(57)【要約】      （修正有）【課題】キャップ閉めされたパッケージング容器のより良好な密封と、より低い廃棄率とにつながるスクリューキャップホルダにスクリューキャップを供給するためのツールを提供する。【解決手段】スクリューキャップを供給するためのツール３００は、本体３１０と、本体と接触する頂端部分３２０であって、スクリューキャップと係合するように構成された頂端部分３２０と、ツール周りにスクリューキャップを回転させるとき又はスクリューキャップ周りにツールを回転させるときにスクリューキャップ上の少なくとも１つの相補的な係合部分と係合するための少なくとも１つの係合部分３２４とを備える。【選択図】図３Ａ
2020186064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューキャップホルダにスクリューキャップを供給するためのツール（３００）であって、
−  本体（３１０）と；
−  前記本体（３１０）と接触する頂端部分（３２０）であって、前記スクリューキャップと係合するように構成された、頂端部分（３２０）と；
−  前記ツール周りに前記スクリューキャップを回転させるとき又は前記スクリューキャップ周りに前記ツールを回転させるときに前記スクリューキャップ上の少なくとも１つの相補的な係合部分と係合するための少なくとも１つの係合部分（３２４）と；
を備えていることを特徴とするツール。
【請求項２】
前記係合手段が、前記スクリューキャップ上の相補的な係合手段と係合するように構成された少なくとも３つのショルダ部分を備え、前記少なくとも３つのショルダ部分が、前記頂端部分の円周に沿って配置され、且つ前記頂端部分の中心と径方向で整列させられていることを特徴とする請求項１に記載のツール。
【請求項３】
ネジ山付きスクリューキャップをパッケージング容器の相補的なネジ山付きネック部分と整列させるための方法であって、
−  スクリューキャップホルダがスクリューキャップ供給ツールに面するようにスクリューキャップホルダを位置決めするステップと；
−  前記スクリューキャップ供給ツールから前記スクリューキャップホルダ内にスクリューキャップを受け取るステップと；
−  前記スクリューキャップの係合部分と前記スクリューキャップ供給ツールの相補的な係合部分との間で係合するまで前記スクリューキャップホルダを回転させるステップと；
−  前記スクリューキャップホルダの径方向位置を記録するステップと；
−  前記スクリューキャップ供給ツールから前記スクリューキャップを係合解除するステップと；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
少なくとも１つのネジ山付き部分を備えるスクリューキャップを、少なくとも１つの相補的なネジ山付き部分を備えるパッケージング容器のネック部分上に螺合させるための方法であって、
−  スクリューキャップがパッケージング容器の前記相補的なネジ山付き部分に面するように且つ前記スクリューキャップと前記パッケージング容器との対称軸が整列させられるように、スクリューキャップを保持するスクリューキャップホルダを位置決めするステップと；
−  前記スクリューキャップホルダとスクリューキャップ供給ツールとの間での整列ステップ中に記録された所定の径方向位置まで前記スクリューキャップを回転させるステップと；
−  前記パッケージング容器に向かって前記スクリューキャップホルダを移動させるか、又は前記スクリューキャップホルダに向かって前記パッケージング容器を移動させるステップと；
−  前記スクリューキャップが前記相補的なネジ山付き部分上に螺合させられるように、前記パッケージング容器の前記相補的なネジ山付き部分と係合する方向に前記スクリューキャップホルダを、従って前記スクリューキャップを回転させるステップと；
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー材料から作られたネジ山付きネック部分を有する容器のためのスクリューキャップに関する。さらに、本発明は、当該容器上及び食品用パッケージング容器上にスクリューキャップを供給するためのツールに関する。その上、本発明は、ネジ山付きスクリューキャップをパッケージング容器の相補的なネジ山付きネック部分と整列させるための方法に関する。また、本発明は、少なくとも１つのネジ山付き部分を備えるスクリューキャップをパッケージング容器のネック部分上に螺合させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネジ山付きネック部分を有する容器のためのスクリューキャップは、非常に長い間、当技術分野で公知である。
【０００３】
通常、スクリューキャップ及びネック部分の双方は、ポリマー材料から作られ、キャップをネック上に螺合させるために１つ以上の相補的なネジ山付き部分を備える。食品パッケージング産業では、ボトルのような形状を有するパッケージング容器が、周知であり、これらパッケージング容器は、積層された紙材料からなる本体部分と、ネジ山付きネック部を含む、ポリマー材料からなる頂部部分と、を有する。このようなパッケージング容器の例は、テトラ・トップ（商標）、テトラ・エベロ（商標）及びテトラ・エベロ・アセプティック（商標）であり、これらのうちの後者は、パッケージング容器内に収容された食品のより長い貯蔵時間のために、積層された紙材料の一部としてアルミニウムホイルの形態の酸素バリアをさらに備えている。
【０００４】
紙材料のウェブが、いくつかの外側ポリマー材料とともに積層され、折り曲げられ且つ接合されて中空のパッケージング容器本体を形成した後に、ネジ山付きネック部を備える頂部部分が、本体上に射出成形される。本体は、段落［０００３］で言及されたパッケージング容器から明らかなように頂部部分と異なる材料からなってもよい。次のステップでは、スクリューキャップ閉めユニットが、通常ではポリマー材料から作られ且つネジ山付きネック部と相補的なネジ山を有するネジ山付きキャップをパッケージング容器のネック部上に螺合させる。次のステップでは、パッケージング容器の中空側が、収容される食品で充填され、その後、容器の中空端部が、折り曲げられて密封される。キャップ閉めプロセスの１つの考えられ且つ公知の実施では、射出成形された頂部部分を有する中空のパッケージング容器本体が、回転ドラム内に供給され、且つスクリューキャップがスクリューキャップホルダに供給された所定距離にある間にスクリューキャップホルダに面するように回転させられることが言及されるべきである。パッケージング容器及びスクリューキャップホルダの双方が、それらの径方向位置にロックされる間に、スクリューキャップは、パッケージング容器の頂部部分に向かって回転して移動させられてパッケージング容器のネック部分上に螺合させられる。
【０００５】
実験は、このようにキャップ閉めされたパッケージング容器のわずかながら一部が、キャップと、容器のネック部と、の間の誤整列を表すことを示す。
【０００６】
誤整列の１つの理由は、キャップに対する保管状態、例えば温度及び水分であり、これらは、キャップ材料の膨張係数に影響を与える可能性がある。別の理由は、スクリュー取付ツール（チャック）とスクリューキャップとの間の相対位置の不正確性である。このような誤整列は、ネックへのキャップの若干傾斜した取付につながり、従って十分に密封されていない容器では、ネック部上のネジ山付き部分と、キャップ自体上のネジ山付き部分と、が損傷されるか、又はボトルを開けることが容易になりすぎる。これらのずれを有する容器は、廃棄される必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
いかなる場合であっても、キャップ閉めされたパッケージング容器のより良好な密封と、より低い廃棄率と、につながる、上述した問題の少なくともいくつかを解消することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
既存の技術での問題の少なくともいくつかが、本発明の請求項１に記載のスクリューキャップによって解決される。
【０００９】
好ましい実施形態は、従属請求項で与えられている。
【００１０】
本発明の一側面によれば、ネジ山付きネック部分を有する容器のためのスクリューキャップであって、スクリューキャップが、頂面及び底面を備えるベース部分と、ベース部分から隆起した環状部分であって、内面及び外面を有する、環状部分と、環状部分の内面上に配置された少なくとも１つの第１のネジ山付き部分と、を備え、ベース部分が、少なくとも１つの係合部分を備え、スクリューキャップが、スクリューキャップと相補的なネジ山付きネック部分との整列プロセス中に、少なくとも１つの相補的な係合部分を有するツールと係合するように構成されている、スクリューキャップによって、解決法が提供される。
【００１１】
一実施形態では、スクリューキャップの係合部分が、ベース部分の内面上に配置されてもよい。内面が、容器のネック部分によって規定された容器の注入開口部に面するベース部分の表面として規定されている。
【００１２】
他の実施形態では、上記の係合部分は、スクリューキャップのベース部分の外面にあり、外面は、容器の注入開口部から離れる方向に面するベース部分の表面として規定されてもよい。
【００１３】
係合部分は、多くの変形例を有するが、スクリューキャップの一実施形態では、係合部分は、少なくとも１つの突出部を備えてもよい。
【００１４】
そうでなければ、係合部分は、少なくとも１つの突出部と、突出部と隣り合う凹部と、によって形成されてもよい。互いに接近して配置された少なくとも１つの突出部及び凹部を有することが考えられる。このやり方では、係合部分の１つ以上の凹部と相補的なツールのショルダ部分の係合中のツールの移動は減少される。
【００１５】
パッケージング容器のネジ山付きネック部分と上記のスクリューキャップとのさらにより良好な整列を得るために、係合部分の少なくとも１つの突出部は、スクリューキャップ上の少なくとも１つのネジ山付き部分の開始部と鉛直方向で整列されてもよい。
【００１６】
一変形例では、３つの突出部−凹所の組が、スクリューキャップの内面の円周に沿って配置され、各突出部の一端が、環状部分の内面に沿って配置された３つのネジ山付き部分の開始部と鉛直方向で整列させられてもよい。
【００１７】
本発明の別の側面は、請求項９に記載のツールによって規定される。本発明によるツールは、上述したスクリューキャップをスクリューキャップホルダに供給することに適しており、且つ本体と、本体と接触する頂端部分であって、スクリューキャップと係合するように構成された、頂端部分と、ツールホルダ上にツールを取り付けるための手段を備える、本体と接触する底端部分と、ツール周りにスクリューキャップを回転させるときにスクリューキャップ上の少なくとも１つの相補的な係合部分と係合するための少なくとも１つの係合部分と、を備えている。
【００１８】
ツールの一実施形態では、係合部分はショルダ部分であってもよい。
【００１９】
このようにして、ツールの１つ以上のショルダは、スクリューキャップ上の相補的な係合部分と係合し、スクリューキャップの位置をロックする。
【００２０】
スクリューキャップを扱う段落［００１９］で説明したスクリューキャップの実施形態に対応して、ツールの頂端部分は、頂端部分の円周に沿って配置された３つのショルダ部分を備えるように形成され、ショルダは、頂端部分の中心と径方向で整列させられてもよい。
【００２１】
スクリューキャップは、食品用パッケージング容器に取り付けられ、パッケージング容器自体は、本体部分と、ポリマー材料からなるネジ山付きネック部分と、を備えている。
【００２２】
本発明のさらに別の側面は、パッケージング容器の相補的なネジ山付きネック部分とネジ山付きスクリューキャップを整列させるための方法によって規定される。当該方法によれば、スクリューキャップホルダは、スクリューキャップ供給ツールに面するように位置決めされ、スクリューキャップホルダは、当該スクリューキャップ供給ツールからスクリューキャップを受け取る。スクリューキャップホルダは、スクリューキャップの係合部分と、供給ツールの相補的な係合部分と、の間で係合するまで回転させられる。スクリューキャップホルダの径方向位置は記録され、スクリューキャップは供給ツールから係合解除される。
【００２３】
スクリューキャップホルダが、供給ツールに向かって移動するか、又はスクリューキャップホルダ及び供給ツールの双方が互いに向かって移動してもよいことが、言及される。
【００２４】
係合解除は、係合から離れる方向にスクリューキャップを回転させることと、供給ツールからスクリューキャップを後退させることと、によって行われてもよい。
【００２５】
最後に、本発明のさらに別の側面は、少なくとも１つの相補的なネジ山付き部分を備えるパッケージング容器のネック部分にスクリューキャップを螺合させるための方法によって規定される。方法は、スクリューキャップがパッケージング容器のネジ山付き部分に面するように且つスクリューキャップとパッケージング容器との対称軸線が整列させられるように、スクリューキャップを保持するスクリューキャップホルダを位置決めするステップによって行われる。スクリューキャップホルダは、スクリューキャップ供給ツールとの整列ステップ中に記録された所定の径方向位置までスクリューキャップを回転させる。スクリューキャップホルダは、パッケージング容器に向かって移動するか、又はパッケージング容器は、スクリューキャップホルダに向かって移動し、キャップがネジ山付き部分上に螺合させられるように、パッケージング容器のネジ山付き部分と係合する方向にスクリューキャップホルダを、従ってスクリューキャップを回転させる。
【００２６】
このようにして、スクリューキャップは、スクリューキャップが螺合されるパッケージング容器のネック部分に対して明確に規定された径方向位置を常に有し、誤整列が最小化
される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】キャップ取付装置を示す。
【図２Ａ】本発明によるスクリューキャップの一実施形態を示す。
【図２Ｂ】本発明によるスクリューキャップの一実施形態を示す。
【図２Ｃ】本発明によるスクリューキャップの一実施形態を示す。
【図２Ｄ】本発明によるスクリューキャップの一実施形態を示す。
【図３Ａ】本発明による装填ピストンの一実施形態を示す。
【図３Ｂ】本発明による装填ピストンの一実施形態を示す。
【図３Ｃ】本発明による装填ピストンの一実施形態を示す。
【図４】本発明の方法の一実施形態による、スクリューキャップ及び装填ツールの整列を示すフローチャートを示す。
【図５】本発明の方法の他の一実施形態による、スクリューキャップ取付ユニットによるスクリューキャップの螺合を示すフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態が、当業者が本発明を実行することが可能となるように、添付の図面を参照して以下でより詳細に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で実現されてもよく、本明細書に記載された実施形態に限定されるものとみなされるべきではない。実施形態は、本発明を限定せず、本発明は、添付した特許請求の範囲によってのみ限定される。さらに、添付の図面に示された特別な実施形態の詳細な説明で使用される用語は、本発明を限定するよう意図されない。
【００２９】
図１は、パッケージング容器上にスクリューキャップを取り付けるためのキャップ取付組立体１００を示す。ここで、パッケージング積層ウェブが切断されて中空のパッケージング容器本体に折り曲げられるとともに、ネジ山付きネック部分を備えるポリマー部分がパッケージング容器の頂部に射出成形されると、パッケージング容器は、キャップ取付組立体１００まで前進させられることが言及されるべきである。キャップ取付組立体１００は、軸線Ａ−Ａ周りに回転可能なドラム１３０と、パッケージング容器を受け取るためのチューブ状開口部１３２と、を備えている。さらに、キャップ取付組立体１００は、ドラム１３０からキャップ閉めステーションにパッケージング容器を供給するストリッパユニット１１０を備え、キャップ閉めステーションでは、スクリューキャップがパッケージング容器のネジ山付きネック部分に取り付けられる。その後、ストリッパプレート１１０は、キャップ閉めステーション１２０から離れる方向にパッケージング容器を移動させ、キャップ取付ステーション１２０に新たなパッケージング容器を設置する。新たなパッケージング容器がキャップ閉めステーション１２０に供給される間に、スクリューキャップ取付ユニット１４０は、図１の矢印の方向に、Ｂ−Ｂ軸線に沿って下方に且つＣ−Ｃ軸線に沿って前方に移動し（前方はドラム１３０に向かう方向を意味する）、これにより、スクリューキャップ操作ユニット（図示せず）からスクリューキャップを捕捉する。スクリューキャップは、スクリューキャップホルダ又はチャック１５０内にピストン（図示せず）上で供給される。そして、スクリューキャップ取付ユニット１４０は、矢印の方向に、Ｂ−Ｂ軸線に沿って上方に且つＡ−Ａ軸線に沿って後方に（すなわちドラム１３０から離れる方向に）移動し、これにより、スクリューキャップを保持するチャック１５０をキャップ閉めステーション１２０内のパッケージの前に位置決めする。最後に、スクリューキャップ取付ユニット１４０は、チャック１５０を回転させつつ、パッケージング容器は、チャック１５０に向かって移動させられる。このやり方で、チャック１５０内に保持されたスクリューキャップは、パッケージング容器のネジ山付きネック部分上に螺合させられる。螺合ステップが完了すると、ストリッパユニット１１０は、パッケージ充填ステップへキャップ閉めステーション１２０から離れる方向に、このように閉じられたパッケージング容器を移動させ、パッケージ充填ステップでは、キャップ端部の反対側の端部で中空であるパッケージング容器が食品で充填され、且つパッケージング容器の開放端部がともに折り曲げられて密封される。同時に、新たなパッケージング容器がキャップ閉めステーション１２０に供給され、スクリュー取付サイクルが再び新たに始まる。
【００３０】
図２Ａは、本発明の一実施形態によるパッケージング容器のためのスクリューキャップ２００の平面図である。図２Ｂから分かるように、例示的なスクリューキャップは、頂面２１２及び底面２１４を有するベース部２１０を本質的に備え、底面２１４は、パッケージング容器の開放注ぎ口（図示せず）に向けられ、スクリューキャップは、開放注ぎ口上に取り付けられる。スクリューキャップは、第１の隆起型環状部分２２０をさらに備え、第１の隆起型環状部分２２０は、ベース部２１０からベース部２１０の底面２１２の方向に延在し、且つベース部の周囲に沿って延在している。この環状部分は、パッケージング容器のネック部分上に螺合されるために環状部分が準備されるときに図１で説明したキャップ取付ユニットのキャップホルダ１５０によって保持され、このパッケージング容器のタイプは本明細書の背景技術で述べてある。環状部分２２０の外面は、密閉パッケージング容器が開かれるときにスクリューキャップの把持を容易にする鉛直リブを備えていても備えていなくてもよい。さらに、例示的なスクリューキャップ２００は、第２の隆起型環状部分２３０も備え、第２の隆起型環状部分２３０は、スクリューキャップ２００の中心軸線Ｃ−Ｃを中心とし、且つ第１の隆起型環状部分２２０の高さよりも実質的に低い高さまで延在している。加えて、図２Ａの実施形態によるスクリューキャップ２００は、底面２１４に配置された３組の突出部２４２及び凹部２４４を備える係合部分２４０も備えている。図２Ａから明らかなように、３つの係合手段２４０は、スクリューキャップ２００の対称軸線Ｃ−Ｃを中心とした円上に配置され、対称軸線Ｃ−Ｃは、底面が配置される平面と垂直である。この特別な実施形態では、突出部２４２及び凹部２４４は、互いに平行に且つ接近して配置されている。図２Ａにおいて３つの係合部分２４０の間の角度αによって示される角度分離は約１２０°であるが、分離は一様である必要はなく、係合部分２４０の数は３つに関係する必要もない。いかなる数の係合部分が、一様に分離されることなく配置されてもよい。
【００３１】
図２Ｂは、図２のスクリューキャップ２００を軸線Ａ−Ａに沿った断面図で示している。スクリューキャップ２００は、第１の隆起型環状部分２２０の内面２２２に複数のネジ山を備え、これら複数のネジ山のうちの第１のネジ山２５２及び第２のネジ山２５４が示されており、複数のネジ山は、パッケージング容器のネック部分上に配置された相補的なネジ山にキャップ２００を螺合させることを可能にし、従って容器を密閉することを可能にする。２つのネジ山は、底面２１２からパッケージング容器（図示せず）のネック部分の方向に見ると、下っている。スクリューキャップ２００の考えられる一変形例では、３つのネジ山があり、これら３つのネジ山のうちの１つが図２Ｂには示されておらず、３つのネジ山の各ネジ山は、図２Ａで示した１つの係合部分２４０に整列させられている。２つのネジ山及び係合部分２４０は、各ネジ山の始点、例えば第２のネジ山２５４の始点２５５が係合部分２４０の突出部２４２の一端と鉛直方向で整列させられるように、整列させられている。この構成の重要性は、後の文章において説明する。
【００３２】
係合部分２４０の目的は、対応するキャップ装填ツール、例えば装填ピストン３００と係合することであり、これにより、装填ピストン３００の頂部上に配置されたショルダ部分が係合部分２４０と係合することを可能にする。下記の文章でさらに説明されるスクリューキャップ整列手順中に、スクリューキャップ２００と装填ピストン３００との間の係合は、スクリューキャップ２００のさらなる回転を防止する。係合に起因して回転方向でロックされる間に、ロックされたスクリューキャップ位置は、パッケージング容器の相補的なネジ山付きネック部分の始点に達するために、後のスクリューキャップ取付プロセスで使用される。スクリューキャップの係合部分２４０のための突出部２４２及び凹所２４４を使用することは、装填ピストン３００の相補的なショルダ部分との係合が非常に小さい遊びで達成されるという追加的な利点を有する。従って、装填ピストン３００に係合されたときに達成されるスクリューキャップ２００の回転位置は、さらにより正確に決定することができる。従って、スクリューキャップ２００の係合部分２４０と装填ピストン３００のショルダ部分との間の減少された遊びは、スクリューキャップ２００をパッケージング容器の相補的なネジ山付きネック部分に取り付けるときに精度を増大させ、従って容器のより良好な密封を達成する。
【００３３】
このような例示的な装填ツールは、図３Ａから図３Ｃに示してある。この場合について、後の文章において説明する。
【００３４】
図２Ｃは、図２Ａのスクリューキャップ２００を軸線Ｅ−Ｅに沿った断面図で示しており、図２Ｃでは、特に、上述した係合部分２４０の１つの拡大図が示してある。
【００３５】
図２Ｃの拡大図から分かるように、係合部分２４０は、鉛直部分及び水平部分とさらに１つの下降部分とを有する突出部２４２を備えている。さらに、突出部２４２は、突出部２４２の鉛直部分に隣り合う凹部２４４を備え、凹部２４４は、下降部分及び弧状部分を備えている。係合部分のこの構造は、スクリューキャップ２００の係合部分２４０と係合される装填ピストンのショルダ部分が、凹所２４４の弧状部分にとどまり、スクリューキャップ２００のさらなる回転運動が、極めて小さな遊びで突出部２４２の鉛直部分によって制限されることを保証する。しかしながら、係合部分として突出部のみを備えるスクリューキャップ２００を製造することが可能であり、これは、装填ピストンのショルダ部分とスクリューキャップの係合部分との間のいくらかの遊びをもたらすが、それでもスクリューキャップとパッケージング容器のネック部分との間の十分な整列につながる。
【００３６】
続いて、図３Ａは、キャップ２００をチャック内に押し込み且つキャップを定位するためのツールとして使用される装填ピストン３００の例示的な実施形態を示している。
【００３７】
図３Ａから分かるように、装填ピストン３００は、シリンダ状本体３１０と頂部３２０とベース３３０とを備えるシリンダ形状を有する。頂部３２０は、円錐状部分３２８からなり、円錐状部分３２８の頂部では、ショルダ３２４を有する環状部分３２２が位置しており、ショルダ３２４は、相補的な係合部分として環状部分３２２の周囲に沿って配置されている。装填ピストン３００は、装填ピストン３００の頂部３２０に形成された陥凹部３２６も備え、これにより、例えば図２Ｂで見ることができる、スクリューキャップの中心の若干の突出部と接触しない。
【００３８】
装填ピストン３００のこの実施形態では３つが存在するショルダ３２４の機能は、図２Ａのスクリューキャップ２００上の係合部分２４０と係合することである。この実施形態では、装填ピストン３００は、スクリューキャップ上の係合部分２４０の数と一致するように３つのショルダを有しているが、装填ピストン３００は、相補的な係合部分のための任意の形状と、スクリューキャップ上の係合部分と係合することができるように製造されたこれら相補的な部分の任意の数と、を有してもよい。係合手段が、装填ピストン３００の相補的な係合部分と係合することができ、スクリューキャップと装填ピストンが係合されるときにスクリューキャップ内での装填ピストン３００の制限された移動につながるのであれば、係合手段が、図２Ｄに示されたものと異なる形状を有してもよいことを念頭に置くべきである。
【００３９】
装填ピストン３００のベース３３０に関して、ベース３３０は、供給ユニットへの取り付けのための円錐状ボア３３６及び円錐状孔３３４を備え、供給ユニットは、図１で説明したスクリューキャップホルダ１５０内に新たなスクリューキャップを供給するように構成されている。
【００４０】
バネ（図示せず）が、円錐状ボア３３６内に配置されてもよく、そのテンションが、装填ピストンに対してチャック１５０を回転させるサーボモータによって使用することができ、これにより、装填ピストン３００のショルダ部分３２４と、スクリューキャップ２００の対応する係合部分２４０と、の間の係合の位置を検出する。
【００４１】
しかしながら、円錐状ボア３３６内のバネの存在は、この動作のために必須ではない。
【００４２】
それらは、チャックのいくつかのセットであってもよく、各チャックは、異なるサイズのキャップを螺合させるように構成され、且つ可能であれば異なるスクリューキャップの異なる係合部分との係合を達成するためにキャップの相補的な係合部分内に適合されることが言及される。
【００４３】
続いて、パッケージング容器のネジ山付きネック部分に対するスクリューキャップ定位及び整列のプロセスが、図４及び図５に描かれたフローチャートを用いて説明される。
【００４４】
図４は、本発明の一実施形態によるキャップ定位方法のステップを示している。スクリューキャップが、図１で説明したキャップ取付ユニットのチャックまで装填ピストンによって運ばれたときには、スクリューキャップの中心軸線Ｃ−Ｃに対するスクリューキャップの回転位置と、チャックに対するスクリューキャップの回転位置と、は分かっていない。上記の文章で述べたように、この規定されていない回転関係は、キャップ取付ユニットがキャップをネック部分に螺合させるときに、スクリューキャップと、パッケージング容器のネック上の相補的なネジ山付き部分と、の間の誤整列につながる可能性がある。従って、キャップ配向の目的は、キャップの明確に規定された回転位置を達成することであり、この位置は、後に、キャップのパッケージング容器への整列された螺合のために使用される。
【００４５】
ここで、ステップ４１０では、スクリューキャップ、例えば図２Ａから図２Ｄに示したスクリューキャップ２００は、ピストン上に装填され、ピストン上で静止して保持される。ピストンは、チャックに向かってＣ−Ｃ軸線に沿って移動させられる。同時に、チャック、例えば図３Ａから図３Ｃに示したチャック３００が取り付けられたサーボモータは、キャップがチャック内に装填された後に、チャックの中心軸線周りにチャックを回転させる。キャップ取付ユニットの構造に応じて、チャックが取り付けられたサーボモータは、スクリューキャップが装填された静止したピストンに向かって移動するか、又はチャックとともにサーボモータと、スクリューキャップとともにピストンと、の双方が互いに向かって移動する。
【００４６】
ステップ４３０では、サーボモータは、スクリューキャップの係合部分が装填ツールの相補的な係合部分と接触しているかどうかを確認する。これは、トルクの増大を検出するための特別な手段が配置されていない場合には、チャックの移動の停止として検出することができる。スクリューキャップと装填ツールとの間の係合は、サーボモータの停止にもつながる。そして、ステップ４４０では、チャックの回転位置が、例えばサーボモータに接続された内部メモリ内に記録される。チャックとスクリューキャップとの係合が検出することができなかった場合、サーボモータは、停止し、且つ回転整列を知ることなくキャップ閉めルーチンに進む。
【００４７】
次のステップ４５０では、スクリューキャップは、係合とは反対方向にサーボモータにより回転させられることによって、装填ピストンの係合部分から係合解除される。
【００４８】
最後に、ステップ４６０では、装填ピストンは、チャック及びキャップから離れるように中心軸線Ｃ−Ｃに沿う方向に移動させられる。
【００４９】
これらのステップが完了した後に、チャックは、スクリューキャップに対して正確に規定された回転位置を有することができ、このため、スクリューキャップと、パッケージング容器のネジ山付きネック部分と、の誤整列のリスクが最小化される。
【００５０】
図５は、本発明の一実施形態によるスクリューキャップ取付方法をフローチャートの形態で示している。
【００５１】
ステップ５１０では、サーボモータは、スクリューキャップに対するチャックのすでに保存された回転位置を読み出し、保存された回転位置に関して新たな位置にチャックを回転させ、従って、キャップ及びネックが係合すると、キャップ及びネックは互いに当って完全に整列される。
【００５２】
ステップ５３０では、サーボモータは、パッケージング容器上の特定の位置にチャック位置をロックする。これは、仮想的なカムシャフトによりなすことができる。通常、実際の機械的カムシャフトを使用すると、カムシャフトが、どのように他のシャフトがカムシャフトの位置に対して回転すべきかを決定することができる。このケースでは、このような機械的カムシャフトは、仮想的に形成され、他のサーボモータカムシャフトは、仮想的な機械的カムシャフトに対して回動する。このようにして、スクリューキャップ上のネジ山の開始部は、パッケージング容器のネック部分の特定の回転位置と整列され、このため、キャップがネック上に螺合されると、キャップは、ネック部分上の所定のスポットに達する。
【００５３】
最後に、ステップ５４０では、キャップが、図１で説明したステップを使用してパッケージング容器上に螺合される。
【００５４】
スクリューキャップの係合部分と装填ピストンとが、特定の一実施形態について説明されたが、スクリューキャップ及び装填ピストンは、係合部分がスクリューキャップの外面２１２に配置されるように製造されることも可能であることが言及されるべきである。また、スクリューキャップの係合部分は、キャップのネジ山の開始部と鉛直方向で整列される必要があるが、開始部から所定の回転距離に配置されてもよい。同様に、スクリューキャップに配置された突出部及び凹部の代わりに、突出部及び凹部が装填ピストン上に配置されるとともに、相補的な係合部分がスクリューキャップに配置されてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
２００  スクリューキャップ、２１０  ベース部分、２１２  頂面、２１４  底面、２２０  環状部分、２２２  外面、２２４  内面、２４０  係合部分、２４２  突出部、２４４  凹部、２５２  ネジ山付き部分、３００  ツール、３１０  本体、３２０  頂端部分、３２４  係合部分
【図１】
2020186064.tif 000003
【図２Ａ】
2020186064.tif 000004
【図２Ｂ】
2020186064.tif 000005
【図２Ｃ】
2020186064.tif 000006
【図３Ａ】
2020186064.tif 000007
【図３Ｂ】
2020186064.tif 000008
【図３Ｃ】
2020186064.tif 000009
【図４】
2020186064.tif 000010
【図５】
2020186064.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月25日(2020.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器上及び食品用パッケージング容器上にスクリューキャップを供給するためのツールに関する。その上、本発明は、ネジ山付きスクリューキャップをパッケージング容器の相補的なネジ山付きネック部分と整列させるための方法に関する。また、本発明は、少なくとも１つのネジ山付き部分を備えるスクリューキャップをパッケージング容器のネック部分上に螺合させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネジ山付きネック部分を有する容器のためのスクリューキャップは、非常に長い間、当技術分野で公知である。
【０００３】
通常、スクリューキャップ及びネック部分の双方は、ポリマー材料から作られ、キャップをネック上に螺合させるために１つ以上の相補的なネジ山付き部分を備える。食品パッケージング産業では、ボトルのような形状を有するパッケージング容器が、周知であり、これらパッケージング容器は、積層された紙材料からなる本体部分と、ネジ山付きネック部を含む、ポリマー材料からなる頂部部分と、を有する。このようなパッケージング容器の例は、テトラ・トップ（商標）、テトラ・エベロ（商標）及びテトラ・エベロ・アセプティック（商標）であり、これらのうちの後者は、パッケージング容器内に収容された食品のより長い貯蔵時間のために、積層された紙材料の一部としてアルミニウムホイルの形態の酸素バリアをさらに備えている。
【０００４】
紙材料のウェブが、いくつかの外側ポリマー材料とともに積層され、折り曲げられ且つ接合されて中空のパッケージング容器本体を形成した後に、ネジ山付きネック部を備える頂部部分が、本体上に射出成形される。本体は、段落［０００３］で言及されたパッケージング容器から明らかなように頂部部分と異なる材料からなってもよい。次のステップでは、スクリューキャップ閉めユニットが、通常ではポリマー材料から作られ且つネジ山付きネック部と相補的なネジ山を有するネジ山付きキャップをパッケージング容器のネック部上に螺合させる。次のステップでは、パッケージング容器の中空側が、収容される食品で充填され、その後、容器の中空端部が、折り曲げられて密封される。キャップ閉めプロセスの１つの考えられ且つ公知の実施では、射出成形された頂部部分を有する中空のパッケージング容器本体が、回転ドラム内に供給され、且つスクリューキャップがスクリューキャップホルダに供給された所定距離にある間にスクリューキャップホルダに面するように回転させられることが言及されるべきである。パッケージング容器及びスクリューキャップホルダの双方が、それらの径方向位置にロックされる間に、スクリューキャップは、パッケージング容器の頂部部分に向かって回転して移動させられてパッケージング容器のネック部分上に螺合させられる。
【０００５】
実験は、このようにキャップ閉めされたパッケージング容器のわずかながら一部が、キャップと、容器のネック部と、の間の誤整列を表すことを示す。
【０００６】
誤整列の１つの理由は、キャップに対する保管状態、例えば温度及び水分であり、これらは、キャップ材料の膨張係数に影響を与える可能性がある。別の理由は、スクリュー取付ツール（チャック）とスクリューキャップとの間の相対位置の不正確性である。このような誤整列は、ネックへのキャップの若干傾斜した取付につながり、従って十分に密封されていない容器では、ネック部上のネジ山付き部分と、キャップ自体上のネジ山付き部分と、が損傷されるか、又はボトルを開けることが容易になりすぎる。これらのずれを有する容器は、廃棄される必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
いかなる場合であっても、キャップ閉めされたパッケージング容器のより良好な密封と、より低い廃棄率と、につながる、上述した問題の少なくともいくつかを解消することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
本発明は、請求項１に記載のツールによって規定される。本発明によるツールは、上述したスクリューキャップをスクリューキャップホルダに供給することに適しており、且つ本体と、本体と接触する頂端部分であって、スクリューキャップと係合するように構成された、頂端部分と、ツールホルダ上にツールを取り付けるための手段を備える、本体と接触する底端部分と、ツール周りにスクリューキャップを回転させるときにスクリューキャップ上の少なくとも１つの相補的な係合部分と係合するための少なくとも１つの係合部分と、を備えている。
【００１８】
ツールの一実施形態では、係合部分はショルダ部分であってもよい。
【００１９】
このようにして、ツールの１つ以上のショルダは、スクリューキャップ上の相補的な係合部分と係合し、スクリューキャップの位置をロックする。
【００２０】
スクリューキャップを扱う段落［００１９］で説明したスクリューキャップの実施形態に対応して、ツールの頂端部分は、頂端部分の円周に沿って配置された３つのショルダ部分を備えるように形成され、ショルダは、頂端部分の中心と径方向で整列させられてもよい。
【００２１】
【００２２】
本発明のさらに別の側面は、パッケージング容器の相補的なネジ山付きネック部分とネジ山付きスクリューキャップを整列させるための方法によって規定される。当該方法によれば、スクリューキャップホルダは、スクリューキャップ供給ツールに面するように位置決めされ、スクリューキャップホルダは、当該スクリューキャップ供給ツールからスクリューキャップを受け取る。スクリューキャップホルダは、スクリューキャップの係合部分と、供給ツールの相補的な係合部分と、の間で係合するまで回転させられる。スクリューキャップホルダの径方向位置は記録され、スクリューキャップは供給ツールから係合解除される。
【００２３】
スクリューキャップホルダが、供給ツールに向かって移動するか、又はスクリューキャップホルダ及び供給ツールの双方が互いに向かって移動してもよいことが、言及される。
【００２４】
係合解除は、係合から離れる方向にスクリューキャップを回転させることと、供給ツールからスクリューキャップを後退させることと、によって行われてもよい。
【００２５】
最後に、本発明のさらに別の側面は、少なくとも１つの相補的なネジ山付き部分を備えるパッケージング容器のネック部分にスクリューキャップを螺合させるための方法によって規定される。方法は、スクリューキャップがパッケージング容器のネジ山付き部分に面するように且つスクリューキャップとパッケージング容器との対称軸線が整列させられるように、スクリューキャップを保持するスクリューキャップホルダを位置決めするステップによって行われる。スクリューキャップホルダは、スクリューキャップ供給ツールとの整列ステップ中に記録された所定の径方向位置までスクリューキャップを回転させる。スクリューキャップホルダは、パッケージング容器に向かって移動するか、又はパッケージング容器は、スクリューキャップホルダに向かって移動し、キャップがネジ山付き部分上に螺合させられるように、パッケージング容器のネジ山付き部分と係合する方向にスクリューキャップホルダを、従ってスクリューキャップを回転させる。
【００２６】
このようにして、スクリューキャップは、スクリューキャップが螺合されるパッケージング容器のネック部分に対して明確に規定された径方向位置を常に有し、誤整列が最小化される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】キャップ取付装置を示す。
【図２Ａ】本発明によるスクリューキャップの一参考形態を示す。
【図２Ｂ】本発明によるスクリューキャップの一参考形態を示す。
【図２Ｃ】本発明によるスクリューキャップの一参考形態を示す。
【図３Ａ】本発明による装填ピストンの一実施形態を示す。
【図３Ｂ】本発明による装填ピストンの一実施形態を示す。
【図３Ｃ】本発明による装填ピストンの一実施形態を示す。
【図４】本発明の方法の一実施形態による、スクリューキャップ及び装填ツールの整列を示すフローチャートを示す。
【図５】本発明の方法の他の一実施形態による、スクリューキャップ取付ユニットによるスクリューキャップの螺合を示すフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態が、当業者が本発明を実行することが可能となるように、添付の図面を参照して以下でより詳細に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で実現されてもよく、本明細書に記載された実施形態に限定されるものとみなされるべきではない。実施形態は、本発明を限定せず、本発明は、添付した特許請求の範囲によってのみ限定される。さらに、添付の図面に示された特別な実施形態の詳細な説明で使用される用語は、本発明を限定するよう意図されない。
【００２９】
図１は、パッケージング容器上にスクリューキャップを取り付けるためのキャップ取付組立体１００を示す。ここで、パッケージング積層ウェブが切断されて中空のパッケージング容器本体に折り曲げられるとともに、ネジ山付きネック部分を備えるポリマー部分がパッケージング容器の頂部に射出成形されると、パッケージング容器は、キャップ取付組立体１００まで前進させられることが言及されるべきである。キャップ取付組立体１００は、軸線Ａ−Ａ周りに回転可能なドラム１３０と、パッケージング容器を受け取るためのチューブ状開口部１３２と、を備えている。さらに、キャップ取付組立体１００は、ドラム１３０からキャップ閉めステーションにパッケージング容器を供給するストリッパユニット１１０を備え、キャップ閉めステーションでは、スクリューキャップがパッケージング容器のネジ山付きネック部分に取り付けられる。その後、ストリッパユニット１１０は、キャップ閉めステーション１２０から離れる方向にパッケージング容器を移動させ、キャップ取付ステーション１２０に新たなパッケージング容器を設置する。新たなパッケージング容器がキャップ閉めステーション１２０に供給される間に、スクリューキャップ取付ユニット１４０は、図１の矢印の方向に、Ｂ−Ｂ軸線に沿って下方に且つＣ−Ｃ軸線に沿って前方に移動し（前方はドラム１３０に向かう方向を意味する）、これにより、スクリューキャップ操作ユニット（図示せず）からスクリューキャップを捕捉する。スクリューキャップは、スクリューキャップホルダ又はチャック１５０内にピストン（図示せず）上で供給される。そして、スクリューキャップ取付ユニット１４０は、矢印の方向に、Ｂ−Ｂ軸線に沿って上方に且つＡ−Ａ軸線に沿って後方に（すなわちドラム１３０から離れる方向に）移動し、これにより、スクリューキャップを保持するチャック１５０をキャップ閉めステーション１２０内のパッケージの前に位置決めする。最後に、スクリューキャップ取付ユニット１４０は、チャック１５０を回転させつつ、パッケージング容器は、チャック１５０に向かって移動させられる。このやり方で、チャック１５０内に保持されたスクリューキャップは、パッケージング容器のネジ山付きネック部分上に螺合させられる。螺合ステップが完了すると、ストリッパユニット１１０は、パッケージ充填ステップへキャップ閉めステーション１２０から離れる方向に、このように閉じられたパッケージング容器を移動させ、パッケージ充填ステップでは、キャップ端部の反対側の端部で中空であるパッケージング容器が食品で充填され、且つパッケージング容器の開放端部がともに整理折り曲げられて密封される。同時に、新たなパッケージング容器がキャップ閉めステーション１２０に供給され、スクリュー取付サイクルが再び新たに始まる。
【００３０】
図２Ａは、本発明の一参考形態によるパッケージング容器のためのスクリューキャップ２００の平面図である。図２Ｂから分かるように、例示的なスクリューキャップは、頂面２１２及び底面２１４を有するベース部２１０を本質的に備え、頂面２１２は、パッケージング容器の開放注ぎ口（図示せず）に向けられ、スクリューキャップは、開放注ぎ口上に取り付けられる。スクリューキャップは、第１の隆起型環状部分２２０をさらに備え、第１の隆起型環状部分２２０は、ベース部２１０からベース部２１０の頂面２１２の方向に延在し、且つベース部の周囲に沿って延在している。この環状部分は、パッケージング容器のネック部分上に螺合されるために環状部分が準備されるときに図１で説明したキャップ取付ユニットのキャップホルダ１５０によって保持され、このパッケージング容器のタイプは本明細書の背景技術で述べてある。環状部分２２０の外面は、密閉パッケージング容器が開かれるときにスクリューキャップの把持を容易にする鉛直リブを備えていても備えていなくてもよい。さらに、例示的なスクリューキャップ２００は、第２の隆起型環状部分２３０も備え、第２の隆起型環状部分２３０は、スクリューキャップ２００の中心軸線Ｃ−Ｃを中心とし、且つ第１の隆起型環状部分２２０の高さよりも実質的に低い高さまで延在している。加えて、図２Ａの実施形態によるスクリューキャップ２００は、頂面２１２に配置された３組の突出部２４２及び凹部２４４を備える係合部分２４０も備えている。図２Ａから明らかなように、３つの係合手段２４０は、スクリューキャップ２００の対称軸線Ｃ−Ｃを中心とした円上に配置され、対称軸線Ｃ−Ｃは、底面が配置される平面と垂直である。この特別な実施形態では、突出部２４２及び凹部２４４は、互いに平行に且つ接近して配置されている。図２Ａにおいて３つの係合部分２４０の間の角度αによって示される角度分離は約１２０°であるが、分離は一様である必要はなく、係合部分２４０の数は３つに関係する必要もない。いかなる数の係合部分が、一様に分離されることなく配置されてもよい。
【００３１】
図２Ｂは、図２のスクリューキャップ２００を軸線Ａ−Ａに沿った断面図で示している。スクリューキャップ２００は、第１の隆起型環状部分２２０の内面２２２に複数のネジ山を備え、これら複数のネジ山のうちの第１のネジ山２５２及び第２のネジ山２５４が示されており、複数のネジ山は、パッケージング容器のネック部分上に配置された相補的なネジ山にキャップ２００を螺合させることを可能にし、従って容器を密閉することを可能にする。２つのネジ山は、頂面２１２からパッケージング容器（図示せず）のネック部分の方向に見ると、下っている。スクリューキャップ２００の考えられる一変形例では、３つのネジ山があり、これら３つのネジ山のうちの１つが図２Ｂには示されておらず、３つのネジ山の各ネジ山は、図２Ａで示した１つの係合部分２４０に整列させられている。２つのネジ山及び係合部分２４０は、各ネジ山の始点、例えば第２のネジ山２５４の始点２５５が係合部分２４０の突出部２４２の一端と鉛直方向で整列させられるように、整列させられている。この構成の重要性は、後の文章において説明する。
【００３２】
係合部分２４０の目的は、対応するキャップ装填ツール、例えば装填ピストン３００と係合することであり、これにより、装填ピストン３００の頂部上に配置されたショルダ部分が係合部分２４０と係合することを可能にする。下記の文章でさらに説明されるスクリューキャップ整列手順中に、スクリューキャップ２００と装填ピストン３００との間の係合は、スクリューキャップ２００のさらなる回転を防止する。係合に起因して回転方向でロックされる間に、ロックされたスクリューキャップ位置は、パッケージング容器の相補的なネジ山付きネック部分の始点に達するために、後のスクリューキャップ取付プロセスで使用される。スクリューキャップの係合部分２４０のための突出部２４２及び凹所２４４を使用することは、装填ピストン３００の相補的なショルダ部分との係合が非常に小さい遊びで達成されるという追加的な利点を有する。従って、装填ピストン３００に係合されたときに達成されるスクリューキャップ２００の回転位置は、さらにより正確に決定することができる。従って、スクリューキャップ２００の係合部分２４０と装填ピストン３００のショルダ部分との間の減少された遊びは、スクリューキャップ２００をパッケージング容器の相補的なネジ山付きネック部分に取り付けるときに精度を増大させ、従って容器のより良好な密封を達成する。
【００３３】
このような例示的な装填ツールは、図３Ａから図３Ｃに示してある。この場合について、後の文章において説明する。
【００３４】
図２Ｃは、図２Ａのスクリューキャップ２００を軸線Ｅ−Ｅに沿った断面図で示しており、図２Ｃでは、特に、上述した係合部分２４０の１つの拡大図が示してある。
【００３５】
図２Ｃの拡大図から分かるように、係合部分２４０は、鉛直部分及び水平部分とさらに１つの下降部分とを有する突出部２４２を備えている。さらに、突出部２４２は、突出部２４２の鉛直部分に隣り合う凹部２４４を備え、凹部２４４は、下降部分及び弧状部分を備えている。係合部分のこの構造は、スクリューキャップ２００の係合部分２４０と係合される装填ピストンのショルダ部分が、凹所２４４の弧状部分にとどまり、スクリューキャップ２００のさらなる回転運動が、極めて小さな遊びで突出部２４２の鉛直部分によって制限されることを保証する。しかしながら、係合部分として突出部のみを備えるスクリューキャップ２００を製造することが可能であり、これは、装填ピストンのショルダ部分とスクリューキャップの係合部分との間のいくらかの遊びをもたらすが、それでもスクリューキャップとパッケージング容器のネック部分との間の十分な整列につながる。
【００３６】
続いて、図３Ａは、キャップ２００をチャック内に押し込み且つキャップを定位するためのツールとして使用される装填ピストン３００の例示的な実施形態を示している。
【００３７】
図３Ａから分かるように、装填ピストン３００は、シリンダ状本体３１０と頂部３２０とベース３３０とを備えるシリンダ形状を有する。頂部３２０は、円錐状部分３２８からなり、円錐状部分３２８の頂部では、ショルダ３２４を有する環状部分３２２が位置しており、ショルダ３２４は、相補的な係合部分として環状部分３２２の周囲に沿って配置されている。装填ピストン３００は、装填ピストン３００の頂部３２０に形成された陥凹部３２６も備え、これにより、例えば図２Ｂで見ることができる、スクリューキャップの中心の若干の突出部と接触しない。
【００３８】
装填ピストン３００のこの実施形態では３つが存在するショルダ３２４の機能は、図２Ａのスクリューキャップ２００上の係合部分２４０と係合することである。この実施形態では、装填ピストン３００は、スクリューキャップ上の係合部分２４０の数と一致するように３つのショルダを有しているが、装填ピストン３００は、相補的な係合部分のための任意の形状と、スクリューキャップ上の係合部分と係合することができるように製造されたこれら相補的な部分の任意の数と、を有してもよい。係合手段が、装填ピストン３００の相補的な係合部分と係合することができ、スクリューキャップと装填ピストンが係合されるときにスクリューキャップ内での装填ピストン３００の制限された移動につながるのであれば、係合手段が、図２Ｄに示されたものと異なる形状を有してもよいことを念頭に置くべきである。
【００３９】
装填ピストン３００のベース３３０に関して、ベース３３０は、供給ユニットへの取り付けのための円錐状ボア３３６及び円錐状孔３３４を備え、供給ユニットは、図１で説明したスクリューキャップホルダ１５０内に新たなスクリューキャップを供給するように構成されている。
【００４０】
バネ（図示せず）が、円錐状ボア３３６内に配置されてもよく、そのテンションが、装填ピストンに対してチャック１５０を回転させるサーボモータによって使用することができ、これにより、装填ピストン３００のショルダ部分３２４と、スクリューキャップ２００の対応する係合部分２４０と、の間の係合の位置を検出する。
【００４１】
しかしながら、円錐状ボア３３６内のバネの存在は、この動作のために必須ではない。
【００４２】
それらは、チャックのいくつかのセットであってもよく、各チャックは、異なるサイズのキャップを螺合させるように構成され、且つ可能であれば異なるスクリューキャップの異なる係合部分との係合を達成するためにキャップの相補的な係合部分内に適合されることが言及される。
【００４３】
続いて、パッケージング容器のネジ山付きネック部分に対するスクリューキャップ定位及び整列のプロセスが、図４及び図５に描かれたフローチャートを用いて説明される。
【００４４】
図４は、本発明の一実施形態によるキャップ定位方法のステップを示している。スクリューキャップが、図１で説明したキャップ取付ユニットのチャックまで装填ピストンによって運ばれたときには、スクリューキャップの中心軸線Ｃ−Ｃに対するスクリューキャップの回転位置と、チャックに対するスクリューキャップの回転位置と、は分かっていない。上記の文章で述べたように、この規定されていない回転関係は、キャップ取付ユニットがキャップをネック部分に螺合させるときに、スクリューキャップと、パッケージング容器のネック上の相補的なネジ山付き部分と、の間の誤整列につながる可能性がある。従って、キャップ配向の目的は、キャップの明確に規定された回転位置を達成することであり、この位置は、後に、キャップのパッケージング容器への整列された螺合のために使用される。
【００４５】
ここで、ステップ４１０では、スクリューキャップ、例えば図２Ａから図２Ｄに示したスクリューキャップ２００は、ピストン上に装填され、ピストン上で静止して保持される。ピストンは、チャックに向かってＣ−Ｃ軸線に沿って移動させられる。同時に、チャック、例えば図３Ａから図３Ｃに示したチャック３００が取り付けられたサーボモータは、キャップがチャック内に装填された後に、チャックの中心軸線周りにチャックを回転させる。キャップ取付ユニットの構造に応じて、チャックが取り付けられたサーボモータは、スクリューキャップが装填された静止したピストンに向かって移動するか、又はチャックとともにサーボモータと、スクリューキャップとともにピストンと、の双方が互いに向かって移動する。
【００４６】
ステップ４３０では、サーボモータは、スクリューキャップの係合部分が装填ツールの相補的な係合部分と接触しているかどうかを確認する。これは、トルクの増大を検出するための特別な手段が配置されていない場合には、チャックの移動の停止として検出することができる。スクリューキャップと装填ツールとの間の係合は、サーボモータの停止にもつながる。そして、ステップ４４０では、チャックの回転位置が、例えばサーボモータに接続された内部メモリ内に記録される。チャックとスクリューキャップとの係合が検出することができなかった場合、サーボモータは、停止し、且つ回転整列を知ることなくキャップ閉めルーチンに進む。
【００４７】
次のステップ４５０では、スクリューキャップは、係合とは反対方向にサーボモータにより回転させられることによって、装填ピストンの係合部分から係合解除される。
【００４８】
最後に、ステップ４６０では、装填ピストンは、チャック及びキャップから離れるように中心軸線Ｃ−Ｃに沿う方向に移動させられる。
【００４９】
これらのステップが完了した後に、チャックは、スクリューキャップに対して正確に規定された回転位置を有することができ、このため、スクリューキャップと、パッケージング容器のネジ山付きネック部分と、の誤整列のリスクが最小化される。
【００５０】
図５は、本発明の一実施形態によるスクリューキャップ取付方法をフローチャートの形態で示している。
【００５１】
ステップ５１０では、サーボモータは、スクリューキャップに対するチャックのすでに保存された回転位置を読み出し、保存された回転位置に関して新たな位置にチャックを回転させ、従って、キャップ及びネックが係合すると、キャップ及びネックは互いに当って完全に整列される。
【００５２】
ステップ５３０では、サーボモータは、パッケージング容器上の特定の位置にチャック位置をロックする。これは、仮想的なカムシャフトによりなすことができる。通常、実際の機械的カムシャフトを使用すると、カムシャフトが、どのように他のシャフトがカムシャフトの位置に対して回転すべきかを決定することができる。このケースでは、このような機械的カムシャフトは、仮想的に形成され、他のサーボモータカムシャフトは、仮想的な機械的カムシャフトに対して回動する。このようにして、スクリューキャップ上のネジ山の開始部は、パッケージング容器のネック部分の特定の回転位置と整列され、このため、キャップがネック上に螺合されると、キャップは、ネック部分上の所定のスポットに達する。
【００５３】
最後に、ステップ５４０では、キャップが、図１で説明したステップを使用してパッケージング容器上に螺合される。
【００５４】
スクリューキャップの係合部分と装填ピストンとが、特定の一実施形態について説明されたが、スクリューキャップ及び装填ピストンは、係合部分がスクリューキャップの外面２１２に配置されるように製造されることも可能であることが言及されるべきである。また、スクリューキャップの係合部分は、キャップのネジ山の開始部と鉛直方向で整列される必要があるが、開始部から所定の回転距離に配置されてもよい。同様に、スクリューキャップに配置された突出部及び凹部の代わりに、突出部及び凹部が装填ピストン上に配置されるとともに、相補的な係合部分がスクリューキャップに配置されてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
２００  スクリューキャップ、２１０  ベース部分、２１２  頂面、２１４  底面、２２０  環状部分、２２２  外面、２２４  内面、２４０  係合部分、２４２  突出部、２４４  凹部、２５２  ネジ山付き部分、３００  ツール、３１０  本体、３２０  頂端部分、３２４  係合部分