JP2015501265A - ボトルのレジストレーション機構 - Google Patents

Abstract

フィットメントは、軸と、レジストレーション機構とを有する。フィットメントは、レジストレーション機構が、ボトルネックに対して、軸を中心に回転する所定の向きを有する位置で、ボトルネック内で密閉される。好ましくはフィットメントは、フィットメント上にねじ留めされるボトルキャップの回転の限界を定めるねじ山を有する。レジストレーション機構は、ねじ山に対して、軸を中心に回転する所定の向きを有し、これにより、回転の限界もまた、ボトルネックに対して、軸を中心に回転する所定の向きを有する。【選択図】図１

Description

関連出願
本出願は、２０１２年１０月１９日に提出された米国特許出願第１３／６５６，１７０号の優先権を主張しており、この米国特許出願は、２０１１年１０月２４日に提出された米国仮特許出願第６１／５５０，４８２号の優先権を主張している。

本技術は、ボトルのネックに設置されたフィットメントを有するボトルを含むものである。

プラスチックボトルは、プラスチックフィルムから形成することができる。１つまたは複数のプラスチックフィルムのウェブが、スプールからほどかれ、折り畳まれ、一緒に継ぎ合わされてプリフォームとして知られる構造体を形成する。各々のプリフォームは、個々のボトルに対応しており、プラスチックフィルムの平坦なパネルによって画定される概ね平坦な形状を有する。フィットメントがプリフォームのネックに設置されることで注ぎ口を形成することができる。プリフォームはその後、ボトルのサイズと形状を有する吹き込み成形内に配置され、キャビティ内で流体圧力下で膨張される。これによりプラスチックフィルムをボトルの形状になるようにゆがませる。

円筒形のフィットメント（ｆｉｔｍｅｎｔｓ，付属部品）は、軸と、レジストレーション機構（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅ，位置決め機構）とを有する。フィットメントは、レジストレーション機構が、ボトルネックに対して、軸を中心に回転する所定の向きを有する位置（軸を中心とする回転方向に所定の配向を有する位置）で、ボトルネック内で密閉される。

好ましくはフィットメントは、フィットメント上にねじ留めされるボトルキャップの回転の限界を定めるねじ山を有する。レジストレーション機構は、ねじ山に対して、軸を中心に回転する所定の向きを有する。したがって回転の限界もまた、ボトルネックに対して、軸を中心に回転する所定の向きを有する。

ボトルをフィットメントと共に組み立てる方法において、円筒形のフィットメントが、フィットメント上のレジストレーション機構が、挿入工具に対して、挿入工具の軸を中心に回転する所定の向きを有する位置で、挿入工具に据え付けられる。挿入工具は、据えられたフィットメントが、ボトルネック内に位置し、かつ、挿入工具が、ボトルネックに対して、軸を中心に回転する所定の向きを有する位置に、移動される。これにより、ボトルネックに対するフィットメントの、軸を中心に回転する所定の向きが定められる（確立される）。フィットメントはその後、定められた向きでボトルネックに固定することができる。

ボトルネックは好ましくは、プラスチックのボトルプリフォームウェブ構造体によって画定される。固定されたフィットメントとウェブ構造体は、フィットメント上のレジストレーション機構が、吹き込み成形キャビティのレジストレーション機構に対して所定の回転方向の向きを有する位置で、吹き込み成形キャビティの中に配置される。これにより、ウェブ構造体と、キャビティの間に所定の回転方向の向きが定められる（確立される）。ウェブ構造体はその後、フィットメントとの所定の回転方向の向きを有するボトルになるように吹き込み成型することができる。

フィットメントと、フィットメント上にねじ留めされたボトルキャップを有するボトルの斜視図である。 図１のフィットメントの側面図である。 図２の線３−３で切り取られた断面図である。 図２の線４−４で切り取られた断面図である。 閉鎖状態の図１のボトルキャップを示す平面図である。 開放状態の図１のボトルキャップを示す平面図である。 図６の線７−７で切り取られた断面図である。 プラスチックフィルムのウェブ構造体の断面図である。 ボトル組立体装置の概略図である。 異なる位置で部品を示す、図９と同様の概略図である。 異なる位置で部品を示す、図９と同様の概略図である。 図１１の線１２−１２で切り取られた概略図である。 ボトル組立体装置の他の部分を示す部分概略図である。 図１３に示される部分の平面図である。 図１３の線１５−１５で切り取られた部分断面図である。 吹き込み成型装置の斜視図である。

プラスチックボトル１０が図１に示される。この特定の実施形態において、ボトル１０は、前面１２、後面１４および一組の対向する側面１６を有する正方形の断面形状を有する。フィットメント（ｆｉｔｍｅｎｔ，付属部品）２０が、ボトル１０のネック部分２２から上向きに突き出す。フィットメント２０は、ネック２２およびボトル１０の他の部分に対する特有の位置でボトルキャップ２８を受けるように構成され配置される。具体的には、キャップ２８が、図１に示されるようにフィットメント２０に対して完全にねじ留めされたとき、キャップ２８の非円筒形部分３０は、ボトル１０の前面１２に対して所定の向き（配向）を有する。

図２〜図４により詳細に示されるように、フィットメント２０のこの例は、中心軸３１を備えた円筒形の管である。フィットメントの下部セクション３２は、ボトルネック２２を掴むためのリブ３４を有する。フィットメント２０の中間セクション３６は、レジストレーション機構（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅ，位置決め機構）を有する。好ましい実施形態において、レジストレーション機構は、フィットメント２０の円形の周辺形状に対して弦（ｃｈｏｒｄ）として縦方向に延在する、平坦な部分３８である。フィットメント２０の上部セクション４０は、ねじ山４２である。

フィットメント２０の上部セクション４０にあるねじ山４２は、キャップ２８がフィットメント２０にねじ留めされるように構成されており、フィットメント２０に対して軸３１を中心としたキャップ２８の回転の限界を定める。フィットメント２０上の平坦な部分３８は、ねじ山４２によって定められる回転の限界に対して軸３１の周りに円周方向の所定の向きを有する。これにより、キャップ２８がフィットメント２０に完全にねじ留めされたとき、キャップ２８がこれに対応して、フィットメント２０に対して、軸３１を中心に回転する所定の向きを有することが保証される。

図５〜図７により詳細に示されるように、キャップ２８は、中心軸５１を備えた短い円筒形の本体５０を有する。本体５０の頂部壁５２は、注ぎ口５４を有する。インサート５６が、下から本体５０に密閉式に嵌合され、フィットメント２０にあるねじ山４２に係合するためのねじ山５８を有する。

キャップ２８の非円筒形部分３０は、軸５１の周りで円周方向にそれを非対称的にするような機構である。図示の実施形態では、キャップ２８の非円筒形部分３０は、頂部壁５２を対角線上に横切るように延在する矩形のフリップトップ（ｆｌｉｐ−ｔｏｐ，押し上げ式の蓋）である。ヒンジ６０によって、フリップトップ３０が、図５および図６に示される閉鎖位置と開放位置の間で前後に枢動式に移動することが可能になる。キャップ２８及びフィットメント２０の所定の回転方向の向きに従って、この例におけるフリップトップ３０は、キャップ２８がフィットメント２０に完全にねじ留めされたときに、平坦な部分３８の縦方向に直交する方向で長手方向に延在している。

図示の実施形態におけるボトル１０は、プラスチックフィルムのウェブ構造体から形成される。図８は、ボトル１０を作製するのに使用することができるウェブ構造体１００の一例を示している。この断面図において、ウェブ構造体１００は、プラスチックフィルムの４つのパネルを含むように示されている。これらは、前方パネル１０２、後方パネル１０４および２つのＶカットの側部パネル１０６を含む。ウェブパネル１０２〜１０６は、ウェブ構造体１００の長さに沿って一緒に配置され、図１に示される前面１２、後面１４および側面１６を有する多様なボトル１０を形成する。

図９〜図１２は、ボトル１０の部品を組み立てるための方法および装置を示している。ウェブパネル１０２、１０４および１０６が、一組のローラ１２０の間に縦方向に供給され、ローラ１２０の下流にウェブ構造体１００を形成する。フィットメント挿入工具１２２は、軸１２５を備えた心棒（マンドレル）１２４を含み、さらに、ウェブ構造体１００に軸方向に出たり入ったりする心棒１２４を進めたり後退させたりするように作用するドライバー１２６を含む。

心棒１２４が、図９に示される位置に向かって進められる際、心棒１２４はパネル１０２〜１０６に向かっておよびそれらの間にフィットメント２０を搬送し、フィットメント２０をウェブ構造体１００の中に配置する。心棒１２４はその後後退させられる。次にステップにおいて、一組の把持具１３０（図１０）が、フィットメント２０に係合するように移動する。把持具１３０は、フィットメント２０をウェブ構造体１００に固定するヒートシールを形成し、フィットメント２０とウェブ構造体１００を図９の位置から下方に図１０の位置に向かって押すことで、ウェブ構造体１００の別のセクションをローラ１２０の間に下方に進める。シーミングプレス１４０がその後、ウェブ構造体１００に対して作用することで、図１１に示されるようにパネル１０２〜１０６を併せて装着するシームを形成する。

具体的には、図１２に示されるように、シーミングプレス１４０は、ウェブ構造体１００の先導セクション１４４の底部にシーム１４２を形成し、ウェブ構造体１００の後続セクション１４８の頂部および側部にシーム１４６を形成する。これにより、フィットメント２０が挿入されるネック２２を形成する。シーミングプレス１４０はまた、ウェブ構造体１００の無関係な部分１５０を切り取り、切り取り線１５１において後続セクション１４８から先導セクション１４４を分断する。先導セクション１４４はこのように、ネック２２を備えたボトルプリフォーム１５２として組み立てられ、このようにして連続して複数のボトルプリフォーム１５２を形成するためにこのプロセスを繰り返す。

このように記載した限りでは、プリフォームウェブ構造体を形成し、ならびにプリフォームウェブ構造体のネックにフィットメントを挿入する方法および装置は、米国特許第７，１４７，５９７号に開示される方法および装置とほぼ同様であり、これは参照により組み込まれている。２０１０年６月１０日に提出された米国特許出願第１２／８１３，２１６号もまた参照により込み込まれており、本発明に適応するのに好適な付加的なウェブ形成およびフィットメント挿入方法および装置を記載している。

レジストレーション機構を備えたフィットメントを挿入する好ましい方法において、軌道１６０（図１３〜図１５）が、心棒１２４にフィットメント２０を供給する。軌道１６０が傾斜することで、軌道１６０の上端部に装填されたフィットメント２０が、重力の下に下方に向かって摺動する。フィットメント２０が軌道１６０の下方端部におけるゲート１６６に到達したとき、スペーサーバー１６８が、軌道１６０を横切るように移動することで、フィットメント２０の移動を妨げる。心棒１２４はその後、ゲート１６６のフィットメント２０と係合するように下方に移動され、ゲート１６６のセクション１７０が開放することで、心棒１２４が、上記に記載したように係合したフィットメント２０をウェブ構造体１００に入るように下方に移動させることが可能になる。スペーサーバー１６８がその後、引っ込められ、次の連続するフィットメント２０がゲート１６６に進入することを可能にする。

図１５に示されるように、この例における軌道１６０は、一組の側壁１８２を有し、これらは、フィットメント２０の下部セクション３２においてフィットメント２０の直径よりほんのわずか大きい距離だけ離間されている。レール１８４が、フィットメント２０における平坦な部分３８の高さにおいて一方の側壁１８２から横方向に内向きに突き出す。軌道１６０はこのように、フィットメント２０の１つの列を受けるように構成されており、フィットメント２０上の平坦な部分３８はレール１８４の内側縁部に隣接する。これにより、フィットメント２０の軸３１を中心とする回転方向の１つの向きのみで、フィットメント２０を軌道１６０に据え付けることが可能になる。軌道１６０は、心棒１２４の軸１２５を中心とする回転方向の同一の向きで、心棒１２４にフィットメント２０を送達する。

心棒１２４に対するフィットメント２０の向きは、ウェブ構造体１００に対する所定の関係を有する。図示の実施形態において、これは、フィットメント２０を軌道１６０に沿って心棒１２４に向かって、ウェブ構造体１００の構成内にパネル１０２〜１０６を一緒に誘導するローラ１２０の軸１８９に平行な方向で進めることによって達成される。心棒１２４が、軸１２５に沿ってフィットメント２０をウェブ構造体１００内に移動させる際、心棒１２４は軸１２５を中心にフィットメント２０を回転させることはないが、代わりに、軸１２５を中心とする回転方向に、ローラ１２０およびウェブ構造体１００に対してフィットメント２０を固定させて維持する。この例において、心棒１２４はこのように、平坦な部分３８が前方パネル１０２および後方パネル１０４に平行な方向で縦方向に延在する向きで各々のフィットメント２０をウェブ構造体１００内に挿入する。フィットメント２０はその後、ウェブ構造体１００に対して同一の回転方向の向きでボトルプリフォーム１５２のネック部分２２に対してヒートシールされる。これにより、プリフォーム１５２のパネル１０２、１０４および１０６と、フィットメント２０上の平坦な部分３８と、フィットメント２０上のボトルキャップ２８の回転の限界との間で対応する所定の向きを実現する。図示の実施形態において、その所定の向きによって、キャップ２８が図１に示されるようにフィットメント２０に完全にねじ留めされるとき、後部におけるヒンジ６０によって、キャップ２８のフリップトップ部分３０が、最終的なボトル１０の前面１２および後面１４に直交する方向で縦方向に延在することが保証される。

フィットメント２０の所与の例は単一の平坦な部分３８を有するが、複数の平坦な部分３８または他のレジストレーション機構が、プリフォーム１５２のパネル１０２、１０４および１０６と、フィットメント２０上のレジストレーション機構と、フィットメント２０上のボトルキャップ２８の回転の限界との間で多様な対応する向きを実現する場合もある。例えばフィットメント２０の対角線上に対向する場所での一組の平坦な部分３８は、１８０度だけ互いからずれた一組の向きを実現する。

図１６に示されるように、一組の金型構造体１９０および１９２は、プリフォーム１５２を最終的なボトル１０に吹き込み成形するためにプリフォーム１５２を収容するように構成されている。金型構造体１９０および１９２が閉鎖される際、それらはキャビティを画定し、その中でプリフォーム１５０の前方１０２、後方１０４および側部パネル１０６が、ボトル１０の前面１２、後面１４および側面１６のサイズおよび形状になるように膨張される。金型構造体１９０および１９２のネック部分１９６は併せて、ボトル１０のネック部分２２に対応している。ネック部分１９６の一方は、半径方向に内向きに突き出るレール１９８の形態のレジストレーション機構を有する。金型構造体１９０上のレール１９８は、プリフォーム１５２内でのフィットメント２０上の平坦な部分３８と位置合わせするように構成される。これにより、プリフォーム１５２のパネル１０２、１０４および１０６が、フィットメント２０、およびフィットメント２０にねじ込まれたボトルキャップ２８が、上記に記載する所定の回転方向の向きを有するボトル１０となるように膨張されることが保証される。

この書面による記載は、本発明を実施する最適な態様を説明しており、特許請求の範囲に列記される要素の例を提示することによって当業者が本発明を作製し利用することを可能にするために本発明を記載している。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義されており、当業者が思い付く他の例を含むことができる。このような他の例は、本出願の出願日の前後のいずれかで利用可能である場合があり、それらが特許請求の範囲の文字通りの言い回しと相違ない要素を有する場合、あるいはそれらが特許請求の範囲の文字通りの言い回しとわずかな相違点を有する等価な要素を有する場合、特許請求の範囲の範囲内にあることが意図されている。

Claims (19)

1. ボトルネックと、
   軸およびレジストレーション機構を有する円筒形のフィットメントとを備え、
   前記フィットメントは、前記レジストレーション機構が、前記ボトルネックに対して、前記軸を中心に回転する所定の向きを有する位置で、前記ボトルネック内で密閉される、
   器具。
2. 前記フィットメントがさらに、前記フィットメント上にねじ留めされるボトルキャップの回転の限界を定めるねじ山を有し、
   前記レジストレーション機構が、前記ねじ山に対して、前記軸を中心に回転する所定の向きを有し、これにより、前記回転の限界もまた、前記ボトルネックに対して、前記軸を中心に回転する所定の向きを有する、
   請求項１に記載の器具。
3. 前記回転の限界まで前記フィットメント上にねじ留めされるボトルキャップをさらに備える、
   請求項２に記載の器具。
4. ネックを有する膨張したプリフォームウェブ構造体を備えるボトルと、
   軸およびレジストレーション機構を有する円筒形のフィットメントとを備え、
   前記フィットメントは、前記レジストレーション機構が、前記膨張したプリフォームウェブ構造体に対して、前記軸を中心に回転する所定の向きを有する位置で、前記膨張したプリフォームウェブ構造体の前記ネック内で密閉される、
   器具。
5. 前記フィットメントが、前記フィットメント上にねじ留めされるボトルキャップの回転の限界を定めるねじ山をさらに有し、
   前記レジストレーション機構が、前記ねじ山に対して、前記軸を中心に回転する所定の向きを有し、これにより、前記回転の限界もまた、前記膨張したプリフォームウェブ構造体に対して、前記軸を中心とする回転方向に所定の向きを有する、
   請求項４に記載の器具。
6. 前記回転の限界まで前記フィットメント上にねじ留めされるボトルキャップをさらに備える、
   請求項４に記載の器具。
7. ボトルネックに密閉式に設置するように構成された下方管状フィットメント部と、
   上方管状フィットメント部上にねじ留めされるボトルキャップの回転の限界を定めるねじ山を備えた上方管状フィットメント部と、
   前記ねじ山に対して、前記軸を中心に回転する所定の向きを有するレジストレーション機構とを備える、
   ボトルネックおよびボトルキャップと共に使用するためのフィットメント。
8. 前記レジストレーション機構が平坦な部分である、
   請求項７に記載のフィットメント。
9. 回転軸を中心とするねじ山、およびボトルキャップを前記軸を中心に非対称的にするキャップ機構を有するボトルキャップと、
   ボトルネックに密閉式に設置するように構成されたフィットメントとを備える器具であって、
   前記フィットメントが、前記ボトルキャップを前記フィットメント上にねじ留めすることができる最終的な位置を定めるねじ山を有し、
   前記フィットメントがさらに、前記ボトルキャップが前記最終的な位置にあるときに、前記キャップ機構に対して、前記軸を中心に回転する所定の向きを有するレジストレーション機構を有する、
   器具。
10. 前記キャップ機構が、前記ボトルキャップのフリップトップ部分である、
    請求項９に記載の器具。
11. 前記レジストレーション機構が平坦な部分である、
    請求項９に記載の器具。
12. 前記フィットメントが中で密閉されるネックを有するボトルプリフォームウェブ構造体をさらに備える、
    請求項９に記載の器具。
13. 前記フィットメントが中で密閉されるネックを有するボトルをさらに備える、請求項９に記載の器具。
14. フィットメント上のレジストレーション機構が、挿入工具に対して、前記挿入工具の軸を中心に回転する所定の向きを有する位置で、円筒形のフィットメントを前記挿入工具に据え付けるステップと、
    前記据え付けられたフィットメントがボトルネック内に位置し、かつ、前記挿入工具が、前記ボトルネックに対して、前記軸を中心に回転する所定の向きを有し、これにより、前記ボトルネックに対する前記据え付けられたフィットメントの、前記軸を中心に回転する所定の向きが定められる位置に、前記挿入工具を移動させるステップと、
    前記定められた向きで前記フィットメントを前記ボトルネックに対して固定するステップと
    を含む方法。
15. 前記移動させるステップが、
    前記フィットメントが前記挿入工具上に据え付けられる後退位置から、前記フィットメントがボトルネック内に位置する前進位置まで、前記挿入工具を移動させるステップを含み、
    前記挿入工具は、前記後退位置から前記前進位置に移動される間、前記ボトルネックに対して、前記軸を中心に回転する所定の向きで維持される、
    請求項１４に記載の方法。
16. 前記据え付けるステップが、前記フィットメント上のボトルキャップのためのねじ山も、前記挿入工具に対して、前記軸を中心に回転する所定の向きを有する位置で、前記挿入工具に前記フィットメントを据え付ける、
    請求項１４に記載の方法。
17. 前記ボトルネックが、プラスチックのボトルプリフォームウェブ構造体によって画定され、
    前記フィットメント上の前記レジストレーション機構が、吹き込み成形キャビティのレジストレーション機構に対して所定の回転方向の向きを有する位置で、前記固定されたフィットメントおよび前記プリフォームウェブ構造体を前記成形キャビティ内に設置し、前記プリフォームウェブ構造体と前記成形キャビティとの間で所定の回転方向の向きを定めるステップをさらに含む、
    請求項１４に記載の方法。
18. 前記フィットメントと共に所定の回転方向の向きを有するボトルを形成するために、前記プリフォームウェブ構造体を前記吹き込み成形キャビティ内で吹き込み成型するステップをさらに含む、
    請求項１４に記載の方法。
19. 請求項１８の方法によって形成されるボトル。

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