JP2023540244A - 端閉鎖部を容器に適用し封止するためのシステムおよび方法 - Google Patents

端閉鎖部を容器に適用し封止するためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、ダイアセンブリ(300)、マンドレルアセンブリ(200)、およびガス排気アセンブリ(400)を備える、閉鎖部を容器に封止するためのシステム(100)および方法を対象とする。マンドレルアセンブリは、外側マンドレル(210)および内側マンドレル(220)を備える。外側マンドレルは、垂直に並進し、閉鎖部を所定の位置に拘束するように構成される。ダイ内の少なくとも1つの中空チャネル(430)およびダイの内部への1つまたは複数のチャネル開口(440)を備えるガス排気アセンブリは、閉鎖部が所定の位置に拘束されると、整列した容器の内部からガスを吸引する。内側マンドレルは、閉鎖部を容器内に挿入するために垂直に並進し、封止部材(40)は閉鎖部を所定の場所に封止する。

Description

本出願は、2020年8月27日に出願された米国特許出願第63/071,069号に対する優先権を主張し、その出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、一般に、閉鎖部を有する容器を形成し封止するためのシステムおよび方法に関する。
本開示は、一般に、容器およびそのような容器を封止する方法に関する。紙ベースまたは複合容器は、スナック食品および同様の製品のためにしばしば使用される。そのような容器は、容器の上部リムに封止された剥離可能な/取り外し可能な膜、膜を覆う取り外し可能な/置換可能なオーバーキャップまたはエンドキャップ、および、容器の底部リムにシーム処理された金属閉鎖部をしばしば有する。典型的には、膜は、最初に、上部リムに封止される。容器は、その後、容器の開口した底部端を通して製品を充填され、金属閉鎖部は、容器の底部リムにシーム処理される。
金属底部端を使用する上記で説明したプロセスは、容器のリサイクル可能性に干渉する。なぜなら、金属閉鎖部を容器の底部にシーム処理することは、使用後に、容器自身から金属閉鎖部を分離させることを非常に難しくするからである。容器の紙ベース本体を金属底部から分離させることができない状態で、容器アセンブリは、紙または金属リサイクルストリームに入ることはできない。これは、不必要な廃棄物およびネガティブな環境影響をもたらす場合がある。最終製品の持続可能性を増大させるために、リサイクル可能な容器についての必要性が存在する。
リサイクル可能性についての必要性に対する1つの解決策は、金属端ではなく紙ベース端閉鎖部を有する容器を生産することである。しかしながら、金属端を容器にシーム処理するための既存の機器は、特に金属端のために構築され、金属閉鎖部を紙ベース端閉鎖部に単に交換することは、現行の金属端シーミングプロセスに適合しない。なぜなら、紙ベース端閉鎖部が、金属端に関して存在しない特有の課題(例えば、閉鎖部の柔軟性、閉鎖部を閉鎖部のスタックから分離させること、閉鎖部を給送すること、閉鎖部を折り曲げること、非金属閉鎖部を結合させること)を導入するからである。創意工夫および多大な努力を通して、本発明者等は、紙ベース端閉鎖部を容器に適用するためのシステムおよび方法を開発しただけでなく、高い(例えば、250容器/分を超える)速度で働くシステムおよび方法を開発した。
一実施形態において、本発明は、ダイアセンブリ、マンドレルアセンブリ、およびガス排気アセンブリを備える、閉鎖部を容器に封止するための封止システムを備える。ダイアセンブリは、ディスクを保持するように構成される位置決め部分および位置決め部分に隣接するダイ開口を有するダイ、および、ディスクを容器に封止するために熱を提供するように構成される少なくとも1つの封止部材を備えることができる。マンドレルアセンブリは、窪んだ位置および延出位置を有することができ、外側マンドレルであって、維持されたディスクの周辺部分に隣接する、その延出位置において、位置決め部分の内周に嵌るようにサイズ決定される延在部分を備える、外側マンドレル、内側マンドレルであって、外側マンドレルの延在部分およびダイ開口の内周を通ってその延出位置まで並進するように構成される、内側マンドレル、および、内側マンドレルの内周内に配設されたイジェクタを備えることができ、封止部材は、マンドレルアセンブリがその後退位置にあるときに、マンドレルアセンブリに対向して配設される。ガス排気アセンブリは、ダイ内に少なくとも部分的に円周方向に配設された少なくとも1つの中空チャネル、少なくとも1つのチャネルをダイの内部に接続する、ダイ内に配設された少なくとも1つのチャネル開口であって、ダイの位置決め部分と封止部材との間に配設される、少なくとも1つのチャネル開口、および、ダイの内部、少なくとも1つのチャネル開口、および少なくとも1つのチャネルからダイの外部にガスを吸引するための手段を備えることができる。
本発明の特定の方法において、方法は、ディスクをダイの位置決め部分に位置決めすること、容器をダイの位置決め部分と軸方向に整列させること、容器の周辺縁部がダイの下方表面と接触状態になるように容器を位置決めすること、外側マンドレルがダイの位置決め部分にディスクを拘束するように外側マンドレルを並進させること、容器の内部、少なくとも1つのチャネル開口、および少なくとも1つのチャネルからダイの外部にガスを吸引すること、内側マンドレルがディスクを容器内に押し込み、ディスクを容器端部に変形させるように、内側マンドレルを並進させること、および、容器端部を容器に封止することを含むことができる。
幾つかの実施形態において、システムは複数のチャネル開口を備える。幾つかの実施形態において、システムは、少なくとも1つのチャネルをダイの外部に接続する、ダイ内に配設された少なくとも1つの弁を備える。幾つかの実施形態において、システムは、少なくとも1つの弁を、ガスを吸引するための手段に接続する少なくとも1つのチューブをさらに備える。幾つかの実施形態において、ガスを吸引するための手段はサイドチャネルポンプまたは真空ポンプを備える。幾つかの実施形態において、システムは、少なくとも1つのチャネルをダイの外部に接続する、ダイ内に配設された複数の弁を備える。幾つかの実施形態において、チャネル開口は、維持されたディスクと維持されたディスクが封止される先の容器との間に配設される。幾つかの実施形態において、外側マンドレルの垂直に延在部分は、ダイ開口の周囲長より長い周囲長を有する。幾つかの実施形態において、外側マンドレルの垂直に延在部分は、ダイの位置決め部分にディスクを拘束する。
方法の幾つかの実施形態において、外側マンドレルがダイの位置決め部分にディスクを拘束するとき、容器の内部は、大気に対するアクセスを封じられる。方法の幾つかの実施形態において、吸引するステップおよび内側マンドレルを垂直に並進させるステップは同時にまたはほぼ同時に起こる。
一実施形態において、外側マンドレル、内側マンドレル、およびイジェクタは、互いに並列に、延在する、並進する、および後退する。一実施形態において、外側マンドレルは垂直に延在し後退する、内側マンドレルは垂直に並進し後退する、イジェクタは垂直に並進し後退する。
本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の1つまたは複数の実施形態を示し、説明と共に、本発明の原理を説明するのに役立つ。
当業者を対象とする本発明の最良モードを含む本発明の完全でかつ実施可能な程度の開示は、本明細書で述べられ、添付図面を参照する。
本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムの断面図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的な封止システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 本発明の一実施形態による例示的なダイおよびガス排気システムを示す図である。 金属底閉鎖部と比較した本発明の紙底閉鎖部における漏洩検出のグラフ比較を示す図である。
本明細書および図面における参照文字の反復使用は、本発明の同じまたは類似の特徴または要素を示すことを意図される。
ここで、本発明の実施形態に対して参照が詳細に行われ、その実施形態の1つまたは複数の実施例が添付図面に示される。各実施例は、本発明の制限としてではなく、本発明の説明として提供される。実際には、修正および変形が、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、本発明において行われることができることが当業者に明らかになるであろう。例えば、1つの実施形態の一部として示されたかまたは説明された特徴は、なおさらなる実施形態をもたらすために別の実施形態に対して使用されることができる。そのため、本発明が、添付特許請求項およびそれらの均等物の範囲内に入るそのような修正および変形をカバーすることが意図される。
一実施形態において、本発明は、湿度感受性および酸素感受性固体食品製品を包装するための気密閉鎖式容器等の、腐敗性製品用の高バリア性パッケージの製造のためのデバイスおよび方法を備える。本明細書で説明されるデバイスおよび方法に従って生産される容器は、充填され閉鎖されると、種々の大気条件を持続することが可能とすることができる。より具体的には、気密閉鎖式容器は、例えば、ポテトチップ、加工済みポテトスナック、ナッツ、および同様なもののようなクリスプ食品製品の鮮度を維持するのに適するとすることができる。本明細書で使用するとき、用語「気密の(hermetic)」は、例えば、シール、表面、または容器等の、バリアによって、酸素(O)レベルを持続する特性を指す。
一実施形態において、本明細書で説明するシステムおよび方法は、バリア層、閉鎖式容器および/または底部のピンホール、プリーツ、カット、または亀裂をもたらすことなく(例えば、加熱式プレスツールによって)成形される/封止される、全部が紙、紙ベース、または複合底部を有する気密封止式容器を生産することができる(が、本明細書で説明する方法は、そのように制限されるべきでなく、ポリマーの、金属の、または当技術分野で知られている他のタイプの底部に適用可能とすることができる)。
一実施形態において、本明細書で説明するシステムおよび方法は、紙ベース複合底部を有する気密封止式容器を生産することができ、紙ベース複合底部は、(上部端における)膜シールのドーム形成を引き起こすことなく、複合容器に挿入され、窪んだ位置に封止される。窪んだ底部をもたらす典型的な挿入プロセスにおいて、挿入プロセス自身によって引き起こされた、容器の内部に対する圧力の増加は、膜閉鎖部が外方に拡張するまたは「ドーム形成する(dome)」ようにさせる。すなわち、端閉鎖部は、所定の場所に挿入され封止されると、窪んだ端閉鎖部を収容するために容器内の空気をより小さい空間に押し込む。その増加した圧力は、外方に広がって典型的には膜蓋である最も柔軟性のあるコンポーネントに至る。
ドーム形膜蓋は、美学的に見て美しくないが、或る製造上の問題も引き起こす。例えば、ドーム形膜は、不安定性を引き起こす-容器は、下流の包装プロセスに(すなわち、封止機械からケースカッパーに)搬送されているときに、その膜端部上に(さかさまに)安定して立つことができない。さらに、オーバーキャップは、膜蓋がドーム形である場合、容器に取り付けることができず、パッケージを販売のために許容可能でなくする。
そのため、本発明のシステムおよび方法は、柔軟性膜閉鎖部の許容可能でないレベルのドーム形成がない状態で、窪んだ紙ベース底閉鎖部を紙ベース容器に適用するための機構を提供する。より詳細には、本発明は、封止プロセスが起こるのと同時にまたはその直前にガス排気を可能にする。一実施形態において、本発明の方法およびシステムは、調整可能に規定された体積のガスが、容器から排気されることを可能にする。幾つかの実施形態において、この規定された体積のガスは、窪んだ端閉鎖部の深さに直接相関し、容器内での過大圧力状況を回避する。
さらに、そのような気密封止式容器は、膜蓋の許容可能でないドーム形成なしで、(例えば、温度の変動、湿度の変動、および高度の変動によって引き起こされる)変動する大気条件を受ける、例えば、海上輸送、航空輸送、または鉄道によって世界中に輸送されることができる。当技術分野で理解されるように、そのような条件は、気密封止式容器の内部と外部との間に有意の圧力差を引き起こす場合がある。さらに、大気条件は、比較的高い値と比較的低い値との間で循環する場合がある。本明細書で説明する気密封止式容器を生産するためのシステムおよび方法は、膜蓋の許容可能でないドーム形成なしで、大きく異なる気候条件(すなわち、温度、湿度、および/または圧力)下で輸送および/または貯蔵されることができる容器を提供することができる。さらに、本明細書で述べる実施形態において、気密閉鎖式容器は、迅速製造(すなわち、高いサイクル出力の機械タイプおよび/または製造ライン)のために、十分な強度、表面摩擦、および熱安定性を有する材料から形成されることができる。
述べたように、本明細書で説明するシステムおよび方法を使用して生産される気密封止式容器は、紙ベース複合底部を含むことができる。同様に、容器本体は、紙ベース複合材料を含むことができ、容器全体が、(例えば、金属底部を有する同様の容器と対照的に)単一ストリームでリサイクルされることを可能にする。本発明の底部および/または容器本体は、例えば、ダンボール、板紙、カップボードストック、カップストック、リソ紙、またはさらに成形繊維等の繊維ベースおよび/またはパルパブル材料等の当技術分野で知られている任意の紙を含むことができる。幾つかの実施形態において、本発明の底部および/または容器本体は、100%紙とすることができる。幾つかの実施形態において、容器アセンブリは、約90%以上の質量当たり紙含量とすることができる。幾つかの実施形態において、容器アセンブリは、約95%以上の質量当たり紙含量とすることができる。これらの紙含量パーセンテージは、有利には、特定の国において、容器アセンブリを単一素材として資格を与えることができ、容器アセンブリが、世界的にほとんどの国のリサイクルストリームにおいて受け入れられることを可能にする。幾つかの実施形態において、用語「単一素材(mono-material)」は、異なる用途のために残留物から未処理材料を得るために、収集され、廃棄物管理フローに入ることができる任意の材料を含む。他の実施形態において、本発明の底部および/または容器本体は複合材料とすることができる。
「封止システム」
図1から11を参照すると、本明細書で説明する容器は、以下の封止システム100を使用して、および/または、以下の方法に従って形成されることができる。1つの実施形態において、紙ベース底部は、シートまたはディスとして始まることができる。本明細書で論じる紙底部は、丸みがあるまたはディスクとして参照されるが、本発明は、そのように限定されるべきでない。紙底部は、当技術分野で知られている任意の形状を備えることができ、容器の形状に相関することができる。例えば、容器が、正方形、長方形、三角形、または不規則な断面を有する場合、紙底部は、相関した形状(正方形、長方形、三角形、または不規則)を有することができる。
例えば、複合シートまたは紙ベースディスク50は、連携して動作する、マンドレルアセンブリ200、ダイアセンブリ300、および容器支持アセンブリ(示さず)によって、複合容器本体60に適合するように成形されることができる。マンドレルアセンブリ200は、紙ベースディスク50を複合底部51(図10~11に示す)に形成するために紙ベースディスク50をプレス加工またはプレスするために利用されることができる。
マンドレルアセンブリ200は、外側マンドレル210(ダイアセンブリ300に対してディスク50を下方に保持するその目的のせいで、時として「下方支持器(downholder)」と呼ばれる)および内側マンドレル220(ディスク50を容器60内にパンチドローし(punch draw)、容器60の側壁に対してディスク50を封止するその目的のせいで、時として「封止パンチ(sealing punch)」と呼ばれる)を含むことができる。外側マンドレル210および内側マンドレル220はそれぞれ、互いに独立にY軸に沿って移動することができる。内側マンドレル220は、紙ベースディスク50を底閉鎖部51に形成するために、外側マンドレル210に対して並進することができる。さらに、ダイアセンブリ300は、マンドレルアセンブリ200と連携して、紙ベースディスク50を底閉鎖部51になるよう形作り、同時にまたはほぼ同時に、閉鎖部51を複合本体60の底部端62に挿入することができる。ダイアセンブリ300は、一般的に、上部表面97、位置決め部分90、ダイ開口98、および、ダイブッシュリングとしても知られる封止部材(複数可)40を有するダイ80を備えることができる。チューブアセンブリは、マンドレルアセンブリ200およびダイアセンブリ300に対して、複合本体60を維持し移動させるように構成されることができる。例えば、チューブアセンブリは、容器本体60をマンドレルアセンブリ200およびダイアセンブリ300の軸と整列させるために横方向に、および/または、マンドレルアセンブリ200およびダイアセンブリ300の軸に沿って垂直に複合本体を移動させることができる。
一実施形態において、マンドレルアセンブリ200、ダイアセンブリ300、および容器支持アセンブリは、少なくとも本明細書で説明する方法の間、Y軸に沿って整列することができ、それにより、紙ベースディスク50は、内側マンドレル220によってダイ開口98を通して付勢され、チューブ支持部材によって保持される複合本体60の底部端62に挿入されることができる。
「ダイアセンブリ」
ダイアセンブリ300は、ダイ開口98を通り、容器本体60内へのディスク50の挿入に先立って紙ベースディスク50を収納し維持するように構成されることができる。幾つかの実施形態において、ディスク50は、別個のディスク給送アセンブリ(示さず)から受け取られる。一実施形態において、ダイアセンブリ300は、給送アセンブリに噛み合うかまたはその他の方法で給送アセンブリと整列するように構成されることができる。例えば、ダイ80は、その上端(図31参照)にノッチ、リッジ、または他の整列フィーチャ302を備えることができ、それらは、ダイ80が給送アセンブリの対応する機械的要素に噛み合う、それと整列する、またはそれを収納することを可能にする。これは、ダイ80内でのディスク50の適切な配置を可能にする。
より具体的には、ダイアセンブリ300は、ディスク50を窪んだ端部51に形成するのに先立って、ダイ80内で紙ベースディスク50を受け入れ整列させるように構成される位置決め部分90(すなわち、コレットシート)を有するダイ80(すなわち、ダイブッシュリング)を備えることができる。位置決め部分90は、ダイ開口98に隣接して配設されて、紙ベースディスク50をダイ開口98と整列させることができる。
位置決め部分90は、ダイ80の上部表面97を位置決め部分90の側壁94に接続する傾斜表面96を備えることができる。傾斜表面96は、ダイ開口98およびダイアセンブリ300の軸に向かって、下方に傾斜することができる。一実施形態において、傾斜表面96は、ディスク50が、位置決め部分90内に誘導されることを可能にすることができる。
位置決め部分90の側壁94は、一実施形態において、垂直または実質的に垂直とすることができる。位置決め部分90の側壁94は、一実施形態において、ディスク50の厚さより長いとすることができる。位置決め部分90の側壁94の外径は、一実施形態において、ディスク50の直径と実質的に類似するとすることができる。別の実施形態において、位置決め部分90の側壁94の外径は、ディスク50の直径よりわずかに大きいとすることができる。
一実施形態において、位置決め部分90の傾斜表面96は、ダイ80の上部表面97の最も近くでより大きい周長および側壁94の最も近くでより小きい周長を有することができる。幾つかの実施形態において、位置決め部分90の傾斜表面96の外縁の周囲長は、紙ベースディスク50より大きいとすることができる。傾斜表面96は、下方にテーパが付いて、位置決め部分90内での紙ベースディスク50の整列のための重力支援を可能にすることができる。着座すると、紙ベースディスク50は、ディスク支持表面92および位置決め部分90の側壁94に隣接して位置決めされることができる。一実施形態において、ディスク支持表面92および位置決め部分90の側壁94は、90度角度または実質的に90度角度で接続する。一実施形態において、ディスク支持表面92は、水平または実質的に水平とすることができる。一実施形態において、着座済みディスク50は、その下方表面54(図2参照)がディスク支持表面92に隣接する(すなわち、その上に着座する)ように位置決めされる。一実施形態において、着座済みディスク50は、その厚さが位置決め部分90の側壁94に隣接するように位置決めされる。
一実施形態において、ディスク支持表面92の内周は、ディスク50の周囲長より小さい。一実施形態において、ディスク支持表面92の内周はダイ開口98に隣接する。一実施形態において、ディスク支持表面92は、ダイ開口内側表面99に隣接して配設される。ダイ開口内側表面99は、一実施形態において、垂直または実質的に垂直とすることができる。一実施形態において、ディスク支持表面92は、ダイ開口内側表面99に直角またはほぼ直角に配設される。
使用時、ディスク50は、ダイアセンブリ300に挿入され、位置決め部分90内に位置決めされ、ディスク支持表面92上に着座する。一実施形態において、真空圧力が、下から、紙ベースディスク50に加えられて、紙ベースディスク50をダイ80の位置決め部分90内に整列させることができる。
ダイ開口98は、実質的に円形の断面を有するものとして示されるが、ダイ開口98は、実質的に円形、三角形、長方形、四角形、五角形、六角形、または楕円形である断面を有することができる。一実施形態において、ダイ開口98は、以下で論じる内側マンドレル220を受け入れるように構成されることができる。一実施形態において、ダイ開口98は、内側マンドレル220の断面と実質的に類似の断面を有することができる。
「ガス排気アセンブリ」
一実施形態において、ガス排気アセンブリ400は本システムに含まれる。一実施形態において、ガス排気アセンブリ400は、ダイアセンブリ300内に少なくとも部分的に配設される。ガス排気アセンブリ400は、容器60内へのディスク50の挿入に先立ってまたはそれと同時に、規定された体積のガスを内部容器空間から吸引またはバキュームするように設計されることができる。
ガス排気アセンブリ400は、ダイアセンブリ300内で一体である1つまたは複数の弁420を備えることができる。一実施形態において、弁420はダイ80内に配設される。より詳細には、ダイ外側表面89を内部チャネル430に接続する、ダイ80の内部を通るポートまたはボア82が存在することができる。弁420は上記ポートまたはボア82内に配設されることができる。ポートまたはボア82は、内部チャネル430を、ダイの上方表面、ダイの下方表面、またはダイの側部/横表面に接続することができる。すなわち、弁(複数可)420は、ダイ内で横に延在することができる、および/または、ダイ内で垂直に上方にまたは下方に延在することができる。一実施形態において、ボア82は、ダイ80内で全体的に水平に構成されることができる。
一実施形態において、ボア82は、ダイ80の上方セクション87内に配設されることができる。一実施形態において、ボア82および弁420の少なくとも一部分は、チャネル430の上に配設されることができる。一実施形態において、弁420は、チャネル430に向かって、ボア82内で下方に向く開口を有することができる。すなわち、弁420とチャネル430との間に直接ガス連通が存在することができる。一実施形態において、空気は、弁420によってチャネル430から吸引されることができる。
一実施形態において、弁420は、当技術分野で知られている任意の吸引または真空弁を備えることができる。一実施形態において、弁420は開放位置および閉鎖位置を有することができる。開放位置において、弁420はガスの交換を可能にする場合があり、閉鎖位置において、弁420はガスの交換を可能にしない場合がある。一実施形態において、弁420は、貫通穴422が(ダイ80の内部に対して)その近位端に配設された状態で、ダイ80の上方セクション87を通して全体的に水平にまたは垂直に延在する細長いチューブまたはパイプを備えることができる。この実施形態において、貫通穴422は、内部チャネル430に隣接して配設されることができる。幾つかの実施形態において、マニホルド接続部426は、ボア82およびチャネル430を接続することができる。特定の実施形態において、貫通穴422は、内部チャネル430の少なくとも一部分のすぐ上に配設されることができる。一実施形態において、貫通穴422は、内部チャネル430に接続し、それと連通することができる。貫通穴422は、当技術分野で知られている任意の形状をとることができる。一例示的実施形態において、貫通穴422は、円形であるが、卵形、正方形、長方形、または当技術分野で知られている任意の他の形状とすることができる。
内部チャネル430は、一実施形態において、中空とすることができる。チャネル430は、所望に応じて成形または構成されることができるが、一実施形態において、断面が正方形、長方形、円形、または半円形とすることができる。チャネル430は、一実施形態において、ダイ80内に円周方向にまたは部分的に円周方向に配設されることができる。特定の実施形態において、チャネル430は、ダイ80の上方セクション87の窪んだ部分を備えることができる。この実施形態において、チャネル430は、少なくとも1つの側壁432を備えることができる。一実施形態において、チャネル430は、2つの対向する側壁432、434および上部壁436を備えることができる。一実施形態において、チャネル430の底部壁は、封止部材(複数可)40の上部表面42を構成することができる。すなわち、ダイ80の上方セクション87が封止部材(複数可)40から分離された場合、チャネル430は開放底部端を有することになる。
チャネル430は、チャネル430とダイ開口内側表面99との間に配設された1つまたは複数のチャネル開口440を有することができる。一実施形態において、チャネル開口440は、封止されることになる容器60の中心軸により近く、チャネル430の横方向内側に配設される。一実施形態において、チャネル開口440は、チャネル430をダイ80の内部に接続することができ、それにより、ガス6は、チャネル430とダイ80の内部との間で交換されることができる。すなわち、チャネル開口440は、チャネル430とダイ80の内部との間のガス連通を提供することができる。チャネル開口440は、所望に応じて成形されることができるが、一実施形態において、断面が正方形、長方形、円形、卵形、または半円形とすることができる。特定の実施形態において、ダイ80の内部内へのチャネル開口440は、正方形または長方形とすることができる。チャネル開口440の数、サイズ、および配置は、排気されなければならないガスの量に基づいて変動する場合がある。
図22および23に示す一実施形態において、チャネル430は単一チャネル開口440を備えることができる。チャネル開口440は、チャネル430とダイ開口内側表面99との間に円周方向に延在することができる。一実施形態において、チャネル開口440は、ダイ80の周りに部分的にまたは完全に円周方向に延在することができる。
他の実施形態において、チャネル430は、複数のチャネル開口440を備えることができる(図14、25参照)。例えば、6つのチャネル開口440が図25に示される。チャネル開口440は、サイズが互いに変動する場合がある。チャネル開口440は、互いから等距離に離間することができる、または、当技術分野で知られている任意の他の方法で分散されることができる。一実施形態において、チャネル開口440は、ダイアセンブリの一方の側のみに配設されることができる。
一実施形態において、チャネル開口440は、ダイ80の位置決め部分90の下に配設されることができる。より詳細には、チャネル開口440は、位置決め部分90のディスク支持表面92の下に配設されることができる。したがって、容器60内への挿入の前にディスク50が所定の位置にあるとき、チャネル開口440は、ディスク50の下に配設されることができる(図33参照)。一実施形態において、チャネル開口440は、ダイ開口内側表面99内に配設されることができる。一実施形態において、チャネル430およびチャネル開口440は、ダイ80の上方セクション87の底部表面85に隣接して配設されることができる。
一実施形態において、チャネル430は、ダイ80内で完全に円周状である。別の実施形態において、チャネル430は、ダイ80内で部分的に円周状である。一実施形態において、チャネル430は、ダイ80内で複数の不連続チャネルを備える。
一実施形態において、チャネル430は、ディスク50がダイ80の位置決め部分90内に位置決めされると、大気に対するアクセスを封じられることができる。一実施形態において、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212(以下で論じる)は、底部端形成中に紙ベースディスク50(図4参照)を拘束する。一実施形態において、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212が紙ベースディスク50に加える圧力は、大気に対するアクセスからチャネル430を封じることができる。そのようなポイントにて、ガス排気アセブリ400は、本明細書でさらに説明するように、容器の内部からガスを吸引またはバキュームすることができる。
一実施形態において、弁420は、パイピングまたはチュービング424(図31参照)を介して、サイドチャネルポンプ、ブロアーまたはファン、あるいは真空ポンプ(示さず)に接続することができる。任意のサイドチャネルポンプまたは真空ポンプまたは当技術分野で知られている他の吸引デバイスが利用されることができる。弁420は、カップリング接続部410を介してチュービングに接続することができる。カップリング接続部410は、ダイ80と一体であるとすることができる。代替的に、カップリング接続部410は、ダイ80にねじ込まれることができる。すなわち、カップリング接続部410の外部表面上のねじ山と整列し相互接続することができるボア82の内部表面の少なくとも一部分の上にねじ山が存在することができる。
カップリング接続部410は、ホースまたはチューブに接続するように構成される遠位端412を有することができる。接続部は、スナップフィット、ツイスト、または当技術分野で知られている任意の他の構成とすることができる。一実施形態において、カップリング接続部410は、エルボー継手を備えることができ、チュービングが、垂直、水平、または任意の他の位置に取り付けられ懸架されることを可能にする。一実施形態において、カップリング接続部410は、チュービングのもつれを防止するために、その軸の周りに回転することができる。
一実施形態において、排気アセンブリ400は、複数の弁420、カップリング接続部410、およびチューブを備える。特定の実施形態において、排気アセンブリ400は、3つの弁420および3つの対応するカップリング接続部410およびチューブを備える。一実施形態において、弁420の数は、封止部材(複数可)40(以下で論じる)の数に対応する。この実施形態において、3つの封止部材(複数可)40が存在する場合、3つの弁420が存在し、それぞれは、封止部材(複数可)40のうちの1つの封止部材内に配設される。他の実施形態において、弁420の数は、封止部材(複数可)40の数より多いとすることができる。例えば、封止部材40は、単一の一体的封止部材40を備えることができるが、内部に配設された2つまたは3つの弁420を有することができる。一実施形態において、特定の数のチャネル開口440は、各弁セクション414、416、418内に配設される。例えば、3つ、4つ、5つ、または6つのチャネル開口440は、各弁セクション4内に配設されることができる。
一実施形態において、ガス排気機構は、減圧された真空チャンバー内で動作する。別の実施形態において、しかしながら、ガス排気機構は、真空チャンバーを使用することなく、標準的な大気条件下で動作する。
「マンドレルアセンブリ」
上記で述べたように、マンドレルアセンブリ200は、内側マンドレル220および外側マンドレル210を備えることができる。内側マンドレル220および外側マンドレル210は、互いに別々に垂直に並進可能とすることができる。一実施形態において、内側マンドレル220および外側マンドレル210は、互いに並行して並進し、それは、垂直とすることができるが、必ずしも、垂直である必要はない。例えば、システムは、水平にまたは角度的に並進する内側マンドレル220および外側マンドレル210を提供することができる。
一実施形態において、内側マンドレル220は第1の距離を移動することができ、外側マンドレル210は第2の距離を移動することができ、第1および第2の距離は互いに異なる。同様に、内側マンドレル220は第1の時間に移動することができ、外側マンドレル210は第2の時間に移動することができ、第1および第2の時間は互いに異なる。一実施形態において、内側マンドレル220および外側マンドレル210は、第1の期間中に一体で移動することができる。一実施形態において、内側マンドレル220は第1の延出長(extention length)を有することができ、外側マンドレル210は第2の延出長を有することができ、第1および第2の延出長は互いに異なる。一実施形態において、外側マンドレル210は、マンドレルアセンブリ200がダイアセンブリ300に接触するときまで、内側マンドレル220とイジェクタ30の両方と一体で移動することができる。外側マンドレル210、内側マンドレル220、およびイジェクタ30のそれぞれは、一実施形態において、ダイアセンブリ300に同時に接触する。
外側マンドレル210は、一実施形態において、全体的に円筒形とすることができる。この実施形態において、容器は円筒形とすることができる。しかしながら、容器が円筒形でない(すなわち、正方形、三角形、長方形、不規則形等の断面)場合、外側マンドレル210は、容器の形状および構成と相関する形状および構成を有することができる。
別の実施形態において、外側マンドレル210は、垂直に(すなわち、下方に)延在する部分212および半径方向外方に向くフランジ214を備えることができる。フランジ214は、幾つかの実施形態において、存在しないとすることができる(図19参照)。垂直に延在する部分212は、一実施形態において、穿孔されることができる、および/または、内部に配設された貫通穴216を有することができる。一実施形態において、垂直に延在する部分212および半径方向外方に向くフランジ214は、直角またはほぼ直角に結合することができる。
一実施形態において、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212は、位置決め部分90の内周に嵌るようにサイズ決定されることができる。一実施形態において、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212は、ダイ開口98の周囲長より長い周囲長を有し、それにより、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212は、ダイ開口内に延出することができない。より具体的には、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212は、完全に延出すると、位置決め部分側壁94および位置決め部分90のディスク支持表面92に隣接して配設されるようにサイズ決定および/または構成されることができる。一実施形態において、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212は、ディスク50が位置決め部分90内に着座した後に延出することができ、ディスク50を所定の場所に固定するように構成されることができる(図4参照)。
図12に示すように、内側マンドレル220は全体的に円筒形とすることができる。外側マンドレルに関して上記で述べたように、内側マンドレル220は、容器の形状および構成と相関するように成形され構成されることができる。例えば、容器が正方形断面を有する場合、内側マンドレル220は、正方形形状および構成を有することができる。
一実施形態において、内側マンドレル220は、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212の内周に嵌るようにサイズ決定されることができる。一実施形態において、内側マンドレル220は、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212より垂直に下に延出するように構成されることができる。この実施形態において、ディスク50が、位置決め部分90内に着座し、外側マンドレル210の完全に延出した垂直に延在する部分212によって拘束されると、内側マンドレル220は、垂直に下方に移動し続けることができ、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212のベースを超えて延出し、ディスク50を容器60の開口端62内に押し付ける/付勢する(図6参照)。
内側マンドレル220は、紙ベースディスク50を挿入し形作るように共に構成される、第2のマンドレル表面224に隣接する第1のマンドレル表面222を備えることができる(図12参照)。一実施形態において、第1のマンドレル表面222は、約92°と94°との間の角度で第2のマンドレル表面224に結合することができる。一実施形態において、第1のマンドレル表面222は、水平または実質的に水平とすることができ、完全に延出されると、ディスク50の上部表面に隣接して配設されることができる。一実施形態において、第2のマンドレル表面224は、垂直または実質的に垂直とすることができ、内側マンドレル220が外側マンドレル210を通過するときに、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212の内側表面に隣接するように構成されることができる。すなわち、第2のマンドレル表面224の周囲は、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212の内周より小さいとすることができる。一実施形態において、第2のマンドレル表面224は、外側マンドレル210の垂直に延在する部分212の内側表面に平行である。
第1のマンドレル表面222および第2のマンドレル表面224が実質的に平坦(水平および垂直)であるものとして図に示されるが、第1のマンドレル表面222および第2のマンドレル表面224が湾曲させられる、輪郭付けられるまたは成形されることができることが留意される。内側マンドレル220は、第1のマンドレル表面222と第2のマンドレル表面224との間に配設される成形部分をさらに備えることができる。成形部分は、湾曲させられる、面とりされる、または、任意の他の輪郭を備えることができる。内側マンドレル220が、実質的に円形の断面を有するものとして示されるが、内側マンドレル220が、実質的に円形、三角形、長方形、四角形、五角形、六角形、または楕円形である断面を有することができることが留意される。
内側マンドレル220がディスク50を容器60に押し込むとき(図5~6参照)、ディスクは、外側マンドレル210とダイアセンブリ300の位置決め部分90との間から逃がされる。ディスク50の中央部分56は、ダイ開口98を通して下方に、容器60の開放端62に押し込まれることができ、それにより、中央部分56(第1の変形済み表面53)は、平坦または実質的に平坦(すなわち、水平)のままになる。容器60内へのディスク50の挿入中に、一実施形態において、ディスク50の周辺部分58は、直角またはほぼ直角に屈曲することができ、図11における第2の変形済み表面55として示される。この実施形態において、ディスク50の周辺部分58(第2の変形済み表面55になる)は、ダイ開口98を通過して、第2のマンドレル表面224に隣接するように強制的にされることができる。ディスク50の結果として得られる第2の変形済み表面55(以前は、周辺部分58)は、開放端62にて、容器60の内側側壁66に隣接して垂直にまたはほぼ垂直に配設されることができる。
ディスク50は、当技術分野で実用的であると思われる任意の距離だけ容器60に押し込まれることができる。一実施形態において、ディスク50は、窪んだ複合底部51(図11)になる。一実施形態において、ディスク50の周辺縁部57は、容器60の側壁の縁部と同一平面上にある。別の実施形態において、ディスク50の周辺縁部57は、容器60の側壁の縁部の、容器60に対して内方に配設される。一実施形態において、第1の変形済み表面53および第2の変形済み表面55は、容器本体60と直角またはほぼ直角に結合される。
一実施形態において、マンドレル加熱器は、内側マンドレル220の第1のマンドレル表面222および/または第2のマンドレル表面224を加熱するように構成されることができる。一実施形態において、マンドレル加熱器は、内側マンドレル220内に配設されることができる。内側マンドレル220は、一実施形態において、熱伝達を軽減するように構成される断熱材料から形成された断熱部分をさらに備えることができる。
「封止部材」
封止部材(複数可)40は、熱封止のために熱および圧力を提供するように構成されることができる。封止部材(複数可)40は、封止位置(図1~6)と開放位置(図7~11)との間で位置決め可能とすることができる。封止位置にあるときに、封止部材(複数可)40は、容器60の外側表面64と接触状態にあり、開放位置にあるときに、封止部材(複数可)40は、容器60と接触状態にない。一実施形態において、封止部材(複数可)40は、区分化締め付けブラケットを備える(全体的に図1~16を参照)
他の実施形態において、封止部材40は、非区分化締め付けリングを備える(図17~33参照)。図17は、非区分化締め付けリングを有する本発明のシステムを示し、システムはその初期状態にある。図18にて、システムは、ディスクが所定の場所に締め付けられた状態の位置に移動する。図19にて、システムは、封止位置に移動する。図20は、イジェクタが紙底部を所定の場所に支持している間の、封止パンチの除去を示す。最後に、図21は、イジェクタが容器から離れることを示す。図17~23は、排気ラインへの接続をさらに示す。この実施形態において、封止部材は、スタティックダイブッシュリングを備えることができる。このタイプの封止部材は、食品安全性に特に注目する、すぐに食べられる食品処理機器において特に有用とすることができる。
一実施形態、例えば、区分化締め付けブラケットの実施形態において、封止部材(複数可)40は、ダイアセンブリ300に回転可能に結合されることができる。封止部材(複数可)40は、互いに相補的に成形されることができ、それにより、封止部材(複数可)40が封止位置にあるときに、封止部材(複数可)40は、パズル様方式で工作物を実質的に囲む。他の実施形態において、封止部材40は、容器が所定の位置にあるときに容器本体60を囲む単一の一体的部材(すなわち、閉鎖式リング)を備えることができる。紙ベースディスク50を複合本体60に封止するとき、封止部材(複数可)40は、複合本体60の底部端62を外部表面64の実質的に完全な外周に沿って圧縮することができる。複合本体60が実質的に円形の断面を有するとき、複合本体60の周囲は、封止部材(複数可)40によって実質的に均等に圧縮されることができる。一実施形態において、3つの封止部材40が存在する。他の実施形態において、1つの封止部材40(すなわち、非区分化締め付けリング)が存在する。しかしながら、任意の数の封止部材40が利用されることができることが留意される。例えば、封止システムは、約1から約10の封止部材40を備えることができる。さらに、封止部材(複数可)40はそれぞれ、複合本体の実質的に等しい区分をカバーすることができる、または、実質的に等しくない区分をカバーすることができる。
封止部材(複数可)40は、熱封止作業を実施するために、工作物を圧縮し加熱するために利用されることができる。各封止部材40は、最高約300℃の伝導加熱を容器に提供することができる。さらに、封止部材(複数可)40は、最大約30MPaの圧力を容器に加えることができる。封止部材(複数可)40は互いに隣接するとすることができる。
封止部材(複数可)40が容器本体60の外部表面64に接触するため、容器本体60および複合閉鎖部51は、第2のマンドレル表面224と封止部材(複数可)40との間で圧縮されることができる。圧縮および熱が、十分な滞留時間の間、加えられた後、封止部材(複数可)40は、容器本体60の底部端62から離れることができ、それにより、封止部材(複数可)40は、滞留時間が終了した後、容器本体60と接触状態にない(図10)。
「イジェクタ」
封止プロセスが終了すると、一実施形態において、マンドレルアセンブリ200は、容器本体60から除去される。一実施形態において、外側マンドレル210は、内側マンドレル220の移動に先立って、ダイアセンブリ300から逃げ外方に並進される。他の実施形態において、外側マンドレル210および内側マンドレル220は、ダイアセンブリ300から同時に逃げ外方に並進する。
一実施形態において、イジェクタ30は、内側マンドレル220の内部に配設されて、容器60からのマンドレルアセンブリ200の除去を補助する。イジェクタ30は、一実施形態において、ばね式とすることができる。他の実施形態において、イジェクタ30は、ばね式でないとすることができる。幾つかの実施形態において、内側マンドレル220は、ばね式であるまたはばね式でないとすることができる。さらなる実施形態において、外側マンドレル210は、ばね式またはばね式でないとすることができる。特定の実施形態において、外側マンドレル210のみがばね式である。
イジェクタ30は、その下方端32に、内側マンドレル220の周囲長より短い周囲長を有することができる。この点に関して、イジェクタ30は、その後退位置(例えば、図12に示す)において、内側マンドレル220の内周に嵌められることができる。一実施形態において、イジェクタ30のベースは円筒ピラミッドを備えることができる。そのような実施形態において、内側マンドレル220の内部は、円筒状ピラミッドである窪みを備えることができ、それにより、イジェクタ30は内側マンドレル220に嵌められることができる。一実施形態において、イジェクタ30は、図20および28に示すように、穿孔されることができる、および/または、内部に配設された貫通穴を有することができる。
別の実施形態において、イジェクタ30のベースは、それぞれが底閉鎖部51に接触するが、互いから分離している複数のディスク接触セクションを備えることができる。例えば、イジェクタは、閉鎖部51に対する損傷を回避するために、閉鎖部51との接触表面において平坦化される3つまたは4つのプロングを備えることができる。
一実施形態において、イジェクタは、底閉鎖部51に接触するように設計された底部表面34を有する。イジェクタ30は、一実施形態において、径の一方の側から径の他方の側までその底部表面34にわたって中実とすることができる。別の実施形態において、イジェクタ30は、図に示すように、中空内部部分を有することができる。この実施形態において、底部接触表面34は、断面が円形とすることができる。任意の実施形態において、イジェクタ30の底部表面34は、複合閉鎖部51の第1の変形済み表面53の少なくとも一部分に接触することができる。一実施形態において、閉鎖部51の第1の変形済み表面53は、閉鎖部51の皿穴部分を備えることができる。特定の実施形態において、イジェクタ30の底部表面34は、円周状であり、その延出位置にあるとき(例えば、図13に示す)、複合閉鎖部51の第2の変形済み表面55の近くに位置決めされる。
1つの実施形態において、イジェクタ30の底部表面34は、イジェクタ30がその窪んだ位置(例えば、図12に示す)にあるとき、内側マンドレル220の第1の(下方)表面222と同一平面上にあるとすることができる。別の実施形態において、イジェクタ30は、内側マンドレル220内にわずかに引っ込むことができ、それにより、イジェクタ30の底部表面34は、イジェクタがその引っ込んだ位置にあるとき、内側マンドレル220の第1の(下方)表面222より高い。
一実施形態において、イジェクタ30および内側マンドレル220(および/または外側マンドレル210)はそれぞれ、垂直に、互いに別々に並進することができる。すなわち、内側マンドレル220は第1の距離だけ移動することができ、イジェクタ30は第2の距離だけ移動することができ、第1および第2の距離は互いに異なる。同様に、内側マンドレル220は第1の時間に移動することができ、イジェクタ30は第2の時間に移動することができ、第1および第2の時間は互いに異なる。一実施形態において、内側マンドレル220およびイジェクタ30は、第1の期間の間、一体で移動することができる。一実施形態において、内側マンドレル220は第1の延出長を有することができ、イジェクタ30は第2の延出長を有することができ、第1および第2の延出長は互いに異なる。
特定の実施形態において、内側マンドレル220(および/または外側マンドレル210)は、容器60から最初に垂直に後退し、一方、イジェクタ30は、複合閉鎖部51に隣接して位置決めされた状態のままであり(図8および13に示す)、紙ベース閉鎖部51の位置を容器60内に維持する。この実施形態において、空間が、イジェクタ30の下方端32の外周と閉鎖部51の変形済み部分55との間に配設されることができる。この位置(図8および13)は、イジェクタ30の延出位置と呼ばれることができる。この実施形態において、内側マンドレル220が、一実施形態において、容器60の周辺縁部を超えて後退すると、イジェクタ30は、その後、垂直に上方に後退し、内側マンドレル220の内部内に戻る。
別の実施形態(図28E参照)において、封止プロセスが終了した後、イジェクタ30は、封止プロセス中に延出したよりもさらに下方に延出して、ダイアセンブリ300からの容器60の除去を補助することができる。すなわち、イジェクタ30は、閉鎖部51に対する圧力によって容器60を下方に押すことができる。代替的に、イジェクタ30は、閉鎖部51に圧力を付加することができるのではなく、容器アセンブリの運動と協調して容器60および閉鎖部51と共に下方に並進することができる。この実施形態において、イジェクタ30は、その後、閉鎖部51との接触から後退し、マンドレルアセンブリ200内に後退することができる。
一実施形態において、イジェクタ30は、閉鎖部51からのイジェクタ30の後退と同時にまたは後退の直前に、閉鎖部51に向けられる空気の制御されたブラストを送出するための手段を備える。一実施形態において、加圧済み空気の送出は、イジェクタ30内に配設されたシャワーヘッド機構を含むことができる。一実施形態において、マンドレルアセンブリ200は、イジェクタカップリング201およびマンドレルまたは封止ヘッドカップリング202を備える(図19参照)。
本発明のイジェクタ30は、標準的なマンドレル後退プロセスによって引き起こされる問題を回避する。すなわち、標準的なマンドレル後退は、容器からマンドレルを引きずり出すこと(またはその逆を行うこと)を伴い、マンドレルと紙ベース閉鎖部との間の摩擦を引き起こす。マンドレルおよび容器は分離しているため、紙ベース閉鎖部のいずれの相対運動も、折り目、しわ、および/または気泡をシール内に形成させる可能性があり、容器の気密性を減少または破壊する。本発明のイジェクタ30は、マンドレルを除去するプロセス中の(すなわち、アウトフィード中の)容器本体内での紙ベース閉鎖部の位置の安定化を可能にする。イジェクタ30は、紙底部封止プロセスの全サイクルにわたって、閉鎖部51と容器60との間にシールの気密性を保証するのに役立つ。
内側マンドレル220とイジェクタ30の両方の後退後に、容器は、任意選択で、垂直下方方式で、ダイアセンブリ300およびマンドレルアセンブリ200から除去されることができる(図10)。一実施形態において、内側マンドレル220、イジェクタ30、および容器の運動は同期的であるとすることができる。一実施形態において、内側マンドレル220および外側マンドレル210は、その後、任意選択で一体方式で、ダイアセンブリ300から垂直に上方に完全に後退することができる(図11)。一実施形態において、マンドレルアセンブリ200およびダイアセンブリ300は、その後、別の挿入、底閉鎖部形成、および封止プロセスのために位置決めされる。
「容器支持アセンブリ」
容器支持アセンブリは、複合本体60を取り出しおよび/または維持し、複合本体60を所望の場所に保持するように構成されることができる。容器支持アセンブリは、複合本体60を受け入れるように形成されるチューブ支持部材を備えることができる。一実施形態において、チューブ支持部材は、ダイアセンブリ300およびマンドレルアセンブリ200に接するように容器60を上方に垂直に持ち上げることができる。
一実施形態において、容器60は、上方に持ち上げることによって、ダイアセンブリに挿入されることになり、容器60のリムまたは縁部をダイ開口98の下方表面と接触させることによって、ダイアセンブリ内で垂直位置に固定されることになる(図2~3参照)。容器60は、内側マンドレル220が容器アセンブリに出入りする間、容器60の相対的垂直運動を回避するために、固定位置にあることになる。
「閉鎖部」
図2に示すように、一実施形態において、紙ベースディスク50は、シート厚を規定する上方表面52および下方表面54を有することができる。紙ベースディスク50は、一実施形態において、層状構造、すなわち、繊維層、酸素バリア層、およびシーラント層を備えることができる。紙ベースディスク50は、中央部分56および周辺部分58を備えることができる。中央部分56および周辺部分58は、一実施形態において、実質的に平坦とすることができる。例えば、紙ベースディスク50は、円形ディスクになるようにカットされるまたは成形されることができる。他の実施例において、紙ベースディスク50は、ドーム状ディスク(示さず)になるようにカットまたは形成されることができ、それにより、中央部分56が周辺部分58からY軸に沿ってオフセットする。
形成後、紙ベースディスク50は底閉鎖部51(図11)になる。底閉鎖部51は、第1の変形済み表面53および第2の変形済み表面55を有することができる。第1の変形済み表面53は、一実施形態において、実質的に水平とすることができる。一実施形態において、第1の変形済み表面53は、紙ベースディスクの中央部分56を含む。別の実施形態において、第2の変形済み表面55は、実質的に垂直とすることができる、および/または、紙ベースディスクの周辺部分58を含むことができる。一実施形態において、第1の変形済み表面53は、容器60の内部キャビティに隣接することができ、第2の変形済み表面55は、容器60側壁の内部表面66に隣接することができる。
「方法」
使用時、封止システム100は、ディスク50を受け入れ、任意選択でディスクを適切に着座させるために真空圧力を使用して、ダイアセンブリ300の位置決め部分90内にディスク50を着座させる。一実施形態において、容器60は、その後、持ち上げプレートによってダイアセンブリ300に向かって持ち上げられ、ついには、容器60の周辺縁部はダイ80の下方表面に接触する。この実施形態において、容器内側側壁66は、ダイ開口98と同一平面上にあるとすることができる。外側マンドレル210は、一実施形態において、その後、ディスク50に向かって垂直に下方に並進し、ついには、外側マンドレル210は、ディスク50の周辺部分58に接触し、ディスク50を所定の場所に拘束する。より詳細には、外側マンドレル210の垂直に延在する部分216は、ディスク50を所定の場所に固定するように構成されることができる(図4参照)。
ディスク50が、外側マンドレル210(すなわち、外側マンドレル210の垂直に延在する部分216)によって所定の場所に締め付けされると、容器60の開放端(底部)は周囲大気から隔離される。ディスク50に対する外側マンドレル210の力は、容器60内に、容器60とディスク50との間に密閉またはほぼ密閉条件を生成することができる。ガス弁(複数可)は、その後、必要である場合、開放され、空気は、チャネル開口440およびチャネル430を通して容器内部からバキュームされ、したがって、容器60内に過少圧力条件を生成する。より詳細には、サイドチャネルポンプまたは真空ポンプは、規定された体積のガスを容器の内部から吸引するように設計されることができる。ガスの規定された体積は、容器60のサイズおよび体積、ならびに、容器60に封止するためにディスク50がそこまで容器60に挿入される深さに関連するとすることができる。より詳細には、ガスの規定された体積は、紙底部の挿入深さを容器の内部体積で掛けた値として規定されることができる。任意の実施形態において、排気されるガスの体積は、容器60の圧壊を引き起こすことになるガスの体積より小さくあるべきである。幾つかの実施形態において、容器からガスが排気される速度は調整されることができる。例えば、より大きい内部体積を有する容器等の一部の容器は、高速ガス排気プロセスを使用すると、圧壊のより高いリスクを有する場合がある。幾つかの場合、真空レベルは調整されることができる。例えば、より高い真空圧を使用するプロセスは、ガス排気プロセスのためにより低い流量を必要とする場合がある。より低い真空圧を使用するプロセスは、ガス排気プロセスのためにより高い流量を必要とする場合がある。当業者は、これらの変動を理解するであろう。
幾つかの実施形態において、ガス排気プロセスは、約60msec以下の期間にわたって起こることができる。他の実施形態において、ガス排気プロセスは、約40msec~約50msecの期間にわたって起こることができる。幾つかの実施形態において、ガス排気プロセスは、約200msec以下の期間にわたって起こることができる。
サイドチャネルポンプまたは真空ポンプが始動されると、チューブ、コネクタ410、および弁420内の空気は、サイドチャネルポンプまたは真空ポンプ内に吸引されることができる。さらに、チャネル430、チャネル開口440、および容器の内部内の空気は、サイドチャネルポンプまたは真空ポンプ内に吸引されることができる。外側マンドレル210とディスク50との間の圧力を解放しない状態で、紙ディスク50は、その後即座に、内側マンドレル220によって、窪むように容器60に挿入(またはパンチング)される。吸引および挿入ステップは、同時にまたはほぼ同時に起こることができる。すなわち、空気は、容器60内にディスク50を挿入する前のほんの一瞬、容器の内部から吸引されることができる。
一実施形態において、容器60内へのディスク50の挿入は、内側マンドレル220によって達成される。この実施形態において、内側マンドレル220およびイジェクタ30は、ディスク50に向かって垂直に下方に並進し続けることができる。内側マンドレル220およびイジェクタは、その後、ディスク50に接触し、ディスク50を、ダイ開口98を通して下方に付勢し、ついには、ディスク50は、平坦中央部分および容器60の内側側壁66に隣接する変形済み側壁55を有するように変形する。1つの実施形態において、圧力が、(例えば、Y軸に沿って内側マンドレル220を作動することによって)内側マンドレル220の第1のマンドレル表面222および/または第2のマンドレル表面224によってディスクに加えられることができる。
変形済み複合閉鎖部51は、その後、容器本体60に気密封止されることができる。一実施形態において、これは、容器内の過少圧力条件を維持する内側マンドレルとダイの圧力を解放することなく起こる。圧縮および加熱は、変形済み複合閉鎖部51および/または容器本体60に適用されることができ、それにより、両者のそれぞれのシーラント層は気密シールを形成する。一実施形態において、熱は、少なくとも封止部材40によって提供される。同様に、封止部材40および内側マンドレル220の第2のマンドレル表面224は、容器60の外部表面64および/または閉鎖部51の変形済み側壁に対して、対向する圧力を提供することができる。
本開示による機密シールは、例えば、120℃~約280℃、または、約140℃~約260℃等の、約90℃より高い温度で封止部材40によって形成されることができる。適切な気密シールは、例えば、約5秒より短い値、約0.8秒~約5秒、または約1秒~約4秒等の、気密シールを形成するのに適する温度までシーラント層を加熱するのに十分な任意の滞留時間の間、封止部材(複数可)40を複合本体60の底部端62と接触状態に維持することによって形成されることができる。底閉鎖部51および複合本体60の底部端62は、約1MPa~約22MPaの圧力等の約30MPaより小さい任意の圧力で、封止部材40と内側マンドレル220との間で圧縮されることができる。
圧縮および/または熱が、十分な滞留時間の間、加えられた後、封止部材40は、容器60の底部端62から離れることができ、それにより、封止部材40は、滞留時間が終了した後、複合本体60と接触状態にない(図7)。内側マンドレル220は、その後、イジェクタ30が所定の場所にあるままである間に、閉鎖部51から後退することができる。内側マンドレル220が、容器60の周辺縁部を少なくとも一掃すると、イジェクタ30は、その後、任意選択で、スムーズな後退プロセスを補助するために加圧済み空気のブラストを伴って後退する。イジェクタ30は、その後、内側マンドレル220の内部に完全に後退する。容器60は、その後、ダイアセンブリ300からマンドレルアセンブリ200が完全に後退する前に、その間に、またはその後に、ダイアセンブリ300およびマンドレルアセンブリ200から離れる。
一実施形態において、本明細書で説明するシステムおよび方法は、紙ベース複合底部を有する気密封止式容器を生産することができ、紙ベース複合底部は、容器内の過大圧力による膜シール(すなわち、上部端の膜シール)のドーム形成を引き起こすことなく、複合容器に挿入され、窪んだ位置に封止される。上部シール膜がドーム形でないため、不安定性問題は存在しない。容器は、下流の包装プロセスに(すなわち、封止機械からケースカッパーに)搬送されているときに、その膜端部上に(さかさまに)安定して立つことができる。さらに、オーバーキャップは、膜蓋がドーム形でないため、容器に容易に取り付けられることになる。
さらに、本発明の気密封止式容器は、膜蓋の許容可能でないドーム形成なしで、(例えば、温度の変動、湿度の変動、および高度の変動によって引き起こされる)変動する大気条件を受ける、例えば、海上輸送、航空輸送、または鉄道によって世界中に輸送されることができる。
特定の実施形態において、複数の複合容器は、複数の紙ベースディスク、底閉鎖部、および複合容器を同期方式で処理するのに適するシステムおよびデバイスによって形成されることができる。例えば、製造システムは、協働方式で動作する、複数のマンドレルアセンブリ、複数のダイアセンブリ、複数のガス排気アセンブリ、および複数のチューブ支持アセンブリを含むことができる。特に、複数のサブアセンブリであって、各サブアセンブリが、マンドレルアセンブリ、ダイアセンブリ、ガス排気アセンブリ、およびチューブアセンブリを備える、複数のサブアセンブリを有する砲塔付きデバイスは、同時にまたは同期して、ディスクを受け入れ、ディスクを処理することができる。砲塔付きデバイスの複雑さに応じて、数百の個々の複合容器が、協働方式で1サイクル当たりに製造されることができる。そのため、本明細書で説明する処理のうちのいずれの処理も、同時に実施されることができる。例えば、各サブアセンブリが同期方式で動作するとき、以下のそれぞれが同時に実施されることができる、すなわち、第1の紙ベースディスクは、ダイ開口の上に位置決めされることができる;第2の紙ベースディスクは、マンドレルアセンブリとダイアセンブリとの間に拘束されることができる;第3の紙ベースディスクは、第1の複合本体内への挿入によって、第1の底閉鎖部になるよう形成されることができる、および、第3の底閉鎖部は、第2の複合本体に気密封止されることができる。代替的に、本明細書で説明する動作のうちのいずれもが、例えば、デバイスが複数のサブアセンブリを有することによって等で、同時に実施されることができる。
一実施形態において、本発明のシステムおよび方法は、封止システムが速い(例えば、300容器/分より速い)速度で動作することを可能にする。別の実施形態において、本発明のシステムおよび方法は、封止システムが少なくとも400容器/分の速度で動作することを可能にする。さらに別の実施形態において、本発明のシステムおよび方法は、封止システムが少なくとも500容器/分の速度で動作することを可能にする。
本開示が、例えば、クリスプ炭化水素ベース食品製品、塩付け食品製品、クリスプ食品製品、ポテトチップ、加工済みポテトスナック、ナッツ、および同様なもの等の、湿度感受性および/または酸素感受性固体食品製品を包装するための気密閉鎖式容器を提供することが理解されるべきである。そのような気密閉鎖式容器は、高温および低温、高湿度および低湿度、ならびに高圧および低圧の大きく異なる気候条件下で気密閉鎖部を提供することができる。さらに、気密閉鎖式容器は、比較的低い環境汚染を有する伝導加熱技術を含むプロセスによる本明細書で説明する方法に従って製造されることができる。本明細書で説明する気密閉鎖式容器は、低重量で高い構造的安定性を有し、リサイクルに適することができる。
以下の実施例において、本発明の紙底部容器(複合容器、紙底部、膜カバー、およびオーバーキャップ)は、種々の特性について試験された。試験された容器の紙底部は、紙層としての柔軟ボード(すなわち、カップストック)(195g/m(0.3mm厚))、タイ層、バリア層としてのアルミニウム箔(8μm)、およびシーラント層としてのアイオノマー層(32g/m)を含んだ。一部の容器において、PET層は、アルミニウムバリア層を保護するために含まれた。他の実施形態において、アルミニウムバリア層は含まれなかった。全てのバージョンは、以下に示すように、試験をパスした。
[実施例1]
高高度試験において、本発明の容器は、封止式チャンバー内に配置され、チャンバー内の圧力は、約10分の期間にわたって少なくとも11inHgまで上げられた。容器が、少なくとも10分間、10inHg(容器がロッキー山脈を越えて移動するときの大気圧をシミュレートする)に耐えることができる場合、容器は試験にパスした。耐えられない場合、容器は、「ミスした(missed)」としてリストアップされた(list)。本明細書で使用するとき、「観測され船底足(Rocker Bottoms Observed)」は、真空チャンバー閉じ込め中における、そのような条件下では通常である過圧条件によってドーム形成した膜および/または紙底部を意味する。容器から除去された後、ドーム形成は中性に戻った。ドーム形成は、膜または紙底部が、容器の関連する切り口を超えて延出するように、容器の内部から外方に移動することと見なすことができる。ミスまたは故障は、漏洩、剥離する膜または紙底部、圧力が解放された後の維持されるひずみ、シームの断裂または層間剥離、膜または紙底部の破裂、および/または、容器が気密性規格を満たすのを防止することになる別の他の故障を含む。膜または紙底部が、圧力解放によって内方に缶内にドーム形成する場合、これは、漏洩故障を示すことができる。試験結果は、以下で述べられる。
試験は、本明細書で説明する紙底部について99.4%の成功率を示し、その成功率は、許容可能である。
試験は、標準的積層品について98%の成功率、また、本明細書で説明する軽量紙底部について100%の成功率を示し、その成功率は、許容可能である。
[実施例2]
この実施例において、本発明の容器は、ヘリウム漏洩試験を受けた。ヘリウムは、漏洩を検出するトレーサーガスとして使用されることができる。なぜなら、ヘリウムは、大気内で約5ppmにのみを構成するため、バックグラウンドレベルが非常に低いからである。ヘリウムは、相対的に低い質量も有するため、可動性があり、かつ、完全に不活性/非反応性である。封止済みの本発明の容器は、封止済み真空チャンバー内に配置され、真空チャンバーは、その後、130mbarのヘリウムで充満させられた。スニファ/漏洩検出器が容器に接続されるため、容器内からのガスの試料が、取り出され、質量分析計を通過して、容器内のヘリウムレベルのバックグラウンド読み値を超える増加を読み取ることができる。この実施例において、ヘリウム漏洩限界は、2.3×10-4mbarl/秒であった。99.8%の成功率が観測された。この結果は許容可能である。
[実施例3]
この実施例において、本発明の容器は、容器完全性試験を受けた。容器は、200mbar圧力下で真空チャンバー内に配置され、真空崩壊は、20秒期間にわたって測定された。その方法は、容器から一定体積チャンバー内への流れを間接的に測定するために圧力変化測定を使用する。質量抽出変形型は、真空を一定レベルに維持するために必要とされる流れを測定する(ASTM F2338およびASTM F 3287)。容器は、漏洩を有する場合、真空チャンバーの内部の予想真空を減少させることになる。真空低下または崩壊は、1秒について測定された。成功/故障閾値は、42Pa/sに設定された。98.6%の成功率が観測された。この結果は許容可能である。
[実施例4]
この実施において、本発明の容器は、容器定期的試験間隔(「PTI(:Periodic Test Interval)」)試験を受けた。容器は、700mbar圧力下で真空チャンバー内に配置され、真空崩壊は、20秒期間にわたって測定された。真空低下または崩壊は、1秒について測定された。成功/故障閾値は、20Pa/sに設定された。96%の成功率が観測された。この結果は許容可能である。
[実施例5]
この実施例において、本発明者等は、本発明の容器のシミュレートされた保管寿命を分析した。0.0%の残留酸素レベルを有する容器が、充填され、封止され、保管された。容器は、その後、6か月後および9か月後に残留酸素レベルについて試験された。成功/故障閾値は、これらの期間にわたって2.0%残留酸素以下に設定された(4.0%~4.5%の閾値が、約18か月後に許容可能とすることができる)。92%の成功率が観測された。この結果は許容可能である。
[実施例6]
この実施例において、本発明者等は、本明細書で説明する真空崩壊法を使用して、金属底閉鎖部を有する容器に対して本発明の紙底閉鎖部を有する容器の漏洩を比較した。圧力の低下は、缶についてPa/s単位で測定された。「青(blue)」および「緑(green)」缶は紙底部容器であり、一方、「金属端を有する参照(Reference with metal end)」は、金属底部容器を備える。見ることができるように、紙底部容器は、金属底部端を有する容器に比べて、真空崩壊中に全体的に小さい圧力低下を有する。図34は、その結果のグラフを示す。全体的に、本発明の紙底部は、漏洩を回避するという一貫性の点で金属底部を上回った。

Claims (29)

  1. 閉鎖部を容器に封止するための封止システムであって、
    ダイアセンブリであって、 ディスクを保持するように構成される位置決め部分および前記位置決め部分に隣接するダイ開口を有するダイ、および、
    前記ディスクを前記容器に封止するために熱を提供するように構成される少なくとも1つの封止部材、
    を備える、ダイアセンブリと、
    窪んだ位置および延出位置を有するマンドレルアセンブリであって、 外側マンドレルであって、その延出位置において前記位置決め部分の内周に嵌るようにサイズ決定される延在部分を、保持された前記ディスクの周辺部分に隣接して備える、外側マンドレルと、
    内側マンドレルであって、その延出位置まで、前記外側マンドレルの前記延在部分の内周および前記ダイ開口を通って並進するように構成される、内側マンドレル、および、
    内側マンドレルの内周内に配設されたイジェクタ、
    を備え、
    前記マンドレルアセンブリがその後退位置にあるときに、前記封止部材が前記マンドレルアセンブリに対向して配設される、
    マンドレルアセンブリと、
    ガス排気アセンブリであって、
    前記ダイ内に少なくとも部分的に円周方向に配設された少なくとも1つの中空チャネル、
    前記ダイ内に配設され、前記少なくとも1つの中空チャネルを前記ダイの内部に接続する少なくとも1つのチャネル開口であって、前記ダイの前記位置決め部分と前記封止部材との間に配設される、少なくとも1つのチャネル開口、および、
    前記ダイの前記内部、前記少なくとも1つのチャネル開口、および前記少なくとも1つの中空チャネルから前記ダイの外部にガスを吸引するための手段、
    を備える、ガス排気アセンブリと、
    を備える、システム。
  2. 複数のチャネル開口を備える、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記少なくとも1つの中空チャネルを前記ダイの前記外部に接続する、前記ダイ内に配設された少なくとも1つの弁をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
  4. 前記少なくとも1つの弁を、前記ガスを吸引するための手段に接続する少なくとも1つのチューブをさらに備える、請求項3に記載のシステム。
  5. 前記ガスを吸引するための手段はサイドチャネルポンプを備える、請求項1に記載のシステム。
  6. 前記少なくとも1つの中空チャネルを前記ダイの前記外部に接続する、前記ダイ内に配設された複数の弁をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
  7. 前記チャネル開口は、保持された前記ディスクと保持された前記ディスクが封止される先の前記容器との間に配設される、請求項1に記載のシステム。
  8. 前記外側マンドレルの前記延在部分は、前記ダイ開口の周囲長より長い周囲長を有する、請求項1に記載のシステム。
  9. 前記外側マンドレルの前記延在部分は、前記ダイの前記位置決め部分に前記ディスクを拘束する、請求項1に記載のシステム。
  10. 前記少なくとも1つのチャネル開口は、前記ダイの前記位置決め部分と前記封止部材との間に垂直に配設される、請求項1に記載のシステム。
  11. 前記外側マンドレル、前記内側マンドレル、および前記イジェクタは、互いに並列に、延在し、並進し、かつ後退する、請求項1に記載のシステム。
  12. 前記外側マンドレルは垂直に延在し、
    前記内側マンドレルは垂直に並進し、
    前記イジェクタは垂直に並進する、請求項1に記載のシステム。
  13. 前記閉鎖部は紙ベースである、請求項1に記載のシステム。
  14. 閉鎖部を容器に封止するための方法であって、
    ダイアセンブリを設けることであって、
    ディスクを保持するように構成される位置決め部分および前記位置決め部分に隣接するダイ開口を有するダイ、および、
    前記ディスクを前記容器に封止するために熱を提供するように構成される少なくとも1つの封止部材、
    を備えるダイアセンブリを設けることと、
    窪んだ位置および延出位置を有するマンドレルアセンブリを設けることであって、前記マンドレルアセンブリは、
    外側マンドレルであって、その延出位置において前記位置決め部分の内周に嵌るようにサイズ決定される延在部分を、保持された前記ディスクの周辺部分に隣接して備える、外側マンドレル、
    内側マンドレルであって、その延出位置まで、前記外側マンドレルの前記延在部分の内周および前記ダイ開口を通って並進するように構成される、内側マンドレル、および、
    内側マンドレルの内周内に配設されたイジェクタ、
    を備え、
    前記マンドレルアセンブリがその後退位置にあるときに、前記封止部材が前記マンドレルアセンブリに対向して配設される、
    マンドレルアセンブリを設けることと、
    ガス排気アセンブリを設けることであって、
    前記ダイ内に少なくとも部分的に円周方向に配設された少なくとも1つの中空チャネル、
    前記ダイ内に配設され、前記少なくとも1つの中空チャネルを前記ダイの内部に接続する少なくとも1つのチャネル開口であって、前記ダイの前記位置決め部分と前記封止部材との間に配設される、少なくとも1つのチャネル開口、および、
    前記ダイの前記内部、前記少なくとも1つのチャネル開口、および前記少なくとも1つの中空チャネルから前記ダイの外部にガスを吸引するための手段、
    を備えるガス排気アセンブリを設けることと、
    前記ディスクを前記ダイの前記位置決め部分に位置決めすることと、
    前記容器を前記ダイの前記位置決め部分と軸方向に整列させることと、
    前記容器の周辺縁部が前記ダイの下方表面と接触状態になるように前記容器を位置決めすることと、
    前記外側マンドレルが前記ダイの前記位置決め部分に前記ディスクを拘束するように前記外側マンドレルを並進させることと、
    前記容器の内部、前記少なくとも1つのチャネル開口、および前記少なくとも1つのチャネルから前記ダイの外部にガスを吸引することと、
    前記内側マンドレルが前記ディスクを前記容器内に押し込み、前記ディスクを容器端部に変形させるように、前記内側マンドレルを並進させることと、
    前記容器端部を前記容器に封止することと、
    を含む、方法。
  15. 前記外側マンドレルが前記ダイの前記位置決め部分に前記ディスクを拘束するとき、前記容器の前記内部は、大気に対するアクセスを封じられる、請求項14に記載の方法。
  16. 前記ガスを吸引するステップおよび前記内側マンドレルを並進させるステップは同時に起こる、請求項14に記載の方法。
  17. 前記ガスを吸引するステップおよび前記内側マンドレルを並進させるステップはほぼ同時に起こる、請求項14に記載の方法。
  18. 複数のチャネル開口を備える、請求項14に記載の方法。
  19. 前記少なくとも1つの中空チャネルを前記ダイの前記外部に接続する、前記ダイ内に配設された少なくとも1つの弁をさらに備える、請求項14に記載の方法。
  20. 前記少なくとも1つの弁を、ガスを吸引するための前記手段に接続する少なくとも1つのチューブをさらに備える、請求項19に記載の方法。
  21. ガスを吸引するための前記手段はサイドチャネルポンプを備える、請求項14に記載の方法。
  22. 前記少なくとも1つの中空チャネルを前記ダイの前記外部に接続する、前記ダイ内に配設された複数の弁をさらに備える、請求項14に記載の方法。
  23. 前記チャネル開口は、前記維持されたディスクと前記維持されたディスクが封止される先の前記容器との間に配設される、請求項14に記載の方法。
  24. 前記外側マンドレルの前記延在部分は、前記ダイ開口の周囲長より長い周囲長を有する、請求項14に記載の方法。
  25. 前記外側マンドレル、前記内側マンドレル、および前記イジェクタは、互いに並列に、延在し、並進し、かつ後退する、請求項14に記載の方法。
  26. 前記外側マンドレルは垂直に延在し、
    前記内側マンドレルは垂直に並進し、
    前記イジェクタは垂直に並進する、請求項14に記載の方法。
  27. 前記封止部材は、前記マンドレルアセンブリが前記マンドレルアセンブリの後退位置にあるときに、前記マンドレルアセンブリに対向して垂直に配設される、請求項14に記載の方法。
  28. 前記少なくとも1つのチャネル開口は、前記ダイの前記位置決め部分と前記封止部材との間に垂直に配設される、請求項14に記載の方法。
  29. 前記閉鎖部は紙ベースである、請求項14に記載の方法。
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