JP2022540754A - 低減摩擦駆動装置 - Google Patents

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Abstract

シート（３）からチューブ、例えば包装チューブを形成する装置であって、少なくとも１つの溶接ロッド（２）と、溶接ゾーン（７－９）を溶接及び加圧する手段と、シート（３）をロッド（２）に沿って駆動する手段（７－９）とを備える装置。また、溶接ロッド（２）とシート（３）との間の摩擦を低減する手段（１０－１２，１４）を備える。【選択図】 図２

Description

［対応する出願］
本出願は、ＡＩＳＡＰＡＣＫ ＨＯＬＤＩＮＧ ＳＡの名称で２０１９年７月１９日に出願された先の欧州出願第ＥＰ１９１８７３８２．７号の優先権を主張し、この先の出願の内容は、その全体が参照により本出願に組み込まれる。
［発明の分野および解決すべき問題点］
シートを連続的に溶接してチューブを形成するための装置は、少なくとも以下のステップを含む。
－溶接ロッドの周囲にシートを位置決めする。
－溶接されるシートの端部を位置決めする。
－溶接されるゾーンを加熱する。
－溶接されるゾーンを加圧する。
－溶接されるゾーンを冷却する。
溶接ロッド２の周囲でシート３を駆動するには、シートを駆動する装置が必要である。溶接ロッド２の周囲に配置された駆動ベルト４－６は、シート３を駆動するために共通に使用される。従来技術の装置１の例を図１に図示する。
従来の装置の欠点は、シートの内面と溶接ロッドとの間に摩擦が発生することである。形成されるチューブの外面を形成するシートの外面は、理想的には、駆動ベルト４～６とシートの外面との間の接触によって、理想的には摺動することなく駆動され、一方、シート３の内面は溶接ロッド２上を摺動する。シートの低い移動速度では、発生する摩擦が低く、チューブの内面には影響しない。生産速度が速いと、チューブ内面の摩耗が生じ、形成されたチューブ内に蓄積するダストが発生し、品質的に問題となる。他の場合、摩擦は、シート３に加えられたスリップ剤のために、ロッド２の早期摩耗を生じる。その他の場合、シートに新しい材料を使用したり、再生材料を使用したりするために、低い生産速度でも問題が発生する。従って、シート３とロッド２との間の摩擦が低減された連続溶接装置を作成することは大きな利益となる。
そのため、本発明の１つの目的は、包装チューブを製造するための装置、機械及び方法を改良することである。
別の目的は、上述のように、既知の機械で遭遇する問題を克服することである。
本発明は、特に、連続溶接装置と、溶接されたシートと前記装置、すなわち溶接ロッドとの間に低摩擦を発生するチューブを製作するための方法とからなるが、これに限定されない。
本発明を図２から６までに図示する。図１は、従来技術の一実施例を示す。
一部の実施態様において、本発明は、シートからチューブ、たとえば包装チューブを形成するための溶接装置であって、少なくとも１つの溶接ロッド、溶接されるゾーンを溶接及び加圧するための手段、及びシートをロッドに沿って駆動するための駆動手段を備えた装置に関する。この装置は、溶接ロッドとシートとの間の摩擦を低減することを意図した手段を更に備える。
一部の実施態様において、摩擦低減手段は、少なくとも１つの減摩ベルトを備えることができる。
一部の実施形態において、減摩ベルトは、好ましくは、ロッドに沿ってシートを駆動するための手段のうちの少なくとも１つに対向している。
一部の実施形態においては、摩擦低減手段は、複数の（たとえば、３つの）減摩ベルトを備えることができる。
一部の実施態様において、シートは、減摩ベルトと同じ速度で移動することができる。
一部の実施態様において、減摩ベルトは、シート、モータ又は溶接ベルトによって駆動することができる。
一部の実施態様において、減摩ベルトとシートとの間の静摩擦係数Ｃｆは、減摩ベルトとロッドとの間の静摩擦係数Ｃｔよりも大きいことが好ましい。
一部の実施形態において、比Ｃｆ／Ｃｔは１より大きく、好ましくは１．５より大きい。もちろん、他の値も可能である。
一部の実施形態において、好ましい比Ｃｆ／Ｃｔを得るために、ロッドの表面特性は、その粗さを調整することによって、および／またはロッドの表面処理によって、および／または、ロッドの表面に、レシフロン型コーティングなどの微細な厚さのコーティングを適用することによって、適合させることができる。
一部の実施態様において、減摩ベルトは、３ｍｍ未満の厚さを有することが好ましい。もちろん、本発明の範囲内で他の値も可能である。
一部の実施態様において、減摩ベルトの幅は、チューブの直径の関数として変化することができる。
一部の実施態様において、減摩ベルトの幅は、３ｍｍを超えることができる。もちろん、他の寸法も可能であり、より小さくても大きくてもよい。
一部の実施態様において、減摩ベルトは、単層又は多層の合成材料又は金属材料で構成することができる。材料の組み合わせも可能である。
一部の実施形態において、減摩ベルトを捕捉するインサートをロッド内に追加し、ベルトと共に摩擦片として機能させることができる。
一部の実施態様において、摩擦低減手段は、少なくとも１つのローラを含むことができる。ローラは、任意の適切な材料で作ることができる。
一部の実施形態において、ローラは任意に回転するように駆動されてもよい。
一部の実施形態において、チューブの横断面は、円形および／または楕円形および／または長方形および／または正方形でもよい。また、縦軸に沿って、ある形状から別の形状に移ることもできる。
図１～図６は、単層または多層シートから溶接された包装チューブを調製するための連続溶接装置の断面図を示す。視野方向は、シートの移動軸に一致し、シートは、図１～図５，図７、図８の溶接ロッドの周りに、図６、図８の為の軸に対して垂直に巻かれる。
本発明の説明に関連する要素、特にシートを駆動するために使用される装置の要素のみが示されている。溶接部を加熱し、冷却し、加圧するための要素は、図示されておらず、たとえば、これらの態様のために本出願に参照により組み込まれる国際公開第９４０４３４３号に図示されている。公報ＷＯ９４０４３４３Ａ１の図は、本出願の図１に示されるものに近い先行技術の別の構成を図示する。
図１は、従来技術の駆動装置を図示する。シートは、溶接と同じ高さで駆動ベルト４，５，６によって、ベルト７，９によって駆動される。シート３は、駆動ベルト４、５、６の前でロッド２と摩擦する。 図２は、本発明による低摩擦駆動装置の第１の実施形態を図示する。この装置は、駆動ベルト６の前に減摩ベルト１０を備える。これにより、ベルト６の前方のロッド２に対するシートの摩擦がなくなる。 図３は、本発明による低摩擦ド駆動装置の第２の実施形態を示す。この装置は、駆動ベルト６，５，４の前で、それぞれ、減摩ベルト１０，１１，１２を備える。 図４は、駆動ベルト１３が包囲ベルトである本発明の第３の実施形態を示す。 図５は、減摩ベルトを溶接ロッドに一体化した別の実施例を図示する。 図６は、図５の実施形態の縦軸に沿った断面図を図示する。 図７は、チューブが正方形の横断面を有する本発明の別の実施形態を図示する。 図８は、ローラーが使用される本発明の別の実施形態を図示する。 図９は、図８の実施形態の縦軸に沿った断面図を図示する。
発明の詳細な説明
従来技術に対応する溶接装置は、溶接ロッド２から構成されるが、この溶接ロッド２に沿って、たとえば、加熱要素、加圧要素、冷却要素及び再成形要素のような実際の溶接動作に必要な種々の要素が配置される。実用上の理由から溶接ロッド２の上方に一般的に配置されたこれらの要素は、垂直圧力を及ぼすが、この垂直圧力は、チューブを形成する際にシート３と溶接ロッド２の下面との間に強い摩擦を発生させることに寄与する。
溶接シートと溶接ロッドの下面との強い摩擦をなくすために、シート３と溶接ロッド２との摩擦を低減する手段の発明の原理に従って使用する。これらの手段は、以下の説明に照らして理解されるように、静止しても可動であってもよいことが分かる。
一実施形態による本発明の実施例を図２に図示するが、これは、シート３と同じ速度で移動する減摩ベルト１０が追加されている。
本発明のこの実施形態によれば、この減摩ベルト１０は、シート３の外面に接触する下部駆動ベルト６に対向して配置される（図６に図示される原理を参照）。
減摩ベルト１０は、シート３の内面に接触しており、シート３の内面とロッド２との摩擦を回避することができる。好ましくは、減摩ベルト１０はシート３と同じ速度で移動する。
一実施形態によれば、減摩ベルト１０はシート３によって駆動される。第２実施形態では、ベルト１０はモータによって駆動される。第３の実施形態によれば、ベルト１０は、たとえば、溶接ベルト９との摩擦によって駆動される。もちろん、他の同等の手段も可能であり、装置が少なくとも２つのベルトを含む場合には、各ベルトは異なる駆動手段を必要としてもしなくてもよい。これらの駆動手段は、もちろん、本発明の全ての実施形態において使用することができる。
本発明の一実施形態によれば、減摩ベルト１０とシート３との間の静摩擦係数Ｃｆは、減摩ベルト１０とロッド２との間の静摩擦係数Ｃｔよりも大きい。本発明によれば、比Ｃｆ／Ｃｔは、１より大きく、好ましくは１．５より大きい。
好ましい比Ｃｆ／Ｃｔを得るために、第１の解決策は、ロッドの表面特性を、その粗さおよび表面処理を調節することによって、および／または、微細な厚さのコーティングを適用することによって適合させることからなる。たとえば、リシフロン型（Ｒｅｓｉｆｌｏｎ－ｔｙｐｅ）のコーティングを使用することができる。
減摩ベルト１０は、好ましくは、薄い厚さを有するように選択される。その厚さは、３ｍｍ未満、好ましくは１ｍｍ未満である。好ましくは、ベルトの厚さは弱く変化する。
減摩ベルト１０の幅は、チューブの直径の関数として変化させることができる。好ましくは、ベルト１０の幅は、３ｍｍより大きく、好ましくは６ｍｍより大きい。
好ましくは、減摩ベルトは、単層または多層の合成材料から作られる。ベルトは、好ましくは０．２５ｍｍ未満の厚さを有する金属であってもよい。他の同等の材料も可能である。
本発明の別の実施形態を図３に図示する。第１の減摩ベルト１０は、図２の実施形態のように、下部駆動ベルト６の反対側に位置される。第２の減摩ベルト１２は、横向きの駆動ベルト４の反対側に位置される。第３の減摩ベルト１１は、横向きの駆動ベルト５の反対側に位置される。この３本の減摩ベルト１０－１２を備えた駆動装置を用いることにより、シート３とロッドとの間の摩擦がほとんどなくなる。ベルト１１、１２の特徴は、たとえば、上述したベルト１０と同様である。他の実施形態によれば、たとえば、状況に応じてベルトの特徴を異ならせることができる。もちろん、ベルトの数は、図２および３の例に限定されない。少なくとも１つの減摩ベルトが上述のように、好ましくは駆動ベルト６の反対側に付加される。各減摩ベルトは、１個であってもよいし、状況に応じて２個（またはそれ以上）のベルトを並列に備えてもよい。
本発明の別の実施形態を図４に図示する。本実施形態において、それは、ベルト４－６の代わりにシート３を駆動する包囲ベルト１３である。減摩ベルト１０，１１，１２は、シート３とロッド２との間の摩擦を大幅に低減することができる。この包囲駆動ベルト１３を使用するこの実施形態１において、（図２のような）単一の減摩ベルトまたは複数の減摩ベルト（２、３、等）を備えた実施形態と共に使用することができる。
減摩ベルトを溶接ロッド２内に収容するための解決策の選択は、主として（限定されるものではないが）溶接ロッドの直径と、たとえば冷却回路、電磁インダクタ又は圧力ローラのような前記ロッド内に既に組み込まれている要素の直径とに依存する。図２、図３及び図４に図示する第１の解決策は、たとえば、減摩ベルトの戻りを位置決めするリブを製造することである。
図５および図６に示す別の例示的な実施形態において、溝を形成し、ロッド２内に減摩ベルト１０を捕捉し、ベルト１０と共に摩擦部品として機能するインサート１４を位置決めすることである。これらのハウジングの実施形態において、少なくとも２つの減摩ベルトを備える場合には、１つの同じロッド２上で組み合わせることができる。図６に示される構成原理は、もちろん、インサート１４を使用することなく、本発明の全ての実施形態（たとえば、図２～図４の実施形態）に適用可能である。この図には、閉ループでベルト１０を搬送することを可能にするベルト１０用の偏向プーリ１５も示されている。
本発明は、上記の実施例および実施形態に限定されない。たとえば、ロッド２の外面により良く追従するために、ベルトの数を３より多くすることが可能である。あるいは、ロッド２のより広い面積をカバーするように、減摩ベルト１０のサイズを大きくすることも可能である。
別の実施形態において、図３または図４の３つのベルト１０－１２を、同じサイズの単一のベルトに結合することができ、または個々のベルト１０－１２を、より小さいサイズの複数のベルトに分離することができる。
他の実施形態において、説明したベルトと同等の他の手段、例えば、摩擦係数を低減するためのロッド２の特定の表面処理を提供することができる。これらの手段を組み合わせること（表面摩擦および減摩ベルト）もできる。
一部の実施形態において、ロッド２の横断面は、図２～図５に図示されるように、円形以外の形状を有することができ、たとえば、楕円形、正方形、長方形、五角形、六角形などであってもよい。このような形状は、特に、減摩ベルトの通過を容易にすることができる。図２のものに対応する一般的な実施形態における正方形横断面のロッド２を示す実施例を図７に図示する。この形状（または他の形状）は、本発明の全ての実施形態、特に図３～図６の実施形態、および上述の実施形態に適用することができる。形状／横断面は、チューブの全長にわたって一定であってもよく、または、たとえば、ある形状から別の形状に移るように変化してもよい。
別の実施形態においては、ローラ２０（すなわち、回転要素）を、上述のような減摩ベルト１０の代わりに、または減摩ベルト１０と組み合わせて使用することができる。このようなローラ２０の実施例を図８および図９に図示する。図８に図示するように、ローラの形状は、好ましくはロッド２の形状に従う。ローラーの数は、状況に応じて適合させることができ、図９に図示するものに限定されない。さらに、ローラ２０は、自由に回転するように（たとえば、軸に）装着されてもよく、またはモータによって直接的または間接的に回転するように駆動されてもよい。複数のローラ２０が使用される場合、モータ駆動は、単一のローラ２０または複数のローラで行うことができる。ローラー２０は、任意の適切な材料（例えば、金属、合成または混合物）から作ることができる。
ローラ２０の使用は、全ての実施形態（たとえば、図２から図７に図示されるもの）において可能であり、ローラ２０は、単独で、または本出願に記載されるような１つ以上のベルトのような他の減摩手段と組み合わせて使用することができる。
本出願の範囲内で説明され、想定される全ての実施形態は、もちろん、互いに組み合わせることができる。状況は、１つの実施形態または別の実施形態、および可能な組み合わせの中で使用される手段に有利であってもよい。
記載された実施形態は、解説用の実施例としてのものであり、限定するものと考えるべきではない。他の実施形態は、たとえば、記載されたものと同等の手段を必要としてもよい。また、実施形態は、状況に応じて互いに組み合わせることができ、または１つの実施形態で使用される手段を別の実施形態で使用することができる。
符合の説明
１…駆動装置の断面図、２…溶接ロッド、３…シート、４…横向きの駆動ベルト、５…横向きの駆動ベルト、６…下部の駆動ベルト、７…外部の溶接ベルト、８…溶接ゾーン、９…内部の溶接ベルト、１０…減摩ベルト、１１…減摩ベルト、１２…減摩ベルト、１３…包囲ベルト、１４…インサート、１５…偏向プーリー、２０…ローラ。

Claims (17)

  1. シート（３）からチューブ、たとえば包装チューブを形成する装置において、少なくとも１つの溶接ロッド（２）と、溶接ゾーン（７－９）を溶接及び加圧する手段と、前記シート（３）を前記ロッド（２）に沿って駆動する手段（４，５，６）とを備える装置であって、
    前記装置は、前記溶接ロッド（２）と前記シート（３）との間の摩擦を低減する手段（１０，１１，１２，１４；２０）を更に備える、装置。
  2. 前記摩擦低減手段は、少なくとも１つの減摩ベルト（１０）を含む、請求項１に記載の装置。
  3. 前記減摩ベルト（１０）は、前記ロッド（２）に沿って前記シートを駆動する少なくとも１つの手段（６）に対向している、請求項２に記載の装置。
  4. 前記摩擦低減手段は、３本の減摩ベルト（１０，１１，１２）から構成される、請求項２または３に記載の装置。
  5. 前記シート（３）は、前記減摩ベルト（１０，１１，１２）と同じ速度で移動する、請求項２～４のいずれか一項に記載の装置。
  6. 前記減摩ベルト（１０，１１，１２）は、前記シート（３）、モータ（２０）または前記溶接ベルト（９）によって駆動される、請求項２～５のいずれか一項に記載の装置。
  7. 前記減摩ベルト（１０，１１，１２）と前記シート（３）との間の静摩擦係数Ｃｆは、前記減摩ベルト（１０，１１，１２）と前記ロッド（２）との間の静摩擦係数Ｃｔよりも大きい、請求項２～６のいずれか一項に記載の装置。
  8. 比Ｃｆ／Ｃｔが１より大きく、好ましくは１．５より大きい、請求項７に記載の装置。
  9. 良好な比Ｃｆ／Ｃｔを得るために、前記ロッド（２）の粗さを調整すること、及び／又は前記ロッド（２）の表面処理を行うこと、及び／又は前記ロッド（２）の表面に、たとえばレシフロン（Ｒｅｓｉｆｌｏｎ）型コーティングのような薄いコーティングを施すことによって、前記ロッド（２）の表面特性を適合させる、請求項２～７のいずれか一項に記載の装置。
  10. 前記減摩ベルト（１０，１１，１２）の厚みが３ｍｍ未満である、請求項２～９のいずれか一項に記載の装置。
  11. 前記減摩ベルト（１０，１１，１２）の幅は、前記チューブの直径の関数として変化する、請求項２～１０のいずれか一項に記載の装置。
  12. 前記減摩ベルト（１０，１１，１２）の幅が３ｍｍより大きい、請求項２～１１のいずれか一項に記載の装置。
  13. 前記減摩ベルト（１０，１１，１２）は、単層または多層の合成材料から形成されるか、または金属製である、請求項２～１２のいずれか一項に記載の装置。
  14. 前記減摩ベルト（１０，１１，１２）を前記ロッドの内部に捕捉し、前記ベルト（１０）と共に摩擦片として機能するインサート（１４）を備える、請求項２～１３のいずれか一項に記載の装置。
  15. 前記摩擦低減手段は、少なくとも１つのローラ（２０）を備える、請求項１～１４のいずれか一項に記載の装置。
  16. 前記少なくとも１つのローラ（２０）が任意に回転するように駆動される、請求項１５のいずれか一項に記載の装置。
  17. 前記チューブ（３）の横断面が円形および／または楕円形および／または長方形および／または正方形であるか、または前記横断面が、その長手方向軸に沿って１つの形状から別の形状に移る、請求項１～１６のいずれか一項に記載の装置。
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