JP2002052627A - 直接射出成型されたクロージャおよびそのための方法 - Google Patents
直接射出成型されたクロージャおよびそのための方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カートンを形成、充填、および封止する形成
充填封止包装機械により、クロージャを直接カートン上
に成型すること。 【解決手段】 機械は、全体として平坦な形態のカート
ンを受け取り、平坦な形態のカートンを管状形態に立ち
上げ、カートンの内部領域を画定するように構成された
カートン立ち上げステーションを含む。直接射出成型ス
テーションは、内部成型ツールと外部成型ツールを含
む。内部成型ツールは、内部カートン領域内に入るよう
に構成されており、内部成型ツールと外部成型ツール
は、その間でカートンを受け取ってクランプするように
構成されている。さらに、直接射出成型ステーション
は、カートンの外部の位置から内部成型ツールにポリマ
を射出するポリマ射出システムを含む。クロージャは、
カートン上の適切な位置に直接成型されている。また、
成型ツール・セット、成型を実施する方法、およびそれ
によって成型されたクロージャについて開示する。
充填封止包装機械により、クロージャを直接カートン上
に成型すること。 【解決手段】 機械は、全体として平坦な形態のカート
ンを受け取り、平坦な形態のカートンを管状形態に立ち
上げ、カートンの内部領域を画定するように構成された
カートン立ち上げステーションを含む。直接射出成型ス
テーションは、内部成型ツールと外部成型ツールを含
む。内部成型ツールは、内部カートン領域内に入るよう
に構成されており、内部成型ツールと外部成型ツール
は、その間でカートンを受け取ってクランプするように
構成されている。さらに、直接射出成型ステーション
は、カートンの外部の位置から内部成型ツールにポリマ
を射出するポリマ射出システムを含む。クロージャは、
カートン上の適切な位置に直接成型されている。また、
成型ツール・セット、成型を実施する方法、およびそれ
によって成型されたクロージャについて開示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器用の成型した
クロージャ（ふた）に関する。より詳細には、クロージ
ャを容器上に直接射出成型することに関する。
クロージャ（ふた）に関する。より詳細には、クロージ
ャを容器上に直接射出成型することに関する。
【０００２】
【従来の技術】消費者は、液体の食料製品などを貯蔵す
る容器用の再封止可能なクロージャを認識し、評価する
ようになってきている。これらの再封止可能なクロージ
ャは、容易に食品を入手できるようにする一方で、容器
を再封止する能力を提供して、製品の寿命と新鮮さを延
長する。通常、１つまたは複数のポリマ・コーティング
あるいはポリマ層を有する厚紙材料の合成物で容器また
はカートン（紙箱）を形成し、液体が浸透しない構造を
確立する。
る容器用の再封止可能なクロージャを認識し、評価する
ようになってきている。これらの再封止可能なクロージ
ャは、容易に食品を入手できるようにする一方で、容器
を再封止する能力を提供して、製品の寿命と新鮮さを延
長する。通常、１つまたは複数のポリマ・コーティング
あるいはポリマ層を有する厚紙材料の合成物で容器また
はカートン（紙箱）を形成し、液体が浸透しない構造を
確立する。
【０００３】そのようなクロージャを有する既知の容器
では、クロージャは、別々の工程で形成されて包装工程
に搬送され、従来、全体の形成充填封止操作の一部とし
て容器に取り付けられる。通常、部分的に立ち上げられ
たカートンにクロージャを取り付け、その後カートンに
製品をつめる。クロージャをカートンに取り付ける１つ
の既知の方法は、超音波溶接工程を使用する。この方法
では、カートンを部分的に立ち上げ、クロージャをカー
トンに接触させて、カートンの開口と重なるようにす
る。その後、アンビル（金床）をカートンの材料に接触
させて配置し、超音波ホーンがクロージャのフランジと
接触するようにする。超音波でフランジをカートンの材
料に溶接する超音波ホーンを起動する。
では、クロージャは、別々の工程で形成されて包装工程
に搬送され、従来、全体の形成充填封止操作の一部とし
て容器に取り付けられる。通常、部分的に立ち上げられ
たカートンにクロージャを取り付け、その後カートンに
製品をつめる。クロージャをカートンに取り付ける１つ
の既知の方法は、超音波溶接工程を使用する。この方法
では、カートンを部分的に立ち上げ、クロージャをカー
トンに接触させて、カートンの開口と重なるようにす
る。その後、アンビル（金床）をカートンの材料に接触
させて配置し、超音波ホーンがクロージャのフランジと
接触するようにする。超音波でフランジをカートンの材
料に溶接する超音波ホーンを起動する。
【０００４】クロージャをカートンに取り付ける他の方
法は、誘導加熱工程を使用する。この方法では、再び、
アンビルをカートンの材料上に配置し、誘導封止ヘッド
をフランジと接触させる。誘導封止ヘッドに電流を誘導
し、再び、フランジをカートンに溶接する。
法は、誘導加熱工程を使用する。この方法では、再び、
アンビルをカートンの材料上に配置し、誘導封止ヘッド
をフランジと接触させる。誘導封止ヘッドに電流を誘導
し、再び、フランジをカートンに溶接する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】クロージャをカートン
に取り付けるこれらの方法は、予め形成または予め成型
したクロージャを容器に封止するにはよく機能し、製品
の新鮮さと容器の再封止可能性の維持を容易にするが、
やはり欠点がある。例えば、クロージャの部品を外注す
ることは、製品の製造に重大な逆効果を及ぼすことがあ
る。すなわち、瓶詰め業者または乳製品業者は、大量の
クロージャの在庫を維持して、瓶詰め操作中に確実に十
分な量が手近にあるようにしなければならない。通常、
クロージャは、クロージャの製造業者または納入業者に
よって提供される。したがって、製造業者または納入業
者が、要求された供給量に応じることができない場合、
必要な量のクロージャを獲得することができるまで、製
品の製造（包装など）が減速または停止する可能性があ
る。
に取り付けるこれらの方法は、予め形成または予め成型
したクロージャを容器に封止するにはよく機能し、製品
の新鮮さと容器の再封止可能性の維持を容易にするが、
やはり欠点がある。例えば、クロージャの部品を外注す
ることは、製品の製造に重大な逆効果を及ぼすことがあ
る。すなわち、瓶詰め業者または乳製品業者は、大量の
クロージャの在庫を維持して、瓶詰め操作中に確実に十
分な量が手近にあるようにしなければならない。通常、
クロージャは、クロージャの製造業者または納入業者に
よって提供される。したがって、製造業者または納入業
者が、要求された供給量に応じることができない場合、
必要な量のクロージャを獲得することができるまで、製
品の製造（包装など）が減速または停止する可能性があ
る。
【０００６】さらに、クロージャを搬送し、カートンに
取り付ける設備が必要である。この設備については、貯
蔵場所からカートンまでキャップを輸送し、おそらく
は、適切にクロージャをカートンに向ける構成要素が必
要である。また、カートンでクロージャを支え、クロー
ジャをカートンに封止するために、追加の機械構成要素
が必要である。
取り付ける設備が必要である。この設備については、貯
蔵場所からカートンまでキャップを輸送し、おそらく
は、適切にクロージャをカートンに向ける構成要素が必
要である。また、カートンでクロージャを支え、クロー
ジャをカートンに封止するために、追加の機械構成要素
が必要である。
【０００７】したがって、容易に認識されるように、そ
のようなクロージャは、既知の折り畳んだゲーブル（切
妻屋根形）トップ注ぎ口の構成に対し、多くの利益と利
点をもたらすが、これらのクロージャはかなり高価なこ
とがあり、より高価でない製品に使用するには価格が高
すぎる可能性がある。
のようなクロージャは、既知の折り畳んだゲーブル（切
妻屋根形）トップ注ぎ口の構成に対し、多くの利益と利
点をもたらすが、これらのクロージャはかなり高価なこ
とがあり、より高価でない製品に使用するには価格が高
すぎる可能性がある。
【０００８】したがって、カートン上に再封止可能なク
ロージャを提供する装置および方法が必要である。その
ような装置および方法により、クロージャの納入業者に
対する包装業者の依存が解消されることが好ましい。そ
のような装置および方法は、溶接などによって、クロー
ジャをカートンに取り付けることに関係する形成充填包
装機械の部分をなくすことを見込んでいることがより好
ましい。
ロージャを提供する装置および方法が必要である。その
ような装置および方法により、クロージャの納入業者に
対する包装業者の依存が解消されることが好ましい。そ
のような装置および方法は、溶接などによって、クロー
ジャをカートンに取り付けることに関係する形成充填包
装機械の部分をなくすことを見込んでいることがより好
ましい。
【０００９】
【課題を解決するための手段】カートンを形成、充填、
および封止する形成充填封止包装機械は、直接クロージ
ャをカートン上に成型する。この機械は、全体として平
坦な形態でカートンを受け取り、平坦な形態のカートン
を、内部カートン領域を画定する管状形態に立ち上げる
ように構成されているカートン立ち上げステーションを
含む。
および封止する形成充填封止包装機械は、直接クロージ
ャをカートン上に成型する。この機械は、全体として平
坦な形態でカートンを受け取り、平坦な形態のカートン
を、内部カートン領域を画定する管状形態に立ち上げる
ように構成されているカートン立ち上げステーションを
含む。
【００１０】直接射出成型ステーションは、内部成型ツ
ールと外部成型ツールを有する。好ましい実施形態で
は、内部ツールは固定して取り付けられ、外部ツール
は、外部ツールが内部ツールから外れる第１位置と、内
部ツールと係合する第２位置との間で動くように構成さ
れており、２つのツールの間にカートンが配置される。
最も好ましい実施形態では、外部ツールは、外部ツール
が第２位置に向かって動くとき、互いに近づき、外部ツ
ールが第１位置に向かって動くとき、互いから離れるよ
うに構成されている第１部分および第２部分を有して形
成される。
ールと外部成型ツールを有する。好ましい実施形態で
は、内部ツールは固定して取り付けられ、外部ツール
は、外部ツールが内部ツールから外れる第１位置と、内
部ツールと係合する第２位置との間で動くように構成さ
れており、２つのツールの間にカートンが配置される。
最も好ましい実施形態では、外部ツールは、外部ツール
が第２位置に向かって動くとき、互いに近づき、外部ツ
ールが第１位置に向かって動くとき、互いから離れるよ
うに構成されている第１部分および第２部分を有して形
成される。
【００１１】内部成型ツールは、内部カートン領域内に
入るように構成されている。内部成型ツールと外部成型
ツールは、その間でカートンを受け取り、クランプする
ように構成されている。
入るように構成されている。内部成型ツールと外部成型
ツールは、その間でカートンを受け取り、クランプする
ように構成されている。
【００１２】直接射出成型ステーションは、さらに、カ
ートンの外部の位置から、内部成型ツールにポリマを射
出するポリマ射出システムを含み、したがって、カート
ン上の適切な位置にクロージャを直接成型する。
ートンの外部の位置から、内部成型ツールにポリマを射
出するポリマ射出システムを含み、したがって、カート
ン上の適切な位置にクロージャを直接成型する。
【００１３】この機械は、さらに、カートンを充填する
充填ステーションと、カートンに封をする封止ステーシ
ョンを有する。
充填ステーションと、カートンに封をする封止ステーシ
ョンを有する。
【００１４】ポリマ射出システムは、互いに直列である
装填シリンダと射出シリンダを含むように構成すること
ができる。装填シリンダは、射出シリンダにポリマを供
給する。装填シリンダと射出シリンダが互いに対向する
関係にあり、逆止め弁によって分離されていることが最
も好ましい。
装填シリンダと射出シリンダを含むように構成すること
ができる。装填シリンダは、射出シリンダにポリマを供
給する。装填シリンダと射出シリンダが互いに対向する
関係にあり、逆止め弁によって分離されていることが最
も好ましい。
【００１５】好ましい実施形態では、機械は、射出シリ
ンダと流れ連通しているスプルー（湯口）ブッシュと、
内部ツールへのポリマの流れを開始および終了するため
にスプルー・ブッシュ内で往復運動可能な針を含む。
ンダと流れ連通しているスプルー（湯口）ブッシュと、
内部ツールへのポリマの流れを開始および終了するため
にスプルー・ブッシュ内で往復運動可能な針を含む。
【００１６】形成中にツールとクロージャの適切な温度
管理を実施するために、内部成型ツールと外部成型ツー
ルは、冷却チャネル（溝）を含む。熱の移動は、Ｖ型の
形態の冷却チャネルを備える内部ツールにおいて最大に
なる。
管理を実施するために、内部成型ツールと外部成型ツー
ルは、冷却チャネル（溝）を含む。熱の移動は、Ｖ型の
形態の冷却チャネルを備える内部ツールにおいて最大に
なる。
【００１７】この機械では、フレームを包装機械に取り
付けることが可能であり、マンドレルがフレームに取り
付けられており、その上にカートンが取り付けられ、ク
ロージャの成型中に、成型ツールによって固定される。
内部成型ツールがマンドレルに取り付けられていること
が好ましい。
付けることが可能であり、マンドレルがフレームに取り
付けられており、その上にカートンが取り付けられ、ク
ロージャの成型中に、成型ツールによって固定される。
内部成型ツールがマンドレルに取り付けられていること
が好ましい。
【００１８】管状の形態にあるカートンのブランク（半
加工品）上にクロージャを形成する方法であって、カー
トン・ブランクが、その少なくとも１つの側面上にポリ
マ層を有する複合材料から形成されている方法は、内部
に成型空洞の部分を画定する固定成型ツールを準備し、
成型ツールが、ポリマ射出システムと流れ連通している
段階と、内部ツールと隣接および係合してカートン・ブ
ランクを配置し、カートン・ブランクが、管状形態を有
する少なくとも部分的に立ち上げられた状態にある段階
と、内部に成型空洞の他の部分を画定する可動ツールを
準備し、固定ツール・成型空洞と可動ツール・成型空洞
が、所望のクロージャの構成を画定する段階とを含む。
加工品）上にクロージャを形成する方法であって、カー
トン・ブランクが、その少なくとも１つの側面上にポリ
マ層を有する複合材料から形成されている方法は、内部
に成型空洞の部分を画定する固定成型ツールを準備し、
成型ツールが、ポリマ射出システムと流れ連通している
段階と、内部ツールと隣接および係合してカートン・ブ
ランクを配置し、カートン・ブランクが、管状形態を有
する少なくとも部分的に立ち上げられた状態にある段階
と、内部に成型空洞の他の部分を画定する可動ツールを
準備し、固定ツール・成型空洞と可動ツール・成型空洞
が、所望のクロージャの構成を画定する段階とを含む。
【００１９】さらに、この方法は、内部ツールとは反対
側で、可動ツールをカートン・ブランクに係合させる段
階と、可動ツールをカートン・ブランクと固定ツールに
押し付ける段階と、ポリマを成型空洞に射出し、好まし
いクロージャを形成する段階と、クロージャを成型した
カートンを解放する段階とを含む。
側で、可動ツールをカートン・ブランクに係合させる段
階と、可動ツールをカートン・ブランクと固定ツールに
押し付ける段階と、ポリマを成型空洞に射出し、好まし
いクロージャを形成する段階と、クロージャを成型した
カートンを解放する段階とを含む。
【００２０】本発明の他の特徴と利点は、以下の詳細な
記述、添付の図面、および請求項から明らかになるであ
ろう。
記述、添付の図面、および請求項から明らかになるであ
ろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明は、様々な形態の実施形態
が可能であるが、本開示は、本発明の例と見なすべきで
あり、本発明を示した特定の実施形態に限定するもので
はないとの理解の下に、現在の好ましい実施形態を図面
に示し、以下に記述する。
が可能であるが、本開示は、本発明の例と見なすべきで
あり、本発明を示した特定の実施形態に限定するもので
はないとの理解の下に、現在の好ましい実施形態を図面
に示し、以下に記述する。
【００２２】図面、特に図１を参照すると、本発明の原
理を具体化する、直接射出成型クロージャ・ステーショ
ン１２を含む、形成充填封止機械１０が示されている。
通常の形成充填封止機械１０では、様々なステーション
が機械１０に沿って配置され、カートンの立ち上げ、カ
ートンの底面パネルの折畳みと封止、殺菌、製品の充
填、および上面パネルの折畳みと上面フラップの封止を
実施する。１つのそのような機械は、Ｋａｔｓｕｍａｔ
ａ氏の米国特許第６，０１２，２６７号に開示されてい
る。この特許は、本願と同じ譲受人に譲渡されており、
参考に本明細書に援用する。充填ステーション１１、殺
菌システム１５、および封止ステーション１７を図１に
示す。
理を具体化する、直接射出成型クロージャ・ステーショ
ン１２を含む、形成充填封止機械１０が示されている。
通常の形成充填封止機械１０では、様々なステーション
が機械１０に沿って配置され、カートンの立ち上げ、カ
ートンの底面パネルの折畳みと封止、殺菌、製品の充
填、および上面パネルの折畳みと上面フラップの封止を
実施する。１つのそのような機械は、Ｋａｔｓｕｍａｔ
ａ氏の米国特許第６，０１２，２６７号に開示されてい
る。この特許は、本願と同じ譲受人に譲渡されており、
参考に本明細書に援用する。充填ステーション１１、殺
菌システム１５、および封止ステーション１７を図１に
示す。
【００２３】直接射出成型ステーション１２（以下では
「ＤＩＭＣ」ステーションと呼ぶ）は、カートン・マガ
ジン／立ち上げステーション１４とカートン・ローダ
（積み込み機）１６の間に位置する。しかし、当業者に
よって認識されるように、ステーション１２は機械に沿
って様々な位置に配置することができ、全ての位置が本
発明の範囲内にある。
「ＤＩＭＣ」ステーションと呼ぶ）は、カートン・マガ
ジン／立ち上げステーション１４とカートン・ローダ
（積み込み機）１６の間に位置する。しかし、当業者に
よって認識されるように、ステーション１２は機械に沿
って様々な位置に配置することができ、全ての位置が本
発明の範囲内にある。
【００２４】ここで、図３から図１４を参照すると、本
発明によるＤＩＭＣステーション１２の成型構成要素の
１つの実施形態が示されている。上述したように、この
実施形態では、ＤＩＭＣステーション１２は、カートン
・マガジン／立ち上げステーション１４とカートン・ロ
ーダ１６の間に位置し、カートン・ローダは、さらに、
組み立てたカートンＣを、充填機械１０の底面形成マン
ドレル１８に運ぶ。
発明によるＤＩＭＣステーション１２の成型構成要素の
１つの実施形態が示されている。上述したように、この
実施形態では、ＤＩＭＣステーション１２は、カートン
・マガジン／立ち上げステーション１４とカートン・ロ
ーダ１６の間に位置し、カートン・ローダは、さらに、
組み立てたカートンＣを、充填機械１０の底面形成マン
ドレル１８に運ぶ。
【００２５】ＤＩＭＣステーション１２は、フレーム２
０、ポリマ射出システム２２、針２４、およびスプルー
・ブッシュ２６を含む。ステーション１２は、さらに、
内部ツールまたは成型２８、マンドレル３０、マンドレ
ル３０に取り付けられたマンドレル・キャップ３２、外
部ツール３４ａ，ｂ、および押付け機構３６を含む。
０、ポリマ射出システム２２、針２４、およびスプルー
・ブッシュ２６を含む。ステーション１２は、さらに、
内部ツールまたは成型２８、マンドレル３０、マンドレ
ル３０に取り付けられたマンドレル・キャップ３２、外
部ツール３４ａ，ｂ、および押付け機構３６を含む。
【００２６】フレーム２０は、構造に提供されており、
システムの構成要素を機械１０に取り付けるために設け
られている。フレーム２０は、カートンＣの上面Ｔを配
置するマンドレル３０と、内部ツールまたは成型２８を
受け取り、支持するように構成されたポケットまたはチ
ャネル３８と、スプルー・ブッシュ２６用の角度をつけ
た通路４０と、冷却剤チャネル４２とを支持する。冷却
剤は、冷却剤供給（図示せず）から、成型ツール２８お
よび３４ａ，ｂに供給される。
システムの構成要素を機械１０に取り付けるために設け
られている。フレーム２０は、カートンＣの上面Ｔを配
置するマンドレル３０と、内部ツールまたは成型２８を
受け取り、支持するように構成されたポケットまたはチ
ャネル３８と、スプルー・ブッシュ２６用の角度をつけ
た通路４０と、冷却剤チャネル４２とを支持する。冷却
剤は、冷却剤供給（図示せず）から、成型ツール２８お
よび３４ａ，ｂに供給される。
【００２７】ポリマ射出システム２２は、ペレットＰの
形態など固体状態のポリマを受け取り、そのポリマを融
解して、クロージャ・成型ツール２８および３４ａ，ｂ
に搬送するＤＩＭＣステーション１２の部分である。図
４から図１４に示す、企図したポリマ射出システム２２
は、シリンダ５２に配置されている、スクリュー形式の
コンベヤまたは押出し機５０を含む。未加工ポリマＰ
は、スクリュー・シリンダ５２の上流端でホッパ５４に
供給される。スクリュー５０は回転し、シリンダ５２の
周囲に配置された加熱要素５６は、ポリマの温度を上昇
させる。好ましい実施形態では、加熱要素５６は電気で
稼動する。
形態など固体状態のポリマを受け取り、そのポリマを融
解して、クロージャ・成型ツール２８および３４ａ，ｂ
に搬送するＤＩＭＣステーション１２の部分である。図
４から図１４に示す、企図したポリマ射出システム２２
は、シリンダ５２に配置されている、スクリュー形式の
コンベヤまたは押出し機５０を含む。未加工ポリマＰ
は、スクリュー・シリンダ５２の上流端でホッパ５４に
供給される。スクリュー５０は回転し、シリンダ５２の
周囲に配置された加熱要素５６は、ポリマの温度を上昇
させる。好ましい実施形態では、加熱要素５６は電気で
稼動する。
【００２８】スクリュー５０によって加えられるねじれ
の力と、加熱要素５６によって伝達されるエネルギーに
より、ポリマは融解する。スクリュー・シリンダ５２の
出口端５８で、融解したばかりのポリマは、伝達導管５
７、逆止め弁好ましくはチェック弁５９を通って、加圧
空間６２を有する装填シリンダ６０内に流れ込む。
の力と、加熱要素５６によって伝達されるエネルギーに
より、ポリマは融解する。スクリュー・シリンダ５２の
出口端５８で、融解したばかりのポリマは、伝達導管５
７、逆止め弁好ましくはチェック弁５９を通って、加圧
空間６２を有する装填シリンダ６０内に流れ込む。
【００２９】装填シリンダ６０は、往復運動する装填ピ
ストン６４を含む。装填ピストン６４は、射出シリンダ
６８と対向する関係にあり、それと流れ連通している。
逆止め弁好ましくはチェック弁７０は、装填シリンダ６
０の出口で、装填シリンダ６０と射出シリンダ６８の間
に配置されている。チェック弁７０により、装填シリン
ダ６０から射出シリンダ６８にポリマが流れることが可
能になるが、逆の流れ（すなわち、射出シリンダ６８か
ら装填シリンダ６０）は防止する。
ストン６４を含む。装填ピストン６４は、射出シリンダ
６８と対向する関係にあり、それと流れ連通している。
逆止め弁好ましくはチェック弁７０は、装填シリンダ６
０の出口で、装填シリンダ６０と射出シリンダ６８の間
に配置されている。チェック弁７０により、装填シリン
ダ６０から射出シリンダ６８にポリマが流れることが可
能になるが、逆の流れ（すなわち、射出シリンダ６８か
ら装填シリンダ６０）は防止する。
【００３０】射出シリンダ６８の縦軸Ａiは、ほぼ、装
填シリンダ６０の縦軸Ａcと整合した向きを向いてい
る。すなわち、例示の射出システム２２では、射出シリ
ンダ６８と装填シリンダ６０は、互いに対向しているか
または対向した関係にある。以下で記述するように、こ
の構成は、射出システム２２の低操作圧力と併せて、ク
ロージャＳを容器材料またはカートンＣ上に直線に直接
成型することを可能にする。
填シリンダ６０の縦軸Ａcと整合した向きを向いてい
る。すなわち、例示の射出システム２２では、射出シリ
ンダ６８と装填シリンダ６０は、互いに対向しているか
または対向した関係にある。以下で記述するように、こ
の構成は、射出システム２２の低操作圧力と併せて、ク
ロージャＳを容器材料またはカートンＣ上に直線に直接
成型することを可能にする。
【００３１】７２で矢印によって示すように、装填ピス
トン６４の圧縮ストローク（すなわち射出ストローク）
は、融解したポリマを射出シリンダ６８内に押し込む。
同様に、７４で矢印によって示すように、射出ピストン
７３の圧縮ストロークは、融解したポリマを、射出シリ
ンダ６８から射出出口導管７６と制御弁７８を通して押
し出す。図８と図９を参照すると、ＤＩＭＣステーショ
ン１２の現在の実施形態では、射出出口導管７６は、ス
プルー・ブッシュ２６と流れ連通して、スプルー・ブッ
シュ２６の一部として形成されており、針２４は、スプ
ルー・ブッシュ２６内で往復運動または運動し、制御弁
７８として機能する。
トン６４の圧縮ストローク（すなわち射出ストローク）
は、融解したポリマを射出シリンダ６８内に押し込む。
同様に、７４で矢印によって示すように、射出ピストン
７３の圧縮ストロークは、融解したポリマを、射出シリ
ンダ６８から射出出口導管７６と制御弁７８を通して押
し出す。図８と図９を参照すると、ＤＩＭＣステーショ
ン１２の現在の実施形態では、射出出口導管７６は、ス
プルー・ブッシュ２６と流れ連通して、スプルー・ブッ
シュ２６の一部として形成されており、針２４は、スプ
ルー・ブッシュ２６内で往復運動または運動し、制御弁
７８として機能する。
【００３２】図１４を参照すると、装填ピストン６４
は、動作可能なように装填ピストン６４に接続されてい
る副次ないし駆動ピストン／シリンダ構成８４によって
起動される。また、射出ピストン７３は、副次ないし駆
動ピストン／シリンダ構成（操作ピストン／シリンダ構
成）８４によって起動される。操作シリンダ８６は、射
出ピストン７３のストロークを妨げるストップ８８を含
む。この構成により、射出シリンダ６８から放出され
る、融解ポリマの量を精密に制御することが可能にな
る。
は、動作可能なように装填ピストン６４に接続されてい
る副次ないし駆動ピストン／シリンダ構成８４によって
起動される。また、射出ピストン７３は、副次ないし駆
動ピストン／シリンダ構成（操作ピストン／シリンダ構
成）８４によって起動される。操作シリンダ８６は、射
出ピストン７３のストロークを妨げるストップ８８を含
む。この構成により、射出シリンダ６８から放出され
る、融解ポリマの量を精密に制御することが可能にな
る。
【００３３】上記に述べたように、このシステム２２
は、低圧を使用して、射出シリンダ６８から成型空洞４
４に、融解ポリマを移動または放出する。そのような低
圧のシステムは、既知の高圧射出システムに対して多く
の利点を提供する。例えば、本低圧システムにより、射
出成型技術によって、クロージャＳを直接厚紙カートン
Ｃ上に成型することが可能になる。これは、以前には、
従来の高圧射出成型システムでは実行不可能であると見
なされていた。上述したシステムに類似の低圧射出成型
システムは、１９９７年４月３日に公表された、国際出
願ＰＣＴ／ＳＥ９６／０１１９１（ＷＯ９７／１１８２
９）に開示されている。本実施形態では、射出圧力は、
約６００バールから約１０００バールであり、約８００
バールであることが好ましい。この直接成型の応用例に
使用可能なポリマは、低密度のポリエチレン（ＬＤＰ
Ｅ）および線形低密度のポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）な
ど、食品に使用することが承認されている様々な任意の
材料を含む。融解ポリマの好ましい操作温度は、約２０
０℃であり、成型ツール２８および３４ａ，ｂの好まし
い操作温度は、約２５℃である。
は、低圧を使用して、射出シリンダ６８から成型空洞４
４に、融解ポリマを移動または放出する。そのような低
圧のシステムは、既知の高圧射出システムに対して多く
の利点を提供する。例えば、本低圧システムにより、射
出成型技術によって、クロージャＳを直接厚紙カートン
Ｃ上に成型することが可能になる。これは、以前には、
従来の高圧射出成型システムでは実行不可能であると見
なされていた。上述したシステムに類似の低圧射出成型
システムは、１９９７年４月３日に公表された、国際出
願ＰＣＴ／ＳＥ９６／０１１９１（ＷＯ９７／１１８２
９）に開示されている。本実施形態では、射出圧力は、
約６００バールから約１０００バールであり、約８００
バールであることが好ましい。この直接成型の応用例に
使用可能なポリマは、低密度のポリエチレン（ＬＤＰ
Ｅ）および線形低密度のポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）な
ど、食品に使用することが承認されている様々な任意の
材料を含む。融解ポリマの好ましい操作温度は、約２０
０℃であり、成型ツール２８および３４ａ，ｂの好まし
い操作温度は、約２５℃である。
【００３４】ポリマ射出システム２２の操作では、ペレ
ットＰは、ホッパ５４に供給され、スクリュー・シリン
ダ５２内へ供給される。スクリュー５０が回転して、加
熱要素５６によって、熱形態のエネルギーがシリンダ５
２に伝達され、ポリマが融解する。ポリマはスクリュー
・シリンダ５２を出て、チェック弁５９を通って装填シ
リンダ６０の加圧空間６２内へ流れる。融解したポリマ
は、射出ピストン７３の圧縮ストロークまたは射出スト
ーク７４中に一時的に加圧空間６２に保存され、その
間、チェック弁５９は、射出シリンダ６８の圧力が増大
した結果として閉鎖している。さらに、射出ピストン７
３の圧縮ストローク７４中に、装填ピストン６４は、非
圧縮位置に戻る。これにより、装填シリンダ６０の圧力
はより低くなり、チェック弁５９が開いて、ポリマが、
スクリュー・シリンダ５２から装填シリンダ６０内へ流
れることが可能になる。
ットＰは、ホッパ５４に供給され、スクリュー・シリン
ダ５２内へ供給される。スクリュー５０が回転して、加
熱要素５６によって、熱形態のエネルギーがシリンダ５
２に伝達され、ポリマが融解する。ポリマはスクリュー
・シリンダ５２を出て、チェック弁５９を通って装填シ
リンダ６０の加圧空間６２内へ流れる。融解したポリマ
は、射出ピストン７３の圧縮ストロークまたは射出スト
ーク７４中に一時的に加圧空間６２に保存され、その
間、チェック弁５９は、射出シリンダ６８の圧力が増大
した結果として閉鎖している。さらに、射出ピストン７
３の圧縮ストローク７４中に、装填ピストン６４は、非
圧縮位置に戻る。これにより、装填シリンダ６０の圧力
はより低くなり、チェック弁５９が開いて、ポリマが、
スクリュー・シリンダ５２から装填シリンダ６０内へ流
れることが可能になる。
【００３５】射出ピストン７３が非射出（すなわち非圧
縮）位置に戻ると、装填ピストン６４は、加圧空間６２
から射出シリンダ６８に材料を移動する。装填シリンダ
６０の増大した圧力のためにチェック弁５９が閉じ、ス
クリュー・シリンダ５２内ｈへの逆流を防止する。射出
ピストン７３が圧縮ストロークまたは射出ストローク７
４を経て動くとき、装填ピストン６４は、非装填（非圧
縮）位置に戻る。このようにして、スクリュー５０は、
連続的に回転して、融解したポリマを前方に押し、ポリ
マは、射出ピストン７３の圧縮（射出）ストローク７４
中に、装填シリンダ６０の加圧空間６２に一時的に保存
される。この構成により、停滞領域など、射出システム
２２内のデッド・スポットは低減ないし除去される。
縮）位置に戻ると、装填ピストン６４は、加圧空間６２
から射出シリンダ６８に材料を移動する。装填シリンダ
６０の増大した圧力のためにチェック弁５９が閉じ、ス
クリュー・シリンダ５２内ｈへの逆流を防止する。射出
ピストン７３が圧縮ストロークまたは射出ストローク７
４を経て動くとき、装填ピストン６４は、非装填（非圧
縮）位置に戻る。このようにして、スクリュー５０は、
連続的に回転して、融解したポリマを前方に押し、ポリ
マは、射出ピストン７３の圧縮（射出）ストローク７４
中に、装填シリンダ６０の加圧空間６２に一時的に保存
される。この構成により、停滞領域など、射出システム
２２内のデッド・スポットは低減ないし除去される。
【００３６】本射出システム２２は、本質的に、３つの
圧力領域を画定する。第１に、ほぼ一定圧力の領域を、
ほぼチェック弁５９までのスクリュー・シリンダ５２に
よって画定する。第２に、やはりほぼ一定圧力の領域
を、装填シリンダ６０、装填ピストン６４、およびチェ
ック弁５９と７０によって画定する。第３圧力領域は、
可変（高）圧力領域であり、針２４を通り過ぎて成型空
洞４４までおよび成型空洞４４を含んで、射出シリンダ
６８と射出ピストン７３、チェック弁７０とスプルー・
ブッシュ２６を通る流れ経路によって画定される。
圧力領域を画定する。第１に、ほぼ一定圧力の領域を、
ほぼチェック弁５９までのスクリュー・シリンダ５２に
よって画定する。第２に、やはりほぼ一定圧力の領域
を、装填シリンダ６０、装填ピストン６４、およびチェ
ック弁５９と７０によって画定する。第３圧力領域は、
可変（高）圧力領域であり、針２４を通り過ぎて成型空
洞４４までおよび成型空洞４４を含んで、射出シリンダ
６８と射出ピストン７３、チェック弁７０とスプルー・
ブッシュ２６を通る流れ経路によって画定される。
【００３７】針２４は、スプルー・ブッシュ２６内に配
置されており、成型空洞４４内に流れるポリマ流を制御
する働きをする。針２４は、スプルー・ブッシュ２６内
で往復運動し、内部成型ツール２８上で、台座７５から
離れて上昇する。針２４は、ポリマの温度を制御する内
部加熱器９０を含み、ポリマが成型空洞４４に射出され
るときに、流動状態に維持する。上記に述べたように、
スプルー・ブッシュ２６は、射出シリンダ６８から成型
空洞４４まで、流れ導管を提供する。図１０と図１１を
参照すると、スプルー・ブッシュ２６は、葉形（ｌｏｂ
ｅ）内部通路９２を有するように形成されている。ロー
ブは、スプルー・ブッシュ２６の中心にある針２４を維
持する中心スパイン（尾根）を画定する。本実施形態で
は、葉形通路９２とスパイン９３は、スプルー・ブッシ
ュ２６のほぼ終末端部に形成されている。また、この構
成により、成型空洞４４に流れるポリマの制御が強化さ
れる。本実施形態では、スプルー・ブッシュ２６は、葉
形が３つである通路９２を有する。内部通路の他の構成
は、本発明の範囲内にある。
置されており、成型空洞４４内に流れるポリマ流を制御
する働きをする。針２４は、スプルー・ブッシュ２６内
で往復運動し、内部成型ツール２８上で、台座７５から
離れて上昇する。針２４は、ポリマの温度を制御する内
部加熱器９０を含み、ポリマが成型空洞４４に射出され
るときに、流動状態に維持する。上記に述べたように、
スプルー・ブッシュ２６は、射出シリンダ６８から成型
空洞４４まで、流れ導管を提供する。図１０と図１１を
参照すると、スプルー・ブッシュ２６は、葉形（ｌｏｂ
ｅ）内部通路９２を有するように形成されている。ロー
ブは、スプルー・ブッシュ２６の中心にある針２４を維
持する中心スパイン（尾根）を画定する。本実施形態で
は、葉形通路９２とスパイン９３は、スプルー・ブッシ
ュ２６のほぼ終末端部に形成されている。また、この構
成により、成型空洞４４に流れるポリマの制御が強化さ
れる。本実施形態では、スプルー・ブッシュ２６は、葉
形が３つである通路９２を有する。内部通路の他の構成
は、本発明の範囲内にある。
【００３８】内部ツール２８と外部ツール３４ａ，ｂ
は、（カートンに対して）成型空洞４４の内側および外
側の表面を形成する。内部ツールまたは雄ツール２８
は、スプルー・ブッシュ２６と同様に静止しており、ス
プルー・ブッシュ２６への封止接続部を設けられてい
る。内部ツール２８は、図示したネジ付きボルトなど、
複数のファスナ（締着具）９４によって、マンドレル３
０に剛性的に取り付けられている。図１０からわかるよ
うに、スプルー・ブッシュ２６は、葉形通路９２の他
に、９６で示すように、針２４用の整合経路を提供す
る、内向に先細りになっている表面を含む。さらに、内
部ツール２８は、スプルー・ブッシュ２６を受けるボア
（孔）９８と、融解したポリマが空洞４４に流れ込むゲ
ート１００を含む。冷却チャネル１０２が、内部ツール
２８に形成されており、ポリマが空洞４４に射出され、
クロージャＳを形成した後、ツールとポリマを冷却す
る。本実施形態では、図１３ｂ，ｃに示すように、内部
ツール２８にある冷却チャネル１０２は、Ｖ型の流れチ
ャネルまたは流れ経路１０４を画定するように形成され
る。この構成は、高熱伝達率および大きな熱伝達領域を
提供して、比較的小さく限定された領域での熱伝達の増
大に備える。
は、（カートンに対して）成型空洞４４の内側および外
側の表面を形成する。内部ツールまたは雄ツール２８
は、スプルー・ブッシュ２６と同様に静止しており、ス
プルー・ブッシュ２６への封止接続部を設けられてい
る。内部ツール２８は、図示したネジ付きボルトなど、
複数のファスナ（締着具）９４によって、マンドレル３
０に剛性的に取り付けられている。図１０からわかるよ
うに、スプルー・ブッシュ２６は、葉形通路９２の他
に、９６で示すように、針２４用の整合経路を提供す
る、内向に先細りになっている表面を含む。さらに、内
部ツール２８は、スプルー・ブッシュ２６を受けるボア
（孔）９８と、融解したポリマが空洞４４に流れ込むゲ
ート１００を含む。冷却チャネル１０２が、内部ツール
２８に形成されており、ポリマが空洞４４に射出され、
クロージャＳを形成した後、ツールとポリマを冷却す
る。本実施形態では、図１３ｂ，ｃに示すように、内部
ツール２８にある冷却チャネル１０２は、Ｖ型の流れチ
ャネルまたは流れ経路１０４を画定するように形成され
る。この構成は、高熱伝達率および大きな熱伝達領域を
提供して、比較的小さく限定された領域での熱伝達の増
大に備える。
【００３９】外部ツールまたは雌ツール３４ａ，ｂの対
を使用して、カートンＣを内部ツール２８に対して圧縮
する。外部ツール３４ａ，ｂを押付け機構３６に取り付
け、この圧縮を提供する。押付け機構３６は、外部ツー
ル３４ａ，ｂの２方向の運動に備えている。一方の運動
方向は、内部ツール２８に向かいそしてそれから離れる
ものである。他方の運動方向は、外部ツール半体３４ａ
と３４ｂを互いに近づけ離すように動かす。外部ツール
３４ａ，ｂが互いに押し付けられ、内部ツール２８に押
し付けられているとき、ツール２８および３４ａ，ｂ
は、ポリマが射出される成型空洞４４を形成する。ＤＩ
ＭＣステーション１２の本実施形態では、押付け機構３
６は、約２．２７０キログラム（約５０００ポンド）か
ら約３．１７８キログラム（約７０００ポンド）の圧力
を内部ツール２８と外部ツール３４ａ，ｂの間に加え
る。当業者には認識されるように、これは、１０から１
５トンという高さであることがあり得る既知の射出成型
システムで必要な圧力よりかなり小さい。
を使用して、カートンＣを内部ツール２８に対して圧縮
する。外部ツール３４ａ，ｂを押付け機構３６に取り付
け、この圧縮を提供する。押付け機構３６は、外部ツー
ル３４ａ，ｂの２方向の運動に備えている。一方の運動
方向は、内部ツール２８に向かいそしてそれから離れる
ものである。他方の運動方向は、外部ツール半体３４ａ
と３４ｂを互いに近づけ離すように動かす。外部ツール
３４ａ，ｂが互いに押し付けられ、内部ツール２８に押
し付けられているとき、ツール２８および３４ａ，ｂ
は、ポリマが射出される成型空洞４４を形成する。ＤＩ
ＭＣステーション１２の本実施形態では、押付け機構３
６は、約２．２７０キログラム（約５０００ポンド）か
ら約３．１７８キログラム（約７０００ポンド）の圧力
を内部ツール２８と外部ツール３４ａ，ｂの間に加え
る。当業者には認識されるように、これは、１０から１
５トンという高さであることがあり得る既知の射出成型
システムで必要な圧力よりかなり小さい。
【００４０】２方向の運動は、成型したクロージャＳか
ら外部ツール３４ａ，ｂを引き出すまたは離れるように
動かすことができ（カートンＣから離れる第１方向）、
成型ツール２８および３４ａ，ｂからクロージャを解放
することができるように提供される。２個の外部ツール
の２つのセクション３４ａと３４ｂは、成型後、成型し
た部分を損傷せずに、互いに分離して、クロージャＳの
解放を容易にする。
ら外部ツール３４ａ，ｂを引き出すまたは離れるように
動かすことができ（カートンＣから離れる第１方向）、
成型ツール２８および３４ａ，ｂからクロージャを解放
することができるように提供される。２個の外部ツール
の２つのセクション３４ａと３４ｂは、成型後、成型し
た部分を損傷せずに、互いに分離して、クロージャＳの
解放を容易にする。
【００４１】内部ツール２８と同様に、外部ツール３４
ａ，ｂは、ポリマの射出中そしてその後に、ツール３４
ａ，ｂに冷却剤を提供する冷却チャネル１０６を含む。
また、外部ツール３４ａ，ｂは、押付け機構３６にツー
ル３４ａ，ｂを取り付ける取付けホール１１０を含む。
外部ツール３４ａ，ｂを取り付けることと、互いに対す
るおよび内部ツール２８に対する外部ツール３４ａ，ｂ
の運動については、国際出願ＰＣＴ／ＳＥ９７／０１５
９４（ＷＯ９８／１８６０８）およびＰＣＴ／ＳＥ９７
／０１５９６（ＷＯ９８／１８６０９）により完全に議
論されている。
ａ，ｂは、ポリマの射出中そしてその後に、ツール３４
ａ，ｂに冷却剤を提供する冷却チャネル１０６を含む。
また、外部ツール３４ａ，ｂは、押付け機構３６にツー
ル３４ａ，ｂを取り付ける取付けホール１１０を含む。
外部ツール３４ａ，ｂを取り付けることと、互いに対す
るおよび内部ツール２８に対する外部ツール３４ａ，ｂ
の運動については、国際出願ＰＣＴ／ＳＥ９７／０１５
９４（ＷＯ９８／１８６０８）およびＰＣＴ／ＳＥ９７
／０１５９６（ＷＯ９８／１８６０９）により完全に議
論されている。
【００４２】内部ツール２８は、マンドレル３０に取り
付けられている。マンドレル３０は、支持部材であり、
その上に、クロージャＳの形成中にカートンＣが装填さ
れる。マンドレル３０は、剛性的にフレーム２０に取り
付けられているか、またはフレーム２０の一部として形
成され、ポリマの射出によって誘起された液圧力に対抗
して内部ツール２８を支持する。内部ツール２８および
外部ツール３４ａ，ｂは、適切にツール２８と３４ａ，
ｂをそれぞれの支持部材に取り付けるために使用する取
付けホール１１０、１１２と、適切にツール２８と３４
ａ，ｂを互いに対して位置合わせするために使用する、
位置合わせ開口１１４とを含む。
付けられている。マンドレル３０は、支持部材であり、
その上に、クロージャＳの形成中にカートンＣが装填さ
れる。マンドレル３０は、剛性的にフレーム２０に取り
付けられているか、またはフレーム２０の一部として形
成され、ポリマの射出によって誘起された液圧力に対抗
して内部ツール２８を支持する。内部ツール２８および
外部ツール３４ａ，ｂは、適切にツール２８と３４ａ，
ｂをそれぞれの支持部材に取り付けるために使用する取
付けホール１１０、１１２と、適切にツール２８と３４
ａ，ｂを互いに対して位置合わせするために使用する、
位置合わせ開口１１４とを含む。
【００４３】機械１０のセット・アップ中に、外部ツー
ル３４ａ，ｂは、ネジ付きボルト１１６などによって、
押付け機構３６に取り付けられる。外部ツール３４ａ，
ｂは、「閉鎖した」状態で配置されているが、これは、
ツール２８および３４ａ，ｂがポリマの射出に対して準
備ができている状態である。内部ツール２８が外部ツー
ル３４ａ，ｂ上に設定されているので、位置合わせピン
１１８は、内部ツール開口１１４を通して、外部ツール
３４ａ，ｂ内に挿入される。このようにして、ツール２
８および３４ａ，ｂは、適切なクロージャＳの成型のた
めに設定または位置合わせされる。
ル３４ａ，ｂは、ネジ付きボルト１１６などによって、
押付け機構３６に取り付けられる。外部ツール３４ａ，
ｂは、「閉鎖した」状態で配置されているが、これは、
ツール２８および３４ａ，ｂがポリマの射出に対して準
備ができている状態である。内部ツール２８が外部ツー
ル３４ａ，ｂ上に設定されているので、位置合わせピン
１１８は、内部ツール開口１１４を通して、外部ツール
３４ａ，ｂ内に挿入される。このようにして、ツール２
８および３４ａ，ｂは、適切なクロージャＳの成型のた
めに設定または位置合わせされる。
【００４４】フレーム２０の部分は、内部ツール２８
が、ツール２８を受けるマンドレル・キャップ３２に形
成されているチャネルまたはポケット３８と位置合わせ
されるまで、機械１０のフレームに配置されている。次
いで、内部ツール２８は、ネジ付きボルト１２０などに
よって、マンドレル・キャップ３２に固定され、フレー
ム２０は、機械１０のフレーム固定される。次いで、位
置合わせピン１１８を除去して、外部ツール３４ａ，ｂ
が自由に動くことができるようにする。
が、ツール２８を受けるマンドレル・キャップ３２に形
成されているチャネルまたはポケット３８と位置合わせ
されるまで、機械１０のフレームに配置されている。次
いで、内部ツール２８は、ネジ付きボルト１２０などに
よって、マンドレル・キャップ３２に固定され、フレー
ム２０は、機械１０のフレーム固定される。次いで、位
置合わせピン１１８を除去して、外部ツール３４ａ，ｂ
が自由に動くことができるようにする。
【００４５】図８と図９からわかるように、本ＤＩＭＣ
ステーション１２では、ポリマは、カートンＣの内部か
ら成型空洞４４に射出される。すなわち、カートンＣ
が、内部ツール２８と外部ツール３４ａ，ｂの間に適切
な上面がある状態で配置され、押付け機構３６が閉鎖し
ているとき、スプルー・ブッシュ２６と内部ツール・ゲ
ート１００の境界面は、カートンＣに対して内部である
位置にある。これは、カートンＣの向きが水平方向であ
ることによって可能になる。このようにして、ポリマの
流れ経路は、クロージャＳの内部部分からクロージャＳ
の外部部分に向かう。本質的に、成型は、組み立てたカ
ートンの内部領域から行われる。
ステーション１２では、ポリマは、カートンＣの内部か
ら成型空洞４４に射出される。すなわち、カートンＣ
が、内部ツール２８と外部ツール３４ａ，ｂの間に適切
な上面がある状態で配置され、押付け機構３６が閉鎖し
ているとき、スプルー・ブッシュ２６と内部ツール・ゲ
ート１００の境界面は、カートンＣに対して内部である
位置にある。これは、カートンＣの向きが水平方向であ
ることによって可能になる。このようにして、ポリマの
流れ経路は、クロージャＳの内部部分からクロージャＳ
の外部部分に向かう。本質的に、成型は、組み立てたカ
ートンの内部領域から行われる。
【００４６】この構成は、いくつかの利点を提供し、そ
のような利点の１つは、あらゆるゲートの痕跡または成
型操作から残留した付着しているポリマ（一般に、ポリ
マを成型空洞内に誘導したところのポリマの部分）は、
消費者には見えず、代わりに、容器の内部にあるという
ことである。通常この痕跡は、美的に設計された箇所で
はなく、成型工程の残留物なので、この配置はパッケー
ジの全体的な外観を向上する。したがって、クロージャ
の内部部分にゲートの痕跡を形成するということは、そ
れを普通は消費者が見ることのない領域に位置させると
いうことである。
のような利点の１つは、あらゆるゲートの痕跡または成
型操作から残留した付着しているポリマ（一般に、ポリ
マを成型空洞内に誘導したところのポリマの部分）は、
消費者には見えず、代わりに、容器の内部にあるという
ことである。通常この痕跡は、美的に設計された箇所で
はなく、成型工程の残留物なので、この配置はパッケー
ジの全体的な外観を向上する。したがって、クロージャ
の内部部分にゲートの痕跡を形成するということは、そ
れを普通は消費者が見ることのない領域に位置させると
いうことである。
【００４７】この構成の他の利点は、スプルー・ブッシ
ュ２６が、静止内部ツール２８に接合することである。
したがって、ポリマを成型空洞４４に送達するシステム
２２のその部分は、静止している。これにより、内部ツ
ール２８（およびシステム２２のポリマ送達部分）を動
かす必要がなく、したがって、ツール２８および３４
ａ，ｂの不整合が少なくなる。
ュ２６が、静止内部ツール２８に接合することである。
したがって、ポリマを成型空洞４４に送達するシステム
２２のその部分は、静止している。これにより、内部ツ
ール２８（およびシステム２２のポリマ送達部分）を動
かす必要がなく、したがって、ツール２８および３４
ａ，ｂの不整合が少なくなる。
【００４８】図と本記述を読んで当業者には認識される
ように、ポリマは、直線的に、装填シリンダ６０と射出
シリンダ６８の間を流れ、放出後は、射出シリンダ６８
からゲート１００を経て成型空洞４４内に（すなわち、
スプルー・ブッシュ２６とゲート１００を経て内部ツー
ル２８内に）流れる。この直線的な構成により、射出シ
ステム２２のデッド・スポットが除去され、結果的にポ
リマの品質をより低下させないことになる。
ように、ポリマは、直線的に、装填シリンダ６０と射出
シリンダ６８の間を流れ、放出後は、射出シリンダ６８
からゲート１００を経て成型空洞４４内に（すなわち、
スプルー・ブッシュ２６とゲート１００を経て内部ツー
ル２８内に）流れる。この直線的な構成により、射出シ
ステム２２のデッド・スポットが除去され、結果的にポ
リマの品質をより低下させないことになる。
【００４９】さらに、マンドレル３０とマンドレル・キ
ャップ３２は、カートンＣの内側と密接して嵌合し、成
型ツール２８および３４ａ，ｂに関して、正確な射出位
置（カートンの上面パネルまたはフラップ上）を導いて
精密に定めるように構成されている。この構成は、成型
２８と３４ａ，ｂの間にカートンＣを正確に配置する
（±０．５ｍｍ）ことを保証し、これにより、開口など
に存在する可能性がある包装材料の被覆していない縁部
を密閉することができる。
ャップ３２は、カートンＣの内側と密接して嵌合し、成
型ツール２８および３４ａ，ｂに関して、正確な射出位
置（カートンの上面パネルまたはフラップ上）を導いて
精密に定めるように構成されている。この構成は、成型
２８と３４ａ，ｂの間にカートンＣを正確に配置する
（±０．５ｍｍ）ことを保証し、これにより、開口など
に存在する可能性がある包装材料の被覆していない縁部
を密閉することができる。
【００５０】当業者には認識されるように、従来のクロ
ージャの応用技術では、カートンＣは予めパンチした或
いは予め形成した開口を備えており、クロージャは、そ
の中にはめ込まれ、続いてカートンに封止されている。
この領域の周囲の縁部は、カートン材料の複合構造また
はラミネート構造の製造後に開口が形成されるので、被
覆されていない。
ージャの応用技術では、カートンＣは予めパンチした或
いは予め形成した開口を備えており、クロージャは、そ
の中にはめ込まれ、続いてカートンに封止されている。
この領域の周囲の縁部は、カートン材料の複合構造また
はラミネート構造の製造後に開口が形成されるので、被
覆されていない。
【００５１】そのような予め形成した開口を有するカー
トンをＤＩＭＣステーション１２と共に使用することが
予測されるが、予め形成されていない材料を使用するこ
とが可能であることと、直接射出成型工程の一部または
それと一体化して、開口を形成することができることも
予測されることである。このために、本方法では、クロ
ージャＳを直接カートンＣ上に成型し、一方、カートン
Ｃの被覆されていない開口の縁部Ｅを密閉する。これに
より、カートンＣの外観は向上し、被覆していない縁部
Ｅを密閉して露出しない結果として、衛生状態を改善す
ることになる。また、正確にカートンＣをマンドレル３
０の上に配置することにより、包装材料によりツール２
８および３４ａ，ｂを損傷する可能性が大いに低減し或
いはなくなる。
トンをＤＩＭＣステーション１２と共に使用することが
予測されるが、予め形成されていない材料を使用するこ
とが可能であることと、直接射出成型工程の一部または
それと一体化して、開口を形成することができることも
予測されることである。このために、本方法では、クロ
ージャＳを直接カートンＣ上に成型し、一方、カートン
Ｃの被覆されていない開口の縁部Ｅを密閉する。これに
より、カートンＣの外観は向上し、被覆していない縁部
Ｅを密閉して露出しない結果として、衛生状態を改善す
ることになる。また、正確にカートンＣをマンドレル３
０の上に配置することにより、包装材料によりツール２
８および３４ａ，ｂを損傷する可能性が大いに低減し或
いはなくなる。
【００５２】位置合わせピン１１８を使用して、ツール
２８および３４ａ，ｂを整合させる本構成により、内部
ツール２８と外部ツール３４ａ，ｂに、非常に小さい許
容度を用いることが可能になる。さらに、位置合わせピ
ン１１８は、ツール２８および３４ａ，ｂが静止してい
るときに配置され、互いに位置決めされた後にのみ除去
されるので、ツール２８および３４ａ，ｂの正確な位置
合わせが簡単になる。これにより、クロージャＳの質と
成型位置の正確さが向上し、さらに、操作中におけるツ
ール２８および３４ａ，ｂを損傷が防止される。
２８および３４ａ，ｂを整合させる本構成により、内部
ツール２８と外部ツール３４ａ，ｂに、非常に小さい許
容度を用いることが可能になる。さらに、位置合わせピ
ン１１８は、ツール２８および３４ａ，ｂが静止してい
るときに配置され、互いに位置決めされた後にのみ除去
されるので、ツール２８および３４ａ，ｂの正確な位置
合わせが簡単になる。これにより、クロージャＳの質と
成型位置の正確さが向上し、さらに、操作中におけるツ
ール２８および３４ａ，ｂを損傷が防止される。
【００５３】スプルー・ブッシュ２６と内部ツール２８
の間の密閉接続部は、１２２で示すように、シリンダの
表面上にあり、スプルー・ブッシュ２６の端に対して軸
線方向隙間を有する。このために、内部ツール２８に応
力を加えることなくに、融解したポリマは収容され、ス
プルー・ブッシュ２６の熱膨張に対応する。
の間の密閉接続部は、１２２で示すように、シリンダの
表面上にあり、スプルー・ブッシュ２６の端に対して軸
線方向隙間を有する。このために、内部ツール２８に応
力を加えることなくに、融解したポリマは収容され、ス
プルー・ブッシュ２６の熱膨張に対応する。
【００５４】本ステーションは、コンパクトな冷却チャ
ネル１０２と１０６の構成を使用する。これは、内部ツ
ール２８の位置合わせホール１１４と共に、内部ツール
２８の大きさを最小限に抑える。内部ツール２８の大き
さを最小限に抑えることにより、マンドレル３０の断面
の慣性モーメントが最大になり、したがってその剛性を
増大する。マンドレル３０の剛性は、クロージャＳの断
面の薄いの厚みを制御するために重要であり、この薄い
厚みは、当業者には認識されるように、クロージャＳの
機能にとって重要である。例えば、（以下で記述するよ
うに）クロージャが薄膜またはもろい部材で成型されて
いる場合、もろい部材の厚さ（または薄さ）は、破損が
確実に正確な所定の位置で生じるように、厳密に制御さ
れなければならない。また、いたずら即発見の特徴を含
めて、クロージャの他の部分についても、同様のことが
あてはまる。
ネル１０２と１０６の構成を使用する。これは、内部ツ
ール２８の位置合わせホール１１４と共に、内部ツール
２８の大きさを最小限に抑える。内部ツール２８の大き
さを最小限に抑えることにより、マンドレル３０の断面
の慣性モーメントが最大になり、したがってその剛性を
増大する。マンドレル３０の剛性は、クロージャＳの断
面の薄いの厚みを制御するために重要であり、この薄い
厚みは、当業者には認識されるように、クロージャＳの
機能にとって重要である。例えば、（以下で記述するよ
うに）クロージャが薄膜またはもろい部材で成型されて
いる場合、もろい部材の厚さ（または薄さ）は、破損が
確実に正確な所定の位置で生じるように、厳密に制御さ
れなければならない。また、いたずら即発見の特徴を含
めて、クロージャの他の部分についても、同様のことが
あてはまる。
【００５５】上述したように、内部ツール２８は、Ｖ型
の冷却チャネル１０２を含む。これは、内部ツール２８
からの熱の除去を最大にし、その結果サイクルの時間が
短縮され、さらに、現在の形成充填封止包装機械の高速
操作に応じるために必要な、成型したクロージャＳの高
い処理能力を支持する。
の冷却チャネル１０２を含む。これは、内部ツール２８
からの熱の除去を最大にし、その結果サイクルの時間が
短縮され、さらに、現在の形成充填封止包装機械の高速
操作に応じるために必要な、成型したクロージャＳの高
い処理能力を支持する。
【００５６】企図した方法では、カートンＣのブランク
は、カートン・マガジン１４から供給される。カートン
Ｃは、この形態では、側部に封をされ、上面と底面のパ
ネルは、封止されておらず、平坦に折り畳まれている。
カートンＣをマガジン１４から取り上げ、（図３に示す
ように、マンドレル３０上に載せて）管状の形態に組み
立てる。図１と図２を参照すると、管状形態のカートン
Ｃは、コンベヤ・ローダ１３０の上に配置され、コンベ
ヤ１３２に移送される。コンベヤ１３２は、カートンＣ
をＤＩＭＣステーション１２に移動させる。モールダ・
ローダ１３４は、カートンＣをコンベヤ１３２からステ
ーション１２に移送する。管状のカートンＣは、ＤＩＭ
Ｃステーション１２上で水平方向を向いており（すなわ
ち、側面を下にして）、マンドレル３０上に配置されて
いる。押付け機構３６は、外部ツール３４ａ，ｂを互い
に対して、そして内部ツール２８に対して閉鎖し、必要
な負荷または圧力を与えて、ポリマの射出中に成形型が
閉鎖されているようにする。
は、カートン・マガジン１４から供給される。カートン
Ｃは、この形態では、側部に封をされ、上面と底面のパ
ネルは、封止されておらず、平坦に折り畳まれている。
カートンＣをマガジン１４から取り上げ、（図３に示す
ように、マンドレル３０上に載せて）管状の形態に組み
立てる。図１と図２を参照すると、管状形態のカートン
Ｃは、コンベヤ・ローダ１３０の上に配置され、コンベ
ヤ１３２に移送される。コンベヤ１３２は、カートンＣ
をＤＩＭＣステーション１２に移動させる。モールダ・
ローダ１３４は、カートンＣをコンベヤ１３２からステ
ーション１２に移送する。管状のカートンＣは、ＤＩＭ
Ｃステーション１２上で水平方向を向いており（すなわ
ち、側面を下にして）、マンドレル３０上に配置されて
いる。押付け機構３６は、外部ツール３４ａ，ｂを互い
に対して、そして内部ツール２８に対して閉鎖し、必要
な負荷または圧力を与えて、ポリマの射出中に成形型が
閉鎖されているようにする。
【００５７】射出システム２２は、操作時にはほぼ一定
であり、次いで、射出ピストン７３の圧縮ストローク７
４によって起動され、融解ポリマは、スプルー・ブッシ
ュ２６を通り、針２４を通過して、射出シリンダ６８か
ら射出される。これにより、針２４は、強制的に内部ツ
ール２８の台座７５から離れて上昇し、融解ポリマは成
型空洞４４を満たす。カートンＣにある開口Ｏの縁部Ｅ
は、融解ポリマが成型空洞４４を満たす際に、密閉され
る。また、これにより、融解ポリマは包装材料の重合被
覆に結合される。
であり、次いで、射出ピストン７３の圧縮ストローク７
４によって起動され、融解ポリマは、スプルー・ブッシ
ュ２６を通り、針２４を通過して、射出シリンダ６８か
ら射出される。これにより、針２４は、強制的に内部ツ
ール２８の台座７５から離れて上昇し、融解ポリマは成
型空洞４４を満たす。カートンＣにある開口Ｏの縁部Ｅ
は、融解ポリマが成型空洞４４を満たす際に、密閉され
る。また、これにより、融解ポリマは包装材料の重合被
覆に結合される。
【００５８】冷却チャネル１０２と１０６を通って流れ
る冷却剤は、クロージャＳを冷却し、ツール２８および
３４ａ，ｂを所定の温度範囲内に維持する。次いで、押
付け機構３６が開き、外部ツール３４ａと３４ｂを分離
して、それらを内部ツール２８から引き離す。次いで、
完成したクロージャＳを成形型から解放する。カートン
Ｃは成型したクロージャＳを有し、マンドレル３０から
解放され、コンベヤ１３６上に置かれる。コンベヤ１３
６はカートンを搬送して、シャトル１３８に配置する。
シャトル１３８は、底面パネルを折り畳んで封止するた
めに、カートンＣをマンドレル・ローダ１４０に供給す
る。工程のこの部分（底面形成マンドレル上に配置し、
底面パネルを折り畳んで封止する）は、当技術分野では
よく知られている。底面パネルの封止に続いて、カート
ンＣは、形成充填封止機械１０の残りの部分を通って移
動する。
る冷却剤は、クロージャＳを冷却し、ツール２８および
３４ａ，ｂを所定の温度範囲内に維持する。次いで、押
付け機構３６が開き、外部ツール３４ａと３４ｂを分離
して、それらを内部ツール２８から引き離す。次いで、
完成したクロージャＳを成形型から解放する。カートン
Ｃは成型したクロージャＳを有し、マンドレル３０から
解放され、コンベヤ１３６上に置かれる。コンベヤ１３
６はカートンを搬送して、シャトル１３８に配置する。
シャトル１３８は、底面パネルを折り畳んで封止するた
めに、カートンＣをマンドレル・ローダ１４０に供給す
る。工程のこの部分（底面形成マンドレル上に配置し、
底面パネルを折り畳んで封止する）は、当技術分野では
よく知られている。底面パネルの封止に続いて、カート
ンＣは、形成充填封止機械１０の残りの部分を通って移
動する。
【００５９】図１５は、操作の単一サイクルにおいて、
ＤＩＭＣステーション１２を操作して、クロージャＳを
４つのカートンＣ上に形成する、１つの構成である。こ
の構成では、カートンＣ１からＣ４は、それぞれのマガ
ジン１４からコンベヤ１３２上にのせられる。コンベヤ
１３２は、カートンＣ１からＣ４を、４つのＤＩＭＣス
テーション１２−１から１２−４の１つに搬送する。ク
ロージャＳをカートンＣ１からＣ４上に成型し、上述し
たように、カートンをシャトル１３８−１から１３８−
４に搬送して、さらに処理する。
ＤＩＭＣステーション１２を操作して、クロージャＳを
４つのカートンＣ上に形成する、１つの構成である。こ
の構成では、カートンＣ１からＣ４は、それぞれのマガ
ジン１４からコンベヤ１３２上にのせられる。コンベヤ
１３２は、カートンＣ１からＣ４を、４つのＤＩＭＣス
テーション１２−１から１２−４の１つに搬送する。ク
ロージャＳをカートンＣ１からＣ４上に成型し、上述し
たように、カートンをシャトル１３８−１から１３８−
４に搬送して、さらに処理する。
【００６０】本発明により形成された企図したクロージ
ャＳを、図１６から図１８に示す。図からわかるよう
に、クロージャＳは、底面フランジ部分１７６と、直立
スパウト（注ぎ口）１７８を含む。クロージャＳのキャ
ップ部分１８０は、フランジ１７６と一体化しており、
かつフランジ１７６から分離可能に形成される。このク
ロージャＳでは、突起１８２が、キャップ１８０から後
方に延び、フランジ１７６の後方から上方に延びるポス
ト１８４と係合するように構成されている。後方突起１
８２は、ポスト１８４と係合し、解放位置にあるキャッ
プ１８０を固定するフック状の端１８６を含むことが好
ましい。ポスト１８４は、上方および後方に延びて、突
起１８２によってより大きな「積極的な」係合をもたら
すことができる。
ャＳを、図１６から図１８に示す。図からわかるよう
に、クロージャＳは、底面フランジ部分１７６と、直立
スパウト（注ぎ口）１７８を含む。クロージャＳのキャ
ップ部分１８０は、フランジ１７６と一体化しており、
かつフランジ１７６から分離可能に形成される。このク
ロージャＳでは、突起１８２が、キャップ１８０から後
方に延び、フランジ１７６の後方から上方に延びるポス
ト１８４と係合するように構成されている。後方突起１
８２は、ポスト１８４と係合し、解放位置にあるキャッ
プ１８０を固定するフック状の端１８６を含むことが好
ましい。ポスト１８４は、上方および後方に延びて、突
起１８２によってより大きな「積極的な」係合をもたら
すことができる。
【００６１】図１７中の拡大図からわかるように、フラ
ンジ部分１７６は、クロージャＳが形成されている開口
Ｏの縁部Ｅで、材料を囲んで密閉する。これは、クロー
ジャＳとカートンＣの間に、一体性が高く、信頼性の高
い封止を提供して有利である。さらに、開口Ｏの縁部Ｅ
は被覆されていないので、これらの縁部Ｅを密閉するこ
とにより、液体がカートンの材料内へ浸入し或いは毛管
作用により流出する機会を低減または排除する。浸入ま
たは毛管作用による流出を低減するということは、これ
により、カートン／クロージャの組合わせが製品の質に
影響をもたらす際に、その一体性が強化されるという点
で、望ましいことである。また、この密閉構成により、
製品の質を向上し、カートンの一体性を損ないおよび／
または製品を汚染する機会を低減することによって、再
び、製品の貯蔵寿命を改善することが予測される。
ンジ部分１７６は、クロージャＳが形成されている開口
Ｏの縁部Ｅで、材料を囲んで密閉する。これは、クロー
ジャＳとカートンＣの間に、一体性が高く、信頼性の高
い封止を提供して有利である。さらに、開口Ｏの縁部Ｅ
は被覆されていないので、これらの縁部Ｅを密閉するこ
とにより、液体がカートンの材料内へ浸入し或いは毛管
作用により流出する機会を低減または排除する。浸入ま
たは毛管作用による流出を低減するということは、これ
により、カートン／クロージャの組合わせが製品の質に
影響をもたらす際に、その一体性が強化されるという点
で、望ましいことである。また、この密閉構成により、
製品の質を向上し、カートンの一体性を損ないおよび／
または製品を汚染する機会を低減することによって、再
び、製品の貯蔵寿命を改善することが予測される。
【００６２】さらに、クロージャＳは、全体を１８８で
示す、いたずら即発見部分を含む。これは、除去または
転置されたときに、包装の密封が壊された可能性がある
ことを消費者に示すものである。本構成では、いたずら
即発見部分１８８は、キャップ１８０と一体状に形成さ
れてカートンＣの材料へ延びているタブ１９０を含む。
図１８からわかるように、タブ１９０の端１９２もカー
トンＣに成型されていることが好ましく、フランジ１７
６から間隔を置いて配置されているカートンＣに成型さ
れていることが最も好ましい。このようにして、カート
ンＣの中身を利用する（すなわち、キャップ１８０を開
く）ために、カートンＣに成型されているタブ１９０の
部分１９２を引くか取り除くことが必要である。タブ１
９０は、端１９２がカートンＣから離れるように形成す
ることができる。これに代えて、好ましくは、タブの端
１９２とキャップ１８０の間に配置されたもろい部分１
９４を有するタブ１９０を、もろい領域１９４でタブ１
９０を壊し、キャップ１８０を開いて、カートンＣの中
身を入手するように構成することができる。図１９に示
したカートンＣでわかるように、タブ１９０は、カート
ンＣのゲーブル部分Ｇから前面壁Ｆまでに及び、この状
態で張力を受けている。これにより、さらに、いたずら
を即発見しまたはそれを示すことができるようになる。
示す、いたずら即発見部分を含む。これは、除去または
転置されたときに、包装の密封が壊された可能性がある
ことを消費者に示すものである。本構成では、いたずら
即発見部分１８８は、キャップ１８０と一体状に形成さ
れてカートンＣの材料へ延びているタブ１９０を含む。
図１８からわかるように、タブ１９０の端１９２もカー
トンＣに成型されていることが好ましく、フランジ１７
６から間隔を置いて配置されているカートンＣに成型さ
れていることが最も好ましい。このようにして、カート
ンＣの中身を利用する（すなわち、キャップ１８０を開
く）ために、カートンＣに成型されているタブ１９０の
部分１９２を引くか取り除くことが必要である。タブ１
９０は、端１９２がカートンＣから離れるように形成す
ることができる。これに代えて、好ましくは、タブの端
１９２とキャップ１８０の間に配置されたもろい部分１
９４を有するタブ１９０を、もろい領域１９４でタブ１
９０を壊し、キャップ１８０を開いて、カートンＣの中
身を入手するように構成することができる。図１９に示
したカートンＣでわかるように、タブ１９０は、カート
ンＣのゲーブル部分Ｇから前面壁Ｆまでに及び、この状
態で張力を受けている。これにより、さらに、いたずら
を即発見しまたはそれを示すことができるようになる。
【００６３】キャップ１８０は、細長蝶番１９６の回り
に旋回して、キャップ１８０の開閉に関連する応力を低
減するように構成されている。また、キャップ１８０
は、１９８で示すように、例えば、包装製造者、乳製品
業者、瓶詰め業者などを示す表示（図示せず）を含むよ
うに、比較的平坦な上面領域を含むことができる。
に旋回して、キャップ１８０の開閉に関連する応力を低
減するように構成されている。また、キャップ１８０
は、１９８で示すように、例えば、包装製造者、乳製品
業者、瓶詰め業者などを示す表示（図示せず）を含むよ
うに、比較的平坦な上面領域を含むことができる。
【００６４】以上より、本発明の新規な概念の精神およ
び範囲から逸脱せずに、多くの修正および変形を実施す
ることができるということが判ろう。図示した特定の実
施形態に関して何ら限定は意図しておらず、または推測
すべきでないことを理解されたい。この開示は、添付の
請求項によって、請求項の範囲内にあるそのような全て
の修正を網羅することを意図している。
び範囲から逸脱せずに、多くの修正および変形を実施す
ることができるということが判ろう。図示した特定の実
施形態に関して何ら限定は意図しておらず、または推測
すべきでないことを理解されたい。この開示は、添付の
請求項によって、請求項の範囲内にあるそのような全て
の修正を網羅することを意図している。
【図１】本発明の原理を実現する、直接射出成型クロー
ジャ（「ＤＩＭＣ」）部を搭載した形成充填封止包装機
械の斜視図である。
ジャ（「ＤＩＭＣ」）部を搭載した形成充填封止包装機
械の斜視図である。
【図２】機械の他の部分に対するＤＩＭＣセクションの
配置を示す、図１の機械の拡大部分斜視図である。
配置を示す、図１の機械の拡大部分斜視図である。
【図３】クロージャを成型するために配置した例示的な
カートンと共に成型構成要素を示す、ＤＩＭＣステーシ
ョンの成型構成要素の斜視図である。
カートンと共に成型構成要素を示す、ＤＩＭＣステーシ
ョンの成型構成要素の斜視図である。
【図４】図３に示す成型構成要素の分解図である。
【図５】図３と図４の成型構成要素の部分分解図であ
る。
る。
【図６】図３と図４の成型構成要素の部分分解図であ
る。
る。
【図７】図３と図４の成型構成要素の部分分解図であ
る。
る。
【図８】針がスプルー・ブッシュ内に配置され、スプル
ー・ブッシュが内部成型ツール内に配置されていること
を示す、成型構成要素の部分断面図である。
ー・ブッシュが内部成型ツール内に配置されていること
を示す、成型構成要素の部分断面図である。
【図９】図８の針とスプルー・ブッシュ、および内部ツ
ールと外部ツールの拡大部分断面図である。
ールと外部ツールの拡大部分断面図である。
【図１０】スプルー・ブッシュの断面図である。
【図１１】スプルー・ブッシュの内部図である。
【図１２】針の側面図である。
【図１３ａ】スプルー・ブッシュ受け開口と冷却チャネ
ルを形成した内部成型ツールの図である。
ルを形成した内部成型ツールの図である。
【図１３ｂ】別の方向から見た図１３ａの内部成型ツー
ルの図である。
ルの図である。
【図１３ｃ】別の方向から見た図１３ａの内部成型ツー
ルの図である。
ルの図である。
【図１３ｄ】別の方向から見た図１３ａの内部成型ツー
ルの図である。
ルの図である。
【図１４】ＤＩＭＣステーションと共に使用するポリマ
射出システムの実施形態の図である。
射出システムの実施形態の図である。
【図１５】単一操作サイクルにおいて、複数のクロージ
ャがそれぞれのカートン上に成型される、ＤＩＭＣステ
ーションの１つの操作モードの図である。
ャがそれぞれのカートン上に成型される、ＤＩＭＣステ
ーションの１つの操作モードの図である。
【図１６】本発明により形成された例示的なクロージャ
の図である。
の図である。
【図１７】本発明により形成された例示的なクロージャ
の図である。
の図である。
【図１８】本発明による例示的なクロージャが、形成、
充填、および封止されたカートン上に形成されているこ
とを示す図である。
充填、および封止されたカートン上に形成されているこ
とを示す図である。
１０ 形成充填封止機械 １１ 充填ステーション １２ 直接射出成型クロージャ・ステーション １４ カートン・マガジン／立ち上げステーション １７ 封止ステーション １８ マンドレル ２０ フレーム ２２ ポリマ射出システム ２４ 針 ２６ スプルー・ブッシュ ２８ 内部成型ツール ３０ マンドレル ３２ マンドレル・キャップ ３４ａ，ｂ 外部成型ツール ３６ 押付け機構 ４２ 冷却チャネル ４４ 空洞 ５０ スクリュー ５２ スクリュー・シリンダ ５４ ホッパ ６０ 装填シリンダ ６２ 加圧空間 ６４ 装填ピストン ６８ 射出シリンダ ７３ 射出ピストン ９８ ボア １０２ 冷却チャネル １０４ 流れ経路 １０６ 冷却チャネル １１０ 取付けホール １１４ 位置合わせホール １３２ コンベヤ １３４ モールダ・ローダ １３６ コンベヤ １３８ シャトル １４０ マンドレル・ローダ １７８ 直立スパウト １８０ キャップ １８８ いたずら即発見部分 １９０ タブ １９４ もろい部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テリー エリックソン アメリカ合衆国 ミネソタ、セント ポー ル、ラングフォード パーク 10 (72)発明者 テリー バーグリン アメリカ合衆国 ミネソタ、メイプル グ ローブ、エイティス アベニュー エヌ、 17363 (72)発明者 マイク ロバートソン アメリカ合衆国 ミネソタ、ローズビル、 マウント リッジ ロード 3087 (72)発明者 ニコラス クック アメリカ合衆国 イリノイ、エバンスト ン、アシュランド アベニュー 1004 (72)発明者 ラッセル ステイシイ − リアン アメリカ合衆国 イリノイ、シカゴ、フェ アフィールド、ナンバー ２、4821 Ｆターム(参考） 3E075 AA03 AA05 AA22 BA01 BB14 CA01 DD30 DD38 DE03 DE12 GA05 4F206 AD05 AD06 AD20 AG03 AG07 AH55 AH57 JA07 JB15 JF05 JL02 JM04 JN11 JW41
Claims (23)
- 【請求項１】 カートンを形成、充填、および封止する
形成充填封止包装機械であって、クロージャを直接カー
トン上に成型するように構成されており、 全体として平坦な形態のカートンを受け取り、平坦な形
態のカートンを、内部カートン領域を画定する管状形態
に立ち上げるようになったカートン立ち上げステーショ
ンと、 内部成型ツールと外部成型ツールを有し、内部成型ツー
ルは内部カートン領域内に入るように構成され、内部成
型ツールと外部成型ツールは、その間にカートンを受け
取って、クランプするように構成されており、さらに、
カートンの外部の位置から内部成型ツールにポリマを射
出するポリマ射出システムを含み、クロージャが、カー
トン上の適切な位置に直接成型される直接射出成型ステ
ーションと、 カートンを充填する充填ステーションと、 カートンに封をする封止ステーションとを備える形成充
填封止包装機械。 - 【請求項２】 内部ツールは固定して取り付けられてお
り、外部ツールは、内部ツールから外れる第１位置と、
内部ツールと係合する第２位置との間を動くように構成
され、カートンがその２つのツールの間に配置される、
請求項１に記載の形成充填封止包装機械。 - 【請求項３】 外部ツールは、外部ツールが第２位置に
向かって動くとき互いに接近し、外部ツールが第１位置
に向かって動くとき互いから離れるように構成された第
１部分および第２部分を有して形成されている、請求項
２に記載の形成充填封止包装機械。 - 【請求項４】 ポリマ射出システムは、互いに直列であ
る装填シリンダおよび射出シリンダを含み、装填シリン
ダが射出シリンダにポリマを供給し、装填シリンダと射
出シリンダが互いに対向する関係にある、請求項１に記
載の形成充填封止包装機械。 - 【請求項５】 ポリマ射出システムは、射出シリンダと
流れ連通している湯口ブッシュと、湯口ブッシュ内で往
復運動して、ポリマの流れを開始および終了することが
できる針とを含む、請求項４に記載の形成充填封止包装
機械。 - 【請求項６】 内部成型ツールが冷却溝を含む、請求項
１に記載の形成充填封止包装機械。 - 【請求項７】 Ｖ型形態の冷却溝が形成されている、請
求項６に記載の形成充填封止包装機械。 - 【請求項８】 直接射出成型ステーションが、包装機械
に取付け可能なフレームを含み、フレームが、クロージ
ャの成型中にカートンをのせるマンドレルを含む、請求
項１に記載の形成充填封止包装機械。 - 【請求項９】 内部成型ツールがマンドレルに取り付け
られている、請求項８に記載の形成充填封止包装機械。 - 【請求項１０】 カートンを形成、充填、および封止す
る形成充填封止包装機械に使用する直接射出成型ステー
ションであって、カートンの所定の部分にクロージャを
成型するように構成されており、 フレームと、 フレームによって担持され、内部に形成された冷却溝を
有し、冷却剤を冷却溝に供給するために、フレームに形
成された溝と流れ連通している固定成型ツールと、 フレームによって担持されている可動成型ツールであっ
て、固定ツールから外れる第１位置と、固定ツールと係
合する第２位置との間で可動であり、その２つのツール
の間にカートンが位置する可動成型ツールと、 カートンの外部の位置から固定ツールにポリマを提供す
るポリマ流れ導管を含み、クロージャが、カートンの所
定の部分に直接成型されるポリマ射出システムとを備え
る直接射出成型ステーション。 - 【請求項１１】 冷却溝は、Ｖ型の経路を有して、固定
ツールに形成される、請求項１０に記載の直接射出成型
ステーション。 - 【請求項１２】 固定ツールは、ポリマ流れ導管を受け
るボアを含み、ポリマ流れ導管が、固定ツールのＶ型の
経路の中心に形成されている、請求項１１に記載の直接
射出成型ステーション。 - 【請求項１３】 ポリマ射出システムは、互いに直列で
ある装填シリンダと射出シリンダを含み、装填シリンダ
が射出シリンダにポリマを提供し、装填シリンダと射出
シリンダが互いに対向した関係にある、請求項１０に記
載の直接射出成型ステーション。 - 【請求項１４】 ポリマ流れ導管が、射出シリンダの放
出側面に形成されている、請求項１３に記載の直接射出
成型ステーション。 - 【請求項１５】 クロージャを直接包装材料に成型する
成型ツール・セットであって、ポリマを成型ツール・セ
ットに提供するポリマ射出システムと流れ連通してお
り、形成充填封止包装機械のフレーム内に位置し、 フレームによって担持され、内部に形成された冷却溝を
有し、冷却剤を冷却溝に供給するために、フレームに形
成された溝と流れ連通している固定成型ツールと、 フレームによって担持されている可動成型ツールであっ
て、固定ツールから外れる第１位置と、固定ツールと係
合する第２位置との間で可動であり、その２つのルーツ
の間に包装材料が配置されている、可動成型ツールとを
備え、 固定ツールと可動ツールが互いに係合しているとき、ク
ロージャに対応する成型空洞が形成され、固定成型ツー
ルが、内部に形成された冷却溝を有し、冷却剤を固定ツ
ールに供給するために、冷却剤源と流れ連通している、
成型ツール・セット。 - 【請求項１６】 冷却溝はＶ型のフロー経路を有して固
定ツールに形成されており、固定ツールがポリマ流れ導
管を受けるボアを含み、ポリマ流れ導管が、固定ツール
のＶ型の流れ経路の中心に形成されている、請求項１５
に記載の成型ツール・セット - 【請求項１７】 包装材料上に形成された直接射出成型
クロージャであって、包装材料は上面と底面が開いた管
状形態にあり、クロージャは包装材料の上面パネルに形
成されており、クロージャが、 一体状に包装材料に成型され、接続フランジを形成して
いるベース部分と、 ベース部分から上方に延びている注ぎ口部分と、 注ぎ口部分に封をするように構成されているカバーと、 カバーと一体状に形成され、クロージャを最初に開けた
際に壊れるカバーと一体のもろい部材として形成されて
いるいたずら即発見部材とを備える、直接射出成型され
たクロージャ。 - 【請求項１８】 いたずら即発見部材が、カバーから延
び、ベース部分から間隔を置いて配置されている包装材
料に成型された端末部分を有するタブとして形成されて
いる、請求項１７に記載のクロージャ。 - 【請求項１９】 フランジが、縁部によって画定された
開口において包装材料に成型されており、フランジ部分
が縁部を密閉する、請求項１７に記載のクロージャ。 - 【請求項２０】 管状形態のカートン・ブランク上にク
ロージャを形成する方法であって、カートン・ブランク
が、該ブランクの少なくとも１つの側面上にポリマ層を
有する複合材料から形成されており、 内部に成型空洞の部分を画定する固定成型ツールを準備
し、成型ツールが、ポリマ射出システムと流れ連通して
いる段階と、 カートン・ブランクを、内部ツールに隣接および係合し
て配置し、カートン・ブランクが、管状形態を有する少
なくとも部分的に立ち上げられた状態にある段階と、 内部に成型空洞の他の部分を画定する可動成型ツールを
準備し、固定ツールの成型空洞と可動ツールの成型空洞
が、所望のクロージャ形状を画定する段階と、 内部ツールとは反対側で、可動ツールをカートン・ブラ
ンクに係合させて成型空洞を形成する段階と、 可動ツールをカートン・ブランクと固定ツールに押し付
ける段階と、 ポリマを成型空洞内に射出して、所望のクロージャを形
成する段階と、 成型空洞からクロージャを解放する段階とを含む方法。 - 【請求項２１】 カートンを水平に配置し、水平面でカ
ートンを移動して、内部ツールを係合させる段階を含
む、請求項２０に記載の方法。 - 【請求項２２】 カートンの内部の位置からポリマを成
型空洞に射出する段階を含む、請求項２０に記載の方
法。 - 【請求項２３】 可動ツールをカートン・ブランクと係
合させ、カートン・ブランクの開口を覆う段階を含む、
請求項２０に記載の方法。
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