JP2006522694A - 可撓性材料のシートから包装容器を製造するため、および包装容器を粉体製品または非粉体製品で満たすための装置、設備、および方法 - Google Patents

可撓性材料のシートから包装容器を製造するため、および包装容器を粉体製品または非粉体製品で満たすための装置、設備、および方法 Download PDF

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Abstract

本装置は成形要素(4)を含み、これは、雌部分、雄部分および留め要素(31)を備える。雌部分は、凹部領域(12)を含み、第1方向に並進させる手段に留められ、その端部(14)近くに、格納マガジンから取られる可撓性材料シートを受けるための吸盤(13)または等価システムを備え、作動すると少なくとも部分的に凹部領域(12)と共に所望の形状を画定する、特に製造しようとする包装容器のエンベロープを画定するための、1つまたは複数の縁部(14)に蝶番によって連結された少なくとも1つのジョー(15)も含んでいる。雄部分は、雌部分の内側形状に相補的形状をなすスリーブまたはマンドレル(18)から成り、雌部分と同じレベルに位置付けられて雌部分と協働するように、第1方向に直角の方向に並進移動を受けることができる。留め要素(31)は、成形の後、すなわち雄部分が雌部分と協働した後に可撓性材料のシートの2つの縁部を共に留めるための要素である。

Description

本発明はまず、可撓性材料のシート、特に板紙、プラスチック、または紙から包装容器を製造するため、および前記材料を成形するための装置に関する。本発明はまた、前記包装容器を製造するため、およびさらに前記包装容器を前記の装置を使用して粉体製品または非粉体製品によって満たすための設備にも関する。最後に本発明は、前記包装容器を製造するため、ならびに前記包装容器を粉体物質または非粉体物質によって満たすための方法に関する。
包装の分野、特に農産食糧の包装では、特に密封と保存の点からみて衛生上および健康上の要件に従うことを追求しながら、多種多様な形状とその他の形式を生み出すことがますます望ましいことになりつつある。
多くの形状についてこの要望を満足させるために、包装材料の本体を形成することを目的とする平坦な材料またはシート材料から包装容器を製造することが提案されている。このシートは、このシートの2つの極縁部を掴むマンドレルおよび掴みによって所望の形状が与えられ、この結果、これらの極縁部を一般的には2〜5mmの幅で互いに重ね合わせ、次にこれらの極縁部を全高にわたって共に留めるが、この留め動作は一般的に高周波超音波溶接を通じて、または接着剤による結合もしくはヒートシールによっても実施される。こうして製造された包装容器の本体は、その基部においては底部を受け、充填された後に、その上部において蓋を受ける。
こうして得られる包装容器は複数の形状を生み出すことを可能にするが、これらの自動化と充填ではまだ多くの問題点が提起されている。この理由は、掴みを使用してシート材料を成形するステップは、第1に自動化することが困難であり、第2に結果として比較的低い製造速度になるからである。その上、概して可撓性であるシート材料の上に底部とキャップを取り付ける動作もまた、こうして形成される包装材料の本体の剛性が足りないので、問題を提起している。
特許文献GB-A-1 335 454は、板紙シートから作られる包装容器を成形するための装置であって、雌部分および雌部分と協働する目的をもつ雄部分を備え、そのうえ、成形動作の後に板紙シートの両縁部を共に留めるための要素を備えた装置を開示している。
雌部分は、第1方向に沿って、この場合は水平方向に沿って並進運動するための手段に留められ、2つの蝶番式ジョーを有し、これらの蝶番式ジョーは作動時に所望の包装容器形状をそれ自体で画定し、特に製造しようとする包装容器のエンベロープを画定する目的を持つ。
この成形要素は雄部分も有し、この雄部分は、雌部分の内側形状に相補的な形状をなす円筒形状のスリーブまたはマンドレルから成り、雌部分と協働する目的を有する。
このマンドレルは雌部分によって形成された基準フレームに対して移動する必要がないので、前記マンドレルが実際の成形ステップ後の各ステップ中に存在するように、成形要素によって成形された板紙シートが、当の装置のさまざまなステーションの各々においてマンドレルの上の適所に系統だって保持されることは、上記文献に記載された動作方法から明白である。
したがって、この装置を、円筒形でかつ単一形式である、すなわち単一高さの包装容器本体を有する包装容器の製造のためのみに構想することができる。
GB-A-1 335 454
本発明の目的は、まず、包装容器の本体を簡単で効果的かつ自動的な方法で所望の形状に成形するための装置を提案することである。本発明の目的は次に、簡単な方法で高い製造速度を伴って行う方法がこれまで知られていなかったものも、複数の形式を可能にすることである。
上記の目的を実施するために、可撓性材料のシートから作られる包装容器を成形するための装置であって、前記シートがその側部の一方において格納マガジンの中に格納されている装置は、
成形要素であって、それ自体が、
第1方向に沿って並進させるための手段に留められ、少なくとも1つの蝶番式ジョーを含み、作動すると所望の形状を少なくとも部分的に画定し、特に製造しようとする包装容器のエンベロープを画定する目的を有する雌部分と、
雌部分の内側形状に相補的な形状をなすスリーブまたはマンドレルから成り、雌部分と協働する目的を有する雄部分と、を含む成形要素と、
成形の後に、すなわち雄部分が雌部分と協働した後に可撓性材料のシートの2つの縁部を共に留めるための留め要素と、を備えている。
本発明によれば、
雌部分はさらに、凹部領域を有し、この凹部領域の縁部に1つまたは複数のジョーが蝶番式に取り付けられ、この1つまたは複数のジョーによって、製造しようとする包装容器の少なくとも部分的エンベロープさえも画定する目的を有し、
雌部分は、格納マガジンから取られる可撓性材料のシートを受ける目的を有する吸盤またはこれと等価のシステムを備え、
雄部分を構成するスリーブまたはマンドレルは、雌部分と同じ高さに位置付けられるように、前記第1方向に直角の方向に沿って並進移動するように駆動されることが可能である。
換言すれば、本発明による装置は、自動的方式で打抜きとダイ原理を使用して包装容器の本体を成形することから成るが、さらにまた、雄部分を構成するマンドレルが雌部分の変位に直角な相対変位を受けることを可能にする。
本発明の1つの特色によれば、凹部領域を閉じさせるジョーの作動は、製造しようとする包装容器の一体的外周のエンベロープでは終わらず、留め要素へのアクセスを開けておく目的を有するスリットを画定する。留め要素は一般的には音波発振器から構成されているが、他の装置、特に高周波を発するか、または包装容器の本体をヒートシールによって密封するために加熱する装置を構想することもできる。
この1つまたは複数のジョーは、雌部分の凹部領域に留められたシリンダアクチュエータによって作動させられる。
マンドレルは、低い摩擦係数を有する材料で作られ、一般的にはポリテトラフルオロエチレンまたはポリアセタルで作られている。この目的は、次の動作中に、特に底部とキャップ、一般に閉鎖用構成部分を取り付ける動作中に前記マンドレルの除去を容易にするためである。
本発明の別の特色によれば、雌部分全体は、調節可能な角度にわたって垂直または水平面内で回転することができ、この結果、マンドレルを除去して第1閉鎖用構成部分を取り付けた後に、前記包装容器を、これを粉体製品または非粉体製品で満たして第2閉鎖用構成部分を取り付けるためのステーションに向けて送ることができる。
本発明はまた、可撓性材料のシートから作られて、底部とキャップとを備えた包装容器を製造するため、およびこの包装容器を粉体製品または非粉体製品で満たすための設備にも関する。
この設備は、
可撓性材料の前記シートを格納するためのマガジンであって、マガジンの中でシートはその側部の1つにおいて格納されるマガジンと、
上述のタイプのN個の前記成形装置を前進させるための要素であって、前記成形装置は前記要素の前進方向に沿って均等に配置され、包装容器の製造と充填のために必要なさまざまなステーションに前記装置を位置付ける目的を有し、ステップ状方式で移動可能であり、この前進ステップは前記要素の長さの1/Nに相当する要素と、
吸盤またはこれと等価のシステムを備えた掴み要素であって、水平方向に並進移動するように駆動され、可撓性材料の前記シートを1つずつ取る目的を有し、回転の後にこれらを吸盤またはこれと等価のシステムの上に位置付け、これらの吸盤またはこれと等価のシステムは成形装置の雌部分の凹部領域の1つまたは複数の縁部に備えられている掴み要素と、
成形装置による成形から得られた包装容器の本体の端部の1つに閉鎖用構成部分を取り付けるための要素と、
底部を備えた包装容器を粉体製品または非粉体製品で満たすための要素と、
前記の要素と同様なタイプの、第2閉鎖用構成部分を取り付けるための要素と、を備えている。
換言すれば、本発明による設備によって、包装容器を製造してこれを充填して密封する動作を自動的に実施することが可能になり、これは効果的に行う方法がこれまで知られていなかったものである。
本発明によれば、前進様式を直線にすることもでき、この状況では前進要素は直線コンベヤである。
別の実施形態では、前進様式は回転式であり、この構成では前進要素は垂直回転軸を有する回転式円形コンベヤであり、したがってN個の成形装置がその外周の回りに周期的に配置され、円形コンベヤはステップ状方式で移動可能であり、円形コンベヤの回転ステップは一回転の1/Nに相当する。
本発明によれば、閉鎖用構成部分を取り付けるための要素は円形コンベヤによって構成され、この円形コンベヤは垂直軸の周りに回転し、円形コンベヤの上には複数nの作業ステーションが取り付けられ、その外周の周りに周期的に配置され、前記円形コンベヤはステップ状方式で移動可能であり、円形コンベヤの回転ステップは一回転の1/Nに相当し、前記各ステーションはそれぞれ、
適当な容器の中で割り出された閉鎖用構成部分を掴むため、
前記閉鎖用構成部分を、前記構成部分の内部または外部周辺を接着剤で被覆するための要素に運搬するため、および
接着剤によってこうして被覆された閉鎖用構成部分を、成形装置によって製造された、または包装容器が充填された後に結果として得られた包装容器本体の端部の1つの上に位置付けるために使用され、
これらのステーションの各々は、垂直移動するように駆動される掴み要素、特に吸引掴みを備え、成形要素を支える前進要素と閉鎖用構成部分を取り付けるための要素を支える円形コンベヤとの実際の前進は、円形コンベヤの掴み要素が位置決め配置であるときにはこの要素が、当の円形コンベヤとは垂直方向に整列して位置する成形装置の雄部分の上面に対して心合せされるように、同期化される。
本発明はまた、可撓性材料シートで作られる包装容器を製造しさらに充填も行う方法に関する。この方法は、
まず、包装容器の所望の形状に従って、互いに協働する成形要素の雄部分と雌部分とを使用して、および前記シートの縁部の2つを共に留めることにより、前記可撓性シートを成形することによって前記可撓性シートから包装容器の本体を製造することと、
次に、こうして製造された包装容器の本体の端部の1つにおいて、外周の内面上または外面上に接着剤が事前塗布された第1閉鎖用構成部分を位置付けることと、
次に、本体と前記第1閉鎖用構成部分とから成るこうして得られた容器を、これを充填して次のステップで第2閉鎖用構成部分を位置付けることができるように、または第2閉鎖用構成部分を直接位置付けることができるように、回転させることと、から成る。
本発明によれば、第1閉鎖用構成部分を位置付けるステップは、前記成形要素の雄部分が包装容器の本体の中に少なくとも部分的になお存在する間に実施される。
一方、第2閉鎖用構成部分を位置付けるステップは、包装容器の本体の内部に雄部分が全く存在することなく実施される。
本発明を実施することができる方式と本発明から導き出される利点は、下記の限定されない実施例によって与えられかつ添付の図によって支えられる例証的実施例から、さらに明白になろう。
本発明による設備が図1に全体的に示されている。
この設備は、まず可撓性材料、特に板紙またはプラスチックのシートを格納するためのマガジン1を含み、これらのシートはその側部の1つにおいて格納され、これらが掴まれる個所において常に完全に平坦な形であるように適度の圧力を受ける。
可撓性材料のこれらのシートは、成形し、底部とキャップを取り付けた後に、製造しようとする包装容器の本体を形成する目的を有する。これらの底部とキャップを以下、閉鎖用構成部分と称する。
このマガジン1の前面において、図3を参照してさらに詳細に説明する掴み2が、前記シート材をその2つの面の1つによって捕らえ、この結果、シート材を、この機械動作段階においてマガジン1にほぼ面して置かれた成形要素4に位置付ける。
掴み2はまず、真空源に接続された4個の吸盤25または等価のシステムを備えた掴みアーム26を含む。これらの吸盤25は同じ平面に取り付けられ、格納マガジン1から可撓性材料のシートを取る目的を有する。この掴みアームは、モータ28、例えば空気モータまたは電気モータによって180°にわたって回転することができる回転シャフト27に取り付けられている。
したがって、こうして形成された組立体はキャリッジ29の上に取り付けられ、キャリッジは、モータ37によって回転するウォーム36によって水平に並進運動するように作動することが可能で、こうして前記キャリッジはガイド30に沿って移動することができる。この並進運動は、アーム26が格納マガジン1まで動いて可撓性材料のシートを掴むことができるようにする目的を有する。
図2を参照してさらに詳細に説明する成形要素4は、垂直回転軸を有する円形コンベヤ3の外周の周りに周期的に配置され、したがって円形コンベヤは前進要素を構成し、モータ付きの割出しシステムによってステップ状方式で回転する。
説明した実施例では、円形コンベヤ3は6個の成形要素4を有し、したがってこれらの成形要素は6分の1回転毎に前記円形コンベヤ3の外周の周りに配置されている。
この結果として、円形コンベヤ3の回転ステップはまた6分の1回転に対応し、これによって成形要素4の各々を、ある一定数のステップを実施することができる決められた個所に位置付けることができ、これらはまず実際の包装容器を製造して次にこれを充填するために必要である。
本設備はまた、これらの包装容器のために閉鎖用構成部分を取り付けるための要素も含む。
これらの要素6および7は両方とも、やはり垂直回転軸を有する円形コンベヤによって構成され、これらについて図5を参照してさらに詳細に説明する。
これらの円形コンベヤの第1のもの6は、常に成形要素4上の適所に保持されている、こうして成形された包装容器の本体の一端部に閉鎖用構成部分の1つを位置付ける目的を有するが、第2円形コンベヤ7は、充填した後に、こうして充填された包装容器を第2閉鎖用構成部分によって閉じる目的を有する。
次のステップは、出荷する前に、充填され密封された包装容器を、これらを格納個所に送るコンベヤ10の上に放出することから成る。
次に、本発明による成形要素4をさらに詳細に説明する。
これは基本的に、包装容器本体の実際の形状を作るように互いに協働する目的を有する雄部分(18)および雌部分(11〜17)を備えている。
既に述べたように、掴み要素(2)は、可撓性材料のシートが成形要素の雌部分に対向して確実に位置付けられるようにする。この雌部分は基本的に、円形コンベヤ3の外周に固定されたモータ11に留められた凹部領域12、この場合には半円筒形の容積を画定する凹部領域を備えている。しかし、この凹部領域は、包装容器に与えることが望まれる形状に応じて、別の輪郭、例えば平行六面体や三角形などの輪郭を採用してもよい。
この凹部領域12を、上記の実施例においては、電気式または空気式の変位システムによって水平の並進運動を受けるように作ることもできる。
凹部領域12の2つの自由端14は、まず吸盤13、この場合には4個の吸盤を収容し、これらの吸盤は真空源に接続され、同じ平面に位置付けられ、掴み2によってこの平面に置かれた可撓性材料のシートを取る目的を有する。
2つのジョー15が縁部14に沿って蝶番式に取り付けられ、凹部領域12に関して、前記ジョーが閉じられたときに製造しようとする包装容器の本体の外部エンベロープを画定するように、シリンダアクチュエータ16によって作動可能である。
換言すれば、上記の実施例では、ジョー15が作動すると、すなわち閉じられると、これらのジョーは凹部領域12と共にほぼ円筒形の形状を画定する。
凹部領域12もまた、これを画定する構造の中に組み込まれた2個の吸盤17またはその等価物(単一の吸盤だけが図示されている)を含み、したがってその内部構造からの突出物を形成せず、形成した後に包装容器の本体を適所に保持することができるのは有利である。
成形要素4の雄部分は、上述の実施例では円筒形で基部19の上に置かれたスリーブ18から成る。この基部19を、雌部分の並進方向に直角の方向に沿って、したがって上述の実施例では垂直方向に並進作動させることができる。この変位は、前記マンドレル18が雌部分12〜16まで上昇することができるように、円筒状アクチュエータまたはその等価物によってガイド20に沿って実施される。
このマンドレル18が、上記のように成形された包装容器の本体からマンドレルを容易に引き抜くことができるように、極めて低い摩擦係数を有する材料、一般的にはポリテトラフルオロエチレン(Teflon(登録商標))またはポリアセタル(Delrin(登録商標))で作られることが有利である。
包装容器の本体は次のように製造される。
可撓性材料のシートを、掴み2によって成形要素4の雌部分の吸盤13に対向して位置付け、前記シートはまだ平坦またはほぼ平坦な形であり、その平面はマンドレル18の最も近い母線から僅かに離れている。次に円形コンベヤ3は6分の1回転を行う。
次にマンドレル18は前記雌部分と整列して垂直に上昇し、この並進運動が完了すると、前記雌部分は水平並進運動を受け、これによって可撓性材料のシートはマンドレル18によって凹部領域12の中に押し込まれる。もちろん、前記凹部領域12とジョー15との内側直径とマンドレル18の外側直径とは、互いに隙間を伴って実質的に同一である。
凹部12の水平並進運動は、前記可撓性シートを凹部領域12の中に押し込み、したがって、ジョー15の閉鎖の活動化によってジョー15は閉じ、これに応じて、可撓性材料のシートの2つの側方端部をマンドレル18に沿って縁部同士が共に合うように、または2〜5ミリメートルの僅かな重なり合いを伴って一方の縁部から他方の縁部へ、凹部領域12に面する母面と対向する側のマンドレル18の母面にほぼ沿って合うようにする。
さらに、シート材を作る板紙またはプラスチックの相対的剛性によって、シート材は、これが形成されている間にジョーに対しておよび凹部領域に対して圧力を行使する。
ジョー15はこのように製造されるので、ジョーがマンドレル18の周りで閉じると、ジョーは隣接せずにスロット、例えば垂直スロットを画定し、2つの縁部を共に留め付けるための要素、一般的には図4により詳細に示すソノトロード32を挿入できるようにする。ソノトロードの作用を容易にするために、マンドレルは、これに垂直に、特にポリマまたは金属で作られた溶接インサートの形の構造物23を有し、これは固着要素32に面するマンドリルの母面全体にわたって延在する。
本発明の1つの有利な特色によれば、可撓性材料のシートをシェーパの中で縁部と縁部とを合わせて、または一縁部を他の縁部と重ね合せて溶接する前に、こうして作られる円筒状エンベロープの上端部を水平にする。すなわち、溶接ステーションに垂直に円形コンベヤ3の上方に位置するレベラとも呼ばれる突きそろえ機5によって水平にされる。
この突きそろえ機5は基本的に、シリンダ/スライドウェイ組立体によって垂直並進運動を受けることができる下部垂直板を含む。
この溶接段階の後に、したがって製造しようとする包装容器の本体、この場合には円筒状本体を製造した後に、円形コンベヤ3は、閉鎖用構成部分を取り付けるためのステーションに向けられるように6分の1回転の新たな回転を受ける。
この段階で、マンドレル18は、取り付けようとする閉鎖用構成部分の形式に応じた、特に所望の接着被覆法に応じた程度だけ、包装容器の本体から引き出される。この理由は、この種の閉鎖用構成部分が外周環を有するためであり、この環を包装容器本体の外面または内面に留めることが望ましいと言える。
したがって図6は、閉鎖用構成部分55が備えられている外周環56が包装容器の本体58の内面57に留められている、包装容器を示す。この構成では、包装容器の前記内面に対して環に固有の内部レリーフが作られていることが、示されており、容易に理解されよう。
したがって、このような閉鎖用構成部分を包装容器の本体の内面に取り付けて留めようとする場合には、包装容器本体の内側の前記構成部分の環56への明らかなアクセスを残しておくために、マンドレル18は僅かに垂直下向きに移動する。
しかし、マンドレル18のこの引っ込みは小さな幅であり、したがって包装容器本体を、取り付けようとする前記底部および前記キャップのために十分に剛性に保つ。
しかし、取り付けようとする閉鎖用構成部分が、図7に示すように包装容器58の本体の外面59に固定される場合には、マンドレル18は、やはり曲げまたは損傷のリスクなしに十分な剛性を本体に与える目的で、適所に残される、すなわち本体の上部レベルと同じ平面に残される。したがってこの構成では、包装容器の本体の内面57から突き出たレリーフはないことがわかり、この構成は、包装容器の中に入れることのできる製品を後で自由に滑らせて出すことができる限りにおいては、ある一定の適用分野においては特に望ましいと言えよう。
閉鎖用構成部分は、図5に示す装置6によって取り付けられる。
この装置は、モータ付きの割出しシステムによってステップ状の様式で回転する、垂直軸を有する円形コンベヤ40から構成されている。
上で説明した実施例では、この円形コンベヤは、3分の1回転毎に円形コンベヤ40の周囲に所定間隔で配置された3つのステーション42,43,44を有する。
この結果、円形コンベヤの回転変位ステップもまた3分の1回転である。
3つのステーション42,43,44の各々は同一であり、吸盤45またはその等価物を備え、吸盤をモータ付き垂直スピンドル46に対して自転させることができる。さらにまた、3つのステーション42,43,44の各々は、モータ48によって回転するウォーム(図示せず)によって垂直並進運動を受けることができるキャリッジ54に取りつけられ、前記キャリッジ54をガイド53に沿って変位させる。
これに関して、前記キャリッジ54の、したがってステーション42〜44の変位移動を、製造しようとする包装容器の本体の主寸法に従って適応させることができることが指摘されよう。
上述の実施例では、ステーション43は、ステーション43の垂直下方に位置する容器49にアキュムレーションコンベヤ8または9によって運ばれる閉鎖用構成部分を掴む。
このアキュムレーションコンベヤは突出部50を備え、この突出部50は、容器49に格納された閉鎖用構成部分がステーション43によって取り上げられるとすぐに、存在検出セルまたは等価のシステムによって行うために、前記コンベヤの上に在る閉鎖用構成部分を解除する。
図5では、閉鎖用構成部分がアキュムレーション容器49においてステーション43の吸盤45によって掴まれた後に、円形コンベヤ40は左に3分の1だけ回転して、図示のステーション44に対応する。このステーションにおいて、被覆ノズル47を含む接着剤被覆システムは、前記閉鎖用構成部分55の環56の外周または内周の周りに接着剤ビードを位置付け、前記構成部分はスピンドル46による前記吸盤の回転によって回転される。
この被覆ノズル47はキャリッジ51の上に取り付けられており、キャリッジ51は、モータ52によってそれ自体作動されるカムシステム(図示せず)によって水平並進移動することができる。
したがって、閉鎖用構成部分55の環56を包装容器本体の内面57に留めることが望まれるときには、ノズル47は、そのステーション44において連続的に走行する前記環の外面に接着剤ビードを付着することになる。
一方、閉鎖用構成部分55の環56を包装容器本体の外面59に留めることが望まれるときには、前記被覆ノズル47は、吸盤45と垂直になるようにキャリッジ51によって並進移動され、吸盤45は前記ノズルを前記吸盤に備えられた閉鎖用構成部分で覆うことができるように降下され、こうして前記環の内面を接着剤によって被覆することができる。
被覆後に、円形コンベヤ40はさらに3分の1回転だけ回転し、図5に示すステーション42に対応する。
このポジションにおいて、吸盤45は、マンドレル18の上面に対して、したがって包装容器本体の端部の1つの上面に対して心合せされる。
こうすると、閉鎖用構成部分の溶着軸はマンドレル18の回転軸と自動的に共線的になるので、包装容器の断面とは関係なく、またその形式とは関係なく、本発明による設備を操作することが可能になる。
次に、ステーション42のキャリッジ54を、したがって吸盤45と吸盤が備える接着剤で被覆された閉鎖用構成部分とを降下させるために、モータ48を駆動し、こうして閉鎖用構成部分をこの瞬間に下にある円筒状本体の上部に位置付け、こうして前記閉鎖用構成部分を効果的に取り付けられるようにする。
いったんこの動作が実施された後、マンドレル18は、垂直下向きに動かすことによって完全に回収されるが、閉鎖用構成部分を備えた円筒状本体は、一方では吸盤17の存在によって、他方ではジョーと凹部領域とに対して圧力を行使するシート材を作る板紙またはプラスチックの相対的剛性によって、凹部領域12の中に保持される。
円形コンベヤ3が6分の1回転だけ新たな回転を実施した後、こうして包装容器の円筒状本体を備えた雌部分全体は、ギヤモータシステム(図示せず)によって垂直平面内で例えば180°だけ回転を受ける。
その後、次のステーションで、包装容器本体とその閉鎖用構成部分とから成る包装容器は、上端を開いたままで充填ステーション(図示せず)へ向けられる。
充填物質は粉体でも、または非粉体でもよく、またはさらに液体またはペースト状物質でもよく、この物質が糖菓である場合、さらに一般にもろい製品である場合には、雌部分の回転は180°ではなくそれ以下であり、これによって包装容器本体は多少とも傾斜し、当の製品が落ちるべき範囲を減少し、したがって前記製品の破壊または部分的な破損のリスクを減らす。
円形コンベヤ3が6分の1回転だけさらに回転した後、第1閉鎖用構成部分を備えた包装容器によって形成され、入れようとする製品を満たした容器は、図5を参照して説明したものと全く同じ動作をして包装容器を閉じる第2閉鎖用構成部分を取り付けるために、次のステーション7へ運ばれる。しかし、前記包装容器を製品で効果的に充填できるようにマンドレルが引っ込められていることを考慮して、この段階では包装容器本体の剛性をマンドレルによって提供することはもはやできない。この剛性は、成形要素4の雌部分の凹部領域12と協働して包装容器の本体がジョー15によって適所に保持されることによって提供され、さらにまた、シート材を作る板紙またはプラスチックの相対剛性に固有であり、この剛性がジョーと凹部領域に対して圧力を行使する。雌部分の凹部領域12に備えられた吸盤17もまた、前記第2閉鎖用構成部分が取り付けられたまま、包装容器本体が滑ることを防止するために貢献することを指摘されよう。
この段階で、そのために上質のシールであることが望まれる場合には、この第2閉鎖用構成部分は必然的に図6に示すように取り付けられる。すなわち、環56は包装容器本体の内面57に留められる。
しかし、例えば粉状洗剤を入れる目的の包装容器において、このような密封を必要としない場合、すなわち比較的優れた密封のみで十分な場合には、この第2閉鎖用構成部分を図7に示すように取り付けてもよい。
円形コンベヤ3が6分の1回転だけさらに回転した後、充填されて密封された包装容器を運ぶステーションは放出区域に運搬され、包装容器はコンベヤ10の上に置かれ、コンベヤ10は包装容器を臨時格納区域または荷造り区域に運ぶ。
上記の実施例を、一定の断面を有する包装容器本体に関して説明した。しかし、本発明による設備を、このような包装容器本体ではあるがさまざまな断面を有するもの、特に底面に向かってまたは上面に向かって広がっているものを製造するためにも使用することができる。
これを行うために、成形要素のマンドレル18と雌部分を所望の形状にしたがって輪郭付けする。
動作の原理は同じである。しかしながら、閉鎖用構成部分を取り付けるために、特にまず、最大断面を有する本体の開口部においてマンドレルを引き出すか、さもなければ引っ込み可能なマンドレル、すなわち変化可能な断面を有し、適当な装置を作動させることによってその容積を減少させることが可能で、こうして包装容器本体から引っ込めることができ、最小断面を有する開口部と同平面にするマンドレルを使用してもよく、こうして、閉鎖用構成部分の環の内部に接着剤を塗布することを可能にする。
このような構成では、最小断面を有する包装容器本体の端部に取り付けられた閉鎖用構成部分は、前記本体の内面57に留められた外周環56と常に合致している。
さらにまた、前記本体の内面57に留められた外周環56を有する、最大断面を備えた包装容器の端部に閉鎖用構成部分を有することを望む場合には、位置決め要素6を使用して、最小断面を有する前記本体の端部に閉鎖用構成部分を取り付け、マンドレル18を引っ込めた後に、位置決め要素7を使用して、最大寸法を有する本体の端部に閉鎖用構成部分を取り付ける。
一方、前記本体の外面59に留められた外周環56を有する、最大断面を備えた包装容器の端部に閉鎖用構成部分を有することを望む場合には、位置決め要素6を使用して、この閉鎖用構成部分をマンドレル18に取り付け、次いで前記本体を完全に充填する。次にこのマンドレルを、最小寸法を有する前記本体の端部を介して、前記本体をその対称軸またはその回転軸に平行に引っ込めることによって引き出し、この結果、前記本体に矛盾のない断面を、特に最小寸法を有する包装容器本体の端部の断面より小さい断面をその全高にわたって与える。次に位置決め要素7を使用して、最小寸法を有するこの端部に第2閉鎖用構成部分を取り付ける。
したがって、一定ではない断面を有するこのような包装容器の一実施形態を図8〜図14に示した。
第1ステップでは(図8)、適切な形状と寸法の包装容器の本体58を構成する可撓性材料のシートを、成形要素の雌部分4に対して、特に吸盤13まで持ち上げる。上述の普遍的な方法によれば、最終包装容器の所望の形状に対応する形状を有するマンドレル18を雌部分4まで持ち上げ、この雌部分は前記シートをジョー15によってマンドレル18の周りに包み込む。成形動作の後に、シートの端部を共に溶着する。
図でわかるように、マンドレル18はほぼ台形の縦断面を有する。もちろん、この外形構成によって、成形要素の雌部分の形状はマンドレルの形状に合致する。したがって、これによって結果として得られる包装容器本体58は、円形断面であるが直径が異なる2つの端部を有し、これらはそれぞれ、小さな断面を有する上端部60と任意に呼ばれる端部、および大きな断面を有する下端部61と任意に呼ばれる端部である。
次のステップでは(図9)、閉鎖用構成部分62を上端部60に取り付ける。この目的のために、マンドレル18を、こうして(先のステップ中に)形成された包装容器の本体58から僅かに引き出す。
次にマンドレル18を完全に引き出し、それから成形要素の雌部分4を180°回転させるが、これは結果的に、第1閉鎖用構成部分62を備えた包装容器本体が同じ角度だけ回転したことになる(図10を参照されたい)。
その後、実際の包装容器はその最下端部で閉じられて、ここで例えば単なる重力によって充填されることもでき(図11)、前記包装容器はなお成形要素の雌部分によって適所に保持されている。
いったんこの充填動作が実施されると、第2閉鎖用構成部分63が、このときは包装容器の下端部61と呼ばれるものに取り付けられる(図12)。
次に、前記雌部分、したがってこうして充填されて閉じられた包装容器はさらに180°の回転を受け(図13)、その後、前記包装容器は、雌部分のジョー15を単に開くことによってコンベヤ10の上に置かれる。
本発明の変形実施形態では、可撓性材料のシートは平坦ではなく、例えば装飾の目的で、シートを含む平面に対して突出部またはレリーフを形成する1つまたは複数の突出物を有し、これらの突出物は熱成形などの任意の方法によって得られる。
前記1つまたは複数の突出物はシートの同じ平面に常に位置するので、これらを格納マガジン1の中に通常の様式で完全に積み重ね可能であり格納可能である。
前記シートの自由縁部、および特に成形ステップ中に互いに留めようとする縁部を、この留め動作を正確に行うために、確実に平坦のままにしておくことが必要である。
概して、このような突出物は、これらが包装容器の内側に向かっていても外側に向かっていても局部的に配置されて、シートが掴み2の吸盤25によって取り上げられること、および成形要素4の雌部分の吸盤13によってもまた取り上げられることを可能にする。
さらにまた、突出物を包装容器の外側に向ける目的がある場合には、凹部領域12および/またはジョー15を、実際の成形動作を妨害することなく、成形ステップ中に前記突出物が収容可能になるように切削する。この目的のために、空洞が凹部領域12および/またはジョー15の内壁の中に作られ、これは可能な突出物の寸法より大きな実質的に標準化された寸法を有し、こうしてシートを成形するときシートの位置決めに関するあらゆる難点を防止する。
一方、突出物を包装容器の内側に向ける目的がある場合には、同じ原理を採用するが、このときは、外表面に作られたこのような空洞を有するのはマンドレル18であり、これは、この方法で成形動作を妨げることなく(1つまたは複数の)前記突出物が収容されることを可能にするためである。
事前プリントされて突出物の形で装飾を有することもでき、したがってどのような可能な形状も与えることができる可撓性材料のシートから包装容器の同時製造を、比較的簡単な方式で可能にし、および平坦な形または事前寸法決めされたシートまたは型の形で格納された可撓性材料から作られた本体を有し、密封方式で両端部に取り付けられた閉鎖用構成部分も備える包装容器によって、効果的に行う方法がこれまで知られていないものもある包装容器の充填を連続的に可能にする限り、本発明による設備と成形要素がまさしくいかに有利であるかは理解されよう。
前記の包装容器を製造する利点を本明細書の前半で述べた。
さらにまた、形状を変更しようとするときには、実施する必要があるのは、成形要素の雄部材と雌部材とを、非常に容易にかつ非常に速く実施することができる所望の形状のツールと取り替えることだけである。
同時に、所定の断面について包装容器のサイズを変更しようとするときには、実施する必要があるのは、相応にサイズが決められたジョー15を使用すること、およびマンドレルの移動を成形要素の雌部分との協働領域において増加または逆に減少させることだけである。
本発明による設備の概略斜視図である。 本発明による成形要素の概略斜視図である。 本発明による可撓性材料のシートの掴みの概略斜視図である。 成形後にシート材料の2つの縁部を共に留めるための要素の概略斜視図である。 本発明による閉鎖用構成部分を位置付けるための要素の概略斜視図である。 本発明の第1実施形態による包装容器の概略縦断面図である。 本発明の第2実施形態による包装容器の概略縦断面図である。 本発明によるが、漏斗状に開いている断面を有する包装容器の特定の実施形態を示す概略図である。 本発明によるが、漏斗状に開いている断面を有する包装容器の特定の実施形態を示す概略図である。 本発明によるが、漏斗状に開いている断面を有する包装容器の特定の実施形態を示す概略図である。 本発明によるが、漏斗状に開いている断面を有する包装容器の特定の実施形態を示す概略図である。 本発明によるが、漏斗状に開いている断面を有する包装容器の特定の実施形態を示す概略図である。 本発明によるが、漏斗状に開いている断面を有する包装容器の特定の実施形態を示す概略図である。 本発明によるが、漏斗状に開いている断面を有する包装容器の特定の実施形態を示す概略図である。
符号の説明
1 マガジン
2 掴み
3 円形コンベヤ
4 成形要素
5 突きそろえ機
6，7 円形コンベヤ
10 コンベヤ
11〜17 雌部分
11 モータ
12 凹部領域
13 吸盤
14 自由端(縁部)
15 ジョー
16 シリンダアクチュエータ
17 吸盤
18 雄部分(マンドレル)
19 基部
20 ガイド
23 溶接インサートの形の構造物
25 吸盤
26 掴みアーム
27 回転シャフト
28 モータ
29 キャリッジ
30 ガイド
32 ソノトロード
36 ウォーム
37 モータ
40 円形コンベヤ
42〜44 ステーション
45 吸盤
46 モータ付き垂直スピンドル
47 被覆ノズル
48 モータ
49 容器
50 突出部
51 キャリッジ
52 モータ
53 ガイド
54 キャリッジ
55 閉鎖用構成部分
56 外周環
57 包装容器の本体の内面
58 包装容器の本体
59 包装容器の本体の外面
60 包装容器の上端部
61 包装容器の下端部
62 第1閉鎖用構成部分
63 第2閉鎖用構成部分

Claims (18)

  1. 可撓性材料のシートがその側部の一方において格納マガジン(1)の中に格納されており、前記シートから作られる包装容器を成形するための装置において、
    成形要素(4)であって、それ自体が、
    第1方向に沿って並進させるための手段に留められ、少なくとも1つの蝶番式ジョー(15)を含み、作動すると所望の形状を少なくとも部分的に画定し、特に製造しようとする前記包装容器のエンベロープを画定する目的を有する雌部分と、
    前記雌部分の内側形状に相補的な形状をなすスリーブまたはマンドレル(18)から成り、前記雌部分と協働する目的を有する雄部分と、を含む成形要素と、
    成形の後に、すなわち前記雄部分が前記雌部分と協働した後に可撓性材料の前記シートの2つの縁部を共に留めるための留め要素(31)と、
    を備えてなる装置であって、
    前記雌部分はさらに凹部領域(12)を有し、この凹部領域の１つまたは複数の縁部に1つまたは複数の前記ジョー(15)が蝶番式に取り付けられ、この1つまたは複数のジョーによって、製造しようとする前記包装容器のまさに少なくとも部分的エンベロープを画定する目的を有することと、
    前記雌部分は、前記格納マガジンから取られる可撓性材料の前記シートを受ける目的を有する吸盤(13)またはこれと等価のシステムを備えていることと、
    前記雄部分を構成する前記スリーブまたはマンドレル(18)は、前記雌部分と同じ高さに位置付けられるように、前記第1方向に直角の方向に沿って並進移動するように駆動されることが可能であることと、を特徴とする可撓性材料のシートから作られる包装容器を成形するための装置。
  2. 前記凹部領域(12)を閉じさせる前記１つまたは複数のジョー(15)の作動は、製造しようとする前記包装容器のエンベロープの一体的外周では終わらず、前記留め要素(31)へのアクセスを開けておく目的を有するスリットを画定することを特徴とする請求項1に記載の可撓性材料のシートから作られる包装容器を成形するための装置。
  3. 前記1つまたは複数のジョー(15)が、前記雌部分の前記凹部領域(12)に留められたシリンダアクチュエータ(16)によって作動させられることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の可撓性材料のシートから作られる包装容器を成形するための装置。
  4. 前記マンドレル(18)が、低い摩擦係数を有する材料で作られ、特にポリテトラフルオロエチレンまたはポリアセタルで作られていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の可撓性材料のシートから作られる包装容器を成形するための装置。
  5. 前記雌部分全体が、調節可能な角度にわたって垂直面内で回転することができ、この結果、前記マンドレル(18)を除去して閉鎖用構成部分(55)をこのように成形された包装容器本体に取り付けた後に、前記包装容器を、これを粉体製品または非粉体製品で満たすためのステーションに向けて送り、次に閉じることができるようにすることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の可撓性材料のシートから作られる包装容器を成形するための装置。
  6. 前記シートが、シートを含む平面から突出部を形成する突出物を有し、これは前記包装容器の外側に対して向けられる目的を有すること、および前記形成化要素(4)の前記凹部領域(12)および/または前記ジョー(15)の内壁が、前記突出物の寸法より大きな寸法を有する空洞を有し、これによって、前記突出物を妨害することなく成形ステップ中に前記突出物を前記空洞の中に収容可能にすることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の可撓性材料のシートから作られる包装容器を成形するための装置。
  7. 前記シートが、シートを含む平面から突出部を形成する突出物を有し、これは前記包装容器の内側に対して向けられる目的を有すること、および前記形成化要素(4)の前記雄部分の前記マンドレル(18)の外壁が、前記突出物の寸法より大きな寸法を有する空洞を有し、これによって、前記突出物を妨害することなく成形ステップ中に前記突出物を前記空洞の中に収容可能にすることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の可撓性材料のシートから作られる包装容器を成形するための装置。
  8. 可撓性材料のシートから閉鎖用構成部分(55)を備えた包装容器を製造するため、およびこの包装容器を粉体または非粉体製品で充填するための設備であって、
    可撓性材料の前記シートを格納するためのマガジン(1)であって、マガジンの中で前記シートはその側部の1つにおいて格納されるマガジン(1)と、
    請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のN個の成形装置を前進させるための要素(3)であって、前記成形装置は前記要素の前進方向に沿って均等に配置されており、前記要素は、前記包装容器の製造と充填のために必要なさまざまなステーションに前記装置を位置付ける目的を有し、ステップ状方式で移動可能であり、この前進ステップが前記要素の長さの1/Nに相当する要素(3)と、
    吸盤(25)またはこれと等価のシステムを備えた掴み要素(2)であって、水平方向に並進移動するように駆動され、可撓性材料の前記シートを1つずつ取る目的を有し、回転の後にこれらを前記吸盤(13)またはこれと等価のシステムの上に位置付け、これらの吸盤(13)またはこれと等価のシステムは前記成形装置(4)の雌部分の凹部領域(12)の1つまたは複数の縁部に備えられている掴み要素(2)と、
    前記成形装置(4)による成形から得られた前記包装容器の本体の端部の1つに第1閉鎖用構成部分(55)を取り付けるための要素(6)と、
    第1閉鎖用構成部分を備えた前記包装容器を粉体製品または非粉体製品で満たすための要素と、
    上述の要素と同様なタイプの、第2閉鎖用構成部分(55)を取り付けるための要素(7)と、を備えた設備。
  9. 前記前進させるための要素が、垂直回転軸を有する回転式円形コンベヤ(3)であること、およびそれが有するN個の成形装置(4)がその外周の周りに配置され、円形コンベヤ(3)はステップ状方式で移動可能であり、円形コンベヤの回転ステップは一回転の1/Nに相当することを特徴とする請求項8に記載の設備。
  10. 前記掴み(2)が、4個の吸盤(25)または等価のシステムを備えた掴みアーム(26)を含み、吸盤(25)は同じ平面に取り付けられ、真空源に接続され、前記格納マガジン(1)から可撓性材料のシートを取る目的を有し、前記掴みアーム(26)は、モータ(28)によって180°にわたって回転することができる回転シャフト(27)に取り付けられており、こうして形成された組立体全体はキャリッジ(29)の上に取り付けられ、前記キャリッジ(29)は、モータ(37)によって回転するウォーム(36)によって水平に並進運動するように作動させられることが可能で、前記キャリッジ(29)はガイド(30)に沿って移動することができ、これから得られる並進運動は、前記アーム(26)が前記格納マガジン(1)まで動いて前記可撓性材料のシートを掴むことができるようにする目的を有することを特徴とする請求項8または請求項9に記載の設備。
  11. 前記閉鎖用構成部分(6,7)を取り付けるための要素が各々円形コンベヤ(40)によって構成され、この円形コンベヤ(40)は垂直軸の周りに回転し、円形コンベヤ(40)の上には複数nの作業ステーション(42,43,44)が取り付けられ、その外周の周りに周期的に配置され、前記円形コンベヤ(40)はステップ状方式で移動可能であり、その回転ステップは一回転の1/nに相当し、前記ステーションはそれぞれ、
    適当な容器(49)の中で割り出された閉鎖用構成部分(55)を掴むため、
    前記閉鎖用構成部分(55)を、前記構成部分の外周を接着剤で被覆するための要素(47)に運搬するため、および
    接着剤によってこうして被覆された前記閉鎖用構成部分を、前記成形装置(4)によって製造された、または前記包装容器が充填された後に結果として得られた前記包装容器本体の端部の1つの上に位置付けるために使用され、
    これらのステーションの各々は、垂直移動するように駆動される掴み要素(45)、特に吸引掴みを備え、前記成形要素(4)を支える前記前進要素(3)と前記閉鎖用構成部分を取り付けるための要素を支える前記円形コンベヤ(40)との実際の前進は、前記円形コンベヤ(40)の前記掴み要素(45)が位置決め配置であるときには、この要素が、当の円形コンベヤとは垂直方向に整列して位置する前記成形装置(4)の雄部分(18)の上面に対して心合せされるように、同期化されることを特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれか一項に記載の設備。
  12. 前記接着剤被覆要素が、水平並進移動することができるキャリッジ(51)の上に取り付けられた被覆ノズル(47)から構成されていること、および前記被覆ノズル(47)の寸法が、前記閉鎖用構成部分の一部を形成する外周環(56)の内表面の上に接着剤のビードを付着可能にするために、前記閉鎖用構成部分によって覆うことができるように決められることを特徴とする請求項11に記載の設備。
  13. 可撓性材料のシートから包装容器を製造するための方法であって、
    まず、前記包装容器の所望の形状に従って、互いに協働する成形要素(4)の雄部分と雌部分とを使用して、および前記シートの縁部の2つを共に留めることにより、前記可撓性材料のシートを成形することによって、前記可撓性材料のシートから前記包装容器の本体(58)を製造することと、
    次に、こうして製造された前記包装容器の本体の端部の1つにおいて、外周の内面上または外面上に接着剤が事前塗布された第1閉鎖用構成部分(62)を位置付けることと、
    次に、前記本体と前記第1閉鎖用構成部分とから成るこうして得られた容器を、こうして形成された前記構成部分の開放端部に第2閉鎖用構成部分を位置付けることができるように、回転させることと、から成ることを特徴とする可撓性材料のシートから包装容器を製造するための方法。
  14. 前記第1閉鎖用構成部分の位置付けが、前記成形要素(4)の雄部分(18)が前記包装容器の本体(58)の中で完全に、またはほぼ完全になお前記成形要素の雌部分によって保持されている間に実施され、こうして、前記閉鎖用構成部分が備える外周環(56)とこの個所で前記雄部分(18)によって適所に保持される前記包装容器の本体との間の最高の掴みを確証し、こうして結果的に得られた前記包装容器を非常に良好に密封することを特徴とする請求項13に記載の可撓性材料のシートから包装容器を製造するための方法。
  15. 前記第1閉鎖用構成部分の位置決めが、前記包装容器の本体の内壁(57)から突出する任意の領域を形成する結果にはならないことを特徴とする請求項14に記載の可撓性材料のシートから包装容器を製造するための方法。
  16. 前記第2閉鎖用構成部分が、前記包装容器の本体の内部に雄部分が全く存在することなく位置付けられることを特徴とする請求項13ないし請求項15のいずれか一項に記載の可撓性材料のシートから包装容器を製造するための方法。
  17. 可撓性材料のシートから包装容器を製造するため、および前記包装容器を粉体または非粉体製品によって充填するための方法であって、
    まず、前記包装容器の所望の形状に従って、互いに協働する成形要素(4)の雄部分と雌部分とを使用して、および前記シートの縁部の2つを共に留めることにより、前記可撓性材料のシートを成形することによって、前記可撓性材料のシートから前記包装容器の本体(58)を製造することと、
    次に、こうして製造された前記包装容器の本体の端部の1つにおいて、外周の内面上または外面上に接着剤が事前塗布された第1閉鎖用構成部分(62)を位置付けることと、
    次に、前記本体と前記第1閉鎖用構成部分とから成るこうして得られた容器を、粉体または非粉体製品で充填することができるようにこの容器を回転させることと、
    最後に、第2閉鎖用構成部分(63)を前記包装容器の第2端部に位置付けることと、から成ることを特徴とする方法。
  18. 前記第1閉鎖用構成部分(62)の位置付けが、前記成形要素(4)の雄部分(18)が前記包装容器の本体(58)の中で完全に、またはほぼ完全になお前記成形要素の雌部分によって保持されている間に実施され、こうして、前記閉鎖用構成部分が備える外周環(56)とこの個所で前記雄部分(18)によって適所に保持される前記包装容器の本体との間の最高の掴みを確証し、こうして結果的に得られた前記包装容器を非常に良好に密封することを特徴とする請求項17に記載の可撓性材料のシートから包装容器を製造するため、および前記包装容器を粉体または非粉体製品によって充填するための方法。
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