JP2014527488A - チューブ体を製造する装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周方向に閉じられたチューブ状のチューブ体を製造する装置の改良【解決手段】本発明の装置は、搬送方向に基材（１０）を搬送する搬送手段と、第１と第２の長手方向エッジ部（１８、１９）を有するウェブ状の基材をチューブ形状（１３）に成形するチューブ成形手段（１２）と、融着周方向位置でチューブ形状に融着する融着手段（２２）と、搬送方向において成形領域より上流側に配置され、基材ウェブの位置を検出する第１のセンサ手段（２７）と、搬送方向に対して横方向に基材ウェブの位置を設定する設定手段（２６）と、第１センサ手段からの測定値を考慮して、設定手段を作動させて、ウェブ状基材を搬送方向に対して横方向の設定位置で保持するかまたは設定位置の方向に調整するようにする第１制御手段（３１）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、独立請求項のプリアンブル部分に記載されているように周方向に閉じられたチューブ状のチューブ体を製造する装置および方法に関する。

チューブを製造するための製造設備が先行技術より知られている。チューブ体の製造では、ウェブ形状の基材を、例えば、ロール(Rolle)および／またはローラ（Walze）などの搬送手段によって、搬送方向に搬送する。そして、ウェブ形状の基材は、例えば、ロール、ローラおよび／または固定した偏向板（Umlenkblech）などのチューブ成形手段によって、円筒状のマンドレルの周囲でチューブ形状に成形される。この際、基材ウェブの長手端部の1つとそれぞれ隣接する２つの端部領域が重なり合う、例えばオーバーラップ領域形態の接触領域で、または基材の２つの長手方向エッジ部が互いに接して置かれる、例えば当接（突合せ）エッジ部形態の接触位置で、２つの端部領域が互いに接触してチューブ形状になる（以下、「接触領域」および「接触位置」という用語は同義であり、交換可能であるものとする）。この接触領域では、この２つの端部領域が、例えば、高周波融着装置によって互いに融着されて融着シームが形成される。

幾つかの異なった要因により、接触領域が、融着装置が定める融着位置から離れることがあり、チューブ体が不良品となる場合が多い。接触領域が、融着領域に隣接して通過するまたは融着領域を部分的にのみ通過すると、チューブ体の気密性および／または耐圧性が不十分になる可能性がある。

基材が不均一に巻かれた場合または基材ウェブの引張荷重が変動する場合に、接触領域が例えば基材ウェブの交換時に周方向へ動く。このような具合の悪い位置変動を解消するために、チューブ形状に成形する成形工程の前、すなわち成形領域より前で、基材ウェブの位置を搬送方向に対して横方向に一定に保つようにするシステムが用いられる。これには、例えば、基材ウェブの少なくとも一方の長手方向エッジ部を検出する超音波センサと、エッジ部位置の所要の位置からのずれを補正しうる、例えばピボット自在なローラ形態の位置決め手段とを、必要に応じて用いる。

このようなモニターでは、検出側で基材ウェブのエッジ部位置を選択的に考慮しているのは確かだが、基材ウェブの正しい位置合わせ（Ausrichtung）、つまり、基材ウェブがエッジ部センサを通過する角度は考慮していない。そのため、所要のエッジ部位置が保たれるにも関わらず、融着手段での接触領域の位置が融着位置から大きく外れる可能性がある。また、エッジ部センサからの位置と融着位置との間の影響についても考慮されていない。このような影響として、例えば、マンドレルと基材との間の摩擦、基材の滑り、または成形ベルトなどの成形手段の位置変動による、ウェブの張力とウェブの経路の変動が挙げられる。そのため、ウェブ位置をモニターし所要の位置に補正するにもかかわらず、融着位置に対する接触領域のずれが起こりうる。

現在は、ウェブのエッジ部の所要の位置をオペレーターが手作業で調整することで、これらの具合の悪い影響を解消して、その結果、接触位置が再び融着位置に戻っている。これにはコストがかかり、時間がかかり（そのため無駄が生じ）、熟練者を必要とし、加えてその熟練者が、定期的なモニター作業に頻繁に巻き込まれることになる。

チューブ体の製造の分野ではないが、特許文献１から、フィルム片を円筒形状に成形して、この形で互いに重なるフィルム片の２つのエッジ部を融着する装置が知られている。この装置は、フィルム片のエッジ部のずれを検出するセンサ手段と、フィルム片をフィルムの搬送方向に対して横方向に移動させうる位置決め手段とを備える。

特許文献２から、金属の芯材を絶縁材で覆い、導電性のケーブルを製造する装置が知られている。この装置は、絶縁材のエッジ部の一方の位置を確定する超音波センサと、エッジ部の周方向の位置を動かして可能な限り一定に保つ調整手段とを備える。

特許文献３から、チューブ体を製造する装置において、所定の温度プロファイルを維持するための赤外線センサが融着の後にオーバーラップ領域を調べて、ずれがある場合は信号を送出して、成形領域に配置したガイドくさび（Fuehrungskeil）成形用のファンネルを回転させることが知られている。

特許文献４から、チューブ状の袋を製造する装置であって、フィルムウェブを成形ショルダーによって成形し、フィルムウェブの２つのエッジ部を互いに接合する装置が知られている。この装置では、オーバーラップするエッジ部の周方向の位置が一定であり、それぞれのエッジ部の径方向の広がりを、成形手段より前でフィルムウェブの位置を調整することで、調整できる。

特開昭５９−２３０７２７ 特開平５−２５０９５５ 国際公開０３／０２４６９４ 国際公開２００６／０１３１７１

上述の先行技術から出発して、本発明は、独立請求項のプリアンブル部分に記載されるように、周方向に閉じられたチューブ状のチューブ体を製造する装置および方法を改良するという課題に基づいており、製造するチューブをできるだけ高品質にすると同時に円滑な作業のための費用を最低限に抑える。

この課題を、請求項１の特徴を有する装置によって解決する、または、方法の独立請求項の特徴を有する方法によって解決する。本発明のさらなる有利な態様を、従属する請求項で規定する。

このような装置では、第１のセンサ手段が、好ましくは搬送方向において成形領域より前に、好ましくは位置決め手段に（特に、搬送方向に２０ｃｍ未満の距離で）近接して配置されるように備えられ、基材ウェブの位置を検出する。これによって制御変数を得て、制御変数によってシーケンスをモニターできる。第１のセンサ手段は、例えば、長手方向エッジ部の少なくとも一方を検出することによって、および／または搬送方向に好ましくは連続的に延びる「特徴部」、特に、マークを検出することによって、基材ウェブの位置を検出できる。

好ましくは、第１のセンサ手段は、基材の長手方向エッジ部の少なくとも一方の位置を検出する超音波センサを備える。超音波センサは、不具合を起こしにくいため適している。基材の長手方向エッジ部は特に特徴的な領域であり、検出されやすい。さらに、１つより多くの超音波センサを用いて、長手方向の両エッジ部を検出することが考えられる。これによって、潜在的に正確性が増し、例えば、基材ウェブの幅等の各第２のパラメータを導きうる。

位置決め手段を、好ましくは搬送方向において成形領域より前に、好ましくは位置決め手段に（特に、搬送方向に２０ｃｍ未満の距離で）近接して配置する。

メインクレームの特徴を有する装置は、請求項１のプリアンブル部分に記載の装置を有する先行技術に比べて、高効率で特に高品質のチューブ体の製造が可能であり、作業者の手作業の介在をもはや必要としない。これは、例えば、超音波エッジ部センサおよび／または光学撮像手段などの第２のセンサ手段によって達成され、第２のセンサ手段は、成形領域に好ましくはチューブ成形手段の高さに追加的に備えられ（すなわち、チューブ形成手段が基材に直接作用する領域または接触する領域が延在する搬送方向部分に）または搬送方向上流側の領域（搬送方向部分）に追加的に備えられ、および／または搬送方向において成形領域より後に追加的に備えられて、基材の「特徴部」を検出するように機能する。成形領域とは、本明細書では、チューブ成形手段が基材をウェブ形状からチューブ形状に成形する領域（搬送方向部分）を意味するものとし、この領域は概してチューブ成形手段が基材に直接作用する領域にわたって延在する、すなわち、この領域は、搬送方向においてチューブ成形手段すなわち基材に直接作用する領域より前および／または後に延在する。これにより、成形領域は、例えばチューブ成形手段が成形ベルトを有する場合、基材の領域も含み、その領域においては、基材はすでにチューブ形状で成形ベルトを通って導かれるが、成形ベルトとは接触していない。先行技術では、センサ手段が成形領域より前に配置されているのは明らかである。基材位置が単純なウェブ形状のためにここでの検出が容易だと思われるからであり、位置決め手段の出来るだけ近くに配置することは迅速な調整には不可欠と思われるからである。しかし、本発明に記載されたように追加的な第２のセンサ手段を搬送方向において成形領域より後に配置すると、チューブ成形手段の基材位置への影響も位置決め手段の調整で考慮されうるという驚くべき有利な点があることがわかった。

検出した「特徴部」によって、融着手段での接触領域の周方向の位置についての、および／またはそれに対応する値についての結果が引き出されうる。好ましくは、基材の「特徴部」は、接触領域そのものの周方向の位置、基材の一方の長手方向エッジ部の位置および／または基材上のマークである。融着手段での接触領域の特に正確な位置合わせのためには、マークは好ましくは搬送方向に連続して延在し、その結果、常にずれの検出ができ、それに応じた補正ができる。

特に、接触領域の周方向の位置は、検出対象である「特徴部」としてふさわしいが、基本的な条件がわかっている（特に基材ウェブの幅がわかっている）場合は、搬送方向の決められた位置で基材のエッジ部の周方向の位置を検出することも考えられる。というのは、例えば、融着手段での接触領域の周方向の位置は融着手段からの（搬送方向の）距離とマンドレルの幾何学的形状とによって間接的に判定可能だからである。同様の態様で、基材の長手方向エッジ部から所定の距離にある、基材上のマークを検出することが考えられる。チューブ成形手段（成形手段）を、（例えば、成形ロールおよび／または成形ベルトとして）少なくとも部分的にマンドレルの搬送方向上流側に配置することが好ましい。

第１の制御手段が備えられ、該第１の制御手段は、第１のセンサ手段の測定値に応じて位置決め手段を作動することで、基材ウェブを、チューブ成形手段より前で搬送方向に対して横方向で所定位置に保ち、その結果、必要に応じて所要の位置からのずれを打ち消す。これにより、チューブ成形手段の前での基材ウェブ位置の変動による接触位置での変動を初期段階で回避できる。

さらに、第２の制御手段が備えられ、該第２の制御手段は、第２のセンサ手段のセンサ信号に応じて位置決め手段を作動して、その結果、接触領域を、融着位置に向かって周方向に導く、または接触領域を融着位置で保つ。第２の制御手段は、間接的に、すなわち例えば第１の制御手段を介して位置決め手段を作動でき、第２の制御手段の出力信号が入力信号として第１の制御手段に入力されて、例えば、２つの部分制御部（それらの制御器は第２および第３の制御手段によって形成されうる）によるカスケード制御の形態が実現される。あるいは、制御手段が直接的に、すなわちさらなる制御手段を通さず、特にさらなる（内方）制御回路を通さずに、位置決め手段を作動することが考えられる。

第２の制御手段および第１の制御手段は、第２のセンサ手段とさらに第１のセンサ手段との両方の測定値を考慮してともに位置決め手段に作用し、好ましくは第１の制御手段は、第２の制御手段の一部であってもよくまたは組み込まれて一体化されてもよい、すなわち、例えばマイクロコントローラの形態で共用制御手段として構成されてもよい。そして、第２および第１のセンサ手段の測定値を特にアルゴリズム的に結合（例えば重み付け平均化）することによって、位置決め手段に適切な制御信号を送出して、融着周方向位置に向けて周方向の接触領域を調節するまたは周方向の接触領域を融着周方向位置に保つ。

本発明によって、作業者による手作業の介在無しに自動的に、接触領域を恒久的に融着位置に保つこと、または任意のずれに対してより迅速に対応することが可能となる。これにより、接触領域外での「融着ミス」による無駄を減らす。概して、本発明は融着シームの質を改良してそれによってチューブの質、特にその弾力性を改良する。

接触領域は、本明細書において例えば、２つの長手方向エッジ部領域のオーバーラップ領域として実現されうる。また、接触領域は、基材の２つの長手方向エッジ部の当接端として実現され、「突き合わせ融着」という技術用語で知られるように、２つの長手方向エッジ部は（マンドレルの周囲で）同じ径方向高さで互いに隣接して置かれ、融着手段で互いに融着されることも考えられる。

請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示する少なくとも２個の特徴のすべての組合せは、本発明の範囲内にある。反復を避けるため、方法に関して開示される特徴は、装置に関して開示され、請求されるものとみなされるべきである。装置に関して開示される特徴は、方法に関して開示され、請求されるものとみなされるべきである。

第２のセンサ手段を、搬送方向において、特に融着位置から１ｍ未満の距離で、好ましくは約２０ｃｍから約８０ｃｍの距離で近接して配置すると特に有利であることがわかった。これによって、接触位置（または接触領域）のずれを、位置決め手段と融着手段との間の基材ウェブの残りの移動で打ち消すことができる。特に好ましくは、第２のセンサ手段を、融着位置に近接して、例えば、搬送方向にマンドレルの高さで、好ましくはマンドレルからの半径方向距離で、すなわち、マンドレルの横に、特にマンドレルの上方に配置する。

好ましくは、位置決め手段は、好ましくは平坦なままの、すなわちウェブ形状の基材を、搬送方向および／または周方向に対して横方向に調整するように具体化されている。これによって、 成形手段への取込位置を変更でき、これによって接触領域の周方向の位置も変更できる。

位置決め手段が、搬送方向（移送方向または表面の広がり）に対して垂直におよび／または基材の搬送方向に角度をつけて配置したスイベル軸の周りをある角度範囲でピボット回転できる少なくとも１つのローラを備えることが、本発明の範囲に含まれる。このピボット運動のために、好ましくは、電動、空気圧または油圧作動用駆動装置を用いる。ローラは基材の動きに従って純粋に受動的に可動（回転）しうる。または駆動装置によって能動的に回転駆動されてもよい。

さらに、第１の制御手段は、さらに位置決め手段を作動し、位置決め手段の上流側または下流側に取り付けられることが考えられる。これによって、先行技術から既知である、位置決め手段近傍のセンサ手段によってウェブエッジ部位置を制御する有利な点と、（基材へのチューブ成形手段の影響も考慮した）成形領域における、および／または成形領域の後における、本発明によるセンサ手段を用いた基材位置の制御の有利な点とを同時に得ることができる。

また、特に有利な態様では、第２および／または第１の制御手段が、制御回路の制御器、例えば、ＰＩＤ制御器または適応制御器として構成されてもよく、特に好ましくは、第２の制御手段は、外方制御回路の制御器として構成されて、その補正変数（出力信号）を、基準変数（入力信号または目標値）として、内方制御回路の制御器として構成される第１の制御手段に供給する。このように形成されたカスケード制御によって、横方向のウェブ位置に関する条件を、第２のセンサ手段が検出する値とさらに第１のセンサ手段が検出する値との両方によって、位置決め手段を介して有利に変更できる。これによって、基材ウェブの所要の位置が、第２のセンサ手段が検出する測定値を用いて第２の制御手段によって効果的に得られ、第１のセンサ手段が検出する測定値を用いて第１の制御手段によって、確実にこの所要の位置が維持される。

本明細書では、バイパスが備えられてもよく、その結果、外方制御回路は（効果的に）１つの制御回路となり、第２の制御手段は直接、位置決め手段を作動して、それによって、例えば、特定の場合には融着周方向位置と接触領域が離れることに対してより早い対応が可能となる。さらに、内方制御回路での不具合もこれによって速やかに解消されうる。

第１のセンサ手段を、例えば、基材ウェブの両方の長手方向エッジ部を検出することで、基材ウェブの幅を検出できるように構成して配置することが有利であることがさらにわかった。これによって、異なる幅の基材ウェブを用いることが容易となる。特に、基材ウェブのエッジ部位置を「特徴部」として検出する場合、基材ウェブの幅は、接触領域の位置を（算術的に）判定するために不可欠な情報である。幅情報があれば、基材ウェブの一方のエッジ部の位置を検出すれば十分である。他方のエッジ部の位置は、幾何学上の一般的な条件によって（幅情報を共に用いて）定められるからである。その結果、第２のセンサ手段は１つのエッジ部センサを有するだけでもよい。

好ましくは、細長く、好ましくは円筒状のマンドレルが、基材ウェブの搬送方向における、チューブ成形手段の下流側に配置され、チューブ成形手段では、好ましくはマンドレルの周囲に基材を置く。マンドレルは、その幾何学的形状および頑強さのために、チューブ体の機械的な成形に用いるのに特に好適である。

好ましくは、融着後、好ましくは冷却工程の後に、チューブ形状を切断手段（カッター）によって個別のチューブ体に分割してもよい。個別のチューブ体および／またはチューブ形状片を製造プロセスから分離および／またはマーク付け出来る手段を備えることは製造において特に効果的で効率的であることがわかった。例えば、品質要件を満たしていない（可能性のある）チューブ体を吹き出し手段で経路から吹き出すか動力手段で機械的に排出してもよい。代わりにまたはさらに、個々のチューブ体に、品質に従って例えば色別にマーク付けをしてもよい。

作製されるチューブ体を確実に高品質とするために、本発明のさらなる発展において、接触領域の周方向の位置が所定範囲の値（角度範囲）にあてはまるかどうかをモニターして、接触領域がこの閾値にあてはまらず、そのため融着位置が接触領域に全く合致しない範囲にあるチューブ体またはチューブ形状片を分離またはマーク付けすることが、有利に提供される。融着シームが最適でない場合、チューブ体の品質特性を、特に圧縮強度および耐久性に関して保証されない。制御手段は、そのため第２のセンサ手段が検出する接触領域の周方向の位置に応じて、分離および／またはマーク付けを行う手段を作動させる。

周方向に閉じられるチューブ状のチューブ体を製造する方法は同様に本発明の範囲内にあり、基材ウェブは、搬送方向に搬送され、成形領域でチューブ成形手段によってチューブ形状に成形される。基材を、好ましくは平行な第１の長手方向エッジ部と第２の長手方向エッジ部との間の接触領域で融着手段によって融着する。搬送方向に対して横方向の基材ウェブの位置を、例えば位置決め手段によって変更することができる。成形領域で、好ましくは搬送方向において、融着手段より１ｍ未満、好ましくは０．２ｍから０．８ｍだけ手前で、接触領域の周方向の位置が、好ましくはマンドレル上で、第２のセンサ手段によって検出されて、第２の制御手段が第２のセンサ手段のセンサ信号に応じて位置決め手段を作動する。その結果、第２のセンサ手段が検出する接触領域が、融着周方向位置に向かって周方向に調節される（導かれる）か、融着周方向位置で保たれる。

本明細書では、ウェブ形状の基材は位置決め手段によって搬送方向に対して横方向で所要の位置に保たれ、特に所要の位置は第２のセンサ手段の測定値に応じて修正変更される。所要の位置を維持するために、特に第１のセンサ手段の測定値が考慮され、それには基材ウェブのエッジ部を検出する超音波センサが特に有利であることがわかった。

さらに、位置決め手段が検出した測定値から個々のチューブ体の品質についての結果を引き出すことが有利であるがわかった。これらは、それぞれの品質に応じて個別に取り扱われてもよく、例えば、仕分け、マーク付けおよび／または分離されてもよい。

さらなる発展によれば、個々のチューブ体またはチューブ形状片の仕分けおよび／またはマーク付けのために、これらが融着手段に位置していた期間における測定値に応じて、分離手段によって、これらを残りのチューブ体から分離される。測定値を個々のチューブ体または各チューブ形状片に割り当てることができるように、例えば、実際のタイムスタンプをチューブ体または各チューブ形状片と、測定値との両方に割り当てることができる。ある期間内において測定値が十分でないと判定されると、特定の期間に当てはまるタイムスタンプのついたチューブ体または各チューブ形状片が分離されて、特には吹き出されて分離される。好ましくは、欠陥の検出のため時間遅延を伴って分離が行われて、その結果、欠陥が検出される前に融着したチューブ体が分離されてもよく、それによって、ふるい分けが可能となる。分離手段は、チューブ体または各チューブ形状片を一般の経路から吹きだして、例えば、回収容器内に入れることのできる、例えば、加圧ノズルによって構成されてもよい。

好ましくは、タイムスタンプは、個々のチューブ体または各チューブ形状片に、特に第２のセンサ手段を通る際に個別におよび／または特定の頻度で割り当てられる。融着状態が特定の期間で（接触領域が許容範囲外で検出されたために）不十分であると検出されると、その要素（チューブ体または各チューブ形状片）がタイムスタンプを活用して分離手段によって分離されてもよい。これにより、例えば、分離されるべきタイムスタンプを有するエレメントがノズルを通り過ぎる時にノズルが作動してエレメントに的を絞って吹き出される。

好ましくは、基材は、多層ラミネートである。さらに好ましくは、気体および／または液体に対して透過を遮断する効果が高い少なくとも１層のバリア層を備える。バリア層として、例えば、少なくとも１つの金属フォイルまたはメタライゼーション層を用いることができ、および／または、例えば、ＥＶＯＨ、ＰＡ、ＰＥＴＧなどの少なくとも１層のプラスチックバリア層を用いることができる。

本発明のさらなる利点、特徴および詳細が好ましい例示的実施形態の以下の記述から、図面を参照して、明らかになるであろう。

チューブ体を製造するための装置の上面図である。 長手方向に見た、図１に示すチューブ体を製造するための装置の図である。 位置決め手段の上面図である。 長手方向に見た、図３に示す位置決め手段の図である。 本発明の装置の制御起動の例を示す図である。 図５に示す制御起動のさらなる発展を示す図である。

図において、同一の要素および同一の機能を有する要素は、同じ参照記号によって示される。

図１は本発明の好ましい実施形態による装置の上面図を示す。図２は長手方向に見た同装置を示す。

基材ウェブ１０が図示されている。基材ウェブ１０は少なくとも部分的に平行な２つの長手方向エッジ部１８および１９を有する。基材ウェブ１０は、チューブ成形手段１２によって、円筒状のマンドレル１４の周囲でチューブ形状１３に成形される。チューブ成形手段１２は凹型のガイドロール１６を備える。

成形工程では、接触領域２０が、長手方向エッジ部１８と１９との間に形成される。例えば高周波融着装置の形態の融着手段２２および第２のセンサ手段２４を接触領域２０にわたって配置する。

第２のセンサ手段２４を、本明細書においては、オーバーラップ領域として構成される接触領域にわたって直接的に配置する。しかし、第２のセンサ手段２４を、例えば点線で示す位置２４ｂのような接触領域の少し手前に配置することも考えられる。これにより、第２のセンサ手段２４は、基材の一方の長手方向エッジ部を検出でき、基材の幅と成形手段の幾何学的形状とを利用して融着手段でのこのエッジ部の位置を判定できる。融着領域における基材の第２の長手方向エッジ部の位置を判定するために、連続的に移動量を推定してもよく、本明細書においては、好ましくは、この移動量を演算するために、チューブ成形手段１２に到達するまでに基材ウェブ１０の幅を測定する。あるいは、このエッジ部の位置も（第１の長手方向エッジ部と同様の態様で）検出してもよい。

成形工程の前に、基材ウェブ１０を、位置決め手段２６によって搬送方向（ウェブ移動方向または基材の長手方向）に対して横方向に移動させる、すなわち、表面の広がり平面で平行に位置が変えられる。第１のセンサ手段２７を、本明細書においては超音波エッジ部センサの形態で、第２のエッジ部１８上に配置する。有利には、第１のセンサ手段２７が、（２７ｂとして点線で図示されるように）基材ウェブの全体にわたって延在しており、その結果、基材ウェブの幅が検出でき、演算（例えば、融着領域での第１の長手方向エッジ部の周方向の位置を、第２の長手方向エッジ部の既にわかっている位置を用いて、上述のように演算判定すること）用のパラメータとして用いることができる。

図示されていないが、制御手段が、相互接続されかつ位置決め手段２６と信号接続方式で接続される。これらの制御手段は、同じ制御手段として構成されてもよく、または論理的に別々の第１および第２の制御手段（例えば、数個のマイクロコントローラ）によって構成されてもよい。

基材ウェブは図面の平面上で右から左に搬送され、搬送方向に対して横方向に、位置決め手段２６によって動かされる（位置が変えられる）。（回転フレームに回転可能に取り付けられた少なくとも１つの位置決めローラとしての）位置決め手段２６の実施形態が図３に示されており、後述する。

ウェブが、位置決め手段によって横方向（すなわち、搬送方向に垂直な方向）に移動される範囲は、制御手段によって決められる。制御手段は、位置決め手段、さらに正確には、位置決めローラの作動用駆動装置を作動して、長手方向エッジ部１８が所要の位置で保たれるように基材を調節するように構成される。所要の位置からのずれを検出し、それに応じてこのずれを解消するために、制御手段は、位置決め手段２６の作動中に、第１のセンサ手段２７の測定結果を考慮する。対応する制御が図示されており、図５の例を参照して後述する。

ウェブのさらに（搬送方向）下流側で、ウェブ形状の基材１０はチューブ成形手段１２によってチューブ形状にされる。このために、基材がガイドロール１６によって曲げられ、円筒状のマンドレル１４の周囲に置かれ、基材の長手方向エッジ部１８および１９で、２つの端部領域が互いに接触し、特に互いにオーバーラップまたは当接し（ueberlappen bzw. aneinander stossen）、相互の間で周方向に、本明細書ではオーバーラップ領域形態の接触領域２０を閉じる。基材は融着手段２２によって融着領域でそれ自体が融着されて、融着シームが形成され、チューブ形状体の搬送方向に沿って延びる。理想的な状況での融着シームは接触領域と合致する。融着手段２２は、例えば、高い周波数で作用を受ける融着バンド（Schweissbaender）で形成される。

接触領域２０が融着領域に確実に合致するように、第２のセンサ手段２４を融着手段２２のできるだけ近くに配置する。第２のセンサ手段２４が接触領域２０の周方向の位置を検出する。融着手段２２からの距離が短いため、センサ手段２４での、接触領域２０の周方向の位置は、融着手段２２での接触領域２０の周方向の位置と、最大限の正確さで合致する。

接触領域２０の検出位置を、センサ信号として、対応する信号線を介して制御手段に供給する。接触領域２０の位置が、融着領域の中央から離れすぎていると（そのため、その端部に近く寄りすぎると）、あるいは、融着領域の外側にまで出ると、接触領域２０を再び融着領域の中央に近づけるように基材ウェブ１０の位置を調整する必要がある。このため、制御手段は、それに応じて位置決め手段を作動して、基材ウェブを平行に移動させて、その結果、接触領域が融着領域に向かって周方向に移動する。接触領域を、例えば、（搬送方向又はウェブ方向に見て）周方向時計回りに移動させる必要がある場合は、基材ウェブを搬送方向の左に向かって調整する必要がある。さらに、接触領域２０の位置が進むにつれて、「逃げ（Davonlaufen）」が検出されて、これを直ちに解消することが考えられる。対応する制御が例えば図５に示されている。

図３は、好ましい実施形態による位置決め手段２６の上面図を示す。図４は同位置決め手段２６の側面図を示す。

位置決め手段２６は、送り込みローラ４０と、回転フレーム４２と、２つの回転フレームローラ４３および４４と、固定ローラ４６とを備える。ローラは、それぞれが同じ高さに位置する対が２組となって配置される。第１の対は送り込みローラ４０と固定ローラ４６からなる。第２の対は２つの回転フレームローラ４３および４４からなり、回転フレーム４２の上に取り付けられる。回転フレーム４２は、（回転フレーム４２上で）搬送方向に対して垂直に位置するスイベル軸（Svhwenkachse）４８の周りを、スイベル角(Schwenkwinkel)４５で、作動用駆動装置、特に電動の作動用駆動装置によって、スイベル回転できる。わかりやすくするために、駆動装置は図示していない。回転フレーム４２は回転フレーム長さ４７を有する。

基材ウェブ１０は送り込みローラ４０を通って位置決め手段２６に入る。そして、回転フレーム４２を経由するように回転フレームローラ４３および４４で導かれて、最終的に固定ローラ４６を通って位置決め手段２６から出る。

角度４５に従って、基材ウェブ１０を搬送方向に対して横方向に移動させる。本明細書では、移動量の補正は以下の通りである。
移動量＝回転フレーム長さ*ｓｉｎ（スイベル角）

このため、例えば、大きく移動させる必要がある場合は、回転角４５を大きくする必要がある。

本発明は、図示された例示的実施形態に制限されるものではない。第２のセンサ手段２４を、搬送方向において融着手段２２の前として示された位置に加え、搬送方向において融着手段２２の後方にも配置してもよい。

全体として、本発明は特に有利な態様で、製造したチューブの品質を最大限に高めると同時に円滑な操作のための労力を最小限に抑えることに成功している。

図５は、位置決め手段２６を制御するための回路配置の一例を示しており、制御手段が第２および第１の制御手段３０、３１によって形成されている。

これによって、例えば、制御回路（以下、「内方制御回路」と称する）が備えられ、該制御回路において、第１の制御手段３１がＰＩＤ制御器によって形成され、所要の位置が基準変数とされ、エッジ部位置が第１のセンサ手段２７によって制御変数として検出される。第１の制御手段３１は、位置決め手段２６に、制御のずれ（すなわち、所要の位置とエッジ部位置との差）に応じた補正変数を送出して、その結果、全体として、エッジ部位置が所要の位置に導かれる。

接触領域を（再び）周方向に向けて融着領域に導くためには、例えば、外方制御回路を備えてもよく、第２のセンサ手段２４が検出する接触領域２０の周方向の位置が制御変数として、融着手段の融着領域の周方向の位置に対応する信号が基準変数として、（同様に）ＰＩＤ制御器として構成された第２の制御手段３０に供給される。第２の制御手段３０では、対応する補正変数を内方制御回路（第１の制御手段３１）に送出して、それが基準変数として入力されることで、基準変数からの制御変数のずれを打ち消す。本明細書では、任意の状況情報を示すように追加的に機能可能なユーザ対話装置(Benutzerinteraktionseinheit)６０によって可変的に外方制御回路の基準変数を決めることも考えられる。

内方および／または外方制御回路を、マイクロコントローラにおいてソフトウェアで実現することもでき、その場合、２つのセンサ手段２４、２７の入力信号をデジタル処理して、適切な出力信号を位置決め手段２６に送出する。これによって、２つのセンサ手段２４、２７が検出する位置の値は、関数および／またはアルゴリズムの入力値として用いることができ、これらの入力値から（物理的な所定の一般条件によっておよび／または記録された前回決定のデータセットによって）基材ウェブ１０の長手方向エッジ部１８の最適な位置の値を決定し、これに対応する電気信号が位置決め手段２６に送出される。

排出手段６１がさらに備えられ、（本明細書においては遅延器６２によって図示されている）時間遅延の後における第２の制御手段３０での制御のずれが大きすぎる場合に、欠陥の可能性があるチューブ体を分離および／またはマーク付けするために、排出および／またはマーク付け手段６１を作動する。この時間遅延によって、基材の通過時間または第２のセンサ手段から排出手段６１までの各チューブ体の通過時間のつり合いを取る。

図６は図５の制御配置を拡張したものを示し、外方制御回路は、バイパス７０を介して位置決め手段２６を直接制御してもよい。すなわち補正変数を直接位置決め手段２６に入力する。

第１の制御手段３１を備えずに、第２の制御手段３０の方が常に位置決め手段２６を直接作動する実施形態（図示せず）も考えられる。

１０ 基材ウェブ
１２ チューブ成形手段
１３ チューブ形状
１４ マンドレル
１６ ガイドロール
１８ 第１の長手方向エッジ部
１９ 第２の長手方向エッジ部
２０ 接触領域
２１ 成形領域
２２ 融着手段
２３ 切断手段
２４ 第２のセンサ手段
２６ 位置決め手段
２７ 第１のセンサ手段
３０ 第２の制御手段
３１ 第１の制御手段
４０ 送り込みローラ
４２ 回転フレーム
４３ 回転フレームローラ１
４４ 回転フレームローラ２
４５ 回転角
４６ 固定ローラ
４７ フレーム長さ
４８ スイベル軸
６０ ユーザ対話装置
６１ 排出手段
６２ 遅延器
７０ バイパス

また、特に有利な態様では、第２および／または第１の制御手段が、制御回路の制御器、例えば、ＰＩＤ制御器または適応制御器として構成されてもよく、特に好ましくは、第２の制御手段は、外方（外部とも称することがある）制御回路の制御器として構成されて、その補正変数（出力信号）を、基準変数（入力信号または目標値）として、内方(内部とも称することがある)制御回路の制御器として構成される第１の制御手段に供給する。このように形成されたカスケード制御によって、横方向のウェブ位置に関する条件を、第２のセンサ手段が検出する値とさらに第１のセンサ手段が検出する値との両方によって、位置決め手段を介して有利に変更できる。これによって、基材ウェブの所要の位置が、第２のセンサ手段が検出する測定値を用いて第２の制御手段によって効果的に得られ、第１のセンサ手段が検出する測定値を用いて第１の制御手段によって、確実にこの所要の位置が維持される。

第１の制御手段３１を備えずに、第２の制御手段３０の方が常に位置決め手段２６を直接作動する実施形態（図示せず）も考えられる。
本発明は、下記の実施態様を有する。
（１）周方向に閉じられるチューブ状のチューブ体を製造する装置であって、
搬送方向に基材（１０）を搬送する搬送手段と、
第１と第２の長手方向エッジ部（１８、１９）を有するウェブ形状の基材（１０）をチューブ形状（１３）に成形するように構成されたチューブ成形手段（１２）であって、前記第１および第２の長手方向エッジ部（１８、１９）を通る周方向において、前記搬送方向に延びる接触領域（２０）、特に当接領域またはオーバーラップ領域が形成されまたはその範囲が定められ、成形領域（２１）で前記基材（１０）を前記チューブ形状（１３）に成形するチューブ成形手段（１２）と、
融着周方向位置で前記チューブ形状（１３）を融着する融着手段（２２）と、
前記搬送方向において前記成形領域（２１）より前に好ましくは前記成形領域（２１）から距離を隔てて配置された、前記基材ウェブ（１０）の位置を検出する第１のセンサ手段（２７）であって、前記長手方向エッジ部（１８、１９）の少なくとも１つの位置および／または前記搬送方向に好ましくは連続的に延びる前記ウェブ形状の基材（１０）の特徴部の位置を検出するように構成され配置された少なくとも１つのセンサ、好ましくは超音波エッジ部センサ、を含む第１のセンサ手段（２７）と、
前記搬送方向に対して横方向に前記基材ウェブの位置を調整する位置決め手段（２６）と、
前記第１のセンサ手段（２７）の測定値を考慮して、前記位置決め手段（２６）を作動させ、その結果、前記ウェブ形状の基材（１０）が前記搬送方向に対して横方向で所要の位置に保たれるかまたは前記ウェブ形状の基材（１０）が所要の位置の方向に調整されるように構成された、第１の制御手段（３１）と、を備えた装置において、
第２のセンサ手段（２４）を、前記成形領域（２１）の高さに搬送方向に備えるか、または搬送方向において前記チューブ成形手段（１２）の下流側に配置された領域の高さに備えており、前記基材（１０）はすでに前記チューブ形状（１３）に成形されており、
第２の制御手段（３０）を備え、前記第１および第２の制御手段（３１、３０）が、前記第２のセンサ手段（２４）と前記第１のセンサ手段（２７）の両方の測定値を考慮して、協働で前記位置決め手段（２６）を作動させ、前記接触領域（２０）を、前記融着周方向位置に向かって周方向に調整するかまたは前記接触領域（２０）を、前記融着周方向位置で周方向に保つように構成されることを特徴とする、装置。
（２）前記（１）項に記載の装置において、前記第２の制御手段（３０）は、前記第１の制御手段（３１）を介して間接的に前記位置決め手段を作動させるように構成されることを特徴とする装置。
（３）前記（１）または（２）項に記載の装置において、前記第２のセンサ手段（２４）は、前記接触領域（２０）の周方向の位置、前記長手方向エッジ部（１８、１９）の少なくとも一方の位置、および／または前記基材上のマークを検出するように構成、設計および配置されることを特徴とする装置。
（４）前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の装置において、前記第２のセンサ手段（２４）は、ウェブ方向に、１Ｍ未満、好ましくは０．２Ｍから０．８Ｍの距離で、前記融着手段（２２）の前および／または後に配置されることを特徴とする装置。
（５）前記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の装置において、前記位置決め手段（２６）は、前記搬送方向に対して垂直に配置および／または前記搬送方向に対して角度をつけて配置されたスイベル軸（４８）の周りを作動用駆動装置によってピボットされうる少なくとも１つのローラを有することを特徴とする装置。
（６）前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の装置において、前記第２の制御手段（３０）は外方制御回路として構成され、その補正変数は、内方制御回路として構成される前記第１の制御手段（３１）の基準変数となることを特徴とする装置。
（７）前記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の装置において、前記第２の制御手段（３０）は、前記第１の制御手段（３１）をバイパスして直接前記位置決め手段（２６）を作動できることを特徴とする装置。
（８）前記（１）〜（７）のいずれか一項に記載の装置において、前記第１のセンサ手段（２７）は、前記基材（１０）の幅を、特に前記基材（１０）の前記長手方向エッジ部（１７、１８）の両方を検出することで検出するように構成されることを特徴とする装置。
（９）前記（１）〜（８）のいずれか一項に記載の装置において、前記第２の制御手段（３０）は、好ましくは前記第１のセンサ手段（２７）が検出した前記幅を考慮し、かつ前記第２のセンサ手段（２４）が検出した前記基材（１０）の前記特徴部の位置を考慮して、前記融着手段（２２）の高さでの前記搬送方向における前記接触領域（１０）の前記周方向の位置についての結果を引き出すことを特徴とする装置。
（１０）前記（１）〜（９）のいずれか一項に記載の装置において、排出手段（６１）および／またはマーク付け手段が備えられ、排出手段（６１）および／またはマーク付け手段は、特に前記第２および／または前記第１の制御手段（３０、３１）の制御信号に応じて、個々のチューブ体または前記チューブ形状（１３）片を分離および／またはマーク付けするように構成されることを特徴とする装置。
（１１）好ましくは前記（１）〜（１０）のいずれか一項に記載の装置を用いて、周方向に閉じられるチューブ状のチューブ体を製造する方法であって、
ウェブ形状の基材（１０）が搬送方向に搬送され、成形領域（２１）でチューブ形状（１３）に成形され、前記チューブ形状（１３）で、接触領域（２０）、特に当接領域またはオーバーラップ領域を、互いに平行な第１および第２の長手方向エッジ部（１８、１９）の間で形成し、
前記基材は、前記搬送方向において前記成形領域（２１）よりも後で、融着周方向位置で融着され、
特に前記長手方向エッジ部（１８、１９）の少なくとも一方の位置および／または前記搬送方向に好ましくは連続して延びる特徴部の位置を検出することで、前記搬送方向において前記成形領域（２１）より前で検出した基材位置を特に考慮して、前記ウェブ形状の基材（１０）を前記搬送方向に対して横方向で所要の位置に保つ方法において、
特徴部、特に前記接触領域（２０）の前記周方向の位置、前記長手方向エッジ部（１８、１９）の一方の（周方向）位置、および／または前記成形領域（２１）の高さまたは前記成形領域（２１）より後の前記搬送方向における前記基材上のマークを検出し、
前記成形領域より前での前記搬送方向に対して横方向の前記基材（１０）の位置を、確定した周方向の位置に応じて調整して、好ましくは前記所要の位置を前記成形領域（２１）の高さでまたは前記成形領域（２１）より後で前記搬送方向で検出した前記接触領域（２０）の前記周方向の位置に応じて動的に適応させることによって、前記接触領域（２０）を、前記融着周方向位置に向かって前記周方向に調整するか前記周方向で前記融着周方向位置に保つことを特徴とする方法。
（１２）前記（１１）項に記載の方法において、前記成形領域（２１）の高さでまたは前記成形領域（２１）より後で前記搬送方向で検出した前記接触領域（２０）における検出された前記周方向の位置、または経路を利用して、チューブ体または各チューブ形状片の品質についての結果を自動的に引き出し、前記チューブ体または前記各チューブ形状片を、その品質によって仕分け、マーク付けおよび／または分離して、タイムスタンプを、前記融着手段（２２）を通過する際に個々の前記チューブ体または前記各チューブ形状片に好ましくは割り当て、前記チューブ体または前記各チューブ形状片を、前記タイムスタンプに基づいて仕分け、マーク付けおよび／または分離することを特徴とする方法。
（１３）前記（１１）または（１２）項に記載の方法において、
チューブヘッドが、チューブ体の第１端部に取り付けられ、
好ましくは、前記チューブ体は充填材料で充填され、
さらに好ましくは、前記チューブ体の第２端部が次に閉じられる、特には融着されることを特徴とする方法。

Claims (13)

1. 周方向に閉じられるチューブ状のチューブ体を製造する装置であって、
   搬送方向に基材（１０）を搬送する搬送手段と、
   第１と第２の長手方向エッジ部（１８、１９）を有するウェブ形状の基材（１０）をチューブ形状（１３）に成形するように構成されたチューブ成形手段（１２）であって、前記第１および第２の長手方向エッジ部（１８、１９）を通る周方向において、前記搬送方向に延びる接触領域（２０）、特に当接領域またはオーバーラップ領域が形成されまたはその範囲が定められ、成形領域（２１）で前記基材（１０）を前記チューブ形状（１３）に成形するチューブ成形手段（１２）と、
   融着周方向位置で前記チューブ形状（１３）を融着する融着手段（２２）と、
   前記搬送方向において前記成形領域（２１）より前に好ましくは前記成形領域（２１）から距離を隔てて配置された、前記基材ウェブ（１０）の位置を検出する第１のセンサ手段（２７）であって、前記長手方向エッジ部（１８、１９）の少なくとも１つの位置および／または前記搬送方向に好ましくは連続的に延びる前記ウェブ形状の基材（１０）の特徴部の位置を検出するように構成され配置された少なくとも１つのセンサ、好ましくは超音波エッジ部センサ、を含む第１のセンサ手段（２７）と、
   前記搬送方向に対して横方向に前記基材ウェブの位置を調整する位置決め手段（２６）と、
   前記第１のセンサ手段（２７）の測定値を考慮して、前記位置決め手段（２６）を作動させ、その結果、前記ウェブ形状の基材（１０）が前記搬送方向に対して横方向で所要の位置に保たれるかまたは前記ウェブ形状の基材（１０）が所要の位置の方向に調整されるように構成された、第１の制御手段（３１）と、を備えた装置において、
   第２のセンサ手段（２４）を、前記成形領域（２１）の高さに搬送方向に備えるか、または搬送方向において前記チューブ成形手段（１２）の下流側に配置された領域の高さに備えており、前記基材（１０）はすでに前記チューブ形状（１３）に成形されており、
   第２の制御手段（３０）を備え、前記第１および第２の制御手段（３１、３０）が、前記第２のセンサ手段（２４）と前記第１のセンサ手段（２７）の両方の測定値を考慮して、協働で前記位置決め手段（２６）を作動させ、前記接触領域（２０）を、前記融着周方向位置に向かって周方向に調整するかまたは前記接触領域（２０）を、前記融着周方向位置で周方向に保つように構成されることを特徴とする、装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記第２の制御手段（３０）は、前記第１の制御手段（３１）を介して間接的に前記位置決め手段を作動させるように構成されることを特徴とする装置。
3. 請求項１または２に記載の装置において、前記第２のセンサ手段（２４）は、前記接触領域（２０）の周方向の位置、前記長手方向エッジ部（１８、１９）の少なくとも一方の位置、および／または前記基材上のマークを検出するように構成、設計および配置されることを特徴とする装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置において、前記第２のセンサ手段（２４）は、ウェブ方向に、１ｍ未満、好ましくは０．２ｍから０．８ｍの距離で、前記融着手段（２２）の前および／または後に配置されることを特徴とする装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置において、前記位置決め手段（２６）は、前記搬送方向に対して垂直に配置および／または前記搬送方向に対して角度をつけて配置されたスイベル軸（４８）の周りを作動用駆動装置によってピボットされうる少なくとも１つのローラを有することを特徴とする装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置において、前記第２の制御手段（３０）は外方制御回路として構成され、その補正変数は、内方制御回路として構成される前記第１の制御手段（３１）の基準変数となることを特徴とする装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置において、前記第２の制御手段（３０）は、前記第１の制御手段（３１）をバイパスして直接前記位置決め手段（２６）を作動できることを特徴とする装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置において、前記第１のセンサ手段（２７）は、前記基材（１０）の幅を、特に前記基材（１０）の前記長手方向エッジ部（１７、１８）の両方を検出することで検出するように構成されることを特徴とする装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置において、前記第２の制御手段（３０）は、好ましくは前記第１のセンサ手段（２７）が検出した前記幅を考慮し、かつ前記第２のセンサ手段（２４）が検出した前記基材（１０）の前記特徴部の位置を考慮して、前記融着手段（２２）の高さでの前記搬送方向における前記接触領域（１０）の前記周方向の位置についての結果を引き出すことを特徴とする装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置において、排出手段（６１）および／またはマーク付け手段が備えられ、排出手段（６１）および／またはマーク付け手段は、特に前記第２および／または前記第１の制御手段（３０、３１）の制御信号に応じて、個々のチューブ体または前記チューブ形状（１３）片を分離および／またはマーク付けするように構成されることを特徴とする装置。
11. 好ましくは請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置を用いて、周方向に閉じられるチューブ状のチューブ体を製造する方法であって、
    ウェブ形状の基材（１０）が搬送方向に搬送され、成形領域（２１）でチューブ形状（１３）に成形され、前記チューブ形状（１３）で、接触領域（２０）、特に当接領域またはオーバーラップ領域を、互いに平行な第１および第２の長手方向エッジ部（１８、１９）の間で形成し、
    前記基材は、前記搬送方向において前記成形領域（２１）よりも後で、融着周方向位置で融着され、
    特に前記長手方向エッジ部（１８、１９）の少なくとも一方の位置および／または前記搬送方向に好ましくは連続して延びる特徴部の位置を検出することで、前記搬送方向において前記成形領域（２１）より前で検出した基材位置を特に考慮して、前記ウェブ形状の基材（１０）を前記搬送方向に対して横方向で所要の位置に保つ方法において、
    特徴部、特に前記接触領域（２０）の前記周方向の位置、前記長手方向エッジ部（１８、１９）の一方の（周方向）位置、および／または前記成形領域（２１）の高さまたは前記成形領域（２１）より後の前記搬送方向における前記基材上のマークを検出し、
    前記成形領域より前での前記搬送方向に対して横方向の前記基材（１０）の位置を、確定した周方向の位置に応じて調整して、好ましくは前記所要の位置を前記成形領域（２１）の高さでまたは前記成形領域（２１）より後で前記搬送方向で検出した前記接触領域（２０）の前記周方向の位置に応じて動的に適応させることによって、前記接触領域（２０）を、前記融着周方向位置に向かって前記周方向に調整するか前記周方向で前記融着周方向位置に保つことを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の方法において、前記成形領域（２１）の高さでまたは前記成形領域（２１）より後で前記搬送方向で検出した前記接触領域（２０）における検出された前記周方向の位置、または経路を利用して、チューブ体または各チューブ形状片の品質についての結果を自動的に引き出し、前記チューブ体または前記各チューブ形状片を、その品質によって仕分け、マーク付けおよび／または分離して、タイムスタンプを、前記融着手段（２２）を通過する際に個々の前記チューブ体または前記各チューブ形状片に好ましくは割り当て、前記チューブ体または前記各チューブ形状片を、前記タイムスタンプに基づいて仕分け、マーク付けおよび／または分離することを特徴とする方法。
13. 請求項１１または１２に記載の方法において、
    チューブヘッドが、チューブ体の第１端部に取り付けられ、
    好ましくは、前記チューブ体は充填材料で充填され、
    さらに好ましくは、前記チューブ体の第２端部が次に閉じられる、特には融着されることを特徴とする方法。

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