(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の袋（１０）の内部に浸漬ストリップ（６０）を挿入する装置（１００）であって、該浸漬ストリップ（６０）は第１および第２の平らな側辺部（６５）を有する浸漬ストリップ材料（２９０）の連続したストリップからつくられ、該可撓性の袋（１０）は可撓性材料から成る第１（１７５）および第２（１８５）の連続したストリップからつくられている装置において、該装置（１００）は  予め定められた長さの浸漬ストリップ材料（２９０）の該連続したストリップを前進させる第１の前進装置（２８０、２８５）；  該予め定められた長さの浸漬ストリップ材料（２９０）の該連続したストリップに孔（７２）を穿つ穿孔装置（３５０）；
該第１（１７５）および第２（１８５）の可撓性材料の連続したストリップを前進させる第２の前進装置（１７０、１８０）；
可撓性材料の該第１（１７５）および第２（１８５）の連続したストリップの間に該浸漬ストリップ材料の該連続したストリップ（２９０）を挿入する挿入装置（１６０）；
該可撓性材料の該第１（１７５）および第２（１８５）の連続したストリップに沿って複数の側方の線（３５）を密封する側方密封装置（４００）；および  横断方向の密封線（２８）を生成するように該浸漬ストリップの孔（７２）の近傍において可撓性材料の該第１（１７５）および第２（１８５）の連続したストリップの間で浸漬ストリップ材料（２９０）の該連続したストリップを密封し、該横断方向の密封線（２８）が浸漬ストリップ材料（２９０）の該連続したストリップの該第１および第２の平らな側辺部（６５）を含み、該可撓性の袋（１０）が作られるようにする交叉密封装置を具備することを特徴とする装置。
【請求項２】
該浸漬ストリップは一つまたはそれ以上の平らな側方部および複数のリブを含み、該予め定められた長さの浸漬ストリップ材料の該連続したストリップに孔を穿つ穿孔装置は該複数のリブの一部を除去する穿孔機を含んでいることを特徴とする請求項１記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項３】
該浸漬ストリップの近傍において可撓性材料の該第１および第２の連続したストリップの間で浸漬ストリップ材料の該連続したストリップを密封する交叉密封装置は該横断方向の密封線の内部で浸漬ストリップ材料の該連続したストリップの一つまたはそれ以上の平らな側方部を密封するプレスを含むことを特徴とする請求項２記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項４】
該第１の前進装置は浸漬ストリップ材料の該連続したストリップを装入するスプールを含んでいることを特徴とする請求項１記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項５】
該第１の前進装置は該予め定められた長さの浸漬ストリップ材料の該連続したストリップを該スプールから引き出すダンサー・システムを含むことを特徴とする請求項４記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項６】
該第１の前進装置は該予め定められた長さの浸漬ストリップ材料の該連続したストリップを該穿孔装置へと前進させるサーボ装置を含むことを特徴とする請求項５記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項７】
該穿孔装置は穿孔機およびダイス型を含むことを特徴とする請求項１記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項８】
該第２の前進装置は複数のサーボ装置を含むことを特徴とする請求項１記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項９】
該挿入装置は複数のローラを含むことを特徴とする請求項１記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項１０】
該側方密封装置は複数の密封ユニットを含むことを特徴とする請求項１記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項１１】
該密封ユニットはそれぞれ複数の空気シリンダーを含むことを特徴とする請求項１０記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項１２】
該密封ユニットはそれぞれ加熱された密封棒を含むことを特徴とする請求項１１記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項１３】
該交叉密封装置は複数の空気シリンダーを含むことを特徴とする請求項１記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項１４】
該交叉密封装置は複数の加熱された密封棒を含むことを特徴とする請求項１３記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項１５】
該加熱された密封棒は複数の加熱区域を含むことを特徴とする請求項１４記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項１６】
さらに、該横断方向の密封線に沿って浸漬ストリップ材料の該連続したストリップおよび可撓性材料の該第１および第２の連続したストリップから該可撓性の袋を切り離す切断装置を含むことを特徴とする請求項１記載の可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置。
【請求項１７】
袋材料の複数の連続したストリップ（１７５、１８５）から密封された袋（１０）を製造する方法であって、該密封された袋（１０）はその中に位置した浸漬ストリップ（６０）を含み、該浸漬ストリップ（６０）は一つまたはそれ以上の平らな部分（６５）および複数のリブ（７０）を含み、該浸漬ストリップ（６０）は浸漬ストリップ材料（２９０）の連続したストリップからつくられる方法において、該方法は
第１の予め定められた経路（１１０）に沿って袋材料の該複数の連続したストリップの第１のもの（１７５）を前進させ；
第２の予め定められた経路（１１０）に沿って袋材料の該複数の連続したストリップの第２のもの（１８５）を前進させ；
第３の予め定められた経路（１１０）に沿って浸漬ストリップ材料（２９０）の該連続したストリップを前進させ；
浸漬ストリップ材料の該連続したストリップ（２９０）の該一つまたはそれ以上の平らな部分（６５）が残るように浸漬ストリップ材料（２９０）の該連続したストリップから該複数のリブ（７０）の一部（７２）を除去し；
第４の予め定められた経路（１１０）に沿って袋材料の該連続したストリップの該第１のもの（１７５）、浸漬ストリップ材料（２９０）の該連続したストリップ、および袋材料の該連続したストリップの該第２のもの（１８５）を位置させ、また浸漬ストリップ材料（２９０）の該連続したストリップを袋材料の該第１（１７５）および第２（１８５）の連続したストリップの間に位置させ；
袋材料の該第１（１７５）および第２（１８５）の連続したストリップに沿った複数の側方の線（３５）に沿って側方密封部をつくり；
該第４の予め定められた経路（１１０）に垂直な経路に沿って交叉密封部（２８）をつくり、この際該交叉密封部（２８）は浸漬ストリップ材料（２９０）の該連続したストリップの該一つまたはそれ以上の平らな部分（６５）を含むようにする工程から成ることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連した出願）
本明細書には「液体収納分配用の使い捨て包装容器およびその製造法」と題する１９９７年９月９日付けの米国特許願０８／９２６，１１６号を添付されている。この出願は本明細書の出願人であるＣｏｃａ−Ｃｏｌａ  Ｃｏｍｐａｎｙの出願によるものであり、本発明の好適な液体収納分配用の使い捨て包装容器が記載されている。
【０００２】
（技術的分野）
本発明は液体用の袋を製造する装置、特に内部に浸漬ストリップが配置され密封されている流体用の袋を製造する装置に関する。
【０００３】
（本発明の背景）
種々の型のプラスティックスの袋はソフトドリンクのシロップ、牛乳、および水のような液体を収納し、輸送しまた分配するために使用されてきた。これらのプラスティックスの袋は比較的廉価に製造でき、適切な破裂強度をもっている。特定の例には「箱の中の袋（ｂａｇ  ｉｎ  ｂｏｘ）」として使用されるプラスティックスの袋がある。このような「箱の中の袋」はソフトドリンクのシロップを消費者に分配するために通常ソフトドリンク工業において使用されている。消費者は袋の中の飲み口を通して「箱の中の袋」の中にあるシロップを取出す。箱は袋が空の時の構造的な支持体となる。多くの場合袋の中には浸漬ストリップが含まれており、シロップを取出す助けになっている。この細管はシロップを取出す際袋が潰れるのを防いでいる。
【０００４】
浸漬ストリップ付きの公知の袋の一例は米国特許５，６４７，５１１号に記載されている。この特許には一端に飲み口を備えたプラスティックスの袋が記載されている。真空に引くためのプラスティックスの挿入材は取付用のリングと、該リングから半径方向に延びた多重通路の型を有している。この型は袋の全長に亙っては延びていない。
【０００５】
この種の設計は袋から流体を取出す助けにはなるが、いくつかの欠点をもっている。第１に、このフォームは両端で固定されておらず、このフォームにより袋の下端部に穴があくことがしばしば起こる。第２に、飲み口とフォームとが直接連結されているから、袋に流体を充填する時間が幾分余計にかかる。或る与えられた時間の間に大容積の流体を袋に注入するには、飲み口とフォームとの間のクリアランスは不十分である。フォームと飲み口は袋の充填時間を制限する隘路になっている。
他の公知の袋はＳｃｈｏｌｌｅの国際特許公開明細書Ａ−８６００８６８号に示されている。この明細書には可撓性の袋の内部に浸漬ストリップを挿入する装置が記載されている。浸漬ストリップは浸漬ストリップ材料の連続したストリップからつくられる。可撓性の袋は可撓性材料の第１および第２の連続したストリップからつくられる。上記の米国特許と同様にこの明細書でもフォームは両端で固定されていない。
【０００６】
従って必要とされることは、消費者が迅速且つ安全に使用できる内部に浸漬ストリップを備えた流体用の袋を製造することである。この袋はなかなか穴があかず、高速の充填操作ができることが好適である。
【０００７】
（本発明の概要）
本発明によれば可撓性の袋の内部に浸漬ストリップ（ｄｉｐ ｓｔｒｉｐ）を挿入する装置が提供される。この浸漬ストリップは浸漬ストリップ材料の連続したストリップからつくられている。可撓性の袋は可撓性材料の第１および第２の連続したストリップからつくられる。本発明の装置は予め定められた長さの浸漬ストリップ材料を前進させる装置、および材料の中に孔を穿つ穿孔装置を有している。この装置は可撓性材料の細片を前進させる第２の装置、および可撓性材料のストリップの間に浸漬ストリップ材料を挿入する挿入装置をもっている。またこの装置は可撓性材料の細片に沿った複数の側方の（ｌａｔｅｒａｌ）線を密封する側方密封装置、および浸漬ストリップの孔の近傍において可撓性材料の細片の間で浸漬ストリップ材料を密封し横断方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ）の密封線が生じ可撓性の袋が作られるようにする交叉密封装置を含んでいる。
【０００８】
特定の具体化例には一つまたはそれ以上の平らな側方部および複数のリブを有する浸漬ストリップの使用が含まれる。穿孔装置は複数のリブの一部を除去する穿孔装置であることができる。交叉密封装置は、リブの部分を除去した後、横断方向の密封線の内部で浸漬ストリップ材料の平らな側方部を密封するプレスであることができる。
【０００９】
第１の前進装置は浸漬ストリップ材料を装荷するスプールを含んでいる。このスプールから浸漬ストリップ材料を引き出すのにダンサー・システム（ｄａｎｃｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ）を使用する。次に浸漬ストリップ材料はサーボ装置によってダンサー・システムから穿孔装置へと前進させられる。穿孔装置は穿孔機とダイス型を含んでいる。第２の前進装置は複数のサーボ装置を含んでいる。挿入装置は複数のローラを含んでいる。側方密封装置は複数の密封ユニットを含んでいる。密封ユニットはそれぞれ複数の空気シリンダーと加熱された一つの密封棒を含んでいる。交叉密封装置は複数の空気シリンダーと複数の加熱された密封棒を含んでいる。加熱された密封棒は複数の加熱区域を含んでいる。
【００１０】
袋材料および浸漬ストリップ材料の連続したストリップを前進させるために、いくつかの予め定められた経路に沿って複数の駆動装置を配置することができる。また袋材料の連続したストリップの間に浸漬ストリップ材料を位置させるために、予め定められた経路に沿って複数のローラが配置されている。駆動装置は予め定められた速度で材料の連続したストリップを前進させる。同様に、浸漬ストリップ穿孔装置、側方密封装置、および交叉密封装置はすべて予め定められた間隔で動作している。この装置の操作は制御装置によって支配される。
【００１１】
本発明の装置はさらに可撓性材料のストリップの中に飲み口を受ける孔を穿つ飲み口受け孔穿孔装置、および飲み口をこの孔に挿入する挿入装置を含んでいる。可撓性材料のストリップから粒子を除去するためにストリップ洗浄装置を使用する。部分密封装置は、可撓性材料の連続したストリップの間で浸漬ストリップの平らな底部をプレスすることにより、挿入孔の近傍において交叉密封部を補強する。交叉密封部を冷却するためにクランプ冷却装置を用いる。可撓性材料の連続したストリップから袋を切離すために切り込み賦与装置を使用する。袋を輸送するために荷造りをするには荷造り装置を使用する。
【００１２】
本発明方法は中に浸漬ストリップが入れられた密封した袋を製造する方法である。この方法には、第１の予め定められた経路に沿って袋材料の複数の連続したストリップの第１のものを前進させる工程、第２の予め定められた経路に沿って袋材料の複数の連続したストリップの第２のものを前進させる工程、第３の予め定められた経路に沿って浸漬ストリップ材料の連続したストリップを前進させる工程、平らな部分だけが残るように浸漬ストリップ材料の連続したストリップ中のリブの部分を除去する工程、第４の予め定められた経路に沿って袋材料のストリップの間に浸漬ストリップ材料の連続したストリップを位置させる工程、袋材料の連続したストリップに沿って複数の側方の線に沿った側方密封部をつくる工程、および第４の予め定められた経路に垂直な経路に沿って交叉密封部をつくり交叉密封部が浸漬ストリップ材料の連続したストリップの平らな部分を含むようにする工程が含まれる。
【００１３】
したがって本発明の目的は袋を組み立てる改善された方法および装置を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は中に浸漬ストリップが入っている可撓性の袋を組み立てる方法および装置を提供することである。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は可撓性の袋の壁の間に浸漬ストリップ材料を密封する方法および装置を提供することである。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は中に浸漬ストリップが密封された可撓性の袋を高速度で製造する方法および装置を提供することである。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は穴があくことに対する抵抗性を改善するために中に浸漬ストリップが密封された可撓性の袋を製造する方法および装置を提供することである。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は流体の充填容量を増加させるために中に浸漬ストリップが密封された可撓性の袋を製造する方法および装置を提供することである。
【００１９】
本発明の他の目的、特徴および利点は添付図面および特許請求の範囲と組み合わせて行なわれる本発明の好適具体化例に関する下記の説明から明白になるであろう。
【００２０】
（詳細な説明）
添付図面においては、全図を通じ同様な部材には同様な参照番号が付けられているが、図１は本発明によって製造された袋１０を示す。同一出願人による米国特許願０８／９２６，１１６号に記載されているように、この袋１０は一対の可撓性の壁１５、２０を含み、これらの壁は第１の端２５、第２の端３０の所、および側方の側辺部３５に沿って熱封により互いに密封されている。下記にさらに詳細に説明するように、一つの袋１０の第１の端２５および他の袋１０の第２の端３０は交叉した密封部２８によって共通に密封されている。各壁１５、２０は二つの層、即ち内側の層４０と外側の層４５から成っていることが好ましい。内側の層４０は２ミルの低密度ポリエチレン（「ＬＬＤＰＥ」）または同様な材料のウエッブであることができる。外側の層４５は４ミルの同時押出しされたＬＬＤＰＥ／ナイロン／ＬＬＤＰＥの層であり、ナイロン層の両側に結合層（ｔｉｅ  ｌａｙｅｒ）を備えたもの、または同様な材料であることができる。二つのＬＬＤＰＥ層は約１．４ミルであり、ナイロンは約１．０ミル、結合層は約０．１ミルであることが好ましい。
【００２１】
袋１０は袋１０の第２の端３０付近に位置した飲み口５０をもっている。飲み口５０は内部バルブ５１およびキャップ５２をもっている。飲み口５０はまた袋の上方の壁１０の第２の端に熱封されたフランジ５５を有している。袋１０はさらに平らな浸漬ストリップ６０を有し、これは飲み口５０および上方の壁１５の下方に並んで取付られている。浸漬ストリップ６０は飲み口５０と袋１０の遠い区域との間で流体の連絡を行なう。浸漬ストリップ５０は押出されたポリエチレンまたは同様な材料のような可撓性のプラスティックス材料であることが好ましい。浸漬ストリップは平らな底部６５、この平らな底部６５に沿って浸漬ストリップ６０の実質的に全長に亙って走る複数のリブ７０、第１の端７５、および第２の端８０を含んでいる。第１および第２の端７５、８０は実質的にＵ字形をしており、リブ７０および平らな底部６５のリブ７０の下方にある部分は除去され、平らな底部６５だけが残されている。即ち平らな底部６５の材料の一つまたはそれ以上のフランジだけが残されている。浸漬ストリップ６０から除去されたリブ７０のこの部分はスラグ（ｓｌｕｇ）７２と呼ばれる。浸漬ストリップ６０の第１および第２の端７５、８０は熱封され、交叉密封部２８に沿って袋１０の第１の端２５と第２の端３０の所で二つの壁面１５、２０の間の場所に配置されている。
【００２２】
図２〜３は袋１０を製造する装置１００を示す。装置１００は一つまたはそれ以上の制御システム１０１によって操作される。制御システム１０１は制御装置１０５を含んでいる。制御装置１０５は標準的なマイクロプロセッサーをベースにしたプログラム可能な論理制御装置（「ＰＣＬ」）である。この制御装置１０５は使用者が装置１００の変数、例えば下記に説明するようなプレスの温度および滞在時間を設定できるようにすることができる。制御装置１０５は標準的なスクリーン、ディスク駆動装置、キーボード、および記憶装置（図示せず）を含んでいる。制御システム１０１はまたデータ監視装置１０６を含んでいる。データ監視装置１０６はデータ取得用のカード（図示せず）を備えた標準的なパソコンである。データ監視装置１０６は下記に示すようにプレスの温度、力、および滞在時間を監視し記録する。これらの変数のいずれかが予め定められた値の範囲を越えると、データ監視装置１０６は装置１００を停止させ、異常事態であることを通告する。
【００２３】
装置１００は予め決められた経路１１０に沿って一体となったライン方式で操作される。装置１００は複数の材料ロール１１５を含んでいる。これらの材料ロール１１５は外側の層４５が装荷されている上方の外側の層のロール１２０、内側の層４０が装荷されている上方の内側の層のロール１３０、内側の層４０が装荷されている下方の内側の層のロール１４０、および外側の層４５が装荷されている下方の外側の層のロール１５０を含んでいる。材料ロール１１５は糸巻き形のローラまたは他の通常の形のローラである。外側の層４５および内側の層４０は上方の供給用サーボ装置１７０により複数のローラ１６０に沿って上方のロール１２０、１３０から引き出される。外側の層４５は直接内側の層４０の上部へと供給されて上方の壁のウエッブ１７５をつくる。同様に外側の層４５および内側の層４０は下方の供給用サーボ装置１８０によりローラ１６０に沿って下方のロール１４０、１５０から引き出される。外側の層４５は直接内側の層４０の下部へと供給されて下方の壁のウエッブ１８５をつくる。ロール１１５の各々は横断方向、即ち予め定められた経路１１０に垂直な方向に十分なウエッブ材料１７５、１８０をもち、いっぺんで二つの袋１０がつくられることが好ましい。図４は左側の袋１２および右側の袋１４を有する上方のウエッブ１７５を示す。装置１００のこの具体化例はいっぺんで二つの袋をつくるので、「ツー・アップ（ｔｗｏ  ｕｐ）」と呼ばれる。
【００２４】
供給用サーボ装置１７０、１８０は通常のローラ型のサーボ装置であり、複数の上方のサーボ用の車１９０と複数の下方のサーボ用の車２００との間でウエッブ１７５、１８５を絞る。車１９０、２００はゴムまたは同様な弾力性のある種類の材料からつくられる。ウエッブ１７５、１８５は張力をかけられ、サーボ用の車１９０、２００によって予め定められた経路１１０に沿って前進する。サーボ用の車１９０、２００はまたウエッブ１７５、１８５を拡げ或いは平滑にし、その中の皺を除去または減少させる。サーボ用の車１９０、２００の速度、従ってウエッブ１７５、１８０の前進速度は制御装置１０５によって支配される。図２および３に示された各ステーションが指示された仕事を遂行できるように、ウエッブ１７５、１８０の前進は一般に間欠的に行なわれる。
【００２５】
上方の供給用サーボ装置１７０により前進した後、上方のウエッブ１７５は予め定められた経路１１０に沿って位置した穿孔／飲み口挿入アセンブリー２０５を通る。この穿孔／飲み口挿入アセンブリー２０５は穿孔アセンブリー２１０と飲み口挿入アセンブリー２４０を含んでいる。穿孔アセンブリー２１０および飲み口挿入アセンブリー２４０はここで示されているように一緒に組み合わせて一つにされたアセンブリーであるか、或いは二つのシステム２１０、２４０を予め定められた経路１１０に沿って別々に配置した独立なシステムであることができる。
【００２６】
穿孔アセンブリー２１０は上方の壁１５の上方に位置した固定した上方の穿孔および上方の壁１５の下方に位置した垂直に動き得る空気式ダイス型（或いはその逆も可）をもっている。穿孔装置２１０は上方のウエッブ１７５を通して飲み口を受ける孔３２を穿孔する。ダイス型２３０の操作は制御装置１０５によって支配され、飲み口を受ける孔３２は予め定められた間隔で穿孔される。即ち各袋１０の長さに対して１個の孔３２が穿孔される。一時に二つの袋１０がつくられるから、穿孔アセンブリー２１０は２個の穿孔部材２２０とダイス型２３０を予め定められた経路１１０に対して垂直な方向に互いに隣接して有している。
【００２７】
次に上方のウエッブ１７５は予め定められた経路１１０に沿って位置した飲み口挿入アセンブリー２４０の方へ前進し続ける。飲み口挿入アセンブリー２４０は、飲み口５０を支えこれを飲み口を受ける孔３２の中へと動かす空気式のシリンダーおよびピストン装置２５０の両方、並びに飲み口５０を上方の壁１５に熱封している上方の固定された加熱要素２６０（或いは逆も可）を含んでいる。固定された加熱要素２６０は通常の熱電対（図示せず）で制御される。飲み口挿入アセンブリー２４０は二組のシリンダーおよびピストン装置２５０、および予め定められた経路１１０に垂直な方向で互いに隣接して配置された加熱要素２６０を含んでいる。飲み口５０は  栓５２を用いて予備組み立てをするか、或いは別の栓取り付けステーション（図示せず）を用いることもできる。飲み口５０を孔３２に挿入する時期、並びに飲み口挿入アセンブリー２４０の加熱および滞在時間はすべて制御装置１０５によって制御され、データ監視装置１０６によってこれらの変数およびかけられる力を監視し記録する。
【００２８】
予め定められた経路１１０上の次のステーションは浸漬ストリップ穿孔ステーション２７０である。上方および下方のウエッブ１７５、１８５はそれぞれ浸漬ストリップ穿孔ステーション２７０の上方および下方を通る。図５および６に示すように、浸漬ストリップ穿孔ステーション２７０は２個の同一の供給アセンブリー、即ち左側の袋１２のための左側の供給アセンブリー２８０および右側の袋１４のための右側の供給アセンブリー２８５を含んでいる。供給アセンブリー２８０、２８５は同一であるから、左側の供給アセンブリー２８０だけを説明する。
【００２９】
図３Ｃおよび４に示されているように、左側の供給アセンブリー２８０はスプール３００を含み、その上に浸漬ストリップ材料の連続したストリップが巻かれている。浸漬ストリップ材料２９０はダンサー・システム３１０によってスプール３００から巻き戻される。ダンサー・システム３１０はスプール３００から浸漬ストリップ材料２９０を引き出すダンサー・アーム３２０を含んでいる。ダンサー・アーム３２０は空気シリンダーで作動するローラ３３０付きのレバー・アーム３２５をその一端に含んでいる。浸漬ストリップ材料２９０はスプール３００から巻き戻され、ダンサー・アーム３２０により一連のローラ１６０を通って引き出される。次に浸漬ストリップ材料２９０はサーボ駆動ローラ装置３４０の中に引き込まれる。このサーボ装置３４０はダンサー・アーム３２０から材料２９０を引き出す一対のローラ３４５をもっている。このローラ３４５は滑りを防ぐために歯車で駆動される。サーボ装置３４０がダンサー・アーム３２０から十分な長さの浸漬ストリップ材料２９０を引き出した後、ダンサー・アーム３２０がスプール３００からもっと多くの材料２９０を引き出せるように、サーボ装置３４０が材料２９０を適切な位置に固定する。次の段階においてダンサー・アーム３２０により引き出される浸漬ストリップ材料２９０の量はサーボ装置３４０によって引き込まれる材料２９０の量によって決定される。
【００３０】
次に浸漬ストリップ材料２９０は穿孔ステーション３５０の方へ引き込まれる。穿孔ステーション３５０は垂直に動き得る空気式の穿孔装置３５５および固定されたダイス型３６０（逆の場合も可）を有している。穿孔ステーション３５０は二つの隣り合った浸漬ストリップ６０の端７５、８０でスラグ７２を穿孔する。材料から穿孔されたスラグ７２はコンベヤ（図示せず）によって装置１００から取り去られる。ダンサー・アーム３２０、サーボ装置３４０および穿孔機３５０の速度および動作時期は制御装置１０５によって支配され調整される。ダンサー・アーム３２０およびサーボ装置３４０は速度、加速度、および引き出し長さが供給サーボ装置１７０、１８０と一致していることが好ましい。
【００３１】
浸漬ストリップ材料２９０の端、即ちスラグ７２が取り去られる区域が交叉密封部２８の位置に関しウエッブ１７５、１８５の間で適切に配置されるようにするためには、予め定められた経路１１０に沿って一つまたはそれ以上のセンサー３６５を配置する。センサー３６５は通常の光電装置または他の型の通常の電気的あるいは機械的センサーであることができる。センサー３６５が両方とも遮蔽されているかまたは両方とも遮蔽されていないかを決定することにより、交叉密封部２８が下記に説明するように適切に被覆されるように、制御装置１０５によって浸漬ストリップ材料２９０の端７５、８０は袋１０の第１および第２の端２５、３０に対して配置される。
【００３２】
浸漬ストリップ材料２９０が穿孔されている間、上方のウエッブ１７５および下方のウエッブ１８５は予め定められた経路１１０上にあるフィルム洗浄装置３７０の中を通される。フィルム洗浄装置３７０は１個またはそれ以上のゴム・ローラ３７５を有し、ウエッブ１７５、１８５の内側に付いた粒子を拾い上げる接着性のフィルムがその上に取付られている。フィルム洗浄装置３７０はほぼ糸屑ブラシのような作用をする。ウエッブ１７５、１８５の外側に対するフィルム洗浄装置３７０も使用することができ、これは材料ロール１１５の付近に配置することが好ましい。
【００３３】
次に浸漬ストリップ材料２９０をローラ１６０を介し上方のウエッブ１７５の直接下方の所で予め定められた経路１１０の中に導く。同様に下方のウエッブ１８５をローラ１６０を介し浸漬ストリップ材料２９０の直接下方の所で予め定められた経路１１０の中に導く。一緒にしたウエッブ１７５、１８５および浸漬ストリップ材料２９０を次に静電誘導機３７７の中に通す。静電誘導機は帯電した上方の棒３７８および接地された下方の棒３７９を含んでいる。静電誘導機は約３０，０００ＫＶの電場を発生し、ウエッブ１７５、１８５および層４０、４５の間の捕捉された空気をほぼ完全に除去する。次いでウエッブ１７５、１８５をブラシ３８０とウエッブ支持物３９０との間に前進させる。ブラシ３８０によって任意の飲み口５０または栓５２が上方のウエッブ１７５に沿って前進しないようにする。予め定められた経路１１０に沿ってさらに他のウエッブ支持物３９０を用いることができる。
【００３４】
次にウエッブ１７５、１８５は一緒に予め定められた経路１１０に沿い側方密封装置４００の中を通る。側方密封装置４００は３個の同一の空気式密封装置、左側密封装置４１０、中央密封装置４２０および右側の密封装置４３０を含んでいる。密封装置４１０、４２０、４３０は複数の横方向の線に沿って上方および下方のウエッブ１７５、１８５を一緒に密封する。これらの線は左側および右側の横方向の縁３５を含み、二つの袋１０をつくるためにウエッブ１７５、１８５の中央の、即ち予め定められた経路１１０の方向に沿っている。
【００３５】
図７に示されているように、各密封ユニット４１０、４２０、４３０は上方のダイス型ユニット４４０および下方のダイス型ユニット４５０をもっている。各ダイス型ユニット４４０、４５０は一対の上方の空気シリンダー４６０および一対の下方の空気シリンダー４７０によって操作される。上方の空気シリンダー４６０は上方の密封棒４８０に取付られている。下方の空気シリンダー４７０は下方の密封棒４９０に取付られている。上方および下方の棒４８０、４９０は通常の加熱要素（図示せず）によって加熱され、通常の熱電対（図示せず）によって制御される。下方の棒４９０は一般にゴムの詰め物材４９５によって覆われている。各ダイス型ユニット４４０、４５０の動作時期は、棒４８０、４９０を動作させる温度および滞在時間と共に、制御装置１０５によって制御される。同様に棒４８０、４９０の温度、滞在時間、および力はデータ監視装置１０６によって監視され記録される。側方密封装置４００の熱および力はウエッブ材料１７５、１８５を熔融させて水に対して密閉性のある適切な側方密封部をつくるのに十分でなければならない。
【００３６】
次にウエッブ１７５、１８５は中央のサーボユニット５００により予め定められた経路１１０に沿って進む。中央のサーボユニット５００は上記の供給サーボ装置１７０、１８０と同様であり、同様に制御装置１０５によって制御される。中央のサーボユニット５００の車１９０、２００もウエッブ１７５、１８５および層４０、４５の間から捕捉された空気を除去する助けをする。
【００３７】
このようにしてその側方の側辺部および中心部に沿って密封されたウエッブ１７５、１８５は空気式交叉密封装置５１０の中へと動いて行く。図８に示されているように、交叉密封装置５１０は上方のダイス型ユニット５２０および下方のダイス型ユニット５３０を有している。各ダイス型ユニット５２０、５３０は複数の上方の空気シリンダー５４０および下方の空気シリンダー５４５によって操作される。図８には各ダイス型ユニット５２０、５３０に対し５個の空気シリンダー５４０が示されている。上方の空気シリンダー５４０は上方の密封棒５５０に取付られている。下方の空気シリンダー５４５は下方の密封棒５５５に取付られている。上方および下方の密封棒５５０、５５５は通常の加熱要素（図示せず）によって加熱され、通常の熱電対（図示せず）によって制御される。下方の棒５５５は一般にゴムの詰め物材５６０で覆われている。各ダイス型ユニット５２０、５３０の作動時期は制御装置１０５によって制御される。
【００３８】
各空気シリンダー５４０、５４５はまた密封棒５５０、５５５の上に加熱区域５７０を示している。交叉密封装置５１０の典型的な操作においては、密封棒５５０、５５５に沿って発生した熱は、側方に棒５５０、５５５の方へと、即ちウエッブ１７５、１８５の側方の縁の方へ動く。その結果ウエッブ１７５、１８５を横切る密封の品質は適切でなくなる場合もある。しかし制御装置１０５を用いると、各区域５７０の中で個別的に熱を制御し適切な加熱と密封を得ることができる。棒５５０、５５５を動作させる温度および滞在時間は制御装置１０５によって制御され、一方これらの変数およびかけられる力はデータ監視装置１０６によって監視され記録される。
【００３９】
空気式交叉密封装置５１０はまたクランプ装置５７５を含んでいることができる。クランプ装置５７５は動き得る上方のクランプ棒５７６と固定された下方の棒５７７（或いは逆でも可）を含んでいる。クランプ装置５７５はウエッブ１７５、１８５の間において浸漬ストリップ６０の上で下方にクランプし、交叉密封装置５１０が動作している間浸漬ストリップ６０上の張力を解放する。浸漬ストリップ６０の中で張力を解放することにより、クランプ装置５７５によって浸漬ストリップ６０が裂ける可能性が減少する。
【００４０】
交叉密封装置５１０は予め定められた経路に沿った進行方向に垂直な方向において交叉密封部２８に沿ってウエッブ１７５、１８５を密封する。浸漬ストリップ材料２９０の連続したストリップからつくられた浸漬ストリップ６０の第１の端７５は袋１０の第１の端２５の所で密封され、浸漬ストリップ材料２９０の連続したストリップからつくられた浸漬ストリップ６０の第２の端８０は袋１０の第２の端３０の所で密封される。上記のように、浸漬ストリップ６０の第１および第２の端７５、８０のスラグの部分７２は取除かれ、交叉密封部２８の内部には平らな底部６５のフランジ６８だけが存在している。交叉密封装置５１０の熱および力はウエッブ材料１７５、１８５および浸漬ストリップ材料２９０を熔融させ適切な交叉密封部２８をつくるのに十分でなければならない。リブ７０を取除き、過剰なプラスティックスが交叉密封部２８の内部に残って水に対する密封性を妨げたり交叉密封部２８の冷却時間を延長させたりしないようにする。またリブ７０を取除くと、交叉密封部２８の中で袋１０を突き破る鋭い縁を無くすことができる。
【００４１】
次にウエッブ１７５、１８５は予め定められた経路１１０に沿って空気式の部分密封装置５８０の中を通される。図９に示されているように、部分密封装置５８０は上方のダイス型ユニット５９０および下方のダイス型ユニット５９５をもっている。ダイス型ユニット５９０、５９５は一対の上方の空気シリンダー６００および一対の下方の空気シリンダー６０５によって操作される。各ダイス型ユニット５９０、５９５に対し２個の空気シリンダー６００、６０５が示されている。上方の空気シリンダー６００は上方の密封棒６１０に取付られ、下方の空気シリンダー６０５は下方の密封棒６１５に取付られている。上方および下方の密封棒６１０、６１５は通常の加熱要素（図示せず）によって加熱され、通常の熱電対（図示せず）によって制御される。上方の棒６１０はそれに連結された二つのゴムで被覆されたダイス型ユニット６２０をもっている。このダイス型ユニット６２０は交叉密封部２８の区域において温度および力を直接浸漬ストリップ材料２９０に集中させるような大きさをしている。棒６１０、６１５を動作させる温度および滞在時間は制御装置１０５によって制御され、これらの変数およびかけられる力は監視装置１０６によって監視され記録される。部分密封装置５８０は浸漬ストリップ材料２９０の近傍で交叉密封部２８をさらに加熱しプレスして平らにし、プラスティックスの浸漬ストリップ材料２９０が熔融し十分密封できるように設計されている。
【００４２】
次にウエッブ１７５、１８５は予め定められた経路１１０に沿ってクランプ冷却ステーション６３０の中を通る。クランプ冷却ステーション６３０は上方のクランプ棒６４０と下方のクランプ棒６４５をもっている。クランプ棒６４０、６４５の内少なくとも一つは通常の方法で水冷される。交叉密封部２８の近傍において少なくとも一つの空気シリンダー６４７によりクランプ棒６４０、６４５がウエッブ１７５、１８５にかけられる。クランプ棒６４０、６４５は交叉密封部２８における材料の温度を低下させる。この温度の低下によって一般に強い密封が得られ、下記に説明するように密封部を迅速に切断できるようになる。クランプ冷却ステーション６３０の動作時期および動作は制御装置１０５によって制御される。
【００４３】
次にウエッブ１７５、１８５は予め定められた経路１１０に沿って穿孔ステーション６５０の中を通る。穿孔ステーション６５０は通常の垂直に動き得る上方の空気式穿孔機６６０および下方の固定したダイス型６６５（逆の場合も可）をもっている。図１０に示すように、穿孔ステーション６５０は、ウエッブ１７５、１８５を切断する際交叉密封部２８の区域の中の過剰の浸漬ストリップ材料２９０を除去するのに使用することができる。穿孔ステーション６５０の動作時期および操作は制御装置１０５によって制御される。
【００４４】
次にウエッブ１７５、１８５は予め定められた経路１１０に沿って切込み賦与ステーション６７０の中を通る。切込み賦与ステーション６７０は予め定められた経路１１０に対して垂直な方向に動きそれぞれの交叉密封部２８の間でウエッブ１７５、１８５を穿孔する動き得る切込み賦与用の車６８０を含んでいる。切込み賦与用の車６８０の動作時期および操作は制御装置１０５によって制御される。固定した切込み賦与用の車またはナイフ６８５を予め定められた経路１１０の中央に配置しウエッブ１７５、１８５を左側および右側の袋１２、１４に分離することもできる。切込み賦与装置６８０、６８５は個々の袋１０が材料の小さいタブによって繋がったままの状態で残す。袋１０は後で容易に引き離して別々に使用することができる。
【００４５】
次いでウエッブ１７５、１８５は予め定められた経路に沿い積み込みサーボ装置６９０の中を通る。積み込みサーボ装置６９０は供給サーボ装置１７０、１８０および中央のサーボ装置５００と同様である。積み込みサーボ装置６９０の動作時期および操作は制御装置１０５によって制御される。最後に、ウエッブ１７５、１８５は予め定められた経路１１０に沿って積み重ね装置７００に通される。積み重ね装置７００は袋１０を集積貯蔵容器７２０の中へ垂直に積み重ねる一連の可動ローラ７１０または貯蔵または輸送用の他の通常の積み込み装置であることができる。
【００４６】
使用する場合、供給サーボ装置１７０、１８０はウエッブ１７５、１８５をロール１１５から遠去け、予め定められた経路１１０の方へ引き付ける。上方のウエッブ１７５は穿孔ステーション２１０を通り、この中で材料に飲み口を受ける孔３２を穿孔する。次いで上方のウエッブ１７５を飲み口挿入ステーション２４０に通し、孔３２の中に飲み口５０を入れ、その位置で熱封する。飲み口５０を上方のウエッブ１７５に挿入する際、浸漬ストリップ材料２９０をダンサー・システム３１０によりスプール３００から取出す。浸漬ストリップ材料２９０の予め定められた長さをサーボ装置３４０により測定し、穿孔ステーション３５０へと進む。浸漬ストリップ材料２９０の第１および第２の端７５、８０において浸漬ストリップ材料２９０のリブの付いた部分７０を穿孔する。
【００４７】
ウエッブ１７５、１８５を予め定められた経路１１０に沿ってウエッブ洗浄装置３７０に通し、その上の粒子を除去する。次にウエッブ１７５、１８５および浸漬ストリップ材料２９０を浸漬ストリップ材料２９０がウエッブ１７５、１８５の間に位置するように配置する。一緒にしたウエッブ１７５、１８５および浸漬ストリップ材料２９０を静電誘導機３７７の中に通して動かし、個々のウエッブ１７５、１８５および層４０、４５の間でできるだけ多くの空気を除去する。次いでウエッブ１７５、１８５を側方密封装置４００に通し、この中で側方の縁３５およびウエッブ１７５、１８５の中央を互いに熱封する。
【００４８】
次にウエッブ１７５、１８５を中央サーボ装置５００を通して引き出して交叉密封装置５１０の中に入れ、この中で交叉密封部２８をつくる。交叉密封部２８は上方および下方のウエッブ１７５、１８５の間で浸漬ストリップ６０の第１および第２の端７５、８０を密封する。良好な密封部２８を得るためには、浸漬ストリップ材料２９０の平らは底部６５のフランジ６８は約５０％だけ平らになっていなければならない。次にウエッブ１７５、１８５を部分密封できるように８０へ前進させ、この中で浸漬ストリップ材料２９０の第１および第２の端７５、８０の近傍において交叉密封部２８を再びプレスして適切な密封が得られるようにする。次いで交叉密封部２８をクランプ冷却ステーション６３０で冷却する。必要に応じ交叉密封部２８の近傍において過剰の浸漬ストリップ材料２９０を穿孔装置６５０によって除去する。次に袋１０を切込み賦与ステーション６７０で切離す。次に積込みサーボ装置６９０によって袋１０を積み重ね装置７００に送り、消費者へと輸送する。
【００４９】
装置１００は制御装置１０５によって操作される。個々のプレス２４０、４００、５１０、５８０はすべて与えられた荷重および温度を記録するための通常のロードセル、加熱要素、および熱電対（図示せず）をもっている。例えば交叉密封装置５１０の各加熱区域５７０は一つの加熱「設定」点、或いは目標温度、およびそのプラス／マイナス範囲をもっている。さらに、各プレス２４０、４００、５１０、５８０はミリ秒単位の調節可能な滞在時間をもっている。最後に各プレス２４０、４００、５１０、５８０はニュートン単位で測定されるかけるべき力およびそのプラス／マイナス範囲を示す設定点をもっている。データ監視装置１０６はこれらの変数が与えられた範囲の外側に出た場合、装置１００を停止させる。次いでデータ監視装置１０６はその問題の種類を報告する。
【００５０】
例として装置１００に対する温度、滞在時間、および力の典型的な設定には下記の通りである：予め定められた経路１１０に垂直な方向に動かす場合、交叉密封装置５１０の上方の棒５５０上の加熱区域５７０は約３７５、４０８、３７５、４０８°Ｆ±約３°Ｆに設定することができる。下方の棒５５５は一般に上方の棒５５０よりも低い温度に設定される。両方の棒５５０、５５５によりかけられる力は約１００ニュートン±約２０ニュートンである。滞在時間は約１０００ミリ秒で±約３００ミリ秒の監視範囲をもっている。温度、力および滞在時間はそれぞれ袋１０に対して用いられる材料の関数である。
【００５１】
各袋１０に関する各密封部のデータは制御装置１０５によって集められ保存される。各袋１０は識別番号および製造の日時がジェット被覆され、欠陥の原因を検出、追跡し、また品質管理の監視を行なうことができる。
【００５２】
装置１００は毎分約４０個の袋１０を製造し、効率は約７０％である。装置１００の好適な個々の構成機素は一部カナダ、オンタリオ州ＭｉｓｓｉｓａｕｇａのＧＮ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔにより製造されている。
【００５３】
上記説明は本発明の好適具体化例にだけ関するものであり、特許請求の範囲に記載された本発明の精神および範囲を逸脱することなく多くの変形をなし得るものと了解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】一部を切り取った袋の浸漬ストリップを示す図。
【図２】本発明による袋の製造を含む工程を示す模式図。
【図３Ａ〜Ｃ】袋の製造の際の本発明の主要な構成機素を示す模式的断面図。
【図４】上方のウエッブを示す平面図。
【図５】浸漬ストリップ材料供給アセンブリーのスプールおよびダンサー・システムの透視図。
【図６Ａ〜Ｂ】浸漬ストリップ材料供給アセンブリーおよび穿孔ステーションの穿孔アセンブリーのサーボ装置の透視図。
【図７Ａ〜Ｂ】側方密封装置および密封棒の透視図。
【図８Ａ〜Ｂ】交叉密封装置および密封棒の透視図。
【図９Ａ〜Ｃ】部分密封装置、底部の密封棒および頂部の密封棒の透視図。
【図１０】交叉密封部穿孔ステーションの透視図。
【図１】
0003566208.tif 000002
【図４】
0003566208.tif 000003
【図２】
0003566208.tif 000004
【図３Ａ】
0003566208.tif 000005
【図３Ｂ】
0003566208.tif 000006
【図３Ｃ】
0003566208.tif 000007
【図５】
0003566208.tif 000008
【図６Ａ】
0003566208.tif 000009
【図６Ｂ】
0003566208.tif 000010
【図７Ａ】
0003566208.tif 000011
【図７Ｂ】
0003566208.tif 000012
【図８Ａ】
0003566208.tif 000013
【図８Ｂ】
0003566208.tif 000014
【図９Ａ】
0003566208.tif 000015
【図９Ｂ】
0003566208.tif 000016
【図９Ｃ】
0003566208.tif 000017
【図１０】
0003566208.tif 000018