JP4173102B2 - チューブ充填装置及び当該装置によるチューブの端部シールする方法 - Google Patents

Description

本発明は、チューブ充填装置及び当該装置によるチューブの端部をシールする方法に関するものである。より具体的には、本発明は、二重チューブの処理に関するものである。二重チューブとは、内側チューブと、この内側チューブをギャップを介して包囲した外側チューブとを有し、これら内側及び外側のチューブの双方を共通のチューブ肩部と連結し、このチューブ肩部が、吐出開口を通じて内側チューブ及び外側チューブからの製品を所望の方法で分注する手段を有する種類のチューブを意味する。

従来技術
前述した種類の二重チューブ及び他の種類の２チャンバ又は多チャンバのチューブは、特に、互いに接触すると化学的に又は他の方法で容易に反応する異なる種類の製品又は成分を詰めるのに用いる。このような反応は、チューブから部分的に又は全体的に吐出された内容物についてのみ起こるようにするのが望ましい。このような条件では、各成分はチューブ内で別々に保管されなければならない。

上述した以外の用途も存在する。例えば、二重チューブ又は他の多チャンバのチューブは、「ストライプ状の歯磨きペースト」を分注するのに用いることができる。

しかし、現在のところ、このような二重チューブを迅速確実に処理するための、効率的な端部シール処理方法、従って商業競争力のあるチューブ充填装置は存在していない。

このようなチューブ充填装置は、例えば、充填チューブの充填シール不良に関連する汚染の結果生ずる充填装置の動作の停止や、又は動作を混乱させる他の障害を伴うことなく、欠陥のない充填チューブを正確に且つ高い生産能力で製造するのに用いうるようにする必要がある。

生産能力を高めるために充填に際して必要な場合には、装置の処理を、端部シールステーションで同時に多数のチューブに対して並列的にチューブの端部シール処理を行うようにもできる。

発明の目的
従来、冒頭に記載した種類の二重チューブは、大きな問題を引き起こしてきたものであり、上述した障害を伴うことなくチューブ充填装置で二重チューブの端部を効率よくシールすることができなかった。

従って、本発明の目的は、この欠点を解消し、二重チューブのための効率的な処理方法及びチューブ充填装置を提供するにある。

本発明の概要
本発明の目的は、請求項１によるシール方法によって、また請求項３に記載のチューブ充填装置よって達成する。

特許請求の範囲のそれぞれの独立した請求項に関連する従属項は、有利な実施例を示すものである。

添付の図面は、上述した目的を達成するためのチューブ充填装置の一部を形成する主要な構成要素を示す複数の基礎的且つ詳細な図面である。

本発明の好適例
図１の二重チューブ１０は、内側チューブ１１と、外側チューブ１２とを有する。これら２個のチューブをチューブ肩部１３に連結し、この肩部１３には、内側チューブ１１の内容物と、内側チューブ及び外側チューブ間のギャップ状の空間の内容物とを個別に分注しその後混合するための通路（図示せず）がある。このチューブ肩部の上にはチューブキャップ１４がある。

図示する実施例において、内側チューブ、外側チューブ、チューブ肩部及びチューブキャップの断面は、全て円形とするが、このような円形断面は以下に説明するチューブ端部シール工程において好ましいものである。
しかし、原則として他の断面形状とすることもできる。

二重チューブ構成部材の材料は、目的とする用途に応じて選択する。通常、ポリオレフィンタイプの熱可塑性樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどを、バリア層と共に又はバリア層なしで使用する。しかし、以下に説明する熱ガス活性技術及びヒートシール法を利用するのであれば、図１の二重チューブの開口端部がヒートシール可能な材料を含むようにすることが必要となる。

多数のチューブを詰めてチューブの製造業者から納品された輸送梱包から、直接、二重チューブ１０をチューブ充填装置に挿入する。チューブは大きく変形して、その開口端部の断面が公称（円形）断面からかなり逸脱した形状になるおそれがある。チューブ充填装置に挿入する図１の二重チューブでは、公称断面からのずれは穏当なものである。しかし、内側チューブと外側チューブとの間のギャップ幅が、例えば５ｍｍ程度とかなり小さいことから、同時係属しているスウェーデン国特許出願第 0104166-4号明細書に開示したギャップ空間の充填に関してだけでなく、それに続くシール処理のための熱活性化処理中にも取り扱いに細心の注意を要する。

狭いギャップ空間であり、しかも内側チューブ及び外側チューブの材料に異なる材料を適用することから、二重チューブの漏れ防止及び端部シール部の見栄えをよくするには他の重要な課題を生ずる。このような端部シール部は図２から分かるだろう。本発明は、この重要な課題を達成するための特別な熱活性化処理を提供するものである。

本発明によるチューブ充填装置のステーションにおいて、二重チューブ１０の開口端部部を、熱活性化処理し、その後クランプジョーによりヒートシールするが、クランプジョーは後続の作業ステーションで冷えた状態になるようにするのが好ましい。

図３は、本発明の好適例に従って設計した熱ガスノズル、好ましくは熱風ノズルを示すものである。

熱風ノズル２２は、出口開口２３を有する外側環状部２４を具えており、この外側環状部２４は、製品を充填したギャップ状空間の開口端部内に、製品と接触することなく遊びをもって挿入することを目的としたものである。環状部２４のための別個通路２６を介して、供給ダクト２５が熱風を環状部２４に送る。

出口開口２３から、熱風が外側チューブ１２の端部の内側に対して流れ、そこでチューブの材料を熱的に活性化し、流出ダクト２７を経て流出する。

熱風ノズル２２はまた円筒形状の第２部分２８を有しており、第２部分２８は、出口開口２９を設け、製品を充填した内側チューブ１１の開口端部内に製品と接触することなく挿入しうるような寸法とする。熱風ノズルの第２部分２８には、環状部２４と同じ供給ダクト２５から熱風を供給するが、この第２部分２８は、出口開口２９に熱風を供給するための別個の（独立した）通路３１を有している。

熱風は、出口開口２９を出た後に、製品を充填した内側チューブの端部の内側面に供給され、次の作業ステーションにおいてクランプジョーにより二重チューブを端部シールするために、この端部のヒートシール可能材料を熱的に活性化する。

この熱活性化処理の後、出口開口２９からの熱風は、熱風ノズル２２の環状部にある出口開口２３からの熱風と同じ流出ダクト２７に集まる。

熱風ノズルの環状部２４の周囲にギャップを介して芯出しスリーブ３０を設け、このギャップにより、外側チューブの開口端部を収容する寸法に芯出しスリーブ３０と環状部２４との間のクリアランスを形成する。芯出しスリーブ３０は、チューブ端部を整形してこれを公称断面の寸法に維持し、熱風ノズル２２に対して、従って二重チューブ１０全体に対して外側チューブを芯出しする。

上述したように、内側及び外側のチューブのチューブ材料は異なる材料とすることができ、これら材料の熱活性化特性が同様のものでない場合もある。個々（別個）の通路２６及び３１を実験により適切に調整することにより、異なる材料を用いるために生ずるいかなる問題も克服することができる。

芯出しスリーブ３０は全周にわたる周方向凹部３４を有しており、この周方向凹部３４は、芯出しスリーブを例えば水により冷却し、それにより外側チューブの外面の温度を制御するための冷却ダクト用部分壁を形成することを目的としたものである。この周方向凹部３４は、熱風を供給する独立通路と組み合わせることにより、見栄えがよく且つ条件を満たすように二重チューブを端部シールするための適正な熱活性化温度を定めることができる。

図４及び５は、図３のそれぞれラインＡ−Ａ及びＢ−Ｂに沿った位置における熱風ノズルの断面図である。

図６は、熱風により動作する２個の部分から構成した熱風ノズル２２の斜視図であり、環状部２４の周囲に配置した出口開口２３が明確に分かるようになっており、また、周囲に配置した流出ダクト２７及び円筒状内側部２８の円錐状入口端部３２も同様に明確になっている。環状部２４の端部３３を面取りして、内側チューブと外側チューブとの間のギャップ状空間に導入しやすいようにしたことも図６から分かるだろう。

このように、本発明は、チューブ充填装置を提供するものであり、二重チューブを扱うための好適なチューブの端部シール方法を説明した。図面を参照した説明においては、本発明の基礎となる原理を線図により、また構成部材の具体的な実施例により説明した。

このような構成部材は、本発明の特許請求の範囲内で設計を変更し得ることもちろんであり、本発明は、特許請求の範囲によってのみ制限されるものである。

図１は、本発明によるチューブ充填装置に挿入する前の状態の二重チューブを示す線図である。 図２は、チューブ充填装置から取外した後の状態における図１の二重チューブを示す線図である。 図３は、端部シールの対象となる内側及び外側チューブのヒートシール可能な端部部を熱的に活性化するための熱ガスノズルを示す線図である。 図４は、図３のラインＡ−Ａに沿って切断した熱ガスノズルの断面図である。 図５は、図３のラインＢ−Ｂに沿って切断した熱ガスノズルの断面図である。 図６は、図３の熱ガスノズルを示す斜視図である。

Claims (5)

1. 内側チューブ（１１）と、この内側チューブをギャップを介して包囲した外側チューブ（１２）とを有し、これら内側及び外側のチューブの双方を共通のチューブ肩部（１３）に連結し、このチューブ肩部が、吐出開口を通じて内側及び外側のチューブからの製品を所望の方法で分注する手段を有する種類のチューブに充填するチューブ充填装置における端部シール方法であって、製品を充填した後のチューブを、処理に必要な順序で、段歩的に動作するコンベヤにより、コンベヤ通路に沿って配置したクランプジョーにより作動する端部シールステーションに個々に或いはグループ毎に送り、チューブをこの端部シールステーションで端部をシールし、チューブ充填装置から送出ステーションにチューブを送るチューブの端部シール方法において、
   端部シールステーションに先行する熱活性化ステーションであって、クランプジョーにより作動する後続の端部シールステーションでの、製品を充填したチューブの端部をシールすることを目的としてチューブの熱活性可能な端部を活性化するための当該熱活性化ステーションにおいて、熱風とする熱ガス用の２部分構成のノズル（２２）を、出口開口（２３）を有する外側環状部（２４）を前記内側及び外側のチューブ間のギャップ内に導入し、且つ出口開口（２９）を有するほぼ円筒状部分（２８）を前記内側チューブ内に導入し、
   冷えた状態である芯出しスリーブ（３０）を、前記外側チューブを導入するためのギャップを残して、前記外側環状部（２４）の外面周囲に配置し、
   前記熱ガスを、個々のノズル部分用の別個の通路（２６，３１）を通じて供給し、内側チューブ及び外側チューブの材料が異なる際、これらへの熱の供給を最適化する
   ことを特徴とするチューブの端部シール方法。
2. 前記芯出しスリーブ（３０）に、この芯出しスリーブを直接冷却するための冷却ダクト
   （３４）を設けた請求項１に記載の端部シール方法。
3. 内側チューブ（１１）と、この内側チューブをギャップを介して包囲した外側チューブ（１２）とを有し、これら内側及び外側のチューブの双方が共通のチューブ肩部（１３）と連結し、このチューブ肩部が、吐出開口を通じて内側及び外側のチューブからの製品を所望の方法で分注する手段を有する種類のチューブの端部をシールするための構成を有するチューブ充填装置であって、製品を充填した後のチューブを、処理に必要な順序で、段歩的に動作するコンベヤにより、コンベヤ通路に沿って配置したクランプジョーにより作動する端部シールステーションに個々に或いはグループ毎に送り、チューブをこの端部シールステーションで端部シールを行い、チューブ充填装置から送出ステーションにチューブを送るチューブ充填装置において、
   端部シールステーションに先行する熱活性化ステーションであって、クランプジョーにより作動する後続の端部シールステーションでの、製品を充填したチューブの端部をシールすることを目的としてチューブの熱活性可能な端部を活性化するための当該熱的活性化ステーションにおいて、
   熱風とする熱ガス用の２部分構成のノズル（２２）であって、動作の際前記内側及び外側のチューブ間のギャップ内に導入される出口開口（２３）を有する外側環状部（２４）と、前記内側チューブ内に導入される出口開口（２９）を有するほぼ円筒状部分（２８）とを具えたノズル（２２）と、
   冷えた状態である芯出しスリーブ（３０）であって、前記外側チューブを導入するためのギャップを残して、前記外側環状部（２４）の外面の周囲に配置した芯出しスリーブ（３０）とを具え、
   熱ガス用の前記出口開口（２３，２９）が、個々のノズル部（２４，２８）から内側チューブ端部の内面及び外側チューブ端部の内面に熱ガスを別個に供給し、前記内側及び外側のチューブの材料が異なる際、これらへの熱の供給を最適化する構成としたことを特徴とするチューブ充填装置。
4. 前記芯出しスリーブ（３０）に、この芯出しスリーブを直接冷却するための冷却ダクト（３４）を設けた請求項３に記載のチューブ充填装置。
5. 芯出しスリーブ（３０）、環状熱風ノズル部（２４）及び円筒状熱風ノズル部（２８）に円錐状入口部を設けた請求項３に記載のチューブ充填装置。

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