(57)【要約】  弾性的な熱可塑性管を封止するための管封止装置。管封止装置は、ベース（１２）を含み、ベースは、弾性的な熱可塑性管（７８）をベースに対する固定位置に支持する。加熱工具（５０，５２）及び冷却工具（５４，５６）が、ベースに対する移動のために、ベースに結合される。加熱工具とベースとの間の相対的移動は、加熱工具を弾性的な熱可塑性管の一部と整列する。加熱工具は、弾性的な熱可塑性管と接触し、締め付け、且つ、加熱するよう動作する。冷却工具とベースとの間の相対的移動は、冷却工具を弾性的な熱可塑性管の同一部分と整列する。冷却工具は、封止形成するために、弾性的な熱可塑性管と接触し、締め付け、且つ、冷却するよう動作する。
2008506606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
該ベースに結合された加熱工具と、
前記ベースに結合された冷却工具とを含み、
前記ベースは、離散的な一本の弾性的熱可塑性管を前記ベースに対する実質的に固定的な位置に支持するよう構成され、
前記ベース及び前記加熱工具は、互いに対する相対的移動のために結合され、
前記ベース及び前記加熱工具は、互いに対する相対的移動のために結合され、
前記加熱工具と前記ベースとの間の相対的移動は、前記加熱工具を前記弾性的熱可塑性管の部分と整列させ、前記加熱工具は、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し、締め付け、且つ、加熱し、前記冷却工具と前記ベースとの間の相対的移動は、前記冷却装置を前記弾性的熱可塑性管の前記部分と整列させ、前記冷却工具は、封止を形成するために、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し、締め付け、且つ、加熱する、
管封止装置。
【請求項２】
前記ベースに移動可能に結合されたキャリアをさらに含み、前記加熱工具は、前記キャリアに対して並びに前記キャリアと共に移動するために、前記キャリアに結合され、前記冷却工具は、前記キャリアに対して並びに前記キャリアと共に移動するために、前記キャリアに結合される、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項３】
前記キャリアと前記ベースとの間に結合され、且つ、前記キャリアを第一位置と第二位置との間で移動するよう作動可能なキャリアアクチュエータをさらに含み、前記加熱工具は、前記第一位置において前記弾性的熱可塑性管の部分と整列するよう構成され、前記加熱工具は、前記キャリアが前記第一位置にあるときに、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し且つ加熱するよう動作可能であり、前記冷却工具は、前記第二位置において前記弾性的熱可塑性管の前記部分と整列するよう構成され、前記冷却工具は、前記キャリアが前記第二位置にあるときに、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し且つ加熱するよう動作可能である、請求項２に記載の管封止装置。
【請求項４】
前記ベースは、第一支持体と第二支持体とを含み、前記第一支持体は、前記第一位置を定めるために、前記キャリアの移動を制限し、前記第二支持体は、前記第二位置を定めるために、前記キャリアの移動を制限する、請求項３に記載の管封止装置。
【請求項５】
前記第一支持体及び前記第二支持体のそれぞれは、止め具を含み、前記第一支持体の前記止め具は、前記第一位置において前記キャリアと接触し、前記第二支持体の前記止め具は、前記第二位置において前記キャリアと接触する、請求項４に記載の管封止装置。
【請求項６】
前記ベースは、前記弾性的熱可塑性管を支持するよう構成された第一クランプ及び第二クランプを含む、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項７】
前記加熱工具は、前記弾性的熱可塑性管に向かって並びに前記弾性的熱可塑性管から離れて移動可能な第一加熱工具及び第二加熱工具を含む、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項８】
前記第一加熱工具及び前記第二加熱工具の少なくとも一方を、制御可能な圧力で、前記弾性的熱可塑性管に向かって移動するよう制御可能な工具アクチュエータをさらに含む、請求項７に記載の管封止装置。
【請求項９】
前記冷却工具は、前記弾性的熱可塑性管に向かって並びに前記弾性的熱可塑性管から離れて移動可能な第一冷却工具及び第二冷却工具を含む、請求項８に記載の管封止装置。
【請求項１０】
前記第一冷却工具及び前記第二冷却工具の少なくとも一方を、制御可能な圧力で、前記弾性的熱可塑性管に向かって移動するよう制御可能な工具アクチュエータをさらに含む、請求項９に記載の管封止装置。
【請求項１１】
前記第一冷却工具及び前記第二冷却工具は、制御可能な冷却システムを含み、前記第一加熱工具及び前記第二加熱工具は、制御可能な加熱素子を含む、請求項１０に記載の管封止装置。
【請求項１２】
前記弾性的熱可塑性管は、少なくとも０．０６２５インチの管壁厚を有する、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項１３】
前記弾性的熱可塑性管は、０．０６２５インチと０．１２５インチとの間の管壁厚を有する、請求項１２に記載の管封止装置。
【請求項１４】
前記加熱工具は、締付部を定めるために、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し、締め付け、且つ、加熱するよう動作可能であり、前記加熱工具は、前記管の前記部分が前記加熱工具によって加熱された後に、前記弾性的熱可塑性管の前記部分から離れて移動するよう動作可能であり、前記冷却工具は、前記管の弾性が前記締付部を開放する前に、前記弾性的熱可塑性管の前記加熱部分と接触する、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項１５】
前記加熱工具は、締付部を定めるために、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し、締め付け、且つ、加熱するよう動作可能であり、前記加熱工具は、前記管の前記部分が前記加熱工具によって加熱された後に、前記弾性的熱可塑性管の前記部分から離れて移動するよう動作可能であり、前記冷却工具は、前記管の弾性が前記締付部を開放した後に、前記開放された締付部を再構築する時間の期間内に、前記弾性的熱可塑性管の前記加熱部分と接触する、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項１６】
弾性的熱可塑性管を封止するための管封止装置であって、
離散的な一本の弾性的熱可塑性管を支持するための手段と、
前記弾性的熱可塑性管を加熱するための手段と、
前記弾性的熱可塑性管を冷却するための手段とを含み、
前記加熱手段及び前記支持手段は、互いに対する相対的移動のために構成され、
前記冷却手段及び前記支持手段は、互いに対する相対的移動のために構成され、
前記支持手段と前記加熱手段との間の前記相対的移動は、前記加熱手段を前記弾性的熱可塑性管の部分と整列し、前記加熱手段は、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し且つ加熱するよう動作可能であり、前記支持手段と前記冷却手段との間の前記相対的移動は、前記冷却手段を前記弾性的熱可塑性管の前記部分と整列し、前記冷却手段は、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し且つ冷却するよう動作可能である、
管封止装置。
【請求項１７】
前記加熱手段及び前記冷却手段を第一位置と第二位置との間で移動するための手段をさらに含み、前記加熱手段は、前記第一位置において前記弾性的熱可塑性管の部分と整列するよう構成され、前記加熱手段は、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し、締め付け、且つ、加熱するよう動作可能であり、前記冷却手段は、前記第二位置において前記弾性的熱可塑性管の前記部分と整列するよう構成され、前記冷却手段は、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し、締め付け、且つ、冷却するよう動作可能である、請求項１６に記載の管封止装置。
【請求項１８】
前記第一位置を定めるために、前記移動手段の移動を制限するための第一手段と、前記第二位置を定めるために、前記移動手段の前記移動を制限するための第二手段とをさらに含む、請求項１７に記載の管封止装置。
【請求項１９】
前記弾性的熱可塑性管をクランプするための手段をさらに含む、請求項１６に記載の管封止装置。
【請求項２０】
制御可能な圧力で前記弾性的熱可塑性管と接触させるよう前記加熱手段を活性化するための手段をさらに含む、請求項１６に記載の管封止装置。
【請求項２１】
制御可能な圧力で前記弾性的熱可塑性管と接触させるよう前記冷却手段を活性化するための手段をさらに含む、請求項２０に記載の管封止装置。
【請求項２２】
前記冷却手段の温度を制御するための手段をさらに含む、請求項２１に記載の管封止装置。
【請求項２３】
前記加熱手段の温度を制御するための手段をさらに含む、請求項２２に記載の管封止装置。
【請求項２４】
弾性的熱可塑性管の離散的な部分を封止するための方法であって、
弾性的熱可塑性管の前記離散的な部分を支持するステップと、
加熱工具と前記弾性的熱可塑性管との間の相対的移動をもたらすステップと、
前記加熱工具を前記弾性的熱可塑性管の部分と整列させるステップと、
前記弾性的熱可塑性管の前記部分を前記加熱工具と接触させるステップと、
前記弾性的熱可塑性管の前記部分を前記加熱工具で加熱するステップと、
冷却工具と前記弾性的熱可塑性管との間の相対的移動をもたらすステップと、
前記冷却工具を前記弾性的熱可塑性管の前記加熱部分と整列させるステップと、
前記弾性的熱可塑性管の前記加熱部分を前記冷却工具と接触させるステップと、
前記弾性的熱可塑性管の前記加熱部分を前記冷却工具で冷却するステップとを含む、
方法。
【請求項２５】
前記加熱工具と前記冷却工具を前記弾性的熱可塑性管に対してタンデム式に移動するステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
第一加熱工具及び第二加熱工具を前記弾性的熱可塑性管の前記部分に向かって移動するステップと、
前記第一加熱工具及び前記第二加熱工具を前記弾性的熱可塑性管の前記部分から離れて移動するステップとをさらに含む、
請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記弾性的熱可塑性管の前記部分に対する前記第一加熱工具及び前記第二加熱工具の接触圧力を制御するステップをさらに含む、
請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
第一冷却工具及び第二冷却工具を前記弾性的熱可塑性管の前記部分に向かって移動するステップと、
前記第一冷却工具及び第二冷却工具を前記弾性的熱可塑性管の前記部分から離れて移動するステップとをさらに含む、
請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記弾性的熱可塑性管の前記部分に対する前記第一冷却工具及び前記第二冷却工具の接触圧力を制御するステップをさらに含む、
請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記第一加熱工具及び前記第二加熱工具の温度を制御するステップをさらに含む、
請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第一冷却工具及び前記第二冷却工具の温度を制御するステップをさらに含む、
請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記弾性的熱可塑性管の前記部分を前記加熱工具で加熱するステップは、締付部を定めるステップを含み、前記弾性的熱可塑性管の前記加熱部分を前記冷却工具に接触させるステップは、前記管の弾性が前記締付部を開放する前に、前記弾性的熱可塑性管の前記加熱部分を前記冷却部分と接触させるステップを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
前記弾性的熱可塑性管の前記部分を前記加熱工具で加熱するステップは、締付部を定めるステップを含み、前記弾性的熱可塑性管の前記加熱部分を前記冷却工具に接触させるステップは、前記管の弾性が前記締付部を開放した後に、前記開放された締付部を再構築する時間の期間内に、前記弾性的熱可塑性管の前記加熱部分を前記冷却部分と接触させるステップを含む、請求項２４に記載の方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管封止装置に関し、より具体的には、可撓管を封止するための管封止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
既知の管封止装置は、可撓管を封止するために使用される。１つの例として、封止装置は、充填装置の使い捨てマニフォルドシステムにおいて使用される可撓管を封止するために使用される。充填装置は、医薬品業界、生化学薬品業界、化学業界、及び、食品包装業界において一般的に使用されている。使い捨て可能なマニフォルドシステムは、主供給管から分枝する一連のそれぞれの離散的な充填管によって接続された複数の容器、典型的には、バッグを含む。主供給管は、流体を収容する貯槽に接続される。マニフォルドシステムが貯槽に接続された後、流体が貯槽から主供給管に注入され、充填管を通じて、バッグに注入されることによって、バッグを流体で満たす。所望の充填管及び主供給管の所望部分だけを通じて流れを選択的に方向付けるために、クランプ又は弁を用いて、バッグを同時に或いは順次的に充填し得る。バッグの充填後、対応する充填管を熱封止し、次に、封止より上の場所で充填管をマニフォルドシステムから切断することによって、バッグはマニフォルドシステムから取り除かれる。非使い捨て型充填システムを使用するときに一般的な洗浄、殺菌、及び、検証問題を回避するために、マニフォルドシステムは使い捨て可能である。
【０００３】
一般的に、管封止装置は封止工具を含み、封止工具は、開放位置と閉塞位置との間での封止工具の操作のために、空気圧プレス上に位置付けられる。開放位置において、上部ヘッド及び下部ヘッドは互いに隣接して位置付けられ、閉塞位置において、上部ヘッド及び下部ヘッドは互いにより大きな距離で離間される。上部ヘッド及び下部ヘッドのそれぞれは、抗体で加熱され且つ冷却され得る。
【０００４】
管を封止するために、工具が開放位置にあるとき、可撓管は封止工具に亘って位置付けられる。上部ヘッド及び下部ヘッドは高温に加熱され、次に、プレスはヘッドを閉塞位置に移動し、管の一部をヘッド間に挟む。上部ヘッド及び下部ヘッドは、ヘッドと接触する管の部分に熱を伝達し且つ圧力を加える。ヘッドの熱が管の挟まれた部分を通過するのを許容する十分な時間の後、上部ヘッド及び下部ヘッドはもはや熱を発生せず、管と接触しながら、能動又は受動冷却のいずれかを用いて、冷却し始める。管が上部及び下部ヘッドを用いて冷却すると、管の加熱部分の内壁は一体に結合し、それによって、管に封止を生み出す。十分に冷却されるや否や、プレスは工具を開放してヘッドを分離し、封止された管が工具から除去されるのを許容する。管内の封止は管を通じる流れを制限する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来技術の問題点を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの実施態様において、本発明は、管を加熱し冷却するために別個の工具を設けることによって、管を封止するために必要なサイクル時間を向上する管封止装置を提供する。１つの実施態様において、管封止装置は、解放位置と閉塞位置との間でそれぞれ移動する加熱工具と冷却工具とを含む。一部の実施態様において、工具は、加熱工具及び冷却工具の双方が管の同一部分に別々に接触するのを可能にするために移動可能である。他の実施態様において、管は、管の同一部分を別個の加熱工具及び冷却工具に隣接して位置付けるために移動可能である。
【０００７】
一部の構造において、管は、ベースに対する下降位置と上昇位置との間で移動可能である。ベースは、管を工具に対する位置に保持するために、解放位置と閉塞位置との間で制御可能な上部クランプ及び下部クランプを含む。工具は、異なる位置の間で移動するよう空気シリンダによって活性化されるキャリアに取り付けられ得る。
【０００８】
さらに他の実施態様において、工具は、回転パドル、ディスク、又は、ドラムに取り付けられ得るので、加熱工具が閉塞位置から開放された後、パドル、ディスク、又は、ドラムは、冷却工具を管に隣接して位置付け、且つ、加熱工具を管から離れて位置付けるよう回転される。この位置において、冷却工具は、管の締付部分を冷却し設定するために閉塞され得る。冷却工具が開放され、管が除去された後、パドル、ディスク、又は、ドラムは、回転され、再び、加熱工具を管の新しく挿入された長さに隣接して位置付けるよう戻される。さらに他の実施態様において、加熱工具及び冷却工具は、管の同一部分との接触を行うよう、解放位置と閉塞位置との間でそれぞれ旋回し得る。
【０００９】
本発明の他の実施態様は、離散的な一本又は長さの可撓管を管封止装置内に位置付けるステップと、管の部分を締め付け且つ加熱するために加熱工具を閉塞するステップと、冷却工具を管の締付部分と整列するステップと、管の締付部分を締め付け且つ冷却するために冷却工具を閉塞するステップと、冷却工具を開放するステップと、封止された管を除去するステップとを含む、管封止装置を使用して管を封止する方法を含む。一部の実施態様において、方法は、締付部分の両側上に位置付けられるクランプを使用して管を位置に保持するステップを含む。代替的な実施態様において、方法は、締付部分を冷却工具と整列するために、中央部分が加熱された後、管を移動するステップを含む。
【００１０】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な記載、請求項、及び、図面を検討後、当業者に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の１つの実施態様が詳細に説明される前に、本発明はその用途において以下の記載に示され或いは図面に例証される構成素子の構造及び配置の詳細に限定されないことが理解されるべきである。本発明は他の実施態様から成り得るし、様々な方法で実施され或いは遂行され得る。また、ここで使用される語法及び用語は記載の目的のためであり、限定的に考えられるべきではないことも理解されるべきである。「包含する」及び「含む」並びにここにおけるそれらの変形の使用は、その後に列挙される事項及びそれらの均等物並びに追加的事項を包含することが意図されている。方法又はプロセスの素子を特定する文字の使用は単に識別のためであり、その素子が特定の順序で遂行されるべきことは意図されていない。
【００１２】
図１乃至１２は、本発明の１つの実施態様に従った管封止装置１０を例証している。管封止装置１０はベース１２を含む。ベース１２はフレームによって支持され得るし、或いは、さもなければ、手持ち操作における管封止装置１０の使用を容易化するために、支持構造に切断され得る。ベース１２は概ねＣ形状であり、後部支持体１４と、後部支持体１４の各端部に概ね片持ち状にそれぞれ接続された上部支持体１６及び下部支持体１８とを含む。上部支持体１６及び下部支持体１８は、後部支持体１４から同一方向に延びている。ベース１２は、上部支持体１６と下部支持体１８との間に延びる２つのロッド２０，２２も含む。
【００１３】
上部支持体１６及び下部支持体１８は、上部クランプ２４及び下部クランプ２６をそれぞれ含む。上部クランプ２４及び下部クランプ２６は実質的に同一であり、従って、上部クランプ２４のみが詳細に記載される。クランプ２４は支持体１６内のノッチ２８と、支持体１６の孔内に位置付けられたロッド３０と、ロッド３０及び支持体１６に結合されたクランプアクチュエータ３２とによって定められている。クランプアクチュエータ３２は、ロッド３０を延出位置と引込位置との間で移動するよう制御可能である。引込位置において、ロッド３０はノッチ２８から引っ込められるか、或いは、ノッチ２８内に部分的に露出される。延出位置において、ロッド３０はノッチ２８内にさらに露出され、ノッチ２８の対向壁３４と接して圧力を加えるよう延出可能である。クランプアクチュエータ３２は、空圧又は水圧ピストン／シリンダ組立体であり得る。
【００１４】
上、下、頂、底、右、及び、左のような向きを表示する用語が例証的実施態様を参照して明細書を通じて使用され得るが、本発明はこれらの向きでのみ動作可能な管封止装置１０に限定されるべきではない。むしろ、管封止装置１０は、垂直の他にも、例えば、水平のような如何なる所望の向き、或いは、垂直に対する如何なる他の角度位置でも使用され得る。
【００１５】
管封止装置１０は封止工具３６も含む。封止工具３６は、後部壁４０及び２つの側壁４２，４４を有する概ねＣ形状キャリア３８を含む。各側壁４２，４４は、後部壁４０の各端部に概ね片持ち状に接続されている。側壁４２，４４は後部壁４０から同一方向に延びている。軸受４６，４８が後部壁４０に取り付けられ、側壁４２，４４と反対方向に突出している。２つの軸受４６は、後部壁４０の１つの側部に沿って垂直に整列され、各ロッド２０に摺動可能に結合され、他の２つの軸受４８は、後部壁４０の他の側部に沿って垂直に整列され、他のロッド２２に摺動可能に接続されている。このようにして、軸受４６，４８及びキャリア３８は、ベース１２に対して垂直に移動可能である。
【００１６】
封止工具３６は、一対の加熱工具５０，５２と、一対の冷却工具５４，５６とを含む。加熱工具５０，５２は、それらが互いに面し合う関係にあるようキャリア３８に取り付けられている。加熱工具５０は、側壁４２に結合された工具アクチュエータ５８に結合されている。同様に、他の加熱工具５２も、反対の側壁４４に結合された工具アクチュエータ６０に結合されている。工具アクチュエータ５８，６０は、加熱工具５０，５２をキャリア３８の側壁４２，４４に対して開放位置と閉塞位置との間で移動するよう制御可能である。工具アクチュエータ５８，６０は、空圧又は水圧ピストン／シリンダ組立体であり得る。開放位置において、加熱工具５０，５２は、間隙６２又は隙間がそれらの間に存在するよう互いに離間される。閉塞位置において、加熱工具５０，５２は、共により接近して位置付けられる。一部の実施態様では、加熱工具５０，５２は、妨げられない限り、互いに接触し、互いに対して力を加え得る。工具５０，５２の接触素子６４は概ね矩形であり、隅肉付き縁部を備える。各加熱工具５０，５２は、工具５０，５２に熱を選択的に加えるよう制御可能な加熱素子６６を含む。例えば、加熱素子６６は、工具５０，５２内に位置付けられた加熱電極であり得る。他の実施態様では、一対の加熱工具５０，５２の一方だけが加熱される。
【００１７】
冷却工具５４，５６も、それらが互いに面し合う関係にあるようキャリア３８に取り付けられる。冷却工具５４は、側壁４２に結合された工具アクチュエータ６８に結合されている。同様に、他の冷却工具５６も、反対の側壁４４に結合された工具アクチュエータ７０に結合されている。工具アクチュエータ６８，７０は、空圧又は水圧ピストン／シリンダ組立体であり得る。工具アクチュエータ６８，７０は、冷却工具５４，５６をキャリア３８の側壁４２，４４に対して開放位置と閉塞位置との間で移動するよう制御可能である。開放位置において、冷却工具５４，５６は、間隙７２又は隙間が工具５４，５６間に存在するよう互いから離間される。閉塞位置において、冷却工具５４，５６は、共により接近して位置付けられる。一部の実施態様では、冷却工具５４，５６は、妨げられない限り、互いに接触し、互いに対して力を加え得る。工具５４，５６の接触素子７４は概ね矩形であり、隅肉付き縁部を備える。各冷却工具５４，５６は、工具５４，５６から積極的に熱を除去するために、制御可能な冷却システム７５（図１６）を含み得る。例えば、冷却システム７５は、渦冷却器、温度制御水又はグリコール冷却システム、又は、それらの類似物を含み得る。他の実施態様において、各冷却工具５４，５６は、熱が周囲環境に移動するのを許容することによって受動的に冷却され得る。例えば、冷却工具５４，５６は、工具の温度が漸進的に室温に達するのを許容することによって、或いは、工具５４，５６の温度が周囲に戻る速度を増大する制御可能ファンによって冷却され得る。他の実施態様では、一対の冷却工具５４，５６の一方のみが能動的に冷却される。
【００１８】
キャリアアクチュエータ７６が、下部支持体及びキャリア３８に結合されている。キャリアアクチュエータ７６は、キャリア３８をベース１２に対して上昇位置及び下降位置との間で移動するよう制御可能である。キャリアアクチュエータ７６は、空圧又は水圧ピストン／シリンダ組立体、サーボ−モータ／親ねじ、ステップ／電気モータ、ベルトプーリ若しくはコンベア、ラック及びピニオン、機械的レバー、リニアアクチュエータ、ギアボックス、ソレノイド、又は、これらの如何なる組み合わせでもあり得る。
【００１９】
図１６に概略的に示されるように、管封止装置１０は、クランプ２４，２６、工具５０，５２，５４，５６、及び、キャリア３８の動作をそれぞれ制御するために、クランプアクチュエータ３２、工具アクチュエータ５８，６０，６８，７０、及び、キャリアアクチュエータ７６に電子的に結合されたコントローラ７７も含む。コントローラ７７は、号具５０，５２，５４，４６の温度を制御するために、加熱素子６６及び冷却系７５にも電気的に結合されている。コントローラ７７は、コントローラ７７に管封止装置１０の状況を示す信号を提供する（温度センサ及び圧力センサのような）一連のセンサにも電気的に接続され得る。また、コントローラ７７は、管封止装置１０の動作を制御するプログラムを含み得る。
【００２０】
管封止装置１０の動作は、図３乃至１３に例証されている。図３は、封止のために管７８を受け入れる準備のできた遊び状態にある管封止装置１０を例証している。管７８は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル、ポリオレフィン、ナイロン、熱可塑性エラストマ、又は、上記の樹脂の組み合わせのようなプラスチック材料から成る可撓な弾性的な管であり得る。管７８は、少なくとも０．０６２５インチ、より具体的には、０．０６２５インチ〜０．１２５インチの壁厚を含み得る。加えて、他の熱封止可能樹脂も使用し得る。管７８は、好ましくは、離散的な一本の弾性管であり、例えば、それは静脈内バッグのような無菌容器の充填に使用されるような水平に配置されたマニフォルドによって接続された幾つかの離間した垂直に向けられた数本の離散的な弾性管の１つであり得る。代替的に、離散的な一本の管は、連続的に充填される複数の別個の容器の１つのための充填管であり得る。遊び位置において、クランプ２４，２６、加熱工具５０，５２、及び、冷却工具５４，５６は、開放位置にある。このときに、或いは、加熱工具５０，５２を閉塞位置に移動する前のいつでも、加熱工具５０，５２は加熱素子６６によって所望温度に加熱される。殆どの用途において、工具５０，５２の所望温度は、華氏２５０〜２８０度の間である。他の実施態様では、温度はこの範囲よりも大きくも小さくもあり得る。
【００２１】
管封止装置１０が遊び位置にあるとき、管の両端は、上部支持体１６及び下部支持体１８のノッチ２８内に挿入され得るし、中央部分８０は、図４に示されるように、管５０，５２の間に位置付けられ得る。管７８は、手動で、或いは、自動配置システム（図５）によって挿入され得る。次に、コントローラ７７がアクチュエータ３２に信号を送信し、ロッド３０を延出位置に移動し、それによって、管７８の各端部をロッド３０とノッチ壁３４との間で締め付ける。管７８の締付けは、管７８が封止されるときに、管７８の移動を制限する。
【００２２】
図６を参照すると、コントローラ７７は工具アクチュエータ５８，６０に信号を送信し、加熱工具５０，５２を閉塞位置に移動する。一部の実施態様において、コントローラ７７は、加熱工具５０，５２の温度が所望範囲内になるまで、工具５０，５２を活性化するのを待つ。閉塞位置において、接触素子６４は管７の部分８０を締め付け、管７８のその部分８０を加熱する。接触素子６４によって管に加えられる圧力は、管７８の内壁を結合するのに十分である。加熱工具５０，５２の滞留時間（即ち、加熱工具５０，５２が管７８上で閉塞された状態に留まる時間）は、１〜６０秒の範囲内、好ましくは、１０〜５０秒の範囲内である。工具温度、圧力、及び、滞留時間は、管７８のサイズ及び材料に依存する。
【００２３】
締付部分８０で管７８を完全に加熱する十分な量の時間の後、コントローラ７７は工具アクチュエータ５８，６０に信号を送信し、加熱工具５０，５２を開放位置（図７）に移動する。図示のように、工具５０，５２が開放されると、締付形態が、加熱工具０，５２の力及び熱から管７８内に残る。しかしながら、一部の管の種類は、加熱工具５０，５２が除去された後に締付部分８０をその原形状に戻す傾向のある弾性を示し得る。締付部分８０は、内壁間に空間又は間隙を形成するよう、管の内壁が移動して互いに接触しなくなるときに、開放されたと考えられる。
【００２４】
図８に示されるように、コントローラ７７はキャリアアクチュエータ７６に信号を送信し、キャリア３８を下降位置から上昇位置に移動する。上部支持体の止め具７９（図３）が、上昇位置を越えるキャリア３８の移動を制限する。上昇位置を変化するために、止め具７９は調節可能である。下降位置を定め且つ調節するために、類似の止め具７９が下部支持体にも位置付けられている。上昇位置において、冷却工具５４，５６は、管７８の締付部分８０と整列される。管７８と工具５０，５２，５４，５６との間の相対的位置を変えることを可能にする他の実施態様は、本発明の範囲内である。例えば、図１５の管封止装置３１０において、挿入された管７８は、締付部分８０を冷却工具５４，５６と整列するよう再位置決めされ得る。さらに他の実施態様では、締付部分８０を冷却工具５４，５６と整列するために、管７８と工具５０，５２，５４，５６との組み合わせを用い得る。
【００２５】
管７８が整列された後、コントローラ７７は工具アクチュエータ６８，７０に信号を送信し、冷却工具５４，５６を閉塞位置に延出する（図９）。閉塞位置において、冷却工具５４，５６は、管７８に対して加熱工具５０，５２とほぼ同一位置に位置付けられる。冷却工具５４，５６が締付部分８０と接触する前に予冷却されるよう、コントローラ７７は、この段階で或いはこの段階の前に冷却を開始するために、冷却システムに信号を送信し得る。冷却工具５４，５６の接触素子７４の冷却及び圧力は、締付部分８０が一体に溶融し、恒久的な封止を形成することを可能にする。締付部分８０が管材料の弾性の故に開放し始める場合には、冷却工具５４，５６は締付けを再構築し、加熱された締付部分８０が再び一体に溶融して封止を形成することを可能にする。締付けを再構築するために、冷却工具５４，５６は、十分に加熱されている間に、例えば、加熱工具５０，５２から解放された後の３秒内、好ましくは、２秒内に、締付部分８０に接触することが重要である。一部の実施態様において、冷却温度は、加熱工具５０，５２の温度未満のほぼ華氏１００度である。他の実施態様において、冷却工具５４，５６の温度は、ほぼ華氏３３〜７０度の間である。さらに他の実施態様において、冷却工具５４，５６の温度は制御されず、むしろ周囲状況によって決定される。冷却工具５４，５６の滞留時間（即ち、冷却工具５４，５６が管７８上で閉塞状態に留まる時間）は、能動冷却を用いて、１〜３０秒の範囲内、好ましくは、５〜１５秒の範囲内であり、受動冷却を用いると概ねより長い。工具温度、圧力、及び、滞留時間は、管７８のサイズ及び材料に依存する。
【００２６】
締付部分８０が完全に冷却された後、コントローラ７７は工具アクチュエータ６８．７０に信号を送信し、冷却工具５４，５６を開放位置に移動する（図１０）。この段階で、封止は設定され、管７８を通じる流体流を阻止する。次に、コントローラ７７はクランプアクチュエータ３２に信号を送信し、上部クランプ２４及び下部クランプ２６を開放し、管７８の両端を解放する（図１１）。また、コントローラ７７はキャリアアクチュエータ７６に信号を送信し、キャリア３８を下降位置に移動する。クランプ２４，２６が解放されると、封止管７８は管封止装置１０から戻され（図２及び１２）、新しい未封止管の装填を待つために、管封止装置１０を遊び状態にし得る。
【００２７】
図１３は、本発明の他の実施態様に従った他の管封止装置１１０を例証している。この構造において、加熱工具１５０，１５２及び冷却工具１５４，１５６は、管７８の長手軸８６に対して垂直な軸８４について回転可能なドラム８２に取り付けられている。動作中、加熱工具１５０，１５２は互いに面し合う関係に位置付けられ、次に、管７８と接触するよう接触素子１６４を移動するために、ドラム８２が管７８に向かって移動される。管７８が加熱された後、ドラム８２は管７８から離れるよう移動され、管７８の封止部分８０から接触素子１６４を除去する。加熱工具１５０，１５２が引っ込められた後、冷却工具１５４，１５６を互いに面し合う関係に位置付けるために、ドラム８２は回転される。次に、冷却工具１５４，１５６の接触素子１７４が管７８の締付部分８０内に配置されるよう、ドラム８２は管７８に向かって移動される。管７８が冷却された後、ドラム８２は引っ込められ、回転されて原位置に戻される。次に、管７８はクランプ１２４，１２６によって解放され、除去される。他の実施態様において、ドラム８２上の加熱工具１５０，１５２及び冷却１５４，１５６は、ドラム８２にパドル型外観を与えるよう、互いに１８０度離れて位置付けられ得る。
【００２８】
図１４の管封止装置２１０も本発明を具現化している。この構造において、加熱工具２５０，２５２及び冷却工具２５４，２５６は、管７８の長手軸８６と平行な軸９０について回転可能なディスク８８に取り付けられている。動作中、加熱工具２５０，２５２は、互いに面し合う関係に位置付けられ、次に、接触素子２６４を管７８と接触するよう移動するために、ディスク８８は管７８に向かって移動される。管７８が加熱された後、接触素子２６４を管７８の封止部分８０から除去するために、ディスク８８は管７８から離れるよう移動される。加熱工具２５０，２５２が引っ込められた後、冷却工具２５４，２５６を互いに面し合う関係に位置付けるために、ディスク８８は回転される。次に、冷却工具２５４，２５６の接触素子２７４が管７８の締付部分８０内に配置されるよう、ディスク８８は管７８に向かって移動される。管７８が冷却された後、ディスク８８は引っ込められ、回転されて原位置に戻される。次に、管７８はクランプ２２４，２２６によって解放され、除去される。
【００２９】
具体的に例証されていないが、管を加熱し冷却するために別個に使用され得る別個の加熱工具及び冷却工具を使用する多くの他の方法が存在する。例えば、管を加熱するために、加熱工具が管について閉塞位置に旋回され、且つ、管を冷却するために、冷却工具が管について閉塞位置に旋回されるよう、加熱工具及び冷却工具は、旋回アーム上に位置付けられ得る。さらに他の実施態様では、一対の工具の一方だけが活性化され得る。例えば、工具の一方は、移動し、対応する固定工具と接触し得る。
【００３０】
本発明の上記の記載は、例証及び記載の目的のために提示されている。さらに、記載は本発明をここに開示される形態に限定することが意図されていない。結果的に、変形及び変更は上記の教示と釣り合い、関連技術の技能及び知識は本発明の範囲内にある。ここに記載される実施態様は、本発明を実施するための既知の最良の形態を説明し、当業者が本発明の具体的な用途又は使用によって必要とされる様々な変更と共に本発明をそのような又は他の実施態様において利用することを可能にすることが意図されている。添付の請求項は従来技術によって許容される範囲で代替的な実施態様を包含するよう解釈されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の１つの実施態様に従った管封止装置を示す斜視図であり、垂直に移動可能な加熱工具及び冷却工具を例証している。
【図２】図１と類似の斜視図であり、管封止装置から除去された封止管を例証している。
【図３】図１に示される管封止装置を示す正面図であり、遊び状態にある管封止装置を例証している。
【図４】図３と類似の正面図であり、管封止装置に挿入された管を例証している。
【図５】図３と類似の正面図であり、閉塞位置にあるクランプを例証している。
【図６】図３と類似の正面図であり、閉塞位置にある加熱工具を例証している。
【図７】図３と類似の正面図であり、開放位置にある加熱工具を例証している。
【図８】図３と類似の正面図であり、上昇位置にある工具キャリアを例証している。
【図９】図３と類似の正面図であり、閉塞位置にある冷却工具を例証している。
【図１０】図３と類似の正面図であり、開放位置にある冷却工具を例証している。
【図１１】図３と類似の正面図であり、下降位置にある工具キャリア及び開放位置にあるクランプを例証している。
【図１２】図３と類似の正面図であり、管封止装置から除去された管を例証している。
【図１３】本発明の他の実施態様に従った管封止装置を示す概略図であり、管の長手軸に対して垂直な軸について回転可能な加熱工具及び冷却工具を例証している。
【図１４】本発明の他の実施態様に従った管封止装置を示す概略図であり、管の長手軸と平行な軸について回転可能な加熱工具及び冷却工具を例証している。
【図１５】本発明の他の実施態様に従った管封止装置を示す概略図であり、垂直に移動可能な管を例証している。
【図１６】図１の管封止装置を示す概略図であり、コントローラを例証している。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008506606.tif 000012
【図１１】
2008506606.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年1月19日(2007.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
該ベースに結合された加熱工具と、
前記ベースに結合された冷却工具とを含み、
前記ベースは、一本の弾性的熱可塑性管を前記ベースに対する実質的に固定的な位置に支持するよう構成され、
前記ベース及び前記加熱工具は、互いに対する相対的移動のために結合され、
前記ベース及び前記冷却工具は、互いに対する相対的移動のために結合され、
前記加熱工具と前記ベースとの間の相対的移動は、前記加熱工具を前記弾性的熱可塑性管の部分と整列させ、前記加熱工具は、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し、締め付け、且つ、加熱し、
前記冷却工具と前記ベースとの間の相対的移動は、前記冷却装置を前記弾性的熱可塑性管の前記部分と整列させ、前記冷却工具は、封止を形成するために、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し、締め付け、且つ、加熱し、
前記ベースは、前記加熱工具が前記弾性的熱可塑性管の前記部分を加熱するときから前記冷却工具が前記弾性的熱可塑性管の前記部分を冷却する後まで、前記ベースに対する実質的に固定的な位置において前記弾性的熱可塑性管を支持する、
管封止装置。
【請求項２】
前記ベースに移動可能に結合されたキャリアをさらに含み、前記加熱工具は、前記キャリアに対して並びに前記キャリアと共に移動するために、前記キャリアに結合され、前記冷却工具は、前記キャリアに対して並びに前記キャリアと共に移動するために、前記キャリアに結合される、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項３】
前記キャリアと前記ベースとの間に結合され、且つ、前記キャリアを第一位置と第二位置との間で移動するよう作動可能なキャリアアクチュエータをさらに含み、前記加熱工具は、前記第一位置において前記弾性的熱可塑性管の部分と整列するよう構成され、前記加熱工具は、前記キャリアが前記第一位置にあるときに、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し且つ加熱するよう動作可能であり、前記冷却工具は、前記第二位置において前記弾性的熱可塑性管の前記部分と整列するよう構成され、前記冷却工具は、前記キャリアが前記第二位置にあるときに、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し且つ加熱するよう動作可能である、請求項２に記載の管封止装置。
【請求項４】
前記ベースは、第一支持体と第二支持体とを含み、前記第一支持体は、前記第一位置を定めるために、前記キャリアの移動を制限し、前記第二支持体は、前記第二位置を定めるために、前記キャリアの移動を制限する、請求項３に記載の管封止装置。
【請求項５】
前記第一支持体及び前記第二支持体のそれぞれは、止め具を含み、前記第一支持体の前記止め具は、前記第一位置において前記キャリアと接触し、前記第二支持体の前記止め具は、前記第二位置において前記キャリアと接触する、請求項４に記載の管封止装置。
【請求項６】
前記第一支持体の止め具は、前記第一位置の場所を調節するために調節可能であり、前記第二支持体の止め具は、前記第二位置の場所を調節するために調節可能である、請求項５に記載の管封止装置。
【請求項７】
前記ベースは、前記弾性的熱可塑性管を支持するよう構成された第一クランプ及び第二クランプを含む、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項８】
前記加熱工具は、前記弾性的熱可塑性管に向かって並びに前記弾性的熱可塑性管から離れて移動可能な第一加熱工具及び第二加熱工具を含む、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項９】
前記第一加熱工具及び前記第二加熱工具の少なくとも一方を、制御可能な圧力で、前記弾性的熱可塑性管に向かって移動するよう制御可能な工具アクチュエータをさらに含む、請求項８に記載の管封止装置。
【請求項１０】
前記冷却工具は、前記弾性的熱可塑性管に向かって並びに前記弾性的熱可塑性管から離れて移動可能な第一冷却工具及び第二冷却工具を含む、請求項９に記載の管封止装置。
【請求項１１】
前記第一冷却工具及び前記第二冷却工具の少なくとも一方を、制御可能な圧力で、前記弾性的熱可塑性管に向かって移動するよう制御可能な工具アクチュエータをさらに含む、請求項１０に記載の管封止装置。
【請求項１２】
前記第一冷却工具及び前記第二冷却工具は、制御可能な冷却システムを含み、前記第一加熱工具及び前記第二加熱工具は、制御可能な加熱素子を含む、請求項１１に記載の管封止装置。
【請求項１３】
前記弾性的熱可塑性管は、少なくとも０．０６２５インチの管壁厚を有する、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項１４】
前記弾性的熱可塑性管は、０．０６２５インチと０．１２５インチとの間の管壁厚を有する、請求項１３に記載の管封止装置。
【請求項１５】
前記加熱工具は、締付部を定めるために、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し、締め付け、且つ、加熱するよう動作可能であり、前記加熱工具は、前記管の前記部分が前記加熱工具によって加熱された後に、前記弾性的熱可塑性管の前記部分から離れて移動するよう動作可能であり、前記冷却工具は、前記管の弾性が前記締付部を開放する前に、前記弾性的熱可塑性管の前記加熱部分と接触する、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項１６】
前記加熱工具は、締付部を定めるために、前記弾性的熱可塑性管の前記部分と接触し、締め付け、且つ、加熱するよう動作可能であり、前記加熱工具は、前記管の前記部分が前記加熱工具によって加熱された後に、前記弾性的熱可塑性管の前記部分から離れて移動するよう動作可能であり、前記冷却工具は、前記管の弾性が前記締付部を開放した後に、前記開放された締付部を再構築する時間の期間内に、前記弾性的熱可塑性管の前記加熱部分と接触する、請求項１に記載の管封止装置。
【請求項１７】
前記弾性的熱可塑性管と接触し且つ締め付けるために、前記加熱工具を前記弾性的熱可塑性管に向かって移動するよう制御可能な加熱工具アクチュエータと、
前記弾性的熱可塑性管と接触し且つ締め付けるために、前記加熱工具と無関係に、前記冷却工具を前記弾性的熱可塑性管に向かって移動するよう制御可能な冷却工具アクチュエータとをさらに含む、
請求項１に記載の管封止装置。
【国際調査報告】
2008506606.tif 000019
2008506606.tif 000020