(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの側部パネルを折り曲げて形成された、板紙製の積層体スリーブと、
フランジおよび頚部を備えた器具と
を有する板紙をベースとする容器において、
該側部パネルは、折り曲げ線でそれぞれ互いに分割された少なくとも１つの側部セクションと、上端部セクションならびに下端部セクションを有し、さらに上端部セクションが、折り曲げ線により一対の対向内部セクションと一対の対向外部セクションとに分割されており、両内部および外部セクションの各々には、カットアウトが設けられ、さらに該内部セクションの各々は、折り曲げ線により、中央領域およびその両側の横方向に対向する側部領域に分割されており、前記上端部セクションが折り曲げられ密封されて平らな頂部を形成し、これにより各内部セクションの横方向に対向する側部領域は、前記各外部セクションの一部と前記中央領域との間にそれぞれ位置し、かつ前記外部および内部セクションに形成されたカットアウトが、互いに整合する開口を画成し、かつ前記カットアウトの縁部で前記板紙が露出しており、
前記器具の頚部が、前記開口を通して容器の内部から外部へ延在し、該器具のフランジが、前記内部セクションの内面に固定され、これにより前記器具が前記縁部において前記板紙を容器内部に対して保護していることを特徴とする容器。
【請求項２】
請求項１に記載の容器において、前記開口は、円形であり、前記器具は、該開口に適合してはめ込まれていることを特徴とする容器。
【請求項３】
請求項１に記載の容器において、前記器具が飲み口であることを特長とする容器。
【請求項４】
請求項３に記載の容器において、前記飲み口は、前記器具の頚部にはめ込まれるキャップにより閉止されていることを特徴とする容器。
【請求項５】
請求項４に記載の容器において、記頚部と前記キャップには、ねじが設けられ、互いに対して固定されていることを特徴とする容器。
【請求項６】
請求項１に記載の容器において、前記スリーブは、ほぼ四角形の断面を有することを特徴とする容器。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、概して、改良型容器に関し、特に開け口付きの、板紙をベースとする容器に関する。この容器は、液体製品が容器の板紙の基板内に毛管現象で浸透するのを防止する、密封された上端部および下端部を含む。
発明の背景
今日、液体、粉末等を保管するために、多くのタイプの使い捨てパッケージまたはカートンが使用されている。液体としては、ミルクおよびジュースのような飲料がある。容器は、板紙、黄板紙、合板紙、厚紙等のような基板を有する種々の積層材料で作られた、ブランクまたはシートから形成することができる。基板材料には、容器が液体を保持することができるように、熱可塑性または類似の液体が浸透しないコーティングが積層されるか、または塗布される。このブランクは、管、長方形、正方形等の種々の容器の断面の形に折り畳まれる。
板紙をベースとする積層材料から作った側壁部を有する、長方形カートンの形成が提案されてきた。この場合、上端部は、特に熱可塑性材料から作られる。米国特許第５，１５８，６３３号および５，４９８，１４９号に上記提案が記載されている。上記米国特許が開示しているように、熱可塑性材料は、射出成形プロセスにより、容器側壁部として形成し密封することができる。上端部は、側壁部上に置かれた軟質プラスチック・ストリップから形成し、加熱成形することができる。加熱成形プロセスは、形成されたプラスチックの端部キャップが金型の形状に一致するように、端部金型内で行われる。端部キャップは、プラグが差し込まれる一体型の端部キャップを含むように形成することができる。端部キャップには、ネジ山付きキャップをネジ込むことができるように、ネジ山をつけることができる。
熱成形プラスチック端部キャップを有する前述の容器は、場合により、製造するのが難しく、現在の包装機械に工具によるかなりの加工を追加しなければならない。そのため、製造された容器は、板紙をベースとする積層材料だけから形成された類似の形の容器と比較すると、コスト高になる。
平型または縦型の、頂部が切妻型になっている容器は、広く一般に使用されていて、熱形成頂部を有する前述の容器の代わりに使用される。平型および縦型の切妻型端部は、ネジ込みキャップタイプの開け口等のような、容器を開けるための独立の装置を含むことができる。米国特許第５，２４８，０５４号、２，９８０，３０４号および２，４３２，４６２号が、例示としての容器を開けるための装置を開示している。
しかし、従来の頂部が切妻型になっている容器は、場合により、種々の制限を受けていた。切妻型の容器も、平らな端部を有する容器も収容容積は同じであるにもかかわらず、平らな端部と比較すると、切妻型端部はより多くの材料を必要とする。さらに、飲み口とキャップを有する切妻型容器は、多くの場合、製造が難しい。切妻型容器に飲み口を追加する場合、切妻を形成する前に、立てて置いたブランクに飲み口が追加される。飲み口の追加が行われると、切妻型頂部構造のお馴染みの密閉フィンを形成するために、容器の両端部は折り曲げられ、加熱され、一緒にプレスされる。しかし、飲み口が、熱でフィン・パネルを密封する製造装置の邪魔にならないように、飲み口は、フィンから離れた場所に位置していなければならない。キャップを上記のように遠い場所に設置すると、多くの場合、キャップが容器の一方の側面の扱いにくい場所に位置することになる。
これらの問題を解決するために、従来の容器は、平らな上端部の中心に飲み口およびキャップを有していた。しかし、頂部が平らな容器は他の制限を受ける。頂部が平らな容器の場合には、折り曲げた端部パネルの隣接する縁部に継目ができる。これら継目のところでは、容器内の液体製品に、板紙基板材料の縁部が直接触れることになる。液体製品は浸透または毛管現象により容器の板紙コア内に浸透し、それにより、密封部分が劣化し、パッケージから液体製品が漏れ出す恐れがある。さらに、従来の平らな端部を有する容器は、容器の上端部にできた継目に沿って密封を行うことができなかった。このように、従来の平らな端部を有する容器は、液体は漏らさなかったが、そのような容器は密封することができず、それ故、炭酸飲料を保存するために必要な、内部加圧室を維持することができなかった。さらに、従来の板紙をベースとする容器内には、非密封継目があるために、ワイン、オレンジ・ジュース等のように、酸素に非常に敏感な液体を貯蔵する媒体としては満足のゆくものではなかった。
発明の概要
頂部が平らな、密封板紙をベースとする容器、およびそれを製造するための装置、および方法について説明する。板紙をベースとする容器は、折り曲げ線のところで側壁部に接続している上端部セクションを有する長方形スリーブを含む。上端部セクションは、容器用の全体が平らな端部を形成するために、重なり合うように相互の方向に折り曲げられる、対向する内部部分および外部部分に分割される。各内部および外部対向セクションは、カットアウト（切り抜き）を含む。上端部セクションが内側に重なり合うように折り曲げられると、カットアウトが、露出した板紙の基板を含む縁部を有する開口部を形成する。対向端部セクションの各内部セクションは、折り曲げ線に沿って、中央の領域および横方向に対向する側部領域に分割される。横方向に対向する側部領域は、中央領域上に折り曲げられ、容器頂部を形成するために折り曲げられたとき、中央領域を、対向セクションの一組の外部セクションとの間にサンドイッチ状に挟む。対向上端部セクションの、一組の外側のセクションの一方は他方より長く、その結果、長い方の外部端部セクションが、対向する上端部セクションの一組の外部セクションの短い方の外側で重なる。開け口は、開口部を通して設置され、容器内部にフランジを含む。フランジは、開口部の露出した縁部を覆っている。開け口は、再密封することができるネジ込みタイプの飲み口およびキャップ等のような再密封可能なカバーであることが好ましいが、全体が平らなディスクの形をしたものであってもよい。
上述の容器を使用すれば、密封することができ、他の選択した容器タイプと比較すると、単位体積当たり一層少ない包装材料で、板紙をベースとする容器を容易に供給することができる。上述の容器設計はまた、容器製造装置を最小限度再構成するだけで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
図１−図７は、ブランク、および本発明の一実施形態のブランクから形成した容器を示している。
図８−図１５は、図１−図７の容器を形成し、充填し、密封するために使用することができる装置の一実施形態を示している。
好適な実施形態の詳細な説明
図１は、本発明に従って形成した容器全体の斜視図である（全体を参照番号２で示す）。容器２の断面は、完成時に、長方形、円形、正方形等のような必要な任意の形にすることができる。好適には、容器２は、側壁４、頂部６および底部８を有する長方形に形成することが好ましい。頂部６は、開け口および対応するキャップを含む、ネジ込みキャップ組立体１０を含むことができる。
図２について説明すると、図１の容器２を形成するのに使用される、平らなブランク１２を示している。ブランク１２は、ポリエチレンの層のような二つまたはそれ以上の耐液体層の間に設置されている板紙基板を含む積層材料から形成することが好ましい。ブランク１２は、折り曲げ線１６に沿って相互に分割されている、四つのパネルセクション１４を含む。そうしたい場合には、図３に示す側部継目１５を形成するのに使用するために、一つのパネル１４の一方の側面に沿って、側部重畳セクション１８を形成することができる。側部重畳セクション１８は、折り曲げ線２０によりパネル１４から独立している。
図３に示すように、容器が四角い形に折り曲げられた場合、重畳セクション１８は、線２０に沿って内側に折り曲げられ、パネル１４の内面２２に隣接する。
重畳セクション１８は、その全長にわたって延びる縁部２４を含む。側部リップ２６を、セクション１８と、容器の内部から隔離されている側縁部２４を有する側部パネル１４との間にサンドイッチ状に挟むために、側部リップ２６は、重畳セクション１８の全長に沿って折り曲げられる。上記のように、リップ２６を折り曲げることにより、側部縁部２４が容器内の液体に触れることはない。
図２に戻って説明すると、パネル１４は、形成された容器２の側壁４を画成する側壁部２８を含む。パネル１４は、上および下端部セクション３２および３０をも含む。端部セクション３０および３２は、折り曲げ線３４および３６により、側壁部２８から独立している。上および下端部セクション３０および３２も、外縁部３８および４０を含む。積層材料の板紙基板は、縁部３８，４０および２４に沿って露出する。
端部セクション３０は、相互に折り曲げられたとき、協力して容器２の底部８を形成し、一方、端部セクション３２は、折り曲げられたとき、頂部６を形成するために協力する。下端部セクション３０は、一組の内部端部セクション４２および４４、そして一組の外部端部セクション５８および６０を含む。上端部セクション３２は、一組の内部端部セクション８０および８２、そして一組の外部端部セクション８４および８６を含む。図面に示すように、下端部セクション３０の一組の内部端部セクション４２および４４、そして上端部セクション３２の一組の内部端部セクション８０および８２は、湾曲折り曲げ線３６により前記各パネルから分離される。
容器２の底部８を正しく容易に折り曲げるために、下端部セクション４２および４４は折り曲げ率４６，４８に沿ってさらに分割され、中央領域５０，５２、そして側面に配置されている側部領域または耳領域５４および５６を画成する。さらに、外部端部セクション５８は、図４に示すように、容器の底部８を横切ってセクション３０により形成された密封部に折り重なる最も外側のフラップ６２を含む。端部セクション４２，４４および６０は、フラップ６２によりカバーされる、外部リップ４３，４５および６１をそれぞれ含む。
下端部セクション３０の形成中に、一組の内部対向端部セクション４２および４４は、リップ４３および４５が底部８の中心に最も近いところで交差するまで、内側に折り曲げられる。その後、一組の外側の端部セクション５８および６０が、リップ６１および６２が合体するまで、内側に折り曲げられる。下端部セクション３０が上記の方法で相互に折り曲げられるとき、耳領域５４および５６は、対応する中央領域５０および５２に重畳するまで、線４６および４８に沿って折れ曲がる。それ故、耳領域５４および５６は、対応する中央領域５０および５２、そして対応する外部端部セクション５８および６０の間にサンドイッチ状に挟まれる。
図４は、下端部セクション３０を適当な関係にする最後の折り曲げを示している。図に示すように、外部端部セクション５８および６０は、継目５９のところで結合するように、（下記に説明する方法で）折り曲げられる。リップ６１は、縁部３８を容器の内容物に触れないようにするために、容器の内部から離れる方向に、線６３に沿って外側に折り曲げられる。図４の一番下３０に示す湾曲した折り曲げ線を使用する場合には、継目５９は凹部内に位置し、それにより容器は全体的に平らで安定した設置面を持つことになる。引用によって本明細書の記載に援用する、１９９５年１２月１２日付けの、「側面に湾曲した折り目を持つ、切妻型の頂部を有するカートンおよびカートン・ブランク」という名称の、米国特許第５，４７４，２３２号は、前記湾曲折り曲げ線についてさらに詳細に開示している。
図２に戻って説明すると、上端部セクション３２は、一組の内端部セクション８０および８２、そして一組の外端部セクション８４および８６を含む。端部セクション８０および８２は、それぞれ、対応する側面方向に配置された、耳領域９２および９４と一体に形成された中央領域８８および９０を含む。耳領域９２および９４は、折り曲げ線９６および９８によって、対応する本体領域８８および９０から分かれている。そうしたい場合には、一つまたはそれ以上の端部セクション３０は、端部セクション８４上に、ストリップ１００のような重畳ストリップを含むことができる。端部セクション８０−８６は、さらに、それぞれ、弓状のカットアウト１０２，１０４，１０６および１０８を含む。カットアウト１０２−１０６は、以下に説明するように、最終的には開け口を収容するための、容器の頂部を通る開口部を形成するために結合する。
図５は、容器２の頂部６の折り曲げを示す。図に示すように、頂部は、外先端部８１および８３（図４）が相互にほぼ隣接するまで、端部セクション８０および８２を折り曲げることにより形成される。その後、端部セクション８４および８６は、重畳セクションがセクション８６の縁部４０の上に重なるまで、内側に向かって折り曲げられる。この折り曲げ作業中、耳領域９２および９４は、対応する折り曲げ線９６および９８を中心に、対応する本体領域８８および９０上に、それぞれ内側に向かって折り曲げられる。このように折り曲げた場合、耳領域９２および９４は、対応する中央領域８８および９０、そして隣接端部セクション８４および８６の間に、サンドイッチ状に挟まれる。このように、上端部セクション３２を折り曲げることにより、さもなければ容器の製品内容物に触れる板紙基板の多くの縁部が、内容物から絶縁される。縁部４０を含むすべての縁部は、容器の内部から絶縁される。弓状カットアウト１０２−１０８の縁部１０３，１０５，１０７および１０９だけが露出されたままとなる。
図６に示すように、キャップ組立体１０は、弓状カットアウト１０２−１０８が相互に結合して形成された開口部１１２を通して、容器の内部からカットアウトにより形成された開口部１１２を通して外側へ挿入される。キャップ組立体１０は、円形基部フランジ１１６および開口部１１２を通して外へ突出している環状ステム１１７を有する、開け口１１４を含む。フランジ１１６は、開口部１１２に一番近い上端部セクション８０，８２，８４および８６の内面１２１に対して、しっかりと密封される上部密封面１１９を含む。開け口１１４は、カットアウト１０２，１０４，１０６および１０８の縁部１０３，１０５，１０７および１０９を密封し、容器内部から絶縁する。そうしたい場合には、ステム１１７は、対応するネジ山付きキャップ１２４を収容するためのネジ山１２２を含むことができる。
図７に示すように、基部フランジ１１６は、さもなければ露出してしまう縁部４０および１０３，１０５，１０７および１０９の任意の部分をカバーするために、端部セクション８０，８２，８４および８６を覆う。それ故、容器の内部から見た場合、容器内の製品は、本体領域８８および９０、端部セクション８４および８６の、中央領域８９および９１だけに触れることになる。折り曲げ線９６および９８は、領域８８−９１との間で交点を結び、製品が端部セクション３０の間で移動しないように、その間を密封する。
上述の容器は、従来の切妻型包装機械を、最小限度修正するだけで製造することができる。そのような機械としては、テトラ・パック社が販売している、ＴＲ／６（商標）、ＴＲ／７（商標）、ＴＲ／８（商標）およびテトラ・ミニ（商標）包装機械等がある。
米国特許第３，８２０，３０３号が、前記容器を製造するために改造することのできる、従来の包装機械の一例を開示している。図８−図１５は、そのように改造した機械の例示としての実施形態を示す。図８および図９に示すように、まだ設置されていない平らなパッケージ・ブランクはマガジン４０５から送り出され、一方、同時にパッケージ・ブランク４００が管状に形成されるが、この場合、その断面は正方形である。本実施形態の場合には、運搬装置４１５を有する回転可能なチェーンを備えた送り装置４１０により、組み立てられたパッケージ・ブランク４００は、マンドレル・ホイール４２５上に設置された、マンドレル４２０上に押し出される。マンドレルは、送り装置に対向する位置にすでに移動している。（図に、この位置をＩで表示する。）ブランク４００がマンドレル４２０上に押し出されると、マンドレル・ホイール４２５は、位置ＩＩに達するまで反時計方向に割り出される。そのうえで、マンドレル・ホイールは再び停止する。
位置ＩＩにおいて、マンドレル４２０上に装着されているパッケージ・ブランク４００の上端部３２は、中央部において、好適には空気シリンダであるアクチュエータ４３５により制御されている折り曲げ装置４３０に対向する。アクチュエータ４３０の助けを借りて、折り曲げ装置４３は、パッケージ・ブランク４００の上端部セクション３２の方向に移動する。上端部セクションは、マンドレル４２０から突出している。それにより、折り曲げ装置４３０のフラップ４３７は、パッケージ・ブランク４００の上端部セクション内にすでに形成された折り目線を最初に折り曲げるか、または「折る」ために、パッケージ・ブランク４００の上端部セクションの方向に、内側に折り曲げられる。しかし、この折り曲げプロセスは、頂部を形成しているパッケージ・ブランクの壁部セクションがその最終位置に向けて内側に完全に折り曲げられる前に中断し、マンドレルが弾力を持っているために、マンドレル４２０から突出しているパッケージ・ブランク４００のセクション３２は、折り曲げ作業が行われる前に位置していた場所とほぼ同じ場所に返る。
予備折り曲げ作業が終了すると、マンドレル・ホイール４２５は、再び割り出しを行い、位置IIIのところに停止し、その場所で、パッケージ・ブランク４００の予備折り曲げが行われた上端部セクション３２は、中央部で、加熱装置４４０と対向する位置にくる。加熱装置４４０により、空気であることが好ましい高温ガスが、パッケージ・ブランク４００の立ち上げられた端部セクション３２に対して吹き付けられ、それにより、密封セクションとして動作するための上端部セクションのパネルは、板紙基板の周囲の熱可塑性材料が軟化する程度に加熱される。さらに、開け口または前記飲み口を含む完全なキャップ組立体１０は、チューブ４４５を通して、供給源４５０から運ばれる。チューブ４４５は、マンドレル４２０に最も近いところへ移動し、開け口を上端部３２の何もないパネルの間を案内する。開け口は、マンドレル４２０と係合し、例えば、真空装置等により、このマンドレルにしっかりと保持される。チューブ４４５は、その後、マンドレル４２０に近い位置から移動し、それにより、それに固定されている対応する開け口を有するマンドレルは、再び割り出され、位置ＩＶに移動することができる。
マンドレル４２０を含むマンドレル・ホイール４２５が、位置IIIから位置ＩＶに移動している間に、パッケージ・ブランク４００のセクション３２は、図５のところで説明した方法で、上端部セクション３２を折り曲げる、折り曲げ装置４６０に接触する。この時点で、上端部セクション３２のパネル同士の、或いは開け口１１４のフランジ１１６に対する熱による密封が始まる。マンドレル４２０が位置ＩＶに達すると、空気シリンダであることが好ましいアクチュエータ４７０で移動させることができる、冷却した圧力ダイ４６５は、折り曲げられ、密封されたセクションに対して押し付けられ、それにより開け口のついた全体が平らな容器が形成される。圧力プレート４６５およびマンドレル４２０の端部によりセクションがプレスされるのと同時に、端部セクション３２の加熱部分を冷却することにより、加熱された熱可塑性層を硬化させ、加熱面を面溶融により一旦結合し、それにより、頂部を形成するセクションが、耐液頂部を形成するために、圧縮された位置に一緒に保持される。確実にしっかりと密封するためには、折り曲げらた頂部セクションを大きな力で相互に押し付けることが重要であり、最高で数トンの圧力を使用することが望ましい。この大きさの圧力を掛ければ、密封ゾーンおよび材料の重畳層が接合した場合に生じる恐れがある、すべての漏洩流路の閉塞部のプラスチックを有効に流動させることができる。
前記基部が押し付けられると、マンドレル・ホイールが位置Ｖに割り出されるが、この位置においては動作は行われない。それによって、マンドレル４２０が下方を向く位置ＶＩへの割り出し周期に対応する時間経過後に、成形され、密封された頂部が取りつけられた容器４００が回転される。
位置ＶＩにおいて、容器４００は、垂直方向に運動することができ且つその前部に容器を把握するための吸引または把握装置を有する引き抜き装置４７０によって、マンドレル４２０から引き抜かれる。引き抜き動作は、吸引または把握ヘッド４８０が容器４００の頂部に接触するまで、アクチュエータ４７５の力を借りて、引き抜き装置４７０を上昇させることにより行われる。引き抜く装置４７０が、その後に下方に移動すると、容器４００はマンドレル４２０から引き抜かれ、間欠的に運動することができるチェーン・コンベア４８５上に配置された、保持装置の間を下降する。このチェーン・コンベアにより、容器４００は、マンドレル・ホイール４２５から引き出され、倒置した状態でほぼ水平方向に運ばれる。位置Ｉへの引き抜き動作終了後に、マンドレル・ホイール４２５は割り出される。この間、新しいパッケージ・ブランク４００が、送り装置４１０により、マンドレル４２０上に押し込まれる。
上記説明中、動作方法を述べたが、そこでは、マンドレル・ホイール４２５が完全な割り出しサイクルを行い、各割り出し動作の休止中に、そのような動作が、位置Ｖを除くすべての位置で同時に行われる。このことは、完全に処理された容器４００が各割り出し休止中に引き抜かれ、同時に新しいパッケージ・ブランク４００がマンドレル４２０上に装着されることを意味する。従って、本実施形態では、二つの連続割り出し動作の間の時間が、種々の位置におけるすべての動作を完了することができるように選択される。
図示の実施形態の場合には、二つまたはそれ以上のマンドレル・ホイール４２５が同時にコンベア４８５に関連するので、密封および形成された頂部を設けた二つ若しくはそれ以上の容器４００が、同時に、二つまたはそれ以上の引き抜き装置４７０により、マンドレル・ホイール４２５から、コンベア４８５に送られる。ここに説明した機械では各コンベア４８５が二つのマンドレル・ホイール４２５を組み合わされ、それによって、二つの容器４００が、各割り出し動作中に、コンベア４８５に送られる。各割り出し動作中に二つの容器４００がコンベアに送られるので、各割り出し動作中、容器は、二つのパッケージの長さだけ移動しなければならないし、容器の頂部を折り曲げ、容器４００を充填し、閉鎖するためのすべての処理ステーションを二重にしなければならない。しかし、処理ステーションは横に平行に設置されているので、各組の装置に対して共通の駆動機構を使用することができる。別の方法としては、タイミングを合わせた状態で、対応する機構を駆動するために、一つまたはそれ以上のサーボモータを使用することができる。
各コンベア４８５は保持装置４９０を備えた二つの平行なエンドレス・チェーンを有し、それにより、二つのチェーン上で中央部が対向して位置している保持装置は、これらチェーンの間に、倒置容器４００を収容することができるように設計された空間４９５を形成する。容器４００は、引き抜き装置４７０によりマンドレル４２０から引き抜かれ、下に向かって移動すると、保持装置４９０により形成された空間５００内に導入される。そうするために、一方では、保持素子４９０により形成された新しい空の空間が、何時でも位置ＶＩにおいて、マンドレル４２０の真下に位置している状態で、マンドレル・ホイール４２５の各割り出し動作中に、コンベアが保持装置の長さの二倍の長さだけ前に移動するように、コンベアの移動がマンドレル・ホイールの運動に同期している。
ステーションＡにおいて、容器４００の底部の端部セクション３０は、上下運動可能なヨーク５１０に取り付けられている折り曲げ装置５０５により、予め折り曲げられる。この折り曲げ動作は、上記の方法により、底部の端部セクション３０を少なくとも部分的に折り曲げることにより行われる。この折り曲げ動作の唯一の目的は、パッケージ・ブランク上にすでに形成されていて、容器の頂部を密封するのに必要な折り曲げパターンを形成するための折り目線のパターンを折り曲げるか、または「折る」ことである。それ故、折り曲げ作業は完了せず、折り目線のパターンが折り曲げられると、折り曲げ装置５０５は高い位置へと上昇する。
マンドレル・ホイール４２５を割り出し、コンベア４８５を一段移動した後で、折り曲げられた容器４００は、ステーションＢ、すなわち、充填装置５１５の真下に位置し、それにより、製品が測定した量だけ容器内に導入される。容器４００の充填は、充填機構により容器を充填管５２０の高さ付近に上昇させ、容器の充填が進行するにつれて次第に下降させるという方法で行われる。その後、充填された容器は、いくつかの段階を、割り出し機構と同期しながらステーションＣに移動し、そこで容器の底部の端部セクション３０が加熱装置５２５の真下にくる。頂部加熱装置４４０と同様に、底部加熱装置５２５は、複数の孔部を設けた加熱装置からなる。そのため、高温の空気が孔部を通して吹き込まれる。孔部は、上端部セクション３０の相互に密封されるようになった部分だけに熱が当たるようなパターンに配置されている。熱可塑性材料は急速に可塑点まで加熱され、その状態で、容器はステーションＣからステーションＤまで移動し、このステーションＤで、底部端部セクションが、図４に示す形に最終的に折り曲げられ、密封される。コンベアの端部のステーションＥにおいて、移動中に容器を取り巻いていた保持装置が分離し、容器４００を以後の輸送および分配に適した位置に倒置するパッケージ倒置機構５３０により、完成したパッケージが包装機械から取り出される。
処理ステーションでの種々の機構の駆動および調整は、一つまたはそれ以上のサーボモータおよび適当な制御システムを使用して行うことができるが、この実施形態の包装機械は、電気モータおよび対応する一組の駆動シャフトおよびカム機構の力で駆動される。しかし、種々の構成が機械の各ステーションを駆動し調整するのに適していて、図示の実施形態はその一例に過ぎないことを容易に理解することができるだろう。
上述のタイプの包装機械を使用して、上端部セクション３２を相互の方向に、また開け口を中心にして折り曲げることにより、パッケージの頂部が形成される。頂部を形成し、内側に折り曲げられるセクション３２は、可塑化が起こり、それによって、永久密封を行うために、そのセクションの表面を覆っている熱可塑性材料が折り曲げ作業後に表面融着により接着されるまで、基部を形成するセクション３５の領域内のパッケージ・ブランク４００の熱可塑性裏張りを加熱することにより、内側に折り曲げられた状態に保持される。
図１０−図１２は、容器４００の頂部端部パネル３２を開け口の周囲で加熱密封することができる方法を示す。図示の実施形態の場合には、開け口１１４は位置IIIへ導かれ、さらに、同様に頂部端部セクション３２の加熱が行われる。開け口１１４は、図１０および図１１に示す方法で導入することができ、それにより、リニア・アクチュエータ５６０は、デフレクタ５７０を含むチューブ４４５の端部５６５がマンドレル４２０と、マンドレル４２０から延びた頂部端部パネル３２から離れる第一の位置と、チューブ４４５の端部５６５が、開け口１１４を容器４００に固定する位置に対応したマンドレル４２０の中央部の近くに移動する第二の位置との間でチューブ４４５を駆動するように接続される。図１１に示す第二の位置に位置しているとき、開け口１１４は、真空源（図示せず）に接続している中央真空チャネル５７５の開口部をカバーするために、空気、重力等により、チューブ４４５を通して送られる。真空チャネル５７５は、容器４００の頂部が折り曲げられて開け口１１４の周囲に加熱密封される間、マンドレル４２０に開け口１１４を固定するのを助ける。
上端部パネル３２の加熱状況は、図１２に関して最も明瞭に描かれている。図に示すように、容器４００は加熱システム５８０に導入され、このシステムは、相互に加熱密封される上端部フラップの部分へ高温ガスを向けるように選択された位置に配置されている複数の開口部５８５を通して、空気のような高温で滅菌されたガスを供給する。高温ガスは、割り出し周期の滞留時間中に、容器４００を加熱密封するのに使用されるポリマ層を可塑化するのに十分な温度で供給される。開け口１１４が、容器４００に密封するための位置に運ばれるのは、この滞留時間中である。ポリマ材料で作られていることが好ましい開け口１１４は、チューブ４４５およびデフレクタ５７０により高温ガスから保護されることが有利である。
容器４００が位置IIIから位置ＩＶへ割り出されている間、上端部パネル３２は、冷却圧力ダイ４６５に到着する前に、折り曲げ機構４６０により折り曲げられる。図１３−図１５は、この折り曲げ機構の一例である。折り曲げ機構の動作の詳細については、上記米国特許第３，８２０，３０３号を参照されたい。
他の方法としては、上部セクション３２が、開け口が取り付けられる前に、第一のステーションにて互いに折り曲げられ、相互に密封されるように修正することができる容器形成法がある。その後、容器をマンドレル４２０から取り外し、開け口を、開け口１１４が容器の上端部の内面に係合するまで、スリーブの対向解放底部を通して導入することができる。このように、容器の上端部が第一のステーションで形成され、開け口１１４がそれに続いて第二のステーションに導入される。この場合、フランジ２２０は、端部セクション３２の内面に別々に密封される。別の方法としては、開け口を容器に糊付けしたり、超音波で取り付けたりする等、他の開け口の固定方法を使用することができる。
本発明の特定の構成素子、実施形態および用途について図示し、説明してきたが、もちろん、本発明がそれに限定されないことは理解できよう。何故なら、当業者であれば、特に上記開示から種々の修正を行うことができるからである。それ故、添付の請求の範囲は、本発明の精神と範囲に含まれるごとき変更例に及ぶことを意図している。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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【図６】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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