JP3421089B2 - 袋の成形方法および成形装置 - Google Patents

袋の成形方法および成形装置

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JP3421089B2
JP3421089B2 JP20575693A JP20575693A JP3421089B2 JP 3421089 B2 JP3421089 B2 JP 3421089B2 JP 20575693 A JP20575693 A JP 20575693A JP 20575693 A JP20575693 A JP 20575693A JP 3421089 B2 JP3421089 B2 JP 3421089B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、プラスチック製品の成形方法お
よび成形装置に関する。本発明は、特に、半硬性のビー
ド(bead、環状部材)を2プライ(2層)のプラス
チック・フィルムに溶着する方法および装置に関する。
【0002】本発明の装置および方法は、例えば、避妊
具の製造に応用することができる。本発明は、袋状物に
補強部材を溶着する装置を含む。この装置は、少なくと
も一つの中空マンドレルを有し、この中空マンドレル
は、補強部材を保持するための環状溝がある外表面を有
している。この装置は、袋状物の閉止端を中空マンドレ
ルの中に差し込み、袋状物の開口端を補強部材保持用の
環状の溝を有する外表面において中空マンドレルに被覆
する手段を有する。この装置は、また、補強部材を袋状
物に溶着する手段を有する。
【0003】また本発明は、折り畳み可能な袋状物を製
造するプロセスに関する。このプロセスは、以下の工程
を有する。まず、少なくとも一つの中空マンドレルの外
表面のある環状溝に補強部材を配置する。次に、ガス注
入手段により、この袋状物の開口端を開ける。次に、こ
の袋状物開口端を、その開口端の周縁の複数の箇所で掴
む。袋状物の開口端を拡げる。次に、この袋状物の閉止
端を中空マンドレルの中に差し込み、開口端を補強部材
保持用の環状溝がある外表面において中空マンドレルに
被せる。最後に、補強部材をこの袋状物に溶着する。
【0004】本発明は、種々の方法で実施することがで
きるが、一つの実施例について図面を参照して説明す
る。
【0005】図1は、本発明による装置の配置全般を示
す。図2は、O字状リング・ピックアップの配置をより
詳細に示すものである。図3は、O字状リング溶着ステ
ーションへのシュートに降りようとしている袋状物を示
す。図4は、下降中の袋状物を示す。図5は、袋状物に
O字状リングを溶着する位置へ移動しようとしている溶
着ヘッドを示す。図6は、溶着中の溶着ヘッドを示す。
図7は、完成した袋状物の取り外し直前を示す。図8
は、グリッパ・フインガ・アセンブリの平面図である。
図9は、図8の側面図である。図10は、グリッパ・フ
インガの詳細図である。
【0006】図1は、全般的な構成を示し、矢印のなか
の数字は、以下により詳しく説明する図2乃至図7の構
成の図番に相当する。図1では、本出願人が出願中の英
国特許出願第9216023.3号に記載されている裏
あて紙(backing paper)に付着した一つ
ながりの袋状物を10で示す。
【0007】図2は、O字状リング・ピック・ヘツド
(O−ring pick head)11を示す。O
字状リング・ピック・ヘツド11は、O字状リング・フ
ィーダ・チューブ12の中のO字状リングのスタックの
頂部からO字状リングを取り上げるように構成されてい
る。この位置でのO字状リング・ピック・ヘッドは、点
線で示した位置にあり、O字状リングのスタックの頂部
へと下方に動く。O字状リング・グリッパ13が一個の
O字状リングを分離し、O字状リング・ピック・ヘッド
11に吸気を印可する。O字状リング・ピック・ヘッド
11に印可された吸気により、O字状リングは、O字状
リング・ピック・ヘッド11の下側の対応する溝に吸気
または真空によって引き付けられる。O字状リング・グ
リッパ13は、残りのO字状リングと接触して、それら
をO字状リング・フィーダ・チューブ12に保持する。
この構成により、O字状リングが上に引き上げられ、O
字状リング・グリッパ13がO字状リングを一度に一つ
づつ離すことができるような構成になっている。O字状
リング・ピック・ヘッド11が頂部にあるリングを持ち
上げると、次にO字状リング・ピック・ヘッド11は、
回転して、ロータリ・ターンテーブル16の四つの位置
の第一位置の上にくる。ロータリ・ターンテーブル16
の四つの位置は、互いに90°違いで割り出されてい
る。
【0008】第一位置において、O字状リング・ピック
・ヘッド11は、下方に動き、ロータリ・ターンテーブ
ル16上に位置しているポット18の環状溝17にO字
状リングを押しつける。このポット18は、本好適実施
例では、両端が開放されている。次に、ポット18の頂
部の環状溝17に吸気をかける。同時にO字状リング・
ピック・ヘッド11への吸気を停止し、O字状リング・
ピック・ヘッド11から圧縮空気を供給して、O字状リ
ングがO字状リング・ピック・ヘッド11からロータリ
・ターンテーブル16上のポット18へ移るのを助け
る。環状溝17上にO字状リングが存在することを確か
めるためにセンサー手段(図示されてない)を設置する
ことができる。もしO字状リングが環状溝17上になけ
れば、他のO字状リングを移送するために、O字状リン
グ・ピック・ヘッド11は戻る。ポット18の頂部の環
状溝17上にO字状リングが満足に取り付けられていれ
ば、O字状リング・ピック・ヘッド11が離れて、O字
状リング・フィーダ・チューブ12上の位置に戻り、次
のサイクル開始の準備をする。
【0009】ロータリ・ターンテーブル16は、90°
回転して、O字状リングを有するポット18を、「袋・
O字状リング溶着ステーション」と呼ばれる部位へと移
す。袋・O字状リング溶着ステーションには、袋状物が
供給される。袋状物は、図1の10で示したように、裏
あて紙に付着しており、互いに距離をおいて配置されて
いる。袋状物は、その開口端に沿って裏あて紙に付着し
ており、右側(図1の実施例で)が開口しており、各袋
状物の入口を形成している。袋状物の開口端をグリップ
するために、8個のフィンガ部を有するグリッパ・アセ
ンブリ19(後に詳説する)が備えられている。
【0010】図3および図4は、袋状物が結合したグリ
ッパ・アセンブリ19を示す。この位置に到達するため
にグリッパ・アセンブリ19は、垂直を10°超えた位
置に旋回している。袋状物が付着した裏あて紙は、湾曲
トラフ(trough)の中へとインデクスされ、移動
する。湾曲トラフは、袋状物のプラスチック・フィルム
の2層を曲げ、その結果、裏あて紙に付着しているフィ
ルム下層が湾曲トラフの周囲で引き伸ばされる。プラス
チック・フィルムの上層は、剥され、波形になる。プラ
スチック・フィルムの2つのプライの間に波ができ、分
離されることにより、袋状物が開く。袋状物の開口端に
高圧空気を圧入し、袋状物を膨らませ、グリッパ・アセ
ンブリ19は、約10°前に旋回して、ローラ・フィン
ガが膨張した袋状物の口の中にちょうど入る。二重作用
ツィン・ロッド・シリンダ(double actin
g twin rod cylinder:図示されて
いない)が、アクチュエータ・プレート43を、下述す
るようにして、下方に駆動する。ローラ・フィンガは、
円状の形状となり、こうして袋状物の口を掴み、引き伸
ばして、袋状物を裏あて紙から離す。
【0011】袋状物剥離空気ジェットにより、高圧の気
体または空気を噴出させ、袋状物の閉止端または鼻部が
確実に離れるようにする。袋状物がまだ膨れている間
に、グリッパ・アセンブリ19が前方に旋回し、袋状物
の鼻を案内し、旋回する湾曲ガイド・シュート49に導
き、ロータリ・ターンテーブル16上のO字状リングを
環状溝17に位置させたポット18に導く。グリッパ・
アセンブリ19のこの動きの間、空気ジェット48によ
り連続的に空気が供給される。空気ジェット48の力
は、グリッパ・アセンブリ19とともに旋回し、袋状物
を膨らませつづける。次に、図5に示すように、ガイド
・シュート49が旋回してもとに戻り、空間を作って、
溶着ヘッド51が横側から旋回し、そしてポット18の
頂部まで下方に動けるようにする。
【0012】次に、アームと、袋状物の引き延ばされた
プラスチック・フィルムを掴むフィンガとの動きにより
形成された、グリッパ・アセンブリ19の後側にある穴
を通して、溶着ヘッド51が、加熱されたプレートとそ
の下のO字状リングとの間にプラスチック・フィルムを
押しつける。プラスチック・フィルムのO字状リングへ
の溶着は、約0.3秒の短時間で140℃±10℃程度
の温度で行なわれる。袋状物は、袋状物のプラスチック
・フィルムがポット18の外側に重なり、下がるよう
に、ポット18の上に置かれる。
【0013】図6は、溶着操作中の構成部分の位置を示
すものである。グリッパ・アセンブリ19は、さらに下
げられている。グリッパ・アセンブリ19をさらに下げ
ることにより、O字状リングの外周とポット18上への
プラスチック・フィルムの重なりにより生じた余剰なフ
ィルムの輪を取り去るのに役立つ。溶着操作の熱により
プラスチック・フィルムが弱くなり、グリッパ・フィン
ガによって、余剰のプラスチック・フィルムを容易に取
り去ることができ、溶着部分に余剰なフィルムが付着し
ないきれいな溶着ができる。
【0014】溶着ヘッド51は、次に、上昇し、機械の
横側に旋回して戻り、グリッパ・アセンブリ19は、休
止位置に戻るよう旋回し始める。約45°でグリッパ部
19は休止し、湾曲したガイド・シュート49は、前方
に旋回して、ロータリ・ターンテーブル16中の溶着が
終わったばかりの袋状物を遮蔽し、保護する。次に、二
重作用ツィン・ロッド・シリンダがアクチュエータ・プ
レート43を上昇させ、グリッパ・フィンガを収縮させ
て、袋状物から離す。この操作の間に余剰のフィルムの
輪を高速空気ジェットでポット18から吹き飛ばし、除
去できるよう堆積させる。次いで、グリッパ・アセンブ
リ19は、垂直を10°過ぎた最初の位置に戻る。
【0015】次に、4つの位置をもつロータリ・ターン
テーブル16が90°動き、予備位置になり、さらに9
0°動いて、新たにできた袋状物を、製品取出しステー
ションに持って行く。製品取出しステーションにおい
て、ポット18の環状溝17からの真空吸引を停止す
る。製品取出ヘッド52が溶着製品を保持し、180°
の弧を描いて旋回する。製品取出ヘッド52の輪53か
ら真空吸引を開始し、製品取出ヘッド52が新たにでき
た袋状物をロータリ・ターンテーブル16から取り出す
ことができる。溶着された袋状物と取出ヘッド52は、
180°の弧を描いて回転し、溶着された袋状物が移送
チューブ下で逆転できるようにする。次に、溶着された
袋状物を膨張させ、輪53から製品取出ヘッド52への
真空吸引を停止し、溶着した袋状物を移送チューブへと
発射する。移送チューブ54に沿う種々の空気ジェット
により、プラテン(図示されていない)内に押し出され
る。プラテンにより溶着袋状物をテスト・ステーション
に送ることができる。
【0016】図8、図9および図10は、グリッパ・ア
センブリ19を詳細に説明するものである。グリッパ・
アセンブリ19は、グリッパ・アセンブリ19のセンタ
ーラインの両側にある、二組のアームの端部に固定され
た2つのフィンガ・ローラ20および二組の移動フィン
ガ・ローラ21、22、23、24を有する。各組は、
カム・プレート36にあるスロット33、34、35を
通って伸びるピン30、31、32を有しているアーム
25、26、27からなる。アームの下端は、さらに、
スロット40、41、42をとおり、アクチュエータ・
プレート43をとおっているピン37、38、39に連
結している。アクチュエータ・プレート43は、図8の
左側および右側に分割して示す分割図に示したように、
それぞれの上方位置および下方位置の間で動くことがで
きる。
【0017】下側のピン24は、アクチュエータ・プレ
ート43に直結したロッド上にある。図9に示したよう
に、各々のグリッパ・フィンガは、ローラ44を有す
る。図9は、固定ピン45上にあるローラ44を示す。
固定ピン45は、各アームの端にあり、拡大ヘッド46
を有する。拡大ヘッド46は、ローラ・スリーブ47を
保持する役割をする。ローラ・スリーブ47は、ピン4
5のまわりを回転できる。ローラ・スリーブ47は、外
側の端に拡大ショルダ48を有する。運転中にグリッパ
・フィンガは、全部がグループ化している第一位置か
ら、カム・プレート(アクチュエータ・プレート)43
が下に動くことにより、環状の第二位置に動く。
【0018】本発明は、袋状物に補強部材を溶着する方
法を包含する。この方法は少なくとも一つの中空マンド
レルの外表面の環状溝に補強部材を配置することを含
む。次いで、この袋状物に袋状物の開口端にガスを注入
するガス注入手段を有する開口手段により、開口端を開
く。袋状物開口端の周縁の複数個の位置で袋状物開口端
をグリップする。袋状物の開口端を拡げ、袋状物の閉止
端を中空マンドレルに差し込み、袋状物の開口端を、補
強部材保持用の環状溝を有する外表面を中空マンドレル
に被せる。つづいて補強部材を袋状物に溶着する。
【0019】また本発明の方法は、溶着した袋状物をマ
ンドレルから取り出すことを包含しうる。グリップする
工程は、複数の先鋭部材(prong)で行なうことが
できる。袋状物の開口端の周縁の各位置において、袋状
物の開口端内に先鋭部材を配置することができる。袋状
物の開口端を拡げる工程は、カム部材で行なうことがで
き、カム部材の操作により先鋭部材を二つの状態のうち
の一つに位置させる。二つの状態とは、一つは先鋭部材
が袋状物の開口端の中に装入するために一緒に実質的に
一線に集まる第一状態と、先鋭部材が互いに離れて、そ
の袋状物の開口端を拡げる状態となる第二状態である。
【0020】上述したように、本発明の装置および方法
によれば、一連の操作を自動的に行うことが可能とな
り、環状の補強部材をプラスチック・フィルム等からな
る袋状物に溶着することを効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の配置全般を示す。
【図2】O字状リングピックアップの配置を示す。
【図3】袋状物が溶着ステーションのシュートへ降りる
ところを示す。
【図4】下降中の袋状物を示す。
【図5】移動しようとしている溶着ヘッドを示す。
【図6】溶着中の溶着ヘッドを示す。
【図7】完成した袋状物の取り外し直前を示す。
【図8】グリッパ・フィンガ・アセンブリの平面図であ
る。
【図9】図8の側面図である。
【図10】グリッパ・フィンガの詳細図である。
【符号の説明】
2 図2に相当する箇所 3 図3に相当する箇所 4 図4に相当する箇所 5 図5に相当する箇所 6 図6に相当する箇所 7 図7に相当する箇所 10 袋状物 11 O字状リング・ピック・ヘツド 12 O字状リング・フィーダ・チューブ 13 O字状リング・グリッパ 16 ロータリ・ターンテーブル 17 環状溝 18 ポット 19 グリッパ・アセンブリ 20 固定フィンガ・ローラ 21、22、23、24 移動フィンガ・ローラ 25、26、27 アーム 30、31、32 ピン 33、34、35 スロット 36 カムプレート 37、38、39 ピン 40、41、42 スロット 43 アクチュエータ・プレート 44 ローラ 45 ピン 46 拡大ヘッド 47 ローラ・スリーブ 48 空気ジェット(図4) 48 拡大ショルダ(図10) 49 ガイドシュート 51 溶着ヘッド 52 製品取出ヘッド 53 輪 54 移送チューブ
フロントページの続き (72)発明者 アン・ミラー イギリス国、ハートフォードシャー、エ スジー8 6イーイー、ロイストン、メ ルボルン、ケンブリッジ・ロード、メル ボルン・サイエンス・パーク (番地な し) (56)参考文献 特開 平5−309745(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 65/00 - 65/82 A61F 6/00 - 6/24

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 補強部材を袋状物に溶着する装置であっ
    て、 該補強部材を保持するための環状溝を有する外表面を有
    する少なくとも一つの中空マンドレルと、 該袋状物の閉止端を中空マンドレルに差し込み、かつ、
    該補強部材を保持するための環状溝を有する該外表面に
    おいて該袋状物の開口端を該中空マンドレルに被覆する
    該袋状物の装着手段と、 該補強部材を該袋状物に溶着する手段と、を有すること
    を特徴とする補強部材を袋状物に溶着する装置。
  2. 【請求項2】 上記袋状物の上記装着手段が、上記袋状
    物の上記開口端の周縁の複数の位置において上記袋状物
    をグリップする手段を有することを特徴とする請求項1
    の補強部材を袋状物に溶着する装置。
  3. 【請求項3】 上記袋状物の上記装着手段が、上記袋状
    物の上記開口端を拡げる手段を有することを特徴とする
    請求項2の補強部材を袋状物に溶着する装置。
  4. 【請求項4】 上記溶着手段が熱を放射する手段を有す
    ることを特徴とする請求項1の補強部材を袋状物に溶着
    する装置。
  5. 【請求項5】 上記溶着手段が圧力を加える手段を有す
    ることを特徴とする請求項1の補強部材を袋状物に溶着
    する装置。
  6. 【請求項6】 上記溶着手段が圧力を加える手段を有す
    ることを特徴とする請求項4の補強部材を袋状物に溶着
    する装置。
  7. 【請求項7】 上記補強部材を保持する手段が、上記マ
    ンドレルに上記補強部材を受容する溝を有することを特
    徴とする請求項1の補強部材を袋状物に溶着する装置。
  8. 【請求項8】 上記溶着補強部材を超えて拡がる上記袋
    状物の上記開口端の余剰の材料を除去する手段をさらに
    有することを特徴とする請求項1の補強部材を袋状物に
    溶着する装置。
  9. 【請求項9】 補強部材を袋状物に溶着する方法であっ
    て、 少なくとも一つの中空マンドレルの外表面の環状溝に該
    補強部材を配置することと、 該袋状物の開口端にガスを注入するためのガス注入器を
    有する開口手段により該袋状物の開口端を開口すること
    と、 該袋状物の該開口端の周縁の複数の位置で該袋状物の該
    開口端をグリップすることと、 該袋状物の該開口端を拡げることと、 該袋状物の閉止端を該中空マンドレルに差し込み、かつ
    該補強部材を保持するための環状溝を有する該外表面で
    該袋状物の開口端を該中空マンドレルに被覆して、装着
    することと、 該補強部材を該袋状物に溶着することと、からなる補強
    部材を袋状物に溶着する方法。
  10. 【請求項10】 上記溶着袋状物を上記マンドレルから
    取り出すことをさらに含むことを特徴とする請求項9の
    補強部材を袋状物に溶着する方法。
  11. 【請求項11】 上記グリップが複数の先鋭部材により
    行なわれ、該先鋭部材が上記袋状物の上記開口端の上記
    周縁の各位置で上記袋状物の上記開口端内に配置され、 上記袋状物の上記開口端を拡げることが、カム部材によ
    り行なわれ、該カム部材の操作が上記先鋭部材を二つの
    状態のうち一つに位置させ、ここで、該二つの状態の一
    つが、上記先鋭部材が上記袋状物の上記開口端の中に装
    入されるために一緒に実質的に一線になるように集まる
    第一状態であり、該二つの状態のもう一つが、上記先鋭
    部材が互いに離れ上記袋状物の上記開口端を拡げる第二
    状態であることを特徴とする請求項9の補強部材を袋状
    物に溶着する方法。
  12. 【請求項12】 上記少なくとも一つのマンドレルをタ
    ーンテーブル上で回転させ、該ターンテーブルが、上記
    マンドレルを、上記配置、上記装着、上記溶着、上記取
    り出しのための、それぞれの運転位置への回転させるこ
    とを特徴とする請求項9の補強部材を袋状物に溶着する
    方法。
  13. 【請求項13】 上記溶着が放射熱により行なわれるこ
    とを特徴とする請求項9の補強部材を袋状物に溶着する
    方法。
  14. 【請求項14】 上記溶着が圧力を加えることにより行
    なわれることを特徴とする請求項9の補強部材を袋状物
    に溶着する方法。
  15. 【請求項15】 上記溶着が圧力を加えることにより行
    なわれることを特徴とする請求項12の補強部材を袋状
    物に溶着する方法。
  16. 【請求項16】 上記溶着された補強部材を超えて拡が
    る上記袋状物の上記開口端の余剰の材料を除去すること
    をさらに含む請求項9の補強部材を袋状物に溶着する方
    法。
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