JP5946971B2 - ウェブをマシン方向にフルート形成する方法及び装置 - Google Patents

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［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１２年１１月１日に出願された米国仮特許出願第６１／７２１０７９号の利益を主張し、この米国特許出願は引用することにより本明細書の一部をなす。

波形成形（corrugated：コルゲート成形）ウェブは、同材の非波形成形（すなわち、平坦）ウェブに比べ、強度及び寸法安定性が増している。例えば、段ボール板紙又は段ボール厚紙が、保管及び出荷用の箱、並びに他の包装材に強度を付与するのに広く用いられている。「複両面」と呼ばれる一般的な段ボール波型構造は、「ライナー」と呼ばれる対向する非波形成形板紙ウェブ間に挟持された波形成形板紙ウェブを含む。対向するライナーが、一般的には波形成形ウェブの隣り合う段頂に各ライナーを糊付けすることによって波形成形ウェブの両面に接着されて、複合波形成形構造体をつくり出す。この構造体は初めに、平板状の複合板に製造され、複合板を次に、カットし、折り曲げ、糊付けするか又は別様に成形して所望の形態にすることで箱又は他の包装形態をつくり出すことができる。

板紙等の波形成形ウェブが、平坦ウェブから始まって波形成形機において成形される。従来の波形成形機は、上から見た場合にウェブの移動方向に対して垂直である軸を基に回転する一対の波形成形ローラー間のニップを通って平坦ウェブを給送する。波形成形ローラーのそれぞれは、ローラーの外周に分布するとともにローラーの長さに延びる交互の山部及び谷部を画定する、長手方向に延びる複数のリブを有する。ローラーはそのそれぞれのリブがニップにおいてかみ合うように配置されており、一方のローラーのリブが隣接するローラーの谷部内に収まる。かみ合いリブは、ウェブがニップを横断する際にウェブが移動する波形成形ラビリンスを画定する。ウェブは、波形成形ラビリンスを通って引き出される際、波形成形ラビリンスの形態に一致するように押し出され、したがって、波形成形ラビリンスを通る経路の寸法に近似するフルート又は波形（corrugation：コルゲーション）をウェブにもたらす。したがって、従来の波形成形機では、フルートは、ウェブ移動経路に対して横断する方向に沿ってウェブにもたらされる、すなわち、ウェブの移動方向（マシン方向（machine direction：機械方向））に対して横断方向（クロスマシン（cross-machine direction：機械横断方向））に延びることが理解されるであろう。より簡潔には、従来、フルートはウェブの側縁間のウェブ幅に沿って延びる。この従来の方法の一例が、米国特許第８，０５７，６２１号（この米国特許の図７及び図７ａを参照）に示されており、この米国特許は引用することにより本明細書の一部をなす。

このやり方でウェブを波形成形することは、この波形成形により、かなりの量の変動性の摩擦力及び引張力が、波形成形ニップに至るとともに波形成形ニップを横断中のウェブにもたらされるため、板紙又は他のウェブ材に損傷を与える可能性がある。簡潔には、ウェブが波形成形ローラー間に引き出され、波形成形ラビリンスを通り抜ける際、ウェブの引張力、及び、進入ウェブの平面に対して垂直な圧縮応力は、ウェブに対する波形成形リブの往復動に起因して、また、ウェブが波形成形される際にラビリンスを通るウェブにおけるロール変動及び引張変動に起因して連続的なフルートが形成されるにつれて、大きさ及び方向が変動する。波形成形ローラー間の波形成形ラビリンスを通るウェブ引張力の変動性特性は、十分に裏付けられており、例えば、Clyde H. Sprague著の「Development of a Cold Corrugating Process Final Report」（The Institute of Paper Chemistry, Appleton, Wisconsin, Section 2, p. 45, 1985）を参照されたい。結果として生じる、ウェブ引張力のかなりの周期的なピークにより、ウェブが波形成形される際にウェブに何らかの構造上の損傷がもたらされることが一般的である。

望ましくない引張作用に加えて、ウェブをクロスマシン方向に波形成形することにより、通常はマシン方向にウェブの長さに延びる板紙繊維に対して横断して延びるフルートがもたらされる。したがって、クロスマシン方向に形成されたフルートは、向き付けし直されねばならず、また、紙繊維に起伏をもたらせねばならず、これらも強度の低減につながる可能性がある。

上述した課題に対処する１つの方法は、フルートが、ウェブ移動経路の方向に沿って延びるように、すなわち、ウェブ自身の長手方向に延びるように、ウェブを、マシン方向に波形成形することである。これは一般的には、「長手方向波形成形」又は「線形波形成形」と呼ばれる。長手方向波形成形に伴う１つの問題は、長手方向に延びるフルートは、形成される際、初期の平坦ウェブを山部及び谷部を有するウェブに変換するのにウェブ幅（横方向すなわちクロスマシン方向のウェブの広がり）を必ず消費する（consume）ことである。換言すれば、長手方向に延びるフルートをつくり出すには、ウェブをクロスマシン方向にひだ寄せせねばならず、そのため、フルートが形成された後のウェブの全幅は、フルートを形成する前のウェブ幅よりも狭くなる。平坦ウェブの最初の波形成形前の幅対平坦ウェブの波形成形後の幅の比率は、「段繰率（take-up ratio）」と呼ばれる。段繰率は、従来の横断方向波形成形法における標準フルートサイズに関してよく知られている。例えば、従来の横断方向に波形成形されるＡフルートウェブは１．５６の典型的な段繰率を示すが、その理由は、Ａフルートの波の高さ（amplitude）及びピッチが、ウェブにもたらされることによりウェブ長さ（すなわち、フルートに対して横断する方向のウェブの直線寸法）が６４％短縮される、すなわち、開始長さ対終了長さの比率が１．５６に等しくなるようなものであるからである。別の言い方をすれば、従来の波形成形において、１００ヤードの横断方向に波形成形されたウェブにすることを望む場合、Ａフルートをもたらすことによって消費されるウェブ長さを考慮して１５６ヤードの平坦ウェブを波形成形機に給送する必要がある。

同様の段繰率が線形波形成形において提示されるが、ただしここではその比率は、ウェブ長さではなくクロスマシン方向のウェブ幅に適用される。これにより特殊な課題が生じるが、その理由は、線形波形成形ローラー等の一般的な線形波形成形装置が、ウェブに損傷を与えずには、またウェブを引き裂かずには、ウェブ幅をひだ寄せすることと波形をもたらすこととを同時に行うことができないためである。例えば、線形波形成形ローラーは、ローラーの長さに沿って長手方向に分布する、周方向に延びるリブ及び谷部を有し、一方のローラーの周方向のリブが、対向するローラーの周方向の谷部内に収まり、逆に、一方のローラーの周方向の谷部内に、対向するローラーの周方向のリブが収まる。これらのローラー間のニップに入る前に、ウェブ幅は、最終製品の段繰率を考慮して十分に縮小されない限り、ニップに入る際の意図された製品よりも大幅に広くなり、所望の製品を製造するのにひだ寄せすることと波形成形することとを瞬時かつ同時に行う必要がある。これは、ウェブに損傷を与えずには、またウェブを引き裂かずには達成することができない。この課題を解決するには、移動中のウェブを、線形波形成形ローラー又は他の波形成形装置に導入する前に、想定された段繰率に基づいてウェブの初期幅からウェブのおおよその最終幅にひだ寄せすべきである。

この理由から、現在のところ、線形波形成形を行うことは、有用なウェブ幅（例えば、５０インチの最終幅）に従来のフルートサイズ（例えば、Ａフルート〜Ｅフルート）を必要とする商業用途には実用的ではない。米国特許第７，６９１，０４５号（引用することにより本明細書の一部をなす）が、移動中のウェブを一組のローラーに導入してウェブに三次元パターンをもたらす前にウェブをクロスマシン方向に側方にひだ寄せする機械を開示している。その機械は、ウェブの中心において始まってウェブに長手方向ひだをもたらすようにマシン方向に沿って配置された一連の対向するローラーを用いている。各一連の組のローラーはその後、ウェブの全幅が所望の程度にひだ寄せされるようにウェブ全体が一連の長手方向ひだ又はフルートを構成するまで、先に形成されたひだ（複数の場合もある）の両側に２つの更なるひだをもたらす。この機械は、商業規模では特に有用でない比較的狭い幅のための下流での作業（波形成形又は他の三次元成形等）の前に紙又は他のウェブの幅をひだ寄せするのに効果的であり得る。しかしながら、不都合なことに、例えば５０インチ以上の商業幅では、長手方向フルートを連続的に形成するのに必要とされるであろう一連の組の対向するローラーの数は、機械が非実用的に長くなり、非常に大きなフットプリントをもたらすようなものである。したがって、そのような機械は、スペースが狭い既存の波形成形ラインに後付けすることが不可能であり、新たな設備では、スペースを取りすぎるため、実用的ではない。

本出願と同一人に譲渡された米国特許出願公開第２０１０／０３３１１６０（引用することにより本明細書の一部をなす）が、移動中のウェブの幅をひだ寄せする別の機械を開示している。その機械は、マシン方向に概ね延びる対向する組の線形フルート形成バーを用いており、バーのうち隣り合うバー間の間隔がマシン方向に沿って略減少している。対向する組のバーは、移動中のウェブを、対向する組のバー間の減少する側方間隔によって、バー間を通るにつれて長手方向にフルート形成される中間幾何学形状に漸次的に一致させるように、交絡する。この機械は、ウェブの比較的短い移動距離において移動中のウェブの幅をひだ寄せすることが可能であり、したがって、既存の設備に後付けするのに実用的なサイズ及びフットプリントを有するという利点を有する。しかしながら、板紙ウェブが、対向する組のフルート形成バー間のラビリンスを横断し、側方内側にひだ寄せされるにつれて、ウェブにおける個々の紙要素は、バーにわたって側方に引き摺られることによって、位置及び時間に依存する側方の引張変化及び側方の引張変動がウェブ全体にもたらされ、これは望ましくなく、損傷に関与する可能性がある。

下流処理に望ましい所定の段繰率に従って、移動中の材料ウェブの幅をクロスマシン方向にひだ寄せするとともに、そのひだ寄せ作業に起因する側方の引張力又は摩擦力がウェブにもたらされることを最小限に抑えるか又は排除することが望ましいであろう。その場合、ひだ寄せされたウェブを、三次元構造をウェブにもたらす長手方向波形成形又は他の作業等の下流処理作業に導入することができ、この下流での作業（複数の場合もある）は、より早期のひだ寄せ作業に側方の段繰率を導入することにより利する。

マシン方向に沿って離隔している入口端及び出口端を有する成形装置が開示される。この成形装置は、入口端近隣から出口端に向かって延びる複数のフルート形成バーを備える。少なくともサブセットの複数のフルート形成バーは、出口端に向かって進むにつれてクロスマシン方向に収束するように湾曲している。

マシン方向に沿って離隔している入口端及び出口端を有する波形成形ダイも開示される。この波形成形ダイは、入口端近隣の側方断面で見た場合に第１の正弦波形状（sinus contour）を有するひと続きの滑らかな第１の成形用表面を有する。第１の成形用表面は、出口端近隣の側方断面で見た場合に第２の正弦波形状へとマシン方向に漸次的に移る。第１の正弦波形状は、第２の正弦波形状よりも波の高さが大きく波の数（frequency）が少ない。

上述の波形成形ダイのマシン方向に沿って上流に位置付けられた上述の成形装置を含む、波形成形ラインも開示される。成形装置は、その出口端から、長手方向にフルートが形成された中間幾何学形状へと波形成形された、中芯材（medium material）の成形ウェブを送達するように構成されている。波形成形ダイは、成形ウェブを受け取るように構成されているとともに、その成形ウェブを、長手方向にフルートを形成された中間幾何学形状から、最終の所望の波形成形幾何学形状に近似する、波の高さがより小さく波の数がより多いフルートが形成された幾何学形状を有する略完成形状（near net shape：ニアネットシェイプ）に変えるように構成されている。

長手方向に波形成形されたウェブを成形する方法も開示される。この方法は、中芯材ウェブがマシン方向にウェブ移動経路に沿って移動するにつれて、全幅アレイの中間幾何学形状の長手方向フルートをウェブに均一にもたらすステップと、それによって、上述の最終幅におけるウェブに形成される予め選択された長手方向波形又は他の三次元構造の段繰率に相当する実質的に最終幅にウェブの幅を縮小させるステップとを含み、ウェブに中間幾何学形状のフルートをもたらす際、ウェブは実質的にどの部分も、フルート形成部材をクロスマシン方向に横断しない。

長手方向に波形成形されたウェブを成形する更なる方法も開示され、この方法は、初期幅を有する中芯材ウェブを、少なくとも部分的に交絡したフルート形成バーの対向するセット間に画定されている長手方向フルート形成ラビリンスを通してマシン方向に給送するステップであって、各セットにおける複数のフルート形成バーは、上記それぞれの複数のバーが、出口端に向かって進むにつれてクロスマシン方向に収束するように湾曲している、給送するステップと、ウェブがラビリンスを通過するにつれてウェブに中間幾何学形状の長手方向フルートを形成することによって、ウェブの幅を実質的に最終幅に縮小するステップとを含み、ラビリンスを通過するウェブの個々の要素は、それぞれの要素が初めにそれぞれのバーと接触する地点から、ウェブがラビリンスを出るまでずっと、複数のフルート形成バーのそれぞれの個々のバーに沿って、湾曲した輪郭線を辿る。

マシン方向に沿って離隔している入口端及び出口端と、入口端近隣から出口端に向かって延びる複数のフルート形成バーとを有する更なる成形装置が開示される。少なくともサブセットの複数のフルート形成バーはそれぞれ、バーの長さに沿って離間した箇所における、サブセットのバーのそれぞれに対する仮想接線が、マシン方向と平行に連続的により近くなるように可変接線形態を有する。このようにして、サブセットのフルート形成バーは、出口端に向かって進むにつれてクロスマシン方向に収束する。

図１は、本明細書において開示されているような、成形装置と長手方向波形成形ダイとを組み込んでいる長手方向波形成形ラインの概略図である。 それぞれの第１の（上側）アレイのフルート形成バー及び第２の（下側）アレイのフルート形成バーが互いから離隔している、長手方向波形成形ラインにおいて用いる成形装置の斜視図である。 図２の成形装置の出口端におけるフルート形成バーの詳細を示す拡大図である。 図３は、第１のアレイのフルート形成バー及び第２のアレイのフルート形成バーが、対向するフルート形成バーを成形装置の入口端と出口端との中間の箇所を始端として交絡するように部分的に係合しており、交絡の程度が出口端に向けてマシン方向に増大している、図２の成形装置の斜視図である。 図３ａは、図３の成形装置の出口端における交絡したフルート形成バーの詳細を示す拡大図である。 図４ａは、第１のフレームに対して垂直であるとともに第１のセットのフルート形成バーに面するラインに沿って見た場合、第１のフレームに固定されている第１のセットのフルート形成バーを示す図である。 図４ｂは、第２のフレームに対して垂直であるとともに第２のセットのフルート形成バーに面するラインに沿って見た場合、第２のフレームに固定されている第２のセットのフルート形成バーを示す図である。 図４ｃは、各アレイにおいて側方に隣り合うフルート形成バー間の一定の側方間隔を置いて示す、例えば、図４ａ及び図４ｂに示されているアレイのうちの一方の、本明細書に記載されているフルート形成バーのアレイの概略図である。 図５は、本明細書において開示されているような、互いと少なくとも部分的に交絡している第１のセットのフルート形成バー及び第２のセットのフルート形成バーの双方の概略平面図である。この図はまた、長手方向波形成形に用いる従来の「Ａ」フルート及び「Ｃ」フルートに関連する段繰率に対応して、開示されている成形装置を用いてウェブ幅をひだ寄せするところを概略的に示す図である。 図６は、図２の６−６の線に沿った、本明細書に開示されているようなフルート形成装置に用いられるフルート形成バーの側方断面図である。 図７は、例えば、図３におけるようにアレイのフルート形成バーが係合している、動作状態時で示されている、本明細書に開示されているような成形装置の側面図である。 図７ａは、同じ動作状態時で示されている、図７における成形装置の斜視図である。 図８は、下流での作業前にウェブ幅をひだ寄せするように中間波形をもたらすと同時にウェブの粗調整を行うために、湾曲経路を辿る中間の長手方向波形成形ラビリンスを画定している、本明細書に開示されているような成形装置の代替的な一実施形態を示す。 図９ａは、開示されている成形装置を出る成形ウェブを、最終の所望の波形成形された幾何学形状に比して略完成形状に変える、本明細書に開示されているような波形成形ダイの斜視断面図である。 図９ｂは、それぞれのダイ半体３１０と３２０とが係合している、図９ａにおける波形成形ダイの斜視図である。 図９ｃは、波形成形ダイを通してウェブ経路の初期の正弦幾何学形状を画定するリブのテーパー形態を示す、図９ｃに示されているような波形成形ダイの端面図である。 図１０は、移動中のウェブが、成形装置においてつくり出される中間波形成形ウェブから、本明細書に記載されている波形成形ダイにおける略完成形状に成形される際の、移動中のウェブの一部の斜視断面図である。 図１１は、通過中のウェブに長手方向波形を与える、間に波形成形ニップを画定するように係合されている長手方向波形成形ローラーを示す斜視図である。

図１は、長手方向波形成形ライン１０００を概略的に示す。図示の実施形態において、波形成形ライン１０００は、中芯のウェブ１０のウェブ移動経路に沿ったマシン方向に、プレコンディショニング装置（preconditioning apparatus）１００と、成形装置２００と、波形成形ダイ３００と、最終波形成形装置４００とを含む。図１において、中芯の単一ウェブ１０が、波形成形ライン１０００を通って、ウェブ移動経路に沿ってマシン方向に移動中である。ウェブは、以下でより十分に記載されるように種々の作業で調整又は処理又は処置されている、ライン１０００における種々の段階に対応する、図１における参照符号１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄによって示されている。

簡潔には、図１において、ウェブ１０は最初、中芯の供給源から（例えば当該技術において従来的であるようなロール（図示せず）から）プレコンディショニング装置１００に給送される。プレコンディショニング装置１００において、所望であればウェブ１０の水分及び／又は温度を最適な範囲内に調整することができる。その後、コンディショニング済みのウェブ１０ａが、成形装置２００に給送される。成形装置２００において、移動中のウェブの幅全体を、長手方向に延びるフルートをもたらすことによりウェブを側方に（クロスマシン方向に）寄せることによって縮小させて、中間幾何学形状の成形ウェブ１０ｂをつくり出す。成形ウェブ１０ｂにおける長手方向に延びるフルートは、下流で作製される最終波形成形ウェブ１０ｄの波の高さよりも波の高さが大きくその波の数よりも波の数が少ない。中間幾何学形状のフルートをもたらすことによって、成形装置２００は、下流でもたらされる最終的な長手方向フルートに対応する段繰率（又は概ねその率）だけ最初のウェブ１０（又はコンディショニング済みのウェブ１０ａ）に比して、成形ウェブ１０ｂの（クロスマシン方向の）幅を縮小させる。重要なことに、成形装置２００から出る成形ウェブ１０ｂの幅全体は、最終波形成形ウェブ１０ｄの幅に近似しているか又は最終的な波形ウェブ１０ｄと実質的に同じである。

ここで、上述の作業のそれぞれを記載する。

プレコンディショニング装置
初めにプレコンディショニング装置１００から始まるが、プレコンディショニングは任意選択的であり、長手方向波形成形ライン１０００全てにおいて必要ない場合も望ましくない場合もある。したがって、プレコンディショニング装置は省くことができる。プレコンディショニング装置１００は、含まれる場合、ウェブ１０が成形装置２００に入る前にウェブ１０中に水分を導入するか又はウェブ１０中の含水量を調整するのに用いることができる。噴霧ノズル、水分付与ローラー等、ウェブ中に水分を供給するか又はウェブ１０中の水分を調整する任意の従来の又は適した装置を、プレコンディショニング装置１００において又はプレコンディショニング装置１００として利用することができる。これらの装置はここでは更に記載しないが、プレコンディショニング装置における適した例示的な調湿装置は、例えば、上記で一部をなす米国特許第８，０５７，６２１号から知られている。

プレコンディショニング装置１００は、移動中のウェブ１０の温度を下流での処理に最適な範囲に調整する１つ又は複数の装置も有することができる。例えば、加熱ローラー及びホットプレートが当該技術において従来的であり、それらを用いることができる。幾つかの実施形態において、湿度及び温度の双方は、下流での作業に向けてウェブをプレコンディショニングするために、プレコンディショニング装置１００により同時に又は連続的に調整することができる。例えば、移動中のウェブは、紙繊維を保護するように６重量パーセント〜９重量パーセントの間の水分を有することが概ね望ましい。ウェブを（特に寒い気候において）高温であるが紙を燃やすか又は別様に損傷させるほど高くはない温度に加熱することにより、紙繊維を弛緩させることにも役立ち、下流での波形成形作業においてもたらされるひだ付け及び引張作用による破損又は損傷を被りにくくなる。事前調湿作業及び事前調温作業は双方とも、上述の‘‘６２１特許においてその文献のどこかに記載されており、ここでは更に記載しない。

成形装置
ウェブ１０が、プレコンディショニング済みのウェブ１０ａをつくり出すように処理されると、そのウェブ（又は、プレコンディショニング装置１００がない場合はコンディショニングされていないウェブ１０）がウェブ移動経路に沿って成形装置２００に給送される。成形装置２００の例示的な一実施形態が図２に示されている。その実施形態では、成形装置は、第１のセットのフルート形成バーすなわち上側のセットのフルート形成バー２１０と、第２のセットのフルート形成バーすなわち下側のセットのフルート形成バー２２０とを有する。これらのセットのフルート形成バー２１０及び２２０は、対向して配置されており、成形装置２００を通るウェブ移動経路の片側で互いに向き合っている。図２において、対向するセットのフルート形成バー２１０及び２２０のそれぞれは、それぞれの第１の（すなわち上側の）フレーム２１５又は第２の（すなわち下側の）フレーム２２５に支持される実質的に平板状のアレイのそれぞれの第１のフルート形成バー２１２又は第２のフルート形成バー２２２として設けられる。フレーム２１５及び２２５は、前側支柱２３０及び後部支柱２３５に固定されて、フレーム２１５及び２２５（並びに対応してフルート形成バーの第１のセット／アレイ２１０及び第２のセット／アレイ２２０）の相対位置及び向きを互いに対して定める。図示の実施形態において、下側フレーム２２５は、成形装置２００を通るウェブ移動経路に対して実質的に平行であるとともにその高さ又は位置が定められるように支柱２３０、２３５に対して定位置に固定される。上側フレームは、成形装置２００の出口端２０２における下側フレーム２２５の位置又は間隔に対して上側フレーム２１５の位置又は間隔を調整することが可能な位置調整アクチュエーター２４０により、成形装置２００の出口端２０２において前側支柱２３０に固定される。アクチュエーター２４０は例えば、油圧ピストン若しくは空気圧ピストン、ステッパーモーター、サーボ、ソレノイド、又は、出口端２０２において下側フレーム２２５に対して上側フレーム２１５の位置を調整することが可能な任意の他の適した装置若しくは従来の装置とすることができる。

好ましい実施形態において、上側フレーム２１５は、上述したように調整アクチュエーター２４０により後部支柱２３５に同様に固定され、そのため、上側フレーム２１５の位置又は間隔は入口端２０１において下側フレーム２２５に対して同様に調整可能である。実際、好ましい実施形態において、上側の／第１のフレーム２１５の入口端及び出口端の双方、したがって、上側の／第１のセットのフルート形成バー２１０を、下側の／第２のフレーム２２５に対して離接方向に独立して調整可能（例えば、それらに対して高さ調整可能）であり、したがって、下側の／第２のセットのフルート形成バー２２０に対して離接方向に独立して調整可能である。代替的な実施形態において、第１のフレーム２１５及び第２のフレーム２２５は双方とも、上述したような、又は、対向するフレームに対して成形装置の入口端２０１及び出口端２０２のうちの一方若しくは双方において調整可能な同様のアクチュエーターを用いて、独立して位置調整可能とすることができる。

図４ａ及び図４ｂは、それぞれの上側フレーム２１５及び下側フレーム２２５と、それぞれのフレームに対して垂直なラインに沿う関連のアレイのフルート形成バー２１０及び２２０とを示しており、それぞれのアレイ２１０と２２０との間の位置から見ている。これらの図に最もよく見られるように、各平板状のアレイ（セット）のフルート形成バー２１０及び２２０は、関連のバー２１２及び２２２が全て、成形装置２００の入口端２０１から出口端２０２に向けてマシン方向に沿って概ね延びるように構成されている。各アレイのフルート形成バー２１２及び２２２のうちの個々のフルート形成バーは、その少なくとも後部分又は後セグメントに沿って湾曲しており、そのため、バー２１２及び２２２が入口端２０１から出口端２０２に向けてマシン方向に進むにつれて、個々のフルート形成バーは側方から（クロスマシン方向に）収束する。本明細書において用いられているとき、「収束」という語は、収束部材が実際に合流する必要なく接近するか又はより近接することを意味する。以下で明らかになるように、事実、本明細書に記載されているような収束性フルート形成バーは実際には合流せず、代わりに平行な経路に向かう傾向があり最終的に平行な経路に達する。一実施形態において、バー２１２及び２２２のうちの一方は、成形装置の出口端２０２に接近する位置で湾曲をやめ、そのため、その装置におけるバー２１２及び２２２は全て、出口端２０２まで前側の位置からマシン方向に沿って実質的に平行である。代替的には、湾曲バーを完全に出口端２０２まで技術的に湾曲させることができるが、バー２１２及び２２２の全てに対する接線は、その端２０２においてマシン方向に沿って互いに実質的に平行であることが好ましい。より大まかには、収束性フルート形成バー２１２及び２２２は、可変接線形態を特徴とし、この形態では、バーの長さに沿った離間した箇所においてバーのそれぞれに接する仮想線は、ウェブが入口端及び出口端２０２間で移動するのに沿うマシン方向と平行に連続的により近くなる。本明細書において詳細に記載されるように、ひと続きの湾曲したフルート形成バー２１２、２２２、又は、フルート形成バー２１２、２２２のひと続きの湾曲した後部領域（入口端２０１に隣接している）が、可変接線形態で好ましい。しかしながら、他の可変接線形状も考えられ得る。上記の特徴は全て以下でより十分に記載される。

図４ａ及び図４ｂに示されている好ましい実施形態を参照すると、それぞれのアレイにおける個々のバー２１２及び２２２は、成形装置におけるマシン方向に対して平行なウェブ移動経路に沿って延びる関連のアレイの平面内の仮想線２０９又は２２９に向かって収束するように湾曲している。仮想線２０９又は２２９は、図に示されているようなそれぞれのアレイの中心線を表しており、そのため、それぞれのアレイ２１５、２２５における中心線の各側の個々のフルート形成バー２１２、２２２の少なくとも部分は、マシン方向に延びるにつれて中心線に接近するように湾曲していることが最も好ましい。例示的な実施形態では、形成バー２１２、２２２のうちの１つ又は複数が放物線状の湾曲を示すことができるか、又は、湾曲バー２１２、２２２の全てが入口端２０１と出口端２０２との間で放物線状の湾曲を示すことができる。

図示の実施形態において、上側アレイ２１０は、奇数のフルート形成バー２１２（１５本が示されている）を有し、下側アレイ２２０は、偶数のフルート形成バー２２２（１６本が示されている）を有する。この構成により、それぞれのアレイが互いに交絡されて、成形装置２００（以下で記載される）を通って移動中の材料であるウェブ１０のための中間の長手方向フルート形成ラビリンス２５０（図７に見られる）を画定することが可能となるとともに、アレイの双方が、交絡しつつも、共通の中心線（上から見た場合）に沿って、例えばウェブ移動経路の中心線に沿ってセンタリングされることが可能になる。しかしながら、上側アレイ２１０及び下側アレイ２２０は双方とも、奇数又は偶数のフルート形成バーを含むことができる（例えば、双方のアレイは同数のフルート形成バーを含むことができる）ことが理解されるであろう。ただし、その場合、交絡の際に共通の中心線（上から見た場合）に沿って位置合わせされることはできない。

図に戻ると、フルート形成バーのアレイが、奇数のそのようなバー、例えば図４ａに示されている上側アレイ２１０におけるバー２１２を有する場合、真ん中のフルート形成バー２１２ａは、直線であり、アレイ２１０の中心線２０９と同一直線上に整列していることが好ましい。この中心線はまた、下側フレーム２２５の中心線、したがって成形装置２００の中心線と一致することが好ましい。より大まかには、本明細書に開示されているような形成バーのアレイにおいて、形成バーのうちの１つが直線であって入口端２０１から出口端２０２に向けてその少なくとも１つのセグメントに沿って湾曲していないときは、その形成バーが、仮想線と整列しているとともに同一直線上にあり、同じアレイにおける他の形成バーが、出口端２０２に向かって延びるにつれて仮想線に向かって収束する場合に限られることが好ましい。同じアレイにおける他の形成バーは全て、仮想線上に、また、この場合は、その仮想線と同一直線上にある直線の形成バー上にも側方から収束するように、少なくともその後部分又は後セグメントにおいて湾曲する。

これは、図４ａに示されている上側アレイ２１０において見てとることができ、そこでは、真ん中の形成バー２１２ａは直線であり、さらに、アレイ２１０の仮想中心線２０９と同一直線上にある。第１の対の形成バー２１２ｂが、真ん中のバー２１２ａの両側に真ん中のバー２１２ａから側方に離間して配置されており、それぞれ、成形装置２００の入口端２０１から出口端２０２に向かって延びているとともに、出口端２０２に向かって進むにつれて中心線２０９（及び真ん中の形成バー２１２ａ）へと収束するように湾曲している。第２の対の形成バー２１２ｃが、第１の対の形成バー２１２ｂの両側に第１の対の形成バー２１２ｂから側方に離間して配置されており、同様に、それぞれ、成形装置の入口端２０１から出口端２０２に向かって延びているとともに、出口端２０２に向かって進むにつれて中心線２０９（及び真ん中の形成バー２１２ａ）へと収束するように湾曲している。第３の対の形成バー２１２ｄが、第２の対の形成バー２１２ｃの両側に第２の対の形成バー２１２ｃから側方に離間して配置されており、同様に、それぞれ、成形装置の入口端２０１から出口端２０２に向かって延びているとともに、同様に、出口端２０２に向かって進むにつれて中心線２０９（及び真ん中の形成バー２１２ａ）へと収束するように湾曲している。中心線から連続的に大きくなる間隔で離間している更なる対の形成バー２１２ｄ〜２１２ｈをアレイ２１０に設けることができる。

ここで、図４ｂに示されている下側アレイのフルート形成バー２２０を参照すると、真ん中のフルート形成バー２２２はない。これは、偶数のフルート形成バー２２２があるためである。代わりに、真ん中の対のフルート形成バー２２２ａがそれぞれ、中心線２２９の両側に離間しており、連続的により側方に離れた対のフルート形成バー２２２ｂ〜２２２ｈが同様に中心線２２９の両側に離間している。上側アレイ２１０に関するのと同様に、ここでは第２の対の形成バー２２２ｂが、第１の対の形成バー２２２ａの両側に第１の対の形成バー２２２ａから側方に離間して配置されており、それぞれ、成形装置の入口端２０１から出口端２０２に向かって延びているとともに、出口端２０２に向かって進むにつれて下側アレイ２２０の中心線２２９へと収束するように湾曲している。図示の連続した３番目〜８番目の対の下側のフルート形成バー２２２ｃ〜２２２ｈが、同様に、次に真ん中に近い対から連続的に側方に離間しており、同様に、それぞれ、成形装置２００の出口端２０２に向かって下側アレイ２２０の中心線２２９へと収束するように湾曲している。

なおも図４ａ及び図４ｂを参照すると、アレイ２１０及び２２０のそれぞれに関して、関連のフルート形成バー２１２及び２２２の湾曲度は、中芯材ウェブが成形装置２００に最初に入ることになる、その装置２００の入口端２０１において、最も大きい。フルート形成バーの湾曲度は、長手方向波形成形工程の際に成形ウェブ１０ｂ（図７ａを参照）が出ることになる出口端２０２に向かってバーが進むにつれて漸減する。その結果、個々のフルート形成バー２１２及び２２２は、成形装置の入口端２０１に隣接するそれぞれのアレイ２１０又は２２０における仮想中心線（又は他の長手方向線）に向かって迅速に収束する。しかしながら、バーの湾曲度がマシン方向に低減するにつれて、好ましくはそれぞれのアレイ２１０又は２２０におけるバー２１２又は２２２の全てが次第に直線になるとともに成形装置２００の出口端２０２においてマシン方向に互いに対して平行になるまで、フルート形成バーの収束率も漸減する。すなわち、バー２１２及び２２２は、出口端２０２に接近する箇所において湾曲しなくなることができ、出口端２０２を越えると、上述したように、全て概ね直線になるとともに平行になる。代替的には、バー２１２及び２２２は、成形装置２００の出口端２０２まで湾曲し続けてもよく、その場合、湾曲度は、出口端２０２においてバー２１２及び２２２が全て概ね直線になるとともに平行になるように、入口端２０１に比して出口端２０２において実質的に低減していることが好ましい。いずれにしても、出口端２０２における全てのフルート形成バー２１２及び２２２の接線は全て、マシン方向に沿って実質的に平行である。

図４ｃに概略的に示されているように、所与のアレイ２１０又は２２０に関して、そのアレイにおけるフルート形成バー２１２又は２２２は、成形装置２００におけるマシン方向に沿う任意の所与の箇所において実質的に等距離にあることが好ましい。例えば、図４ｃは、フルート形成バーの隣り合うフルート形成バー間の側方距離が全てそれぞれの箇所において等しくなるような、マシン方向に沿う長手方向の３つの箇所Ａ、Ｂ及びＣを、概略的に示している。すなわち、マシン方向の箇所Ａにおける隣り合うフルート形成バー間の側方距離ａ_１、ａ_２及びａ_３は全て等しく、マシン方向の箇所Ｂ（距離ｂ_１、ｂ_２及びｂ_３）並びに箇所Ｃ（距離ｃ_１、ｃ_２及びｃ_３）に関しても同様である。好ましい実施形態において、上記は、成形装置２００におけるフルート形成バーの第１の（上側）アレイ２１０及び第２の（下側）アレイ２２０の双方に関しても当てはまる。

再び図４ｃ（並びに図４ａ及び図４ｂ）を参照すると、所与のアレイにおけるフルート形成バーは全て、マシン方向に沿う任意の所与の箇所において等距離にあることが好ましい一方、隣り合うバー間の側方距離は、バーが、成形装置の出口端２０２に向かってマシン方向に進むにつれて、少なくともバーの後部セグメント又は後部部分に沿って低減することが理解されるであろう。すなわち、図４ｃを参照すると、フルート形成バー２１２、２２２の少なくとも後部収束セグメント又は後部収束部分におけるａ_１＞ｂ_１＞ｃ_１は、これらのバーが出口端２０２に向かってマシン方向に進むにつれて好ましくは側方に収束することと一致する。好ましい実施形態において、その収束は、上述したように各アレイ２１０又は２２０におけるフルート形成バー２１２、２２２の少なくともサブセット（例えば真ん中以外の全て）の側方湾曲によるものである。しかしながら、より大まかには、フルート形成バー２１２、２２２の上記のサブセットは可変の接線形態を有し、そのため、それらのバーのそれぞれの長さに沿って離間した箇所において引かれる、そのような各バーに対する仮想接線は、そのバーが成形装置の出口端２０２に向かって進むにつれてマシン方向との平行に連続的に近くなることが理解されるであろう。これは図４ｃに概略的に示されており、所与のフルート形成バー２１２、２２２に関して、マシン方向の出口端から離れた箇所「Ａ」において引かれた接線Ｔ_ａは、マシン方向とは平行ではない、すなわち、この図における中心線とは平行ではない。その一方、出口端により近い箇所「Ｂ」において引かれた接線Ｔ_ｂはマシン方向との平行により近く、また、実質的に出口端にある箇所「Ｃ」において引かれた接線Ｔ_ｃはマシン方向に対して平行又は略平行である。ここに記載されているとともに図に示されている好ましい実施形態において、上述の可変接線形態を有するフルート形成バー２１２、２２２のそれぞれは、バーの後部部分であっても又はバーの全長であってもよいその可変接線領域において連続的かつ滑らかに湾曲している。代替的には、あまり好ましくはないが、可変接線領域は、入口端に隣接して始まっているとともに出口端２０２に向かって延びている曲線（図示せず）に一体であるか又は近似している一連の直線状の又は段差のあるバー形成セグメントとして形成されてもよい。

図２に戻って次に図３を参照すると、フルート形成バーのそれぞれの対向する第１のアレイ２１０及び第２のアレイ２２０は、間に中間の長手方向フルート形成ラビリンスを画定するために、互いに接近すると交絡するように構成されている。図３において、上側フレーム２１５の位置が、成形装置２００の出口領域にある出口端２０２における対向するフルート形成バー２１２及び２２２の前側位置同士を交絡させるように出口端２０２における下側フレーム２２５に向けて調整されている。同図において、上側フレーム２１５はまた、より十分に以下で記載するように、対向するフルート形成バー２１２及び２２２が交絡をちょうど開始するチョークポイント２９０（図７）の箇所を調整するために、入口端２０１において、出口端２０２におけるよりも少ない程度で下側フレーム２２５に向けて調整されている。好ましい実施形態において、対向するアレイ２１０及び２２０におけるそれぞれのフルート形成バー２１２及び２２２の湾曲は、交絡したフルート形成バー２１２、２２２が成形装置２００におけるマシン方向に沿って任意の所与の長手方向箇所において互いから等距離にあるか又は実質的に等距離にあるようなものとなっており、また、その湾曲したバー全てが、成形装置におけるマシン方向に対して平行な共通の仮想線（好ましくは中心線）に向かって側方に同様に収束するようなものとなっている。

図５は、交絡した、フルート形成バー２１２及び２２２の上側セット２１０及び下側セット２２０を示す概略平面図であり、上側のバー２１２は実線の輪郭線によって表されており、下側のバー２２２は部分的に破線の輪郭線によって表されている。交互になった上側のフルート形成バー２１２及び下側のフルート形成バー２２２を表す輪郭線は、それらのバーの一方のアレイのみに関して図４ｃに示されている輪郭線と同様であることが理解されるであろう。実際、図５における交絡したアレイは同様の特徴を示す。すなわち、図５における、湾曲した交絡したフルート形成バー２１２、２２２の湾曲度（及び、したがって収束率）は、バーが少なくともバーの後部部分において、出口端２０２に向かってマシン方向に進むにつれて低減する。交絡したバー２１２、２２２のうち隣り合うバー間の側方間隔も同様に、マシン方向に沿う任意の所与の長手方向箇所において一定であることが好ましく（すなわち、交絡したバーは全て、実質的に等距離にあることが好ましく）、間隔は、バーがマシン方向に向かうにつれて次第に小さくなる。図５の（また、図３の斜視図にも見られる）交絡したアレイにおけるフルート形成バー２１２、２２２もまた、全て概ね直線であるとともに、成形装置の出口領域において、すなわち、図３及び図５のそれぞれの右手側に隣接して、マシン方向に互いに対して平行であることが好ましい。

図６を参照すると、例示的なフルート形成バー２１２／２２２が側方断面図で示されている。図示の実施形態において、形成バー２１２／２２２は、ベース部分２６０と、ウェブ係合部分２６２とを有する。動作時のフルート形成バーの対向するセット２１０及び２２０の交絡部分において、バーの一方のセットのそれぞれの係合部分２６２は、対向するセットにおけるフルート形成バーの隣り合う係合部分２６２間に画定される側方スペース内に収まる。これは図３ａに最も明確に見てとることができる。フルート形成バー２１２／２２２は、関連するフレーム２１５、２２５に直接固定することができる。代替的には、また、交絡の程度（すなわち、バーの第１のセット２１０の係合部分２６２が第２のセット２２０の係合部分２６２の最外面に接する仮想平面を越えて貫入する程度、及び、その逆に、第２のセット２２０の係合部分２６２が第１のセットの係合部分２６２の最外面に接する仮想平面を越えて貫入する程度）が高いことが望まれ得る場合に特に、ウェブ係合部分と関連するフレーム２１５、２２５との間の距離を長くするようにフルート形成バー２１２、２２２をスペーサー２７０に形成するか又は固定することができる。フルート形成バー２１２、２２２は、流体密シールを確実にするのに適したガスケットを用いて、例えば溶接、ロウ付け、接着剤又は機械的な締結具により、任意の従来の様式又は適した様式でスペーサー２７０に固定することができる。代替的には、フルート形成バー２１２、２２２は、関連するスペーサー２７０と一体形成することができ、これにより、比較的高さのあるフルート形成バー２１２、２２２が効果的に得られる。

動作の際、フルート形成バー２１２、２２２のウェブ係合部分２６２は、成形装置において移動中のウェブ１０と係合し、それによって、ウェブ１０に中間の長手方向フルートが成形されて成形ウェブ１０ｂがつくり出される（図７ａを参照）。したがって、係合部分２６２は、ウェブ１０との接触のために概ね丸みのある（例えば円筒形の）表面を有することが好ましい。係合部分２６２の表面は、耐摩擦性表面特性（anti-friction surface feature）を有し、それによって、交絡したフルート形成バーの第１のセット２１０と第２のセット２２０との間をウェブ１０が通過する際にウェブ１０にかかる摩擦力を低減して、成形装置２００において（すなわち、ウェブ１０ｂが成形される際に）フルートが形成された中間幾何学形状をウェブにもたらすことができる。１つの例において、フルート形成バー２１２、２２２又はその部分は、係合部分２６２に設けられている流体ポート２０５を通して出される空気又は他の流体のクッションに中芯材ウェブ１０を越える可変高さでウェブ１０を支持するように動作可能なゼロ接触バーとすることができる。ポート２０５は、実質的に、形成バー２１２、２２２の全長に沿って、又は、形成バー２１２、２２２の、使用時に移動中のウェブ１０と係合する部分に沿って、形成バー２１２、２２２の係合部分２６２にわたって分布することが好ましい。

フルート形成バー２１２、２２２がゼロ接触バーとして動作する場合、各ゼロ接触バーの係合部分２６２は、所望の流体（空気等）を流体ポート２０５に導くようにそれらのポート２０５と流体連通する流体通路２０４を内部に有することが好ましい。係合部分２６２を越えて移動中のウェブ１０を支持するとともに、それによって、ウェブがバー２１２、２２２を通過する際の摩擦を低減させるか又は最小限に抑えるために、流体がそれらのポート２０５を出ることによって、係合部分２６２の表面とウェブ１０との間に流体のクッションを提供する。流体クッションにより、ウェブが対向する形成バー２１２、２２２の間の中間フルート形成ラビリンス２５０を通って移動する際にウェブを摩擦なく支持することが可能になることが好ましい。

図６に戻ると、流体通路２０４は、例えば、形成バー２１２、２２２のベース２６０における通路２０２を介して、バーが固定される、スペーサー２７０の内部において、スペーサー通路２０３と流体連通することが好ましい。この実施形態では、フルート形成バー２１２、２２２を、流体通路２０４及び通路２０２を設けるように押出成形することができるか又はガンドリルにより穿孔することができる。アセンブリ全体は、スペーサー２７０とともに形成される場合、スペーサー通路２０３、通路２０２及び流体通路２０４が協働して関連する形成バー２１２、２２２の分配マニホールドを形成し、内部の穴２０５を通して流体を送達するように、単一の押出成形品として準備することができる。

図２及び図６に見られるように、緩衝流体用の少なくとも１つの供給マニホールド２８０を、フルート形成バー２１２が取り付けられている面とは反対の、上側フレーム２１５の面上に設けることができる。供給マニホールド（複数の場合もある）２８０は、閉端を有するＵ字状チャネルの形態とすることができ、チャネルの開口した面は、図６に見られるように流体用の供給通路２８２を画定するようにフレーム２１５の面に対してシールされる。供給通路２８２は、フレーム２１５内に削孔されるか又は別様にフレーム２１５内に形成される供給開口２８３を介して各フルート形成バー２１２用の上述したスペーサー通路２０３と連通する（又はスペーサー２７０を用いない場合は通路２０２と直接連通する）。理解されるように、フレーム２１５は、フレーム２１５の対向面におけるフルート形成バー２１２の数及び位置に対応するとともにそれらと側方に位置合わせされる、各供給マニホールド２８０の供給通路２８２と連通する複数の供給開口２８３を有することができる。マニホールド２８０を、連続した気密シールを提供するのに従来の手段若しくは適した手段、例えば溶接若しくはロウ付けにより、又は、同様に密封を確実にするのに適したガスケットとともに他の機械的な締結具を用いて、フレーム２１５の表面に固定することができる。流体は、従来のフィッティング２８５（図２に見られる）によりマニホールド２８０に供給することができる。同様に図２に見られるように、複数の供給マニホールド２８０はマシン方向に沿って分布することができる。これらの複数のマニホールド２８０を、３つの箇所全てにおいて（流量及び圧力を含め）同じ流体を供給するために共通の流体源に接続することができるか、又は、より十分に以下で記載するようにマシン方向の種々の箇所において種々の流体若しくは種々の流量及び圧力を送達するために種々の流体源に接続することができるか又はそれぞれを独立して調節することができる。

供給マニホールド（複数の場合もある）２８０の上記の記載は、フルート形成バーの第１のセット２１０が取り付けられる第１のフレーム２１５に関して示され説明されているが、上記のバーの第２のセット２２０におけるフルート形成バー２２２に緩衝流体を供給するために、同一の構成を第２のフレーム２２５のために組み入れることができる。

１つの実施形態において、上側アレイ２１０及び下側アレイ２２０の双方におけるフルート形成バー２１２、２２２の全ては、共通の流体源から流体を供給され、それぞれの供給マニホールド２８０（例えば形成バーの各セット２１０及び２２０につき１つのマニホールド２８０）の双方の上流に位置付けられている共通の単一の調量弁又は絞り弁により調節することができる。この実施形態において、単一の供給マニホールド２８０を、上側アレイ２１０及び下側アレイ２２０のそれぞれに用いる（すなわち、それぞれの上側フレーム２１５及び下側フレーム２２５のそれぞれに固定する）ことができる。代替的には、それぞれの複数のマニホールド２８０を、共通に調節される流体源に対して全てが平行に接続されるフルート形成バーの各セット２１０及び２２０に関して位置付けるとともに用いることができる。これらのいずれもの実施形態において、バー２１２、２２２全てに送達される支持流体の圧力及び流量が共通に制御される結果、フルート形成バー２１２、２２２全てにおける穴２０５を通る流体の圧力及び流体が実質的に均一となる。

代替的には、フルート形成バー２１２又は２２２の各セット２１０又は２２０に関連するそれぞれのマニホールド（複数の場合もある）２８０には、流体の圧力及び流量を調節するその／自身の専用装置が備わっているものとすることができる。適した調節装置として、例えば、調量弁若しくは絞り弁、圧力コントローラー、マスフローコントローラー又はこれらの何らかの組合せが挙げられる。例えば、圧力調節器又はマスフローコントローラーを、フルート形成バー２１２又は２２２の一方のセットのみに関連するそれぞれのマニホールド（複数の場合もある）２８０のフィッティング（複数の場合もある）２８５と一列に、フィッティング（複数の場合もある）と流体源との間に取り付けることができる。この実施形態は、第１のフレーム２１５に固定されているフルート形成バー２１２の第１のセット２１０におけるフルート形成バー２１２の全てを通るウェブ支持流体の共通の制御及びその実質的に均一な圧力及び流量を提供し、第２のフレーム２２５に固定されているフルート形成バー２２２の第２のセット２２０におけるフルート形成バー２２２全てに関しては別に提供する。換言すれば、流量及び流体圧力は、フルート形成バーの各アレイ２１０及び２２０において実質的に均一であるが、第１のアレイ２１０における流量及び圧力は第２のアレイ２２０における流量及び圧力とは独立して調節することができ、また、その逆に第２のアレイ２２０における流量及び圧力は第１のアレイ２１０における流量及び圧力とは独立して調節することができる。これは例えば、水平のマシン方向に移動中の重い高密度ウェブにとって望ましい場合があり、その場合、底部からの更なる圧力が、移動中のウェブ１０を、中心的に、かつ、長手方向フルート形成ラビリンス２５０における重力作用に抗して支持するのに有用な場合がある。代替的には、成形装置２００が、湾曲経路（以下で記載）を辿るフルート形成ラビリンス２５０を有する場合、ウェブ１０の、ウェブが湾曲ラビリンス２５０を通ってウェブ移動経路を辿る際に曲がらねばならない方向の範囲外の側から追加の圧力が望まれ得る。

更なる代替的な実施形態では、成形装置２００のマシン方向に沿って分布する連続した供給マニホールド２８０を、関連するフレーム２１５又は２２５に固定されたフルート形成バー２１２又は２２２のそれぞれの分離した長手方向ゾーン又は長手方向セグメントと流体連通状態に独立して接続することができる。例えば、フルート形成バー２１２、２２２のうちの１つ又は複数をセグメントで提供することができるか、又は、セグメント化した分配マニホールド（例えば、セグメント化した流体通路２０４、及び、スペーサーがある場合は協働するスペーサー通路２０３）を有して提供することができ、バー２１２、２２２の各セグメント又はバー２１２、２２２の分配マニホールドは、マシン方向に沿って（バーのセグメントの全てを含む）バーの長手方向全範囲の途中までのみ延びる、成形装置２００の長手方向ゾーンに相関する。この実施形態において、種々の圧力及び流量のウェブ支持流体又はさらには種々の流体をフルート形成バー２１２、２２２に分配して、成形装置２００の種々の長手方向ゾーンにおける流体ポート２０５を介して排出することができる。これは、フルート形成バー２１２、２２２の長さに沿って排出される支持流体によってウェブに与えられる、ウェブの平面範囲に対して垂直な力の量を連続的に増加させるのに望ましい場合がある。例えば、バー２１２、２２２のうちの１つに沿う曲率半径の周りでのウェブの曲げを誘導するのに必要とされる（ウェブの平面範囲に対して垂直な）圧力は以下の関係式：
によって表すことができる。

理解されるように、ウェブの一定箇所におけるウェブの曲率半径は、漸増的に交絡する形成バー２１２、２２２間のラビリンス２５０を通ってマシン方向にウェブが移動している間に長手方向フルートが成形されるにつれて漸減する。上記の関係から、また、均一なウェブを想定すると、曲率半径が減少するにつれて、その曲率を維持するのに必要とされる圧力の量は比例して増加する。したがって、マシン方向の連続した長手方向ゾーンにおける流体ポート２０５から出される流体圧力を増加させることによって、隣り合うフルート形成バー２１２、２２２に対して離間関係でウェブを維持するのに比較的高い程度の圧力は必要とされない上流の長手方向箇所において、流体及び圧送力を節約することができる。したがって、流体圧力及びその流量の程度は、より高いフルート形成程度で、すなわち、形成された／形成中のフルートにおける、より小さい曲率半径でバー２１２、２２２に対して離間関係でウェブを維持するのに圧力増加が必要とされ得る連続した長手方向ゾーンにおいて増加させることができる。この実施形態において、同じ長手方向ゾーンにおける対向するフルート形成バー２１２及び２２２に流体連通状態で接続されるそれぞれの供給マニホールド２８０は、同じ流体源から並行して流体を供給され、共通に調節することができる。これにより、同じ長手方向ゾーンにおけるフルート形成バーの第１のセット２１０及び第２のセット２２０の双方から共通の流体圧力及び流量が確保される。

更に他の代替形態において、各個々のフルート形成バー２１２、２２２又はフルート形成バーの群には、例えば、各フルート形成バー２１２、２２２の分配マニホールド（例えば、チャネル通路２０３）と一列であるが供給マニホールド２８０（図示せず）の下流に設けられる圧力調節器又はマスフローコントローラーを用いる、独立した流体流れ制御部を設けることができる。この実施形態において、ウェブ支持流体の圧力及び流量は、各フルート形成バー２１２、２２２に関して個別に制御することができる。これは、例えば、ウェブ引張スパイクが、成形装置２００の下流でウェブの個々の側方（クロスマシン方向）位置においてのみ検出される場合に望ましい可能性がある。その場合、関連のクロスマシン方向位置における形成バー２１２、２２２のみの流体圧力／流量をフィードバック制御システムに基づいて増加させて、追加の緩衝を提供し、したがってその箇所における摩擦を低減させることができる。

上記の実施形態のそれぞれにおいて、空気又は蒸気等の加圧流体が、従来の適切なホース、配管又は管類を用いてポート２８５を介して供給マニホールド２８０に送達される。加圧流体は、供給通路２８２を通り、それぞれの供給開口２８３を通って、フルート形成バー２１２、２２２のそれぞれに関連する分配マニホールドへと移動し、最終的には、関連する流体ポート２０５を介して排出される。したがって、流体は、ウェブ１０が成形装置２００における長手方向の中間フルート形成ラビリンス２５０を移動するにつれて、移動中のウェブ１０を支持するか浮動させることができる各フルート形成バー２１２、２２２を越えて流体クッション（例えば空気）をもたらす。クッションは、ウェブ１０と形成バーとの間の摺動摩擦接触を低減させるか又は排除することができる、空気によるグリース（すなわち潤滑）を提供する。

ウェブ１０がラビリンス２５０を移動するにつれて直面する摩擦を最小限に抑えることに加えて、本明細書に記載されているゼロ接触モードで形成バー２１２、２２２を動作させることにより、ウェブ１０の下の空気クッションにおける圧力を検出するのに用いることができる能動変圧器又は受動変圧器（図示せず）による、僅かなウェブ引張のフィードバック制御部の簡潔な仕組みを提供することができる。空気クッション圧力及びウェブ引張力は、関係式Ｐ＝Ｔ／Ｒに従って関係付けられる。したがって、空気クッション圧力Ｐを監視することにより、ウェブにおける引張力のリアルタイムの測定が行われる。さらに、ゼロ接触モードにおいて、形成バー２１２、２２２のそれぞれと移動中のウェブ１０との間の空気のクッションにより、ウェブにおける微小な引張力変動を即座に減衰する仕組みがもたらされるが、この理由は、ウェブが、過渡の微小な引張力変動に応じて空気のクッションの上で形成バーを越えて自由に揺動するためである。その結果、ウェブはそのような過渡の引張力変動にあまり影響を受けない。最後に、「ゼロ接触」はフルート形成バー２１２、２２２とウェブ１０とのいかなる接触も決してあり得ないこと（すなわち文字通りの「ゼロ」の接触）を示唆することを意味しないことを述べておくことが重要である。本明細書に記載されているゼロ接触モードで動作していても、僅かなウェブ引張力又は十分な大きさの局在化したウェブ引張力における過渡の変動又は瞬時の変動に起因して多少の接触が起こる可能性がある。

上述したようなゼロ接触モードで動作することに加えて又はその代わりに、形成バー２１２、２２２のウェブ係合部分２６２が、摩擦を最小限に抑えるか又は排除するように設計されている他の特徴部を有することができる。１つの例では、係合部分２６２の表面を、ウェブがフルート形成ラビリンス２５０を通過する際にウェブにかかる摩擦力を低減させるように研磨又は電解研摩することができる。別の例では、それらの表面を、それらの表面における摩擦係数を減らし、したがってそれらの表面と移動中のウェブ１０との間の摩擦力を低減させるように、ＰＴＦＥ（テフロン（商標））又は同様の低摩擦材料等の剥離コーティング又は耐摩擦性コーティングでコーティングすることができる。別の例では、それらの表面を、摩擦係数を減らすよう、黒色酸化の化成コーティング、陽極処理、溶射、蒸着コーティング、セラミックコーティング、クロムめっき又は他の同様の表面処理等の硬質表面コーティングをつくり出すように処理することができる。

動作の際、図７及び図７ａに最もよく見られるように、成形装置２００はその後部端すなわち入口端２０１において実質的に平板状のウェブ１０（例えばプレコンディショニングされたウェブ１０ａ）を受け取る。ウェブ１０は、成形装置２００に入った時点では、依然として平板状であることから幅が最大であり、その幅はまだ長手方向フルート形成によって段繰されていない。使用の際、対向するフルート形成バー２１２及び２２２の交絡の程度は、成形装置を出る際の成形ウェブ１０ｂの側方段繰率を定めるように前部端すなわち出口端２０２において調整される。例えば、以下は、複数の従来のフルートサイズに関する典型的な又は従来の段繰率である。

したがって、例えば従来のＡサイズフルートを有する長手方向に波形成形されたウェブを最終的に製造することが望まれる場合、初期の平坦なウェブ１０の開始幅は、波形成形ライン１０００において作製される、長手方向に波形成形されるウェブの、最終的な所望の幅の１．５６倍とする。したがって、５０インチ幅の、長手方向にＡフルートウェブが望まれる場合、平坦なウェブの開始幅は７８インチ幅とする（１．５６インチ×５０インチ）。同様の計算を、ウェブの所望の最終幅に基づいて他の標準のフルートサイズに関して行うことができる。各場合、成形装置２００を用いて、平坦なウェブ１０の幅をその初期幅（例えば、長手方向に波形成形されるＡフルートウェブに関しては７８インチ）から所望のウェブのより狭い最終幅（例えば、Ａフルートウェブに関しては５０インチ）に減らすことができる。

ウェブ１０／１０ａは、フルート形成バー２１２及び２２２の対向するセット２１０と２２０との間を通過するように後部端／入口端２０１から成形装置２００へとマシン方向に給送される。第１のフレーム２１５の位置は、成形装置を出る成形ウェブ１０ｂが所望の最終ウェブ１０ｄの幅であるか又はその幅に近似する幅を有するよう、ウェブ幅の所望の割合を消費するのに十分な蛇行状の側方経路を（すなわち、図３に最もよく見られるクロスマシン方向に）、対向するバー２１２及び２２２の交絡の程度によりつくり出すように、前部端／出口端２０２において第２のフレーム２２５に対して調整される。換言すれば、出口端２０２における形成バー２１２及び２２２の交絡の程度により、図７ａに見られるように初期ウェブ１０が装置２００を出る際に成形ウェブ１０ｂをつくり出すように初期ウェブ１０の幅がひだ寄せされる程度が決まる。出口端２０２における交絡の程度が大きいほど、ウェブが、マシン方向に移動中に、交絡する形成バー２１２及び２２２を進んでいくにつれて、より多くのウェブ材料がクロスマシン方向に消費されることになる。

また、第１のフレーム２１５の位置は第２のフレーム２２５に対してその後部端すなわち入口端２０１において調整されることが好ましい。具体的には、出口端２０２における交絡の程度が定まると、第１のフレーム２１５の位置は、対向するバー２１２及び２２２がちょうど交絡し始める、マシン方向に沿うチョークポイント２９０の箇所を選択するように、入口端２０１において（第２のフレーム２２５に対して）調整される。動作の際、チョークポイント２９０は、図７及び図５に見られるように、進入するウェブ１０／１０ａが、その全幅に均一にわたって、対向する第１のフルート形成バー２１２及び第２のフルート形成バー２２２に最初に接触又は直面する箇所である。図７において、ウェブ１０は、長手方向フルートがラビリンス２５０において形成されるにつれて高さが増して示されている。ウェブの高さは、図示の実施形態ではチョークポイント２９０に先立って増し始めているが、その理由は、ウェブがその地点において確実に波形成形されるにつれて、チョークポイント２９０の上流のウェブの一部が波形成形形態を帯びるようにさせられるか又は波形成形形態に一致し始めるようにさせられることもできるためである。

チョークポイント２９０の箇所は、進入するウェブ１０／１０ａの幅に基づいて選択され、そのため、チョークポイント２９０において又はチョークポイントに隣接して、進入するウェブの側方縁が形成バー２１２及び２２２のうちの幾つかのバーに直面してそれらのバーに隣接して位置決めされ（又は接触するか又は支持され）、出口端２０２におけるそれらのバーの側方間隔は、成形ウェブ１０ｂが成形装置２００を出る際に成形ウェブ１０ｂの所望の幅を画定するか又はその幅と近似する。このようにして、進入するウェブ１０／１０ａの側方縁は、成形装置の出口端２０２に接近する際、側方に収束するにつれて、マシン方向に、それぞれに隣り合う形成バー２１２及び２２２の曲率に沿い、装置２００を出る際、成形ウェブ１０ｂの所望の幅だけ離間する。

これは、図５を参照して更に理解され、図５は、対向する形成バー２１２及び２２２の交絡したアレイの概略上面図を示しており、ここでは、バーが輪郭線によって表されている。図に見られるように、初期ウェブ１０／１０ａが、所望の最終幅を有する成形ウェブ１０ｂを製造するように中間幾何学形状に長手方向に波形成形されるために、入口端２０１から交絡アレイに進入するところを概略的に示されている。「Ａ」と記された初期ウェブは、長手方向に波形成形されるＡフルートウェブを図示の最終幅で製造することを意図されたウェブを示し、「Ｃ」と記された初期ウェブは、長手方向に波形成形されるＣフルートウェブを最終幅で製造することを意図されたウェブを示す。（なお、図５及び図５における段繰率は一定の縮尺になっておらず、図５は単なる例示目的のためのものである）。上記の表から、Ａフルートに関する典型的な段繰率は１．５６であり、Ｃフルートに関しては１．４８である。一定の縮尺になっていないが、図５は、同じ最終幅の成形ウェブ１０ｂを達成するには、ＡフルートがＣフルートの場合よりも下流にもたらされる場合、Ａフルートがより大きな段繰率を要するため、より広い初期ウェブが必要とされることを示す。

上述したように、出口端２０２における、対向するフルート形成バー２１２及び２２２の最終的な交絡により、成形装置２００における段繰率が定められる。単独には、チョークポイント２９０が、上述したような進入ウェブ２９０の初期幅に基づいて選択される。図５において、「Ａ」の初期ウェブ１０／１０ａの幅は、成形装置２００の後部端／入口端２０１における全面的な最外の２つの形成バー２１２、２２２の間隔に対応する。したがって、チョークポイント２９０を入口端２０１において又は入口端２０１に隣接させて位置決めすることができ、「Ａ」ウェブの側方縁がマシン方向に進むにつれて、隣り合う形成バー２１２及び２２２の曲率に沿って輪郭線を辿り、したがって、出口端２０２において成形ウェブ１０ｂの所望の最終幅まで収束する。しかしながら、「Ｃ」の初期ウェブ１０／１０ａはより狭いため、「Ｃ」ウェブの側方縁が、出口端２０２において成形ウェブ１０ｂの所望の最終幅を画定するか又はその最終幅に近似させる、形成バー２１２、２２２のうちの幾つかのバーに、最初に直面するように、マシン方向における下流で調整される。図５に示されている状況では、形成バーの対向するセット２１０及び２２０は、それぞれの「Ａ」ウェブ又は「Ｃ」ウェブの外縁が側方に最外のフルート形成バー２１２、２２２に同様に直面する箇所と、それぞれのウェブのチョークポイント２９０が一致するか又は隣接するように調整される。これは例えば、出口端２０２における、最外の形成バー２１２、２２２間の距離が、成形ウェブ１０ｂの所望の幅に相当する場合に望ましいであろう。したがって、ここで理解されるように、出口端２０２における、最外の形成バー２１２、２２２間の距離は、波形ピッチにかかわらず、長手方向に波形成形されるウェブの所望の標準幅に相当するように選択することができる。このようにして設定される際、所与の初期ウェブの幅のチョークポイント２９０が、ウェブの外縁が側方に最外のフルート形成バー２１２、２２２に直面する箇所に一致するか又は隣接するようにルーチン的に調整される。

所与のウェブと段繰率との組合せに関して、段繰率が出口端２０２において定められるとチョークポイント２９０の箇所を最適化して、種々のウェブがチョークポイントの上流でフルート形態を開始させられ得る可変の程度をとるようにするのに何らかのルーチン的な繰返しが望ましい場合があることに留意されたい。そのような例では、チョークポイント箇所は、フルート形成バー２１２、２２２にわたって又はフルート形成バー２１２、２２２に対して、少なくともフルート形成バーと接触した箇所においてウェブのクロスマシン方向の移動がほとんど起こらないか又は全く起こらないことを確実にするように選択されるものとする。大半の例において、ウェブがチョークポイントの上流でフルート形態を帯び始めさせられる場合であっても、バー２１２、２２２の曲率によりこの移動を防ぐものとする。しかしながら、そのような場合において何らかの繰返しが望ましい場合がある。

動作の際、ウェブがマシン方向にフルート形成ラビリンス２５０を移動する際、ウェブの幅は、全幅アレイの中間幾何学形状の長手方向フルートの漸次的な形成によりクロスマシン方向にひだ寄せされることが理解されるであろう。ウェブがラビリンス２５０を通って進む際、対向するフルート形成バー２１２、２２２の交絡の程度がチョークポイント２９０から前方へ増すにつれて、また、それらのバーがその曲率に基づいてクロスマシン方向に収束するにつれて、アレイの中間幾何学形状のフルートがウェブに漸次的かつ均一に（すなわち、ウェブの全幅にわたって実質的に同時に）もたらされる。フルート形成バー２１２及び２２２の曲率に基づき、ウェブ幅をひだ寄せする（すなわち、縮小させる）ようにクロスマシン方向に収束させるためにその方向にそれらのバーのいずれかを移動せねばならないウェブ部分は実質的にない。むしろ、ウェブの個々の要素は、形成バー２１２及び２２２の収束的な湾曲した輪郭線、又は、それらの形成バーのうちの隣り合う形成バー間の湾曲した輪郭線を辿り、そのため、形成バー２１２及び２２２に対するマシン方向の移動しか受けず、それらのバー又はいかなる他のフルート形成部材に対するクロスマシン方向の移動は受けない。結果として、ウェブはフルート形成ラビリンス２５０を通過する際に側方に伸張されも引っ張られもしないため、ウェブがそのラビリンスを移動するにつれてウェブにもたらされる側方の摩擦力若しくは引張力又は側方の摩擦変動若しくは引張力変動はゼロであるか又は実質的にない。換言すれば、成形装置２００において、ウェブ１０が側方方向に１つ又は複数のフルート形成バー又は他のフルート形成部材を移動するにつれて、形成バー２１２及び２２２によって境界を定められている波状経路を側方方向に進まねばならないウェブ１０の部分はない。上述したようにゼロ接触モードで動作する場合、ウェブが形成バー２１２及び２２２と接触しなければそれらのバー間に摩擦は生じないため、マシン方向の引張力変動を同様に低減させることができるか又は排除さえすることができる。したがって、移動中のウェブの実質的に全ての要素は、実質的に一定の、クロスマシン方向の引張力及びマシン方向の引張力を維持しつつも、三次元で（例えば横方向、縦方向、及び前方向に）同時に移動するが、その理由は、成形装置２００が、移動中のウェブに、ウェブ幅をひだ寄せするように長手方向フルートをもたらすことはあっても、側方の引張力変動又は長手方向の引張力変動をもたらすことがないためである。ウェブが成形装置２００を出ると、成形ウェブ１０ｂの幅は、最終の三次元形態に応じるのに必要とされる側方段繰率に基づき、下流での作業において作製される所望の長手方向に波形成形されるウェブ又は他の三次元ウェブの最終幅に一致させるか又は近似させるように調整される。

図８は、成形装置２００の代替的な一実施形態を示し、ここでは、成形装置はウェブ１０の幅をひだ寄せするだけでなく、湾曲したウェブ経路を通るそのウェブを、進入ウェブ１０／１０ａに対して成形装置２００を出る際の成形ウェブ１０ｂの進路を調整するように導きもする。この実施形態において、第１のセット２１０のフルート形成バー２１２は、クロスマシン方向に対して平行な仮想軸の回りに湾曲する丸み部分を有しており、そのため、この丸み部分がともに、上記軸とバー２１２との間に第１の曲率半径Ｒ_１を有する実質的に部分円筒形の弧を画定する。上記の仮想軸に対して半径Ｒ_１を有する上述の曲率は、上述した第１のセット２１０における個々の形成バー２１２の収束性曲率とは関係なく、その曲率に対して付加的であることに留意されたい。すなわち、この実施形態において、形成バー２１２はいずれも、上述した部分円筒形の弧の回りに曲がり、移動中のウェブに関する進路修正及びウェブ幅のひだ寄せを同時に行うよう、上述したように漸次的に収束する。同様に、第２のセット２２０のフルート形成バー２２２は、クロスマシン方向に対して平行な別の仮想軸の回りに湾曲する協働する丸み部分を有しており、そのため、フルート形成バー２２２の丸み部分が同様に、第２の曲率半径Ｒ_２を有する実質的に部分円筒形の弧を画定する。また同様に、半径Ｒ_２に基づくこの曲率は、上述したように第２のセット２２０における個々の形成バー２２２の収束性曲率とは関係なく、その曲率に対して付加的である。

形成バー２１２の第１のセット２１０及び形成バー２２２の第２のセット２２０のそれぞれに関する弧の長さは、長手方向フルート形成ラビリンス２５０を横断する際にウェブ移動経路の所望の進路調整を達成することができるように選択される。例えば、９０度の進路修正に関して、形成バーのセット２１０及び２２０の弧長は、それらのバー間に画定されているフルート形成ラビリンス２５０が、所望の曲率半径においてπ／２ラジアン延びる進路を辿るようなものである。この実施形態は、例えば、線形ウェブ経路に沿うのではなく成形装置２００の上から初期ウェブ１０／１０ｂを給送することによって省スペースにすることが望まれる場合に望ましいであろう。理解されるように、形成バーアレイ２１０及び２２０の他の幾何学形状及び曲率（例えばツイスト）が可能であり、特定の設置及びその結果得られる所望のウェブ移動経路の幾何学形状に基づいて選択することができる。

波形成形ダイ
成形ウェブ１０ｂは、成形装置２００を出ると、図９ａに示されているような波形成形ダイ３００に給送することができる。波形成形ダイ３００は、図示のように第１のダイ半体３１０及び第２のダイ半体３２０を含むとともに入口端３０１及び出口端３０２を有する。第１のダイ半体３１０は、成形装置から出る成形ウェブ１０ｂを、最終ウェブ１０ｄの最終の所望の波形に近似するフルート形態を有する略完成形状のウェブ１０ｃへと収束させる成形用表面３１５を有する。波形成形ダイ３００の入口端３０１において又はその近くで、第１の成形用表面３１５は、成形装置２００における成形ウェブ１０ｂに与えられる中間フルートの波の数及び波の高さに実質的に一致するか又は近似する波の数及び波の高さの実質的に正弦波形態を有する側方断面を画定する一連の波の高さが大きい長手方向リブ３１６を有する。成形用表面３１５がマシン方向に進むにつれて、波の高さが大きいリブ３１６の正弦波形状が漸次的に、波の高さが小さい長手方向リブ３１８とそれらのリブ間の交互の中間谷部とによって画定されている出口端３０２において（側方断面で）最終の正弦波形状になる。成形用表面３１５は、入口端３０１における波の高さが大きい正弦波形状から出口端３０２における波の高さが小さい（略完成形状の）正弦波形状にかけて滑らかにかつ漸次的に遷移する、ひと続きの滑らかな表面であることが理解されるであろう。図９ａに見られるように、波の高さが小さいリブ３１８が、波の高さが大きいリブ３１６から急峻に遷移することなく漸次的にかつ滑らかに表出し、波の高さが大きいリブ３１６によって形成されている入口端３０１における元の表面形状に最終的に完全に取って代わるまでマシン方向に成形される。リブ３１８は、出口端３０２における、成形用表面３１５の正弦波形状の波の数及び波の高さが、最終ウェブ１０ｄの最終的な所望の波形に近似する略完成形状を表すように寸法決めされる。第２のダイ半体３２０もまた、上述したように構成されている成形用表面を有し、この成形用表面は、第１のダイ半体３１０の成形用表面３１５に対向するとともに、その成形用表面３１５の実質的な相補面である。

ここで図９ｂ及び図９ｃを参照すると、ダイ半体のうちの少なくとも一方（例えば、図９ｂにおける第１のダイ半体３１０）の成形用表面３１５は、入口端３０１においてテーパー部分３１２を有し、テーパー部分３１２は、対向する成形用表面がマシン方向に沿って均一に離間するまで、対向するダイ半体（図９ｂにおける半体３２０）の成形用表面に向かってマシン方向に沿って漸次的にテーパーが付いている。図に見られるように、テーパー部分は、上述した波の高さが大きいリブ３１６からなり、リブ３１６は、対向する成形用表面における対向する波の高さが大きいリブ３１６に達するとともにこれらのリブ３１６と交絡するまで、側面から見た場合、対向するダイ半体に向かって（好ましくは一定の勾配で）テーパーが付いている。このようにして、テーパー部分３１２は対向するダイ半体の成形用表面と協働して波形成形ダイ３００の入口端において開口部３３０を形成し、この開口部３３０に成形ウェブ１０ｂを給送することができる。開口部３３０は、対向するダイ半体３１０及び３２０間の波形成形スペース内に入った際のウェブ１０ｂの急峻な遷移を回避し、代わりに漸次的な遷移を提供する。代替的な一実施形態において、対向するダイ半体のそれぞれの成形用表面はそれぞれ、ダイ半体のうちの一方のみがテーパー部分３１２を有する代わりに、開口部３３０を形成するように対向するテーパー部分を有することができる。

動作の際、ダイ半体３１０及び３２０は図９ｂに示されているように係合し、成形ウェブ１０ｂが、開口部３３０を介してその対向する成形用表面間の波形成形スペースに入る。ウェブが波形成形ダイ３００を通過する際、成形装置２００からの成形ウェブ１０ｂは、波の高さが大きいリブ３１６が波の高さが小さいリブ３１８へと漸次的に変わるにつれて最終的な波形成形ウェブ１０ｄに近似する略完成形状のウェブ１０ｃへと収束する。特に、ウェブが進むにつれて、その形状は漸次的に、（波の高さが大きいリブ３１６の輪郭線に対応する）比較的波の高さが大きく波の数が少ない中間幾何学形状フルートによって画定されている初期の正弦波形状から、波の高さが小さいリブ３１８に対応する、波の数が比較的多く波の高さがより小さい、出口端３０２における最終的な正弦波形状になる。成形波形用ダイ３００を出る際のウェブ１０ｃの最終的な正弦波形状は、最終的な所望の波形成形幾何学形状に近似する、ウェブの略完成形状を構成する。ウェブ形状は、対向する相補的な第１の成形用表面と第２の成形用表面との間を通るにつれて、波の高さが大きい初期の正弦波形状から波の高さが小さい（略完成形状の）正弦波形状に滑らかにかつ漸次的に遷移し、かみ合わさる波の高さが大きいリブ３１６からかみ合わさる波の高さが小さいリブ３１８へと漸次的かつ滑らかな遷移を辿ることが好ましい。ウェブのこの進行は図１０に見てとることができ、図１０は、ウェブが成形用表面３１５間の波形成形スペースを移動し、１０ｂのフルート形態から１０ｃの略完成形状へと滑らかに遷移する際のウェブの一部を示す。略完成形状のウェブ１０ｃの幅は、成形ウェブ１０ｂが波形成形ダイ３００に入る際の成形ウェブ１０ｂの幅と略同じである、すなわち、図１０において
であることが重要である。その結果、さもなければ（略完成形状の正弦パターンが形成されることに起因して）波形成形ダイ３００においてウェブ１０に与えられる可能性がある側方の引張力及び応力が、実質的に低減されるか又は排除される。波形成形ダイ３００を通るウェブの初期幅及び最終幅が実質的に同じであるため、波の数がより少なく波の高さがより大きいフルート（１０ｂにおける）から波の数がより多く波の高さがより小さいフルート（１０ｃにおける）を形成するために側方に（クロスマシン方向に）移動する必要があるウェブ部分はない。代わりに、ウェブの個々の要素は、ウェブがマシン方向に移動するにつれて横方向ではなく縦方向に移動しさえすればよい。その結果、個々のウェブ要素の側方移動は実質的に生じないため、波形成形ダイにより、ウェブに側方の引張力若しくは摩擦力又は引張力変動若しくは摩擦変動は実質的にもたらされない。これにより、ウェブに損傷を与える可能性が減る。

図９ａにおいて、ダイ半体３１０及び３２０は、ダイの内部成形用表面の形状の視覚化を可能にするように互いから分離して示されている。しかしながら、使用の際、ダイ半体３１０及び３２０は、図９ｂ及び図９ｃに見られるとともに上述したように互いと係合させられ、第２のダイ半体３２０は、同様に上述したように、ダイ半体３１０の成形用表面の相補面である内部成形用表面を有する。そのように係合する際、対向するダイ半体３１０及び３２０とそのそれぞれの相補的な成形用表面との間に一定の又は実質的に一定の間隔があり、そのため、移動中のウェブ１０が、波形成形ダイ３００を移動する際に著しく圧縮されることがないことが好ましい。特に、対向する相補的な成形用表面のテーパー部分（複数の場合もある）３３０の上流でのそれらの表面間の間隔は、一定かつ均一であることが好ましく、また、それらの間を移動するウェブの厚さの好ましくは少なくとも１５０％、より好ましくは少なくとも１７５％、最も好ましくは少なくとも２００％又は２５０％であり、いかなる場合も、その間隔は厚さの４００％を越えないことが好ましい。したがって、移動中のウェブにおける引き摺りの程度は、対向する成形用表面間の間隔がウェブのおおよその厚さにちょうど相当するように選択された場合に比して、大幅に低減することができる。

さらに、波形成形ライン１０００を連続的に動作させるには、ひと続きの途切れのないウェブ１０への中芯材の一定供給を維持するためにウェブ１０を周期的に継ぐ必要があるであろう。対向するダイ半体間に上記の間隔を維持することにより、ウェブ１０における周期的な継ぎ部分が支障なく成形ダイ３００を通過するとともにひと続きのウェブの残りの部分により略完成形状のウェブ１０ｃに成形されることが可能になる。実際には、それぞれのダイ半体３１０及び３２０をフレーム（図示せず）に取り付けることができ、このフレームは、ダイ半体３１０及び３２０を支持し、それらのダイ半体が係合すると、上述したように、対向する成形用表面間に適度の間隔を与えるよう、それらのダイ半体間に相対距離を維持する。

引き摺りを更に低減するとともに、長手方向の引張力変動がもたらされることを更に低減するために、波形成形ダイ半体３１０及び３２０に、そのそれぞれの成形用表面の上にアレイの流体ポート３０５を設けることができ、これらの流体ポート３０５を通って、同様に上述したような加圧流体を送達して、ウェブを両側で支持する流体クッションを提供することができる。また、同様に上記のように、供給マニホールド３８０を、第１のダイ半体３１０及び第２のダイ半体３２０のそれぞれに分布させ、流体供給部に接続し、関連のダイ半体３１０又は３２０における流体ポートと流体連通状態で、又は、それらのポートの、マシン方向に沿ったそれぞれの長手方向ゾーンにおけるそれぞれのバンクと流体連通状態で提供することができる。マニホールド３８０は、第１のダイ半体３１０及び第２のダイ半体３２０のそれぞれにおける流体ポートに、又は、双方のダイ半体３１０及び３２０における同じ長手方向ゾーン（複数の場合もある）内の種々の長手方向ゾーンに、均一に流体の流量及び圧力を選択的に供給するために、上述したように同様に配置し、構成し、かつ動作させることができる。このようにして、流体クッションにより、ウェブが移動する際のダイ半体３１０及び３２０の成形用表面との間の接触を低減するか又は阻止さえもすることによって、移動中のウェブとダイ半体３１０及び３２０の成形用表面との間の摩擦損失を最小限に抑えるか又は防止することができる。

種々の形状の成形用表面を有する波形成形ダイは、ａ）導入される、成形ウェブ１０ｂの特定の正弦パターンと、ｂ）最終ウェブの最終的な所望のフルートサイズとに基づいて選択するとともに用いることができることが意図される。したがって、（最終的な所望のフルートサイズに対応する）段繰率と最終ウェブ幅との種々の組合せに対応して、種々の波形成形ダイ３００を提供することができ、また、種々のウェブを作製することになる場合に波形成形ライン１０００において種々の波形成形ダイ３００を交換することができる。例えば、複数の波形成形ダイ３００を、規格化されたウェブサイズ及びフルートピッチに基づいて作製して成形装置２００の下流及び最終の波形成形装置４００の上流に交換可能に設置することができることが意図される。

最後に、ここで記載されている波形成形ダイ３００は、選択実施形態において好ましいが、波形成形ライン１０００において任意選択的とみなされることに留意されたい。すなわち、成形波形用ダイ３００が、中間フルート形成ウェブ１０ｂを、最終の波形成形ウェブ１０ｄに近似する略完成形状のウェブ１０ｃに漸次的に変えることが望まれ得る一方、実施形態によっては、成形ウェブ１０ｂを、最終の波形成形装置、例えば長手方向波形成形ローラーに単に直接給送して、最終の長手方向波形又は他の三次元構造を与えることが可能であるか又は望ましい場合がある。

最終波形成形装置
成形ウェブ１０ｂ又は略完成形状のウェブ１０ｃは、波形成形ダイ３００（存在する場合）又は成形装置２００を出ると、最終の波形成形装置４００に送達されて、最終的な所望のウェブ幅において所望の長手方向波形を有する最終の波形成形ウェブ１０ｄをもたらすことができる。１つの実施形態において、最終の波形成形装置は、図１１に見られるように一対の長手方向波形成形ローラー４１０及び４２０を有する。この実施形態において、波形成形ローラー４１０及び４２０はそれぞれ、上から見た場合に互いに対して平行であるとともにマシン方向に対して垂直であるそれぞれの回転軸４１１及び４２１に軸支され、そのため、ウェブ移動経路が、対向するローラー４１０及び４２０間を通る。ローラー４１０及び４２０は、周方向に延びるとともに長手方向に分布するリブのそれぞれの相補的なセットを有しており、そのため、ローラー４１０及び４２０間のニップ４５０において、一方のローラーのリブが、対向するローラーの対向するリブ間に画定されている谷部に延びるとともにその内部に収まり、その逆に、他方のローラーのリブが、対向するローラーの対向するリブ間に画定されている谷部に延びるとともにその内部に収まる。対向するリブは、長手方向に波形成形されたウェブ４ｄの所望のフルートに波の数及び波の高さが相当する形状を側方方向に有する実質的に正弦のニップ４５０を間に画定するように選択される。

動作の際、成形ウェブ１０ｂ又は略完成形状のウェブ１０ｃは、マシン方向に沿って波形成形ローラー４１０及び４２０間のニップ４５０に給送されてニップ４５０を通る。ウェブ１０ｂ／１０ｃはニップ４５０を通過し、対向するローラー４１０及び４２０の間で圧縮され、対向するローラー４１０及び４２０は、ウェブを成形及び弛緩して、正弦の長手方向に波形成形された形状にし、そのため、最終の波形成形ウェブ１０ｄが、外部の波形成形力の印加とは関係なく、又はその力を取り除かれても、その形状を保持する。波形成形ニップ４５０に入るウェブが、成形装置２００から出たばかりの成形ウェブ１０ｂであるのか、又は、波形成形ダイ３００からの略完成形状のウェブ１０ｃであるのかにかかわらず、その幅は、波形成形ニップ４５０を移動する前、移動中及び移動した後で実質的に同じである。結果として、ここでも同様に、ウェブが波形成形ニップ４５０において波形成形される際にウェブにかかる正味の側方（クロスマシン方向）力は全くないか又は実質的にないことが好ましい。

その後、最終の波形成形ウェブ１０ｄを、更なる下流処理のために追加のユニット又は作業部に給送することができる。例えば、ライナーを施して従来の片面ウェブを製造するために、波形成形ウェブ１０ｄを、当該技術において知られているように従来のシングルフェーサーに送達することができる。次に、シングルフェースウェブをダブルバッカーに給送し、ウェブの残りの露出した段頂に第２のライナーを施して従来の複両面段ボールを製造することができ、この段ボールを次に、従来のやり方でカットし形状付けしてボックス等の包装材を作製することができる。

結論
従来、長手方向波形成形機（米国特許出願公開第２０１０／０３３１１６０号に開示されているような）を通って進む紙ウェブが受ける摩擦は、紙ウェブに損傷を与えるほど大きいものであった。これは、移動中のウェブが内側にひだ寄せされる（すなわち、ウェブの幅を縮小させて長手方向波形に適合する）際に、ウェブが受ける摩擦の量が、横断方向である非マシン方向に紙ウェブが移動する必要があるフルート形成バーの数に伴い急増することにより、引き起こされていた。したがって、既存の長手方向成形装置により、増え続ける量の摩擦力、変動性の側方の引張力及び一時的な側方の引張力が紙ウェブに加わり、これにより、最終的に、最終製品が変形及び／又は破壊される可能性がある。

これに反して、ここに記載されている成形装置２００のフルート形成バー２１２及び２２２の湾曲した（例えば放物線状の）幾何学形状により、所望の段繰率に相当する縮小幅を有する中間正弦曲線形状に初期ウェブを均一かつ連続的に成形するが過渡的又は変動する側方の引張力をもたらすことのない漸次的成形工程が生み出される。個々のウェブ要素は、湾曲したフルート形成バーによって画定されている湾曲輪郭線（図５を参照）に沿って連続的に湾曲した経路を辿るため、フルート形成バー２１２、２２２に対するウェブの側方移動は実質的に生じない。換言すれば、湾曲したフルート形成バー２１２、２２２は、ウェブ（例えば紙ウェブ）の各部分が、成形装置２００の入口端２０１から出口端２０２へマシン方向に沿って、実質的に同じ形成バー、又は、隣り合う形成バー２１２、２２２間の連続的に湾曲した輪郭線を辿るように設計されている。その結果、移動中のウェブは、形成バー２１２、２２２に対する横断方向すなわちクロスマシン方向への移動があるにしてもほとんど受けないことが好ましい。このことは、横断方向すなわち非マシン方向に沿って成形装置２００において移動中のウェブに加わる正味の摩擦力若しくは引張力又は関連の変動があるにしてもほとんどないことを意味する。

本発明の特定の実施形態を詳細に説明してきたが、本発明は、それに応じて範囲が限定されず、本明細書に添付の特許請求の範囲の精神及び文言内にある全ての変更及び改変を含むことが理解されるであろう。

Claims (31)

1. マシン方向に沿って離隔した入口端及び出口端を有する成形装置であって、
   該成形装置は、
   第１のセットのフルート形成バー及び第２のセットのフルート形成バーを含み、前記第１のセットのフルート形成バー及び前記第２のセットのフルート形成バーは互いに対向し、該第１のセットのフルート形成バーと該第２のセットのフルート形成バーとの間に長手方向フルート形成ラビリンスを画定し、
   第１のセットのフルート形成バー及び第２のセットのフルート形成バーは、前記入口端近隣から前記出口端に向かって延び、少なくともサブセットの該第１のフルート形成バーおよび第２のフルート形成バーは、該サブセットのバーが前記出口端に向かって進むにつれて該バーの曲率に起因してクロスマシン方向に収束するように湾曲している、成形装置。
2. 前記サブセットのフルート形成バーのそれぞれは、前記入口端近隣で始まる該バーの少なくとも後部分が湾曲しており、前記出口端に向かう方向に前記後部分の長さに沿って減少する曲率度を有する、請求項１に記載の成形装置。
3. 前記出口端近隣の箇所における全ての前記フルート形成バーの接線は全て、前記マシン方向に沿って実質的に平行である、請求項２に記載の成形装置。
4. 前記サブセットのフルート形成バーのそれぞれは、該バーが全て、前記マシン方向に対して平行に延びる共通の仮想線に向かって側方に収束するように湾曲している、請求項１に記載の成形装置。
5. 前記仮想線は、前記マシン方向に沿って延びる、前記成形装置の中心線である、請求項４に記載の成形装置。
6. 前記第１のセットのフルート形成バーと前記第２のセットのフルート形成バーとの間の間隔は、前記出口端近隣の前記対向するセットのフルート形成バーを少なくとも部分的に交錯させるように前記出口端近隣で調整可能である、請求項１に記載の成形装置。
7. 前記間隔はまた、前記入口端近隣で調整可能であり、それによって、前記対向する第１のセットのフルート形成バー及び第２のセットのフルート形成バーが交錯し始めるチョークポイントのマシン方向箇所を調整する、請求項６に記載の成形装置。
8. 前記第１のセットは、フルート形成バーの第１の平板状のアレイであり、前記第２のセットは、フルート形成バーの第２の平板状のアレイであり、前記第１の平板状のアレイにおける湾曲したフルート形成バーは全て、前記第１の平板状のアレイにおける第１の仮想中心線に対して収束し、前記第２の平板状のアレイにおける湾曲したフルート形成バーは全て、前記第２の平板状のアレイにおける第２の仮想中心線に対して収束する、請求項１に記載の成形装置。
9. 前記マシン方向に沿った所与の箇所において、前記第１の平板状のアレイにおける前記フルート形成バーの全ては互いから等距離にあり、前記第２の平板状のアレイにおける前記フルート形成バーの全ては互いから等距離にある、請求項８に記載の成形装置。
10. 前記第１の平板状のアレイ及び前記第２の平板状のアレイは、該アレイの双方からの前記フルート形成バーの全てがともに任意の所与のマシン方向箇所において前記クロスマシン方向に互いから上方視で等距離にあるように配置される、請求項９に記載の成形装置。
11. 前記第１の平板状のアレイ又は前記第２の平板状のアレイにおけるそれぞれの前記第１の仮想中心線又は前記第２の仮想中心線と位置合わせされるとともに同一線上にある、前記第１の平板状のアレイ及び前記第２の平板状のアレイのうちの少なくとも一方における直線状のフルート形成バーを備える、請求項８に記載の成形装置。
12. 前記第１のセットは、フルート形成バーの第１の平板状のアレイであり、前記第２のセットは、フルート形成バーの第２の平板状のアレイであり、前記アレイのうちのそれぞれのアレイにおける各湾曲したフルート形成バーは、前記マシン方向に低減する側方曲率度を有し、そのため、前記バーの側方収束率もまた、前記それぞれのアレイにおける前記フルート形成バーのそれぞれの仮想接線が全て前記マシン方向に沿って実質的に平行になるマシン方向位置まで低減し、前記接線は、実質的に平行なまま前記出口端を通る、請求項１に記載の成形装置。
13. 前記マシン方向に沿った任意の所与の箇所において、前記それぞれのアレイのそれぞれにおける前記フルート形成バーは全て、互いから等距離にある、請求項１２に記載の成形装置。
14. 前記第１のアレイのフルート形成バー及び前記第２のアレイのフルート形成バーは、前記マシン方向に沿って前記入口端から離間しているチョークポイントを始端として交錯し、前記第１のアレイ及び前記第２のアレイの交錯の程度は、前記チョークポイントから前記出口端に向かって漸増する、請求項１３に記載の成形装置。
15. 前記第１のセットは、フルート形成バーの第１の平板状のアレイであり、前記第２のセットは、フルート形成バーの第２の平板状のアレイであり、請求項１に記載の成形装置。
16. 前記第１のセットは、フルート形成バーの第１の平板状のアレイであり、前記第２のセットは、フルート形成バーの第２の平板状のアレイであり、
    前記第１のアレイ及び前記第２のアレイはそれぞれ、第１の仮想クロスマシン軸及び第２の仮想クロスマシン軸に対してそれぞれの曲率半径を有するそれぞれの実質的に部分円筒形の弧を画定するように湾曲しており、そのため、前記それぞれのアレイにおける前記フルート形成バーの少なくとも部分は、前記マシン方向に沿って側方に収束するために側方に湾曲することに加えて、前記それぞれの仮想クロスマシン軸に対して丸みがある、請求項１に記載の成形装置。
17. 前記フルート形成バーは、該バーと動作時に前記成形装置を通って移動中のウェブとの間に流体クッションを提供するように流体を出すように構成されている複数の流体ポートを内部に有する、請求項１に記載の成形装置。
18. 長手方向に波形成形されたウェブを形成する方法であって、
    ａ）初期幅を有する中芯材ウェブを、少なくとも部分的に交錯したフルート形成バーの対向する第１のセット／第２のセット間に画定されている長手方向フルート形成ラビリンスを通してマシン方向に給送することであって、各セットにおける複数のフルート形成バーは、前記それぞれの複数のバーが、出口端に向かって進むにつれて該バーの曲率に起因してクロスマシン方向に収束するように湾曲している、給送することと、
    ｂ）前記ウェブが前記ラビリンスを通過するにつれて前記ウェブに長手方向の中間幾何学形状フルートを形成することによって、前記ウェブの前記幅を実質的に最終幅に縮小することであって、ラビリンスを通過するウェブの個々の要素が、それぞれの要素が初めにそれぞれのバーと接触する地点から、ウェブがラビリンスを出るまで、複数のフルート形成バーのそれぞれの個々のバーに沿って、湾曲した輪郭線を辿ることを含む、方法。
19. 前記第１および第２セットのフルート形成バーは、前記セットがちょうど交錯し始めるチョークポイントにおいて始まって前記出口端まで続く、前記マシン方向に増加する交錯度を有し、それによって、前記長手方向の中間幾何学形状フルートが前記チョークポイントと前記出口端との間に漸次的に形成される、請求項１８に記載の方法。
20. 前記最終幅を維持しつつ、前記ウェブに下流でもたらされる予め選択された最終波形又は他の三次元構造に相当する、段繰率による前記最終幅よりも、前記初期幅が大きいものとなるように、前記出口端における前記交錯度を調整することを更に含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記チョークポイントのマシン方向箇所を調整するように、前記ウェブが前記ラビリンスに接近する入口端における前記第１のセットのフルート形成バーと前記第２のセットのフルート形成バーとの間の間隔を調整することを更に含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記第１のセットのフルート形成バー及び前記第２のセットのフルート形成バーは、それぞれの第１のアレイの前記バー及び第２のアレイの前記バーを含み、各前記アレイは、前記マシン方向に沿った仮想中心線を有し、該中心線から側方に離間している、各前記アレイにおけるバーは全て、該バーの曲率に起因して前記中心線に向かって前記クロスマシン方向に収束する、請求項１８に記載の方法。
23. 各前記アレイにおける前記バーは全て、前記それぞれのアレイにおける前記フルート形成バーの全ての仮想接線が前記マシン方向に沿って実質的に平行になるマシン方向箇所まで収束し、前記接線は、実質的に平行なまま前記出口端を通る、請求項２２に記載の方法。
24. マシン方向に沿って離隔している入口端及び出口端を有する成形装置であって、第１のセットのフルート形成バー及び第２のセットのフルート形成バーを含み、前記第１のセットのフルート形成バー及び前記第２のセットのフルート形成バーは互いに対向し、該第１のセットのフルート形成バーと該第２のセットのフルート形成バーとの間に長手方向フルート形成ラビリンスを画定し、
    第１のセットのフルート形成バー及び第２のセットのフルート形成バーは、
    前記入口端近隣から前記出口端に向かって延び、少なくともサブセットの該フルート形成バーは、前記サブセットのバーの長さに沿って離間した箇所における、前記サブセットのバーのそれぞれに対する仮想接線が、前記マシン方向と平行に連続的により近くなるように可変接線形態を有し、そのため、前記サブセットのバーは、前記出口端に向かって進むにつれて前記可変接線形態に起因してクロスマシン方向に収束する、成形装置。
25. 前記出口端近隣の箇所における、全ての前記フルート形成バーの接線は全て、前記マシン方向に沿って実質的に平行である、請求項２４に記載の成形装置。
26. 前記サブセットのフルート形成バーのそれぞれは、前記マシン方向に対して平行に延びる共通の仮想線に向かって収束する、請求項２４に記載の成形装置。
27. 前記第１のセットのフルート形成バーと前記第２のセットのフルート形成バーとの間の間隔は、前記出口端近隣の前記対向するセットのフルート形成バーを少なくとも部分的に交錯させるように前記出口端近隣で調整可能である、請求項２４に記載の成形装置。
28. 前記間隔はまた、前記入口端近隣で調整可能であり、それによって、前記対向する第１のセットのフルート形成バー及び第２のセットのフルート形成バーが交錯し始めるチョークポイントのマシン方向箇所を調整する、請求項２７に記載の成形装置。
29. 前記第１のセットは、フルート形成バーの第１の平板状のアレイであり、前記第２のセットは、フルート形成バーの第２の平板状のアレイであり、前記第１の平板状のアレイにおける可変接線フルート形成バーは全て、前記第１の平板状のアレイにおける第１の仮想中心線に対して収束し、前記第２の平板状のアレイにおける可変接線フルート形成バーは全て、前記第２の平板状のアレイにおける第２の仮想中心線に対して収束する、請求項２４に記載の成形装置。
30. 前記第１の平板状のアレイ及び前記第２の平板状のアレイは、該アレイの双方からの前記フルート形成バーの全てがともに任意の所与のマシン方向箇所において前記クロスマシン方向に互いから上方視で等距離にあるように配置される、請求項２９に記載の成形装置。
31. 前記第１のアレイのフルート形成バー及び前記第２のアレイのフルート形成バーは、前記マシン方向に沿って前記入口端から離間しているチョークポイントを始端として交錯し、前記アレイの交錯度は前記チョークポイントから前記出口端に向かって漸増する、請求項２９に記載の成形装置。