻熱封中的密封帶區(qū)域的說明圖。
圖6是圖5的局部放大圖。
圖7是本發(fā)明的備有高頻線圈的高頻熱封裝置說明圖，該高頻線圈設(shè)有1根線狀突條。
圖8是本發(fā)明的備有高頻線圈的高頻熱封裝置說明圖，該高頻線圈設(shè)有2根短突條。
使用本發(fā)明高頻熱封裝置的充填包裝機，例如有圖1所示的充填包裝機，該充填包裝機備有將包裝材料紙1呈卷狀支承著的重繞機、從重繞機上依次卷繞紙的卷繞裝置、將卷繞的紙殺菌后成形為管狀的管成形裝置、將流動性充填物充填到管狀紙內(nèi)的供液管2、將充填了充填物的管向下方移送相當于一個容器長度、并且在橫方向密封、連續(xù)成形為枕狀容器3的橫密封裝置4、設(shè)在橫密封裝置的下方、將懸吊著的枕狀容器的密封部切斷、切成為一個一個分開的容器的切斷裝置5、以及將切開的枕狀容器3的端部彎折，整形為最終狀態(tài)的長方形容器6的容器整形裝置。
橫密封裝置4，例如可采用日本特公平1-23366號公報所揭示的裝置。該橫密封裝置4如圖2所示，備有可升降且可逆轉(zhuǎn)的垂直桿10、與垂直桿10一起升降地安裝在垂直桿10上的升降架11、在下部以相互平行的一對水平軸為中心擺動地分別支承在升降架11上的前后一對擺動臂12、13、加壓部件14、15、臂開閉裝置16和加壓裝置20。上述加壓部件14、15備有彼此相對地分別固定在各擺動臂12、13上部的前后一對高頻線圈。上述臂開閉裝置16使兩擺動臂12、13在兩加壓部件14、15彼此接近的閉位置和彼此分開的開位置之間擺動。上述加壓裝置20使兩擺動臂12、13在閉位置相互靠近，在加壓部件14、15之間產(chǎn)生密封壓力。
本發(fā)明的高頻熱封裝置，由在液面下橫斷狀地將管狀包裝材料熱封的上述橫密封裝置4中的、備有高頻線圈的可開閉的一對加壓部件構(gòu)成，該高頻線圈上設(shè)有作用面包含一部分曲線的形狀的突條。用該高頻熱封裝置中的、備有該高頻線圈(該高頻線圈上設(shè)有作用面包含一部分曲線的突條)的可開閉的一對加壓部件，在液面下橫斷狀地擠壓管狀包裝材，可在包裝材的最內(nèi)面合成樹脂層上形成施加了熱和壓力的密封帶區(qū)域，實現(xiàn)熱封。
本發(fā)明中的包含合成樹脂層和導(dǎo)電性材料層的疊層體構(gòu)成的包裝材料，可采用借助加熱裝置能在其最內(nèi)面熱封的聚乙稀等的合成樹脂層、和含有被高頻加熱而發(fā)熱的導(dǎo)電性材料層的疊層體。導(dǎo)電性材料層，最好采用不使光、氧氣等透到容器內(nèi)的鋁箔層。從保持容器的剛性角度考慮，最好使用具有紙板層的疊層體。該包裝材料用現(xiàn)有公知的方法在其非液面下，將長度方向的端緣部之間熱溶接，成形為管狀。
本發(fā)明的高頻熱封裝置，如圖3和圖4所示，由可開閉的一對加壓部件構(gòu)成。該一對加壓部件具有在液面下橫斷地將管狀包裝材料21熱封的高頻加熱機構(gòu)。該高頻熱封裝置中的一對加壓部件，通常由加壓部件23(以下稱為“密封鉗”)和加壓部件25(以下稱為“相向鉗”)構(gòu)成。加壓部件23備有作為加熱源的高頻線圈22。加壓部件25由不備有加熱源的硬質(zhì)橡膠24等制成。擠壓管狀包裝材料21的密封鉗23和相向鉗25的作用面由平坦面構(gòu)成，埋設(shè)在密封鉗23內(nèi)的高頻線圈22，其作用面與密封鉗的作用面齊平，即形成為同一平面。
本發(fā)明的高頻熱封裝置中，如上所述，管狀包裝材料的加熱機構(gòu)是采用高頻加熱機構(gòu)，該高頻加熱機構(gòu)備有高頻線圈。如圖5及其局部放大圖即圖6所示，設(shè)在密封鉗23內(nèi)的高頻線圈22上通過電流時，在高頻線圈周圍產(chǎn)生高頻電磁場，該高頻電磁場使得鋁箔等導(dǎo)電性材料內(nèi)誘發(fā)渦電流，該渦電流在導(dǎo)電性材料上產(chǎn)生熱，該熱將鄰接導(dǎo)電性材料的熱可塑性樹脂加熱溶融。該誘發(fā)的渦電流在鋁箔等導(dǎo)電性材料的兩端部形成圓的電氣回路，管狀包裝材料21的左右兩側(cè)部分的加熱區(qū)域也變圓，兩端部中被溶融的熱可塑性材料層的寬度變窄。結(jié)果，密封帶區(qū)域在其長度方向的左右兩側(cè)部分26成為變圓的狹窄形，與其非左右兩側(cè)部分27相比，密封帶區(qū)域變窄。
這里所述的密封帶區(qū)域，是指包裝材料最內(nèi)面的合成樹脂層之間被施加了熱和壓力的帶區(qū)域，即被熱封的帶區(qū)域。因此，被加壓但未被加熱的區(qū)域或者被加熱而未被加壓的區(qū)域，不是密封帶區(qū)域。圖5和圖6中，表示了在密封鉗上設(shè)有U字形的高頻線圈22，通過切斷預(yù)定部28同時地將管狀包裝材料的2個部位熱封時的、將密封帶區(qū)域重疊在密封鉗23上的情形，如該圖5和圖6所示，此種熱封裝置中與密封帶區(qū)域長度方向(橫斷管的方向)直交的方向(管長度方向)的端緣部中，一方端緣部29成為果汁等充填物側(cè)即容器內(nèi)面?zhèn)?，另一方端緣?0成為將容器一個一個切開的切斷側(cè)。另外，本發(fā)明中，與該密封帶區(qū)域?qū)?yīng)的加壓部件的高頻線圈作用面也稱為密封帶區(qū)域。
本發(fā)明的特征是，在高頻線圈的作用面上設(shè)有突條，該突條能擠壓密封帶區(qū)域的寬度變圓變窄的左右兩側(cè)密封帶區(qū)域的中央部分，其橫斷面為包含一部分曲線的形狀。該包含一部分曲線的突條，可以如圖7所示那樣，由在非左右兩側(cè)部分也形成突條的連續(xù)的1根線狀突條31構(gòu)成；或者也可以如圖8所示那樣，在非左右兩側(cè)部分不形成突條，僅由設(shè)在左右兩側(cè)的2根短突條32構(gòu)成。另外，本發(fā)明中的突條擠壓部的形狀，如圖3和圖4所示，其橫斷面輪廓為圓弧狀，這樣，在擠壓時不損傷包裝材料。
本發(fā)明中，由于設(shè)置了橫斷面輪廓為包含圓弧狀一部分曲線形狀的突條，該突條可擠壓密封帶區(qū)域?qū)挾茸儓A變窄了的左右兩側(cè)的密封帶區(qū)域的中央部分，所以，在擠壓時不損傷包裝材料，并且，可防止因被擠壓的管狀包裝材料左右兩端的折起部、或預(yù)先設(shè)在包裝材上的折痕部(曲折)產(chǎn)生的通道而引起密封不良。
本發(fā)明中，作為與高頻線圈的切斷部側(cè)外側(cè)鄰接設(shè)置的、溶融熱可塑性樹脂的流出部的一例，例如如圖3所示的備有密封鉗23和相向鉗25的一對加壓部件。該密封鉗23的作用面的一部分與相向鉗25的作用面相接，設(shè)置著與高頻線圈22的切斷側(cè)外側(cè)端緣部30鄰接的溶融熱可塑性樹脂的流出部33。該具有流出部33的加壓部件，與全部的加熱區(qū)域包含在加壓帶區(qū)域內(nèi)、備有密封帶區(qū)域與加熱區(qū)域一致的、密封鉗的整個作用面與相向鉗的作用面相接的密封鉗和相向鉗的一對加壓部件不同，由于密封鉗23的作用面的僅一部分與相向鉗25的作用面相接，所以，密封帶區(qū)域成為小于加熱區(qū)域的帶區(qū)域。
另外，本發(fā)明中，作為與高頻線圈的切斷側(cè)外側(cè)鄰接設(shè)置的、溶融熱可塑性樹脂的流出部的其它例，例如如圖4所示的一對加壓部件，在密封鉗23和相向鉗25構(gòu)成的加壓部件的至少一方的作用面上，形成與密封帶區(qū)域的切斷側(cè)外側(cè)端緣部30鄰接的、能儲存合成樹脂的溝34，把該溝作為流出部。
這樣，在本發(fā)明中，通過設(shè)置該流出部，密封帶區(qū)域內(nèi)的包裝材最內(nèi)面的合成樹脂層，在備有加熱機構(gòu)的加壓部件的作用下溶融，把附著在該合成樹脂層表面的果汁等的充填物或污物等夾雜物一起向切斷側(cè)擠壓，結(jié)果，由于在密封帶區(qū)域上形成無夾雜物的具有優(yōu)良密封性的薄合成樹脂層，所以，對于圖7所示的備有在非左右兩側(cè)部分也形成突條的連續(xù)1根線狀突條31的高頻線圈的裝置自不必說，即使對于圖8所示的、備有僅設(shè)在左右兩側(cè)的2根短突條32的高頻線圈的裝置，在未形成突條的非左右兩側(cè)部分也能實現(xiàn)良好的熱封。
另外，本發(fā)明的高頻熱封裝置中，如圖3、圖7和圖8所示，最好設(shè)置與具有平坦作用面的高頻線圈的容器內(nèi)側(cè)面外側(cè)鄰接的帶狀或板狀鐵素體等制磁性體35。通過設(shè)置與該容器內(nèi)面?zhèn)韧鈧?cè)鄰接的帶狀磁性體35，從高頻線圈產(chǎn)生的磁力線被磁性體向密封帶區(qū)域側(cè)彎折，管狀包裝材料的高頻線圈的容器內(nèi)面?zhèn)韧鈧?cè)、即密封帶區(qū)域的容器內(nèi)面?zhèn)鹊亩司壊坎患訜岬讲槐匾臏囟取?br> 根據(jù)本發(fā)明，由于設(shè)有橫斷面輪廓包含圓弧狀的一部分曲線的突條，該突條可擠壓密封帶區(qū)域的寬度變圓變窄的左右兩側(cè)密封帶區(qū)域的中央部分，所以，擠壓時不損傷包裝材料，并且，可切實防止因被擠壓管狀包裝材料左右兩端的折返部或預(yù)先設(shè)在包裝材料上的折痕部產(chǎn)生的通道引起的密封不良，并且，由于鄰接切斷側(cè)外側(cè)地設(shè)置流出部，所以，密封帶區(qū)域內(nèi)的包裝材料最內(nèi)面的合成樹脂層，在備有加熱機構(gòu)的加壓部件的作用下溶融，與附著在該合成樹脂層表面的果汁等充填物或污物等夾雜物一起被擠向切斷側(cè)，結(jié)果，在密封帶區(qū)域形成無夾雜物的優(yōu)良密封性的薄合成樹脂層，可實現(xiàn)良好的熱封。
權(quán)利要求
1.一種高頻熱封裝置，由具有高頻加熱機構(gòu)的可開閉的一對加壓部件構(gòu)成，該高頻加熱機構(gòu)把包含合成樹脂層和導(dǎo)電性材料層的疊層體構(gòu)成的包裝材料形成為管狀，并且將該管狀包裝材料在其液面下以橫斷狀密封；其特征在于與加壓部件的一方的平坦面齊平地設(shè)置的高頻線圈的作用面上，設(shè)有橫斷面輪廓為包含圓弧狀一部分曲線形狀的突條，該突條可擠壓左右兩側(cè)變圓變窄了的密封帶區(qū)域的中央部分，并且還設(shè)有與高頻線圈的切斷側(cè)外側(cè)鄰接的、溶融的熱可塑性樹脂的流出部。
2.如權(quán)利要求1所述的高頻熱封裝置，其特征在于，突條是包含一部分曲線的連續(xù)的1根線狀突條。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高頻熱封裝置，其特征在于，設(shè)有與高頻線圈的容器側(cè)外側(cè)鄰接的帶狀磁性體。
全文摘要
一種高頻熱封裝置,能沿著密封帶區(qū)域的寬度比中央部分的寬度變窄的、密封帶區(qū)域長度方向全長,在熱可塑性材料層間不存在液體飲料等夾雜物地進行良好密封。本發(fā)明的熱封裝置,把包含合成樹脂層和導(dǎo)電性材料層的疊層體構(gòu)成的管狀包裝材料在其液面下橫斷狀地?zé)岱?在與加壓部件的一方平坦面齊平地設(shè)置的高頻線圈的作用面上,設(shè)有橫斷面輪廓為包含圓弧狀一部分曲線形狀的突條,該突條能擠壓左右兩側(cè)變圓變窄了的密封帶區(qū)域的中間部分,并且,設(shè)有與高頻線圈的切斷側(cè)外側(cè)鄰接的、溶融熱可塑性樹脂的流出部。
文檔編號B29C65/00GK1253900SQ99120779
公開日2000年5月24日 申請日期1999年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月28日
發(fā)明者林宏二郎 申請人:四國化工機株式會社