JP2006502936A - ２つの重なっているフィルムを処理する装置および方法ならびにこの方法で製造される袋 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、上部ツールおよび下部ツールを具備し、２つ重なっているフィルムを分離する装置に関し、更に、２つ重なっているフィルムを分離する方法ならびにこの方法を用いて製造された袋に関する。
【解決手段】上部ツールおよび下部ツールは、夫々、把持のために開放位置から閉鎖位置へ移行可能である、回動可能なフォークとして形成されている。これらのフォークの各々の自由端には、グリッププレートが形成されている。グリッププレートは、平らな載置面および非対称的に形成された切れ刃を有し、これらの切れ刃の後方の領域には、複数のリセスを有する。

Description

本発明は、上部ツールおよび向かい合う下部ツールを具備し、２つの重なっているフィルム、特にプラスチックのチューブラフィルムを処理する装置および方法ならびにこの方法で製造された袋に関する。処理は、一方では、フィルムの分離に関し、他方では、チューブラフィルムのウェブに少なくとも２つのチューブまたはポートを成形することに関する。

チューブラフィルムは、包装分野で、大規模に用いられる。医療分野では、チューブラフィルムは、好ましくは袋システムの製造のために、用いられる。これらの袋システムは、無菌および微粒子の少ない状態に関して、高い要求を突きつける。チューブラフィルムの利点は、これらのフィルムが製造工程の間中閉じられており、従って、「無菌で」製造かつ貯蔵されることができることにある。実際また、更なる加工の際に、微粒子負荷が、袋の内部に極めて僅かである。何故ならば、その都度特別な個所でのみ、ポートを形成するための、短時間の出し入れがなされればよいからである。

チューブラフィルムの加工の際に、特に、フィルムの開きは、フィルム面同士の強い付着特性の故に、かなりの困難をもたらす。

従来の技術では、２つの重なっているフィルムを分離する装置が記載されている。例えば、DE 43 15 685 A1からは、対応の上部ツールおよび下部ツール夫々が、引き離されるフィルムの半分同士夫々の上方および下方にけられてなる、対応の装置が公知である。これらの上部ツールおよび下部ツールは、フィルムの夫々の半分を吸着しかつ吸着盤の引離し移動によって引き離すために、吸着盤を有する。

しかし、これらの真空吸着手段は、このようなチューブラフィルムを製造する元になるすべてのフィルムのタイプに、用いられることができる訳ではない。真空吸着手段を他の方法で機械的に開けねばならない。

本発明の課題は、請求項１の前提部分に記載の、２つの重なっているフィルム、特にプラスチックのチューブラフィルムを分離する装置を、チューブラフィルムのフィルムの両半分がフィルムのタイプに関係なくかつ著しくフィルムの厚さに関係なく確実に分離されることができるように、改善することである。

この課題は、本発明によれば、上部ツールと、向かい合う下部ツールとを有する前提部分に係わる装置を用いて、請求項１の特徴部分の特徴との組合せによって解決される。従って、上部ツールおよび下部ツールは、夫々、把持のために開放位置から閉鎖位置へ移行可能である、回動可能なフォークとして形成されている。これらのフォークの各々の自由端には、グリッププレートが形成されており、グリッププレートは、平らな載置面および非対称的に形成された切れ刃を有し、これらの切れ刃の後方の領域には、複数のリセスを有する。フィルムを引き離すために、上部ツールおよび下部ツールは、その都度開かれるグリッパによって、フィルム面に押し当てられる。グリッパは、閉じた位置に移動され、各々の切れ刃は、比較的軟らかいプラスチック製チューブラフィルム材料の表面に押し入れられる。プラスチック製チューブラフィルム材料は、かように押しやられ、複数の向かい合うグリッパの切れ刃の間に挟み込まれる。切れ刃の後方にある材料は、対応のリセスへ押しやられる。複数の切れ刃の間に押し込まれた材料は、形状係合の結合を可能にする。この結合は、上部ツールおよび下部ツールの引離し移動の際に、プラスチック製チューブラフィルムの確実な引離しをもたらす。

本発明の、本発明に係わる実施の形態は、主請求項に従属する従属請求項から明らかである。回動可能なフォークの閉じた状態では、互いに向き合っている複数の切れ刃の間には、所定の間隔が存することができる。

切れ刃がグリッププレートの載置面の下方にある面まで延びていることは好都合である。かくて、グリッププレートをプラスチックの表面に押し当てる際に、切れ刃が、軟らかいプラスチック製チューブラフィルム材料に押し込まれるので、グリッパが閉じられる際に、プラスチックの表面の望ましい変形が生じることが保証される。

切れ刃が、好都合にも鋭角で、全く特に好都合にも１０°ないし４５°の角度で交わる。

更に、本発明は、請求項５に記載の方法と、この方法を用いて、請求項６に記載のように製造された袋とに関する。

請求項１に記載の本発明に係わる装置によって、以下に示すように、好都合な方法で、２つのチューブまたはポートもチューブラフィルムのウェブに成形されることができる。

従来の技術では、複数のチューブカップリングまたはポートの成形は、通常、１つの作業工程でかつ融着ツールを用いてなされる。この場合、チューブカップリングまたはポートは、共に、チューブラフィルムのウェブの開放側または袋の融着されてない側に導かれ、袋の開きの後に、フィルムの内部に据えられる。このことを、添付した図面を参照して、図１ないし３の順番に従って詳述する。図５では、融着ツール１１６および１１８の２つのジョーおよび２つのチューブ部分１１２および１１４が示されている。これらのチューブ部分が、所定の間隔で、中央で引離されているチューブ袋１１０に成形されることが意図される。チューブ部分の中心点同士の間の間隔はａである。図６には、融着ツールの上部ツールチューブ部分および下部ツール１１８が、チューブラフィルムのウェブ１１０のフィルムをチューブ１１２およびチューブ１１４（ここでは図示せず）と融着するために、互いに向かって移動される様が示されている。従って、チューブカップリング１１２および１１４はここでは、共に、チューブカップリングのまたは事前に融着された袋の融着されない側に導かれ、チューブラフィルムのウェブのまたは袋の開放後に、フィルム内で据えられる。融着ツールを閉じた後に、チューブラフィルムのウェブ１１０のフィルムがチューブ１１２および１１４の回りに成形されて、両者を熱の供給下で融着する。この方法の欠点は、チューブラフィルムの２次元のウェブから、３次元の形成物が形成されねばならないことにある。チューブまたは融着部分の周囲を成形するために、縁部領域のフィルム材料が必要とされ、融着ツールによって部分的に狭められる。しかし、複数のチューブ１１２と１１４との間または複数のポートの間にはフィルム材料が降下することがないし、閉じる融着ツール１１６，１１８が、融着に必要な押圧に基づいて、このことを阻止するので、フィルムの薄い個所、すなわち、チューブにおける非常に高い内部応力を有する領域または深絞り個所が形成される。このような薄い個所は、袋への押圧の際に、早まった故障、すなわち、このような負荷のかかった個所の漏れまたは引裂きをもたらす。図７には、このことが略示されている。ここでは、複数の融着されたチューブの間の領域で、強い応力を有する領域が示されている。

ここには、少なくとも２つのチューブまたはポートをチューブラフィルムのウェブまたは予め製造された袋に成形する、知られた方法を、出来上がった袋が比較的高い負荷に耐えるように、改善する追加の課題が提示される。

本発明では、この方法は、請求項７の特徴の組合せによって少なくとも２つのチューブまたはポートをチューブラフィルムのウェブに成形するための前提部分に記載の方法を、前提として、解決される。本発明に係わる方法は、詳しくは、以下の方法工程を有する。

ａ）上部ツールおよび下部ツールを有する各々のグリッパを用いて、チューブまたはポートが形成されているべきである個所で、各々のフィルムを把持すること、
ｂ）フィルムを、前記個所で、グリッパの上部ツールおよび下部ツールによってフィルムを引き離すこと、
ｃ）引き離されたフィルムの領域で、チューブまたはポートを押し込むこと、および
ｄ）チューブまたはポートをフィルムと結合すること。

個々の重なっているフィルムを、上部ツールおよび下部ツールを有する各々のグリッパによって把持することによって、フィルムを、チューブまたはポートが挿入されるべきである領域で、チューブまたはポートを入れる十分な自由空間が、ここに、事前設定されるまで、まさしくそこまで引き離すことができる。従って、局部的な引離しによって、開口領域が作られる。これらの開口領域は、実質的に、通常は丸いチューブまたはポートの外周面に対応する。従って、融着ジョーの押し当ての際に、フィルムの長さに、従来の技術より僅かな所要面積が既に存する。この所要面積は、融着工程中にチューブまたはポートを把持するために必要である。このことによって、フィルムの伸びが融着工程中に、著しく阻止される。

特に、方法の好都合な実施の形態は、主請求項に従属する従属請求項から明らかである。

従って、複数のグリッパが、チューブラフィルムの領域の各々の把持の後に、所定の値だけ互いに向かって動かされることは、特に好都合である。それ故に、複数のグリッパの間で従ってまた後で挿入されるチューブまたはポートの間で、フィルムのストックを持った皺が形成され、これは、チューブまたはポートの融着工程の際に、すなわち、チューブまたはポートの抱擁の際に、融着ジョーによって利用されることができる。このことによって、更に、複数のチューブの間または複数のポートの間に、強い応力の領域が回避される。

これらのチューブまたはポートが、融着工程によって、チューブまたはポートを取り囲むフィルムと結合されることは好都合である。

グリップが、フィルムを、以下の個所で、すなわち、一方では、複数のチューブまたはポートの間の望ましい後の間隔と、複数のグリッパが互いに向かって動かされるべきである、その領域とに対応する個所で把持することは好都合である。

本発明の他の好都合な実施の形態では、チューブラフィルムのウェブは、各々のグリッパによる把持前に、縁部領域で既に著しく融着されていて、チューブまたはポートを挿入するためにグリッパによって開放されるべき縁部領域が開放される。このことによって、チューブまたはポートが押し入れられるべきである領域を引き上げる際に、フィルムすべてが互いに分離されるわけではなくて、それ故、実際に、フィルムのうちの、ほぼチューブまたはポートの外径に対応するフィルムの領域のみが互いに分離されることが保証されている。

本発明の他の詳細および利点を、図面に示した実施の形態を参照して詳述する。

図１には、プラスチックのチューブラフィルム１６のフィルム上層１２およびフィルム下層１４を分離する装置１０が示されている。この装置１０は、フィルム上層１２を把持する上部ツール１８と、フィルム下層１４を把持する下部ツール２０とからなる。上部ツール１８はグリップフォーク２２を有し、各々のグリップフォークには、複数のグリッププレート２４が設けられている。下部ツール２０はグリップフォーク２６を有し、このグリップフォークの各々の自由端には、グリッププレート２８が設けられている。

図２には、上部ツール１８の上方のグリッププレート２４ならびに下部ツール２０のグリッププレート２８が詳細に示されている。夫々のグリッププレート２４および２８は、非対称的に形成された切れ刃３０を有し、水平面には、平らな接触面３２を、垂直面には、平らな接触面３４を夫々有する。水平の接触面３２および垂直の接触面３４夫々には、凹んでいるリセス３６および３８が夫々設けられている。図２に示すように、４つのグリッププレートの夫々の切れ刃３０は互いに向けられている。

図２には、グリッププレート２４および２８がフィルム上層１２およびフィルム下層１４の表面に載置されている。それ故に、夫々の水平の接触面３２がチューブラフィルムの表面に載っている。表面３２から突出している切れ刃３０は、この個所で、比較的軟らかいプラスチックへ押し付けられている。それ故に、これらの領域が切れ刃の前後で相応に変形し、リセス３６および３８夫々に押し退けられる。この図に対応する図３では、グリッププレート２４および２８の垂直の接触面３４が重なっている状態で示されている。何故ならば、グリップフォーク２２および２６が閉じられているからである。ここで明らかになるのは、複数の切れ刃の間で、リセス３８の方に拡大する相応に小さい中間空間には、フィルム上層１２およびフィルム下層１４の楔形部分が締め付けられていることである。楔形部分の、このような、材料係合の締付に基づいて、図４に示すように、上部ツール１８および下部ツール２０の引離しの際に、フィルム上層１２がフィルム下層１４から分離されることができる。

本発明の利点は、切れ刃の特別な形状によって、厚さの異なったフィルムを調節手段によって問題なく開けることができることにある。このことは、互いに向かい合っているグリッププレート２４および２８が、水平の接触面３２で、開けられるフィルム層１２およびフィルム層１４に支持されることができるので、フィルムの厚さに関係なく作業することによって、達成される。同様のことが切れ刃をしっかり保持する際にも当て嵌まる。ここでは、向かい合っているグリッパ同士の垂直な接触面３４が互いに支持され、再現可能なギャップサイズａを保証し、把持されたフィルムの切断を確実に防ぐ。グリッププレートの形状は、切れ刃３０が非対称的に楔形に形成されることによって、フィルムの材料への入り込みを容易にする。押し退けられたフィルムの材料の、一方の半分は、複数の切れ刃３０の間に押し入れられ、これにより、容易に把持されることができ、切れ刃の先端のアンダーカットに膨らみとして締め付けられる。他方の半分はグリッププレート２４および２８夫々のリセス３６の下方に押し入れられる。かくて、ギャップサイズ（フィルムの厚さ）を誤らせることになる、材料構造（Materialaufbau）が避けられる。グリップフォーク２２および２６夫々を作動させるための力の消費は、切れ刃の形状の適切な成形によって、目立って減少されることができた。そして揃いのグリッパシステム１０の構造形状は、５０ｍｍよりも小さい幅を有する非常に小さい寸法に限定されることができた。僅かしかない可動部分の故に、生産は比較的容易であり、生産コストは低くて、フィルム開放具の作動は故障が少ない。

図８に示すように、チューブラフィルムのウェブ１１０が、２点で、グリッパ対１２０，１２２によって把持される。これらのグリッパ対は、間隔ａ＋Δｘだけ、互いに離隔している。

各々の上部ツール１２０および下部ツール１２２を有するグリッパは、構造において、出願人によるドイツ特許出願DE 10247769.8-26に記載のグリッパに対応する。

チューブラフィルムのウェブ１１０のフィルム上層およびフィルム下層夫々の、図８に示した把持の後に、上部ツール１２０および下部ツール１２２夫々を有する２つのグリッパが、長さの差Δｘだけ、互いに向かって動かされる。それ故に、２つのグリッパの間の中央領域には、フィルム・サイド（Folienseite）１２４が形成される。複数のフィルムを相応に引き離した後に、チューブ１１２，１１４が開放領域に挿入される。図１０に略示されるように、チューブ１１２および１１４の回りに被せられているフィルム領域は、チューブ１１２および１１４のチューブ外面に比較的密に取り付けられている。それ故に、フィルム１１０をチューブ１１２および１１４と共に融着するための融着ツールでチューブを包摂する際に、極僅かのフィルム材料しか必要でない。この材料はフィルム凹所１２４から提供される。それ故に、２つのチューブ１１２と１１４の間には、弱い応力を有する領域が存する。本発明に係わる方法で、フィルムをチューブの回りに成形する工程で考慮されるのは、融着されないフィルム領域の局所的な開放および続いての襞寄せ工程によって、縁部領域のフィルムの狭まり（Einziehen）が可能となることが考慮される。袋またはチューブラフィルムのウェブの、そのチューブ毎の狭くしか設けられていないポートは、チューブの押し込み後の、チューブ壁部へのフィルムの密な取付を引き起こす。このことによって、フィルムの一側の伸びは、図１０に示されない融着ツールの閉鎖の際に、著しく回避されることができる。

本発明に係わる装置の実施の形態の全体図を略示する。 グリッパの、押し当てられてはいるがまだ開いた位置にある、図１に示した装置のグリッププレートの、その詳細を示す。 閉じた位置にある、図２に示したグリッププレートを示す。 閉じられているが離隔した位置にある、図２および３に示したグリッパプレートを示す。 明細書導入部で説明した従来技術に基づく方法の例を示す。 明細書導入部で説明した従来技術に基づく方法の例を示す。 明細書導入部で説明した従来技術に基づく方法の例を示す。 グリッパによる把持の後のチューブラフィルムのウェブの略斜視図を示す。 グリッパが所定の長さΔｘだけ互いに向かって移動した後の、図８に示した図を示す。 ２つの融着されたチューブ部分を有する袋の縁部領域の、斜視断面図を示す。

Claims (10)

1. 上部ツールおよび向かい合う下部ツールを具備し、２つの重なっているフィルム、特にプラスチックのチューブラフィルムを分離する装置において、
   前記上部ツールおよび前記下部ツールは、夫々、把持のために開放位置から閉鎖位置へ移行可能である、回動可能なフォークとして形成されていること、これらのフォークの各々の自由端には、グリッププレートが形成されていること、および前記グリッププレートは、平らな載置面および非対称的に形成された切れ刃を有し、これらの切れ刃の後方の領域には、複数のリセスを有することを特徴とする装置。
2. 前記回動可能なフォークの閉じた状態では、互いに向けられた前記複数の切れ刃の間に、所定間隔（ａ）が存することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記切れ刃は前記グリッププレートの載置面の下方にある面まで延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記切れ刃は、α、好ましくは１０°ないし４５°の鋭角で交わることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１に記載の装置を用いて、２つの重なっているフィルム、特にプラスチックのチューブラフィルムを分離する方法において、
   前記上部ツールおよび前記下部ツールを、その都度開かれるグリッパによって、フィルム面に押し当てること、前記グリッパを、閉じた位置に移動し、前記各々の切れ刃を、前記重なっているフィルムの表面に押し入れること、および前記上部ツールおよび前記下部ツールを、前記２つの重なっているフィルムを分離するために、引き離すことを特徴とする方法。
6. 前記２つの重なっているフィルムを、前記袋の縁部に取着されたポートの領域で、請求項５に記載の方法に従って、引き離すことを特徴とする袋、特に、プラスチックの袋。
7. チューブラフィルムのウェブに少なくとも２つのチューブまたはポートを、以下の工程で成形する方法。
   ａ）前記上部ツールおよび前記下部ツールを有する各々のグリッパを用いて、チューブまたはポートが形成されているべきである個所で、各々のフィルムを把持すること、
   ｂ）前記フィルムを、前記個所で、前記グリッパの前記上部ツールおよび前記下部ツールによって引き離すこと、
   ｃ）前記隣り合ったグリッパ夫々が、自らの上部ツールおよび下部ツールで、前記フィルムを把持した後に、前記グリッパを所定の長さだけ互いに移動させること、
   ｄ）前記引き離されたフィルムの領域で、チューブまたはポートを押し込むこと、および
   ｅ）前記チューブまたはポートを前記フィルムと結合すること。
8. 前記チューブまたはポートを、融着結合手段で、前記フィルムと互いに結合することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. ２つの隣り合ったグリッパが、自らの上部ツールおよび下部ツールで、前記フィルムを、互いに間隔をあけて、把持し、この間隔は、前記複数の成形されたチューブまたはポートの間の後の望ましい間隔と、前記複数のグリッパが互いに向かって移動されるべきである長さとに対応することを特徴とする請求項７または８に記載の方法。
10. 前記チューブラフィルムのウェブは、各々のグリッパによる前記フィルム領域の把持前に、実質的にもう、融着されていて、袋を形成し、チューブまたはポートが成形されるべき領域は、融着から除外されていることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１に記載の方法。

Images