(57)【要約】例示的エアクッション膨張機械が、直流入力に接続される第１の端子と、第２の端子と、直流入力によって給電される基準抵抗器と、オペアンプと、トランジスタとを含む。オペアンプの第１の端子は、可変電圧源に接続され、オペアンプの第２の端子は、基準抵抗器に接続される。トランジスタは、オペアンプの出力に接続されるベースと、基準抵抗器に接続されるエミッタと、第１および第２の端子を有するシールバンド装置の第１の端子に結合されるコレクタとを有する。第１および第２の端子間に配置される溶融性材料が、第１および第２の端子間を流動する電流の抵抗によって溶融される。可変電圧源は、電圧測定デバイスおよび一定電流によって、第１および第２の端子にわたって測定される電圧降下に基づいて、電圧を変化させる。
2019513637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
第１の端子であって、前記第１の端子は、直流入力に接続される、第１の端子と、
第２の端子と、
基準抵抗器であって、前記基準抵抗器は、前記直流入力によって給電される、基準抵抗器と、
オペアンプであって、前記オペアンプの第１の端子は、可変電圧源に接続され、前記オペアンプの第２の端子は、前記基準抵抗器に接続される、オペアンプと、
ベース接続、エミッタ接続、およびコレクタ接続を伴うトランジスタであって、前記ベース接続は、前記オペアンプの出力に接続され、前記エミッタ接続は、前記基準抵抗器に接続され、前記コレクタ接続は、シールバンド装置の第１の端子に接続され、一定電流が前記第１の端子に流動することを可能にし、前記シールバンド装置は、
第１の端子および第２の端子であって、前記第１の端子と前記第２の端子との間に配置される溶融性材料が、前記第１の端子と前記第２の端子との間に流動する電流の抵抗によって溶融される、第１の端子および第２の端子と
を備える、トランジスタと、
電圧測定デバイスであって、前記第１の端子と前記第２の端子との間の電圧降下を測定する、電圧デバイスと
を備え、
可変電圧は、前記電圧測定デバイスおよび前記一定電流によって測定される前記電圧降下に基づいて、電圧を変化させる、装置。
【請求項２】
前記可変電圧は、前記第１の端子と前記第２の端子との間で計算された抵抗に基づいて変化し、前記抵抗は、前記電圧降下および前記一定電流に基づいて計算される、上記請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項３】
前記可変電圧は、端子温度を前記溶融性材料の溶融温度と比較することによって変化し、前記端子温度は、前記抵抗に基づいて判定される、上記請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項４】
前記可変電圧源は、
第１の電圧源と、
第２の電圧源と、
電圧スイッチであって、前記電圧スイッチは、第１の位置において第１の電圧スイッチを前記オペアンプに接続し、第２の位置において第２の電圧スイッチを前記オペアンプに接続する、電圧スイッチと
を備える、上記請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記可変電圧源は、
第２のオペアンプの第１の端子に接続される基準電圧と、
前記第２のオペアンプの第２の端子に並列に接続される第１の電圧抵抗器および第２の電圧抵抗器と、
第１の抵抗器および第２の抵抗器に接続される電圧スイッチであって、前記電圧スイッチは、第１の位置にあるときに前記第１の電圧抵抗器を接地に接続し、第２の位置にあるときに前記第２の電圧源を接地に接続する、電圧スイッチと、
第２のトランジスタであって、前記第２のトランジスタのベースは、第２のオペアンプに接続され、前記第２のトランジスタのコレクタは、第１のオペアンプに接続され、前記第２のトランジスタのエミッタは、前記第２のオペアンプの前記第２の端子ならびに前記第１の電圧抵抗器および前記第２の電圧抵抗器に接続される、第２のトランジスタと
を備え、
前記電圧スイッチは、前記第１の端子から前記第２の端子への測定された電圧降下に基づいて、位置を変化させる、上記請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記第１の抵抗器の抵抗および前記第２の抵抗器の抵抗は、前記第１の抵抗器および前記第２の抵抗器が接地に接続されているとき、前記第１の端子および前記第２の端子にわたる電圧降下の値に基づいて選定される、上記請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記第２の抵抗器の前記コレクタ端子は、第２の基準抵抗器および前記基準抵抗器に接続される、上記請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記オペアンプへの前記可変電圧は、パルス化信号であり、前記パルス化信号は、２つの電圧間を切り替えることによって生成される、上記請求項のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１６年４月１１日に出願され、ＡＩＲ  ＣＵＳＨＩＯＮ  ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ  ＭＡＣＨＩＮＥと題された米国仮出願第６２／３２０，７６３号の利益を主張するものであり、該仮出願の開示の全体は、参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
本発明は、流体充填ユニットに関し、より具体的には、事前形成されたパウチの連結網を緩衝材ユニットに変換するための新規の改良された機械に関し、特に、それを参照して説明されるであろう。しかしながら、本発明はまた、他の用途にも適していることを理解されたい。
【背景技術】
【０００３】
プラスチックのシートから緩衝材ユニットを形成および充填するための機械が、公知である。事前形成された連結網における事前形成されたパウチを膨張させることによって、緩衝材ユニットを生産する機械もまた、公知である。多くの用途のために、事前形成された連結網を利用する機械が、使用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
エアクッション膨張機械の例示的実施形態および同一物を使用する方法が、本明細書に開示される。
【０００５】
例示的エアクッション膨張機械が、直流入力に接続される第１の端子と、第２の端子と、直流入力によって給電される基準抵抗器と、オペアンプと、トランジスタとを含む。オペアンプの第１の端子は、可変電圧源に接続され、オペアンプの第２の端子は、基準抵抗器に接続される。トランジスタは、オペアンプの出力に接続されるベースと、基準抵抗器に接続されるエミッタと、第１および第２の端子を有するシールバンド装置の第１の端子に結合されるコレクタとを有する。第１および第２の端子間に配置される溶融性材料が、第１および第２の端子間を流動する電流の抵抗によって溶融される。可変電圧源は、電圧測定デバイスおよび一定電流によって、第１および第２の端子にわたって測定される電圧降下に基づいて、電圧を変化させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する付随の図面では、本発明の実施形態が、図示され、これは、上記に与えられる本発明の一般的説明および下記に与えられる詳細な説明とともに、本発明の実施形態を例示する役割を果たす。
【０００７】
【図１】図１は、エアクッション材料の例示的実施形態の平面図である。
【図１Ａ】図１Ａは、エアクッション膨張機械の例示的実施形態の上部平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの線１Ｂ−１Ｂに沿って観察される図である。
【図２】図２は、エアクッション材料の連結網がエアクッション膨張機械内に設置される、図１Ａと類似する図である。
【図２Ａ】図２Ａは、膨張およびシールされたエアクッションの平面図である。
【図３】図３Ａは、柔軟性材料から作製される要素の側面図である。図３Ｂは、柔軟性材料から作製される要素の端面図である。
【図４】図４は、より高い抵抗部分と、より低い抵抗部分とを有する加熱要素の図示である。
【図５】図５は、デューティサイクルに従って、最大および最小電圧間で切り替えられるＤＣ加熱要素電圧のプロットである。
【図５Ａ】図５Ａは、最大および最小電圧間で調節可能であるアナログＤＣ加熱要素電圧のプロットである。
【図５Ｂ】図５Ｂは、シールデバイスの温度を制御するための回路の例示的実施形態の概略図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、シールデバイスの温度を制御するための回路の例示的実施形態の概略図である。
【図６】図６は、エアクッション膨張機械に関する制御アルゴリズムの例示的実施形態を図示するフローチャートである。
【図７Ａ】図７Ａは、エアクッション膨張機械に関する制御アルゴリズムのアイドルシーケンスの例示的実施形態を図示するフローチャートである。
【図７Ｂ】図７Ｂ−７Ｃは、エアクッション膨張機械がアイドル条件にあるときのエアクッション膨張機械の構成要素の状態の実施例を図示する。
【図７Ｃ】図７Ｂ−７Ｃは、エアクッション膨張機械がアイドル条件にあるときのエアクッション膨張機械の構成要素の状態の実施例を図示する。
【図８Ａ】図８Ａは、エアクッション膨張機械に関する制御アルゴリズムの始動シーケンスの例示的実施形態を図示するフローチャートである。
【図８Ｂ】図８Ｂ−８Ｅは、エアクッション膨張機械が始動条件にあるときのエアクッション膨張機械の構成要素の状態の実施例を図示する。
【図８Ｃ】図８Ｂ−８Ｅは、エアクッション膨張機械が始動条件にあるときのエアクッション膨張機械の構成要素の状態の実施例を図示する。
【図８Ｄ】図８Ｂ−８Ｅは、エアクッション膨張機械が始動条件にあるときのエアクッション膨張機械の構成要素の状態の実施例を図示する。
【図８Ｅ】図８Ｂ−８Ｅは、エアクッション膨張機械が始動条件にあるときのエアクッション膨張機械の構成要素の状態の実施例を図示する。
【図９】図９は、エアクッション膨張機械に関する制御アルゴリズムの実行シーケンスの例示的実施形態を図示するフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、エアクッション膨張機械に関する制御アルゴリズムの停止シーケンスの例示的実施形態を図示するフローチャートである。
【図１０Ｂ】図１０Ｂ−１０Ｃは、エアクッション膨張機械が停止条件にあるときのエアクッション膨張機械の構成要素の状態の実施例を図示する。
【図１０Ｃ】図１０Ｂ−１０Ｃは、エアクッション膨張機械が停止条件にあるときのエアクッション膨張機械の構成要素の状態の実施例を図示する。
【図１１】図１１は、ＤＣ電力をシステムに提供する、交流（ＡＣ）／直流（ＤＣ）コンバータ（ＡＣ／ＤＣコンバータ）の一実施形態を図示する。
【図１２】図１２は、ＤＣ電力を本システムに提供する、交流（ＡＣ）／直流（ＤＣ）コンバータ（ＡＣ／ＤＣコンバータ）の第２の実施形態を図示する。
【図１３】図１３および１３Ａは、エアクッション膨張機械の例示的実施形態の斜視図である。
【図１３Ａ】図１３および１３Ａは、エアクッション膨張機械の例示的実施形態の斜視図である。
【図１４】図１４は、図７Ｂおよび７Ｃによって図示されるエアクッション膨張機械等の二重ベルトエアクッション膨張機械の斜視図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、図１４によって図示されるエアクッション膨張機械の側面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、図１３および１３Ａによって図示されるエアクッション膨張機械のシール構成要素の正面図である。
【図１６】図１６は、図１４に示されるエアクッション膨張機械のシールおよびクランプアセンブリの斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６の線１２−１２によって示されるように観察される図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、図１７の拡大部分である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、膨張クッション材料の機械への経路指定を図示する、図１７Ａと類似する図である。
【図１８】図１８は、図１３Ａによって図示されるエアクッション膨張機械のシールアセンブリの後面斜視図である。
【図１９】図１９は、図１３Ａによって図示されるエアクッション膨張機械のシールアセンブリの後面図である。
【図２０】図２０は、図１４に示されるエアクッション膨張機械のシールアセンブリの斜視図である。
【図２１】図２１は、図２０の線１６−１６によって示されるように観察される図である。
【図２２】図２２は、図２０の線１７−１７によって示されるように観察される図である。
【図２３】図２３は、図１４に示されるエアクッション膨張機械の咬持アセンブリの斜視図である。
【図２４】図２４は、図２３の線１９−１９によって示されるように観察される図である。
【図２５】図２５は、図１６に示されるシールおよび咬持アセンブリの部分後面図である。
【図２６】図２６は、図２５の線２１−２１によって示されるように観察される区分を伴う断面斜視図である。
【図２７】図２７は、図２５の線２１−２１によって示される平面に沿って観察される断面図である。
【図２８】図２８は、図１６に示されるシールおよび咬持アセンブリの部分後面図である。
【図２９】図２９は、図２８の線２４−２４によって示されるように観察される区分を伴う断面斜視図である。
【図３０】図３０は、図２８の線２４−２４によって示される平面に沿って観察される断面図である。
【図３１】図３１は、図１３Ａによって図示されるエアクッション膨張機械の一部の斜視図である。
【図３２】図３２は、図３１の線Ｂ−Ｂによって示されるように観察される図である。
【図３３】図３３は、エアクッション膨張機械の構成要素図である。
【図３４】図３４は、加熱されるシール要素および柔軟性材料の断面図である。
【図３５】図３５は、エアクッション膨張機械の内側を示す斜視図である。
【図３６】図３６は、湾曲ベルト表面を示す、エアクッション膨張システムの別の例示的実施形態の斜視図である。
【図３７】図３７は、湾曲ベルト表面を示す、エアクッション膨張システムの一部の斜視図である。
【図３８】図３８は、湾曲ベルト表面を示す、エアクッション膨張システムの一部の斜視図である。
【図３９】図３９は、湾曲ベルト表面および送風機アセンブリを示す、エアクッション膨張システムの一部の斜視図である。
【図４０】図４０は、湾曲ベルト表面を示す、エアクッション膨張システムの一部の斜視図である。
【図４１】図４１は、湾曲ベルト表面を示す、エアクッション膨張システムの一部の図である。
【図４２】図４２は、湾曲ベルト表面を示す、エアクッション膨張システムの一部の斜視図である。
【図４３】図４３は、湾曲ベルト表面を示す、エアクッション膨張システムの一部の斜視図である。
【図４４】図４４は、湾曲ベルト表面を示す、エアクッション膨張システムの一部の斜視図である。
【図４５】図４５は、湾曲ベルト表面を示す、エアクッション膨張システムの一部の斜視図である。
【図４６】図４６は、湾曲ベルト表面を含む、ベルトアセンブルの斜視図である。
【図４７】図４７は、湾曲ベルト表面を含む、ベルトアセンブルの斜視図である。
【図４８】図４８は、送風機システムを示す、エアクッション膨張システムの一部の斜視図である。
【図４９】図４９は、湾曲ベルト表面を含む、ベルトアセンブルの斜視図である。
【図５０】図５０は、湾曲ベルト表面を含む、ベルトアセンブルの斜視図である。
【図５１】図５１は、エアクッション膨張システムのためのスピンドルの斜視図である。
【図５２】図５２は、エアクッション膨張システムのためのスピンドルの側面図である。
【図５３】図５３および５４は、エアクッション膨張システムのためのスプールの斜視図である。
【図５４】図５３および５４は、エアクッション膨張システムのためのスプールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書に説明されるように、１つまたはそれを上回る構成要素が、接続される、継合される、添着される、結合される、取り付けられる、または別様に相互接続されるものとして説明されるとき、そのような相互接続は、構成要素の間のように直接的であり得る、または１つもしくはそれを上回る中間構成要素の使用等を通して間接的であり得る。また、本明細書に説明されるように、「部材」、「構成要素」、または「部分」の言及は、単一の構造部材、構成要素、または要素に限定されないものとし、構成要素、部材、または要素のアセンブリを含むことができる。
【０００９】
図１は、膨張されたエアクッション１２（図２Ａ参照）を生産するために、新しい機械５０（図１Ａ、７Ｃ、１３、および１４の機械実施例参照）によって処理され得る事前形成された連結網１０の実施例を図示する。事前形成された連結網は、多種多様な異なる形態をとることができる。膨張され、シールされ、次いで、機械５０から分離され得る、任意の事前形成された連結網が、使用されることができる。許容可能な連結網１０の実施例は、限定ではないが、米国特許第Ｄ６３３７９２号、第７８９７２２０号、第７８９７２１９号、第Ｄ６３０９４５号、第７７６７２８８号、第７７５７４５９号、第７７１８０２８号、第７６９４４９５号、第Ｄ６０３７０５号、第７５７１５８４号、第Ｄ５９６０３１号、第７５５０１９１号、第７１２５４６３号、第７１２５４６３号、第６８８９７３９号、もしくは第７，９７５，４５７号、または米国特許出願公開第２０１００２８１８２８Ａ１号、第２０１００２２１４６６Ａ１号、第２００９０２９３４２７Ａ１号、および第２００９０１１０８６４Ａ１号（全てが、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）によって示される、および／または説明される連結網のいずれかを含む。他の事前形成された連結網も、緩衝材ユニットを生産するために、機械６０において使用され得ることが、容易に明白となるはずである。
【００１０】
図示される連結網１０は、ポリエチレン等の熱シール可能プラスチックフィルムから形成される。しかしながら、任意の熱シール可能材料が、使用されることができる。連結網１０は、離間されたシールおよび膨張側縁１８、２０に沿ってともに接続される、重ねられた上部および底部の伸長層１４、１６を含む。縁はそれぞれ、折り目またはシールのいずれかであり得る。重ねられた層１４、１６は、シール側縁１８に沿って密封接続される。図示される実施形態では、膨張側縁２０は、穿孔される。別の実施形態では、膨張側縁２０は、穿孔されず、ミシン目線が、層１４、１６のうちの１つに含まれ、ミシン目線は、膨張側縁２０から離間され、それに平行に延設される。別の実施形態では、膨張側縁２０は、穿孔されず、ミシン目線が、層１４、１６のそれぞれに含まれ、ミシン目線は、膨張側縁２０から離間され、それに平行に延設される。また別の実施形態では、層１４、１６は、膨張側縁においてともに接続されない。
【００１１】
複数の縦方向に離間された横方向シール２２が、上部および底部層１４、１６を継合する。図１および２を参照すると、横方向シール２２は、パウチ２６を形成するように、シール縁１８から膨張縁２０の短い距離内まで延在する。随意の凹部２３が、横方向シール２２と膨張縁２０との間に形成される。層１４、１６の膨張縁が接続されていない場合、凹部は、形成されない。ミシン目線２４が、上部および底部層を通して延在する。図２Ａは、膨張されたクッション１２を形成するように膨張およびシールされた後の連結網１０の長さを図示する。膨張シール４２が、膨張されたクッションを形成するように、横方向シール２２およびシール側縁１８によって画定されるパウチ２６を閉鎖する。図示される膨張されたクッション１２は、隣接するクッションの各対間に間隙Ｇを含む（図２Ａ参照）。間隙Ｇを形成するように特別に構築される連結網１０が、図示される実施形態において使用された。他の実施形態では、図示される間隙Ｇを形成しない連結網１０も、使用され得る（図２Ａ参照）。
【００１２】
図１Ａ−１Ｂおよび２は、事前形成された連結網１０（図１参照）を膨張されたクッション１２（図２Ａ参照）に変換するための機械５０の例示的実施形態を図式的に図示する。機械５０は、多種多様な異なる形態をとり得、下記に説明される膨張、シール、および分離配列は、説明される順序／位置に、または連結網１０の膨張、連結網のシール、および機械５０からの連結網の分離を促進する、任意の他の順序／位置にあり得る。図１Ａ−１Ｂおよび２によって図示される実施例では、機械５０は、膨張配列１６０と、シール配列１６２と、柔軟性材料１１２を含む咬持配列１１０と、連結網分離デバイス１５８とを含む。一実施形態では、柔軟性材料１１２は、ショアＡ硬度を下回るものを有する、シリコーンフォームゴムの閉セル材料である。柔軟性材料１１２は、両側をアクリル接着剤を用いてコーティングされ得る。一実施形態では、柔軟性材料１１２は、約３９０°Ｆまで使用可能である。図３に図示されるように、一実施形態では、柔軟性材料１１２は、約４．３８インチの長さ２０００と、約１／４インチの高さ２００２と、約１／１６インチの厚さ２００４とを有することが想定される。
【００１３】
膨張配列１６０は、多種多様な異なる形態をとることができる。増加された圧力下（大気圧を上回る）で空気をパウチ２６に提供することが可能な任意の配列が、使用されることができる。図示される実施形態では、膨張配列１６０は、中空の縦方向に延在するガイドピン５６と、送風機６０とを含む。図２を参照すると、連結網１０が、供給源から経路指定され、ガイドピン５６が膨張側縁２０と横方向シール２２との間にあるように、凹部２３が、ガイドピン５６の周囲に配置される。ガイドピン５６は、連結網が機械５０を通して引動されるにつれてこれを整合させる。ガイドピン５６は、導管１０４によって送風機６０に流体的に接続される膨張開口部１０２を含む。送風機６０は、連結網が膨張開口部１０２を過ぎて移動するにつれて連結網パウチ２６を膨張させる。
【００１４】
例示的実施形態では、膨張配列１６０はまた、送風機制御装置１０６を含む。送風機制御装置１０６は、多種多様な異なる形態をとることができる。例えば、送風機制御装置１０６は、膨張配列１６０によってパウチ２６に提供される空気の流率および／または圧力を制御するように動作可能である、任意の配列であり得る。一実施形態では、送風機制御装置１０６は、送風機６０の動作速度を制御する、速度コントローラである。そのような速度コントローラは、より高い圧力および／または流率において空気を提供するまで送風機を加速し、圧力および／または流率を低減させるように送風機速度を低減させる。別の実施形態では、送風機制御装置１０６は、送風機６０と膨張開口部１０２との間の導管１０４内に流量制御弁を備える。導管１０４は、図１Ｂによって図示されるように短い、または図１Ａによって図示されるように長くあり得る。導管は、連結網分離デバイス１５８の機能を実施する、または実施するように適合され得る。
【００１５】
シール配列１６２は、シールされた膨張されたクッション１２を作成するようにシール４２（図２）を形成する。シール配列１６２は、多種多様な異なる形態をとることができる。例えば、シール配列１６２は、層１４、１６間に密封シールを形成することが可能な任意の配列であり得る。図１Ｂを参照すると、シール配列１６２は、加熱されるシール要素６４と、温度制御配列１６５と、アセンブリ位置付けデバイス６６と、柔軟性材料１１２と、駆動ローラの対６８と、ベルト速度制御装置６７と、駆動ベルトの対７０とを含む。ベルト速度制御装置６７は、エンコーダ８０と電子的に通信し、ベルト６８の速度を制御する。例えば、フィードバックループに基づいて、エンコーダは、ベルト６８の相対的速度を判定する。ベルト６８の相対的速度が、事前判定された公差内ではない場合、エンコーダ８０は、エラーが起こっていると判定する。一実施形態では、エンコーダ８０が、エラーが起こっていると判定する場合、エンコーダ８０は、モータに、ベルト６８を停止させる。エンコーダ８０は、ベルト速度制御装置６７の一部として図示されるが、エンコーダ８０がベルト速度制御装置６７と別個である、他の実施形態もまた、想定されることを理解されたい。
【００１６】
代替実施形態では、冷却要素の対が、加熱されるシール要素６４の下流に提供される。各ベルト７０は、その個別の駆動ローラ６８の周囲に提供される。各ベルト７０は、その個別の駆動ローラ６８によって駆動される。駆動ローラ６８およびベルト７０の速度は、ベルト速度制御装置６７によって制御される。ベルト７０は、ベルト７０が熱シール要素６４に近接するように連結網１０を引動するように、相互に近接近または係合する。連結網１０が、最初に、加熱されるシール要素６４を通過するにつれて、シール４２が、形成される（図２参照）。
【００１７】
加熱要素６４は、多種多様な異なる形態をとることができる。層がともに密封接合するであろう点まで、層１４および／または１６の温度を上昇させることが可能な任意の配列が、使用されることができる。例えば、加熱要素６４は、電熱線、セラミック要素、または電力の印加に応じて熱を提供する他の部材であり得る。例えば、加熱要素６４の抵抗は、電圧が加熱要素にわたって印加されると、加熱要素６４を加熱させる。図示される実施形態では、加熱要素６４は、約１インチ〜約１２インチの長さを有する、電熱線である。また、加熱要素６４は、約０．０１１インチの厚さを有する、略平坦ワイヤであることも想定される。
【００１８】
加熱要素６４（ワイヤ）はまた、少なくとも１つの低抵抗部分８２と、少なくとも１つの高抵抗部分８４とを含む。図１Ｂに図示されるように、加熱要素６４（ワイヤ）は、２つの比較的により低い抵抗部分８２と、１つの比較的により高い抵抗部分８４とを含む。一実施形態では、より低い抵抗部分８２は、銅である、または少なくとも銅コーティングもしくは他の低抵抗コーティングを含み、比較的に高い導電率および比較的に低い電気抵抗を提供する。より低い抵抗部分８２は、実質的にいかなる電気抵抗も有しておらず、これは、それらのより低い抵抗部分８２に沿って、実質的にいかなる熱または熱放散ももたらさない。より高い抵抗部分８４は、比較的に低い導電率および比較的に高い電気抵抗を産生する材料を含む。その結果、熱は実質的に全て、加熱要素６４の比較的により高い抵抗部分８４に沿って放散される。
【００１９】
一実施形態では、より高い抵抗部分８４は、約１インチ長〜約９インチ長である。別の実施形態では、より高い抵抗部分８４は、約２インチ長〜約８インチ長である。別の実施形態では、より高い抵抗部分８４は、約３インチ長〜約７インチ長である。別の実施形態では、より高い抵抗部分８４は、約４インチ長〜約６インチ長である。別の実施形態では、より高い抵抗部分８４は、約４．５インチ長である。図４に図示される実施形態では、銅コーティングを含む、より低い抵抗部分８２は、約０．１１８インチ（３．０ｍｍ）の幅２０１０と、約７．１６５インチ（１８２ｍｍ）の長さ２０１２と、約０．００６インチ（０．１５ｍｍ）の厚さとを有する。銅コーティングを含まない、より高い抵抗部分８４は、点「Ａ」における約０．１１０インチ（２．８ｍｍ）の幅２０１４と、約４．８４インチ（１２３ｍｍ）の長さ２０１６と、約０．００６インチ（０．１５ｍｍ）の厚さとを有する。
【００２０】
再び図１Ｂを参照すると、より高い抵抗部分８２の比較的により短い長さは、電気抵抗および温度（例えば、±１度、２、５、または１０度）のさらなる制御を提供する。例えば、一例示的実施形態では、より高い抵抗部分は、シールが形成されている面積内にのみ提供される。シールが形成されている面積内のみの本より短く、より高い抵抗部分は、シールが形成されている面積の外側の部分を有する、より長い高電気抵抗材料にわたる結果よりも一貫した電気抵抗および温度制御をもたらす。加えて、より高い抵抗部分８４の比較的により短い長さおよびより一貫した電気抵抗は、電流が印加され、加熱要素６４から除去されると、より速い温度変化をもたらす。加熱要素６４に沿ったより速い温度変化は、下記により詳細に議論される。
【００２１】
アセンブリ位置付けデバイス６６は、柔軟性材料１１２と関連付けられるベルト７０を加熱要素６４と関連付けられるベルト７０から離れるように移動させることが可能である。例えば、アセンブリ位置付けデバイス６６は、柔軟性材料１１２と関連付けられるベルト７０を上向きかつ加熱要素６４と関連付けられるベルト７０から離れるように移動させ得る。ある時は、柔軟性材料１１２と関連付けられるベルト７０を加熱要素６４と関連付けられるベルト７０から離れるように移動させ、連結網をベルト７０間に位置付けることが望ましい。
【００２２】
図１Ｂをさらに参照すると、図示される実施形態では、温度制御配列１６５が、加熱要素６４の温度を制御するように加熱要素６４に結合される。本実施形態では、温度制御配列１６５は、加熱要素６４の低抵抗部分８２に結合される。しかしながら、温度制御配列１６５が加熱要素６４の高抵抗部分８４に結合される、他の実施形態もまた、想定される。
【００２３】
温度制御配列１６５は、多種多様な異なる形態をとり得る。加熱要素６４を制御することが可能な任意の配列が、使用されることができる。一例示的実施形態では、温度制御配列１６５は、サーモカップルを含む。サーモカップルは、種々の異なる方法で加熱要素６４に結合され得る。一例示的実施形態では、加熱要素６４は、サーモカップルとともにカプセル化されるセラミック部材を含む。サーモカップルとのセラミック部材のカプセル化は、加熱要素６４の温度の非常に正確な測定を提供する。サーモカップルによって測定される温度は、加熱要素６４に印加される電力（例えば、電流、電圧、および／またはデューティサイクル）を調節し、それによって、加熱要素６４の温度を制御するために使用される。
【００２４】
一例示的実施形態では、加熱要素６４を通過する電流は、加熱要素の抵抗を判定するために使用される。加熱要素６４の抵抗は、順に、加熱要素６４の温度を判定するために使用される。例えば、加熱要素６４の抵抗は、加熱要素６４を通過する電流と、加熱要素にわたる電圧とに基づいて計算されることができる。計算において使用される電圧は、多種多様な異なる方法で取得され得る。例えば、計算において使用される電圧は、電力供給源によって印加される電圧であり得る、または電圧は、図１Ｂによって図示されるような随意のバイパス導線８４ａ、８４ｂによって直接測定され得る。計算において使用される電流は、多種多様な異なる方法で取得され得る。例えば、計算において使用される電流は、ホール効果センサまたは低抵抗高精度フィードバック抵抗器を使用して測定され得る。電流がホール効果センサを用いて測定される一実施形態では、温度制御配列１６５は、加熱要素６４上の抵抗を測定するためのホール効果センサを含む、固体デバイスである。別の実施形態では、電流は、加熱要素と直列である、低抵抗高精度フィードバック抵抗器を用いて測定される。例えば、低抵抗高精度フィードバック抵抗器は、２０ｍＱ抵抗器であり得る。
【００２５】
別の例示的実施形態では、加熱要素に印加される電流は、一定に制御または保持され、加熱要素６４にわたる電圧降下は、加熱要素の抵抗を判定するために使用される。加熱要素６４の抵抗は、順に、加熱要素６４の温度を判定するために使用される。例えば、加熱要素６４の抵抗は、加熱要素６４を通過する電流と、加熱要素にわたる電圧とに基づいて計算されることができる。計算において使用される電圧は、多種多様な異なる方法で取得され得る。例えば、計算において使用される電圧は、電力供給源によって印加される電圧であり得る、または電圧は、図１Ｂによって図示されるような随意のバイパス導線８４ａ、８４ｂによって直接測定され得る。計算において使用される電流は、多種多様な異なる方法で取得され得る。例えば、計算において使用される電流は、電力供給源によって印加される固定電流であり得る。本実施形態では、電流のデューティサイクルは、加熱要素の温度を増加させるために増加されることができ、電流のデューティサイクルは、加熱要素の温度を減少させるために減少されることができる。
【００２６】
加熱要素に印加される電流を一定に制御または保持することと、加熱要素６４にわたる電圧降下を測定することは、加熱要素の抵抗を判定するために、多種多様な異なる方法で行われることができる。図５Ｂを参照すると、高インピーダンス電流源が、一定の電流を提供し、シールバンドまたは加熱要素の抵抗および温度を変化させる。シールバンドの単一の遠隔感知された電圧測定値が、高インピーダンス一定電流値とともに、抵抗および電力を計算するために使用される。高インピーダンス電流源は、シールバンド変化に２０マイクロ秒以内等で非常に迅速に応答し、抵抗および電力計算の遠隔電圧測定のタイミングおよび整定調整を簡略化することができる。高インピーダンス一定電流源の速い応答時間によって、速い遠隔電圧感知測定（１００マイクロ秒またはそれを下回るもの等）、Ｖｒｅｆ１とＶｒｅｆ２との間の切替、シールバンド温度の制御が、多種多様なプラスチック材料を適応させることができる。
【００２７】
図５Ｂに示される回路の詳細が、ここで説明される。しかしながら、図５Ｂは、加熱要素に印加される電流を一定に制御または保持し、加熱要素６４にわたる電圧降下を測定するための多くの可能性として考えられる回路のうちの１つのみを図示する。プラスチックシールを作製するための公知の理想的温度（および、したがって、公知の理想的抵抗測定値）を仮定すると、制御される、または一定の印加される電流のデューティサイクルは、加熱要素６４の温度が、プラスチックシールを作製するための公知の理想的温度である、またはそれに近接することを確実にするように変動され得る。電圧基準Ｖｒｅｆ１（またはスイッチ３０の位置に応じて、Ｖｒｅｆ２）が、オペアンプ２５に提供される。ＤＣ入力１０が、基準抵抗器１２に給電し、オペアンプ２５にもまた提供される、基準抵抗器１２にわたる電圧Ｖｃｏｎｓｔをもたらす。オペアンプ２５の出力は、ＰＮＰトランジスタ１８のベースに接続される。オペアンプ２５およびＰＮＰトランジスタ１８は、電圧基準Ｖｒｅｆ１またはＶｒｅｆ１に基づいて、電圧Ｖｃｏｎｓｔを設定する。例えば、オペアンプ２５は、電圧基準Ｖｒｅｆ１またはＶｒｅｆ２と同一であるように電圧Ｖｃｏｎｓｔを設定し得る。一例示的実施形態では、オペアンプ２５は、電圧基準に基づいて、ＰＮＰトランジスタをより多く、またはより少なく導通させることによって電圧Ｖｃｏｎｓｔを設定する。出力電流Ｉｏｕｔは、基準抵抗器１２に基づいて、電圧Ｖｃｏｎｓｔに比例し、したがって、出力電流Ｉｏｕｔもまた、一定である。したがって、シールバンド６４の抵抗が変動される、または変動する場合であっても、Ｉｏｕｔの一定電流が、シールバンド６４にわたって提供される。電圧測定デバイス２２が、端子８４Ａ、８４Ｂに接続され、シールバンド６４にわたる電圧降下を測定する。制御される一定電流Ｉｏｕｔおよび電圧測定デバイス２２によって測定される電圧降下に基づいて、シールバンド抵抗３６が、計算され得る（および端子８４Ａ、８４Ｂ間のシールバンドの温度は、本明細書に説明されるように、一定電流、判定された抵抗、および／または測定された抵抗に基づいて判定され得る）。シールバンドの判定された温度は、（シールされるべき材料および／または１つもしくはそれを上回る他の環境要因に応じて変動し得る）理想的シール温度と比較され得る。計算された温度が高すぎる場合、電圧基準は、制御される一定電流Ｉｏｕｔを低減させるように低減され得る。例えば、電圧基準は、より高い一定電流Ｉｏｕｔとより低い一定電流との間を切り替えるために、より高い電圧基準Ｖｒｅｆ１からより低い電圧基準Ｖｒｅｆ２に切り替えられ得る。または、電圧基準は、オンおよびオフに切り替えられ得る。いずれの場合も、本切替は、シールバンドの計算された温度に基づいて制御され、電流Ｉｏｕｔ２０のデューティサイクル（すなわち、シールバンドに提供される電力の量）を制御し、シールバンドの実際の温度を制御することができる。（より低い一定電流または一定電流なし切替状態に対する）より高い一定電流Ｉｏｕｔ２０のデューティサイクルは、加熱要素の温度を増加させるために増加されることができ、デューティサイクルは、加熱要素の温度を減少させるために減少されることができる。
【００２８】
図５Ｃは、加熱要素に印加される電流を一定に制御または保持し、加熱要素６４にわたる電圧降下を測定するための回路の別の例示的実施形態を図示する。図５Ｃによって図示される回路は、（２つの一定電流Ｉｏｕｔを提供する）２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１およびＶｒｅｆ２を提供するための例示的実施形態の詳細が提供されることを除いて、図５Ｂの回路と実質的に同一である。電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２は、多種多様な方法で提供され、図５Ｃは、可能性のうちの１つのみを図示し得ることを理解されたい。図５Ｃ実施例では、２つの異なる基準電圧（すなわち、図５ＢのＶｒｅｆ１およびＶｒｅｆ２）を生成するために利用される単一のＶｒｅｆ４０が、提供される。図５Ｂでは、それぞれ、異なる抵抗値を伴う２つの基準抵抗器４６および４８が、利用される。接地に接続されるスイッチ４９が、構成要素によって制御され、計算された温度に基づいて、抵抗器間を切り替え得る。抵抗器は、単一の電圧基準４０とともにスイッチ４９によって第２のオペアンプに選択的に接続される。ＮＰＮトランジスタ４４のベース接続は、オペアンプ４２の出力に接続される。トランジスタ４４のコレクタは、図３の２つの基準電圧と同一の様式でオペアンプ２５に接続される。加えて、トランジスタ４４のコレクタは、基準抵抗器４１および基準抵抗器１２を介して、オペアンプ２５の他の入力に接続される。スイッチ４９が、接地に接続する基準抵抗４６と基準抵抗器４８との間で変動されると、オペアンプ２５の＋入力に提供される電圧は、抵抗器４６、４８の抵抗値によって設定される２つの値（すなわち、Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２）間で変動される。図５Ｂに関して説明されるものと類似する様式で、スイッチ４９は、シールバンド６４の温度を制御するように制御される。
【００２９】
一実施形態では、直流（ＤＣ）が、加熱要素６４に給電するために使用されることが検討される。直流（ＤＣ）を用いて加熱要素６４に給電することは、交流（ＡＣ）とは対照的に、温度制御配列１６５が、加熱要素６４（例えば、加熱要素６４の高抵抗部分８４）内の抵抗を（すなわち、電流および電圧の関数として）計算することを可能にする。加熱要素６４（例えば、加熱要素６４の高抵抗部分８４）の温度は、計算された抵抗に基づいて、判定される（例えば、計算または相関される）。計算された抵抗に基づいて、加熱要素６４の温度を判定することは、交流（ＡＣ）が加熱要素６４に給電するために使用される場合よりも、比較的により速い温度応答を提供する。一実施形態では、ＤＣ電力は、加熱要素６４の高抵抗部分８４の所望の設定点温度を達成するために、デューティサイクルに従って、オンおよびオンが循環される。例えば、図５に関して、ＤＣ電力の電圧は、加熱要素６４の所望の温度を達成するために、デューティサイクルに従って、ゼロ（０）ボルトと５．５ボルトとの間で切り替えられる。例えば、デューティサイクルは、温度を増加させるために増加され（すなわち、より長いオン時間）、デューティサイクルは、温度を減少させるために減少される（すなわち、より長いオフ時間）。
【００３０】
図５Ａを参照すると、下記により詳細に議論される別の実施形態では、ＤＣ電力の電圧が、加熱要素６４の所望の温度を達成するために、例えば、ゼロ（０）ボルトと５．５ボルトとの間で連続（例えば、一定）電圧出力に制御される。例えば、ＤＣ電圧は、温度を増加させるために増加され、ＤＣ電圧は、温度を減少させるために減少される。
【００３１】
いったん温度制御配列１６５が加熱要素６４（例えば、加熱要素６４の高抵抗部分８４）の温度を判定すると、加熱要素６４は、加熱要素６４の高抵抗部分８４の温度を事前判定された温度範囲内で達成する、またはその範囲内に維持するために、加熱要素６４に供給される電力を制御することが可能である。例えば、加熱要素６４の高抵抗部分８４の温度が、事前判定された温度範囲を上回る場合、温度制御配列１６５は、加熱要素６４に供給される直流（ＤＣ）の量が低減されるようにし得る。逆に、加熱要素６４の高抵抗部分８４の温度が、事前判定された温度範囲を下回る場合、温度制御配列１６５は、加熱要素６４に供給される直流（ＤＣ）の量が増加されるようにし得る。
【００３２】
図１Ｂは、柔軟性材料１１２を含む、咬持配列１１０の例示的実施形態を図示する。咬持配列１１０は、事前形成された連結網１０の上部および底部層１４、１６をともに挟持するように位置付けられる。咬持配列１１０は、膨張された連結網内の圧力Ｐ下の空気（図２）が、力を溶解縦シール４２に印加しないように阻止する。これは、圧力Ｐ下の空気が、溶解縦シール４２を開放するように吹送しないように、および／または縦シールを弱化させる望ましくない応力を生成しないように防止する。
【００３３】
咬持配列１１０は、多種多様な異なる形態をとることができる。例えば、咬持配列１１０は、層の材料が溶解され、柔軟である、またはまだ完全には凝固しておらず、低温である面積内で、層１４、１６を圧搾することが可能な任意の配列であり得る。図１Ｂの図示される実施形態では、咬持配列１１０は、駆動ローラの対６８と、駆動ベルトの対７０と、柔軟性材料１１２と、随意のアセンブリ位置付けデバイス６６とを含む。各ベルト７０は、その個別の駆動ローラ６８の周囲に配置される。各ベルト７０は、その個別の駆動ローラ６８によって駆動される。駆動ローラ６８は、熱シールベルト７０（図１Ｂ参照）の駆動ローラ６８（図１Ｂ参照）に結合され得る、または駆動ローラ６８は、駆動ローラ６８（図１Ｂ参照）から独立して駆動され得る。ベルト７０は、連結網が熱シール要素６４および柔軟性材料１１２を通り過ぎるにつれて、ベルト７０が連結網１０を引動し、連結網を挟持するように、相互に係合する。別の例示的咬持配列が、米国特許第７，５７１，５８４号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）によって開示されている。
【００３４】
図示される実施形態では、柔軟性材料１１２は、連結網１０と対向するベルト７０の側上にある。連結網が、熱シール要素６４および柔軟性材料１１２を通り過ぎるにつれて、柔軟性材料は、連結網が熱シール要素６４を通り過ぎる間、略一定の圧力を連結網に対して保つように作用する。例えば、柔軟性材料１１２は、スポンジ状および／またはゴム状特性を有する材料である。したがって、連結網が柔軟性材料１１２を通り過ぎるにつれて、連結網内の瑕疵（例えば、皺）は、瑕疵が柔軟性材料１１２を通り過ぎるにつれて、スポンジ状および／またはゴム状柔軟性材料１１２がわずかに変形し得るため、低減される。言い換えると、柔軟性材料１１２の「許容性のある」性質が、連結網が熱シール要素６４を通り過ぎるにつれて、略一定の圧力を連結網に対してもたらす。連結網に対する略一定の圧力は、より良好なシールをもたらす。
【００３５】
柔軟性材料１１２は、少なくとも、熱シール要素６４の高抵抗部分８４と同程度に長いことが想定される。しかしながら、柔軟性材料１１２は、図示されるようにより長い、例えば、図１Ｂによって図示されるように、少なくとも２倍またはさらに３倍、もしくはより長くあり得る。
【００３６】
図２を参照すると、連結網分離デバイス１５８は、多種多様な異なる形態をとることができる。例えば、連結網１０がシール側縁１８に、またはそれに沿ってミシン目線を含むとき、連結網分離デバイス１５８は、鈍的な表面であり得、膨張縁２０が穿孔されていないとき、分離デバイス１５８は、鋭的ナイフエッジであり得、層１４、１６がシール側縁においてともに接続されていないとき、連結網分離デバイスは、省略され得る。図示される実施形態では、連結網分離デバイス１５８は、熱シール要素６４に先立って、連結網の進行経路に沿って位置付けられる。連結網分離デバイス１５８は、パウチ２６がシールされているのと同時に、連結網分離デバイスが連結網の凹部２３を開放するように、熱シール要素６４に先立って位置付けられる。しかしながら、連結網分離デバイス１５８は、連結網の進行路経路に沿った任意の場所に位置付けられることができる。例えば、連結網分離デバイス１５８は、シール配列１６２の前、シール配列の後、膨張開口部１０２の前、または膨張開口部１０２の後に位置付けられることができる。図示される分離デバイス１５８は、ピン５６から延在する。しかしながら、分離デバイス１５８は、任意の様式で機械５０に搭載され得る。分離デバイス１５８は、連結網が機械５０を通して移動するにつれて、膨張側縁２０において、またはそれに近接して連結網１０を開放する。
【００３７】
図６は、膨張機械５０に関する制御アルゴリズム３００の例示的実施形態を図示する。図示される実施形態では、制御アルゴリズム３００は、オフ状態３０２と、アイドルシーケンス３０４と、始動シーケンス３０６と、実行シーケンス３０８と、停止シーケンス３１０とを含む。オフ状態では、膨張配列１６０およびシール配列１６２は、両方ともオフにされる。
【００３８】
図７Ａは、アイドルシーケンス３０４を図示し、図７Ｂ−７Ｃは、本機械がアイドルシーケンスを実行するときの機械５０の構成要素の状態を図示する。図７Ｂおよび７Ｃは、図１Ａおよび１Ｂによって図示されるシール配列１１０がアイドルである、例示的実施形態を図示する。機械５０がオンにされると（４００）、本機械は、アイドルシーケンス３０４を開始する。アイドルシーケンス３０４では、シール要素６４が、温度制御配列１６５によってアイドル温度に設定される（４０２）。膨張配列１６０は、膨張制御装置１０６によってアイドル出力または速度に設定される（４０４）。図７Ｃを参照すると、例示的実施形態では、ベルト速度制御装置６７が、ベルト７０、７０を停止させ、位置付けデバイス６６は、連結網１０から分離するようにか、またはそれに接続するようにかのいずれかでベルト７０を位置付ける。したがって、機械５０がアイドルシーケンス３０４を実行するとき、膨張配列１６０が、パウチ２６を事前膨張させ、加熱要素６４が、予熱されるが、連結網から離間される。本事前膨張および予熱は、機械１０が膨張された緩衝部材の生産に遷移するためにかかる時間を削減する。一例示的実施形態では、連結網は、事前膨張されるが、加熱要素８４は、予熱されない。例えば、加熱要素８４が短く、速い応答時間を有するとき、加熱要素は、非常に急速に加熱し、図７Ａのアイドルシーケンスにおいて予熱される必要がない。
【００３９】
図８Ａは、始動シーケンス３０６を図示し、図８Ｂ−８Ｅは、機械５０が始動シーケンスを実行する際の構成要素の状態を図示する。機械５０が、アイドルシーケンス３０４から始動シーケンス３０６に変えられるとき（４２０）（図７Ａ）、機械５０は、随意に、膨張およびシールされている材料の種類を識別する（５００）。例えば、本機械は、材料がピロータイプ材料（例えば、図１参照）またはラップタイプ材料（例えば、米国特許第号Ｄ６３３７９２および第Ｄ６３０９４５号参照）であると判定し得る。本機械はまた、随意に、本ステップで連結網１０が作製される材料のサイズおよびタイプを判定し得る。
【００４０】
始動シーケンス３０４では、シール要素６４が、ステップ５０２および５０４において、温度制御配列１６５によってアイドル温度からシール温度まで上昇される（シール温度がアイドル温度よりも高いとき、またはシール要素が予熱されないとき）。ステップ５０６において、膨張配列１６０が、随意に、アイドル出力または速度から膨張出力または速度まで上昇される（５０８）。アイドル出力または速度から膨張出力または速度までの上昇は、種々の異なる方法で制御され得る。例えば、膨張配列は、連結網１０における膨張圧力設定点に到達するまで、膨張デバイスが速度設定点に到達するまで、および／または膨張デバイスが速度設定点に到達した後に事前判定された時間周期が経過するまで、上昇され得る。
【００４１】
例示的実施形態では、本機械は、機械がまだ閉鎖されていないとき、ステップ５１２および５１４において、シール要素６４を閉鎖する（図８Ｅ参照）。機械の始動に応じて、材料は、殆どまたは全く無駄にされない。つまり、機械５０の中に給送される第１のパウチ２６は、膨張されない、または不十分に膨張される状態にあるのではなく、膨張およびシールされる。
【００４２】
例示的実施形態では、本機械は、随意に、シール要素が連結網１０の上で閉鎖した後、膨張配列１６０が膨張速度または出力まですでに上昇されているかどうかを判定する（５２０）。いったんシール要素６４が連結網１０上で閉鎖されると、ベルト速度制御装置６７が、ベルト７０、７０を始動させ（５２４）（図８Ｅの矢印を参照）、本機械が、シールおよび膨張されたクッションを生産し始め、実行シーケンスに進む（５２５）。
【００４３】
一例示的実施形態では、シール配列１６２、膨張配列１６０、および／または駆動ローラ６８の制御は、相関される。例えば、シール配列１６２、膨張配列１６０、および／または駆動ローラ６８は、温度制御配列１６５、ベルト速度制御装置６７、および／または送風機制御装置１０６のうちの１つまたはそれを上回るものからの入力に基づいて制御される。シール配列１６２、膨張配列１６０、および／または駆動ローラ６８を相関させることによって、パウチ内の空気／圧力および／または膨張シール４１の品質が、精密に制御され得る。
【００４４】
例示的実施形態では、ベルト速度が、エンコーダ８０、送風機制御装置１０６、および／または温度制御配列１６５からのフィードバックに基づいて制御され得る。シール要素６４の温度が事前判定された設定点よりも低い場合、ベルト速度は、十分な熱が高品質のシールを形成するように連結網に印加されていることを確実にするように低減され得る。同様に、シール要素６４の温度が事前判定された設定点よりも高い場合、ベルト速度は、過剰な熱が連結網に印加されないことを確実にし、それによって、高品質のシールが形成されることを確実にするように増加され得る。膨張配列１６０の出力または速度が事前判定された設定点よりも低い場合、ベルト速度は、パウチ２６が最適に充填されることを確実にするように低減され得る。例示的実施形態では、エンコーダ８０、送風機出力もしくは速度、および／または加熱要素温度６４は、送風機出力または速度および加熱要素温度を事前判定された設定点に至らせるように連続的に制御される。ベルトの速度は、特に、膨張配列および／またはシール要素が、その通常動作条件まで上昇されるにつれて、シール品質およびパウチ充填を最適化するように、送風機制御装置１０６および／または温度制御配列１６５からのフィードバックに基づいて、連続的に更新され得る。
【００４５】
例示的実施形態では、シール要素６４の温度は、エンコーダ８０、膨張制御装置１０６、および／またはベルト速度制御装置６７からのフィードバックに基づいて制御され得る。ベルト速度が事前判定された設定点よりも低い場合、シール要素６４の温度は、過剰な熱が連結網に印加されないことを確実にし、高品質のシールが形成されることを確実にするように低減され得る。同様に、ベルト速度が事前判定された設定点よりも高い場合、シール要素６４の温度は、十分な熱が連結網に印加され、高品質のシールが形成されることを確実にするように増加され得る。例示的実施形態では、エンコーダ８０、送風機出力もしくは速度、および／またはベルト速度制御装置６７は、送風機出力または速度およびベルト速度を事前判定された設定点に至らせるように連続的に制御される。シール要素６４の温度は、特に、膨張配列および／またはベルト速度が、その通常動作条件まで上昇されるにつれて、シール品質およびパウチ充填を最適化するように、送風機制御装置１０６および／またはベルト速度からのフィードバックに基づいて、連続的に更新され得る。
【００４６】
例示的実施形態では、膨張配列１６０は、エンコーダ８０、ベルト速度制御装置６７、および／または温度制御配列１６５からのフィードバックに基づいて制御され得る。シール要素６４の温度が事前判定された設定点よりも低い場合、送風機出力または速度は、空気充填クッションの適切な膨張およびシールを確実にするように変更され得る。ベルト速度が事前判定された設定点よりも低い場合、送風機出力または速度は、空気充填クッションの適切な膨張およびシールを確実にするように変更され得る。例示的実施形態では、ベルト速度および／または加熱要素温度は、ベルト速度および／または加熱要素温度を事前判定された設定点に至らせるように連続的に制御される。送風機速度または出力は、特に、ベルト速度および／またはシール温度が、その通常動作条件まで上昇されるにつれて、シール品質およびパウチ充填を最適化するように、エンコーダ８０、駆動ローラ制御装置６７、および／または温度制御配列１６５からのフィードバックに基づいて、連続的に更新され得る。
【００４７】
一例示的実施形態では、シール配列１６２の温度は、膨張制御装置およびベルト制御装置からのフィードバックとは無関係である。本実施形態では、ベルト速度は、シール配列１６２からのフィードバックのみに基づいて制御され得る。同様に、本実施形態では、膨張配列１６２は、シール配列１６２からのフィードバックのみに基づいて制御され得る。例示的実施形態では、機械５０は、シール配列１６２を温度設定点に至らせ、温度を設定点において保持する、制御ループでプログラムされる。本制御ループの実行中、シール配列の現在の温度が、監視され、ベルト速度および膨張配列１６２を制御するために使用される。
【００４８】
図９は、シール配列１６２、膨張配列１６０、および／または駆動ローラ６８の制御が相関される、実行シーケンス３０８の例示的実施形態を図示する。シール配列１６２、膨張配列１６０、および／または駆動ローラ６８の制御は、多種多様な異なる方法で相関され得、図９は、多くの可能性のうちの１つを図示することを理解されたい。図９では、加熱デバイスの温度に対するベルト速度および膨張デバイス速度または出力の関係が、設定される（６００）。ベルト速度および膨張デバイス速度または出力は、シール要素６４の現在の温度に基づいて設定される（６０２）。シール要素の応答時間が速い、別の実施形態では、シール要素の温度は、ベルト速度および／または膨張デバイス速度に基づいて設定され得る。図示される実施例では、ベルト速度および膨張デバイス速度または出力は、現在のシール要素６４の温度に基づいて設定される（６０２）。随意のステップ６０４において、シール要素６４の設定点および／または膨張配列１６０の設定点が（例えば、ユーザ入力に起因して）変化した場合、更新された設定点が、読み出され（６０６）、加熱デバイスの温度に対するベルト速度および膨張デバイス速度または出力の関係が、リセットされる（６００）。シール要素６４の設定点および／または膨張配列１６０の設定点が変化していない場合、シーケンスは、シール要素６４が温度設定点に到達したかどうかを確認するようにチェックする（６０８）。シール要素６４が温度設定点に到達していない場合、ベルト速度および膨張デバイス速度または出力は、シール要素６４の現在の温度に基づいて更新される（６０２）。本プロセスは、シール要素６４が温度設定点に到達するまで繰り返される。
【００４９】
いったんシール要素６４が温度設定になり（６１０）、ベルト速度および膨張デバイス出力が対応する設定点になると（６１２）、エンコーダ８０は、ベルト速度と膨張デバイス速度との間の関係が維持されることを確実にする。代替として、他の実施形態では、加熱デバイスの温度に対するベルト速度と膨張デバイス速度または出力との間の関係は、随意に、本機械が事前判定された時間周期にわたって停止されるまで、もしくはベルト速度および／または膨張デバイス出力の更新をトリガする事象が検出されるまで、無視され得る（６１４）。この時点で、機械５０は、全速度または最適な速度で稼働しており（６１５）、膨張設定が変化する（６１６）、熱設定が変化する（６１８）、または本機械が停止される（６２０）まで、そのように継続して稼働する。膨張デバイス設定が変化すると、膨張デバイス速度または出力は、新しい設定に基づいて増加または減少される（６２２）。温度設定が変化すると、加熱デバイス温度設定点は、新しい設定に基づいて増加または減少される（６２４）。本機械が停止されると、シーケンスは、停止シーケンス３１０に進む（６２６）。
【００５０】
図１０Ａは、例示的停止シーケンスを図示し、図１０Ｂ−１０Ｃは、停止シーケンス中の機械５０の構成要素の条件の実施例を図示する。停止シーケンス３１０では、ベルト速度制御装置６７が、ベルト７０、７０（図７Ｃ）を停止させる（７００）。随意のステップ７０２において、材料がピロータイプ材料である場合、膨張配列１６０は、ブレーキをかけられる（７０３）。ステップ７０４において、シーケンスは、随意に、ベルト７０が停止されていることを確認する。いったんベルト７０が停止されると、本機械は、随意に、シール要素６４を開放する（７０６）。随意のステップ７０８において、材料がラップタイプ材料である場合、シーケンスは、事前判定された時間周期が経過することを可能にし（７１０）、次いで、膨張配列１６０がブレーキをかけられる（７１２）。ステップ７１４において、シーケンスは、ベルト７０および膨張配列１６０の両方が停止されることを確認し（７１６）、シーケンスは、随意に、アイドルシーケンス３０４または停止状態３０２に戻る。
【００５１】
図１１を参照すると、一実施形態では、交流（ＡＣ）電力が、交流／直流（ＤＣ）コンバータ（ＡＣ／ＤＣコンバータ）３０００に供給される。ＡＣ／ＤＣコンバータ３０００は、ＤＣ電力を、例えば、ベルト７０（図１Ｂ参照）を駆動するモータ８８（図１３参照）、送風機６０、およびＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に提供する。モータ、送風機、および／またはＤＣ／ＤＣコンバータに供給されるＤＣ電力は、１２Ｖ、２４Ｖ、または４８Ｖ等の任意の適切なＤＣ電圧であり得る。一実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４は、ＤＣ電力をＡＣ／ＤＣコンバータ３０００から受電し、ゼロ（０）ボルトと、例えば、５．５ボルトＤＣ等、加熱要素６４のための適切な最大ＤＣ電圧との間で調節可能である、ＤＣ電力出力を提供するようにプログラムされる。ゼロ（０）ボルトと最大ＤＣ電圧との間のＤＣ電力出力は、加熱要素６４の温度を制御するように迅速に調節可能である、連続アナログＤＣ出力であることが想定される。別の実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４は、加熱要素６４の温度を制御するように調節可能である電流出力を有する、ＤＣ電力出力を提供するようにプログラム可能である。
【００５２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４のＤＣ電力出力は、加熱器温度制御装置１６５を制御するために使用され得る（図１Ｂ参照）。一実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４のＤＣ電力出力は、加熱要素６４の温度を制御するために、加熱器温度制御装置１６５を伴う制御ループ内に含まれる。一例示的実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧は、加熱要素６４の温度を増加させるために増加される、または加熱要素６４の温度を減少させるために減少される。別の例示的実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流は、加熱要素６４の温度を増加させるために増加される、または加熱要素６４の温度を減少させるために減少される。
【００５３】
一実施形態では、加熱器温度制御装置１６５（図１Ｂ参照）は、所望の設定点温度を、例えば、加熱器温度制御装置１６５上に含まれ得る、ノブまたはスイッチ等のユーザ入力３００６（図１Ｂ参照）から受信する。代替として、加熱器温度制御装置１６５は、所望の設定点温度を外部コンピューティングデバイスから受信する。加熱器温度制御装置１６５は、現在の加熱要素６４（図１Ｂ参照）の温度および設定点温度に基づいて、信号をＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に電子的に通信する。一実施形態では、加熱要素６４（図１Ｂ参照）の高抵抗部分８４（図１Ｂ参照）の現在の温度は、上記に説明されるように、高抵抗部分の計算された抵抗に基づいて判定される。例えば、電圧測定値は、高抵抗部分８４（図１Ｂ参照）の端部８４ａ、８４ｂ（図１Ｂ参照）において、またはＤＣ／ＤＣコンバータ３００４によって印加される電圧を使用することによって取得され得る。次いで、高抵抗部分８４（図１Ｂ参照）を通した電流が、上記に説明されるように、例えば、ホール効果センサまたは低抵抗高精度フィードバック抵抗器を用いて測定される。抵抗は、方程式（抵抗（Ｒ）＝電圧（Ｖ）／電流（Ｉ））に従って、電圧および電流に基づいて判定される。
【００５４】
例えば、設定点温度が、３００°Ｆであり、現在の加熱要素６４（図１Ｂ参照）の温度が２８０°Ｆであると判定される場合、加熱器温度制御装置１６５（図１Ｂ参照）は、信号をＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に電子的に通信し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４のＤＣ電圧出力を増加させ、これは、順に、加熱要素６４（図１Ｂ参照）の高抵抗部分８４（図１Ｂ参照）の抵抗を増加させる。加熱要素６４（図１Ｂ参照）の高抵抗部分８４（図１Ｂ参照）の温度は、高抵抗部分８４（図１Ｂ参照）の抵抗に関連するため、高抵抗部分８４（図１Ｂ参照）の抵抗の変化は、対応して、高抵抗部分８４（図１Ｂ参照）の温度を変化させる。加熱要素の温度は、非常に頻繁に、測定および計算されることが想定される。一例示的実施形態では、加熱要素の温度は、約２８１Ｈｚ等、１００Ｈｚを上回って測定および計算される。したがって、本システムが５０Ｈｚにおいて動作されるＡＣ電力を使用し、サンプリングが全波で行われる場合、加熱されるシール要素６４は、約２０ミリ秒毎の代わりに、１０ミリ秒またはそれを下回るもの、５ミリ秒またはそれを下回るもの、２ミリ秒またはそれを下回るもの、もしくは１ミリ秒またはそれを下回るもの毎に監視される。これは、１°Ｆ〜５°Ｆ等、加熱要素の温度の非常に精密な制御を可能にする。
【００５５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に通信される信号は、加熱要素６４（図１Ｂ参照）の設定点温度を達成するために所望される温度変化（例えば、抵抗変化）のレベルに基づくことが想定される。例えば、設定点温度を達成するために、わずか１０°Ｆだけ加熱要素６４の温度を上昇させることが所望される場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に通信される信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に、加熱要素６４（図１Ｂ参照）の温度を５０°Ｆだけ上昇させることが所望される場合よりも比較的に少ない量だけＤＣ電圧出力を変化させるであろう。言い換えると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に通信される信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に、加熱要素６４（図１Ｂ参照）の温度を設定点温度に至らせるために必要とされる抵抗変化（例えば、温度変化）のレベルに従って、比例的にＤＣ電圧出力を変化させるであろう。その点で、設定点温度を達成するために、加熱要素６４（図１Ｂ参照）の温度を上昇させることが所望される場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に通信される信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に、ＤＣ電圧出力を増加させるであろう一方、設定点温度を達成するために、加熱要素６４（図１Ｂ参照）の温度を低下させることが所望される場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に通信される信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００４に、ＤＣ電圧出力を低下させるであろう。
【００５６】
上記に議論される実施形態では、抵抗は、加熱要素６４（図１Ｂ参照）の高抵抗部分８４（図１Ｂ参照）の所望の温度変化を達成するように変化される。代替として、サーモカップルが、加熱要素６４（図１Ｂ参照）の高抵抗部分８４（図１Ｂ参照）の温度を直接測定するために提供される。
【００５７】
図１２を参照すると、別の実施形態では、交流（ＡＣ）電力が、２つの交流／直流（ＤＣ）コンバータ（ＡＣ／ＤＣコンバータ）３０１０、３０１２に供給される。ＡＣ／ＤＣコンバータ３０１０の第１のものは、ＤＣ電力（例えば、固定ＤＣ電圧）を、例えば、ベルト７０（図１Ｂ参照）を駆動するモータ８８（図１３参照）および送風機６０に提供する。モータ８８および送風機６０のための任意の適切なＤＣ電圧が、選択され得る。例えば、本ＤＣ電圧は、１２Ｖ、２４Ｖ、または４８Ｖであり得る。ＡＣ／ＤＣコンバータ３０１２の第２のものは、ゼロ（０）ボルトと、５．５ボルトＤＣ等、加熱要素６４のための適切な最大ＤＣ電圧との間の調節可能ＤＣ電力出力を提供するようにプログラム可能である。しかしながら、出力が調節可能であるため、任意の最大ＤＣ電圧が、（これが加熱要素の最大温度を達成するために十分に高い限り）選択され得る。ゼロ（０）ボルトと最大ＤＣ電圧との間のＤＣ電力出力は、連続アナログＤＣ出力であり、加熱要素の温度を制御するために迅速に調節可能であることが想定される。ＡＣ／ＤＣコンバータの出力ＤＣ電圧は、加熱要素６４の温度を増加させるために増加される、または加熱要素６４の温度を減少させるために減少される。
【００５８】
機械５０は、多種多様な異なる形態をとり得る。図１３、１３Ａ、１５Ａ、１８、１９、３１、および３２、ならびに図１４、１４Ａ、１６、１７、２０、および２１は、機械５０の２つの非限定的な例示的実施形態を詳細に図示する。図１３、１３Ａ、１５Ａ、１８、１９、３１、および３２によって図示される実施例では、機械５０は、膨張配列１０２と、シール配列１１０とを含む。図１３は、カバー８０２がシール配列１１０にわたって配置された機械５０を図示する。図１３Ａは、カバーが除去された機械５０を図示する。
【００５９】
図１３、１３Ａ、１５Ａ、１８、１９、３１、および３２を参照すると、連結網１０は、供給源から、伸長の横方向に延在するガイドロールの対８５４に、かつその周囲に経路指定される。連結網１０は、次いで、縦方向に延在するガイドピン８５６に経路指定される。ガイドピン８５６は、連結網１０の膨張縁２０と横方向シール２２との間に配置される。ガイドピン８５６は、連結網が本機械を通して引動されるにつれてこれを整合させる。
【００６０】
膨張配列１１０は、多種多様な異なる形態をとることができる。図１８を参照すると、図示される実施形態では、膨張配列１１０は、中空の縦方向に延在するガイドピン８５６を含む。送風機および送風機制御装置は、機械５０の筐体１２０４（図１３）内に配置される。
【００６１】
図１３Ａを参照すると、連結網１０は、シールおよび咬持配列１１０の中に通過する前に、ガイドロール８５４からピン８５６および分離デバイス１５８に通過する。図１４Ａを参照すると、機械５０は、連結網１０進行を測定するためのエンコーダ８０と、モータの動作速度を測定するためのエンコーダ８１とを含む。図１５Ａを参照すると、エンコーダ８０は、分離デバイス１５８ならびにシールおよび咬持配列１１０の前に図示される。図１８および１９を参照すると、エンコーダ８１は、モータ８８と別個であるように図示されるが、モータアセンブリの一部であり得る。
【００６２】
図３１を参照すると、機械５０が、図示され、ガイドピン５６と、分離デバイス１５８と、シールおよび咬持配列１１０とを示す。図３２は、図３１におけるＢ−Ｂに沿った機械５０の断面図を図示する。図３２を参照すると、加熱されるシール要素６４および柔軟性材料１１２は、機械５０のシールおよび咬持配列内に図示される。
【００６３】
図１４、１４Ａ、１６、１７、１７Ａ、１７Ｂ、および２０−３０は、膨張機械５０の第２の非限定的な例示的実施形態を詳細に図示する。図１４、１５、１６、１７、１７Ａ、１７Ｂ、および２０−３０によって図示される実施例では、機械５０は、膨張配列９６０（図１７参照）と、シール配列９６２（図２０参照）と、咬持配列９１０と、連結網張力付与デバイス８７５（図１７参照）とを含む。
【００６４】
図１４を参照すると、連結網１０は、供給源から、伸長の横方向に延在するガイドローラ８５４の対に、かつその周囲に経路指定される。連結網１０は、次いで、縦方向に延在するガイドピン８５６に経路指定される。ガイドピン８５６は、連結網１０の膨張縁２０と横方向シール２２との間に配置される。ガイドピン８５６は、連結網が機械を通して引動されるにつれてこれを整合させる。連結網１０は、連結網張力付与デバイス８７５を通してガイドピン８５６に沿って経路指定される。
【００６５】
張力付与デバイス８７５は、連結網が機械５０を通して引動されるにつれて（図１７参照）緊張した状態で連結網１０を保つ（図１７Ｂ参照）。シール配列９６２内で緊張した状態で連結網を保つことは、皺がシール２３に形成されないように防止する。張力付与デバイスは、多種多様な異なる形態をとることができる。張力を連結網１０に印加する任意の配列が、使用されることができる。図１７Ａおよび１７Ｂを参照すると、図示される実施形態では、張力付与デバイス８７５は、ローラ８７７と、ばね荷重枢動アーム８７９と、棚部材８８１とを含む。棚部材８８１は、連結網１０の進行経路に対して固定される。図示される棚部材８８１は、略水平部分８８３と、略水平部分８８３から鈍角で上向きに延在する、上向きに延在する部分８８５とを含む。
【００６６】
略水平部分８８３および上向きに延在する部分８８５は、種々の異なる形態をとることができる。図１７Ａでは、ガイドピン８５６の中心線１２５２（上部と底部との間の中間点）が、描写される。例示的実施形態では、略水平部分８８３の上面１２６０は、中心線１２５２よりも低い。図１７Ａによって図示される実施例では、略水平部分８８３の上面１２６０は、ガイドピン８５６の底部１２６２よりも低い。図１７Ａでは、上向きに延在する部分８８５の頂面または最上面に接する水平線１２５０が、描写される。例示的実施形態では、頂面または最上面１２５０は、凹部２３のミシン目が破れるほど緊張しないが、ガイドピン８５６に対して緊張した状態で凹部２３を保つように位置付けられる。ガイドピン８５６に対して緊張した状態で連結網１０の凹部２３を引動することによって、連結網がシール配列１６２を通過するにつれて、連結網の皺が、排除される。一例示的実施形態では、最上面１２５０は、ガイドピン８５６の中心線１２５２に、またはその上方に位置付けられる。例えば、最上面１２５０は、中心線の上方の距離Ｄに位置付けられ得る。距離Ｄは、０．２５０インチを下回る、またはそれに等しい、０．２１８インチを下回る、またはそれに等しい、０．１８７インチを下回る、またはそれに等しい、０．１５６インチを下回る、またはそれに等しい、０．１２５インチを下回る、またはそれに等しい、０．０９３インチを下回る、またはそれに等しい、０．０６２インチを下回る、またはそれに等しい、もしくは０．０３１インチを下回る、またはそれに等しくあり得る。
【００６７】
図１７Ｂを参照すると、枢動アーム８７９が、枢動部８８７において機械５０に枢動可能に搭載される。ばね８８９が、枢動アームの第１の端部に、かつ機械５０に取り付けられる。ローラ８７７は、枢動アーム８７９の第２の端部に回転可能に取り付けられる。ばね８８９は、略水平部分８８３および上向きに延在する部分８８５の交差点において棚部材８８１に対してローラ８７７を押進する。ローラ８７７、枢動アーム８７９、および／またはばね８８９は、連結網に摩擦係合する任意の配列と置換され得ることが容易に明白となるはずである。摩擦力は、連結網がシール配列１６２を通過するにつれて緊張した状態で連結網１０を保つように選択されるが、摩擦力は、連結網１０を断裂させるほど十分に大きくはない。一例示的実施形態では、ローラ８７７と棚８８１との間に印加される力は、約７ポンドまたは７ポンド等の５ポンド〜１０ポンドである。ローラ８７７と棚部材８８１との間の接触面積の幅もまた、連結網１０に印加される摩擦力に影響を及ぼす。一例示的実施形態では、ローラ８７７と棚部材８８１との間の接触面積の幅は、０．０６２〜０．３７５インチ、０．０９３〜０．２５０インチ、０．１２５〜０．１８７インチ、約０．１４０インチ、または０．１４０インチである。
【００６８】
図１７Ｂを参照すると、連結網１０は、ローラおよび棚部材が連結網１０の層１４、１６に摩擦係合するように、ローラ８７７と棚部材８８１との間に経路指定される。連結網１０は、ローラ８７７の下で、上へ、および棚部材の上向きに延在する部分８８５にわたって、次いで、シール配列９６２の中に通過する。連結網１０、ローラ８７７、および棚部材８８１の間の摩擦は、連結網がシール配列９６２を通して引動されるにつれて、緊張した状態で連結網を保つ。
【００６９】
膨張配列９６０は、多種多様な異なる形態をとることができる。図１７を参照すると、図示される実施形態では、膨張配列９６０は、中空の縦方向に延在するガイドピン８５６と、送風機または圧力下の空気もしくは圧力下の他の流体の他の源に流体接続するための入口開口部１２００とを含む。図示されるガイドピン８５６は、複数の膨張開口部１２０２を含む。膨張開口部１０２は、多種多様な異なる形態をとることができる。図示される実施形態では、ガイドピン８５６は、第１の比較的に大きい開口部１２００と、複数のより小さい開口部１２０２とを含む。図示される開口部１２００は、半円形端部を伴うスロットである。図示されるより小さい開口部１２０２は、形状が円形である。送風機および送風機制御装置は、機械５０の筐体１２０４（図１４）内に配置される。
【００７０】
シール配列９６２は、シールされた膨張されたクッション１２を作成するようにシール４２を形成する。シール配列９６２は、多種多様な異なる形態をとることができる。図２０−２２を参照すると、シールアセンブリ９６２は、柔軟性材料８６４および加熱されるシール要素８６５と、位置付けデバイス８６６と、駆動ローラ８６８と、アイドラローラ８６９と、シールベルト８７０とを含む。各ベルト８７０は、その個別の熱シール要素８６４、８６５、駆動ローラ８６８、およびアイドラローラ８６９の周囲に配置される。各ベルト８７０は、その個別の駆動ローラ８６８によって駆動される。例示的実施形態では、駆動ローラ８６８およびベルト８７０の速度は、本機械の筐体１２０４内に配置されるベルト速度制御装置によって制御される。ベルト速度制御装置は、本機械のための全体的コントローラの一部であり得る、またはベルト速度コントローラは、他のデバイスとインターフェースする別個のデバイスであり得る。ベルト８７０が熱シール要素８６４、８６５を通して連結網１０を引動するように、ベルト８７０は、相互に係合する。連結網１０が加熱されるシール要素８６４、８６５を通過するにつれて、シール４２が、形成される。
【００７１】
図２６を参照すると、図示される実施例では、熱シール要素８６４は、付勢アセンブリ２１００によって熱シール要素８６５に向かって付勢される。付勢アセンブリ２１００は、多種多様な異なる形態をとることができる。付勢配列は、比較的に相互に向かって熱シール要素８６４、８６５を付勢する、任意の配列であり得る。図示される実施例では、付勢アセンブリ２１００は、支持部材２１０１と、シャフト部材２１０２と、シャフト部材の周囲に配置されるばね２１０４と、熱シール要素８６４に接続される結合部材２１０６とを含む。シャフト部材２１０２のヘッド２１０８が、支持部材２１０１内の孔２１１４を通して延在するシャフト部材のシャフト部分２１１２とともに、支持部材２１０１のカウンターボア２１１０内に配置される。シャフト部材２１０２は、カウンターボア内で軸方向に自由に移動する。シャフト部分の端部は、結合部材２１０６に接続される。ばね２１０４は、結合部材２１０６および取り付けられた熱シール要素８６４を下向きに押動する。付勢アセンブリ２１００は、ベルトが係合されているときは常に、熱シール要素８６４、８６５が、ベルト１０７０間で連結網１０に確実に係合することを確実にする。
【００７２】
加熱要素８６４は、多種多様な異なる形態をとることができる。図２６を参照すると、図示される実施例では、加熱要素８６４は、外側本体１６００と、内部セラミック要素１６０２と、内部サーモカップル１６０４または内部セラミック要素１６０２の温度を測定するための他のデバイスとを含む。ポッティング材料または他のカプセル化材料が、内部セラミック要素１６０２およびサーモカップル１６０４を囲繞する。例示的実施形態では、サーモカップル１６０４は、セラミック要素１６０２上に直接配置される。上記に議論されるように、他の実施形態では、加熱要素８６４はまた、少なくとも１つの低抵抗部分８２と、少なくとも１つの高抵抗部分８４とを含む、ワイヤであり得る。柔軟性材料１１２は、以下に議論される、ばね荷重された咬持アセンブリ１８００の一部として含まれる。
【００７３】
温度制御配列が、サーモカップル１６０４からのフィードバックに基づいてセラミック要素１６０２の温度を制御するために、サーモカップル１６０２およびセラミック要素１６０２に結合される。サーモカップルによって測定される温度は、加熱要素に印加される電力を調節し、それによって、加熱要素の温度を制御するために使用される。温度制御配列は、本機械の筐体１２０４内に配置される。温度制御配列は、本機械のための全体的コントローラの一部であり得る、または温度制御配列は、他のデバイスとインターフェースする別個のデバイスであり得る。
【００７４】
加熱シール要素位置付けデバイス８６６は、多種多様な異なる形態をとることができる。図２６および２７を参照すると、図示される実施例では、熱シール要素８６５は、上側支持部材２１０１および下側支持部材２１０３に結合される。熱シール要素８６５は、下側支持部材２１０３に固定される。しかしながら、下側熱シール要素は、任意の様式で下側支持部材２１０３に結合され得る。例えば、下側熱シール要素８６５は、第２の付勢アセンブリによって下側支持部材２１０３に結合され得る。図示される実施形態では、熱シール要素位置付けデバイス８６６（図２５参照）は、２つの上側アクチュエータ１３００、１３０２（図２２参照）と、２つの下側アクチュエータ１３０４、１３０６（図２２参照）とを備える。２つの上側アクチュエータ１３００、１３０２（図２２参照）は、それぞれ、上側支持部材２１０１および筐体１２０４等の機械５０の固定された構成要素に動作可能に接続される。２つの下側アクチュエータ１３０４、１３０６は、それぞれ、下側支持部材２１０３および筐体１２０４等の機械５０の固定された構成要素に動作可能に接続される。アクチュエータ１３００、１３０２、１３０４、１３０６は、比較的に相互に向かって、かつ相互から離れるように、上側および下側支持部材２１０１、２１０３、ならびに結合された熱シール要素８６５を移動させるように動作可能である。したがって、加熱要素８６５は、シールベルト８７０が、連結網１０に選択的に係合し、それから係脱するように、連結網１０の進行経路に対して位置付けられる。
【００７５】
図２９および３０を参照すると、図示される上側および下側支持部材２１０１、２１０３は、シール冷却部分２４０１、２４０３を含む。シール冷却部分２４０１、２４０３は、ベルト８７０に係合し、シール要素８６４、８６５の下流でシールの材料を圧縮する。シールの熱は、シールの材料を冷却するように、ベルト８７０を通して支持部材２１０１、２１０３のシール冷却部分２４０１、２４０３の中に伝達される。図示される上側および下側支持部材２１０１、２１０３は、随意の孔２４１０を含む。孔２４１０は、上側および下側支持部材２１０１、２１０３の表面積を増加させ、ヒートシンクとしてのその有効性を増加させ、その重量を低減させる。上側および下側支持部材２１０１、２１０３は、多種多様な異なる材料から作製されることができる。例示的実施形態では、支持部材は、アルミニウムまたは銅等の熱伝導性材料から作製される。
【００７６】
咬持配列９１０は、事前形成された連結網の上部および底部層１４、１６をともに挟持するように位置付けられる。咬持配列９１０は、多種多様な異なる形態をとることができる。図２３および２４を参照すると、咬持配列９１０は、駆動ローラ１０６８と、アイドラローラ１０６９と、ばね荷重咬持アセンブリ１８００と、下側支持部材２１０３の咬持部分１８０２と、駆動ベルトの対１０７０とを含む。下側支持部材２１０３の図示される咬持部分１８０２は、支持面１８１０または溝および辺縁１８１２を含む。支持面１８１０または溝の幅は、ベルト１０７０の幅に対応する。支持面１８１０は、下側ベルト１０７０を支持し、辺縁１８１２は、ベルトまたは支持面を保定する。
【００７７】
図２９および３０を参照すると、各ばね荷重咬持アセンブリ１８００は、咬持部材１９００と、シャフト部材１９０２と、シャフト部材の周囲に配置されるばね１９０４とを含む。咬持部材１９００、シャフト部材１９０２、およびばねは、支持部材１９０１に結合される。各咬持部材１９００は、ばね１９０２によって下側支持部分２１０３の咬持部分１８０２に向かって付勢される。各シャフト部材１９０２のヘッド１９０８が、支持部材１９０１内の孔１９１４を通して延在するシャフト部材のシャフト部分１９１２とともに、支持部材１９０１上に配置される。シャフト部材１９０２は、カウンターボア内で軸方向に自由に移動する。各シャフト部分１９１２の端部は、咬持部材１９００に接続される。ばね１９０４は、咬持部材１９００を下向きに押動する。付勢アセンブリ１８００は、ベルトが係合されているときは常に、ベルト１０７０が連結網１０に確実に係合することを確実にする。
【００７８】
各ベルト１０７０は、その個別の駆動ローラ１０６８およびアイドラローラ１０６９の周囲に配置される。各ベルト１０７０は、駆動ローラ８６８に取り付けられる、その個別の駆動ローラ１０６８によって駆動される。したがって、シールベルト８７０および挟持ベルト１０７０は、同期して駆動される。連結網が熱シール要素８６５を通して移動するにつれて、ベルト１０７０が、連結網１０を引動し、連結網を挟持するように、ベルト１０７０は、相互に係合する。
【００７９】
図３３は、機械５０を含む、システム９０の構成要素図を図示する。システム９０は、ローラ６８と、ベルト７０と、加熱されるシール要素６４と、柔軟性材料１１２とを含む。インパルス回路９２は、加熱されるシール要素６４を駆動するためのパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を受信する。抵抗測定回路９４は、既知の電圧からの電流引き込みを測定する。したがって、抵抗測定回路９４は、抵抗との線形関係に基づいて、温度を判定するための電流センサ（例えば、フィードバック抵抗）として作用する。一例示的実施形態では、ＤＣ給電式熱シール要素６４の温度は、非常に短い時間間隔で繰り返し計算される。例えば、ＤＣ給電式熱シール要素の温度は、１０ミリ秒を下回る、５ミリ秒を下回る、２ミリ秒を下回る、またはそれに等しい、もしくは１ミリ秒を下回る、またはそれに等しい時間間隔で計算され得る。システム９０は、約２８１Ｈｚにおいて動作することが想定される。本システムが約２８１Ｈｚにおいて動作する場合、加熱されるシール要素６４は、本システムが５０Ｈｚにおいて動作される場合の約２０ミリ秒毎の代わりに、約２ミリ秒〜約１０ミリ秒毎（例えば、一実施形態では、約３．５６ミリ秒毎）に監視される。さらに、ブラシモータが例証に含まれるが、ブラシレスモータもまた、想定される。線９６、９８は、モータによって駆動される個別のローラ６８からのエンコーダフィードバックを表す。図３４は、柔軟性材料１１２および加熱されるシール要素（例えば、ワイヤ）６４の断面図を図示する。図３５は、エンコーダ８１を伴う機械５０を図示する。本実施形態では、エンコーダ８１は、モータ１００のドライブトレイン内にある。
【００８０】
図３６−３９は、事前形成された連結網を膨張されたクッション１２（図２Ａ参照）に変換するための機械５０の別の例示的実施形態を図式的に図示する。機械５０は、多種多様な異なる形態をとり得、下記に説明される膨張、シール、および分離配列は、説明される順序／位置に、または連結網１０の膨張、連結網のシール、および機械５０からの連結網の分離を促進する、任意の他の順序／位置にあり得る。図示される実施例では、機械５０は、膨張配列１６０と、シール配列１６２と、咬持配列１１０と、連結網分離デバイス１５８と、その周囲に連結網１０が給送されるアーム８５４とを含む。スプールマウント２０４（例えば、スピンドル）は、連結網材料１０を含むスプールを受容する。
【００８１】
膨張配列１６０は、多種多様な異なる形態をとることができる。増加された圧力下（大気圧を上回る）で空気をパウチ２６に提供することが可能な任意の配列が、使用されることができる。図示される実施形態では、膨張配列１６０は、中空の縦方向に延在するガイドピン５６と、送風機６０とを含む。連結網は、供給源から矢印２００によって示される経路に沿って経路指定され、凹部２３が、ガイドピン５６が膨張側縁２０と横方向シール２２との間にあるように、ガイドピン５６の周囲に配置される。ガイドピン５６は、連結網が機械５０を通して引動されるにつれてこれを整合させる。ガイドピン５６は、導管１０４によって送風機６０に流体的に接続される、膨張開口部１０２を含む。送風機６０は、連結網が膨張開口部１０２を過ぎて移動するにつれて、連結網パウチ２６を膨張させる。
【００８２】
ベルト７０が、個別の駆動ローラ６８の周囲に提供される。各ベルト７０は、その個別の駆動ローラ６８によって駆動される。駆動ローラ６８およびベルト７０の速度は、ベルト速度制御装置６７によって制御される。ベルト７０は、相互に近接近または係合し、ベルト７０が熱シール要素６４に近接するよう連結網１０を引動するように、湾曲表面２０２を形成する。シール４２（図２参照）が、連結網が加熱されるシール要素６４に近接して通過するにつれて形成される。
【００８３】
本実施形態では、湾曲表面２０２は、随意に、上記に議論される実施形態において使用される柔軟性材料の必要性を排除する。例えば、湾曲表面２０２は、充填バッグが、ベルト７０間を通過し、曲線の内側に向かって移動するにつれて、連結網１０の２つの層１４、１６がより緊張することをもたらす。連結網１０の比較的により緊張した層１４、１６は、連結網１０の２つの層１４、１６間により良好なシールをもたらす。別の例示的実施形態では、ベルト７０の一方もしくは両方は、柔軟性材料から作製される、またはベルトの一方もしくは両方は、湾曲経路を有することに加え、柔軟性材料によって裏打ちされる。連結網が、加熱要素と柔軟性材料との間を通過するにつれて、連結網内の瑕疵は、柔軟性材料によって平滑化され、連結網の層は、加熱要素によってシールされる。柔軟性またはより軟質の材料は、シールされる面積に印加される圧力をより均一に拡散し、これは、より均一シールをもたらす。
【００８４】
図４０を参照すると、連結網材料のスプールのためのスピンドル２０４が、機械５０上に図示される。カバー２０６が、ベルト７０にわたって図示される。カバー２０６は、点２１０の周囲で枢動し、ベルトに荷重するために開放する。連結網は、矢印２００の経路を辿り、機械５０を通して進行すると、変曲点２１２に遭遇する。
【００８５】
図４１を参照すると、連結網材料のスプールのためのスピンドル２０４が、機械５０上に図示される。カバー２０６（図４０参照）は、図４１では除去されており、したがって、ベルト７０が、可視である。図４２は、ベルトアセンブリのうちの１つが除去された機械５０の別の図を図示する。残ったベルト７０が、図示され、湾曲経路２０２を示す。モータ８８およびスピンドル２０４もまた、図示される。図４３は、スピンドル２０４を示す、機械５０の別の図を図示する。図４４および４５は、機械５０の別の図を図示する。図４５では、アーム８５４は、膨張配列１６０のノズル２１４が見え得るように図示されない。図４６は、カバー２０６を含む、ベルト７０を含むベルトアセンブリのうちの１つを図示する。図４７は、カバーのうちの１つがベルト７０を示すために除去された図４６のベルトアセンブリを図示する。図４８は、送風機６０と、プーリテンショナ２１６と、ベルトモータ８８とを示す、機械５０の別の図を図示する。図４９および５０は、湾曲表面２０２を示す、ベルトアセンブリの異なる図を図示する。
【００８６】
図５１および５２は、スピンドル２０４を図示する。図５３および５４は、その周囲に連結網が被着される、スプール２２０を図示する。クリップ２２２（図５２参照）が、スプール２２０をスピンドル２０４に固着させるために使用される。一実施形態では、無線周波数識別デバイス（ＲＦＩＤ）２２４が、スプール２２０上に含まれる。ＲＦＩＤ２２４は、例えば、スプール２２０およびスプール２２０上の連結網材料１０のうちの少なくとも１つの源とともにエンコードされ得る。ＲＦＩＤ２２４はまた、スプール２２０上の連結網材料１０のタイプ（例えば、プラスチック）とともにエンコードされ得る。機械５０上のデバイス（例えば、エンコーダ８０）は、信号をＲＦＩＤ２２４から読み取り、スプール２２０およびスプール２２０上の連結網材料１０のうちの少なくとも１つの源を確認する。一実施形態では、スプール２２０およびスプール２２０上の連結網材料１０のうちの少なくとも１つの源が、認可されていない場合、デバイス（例えば、エンコーダ８０）は、機械５０が機能することを可能にしない。別の実施形態では、機械５０上のデバイス（例えば、エンコーダ８０）はまた、機械５０が稼働するであろう方法を判定するために、スプール２２０上の連結網材料１０のタイプを読み取る。エンコーダ８０は、例えば、次いで、スプール２２０上の連結網材料１０のために好適な速度および温度において機械５０を稼働させ得る。
本発明の種々の発明的側面、概念、および特徴が、例示的実施形態において組み合わせにおいて具現化されるように、本明細書に説明および例証され得るが、これらの種々の側面、概念、および特徴は、個別に、またはそれらの種々の組み合わせおよび副次的組み合わせでのいずれかで、多くの代替実施形態において使用され得る。本明細書で明示的に除外されない限り、全てのそのような組み合わせおよび副次的組み合わせは、本発明の範囲内であることが意図される。またさらに、代替材料、構造、構成、方法、回路、デバイスおよび構成要素、ハードウェア、形態、適合、および機能に関する代替等の、本発明の種々の側面、概念、および特徴に関する種々の代替実施形態が、本明細書に説明され得るが、そのような説明は、現在公知であるか、または後に開発されるかにかかわらず、利用可能な代替実施形態の完全または包括的リストであることを意図されない。当業者は、そのような実施形態が明示的に本明細書に開示されない場合であっても、発明的側面、概念、または特徴のうちの１つもしくはそれを上回るものを、本発明の範囲内の付加的な実施形態および用途に容易に採用し得る。加えて、本発明のいくつかの特徴、概念、または側面が、好ましい配列または方法であるとして本明細書に説明され得るにもかかわらず、そのような説明は、明示的にそのように記載されない限り、そのような特徴が要求される、または必要であることを示唆することを意図されない。またさらに、例示的または代表的な値および範囲が、本開示を理解する際に補助するために含まれ得るが、しかしながら、そのような値および範囲は、限定的意味において解釈されるべきではなく、そのように明示的に記載される場合のみ、臨界値または範囲であることが意図される。さらに、種々の側面、特徴、および概念が、発明的である、または発明の一部を形成するものとして本明細書に明示的に識別され得るが、そのような識別は、排他的であることを意図されず、むしろ、そのように、または具体的発明の一部として明示的に識別されることなく、本明細書に完全に説明される発明的側面、概念、および特徴が存在し得る。明示的にそのように記載されない限り、例示的方法またはプロセスの説明は、全ての場合に要求されるものとしての全てのステップの包含に限定されない、またはステップが提示される順序は、要求されるもしくは必要なものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１５Ａ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【国際調査報告】
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