JP2016520456A - シール材を容器用蓋の内側に押圧する方法および装置 - Google Patents
シール材を容器用蓋の内側に押圧する方法および装置 Download PDFInfo
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Abstract
容器用蓋の内側にシール材を押圧する方法であって、可塑性シール材からなる環状構造が、蓋の底面に配置されており、環状のプレス・パンチによって、蓋の底面および蓋の底面に隣接する蓋の壁部に平坦に押圧され、環状のプレス・パンチが、プレス・パンチの内側に向かって放射状に配置されている内側モールド部分と、プレス・パンチの外側に向かって放射状に配置され蓋の底面に対して環状隙間を形成する環状の外側モールド部分との間に押圧され、蓋の底面に向かって可塑性シール材からなる環状構造に押圧され、可塑性シール材が、隙間に押圧され、環状の隙間を通って蓋の底面および蓋の底面に隣接する蓋の壁部に放射状に外側に押圧される。さらに、本発明は対応する装置に関する。【代表図】図1
Description
本発明は、容器用蓋の内側にシール材を押圧する方法に関し、可塑性シール材からなる環状構造が、蓋の底面に配置されており、環状のプレス・パンチによって、蓋の底面および蓋の底面に隣接する蓋の壁部に平坦に押圧される。さらに、本発明は、シール材を容器用蓋の内側に押圧する装置に関する。
この容器は、たとえば、ベビーフード容器などの食品容器であってもよい。蓋は、Twist‐Off(TO)の商標名で知られており、カバー壁の内側領域にローブがある。このローブは、対応する容器ねじと相互に作用する。この種の蓋によって、シール材は、蓋の壁に隣接して基本的に蓋の底面にのみ平坦に塗布される。シール材をこの種の蓋に塗布し押圧する方法および装置は、たとえば、独国特許公開第DE10 2009 040 802A1から知られている。
さらに、ローブなしの蓋は、Press On Twist‐Off(PT)の商標名で知られている。この種の蓋によって、シール材は、蓋の壁部および蓋の壁部の内側に隣接する蓋の底面の領域に、広範囲にさらに塗布されなければならない。この領域では、蓋を容器に押圧する場合に、ねじがシール材となる。シール材を蓋の壁部にも分布させるべく、シール材が壁にも上へ押圧されるように、使用したプレス・パンチが、蓋の底面に被着した可塑性シール材の環状構造を移動させなければならない。この過程における問題の1つは、臨界領域に空気が混入することである。すなわち、空気が混入することによりシールの弾性がなくなるかもしれないことである。このことは、特に、蓋の底面と蓋の壁部との間の移行部に当てはまる。
説明した従来技術に基づき、本発明の目的は、上述のタイプの方法および装置であって、それによって、シール材を蓋の底面および蓋の壁部に塗布する場合に空気混入が確実に回避される方法および装置を提供することである。
本発明は、独立請求項1および10の主題によって、本目的を達成する。有利な設計は、従属請求項、明細書、および図面に見られる。
本発明は、シール材を容器用蓋の内側に押圧する方法によって、1つの目的を達成する。ここでは、可塑性シール材からなる環状構造が蓋の底面に配置されており、環状のプレス・パンチによって、蓋の底面および蓋の底面に隣接する蓋の壁部に平坦に押圧され、環状のプレス・パンチが、プレス・パンチの内側に向かって放射状に配置されている内側モールド部分と、プレス・パンチの外側に向かって放射状に配置され蓋の底面から環状隙間を形成する環状の外側モールド部分との間に押圧され、蓋の底面に向かって可塑性シール材からなる環状構造に押圧され、可塑性シール材が、隙間に押圧され、環状の隙間を通って蓋の底面および蓋の底面に隣接する蓋の壁部に放射状に外側に押圧される。
さらに、本発明は、シール材を容器用蓋の内側に押圧するための装置によって、本目的を達成し、この装置が、
−環状のプレス・パンチと、
−プレス・パンチの内側に向かって放射状に配置されている内側モールド部分と、
−プレス・パンチの外側に向かって放射状に配置されており、蓋の底面までの環状の隙間を形成する環状の外側モールド部分と、を備え、
プレス・パンチが、内側モールド部分と環状の外側モールド部分との間で、蓋の底面に向かって、蓋の底面に配置されている可塑性シール材からなる環状構造に押圧されることができるので、可塑性シール材が押圧されて隙間に入り、環状の隙間を通って蓋の底面、および蓋の底面に隣接する蓋の壁部に外側に放射状に押圧される。
−環状のプレス・パンチと、
−プレス・パンチの内側に向かって放射状に配置されている内側モールド部分と、
−プレス・パンチの外側に向かって放射状に配置されており、蓋の底面までの環状の隙間を形成する環状の外側モールド部分と、を備え、
プレス・パンチが、内側モールド部分と環状の外側モールド部分との間で、蓋の底面に向かって、蓋の底面に配置されている可塑性シール材からなる環状構造に押圧されることができるので、可塑性シール材が押圧されて隙間に入り、環状の隙間を通って蓋の底面、および蓋の底面に隣接する蓋の壁部に外側に放射状に押圧される。
本発明によるシール材を備えた蓋は、蓋の底面および蓋の壁部を備えている。蓋の底面は、たとえば環状であってもよい。蓋の壁部は、リング状、特に円形のリング状で、蓋の底面のまわりを走る。蓋の壁部は、蓋の底面に対して垂直に延びていてもよく、あるいは異なる角度で、または曲線状に延びていてもよい。蓋の壁部は、蓋の開口部に接しているその端部に、環状の肉厚部、特にカールを有していてもよい。これらすべては、知られており、したがって、さらに説明はしない。このカバーは、たとえば、特にベビーフード容器などの食品容器のために提供されてもよい。カバーは、Press On Twist‐Off(PT)の商品名で知られているローブなしの蓋であってもよい。当然ながら、カバーは、ローブ付きの蓋であってもよく、すなわち、シール材が蓋の壁に塗布されるねじを有する蓋であってもよい。
本発明によると、内側モールド部分および環状の外側モールド部分が設けられており、この間に、環状のプレス・パンチが軸方向に可動に案内される。少なくとも蓋の底面に向いている環状の外側モールド部分の端部と蓋の底面との間に、環状の周縁隙間が存在する。プレス・パンチは、内側モールド部分と外側モールド部分と間の環状空間内で軸方向に移動する。内側モールド部分と外側モールド部分と間に形成される空間は、特に、内側モールド部分または外側モールド部分とプレス・パンチの壁との間に基本的に距離がないように構成可能である。このことによって、押圧中に、内側モールド部分または外側モールド部分とプレス・パンチとの間の領域にシール材が進入するのを確実に防ぐ。
環状構造は、前述のアプリケータ・ステーションにおいて、蓋の底面に配置され、可塑化された状態にある。この環状構造は、可塑化材料からなる閉環、特にOリングであってもよい。しかし、環状構造は、閉じていない構造、すなわち1つ以上の中断部を有するリング形状であってもよく、この構造は、ついで押圧されて閉環の輪郭になる。特に、可塑性シール材からなる複数の部分は、互いにリング形状の周縁方向にある距離だけ離れているが、押圧前に環状の形状に沿って蓋の底面に設置可能である。シール材からなる環状構造は、蓋の底面から始まり、蓋の底面と外側のモールド部分との間の環状の隙間の高さよりも高く延びている。環状構造が環状断面を備えている限り、環状構造の直径は、蓋の底面と外側モールド部分との距離よりも大きい。押圧前には、可塑性シール材からなる環状構造は、蓋の底面に向いているプレス・パンチの端部と蓋の底面との間に配置されている。蓋の底面に向かって軸方向に移動するプレス・パンチによって、可塑性シール材は、蓋の底面と外側モールド部分との間の隙間に押圧され、部分的に隙間を通って放射状に外側に押圧される。この過程で、シール材は平坦に変形する。押圧後、シール材からなる平坦層は、一方が蓋の底面と外側のモールド部分品との間の隙間にあるばかりでなく、蓋の底面の環状の隙間の外側に放射状にあり、他方が、平坦層が付着する蓋の壁部の隣接する内表面にある。
内側モールド部分は、蓋の底面まで延びていてもよく、それによって、内側への閉じた状態の限界を形成する。この場合、内側モールド部分によって、覆われている蓋の底面の領域にシール材が進入しない。しかし、内側モールド部分が蓋の底面に隙間を形成することも可能である。この場合、シール材はまた押圧中に蓋の底面の領域に侵入し、その上に内側モールド部分が配置される。ついで、特に、蓋の底面の全表面または蓋の底面の少なくとも一部の表面を押圧後にシール材で覆うことが可能である。内側モールド部分は、駆動装置によって同様に適した軸方向に可動であるので、用途に応じて説明した代替方法を変更することが可能である。
本発明よる装置の空間的に分離された構成要素を形成することのできるアプリケータは、原理上は、独国特許公開第DE 10 2009 040 802A1号から知られているように設計可能である。この設計によって、アプリケータへの付着を確実に避けつつ、環状構造を蓋の底面に特に容易に設置できる。隙間を減らしシール材を押し出すのに必要な速度はそれぞれ、当業者によって、実験に基づいて決定可能である。とりわけ、この速度は、アプリケータおよび形成される環状構造の寸法によって決まる。
アプリケータでは、シール材からなる環状構造は、従来技術よりも内側にさらに放射状に蓋の底面に被着可能である。プレス・パンチ、蓋の底面、ならびに内側と外側のモールド部分によって区切られるチャンバが形成され、外側モールド部分と蓋の底面との隙間により形成される外側への狭い出口を備える。シール材は、押圧前にはこのチャンバに配置されている。ついで、プレス・パンチを使用して、シール材が隙間を通ってチャンバから放射状に外側に蓋の壁部に対して押圧される。その過程で、シール材は、蓋の底面から始まり、蓋の開口部に向かって移動する。したがって、シール材の分布は、従来技術に比べて本発明によって逆になる。すなわち、シール材の対応する変形による蓋の底面に向かう上からの圧力によってではなく、蓋の開口部に向かう流れの方向で、外側のモールド部分と蓋の壁部との間に形成される空間に流れることによって、分布する。本発明によると、このことによって、従来技術で生じ得る空気混入が確実に防がれる。
さらに、本発明による方法によって、可塑性シール材がさらにせん断される。これにより、シール材の粘性が減少し、蓋の壁部の内側を薄くコーティングするのをさらに助ける。このさらなるせん断によって、環状構造を蓋の底面に塗布するときにすでに生じているアプリケータ内の強力なせん断に対してシール材を塗布することがより容易となる。
プレス・パンチが蓋の底面に完全に移動すると、最少量のシール材のみが、プレス・パンチと蓋の底面との間に残る。当然ながら、特に、プレス・パンチが蓋の底面に向かって完全に移動しない場合には、より多くの量のシール材が同様にプレス・パンチと蓋の底面との間に残っていてもよい。押圧後、プレス・パンチおよび内側と外側のモールド部分が取外される。
すでに述べたように、可塑性シール材は、蓋の底面から始まり蓋の開口部に向かって、環状の隙間を通って蓋の壁部に、特に環状の外側モールド部分と蓋の壁部との間に形成されている空間内に押圧可能である。それによって、特に高信頼性の方法で空気混入が防止される。さらに、幅が0.1mm未満、好ましくは0.05mm未満の隙間が、環状の外側モールド部分と蓋の底面から離れて向いている蓋の壁部の端部との間に存在してもよい。幅が0.01mmから0.03mmの隙間が、特にこの点に関して適していると証明されている。この有利な実施形態では、空間は、蓋の開口部の領域にある隙間から離れており、基本的に閉じたチャンバを形成する。この小さな隙間によって、可塑性シール材がその空間に流れるときに移動する空気を確実に外側に逃がすことができる。同時に、隙間は十分に小さいので、可塑性シール材が特にその比較的高粘性のために隙間を通って流れるのが防がれる。この設計を備えた閉止されるチャンバとしての空間の代わりに、本発明にしたがって押圧されるシール材が有意な圧力を受け、この圧力によって、特に蓋の壁部にシール材をさらによく付着させる。蓋の底面に塗布されてついで押圧される可塑性シール材の容量は、予決定された設定値にできるだけ正確に対応していることが重要である。そうでない場合、押圧中に生じる圧力が、望ましくなく高かったり低かったりする可能性がある。したがって、可塑性シール材を正確に計量しなければならない。
別の設計によると、蓋の壁部に接する蓋の底面の環状領域が、蓋の底面の領域と比べて内側に向かって放射状にくぼんでいてもよい。しばしば、この種の蓋は、外側に向かって放射状に環状の凹部領域を有する。アプリケータにおけるシール材からなる環状構造が、ついで、蓋の底面にある凹部領域に少なくとも部分的に被着可能である。外側モールド部分は、ついで、蓋の底面の環状の凹部の領域に配置される。
別の設計によると、可塑性シール材は、環状のプレス・パンチにより押圧された後に、蓋の壁部の内側全体を実質的にカバーすることができる。この蓋がローブなしの蓋である場合、特に、Press On Twist‐Off(PT)の商標名によって、知られている蓋である場合、この種の設計は有利となる。というのは、ねじがこの種の蓋によって、シール材そのものに形成されるからである。蓋の壁部全体がカバーされるので、ねじ形成および密封のための特に大きな領域を利用できる。
別の設計によると、プレス・パンチおよび/または内側モールド部分および/または外側モールド部分が、可塑性シール材が付着しないように、ある温度にまで冷却されてもよい。シール材を、流動可能となる十分な温度まで加熱する。シール材からなる溶融物の付着を向上させるために、この蓋をある設定温度まで加熱してもよい。蓋の底面および蓋の壁部に塗布した後に、シール材を冷却し、蓋およびシール材がおそらく蓋の表面に付着し得る。構成要素を適切に冷却することによって、本発明によるシール材と接触し、これらの構成要素にシール材が望ましくなく付着することを確実に防止する。
本発明の例示的実施形態を、図面を参照しつつ以下により詳細に説明する。ここでは概略的に示す。
特に指定のない場合、同じ参照番号は、図面において、同じ対象物に使用される。図面は、ベビーフード容器のような食品容器等の容器用蓋を示す。この蓋は、たとえば環状の蓋の底面10と、蓋の底面10を包囲する、たとえば円形状リングの形状をした環状の蓋の壁部12を備えている。蓋の壁部12は、蓋の開口部に接するその端部に、たとえば円形状リングの形状をしたカール14を有する。蓋の底面10は、その上に、環状領域16を有する。環状領域16は、蓋の壁部12に接しており、残りの蓋の底面と比べて凹形である。この蓋10は、特に、Press On Twist‐Off(PT)の商標名で知られているローブのない蓋である。
また、内側モールド部分18が図面で識別可能である。内側モールド部分18は、図示されている例では蓋の底面10まで延びている。しかし、内側モールド部分18は、蓋の底面10まで延びていなくてもよく、すなわち、隙間が内側モールド部分18と蓋の底面10との間に形成される。また、隙間が内側モールド部分18と蓋の底面10との間に任意選択的に形成されることができるように、内側モールド部分18が適した方法で軸方向に可動であってもよい。さらに、リングの形をした内側モールド部分18を包囲する外側モールド部分20が、識別可能である。環状の隙間22が、蓋の底面10および蓋の底面10に向いている環状の外側モールド部分20の端部との間、この場合は特に凹部領域16に形成されている。さらに、図面で視認できるのは、内側モールド部分18の外壁と環状の外側モールド部分20の内壁との間に空間が形成されており、この空間に環状のプレス・パンチ24が軸方向に可動に案内されていることである。特に、プレス・パンチ24は、以下にさらに説明するように、駆動装置(図示せず)によって、図1に示される位置から蓋の底面10に向かって軸方向に移動可能である。
図面でさらに視認できるのは、環状のプレス・パンチ24の内壁と内側モールド部分18の外壁との間、かつプレス・パンチ24の外壁と外側モールド部分20の内壁との間に、基本的に間隔がないことである。さらに図面で視認できるのは、環状の外側モールド部分20の外壁26は、蓋の壁部12に対しておおよそ平行に走り、さらなる狭い隙間27を除いて、蓋の壁部の環状カール14まで延びていることである。このように、蓋の底面10と外側モールド部分20との間の隙間22に接続されている環状空隙28が、外側モールド部分20の外壁26と蓋の壁部12の内側との間に形成されている。空間28は、外側モールド部分20と蓋の壁部12の内側との間で開口している蓋の領域に形成される隙間27を除いて、閉じたチャンバを形成する。外側モールド部分20と蓋の壁部12の内側との間の隙間27の幅は、たとえば0.05mmよりも小さく、特に、0.01mmから0.03mmの範囲内にある。当然ながら、たとえば蓋の壁部12の内側にカールがなく、あるいは十分なカールがない場合、隙間27は、外側モールド部分20の対応する肉厚領域と蓋の壁部12の内側との間に形成されてもよい。さらに考え得るのは、外側モールド部分20と同軸に配置して隙間27を形成し、かつたとえば外側モールド部分20の外側に軸方向に可動に配置されるさらなる環状部分を設けることである。
図1はまた、可塑性シール材30からなる環状構造を示す。この環状構造は、空間的に分離したアプリケータ・ステーション(これもまた図示せず)において、アプリケータ(図示せず)によって、蓋の底面10に配置されている。上述のように、環状構造は、可塑性シール材からなる閉環であってもよい。しかし、環状構造が、可塑性シール材からなる、閉じていないリングであってもよく、可塑性シール材からなる個々の部分がリング形状に沿って配置されているが、互いからある距離をおいている。図示された例では、可塑性シール材30からなる環状構造を、蓋の底面の凹部領域16で蓋の底面10に配置した。この場合、可塑性シール材30からなる環状構造は、環状のプレス・パンチ24の直下にある、内側モールド部分18と環状の外側モールド部分20との間に接配置されている。図1の開始位置で分かるように、プレス・パンチ24、蓋の底面10、および内側と外側のモールド部分18、20によって、区切られるさらなるチャンバが形成されている。このチャンバは、外側に対する狭い出口を備えており、この出口は、外側モールド部分20と蓋の底面10との間の隙間22により形成される。可塑性シール材からなる環状構造は、押圧前には、このチャンバ内に図1の開始位置で配置されている。
押圧すると、プレス・パンチ24が蓋の底面10に向かって軸方向に、すなわち図1の頂部から底部まで移動する。プレス・パンチ24は、可塑性シール材をチャンバから外側に、外側モールド部分20と蓋の底面10との間の隙間22に押圧し、この隙間22を通って、図2で視認できるチャンバをも形成する空間28に押圧する。その過程で、蓋の底面10、特に凹部領域16からの始まる可塑性シール材30が、蓋開口部に向かって、すなわち図2では上向きに押圧され、空間28内および蓋の壁部12に押圧される。外側モールド部分20と蓋の壁部12の内側との間にある狭い隙間を通して、移動した空気を逃がすことができる。しかし、シール材はこの隙間を通ることができない。したがって、このシール材30は押圧中に有意な圧力を受け、シール材30の蓋の壁部12への付着性が促進される。シール材30が下から空間28に流れるので、シール材30および蓋の壁部12または蓋の底面10との間、特に、凹部領域16と蓋の壁部12との間の移行部に、空気が混入されるのを確実に回避する。その代わり、蓋の底面10の凹部領域16および基本的に蓋の壁部12の全内表面がコーティングされる。
さらに本発明の設計によると、可塑性シール材30がさらに剪断され、これによって、シール材30の粘性が減少し、特に蓋の壁部12の薄いコーティングがさらに向上する。
Claims (18)
- 容器用蓋(10)の内側にシール材(30)を押圧する方法であって、
可塑性シール材(30)からなる環状構造が、前記蓋の底面(30)に配置されており、環状のプレス・パンチ(24)によって、前記蓋の底面(10)および前記蓋の底面(10)に隣接する蓋の壁部(12)に平坦に押圧され、
前記環状のプレス・パンチ(24)が、前記プレス・パンチ(24)の内側に向かって放射状に配置されている内側モールド部分(18)と、前記プレス・パンチ(24)の外側に向かって放射状に配置され前記蓋の底面(10)に対して環状隙間(22)を形成する環状の外側モールド部分(20)との間に押圧され、前記蓋の底面(10)に向かって可塑性シール材(30)からなる前記環状構造に押圧され、
前記可塑性シール材(30)が、前記隙間(22)に押圧され、前記環状の隙間(22)を通って前記蓋の底面(10)および前記蓋の底面(10)に隣接する前記蓋の壁部(12)に放射状に外側に押圧されることを特徴とする、方法。 - 前記内側モールド部分(18)が前記蓋の底面(10)まで延びていることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記内側モールド部分(18)がまた、前記蓋の底面(10)に対して隙間を形成し、したがって、前記蓋の底面(12)がまた、シール材でコーティングされることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記可塑性シール材(30)が、前記環状の隙間(22)を通って前記蓋の壁部(12)に、前記環状の外側モールド部分(20)と前記蓋の壁部(12)との間に形成されている環状の空間(28)内に前記蓋(10)の開口部に向かって押圧されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 幅が0.1mm未満、好ましくは0.05mm未満の隙間(27)が、前記環状の外側モールド部分(20)と前記蓋の底面(10)から離れて向いている前記蓋の壁部(12)の端部との間に存在することを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記蓋の壁部(12)に隣接する前記蓋の底面(10)の環状領域(16)が、前記蓋の底面(10)の領域と比べて内側に向かって放射状にくぼんでいることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記可塑性シール材(30)が、前記環状のプレス・パンチ(24)により押圧された後に、前記蓋の壁部(12)の内側全体を実質的にカバーすることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記蓋(10)がローブなしの蓋(10)であることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プレス・パンチ(24)、および/または前記内側モールド部分(18)、および/または前記外側モールド部分(20)が、前記可塑性シール材(30)が付着しないように、ある温度にまで冷却されることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- シール材(30)を容器用蓋(10)の内側に押圧する装置であって、前記装置が、
−環状のプレス・パンチ(24)と、
−前記プレス・パンチ(24)の内側に向かって放射状に配置されている内側モールド部分(18)と、
−前記プレス・パンチ(24)の外側に向かって放射状に配置されており、前記蓋の底面(10)までの環状の隙間(22)を形成する環状の外側モールド部分(20)と、
を備え、
−前記プレス・パンチ(24)が、前記内側モールド部分(18)と前記環状の外側モールド部分(18)との間で、前記蓋の底面(10)に向かって、前記蓋の底面に配置されている可塑性シール材(30)からなる環状構造に押圧されることができるので、前記可塑性シール材(30)が押圧されて前記隙間(22)に入り、前記環状の隙間(22)を通って前記蓋の底面(10)、および前記蓋の底面(10)に隣接する蓋の壁部(12)に外側に放射状に押圧されることを特徴とする、装置。 - 前記内側モールド部分(18)が前記蓋の底面(10)まで延びていることを特徴とする、請求項10に記載の装置。
- 前記内側モールド部分(18)がまた、前記蓋の底面(10)に対して隙間を形成することを特徴とする、請求項10に記載の装置。
- 環状の隙間(28)が前記環状の外側モールド部分(20)と前記蓋の壁部(12)との間に形成され、それによって、前記可塑性シール材(30)が前記環状の隙間(22)を通り前記蓋の開口部に向かって蓋の壁部(12)に押圧されることを特徴とする、請求項10から12のいずれか一項に記載の装置。
- 幅が0.1mm未満、好ましくは0.05mm未満の隙間(27)が、前記環状の外側モールド部分(20)と前記蓋の底面(10)から離れて向いている前記蓋の壁部(12)の端部との間に存在することを特徴とする、請求項13に記載の装置。
- 前記蓋の壁部(12)に隣接する前記蓋の底面(10)の環状領域(16)が、前記蓋の底面(10)の領域と比べて内側に向かって放射状にくぼんでいることを特徴とする、請求項10から14のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が前記蓋の壁部(12)の内側全体を前記可塑性シール材(30)で実質的にカバーすることを特徴とする、請求項10から15のいずれか一項に記載の装置。
- 前記蓋(10)がローブなしの蓋(10)であることを特徴とする、請求項10から16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記プレス・パンチ(24)、および/または前記内側モールド部分(18)、および/または前記外側モールド部分(20)が、前記可塑性シール材(30)が付着しないように、ある温度にまで冷却されることを特徴とする、請求項10から17のいずれか一項に記載の装置。
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