JP2018538212A - 金属製密閉器を形成する方法及び容器用の密閉器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】円形の開口(10A,21B,21)を有する容器(10)用の取り外し可能な密閉器を形成する方法であって、密閉器の環状のスカート部分(21)を容器(10)のネック部分に例えばネジの手段により取り外し可能に締め付ける(23)ことと、次いで密閉器の別体の閉鎖部分(22)をスカート部分(21)内の開口(10A,21B,21)の上に位置させることと、容器(10)の開口(10A,21B,21)を閉じるが容器(10)のネック部分へのスカート部分(21)のネジ係合を解除することによって容器(10)から取り外し可能である密閉器を形成するように閉鎖部分(22C,22)をスカート部分(21)に例えばシーム接合により不可逆的に固定することと、を備える方法。当初は別体の2つの部品、即ち環状のスカート部分(21)と、環状のスカート部分(21)が容器(10)のネック部分に取り外し可能に締め付けられた後にスカート部分(21)に不可逆的に固定され得る閉鎖部分(22C,22)と、を備える密閉器も記載される。容器(10)のネック部分に取り外し可能に締め付けられた取り外し可能密閉器の環状のスカート部分(21)を有する容器(10)を備える中間製品も記載され、また、容器(10)を充填する方法であって、容器(10)に取り外し可能に締め付けられた取り外し可能な密閉器の環状のスカート部分(21)を有する容器(10)を提供するステップと、スカート部分(21)内の開口(10A,21B,21)を介して容器(10)を充填するステップと、次いで密閉器の別体の閉鎖部分(22)をスカート部分(21)内の開口(10A,21B,21)の上に位置させるステップと、容器(10)の開口(10A,21B,21)を閉じるが容器(10)から取り外し可能である密閉器を形成するように閉鎖部分(22C,22)をスカート部分(21)に不可逆的に固定する(23)ステップと、を備える方法も記載される。環状のスカート部分(21)の開口(10A,21B,21)は、従来の缶本体の開口を模したものであってよく、閉鎖部分(22C,22)は、従来の缶充填及び閉鎖ラインにおいて(容器(10)のネック部分に取り外し可能に締め付けられた)スカート部分(21)に対して閉鎖部分(22C,22)が不可逆的に固定され得るように、従来の缶本体に適用される缶端部と同様の形態であってよい。【選択図】図6
Description
本発明は、開口を有する容器用の密閉器、特に飲料容器用の金属製密閉器を形成する方法に関する。また、本発明は、その方法により形成された密閉器、そのような密閉器を有する容器、そのような容器の形成における中間製品、及びそのような容器を充填する方法に関する。容器は種々のサイズのものであってよく、例えば広口の容器であってよく、あるいは瓶であってよい。場合によっては、容器は炭酸飲料を内容物とするために設計されていてよい。
出願人の先の出願、例えばWO2006/000774及びWO2011/151630に記載されるような容器並びに広口の容器及び瓶用の密閉器が知られている。更なる進展は、同時係属の出願PCT/GB2015/052154(WO2016/012810)及びGB1518819.6に開示されており、それらには、継ぎ目なし密閉器、これを容器に締め付けることができるネジ形態、並びに密閉器の好ましい形態及び材料が記載されている。これら従来の進展は、例えば運搬に際して及び/又は温度上昇にさらされた場合にその内容物の圧力が上昇することのある容器、特に広口の容器をしっかりと閉じることができ且つ消費者が比較的容易に取り外せる密閉器の提供を模索している。
また、飲料を収容するための金属製の容器又は缶、例えば標準的なリングプル缶も知られている。このような缶は、一般的には開口端を有するように製造され、この開口端を介して飲料を充填することができ、次いで缶の端部が例えばシーム接合処理によって缶の本体に固定される。リングプルの代わりに缶端部内に比較的狭い直径のネジ山付き密閉器を有する同様の缶も知られている。
上記文献に記載された密閉器は多くの場合に満足できるものではあるが、本発明は、容器や密閉器の製造及び/又は容器への例えば飲料の充填とその後の容器の閉鎖に役立つ更なる改良を模索する。
本発明の第1の側面によると、実質的に円形の開口を有する容器用の取り外し可能な密閉器を形成する方法であって、密閉器の環状のスカート部分を容器のネック部分に取り外し可能に締め付けることと、次いで密閉器の別体の閉鎖部分をスカート部分内の開口の上に位置させることと、容器の開口を閉じるが容器のネック部分へのスカート部分の係合を解除することによって容器から取り外し可能である密閉器を形成するように閉鎖部分をスカート部分に不可逆的に固定することと、を備える方法が提供される。
好ましくは、密閉器のスカート部分及び容器のネックは、相互に係合可能なネジ形態を有し、それにより、密閉器は、容器開口を通る軸Aに関しての容器に対する回転、好ましくは360度未満の回転によって容器に取り外し可能に締め付けられ得る。
好ましい実施形態においては、密閉器は金属で形成され、閉鎖部分はシーム接合によりスカート部分に不可逆的に固定される。
本発明の好ましい形態においては、スカート部分が容器ネックに取り外し可能に締め付けられた後で且つ閉鎖部分がスカート部分に不可逆的に固定される前に、内容物(material)が容器内に入れられる。
本発明の第2の側面によると、容器の実質的に円形の開口を取り外し可能に閉じるための密閉器であって、当初は別体の2つの部品、即ち容器のネック部分に取り外し可能に締め付けられるように構成された環状のスカート部分と、環状のスカート部分が容器のネック部分に取り外し可能に締め付けられた後にスカート部分内の開口を閉じるようにスカート部分に不可逆的に固定されるように構成された閉鎖部分と、を備える密閉器が提供される。環状のスカート部分の開口は、好ましくは、従来の缶本体の開口を模したものであり、閉鎖部分は、好ましくは、従来の缶充填及び閉鎖ラインにおいて容器のネック部分に取り外し可能に締め付けられたスカート部分に対して閉鎖部分が不可逆的に固定され得るように、従来の缶本体に適用される缶端部と同様の形態である。密閉器のスカート部分及び容器のネックは、好ましくは、相互に係合可能なネジ形態を有し、それにより、密閉器は、容器に対する回転、好ましくは360度未満の回転によって容器に取り外し可能に締め付けられ得る。
ネジ形態は、好ましくは、容器ネック上で円周方向に離隔する複数の第1の突起とスカート部分上で円周方向に離隔する複数の第2の突起とを備え、第1及び第2の突起の各々は実質的な水平部を備え、スカート部分上の第2の突起は、容器ネック上の第1の突起間を通過し次いで容器ネック上の第1の突起の下方に位置することが可能である。
第2の突起の少なくとも幾つかは、好ましくは、水平部の第1端における下方向傾斜部及び/又は水平部の第2端における上方向傾斜部を有し、密閉器が容器に対して第1の方向に回転させられると、下方向傾斜部は密閉器を容器に対して下方向に駆動するように作用し、及び/又は密閉器が容器に対して第2の方向に回転させられると、上方向傾斜部は密閉器を容器に対して上方向に駆動するように作用する。
好ましい実施形態においては、密閉器は金属で形成される。
閉鎖部分は、好ましくは、シーム接合によりスカート部分に不可逆的に固定され、シーム接合は、スカート部分の直立部と閉鎖部分の実質的に円形の縁部との間に形成されてよい。
密閉器のスカート部分は、好ましくは、閉鎖部分がスカート部分に不可逆的に固定された位置の直径より大きい又はその直径に実質的に等しい直径を有する位置で容器に取り外し可能に締め付けられる。
好ましい配置においては、密閉器のスカート部分は、スカート部分内に形成された溝内に位置するOリングシールであって、スカート部分が容器ネックに取り外し可能に締め付けられたときにスカート部分と容器ネックの外面との間のシールを提供するように配置されたOリングシールを有する。
密閉器のスカート部分は、スカート部分が容器ネックに取り外し可能に締め付けられたときに容器開口内に突出するボア部材と、ボア部材内に形成された溝内に位置するOリングシールであってスカート部分が容器ネックに取り外し可能に締め付けられたときにスカート部分と容器ネックの内面との間のシールを提供するように配置されたOリングシールと、を有していてよい。
密閉器は、好ましくは、密閉器が容器にシール状態で係合する容器上の第1の締め付け位置と容器の通気が生じ得る容器上の第2の締め付け位置との間で容器に対して移動可能である。
密閉器は、円周方向に離隔する複数の第3の突起を有していてよく、複数の第3の突起は、一旦第1の突起への第2の突起の係合が解除され密閉器が容器に対して上に向けて動いて密閉器と容器の間のシール状態での係合が解除されると容器ネック上の第1の突起の下方で係合するように配置される。
本発明は、既に内容物が充填された容器に取り外し可能に締め付けられたときの上述した密閉器にも関する。容器は、好ましくは、金属又はプラスチック材料で形成される。
本発明の他の側面によると、実質的に円形の開口を有する容器であって、容器が、容器のネック部分に取り外し可能に締め付けられた取り外し可能な密閉器の環状のスカート部分を有し、容器が、スカート部分内の開口を介して充填可能であり、スカート部分が、容器が充填された後にスカート部分に不可逆的に固定された閉鎖部分を有するように構成され、密閉器が、容器の開口を閉じるが、容器のネック部分へのスカート部分の係合を解除することによって容器から取り外し可能である容器が提供される。スカート部分の開口は、容器が、そこに取り外し可能に締め付けられたスカート部分と共に、缶詰産業において用いられるような従来の充填及び閉鎖ライン上で充填及び閉鎖され得るように、従来の缶の開口又は口を模すように設計されてよい。
密閉器のスカート部分及び容器のネックは、好ましくは、相互に係合可能なネジ形態を有し、それにより、密閉器は、容器に対する回転、好ましくは360度未満の回転によって容器に取り外し可能に締め付けられる。
好ましい配置においては、ネジ形態は、容器ネック上で円周方向に離隔する複数の第1の突起とスカート部分ネック上で円周方向に離隔する複数の第2の突起とを備え、第1及び第2の突起の各々は、実質的な水平部を備え、スカート部分上の第2の突起は、容器ネック上の第1の突起間を通過し次いで容器ネック上の第1の突起の下方に位置することが可能である。
そのような容器には、一旦第2の突起が第1の突起の下方に位置すると第1の突起間の1つ以上の間隙内に位置することが可能な1つ以上のブロッキング部材を備える開封明示特徴(tamper evident feature)が設けられていてもよく、ブロッキング特徴が1つ以上の間隙の外に動かされるまでは、第2の突起が間隙に位置合わせされること及び/又は第2の突起が間隙を通過することが防止される。
容器及び密閉器のスカート部分は金属で形成されてよい。
代替的には、容器はプラスチック材料で形成されてよく、密閉器のスカート部分は金属で形成されてよい。
本発明の更なる側面によると、容器を充填する方法であって、実質的に円形の開口を有する容器であって容器のネック部分に取り外し可能に締め付けられた取り外し可能な密閉器の環状のスカート部分を有する容器を提供するステップと、スカート部分内の開口を介して容器を充填するステップと、次いで密閉器の別体の閉鎖部分をスカート部分内の開口の上に位置させるステップと、容器の開口を閉じるが容器のネック部分へのスカート部分の係合を解除することによって容器から取り外し可能である密閉器を形成するように閉鎖部分をスカート部分に不可逆的に固定するステップと、を備える方法が提供される。そのような充填の方法は、従来の充填及び閉鎖ライン上で実施されてよい。
容器開口の直径は、好ましくは、45〜80mmの範囲内にある。
スカート部分の開口は、容器開口の直径の少なくとも80%の直径を有していてよい。
上述したように、密閉器は好ましくは金属で形成される。密閉器を金属で形成することにより、壁厚を薄くすることができ、従って密閉器を形成するために使用される材料の量を減らすことができ、プラスチック製密閉器と比較して密閉器の重量及び/又はコストを低減することができる。金属製密閉器は、種々の方法で製造することができ、特に、1回以上のプレス動作によって形成及び成形することができる。従って、射出成形によって形成される比較的複雑な3次元形状(プラスチック製密閉器のような)を必要とせずに、単一の平坦な金属のシートから密閉器を形成することが可能である。
また、金属製密閉器は、上昇温度においても酸素及び二酸化炭素の両方に対して本質的に不透過性であるので、優れたガスバリア性を有する。金属製密閉器は容易にリサイクルすることもできる。金属製密閉器は、例えば殺菌に際して上昇温度にさらされたときにも軟化しないので、そのような状況下で動いたり変形しにくい。プラスチック製密閉器のそのような動き又は変形は、上昇温度下で密閉器と容器の間の十分なシールを確実に維持することをより困難にし得る。
上述したように、密閉器のスカート部分を容器に締め付けるための手段は、各部の周りで延在する突起を備え、この突起は円周方向に離隔する実質的に水平な一連の要素を備え、これらの要素は、金属製密閉器上の要素が容器上の要素の間の空間を通過することができ且つそれらの下方に位置して金属製密閉器を容器に締め付けることができるように配置される。容器上の突起の要素は、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはない。同様に、金属製密閉器上の突起の要素は、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはない。
好ましくは、第2部分の各々は、その一端における上方向傾斜端部及び/又はその他端における下方向傾斜端部を有する。第2部分の上方向傾斜端部及び/又は下方向傾斜端部は、好ましくは、それぞれ、第2部分の細長い上面及び下面を越えて延在する。
好ましくは、軸Aの周りの第1の方向に密閉器を回転させると、下方向傾斜端部は第2部分を第1部分に対して下に向けて駆動するように作用し、また軸Aの周りの第2の方向に密閉器を回転させると、上方向傾斜端部は第2部分を第1部分に対して上に向けて駆動するように作用する。
好ましくは、下方向傾斜端部は、シール部材が非シール位置で容器に接触する位置からシール部材が容器のシール面にシール状態で係合する位置まで第2部分を下に向けて駆動するように作用する。
好ましくは、密閉器は、第1の締め付けシール位置と容器の通気が可能な第2の締め付け通気位置との間でも移動可能である。
好ましい配置において、特に炭酸飲料を収容するための使用に対しては、密閉器のスカート部分は、円周方向に離隔する複数の第3部分を備える内側に向かって突出する更なる部材を備え、第3部分の各々は、第2部分の上面よりも低いレベルにある上面を有し、第3部分は、金属製密閉器が通気位置にあるときに第1部分(容器上の第1部分)の下面に係合するように配置され、即ち、第3部分は、金属製密閉器が第2の位置にあるときに第1部分の下面に係合するように配置される。
上述したように、シール部材は、好ましくは、密閉器のスカート部分における凹部内に設けられたOリングを備え、シール面は容器の内面又は外面である。ここで用いられるOリングの用語は、円形断面(又は他の断面)を有するドーナツ状のエラストマー材料を含むものとして理解されるべきである。そのようなOリングは、一般的にはグランド(gland)内に配置される(グランドは、典型的には、溝によって又は2つ以上の面を有する凹部によって画定されてよい)。Oリングの断面積は好ましくはグランドの断面積よりも小さく、金属製密閉器が容器に装着されたときに、Oリングはグランド内で移動及び/又は変形が可能である。従って、Oリングは、容器の内部と外部の間の圧力差に応答して、シール面と共によりしっかりとシールすることができるように、グランド内で移動又は変形が可能である(上記で参照したWO2011/151630に記載のように)。Oリングは好ましくはニトリルブタジエンゴム(NBR)で形成される。更なる詳細は上記で参照したWO2011/151630に記載されている。
本発明の更に好ましい特徴及び随意的な特徴は、以下の説明及び特許請求の範囲の従属請求項から明らかである。
以下の添付図面を参照して、本発明の実施形態を単に例示として説明する。
これらの図は密閉器の種々の実施形態を示しており、密閉器は、容器のネックに最初に締め付けられるスカート部分と次いで密閉器を完成するためにスカート部分に不可逆的に固定される閉鎖部分とにより形成される(典型的には、容器が例えば飲料又は何らかの他の食品や他の内容物で充填された後に密閉器が完成する)。
瓶等の狭い口の容器上の既知の取り外し可能密閉器については、充填技術により、液体飲料の上方のヘッドスペースから空気を追い出すために用いられる泡(froth)(フォブ(fob)として知られる)が意図的に作られ、容器ネックは比較的狭いので、充填プロセスは、過充填又は漏出(spillage)を最小化するように正確に制御することができる(従って、そのような充填ラインは、通常、容器に密閉器を装着する前に容器ネックを洗浄するための洗浄ステーションを有していない)。広口の容器では、これを達成するのはかなり困難であり、即ち、縁(brim)の10mm以内までの充填により、オーバーフローや容器ネック上のネジ部の汚染が生じ易いので、密閉器を装着する前に洗浄が必要になる場合がある。代替案は、フォビング(fobbing)を生じさせない方法で充填することであるが、フォブが作られない場合、空気がヘッドスペースから排除されないので、内容物が酸化にさらされる。
缶に収容された飲料については、異なる充填技術が用いられる。缶の本体内に二酸化炭素が供給され、缶の本体が非泡立て方式で液体飲料で満たされる間に、缶から酸素を除去するために、空気及び二酸化炭素が一連のサイクルで吸い出される。代替的には、缶は液体飲料で満たされ、泡立ちのレベルは、「バブルブレイク」法(液化ガスのジェットを用いる)で二酸化炭素を勢いよく流すことによって制御される。缶が満たされると、缶の端部は、例えばシーム作業(seaming operation)によって缶本体の端部に直ちに固定される。従って、典型的な缶充填ラインは、充填機(関連するガス流装置を伴う)、及び缶の端部を直ちに缶本体に取り付けて最小限の酸素を内部に有する閉鎖容器を形成するためのシーム接合ステーションの両方を有する。
本発明の重要な利点は、このような缶充填及び閉鎖ラインを利用して、取り外し可能に締め付けられた密閉器、特に広口の密閉器を有する容器を作製することである。密閉器のスカート部分内の開口は、従来の缶の本体の開口を模したものであり、密閉器の閉鎖部分は、従来の缶本体に適用される缶端部と同様の形態である。このように、本発明は、従来の缶充填ラインがシーム接合機(seamer)と組み合わされて缶が充填された直後に缶を閉鎖するという事実を生かし、同じように充填して閉鎖することができる容器の特定の形態を提供することにより、取り外し可能な広口の密閉器を有する容器を提供する。従って、容器をそれに締め付けられたスカート部分と共に充填することができ、従来の缶充填及び閉鎖ラインを殆ど又は全く変更せずに、そのラインにおいて閉鎖部分をスカート部分に固定することができる。
このように、本発明は、取り外し可能な密閉器(好ましくは広口の密閉器及び/又は取り外し後に再装着可能な密閉器)を有する容器が従来の缶充填ライン上で充填されることを可能にし、またシーム接合装置を用いて閉鎖部分をスカート部分に不可逆的に固定して取り外し可能密閉器の形成を完了することによって、容器の閉鎖を可能にする。
上述したように、閉鎖部分は、シーム接合によって、即ち従来の飲料缶(リングプル缶等)の端部を固定するために使用されるのと同じ技術によって、スカート部分に不可逆的に固定することができる。このように、本発明は、改善された形態の容器(即ち、取り外し可能な密閉器及び随意的には再密封可能な密閉器を有する広口の容器)が、既存の缶充填及び閉鎖ラインを殆ど又は全く変更せずにそのラインに適合することを可能にする。これにより、新規の又は大々的に変更された製造プラントにおける多大な資本投資の必要性が回避され、新規の製造装置における資本投資を必要とせずに、改良された形態の飲料容器等の容器を製造することが可能になる。
密閉器は、好ましくは、同時係属のPCT/GB2015/052154に記載されるものと同様の、また図面に示された実施形態に関連して以下に説明するものと同様のネジ形態を有する。他のネジ形態又はバヨネットタイプの配置を用いることもできる(但し、PCT/GB2015/052154に記載されている利点に対して追加的な利点を有することはないであろう)。
また、密閉器は、好ましくは、WO2011/151630及びPCT/GB2015/052154に開示されているようなOリングの形態にあるシール手段を有する。幾つかの実施形態においては、Oリングは、容器のネック部分の外側の周りのシール面と係合してよく、他の実施形態では、Oリングは、容器のネック部分の内面の辺りのシール面と係合してよい。
理解されるであろうように、容器が従来の缶充填及び閉鎖ライン(上述したようなライン)上で充填される場合、重要なのは、密閉器のスカート部分と容器の間に良好なシールが提供されることである(充填作業に際して及び完成した閉鎖容器内の両方において)。Oリングシールの使用は、容器が炭酸飲料(又は他の加圧内容物)を含むことになる場合に、そのようなシールを提供するために特に有利である。
Oリングは、好ましくは、密閉器のスカート部分内の溝内又は容器の口内へと突出するボア部材内の溝内に装着される。ボア部材は、好ましくはスカート部分の一部であるが、ボア部材が閉鎖部分の一部である他の配置も想定され得る。密閉器と容器の間のシールを提供するために他の形態のシール部材を用いることもできる(特に容器内の上昇圧力を考慮する必要のない用途において)。
容器が炭酸飲料(又は他の加圧内容物)を含むように設計されている場合、密閉器はまた、好ましくは、第1の締め付けシール位置と第2の締め付け通気位置との間で移動可能に(通気位置では内容物は通気可能であるが、密閉器は容器に装着されたままである)、次いで開放位置まで移動可能に設計される。但し、通気の他の形態を用いることもできる。
PCT/GB2015/052154のネジ形態等のネジ形態による容器のネックへのスカート部分の締め付けを以下に説明する。次いで、閉鎖部分のスカート部分上への組み立てを説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態において用いられる広口の容器10を示す。この容器は、軸Aを定義する開口10Aを有し、また容器10の外面の周りで外側に向かって突出する第1の部材を有する。第1の部材は、円周方向に離隔する複数の(図示された例では4つの)第1部分11Aを備える。各第1部分11Aは、上面11B、下面11C、第1の端面11D、及び第2の端面11Eを有する。上面11Bは円周方向において実質的に水平であるが、半径方向において湾曲又は傾斜していてよい。下面11Cも円周方向において実質的に水平であり、図示された実施形態では、半径方向において実質的に水平且つ実質的に平坦である。端面の形状及び機能は後で説明する。このネジ形態については、同時係属の出願PCT/GB2015/052154においても更に説明されている。
第1の部材の離隔部分は、間欠的な、外側に向かって突出するリップ(lip)を形成し、このリップは、容器10の上端に又は上端近傍に位置していてよく、図示した実施形態のように、容器10の上端から例えば9〜12mmの範囲内の距離だけ間隔を置かれていてよい。第1部分11Aは、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはない。
好ましくは、図2及び3に示すように、容器の外面の最上部分10Bは、密閉器のスカート部分が容器に対して押し下げられるのに従いOリングを圧縮/変形する導入面(lead-in surface)を提供するように、軸Aに対して傾斜させられている。傾斜面はシール面10Cにつながり、シール面10Cも軸Aに対して傾斜させられていてよく(図示のように)、あるいはシール面10Cは、容器10の外面の実質的に平行な側面を有する円筒状部分であってよい。幾つかの実施形態においては、容器の通気を容易にするために、導入面の周囲に渡る離隔した位置に複数の通気溝又は通気路(図示せず)が設けられてよい。
図2に示す容器はまた、自動機械を通過するときの密閉器のハンドリング、例えば製造処理及びそれに続く洗浄、充填、閉鎖等の処理の間におけるハンドリングを容易にするために、その外面にハンドリング溝15を有する。他の実施形態(図示せず)においては、ハンドリング溝が必要でないこともある。
幾つかの実施形態においては、容器は、プラスチック材料、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)で形成されてよく、典型的には、2段階の成形処理において形成され、即ち、溝15の上方の特徴を形成する第1の射出成形段階においてプリフォームを形成することと、次いで第2のブロー成形段階においてプリフォームに対して吹き付けを行って溝15の下方の容器形状を形成することと、により形成される。第1部分11A及び/又は溝15は、ブロー成形段階の間にプリフォームを保持するために用いることができる。
容器はまた、他の材料、例えばガラス若しくは金属により形成されてよく又は複数の材料の組み合わせにより形成されてよい。金属製容器の例は、同時係属のGB1518819.6に記載される。上述したように、本発明の好ましい形態は、金属製密閉器を伴う金属製容器を備えるが、他の材料、例えばプラスチック又はガラスで形成された容器上に金属製密閉器が設けられてもよい。
図1は、本発明の第1の実施形態において用いられる金属製密閉器のスカート部分21を示す。密閉器は、当初、スカート部分21と図4に示すような別体の閉鎖部分22とを備える。スカート部分21はシール部材23(図3参照)、例えばOリングを支持し、シール部材23は、スカート部分21が図3に示すように容器10に装着されたときに、容器10の外部シール面10Cとスカート部分21との間でのシールを提供する。Oリング23は、スカート部分21の内面に設けられた溝又はグランド23A内に位置する。
Oリング及びグランドの適切な形態の更なる詳細は、上記で参照されたWO2011/151630に記載されている。尚、グランドの壁は、十分なシールを確保するために平滑であるべきであり、金属製の容器を形成することによりこれが容易に達成される。広口の密閉器のためのOリングは、典型的には2〜3mmの断面直径を有していてよい。シール面10Cは、容器10に対するOリング23のいくらかの垂直方向の動き(例えば容器内の圧力変動に起因する動き)を受け入れるのに十分な軸方向長さを有している。
また、密閉器のスカート部分21には、その内面の辺りで内側に向かって突出する第2の部材が設けられており、第2の部材は、図1に示すように、円周方向に離隔する複数の(図示された例では4つの)第2部分24Aを備える。第2部分の各々は、上面24Bと、下面24Cと、第1の端面24Dを有する下に向かって角度を付けられた端部と、第2の端面24Eを有する上に向かって角度を付けられた端部と、を有する。上面24Bは、円周方向において実質的に水平であり、半径方向において実質的に水平(且つ実質的に平坦)であってよく、あるいは半径方向において湾曲させられていてよい。下面24Cも円周方向において実質的に水平であるが、半径方向において湾曲又は傾斜させられていてよい。端面24D及び24Eは、円周方向においてそれぞれ下に向かって及び上に向かって角度を付けられており、図示された実施形態では、これらの面は、第2部分24Aのそれぞれ下面24C及び上面24Bを越えて延在している。これら角度を付けられた端部並びに端面24D及び24Eの機能については、後で更に説明する。
図示された実施形態においては、内側に向かって突出する更なる部材がスカート部分上に設けられており、この部材は、円周方向に離隔する複数の第3部分25Aを備える。第3部分の各々もまた上面25Bを有しており、上面25Bは、円周方向において実質的に水平であり、半径方向において実質的に水平(且つ実質的に平坦)であってよく、あるいは半径方向において湾曲させられていてよい。上面25Bは、上面24Bよりも低いレベルにあり、上面24B及び25Bの間の垂直方向の間隔は、典型的には約2.5〜4.0mmである。第3部分25Aもまた、角度を付けられ又は湾曲させられた端面25C及び25Dを有する。
図示したように、第2部分24Aもまた、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはない。
第3部分25Aもまた、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはないが、少なくともある程度は、垂直方向において第2部分24Aと重なり合っていてよい。
PCT/GB2015/052154により詳細に記載されるように、密閉器のスカート部分は、上記で参照した第1部分11Aと第2部分24Aの間の相互作用により、以下に説明するように、容器10に締め付け可能である。
以下、スカート部分21の最初の装着(スカート部分21への閉鎖部分22の固定に先立つ)について説明する。閉鎖部分22をスカート部分21に不可逆的に固定して(以下で更に説明する)密閉器が一旦完成すると、ユーザが密閉器を容器10から取り外した後に、続いて密閉器を容器10に再装着して容器10を再び閉じることができる。これは、以下に説明するスカート部分及び容器のネジ特徴(第1部分11A及び第2部分24A)の間での相互作用の同じシーケンスを含む。
図示された配置においては、密閉器のスカート部分21は、第2部分24A(又は第2部分の少なくとも一部)が第1部分11Aの上面11Bに係合する第1の位置と、シール部材23が非シール位置で容器10に接触し且つ第2部分24Aが第1部分11Aの間の空間に対して位置合わせされる第2の位置(容器10に対する密閉器の回転及び下方向への動きに続いて第2の位置になる)と、容器10に対する密閉器の更なる回転及び更なる下方向への動きに続く第3の位置(図3に示す位置に対応)であって、シール部材23が既に下方向に動いて容器のシール面10Cにシール状態で係合しており且つ第2部分24Aが第1部分11Aの下方に位置しそれらの下面11Cの円周方向の実質的全長に接触している第3の位置と、の間で移動可能である。
従って、容器へのスカート部分21の装着は以下の段階を伴い、即ち、第2部分24Aは、先ず第1部分11Aの上方に位置させられ、次いでそれらが第1部分11Aの間の空間を通過するように動かされ、最後にそれらが第1部分11Aの下方に位置する位置へと動かされる。第2部分24Aの上面24Bは、それらの全長にわたって(又は第2部分24Aの少なくとも傾斜端部24D及び24Eの間で)実質的に水平であり且つ実質的に平坦であるので、それらは、第1部分11Aの下面11Cの下方で水平方向にスライドすることができ、下面11Cもまた、それらの全長にわたって(又は第1部分11Aの少なくとも端部11D及び11Eの間で)実質的に水平であり且つ実質的に平坦である。
スカート部分21を締め付け位置から解放するためには(典型的には、スカート部分21への閉鎖部分22の固定による密閉器の完成の後に行われる)、第2部分24Aの第1部分11Aの下面との係合状態を解除するように密閉器を容器10に対して回転させ、次いで密閉器を上に向けて動かす。密閉器を通気位置で保持する更なる手段のない単純な配置においては、密閉器を次いで容器10から持ち上げて取り去ることができる。他の配置においては、密閉器を通気位置から解放するために更なる回転が必要になる。
上述したように、締め付け位置では、第2部分24Aは第1部分11Aの下方に位置し、密閉器を取り外するためには、第2部分が第1部分11A間の間隙に対して位置合わせされるように第2部分を動かし第2部分がそれらの間隙を通過できるようにすることが必要である。従って、密閉器の取り外しを妨げること及び/又は開封明示特徴(tamper evident feature)を設けることが望ましい場合には、第1部分11A間の1つ以上の間隙内にブロッキング特徴(図示せず)を挿入して、ブロッキング特徴が取り外されるまでは第2部分24Aがそれら間隙に位置合わせされるように動いたりそれら間隙を通過するのを防止することによって、これを達成することができる。
このようなブロッキング特徴は、種々の方法で提供することができる。例えば、ブロッキング特徴は密閉器に取り付けられてよく、あるいは密閉器とは別体であってよい。ブロッキング特徴は、それに十分なトルクが与えられたときに、第1部分11A間の間隙に位置合わせされるような第2部分24Aの動きをもはやブロックしないように、破断し及び/又は半径方向外側に動くべく配置されてよい。場合によっては、密閉器を緩める方向にこれが回転され始める場合に、第2部分24Aの更なる回転を阻止しているブロッキング特徴の一方の側に第2部分24Aが係合するように、ブロッキング特徴が配置される。ブロッキング特徴が第1部分11A間の間隙の長さと同様の幅を有する場合には、ブロッキング特徴の他の側が第1部分11Aの端部と係合することにより、緩み方向におけるブロッキング特徴の周方向の動きを防止することもできる。
図2を再び参照すると、第1部分11Aは傾斜端面11D及び11Eを有している。好ましくは、これらは水平に対して約45度で配置されるが、他の角度を用いてもよい。端面11Dは、上面11Bから下面11Cまで延在していてよい。一方、端面11Eは、下面11Cから上面11Bまで全体にわたって延在していなくてよい。第1部分の端面11D及び11Eは、他の形態を有していてもよい。
また、図1に関連して説明したように、第2部分24Aは端面24D及び24Eを有する傾斜端部を有しており、端面24D及び24Eは、下面24C及び上面24Bを越えて延在する。これら傾斜端部の機能については後で更に説明する。
上述したように、第3部分25A(図1に示す)は、炭酸飲料を収容している容器との使用を意図される密閉器内に設けられており、その機能は、密閉器が通気位置にあるときに密閉器を容器上に保持することである。以下、そのような更なる部分25Aを有するスカート部分が容器に装着されるときのスカート部分のネジ特徴と容器のネジ特徴との間の相互作用のシーケンスを説明する。
第1の先行装着段階(pre-load stage)においては、第3部分25Aは、第1部分11Aの上面11B上に位置しており、この位置においては、Oリング23は、容器10から間隔を置かれていてよい。密閉器が第1の先行装着位置から締め付け方向(図示された実施形態では時計回り)で容器10に対して軸Aの周りに回転させられると、第3部分25Aは、第2部分24Aの下に向けて角度を付けられた端部が第1部分11Aの上面11B上に位置するまで、第1部分11A間の空間内へと下降する。この第2の先行装着位置においては、Oリング23は、容器10から間隔を置かれたままであってよい(又は容器10に単に緩く接触していてよい)。
この位置から閉じる方向に密閉器を更に回転させると、第2部分24Aは、その下に向けて角度を付けられた端部が上面11Bの端部から外れ落ちるまでは、第1部分11Aの上面11Bに沿ってスライドし、第2部分24Aの下面24Cは、第1部分11Aの上面11B上に置かれる。この位置においては、密閉器は、先の位置よりもわずかに低い位置にあり、第3部分25Aは第1部分11Aの下面に係合している。
締め付ける方向に密閉器を更に回転させると、第2部分24Aは第1部分の上面に沿ってスライドし、第3部分25Aは第1部分11Aの下面に沿ってスライドする。この水平方向の動きは、第2部分の下に向けて角度を付けられた端部の端面24D(上述したように、好ましくは下面24Cを越えて延在する)が第1部分11Aの端面11Eに到達するまで継続する。第2部分24Aは、次いで、第1部分11A間の間隙に位置合わせされる。
この位置においては、Oリングは、好ましくは、容器10の外面の上部10Bと接触しており、第1部分11Aは第2部分24Aと第3部分25Aの間に挟まれている。後で更に説明するように、この位置は、密閉器が容器から取り外されつつあるときの通気位置にも対応する。
第2部分の長さ(円周方向における長さ)、又は少なくともその水平部の長さは、好ましくは、第1部分11A間の空間の長さと実質的に同等である(但しわずかに短い)。このことは、第2部分24Aが、以下に説明するように第1部分11A間の空間を通って下方向に動くことを可能にするために必要である。
締め付ける方向に密閉器を更に回転させると、第2部分の下に向けて角度を付けられた端部の傾斜端面24Dは、第1部分の傾斜端面11Eを滑り落ちて、密閉器は、それが回転させられるのに従い容器に対して下に向けて駆動される。好ましくは、端面24D及び11Eは実質的に同じ角度、例えば図示した実施形態では45度で傾斜しているので、第2部分24Aは、軸Aに対してこの角度で下に向かって動く。このように、密閉器の回転により、第2部分24Aの傾斜端面24Dが第1部分11Aの傾斜端面11Eの下端との係合状態を解除されるまで、密閉器が下に向けて駆動される。第2部分24Aの上面24Bは、次いで第1部分11Aの下面11Cと同じレベルとなる。この位置から更に回転させると、端面24Eを有する上に向けて角度を付けられた端部(上面24Bを越えて延在する)が、第1部分の端面11Eに係合して更なる回転を阻止するまで、第2部分24Aは、第1部分11Aの下面に沿って水平方向にスライドする。この位置においては、第2部分24Aは第1部分11Aの下方に位置し、第2部分24Aの実質的に水平な上面24Bは、第1部分11Aの実質的に水平な下面11Cの実質的全長(円周方向における全長)に接触している。このように、第2部分24Aは第1部分11Aの下で動かないように位置させられ、それらの間の接触面積(容器内の高まった圧力に起因する密閉器の上に向かう動きに耐える)が最大化される。
図3は、締め付け位置における密閉器のスカート部分21及び容器10の断面を示す。見て分かるように、Oリング23は、下に向けて駆動された結果、容器の外面の周りでシール面10Cに密閉状態で係合している。これはOリング23の圧縮を伴い、この圧縮を生じさせる密閉器の下に向かう動きが密閉器の回転によりもたらされる上記の配置によって、特に密閉器が比較的大きな直径(例えば瓶のキャップと比較して大きな直径)を有する広口の密閉器に対して、Oリング23を圧縮するのに必要な力を提供する上で大きな機構的優位性が得られる。このようにOリング23を駆動するのに必要な回転は、比較的小さな角度を介してのものであり(傾斜端面11Dの長さ及び角度に依存する)、典型的には5〜15度の範囲内であってよい。
また、密閉器が下に向けて駆動される垂直距離は、端面24Dの角度及び長さにより決定され、下面24Cを越える端面24Dの延在により、密閉器が十分な距離を下に向けて駆動されることが可能になり、Oリング23が導入面10Bから下に向けて駆動されてシール面10Cとのシール状態での係合がもたらされることが理解されるはずである。
密閉器を図3に示す締め付け位置から解放する(後述するように閉鎖部分がスカート部分に固定された後)ためには、密閉器を容器10に対して緩める方向(図示の実施形態では反時計回り)で軸Aの周りに回転させる。先ず、第2部分24Aの上に向けて角度を付けられた端部の端面24E(上述のように第2部分24Aの上面24Bを越えて延在する)が第1部分11Aの端面11Dに接触するまで、密閉器を回転させる。次いで、この位置から更に回転させると、傾斜端面24Eは、第3部分25Aが第1部分11Aの下面に係合して密閉器の垂直方向の動きを拘束するまで、傾斜端面11Dに乗り上げる。この密閉器の上に向かう動きの間、Oリング23は、シール面10Cにシール状態で係合している状態から導入面10B上に位置する位置まで動く。
そして、Oリングシール23と導入面10Bの間でのガスの流出により、容器内の過剰な圧力を解放することができる。但し、密閉器は、第3部分25Aと第1部分11Aの下面との係合によって容器上に確実に保持されており、第1部分11Aは、第2部分24Aと第3部分25Aの間に挟まれている。
密閉器が緩む方向に更に回転させられるにつれて、第2部分の下面24Cを越えて延在する第2部分の下に向けて角度を付けられた端部が第1部分11Aの傾斜端面11Dに到達するまで、第3部分25Aは第1部分11Aの下面に沿ってスライドし、また第2部分24Aは第1部分11Aの上面に沿ってスライドする。同時に、第3部分25Aは、それらが第1部分11Aの下面11Cとの係合状態から解除される位置(従って密閉器の上向きの動きにもはや抗しない位置)に到達する。
密閉器を更に回転させると、第2部分の上に向けて角度を付けられた端部が第1部分11Aの傾斜端面11Dに乗り上げ、また第3部分25Aの傾斜側面25Bが第1部分11Aの傾斜端面11Eを乗り上がるので、密閉器は斜め上向きに動く。容器が炭酸飲料を収容している場合には、それにより容器内に生じる圧力がこの密閉器の上向きの動きを助けることになる。
密閉器を更に回転させると、第3部分25Aは第1部分11A間の空間を通って上に向けて動くことができ、密閉器を自由に容器から持ち上げて取り去ることができる。
上述したように、第2部分24Aの傾斜端部は、容器に対して下に向けて及び上に向けてそれぞれ密閉器を駆動するように機能し、また容器に対して時計回り及び反時計回りの密閉器の回転をそれぞれ制限するストップとして作用する。好ましい実施形態は、密閉器をそれぞれ下に向けて及び上に向けて駆動するための下方向傾斜端部24D及び上方向傾斜端部24Eの両方を備えているが、他の配置では下方向傾斜端部のみを備えていてよく、また更なる配置では上方向傾斜端部のみを備えていてよい。
非炭酸飲料用途に設計された容器に対しては、密閉器が耐え得る必要のある上向きの圧力は、炭酸飲料用の実施形態と比較して低いので、締め付け位置での第1及び第2部分の重なり面積についても、炭酸飲料用の実施形態と比較して小さくすることができる。そうは言うものの、第1及び第2部分の重なりを最大化することがやはり望ましく、即ち、密閉器の確実な装着を確保することが可能な重なりの量を最大限利用すると共に第2部分による第1部分の窪み損傷(indentation damage)を回避しつつ、第1部分の円周方向の全長が最小化され得るように(及びユーザの唇への第1部分の衝撃を最小化するように)、第1及び第2部分の円周方向の長さを実質的に同じにすることで、それらの重なりを最大化することが望ましい。
図3に示すように取り外し可能に締め付けられた密閉器のスカート部分21を伴う容器のサブアセンブリは、事実上、充填され閉鎖された容器の製造において形成された中間製品である。この中間製品は、1つの業者、例えば容器製造業者によって製造されてよく、充填及び充填された容器上での密閉器の完成のために他の製造業者に渡されてよい。
次に、密閉器の他の特徴、特に、当初は別体の2つの部品、即ちスカート部分21(図1に示す)及び閉鎖部分22(図4に示す)からの密閉器の製造について説明する。密閉器の両部品は、好ましくは金属で形成され、プレス加工及び/又はロール加工や他の金属成形技術により形成することができる。スカート部分21は、例えば、その外面でロール加工されて、第2部分24Aを提供する内面上の突起24Aを形成する複数の溝を有していてよい。また、第3部分25Aは、外面でロール加工されて内面上に第3部分25Aを形成する複数の更なる溝によって形成されてよい。代替的には、第3部分25Aは、例えばスカート部分の下部リップを上に向けて曲げて凸状縁をもたらすように、スカート部分の下部リップにおいて形成されてよい(従来の金属製密閉器と同様に)。
そのような金属製密閉器の壁厚(ゲージ)は、典型的には、0.14mm〜0.24mmの範囲内であってよい。用いられる金属は、例えば他の種類のネジ切りキャップ(twist off caps)で用いられるようなブリキ板(両面に錫の電解析出による被覆が施された低炭素軟鋼)等の従来の金属製密閉器で用いられるものと同様のものであってよい。また、金属製密閉器は、既知のアルミニウム製の飲料容器及び密閉器、例えばロールオンピルファープルーフ(roll on pilfer-proof)(ROPP)密閉器で用いられるようなアルミニウムシートから形成されてもよい。アルミニウムの使用により、密閉器上に開封明示バンドを設けることが可能になり、例えば、密閉器が取り外されるのに伴い密閉器から分離するドロップバンド(ハンドリング溝15内に落ちることが可能)又は密閉器が取り外されたときに破裂して密閉器と共に取り外されるスリップバンドを設けることが可能になる。
図3に示すように、スカート部分21が取り外し可能に一旦容器に締め付けられると、閉鎖部分22(図4に示す)がそこに固定されてよい。閉鎖部分22は、例えば、スカート部分21の実質的に円筒状の直立部21Aを覆うように閉鎖部分22の外周の周りに角度付きフランジ22Aを配置することによって、図5に示すようにスカート部分21内の開口21Bを閉鎖するようにスカート部分の円筒状直立部21A上に配置される。次いで、フランジ22Aは、シーム作業において圧縮させられて、図6の断面図に示すように、直立部21Aと共にシーム接合部を形成してよい。このように、閉鎖部分22はスカート部分21に不可逆的に固定されて、密閉器の形成が完了する。スカート部分21は既に容器10に取り外し可能に締め付けられているので、完成した密閉器は、容器10に取り外し可能に締め付けられるように形成されている。図7は、図6のように容器に締め付けられた密閉器の完成品の斜視図を示す。
閉鎖部分22を不可逆的にスカート部分21に不可逆的に固定するために、例えば接着又は溶接のような他の技術が用いられてもよいが、それぞれの部品が金属製である場合には、シーム接合が缶詰産業において広く使用されていることから、シーム接合が好ましい。
前述したように、取り外し可能な密閉器を形成するための上述した方法により、密閉器のスカート部分が先ず容器に装着され、次いで容器がスカート部分21内の開口21Bを介して例えば飲料で満たされ、次いで、即ち容器の充填が完了した後に閉鎖部分22がスカート部分21に固定されることが可能になる。密閉器を形成するこの新規な方法は、容器及び密閉器の新規な形態が従来の缶充填及び閉鎖ライン上で充填され閉鎖されることを可能にし、また、容器を充填する新規な方法の提供を可能にする。即ち、この新規な方法においては、容器の充填に先立ち密閉器のスカート部分が容器に取り外し可能に締め付けられ、また容器が充填された後に取り外し可能密閉器の製造が完了する(容器を閉鎖するように)。
図8は本発明の一側面に従う密閉器の第2の実施形態のスカート部分を示す。この実施形態は、スカート部分21の円筒状直立部21Aが図1のものよりも小直径で且つ短い点を除き、図1に示す第1の実施形態と同様である。
図9、10及び11は図3、5及び6に対応する断面図を示し、第2の実施形態において閉鎖部分22がどのようにして円筒状直立部21に固定されるのかを示している。閉鎖部分は図4に示すものと同様であるが、直立部21Aの直径に対応するように僅かに小さい直径のものである。
図12は、図11に示す位置において容器に締め付けられたときの密閉器の第2の実施形態の斜視図である。
第2の実施形態のスカート部分21を容器10のネック部分に締め付ける方法は、第1の実施形態に関して上述したものと同様である。同様に、閉鎖部分22をスカート部分21に固定する方法は、第1の実施形態に関して説明したものと同様である。
第2の実施形態は、スカート部分21内の開口21Bの直径を異なるサイズにし得ることを示している。上述したように、広口の容器の開口は、典型的には45〜80mmの範囲内の直径を有する。好ましくは、スカート部分21内の開口の直径は、容器10内の開口の直径の少なくとも80%である。場合によっては(第1の実施形態におけるように)、スカート部分21内の開口の直径は、容器10内の開口の直径よりも大きくてよい。好ましい配置(図示せず)においては、スカート部分21内の開口の直径は、容器10内の開口の直径と実質的に同等であってよい。
異なる直径のスカート部分21を設けることを望む理由の1つは、上述したように、スカート部分21が装着された容器が、従来の缶充填及び閉鎖ライン上で充填された缶の本体を模するように配置されている点にある。従って、スカート部分の直径、特にその直立部の直径は、充填及び閉鎖ラインが取り扱うように設計された缶本体の直径に対応するようにされ得る。
これに関連して留意すべきことは、スカート部分は好ましくは金属で形成される(シーム接合によって金属製閉鎖部分に固定することができるように)が、容器は他の材料で形成されてもよい点であり、即ち、缶の本体を模する必要があるのは、スカート部分21の円筒状直立部21Aだけである。従って、容器10とそこに装着されたスカート部分21とのサブアセンブリは、缶の本体のように挙動し、既存の缶充填及び閉鎖ラインを殆ど又は全く変更せずにそのラインにおいて充填及び閉鎖することができる。
図13は本発明の一側面に従う密閉器の第3の実施形態のスカート部分21を示す。この実施形態は、Oリングシール部材23が、容器10(図15に示す)の内面上のシール面13に係合するように、スカート部分21のボア部材22内に設けられた溝23B内に装着される点を除き、図8に示す第2の実施形態とほぼ同じである。これは、PCT/GB2015/052154に記載された配置と同様である(容器が上述したように2つの部品から製造されている点を除く)。
図示のように、スカート部分21は、その下側から延在するボア要素22であって、使用に際しては容器10内へと延在するボア要素22を有する。ボア要素22はOリング23を支持しており、Oリング23は、密閉器のスカート部分21が容器10に装着されたときに、容器10の内部シール面13とボア要素22との間でのシールを提供する。Oリング23は、ボア要素22の外面上に設けられた溝又はグランド23A内に位置する。Oリング及びグランドの適切な形態の更なる詳細は、上記で参照されたWO2011/151630に記載されている。
図14は、図13のスカート部分21を受け入れるように構成された更なる容器10の上部の斜視図である。この容器10は、傾斜導入面12内に形成された複数の通気溝14を有する。導入面12は、Oリング23が容器内へと下に向けて駆動されて容器の内面上のシール面13と係合するときに、Oリング23の圧縮/変形を支援する(この点もPCT/GB2015/052154に記載されている)。密閉器が通気位置にあるとき、Oリング23はこの導入面12に係合し、導入面内の溝14は、容器内の過剰圧力がOリング23を越えて逃げるのを支援する(この点もPCT/GB2015/052154に記載されている)。
図15、16及び17は図3、5及び6に対応する断面図を示し、第3の実施形態において図13のスカート部分21がどのようにして円筒状直立部21Aに固定されるのかを示している。ここでも閉鎖部分22は図4に示すものと同様であるが、円筒状直立部21Aの直径に対応するように僅かに小さい直径のものである。
図18は、図17に示す位置において容器10に締め付けられたときの密閉器の第3の実施形態の斜視図である。
各実施形態において、容器10へのスカート部分21の取り外し可能な締め付けの直径、即ちこれらを締め付けるネジ形態の直径は、スカート部分21への閉鎖部分22の不可逆的な固定の直径、即ちシーム接合の直径よりも大きい(図11及び17におけるように)か、又は実質的に同等(図6におけるように)であることが分かる。このようにシーム接合は取り外し可能密閉器の一部である。
図19A、19B及び19Cは、図3に示す実施形態の変形の断面図である。図19Aは、密閉器の閉鎖部22Cがスカート部21に固定される前のシール位置において容器10に締め付けられたスカート部21を示す。上記の図6、11及び17がシーム接合の単純な形態を示したのに対して、図19はより一般的なダブルシーム接合を示す。このような接合部を形成するために、スカート部21の円筒状直立部の上端は、典型的には、図19Aに21Cで示すように外に向けて湾曲され又は広げられており、完成したシーム接合においては、直立部21の上端が図19Bに示すように逆U字型へと折り畳まれるように、全体的に折り畳まれる。閉鎖部分22Cの周囲のフランジもまた、スカート部分21の逆U字形にかみ合うU字形に形成される。閉鎖部分22Cの周囲は、更なる180度屈曲を受けて、図19Bに示すように、接合部全体を覆うように更なる逆U字型を形成してもよい。ダブルシーム接合のこの形態は周知であり、金属製の缶本体に缶の端部を固定する場合に一般的に用いられている。上述の実施形態で示したスカート部の直立部21Aについても、同様に外に広げられていてよく、スカート部分と閉鎖部分の間にダブルシーム接合が形成されていてよい。
また、図19は、プラスチック製容器10に装着された金属製密閉器の他の例も示している。図19はまた、容器の外面の上端が鉛直に対して角度(約10〜30度)を付けられることで、内部Oリングを有する実施形態の導入面に対応する面10Bをもたらしていることをより明確に示している。容器10の外部シール面10Cは、実質的に円筒形(従って実質的に垂直)であってよいが、図19に示すように垂直に対して小さな角度(典型的には5度まで)にあってもよく、シール面10Cの直径は、容器の口から離れるのに従ってわずかに増大する。これは、密閉器が容器10に対して下に向けて動く際にOリング23に作用する圧縮力を増大させるのに役立ち、また、製造公差又はいずれかの部分の真円度のばらつきに起因して容器10の直径や密閉器のスカート部分21の直径にばらつきがある場合に、Oリング23が圧縮されて良好なシールを形成するのを確保するのに役立つ。
図19Bは、容器10上のシール位置にある密閉器を示し、密閉器は、容器の外部シール面10Cに係合しているOリングシール23を有する。緩める方向に密閉器を回転させると、密閉器の第3部分25Aの突起が容器の第1部分11Aの下面に係合することにより密閉器の上向きの動きが阻止されるまで、密閉器は容器に対して上向きに動く(先の実施形態に関連して説明したように)。これは通気位置であり、通気位置においては、Oリングシール23は容器の上端で傾斜面10Bに係合するので、Oリング23はもはや圧縮されず、ガスは容器の内部からOリング23を越えて逃げることができる。
また、図19に示す容器は、シール面10Cの下方に小さな肩10Dを提供するように形成される。これにより、密閉器が自動ハンドリング機械によりピックアップされることを可能にする運搬用特徴が提供される。
上述したように、金属製密閉器は、プラスチック材料(上述したような)で形成された容器を閉鎖するために使用されてよく、あるいは他の材料で形成された容器、例えば金属製容器又はガラス製容器を閉鎖するために使用されてよい。
全ての実施形態において、好ましくは、シール手段は、場合によっては容器の外面に係合するOリングシールであり、他の場合には容器の内面に係合するOリングシールである。いずれの場合においても、真正のOリングとして機能するために、グランドの断面積はOリング23の断面積よりも大きいべきであり、それによりOリング23はグランド内で移動及び/又は変形することができ(例えば図3に示すように)、Oリング23は、単にたまたま円形断面を有する圧縮シールであるのではなく、WO2011/151630に記載されているようなシール機能を提供する。
WO2011/151630に記載されているように、グランド内に位置するOリング23は、圧縮シールに対して大きく異なるシール機能を提供する。密閉器が図3に示す位置へと移動するのに従い、Oリングはグランド内で移動及び変形する。一旦図8Bに示す位置にくると、Oリングは、圧力差の増大にさらされた場合に更に変形して、容器と密閉器の間のシールを更に高めることができる。Oリングのこのような変形(密閉器の装着の場合に圧力の上昇に応答しての変形)は、Oリングによって提供されるシールが、例えば容器が炭酸飲料を含む場合における数気圧(1気圧は約1×105パスカル)といった比較的高い圧力差に耐える必要がある場合に特に重要である。そのような状況(WO2011/151630に更に記載されている)においては、Oリングの圧縮比は好ましくは20〜25%の範囲内にあり、グランド充填率(gland fill)は、50〜90%の範囲内、好ましくは65〜85%の範囲内にある。
特に炭酸飲料(又は他の加圧内容物)を収容する広口の容器に対してOリングは多くの利点を有しているが、他の用途、特に高性能シールを必要としない用途においては、シール手段の他の形態が用いられてよい。
上述した実施形態においては、第1、第2及び第3部分は、それぞれ容器及び密閉器の円周方向で等角度間隔で配置される。但し、これらは、例えばより飲み心地のよい区域をもたらすように1つ以上の区域における当該部分の間の間隔を大きくするのが望ましい場合には、不均等に間隔を置いて配置することも可能である。
図示された実施形態は、各々4つの第1部分(と4つの第2部分及び4つの第3部分)を有するが、上述したように、これらの数は、密閉器及び容器の直径並びに密閉器が耐えるように設計された圧力に応じて、より少なくてもよいしより多くてもよい。6つの第1部分及び6つの第2部分(更に、設けられている場合には、6つの第3部分)を備えた配置は別の選択肢である。
第1部分の下面及び第2部分の上面は、好ましくは、半径方向において実質的に平坦であり又は平坦な部分を有する。但し、幾つかの実施形態では、例えばボトルネック上では、それらの面の間での垂直方向における相互作用が、垂直方向における密閉器の容器への必要な締め付けをもたらすのに十分である限りは、半径方向において角度を付けられていてよく又は湾曲させられていてよい。
上述した実施形態では、容器の外観に対する第1部分の影響を最小にし且つユーザの唇に対するそれらの衝撃を最小にするように、第1部分は、好ましくは単純で比較的滑らかな形状を有する一方で、密閉器上の第2部分(及び随意的に第3部分)は、それらがユーザの唇に接触することがなく、またそれらが密閉器の内面上である程度は隠れているので、より複雑な形状を有していてよい。但し、これらの要因がそれほど懸念されない状況においては、第1部分はより複雑な形状を有していてよい。1つの可能性は、第2部分の下に向けて及び上に向けて角度を付けられた端部が代替的に第1部分上に設けられることである。他の可能性は、第1部分が密閉器上に設けられ、第2部分が容器上に設けられることである。
特に炭酸飲料への適用に対しては、第2部分の下方での第3部分の係合が一旦解除されて密閉器を持ち上げるのにユーザを補助するために容器内の圧力に頼る場合には、上に向けて角度を付けられた端部は省略してもよい。
例えば容器の内容物全体が一度に消費されることを意図されているような使い捨て用途では、第2部分の下に向けて角度を付けられた端部は省略されてよい。これにより、Oリングがシール面と係合するように動くときにOリングを圧縮/変形させるために、かなりの軸方向の力を密閉器に加える必要があるので、一旦開封された容器をユーザが再閉鎖することがより困難になる。このように、ユーザは、容器を再閉鎖しようとすることを阻止される。これは、容器の内容物が急速に劣化しやすく、提供される量が一度に使用されるように設計されている場合に望ましいであろう。このような用途では、スカート部分が容器に装着されるときにOリングを圧縮/変形させるのに必要な追加的な力は、工業プロセスにおける組み立て中に機械(例えば、キャッピング機械)によってもたらされるが、それを手で行うのは容易ではない。この配置において容器を手で再閉鎖することができないという事実はまた、開封明示特徴を提供する。
炭酸飲料を収容する容器に対しては、第2部分の実質的に水平な上面の円周方向の長さは、好ましくは、第1部分の実質的に水平な下面の円周方向の長さと実質的に同じである。
また、各第1部分は、好ましくは、第2部分の要素の円周方向の長さと実質的に同様の円周方向の長さを有し、第2部分の要素は、好ましくは、密閉器が容器に締め付けられたときに、第1部分の下面の円周方向の実質的全長に接触している。
炭酸飲料を収容する広口の容器に対しては、第1部分の円周方向の長さの合計は、好ましくは、第1部分が設けられている位置で容器の外周の実質的に半分である。
上述したように、少なくとも炭酸飲料への適用に対しては、第1部分の円周方向の長さの合計は、好ましくは容器の外周の約50%であり、締め付け位置においては、第2部分は、第1部分の下面の円周方向の実質的全長に接触している。特に非炭酸飲料への適用に対して、またキャップ及び容器の両方が変形しにくいより強固な材料(例えば何らかの金属)からなる場合には、第1部分の(及び第2部分の)円周方向の長さの合計は、より小さくてよいが、好ましくは容器(又は密閉器)の外周の少なくとも15〜25%であり、これにより、密閉器が締め付け状態で容器に保持されるのを確実にするのに役立つ(そのような場合でも、温度変化や外圧の低下に起因する圧力差にさらされるので)。また、第1部分の間の間隙又は第2部分の間の間隙が大きすぎると、密閉器が非円形状に変形して容器と密閉器の間のシールを損なう可能性があるという危険性がある。
同様に、第2部分は、第1部分の下面の円周方向の全長より短く接触していてよい。但し、接触の長さは、それらの面が互いにスライドすることができるのに十分であるべきであり、また第2部分が第1部分に圧痕を残すことなく又は第1部分を損傷することなく密閉器がさらされることになる圧力に耐えるのに十分であるべきである。
また、上述した実施形態から理解されるであろうように、第1部分の間の円周方向の間隔は、それらの間を第2部分が通過し得るのに十分である必要がある。第2部分は1つ以上の傾斜端部を有する場合があり、またそれらは第1部分の間をある角度で通過する場合があるが、第2部分の水平要素は、第1部分の間の円周方向の間隔よりも短い必要がある(それらが当該間隙を垂直に通過するのかある角度で通過するのかにかかわらず)。
上述したように、本発明の好ましい形態では、容器は、例えば従来の飲料用缶に使用されるような金属で形成されてよい。このような金属製容器のネック部分上のネジ形態は、例えば、圧延操作及び/又はプレス操作(あるいは他の従来の金属形成技術)によって、容器の壁内に直接形成されてよい。他の場合には、別体の環状のカラー部分(collar portion)内にネジ形態を形成することが望ましいこともあり、この環状のカラー部分は、次いで例えばシーム接合によって容器の上部に(ネジ形態を形成する前又は後に)取り付けられる。これは、例えば、容器の上端が柔軟であり過ぎ又はその中に直接形成されるネジ形態に対して十分に堅牢でない場合に望ましいであろう。容器のネック部分へのここでの言及は、開放端容器の上部分、及び開放端容器の上端に固定され次いで容器のネック部分を提供する環状カラーの両方を包含する。
疑義を回避するため、ここで用いられる動詞の「備える」(“comprise”)は、その一般的な辞書での意味を有し、即ち非排他的な包含を意味する。従って、「備える」の語(又はその任意の派生語)の使用は、含まれている更なる特徴の可能性を排除しない。
本明細書(添付の特許請求の範囲及び図面を含む)に開示される全ての特徴は、任意の組み合わせにおいて組み合わされてもよい(特徴が相互に排他的である組み合わせを除く)。
本明細書(添付の特許請求の範囲及び図面を含む)に開示される各特徴は、明示的な記載がない限り、同一の、均等な、又は類似の目的を果たす代替的な特徴に置き換えられてよい。従って、明示的な記載がない限り、開示された各特徴は、均等な又は類似の機能を提供する一連の包括的な特徴の一例にすぎない。
本発明は、記載された実施形態の詳細に限定されない。本発明は、上記で参照された1つ以上の特徴を備える容器及び/又は密閉器あるいは任意の他の新規な概念、特徴、又はここに開示される特徴の組み合わせに及ぶ。
Claims (28)
- 実質的に円形の開口を有する容器用の取り外し可能な密閉器を形成する方法であって、
前記密閉器の環状のスカート部分を前記容器のネック部分に取り外し可能に締め付けることと、
次いで前記密閉器の別体の閉鎖部分を前記スカート部分内の開口の上に位置させることと、
前記容器の開口を閉じるが前記容器のネック部分への前記スカート部分の係合を解除することによって前記容器から取り外し可能である密閉器を形成するように前記閉鎖部分を前記スカート部分に不可逆的に固定することと、を備える方法。 - 前記密閉器のスカート部分及び前記容器のネックが相互に係合可能なネジ形態を有し、それにより、前記密閉器が前記容器に対する回転、好ましくは360度未満の回転によって前記容器に取り外し可能に締め付けられ得る請求項1に記載の方法。
- 前記密閉器が金属で形成される請求項1又は2に記載の方法。
- 前記閉鎖部分がシーム接合により前記スカート部分に不可逆的に固定される請求項3に記載の方法。
- 前記スカート部分が容器ネックに取り外し可能に締め付けられた後で且つ前記閉鎖部分が前記スカート部分に不可逆的に固定される前に内容物が前記容器内に入れられる請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 容器の実質的に円形の開口を取り外し可能に閉じるための密閉器であって、当初は別体の2つの部品、即ち前記容器のネック部分に取り外し可能に締め付けられるように構成された環状のスカート部分と、前記環状のスカート部分が容器の前記ネック部分に取り外し可能に締め付けられた後に前記スカート部分内の開口を閉じるように前記スカート部分に不可逆的に固定されるように構成された閉鎖部分と、を備える密閉器。
- 前記密閉器のスカート部分及び前記容器のネックが相互に係合可能なネジ形態を有し、それにより、前記密閉器が前記容器に対する回転、好ましくは360度未満の回転によって前記容器に取り外し可能に締め付けられ得る請求項6に記載の密閉器。
- 前記ネジ形態が、容器ネック上で円周方向に離隔する複数の第1の突起とスカート部分ネック上で円周方向に離隔する複数の第2の突起とを備え、前記第1及び第2の突起の各々が実質的な水平部を備え、前記スカート部分上の前記第2の突起が、前記容器ネック上の前記第1の突起間を通過し次いで前記容器ネック上の前記第1の突起の下方に位置することが可能である請求項7に記載の密閉器。
- 前記第2の突起の少なくとも幾つかが、前記水平部の第1端における下方向傾斜部及び/又は前記水平部の第2端における上方向傾斜部を有し、前記密閉器が前記容器に対して第1の方向に回転させられると、前記下方向傾斜部が前記密閉器を前記容器に対して下方向に駆動するように作用し、及び/又は前記密閉器が前記容器に対して第2の方向に回転させられると、前記上方向傾斜部が前記密閉器を前記容器に対して上方向に駆動するように作用する請求項8に記載の密閉器。
- 金属で形成された請求項6〜9のいずれかに記載の密閉器。
- 前記閉鎖部分がシーム接合により前記スカート部分に不可逆的に固定される請求項10に記載の密閉器。
- 前記シーム接合が、前記スカート部分の直立部と前記閉鎖部分の実質的に円形の縁部との間に形成される請求項11に記載の密閉器。
- 前記密閉器のスカート部分が、前記閉鎖部分が前記スカート部分に不可逆的に固定された位置の直径より大きい又はその直径に実質的に等しい直径を有する位置で前記容器に取り外し可能に締め付けられる請求項6〜12のいずれかに記載の密閉器。
- 前記密閉器のスカート部分が、前記スカート部分内に形成された溝内に位置するOリングシールであって前記スカート部分が容器ネックに取り外し可能に締め付けられたときに前記スカート部分と前記容器ネックの外面との間のシールを提供するように配置されたOリングシールを有する請求項6〜13のいずれかに記載の密閉器。
- 前記密閉器のスカート部分が、前記スカート部分が容器ネックに取り外し可能に締め付けられたときに容器開口内に突出するボア部材と、前記ボア部材内に形成された溝内に位置するOリングシールであって前記スカート部分が前記容器ネックに取り外し可能に締め付けられたときに前記スカート部分と前記容器ネックの内面との間のシールを提供するように配置されたOリングシールと、を有する請求項6〜13のいずれかに記載の密閉器。
- 前記密閉器が前記容器にシール状態で係合する前記容器上の第1の締め付け位置と前記容器の通気が生じ得る前記容器上の第2の締め付け位置との間で前記容器に対して移動可能である請求項6〜14のいずれかに記載の密閉器。
- 前記密閉器が、円周方向に離隔する複数の第3の突起を有し、前記複数の第3の突起が、一旦前記第1の突起への前記第2の突起の係合が解除され前記密閉器が前記容器に対して上に向けて動いて前記密閉器と前記容器の間のシール状態での係合が解除されると容器ネック上の前記第1の突起の下方で係合するように配置される請求項7及び16に記載の密閉器。
- 既に内容物が充填された容器に取り外し可能に締め付けられた請求項6〜17のいずれかに記載の密閉器。
- 前記容器が金属又はプラスチック材料で形成される請求項18に記載の密閉器。
- 実質的に円形の開口を有する容器であって、前記容器が、前記容器のネック部分に取り外し可能に締め付けられた取り外し可能な密閉器の環状のスカート部分を有し、前記容器が、前記スカート部分内の開口を介して充填可能であり、前記スカート部分が、前記容器が充填された後に前記スカート部分に不可逆的に固定された閉鎖部分を有するように構成され、前記密閉器が、前記容器の開口を閉じるが、前記容器のネック部分への前記スカート部分の係合を解除することによって前記容器から取り外し可能である容器。
- 前記密閉器のスカート部分及び前記容器のネックが相互に係合可能なネジ形態を有し、それにより、前記密閉器が前記容器に対する回転、好ましくは360度未満の回転によって前記容器に取り外し可能に締め付けられる請求項20に記載の容器。
- 前記ネジ形態が、容器ネック上で円周方向に離隔する複数の第1の突起とスカート部分ネック上で円周方向に離隔する複数の第2の突起とを備え、前記第1及び第2の突起の各々が実質的な水平部を備え、前記スカート部分上の前記第2の突起が、前記容器ネック上の前記第1の突起間を通過し次いで前記容器ネック上の前記第1の突起の下方に位置することが可能である請求項20に記載の容器。
- 前記容器が、一旦前記第2の突起が前記第1の突起の下方に位置すると前記第1の突起間の1つ以上の間隙内に位置することが可能な1つ以上のブロッキング部材を備える開封明示特徴を有し、ブロッキング特徴が前記1つ以上の間隙の外に動かされるまでは、前記第2の突起が前記間隙に位置合わせされること及び/又は前記第2の突起が前記間隙を通過することが防止される請求項22に記載の容器。
- 前記容器及び前記密閉器のスカート部分が金属で形成される請求項20〜23のいずれかに記載の容器。
- 前記容器がプラスチック材料で形成され前記密閉器のスカート部分が金属で形成される請求項20〜23のいずれかに記載の容器。
- 容器を充填する方法であって、
実質的に円形の開口を有する容器であって前記容器のネック部分に取り外し可能に締め付けられた取り外し可能な密閉器の環状のスカート部分を有する容器を提供するステップと、
前記スカート部分内の開口を介して前記容器を充填するステップと、
次いで前記密閉器の別体の閉鎖部分を前記スカート部分内の開口の上に位置させるステップと、
前記容器の開口を閉じるが前記容器のネック部分への前記スカート部分の係合を解除することによって前記容器から取り外し可能である密閉器を形成するように前記閉鎖部分を前記スカート部分に不可逆的に固定するステップと、を備える方法。 - 容器開口の直径が45〜80mmの範囲内にある請求項26に記載の方法。
- 前記スカート部分内の開口が、容器開口の直径の少なくとも80%の直径を有する請求項26又は27に記載の方法。
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