JP2024521002A - 容器のための閉止システムを製造するための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
容器の開口部に取り付けられる改ざん防止ストリップ(101)と、再閉止可能な閉止体(102)と、を備えた容器用の閉止システム(100)であって、当該容器を気密に閉止する閉止システム(100)を製造するための装置(10)及び方法。装置(10)は溶着変形ステーション(11)を備えており、溶着変形ステーション(11)は、再閉止可能な閉止体(102)にバリア部材(108)を溶着し、当該溶着変形ステーション(11)において閉止システム(100)が同じ所定の位置に静止した状態で改ざん防止ストリップ(101)のフレキシブル環状部(109)を閉止システム(100)の内部に向かって折り返すように設けられている。【選択図】図1
Description
本発明は、非限定的な例として好適には食品、化粧品又は製薬の性質の液体、半液体又はペースト状の物質を入れることができる容器(好適にはポリラミネート材料を積層したものにより作製された容器)のための好適には再閉止可能な気密封止システムを製造するための装置及び方法に関するものである。
本発明の装置及び方法は、閉止システムにおける容器の開口側の内側に配されたバリア部材と、容器の最初の開封を検知する改ざん防止リングと、を備えた閉止システムを形成することができる。
従来技術において、容器用の閉止システムを製造するための機械であって、当該閉止システムが通常は、当該容器内に入っている製品を取り出せる容器の開口を包囲するネックと係合する再閉止可能なキャップとして構成されるものである機械が公知である。
キャップと容器のネックとの相互間の係合は、スクリューキャップの場合にはねじ部によって達成することができ、又は、圧力閉止(pressure closing)によるキャップの場合には機械的な干渉によって達成することができる。
一般に、キャップに所望の形状や特性を与えるため、所定量の樹脂又はメタルシートを圧縮することにより変形可能なプラスチック又は金属材料の成形作業を行うことによりキャップを製造する。
かかる製品を製造するために適した機械であって経済的単価が非常に低い上記の機械は、製造を経済的に有利にするために高速又は非常に高速で動作する。
当該キャップは「ライナ」とも称されるバリア部材を備えており、これは、容器を気密封止することにより、製品の劣化を引き起こしてその感覚的特性を破壊する酸素が容器内部に侵入するのを防止するものである。この種のキャップの例が、米国特許出願公開第2008/0035600号明細書及び米国特許第10556403号明細書に記載されている。
典型的にはバリア部材は、アルミニウムの薄層、とりわけディスク状の形状の薄層から成ることができ、又はプラスチック材料製の部材から成ることができる。いずれの場合も、バリア部材は通常は、容器が閉じた状態であるときに容器の開口部側となるキャップの内面に接着して容器を気密封止する。
バリア部材のキャップへの接着は典型的には熱の作用によって実現され、この熱の作用は、バリア部材を加熱することによって当該バリア部材の表面に配された接着物質の層を活性化することにより、当該接着物質の層をその下のキャップの表面に接着させることができるものである。この作業は、バリア部材がキャップにしっかり接着することを保証するために熱量が十分でなければならず、なおかつ、バリア部材及び/又はキャップ自体を損傷する過剰な熱量を防止しなければならないため、特にデリケートな作業である。
従来技術において公知のキャップの他の一特性は、容器の完全性を示す改ざん防止ストリップを備えることである。改ざん防止ストリップは通常、容器のネックの周囲に取り付けられ、複数の破壊可能な接続部を用いて再閉止可能なキャップに接合される。この破壊可能な接続部は、専門用語で「ブリッジ」と称される。最初に容器を開けると、上記の破壊可能な要素が破壊してキャップが改ざん防止ストリップから分離され、改ざん防止ストリップは容器のネックにくっついた状態に維持されて直接的な目視確認を行うことができ、最初に容器が既に開けられたか否かを知ることができる。
改ざん防止ストリップの製造と、キャップとバリア部材とのひも付けは、それぞれ対応する各処理ステーションに対応した専用の処理ステップを要する作業である。
上記のような閉止システムの作製により、その製造に係るシステムの複雑さ、全体的な寸法及び全体的なコストが増大し、最終的にはその単価が高騰することが明らかである。
よって、従来技術の欠点のうち少なくとも1つを解消できる、容器用の閉止システムを製造するための装置及び方法を完成させる必要がある。
特に本発明の一目的は、全体的な寸法が抑えられ、必要に応じて閉止システムを製造するためのプラントに容易に統合できる、閉止システム製造用の装置を提供することである。
本発明の他の一目的は、毎分製造ユニット数が少なくとも数百又はそれ以上のオーダの高い又は非常に高い生産性を達成することができる容器用の閉止システムを製造するための装置を提供し、又はかかる閉止システムを製造するための方法を完成させることである。
他の一目的は、閉止システムへのバリア部材の最大限の接着を保証できる容器用の閉止システムを製造するための装置を提供し、またかかる閉止システムを製造するための方法を完成させることである。
他の一目的は、その後の容器のネックへの取り付けのために最適な態様で閉止システムの改ざん防止ストリップを作成するため、改ざん防止ストリップに効果的に介入できる装置を提供し、またかかる方法を完成させることである。
本願出願人は、従来技術の欠点を解消して上記及び他の目的及び利点を達成すべく、本発明を着想、試験及び具現化した。
本発明は独立請求項に記載され、その特徴が記載されている。従属請求項に本発明の他の特徴又は本発明の主な思想の変形形態が記載されている。
上記目的に鑑みて、本発明は容器のための閉止システムを製造するための装置に関するものである。
当該閉止システムは、容器の開口部に取り付けられる改ざん防止ストリップと、当該容器を気密に閉止する閉止体と、を備えている。好適には閉止体は、容器が開く位置であって改ざん防止ストリップから離隔している位置と、容器が閉じる位置であって閉止体がストリップの隣にある位置と、の間で回転可能となるように、改ざん防止ストリップにヒンジ結合されている。
一側面では前記装置は、
-前記閉止体の形状及び寸法と相関する形状及び寸法を有する薄板状のバリア部材をシートから形成するように構成された形成ステーションと、
-上記の閉止システムのいずれか1つを保持するように構成された少なくとも1つの把持ユニットであって、投入ステーションと排出ステーションとの間に延在する送り路に沿って移動するように構成された把持ユニットを備えた輸送システムと、
-前記投入ステーションと前記排出ステーションとの間の前記送り路に沿って配置された溶着変形ステーションと、
を備えている。
-前記閉止体の形状及び寸法と相関する形状及び寸法を有する薄板状のバリア部材をシートから形成するように構成された形成ステーションと、
-上記の閉止システムのいずれか1つを保持するように構成された少なくとも1つの把持ユニットであって、投入ステーションと排出ステーションとの間に延在する送り路に沿って移動するように構成された把持ユニットを備えた輸送システムと、
-前記投入ステーションと前記排出ステーションとの間の前記送り路に沿って配置された溶着変形ステーションと、
を備えている。
溶着変形ステーションは、バリア部材を閉止体に溶着し、改ざん防止ストリップの少なくとも1つのフレキシブル環状部を成形するように構成されている。
「バリア部材」との文言は本発明では、当該部材を機能的に表すものである。というのも、バリア部材が存在することにより閉止システムは、容器に入っている製品の感覚的特性を劣化させて当該製品に大きな損傷を与え得る酸素が容器内部に侵入するのを防ぐバリアを構成する気密封止により、容器を閉止することができるからである。
可能な実施形態ではバリア部材は、アルミニウムディスクとして作製された扁平又は薄板状の部材とすることができ、例えば円形等とすることができる。しかし、別の形状を有し及び/又は他の適した材料により作製されたバリア部材を除外すべきものではなく、この材料はアルミニウムと異なる材料であっても良い。
一側面では前記装置は、前記形成ステーションにおいて前記バリア部材をピックアップして前記溶着変形ステーションに運び、その後、当該バリア部材を前記閉止体に取り付けるように構成された操作部材と、前記閉止システムから離隔している非作動位置と、作業位置と、の間で駆動可能に構成された変形部材と、を備えている。後者の作業位置では、変形部材は前記改ざん防止ストリップのフレキシブル環状部に接触するように押されて当該フレキシブル環状部を前記閉止システムの内部に折り返す
一側面では前記装置は、前記操作部材及び前記変形部材に接続された制御ユニットを備えており、前記制御ユニットは、前記溶着変形ステーションにおいて前記把持ユニットが前記閉止システムを保持して同じ所定の位置に静止した状態で前記操作部材及び前記変形部材がそれぞれ前記バリア部材を前記閉止体に取り付けて前記フレキシブル環状部に圧力を加えるように前記操作部材及び前記変形部材の協調動作を命令するようにプログラミングされている。
本発明の装置の一利点は、閉止体へのバリア部材の溶着と、改ざん防止ストリップに施される成形作業の両方を1つのステーションに統合したことにより、当該装置が公知の解決手段と比較してよりコンパクトで全体的な寸法が縮小したことである。
よって本発明の装置は、気密性及び安全性の所望の特性を備えた閉止システムを製造できるという利点を奏する。
前記装置の他の一側面では、前記バリア部材が前記閉止体と接触して前記操作部材によって前記閉止体に押し付けられた状態に維持されている際に誘導溶着によって前記バリア部材が前記閉止体に取り付けられる。
こうするために本願に記載の可能な実施形態では、前記溶着変形ステーションは前記閉止システムに対する支持面を備えており、前記支持面の近傍に電磁誘導溶着手段が配置されている。
装置の上記の構成が有利である理由は、接着物質の層を活性化してバリア部材を閉止体に取り付けることが可能になるからである。
閉止システムの一部の実施形態では、バリア部材の視認可能に露出した側であって使用時に容器の開口側に位置する側に接着物質の層がもう一層設けられている。かかる実施形態では、上記の開口を他のバリア部材によって閉止することができ、この他のバリア部材は例えば、閉止体に取り付けられるバリア部材と同様の構造とすることができる。
上記の他のバリア部材は通常、最初に容器を開ける際にユーザが手動で除去する必要がある。この他のバリア部材が環境に散乱するのを防ぐため、容器の中には、最初に閉止体を開ける際に上記の他のバリア部材の自動的な除去を行えるものもある。この自動的な除去は、閉止体に取り付けられたバリア部材を開口の閉止のために配置された他のバリア部材に接着することにより、上記の接着物質のもう一層の存在のおかげで実現することができる。
本発明の装置は、上記の実施形態の閉止システムを製造するために適したものでもある。
実際、電磁誘導溶着による閉止体へのバリア部材の取り付けは、後の時点で容器の開口を閉止するために配置される他のバリア部材に接着可能な上記の接着物質のもう一層が同時に活性化するのを防止できるという利点を奏する。
もしバリア部材を閉止体に取り付ける溶着ステップが、2つのバリア部材を互いに接着できる接着物質のもう一層を活性化したとすると、このもう一層の全部又は一部がその接着特性を失ってしまい、その後の2つのバリア部材の相互間の接着が実際に行えなくなってしまうことが極めて明らかである。
他の一側面では、前記形成ステーションは、材料のシートの送り方向に対して斜めの線に沿って配される複数の前記バリア部材を同時に形成するように構成することができる。
形成ステーションのこの実施形態が有利である理由は、加工廃棄物を最小限にしてシート材料の消費量を最適化し、そのコストを削減できるからである。
本発明の他の一側面では、容器のための閉止システムを製造するための方法を提供し、当該方法は、
-形成ステーションにおいて、前記閉止体の形状及び寸法と相関する形状及び寸法を有するバリア部材をシートから形成するステップと、
-投入ステーションと排出ステーションとの間に延在する送り路に沿って複数の前記閉止システムを輸送するステップと、
-操作部材によって前記形成ステーションから前記バリア部材をピックアップするステップと、
-前記形成ステーションにおいてピックアップした前記バリア部材を、前記投入ステーションと前記排出ステーションとの間の前記送り路に沿って配置された溶着変形ステーションに向かって運ぶステップと、
-前記溶着変形ステーションにおいて前記操作部材によって、再閉止可能な前記閉止体に前記バリア部材を溶着するステップと、ただし、当該溶着するステップにより、前記バリア部材が前記閉止体の壁に安定的に取り付けられ、
-前記溶着変形ステーションにおいて変形部材によって、前記改ざん防止ストリップの少なくとも一部分を成形するステップと、
を有する。
-形成ステーションにおいて、前記閉止体の形状及び寸法と相関する形状及び寸法を有するバリア部材をシートから形成するステップと、
-投入ステーションと排出ステーションとの間に延在する送り路に沿って複数の前記閉止システムを輸送するステップと、
-操作部材によって前記形成ステーションから前記バリア部材をピックアップするステップと、
-前記形成ステーションにおいてピックアップした前記バリア部材を、前記投入ステーションと前記排出ステーションとの間の前記送り路に沿って配置された溶着変形ステーションに向かって運ぶステップと、
-前記溶着変形ステーションにおいて前記操作部材によって、再閉止可能な前記閉止体に前記バリア部材を溶着するステップと、ただし、当該溶着するステップにより、前記バリア部材が前記閉止体の壁に安定的に取り付けられ、
-前記溶着変形ステーションにおいて変形部材によって、前記改ざん防止ストリップの少なくとも一部分を成形するステップと、
を有する。
本発明の方法の一側面では、上記の成形するステップは、前記溶着変形ステーションにおいて前記閉止システムが同じ所定の位置に静止した状態で、前記容器に取り付けられる前記改ざん防止ストリップのフレキシブル環状部を前記閉止システムの内部へ前記閉止体の壁に向かって折り返すように、前記フレキシブル環状部に前記変形部材が圧力を加える。
前記方法の他の一側面では、前記閉止体の前記壁への前記バリア部材の取り付けは、電磁誘導溶着によって行われる。
前記方法の他の一側面では、前記操作部材による前記閉止体への前記バリア部材の取り付けは、前記変形部材によって前記フレキシブル環状部が前記閉止システムの中に折り返されている間に行われる。
本発明の上記及び他の側面、特徴及び利点は、添付の図面を参照した非限定例としての一部の実施形態の以下の説明から明らかである。
理解しやすくするため、可能な場合には、図面中同一の共通要素に対して同一の符号を付している。1つの実施形態の要素や特徴は、さらなる明確化を要せずに他の実施形態に簡便に取り入れることが可能であると解される。
ここで、本発明の可能な実施形態について詳細に言及する。添付の図面には例示として非限定的に、これら実施形態のうち1つ又は複数の例が示されている。また、本願にて使用されている文言及び用語用法は、非限定的な例を提示することを目的としている。
ここで添付の図1を参照して説明する実施形態は、容器用の閉止システムを製造するための装置に関するものであり、この装置は全体的に符号10により示されている。
本発明の発明的コンセプトをより理解しやすくするため、装置10及びこれに対応する方法を詳細に説明する前に、装置10を使用して製造可能な閉止システムの一例を説明する。本発明はこの一例に限定されるものではなく、本発明は、既に公知の種類又は将来開発される種類の数多くの他の種類の閉止システムを処理するために使用可能であることが明らかである。
以下では非限定的な一例として、装置10を用いて製造可能な閉止システムについて図5A~5Cを参照して説明する。以下では簡潔化のため閉止システムを「キャップ」とも称し、図面中、閉止システムは全体として符号100により示されている。
各キャップ100は改ざん防止ストリップ101と閉止体102又は蓋部とを備えており、閉止体102は、容器を最初に開けたときに破壊可能な複数の易破壊性要素103によって改ざん防止ストリップ101に接続されている。好適には閉止体102は、前記改ざん防止ストリップから離れる方向に移動する開位置(図5C)と、前記改ざん防止ストリップ101に結合される閉位置(図5A及び図5B)と、の間で回転可能となるように、ヒンジ結合ゾーン111に沿って前記改ざん防止ストリップ101にヒンジ結合されている。かかる構成により、閉止体102は改ざん防止ストリップから決して完全には取り外されることがなく、これらの構成要素が環境中に不所望に散乱することが防止される。
各易破壊性要素103は、改ざん防止ストリップ101と閉止体102との間に挟まれた2つのスリット104間に挟まれている。易破壊性要素103とスリット104とを交互に並べたシーケンスは、ヒンジ結合ゾーン111を除いてキャップ100の全周に実質的に沿っており、当該全周に実質的に及ぶ。
閉止体102は側壁105と、使用時に容器の開口の真上に配することができる底壁106と、を備えている。
底壁106には円形の密閉リップ107が形成されており、これは使用の際に閉止壁106から容器の開口に向かって突出して、容器のネックに形成された不図示の対応する上部環状縁部と協働することにより容器の開口を気密に閉止する。
キャップ100はバリア部材108を備えており、これは例えばアルミニウムにより作製され、円形の形状を有する。バリア部材108は密閉リップ107によって包囲されている。
第1の接着層S1が設けられており(図3)、これはバリア部材108を閉止体102、とりわけ閉止体102の底壁106に取り付けることができる。
装置10と本願に記載の方法とによっても実現可能な一部の実施形態では第2の接着層S2も設けられ(図3,5A,5B)、これは後で、容器の開口に配された不図示の他のバリア部材にバリア部材108を接着して当該開口を気密に閉止できるものである。
改ざん防止ストリップ101はフレキシブル環状部109を備えており、これは、図5A中の矢印Fによって概略的に示されているように、キャップ100内すなわち閉止体102の内側に向かって折り返されるように構成されている。フレキシブル環状部109を内側に向かって折り返せるようにするため、事前形成された意図的な折り線110が設けられており、これによってフレキシブル環状部109が改ざん防止ストリップ101の他の残りの部分から分離される。
このようなフレキシブル環状部109の折り返し構成により、最初に開けた後も改ざん防止ストリップ101は環境中に散乱して汚染するおそれを生じることなく容器のネックにくっついた状態に留まる。さらに、使用中も改ざん防止ストリップ101は容器にひも付いた状態に留まることにより、適正に分別された廃棄へ容器及び閉止システムと共に回すことができ、ユーザが廃棄作業を行いやすくすることができる。
装置10はキャップ100の輸送システムを備えており、この輸送システムは符号30が付されており、投入ステーションS’と排出ステーションS’’との間に延在する送り路Pに沿ってキャップ100を輸送するように構成されている(図1)。投入ステーションS’は、キャップ100を供給するフィード要素31から、例えばばら状又は整然と並べられた状態のキャップ100を受け取るように構成されている。一方、排出ステーションS’’は適切な排出要素32にキャップ100を放出するように構成されており、排出要素32はキャップ100を装置10から離れる方向に移動させる。図1に示されている例では、要素31,32は例えば、キャップ100の送り方向を矢印により示す方向に定めるように、適切な手段、例えば振動等を備えた水平又は若干傾斜した平面として構成されている。
ここで提示している例では輸送システム30は、例えばベルト式又はチェーン式等のコンベア33として構成されており、コンベア33にはキャップ100を把持するための複数の把持ユニット34(図1)が取り付けられている。非限定的な例として把持ユニット34は、各々が対応するキャップ100を離し又は保持できるように選択的に開いたり再び閉じたりできるピラー又はジョーとして構成されている。
装置10(図1及び図2)は溶着変形ステーション11を備えており、溶着変形ステーション11に対しては、後に図4A~4Dに示されている作業シーケンスを特に参照して詳細に説明するように、閉止体102へのバリア部材108の溶着と、内側へのフレキシブル環状部109の折り返しの両方が実施される。溶着変形ステーション11はキャップ100の送り路に沿って、投入ステーションS’と排出ステーションS’’との間に挟まれた位置に配されている。
装置10はさらに形成ステーション12も備えており、形成ステーション12は、後で図3を参照して詳細に説明するように材料のシートAを剪断してバリア部材108を作製するように構成されている。形成ステーション12は特に、バリア部材108をアルミニウムで、閉止体102の形状及び寸法に相関する形状及び寸法の薄板状に作製するように構成されている。
装置10はバリア部材108の操作部材13と、改ざん防止ストリップ101のフレキシブル環状部109に作用するように構成された変形部材14と、を備えている。下記にて詳細に説明するように、本発明の方法の説明に関しては、溶着変形ステーション11において操作部材13がバリア部材108を閉止体102に取り付け、変形部材14がフレキシブル環状部109を同じ所定の位置に対応して折り返す。
操作部材13はヘッド15を有し、ヘッド15には、各対応するバリア部材108を当該ヘッド15が吸引により一時的に保持できるように吸引システムに接続された1つ又は複数のダクト16が設けられている。
変形部材14は、折り縁部17が設けられた環状の変形部材として成形されており、この折り縁部17も環状であり、フレキシブル環状部109をキャップ100の内側に折り返すためにフレキシブル環状部109に接触するように構成されている。
図3及び4A~4Dにおいてより見やすくなっている通り、変形部材14は操作部材13の周囲に配されている。
具体的には、変形部材14と操作部材13とは共通の長手軸Xまわりに互いに同軸に推移し、長手軸Xに対して平行な方向に、互いに対して可動である。
変形部材14と操作部材13とは共通の支持アーム18に取り付けられており、支持アーム18は、変形部材14及び操作部材13を選択的に溶着変形ステーション11及び形成ステーション12に運ぶように可動となっている。
装置10は、従来公知の種類又は将来開発される種類のアクチュエータ要素19、例えば電気モータ等を備えており、アクチュエータ要素19は可動アーム18に関連付けられて当該可動アーム18の動きを決定する。
特に、可動アーム18は図1中の矢印Rによって示されているように、作動軸Zまわりに回転運動を行う。さらに、可動アーム18は図2中の対応する矢印によって示されているように、長手軸Xに対して平行な鉛直方向に直進運動Tも行う。
装置10はさらに支持面20も備えており、支持面20はキャップ100を受け取って当該支持面20に定着させるように構成されている。
特に、支持面20はキャップ100の送り路の一区間にわたって、溶着変形ステーション11に対応して延在する。
支持面20の近傍には1つ又は複数の電磁誘導コイル21(図4A~4D)が配置されており、電磁誘導コイル21は、バリア部材108が閉止体102と接触して操作部材13によって閉止体102に押し付けられた状態に維持されている際に誘導溶着によってバリア部材108を閉止体102に取り付けるように構成されている。
好適には、電磁誘導コイル21は支持面20の直下に配され、例えば支持面から数ミリメートルの直接距離(indicative distance)、特に約2又は3ミリメートルの直接距離に配される。
かかる構成により、電磁誘導コイル21によって生成される磁界の磁力線が高い強度でバリア部材108に当たり、特に、活性化すべき接着物質の第1の層S1に当たって、極めて短い溶着時間で誘導溶着によりバリア部材108が閉止体102に固着することができる。
支持面20は、例えばPEEK、テフロン(登録商標)、テフロン(登録商標)等のノンスティックコーティングによりコーティングされたチタン等の耐熱性の非磁性又は金属材料により作製されている。
好適には、バリア部材108を保持するためのヘッド15も支持面20と同種の材料により作製され、例えば上掲の材料等により作製される。
これにより、装置10の動作の際に電磁誘導コイル21に由来する磁界に関連して生じた熱に起因して支持面20やヘッド15が対流又は輻射により過熱するのを防止することができる。
装置は、溶着変形ステーション11に対応して配置された1つ又は複数のセンタリング部材も備えている。このセンタリング部材は図1において概略的に符号22によって示されており、各センタリング部材22は、少なくとも、各対応するキャップ100が上記の同じ所定の位置に静止した状態で当該キャップ100を横方向から挟持することにより長手軸Xを基準としてキャップ100をセンタリングするように構成されている。ここで提示している例ではセンタリング部材22は10個設けられ、5つのセンタリング部材22のグループが2つ編成され、各グループのセンタリング部材22がそれぞれキャップ100の反対側から作用する。図1の平面図を参照されたい。特に、長手軸Xを基準として一方側に5つのセンタリング部材22が配置されると共に、他の5つのセンタリング部材22は当該長手軸Xを基準として反対側に配されている。
本例では、一グループの5つのセンタリング部材22は長手軸Xに対して接離し、例えば、図1中矢印Yによって示されたように長手軸Xの上方に配されたものであり、これによりキャップ100を選択的に挟持し又は離すように可動となっている。他の変形形態では、全てのセンタリング部材を長手軸Xに対して移動させるように構成することができる。
ここで提示されている例では溶着変形ステーション11は、同数のバリア部材108を操作するように構成された5つの操作部材13と、5つの変形部材14と、を備えており、これらは全て同一の支持アーム18によって支持されている。かかる構成により、溶着変形ステーション11は5つのキャップ100を同時に処理することができる。本事例ではセンタリング部材22の数は部材13,14の数と相関するので、5つのセンタリング部材22の列を2列設けることにより、これら2列のセンタリング部材22が両側からキャップ100に作用するように構成されている。
不図示の他の実施形態では、溶着変形ステーション11が備える操作部材13及び変形部材14の数が別の数であり、これによりセンタリング部材22の数も別の数となることが極めて明らかである。
形成ステーション12も、複数のバリア部材108を同時に剪断するように構成されている。好適には、形成ステーション12が同時に剪断するバリア部材108の数は、溶着変形ステーション11において同時に処理されるキャップ100の数と同等である。すなわち、添付の図面に示されている例では上記のバリア部材108の数は5つである。
図1に示されているように、形成ステーション12において同時に剪断されるバリア部材108は、当該バリア部材108に剪断される材料のシートAの送り方向に対して斜めの線すなわち傾いた線に沿って配置される。
図3を参照すると、形成ステーション12はプレート23を備えており、プレート23には、各対応するバリア部材108をそれぞれ通す1つ又は複数の孔24が設けられている。この円形の孔24は、バリア部材108の径と実質的に等しい径を有し、好適には上方に向かって、すなわち剪断されたバリア部材108の取出方向に僅かに拡幅部を有する。
形成ステーション12はさらに剪断パンチ25も有し、剪断パンチ25は鉛直方向において双方向に移動することにより、対応するバリア部材108を剪断可能となっている。
剪断パンチ25は、当該剪断パンチ25におけるバリア部材108を剪断する作動面を吸引システムに接続するために適した少なくとも1つの吸引ダクト26を備えている。
形成ステーション12は、少なくとも剪断パンチ25が剪断を行っている間に材料のシートAをプレート24との間に選択的に挟持するように構成された挟持部材27も備えている。このように挟持を行うため、当接部材27も鉛直方向において、パンチ25の移動方向に対して平行に双方向に可動となっている。
装置10はさらに、操作部材13及び変形部材14の少なくとも協調動作を命令するように構成されたプログラミング可能な制御ユニット28も備えており、これは図1において概略的に示されている。より具体的には制御ユニット28は、支持アーム18の動きを命令するアクチュエータ要素19の動作と形成ステーション12の動作とを相互に協調するように制御すべくプログラミングされている。
以下、特に図3及び図4A~4Dを参照して、本発明の思想の閉止システム100を製造するための方法について説明する。
最初に、支持アーム18が操作部材13を形成ステーション12の上方に運ぶ。
ここで支持アーム18を降下させて、材料のシートAから剪断したバリア部材108を操作部材13が受け取れるようにする。
バリア部材108を剪断するためには、最初に挟持部材27が上方に移動して、プレート23との間に材料のシートAを一時的に挟持する。材料のシートAを挟持した状態に維持している間、パンチ25も上方に移動して各孔24を貫通することによりバリア部材108を剪断する。ここで留意すべき点は、後者が吸引ダクト26を通る吸引流による吸引によってパンチ25に定着した状態に保持され、対応する操作部材13に向かって移動することである。
バリア部材108がパンチ25から操作部材13のヘッド15に向かって離れると、バリア部材をパンチ25に保持する吸引動作が止まり、ヘッド15がバリア部材108を保持できるようにする吸引動作が吸引ダクト16の存在によって作動する。
次に、操作部材13のヘッド15が各対応するバリア部材108を保持した状態で、支持アーム18が操作部材13を溶着変形ステーション11の上方に運ぶ(図4A)。
次に、ヘッド15がバリア部材108を運んで底壁106に載せ、閉止体102に押し付けて取り付けるまで、支持アーム18を降下させる(図4B)。
その後、支持アーム18は下方向への移動を続けて変形部材14をフレキシブル環状部109と接触させるまで降下させ、フレキシブル環状部109をキャップ100の内側に向けて折り返す(図4C)。この状態において操作部材13は後退され、ヘッド15の少なくとも一部が変形部材14の内側に入ることに留意すべきである。
さらに、少なくとも図4B及び4Cに示されている状態において電磁誘導コイル21が作動され、接着物質の第1の層S1の活性化により閉止体102へのバリア部材108の溶着が決定される。このような溶着は上記の通り、接着物質の第2の層S2の活性化を阻止して、後で容器の開口を閉止するために配される他のバリア部材と接続する時点での当該接着物質の第2の層S2の接着作用を損なわないようにすることができるという利点を奏する。
当業者であれば、電磁誘導コイル21を従来公知のパルスモードで作動し、これにより、装置10が動作する周期時間を非常に短くし、かつ動作速度を高速にして電磁誘導コイル21を使用可能であることが容易に理解できる。
最後に、バリア部材108が誘導溶着によって閉止体に取り付けられてフレキシブル環状部109が折り返された後、支持アーム18が操作部材13及び変形部材14と共に上方に移動して(図4D)形成ステーション12に向かって戻る。より具体的には、好適な一実施形態では、変形部材14が把持ユニット34から閉止体102を取り外すのを阻止するため、操作部材13が未だバリア部材108と接触している状態で最初に変形部材14が上方に後退する。その後、操作部材13が変形部材14に対して相対的に移動することにより上方に移動し、実際には変形部材14の内側に滑り込む。操作部材13の上方移動を緩衝するため、不図示の1つ又は複数の弾性部材、例えばバネ等を設けることができる。
その後、キャップ100が溶着変形ステーション11から出て、引き続き送り路を辿る。
その後、上記の処理ステップを周期的に繰り返す。
上記にて説明した装置10及び方法については、特許請求の範囲に特定された本発明の分野及び範囲から逸脱することなく、各部分又は各ステップの改良及び/又は追加を行うことが可能であることが明らかである。
以下のクレームにおいて、括弧内の引例の唯一の目的は、読み取りを容易にすることであり、それらは、特定のクレームにおいてクレームされている保護の分野に関する制限的要素とみなされてはならない。
Claims (15)
- 改ざん防止ストリップ(101)と再閉止可能な閉止体(102)とを備えた容器のための閉止システム(100)を製造するための装置(10)であって、
前記閉止体(102)の形状及び寸法と相関する形状及び寸法を有する薄板状のバリア部材(108)をシート(A)から形成するように構成された形成ステーション(12)と、
前記閉止システム(100)を保持するように構成された少なくとも1つの把持ユニット(34)であって、投入ステーション(S’)と排出ステーション(S’’)との間に延在する送り路(P)に沿って移動するように構成された把持ユニット(34)を備えた輸送システム(30)と、
前記投入ステーション(S’)と前記排出ステーション(S’’)との間の前記送り路(P)に沿って配置された溶着変形ステーション(11)と、
前記形成ステーション(12)において前記バリア部材(108)をピックアップして前記溶着変形ステーション(11)に運び、その後、当該バリア部材(108)を前記閉止体(102)に取り付けるように構成された操作部材(13)と、
前記閉止システム(100)から離隔している非作動位置と、前記改ざん防止ストリップ(101)のフレキシブル環状部(109)に接触するように押されて当該フレキシブル環状部(109)を前記閉止システム(100)の内部に折り返す作業位置と、の間で駆動可能に構成された変形部材(14)と、
前記操作部材(13)及び前記変形部材(14)に接続された制御ユニット(28)と、
を備えており、
前記制御ユニット(28)は、前記溶着変形ステーション(11)において前記把持ユニット(34)が前記閉止システム(100)を保持して同じ所定の位置に静止した状態で前記操作部材(13)及び前記変形部材(14)がそれぞれ前記バリア部材(108)を前記閉止体(102)に取り付けて前記フレキシブル環状部(109)に圧力を加えるように前記操作部材(13)及び前記変形部材(14)の少なくとも協調動作を命令するようにプログラミングされている
ことを特徴とする装置(10)。 - 前記変形部材(14)は、前記操作部材(13)の周囲に配置された環状の変形部材として成形されており、
前記変形部材(14)と前記操作部材(13)とは共通の長手軸(X)まわりに互いに同軸に推移し、前記長手軸(X)に対して平行な方向に、互いに対して可動である、
請求項1記載の装置(10)。 - 前記閉止システム(100)に対する支持面(20)を備えており、
前記支持面(20)は前記溶着変形ステーション(11)に配置されており、
前記支持面(20)の近傍に電磁誘導溶着手段(21)が配置されており、
前記電磁誘導溶着手段(21)は、前記バリア部材(108)が前記閉止体(102)と接触して前記操作部材(13)によって前記閉止体(102)に押し付けられた状態に維持されている際に誘導溶着によって前記バリア部材(108)を前記閉止体(102)に取り付けるように構成されている、
請求項1又は2記載の装置(10)。 - 前記支持面(20)と、場合によっては前記操作部材(13)のヘッド(15)とが、PEEK、テフロン(登録商標)、ノンスティック材料によりコーティングされたチタンの群から選択された耐熱性の非磁性又は金属材料により作製されている、
請求項3記載の装置(10)。 - 前記溶着変形ステーション(11)に対応して配置された1つ又は複数のセンタリング部材(22)を備えており、
前記各センタリング部材(22)は、少なくとも、各対応する前記閉止システム(100)が同じ前記所定の位置に静止した状態で当該閉止システム(100)を横方向から挟持するように構成されている、
請求項1から4までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 前記操作部材(13)及び前記変形部材(14)を前記形成ステーション(12)と前記溶着変形ステーション(11)との間で移動させるように構成された支持アーム(18)をさらに備えている、
請求項1から5までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 前記操作部材(13)及び前記変形部材(14)は前記支持アーム(18)に取り付けられている、
請求項6記載の装置(10)。 - 前記操作部材(13)はさらに、前記形成ステーション(12)から前記溶着変形ステーション(11)へ移動する際に吸引によって前記バリア部材(108)を保持するように構成されている、
請求項1から7までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 前記形成ステーション(12)は、前記バリア部材(108)を作製するための前記シート(A)の送り方向に対して斜めの線に沿って配される複数の前記バリア部材(108)を同時に形成するように構成されている、
請求項1から8までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 前記形成ステーション(12)は、
前記バリア部材(108)を作製するための前記シート(A)を少なくとも前記形成作業中に一時的に挟持するように構成された1つ又は複数の挟持部材(27)と、
前記挟持部材(27)に対して可動である1つ又は複数の剪断パンチ(25)と、
を備えており、
前記剪断パンチ(25)は、前記バリア部材(108)を剪断し、吸引によって当該バリア部材(108)を前記剪断パンチ(25)に定着させた状態で保持して前記操作部材(13)に向かって移動させるように構成されている、
請求項1から9までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 改ざん防止ストリップ(101)と再閉止可能な閉止体(102)とを備えた容器のための閉止システム(100)を製造するための方法であって、
形成ステーション(12)において、前記閉止体(102)の形状及び寸法と相関する形状及び寸法を有するバリア部材(108)をシート(A)から形成するステップと、
投入ステーション(S’)と排出ステーション(S’’)との間に延在する送り路(P)に沿って複数の前記閉止システム(100)を輸送するステップと、
操作部材(13)によって前記形成ステーション(12)から前記バリア部材(108)をピックアップするステップと、
前記形成ステーション(12)においてピックアップした前記バリア部材(108)を、前記投入ステーション(S’)と前記排出ステーション(S’’)との間の前記送り路(P)に沿って配置された溶着変形ステーション(11)に向かって運ぶステップと、
前記溶着変形ステーション(11)において前記操作部材(13)によって、再閉止可能な前記閉止体(102)に前記バリア部材(108)を溶着するステップと、ただし、当該溶着するステップにより、前記バリア部材(108)が前記閉止体(102)の内壁(106)に安定的に取り付けられ、
前記溶着変形ステーション(11)において変形部材(14)によって、前記改ざん防止ストリップ(101)の少なくとも1つのフレキシブル環状部(109)を前記閉止システム(100)の内部に折り返すように前記フレキシブル環状部(109)を成形するステップと、
を有し、
前記溶着変形ステーション(11)において前記閉止システム(100)が同じ所定の位置に静止した状態で前記操作部材(13)及び前記変形部材(14)がそれぞれ前記バリア部材(108)を前記閉止体(102)に取り付けて前記フレキシブル環状部(109)に圧力を加える
ことを特徴とする方法。 - 前記操作部材(13)は、前記形成ステーション(12)においてピックアップした前記バリア部材(108)を前記溶着変形ステーション(11)に向かって運ぶ際に当該バリア部材(108)を吸引によって保持する、
請求項11記載の方法。 - 前記操作部材(13)による前記閉止体(102)への前記バリア部材(108)の取り付けは、前記変形部材(14)によって前記フレキシブル環状部(109)が前記閉止システム(100)の中に折り返されている間に行われる、
請求項11又は12記載の方法。 - 前記閉止体(102)の前記内壁(106)への前記バリア部材(108)の取り付けは、電磁誘導溶着によって行われる、
請求項11から13までのいずれか1項記載の方法。 - 前記閉止体(102)は、前記改ざん防止ストリップ(101)から離れる方向に移動する開位置と、前記改ざん防止ストリップ(101)に結合される閉位置と、の間で、前記改ざん防止ストリップ(101)から完全に取り外されることなく回転可能となるように、ヒンジ結合ゾーン(111)に沿って前記改ざん防止ストリップ(101)にヒンジ結合されている、
請求項11から14までのいずれか1項記載の方法。
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