JP2023535472A - 容器を製造するための装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ボトルの製造でするための装置に関し、前記ボトルは、インナーパウチおよび板紙製の外側シェルを含み、前記シェルは、本体パネル、第1のネックパネルおよび第2のネックパネルを含むシートブランクから作られる。ボトルの製造でするための装置は、前記パウチを受け入れるための空洞を有する形成具であって、本体部分、ネック区画、および本体部分とネック区画との間に延在するショルダー区画とを含む前記形成具と、少なくとも2つのネックプレス要素であって、各ネックプレス要素は、前記形成具の前記ネック区画の少なくとも一部に対面し且つ位置合わせされるプレス表面を含み、および、各ネックプレス要素は、前記ネックプレス要素と前記形成具の前記ネック区画との間で当該ネックパネルの1つの一部をクランプするためにクランプ位置へ移動可能である少なくとも2つのネックプレス要素と、少なくとも2つのショルダープレス要素であって、各ショルダープレス要素は、前記形成具の前記ショルダー区画に対面し且つ位置合わせされるプレス表面を含み、および、各ショルダープレス要素は、前記ショルダープレス要素と前記形成具の前記ショルダー区画との間で当該ネックパネルの1つの一部をクランプするためにクランプ位置へ移動可能である少なくとも2つのショルダープレス要素とを含む。【選択図】図25

Description

本発明は容器を製造するための装置に関する。具体的には、本発明は、板紙製の外側シェル、およびインナーライナーまたはパウチを含むボトルを製造するための装置に関する。
生み出されるゴミの量を減らすことの一般的な要望とニーズ、および、できるだけ多く再利用する運動がある。多くの注目を集めている1つの特定の領域は食物および飲料用の容器である。
伝統的に、ワインはガラス・ボトルに保存され、および販売されてきた。使用されるガラスは比較的重く、典型的にはワインが満たされたボトルの重量の約40%を占める。このことは、輸送コストが高いことを意味する。さらに、例えば、ボトルが落とされた時など、ガラスは比較的容易に壊れる。ボトルは、典型的には、消費者に怪我を負わせ得る鋭い破片に壊れる恐れがある。
パルプ成型された板紙製の外側シェル、および、ブロー成型された内側のプラスチック・ライニングを有するボトルを作ることは公知である。これらの容器は、ガラス・ボトルと比較して重量が減少してはいるが、多くの不利益を有する。ボトルの中のワインの保管寿命はガラス・ボトルと比較して減少し、また、ボトルの外面に印刷を適用するのは難しい。
また、板紙製の外側シェルおよびインナーライナーまたはパウチを有するボトルを製造することも、公知であり、ボトルにおいて、シェルは、シェルの三次元形状を形成するためにプレスされるフラットシート材料から形成される。そのようなボトルは国際公開番号2015/150794に開示される。ボトルのシェルを板紙製のフラットシートから形成することによって、板紙を、ボトルの製造の前にあらかじめ印刷することが可能であり、それによって、ボトルの美観は、パルプ成型されたボトルに比べ、著しく向上する。
商業的な考慮は、板紙製のシェルを含む任意の代替ボトルに関して、費用効果の高い方法で、現存のガラス・ボトルと同様の速さ、同様の容量で、さらに、同じ信頼性および一貫性で製造することができることが望ましいことを意味する。
つまり、従って、確実に、高速で稼働することができる、ボトルを製造するための機械を提供するということが本発明の目的である。
本開示の第1の態様は、ボトルの製造で使用するための装置、インナーパウチと板紙製の外側シェルを含むボトル、それぞれが本体パネルと第1のネックパネルと第2のネックパネルとを含む2つのシートブランクから作られる上記シェルを提供し、上記装置は、
上記パウチを受け入れるための空洞を有する形成具と、
上記本体パネルを形成具の本体区画の周囲に適合させるために構成され、それぞれが、部分的に円筒状の表面を含む第1および第2のクランプ要素と、
上記第1のネックパネルを形成具のネック区画の周囲に適合させるために構成され、第1の部分的に円筒状のプレス面および第2の二重曲率を有するプレス面をそれぞれが含む、一対の内側のネック・プレスアセンブリ(neck press assemblies)と、
上記第2のネックパネルを形成具のネック区画の周囲に適合させるように構成され、第1の湾曲されたプレス面および第2の平坦なプレス面をそれぞれが含む、複数のクランプユニットとを含む。
好ましくは、装置は、第1および第2のクランプ要素が形成具の周囲に上記本体パネルを適合させる動作を引き起こし、同時に、ネック・プレスアセンブリが上記第1のネックパネルを形成具の周囲に適合させる動作を引き起こし、さらに、同時に、複数のクランプユニットが上記第2のネックパネルを形成具の周囲に適合させる動作を引き起こすために構成される制御装置をさらに含む。
ブランクは、パウチを部分的に囲むシェルの側壁を形成し得る。いくつかの実施態様では、パウチが完全に封入されるのが好ましい場合があり、これらの実施形態では、従って、底要素をシェルの側壁に固定するのが好ましい場合がある。従って、装置は、好ましくは、上記シェルの底を形成するために、底要素を上記ブランクに固定するように構成されるアセンブリをさらに含む。
ブランクおよびパウチによって形成される側壁の形状は、底要素を側壁に固定するために、側壁に対してパウチの一部をずらすことが必要であることを意味し得る。装置は、従って、ブランクの一部に対してパウチの一部をずらすための機構を含む場合がある。機構は、パウチを膨張させるように構成される膨張システムを含む場合がある。機構は、膨張したパウチの一部に力を適用するために設けられる部材を付加的に含む場合がある。
フラットシート板紙ブランクがより容易に形成具の周囲に適合されることを可能にするために、装置の好ましい実施形態はブランクに水分を適用するためのアセンブリを含む。アセンブリは、好ましくは、本体パネルよりも大きなレベルの水分を第1および第2のネックパネルに適用するように構成される。
ボトルを形成する好ましい方法では、2つのシートブランクは形成具の周囲に適合させられ、互いに接着される。従って、好ましい実施形態では、装置は、少なくとも1つのブランクの第1の表面に接着剤を塗布するように構成される塗布具をさらに含む。接着剤は、好ましくは、ブランクの選択的な領域に塗布され、従って、塗布具は、好ましくは、ブランクの表面上に所定の2次元パターンで接着剤を塗布するように構成される。
装置は、接着剤の第1の領域に熱を適用するように設けられる第1の加熱要素を含む場合がある。第1の加熱要素は、赤外線加熱要素を含む場合がある。あるいは、第1の加熱要素は熱流、例えば、熱気の供給源によって加熱される場合がある。
装置は、接着剤の第2の領域に熱を適用するように設けられる第2の加熱要素を含む場合がある。第2の加熱要素は、赤外線加熱要素を含む場合がある。あるいは、第2の加熱要素は熱流、例えば、熱気の供給源によって加熱される場合がある。
装置が、形成具の周囲にブランクの異なる部分を順次に形成するように構成される場合があるため、ブランクのいずれかの部分に適用された接着剤を活性化または再活性化することが必要であり得る。さらに、ブランクの板紙製の水分量がブランクの形成の前に増加されている実施形態では、ブランクを形成するプロセスの間、ブランクの一部に追加の水分を供給することが必要であり得る。従って、装置は、好ましくは、少なくとも1つのブランクの一部のみの水分量を選択的に増加させるためのアセンブリを含む。このアセンブリは、好ましくは、少なくとも1つのブランクの選択された部分に、熱気の混合されたストリームおよび乾燥蒸気を方向付けるための送達ノズルを含む。アセンブリは、好ましくは、熱気および乾燥蒸気の混合されたストリームと少なくとも1つのブランクの第2の部分との間の相互作用を防ぐように構成されるシュラウド、シースまたは耐熱板をさらに含む。
好ましい実施形態では、パウチはフィットメントに固定され、パウチとフィットメントは共にパウチ組立体を形成する。パウチ組立体は、好ましくは、液体を保持および分配するように構成される。ボトルの製造の間、第1および第2のネックパネルそれぞれの一部は、フィットメントの一部の周囲に適合されて形成される場合がある。従って、好ましい実施形態では、装置は、フィットメントの開孔に挿入するためのストッパーを含む。ストッパーは好ましくは円筒状である。ストッパーは、好ましくは、フィットメントの一部の上に座するように構成される。
本開示の第2の態様は、ボトルの製造で使用するための装置を提供し、上記ボトルはインナーパウチおよび板紙製の外側シェルを含み、上記シェルは2つのシートブランクから作られ、および、上記装置は、
上記パウチを受け入れるための空洞を有する形成具と、
上記2つのシートブランクの第1のシートブランクを保持するための、上記形成具の第1の側に配置される第1のブランクホルダーと、
上記2つのシートブランクの第2のシートブランクを保持するための、上記形成具の第2の側に配置される第2のブランクホルダーと、
形成具の第1の側面に対面する部分的に円筒状のクランプ面を有し、第1の軸に沿って、退避位置とクランプ位置との間で移動可能であり、退避位置からクランプ位置への移動が形成具方向にある第1のクランプ要素と、
形成具の第2の側面に対面する部分的に円筒状のクランプ面を有し、第1の軸に沿って、退避位置とクランプ位置との間で移動可能であり、退避位置からクランプ位置への移動が形成具方向にある第2のクランプ要素と、
それぞれが第2の軸に沿って、退避位置とクランプ位置との間で移動可能であり、第1の軸を横断し、退避位置からクランプ位置への移動が形成具方向にある、一対の重ね合わせクランプ要素とを含む。
形成具は、好ましくは、その間に空洞が画定される2つの半部分を含むスプリット形成具である。形成具の2つの半部分は空隙によって分けられる場合がある。
形成具は、好ましくは、第1および第2のブランクホルダーの間に、第1および第2それぞれのブランクホルダーの平面が形成具の2つの半部分の間の空隙の平面に対して実質的に垂直であるように配置される。
クランプ位置で、第1のクランプ要素は、2つのシートブランクの第1のシートブランクの一部を第1のクランプ要素のクランプ面と形成具の一部との間でクランプするように構成される。クランプ位置で、第2のクランプ要素は、第2のクランプ要素のクランプ面と形成具の一部との間の2つのシートブランクの第2のシートブランクの一部をクランプするように構成される。
重ね合わせクランプ要素は、好ましくは、クランプ位置で、重ね合わせクランプ要素のそれぞれが第1のクランプ要素の一部と第2のクランプ要素の一部との間に配置されるように構成される。さらに、クランプ位置で、重ね合わせクランプ要素のそれぞれは、2つのシートブランクの間の重ね合わせ領域に力を適用するように構成される。
好ましい実施形態では、装置は加熱要素をさらに含む。加熱要素は、好ましくは赤外加熱要素である。加熱要素は、ブランクのうちの1つの第1の表面上の接着領域に熱を適用するように構成される。
いくつかの実施形態では、装置は、2つのシートブランクの第1のシートブランクのスタックを保持するための第1の送込みアセンブリ、2つのシートブランクの第2のシートブランクのスタックを保持するための第2の送込みアセンブリをさらに含む。第1の移送アセンブリは、好ましくは、第1の送込みアセンブリから第1のブランクホルダーに1つのブランクを移送するために提供される。第2の移送アセンブリは、好ましくは、第2の送込みアセンブリから第2のブランクホルダーに1つのブランクを移送するために提供される。第1および第2の移送アセンブリのそれぞれは、好ましくは、第1および第2の送込みアセンブリのそれぞれで、1つのブランクをブランクのスタックから分離するように構成される分離要素を含む。分離要素は吸引カップを含む場合がある。
装置が加熱要素を含む実施形態では、第2の移送アセンブリは、好ましくは、1つのブランクを第2の送込みアセンブリから隣接する加熱要素に隣接する位置に移送し、続いて、上記1つのブランクを隣接する上記加熱要素に隣接する位置から第2のブランクホルダーに移送するように構成される。
装置は、好ましくは、制御装置を含み、該制御装置は、第1のクランプ要素を退避位置とクランプ位置との間で移動するように操作し、第2のクランプ要素を退避位置とクランプ位置との間で移動するように操作し、および、重ね合わせクランプ要素を退避位置とクランプ位置との間で移動するように操作するように構成される。好ましくは、制御装置は、第1のクランプ要素をそのクランプ位置へ移動させ、続いて、第2のクランプ要素をそのクランプ位置へ移動させ、さらに、同時に、重ね合わせクランプ要素をそのクランプ位置へ移動させるように構成される。
第1および第2の移送アセンブリを含む実施形態では、制御装置は、第1の移送アセンブリを操作して1つのブランクを第1の送込みアセンブリから第1のブランクホルダーまで移送し、第2の移送アセンブリを操作して1つのブランクを第2の送込みアセンブリから第2のブランクホルダーまで移送するように付加的に構成され得る。
加熱要素を付加的に含む実施形態では、制御装置は、
i)第1の移送アセンブリを操作して1つのブランクを第1の送込みアセンブリから第1のブランクホルダーまで移送し、
ii)第2の移送アセンブリを操作して1つのブランクを第2の送込みアセンブリから加熱要素に隣接する位置まで移送し、
iii)第1のクランプ要素を操作して第1のクランプ要素をそのクランプ位置まで移動させ、
iv)第2の移送アセンブリを操作してブランクを加熱要素に隣接する位置から第2のブランクホルダーまで移送し、
v)第2のクランプ要素を操作して第2のクランプ要素をそのクランプ位置まで移動させ、さらに、
vi)重ね合わせクランプ要素を操作して重ね合わせクランプ要素をそのクランプ位置まで移動させるように構成される場合がある。
操作(i)および(ii)は、いずれかの順で、または同時に行われてもよい。
操作(iii)および(iv)は、いずれかの順で、または同時に行われてもよい。
本開示の第3の態様は、ボトルの製造で使用するための装置を提供し、上記ボトルは、インナーパウチおよび板紙製の外側シェルを含み、上記シェルは、本体パネル、第1のネックパネルおよび第2のネックパネルを含むシートブランクから作られ、および、上記装置は、
上記パウチを受け入れるための空洞を有する形成具であって、本体区画、ネック区画、および本体区画とネック区画との間に延在するショルダ区画とを含む形成具、
少なくとも2つのネック・プレス要素であって、各ネック・プレス要素は、形成具のネック区画の少なくとも一部に対面し且つ位置合わせされるプレス面を含み、および、各ネック・プレス要素は、ネック・プレス要素と形成具のネック区画との間で上記ネックパネルの1つの一部をクランプするためにクランプ位置へ移動可能である少なくとも2つのネック・プレス要素、および、
少なくとも2つのショルダ・プレス要素であって、各ショルダ・プレス要素は、形成具のショルダ区画の少なくとも一部に対面し且つ位置合わせされるプレス面を含み、および、各ショルダ・プレス要素は、ショルダ・プレス要素と形成具のショルダ区画との間で上記ネックパネルの1つの一部をクランプするためにクランプ位置へ移動可能である少なくとも2つのショルダ・プレス要素を含む。
好ましくは、ショルダ・プレス要素のプレス面は湾曲されたプレス面である。好ましくは、ネック・プレス要素のそれぞれは湾曲されたプレス面を含む。
好ましくは、装置は、一対のネック・プレス要素を含み、上記一対のネック・プレス要素は形成具の対向する両側に配置され、および、一対のショルダ・プレス要素を含み、上記一対のショルダ・プレス要素は形成具の対向する両側に側面上に配置される。
好ましくは、形成具の本体区画は、実質的に円筒状であり、形成具のネック区画は実質的に円筒状であり、および、形成具の本体区画の直径は形成具のネック区画の直径より大きい。
装置は、好ましくは、加熱アセンブリをさらに含む。加熱アセンブリは、第1のネックパネルの表面上で、接着剤を活性化させるために、第1のネックパネルの領域を加熱するように構成される。加熱アセンブリは、好ましくは、環状加熱要素を含む。加熱要素は、好ましくは、熱流体、好ましくは熱気の供給によって加熱される。加熱要素は、好ましくは、解除位置と係合位置との間で移動可能である。解除位置から係合位置への加熱要素の移動は、形成具方向の加熱要素の移動を含む。
好ましい実施形態では、内側パウチは一対のラグを含むフィットメントに固定される。第1のネックパネルそれぞれは、一対のラグの1つを受け入れるように寸法決めされた開孔を含む。ボトルの製造の間、第1のネックパネルは、ラグが、フィットメントがボトルのシェルと係合させるように開孔を介して突出するように形成される。
好ましい実施形態では、第1のネックパネルとラグとの正確な位置合わせを確実にするために、装置は、一対の位置合わせフィンガーを含み、位置合わせフィンガーは、位置合わせフィンガーの端部が形成具から距離を置く退避位置と、位置合わせフィンガーそれぞれが個々の第1のネックパネルにおける開孔を通って延在する挿入位置との間で移動可能である。
位置合わせフィンガーそれぞれは、好ましくは、細長部材を含む。長手部材の長手方向軸は、好ましくは、形成具のネック区画の一部と位置合わせされる。
ネック・プレス要素それぞれは、好ましくは、互いに実質的に平行に延在する一対のアームを含む。空隙は、好ましくは、上記アームの間に画定される。ネック・プレス要素それぞれは、2つの湾曲されたプレス面を含む場合があり、上記プレス面は各アームの遠位置に提供される。
アーム間の距離、つまり、空隙の幅は、好ましくは、第1のネックパネルにおける開孔の幅よりもわずかに大きい。このように、ネック・プレス要素がクランプ位置にある場合、アームは、第1のネックパネルの開孔の隣接する両側の領域に接触する。
位置合わせフィンガーを含む実施形態では、位置合わせフィンガーそれぞれは、好ましくは、ネック・プレス要素それぞれの1つのアームの間の空隙に配置される。
好ましい実施態様では、装置は一対のプッシュロッドをさらに含む。プッシュロッドそれぞれは、形成具のショルダ区画の一部に位置合わせされる。プッシュロッドそれぞれは、退避位置と延伸位置との間で移動可能である。延伸位置で、プッシュロッドそれぞれは、第1のネックパネルの少なくとも一部を、形成具のネック区画方向にそらせるために、個々の第1のネックパネルに力を適用する。
プッシュロッドそれぞれは細長い場合がある。プッシュロッドそれぞれは、プッシュロッドの長手方向軸を横断する端面を含む場合がある。端面の平面と長手方向軸との間の角度は30°から80°の間である場合がある。
プッシュロッドそれぞれは、ショルダ・プレス要素それぞれの開孔を通って延在する場合がある。
ショルダ・プレス要素それぞれの湾曲されたプレス面は、好ましくは、第1の曲率半径を有する部分的に円筒状の形状を有する上部、および第2の曲率半径を有する部分的に円筒状の形状を有する下部を含み、第2の曲率半径は第1の曲率半径よりも大きい。
ショルダ・プレス要素それぞれの湾曲されたプレス面は、上部と下部との間に配置される中部をさらに含む場合がある。湾曲されたプレス面の中部は、好ましくは、二重曲率を有する。主曲率の2つの平面は、好ましくは、互いに垂直である。下部、中部、および上部は、好ましくは、一連のプレス面を形成する。
装置は、好ましくは、解除位置とクランプ位置との間で一対のネック・プレス要素を移動させるために一対のネック・プレス要素を操作するため、および解除位置とクランプ位置との間で一対のショルダ・プレス要素を移動させるために一対のショルダ・プレス要素を操作するように構成される制御装置を含む。
加熱要素を含む実施形態では、制御装置は、好ましくは、解除位置と係合位置の間で加熱要素を移動させるために加熱要素を操作するように構成される。
位置合わせフィンガーを含む実施形態では、制御装置は、好ましくは、位置合わせフィンガーをそれらの退避位置と挿入位置との間で移動させるために位置合わせフィンガーを操作するように構成される。
プッシュロッドを含む実施形態では、制御装置は、好ましくは、プッシュロッドをその退避位置と延伸位置との間で移動させるためにプッシュロッドを操作するように構成される。
好ましい実施形態では、制御装置は、
(i)加熱要素を係合位置へ移動させるために加熱要素を操作し、
(ii)所定時間後に、加熱要素を解除位置へ移動させるために加熱要素を操作し、
(iii)位置合わせフィンガーをそれらの挿入位置へ移動させるために位置合わせフィンガーを操作し、
(iv)プッシュロッドをそれらの延伸位置へ移動させるためにプッシュロッドを操作し、
(v)一対のネック・プレス要素をクランプ位置へ移動させるために一対のネック・プレス要素を操作し、および、
(vi)一対のショルダ・プレス要素をクランプ位置へ移動させるために一対のショルダ・プレス要素を操作するように構成される場合がある。
操作(v)および(vi)は、いずれかの順で、または同時に行われてもよい。
本開示の第4の態様は、ボトルの製造で使用するための装置を提供し、上記ボトルはインナーパウチと板紙製の外側シェルを含み、上記シェルは本体パネル、第1のネックパネルおよび第2のネックパネルを含むシートブランクから作られ、および、当該装置は、
上記パウチを受け入れるための空洞を有する形成具であって、本体区画、ネック区画、および本体区画とネック区画との間に延在するショルダ区画とを含む形成具、および
複数のクランプユニットであって、各クランプユニットは、湾曲されたプレス面と平坦なプレス面を含み、各クランプユニットは、湾曲されたプレス面と形成具のショルダ区画との間で上記第2のネックパネルの1つの第1の部分をクランプするため、および平坦なプレス面と形成具のネック区画との間に上記第2のネックパネルの1つの第2の部分をクランプするために、クランプ位置へ移動可能である、複数のクランプユニットとを含む。
好ましくは、クランプユニットは形成具の周りにおいて実質的に円形状のアレイとして設けられる。
装置は、好ましくは、8個から16個のクランプユニットを含む。より好ましくは、装置は14個のクランプユニットを含む。クランプユニットは、好ましくは、形成具の周りで間隔を空けられる。
クランプユニットそれぞれは、好ましくは、湾曲されたプレス面を含むショルダ・プレス要素、および平坦なプレス面を含むネック・プレス要素を含む。ネック・プレス要素は第2の湾曲されたプレス面を付加的に含む場合がある。
ネック・プレス要素は、好ましくは、ショルダ・プレス要素に枢動可能に接続する。ショルダ・プレス要素は、好ましくは支持アームに枢動可能に接続される。
クランプユニットそれぞれは、好ましくは、アクチュエータを含む。アクチュエータは、好ましくは、ネック・プレス要素を、ショルダ・プレス要素に対して、枢動可能な接続を軸にして動かすように設けられる。アクチュエータは、さらに、ショルダ・プレス要素を支持アームに対して枢動可能な接続の周りで動かすように設けられる。アクチュエータは、好ましくは、支持アームとネック・プレス要素との間に接続される。アクチュエータは、支持アームに枢動可能に接続される場合がある。アクチュエータは、ネック・プレス要素に枢動可能に接続される場合がある。アクチュエータは、好ましくは、リニアアクチュエータである。
ショルダ・プレス要素およびネック・プレス要素は、好ましくは、クランプユニットのクランプ位置への移動によってショルダ・プレス要素の湾曲されたプレス面が第2のネックパネルに力を適用し、続いて、ネック・プレス要素の平坦なプレス面が第2のネックパネルに力を適用するように設けられる。
装置は、好ましくは、少なくとも2つの位置合わせ板、上記位置合わせ板の第1の位置合わせ板に接続されるネック・プレス要素の第1のセットまたはクランプユニットの第1のセット、および上記位置合わせ板の第2の位置合わせ板に接続されるネック・プレス要素の第2のセットまたはクランプユニットの第2のセットをさらに含み、上記位置合わせ板は形成具に向かう方向に移動可能である。位置合わせ板それぞれは、好ましくは、半径方向に内側の曲面を含み、半径方向に内側の曲面の曲率半径は実質的に形成具のネック区画の曲率半径と同じである。
本開示の第5の態様は、容器の製造で使用するための装置を提供し、上記容器は板紙で作られ、および、1つに接着される少なくとも2つの要素から形成され、および、当該装置は、
乾燥蒸気の供給源に接続される第1の入口と、
熱気の供給源に接続される第2の入口と、
上記第1の入口と上記第2の入口が、上記第1の入口からの乾燥蒸気流が上記第2の入口からの熱気流と混合するように流体接続する混合室と、
混合室に流体接続され、かつ上記熱気と乾燥蒸気との混流を上記要素の少なくとも1つの一部まで導くように構成される送達ノズルとを含む。
好ましい実施形態では、第1の入口は第2の入口の下流にある混合室に流体接続される。
第1の入口は、好ましくは、蒸気発生装置に接続される。蒸気から復水を取り除くための分離装置は、好ましくは、蒸気発生装置と第1の入口との間に配置される。分離装置は、好ましくは、サイクロン分離装置を含む。
送達ノズルは、開孔を囲む端面または縁部を含む場合がある。装置は封口板をさらに含む場合がある。これらの実施形態では、送達ノズルは、好ましくは、送達ノズルが封口板と接触しない第1の位置と、送達ノズルの端面または縁部が封口板と接触する第2の位置との間で移動可能である。
装置は、好ましくは、送達ノズルの一部に熱を適用するように設けられる加熱アセンブリをさらに含む。加熱アセンブリは、好ましくは、送達ノズルに近接または隣接して配置される。加熱アセンブリは、送達ノズルの一部を囲む加熱帯またはヒータージャケットを含む場合がある。
送達ノズルは、好ましくは、熱気と乾燥蒸気の混流のための出口を含む。
好ましい実施形態では、装置は、熱気および乾燥蒸気の混流と上記要素の少なくとも1つの第2の部分との間の相互作用を防ぐまたは阻止するように設けられる保護シースを含む。保護シースは送達ノズルに接続される場合がある。保護シースは送達ノズルの内部容積中に配置される場合がある。保護シースは、保護シースの周りで環状流路を画定するように、送達ノズルの内部容積中で支持される場合がある。保護シースは、好ましくは、管状の側壁を含む。
装置は、好ましくは、第1の入口の下流に配置されるダイバータを含む。ダイバータは排気導管に流体接続される。ダイバータは、好ましくは、送達構成および排気構成を有する。送達構成では、第1の入口からの乾燥蒸気流は、混合室で熱気流と混合し、送達ノズルへ流入する。排気構成では、第1の入口からの乾燥蒸気流は排気導管を通って流れるように方向付けされる。このように、乾燥蒸気の連続した流れは、第1の入口を通って装置に入り、ダイバータは、上記少なくとも1つの要素の部分に乾燥蒸気が方向付けられる時、送達構成に設定され、乾燥蒸気流を送達ノズルから離れるように方向転換するために、排気構成に置かれる場合がある。ダイバータはバイパス弁を含む場合がある。
本開示の第6の態様は、
乾燥蒸気ストリームを熱気ストリームと混合する工程と、
混合された上記ストリームを方向付けて接着剤の1つの層を含む表面上で流れるようにする工程とを含む、接着剤を再活性化する方法を提供する。
本開示の第7の態様は、底要素を容器の管状の側壁要素に挿入する方法を提供し、該方法は、
側壁要素の端部から距離を置いて、側壁要素の内面上に制限突起を形成する工程と、
底要素の縁部領域が制限突起に接触するまで、底要素を管状の側壁要素に挿入する工程とを含む方法を提供する。
好ましい実施形態では、側壁要素の内面上に制限突起を形成する工程は、内面の一部に硬化性のポリマー組成物を塗布することを含む。好ましくは、硬化性のポリマー組成物は内面を周って周線上に延在する線に沿って塗布される。硬化性のポリマー組成物は連続した線において塗布される場合がある。あるいは、硬化性のポリマー組成物は複数の離散した点またはしずくとして適用される場合がある。硬化性のポリマー組成物は接着剤である場合がある。
他の実施形態では、側壁要素の内面上に制限突起を形成する工程は、側壁要素の1つの領域を浮き出しにするまたはへこませることを含む場合がある。他の実施形態では、側壁要素の内面上に制限突起を形成する工程は、側壁要素の一部を折り返すことを含む場合がある。
本開示の第8の態様は、底要素および管状の側壁要素を有する、容器の製造で使用するための装置を提供し、該装置は、硬化性のポリマー組成物を上記管状の側壁要素の内面を周って周線上に延在する線に沿って分配するように構成されるノズルを含む。
ノズルは、硬化性のポリマー組成物を連続した線において塗布するように、硬化性のポリマー組成物を分配するように構成される場合がある。あるいは、ノズルは、硬化性のポリマー組成物を複数の離散した点またはしずくとして塗布するように、硬化性のポリマー組成物を分配するように構成される場合がある。硬化性のポリマー組成物は接着剤である場合がある。
装置はノズルを回転させるためのアセンブリをさらに含む場合がある。あるいは、装置は管状の側壁要素を回転させるためのアセンブリをさらに含む場合がある。
本開示の第9の態様は、容器を形成するための、シート板紙製のブランクを提供し、ブランクは本体パネルおよび本体パネルから延在するネックパネルを含み、ネックパネルの水分量は本体パネルの水分量よりも大きい。
本開示の第10の態様は、容器を形成するための、シート板紙製のブランクを処置する方法を提供し、方法は、
本体パネルの水分量が第1のレベルにあるように、ブランクの本体パネルに水分を適用する工程と、
本体パネルの水分量が第2のレベルにあるように、ブランクのネックパネルに水分を適用する工程とを含み、上記第2のレベルは上記第1のレベルよりも高い。
本開示の第11の態様は、容器を形成するためにシート板紙製のブランクを処置するための装置を提供し、該装置は、本体パネルの水分量が第1のレベルまで上がるようにブランクの本体パネルに水分を適用するように、またネックパネルの水分量が第2のレベルまで上がるようにブランクのネックパネルに水分を適用するように構成される少なくとも1つのノズルを含み、上記第2のレベルは上記第1のレベルよりも高い。
上に説明された各々の態様および実施形態の、好ましい、および/または任意選択の特徴は、単独で、または適切な組み合わせで、他の態様および実施形態においても、使用され得る。
本発明の実施形態は、添付の図面を参照して、ほんの一例としてここでさらに記載される。
図1は、板紙製の外側シェルおよびインナーパウチを含むボトルの側面図である。 図2は、図1のボトルのさらなる側面図であり、図1の視野に直交する。 図3は、図2の線III-IIIに沿った横断面図である。 図4および図5は、図1のボトルの外側シェルの第1および第2の側壁要素を形成するのに用いられるブランクの実施形態を例示する。 図4および図5は、図1のボトルの外側シェルの第1および第2の側壁要素を形成するのに用いられるブランクの実施形態を例示する。 図6は、図5のブランクから形成される、部分的に形成されたシェルの第2の側壁要素を示す。 図7は、本体部分およびネック部分を含むシェルの完全な側壁を例示する。 図8は、本願発明の好ましい実施形態に係るボトルを製造するための機械の概略図である。 図9は、本願発明の好ましい実施形態に係るボトルを製造するための機械の第1のステーション(ステーションA)の斜視図である。 図10は、図9の第1のステーションのパウチ挿入機構の拡大斜視図である。 図11は、図9の第1のステーションの送込みアセンブリのパウチレールの拡大斜視図である。 図12は、本願発明の実施形態に係るスプリット形成具の斜視図である。 図13は、図12のスプリット形成具の斜視図であり、開放構成にある形成具の体部分の間に挿入されるパウチ組立体を示す。 図14は、本願発明の好ましい実施形態に係るボトルを製造するための機械の第2のステーション(ステーションB)の斜視図である。 図15は、図14の線XV-XVを含有する平面における、図14の第2のステーションの断面図である。 図16は、図14の線XVI-XVIを含有する平面における、図14の第2のステーションの一部の断面図である。 図17は、図14の線XVII-XVIIを含有する平面における、図14の第2のする平面の一部の断面図であり、第2のステーションの加熱アセンブリを示す。 図18は、図17の加熱アセンブリのさらなる断面図である。 図19は、図14の線XIX-XIXを含有する平面における、図14の第2のステーションの一部の断面図である。 図20は、本願発明の好ましい実施形態に係るボトルを製造するための機械の第3のステーション(ステーションC)の斜視図である。 図21は、部分的に形成されたシェルの第1の側壁要素の一部を例示し、側壁要素の三つのネックパネルを示す。 図22は、シェルの側壁のネック部分の一部を形成するための側壁要素の中央ネックパネルをプレスする方法工程を例示する(明確性のために2つの側壁要素は分けて表示される)。 図23は、第3のステーションの位置合わせフィンガーを示すためにいくつかの要素が取り除かれた、図20の第3のステーションの一部の斜視図である。 図24は、図20の第3のステーションの一部の透視図であり、具体的には、第3のステーションのプッシュロッドを示す。 図25は、図20の第3のステーションの一部の斜視図であり、具体的には、開放構成における第3のステーションのプレス要素を示す。 図26は、図20の第3のステーションの一部の斜視図であり、閉鎖構成における図25のプレス要素を示す。 図27は、本願発明の好ましい実施形態に係るボトルを製造するための機械の第4のステーション(ステーションD)の第1の側面図である。 図28は、図27の視野に直交する、第4のステーションの第2の側面図である。 図29は、図28の線XXIX-XXIXに沿った横断面図である。 図30は、図27の第4のステーションの蒸気適用アセンブリの側面図であり、蒸気適用アセンブリを持ち上げられた位置で示す。 図31は、図30の線XXXI-XXXIに沿った横断面図である。 図32は、図30の蒸気適用アセンブリの側面からの平面図であり、蒸気適用アセンブリを下げられた位置で示す。 図33は、図32の線XXXIII-XXXIIIに沿った横断面図である。 図34は、図27の第4のステーションの第2のネック・プレスアセンブリの斜視図である。 図35は、図34の第2のネック・プレスアセンブリの側面図である。 図36は、図35の線XXXVI-XXXVIに沿った横断面図である。 図37は、シェルの側壁のネック部分を形成するための側壁要素の外側ネックパネルをプレスする方法工程を例示する(明確性のために2つの側壁要素は分けて表示される)。 図38は、図34の第2のネック・プレスアセンブリの一部の斜視図である。 図39は、図35の線XXXIX-XXXIXに沿った横断面図である。 図40は、本願発明の好ましい実施形態に係るボトルを製造するための機械の第5のステーション(ステーションE)の4つの適合ユニットの平面図である。 図41は、図40の成型ユニットの斜視図である。
図1から図3は、板紙またはボード紙の外側シェル(4)およびインナーパウチ(6)を含むボトル(2)の形態における容器を例示する。
容器またはボトル(2)は、板紙または板紙材料で作られる外側シェル(4)を含む。外側シェル(4)は、概して円筒状であり、および、第1の、より大きな直径を有する、細長い円筒状の本体部分(8)と、第2の、より小さな直径を有する、細長い円筒状のネック部分(10)とを有する。ネック部分(10)は、本体部分(8)の第1の端部から延在し、ボトル(2)のシェル(4)の先細りまたは湾曲したショルダ部分(12)は、ネック部分(10)と本体部分(8)との間に延在する。
インナーパウチ(6)は、フィットメント(14)によってシェル(4)内で支持される。フィットメント(14)はパウチ(6)に固定され、シェル(4)のネック部分(10)と係合され、それにより、パウチ(6)は、部分的にフィットメント(14)から吊るされ、またはフィットメント(14)に支持され、およびシェル(4)の本体部分(8)の中へ下向きに延在する。パウチ(6)の下端部(7)はシェル(4)の底上で支持される、または座する。パウチ(6)およびフィットメント(14)はパウチ組立体(16)をともに形成する。パウチ(6)およびフィットメント(14)は、好ましくは、それぞれプラスチック材料で作られる。パウチ(6)は金属化パウチである場合がある。
シェル(4)は、互いに接合される3つの別個の要素から形成される。シェル(4)は、第1の側壁要素(18)、第2の側壁要素(20)、および第3の底要素(22)を含む。第1および第2の側壁要素(18、20)は、図6に例示されるように、それぞれ、シェル(4)のネック部分(10)の一部、およびシェル(4)の本体部分(8)の一部を含む。第1および第2の側壁要素(18、20)が結合されるとき、図7に例示されるように、シェル(4)の完全かつ連続した側壁(24)を形成するために、第1の側壁要素(18)の一部は第2の側壁要素(20)の一部に重ね合う。
底要素(22)は、板紙製の円形状のディスクまたは板紙から形成され、平らな中央領域(26)および中央領域(26)の周囲全体に延在する周縁スカート部分(28)を含む。スカート部分(28)は、平らな中央領域(26)に対して角度がついて延在するようにプレスされた円板の縁部領域を含む。このように、底要素(22)の第1の表面(27)は実質的に凹状の形状を有する。
シェル(4)の第1、第2、および第3の要素(18、20、22)は、すべて、必要とされる三次元形状を形成するためにプレスされている100%板紙製のフラットシートから作られる。
第1および第2の側壁要素(18、20)を形成するために使用されるブランク(30、32)は、それぞれ、図4および図5に示される。第1の側壁ブランク(30)は第1の側壁要素(18)を形成するのに用いられ、第2の側壁ブランク(32)は第2の側壁要素(20)を形成するのに用いられる。第1および第2の側壁ブランク(30、32)の各々は、本体パネルまたは部分(34)、中央ネックパネルまたは部分(36)、および外面ネックパネルまたは部分(38)を含む。側壁ブランク(30、32)のそれぞれでは、中央ネックパネル(36)および外側ネックパネル(38)は本体パネル(34)の第1の端部から延在し、および複数の底タブ(35)は本体パネル(34)の反対側の第2の端部から延在する。
第2の側壁ブランク(32)は、側壁タブ(33)とネックタブ(37)をさらに含む。側壁タブ(33)は、本体パネル(34)の側縁部それぞれから延在する。ネック・タブ(37)は、外側ネックパネル(38)それぞれの外縁部から延在する。
図8は、本発明の好ましい実施形態に係る、容器を製造するための機械(40)の概略図である。機械(40)は、好ましくは、ボトル、より具体的には、ワインボトルを製造するように構成される。従って、以下の説明はボトルの製造で使用するための機械(40)を示すが、機械の態様は任意の適切な容器を製造するために採用され得ると理解される。
機械(40)の第1のステーション(42、ステーションA)において、パウチ組立体(16)は分離された形成具(94)の2つの半部分の間に挿入される。機械(40)は、好ましくは、複数のパウチ組立体(16)を貯蔵してそれらを第1のステーション(42)に供給するように設けられる送込みアセンブリ(44)を含む。機械(40)の第2のステーション(46、ステーションB)において、2つの側壁ブランク(30、32)は、シェル(4)の本体部分(8)を作成するために、形成具(94)の周りで形成される。上記の通り、シェル(4)の完全な側壁(24)を形成するのに用いられる側壁ブランク(30、32)はそれぞれ異なる。従って、機械(40)は、好ましくは、側壁ブランク(30)の第1の側壁ブランクを第2のステーション(46)に供給するための第1のブランク送込みアセンブリ(48)、および、側壁ブランク(32)の第2の側壁ブランクを第2のステーション(46)に供給するための第2のブランク送込みアセンブリ(50)を含む。ステーションBにおいて、第1の側壁ブランク(30)は形成具(94)の第1の部分の周りに巻きつけられ、第2の側壁ブランク(32)は、その後、形成具(94)の第2の部分の周りに巻きつけられ、これにより、第2の側壁ブランク(32)の縁部領域は、第1の側壁ブランク(30)の縁部領域と重ね合う。第2の側壁ブランク(32)は、接着剤によって、第1の側壁ブランク(30)に固定される。
機械(40)の第3のステーション(52、ステーションC)において、2つの側壁ブランク(30、32)の中央ネックパネル(36)それぞれは、形成具(94)の周りに形成される。機械(40)の第4のステーション(54、ステーションD)において、2つの側壁ブランク(30、32)の外側ネックパネル(38)それぞれは、シェル(4)のネック部分(10)を作成するために、形成具(94)の周りに形成される。外側ネックパネル(38)を中央ネックパネル(36)に、そして互いに接着するために、この段階において、ブランク(30、32)のネックパネル(38)に適用される接着剤を活性化させることが望ましい。従って、好ましい実施形態では、機械(40)は、ブランク(30、32)のネックパネル(38)上に配置される接着剤を活性または再活性化させるための手段(56)を含む。形成具(94)の周りのネックパネル(36、38)の形成では、シェル(4)のネック領域(10)およびショルダ領域(12)の両方が形成されると理解される。
機械(40)の第5のステーション(58、ステーションE)において、シェル(4)のネック部分(10)およびショルダ部分(12)は熱間プレスされる。機械(40)の第6のステーション(60、ステーションF)において、シェル(4)のネック部分(10)およびショルダ部分(12)は、冷間プレスされ、ストッパー(88)は、パウチ組立体(16)のフィットメント(14)から取り除かれる。
機械(40)の第7のステーション(62、ステーションG)において、シェル(4)の側壁(24)は、形成具(94)から取り除かれ、パウチ(6)は、底要素(22)の挿入に備えて膨張する。
機械(40)の第8のステーション(64、ステーションH)において、制限特徴部(350)が、底タブ(35)に近接する側壁(24)の内面(25)に適用される。
機械(40)の第9のステーション(66、ステーションI)において、底要素(22)は、側壁(24)の端部に挿入され、制限特徴部(350)に接触させられる。機械(40)は、好ましくは、多数の底要素(22)を収容し、それらを第9のステーション(66)に供給するように設けられる送込みアセンブリ(68)を含む。
機械(40)の第10のステーション(70、ステーションJ)において、接着剤は底タブ(35)に塗布される。機械(40)の第11のステーション(72、ステーションK)において、底タブ(35)は折り曲げられ、プレスされ、底要素(22)と接触する。第12のステーション(74、ステーションL)において、底タブ(35)上の接着剤は活性化され、その後、シェル(4)の底領域は、底タブ(35)を底要素(22)に接着するように冷間プレスされる。
任意選択で、ボトル(2)が機械(40)から取り出される前に、所定の長さのテープまたはラベルが、ボトル(2)のネック部分(10)の周りに巻きつけられる場合がある。最終的な乾燥プロセスが、その後、あらゆる余分な水分をシェル(4)の板紙から取り除くために、ボトル(2)に適用される。
機械(40)の好ましい実施形態の作動、およびステーション(ステーションAからL)それぞれの好ましい構成が次に記載される。
以下の説明では、上方、下方、上端、および下端という言及は、ボトル(2)の配向に関し、ボトル(2)の底は最も下方にあり、ボトル(2)のネックは最も上方にある、つまり、ボトル(2)はその底の上に立っている。垂直軸は、ボトル(2)のネックの端部におけるボトル(2)の上部とボトル(2)の底との間に延在するものである。機械(40)の1つ以上のステーションは、ボトル(2)が垂直に立っていないまたは配向されないように方向付けられ得ると理解され、上方、下方、上端、および下端への言及はそれに応じて解釈される。
ステーションA
第1のステーション(42)は、図9から11で、送込みアセンブリ(44)が連結された状態で示される。送込みアセンブリ(44)は、複数のパウチ組立体(16)を支持するように設けられるレール(80)を含む。パウチ組立体(16)それぞれは、図13で最も明確に示されるように、フィットメント(14)に取り付けられるパウチ(6)を含む。典型的に、パウチ(6)は、フィットメント(14)の下部(13)に熱溶着される。フィットメント(14)の上部(15)は、好ましくは、ボトル(2)の先端部またはキャップ(示されない)との係合のためのネジを含む。好ましい実施形態では、パウチ(6)は柔軟性のポリマー材料で作られ、フィットメント(14)は硬性のポリマー材料で作られると理解される。図11で例示されるように、本実施形態では、フィットメント(14)の上部分(15)のフランジは、レール(80)のガイド突起上に座し、それらに沿って摺動する。
送込み機構(82)は、1つのパウチ組立体を、形成具(94)への挿入および伝達に備えるレール(80)の端部領域(84)に伝達するように構成される。
形成挿入具またはストッパー(88)は、フィットメント(14)の上部(15)の開放端部へ挿入される。ストッパー(88、図12で最も明確に示される)は、概して円筒状であり、第1の直径を有する第1の部分(90)、および、軸方向に位置合わせされた第2の直径を有する第2の部分(92)を含み、第2の直径は第1の直径よりも小さい。ストッパー(88)は、ストッパー(88)の第1の部分(90)の一部がフィットメント(14)の上部分(15)で座するように、フィットメント(14)と係合する。ストッパー(88)の第1の部分(90)の端部は、フィットメント(14)の端部から突出する。ストッパー(88)の第2の部分(92)は、フィットメント(14)の下部分(13)を通って、パウチ(6)中へ延在する。
ストッパー(88)は、以下で説明されるように、ボトル(2)の製造の間にフィットメント(14)の歪みを防ぐまたは最小化するように構成される。従って、ストッパー(88)の外側の寸法は、好ましくは、フィットメント(14)の内側の寸法と実質的に同じまたは近似する。ストッパー(88)は、好ましくは、適切な金属材料で作られる。
機械(40)の第1のステーション(42)において、パウチ組立体(16)は、ストッパー(88)と共に、形成具(94)へ挿入される。図12および図13で最も明確に示されるように、形成具(94)は2つの半部分(96)を有する。形成具(94)それぞれの半部分(96)は、本体区画(98)、ネック区画(100)、および、本体区画(98)とネック区画(100)との間に配置されるショルダ区画(102)を含む。形成具(94)の2つの半部分(96)が閉鎖構成にある場合、本体区画(98)は互いに隣接し、本体区画(98)の組の外面(104)は、その周囲に外側シェル(4)の本体部分(8)が形成される表面を画定する。同様に、形成具(94)の2つの半部分(96)が閉鎖構成にある場合、ネック区画(100)は互いに隣接し、ネック区画(100)の組の外面(106)は、その周囲に外側シェル(4)のネック部分(10)が形成される表面を画定する。形成具(94)の2つの半部分(96)が閉鎖構成にある場合、ショルダ区画(102)は互いに隣接し、ショルダ区画(102)の組の外面(108)は、その周辺で外側シェル(4)のショルダ部分(12)が形成される表面を画定する。このように、形成具(94)の2つの半部分(96)の間に、パウチ組立体(16)の挿入を可能にするために、形成具(94)は、効果的に垂直に2分割される。
形成具(94)の内部は、パウチ組立体(16)の少なくとも一部を受け入れるための空洞(110)を画定する。具体的には、図13で例示されるように、形成具(94)の2つの半部分(96)が開放構成にある場合、パウチ組立体(16)は、2つの半部分(96)の間に挿入可能である。パウチ組立体(16)は、フィットメント(14)の下部(13)が2つのネック区画(100)の間の空洞(110)の一部で受け取られ、パウチ(6)が形成具(94)の2つの本体区画(98)の間の空洞(110)の一部で受け取られるように挿入される。フィットメント(14)の上部(15)は、好ましくは、形成具(94)から突出する。
形成具(94)の2つの半部分(96)は開放構成と閉鎖構成との間で移動可能であると理解される。従って、本実施形態では、第1のステーション(42)は、形成具(94)の2つの半部分(96)を互いから離して、開放構成へ移動させるための、および2つの半部分(96)を互いに向かって移動させて、閉鎖構成へ移動させるための機構を有する。閉鎖構成では、形成具(94)の2つの半部分(96)は、互いに接触しない場合があり、2つの半部分(96)の間にまだ空隙があってもよい。しかし、閉鎖構成における空隙は、開放構成における2つの半部分(96)の間の空隙よりも小さい。
本実施形態では、形成具(94)の2つの半部分(96)のそれぞれは、キャリッジアセンブリ(114)の個々の摺動板(112)上に載せられる。摺動板(112)は、それらが、互いに向かう第1の方向、および、互いから離れる第2の方向で摺動可能であるように設けられる。摺動板(112)は、形成具(94)の2つの半部分(96)が閉鎖構成へ付勢されるように、第1の方向で移動するように付勢される場合がある。本実施形態では、第1のステーション(42)は、開放機構(116)を含み、開放機構(116)は、キャリッジアセンブリ(114)と係合し、摺動板(112)を付勢力に抗して第2の方向に移動させるように設けられる。パウチ組立体(16)は、その後、上記のように開放構成にある、形成具(94)の2つの半部分(96)の間に挿入される。
パウチ組立体(16)の挿入後、開放機構(116)は、キャリッジアセンブリ(114)から外される。付勢力は、その後、形成具(94)の2つの半部分(96)がパウチ組立体(16)の周囲で閉鎖構成へ移動するように、摺動板(112)を第1の方向で自動的に移動させる。閉鎖構成では、形成具(94)の2つの半部分(96)のネック区画(100)は、フィットメント(14)の下部(13)を掴む。形成具(94)の2つの半部分(96)のネック区画(100)は、さらにまたは代わりに、ストッパー(88)の第2の部分(92)の少なくとも一部を掴む。パウチ(6)の側縁部は、形成具(94)の2つの半部分(96)の間の空隙を通って突出する場合がある。この突出部は、パウチ組立体の形成具(94)に対する位置合わせの維持を支援する場合がある。さらに、パウチ組立体のフィットメントがラグ(17)を含む実施形態では、ラグ(17)も、空隙を通って突出する場合がある。
摺動板(112)に付勢力を適用するために、キャリッジアセンブリ(114)は、本実施形態では、好ましくは、バネ(118)である付勢要素(118)を含む。
形成具(94)が、キャリッジアセンブリ(114)上に載せられたまま、キャリッジアセンブリ(114)は、形成具(94)およびパウチ組立体(16)を機械(40)の第2のステーション(46)に運ぶまたは移送する。付勢力が、形成具(94)の2つの半部分(96)に連続して適用され、その結果、2つの半部分(96)が閉鎖構成に残り、パウチ組立体(16)が、ボトル(2)のシェル(4)の形成の間、形成具(94)と係合したままであることは、理解されよう。
ステーションB
第2のステーション(46)は、その関連する送込みアセンブリ(48、50)と共に、図14から図19で示される。
第1の送込みアセンブリ(48)は、シェル(4)それぞれの第1の側壁要素(18)を形成する、多数の第1の側壁ブランク(30)を保持し、これらを第2のステーション(46)に供給するように構成される。
第2の送込みアセンブリ(50)は、シェル(4)それぞれの第2の側壁要素(20)を形成する、多数の第2の側壁ブランク(32)を保持し、これらを第2のステーション(46)に供給するように構成される。
第1および第2の送込みアセンブリ(48、50)のそれぞれは、ホルダー(120、122)、および、付勢プッシュ板(124、126)を含む。使用において、ブランク(30、32)のスタックは、ブランク(30、32)それぞれが垂直に配向されて、各ホルダー(120、122)それぞれの中に装填される。随伴するプッシュ板(124、126)は、ブランク(30、32)を垂直方向に維持し、スタックをホルダー(120、122)それぞれの前縁部に向かわせるためにスタックに力を適用する。
ブランク(30、32)がホルダー(120、122)の中に装填される前に、ブランク(30、32)のそれぞれに水分が適用される。水分がブランク(30、32)に適用され、それにより、水分は板紙製の繊維に染み込む。好ましくは、水分は、ブランク(30、32)のネックパネル(36、38)が、ブランク(30、32)の本体パネル(34)よりも高い水分量を有するように適用される。板紙製の水分量を増加させることで、板紙製の形成がより容易になる。以下に説明されるように、シェル(4)のネック部分(10)およびショルダ部分(12)を形成するための、ネックパネル(30、32)の適合は、シェル(4)の本体部分(8)を形成するための本体パネル(34)の適合よりも高度な形成(より小さな曲率半径および二重曲率を有する領域)を必要とする。ブランク(30、32)の各々は、ブランク(30、32)の第1の表面に対して適用された接着剤の2次元のパターンを含む。ブランク(30、32)の各々の第1の表面は、ひとたび形成されると、ボトル(2)のシェル(4)の内表面の一部になる。ブランク(30、32)に適用される接着剤は活性化されていないこと、つまり、第1および第2の送込みアセンブリに貯蔵される間、ブランク(30、32)が、スタックで互いに接着しないように、粘着力がないことは、理解されよう。
本実施形態では、第2のステーション(46)は、上送込み区画(128)、下送込み区画(130)、および形成区画(132)を含む。第1の送込みアセンブリ(48)は、下送込み区画130)に結合する。第1の移送アセンブリ(134)は、ホルダー(120)の正面縁部においてブランク(30)のスタックの前方からブランク(30)を抜き取る。第1の移送アセンブリ(134)は、ブランク(30)を形成区画(132)に移送するように設けられる。第1の移送アセンブリ(134)は、以下に説明されるように、任意の適切な設計であってよいが、第1の送込みアセンブリ(48)内のブランク(30)のスタックから単一のブランク(30)を分離し、その後、このブランク(30)を第2のステーション(46)の他の部分に運ぶ若しくは移送するように構成されなければならない。本実施形態では、第1の移送アセンブリ(134)は、複数の吸引カップ(138)が取り付けられた板(136)を含む。使用において、吸引カップ(138)は、ブランク(30)と係合し、ブランク(30)に力を適用して第1の送込みアセンブリ(48)内のブランク(30)のスタックからブランク(30)を分離する。吸引カップ(138)は、その後、ブランク(30)を維持若しくは保持して、ブランク(30)が第2のステーション(46)を通って移動することを可能にする。第1の移送アセンブリ(134)の板(136)は、第1の移送アセンブリ(134)を、下送込み区画(130)内の第1の軸に沿って、送込みアセンブリ(48)に対して進行および後退して移動させ、ならびに形成区画(132)を通る第2の軸に沿って移動させるための、適切な機構に結合される。本実施形態では、第2の軸は第1の軸に垂直である。
第2の送込みアセンブリ(50)は上送込み区画(128)に結合される。第2の移送アセンブリ(140)は、ホルダー(122)の前縁部においてブランク(32)のスタックの前方からブランク(32)を抜き取る。第2の移送アセンブリ(140)は、ブランク(32)を形成区画(132)に移送するように設けられる。第2の移送アセンブリ(140)は、任意の適切な設計であってよいが、第2の送込みアセンブリ(50)内のブランク(32)のスタックから単一のブランク(32)を分離し、その後、以下に説明されるように、このブランク(32)を第2のステーション(46)の他の部分に運ぶ若しくは移送するように、構成されなければならない。本実施形態では、第2の移送アセンブリ(140)は、複数の吸引カップ(144)が取り付けられた板(142)を含む。使用において、吸引カップ(144)は、ブランク(32)と係合し、ブランク(32)に力を適用して、第2の送込みアセンブリ(50)内のブランク(32)のスタックからブランク(32)を分離する。吸引カップ(144)は、その後、ブランク(32)を維持若しくは保持して、ブランク(32)が第2のステーション(46)の下送込み区画(130)と形成区画(132)の中へと移動することを可能にする。第2の移送アセンブリ(140)の板(142)は、第2の移送アセンブリ(140)を、上送込み区画(128)内の第1の軸に沿って、第2の送込みアセンブリ(50)に対して進行及び後退するように、移動させ、ならびに下送込み区画(130)と形成区画(132)を通る第2の軸に沿って移動させるための、適切な機構に結合される。本実施形態では、第2の軸は第1の軸に垂直である。
機械(40)の使用の間、キャリッジアセンブリ(114)は、形成具(94)およびパウチ組立体(16)と共に、第2のステーション(46)の形成区画(132)へ移動する。キャリッジアセンブリ(114)は、形成具(94)の2つの半部分(96)の間の空隙の平面が、ブランクのスタックの中のブランク(30、32)それぞれの平面に対して実質的に垂直であるように配向される。
図15および図16を参照すると、第1の移送アセンブリ(134)は、1つの第1の側壁ブランク(30)を形成区画(132)に運び、ブランク(30)を形成具(94)の第1の側に配置された第1のブランクホルダー(146)と係合させる。ブランクホルダー(146)はブランク(32)を保持し、その結果、ブランク(32)は形成具(94)と正確に、つまり、本体パネル(34)は形成具(94)の本体区画(98)に隣接し、ネックパネル(36、38)は形成具(94)のネック区画(100)に隣接するように、位置合わせされる。ブランクホルダー(146)の平面は、形成具(94)の2つの半部分(96)の間の空隙の平面に実質的に垂直である。ブランクホルダー(146)は、好ましくは、中央ネックパネル(36)が、形成具(94)における空隙に位置合わせされるように、ブランク(32)を保持する。
第2のステーション(46)の第1のクランプ要素(148)は、図19で最も明確に示されるように、凹状かつ部分的に円筒状のクランプ面(150)を有するブロックを含む。クランプ面(150)の曲率半径は、形成具(94)の本体区画(98)の外面(104)の曲率半径と実質的に同じである。最初の退避位置において、第1のクランプ要素(148)は、第1のブランクホルダー(146)の第1の側に配置され、これにより、ブランク(30)は、第1のクランプ要素(148)と形成具(94)との間に配置される。第1のクランプ要素(148)は、形成具(94)に向かう第1の方向においてクランプ位置へと移動し、これにより、ブランク(30)の本体パネル(34)を形成具(94)の本体区画(98)の周囲にプレスして適用するように構成される。
凹状かつ部分的に円筒状のクランプ面(150)の周方向の幅は、本体パネル(34)の対向する側縁部の間における第1の側壁ブランク(30)の幅よりも小さい。このように、第1のクランプ要素(148)がブランク(30)を形成具(94)に対してプレスする時、ブランク(30)の本体パネル(34)の中央区画は、第1のクランプ要素(148)と形成具(94)との間で配置されてクランプされ、および、ブランク(32)の本体パネル(34)の側縁部領域は、第1のクランプ要素(148)縁部からはみ出る。
第2の移送アセンブリ(140)は、図17および図18に示されるように、1つの第2の側壁ブランク(32)を加熱装置に運ぶ。本実施形態では、加熱装置は下送込み区画(130)にて配置される。加熱装置(152)は一対の加熱要素(154)を含む。本実施形態では、加熱要(154)は、赤外線(IR)加熱要素(154)であり、好ましくは、IRランプを含む。第2の側壁ブランク(32)が加熱装置(152)と係合する時、ブランク(32)は、ブランク(32)の側壁タブ(33)が加熱要素(154)と隣接し、ブランク(32)の第1の表面が加熱要素(154)に対面するように配置される。加熱要素(154)は、側壁タブ(33)のそれぞれに塗布された接着剤を活性化するのに十分な熱をブランク(32)に適用する。好ましい実施形態では、一筋の接着剤が側壁タブ(33)のそれぞれに沿って延在し、および、加熱要素(154)のそれぞれは、側壁タブ(33)に沿って均等に熱を適用するように細長い。
機械(40)を使用してボトル(2)を製造する方法の好ましい実施形態では、第2の側壁ブランク(32)は、第1のクランプ要素(148)が第1の側壁ブランク(30)を形成具(94)の本体区画(98)の周囲にプレスして適合している間に、接着剤を活性化するために加熱装置(152)によって加熱される。
第2の側壁ブランク(32)の側壁タブ(33)上の接着剤が、加熱装置(152)によって活性化されるとすぐに、第2の移送アセンブリ(140)は、第2の側壁ブランク(32)を形成区画(132)に運び、ブランク(32)を、形成具(94)の第2の側に配置される第2のブランクホルダー(156)と係合させる。ブランクホルダー(156)はブランク(32)を保持し、その結果、ブランク(32)は形成具(94)と正確に、つまり本体パネル(34)が形成具(94)の本体区画(98)に隣接し且つネックパネル(36、38)が形成具(94)のネック区画(100)に隣接するように、位置合わせされる。ブランクホルダー(156)の平面は、形成具(94)の2つの半部分(96)の間の空隙の平面に実質的に垂直である。ブランクホルダー(156)は、好ましくは、中央ネックパネル(36)が形成具(94)における空隙に位置合わせするように、ブランク(32)を保持する。
第2のステーション(46)の第2のクランプ要素(158)は、凹状かつ半円筒状のクランプ面(160)を有するブロックを含む。クランプ面(160)の曲率半径は、形成具(94)の本体区画(98)の外面(104)の曲率半径と実質的に同じである。開始位置において、第2のクランプ要素(158)は、第2のブランクホルダー(156)の第1の側に配置され、これにより、ブランク(32)は、第2のクランプ要素(158)と形成具(94)との間に配置される。第2のクランプ要素(158)は、形成具(94)に向かう第1の方向においてクランプ位置へ移動し、これにより、ブランク(32)の本体パネル(34)を、形成具(94)の本体区画(98)の周囲にプレスして適合するように構成される。
凹状かつ部分的に円筒状のクランプ面(160)の周方向の幅は、第2の側壁ブランク(32)の幅よりも小さい。このように、第2のクランプ要素(158)がブランク(32)を形成具(94)に対してプレスする時、ブランク(32)の本体パネル(34)の中央区画は、第2のクランプ要素(158)と形成具(94)との間に配置され、クランプされ、またブランク(32)の側壁タブ(33)は、第2のクランプ要素(158)の縁からはみ出る。
第2のクランプ要素(158)は、側壁タブ(33)が第1の側壁ブランク(30)の本体パネル(34)の側縁部領域と重なり合うように、第2の側壁ブランク(32)を形成具(94)の周囲に適合する。
図19で最も明確に示されるように、第1および第2のクランプ要素(148、158)がそれらの個々のクランプ位置にある時、形成具(94)の対向する両側にある第1および第2のクランプ要素(148、158)の間に空隙がある。第1および第2の側壁ブランク(30、32)の重ね合わせ部分は、側壁タブ(33)それぞれの少なくとも1つの外面が露出するように、これらの空隙(162)中に配置される。
第2のステーション(46)は、一対の重ね合わせクランプ要素(164)をさらに含む。それぞれ重ね合わせクランプ要素(164)は、クランプ曲面(166)を含む。クランプ面(166)の曲率半径は、形成具(94)の本体区画(98)の外面(104)の曲率半径と実質的に同じである。さらに、重ね合わせクランプ要素(164)それぞれの幅は、第1および第2のクランプ要素(148、158)がクランプ位置にある場合のそれらの間の空隙(162)それぞれの幅と実質的に同じまたはわずかに小さい。
ブランク(30、32)の両方が、上記のように、形成具(94)周辺に巻きつけられた後、重ね合わせクランプ要素(164)は空隙(162)における位置へと移動して、側壁タブ(33)を第1の側壁ブランク(30)の本体パネル(34)の側縁部領域に対してプレスする。重ね合わせクランプ要素(164)は、好ましくは、側壁タブ(33)の第1の側壁ブランク(30)の側縁部領域への接着を可能にするのに十分な時間にわたって側壁タブ(33)に力を適用するように構成される。
本実施形態では、第2のステーション(46)は、従って、重ね合わせクランプ要素(164)を第1および第2のクランプ要素(148、158)に対して正確な位置へと移動させて必要とされる力をブランク(30、32)に適用するための機構(168)を含む。機構(168)は、重ね合わせクランプ要素(164)それぞれを、第1の方向で形成具(94)に向かって、さらに、第2の方向で形成具(94)から離間して移動させるように構成される。このように、機構(168)は、重ね合わせクランプ要素(164)が空隙(162)と位置合わせされるがブランク(30、32)に力を適用しない、位置合わせ位置と、重ね合わせクランプ位置(164)がブランク(30、32)に力を適用して側壁タブ(33)を第1の側壁ブランク(30)の側縁部領域に接着する、クランプ位置との間で、重ね合わせクランプ要素(164)のそれぞれを移動させるように構成される。
機構(168)は、さらに、重ね合わせクランプ要素(164)のそれぞれを第3の、格納位置へ移動させるように構成される場合がある。図19で例示されるこの第3の位置では、重ね合わせクランプ要素(164)は空隙(162)と位置合わせされない。例示される実施形態のようないくつかの実施形態では、キャリッジアセンブリ(114)は、方向Eに沿って移動し、第2のステーション(46)に入る。具体的には、キャリッジアセンブリ(114)は、方向Eに沿って移動し、形成具(94)を第1および第2のブランクホルダー(146、156)の間に位置づける。方向Eは、好ましくは、第1および第2のブランクホルダー(146、156)それぞれの平面に実質的に平行である。
キャリッジアセンブリ(114)と形成具(94)の、第2のステーション(46)へのこの移動を可能にするために、重ね合わせクランプ要素(164)は、好ましくは、第3の位置で保持され、これにより、重ね合わせクランプ要素(164)は、キャリッジアセンブリ(114)と形成具(94)の移動を妨げない。機構(168)は、従って、重ね合わせクランプ要素(164)のそれぞれを、第3および第4の方向に、格納位置と位置合わせ位置の間で移動させるように構成される場合がある。第3および第4の方向は、重ね合わせクランプ要素(164)の移動の第1の方向に実質的に垂直であり得る。
いくつかの実施形態では、別個の機構(168)が重ね合わせクランプ要素(164)のそれぞれと連結される場合がある。これらの実施形態では、第2のステーション(46)は、機構(168)の両方が同時に作動するように構成される場合がある。
側壁タブ(33)が第1の側壁ブランク(30)の側縁部領域に接着された後、第1のクランプ要素(148)、第2のクランプ要素(158)、および重ね合わせクランプ要素(164)は、すべて、形成具(94)から離間して移動され、これにより、それらは、ブランク(30、32)にこれ以降力を適用しない。その時、キャリッジアセンブリ(114)は、形成具(94)、パウチ組立体(16)、部分的に形成された側壁要素(18、20)と共に、第2のステーション(46)から解放されて退出し、機械(40)の第3のステーション(52)へと移動する。
ステーションC
第3のステーション(52)は、図20に示される。第3のステーション(52)では、中央ネックパネル(36)は形成具(94)の周囲に適合され、および中央ネックパネル(36)それぞれの一部は、パウチ組立体(16)に接着される。
第3のステーション(52)は、加熱アセンブリ(170)、および一対の内側ネック・プレスアセンブリ(180)を含む。キャリッジアセンブリ(114)が第3のステーション(52)に入る時、キャリッジアセンブリは、2つの内側ネック・プレスアセンブリ(180)の間に、形成具(94)を、パウチ組立体(16)および部分的に形成された側壁要素(18、20)と共に、置く。加熱アセンブリ(170)は形成具(94)より上に配置される。図20では、部分的に形成された側壁要素(18、20)は、形成具(94)の周りの円筒状の概略線によって表される。ネックパネル(36、38)を含む部分的に形成された側壁要素(18、20)の細部は、図20には示されない。図21は、部分的に形成された側壁要素(18)のネックパネル(36、38)の一実施形態を例示する。
加熱アセンブリ(170)は環状の加熱要素(172)を含む。加熱要素(172)の、半径方向内側の表面の直径は、フィットメント(14)の外径より大きいか、またはフィットメント(14)の長手軸に対して直交する方向のフィットメント(14)の最大寸法より大きい。加熱要素(172)の、半径方向外側の表面(174)の最大径は、部分的に形成された側壁要素(18、20)のネックパネル(36、38)の内側表面によって画定される円筒状表面の直径に比して実質的に等しいか、または、これよりわずかに小さい。上述の第2のステーション(46)におけるブランクの形成の後、ネックパネル(36、38)は、僅かに半径方向内側へ曲がる傾向を有し、その結果、ネックパネル(36、38)の上端縁によって画定される開放口の直径は、部分的に形成された側壁要素(18、20)の本体パネル(34)の内径より小さいことは、理解されよう。この理由のため、加熱要素(172)の半径方向外側の表面(174)は、好ましくは先細りに、または傾斜され、その結果、半径方向外側の表面(174)の直径は、加熱要素(172)の下部または先端に向かって小さくされる。
加熱要素(172)は、好ましくは熱流体によって、この実施態様では熱気によって、加熱される。このように、加熱アセンブリ(170)は、好ましくは、加熱要素(172)に熱気を供給するための1つ以上のパイプ(176)を含む。
加熱アセンブリ(170)は、加熱要素(172)を解除位置と係合位置との間で動かすための機構をさらに含む。解除位置では、加熱要素(172)は、形成具(94)および部分的に形成された側壁要素(18、20)から、距離をおいている。係合位置では、加熱要素(172)は、部分的に形成された側壁要素(18、20)の中央ネックパネル(36)の少なくとも一部の間に配置される。
好ましい実施態様では、加熱要素(172)は、解除位置では、形成具(94)に対して距離をおいて配置される。上記機構は、その後、部分的に形成された側壁要素(18、20)の中央ネックパネル(36)の間の位置へと、加熱要素(172)を下方に動かすように、構成される。加熱要素(172)が係合位置へと移動するとき、加熱要素(172)の先細りにされた半径方向外側の表面(174)は、ネックパネル(36、38)を半径方向に外に向かって押してもよい。
加熱要素(172)からの熱は、ブランク(30、32)のネックパネル(36、38)それぞれの第1の表面に塗布された接着剤を活性化または再活性化する。いくつかの実施形態では、加熱要素(172)は、中央ネックパネル(36)に塗布された接着剤だけを活性化する場合がある。加熱要素(172)は、接着剤を活性化するのに十分な適切な滞留時間にわたって係合位置にとどまる。その後、加熱要素(172)は解除位置に戻る。
ネックパネル(36、38)の接着剤の活性化に続いて、2つの内側ネック・プレスアセンブリ(180)は、中央ネックパネル(36)に力を適用し、形成具(94)のネック区画(100)とフィットメント(14)の一部の周囲に中央ネックパネル(36)を適合させて、形づくる。具体的には、内側ネック・プレスアセンブリ(180)は、中央ネックパネル(36)が図22に図示されるとおり形成されるように、中央ネックパネル(36)を適合させるように構成される。内側ネック・プレスアセンブリの一実施形態が図23~図26(180)に示される。それぞれの内側ネック・プレスアセンブリ(180)は、中央ネックパネル(36)(複数)の対応する1つを形成させるように設けられる。キャリッジアセンブリ(114)が第3のステーション(52)に入ると、形成具(94)は、好ましくは、部分的に形成された側壁要素(18、20)の中央ネックパネル(36)が内側ネック・プレスアセンブリ(180)と位置合わせされるように、配向される。
好ましい実施形態では、ボトル(2)の外側シェル(4)は、フィットメント(14)から半径方向外側に突出するラグ(17)を使って、パウチ組立体(16)と少なくとも部分的に係合または協働して、保持される。フィットメント(14)は、好ましくは、フィットメント(14)の対向する側面上に配置される一対のラグ(17)を含み、すなわちラグ(17)は、互いに正対している。ブランク(30、32)それぞれの中央ネックパネル(36)は、好ましくは開孔(39)を含む。それぞれの開孔(39)の大きさは、ラグ(17)のそれぞれ1つを受け入れるように寸法と形状が決められる。下記でさらに説明するとおり、中央ネックパネル(36)が形成具(94)とフィットメント(14)の周囲に適合されると、ラグ(17)のそれぞれは、個々の開孔(39)を通って突出する。従って、フィットメント(14)は、開孔(39)を通るラグ(17)の突出によってシェル(4)と係合される。このことは、フィットメント(14)のシェル(4)に対する回転を防止し、従ってパウチ組立体(16)の回転も防止する。開孔(39)を通るラグ(17)の係合はまた、シェル(4)内のパウチ組立体(16)を支持する。
本実施形態において、内側ネック・プレスアセンブリ(180)のそれぞれは、図23に最も明らかに示されるように、位置合せピンまたはフィンガー(182)を含む。内側ネック・プレスアセンブリ(180)の作動中に、位置合わせフィンガー(182)のそれぞれは、形成具(94)からある距離をとった最初の退避位置から挿入位置まで移動し、ここで位置合わせフィンガー(182)のそれぞれは、中央ネックパネル(36)(複数)における開孔(39)の対応する開孔(39)を通って延在する。挿入位置では、位置合わせフィンガー(182)は、中央ネックパネル(36)が正確にフィットメント(14)に対して、特に、フィットメント(14)のラグ(17)に対して、位置合わせされることを保証する。
位置合わせフィンガー(182)のそれぞれは、好ましくは細長い部材を含む。それぞれの位置合わせフィンガー(182)は、上記部材の軸に沿って、位置合わせフィンガー(182)の自由端(184)まで延在する。上記軸に直交する上記部材の寸法は、位置合わせフィンガー(182)が中央ネックパネル(36)における開孔(39)を通って延在することができるような寸法である。開孔(39)を通る位置合わせフィンガー(182)の挿入が、中央ネックパネル(36)を正確に配置して位置合わせするために作用するように、それぞれの部材と開孔(39)のエッジとの間に、好ましくは、最小限の隙間がある。
それぞれの内側ネック・プレスアセンブリ(180)は、中央ネックパネル(36)を適合させる方法における初期の適合させる工程を実行するために、図24および図25に最も明らかに示されるように、プッシュロッド(186)を含む。それぞれのプッシュロッド(186)は、自由端(188)を終端とする細長い部材を含む。それぞれのプッシュロッド(186)の軸は、対応する位置合わせフィンガー(182)の軸に対して、好ましくは、平行であるが、オフセットされる。具体的には、位置合わせフィンガー(182)は、中央ネックパネル(36)の上端縁付近の開孔(39)と位置合わせされるのに対し、プッシュロッド(186)は、形成具(94)のショルダ区画(102)の一部と位置合わせされる。プッシュロッド(186)は、それぞれプッシュロッド(186)の軸が形成具(94)の長手軸に向かって半径方向に延在し、および自由端(188)が半径方向に最も内側であるように、配向される。
それぞれのプッシュロッド(186)の自由端(188)は端面(190)を含む。端面(190)は、平坦な面の場合も湾曲された面の場合もある。端面(190)の面は、プッシュロッド(186)の軸を横断する。好ましくは、端面の面と上記軸との間の角は、鋭角であり、90°未満である。好ましくは、端面の面と長手方向軸との間の角度は30°から80°の間であり得る。このように、プッシュロッド(186)は円筒状ウェッジの形状を有してもよい。端面(190)の傾斜は、プッシュロッド(186)の自由端(188)の垂直方向上の部分が、自由端(188)の垂直方向下の部分よりも、形成具(94)の垂直軸に対してより近接しているように、配向される。
位置合わせフィンガー(182)が挿入位置にとどまった状態で、内側ネック・プレスアセンブリ(180)それぞれのプッシュロッド(186)は、退避位置から延伸位置まで動かされる。退避位置では、プッシュロッド(186)は、自由端(188)が部分的に形成された側壁要素(18、20)と係合されないように、形成具(94)から距離をおかれる。プッシュロッド(186)のそれぞれを退避位置から延伸位置まで動かすために、自由端(188)は、プッシュロッド(186)の軸に平行な方向に半径方向内側に動かされる。延伸位置において、プッシュロッド(186)それぞれの端面(190)は、中央ネックパネル(36)の対応する1つの一部と、形成具(94)のショルダ区画(102)に近接したネックパネル(36)の領域において、接触する。延伸位置へのプッシュロッド(186)の動きは、中央ネックパネル(36)を形成具(94)のショルダ区画(102)とネック区画(100)に向かってプレスする。
位置合わせフィンガーが依然として挿入位置(182)あるので、プッシュロッド(186)が延伸位置に到達すると、中央のネックパネル(36)それぞれの第1の部分は、形成具(94)のショルダ区画(102)と接触状態におかれ、および中央ネックパネル(36)それぞれの第2の部分は形成具(94)のネック区画(100)との接触状態におかれる。
図25に最も明らかに示されるように、内側ネック・プレスアセンブリ(180)は、形成具(94)とフィットメント(14)の周囲に中央ネックパネル(36)をプレスして適合させるように設けられるプレス要素(192、194)をさらに含む。
上のネック・プレス要素(192)は、中央ネックパネル(36)の上端縁に近い中央ネックパネル(36)の上部と位置合わせされる。上プレス要素(192)は、開孔(39)の周囲の中央ネックパネル(36)の領域をプレスして成形するように構成される。この実施形態では、上プレス要素(192)は一対のアーム(196)を含む。
それぞれのアーム(196)は、自由端(198)を終端とする細長い部材を含む。それぞれの対のアーム(196)は、細長い部材の間にギャップ(200)があるように、互いに平行であるが間隔をおいて延在する。本実施形態において、位置合わせフィンガー(182)は、アーム(196)間のギャップ(200)を通って、そのギャップ(200)に沿って延伸する。
それぞれのアーム(196)の自由端(198)は、湾曲されたプレス面(202)、およびアーム(196)の遠位端から延在するフィンガー(204)を含む。一対のアーム(196)の湾曲されたプレス面(202)は、凹んだ部分円筒状である。湾曲されたプレス面(202)の曲率半径は、形成具(94)のネック区画(100)の外面の曲率半径に対し、好ましくは実質的に同じであるか、あるいはわずかにより大きい。一対のアームそれぞれのアーム(196)のプレス面(202)は、接触用の部分円筒状の表面を画定するように、内方に互いに向かって面する。
それぞれのプレス面(202)は、アーム(196)の奥行きに沿って、アーム(196)の上面(206)と、対向する下面との間に延在する。一対のアームの第1のアーム(196a)のフィンガー(204a)は、アーム(196a)の遠位端から、アーム(196a)の上面(206)に近接して、延在する。フィンガー(204a)は、アーム(196a)の奥行き全体に沿って延在するのではない。好ましくは、フィンガー(204a)は、アーム(196a)の奥行きのおよそ半分にわたって延在する。一対のアームの第2のアーム(196b)のフィンガー(204b)は、アーム(196b)の遠位端から、アーム(196b)の下面に近接して、延在する。フィンガー(204b)は、アーム(196b)の奥行き全体に沿って延在するのではない。好ましくは、フィンガー(204b)は、アーム(196b)の奥行きのおよそ半分にわたって延在する。フィンガー(204)の各々の内側表面(208)は、プレス面(202)と連続している。
第3のステーション(52)は、一対の上プレス要素(192)を含み、一対の上プレス要素(192)は形成具(94)の両側それぞれに1つ配置される。従って、第3のステーション(52)は、第1の一対のアーム(196)を形成具(94)の第1の側において含み、第2の一対のアーム(196)を形成具(94)の第2の側において含む。上プレス要素(192)は、好ましくは同形である。このように、上プレス要素(192)が互いに対向して配された状態で、上プレス要素(192)(複数)の第1の上プレス要素(192)の第1のアーム(196a)は、上プレス要素(192)の第2の上プレス要素(192)の第2のアーム(196b)に対向している。
上プレス要素(192)のそれぞれは、退避位置と、延伸位置若しくはクランプ位置との間で、移動可能である。退避位置では、上プレス要素(192)は、アーム(196)が部分的に形成された側壁要素(18、20)と係合されないように、形成具(94)から距離をおかれる。中央ネックパネル(36)を形成する方法における後の工程において、上プレス要素(192)は退避位置からクランプ位置まで動かされる。上プレス要素(192)は、アーム(196)が形成具(94)のネック区画(100)に向かって動くように、アーム(196)の軸に対して平行な方向に動かされる。この動きの間、プレス面(202)とフィンガー(204)の内側表面(208)は、中央ネックパネル(36)それぞれの上部領域と接触している。上プレス要素(192)は、中央ネックパネル(36)に対して力を適用し、プレス面(202)とフィンガー(204)の内側表面(208)は、形成具(94)のネック区画(100)およびフィットメント(14)の一部の周囲に中央ネックパネル(36)を適合させる。クランプ位置において、中央ネックパネル(36)それぞれの上部領域は、形成具(94)のネック区画(100)と、上プレス要素(192)(複数)の対応する1つの上プレス要素(192)との間でクランプされる。
フィンガー(204)は、図26に図示されるように、上プレス要素(192)(複数)の第1の上プレス要素(192)の第1のアーム(196a)の第1のフィンガー(204a)が、上プレス要素(192)の第2の上プレス要素(192)の第2のアーム(196b)の第2のフィンガー(204b)と重なり合うように、形成具(94)の周囲に延伸する。このように、中央ネックパネル(36)は、形成具(94)のネック区画(100)とフィットメント(14)を完全に周って形成される。
上プレス要素(192)がクランプ位置にある状態で、フィットメント(14)の個々のラグ(17)は、開孔(39)(複数)の対応する1つを通って突出する。この時点で、位置合わせフィンガー(182)は、それらの初期の退避位置まで戻されてもよい。
この中央ネックパネル(36)の成形中に、上プレス要素(192)の少なくとも一部が、フィットメント(14)の一部に対してプレスするか、またはフィットメント(14)の一部の周囲にクランプすることは、理解されよう。フィットメント(14)を通って延在するストッパー(88)は、このプロセスの間にフィットメント(14)の歪みを防止するか、最小限にする。ボトル(2)の、フィットメント(14)に固定されるべき任意のネジ蓋または他の閉鎖デバイスがフィットメント(14)と係合してボトル(2)を正しく密閉できるように、フィットメント(14)の形状を保持することは、重要である。
第3のステーション(52)は、一対の下ショルダ・プレス要素(194)を含み、下ショルダ・プレス要素(194)は、形成具(94)の各側に1つずつが配される。それぞれの下プレス要素(194)は、それぞれの中央ネックパネル(36)の下部と位置合わせされる。それぞれの下プレス要素(194)は、形成具(94)のネック区画(100)とショルダ区画(102)の周囲に中央ネックパネル(36)の領域をプレスして適合させるように構成される。
本実施形態では、それぞれの下プレス要素(194)は、プレス面(212)を含むプレスブロックまたは顎板(210)を含む。それぞれの顎板(210)は、解放位置若しくは退避位置とクランプ位置との間で移動可能である。退避位置では、下プレス要素(194)は、顎板(210)が部分的に形成された側壁要素(18、20)と係合されないように、形成具(94)から距離をおかれる。クランプ位置では、顎板(210)それぞれのプレス面(212)は、個々の中央ネックパネル(36)と接触状態にあり、および、中央ネックパネル(36)の下部は、顎板(210)と形成具(94)との間でクランプされる。
それぞれの顎板(210)は、上区画(214)、下区画(216)、および上区画(214)と下区画(216)との間に延在する中区画(218)を含む。顎板(210)の上区画(214)は、顎板(210)の上面(220)を終端とし、および、下区画(216)は、顎板(210)の下面(222)を終端とする。上面(220)と下面(222)との間に延在する軸は、顎板(210)の垂直軸を画定する。
顎板(210)の上区画(214)は、プレス面(212)の上部(224)を含む。プレス面(212)の上部(224)は、凹んだ半円筒形状を有する。プレス面(212)の上部(224)の曲率半径は、形成具(94)のネック区画(100)の外面の曲率半径と実質的に同じである。プレス面(212)の上部(224)の湾曲の軸は、実質的に垂直である。顎板(210)の下区画(216)は、プレス面(212)の下部(226)を含む。プレス面(212)の下部(226)は、凹んだ部分円筒形状を有する。プレス面(212)の下部(226)の曲率半径は、形成具(94)の本体区画(98)の外面の曲率半径と実質的に同じである。プレス面(212)の下部(226)の湾曲の軸は、実質的に垂直である。
顎板(210)の中区画(218)は、プレス面(212)の中部(228)を含む。プレス面(212)の中部(228)は、二重曲率を有する。プレス面(212)の中部(228)は、基本曲率の2つの面を有し、および、これらの面は互いに対して垂直である。曲率の第1の軸は実質的に垂直であり、および曲率の第2の軸は実質的に水平である。このように、プレス面(212)の中部(228)は、半ドーム形状または切り詰められた半ドーム形状を有する。
プレス面(212)の上部(224)、下部(226)、および中部(228)は、顎板(210)の連続的なプレス面(212)を形成するように、互いに連続である。
使用において、下プレス要素(194)は、退避位置からクランプ位置まで動かされる。下プレス要素(194)は、顎板(210)の垂直軸に対して直交する方向に動かされ、その結果、顎板(210)が形成具(94)のネック区画(100)とショルダ区画(102)に向かって動く。この動きの間、プレス面(212)のそれぞれは、中央ネックパネル(36)のそれぞれ1つと接触する。下プレス要素(194)は、中央ネックパネル(36)に対して力を適用し、およびプレス面(212)は、形成具(94)のネック区画(100)とショルダ区画(102)の周囲に中央ネックパネル(36)を適合させるように構成される。具体的には、プレス面(212)の上部(224)は、形成具(94)のネック区画(100)の周囲に中央ネックパネル(36)の一部を適合させる。クランプ位置では、中央ネックパネル(36)の一部は、このように、顎板(210)の上区画(214)と形成具(94)のネック区画(100)との間でクランプされる。プレス面(212)の中部(228)は、形成具(94)のショルダ区画(102)の周囲に中央ネックパネル(36)の一部を適合させる。クランプ位置では、中央ネックパネル(36)の一部は、このように、顎板(210)の中区画(218)と形成具(94)のショルダ区画(102)との間でクランプされる。顎板(210)の下区画(216)は、中央ネックパネル(36)の近位部分を形成具(94)の本体区画(98)の周囲に適合させ、且つ、シェル(4)の本体部分(8)とシェル(4)のショルダ部分(12)との間における滑らかな遷移と適合を確かなものにする。クランプ位置では、中央ネックパネル(36)の一部は、このように、顎板(210)の下区画(216)と形成具(94)の本体区画(98)との間でクランプされる。
プッシュロッド(186)が形成具(94)のショルダ区画(102)の一部と位置合わせされること、および、下プレス要素(194)が形成具(94)のショルダ区画(102)の一部の周囲に、およびその一部を覆って、延在することは、理解されよう。従って、好ましい実施形態では、下プレス要素(194)の顎板(210)のそれぞれは、開孔または穴(230)を含み、ここでプッシュロッド(186)の対応する1つが開孔または穴(230)を通って延在する。個々の穿孔(230)の寸法は、好ましくは、プッシュロッド(186)と穴(230)の表面との間に隙間をおく。
好ましい実施形態では、プレス面(212)の上部(224)は、凹んだ実質的に半円筒形状を有し、一方、プレス面(212)の下部(226)は、凹んだ部分円筒形状(すなわち、半円筒より小さい)を有する。このように、下プレス要素(194)がクランプ位置にあるとき、顎板(210)の上区画(214)は、形成具(94)のネック区画(100)の外周のほとんど全周囲に延在し、一方、顎板(210)の下区画(216)は、形成具(94)の本体区画(98)の外周の一部の周囲のみに延在する。このことは、顎板(210)それぞれの下区画(216)が中央ネックパネル(36)の近位端領域をプレスするように構成されており、ここでネックパネル(36)が本体パネル(34)に接するためである。従って、顎板(210)それぞれの下区画(216)は、この領域における中央ネックパネル(36)の幅だけにわたるように限定され、その結果、顎板(210)は、中央ネックパネル(36)のどちらの側の外側ネックパネル(38)にも力を適用しない。対照的に、顎板(210)それぞれの上区画(214)は、外側ネックパネル(38)の間に延在することができ、および中央ネックパネル(36)を形成具(94)のネック区画(100)の周囲に完全に適合させるか、包み込むことができる。
中央ネックパネル(36)を形成する好ましい方法では、加熱要素(172)が解除位置から係合位置まで移動して、中央ネックパネル(36)に塗布された接着剤を活性化する。その後、加熱要素(172)は解除位置に戻る。位置合わせフィンガー(182)は、その後、それらの初期位置から挿入位置まで動き、中央ネックパネル(36)をフィットメント(14)のラグ(17)に正しく位置合わせする。位置合わせフィンガー(182)が挿入位置に留まった状態で、プッシュロッド(186)は、退避位置から延伸位置に動かされて、中央ネックパネル(36)を形成具(94)のショルダ区画(102)とネック区画(100)に向かってプレスする。
両方の位置合わせフィンガー(182)が挿入位置にあり且つプッシュロッド(186)が延伸位置にある状態で、上プレス要素(192)と下プレス要素(194)は、個々の退避位置から個々のクランプ位置に動かされて、形成具(94)のネック区画(100)とショルダ区画(102)の周囲に中央ネックパネル(36)を適合させる。その後、上および下プレス要素(192、194)がクランプ位置にある状態で、位置合わせフィンガー(182)は、動いてそれらの初期位置に後退してもよく、およびプッシュロッド(186)は、それらの退避位置まで戻されてもよい。
所定の滞留時間の後、上プレス要素(192)と下プレス要素(194)は、それぞれの退避位置に戻される。
その後、キャリッジアセンブリ(114)は、形成具(94)を、部分的に形成されたボトル(2)と一緒に、第4のステーション(54)まで移動させる。
ステーションD
第4のステーション(54)は、ブランク(30、32)の外側ネックパネル(38)上の接着剤を活性化するための、連結された手段(56)と共に、図27~図39に示される。第4のステーション(54)では、外側ネックパネル(38)は形成具(94)の周囲に適合され、および外側ネックパネル(38)それぞれの一部は中央ネックパネル(36)に接着される。
本実施形態では、ブランク(30、32)の外側ネックパネル(38)上に配置された接着剤を活性化する手段(56)は、外側ネックパネル(38)に乾燥蒸気を送達するための装置(232)を含む。この蒸気送達装置(232)は、図30~図33に最も明らかに示される。
蒸気送達装置(232)は、熱気入口(234)を含み、本実施形態において、細長い送達導管(236)の第1の端部に提供される。熱気は、好ましくは、1つ以上の熱気ブロワ(図示せず)によって供給される。しかしながら、熱気のストリームは、熱気入口(234)に流体接続される任意の適切なシステムまたは装置から供給されてもよい。熱気供給装置は、熱気入口(234)に、好ましくは、熱気の連続したストリームを提供する。
蒸気送達装置(232)は、蒸気入口(238)をさらに含む。本実施形態では、蒸気入口(238)は、熱気入口(234)の下流の細長い送達導管(236)に接続される。蒸気の一定流量は、好ましくは、適切な蒸気発生器(図示せず)によって作り出されて供給される。蒸気発生器によって生成された蒸気は、湿り蒸気であり、および、この湿り蒸気は、好ましくは、湿り蒸気のストリームから復水または水滴を取り除くための適切な分離デバイス(図示せず)に供給される。分離デバイスは、サイクロン式のセパレーターの形態であり得る。分離デバイスからのアウトプットは、乾燥蒸気のストリームまたは流れの形態をしている。乾燥蒸気のこの連続した流れは、蒸気入口(238)に供給される。乾燥蒸気は、好ましくは、低圧蒸気である。
蒸気入口(238)を通って蒸気送達装置(232)に入る乾燥蒸気のストリームは、熱気入口(234)を通って蒸気送達装置(232)に入る熱気のストリーム又は流れと混合室(240)で混合される。本実施形態では、混合室(240)は、蒸気入口(238)の下流の細長い送達導管(236)の1つの区画である。
その後、熱気と乾燥蒸気が組み合わされたストリームは、送達ノズルまたはチャンバ(242)へと進む。本実施形態では、送達ノズル(242)は細長い送達導管(236)の第2の端部に配置される。送達ノズル(242)は、ボトル(2)の本体部分(8)の外径より大きな内径または内部寸法を有するある長さの管を含む。送達ノズル(242)の遠位端は開放され、および環状端面(244)を含む。
送達ノズル(242)は、送達ノズル(242)の内部容積(248)に配置された保護シース(246)をさらに含む。本実施形態において、保護シース(246)は、第1と第2の端部の間に延在して円筒状の穴(252)を画定する管状側壁(250)を含む。キャップ(254)が、側壁(250)の第1の端部に配置され、その結果、穴(252)の第1の端部が閉じられる。穴(252)の第2の端部は開放端である。管状側壁(250)の内径は、フィットメント(14)の長手軸に対して直角方向に、フィットメント(14)の最大寸法より大きい。管状側壁(250)の外径は、形成具(94)の本体区画(98)の外径より小さい。好ましくは、環状側壁(250)の外径は、部分的に形成された側壁要素(18、20)のネックパネル(36、38)の内側表面によって画定される円筒状表面の外径より小さい。
保護シース(246)は、保護シース(246)の長手軸が送達ノズル(242)の長手軸に対して実質的に平行であるように、送達ノズル(242)の内部容積(248)に取り付けられる。保護シース(246)の外径は、送達ノズル(242)の内径より小さい。このように、環状流路は、送達ノズル(242)を通って保護シース(246)の管状側壁(250)の周囲に画定される。
なお、保護シース(246)は、保護シース(246)の第2の端部が送達ノズル(242)の端面(244)を包含している平面から一定間隔で配置される平面にあるように、送達ノズル(242)の内部の容積(248)に取り付けられる。送達ノズル(242)の下部領域は、保護シース(246)の第2の端部と送達ノズル(242)の遠位端との間で画定される。
保護シース(246)は、任意の適切な装置を使用して、送達ノズル(242)の内部容積(248)に取り付けられるかまたは吊り下げられてよい。保護シース(246)は、保護シース(246)と送達ノズル(242)との間に相対的運動がないように、好ましく取り付けられるかまたは吊り下げられる。
加熱アセンブリ(図示せず)は、好ましくは、送達ノズル(242)の一部と連結される。加熱アセンブリは、送達ノズル(242)の一部に熱を適用するように、送達ノズル(242)の遠位端から一定の距離に設けられる。熱は、好ましくは、保護シース(246)の少なくとも一部と一致する送達ノズル(242)の一部に対して、およびとりわけ保護シース(246)の側壁(250)の一部と一致する送達ノズル(242)の一部に対して、適用される。加熱アセンブリは送達ノズル(242)に熱を供給して送達ノズル(242)の内部容積の温度を所定の運転温度に維持するように構成される。この運転温度は、熱気と乾燥蒸気の混合されたストリームから一定の液滴サイズより大きいあらゆる残存復水を取り除くように選択され得る。加熱アセンブリは、送達ノズル(242)の完全な周線の周囲に延在する、加熱帯を含む場合がある。
送達ノズル(242)は、送達ノズル(242)の下部領域に配置された出口(256)をさらに含む。出口(256)は、好ましくは、送達ノズル(242)の遠位端に近接または隣接して配置される。本実施形態では、出口(256)は、圧力平衡導管またはパイプ(258)に流体接続される。
蒸気送達装置(232)は、封口板をさらに含む。封口板(260)は、シェル(4)の本体部分(8)の周囲に延在する環状板である。本実施形態では、封口板(260)は、シェル(4)の本体部分(8)の周囲に、シェル(4)の底タブ(35)とシェル(4)のショルダ部分(12)との間のほぼ中ほどで、延在する。従って、環状の封口板(260)の内側半径は、シェル(4)の本体部分(8)の外側の半径と実質的に同じである。環状の封口板(260)の外側の半径は、送達ノズル(242)の環状端面(244)の外側の半径より大きい。
封口板(260)は、好ましくは2つの半環状の部分を含み、上記部分のそれぞれは、分離位置から当接位置まで移動可能である。分離位置では、耐熱性の板(260)の2つの部分の間の距離は、形成具(94)と関連するシェル(4)とが2つの部分の間に位置することができるように取られ、および当接位置では、2つの部分は互いに当接してシェル(4)の本体部分(8)の完全な周長を周って延在する完全な環状の封口板(260)を形成する。
本実施形態では、封口板(260)は支持板(262)および耐熱層(264)を含む。耐熱層(264)はフォーム材を含む場合がある。
ダイバータ(266)は、蒸気入口(238)の下流に配置される。本実施形態では、ダイバータは、細長い送達導管(236)の中で蒸気入口(238)の下流に配置された、第1の端部(270)を有する導管(268)を含む。ダイバータ導管(236)の第2の端部は、廃物導管または排気導管(272)に流体接続される。ダイバータ導管(236)は、排気導管(272)と連続している場合がある。ダイバータ(266)は、送達構成および排気構成を有する。送達構成において、蒸気入口(238)を通って蒸気送達装置(232)に入る乾燥蒸気のストリームは、熱気ストリームと混合し、そして蒸気送達装置(232)を通って送達ノズル(242)へと移動する。
排気構成において乾燥蒸気のストリームは、ダイバータ導管(268)の中へ、および排気導管(272)の中へ、流れ込む。その後、乾燥蒸気のストリームは、排気導管(272)から流れて、廃物タンクまたは他の適切な貯蔵空間(図示せず)へと排出される。
好ましい実施形態では、ダイバータ(266)は弁を含み、それはバイパス弁であってよい。弁はスイベル弁であってよい。
作動において、形成具(94)と関連づけられたシェル(4)とパウチ組立体(16)は、分離位置にある封口板(260)の2つの部分の間に配置される。その後、2つの部分は、当接位置まで動かされてシェル(4)を囲む。
最初、ダイバータ(266)は排気構成にあり、蒸気入口(238)を通って蒸気送達装置(232)に入る乾燥蒸気の一定流量は、廃物タンクに排出される。送達ノズル(242)は、送達ノズル(242)の環状端面(244)が封口板(260、および特に耐熱層(264)の表面)と接触するまで動かされる。好ましくは、環状端面(244)は、封口板(260)の表面と接触して、送達ノズル(242)と封口板(260、および特に耐熱層(264))との間で圧力シールを形成する。
送達ノズル(242)が封口板(260)に接した状態で、保護シース(246)はパウチ組立体(16)のフィットメント(14)の周囲に配置される。外側ネックパネル(38)はまだ形成されていないため、外側ネックパネル(38)は保護シース(246)の外側に延在する。具体的には、外側ネックパネル(38)は、送達ノズル(242)を通って保護シース(246)の管状側壁(250)の周囲に画定される環状流路内に配置される。形成具(94)のショルダ部分(102)は、送達ノズル(242)の下部領域に、保護シース(246)の第2の端部と送達ノズル(242)の遠位端との間で、配置される。
一旦、送達ノズル(242)と封口板(260)との間に圧力シールができ上がると、ダイバータ(266)は送達構成まで動かされる。その後、乾燥蒸気のストリームは、熱気のストリームと混合し、送達ノズル(242)へと流れる。熱気と混合された乾燥蒸気は、送達ノズル(242)から保護シース(246)の管状側壁(250)の周囲にわたって画定される環状流路または間隙を通って流れる。このように、シェル(4)の外側ネックパネル(38)は、乾燥蒸気と熱気の流れに曝される。
封口板(260)は、乾燥蒸気および熱気が送達ノズル(242)の遠位端を通って漏れるのを実質的に防止する。その後、乾燥蒸気と熱気の混合気は蒸気送達装置(232)の出口(256)を通って流れる。本実施形態では、乾燥蒸気と熱気の混合気は、圧力平衡導管(258)を通って、および廃物タンクまたは他の適切な貯蔵空間(図示せず)の中へ流れる。
シェル(4)の外側ネックパネル(38)の乾燥蒸気と熱気の流れへの曝露は、外側ネックパネル(38)に塗布された接着剤を再活性化するため、および、外側ネックパネル(38)の板紙における水分量を増加させて外側ネックパネル(38)がより容易に形成されるようにするための、両方のために作用する。
保護シース(246)は、フィットメント(14)を囲んで熱気と乾燥蒸気から保護する。フィットメント(14)は、典型的には高分子材料で作られることになるが、もし熱気と乾燥蒸気の混合気に曝されれば、曲がるか、或いは歪むことがある。加えて、中央ネックパネル(36)は、既に機械(40)の第3のステーション(52)で形成されているが、同じく保護シース(246)に囲まれて保護される。このことは、中央ネックパネルが熱気と乾燥蒸気(36)に曝されないで、それらの形状を保持し、フィットメント(14)に接着されたままでいることを意味する。
十分な所定の蒸気適用時間の後、ダイバータ(266)は排気構成に戻される。その後、送達ノズル(242)は封口板(260)から離間される。その後、第4のステーション(54)の外側ネック・プレス機構(274)は、外側ネックパネル(38)を、形成具(94)の周囲に適合させて、形成する。
第4のステーション(54)の外側ネック・プレス機構(274)は、図34~図39に最も明らかに示される。
外側ネック・プレス機構(274)は、形成具(94)のネック区画(100)の周囲にシェル(4)の外側ネックパネル(38)をプレスして適合させるために設けられる複数のクランプユニット(276)を含む。図36に最も明らかに示されるように、クランプユニット(276)は、形成具(94)の周りに概して環状のアレイとして設けられる。図38に最も明らかに示されるように、それぞれのクランプユニット(276)は、支持アーム(278)、下方のショルダ・プレス要素(280)、上方のネック・プレス要素(282)、およびアクチュエータ(284)を含む。
本実施形態において、外側ネック・プレス機構(274)は、4セットのクランプユニット(276)を含む。クランプユニット(276)のそれぞれのセットは、支持板(286)に取り付けられる。それぞれの支持板(286)は四半円環形状を有し、および半径方向内側の縁(288)と、半径方向外側の縁(290)と、2つの端縁(292)とを有する。半径方向内側の縁(288)の曲率半径は、シェル(4)の本体部分(8)の外面の曲率半径に実質的に等しい。
クランプユニット(276)の各セットは、複数のクランプユニット(276)を含み、本実施形態では3つまたは4つのクランプユニット(276)を含む。クランプユニット(276)それぞれの支持アーム(278)は、それぞれの支持板(286)の上面に取り付けられる。支持アーム(278)は、支持板(286)の周線を周って2つの端縁(292)の間で間隔をとって配置される。支持アーム(278)それぞれの第1の端部(294)は支持板(286)に配置され、および支持アーム(278)は、支持板(286)から半径方向外側に突出し、結果として、それぞれの支持アーム(278)の第2の端部(296)は、支持板(286)からある距離を有する。
下プレス要素(280)は、それぞれの支持アーム(278)の第1の端部(294)に対して枢動可能に固定される。それぞれの下プレス要素(280)はプレス面(298)を含む。本実施形態では、下プレス要素(280)は、プレートの形態をしており、およびプレス面(298)はプレートの縁によって提供される。プレス面(298)は、形成具(94)のショルダ区画(102)の第1の部分の輪郭と実質的に一致する輪郭を備えた湾曲された形状を有する。ショルダ区画(102)のこの第1の部分は、好ましくはショルダ区画(102)の下側部分であり、形成具(94)の本体区画(98)に隣接する。
上プレス要素(282)は、下プレス要素(280)に対して枢動可能に固定される。支持アーム(278)と下プレス要素(280)との間の枢動接続の軸は、好ましくは、上プレス要素(282)と下プレス要素(280)との間の枢動接続の軸に対して平行でありながら離間されるか或いはオフセットされている。上プレス要素(282)はプレス面(300)を含む。本実施形態では、上プレス要素(282)は、プレートの形態をしており、および、プレス面(300)は、プレートの縁によって提供される。プレス面(300)は、第1の実質的に直線または平らな部分(302)と第2の湾曲した部分(304)とを含む。湾曲した部分(304)は、形成具(94)のショルダ区画(102)の第2の部分のプロファイルと実質的に一致する輪郭を有する。ショルダ区画(102)のこの第2の部分は、好ましくはショルダ区画(102)の上方部分であり、形成具(94)のネック区画(100)に隣接する。
アクチュエータ(284)は、支持アーム(278)と上プレス要素(282)との間に接続される。本実施形態において、アクチュエータ(284)はリニアアクチュエータである。アクチュエータ(284)の第1の端部は、支持アーム(278)の第2の端部に対して枢動可能に接続され、およびアクチュエータ(284)の第2の端部は、上プレス要素(282)に対して枢動可能に接続される。アクチュエータ(284)と上プレス要素(282)との間の枢動接続の軸は、好ましくは、上プレス要素(282)と下プレス要素(280)との間の枢動接続の軸に対して平行でありながら離間されるか或いはオフセットされている。アクチュエータ(284)は、上と下のプレス要素(282、280)を、第1の構成と第2の構成の間で動かすために設けられる。
外側ネック・プレス機構(274)は、複数の位置合わせ板(302)をさらに含む。それぞれの位置合わせ板(302)は四半円環形状を有し、および半径方向内側の縁(304)と、半径方向外側の縁(306)と、2つの端縁(308)とを有する。本実施形態では、半径方向内側の縁(304)の曲率半径は、半径方向外側の縁(306)の曲率半径より実質的に小さい。さらに、位置合わせ板(302)の半径方向内側の縁(304)と半径方向外側の縁(306)との間の半径距離は、好ましくは、半径方向内側の縁(288)と支持板(286)の半径方向外側の縁(290)との間の半径距離より大きい。半径方向内側の縁(304)の曲率半径は、フィットメント(14)の一部の外面の曲率半径に実質的に等しい。
連結部(310)は、複数の位置合わせ板(302)の各位置合わせ板(302)と複数の支持板(286)の対応する1つの支持板(286)との間に延在し、それらを接続する。本実施形態において、連結部(310)はロッド部材(312)を含む。ロッド部材(312)の第1の端部は位置合わせ板(302)に対してその半径方向外側の縁(306)の近くで固定され、ロッド部材(312)の第2の端部は支持板(286)に対してその半径方向外側の縁(290)の近くで固定される。
本実施形態では、連結部(310)は、位置合わせ板(302)の半径方向外側の縁(306)から半径方向外側に延在する上アーム(314)と、支持板(286)の半径方向外側の縁(290)から半径方向外側に延在する下アーム(316)とをさらに含む。。
メインアクチュエータは連結部(310)のそれぞれに対して接続され、解除位置と係合位置の間で位置合わせ板(302)と支持板(286)を動かすように設けられる。本実施形態では、第1の上方のメインアクチュエータ(318)は、上アーム(314)に対して接続され、および第2の下方のメインアクチュエータ(320)は、下アーム(316)に対して接続される。第1と第2のメインアクチュエータ(318、320)は、位置合わせ板(302)と支持板(286)を解除位置と係合位置の間で動かすように協働して作用する。
従って、それぞれの位置合わせ板(302)は、支持板(286)およびクランプユニット(276)の関連づけられたセットに対して連結される。連結された位置合わせ板(302)、支持板(286)、およびクランプユニット(276)のセットはそれぞれ、外側ネック・プレスアセンブリ(322)を形成する。本実施形態では、4つの外側ネック・プレスアセンブリ(322)がある。
外側ネック・プレスアセンブリの第1の外側ネック・プレスアセンブリ(322a)は、外側ネック・プレスアセンブリの第2の外側ネック・プレスアセンブリ(322b)に対して枢動可能に接続される。とりわけ、第1の位置合わせ板(302a)が第2の位置合わせ板(302b)に対して枢動可能に接続され、および、第1の支持板(286a)が第2の支持板(286b)に対して枢動可能に接続される。第1の位置合わせ板(302a)と第2の位置合わせ板(302b)との間の枢動接続は、第1の位置合わせ板(302a)の第1の端縁(308)および第2の位置合わせ板(302b)の第2の端縁(308)に近接している。さらに、第1の位置合わせ板(302a)と第2の位置合わせ板(302b)との間の枢動接続は、位置合わせ板(302)の半径方向外側の縁(306)に近接している。同様に、第1の支持板(286a)と第2の支持板(286b)の間の枢動接続は、第1の支持板(286a)の第1の端縁(292)および第2の支持板(286b)の第2の端縁(292)に近接している。さらに、第1の支持板(286a)と第2の支持板(286b)との間の枢動接続は、支持板(286)の半径方向外側の縁(290)に近接している。
同様の方法で、外側ネック・プレスアセンブリの第3の外側ネック・プレスアセンブリ(322c)は、外側ネック・プレスアセンブリの第4の外側ネック・プレスアセンブリ(322d)に対して枢動可能に接続される。
第1と第2の外側ネック・プレスアセンブリ(322a、322b)の間の枢動接続は、外側ネック・プレスアセンブリ(322a、322b)に接続された第1と第2のメインアクチュエータ(318、320)の作動時における第1と第2の外側ネック・プレスアセンブリ(322a、322b)の開放構成と閉鎖構成との間の動きを容易にする。同様に、第3と第4の外側ネック・プレスアセンブリ(322c、322d)の間の枢動接続は、外側ネック・プレスアセンブリ(322c、322d)に接続された第3と第4のメインアクチュエータ(318、320)の作動時における第3と第4の外側ネック・プレスアセンブリ(322c、322d)の開放構成と閉鎖構成との間の動きを容易にする。
開放構成において、枢動可能に接続している位置合わせ板(302)の半径方向内側の縁(304)の間の距離は、閉鎖構成における距離よりも大きい。同様に、開放構成において、枢動可能に接続している支持板(286)の半径方向内側の縁(288)の間の距離は、閉鎖構成における距離よりも大きい。
第1と第2の外側ネック・プレスアセンブリ(322a、322b)は、ともに第1の外側ネック・プレスシステム(324)を形成し、および第3と第4の外側ネック・プレスアセンブリ(322c、322d)は、ともに第2の外側ネック・プレスシステム(326)を形成する。本実施形態では、第1と第2の外側ネック・プレスアセンブリ(322a、322b)のそれぞれは、7つのクランプユニット(276)を含む。3つのクランプユニット(276)は第1と第3の支持板(286a、286c)それぞれに取り付けられ、また4つのクランプユニットは第2と第4の支持板(286b、286d)それぞれに取り付けられている。
外側ネック・プレス機構(274)は、第1と第2の外側ネック・プレスシステム(324、326)のそれぞれに対して接続された駆動機構(328)をさらに含む。駆動機構(328)は、第1と第2の外側ネック・プレスシステム(324、326)を、互いに離間させて退避位置へと、および互いに向かって、係合位置位置へと、動かすように構成される。
使用において、キャリッジアセンブリ(114)と形成具(94)は、2つの外側ネック・プレスシステム(324、326)が退避位置にある状態で、外側ネック・プレスシステム(324、326)の間に位置される。その後、上に説明されたように、外側ネックパネル(38)に対して熱気と乾燥蒸気を適用するために、蒸気送達装置(232)が始動される。蒸気送達装置(232)の引き戻し又は形成具(94)から遠ざける動きに続いて、駆動機構(328)が作動されて第1と第2の外側ネック・プレスシステム(324、326)を形成具(94)に向かって係合位置へと動かす。
第1の外側ネック・プレスシステム(324)のメインアクチュエータ(318、320)は、第1と第2の外側ネック・プレスアセンブリ(322a、322b)を閉鎖構成へと動かすために始動される。第2の外側ネック・プレスシステム(326)のメインアクチュエータ(318,320)が始動されて、第3と第4の外側ネック・プレスアセンブリ(322c、322d)を閉鎖構成へと動かす。好ましくは、第1の外側ネック・プレスシステム(324)のメインアクチュエータ(318,320)と第2の外側ネック・プレスシステム(326)のメインアクチュエータ(318,320)は同時に始動される。閉鎖構成において、位置合わせ板(302)の半径方向内側の縁(304)は、フィットメント(14)の一部に接し、および支持板(286)の半径方向内側の縁(288)は、シェル(4)の本体部分(8)の外面に接している。
位置合わせ板(302)とフィットメント(14)との間の接触、および支持板(286)とシェル(4)の本体部分(8)との間の接触は、形成具(94)、シェル(4)、およびフィットメント(14)を、固定された位置およびクランプユニット(276)との正確な位置合わせ状態に保つ。フィットメント(14)に配置されたストッパー(88)は、位置合わせ板(302)によってフィットメントに対して加えられる力によるフィットメント(14)の歪みを防止する。
第1と第2の外側ネック・プレスシステム(324,326)が係合位置にあり、且つ第1、第2、第3、および第4の外側ネック・プレスアセンブリ(322)が閉鎖構成にある状態で、第1の位置合わせ板(302a)の第1の端縁(308)は、第2の位置合わせ板(302b)の第2の端縁(308)に隣接し且つ実質的に位置合わせされ、第2の位置合わせ板(302b)の第1の端縁(308)は、第3の位置合わせ板(302c)の第2の端縁(308)に隣接し且つ実質的に位置合わせされ、第3の位置合わせ板(302c)の第1の端縁(308)は、第4の位置合わせ板(302d)の第2の端縁(308)に隣接し且つ実質的に位置合わせされ、および、第4の位置合わせ板(302d)の第1の端縁(308)は、第1の位置合わせ板(302a)の第2の端縁(308)に隣接し且つ実質的に位置合わせされる。このように、位置合わせ板(302)は、フィットメント(14)の全周を周って延在する。同様に、第1と第2の外側ネック・プレスシステム(324,326)が係合位置にあり、且つ第1、第2、第3、および第4の外側ネック・プレスアセンブリ(322)が閉鎖構成にある状態で、第1の支持板(286a)の第1の端縁(292)は、第2の位置合わせ板(286b)の第2の端縁(292)に隣接し且つ実質的に位置合わせされ、第2の支持板(286b)の第1の端縁(292)は、第3の位置合わせ板(286c)の第2の端縁(292)に隣接し且つ実質的に位置合わせされ、第3の支持板(286c)の第1の端縁(292)は、第4の位置合わせ板(286d)の第2の端縁(292)に隣接し且つ実質的に位置合わせされ、および第4の支持板(286d)の第1の端縁(292)は、第1の位置合わせ板(286a)の第2の端縁(292)に隣接し且つ実質的に位置合わせされる。このように、支持板(286)は、シェル(4)の本体部分(8)の全周を周って延在する。
外側ネック・プレスアセンブリ(322)が閉鎖構成へと動かされるとき、クランプユニット(276)、および特に上と下のプレス要素(282、280)は、それらの第1の構成にある。この第1の構成では、上と下のプレス要素(282、280)は、部分的に形成された側壁要素(18、20)の外側ネックパネル(38)と係合されていない。
次に、クランプユニット(276)それぞれのアクチュエータ(284)が作動されて、上と下のプレス要素(282、280)をそれらの第2の構成へと動かす。上と下のプレス要素(282、280)が第2の構成に向かって動かされるに従って、上と下のプレス要素(282、280)は外側ネックパネル(38)に係合し、そして外側ネックパネル(38)を形成具(94)のショルダ部(102)とネック部(100)に向かって、且つそれらに対して、プレスする。第1の支持板(286a)に取り付けられたクランプユニット(276)は、第1の側壁要素(18)の外側ネックパネル(38)の第1のものと係合し、第2の支持板(286b)に取り付けられたクランプユニット(276)は、第1の側壁要素(18)の外側ネックパネル(38)の第2のものと係合し、第3の支持板(286c)に取り付けられたクランプユニット(276)は、第2の側壁要素(20)の外側ネックパネル(38)の第1のものと係合し、および第4の支持板(286d)に取り付けられたクランプユニット(276)は、第2の側壁要素(20)の外側ネックパネル(38)の第2のものと係合する。
第2の構成では、外側ネックパネル(38)の下部は、下プレス要素(280)と形成具(94)のショルダ区画(102)との間でプレスまたはクランプされ、外側ネックパネル(38)の上部は、上プレス要素(282)と形成具(94)のネック部(100)との間でプレスまたはクランプされる。
アクチュエータ(284)と上下プレス要素(282、280)との間の枢動接続は、好ましくは、設けられる、そのようなもの上下プレス要素(282、280)の第2の構成への動きの間、下プレス要素(280)は、形成具(94)のショルダ区画(102)の周囲に、およびネック区画(100)に向かって、外側ネックパネル(38)を変形させるように第1の外側ネックパネル(38)に対して力を適用する。。続いて、上プレス要素(282)が外側ネックパネル(38)に対して力を適用して、外側ネックパネル(38)を形成具(94)のショルダ区画(102)とネック区画(100)の全周囲に適合させる。
図37において例示されるように、側壁要素(18、20)それぞれの外側ネックパネル(38)は、それぞれの中央ネックパネル(36)に重なり合う。さらに、第2の側壁要素(20)の外側ネックパネル(38)のネックタブ(37)は、第1の側壁要素(18、図37に図示せず)の外側ネックパネル(38)に重なり合って、シェル(4)の完全なネック部(10)を形成する。従って、クランプユニット(276)それぞれのアクチュエータ(284)は、同時にではなく、むしろある特定の順序で作動されてよい。アクチュエータ(284)の作動順序は、第2の側壁要素(20)の外側ネックパネル(38)のネックタブ(37)が第1の側壁要素(18)の外側ネックパネル(38)に重なるように、第1の側壁要素(18)の外側ネックパネル(38)が最初にプレスされ、続いて第2の側壁要素(20)の外側ネックパネル(38)がプレスされるようにしてもよい。
本実施形態では、外側ネック・プレスシステム(324、326)が係合位置にあり、且つ外側ネック・プレスアセンブリ(322)が閉鎖構成にあるとき、第2と第4の支持板(286b、286d)のそれぞれに取り付けられた第4のクランプユニット(276d)は、互いに正対して配置される。シェル(4)のネック部(10)を形成するために外側ネックパネル(38)がプレスされているとき、第2と第4の支持板(286b、286d)に取り付けられた第4のクランプユニット(276d)のそれぞれもまた、第1の側壁要素(18)の外側ネックパネル(38)それぞれの個々の縁に、および第2の側壁要素(20)のネックタブ(37)の1つ1つに、位置合わせされる。
従って、好ましい一連の作動では、
(i)第1の外側ネック・プレスアセンブリ(322a)のクランプユニット(276)のすべて、第2の外側ネック・プレスアセンブリ(322b)のクランプユニット(276)のすべて、および第4の外側ネック・プレスアセンブリ(322d)の第4のクランプユニット(276d)が作動されて、第2の構成へと移動して、第1の側壁要素(18)の外側ネックパネル(38)をプレスし、且つ適合させ、その結果、第1の側壁要素(18)の外側ネックパネル(38)が第1の側壁要素(18)の中央ネックパネル(36)に接着し、
(ii)第2の外側ネック・プレスアセンブリ(322b)の第4のクランプユニット(276d)および第4の外側ネック・プレスアセンブリ(322d)の第4のクランプユニット(276d)が、第1の構成に戻され、その間、第1の外側ネック・プレスアセンブリ(322a)のクランプユニット(276)および第2の外側ネック・プレスアセンブリ(322b)の残る3つのクランプユニット(276)は、第2の構成に維持されて、第1の側壁要素(18)の外側ネックパネル(38)に対して力を適用し続け、
(iii)第3の外側ネック・プレスアセンブリ(322c)のクランプユニット(276)のすべて、第4の外側ネック・プレスアセンブリ(322d)のクランプユニット(276)のすべて、および第2の外側ネック・プレスアセンブリ(322d)の第4のクランプユニット(276dc)が、作動され、第2の構成へと移動して、第2の側壁要素(20)の外側ネックパネル(38)をプレスして適合させ、その結果、第2の側壁要素(20)の外側ネックパネル(38)が、第2の側壁要素(20)の中央ネックパネル(36)および第1の側壁要素(18)の外側ネックパネル(38)の重ね合わせの領域に接着する。
従って、この一連の作動の第1の工程において、第4のクランプユニット(276d)は、第1の側壁要素(18)の外側ネックパネル(38)に対して力を適用し、および一連の作動の第3の工程において、第4のクランプユニット(276d)は、第2の側壁要素(20)の外側ネックパネル(38)のネック・タブ(37)に対して力を適用し、その結果、これらのネック・タブ(37)は、第1の側壁要素(18)の外側ネックパネル(38)に対して、重なり合い、プレスされ、および接着される。
外側ネックパネル(38)と中央ネックパネル(36)の間の接着が起こることを可能とするのに十分な、所定の滞留時間の後、クランプユニット(276)は第1の構成に戻る。続いて、外側ネック・プレスアセンブリは(322)はそれらの開放構成に戻り、および、外側ネック・プレスシステム(324,326)は退避位置に戻る。
その後、キャリッジアセンブリ(114)は、形成具(94)を、部分的に形成されたボトル(2)と一緒に、第5のステーション(58)まで移動させる。
ステーションE
第5のステーション(58)では、中央ネックパネル(36)と外側ネックパネル(38)は熱間プレスされる。このことは、中央ネックパネル(36のさらなる適合をもたらし、特に、外側ネックパネル(38)をボトル(2)のネック部分(10)の最終的な形状へと形成させる。
第5のステーション(58)は、4つの適合ユニット(332)を包含する適合アセンブリ(330)を含む。4つの適合ユニット(332)は、図40と図41に示される。本実施形態において、適合ユニット(332)は同型である。
適合ユニット(332)のそれぞれは、適合面(336)を包含する適合ブロック(334)を含む。適合面(336)は、凹んだ部分円筒形状を有する第1の上部(338)と、部分ドーム形状または切り詰められた部分ドーム形状を有する第2の下部(340)とを含む。第2の下部(340)は、第1の上部(338)から延在し且つ第1の上部(338)と連続して、適合面(336)を形成する。第1の上部(338)は、形状と輪郭において、ボトル(2)のネック部分(10)の部分の形状と輪郭に対応する。第2の下部(340)は、形状と輪郭において、ボトル(2)のショルダ部分(12)の部分の形状と輪郭において対応する。適合ブロック(334)は、好ましくは適切な金属素材で作られる。
4つの適合ユニットは(332)、第1の適合ユニット(332a)は第2の適合ユニット(332b)に対向し、および、第1の適合ユニット(332a)の適合面(336a)は、第2の適合ユニット(332b)の適合面(336b)に面し、および、第3の適合ユニット(332c)は第4の適合ユニット(332d)に対向し、および、第3の適合ユニット(332c)の適合面(336c)は、第4の適合ユニット(332d)の適合面(336d)に面するように、設けられる。第1の適合ユニット(332a)の適合面(336a)の第1の上部(338)は、第2の適合ユニット(332b)の適合面(336b)の第1の上部(338)に対向し、且つ第2の適合ユニット(332b)の適合面(336b)の第1の上部(338)と位置合わせされる。第3の適合ユニット(332c)の適合面(336c)の第1の上部(338)は、第4の適合ユニット(332d)の適合面(336d)の第1の上部(338)に対向し、且つ第4の適合ユニット(332d)の適合面(336b)の第1の上部(338)と位置合わせされる。第1の適合ユニット(332a)の適合面(336a)の第2の下部(340)は、第2の適合ユニット(332b)の適合面(336b)の第2の下部(340)に対向し、且つ第2の適合ユニット(332b)の適合面(336b)の第2の下部(340)と位置合わせされる。第3の適合ユニット(332c)の適合面(336c)の第2の下部(340)は、第4の適合ユニット(332d)の適合面(336d)の第2の下部(340)に対向し、且つ第4の適合ユニット(332d)の適合面(336d)の第2の下部(338)と位置合わせされる。
適合ユニット(332)のそれぞれは、退避位置と延伸位置の間で適合ブロック(334)を動かすための機構(342)をさらに含む。本実施形態では、機構(342)はリニアアクチュエータを含む。
適合ユニット(332)のそれぞれは、適合ブロック(334)を熱するためにさらに加熱要素(図示せず)を含む。
使用において、適合ブロック(334)は、最初、それらの退避位置にあり、その結果、適合ブロック(334)のそれぞれの間に間隙がある。キャリッジアセンブリ(114)は第5のステーション(58)に入り、形成具(94、および関連する部分的に形成されたシェル(4))を、4つ適合ブロック(334)の間で中央に、位置づける。適合ブロック(334)は、シェル(4)のネックパネル(36、38)と位置合わせされる。
その後、適合ブロック(334)は、延伸位置へと動かされる。延伸位置では、適合ブロック(334)のそれぞれは、シェル(4)のショルダおよびネック領域(12、10)の一部に接触し、且つ力を適用する。具体的には、それぞれの適合面(336)の第1の上部(338)は、シェル(4)のネック領域(10)の一部に接触し、且つ力を適用し、およびそれぞれの適合面(336)の第2の下部(340)は、シェル(4)のショルダ領域(12)の一部に接触し、且つ力を適用する。延伸位置では、隣接し合う適合ブロック(334)は、互いに接触して、シェル(4)のネックおよびショルダ領域(10、12)を完全に囲んでもよい。
適合ブロック(334)の熱および適合面(336)の輪郭は、シェル(4)のネックパネル(36と38)をさらにプレスしおよび適合させて、ボトル(2)のネック領域(10)の最終形状を形成する。
所定の長さの時間後、適合ブロック(334)は、それらの退避位置に戻される。その後、キャリッジアセンブリ(114)は、形成具(94)を、部分的に形成されたボトル(2)と一緒に、第6のステーション(60)まで移動させる。
ステーションF
第6のステーション(60)では、中央ネックパネル(36)と外側ネックパネル(38)は冷間プレスされる。このことは、外側ネックパネル(38)が中央ネックパネル(36)に堅く接着され、中央ネックパネル(36)と外側ネックパネル(38)がそれらの最終形状を保つことを確かなものにする。
第6のステーション(60)は、4つの適合ユニットを包含する、適合アセンブリを含む。4つの適合ユニットは、第5のステーション(58)の適合ユニット(332)と実質的に同一であるが、第6のステーションの4つの適合ユニットが加熱要素を含まない点が異なる。従って、第6のステーション(60)の4つの適合ユニットの適合ブロックは、周囲温度にとどまる。4つの適合ユニットの他のすべての特徴は、第5のステーション(58)の適合ユニット(332)と実質的に同一である。
使用では、適合ブロックは、最初、それらの退避位置にあり、その結果、適合ブロックのそれぞれの間に間隙がある。キャリッジアセンブリは第6のステーション(60)に入り、形成具(94、および関連する部分的に形成されたシェル(4))を、4つ適合ブロックの間で中央に、位置づける。適合ブロックは、シェル(4)のネックパネル(36、38)と位置合わせされる。
その後、適合ブロックは、延伸位置へと動かされる。延伸位置では、適合ブロックのそれぞれは、シェル(4)のショルダおよびネック領域(12、10)の一部に接触し、且つ力を適用する。具体的には、それぞれの適合ブロックの適合面の第1の上部は、シェル(4)のネック領域(10)の一部に接触し、且つ力を適用し、および、それぞれの適合面の第2の下部は、シェル(4)のショルダ領域(12)の一部に接触し、且つ力を適用する。延伸位置では、隣接し合う適合ブロックは、互いに接触して、シェル(4)のネックおよびショルダ領域(10、12)を完全に囲んでもよい。
ネックパネル(36、38)は、ネックパネル(36、38)の接着剤が硬化され、十分な熱がネックパネル(36と38)から取り除かれたことを保証するために、所定の長さの時間プレスされる。所定の長さの時間後、適合ブロックは、それらの退避位置に戻される。
第6のステーション(60)は、好ましくは、パウチ組立体(16)のフィットメント(14)からストッパー(88)を取り出すための機構をさらに含む。この機構は、ストッパー(88)を把持するか、さもなければストッパー(88)に係合する手段、およびフィットメント(14)からストッパー(88)を取り出すためにストッパーに力を適用する手段を含む場合がある。
その後、キャリッジアセンブリ(114)は、形成具(94)を、部分的に形成されたボトル(2)と一緒に、第6のステーション(60)から移動させる。
ステーションG
機械(40)の第7のステーション(62)において、シェル(4)の側壁(24)は、形成具(94)から取り出され、底要素(22)の挿入の準備ができる。
好ましい実施形態では、形成具(94)は分離され、および、形成具(94)は上に記載されるとおり、2つの半部分(96)を含む。さらに、閉鎖構成では、形成具(94)の2つの半部分(96)は、好ましくは、2つの半部分(96)の間に空隙が残るように、互いに接触しない。ここで図12を参照すると、キャリッジアセンブリ(114)は、形成具(94)の底(346)に配置されたスペーサー部材(344)を含んでもよい。閉鎖構成では、形成具(94)の2つの半部分(96)は、スペーサー部材(344)と接触し、その結果、スペーサー部材(344)が2つの半部分(96)の間の間隔に配置され、および閉鎖構成における間隔の幅を維持して画定する。
シェル(4)の完全に形成された側壁(24)を形成具(94)から取り出すために、スペーサー部材(344)は、好ましくは、形成具(94)に対して取り出し位置移動可能である。取り出し位置では、スペーサー部材(344)は、もはや形成具(94)の2つの半部分(96)の間の間隔を維持しない。形成具(94)の2つの半部分(96)は、互いに向かう方向に移動するように好適に付勢され(例えば、付勢要素(118)を使って)、その結果、2つの半部分(96)の間の間隔幅が減少する。形成具(94)の2つの半部分(96)の互いに向かう動きは、形成具(94)の外面と側壁(24)の内面の間に隙間を作り出す。その後、側壁(24)は、滑らせて或いは引いて形成具(94)の外に出すことができる。
第6のステーション(60)におけるストッパー(88)の取り出しに続いて、形成具(94)の2つの半部分(96)のネック区画(100)は、互いに向かう方向に、取り出し位置へと自由に動くことができることは理解されよう。取り出し位置へのこの動きは、フィットメント(14)の下部(13)の小さな変形をもたらす場合があるが、この変形は、好ましくは弾性変形であり、その結果、フィットメント(14)の下部(13)は、形成具(94)から側壁(24)およびパウチ組立体(16)を取り出した後、その原形状に戻る。
第7のステーション(62)は、パウチ(6を)膨張させるための装置をさらに含む。好ましくは、フィットメント(14)の中へノズルが差し込まれ、パウチ(6)を膨張させるために、空気がノズルに供給される。他の実施形態において、不活性ガスなどの、別の適切なガスが、パウチ(6)を膨張させるためにノズルに供給されてもよい。
パウチ(6)の膨脹は、フィットメント(14)から最も遠いパウチ(6)の端部(パウチ(6)の下端部)とフィットメント(14)との間の距離の減少を生じさせる。従って、パウチ(6)の下端部は、側壁(24)内で、および底タブ(35)から離間して、フィットメント(14)に向かう方向に動く。このように、底タブ(35)に近傍にあって底タブ(35)に隣接した側壁(24)の内面(25)の下部領域が露出される。
ステーションH
第8のステーション(64)は、好ましくは、底タブ(35)をフレア状にするための機構を含む。機構は、好ましくは、底タブ(35)のそれぞれがフレア状の位置へとプレスされ、若しくは押し広げられ、その位置において底タブ(35)が本体パネル(34)からある角度で、本体パネル(34)から半径方向外側に、延在するように、構成される。このように底タブ(35)をフレア状にすることは、底要素(22)が側壁(24)の端部の中へより容易に差し込まれることを可能にする。
第8のステーション(64)は、好ましくは、底タブ(35)に隣接する側壁(24)の内面(25)に制限特徴(350)を適用するための装置をさらに含む。本実施形態では、制限特徴(350)は、接着剤の線を含み、接着剤の線は、円周方向に側壁(24)の内面(25)の下部領域を周って、底タブ(35)の近位に、しかし底タブ(35)から一定の距離をとって、延在する。従って、装置は接着剤の線を適用するために塗布器を含む。装置は、側壁(24)が静止したままで、塗布器を回転させるための機構を含んでもよく、あるいは、装置は、塗布器が固定位置にとどまったままで、側壁(24)を回転させるための機構を含んでもよい。
接着剤の線は、乾燥または硬化して、側壁(24)の内面(25)から内へと延在する実質的に硬性の突出部を形成する。接着剤の線は、側壁(24)の周線を完全に周って延在しなくてもよい。
他の実施形態では、制限特徴(350)は、側壁(24)の内面((25)から内へ延在する実質的に剛体の突出部を提供する任意の適切な形式のものであり得る。例えば、ある実施形態では、接着剤以外の硬化可能な組成物の線が、側壁(24)の内面(25)に適用される場合がある。組成物は、適切な高分子組成物であり得る。他の実施形態では、接着剤または他の組成物は、側壁(24)の内面(25)を周線状に周って延在する一連の離散的な溶球または線として適用される場合がある。
さらなる実施形態では、制限特徴(350)は、側壁(24)のある領域を浮き出し又は陥没加工することによって提供されてもよく、或いは、制限特徴(350)は、側壁(24)の一部を折り重ねることによって提供されてもよい。重要なのは、制限特徴(350)が、側壁(24)の内面(25)から内へ延在する実質的に剛体の突出部を提供して底要素(22)の側壁(24)の下端部への挿入を制限することであり、以下でさらに説明される。
ステーションI
機械(40)の第9のステーション(66)では、底要素(22)は側壁(24)の端部へと挿入される。
本実施形態において、複数の底要素(22)は、第9のステーション(66)に随伴するインフィード・アセンブリ(68)の中に保持される。インフィード・アセンブリ(68)は、単一の底要素(22)を必要なときに第9のステーション(66)に供給するための機構を含む。
好ましい実施形態では、底要素(22)のそれぞれは、平らな中央領域(26)と、中央領域(26)の周線を完全に周って延在する周辺スカート部(28)を含めるように予備形成される。
第9のステーション(66)は、側壁(24)の端部に対して底要素(22)を位置決めし、側壁(24)の端部によって画定された開放口に底要素(22)を挿入するための、装置を含む。底要素(22)の第1の面(27)がシェル(4)のネック部(10)から離間する方向に面するように、底要素(22)が挿入される。
底要素(22)は、底要素のスカート部分(28)が制限特徴(350)と接触するか当接するまで、挿入される。従って、制限特徴(350)は、底要素(22)がその後の成形工程のために底タブ(35)に対して正確な位置にあることを保証する。
ステーションJ
第10のステーション(70)は、側壁(24)の底タブ(35)のそれぞれに接着剤を塗布するための装置を含む。本実施形態では、接着剤(352)の溶球またはスポットがそれぞれの底タブ(35)に塗布される。
接着剤が底タブ(35)に塗布される際、側壁(24)の内面(25)に制限特徴(350)を形成するためのものと同じ接着剤を塗布することには、明白な利点がある。それは、制限特徴(350)を形成する接着剤が速く硬化または乾燥する場合に、望ましい。従って、底タブ(35)に塗布される同じ接着剤もまた速く乾燥あるいは硬化する。
ステーションK
機械(40)の第11のステーション(72)は、底タブ(35)を折り返して底要素(22)のスカート部(28)と接触状態にするための装置を含む。装置は、底タブ(35)のそれぞれを折り返すように構成された複数のフィンガーを含む場合がある。他の実施形態では、装置は、底タブ(35)の外面と係合するために設けられた環状要素を含む場合がある。環状要素は、底タブ(35)を半径方向に内へ折り返して直径を縮小させるために設けられる場合がある。
さらなる実施形態では、第11のステーション(72)が、ある輪郭を備えた表面を有するマンドレルまたは形成具を含み、底タブ(35)が上記表面との接触状態におかれるとき上記表面の形状によって底タブ(35)が内向きに折り返されるような輪郭である、マンドレルまたは形成具を含む場合がある。
底タブ(35)を折り返して形成するこの工程の間、底タブ(35)に塗布された接着剤は、好ましくは粘着しないか、または限られた接着性しか提供しない。
ステーションL
機械(40)の第12のステーション(74)は、好ましくは、加熱要素を含む。加熱要素は底タブ(35)における接着剤を活性化するか再活性化するように構成される。加熱要素は環状または円周状の場合がある。
第12のステーション(74)は、プレス面を包含するプレスブロックをさらに含む。プレス面には底要素(22)の第1の表面(27)の形状に対応する形状がある。従って、プレス面は、中央の平面な領域と、および中央の領域の周囲を周って延在する縁部領域とを含む。縁部領域は、平らな中央領域からある角度で延在する。プレスブロックは、好ましくは、適切な金属材料で作られる。
いくつかの実施形態では、プレスブロックは周囲温度にある。他の実施形態において、第12のステーション(74)は、周囲温度より低い温度までプレスブロックを冷やすための手段を含む。
機械(40)を使用してボトル(2)を製造する方法の好ましい実施形態では、ボトル(2)のシェル(4)は、プレス面に接して位置づけられる。具体的には、底タブ(35)がプレス面に接しているように、シェルは位置づけられる。
プレスブロックによって底タブ(35)に力が適用されて、底タブ(35)が底要素(22)のスカート部(28)に対して保持される。力は、底タブ(35)の接着剤が確実に硬化するのに十分な所定の長さ時間にわたり底タブ(35)に適用される。
ボトル(2)のシェル(4)は、このとき完全に形成される。
ボトル(2)を製造する方法の随意のさらなる工程において、ラベルがボトル(2)のネック部(10)の周囲に巻かれる。ラベルは、好ましくは、ネックパネル(36、38)の少なくとも一部を取り囲んで被覆する。ラベルは、粘着剤層がある紙ラベルの形態であっても、ある長さのテープの形態であってもよい。
その後、完成したボトル(2)は、機械(40)から取り出されてもよい。
ボトル(2)は、板紙のシェル(4)から余分な湿度を除去するためにさらなる乾燥工程を経る場合がある。従って、ボトル(2)は、加熱要素を包含する加熱器ステーションを通過する場合がある。加熱器ステーションは、ボトル(2)が運搬される加熱器トンネルの形態をしている場合がある。
加えて、キャップまたは他の閉鎖デバイスがフィットメント(14)に付けられる場合がある。好ましい実施形態では、フィットメント(14)の上部(15)は、ボトル(2)のネジ蓋との係合ためのネジ山を含む。
これまでの記載では、機械(40)のステーションAからステーションLのそれぞれは、個別のステーションとして記載された。しかしながら、いくつかの実施形態では、1つ以上のステーションのプロセスまたは方法の工程が、1つのステーションの中に組み合わされ得ることは、認識されよう。あるいは、上述の1つのステーションの方法の工程またはプロセスが、他の実施形態では、1つ以上のステーションによって提供される場合がある。
機械(40)は、機械(40)の1つ以上のステーションを作動させるように構成された1つ以上の制御装置を含む場合がある。機械(40)は、中央ですべてのステーションの作動を調整し制御するように構成された1つの制御装置を含む場合がある。他の実施形態では、機械のそれぞれのステーションは、個別の制御装置を含み得る。
これまでの記載および実施形態において、ボトルのシェルは、2つのブランクから形成される側壁を含んだが、他の実施形態では、側壁は、1つの重ね合わせ部を伴って形成具の周囲に巻き付けられる、単一のブランクから形成される。この単一のブランクは、単一の本体パネルから延在する複数のネックパネルを含む。単一のブランクは、ブランクが形成具の周囲に巻き付けられるとネックパネルが上記された構成を取るように、本体パネルから延在する6つのネックパネルを含む場合がある。またさらなる実施形態では、シェルの側壁は2つより多いブランクから形成される場合があり、それぞれのブランクは、好ましくは少なくとも2つのネックパネルを包含する。
上記に明示的に開示されない他の改変および変形も、添付された請求項において定義される本発明の範囲から逸脱することなく企図され得る。

Claims (25)

  1. ボトルの製造で使用するための装置であって、前記ボトルは、インナーパウチおよび板紙製の外側シェルを含み、前記シェルは、本体パネル、第1のネックパネルおよび第2のネックパネルを含むシートブランクから作られ、および、前記装置は、
    前記パウチを受け入れるための空洞を有する形成具であって、本体区間、ネック区画、および前記本体区画と前記ネック区画との間に延在するショルダー区画とを含む、形成具と、
    少なくとも2つのネック・プレス要素であって、各ネック・プレス要素は、前記形成具の前記ネック区画の少なくとも一部に対面し且つ位置合わせされるプレス面を含み、および、各ネック・プレス要素は、前記ネック・プレス要素と前記形成具の前記ネック区画との間で前記ネックパネルの1つの一部をクランプするためにクランプ位置へ移動可能である、少なくとも2つのネック・プレス要素と、
    少なくとも2つのショルダ・プレス要素であって、各ショルダ・プレス要素は、前記形成具の前記ショルダー区画に対面し且つ位置合わせされるプレス面を含み、および、各ショルダ・プレス要素は、前記ショルダ・プレス要素と前記形成具の前記ショルダー区画との間で前記ネックパネルの1つの一部をクランプするためにクランプ位置へ移動可能である、少なくとも2つのショルダ・プレス要素とを含む、装置。
  2. 一対のネック・プレス要素であって、前記形成具の対向する面に配置される、一対のネック・プレス要素と、一対のショルダ・プレス要素であって、前記形成具の対向する面に配置される、一対のショルダ・プレス要素とを含む、請求項1に記載の装置。
  3. 前記形成具の本体区画は、実質的に円筒状であり、前記形成具の前記ネック区画は、実質的に円筒状であり、および、前記形成具の前記本体区画の直径は前記形成具の前記ネック区画の直径より大きい、請求項1または請求項2に記載の装置。
  4. 前記ショルダ・プレス要素それぞれのプレス面は湾曲したプレス面である、請求項1から3のいずれかに記載の装置。
  5. 前記ショルダ・プレス要素それぞれの前記湾曲したプレス面は、第1の曲率半径を有する部分的に円筒状の形状を有する上部、および、第2の曲率半径を有する部分的に円筒状の形状を有する下部を含み、前記第2の曲率半径は前記第1の曲率半径よりも大きい、請求項4に記載の装置。
  6. 前記ショルダ・プレス要素それぞれの前記湾曲したプレス面は、前記上部と前記下部との間に配置される中部をさらに含み、前記湾曲したプレス面の前記中部は二重曲率を有する、請求項5に記載の装置。
  7. 前記プレス面の前記中部の主曲率の2つの平面は互いに垂直である、請求項6に記載の装置。
  8. 前記ネック・プレス要素それぞれの前記プレス面は湾曲した部分を含む、請求項1から7のいずれかに記載の装置。
  9. 前記ネック・プレス要素それぞれは互いに実質的に平行に延在する一対のアームを含み、空隙は前記アームの間に画定される、請求項1から8のいずれかに記載の装置。
  10. 湾曲したプレス面は各アームの遠位端部に提供される、請求項9に記載の装置。
  11. 前記第1のネックパネルの表面上で、接着剤を活性化させるために、前記第1のネックパネルの領域を加熱するように構成される加熱要素をさらに含む、請求項1から10のいずれかに記載の装置。
  12. 前記加熱要素は環状である、請求項11に記載の装置。
  13. 前記加熱要素は、非係合位置と係合位置との間で移動可能であり、前記非係合位置から前記係合位置への前記加熱要素の移動は、前記形成具の方向への加熱要素の移動を含む、請求項11または請求項12に記載の装置。
  14. 前記ブランクの第1のネックパネルは開孔を含み、前記開孔は位置合わせフィンガーを含み、前記位置合わせフィンガーは、前記位置合わせフィンガーの端部が前記形成具から距離を置く退避位置と、前記位置合わせフィンガーの端部が前記第1のネックパネルにおける前記開孔を通って延在する挿入位置との間で移動可能である、請求項1から13のいずれかに記載の装置。
  15. 前記位置合わせフィンガーは、前記ネック・プレス要素の前記アームの間の前記空隙に配置される、請求項9に従属する場合の請求項14に記載の装置。
  16. 一対のプッシュロッドさらに含み、前記プッシュロッドそれぞれは、前記形成具の前記ショルダー区画の一部に位置合わせされ、前記プッシュロッドそれぞれは、延伸位置に移動可能であり、前記延伸位置で、それぞれのプッシュロッドは、前記ネックパネルの少なくとも一部を、前記形成具の前記ネック区画方向にそらせるために、各ネックパネルに力を適用する、請求項1から15のいずれかに記載の装置。
  17. それぞれのプッシュロッドは、個々の前記ショルダ・プレス要素における開孔を通って延在する、請求項16に記載の装置。
  18. 前記ネック・プレス要素それぞれの前記プレス面は直線部分を含む、請求項8に記載の装置。
  19. 前記ネック・プレス要素の各ネック・プレス要素は、個々の前記ショルダ・プレス要素に枢動可能に接続する、請求項18に記載の装置。
  20. 前記ネック・プレス要素の各ネック・プレス要素に接続されるアクチュエータをさらに含み、前記アクチュエータは、前記ネック・プレス要素を、前記ショルダ・プレス要素に対して、前記ネック・プレス要素と前記ショルダ・プレス要素との間の枢動可能な接続を軸にして動かすように設けられる、請求項19に記載の装置。
  21. 前記アクチュエータ、前記ショルダ・プレス要素、および前記ネック・プレス要素の設置は、前記アクチュエータが前記ショルダ・プレス要素を前記クランプ位置まで移動させ、続いて、前記ネック・プレス要素を前記クランプ位置まで移動させるように設けられる、請求項20に記載の装置。
  22. 前記装置は、前記形成具の周りにおいて実質的に円形状のアレイとして設けられる複数の前記ネック・プレス要素を含む、請求項18から21のいずれかに記載の装置。
  23. 8個から16個のネック・プレス要素を含む、請求項20に記載の装置。
  24. 少なくとも2つの位置合わせ板をさらに含み、前記ネック・プレス要素の第1のセットは、前記位置合わせ板の第1の位置合わせ板に接続され、前記ネック・プレス要素の第2のセットは、前記位置合わせ板の第2の位置合わせ板に接続され、前記位置合わせ板は、前記形成具に向かう方向に移動可能である、請求項22または請求項23に記載の装置。
  25. 前記位置合わせ板それぞれは、半径方向内側に湾曲した面を含み、前記半径方向内側に湾曲した面の曲率半径は前記形成具の前記ネック区画の曲率半径と実質的に同じである、請求項24に記載の装置。
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