JP6010248B2 - 多機能タブ処理装置および方法 - Google Patents

Description

本願は、２０１３年３月１３日付で出願された米国特許出願第１３／７９９，９８５号「Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｄｅｔａｂｂｅｒ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ」（多機能タブ処理装置および方法）に対して優先権の利益を主張するものであり、参照によりその内容を本願に組み込むものとする。

本発明は、ボトル、容器、および類似物の底部において廃棄物をトリミングし、フックを成形し、前記フックを閉じるタブ処理装置および方法に関する。

ボトル、容器、または類似物品が製造される際、そのボトルは、望ましいボトル設計を達成するため、いくつかの一連の工程段階、例えば成形、トリミング、仕上げ、パッケージングなどを経る必要がある。この工程段階では、個別化された作業を行うために特定用途向けタイプの設備がいくつか必要になる場合がある。すなわち、各機能に特化した複数の単一装置が必要になり、設備投資および運用コストが高額になってしまう。

基部からボトルを吊るす、若しくは掛けることができるように基部にフックまたはハンガーを備え設計されたボトルを導入する場合、さらに多くの製造工程が必要になる。前記フックの配置位置、タイプ、および構成によっては、フックは支障をきたし障害になることが多い。特に、ボトルの底面から延出したフックがあると、ボトルは基部を下側にして直立できなくなる。そのため、フックがボトル底部と同一平面内になるよう折り畳み可能なフックが一体化されたボトルが設計されてきた。この構造により、フックがボトル底部と同一平面内になるように当該フックを折り屈曲若しくは閉じる機能を提供する特定用途向けの設備がさらに必要になる。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 米国特許第３，６０６，１１３号明細書
（特許文献２） 米国特許第４，２８２，９８０号明細書
（特許文献３） 米国特許第４，３９５，３７８号明細書
（特許文献４） 米国特許第６，３４１，６８４号明細書
（特許文献５） 米国意匠特許発明第Ｄ６４２，０６５号明細書
（特許文献６） 米国特許出願公開第２０１１／０２４０６７３号明細書
（特許文献７） 欧州特許出願公開第０４８３６７１号明細書
（特許文献８） 仏国実用新案証公開第２６８５１９８号明細書
（特許文献９） 特開平０７―１４８８２９号公報
（非特許文献）
（非特許文献１） Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｄａｔｅｄ Ａｐｒ．２４，２０１４ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０１２９１７．
（非特許文献２） ＯＨＩＭ Ｏｆｆｉｃｅ ｆｏｒ Ｈａｒｍｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｍａｒｋｅｔ，Ｔｒａｄｅ Ｍａｒｋｓ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎｓ−Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｄｅｓｉｇｎ Ｎｏ．００１７５８８８９−０００１ ｄａｔｅｄ Ｓｅｐ．２３，２０１０ ｆｏｒ ａ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ； Ａｒｍｅｌ Ａ．Ａｒｃｈｅｎｙ，Ｄａｖｉｄ Ａｒａｕｊｏ，Ｇｒａｈａｍ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌ．Ｐ．

そのため、一体型フックを成形しボトル底部に対して前記フックを閉じる工程を含むいくつかの異なる機能を、高速、精確で一貫した態様で自動的に行える多機能機械が依然として必要とされている。

この必要性等を満たすため、またその目的を鑑み、本発明は、スペースを節約する効率の高い自動多機能タブ処理装置を提供し、この多機能タブ処理装置は、いくつかの異なる機能を単一サイクルで扱い、正確に実行することもできる。例えば、当該装置は、次の機能の一部または全部を実現する。（１）ボトルから廃棄物をカット、分離、または除去すること（例えば、事前に成形されたフック突出部の周囲部分から廃棄物をトリミングすること）、（２）前記ボトルの底部にフックを成形すること（前記フックの外周部分および前記フックの開口部の作製を含む）、（３）前記ボトルの前記底部に成形された凹部内へと前記フックを折り畳む、または屈曲すること、（４）ボトルの流れを最適化すること、（５）信頼性の高い特定の態様で、それらのボトルを処理すること。当該多機能タブ処理装置は、１分あたり最高約４０のボトルを処理可能となっている。

一実施形態において、本発明は、単一サイクルで完成したボトルを製造する多機能タブ処理装置を提供する。前記ボトルの設計は独自性があるが、これは当該ボトルが本体部および底面とを含み、前記底面が、当該底面と一体的に成形され、当該底面から延出するフック突出部を有することによる。これにより、展開位置において、前記フック突出部を使用して、前記ボトルが上下逆になる形で懸吊することができる。前記ボトルは、前記底面に成形された少なくとも１つの係止溝をさらに含む。前記フック突出部は、非展開位置において前記係止溝内に受容され、解放自在に固定される。すなわち、前記フック突出部は、折り畳まれ若しくは屈曲されて固定され、障害とならないため、前記ボトルは実質的に平坦な底面を有し、その平坦な底面を下側にして直立することが可能となる。前記ボトルの重量は、前記ボトルが空の場合、約８グラム〜約３５グラム若しくはそれ以上であってよい。

いくつかの個別タイプの設備または分離された別個の工程を要する従来の工程と異なり、当該多機能タブ処理装置は、いくつかの異なる作業を単一サイクルで同時または逐次的に組み入れることが可能である。当該多機能タブ処理装置は、当該装置の１工程サイクルに、少なくとも把持用グラバー（ｇｒａｂｂｅｒ）と、トリマーと、フック閉鎖部とを含むことができる。

前記把持用グラバーは、第１のジョーと第２のジョーとを含むことができ、これら第１のジョーおよび第２のジョーは、前記ボトルの前記本体部を少なくとも部分的に取り囲んで当該ボトルの移動を防ぐように構成されている。前記把持用グラバーは、後続するトリミングおよびフック閉鎖工程中に前記ボトルを安定させ、前記ボトルの移動を防ぐ。前記第１および第２のジョーは、それぞれキャビティを含むことができ、それらキャビティは、前記ボトルの前記本体部の一部、例えば約半分を受容するように外郭成形される。また、前記第１および第２のジョーの一方または双方は、前記ボトルを覆って動きを妨げるよう可動式にできる。一実施形態において、前記第１のジョーおよび前記第２のジョーは、平行に位置合わせされ、相対的に移動可能である。前記第１のジョーおよび前記第２のジョーは、当該第１のジョーおよび当該第２のジョーを前記ボトルの周囲に誘導するバンパーをさらに有することができる。

前記トリマーは、１若しくはそれ以上のストライカーまたはパンチとして設計でき、これにより前記フック突出部の最終形状が作製され、余分な成形廃棄物を取り除くことができる。前記トリマーは、例えば第１のストライカーおよび第２のストライカーを含むことができる。前記第１のストライカーは、前記フック突出部の外周を作製するよう外郭成形された鋭い縁部またはカット面を含むことができ、前記第２のストライカーは、前記フック突出部の開口部または穴を作製するように設計された鋭い縁部またはカット面を含むことができる。前記トリマーは、前記第１のストライカーおよび前記第２のストライカーに並設されたカウンターストライカーをさらに有し、当該カウンターストライカーは、前記トリミングまたは打ち抜き工程で生じる廃棄物のトリミングおよび支持を補助する。特に、前記第１および第２のストライカーのカット面は、カウンターストライカーの少なくとも１つの表面と合致させることができる。上流工程で、または前記第１および第２のストライカーにより、前記成形廃棄物が適切に切り落とされ、除去される場合、前記カウンターストライカーの起動は不要である。

前記フック閉鎖部は、前記フック突出部を屈曲若しくは折り畳んで、前記ボトルの前記底面の前記係止溝内に前記フック突出部を固定するように構成される。前記フック閉鎖部は、細長いシャフトを有するマンドレルを含み、前記細長いシャフトは、直線態様で延出して前記フック突出部に接触し、前記ボトルの前記底面と同一平面内に前記フック突出部を折り畳むことができる。この構成の結果、前記フック突出部が前記ボトルの前記底面と同一平面になる前記非展開位置が得られる。

前記第１および第２のジョーと、前記第１および第２のストライカーと、前記カウンターストライカーと、前記マンドレルとは、例えば、それぞれ空気圧式サーボモーターにより操作される。すなわち、複数の空気圧式サーボモーターは、前記第１のジョー、前記第２のジョー、前記第１のストライカー、前記第２のストライカー、前記カウンターストライカー、および前記マンドレルとの各々に接続され、その各々のために動作可能である。ボトルのタイプおよび採用される条件に応じて、前記サーボモーターは、例えば、前記第１および第２のジョーと、前記第１および第２のストライカーとに、約６〜８バールの圧力を加え、前記マンドレルに約３〜４バールの圧力を加えることができる。

別の一実施形態によれば、前記単一サイクルでボトルを製造する多機能タブ処理装置は、第１の可動ジョー、ならびにこの第１の可動ジョーと平行に並設して位置合わせされた第２の可動ジョーを含み、前記第１および第２の可動ジョーの双方は、前記ボトルの前記本体部を少なくとも部分的に取り囲んで前記ボトルを固定するように構成されている。また、当該多機能タブ処理装置は、前記フック突出部の外周を形成しバリを除去するようになっている鋭い縁部を有する第１の可動ストライカーと、前記フック突出部に開口部または穴を形成しバリを除去するようなっている鋭い縁部を有する第２の可動ストライカーと、可動カウンターストライカーとを含む。前記第１および第２のストライカーは、前記第１の可動ジョーの下に配置され、前記可動カウンターストライカーは前記第２の可動ジョーの下に配置される。また、可動マンドレルは、前記第２の可動ジョーと前記可動カウンターストライカー間に配置される。前記マンドレルは、細長いシャフトを有することができ、その細長いシャフトは、直線状に延出して前記フック突出部を屈曲し、前記ボトルの前記底面に成形された前記少なくとも１つの係止溝内に前記フック突出部を固定する。

さらに異なる別の一実施形態によれば、単一サイクルで前記ボトルを製造する方法は、
（ａ）前記第１の可動ジョーおよび前記第２の可動ジョーにより前記ボトルを把持することにより、前記ボトルを固定し当該ボトルの移動を防ぐ工程と、
（ｂ）カウンターストライカーに抗する第１のストライカーにより、前記フック突出部の外周部分からバリまたは廃棄物を除去してタブ処理する工程と、
（ｃ）前記カウンターストライカーに抗する第２のストライカーにより、前記フック突出部に開口部または穴部を切り抜いてフックを形成する工程と、
（ｄ）細長いシャフトを有するマンドレルにより、前記ボトルの前記底面と同一平面内になるように前記ボトルの底面の前記少なくとも１つの係止溝内に前記フック突出部を折り畳む工程と、
（ｅ）前記第１および第２のジョーから前記ボトルを解放する工程と
を含むことができる。

前記ボトルの把持前には、複数のボトルを、上流のブロー成形工程から連続した流れで提供できる。前記ボトルの把持後、前記第１および第２の可動ストライカーは、同時に移動して前記フック突出部の外周部分、および当該フック突出部の前記開口部とを打ち抜き、次いでトリミング後に後退する。前記タブをする処理工程および前記穴部を切り抜く工程の後、前記可動マンドレルは、延出して前記フック突出部を屈曲し、前記ボトルの前記底面の前記係止溝内に前記フック突出部を固定することができる。

この多機能タブ処理装置は、いくつかの異なる機能を単一段階の工程で行うことができる。下流工程、例えばバリ取り、トリミング、またはフック閉鎖の必要性は過去のものとなり、工程全体に性能効率およびコスト削減が実現される。各機能に特化した複数の単一装置の場合は各装置を総合すると損失を生じるおそれがあるため、それに比べると、複数の機能を１つの装置に内蔵した場合、損失が最小限に抑えられて最終的な効率が向上する。

以上の全般的な説明および以下の詳細な説明は、どちらも例示的なものであり、本発明を制限するものではないことを理解すべきである。

本発明は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を読むことにより最もよく理解される。一般的な慣行に従い、図面の種々の特徴は縮尺どおりでないことに留意されたい。むしろ種々の特徴の寸法は、明瞭性のため適宜拡大または縮小されている。図面に含まれる図は以下のとおりである。
図１は、本発明の一実施形態に係る多機能タブ処理装置の正面図を示したものである。 図２Ａは、本発明の多機能タブ処理装置での使用に適した１タイプのボトルの正面図を示したものである。 図２Ｂは、本発明の多機能タブ処理装置での使用に適した別タイプのボトルの正面図を示したものである。 図３は、図２Ｂに示したボトルの底面図を示したものである。 図４は、図２Ｂに示したボトルの底部にある折り畳み可能なフックの側面図を示したものである。 図５は、本発明の一実施形態に基づいて、前記ボトルの望ましい構成を得るため使用される工程を示した図である。 図６は、多機能タブ処理装置の第１および第２のジョー間における前記ボトルの配置を示した図である。 図７は、図１に示した前記多機能タブ処理装置の正面図を示しており、前記第１および第２のジョーが前記ボトルの本体部分に係合し、これを取り囲んでいる。 図８は、図７に示した前記多機能タブ処理装置の正面図を示しており、第１および第２のストライカーが、それぞれフック突出部の外周と、前記フック突出部の開口部とを作製している。 図９は、図８に示した前記多機能タブ処理装置の正面図を示しており、前記第１および第２のストライカーが後退し、余分な廃棄物が前記フック突出部から分離されている。 図１０は、図９に示した前記多機能タブ処理装置の正面図を示しており、前記マンドレルが延出して前記フック突出部を屈曲し、前記ボトルの底面の係止溝内に前記フック突出部を固定している。 図１１は、延出したマンドレルおよび閉じたフック突出部の拡大斜視図を示したものである。 図１２は、前記多機能タブ処理装置の一実施形態の概略正面図を示したものである。 図１３は、図１２に示した第１および第２のストライカーの拡大図を示したものである。 図１４は、図１２に示した引き込まれたマンドレルの拡大図を示したものである。 図１５は、図１２に示した前記多機能タブ処理装置の上面図を示したものである。 図１６は、本発明での使用に適したアルゴリズムを示すフローチャートの図である。

本発明は、複数のボトルを扱い正確に修正することができる効率の高い多機能タブ処理装置を提供する。本装置は、精確かつ一貫した態様により、当該装置の単一サイクルで、いくつかの異なる機能を実行できる。この多機能タブ処理装置には、トリミング工程および折り畳みまたは屈曲工程を含む機能を導入できる。本発明は、これらの機能を実行する関連方法も提供する。

ここで図面を参照すると、当該図面を構成する種々の図にわたり同様な参照番号は同様な要素を表しており、本発明は、多機能タブ処理装置１を提供し、この多機能タブ処理装置１は、その単一の工程サイクルで単一のボトル１０を製造する。図１は、本発明の一実施形態に係る多機能タブ処理装置１を示したものであり、当該装置を使用して、（成形後且つカッティング前のフック形状部５３から成形される）一体型フック突出部５４を有するボトル１０を製造することができる。図２Ａおよび２Ｂは、フック突出部５４に独自の設計を有するボトル１０ａ、１０ｂの例を示しており、前記フック突出部５４は、その展開位置５５ａ（図４に示す）において、当該ボトル１０ａ、１０ｂの底面２６と一体的に成形され、前記底面２６から延出する。

前記ボトル１０は、いかなる適切なサイズ、形状、および設計であってもよい。例えば、図２Ａおよび２Ｂに示すように、前記ボトル１０ａ、１０ｂは、側壁１３を有する本体部１２を含むことができ、前記側壁１３は所与の容積を有する内部空間を画成する。その単なる例として、前記ボトルのサイズは約５００ｍｌ〜約１，０００ｍｌの範囲にできる。前記ボトル１０ａ、１０ｂは、さらに、閉鎖部または連結部、例えばキャップ（図示せず）を受容する少なくとも１つの雄ネジ１６を有する首部１４を含むことができる。開口部が、前記首部１４に画成され、前記ボトル１０ａ、１０ｂの内部空間と連通可能である。設計に応じ、前記ボトル１０ａ、１０ｂは、テーパー形状の上側移行部２２と、中間部２４と、テーパー形状の底側移行部２８とを含むことがある。前記本体部１２、具体的にいうと前記中間部２４は、第１の側部３０および第２の側部３２を有する。前記テーパー形状の上側移行部２２は、前記本体部１２の前記首部１４および前記側壁１３と単一体である上面２０を含むことができる。

図４を参照すると、前記ボトル１０ａ、１０ｂの底面２６は、当該ボトル１０ａ、１０ｂを懸吊する機構を含む。例えば、懸吊可能なフック突出部５４は、前記ボトル１０ａ、１０ｂの底面２６に取り付け、一体化し、そこから延出させることができる。前記フック突出部５４には、穴または開口部５６を画成できる。その代替態様では、前記穴５６に代えてｃ字状、ｓ字状、または同様の設計を使用できる。図４に示すように、前記フック突出部５４は、前記ボトル１０ａ、１０ｂの前記底面２６に画成された中央のリブ５２と一体的に成形されることが好ましい。一対の係止溝５８は、図３に最もよく示されているが、前記ボトル１０ａ、１０ｂの前記底面２６に成形または外郭成形され、これにより非展開位置５５ｂで前記フック突出部５４が当該係止溝により受容され、かつ解放自在に固定される。前記係止溝５８は、前記フック突出部５４の形状および表面積にほぼ等しい形状および表面積を有することができる。そのため、図４からわかるように、前記展開位置５５ａでは、前記フック突出部５４を使って、前記ボトル１０ａ、１０ｂを上下逆の構成に懸吊することができ、また非展開位置５５ｂでは、前記フック突出部５４を前記係止溝５８内に受容して解放自在に固定することができる。すなわち、前記フック突出部５４は、前記ボトル１０ａ、１０ｂが実質的に平坦な底面２６を有し、平底を下側にして直立する際、障害にならないよう、折り畳まれ若しくは屈曲されて固定される。

前記ボトル１０ａ、１０ｂは、上流工程（図示せず）、例えば当業者に知られているブロー成形工程から直接的または間接的に取得できる。前記上流工程としては、中空のボトル１０または他の類似容器をブロー成形する工程などがある。特に、プラスチックでブロー成形されたボトル１０は、ブロー成形金型（図示せず）から排出され、当該多機能タブ処理装置１の位置に送られる。本明細書ではボトル１０ａ、１０ｂを例示しているが、当該多機能タブ処理装置１は、容器、うつわ、フラスコ、バイアル、その他当該技術分野で公知のものなどを含め、任意のサイズ、形状、および寸法を有する任意タイプのボトル１０または別個の物品に使用できるものと想定される。

ブロー成形工程の性質上、成形された前記ボトル１０には余分な材料または廃棄物が付着している場合がある。例えば、前記成形後且つカッティング前のフック形状部５３の周囲には、余分な成形廃棄物３８が残る（図５を参照）。また、前記ボトル１０の頂部または底部領域に、製造中の次のボトル１０からのテール２５（図２Ａを参照）が残り、あるいは前記ボトル１０の前記首部１４の上にドーム１５が残ることも考えられる。一部のケースでは、２若しくはそれ以上のボトル１０が一体的に接合される場合、例えば、各ボトル１０が前記首部１４で他と合着され、前記ボトル１０を互いに分離する必要がある場合もある（図示せず）。そのような場合、前記ボトル１０は、前記テール２５を切り落とし、ドーム１５を除去するなどのため、例えば、バリ取り、トリミング、カッティング、または分離工程を経なければならない可能性がある。

前記ボトル１０は、軽量ボトル１０と呼ばれる場合があり、ここで「軽量」は、比較的重いものと比べて小重量の物品を意味することを意図している。主に、この区別は、空の若しくは充填されていないボトル１０または容器について行われる。そのため、空のボトル１０は、（例えば、液体などで）充填された同様なボトル１０と比べて軽量である。ただし、当業者であれば、ボトル１０の重量は、当該ボトル１０の作製に使用される材料（例えば、プラスチック対ガラス）の性質、当該ボトル１０の形状および設計、当該ボトル１０のサイズまたは容積などに応じて異なることが理解されるであろう。例示的な一実施形態において、前記ボトル１０は、中空または空の軽量のボトル１０または容器である。例えば、中空または空のボトル１０は、上流のブロー成形工程で成形されるプラスチック・ボトル１０であってよい。この空の軽量ボトル１０の重量は、例えば、最高約３５グラム、約８グラム〜約３５グラム、約１０グラム〜約３０グラム、または約１２グラム〜約１８グラムであってよい。当業者であれば、前記ボトル１０の重量は、前記ボトル１０に付着したくずまたは廃棄物材料のタイプおよび量に応じても異なることが理解されるであろう。

ここで図５および７〜１０を参照すると、前記フック突出部５４の形状を切り抜き、前記フック突出部５４を前記係止溝５８内へと折り畳んで固定するため、当該多機能タブ処理装置１は、その単一工程サイクル中に把持機能、トリミング機能、およびフック閉鎖機能を含むことができる。そのため、いくつかの個別タイプの設備または分離された別個の工程を要する従来の製造工程と異なり、当該多機能タブ処理装置１は、いくつかの異なる作業を単一サイクルで同時または逐次的に組み入れることが可能である。図５に示すように、前記ボトル１０は、以下の工程を経ることができる。まず、前記ボトル１０が、例えばブロー成形により成形されて、余分な成形廃棄物３８に囲まれたカッティング前フック５３を伴うボトルが製造される。次に、前記ボトル１０がトリムされて、余分な廃棄物３８が取り除かれ、前記展開位置５５ａの前記フック突出部５４が作製される。続いて、前記フック突出部５４が折り曲げられ、前記非展開位置５５ｂで固定される。図７〜１０は、当該多機能タブ処理装置１が、以下でさらに詳述するこれらの工程をそれぞれ行う際の各位置を順次示したものである。

図７を参照すると、当該多機能タブ処理装置１は、第１のジョー４０および第２のジョー４２から成る把持用把持用グラバー（ｇｒａｂｂｅｒ）を含むことができ、この把持用グラバーは、前記ボトル１０の前記本体部１２を少なくとも部分的に取り囲んで当該ボトル１０の移動を防ぐするように構成されている。図７に示すように、前記第１および第２のジョー４０、４２は、内方へ移動して前記ボトル１０を取り囲み、前記カッティング前フック５３は前記第１および第２のジョー４０、４２の下に突出する。前記把持用グラバーは、後続するトリミングおよびフック閉鎖工程中に前記ボトル１０を安定させ、前記ボトル１０の移動を防ぐ。図１は、前記第１および第２のジョー４０、４２がそれぞれキャビティ４４、４６を含み、それらキャビティ４４、４６が、前記ボトル１０の前記本体部１２の一部、例えば約半分を受容するように外郭成形されていることを示している。図１２で最もよくわかるように、前記ボトル１０は、第１の面３４および第２の面３６を含む。前記第１のジョー４０の前記第１のキャビティ４４の外形は、前記ボトル１０の前記第１の面３４の一部または実質的に全部を受容するよう成形およびサイズ調整できる。同様に、前記第２のジョー４２の前記第２のキャビティ４６の外形は、前記ボトル１０の前記第２の面３６の一部または実質的に全部を受容するよう成形およびサイズ調整できる。前記ボトル１０の前記第１および第２の面３４、３６を実質的に覆うように特定の態様で設計されたキャビティ４４、４６を図示しているが、前記ボトル１０が固定され、当該ボトル１０の動きが妨げられる限り、前記第１および第２のジョー４０、４２には任意の適切な設計および構成を使用できることが想定される。

図１から図７への動きを参照すると、前記第１および第２のジョー４０、４２の一方または双方を可動式にして、前記ボトル１０を覆って動きを妨げるようにすることができる。すなわち、前記第１および第２のジョー４０、４２の一方が定置式であってもよい。例示的な一実施形態において、前記第１および第２のジョー４０、４２は、どちらも前記ボトル１０を取り囲むように直線的に移動させることができる。例えば、前記第１のジョー４０および前記第２のジョー４２は、平行に位置合わせして相対的に動かすことができる。前記第２のジョー４２は、前記第１の可動ジョー４０と平行に並設して位置合わせされる。

図６および１２で最もよくわかるように、前記第１のジョー４０および前記第２のジョー４２は、それぞれ、当該第１のジョー４０および当該第２のジョー４２を前記ボトル１０の周囲に誘導する第１および第２のバンパー８０、８２をさらに有する。例えば（図１２に示すように）、前記第１のジョー４０は、前記キャビティ４４の中心部から延出する前記第１のバンパー８０を含むことで、前記ボトル１０の前記第１の面３４の位置決めを確実に行い、前記第１のジョー４０を定位置に誘導する。同様に、前記第２のジョー４２は、前記キャビティ４６の中心部から延出する前記第２のバンパー８２を含むことで、前記ボトル１０の前記第２の面３６の位置決めを確実に行い、前記第２のジョー４２を定位置に誘導する。前記第１および第２のバンパー８０、８２は、いかなる適切なサイズ、形状、および設計であってもよい。例えば、前記第１および第２のバンパー８０、８２は、前記ボトル１０の前記第１および第２の面３４、３６に接触するようなっているバー（棒状体）から成るものであってよい。図１５は、適切な一対のバンパー８０、８２を含む当該多機能タブ処理装置１の上面図である。

ここで図８を参照すると、当該多機能タブ処理装置１は、１若しくはそれ以上のトリマーを含むことができる。当該多機能タブ処理装置１は、製造工程の後に残った余分な廃棄物３８を前記ボトル１０から除去する。特に、前記トリマーは、１若しくはそれ以上のストライカーまたはパンチとして設計でき、これにより前記フック突出部５４の最終形状が作製され、前記フック突出部５４の外周から前記余分な成形廃棄物３８が取り除かれる。例えば、前記ボトル１０がブロー成形工程で成形される場合、余分なブロー成形材料、バリ、または廃棄物が前記ボトル１０に付着し、または前記ボトル１０の表面に残る可能性がある。図２Ａおよび２Ｂは、ブロー成形で製造できる２つのタイプのボトル１０ａ、１０ｂを示したものである。例えば、ボトル１０ａ、１０ｂは、プラスチック材料のパリソンを押出成形し、金型内で前記パリソンの一部を捕捉し、前記金型内にある前記パリソンの前記一部を当該金型の壁に抗して膨張させ望ましい特定形状の容器を製造することにより作製できる。前記ボトル１０ａ、１０ｂは、剛性または折り畳み可能になるよう設計される。本明細書ではボトル１０ａ、１０ｂを例示しているが、任意のサイズ、形状、および寸法の任意タイプのボトルが製造可能であると想定される。また、他種の成形工程を含むいかなる適切なタイプの製造工程も、前記ボトル１０の製造に使用できる。

図８に示すように、前記トリマーは、例えば第１のストライカー６０および第２のストライカー６２を含むことができる。前記第１および第２のジョー４０、４２が前記ボトル１０の周囲で係合し、その状態を維持した後、前記第１および第２のストライカー６０、６２が、同時に若しくは順次、トリガーされる。前記第１のストライカー６０は、前記フック突出部５４の外周を作製するよう外郭成形された鋭い縁部またはカット面を含むことができる。前記フック突出部５４の２つの設計を図２Ａおよび２Ｂに示しているが、前記フック突出部５４の形状および設計、ひいては前記第１のストライカー５４の形状は、特に限定されず、いかなる適切な設計および構成であってもよい。また、前記フック突出部５４の設計は、前記第１のストライカー６０が、事前にせん孔が設けられた（ｐｒｅ−ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ）余分な廃棄物３８のみを除去すれば済むように、前記ボトル１０の形態の一部として予め成形してもよい。前記余分な廃棄物３８は、重力により、例えばシュート（滑降斜面路）などを介して当該多機能タブ処理装置１から排出される。前記第２のストライカー６２は、前記フック突出部５４に前記穴または開口部５６を作製するよう設計された鋭い縁部またはカット面を含むことができる。図１３は、図１２に示した当該多機能タブ処理装置の拡大断面図であり、前記フック突出部５４の外周を形成する前記第１のストライカー６０と、前記フック突出部５４の前記穴または開口部５６を成形する前記第２のストライカー６２と、前記第１および第２のストライカー６０、６２を支持するストライカープレート６８とを含む。当該多機能タブ処理装置１は、望ましい前記フック突出部５４を生じる上で必要な、当業者に知られた任意の適切な数および設計のストライカーまたはパンチを含むことができる。

図８および９を参照すると、前記トリマーは、前記第１のストライカー６０および前記第２のストライカー６２に並設されたカウンターストライカー６４をさらに有し、前記トリミングまたは打ち抜き工程で生じる廃棄物のトリミングおよび支持を補助する。特に、前記第１および第２のストライカー６０、６２のカット面は、カウンターストライカー６４の少なくとも１つの表面と合致させることができる。前記カウンターストライカー６４は、２つの部分から構成できる。当該カウンターストライカー６４の主部分は、カッティング前フック５３全体を支持するため使用できる。当該カウンターストライカー６４の二次的な部分６４ａは、前記フック突出部５４の前記穴５６、またはそれらの部分を形成するため打ち抜かれる領域を支持するため使用できる。図７に示したように、前記カウンターストライカー６４の前記二次的な部分６４ａは、トリミング前に前記フック突出部５４を支持するため、前記第２のジョー４２と同時に動くよう同期される。

次いで、図８に示すように、前記カウンターストライカー６４の主部分は、前記第１および第２のストライカー６０、６２に対圧をもたらすように係合される。図８に示すように、前記第１および第２のストライカー６０、６２の力は、前記カウンターストライカー６４を後退させる。図９に示すように、トリミング後は、各前記第１および第２のストライカー６０、６２および前記カウンターストライカー６４が後退して、前記成形廃棄物３８の落下が可能となる。前記カウンターストライカー６４の二次的な部分６４ａは、係合された状態で、新たに形成されたフック突出部５４を支持する位置に残る。上流工程で、または前記第１および第２のストライカー６０、６２により、前記成形廃棄物３８が適切に切り落とされ、除去される場合、前記カウンターストライカー６４の起動は不要である。

図９に示すように、前記第１および第２のストライカー６０、６２および前記カウンターストライカー６４は、前記ボトル１０の底面２６にある前記カッティング前フック５３にアクセスするため、前記ボトル１０の前記底面２６の下に配置すべきである。前記第１および第２のストライカー６０、６２は、前記第１の可動ジョー４０の下に配置できる。前記可動カウンターストライカー６４（および当該カウンターストライカー６４の二次的な部分６４ａ）は、前記第２の可動ジョー４２の下に配置できる。

ここで図１０および１１を参照すると、当該多機能タブ処理装置１は、フック閉鎖部を含むことができ、このフック閉鎖部は、前記フック突出部５４を屈曲若しくは折り畳んでそのフック突出部５４を前記ボトル１０の前記底面２６の前記係止溝５８内に固定するよう構成される。すなわち、前記フック閉鎖部は、図４に示すように、垂下した前記フック突出部５４を前記非展開位置５５ｂ（例えば、前記係止溝５８の１つで凹部になった）に屈曲若しくは移動操作するために設けられる。前記ボトル１０は、延出または展開位置５５ａで垂下する前記フック突出部５４を備えて製造される。下流処理の要求を満たし前記ボトル１０を直立および垂直配向にするため、前記垂下したフック突出部５４は、前記非展開位置５５ｂに屈曲若しくは移動される。

図１０および１１に示すように、前記第１および第２のストライカー６０、６２および前記一次的なカウンターストライカー６４が後退した後は、マンドレル９０が、前記カウンターストライカー６４の前記二次的な部分６４ａから延出される。前記フック閉鎖部は、延出して前記フック突出部５４に接触する細長いシャフトを有する前記マンドレル９０を含むことができる。図１１の拡大で最もよくわかるように、第１の端部９２を有する前記マンドレル９０は、前記第１の端部９２が延出したとき、前記第１の端部９２が前記フック突出部５４の片側に接触するように、前記ボトル１０の前記底面２６と平行に、かつ、当該底面に近接して配置される。前記マンドレル９０の前記第１の端部９２は、例えば、丸みを帯びた、または半球形のものであってもよい。このマンドレル９０は、直線状に延出して前記フック突出部５４に接触し、当該フック突出部５４を折り畳んで、前記ボトル１０の前記底面２６と同一平面に（もしくは、そこから陥凹）させることができる。この構成により、前記フック突出部５４が前記ボトル１０の前記底面２６と実質的に同一平面になる前記非展開位置５５ｂが得られる。図１４は、引き込み位置にある前記マンドレル９０を含む図１２の多機能タブ処理装置１の拡大断面図である。前記マンドレル９０は、形成された前記フック突出部５４にアクセスできるように、前記ボトル１０の前記底面２６に近接して、またはその下に配置される。例えば、この可動マンドレル９０は、前記第２の可動ジョー４２と前記可動カウンターストライカー６４との間に配置できる。

図７〜１０に示すように、前記第１および第２のジョー４０、４２と、前記第１および第２のストライカー６０、６２と、前記カウンターストライカー６４と、前記マンドレル９０とは、それぞれ当該技術分野で知られた任意の適切な装置または装置、例えば電気式、油圧式、または空気圧式のモーターまたはアクチュエータにより、操作可能である。例示的な一実施形態において、前記第１および第２のジョー４０、４２と、前記第１および第２のストライカー６０、６２と、前記カウンターストライカー６４と、前記マンドレル９０とは、複数の空気圧式サーボモーターにより操作できる。特に、空気圧式サーボモーター７０は前記第１のジョー４０に接続して当該第１のジョー４０用に動作でき、空気圧式サーボモーター７２は前記第２のジョー４２に接続して当該第２のジョー４２用に動作でき、空気圧式サーボモーター７４は前記第１のストライカー６０および前記第２のストライカー６２に接続してそれら用に動作でき、空気圧式サーボモーター７６は前記カウンターストライカー６４に接続して当該カウンターストライカー６４用に動作でき、空気圧式サーボモーター７８は前記マンドレル９０に接続して当該マンドレル９０用に動作できる。前記空気圧式サーボモーター７０、７２、７４、７６、および７８は、前記第１および第２のジョー４０、４２と、前記第１および第２のストライカー６０、６２と、前記カウンターストライカー６４と、前記マンドレル９０との各々に直線運動をもたらすリニアサーボモーターであることが好ましい。前記空気圧式サーボモーター７０、７２、７４、７６、および７８は、当該技術分野で知られた標準的な条件下で動作可能である。例えば、当該サーボモーター７０、７２、７４、７６、および７８は、最高約１０バール、好ましくは約３〜８バールの圧力を与えることができる。特に、前記サーボモーター７０、７２、７４、および７６は、前記第１および第２のジョー４０、４２と、前記第１および第２のストライカー６０、６２とに、約６〜８バールの圧力を与えることができる。前記サーボモーター７８は、例えば、前記マンドレル９０に約３〜４バールの圧力を与えることができる。

別の一実施形態によれば、単一サイクルで前記ボトル１０を製造する方法は、
（ａ）前記第１の可動ジョー４０および前記第２の可動ジョー４２により前記ボトル１０を把持して前記ボトル１０を固定して当該ボトルの移動を防ぐ工程と（図７を参照）、
（ｂ）前記カウンターストライカー６４に抗する前記第１のストライカー６０で、前記フック突出部５４の外周部分からバリまたは余分な廃棄物３８を除去してタブ処理し（図８を参照）、タブ処理後に前記第１のストライカー６０を引き込む（図９を参照）工程と、
（ｃ）前記カウンターストライカー６４に抗する前記第２のストライカー６２により、前記フック突出部５４に前記穴部または開口部５６を切り抜いて前記フックを作製し（図８を参照）、前記穴の切削後に前記第２のストライカー６２を引き込む（図９を参照）工程と、
（ｄ）細長いシャフトを有する前記マンドレル９０により、前記ボトル１０の底面２６と同一平面内になるように前記ボトル１０の底面２６の前記少なくとも１つの係止溝５８内へと前記フック突出部５４を折り畳む（図１０を参照）工程と、
（ｅ）前記第１および第２のジョー４０、４２から前記ボトル１０を解放する（図１を参照）工程と
を含むことができる。

図７に示すように、前記ボトル１０の把持前には、複数のボトル１０を、上流のブロー成形工程から連続した流れで提供できる。図６で最もよくわかるように、前記ボトル１０は、スパイダーツール（ｓｐｉｄｅｒ ｔｏｏｌ）８６の爪部先端８４を使って当該多機能タブ処理装置１に搬送される。前記爪部先端８４は、例えば機械式把持用グラバーまたは減圧源（図示せず）を使って、前記ボトル１０の前記首部１４を把持するようなっており、前記スパイダーツール８６は、上流工程、例えばブロー成形からスムーズに前記ボトル１０を搬送して前記第１および第２のジョー４０、４２間に前記ボトル１０を位置合わせできるアームを含む。代替態様では、例えばコンベア、例えば桟付コンベア、平ベルトコンベヤ、ファンベルトコンベア、または同様な無端搬送装置を使って、前記多機能タブ処理装置１との間で前記ボトル１０を搬送することができる。

図７〜１０に示したように、前記第１および第２のジョー４０、４２が前記ボトル１０を把持すると、前記第１および第２の可動ストライカー６０、６２が同時に動いて前記フック突出部５４の外周と、当該フック突出部５４の前記開口部５６とを打ち抜き、次いでトリミング後に後退する。タブ処理および前記穴または開口部５６のカッティングに続いて、前記可動マンドレル９０は、延出して前記係止溝５８内に前記フック突出部５４を折り畳む。前記可動マンドレル９０は、次に後退し、前記第１および第２のジョー４０、４２が前記ボトル１０を解放する。

図１６は、当該タブ処理装置１の単一サイクルでボトル１０を得るにあたり実施可能な工程を要約したフローチャートである。当該多機能タブ処理装置１は、１分あたり最高約４０のボトルを処理できる。まず工程１０２では、前記ボトル１０が１若しくはそれ以上の上流工程から投入される。次に前記ボトル１０は、工程１０４で、例えば前記スパイダーツール８６の前記爪部先端８４を使って、当該多機能タブ処理装置１に一度に１つずつ供給される。次に、工程１０６で、前記第１および第２のジョー４０、４２が閉鎖して前記ボトル１０の外周を取り囲み、後続工程中に前記ボトル１０を固定して移動を防ぐ。次いで、工程１０８において、前記第１および第２のストライカー６０、６２が操作され、選択的に、前記カウンターストライカー６４が操作されて、前記フック突出部５４の外周および前記フック突出部５４の開口部５６が作製される。前記第１および第２のストライカー６０、６２は、同時に操作されることが好ましい。次に、工程１１０で、前記マンドレル９０が作動して前記フック突出部５４を閉鎖し、上流工程で前記ボトル１０の底面２６に成形済みの前記係止溝５８内に、前記フック突出部５４を固定する。最後に、工程１１２で、前記第１および第２のジョー４０、４２が開かれて前記ボトル１０が解放され、工程１１４で、当該ボトル１０が１若しくはそれ以上の下流工程へと排出される。このように、別個に複数の下流装置を使用しなければならない代わりに、生産ラインを短縮してコスト高な下流装置を排除するため、当該多機能タブ処理装置１は、逐次的または同時に複数の機能、例えばトリミング、折り畳みなどを実施する。

以上、一定の具体的な実施形態および例を参照して例示および説明を行ったが、本発明は、上記で示した詳細に限定されることを意図したものではない。むしろ、請求項の均等物の範囲内で、かつ、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、細部に種々の変更形態が可能である。例えば、本文書で広義に記載された全範囲は、各々の範囲内で、比較的幅広い範囲内の比較的狭いすべての範囲を含むことが明示的に意図されている。また、上記に開示した種々の装置を使用する方法の諸工程は、いかなる特定の順序にも限定されないことが明示的に意図されている。さらに、一実施形態の特徴は、別の実施形態にも導入できる。

Claims (16)

1. 単一サイクルでボトルを製造する多機能タブ処理装置であって、前記ボトルは、本体部と底面とを含み、前記底面は、この底面と一体的に成形され展開位置においてこの底面から延出するフック突出部と、前記底面に成形され、非展開位置において前記フック突出部を受容して解放自在に固定する少なくとも１つの係止溝とを有するものであり、当該多機能タブ処理装置は、
   第１のジョーと第２のジョーとを含む把持用グラバー（ｇｒａｂｂｅｒ）であって、前記第１のジョーおよび第２のジョーは、前記ボトルの前記本体部を少なくとも部分的に取り囲んで当該ボトルの移動を防ぐように構成されているものである、前記把持用グラバーと、
   第１のストライカーと第２のストライカーとを含むトリマーであって、前記第１のストライカーは前記フック突出部の外周を形成するように構成され、前記第２のストライカーは前記フック突出部の開口部を形成するように構成されているものである、前記トリマーと、
   細長いシャフトを有するマンドレルを含むフック閉鎖部であって、前記細長いシャフトは、延出して前記フック突出部を屈曲し、前記ボトルの前記底面の前記少なくとも１つの係止溝内に前記フック突出部を固定するものである、前記フック閉鎖部と
   を有する多機能タブ処理装置。
2. 請求項１記載の装置において、前記トリマーは、さらに、
   前記第１のストライカーおよび前記第２のストライカーに並設され、廃棄物のトリミングおよび支持を補助するカウンターストライカーを有するものである装置。
3. 請求項２記載の装置において、前記第１および第２のストライカーのカット面は、カウンターストライカーの表面と合致するものである装置。
4. 請求項１記載の装置において、さらに、
   前記第１のジョー、前記第２のジョー、前記第１のストライカー、前記第２のストライカー、および前記マンドレルの各々に接続され、その各々のために動作可能な複数の空気圧式サーボモーターを有するものである装置。
5. 請求項４記載の装置において、前記サーボモーターは、前記第１および第２のジョーと、前記第１および第２のストライカーとに、約６〜８バールの圧力を加えるものである装置。
6. 請求項４記載の装置において、前記サーボモーターは、例えば、前記マンドレルに約３〜４バールの圧力を加えるものである装置。
7. 請求項１記載の装置において、前記第１のジョーおよび前記第２のジョーは、平行に位置合わせされ、相対的に移動可能である装置。
8. 請求項１記載の装置において、前記第１のジョーおよび前記第２のジョーは、それぞれキャビティを含み、当該キャビティは、前記ボトルの前記本体部の約半分を受容するように外郭成形（ｃｏｎｔｏｕｒ）されるものである装置。
9. 請求項１記載の装置において、前記ボトルは、重量が約８グラム〜約３５グラムの空のボトルである装置。
10. 請求項１記載の装置において、前記第１のジョーおよび前記第２のジョーは、さらに、当該第１のジョーおよび当該第２のジョーを前記ボトルの周囲に誘導するバンパーを有するものである装置。
11. 単一サイクルでボトルを製造する多機能タブ処理装置であって、前記ボトルは、本体部と底面とを含み、前記底面は、この底面と一体的に成形され展開位置においてこの底面から延出するフック突出部と、前記底面に成形され、非展開位置において前記フック突出部を受容して解放自在に固定する少なくとも１つの係止溝とを有し、当該多機能タブ処理装置は、
    第１の可動ジョー、ならびにこの第１の可動ジョーと平行に並設して位置合わせされた第２の可動ジョーであって、前記第１および第２の可動ジョーの双方は、前記ボトルの前記本体部を少なくとも部分的に取り囲んで前記ボトルを固定するように構成されているものである、前記第１の可動ジョーおよび第２の可動ジョーと、
    フック突出部の外周を形成しバリを除去するようになっている鋭い縁部を有する第１の可動ストライカー、前記フック突出部に開口部を形成しバリを除去するようになっている鋭い縁部を有する第２の可動ストライカー、および可動カウンターストライカーであって、前記第１および第２の可動ストライカーは前記第１の可動ジョーの下に配置され、前記可動カウンターストライカーは前記第２の可動ジョーの下に配置されるものである、前記第１の可動ストライカー、第２の可動ストライカー、および可動カウンターストライカーと、
    前記第２の可動ジョーと前記可動カウンターストライカーとの間に配置された可動マンドレルであって、当該マンドレルは、直線状に延出して前記フック突出部を屈曲し、前記ボトルの前記底面の前記少なくとも１つの係止溝内に前記フック突出部を固定する細長いシャフトを有するものである、前記可動マンドレルと
    を有する多機能タブ処理装置。
12. 請求項１１記載の装置において、前記第１および第２の可動ストライカーの前記鋭い縁部は、前記可動カウンターストライカーの表面と合致するものである装置。
13. 請求項１１記載の装置において、さらに、
    前記第１の可動ジョー、前記第２の可動ジョー、前記第１の可動ストライカー、前記第２の可動ストライカー、前記可動カウンターストライカー、および前記可動マンドレルの各々に接続され、その各々のために動作可能な複数の空気圧式サーボモーターを有するものである装置。
14. 請求項１３記載の装置において、前記サーボモーターは、前記第１および第２の可動ジョーと、前記第１および第２の可動ストライカーとに、約６〜８バールの圧力を加えるものである装置。
15. 請求項１３記載の装置において、前記サーボモーターは、前記可動マンドレルに約３〜４バールの圧力を加えるものである装置。
16. 請求項１１記載の装置において、前記第１の可動ジョーおよび前記第２の可動ジョーは、それぞれキャビティを含み、当該キャビティは、前記ボトルの前記本体部の約半分を受容するように外郭成形されるものである装置。

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