JP7224344B2 - 溶接ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、容器、詳細には、流動食品（ｐｏｕｒａｂｌｅ ｆｏｏｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）を包装する密封容器上に蓋を溶接する溶接ヘッドに関する。本発明による溶接ヘッドは、シート状包装材料に成形されたネック上に蓋を溶接するのに特に適し、シート状包装材料は、折り畳まれ、流動食品で充填され、密封されて容器を形成するように適合されている。

フルーツジュース、ＵＨＴ（超高温処理）牛乳、ワイン、トマトソースなどの多くの流動食品が、滅菌されたシート状包装材料で作製された容器に入って販売されることが知られている。

このタイプの容器の典型的な実例は、テトラ・ブリック・アセプティック（Ｔｅｔｒａ Ｂｒｉｋ Ａｓｅｐｔｉｃ）（登録商標）として知られた、液体又は流動食品用の平行六面体形状の容器であり、これは、ラミネート状ストリップ包装材料を折り畳み、密封することによって作製される。

包装材料は、実質的に、例えば紙などの繊維性材料、又はミネラル充填ポリプロピレン材料の層を含み得る、剛性及び強度のための基層と、基層の両側を覆う、例えばポリエチレンフィルムなどのヒートシール可能なプラスチック材料のいくつかのラミネート層とを備える、多層構造を有する。

ＵＨＴ牛乳などの長期保存製品用の無菌容器の場合、包装材料は、例えばアルミニウム箔又はエチルビニルアルコール（ＥＶＯＨ）フィルムなどのガスバリア材料の層も備え、この層は、ヒートシール可能なプラスチック材料の層に重ね合わされ、そして最終的に食品に接触する容器の内面を形成するヒートシール可能なプラスチック材料の別の層で覆われる。

この種の容器は、通常、全自動の包装機で生産され、包装機には、包装材料のウェブが供給され、このウェブは、例えば、過酸化水素水などの化学殺菌剤を施すことによって包装機上で殺菌され、殺菌が完了すると、化学殺菌剤は、例えば加熱によって蒸発されて包装材料の表面から除去される。このように殺菌された包装材料のウェブは、その後、閉鎖された殺菌環境内に維持され、折り畳まれ、縦方向に密封されて鉛直のチューブを形成する。

チューブは、殺菌された又は殺菌処理された食品が充填され、密封され、続いて、等間隔の断面に沿って切断されて枕状のパックを形成し、パックは、その後、機械的に折り畳まれて、それぞれの完成した容器、例えば、実質的に平行六面体形状の容器を形成する。

上述の容器を開封するために、様々な解決法が提案され、それらの解決法には、プラスチック材料から作製され、注出貫通開口部を画定し、容器の壁部にある孔に装着される注出口を実質的に備える、再閉可能の開封デバイスが含まれる。

開封デバイスを生産するとき、注出口の開口部は、注出口に一体的に連結された閉鎖要素によって密封され、この閉鎖要素は、引裂き線に沿って注出口から分離可能である。閉鎖要素は、容器の壁部にある孔を密封するように包装材料と同じ高さに延在する。蓋に面する側に、閉鎖要素は、一体的な突出するプルリングを有し、プルリングの自由端部は、使用者によって引っ張られ、引裂き線に沿って注出口から閉鎖要素を分離し、注出開口部を開封する。より詳細には、プルリングは、注出口の内側に、注出口から所定の距離に延在する。

包装材料のプレラミネートされた孔、即ち、基層のみに形成され、ガスバリア材の層を含む他のラミネート層によって覆われた孔を覆って、開封デバイスの閉鎖要素を直接固定することも可能である。

どちらの場合も、その後、取り外し可能な、例えばネジ式又はヒンジ式の蓋が、注出口を外側から閉鎖するために、注出口に装着される。

上記で開示された開封デバイスは、優れた密封特性を有する。しかしながら、それらには、使用者が、上記で開示された種類の開封デバイスによって閉鎖された容器を初めて開封する際、容器の中身を注出することができるようになる前に、２つのステップを実行しなければならないという欠点が存在する。第１のステップでは、使用者は、注出口に取り外し可能に装着された蓋を取り外す。第２のステップでは、使用者は、プルリングに作用することによって、閉鎖要素を注出口から引裂き線に沿って分離させる。

１つのステップのみで開封され得る容器を提供するために、開封デバイスの閉鎖要素が、注出口の内側に延在している、蓋に溶接される突出部分と一体形に形成されるという解決方法が提案されている。蓋の端壁は、ディスク形状の溶接促進要素を備え、これは、突出部分に溶接されるため、注出口から蓋を取り外すとき、突出部分及び閉鎖要素は、蓋に付着したままとなる。従って、使用者が容器を初めて開封するとき、蓋及び閉鎖要素は、単一の操作で注出口から取り外され得る。上記で開示された種類の蓋を備えた容器は、「ワンステップ開封容器」と呼ばれ得る。

閉鎖要素と一体的な突出部分に蓋を溶接するために、活性化されたときに溶接促進要素の導電層に電流を誘導するコイルを備える、電気誘導生成要素を使用することが可能である。その結果、溶接促進要素のヒートシール可能な層で局所熱が生成され、溶接促進要素を含む蓋の端壁を、突出部分に付着させる。

蓋の端壁が、突出部分に正確に溶接されることを保証するために、電気誘導生成要素のコイルが、蓋の端壁に対して適切に位置決めされることが必要となる。

この問題は、比較的大きな公差内で変動し得るネック及び蓋の寸法、形状、及び位置の観点からも、特に重要である。具体的には、容器の寸法及び形状は、容器を形成する材料、即ちシート状包装材料の柔軟な性質に起因し、ある程度変動し得る。ネックは、剛性が限定的である高分子材料を使用し、容器を形成するシート状包装材料に直接成形されるため、ネックの寸法及び形状も、比較的大きな範囲内で変動し得る。これらの理由のため、対応する容器に対するネックの位置は、容器ごとに変動し得る。

プラスチックなどの比較的柔軟な材料で作製された蓋も、異なる蓋同士で厳密には反復されない形状及び寸法を有し得る。

具体的には、容器（蓋はネック上に位置し、これから溶接される）は、公称値よりも「低い」又は「高い」高さを有し得る。このようにして、溶接ヘッドは、溶接作業中に所望の位置に配置されない。

問題になっている容器が、通常は流動食品を包装するための密封容器であり、非常に高い出力速度で稼働する機械によって生産されるため、この状況は悪化する。従って、ネックの突出部分に蓋を溶接するのに使用可能な時間は限られている。

その結果、いくつかの蓋が、対応する容器に完全には溶接されないということが起こり得る。

本発明の目的は、効果的及び確実に容器の開封デバイスに蓋を溶接することができる、溶接ヘッドを提供することである。

別の目的は、それぞれの容器の開封デバイス上に蓋を溶接する溶接ヘッドであって、異なる容器同士で変動し得る位置で、容器が溶接ヘッドと相互作用する場合であっても、良好な溶接品質を保証する溶接ヘッドを提供することである。

さらなる目的は、容器のそれぞれの開封デバイス上に蓋を溶接するために使用され得る溶接ヘッドであって、容器及び／又は開封デバイス及び／又は蓋が、互いに異なる形状及び／又は寸法を有しているにもかかわらず、良好な性能を保証する溶接ヘッドを提供することである。

別の目的は、容器の開封デバイスに蓋を溶接するために使用され得る溶接ヘッドであって、生産速度が高い場合であっても、良好な溶接品質を保証する溶接ヘッドを提供することである。

本発明によれば、容器の開封デバイスに蓋を溶接する溶接要素と、溶接要素を支持する支持体と、開封デバイスに蓋を溶接する間、溶接要素と蓋との起こり得る相互の位置ずれを補償する補償デバイスとを備える、溶接ヘッドであって、補償デバイスが、支持体と溶接要素との間に介在し、変形可能要素により相互に連結された第１の部材と第２の部材とを有する、少なくとも１つの板状バネ要素を備える板状バネアレンジメントを備える、溶接ヘッドが提供される。

補償デバイスは、蓋が、それぞれの理論位置とは異なる位置にある場合でも、続いて処理される蓋に対して、溶接要素が適切に位置決めされることを可能にする。従って、良好な溶接品質が保証される。

補償デバイスによって補償され得る蓋と溶接要素との間の位置ずれは、具体的には、ネック及び／又は蓋の寸法及び／又は形状の可変性に起因し得る。補償デバイスのおかけで、比較的大きな公差内で容器、ネック、又は蓋の寸法又は形状が可変であるにも関わらず、蓋は、開封デバイスに良好に溶接され得る。

具体的には、溶接ヘッドは、公称高さよりも高い又は低い高さを有する容器の開封デバイスにも、蓋を溶接することができる。

さらに、容器及びネックの寸法のばらつきを補償することにより、開封デバイスに蓋を溶接するのに必要な溶接時間が最小化され得、それにより、本発明による溶接ヘッドは、高い生産速度でも稼働することが可能となる。

実施例では、溶接要素は、開封デバイスに蓋をヒートシールすることが可能な電流を生成する、電気誘導生成要素を備える。

補償デバイスは、電気誘導生成要素に含まれるコイルが、続いて処理される蓋に対して適切に位置決めされることを可能にする。比較的狭いゾーンに局在する、コイルによって生成された電気誘導場は、従って、蓋及び／又は開封デバイスを形成する材料を効果的に溶融することができ、それにより、良好な溶接品質を保証する。

本発明の例示的で非限定的な実施例を示す添付の図面を参照すると、本発明は、よりよく理解され、実行されるであろう。

容器のネック上に取り付けられることが意図された蓋の斜視図である。 対応するネック上に螺合された図１の蓋を示す拡大断面図である。 使用者によって蓋がそれぞれの容器から取り外されたときの、図２の蓋及びネックを示す斜視図である。 容器の対応するネック上に蓋を取り付ける装置を示す斜視図である。 明瞭にするために部品が取り外された、図４の装置の溶接ヘッドの補償デバイスの斜視図である。 図５の補償デバイスの断面図である。 明瞭にするために部品が取り外された、図５の補償デバイスの整合性を検知する検知デバイスの概略上面図である。 図７の検知デバイスの構成要素の部分断面平面図である。 図７の検知デバイスの別の構成要素の部分断面平面図である。

図１は、容器ネック上に取り付けられることが意図された蓋１を示す。蓋１は、ディスク、詳細には円形ディスクの形状にされ得る端壁２を備える。蓋１は、端壁２に追加される、実質的に円筒形とし得る側壁３をさらに備える。

側壁３は、蓋１の軸の周りに延在し、一方、端壁２は、蓋１の軸に対し横方向に、具体的には垂直に延在する。

側壁３は、容器ネックに得られる対応するネジ山と係合することができる、１つ又は複数の雌ネジ４を備える。側壁３は、複数の刻み目５を外部に備えることができ、蓋１をより簡単に使用者が把持することを可能にする。

２つの付属物６が、直径方向に対向する位置に、側壁３の外面から突出する。

例えばディスク形状とし得る溶接促進要素７が、端壁２の内面に、即ち、使用時に容器ネックに面する表面に固着される。

蓋１は、端壁２から蓋１の内側へ向かって軸方向に突出する、端壁２と一体的に得られる環状リブ８を備えることができる。環状リブ８は、溶接促進要素７を受け入れる座部を画定する。

溶接促進要素７は、端壁２とは別個の、且つ、端壁２に恒久的に連結される多層シート状要素によって画定される。具体的には、溶接促進要素７は、例えばアルミニウム箔などの導電材料の層と、導電材料の層の両側を覆い、且つ、溶接促進要素７のそれぞれの対向面を画定する、例えばポリエチレンフィルムなどのヒートシール可能なプラスチック材料の少なくとも２つの層とを備える。溶接促進要素７の面は、導電材料から作製された層に電流を誘導したときに生成される熱によって、端壁２に溶接される。

図２に示されるように、蓋１は、容器１０、詳細には流動食品を包装する密封容器のネック９上に取り付けられることが意図されている。

ネック９は、容器１０を形成する包装材料に固定された注出口１１を備える開封デバイスに含まれる。ネック９は、実質的に円筒形の管状形状を有し、軸Ａの周りに延在する。ネック９は注出開口部１２を画定し、そこを通じ、容器１０の中身が使用者によって注出され得る。軸Ａの周りに延在するネック９の外面には、蓋１の雌ネジ４と係合することができる１つ又は複数の雄ネジ１３が設けられる。従って、蓋１は、取り外し可能にネック９に結合され得る。蓋１がネック９上に螺合されるとき、蓋１の軸は、ネック９の軸Ａと一致する。

注出開口部１２は、最初は、引裂き線１５で注出口１１に一体的に連結された閉鎖要素１４によって閉鎖されており、閉鎖要素１４は、引裂き線１５に沿って注出口１１から分離され得る。

注出口１１及び閉鎖要素１４は、容器１０を形成する包装材料の受け入れ部分１６に一体形に形成され、一方、蓋１は、注出口１１及び閉鎖要素１４とは別に形成され、後にそれらに装着される。注出口１１及び閉鎖要素１４は、包装材料が容器１０に変形される前に、包装材料に溶融プラスチック材料を成形することによって、具体的には射出成形作業によって得ることができる。

受け入れ部分１６は、容器１０を形成する包装材料に作製された、所謂プレラミネートされた孔、即ち、包装材料の基層を貫通して作製され、且つ、包装材料の１つ又は２つ以上のラミネート層によって覆われて密封された孔によって画定され得る。代替え的な実施例では、受け入れ部分１６は、単に、容器１を形成する包装材料の全厚を貫通して作製された孔によって画定され得、この孔は、注出口１１及び閉鎖要素１４によって密封されることが意図されている。別の実施例では、受け入れ部分１６は、この場合は、包装材料の全厚を貫通して形成された孔を密封するために包装材料の残りの部分に固定されたパッチによって画定され得る。

閉鎖要素１４は、注出開口部１２を通って延在する突出部分１７と一体形に形成される。突出部分１７は、蓋１がネック９上に螺合された後に、溶接促進要素７に溶接されることが意図されている。

突出部分１７は、溶接促進要素７と接触する環状本体１８と、環状本体１８を閉鎖要素１４に連結させる２つ以上の脚１９とを備えることができる。図示された実例では、脚１９は互いに直径方向に対向している。

容器１０は、充填機において形成され、充填され、密封され、充填機から離れるときには、注出口１１と、閉鎖要素１４と、突出部分１７とを既に備えている。その後、下記でより詳細に記載するように、取り付けヘッドが、ネック９上に蓋１を螺合する。次いで、蓋１の溶接促進要素７が、例えば溶接促進要素７の導電層に電流を誘導することによって、突出部分１７に溶接される。この電流が、ネック９に面する溶接促進要素７のヒートシール可能な層を溶融し、それにより、突出部分１７に溶接促進要素７を恒久的に接合する。

使用時、容器１０の初めての開口は、軸Ａの周りで注出口１１に対し蓋１を回転させることによって得られる。使用者によって与えられた蓋１に対する回転の初期段階で、脚１９は回転方向に曲がり、それにより、引裂き線１５の所与の点で閉鎖要素１４に引っ張り作用が働く。言い換えれば、脚１９に起因し、蓋１に働くトルクは閉鎖要素１４への引っ張り作用に変えられ、閉鎖要素１４が、引裂き線１５に沿った２つの所与の点において注出口１１から分離し始める。

蓋１を回転させ続けることによって、蓋１は注出口１１から完全に螺合解除される。図３に示されるように、閉鎖要素１４は、引裂き線１５に沿って注出口１１から完全に分離され、蓋１に付着されたままになる。この時点で、使用者は、注出開口部１２を通して容器１０の中身を注ぎ出すことができる。

使用者は、その後、所望する度に、ネック９上に蓋１を螺合する、又は、ネック９から蓋１を螺合解除することにより、蓋１を使用して再度容器１０を開閉することができる。

図４は、それぞれの容器１０上に蓋１を取り付ける取り付けユニット又は装置２０を示し、これらの容器は、装置２０の上流に設けられた充填機で既に形成、充填、密封されている。

各容器１０は、図示された実施例では、実質的に平行六面体の本体と、傾斜した上壁、即ち容器１０の底壁に対して傾いている上壁とを有する。言い換えれば、容器１０の底壁が、水平面に着座すると、上壁は、底壁に平行な水平平面に対して傾いている。

図示されない別の実施例では、各容器１０は、実質的に平行六面体の本体と、底壁に対して実質的に平行な上壁とを有する。

概して、装置２０は、異なる形状及び／又は寸法を有する容器１０に対応することができる。

装置２０は、容器１０を前進方向Ｆに、詳細には直線経路に沿って前進させる、図示されない搬送デバイスを備える。搬送デバイスは、例えばベルトコンベヤー又はローラコンベヤーなどのリニアコンベヤーを備えることができる。搬送デバイスは、容器１０を前進方向Ｆに沿って連続して前進させるように構成され得る。

搬送デバイスの上流には、互いに予め設定された距離に、即ち、予め設定された配置間隔を有する列で容器１０を配置するために、配列デバイス（ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）が設けられ得る。従って、容器１０は、装置２０に入るときに、一定の間隔で離間されることが保証される。

装置２０は、前進方向Ｆに沿って前進する容器１０のネック９に蓋１を供給する、分配ユニット２１をさらに備える。分配ユニット２１は、スライド２２と、スライド２２に蓋１を提供する、図示されない供給ユニットとを備えることができる。スライド２２は、容器１０を前進方向Ｆに沿って搬送する搬送デバイスに対して傾いているため、スライド２２と搬送デバイスとの間の距離は、前進方向Ｆに沿って動くと短くなる。

スライド２２の下端部には、１つの蓋１を緩く保持するように構成された放出開口部が設けられる。

前進方向Ｆに沿って前進させられた容器１０がスライド２２に到達すると、容器１０のネック９は、分配ユニット２０の放出開口部によって保持された蓋１と相互作用し、該放出ユニットから蓋１を取り外す。言い換えれば、蓋１は、下にある容器１０のネック９によって、スライド２２の下流に位置する放出開口部から取り去られる。従って、スライド２２の下流では、蓋１は、ネック９上に位置決めされるが、ネック９上に完全には螺合されない。

装置２０は、詳細には容器１０の対応するネック９上に各蓋１を螺合することにより、それぞれの容器１０に蓋１を取り付ける、一群の取り付けヘッド２３をさらに備える。

図示された実施例では、一群の取り付けヘッドは、前進方向Ｆに沿って順に配置された２つの取り付けヘッド２３を備える。しかしながら、一群の取り付けヘッドは、２つではないいくつかの取り付けヘッド２３、例えば３つ又は４つ以上の取り付けヘッド２３を備えることもできる。各取り付けヘッド２３は、対応するネック９上に蓋１を螺合するように配置される。

取り付けヘッド２３は、共通の支持要素２４によって支持される。支持要素２４は、一体形に形成され得、又は、使用時に単一部品のように振る舞うように互いに連結された複数の構成要素から組み立てられ得る。

図示された実例では、支持要素２４は、背板のような形状にされ、そこから複数の突出壁が延在して複数の凹部２５を画定し、各凹部２５には取り付けヘッド２３が部分的に収容される。それにもかかわらず、支持要素２４は、図示されたものとは異なる形状を有してもよい。

取り付けヘッド２３は、２つの連続する取り付けヘッド２３の間の距離が、前進方向Ｆに沿って前進させられる２つの連続する容器１０の間の距離、即ち容器１０の配置間隔と等しくなるように支持要素２４に装着される。

一群の取り付けヘッド２３を前進方向Ｆに沿って動かす移動デバイス２６が設けられているため、各取り付けヘッド２３は、前進方向Ｆに沿ったその経路の一部分では、下にある容器１０に結合される。言い換えれば、移動デバイス２６は、取り付けヘッド２３が容器１０を追うことを可能にし、それにより、それらは、容器１０の経路の一部分に沿って相互作用する。従って、取り付けヘッド２３は、搬送デバイスの経路の上述した部分に沿って前進方向Ｆに容器１０を前進させる搬送デバイスと、同期的に移動可能である。

移動デバイス２６は、ベルト２９が巻かれたプーリ３０を駆動するように配置されたギアボックス２８に場合により連結される、モータ２７を備えることができる。ベルト２９は、さらに駆動プーリ３１に巻かれる。ベルト２９は、アクティブブランチ（ａｃｔｉｖｅ ｂｒａｎｃｈ）を有し、アクティブブランチは、支持要素２４を駆動するように意図され、前進方向Ｆに対して平行に延びる。

各々が前進方向Ｆに対して平行に延在する１対の誘導バー３２が、支持要素２４が前進方向Ｆに沿って動くときに支持要素２４を誘導するために設けられる。具体的には、図示されない摺動要素が、誘導バー３２に沿って摺動可能である。支持要素２４は、摺動要素に対して固定される。

図示されない１つ又は複数の連結板が、ベルト２９に締結されている。連結板は、上述の摺動要素に対して固定される。

モータ２７は、２つの反対の回転方向にプーリ３０を回転させるように構成されるため、ベルト２９は、前進方向Ｆに対して平行に、前方又は後方に駆動され得る。

ベルト２９のアクティブブランチが、前進方向Ｆに対して平行に動くとき、上記で説明したようにベルト２９に対して固定された支持要素２４は、ベルト２９と共に動く。それにより、支持要素２４によって支持された取り付けヘッド２３は、前進方向Ｆに沿って前方又は後方に動かされる。具体的には、取り付けヘッド２３が、前進方向Ｆに沿って前方に動かされるとき、取り付けヘッド２３は、それぞれの容器１０を追うことができるため、各取り付けヘッド２３は、対応するネック９に蓋１を取り付ける。それぞれの容器１０から係合解除された後、取り付けヘッド２３は、前進方向Ｆに沿って後方に動かされ、取り付けヘッド２３が新しい容器１０と相互作用し始めることができる開始点に戻され得る。

従って、移動デバイス２６は、取り付けヘッド２３を同期的に動かし、これは、取り付けヘッド２３が、移動デバイス２６によって前進方向Ｆに沿って共に動かされることを意味する。言い換えれば、取り付けヘッド２３は、移動デバイス２６によって前進方向Ｆに沿って同時に、同程度動かされる。

図示されない実施例では、移動デバイス２６は、支持要素２４に対して固定された歯付きラック（ｔｏｏｔｈｅｄ ｒａｃｋ）を備えることができる。モータ２７は、歯付きラックと係合する歯車又はピニオンに結合されたシャフトを有し、歯付きラックを、前進方向Ｆに対して平行に、前方又は後方に動かす。

さらに、概して、移動デバイス２６は、モータ２７のシャフトの回転を、支持要素２４に対して固定された直線移動可能な要素の直線運動に変換することができる、任意の伝達デバイスを備えることができる。

各取り付けヘッド２３は、ネック９上に蓋１を螺合するために、蓋１と相互作用することが意図された１対の把持要素３３を備える。取り付けヘッド２３の把持要素３３は、ステム３６に連結された支持構成要素３５によって支持される。各取り付けヘッド２３は、把持要素３３を駆動する駆動デバイス３４をさらに備える。駆動デバイスは、支持要素２４に締結される。駆動デバイス３４は、支持構成要素３５を動かし、従って、同時に両方の把持要素３３を駆動するために、ステム３６に直接連結される。

具体的には、駆動デバイス３４は、ステム３６を、その縦軸に対して平行に摺動させることができ、それにより支持構成要素３５を、従って把持要素３３をネック９の軸Ａに対して平行な方向に変位させる。把持要素３３は、従って、螺合される蓋１に向かって動かされ得る、又は、対応するネック９上に既に螺合された蓋１から離れるように動かされ得る。そのために、駆動デバイス３４は、リニアモータを備えることができる。

駆動デバイス３４は、ステム３６、従って、支持構成要素３５及び把持要素３３を、使用時にネック９の軸Ａと一致するステム３６の縦軸の周りで回転させるようにさらに構成される。

ステム３６が容器１に向かって動かされる間、ステム３６の縦軸の周りで支持構成要素３５を回転させることによって、把持要素３３は螺旋に沿って動き、それにより、下記でより詳細に記載するように、ネック９上に蓋１を螺合する。

図示されない実施例では、取り付けヘッド２３は、容器１０上に、付属物６を備えない蓋１、即ち、円筒形の側壁３によって境界を定められた蓋１を取り付けるように構成され得る。

装置２０は、閉鎖要素１４から突出する突出部分１７に蓋１を溶接、具体的には誘導溶接する複数の溶接ヘッド４３をさらに備える。具体的には、各溶接ヘッド４３は、溶接促進要素７の導電層に電流を生成するように構成され、この電流が、閉鎖要素１４に面する溶接促進要素７のヒートシール可能な層を溶融する。このヒートシール可能な層は、従って、突出部分１７に接着し、その結果、突出部分１７は恒久的に蓋１に付着される。

溶接ヘッド４３は、前進方向Ｆに容器１０を前進させる搬送デバイスに沿って、取り付けヘッド２３の下流に配置される。溶接ヘッド４３は、従って、取り付けヘッド２３が容器１０上に蓋１を螺合した後で、容器１０と相互作用する。

溶接ヘッド４３の数は、取り付けヘッド２３の数と等しくされ得る。図示された実例では、２つの溶接ヘッド４３が設けられているが、この状態は必須ではなく、溶接ヘッド４３の数は２つではなくてもよい。

２つの連続する溶接ヘッド４３の間の距離は、前進方向Ｆに沿って前進する２つの連続する容器１０の間の距離と等しい。同様に、最後の取り付けヘッド２３と最初の溶接ヘッド４３との間の距離は、２つの連続する容器１０の間の距離と等しい。

溶接ヘッド４３は、前進方向Ｆにおいて前方又は後方に移動可能であり、即ち、前進方向Ｆに容器１０を前進させる搬送デバイスと、搬送デバイスの経路の一部分に沿って同期的に移動可能である。従って、各溶接ヘッド４３は、突出部分１７に蓋１を確実に溶接するのに十分な時間にわたり対応する蓋１と相互作用するように、容器１０を追うことができる。蓋１が突出部分１７に溶接されると、溶接ヘッド４３は後方へ動き、対応する容器１０に新しい蓋１を溶接する準備が整う初期位置に到達する。

全ての溶接ヘッド４３が、共通の機構によって同期的に動かされ得る。そのために、全ての溶接ヘッド４３が、共通の支持部材４４によって支持され得るので、支持部材４４を前進方向Ｆに動かすことにより、全ての溶接ヘッド４３が、前進方向Ｆに、前方又は後方に共に動かされる。

図示された実例では、溶接ヘッド４３は、取り付けヘッド２３も変位させる、同じ移動デバイス２６によって動かされる。例えば、支持部材４４が支持要素２４に直接締結されるため、支持部材４４は、支持要素２４に対して固定される。従って、モータ２７が、ベルト２９を駆動することにより支持要素２４を動かすとき、支持部材４４、及び、その結果同様に、溶接ヘッド４３も前進方向Ｆに変位される。

溶接ヘッド４３は、溶接要素５１を備える。具体的には、溶接要素は、図示されないコイルを含む電気誘導生成要素を備える。コイルを活性化することによって、溶接促進要素７の導電層に電流が誘導され、その結果、局所的な熱が生成され、ネック９に面する溶接促進要素７のヒートシール可能な層が突出部分１７に溶接される。

溶接ヘッド４３は、前進方向Ｆに対し横方向に、具体的には垂直に配置された変位方向に溶接要素５１を変位させるアクチュエータデバイス５２を備え、蓋１に向かって、又は、蓋１から離れるように溶接要素５１を動かす。より正確には、アクチュエータデバイス５２は、溶接中の蓋１の軸に対して溶接要素５１を平行に動かすことが意図されている。

アクチュエータデバイス５２は、例えば電気リニアモータ又は空気圧式アクチュエータを備えることができる。

溶接ヘッド４３は、溶接要素５１を支持する支持体５３を備え、一方で支持体５３は、アクチュエータデバイス５２によって支持される。

アクチュエータデバイス５２は、電気誘導生成要素５１を、アクティブ構成（図示せず）と、図４に示された非アクティブ構成Ｃとの間で変位させるように構成される。非アクティブ構成Ｃでは、電気誘導生成要素５１は、蓋１と相互作用しないように蓋１から離れている。

各溶接ヘッド４３は、電気誘導生成要素５１と蓋１との間の起こり得る位置ずれを補償することにより、電気誘導生成要素５１が蓋１の端壁２に対して適切に位置決めされることを可能にする、補償デバイス６０をさらに備える。補償デバイス６０は、溶接ヘッド４３の支持体５３と溶接要素５１との間に介在する。

図５及び６を参照すると、補償デバイス６０は、変形可能要素６５により相互に連結された第１の部材６３と第２の部材６４とを有する板状バネ要素６６を備える、板状バネアレンジメント１００を備える。

第１の部材６３は、板状バネ要素６２の周囲領域に配置され、第２の部材６４は、板状バネ要素６２の中央領域に配置される。

板状バネアレンジメント１００は、さらなる変形可能要素６９により相互に連結されたさらなる第１の部材６７とさらなる第２の部材６８とを有する、さらなる板状バネ要素６６も備える。

さらなる第１の部材６７は、さらなる板状バネ要素６６の周囲領域に配置され、さらなる第２の部材６８は、さらなる板状バネ要素６６の中央領域に配置される。

変形可能要素６５が変形されないとき、第１の部材６３、第２の部材６４、及び変形可能要素６５は、平面を画定する。

さらなる変形可能要素６９が変形されないとき、さらなる第１の部材６７、さらなる第２の部材６８、及びさらなる変形可能要素６９は、さらなる平面を画定する。

上述の平面は、上述のさらなる平面に対して平行である。

変形可能要素６５が変形されるとき、第１の部材６３及び第２の部材６４は、変位方向Ｄに沿って互いに離れるように動く。変位方向Ｄは、上述の平面に対して垂直である。

さらなる変形可能要素６９が変形されるとき、さらなる第１の部材６７及びさらなる第２の部材６８は、変位方向Ｄに沿って互いに離れるように動く。変位方向Ｄは、上述のさらなる平面に対して垂直である。

第１の部材６３は、具体的にはボルト７０によって、支持体５３に連結可能な第１のプレート７１に固定される。

さらなる第１の部材６７は、具体的にはブラケット７２によって、溶接要素５１に連結可能な第２のプレート７３に固定される。

第２の部材６４及びさらなる第２の部材６８は、連結ピン７４によって互いに連結される。

このようにして、板状バネ要素６２及びさらなる板状バネ要素６６は、直列に連結される。

補償デバイス６０は、第１のプレート７１と第２のプレート７３との相対移動を制限する保持要素７５をさらに備える。

図示された実施例では、補償デバイスは、４つの保持要素７５を備える。

各保持要素７５は、ヘッド７７と、ヘッド７７に対向し、第２のプレート７３に固定された連結端部７８とを有する、連結要素７６を備える。具体的には、連結要素７６はボルトであり、連結端部７８は、ボルトのネジ切りされた端部であり、第２のプレート７３のネジ切りされた穴に螺合され得る。

保持要素７５は、ヘッド７７と連結端部７８との間に介在し、且つ、第１のプレート７１の貫通孔に受け入れられる細長い本体７９、具体的には円筒形の本体をさらに備える。

貫通孔は、第１の横方向寸法、具体的には第１の直径を有する。

円筒形の本体７９は、第２の横方向寸法、具体的には第２の直径を有する。

第１の直径、即ち貫通孔の直径は、第２の直径、即ち細長い本体７５の直径よりも有意に大きい。

第１の直径及び第２の直径の大きさに起因し、第１のプレート７１及び第２のプレート７３が互いに対して動くとき、細長い本体７５は、貫通孔の境界を定める第１のプレート７１の表面と相互作用しない。このようにして、保持要素７５は、第１のプレート７１及び第２のプレート７３のための誘導デバイスとして作用せず、第１のプレート７１及び第２のプレート７３が互いに対して動く際にジャムが発生する危険性を回避する。

補償デバイス６０の静止構成では、ヘッド７７は第１のプレート７１に着座し、具体的には、ヘッド７７は第１のプレート７１の座部に受け入れられ、座部の底部を画定する着座面に着座する。

補償デバイス６０の静止構成では、保持要素７５は、第１のプレート７１及び第２のプレート７３が、規定された（最大）ストロークを超えて、互いに離れるように動くことを防止する。

具体的には、第２のプレート７３の重量及び第２のプレート７３に連結された溶接要素５１の重量の作用に起因し、保持要素７５は、第２のプレート７３が、上述の規定された（最大）ストロークを超えて第１のプレート７３から離れるように動くことを防止する。

静止構成では、板状バネ要素６２及びさらなる板状バネ要素６６は、保持要素７５によって予め設定された量まで予荷重がかけられる。上記した予荷重の予め設定された量は、作業中に、溶接要素５１によって蓋１に印加される力が、必要とされる（最小）閾値より大きくなることを保証することが可能となるように選択される。このようにして、蓋１の適切な密封が得られる。

補償デバイス６０の作動構成（ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）では、第１のプレート７１及び第２のプレート７３は、蓋１と開封デバイスとの起こり得る位置ずれ、並びに、蓋１及び／又は開封デバイス及び／又は容器１０の寸法公差を補償するために、互いに対して動くことができる。

第１のプレート７１及び第２のプレート７３の互いに対する移動は、第１の板状バネ要素６２及び第２の板状バネ要素６６によって誘導される。

補償デバイス６０の作動構成では、ヘッド７７は第１のプレート７１から分離される、具体的には、ヘッド７７は、座部の底部を画定する着座面から分離される。

補償デバイス６０が、静止構成から作動構成に動くとき、溶接要素５１は、変位方向Ｄに沿って変位される。

図７から９を参照すると、溶接ヘッド４３は、補償デバイス６０の整合性を検知する検知デバイス２００を備える。

検知デバイス２００は、電気回路８０と、発電機８３と、検知要素８４とを備える。

板状バネアレンジメント１００は、電気回路８０を画定する。

言い換えれば、電気回路８０は、板状バネアレンジメント１００において得られる。

電気回路８０は、発電機８３の第１の電極に接続されることが意図された第１の端部８１と、発電機８３の第２の電極に接続されることが意図された第２の端部８２とを有する。

作業中、電流が電気回路８０に流れ、検知要素８４によって検知される。

板状バネアレンジメント１００が破損（即ち故障）した場合、電流は電気回路８０に流れなくなる。このことは、警報信号も生成する検知要素８４によって検知される。従って、装置２０は停止され、板状バネアレンジメント１００は修復、又は、交換される。

電気回路８０は、板状バネ要素６２において得られる電気回路部分８５と、さらなる板状バネ要素６６において得られるさらなる電気回路部分８６とを備える。

電気回路部分８５は、第１の部材６３、第２の部材６４、及び変形可能要素６５（の一部）によって画定される。

電気回路部分８５は、第１の端部８１を画定する第１の端部ゾーン８７と、第１の端部ゾーン８７の反対側にある第２の端部ゾーン８８とを有する。

さらなる電気回路部分８６は、さらなる第１の部材６７、さらなる第２の部材６８、及びさらなる変形可能要素６９（の一部）によって画定される。

さらなる電気回路部分８６は、第２の端部８２を画定するさらなる第１の端部ゾーン８９と、第１の端部ゾーン８９の反対側にあるさらなる第２の端部ゾーン９０とを有する。

第２の端部ゾーン８８及びさらなる第２の端部ゾーン９０は、電気的接続要素により電気的に接続される。このようにして、電気回路部分８５及びさらなる電気回路部分８６は、電気回路８０を形成するように電気的に接続される。

上述の電気的接続要素は、電気伝導材料から作製された連結ピン７４（の一部）とすることができる。

示された実施例では、電気回路８０は、導電性塗料で、板状バネアレンジメント１００を（少なくとも部分的に）被覆することにより、具体的には、板状バネ要素６２及びさらなる板状バネ要素６６（の少なくとも一部分）を被覆することにより、さらに具体的には、第１の部材６３、第２の部材６４、変形可能要素６５、さらなる第１の部材６７、さらなる第２の部材６８、及びさらなる変形可能要素６９（の少なくとも一部分）を被覆することにより、第１の端部８１と第２の端部８２との間に延在する連続した経路を形成することによって得られる。

別の実施例では、板状バネアレンジメントは、電気伝導材料を備えることができる、又は、電気伝導材料から作製され得る。

作業時、容器１０は、図示されない配列デバイスによって互いに予め設定された距離に列で配置される。容器１０は、その後、前進方向Ｆに沿って前進させられ、分配ユニット２１の下を通過する。ここで、各容器１０は蓋１を受け取り、蓋１は、ネック９に完全には取り付けられることなくネック９に着座する。

続いて、容器１０は、取り付けヘッド２３の下に到達し、各取り付けヘッド２３の把持要素３３が、それぞれの駆動デバイス３４によって鉛直に変位され、ネック９上に蓋１を螺合する。

対応するネック９上に蓋１を螺合することを目的とする上述の作業は、一群の取り付けヘッド２３の全ての取り付けヘッド２３によって、即ち、支持要素２４によって支持された全ての取り付けヘッド２３によって、それぞれの蓋１に同時に実行される。この間に支持要素２４は、移動デバイス２６によって前進方向Ｆに動かされるため、取り付けヘッド２３は、容器１０にそれぞれの蓋１を取り付けながら、容器１０と共に前進方向Ｆに沿って前進する。

蓋１がネック９上に完全に螺合されると、各取り付けヘッド２３の把持要素３３は、対応する蓋１から係合を解除するために開かれ、上方に変位される。移動デバイス２６は、今度は、取り付けヘッド２３が新しい一群の容器１０と係合することができるように、取り付けヘッド２３を後方に変位させる。

蓋１が取り付けられた容器１０は、前進方向Ｆに沿って溶接ヘッド４３に向かって動き続け、溶接ヘッド４３の下に到達する。各溶接ヘッド４３は、その後、それぞれの溶接要素５１が蓋１の端壁２に接触するまで、下方に変位される。

補償デバイス６０に由来し、溶接ヘッド４３とそれぞれの蓋１との間の位置ずれを補償することが可能となる。加えて、蓋１及び／又は開封デバイス及び／又は容器１０の寸法公差を補償することが可能となる。

このようにして、蓋１は、それぞれの突出部分１７に正確に溶接される。

溶接ヘッド４３が容器１０と相互作用する間、容器１０は前進方向Ｆに沿って前進させられ続ける。溶接ヘッド４３は、従って、前進方向Ｆに沿って前進させられる容器１０と共に動きながら、それぞれの容器１０に蓋１を溶接する。そのために、移動デバイス２６は、前進方向Ｆに沿って支持部材４４を動かし、これにより、支持部材４４に対して固定された溶接ヘッド４３は、前進方向Ｆに沿って共に、即ち、同期的に動かされる。

蓋１がネック９上に溶接されると、支持部材４４によって支持された溶接ヘッド４３は、溶接ヘッド４３が新しい一群の容器１０と係合することができる位置へ到達するように、移動デバイス２６によって後方に動かされる。

取り付けヘッド２３が、対応する蓋１を容器１０に螺合することにより、一群の容器１０と相互作用する間、溶接ヘッド４３は、それぞれの突出部分１７上に対応する蓋１を溶接することにより、別の一群の容器１０と相互作用することが意図されている。従って、上述の螺合及び溶接作業は、異なる一群の容器１０で同時に実行される。

代替え的な実施例では、装置２０は、ネック９上に、実質的に円形の、即ち、付属物６を持たない蓋１を取り付けるために使用され得る。

添付の特許請求の範囲で定義された本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載され、例示された分配ユニットに変更がなされ得ることは明らかである。

Claims (13)

1. 容器（１０）の開封デバイスに蓋（１）を溶接する溶接要素（５１）と、前記溶接要素（５１）を支持する支持体（５３）と、前記開封デバイスに前記蓋（１）を溶接する間、前記溶接要素（５１）と前記蓋（１）との起こり得る相互の位置ずれを補償する補償デバイス（６０）とを備える、溶接ヘッドであって、前記補償デバイス（６０）が、前記支持体（５３）と前記溶接要素（５１）との間に介在し、変形可能要素（６５）により相互に連結された第１の部材（６３）と第２の部材（６４）とを有する、少なくとも１つの板状バネ要素（６２）を備える板状バネアレンジメント（１００）を備える、溶接ヘッド。
2. 前記変形可能要素（６５）が変形されないとき、前記第１の部材（６３）、前記第２の部材（６４）、及び前記変形可能要素（６５）は、平面を画定し、前記変形可能要素（６５）が変形されるとき、前記第１の部材（６３）及び前記第２の部材（６４）は、前記平面に垂直な変位方向（Ｄ）に沿って互いに離れるように動く、請求項１に記載の溶接ヘッド。
3. 前記板状バネアレンジメント（１００）が、さらなる変形可能要素（６９）により相互に連結されたさらなる第１の部材（６７）とさらなる第２の部材（６８）とを有する、さらなる板状バネ要素（６６）を備える、請求項１又は２に記載の溶接ヘッド。
4. 前記第２の部材（６４）及び前記さらなる第２の部材（６８）は、連結ピン（７４）により互いに連結される、請求項３に記載の溶接ヘッド。
5. 前記第１の部材（６３）が、前記支持体（５３）に連結可能な第１のプレート（７１）に固定され、前記さらなる第１の部材（６７）が、前記溶接要素（５１）に連結可能な第２のプレート（７３）に固定される、請求項３又は４に記載の溶接要素。
6. 前記補償デバイス（６０）が、前記第１のプレート（７１）と前記第２のプレート（７３）との相対移動を制限する少なくとも１つの保持要素（７５）をさらに備える、請求項５に記載の溶接ヘッド。
7. 前記少なくとも１つの保持要素（７５）が、ヘッド（７７）と、前記ヘッド（７７）に対向し、前記第２のプレート（７３）に固定された連結端部（７８）とを有する、連結要素（７６）を備え、前記少なくとも１つの保持要素（７５）が、前記ヘッド（７７）と前記連結端部（７８）との間に介在し、且つ、前記第１のプレート（７１）の貫通孔に受け入れられる、細長い本体（７９）をさらに備え、前記貫通孔が第１の直径を有し、前記細長い本体（７９）が第２の直径を有し、前記第１の直径が前記第２の直径よりも大きいため、前記第１のプレート（７１）及び前記第２のプレート（７３）が互いに対して動くとき、前記細長い本体（７９）が、前記貫通孔の境界を定める前記第１のプレート（７１）の表面と相互作用しない、請求項６に記載の溶接ヘッド。
8. 前記補償デバイス（６０）の整合性を検知する検知デバイス（２００）をさらに備える、請求項１から７までのいずれか一項に記載の溶接ヘッド。
9. 前記検知デバイス（２００）が、電気回路（８０）と、発電機（８３）と、検知要素（８４）とを備え、前記板状バネアレンジメント（１００）が前記電気回路（８０）を画定し、前記電気回路（８０）が、前記発電機（８３）の第１の電極に接続された第１の端部（８１）と、前記発電機（８３）の第２の電極に接続された第２の端部（８２）とを有し、前記検知要素（８４）が、前記電気回路８０に流れる電流を検知する、請求項８に記載の溶接ヘッド。
10. 前記電気回路（８０）が、前記板状バネ要素（６２）において得られる電気回路部分（８５）と、前記さらなる板状バネ要素（６６）において得られるさらなる電気回路部分（８６）とを備え、前記電気回路部分（８５）が、前記第１の部材（６３）、前記第２の部材（６４）、及び前記変形可能要素（６５）によって画定され、前記さらなる電気回路部分（８６）が、前記さらなる第１の部材（６７）、前記さらなる第２の部材（６８）、及び前記さらなる変形可能要素（６９）によって画定される、請求項８が請求項３から７までのいずれか一項に従属される、請求項９に記載の溶接ヘッド。
11. 前記電気回路部分（８５）が、前記第１の端部（８１）を画定する第１の端部ゾーン（８７）と、前記第１の端部ゾーン（８７）の反対側にある第２の端部ゾーン（８８）とを有し、前記さらなる電気回路部分（８６）が、前記第２の端部（８２）を画定するさらなる第１の端部ゾーン（８９）と、前記第１の端部ゾーン（８９）の反対側にあるさらなる第２の端部ゾーン（９０）とを有し、前記第２の端部ゾーン（８８）及び前記さらなる第２の端部ゾーン（９０）が、電気的接続要素により電気的に接続される、請求項１０に記載の溶接ヘッド。
12. 前記電気回路（８０）が、前記板状バネアレンジメント（１００）を導電性塗料で被覆することによって得られる、請求項９から１１までのいずれか一項に記載の溶接ヘッド。
13. 前記電気回路（８０）が、前記第１の部材（６３）、前記第２の部材（６４）、前記変形可能要素（６５）、前記さらなる第１の部材（６７）、前記さらなる第２の部材（６８）、及び前記さらなる変形可能要素（６９）を前記導電性塗料で被覆することにより、前記第１の端部（８１）と前記第２の端部（８２）との間に延在する連続した経路を形成することによって得られる、請求項１０又は１１に従属されるような請求項１２に記載の溶接ヘッド。

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