JPH10504509A - 一定の融着圧力シール装置及び方法 - Google Patents

一定の融着圧力シール装置及び方法

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Abstract

(57)【要約】 熱シール可能な蓋(15)の缶本体(21)に対する誘導加熱シールのための蓋シール装置(30)及びその方法に関する。蓋シール装置(30)は、横方向に並んで設けられ、集合的に協働して缶(21)を経路に沿って支持し、かつ移動させるための分割された第1面(36)を構成する複数の支持シュー(35)を有する第1コンベアアセンブリ(34)を備える。第2コンベアアセンブリ(37)は、第1コンベアアセンブリ(34)に隣接して配置され、第1面(36)に対して対向して移動する関係の第2面(40)を有する。複数のばねサスペンション機構(43)は、フレーム(33)に対して設けられ、経路に沿って移動するとき、各支持シュー(35)に移動支持部を提供する。各ばねサスペンション機構(43)は、第1コンベアの第1面(36)を第2コンベアの第2面(40)に向かって付勢し、缶開放端(20)と蓋(15)とがユニットとして移動するとき、それらの間に実質的に一定な融着圧を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 一定の融着圧力シール装置及び方法 技術分野 本発明は一般的には、蓋シール装置に関し、特に、実質的に一定な融着圧力で 融着される熱可塑性樹脂の蓋シール装置に関する。 背景技術 食品品目等の缶詰商品は一般的には、変形可能なスチール又はアルミニウム蓋 をスチールまたはアルミニウム缶本体に巻締二重シームでシールしたものからな る。これらの蓋は多くのテンションで問題であり且つ不利である。例えば、これ らの蓋は、子供が蓋又は缶フランジをなめるときる蓋の露出した縁で切るから、 子供にとって重大な健康上の危険を提起する。シールを手で破り、引き続いて金 属蓋を缶本体からはぎ取るときに困難性に遭遇する。更に、金属蓋は、缶本体か ら分離されたとき、再利用されないので、廃棄物として捨てられる。 最近、製缶技術では、スチール又はアルミニウム蓋を、金属本体の缶にヒート シールされる熱可塑性樹脂の蓋で置き換えた著しい進歩がなされてきた。図1及 び2に示すように、これらの熱可塑性樹脂の蓋15は、金属缶本体21の開放端 20の円周フランジ18に熱融着される熱可塑性樹脂の融着リング部分17に予 め取付け又は予め形成されたはぎ取り可能な蓋部分16を有する。図2A及び2 Bは、融着リング17が円周フランジ18を受け入れるように形成された環状溝 22を有する(図2A)。以下にもっと詳細に説明する適当な熱と圧力をくわえ ることによって、融着リング17は缶のフランジ18に融着される。 これらの熱可塑性樹脂の蓋15が缶本体21に融着されると、これらの蓋は開 けやすいことが判明しており、かつ熱可塑性樹脂の蓋及びフランジの縁を負傷に ついて心配することなくなめてもよい点で、金属蓋よりも子供が使うのにより安 全である。加えて、これらの蓋は、処分した金属商品として捨てたとき、環境上 の廃棄物を重大とは見ない。これらのヒートシール可能な熱可塑性樹脂の蓋の代 表的なものは、フラサー等に対する米国特許第5,246,134号及びヘイン 等に対する米国特許第5,125,528号に見られる。 コレラの熱可塑性樹脂のはぎ取り可能な蓋は金属のはぎ取り可能な蓋と比較し て、形態及び機能が優れているけれども、これらの構造は製造しにくい。蓋15 は変形可能であるから、リング部分17を缶本体フランジ18に融着するために は、缶本体21を、蓋の局部接触溶融に十分な温度まで急速に加熱しなければな らない。缶本体の加熱中、融着圧力が缶と熱可塑性樹脂の蓋との間に連続的に加 えられて伝導接触により、溶融を引き起こす。融着リング部分が十分に溶融され たら、融着圧力を実質的に高めて2つの融着構成部品間の接着を容易にする。こ の技術は接着を高めるから、シールの破裂圧力をも実質的に増大させる。 この技術分野で既に知られた蓋締機によって熱可塑性樹脂の蓋を、フランジ1 8との取付け係合可能に缶本体の上に自動的に着座させかつ配向させることがで きる。引き続いて、缶/蓋集合体を、蓋を缶全体に融着させるための蓋シール機 械23に入るように位置決めする。図3及び4に示すように、現在の熱可塑性の 蓋シール技術は缶と蓋の集合体を、第1ベルトコンベアアセンブリ24で移動可 能に支持される直立位置に置く。第2ベルトコンベアアセンブリ25は第1ベル トコンベアアセンブリ24と向い合せの関係に位置決めされ、第1ベルトコンベ アアセンブリ24は第2ベルトコンベアアセンブリと協働して缶と蓋との間に連 続融着圧力を付与し、かつ、缶と蓋の集合体を第1コンベアアセンブリと第2コ ンベアアセンブリとの間に形成された経路に沿って駆動する。第1コンベアアセ ンブリ24及び第2コンベアアセンブリ25は向い合せの駆動ベルト26、27 を夫々有し、該駆動ベルトは一定の所定距離離して位置決めされて缶と蓋の集合 体が駆動ベルトの中を通るとき、缶と蓋を互に圧迫して、連続融着圧力を引き起 こす。 缶本体21を加熱するために、第2コンベアアセンブリは、上方の駆動ベルト 27のすぐ上の経路に沿って長手方向に延びる誘導加熱コイル28(図4)を有 する。このコイルは、缶本体がコイル28によって引き起される磁界の中を通る とき缶本体を急速に加熱する。即ち、磁界は缶本体に電流を誘発させ、これによ り、缶本体を加熱させ、熱可塑性リングを溶融させる。 一組のシム29が誘導加熱コイルから下流で第1コンベアアセンブリの下に位 置決めされて経路に圧力バンプを引き起こす。向い合せのベルト間に加えられた 連続融着圧力よりも実質的に大きい融着圧力のこの増大は、缶の破裂圧力を増大 させるシールの一体性を高める。缶フランジがこれと接触している樹脂を加熱し てこれを溶融させると、蓋と缶を互に押す融着圧力は減少し始める。これは、向 い合せのベルト26、27間の距離が一定であり、樹脂の蓋がフランジへ溶融す ると、缶/蓋集合体の高さが減少するために起る。プラスチックの融着リングの 連続溶融中、蓋は液体樹脂上に浮き始める。下方のベルト26の下にシム29を 挿入することにより、ベルトがこのシム領域の中に缶を運ぶとき、缶本体21を 蓋に向って押し上げる。実質的に増大した圧力は、缶フランジから樹脂への熱伝 達を助け、かつ、溶融樹脂が蒸発してシール領域に気泡を引き起こすのを防止す る。引き続いて、冷却したとき、缶は充填及び金属缶底の缶本体へのシール付け の用意ができている。 この熱可塑性樹脂缶シール機械は、機械のあらゆる構成部品が正しく機能して いるときは、十分適切であるが、多くの機械的及びシール問題がこれらの第1世 代の機械と関連している。缶の高さが0.03インチ位少しだけ変化するときに 重大な問題が起る。向い合せのベルト間の所定距離が、圧力バンプ領域ですら一 定であるから、背の高い缶は、缶のフランジを熱可塑性樹脂の蓋の中へあまりに も深く進入させ、蓋は缶本体を変形させ、あるいは、つぶすことがある。これに 対して、背の低すぎる缶はフランジを熱可塑性樹脂の融着リングの中へ十分深く 進入させず、これはシールの一体性に悪影響を及ぼす。加えて、冷却及び熱可塑 性樹脂の蓋の缶本体への固化中圧力バンプ領域を通過した後融着蓋が缶フランジ に一定に押しつけられないときに蓋の傾むきが起こることがある。 その上、この先行技術のシール装置23がコンベア間で複数の缶を同時に搬送 し、加熱し、融着させそして硬化させているとき、駆動ベルト26、27の一方 又は両方がときどき、互にスリップする。これは上方のベルト26と上方のベル ト27との間の相対速度の差を引き起し、経路に沿って搬送されるとき、僅かな 速度差でも、暖かいプラスチックの蓋をクリープさせることがある。このクリー プは蓋をその正常な対称形状から変形し、再び潜在的にシールの一体性に悪影響 を及ぼす。最後に、蓋締機の故障は駆動ベルトの重大な損傷を生じさせる。缶が 誘導加熱コイルのところを通っている間に加熱されると、加熱された缶フランジ と薄い樹脂ベルトとの接触はベルトに穴をあけることがあり、これは、結局、ベ ルトのひんぱんな交換を必要とする。 発明の開示 従って、本発明の目的は、熱可塑性樹脂の蓋と金属缶本体との間のシール一体 性を改善する熱可塑性樹脂蓋シール装置及び方法を提供するにある。 本発明の他の目的は、缶本体の高さの差を自動的に補償する熱可塑性樹脂の蓋 シール装置及び方法を提供するにある。 本発明の更に他の目的は、向い合せのコンベア間の速度差を実質的に減少させ る熱可塑性樹脂の蓋シール装置及び方法を提供するにある。 本発明の更に他の目的はコンベア構成部品の保持及び交換を減少させる熱可塑 性樹脂の、蓋シール装置及び方法を提供するにある。 本発明の更なる目的は、丈夫でコンパクトであり、保守が容易であり、最小数 の構成部品を有し、製造が経済的である熱可塑性樹脂の蓋シール装置及び方法を 提供するにある。 上記の目的によれば、本発明の1つの実施形態は、ヒートシール可能な蓋を融 着させるべき開放端およびこれと反対例の端を有する缶に上記蓋をシールするた めの蓋シール装置を提供する。蓋シール装置はフレームと、該フレームに連結さ れた第1コンベアアセンブリとを有する。第1コンベアアセンブリは、支持のた めのセグメント式第1面を構成するように集合的に協働し、缶を経路に沿って移 動させる複数の独立の、横方向に取付けた並んだ支持シューを有する。第2コン ベアアセンブリがフレームに連結され、第1コンベアアセンブリに沿って延び、 そして第1コンベアアセンブリに隣接している。第2コンベアアセンブリは、缶 を第1コンベアアセンブリと第2コンベアアセンブリとの間で経路に沿って更に 搬送するために、第1面と向い合った移動関数をなした比較的剛い第2面を有す る。加熱要素が第1面及び第2面のうちの一方の部分に沿って位置決めされる。 この加熱要素は蓋を缶の開放端に熱融着させるように形成される。更に、複数の 個々のスプリングサスペンション機構がフレームに作動可能に取付けられ、そし て、これは、各支持シューが経路に沿って移動するとき、各支持シューに対する 移動支持体をなす。各スプリングサスペンション機構は、缶と蓋がユニットとし て走行するとき、缶の開放端と蓋との間に実質的に一定な融着圧力を与えるため に、第1コンベアアセンブリの第1面を第2コンベアアセンブリの第2面の方に 個々に押す。一定な融着圧力は、蓋を溶融させてこれを缶開放端に熱融着させる ために、コンベア速度に対する持続時間が蓋を缶開放端に押しつけるのに十分で ある。 同期機構が、缶を第1面と向い合せの第2面との間に運んでいる間第1面の通 過速度を経路を通る第2面と同期させるために第1コンベアアセンブリと第2コ ンベアアセンブリとの間に作動可能に連結される。 更に、サスペンション機構によって加えられる一定な融着圧力よりも実質的に 大きい、蓋と缶開放端との間に実質的に一定な高い圧力を生じさせるための圧力 バンプ装置が第1コンベアアセンブリ及び第2コンベアアセンブリのうちの少く とも一方に作動可能に連結される。この圧力増加は構成部品間の融着を実質的に 改善する。このバンプ装置は、缶/蓋集合体が、蓋を溶融させて、これを缶開放 端に融着させるのに十分加熱される、経路の部分に沿う位置に置かれる。 本発明は、線形コンベアと回転式コンベアの両方に作動可能に適用することが できる。本発明の線形コンベアでは、各支持シューは、各シューが経路を通る間 スプリングサスペンション機構の上を走行するとき各シューのころがり支持体を 作るために、横方向両端に回転自在に取付られたローラ機構を有する。更に、各 スプリングサスペンション機構は、各々、ころがり支持体に係合して、ころがり 支持体を、対応するローラ機構に与えるように位置決めされたローラ面を有する 一対の個々の間隔をへだてたプレッサシューを有する。 本発明の回転式コンベアの態様では、第1コンベアアセンブリは、円形経路に 沿って移動できるように、フレームに軸線を中心に回転可能に取付けられたベー スプレートを有する。複数の軸受が前記ベースプレートに軸線を中心に円周方向 に取付けられ、ここで、各軸受は1つのスプリングサスペンション機構に対応す る。摺動シャフトの一端が対応する支持シューに取付けられ、摺動シャフトの反 対側の端は、対応する支持シューの第1面を第2コンベアアセンブリの第2面に 向って摺動運動させるためにフレームに移動可能に取付けられる。 本発明の他の観点では、ヒートシール可能な蓋シール装置を使用してヒートシ ール可能な蓋を缶の開放端に融着させる方法であって、該方法は、缶の開放端に 蓋を位置決めする段階と、缶本体と蓋を前記経路に沿って搬送するために第1コ ンベアの第1面と第2コンベアの第2面との間に置く段階とを有する。次に第1 面及び第2面のうちの一方の部分に沿って、缶本体を、蓋を缶開放端に熱融着さ せるのに十分な温度に加熱する。最後に、ユニット缶と蓋が第1コンベアと第2 コンベアとの間の経路に沿って蓋を溶融させてこれを缶開放端に熱融着させる持 続時間、缶開放端と蓋との間の、缶の高さの変化に関係なく、実質的に一定な融 着圧力で蓋を缶本体の開放端に押しつける。 図面の簡単な説明 本発明の組立体は、他の目的及び利点を有しており、それらは発明の最良モー ドでの実施の以下の説明及び添付の請求の範囲の記載に加え、添付図面を参照す ることによって容易に明らかになるであろう。 図1Aは、金属缶本体に熱融着される前の、従来技術の熱可塑性の蓋の分解上 方斜視図である。 図1Bは、金属缶本体に熱融着される前の、従来技術の熱可塑性の蓋の上方斜 視図である。 図2Aは、図1Aの線2A−2Aで示す面に沿った、熱可塑性の蓋及び金属缶 本体の側部の部分拡大断面図である。 図2Bは、図1Bの線2B−2Bで示す面に沿った、金属缶本体に熱融着した 可塑性の蓋の側部の部分拡大断面図である。 図3は、従来技術の誘導コイル蓋シール装置の概略側面図である。 図4は、図3の従来技術の誘導コイル蓋シール装置の概略平面図である。 図5は、本発明により構成され、直線型コンベヤアセンブリに組み入れられた 一定融着圧蓋シール装置の部分省略略部分側面図である。 図6は、図5の一定融着圧蓋シール装置の部分省略略平面図である。 図7は、図5の線7−7に沿った、本発明の第1コンベヤアセンブリの独立サ スペション機構の部分拡大側面図である。 図8は、図7の線8−8に沿った、本発明の第1コンベヤアセンブリの正面か ら見た縮小部分断面図である。 図9は、図5の線9−9に沿った、本発明の機械式同期機構と作動的に結合さ れたチエーン及び駆動スプロケット機構の拡大部分側面図である。 図10は、図5の線10−10で示す面に沿った、本発明の圧力緩衝装置の拡 大部分正面図である。 図11は、図10の線11−11で示す面に沿った、圧力緩衝装置の断面図で ある。 図12は、回転型コンベヤアセンブリに組み込まれた本発明の他の実施例の部 分的に省略した部分平面図である。 図13は、図12の線13−13で示す面に沿った、回転型コンベヤ蓋シール 装置の断面図である。 図14は、図12の線14−14で示すに沿った、本発明の他の実施例の独立 サスペンション機構の拡大部分平面図である。 図15は、図14の線15−15で示す面に沿った、カム軌道に係合する独立 サスペンション機構の拡大部分断面図である。 図16は、図12の線16−16で示す面に沿った、圧力緩衝領域の独立サス ペンション機構の部分的に破断した拡大部分断面図である。 発明を実施するための最適な形態 以下、本発明をいくつかの実施態様を引用して説明するが、これらの記載は、 本発明の例示であり、本発明を限定するものと解してはならない。当業者であれ ば、添付の請求の範囲に記載された発明の真の精神および範囲から逸脱すること なく、好ましい実施態様に、本発明の種々の変更を加えることが可能である。よ り理解しやすくするために、種々の図面を通じて、類似の部品には類似の参照番 号が付されている。 第5図および第6図を参照すると、熱可塑性樹脂の蓋15を融着させるべき開 放端20(図1)と他端32(図1)を有する缶本体21にシール可能な蓋15 をシールするための蓋シール装置の線形コンベアの実施態様が図示され、その全 体が30で示されている。蓋シール装置30は、細長いフレーム33と、全体が 34で示され、フレームに結合された第1のコンベアアセンブリを備えている。 第1のコンベアアセンブリ34は、独立し、横切るように取付けられ、並んだ複 数の支持シューを備え、支持シューは全体として35で示され、全体で、缶と蓋 の集合体を経路に沿って、支持し、動かす仕切りのある第1の表面36を画定し ている。全体が37で示された第2のコンベアアセンブリが、フレーム33に結 合され、第1のコンベアアセンブリ34に沿って、隣接して延びている。第2の コンベアアセンブリ37は、第1の表面36と対向して動く関係にあり、缶と蓋 の集合体を経路に沿って、第1および第2のコンベアアセンブリの間をさらに搬 送する比較的硬い第2の表面40を有している。加熱要素42が、第1の表面3 6および第2の表面40の一方の部分に沿って、長手方向に位置している。この 要素は、蓋15を熱によって、缶開放端20に融着するように形成されている。 さらに、全体として43で示され、各々が、支持シュー35の各々と作動的に結 合された複数のスプリングサスペンション機構が設けられ、それぞれ、その第1 の表面を第2のコンベアアセンブリの第2の表面に向けて、付勢させ、缶開放端 20と蓋15が一つのユニットととして、動くにしたがって、缶開放端20と蓋 15との間に、実質的に一定の融着圧を生成している。複数のスプリングサスペ ンション機構43は、コンベア速度に対して、蓋を溶融して、缶開放端に融着さ せる間、蓋を缶開放端に対して保持するのに十分な数を有している。 したがって、対向する第1および第2のコンベアアセンブリ34および37の 間を缶と蓋の集合体が通過するにつれて、各々の支持シュー35と協働する各ス プリングサスペンション機構は、協働して、熱可塑性樹脂の蓋15と取付けフラ ンジ18とをともに、経路を通って通過する間に、一定の融着圧で、押圧する。 これらの個々のスプリングサスペンション機構は、往復運動をして、支持シュー の第1の表面36と第2の表面40との間の距離を局所的に増減させて、缶本体 21の高さのバラツキを吸収する。こうして、一定の融着圧が、缶本体と蓋との 間に加えられ、熱可塑性樹脂の蓋の局所的な溶融および硬化プロセスの間に、こ れらを押圧し、融着する。したがって、この新規な構成によれば、缶本体の高さ が高すぎて、缶フランジ18が、蓋の融着環状部17に深く入り込みすぎたり、 缶本体の高さが低すぎて、フランジが融着環状部に十分に入り込まず、シールの 完全性を損なうというような缶の高さのバラツキによる問題が解消される。さら に、溶融した蓋が缶上に浮かぶために生ずる蓋の傾きを、缶本体と熱可塑性樹脂 の蓋との間に一定の融着圧を加えることによって防止することが可能になる。 第1のコンベアアセンブリ34と第2のコンベアアセンブリ37の間に作動的 に結合され、全体として、41で示される同期機構は、缶と蓋の集合体を第1の 表面とこれに対向する第2の表面との間で支持しつつ、第1の表面の経路を通過 する速度を第2の表面と、機械的に同期させている。通過速度を同期させること により、対向する第1および第2のコンベア表面の間の相対的なスリップがなく なり、その間の相対的な速度差が実質的になくなる。したがって、(溶融した蓋 の硬化中に、)熱可塑性樹脂の蓋が変形したり、クリープを起こすという従来の 蓋シール装置に不可避の問題が実質的に解消される。 図7および図8を参照すると、第1のコンベアアセンブリ34が細長いフレー ム33に取付けられ、好ましくは、対向する第2のコンベアアセンブリ37のの 下方に向けられている。支持シュー35により形成された第1の表面36は上方 を向き、一方、同様に、フレーム33に取付けられた第2のコンベアアセンブリ 37の対向する第2の表面40は下方を向き、その間に、実質的に線形の経路を 形成している。缶と蓋の集合体は、好ましくは、缶の他端32が、上方を向いた 支持シューの第1の表面36に対して、位置し、支持された状態で、(キャッピ ング装置(図示せず)を介して、)シール装置30に入る。したがって、開放端 を形成している缶本体フランジ18は、第2のコンベアの第2の表面40に向い ており、その間に、熱可塑性樹脂の蓋がある。 金属性の缶本体21は、好ましくは、経路の上流部分に沿って、長手方向に延 びている誘導加熱コイル42により加熱される。コイル42は、経路の上流部分 の近くのどこに位置していてもよいが、後述する第2のコンベアアセンブリの整 列したフライト・バー44(図5および図6)のすぐ上に位置しているのが好ま しい。既述のように、これらの誘導コイルは、熱可塑性樹脂の蓋15を直接に加 熱することなく、速やかに、缶本体21を加熱することができるという点で有利 である。コイル42により、経路の上流部分に沿って、電磁場が生成され、缶本 体を通る加熱のための電流が誘起される。次いで、融着環状部が、缶本体の加熱 されたフランジと直接に導電接触することによって、溶融される。好ましくは、 誘導コイル42には、30KHzの電磁場を生成する50KWのコイルを備えて いる。このことは、この分野で周知であり、本発明の新規な特徴となるものでは ない。 本発明にしたがえば、スプリングサスペンション機構43は、それぞれ、フレ ーム33に取付けられ、それぞれ、経路に沿って移動し、各支持シュー35を移 動しつつ支持している。さらに、複数の支持シュー35は、それぞれ、経路に沿 って、並んで延び、協働して、第1の表面36(図7および図11)を形成して いる。各シュー35は、それに沿って、搬送されている複数の缶本体21の重さ を支持できる程度に、比較的硬い。さらに、これらのシューは、実質的に撓むこ とも曲がることもなく、缶本体21を支持し、さらに、缶本体と熱可塑性樹脂の 蓋が、支持シューの第1の表面とフライト・バーの第2の表面との間で、押しつ ぶされる時に、スプリングサスペンション機構43が、缶本体と熱可塑性樹脂の 蓋の間に、一定の融着圧を働かせることができるのに十分な硬さを有している。 サスペンション機構43によって生成され、第1の表面36に作用する一定の 融着圧はまた、内側部に沿って、支持シューにばね負荷を生じさせて、生成させ てもよいし、また、負荷により撓んで、缶と蓋の集合体の間に、適当な一定の融 着圧を作用させるような支持シューを用いることにより、生成させてもよい。 好ましい実施態様においては、第1のコンベアアセンブリ34と同様に、第2 のコンベアアセンブリ37の第2の表面は、並んで、経路を横切るように延びる 複数のフライト・バー44(図7ないし図10)を協働させることにより、生成 させ、設けてもよい。各フライト・バー44もまた、実質的に撓むことも曲がる こともなく、缶と蓋の集合体を支持し、それぞれのスプリングサスペンション機 構43に、缶と蓋の集合体へ一定の融着圧を作用させることを可能にするに十分 な硬さを有している。同期機構は、1つのフライト・バーを1つの支持シューと 整列させ、対応する第1および第2の表面が、ともに同期して、経路を通過する ようにしている(図7)。さらに、タイミングスクリュー(図示せず)により、 缶本体が、直接に、1つの支持シューと対応するフライト・バーの間に、その上 で完全に支持されるように、中央に位置合わせされる。 各支持シュー35と各フライト・バー44は、好ましくは、高強度のエポキシ ラミネートファイバーグラスのフライトにより与えられる。これは、導電度がな いため、悪い影響や作用を受けることなく、誘導加熱コイルにより生成された電 磁場を通過するのに、とくに好適である。好ましい態様においては、各支持シュ ー35はほぼ以下のサイズを有している。3.0”L×7.0”W×.375” T;また、各フライト・バー44はほぼ以下のサイズを有している。3.0”L ×7.0”W×.25”T。これらのサイズは、本発明の真の精神および性質を 逸脱することなく、変えることができるが、上方フライト・バー44の厚みは、 上述の支持を与えるように、十分に厚くなければならない一方で、誘導加熱コイ ル42が、缶本体21上に電流を誘起させることができるように、十分薄くなけ ればならない。 対向する第1および第2のコンベアアセンブリの間に画定された経路は、好ま しくは、実質的に線形であるが、缶と蓋の集合体の移送中に、第1のコンベアの 第1の表面36と第2のコンベアの第2の表面40の速度が実質的に同じである 限り、本発明から逸脱することなく、非線形な経路を、対向する第1および第2 のコンベアアセンブリの間に、画定してもよい。 図7ないし図11に最も良く示されているように、各支持シュー35および各 フライト・バーは、それぞれ、一対の離間されたたローラ機構45、45’およ び46、46’を含んでいる。これらは、経路を通過している間、対応する支持 シュー35がスプリングサスペンション機構43上を移動する時(図7および図 11)、その支持シューをローラ支持し、対応するフライト・バーが細長いフレ ーム33上を移動する時(図10)、そのフライト・バーをローラ支持するもの である。各ローラ機構は、好ましくは、支持シューおよびフライト・バーのそれ ぞれの横方向両端部に、図8および図10に、それぞれ、示されるように、取付 けブラケット47、47’および50、50’により、回転可能に取付けられて いる。 複数のシュー35を、1つのユニットとして、経路に沿って進ませる第1の駆 動機構51が、第1のコンベアアセンブリの各支持シューに結合されている。図 7、図8および図11は、第1の駆動機構51が、第1のローラ機構45、45 ’を一体的に支持する一対の離間されたチエーン・ドライブ52、52’により 設けられた好ましい例が図示されている。この分野において周知のこれらの「耐 力 (load-bearing)」ローラ・チエーンは、接触しているスプリングサスペンショ ン機構43に対して、各支持シューをローラ支持するものである。ローラ・チエ ーン・ドライブ52、52’の各リンクは、そのまわりに、リンク仕掛けがピボ ット運動する連動軸54、54’まわりに回転可能に取付けられた第1のローラ 機構45、45’のローラ部材53、53’を含んでいる。したがって、対応す る第1のローラ機構45、45’と接触しているサスペンション機構43が往復 運動をすると、ローラ・チエーン・ドライブ52、52’は、それぞれの連動軸 54、54’まわりにピボット運動し(図8)、サスペンション効果のため、対 応する支持シュー35を往復運動させる。 複数のフライト・バー44を、1つのユニットとして、経路に沿って進ませる (図9および図10)第2の駆動機構55が、第2のコンベアアセンブリの各フ ライト・バー44に結合されている。第1の駆動機構と同様に、第2の駆動機構 55は、好ましくは、一体的に形成された第2のローラ機構46、46’を有す る一対の離間された「耐力(load-bearing)」ローラ・チエーン・ドライブ56 、56’により設けられる。したがって、これらのローラ・チエーンは、各フラ イト・バー44に対するローラ支持と、フライト・バーを、1つのユニットとし て、経路を通過するように駆動する役割を果たしている。 図9に見られるように、第1および第2のローラ・チエーン・ドライブは、そ れぞれ、駆動スプロケット57、58によって係合されており、対応する支持シ ュー35およびフライト・バー44を経路に沿って進めるように構成されている 。このようなチエーンとスプロケットの構成は、複数の缶の全てが搬送され、コ ンベア間でプレスされている時にも、第1のコンベアの第1の表面36と第2の コンベアの第2の表面40とがスリップすることを防止する。さらに、第9図は 、同期機構41が、駆動スプロケット57および58の間に結合され、経路を通 る第1の表面の通過速度を第の表面に同期させる同期チエーン60により、機械 的に設けられた例を図示している。 本発明にしたがえば、支持シューは、それぞれ、離間された第1のローラ機構 45、45’によって、それぞれのサスペンション機構43上に、移動可能に懸 架されている。各スプリングサスペンション機構43は、一対の離間された押圧 シュー61、61’を含んでおり、各押圧シュー61、61’は、対応する第1 のローラ機構45、45’により通過する時、対応する第1のローラ機構45、 45’と係合し、ローリング支持を与えるように位置し、上方を向いたローラ表 面62、62’を有している。したがって、並んだ押圧シューは、協働して、経 路に沿って、支持シューをガイドし、支持シューをフライト・バーに向けて付勢 して、缶本体と蓋が、1つのユニットとして、経路を通過する際、その間に一定 の融着圧を生じさせる。 各押圧シュー61、61’は、好ましくは、対応するサスペンション機構の付 勢力を、ローラ機構との連続的な接触に起因する過度の損失なしに、十分に伝達 可能なデルリン(DELRIN)(線状ポリオキシメチレンアセタール樹脂)な どの材料より成っている。さらに、デルリンは、誘導加熱コイルにより悪影響を 受けることがない。図7は、押圧シュー61、61’の各ローラ表面が、第1の ローラ機構45、45’があるサスペンション機構43から別のサスペンション 機構43へと通過する際、ローリング係合を促進するランプ部63、63’を形 成している。 下方支持シュー35はサスペンション機構43で移動自在に懸架されるのに対 して、上方フライトバー44は、バーに対して付勢されるように、缶と蓋の集合 体に安定性を与える仕方で、径路を通るのが好ましい。図10は、上方第2コン ベアアセンブリ37は、複数のフライトバー44が径路を通るときに、これらの フライトバー44を案内し、支持するように形成された長手方向に延びたガイド トラックアセンブリ64、64’を有する。各ガイドトラックアセンブリ64、 64’はC字形チャンネル65、65’をなし、C字形チャンネル65、65’ は、下方ガイドトラック66、66’と、対向した上方ガイドトラック67、6 7’とを有し、これらのガイドトラックは、第2ローラ機構46、46’が径路 を通過するときに、第2ローラ機構46、46’を受入れるように協働する。第 2ローラ機構46、46’のローラ部材70、70’とC字形チャンネル65、 65’との間の許容差は、缶と蓋の集合体が下方ガイドトラック66、66’間 で支持されないときに、下方ガイドトラック66、66’でのフライトバー44 の揺動支持を可能にしながら、缶と蓋の集合体がサスペンション機構43によっ てフライトバーに押し当てるように付勢されたときに、上方ガイドトラック67 、67’でのフライトバー44の揺動支持を可能にする(図10)。それ故、上 方ガイドトラック67、67’は、サスペンション機構が缶と蓋の集合体を上方 ガイドトラック67、67’に押しつけるように付勢したときに、フライトバー の垂直方向変位を実質的に阻止する。 上方ガイドトラック67、67’及び下方ガイドトラック66、66’の両方 は、細長いフレームに取付けられ、好ましくは、誘導コイルによって悪影響を受 けないエポキシガラス繊維でできているのが良い。上方ガイドトラック67、6 7’は、第2ローラ機構が通るときに、第2ローラ機構に接触するように位置決 めされたDELRIN(線状ポリオキシメチレンアセタール樹脂)耐磨耗性スト リップ(図示せず)を有する。 しかしながら、第1コンベアアセンブリ及び第2コンベアアセンブリの両方が 、本発明の真の精神と特徴から逸脱することなしに、対向した第1の表面と第2 の表面との間に望ましい接触融着圧を提供するように協働する対向したサスペン ション機構を有することが考えられる。この接触融着圧は、主に、誘導コイル出 力及びプラスティック蓋の配合に左右される、ばねサスペンション機構43によ って引き起こされる約20ポンド乃至50ポンドの接触融着力によって与えられ るのが好ましい。 説明しやすくするため、サスペンション機構43の対向側面は互いに鏡面対称 であるので、一方の側面のみを詳細に説明する。図7及び図8で最も良くわかる ように、サスペンション機構43の各押さえシュー61は、少なくとも1つの、 好ましくは2つのピストンロッド71によって往復動自在に支持され、ピストン ロッド71は、押さえシュー61に取付けられた上方端と、細長いフレーム33 に摺動移動可能に取付けられた下方端とを有する。フレーム33は、水平方向に 延びた下方サスペンションフレーム部材72と、該部材と垂直方向に間隔を隔て た上方サスペンションフレーム部材73とを有し、各部材72、73は、フレー ム33に沿って長手方向に延びる。各サスペンションフレームは、夫々、各ピス トンロッド71を摺動自在に受取り、案内することができるように形成された一 組のガイドブッシュ74、75を有する。支持シュー35の各ローラ機構45、 45’が押さえシュー61、61’に接触したときには、対向したコンベヤ間の 缶本体の高さに応じて、押さえシュー61、61’は、ピストンロッドの移動の 方向に局所的に往復動することになる。従って、缶の高さに関係なく一貫したヒ ールシートが形成される。 サスペンションスプリング付勢機構76が、上方フレーム部材73と下方フレ ーム部材72との間に配置され、この機構76の一方の端は、細長いフレーム3 3に接触し、反対側の端は、接触融着圧を提供するため、缶本体及び着座された 熱可塑性樹脂の蓋を第2コンベヤの第2の表面40に当接させるように付勢する ための押さえシュー61に連結される。付勢機構76は、上方サスペンションフ レーム部材と下方サスペンションフレーム部材との間でピストンロッド71に同 軸に配置された圧縮ばね76によって提供されるのが好ましい。着座ピン80が 、ピストンロッド71を貫通し、上方サスペンションフレーム部材と下方サスペ ンションフレーム部材との間のピストンロッド、それ故、押さえシュー61の往 復動を制限する。ピン80は、更に、押さえシューを第2コンベヤの支持面に向 けて付勢する、圧縮ばね76の上方端の着座支持体として働く。ばねの変位にか かわりなく、この均一な融着圧を提供するため、圧縮ばねは、所定の一定の力を 実質的に維持するため圧縮距離(X)に応じて変化する可変ばね定数(K)を有 する。 この実施形態に関して説明したように、複数の個々のばねサスペンション機構 43は、同期されたコンベヤ速度に比例して、数が、蓋を缶の開放端に溶融させ ることを可能にしながら、缶本体の高さにかかわりなく、蓋と缶の開放端との間 に一定圧力を保持する期間中、蓋を缶の開放端に保持するのに十分でなければな らない。この期間は、特に、缶本体の加熱中及び熱可塑性樹脂の融着リングの溶 融中に重要なだけでなく、缶本体のフランジ18へのリングの融着と、その後の 蓋の硬化とを含む。従って、缶と蓋の集合体が径路の或る部分(すなわち、加熱 、融着又は硬化)を通過するときには、たとえ缶の高さが変わったとしても、径 路の特定の部分を通過する缶/蓋全てに関して、缶と蓋との間の圧力は、一定で ある。例えば、径路の加熱/溶融部分は、全ての缶/蓋に関して45ポンドの一 定の力によって作られた一定の融着圧を維持し、径路の硬化部分は、該硬化部分 を 通る全ての缶/蓋に関して10ポンドの一定の融着力によって作られた一定の融 着圧を維持する。それ故、最大の一定融着圧が、常時、維持され、全融着工程中 、缶と蓋との間に提供されて、隣接した缶本体に関して缶本体の高さが変化した 場合でさえ加熱シールの保全性を高める。 この十分な数のサスペンション機構43はまた、径路の上流部分に沿って長手 方向に延びる誘導加熱コイル42の長さに左右される。コイルの必要な長さは、 コイルの出力と、コンベヤ間の通過の相対的な同期された速度との関数である。 一般的に、缶の分/出力が小さい、通過の速度が遅ければ遅いほど、コイルの長 さは短い。反対に、缶の分/出力が大きい、通過の速度が早ければ早いほど、コ イルの長さは、缶本体を加熱するのに十分な時間を与えるため、長くなければな らない。更に、コイルの出力が大きければ大きいほど、缶本体の加熱は速い。し かしながら、出力が大きいと、蓋シール装置のその他の取り囲み金属構成要素を 不利益に加熱してしまう。更に、融着リング部分を適切に溶融させるのに十分な 程度まで缶本体を加熱させた後、径路は、フランジを熱可塑性樹脂の蓋に融着し 、硬化させながら、フランジと蓋との間に一定の融着圧力を維持するのに十分な ほど長くなければならない。例えば、10フィートの誘導コイルは、缶本体を一 分間に400個の缶の速度で加熱するのに十分な時間を与える。径路の下流冷却 部分、すなわち、硬化部分は加熱部分とほぼ同じ長さである。しかしなから、下 方第1コンベヤの第1の表面は、シール装置30に入る前及びこれを出るときに 、缶と蓋の集合体の検査を可能にするため、第2コンベヤの第2の表面40より も長いのが好ましい(図5及び図6)。 本発明の好ましい実施形態では、図10及び図11に示すように、全体的に8 1で示される、サスペンション機構によって加えられる一定の融着圧力よりも実 質的に高い実質的に一定の高圧力を蓋と缶の開放端との間に生じさせるための高 圧ローラバンプ装置81が、第1コンベアアセンブリ及び第2コンベアアセンブ リのうちの少なくとも1つに作動的に連結される。この増大された高圧力は、部 品間の融着接着力を向上させる。1以上の連続した圧力バンプ装置を設けて融着 接着力を向上させても良いが、1つの装置のみを径路に沿って整合させるのが好 ましい(図5及び図6)。この圧力バンプ装置81は、径路の一部に沿って、 缶と蓋の集合体が、蓋を溶融させ、蓋を缶の開放端に融着させるのに十分なほど 加熱される位置に配置される。それ故、圧力バンプ装置81は、誘導加熱コイル 42の端からすぐ下流に位置決めされるのが好ましい。 本発明は、過度のローラチェーン磨耗又は缶の損傷を引き起こすことなしに、 缶本体と熱可塑性樹脂の蓋との間に融着圧力を生じさせる融着力を約250ポン ド乃至300ポンドと同じほど高くまで増大させることになる改良した圧力バン プ装置81を提供する。少なくとも50ポンドからの力、それ故、融着圧力の望 ましい最適な増大は、融着リング部分に使用されるプラスティックの種類及び採 用された誘導コイルの動力及び種類に左右される。約50ポンド乃至約300ポ ンドを越える高い融着力によって引き起こされる高い融着圧力は、押さえシュー 61、61’およびローラチェーンを介して缶と蓋の集合体に伝えられる。しか しながら、チェーンの寿命は実質的に減じられ、ガラス繊維フライトバーは、撓 みを避けるため厚くなければならないであろう。厚いフライトバーは大きい力の 誘導加熱コイルを必要とし、このコイルはまた、径路を取り囲む金属構成部品す べてに影響を及ぼすであろう。 従って、圧力バンプ(衝突)装置81は、フレーム33に対して互いに対向関 係に取り付けられた1対の圧力ローラパッド82、83を含む。図10に示すよ うに、静止した上側ローラパッド82は第2コンベアアセンブリ37のフライト バー44のちょうど上方でフレーム33の横部材84に取り付けられており、他 方、下側ローラパッド83は第1コンベアアセンブリ34の支持シュー35のち ょうど下方でフレーム33に可動に取り付けられている。共に、対向したローラ パッドはそれぞれのフライトバーおよび支持シューに接触し、缶と蓋の集合体が 経路のその部分を通過するときに缶と蓋の集合体に作用する融着圧をかなり増大 させる。 下側ローラパッド83は、高圧力付勢機構84に可動に取り付けられており、 高圧力付勢機構84は、該高圧力付勢機構84から延び、一方の端が下側ローラ パッド83に取り付けられ、他方の端が下側ローラパッド83を対向した上側ロ ーラパッド82の方に付勢するために付勢機構84に取り付けられた中央ダイア フラム型ピストンロッド85を有する。図10および図11は、圧力バンプ装置 81が、中央ピストンロッド85から半径方向に間隔を隔てて配置され、各々が 付勢機構84に向かって下側ローラパッド83から下向きに延びた4つの案内ロ ッド86を含むことを示している。これらの案内ロッドは協働して、缶と蓋の集 合体がこれらの案内ロッド上を通過する際、下側ローラパッドに横方向の支持と 往復動の案内を提供する。細長いフレーム33の横断取付けフレーム87が付勢 機構84に支持を提供し、横断取付けフレーム87は、案内ロッド86が上下方 向に変位できるように案内ロッド86を摺動可能に受け入れるブッシング91を 有する支持プレート90を含む。支持プレート90は、中央ピストンロッド85 を摺動可能に受け入れるため支持プレート90を貫通して延びる受け入れ孔92 を提供する。したがって、高圧力バンプ装置81は、実質的に一定の高い融着圧 を得るために缶本体の高さの変化を補償するかなり増大された融着圧領域を提供 する。 下側ローラパッド83と上側ローラパッド82(図11には図示せず)はとも に、それぞれ、支持シュー35の背面およびフライトバー44の背面ところがり 接触している複数のオフセットローラホイール93によって構成されているのが 好ましい。これらのローラパッド82および83は、増大された高圧力領域を提 供し、この増大された高圧力領域は、缶と蓋の集合体が経路のこの高圧力部分を 通過するときに、支持シューおよびフライトバーに荷重を均一に分配する。従っ て、支持シューを撓ませることなく、又、ローラチェーンを過度に磨耗させるこ となく非常に高い圧力領域が作られる。 好ましい実施例では、付勢機構84は、ローラパッド83および84に、最大 3001bsまでの一定の高い融着圧を提供することができる調節可能な空気シ リンダによって構成されており、この空気シリンダは、缶フランジと融着リング との接着性を高め、バースト(破裂)圧力をかなり増大させる。付勢機構は、本 発明の真の精神および本質から逸脱することなく圧縮ばね等によっても構成する ことができることが理解されよう。 好ましい形態においては、各フライトバー44は、第2の表面と缶と蓋の集合 体の接触領域で第2の表面40に取り付けられた熱遮蔽パッド94(図8および 図10)を含む。遮蔽パッド94は、略正方形又は矩形に作られており、キャッ プ付け機械がうまく作動せず、頂部に熱可塑性樹脂の蓋を付け損なった場合に、 フライトバー44が缶本体21´のフランジ18と直接接触しないようにするた めに組み入れられている。従って、このような場合には、缶本体の誘導加熱中、 フランジ部分はエポキシファイバグラス製フライトバーを燃やすことはない。遮 蔽パッド94は、アルミナ(酸化アルミニウム)のような工業用セラミックでで きているのが好ましい。 支持シュー35が経路を通過してしまうと、第1のコンベアアセンブリ34は 、経路の支持シュー35とは反対方向に移動する下側戻り軌道95、95´に沿 ってシューを戻す(図8)。下側戻り軌道95、95´は、細長いフレーム33 に取り付けられ、支持シューが移動するときに第1のローラ機構45、45´に ころがり支持を提供するように形成された間隔を隔てて配置されたL形軌道によ って構成されている。各戻り軌道95、95´は、ローラ機構にころがり支持を 提供するように位置決めされたDELRIN(線状ポリエチレンアセタール樹脂 )製磨耗ストリップ96、96´を含むのが好ましい。 同様に、フライトバー44が経路を通過した後、第2のコンベアアセンブリ3 7は、経路のフライトバーと反対方向に移動する上側戻り軌道(図示していない が第1コンベア下側戻り軌道95、95´と同様)に沿って、フライトバーを戻 す。これらの戻り軌道は、細長いフレーム33に取り付けられ、第2のローラ機 構46、46´にころがり支持を提供するように形成された間隔を隔てて配置さ れたL形軌道によって構成されているのが好ましい。 さらに、横部材84のような細長いフレーム33の部分は、高強度ファイバグ ラスで形成されるのがよい。したがって、細長いフレーム33のこれらの部分に 悪影響を及ぼすことなく誘導加熱コイル電力出力を増大させることができる。 次に、図12−図16を参照すると、熱可塑性樹脂の蓋シール装置30´の回 転式コンベアの別の実施例が示されている。簡単には、回転式実施例では、蓋シ ール装置30´は、フレーム33´と、回転軸線101´を中心にしてフレーム 33´に回転可能に取り付けられた下側ターレットベースブレート100´を含 む第1の回転式コンベアアセンブリ34´とを含んでいる。複数の独立した支持 シュー35´が軸線101´の方向に往復運動できるように下側プレート100 ´ に摺動可能に取り付けられている。さらに、支持シュー35´は、軸線101´ を中心にして並列関係で円周方向に位置決めされており、支持シュー35は全体 として協働して、円形経路に沿って缶21´を支持し、移動させるためのセグメ ントに分かれた円形の第1の表面36´を構成している。第2の回転式コンベア アセンブリ37´は、軸線101´を中心にしてフレーム33´に回転可能に取 り付けられた上側ターレットベースプレート102´を含み、第1のコンベアア センブリ37´に隣接して位置決めされている。第2のコンベアアセンブリ37 ´は、円形経路に沿って、それぞれ、第1のコンベアアセンブリ34´と第2の コンベアアセンブリ37´との間で缶21を、さらに、搬送できるようにセグメ ントに分かれた第1の表面36´と対向関係にある比較的剛性の円形の第2の表 面40´を含んでいる。加熱要素42´が第1の表面36´と第2の表面40´ のうちの一方の一部に沿って位置決めされており、加熱要素42´は、蓋15´ を缶の開放端20´に熱融着させるために缶本体を加熱するように形成されてい る。複数の独立したスプリングサスペンション機構43が、缶の開放端20´と 蓋15´が加熱要素42の近くを一体となって移動するときに缶の開放端20´ と蓋15´の間に実質的に一定の融着圧を生じさせるように第2のコンベアアセ ンブリ37´の第2の表面40´に向かって第1のコンベアアセンブリ34´の 第1の表面36´を独立して付勢するためにそれぞれの支持シュー35と下側プ レート100´とに作動的に連結されている。かかる一定の融着圧は、蓋15´ を缶の開放端20´に押しつけて保持し蓋を溶融させて缶の開放端に熱融着させ るのに継続時間がコンベア速度と関連して十分でなければならない。 図12は、缶が好ましくは、アセンブリの周囲にある円形経路を周回移動する ことを示している。缶は、装置に、および、装置から缶と蓋の集合体をそれぞれ 搬送する入口コンベア103´および出口コンベア104´を通って回転式蓋シ ール装置30に出入りする。入口コンベア103´では、タイミングスクリュー 105´が缶を整列させ、かつ、缶に間隔をあけさせて入口スターホイールと係 合できるようにし、入口スターホイールは、各々の缶と蓋の集合体に間隔をあけ させ、各々の缶と蓋の集合体を同期させて入口コンベアから回転式蓋シール装置 に移送できるようにする。同様に、蓋が缶に融着され、次いで冷えた後、出口ス ターホイール107´が缶と蓋の集合体に間隔をあけさせて缶と蓋の集合体を缶 と蓋の集合体を蓋シール装置から出口コンベアに移送する。 上側ベースプレート102´と下側ベースプレート100´は共に、フレーム 33´によって回転可能に支持されている共通のシャフト110´に軸線101 ´を中心にして回転可能に取り付けられている。上側ベースプレートと下側ベー スプレートとの間には、これらの2つのベースプレートの間に缶と蓋の集合体を 保持するのに十分な距離だけこれらの2つのベースプレートを間隔を隔てて配置 させるスペーサ111´(図13)が位置決めされている。 図12および図14で最もよくわかるように、上側ベースプレート102´は 軸線101´を中心にして円周方向に位置決めされた複数のU形ポケット113 ´を提供する。各ポケット113´は、経路に沿って移動支持し配向できるよう に缶本体の中央部分を受け入れるように形成され、形状寸法決めされている。好 ましくは、上側ターレットベースプレート102´は、直径が約8フィートであ り、70個のポケットを提供し、各ポケットは、缶を蓋シール装置に移送し、缶 を蓋シール装置から受け取るために入口スターホイール106´と出口スターホ イールと同期されている。さらに、各ポケットの上には、第2の表面40´を提 供する環状カバープレート112´が位置決めされている。 前述のように、又、図14および図15に最もよく示されているように、支持 シュー35´が軸線101´を中心にして並列関係で円周方向に位置決めされて おり、支持シュー35´は全体として協働して、円形経路に沿って缶21´を支 持し、移動させるためのセグメントに分かれた円形の第1の表面36´を構成す る。各支持シュー35´は、ポケット113´と同様に好ましくはU形であり、 第1の表面36´から上向きに延びたU形リップ部分114´を含む。リップ部 分114´は、缶が入口スターホイールから支持シューに移動されるときに、缶 本体21´の他端を上にして受け入れ、シュー35´によって支持された状態で 保持するように形成されている。 各支持シュー35´は、全体的に115´で指示された摺動シャフトに取り付 けられており、摺動シャフト115´は、下側ターレットベースプレート100 ´によって摺動可能に支持されている。図14に示されているように、摺動シャ フ ト115´は、シャフト115´に沿ってかつ軸線101´に沿って長さ方向に 摺動支持する軸受け116´と協働する。全体として、軸受け116´は、円形 経路に沿って下側ターレットベースプレート100´の周囲に円周方向に位置決 めされており、各々は対応する摺動シャフト115´を摺動的に受け入れること ができるように形成されている。 各摺動シャフト115’の対向端はカム機構117’を有し、このカム機構1 17’は、経路に沿った方向に延びるカム軌道120’で転動支持ができるよう に作られている。カム軌道120’は、フレーム33’(図示せず)に取り付け られている。カム軌道120’は、また、缶と蓋の集合体を、カム機構117’ を介して移動させてカバープレート112’の第2の表面40’と当接した関係 にさせるように形成されている。カム機構117’は、摺動シャフト115’に 取り付けられた一対の対向するローラ121’、122’を有し、このローラ1 21’、122’は、カム軌道120’の両側に配置されている。したがって、 カム軌道120’の垂直方向に変位する経路によって(図15)、ローラ121 ’、122’がカム軌道120’に接触して転動すると、摺動シャフト115’ が、その軸線方向に往復動し、これにより、支持シュー35’および缶と蓋の集 合体は、カバープレートの第2の表面40’との当接のために、この第2の表面 40’に離間接近動する。 未融着の缶と蓋の集合体が、入口スターホイール106’から、対応する支持 シュー35’の中に運び込まれると、カム機構117’は、カム軌道120’の 非係合部分123’で回転支持状態になる。缶と蓋の集合体が円形経路に沿って 誘導加熱コイル42’の近くに移動すると、カム機構117’は、カム軌道12 0’の低圧係合部分125’に向けて第1の傾斜部分124’を登り、蓋15’ を第2の表面40’に向けて徐々に移動させて、この第2の表面40’と接触状 態にする。詳しく説明すると、各サスペンション機構43’は、カム機構117 ’がカム軌道120’の低圧係合部分125’と係合すると、第1の表面36’ と第2の表面40’との間に生じる缶21’と蓋15’との間の圧力を、缶の高 さの変化に係わりなく、所望の一定の融着圧に維持させる。 重要なことは、カム軌道120’の低圧係合部分125’は、蓋15’を溶融 して缶開放端20’に熱融着させる間、缶開放端20’に対して蓋15’を保持 するのに十分な距離(搬送速度に関して)、円形経路に沿って延びていなければ ならない。この距離は、また、環状カバープレート112’の一部のすぐ上に配 置された加熱要素42’の出力の関数でもある。したがって、コンベア速度を速 くすればするほど、一定の融着圧および一定の加熱要素42’の出力の下で、そ れだけ低圧係合部分125’が長くなければならない。逆に、コンベア速度を遅 くすればするほど、それだけ低圧係合部分125’は短くなければならない。し かしながら、加熱要素42’及びカム軌道の低圧係合部分125’の各々は、円 形経路の少なくとも約1/3伸張しているのが好ましい(図12)。 カム軌道の低圧係合部分125’と非係合部分123’との間でのカム軌道1 20’の垂直方向上方への変位が所定の距離であるのが好ましいので、各サスペ ンション機構120’は、缶の高さの変化を補償するように、対応するカム機構 117’に関して支持シュー35’を動さなければならない。したがって、この 調節によって、缶開放端20’および蓋15’がカム軌道の係合部分125’に 沿って移動すると、缶開放端20’と蓋15’との間で求められる一定の低い融 着圧を維持することができる。図15は、対応する支持シュー35’に取り付け られた第1又は筒状のシャフト126’と、カム機構117’に取り付けられた 第2又はカムフォロアシャフト127’とによって、摺動シャフト115’が構 成されていることを示す。筒状シャフト126’およびカムフォロアシャフト1 27’は、軸線方向に整合した状態にあり、かつ、筒状シャフト126’を伸長 位置(図15の摺動シャフト115’)と退避位置(図15の摺動シャフト11 5”)との間で移動させるために、互いに摺動可能に共働するように作られてい る。 筒状シャフト126’は、その中に、カムフォロアシャフト127’を軸線方 向に摺動自在に受け入れることができるような大きさのボア130’を有してい る。カムフォロアシャフト127’の上端は、伸長位置に向けて筒状シャフト1 26’を付勢する一定の引張りスプリング付勢装置132’を受け入れるように 形成された凹所131’を有している。付勢装置132’は、好ましくは、低圧 の圧縮スプリング133’を含み、この圧縮スプリング133’は、その一端 が凹所131’に着座し、他端がボア130’の一端に着座している。スプリン グの変位に係わり無く、この一定の低い融着圧を作るために、低圧スプリング1 33’は、圧縮距離(x)に応じて変化して、実質的に一定の圧力を維持する可 変のバネ係数(k)を有していてもよい。したがって、低圧スプリング133’ は、蓋15’がカム軌道120’の低圧係合部分125’でカバープレート11 2’の第2の表面40’と当接すると、缶21’と、これに着座した蓋15’と の間に一定の低い融着圧力を与える。 本発明に従えば、特定の支持シュー35’及びこれに対応する摺動シャフト1 15’がカム軌道120’の非係合部分にあるとき(図15の摺動シャフト11 5’)、筒状シャフト126’は伸長位置にあり、関連するカムフォロアシャフ ト127’及び支持シュー35’は、下側タレットベースプレート100’の上 に拘束され又は支持される。カム機構117’のローラ121’、122’は、 カム軌道120’の第1傾斜部分124’に接触して転動すると、カムフォロア シャフト127’を上方に付勢し、圧縮スプリング133’は筒状シャフト12 6’を上方に付勢し、支持シュー35’をカバープレート112’に向けて押圧 する。かくして、筒状シャフト126’は、蓋15’が第2の表面40’に着座 するまで、軸受け116’に沿って軸線方向に摺動する。カム機構117’はカ ムフォロアシャフト127’がカム軌道120’の低圧係合部分125’に転が り上がると同時に、カムフォロアシャフト127’を垂直方向にさらに変位させ ると、筒状シャフト126’は、ボア130’の中のカムフォロアシャフト12 7’を摺動自在に受け入れ、退避位置(図15の摺動シャフト115''')に向 けて移動する。かくして、低圧縮スプリング133’は、缶本体の高さに比例し た量だけ短縮して、缶21’を蓋15’に対して一定の融着力で拘束する。重要 なことは、上述したように、摺動シャフト115’および支持シュー35’がカ ム軌道120’の低圧係合部分125’で加熱要素42’の下に留まるので、上 記の一定の融着力は、蓋15’を缶開放端20’に融着させるのにコンベア速度 に関して期間として十分である。 誘導加熱コイル42’の磁場を受ける回転型の蓋シール装置30’のほとんど の構成部品は、非金属または非磁性材料から作られているということが分かるで あろう。たとえば、カバープレート112’および上下のタレットベースプレー ト102’、100’は、夫々、ファイバグラス又はエポキシで積層したファイ バグラスで構成される。支持シュー35’は、DELRIN(線状ポリオキシメチレン アセタール樹脂)又はファイバグラスによって形成され、その一方で、軸受け1 16’は、セラミックスなどの非金属材料で構成される。同様に、摺動シャフト 116’は、ステンレス鋼のような非磁性材料で構成される。 軸受け116’に関して筒状シャフト126’の軸線方向の摺動変位を案内す るために、軸受け116’と、対応する摺動シャフト115’との間には軸受け 案内機構134’が設けられている。図14に最もよく示されるように、軸受け 案内機構134’は、筒状シャフト126’から半径方向に突出する案内キー1 35’と、軸受け116’に形成されて案内キー135’を摺動受け入れできる ような大きさに形成されたスロット136’とを有する。したがって、軸受け案 内機構134’によって、筒状シャフト126’と軸受け116’との間の相対 回転動を抑えながら、筒状シャフト126’は、軸受け116’に関して軸線方 向に動くことができる。 同様に、伸長位置と退避位置との間でカムフォロアシャフト127’に関して 筒状シャフト126’の軸線方向の摺動を案内するために、カムフォロアシャフ ト127’を貫通して延びる保持ピン138’(図15)を有し且つ筒状シャフ ト126’に設けられた保持チャンネル140’の中に摺動可能に受け入れられ たシャフト案内機構137’が設けられている。筒状シャフト126’とカムフ ォロアシャフト127’が相対的に往復動すると、保持ピン138’の両端は、 チャンネル140’の中での案内された移動のために、チャンネル140’に沿 って長手方向に摺動する。更に、保持ピン138’は、摺動シャフト115’が カム軌道120’の非係合位置にあるときに、カムフォロアシャフト127’か ら筒状シャフト126’が分離するのを防止する。 図12、図16を参照して、第1のコンベアアッセンブリ34’及び第2のコ ンベアアッセンブリ37’に作動的に連結された高圧ローラバンプ装置141’ が設けられている。直線コンベア式の実施例と同様に、バンプ装置141’は、 蓋15’と缶開放端20’との間に実質的に一定の高い融着圧を発生し、この融 着圧は、カム軌道120’の低圧係合部分125’でサスペンション機構43’ により加えられる一定の低い融着圧に比べて相当に大きい。この大きな高圧は、 缶と蓋の集合体の融着を実質的に改善する。再び、この圧力バンプ装置141’ は、円形経路(図12)の一部に沿った、蓋を溶融させて缶開放端20’に融着 させるのに十分な期間、缶と蓋の集合体が加熱された場所に設置される。したが って、圧力バンプ装置141’を誘導加熱コイル42’の端の直下流に配置する のが好ましい。 各サスペンション機構43’は高圧の圧縮スプリング143’を有し、この高 圧の圧縮スプリング143’は、短縮して低圧の圧縮スプリング133’と一緒 になると、蓋15’と缶開放端20’との間に実質的に一定の高い融着圧力を与 える。図15、図16に示すように、低圧のスプリング133’は、高圧のスプ リング143’の内部に好ましくは同軸に配置され、また、高圧のスプリング1 43’の自由高さ(テンションが加えられていないときの高さ:H2)よりも大 きな自由高さ(H1)を有する大きさに作られている。したがって、摺動シャフ ト115’がカム軌道120’の低圧係合部分125’に沿って位置すると、高 圧圧縮スプリング143’は、筒状シャフト126’とカムフォロアシャフト1 27’との間の係合から解放され、低圧スプリング133’によって与えられる 一定の低い融着圧は、高圧スプリング143’による影響を受けない。 一定の高圧な融着圧を与えるために、高圧スプリング143’に係合して押し 下げるために、カム軌道120’は、第2の傾斜部分144’を有し(図16) 、この第2の傾斜部分144’は、カム機構117’を介して、カムフォロアシ ャフト127’を高圧係合部分145’に向けて垂直方向に変位させる。各カム 機構117’が高圧係合部分145’に向けて移動すると、カムフォロアシャフ ト127’は、高圧スプリング143’を押し下げるのに十分な量だけ、関連し た筒状シャフト126’を軸線方向に摺動させ(退避位置)、第1のコンベアの 第1の表面36’と第2コンベアの第2の表面40’との間に一定の高い融着圧 を生成する。勿論、低圧スプリング133’と高圧スプリング143’の両者は 、共働して、蓋15’と缶21’との間に一定の高い融着力を与えるということ が分かるであろう。 缶と蓋の集合体が一定の高い融着圧で第2面に当接するときに、カバープレー ト112’の第2面40’の垂直方向の撓みを減少させるために、ローラ緩衝装 置141’はカバープレート112’(図16)の上面と回転接触するように配 置されたローラパッド142’を有する。フレーム33’に取り付けられたロー ラパッド142’はパッドを横切る回転支持体を確実かつ均一に分配し、カバー プレート112’の垂直上向きの撓みを実質上防ぐ。従って、カム軌道120’ の高圧力係合部分の長さはローラパッド142’の長さにほぼ等しい。続いて、 下向き傾斜部分(図示せず)がカム機構117’をカム軌道120’の低圧力係 合部分に戻し、そこで融着工程(図12)の冷却位相の間、一定の低融着圧が缶 と蓋の間にかけられる。続いて、融着された蓋が、回転型蓋シール装置から出口 スターホイール107’を介して出口コンベヤ104’に移送される。 本発明の他の実施例において、熱シール可能な蓋15を缶本体21の開口端部 に融着する方法が、上述した蓋シール装置30を使用する。その方法は、蓋を缶 の開口端部20に配置するステップ、次に缶本体21と蓋15を第1コンベヤの 第1面36と第2コンベヤの第2面40の間に配置して経路に沿って移送するス テップを包含する。次のステップでは、蓋15を缶開口端部20を熱融着するた めに充分な温度まで第1面及び第2面の一方の一部分に沿って缶本体21を加熱 する。最後のステップでは、缶及び蓋が第1及び第2コンベヤアセンブリの間の 経路に沿ってユニットとして走行している時、蓋を溶融して缶の開口に熱融着す ることを可能にする間、缶の高さの変化に関係なく、缶の開口端部20と蓋15 の間に実質上一定の融着圧を加えて蓋15を缶本体21の開放端部20に保持す る。 上記保持のステップは、缶本体21及び蓋15を、第1コンベヤアセンブリ3 4の第1面36を第2コンベヤアセンブリ37の第2面40の方向に個々に付勢 する複数の独立スプリングサスペンション機構43を通過させて、一定の融着圧 を与えることを含む。各記スプリングサスペンション機構43は、細長いフレー ム33に作動的に取り付けられ、コンベヤア速度に対する複数のスプリングサス ペンション機構の数は一定時間缶開口端部に対し蓋を保持するに充分なものであ る。 上記方法は、さらに、第1及び第2コンベヤアセンブリの間に作動的に連結さ れた同期機構41によって第1及びこれに対向する第2面の間に缶本体21を移 送しながら、第1面36の走行速度を上記経路を介して第2面40に同期させる ステップを包含する。 さらに、上記方法は、熱可塑性樹脂の蓋15及び缶本体開口端部20の間に一 定の融着圧よりも実質上高い実質上一定の高圧力を与えて、圧力緩衝装置を通る 経路の融着力を改善する。高圧緩衝装置は第1コンベヤの第1面36を第2コン ベヤアの第2面40の方向に付勢する。圧力緩衝装置81はシール装置31に沿 った位置に配置され、そこで缶本体は熱可塑性樹脂の蓋15が溶融して缶開口端 部に融着するに充分な程度に加熱される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ,UG), AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB ,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,MG,M N,MW,MX,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TT,UA, UG,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.熱シール可能な蓋を該蓋が融着されるべき開放端と、対向端とを有する缶に シールするための蓋シール装置であって、フレームと、前記フレームに結合され 、複数の独立な支持シューを有する第1コンベア組立体とを有し、該複数の独立 な支持シューは、並べて取り付けられ、前記缶を経路に沿って支持し、且つ移動 させるための区分された第1の表面を構成すべく、集合的に協働し、さらに前記 第1コンベア組立体に隣接して前記フレームに結合された第2コンベア組立体を 有し、該第2コンベア組立体は、前記経路に沿う前記第1コンベア組立体と前記 第2コンベア組立体との間の前記缶のさらなる移送のために、前記第1の表面と 反対の移動関係をなす、比較的硬い第2の表面を有し、さらに前記第1の表面と 前記第2の表面のうちの1つの一部に沿って位置決めされ、前記蓋を前記缶の開 放端に熱融着させるように形成された加熱要素と、前記第1コンベア組立体の前 記第1の表面を前記第2コンベア組立体の前記第2の表面に向かって個々に付勢 して、前記缶の開放端と前記蓋とがユニットとして前記加熱要素に近接して移動 するとき、前記缶の開放端と前記蓋との間に実質的に一定の融着圧を与えるため に、それぞれの支持シューに作動可能に個々に結合された複数のスプリングサス ペンション機構とを有し、前記一定の融着圧は、コンベア速度に対して持続時間 が充分で、前記蓋を前記缶の開放端に対して保持し、前記蓋の前記缶の開放端へ の溶融及び前記熱融着を可能にする蓋シール装置。 2.前記第1の表面と対向する前記第2の表面との間で前記缶を支持しつつ、前 記経路に亘って前記第1の表面の通過速度を前記第2の表面と同期させるための 、前記第1コンベア組立体と前記第2コンベア組立体との間に作動可能に結合さ れた同期機構をさらに有する請求の範囲第1項に記載の蓋シール装置。 3.前記支持シューは、比較的硬く、前記個々のスプリングサスペンション機構 は、前記フレームに作動可能に取り付けられ、さらに各サポートシューが前記経 路に沿って移動するとき、各支持シューへの移動サポートを与える請求の範囲第 2項に記載の蓋シール装置。 4.前記複数の個々のスプリングサスペンション機構は、前記蓋の前記溶融及び 前記熱融着を可能にする前記持続時間の間、前記蓋を前記缶の前記開放端に対し て保持するほどに、前記コンベア速度に対する数が充分である請求の範囲第3項 に記載の蓋シール装置。 5.前記支持シューの各々は、前記経路に亘って移動するとき各シューのころが り支持を与えるために、回転可能に取り付けられたローラ機構を有する請求の範 囲第4項に記載の蓋シール装置。 6.前記第1コンベア機構は、前記シューをユニットとして前記経路に沿って進 ませるために、各支持シューに結合された第1駆動機能を有する請求の範囲第5 項に記載の蓋シール装置。 7.前記支持シューの各々は、前記経路を通過中、前記スプリングサスペンショ ン機構を越えて移動するとき、各シューのころがりサポートを与えるために、対 向する横方向の端に回転可能に取り付けられる前記ローラ機構を有する請求の範 囲第6項に記載の蓋シール装置。 8.前記第1駆動機構は、前記シューの前記対向する横方向の端に取り付けられ た一対の間隔を隔てたローラチェーンを有し、各チューンはそれぞれのローラ機 構を作動可能に支持する請求の範囲第7項に記載の蓋シール装置。 9.各スプリングサスペンション機構は、個々に間隔を隔てた一対のプレッサー シューを有し、各々のプレッサーシューは前記対応するローラ機構に係合し、且 つ前記対応するローラ機構に前記ころがり支持を与えるように位置決めされたロ ーラ表面を有し、独立の各対のプレッサーシューは、隣接した対のプレッサーシ ューと協働して、前記経路を形成する請求の範囲第8項に記載の蓋シール装置。 10.前記スプリングサスペンション機構の各々は、前記缶及び前記着座した蓋を 前記第2コンベアの第2の表面に対して付勢して、前記一定の融着圧を与えるた めに、前記フレームと前記プレッサーシューの各々との間に配置されたスプリン グ付勢機構をさらに有する請求の範囲第9項に記載の蓋シール装置。 11.前記スプリングサスペンション機構の各々は、前記プレッサーシューの前記 第2コンベアの第2の表面に向かう、及び該第2の表面から遠ざかる往復運動の ために、前記プレッサーシューに取り付けられた一端と、前記フレームと摺 動可能に協働する対向端とを備える少なくとも1つのピストンロッドをさらに有 する請求の範囲第10項に記載の蓋シール装置。 12.前記缶の対向端は、前記第1コンベアの第1の表面に対して着座し、前記缶 の開放端、前記蓋及び前記加熱要素は、前記第2のコンベアの第2の表面に近接 して位置決めされる請求の範囲第11項に記載の蓋シール装置。 13.前記第2コンベア組立体は、協働して前記第2の表面を構成する、独立に横 方向に並んで取り付けられた、比較的硬いフライトバーを有する請求の範囲第8 項に記載の蓋シール装置。 14.前記フライトバーの各々は、その対向する横方向の端に回転可能に取り付け られて、前記経路を通過中、前記フレームの間隔を隔てたガイドブラケットを越 えて移動するとき、各フライトのころがりサポートを与えるローラ機構を有する 請求の範囲第13項に記載の蓋シール装置。 15.前記第2コンベア機構は、前記フライトバーを前記経路に沿ってユニットと して進めるために、各フライトに結合された第2駆動機構を有する請求の範囲第 14項に記載の蓋シール装置。 16.前記第2駆動機構は、前記フライトバーの前記対向する横方向の端に取り付 けられた一対の間隔を隔てたローラチェーンを有し、各チェーンは、それぞれの ローラ機構を作動可能に支持し、前記同期機構は、前記通過速度を同期させるた めに、前記第1駆動機構と前記第2駆動機構との間に作動可能に結合される請求 の範囲第15項に記載の蓋シール装置。 17.前記加熱要素は、缶内に電流を誘導して缶を加熱するために、前記第2コン ベアの第2の表面に近接して位置決めされた誘導加熱コイルを有し、前記フライ トバーは、誘導熱抵抗材料からなる請求の範囲第16項に記載の蓋シール装置。 18.前記熱抵抗材料は、繊維ガラスを有する請求の範囲第17項に記載の蓋シール 装置。 19.前記フライトバーは、前記一定の融着圧を受けたときに曲がることなく前記 剛性を与えるに充分なほど比較的厚く、さらに前記誘導コイルをして前記電流を 誘導させるに充分なほど比較的薄い請求の範囲第17項に記載の蓋シール装置。 20.フライトバーの各々は、前記第2の表面と前記缶との間の接触領域で、前記 第2の表面に取り付けられた熱絶縁パッドを有する請求の範囲第17項に記載の 蓋シール装置。 21.前記絶縁パッドは、工業用セラミックからなる請求の範囲第20項に記載の蓋 シール装置。 22.前記スプリングサスペンション機構の各々は、前記支持シューへの前記移動 サポートを与える移動サポート表面と、前記第2コンベアの第2の表面に向かい 、前記第2の表面から遠ざかる往復運動のために、各々が移動サポート表面に取 り付けられた一端と、前記フレームと摺動可能に協働する対向端とを有する少な くとも2つのピストンロッドと、前記缶及び着座した前記蓋を前記第2コンベア の第2の表面に対して付勢するために、前記フレームと前記移動サポート表面の 各々との間に配置されたスプリング付勢機構とを有する請求の範囲第2項に記載 の蓋シール装置。 23.前記支持シューは、前記経路の通過中、前記スプリングサスペンション機構 を越えて移動するとき、各シューのころがり支持を与えるために回転可能に取り 付けられたローラ機構を有する請求の範囲第22項に記載の蓋シール装置。 24.前記第2コンベア組立体は、協働して前記第2の表面を構成するために、独 立に横方向に並んで取り付けられた複数の比較的硬いフライトバーを有する請求 の範囲第3項に記載の蓋シール装置。 25.前記加熱要素が、前記第2のコンベアの第2の表面の近傍に位置した誘導加 熱コイルにより構成され、前記第2の表面が、耐誘導加熱材料により形成された 請求の範囲第3項に記載の蓋シール装置。 26.前記第1のコンベアアッセンブリおよび第2のコンベアアッセンブリの少な くとも一方に作動的に連結され、前記蓋と前記缶開放端との間で、前記吊り下げ 機構による一定の融着圧より大きな略一定の高圧を発生させ前記蓋と前記缶開放 端との間での融着を促進させる少なくとも1つの圧力バンプ装置を備え、前記バ ンプ装置が、前記蓋を溶融して前記缶開放端に融着させるのに充分なだけ缶が加 熱されている前記経路に沿った位置に配置されていることを特徴とする請求の範 囲第3項に記載の蓋シール装置。 27.前記圧力バンプ装置がピストンロッドを有する高圧ピストンを備え、該高圧 ピストンは、それぞれの各前記支持シューと、通過している前記第2の表面のそ れぞれの部分の一方を動きながら支持する一端と、それぞれの各前記支持シュー と前記第2の表面のそれぞれの部分の一方が、前記第2のコンベアの第2の面に 近づいたり離れたりする往復運動ができるように前記フレームと摺動可能に協働 している反対端とを備え、前記圧力バンプ装置は、更に、前記ロッドの一端を前 記第2の表面および前記第1の表面の一方に向けて、それぞれ、付勢して一定の 高圧を与えるように前記ピストンロッドに作動的に連結されたバンプ付勢装置を 与えるバンプ付勢装置を備えていることを特徴とする請求の範囲第26項に記載の 蓋シール装置。 28.前記ピストンロッドの一端が、前記それぞれの各シューおよび前記第2の表 面のそれぞれの部分の一方と回転接触し、近傍を通過するときこれを回転支持す る第1のローラパッドアッセンブリを備えていることを特徴とする請求の範囲第 27項に記載の蓋シール装置。 29.前記第1のローラパッドアッセンブリが、前記経路の進行方向に回転するよ うに整列させられた複数列のオフセットローラ部材を備えていることを特徴とす る請求の範囲第27項に記載の蓋シール装置。 30.前記圧力バンプ装置が、前記第1のローラパッドアッセンブリと対向する前 記フレームに取付けられ、前記第2の表面のそれぞれの部分およびそれぞれの各 シューの他方が通過するときに、これと回転接触する第2のローラパッドアッセ ンブリを備えていることを特徴とする請求の範囲第27項に記載の蓋シール装置。 31.前記第1のローラパッドアッセンブリおよび第2のローラパッドアッセンブ リの各々が、前記経路の進行方向に回転するように整列させられた複数列のオフ セットローラ部材を備えていることを特徴とする請求の範囲第30項に記載の蓋シ ール装置。 32.前記第1のローラパッドアッセンブリが、それぞれの各支持シューと回転接 触しており、前記第2のローラパッドアッセンブリが、前記第2の表面の前記そ れぞれの部分と回転接触していることを特徴とする請求の範囲第30項に記載の蓋 シール装置。 33.前記一定の融着圧力が、約20ないし50ポンド間の一定融着力であり、前 記一定の高圧が、約50ポンドより大きい一定融着力であることを特徴とする請 求の範囲第26項に記載の蓋シール装置。 34.前記付勢装置がエアーシリンダを備えていることを特徴とする請求の範囲第 26項に記載の蓋シール装置。 35.前記付勢装置がバネ部材を備えていることを特徴とする請求の範囲第26項に 記載の蓋シール装置。 36.前記第1のコンベアおよび前記第2のコンベアが、ほぼ直線状であることを 特徴とする請求の範囲第6項に記載の蓋シール装置。 37.前記第1のコンベアアッセンブリが、前記経路に沿って動けるように前記フ レームに可動的に取付けられたベースプレートと、該ベースプレートに取付けら れた複数の軸受けとを備え、前記各軸受けが一つのバネ吊り下げ機構に対応し、 前記各吊り下げ機構が、前記対応する軸受けに摺動可能に連結された摺動シャフ トを備え、該摺動シャフトの一端は対応する支持シューに取付けられ、前記摺動 シャフトの他端は、前記対応する支持シューの第1の表面が前記第2のコンベア アッセンブリの前記第2の表面に向かって摺動できるように、前記フレームに取 付けられていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の蓋シール装置。 38.前記フレームが、前記経路の方向に延びるカムトラックを有し、各シャフト の反対端が、前記対応する支持シューが前記経路に沿って進行するにつれて、前 記対応する支持シューを動きながら支持できるように前記カムトラックに可動的 に取付けられたカム機構を備え、前記カムトラックが、前記カム機構が係合した ときに前記摺動シャフトと前記支持シューとを前記第2のコンベア装置に向かっ て動かし、前記摺動シャフトと前記支持シューと前記吊り下げ機構とが一体とな って前記経路に沿って動くにつれて、前記一定の融着圧を与えるように形成され た第1の係合部分を有していることを特徴とする請求の範囲第37項に記載の蓋シ ール装置。 39.前記各カム機構が、前記摺動シャフトおよび前記支持シューが前記経路に沿 って動くとき、前記摺動シャフトおよび前記支持シューを回転支持するように 前記カムトラックに取付けられた一対の対向ローラを有していることを特徴とす る請求の範囲第38項に記載の蓋シール装置。 40.前記吊り下げ機構の各摺動シャフトが、前記対応する支持シューに取付けら れた第1のシャフトと、前記カム機構に可動的に取付けられた第2のシャフトと を備え、前記第1のシャフトおよび前記第2のシャフトは、前記第1のシャフト が退避位置と伸長位置との間で動けるように摺動可能に協働するように軸線方向 に整列し且つ構成され、前記各吊り下げ機構は、前記第1のシャフトを前記伸長 位置に向かって付勢し、前記蓋が前記第2のコンベアの第2の表面に当接し、前 記カム機構が前記第1のシャフトを前記退避位置に向かって付勢している前記カ ムトラックの前記第1の係合部分に係合したとき、前記缶と前記載せられた蓋の 間に一定の融着圧を与えるように前記第1のシャフトと前記第2のシャフトとの 間に連結された定張力バネ付勢装置を、更に、備えていることを特徴とする請求 の範囲第38項に記載の蓋シール装置。 41.前記第2のシャフトが、カムフォロアシャフトであり、前記第1のシャフト が、前記第2のシャフトを摺動して受け入れられるような寸法決めされ且つ形成 されたボアを構成するチューブ状シャフトであり、前記付勢装置が、前記シャフ トのボア内に作動的に位置決めされ、前記第1のシャフトに接触している一端と 、前記第2のシャフトに接触している反対端とを備えている圧縮バネを有してい ることを特徴とする請求の範囲第40項に記載の蓋シール装置。 42.前記各吊り下げ機構が、前記第1のシャフトと前記第2のシャフトの間に位 置決めされて、それらの間での長手方向の摺動を案内するシャフト案内機構を有 していることを特徴とする請求の範囲第41項に記載の蓋シール装置。 43.各第1のシャフトが、各対応する軸受けと摺動接触している、請求の範囲第 42項に記載の蓋シール装置。 44.各軸受けと各対応する第1のシャフトとの間に位置決めされ、それらの間で の長手方向の摺動を案内する軸受け案内機構を、さらに、有していることを特徴 とする請求の範囲第43項に記載の蓋シール装置。 45.前記第1のコンベアおよび前記第2のコンベアが、ロータリコンベアであり 、前記経路が円形であることを特徴とする請求の範囲第40項に記載の蓋シール装 置。 46.前記第1の表面と対向する第2の表面との間で前記缶を搬送しながら、前記 分割された第1の表面の通過速度を前記経路を通る前記第2の表面と同期させる ように、前記第1のコンベアアッセンブリと前記第2のコンベアアッセンブリの 間に作動的に連結された同期機構を、さらに、備えていることを特徴とする請求 の範囲第45項に記載の蓋シール装置。 47.前記加熱要素が、前記第2のコンベアの第2の表面の近傍に位置決めされ缶 を加熱するように前記缶に電流を誘電する誘電加熱コイルを備えていることを特 徴する請求の範囲第46項に記載の蓋シール装置。 48.前記各付勢装置が、低圧圧縮バネと高圧圧縮バネとを有し、前記低圧圧縮バ ネは、前記第1のシャフトと前記第2のシャフトとの間で圧縮され前記カム機構 が前記カムトラックの前記係合部分に係合したとき、一定の融着圧を加えるよう に寸法決めされ、一方、前記高圧圧縮バネは、前記第1のシャフトと前記第2の シャフトとの間で押されることなく、前記カム機構が前記カムトラックの前記係 合部分に係合したとき、前記一定の融着圧に影響を与えないように寸法決めされ 、前記高圧圧縮バネが前記第1のシャフトと前記第2のシャフトの間で押されて 、前記蓋と前記缶開放端との間に、前記低圧圧縮バネによる一定の融着圧より実 質的に大きな略一定の高圧を付与して、前記蓋と前記缶開放端の間の融着を促進 するまで、前記第1のシャフトを前記退避位置に向けて更に付勢するように形成 された第2の係合部分を、前記カムトラックが有していることを特徴とする請求 の範囲第40項に記載の蓋シール装置。 49.前記カム軌道の前記第2係合部分と整列し、前記経路に沿った位置で前記フ レームに取付けられ、各々が前記経路の実質的に一定の高圧領域を通過するとき に前記第2の表面のたわみを阻止するために、前記第2の表面に付加的な支持を 行うように前記第2コンベアアセンブリに作動可能に連結された圧力バンプ装置 を更に有することを特徴とする請求の範囲第48項に記載の蓋シール装置。 50.前記圧力バンプ装置が、前記フレームに取付けられかつ缶及び蓋がユニット として通過するときに前記第2コンベアアセンブリの前記第2の表面のたわみを 実質的に阻止するために前記第2の表面の反対側にある前記第2コンベアア センブリの後方面と転がり接触しているローラパッドアセンブリを有することを 特徴とする請求の範囲第49項に記載の蓋シール装置。 51.前記各軸受けとこれに対応する各摺動シャフトとの間の長手方向の摺動移動 を案内するために、前記各軸受けとこれに対応する各摺動シャフトとの間に位置 決めされた軸受け案内機構を更に有することを特徴とする請求の範囲第37項に記 載の蓋シール装置。 52.前記蓋を融着すべき開放端及び反対側にある端を有する、ヒートシール可能 な蓋を缶にシールする蓋シール装置であって、細長いフレームと、前記フレーム に連結され、ひとまとめにして協働して、前記缶を経路に沿って支持しかつ移動 させるための分割された第1の表面を構成する、複数の独立した横向きに取付け られ、並んでいる比較的剛性の支持シューを有する第1コンベアアセンブリとを 備え、前記各支持シューは、それが前記経路に沿って移動するときに各シューの 転がり支持を行うように前記各支持シューの対向した横方向の端に回転可能に取 付けられたローラ機構を有し、前記フレームに連結され、前記第1コンベアアセ ンブリに沿って、これに隣接して延びる第2コンベアアセンブリを備え、前記第 2コンベアアセンブリが、前記経路に沿う前記第1コンベアアセンブリと前記第 2コンベアアセンブリとの間の前記缶の更なる移送及び支持のために、協働して 前記第1の表面に向かい合って移動する関係にある第2の表面を構成する、複数 の独立した横向きに取付けられ、並んでいる比較的剛性のフライトバーを有し、 前記各フライトバーは、それが、前記経路を通過中、前記フレームの間隔を隔て た案内ブラケットの上を移動するとき、各フライトの転がり支持を行うように前 記各フライトバーの対向した横方向の端に回転可能に取付けられたローラ機構を 有し、前記第1の表面及び前記第2の表面の一方の部分に沿って長手方向に位置 決めされ、前記蓋を前記缶開放端に熱融着するように形成されている加熱要素と 、前記フレームに作動可能に取付けられ、各支持シューが上を移動するときに各 支持シューのローラ機構に前記転がり支持を行う複数の個々のスプリングサスペ ンション機構とを備え、各スプリングサスペンション機構が、前記缶開放端及び 前記蓋がユニットとして前記加熱要素に近接して移動するときに実質的に一定な 融着圧を前記缶開放端と前記蓋と の間に生じさせるために、前記第1コンベアアセンブリの前記第1の表面を前記 第2コンベアアセンブリの前記第2の表面に向かって個々に付勢し、前記複数の 個々のスプリングサスペンション機構は、コンベヤ速度に対する数が、前記蓋の 溶融及び前記缶開放端との熱融着を可能にする持続時間の間、前記蓋を前記缶開 放端に保持するのに十分であることを特徴とする蓋シール装置。 53.前記缶を前記第1の表面と、対向した第2の表面との間で運んでいる間、前 記経路を通る前記第1の表面の通過速度と前記第2の表面の通過速度を同期させ るための同期機構が、前記第1コンベアアセンブリと前記第2コンベアアセンブ リとの間に作動可能に連結されていることを特徴とする請求の範囲第52項に記載 の蓋シール装置。 54.前記各スプリングサスペンション機構が、前記第1コンベアの第1の表面を 前記第2コンベアの第2の表面に向かって、そして、この第2の表面から離れて 往復するように形成され、各々が、前記一定の融着圧を生じさせるために、前記 缶及び前記着座した蓋を前記第2コンベアの第2の表面に付勢するスプリング付 勢機構を有することを特徴とする請求の範囲第53項に記載の蓋シール装置。 55.前記蓋と前記缶開放端との間の融着を改善するために、前記一定の融着圧よ り大きい実質的に一定の高圧を前記蓋と前記缶開放端との間に生じさせるための 、前記第1コンベアの第1の表面及び前記第2コンベアの第2の表面の一方を、 それぞれ前記第2の表面及び前記第1の表面の他方に向かって作動可能に推進す る圧力バンプ装置を更に備え、前記バンプ装置が、前記缶を十分に加熱し、前記 蓋を溶融させかつ前記缶開放端に融着させた前記シール装置に沿った位置に配置 されることを特徴とする請求の範囲第54項に記載の蓋シール装置。 56.ヒートシール可能な蓋を、前記蓋を融着すべき開放端及び反対側にある端を 有する缶にシールするロータリー蓋シール装置であって、フレームと、軸線を中 心に前記フレームに回転可能に取付けられた下部タレットベースプレートと、前 記軸線の方向に往復運動するように前記下部プレートに摺動可能に取付けられ、 ひとまとめにして協働して、円形経路に沿って前記缶を支持しかつ移動させるた めの分割された第1の表面を構成する、前記軸線を中心に並んでいる関 係で周囲に位置決めされている、複数の独立した支持シューとを有する第1ロー タリーコンベアアセンブリと、前記軸線を中心に前記フレームに回転可能に取付 けられ、前記第1コンベアアセンブリに隣接して位置決めされた上部タレットベ ースプレートを有する第2ロータリーコンベアアセンブリとを備え、前記第2コ ンベアアセンブリが、前記円形経路に沿う前記缶の前記第1コンベアアセンブリ と前記第2コンベアアセンブリとの間の更なる移送のための、前記分割された第 1の表面に対して向かい合った関係になっている比較的剛体の円形の第2の表面 を有し、前記第1の表面と前記第2の表面の一方の部分に沿って位置決めされ、 前記蓋と前記缶開放端との熱融着のために前記缶を加熱するように形成されてい る加熱要素と、前記缶開放端及び前記蓋がユニットとして前記加熱要素に非常に 近接して移動するとき、実質的に一定の融着圧を前記缶開放端と前記蓋との間に 生じさせるために、前記第1コンベアアセンブリの前記分割された第1の表面を 前記第2コンベアアセンブリの前記第2の表面に向かって個々に付勢するための 、それぞれの支持シューと前記下部プレートとの間に作動可能に連結された複数 の個々のスプリングサスペンション機構とを備え、前記一定の融着圧は、コンベ ヤ速度に対する継続時間が、前記蓋の溶融及び前記缶開放端との熱融着を可能に するために、前記蓋を前記缶開放端に保持するのに十分であることを特徴とする ロータリー蓋シール装置。 57.前記下部タレットベースプレートは前記下部ベースプレートに取付けられた 複数の軸受けを有し、前記各軸受けは1つのスプリングサスペンション機構に対 応し、前記各スプリングサスペンション機構は前記対応する前記軸受けに摺動可 能に連結された摺動シャフトを有し、前記経路に沿って移動し、前記対応する支 持シューが前記軸線の方向に及び前記第2コンベアアセンブリの前記第2の表面 に向かって摺動運動及び往復運動できるようにするように前記摺動シャフトの一 方の端がそれに対応する支持シューに取付けられ、前記摺動シャフトの反対側の 端が前記フレームに移動可能に取付けられていることを特徴とする請求の範囲第 56項に記載のロータリー蓋シール装置。 58.前記フレームは前記円形経路の方向に延びるカム軌道を有し、前記各摺動シ ャフトは前記対応する支持シューに取付けられた第1シャフトと、前記カム軌 道に移動可能に取付けられた第2シャフトとを有し、前記第1シャフトと前記第 2シャフトは軸線方向に整列し、摺動可能に協働して前記第1シャフトを退避位 置と伸長位置との間で移動させるように形成され、前記各サスペンション機構は 、前記第1シャフトを前記伸長位置に向かって付勢し、前記第2シャフトと、前 記第1シャフトを前記退避位置に向かって推進する前記カム軌道との間の移動係 合の際、前記蓋が前記第2コンベアの第2の表面に当接するとき、前記一定の融 着圧を前記缶と前記着座した蓋との間に生じさせるための、前記第1シャフトと 前記第2シャフトとの間に連結された一定張力のスプリング付勢装置を更に備え たことを特徴とする請求の範囲第57項に記載のロータリー蓋シール装置。 59.各第2シャフトは、それが前記円形経路に沿って移動するとき、前記対応す る支持シューの移動支持を行うための、前記カム軌道に移動可能に取付けられた カム機構を有し、前記カム軌道は、前記蓋が前記第2の表面に接触するまで、前 記第2シャフト及び前記支持シューを前記第2コンベアの第2の表面に向かって 移動させるように形成された係合部分を有するとともに、前記スプリング付勢装 置が、それぞれの摺動シャフト、支持シュー及びサスペンション機構がユニット として前記経路を移動するとき、一定の融着圧を前記缶と前記蓋との間に与える ことを特徴とする請求の範囲第58項に記載のロータリー蓋シール装置。 60.前記カム機構が、前記摺動シャフト及び前記支持シューが前記経路に沿って 移動するとき、前記摺動シャフト及び前記支持シューの転がり支持を行うために 、前記カム軌道に回転可能に取付けられた一対の向かい合わせになっているロー ラを有することを特徴とする請求の範囲第59項に記載のロータリー蓋シール装置 。 61.前記各付勢装置が低圧圧縮スプリング及び高圧圧縮スプリングを有し、前記 低圧圧縮スプリングは、前記カム機構が前記カム軌道の係合部分に係合するとき に前記一定の融着圧を生じさせるために、前記第1シャフトと前記第2シャフト との間で押し下げられるように寸法決めされ、一方、前記高圧圧縮スプリングは 、前記カム機構が前記カム軌道の係合部分に係合するときに前記第1シ ャフトと前記第2シャフトとの間に押し下げが無く、前記一定の融着圧が作用し ないように寸法決めされ、前記カム軌道が、前記蓋と前記缶との間の融着を改善 するために、前記低圧圧縮スプリングによって引き起こされた前記一定の融着圧 より実質的に大きい実質的に一定の高圧を前記蓋と前記缶との間に生じさせるよ うに、前記高圧圧縮スプリングを前記第1シャフトと前記第2シャフトとの間で 押し下げさせるまで、前記第1シャフトを前記退避位置に向かって更に推進する ように形成されている第2の係合部分を有することを特徴とする請求の範囲第59 項に記載のロータリー蓋シール装置。 62.更に、前記フレームの前記経路に沿った位置に、前記カム軌道の前記第2係 合部分と整列して設けられ、かつ、各缶が前記経路の実質的に一定な高圧力領域 を通過するとき、その撓みを防止するために、前記第2面に対して更なる支持を 提供するように、前記第2コンベアアセンブリに作動的に連結された圧力バンプ 装置を有することを特徴とする請求の範囲第61項に記載のロータリ蓋シール装置 。 63.前記圧力バンプ装置は、缶及び蓋がユニットとして通過するとき、前記第2 面の撓みを実質的に防止するために前記フレームに設けられ、前記第2面の反対 側の前記コンベアアセンブリの裏面と回転接触するローラパッド組立体を有する ことを特徴とする請求の範囲第62項に記載のロータリ蓋シール装置。 64.前記低圧圧縮ばねは、非引張り高さ(H1)を有し、また前記高圧圧縮ばね は、前記(H1)より小さな非引張り高さ(H2)の寸法を有する、ことを特徴と する請求の範囲第61項に記載のロータリ蓋シール装置。 65.前記第2シャフトは、カムフォロアシャフトであり、前記第1シャフトは、 前記第2シャフトの摺動受入れのために形成され、かつ、寸法決めされたボアを 構成し、また、前記低圧圧縮ばね及び前記高圧圧縮ばねは、一端が前記第1シャ フトに接触して、前記シャフトボアに作動的かつ同軸に位置決めされている、こ とを特徴とする請求の範囲第61項に記載のロータリ蓋シール装置。 66.前記上方タレットベースプレートは、前記軸線を中心として周囲に位置決め された複数のポケットを構成し、各ポケットは、前記缶及び前記蓋の受入れ及び 支持のために、対応する支持シューと整列していることを特徴とする請求の 範囲第56項に記載のロータリ蓋シール装置。 67.フレーム、前記フレームに連結され、前記缶を経路に沿って支持し、かつ、 移動させるための第1面を有する第1コンベアアセンブリと、前記第1コンベア アセンブリに隣接し、かつ、それに沿って延びて前記フレームに連結された第2 コンベアアセンブリとを有し、前記第2コンベアアセンブリは、前記第1コンベ アアセンブリと第2コンベアアセンブリとの間で前記経路に沿って、前記缶を更 に支持するため、前記第1面に対して移動関係にある、対向した第2面を有する 蓋シール装置を使用して、熱密封可能な蓋を缶の開放端に融着する方法であって 、該方法が、蓋を前記缶開放端に位置決めする工程と、前記缶と前記蓋を、前記 第1コンベアの第1面と第2コンベアの第2面との間に置いて前記経路に沿って 搬送する工程と、前記缶を前記第1面と前記第2面の一方の部分に沿って、前記 蓋を前記缶開放端に熱融着するのに十分な温度まで加熱する工程と、前記缶及び 前記蓋がユニットとして、前記第1コンベアアセンブリと前記第2コンベアアセ ンブリとの間で前記経路に沿って移動するとき、前記蓋を前記缶開放端に対して 溶融及び熱融着をさせることができる時間の間、前記蓋を前記缶の前記開放端に 対して、缶の高さの変化にかかわらず、前記缶開放端と前記蓋との間に実質的に 一定な融着圧力を保持する工程とを有することを特徴とする方法。 68.前記保持工程が、前記缶と前記蓋を、前記第1コンベアアセンブリの分割さ れた第1面を、前記第2コンベアアセンブリの前記第2面に向かって個別に付勢 させ、複数の個別のばねサスペンション機構を通過さて、前記一定の融着圧力を 提供する工程を有し、各前記ばねサスペンション機構は、前記フレームに作動的 に設けられ、また、前記複数の個別のばねサスペンション機構は、前記蓋を前記 缶開放端に対して所定時間保持するように、コンベア速度に対して十分な数だけ 設けられている、ことを特徴とする請求の範囲第67項に記載の蓋融着方法。 69.前記缶を前記第1面と対向する第2面との間に運ぶ間、前記経路にわたって 、前記第1面の通過速度を、前記第2面と同期させる工程を有することを特徴と する請求の範囲第66項に記載の方法。 70.前記同期工程は、前記第1コンベアアセンブリと前記第2コンベアアセンブ リとの間を作動的に連結する同期機構によって達成されることを特徴とする請求 の範囲第69項に記載の蓋融着方法。 71.前記第1コンベアの第1面と前記第2コンベアの第2面のうちの一方を、前 記第2面と前記第1面のうちの他の一方に向かってそれぞれ作動的に付勢する圧 力バンプ装置を通る経路にわたって、前記蓋と前記缶開放端との間の融着を向上 させるために、前記蓋と前記缶開放端との間に前記一定の融着圧より実質的に大 きい、実質的に一定な高圧領域を提供する工程を有し、前記バンプ装置は、前記 シール装置に沿った位置に位置決めされ、そこで、前記缶が十分に加熱されて、 前記蓋が前記缶開放端に溶融され、かつ融着されることを特徴とする請求の範囲 第69項に記載の方法。 72.前記第1コンベアアセンブリは、集合的に協働して前記第1面を構成する、 独立した横方向に並んで設けられた、比較的剛性の支持シューを有することを特 徴とする請求の範囲第68項に記載の方法。 73.前記第2コンベアアセンブリは、集合的に協働して前記第2面を構成する、 個別の横方向に互いに並んで設けられた、比較的剛性の支持シューを有する、こ とを特徴とする請求の範囲第72項に記載の蓋融着方法。 74.各前記支持シューは、横方向両端部に回動可能に設けられたローラ機構を有 し、前記経路を通過する間、前記ばねサスペンション機構の上を移動するとき、 各シューの回転支持部を提供し、また、各ばねサスペンション機構は、一対の個 別の間隔を隔てたプレッサシューを有し、各プレッサシューは、前記対応するロ ーラ機構に対して係合し、かつ、前記回転支持部を提供するように位置決めされ たローラ面を有し、各独立した一対のプレッサシューは、隣接する一対のプレッ サシューと協働して、前記経路を形成する、ことを特徴とする請求の範囲第73項 に記載の方法。 75.前記ばねサスペンション機構のそれぞれは、更に、前記一定の融着圧を提供 するため、前記缶と着座した蓋を、前記第2コンベアの第2面に対して付勢する ため、前記フレームと各前記フレッサシューとの間に配置されたばね付勢機構を 有する、ことを特徴とする請求の範囲第74項に記載の方法。 76.前記ばねサスペンション機構のそれぞれは、更に、一端が前記プレッサシュ ーに設けられた一端と、前記プレッサシューが前記第2コンベアの第2面に近づ いたり、遠ざかったりする往復運動を行うために、前言フレームと摺動的に協働 する他端とを有する、少なくとも1つのピストンロッドを有する、ことを特徴と する請求の範囲第75項に記載の方法。
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