JP2005535520A - 飲料用積層カートンパッケージのキャップ、該キャップの製造工具および製造方法、および前記キャップが設けられた飲料用積層カートンパッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】
構造が簡単で、従ってコスト有効性に優れた態様で製造できる、飲料用積層カートンパッケージの注ぎ口要素が一体成形されたキャップであって、注ぎ口要素を通してこれらのパッケージに充填することを可能にするキャップと、対応工具と、キャップの製造方法とを提供する
【解決手段】
プラスチックで作られたキャップ（１）およびパッケージ本体（Ｐ）を有する飲料用積層カートンパッケージのキャップ（１）と、該キャップ（１）を深絞りする工具と、キャップ（１）の製造方法と、キャップ（１）が設けられた飲料用積層カートンパッケージとを示しかつ説明する。構造的に簡単に組立てることができ従ってコスト有効性に優れた態様で製造できるようにしかつキャップ（１）の製造工具および製造方法を利用できるようにするため、螺条（３）を備えた注ぎ口要素（２）をキャップ（１）に設け、該注ぎ口要素（２）がねじキャップ（Ｓ）により閉鎖され、かつキャップ（１）を深絞りにより成形するように構成した。

Description

本発明は、プラスチックキャップおよびパッケージ本体を有し、キャップが螺条をもつ注ぎ口要素を備えかつ深絞り成形された構成の飲料用積層カートンパッケージのキャップに関する。また本発明は、このようなキャップの深絞り工具、キャップの製造方法、およびこのようなキャップが設けられた飲料用積層カートンパッケージに関する。

種々の形態の飲料用積層カートンパッケージが長い間知られている。全体がカートン／プラスチック積層体からなるパッケージに加え、プラスチックキャップおよびカートン／プラスチック積層材料で作られたパッケージ本体からなるパッケージも存在する。このようなパッケージは、中空本体から作られたジャケットと、それぞれ好ましくはプラスチックで作られた関連キャップおよび底部とを有し、パッケージの形状並びにその安定性は、一般に、底部およびキャップの幾何学的形状により決定される。特に、底部およびキャップがプラスチックで作られる場合には、パッケージに殆ど全ての横断面形状を付与できることは容易に理解されよう。

また、飲料用積層カートンパッケージに注ぎ口要素を設けることも知られている。この点に関し、注ぎ口要素を再閉塞可能に設計することが実用的に広く行なわれている。これは、例えばヒンジ連結された蓋、または蓋として螺着可能なキャップにより実現される。詳細に上述した注ぎ口要素は一般にプラスチックで作られるため、頂部に配置されるキャップ並びに注ぎ口要素をプラスチックで一体に製造することは明らかなことである。

最初に説明した上記飲料用積層カートンパッケージのキャップは、下記特許文献１から知られている。しかしながら、深絞り法でのこの慣用キャップの製造は、注ぎ口要素の螺条が深絞り工具内に配置されるねじキャップ内に直接的に変形されるため、欠点を有している。

キャップを開けることを容易にするため、この従来技術では、注ぎ口要素の上方のプラスチック材料の構造を貫通する最初の開口時に注ぎ口開口を形成するため、注ぎ口要素を備えたキャップの、後で開口される領域がシールマンドレルによりシールされる。この従来技術による解決法は、構造が複雑であるだけでなく、深絞り加工を可能にするため、ねじキャップに少なくとも１つの通気チャネルを設けることを必要とする。しかしながら、このようなチャネルは、このようなキャップが設けられたパッケージの輸送または保管中に塵埃または細菌さえも侵入することを許容し、中身製品を注ぐときにこれらが製品に接触する虞れがあるため好ましくない。また、この既知のキャップでは、このようなキャップが設けられた飲料パッケージを、注ぎ口要素の注ぎ口開口を通して充填することは不可能である。しかしながら、このことは、飲料パッケージの形態が、充填工程より前にパッケージへのキャップの連結を必要とするものであるときは、常に要求されるものである。
欧州特許ＥＰ ０ ５０５ ８５１ Ａ１

本発明の目的は、構造が簡単で、従ってコスト有効性に優れた態様で製造できる、飲料用積層カートンパッケージの注ぎ口要素が一体成形されたキャップであって、注ぎ口要素を通してこれらのパッケージに充填することを可能にするキャップと、対応工具と、キャップの製造方法とを提供することにある。

キャップに関し、上記目的は、注ぎ口要素が、ねじキャップにより閉鎖される注ぎ口開口を有していることにより達成される。

本発明による第一工具は、深絞り型枠がねじフィードパイプを有し、該ねじフィードパイプが、深絞り加工前は、好ましくはスピンドルドライブを介して工具本体から出て作動位置へと移動され、深絞り加工後は、ねじが緩められて剛性プラスチックキャップから出される点で異なっている。

本発明による他の工具は、深絞り型枠が、螺条のような凹部を備えたチューブを有し、該チューブの下には拡大工具が配置され、該拡大工具は、該工具の分割数に等しくかつ螺条コースとして実行される複数の突出要素を備え、拡大工具は、同時押出だしされる状態においてチューブ内に進入されかつ深絞り加工中に拡大されて、拡大工具の突出要素がチューブの凹部を通って外側に移動されることを特徴とする。

第一工具に関する製造方法は、次の段階、すなわち、
突出するねじフィードパイプを備えた深絞り型枠上に、可塑化された箔を供給する段階と、
箔を深絞りする段階と、
工具型枠内にねじ込むことによりキャップからねじフィードパイプを緩めた後に、深絞りキャップを解放する段階と、
キャップおよび注ぎ口開口を打抜く段階とに特徴を有する。

第二工具に関する製造方法は次の段階、すなわち、
チューブおよび拡大工具を備えた深絞り型枠上に、可塑化された箔を供給する段階と、
拡大工具を拡大する段階と、
チューブ内部で拡大した拡大工具の螺条上で箔を深絞りする段階と、
螺条形成拡大工具の同時押出し後に、深絞りされたキャップを解放する段階と、
キャップおよび注ぎ口開口を打抜く段階とを有している。

本発明は、関連工具が上記特徴に対応して形成されるならば、ねじ注ぎ口要素を備えた深絞り型キャップを提供できることも認識している。

本発明は、ワンピース型ねじネックを備えたプラスチックキャップを、ねじネック内に配置された工具の部分が、深絞りされたキャップの解放前に、工具本体内に押戻され、螺条の領域においてもキャップを解放できる構成の深絞り方法で製造できるという事実に基いている。

本発明による解決法の第一形態では、工具はねじフィードパイプを有し、該ねじフィードパイプは、スピンドル等により、工具本体から出るように移動し、かつ再び工具本体内に戻ることができる。この点に関し、ねじスピンドルのリードとねじフィードパイプのリードとが等しいことは明らかである。本発明は、螺条がねじキャップを受入れる雄ねじとして機能するだけでなく、深絞り加工されたねじキャップの取外し前にねじネックを押出すことに加え雌ねじとしても機能する場合には、螺条をもつ成形注ぎ口要素を備えたキャップを深絞り法で容易に製造できることを認識している。

或いは、ねじキャップにより注ぎ口要素を確実に閉鎖するのに、１巻きの螺条を連続させる必要がないことも明白である。シール機能は実際の注ぎ口開口のレベルで充分良く実現されるので、本発明の第二解決法によるキャップはまた、チャックに似た拡大工具が作動位置に移動できる構成の深絞り法で製造することもできる。この目的のため、注ぎ口要素には少なくとも１巻きの螺条を設け、この少なくとも１巻きの螺条を、互いに間隔を隔てて配置されかつ互いに整合して配置されたいくつかの螺条セクションで形成できる。

キャップのプラスチックとしては、深絞りモノマー箔または深絞り多層箔を使用するのが好ましい。この点に関し、深絞り多層箔の使用は、箔が酸素および／または香気バリヤ特性を有するので、特に好ましい。本発明によるキャップが設けられた積層カートン飲料パッケージはまた、例えば光または酸素に対して容易に保護されるべき敏感製品にも適している。

本発明の他の教示によれば、キャップには、ジャケット本体とのシール連結を可能にする上方に延びたアングル状周縁部が設けられている。しかしながら、本発明による工具および方法を用いて、下方に延びたアングル状周縁部を備えたキャップを製造することもできる。この目的のため、深絞り型枠は対応する周囲チャネルを有し、該チャネル内で、可塑化されたプラスチック材料が最初に引出され、次にキャップが内縁部に沿って打抜かれる。

最後に、僅かに外方のピッチおよび下方に延びる周囲をもつ同心状隣接カラーを備えた、上方に延びたアングル状縁部を有するキャップであって、これにより形成されるスロットの幅がカートン／プラスチック積層の材料厚さに実質的に等しい構成のキャップを設けることができる。このようなキャップは、充填後にパッケージの上縁部を引張り上げ、その後にこれを押下げることができる。

衛生上の目的および容器本来の目的から、本発明の他の実施形態は、注ぎ口要素の注ぎ口開口がシール膜でシールされる構成のキャップを提供する。これにより、パッケージ内容物は最初にシールされた状態に維持され、従って充填後の不正操作に対して保護される。しかしながら、未だ底部が閉じられていないパッケージの上下を逆にして充填する前に、ねじキャップを注ぎ口要素上に密封螺着しておくことも考えられる。

完全を期すため、工具本体から押出される深絞り型枠の部品を強化（tempered）し、深絞り加工後にキャップの一層の急冷を可能にすることができる。

拡大を備えた深絞り型枠の場合について、本発明の他の実施形態は、チューブおよび深絞り工具の拡大工具が僅かに円錐状に作られている。拡大工具が僅かに円錐状であることは、深絞り型枠からチューブを押出すことを容易にするが、本発明の構成内で絶対的に必要なものではない。好ましくは、拡大工具は３つの拡大要素からなり、これらの拡大要素の高さは、その後の螺条の形成のために互いに等しく調和されている。

本発明の他の実施形態では、可塑化された箔の深絞り型枠上への付加、およびチューブ内での拡大工具の拡大を同時に行なうことも可能である。

また、本発明の工具および製造方法は、本発明の他の教示による実際の深絞り加工は、深絞りされたキャップの解放、およびキャップおよび注ぎ口開口の打抜きを同時に行なうことができる。この目的のため、工具の内部にナイフを設けることができる。

最後に、本発明は、本発明によるキャップを備えた飲料用積層カートンパッケージに関する。この点に関し、パッケージ本体は、カートン／プラスチック積層材料またはカートン／プラスチック／アルミニウム複合材料で形成できる。また、パッケージ本体は、カートン／プラスチック積層材料のジャケットまたはカートン／アルミニウム複合材料からなるジャケットと、好ましくはプラスチックで作られた底部とからなる。

好ましい実施形態のみを示す添付図面を参照して、本発明を以下に詳細に説明する。

図１および図２には、注ぎ口要素２を備えた積層カートン飲料パッケージ用の本発明によるキャップ１が示されている。注ぎ口要素２は、図１および図２において、それぞれキャップの中央および側方に配置され、かつ螺条３と、パッケージの中身を排出する注ぎ口開口４とを有している。図１に示す螺条３は連続螺条であるが、図２の螺条は、互いに間隔を隔てて配置されかつ互いに整合している幾つかの螺条セクション３Ａ、３Ｂ、３Ａ′からなる。上方に延びたアングル状周縁部５は、キャップ１とパッケージジャケット（図示せず）とをシール連結する機能を有している。しかしながら、図２には、下方に延びる同様な周縁部５′が示されている。

図１および図２から、キャップには突出部またはリブを設けることができることは理解されよう。これらの突出部またはリブは特別なものではないが、一方ではキャップの安定性を増大すべく設けられ、他方ではキャップに美的デザイン要素（例えば品位ある文字、ロゴ等）または機能的デザイン要素（例えば積重ね可能性を高める強化要素）を付与するため設けられる。

図３に示す本発明の第一工具では、深絞り型枠（deep drawing form）６は、中立位置で深絞り型枠６内部に配置されるねじフィードパイプ９を有している。ねじフィードパイプ９は１つ以上の螺条１０を有し、該螺条１０は、工具本体の対応螺条（詳細には説明しない）により形成される。深絞り加工の前に、ねじフィードパイプ９が、スピンドルドライブＭ（概略的に示すに過ぎない）により、中立位置から作動位置（作動位置ではねじフィードパイプ９が、その雄型螺条１０に沿って工具本体から緩められる）へと引出される。図３には、箔１１が、深絞り加工後の剛性状態にあるところが示されている。キャップ１の冷却後は、ねじフィードパイプ９を工具本体内にねじ込むことができるので、キャップの好都合な除去が可能であることは容易に理解されよう。

図４には、キャップ１を深絞り法で製造する他の方法が概略的に示されている。同様な深絞り型枠６′が、螺条状凹部８を備えたチューブ７を有している。該チューブ７の下には拡大工具９′が配置され、該拡大工具９′には、図示の好ましい実施形態では、特に図６の斜視図に示すように３つの拡大要素９′Ａ、９′Ｂ、９′Ｃが設けられている。個々の拡大要素は対応する突出部１０′Ａ、１０′Ｂ、１０′Ａ′、１０′Ｂ′を有し、これらの突出部は、チューブ７の凹部８を通して拡大工具９′を拡大させることにより、チューブ７の内部の深絞り加工中に外方に移動される。このようにして、注ぎ口要素２の内部には、互いに間隔を隔てかつ互いに整合している幾つかの螺条セクション３Ａ、３Ａ′、３Ｂを備えた少なくとも１巻きの螺条が形成される。図４の好ましい実施形態では、チューブ７並びに拡大工具９′は僅かに円錐状に実施される。円錐状はより良いリリースを確保できるため、特に、最小の注ぎ口横断面の場合に有効であるが、このことは絶対的に必要という訳ではない。

図５には、図４の工具が、チューブ７の領域内にあるところが、より詳細に最終的に示されている。チューブ７の裏側にある凹部８が明瞭に示されている。図５では、拡大工具９′が非拡大状態にあるところが示されている。この状態では、拡大工具はチューブ７に出入り可能に移動できる。

本発明の第二工具を用いた製造加工は、次のように行なわれる。

前述のように、深絞り型枠６には、可塑化された箔シート１１′（一点鎖線で示すに過ぎない）が供給される。同時に、拡大工具９′がチューブ７内へと軸線方向に移動されかつ拡大される。これにより、今「完成した」深絞り工具の螺条が突出した状態になる。この点に関し、深絞り型枠６′は、慣用的態様（深絞り型枠６′の表面上に均等に分布された吸引孔１２のみで示す）で構成される。図２から理解されようが、周縁部は、深絞り型枠６の対応成形手段を用いて深絞りにより形成できる。深絞り加工の後、拡大工具９′が半径方向に一緒に押出され、チューブ７から軸線方向に取出される。両方法において、キャップ１および注ぎ口開口４のみが打ち抜かれる。これは別の加工工程行なうことができ、或いは深絞り工具により既に行なわれていることもある。この目的のため、深絞り型枠６、６′には、それぞれ、深絞り加工されたキャップをシート１１、１１′から打抜く対応ナイフ１３を設けることができる。

最後に、本発明によるキャップ１の他の実施形態を図７および図８に示す。下方に延びたアングル状周縁部（これはもはや見ることができない状態にある）を備えたキャップ１が、積層カートン飲料パッケージＰ（その上方領域のみが示されている）に取付けられている。この点に関し、図７にはパッケージＰの輸送位置が示され、図８にはその注ぎ位置が示されている。キャップ１は注ぎ口要素２の周囲が膜として形成されており、このため、ねじキャップＳのねじを緩めた後に注ぎ口要素２を注ぎ方向に傾動させ、注ぎ口開口の平面が取扱い易位置方向に向くようにすれば、注ぎ操作中の機能が確保されることは明らかである。図示の好ましい実施形態では、キャップ１は、注ぎ口要素２とは反対側に隆起部１４を有し、該隆起部１４には、取外されたねじキャップＳを受入れるのに充分な大きさを有する凹部が設けられている（好ましくは、ねじキャップＳは凹部内にクランプされる）。しかしながら、この隆起部１４は、図７に示す輸送位置においても長所を有している。なぜならば、隆起部１４は、一方側にのみ配置された突出注ぎ口要素が問題を引起こさないようにして、幾つかのパッケージＰを互いに上下方向に均一に積重ねることを可能にするからである。

ねじキャップが取外された状態の本発明のキャップの第一実施形態を示す斜視図である。 ねじキャップが取外された状態の本発明のキャップの第二実施形態を示す斜視図である。 本発明によるキャップを深絞り加工する本発明の工具の第一実施形態を示す概略断面図である。 本発明によるキャップを深絞り加工する本発明の工具の第二実施形態を示す概略断面図である。 図４の工具の、チューブを通る垂直断面図である。 図５の状態から拡大した状態にある拡大工具を示す斜視図である。 本発明によるキャップが輸送位置にある、飲料用積層カートンパッケージの上部を示す斜視図である。 本発明によるキャップが注ぎ位置にある、飲料用積層カートンパッケージの上部を示す斜視図である。

符号の説明

１ キャップ
２ 注ぎ口要素
３ 螺条
６ 深絞り型枠
７ チューブ
８ 螺条状凹部
９ ねじフィードパイプ
９′ 拡大工具
Ｐ パッケージ
Ｓ ねじキャップ

Claims (24)

1. 飲料用積層カートンパッケージがプラスチックで作られたキャップ（１）およびパッケージ本体（Ｐ）を有し、キャップ（１）が、螺条（３）が設けられた注ぎ口要素（２）を備え、キャップ（１）が深絞り加工されている飲料用積層カートンパッケージのキャップにおいて、
   注ぎ口要素（２）が注ぎ口開口（４）を備え、該注ぎ口開口（４）がねじキャップ（Ｓ）により閉鎖できることを特徴とする飲料用積層カートンパッケージのキャップ。
2. 前記注ぎ口要素（２）は、少なくとも１巻きの螺条（３）を有していることを特徴とする請求項１記載のキャップ。
3. 前記注ぎ口要素（２）は少なくとも１巻きの螺条（３）を有し、少なくとも１巻きの螺条は、互いに間隔を隔てて配置されかつ互いに整合している幾つかの螺条セクション（３Ａ、３Ｂ、３Ａ′）からなることを特徴とする請求項１記載のキャップ。
4. プラスチックとして深絞りモノマー箔が使用されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のキャップ。
5. プラスチックとして深絞り多層箔が使用されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のキャップ。
6. 前記多層箔は酸素および／または香気バリヤ特性を有していることを特徴とする請求項５記載のキャップ。
7. 上方に延びたアングル状周縁部（５）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載のキャップ。
8. 下方に延びたアングル状周縁部（５′）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載のキャップ。
9. 僅かに外方のピッチおよび下方にテーパした周囲をもつ同心状隣接カラーを備えた、上方に延びたアングル状周縁部（５）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載のキャップ。
10. 前記注ぎ口開口（４）は、ねじキャップが緩められる前に、膜によりシールされていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載のキャップ。
11. 前記ねじキャップ（Ｓ）は、液体密封態様で注ぎ口要素（２）上に螺着されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載のキャップ。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項記載の飲料用積層カートンパッケージのキャップを深絞り加工する、多数の吸引孔を備えた深絞り型枠を有する工具において、
    深絞り型枠（６）がねじフィードパイプ（９）を有し、該ねじフィードパイプ（９）が、深絞り加工前は、好ましくはスプラインドライブ（Ｍ）を介して工具本体から出て加工位置に押出され、深絞り加工後は、ねじが緩められて剛性プラスチックキャップから出されることを特徴とする工具。
13. 請求項１〜１１のいずれか１項記載の飲料用積層カートンパッケージのキャップを深絞り加工する、多数の吸引孔を備えた深絞り型枠を有する工具において、
    深絞り型枠（６′）が、螺条として形成された凹部（８）を備えたチューブ（７）を有し、該チューブ（７）の下には、同時押出し状態においてチューブ（７）内に進入される螺条として使用される多数の突出要素（１０′Ａ、１０′Ｂ、１０′Ａ′、１０′Ｂ′）をもつ拡大工具（９′）が配置され、前記突出要素は拡大工具（９′）の区分に一致し、拡大工具（９′）は、チューブ（７）の凹部（８）を通る拡大工具の突出要素（１０′Ａ、１０′Ｂ、１０′Ａ′、１０′Ｂ′）が外側に移動されるようにして深絞り加工中に拡大されることを特徴とする工具。
14. 前記チューブ（７）および拡大工具（９′）は僅かに円錐状の形状を有することを特徴とする請求項１３記載の工具。
15. 前記拡大工具（９′）は３つの拡大要素（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ）を有していることを特徴とする請求項１３または１４記載の工具。
16. 前記深絞り型枠（６、６′）の工具には、キャップ（１）および／または該キャップ（１）の注ぎ口開口（４）を打抜くためのナイフ（１３）が配置されていることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項記載の工具。
17. プラスチックキャップおよびパッケージ本体を有する飲料用積層カートンパッケージのキャップを製造する方法において、
    工具本体から突出するねじフィードパイプを備えた深絞り型枠上に、可塑化された箔を供給する段階と、
    箔を深絞りする段階と、
    工具本体内にねじ込むことによりキャップからねじフィードパイプを緩めた後に、深絞りキャップを解放する段階と、
    キャップおよび注ぎ口開口を打抜く段階とを有することを特徴とする方法。
18. プラスチックで作られたキャップおよびパッケージ本体を有する飲料用積層カートンパッケージのキャップを製造する方法において、
    チューブおよび拡大工具を備えた深絞り型枠上に、可塑化された箔を供給する段階と、
    拡大工具を拡大する段階と、
    拡大した拡大工具の螺条上で箔を深絞りする段階と、
    螺条形成拡大工具の同時押出し後に、深絞りされたキャップを解放する段階と、
    キャップおよび注ぎ口開口を打抜く段階とを有することを特徴とする方法。
19. 可塑化された箔を深絞り型枠上に供給する段階と、チューブ内部で拡大工具を拡大する段階とが同時に行なわれることを特徴とする請求項１７または１８記載の方法。
20. 深絞りされたキャップを解放する段階と、キャップおよび注ぎ口開口を打抜く段階とが同時に行なわれることを特徴とする請求項１７または１８記載の方法。
21. 前記パッケージ本体はカートン／プラスチック積層材料からなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載のキャップを備えた飲料用積層カートンパッケージ。
22. 前記パッケージはカートン／プラスチック／Ａｌ積層材料からなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載のキャップを備えた飲料用積層カートンパッケージ。
23. 前記パッケージ本体は、カートン／プラスチック積層材料からなるジャケットと、好ましくはプラスチックからなる底部とを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載のキャップを備えた飲料用積層カートンパッケージ。
24. 前記パッケージ本体は、カートン／プラスチック／Ａｌ積層材料からなるジャケットと、好ましくはプラスチックで作られた底部とを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載のキャップを備えた飲料用積層カートンパッケージ。

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