JP3234581B2 - 熱可塑性チューブの製造機械および製造方法 - Google Patents

熱可塑性チューブの製造機械および製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性スリーブか
ら熱可塑性チューブを製造する機械およびその製造方法
である。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】現
在、長さが２〜１０インチ（５０．８〜２５４．０ｍｍ
程度）、直径が１／２インチ〜３インチ（１２．７〜７
６．２ｍｍ程度）のものから熱可塑性チューブを仕上
げ、ヘッドをつけるために一般に用いられている機械群
は、直線に並べられ、約８０〜１００フィート（２４〜
３０ｍ程度）の加工ラインの全長および約２０〜３０フ
ィート（６〜９ｍ程度）の全高を有する、一連の機械か
らなるものである。かかる寸法の加工ラインは床面積が
数エーカー（４０４６．８ｍ2の数倍程度）の工場に納
められていることが多い。
【０００３】今日の製造プラントにおいて、単体型の熱
可塑性チューブを製造するための従来の加工ラインは、
原料であるポリマー材料を加熱して溶融プラスチックに
し、溶融プラスチックをダイを通して押出して押出し延
展された中空体を形成し、冷却し、ついで中空体を切断
して等しい長さのスリーブにし、スリーブを当該スリー
ブの一端にヘッドを成型する機械に移してヘッド付きの
チューブを形成し、ヘッド付きのチューブを当該チュー
ブに装飾を付けるかまたはグラフィック（graphic）を
付けたりするための別の機械に移し、プリントされたチ
ューブをさらに別の塗装をする機械に移し、プリントさ
れたチューブをチューブのヘッドを付けた端部にキャッ
プを付ける別の機械へ移し、キャップを付けたチューブ
を加工ラインから下ろす最終の機械へ運ぶための機械を
含む。外されたチューブはつぎに梱包されて保管または
出荷される。そのような工程ラインは運転中、少なくと
も４名の作業員を必要とし、その１名は押出し機に、少
なくとも２名の作業員はラインに沿ってチューブのコン
ベヤーその他の種々の機械を監視し、最後の作業員はラ
インの終端で仕上げられたチューブを梱包する。
【０００４】大型化は、大寸法に関連する経済的利点が
得られるものの、生産設備の設計に影響を与える。従来
の加工ラインは、生産の異なった段階で数百のチューブ
を同時に扱うことができる。大きい寸法ではある程度の
生産上の利点を達成できるのではあるが、巨大寸法の機
械の点から見ても、多くの制限がある。
【０００５】従来の加工ラインは、ライン機械群自体に
関連するもののような幾つかの要素によって示される固
有の製造上の不備な点、すなわち、大きい規模、機械的
操作、および工程の制限、ならびにユニット・コストの
制限のような他の非効率性を有している。以下に記述す
るもののような、製造上の非効率性は、市場に出される
各種のチューブを最終的に制限するに至る重大な障害で
ある。
【０００６】大規模の加工機械は、土地、資本、および
労働力の要件を有しており、コストが高い。そのうえ、
大規模の装置は複雑であり、その結果、操業および維持
のために一層大きい労働力とより高い熟練した労働力と
を必要とする。最も重要なことは、大規模の設計をした
からといって必ずしも総効率を向上させるとは限らな
い。製造能力を増大してもよいが、それは効率を見すて
ることである。複雑な機械は多額の資本金、時間および
労働力の投入を必要とし、それは出力と比較した場合、
低い全体の効率となることを意味する。
【０００７】従来のライン機械の機械的操作は製造工程
に非効率性を加えることがある。現行の機械群の機械的
制約のために加工ラインのダウンタイムが不可避であ
る。たとえば、ラインのダウンタイムの約７０〜８０％
はチューブおよびスリーブのコンベヤ・システムに起因
する。一つの加工ラインは、数個の輸送システムを有
し、各システムは典型的には多くの駆動ギアに巻回され
た、２インチ毎に間隔をおいたチューブ保持心金をつけ
た長いチェーンになっている。これらのチェーンシステ
ムは、動かなくなりやすく、不適当な位置にある製品を
加工機械に送り出すことが多く、また調整およびリセッ
トのために停止する必要が多い。一つの輸送システムを
止めた結果、全体の製造ラインを停止しなければならな
くなる。
【０００８】ラインのダウンタイムは生産の低下をもた
らす。もしライン上の加工機械の一つが夜間シフトで作
動不良を起こしたならば、たとえば、問題を修正する技
術者がいない場合は、ライン全体が停止し、そしてそれ
は朝まで動かない状態になったままとなる。この損失は
製造業者にとっては非効率的であり、コストが高くな
る。
【０００９】製造装置の非適応性は、製造工程に固有の
制約を作り出す。個々の機械は数千ポンド（４５３ｇの
数千倍程度）もして、しかも容易には移動できないため
に、ライン形の装置はこれらを再配置して異なった製造
工程を行うようにすることは容易にはできない。さら
に、単一の目的に大規模の機械は設置され、その目的の
ために限定される。たとえば、オフセット印刷機はオフ
セット印刷法によって物品を印刷するために限定する。
このようにして、生産設備の配置により製造業者にとっ
て利用できる加工方法の数に制限を与えることになる。
【００１０】個々の各チューブ製品の品質を監視し制御
する工程制御は、現行の機械群に適応させるためには商
業的に利用されていない。たとえば、製造工程中、不良
製品を識別し、監視し、また追跡する実践的な方法は知
られていない。不良製品は、ラインの終わりに来て始め
て除去される。ラインの始めの所でチューブに欠陥が生
じた場合には、そのチューブを引き続き加工することは
効率的でない、なぜならばそのチューブは結局は廃棄さ
れることになるからである。
【００１１】８０〜１００フィート（２４〜３０ｍ程
度）のチューブの生産ラインは、１シフトにつき少なく
とも４名の労働者を必要とし、予測できる不良率を有
し、各仕事について工具を再設定する時間を要し、休ま
せたままにしていても金銭を要するため、多量の生産の
仕事によってのみ低下させることができるような高い製
造コストになる。１本のチューブ当たりの製造コストが
高すぎるために、そのような大型の機械群で少数のチュ
ーブを製造することは資源の無駄使いとなる。製造コス
トを再把握するために、従来の加工ラインを特定の大き
さの製造の仕事に限定すればよい。
【００１２】本発明の単一の機械の出力は一つの従来の
８０〜１００フィート（２４〜３０ｍ程度）の加工ライ
ンによって達成される生産能力とは比較できないが、も
し一つの単純な効率的な機械の出力に一連のそのような
機械の使用を乗じるならば、一連の機械の合計出力は通
常の加工ラインと比肩し得ることになる。それゆえ、効
率を最大限にし、そして乗じる場合には、きわめて多数
の熱可塑性チューブを生産することができる。
【００１３】本発明の主な目的は、従来の製造方法と比
較してより効率的に土地、労働力、および資本金を用い
る、熱可塑性チューブを製造する機械および方法を提供
することである。
【００１４】本発明の目的は、異なった製造処理方法を
与えることができる熱可塑性チューブを製造する適応性
の高い機械および方法を提供することである。
【００１５】本発明の別の目的は、取扱い中の各熱可塑
性製品をマークし、識別し、割り出し（index）、そし
て追跡することができる熱可塑性チューブを製造する機
械および方法を提供することである。
【００１６】本発明のさらに別の目的は、医薬品産業に
適する熱可塑性チューブを製造するための、汚れや塵の
ような、汚染物質が実質的にない、操業環境を与える、
機械および方法を提供することである。
【００１７】本発明のさらに別の目的は、改良された品
質の熱可塑性チューブを製造する機械および方法を提供
することである。
【００１８】本発明のさらに別の目的は、同程度の操業
コストで少数のチューブと同様に多数のチューブも処理
することができる熱可塑性チューブを製造する機械およ
び方法を提供することである。
【００１９】また、本発明のさらに他の目的は、プログ
ラムできる論理制御装置（logic controller）を使用す
ることができる、熱可塑性チューブを製造する機械およ
び方法を提供することである。
【００２０】本発明のさらに他の目的は、本発明の機械
と同様の他の機械と関連付けることができる熱可塑性チ
ューブを製造する機械を提供することである。
【００２１】本発明の特別な目的は、各製造工程のステ
ップの統一性を監視しかつ確認することができる、熱可
塑性チューブを製造する機械および方法を提供すること
である。
【００２２】本発明の他の目的、特徴、および利点は、
添付の図面に関連した以下の詳細な説明から明らかとな
るであろう。
【００２３】本発明の機械は種々の異なった処理方法に
よって熱可塑性スリーブから熱可塑性チューブを製造す
る。この機械は、熱可塑性スリーブを閉じた製造経路を
回って運ぶために当該熱可塑性スリーブを保持する複数
の心金を有する割出し装置を有している。本発明の機械
の製造経路は未加工のスリーブからチューブを製造する
ために必要な製造工程を実施するための機械装置を有す
る一連の製造ステーションからなる。
【００２４】製造経路の製造ステーションは、それらが
取外し、追加または再編成されるようにモジュール単位
になっている；ステーションはプログラムできる論理制
御装置（ＰＬＣ）に選択的に接続されて、また選択的に
前記ＰＬＣ装置へ情報をフィードバックするためのセン
サーを有することもできる。製造ステーションを追加、
取外しまたは再編成する適応性は、本発明の機械に熱可
塑性チューブを作るための種々の異なった製造処理方法
を実施する能力を与えるものである。さらに、少なくと
も一つのＰＬＣ装置を加えれば、機械はフィードバック
制御によって操作でき、他の同様の機械と関連させるこ
とができる。
【００２５】本発明の機械は、熱可塑性チューブを製造
する従来の処理ラインの前記の不利な点を克服する。機
械はそれ自体で従来の処理ラインよりも一層機械的に効
率がよい。たとえば、それは従来の処理ラインの１００
フィート（３０ｍ程度）以上の輸送システムと同じ目的
を果たす、最大で直径が数フィート（３０ｃｍの数倍程
度）の、単一の割出し装置を利用している。機械は種々
の異なった製造工程を作り出すため追加、取外し、また
は再編成ができるモジュール単位の製造ステーションを
有しており、しかもステーションは所要の資本および労
働力の投入を低くするよう最も簡素な設計となってい
る。そのうえ、労力を省き、効率を向上させ、そして製
品の無駄を少なくする機械に、正確な処理制御を加える
ことができる。
【００２６】さらに、本発明によって熱可塑性スリーブ
から熱可塑性チューブを製造する方法は以下のステップ
を有する。すなわち、軸の回りに回転可能な割出し装置
（indexing device）を設け、割出し装置に取り付けら
れた、スリーブを支持する手段、すなわち心金、を設
け、閉じた製造経路の第１の場所の心棒にスリーブを取
り付け（loading）、所定の方向に前記閉じた経路に相
対的に割出し装置を回転させるのに応じて前記閉じた経
路に沿って心金に取り付けられたスリーブを前進させ、
第１の場所の下流の前記閉じた経路の第２の場所でチュ
ーブを作るためにスリーブ上にヘッドを形成し、第２の
場所の下流の閉じた経路の第３の場所でチューブを装飾
し、そして第３と第１の場所とのあいだの第３の場所の
下流の前記閉じた通路の第４の場所で支持手段からチュ
ーブを取り外す（unloading）。すなわち、本発明の請
求項１にかかわる熱可塑性スリーブから熱可塑性チュー
ブを製造する方法は、軸の回りに回転可能な割出し装置
を設け； 前記割出し装置に、ヘッド形成端を有する形成用心金を
設け； 連続した壁部を有し、長手方向に延展され、押出しされ
た熱可塑性スリーブに内外の壁面を設け； 開放端を有する前記長手方向に延展され、押出しされた
熱可塑性スリーブの露出した部分をヘッド形成端を超え
て延長させた、閉じた経路の第１の場所の前記形成用心
金に前記スリーブを取り付け； 前記割出し装置を回転させることに対応して前記形成用
心金に取り付けられた前記スリーブを前記閉じた経路に
沿って所定の方向へ前進させ； 前記スリーブにヘッドを形成して前記第１の場所の下流
の前記閉じた経路の第２の場所にチューブを作り出し；
そして前記第２の場所の下流の前記閉じた経路の場所に
前記形成用心金からの前記チューブを取り外すことから
なり、前記スリーブにヘッドを形成してチューブを作り
出す工程が、前記長手方向に延展され、押出しされた熱
可塑性スリーブの前記露出した部分の内壁面を、加熱さ
れた露出した部分が収縮して厚くなるように熱源で加熱
し；そして加熱された露出した部分を、前記延展され、
押出しされた熱可塑性スリーブが構成された材料と相容
れない材料で構成された、少なくとも底壁と側壁とによ
って形成された内部空間を有する閉止手段に、充分な力
で押圧して、前記熱可塑性スリーブに前記閉止手段の内
部空間にしたがう端部を形成するステップからなること
を特徴とするものである。また、請求項２にかかわる方
法は、前記スリーブにヘッドを形成してチューブを作り
出す工程が、前記形成用心金を回転し； 前記長手方向に延展され、押出しされた熱可塑性スリー
ブの前記露出した部分の内壁面を、加熱された露出した
部分が収縮して厚くなるように、回転しているあいだ、
熱源で加熱し； 前記形成用心金の回転を停止させ；そして加熱された露
出した部分を鋳型の空間に充分な力で押圧して前記熱可
塑性スリーブの露出した部分にヘッドを形成するステッ
プからなることを特徴とするものであり、その他の構成
は請求項１と共通である。また、本発明の請求項３にか
かわる方法は、前記割出し装置に、ヘッド形成端を有す
る形成用心金を設けたのちの工程として、さらに、平坦
なシートを前記形成用心金の上に取り付け； 前記平坦なシートを内外の壁面および前記ヘッド形成端
を超えて延長する開口端を有する露出した部分を有する
スリーブの形状に形成し； 対向するシート端を一緒に溶接して閉じたシートを形成
することを特徴とするものであり、その他の構成は請求
項１と共通である。さらに、本発明の請求項４にかかわ
る方法は、前記割出し装置に、ヘッド形成端を有する形
成用心金を設けたのちの工程として、さらに、平坦なシ
ートを前記形成用心金の上に取り付け； 前記平坦なシートを内外の壁面および前記ヘッド形成端
を超えて延長する開口端を有する露出した部分を有する
スリーブの形状に形成し； 対向するシート端を一緒に溶接して閉じたシートを形成
すること、ならびに前記スリーブにヘッドを形成してチ
ューブを作り出す工程が、前記形成用心金を回転し； 前記長手方向に延展され、押出しされた熱可塑性スリー
ブの前記露出した部分の内壁面を、加熱された露出した
部分が収縮して厚くなるように、回転しているあいだ、
熱源で加熱し； 前記形成用心金の回転を停止させ；そして加熱された露
出した部分を鋳型の空間に充分な力で押圧して前記熱可
塑性スリーブの露出した部分にヘッドを形成するステッ
プからなることを特徴とするものであり、その他の構成
は請求項１と共通である。一方、本発明の請求項１０に
かかわる熱可塑性スリーブを熱可塑性チューブに変換す
る装置は、軸の回りに回転可能な割出し装置と； 所定の方向への前記割出し装置の相対的な回転に対応し
て閉じた経路に沿って前進させるように前記割出し装置
に取り付けられたスリーブを支持する手段と； 前記割出し装置および複数の製造ステーションを取り付
ける枠とからなり、前記複数の製造ステーションはさら
に前記閉じた経路の第１の場所の前記支持手段に前記ス
リーブを取り付ける手段と； 前記スリーブにヘッドを形成して、前記第１の場所の下
流の前記閉じた経路の第２の場所にチューブを作り出す
手段と；および前記第２の場所の下流の前記閉じた経路
の場所に前記支持手段からのチューブを取り外す手段と
からなり、前記スリーブを前記支持手段に取り付ける前
記手段が、空気シリンダーによって駆動されるプッシュ
・ロッドと；カム・ドライバーによって駆動されるプッ
シュ・ロッドと；前進および後退するリニア・アクチュ
エータと；クランク・モーション装置およびサーボモー
ター駆動のプッシュ・ロッドとからなる群から選択され
た部材であり、前記スリーブにヘッドを形成する前記手
段が、ヒーターおよび成型ダイ、ならびにヒーターおよ
び閉止手段からなる群から選択された部材であることを
特徴とするものである。
【００２７】さらに、労力を省き、能率を向上させ、そ
して製品の無駄を減らす方法に正確な工程制御を加える
こともできる。
【００２８】
【発明の実施の形態】Ｉ．編成 本明細書を下記の区分に編成する。
【００２９】Ｉ．編成 II．序言 １）従来の製造機械群 ２）本発明の機械 III．本発明の機械での製造 １）熱可塑性スリーブの取付け ２）熱可塑性スリーブへのヘッドの形成 ３）熱可塑性チューブの装飾付け ４）熱可塑性チューブの仕上げ ５）熱可塑性チューブの取外し ６）追加および代替物 ７）大規模の製造 IV．プログラム可能な論理制御装置での製造 Ｖ．製造例 VI．別の実施態様 本発明の機械、機械での製造方法および機械の工程制御
は序言に要約してある。つぎに機械および製造方法が、
熱可塑性スリーブから熱可塑性チューブを製造するため
に利用するものとして詳細に説明されている。プログラ
ム可能な論理制御装置での製造を記述し、ついで製造例
および本発明の機械のさらなる実施態様を記述する。
【００３０】II．序言 本発明の機械は、種々の異なった処理方法によって熱可
塑性スリーブから熱可塑性チューブを製造する。機械
は、割出し装置輸送手段、すなわち一定の角度を回転す
る割出しテーブル（indexing table）または割出しドラ
ムを有する単一の機械であって、熱可塑性スリーブを閉
じられた製造経路を回って運ぶために中空の熱可塑性ス
リーブを保持する複数の心金を有し、割出し装置を有し
ている。本発明の機械の製造経路は、熱可塑性のスリー
ブから熱可塑性のチューブを製造するために必要な製造
ステップを実施するための機械的装置を有する一連の製
造ステーションからなる。
【００３１】ここで用いられているチューブという用語
は、一端に少なくとも一つのヘッドを有する熱可塑性ス
リーブをいう。ここで用いられている用語としてのスリ
ーブは、形状、サイズに制限のない、中空体である。ス
リーブはスリーブ形状に押し出されたシートから作って
もよく、または他の公知の手段によって作ってもよい。
本発明に用いられるスリーブは、好ましくは長手方向に
延ばして押し出された熱可塑性の中空シリンダーから切
り出される。
【００３２】本発明にしたがって生産された熱可塑性の
チューブは、種々の熱可塑性の材料から形成することが
できる。そのような熱可塑性の材料は高密度ポリエチレ
ン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリ
エチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニ
ルクロライドなどのポリエステルを含む。
【００３３】熱可塑性チューブは、また、ナイロンのよ
うなポリアミド、またはエチレンポリビニルアルコー
ル、ポリビニリデンクロライドなどを２つのポリエチレ
ンの外層のあいだに挟んだものからなる酸素不透過性の
材料の層のような種々のプラスチック材料の多重層また
は積層体から形成することができる。また、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートのよ
うなポリエステルのような熱可塑性物質の外層と内層、
酸素不透過性の材料の中間層、およびこれらを接着する
外層と内層とからなる５層の合成体を用いて本発明の熱
可塑性チューブを形成することもできる。
【００３４】熱可塑性チューブは、柔軟な材料から形成
されて容易にしぼることができ、またつぶすことがで
き、ヘッド部分でチューブの端部で形成されたオリフィ
スからチューブの内容を取り出すことができる。熱可塑
性チューブは一般に厚さが約０．０１０〜０．０４０イ
ンチ（０．２５４〜１．０１６ｍｍ程度）のスリーブ部
分の壁厚を有し、チューブの肩および首部はスリーブの
壁よりも薄く、一般に０．０３５〜０．０４５インチ
（０．８８９〜１．１４３ｍｍ程度）の厚さである。チ
ューブは好ましくは押し出されたスリーブから形成され
るので、スリーブの部分の壁厚はきわめて均一であっ
て、スリーブの部分の壁厚の変化はわずか±１０パーセ
ントに過ぎない。
【００３５】好ましくは、熱可塑性チューブが形成され
る元の押出しされたスリーブは、好ましくは最終的に冷
間押出しされた厚さの壁厚の２〜３倍の溶融状態の壁厚
を有する押出し物から切り出されたスリーブである。ス
リーブが切り出される元の押出し物はどのような形であ
ってもよい。したがって、押出し物から切り出したスリ
ーブは円筒形、卵型、楕円形、長方形、または他の形を
とることができる。本発明に用いられるスリーブの形は
代表的には円筒形である。知られている、そのような筒
型の押出し物は、溶融状態の押出し孔部から熱可塑性材
料を押し出し、熱い筒状のものを長軸の方向に引き伸ば
して、押出し孔部よりも１／２、１／３またはそれ以下
の壁厚を有するチューブまたはスリーブ内に押し出すこ
とによって形成される。そのような延展して方向づけら
れて押出されたスリーブは、熱可塑性の材料のガラス遷
移温度より高く加熱されると、熱可塑性材料の塑性記憶
（plastic memory）のために、押出し孔部から出る溶融
材料の厚さまで厚さが増大し、そして長さが縮み、本方
法にしたがってスリーブ上にヘッドを形成するに充分な
溶融プラスチック物を与える。高密度ポリエチレン（Ｈ
ＤＰＥ）または低密度ポリエチレンを用いた場合は、た
とえば、孔部は壁厚が０．０４０〜０．０４６インチ
（１．０１６〜１．１６８４ｍｍ程度）の直径が約１．
５インチ（３８．１ｍｍ程度）の筒状物を押出し、これ
は壁厚が約０．０１５〜０．０１８インチ（０．３８１
〜０．４５７２ｍｍ程度）の約１．０インチ（２５．４
ｍｍ程度）の延展して方向付けられて押出されたスリー
ブに引き伸ばされる。本発明で用いられる最終的熱可塑
性スリーブは１／２、５／８、３／４、７／８、１、１
−３／１６、１−３／８、１−１／２および２インチの
ような代表的な直径のものであってもよい。
【００３６】熱可塑性スリーブにヘッドを形成すること
に加えて、装飾をつけること、ヘッドを設けた端部にキ
ャップを取り付けること、物品に記号を付けること、な
どのような、熱可塑性スリーブについて行われる多くの
他の製造工程がある。すべての製造工程は閉じた製造経
路の回りにある製造ステーションによって実施される。
【００３７】本機械の製造経路のステーションは、それ
らが取り外し、追加、または再編成されるようにモジュ
ールになっていて、該ステーションはプログラム可能な
論理制御装置（ＰＬＣ）に選択的に接続されて、ＰＬＣ
装置への情報のフィードバックをしてフィードバック処
理制御をするセンサーを選択的に持つ。製造ステーショ
ンを付加したり、取り外したり、または再編したりする
適応性は、本発明の機械に熱可塑性チューブを作る種々
の異なった製造方法を実行する能力を与える。
【００３８】本発明の機械の形状、すなわち、割出し装
置、製造経路およびオプションであるＰＬＣ装置の形状
は、製造するべき所望のチューブに依存する。もし単純
なチューブだけを望むのであれば、機械は所要の最小の
ステーション、すなわち、取付けステーション、ヘッド
を形成するステーション、および取外しのステーショ
ン、で形成すればよい。もしスリーブがあらかじめ装飾
されているかまたはあらかじめプリントされていて、ヘ
ッドの製造だけを望むのであれば、そのような機械もま
た適当となろう。もしキャップをヘッド付きの端部に取
付けた装飾チューブを望むのであれば、機械にはキャッ
プを装飾してチューブに取付ける追加のステーションを
設けることができる。
【００３９】図１は、割出し器６３（図５）と関連した
固定軸６１（図５）に、取付ボルト７によって取り付け
られた、所定の方向に回転可能な割出しテーブル３を有
し、枠５に納められた、第１の実施態様の本発明の機械
１を示す。割出しテーブル３は熱可塑性スリーブを保持
するために取付けられた複数の心金９を有する。
【００４０】機械１の各心金９に隣接しているのは、各
心金９に取付けられたスリーブで処理ステップを実施す
るように、取付けリング１３に取り付けられた、製造ス
テーション１１である。取付けリング１３上の製造ステ
ーション１１の形態は、製造経路からなる。経路の第１
のステーションは経路の最後のステーションに隣接して
いるために、製造経路は閉ざされており、すなわちエン
ドレスである。全てのスリーブは割出しテーブル３によ
って製造経路を回って輸送される。製造通路の全ての製
造ステーション１１は、破線によって示されるように、
ＰＬＣ装置１５に接続されてよい。割出しテーブル３
は、製造ステーション１１に対して相対的に回転する。
複数の高さ調整脚１９を有する基盤１７は、枠５を支持
する。別の態様では、ＰＬＣ装置１５を基盤１７に設置
することができる。
【００４１】ここで示された実施態様は、本発明の機
械、機械での製造方法、および機械の工程制御を記述し
ている。実施態様は機械のあらゆる可能な変化、形状お
よび結合、製造方法、および本発明の範囲内での工程制
御を網羅することを意図するものではない。他の実施態
様も当業に精通する者にとって明らかであろう。
【００４２】１）従来の製造機械 図２と図３には、８０から１００フィート（２４〜３０
ｍ程度）の長さの従来の処理ライン（図２）と、普通の
コンベヤと関連させた長さ約３０フィート（９ｍ程度）
の、本発明の３基の機械の配置（図３）との摸式図が示
されている。図２と図３との各配置は、中空の熱可塑性
体を押出してこれを等しい長さの熱可塑性スリーブに切
り出す一つの機械を含む。
【００４３】従来の製造処理では、熱可塑性スリーブは
長さ８０〜１００フィート（２４〜３０ｍ程度）の通路
に沿って動き、そこではスリーブは装飾され、保護材料
で封止され、キャップを付けられることがある、熱可塑
性チューブに形成される。反対に、本発明のプラントに
用いられる単一の機械だけでは、熱可塑性スリーブは機
械にロードされると、それは長さが僅かに数フィート
（０．３ｍの数倍程度）に過ぎない閉ざされた経路を回
って、スリーブはこれもまた同一の製造経路で装飾さ
れ、保護材料で封止され、キャップを付けられる。
【００４４】図２について述べると、熱可塑性スリーブ
を押出し、冷却し、切り出す機械２１に続いて熱可塑性
スリーブを輸送ベルト２５へ取り付ける取付機械２３が
あり、輸送ベルト２５はスリーブの一端にヘッドを形成
させるための機械２７へスリーブを輸送する。得られる
ヘッド付きの熱可塑性スリーブは、現時点で熱可塑性チ
ューブとなり、熱可塑性チューブの外部に装飾を施すた
めのプリント機械３１へシステム２９によって運ばれ
る。つぎに、装飾を施された熱可塑性チューブは、コン
ベヤに３３よってキャッピング機械３５へ運ばれ、そこ
ではキャップは熱可塑性チューブのヘッド付きの端部に
パチンと嵌められるかまたはねじ込まれる。最後に、キ
ャップをつけられたチューブは取外し機３７によって処
理ラインから外されてコンベヤ３９によって梱包機４１
へ運ばれ、そこでチューブは詰められて出荷される。
【００４５】比較のため、３基の機械４３、４５および
４７の配置を図３に示す。この配置は、熱可塑性スリー
ブを押出し、冷却し、そして切り出す機械４９、ついで
熱可塑性スリーブをコンベヤシステム５３に載せるロー
ド機械５１を含む。スリーブは、コンベヤシステム５３
を下って動き、そこではそれらは機械的フィーダー５
５、５７、および５９によって３基の機械４３、４５お
よび４７の一つの上に載せられる。機械４３、４５およ
び４７は、スリーブをわずか数フィート（０．３ｍの数
倍程度）の長さだけ閉じた経路を回って運び、そこでは
スリーブは閉じた経路の回りに配置された数個の製造ス
テーションの動作によって未加工のスリーブから仕上げ
られた熱可塑性チューブへ変形される。
【００４６】本発明の機械は、従来のチューブ製造機械
と比較して非常に少ないスリーブを用いてチューブの取
扱いをする。機械での製造経路のコンパクト化に部分的
に依存する、この縮小は、効率を向上させ、チューブ製
造工程のコストおよび時間を減少させる。実際に、樹脂
ペレットから仕上げチューブまでの製造の合計時間は従
来の機械での少なくとも半時間であるのと比較して数分
である。本発明の機械は４×４フィート（１．２×１．
２ｍ2程度）の面積に収まるように製造することができ
る。
【００４７】２）本発明の機械 図４〜９は、図３に示す機械４３、４５および４７の一
つとして用いることができる第１の実施態様の機械１
を、より層詳細に示すものである。図４はＰＬＣ装置１
５なしで示した、機械１の心金９を示す。心金９は割出
しテーブル３上に均等に間隔を取ってある。割出しテー
ブル３は代表的には円形のプレートである。割出しテー
ブル３の好ましい実施態様はアルミニウム板であるが、
割出しテーブル３はスリーブを閉じた製造経路を回って
スリーブを輸送する他の手段によって代替することもで
きる。
【００４８】閉じた製造経路（図１）の製造ステーショ
ン１１は、取付リング１３（図４）のような、支持物の
上に設置される。取付リング１３は、製造ステーション
が心金９上でスリーブまたはチューブ上で処理ステップ
を遂行できるように、製造ステーション１１を所定の位
置に支持する。図１の実施態様では、取付リング１３
は、製造ステーション１１が、対応する心金９に隣接し
て、または正面に来るように、これらを支持する。また
は、ステーション１１は、製造ステーションが対応する
心金９のそばにあるように、割出しテーブルと同じ平面
のフレーム（図示せず）に取り付けてもよい。
【００４９】図５は図４の機械１の後部からの斜視図で
あって、割出し器６３に回転可能に取り付けられた軸棒
６１に連結された割出しテーブル３を示す。割出し器６
３はフレーム５に取り付けると便利である。
【００５０】割出し器６３は、心金９に取り付けられた
スリーブが閉じた経路の各製造ステーションで製造処理
ステップを行うのに充分なだけ長い時間停止するよう
に、段階的に、または増大する方法（incremental mann
er）で、割出しテーブル３を回転または前進させる手段
である。本実施態様の割出しテーブル３は反時計回りに
回転する。
【００５１】図６は機械１の割出しテーブル３上の心金
９用のハウジングアセンブリ６５を図示する。心金９の
基部のハウジングアセンブリ６５は、心金９を種々の速
度で順調に回転させるが、これはある製造ステップには
必要なものである。ハウジングアセンブリ６５の内部に
はベアリング・スペーサ７１によって分離されたボール
・ベアリングの２つのリング６７および６９がある。ベ
アリング・クランプ７３もまた、支持のためハウジング
アセンブリ６５に加えられる。心金９の一端には重量配
分を向上させるための心金プーリー７５および心金９を
回転させる手段が取り付けられている。望ましいハウジ
ングアセンブリ６５の材料は、金属のような、耐久性の
ある材料である。なぜならばハウジングアセンブリ６５
の構成要素が摩耗するからである。
【００５２】図７および８は機械１の斜視図を示す。図
７は、スリーブを直接取付けステーション７９へ供給す
るピックル・ソーター７７を有する機械１を示す。図７
もまた、取外しステーション８３によって割出しテーブ
ル３から取り外された機械１からチューブを輸送する取
外しシュート８１を示す。図８は、取付けステーション
７９、取外しステーション８３、および残りの製造ステ
ーションの相対的位置を、より詳細に示す。
【００５３】機械１を作動できるようにするには、機械
１を、圧搾空気、水、電気、蒸気、加熱空気などのよう
な、動力源その他の追加の入力源に、必要に応じて、接
続しなければならない。スリーブを機械１に供給する以
外に、製造工程にはキャップ、成型されたヘッド、など
のような他の原材料も必要である。
【００５４】図９は、すべてＰＬＣ装置１５に接続され
ている、機械１の１２基の製造ステーション１１の形態
を摸式的に示す。示された製造ステーションおよび対応
する製造工程は：（Ａ）取付け（load）、（Ｂ）予備加
熱（preheat）、（Ｃ）加熱（heat）、（Ｄ）成型（mol
d）、（Ｅ）処理（treat）、（Ｆ）プリント（prin
t）、（Ｇ）硬化（cure）、（Ｈ）塗装（coat）、
（Ｉ）硬化、（Ｊ）キャップの取付け（cap）、（Ｋ）
トルク付与（torque）、および（Ｌ）取外し（unload）
である。
【００５５】スリーブからチューブを形成するために必
要な最低限の処理は：スリーブを機械に取り付け、ヘッ
ドをスリーブに形成し、そしてヘッドのついたスリーブ
を取り外すことである。最低限の工程の他に、追加の製
造ステーションによって多くの他の仕上げまたは中間の
ステップを実施して一層複雑になった製品を製造するこ
とができる。
【００５６】たとえば、図１０に摸式的に表した本発明
の機械の第２の実施態様の機械８５は、本実施態様では
割出し器９１（図１１）を介して時計回りに回転する割
出しテーブル８９に取り付けられた１４本の心金８７の
各々に隣接した位置にある１４基のステーションを有し
ている。この１４基の異なったステーションおよび対応
する工程ステップはつぎの通りである。
【００５７】（Ａ）取付け、（Ｂ）予備加熱、（Ｃ）加
熱、（Ｄ）成型、（Ｅ）処理、（Ｆ）ラベル、（Ｇ）プ
リント、（Ｈ）硬化、（Ｉ）塗装、（Ｊ）硬化、（Ｋ）
タブ・シール貼り（tab seal）、（Ｌ）キャップの取付
け、（Ｍ）トルク付与、および（Ｎ）取外しである。
【００５８】図１１は図１０の機械８５の斜視図で、製
造ステーション（Ａ）〜（Ｎ）の部分的な図示を示すも
のである。機械８５は３つの異なった装飾ステーショ
ン、すなわち（Ｆ）ラベル、（Ｇ）プリント、および
（Ｉ）塗装、を有している。製造工程が３つのステーシ
ョンすべてを用いることはなさそうである。代表的に
は、装飾ステーションの僅か一つかまたは二つだけが作
動されるであろう。作動させないステーションは手動で
またはＰＬＣ装置でスイッチを切るか、またはそれらを
取り除くかする。
【００５９】III．本発明の機械での製造 再度、割出し装置、製造経路およびオプションであるＰ
ＬＣ装置の形態は、生産されるべき所望のチューブによ
る。装飾され、シールされ、キャップをつけたチューブ
は、１４基のステーションをもった図１０および１１に
示した本発明の機械の第２の実施態様である機械８５を
用いて生産される。機械８５に属する１４基の製造ステ
ーションのすべてを以下に説明する。
【００６０】各製造ステーションは、製造ステップを行
う装置と、図１の取付リング１３のような、支持具また
は枠に装置を取り付ける手段とからなる。取付け手段
は、装置とスリーブ保持心金との相対的な位置が変えら
れるように、Ｘ−Ｙ位置決めテーブルのような、調節で
きる部分を含むことができる。調節は手動でするかまた
は選択的にＰＬＣ制御によって行う。製造ステーション
は連続的に作動し、そして割出し装置の回転と同調させ
ることもできる。
【００６１】図１１に示す第２の実施態様の製造ステー
ションは、５つの一般的な処理ステップに分けることが
できる：すなわち、１）取付け、２）ヘッドの形成、
３）装飾、４）仕上げ、および５）取外しである。以下
に記述するように、装飾をつけ、シールし、キャップを
つけたチューブを作るためには、製造処理ステップを実
施する多くの方法がある。
【００６２】１）熱可塑性スリーブの取付け スリーブを本発明の機械のところまで運んだのちに、各
スリーブをロード・ステーションで割出し装置の心金に
取り付ける。取付けステーションは、ぴったりと合わ
せ、そして取付け装置を機械の枠に取り付ける手段を設
けるため、直径が約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ
程度）のスリーブよりも小さい心金にスリーブを取り付
けることができる取付装置を含む。好ましくは、スリー
ブはその一端が心金の一端上に所定の距離だけ延びるよ
うに取り付けて位置決めするものとする。
【００６３】取付装置は、従来の装置：空気プッシュ・
ロッド、カム駆動のプッシュ・ロッド、前進および後退
するリニア・アクチュエータ、クランク動作装置または
サーボモーター駆動のプッシュロッドであってよい。好
ましい取付けステーションである、空気プッシュ・ロッ
ドについて、取付けステーション（Ａ）として以下に説
明する。
【００６４】（Ａ）取付けステーション 図１２は、スリーブを割出しテーブル８９の心金８７上
に取り付けて位置決めする、取付けステーション（Ａ）
の好ましい実施態様を図示するものである。取付けステ
ーション（Ａ）は空気取付装置および取付装置を枠に取
り付けるかまたは図１の取付リング１３のような取付リ
ングを取り付ける手段からなる。本実施態様において
は、空気取付装置は図７に示すように、ピックル・ソー
ター７７によって、クレードル・ローダー９５へ供給さ
れたスリーブを心金８７の上へ押す空気プッシュロッド
９３からなる。
【００６５】空気プッシュロッド９３は、取付けブラケ
ット１０１上のクレードル・ローダー９５の背後に置か
れた空気ライン９９によって空気を供給される、空気シ
リンダー９７によってクレードル・ローダー９５に沿っ
て前後に駆動される。取付けブラケット１０１は、図１
のリング１３のような、取付けリングまたはそれと同等
物に取付けられた取付けプレート１０３にさらに取り付
けられる。
【００６６】クレードル・ローダー９５は、Ｖ型の表面
１０５に置かれた熱可塑性のスリーブの中心軸を心金８
７の中心軸と揃えるための「Ｖ」型の表面１０５を持っ
ているので、スリーブは損傷することなく、０．００５
インチ（０．１２７ｍｍ程度）の小さい空隙で、心金８
７に取り付けることができる。クレードル・ローダー９
５は取付板１０３に固定される。
【００６７】クレードル・ローダー９５も空気シリンダ
ー９７もともに、Ｘ−Ｙ位置決めテーブルと大変よく似
て心金８７の場所と相対的に調節できる取付板１０３の
一部に取り付けられる。調節は手動でＸ−軸調節ロッド
１０７とＹ−軸調節ロッド１０９とですることができ
る。または、ＰＬＣ装置によって調節をすることもでき
る。
【００６８】取付けステーション（Ａ）はつぎのように
作動する。すなわち、スリーブを供給手段からクレード
ル・ローダー９５のＶ型の表面１０５へ供給する。スリ
ーブの中心軸が心金８７の中心軸と一線に揃うと、プッ
シュ・ロッド９３は、端部が露出するようにＶ型の表面
１０５に沿ってスリーブを押して、スリーブが心金８７
に取り付けられて、好ましくは端部が露出するように、
一部が心金８７の端部の上に延びるように位置させる。
【００６９】理想的なクレードル・ローダーは、低い摩
擦係数を有し、また表面に置かれるスリーブに印をつけ
たりかき傷をつけたりしない表面を有する。低い摩擦係
数を有する印をつけない表面を有する可能性のある材料
は、一種の潤滑化されたナイロンである、テフロンおよ
びデルリン（いずれも商品名）である。
【００７０】スリーブが心金８７に取り付けられたのち
に、取り付けられたスリーブが閉じた製造経路の取付け
ステーション（Ａ）の下流のつぎのステーションに隣接
するように、割出しテーブル８９は１コマ前進するかま
たは「割出し」して、再び停止する。
【００７１】２）熱可塑性スリーブにヘッドを形成する 好ましい実施態様では、ヘッドはまず最初に露出した端
部をガラス遷移温度より高い温度に加熱して熱可塑性物
が溶融するようにし、ついで溶融した熱可塑性物を成型
ダイまたは同等の装置で成型してヘッドにする。
【００７２】本実施態様では、単一の装置は種々の異な
った製造段階のスリーブおよびチューブを支持する。割
出し装置の回転の速度は最も遅い製造ステップの速度に
よって制限される。本実施態様では、２つのステーショ
ン、すなわち予備加熱ステーションと加熱ステーション
とのあいだの加熱ステップを分割することによって時間
が節約される。
【００７３】第２の実施態様の、機械８５は、予備加
熱、加熱および成型の分離したステップによって熱可塑
性スリーブにヘッドを形成する。予備加熱（Ｂ）、加熱
（Ｃ）および成型（Ｄ）の３つの製造ステーションを用
いる。
【００７４】（Ｂ）予備加熱ステーション 図１３は取付ステーション（Ａ）の下流に位置する、好
ましい予備加熱ステーション（Ｂ）を示す。予備加熱ス
テーション（Ｂ）は心金８７の端部を超えて延びるスリ
ーブの部分をガラス遷移温度より高く加熱して、ヘッド
を成形するための溶融した熱可塑性物を作り出す。予備
加熱ステーション（Ｂ）は、図１の取付けリング１３の
ように、可動のキャリッジ（台）に取り付けられた加熱
装置と、装置およびキャリッジを本発明の機械の枠に取
り付ける手段とを有している。キャリッジは、加熱装置
をスリーブの露出した部分に近接させる。
【００７５】図１３では、キャリッジ１１１は、スリー
ブ冷却ブッシング１２１の背後の加熱装置１１９をブラ
ケット１１７によって固定するための頂部表面１１５、
および頂部表面１１５の下の空気シリンダー１２５のよ
うにキャリッジ１１１へ動きを与える手段を取り付ける
かまたは配置するための内部空間１２３を設けた、フレ
ームまたはハウジング１１３を有する。キャリッジ１１
１は、ライン１２７によって空気を供給されて、空気シ
リンダー１２５によって空気式に駆動される。キャリッ
ジ１１１はリニアガイド手段であるロッド１２９に滑動
可能に取り付けられる。各ロッド１２９はロッド１２９
の各端でブラケット１３１によって取付けプレート１３
３に取り付けられる。
【００７６】予備加熱ステーション（Ｂ）は、以下のよ
うに作動する。すなわち、心金８７に取り付けられて位
置決めされたスリーブが予備加熱ステーション（Ｂ）の
冷却ブッシング１２１および本発明の加熱装置１１９の
中心軸と一線に揃うと、キャリッジ１１１はロッド１２
９に沿って前進して加熱装置１１９をスリーブに近接さ
せる。キャリッジ１１１は従来の方法、すなわちサーボ
または割出しモーター、空気、水力、電気または磁気の
アクチュエータによって、動かすことができる。
【００７７】キャリッジ１１１が前進するにつれて、ス
リーブの露出した部分が冷却ブッシング１２１に入って
オリフィス１３５を通過する。スリーブの露出した部分
は加熱装置１１９内に部分的に挿入される。加熱装置１
１９に位置する加熱探針（heating probe）１３７はス
リーブの露出した部分に挿入する。そこで露出した部分
の内面が、加熱探針１３７の端部の、図１４に示され
る、熱空気の出口の小さい開口１３９によって加熱され
る。空気が供給ライン１４１によって加熱装置１１９に
供給される。水ジャケット（図示せず）によって冷却さ
れることができる、冷却ブッシング１２１は、スリーブ
の露出した端部へかけられた熱がスリーブの残部へ広が
るのを実質的に防止する。
【００７８】キャリッジ１１１は、あらかじめ選択され
た時間ののちは、心金８７の動作の通路から、空気シリ
ンダー１２５の作用によって、その元の位置へ後退す
る。加熱の時間は加熱されるべき熱可塑性物の材料およ
び厚さに依存する。キャリッジ１１１が後退したのち
は、予備加熱のステップは完了する。
【００７９】加熱装置１１９で空気流を加熱する手段は
いずれも満足なものである。代表的には、加熱装置１１
９は良好な電気抵抗を有する金属で作られる。本実施態
様では、加熱装置１１９はそれを通って流れる空気が所
望の温度まで上昇するように、それ自体が加熱される。
空気の流速、加熱素子の温度および加熱の時間はすべて
ＰＬＣ装置によって制御される。
【００８０】予備加熱ステーション（Ｂ）は軽量の耐久
性のある材料で作られる。たとえば、冷却ブッシング１
２１はアルミニウムで作り、加熱素子１１９および加熱
探針１３７はステンレス鋼で作ればよい。アルミニウム
はキャリッジ１１１のハウジング１１３用の耐久性のあ
る軽量な材料を与える。ロッド１２９は多数の摩耗を受
けるので、それらは耐久性のある、固い材料で作られる
必要がある。理想的には、ロッド１２９は冷間圧延鋼で
作るのがよい。
【００８１】ステーション（Ｂ）で予備加熱したのち、
割出しテーブル８９は、１コマ前進してスリーブの加熱
されて露出した端部が加熱ステーション（Ｃ）に隣接す
るようにする。
【００８２】（Ｃ）加熱ステーション 図１３および１４もまた、本実施態様の好ましい加熱ス
テーション（Ｃ）を図示している。好ましくは加熱ステ
ーション（Ｃ）は、予備加熱ステーション（Ｂ）と物理
的に同一である。加熱ステーション（Ｃ）は、予備加熱
ステーション（Ｂ）と同様にして作動して、スリーブの
予備加熱された露出した部分をガラス遷移温度より高く
加熱する。予備加熱ステーション（Ｂ）の加熱時間に依
存して、加熱ステーション（Ｃ）のキャリッジ１１１
（図１３参照）は予備加熱ステーション（Ｂ）のキャリ
ッジ１１１と同一の速度かまたは異なった速度で動くこ
とがある。
【００８３】スリーブの内表面は、ガラス遷移温度近く
に加熱されるので、本実施態様では、内表面は外表面よ
りも速く溶ける。長い方向に延展されて押出された熱可
塑性スリーブはダイの膨張を来たす。ダイの膨張は、熱
可塑性スリーブの収縮および厚さの増大である、なぜな
らばスリーブの塑性記憶はスリーブをその元のより大き
い形状、すなわち押出し工程で用いたダイの形状に戻そ
うとするからである。スリーブの加熱された端における
溶融したプレフォームの物は厚くなり、ヘッドをスリー
ブの端へ成型するのに理想的である。
【００８４】加熱が終わったのちは、加熱ステーション
（Ｃ）のキャリッジ１１１は、心金８７の経路から後退
する。割出しテーブル８９は、１コマ前進して、中空の
熱可塑性スリーブが加熱ステーション（Ｃ）から下流の
成型ステーション（Ｄ）と隣接するようにする。
【００８５】（Ｄ）成型ステーション 図１５および１６は加熱ステーション（Ｃ）から下流に
位置する好ましい成型ステーション（Ｄ）を示す。成型
ステーション（Ｄ）は、加熱ステーション（Ｂ）および
加熱ステーション（Ｃ）であらかじめに加熱されたスリ
ーブの端部で加熱された熱可塑性物からヘッドを形成す
る。成型ステーション（Ｄ）は可動のキャリッジに取り
付けられた成型ダイと、図１の取付リング１３のよう
な、本発明の機械の枠に装置およびキャリッジを取り付
ける手段とを有している。キャリッジは成型ダイをスリ
ーブの露出した部分に接触させる。
【００８６】図１５では、キャリッジ１４３は、成型ダ
イ１４９を固定するための頂部表面１４７、および空気
シリンダー１５３のように、頂部表面１４７の下のキャ
リッジ１４３へ動作を与える手段を取り付けるかまたは
配置するため内部空間１５１を設けた、フレームまたは
ハウジング１４５を有する。キャリッジ１４３は、ライ
ン１５５によって空気を供給されて、空気シリンダー１
５３によって空気式に駆動される。キャリッジ１４３は
リニア・ガイド手段であるロッド１５７に滑動可能に取
り付けられる。各ロッド１５７はロッド１５７の各端で
ブラケット１５９によって取付けプレート１６１に取り
付けられる。
【００８７】本実施態様では、ブラケット１６３によっ
てキャリッジ１４３の頂部表面１４７に取付けられた、
好ましくはアルミニウムまたは鋼で作られた、成型ダイ
１４９は、４つの構成部品を有している。すなわち、図
１６に横断面で示したように、成型ブッシング１６５、
成型ブッシングプレート１６７、螺入プレート１６９お
よびオリフィス・ピン・ブッシング１７１である。成型
ブッシング１６５は成型ダイ１４９への入口を形成す
る。成型ブッシング１６５は加熱されたスリーブを成型
ダイ１４９内へ案内する。それに続く構成部品である、
成型ブッシングプレート１６７、螺入プレート１６９お
よびオリフィス・ピン・ブッシング１７１は、スリーブ
の端部のヘッドの部分を成型する。成型ダイ１４９のよ
うな、４つの構成部分を有するダイは、製造業者が成型
ダイ１４９を構成するため特別の部材を有するスリーブ
のヘッドを選択的に成形することができるようにする。
オリフィス・ピン・ブッシング１７１は、中央にあるス
パイク（図示せず）を含み、熱可塑性チューブのヘッド
をつけた端部にオリフィスを形成する。
【００８８】または、成型ダイは開かない一体のダイで
あってもよい。そのようなダイはスリーブに単純なヘッ
ドを形成するために有用である。ダイは、溶融した熱可
塑性物のスリーブ端部を成型してチューブの閉止した端
部を作るようにするため、凹面を有する単純な一体の部
材の形をとることができる。しかし、もしヘッドにねじ
部またはアンダーカットを望む場合は、たとえば、成型
ダイの少なくとも一部を、一旦ヘッドが形成されたなら
ばチューブの取出しができるように開放しておかなけれ
ばならない。このためには、空気シリンダー・分割ダイ
のような、簡単な開閉空気ダイが利用できる。
【００８９】成型ステップの時間および圧力は重要であ
る。成型の時間は加熱された熱可塑性物からヘッドを形
成するために必要な時間に限定するべきである。もしヘ
ッドが一旦形成されたダイから取り外されないと、それ
はダイの内面に付着することがある。もし成型圧力が大
き過ぎると、熱可塑性物は鋳型から押し出されることが
ある。もし成型圧力が弱ければ、ヘッドの成型はよくな
く、不均一となることがある。成型の時間および用いら
れる圧力は熱可塑性物とその厚さに依存される。時間お
よび圧力は、ＰＬＣ装置によって制御することができ
る。
【００９０】ヘッドが形成されたのちは、割出しテーブ
ル８９が下流にあるつぎのステーションである処理ステ
ーション（Ｅ）に割出しをする。
【００９１】３）熱可塑性チューブを装飾する 以前に述べたように、もし熱可塑性スリーブまたは熱可
塑性チューブがそのように形成された場合にはその外表
面を装飾するために様々な方法がある。装飾のステップ
はヘッド形成のステップよりも先にする。しかし本実施
態様ではスリーブ上にヘッドを形成したのちに装飾ステ
ップが行われるようになっている。
【００９２】装飾付けは種々の異なった手段および方法
で行われる。たとえば、ラベル供給理装置によってチュ
ーブに付けることができる。チューブには個人の表示ま
たはプリントしたグラフィックを含む記号をつけること
ができる。チューブに記号をプリントするには、スクリ
ーン・プリント、フォイル・プリント、インクジェット
・プリント、レター・プリント、コンピュータ・プリン
トなどのような、多くのプリント方法が知られている。
チューブはまた、塗装、熱エンボスまたはエッチングす
ることで装飾できる。
【００９３】熱可塑性チューブまたはスリーブの外表面
はそれがプリントされた画像に対してより受容性を有す
るかまたは接着性を有するように、プリント、塗装また
はラベルを貼ることによって装飾に先立って典型的に処
理される。処理ステップのタイプは以下の装飾ステップ
に依存する。
【００９４】第２の実施態様の機械８５で熱可塑性物を
装飾するために用いられる製造ステーションは：熱可塑
性物を前処理するための処理ステーション（Ｅ）、ラベ
ル・ステーション（Ｆ）、プリント・ステーション
（Ｇ）、塗装ステーション（Ｉ）および硬化ステーショ
ン（Ｈ）および（Ｊ）を含む。
【００９５】（Ｅ）処理ステーション プリントされた記号またはラベルが熱可塑性ポリマーに
付けられる前に、プリントされた記号またはラベルを受
け付けるようにポリマーを処理しなければならないこと
が多い。熱可塑性物を表面処理するには、火炎処理、コ
ロナ処理、イオン処理、電気処理、熱処理または化学処
理のような、種々の方法がある。
【００９６】コロナ処理法は一般的であって、以下のよ
うに作動する。コロナ処理システムはコンデンサのよう
なものである。電極に高電圧をかける。電極と「グラン
ド」とのあいだには、熱可塑性チューブと空気とからな
る誘電体がある。電極上の電圧の増加は、電極内の空気
をイオン化して、高度に活性化されたコロナを作り出
す。これが空気の分子を刺激して、それらを種々の遊離
基（flee radical）に変革させ、それがチューブの表面
を爆撃（bombard）して、それを横切って自由接合サイ
トを配分することによってその極性を増大させる。これ
によって表面にプリントされた記号に対するさらなる受
容性を持たせるようにする。
【００９７】火炎処理は、壜、チュービング、自動車部
品に対して一般的である。コロナのように、それはイオ
ン化された空気流を起こさせて、それに当たると表面を
変化させる。火炎処理は、高温度によってその過剰の酸
素が反応性にされる、極度に希薄なガス混合物を燃焼さ
せることによって達成される。
【００９８】処理、とくにコロナおよびフレーム処理は
ポリマーの界面化学を変える。処理されない表面にはな
い、カルボニルおよびヒドロキシル基の存在によって、
湿潤性が向上して、インキ、塗装物、および接着剤が流
れ出て均一に塗装ができる。
【００９９】図１７は処理ステーション（Ｅ）を図示す
る。処理ステーション（Ｅ）は、心金８７上にある熱可
塑性チューブを処理するための手段を提供する、供給ラ
イン１７５を有する、処理装置１７３からなる。本実施
態様では、処理装置１７３はコロナ処理装置である。処
理装置１７３は、Ｘ−Ｙ位置決めテーブルとよく似た、
心金８７の位置に関連して調節できる、取付けブラケッ
ト１７７に固定される。取付けブラケット１７７はＸ軸
調節ロッド１７９とＹ軸調節ロッド１８１とを有する。
取付けブラケット１７７は、さらに機械のフレームに取
り付けられる。
【０１００】（Ｆ）ラベル・ステーション 本実施態様では、処理ステーション（Ｅ）の下流の第１
の装飾ステーションがラベル・ステーション（Ｆ）であ
る。ラベル・ステーション（Ｆ）は熱可塑性チューブの
外表面に接着性のラベルを装着する装置と、装置を機械
の枠（図示せず）に取り付ける手段とを有する。ラベル
を熱可塑性チューブに装着するのに適した装置は、ラベ
ル・ステーション（Ｆ）で用いればよい。熱可塑性チュ
ーブにラベルするためにはインジゴまたはジルコンの処
理が好ましい。
【０１０１】図１８は好ましいラベル・ステーション
（Ｆ）を示す。ラベル・ステーション（Ｆ）は、ラベル
ガイドである、一連の指向性シリンダー１８７ａ、１８
７ｂ、１８７ｃ、１８７ｄ、１８７ｅ、および１８７ｆ
を通じて最後のラベルインテーク・ロール１８９へ動
く、その上にラベルを持った、シート１８５を供給す
る、ラベル・デイスペンサー１８３を有する。シート１
８５は供給装置１８３からでて、心金８７上のチューブ
と近接している、指向性シリンダー１８７ｅへ移動す
る。シート１８５が指向性シリンダー１８７ｅを通る
と、個々のラベルはシート１８５から弾きだされて、チ
ューブに対して押圧される。空のラベルシート１８５は
ラベル引き取りロール１８９の上に再び巻かれる。
【０１０２】ラベルを心金８７にではなく、チューブに
付けることが、重要である。そのような誤りを避けるた
めには、ラベル・ステーション（Ｆ）にセンサーを含め
て、チューブが心金８７上にあるかどうかを検知するよ
うにすればよい。
【０１０３】ラベル・ステーション（Ｆ）は、本発明の
機械の、図１に示したような取付リング１３のように、
フレームまたは取付リング上に取り付けられた枠１９１
に納められたラベリング装置である。
【０１０４】（Ｇ）プリント・ステーション 接着ラベルを熱可塑性チューブの外部に貼る代りに、チ
ューブにプリントされた記号（indicia）を貼ってもよ
い。図１９は、本発明の機械の枠（図示せず）にさらに
取付けられた、取付けブラケット１９７に固定されたバ
ー１９５上に配置された４つのプリンターヘッド・カー
トリッジ１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃおよび１９３ｄ
を有する、プリント・ステーション（Ｇ）の好ましいイ
ンク・ジェット・プリンターを示す。プリンターヘッド
・カートリッジ１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃおよび１
９３ｄは複数のインク供給および制御ライン１９９に接
続される。
【０１０５】プリント・ステーション（Ｇ）のインクジ
ェット・プリンターは、好ましくはＰＬＣ装置によって
制御される。ＰＬＣ装置は、各チューブに個々の記号ま
たはこれと同様にプリントされたグラフィックをマーク
する能力を製造業者に与える。ＰＬＣ装置は、インクジ
ェット・プリンターのプリンター・ヘッド・カートリッ
ジからのインクの流れおよびプリントのパターンを制御
することができる。ＰＬＣ装置は、各チューブ特有の一
連番号のような、個々の記号をプリントするようにプロ
グラムしてよい。こうして、インクジェット・プリンタ
ーは、熱可塑性チューブ上のプリントされた記号を迅速
に、かつ自動的に変更、修正、および変える能力のため
に有利である。
【０１０６】プリントされた記号をチューブに付けたの
ちに、プリントを硬化しなければならない。
【０１０７】（Ｈ）硬化ステーション プリント・ステーション（Ｇ）から下流にある、硬化ス
テーション（Ｈ）は、熱可塑性チューブに付けられたプ
リントされた記号を硬化する。図２０は供給および制御
ライン２０３に接続された硬化ユニット２０１を有す
る、好ましい硬化ステーション（Ｈ）を示す。硬化ユニ
ット２０１は、心金８７の位置と関係して調節できる取
付けブラケット２０５に固定される。調節は手動でＸ軸
調節ロッド２０７およびＹ軸調節ロッド２０９によって
行えばよい。または、調節をＰＬＣ装置によって制御す
ることもできる。取付けブラケット２０５は取付リング
または本発明の機械の枠と均等の物に固定される。
【０１０８】硬化ユニット２０１は、熱、赤外光、熱い
空気、または紫外光のような公知の手段によってプリン
トされたグラフィックを硬化する。図２０に示された実
施態様では、硬化ユニット２０１は熱い空気が硬化ユニ
ット２０１からチューブの上へ排出される、熱気硬化ユ
ニットである。
【０１０９】硬化ユニット２０１は連続して置かれても
よい。または、製造処理中の他のステーションのよう
に、硬化工程を一層の精度で制御されるようにコンピュ
ータ制御してもよい。硬化ユニット２０１は紫外光投射
ユニットであってもよいので、安全シャッター（図示せ
ず）を設けて操作員を紫外光から保護するようにしても
よい。
【０１１０】（Ｉ）塗装ステーション 機械８５の第３の装飾ステーションは、チューブに対し
て塗料を与えるためのステーションである、塗装ステー
ション（Ｉ）である。これは、ラベル・ステーション
（Ｆ）またはプリント・ステーション（Ｇ）を介して装
飾をすることの別の方法であってよい。塗装ステーショ
ン（Ｉ）はまた、ラベル・ステーション（Ｆ）およびプ
リント・ステーション（Ｇ）と関連して用いることもで
きる。図２１は好ましい塗装ステーション（Ｉ）を示
す。塗装ステーション（Ｉ）はドクターブレード２１３
の前に２本のコーター・ローラー２１１ａおよび２１１
ｂを有しており、そのすべては本発明の機械の枠にさら
に取り付けられた取付ブラケット２１５に支持されてい
る。２個のコーター・ローラー２１１ａおよび２１１ｂ
は心金８７にチューブを接触させて薬品塗料を直接チュ
ーブにつける。薬品塗料はドクターブレード２１３によ
ってコーター・ローラー２１１ａおよび２１１ｂにつけ
られる。ドクターブレードは薬品供給ライン（図示せ
ず）に接続される。薬品がチューブにつけられたのち
に、薬品塗膜が硬化されるのが代表的である。
【０１１１】（Ｊ）硬化ステーション 最終的な硬化ステーション（Ｊ）は、図２０に示した硬
化ステーション（Ｈ）と同様である。最終的な硬化ステ
ーション（Ｊ）はチューブ上の塗膜または記号を硬化す
るためのものであって、硬化ステーション（Ｈ）と同一
の手段によって硬化することができる。本実施態様で
は、最終的な硬化ステーション（Ｊ）は、硬化ユニット
２０１から熱い空気が排出される熱空気硬化ユニットで
ある硬化ユニット２０１を有する熱硬化ステーションで
ある。
【０１１２】装飾をしたのちに、熱可塑性チューブは、
装飾されたチューブを仕上げるための種々の異なった仕
上げステーションを通って前進する。仕上げステーショ
ンの数、配置および種類は製造を希望するチューブによ
る。
【０１１３】４）熱可塑性チューブの仕上げ 熱可塑性チューブにヘッドを形成してこれを装飾する他
に、熱可塑性チューブを仕上げるために行うことができ
る多くの異なった処理ステップがある。たとえば、形成
されたヘッドの上のオリフィスは、保護フォイルでシー
ルし、閉止手段は形成されたヘッドに固定され、また当
該閉止部は適当な固さになるように自動的にトルクをか
けることもできる。
【０１１４】図１１の機械８５は以下の仕上げステーシ
ョンを含む：すなわち、タブ・シール（Ｋ）、キャップ
（Ｌ）およびトルク・ステーション（Ｍ）である。
【０１１５】（Ｋ）タブ・シール・ステーション 図２２は好ましい実施態様のタブ・シール・ステーショ
ンを示す。タブ・シーラー２１７は、取付ブラケット２
２１のいずれかの側に位置する取付プレート２２３に接
続された、その上にタブ・シーラー２１７がある取付ブ
ラケット２２１からなる枠２１９に納められている。こ
の構造は、ヘッドを付けた熱可塑性チューブのオリフィ
スの上に、箔または他の材料で作られた、小さい保護シ
ールを置くようにして、装置の残部を必要に応じて支持
することができる。
【０１１６】好ましい実施態様では適当に寸法をとった
タブ・シール材料２２７を熱可塑性チューブのオリフィ
スの上に切って置くタブ・シール・パンチ２２５であ
る、アプリケータ装置によって、保護タブ・シールがチ
ューブに加えられる。
【０１１７】図２２に示すように、タブ・シール・パン
チ２２５は空気および制御ライン２３１によって空気を
供給された空気シリンダー２２９によって駆動される。
タブ・シール・パンチ２２５は、空気シリンダー２２９
の作用によって、タブ・シール・ダイ２３５を通ってタ
ブ・シール取付板２３７の上へ滑動して、タブ・シール
材料２２７をタブ・シール・ダイ２３５の他の側に接触
させる。タブ・シール材料２２７はストック・ローラー
２３９から巻きが解かれ、タブ・シール・パンチ２２５
を通ってシールフォイル取入ローラ２４１によって引き
取られる。
【０１１８】タブ・シール・ダイ２３５を通るタブ・シ
ール・パンチ・ロッド２２５の空気作用によって、小部
分のタブ・シール材料２２７がタブ・シール材料２２７
のリボンから切りだされて、熱可塑性チューブのヘッド
付きの端部に接触し、それによってタブ・シールフォイ
ルは切断されて確保される。
【０１１９】図２２に示したタブ・シール・ステーショ
ン（Ｋ）は、それにタブ・シール箔のストックが供給さ
れる限り連続的に作動する。一層長い連続製造分をでき
るだけ設けようとするためには、タブ・シール箔のスト
ックローラー（図示せず）を機械の枠の頂部に取り付け
て、タブ・シール・ダイの前にシール箔のストックロー
ラーからタブ・シール箔のストックリボンを巻き取って
箔のストックをタブ・シール・ステーションへ供給する
ようにすればよい。このリボンはダイの下で巻かれて、
製造ステーションの他の場所に取り付けられた大型の取
入ロール（図示せず）に戻るようにできる。それゆえ、
これは、ずっと大きいストックと取入ロールとを用いて
多数の製造回数の便宜をはかることができる。
【０１２０】（Ｌ）キャップ・ステーション キャップ・ステーション（Ｌ）は、タブ・シール・ステ
ーション（Ｋ）から下流に位置する。このステーション
は、代表的にプラスチックで作られた、閉止部すなわち
キャップをチューブのヘッドを付けた端部へ加える手段
を与える。キャップは熱可塑性チューブの端部にパチン
とはめ込むか、またはもしヘッドに条ネジがついていれ
ばねじ込めばよい。
【０１２１】図２３に示すように、好ましいキャッピン
グ・ステーション（Ｌ）は、図１の取付けリング１３の
ように、機械の枠にキャップ・アプリケータ２４３を取
り付けるためのキャップ・アプリケータ２４３とブラケ
ット２４５とからなる。キャップ・アプリケータ２４３
はキャップすなわちチューブのヘッド付きの端部を閉止
するものを確保する装置である。各キャップはキャップ
・アプリケータ２４３によってヘッド付きの熱可塑性チ
ューブに個々に配置される。キャップを熱可塑性チュー
ブのヘッドにねじ込まなければならない場合は、キャッ
プ・アプリケータ２４３はキャップを回転させるための
ネジ型の機構を有するようにする。キャップ・アプリケ
ータ２４３には供給ライン（図示せず）によって連続的
にキャップを供給する。キャップ・アプリケータ２４３
は電源および制御ライン２４７に接続される。
【０１２２】キャップをヘッド付きの熱可塑性チューブ
へ付けたのちに、キャップのトルクが典型的に調節され
る。
【０１２３】（Ｍ）トルク・ステーション トルク・ステーション（Ｍ）はキャップステーション
（Ｌ）から下流に位置する。トルク・ステーション
（Ｍ）はキャップ・ステーション（Ｌ）の熱可塑性チュ
ーブのヘッドに適用される閉止部のトルクを調節するた
めに設けられる。
【０１２４】図２４に示したように、トルク・ステーシ
ョン（Ｍ）は、図１の取付けリング１３のように、トル
ク・チャッキング装置２４９を機械の枠に取り付けるた
めのキャップ・トルク・チャッキング装置２４９とブラ
ケット２５１とからなる。チャッキング装置２４９は各
チューブの各キャップのトルクを調節する。それは機械
的ネジ手段によってこの装置を達成する。
【０１２５】トルク・ステーション（Ｍ）は電源供給お
よび制御ライン２５３に接続される。
【０１２６】５）熱可塑性チューブの取外し 本発明の機械での製造は心金８７からチューブを取り外
すことで終わる。心金から熱可塑性チューブを取り外す
ためには、各々が取外し装置すなわちストリッパーから
なる以下の装置を用いればよい。すなわち、それらは空
気ストリッパー、カム・ドライバーによって駆動される
ストリッパー、前進および後退するリニア・アクチュエ
ータ・ストリッパー、クランクモーション・ストリッパ
ーまたはサーボモーター駆動ストリッパーである。好ま
しい取外し装置は、取付けステーション（Ａ）のプッシ
ュ・ロッド９３と同様に作動する空気シリンダーによっ
て駆動されるプル・ロッド・ストリッパーである。
【０１２７】（Ｎ）取外しステーション 機械８５の最後のステーションを取外しステーション
（Ｎ）として図２５に示す。取外しステーション（Ｎ）
はトルク・ステーション（Ｍ）の下流にあり、製造経路
における取付けステーション（Ａ）の第１ステーション
のつぎである。
【０１２８】ストリッパー・プレート２５７を有する空
気ストリッパー２５５は、取付ブラケット２６５にガイ
ド・アーム２５９の背後に位置した、空気ライン２６３
によって空気を供給されて、空気シリンダー２６１によ
ってガイド・アーム２５９に沿って前進および後退駆動
される。取付ブラケット２６５は、図１のリング１３の
ように、取付リングまたは均等物に取り付けられた、図
１２の取付プレート１０３のように、取付プレートにさ
らに取り付けられる。ストリッパー２５５は、ストリッ
パー２５５の端部に取り付けられたストリッパー・プレ
ート２５７によって仕上げられた熱可塑性チューブを心
金８７から取り外す。
【０１２９】取外しステーション（Ｎ）は以下のように
作動する：ストリッパー・プレート２５７は心金８７と
接触して前後にスライドして心金８７上のチューブを取
り外す。一旦熱可塑性チューブが取り外されると、スト
リッパー２５５とストリッパー・プレート２５７とはそ
れらの元の位置に戻る。
【０１３０】前述の１４基のステーションのすべては、
装飾され、キャップをつけ、そしてトルクをかけられた
熱可塑性チューブの完全な製造処理の一つの実施態様を
形成するように作用する。
【０１３１】６）追加および代替物 本発明の機械は、多種類のチューブを製造することがで
きるように、種々の形式、数および配置の製造ステーシ
ョンを機械に形成することができるように適応性がある
ように考えられている。前述のステーションおよび方法
の他に、多くの他の製造ステーションおよび工程が可能
である。以下に記述するのは、限定することを意図する
ことなく、本発明の機械に対する他の方法および装置に
ついてである。
【０１３２】たとえば、スリーブにヘッドを形成するこ
とは、種々の異なった方法で行うことができる。たとえ
ば、あらかじめ形成したヘッドを加熱溶接によって熱可
塑性スリーブと結合させるかまたはスリーブとヘッドと
を一緒に音波溶接することなどがある。または、本発明
の譲受人に譲渡された、その工程が本願明細書に取り入
れてある米国特許第５，０６９，８５６号明細書に開示
された処理によって、熱可塑性スリーブの端部からヘッ
ドを形成することもできる。さらに、射出ブロー成型に
よって、または割出し装置の心金上に取り付けられたス
リーブに直接ヘッドをブロー成型することによって、ヘ
ッドを形成することもできる。
【０１３３】さらにまた、ヘッドは再使用可能な閉止手
段すなわちキャップ内で成型してもよい。再使用可能な
閉止手段で成型する例は、本発明の譲受人に譲渡され
た、参考のため本願明細書に取り入れてある、「再使用
可能な閉止手段でヘッド付きの熱可塑性チューブを形成
する方法」という同時係属中の出願（米国特許出願第０
９／１９９，６９２号）に記載されている。それゆえ、
所望の仕上げ製品に応じて、任意の数の異なった方法を
用いて熱可塑性スリーブの端部にヘッドを形成すればよ
い。
【０１３４】再使用可能な閉止手段でヘッドを形成する
例は以下の通りである。すなわち、スリーブの露出した
部分が心金のヘッド形成端を超えて延びるようにして、
スリーブを形成用心金の上に位置させることによって、
熱可塑性の、押し出され、延展されたスリーブからチュ
ーブを形成する方法が提供される。熱可塑性スリーブの
露出した部分の内壁面を熱可塑性材料のガラス遷移温度
より高い温度に加熱して内面部位を溶融させ、一方スリ
ーブの露出した部分に対する支持を与えてその円筒状の
形を保持するようにするために、スリーブの外表面はガ
ラス遷移温度より低い温度に維持する。つぎに、加熱さ
れた露出した部分は、その外面に対して熱気を向けるこ
となどによって、円錐形に形成する。それから、熱可塑
性の押し出されたスリーブの円錐形の露出した部分に、
露出した部分を再使用できる閉止手段に接触させること
により圧力をかけて、ヘッド付きの熱可塑性チューブを
形成する。円錐形の露出した端部にかけられた圧力によ
って、これを保持またはグリップ部材により所定の場所
に保持されたチューブの再使用可能な閉止手段に入れ
る。
【０１３５】本方法で用いられる再使用可能な閉止手段
は、熱可塑性スリーブ上にヘッドを形成する場合に、首
用のモールドとして、または肩と首との双方用のモール
ドとして、また仕上げられた熱可塑性チューブのための
再使用可能なキャップとして機能する。再使用可能な閉
止手段は、熱可塑性スリーブの溶融した端部が再使用可
能な閉止手段内に圧入されたとき、再使用可能な閉止手
段は溶融しないかまたは溶融したプレフォーム（prefor
m）に接着しないように、熱可塑性スリーブ材料と相容
れない材料で作られている。
【０１３６】また、チューブにヘッドを形成するさらに
別の方法には、加熱しながらスリーブを回転させること
を含む。この方法の一例は、本発明の譲受人に譲渡され
て参考のため本願明細書に含めた同時係属中の出願（米
国特許出願第０９／１９９，６９２号）の「ヘッド付き
の熱可塑性チューブの形成方法」に記述されている。熱
可塑性の、押し出され、長手方向に延展されたスリーブ
を、スリーブの露出した部分を心金のヘッド形成端を超
えて延びるスリーブの露出した部分を有する形成用心金
の上に載せる。つぎにスリーブを加熱しながら心金を回
転させる。回転によって、熱が加えられる場所での均等
な熱の分配が与えられる。スリーブの回転を止めて、露
出した部分を成型ダイと接触させることによって、熱可
塑性の押し出されたスリーブの円錐形の、露出した部分
に圧力をかけ、ヘッド付きの熱可塑性チューブを形成す
る。
【０１３７】ヘッドを形成する別の方法は、高周波数の
音波によってプレフォームされたヘッドをスリーブに溶
接することである。図２６に示す音波溶接ステーション
を、スリーブ上にヘッドを形成する別のステーションと
して機械８５の予備加熱（Ｂ）、加熱（Ｃ）および成型
（Ｄ）ステーションに代替することができる。
【０１３８】図２６は、高周波数の音波によって、プレ
フォームされたヘッドを熱可塑性スリーブに溶接する好
ましい音波溶接ステーションを示す。音波溶接ステーシ
ョンは、図１の取付リング１３のように、可動のキャリ
ッジおよび本発明の機械の枠に装置およびキャリッジを
取り付ける手段に取り付けられた音波溶接器を有してい
る。キャリッジは音波溶接器をスリーブに近い所に持っ
てゆく。
【０１３９】図２６では、キャリッジ２６７は枠または
ハウジング２６９を有しており、これは音波溶接器２７
３を確保するための頂部表面２７１と、空気シリンダー
２７７のように、キャリッジ２６７に動作を与える手段
を取付けまたは置くための、頂部表面２７１の下の内部
空間２７５とを与える。キャリッジ２６７はライン２７
９によって空気を供給されて、空気シリンダー２７７に
よって空気で駆動される。キャリッジ２６７は、リニア
・ガイド手段であるロッド２８１に滑動できるように取
り付けられている。各ロッド２８１は各端でブラケット
２８３によって取付プレート２８５に固着されている。
【０１４０】音波溶接ステーションは以下のように作動
する：たとえば、機械８５の心金８７に取り付けられて
そこに位置決めされたスリーブが、音波溶接器２７３と
整合すると、キャリッジ２６７はロッド２８１に沿って
前進して、音波溶接器２７３をスリーブに近接させる。
キャリッジ２６７が前進するにつれて、スリーブの露出
した部分が音波溶接器２７３に入り、その中を通り、音
波溶接器２７３は高周波数の音波によってプレフォーム
されたヘッドをスリーブに溶接する。音波溶接器２７３
は、音波溶接器２７３が作動するために必要な入力を供
給する供給および制御ライン２８７に接続されている。
【０１４１】音波溶接器２７３はキャリッジ２６７の上
面２７１に取り付けられたハウジング２８９に取り付け
られている。キャリッジ２６７は、あらかじめ選択され
た時間ののちは、心金８７の動作の経路から、空気シリ
ンダー２７７の動作によってその元の位置へ後退する。
製造ステップの結果は、プレフォームされたヘッドがス
リーブ上に溶接されてチューブを形成するものである。
【０１４２】本発明にしたがってチューブを形成する別
の方法は、熱可塑性シートからチューブを形成すること
による。切り出したシートを本発明の機械に取り付けて
そののちスリーブに形成し、それに続いてチューブに形
成する。チューブを形成する方法は：平坦なシートを割
出し装置の支持手段に取り付け、支持手段上の平坦なシ
ートをスリーブの形に形成し、そして対向するシートの
端を溶接して合わせて閉止したシートを形成する、こと
からなる。つぎに閉止したシートをチューブに形成す
る。
【０１４３】切り出したシートは心金の回りのシートを
取り付けて包装する手段に供給される。音波溶接ステー
ションはシートの端を合わせて溶接して縫い目を形成す
るのに適当なものとする。前記の音波溶接ステーション
のキャリッジ２６７（図２６参照）は、シートの合わせ
た端を一緒に選択的に溶接するために、音波溶接器２７
３を心金の回りに包んだシートの長手方向に沿って溶接
器２７３を前進させることができる。または、シートの
端を一緒に熱溶接するか、または他の手段によって接着
するかしてもよい。
【０１４４】本発明の機械は、もし、たとえばスリーブ
を別の場所で部分的に加工しているときは、チューブの
製造を完全にするためにも有用である。あらかじめプリ
ントされたスリーブを本発明の機械に取り付けて、スリ
ーブにヘッドを形成し、そしてタブ・シーリング、キャ
ップの取付けまたはトルクの付与のような、所望の仕上
げステップを実施することによって、チューブの製造を
完成させることもできる。
【０１４５】７）大規模の製造 本発明の機械は小グループに配置することができる。小
グループあるいは「製造セル」になるように配置したと
きは、スペース、労力および原材料の投入を節約するこ
とができる。一つの製造セルは、典型的には、その各々
がブランクの熱可塑性スリーブからヘッド付けされ、シ
ールされた、キャップを付けた、そして装飾されたチュ
ーブを製造する、６台の機械を含む。単一のセルは単一
の従来の加工ラインと同等の合計出力を有している。
【０１４６】本発明の機械を用いた製造および包装プラ
ントは、共通の輸送ラインによって接続された複数の生
産セルの効率的な配置である。セルの効率的な配置は多
数の生産セルを作動させるために必要な労力をさらに減
少させるに至る。好ましい製造プラントの一例が、本出
願の譲受人に譲渡されて参考のため本書に含めてある、
同時係属中の出願（米国特許出願第０９／１９９，６９
２号）の「熱可塑性チューブを製造し包装するプラン
ト」に記述されている。
【０１４７】IV．プログラムできる論理コントローラで
の製造 種々の製造ステーションを含む全体の機械を制御するた
めに、本発明の機械にＰＬＣ装置を加えることができ
る。従来の加工ラインでは、製造装置の幾つかのものは
ＰＬＣ制御されている。しかし、製造ステップの全ての
局面を制御するフィードバック制御、製品品質管理およ
び製品フィードバック制御、およびスリーブおよびチュ
ーブに対する総合的な機械的制御はできなかった。その
ようなＰＬＣ制御は従来の処理ラインではほとんど不可
能であった、なぜならば大型の処理ラインは一時に数百
の熱可塑性の製品を取り扱うため、また従来の機械では
個々の製品の足跡を記録してこれを制御する系統立った
方法がないからである。
【０１４８】図１は、破線で示したように、ＰＬＣ装置
に接続された各製造ステーションを有する、本発明の機
械の一実施例を示す。ＰＬＣ装置は種々の機能を実行す
ることができる。すなわち、ＰＬＣ装置を用いて、製造
経路に沿って、スイッチ入りまたは切りすることによっ
て、各製造ステーションを制御することができる。ＰＬ
Ｃ装置は各製造ステーションに対して必要とする入力を
制御することができる。たとえば、ＰＬＣ装置は予備加
熱および加熱ステーションの加熱温度を制御することが
できる。ＰＬＣは各製造ステーションの速度および全体
の製造機械の速度を制御することができる。
【０１４９】本発明の機械の処理制御は個々の製造ステ
ーションだけ、または閉じられた製造経路の回りにある
他の製造ステーションと関連したものの作動を制御する
ことを含む。製造ステーションの操作は、各々の製造ス
テーション自体の作動についての情報を得たセンサー、
製造した熱可塑性チューブの品質についての情報を得た
センサー、または各々の製造ステーションの作動と製造
した熱可塑性チューブの品質との両方から得た情報から
集めた情報に基くものであってよい。使用できるセンサ
ーの例を以下の表１に掲げる。
【０１５０】
【表１】
【０１５１】閉ざされた製造経路の回りの種々の場所の
センサーからの選択された情報を集めたのちに、処理制
御方法は以下のように継続する：製造ステーションの各
々から集めた選択した情報に相当する信号が発生させら
れる。発生させられた信号はＰＬＣ装置に投入されて、
信号を用いて、相当する製造ステーションの作動をＰＬ
Ｃ装置によって制御する。
【０１５２】制御システムの典型的な例では、ＰＬＣ装
置は製造機械の作動に関する「決定」のすべてを各製造
ステーションのセンサーから受け取った情報に基づいて
計算する。これは、各ステーションで起きる活動をモニ
ターして、製品または処理の何らかの異常を直ちに識別
する機会を製造業者に与える。不良な製品は直ちに識別
できて、下流のステーションを閉止して工程の資源を保
存することができる。不良な製品はそれから機械の除去
ステーションで分離すればよい。
【０１５３】ＰＬＣ装置は、製造ステーション、センサ
ー、および割出しテーブルと組合わせて、製品または工
程の不良の形式、程度および頻度を、連続的ベースで収
集することができる。これにより装置および各工程ステ
ップの有効性のプロフィルを与えることができる。処理
および製品の品質についての報告を作ることができる。
【０１５４】さらなる処理制御は各製造ステーションの
作動を制御する設定点を樹立することと、発生させた信
号を用いて、前に述べたように、樹立した設定点内に各
製造ステーションの作動を制御することができるように
すること、を含むものである。設定点は、本発明の機械
が確実な状態に達したのちに自動的に樹立される。ＰＬ
Ｃ装置は一定の時間にわたって確実な状態での機械の作
動に基づいて自動的に上および下の境界の設定点を樹立
する。または、設定点をあらかじめ定めておき、簡単に
プログラムしてＰＬＣ装置に入れることもできる。
【０１５５】製造ステーション自体にあるか、または閉
じた製造経路の回りにあるセンサーから発生した信号
は、機械的、電子的、光学的、空気式、水力学的、また
はそれらの組合わせであってよい。どの形式の信号手段
でも用いてセンサー間およびＰＬＣ装置間で通信してよ
い。
【０１５６】熱可塑性チューブ製造機械を制御するまた
別の方法は以下の通りである：各チューブに個々の記号
を記す；個々の記号を記したチューブから選択した情報
を感知する；選択した情報に基づいて製造ステーション
の各々に対応する信号を発生させる；信号をＰＬＣ装置
へ入力する；そして、信号を用いて、相当する製造ステ
ーションの作動をＰＬＣ装置で制御する。
【０１５７】各熱可塑性チューブには、各チューブに独
特にマークすることができる能力を有する、図１９のイ
ンクジェット・プリンターのような、コンピュータ制御
された印刷装置から個々の記号をマークすればよい。つ
ぎに感知手段によって個々の記号をつけたチューブから
選択情報を集めればよい。それ以上の信号は集めた選択
された情報に基づいて生成すればよい。信号はＰＬＣ装
置に投入し、そして信号を用いて対応する製造ステーシ
ョンの作動を制御すればよい。この型式の処理制御は、
個々にマークしたチューブに基づいてフィードバック・
ループを用いてＰＬＣ装置に対して一定の形式、種類、
または種々のチューブを作るかまたは作るのを止めるか
を指示するものである。
【０１５８】たとえば、すべて同一の直径を有する、１
ロットにつき５０００本のチューブの３つの異なったロ
ットの、１５０００本のチューブを製造する場合には、
各チューブにマークされた記号に基づくフィードバック
・ループをとれば、製造業者に機械を停止することなく
連続的に１５０００本のチューブを製造することができ
るようにするであろう。一つの形式の５０００本のチュ
ーブを製造してしまって、チューブ番号「５０００」の
記号がビジョンカメラのような感知手段によって確認さ
れたのちには、この記号に基づいて信号を生成させて、
ＰＬＣ装置へ送ることができよう。この信号を用いれ
ば、ＰＬＣ装置は、装飾ステップまたは仕上げステップ
を変更する場合のように、５０００本のチューブの第２
のロットを製造するよう、生産を変えるように、その後
の命令制御信号で、機械の作動を制御することができよ
う。処理は５０００本のチューブの第３ロットに対して
反復することができよう。各チューブに個々の記号をマ
ークすることに基づくこのフィードバック制御方法によ
って、製造業者は本発明の機械をゼロのダウンタイムで
作動させることができる。
【０１５９】図２７は、すべてＰＬＣ装置２９７に接続
された、２０本の心金の各々に相当する、割出しテーブ
ル２９３と、それに取付けられた２０本の心金２９５
と、（Ａ）〜（Ｔ）のラベルをつけた２０基の製造ステ
ーションとを有する、第３の実施態様の発明の機械２９
１の摸式図である。割出しテーブル２９３は割出し器２
９９（図２８）に対応して本実施態様では反時計回りに
回転する。２０基のステーションと本実施態様の対応す
る処理ステップとは以下の通りである。（Ａ）取付け、
（Ｂ）予備加熱、（Ｃ）加熱、（Ｄ）成型、（Ｅ）処
理、（Ｆ）ラベル、（Ｇ）プリント、（Ｈ）硬化、
（Ｉ）検査、（Ｊ）塗装、（Ｋ）硬化、（Ｌ）検査、
（Ｍ）タブ・シール貼り、（Ｎ）検査、（Ｏ）キャップ
取付け、（Ｐ）トルク付与、（Ｑ）検査、（Ｒ）取外
し、（Ｓ）除去、および（Ｔ）確認、である。図２８は
図２７の斜視図であって、製造ステーション（Ａ）から
（Ｔ）までの主要な構成部分だけを示したものである。
第２の実施態様の機械８５と共通である機械２９１の製
造ステーションは機械８５の製造ステーションと物理的
に同一である。
【０１６０】図２７および図２８に示した製造経路のス
テーションにセンサーを加えることの他に、追加のステ
ーションを加えた。閉じた製造経路に沿って異なった場
所に４つの検査ステーション（Ｉ）、（Ｌ）、（Ｎ）お
よび（Ｑ）を加えた。図２９は検査ステーション
（Ｉ）、（Ｌ）、（Ｎ）および（Ｑ）の何れか一つを示
す。検査ステーションは、代表的には製品品質を検査す
る能力を有するビジョン・カメラである。図２９の検査
ステーションは、入力信号を受け、また出力信号をＰＬ
Ｃ装置２９７（図２７）へ、制御および動力ライン３０
３を通じて出す、ビジョン・カメラを有するものとして
説明してある。ビジョン・カメラ３０１は、調節可能で
あり、また図１の機械の取付リング１３のような、機械
の枠または取付リングに取付けられた、ブラケット３０
５に取り付けられている。検査ステーションはそのよう
にマークされたスリーブおよびチューブの個々の記号を
識別し、記録し、そして監視することができる。検査ス
テーションによって記録された記号はＰＬＣ装置に保存
することができる。
【０１６１】好ましい除去ステーション（Ｓ）を図３１
に示す。それは図２５の実施態様の取外しステーション
（Ｎ）と機械的に同一である。ストリッパー・プレート
３０９を付けた空気ストリッパー３０７は、取付ブラケ
ット３１７にガイドアーム３１１の背後に位置して、空
気ライン３１５によって空気を供給されて、空気シリン
ダー３１３によってガイド・アーム３１１に沿って前後
に駆動される。取付ブラケット３１７は、図１のリング
１３のように、取付リングまたはそれと均等物に取り付
けられている、図１２の取付プレート１０３のように、
さらに取付プレートに取付けられている。ストリッパー
３０７はＰＬＣ装置２９７からの命令信号に基づいて機
械２９１から不良のチューブを取り除く。
【０１６２】除去ステーション（Ｓ）は以下のように作
動する：ストリッパー・プレート３０９は心金２９５と
接触して往復スライドして心金２９５上のチューブを取
り外す。熱可塑性チューブが取り除かれると、ストリッ
パー３０７およびストリッパー・プレート３０９はその
元の位置に戻る。
【０１６３】除去ステーション（Ｓ）を用いて不良のチ
ューブを拒絶する好ましい方法は以下のごとくである：
閉じた製造経路上のチューブの選択された情報を記録
し；選択された情報に基づいて信号または多重信号を発
生させ；信号をＰＬＣ装置に入力し、そして信号を用い
て、望ましくないチューブを除去する。選択された情報
はビジョン・カメラまたは電子眼（electronic eye）を
用いて検査ステーションで記録することができる。ＰＬ
Ｃは除去ステーション（Ｓ）に命令信号を発生して望ま
しくないかまたは不良のチューブを割出し装置から取り
除かせる。
【０１６４】図３０に示した確認ステーション（Ｔ）
は、チューブが取外しステーション（Ｒ）か、除去ステ
ーション（Ｓ）かの何れかによって心金２９５から取り
除かれたことを確認するためのものである。図３０の確
認ステーション（Ｔ）は、制御および動力ライン３２１
を通じて入力を受けて出力信号をＰＬＣ装置（図示せ
ず）へ送るセンサー・アーム３１９を有するものとして
示されている。センサー・アーム３１９は調節可能にで
きるブラケット３２３（図示せず）に取り付けられる。
確認ステーションはまた、チューブの確認を実施するた
めの電子的または視覚的手段であってよい。
【０１６５】Ｖ．製造実施例 取付け、加熱、成型、処理、プリント、硬化、および取
外しの順の７つの製造ステーションを有する１０基の心
金機械を用いて長く延展し押し出された熱可塑性スリー
ブからヘッドを付け、装飾を施した熱可塑性チューブを
製造した。高品質のヘッド付きのチューブを１分につき
チューブ１３本の割合で製造した。この出力を達成する
ために以下の処理パラメータを用いた。
【０１６６】機械は１．３回転／分の反時計回りの回転
速度に設定した直径約１６インチ（４０６．４ｍｍ程
度）の心金アルミニウム割出しテーブル１０個を用い
た。取付けステーションは空気押し引き装置で、チェー
ン・コンベヤーから割出しテーブル上の保持心金へスリ
ーブ１３本／分の速度で熱可塑性スリーブを取り付け
た。各スリーブは、スリーブの約０．５インチ（１２．
７ｍｍ程度）が心金の端を超えて延びるように心金へ取
り付けた。つぎにスリーブを製造経路の第２ステーショ
ン、加熱ステーション、へ下流に運んだ。
【０１６７】加熱ステーションは滑動できる空気式キャ
リッジの冷却ブッシングの背後に取付けた熱空気加熱探
針を有していた。心金の端部を超えて延びるスリーブの
一部は４０立方ｃｍ／秒（ｃｃ／ｓ）の速度で流れる空
気によって約７２０°Ｆ（３８２℃程度）の温度で、約
３秒間、加熱した。キャリッジは約０．５サイクル／ｓ
の速度に設定した。
【０１６８】キャリッジを後退させたのちに、加熱した
熱可塑性スリーブを成型ステーションに１コマ下流に割
り出した。成型ステーションを同一の滑動できる空気式
キャリッジの加熱ステーションの隣に取り付けた。キャ
リッジは前進して成型ダイを加熱されたスリーブの端部
の溶融したプレフォーム物と接触させた。接触時間は約
３秒で、成型ダイ温度は室温であった。
【０１６９】現在は熱可塑性チューブとなった熱可塑性
スリーブを、つぎにコロナ処理ユニットへ輸送した。熱
可塑性チューブの処理は約２秒行われた。表面処理のの
ち、チューブを塗装ステーションのさらに下流に割り出
した、そこではチューブ表面に塗装をした。ステーショ
ンの塗布ローラーによってチューブの回りに薄い塗装を
した。こののち、熱可塑性チューブを硬化ステーション
で工業用ブロワーからの３００°Ｆ（１４９℃程度）の
温度で、熱空気によって硬化した。
【０１７０】熱空気硬化ののち、仕上げられた熱可塑性
チューブを機械から取り外した。チューブ１本の合計処
理時間は４．６秒で、機械はチューブ１３本／分の速度
でチューブを製造した。製造されたチューブは仕上げら
れた商業的に活用される高品質のチューブで、後でキャ
ップをつけて装飾を施し、キャップを付けたヘッド付き
の熱可塑性チューブを製造した。
【０１７１】前記の機械に接着性のラベルを付けたチュ
ーブを製造することはさほど複雑ではない。機械で処理
して塗装する代りに、ラベル・ステーションを加えてラ
ベルを熱可塑性チューブに貼るようにした。前に述べた
パラメータおよびステーションのすべては、ラベル・ス
テーションを加えた以外は同一であった。ラベルをつけ
た商業的に活用されるチューブをチューブ１３本／分の
速度で製造した。
【０１７２】VI．別の実施態様 本発明の機械は適応性があり、種々の長さ、厚さ、重
量、直径、形状、および複雑さの熱可塑性チューブを製
造するように適応できる。機械を特定の直径のチューブ
を製造するように適応させるためには、割出しテーブル
に適切に寸法を採った心金をとりつけて、製造ステーシ
ョンを特定の直径の熱可塑性スリーブで作業できるよう
に適応させる。ステーションに対する適応事項には、心
金に関係してステーションの位置を調整すること、ブッ
シング・オリフィスの寸法を変えること、または特定の
ステーションの構成要素の寸法を変えること、を含む。
さらに本発明の機械は異なった輸送手段−割出しドラム
のような、異なった割出し装置、を付けるように変更す
ることもできる。
【０１７３】本発明の機械は同一の機械に種々の製造工
程を受け入れるように適応性がある。閉じられた製造経
路の回りの製造ステーションの数、順番、および種類に
よって、異なった製造処理が作り出される。経路の回り
のステーションは多数の方法で変更できるが、それら
は：製造ステーションを追加または除去すること、ステ
ーションを入りまたは切りし、またステーションの順序
を再編成すること、を含む。
【０１７４】以下の図は種々の製造機械を作り出す本発
明の機械の可能な形態のいくつかを示すものである。
【０１７５】図３２は、割出し器３２９に応答して反時
計方向に回転する割出しテーブル３２７を有する、枠な
しで示した、機械３２５；６基の製造ステーション：取
付け（Ａ）、予備加熱（Ｂ）、加熱（Ｃ）、成型
（Ｄ）、ラベル（Ｅ）処理および取外し（Ｆ）；６本の
心金３３１；および６つの処理ステップ、すなわち、取
付け、予備加熱、加熱、成型、ラベリング、および取外
し、を行うことができる製造経路、を表す。図３３は閉
じられた製造経路の正面図である。
【０１７６】図３２の実施態様においても、加熱および
成型より前にラベリングを行うように製造経路を再編成
することができる。これを行うためには、ラベル（Ｅ）
ステーションを予備加熱（Ｂ）ステーションの上流の心
金へ移動させる。６基の製造ステーションおよび６本の
心金を有する機械の利点は、それがコンパクトであり、
操作が容易であり、設計が簡単であり、そして少量の動
力、空気、電気およびその他の入力を消費することであ
る。
【０１７７】図３４は、割出し器３３７に応答して反時
計方向に回転する割出しテーブル３３５を有し、枠なし
で示した、機械３３３；６基の製造ステーション：取付
け（Ａ）、予備加熱（Ｂ）、加熱（Ｃ）、成型（Ｄ）、
ラベル（Ｅ）処理および取外し（Ｆ）；１０本の心金３
３９；および６つの処理ステップ、すなわち、取付け、
予備加熱、加熱、成型、ラベリング、および取外し、を
行うことができる製造経路、を表す。図３５は閉じられ
た製造経路の正面図である。機械３３３は将来的に製造
ステーションを追加するための４本の拡張用心金を有し
ている。機械３３３は、拡張用心金のために、図３２の
機械よりも一層製造処理方法を受け入れる潜在能力を有
している。
【０１７８】図３６は、割出し器３４５に応答して反時
計方向に回転する割出しテーブル３４３を有し、枠なし
で示した、機械３４１；１０基の製造ステーション：取
付け（Ａ）、予備加熱（Ｂ）、加熱（Ｃ）、成型
（Ｄ）、ラベル（Ｅ）、検査（Ｆ）、検査（Ｇ）、取外
し（Ｈ）、除去（Ｉ）、および確認（Ｊ）；１４本の心
金３４７；および１０個の処理ステップ、すなわち、取
付け、予備加熱、加熱、成型、ラベリング、第１の検
査、第２の検査、取外し、除去および確認、を行うこと
ができる製造経路、を表す。図３７は閉じられた製造経
路の正面図である。４本の拡張用心金は、他の製造ステ
ーションの追加ができるとともに、図３６に示した製造
経路を再編成する適応性がある。
【０１７９】図３８は、割出し器３５３に応答して反時
計方向に回転する割出しテーブル３５１を有し、枠なし
で示し、かつ製造ステーションを部分的に見ただけで示
した、機械３４９；６基の製造ステーション：取付け
（Ａ）、予備加熱（Ｂ）、加熱（Ｃ）、成型（Ｄ）、ラ
ベル（Ｅ）および取外し（Ｆ）；２０本の心金３５５；
および６つの処理ステップ、すなわち、ロード、予備加
熱、加熱、成型、ラベリング、および取外し、を行うこ
とができる製造経路を表す。もしスペースが制約になら
ないのであれば、製造拡大の将来の潜在能力のためによ
り大きい割出しテーブルを有する機械を製造してもよ
い。
【０１８０】図３９に示した機械３５７は、５基の追加
の製造ステーション：検査（Ｆ）、検査（Ｇ）、取外し
（Ｈ）、除去（Ｉ）および確認（Ｊ）ステーションを有
する、図３８のものと同様である。
【０１８１】図４０は割出し器３６３に応答して反時計
方向に回転する割出しテーブル３６１を有し、枠なしで
示した、機械３５９；９基の製造ステーション：取付け
（Ａ）、予備加熱（Ｂ）、加熱（Ｃ）、成型（Ｄ）、ラ
ベル貼り（Ｅ）、タブ・シール貼り（Ｆ）、キャップの
取付け（Ｇ）、トルク付与（Ｈ）、および取外し
（Ｉ）；９本の心金３６５；および９つの処理ステッ
プ、すなわち、取付け、予備加熱、加熱、成型、ラベル
貼り、タブ・シール貼り、キャップの取付け、トルク付
与、および取外し、を行うことができる製造経路、を表
す。図４１は閉じられた製造経路の正面図である。この
製造機械は寸法がコンパクトであって、ヘッドが付き、
ラベルが付き、タブ・シールし、キャップを付け、そし
てトルクをかけた熱可塑性チューブを製造する能力をも
っている。
【０１８２】図４２は、楕円型の熱可塑性スリーブを保
持して楕円型の熱可塑性チューブを形成するための、そ
の上に複数の楕円型の成型用心金３６９が取付けてある
割出しテーブル３６７を有する本発明の機械３７１を示
す。楕円型の熱可塑性チューブは、９基の製造ステーシ
ョンと、対応する処理ステップ：取付け（Ａ）、予備加
熱（Ｂ）、加熱（Ｃ）、成型（Ｄ）、処理（Ｅ）、プリ
ント（Ｆ）、硬化（Ｇ）、キャップの取付け（Ｈ）、お
よび取外し（Ｉ）、とを有する、摸式的に表される、製
造経路に形成される。図４３は楕円型の心金３６９を有
する割出しテーブル３６７の正面図である。
【０１８３】図４４は、２倍多く熱可塑性チューブを製
造することができる、本発明の機械３７３用のツーリン
グ・チェンジ（tooling change）を示す。割出し器３７
９に対応して回転する割出しテーブル３７７に、その間
にほんのわずかの間隔を置いて位置決めさせ、多くのペ
アの心金３７５を横に並べて、製造ステーションが２つ
の熱可塑性製品を同時に加工することができるようにす
る。製造ステーションは２つの製品を入れるためわずか
に変える必要があることもある。図４５は機械３７３の
正面図である。
【０１８４】または、割出しテーブルの代りに、割出し
ドラム３８１（図４６参照）を、完全な枠なしに示した
（図４７参照）、本発明の機械３８３に割出し装置とし
て用いることもできる。割出しドラム３８１は、ドラム
の外側の長辺の回りに熱可塑性スリーブを支持する複数
の手段、すなわち心金３８５、を有する円筒形または多
面体の断面を有するドラムである。心金３８５に取り付
けられた熱可塑性スリーブを加工する製造ステーション
は熱可塑性スリーブの製造ステップを遂行できるように
しかるべく方向づけられる（図４７）。
【０１８５】機械３８３は、本発明の機械の第２の実施
態様の機械８５について前に記述した同様のステーショ
ンと同様に、以下の８基の製造ステーションおよび対応
する製造ステップ：取付け（Ａ）、加熱（Ｂ）、成型
（Ｃ）、処理（Ｄ）、プリント（Ｅ）、硬化（Ｆ）、キ
ャップの取付け（Ｇ）、および取外し（Ｈ）、の回りの
割出し器（図示せず）に対応して時計回りに回転する。
製造ステーション（Ａ）〜（Ｈ）は、取付リング３８７
に取り付けられ、それはさらに機械３８３の枠に取り付
けられている。明確化のため、図４７は割出しドラム３
８１の第１セットの心金３８５に対する製造ステーショ
ン（Ａ）〜（Ｈ）および取付リング３８７だけを示して
いる。製造の際には、取付リング３８７は割出しドラム
３８１の長さを延ばし、そして全てのステーション
（Ａ）〜（Ｈ）は対応する心金３８５に対して反復され
る。スリーブはシュートまたは輸送手段（図示せず）に
よって全ての取付けステーションに供給される。
【０１８６】割出しドラムの１つの利点は、割出しドラ
ムを単純に拡大し、そして、熱可塑性スリーブおよび取
付リングに取り付けられた追加の製造ステーションを支
持するためのもっと多くの心金を加えることによって、
小さいスペースで一層多くの熱可塑性チューブを製造す
ることができることである。本明細書に述べた本発明の
機械の処理方法および処理制御についての記述は割出し
ドラムを有する機械に適用される。
【０１８７】本発明の幾つかの実施態様について図示し
かつ説明したが、それについて種々の変更および修正が
生じることは当該技術に精通する者にとって明らかであ
ろう。添付の特許請求の範囲において本発明の真の精神
および範囲内に入る全てのそのような変更および修正を
網羅することが意図されるものである。
【０１８８】
【発明の効果】本発明によれば、より効率的に土地、労
働力および資本を用いる、熱可塑性チューブを製造する
機械および方法を提供することができる。
【０１８９】しかも、異なった製造工程を有する方法を
与えることができる熱可塑性チューブを製造する適応性
の高い方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＰＬＣ装置を有する第１の実施態様の
機械の摸式図である。
【図２】比較例としての熱可塑性チューブを製造するた
めの単一の従来技術の工程の摸式図である。
【図３】本発明の熱可塑性チューブを製造するための３
つの製造機械の配置の摸式図である。
【図４】本発明のＰＬＣ装置なしの第１の実施態様の機
械の摸式図であって、割出しテーブル、保持心金、およ
び製造ステーションを取り付けるための取付けリングの
みで示したものである。
【図５】図４の機械の後部から見た摸式図である。
【図６】本発明の割出しテーブルに保持心金を設置する
ためのハウジングの摸式図である。
【図７】本発明の供給および取外し手段を付けて示した
ＰＬＣ装置なしの第１の実施態様の機械の摸式図であ
る。
【図８】本発明の下方の斜視から示したＰＬＣ装置なし
の第１の実施態様の機械の摸式図である。
【図９】本発明の種々のステーションを示して正面から
示した第１の実施態様の機械の摸式図である。
【図１０】本発明の機械の第２の実施態様からなる、割
出しテーブルの周辺の回りに配置された１４基の異なっ
た製造ステーションの相対的な位置を示す図である。
【図１１】図１０の割出しテーブルおよび１４基の製造
ステーションの摸式図である。
【図１２】本発明のロード・ステーションの摸式図であ
る。
【図１３】本発明の予備加熱ステーションまたは加熱ス
テーションの摸式図である。
【図１４】図１３に示した予備加熱ステーションまたは
加熱ステーションの加熱探針の摸式図である。
【図１５】本発明の成型ステーションの摸式図である。
【図１６】図１５の成型ステーションで用いられた成型
ダイの横断面図である。
【図１７】本発明の処理ステーションの摸式図である。
【図１８】本発明のラベル・ステーションの摸式図であ
る。
【図１９】本発明のプリント・ステーションの摸式図で
ある。
【図２０】本発明の硬化ステーションの摸式図である。
【図２１】本発明の塗装ステーションの摸式図である。
【図２２】本発明のタブ・シール・ステーションの摸式
図である。
【図２３】本発明のキャップ・ステーションの摸式図で
ある。
【図２４】本発明のトルク・ステーションの摸式図であ
る。
【図２５】本発明の取外しステーションの摸式図であ
る。
【図２６】本発明の音波溶接ステーションの摸式図であ
る。
【図２７】本発明の第３の実施態様である、各製造ステ
ーションがＰＬＣ装置と関連付けられた、割出しテーブ
ルの端部に沿った２０基の製造ステーションの位置を示
す図である。
【図２８】図２７の２０基の製造ステーションの摸式図
である。
【図２９】本発明の検査ステーションの摸式図である。
【図３０】本発明の確認ステーションの摸式図である。
【図３１】本発明の除去ステーションの摸式図である。
【図３２】本発明の第４の実施態様の機械の摸式図であ
る。
【図３３】図３２の機械の前部からの摸式図である。
【図３４】本発明の第５の実施態様の機械の摸式図であ
る。
【図３５】図３４の機械の前部からの摸式図である。
【図３６】本発明の第６の実施態様の機械の摸式図であ
る。
【図３７】図３６の機械の前部からの摸式図である。
【図３８】本発明の第７の実施態様の機械の摸式図であ
る。
【図３９】本発明の第８の実施態様の機械の摸式図であ
る。
【図４０】本発明の第９の実施態様の機械の摸式図であ
る。
【図４１】図４０の機械の前部からの摸式図である。
【図４２】本発明の第１０の実施態様の機械の摸式図で
ある。
【図４３】図４２の機械の前部からの摸式図である。
【図４４】本発明の第１１の実施態様の機械の摸式図で
ある。
【図４５】図４４の機械の前部からの摸式図である。
【図４６】本発明の割出しドラムの一つの実施態様の摸
式図である。
【図４７】本発明の割出し装置として割出しドラムを有
する機械の摸式図である。
【符号の説明】
１ 機械 ３ 割出しテーブル ９ 心金 １１ 製造ステーション １５ ＰＬＣ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ジェイ ローデス アメリカ合衆国、61065 イリノイ州、 ポプラー グローブ、エヌ．イー．、バ ウンティ ドライブ 518 (56)参考文献 特開 昭48−61578（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−47475（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−278126（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−290560（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−38367（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−60829（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29D 23/00 - 31/00 B65D 35/00 - 35/42 B29C 53/00 - 53/84

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸の回りに回転可能な割出し装置を設
    け； 前記割出し装置に、ヘッド形成端を有する形成用心金を
    設け； 連続した壁部を有し、長手方向に延展され、押出しされ
    た熱可塑性スリーブに内外の壁面を設け； 開放端を有する前記長手方向に延展され、押出しされた
    熱可塑性スリーブの露出した部分をヘッド形成端を超え
    て延長させた、閉じた経路の第１の場所の前記形成用心
    金に前記スリーブを取り付け； 前記割出し装置を回転させることに対応して前記形成用
    心金に取り付けられた前記スリーブを前記閉じた経路に
    沿って所定の方向へ前進させ； 前記スリーブにヘッドを形成して前記第１の場所の下流
    の前記閉じた経路の第２の場所にチューブを作り出し；
    そして前記第２の場所の下流の前記閉じた経路の場所に
    前記形成用心金からの前記チューブを取り外すことから
    なり、 前記スリーブにヘッドを形成してチューブを作り出す工
    程が、 前記長手方向に延展され、押出しされた熱可塑性スリー
    ブの前記露出した部分の内壁面を、加熱された露出した
    部分が収縮して厚くなるように熱源で加熱し；そして加
    熱された露出した部分を、前記延展され、押出しされた
    熱可塑性スリーブが構成された材料と相容れない材料で
    構成された、少なくとも底壁と側壁とによって形成され
    た内部空間を有する閉止手段に、充分な力で押圧して、
    前記熱可塑性スリーブに前記閉止手段の内部空間にした
    がう端部を形成するステップからなることを特徴とする
    熱可塑性スリーブから熱可塑性チューブを製造する方
    法。
  2. 【請求項２】 軸の回りに回転可能な割出し装置を設
    け； 前記割出し装置に、ヘッド形成端を有する形成用心金を
    設け； 連続した壁部を有し、長手方向に延展され、押出しされ
    た熱可塑性スリーブに内外の壁面を設け； 開放端を有する前記長手方向に延展され、押出しされた
    熱可塑性スリーブの露出した部分をヘッド形成端を超え
    て延長させた、閉じた経路の第１の場所の前記形成用心
    金に前記スリーブを取り付け； 前記割出し装置を回転させることに対応して前記形成用
    心金に取り付けられた前記スリーブを前記閉じた経路に
    沿って所定の方向へ前進させ； 前記スリーブにヘッドを形成して前記第１の場所の下流
    の前記閉じた経路の第２の場所にチューブを作り出し；
    そして前記第２の場所の下流の前記閉じた経路の場所に
    前記形成用心金からの前記チューブを取り外すことから
    なり、 前記スリーブにヘッドを形成してチューブを作り出す工
    程が、 前記形成用心金を回転し； 前記長手方向に延展され、押出しされた熱可塑性スリー
    ブの前記露出した部分の内壁面を、加熱された露出した
    部分が収縮して厚くなるように、回転しているあいだ、
    熱源で加熱し； 前記形成用心金の回転を停止させ；そして加熱された露
    出した部分を鋳型の空間に充分な力で押圧して前記熱可
    塑性スリーブの露出した部分にヘッドを形成するステッ
    プからなる熱可塑性スリーブから熱可塑性チューブを製
    造する方法。
  3. 【請求項３】 軸の回りに回転可能な割出し装置を設
    け； 前記割出し装置に、ヘッド形成端を有する形成用心金を
    設け； 閉じた経路の第１の場所に、熱可塑性の平坦なシートを
    前記形成用心金の上に取り付け； 前記平坦なシートを内外の壁面および前記ヘッド形成端
    を超えて延長する開口端を有する露出した部分を有する
    スリーブの形状に形成し； 対向するシート端を一緒に溶接して閉じたシートを形成
    し、 前記割出し装置を回転させることに対応して前記形成用
    心金に取り付けられた前記スリーブを前記閉じた経路に
    沿って所定の方向へ前進させ； 前記スリーブにヘッドを形成して前記第１の場所の下流
    の前記閉じた経路の第２の場所にチューブを作り出し；
    そして前記第２の場所の下流の前記閉じた経路の場所に
    前記形成用心金からの前記チューブを取り外すことから
    なり、 前記スリーブにヘッドを形成してチューブを作り出す工
    程が、 前記熱可塑性スリーブの前記露出した部分の内壁面を、
    加熱された露出した部分が収縮して厚くなるように熱源
    で加熱し；そして加熱された露出した部分を、前記熱可
    塑性スリーブが構成された材料と相容れない材料で構成
    された、少なくとも底壁と側壁とによって形成された内
    部空間を有する閉止手段に、充分な力で押圧して、前記
    熱可塑性スリーブに前記閉止手段の内部空間にしたがう
    端部を形成するステップからなることを特徴とする熱可
    塑性スリーブから熱可塑性チューブを製造する方法。
  4. 【請求項４】 軸の回りに回転可能な割出し装置を設
    け； 前記割出し装置に、ヘッド形成端を有する形成用心金を
    設け； 閉じた経路の第１の場所に、熱可塑性の平坦なシートを
    前記形成用心金の上に取り付け； 前記平坦なシートを内外の壁面および前記ヘッド形成端
    を超えて延長する開口端を有する露出した部分を有する
    スリーブの形状に形成し； 対向するシート端を一緒に溶接して閉じたシートを形成
    し、 前記割出し装置を回転させることに対応して前記形成用
    心金に取り付けられた前記スリーブを前記閉じた経路に
    沿って所定の方向へ前進させ； 前記スリーブにヘッドを形成して前記第１の場所の下流
    の前記閉じた経路の第２の場所にチューブを作り出し；
    そして前記第２の場所の下流の前記閉じた経路の場所に
    前記形成用心金からの前記チューブを取り外すことから
    なり、 前記スリーブにヘッドを形成してチューブを作り出す工
    程が、 前記形成用心金を回転し； 前記長手方向に熱可塑性スリーブの前記露出した部分の
    内壁面を、加熱された露出した部分が収縮して厚くなる
    ように、回転しているあいだ、熱源で加熱し； 前記形成用心金の回転を停止させ；そして加熱された露
    出した部分を鋳型の空間に充分な力で押圧して前記熱可
    塑性スリーブの露出した部分にヘッドを形成する、 ステップからなる熱可塑性スリーブから熱可塑性チュー
    ブを製造する方法。
  5. 【請求項５】 さらに、前記第２の場所の下流の前記閉
    じた経路の場所で、また前記チューブを前記形成用心金
    から取り外す前に、前記チューブを装飾することを含む
    請求項１または２記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記チューブを装飾する方法がインク・
    ジェット・プリンティング、オフセット・プリンティン
    グ、スクリーン・プリンテイング、エンボス加工、ラベ
    ル貼り、および塗装からなる群から選択された装飾ステ
    ップである請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 さらに前記第２の場所の下流の前記閉じ
    た通路の場所で、かつ前記チューブを前記形成用心金か
    ら取り外す前に、前記チューブを仕上げることを含む請
    求項１または２記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記チューブを仕上げる方法が保護シー
    リング、キャップの取付け、およびトルク付与からなる
    群から選択された仕上げステップである請求項７記載の
    方法。
  9. 【請求項９】 さらに、 前記第２の場所の下流の前記閉じた通路の場所に前記チ
    ューブの各々について選択された情報を記録し； 前記選択された情報に基づいて信号を発生させ； 前記信号をＰＬＣ装置へ入力し；そして前記信号を用い
    て、前記情報記録場所の下流の前記閉じた経路の場所で
    望ましくないチューブを除去し；そして前記チューブ除
    去場所の下流の前記閉じた経路の場所に前記形成用心金
    からの残りのチューブを取り外すことを含む請求項１ま
    たは２記載の方法。
  10. 【請求項１０】 軸の回りに回転可能な割出し装置と； 所定の方向への前記割出し装置の相対的な回転に対応し
    て閉じた経路に沿って前進させるように前記割出し装置
    に取り付けられたスリーブを支持する手段と； 前記割出し装置および複数の製造ステーションを取り付
    ける枠とからなり、 前記複数の製造ステーションはさらに前記閉じた経路の
    第１の場所の前記支持手段に前記スリーブを取り付ける
    手段と； 前記スリーブにヘッドを形成して、前記第１の場所の下
    流の前記閉じた経路の第２の場所にチューブを作り出す
    手段と；および前記第２の場所の下流の前記閉じた経路
    の場所に前記支持手段からのチューブを取り外す手段と
    からなり、 前記スリーブを前記支持手段に取り付ける前記手段が、
    空気シリンダーによって駆動されるプッシュ・ロッド
    と；カム・ドライバーによって駆動されるプッシュ・ロ
    ッドと；前進および後退するリニア・アクチュエータ
    と；クランク・モーション装置およびサーボモーター駆
    動のプッシュ・ロッドとからなる群から選択された部材
    であり、 前記スリーブにヘッドを形成する前記手段が、ヒーター
    および成型ダイ、ならびにヒーターおよび閉止手段から
    なる群から選択された部材である熱可塑性スリーブを熱
    可塑性チューブに変換する装置。
  11. 【請求項１１】 前記チューブを前記支持手段から取り
    外す手段が、空気シリンダーによって駆動されるストリ
    ッパーと；カム・ドライバーによって駆動されるストリ
    ッパーと；前進および後退するリニア・アクチュエータ
    ーと；空気ブロワーと；クランクモーション・ストリッ
    パーと；サーボ・モーター駆動のストリッパーとからな
    る群から選択された部材である請求項１０記載の装置。
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