JP2010504889A - プラスチック管を内部溶接するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】突合わせ溶接の弱点及び魅力的な溶接の維持にあり、すなわち、外側から見たときに目立たないか又はほとんど目立たない溶接を提供する。
【解決手段】本発明は、管状形態のプラスチック包装を製造するための方法において、積層体１１が巻き付けられる巻き付けステップと、前記積層体１１の縁部８、９が接合される突き合わせステップと、前記積層体１１の前記縁部８、９が共に溶接される締結ステップとを含む方法において、前記縁部の間に画定された溶接領域１０を少なくとも覆うように、溶融状態のプラスチックビード１２が押出されて、前記包装の内面に蒸着され、ことを特徴とする方法に関する。溶接領域（１０）を生成するために必要なエネルギが前記プラスチックビード（１２）から得られる。また、本発明は、上記方法に従って獲得される包装と、上記方法を実施する装置に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に巻き付けられたプラスチック積層体から構成される管状包装の分野に関する。より正確には、本発明は、積層体の縁部が重なり合わない巻き付けられた当該積層体に関する。

管状の本体を獲得するように積層体の縁部を溶接することは、通常、オーバーラップにより行われる。例えば特許文献１を参照されたい。

向かい合わせて縁部を配置することが要求される場合、溶接要素として働くプラスチックストリップのような材料で充填される間隙が縁部の間に残される。これについては、特許文献２を参照されたい。

独国特許出願第２０００８５号 欧州特許出願第００００６４３号

しかし、技術的及び美観的な理由で、縁部を互いに直接接触させることが必要である（突き合わせ溶接）。突き合わせ溶接は、包装の壁部を構成する材料のより優れた連続性と均質性を提供する。特に、突き合わせ溶接により、管の内側に配置された製品と、積層体の内部に配置された障壁層との間の接触が回避される。さらに、外面に溶接要素がないため、溶接領域がよく見えなくなる。

さらに、溶接要素を含む間隙をもって又はそれなしに、縁部が端から端に配置されるかどうかに関わらず、同様に、管の外側から溶接を完全に見えなくすることができないとしても、見えにくくすることが必要である。

従来技術の加熱システムは、管の外側に配置され、加熱システムの作動により、目立った光沢がない溶接領域が生じる。

本発明の提案による解決すべき問題は、突合わせ溶接の弱点及び魅力的な溶接の維持にあり、すなわち、外側から見たときに目立たないか又はほとんど目立たない溶接にある。

本発明において、前述の問題に対する解決方法は、プラスチックビードによってこのような溶接を強化することにある。

本発明は、第一に、管状形態のプラスチック包装を製造するための方法であって、積層体が巻き付けられる巻き付けステップと、積層体の縁部が接合される突き合わせステップと、積層体の前記縁部が共に締結される締結ステップとを含む方法において、縁部の間に画定された溶接領域を少なくとも覆うように、溶融状態のプラスチックビードが押出されて、包装の内面に蒸着されることを特徴とする方法に関する。本発明の１つの特徴は、溶接を行うために必要なエネルギがプラスチックビードから得られるという事実にある。

本発明による方法の第１の変形例によれば、ビードは、突き合わせステップの前に蒸着される。

第２の変形例によれば、ビードは、突き合わせステップの前に蒸着される。

第３の変形例によれば、ビードは、突き合わせステップの後に蒸着される。

ビードは、溶接領域の下に又は上に配置してもよい。

本発明はまた、上に規定したような方法によって獲得される管状包装に関し、包装は、溶融状態で押出されたプラスチックビードから構成される縁部の間に画定された領域を強化するための要素を備えることを特徴とする。

最後に、本発明は、上に規定したような方法を実施するための装置に関する。本装置は、積層体によって囲まれるように設計された溶接棒を含むことを特徴とし、溶融状態のプラスチックビードを押出して、溶接棒の外面と前記溶接棒の周りに配置された積層体との間に配置するための手段を含むことを特徴とする。

本発明の一実施形態において、前記ベルトと、前記溶接棒の周りに巻き付けられた積層体との間に、前記ビードが配置されるように前記溶接棒に配置された予熱されたコンベヤベルトを含む。

本発明の他の実施形態において、本装置は、前記溶接棒の方向に積層体と、前記駆動ベルトと前記溶接棒との間に配置されるプラスチックビードとに圧力を及ぼすように配置される外側駆動ベルト及び調整可能な軸受ブロックを含む。

有利に、例えば接触によって、縁部を予熱するために装置を使用してもよく、積層体の２つの縁部の温度を高め、したがって、溶接条件を改善又は促進する効果を有する。

代わりに、又は追加して、ビードが押出ヘッドの出口からビードが成形される点に通過するときに、ビードの周りの周囲空気を数百℃の温度に維持するように、したがってビードの温度低下を回避するように、高温空気送風機が設けられる他の装置が使用される。

本発明の一変形例によれば、積層体の縁部は斜めに切断され、このことは、溶接領域内の積層体の横方向の接触面積を大きくする効果を有する。このような構造はまた、溶接の品質及び強度に影響を及ぼすことを可能にする。

本発明の他の変形例では、ビードは、例えば逆さまのＴの形状の円筒以外の形状で押出され、これによって、溶接中のビードの成形を促進する。

本発明の他の変形例は、同様に、積層体の縁部の間に画定された領域で、管の外側の環境からの優れた障壁保護を保証するように、共押出されたプラスチックビード（ビードの中心に障壁材料で共押出された）を使用することにある。

本発明は、特に、複数の利点、すなわち、
複雑な高周波溶接システムはもはや必要でなく、溶接を行うために必要なエネルギはプラスチックビードから得られ、
溶接を行うためのエネルギが内側から適用されることを前提として、管の外観が完全である利点を有し、従来技術のシステムでは、エネルギが外側から適用され、溶接は光沢がなく、また目立ち、また、
積層体の２つの縁部の間の接合部に沿った管の内側のＰＥ又はＰＰ（又は他の材料）から製造された実質的なカバー層（ビード）により、管内の製品と積層体の障壁層（例えばアルミニウム）との間の任意の接触が防止される利点を有する。

本発明について、次図で示した実施例によって以下により詳細に説明する。

本発明による第１の装置の斜視図である。 図１の装置の側面図である。 本発明による第２の装置の斜視図である。 図３の装置の側面図である。 本発明による第３の装置の斜視図である。 図５の装置の側面図である。 本発明による第４の装置の斜視図である。 図７の装置の側面図である。 本発明による第５の装置の斜視図である。 図９の装置の側面図である。 本発明による溶接の第１の変形例の図面である。 本発明による溶接の第２の変形例の図面である。 本発明による溶接の第３の変形例の図面である。 本発明による溶接の第４の変形例の図面である。

管は、積層体１１のストリップを溶接棒１の円周全体の周りに漸次巻き付けることによって連続的に形成され、積層体は成形ダイ４を通して（図の左から右に）引かれる。
次に、ＰＥ又はＰＰ製（又は他の材料）（単層又は多層であるかにかかわらず）の積層体１１は、溶融状態で押出されたプラスチックビード１２を管の内側に蒸着することによって、長手方向に溶接される。

積層体１１の幅に応じて、管の最終直径に形成された積層体１１の縁部８、９の間の間隙１４を調整することができる。内部に蒸着されたビード１２は、このように、この間隙１４（図１２）を充填し、同様に、積層体１１の外層、例えば、障壁層１３を含む多層積層体を溶接することが可能である。必要ならば、溶接１２は、部分的に積層体１１の縁部８、９の外側部分を覆ってもよい（図１３）。溶融状態の共押出されたプラスチックビード１２（ビードの中心に障壁材料１６で共押出された）の使用により、同様に、管の外側環境からの間隙１４内の優れた障壁保護が存在することを確実にすることができる（図１４）。美観的な理由で、この間隙１４を最小にすることが好ましい。

第１の変形例
図１と図２は、管の断面が積層体１１によってダイ４に決定的に形成された後に、予熱されたコンベヤベルト３によって高さ調整可能なサイズ設定ダイ２に溶融状態で押出されたビード１２の導入を示している。溶接ビード１２は、最初に、予備成形された管の内側に対して適用される。次に、溶接は、所望の寸法（頂部溶接）に寸法決めされる。

第２の変形例
図３と図４は、管の断面が積層体１１によってダイ４に決定的に形成される前に、予熱されたコンベヤベルト３によって、高さ調整可能なサイズ設定ダイ２に溶融状態で押出されたビード１２の係合を示している。このように、積層体１１の縁部８、９は、その最終成形段階に、外側の駆動ベルト６及び調整可能な軸受ブロック５によって、予め配置されたビード１２に対し適用され、押圧される。したがって、溶接は、ビード１２を予め配置することによって、特に軸受ブロック５の高さ調整によって寸法決めされる。

第３の変形例
図５と図６は、同様の原理を示しているが、反転しており、今回は下から溶接している。溶融状態で押出されたビード１２は、管の断面が積層体１１によってダイ４に決定的に形成された後に管の内側に直接蒸着される。次に、溶接は、内側ベルト３及び高さ調整可能なサイズ設定ダイ２によって押圧されて、寸法決めされる。この変形例では、溶接を行うために必要なビード１２から得られるすべてのエネルギは、直接積層体１１に伝達され、このように、例えば、内側ベルト３との接触によるエネルギ損失を最小にする。

第４の変形例
図７と図８は、溶融状態で押出され、しかし張力を加えたビード１２の係合を示しており、ビードのコンベヤベルト３への蒸着が回避される。このように、コンベヤベルト３との接触が可能な限り長く遅らされ、ビード１２を成形かつ圧縮する操作と同時に行われるので、エネルギ損失が最小にされる。

第５の変形例
図９と図１０は、溶融状態で押出され、しかし張力を加えたビード１２の係合を示しており、ビード１２は積層体１１によって直接駆動され、もはやコンベヤベルトを必要としない。次に、溶接は、圧縮ホイールによって、あるいは、代わりに、圧縮ブロック２（図示せず）によって押圧されて、寸法決めされる。

当然、本発明は前述の実施例に限定されない。

１ 溶接棒
２ サイズ設定ダイ（調整可能な高さ）
３ 内側ベルト（金属製）
４ 成形ダイ
５ 軸受ブロック
６ 外側ベルト
７ 押出ヘッド
８ 第１の積層体縁部
９ 第２の積層体縁部
１０ 溶接領域
１１ 積層体（連続ストリップ）
１２ 押出されたプラスチックビード
１３ 障壁層
１４ 間隙
１５ 圧縮ホイール
１６ 共押出されたプラスチックビード（ビードの中心に障壁材料で共押出された）

Claims (13)

1. 管状形態のプラスチック包装を製造するための方法において、
   積層体（１１）が巻き付けられる巻き付けステップと、前記積層体（１１）の縁部（８、９）が接合される突き合わせステップと、前記積層体（１１）の前記縁部（８、９）が共に溶接される締結ステップとを含む方法において、前記縁部の間に画定された溶接領域（１０）を少なくとも覆うように、溶融状態のプラスチックビード（１２）が押出されて、前記包装の内面に蒸着され、前記溶接領域（１０）を生成するために必要なエネルギが前記プラスチックビード（１２）から得られることを特徴とする方法。
2. 前記ビード（１２）が、前記突き合わせステップの前に前記溶融状態で蒸着されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記ビード（１２）が、前記突き合わせステップ中に前記溶融状態で蒸着されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記ビード（１２）が、前記突き合わせステップ後に前記溶融状態で蒸着されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 前記ビード（１２）が、前記溶接領域（１０）の下に溶融状態で配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記ビード（１２）が、前記溶接領域（１０）の上に溶融状態で配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記ビード（１２）が、前記ビードの中心でバリア材料（１６）と共に共押出されるプラスチックから構成されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に規定された方法に従って獲得される管状包装において、
   該管状包装が、押出されたプラスチックビード（１２）から構成される前記縁部の間に画定された前記領域を強化するための要素を備えることを特徴とする管状包装。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に規定された方法を実施するための装置において、
   該装置が、積層体（１１）によって囲まれるように設計された溶接棒（１）を含むことを特徴とし、該装置が、溶融状態のプラスチックビード（１２）を押出して、前記溶接棒（１）の外面と前記溶接棒（１）の周りに配置された積層体（１１）との間に配置するための手段（７）を含むことを特徴とする装置。
10. 前記コンベヤベルト（３）と、前記溶接棒（１）の周りに巻き付けられた積層体（１１）との間に、前記ビード（１２）が溶融状態で配置されるように前記溶接棒（１）に配置された予熱されたコンベヤベルト（３）をさらに含む、請求項９に記載の装置。
11. 前記溶接棒（１）の方向に積層体（１１）と溶融状態のプラスチックビード（１２）とに圧力を及ぼすように配置される外側駆動ベルト（６）及び調整可能な軸受ブロック（５）を含み、前記プラスチックビードが前記駆動ベルト（６）と前記溶接棒（１）との間に配置される、請求項９又は１０に記載の装置。
12. 前記溶融状態のプラスチックビード（１２）を押出して、配置するための前記手段（７）が、前記溶接棒（１）の上面と同一の側面に配置される、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記溶融状態のプラスチックビード（１２）を押出して、配置するための前記手段（７）が、前記溶接棒（１）の下面と同一の側面に配置される、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の装置。

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