JP2008522828A - クロージャーの成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クロージャーが、剥離可能なパネルと、パネル上に折り重ねられた一体のタブと、を含む、クロージャーの成形方法及び装置である。装置は、上修正ツール及び下修正ツールを含み、上修正ツールは、タブリリーフと、タブリリーフの各端部の局所スカロップとを有する。修正ツールが、修正のために一緒に移動するとき、タブリリーフは、タブの折り目及び折り目の端部のスカロップの上に位置する。結果として、修正中、タブの押しつぶし及び破断が回避される。

Description

本発明は、クロージャーを成形する方法及びクロージャーを成形する装置に関する。特に、本発明は、剥離可能なパネル及び一体タブの、蓋を形成する環状構成部品への固定を含むクロージャーの成形、及び蓋を容器ボディに巻き締めするための装置に関する。

ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ０４／００６７２３号は、アルミニウム／ポリマーラミネートまたはラッカーで被覆されたアルミニウムのような、蓋材のダイヤフラムまたは「箔」パネルを、環状構成部品に接着することによって熱処理中、缶内圧力を制御する方法を記載する。このパネルの材料中のアルミニウムの厚さは、少なくとも６０ミクロンであり、好ましくは約７０乃至８０ミクロンである。ＰＣＴ／ＥＰ０４／００６７２３号の方法では、パネルを引っ張って、環状構成部品及び環状構成部品に接着されたパネルを、充填された缶に固定する。熱工程中、クロージャーパネルは、缶容積の増大をもたらすように、ほぼドーム形状輪郭を呈する。

このタイプのクロージャーでは、環状構成部品またはリングは、壁から半径方向内方に延びる実質的に平らな密封面を含み、箔パネルは、該パネルが、実質的に、密封面と同じ平面内にあるように、密封面に固定される。次いで、密封面は、クロージャーの横平面に対して１５°乃至２５°の角度に修正され、箔パネルは、ドーム形またはビード形状に輪郭付けられる。ドーム形またはビード形状にすることにより、この形状が与える容積増大により、パネルが経験する圧力差を減ずる。

ＰＣＴ／ＥＰ０４／００６７２３号に記載されたようなクロージャーは、典型的に、食品用の容器を閉鎖するものである。クロージャーは、処理、即ち滅菌等の間、剥離可能な箔パネルへを損傷させることなく、シールの完全性を維持することができなければならない。しかしながら、クロージャーは、また、食品にアクセスするために、タブをつかむことによって、容易に開けられなければならない。

従来、剥離可能なエンドによって閉鎖された缶は、過圧レトルト内で処理され、この過圧レトルトでは、殺菌工程中、スチームの蒸気圧（差圧）に加えて発生した缶内圧力は、空気圧の導入によって釣り合わされる。過圧の使用を提供しないレトルト（「非過圧レトルト」）の使用、または、過圧設備を提供しない静水レトルトのような、より高容積処理レトルトは、現在、過剰な差圧により箔パネルの周りのシールの破裂のリスクのために、防止されている。

リングの密封面へのパネルの固定中、タブは、垂直に折り曲げられ、次いで、続く工程で、シールの上に折り返される。さらに、箔パネルが接着される平らなシール面の傾斜輪郭への修正中、タブの折り目は、開封時に、応力を受け、この応力のため、潜在的にタブの破断、及びパネルの引き裂きが起こることがあった。

本発明によれば、容器ボディの開口端に固定するためのクロージャーの成形装置を提供するものであって、クロージャーは、壁から半径方向内方に延びる、実質的に平らな密封面を含む環状構成部品と、密封面に固定され、且つ周囲から延びるタブを有し、実質的に密封面と同じ平面にあるダイヤフラムと、アルミニウム／ポリマーラミネートまたはラッカーで被覆されたアルミニウムの蓋材料と、を含み、蓋材料中のアルミニウムの厚さは、少なくとも６０ミクロンである。装置は、密封面角度を修正するための上修正ツール及び下修正ツールを含み、下修正ツールは、１５°乃至２５°の角度の輪郭を有し、上修正ツールは、環状構成部品の壁と密封面との間に位置決めするためのノーズと、ノーズから半径方向内方に延びる修正面とを有し、下修正ツールは、補完的な修正面を含み、ノーズは、使用中、タブの上に位置決めされる円弧にわたってリリーブ（relieve）され、このタブリリーフ（relief）の深さは、蓋材料の厚さと少なくとも等しく、それにより、タブリリーフの領域でのタブの押しつぶしが回避される。

修正中リング材料のスプリングバックは、リング材料に応じて、１５°より小さい、１０°ほどの密封面角度を導くことがある。

使用中、タブの上にある位置でノーズの面をリリーフすることにより、折り畳まれたタブは、修正中、ダイヤ府ｒまうの周囲の残部と同じ量だけプレスされるに過ぎず、タブの折り目の押しつぶしが回避される。修正面は、修正ツールの横平面に対して約２０°の角度で、ノーズから半径方向内方に延びてもよい。これは、リング材料のいかなるスプリングバックより少ない、対応する傾斜を密封面に与える。

好ましくは、上修正ツールは、タブリリーフの各縁部に局所スカロップ（scallop）を更に含む。ダイヤフラムパネル上へのタブの折り重ねは、直線、実際には弦に沿って起こる。したがって、折り重ねられたタブ弦の端部は、リング（即ち、環状構成部品）の壁のわずかに上に延びる。上修正のスカロップは、タブの折り目の端部の位置に位置している突起リリーフのようである。これは、折り目端部に付与されるいかなる負荷も阻止し、さもなければタブを押しつぶして、開封時にタブの切裂及びパネルの引き裂きに至らせることになる。

本発明のタブリリーフ部は、タブ形状に関系なく利益をもって使用されるかもしれない。例えば、タブ形状は、環状、矩形、台形（タブの折り目が台形の最も広い部分である）または「逆」台形（タブの折り目が台形の最も狭い部分である）であってもよい。「逆」台形形状のタブを有するダイヤフラムを用いた本発明の装置の使用は、環状構成部品へのシール中タブの損傷を回避するだけでなく、減少した開封力及び改善したシール強さを有するクロージャーを作り出すことがわかった。

装置は、また、蓋材料を引っ張るための及び／又は輪郭付けするための、上インサート及び下インサートを含んでいてもよい。この形状により、クロージャーパネルを、缶容積の増大をもたらすように、熱処理中、ほぼドーム輪郭に変形させることができる。

本発明の他の側面によれば、装置は、クロージャーを容器ボディに巻き締めするためのチャックを更に含み、チャックの下部は、クロージャーとともに少なくとも隙間を提供するように、クロージャー壁の輪郭と異なる輪郭を有する。

缶エンドの巻き締めのために、缶を巻き締めチャックに向けることは不可能である。かくして、折り重ねられたタブを巻き締めチャックに対する位置に向けることは不可能である。例えば半径の不一致によって、密封面に出合う場合に缶エンド壁の輪郭とは、異なる輪郭を有する巻き締めチャックを使用することによって、タブの折り目への直接圧力が回避される。

変形例では、巻き締めチャックの外壁の下部は、上部とは異なる角度を有し、下部の角度は、クロージャー壁から隙間を提供してもよい。この二重角度は、半径の不一致を有する巻き締めチャックと同じ機能を果たす。巻き締め荷重は、傾斜角度の平坦化を回避するために、平坦領域及び傾斜シール面の外側の丸み領域に向けられる。

本発明の更に他の側面によれば、クロージャーの成形方法は、壁から半径方向内方に延びる実質的に平らな密封面を含む環状構成部品を準備し、ダイヤフラムを密封面に固定し、ダイヤフラムは、実質的に密封面と同じ平面内にあり、密封面を１５°乃至２５°の角度に修正し、そして任意的に、ダイヤフラムをドーム形状またはビード形状に輪郭付けする、ことを含む。

方法は、クロージャーを容器ボディに固定し、容器ボディは、クロージャーと反対側の端が開いたままになっており、製品がクロージャーのダイヤフラムに接触するように、容器にその開口端から充填し、容器ボディ内の圧力を減少させることを更に含み、それにより、ダイヤフラムが、外方に凸形状またはドーム形状を呈する。この実施形態では、明白に、クロージャーを空の缶に固定する前に、ダイヤフラムを引っ張ったり、輪郭付けしたりすることは、不要である。「真空」充填工程中、クロージャーは、缶容積の減少をもたらすように、ほぼドーム形輪郭を呈する。典型的に、「真空」充填工程は、充填中、０．８bar引く。

本発明の方法は、前述のような全てのタブ輪郭の利益を使用してもよい。逆台形輪郭は、特に好ましい。

修正ステップは、環状構成部品の壁と密封面との間に修正ツールのノーズを配置することを含んでもよく、ノーズは、使用中、タブの上に位置決めされる円弧にわたってリリーブし、このタブリリーフの深さは、蓋材料の厚さと少なくとも等しく、それにより、タブリリーフの領域でタブの押しつぶしが回避される。

図１乃至図４は、缶エンドを形成する工程を示す。まず、金属シートから図１に示す形態にプレスされた缶エンド輪郭は、巻き締めフランジ１と、巻き締めパネル２と、壁３と、中央パネル４と、を含む。リングを形成するために、パネル４からディスクを切り抜き、切断された内縁部は、縁部５をカールすることによって「隠され」、元の中央パネルの平らな環状面６のみを残す。カール５の上縁部は、図２に示すように、環状面と同じ平面内にある。

缶エンドを形成する次の工程では、箔パネル７をリングの面６に接着する。箔パネルは、パネルの上に折り重ねられた一体のタブ８を含む。かくしてタブ８の領域には、パネルの２倍の厚さがあることが図３の端９からわかる。

本発明によれば、次いで、リング及びパネルを、密封面６が約１５°の角度にある、図４のような輪郭に修正する。図５の平面図では、完成し且つ修正されたエンド１０は、ビード輪郭を有する。

図３の缶エンドを、図４及び図５のビード輪郭に修正するための装置が、図６に示される。装置は、上修正ツール１１と、下修正ツール１２と、を含む。図３のものと同様のエンド９が、下修正ツール１２の所定位置に示されている。

上ツール１１は、上パネルフォーム１３を含み、上インサート１４が上パネルフォーム内に固定されている。上パネルフォームは、丸み部分１５と、上方に傾斜した成形面１６と、を含む。下パネルフォーム２０は、対応する丸み部分２５と、成形面２６と、を有する。下インサート２４は、下パネルフォーム２０内に固定されている。

上インサート１４及び下インサート２４は、例えば、箔パネル７の所望の輪郭と、使用されるべき滅菌工程による所要気圧移動と、に応じて形状作られる。図６に示す例では、インサートは、箔パネルを図５に示すような環状の外方に凸形のビード２１に成形するように形状作られる。上インサート及び下インサートの補完形状の輪郭１７，２７は、このビードを成形するが、明白に、要求に応じて、ドーム形または他の形状に適合されていてもよい。上インサート１４の縁部は、カール５の上面との接線で、箔パネルを成形するように、１８で輪郭付けられ、カール５は、下ツール内に配置される。

上パネルフォーム１３は、折り重ねられたタブ８を有する箔ダイヤフラムが固定されるリングの密封面６を修正するようになっている。上パネルフォーム内の突起リリーフスカロップ３０及びタブリリーフ３１は、図５のような気圧形状に修正する間タブの折り目の破断を回避するようになっている。示されるように、タブリリーフ３１は、タブ８の厚みと少なくとも同じ高さである、即ち、一つの箔の厚さよりも大きい。

上パネルフォーム１３の突起リリーフスカロップ３０は、使用中、タブの折り畳まれた縁部の端部が置かれる位置している所定位置で、上パネルフォームの外縁部から半径方向内方に延びる。これらは、図５で符号３２によって示される位置である。

使用中、缶端を、図６の下半部に示されるように、下インサート２４の上に配置し、上ツール１１を、下ツール１２の上に下げる（またはその逆）。上ツールの下端は、明白に、まず端、即ち上パネルフォームの丸み１５とビードの下縁部が、または他の凸形状１７と中央の平坦なドーム形状が接触する。

ツールが、ツール間にサンドイッチされた缶エンドと一緒に移動するとき、密封面６が図４の角度位置に修正され、ビード付箔パネルが、図５に最もよく示すように形成される。

完成エンドは、在来の方法で、充填された缶または空の缶に巻き締めされる。しかしながら、本発明の他の側面によれば、巻き締めチャックは、また、タブの損傷を回避するようになっている。巻き締め中、クロージャーを巻き締めチャックに向けることは不可能であるので、巻き締めチャック上の任意のリリーフ形状は、完全に円形でなくてはならない。

本発明のクロージャーに適した巻き締めチャックの一つのタイプは、缶エンドの垂直壁にぴったりと合う円筒部分を有する。巻き締めチャックの下縁部は、壁３が密封面パネルになる領域で、缶エンドの輪郭と一致しない輪郭（その最も簡単な形態では、半径）を有する環を含む。

変形実施形態では、巻き締めチャックは、より短い上壁部分と、二重角度と、を有する。この二重角度により、チャックがチャック側壁の下部と缶エンドの壁との間に隙間を有する。最初のタイプの巻き締めチャックでは、これは、タブの折り目からの隙間を提供し、タブの押しつぶし及びタブの潜在的な破断を回避する。

本発明の装置及び方法を用いて缶エンドを形成する工程を示す概略的な側断面図である。 本発明の装置及び方法を用いて缶エンドを形成する工程を示す概略的な側断面図である。 本発明の装置及び方法を用いて缶エンドを形成する工程を示す概略的な側断面図である。 本発明の装置及び方法を用いて缶エンドを形成する工程を示す概略的な側断面図である。 図４のクロージャーの平面図である。 図４及び図５のクロージャーを形成する装置の側断面図である。 図６の上修正ツールのタブ修正形状の側面図である。 図７の詳細Ａの拡大図である。

Claims (11)

1. 容器ボディの開口端に固定するためのクロージャーの成形装置であって、
   クロージャーは、壁から半径方向内方に延びる実質的に平らな密封面を含む環状構成部品と、密封面に固定され、密封面と実質的に同じ平面内にあり、周縁部から延びるタブを有するダイヤフラムと、を含み、
   該装置は、密封面角度を修正するための上修正ツール及び下修正ツールを含み、下修正ツールは、１５°乃至２５°の角度の輪郭を有し、上修正ツールは、環状構成部品の壁と密封面との間に位置するノーズと、ノーズから半径方向内方に延びる修正面とを有し、
   下修正ツールは、補完的な修正面を含み、
   ノーズは、使用中、タブの上に配置される円弧にわたってリリーブされ、このタブリリーフの深さは、蓋材料の厚さと少なくとも等しく、それにより、タブリリーフの領域でのタブの押しつぶしが回避される、
   ことを特徴とするクロージャーの成形装置。
2. 上修正ツールは、タブリリーフの各縁部に局所スカロップを更に含む、
   請求項１に記載の装置。
3. 蓋材料を引っ張り及び／又は輪郭付けする上インサート及び下インサートを更に含む、
   請求項５又は６に記載の装置。
4. 修正面は、修正ツールの横平面に対して約２０°の角度で、ノーズから半径方向内方に延びる、
   請求項５乃至７のいずれか１項に記載の装置。
5. クロージャーを容器ボディに巻き締めするためのチャックを更に含み、チャックの下部は、クロージャーに少なくとも隙間を提供するように、クロージャー壁の輪郭とは異なる輪郭を有する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
6. 巻き締めチャックの外壁の下部は、上部と異なる角度を有し、それにより、下部は、クロージャー壁から隙間を提供する、
   請求項５に記載の装置。
7. クロージャーの成形方法であって、
   壁から半径方向内方に延びる実質的に平らな密封面を含む環状構成部品を準備し、
   ダイヤフラムを密封面に固定し、ダイヤフラムは、密封面と実質的に同じ平面内にあり、
   密封面を１５°乃至２５°の角度に修正する、
   ことを特徴とするクロージャーの成形方法。
8. ダイヤフラムを、ドーム形またはビビード形に輪郭付けることを更に含む、
   請求項７に記載の方法。
9. クロージャーを容器ボディに固定し、容器ボディは、クロージャーと反対側の端部が開いたままになっており、
   製品がクロージャーのダイヤフラムに接触するように、容器に開口端から充填し、
   容器ボディ内の圧力を減じ、それによりダイヤフラムが外側に凸形状またはドーム形状を呈する、ことを更に含む、
   請求項７または８に記載の方法。
10. ダイヤフラムの周囲から延びるタブを、ダイヤフラムの周囲の上に折り重ねることを更に含む、
    請求項７又は８に記載の方法。
11. 修正ステップは、修正ツールのノーズを、環状構成部品の壁と密封面との間に位置させることを含み、ノーズは、使用中、タブの上に配置される円弧にわたってリリーブし、このタブリリーフの深さは、蓋材料の厚さと少なくとも等しく、それにより、タブリリーフの領域でのタブの押しつぶしが回避される、
    請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の方法。

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