(57)【要約】密封工具モジュール（１００）を提供する。密封工具モジュール（１００）は、ハウジングと、ヒートシーリングプレート（１２０）と、ヒートシーリングプレートを収縮位置とヒートシーリング位置との間で移動させるため二使用する第一のアクチュエータとを備え、第一のアクチュエータはハウジングに対して移動可能に取り付けられ、第一のアクチュエータは、その端部にヒートシーリングプレート（１２０）が取り付けられている第一の軸であり、第一の軸は、ハウジングに対して軸方向に移動可能であり、第一の軸は、ハウジングを通ってヒートシーリングプレート（１２０）の後部に配線を案内するように構成されたチャンネルを含む。カバーフィルムを容器にヒートシールするための密封工具アセンブリ（１）も提供される。アセンブリは、複数の貫通する開口部を有する密封モジュール支持体（１０）と、それぞれが複数の開口部の各々の中に配置され、独立してヒートシーリングを行うよう構成された複数の密封モジュールとを備え、複数の密封モジュールの各々は、他の密封モジュールとは独立して密封モジュール支持体から取り外し可能である。
2019517437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密封工具モジュールであって、前記密封工具モジュールは、
ハウジングと、
ヒートシーリングプレートと、
前記ヒートシーリングプレートを収縮位置とヒートシーリング位置との間で移動させるための第一のアクチュエータとであって、前記ハウジングに対して移動可能に取り付けられる第一のアクチュエータと、を備え、
前記第一のアクチュエータは第一の軸であり、前記第一の軸の端部に前記ヒートシーリングプレートが取り付けられ、前記第一の軸は前記ハウジングに対して軸方向に移動可能であり、
前記第一の軸は、前記ハウジングを通って前記ヒートシーリングプレートの後部に配線を案内するように構成されたチャンネルを備える、密封工具モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の密封工具モジュールであって、前記ヒートシーリングプレートの前記収縮位置と前記ヒートシーリング位置との間の移動は、空気圧または油圧によって制御され、および／または前記ヒートシーリングプレートの前記ヒートシーリング位置と前記収縮位置との間の移動は、空気圧または油圧で制御される、密封工具モジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載の密封工具モジュールであって、前記チャンネルは、前記第一の軸の内部にあり、好ましくは、前記軸の全長に沿って内部に延びる、密封工具モジュール。
【請求項４】
先行する請求のうちのいずれかに記載の密封工具モジュールであって、切断刃と、前記切断刃を収縮位置と伸長位置との間で移動させるために前記ハウジング内に移動可能に取り付けられた第二のアクチュエータとをさらに備え、前記切断刃は、実質的に前記ヒートシーリングプレートの周囲の周りに延びる、密封工具モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の密封工具モジュールであって、前記第二のアクチュエータは、前記切断刃がその端部に取り付けられた第二の軸であり、前記切断刃を動かすことは、前記第二の軸を軸方向に移動させることを含み、前記第二の軸は、前記第一の軸および前記ハウジングに対して相対的に移動可能である、密封工具モジュール。
【請求項６】
請求項５に記載の密封工具モジュールであって、各密封モジュールは、第一の構成から第二の構成に切り替えることができ、第一の構成では、前記第二の軸は第一の可動範囲を有し、前記第二の構成では、前記第二の軸は、前記第一の可動範囲とは異なる第二の可動範囲を有する、密封工具モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の密封工具モジュールであって、前記第二の軸は、前記第一の構成と前記第二の構成とを切り替えるように、前記ハウジングに対して回転可能である、密封工具モジュール。
【請求項８】
請求項６または７に記載の密封工具モジュールであって、さらに停止部を備え、前記停止部は、前記第一の構成と前記第二の構成とを切り替えるための第一の位置と第二の位置との間で前記ハウジングに対して移動可能であり、前記停止部は、前記第一及び第二の位置のうち少なくとも一つにおける前記第二の軸と前記ハウジングとの間を係合させ、それによって前記第二の軸の前記可動範囲に影響する、密封工具モジュール。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載の密封工具モジュールであって、前記第一の構成において、前記第二の軸または前記ハウジングの内面のうちの一方の停止部が、前記第二の軸と前記ハウジングの前記内面のうちの他方の中の凹部内に受け入れられ、そのため前記第二の軸の前記第一の可動範囲を可能にし、前記第二の構成において、前記第二の軸もしくは前記ハウジングの前記内面上の前記停止部は、前記第二の軸と前記ハウジングの前記内面のうちの他方の中の前記凹部に受け入れられず、そのため前記第二の軸の前記第二の可動範囲を可能にする、密封工具モジュール。
【請求項１０】
請求項６〜９のうちのいずれかに記載の密封工具モジュールであって、使用時に、前記第一および第二の構成は異なるシールアンドカットストロークに使用され、好ましくは前記第一の構成が外側切断構成であり、前記第二の構成が内側切断構成である、密封工具モジュール。
【請求項１１】
請求項５〜１０のうちのいずれかに記載の密封工具モジュールであって、外側切断構成において、前記第一のアクチュエータは、前記ヒートシーリングプレートを第一のヒートシーリングプレート位置から、前記第一のヒートシーリングプレート位置よりも低い第二のヒートシーリングプレート位置に移動させるように構成され、前記第二のアクチュエータは、第一の切断刃位置から、前記第一の切断刃位置よりも低い第二の切断刃位置まで前記切断刃を移動させるように構成され、前記第二の切断刃位置において、前記切断刃の切断縁は、前記第二のヒートシーリングプレート位置における前記ヒートシーリングプレートよりも低く、使用時には、前記ヒートシーリングプレートを前記第一のヒートシーリングプレート位置から前記第二のヒートシーリングプレート位置に移動させてヒートシールを行い、前記切断刃を前記第一の切断刃位置から前記第二の切断刃位置に移動させて切断を行い、前記ヒートシーリングプレートが、前記切断刃が前記第二の切断刃位置に到達する前に、前記第二のヒートシーリング位置に到達して、前記密封モジュールがシールカットストロークを行う、密封工具モジュール。
【請求項１２】
請求項５〜１１のうちのいずれかに記載の密封工具モジュールであって、内側切断構成において、前記第一のアクチュエータは、前記ヒートシーリングプレートを第一のヒートシーリングプレート位置から、前記第一のヒートシーリングプレート位置より低い第二のヒートシーリングプレート位置に移動させるように構成され、前記第二のアクチュエータは、第一の切断刃位置から、前記第一の切断刃位置よりも低い第三の切断刃位置に前記切断刃を移動させるように構成され、前記第三の切断刃位置において、前記切断刃の切断縁は、前記第二のシーリングプレート位置における前記シーリングプレートよりも高く、使用時には、前記切断刃を前記第一の切断刃位置から前記第三の切断刃位置に移動させて切断を行い、前記ヒートシーリングプレートは、前記第一のヒートシーリングプレート位置から前記第二のヒートシーリングプレート位置に移動してシーリングを行い、前記ヒートシーリングプレートが前記第二のヒートシーリングプレートが到達する前に、前記切断刃が前記第三の切断刃位置に到達して、前記密封モジュールが切断シールストロークを実行する、密封工具モジュール。
【請求項１３】
カバーフィルムを容器にヒートシールするための密封工具アセンブリであって、貫通する複数の開口部を有する密封モジュール支持体と、
複数の密封モジュールであって、各々が請求項１〜１２のうちのいずれかに記載され、前記複数の開口部のそれぞれに配置され、ヒートシールを独立して行うように構成された複数の密封モジュールとを備え、
前記複数の密封モジュールの各々は、その他の密封モジュールとは独立して前記密封モジュール支持体から取り外し可能である、密封工具アセンブリ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の密封工具アセンブリであって、各密封モジュールは、密封モジュール支持体のそれぞれの開口内に挿入可能であり、少なくとも１つの保持部材を介してそのハウジングと前記密封モジュール支持体との間の係合によってそこに保持可能であり、好ましくは、前記モジュールが前記開口部に挿入可能であり、前記開口部を通して取り外し可能である、密封工具アセンブリ。
【請求項１５】
密封工具モジュールであって、前記密封工具モジュールは、ハウジングと、
ヒートシーリングプレートと、
前記ヒートシーリングプレートを収縮位置とヒートシーリング位置との間で移動させるための第一のアクチュエータを備え、前記第１のアクチュエータは、前記ハウジングに対して移動可能に取り付けられ、
切断刃であって、前記ヒートシーリングプレートの周囲に実質的に延在する切断刃と、
前記ハウジング内に移動可能に取り付けられ、収縮位置と伸長位置との間で前記切断刃を移動させる際に使用される第二のアクチュエータとを備え、ここで、
前記密封モジュールは、第一の構成から第二の構成に切り替えても良く、第一の構成においては、前記第二のアクチュエータは第一の可動範囲を有し、前記第二の構成では、前記第二のアクチュエータは前記第一の可動範囲とは異なる第二の可動範囲を有する、密封工具モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カバーフィルムを複数の容器にヒートシールするように構成された密封工具アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、当該技術分野において知られているような上部シールを行うための密封工具は、上部および下部ツールを含む。典型的には、下部ツールは、複数のトレイを保持し、それらを上部ツールの方に持ち上げるように構成される。上部ツールは、典型的には、複数の一体的に形成されたシーラーを特徴とし、シーラーのそれぞれがトレイのそれぞれの縁にフィルムを溶接し、次にトレイの縁の周りを切断して上部シールを完成するように構成される。
【０００３】
各上部ツールは、その中に一体的に形成された多数のシーラーを有していてもよく、通常の動作の下では時折シーラーが故障することは避けられない。密封工具は、シーラーの作動におけるバネへの依存および水分の存在下での電気部品の使用のために、著しい故障率を有する。シーラーが故障した場合は、生産ラインを停止して、修理のためにトップツールを取り外す必要がある。このような停止は、オペレータにとって非常に大きなコストを伴う。
したがって、上記の問題を解決する密封工具アセンブリを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第一の態様によれば、ハウジングと、ヒートシーリングプレートと、ヒートシーリングプレートを収縮位置とヒートシーリング位置との間で移動して使用するための第一のアクチュエータであって、ハウジングに対して移動可能に取り付けられる第一のアクチュエータを備え、第一のアクチュエータは、第一の軸であり、第一の軸の端部にヒートシーリングプレートが取り付けられ、第一の軸はハウジングに対して軸方向に移動可能であり、第一の軸は、ハウジングを介して、ヒートシーリングプレートの後部に配線を案内するよう構成されたチャンネルを備える。第一の態様による密封モジュールは、配線を密封工具モジュールを通してヒートシーリングプレートの後方に導くチャンネルを第一の軸内に有することによって、関連する配線の露出なしにヒートシーリングプレートへの電力の供給を容易にする。このような密封工具モジュールは、密封工具の故障率を有利に低減する。
【０００５】
代表的には、第一の態様による密封工具は、カバーフィルムを容器にヒートシールするための密封工具アセンブリに提供される。第二の態様による密封工具アセンブリが提供され、アセンブリは、貫通する複数の開口部を有する密封モジュール支持体と、前記複数の開口部のうちのそれぞれに配置され、それぞれが独立してヒートシールを実行するように構成された複数の密封モジュールとを備え、ここで各密封モジュールが、ハウジングと、ヒートシーリングプレートと、前記ヒートシーリングプレートを対比位置とヒートシーリング位置との間で移動させるために使用する第一のアクチュエータとを備え、前記第一のアクチュエータは、前記ハウジング内に移動可能に取り付けられ、ここで前記複数の密封モジュールの各々は、その他の密封モジュールとは独立して密封モジュール支持体から取り外し可能である。
【０００６】
複数の密封モジュールの各々が取り外し可能である密封工具アセンブリを有することは、密封モジュールの１つが故障した場合に、機能モジュールと迅速に交換して機械を生産に戻すことができる点で有利である。故障したモジュールは、生産効率に影響を与えずにオフラインで修復できる。これは、上部ツール全体ではなく故障したモジュールのみを交換すればよいためであるか、もしくは残りの密封モジュールが引き続き使用されている間に、故障モジュールを取り外して修復することができるためである。
【０００７】
また、本発明の第一または第二の態様による密封工具モジュールまたは密封工具アセンブリのいずれかに適用可能な、多数の好ましい特徴が提供される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、従来のバネではなく、空気圧または油圧の使用によって故障率を低減することが望ましい。したがって、収縮位置とヒートシーリング位置との間のヒートシーリングプレートの移動は、空気圧または油圧によって制御されることが好ましく、および／もしくはヒートシーリング位置と格納位置との間のヒートシーリングプレートの移動は、空気圧または油圧で制御される。
【０００９】
好ましくは、各密封モジュールは、密封モジュール支持体のそれぞれの開口部に挿入可能であり、少なくとも１つの保持部材を介して密封モジュール支持体との間の係合によって保持可能である（例えば、ハウジングと密封モジュールとの間に挿入された取外し可能な保持器）、より好ましくは、モジュールは開口部に挿入可能であり、開口部を通って取り外し可能である。有利には、ハウジングに係合する取外し可能な保持器は、密封モジュールを密封モジュール支持体から迅速に解放するのを容易にしながら、密封モジュールを動作中にしっかりと保持することを可能にする。これにより、密封工具アセンブリの高価なサービス時間が短縮され、稼働時間が増加する可能性がある。好ましくは、密封工具は、例えば、密封モジュール支持体にスロットを入れる密封モジュールを代わりに使用することができると予見される。
【００１０】
いくつかの実施形態では、第一のアクチュエータは、ヒートシーリングプレートが取り付けられる第一の軸であり、第一の軸は、ハウジングに対して軸方向に移動可能である。好ましくは、例えば、ヒートシーリングプレートが側面から保持されてもよいなど、他の形態の取り付けおよび作動が予見される。好ましくは、第一の軸は、ハウジングを通ってヒートシーリングプレートの後部に配線を案内するように構成されたチャンネルを含む。好ましくは、チャンネルは第一の軸の内部にあり、好ましくは軸の全長に沿って内部に延びている。例えば、軸は、その長さに沿って中空であってもよい。別の実施形態では、軸は中実であり、配線はハウジングを通過しない。軸が中空である実施形態は、シーリング領域から配線を離し、故障の発生を招く潜在的な損傷から遠ざけるため、特に好ましい。
【００１１】
フィルムがトレイに密封されると、一般にフィルムは、トレイを包装する前に切断する必要がある。したがって、好ましくは、各密封モジュールは、切断刃と、切断刃を収縮位置と伸長位置との間で動かす際に使用するためにハウジング内に移動可能に取り付けられた第二のアクチュエータとを備え、ここで、切断刃は、ヒートシーリングプレートの周囲に実質的に延びる。これによって、各密封モジュールがフィルムをトレイにシールし、またフィルムを切断することができ、下流の切断の必要性がなくなるという利点がある。好ましくは、密封モジュールがシーリングのみを行う実施形態が予見される。ヒートシーリングプレートの場合と同様に、好ましくは、切断刃の作動は、空気圧または油圧によって制御される。
【００１２】
特に好ましい実施形態では、第二のアクチュエータは、切断刃が取り付けられる第二の軸であり、切断刃を移動させることは、第二の軸を軸方向に移動させることを含み、第二の軸は、第一の軸およびハウジングに対して軸方向に移動可能である。ヒートシーリングプレートおよび切断刃を同軸軸に取り付けることにより、各密封モジュールのサイズを最小にする非常にコンパクトな構成が可能になる。
【００１３】
当該技術分野で知られている密封工具の場合、上部ツールは、一般に、１種類の上部シールのみを行うように構成されている。一般的に使用される様々なタイプの上部シールは、「内側」および「外側」の切断である。内側切断は、トレイの縁にシールされたフィルムがトレイとほぼ同じサイズまたはそれよりも小さい上部シールの一種であり、外側切断は、フィルムが短い距離にわたり延在する上部シールの一種である。これらの２つの種類は、包装形式がヒーターと切断刃の異なる相対的な動きを必要とする場合である。これは通常、異なる動きを達成するために２つの異なる密封モジュールの製造を必要とする。したがって、好ましい実施形態では、密封モジュールは、第一の構成から第二の構成に切り替えられてもよく、ここで第一の構成において、第二の軸は第一の可動範囲を有し、第二の構成では、第二の軸は第一の可動範囲とは異なる第二の可動範囲を有する。第二の軸の可動範囲を変更することにより、同じ密封モジュールが、製造コストを低減する構成を変更することによって、異なる切断ストロークを実行することが可能になる。
【００１４】
密封モジュールが異なる構成の間で変更され得る実施形態では、好ましくは、第二の軸は、第一の構成と第二の構成との間で切り替わるようにハウジングに対して回転可能である。好ましくは、各密封モジュールは、停止部をさらに備え、停止部は第一の構成と第二の構成とを切り替えるための第一の位置と第二の位置との間でハウジングに対して移動可能であり、第一の位置と第二の位置との少なくとも一方において前記第二の軸と前記ハウジングとの係合を引き起こし、それによって第二の軸の可動範囲に影響を及ぼす。いくつかのそのような実施形態では、第一の構成では、第二の軸とハウジングの内面のうちの一方の停止部が、第二の軸とハウジングの内面のうちのもう一方の中の凹部内に受け入れられ、それにより、第二の軸の第一の可能範囲を可能にし、第二の軸において、第二の構成では、第二の軸とハウジングの内面のうちの一方上の停止部が、第二の軸とハウジングの内面のうちの他方の内の凹部内に受け入れられず、それによって第二の軸の第二の可動範囲が可能になる。対応する凹部によって受け入れる可能性と受け入れられない可能性のある止め具の使用は、第二の軸の可動範囲を修正する便利な方法を表し、それにより異なる密封ストロークを可能にする。停止部の使用は好ましいが、第二の軸の移動範囲は、任意の手段によって代替的に制限されてもよい。
【００１５】
第二の軸の可動範囲を変更することができる実施形態では、好ましくは、使用時に第一および第二の構成が異なるシールおよびシールアンドカットストロークに使用され、好ましくは第一の構成は外側切断構成であり、第二の構成は内側切断構成である。好ましくは、外側切断構成において、第一のアクチュエータは、ヒートシーリングプレートを第一のヒートシーリングプレート位置から、第一のヒートシーリングプレート位置よりも低い第二のヒートシーリングプレート位置に移動させるように構成され、第二のアクチュエータは、第一の切断刃位置から、第一の切断刃位置よりも低い第二の切断刃位置に前記切断刃を移動させるように構成されており、ここで第二の切断刃位置では、切断刃の切断縁が、第二のヒートシーリングプレート位置におけるヒートシーリングプレートよりも低く、ここで、使用時に、ヒートシールを行うためヒートシーリングプレートを第一のヒートシーリングプレート位置から第二のヒートシーリングプレート位置に移動させ、切断刃は、切断を行うために第一の切断刃位置から第二の切断刃位置に移動させて、ここでヒートシーリングプレートは切断刃が第二の切断刃位置に到達する前に第二のヒートシーリング位置に到達して、密封モジュールがシールカットストロークを実行する。好ましくは、内側切断構成において、第一のアクチュエータは、ヒートシーリングプレートを第一のヒートシーリングプレート位置から、第一のヒートシーリングプレート位置よりも低い第二のヒートシーリングプレート位置に移動させるように構成され、第二のアクチュエータは、第一の切断刃位置から第一の切断刃位置よりも低い第三の切断刃位置まで切断刃を移動させるように構成され、ここで、第三の切断刃位置では、切断刃の切断縁が第二のシーリングプレート位置におけるシーリングプレートよりも高く、ここで、使用中は、切断刃を第一の切断刃位置から第三の切断刃位置に移動させて切断を行い、ヒートシーリングプレートを第一のヒートシーリングプレート位置から第二のヒートシーリングプレート位置に移動させてシールを行うヒートシーリングプレートが第二のヒートシーリングプレート位置に到達する前に、第三の切断刃位置に到達し、シールモジュールがカット密封ストロークを実行する。これらのシーリングアンドカッティングストークは好ましいが、例えば、異なる可動範囲を使用して、同じシールアンドカットストロークを、高さの違う複数のトレイに行うことができるという、その他の実施形態が予見される。
【００１６】
本発明の第三の態様によれば、例えば第二の態様の密封工具アセンブリに使用するのに適した第二の密封工具モジュールが提供される。密封工具モジュールは、ハウジングと、ヒートシーリングプレートと、前記ヒートシーリングプレートを収縮位置とヒートシーリング位置との間で移動させるための第一のアクチュエータとを備え、第一のアクチュエータは、ハウジングに対して移動可能に取り付けられ、ヒートシーリングプレートの周囲に実質的に延在する切断刃と、ハウジング内に移動可能に取り付けられ、収縮位置と伸長位置との間で切断刃を移動させる際に使用される第二のアクチュエータと、密封モジュールは、第一の構成から第二の構成に切り替えられてもよく、第一の構成では、第二のアクチュエータが第一の可動範囲を有し、第二の構成では、第二のアクチュエータは第一の可動範囲とは異なる第二の可動範囲を有する。
【００１７】
第二の軸の可動範囲を変更する手段を設けることにより、同じ密封モジュールが、構成を変更することによって、内側の切断ストロークまたは外側の切断ストロークのいずれかを実行することを可能にし、１つのタイプのシーリングツールモジュールのみを製造することによって製造コストを削減することができる。
【００１８】
第一の態様および第二の態様の密封モジュールに関して上述した全ての特徴は、第三の態様の密封モジュールに組み込むことができる。  
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明の実施形態を、添付の図面を参照して説明する。図中、
図１は、本発明の一実施形態による密封モジュール支持体および下部ツールの一部の断面図である。
【００２０】
図２Ａ〜図２Ｄは、図１に示される密封モジュール支持体に取り付けられるように構成された一実施形態による密封モジュールの断面図であり、図２Ａ〜図２Ｃは、第一の構成における密封モジュールを示し、図２Ｄは、第二の構成における第二のモジュールを示す。
【００２１】
図３Ａおよび３Ｂは、ヒートシーリングプレートまたは切断刃アセンブリのない、図２の密封モジュールのそれぞれの上面および底面斜視図である。
【００２２】
図４Ａおよび図４Ｂは、図２、図３Ａおよび図３Ｂの密封モジュールの、ヒートシーリングプレートまたは切断刃アセンブリのない上面および下面斜視図である。
【００２３】
図５は、図１の密封モジュール支持体に取り付けられた図２の密封モジュールを示す断面図である。
【００２４】
図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ図１の密封モジュール支持体に取り付けられた図２によるモジュールで形成された密封工具アセンブリの断面図であり、それぞれ第一および第二の位置に示されている
図７は、一実施形態による密封モジュールの部分断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図に示す密封工具は、図１に示すような密封モジュール支持部１を備える。密封モジュール支持部は、従来の密封工具において上部ツールの代わりとなる。密封モジュール支持部１は、支持体１の本体１ａを貫通する開口の形態の複数の開口部３を含む。密封モジュール支持体１は、使用時に、食品のトレイ５のような容器にカバーフィルムをヒートシールするために使用するヒートシール装置（図示せず）によって保持されるように構成される。密封モジュール支持体１は、実質的に水平な下面１ｂを有し、使用中にヒートシール装置によって密封モジュール支持体１の下に保持される下部ツール１０と係合するように構成される。密封モジュール支持体は、実質的に水平な上面１ｃをさらに備える。
【００２６】
下部ツールは、実質的に水平な上面１２を有する本体１１と、本体１１の水平上面１２の上方に延在する複数のトレイホルダ１３とを含む。各トレイホルダ１３は、密封モジュール支持部１の複数の開口部３のうちの対応する１つの真下に来るように、下部ツール１０の上面１２上に位置する。
【００２７】
各トレイホルダ１３は、シーリングプロセス中にそれぞれのトレイ５を保持するように構成されている。トレイホルダ１３は、トレイ５の下部を受けるように形成された受け入れ部１３ａを含む。トレイホルダは、受け入れ部１３ａのほぼ長方形の周縁部の上方および周りに延びる第一のリップ１３ｂをさらに備え、食品のトレイ５上に一般的に見られる突出部分によってトレイをその外周において保持するよう構成される。各トレイホルダはさらに、受け入れ部１３ａに配置されたトレイの縁から離間した距離でリップ１３ｂの周りにほぼ矩形に延びる大きな溝１３ｃを含む。トレイホルダは、大溝１３ｃの周りを通り、第一のリップ１３ｂよりも上方に延びる第二のリップ１３ｄをさらに備える。
【００２８】
密封モジュール支持部１と下部ツール１０の両方がヒートシール装置に設置され、ヒートシール装置がそれらを開位置に保持すると、フィルム４が密封モジュール支持体１と下部ツール１０との間を水平に延びる。使用時には、各々が各トレイ５を保持する複数のトレイホルダ１３を含む下部ツールは、密封モジュール支持部１と係合するように持ち上げられるように構成される。下部ツールを上昇させて密封モジュール支持部１と係合させるプロセスによって、フィルム４をそれらの間で締める。係合位置では、各孔３の周縁部の密封モジュール支持体１の下面１ｂの部分は、複数のトレイホルダ１３のうちのその各一つの第二のリップ１３ｄの上面と、フィルム４をその間に挟んだ状態で係合する。
【００２９】
密封モジュール支持体１を通る各開口３は、概して矩形の孔である。密封モジュール支持体の上面１ｃは、全周の周囲の孔内に部分的に突出している。この張り出し部３ａにより、密封モジュール支持体１の下面１ｂの開口部が上面１ｃの開口部よりも大きくなる。張り出し部３ａ自体は、第二のより小さな張り出し部３ｂを形成する、第二の小さな開口部への突出部を特徴とする。密封モジュール支持体を通る各開口部３は、それぞれの密封モジュール１００を受け入れるように構成されており、これについては以下で詳細に説明する。
【００３０】
図２Ａ〜図４Ｂに示すように、各密封モジュール１００は、外部ハウジング１０１を備える。外部ハウジングは、概して直方体形状であり、使用時に設置した際の垂直高さ約１９．５ｃｍ、幅１１．０ｃｍの幅、および奥行き１４．５ｃｍである。各モジュールは、ほぼ円筒形の内部チャンバ１０３を有する。約３．２ｃｍの直径を有する第一の円筒状軸１０２が、外部ハウジングの上面を通って、外部ハウジング１０１の内部を通って、円筒状の内部チャンバ１０３に沿って同軸に走り、外部ハウジングの底表面を通って下方に延びている。第一の軸１０２の長さは、外部ハウジング１０１の高さを超えるので、軸の長さは、外部ハウジング１０１の上面および底面から短い距離だけ突出する。第一の軸１０２は、上部開口部を介して外部ハウジングに入り、その上部開口部は、その周辺に、第二の軸１０２の表面と係合するリングシール７５を有する。
【００３１】
内部チャンバ１０３は、内壁から第一の軸１０２の表面に向かって半径方向内向きに延びる内部セパレータ１０３ｃによって上部チャンバ１０３ａと下部チャンバ１０３ｂに分割されている。内部セパレータは、その周囲の第一の軸１０２の表面と係合する上部および下部シール７１，７２を有し、シールを維持しながら軸を動かすことを可能にする。セパレータ１０３ｃは、内部チャンバ１０３の高さのほぼ中間に位置し、上部チャンバ１０３ａと下部チャンバ１０３ｂがほぼ同じ大きさとなることを確実にしている。
【００３２】
第一の軸１０２は、軸の長さの約３分の１のところに取り付けられた第一の円形フランジまたはピストン１０２ａを有する。フランジ１０２ａは、軸から半径方向外側に延びて上部内部チャンバ１０３ａの壁に向かって延び、フランジの周囲のリングシール７３が上部内部チャンバの壁に対してシールを形成する。第一の軸は、フランジが上部内部チャンバ１０３ａの天井に接触している第一の位置（すなわち、「収縮位置」もしくは「第一のヒートシーリングプレート位置」）から、フランジが内部セパレータ１０３ｃの上面に接触している第二の位置（すなわち、「ヒートシーリング」位置もしくは「第二のヒートシーリングプレート」位置）まで、フランジが移動するよう、その長さに沿って移動可能である。軸の前記移動は、軸が第一の位置から第二の位置に移動するときに、外部ハウジングの底部を通って突出する軸の長さを約１８ｍｍ増加させることを可能にする。
【００３３】
また第一の軸１０２は、中空内部１０２ｂを有する。第一の軸１０２の中空内部は、配線等（図示せず）が中央ハウジングを通って下方に案内されることを可能にする。
【００３４】
下側の内部チャンバ１０３ｂは、第一の軸１０２と同軸に延びる第二の軸１０４を収容しており、第二の軸は、第一の軸に対して軸方向に移動可能である。第二の軸は約６ｃｍの直径を有し、第一の軸は、第二の軸が下部内部チャンバ１０３ｂを通って移動するときに第二の軸の中心を通り、第二の軸１０４の内部のリングシール７７が、第二の軸１０２の表面と係合する。図２Ａに示されている格納位置にあるとき、第二の軸は、内部仕切り１０３ｃの下面から下部内部チャンバ１０３ｂを通り、外部ハウジング１０１の底面を通って伸びている。第二の軸は、下部開口部を介して外部ハウジングの底面から出ており、その下部開口部は、その周囲に第二の軸の表面と係合するリングシール７６を有する。第二の軸１０４は、その上端に取り付けられた第二の円形フランジ１０４ａを有し、第二の軸から半径方向外側に延びて下側内部チャンバ１０３ｂの壁に向かって延びている。第二のフランジ１０４ａは、その周囲に、下部内部チャンバ１０３ｂの壁と係合するリングシール７４を有する。第二の軸１０４は、第二のフランジ１０４ａが内部仕切り１０３ｃの下面と接触する第一の位置（すなわち、「収縮位置」または「第一の切断刃位置」）から、第二のフランジが下部内部チャンバ１０３ｂの床に接触する第二の位置（すなわち、「第二の切断刃位置」）をまでのその長さに沿って移動可能である。第二の軸１０４の前記移動は、軸が第一の位置から第二の位置に移動する際に、外部ハウジングの底部を通って突出する軸の長さを約１８ｍｍ増加させることを可能にする。
【００３５】
第二の軸１０４上に位置する第二のフランジ１０４ａは、下側内部チャンバ１０３ｂ内に約１０ｍｍ下方に突出するピン１０４ｂを有する。下側内部チャンバの床は、第二の軸がその第二の位置に移動され、ピンが凹部と整列したときに、ピン１０４ｂを受け入れるように構成された、深さ約１０ｍｍの対応する凹部１０３ｄを有する。
【００３６】
第二の軸１０４は、ピン１０４ｂが凹部１０３ｄと一直線にならないようにピン１０４ｂを移動させるように回転可能であってもよい。ピンが凹部と整列していないとき、第二の軸の可動範囲は減少し、すなわち第二の可動範囲を有する。このような構成において、第二の軸１０４は、第二のフランジ１０４ａが内部仕切り１０３ｃの下面に接触する第一の位置（すなわち、第一の切断刃位置）から、ピンが下部内部チャンバ１０３ｂの床に接触する第三の位置（すなわち、「第三の切断刃位置」）まで移動させても良い。これにより、第二の軸１０４の可動範囲は、ピン１０４ｂの高さ、すなわち１０ｍｍに等しい距離だけ、８ｍｍの全可動範囲に減少する。
【００３７】
第二の軸は、軸が回転してピン１０４ｂと凹部１０３ｄの位置をずらすことができるようにゆるめられたＳＫＦロックナットを有することができる。軸は４５°回転する。第二の軸の端部には、選択されたストロークまたは機能（内側切断または外側切断）を示すマーカー１２３ａがあり、ハウジング１０１のベースは、どのストロークまたは機能が選択されたかを示す２つの対応するマーキング１２３ｂ、１２３ｃを有する。選択は、密封工具の組み立て中に行われ、適切な刃サイズが、必要な切断の大きさに対して選択される。（刃がトレイの周囲に適合しなければならない外側切断にはより大きな刃が必要であり、刃がトレイの周囲よりわずかに小さい内側切断には、より小さな刃が必要である）。第二の軸は、第二の軸の下面の周りに９０°の間隔で離間した４つのねじ穴１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄを有する。刃部１２１の取付穴は、内側切断機能が選択されたとき、内側切断用に設計された刃がヒートシーリングプレートの周囲に沿って第二軸の端部にのみ嵌合するように配置される。同様に、外側切断機能が選択されたとき、外側切断用に設計された刃がヒートシーリングプレートの周囲に沿って第二の軸の端部にのみ嵌合するように、刃部１２１の取り付け穴が位置決めされる。
【００３８】
第一および第二の軸１０２，１０４の両方がそれらの上昇位置にあるとき、第一の軸１０２の底部は第二の軸１０４の底部よりも低い。同様に、第一および第二の軸１０２，１０４の両方が下降位置にあるとき、第一の軸１０２の底部は、第二の軸１０４の底部よりも低い。
【００３９】
第一および第二の軸１０２，１０４の両方を空気圧で制御することができる。第一のフランジ１０２ａが上部内部チャンバ１０３ａの天井に接触する、図２Ａに示す第一の位置から、第一のフランジが内部仕切り１０３ｃの上面に接触する図２Ｂに示す第二の位置まで、軸を動かすために、内仕切り板１０３ｃの上面には、第一のフランジ１０２ａの上方に空気等の気体が圧入される。第一の軸１０２を第一の位置に戻すために、第一のフランジの下に気体が圧入される。気体は、ハウジング１０１の上面を通って第一および第二のポート１１２ａ、１１２ｂによって上部内部チャンバ１０３ａのこれらの領域に供給される。第一のポート１１２ａは、導管を介して上部内部チャンバ１０３ａの添乗の開口部を通って上部内部チャンバ１０３ａと連通する。第二のポート１０３ｂは、導管を介して上部内部チャンバ１０３ａの側面と内部仕切り１０３ｃの近傍で連通している。同様に、第二の軸１０４について、第二のフランジ１０４ａが内部仕切り１０３ｃの下面に接触する図２Ｂに示す第一の位置から、第二のフランジが下部チャンバ１０３ｂの床に接触する図２Ｃに示す第二の位置まで軸を移動させるために、第二のフランジ１０４ａの上方に気体が圧入される。第二の軸を第一の位置に戻すために、気体が第二のフランジの下に加圧下で注入される。上述のリングシール７１〜７６は、噴射された気体が第一および第二の軸１０２，１０４への作動力を効率的に伝達することを確実にする。気体は、ハウジング１０１の側面を通って第三および第四のポート１１４ａ、１１４ｂによって下部内部チャンバ１０３ｂのこれらの領域に供給される。第三のポート１１４ａは、導管を介して下部内部チャンバ１０３ｂの側面と内部仕切り１０３ｃの近傍で連通している。第四のポート１１４ｂは、導管を介して、下部チャンバ１０３ｂの床に近接した下部内部チャンバ１０３ｂの側面と連通している。
【００４０】
第一、第二、第三および第四のポート１１２ａ、１１２ｂ、１１４ａ、１１４ｂも図７に示されており、これは図２Ａ〜２Ｄのものと同様の実施形態による密封モジュールの部分断面図を示す。図７は、各ポート１１２ａ、１１２ｂ、１１４ａ、１１４ｂが、それぞれの導管１１２ａ’、１１２ｂ’、１１４ａ’、１１４ｂ’を介して関連する内部チャンバと連通することを示す。
【００４１】
ヒートシーリングプレート１１０は、第一の軸１０２の底部に取り付けられている。ヒートシーリングプレートは、フィルム４をトレイ５にシーリングするのに適した任意のヒートシーリングプレートであってよく、多くのそのようなヒートシーリングプレートが当該技術分野で知られている。このようなヒートシーリングプレートは、一般に、密封されるトレイの周囲に適合する加熱要素を有し、フィルムをトレイの縁に溶接する。ヒートシーリングプレート１１０は、第一の軸１０２によって外部ハウジング１０１の下方の短い距離にわたり水平な向きに保持される。例えばヒートシーリングプレートに電気を供給するために必要な配線は、第一の軸１０２の中空内部１０２ｂを介してヒートシーリングプレートの後部に有利に接続することができる。ヒートシーリングプレートは、第一の軸１０２の端部において、第一の軸の底面の対応するねじ穴１２４ａ−ｆに受け入れられた６本のねじ（図示せず）によって保持される。
【００４２】
切断刃アセンブリ１２０は、第二の軸１０４の底部に取り付けられている。切断刃アセンブリは、４本のねじを用いて第二の軸に直接ねじ込まれた水平プレートの形態のフレーム１２１を有し、そのうちの２つ１２５ａ、１２５ｃを図２Ａに示す。これらのネジは、図２Ｂ〜図３Ｂに示す４つの対応するねじ穴１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄによって受けられる。フレームは、ヒートシーリングプレート１１０の頂部と外部ハウジング１０１の底部との間に位置し、第一の軸１０２が貫通してヒータープレート１１０に接続することを可能にする、その中心を通る孔を有する。垂直刃１１２は、フレーム１２１に接続されており、刃は、ヒートシーリングプレートから離間した位置においてヒートシーリングプレート１１０の周囲に続いている。
【００４３】
密封モジュール１００が密封モジュール支持体に取り付けられる方法について、図１〜５を参照して詳細に説明する。ヒートシーリングプレート１１０は、一般に、上述の外部ハウジング１０１よりも設置面積が大きい。切断刃アセンブリ１２０は、刃１２２がヒートシーリングプレート１１０の周囲の外側の周りに延びる方法により、ヒートシーリングプレート１１０よりも設置面積が大きい。そのためシーリングツールアセンブリは、各密封モジュール１００が密封モジュール支持体１の開口部３内に挿入されるように設計されている。
【００４４】
外部ハウジング１０１の基部は、外側に水平に突出する小さなリップ１０１ａを有する。密封モジュール１００が開口部３内に挿入されると、リップ１０１ａは、開口部３の第二のより小さな張り出し部３ｂに当接する。リップ１０１ａと係合するこの張り出し部３ｂは、外部ハウジング１０１が開口部３内に正確に位置決めされ、過度に挿入することができないことを確実にする。密封モジュール１００が正確に位置決めされると、開口部３のより大きな方の張り出し部３ａは、より大きなヒートシーリングプレートおよび切断刃アセンブリをその下に収容する。これにより、第一および第二の軸が完全に収縮されると、ヒートシーリングプレート１１０および切断刃アセンブリ１２０が密封モジュール支持体１の底面１ｂの上に全体的に位置することが保証される。
【００４５】
各外部ハウジング１０１は、その側面に沿って、リップ１０１ａの真上に水平溝１０１ｂを有する。モジュール１００が開口部３内に挿入され、小さな張り出し部に対して位置決めされると、溝１０１ｂは密封モジュール支持体の上面１ｃと一列に配置される。密封モジュールは、少なくとも２つの側面のアンダーカット内に挿入されるリテーナ８によって定位置に保持される。この場合のリテーナは、密封モジュールの２つの対向する側面から溝内にスライドされる２枚のＵ字形プレートであり、それらの間にモジュールが４つの側面すべてから固定される。リテーナ８は、部分的に密封モジュール支持体１の上面に、および部分的に外部ハウジング１０１内の溝１０１ｂ内に位置し、密封モジュールがしっかりと固定されるようにする。リテーナ８は、例えばクイックリリースキャッチまたはボルト（図示せず）によって密封モジュール支持体１の上面１ｃ上の定位置に固定されてもよい。
【００４６】
次に、ヒートシールツールの動作について、図６Ａおよび図６Ｂを参照して説明する。密封工具アセンブリの一般的な動作が開始可能になる前に、密封工具アセンブリを密封装置（図示せず）に供給しなければならない。コントローラ５００（概略図示）によってその動作が制御される。密封装置は、本明細書に記載された密封工具の寸法を収容することができる当技術分野で知られている任意の密封装置とすることができる。密封モジュール支持体１は、密封装置の上部ツールハンドリング部分に設けられる。密封モジュール支持体１には、複数のヒート密封モジュール１０１がそれぞれ装填されており、各ヒート密封モジュール１０１は、それぞれの開口部３に配置されている。次に、下部ツール１０が密封装置の下部ツールハンドリング部分に設けられる。密封モジュール１００は、支持体が密封装置に供給された後に密封モジュール支持体１上に取り付けられると説明したが、密封モジュール１００は、代わりに密封装置への供給の前に密封モジュール支持体１に固定されてもよい。
【００４７】
いったん密封工具アセンブリが密封装置に提供されると、先に説明したように、図６Ａに示す離間した位置に初期的に保持された支持体１と下部ツール１０との間にフィルム４が水平に配置される。フィルムは、典型的にはフィルムリール４ａを始点とし、フィルムリール４ａからほどかれて、支持体１と下部工具１０との間を通過し、廃棄リール４ｂに巻き取られる。
【００４８】
密封工具アセンブリの動作は、密封すべき複数のトレイ５が下部ツールのそれぞれのトレイホルダ１３内に移されることから始まる。トレイをトレイホルダ１３に出し入れするための手段は、図６Ａおよび図６Ｂには示されていないが、例えば、当該技術分野で一般的に知られているトレイグリッパを含む、トレイを移動するための任意の手段であってもよい。次に、トレイホルダ１３の第二のリップ１３ｄが支持体１の下面１ｂに接触し、フィルム４を挟むまで、下部ツール１０が上部ツールの方に持ち上げられる。図６Ｂに示すこの時点で、トレイ５はフィルム４の真下に位置し、密封モジュールはトレイの密封を行うように操作され、これは多数の異なる方法で行うことができる。
【００４９】
次に、第一の密封「ストローク」について説明する。密封モジュール１００は、「外側の切断」によって密封を行うように構成することができる。この構成では、第一の軸１０２が作動してヒートシーリングプレート１１０をトレイ５に向けて降下させる。この作動は、第一の軸１０２の第一の位置から第二位置への上述の動作である。ヒートシーリングプレート１１０は、第二の位置に到達すると、フィルム４をトレイ５の縁に押し付けて溶接を行う。次いで、第二の軸１０４を作動させて外側の切断を行う。密封の速度を上げるために、第一の軸が移動を停止する前に第二の軸を作動させることができる。この作動は、第二の軸の第一の位置から第二の位置への上述の移動である。重要なことに、モジュールは、ピン１０４ｂが凹部１０３ｄによって受けられ、第二の軸が全移動範囲を利用できるように構成される。切断刃１２２は、フィルム４を通過して、トレイ５の縁を回り、切断するように、第二の軸１０４の作動によって移動し、トレイホルダ１３内の第一および第二のリップ１３ｂ、１３ｄとの間の大きな溝１３ｃ内で受容される。トレイ５上のフィルム４の面積がトレイ５の上部の面積よりわずかに大きいので、これを「外側切断」と呼ぶ。すなわち、とある量の未溶接のフィルムが、トレイ５の縁をわずかに越えて全面に延びている。
【００５０】
次に、第二の密封ストロークについて説明する。第二の構成では、密封モジュール１００は密封する前にフィルムを切断する。動作に先立って、各密封モジュール１００の第二の軸１０４は、ピン１０４ｂが凹部１０３ｄと整列しないように、回転された位置に向けられ、そのため第二の軸１０４の可動範囲が制限される。フィルム４は、それがトレイに密封される前に切断されるため、フィルムはトレイの上に保持された状態で切断される。したがって、切断刃アセンブリ１２０は、トレイの縁の下方に延在することなくフィルムを切断することができる。切断刃１２２はトレイ５の縁の周りを通過できる必要はないので、切断刃アセンブリ１２０をヒートシーリングプレート１１０の周囲により密接して続く切断刃１２２を有する（操作前の）第二の軸に取り付けることができる。これにより、密封モジュール１００が「内側切断」を行うよう構成され得るという利点がある。内側切断を実施するために、第二の軸を最初に作動して、支持体１と下部ツール１０との間に挟まれたフィルムを切断する。下部チャンバ１０３ｂの床に接触するピン１０４ｂによって第二の軸に課される移動制限のために、切断刃はトレイ５上で停止する。フィルムが切断された直後、すなわち第二の軸の作動とほぼ同時に、第一の軸が作動され、ヒートシーリングプレートが切断されたフィルムを収集し、トレイ５に押しつけて溶接を行う。結果として起こる切断−密封ストロークは、より小さな切断刃アセンブリと組み合わせて、上述の内側切断をもたらし、ここでフィルム４はトレイ５の周縁部と揃っているか、もしくはより小さくても良く、それによって全体的にきちんとした外観を与え、フィルムが不意に剥がれてしまう可能性を減少させる。
【００５１】
上述した第二の密封ストロークは、内側切断を参照して説明されているが、密封ストロークを用いて外側切断も行うこともできることが理解されよう。つまり、より大きな切断刃アセンブリ１２０、すなわち、第一の密封ストロークを実行する際に使用される同じ切断刃アセンブリを、第二の密封ストロークに使用することができる。これによって、刃１２２によってフィルムのより大きな面積が切断されるため、外側切断となる。
【００５２】
トレイの密封が行われると、下部ツール１０は密封モジュール支持体１から降ろされ、トレイ５はグリッパのような手段（図示せず）によって下流に通される。次いで、フィルム４の残部がフィルムリールと廃棄リールとの間に巻かれ、密封すべき複数のトレイが下部ツールに送られて、プロセスが継続できる。
【００５３】
複数の密封モジュール１００のうちの１つが使用中に故障を起こし、要求の通りに動作できない状況では、コントローラ５００は、故障した密封モジュールを使用することなく密封装置を動作させ続けることができる。密封装置の使用が一旦終了すると、例えば、１日の終わりに、故障した密封モジュール１００を密封モジュール支持体１から取り外し、新しい密封モジュールと交換してもよい。密封モジュールの取り外しは、単に支持体１の下方に隙間があり、リテーナ８を、故障モジュールが開口部３を介して便利に取り外しできるようになる前に取り外すだけで良い。有利なことに、これは、故障を発生させる従来の上部ツールを固定するよりはるかに迅速なプロセスであり、欠陥のため上部ツール全体を複数のシーラーのうちの１つのみと置き換えるよりはるかに費用効果が高い。このプロセスは実際には非常に迅速であるため、複数のモジュール１００のうちの１つが故障した密封装置の使用を停止し、直ちに交換することは、密封装置が残りの稼働時間の間１００％の能力で機能することができ、価値がある可能性がある。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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