JPH0694167B2 - ２個のフォイル間にそう入体を溶着する方法 - Google Patents

２個のフォイル間にそう入体を溶着する方法

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JPH0694167B2 JP3284686A JP28468691A JPH0694167B2 JP H0694167 B2 JPH0694167 B2 JP H0694167B2 JP 3284686 A JP3284686 A JP 3284686A JP 28468691 A JP28468691 A JP 28468691A JP H0694167 B2 JPH0694167 B2 JP H0694167B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、そう入体、特に接続管
片を、プラスチック・フォイル製の容器、特に液体用袋
の２個のフォイルの間の溶接シーム内へ溶着する方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】数多くの分野、特に医学分野では、注入
用もしくは血液用などの袋として使用される液体用袋が
必要とされる。この種の袋は、単層又は多層の柔軟性の
ある２個のプラスチック・フォイルから成り、フォイル
の周囲が互いに溶接されている。その場合、周囲の溶接
シームは、少なくとも１個所で、溶着されるそう入体、
たとえば、熱可塑性プラスチック製のホース片ないしは
管片で中断されている。このホース片ないし管片は、袋
に液体を出し入れするためのものである。
【０００３】管状のそう入体を溶着する場合、とりわけ
問題となる点は、当初、平らに置かれている袋のフォイ
ルが、管片のそう入によってそれぞれ管片の半周分だけ
湾曲し、管片の直径の約半分に当る分だけ伸びが生じる
点である。このフォイルの伸びにより戻り力が生じ、こ
の戻り力のために、特に、管片の溶着部と平らな溶接部
分との境界区域の申し分のない溶接が難しくなる。
【０００４】従来、この種の容器は、ほとんどもっぱ
ら、高周波溶接可能のプラスチック、主としてＰＶＣを
用いて高周波溶接法により製造されていた。
【０００５】この従来の方法には、通例、２個の相互に
可動の真ちゅう製成形電極と、管片をはめ込む真ちゅう
製のピンとが用いられる。この成形電極は、溶着対象の
管片と、管片の周囲に続く平らなシーム区域との外形に
合致するようにされる。
【０００６】この場合、まず、成形電極の一方に、超音
波装置を用いて２１．１２MHz の周波数の高周波交流電
圧を印加し、他方の電極はアースに接続する。ピンは、
双方の電極のいずれとも電気的に接続しないでおく。次
いで、ピンに高圧を印加し、その間、双方の成形電極は
アースに接続しておく。
【０００７】各溶接過程のさい、それぞれの溶接区域の
フォイル材料は、高周波の交流電場内に位置し、その誘
電損失の結果、負荷横断面全面にわたって一様に加熱さ
れる。電極は、常温のままであり、溶接エネルギーをオ
フにしたのち、溶融したプラスチック材料の、圧力下の
冷却を可能にする。これにより、はじめに述べた袋のフ
ォイルの戻り力が無効にされる。
【０００８】しかし、この種の液体用袋を、ＰＶＣを含
まない、高周波溶接の不可能な材料で製造しようとする
のが今日の志向である。この志向の場合、前述の、極め
て信頼性の高い高周波溶接法は用いられず、溶接区域の
溶融に要する熱エネルギーは、外部から袋のフォイルを
通して供給する必要がある。
【０００９】２つの帯状フォイルを直線的なシームに沿
って溶接する自体公知のこの種の溶接法の場合、帯状フ
ォイルは、互いに向き合って回転する２つの薄手の金属
ベルトの間を連続的に搬送される。この場合、金属ベル
トは、まず、加熱されたジョーのところを、次いで冷却
されたジョーのところを通過する。これらのジョーは、
互いに摩擦接続式に押圧し合っている。このようにし
て、時間的に前後して、先ず始めに、金属ベルトが加熱
されたジョーと接触しているときには、金属ベルトの間
でフォイル材料が溶融され、次いで、金属ベルトが冷却
されたジョーと接触しているさいには、加圧下でフォイ
ル材料が冷却される。この結果、利用可能な溶接の前提
条件が満たされる。しかしながら、この方法は、２つの
フォイル層の間に管片を溶着するには、公知の形式は不
適である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、した
がって、そう入体、特に接続管片を、プラスチック・フ
ォイル製の容器、特に液体用袋の周囲のシーム内へ溶着
する方法、それも、必要な熱エネルギーを外部から供給
しながら、そう入体の、信頼のおける密封溶着を確実に
行なう方法を提供することにある。特に、この方法によ
り提供されるのは、高周波溶接の不可能なプラスチック
・フォイル製の容器内へ、そう入体を確実に密封溶着す
る方法である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この課
題は、次のようにすることにより解決された。すなわ
ち、まず、そう入体をフォイルの間にそう入し、溶着対
象のそう入体の外形と、そう入体そう入部に続く溶接シ
ーム区域とに形態が適合する２個の熱伝導性成形片の間
で、２個のフォイルを互いに溶接する。この溶接は、２
個の成形片を、それぞれに配属された加熱溶接ジョーと
接触させ、加圧下で加熱させることで行なわれる。次い
で、溶接された各部分を、成形片の間に入れたまま、成
形片と一緒に溶接ジョーから取出して、冷却装置へ送
り、そこで溶接シームが固化するまで冷却する。双方の
フォイルは、溶接過程中、成形片内で溶接ジョーを介し
て加圧下で加熱されるが、この加熱は、溶接されるそう
入体の移行部のところ、つまり、そう入体に続く溶接シ
ーム区域のところに生じる中空スペースが、発生する溶
融物により完全に満たされるまで続けられる。これま
で、通例、用いられてきたそう入体の場合、特に管片状
のそう入体の場合、双方のフォイルとそう入体とが隣接
する区域には、溶接過程の始めにほぼ３角形状の中空ス
ペースが生じ、これが、のちに容器に漏れが生じる原因
となっていた。しかし、このような漏れの発生は、前述
の措置によって事実上完全に防止される。加えて、本発
明による方法の場合、フォイルは、溶接過程の間も冷却
過程の間も２つの成形片により保持されたまた、一つの
ステーションから他のステーションへ送られるので、溶
接接合部が解離するおそれも存在しない。
【００１２】本発明の別の構成によれば、そう入体を、
ピンに差込んでフォイルの間へそう入し、容器内部をピ
ン内の通路を介して真空化する。こうすることにより、
圧力を除去したのちも、なお溶接ジョーの間に作用して
いる大気圧により、溶接シームの区域にはフォイルを互
いに押付け合う力が生じる。これが、未だ熱い溶接シー
ムの強度と密封性を維持する上で重要な役割を果たすの
である。
【００１３】その場合、この真空を溶接シームの冷却過
程及び固化過程の終了まで維持するようにするのが好ま
しい。
【００１４】本発明の更に別の構成によれば、溶着され
るそう入は、互いに向かい合った先細の端部を有するひ
し形の横断面形状を有している。この場合、双方のフォ
イルの間へそう入体をそう入すると、先細の端部分が、
そう入体そう入部に続く溶接シーム区域への移行部のと
ころで、双方のフォイルの間のシームのなかへ移行する
形となる。この形式が特に効果的なのは、そう入体溶着
時の必然的なフォイル長さの変化によって生じる戻り力
が、実質的にフォイルの縦方向に変向され、それによっ
て溶接シームの解離が大幅に低減されるからである。
【００１５】
【実施例】次に添付図面につき本発明の一実施例を説明
する。図面には、２つの溶接ジョー５，５’が示してあ
り、これらのジョーにはそれぞれ１個の成形片１，１’
が配置されている。成形片１，１’の間には２個のフォ
イル３，３’が挾まれており、フォイル３，３’の間に
は溶着されるそう入体６がそう入されている。この場
合、そう入体６はピン４にはめ込まれている。双方の成
形片１，１’の形状は、そう入体６の外形と、そう入体
そう入部に続く溶接シーム区域に適合するようにされて
いる。この結果、双方のフォイル３，３’は、双方の成
形片１，１’が双方の溶接ジョー５，５’により押圧さ
れると、中空スペースを生じることなくそう入体６に固
く密接し、フォイル３，３’の間にそう入体６が溶着さ
れる。
【００１６】図１には、管片形式のそう入体６が示して
ある。この形式のそう入体は、特に医学分野に用いられ
る液体用袋に用いられるものである。しかし、このそう
入体６は、成形片１，１’が相応に適応可能であるかぎ
り、他の任意の形状であって差支えない。
【００１７】フォイル３，３’の溶接後、双方の溶接ジ
ョー５，５’の間の圧力が除去され、ジョーは分離され
る。この結果、フォイル３，３’は、未だフォイルに接
触したままの成形片１，１’と一緒に、間に溶着された
そう入体６とともに取出すことができる。成形片１，
１’の間の溶接された部分は、次いで溶接ジョー５，
５’から冷却装置へ送られ、そこで溶接シームの固化ま
で冷却される。その場合、溶接シームの固化後にシーム
の解離が生じることのないように、フォイル３，３’に
より溶接シームがその所望の形状及び位置に維持される
よう常に配慮した。次いで、成形片１，１’をフォイル
部分３，３’から外し、溶接により形成された容器を、
次の加工に送ることができる。
【００１８】フォイル３，３’に向いた成形片１，１’
表面には、たとえばポリ４フッ化エチレンまたはポリイ
ミドなどの付着防止コーティング２，２’を施しておく
のが好ましい。これにより、溶接及び冷却の間にフォイ
ル部分３，３’が成形片１，１’に付着するのが防止さ
れる。そう入体６を差しはめるピン４には、出来上るフ
ォイルの袋内部へ通じる通路を設けておく。この通路
は、真空ポンプと接続して、袋の内部を真空化する。こ
の真空状態は、冷却過程の終了時に溶接シームが固化す
るまで維持されるようにする。このようにすると、双方
のフォイル３，３’は、溶接ジョー５，５’を開いた後
も、袋の外側に作用する大気圧により互いに押付けられ
るので、未だ十分に硬化していない溶接シームの剥離が
防止される。
【００１９】そう入体６が管片の場合、双方のフォイル
３，３’が管片と隣接する区域に、溶接開始時には、ほ
ぼ３角状の中空スペース７，７’が生じる。この中空ス
ペースには、溶接中に生じる溶融物が充填されるように
して密封性を得るようにせねばならない。この中空スペ
ースを出来るだけ小さくするため、この区域でフォイル
３，３’に向く成形片１，１’の半径を出来るだけ小さ
く構成して、フォイル３，３’がその区域で管片のほう
に押付けられるようにする。
【００２０】しかし、管片状ではなく、そうした３角状
の中空スペース７，７’の発生が避けられるような横断
面形のそう入体を用いる場合、もしくは、たとえばフォ
イル厚が比較的厚いため、発生する中空スペース７，
７’を充填しやすい場合には、薄板部材を曲げることで
容易に製作される成形片１，１’を用いることができ
る。成形片１，１’に対する要求が高い場合には、薄板
製成形片を曲げ工程後、ダイス内で相応に寸法、合わせ
を行なうか、もしくは複数部材をはんだ付け又は溶接に
より所望の形状のものにするか、あるいは又高い精度の
成形片をフライス削り又は旋削によって製作するか、す
るのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】そう入体が間にそう入されたフォイルの、溶接
中の横断面を示した略示図。
【図２】そう入体が間にそう入された、図１同様の溶接
中のフォイルの略示平面図。
【符号の説明】
１，１’ 成形片 ３，３’ フォイル ４ ピン ５，５’ 溶接ジョー ６ そう入体 ７，７’ 中空スペース

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プラスチック・フォイル製の容器、特に
    液体用袋の２個のフォイル（３，３’）の溶接シーム内
    へそう入体（６）、特に接続管片を溶着する方法におい
    て、そう入体（６）をフォイル（３，３’）の間にそう
    入し、溶着対象のそう入体（６）の外形と、そう入体そ
    う入部に続く溶接シーム区域とに形状が適合する２個の
    熱伝導性成形片（１，１’）の間で、２個のフォイルを
    互いに溶接し、そのさい、この溶接は、成形片（１，
    １’）を、それぞれの成形片に配属された加熱溶接ジョ
    ー（５，５’）と接触させ、加圧下で加熱することによ
    って行なわれ、更に、溶接過程終了後、溶接された各部
    材を成形片（１，１’）ごと溶接ジョー（５，５’）か
    ら取出して、冷却装置へ送り、そこで溶接シームが固化
    するまで冷却することを特徴とする、２個のフォイルの
    間にそう入物を溶着する方法。
  2. 【請求項２】 そう入体（６）を、ピン（４）に差し込
    んでフォイル（３，３’）の間へそう入し、かつまた、
    製造される容器の内部を、ピン内の通路を介して真空化
    することを特徴とする、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 この真空を、溶接シームの冷却過程及び
    固化過程の終了まで維持されることを特徴とする、請求
    項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 溶着対象のそう入体（６）が、互いに向
    き合った先細の端部を有するひし形状の横断面形状を有
    し、２個のフォイル（３，３’）の間にそう入され、そ
    う入体（６）の先細の横断面端部が、そう入体そう入部
    に続く溶接シーム区域への移行個所で、双方のフォイル
    （３，３’）の間のシーム内へ移行するようにすること
    を特徴とする、請求項１から３のいずれか１項記載の方
    法。
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