JP6129954B2 - 略円筒状の3次元同形ライナーの製造方法 - Google Patents

略円筒状の3次元同形ライナーの製造方法 Download PDF

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Description

本開示はライナー式貯蔵および供給システムに関する。特に、本開示は従来の略円筒形状のオーバーパックと共に使用される3次元ライナーであって、オーバーパックの内側の大きさおよび形にほぼ適合するように構成されるライナーに関する。より具体的には、本開示はそのような略円筒状の3次元同形ライナーの製造方法に関する。
多くの製造工程は超高純度の液体、例えば酸、溶媒、塩基、フォトレジスト、スラリー、洗浄剤、ドーパント、無機溶液、有機溶液、有機金属溶液および生体液、薬剤、および放射性化学物質等の使用を要求する。そのような適用は、超高純度の液体中の粒子の数およびサイズが最小限であることを要求する。特に、超高純度の液体はマイクロエレクトロニクス分野の製造工程の様々な面で用いられるため、半導体メーカーはプロセス薬品の粒子濃度および薬品取扱設備に関する厳しい仕様を設けている。そのような仕様が必要である理由は、製造工程に用いられる液体が万一高レベルの粒子、気泡、金属その他の微量汚染物質を含んでいた場合、その粒子、気泡等はシリコンの固体表面に堆積する可能性があるためである。これは不良品の発生や、品質および信頼性の低下を引き起こす可能性がある。
したがって、そのような超高純度の液体の貯蔵、運搬、および供給には、収容されている液体に十分な保護を提供可能な容器が必要である。ATMI社が販売しているNOWPak(登録商標)供給システムのような折り畳み可能なライナー式容器は、供給中の容器内の液体に対し直接的にではなく、反対に、気体または流体でライナーの上から圧力を加えることにより、そのような気液界面を低減することができる。しかしながら、ある種のライナー式システムには、圧力式供給はこれまで使用されてこなかった。例えば、ドラム型あるいはキャニスタ型オーバーパックを含むライナー式システムでは、ライナーの内容物をポンプ式供給により供給することが多い。ポンプ式供給システムは、非常に高コストである上に故障しやすいため、不利な場合がある。
したがって、従来の略円筒状のオーバーパックと共に使用される3次元ライナーであって、オーバーパックの内側の大きさおよび形にほぼ適合するように構成されており、用途を限定するものではないが、圧力式供給用途に適したライナーが求められている。特に、そのような略円筒状の3次元同形ライナーの有利な製造方法が求められており、さらに、本開示のそのようなライナーの様々な構成要素を接合させる有利な製造方法、例えば管状本体部と、付属品を備える頂部と、底部とを接合させる製造方法であって、接合した構成要素が、材料を保持するための囲まれた内部を画定するような方法が特に求められている。さらにまた、略円形または周方向の溶接部を介して本体部に密着させた頂部および底部と、ライナーの頂部の中央に配置された付属品とを有し、オーバーパックの内側にほぼ適合し、かつ高い清浄度の基準を満たすことのできる略円筒状の3次元ライナーを作製するための有利な方法が求められている。
本開示は、一実施形態において、ライナーの製造方法に関する。この方法は、管状ライナーの外周縁付近をほぼ均等に引き延ばす工程、および引き延ばされた頂部外周縁に沿ってシート部を溶接する工程を含む。
本開示は、別の実施形態において、ライナーの製造方法に関する。この方法は、管状本体の頂部外周縁付近をほぼ均等に引き延ばす工程、引き延ばされた頂部外周縁に沿って頂部ライナーシート部を溶接する工程であって、頂部ライナーシート部は溶接された付属品を有する工程、および、管状本体の底部外周縁付近をほぼ均等に引き延ばし、引き延ばされた底部外周縁に沿って底部ライナーシート部を溶接する工程を含む。
本開示は、更に別の実施形態において、ライナーの製造方法に関する。この方法は、頂部外周縁と、底部外周縁と、頂部外周縁から底部外周縁まで延びる溶接線とを有する管状本体部を形成する工程、管状本体の頂部外周縁付近を引き延ばし、引き延ばされた頂部外周縁に沿って頂部ライナーシート部を溶接する工程であって、頂部ライナーシート部は溶接された付属品を有する工程、および、管状本体の底部外周縁付近を引き延ばし、引き延ばされた底部外周縁に沿って底部ライナーシート部を溶接する工程を含む。管状本体部と頂部ライナーシート部との間の溶接は、各部の濡らされる内側表面同士を接触させて実施されてもよい。同様に、管状本体部と底部ライナーシート部との間の溶接は、各部の濡らされる内側表面同士を接触させて実施されてもよい。管状本体部は、管状本体を形成するように互いに溶接された2枚のシートから形成されてもよい。この場合、管状本体部は頂部外周縁から底部外周縁まで延びる2本の溶接線を有する。
本開示は、更に別の実施形態において、頂部外周縁と、底部外周縁と、頂部外周縁から底部外周縁まで延びる溶接線とを有する管状本体部を形成する工程、管状本体の頂部外周縁付近を引き延ばし、引き延ばされた頂部外周縁に沿って頂部ライナーシート部を溶接する工程であって、頂部ライナーシート部は溶接された付属品を有する工程、および管状本体の底部外周縁付近を引き延ばし、引き延ばされた底部外周縁に沿って底部ライナーシート部を溶接する工程のプロセスによって製造されたライナーに関する。
多数の実施形態が開示されているが、本発明の具体的な実施形態を示し説明した下記の詳細な説明から、本開示の他の実施形態も当業者には明らかになるであろう。本開示の様々な実施形態は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な自明の見地から変更可能であることが認識されよう。したがって、図面および詳細な説明は、限定的なものではなく、例示目的であるとみなされるべきである。
明細書は、本開示の様々な実施形態を形成するとみなされる主題を特に指摘および明瞭に請求した請求の範囲で締めくくられるが、本発明は下記の説明および添付の図面からより良く理解されよう。
本開示の一実施形態に従うライナー式システムの部分断面等角図。 本開示の一実施形態に従うライナー用フィルム組成物の概略図。 本開示の一実施形態に従うライナーの等角図。 本開示の一実施形態に従うライナーの製造方法のフロー図。 本開示の一実施形態に従うライナーの様々な構成要素の概略図。 本開示の一実施形態に従うライナーの様々な構成要素の概略図。 本開示の一実施形態に従うライナーの製造方法に使用するシーラー装置の側方断面図。 本開示の一実施形態に従って、ライナーの管状本体部の外周縁の溶接準備をするために、シーリング面の上に引き延ばされた外周縁の断面図。 A〜Cは、本開示の一実施形態に従って引き延ばし装置に結合させたライナーの管状本体部の側方断面図。 引き延ばし前の位置にあるプレートを示す、本開示の一実施形態に従う引き延ばし具の上面図。 引き延ばし後の位置にあるプレートを示す、本開示の一実施形態に従う引き延ばし具の上面図。 本開示の別の実施形態に従う引き延ばし装置の様々な概略図を含む図。
本開示は、従来の略円筒形状のオーバーパックと共に使用される新規かつ有利な3次元ライナーであって、オーバーパックの内側の大きさおよび形にほぼ適合するように構成されるライナーに関する。特に、本開示はそのような略円筒状の3次元同形ライナーの新規かつ有利な製造方法に関する。より具体的には、本開示は、本開示のそのようなライナーの様々な構成要素を接合させる新規かつ有利な製造方法、例えば管状本体部と、付属品を備える頂部と、底部とを接合させる製造方法であって、接合した構成要素が、材料を保持するための囲まれた内部を画定するような方法に関する。さらにまた、本開示は略円形または周方向の溶接部を介して本体部に密着させた頂部および底部と、ライナーの頂部の中央に配置された付属品とを有し、オーバーパックの内側にほぼ適合し、かつ高い清浄度の基準を満たすことのできる略円筒状の3次元ライナーを作製するための新規かつ有利な方法に関する。
そのようなライナーに限定されるものではないが、本開示の略円筒状の3次元同形ライナーは、いくつかの実施形態において、2011年12月9日出願の「圧力式供給システムに使用される略円筒形状のライナーおよびその製造方法(Generally Cylindriclly−Shaped Liner For Use in Pressure Dispense Systems and Methods of Manufacturing the Same)」という名称の国際PCT出願番号PCT/US2011/064141に開示のようなライナーであってもよく、その内容の全部を参照により本明細書に援用する。そのようなライナーの3次元同形の形状および/またはそのようなライナーを構成するフィルムの特性(使用される材料および/またはライナーの厚さを含む)は、ライナーに、向上した供給性能;折り目部分のガス、ピンホール、および/または溶接裂けの減少または解消;および/またはライナー付属品への負荷および応力の軽減などを含むがこれらに限定されない望ましい特徴を有利に提供し得る。本開示のライナーの実施形態は、超高純度かつ/または比較的高価な、場合によっては極めて高価な材料の貯蔵、輸送、および/または供給に使用され得るため、上記の利点は、略円筒形状のオーバーパックと共に使用される従来のライナーよりも大きな利点を提供し得る。
例えば、そのようなライナーの使用は、マイクロエレクトロニクス製造、半導体製造、およびフラットパネルディスプレイ製造といった分野で使用するためのフォトレジスト、バンプレジスト、洗浄剤、TARC/BARC(表面反射防止膜(Top−Side Anti−Reflective Coating)/裏面反射防止膜(Bottom−Side Anti−Reflective Coating))、軽量ケトン、および/または銅化学物質のような超高純度の化学物質および/または材料の輸送および供給を含むがこれらに限定されない。更なる用途には、酸、溶媒、塩基、スラリー、洗浄剤、ドーパント、無機溶液、有機溶液、有機金属溶液、TEOS、および生体液、薬剤、および放射性化学物質等の輸送および供給が含まれるがこれらに限定されない。しかしながら、そのようなライナーは更に他の産業や、限定するものではないが、塗料、接着剤、ソフトドリンク、食用油、農薬、保健衛生用製品、口腔衛生用製品、および洗面用製品等の他の製品の搬送および供給にも使用され得る。当業者は、このようなライナー式システムおよびそのライナーの製造方法の利点を認識し、よって、ライナーを様々な産業で、様々な製品の輸送および供給に用いることの適切性を認識するであろう。
概して、図1に示すように、このようなライナー式システム100はオーバーパック102およびライナー104を含む。オーバーパック102は、いくつかの実施形態において、ライナー104を受容できるように内側が中空の、概して円筒形状であってもよい。いくつかの実施形態において、本開示のライナー104は、既存のオーバーパックおよび/または供給システムとの使用に適合するように構成されていてもよい。すなわち、いくつかの実施形態において、オーバーパック102は、材料の貯蔵および/または供給に使用される既存のドラムやキャニスタのような、図1に示すよりも大きい開口を有するオーバーパック、ならびに蓋や上面の全体が開くオーバーパックおよび/または危険材料のためのUN DOT認証に適合するオーバーパックを含む従来のオーバーパックを含んでもよい。オーバーパック102は任意の適切な形状および/または大きさに設計されてよいが、いくつかの実施形態では、オーバーパック102は任意の適切な大きさ(任意の適切な円周および/または高さを含む)の略円筒状または樽のような形状を有し得る。いくつかの実施形態において、例えば、オーバーパック102は、19L、40L、200Lサイズ、または一般に1L〜1000Lの任意のサイズの既知のドラムまたはキャニスタを含んでもよい。オーバーパック102は、例えば、金属、ガラス、木材、プラスチック、複合材料、段ボール、板紙、または他の適切な材料あるいは材料の組合せを含むがこれらに限定されない任意の適切な実質的に硬質の材料で構成されていてもよい。オーバーパック102は、例えば付属品保持具106、閉じ具108、および/または輸送キャップ110を含む閉じ具および/または連結組立体を含んでいてもよい。既存のまたは既知のオーバーパック102を利用する本開示の実施形態において、そのようなオーバーパックと共に従来用いられてきた閉じ具および/または連結組立体を使用してもよい。
ライナー式システム100のライナー104は、展開状態においてライナーがオーバーパック102の内部空洞の形状と実質的に同形となるように、略円筒形状であってもよい。折り畳まれた状態において、ライナー104は、ライナーがオーバーパックの首部114に通されるように折り畳まれる。ライナー104はさらに付属品112を含んでいてもよい。ライナー104の付属品112は、ライナーがオーバーパック102に挿入された時、付属品が付属品保持具106および/またはオーバーパックの首部114の内側に嵌り込むように構成されていてもよい。いくつかの実施形態において、オーバーパック102の付属品保持具106はライナー104の付属品112および/またはオーバーパックの首部114へ脱着可能に固定し、それによってライナーをオーバーパック内で支持する。閉じたライナーとして、例えば円筒形状の本体の両端部を実質的に閉鎖する頂部および底部を有するライナーとして図示したが、本開示のライナーは、円筒形状の本体の一端を実質的に閉じる底部を有するだけの上面開放ライナーであってもよい。
本開示のライナーは、略円筒状のオーバーパックの内部空間と概してまたは実質的に同形に構成され得るため、ライナーの供給性能の向上が有利に達成される。さらに、本開示のライナーの形状は、搬送中の折り目部分のガス、ピンホールおよび/または溶接裂けを低減または解消し得る。いくつかの従来の非円筒状ライナー、例えばライナーの片側の頂部に配置された付属品を有する枕型ライナーは、オーバーパックの内部空間のすべてを十分に利用できない場合がある。その上、従来の枕型ライナーや、同形性の低い他の2次元形状のライナーとは対照的に、本開示のライナーは、ライナーが満たされた時にオーバーパックの全体形状とほぼ同形とすることができるため、ライナーは下方へ下がりにくく、オーバーパックの頂部から離れにくい。逆に、ライナーは外周の頂部溶接部または付属品領域に対して最小の応力で、概してオーバーパックの頂部まで満たされることができる。さらに、本開示のライナーはいくつかの実施形態においてオーバーパックの形状とほぼ同形とすることができるため、ライナーは、ライナーの内容物の滞留を引き起こし得る折れ曲がりが殆どない。したがって、ライナーのこの形状はいくつかの実施形態において、空気やガスのポケットを形成してライナーの内容物を汚染させる虞のある、そのような折れ曲がりの存在をなくすかまたは減少させる。このようにして、本開示の実施形態において折り目部分のガス(ライナーが満たされた時、ライナーの折れ曲がり部に滞留し得るガス)は従来の枕型ライナーと比較して減少する。オーバーパックに対するライナーのほぼ同形の形状は、ライナーを上部空間領域に支持するのにも役立ち、ライナーを折れ曲がりにくくし、また、微小な折り目を屈曲させてピンホールや溶接裂けを引き起こし得るような輸送中および/または搬送中に生じる流体の動きを制限することもできる。
上記で説明したように、いくつかの場合、ライナーは高価な材料で満たされ、場合によっては非常に高価な材料で満たされる。したがって、オーバーフロー(すなわち、ライナーが材料の全てを収容できないために、充填中にライナーの内容物の一部を失うこと)の可能性を低減またはなくすことが有利である。オーバーフローの危険性を低減またはなくす一つの方法は、液体内容物を収容するためのライナーの容積を大きくすることである。ライナー中の余分な折れ曲がりのために無駄になる体積および滞留するガスの量が減少するため、本開示のライナーは、いくつかの実施形態において、同様の体積を保持するように設計された他のライナーよりも、内容物の体積を大きくすることができる。したがって、200Lを保持するように構成された本開示の同形ライナーは実際には、従来のライナーと比べて余分に約2〜10Lのオーバーフロー体積を収容できる場合がある。他のサイズでは、本開示の同形ライナーは概して約5%〜10%多くのオーバーフロー体積を収容し得る。ライナーの容量の増大により、いくつかの実施形態において、本開示のライナーがオーバーフローする危険性を低下、実質的に低下、またはなくすことができる。オーバーパックとほぼ同形のライナーは、いくつかの実施形態において、本開示のライナーの付属品および付属品溶接部への負荷及び応力を低減することもできる。
いくつかの実施形態において、必須ではないが、本開示のライナーの全体の厚さは、ドラム型オーバーパックに用いられる従来のライナーよりも厚くてもよい。従来のライナーよりも厚いライナーの利点の一つとして、厚さの増加はピンホール(ライナーに生じ得る小さい穴)、折り目部分のガス、溶接裂け、および/または、充填中、貯蔵中、輸送中、供給中に発生し得るガスの拡散の発生を抑制または減少させるのに役立つことが挙げられる。ライナーの厚さの増加は供給の滞り(choke−off)を抑制するのにも役立つ。本開示の実施形態の全体の厚さは従来のライナーよりも厚くてもよいが、ライナーが折り畳まれた状態でオーバーパックの首部を通してオーバーパックに挿入されることやオーバーパックから取り出されることを妨げるほどには厚くならないようにする。したがって、本開示ではライナーの任意の適切な厚さが考慮される。例えば、いくつかの実施形態において、ライナーの全体厚さは約80〜約280μmとすることができる。更なる実施形態において、ライナーの全体厚さは約100〜約220μmであってもよい。さらに他の実施形態において、ライナーの全体厚さは約150〜約200μmであってもよい。さらに他の実施形態において、ライナーの全体厚さは約100〜約150μmであってもよい。しかしながら、例えば例示したものよりも大きい開口を有するオーバーパック、あるいは蓋や上面の全体が開くオーバーパックには、より厚いライナーを使用してもよい。ここで、ならびに本開示全体で使用される範囲は、その範囲に含まれる全ての値を個々に記載するのを省略したものである。よって、その範囲に含まれるあらゆる値を、その範囲の限度として選択することができる。
本開示のライナーは単層であってもよいし、1種以上の適切な材料で形成された1つ、2つ、または3つ以上の層を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、例えば、ライナーは2つ以上の層からなっていてもよく、その2つ以上の層は同じ材料で形成されていても異なる材料で形成されていてもよい。1つ以上の層はそれぞれ任意の適切な厚さとすることができる。2つ以上の層を有するいくつかの実施形態において、各層は同じ厚さであってもよく、他の実施形態では2つ以上の層は異なる厚さであってもよい。いくつかの実施形態において、ライナーの1つ以上の層は、可塑剤、熱安定剤、着色剤、難燃剤、離型剤(DMPS)および/または他のマイクロエレクトロニクス分野の汚染物質を含有しないものであってよい。いくつかの実施形態ではライナーの内層であり、単層を含む実施形態ではその層の表面である、ライナーの内容物と接触する層は、化学的に適合性のある材料で構成されてもよい。例えば、内層または濡らされる層は、限定するものではないが、例えば直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリエチレン(PE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルコキシ(PFA)、フッ化エチレンプロピレンコポリマー(FEP)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、または任意の他の適切な材料あるいは材料の組合せで構成されてもよい。いくつかの実施形態において、外側層または保護層は概して、湿気および/またはガスのバリアとして作用することにより、ライナー壁を通したライナーの内容物の汚染を防ぐことのできる比較的頑丈な材料からなっていてもよい。さらに、ライナーが無傷の状態を維持し、かつ輸送中および/または貯蔵中に生じ得るひび割れ、裂け目、ピンホールの発生または他の劣化に耐えることを確実にするための特性を、1つ以上の外層に追加することができる。1つ以上の外層は、限定するものではないが、ポリエチレン(PE)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)、エチレンビニルアルコール(EVOH)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、または任意の他の適切な材料および/または材料の組合せで構成されてもよい。
いくつかの実施形態において、ライナーは、内層と1つ以上の外層との間に配置され得る任意の数の追加のバリア層を含んでいてもよい。追加のバリア層は、ライナーの内容物がライナーから漏れ出さないように維持すること、ならびにガスおよび/または他の汚染物質がライナーの中に浸透しないように維持することに役立ち得る。バリア層は、いくつかの実施形態では、例えばエチレンビニルアルコールコポリマー(EVOH)、ナイロン、または上記で示した材料のような任意の他の適切な材料あるいは材料の組合せで構成されてもよい。
2つ以上の層を含む本開示のライナーの実施形態は、層が任意の適切な順序および/または組合せで配列されるように構成されてもよい。例えば、多層ライナー200の断面図を示す図2に見られるように、一実施形態において、ライナーは内表面または濡らされる層202、バリア層206、内層210(いくつかの実施形態では、濡らされる層202の組成と類似または同一のもの)、および保護層または外層214を含んでいてもよい。任意の2つの層は、それらの間に1つ以上の結合層204、208、212を有し得る。図2は多層ライナーにおける可能な層の1つの構成を示しているが、任意の他の適切な層の組合せが本開示の趣旨及び範囲に含まれることが理解されよう。例えば、一実施形態において、ライナーは内層または濡らされる層202、バリア層206、および内層210(これは外層であってもよい)を、これらの間の潜在的な1つ以上の結合層204、208と共に含んでいてもよい。上記で説明したように、多層ライナー200の各層は任意の適切な厚さを有し、これはライナーの他の層と同じ厚さであってもよいし、そうでなくてもよい。いくつかの実施形態において、結合層以外の1つ以上の層の厚さは約5〜約140μmであってもよい。更なる実施形態において、結合層以外の1つ以上の層の厚さは約10〜約120μmであってもよい。更なる実施形態において、1つ以上の結合層以外の層の厚さは約15〜約100μmであってもよい。しかしながら、多層ライナーの1つ以上の層は任意の適切な厚さを有し得ることが理解されよう。本開示のライナーを構成するフィルムは、任意の適切な方法または方法の組合せによって形成することができる。例えば、ライナー用のフィルムは共押出、押出ブロー成形、射出ブロー成形、射出延伸ブロー成形によって、インフレーション法および/またはキャスト法によるフィルムから、あるいは任意の他の適切な方法または方法の組合せによって形成することができる。
しかしながら、概して、本開示のライナーを構成するフィルムは、本明細書に挙げられた種類の材料を収容するのに適するがそれに限定されず、また本明細書に記載の方法の適用に適した任意の構造、組成、厚さ、係数、破壊強度等を有し得る。例えば、多くの実施形態において、フィルムは貯蔵する材料を支持し所望の供給適用に十分な厚さおよび組成を有するべきである。しかしながら、フィルムは多くの実施形態において、フィルムが破れずに本明細書に記載の方法を受け入れるのに好ましい程度の伸縮性を有するのを不可能にするほど厚くてはならず、またそれを不可能にするような組成で形成されるべきではない。更なる実施形態において、上記構造、組成、厚さ、係数、破壊強度等は、フィルムの永久歪みの量が少なくなるかまたは最小となるように選択されてもよい。
従来、ドラム型オーバーパックに用いられるライナーの内容物はポンプ式供給により供給される。したがって、浸漬管に適合された既存のポンプ式供給システムの使用を含め、典型的には浸漬管が、ライナーから内容物を汲み出すために、ライナーおよびオーバーパックと併用される。しかしながら、ポンプ式供給は一般に、圧力式供給等の他の供給方法のような常に高い供給速度を達成することができない。さらに、浸漬管は一度使用すると通常は廃棄されることから特に、ポンプ式供給に使用される浸漬管は比較的高価である。有利には、本開示のライナーの内容物は、いくつかの実施形態において、浸漬管を用いることなく圧力式供給により供給される。そのため、本開示のライナーのいくつかの実施形態では供給性能が高くなり、システム全体のコストは、ポンプ式供給と共に用いられる既知のライナーの場合よりも安くなる。いくつかの特定の実施形態において、本開示のライナー式システムは、2006年6月5日出願の「流体貯蔵および供給システムおよび方法」という名称の米国特許出願第11/915996号に開示されているようなNOWPak(登録商標)圧力式供給システムと適合するように構成されてもよく、その内容の全部を参照により本明細書に援用する。同様に、本開示のライナー式システムに使用することのできる誤結合防止コネクタの例は、コネチカット州ダンベリーのATMI社製のもの、あるいは2006年6月13日出願の米国特許出願第60/813083号、2006年10月16日出願の米国特許出願第60/829623号、および2007年1月30日出願の米国特許出願第60/887194号に開示されたものであってもよく、それらの内容の全部を参照により本明細書に援用する。
本開示のいくつかの実施形態を、浸漬管を用いないものとして説明してきたが、本開示のいくつかの実施形態は浸漬管を含んでもよいことが認識されよう。浸漬管は例えば、ライナーの底までのほぼ全ての経路を延びる完全長の浸漬管から、ライナーの内容物をライナーの付属品から出すように移動させる程度の、付属品および/またはコネクタからライナーの内部の比較的短い距離を延びる短い管までの任意の長さであってよい。短い浸漬管の装置は、いくつかの場合、「短プローブ(stubby probe)」と呼ばれる場合があり、その例は米国特許出願第11/915996号に詳細に説明されており、その内容の全部を参照により本明細書に援用する。概して、本開示のライナーは任意の適切な供給システムと共に利用され、その内容物は、限定するものではないが、ポンプ式供給、圧力併用ポンプ式供給、直接圧力式供給、間接的圧力式供給、および/または重力式供給などの任意の適切な供給方法を用いることによって空にされる。
次に図3を参照すると、本開示のいくつかの実施形態に従うライナー300は本体部302、底部304、頂部306、および少なくとも1つの付属品308を含む。ライナー300は概して閉じたライナーであり、付属品308を通して満たされるかまたは付属品308から供給される材料を保持するための内部空間を有する。しかしながら、上述したように、ライナー300は本体部302の少なくとも一端が開いている、例えば頂部306を持たない開放ライナーであってもよい。
本開示に従うライナー300の製造方法400の一実施形態が、図4のフロー図に示されている。方法400に従い、第1ステップ402において、所望の組成および特徴を有するフィルムが製造されるか、または他の態様で提供される。得られたフィルムは任意の適切な方法を用いて製造することができる。一実施形態において、フィルムは概して平らに置くことのできるシート状で提供される。
フィルムは、ライナー300の様々な別個のライナー構成要素(例えば、本体部302、底部304、頂部306)に形成またはパターニングされる。よって、一実施形態において、ステップ404では提供されたフィルムの一部が本体部を形成するのに適した大きさのシートにパターニングされる。図3から認識されるように、例えば、本体部302は概して管状であり、底部304および頂部306が取り付けられる2つの解放端部を有してもよい。図5Aに示すように、一実施形態において、管状本体部302は、2枚以上の最初は平坦な矩形シート502、504から形成されてもよい。これらの2枚以上の矩形シートは、鉛直方向すなわち縦方向の縁部506、508に沿って互いに溶接されて、当業者には理解されるように、図5Bに示されるような管の外周縁510によって画定される2つの開放端部を有する管を形成する。管状構造の形成において、図3に示すように、本体部302に鉛直溶接線512が形成される。図示された実施形態において、ライナー300は2本の鉛直溶接線512を有する2枚の本体シートで構成される。しかしながら、3枚以上の本体シートを用いてもよく、鉛直溶接線の本数はそれに対応する数となる。鉛直溶接線は、得られる管状本体部302の長さ(高さ)全体にわたって延びていてもよい。しかしながら、別法として、いくつかの実施形態では本体部302は、例えば管状押出品として最初から管状に製造または提供されてもよく、1枚以上の平坦なシートから製造される必要はない。
同様に、ステップ406において、提供されたフィルムの一部は対応する底部304および頂部306を形成するのに適した大きさのシートにパターニングされる。図3から認識可能であるように(ただし図5にも見られる)、底部304および頂部306はそれぞれ最終的には略円形であり、形成された本体部302の開放端部の直径とほぼ一致する大きさまたはそれにほぼ対応する大きさとなる。底部304および頂部306は最初に、提供されたフィルムから概して円形にパターニングされてもよいが、一実施形態において、提供されたフィルムは、それぞれ所望の直径の底部304および頂部306を受容するのに適した大きさの正方形または矩形パターンにパターニングされてもよく、その後、これらを切断して略円形の底部304および頂部306を形成してもよい。当然ながら、他の実施形態において、提供されたフィルムを任意の他の定形または不定形に適切にパターニングし、その後、略円形に切断または形成してもよい。この点から、パターニングされるフィルム片は所望の直径の底部304および頂部306を受容する大きさにすべきである。
更なる実施形態において、頂部306の形成用に指定されたパターニング後のシートのサブセットは、付属品取り付け工程に供される。これに関し、付属品112のような、フィルム以外のライナーの構成要素を方法400に提供してもよい。任意の適切な方法および材料を用いて、様々な構成要素が製造され得る。これらは既に本明細書に援用した国際PCT出願番号PCT/US2011/064141に記載されている。例えば、付属品112は、限定するものではないが、高密度ポリエチレン(HDPE)のような適切な硬質プラスチックなどの任意の適切な材料または材料の組合せで構成される。いくつかの実施形態において、付属品112はライナー300のフィルムよりも硬質の材料で構成されてもよい。付属品112は、付属品を付属品保持具106および/またはオーバーパックの首部114の内側に配置可能であり、かつ/または、付属品がオーバーパックの閉じ具および/または連結組立体の構成要素の一部またはすべてと適合するような大きさおよび形状とされる。更なる実施形態において、付属品112は特定の既知のオーバーパックまたはオーバーパック型の閉じ具および/または連結組立体と適合するような大きさおよび形状とされる。そのような既知のオーバーパックは、例えば直径19mm(3/4インチ)〜51mm(2インチ)のライナー付属品112と適合する。しかしながら、ライナー付属品112は、所望のオーバーパックと適合するような任意の適切な直径および/または形状、大きさであってよいことが理解されよう。
ステップ406の一部として、頂部306形成用に指定されたパターニング後の各シートに付属品112が取り付けられてもよい。一実施形態によれば、頂部シートのそれぞれにおいて、付属品が配置される場所に、穴が切り抜かれるか他の態様で形成される。一実施形態において、得られるライナー300の鉛直軸に沿ってほぼ中心に付属品が配置されるように、付属品は概してパターニング後のシートの中心軸に配置される。しかしながら、付属品の中心配置は必須ではなく、所望により任意の他の適切な位置を採用してもよい。穴を形成し、それに従って付属品112を配置したら、いくつかの実施形態において、溶接または任意の他の適切な方法または方法の組合せによって、例えば接着剤または他の結合剤を用いるなどして、付属品をライナーにしっかりと密着させる。
個々のライナー構成要素の形成方法(例えば、本体部302、底部304、頂部306)を説明したが、下記に更に詳述するように、他の実施形態において、個々のライナー構成要素は当然ながら、いつでも組み立てられる状態の、所望の構造に予め製造または形成された状態で、本明細書に記載された方法に提供することができる。様々な個々のライナー構成要素(本体部302、底部304、頂部306)を上記のように入手または形成したら、ステップ408で、本体部に底部および頂部を密着させる。底部304および頂部306は、管状本体部302に溶接または任意の他の適切な方法で密着させることができる。さらに、上述したように、他の実施形態において、本開示のライナーは、例えば底部304のみを管状本体部302に密着させた開放ライナーであってもよい。
管状本体部302への底部304および頂部306の、効率的で着実であるとともに比較的または実質的に清浄な密着のための装置またはシーラー600の一実施形態であって、ステップ408の少なくとも一部に使用することのできる一実施形態が、図6に示されている。シーラー600は少なくとも1つのライナー装着/取外し台602およびライナー溶接台604を備える。装着/取外し台602は、シーリング面608を有し、これはいくつかの実施形態では環状である。下記に詳述するように、シーリング面608の上に管状本体部の一端の外周縁510が配置され、溶接台604で底部304または頂部306との正確な密着が行われる。装着/取外し台602はまた、シーリング面の上に、底部304または頂部306(いずれでもよい)の位置決めおよび安定化のための1つ以上の手段610を含み得る。一実施形態において、底部または頂部の安定化のための手段610は、底部または頂部と結合して底部または頂部を溶接位置に比較的しっかりと保持し、または底部または頂部を溶接位置に比較的しっかりと引き延ばす1つ以上の把持具、締め具、万力などを含み得る。所望され得る様々な直径のライナーの製造を受け入れるために、シーリング面608は他の大きさに調整可能または別の大きさのシーリング面と交換可能である。シーリング面、またはその頂部は、ゴムや任意のテフロン(登録商標)加工された材料を含むがこれらに限定されない任意の適切な材料で形成され得る。
頂部306を管状本体部302に密着させるために、管状本体部はシーリング面608の内側に沿って挿入され、シーリング面の上または周囲に、管状本体の第1端部の特定のまたは予め決められた量の外周縁510が引き出され、巻き付けられ、または引き延ばされる等する。シーリング面608の上に引き延ばされた外周縁510の拡大断面図が図7に示されている。しかしながら、管状本体部302は他の実施形態ではシーリング面608の外側の周囲に適用され、シーリング面の内側および上に、管状本体の第1端部の特定のまたは予め決められた量の外周縁510が引き出され、巻き付けられ、または引き延ばされる等してもよいことが認識される。いくつかの実施形態において、外周縁510はシーリング面の上に、例えば手で引き延ばされる。しかしながら、外周縁510をシーリング面上に手で引き延ばすことは、ライナー溶接面の大量のしわを含む、むらのある密着、不十分な密着、および/または欠陥のある密着につながる場合がある。
したがって、いくつかの実施形態において、シーリング面608上に外周縁510を配置するために追加の自動化装置または半自動化装置が使用されてもよい。いくつかの実施形態において、追加の装置はシーラー600と一体化しているか、シーラー600に取り付けられていてもよい。しかしながら、他の実施形態では、シーリング面608は脱着可能に装着/取外し台602に結合可能であり、シーリング面を取り外して、管状本体部302が取り付けられシーリング面上に自動的にまたは半自動的に引き延ばされる追加の装置に取り込ませてもよい。
図8A〜8Cに断面図で示されているこのような引き延ばし装置800は、管状本体部の外周縁510をシーリング面608の上に引き延ばしながら、そのシーリング面を定位置に支持または保持する手段を含んでもよい。引き延ばし装置800はまた、円形または円筒状の引き延ばし具804を含んでもよく、把持具、締め具、万力などを含むがこれらに限定されない任意の適切な取付け手段を用いて、管状本体部302がその外周方向に取り付けられる。円形引き延ばし具804は、図8Aに示される、外周縁510が操作可能に結合される引き延ばし前の位置と、図8Bに示される、外周縁をシーリング面608の上に配置する準備をするために、結合した外周縁が所望の程度まで引き延ばされる引き延ばし後の位置との間で操作可能である。引き延ばし後の位置において、円形引き延ばし具804は、円形引き延ばし具が引き延ばし前の位置にある時よりも大きい直径に拡張し得る。円形引き延ばし具804を拡張させる任意の方法を使用できるが、図9Aおよび9Bに示す1つの例示的な実施形態において、拡張した円形引き延ばし具は2つ、3つ、4つ、または5つ以上の可動部808を備えてもよく、円形引き延ばし具の場合、これらは円弧状または半円状の板の形状であってもよい。しかしながら、他の実施形態では、引き延ばし具が、矩形、正方形、または三角形の管状本体断面を有するライナーのような別の形状のライナーのために構成され得る場合、可動部は直線状の板、角のある板などの、円弧状または半円状の板以外の形状となり得る。半円状の板または可動部808は、互いにほぼ完全な円を形成するように配列されてもよい。上述したように、円形引き延ばし具804は、半円状の板または可動部808が互いに比較的近接している図9Aに示すような引き延ばし前の位置から開始し得る。図8Bに関して述べたように、引き延ばし後の位置に拡張するために、1つ以上の半円状の板または可動部808は、径方向外側に動かされ、それによって円形引き延ばし具804により画定される近似円が図9Bに示すように拡大する。こうすることで、半円状の板または可動部808と脱着可能に結合した管状本体部302の外周縁510の直径も拡張し、概してシーリング面608の直径よりもやや大きく拡張される。
例示的な方法において、シーリング面608を引き延ばし装置800に脱着可能に結合させてもよい。これに関し、上述したように、円形引き延ばし具が図8Aおよび9Aに示すような引き延ばし前の位置にある時、管状本体部302がシーリング面608内に供給され、外周縁510は円形引き延ばし具804と、その径方向における周囲の1つ以上の領域で結合され得る。そのような実施形態に限定されるものではないが、円形引き延ばし具804およびしたがってそれと結合している外周縁510は、図示したように、シーリング面608の垂直方向上方の位置から開始する。外周縁510が円形引き延ばし具804にしっかりとまたは適切に結合すると、円形引き延ばし具は機械的手段または自動化された手段によって操作されて引き延ばし後の位置まで拡張され、そこで円形引き延ばし具の直径、したがって外周縁によって画定される開口部の直径も図8Bおよび9Bに示されるように拡張する。上記で概説したように、円形引き延ばし具の拡張は、一実施形態において、図9Aおよび9Bに示すように、2つ、3つ、4つ、または5つ以上の円弧状または半円状の板808を使用して達成される。しかしながら、円形引き延ばし具を拡張させる任意の方法を使用してもよい。外周縁510は、外周縁がシーリング面608の直径よりも大きい直径に拡大するように、円形引き延ばし具804によって概して引き延ばされる。この拡張された位置において、円形引き延ばし具804は、図8Cに示すように、円形引き延ばし具804に結合してより大きい直径に引き伸ばされた外周縁510と共に、引き延ばされた外周縁がシーリング面の上に置かれてその上で引き伸ばされ、シーリング面の内周からシーリング面の外周まで、さらに外周を越えて延びるように、シーリング面608の上および/またはそれを越えて下ろされる。このように配置されると、円形引き延ばし具804は外周縁510を解放するか、または外周縁が円形引き延ばし具から外されて、円形引き延ばし具はシーリング面から上に取り外され、外周縁がその上で引き延ばされた状態にされる。その後、シーリング面608は、その上で引き延ばされた外周縁510と共に引き延ばし装置800から外されて、装着/取外し台602に戻され再結合される。
このような自動化または半自動化手段は、十分な密着部を効率的かつ着実に形成することを助けることができるため、このような手段を用いて管状本体の外周縁510をシーリング面608上で引き延ばすことは有利である。特に、引き延ばし装置800のような自動化または半自動化手段は、外周縁510がシーリング面の上で引き延ばされる際に、ほぼ一貫した圧力および引き延ばしを外周縁に適用することができる。一貫した圧力は、管状本体部302の、シーリング面608上に適用されるほぼ均一な引き延ばし表面の形成に寄与することができる。これにより、底部304または頂部306を溶接させるために提供されるシーリング面が、概してより一貫して平坦になる。すなわち、引き延ばし装置800のような自動化または半自動化手段は、管状本体部302の外周縁510を巻き付ける部分またはシーリング面608上で引き延ばす部分のライナー溶接表面のしわを減少またはなくすことができる。さらに、そのような自動化または半自動化手段の使用は、引き延ばしを手で行った場合よりもより一貫した大きさおよび形状のライナーの形成を支援し得る。
所与のライナー実施形態について、外周縁510の、またはその付近のライナーの引き延ばし張力は、最終的な引き延ばし終点として測定し、特定し、および設定することができる。いくつかの例では、この引き延ばし張力は、フィルムの種類/組成、フィルム層の数、フィルムの厚さ、または他のフィルム特性の関数となり得る。これに加えて又はこれに代えて、ポリマー変形、弾性係数、および/またはフィルムの形態変化を測定し、外周縁の、またはその付近の最終的な引き延ばし量の特定および設定に使用してもよい。一実施形態において、引き延ばし張力は、引き延ばし装置あるいはそのような測定を行うように配置調整された1つ以上の追加のセンサによって、モニタリングおよび/または測定される。これに加えて又はこれに代えて、引き延ばし装置によって適用される力の大きさがモニタリングおよび/または測定されてもよく、モニタリングおよび/または測定された力は、所与のライナー実施形態について、引き延ばし終点を決定するために使用されてもよい。さらに、いくつかの実施形態において、剛体の機械的止め具を用いて、引き延ばし装置が所与のライナー実施形態に付与する引き延ばし量を特定してもよい。しかしながら、所与のライナー実施形態について、引き延ばし終点を決定するための任意の適切な方法が使用され得ることが認識される。
また、円形または管状のシーリング面に関して記載したが、所望のライナーの例えば最終的な大きさ、体積、および/または形状に基づき、任意の所望の形状を有する任意の他の適切な支持面を使用してもよいことが当然認識される。本明細書に開示される引き延ばし方法は、他の形状の溶接(正方形、矩形、三角形、多角形、不定形の溶接を含むがこれらに限定されない)を行う際にも同様に適用可能かつ変更可能であることが認識される。
シーリング面608の上に引き延ばされた管状本体部302の外周縁510、および装着/取外し台602に再結合されたシーリング面と共に、頂部306をシーリング面上に整列させ、上述したように1つ以上の把持具、締め具、万力などを含み得る安定化手段610を使用して定位置に保持してもよい。いくつかの実施形態において、例えば上述した安定化手段を用いて、ライナーの所望の密着領域におけるしわの形成を一層低減またはなくすように、頂部306を更に引き延ばしてもよい。更に他の実施形態において、管状本体部の外周縁は引き延ばされなくてもよく、上述したような自動化または半自動化手段を用いて引き延ばされなくてもよく、シーリング面の上に単に配置されるだけであってもよい。とはいえ、そのような実施形態においても、頂部306は所望の密着領域におけるしわの形成を低減するために引き延ばされてもよい。頂部306は適度に伸張するまで引き延ばされ、引き延ばし張力のモニタリングおよび/または測定、引き延ばし装置によって適用される力の大きさのモニタリングおよび/または測定、および/または剛体の機械的止め具を用いることを含むがこれらに限定されない上述の管状本体部302の外周縁510の引き延ばし終点を決定するための方法のうち任意のものを用いて測定され得る。しかしながら、頂部306の引き延ばし終点を決定するための任意の適切な方法を使用可能であることが認識される。頂部306に適用される張力の大きさは、完成したライナーが満たされた時、頂部306がどの程度ドーム型になり得るか(図1参照)にも依存する。したがって、引き延ばし張力は、頂部306の所望のドーム形成量を設定するために用いることもできる。
付属品308(点線で表示)が管状本体部302の中心軸に沿って中央に配置されるように、頂部306をシーリング面608の上に配置してもよい。しかしながら、上記のように、付属品308の中央配置は必須ではない。更なる実施形態において、シーラー600は、管状本体部302に対する頂部306および付属品308の配列を支援する付属品配列機構612(点線で表示)を含んでもよい。配列機構612は、一実施形態において配列棒を含み、この配列棒に対して装備品を配列させることができる。配列棒は装着/取外し台602に対し、所望の付属品位置に対応する位置に脱着可能に結合する。頂部306を本体部302に密着させたら、配列棒は後述するように、底部304を密着させるために除去されてもよい。
シーリング面608上に引き延ばされた管状本体部302の外周縁510と頂部306とは、シーリング面の上に適切に並べられ、安定化手段610を用いて定位置に保持される。この状態で、管状本体部をシーリング面上に配置された頂部と共に、装着/取外し台602からライナー溶接台604に移動させる。当然ながら、図6に示すようないくつかの実施形態において、装着/取外し台602およびライナー溶接台604はほぼ同じ場所に配置されてもよく、管状本体部302および配列された頂部306を一方から他方に移動させる必要がない場合もある。しかしながら、他の実施形態において、装着/取外し台602およびライナー溶接台604は必ずしも同じ位置に配置されなくてもよく、管状本体部302および配列された頂部306を、あるいは、管状本体部302および配列された頂部306が取り付けられている装着/取外し台602(またはその一部)を、ライナー溶接台604へ移動させることが必要な場合もある。ライナー溶接台604では、シーリング面608に沿った管状本体部302の外周縁510への頂部306の溶接が、熱圧接616を用いるような従来の態様で行われる。
シーリング面608上に引き延ばされた外周縁510の拡大断面図を示す図7を再び参照して、シーリング面608に沿った外周縁510への底部304または頂部306の上記態様による溶接は、本体部302の外周にわたって溶接線を主に形成し、この場所で外周縁は底部または頂部と接触する。上記の態様で実施された場合、溶接は本体部302の濡らされる内側表面702と、底部304または頂部306の濡らされる内側表面702との間で行われる。さらに、本体部302の端部および底部304または頂部306に最も近い溶接側の領域に残された余分の材料704は、ライナーの外側に存在する。この種の溶接に限定されないが、このような溶接は、接合させる材料が濡らされる内側表面で溶接されるようにし、ライナーの内側における余分の材料の量を低減することで、ライナーの清浄性を高めることに役立つ。管状本体部302の外周縁510への頂部306の溶接が完了すると、接合された頂部および管状本体部はライナー溶接台604から取り外され、装着/取外し台602に戻され、ここで接合された頂部および本体部が取り出される。他の実施形態では、接合された頂部306および管状本体部302は溶接台604から直接取り出される。
ほぼ同様のステップが、管状本体部302に底部304を密着させるために実施され得る。一実施形態において、頂部における付属品の配置に対応するため、底部304は頂部306の後で本体部302に密着される。概して、管状本体部302はシーリング面608の内側に挿入される。底部304が付属品を受け入れる必要のない場合、付属品配列機構612は、本体部302の挿入前に、装着/取外し台602から除去されてもよい。管状本体の第2端部の外周縁510の特定量または予め決められた量が、シーリング面の上または周囲に引き出され、巻き付けられ、または引き延ばされる等する。上述したように、効率的、着実かつ/または十分な密着のため、引き延ばし装置800を使用してシーリング面608上の外周縁510の引き延ばしを自動化または半自動化してもよい。
シーリング面608上に引き延ばされた管状本体部302の外周縁510と共に、および装着/取外し台602に結合されたシーリング面と共に、底部304をシーリング面上に整列させ、上述したように1つ以上の把持具、締め具、万力などを含み得る安定化手段610を使用して定位置に保持してもよい。上記と同様に、いくつかの実施形態において、例えば上述した安定化手段を用いて、ライナーの所望の密着領域におけるしわの形成を一層低減またはなくすように、底部304を更に引き延ばしてもよい。更に他の実施形態において、管状本体部の外周縁は引き延ばされなくてもよく、上述したような自動化または半自動化手段を用いて引き延ばされなくてもよく、シーリング面の上に単に配置されるだけであってもよい。とはいえ、そのような実施形態においても、底部304は所望の密着領域におけるしわの形成を低減するために引き延ばされてもよい。底部304は適度に伸張するまで引き延ばされ、引き延ばし張力のモニタリングおよび/または測定、引き延ばし装置によって適用される力の大きさのモニタリングおよび/または測定、および/または剛体の機械的止め具を用いることを含むがこれらに限定されない上述の管状本体部302の外周縁510の引き延ばし終点を決定するための方法のうち任意のものを用いて測定され得る。しかしながら、底部304の引き延ばし終点を決定するための任意の適切な方法を使用可能であることが認識される。底部304に適用される張力の大きさは、完成したライナーが満たされた時、底部304がどの程度ドーム型になり得るか(図1参照)にも依存する。したがって、引き延ばし張力は、底部304の所望のドーム形成量を設定するために用いることもできる。
シーリング面608上に引き延ばされた管状本体部302の外周縁510と底部304とは、シーリング面の上に適切に並べられ、安定化手段610を用いて定位置に保持される。この状態で、管状本体部をシーリング面上に配置された底部と共に、装着/取外し台602からライナー溶接台604に移動させる。繰り返しになるが、図6に示すようないくつかの実施形態において、装着/取外し台602およびライナー溶接台604はほぼ同じ場所に配置されてもよく、管状本体部302および配列された底部304を一方から他方に移動させる必要がない場合もある。しかしながら、他の実施形態において、装着/取外し台602およびライナー溶接台604は必ずしも同じ位置に配置されなくてもよく、管状本体部302および配列された底部304を、あるいは、管状本体部302および配列された底部304が取り付けられている装着/取外し台602(またはその一部)を、ライナー溶接台604へ移動させることが必要な場合もある。ライナー溶接台604では、シーリング面608に沿った管状本体部302の外周縁510への底部304の溶接が、熱圧接616を用いるような従来の態様で行われる。管状本体部302の外周縁510への底部304の溶接が完了すると、接合された底部および管状本体部はライナー溶接台604から取り外され、装着/取外し台602に戻され、ここで接合された底部および本体部が取り出される。他の実施形態では、接合された底部304および管状本体部302は溶接台604から直接取り出される。いくつかの実施形態では、これでライナー溶接工程が終了する。同様に、開放ライナーが望まれる実施形態では、底部304と管状本体部302との接合ステップのみが使用され、頂部の接合は行われなくてよい。
上記では、例示されたタイプの略円筒状のライナーの形成ならびに管状本体部へのライナー頂部およびライナー底部の密着に関して説明したが、本開示の方法は任意の溶接形態の溶接/密着にも適用できることが理解される。具体的には、本明細書に記載の、2つ以上の材料部分の溶接工程または密着工程の準備のために、または上記工程中に少なくとも1つの材料部分を引き延ばす方法は、任意の適切な製品の製造に利用可能であり、例示された種類の略円筒状のライナーの形成中の使用のみに限定されない。例えば、いくつかの実施形態において、限定するものではないが管状本体部302のような第1の管状本体部を、上記の溶接方法を適用することにより、第2の管状本体部に対し円周方向に密着させてもよい。具体的には、第1の管状本体部の外周縁を本明細書に記載のように引き延ばしてもよく、第2の管状本体部の外周縁をそれに溶接してもよい。いくつかの実施形態において、第2の管状本体部の外周縁も溶接前に引き延ばされてもよい。限定するものではないが、底部および頂部304、306のような底部および/または頂部を、結果として得られる管同士の接合構造の1つ以上の開放外周縁に溶接してもよい。
他の同様の装置および方法を用いて、外周縁に沿って別の材料を溶接できるように、ライナー材料の外周縁を(いくつかの実施形態では、実質的にむらなく均一に)引き延ばしてもよい。これらも本開示の範囲に含まれるものとする。例えば、図10の概略図に比較的単純に示されている追加の実施形態において、引き延ばし装置1000は、図10に断面図で示す周方向に広げられた形態において、管状本体1004の外周縁1002(管状本体部の外周縁510のような)を支持または保持する手段を含むことができる。さらに、引き延ばし装置1000は、図10の一番上の図に示すように、管状本体1004の上のほぼ水平位置に、または管状本体1004に対してほぼ垂直位置に、提供されたフィルム1006の比較的平坦な部分(底部304および頂部306のような)を支持または保持する手段を含んでもよい。管状本体1004および/またはフィルム1006を支持または保持する手段は、任意の適切な取り付け手段、例えば限定するものではないが、把持具、締め具、万力などを含んでもよい。引き延ばし装置1000は円形または円筒形状の引き延ばし具1008を含んでもよく、これは提供されたフィルム1006のほぼ上方、または提供されたフィルム1006の、管状本体1004とは反対側に最初の開始位置を有する。引き延ばし具1008は、周方向に広げられた管状本体1004の開口1010内にほぼ適合する大きさ及び形状である。概して、円形引き延ばし具1008は、図10の一番上に示す開始位置、すなわち引き延ばし具が材料を引き延ばしていない位置と、図10の上から二番目および三番目の図に示す引き延ばし後の位置、すなわち提供されたフィルム1006に引き延ばし具が押し付けられて接触し、それによって提供されたフィルムの外周縁1012を下方に、かつ周方向に広げられた管状本体1004の開口内に引き延ばす位置との間で操作可能である。代替実施形態において、提供されたフィルム1006は、引き延ばし具1008の位置決めの前に引き延ばし具の上に引き延ばされ、提供されたフィルムが取り付けられた状態で開口1010の中へ入れられる。管状本体1004の外周縁1002(上記の管状本体部の縁510のような)と密着させる準備をするために、外周縁1012は所望の量引き延ばされる。このような実施形態では、円形引き延ばし具1008を拡張させる必要はなく、提供されたフィルムの外周縁1012を下方かつ開口1010内へ引き延ばすために所定の態様で動かすだけでよい。引き延ばし具1008として任意の適切な機構を使用することができるが、図10に示す1つの例示的な実施形態では、円形引き延ばし具は略円形のヘッドを有するプレス器またはピストンを含んでもよい。しかしながら、矩形、正方形、三角形などの別の管状本体断面形状のライナー用に引き延ばし具が構成されている他の実施形態においては、上記ヘッドを円形以外の形状、例えば限定するものではないが、正方形や矩形等とすることができる。
引き延ばし具1008を用いて、提供されたフィルム1006の外周縁1012を引き延ばすことは、自動化または半自動化手段を用いて行ってもよい。自動化または半自動化手段は、十分な密着部の効率的かつ着実な形成を助けることができるため有利である。上述したように、引き延ばし装置1000のような自動化または半自動化手段は、開口1010の中へ外周縁1012を引き下げる時、外周縁1012にほぼ一貫した圧力および引き延ばしを適用できる。一定した圧力は、開口1010内に適用された提供されたフィルム1006のほぼ均一に引き延ばされた外周面の形成を助ける。したがって、管状本体1004の外周縁1002が溶接され得る外周縁1012に、概してより一貫して平坦なシーリング面を提供する。すなわち、このような自動化または半自動化手段は、外周縁1012と外周縁1002とが接触する部分のライナー溶接表面のしわを減少またはなくすことができる。さらに、そのような自動化または半自動化手段の使用は、引き延ばしを手で行った場合よりもより一貫した大きさおよび形状のライナーの形成を支援し得る。
上記の実施形態で、提供されたフィルム1006の外周縁1012の、またはその付近の引き延ばし張力は、所与のライナー実施形態について、最終的な引き延ばし終点として測定し、特定し、および設定することができる。いくつかの例では、この引き延ばし張力は、フィルムの種類/組成、フィルム層の数、フィルムの厚さ、または他のフィルム特性の関数となり得る。しかしながら、他の実施形態において、剛体の機械的止め具を用いて、引き延ばし装置が所与のライナー実施形態に付与する引き延ばし量を特定してもよい。しかしながら、所与のライナー実施形態について、引き延ばし終点を決定するための任意の適切な方法が使用され得ることが認識される。
提供されたフィルム1006の外周縁1012が引き延ばされ、外周方向に広げられた管状本体1004の開口1010内に配置された状態で、提供されたフィルムの外周縁1012を管状本体の外周縁1002と適切に整列させる。外周縁1012を外周縁1002と適切に整列させると、これら2つの外周縁1012、1002の溶接が、1つ以上の熱溶接プレス器1014を用いる熱溶接のような従来の態様で行われる。熱溶接プレス器1014は、図10の一番下の図に示すように、管状本体1004の外周縁1002の外側を周回して2つの外周縁1012、1002をそれぞれの長さに沿って共に熱的に溶接する。
本開示は概して、別の材料が管状構造の外周縁に沿って溶接可能となるように、その外周縁を(いくつかの実施形態では実質的にむらなくまたは均一に)引き延ばす方法を記載する。管状構造は円形の断面を有する必要はなく、矩形、正方形、楕円、三角形、または他の定形または不定形の断面を含むがこれらに限定されない任意の適切な断面構造を有することができる。より一般的には、本開示は、溶接されるべき第1のフィルムまたは材料の1つの端部または他の部分に沿って別のフィルムまたは材料(同じであっても異なっていてもよい)を溶接できるように、その端部または他の部分に沿って(いくつかの実施形態では実質的にむらなくまたは均一に)引き延ばす方法を記載する。所望の溶接線またはパターンに沿って、よりむらのない均一な引き延ばしを確実にするために、かつ/または互いに溶接される材料をより清浄に扱うことを確実にするために、縁(または部分)の引き延ばしを自動化または半自動化してもよい。
本体部302への底部304および頂部306の溶接が完了した後、または任意の他の適切なライナー構成が完了した後、説明したように、溶接部の外側の余分の材料であってライナー自体の一部を形成しない部分は望ましい場合トリミングされてもよい。トリミングは、各溶接ステップの後に実施してもよいし、全ての溶接が完了した後で実施してもよい。更に他の実施形態において、望ましい場合、トリミングは溶接の前に実施しても、さらには溶接の最中に実施してもよい。
再び図4を参照して、ステップ408で底部304および頂部306が本体部302に溶接された後、完成したライナーを、限定するものではないがラベリング、折り畳み、パッケージング等の更なる製造工程に供してもよい。このような更なる製造工程において、フィルム以外の任意の他の構成要素を提供し包含させてもよい。
特定のステップのみを自動化または半自動化されたものとして説明したが、他の任意の追加のステップもまた、当然に自動化または半自動化されてもよいことが認識される。例えば、管状本体部302およびシーリング面608を引き延ばし装置800へ、および引き延ばし装置800から移動させることは、自動化または半自動化手段によって行われてもよい。同様に、装着/取外し台602とライナー溶接台604との間の任意の移送も、自動化または半自動化手段を用いて行うことができる。余分の材料のトリミングも同様に、自動化または半自動化手段を用いて行うことができる。ライナー部(例えば、本体部、頂部、底部)の形成およびその任意のサブステップ、例えば限定するものではないが洗浄や付属品取付けを、自動化または半自動化することもできる。
本開示の方法は、ライナーの意図される内容物に応じて重要となるライナーの濡らされる表面との治具の接触を含む機械的接触および人為的接触を大幅に低減または実質的になくすことができるため、本開示の方法は、本開示のライナー実施形態の清浄な製造という点で従来の製造方法に対する利点を提供する。また、管状本体部の外周縁の引き延ばしに関して説明したが、上述したように、ライナーの所望の密着領域におけるしわの形成を低減またはなくすのを支援するために、上述の安定化手段を使用して底部および頂部が追加で引き延ばされてもよいことが認識される。更に他の実施形態において、管状本体部の外周縁は引き延ばされなくてもよく、シーリング面の上に単に配置されるだけであってもよい。とはいえ、そのような実施形態においても、底部および頂部は所望の密着領域におけるしわの形成を低減するために引き延ばされてもよい。
本明細書に開示された方法によって特に製造されるものを含み、かつ/または本開示の3次元同形ライナーを構成するフィルムの特性(使用する材料および/またはライナーの厚さを含む)を備える本開示の3次元同形ライナーは、そのライナーに、向上した供給性能;折り目部分のガス、ピンホール、および/または溶接裂けの減少または解消;および/またはライナー付属品への負荷および応力の軽減などを含むがこれらに限定されない望ましい特徴を有利に提供し得る。そのような3次元同形ライナーに関して様々なデータが得られ、様々な試験を行った。これらは従来のライナーに対し大幅な、更には実質的な改善を示している。付属書Aは、供給性能;折り目部分のガス、ピンホールの減少または解消、および/または溶接強度を含むがこれらに限定されないそのような望ましい特徴に関する様々なデータおよび試験結果を含む。容易に認識されるであろうが、付属書Aにおいて、本開示の3次元同形ライナーは、「3D同形物」、「3DC」、「NS50」、「NS50ライナー」、「NS50−3DC」等の複数の名称で呼ばれている。様々なデータおよび試験結果において、本開示のライナーは、従来の2次元枕型ライナーである「N500」と呼ばれるライナーと比較されている。
以上の記載では、本開示の様々な実施形態が例示および説明の目的で提示されている。これらは排他的ものや本発明を開示された形態そのものに限定するものとしては意図されていない。上記の教示を考慮して明白な変更や変形が可能である。本開示の原理およびそれらの実際の適用の最良の例示を提供するために、また、当業者が様々な実施形態を、考慮される特定の用途に適した様々な変更を加えて利用できるようにするために、様々な実施形態が選択され記載された。添付の特許請求の範囲によって、それらが正しく、法的に、および平等に権利を与えられる範囲に従って解釈された時に定められるように、これらの変更および変形は全て本開示の範囲内である。
以下、出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記1]
ライナーの製造方法であって、
管状ライナー本体の外周縁付近をほぼ均一に引き延ばす工程、および
引き延ばされた外周縁に沿ってシート部を溶接する工程
を含む方法。
[付記2]
前記外周縁が、前記管状ライナー本体の頂部外周縁であり、前記シート部が、付属品を溶接させた頂部ライナーシート部である付記1に記載のライナーの製造方法。
[付記3]
前記管状本体の底部外周縁付近をほぼ均一に引き延ばす工程、および引き延ばされた底部外周縁に沿って底部ライナーシート部を溶接する工程を更に含む付記2に記載のライナーの製造方法。
[付記4]
頂部ライナーシート部の付属品が前記管状ライナー本体の中心軸とほぼ一直線上になるように、前記頂部ライナーシート部が前記管状ライナー本体に溶接される付記2に記載のライナーの製造方法。
[付記5]
前記管状ライナー本体の外周縁を引き延ばし装置に脱着可能に取り付ける工程、および前記外周縁を径方向に引き延ばすように引き延ばし装置を作動させる工程を更に含む付記1に記載のライナーの製造方法。
[付記6]
前記外周縁が、外周縁に沿ってほぼ均等に径方向に引き延ばされる付記5に記載のライナーの製造方法。
[付記7]
引き延ばされた外周縁を、シーリング環の上に位置決めする工程、および外周縁を引き延ばし装置から取り外すことにより、引き延ばされた外周縁を前記シーリング環の上に維持する工程を更に含む付記5に記載のライナーの製造方法。
[付記8]
シーリング環の上に引き延ばされた外周縁の上にシート部を位置決めする工程を更に含み、引き延ばされた外周縁に沿ってシート部を溶接する工程が、前記シーリング環に沿ってシート部を引き延ばされた外周縁に溶接することを含む、付記7に記載のライナーの製造方法。
[付記9]
シーリング環の上に引き延ばされた外周縁の上にシート部を位置決めする工程が、シート部を少なくとも1つの方向に引き延ばすことを更に含む、付記8に記載のライナーの製造方法。
[付記10]
実質的に開放状態に引き延ばされた外周縁を有する管状ライナー本体を支持する工程、
開放した外周縁の上にシート部を支持する工程であって、前記シート部の平面は管状ライナー本体の中心軸に対しほぼ垂直である工程、および
引き延ばし装置を作動させて管状ライナー本体の反対側でシート部と接触させ、シート部の少なくとも一部を前記開放した外周縁の中へ拡張させる工程
を更に含む付記1に記載のライナーの製造方法。
[付記11]
管状ライナー本体は約80μm〜約280μmの厚さを有する付記1に記載のライナーの製造方法。
[付記12]
ライナーの製造方法であって、
頂部外周縁と、底部外周縁と、頂部外周縁から底部外周縁まで延びる溶接線とを有する管状本体部を形成する工程、
管状本体の頂部外周縁付近を引き延ばし、引き延ばされた頂部外周縁に沿って頂部ライナーシート部を溶接する工程であって、頂部ライナーシート部は溶接された付属品を有する工程、および
管状本体の底部外周縁付近を引き延ばし、引き延ばされた底部外周縁に沿って底部ライナーシート部を溶接する工程
を含む方法。
[付記13]
管状本体部と頂部ライナーシート部との間の溶接は、各部の濡らされる表面同士を接触させて実施される付記12に記載のライナーの製造方法。
[付記14]
管状本体部と底部ライナーシート部との間の溶接は、各部の濡らされる内側表面同士を接触させて実施される付記13に記載のライナーの製造方法。
[付記15]
管状本体部は、管状本体を形成するように互いに溶接された2枚のシートを含み、したがって、管状本体部は頂部外周縁から底部外周縁まで延びる2本の溶接線を有する付記12に記載のライナーの製造方法。
[付記16]
管状ライナー本体の頂部外周縁を引き延ばし装置に脱着可能に取り付け、頂部外周縁を径方向に引き延ばすように引き延ばし装置を作動させ、引き延ばされた頂部外周縁をシーリング環上に位置決めし、頂部外周縁を引き延ばし装置から取り外すことにより、引き延ばされた頂部外周縁をシーリング環上に維持し、頂部の引き延ばされた外周縁に沿って頂部ライナーシート部を溶接するために、シーリング環上に引き延ばされた頂部外周縁の上に頂部ライナーシート部を位置決めする工程、および
管状ライナー本体の底部外周縁を引き延ばし装置に脱着可能に取り付け、底部外周縁を径方向に引き延ばすように引き延ばし装置を作動させ、引き延ばされた底部外周縁をシーリング環上に位置決めし、底部外周縁を引き延ばし装置から取り外すことにより、引き延ばされた底部外周縁をシーリング環上に維持し、引き延ばされた底部外周縁に沿って底部ライナーシート部を溶接するために、シーリング環上に引き延ばされた底部外周縁の上に底部ライナーシート部を位置決めする工程
を更に含む付記15に記載のライナーの製造方法。
[付記17]
頂部外周縁と、底部外周縁と、鉛直溶接線とを有する管状本体部を形成する工程、
管状本体の頂部外周縁付近を引き延ばし、引き延ばされた頂部外周縁に沿って頂部ライナーシート部を溶接する工程であって、頂部ライナーシート部は溶接された付属品を有する工程、および
管状本体の底部外周縁付近を引き延ばし、引き延ばされた底部外周縁に沿って底部ライナーシート部を溶接する工程
のプロセスによって製造されたライナー。
[付記18]
管状本体部と頂部ライナーシート部との間の溶接は、各部の濡らされる表面同士を接触させて実施される付記17に記載のライナー。
[付記19]
管状本体部と底部ライナーシート部との間の溶接は、各部の濡らされる内側表面同士を接触させて実施される付記18に記載のライナー。
[付記20]
管状本体部は、管状本体を形成するように互いに溶接された2枚のシートを含み、したがって、管状本体部は頂部外周縁から底部外周縁まで延びる2本の溶接線を有する付記17に記載のライナー。
付属書A

Claims (16)

  1. ライナーの製造方法であって、
    管状ライナー本体の外周縁付近をほぼ均一に引き延ばす工程、
    実質的に開放状態に引き延ばされた外周縁を有する管状ライナー本体を支持する工程、
    開放した外周縁の上にシート部を支持する工程であって、前記シート部の平面は管状ライナー本体の中心軸に対しほぼ垂直である工程、
    引き延ばし装置を作動させて管状ライナー本体の反対側でシート部と接触させ、シート部の少なくとも一部を前記開放した外周縁の中へ拡張させる工程、および
    引き延ばされた外周縁に沿ってシート部を溶接する工程
    を含む方法。
  2. 前記外周縁が、前記管状ライナー本体の頂部外周縁であり、前記シート部が、付属品を溶接させた頂部ライナーシート部である請求項1に記載のライナーの製造方法。
  3. 前記管状ライナー本体の底部外周縁付近をほぼ均一に引き延ばす工程、および引き延ばされた底部外周縁に沿って底部ライナーシート部を溶接する工程を更に含む請求項2に記載のライナーの製造方法。
  4. 頂部ライナーシート部の付属品が前記管状ライナー本体の中心軸とほぼ一直線上になるように、前記頂部ライナーシート部が前記管状ライナー本体に溶接される請求項2に記載のライナーの製造方法。
  5. 前記管状ライナー本体の外周縁を引き延ばし装置に脱着可能に取り付ける工程、および前記外周縁を径方向に引き延ばすように引き延ばし装置を作動させる工程を更に含む請求項1に記載のライナーの製造方法。
  6. 前記外周縁が、外周縁に沿ってほぼ均等に径方向に引き延ばされる請求項5に記載のライナーの製造方法。
  7. 引き延ばされた外周縁を、シーリング環の上に位置決めする工程、および外周縁を引き延ばし装置から取り外すことにより、引き延ばされた外周縁を前記シーリング環の上に維持する工程を更に含む請求項5に記載のライナーの製造方法。
  8. シーリング環の上に引き延ばされた外周縁の上にシート部を位置決めする工程を更に含み、引き延ばされた外周縁に沿ってシート部を溶接する工程が、前記シーリング環に沿ってシート部を引き延ばされた外周縁に溶接することを含む、請求項7に記載のライナーの製造方法。
  9. シーリング環の上に引き延ばされた外周縁の上にシート部を位置決めする工程が、シート部を少なくとも1つの方向に引き延ばすことを更に含む、請求項8に記載のライナーの製造方法。
  10. 管状ライナー本体は約80μm〜約280μmの厚さを有する請求項1に記載のライナーの製造方法。
  11. ライナーの製造方法であって、
    頂部外周縁と、底部外周縁と、頂部外周縁から底部外周縁まで延びる溶接線とを有する管状本体部を形成する工程、
    管状本体の頂部外周縁付近を引き延ばす工程であって、管状本体部の頂部外周縁を引き延ばし装置に脱着可能に取り付け、頂部外周縁を径方向に引き延ばすように引き延ばし装置を作動させ、引き延ばされた頂部外周縁をシーリング環上に位置決めすることを含む工程
    シーリング環上に引き延ばされた頂部外周縁の上に、溶接された付属品を有する頂部ライナーシート部を位置決めする工程であって、頂部ライナーシート部を少なくとも1つの方向に引き延ばすことを含む工程、
    引き延ばされた頂部外周縁に沿って、かつ前記シーリング環に沿って頂部ライナーシート部を溶接する工程、および
    管状本体の底部外周縁付近を引き延ばし、引き延ばされた底部外周縁に沿って底部ライナーシート部を溶接する工程
    を含む方法。
  12. 請求項11に記載のライナーの製造方法であって、管状本体部は、管状本体を形成するように互いに溶接された2枚のシートを含み、したがって、管状本体部は頂部外周縁から底部外周縁まで延びる2本の溶接線を有し、前記製造方法は
    状本の底部外周縁を引き延ばし装置に脱着可能に取り付け、底部外周縁を径方向に引き延ばすように引き延ばし装置を作動させ、引き延ばされた底部外周縁をシーリング環上に位置決めし、底部外周縁を引き延ばし装置から取り外すことにより、引き延ばされた底部外周縁をシーリング環上に維持し、引き延ばされた底部外周縁に沿って底部ライナーシート部を溶接するために、シーリング環上に引き延ばされた底部外周縁の上に底部ライナーシート部を位置決めする工程
    を更に含む、製造方法。
  13. 請求項11に記載の製造方法によって製造されたライナー。
  14. 管状本体部と頂部ライナーシート部との間の溶接は、各部の濡らされる表面同士を接触させて実施される請求項13に記載のライナー。
  15. 管状本体部と底部ライナーシート部との間の溶接は、各部の濡らされる内側表面同士を接触させて実施される請求項14に記載のライナー。
  16. 管状本体部は、管状本体を形成するように互いに溶接された2枚のシートを含み、したがって、管状本体部は頂部外周縁から底部外周縁まで延びる2本の溶接線を有する請求項13に記載のライナー。
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