JP5005736B2 - 嵌着品を有するガセット式フレキシブル・ボトルとその製造方法 - Google Patents

Description

関連出願

本出願は、２００２年４月２７日に出願された出願番号１０／１３３４３６の一部継続出願である。

液体やその他の注ぎ可能な製品を保持するための「直立した」プラスチック製のパウチまたはボトルが、一部では固体廃棄物を最小限に抑えることが望まれるので、一部では費用が原因で、また一部では他の理由でますます普及しつつある。初期の直立したパウチの設計（米国特許第３３８０６４６号）がフランスのＤｏｙｅｎ兄弟によって考案された。多くの変形を含むこのパウチ設計は今日もなお使用されている。これは実際に最も普及している形式である。基本的なＤｏｙｅｎの設計は、側部に沿って共に継ぎ合せた２枚の平坦なシートからなり、Ｗ形の折り目が底部に沿って延びている。パウチが満たされると、Ｗ形は開いて底部が形成され、この底部の上にパウチが立つことができる。元のＤｏｙｅｎの設計は、頂部が直線状に横切ってシールされることを示したが、次の変更では、パウチを開放された後に再び閉じられるようにするための嵌着品を含んでいる。

Ｄｏｙｅｎのパウチに（および同様にその他の多くのパウチ設計にも）嵌着品を追加する場合の１つの困難性は、従来の技術によるシール方法によれば、確実にシールされる継ぎ部を作り出すために、嵌着品を「カヌー」形式にしなければならないことである。カヌー形式の嵌着品は、パウチ材料が嵌着品と接触するときパウチ材料の方向の変更を最小限にして、こうすることで、パウチの両側が嵌着品において合致する継ぎ部の保全性を改善するための試みである。しかし、カヌー形の嵌着品を使用しても、パウチの中に嵌着品をシールする場合の困難性は完全に解決されず、さらに信頼性のあるシール手段が望ましい。本発明はそのような手段を提供する。

「カヌー」形式の嵌着品は、嵌着品にシールされる材料部片が比較的浅い角度で（横方向に）嵌着品のシール表面に接近できるように、シールした周囲の周りに比較的鋭い方向の変化を含むシール表面を有することを特徴とする。または言い方を変えれば、２つのウェブが分離して互いに反対方向に嵌着品の周りを通るので、分岐角度は比較的小さい。カヌー形式の嵌着品は、例えば米国特許第５６６０４７７号、同第４４１５０８５号、同第４７３２２９９号に図示されている。

嵌着品を有するＤｏｙｅｎ形式のパウチには、本発明と比較して少なくとも２つの別の欠点がある。その１つは、Ｄｏｙｅｎの本体は底部から頂部に向かって先細になっており、本発明の本体は長方形平行六面体に似ているので、入れられる所与の容積については、本発明のボトルの方が製造するための材料は実質的に少ないことである。材料費はフレキシブル包装費の大きな部分であるから、これは重大な要素である。本発明と比較して、Ｄｏｙｅｎ形式（およびその他の非ガセット形式）の別の欠点は、上体が２つの平坦なシートから製造されているので、パウチが部分的に満たされると、嵌着品の重量は直立させるのではなく、パウチの頂部を折り重ねる傾向があることである。

ガセット式ボトル（ただし嵌着品はない）が過去に作られている（Ｋａｗａｍａｔａ他の米国特許第６１９３４１６号、Ｉｃｈｉｋａｗａ他の米国特許第６１２６３１５号、およびＬａＦｌｅｕｒ他の米国特許第５９１８９８４号を参照）。明らかに、嵌着品なしではこれらの従来の技術の容器は本発明の有用性を持っていない。

Ｉｃｈｉｋａｗａの米国特許第５６６０４７７号は、嵌着品を有するガセット式パウチを開示している。図示された嵌着品は中央区画から突出したフランジを有し、これらのフランジは従来のカヌー式嵌着品よりもさらに多くのシールの問題を生じさせる。さらに、パウチの頂部が形成される方式によって、すなわちガセットが頂部において閉じられるので、嵌着品の重量は、嵌着品を有するＤｏｙｅｎパウチに非常によく似た方式で、パウチが部分的に満たされるとパウチの頂部を折り重ねる傾向がある。

カヌー形式の嵌着品を利用することができるが、好ましくは利用しない本発明のボトルは、材料のロールからウェブとして供給されるフレキシブル薄膜（すなわち薄いプラスチック、フォイル、紙など）から製造される。ボトルは、実質的に正方形または長方形の断面を形成するように開くガセット式本体区画を含む。ガセットはボトルの底部で終わっており、実質的に平坦な底部を形成し、ボトルが部分的または完全に満たされたときに安定性を提供する。ボトルの頂部分は、ボトルの直径を短縮した部分を通過する嵌着品を含む。嵌着品は、様々な半径方向角で、９０°が好ましいが必ずしもこれには限らない２回またはそれ以上のシール動作でネックにシールされ、こうして嵌着品の全周囲の周りで嵌着品とボトル・ネックとの間で確実に適切なシールを行う。

判りやすくするために、ここに図示するように嵌着品は栓なしで示されている。図には何も示されていないが、ねじ付き、スナップ式、またはその他の形式の栓が考えられることは理解されよう。

カヌー形式の嵌着品の使用を必要とすることとは反対に、本明細書の背景部分に述べたように、本発明は「円筒形ベース」の嵌着品を可能にし、これを利用することが好ましい。円筒形ベース形式の嵌着品（本出願ではこの用語が使用されているので）のシール表面（または「ベース」）は、カヌー形式におけるように、嵌着品の軸に実質的に平行であることが好ましく（ただし必ずしもそうではない）、しかしカヌー形式の嵌着品が行うように周囲の周りに鋭角で外部隅部を含まない。そうではなく、周囲は円滑であって好ましくは凸状曲線で構成されることが好ましい。円滑な曲線で構成された周囲を有することは、異なる方向から加えられる２つの重複シールステップによって、ウェブ材料の嵌着品のベースに対するシールを容易にすることを意図する。円筒形ベース嵌着品のシール区域の断面形状は円形であることが好ましいが、長円形であってもよく、または何か別の湾曲形状であってもよい。用語「円筒形」は本明細書では「非カヌー」形式の嵌着品を定義する助けとして使用されているが、挿入を容易にするためまたはその他の理由によって嵌着品をいくらか（軸方向に）先細にすることもできることを理解されたい。

代替案として、円滑な曲線からなる円筒形ベース嵌着品のシール表面の部分ではなく、円筒形ベース嵌着品（本明細書ではこの用語を使用するので）のシール表面は、ある角度で、その角度が第２シールステップを困難または実現不可能にするほど鋭角ではないという条件で、交わる部分を含むことができる。約９０°より大きな角で交わるのが一般によいと考えられ、したがって用語「円筒形ベース」は、本明細書で使用されているように、嵌着品のベース（すなわち、シール面）に言及している。その場合、嵌着品を取り囲んでそれにシールされる材料のウェブは、それを離して嵌着品を包囲するので、約９０°より大きな角度で広がる。図１５は円筒形ベース嵌着品の部分断面図であるが、本明細書では「円筒形ベース」嵌着品と呼ばれるものの表面のアプローチのほぼ最小角を示している。円筒形ベース形式の嵌着品のベースは、例えば（断面が）六角形の形状を有することもできる。

本発明のボトルを製造するための好ましい方法は、概して下記のステップ、すなわち、
１．一対のガセットを含む２枚またはそれ以上の材料ウェブを、面を互いに接触させて製造機の中に給送するステップと、
２．ボトルとするためにボトルのネック部分を含む周辺の一部をシールし、ウェブの縁部における区域を切り離すことによってボトルを形成するステップと、
３．入って来るウェブの少なくとも１つを、ネック部分の上流にあるウェブの残りから分離して、嵌着品をボトルのネック部分の中に挿入するステップであって、挿入動作は結局ボトルの底部になる部分を通るステップと、
４．ボトルの周辺シールの残りを形成するステップと、
５．ボトルをウェブから切断するステップと、
６．加熱した締付け手段によってボトル材料を嵌着品に締め付けて、ボトル材料と嵌着品との間にシールを形成するステップと、
７．異なる放射角度で加熱したクランプによってボトル材料を嵌着品に対して２回目の締付けを行うステップと
を備える。

本発明のボトルを製造するための方法は、嵌着品を含むネック区画と、遷移区画と、本体区画と、底区画とを含むフレキシブル・ボトルの製造方法であって、ウェブを製造機の中に給送するステップであって、前記ウェブはフレキシブル薄膜から構成され、前記ウェブはｉ）それぞれが上面と下面とを有する一対の折り曲げたガセットと、ii）その折り曲げたガセットの上面と下面とにそれぞれ突き合わされている頂部積層と底部積層であって、前記ガセットの折り目は互いに隣接している頂部積層と底部積層とを含むステップと、少なくとも前記ネック区画と前記遷移区画との側部に周辺継ぎ部を形成するステップであって、ただし前記底区画は含まず、前記ネック区画は前記機械に最初に給送された前記ボトルの部分であり、前記周辺継ぎ部が前記頂部積層を前記ガセットの上面に取り付け、前記底部積層を前記ガセットの下面に取り付けるステップと、前記ネック区画と前記遷移区画との領域における前記周辺継ぎ部の外側の材料を切り離すステップと、継ぎ合わされていない底区画を通じて嵌着品をネック区画の中に挿入するステップであって、その挿入は前記ウェブが給送される方向に行われるステップと、先の周辺継ぎ合せステップで形成されなかった前記底区画を含む前記ボトルの部分の周りに周辺継ぎ部を形成するステップであって、前記周辺継ぎ部は前記頂部積層を前記ガセットの上面に取り付け、前記底部積層を前記ガセットの下面に取り付けるステップと、前記ボトルを前記ウェブから切断するステップと、前記ネック区画を前記嵌着品に密封するステップとを含む方法とすればよい。

また、製造中におけるフレキシブル容器のネック部分の中に嵌着品を挿入する方法としては、製造中におけるフレキシブル容器のネック部分の中に嵌着品を挿入する方法において、前記容器は頂区画と底区画とを有し、前記ネック部分は前記頂区画の中にあり、前記嵌着品はベースを有する方法であって、フレキシブル容器のための材料として複数のウェブを断続的に給送するステップと、前記底区画でなく前記頂区画において前記容器の周辺になる予定である場所の少なくとも一部分に沿って、前記ウェブを取り付ける継ぎ部を形成するステップであって、前記継ぎ部は断続的であって、継ぎ部の間にネック部分を形成するステップと、嵌着品をマンドレルの上に置くステップと、前記底区画において前記ウェブを分離するステップと、前記容器の前記底区画を通じて前記ウェブの間に前記マンドレルを挿入し、前記ネック部分に前記嵌着品のベースを位置付けるステップと、前記ネック部分を前記嵌着品のベースに対して締め付け、前記マンドレルを回収するステップと、前記容器を前記ウェブから切断するステップとを含む方法とすればよい。

製造機の中へ給送するときの構成材料のウェブを示す分解端面図である（ワンアップ構成）。 製造機の中へ給送するときの構成材料のウェブを示す分解端面図である（ツーアップ構成）。 嵌着品のない本発明によるボトルの平らになった上面図である。 本発明による完成されて満たされたボトルの斜視図である。 本発明によるボトルにおいて使用するための代表的な嵌着品の斜視図である。 製造機において実施されるときの現在好ましい製造工程のステップを示す概略図である。Ａを付けた図は工程ステップ中のウェブの上面図であり、Ｂを付けた図は同じ時点の側面図である。 製造機において実施されるときの現在好ましい製造工程のステップを示す概略図である。Ａを付けた図は工程ステップ中のウェブの上面図であり、Ｂを付けた図は同じ時点の側面図である。 製造機において実施されるときの現在好ましい製造工程のステップを示す概略図である。Ａを付けた図は工程ステップ中のウェブの上面図であり、Ｂを付けた図は同じ時点の側面図である。 製造機において実施されるときの現在好ましい製造工程のステップを示す概略図である。Ａを付けた図は工程ステップ中のウェブの上面図であり、Ｂを付けた図は同じ時点の側面図である。 製造機において実施されるときの現在好ましい製造工程のステップを示す概略図である。Ａを付けた図は工程ステップ中のウェブの上面図であり、Ｂを付けた図は同じ時点の側面図である。 製造機において実施されるときの現在好ましい製造工程のステップを示す概略図である。Ａを付けた図は工程ステップ中のウェブの上面図であり、Ｂを付けた図は同じ時点の側面図である。 製造機の一実施形態による継ぎ合せアイロンによって作られた継ぎ部パターンを示す図である。 ボトル・ネックと嵌着品との間をシールするために使用される、開放状態にある継ぎ合せクランプの上面図である。 ボトル・ネックと嵌着品との間にシールするために使用される、閉鎖状態にある継ぎ合せクランプの上面図である。 継ぎ合せアイロンによって作られた別の継ぎ部パターンを示す図である。 本発明によるボトルの代替実施形態を行うための製造工程の一工程ステップにおける、ウェブの概略上面図である。 本発明によるボトルの代替実施形態を行うための製造工程の一工程ステップが行われているときの側面図である。 嵌着品のない本発明の別の実施形態によるボトルの平らになった上面図である。 本発明に関連して使用することができる嵌着品のベース区画の部分断面図である。

本発明のボトルは、熱で継ぎ合せることができるフレキシブルなプラスチック、フォイル、紙、または同様な材料のウェブで製造しようとするものである。２枚から４枚のウェブを「ワンアップ」製造に、または３枚から５枚のウェブを「ツーアップ」製造に含むことができる。各場合に使用されるウェブの枚数は便宜上の問題である。

状況に応じて、本発明のボトルに適する多くの様々なウェブ材料組成があり、すべてのウェブは必ずしも同じ組成を有する必要はない。例えば、異なる組成を有することによって、またはウェブの厚さを変えることによって、完成したボトルある部分が他の部分よりも厚くすることが望ましいこともある。または、ボトルの１つまたは複数の面がフォイルで、他の面がプラスチックであることが望ましい場合もある。別の要素を、ウェブの組成の異なる部材とすることもできる。

ボトルの提案される使用によって材料に課すことのできる何らかの要件に加えて、後で説明するような好ましい製造方法に従うために、複合シートが一般に使用される。シート（またはウェブ）は熱でシール可能な表面と熱でシールできない表面とを含むことが好ましい。言い換えれば、使用されるシートは、第１シートの第１面が第２シートの突き合わせ面に対して熱でシールすることができ、第１シートの第２面は第２シートの第２面に対して（少なくとも第１面を接着するために使用される温度と圧力においては）接着されないものとすることである。好ましい製造方法を、両面とも熱でシールできるものを使用するように変更することもできることは、理解されよう。

本発明によるボトルなどの製品を製造するためにうまく働くことがわかっている材料は、片面が低密度のポリエチレンのコーティングを有するポリエステル・シートである。多くの他の材料も適しており、上述の材料は単に例示的なものである。低密度のポリエチレンのコーティングは、他のシート上の同様なコーティングに対してシールできる性質を有するが、ポリエステル・ベースのシートはポリエステルの他のシートに対してシールできない。使用される薄膜のこの選択的な性質によって、ウェブにおけるガセットを簡単に形成することができ（すなわち、ガセットの内面を互いに貼り合わせることなく）、さらに後で説明するように別の積層物をガセットにシールすることができる。

次の説明では、本発明のボトルをあたかも４枚のウェブから（「ワンアップ」構成で）製造されるかのように説明するが、説明される方法による製造は２枚という少ないウェブを使用して達成できることは理解されよう。説明の目的で、製造過程におけるウェブを、製造の第１段階を通過するときのその相対位置に応じて「頂部」、「底部」、「左中央」、「右中央」と呼ぶことにする。製造後に、初めに頂部ウェブと底部ウェブであったものは（積層物と呼ばれることもある）、完成されたボトルの前パネルと後パネルを形成し、またボトルの頂部と底部の一部も形成する。中央ウェブ（ガセット）は２つの側パネルを形成し、またボトルの頂部分と底部分の一部にもなる。ボトルの頂部分の一部分であるネックは、前パネル、後パネル、ガセット式側パネルの延長部から形成される。

図１Ａは、製造工程を通過するときの様々なウェブ（「ワンアップ」構成における）の相対位置を示す。判りやすくするために、ウェブは分けられ、閉じられていない状態で示されている。構成ウェブは頂部ウェブ１１、底部ウェブ１２、左中央ウェブ１３、右中央ウェブ１４である。２枚の中央ウェブは折り曲げられて、完成製品ではガセットを形成する。番号１３Ａ、１４Ａはガセット折り目の内部範囲を示す。

ウェブ１１、１２、１３、１４を、これらが初めは個別の材料片であるかのように本明細書で説明するが、ウェブ間にある任意の数の継ぎ部は、１つまたは複数のソース・ウェブを折り曲げて１つまたは複数の継ぎ部の効果を作ることによるなどで、「予め作る」こともできることは理解されよう。例えば、本発明のボトルを４枚のウェブの代わりに２枚のウェブから製造することが望まれる場合には、底ウェブ、左中央ウェブ、右中央ウェブを、３枚の個別ウェブではなく単一の折り曲げたウェブにすることができよう。

ボトルが完成して液体を含むと、ガセットが開いてボトルは断面が実質的に正方形または長方形の形状を有することになるのは理解されよう。さらに後で指摘するように、断面が実質的に長方形であっても、ボトルの本体は垂直方向に好みの曲線の形状とすることができる。部分的または完全に満たされると、本発明のボトルは著しく安定する。

シール可能な材料（すなわち、例示のウェブ材料の場合には低密度のポリエチレン）で被覆された頂ウェブ１１と底ウェブ１２の面は、ボトルの内部に向かって面しており、中央ウェブ１３、１４の被覆された面はガセットの外側に面している。したがって、すべてのウェブを含むサンドウィッチは熱と圧力を受け、低密度のポリエチレンで被覆された面のみが継ぎ部を形成し、ガセットの内側表面（被覆されていない）は接着しない。

図２は完成したボトル（ただし嵌着品はない）の外観を示し、ガセットは折り曲げられている。頂ウェブ１１と継ぎ部パターン１５を見ることができる。区画１は底部になる部分であり、区画２は前パネルになる部分であり、区画３は遷移区画の一部分であり、区画４は（嵌着品が位置する）ボトル・ネックの一部分である。点線１３Ａ、１４Ａはガセットの折り目を示す。区画１におけるウェブの縁部は約４５°の角度で内側に向かって細くなり、ガセットの内側縁部の近くで終わっていることが好ましい。代替案として、底部を４５°のカットにすることなく、横切って直線に切ることもできる。この方法で作られたボトルは、広げると４５°カットの実施形態のように平らな底部になるが、このようなボトルは４５°カットの底部のようにまったく安定した構造には貢献しない。

図３は、液体またはその他の注ぎ可能な製品を（部分的または完全に）満たした完成したボトルの一実施形態の斜視図である。前パネル２１（製造中はウェブ１１の一部）が見えており、遷移区画２６、ネック２７、嵌着品２８も見える。製造中は右中央ウェブ１３であったガセットは、側パネル２３として見える。後パネルと別の側パネルは見えない。図３Ａは、代表的な嵌着品２８の斜視図であり、番号２８Ａは嵌着品のベースを示す。円形のベースが示されているが、上述のように他の形状も考えることができる。

本発明のボトルを製造するための現在好ましい方法を図４から図９までに示す。各図の「Ａ」部分は、ウェブが製造機を通過するときの製造工程におけるある特定の段階におけるウェブを示す平面図であり、「Ｂ」部分は側面図である。判りやすくするために、すべての図をいくらか概略化した。製造は連続的な反復工程であるから、工程の説明を始める時点は多少任意である。

概して、製造工程は次のように進められる。
１．ボトルの頂部分を形成する周辺継ぎ部を（熱と圧力を加えることによって、または代替案として超音波またはその他の手段によって）形成し、同時に、ネックと遷移区画の周りの余分な材料を、ウェブの縁部を「切り込む」ことによって除去する。
２．嵌着品を挿入する。
３．次に、部分的に形成されたボトルを前方に動かし、ある適切な搬送機構、例えば図に示す「大観覧車状装置（フェリス・ホイール）」に取り付ける。
４．周辺継ぎ部の残りを形成し（すなわち、次のボトルの底部分と頂部分）、ボトルをウェブから取り外す。
５．生成中のボトルを次のステーションに移動させ（すなわち、フェリス・ホイールが回転する）、ボトルのネックと嵌着品との間の接合部を２つの動作でシールし、シール動作の間でボトルを（好ましくは約）９０°だけ回す。代替案として、もちろん、複数のシール機構（単一機構であることも可能）が異なる角度から圧力を加えることができる。

製造工程をさらに詳しく説明するために、先ず図４を参照するが、ここではウェブ１１、１２、１３、１４が、一対のアイドラ・ロール４０の間から製造機に給送されているのをみることができる。生成中の第１ボトル４１がステーションＡでフェリス・ホイール４２のアーム４７の端部に支持されている（保持手段４８については後述する）。図４に示す時点では、ボトル４１の周辺継ぎ部の頂部分が形成されており、嵌着品２８が位置付けられているが、ボトルの底部分はまだ継ぎ部合わされてはいない。部分的に完成したボトル４３、４４がステーションＢ、Ｃにおいてフェリス・ホイールに取り付けられている。フェリス・ホイール４２は、不図示の手段により回転可能である。

次のステップで、図５に示すように、継ぎ合せアイロン５１がウェブを閉じており、次のボトル５２のための周辺継ぎ部１５の頂部分と、ボトル４１のための周辺継ぎ部の底部分を形成中である。継ぎ合せアイロン５１が先に述べたようにウェブをともに締め付けると、（被覆されていない）ガセットの内側表面は接着しないが、ガセット材料と頂ウェブと底ウェブとの間に継ぎ部が形成されることになる（そのわけは、これらの突き合わせ面がシール可能な材料によって被覆されているためである）。

図１０は、継ぎ合せアイロン５１によって形成された周辺継ぎ部１５の例示的なパターンを示す。番号１５Ａはあるボトルの頂部分の継ぎ部を示し、番号１５Ｂは先行ボトルの底部分のための継ぎ部を示す。判りやすくするために、継ぎ合せアイロン５１の１回の閉じ動作で作られる継ぎ部のみを図示した。

同時に、（図５に示すように）周辺継ぎ部が継ぎ合せアイロン５１によって形成されるので、継ぎ合せアイロンと一体化することもできる切込み手段が、（番号５３で示されている）外側の材料を形成中のボトルのネック区域と遷移区域から切り、またボトル４１と５２との間のウェブも切断する。外側の材料５３は通常は真空システムによって区域から除去されて廃棄される。

前節で説明したように周辺継ぎ部が形成されてウェブが切断された後に、フェリス・ホイールが回転させられて、ステーションＡにあったボトル４１はステーションＢまで（図面で見ると反時計回りに）６０°回転される。フェリス・ホイールが回転すると、継ぎ合せアイロン５１の部材は、アイドラ・ロール４０を備えたローラが分離するとともに分離する。これは図６に示されている。

アイドラ・ロール４０が十分に離れると、嵌着品駆動部７１がマンドレル７２（この端部に嵌着品２８が位置している）を工程中のボトルの開いた底部を通して押し込み、ボトルのネック部分に嵌着品を位置付ける（図７）。嵌着品の取扱いとこのマンドレル７２などのマンドレルの上への位置付けは、当技術分野では知られているのでこれ以上は説明しない。嵌着品は、ネックが嵌着品に対してシールされるときにしわが発生しないように、ボトルのネック部分に適度にぴったり合わなければならない。適合の最大緩みは特定の状況に大いに依存するが、一般に、ネックの内周が嵌着品のベースの周囲よりも約３％大きい場合には、しわが発生する恐れがある。嵌着品２８のベースを、これをネックの中に適合させる助けとしていくらか先細にすることが望まれる。

嵌着品２８を適所に置いた後、クランプ８１（図８）がボトル・ネック２７を嵌着品２８に締め付ける。クランプ８１は、ボトル材料の嵌着品への第１（少なくとも一時的）接着が達成されるように加熱されることが好ましい。次にクランプ８１を動かして、嵌着品をフェリス・ホイールのアームと係合させる（図９）。ボトルが保持されるアームの端部４８は分割され、コンプライアンスがあり、（嵌着品を内側から保持するように）その端部において嵌着品の中の孔よりもわずかに大きな直径を有することが好ましい。クランプ８１が生成中のボトルを図９に示す位置に動かすと、アイドラ・ロール４０は材料の給送とともに回る。

ボトルが適所にあって端部４８によって保持された後、マンドレル７２は引き戻される。次にクランプ８１が解放されて、その静止位置に戻され、新しい嵌着品がマンドレル７２の端部に位置付けられる（図示せず）。

図９を参照して説明したステップの最後に、ステーションＡにおいてフェリス・ホイールのアームによって保持された生成中のボトル５２は、ボトル４１が図４を参照して説明したステップの直前にあった条件と同じ条件にある。したがって次のステップは、アイドラ・ロール４０を閉じることによって図４のステップを繰り返すことであり、これによって、継ぎ合せアイロン５１は別の一組の周囲をシールすることになる。

フェリス・ホイール４２を図７に示す位置にまで回転させた直後のときに戻ると、ボトル４１、４３、４４がフェリス・ホイールのアーム４７の端部におけるステーションＢ、Ｃ、Ｄに取り付けられていることを見ることができる。ボトル４４はこのとき（図示されていない手段によって）フェリス・ホイールの脚から引き離されて、包装ステーションまたはボトル充てんステーションへ転送される。

（図１１Ａ、１１Ｂに示すような）加熱されたクランプ１１１がステーションＢ、Ｃの各々に位置している。フェリス・ホイールが図７、８、９、４、５の各ステップ中に停止すると、ボトルはステーションＢ、Ｃで、図１１Ｂに示すように両クランプ１１１がボトルの嵌着品２８のベース２８Ａを取り巻いて閉じ、ネックと嵌着品との間をシールする。フェリス・ホイールが再び回り始める直前に（図７）、クランプは開いて（図１１Ａ）、フェリス・ホイールが動くことを可能にする。判りやすくするために、クランプ１１１は図４〜９には示されていない。

代替案として、ボトル・ネックを嵌着品にシールするために、加熱されたクランプ１１１によって加えられるような熱や圧力を使用する代わりに、境界に超音波エネルギーを加えることによってシールすることができる。同様に、周辺継ぎ部も超音波エネルギーを使用して作ることができる。超音シールはよく知られており、さらに説明する必要はない。

フェリス・ホイールのアーム４７の端部はアームに対して回転可能であり、その回転を行うため、各端部は、ギヤまたは摩擦ホイール４５を含み、このギヤまたは摩擦ホイール４５は、ステーションＢ、Ｃの間で機械に固定された接触ラックまたは摩擦パッド４６と係合する。ラック４６の長さは、各アーム端部（および取り付けられたボトル）がステーションＢとＣの間で約９０°回転するような長さである。したがって、ステーションＢ、Ｃの（十分に高温に加熱されて、ウェブ材料と嵌着品との間にシールを形成するために十分な締付け力を加える）加熱されたクランプ１１１は、周辺を取り囲んでボトル２７のネックと嵌着品２８との間に均一なシールを提供する。２つの加熱されたクランプ１１１を使用して異なる放射角度でシール区域に加えることによって、必要とされるシール圧力が確実に、全周にわたるすべての区域において嵌着品に行使され、これによって完全かつ信頼性のあるシールが提供される。

代替案として、ボトルを回す代わりに、２つのクランプを異なる方向から締付け力を加えるように位置付けることもできる。対称形の嵌着品を使用するために適した他の代替シール方法は、１つだけの加熱されたクランプを使用して、これを２回作動させ、この作動の間にクランプを角方向に移動させることである。

図１２は、周辺継ぎ部の継ぎ合せパターンの代替外形構成を示す。図１２の場合には、（図２に示すような）部分２は、部分３、４が形成されるときではなく、部分１が形成されるときと同時に形成される。この方法による継ぎ部の形成では、当業者には明白になるように工程のタイミングにいくらかの差を伴うが、便利であると考えるならば適応させることができる。

図１３Ａ、１３Ｂは、ハンドルを含むことを除けば、図３に示す形式のボトルの製造を示す。工程は図５に示すような段階、すなわち周辺継ぎ部が形成されている段階において示され、過剰な材料は切込み手段によって切り離される。図１３に示す実施形態では、ガセット・ウェブ１３、１４は、頂ウェブ１１と底ウェブ１２の導入の前に工程内に導入される。アイドラ・ロール１３１の上を通って工程に入るガセット・ウェブ１３、１４が示されている。孔あけ器１３１が、第１ステーションにおいてガセット・ウェブ１４にいくつかの小さな孔１３２を打ち抜く。次の段階で、継ぎ合せアイロン５１が先に説明したように周辺継ぎ部を形成し、また頂ウェブ１１と底ウェブ１２を共に孔１３２を通じて封止する。同時に、切込み手段はウェブ１１、１４、１２を通じて孔１３３を切る。製造工程の残りは、第１実施形態を参照して上に説明した通りであり、最終製品はハンドル１３４を有するボトルである。

図１４は、本発明によるボトルの本体は（充てんされたときに）長方形の平行六面体である必要はないことを示す目的がある。本体の水平断面は正方形または長方形であるが、本体は図１４に示すように好きな形状を有することができ、ここでボトル１４１は（番号１４２で示すように）その側部に切込みがなされており、「砂時計」またはその他の望みの形状を提供する。切込みは、材料５３の切離しと同時に行われることが好ましい。図１４のボトルは図２のボトルと同じ条件で、すなわち平坦で嵌着品が挿入されていない条件で示されている。

説明の目的で、図４〜９と１３は、離隔したステーションＡ，Ｂ、Ｃ、Ｄにおいてボトルを保持して、ステーションの間でボトルを搬送するための「フェリス・ホイール」形式のデバイスを示した。同じ機能を達成するために他の適当な搬送手段、すなわち一対のスプロケットの周りを走行するチェーン、回転式円形コンベヤ、トラックを下向きに移動するパレット、またはその他の手段を使用できることは、当業者には理解されよう。

最初に、本発明によるボトル「ツーアップ」を製造する可能性を参照した。図１Ｂは、「ツーアップ」製造のために使用できるウェブ構成を図示している。ウェブ１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａは図１Ａのウェブ１１、１２、１３、１４に対応する。（２つの折り目を有する）追加のウェブ１６が中央区域を占めている。図１Ｂに示すウェブ構成を中央で下向きに分割することによって、図１Ａに示す構成の２つのウェブが作られることが理解されよう。したがって、図１Ｂに示すウェブ構成は結果として、並んで進行する２つのラインとなることができ、２つのフェリス・ホイール、２つの嵌着品アームなどを利用する。もちろん、製造中のある時点で、好ましくは生成中のボトルがフェリス・ホイールに取り付けられる直前に、ウェブを２つの平行ウェブに分割しなければならない。ウェブの分割は当技術分野では通常の手順であり、したがって詳細に論議はしない。

上に説明してきたものは、嵌着品を有する新しいフレキシブル・ボトルとその製造方法である。これらを特定の実施形態を参照して詳細に説明した。当業者は疑いなく、説明したものとはいくつかの詳細内容で異なるが、それでも冒頭の特許請求の範囲において定義された本発明の精神の範囲内にある実施形態を参照して、本明細書に開示する原理を利用することになろう。このような変形実施形態、ならびに当業者に対して起ることになるような、本発明のボトルの製造工程におけるこのような変更は、本発明を定義する冒頭の特許請求の範囲によって網羅されることが意図される。

Claims (9)

1. フレキシブルなウェブから組み立てられ、嵌着品を含むボトルであって、
   底区画と、
   前パネルと、後パネルと、一対のガセット式側パネルとを含み、これらのパネルの各々が所定の幅を有する本体区画と、
   前記前パネルと後パネルとの下部の延長部分と前記ガセット式側パネルの下部の延長部分とから形成された底区画と、
   前記前パネルと後パネルとの上部の延長部分と前記ガセット式側パネルの上部の延長部分とから形成された、上部に開口する部分を有するネック区画であって、前記前パネルと後パネルとの上部の延長部分と前記ガセット式側パネルとの上部の延長部分の幅は前記ネック区画において小さくなっている、ネック部分と、
   前記本体区画と前記ネック区画との間の先細になった遷移区画を備え、前記ネック区画が前記先細になった遷移区画から上方に突き出ており、
   前記ネック区画の上部に開口する部分から外側に突き出ており、前記前パネルと後パネルとの延長部分と前記ガセット式側パネルの延長部分とに対して密封されている嵌着品とを備えるボトル。
2. 前記前パネルと、前記後パネルと、前記一対のガセット式側パネルとの側縁部が輪郭付けられた請求項１に記載のボトル。
3. 前記底部分が、前記前パネルと後パネルと前記ガセット式側パネルとの延長部分から形成され、前記延長部分の縁部は約４５度の角度で先細になっている請求項１に記載のボトル。
4. 前記遷移区画とネック区画から延びるハンドルをさらに含む請求項１に記載のボトル。
5. フレキシブル・ウェブから組み立てられ、円筒形ベースを有する嵌着品を含むボトルであって、
   底区画と、
   前パネルと、後パネルと、一対のガセット式側パネルとを含み、これらのパネルの各々は所定の幅を有する本体区画と、
   前記前パネルと後パネルとの下部の延長部分と前記ガセット式側パネルの下部の延長部分とから形成された底区画と、
   前記前パネルと後パネルとの上部の延長部分と前記ガセット式側パネルの上部の延長部分とから形成された、上部に開口する部分を有するネック区画であって、前記前パネルと後パネルとの上部の延長部分と前記ガセット式側パネルとの上部の延長部分の幅は前記ネ
   ック区画において小さくなっている、ネック部分と、
   前記本体区画と前記ネック区画との間の先細になった遷移区画を備え、前記ネック区画が前記先細になった遷移区画から上方に突き出ており、
   前記ネック区画の上部に開口する部分から外側に突き出ており、前記ネック区画の中に位置する円筒形ベースを有し、前記円筒形ベースは、前記前パネルと後パネルとの延長部分および前記ガセット式側パネルの延長部分に対して密封されている、嵌着品と
   を備えるボトル。
6. 前記円筒形ベースが先細となっていることを特徴とする請求項５に記載のボトル。
7. 前記前パネルと、前記後パネルと、前記一対のガセット式側パネルとの側縁部が輪郭付けられた請求項５に記載のボトル。
8. 前記底部分が、前記前パネルと後パネルと前記ガセット式側パネルとの延長部分から形成され、前記延長部分の縁部は約４５度の角度で先細になっている請求項５に記載のボトル。
9. 前記遷移区画とネック区画から延びるハンドルをさらに含む請求項５に記載のボトル。

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