JP6402194B2 - 注入可能な食品をパッケージングするためのシート状のパッケージング材料にオープニングデバイスを形成するための装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、注入可能な食品をパッケージングするためのシート状のパッケージング材料にオープニングデバイスを形成するための装置および方法に関するものである。

公知のように、フルーツジュース、ＵＨＴ（超高温処理）牛乳、ワイン、トマトソースなどの多くの注入可能な食品は、滅菌されたパッケージング材料から形成されるパッケージに入れられて市販されている。

こうしたタイプのパッケージの典型的な例として、Tetra Brik Aseptic（登録商標）として公知の液状のまたは注入可能な食品のための平行六面体形状のパッケージが挙げられる。このパッケージは、積層された帯状のパッケージング材料を折り曲げてシールすることによって形成される。

パッケージング材料は、紙などの繊維材料またはミネラル充填ポリプロピレン材料からなる層を備え得る剛性および強度のための基層と、基層の両面をカバーするポリエチレンフィルムなどのヒートシールプラスチック材料からなる多数の積層と、を実質的に備える多層構造を有する。

ＵＨＴ牛乳などの長期保存用の製品のための滅菌パッケージの場合、パッケージング材料はまた、アルミニウムホイルまたはエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）フィルムなどのガスバリア材料からなる層を備える。この層は、ヒートシールプラスチック材料からなる層の上に重ねられ、続いて、最終的に食品と接触するパッケージの内面を形成するヒートシールプラスチック材料からなる別の層で被覆される。

こうしたタイプのパッケージは通常は完全に自動化されたパッケージングマシンで製造される。このマシンでは、連続チューブがウェブ状で供給されるパッケージング材料から形成される；パッケージング材料のウェブは、例えば過酸化水素水などの化学殺菌剤を塗布することによってパッケージングマシンで殺菌される。この薬剤は、殺菌が完了すると、加熱による気化などによってパッケージング材料の表面から除去される。このように殺菌されたパッケージング材料のウェブは続いて、閉じられた滅菌環境に保持され、垂直チューブを形成するように長手方向に折り曲げられてシールされる。

チューブは、殺菌されるか滅菌処理された食品を充填され、続いてまくら状パックを形成するために等間隔で離間された横方向セクションに沿ってシールされて切断される。次に、これらまくら状パックは、個々の完成したパッケージ（例えば略平行六面体形状のパッケージ）を形成するよう機械的に折り曲げられる。

代替的に、パッケージング材料は、形成スピンドル上でパッケージとなるように形成されるブランクとなるように切断されてもよい。これらパッケージは食品を充填されてシールされる。こうしたタイプのパッケージの一例として、商標名Tetra Rex（登録商標）で公知のいわゆる「ゲーブルトップ」パッケージが挙げられる。

上述のパッケージを開封するためにさまざまな解決法が提案されてきた。その中には、プラスチック材料から形成され、かつ貫通開口を規定するとともにパッケージの壁におけるホールに係合する例えば注ぎ口などの注入要素を実質的に備える再閉鎖可能なオープニングデバイスが含まれる。

一種類のオープニングデバイスを製造する場合、注入要素の開口は、注入要素に一体的に接続されるとともにより小さな断面の引き裂き可能な環状膜に沿って注入要素から取り外し可能なプラスチック製のコンフェッティ（confetti）部分でシールされる。

取り外し可能な（例えばネジ連結またはヒンジ連結される）キャップは、注入要素を外側から閉鎖するように、かつコンフェッティ部分を取り外すことによって最初に開封した後にパッケージを閉鎖できるように、注入要素に係合可能である。

キャップに面するよう意図された側において、コンフェッティ部分は、一体的な突出プルリングを有していてもよく、その自由端は、引き裂き可能な膜に沿ってコンフェッティ部分を注入要素から取り外すために使用者に引っ張られ、それによって製品の注入開口が開放される。

パッケージが液体の密閉だけでなく気体の密閉も必要とする場合、オープニングデバイスは、パッケージング材料に形成されたホールではなくむしろパッケージング材料の除去可能な部分に係合される。そうした公知の解決法の１つにおいて、オープニングデバイスのコンフェッティ部分は、パッケージング材料における予積層ホール（つまり基層のみに形成され、かつガスバリア材料からなる層を含む他のラミネート層によって被覆されるホール）に直接固定される。

上述のオープニングデバイスは、射出成形工程によって、パッケージング材料に形成されたホールの縁部上または上述の予積層ホール上に直接製造できかつ適用できる。

オープニングデバイスを付与するそうした方法では、パッケージング材料は、所定の経路に沿って前進され、かつ、開構造になされた２つのモールドの間にパッケージング材料のホールまたは予積層ホールの１つが介在されてそれらモールドに向かい合う場合に、停止される。

この段階において、モールドは、これらモールドがパッケージング材料の両面と協働して、オープニングデバイスが形成されるホールまたは予積層ホールを収容する閉モールドキャビティを規定する閉構造に到達するまで、パッケージング材料へ向けて移動される。続いて、閉構造となったモールドによって規定されるモールドキャビティ内に溶融したプラスチック材料を射出することによって射出成形工程が実施される。

オープニングデバイスがパッケージング材料のホール上に形成される場合、溶融したプラスチック材料は、モールドキャビティの片側からモールドキャビティ内に射出され、モールドキャビティに完全に充満するようにモールドキャビティ内を強制的に流動させられる。溶融したプラスチック材料が固化すると、モールドが開放され、そしてパッケージング材料は、別のオープニングデバイスを形成するために開かれたモールドの間に新しいホールが導入されるように、再び前進可能となる。

オープニングデバイスがパッケージング材料の予積層ホール上に形成される場合、溶融したプラスチック材料は、予積層ホールをその環状周辺部分までカバーするように予積層ホールの片側に射出され、この方法によって予積層ホールに対して直接取り付けられるプラスチック製のコンフェッティ部分が形成される；続いて溶融したプラスチック材料は、予積層ホールの反対側から突出するとともにより小さな断面の環状膜接続部分を介してコンフェッティ部分に取り付けられるオープニングデバイスの注入要素を形成するよう、そうした環状周辺部分において強制的に予積層ホールを穿孔させられる。環状膜接続部分は、パッケージを開封するために使用者によって引き裂かれるのに適している。この方法では、予積層ホールを形成する材料は、まず穿孔され、続いて注入要素を形成するプラスチック材料によって再度シールされる。

上述のタイプの射出成形装置および方法は、シート状のパッケージング材料に直接オープニングデバイスを形成するのに十分なものであり、幅広く使用されている。しかしながら、この産業においては、特にパッケージングマシンの生産率を高めてその設置面積を低減するという長期的な要求の観点から、さらに改善する必要性があると考えられる。

したがって、本発明の目的は、典型的には公知の装置および方法と関連付けて上述の要求を満たすことができる、注入可能な食品をパッケージングするためのシート状パッケージング材料にオープニングデバイスを形成するための装置および方法を提供することをである。

本発明によれば、特許請求の範囲の請求項１で規定される装置および請求項９で規定される方法が提供される。

本発明の３つの好ましい非限定的な実施形態について、添付の図面を参照しながら例示的に説明する。

オープニングデバイスが本発明に基づく形成装置および方法を用いて形成されたシート材料から形成されたシールされたパッケージの部分的に断面になされた分解側面図である。 オープニングデバイスが付与される前の図１のシート材料の拡大断面図である。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置の部分断面図を示す。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置の部分断面図を示す。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置の部分断面図を示す。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置の部分断面図を示す。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置の異なる実施形態の部分断面図を示す。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置の異なる実施形態の部分断面図を示す。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置の異なる実施形態の部分断面図を示す。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置の異なる実施形態の部分断面図を示す。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置のさらなる実施形態の部分断面図を示す。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置のさらなる実施形態の部分断面図を示す。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置のさらなる実施形態の部分断面図を示す。 関連する形成方法の連続ステップ中の本発明に基づく形成装置のさらなる実施形態の部分断面図を示す。

図１の参照符号１は、注入可能な食品のためのシールされたパッケージ全体を示す。パッケージ１は、すでに詳述された公知の様式で折り曲げられかつシールされる多層構造のシート状パッケージング材料２から形成される。このパッケージング材料２には、プラスチック材料からなるオープニングデバイス３が本発明に基づく形成装置１０（図３から図６に図示される）を用いて付与される。

図示された例では、パッケージ１は、平行六面体形状を有しており、商標名Tetra Brik Aseptic（登録商標）で公知のタイプのものである。なお、本発明に基づく形成装置１０は、商標名Tetra Rex（登録商標）で公知のゲーブルトップパッケージなどの他のタイプのパッケージのためのパッケージング材料を前進させるよう用いられる。

特に図２を参照すると、パッケージング材料２は、紙などの繊維材料またはミネラル充填ポリプロピレン材料から形成され得る剛性および強度のための基層４と、基層４の両面を被覆するポリエチレンフィルムなどのヒートシールプラスチック材料からなる複数の層５と、を備える。

ＵＨＴ牛乳などの長期保存製品のための滅菌パッケージ１の場合、パッケージング材料２は、例えばアルミニウムホイルまたはエチルビニルアルコール（ＥＶＯＨ）フィルムなどのガスバリア材料からなる層６をさらに備える。層６は、ヒートシールプラスチック材料からなる層５の上に重ねられ、続いて、最終的に食品と接触するパッケージ１の内面を形成する別のヒートシールプラスチック材料からなる層５で被覆される。

言い換えると、層５および６は、連続帯片の形態でパッケージング材料２を製造する場合に基層４に付与される個々の積層を規定する。

パッケージング材料２はさらに、パッケージング材料の縦方向Ａにおいて等間隔で離間された多数の受容部分８（図面では１つのみが図示される）を備える。これら受容部分８には、形成装置１０を使用してオープニングデバイス３が連続して成形される。

図示される例では、受容部分８の各々は、いわゆる予積層ホールによって、つまりパッケージング材料２の基層４を貫通するよう形成されるとともに積層５，６で被覆されたホール９によって規定される。ホール９は、個別のシート状のカバー部分１１によってシールされている。

図示されない実現可能な代替的な実施形態では、カバー部分１１は、１つのみのあるいは複数の層５，６によって規定されてもよい。例えばカバー部分１１はもっぱらガスバリア材料から形成されてもよい。

図示されない別の実現可能な代替的な実施形態では、カバー部分１１は、形成されるホールをシールするためにパッケージング材料２の残りの部分に固定されるパッチによって規定されてもよい。この場合、ホールは、そうしたパッケージング材料２の厚さを完全に貫通するよう形成される。

図示されないさらなる代替的な実施形態では、個々の受容部分８は単純に、パッケージング材料２の厚さ全体を貫通するよう形成されるとともに関連するオープニングデバイス３によってシールされるよう意図されたホールによって規定されてもよい。

以下の説明では、簡略化のために、１つの受容部分８および１つのオープニングデバイス３について述べる。

特に図１に図示されるように、オープニングデバイス３は、カバー部分１１に実質的に直交する軸線Ｂを有する。オープニングデバイス３は、本質的にカバー部分１１の一方の面１１ａ（図示される例では最終的にパッケージ１の内側を向く面）に接着されるコンフェッティ部分１２と、ホール９周りにおいてパッケージング材料２に固定される円筒形の筒状注入要素１３と、を備える。注入要素３は、パッケージ１から食品を注出するために用いられる開口１６を規定し、かつカバー部分１１の両方の面１１ａ，１１ｂ上に配置されるようにその穿孔が実施された後はカバー部分１１を貫通している。

キャップ１４（図１）は、コンフェッティ部分１２およびカバー部分１１が取り外された後でさえも開口１６を外側で閉じるように注入要素１３に取り外し可能に係合される。

より具体的には、コンフェッティ部分１２および注入要素１３が、一体構造で成形されかつオープニングデバイス３を規定する一方で、キャップ１４は、オープニングデバイス３とは別々に形成され、その後オープニングデバイス３に取り付けられる。

コンフェッティ部分１２とホール９のカバー部分１１はともに、注入要素１３の開口１６をシールするシーリング部分１５を規定する。

特に図１に図示されるように、注入要素１３は、ホール９周りでパッケージング材料２に固定される環状フランジ部分１７と、フランジ部分１７の内側側方縁部から軸線方向に突出する円筒形の筒状ネック部分１８と、を備える。筒状ネック部分１８は、カバー部分１１の周辺環状部分を貫通する。言い換えると、ネック部分１８は、コンフェッティ部分１２が固定される面１１ａとは反対側の面１１ｂにおいて、パッケージング材料２から突出する。

図１に図示されるように、コンフェッティ部分１２およびフランジ部分１７は、注入要素１３からのシーリング部分１５の取り外しを容易にするよう引き裂ける、部分１２および１７よりも断面が小さな環状膜接続部分１９によって連結されている。言い換えると、環状膜接続部分１９は、コンフェッティ部分１２を注入要素１３から取り外す際に沿う引き裂き線を規定する。

使用時にキャップ１４に面するよう意図された側において、コンフェッティ部分１２は、一体的に突出するプルリング２１を有してもよい。プルリング２１は、環状膜接続部分１９に沿ってシーリング部分１５を注入要素１３から取り外すために使用者によって使用され、それによって開口１６は自由に製品を注出可能となる。

より具体的には、プルリング２１は、ネック部分１８から所定の距離をおいて内側に延在しており、かつタブ２２によってコンフェッティ部分１２に連結される。

図１に図示されるように、キャップ１４はねじタイプのものであり、内側ねじ２４を備えるシリンダ形状の側壁２３を有する。内側ねじ２４は、注入要素１３のネック部分１８における対応する外側ねじ２５に係合する。

図３から図６を参照すると、形成装置１０は基本的に、形成装置１０の成形領域３１で作動するとともに第１および第２のモールド３２，３３を有する成形ユニット３０を備える。第１および第２のモールド３２，３３は、パッケージング材料２の両側に形成されかつ配置されるオープニングデバイス３の軸線Ｂと同軸になされる；第１および第２のモールド３２，３３は、これらモールドが軸線Ｂに沿って互いから離間されてこれらモールド間にパッケージング材料２を供給可能となる開構造（図３および図６）と、これらモールドがパッケージング材料２の両方の面と協働してパッケージング材料２の受容部分８を収容する閉モールドキャビティ３４の境界を定める閉構造と、に選択的にセットされる。閉モールドキャビティ３４は、溶融したプラスチック材料が固化した場合にオープニングデバイス３（つまりコンフェッティ部分１２および注入要素１３を備える一体構造体）を規定するように、溶融したプラスチック材料を充填されるよう構成される。

形成装置１０は有利には、溶融したプラスチック材料のドーズ３６を、第１および第２のモールド３２，３３の開構造における成形領域３１に供給するための供給手段３５と、成形ユニット３０に支持され、かつドーズ３６を強制的にモールドキャビティ３４に充填してオープニングデバイス３を形成するように１つのドーズ３６に圧力をかける加圧手段３７と、をさらに備えている。

特に供給手段３５は、例えば押出機（図示せず）などの溶融プラスチック材料分配ユニットからドーズ３６を受け取り、成形領域３１へドーズ３６を送り出す。

「ドーズ」との用語は、本明細書および特許請求の範囲において、溶融プラスチック材料供給ユニットから取り出される、ペースト状の（つまり溶融状態あるいは半溶融状態の）既定の量／予め測定された量のプラスチック材料を意図していることに留意されたい。

成形領域３１が、第１および第２のモールド３２，３３だけを含むのではなく、これらモールドの開構造において第１および第２のモールド３２，３３の間に介在する間隙を含む、そうした第１および第２のモールド３２，３３が作動する領域全体を含むことに留意されたい。

図３から図６に図示される好ましい実施形態では、ドーズ３６は、供給手段３５によって第１および第２のモールド３２，３３の１つに、特に第１のモールド３２に、直接供給される。

より詳細には、図３から図６に開示される特定の解決法では、第１のモールド３２がカバー部分１１の面１１ａに面する一方で、第２のモールド３３がカバー部分１１の面１１ｂに面する。

第１のモールド３２は、軸線Ｂに沿ってスライドする様式で互いに連結された外側環状要素４０およびコア要素４１を有する；特にコア要素４１は環状要素４０の貫通開口４２に係合する。

第１のモールド３２は、第１の構造（図３および図４）と第２の構造（図５および図６）とにセットできる。第１の構造では、環状要素４０が、コア要素４１からパッケージング材料２へ向けて軸線方向に突出し、かつ、コア要素４１とともに、供給手段３５からドーズ３６を受け取るためのパッケージング材料２へ向けて開口する台座４３の境界を定める。第２の構造では、コア要素４１が、環状要素４０の開口４２の軸線方向高さ全体に係合し、かつ第１および第２のモールド３２，３３が閉構造となる際のモールドキャビティ３４の一方の側を定める形成面４５を、環状要素４０の隣接する頂部とともにパッケージング材料２に面するコア要素４１の頂部を介して、規定する。

実際に、第１のモールド３２の台座４３は、第１および第２のモールド３２，３３の閉構造におけるモールドキャビティ３４の一部を規定する。

第２のモールド３３は、外側環状要素５０と、外側環状要素５０の貫通開口５２に係合するコア要素５１と、開口５２に係合するとともに外側環状要素５０とコア要素５１との間で半径方向に介在される中間環状要素５３と、を備える。コア要素５１および中間環状要素５２は、軸線Ｂに沿ってスライドする様式で互いに協働する。外側環状要素５０は、第２のモールド３３からオープニングデバイス３を取り外すことができるように半径方向に開放可能な複数の構成要素５４から構成される。

特に図５を参照すると、モールドキャビティ３４は、作動中に、
− 受容部分８のカバー部分１１を受け入れるとともに、使用時にコンフェッティ部分１２とオープニングデバイス３の環状フランジ部分１７とを規定するよう構成された、軸線Ｂを有するコンフェッティ形状のチャンバ５５と；
− チャンバ５５の平坦な環状周辺部分５７の片側から軸線Ｂと同軸状に延在するとともに、使用時にオープニングデバイス３のネック部分１８を規定するよう構成された筒状チャンバ５６と；
− コンフェッティ部分１２のプルリング２１を規定し、かつ、環状周辺部分５７に対してチャンバ５５の半径方向内側のポイントから、チャンバ５６と同じ側から延在する形状付けチャンバ５８と；
を規定する。

特にチャンバ５５は、片側では第１のモールド３２の形成面４５によって境界を定められ、かつ反対側ではパッケージング材料２に面する第２のモールド３３の頂部によって規定される形成面６０によって境界を定められる；より詳細には、形成面６０は、第２のモールド３３のさまざまな構成要素（つまり外側環状要素５０とコア要素５１と中間環状要素５３）の頂部によって規定される。

チャンバ５６は、片側では中間環状要素５３の半径方向外側面６１によって境界を定められており、かつ反対側では外側環状要素５０の半径方向内側面６２によって境界を定められている。

チャンバ５８は、代わりに、コア要素５１の内側形状付け面６３によって全体的に規定されてもよい。

この特定の実施形態では、モールドキャビティ３４の境界を示す面４５，６０，６１，６２および６３は、加圧手段３７を規定するため、第１および第２のモールド３２，３３の両方に支持される。

図３を参照すると、供給手段３５は、１つのオープニングデバイス３を形成するべく１つのドーズ３６を台座４３に供給するために、第１および第２のモールド３２，３３の開構造における第１のモールド３２の台座４３の上方に選択的に位置決めされるように構成された少なくとも１つの受け渡し部分６６を有する供給デバイス６５を備える。

実際に、供給デバイス６５は、供給デバイス６５が第１および第２のモールド３２，３３の間に介在されてドーズ３６を第１および第２のモールド３２，３３の一方（この場合では第１のモールド３２）に供給する第１のポジションと、供給デバイス６５が第１および第２のモールド３２，３３から離れるように移動される第２のポジションとの間で移動可能である。

使用時に、パッケージング材料２の関連する受容部分８上に１つのオープニングデバイス３を形成するステップは、成形ユニット３０の第１および第２のモールド３２，３３が開構造（図３）になされ、かつ水平面上に平坦に配置されたパッケージング材料２が、第１および第２のモールド３２，３３の間の間隙を通るよう方向Ａに供給される形成装置１０の初期状態を起点として、以下のように実施される。

まず、供給デバイス６５は、供給デバイス６５が第１のモールド３２の台座４３上に配置される受け渡し部分６６を有しかつ台座４３に１つのドーズ３６を放出する第１のポジション（図３）に移動される。この動作の後、供給デバイス６５は、第１および第２のモールド３２，３３の間の間隙から離れるように移動される。

次のステップは、パッケージング材料２の１つの受容部分８を、第１および第２のモールド３２，３３の両方に面するポジションに配置するステップからなる；このステップは、パッケージング材料２を成形ユニット３０に対して移動させること、あるいは成形ユニット３０をパッケージング材料２に対して移動させることによって実施できる；第１および第２のモールド３２，３３の両方に面するポジションにパッケージング材料２の受容部分８の１つを配置するためにさまざまな速度が用いられる場合でさえも、パッケージング材料２および成形ユニット３０の両方が方向Ａに沿って前進され得ることは明らかである。

この段階で、第１および第２のモールド３２，３３は、これらモールド３２，３３が、受容部分８を完全に受容する閉モールドキャビティ３４を規定する閉構造（図５）へと移動される。

成形ユニット３０の閉構造が、本発明の好ましい実施形態に関連する図３から図６に図示されるようにパッケージング材料２へ向けて軸線Ｂに沿って第１および第２のモールド３２，３３の両方を移動させることによってのみ実現できるのではなく、第１および第２のモールド３２，３３の一方のみを移動させかつ第１および第２のモールド３２，３３の他方をパッケージング材料２に接触する固定ポジションに維持することによっても実現できることは明らかである。

パッケージング材料２のうち第１および第２のモールド３２，３３の間に供給される部分は、軸線Ｂに交差し、好ましくは軸線Ｂに直交しており、この軸線Ｂに沿って第１および第２のモールド３２，３３の一方または両方が移動される。

開構造から閉構造への動作中、第１および第２のモールド３２，３３は、ドーズ３６がモールドキャビティ３４全体を充填してオープニングデバイス３を形成するよう力が掛けられるように、ドーズ３６に圧縮作用をもたらす。

特に、第１のモールド３２の（図５に図示される）第２の構造へ到達するように、コア要素４１と外側環状要素４０との間に（図４で矢印で図示される）相対移動が生じる一方で、ドーズ３６は、カバー部分１１の面１１ａに対して形成面４５を用いて加圧される。実際に、ドーズ３６の溶融したプラスチック材料は、パッケージング材料２の両面においてパッケージング材料２と接触する第１および第２のモールド３２，３３によって閉モールドキャビティ３４が形成されると同時に、徐々にカバー部分１１の面１１ａに沿って流動する。溶融したプラスチック材料は、コンフェッティ形状のチャンバ５５の中央部分から環状周辺部分５７へ向けて、コンフェッティ形状のチャンバ５５全体に充満する。

コンフェッティ形状チャンバ５５に入り込んだ溶融したプラスチック材料への加圧作用は、第２のモールド３３に対してパッケージング材料２のカバー部分１１を押し付け、それによってカバー部分１１の面１１ｂが形成面６０に接触する。

この段階で、カバー部分１１のうち第１のモールド３２に面するヒートシールプラスチック材料からなる層５が、モールドキャビティ３４内へ、プラスチック材料とともに溶融する。

溶融したプラスチック材料は、溶融したプラスチック材料が最終的にチャンバ５５と形状付けチャンバ５８との交差部分に到達するまで、コンフェッティ形状のチャンバ５５内部を半径方向に広がる。該交差部分では、第２のモールド３３によってしっかりと支持されないカバー部分１１が、溶融したプラスチック材料の圧力によってきれいに穿孔される；この時点で、溶融したプラスチック材料が形状付けチャンバ５８全体に充満する。

まったく同じ方法で、溶融したプラスチック材料がコンフェッティ形状のチャンバ５５と筒状チャンバ５６との交差部分における環状部分に到達すると、カバー部分１１が溶融したプラスチック材料の圧力によって穿孔される。そのため溶融したプラスチック材料は、注入要素１３のネック部分１８およびねじ２５を形成するように筒状チャンバ５６全体に流動する。

言い換えると、ドーズ３６の溶融したプラスチック材料が、モールドキャビティ３４のコンフェッティ形状のチャンバ５５と筒状チャンバ５６および形状付けチャンバ５８との間の交差部分において、カバー部分１１を貫通して穿孔し、後にパッケージング材料２の完全性をすっかり復元するようプラスチック材料によって封鎖される貫通開口を形成する。

モールドキャビティ３４全体に充満したプラスチック材料が固化すると、第２のモールド３３の外側環状要素５０の複数の構成要素５４が半径方向に開き、第１および第２のモールド３２，３３が（図６に図示される）開構造となるように移動し、オープニングデバイス３を成形ユニット３０から取り出すことが可能となり、別の形成工程が実施される別の受容部分８の挿入が可能となる。

図７から図１０における参照符号１０’は、パッケージング材料２にオープニングデバイス３を形成するための本発明に基づく形成装置の異なる実施形態全体を示す；形成装置１０および１０’は互いに類似しており、以下では装置１０および１０’の異なる点に限定して説明し、可能ならば同一のまたは対応する部品に関して同じ参照符号を使用する。

形成装置１０’は、供給デバイス６５が溶融したプラスチック材料のドーズ３６をパッケージング材料２の関連する受容部分８上に選択的に直接供給するよう構成され、続いて成形領域３１を通り、第１および第２のモールド３２および３３の間を方向Ａに沿って前進される点において、装置１０とは異なっている。

特に、図７から図１０に図示される例では、ドーズ３６は、受容部分８のカバー部分１１の面１１ａ上に、つまり水平面上に配置されるパッケージング材料２の上面（図示された例では、最終的に、そうした材料から形成されるパッケージの内側に向かう面を規定する面）の上に供給される。この場合に使用される第１のモールド３２は、パッケージング材料２が図３から図６ではパッケージング材料に対して逆さまに向きを変えられて図示されている点を除いて、形成装置１０で使用される第１のモールド３２と同一であってもよい。

パッケージング材料２の関連する受容部分８上にオープニングデバイス３を形成するための方法は、ドーズ３６が第１および第２のモールド３２，３３の一方ではなくパッケージング材料２上に直接供給される点を除いて、形成装置１０に関して説明した方法と同一であってもよい。

一度供給デバイス６５がパッケージング材料２の関連する受容部分８にドーズ３６を送り出すと、そうしたドーズ３６は、ドーズ３６が供給されたポジションを維持するように受容部分８上に貼りつく；言い換えると、ドーズ３６は、ペースト状のプラスチック材料つまり溶融または半溶融プラスチック材料によって形成されるため粘着性を有しており、それゆえドーズ３６はパッケージング材料２の関連する受容部分８に付着する。

図１１から図１４における参照符号１０”は、パッケージング材料２にオープニングデバイス３を形成するための本発明に基づく形成装置の異なる実施形態全体を示す；形成装置１０および形成装置１０”互いに類似しており、以下では装置１０および１０”の異なる点に限定して説明し、可能ならば同一のまたは対応する部品に関して同じ参照符号を使用する。

形成装置１０”は、成形ユニット３０が、使用時に関連する受容部分８のカバー部分１１の面１１ａに面する第１のモールド７１を備えている点において、形成装置１０とは異なる。第１のモールド７１は、第１のモールド３２の形成面４５と同一の形成面４５”によってパッケージング材料２へ向けて隣接され、かつパッケージング材料２に面する側とは反対の側において、供給デバイス３６から溶融したプラスチック材料のドーズ３６を受け取るための開放された台座４３”を規定する；形成装置１０”は、第２のモールド３３と同じ構造を有しかつ使用時に関連する受容部分８のカバー部分１１の面１１ｂに面する第２のモールド７０をさらに備える。

図３から図６におけるパッケージング材料と比べて、図１１から図１４におけるパッケージング材料２は、逆さまになるよう向きを変更されていることに留意されたい。

形成装置１０の第１および第２のモールド３２，３３と同様に、第１および第２のモールド７１，７０は、これらモールドが互いから離間されてこれらモールド間にパッケージング材料２を供給できる開構造（図１１、図１２および図１４）と、これらモールドがパッケージング材料２の両方の面と協働して、パッケージング材料２のうちオープニングデバイス３が形成される関連する受容部分８を収容するよう構成された閉モールドキャビティ３４を規定する閉構造（図１３）と、に選択的にセットされる。

この場合、供給デバイス６５は、第１および第２のモールド７１，７０が開構造（図１１）になされると、第１のモールド７１の台座４３”に溶融したプラスチック材料のドーズ３６を選択的に供給するよう構成されている。

台座４３”は、使用時に、台座４３”の底壁から形成面４５”まで延在する軸線方向チャネル７２を通じてモールドキャビティ３４に接続される。

第１のモールド７１は、使用時に溶融したプラスチック材料を強制的にモールドキャビティ３４内へ流動させるために台座４３”内に配置されたドーズ３６を加圧するようスライド可能に台座４３”に係合するプランジャ７３をさらに備える。

特に、プランジャ７３は、ドーズ３６を台座４３”内に供給可能にするためにプランジャ７３が台座４３”の開放側から離れる引き出しポジションと、プランジャ７３が完全に台座４３”に係合してドーズ３６を形成する溶融したプラスチック材料をチャネル７２を通過させてモールドキャビティ３４内へ流動させるよう力を掛ける最終加圧ポジションと、の間で軸線Ｂに沿って移動可能である。

プランジャ７３の引き出しポジションから最終加圧ポジションへの移動は、第１および第２のモールド７１，７０がその閉構造へもたらされる際に実施される。

プランジャ７３は、チャネル７２と同じ直径を有しかつチャネル７２と同軸の貫通軸線方向ホール７４を有する。軸線方向ホール７４にはロッド７５がスライド可能な様式で係合して、溶融したプラスチック材料を第１のモールド７１から完全に流出させることができる。

この場合、プランジャ７３およびロッド７５が、モールドキャビティ３４の境界を定める面４５”，６０，６１，６２および６３とともに加圧手段３７を規定する。

形成装置１０”を用いてパッケージング材料２の関連する受容部分８にオープニングデバイス３を形成するための方法は、形成装置１０に関して述べた方法とは、第１および第２のモールド７１，７０が閉構造にセットされた後にドーズ３６がプランジャ７３およびロッド７５によって加圧されてモールドキャビティ３４に充填される点で異なるが、形成装置１０の方法と同様である；言い換えると、第１および第２のモールド７１，７０が閉構造へと移動する間、ドーズ３６の溶融したプラスチック材料は第１および第２のモールド７１，７０によって加圧されず、加圧動作は、第１および第２のモールド７１，７０が閉構造に到達した後に、プランジャ７３およびロッド７５によって実施される。

本発明に基づく形成装置１０，１０’，１０”および形成方法の利点は上記説明から明らかとなろう。

特に、１つのオープニングデバイス３を形成するために溶融したプラスチック材料のドーズ３６を供給するステップが第１および第２のモールド３２，３３，７１，７０が開構造の時に実施されるという事実により、このステップを、溶融したプラスチック材料をモールドキャビティ３４内に押し込むステップから十分に話すことができる。これにより、１つのオープニングデバイスを形成するためのドーズの供給およびオープニングデバイスの成形を同じ工程で実施する射出成形の場合と比べて、これら２つのステップのより良好な制御および質を実現できる。射出成形の場合、起こり得る問題がプラスチック材料の供給によって引き起こされるのかあるいは特有の成形ステップによって引き起こされるのか特定することが難しい。

加えて、成形ステップとは別にプラスチック材料の供給を実施することによって、公知の射出成形装置と比べて、関連するデバイス（供給デバイス６５および成形ユニット３０）を、パッケージング材料２の経路に沿ってより柔軟性の高い方法で位置決めできる。

これは特にドーズ３６がパッケージング材料２に直接供給される場合に歴然とする；この場合、供給ステップは、成形ユニット３０から離れたポジションであっても、パッケージング材料２の経路に沿う任意のポジションで実施できる。

供給ステップを成形ステップから分けることによって、成形ユニット３０をパッケージング材料２の経路Ｐに沿って移動させることができる；この場合、ドーズ３６は、成形工程が実施されるポジションから離れたポジションで、成形ユニット３０に受容されてもよい。言い換えると、供給デバイス６５（特に溶融プラスチック材料受け渡しユニットつまり押出機）を同様に成形ユニット３０とともにパッケージング材料２の経路Ｐに沿って移動させる必要はない。

さらに、溶融したプラスチック材料のドーズ３６の圧縮による成形工程の実施は、当該材料をモールドにおけるホールを介して射出するよりも小さな力しか必要とせず、したがってより電力消費が小さく、より低コストとなる。

明らかなことに、本明細書に開示された形成装置１０，１０’，１０”および形成方法は、特許請求の範囲で規定される発明の保護範囲から逸脱しない限り変更されてもよい。

特に、上述の成形工程は、例えば楕円、長円形あるいは単に閉じたループ状の輪郭で規定された非円形断面を有する筒状の注入要素を備えるオープニングデバイスを製造するために、任意の外形の（つまり円形ではない）受容部分８に適用されてもよい。

１ パッケージ
２ パッケージング材料
３ オープニングデバイス
４ 基層
５，６ 積層
８ 受容部分
９ ホール
１０，１０’，１０” 形成装置
１１ カバー部分
１２ コンフェッティ部分
１３ 注入要素
１４ キャップ
１５ シーリング部分
１６ 開口
１７ 環状フランジ部分
１８ ネック部分
１９ 環状膜接続部分
２１ プルリング
２２ タブ
２３ シリンダ形状の側壁
３０ 成形ユニット
３１ 成形領域
３２ 第１のモールド
３３ 第２モールド
３４ 閉モールドキャビティ
３５ 供給手段
３６ 溶融プラスチック材料のドーズ
３７ 加圧手段
４０ 外側環状要素
４１ コア要素
４２ 貫通開口
４３ 台座
４５ 形成面
５０ 外側環状要素
５１ コア要素
５２ 貫通開口
５３ 中間環状要素
５５ コンフェッティ形状のチャンバ
５６ 筒状チャンバ
５７ 環状周辺部分
５８ 形状付けチャンバ
６０ 形成面
６５ 供給デバイス
６６ 受け渡し部分
７０ 第２のモールド
７１ 第１のモールド
７２ 軸線方向チャネル
７３ プランジャ
７４ 軸線方向ホール
７５ ロッド

Claims (18)

1. 注入可能な食品をパッケージングするためのシート状のパッケージング材料（２）の長手方向（Ａ）において等間隔で離間された多数の受容部分（８）の各受容部分（８）上にオープニングデバイス（３）を形成するための装置（１０，１０’，１０”）であって；
   前記装置（１０，１０’，１０”）は、前記装置（１０，１０’，１０”）の成形領域（３２）で作動しかつ第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）を有する成形ユニット（３０）を備えており、
   前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）は、
   前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）間に前記パッケージング材料（２）を前記長手方向（Ａ）に供給できるように、前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）が互いから離間される開構造と、
   前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）が前記パッケージング材料（２）の両方の面と協働し、かつ前記パッケージング材料（２）の前記受容部分（８）を収容する閉モールドキャビティ（３４）であって、プラスチック材料が固化した場合に前記オープニングデバイス（３）を規定するように溶融したプラスチック材料を充填されるよう構成された閉じたモールドキャビティ（３４）を規定する閉構造と、
   に選択的にセットされ、
   前記装置（１０，１０’，１０”）はさらに、
   − 前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）の前記開構造において前記成形領域（３１）に溶融したプラスチック材料のドーズ（３６）を供給するための供給手段（３５）と；
   − 前記成形ユニット（３０）によって支持され、かつ前記ドーズ（３６）を強制的に前記モールドキャビティ（３４）に充填させかつ前記オープニングデバイス（３）を形成するために前記ドーズ（３６）に圧力をかける加圧手段（３７）と；
   を備えることを特徴とする装置。
2. 前記供給手段（３５）は、前記開構造における前記第１のモールド（３２，７１）に前記ドーズ（３６）を供給するための供給デバイス（６５）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記ドーズ（３６）は、前記第１のモールド（３２，７１）の台座（４３，４３”）に受容されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記第１のモールド（４３）の前記台座（４３）は、前記パッケージング材料（２）および前記第２のモールド（３３）へ向けて開口していることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記台座（４３）は、前記第１および第２のモールド（３２，３３）の前記閉構造において前記モールドキャビティ（３４）の一部を規定することを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記加圧手段（３７）は、前記モールドキャビティ（３４）の境界を定める前記第１および第２のモールド（３２，３３）の個別の面（４５，６０，６１，６２，６３）を備えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の装置。
7. 前記台座（４３”）は、前記第１のモールド（７１）のうち、前記パッケージング材料（２）および前記第２のモールド（７０）に面する側とは反対の側に設けられており、
   前記台座（４３”）は、前記モールドキャビティ（３４）に接続されており、
   前記加圧手段（３７）は、前記溶融したプラスチック材料を前記モールドキャビティ（３４）内に強制的に流動させるために前記台座（４３”）内で前記ドーズ（３６）を加圧するプランジャ（７３）を備えることを特徴とする請求項３に記載の装置。
8. 前記供給手段（３５）は、前記成形領域（３１）を通りかつ前記第１および第２のモールド（３２，３３）の間を前進される前記パッケージング材料（２）の前記受容部分（８）に前記ドーズ（３６）を供給するための供給デバイス（６５）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）の少なくとも一方が、他方に対して、前記パッケージング材料（２）のうち前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）間に供給される部分に交差する方向（Ｂ）に沿って前記開構造から前記閉構造へかつ前記閉構造から前記開構造へ移動することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の装置。
10. 注入可能な食品をパッケージングするためのシート状のパッケージング材料（２）の長手方向（Ａ）において等間隔で離間された多数の受容部分（８）の各受容部分の受容部分（８）上にオープニングデバイス（３）を形成するための方法であって；
    前記方法は、装置（１０，１０’，１０”）であって、前記装置（１０，１０’，１０”）の成形領域（３１）で作動する成形ユニット（３０）を備える装置（１０，１０’，１０”）によって実施され；
    前記方法は、
    − 第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）を、前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）の間に前記パッケージング材料（２）を前記長手方向（Ａ）に供給できるように前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）が互いから離間される開構造に配置するステップと；
    − 前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）を、前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）が前記パッケージング材料（２）の両方の面と協働しかつ前記パッケージング材料（２）の前記受容部分（８）を収容する閉じたモールドキャビティ（３４）の境界を定める閉構造にセットするステップと、
    − プラスチック材料が固化した場合に前記オープニングデバイス（３）を規定するように、溶融したプラスチック材料を前記モールドキャビティ（３４）に充填するステップと；
    を含み、
    前記方法は、さらに、
    − 前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）の前記開構造において、前記成形領域（３１）に溶融したプラスチック材料のドーズ（３６）を供給するステップと；
    − 前記ドーズ（３６）を強制的に前記モールドキャビティ（３４）に充填するようにかつ前記オープニングデバイス（３）を形成するように、前記ドーズ（３６）を加圧するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
11. 前記ドーズ（３６）は、前記開構造にセットされた前記第１のモールド（３２，７１）に供給されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記ドーズ（３６）は、前記第１のモールド（３２，７１）の台座（４３，４３”）に供給されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１のモールド（３２）の前記台座（４３）は、前記パッケージング材料（２）および前記第２のモールド（３３）へ向けて開口されていることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記台座（４３）は、前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）の前記閉構造における前記モールドキャビティ（３４）の一部を規定することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 加圧するステップは、前記モールドキャビティ（３４）の境界を定める前記第１および第２のモールド（３２，３３）の個別の面（４５，６０，６１，６２，６３）によって実施されることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の方法。
16. 前記台座（４３”）は、前記第１のモールド（７１）のうち、前記パッケージング材料（２）および前記第２のモールド（７０）に面する側とは反対の側に設けられており、
    前記台座（４３”）は、前記モールドキャビティ（３４）に接続されており、
    前記加圧するステップは、前記溶融したプラスチック材料を前記モールドキャビティ（３４）内で強制的に流動させるために前記台座（４３”）内で前記ドーズ（３６）を加圧するプランジャ（７３）によって実施されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
17. 前記ドーズ（３６）は、前記成形領域（３１）を通りかつ前記第１および第２のモールド（３２，３３）の間を前進される前記パッケージング材料（２）の前記受容部分（８）に供給されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
18. 前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）の少なくとも一方が、他方に対して、前記パッケージング材料（２）のうち前記第１および第２のモールド（３２，３３；７１，７０）の間に供給される部分に交差する方向（Ｂ）に沿って、前記開構造から前記閉構造へかつ前記閉構造から前記開構造へ移動されることを特徴とする請求項１０から請求項１７のいずれか一項に記載の方法。

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