(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品ソースを保持して分配するのに用いられる分配器カートリッジのためのカートリッジ本体に端ディスクを接続する方法であって、周辺スカートを前記端ディスクの上に形成するステップ、前記端ディスクを前記カートリッジ本体に前記スカートを前記本体に隣接させながら挿入するステップ、ディスクの上に二重のリップを作るために前記ディスクの上に伸び同時に前記スカートを折りたたむフランジを形成するように前記カートリッジ本体の端部をクリンプ加工するステップ、および前記フランジを前記ディスクに押し当てて前記フランジとディスクの間に囲まれた前記リップと共にシールするステップを含む分配器カートリッジのためのカートリッジ本体に端ディスクを接続する方法。
【請求項２】
前記ディスクに対して前記フランジをシールする前記ステップは、それらの間のヒートシールを行うステップを含む請求項ｌに記載の方法。
【請求項３】
前記ディスクおよびカートリッジ本体は、表面に熱可塑性コーティングを有し、前記フランジを前記ディスクに押し当ててシールする前記ステップは、前記クリンプ加工ステップが行われるとき、前記コーティングを融解して、前記ディスクに前記フランジを結合するために前記クリンプ加工するステップの前に熱を前記フランジとディスクに加えるステップを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
周辺スカートを前記端ディスクの上に形成する前記ステップは、前記ディスクの周辺部分を前記スカートに変形させるステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ディスクの周辺部分を変形させる前記ステップは、ディスクの周辺部分を曲げて前記スカートを形成するために、前記ディスクを前記ディスクより直径が小さいダイ開口を押し通すステップを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ディスクとカートリッジ本体は、その表面に熱可塑性コーティングを有し、前記フランジをシールする前記ステップは、前記コーティングを融解しフランジをディスクにヒートシールするために熱を前記フランジとディスクに加えるステップを含む請求項４に記載の方法。
【請求項７】
食品ソースを保持して分配するために用いられる容器の端を構成する方法において、開放端を有する事実上円筒状の容器本体を備えるステップ、ディスクの周辺部から事実上直角に伸びて縁に終わっている周辺スカートを有するほぼ平らな端ディスクを備えるステップ、前記スカートを容器本体と前記ディスクおよびスカートを越えて伸びている容器本体の端に隣接させながら前記端ディスクを容器本体の前記開放端に挿入するステップ、前記端部をフランジに形成するためおよび前記スカートを折り畳んで前記ディスク上に二重になったリップにするために、前記ディスクに対して前記端部をクリンプ加工するステップ、および前記リップと縁を前記フランジとディスクの間に囲って前記フランジを前記リップとディスクにシールするステップを含む容器の端を構成する方法。
【請求項８】
前記端ディスクの周辺部分に前記スカートを形成するために前記端ディスクの周辺部分を変形させるステップを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ディスクの周辺部分を変形させる前記ステップは、ディスクの周辺部分を曲げて前記スカートを形成するために、前記ディスクを前記ディスクより直径が小さいダイ開口を押し通すステップを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ディスクおよび容器本体は、その表面に熱可塑性コーティングを有し、前記フランジを前記リップとディスクにシールする前記ステップは、前記クリンプ加工ステップが行われるとき、前記コーティングを融解して、前記フランジを前記リップにヒートシールするために前記クリンプ加工するステップの前に熱を前記フランジとディスクに加えるステップを含む請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
熱可塑性コーティングを両方が有する端ディスクと食品容器本体を組立てる方法において、周辺スカートをディスクに形成するために前記端ディスクをそれの周辺部分で曲げるステップ、容器本体の端部が前記スカートを越えて伸びるように前記ディスクを容器本体に挿入するステップ、前記コーティングを融解するために熱を前記端部とディスクに加えるステップ、およびディスクに沿って伸びているフランジを形成するために容器本体の前記端部を内方へ変形させるステップを含み、前記変形はディスクの上に二重になったリップを形成するために前記スカートを折り畳み、前記コーティングが前記フランジの前記ディスクに対するヒートシールを行い、前記フランジとディスクの間に前記リップを囲いながら端ディスクと食品容器本体を組立てる方法。
【請求項１２】
前記端ディスクを曲げる前記ステップは、ディスクの周辺部分を曲げて前記スカートにするために、直径がディスクより小さいダイ開口を通して前記ディスクを押し通すステップを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
食品ソースを保持して分配するために用いられるほぼ円筒状の容器本体の事実上平らな端ディスクを接続するのに用いる装置であって、前記装置は、前記ディスクを受けて保持するポケットと、直径が前記ディスクより小さく前記容器本体の内側に事実上等しいほぼ円形のダイ開口を有するダイスと、ディスクの周辺部分を約９０°の角度でディスクから伸びて縁に終わる周辺スカートの形に変形させるために、前記ディスクを前記ポケットから前記ダイ開口を通して動かすように作動できるディスク・パンチと、前記容器本体の中の予め選択された場所で前記容器本体の中に嵌っているマンドレルと、前記容器本体の端部を内方へクリンプ加工してフランジの形にするようにかつ同時に前記スカートを前記リップと縁を前記フランジとディスクの間に挟んだままディスクに二重になったリップに折りたたむように使用可能なクリンプ加工機構と、前記リップと縁を囲むように前記フランジのヒートシールを前記ディスクに行うように使用可能な熱シール装置を備え、前記パンチは、前記マンドレルに突き当たるまで前記ディスクを容器本体に挿入するように使用可能であることを特徴とする円筒形容器本体の平らな端ディスク接続装置。
【請求項１４】
前記ダイ開口は前記ディスクが前記ディスク・パンチによって引き続いて押し込まれる第１および第２の部分を含み、前記第２の部分の直径が前記第１部分より小さい請求項１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、一般的には食品ソース分配カートリッジの構造に関し、さらに詳しくいえば、本発明はカートリッジの分配端部分を構成する方法と装置に関する。
【０００２】
発明の背景
ファーストサービス・レストランおよび他の食品サービス施設において、様々な形の食品ソースがサンドイッチおよびその他の食品に付けられる。ファーストサービス・レストラン・チェーンは特に大勢の顧客に食事を出すので、ソースが慎重に制御された配分量で分配されることが必要である、各配分量は各分配サイクルの間、体積で等しい比較的少量のソースを含む。ソースが携帯分配ガンを用いて分配される分配カートリッジにソースを詰めることがこの種の用途において便利であると分かった。分配されるソースの量は、カートリッジの端を分配する際に適当に弁で調節して、分配ガンの引き金を握りしめるたびにカートリッジの栓を一定の距離進める分配ガンを使用することによって制御される。
【０００３】
使われた分配カートリッジの形式の例には、マッキューイン（ＭａｃＥｗｅｎ）に対する米国特許第４，４３２，４７３号およびスミス（Ｓｍｉｔｈ）に対する米国特許第４，８３０，２３１号がある。この種類の分配カートリッジはほとんどの場合十分に機能したが、端ディスクの構造およびそれのカートリッジ本体との連結を改良できることが分かった。
【０００４】
従来、カートリッジの端内部で適当な端ディスクを接着するために「ホットメルト」接着剤を使用することが通例であった。この種の接着剤は、通常、カートリッジに入っている食品ソースと接触するディスクおよびカートリッジの壁の内面に塗られる。従って、接着剤は食品級の規格に合わなければならない。この種の接着剤は、接着剤を加熱して、正確に塗らなければならないので、比較的高価で、製造工程を複雑にする。接着剤は、ディスクの端を越えてソースが漏れないようにするために、一般に、ディスクの全周辺部の周りに連続していなければならないビードまたはフィレットの形で塗られる。ディスクの未処理端は、食品ソースがディスクのボール紙縁にウィッキングしないように、接着剤によって食品ソースから隔離されなければならない。塗布される接着剤の多くが温度または薬品に対する良好な耐性を示さないので、それによってカートリッジに詰めて分配できる製品の種類が制限されるという問題も生じた。従来、端ディスクは、通常、カートリッジ本体の端から内方へかなりの距離へこまされた。これはディスクより上にあるカートリッジ本体の体積をソースの保持に利用できなくするので、カートリッジの容量が制限される。ソースの分配の間圧力が加えられると、端ディスクが撓む可能性があるので、例えば飛び散りまたはサイクルごとに分配されるソースの量の変動などの問題を生ずる。
【０００５】
発明の概要
本発明と並行して、食品ソースおよびその他の食品を保持する分配カートリッジのための改良された端構造が開発された。改良された端構造において、カートリッジの端ディスクは、カートリッジ本体の端部にあるフランジが端ディスクの外面にクリンプ加工され、その場で熱封止されるとき、折り重ねられる周辺スカートを有する。ディスクの未処理端は、それがフランジとディスクの間に囲まれるので、食品ソースから隔離される。また、スカートが折り重さなって厚さが倍になるとともにディスクの周辺部分に沿ってフランジがクリンプ加工されて層が増えることによってより強い端構造が得られる。他の利点は、同様に達成される。
【０００６】
本発明は、この形式の端構造を経済的な方法で効果的に、そして、確実に製作する方法と装置に関する。さらに詳しくいえば、本発明の目的は、周辺スカートを端ディスクに形成すること、ディスクを選択された場所までカートリッジ本体の開放端に挿入すること、ディスクの周辺領域に二つ折りのリップを作るためにディスク上にスカートを折り重ねるフランジを形成するようにカートリッジ本体の端部をクリンプすること、および、リップとその未処理端は、フランジとディスクの間に囲まれてシールされるようにフランジを熱シールすることを含む方法と装置を提供することである。端を形成するこの方法は、この種類の食品容器の適所に端ディスクを接着するために従来用いられた「ホットメルト」接着剤の出費を避ける。
【０００７】
本発明によれば、ディスクは最初平らな形で提供され、移行ポケットに保持される。ディスク・パンチは、ディスクを移行ポケットから直径がディスクより小さいダイ開口を通して動かすために起動される。その結果、ディスクの周辺部は、直角に折られるかまたは曲げられて周辺スカートをディスクに形成する。ダイスは、スカートの形成を容易にするために直径が連続して減少する二つの部分を備えていてもよい。
【０００８】
ディスク・パンチは、ディスクをカートリッジ本体の開放分配端の中でカートリッジのディスクを適所に位置決めする止め具となるマンドレルに突き当たるまで挿入する操作を続ける。マンドレルがディスクを適所に保持したまま、クリンプ加工装置がディスクにもたれて折りたたまれるフランジを形成するようにカートリッジ本体の端を内方へ変形させる。フランジがカートリッジ本体から内方へ曲げられると、フランジはディスクにもたれてスカートを折りたたんでディスクの周辺領域に二重のリップを作る。
【０００９】
クリンプ加工操作の直前に、カートリッジ本体およびディスクについている熱可塑性コーティングを融解するために熱が加えられる。部品が一緒にクリンプ加工されるとき、熱可塑性材料は、部品間に化学結合をつくり、溶接部をつくって、ディスク周辺部をカートリッジの側壁にシールするプラスチックになる。したがって、リップおよびその未処理ボール紙縁は、ボール紙縁がカートリッジの中に保持される食品ソースから隔離されるように、フランジとディスクの間に囲まれてシールされる。
【００１０】
本発明のその他の目的は、それに付随する新規性の特徴と共に、以下の説明が進むに従って明らかになるであろう。
【００１１】
本発明は、食品ソースおよび他の食品を保持して、分配するために用いる形式のカートリッジの分配端部を構成する方法と装置を提供する。この種類の分配カートリッジは、マッキューインの米国特許第４，４３２，４７３号に食品ソースを分配するためにカートリッジと共に使われる携帯分配ガンとして総括的に記載されている。上述したマッキューインの特許は、本発明が関係する形式の食品ソース分配カートリッジの一般的構造に関して本願明細書に参照することによって組み込まれている。
【００１２】
次に図面を更に詳細に、そして、最初に図１を参照すると、数字１０は、食品ソースおよびその他の食品を保持する中空の内部を有する容器を形成するカートリッジ本体を示す。カートリッジ本体１０は、好ましくは円筒の形に巻かれた箔成層食品級ボール紙である円筒形側壁１２を有する。側壁１２には、漏洩防止構造を有するカートリッジを作るために適当に固定された継目（図示せず）を形成する重なり領域がある。側壁１２の内外両表面は、熱可塑性材料（好ましくはポリエチレン）でコートされるのが好ましい。側壁１２の内面の熱可塑性コーティングは、図１の数字１４によって示されている。容器本体１０は、最初は開放であり、カートリッジの分配端にある端１６を備えている。カートリッジ本体１０の対向端部は、米国特許第４，４３２，４７３号に開示されているように、内容を分配するためにカートリッジ本体の中に進めることのできる栓（図示せず）を備えている。
【００１３】
本発明によれば、端ディスク１８は、カートリッジ本体１０の分配端１６に適用される。ディスク１８は、最初は、円形の端およびその平坦な両面に熱可塑性コーティングを有する平らなパネルの形であってよい。コーティングは、好ましくはポリエチレンであって、図１のディスク１８の上向き表面上の数字２０によって識別される。ディスク１８は、容器本体１０に保持される食品ソースを分配する一つ以上の弁口２２を備えている。ディスク１８の直径は、カートリッジ壁１２の内径より大きい。
【００１４】
ディスク１８は、最初はダイス２７に形成された移行ポケット２６の中で上を向いている環状棚２４に置かれる。ディスク１８は、棚２４の上に水平面になるように向けられるのが好ましい。
【００１５】
腕３０に支持される円形ディスク・パンチ２８は、最初はポケット２６およびディスク１８より下にある。ダイス２８より上にあるのは開口３４を備えるダイブロック３２である。開口３４は、直径がディスク１８より小さい下方部分３６を有する。開口部分３６の直ぐ上に、開口４４が開口部分３６より小さい直径で、カートリッジ側壁１２の内径に事実上等しいかまたはそれより僅かに小さい直径であるもう一つの開口部３８備えている。パンチ２８のヘッドの直径は、ディスク１８の厚さの約２倍だけ開口部３８の直径より小さい。アール肩４０は、二つの開口部分３６および３８を分離している。
【００１６】
容器本体１０は、カートリッジ本体１０の中にぴったり置かれているマンドレル４２でダイブロック３２より上に保持されて、開放端１６より上に間隔を離されている。カートリッジ本体１０の端部４４は、マンドレル４２を越えて下方へ伸びている。
【００１７】
ディスク１８をカートリッジ本体の分配端１６に適用して、カートリッジの端構造を完了するために、図１の矢印４６によって示されるように、ディスク・パンチ２８は最初持ち上げられる。ディスク・パンチ２８は、移行ポケット２６で移動して、棚２４の中で離れてそれによってディスク１８を持ち上げて、ダイブロック３２の上に横たわる方へそれを移動する。ディスク１８が開口３４の下部３６の中へパンチ２８によって持ち上げられると、ディスク１８の周辺部分はディスク１８の直径が開口部分３６に比較して大きいことによって、下方へ曲げられるすなわち折りたたまれる。ディスクが開口部分３８にパンチ２８によって持ち上げられ続けると、ディスクの周辺部分は、図２に示される突出スカート４８の形に変形される。スカート４８は、端ディスク１８の平らな主部分に、直角に曲げられるかまたは折られる。スカート４８は、通常少なくとも部分的に未処理ボール紙縁である縁５０において終わる。
【００１８】
パンチ２８の直径がディスク１８の厚さの２倍だけ開口部分３８の直径より小さいために、スカート４８はパンチの縁と開口部分３８の壁の間でパンチ２８の周辺部のまわりにきちんと曲げられる。開口部分３６および３８の両方におけるスカートの曲げ加工は、引き続いて応力を減らして、スカートの曲げ変形を大きくする。
【００１９】
ここで図３を参照すると、ディスク・パンチ２８は、上方へ移動し続けて、開口３４からディスク１８を持ち上げ、その後で、ディスクをカートリッジ本体１０の開放端１６に挿入する。ディスク・パンチ２８は、ディスクがカートリッジ本体の端１６に対してディスクを正確に位置決めするための止め具として働くマンドレル４２に接触するまで、カートリッジ本体の中へディスク１８を入れる。スカート４８は、カートリッジ壁１２の内面に隣接している。マンドレル４２の位置は、カートリッジ本体の端部分４４がスカート４８の縁５０を十分に越えて伸びるようなものである。
【００２０】
図３の矢印５２によって示されるように、端ディスク１８は、ディスク・パンチ２８をカートリッジ本体１０から引き抜くことができるように、任意の適当な方法でマンドレル４２にもたれてきちんと保持される。図４に図式に示されているように、加熱装置にはベース５６上に担持される中空の加熱ブロック５４がある。ブロック５４は、矢印５８によって示され、ブロック５４の内部に、そして通路６０を通して通され、ディスク周辺部の隣接ボンディング表面、スカート４８およびカートリッジ本体１０の延長端４４にぶつかる加熱空気を受ける。加熱空気は、カートリッジ壁およびディスク上の熱可塑性コーティング１４と２０を溶かす。
【００２１】
その後直ちに、カートリッジは加熱ブロック５４から切り離される。図５に示すように、次に、一対のクリンプ加工ダイ６２および６４が、カートリッジ端部４４にクリンプ力を加えるために用いられる。ダイス６２は、端部４４に寄りかかってそれを内方へ折り畳んで内曲がりフランジ６８を形成する湾曲面６６を備えている。他方のクリンプ加工ダイ６４は、ディスク１８の周辺領域に突き当たってフランジ６８を押圧する。フランジ６８が形成されて、ディスク１８にもたれて折り畳まれると、クリンプ加工操作がスカート４８をディスクの周辺領域に押し付けて折り畳んで、スカートを端ディスクの周辺部分で二重折りになったリップ７０にする。フランジ６８の縁部分は、縁５０を備えているスカート４８の全部が一方の側のフランジ５８と他方の側のディスク１８の間に挟まれるように、スカート縁５０を越えて内方へ伸びている。
【００２２】
数構成要素がクリンプ加工操作の間一緒に押圧されるとき、溶けた熱可塑性材料はそれらを一つに結合して、ディスク周辺部をカートリッジの側壁に封着するしっかりした溶接部をつくる。熱可塑性材料は、フランジ６８がカートリッジ本体から曲げられるところに形成された肩７２とリップ７０がディスク１８の周辺部から二重に折られるとこるに形成された折り重なり７４との間のヒートシールと結合を行う。このヒートシールと結合は、リップ７０と未処理縁５０をディスク１８とフランジ６８の間の領域に囲み、折り重なり７４とカートリッジ側壁の間のシールと結合がまた、リップおよび特に縁５０をカートリッジ本体１０に後で入られる食品ソースから隔離するのを助ける。
【００２３】
本発明の方法が開示された装置を用いて実施されるのが好ましいが、他の形式の装置を分配カートリッジの端部を構成するために用いることができることを理解すべきある。本発明の方法は、さまざまな形式の食品梱包のためのカバーを形成する蓋を含めて、他の形式の食品容器の端を構成するために用いることができることもまた理解されるべきである。
【００２４】
上述のことから、本発明は、明らかでありかつ構造体に固有である他の利点と共に、本明細書に記載された全ての目的を達成するのによく適しているものであることが分かるであろう。
【００２５】
若干の特徴および副組合せは、有用であり、他の特徴および副組合せに関係なく採用できることが分かるであろう。これは、特許請求の範囲によって意図され、その範囲内にある。
【００２６】
多くの可能な実施例を本発明の範囲から逸脱することなく、本発明から作ることができるので、本願明細書に記載されまたは添付の図面に示された全ての事柄は、例示として解釈されるべきで、制限する意味でないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好ましい実施例に従って構成されて、食品ソース分配カートリッジの端部を構成する方法を実施するために用いられる装置の説明のために幾つかの部分を切り除いてある線図的側立面図である。
【図２】  矢印の方向に図１の線２―２に大体沿って取られた断面図で、本発明の好ましい実施例に従うディスク上に周辺スカートを形成するためにダイ開口を通してディスク・パンチによって動かされるディスクを線図で示す断面図である。
【図３】  図２と同様の断面図であるが、ディスクをカートリッジ本体の端部の中に静止マンドレルに当たるまで挿入するようにディスク・パンチを進めたところを線図的に示してある。
【図４】  熱が本発明に従って加えられる方法を示しているカートリッジの端部の部分断面図である。
【図５】  本発明によるカートリッジの端部をクリンプ加工するのに使用できる道具を示す拡大部分断面図である。
【図６】  端ディスクに対してクリンプ加工されたあとの、カートリッジ本体の端部の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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