JP4971185B2 - オーバル断面のチューブの製作方法及び製作装置 - Google Patents

Description

本発明は例えば練り歯磨き、化粧品又は食品を入れる管状パッケージに関する。
より詳しくは、本発明は巻かれて溶接された円筒状フィルムから作られているオーバル断面のチューブに関する。

”円筒状チューブ”として周知のフレキシブルなチューブの製造方法のいくつかは公知なものである。例として、特許文献１がある。

一般に、事前に作られたコンポーネントを組み立てて製造された円筒状チューブは、スカートとヘッドとキャップとの要素を有している。

ヘッドは中空台形の形状であって、細いネック及び外表面を形成する円筒があって、その外表面にはねじ山があってキャップがねじ込まれるようになっている。代りに、細いネックの外表面にはねじ山がなくて、キャップは単純に押して差し込まれるようになっている。一般に、ヘッド及びキャップは射出成形又は圧縮成形されたプラスチック製である。

スカートは形成されるとほぼ管状になっている。スカートは、単層又は多層の巻き付けられたストックのロールから作られていて、アルミニウムシートがある場合とない場合とがあって、印刷されているか又は印刷されていない。

巻かれたチューブの一般的な製作方法は以下のステップを含んでいる：
・巻き付けられているフィルムのロールから始じめて、巻き付けられた材料は、エンドレスの真円の円筒を形成するように巻かれ溶接される。続いて、この円筒が所定のスカート長さに切断される。
・ヘッドとキャップとが装置に自動的に装着される。
・ヘッドがスカートに組み立てられ溶接される。
・キャップが巻かれたチューブのヘッドに取り付けられる。

一つ以上の要素が組立て時に製作される方法もある。

事前に製作されたコンポーネントを組立てることにより巻かれたチューブを製作することには以下の利点があって、コンポーネントを事前に区別けすることができ、組立ステップ前に品質基準に合わないものを取り除くことができる。従って、巻かれたチューブを製作するこの方法は、高生産量ですぐれた品質のチューブを製作することを可能にしている。

従来技術におけるほとんどの巻かれたチューブの製作方法は、円形断面であることを特徴としている。

しかしながら、従来技術における巻かれたチューブは多くの欠点を有している。例えば、それらを販売店に陳列する場合、スカート部分が消費者に見える。すなわち、消費者が表がえすことなく直接見ることのできる部分は相対的に狭ないものである。

特許文献２〜６は、非円形断面のチューブにつき開示している。

しかしながら、これらの特許文献は、チューブに関するものであるが、スカートは長手溶接を有していて、その長手溶接はチューブの主面に沿って、すなわち、オーバル断面の曲率半径が最大となっている部分に一致する面に沿って位置している。特許文献２及び６参照。
この場合、チューブの主面の一つを宣伝（消費者に情報を提供する）目的に使用することは、長手溶接があるために妨げられている。
米国特許第４１２３３１２号明細書 仏国特許第２８５６９８１号明細書 仏国特許第２２２４３６４号明細書 米国特許公開第２００４／００１６２７９号明細書 独国特許第１１４３６３０号明細書 仏国特許第２７０２７３８号明細書

従って、本発明の目的は溶接の全くないチューブの主面を提供することにより前述の欠点を克服することである。

本発明は前述の欠点を克服するものである。この目的のために、本発明は、指の圧力で押し出すことのできる半液体製品又はペースト状製品を入れるようになっているほぼ管状のフレキシブルなパッケージであり、スカートとヘッドと選択的にキャップとを具備しているパッケージに関するものであって、前記スカートは巻かれたシートで作られていて、そして両端部を重複させることにより形成された長手溶接を備えており；前記ヘッドは前記スカートの一方の端部の外周囲に固定され、そして前記スカートに取り付けられている部分においてオーバル断面を形成しているパッケージにおいて；前記ヘッドに接触している長手溶接の端部は、前記オーバル断面の曲率半径が最小となる点に又はその点近くにあることを特徴とする。

本発明は、前述のパッケージの製作方法及び製作装置にも関する。

本発明は、オーバル断面のヘッドを有している、すなわち二つの異なる直径を備えた閉じた曲線の形状をした巻かれたチューブの例を用いて説明することにより、理解される。

前述の例は図面に例示されている。

図１に図示する巻かれたチューブ１は、スカート２、ヘッド３及びキャップ５から作られていて、平らな底板５はキャップ４が取り付けられているチューブの端部と反対側の端部に取り付けられている。スカート２はチューブの全長にわたって長手溶接６を有している。スカート２はその最上端部７全周とヘッド３が溶接されている。

図２は、チューブのスカート２とヘッド３との間の溶接部分の詳細図である。スカート２は、曲率Ｒの半径を有している部分８においてヘッド３と重複している。この部分はその最上部において肩２１により区切られていてスカート２を位置決めするようになっている。審美的理由から、スカートの最上端部７は円筒状スカートの軸に対して直交する平面に位置している。このことは、この重複部分８の曲率半径をチューブのヘッドの外周囲にわたって一定にすることにより、及び肩２１をスカート２の軸に直交する平面に位置するようにすることにより達成されている。

図３ａは、スカートの軸に直交している平面におけるスカートの端部を図示している。図３ａにおいて、本発明によるパッケージのヘッドは、短軸ａと長軸ｂとにより特徴づけられるオーバル断面を有している。スカート６の長手溶接詳細が図３ｂに図示されている。この溶接は、巻かれた材料９の上部区画の溶接部分と巻かれた材料１０の下部区画の溶接部分とを備えた重複部分からなる。巻かれた材料９の上部区画の端部は長手溶接の可視部分２２を区切っている。

図４は、本発明によるオーバル形に巻かれたチューブを成形するための装置の一部を例示している。この部分は、円筒状スカート１４からオーバル形スカート２を成形し、そしてこのオーバル形スカート２をオーバル・マンドレル１７上に移動するために特に重要な部分である。装置が、スカートプッシャ１１と凹状サポート１３と成形ロール１５，１６とから構成されていて、スカートプッシャ１１は長さの異なるアームを備えた十字形状のプッシャヘッド１２を有しており、凹状サポート１３はスカートを所定位置に保持するための適切な手段（真空装置のような）を備えていて、成形ロール１５，１６はシートに直交し、かつ、マンドレルサポート１８に取り付けられたマンドレル１８に直交する軸周囲を回転するようになっている。

図５はプッシャヘッド１２の断面Ａ−Ａを図示している。このプッシャヘッド１２は十字形であって、十字形のアームは長さが異なっており、二つの成形ロール１５，１６の間を通過できるようになっている。このプッシャヘッド１２のアームはヘッドの断面の軸の半分（half-axes）よりわずかに長い長さとなっていて、従ってこれらのアームと成形後のスカートの端部とが接触できるようになっている。

図６は、本発明によるオーバル形に巻かれたチューブを成形するための装置の一部分を例示している。この部分はスカート２をオーバル・マンドレル１７に配向するために特に重要な部分である。この配向は駆動ロール１９のような適切な手段を用いて実行されるけれど、ベルト又はシューを用いて実行されてもよい。

本発明によるオーバル形に巻かれたチューブは、消費者に対してパッケージを魅力あるものにするような装飾を印刷することのできるほぼ平らな広い部分を提供できる利点がある。このために、巻かれた材料７の長手溶接は消費者にとって目立たない部分に位置決めされている。本発明において、長手溶接をチューブのヘッドの最小曲率半径に近い部分、により詳しくは、スカートのオーバル断面の長軸から√２×ａ／２より短かい距離に位置決めすることが適切であることが判明した。なお、ａはスカートのオーバル断面の短軸である。さらに、本発明において外観上の理由から、長手溶接６の部分における巻かれた材料の上部区画９と巻かれた材料の下部区画１０との間の重複部分をスカートの曲率半径が最小となる位置に溶接２２の可視部分が対面するように位置決めすることが望ましい。

オーバル形に巻かれたチューブの製作装置と方法とが、以下に詳述する、製作ステップにより明瞭になる。
ａ）巻き付けられているフィルムのロールから始じめて、巻き付けられた材料は、エンドレスの真円の円筒を形成するように巻かれそして溶接される。続いて、この円筒が所定のスカート長さに切断される。
ｂ）オーバル断面のヘッドとキャップとが巻かれたチューブの製作に使用された装置に自動的に装着される。オーバルヘッドはオーバル断面のマンドレル１７の端部に位置決めされる。
ｃ）円形スカートは、長手溶接６の位置が正しく位置決めされるように、対称軸に対して角度を付けて配向される。
ｄ）事前に配向された円形スカートがオーバル断面の直すぐな筒に変形され、そしてオーバル断面のマンドレル１７に装着される。
ｅ）オーバル・マンドレルにおいて、スカートは適切な手段を用いてヘッドに対して正確に位置決めされるように再配向される。
ｆ）ヘッドがスカートに組み立てられ溶接される。
ｇ）キャップが巻かれたチューブのヘッドにねじ込まれ又は取り付けられる。

オーバルチューブを成形する（前述のステップｄ））ための、及び図４及び５に図示する装置を使用するための方法は、以下のステップを含んでいる：
・円形スカート１４を凹状サポートに装着する。
・プッシャ１１を用いて円形スカート１４を成形区画に押し出す。
・成形ロール１５，１６を用いてスカートをオーバル円筒に成形する。
・同時にプッシャ１１を用いてスカートを押す。成形ロール、１５，１６は凹状なのでスカートをチューブのヘッド３と同様なオーバル形状に変形する。
・プッシャ１１を用いて、オーバル状スカートをオーバル・ヘッド３及びオーバル・マンドレル１７にスライドさせる。

この長手溶接をチューブのヘッドに対して位置決めするために、スカートが依然として円形断面の円筒である場合にマンドレルに装着する前にスカートを角度を付けて配向することが可能である。この配向は当業者においては周知の手段を用いて実行されてもよい。しかしながら、正確な位置決めのためには、スカートがオーバル・マンドレルに位置決めされている際に、第二の配向を行なうことが必要とされる。というのは、移動及び成形プロセスは配向を正しく維持することを保証していないからである。オーバル・マンドレルにおけるこの配向が、本発明において特に重要なものであって、たとえスカートの曲率半径が最小である部分にスカートを移動する手段が位置していても、容易に配向できる利点がある。これは、曲率半径が最小な場合にマンドルに対してのスカートの摩擦力がより小さくなるからである。

本発明のよるオーバル形に巻かれたチューブを製作する別の製作方法及び装置を以下に説明する：
ｈ）巻き付けられているフィルムのロールから始めて、巻き付けられた材料が所定長さのシートに切断される。
ｉ）これらのシートはオーバル断面の第一マンドレルに巻き付けられ溶接されオーバル断面の円筒状スカートに成形される。
ｊ）オーバル断面のヘッドとキャップとが巻かれたチューブの製作に使用された装置に自動的に送り込まれる。オーバルヘッドはオーバル断面の第二マンドレル１７の端部に位置決めされる。
ｋ）オーバルスカートは、適切な手段を用いて第一マンドレルからオーバル断面の第二マンドレルに向かって移動される。
ｌ）オーバル・マンドレルにおいて、スカートは適切な手段を用いてヘッドに対して正確に位置決めされるように配向される。
ｍ）ヘッドがスカートに組み立てられ溶接される。
ｎ）キャップが巻かれたチューブのヘッドにねじ込まれ又は取り付けられる。

図１は、本発明によるチューブを図示している。 図２は、チューブのスカートとヘッドとの間の溶接部分の詳細図である。 図３ａは、スカートの軸方向に垂直な断面であって、チューブのスカートとヘッドとの間の溶接部分を図示している。 図３ｂは、チューブを作る材料の重複部分の詳細図である。 図４は、本発明によるスカートを形成しそれをオーバル・マンドレル上に搬送するための第一装置である。 図５は、図４における断面ＡＡである。 図６は、本発明によるスカートをオーバル・マンドレルに導入するための第二装置である。

Claims (17)

1. 指の圧力で押し出すことのできる半流動液体製品又はペースト状製品を入れるようになっているほぼ管状のフレキシブルなパッケージ（１）であり、スカート（２）とヘッド（３）と選択的にキャップ（４）とを具備しているパッケージ（１）であって；
   前記スカート（２）は巻かれたシートで作られていて、そして両端部（９，１０）を重複させることにより形成された長手溶接（６）を備えており；前記ヘッド（３）は前記スカートの一方の端部（７）の外周囲に固定され、そして前記スカート（２）に取り付けられている部分においてオーバル断面を形成しているパッケージ（１）において；
   前記ヘッドに接触している長手溶接（６）の端部は、前記オーバル断面の曲率半径が最小となる点に又はその点近くにあることを特徴とするパッケージ。
2. 前記長手溶接（６）の上部分を形成している前記シートの縁（９）は、前記スカート（２）の曲率半径が最小となっている部分に又はその部分の近くにあることを特徴とする、請求項１に記載のパッケージ。
3. 前記スカート（２）は、前記ヘッド（３）がある前記端部の対向端部に平らな底板（５）を備えていることと、前記平らな底板（５）は前記オーバル断面の長軸の方向に平行であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のパッケージ。
4. スカート／ヘッド接続部分（７）が前記スカート（２）の主軸に直交している平面にあることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパッケージ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のパッケージを製作する製作方法であって：
   マンドレル周囲にスカート（２）を準備する段階と、
   前記ヘッドの断面と同様な断面のオーバル・マンドレル（１７）の端部にヘッド（３）を装着する段階と、
   前記ヘッド（３）を前記スカート（２）に取り付ける段階と；を含んでいる製作方法において、
   前記スカート（２）はその対称軸に対して角度を付けて配向されているので、前記長手溶接（６）は、前記オーバル断面の曲率半径が最小となる点又はその近くとなる点に位置決めされるようになっていることを特徴とする、製作方法。
6. 円形断面のマンドレル周囲にスカート（２）を準備する段階と、
   ヘッド（３）の断面と同様な断面のオーバル・マンドレル（１７）の端部に前記ヘッド（３）を装着する段階と、
   前記スカート（２）を変形し、そしてそれらをオーバル断面の前記オーバル・マンドレル（１７）に移動する段階と、
   前記ヘッド（３）を前記スカート（２）に取り付ける段階と、
   キャップ（４）がある場合、それらを前記ヘッド（３）に取り付ける段階と、
   を連続する段階として備えている請求項５に記載の製作方法。
7. スカートを変形し移動する前記段階の以前に、前記スカート（２）が角度を付けて配向されることを特徴とする、請求項６に記載の製作方法。
8. 前記スカート（２）は、オーバル断面の前記オーバル・マンドレル（１７）に取り付けられる場合、角度を付けて配向されていることを特徴とする、請求項６に記載の製作方法。
9. スカートを変形する前記段階は、前記スカート（２）を成形区画（１５，１６）を通過させることにより行なわれることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の製作方法。
10. オーバル断面のマンドレル周囲にスカート（２）を準備する段階と、
    ヘッド（３）と、キャップ（４）（ある場合）とを前記ヘッド（３）と同様なオーバル断面のマンドレル（１７）の端部に装着する段階と、
    前記スカート（２）を前記ヘッド（３）に向けて移動する段階と、
    前記ヘッド（３）を前記スカート（２）に取り付ける段階と、
    を連続する段階として備えていることを特徴とする、請求項５に記載の製作方法。
11. 前記スカート（２）は、オーバル断面の前記マンドレルに取り付けられる場合、角度を付けて配向されていることを特徴とする、請求項１０に記載の製作方法。
12. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のパッケージを製作する装置であって、
    スカート成形用マンドレルと、
    前記マンドレルに沿って前記スカートを移動するための移動手段と、
    オーバル断面のヘッド（３）を受け入れるようになっているヘッド（３）装着手段と、
    前記ヘッド（３）を前記スカート（２）に取り付ける手段と、を具備する装置において、
    前記スカート（２）が前記ヘッド（３）に取り付けられる前に、角度を付けて前記スカート（２）を配向するための手段（１９，２０）を備えていることを特徴とする、パッケージ製作装置。
13. 前記スカート成形用マンドレルが円形断面であることと、前記スカート成形用マンドレルは、前記スカート（２）が前記ヘッド（３）に取り付けられる前に前記スカート（２）を変形する手段を備えていることを特徴とする、請求項１２に記載のパッケージ製作装置。
14. さらに、前記ヘッド（３）の断面と同様な断面のマンドレル（１７）を備えていることを特徴とする、請求項１３に記載のパッケージ製作装置。
15. 角度を付けて前記スカート（２）を配向するための前記手段（１９，２０）は、前記スカートの曲率半径が最大となる部分に位置していることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のパッケージ製作装置。
16. 前記スカート成形用マンドレル（２）がオーバル断面であることを特徴とする、請求項１２に記載のパッケージ製作装置。
17. 角度を付けて前記スカート（２）を配向するための前記手段（１９，２０）は、前記スカートの曲率半径が最大となる部分に位置していることを特徴とする、請求項１６に記載のパッケージ製作装置。

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