JP2012529406A

JP2012529406A - プラスチック材料又は紙で作られた密封バッグのための片手で迅速に開く閉鎖装置

Info

Publication number: JP2012529406A
Application number: JP2012514470A
Authority: JP
Inventors: リビ、グイド
Original assignee: パテラ、ロッコ
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2012-11-22
Also published as: EP2440470A1; WO2010142744A1; US20120141048A1; EP2440470B1; CH701252A2; BRPI1012098A2

Abstract

片手で、２本の指で作る圧縮力で２枚の並置したシートを曲げることによって口を破るようにして開けることのできる、密封バッグのための迅速に開く閉鎖装置。
【選択図】図１

Description

プラスチック材料や紙で作られた密封バッグは、幾つかの包装工程で用いられている。このバッグの内容物としては、種々の小物、小さな予備部品、工業用粉末、例えば砂糖やスパイス、ハーブのような食料品粉末、薬などがある。これらの小さなパッケージに共通した欠点は、作業に必要な時間のロスをカウントすることを除いても、パッケージの口を破るために両手が必要であることと、内容物をこぼさないようにしながら内容物を空にするのに特別な注意が必要であることである。本発明が提供する解決策は、これらの欠点を同時に解決するものである。

同様の開封技術は、ずっと以前から市場で既に利用可能であり、指で両端に圧力を加えて曲げることによって開ける２枚の可撓性鋼板を備えた小さな財布などを開けるための装置である。本発明に係る装置は、上記技術とはバッグ２を構成するシート１の形状と材料に関して異なり、また、シート１の鋭い角を備えた外側境界部分の開放動作中の特定の破る機能に関しても、密封バッグ２を開放するために具体的に用いられる問題に関しても異なる。

本発明の原理は、可撓性材料好ましくはプラスチック高分子からなる２枚のシート１が閉じた状態で並置されてバッグ２を構成し、その長さ方向に沿って可変の断面を有することがあっても、バッグ２の口の周辺の半分に等しい長さを各シートが有し、圧縮力Ｃが２本の指によって端部に加わった時に、２枚のシート１がその中央部で屈曲して分離し、同時にバッグ２の口の境界部が破れるようなシート１の高さと厚さを有していることである。このような２枚のシート１は、一般的に溶着又は接着され、好ましくはバック２の端部６の内側が開放される。端部６の外側に適用することが有用な場合もある。また、弾力性のあるシート１に沿った直交断面を、異なるものにすることによって、初期的に互いに離れるように動かすことを容易にし、また、下に示すように、バッグ２の口の二つの閉じた境界を的確に破くことができる。これらの動作は、例えば親指と人さし指の間で、２枚のシート１の全長にわたって単純な圧縮力Cを作用することによって容易に達成できる。必要であれば、開放するために用いたのと同じ手を、その後、バッグ２の中身を注ぐために用いることができる。

人さし指と親指でシート１に加えた圧縮力Cによって、バッグの口の境界部分３を破ったことにより開かれた本発明に係る典型的なバッグ２を保持する手の図である。２枚の予め曲げられたシート１の、２枚が並置された上面図（バッグ２が密封された状態）と、２枚の湾曲したシート（内部応力の無い状態）を示す上面図と、下に矩形断面図を備えた側面図である。厚みを変化させた２枚のシート１（中央部が厚い）の、２枚が並置された上面図と、フィルム４によって２枚が端部で結合し反対方向がわずかに開いた図と、台形断面図を備えた側面図である。それぞれ溝５を有する２枚のシート１が並置された上面図と、平行四辺形状に開いた上面図と、平行四辺形断面を備えた２枚のシート１の内部を示す側面図である。本発明の適切な操作に適合した５種類の断面形状を示す図である。２枚の隣接したシート１が、適切な材料７からなる細長いストリップ上に直角に設けられ、切断線Ｌ．ｔ．と１８０度の折り曲げ線L．ｐ．が表わされ、接着又は溶着される端部６が示された図である。一連の２枚の平行なシート１が、最適な材料７からなる細長いストリップ上に厚さの２倍と等しい距離２ｓだけ離れて設けられ、各１対のシート１は、隣接する２枚のシート１とバッグ２の長さｈ．ｓ．の２倍に等しい距離だけ離れており、切断線Ｌ．ｔ．と１８０度の折り曲げ線Ｌ．ｐ．が表わされ、接着又は溶着される端部６が示された図である。一連の各対になった平行なシート１が、最適な材料７からなる細長いストリップ上に厚さの２倍と等しい距離２ｓだけ離れて設けられ、二つの隣接する対の間の距離は二つの端部６の幅と等しく、切断線Ｌ．ｔ．と１８０度の折り曲げ線Ｌ．ｐ．が表わされ、接着又は溶着される端部６が示され、切断線間の距離はバッグ２の幅と等しく、バッグの長さはストリップの幅の半分の長さに等しい図である。

２枚の柔軟なシート１を、互いに離れる方向に移動させてバッグの口を破く間に、シート１が曲がることを許容するために、それらを予備屈曲させ、そして、２枚のシート１の直交する断面とその最大寸法（全長）に沿って異なる形状であって、指の圧縮力Cと直交する外向きのコンポーネントを形成するための形状を有するようにすることができる。本発明によれば、問題となっているシート１にこのような結果を達成するための、少なくとも３つの基本的な方法があり、それらは概念的に同等の変形例も明らかに備えており、以下のようなものである。
１）バッグが閉じた時に２枚のシート１（図２）の凹部が合致するように縦方向に予備屈曲させる方法であって、それらの内部構造は、指で作用させる圧縮力Cとの組み合わせで曲げ張力状態であるようにし、バッグの開放時に作用して、２枚の屈曲自在のシート１が外側に曲がることを許容している。この場合、この弾性的シート１の直交断面は、あらゆる機械的に有効な断面を取ることができ、また、互いに等しい。これらのシートの２つの上部境界の少なくとも一つは、鋭い角を有して、口を破くのを容易にしている。２つの面の一つは、円筒状表面の上に乗っており、バッグ２の端部６が、より容易に接着又は溶着されるようになっている。
２）２枚のシート（図３）が、平坦面を有し、中央部が遠端部よりも厚くなっているようにする方法である。従って、屈曲時に、中立面は２つの遠端部よりも中央部の共通の接触平坦面のほうがより遠くなっている。中央部から２つの縁端部に向かって減少する膜厚を有する断面は、最適化されている。変形した構成の別のタイプとして、シートに沿って適切に慣性モーメントを変化させたものが得られる（例えば矩形断面の場合で、I＝ｂｈ³／１２）。シートに圧縮力Cが加えられると、それぞれの断面に初期モーメントMが生成され、その大きさは調査によれば断面の膜厚の半分を圧縮力Cに掛けたものであり、即ちC×１／２ｓである。このような初期モーメントは、常に外向きに屈曲する力を生成し、変形した構成の局所半径Rは、E×I／Mに等しい。ここで、Eは材料の弾性係数であり、Iは、上述の慣性モーメントである。
３）好ましくは一定の、又は一定でない断面を有する２枚のシート（図４）であって、バッグが閉じた状態で合致するその内面が、屈曲時に抵抗モーメントを局所的に弱めるような、シート１の長さ方向と垂直な２つの一定の溝５（例えば、矩形断面の場合で、既知の抵抗モーメントがｂ．ｈ²／６である）を有していることを特徴とする方法。各シート１に一つずつ設けられたこれら２つの溝５は、共通の長手方向の中心から相互に対称的に設けられ、２本の指が圧縮力Cを加えた時に、それぞれ平行四辺形形状を有する２本の折れ線を備えた所定の変形形状を得るようになっている。このような配置は、２本の溝５のところでバッグの口の境界を破くのを容易にしている。

上記３つの配置とその変形によるこの操作を容易にするために、２枚のシート１の遠端部を短くて薄い接続フィルム４によって予め結合させて、１枚のシートにしておくことができる。このように、２枚のシートを１８０度折り曲げることで、接着又は溶着された一片と共に、それらは容易に並置することができる。断面形状に依存して、型成形や押出し成形によって、長手方向と平行な後続のＬ．ｔ．に沿った切断と共に、シートは容易に生産できる。鋭角の鋭い角を形成するために、このＬ．ｔ．に沿った切断は傾斜を持って形成することもできる。

充填すべきバッグ２の迅速な開放のための最も簡単な配置（図６）は、紙又はプラスチック材料から成る一片を用意して、２枚の柔軟なシート１をその一片の長さ方向と垂直に、等間隔で次々と貼り付けるか、又はそれらの端部を結合することである。様々な適用方法があるが、最も簡単な方法は、紙の場合に接着し、プラスチック材料の場合に溶着することである。従って、一片はその長さ方向中心線L．ｐ．に沿って１８０度折り曲げることができ、そして、その２つの自由側端部に沿って接着又は溶着することができる。次に、２枚のシート１は互いに並置されて、場合によってはべたつきの無い接着剤によって接着される。

最終的に、この方法で折り曲げられた一片は、バッグの所望の長さにＬ．ｔ．に沿って切断され、その後接着又は溶着されるか、或いはＬ．ｔ．に沿って切断と同時に２枚のシート１が接着又は溶着されて、各バッグ２の底と口が閉じられる。市販の一般的な充填装置によって、横方向に充填された後に、２つの自由側端６は接着又は溶着することができる。このような方法は、２枚のシートがべたつきの無い接着剤によって互いに接着され並置されたバッグ２に手作業で充填する場合にも適している。この場合、屈曲することによって紙又はプラスチック材料は破られずに、２枚のシート１の接着剤が剥がれて、圧縮力Cが開放された後に、再度接着される。

上記第一のプロセスと同じ結果が得られるバッグ２を作るための第二のプロセス（図７）は、例えば請求項５に記載のように、隣接した又はすでに接合した２枚のシート１を用い、続いて別の等しく隣接した２枚のシート１を最初の２枚から距離２ｓだけ離して一片と直角に配置し、その幅はバッグと横方向の接着又は溶着を意図した２つの端部６からなる幅の２倍である。一片に沿った２枚の２重のシート１は、バッグの底の最終的な接着又は溶着のために、それに続く２枚のシート１から、バッグと２つの端部６を足した長さの２倍だけ離して設けられている。このプロセスにおいて、一片はＬ．ｔ．に沿って切断され、２枚の連続した２重シート１の距離の半分のところで、シート１と平行になるように溶着又は接着される。この方法で得られる一片部分は、２枚の２重に隣接したシート１の間でL．ｐ．に沿って１８０度折り曲げられ、その結果、後者は並置されている。続いて、側端部６が接着又は溶着される。底面開口部は、バッグ２を充填した後に、接着又は溶着される。この方法は、封止バッグ２に適しており、封止バッグ２は、常に破く動作によって開放される。

第三のプロセス（図８）は、一片の幅がバッグ２と溶着又は接着される二つの端部６を足した長さの２倍であり、シート１の厚さの２倍２ｓを有し、シート１の厚さの２倍２ｓだけ離間して隣接する２列の平行なシート１が、一片の全長にわたっている。２枚の２重の対になったシート１は、水平方向に接着又は溶着される端部６の２倍の距離で、一片の縦方向に互いに離間している。次に、一片は、対のシート１の２列と同じ距離を有する中心線に沿って１８０度折り曲げられ、次に、一片の長さと直角なＬ．ｔ．に沿って、２枚の２重の対の隣接しているシート１の端部間と同じ長さで切断される。このような一片部分は、次にバッグの二つの端部６のところで接着又は溶着され、充填された後に、バッグ２の底が封止される。このプロセスは、容易に自動化ラインに適用できる。この場合においても、破く動作によって、手動開放がなされる。

明らかに、バッグ２を製造するためのこれら３つの手作りの又は部分的に手作りの方法は、充填後に溶着又は接着するものであるが、容易に高速で封止バッグ２を連続生産できる自動機械化プロセスに変換することができ、プロセス途中で、バッグ２は充填される。

一般的に、これらの場合において、バッグ２は散薬や例えば砂糖のような食品粉末を収容するために用いられる。従って、パッケージの数やその内容物のコストが、選択すべきパッケージング方法を決定し、数的、商業的、そして経済的要請によって、多かれ少なかれ自動化される。市場において、自動的に充填し、バッグを製造するためにいくつかの方法が利用可能であり、これら既知のプロセスのいずれも、本発明の本質的な要素である２枚の柔軟なシート１からバッグ２を作るためのプロセスに容易に変形することができる。

本発明に係るバッグ２を迅速に開放するために、バッグ２には２本の指のみ、好ましくは人さし指と親指が必要であり、２本の指先を閉じたバッグの２つの並置された柔軟なシート１の遠心端に置くだけでよい。２本の指による単純な圧縮力Cによって、２枚のシート１は外向きに屈曲して、上部境界近傍の鋭い角を備えた接着又は溶着された紙又はプラスチック材料からなる端部６が破れる。接着又は溶着された閉鎖部分は、破くための２本の指による圧縮力に対し、適切な抵抗力を発揮する。実際には、誰でも開けることができるように、抵抗力は２本の指でコーヒーカップを掴むのに必要な力に略等しい。従って、閉鎖部分は容易に開くようになっているが、同時に十分に強く安定している。３つの種類のシート１の中で、このような効果を達成するためには、３番目の方法が最も適しており、シート１の角が平行四辺形状に変形するための２つの溝５を有し、圧力が非常に迅速に上昇して、破れが必ず始まるようになっている。

ひとたびバッグ２が開放されると、同じ２本の指が、バッグ２の保持状態を開放することなく、必要であれば内容物を注ぐために用いられる。

２枚のシート１の中央部から等間隔に、一方と他方に２つの溝５をそれぞれ配置することによって、閉鎖部分が片側に意図せず屈曲することを避けるのに必要な剛性を有する迅速に開放するアセンブリが提供される。

Claims

紙又はプラスチック材料からなる密封バッグのための迅速に開放する閉鎖装置であって、
幅と厚さより大きな長さを有する伸張形状の２枚の真直ぐな又は湾曲した可撓性シート（１）で構成され、
前記シート（１）の断面は可変の又は一定の形状を有し、前記シート（１）の幅と厚さは所望の慣性モーメントIの大きさに依存して決まり、
前記バッグ（２）が閉じた状態において、前記シート（１）は前記バッグ（２）の口の縁（３）の内側又は外側で接着又は溶着されながらも、
例えば親指と人さし指によって、前記シート（１）の先端に圧縮力Cを加えることによって、前記シート（１）は外側に屈曲して互いに分離することができるようになっており、
具体的には、前記バッグ（２）を閉じている２枚の前記シート（１）の接着した紙又は溶着したプラスチックの境界部分（３）を引き裂く動作によって、前記バック（２）が迅速に開放される
ことを特徴とする閉鎖装置。
２枚の前記可撓性シート（１）が予め屈曲されてあり、前記バッグ（２）を閉じた時に２枚の面が接触するが、手の圧縮力Cを両端に加えることによって前記バッグ（２）の口が破れるように、２枚の前記可撓性シート（１）の中央部分が分離するような応力が材料の内側に生成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の密封バック（２）のための迅速に開放する閉鎖装置。
２枚の前記可撓性シート（１）が、互いに対して接する面を有しており、前記シート（１）の中央部分で厚く、端部で薄く形成されており、内部の構造的応力無しで、前記シート（１）の中立面の共通の平坦面からの距離が、端部よりも中央部分で離れており、
圧縮力Cが前記シート（１）の両端に加わった時に、外向き曲げモーメントMが生成されるようになっている
ことを特徴とする請求項１に記載の密封バック（２）のための迅速に開放する閉鎖装置。
２枚の前記シート（１）のそれぞれの前記口を画定する部分が、その前記口の長さ方向と垂直な溝（５）を有し、その前記口の前記溝が対向する境界部分が接着又は溶着され、
モーメント抵抗が局所的に小さくなるように各溝（５）は２枚のシート（１）の共通の中央部分から等距離に設けられて、
２枚の前記シート（１）が圧縮されると、前記バッグ（２）の前記境界部分を破るように屈曲して、平行四辺形状の開口部を形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の密封バック（２）のための迅速に開放する閉鎖装置。
２枚の前記シート（１）のそれぞれの前記口を画定する部分が結合され、その端部がそれぞれ同一材料の短い薄膜（４）で形成されて、
前記シート（１）を１８０度折り曲げても、互いに並置される
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の密封バック（２）のための迅速に開放する閉鎖装置。
前記可撓性シート（１）の固定又は可変の断面が三角形状を有しており、
紙又はプラスチック材料で作られた前記バッグ（２）の一辺で、前記口の境界部が接着又は接合されている
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の密封バック（２）のための迅速に開放する閉鎖装置。
前記可撓性シート（１）の固定又は可変の断面が直角台形状を有しており、
紙又はプラスチック材料で作られた前記バッグ（２）の一辺で、前記口の境界部が接着又は接合されている
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の密封バック（２）のための迅速に開放する閉鎖装置。
前記バッグ（２）の内壁に使われている材料（７）が、湿気や光や他の内容物に損傷を与える要素からの保護のために、異なる材料からなる幾つかの層を有している
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の密封バック（２）のための迅速に開放する閉鎖装置。
前記バッグ（２）の内壁に使われている材料（７）が、調剤用途又は他の工業用用途で使われる特定の技術的材料である
ことを特徴とする請求項１に記載の密封バック（２）のための迅速に開放する閉鎖装置。
密封が、接着又は溶着によって達成されるのではなく、
２枚の前記可撓性シート（１）が重ねられる領域を閉鎖する前記境界部分（３）に、べたつきの無い接着剤を塗布することによって達成される
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の密封バック（２）のための迅速に開放する閉鎖装置。