(57)【要約】  材料ウェブ（３）から容器用半製品（２）を製造する装置は、回転式ツールホルダー（４）により支持された複数のツール（５）を備えている。ツールホルダー（４）は、回転時にそれぞれのツール（５）を作動経路（ＷＰ）（材料ウェブ（３）の対向する壁部分を接続部分（１１）に沿って接合させるために、それぞれのツール（５）を材料ウェブ（３）に係合可能にするもの）及び帰還経路（ＲＰ）（それぞれのツール（５）を材料ウェブ（３）から解放可能にするもの）に沿って移動させるように構成されている。それぞれのツール（５）は、ツール（５）が前記作動経路（ＷＰ）に沿って移動するときに材料ウェブ（３）と一緒に移動するように構成され、且つ、前記ツールホルダー（４）は、材料ウェブ（３）が前記作動経路（ＷＰ）に沿ってそれぞれのツール（５）と一緒に移動するときに材料ウェブ（３）を偏向させる偏向手段として機能するものである。本発明は、また、容器用半製品を製造する、対応する方法にも関するものである。
2007530315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料ウェブ（３）から容器用半製品（２）を製造する装置であって、
回転式ツールホルダー（４）により支持された複数のツール（５）を備え、このツールホルダー（４）は、回転時にそれぞれのツール（５）を作動経路（ＷＰ）及び帰還経路（ＲＰ）に沿って移動させるように構成されており、
作動経路（ＷＰ）は、材料ウェブ（３）の対向する壁部分を接続部分（１１）に沿って接合させるために、それぞれのツール（５）を材料ウェブ（３）に係合可能にするものであり、且つ、
帰還経路（ＲＰ）は、それぞれのツール（５）を材料ウェブ（３）から解放可能にするものであり、
それぞれのツール（５）は、ツール（５）が前記作動経路（ＷＰ）に沿って移動するときに材料ウェブ（３）と一緒に移動するように構成され、且つ、
前記ツールホルダー（４）は、材料ウェブ（３）が前記作動経路（ＷＰ）に沿ってそれぞれのツール（５）と一緒に移動するときに材料ウェブ（３）を偏向させる偏向手段として機能するものである、装置。
【請求項２】
それぞれのツール（５）は、閉鎖位置及び開放位置の間で動作可能なものであり、ツール（５）は、材料ウェブ（３）との間で前記係合をなすために前記閉鎖位置に移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
それぞれのツール（５）は、ツールホルダー（４）に固定的に取り付けられたベース要素（６）と、ベース要素（６）に関して枢動自在である係合要素（７）とを備えている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
ベース要素（６）及びそれぞれのツール（５）の係合要素（７）のうちの少なくとも一つは、ツール（５）の閉鎖位置において材料ウェブ（３）に係合するように構成されたリブ（１２）を支持する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
それぞれのツール（５）の前記リブ（１２）は、容器用半製品（２）の接続部分（１１）の広がりに対応する広がりを有している、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記リブ（１２）は、ツール（５）が前記閉鎖位置に移動したときに所与の圧縮力をとるように構成された、ばね（３８）を含む装置により支持されている、請求項４又は請求項５に記載の装置。
【請求項７】
それぞれのツール（５）は、ヒートシールにより前記接合をなすように構成されている、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記ツール（５）を材料ウェブ（３）に係合させるとともに前記ツール（５）を材料ウェブ（３）から解放するように構成された制御手段（１８）をさらに備えた、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
制御手段（１８）は、それぞれのツール（５）ごとのリンク機構（２０）と、定置式カム構造体（１９）とを備え、それぞれのツール（５）は、前記リンク機構（２０）によりカム構造体（１９）に接続されており、且つ、カム構造体（１６）は、ツールホルダー（４）の回転中に、それぞれのツール（５）の閉鎖及び開放をそれぞれ制御するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
それぞれのリンク機構（２０）は、センター越しの位置に配置された関節リンクアーム（２５）を備えている、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
それぞれのリンク機構（２０）は、カム構造体（１９）のカム溝（２４）内に保持されたロール（２３）と、ロール（２３）がカム溝（２４）の支承面に当接する力を感知するためにカム溝（２４）内に配置されたセンサーとを備えている、請求項６に戻って言及される、請求項９又は請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
ツールホルダー（４）は、その一側にて回転自在に取り付けられている、請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
ツールホルダー（４）の下流に配置され、且つ、前記接続部分（１１）に沿って容器用半製品（５）を打ち抜くように構成された、打抜きステーション（１０）をさらに備えた、請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記打抜きステーション（１０）は、容器用半製品（２）の連続的なウェブ（１７）を形成するために一連の容器用半製品（２）が互いに接続されるような打ち抜きをなすように構成されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
動作時のツールホルダー（４）は、連続的な回転をなすように構成されている、請求項１から請求項１４までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
ツールホルダー（４）の上流に位置付けられた見当合わせ機構（１３）であって、材料ウェブ（３）の張力を感知するとともに前記張力を所定の値に従って調節するように構成された見当合わせ機構（１３）をさらに備えた、請求項１から請求項１５までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
材料ウェブ（３）の対向する壁部分を接続部分（１１）に沿って接合させることにより、材料ウェブ（３）から容器用半製品（２）を製造する方法であって、
前記材料ウェブ（３）をツールホルダー（４）にて偏向させること、
ツールホルダー（４）により支持されたツール（５）を作動経路（ＷＰ）に沿って移動させるようにツールホルダー（４）を回転させること、及び、
ツールホルダー（４）の連続的な回転により、前記作動経路（ＷＰ）の開始位置まで帰還経路（ＲＰ）に沿ってツール（５）を移動させること、を含み、
それぞれのツールは、前記接合をなすために、材料ウェブ（５）に係合し、且つ、前記作動経路（ＷＰ）に沿ったツール（５）の移動中に前記材料ウェブ（３）と一緒に移動する、方法。
【請求項１８】
材料ウェブ（３）は、長手方向に関してＷ字の形態に折り畳まれたウェブとなるように折り畳まれている、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
それぞれのツール（５）は、係合要素（７）をベース要素（６）へ向かって下方へ枢動させて材料ウェブ（３）をそれらの間にてクランプすることにより、材料ウェブ（３）に係合する、請求項１７又は請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ツールホルダー（４）は、容器用半製品（２）の連続的な製造をなすように連続的に回転する、請求項１７から請求項１９までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記ツールホルダー（４）は、間欠送りの動作で回転する、請求項１７から請求項１９までのいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、容器用半製品を製造する装置及び方法に関し、より具体的には、材料ウェブの対向する壁部分が接続部分に沿って接合される方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術
国際公開第９９／４１１５５号パンフレットは、材料ウェブの対向する壁部分を接続部分に沿って接合させることにより容器用半製品を作る装置を開示している。
【０００３】
材料ウェブは、製造ラインに沿って平行に対向する関係で通過する二つの側壁ウェブと、それらの間にある、二つに折り畳まれた底壁ウェブとを備えている。ウェブは、従って、一緒にくっつけられて一つの共通の材料ウェブとなり、且つ、材料ウェブに係合する加熱用ジョーにより前記接続部分に沿って互いにシールされる。
【０００４】
加熱用ジョーが材料ウェブに係合している間はウェブが静止した状態に保たれていなければならないが、このことは、容器用半製品を製造する方法が間欠的なものとなることを意味している。
【０００５】
間欠的な製造方法は、生産能力に影響を与えることとなり、その生産能力は、時として、不十分なものとなり得る。
【０００６】
生産能力を増加させる種々の解決方法が提案されている。
【０００７】
例えば、背圧ローラと一緒にニップを形成する成形ローラを使用することが可能である。材料ウェブがニップを通過し、且つ、成形ローラが前記接続部分を形成するように係合する。この方法は、容器用半製品の連続的な製造を許容するものである。
【０００８】
容器用半製品が充填状態にて液密の容器を形成するようにするためには、接続部分が信頼できること、すなわち、十分な期間に亘ってシールプロセスがなされることが重要である。このようにするためには、このような複数のニップが連続して配置されてもよいが、このことは、明らかに、正確な同期、従って複雑な調節を必要とする。
【０００９】
しかしながら、容器用半製品の連続的な製造を許容する代替的な方法は、必要とされている。
【特許文献１】国際公開第９９／４１１５５号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上に述べた観点から、本発明の目的は、材料ウェブの対向する壁部分を接続部分に沿って接合させることにより容器用半製品を製造する、代替的な装置および代替的な方法を提供することにある。
【００１１】
さらなる目的は、前記種類の容器用半製品の連続的な製造を許容する装置及び方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、容器用半製品の合理的な製造を許容する装置及び方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の目的は、装置及び方法が、信頼できる接続部分を備えた容器用半製品の製造を許容することにもある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以上の目的、及びまた、以下の説明から明らかになるであろう他の目的の少なくとも一つを達成するため、本発明によれば、請求項１に規定された特徴を有する装置、及び、請求項１７に規定された特徴を有する方法が提供される。装置の好ましい実施形態は請求項２〜１６により明らかになり、方法の好ましい実施形態は請求項１８〜２１により明らかになるであろう。
【００１５】
より具体的には、本発明によれば、材料ウェブから容器用半製品を製造する装置であって、回転式ツールホルダーにより支持された複数のツールを備え、このツールホルダーは、回転時にそれぞれのツールを作動経路（材料ウェブの対向する壁部分を接続部分に沿って接合させるために、それぞれのツールを材料ウェブに係合可能にするもの）及び帰還経路（それぞれのツールを材料ウェブから解放可能にするもの）に沿って移動させるように構成されており、それぞれのツールは、ツールが前記作動経路に沿って移動するときに材料ウェブと一緒に移動するように構成され、且つ、前記ツールホルダーは、材料ウェブが前記作動経路に沿ってそれぞれのツールと一緒に移動するときに材料ウェブを偏向させる偏向手段として機能するものである、装置が提供される。
【００１６】
これは、容器用半製品を製造する代替的な装置をもたらすものである。
【００１７】
発明装置では、ツールが、それらの係合フェーズ中に、材料ウェブと一緒に前記作動経路に沿って移動するので、容器用半製品の連続的な製造を許容するものである。しかしながら、装置は、また、間欠的に（例えば、ツールホルダーの動作を間欠送りすることにより）駆動されてもよいということは理解されるべきである。
【００１８】
発明装置は、また、有利に高い生産能力を示すように作られることも可能である。この理由は、ツールがツールホルダーの回転により移動し、且つ、ツールをツールホルダーの回転中心から適切な半径距離のところに配置することにより、ツールが移動する速度が、所与の回転速度の下で、材料ウェブの所望の供給量になるように調節されることが可能であることにある。
【００１９】
装置は、また、液密の容器用半製品を提供するために、信頼できる接続部分を備えた容器用半製品の製造を許容する。接続部分の信頼性は、必要とされるシール時間（これは、信頼できるシール部分が形成されるために、それぞれのツールが材料ウェブに係合しなければならない期間を意味する）の関数である。発明装置では、ツールホルダーが、材料ウェブが作動経路に沿ってツールと一緒に移動するときに材料ウェブを偏向させる偏向手段として機能するので、必要とされるシール時間を与えることが可能である。ツールは、ツールホルダーの回転により移動し、これにより、ツールが移動する速度及びツールが移動する距離を適切に調節することにより、所与のシール温度に対して必要とされるシール時間を与えることが可能となる。前記速度は、ツールホルダの回転の速度と、前記回転中心からのツールの半径距離との関数であり、一方、前記距離は、前記半径距離と、作動経路の広がりとの関数である。
【００２０】
発明装置の一実施形態によれば、それぞれのツールは、閉鎖位置及び開放位置の間で動作可能なものであり、ツールは、材料ウェブとの間で前記係合をなすために前記閉鎖位置に移動可能である。それぞれのツールは、ツールホルダーに固定的に取り付けられたベース要素と、ベース要素に関して枢動自在である係合要素とを備えているとよい。ベース要素及びそれぞれのツールの係合要素のうちの少なくとも一つは、ツールの閉鎖位置において材料ウェブに係合するように構成されたリブを支持するとよく、この場合、それぞれのツールの前記リブは、容器用半製品の接続部分の広がりに対応する広がりを有しているとよい。
【００２１】
リブは、ツールが前記閉鎖位置に移動したときに所与の圧縮力をとるように構成された、ばね（３８）を含む装置により支持されているとよい。前記ばねの適切な調節により、ツールが閉鎖されるときの力がそれに従って調節されることが可能となる。
【００２２】
他の実施形態によれば、それぞれのツールは、ヒートシールにより前記接合をなすように構成されている。
【００２３】
さらに他の実施形態によれば、装置は、前記ツールを材料ウェブに係合させるとともに前記ツールを材料ウェブから解放するように構成された制御手段を備えている。制御手段は、それぞれのツールごとのリンク機構と、定置式カム構造体とを備えているとよく、それぞれのツールは、前記リンク機構によりカム構造体に接続されており、且つ、カム構造体は、ツールホルダーの回転中に、それぞれのツールの閉鎖及び開放をそれぞれ制御するように構成されている。全てのツールを動作させるために単一のカム構造体を使用することにより、個々のツールは、単純で且つコスト効率の良い方法で制御される。それぞれのリンク機構は、センター越しの位置に配置された関節リンクアームを備えているとよい。その結果、それぞれのツールは、ツールが前記作動経路に沿って位置付けられたときに予期しない停止状況が生じたときでさえも、開放可能な状態にすることが可能である。
【００２４】
それぞれのリンク機構は、また、カム構造体のカム溝内に保持されたロールと、ロールがカム溝の支承面に当接する力を感知するためにカム溝内に配置されたセンサーとを備えているとよい。これは、シール力（すなわち、ツールが材料ウェブに係合するときの力）を監視することを可能にする。それは、この力が、前記当接又は接触力に比例するからである。ロールの接触力は、その代わりに、カム溝の脆弱化によっても感知され得るものであり、この場合、脆弱化による弾性変形の大きさは、ロールが通過するときに測定される。ロールが当接する力は、弾性変形の大きさに基づいて、容易に計算することが可能である。
【００２５】
他の実施形態によれば、ツールホルダーは、その一側にて回転自在に取り付けられているとよい。ツールホルダーがその一側のみにて回転自在に取り付けられているという事実は、外面に容易にアクセスできるという利点を与え、これにより、例えば、点検やツールの交換が促進される。
【００２６】
もう一つの実施形態によれば、装置は、ツールホルダーの下流に配置され、且つ、前記接続部分に沿って容器用半製品を打ち抜くように構成された、打抜きステーションを備えている。打抜きステーションは、容器用半製品の連続的なウェブを形成するために一連の容器用半製品が互いに接続されるような打ち抜きをなすように構成されているとよい。
【００２７】
他の実施形態によれば、装置は、ツールホルダーの上流に位置付けられた見当合わせ機構であって、材料ウェブの張力を感知するとともに前記張力を所定の値に従って調節するように構成された見当合わせ機構を備えている。
【００２８】
さらに、本発明によれば、材料ウェブの対向する壁部分を接続部分に沿って接合させることにより、材料ウェブから容器用半製品を製造する方法が提供され、この方法は、前記材料ウェブをツールホルダーにて偏向させること、ツールホルダーにより支持されたツールを作動経路に沿って移動させるようにツールホルダーを回転させること、及び、ツールホルダーの連続的な回転により、前記作動経路の開始位置まで帰還経路に沿ってツールを移動させること、を含み、それぞれのツールは、前記接合をなすために、材料ウェブに係合し、且つ、前記作動経路に沿ったツールの移動中に前記材料ウェブと一緒に移動する。
【００２９】
発明方法の一実施形態によれば、材料ウェブは、長手方向に関してＷ字の形態に折り畳まれたウェブとなるように折り畳まれている。
【００３０】
さらに他の実施形態によれば、それぞれのツールは、係合要素をベース要素へ向かって下方へ枢動させて材料ウェブをそれらの間にてクランプすることにより、材料ウェブ（３）に係合する。
【００３１】
ツールホルダーは、容器用半製品の連続的な製造をなすように連続的に回転する。ツールホルダーは、間欠送りの動作で回転してもよい。
【００３２】
本発明の実施形態は、添付図面を参照して、例示の目的でもって以下に説明される。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
実施形態の説明
参照される図１は、材料ウェブ３から容器用半製品２を製造する発明装置１の一実施形態を概略的に例示している。
【００３４】
装置１は、材料ウェブ３の対向する壁部分を接合させることにより容器用半製品２を製造するように構成されている。材料ウェブ３は、各種の設計で得ることが可能である。例えば、材料ウェブを、長手方向に関してＷ字の形態に折り畳まれたウェブとすることが可能である。このような材料ウェブから製造された容器用半製品では、ウェブの外側側方部分から二つの側壁が得られ、且つ、ウェブの（二つに折り畳まれた）中心部分から底壁が得られることとなるであろう。また、二つの別個のウェブと、それらの間に配置された、二つに折り畳まれた底部形成ウェブとを備えた材料ウェブから、このような容器用半製品を製造することも可能である。
【００３５】
前記容器用半製品が製造されることとなる材料ウェブ３は、有利には、ポリオレフィンの結合剤とチョークのような無機物材料の充填剤とを備えたコア層を含む容器用積層体からなっている。
【００３６】
装置１は、多数のツール５を支持する、回転自在に配置されたツールホルダー４を備えている。図示された実施形態において、ツールホルダー４は、八面体構造（ツール５が当該構造のそれぞれの面に沿って配置されている）を有している。ツールホルダー４は、フレーム（図示せず）により支持され且つ当該フレームに回転自在に取り付けられている。一実施形態（図示せず）において、ツールホルダーは、その一側にて回転自在に取り付けられている。このような実施形態においては、取り付け手段がツールホルダーの一側のみに配置されることとなるが、このことは、例えば点検やツールの交換のために、ツールホルダーの反対側に容易にアクセス可能であることを意味している。
【００３７】
ツールホルダー４の回転により、ツール５は、作動経路及び帰還経路（ＷＰ及びＲＰで示されている）を含む経路に沿って移動可能である。
【００３８】
それぞれのツール５は、ベース要素６及び係合要素７を備えている。ベース要素６は、ツールホルダー４に固定的に取り付けられ、且つ、係合要素７は、ベース要素６に関して枢動自在に配置されている。ツール５の閉鎖のためには、係合要素７は、従って、ベース要素６に当接するように下方へ枢動する。
【００３９】
装置１は、また、ツール５の開放及び閉鎖のための制御手段（図１では図示せず）を備えている。より具体的には、制御手段は、ツール５が前記作動経路ＷＰに沿って移動するときにツール５を閉鎖し、ツール５が前記帰還経路ＲＰに沿って移動するときにツール５を開放するように構成されている。
【００４０】
装置１の動作時には、材料ウェブ３が、ツールホルダー４の上流に配置された第１偏向ローラ８上を通過し、さらに、前記作動経路ＷＰに沿って位置付けられたツール５のベース要素６上を通過する。図示された実施形態によれば、材料ウェブ３は、それから、ツールホルダー４の下流に配置された第２偏向ローラ９上を通過し、さらに、打抜きステーション１０の形態をとる次のステーションまで送られる。
【００４１】
ツールホルダー４は、従って、材料ウェブ３のための偏向手段として機能する。
【００４２】
材料ウェブ３がツールホルダー４へ向かって供給されると、それは、最初に、作動経路ＷＰの開始位置（位置Ａで示されている）に到達し、且つ、前記位置Ａに位置するツール５は、係合要素７の下方への枢動を与えることとなる制御手段により閉鎖される
【００４３】
その結果、ツール５は、材料ウェブ３に係合することとなるが、この係合は、ツールホルダー４の回転（矢印Ｐにより示された方向へのものであり、作動経路ＷＰの終了位置（位置Ｂで示されている）へツール５を移動させるためのもの）中に亘って維持される。
【００４４】
ツール５が位置Ａから位置Ｂへ移動するときに、ツール５は、従って、材料ウェブ３と一緒に移動し、且つ、対向する壁部分を接続部分（１１で示されている）に沿って接合させるために材料ウェブ３に係合することとなる。
【００４５】
同時に、次のツール５が、同様にして接続部分１１を与えるために、作動経路ＷＰに沿って、材料ウェブ３の次の部分に係合することとなる。
【００４６】
いったん位置Ｂにくると、制御手段は、ツール５を開放するように構成されており、このことは、図示された実施形態においては、係合要素７を上方へ枢動させることにより、なされる。
【００４７】
ツールホルダー５の矢印Ｐの方向への連続的な回転により、ツール５は、ツール５が再び材料ウェブ３の一部に係合する準備がなされる作動経路の開始位置（位置Ａ）に戻るように、前記帰還経路ＲＰに沿って移動することとなる。
【００４８】
ツール５は、前記接続部分１１を種々の方法で与えるように構成されているとよい。図示された実施形態において、係合要素７は、接続部分１１に対応する広がりを持つリブ１２（ヒートシールにより前記接続部分１１を容器用半製品２に与えるもの）を支持している。しかしながら、リブ１２は、また、ベース要素６により支持されることも可能であり、また、係合要素７とともにベース要素６がリブ１２を支持することもあり得るということは理解されるべきである。
【００４９】
材料ウェブ３は、有利には、積層体の外面形成表面層の融点よりも低い融点を持つ内面形成表面層を備えた積層体から作られている。従って、適切なシール温度及び時間を選択することにより、容器用半製品２の互いに接着される外面を向き合わせることなく、Ｗ字の形態に折り畳まれたウェブ、又は、ある特定のウェブ（二つの別個のウェブと、それらの間に配置された、二つに折り畳まれた底部形成ウェブとを備えたウェブ）から、容器用半製品２を製造することが可能となるであろう。
【００５０】
本発明によれば、容器用半製品２は、従って、材料ウェブ３が静止した状態にあるか又は連続的に供給されているかにかかわらず、材料ウェブ３に関して実質的に静止した状態に保たれたツール５により製造される。
【００５１】
従って、発明装置１を、連続的に供給される材料ウェブ３のための偏向手段として機能させることが可能であり、このことは、間欠的な動作を避けることが可能となるので、明らかに、より高い生産能力を可能にする。しかしながら、発明装置１は、また、もし望むのであれば、間欠的に動作することも可能である。例えば、連続的に回転するのではなく、間欠送りの動作で回転するように、ツールホルダー４を構成することが考えられる。
【００５２】
均一な容器用半製品２を提供するためには、材料ウェブ３の張力が動作時に実質的に一定に保たれることが最も重要である。このため、発明装置１の図示された実施形態では、第１偏向ローラ８の下流に配置された見当合わせ機構１３を備えている。
【００５３】
図示された実施形態において、見当合わせ機構１３は、材料ウェブ３がその上を走行するロール１４（このロール１４の材料ウェブ３に対する接触圧力は、調節手段１５により変化させることが可能である）と、前記材料ウェブ３の張力を測定するセンサー（図示せず）とを備えている。見当合わせ機構１３は、センサーにより検知された張力の値を所定の値と比較し、且つ、その後に、接触圧力が所定の値に対応したものとなるように調節手段１５によりロール１４の接触圧力を調節するように構成されている。
【００５４】
ツールホルダー４の下流には、上述したように、打抜きステーション１０が、完成した容器用半製品２を材料ウェブ３から前記接続部分１１に沿って打ち抜くように構成されている。図示された実施形態において、前記打抜きステーション１０は、容器用半製品２の連続的なウェブ１７を形成するために二つの連続した容器用半製品２が互いに接続されるような打ち抜きをなすように構成されたロールパンチ１６を備えている。容器用半製品２の、このようなウェブ１７は、それから、使用者に対してロールの形態で供給されるように巻き上げられる。
【００５５】
接続部分１１の必要な強度のためには、シール時間が十分に長いことが重要である。このことは、それぞれのツール５が、所与のシール温度の下で、所定の期間（通常１〜２秒）に亘って材料ウェブ３との間の係合を維持しなければならないことを意味する。
【００５６】
発明装置１は、比較的高い生産能力でもって、信頼できる接続部分１１を備えた容器用半製品２の製造を可能にするものである。
【００５７】
高い生産能力は、発明装置１が連続的な動作を可能にするということのためである。より具体的には、ツール５は、ツールホルダー４の回転により移動し、且つ、ツール５をツールホルダー４の回転中心Ｃから適切な半径距離Ｓのところに配置することにより、ツール５が移動する速度が、所与の回転速度の下で、材料ウェブ３の所望の供給量になるように調節されることが可能である。
【００５８】
前記の高い生産率にかかわらず、信頼できる接続部分１１を備えた容器用半製品２の製造は依然として許容されるものであり、このことは、最終的に得られる容器が充填状態において液密であることを意味している。材料ウェブ３のための偏向手段として機能する装置１のツールホルダー４により、十分に長いシール時間が実際に達成される。シール時間は、所与のシール温度において、速度及び距離の関数である。前記距離は、実質的に、前記作動経路ＷＰの広がり（一方で、ツールホルダー４の一回転のうちのどれたけの部分αが作動経路ＷＰとして配置されているかということに依存し、他方では、ツールホルダー４の回転中心Ｃからのツール５の距離Ｓに依存する）である。図１に示されている装置１において、作動経路ＷＰは、およそ、ツールホルダー４の一回転の半分に対応している。前記速度は、回転中心Ｃへの前記距離Ｓと、ツールホルダー４の回転の速度との関数である。従って、ツールホルダー４の回転の速度、ツール５の回転中心Ｃへの距離Ｓ、及び、作動経路ＷＰの広がり、という変数を調節することにより、必要とされるシール時間を達成することが可能である。
【００５９】
図１に図示されているツールホルダー４には、明瞭化のために、八面体構造の形態が与えられている。しかしながら、また、ツールホルダー４に他の設計がなされてもよいことは理解されるべきである。例えば、ツールホルダー４には、約２ｍの直径を持つ３６面体構造の形態が与えられてもよく、このことは、ツール５の回転中心Ｃへの距離Ｓが約１ｍとなることを意味している。ツールホルダー４は、従って、３６個のツールを支持し、且つ、このようなツールホルダー４を備える発明装置１は、もし、それぞれの容器用半製品２が材料ウェブ３の長手方向に関して約１５０ｍｍの幅を持ち、且つ、それぞれのツール５のシール時間（すなわち、ツール５が作動経路ＷＰに沿って移動するのにかかる時間）が約１．５秒であるならば、１時間あたり約５５，０００個の容器用半製品２を製造することが可能である。
【００６０】
以上に述べたことに従って、発明装置１は、ツールホルダー４の回転によりツール５を前記作動経路ＷＰ及び帰還経路ＲＰに沿って移動させながらツール５の閉鎖及び開放を制御する制御手段を備えている。この制御手段は、種々の方法で設計することが可能であり、且つ、ここで参照される図２及び図３は、制御手段１８の一実施形態を例示している。
【００６１】
制御手段１８は、定置式カム構造体１９と、定置式カム構造体１９により駆動されるとともにツール５の枢動自在の係合手段７に接続されたリンク機構２０とを備えている。
【００６２】
リンク機構２０は、バー２１に沿って移動可能なホルダー２２を備えており、カム構造体１９は、前記バー２１に沿ってホルダー２２の移動を制御するように構成されている。この目的のため、ホルダー２２は、図示された実施形態において、カム構造体１９のカム溝２４内に保持された第１及び第２のロール２３，３９を備えている。第２ロールは、第１ロールに回転自在に固定されている。従って、ツールホルダー４の回転により、制御手段１８のホルダー２２のロール２３，２９は、カム溝２４に沿って移動し、これにより、ホルダー２５は、カム溝２４の輪郭の関数としてバー２１に沿って移動させられる。
【００６３】
リンク機構２０は、さらに、第１リンクアーム２５及び第２リンクアーム２６を備えている。第１リンクアーム２５の第１端部２７は、ホルダー２２に関節状に連結され、且つ、前記第１リンクアーム２５の第２端部２８は、第２リンクアーム２６の第１端部２９に関節状に連結されている。第２リンクアーム２６の第２端部３０は、最終的に、ツール５の係合要素７に固定的に接続されている。
【００６４】
図２は、前記リンク機構２０のホルダー２２が下方端位置にある様子を示しており、この位置において、ツール５は開放されており、すなわち、係合要素７が、ツール５のベース要素６に関してその上方へ枢動した位置にある。カム構造体１９のカム溝２４には、従って、上述した帰還経路ＲＰに沿ってツール５が移動するときにツール５が開放するような輪郭が形成されている。
【００６５】
ツールホルダー４の回転によりツール５が位置Ａ（すなわち、上述した作動経路ＷＰの開始位置）まで移動すると、制御手段１８は、ツール５を閉鎖するように構成されるが、このことは、従って、係合要素７が、ベース要素６に関してその下方へ枢動した位置に移動することを意味している。このことは、図示された実施形態によれば、リンク機構２０のホルダー２２を上方端位置へ移動させることにより実現されるものである。これは、図３に示されており、また、このことは、従って、前記カム溝２４が、このような移動を実行するための輪郭を有していることを意味している。さらに、カム溝２４は、ツール５が作動経路ＷＰに沿って位置Ｂまで移動するときにツール５がその閉鎖位置に維持されるように設計されている。
【００６６】
カム構造体１９を、それぞれのツール５に接続されたリンク機構２０と組み合わせて使用することにより、信頼でき、単純で且つコスト効率の良い方法で所望のようにツール５を制御することが可能な制御手段１８が提供される。
【００６７】
図２及び図３に示されている実施形態において、第１リンクアーム２５は、その中心において関節状に連結され、且つ、ストップラグ３１により規定されたセンター越しの位置に配置されている。センター越しの第１リンクアーム２５は、従って、通常の動作においては剛体のリンクアームとして機能することとなる。停止状況を引き起こす製造の障害がある場合には、前記リンクアーム２５の設計は、前記作動経路ＷＰに沿って位置付けられていたとしても、ツール５が開放されることを許容する。より具体的には、このことは、第１リンクアーム２５がそのセンター越しの位置から移動し、且つ、そのセンターにおいて枢動することにより、与えられるものである。ツール５が上述した方法で開放可能であることにより、ツール５の開放が、予期しない停止状況の場合でも許容され、これにより、材料ウェブ３が熱に過剰に曝されてしまうことによる焼損の危険性をなくすことになる。
【００６８】
一実施形態によれば、発明装置１は、図４及び図５に示された種類のツール５を備えている。
【００６９】
ツール５は、上述したように、ベース要素６及び係合要素７を備えている。
【００７０】
ベース要素６は、ベース要素６に関してその下方へ枢動した位置にある係合要素７に向き合う背圧構造体３２を有している。背圧構造体３２は、例えば、ゴムシートからなっているとよい。平面状の当接を得るために、背圧構造体３２は、係合要素７が枢動する軸に一致する平面内に配置されている。
【００７１】
係合要素６は、ベース要素６に関して係合要素７が下方へ枢動した位置にてベース要素６に向き合う輪郭構造体３３を有している。より具体的には、輪郭構造体３３は、上述した種類の突出リブ１２（従って、容器用半製品２の接続部分１１に対応する広がりを有するもの）を備えている。ベース要素６は、また、係合要素７に対して相補的な設計を有していてもよく、すなわち、係合要素７及びベース要素６の両方が上述した種類の突出リブ１２を備えていてもよい。
【００７２】
係合要素７は、また、対向する壁部分をヒートシールにより所望の接続部分１１に沿って接合させるためにリブ１２を加熱させるように構成された加熱手段（図示せず）を備えている。
【００７３】
輪郭構造体３３は、係合要素７のキャリア構造体３４により支持されている。図示された実施形態において、輪郭構造体３３には、そのキャリア構造体３４に向き合う面に複数のピン３５が設けられている。ピン３５は、キャリア構造体３４に形成された穴３６を通って延びており、且つ、キャリア構造体３４の他の面にある、それらの外側端部にてストップワッシャ３７を支持している。
【００７４】
ピン３５の周りにはばね３８が配置されており、且つ、ばね３８は、輪郭構造体３３とキャリア構造体３４との間に位置付けられている。ばね３８は付勢されることが可能であるが、この場合、付勢力の大きさは、前記ストップワッシャ３７の位置により調節される。
【００７５】
係合要素７は、当該係合要素７がその下方へ枢動した位置に移動したときにばね３８が所定の程度まで圧縮されるように、ベース要素６に関して配置されている。輪郭構造体３３により背圧構造体３２に加えられる力は、従って、現行のばね定数、及び可能であれば、ばね３８に与えられる付勢力に依存したものとなる。ピン３５及びばね３８のこのような構成は、必要とされるシール時間が温度及び正確にはシール力の関数であるので、所定のシール力を与えることを目的とするものである。
【００７６】
満足のいく接続部分１１を与えるためには、場合によっては、シール力がリブ１２の全体に沿って最適に分布されることが重要である。このことは、個々のばね３８の付勢力又はばね定数の最適な選択により与えられ得るものである。
【００７７】
上述したことに従うと、必要とされるシール力が、それぞれのツール５の材料ウェブ３との係合中に与えられるものであることが重要である。また、このようなシール力が、ツール５の材料ウェブ３との係合中に所定の程度まで圧縮されるばね３８を含む構成によりどのようにして与えられるのかは、以上に説明されている。例えば、ばね３８のうちの一つが壊れてしまえば、必要とされるシール力が失われてしまうことは理解されるべきであろう。発明装置１の動作中であれば、このことは、問題のツール５により与えられる接続部分１１の品質の劣化を招き、密閉されない容器用半製品２がもたらされることとなるであろう。本発明の一実施形態によれば、装置１は、この目的のため、カム構造体１９のカム溝２４のうちツール５の作動経路ＷＰに対応する溝２４の部分に配置された圧力センサー（図示せず）を備えている。それぞれのリンク機構２０のそれぞれのロール２３は、従って、センサーを通過することとなり、これにより、ロール２３の圧力センサーに対する接触力が記録される。この接触力は、シール力に比例したものであり、且つ、このため、現行の接触力を前記接触力の所定の値と比較することにより、ばね３８を含む構成における破損のような不正確性を検知することが可能となるであろう。また、ロールの接触力は、カム構造体１９のカム溝２４の脆弱化によっても読み取られることが可能であり、この脆弱化による弾性変形の大きさはロール２３が通過するときに測定される。変形の大きさは、ロール２３の接触力に比例したものであり、この力は、追加の部品がカム溝内に配置されるという必要もなく測定することが可能である。
【００７８】
一実施形態（図示せず）において、輪郭構造体は取り替え可能である。このような取り替え可能性は、種々の容器形態を一つの同一の機械により製造し得るという利点を与えるものである。輪郭構造体を取り替え可能に取り付ける一つの方法は、修正されたキーホールロックを使用することである。輪郭構造体の背部（すなわち、容器から離れる方向を向く側）には、多数のキーホール穴が形成されている。キーホール穴とは、ピンと協働する穴であって、第１の方向に沿ってピンが穴へ挿入されることが可能で、且つ、それか第２の方向に沿って移動することによりピンが第１の方向に移動することがないようにロックされるように、ピンと協働する穴を意味している。輪郭構造体を担持するように構成されたフレームには、多数のピンが軸方向に移動可能に配置されており、これらのピンの位置は、キーホール穴の位置に対応している。ピンは、輪郭構造体をフレームに対して押圧するばねにより、当該ピンがキーホール穴に挿入されるときに付勢されている。輪郭構造体が取り替えられるべきときには、圧縮空気源のような力供給源が駆動され、前記力供給源は、前記付勢力とは反対の方向にピンを移動させるように機能する。ピンの移動は、輪郭構造体を容易に取り除くことを可能にするものであり、その後に、別の輪郭構造体を装着することが可能である。このような構造のために、輪郭構造体の点検及び交換において、それぞれの輪郭構造体が例えばねじにより留め付けられている場合に比べて、時間及び手間の相当の節約が達成される。
【００７９】
本発明によれば、従って、材料ウェブから容器用半製品を製造する装置が提供される。装置は、ツールを支持する回転式ツールホルダーを備えており、ツールは、材料ウェブに係合するように構成されるとともに、材料ウェブの対向する壁部分を接続部分に沿って接合させるために、維持された係合下で、前記材料ウェブと一緒に作動経路に沿って移動するように構成されている。また、ツールホルダーは、材料ウェブのための偏向手段として機能する。その結果、容器用半製品の連続的な製造を高い生産率で可能にする装置が提供されることとなる。ただし、発明装置は、また、間欠的に動作することも可能であることは理解されるべきである。
【００８０】
本発明が図示された実施形態に限定されるものでないことは理解されるべきであろう。
【００８１】
例えば、ツールの開放及び閉鎖のための制御手段は、他の方法で設けられていてもよい。
【００８２】
また、対向する壁部分を接続部分に沿ってヒートシールでなく接合させる他の種類の接合のためにツール５を構成することもあり得ることである。
【００８３】
このため、幾つかの変更例及び変形例が考えられるのであり、このことは、本発明が従属請求項により排他的に規定されていることを意味している。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】容器用半製品を製造する発明装置の概略斜視図。
【図２】発明装置のツールホルダーにより支持されたツールの開放及び閉鎖を制御する制御手段の概略側面図（制御手段がツールの開放位置に対応する位置にある様子が示されている）。
【図３】図２の制御手段の概略側面図（制御手段がツールの閉鎖位置に対応する位置にある様子が示されている）。
【図４】開放位置にある、発明装置のツールの概略側面図。
【図５】閉鎖位置にある、図４のツールの概略側面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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