JP4387009B2 - ろ過バッグの製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水の如き液体をろ過するためのろ過バッグの製造に係る。この種のバッグは種々の産業に於いて使用されており、ろ過に適した材料よりなる二つの柔軟なシートを互いに縫合若しくは接合することにより製造される。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来よりシートの接合はシートを互いに縫い合わせることにより達成されている。縫合には縫合材、即ち糸が使用され、そのためろ過されない液体を漏洩するピンホールがシート材料に形成されてしまう。また接着剤を使用する方法は遅く、高価であり、不十分な結果が生じる。
【０００３】
従って信頼性よく低廉にろ過バッグを製造し、労力を低減し、しかも高度に好ましく且つ信頼性の高い結果を生じる製造方法が必要とされている。液体の漏洩のない接合部が形成され、一様で再現性のある結果が達成され、縫合材の除去が不要であり、製造されるバッグの柔軟性が維持されることが特に重要である。
【０００４】
これらの目的及び他の目的は、熱可塑性材料のシートがバッグを形成するよう所望の接合線に沿って互いに振動溶接される溶接法を使用する本発明により達成される。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、ろ過バッグを製造する方法であって、相対的往復運動を使用して摩擦エネルギの逸散により所望の接合線に沿って熱可塑性材料を溶融させることにより、液体をろ過するよう構成された二つの熱可塑性材料のシートが所望の接合線に沿って互いに溶接される方法を提供するものである。相対運動が停止されると、溶融された熱可塑性材料が冷却され凝固して溶接接合部を形成する。この工程は市販の振動溶接装置により達成され、溶接装置には所望の接合線に沿ってシートに押圧係合するための適当なツール装置が取り付けられる。
【０００６】
本発明の一つの主要な目的は、液体用ろ過バッグを製造するための新規にして改良された方法を提供することである。
【０００７】
本発明の他の一つの重要な目的は、縫合材料を使用することなく、またピンホールを形成することなく、比較的単純に液体用ろ過バッグを製造するための改良された方法を提供することである。
【０００８】
本発明の更に他の一つの重要な目的は、液体の漏洩のない溶接接合線であって、互いに重ね合わされた二つの柔軟なシートを互いに接合する溶接接合部を形成することによりろ過バッグを製造する新規にして改良された方法を提供することである。
【０００９】
本発明の更に他の目的は、添付の図面を参照して以下の説明を読むことにより明らかとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
添付の図面、特に図１及び図２に於いて、符号１０及び１２は互いに重ね合わされ水の如き液体をろ過するのに適した熱可塑性材料の二つの柔軟なシートを示している。これらのシートは最も好ましくはポリプロピレン材料又はポリエステル材料にて形成され所謂ニードルパンチされたフエルトを含んでいる。一つの典型的な例に於いては、各シートは約２．３ｍｍの厚さを有し、完成したバッグは８４ｃｍの長さ及び２６ｃｍの幅を有するが、これらの寸法に限定されるものではない。互いに重ね合わされたシート１０及び１２よりろ過バッグを製造するためには、バッグの側部を形成する接合線１６及び１８とバッグの底部を形成するＶ形の接合線２０とを含む符号１４にて全体的に示された連続的な接合線に沿って二つのシートを溶接する必要がある。バッグの構造によっては底部は丸く形成されてもよい。
【００１１】
所望の接合線１６、１８、２０に沿って二つのシートを溶接することは、最も好ましくは１９７５年１１月１８日に発行された米国特許第３，９２０，５０４号公報に記載された振動溶接装置により達成される。この種の溶接装置は本願出願人であるブランソン・ウルトラソニックス・コーポレイションよりModel No.ＶＷ４Ｌ又はＶＷ６Ｌなる商品名にて販売されている。またこの種の溶接装置は溶接されるべき加工片を相対的に往復動（振動）させることにより摩擦熱を発生し、摩擦熱は熱可塑性材料を溶融し、熱可塑性材料はその後の振動の停止に応答して凝固する。
【００１２】
上述の如き種類の振動溶接装置は、図３に於いて矢印２６により示されている如く上下方向に運動可能な下側部材２２と、下側部材に対向して配置され矢印２８により示されている如く長手方向に運動可能な上側部材２４とを含んでいる。二つの部材の間に加工片を挿入すべく、下側部材２２が上側部材２４より離れる方向へ移動され、これにより二つの部材が開位置にもたらされる。次いで溶接を行うべく、図には示されていない押圧装置が下側部材２２に対し力を与え、これにより所望の接合線に於いて二つのシート１０及び１２を互いに押圧係合させる。上側部材２４は、往復運動させる上述の米国特許公報に記載されている如き電磁装置に連結されることにより、矢印２８により示されている如く長手方向に駆動される。この往復運動により、熱を発生されるために必要な摩擦が二つのシートの間に惹起され、二つのシートの間の界面３３に於いて熱可塑性材料の溶融が開始する。
【００１３】
下側部材２２には接合線に沿ってシート１２の露呈面に係合するツール装置３０が設けられ、上側部材２４には接合線に沿ってシート１０の露呈面に係合するツール装置３２が設けられている。更に図示の如く、各ツール装置には細かいセレーション又はローレット加工部の如き粗状面が設けられており、各ツール装置はその粗状面にて対応するシートを把持するようシートに係合する。ツール装置３０及び３２は接合線１４の幅と実質的に等しい幅及び接合線に対応する長さを有している。
【００１４】
溶接に際しては、シート１０及び１２が部材２２と部材２４との間に挿入される。部材２２がシート１２と係合せしめられ、部材２２に力が与えられ、これにより二つのシートが互いに押圧係合せしめられる。この押圧係合が有効に行われると、上側部材２４が矢印２８にて示されている如く長手方向に往復動され、これによりシートの界面３３の平面に沿ってシートの間に相対運動が惹起される。摩擦エネルギの逸散に応答して熱可塑性材料が溶融され、往復運動が停止されると、溶融した熱可塑性材料が凝固し、これによりシート１０及び１２がツール装置により係合された領域、即ち接合線１６、１８、２０に於いて溶接される。次いで下側部材２２が矢印２６に沿って下降され、溶接されたシートが溶接装置より除去される。最後に過剰の材料がトリミングによって除去され、これにより三つの接合線に沿って溶接され開いた上端３６を有する図４に示されたバッグ３４が形成される。図５は図４の線５−５に沿う断面を示しており、符号３８は溶接された接合部を示している。
【００１５】
上述の材料を使用する一つの典型的な例に於いては、溶接装置はクランプ力が１０〜１５ｋＮになるよう調節され、振動の周波数は２２０Ｈｚであり、振動のピーク間振幅は１．８〜２．０ｍｍであり、溶接時間は４．５〜８秒の範囲である。使用される材料、バッグの大きさ、使用される加振機に応じて上述のパラメータを最適化するためには、或る程度の実験が必要である。上述の値は本発明を説明し本発明を良好に理解するためにのみ例示されたものである。
【００１６】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ろ過バッグを製造するための互いに重ね合わされた二つのシートの平面図である。
【図２】 図１に示された二つのシートの側面図である。
【図３】 所望の接合線に沿って二つのシートを互いに溶接する装置の部分図である。
【図４】 完成したバッグの平面図である。
【図５】 図４の線５−５に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０、１２…シート
１２…出力面
１４、１６、１８、２０…接合線
２２…下側部材
２４…上側部材
３０、３２…ツール装置
３３…界面
３４…バッグ
３６…開いた上端
３８…接合部

Claims (5)

  1. ろ過バッグの製造方法であって、
    互いに対向して配置された一対の部材にして、該部材の一方が該部材の他方に対し相対的に往復動するよう構成された一対の部材を用意し、前記一対の部材の間に柔軟なシート材料を配置する際に予め設定された接合位置に沿って前記一対の部材の間にて前記シート材料を把持するよう該シート材料に係合する粗状面を有するツール装置を前記部材の各々に設ける工程と、
    液体をろ過するのに適した熱可塑性材料にて形成され互いに重ね合わされた一対の柔軟なシートを前記一対の部材の間に配置し、前記接合位置に於いて前記ツール装置により前記シートに押圧係合する工程と、
    ある時間の間前記ツール装置により係合された前記シートに実質的に平行な平面内にて前記一方の部材を他方の部材に対し相対的に往復動させ、これにより前記一対のシートの相対運動により発生される摩擦熱の逸散に応答して前記ツール装置により係合された位置に於いて前記シートの間に接合部を形成する工程と、
    前記接合されたシートを前記一対の部材の間より除去する工程と、
    前記接合部より延在する過剰のシート材料を除去する工程と、
    とを含む方法。
  2. 請求項１に記載のろ過バッグの製造方法であって、前記接合部が連続的であることを特徴とする方法。
  3. 請求項１に記載のろ過バッグの製造方法であって、前記熱可塑性材料のシートはポリエステル材料を含んでいることを特徴とする方法。
  4. 請求項１に記載のろ過バッグの製造方法であって、前記熱可塑性材料のシートはポリプロピレン材料を含んでいることを特徴とする方法。
  5. 請求項１に記載のろ過バッグの製造方法であって、前記接合部がＶ形の底部接合部に接続された一対の互いに離れて配置された側部接合部を含んでいることを特徴とする方法。
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