(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
融着領域（７０）においてラミネート部材の複数層を熱融着する方法であって、このラミネート部材は、ラミネート部材の少なくとも一つの表面に、非導電性材料から成る支持層と熱可塑性材料から成る融着層とを有し、この融着領域（７０）では、ラミネート部材の複数層の融着層が互いに向き合い、
この融着領域（７０）においてラミネート部材の層を互いに押し付ける工程と、
このラミネート部材の互いに押し付けられた層の融着領域（７０）に高周波交番電界を生成させて、それにより、これらの融着層を溶融状態にまで加熱する工程と、
を有する方法において、
この交番電界が、融着領域（７０）の第一の部分領域（７１）において、第一の電力で生成され、融着領域（７０）の少なくとも一つの第二の部分領域（７２）において、第一の電力と異なる第二の電力で生成され、その結果、これらの融着領域（７０）の部分領域（７１，７２）に渡って異なる熱分布を生じさせることを特徴とする方法。
【請求項２】
当該の第一の部分領域（７１）と各第二の部分領域（７２）において、ラミネート部材の異なる数の層が熱融着されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
当該の各部分領域（７１，７２）において交番電界を生成させる電力が、それらの部分領域において熱融着される層の数及び／又は厚さに応じて決定されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
当該の各部分領域（７１，７２）において交番電界を生成させる電力が、熱融着中に各部分領域において検出される温度に応じて決定されることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
当該の熱融着中にラミネート部材の層を互いに押し付ける力が一定に保持されることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
当該の融着領域（７０）の各部分領域（７１，７２）におけるラミネート部材の層が、同じ押圧力で互いに押し付けられることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
当該の高周波交番電界が３ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの周波数帯で生成されることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
ラミネート部材の少なくとも一つの表面に非導電性材料から成る支持層と熱可塑性材料から成る融着層とを有するラミネート部材の複数層を熱融着する装置であって、
少なくとも一つの第一の電極（２４）と少なくとも一つの第二の電極（２５）を備えた第一の融着部品（２０）と、
第一の融着部品（２０）の第一及び第二の電極（２４，２５）に対する少なくとも一つの対電極（３２）を備えた第二の融着部品（３０）と、
これらの電極（２４，２５）とこの少なくとも一つの対電極（３２）の間に配置された、ラミネート部材の層を熱融着するための融着領域（７０）と、
これらの融着部品（２０，３０）の相対的な動きを引き起こすとともに、融着領域（７０）においてラミネート部材の層に押圧力を加える駆動部と、
各第一の電極（２４）とこの少なくとも一つの対電極（３２）に印加される電圧の高さが、各第二の電極（２５）とこの少なくとも一つの対電極（３２）の間に印加される電圧の高さと異なるように装備された高周波電圧供給部（６０）と、
を備えた装置。
【請求項９】
当該の高周波電圧供給部（６０）が、高周波電圧を発生する高周波発生器（６１）を備え、この高周波発生器が、各対電極（３２）と各第一の電極（２４）又は各第二の電極（２５）と通電接続されていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
当該の高周波電圧供給部（６０）が、各第一の電極（２４）と各第二の電極（２５）の間に容量結合部（６３）を備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
当該の高周波電圧供給部（６０）が、各第一の電極（２４）と各第二の電極（２５）の間に誘導結合部（６４）を備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１２】
当該の高周波電圧供給部（６０）が、高さが互いに異なる少なくとも二つの高周波電圧（Ｕ１，Ｕ２）を発生する高周波発生器（６５）を備え、この高周波発生器が、各対電極（３２）、各第一の電極（２４）及び各第二の電極（２５）と通電接続されていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
各電極（２４，２５）が別個の対電極（３５，３６）と対向していることを特徴とする請求項８から１２までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１４】
当該の第一の電極（２４）、第二の電極（２５）及び対電極（３２，３５，３６）の中の一つ以上の表面の、ラミネート部材に当接可能な部分領域（２７）が、滑らかでない表面構造部分を有することを特徴とする請求項８から１３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１５】
当該の第一の融着部品（２０）及び／又は第二の融着部品（３０）が押圧用クロスバー（２１）を備え、そのバーには、当該の電極（２４，２５）を固定するための絶縁材料から成る少なくとも一つの保持部（２２）が配置されていることを特徴とする請求項８から１４までのいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１及び８の上位概念に基づくラミネート部材の複数層を熱融着する方法及び装置に関し、このラミネート部材は、ラミネート部材の少なくとも一つの表面に非導電性材料から成る支持層と熱可塑性材料から成る融着層とを有する。
【背景技術】
【０００２】
多くの場合、液体食品のパッケージ用のパッケージ材料として、非導電性材料、特に、紙又は厚紙から成る支持層と、熱可塑性材料、特に、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンなどの熱可塑性プラスチックから成る融着層とを有するラミネート部材が使用される。その熱可塑性材料は、液密であるとともに、油性物質及び酸に対して抵抗力が有る。更に、その熱可塑性材料は熱融着可能であり、熱可塑性材料から成る互いに対向する融着層を互いに重ね合わせて、熱を加えると同時に互いに押圧することによって、融着領域においてラミネート部材の複数層を互いに融着している。
【０００３】
その熱融着用の熱は、ラミネート部材の層を介して、外部から内側に有る融着層に伝導される。最新の充填機において要求されるパッケージの短い融着時間では、十分な熱の供給が困難となる可能性が有る。
【０００４】
ラミネート部材が金属層、特に、アルミニウム層を有する場合、熱融着用の熱は、誘導によって生成することができ、その場合、ラミネート部材の層を互いに押圧するための押圧用クロスバー内には、ラミネート部材の金属層に電流を誘導して、それを加熱するためのコイルが取り付けられる。加熱された金属層からの熱が、熱伝導によって、熱可塑性材料から成る隣接する層に伝達されて、それらの層が、熱の作用の下で溶融状態となる。
【０００５】
金属層が無くても気密であるとともに、芳香保存特性を有するパッケージ用ラミネート部材が益々使用されている。従って、金属層が無くてもラミネート部材内に熱融着用の熱を効果的に発生させる必要性が生じている。特許文献１は、ラミネート部材が融着領域において３００〜６００ＭＨｚの規模の高周波交番電界に晒された場合に生じる誘電損によって熱を発生させることを提案している。その損失熱は、特に、ラミネート部材の支持層の非導電性材料における双極子特性を有する分子の配向分極に基づいてる。その配向分極の外に、交番電界では、イオン及び電子の分極が起こる。
【０００６】
加熱のために、融着領域において、ラミネート部材の層が電極と対電極の間で高周波交流電界に晒される。両方の電極が一つのコンデンサを形成し、その際、ラミネート部材の非導電性材料が誘電体を形成する。
【０００７】
高周波交流電界での熱融着プロセスは、融着時間、融着領域における層の押圧力、融着すべきラミネート部材の材料特性、電極と対電極の互いに対向する表面の大きさ、それらの表面の間の間隔、並びに高周波電圧供給部の電力のパラメータによって決定される。
【０００８】
材料特性としては、特に、ラミネート部材の相対誘電定数及び損失率が決定的に重要である。ラミネート部材の相対誘電定数は、電極間の隙間空間が空気の代わりに誘電体としてのラミネート部材で満たされた場合の電極と対電極により形成されるコンデンサの容量が如何なる大きさであるかを表す。損失率ｔａｎαは、同じくラミネート部材の物理的な材料特性である。誘電損による十分な熱発生を実現するためには、損失率ｔａｎαを０．０１を上回る規模とすべきである。
【０００９】
高周波交番電界での熱融着は、融着領域におけるラミネート部材の層数が変わる場合に問題となる。例えば、切妻屋根型パッケージとして構成された飲料用パッケージが、充填プロセス後に切妻屋根部分を閉鎖するために熱融着される場合、通常のパッケージ半製品では、融着領域の下方部分にはラミネート部材の四つの層が有り、重なり合う領域には確かに五つの層が有る一方、融着領域の上方部分にはラミネート部材の二つの層しか対向しない。そのような切妻屋根型パッケージの場合、所与の短い融着時間では、融着領域の下方部分における不十分な熱融着及び／又は融着領域の上方部分における過熱が生じる可能性が有る。その結果、パッケージの閉鎖が密でなくなる可能性が有り、そのことは、充填物の貯蔵寿命に関して許されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ドイツ特許公開第２３２４８１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上の従来技術を出発点として、本発明の課題は、ラミネート部材の融着すべき層への熱投入量が多過ぎる、或いは少な過ぎることによる問題を防止した、高周波交番電界においてラミネート部材の複数層を熱融着する方法及び装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本課題の解決策は、短いサイクル時間のためには、押圧力、融着時間及び高周波交番電界を発生させる電極の互いに対向する面の間隔と大きさの熱融着プロセスのパラメータを実際には変更できないとの知見に基づいている。パッケージを閉鎖するための融着時間を出来る限り短くするとともに、押圧力を出来る限り大きくする。融着領域、そのため電極の大きさと間隔は、主に、例えば、パッケージの切妻屋根領域におけるラミネート部材の熱融着すべき層の配置構成と数によって決まる。
【００１３】
それにも関わらず量的に間違った熱投入量による問題を防止するために、冒頭で述べた形式の方法において、交番電界が、融着領域の第一の部分領域では、高周波電圧供給部の第一の電力で生成され、融着領域の少なくとも一つの第二の部分領域では、高周波電圧供給部の第一の電力と異なる第二の電力で生成され、その結果、これらの融着領域の部分領域に渡って異なる熱分布を発生させることを提案する。これらの部分領域における異なる熱分布は、各部分領域において必要な所要熱量への目的通りの適合を可能とする。これらの部分領域は、例えば、垂直方向において互いに重なり合うとともに、水平方向において互いに分離して配置される。
【００１４】
融着領域の部分領域において異なる電力で交番電界を生成できるように、冒頭で述べた形式の熱融着装置は、少なくとも一つの第一の電極及び少なくとも一つの第二の電極を備えた第一の融着部品と、少なくとも一つの対電極を備えた第二の融着部品と、これらの電極とこの少なくとも一つの対電極の間に配置された、ラミネート部材の層を熱融着するための融着領域と、これらの融着部品の互いに相対的な動きを引き起こすとともに、融着領域においてラミネート部材の層に押圧力を加える駆動部と、この第一の電極とこの少なくとも一つの対電極に印加される電圧の高さがこの第二の電極とこの少なくとも一つの対電極の間に印加される電圧の高さと異なるように装備された高周波電圧供給部とを有する。異なる電力を生成するために、この高周波電圧供給部は、この第一の電極とこの少なくとも一つの対電極に印加される周波数の高さがこの第二の電極とこの少なくとも一つの対電極の間に印加される周波数の高さと異なるように装備することもできる。
【００１５】
融着領域の部分領域における異なる熱分布は、例えば、飲料用切妻屋根型パッケージを熱融着する場合のように、第一と第二の部分領域において、ラミネート部材の異なる数の層を熱融着すべき場合に必要とされ得る。更に、融着領域の部分領域における異なる熱分布の要求は、熱融着すべきラミネート部材が部分領域において異なる厚さを有することから生じ得る。
【００１６】
融着領域の部分領域において交番電界を生成するための異なる電力は、有利には、各部分領域において熱融着されるラミネート部材の層の数及び／又は厚さに応じて決定される。ラミネート部材のより多くの数の層を介して熱融着を実施しなければならない部分領域では、ラミネート部材のより少ない数の層を介して熱融着を実施しなければならない部分領域よりも大きな電力が交番電界を生成するために必要である。
【００１７】
各部分領域において交番電界を生成するための電力の制御は、層の数及び／又は厚さに応じるだけでなく、更に熱融着中に各部分領域で検出される温度に応じて決定することができる。熱融着領域における温度は、融着層の溶解に関して極めて重要である。部分領域における温度の目的通りの測定によって、交番電界を生成するための電力をより一層精確に制御できるとともに、それによって、融着領域全体において熱融着の品質を改善できる。
【００１８】
融着すべきラミネート部材の厚さは、熱融着の間に減少する。本発明の有利な実施形態では、この厚さが減少する結果「押圧力」の融着パラメータが変化することを防止するために、熱融着中にラミネート部材の層を互いに押し付ける力を一定に保持する。そのために、押圧用クロスバーの駆動部は力制御部を備える。
【００１９】
融着領域における高周波交番電界は、熱融着プロセスの短い時間期間の間にのみ生成される。しかし、後押圧段階及び冷却段階の間、融着領域において、最早交番電界は生成されない。
【００２０】
融着領域の部分領域における不均一な押圧力による異なる加熱を防止するために、融着領域の各部分領域におけるラミネート部材の層は、有利には、同じ押圧力で互いに押し付けられる。融着領域全体における押圧力が一定の場合に同じ押圧力を発生させるために、融着領域の部分領域における力を加えられる電極の間隔を互いに異なるようにすることができる。ラミネート部材のより多くの数の層が熱融着される部分領域における電極と対電極の間の間隔は、融着領域のより少ない数の層が熱融着される部分領域よりも大きい。
【００２１】
短い時間内に必要な融着熱を発生させるために、高周波交番電界は、有利には、３ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの周波数帯で生成される。ここで述べた周波数帯では、通常標準周波数１３．５６ＭＨｚ、２７．１２Ｍｈｚ及び４０．６８ＭＨｚが使用される。ここで述べた三つの周波数は、産業、科学及び医学目的のために予約されている。標準周波数４０．６８ＭＨｚを上回る周波数は、特に、損失率が小さい材料に関して、速い熱融着に必要な電力を提供するために、本発明の目的に適っている。
【００２２】
本方法を実施するために必要な高周波電圧供給部は、所与の周波数において、第一の電極と少なくとも一つの対電極に印加される高周波電圧の高さが、第二の電極と少なくとも一つの対電極に印加される高周波電圧の高さと異なるように装備される。その結果、融着領域の部分領域において生成される交番電界の異なる電力が得られる。そのような異なる電力を生成するために、既に冒頭で述べた通り、第一の電極と少なくとも一つの対電極に印加される周波数の高さを第二の電極と少なくとも一つの対電極に印加される周波数の高さと異なるようにすることもできる。
【００２３】
この高周波電圧供給部は、高周波電圧を発生する高周波発生器を有する。この高周波発生器は、有利には、低損失なシールド線を介して、第二の融着部品の各対電極及び第一の融着部品の各第一の電極又は各第二の電極と導電接続されている。低損失なシールド線としては、特に、インピーダンスが５０Ωの同軸ケーブルが使用される。このインピーダンスは、線のオーム抵抗と、高周波発生器の周波数に依存するリアクタンスとから構成される。高周波技術では、主に５０Ωのインピーダンスが使用される。このインピーダンスは、伝送すべき高周波電力と小さい減衰の間の良好な妥協の産物として得られる。その理由から、高周波発生器も、有利には、５０Ωの出力インピーダンスを有する。整合部分を用いて、電極とラミネート部材の融着すべき層により形成される負荷インピーダンスを高周波発生器の出力インピーダンスと整合させる。
【００２４】
高周波電圧供給部の高周波発生器が第一の電極と通電接続されている場合、第二の電極を第一の電極と容量結合することによって、第二の電極と少なくとも一つの対電極の間に印加される高周波電圧の高さを低減することができる。
【００２５】
高周波電圧供給部の高周波発生器が第二の電極と通電接続されている場合、第一の電極を第二の電極と誘導結合することによって、第一の電極と少なくとも一つの対電極の間に印加される高周波電圧の高さを増大することができる。
【００２６】
この高周波電圧供給部の第三の実施形態では、高周波発生器は、高さが互いに異なる少なくとも二つの高周波電圧を生成するのに適しており、その高周波発生器の一つの出力は、少なくとも一つの対電極と通電接続され、より低い高周波電圧の一つの出力は、第二の電極と通電接続され、より高い高周波電圧の一つの出力は、第一の電極と通電接続されている。
【００２７】
本発明の一つの実施形態では、第一の融着部品の各電極は、これらの電極のそれぞれ二つの同じ面積の表面が互いに間隔を開けて平行であるように、別個の対電極と対向する。
【００２８】
本発明の一つの実施形態では、少なくとも一つのラミネート部材と当接可能な、第一の電極、第二の電極及び対電極の中の一つ以上の表面の部分領域は、滑らかでない表面構造部分を有する。この構造部分は、例えば、電極の一つの部分領域の垂直な畝の形で実現することができる。この構造部分は、機械的な作用と電気的な作用を有する。機械的な観点では、この構造部分によって、融着すべきラミネート部材の材料が、この構造部分、特に、畝の窪みに進入するとの作用を奏する。電気的な観点では、この構造部分は、生成される交番電界の強さを局所的に高める作用を奏する。一つの電極の表面の部分領域は、特に、融着領域の一つの部分領域において、ラミネート部材の四つの層の代わりに五つの層を熱融着させるためには、局所的に一層高められた電力が必要な場合に構造化される。より多くの数の層を介した押圧力の局所的な増大は、主に、この構造部分の機械的な作用によって防止される。
【００２９】
第一と第二の融着部品は、ラミネート部材の層を互いに押し付けるために、それぞれ一つの押圧用クロスバーを有する。有利には、これらの押圧用クロスバーの中の一方は、固定して実現され、他方は、固定された押圧用クロスバーに対して相対的に動く押圧用クロスバーとして実現される。
【００３０】
第一と第二の電極は、有利には、垂直には重なり合って配置されるとともに、水平には互いに分離される。有利には、上方の電極は、ラミネート部材の熱融着すべき層の数の違いを均すために、対電極の方向において、その下に配置された電極よりも広く延びる。
【００３１】
第一の融着部品には、複数の第一の電極と複数の第二の電極を配置することができ、その結果、複数の切妻屋根型容器を同時に融着することができる。
【００３２】
以下において、図面に基づき本発明を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１ａ】切妻屋根型パッケージのラミネート部材の複数層を熱融着する装置の第一及び第二の融着部品の斜視図
【図１ｂ】図１ａの融着部品の側面図
【図１ｃ】電極の配置構成を図解するための第一の融着部品の斜視図
【図１ｄ】別の視点からの第一及び第二の融着部品の斜視図
【図２ａ】切妻屋根型パッケージのラミネート部材の複数層を熱融着する装置の第二の実施構成の第一及び第二の融着部品の斜視図
【図２ｂ】図２ａの融着部品の側面図
【図３】垂直な構造部分を備えた融着部品のための下方電極の詳細図
【図４】垂直な構造部分を備えた二つの対向する電極の部分平面図
【図５ａ】本発明による装置の高周波電圧供給部の異なる実施例の図
【図５ｂ】本発明による装置の高周波電圧供給部の異なる実施例の図
【図５ｃ】本発明による装置の高周波電圧供給部の異なる実施例の図
【図６】切妻屋根型パッケージを製造するためのパッケージ半製品の展開図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１に一部だけを図示した、ラミネート部材の複数層を熱融着する装置１０は、移動可能な第一の融着部品２０と、この第一の融着部品２０に対向する固定された第二の融着部品３０とを有する。
【００３５】
この第一の融着部品２０は、図１ｃから分かる通り、例えば、ステンレススチールから成る、横断面が長方形の円筒状の押圧用クロスバーを備え、そのバーには、図１ｃの右半分の通り、電気絶縁材料から成る保持部２２が埋め込まれている。この保持部２２には、二つの電極対２３が、押圧用クロスバー２１の長手方向に並んで配置されている。各電極対２３は、下方の第一の電極２４と、その上に配置された上方の第二の電極２５とから構成される。これらの電極２４，２５と保持部２２の間には、更に、図面には図示されていない絶縁板を配置することができる。そのような絶縁板は、保持部２２を短絡から保護するとともに、第一の融着部品２０の保守を容易にする。この保持部２２は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）材料から構成される。
【００３６】
固定された第二の融着部品３０に対する第一の融着部品２０の相対的な動き２６を引き起こすとともに、押圧力を発生させる駆動部としては、特に、第一の融着部品２０が第二の融着部品３０の方向に第二の融着部品３０から引き離して動かすことができるように装備されたリニア駆動部が適している。特に、圧力媒体により駆動される駆動部、特に、油圧シリンダが考慮に値する。第二の融着部品３０は、良導電性材料、例えば、ステンレススチールから成る円筒形の本体３１によって構成される。この本体３１は、全体として、第一の融着部品２０の第一及び第二の電極２４，２５に対する対電極３２を形成する。この円筒形の本体３１は、その下側に、切妻屋根型パッケージ４０の切妻屋根部を熱融着する際に、切妻屋根部４１に配置される閉鎖部品４２のための空間を作り出す切欠き部３３を有する。
【００３７】
図２ａと２ｂは、図１の実施例による第二の融着部品３０と異なり、一つの対電極３２だけでなく、押圧用クロスバーの絶縁性の保持部３９に配置された二つの対電極対３４をも備えた固定された第二の融着部品３０を図示している。各対電極対３４は、下方の第一の対電極３５と上方の第二の対電極３６を備えている。特に、図２ｂから分かる通り、第一及び第二の対電極３５，３６と第一及び第二の電極２４，２５は対称的に配置されており、その結果、第一及び第二の電極２４，２５の各垂直表面は、第一又は第二の対電極３５，３６の同じ大きさの垂直平面と対向している。
【００３８】
融着領域７０においてラミネート部材の全ての層に対する押圧力を均等化するために、上方の第二の電極２５が、第二の融着部品３０の方向に、より大きく突き出ている。図２の実施構成では、更に、対電極対３４の第二の対電極３６が、第一の融着部品２０の方向に、より大きく突き出ている。
【００３９】
これらの電極２４，２５と少なくとも一つの対電極３２，３５，３６の間には、ラミネート部材の複数層を熱融着するための融着領域７０が有る。この融着領域７０において、ラミネート部材の複数層を互いに押し付けた後、ラミネート部材の融着層に熱を投入するために、電極２４，２５と各対電極３２，３５，３６に高周波電圧を供給する高周波電圧供給部６０（図５を参照）が必要である。
【００４０】
図５ａは、第一の電線６２ａを介して個々の対電極３２と接続され、第二の電線６２ｂを介して第一の電極２４と接続された、高周波電圧を発生する高周波発生器６１を備えた高周波電圧供給部６０を図示している。この高周波電圧供給部６０は、更に、第一の電極２４と第二の電極２５の間にコンデンサの形の容量結合部６３を有する。それによって、交番電界が、融着領域７０の第一の部分領域７１において、より高い電圧Ｕ１で生成され、その結果、より大きな電力で生成され、融着領域７０の第二の部分領域７２において、より低い電圧Ｕ２で生成され、その結果、より小さい電力で生成され、そのため、融着領域７０の部分領域７１，７２において異なる熱分布が生じる。この第二の部分領域７２では、特に、図１ｂから分かる通り、ラミネート部材の融着領域の第一の部分領域７１よりも少ない数の層が熱融着される。
【００４１】
図５ｂは、第一の電線６２ａを介して個々の対電極３２と接続され、第二の電線６２ｂを介して第二の電極２５と接続された、高周波電圧を発生する高周波発生器６１を備えた高周波電圧供給部６０の代替実施構成を図示している。この高周波電圧供給部６０は、更に、第二の電極２５と第一の電極２４の間にコイルの形の誘導結合部６４を有する。それによって、交番電界が、融着領域７０の第二の部分領域７２において、高周波発生器６１のより低い電圧Ｕ２で生成され、その結果、より小さい電力で生成され、融着領域７０の第一の部分領域７１において、より高い電圧Ｕ１で生成され、その結果、より大きな電力で生成され、そのため、融着領域７０の部分領域７１，７２において異なる熱分布が生じる。
【００４２】
図５ｃは、高さが互いに異なる二つの高周波電圧Ｕ１，Ｕ２を発生する高周波発生器６５を備えた高周波電圧供給部６０の別の実施構成を図示している。より低い電圧Ｕ２に繋がる出力端子６６は、線６８ａを介して第二の電極２５と直に通電接続され、より高い電圧Ｕ１に繋がる出力端子６７は、線６８ｂを介して第一の融着部品２０の第一の電極２４と直に通電接続されている。この対電極３２は、線６２ａを介して高周波発生器６５の出力端子６９と接続されている。
【００４３】
本発明の一つの実施形態では、各第一の電極２４並びに図２ａの実施例では、更に、各第一の対電極３５は、ラミネート部材に当接可能な、第一の電極２４又は第一の対電極３５の表面の部分領域２７，３７を有し、その領域は、特に、図３から明らかに分かる垂直な畝構造部分２８，３８を備えている。これらの第一の電極２４と第一の対電極３５の部分領域２７，３７は、同じ面積で対向している。これらの畝構造部分２８，３８は、第一の部分領域７１において、交番電界の電界密度を局所的に上昇させる作用を奏する。これらの畝構造部分２８，３８は、有利には、ラミネート部材の繊維の延び具合に適合される。
【００４４】
これらの畝構造部分２８，３８は、図４から分かる通り、融着領域７０においてラミネート部材の層を互いに押し付けた際に、対向する構造化された部分領域２７，３７の間の残留隙間２９が常に残されるように、第一の電極２４又は第一の対電極３５に配置される。その最小間隔２９は、互いに押し付けた際にラミネート部材の層が損傷されないことを保証する。特に、支持材料として厚紙を備えたラミネート部材の場合、厚紙の繊維が切れて裂ける虞が生じる。
【００４５】
本発明による方法は、特に、液体食品を収納する切妻屋根型パッケージ４０の切妻屋根部を熱融着するために使用される。従って、先ずは、図６に基づき、そのような切妻屋根型パッケージ４０を製造するためのパッケージ外装用半製品４３の構造を詳しく説明する。
【００４６】
このパッケージ外装の四つの壁面４４ａ〜４４ｄは、四つの垂直折れ角４５ａ〜４５ｄの中の一つにおいて、狭い重なり領域４４ｅで互いに溶着されるとともに、上方の水平に延びる主折れ角４５とその主折れ角４５の上方に配置された水平に延びる切妻屋根折れ角４６とを有する。主折れ角４５と切妻屋根折れ角４６の間における直立したパッケージ外装の対向する壁面４４ａ，４４ｃの領域は、切妻屋根部４１の屋根面４７ａ，４７ｂを形成する。これらの切妻屋根折れ角４６の上方の対向する壁面４４ａ，４４ｂの二つの領域は、二つの融着フィン部４８ａ，４８ｂを形成する。
【００４７】
主折れ角４５と切妻屋根折れ角４６の間の別の対向する壁面４４ｂ，４４ｄの領域は、切妻屋根部４１の二つの額面４９ａ，４９ｂを形成する。各額面４９ａ，４９ｂは、二つの斜めに延びる折れ角５０ａ，５０ｂを有し、これらの角は、主折れ角４５から延びて、切妻屋根折れ角４６内に有る一点５１で合流して、一つの三角隅壁５２の境界を画定する。切妻屋根折れ角４６の上方の対向する壁面４４ｂ，４４ｄの二つの領域は、額面側の二つの融着部分５３ａ，５３ｂを形成する。これら二つの融着部分５３ａ，５３ｂの各々は、垂直に延びる切妻屋根折れ角５４ａ，５４ｂによって、同じ大きさの二つの部分に分割される。これら二つの融着フィン部４８ａ，４８ｂの上方の水平に延びる縁５５は、額面側の二つの融着部分５３ａ，５３ｂの上方の水平に延びる縁５６を越えて突き出ている。
【００４８】
重なり領域４４ｅにおいて既に壁面４４ａと溶着された部分は、平坦に折り曲げられたパッケージ外装として、液体食品用充填機のマガジンに供給される。この平坦に折り曲げられたパッケージ外装をマガジンから取り出した後、このパッケージ外装を横断面が長方形のカプセルで直立させる。底面５７ａ〜５７ｂから成る容器底部の形成、上方に開いた切妻屋根型パッケージの殺菌及びそれに続く充填物の充填後に、充填された切妻屋根型パッケージは、熱融着により切妻屋根部４１を閉鎖する本装置１０の動作範囲に到達する。
【００４９】
これらの融着部品２０，３０の間において、融着領域７０内の対向する融着フィン部４８ａ，４８ｂと融着部分５３ａ，５３ｂのそれぞれ二つの部分が互いに押し付けられる。切妻屋根部４１の額面４９ａ，４９ｂの二つの三角隅壁５２が、主折れ角４５の周りを内側に畳まれる。この場合、切妻屋根型パッケージ４０を製造するためのラミネート部材は、融着フィン部４８ａ，４８ｂの融着部分５３ａ，５３ｂの上縁５６を越えて突き出た部分では二つの層で互いに重なり合い、切妻屋根折れ角４６と上端５６の間における融着部分５３ａ，５３ｂの部分では四つの層で互いに重なり合い、切妻屋根折れ角４６と上端４６の間における重なり領域４４ｅでは五つの層で互いに重なり合う。
【００５０】
これらのラミネート部材の二つの層は融着領域７０の第二の部分領域７２内に有る。これらの四つ又は五つの層は融着領域７０の第一の部分領域７１内に有る。
【００５１】
二つの電極対２３が第一の融着部品２０に配置されているために、融着部品２０，３０の長手方向に隣接して配置された二つの切妻屋根型パッケージ４０を一回の作業過程で同時に熱融着することができる。
【００５２】
この融着領域７０の第一の部分領域７１における交番電界は、二つの層だけが対向する融着領域７０の第二の部分領域７２における交番電界よりも高い電力で生成される。ラミネート部材の五つの層は、第一の部分領域７１において、電極２４，３５の構造化された部分領域３７，３８によって互いに押し付けられて、そこで局所的に上昇された電界密度で熱融着される。それに代わって、五つの層が有る領域では、四つの層が有る第一の部分領域７１と比べて更に増大された電力で交番電界を生成して、そこに目的通り多くの熱を投入することができる。
【００５３】
熱融着プロセス後に、閉鎖された切妻屋根型パッケージ４０は、図示されていないコンベヤによって、次の二つの切妻屋根型パッケージ４０の切妻屋根部４１が第一と第二の融着部品２０，３０の間の融着領域７０に到達するまで、融着領域７０から順番に移送方向７３（図１を参照）に更に運搬される。この時点では、これらの既に閉鎖された切妻屋根型パッケージ４０は、融着部品２０，３０の間の冷却領域７４ａ，７４ｂに有り、そこでは、ラミネート部材の事前に熱融着された層が改めて互いに押し付けられる。この冷却領域では、速く熱を排出するために、循環する熱伝導媒体用の流路を配備することができ、これらの流路は、第一及び／又は第二の融着部品２０，３０内に配置される。
【００５４】
更に、融着領域７０における温度調節のために、循環する熱伝導媒体用の流路を配備することができ、これらの流路は、第一及び／又は第二の融着部品２０，３０内に配置される。それによって、熱融着プロセスのための熱を発生させる際に、電極から融着部品２０，３０の押圧用クロスバーへの不必要な熱の放出が防止される。この目的のために、例えば、３０℃の一定の温度に融着領域７０を保持することができる。それに代わって、予熱のために、電気抵抗発熱体を押圧用クロスバーに配置することができる。この冷却領域は、そこでの速い冷却作用を実現するために、例えば、５℃に温度調節される。
【符号の説明】
【００５５】
１０    本装置
２０    第一の融着部品
２１    押圧用クロスバー
２２    保持部
２３    電極対
２４    第一の電極
２５    第二の電極
２６    相対的な動き
２７    部分領域
２８    畝構造部分
２９    最小間隔
３０    第二の融着部品
３１    本体
３２    対電極
３３    切欠き部
３４    対電極対
３５    第一の対電極
３６    第二の対電極
３７    部分領域
３８    畝構造部分
３９    保持部
４０    切妻屋根型パッケージ
４１    切妻屋根部
４２    閉鎖部品
４３    半製品
４４ａ〜４４ｄ    壁面
４４ｅ  重なり領域
４５ａ〜４５ｄ    垂直折り角
４５    主折れ角
４６    切妻屋根折れ角
４７ａ〜４７ｂ    屋根面
４８ａ〜４８ｂ    融着フィン部
４９ａ〜４９ｂ    額面
５０ａ〜５０ｂ    斜め折れ角
５１    点
５２    三角隅壁
５３ａ〜５３ｂ    融着部分
５４ａ〜５４ｂ    切妻屋根折れ角
５５    上縁
５６    上縁
５７ａ〜５７ｄ    底面
６０    高周波電圧供給部
６１    高周波発生器
６２ａ〜６２ｂ    電線
６３    容量結合部
６４    誘導結合部
６５    高周波発生器
６６    出力端子
６７    出力端子
６８ａ  線
７０    融着領域
７１    第一の部分領域
７２    第二の部分領域
７３    移送方向
７４ａ〜７４ｂ    冷却領域
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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