JP3370102B2 - 管状体を製作するための装置 - Google Patents

管状体を製作するための装置

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JP3370102B2
JP3370102B2 JP01883892A JP1883892A JP3370102B2 JP 3370102 B2 JP3370102 B2 JP 3370102B2 JP 01883892 A JP01883892 A JP 01883892A JP 1883892 A JP1883892 A JP 1883892A JP 3370102 B2 JP3370102 B2 JP 3370102B2
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belt
heating
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ケー エム ケー ライゼンス リミテッド
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の上位概念に
基いて管状体を製作するための装置に関する。
【０００２】包装チューブ用の管状体は、融着可能なプ
ラスチックを内包しているフォイルベルトから製作され
ており、その長手方向縁部は、オーバラップして熱的に
互いに結合されている。熱的な結合は、請求項１の上位
概念に詳しく説明されている形式の、長尺シーム融着機
又はサイドシーマとも呼ばれている装置内で行われる。
【０００３】
【従来の技術】公知の長尺シーム融着機は、互いに上下
に配置されて回転している金属ベルトを有しており、そ
の間にフォイルベルトの長手方向縁部が受容されてい
る。このベルト上の熱及び圧力の作用によって、オーバ
ラックした長手方向縁部が溶融して１体化せしめられ
る。続いてこのように形成されたシーム部は、機械内で
ベルト上に機能している冷却装置によってそれが固化す
るように冷却される。
【０００４】公知の装置にあっては、上方ベルトがロー
ラセットの周りを回転し、更に熱発生、押圧及び冷却の
ための装置が、上方及び下方ベルト区分の間の下方ベル
ト区分上に作用を及ぼし乍ら配置されている。下方ベル
トは、公知の装置の部分内を回転し、その内方で融着、
押圧及び冷却が行われている、つまり本来の融着シーム
部の形成が行われている。また上方ベルト装置と同一方
向で心金内を回転している。
【０００５】その際下方ベルトの上方ベルト区分は、心
金の表面上を案内されており、また上方ベルトの下方ベ
ルト区分と対応軸受の形で協働しており、１方下方ベル
トの下方ベルト区分は、心金上を反転して心金内に戻さ
れている。
【０００６】下方ベルトの上方区分を、心金上を走行す
る前に、より外方の上方ベルト区間上で機能している加
熱装置によって加熱することは公知である。また心金内
に加熱挿入体を設け、その上方に下方ベルトの上方ベル
ト区間を走行せしめることも公知である。融着シーム部
の冷却を加速するため、上方ベルト上に作用している冷
却装置と協働している区分内で心金を冷却することも公
知である。
【０００７】公知の心金にあっては、長尺シーム融着機
の作業速度及び経済性の向上に対し、融着シーム部の品
質要求によって限界が発生している。つまり部分的に不
完全な融着部があったり、又はオーバラップしている長
手方向縁部から融着されないスクイーズ部が発生して、
包装部材が許容できない程汚染されているような融着シ
ーム部を備えた管状体は、これを使用することができな
い。
【０００８】作業速度が高い場合にこのような欠陥及び
その他の欠陥を回避するため、両ベルトつまり上方ベル
トの下方ベルト区分及び下方ベルトの上方ベルト区分に
亘って融着工具として行っている融着体内の熱損失及び
融着体からの熱除去が、融着体上の圧力作用と結合し
て、構造体及びプラスチックフォイルの材料に、また回
転速度つまり長手方向シーム融着機の作業速度に、狭く
規定されて保持されている。
【０００９】上方ベルトに関しては、積層物に対する良
好な整合性が、加熱装置、圧力装置及び冷却装置を機能
別に調節することによって充分に解決されており、これ
らの装置は、構造的に互いに分離された別個の部材であ
り、かつ融着通路に亘り熱的及び圧力的に個別化された
通路区分を形成している。
【００１０】公知の心金にあっては、比較の対象になり
うる整合性が欠除している。それは、ベルトの加熱及び
冷却の際心金の前又は心金自体内のベルトに、冷却装置
の方向で減少している全体的に調節可能な温度勾配が発
生するものの、良好な整合性に関しては、区分的に個別
化して調節可能になっていないからである。つまり融着
工程に関与している公知の心金は、長手方向シーム融着
機による作業速度及び経済性並びに装着された融着シー
ム部の品質に大きな影響を与えている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから出
発して本発明の課題は、融着可能なプラスチックを有し
て心金を備えているフォイルベルトから、特に包装チュ
ーブ用の管状体を製作するための装置を改良して、その
熱容量をその長手方向延長部に亘り区分状に独自に調節
することができるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、心金に沿って走行する下方の搬送ベルトが、加熱装
置、加圧装置及び冷却装置の領域において夫々独自の熱
容量で負荷可能に構成されており、心金は、その長手方
向延長部において下方ベルトが次々にその上方を走行す
る少なくとも２つの中空室を有しており、更に中空室
は、ガス状及び又は液状の媒体によって加熱可能又は冷
却可能に構成されていることによって解決された。
【００１３】
【発明の効果】本発明に基いて、順次配置された区分に
心金を配分することにより、その温度又は熱容量を単独
に調節することができるようになり、また長手方向シー
ム融着機の作業速度を向上せしめることができるという
利点が達成され、同時に前述の種類の材料から、チュー
ブの申し分のない高品質の溶接シーム部を実現すること
ができるようになっている。
【００１４】本発明の構成の別の利点は、一時的に加熱
を繰り返すことによって個々の心金区分が、長手方向シ
ーム融着機の始動時間を明らかに減少せしめることがで
きるという点である。更に本発明に基く構成にあって
は、最初から融着されていないフォイル材料又は不満足
にしか融着されていないフォイル材料の、始動時におけ
る屑を減少させることができるという利点を有してい
る。
【００１５】本発明の別の有利な構成が請求項２以下に
述べられている。
【００１６】本発明のその他の利点、特徴及び詳細につ
いては、次の有利な実施例の説明で明らかになるであろ
う。
【００１７】
【実施例】図１に図示の管状体を製作するための本発明
の装置は、ベースプレート１０から成り、該プレート１
０に保持プレート１１が垂直方向に運動可能に枢着され
ている。
【００１８】運動可能な枢着は、ベースプレート１０及
び保持プレート１１に配置されている調節部材１２を介
して行われており、そのために保持プレート１１は、そ
の位置が垂直に位置決めされておりかつ不動に固定され
ている。
【００１９】保持プレート１１はその前方端部に、距離
を置いて互いに配置された２つのローラ１３及び１４を
装備している。保持プレートの後方端部から距離を置い
てベースプレート上に、駆動ローラ１５が配置されてい
る。
【００２０】エンドレスの金属の上方ベルト１６−以下
では上方搬送ベルト１６と呼ぶ−は、ローラ１３及び１
４並びに駆動ローラ１５の周りを上方ベルト区分１７及
び下方ベルト区分１８と共に回転している。上方ベルト
区分１７と下方ベルト区分１８との間には、搬送ベルト
の運動方向からみて前後に、下方ベルト区分１８と協働
している加熱装置１９、加圧装置２０及び冷却装置２１
が設けられており、これらの装置の下方を下方ベルト区
分１８が走行している。
【００２１】垂直方向の調節を行う目的で、加熱装置１
９及び加圧装置２０には夫々調節部材２２及び２３が設
けられており、それによって加熱装置１９及び加圧装置
２０が、下方ベルト区分１８の方向で垂直に調節可能に
なっている。
【００２２】加熱装置１９は、有利には誘導的に機能し
ている高周波加熱器を包含しており、該高周波加熱器
は、運転状態で下方ベルト区分１８及び下方ベルト２５
−以下では下方搬送ベルト２５と呼ぶ−の上方ベルト区
分２４に熱を発生せしめている。
【００２３】上方搬送ベルト１６及び下方搬送ベルト２
５は、それらの加熱が高周波エネルギによって誘導的に
行われている限り、有利には金属から成っている。金属
のベルト１６及び２５は小さな質量を有しているため、
装置のその他の部分を加熱することなしに、これらを迅
速に加熱及び冷却することができる。
【００２４】金属から成るベルト１６及び２５は、純粋
のプラスチックを融着する場合には有利である。プラス
チックフォイルが金属フォイルを包含している場合は、
金属フォイルを誘導により加熱してプラスチックを融着
せしめるので、この場合のベルト１６及び２５は、例へ
ばポリテトラフルオロエチレンのようなプラスチックか
ら成っていて宜い。
【００２５】誘導加熱のために使用されている加熱装置
１９は、主として高周波コイルを有しており、その放出
エネルギは、加熱装置１９の下方の加熱さるべき領域に
集中せしめられている。高周波コイルには公知の形式の
高周波発生器から給電されている。
【００２６】加圧装置２０の後方に配置された冷却装置
２１は、融着シーム部からその固定に対して余剰の熱を
奪っており、その際その前に行われる押圧は、有利には
融着部の前硬化を伴い乍ら加圧装置２０によって行われ
ている。
【００２７】上方ベルト区分１７は冷却レール２６の上
を走行しており、該レール２６は、ベルト区分１７を冷
却して、該区分１７がほぼ一定の温度で加熱装置１９に
供給されるようにしている。
【００２８】管状体を形成している装置の部分は、心金
２７と、その心金２７に向い合う側部にプラスチックフ
ォイルストリップ２９を装着しかつ回転状に駆動されて
いる成形ベルト２８と、心金２７の長手方向に距離を置
いて互いに配置されている複数の成形部材３０と、を有
しており、該成形部材３０は、成形ベルト２８及びフォ
イルストリップ２９を心金２７の外周部の周りで成形し
ている。
【００２９】横断面で図示されている本発明の円形の心
金２７は、本発明に基き多角形状有利には長方形状であ
ってもさしつかえなく、かつベースプレート１０の上に
配置されている。図２によれば該心金２７は、加熱装置
１９、加圧装置２０及び冷却装置２１に対し距離を置い
て同一方向に延びている。外方の表面上で長手方向の溝
３１に案内されてエンドレスに駆動されている金属の下
方搬送ベルト２５は、心金２７の前方端部で、心金２７
の上方に開放された切欠き３３内に受容されている変向
ローラ３２の周りを滑走しており、また下方ベルト区分
３４として心金２７の切欠き４９内に案内されて戻され
ている。
【００３０】心金２７の前方自由端部にはディスク３５
が装着されており、該ディスク３５は、管状体を移動さ
せる際にディスク３５が管状体内を通り抜けるようにな
っていて、管状体の運動方向における圧縮空気の漏出を
阻止している。
【００３１】心金２７の後方端部においては、つまり加
熱装置１９の領域においては、フォイル／成形ベルトの
運動によって僅かの圧力降下しか発生しないので、該領
域にはこの種の邪魔板が全く存在していない。
【００３２】加熱装置１９の領域で空気通路５０，５
１，５２を介して管状体に供給されている圧縮空気は、
フォイル２９と心金２７との間の摩擦を減少せしめるの
に使用されており、また圧力調整の際には、管状体の更
なる加工、特にチューブ体へのその取付けを困難にして
いる直径公差を補正するために、管状体直径の拡径にも
使用されている。
【００３３】溝３１の底面には被覆層３６が設けられて
いて、摩擦の低減と電気的な絶縁を行っている。下方搬
送ベルト２５の上方ベルト区分２４と上方搬送ベルト１
６の下方ベルト区間１８との間にギャップが形成されて
いて、その内方でオーバラップしたフォイル２９の縁部
が、長手方向に延びている融着シーム部を形成するため
に先づ融解され、融けている断面縁部で押圧され、続い
て冷却される。
【００３４】図１によれば、下方搬送ベルト２５は、ベ
ースプレート１０に不動に配置されている駆動ローラ３
７と、その内側部に配置されて自由に回転可能な調節ロ
ーラ３８と、その外側部に配置されている調節ローラ３
９と、上方ベルト区分２４を心金２７の案内溝３１に導
入しかつ変向ローラ３２と協働して案内溝３１の底部に
対する水平方向の滑走を保証しかつその軸方向位置では
調節不可能になっている変向ローラ３２及び調節ローラ
４０と、の周りを走行している。
【００３５】下方搬送ベルト２５を少くとも加熱装置１
９内の下方ベルト区分１８の入口温度に加熱するため、
調節ローラ３９の前方に有利には高周波コイルの形状を
成した加熱器４１が設けられている。
【００３６】図３は成形部材３０を示しており、成形部
材３０の内方に支承されている心金２７の断面図と、心
金の上方に配置されている加熱装置１９とが図示されて
いる。成形部材３０は、ベースプレート１０のその側部
４３に固定されている保持ブロック４２から成ってお
り、かつ自由に回転可能な３つの成形ローラ４４，４５
及び４６を装備している。心金２７の下方に配置されて
いる成形ローラ４４は水平回転軸線の周りを回転してお
り、一方、心金２７に対して側方に配置されている夫々
の成形ローラ４５及び４６は、垂直回転軸線の周りを回
転しており、該軸線は、フォイル縁部のオーバーラップ
領域の大きさを精密に調節するために、偏心して調節可
能になっている。
【００３７】凹形に成形された成形ローラ４４，４５，
４６の走行面は、これらの成形ローラ４４，４５，４６
と心金２７との間を走行している成形ベルト２８を、載
置されたフォイル２９と一緒に長手方向で心金２７の周
りに案内することができるようになっている。成形ベル
ト３８の幅は、載置されているフォイル２９の幅よりも
小さい。
【００３８】図４によれば心金２７上のフォイル２９の
枢着部は、フォイル２９の縁部が上方搬送ベルト１６の
下方ベルト区分１８と下方搬送ベルト２５の上方ベルト
区分２４との間でオーバラップしており、かつ成形ベル
ト２８の縁部によって、チューブ管の内表面の摩擦力を
阻止するため心金２７の外方表面に当接しないような位
置に保持されている。
【００３９】これによって、種々の化学組成のプラスチ
ックフォイルから成る積層品及び例へばアルミニウムの
ような金属から成るフォイルの、プラスチック−積層フ
ォイルを含むプラスチックの場合にあっては、管状体の
膨脹並びに加熱装置１９内で溶融されたオーバラップ部
における裂断が隣接の非融解の壁部の材料によって阻止
されるようになるため、その外方縁部に裂断のない均一
に密に保持された融着シーム部が保証されることにな
る。融着シーム部が、熱放出によって所定の機械的な強
度及び成形耐性を有するようになったならば、成形ロー
ラ４４，４５，４６の軸間距離を心金２７の中心点から
直ちに再び増加せしめる。それによって成形ベルト２８
が開放され、かつ成形ベルト２８は、管状体と共に管状
体の自由開放後、下方ベルト区分１８及び上方ベルト区
分２４によって、心金２７から心金２７に対しほぼ長手
方向に繰り出すことができるようになる。
【００４０】図１によれば、有利には容易に変形可能な
繊維強化プラスチックから成るエンドレス成形ベルト２
８が、駆動ローラ４７を介して駆動されており、ベルト
緊張装置４８を経て別の変向ローラの周りに案内されて
いる。
【００４１】駆動ローラ４７、ベルト緊張装置４８及び
変向ローラは、ベースプレート１０上で所定の距離を保
って配置されており、それによって成形ベルト２８の中
心線が心金２７の中心線に重なるようになり、その結果
成形ベルト２８の縁部が、貫走する際に成形部材３０に
より支持されて、場合によっては成形ローラ４５，４６
の偏心位置により支持されて、常にほぼ水平方向に向か
い合って位置するようになり、それによって正確に規定
されたオーバーラップの幅が保証されるようになる（図
４）。
【００４２】プラスチックから成る管状体に申し分のな
い融着シーム部を生成するために取り囲まれているフォ
イルは、特にその表面形成のために、またオーバラップ
領域の内方及び外方縁部に沿って溶融されたプラスチッ
クのスクイーズ部を阻止するために、並びに融着シーム
部の縁部の内方及びそれに接する応力及び膨脹を阻止す
るために、搬送ベルト１６及び２５と成形ベルト２８と
が、同一の周速度で走行すると有利であることが証明さ
れた。つまり下方ベルト区分１８とオーバラップしたフ
ォイル２９の縁部との間、オーバラップしたフォイル２
９の縁部と上方ベルト区分２４との間、及び成形ベルト
２８とその上に載置されたフォイル２９との間、に相対
運動が全く存在せず、それによってオーバラップしてい
るフォイル縁部が、走行している搬送ベルト１６及び２
５の間において静止状態で溶融され、前硬化され、押圧
され、かつ冷却されるようになる。
【００４３】この目的に対し駆動ローラ１５，３７及び
４７は、その駆動回転数が互いに決められて制御されて
いる。
【００４４】図５によれば、心金２７が少なくとも２つ
有利には３つの中空室５３，５４及び５５を有してお
り、その際、中空室５３は加熱装置１９の下方に、中空
室５４は圧力装置２０の下方に、中空室５５は冷却装置
２１の下方に、夫々配置されている。中空室５３，５
４，５５の長さ及び幅は、加熱装置１９，加圧装置２０
及び冷却装置２１の長さ及び幅にほぼ一致している。
【００４５】中空室５３，５４，５５は挿入体５６，５
７，５８に受容されており、該挿入体は、その幅が加熱
装置１９、加圧装置２０及び冷却装置２１の長手方向の
長さにほぼ一致し、かつ切欠内で心金２７を横方向に貫
通して心金２７と共に外周面２を分割している。
【００４６】図５は、挿入体５６，５７及び５８が心金
２７内に組み込まれた状態の縦断面図を示している。搬
送ベルト２５の上方ベルト区分２４に向かい合っている
壁部面を除いて中空室５３，５４，５５のその他の総て
の壁部面には、有利には絶縁部５９が設けられており、
その結果、中空室５３，５４，５５は、心金２７，挿入
体５６，５７，５８及び、中空室５３，５４，５５間の
ウエブ６０，６１に対して絶縁されるようになり、それ
によって中空室５３，５４，５５の熱は、心金に伝達さ
れず、中空室５３，５４，５５の上方を走行している上
方ベルト区分２４に伝達されるようになり、これによっ
て加熱装置１９から冷却装置２１への心金内の熱勾配を
阻止することができる。また心金の熱容量は、融着体に
合わせて領域毎に個別に調節可能となっている。
【００４７】図４によれば、中空室５３内には管路６３
を介して給電されている電気的な抵抗加熱器６２が受容
されている。本発明に基き加熱装置を誘導加熱器として
形成することが可能であり、この両加熱器は、その出力
を広範囲に亘って調節することができる。また対応して
形成された供給管路及び排出管路がある場合には、中空
室５３をガス状又は液状の媒体によって貫流可能に形成
することも可能である。
【００４８】中空室５４は搬送通路６４を介し、また中
空室５５は搬送通路６５を介し（夫々１つの供給通路及
び排出通路）、液状又はガス状の媒体を夫々負荷するこ
とができ、該媒体はその熱容量が調節可能であるため、
中空室に対応しているベルト区分２４のベルトを冷却又
は加熱することができる。
【００４９】中空室５４，５５及び５６は、有利には長
手方向シーム融着機の始動の際に加熱され、それによっ
て始動時のフォイル屑を可能な限り少なくすることがで
きる。その後中空室５４，５５，５６の熱容量は、例へ
ば加熱器及び又はガス状又は液状の媒体の温度の低下に
よって、加熱、前硬化、押圧及びそれに続く冷却を、加
工さるべきプラスチックの種類に応じて夫々最適値に調
節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】包装用チューブを製作するための装置の概略側
面図である。
【図２】図１に基く装置の管成形領域における心金の拡
大図である。
【図３】管成形領域における成形部材の正面図である。
【図４】図２の線Ｘ−Ｘに沿った心金の拡大正面断面図
である。
【図５】挿入体を備えた図２に基く心金の縦断面図であ
る。
【符号の説明】
１０ ベースプレート １１ 保持プレート １２ 調節部材 １３，１４ ローラ １５ 駆動ローラ １６ 搬送ベルト １７，１８ ベルト区分 １９ 加熱装置 ２０ 加圧装置 ２１ 冷却装置 ２２，２３ 調節部材 ２４ ベルト区分 ２５ 下方ベルト ２６ 冷却レール ２７ 心金 ２８ 成形ベルト ２９ プラスチックフォイルストリップ ３０ 成形部材 ３１ 溝 ３２ 変向ローラ ３３ 切欠き ３４ ベルト区分 ３５ ディスク ３６ 被覆部 ３７ 駆動ローラ ３８，３９，４０ 調節ローラ ４１ 加熱器 ４２ 保持ブロック ４３ 側部 ４４，４５，４６ 成形ローラ ４７ 駆動ローラ ４８ ベルト緊張装置 ４９ 切欠き ５０，５１，５２ 空気通路 ５３，５４，５５ 中空室 ５６，５７，５８ 中空室 ５９ 絶縁部 ６０，６１ ウエブ ６２ 抵抗加熱器 ６３ 管路 ６４，６５ 搬送通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 53/00 - 53/84 B29C 65/00 - 65/82

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 融着可能なプラスチックを有してその長
    手方向縁部が熱的に互いに融着されているフォイルテー
    プから成る管状体を製作するための装置であって、フォ
    イルテープを心金を中心に管状体に成形する成形ベルト
    と、それらの間で長手方向縁部が互いにオーバーラップ
    して受容されたかつ心金に沿って走行して駆動されてい
    る下方の搬送ベルトと、駆動される上方の搬送ベルト
    と、上方搬送ベルトに作用しかつオーバーラップした長
    手方向縁部を融着せしめるために装着されている加熱装
    置と、融着されたプラスチックを前硬化せしめ乍ら融着
    した長手方向縁部を押圧している加圧装置と、加圧装置
    の後方に配置されて前硬化されたプラスチックを完全に
    硬化せしめるための冷却装置と、を有している形式のも
    のにおいて、 心金（２７）に沿って走行する下方の搬送ベルト（２
    ５）が、加熱装置（１９）、加圧装置（２０）及び冷却
    装置（２１）の領域において夫々独自の熱容量で負荷可
    能に構成されており、心金（２７）は、その長手方向延
    長部において下方ベルト（２５）が次々にその上方を走
    行する少なくとも２つの中空室（５３，５４，５５）を
    有しており、更に中空室（５３，５４，５５）は、ガス
    状及び又は液状の媒体によって加熱可能又は冷却可能に
    構成されていることを特徴とする、管状体を製作するた
    めの装置。
  2. 【請求項２】 加熱装置（１９）の下方の心金（２７）
    内に配置されている中空室（５３）が、調節可能な電気
    抵抗加熱器を内包していることを特徴とする、請求項１
    記載の装置。
  3. 【請求項３】 中空室（５３）が誘導加熱器によって加
    熱可能であることを特徴とする、請求項１又は２記載の
    装置。
  4. 【請求項４】 中空室（５３，５４，５５）が、心金
    （２７）内に組み込まれた挿入体（５６，５７，５８）
    内に受容されていることを特徴とする、請求項１から３
    までのいずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】 中空室（５３，５４，５５）の長さ及び
    幅が、加熱装置（１９）、加圧装置（２０）及び冷却装
    置（２１）の長さ及び幅にほぼ一致していることを特徴
    とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の装
    置。
  6. 【請求項６】 中空室（５３，５４，５５）の壁部には
    絶縁部（５９）が設けられていることを特徴とする、請
    求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
  7. 【請求項７】 加熱領域と協働している区分が、誘導加
    熱器によって加熱可能であることを特徴とする、請求項
    １から３までのいずれか１項記載の装置。
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