(57)【要約】【課題】マンドレルの保守・洗浄の間隔を広げるために、チューブ状パイプにおけるかき傷および摩耗の低減した装置の提供。【解決手段】軸方向に細長マンドレル（３）を備え、その周囲で基材ウェブからチューブ状成型物（４）を製造する包装用チューブ状構造物の製造装置において、マンドレルに圧縮ガスが供給されると、マンドレルとチューブ状成型物との間にガスクッションを生成する複数のガス出口開口部（１５）と、チューブ状成型物を融着する融着手段とを有し、マンドレルの半径方向に隣接・配置された圧力印加・搬送手段（１９）によって、チューブ状成型物が、マンドレルの円周方向に凸状に湾曲するマンドレル表面（１６）の半径方向内側へ押圧・搬送される装置において、マンドレル表面が、マイクロおよび／またはナノ多孔性材料によって形成された孔の形のガス出口開口部を有する装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装チューブ用のチューブ状構造物を製造するための装置であって、
軸心方向に延びる細長いマンドレル（３）を備え、前記マンドレル（３）の周囲において、基材ウェブを成形して、チューブ形状物（４）の製造が可能であり、
圧縮ガスを供給して、前記マンドレル（３）と前記チューブ形状物（４）との間にガスクッション、特に空気クッションを生成できる複数のガス出口開口部（１５）が、前記マンドレル（３）に設けられており、
前記チューブ形状物を融着するための融着手段が設けられ、前記チューブ形状物（４）が、前記マンドレル（３）の半径方向に隣接して配置される一体型の圧力印加・搬送手段（１９）によって、前記マンドレル（３）の、円周方向に凸状に湾曲したマンドレル表面（１６）の半径方向内側へ押圧されることが可能であり、
前記手段と前記チューブ形状物（４）との間の摩擦効果によって、前記マンドレル（３）の長手方向に搬送され得る装置において、
前記湾曲したマンドレル表面が、孔の形の前記ガス出口開口部を含むマイクロ多孔性および／またはナノ多孔性材料によって少なくとも複数のセクションで構成されることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、少なくとも１０、２０、５０、１００、１５０、２００、５００、１０００、２０００、もしくは少なくとも５０００個のガス出口開口部（１５）が、前記マンドレル（３）の軸心方向伸張部分に沿って様々な軸心方向位置に配置され、および／または少なくとも１０、２０、５０、１００、５００、１０００、もしくは少なくとも２０００個のガス出口開口部（１５）が、前記マンドレル（３）の円周方向伸張部分に沿って様々な円周方向位置に配置されることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置において、少なくとも１つの表面セクションでは、少なくとも５、１０、１５、２０、３０、５０、または少なくとも１００個のガス出口開口部（１５）が、マンドレル表面１ｃｍ２当たりに設けられることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置において、前記ガス出口開口部（１５）の少なくともいくつか、好ましくは前記ガス開口部（１５）の大部分、好ましくは前記ガス出口開口部（１５）のすべてが、前記マンドレル（３）の円筒側面に設けられることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置において、長手溝が前記マンドレル（３）に配置され、融着ストリップが前記長手溝に収容され、前記融着手段が、好ましくはＨＦ融着装置として構成されることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置において、前記多孔性材料（１８）が、焼結材料、もしくは溶射で製造した材料、もしくは金属発泡体、もしくはプラスチック発泡体、特にポリウレタン発泡体、もしくはセラミック発泡体であるか、またはそれらを含むことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置において、前記孔の平均径が、０．０５μｍ〜２ｍｍ、好ましくは０．１μｍ〜１．０ｍｍの範囲の値から選択され、および／または、ナノ多孔性材料を使用した場合には、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の値から選択されることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置において、温度制御手段（１４）が、ガス、特に圧縮空気を所定の加熱および／または冷却を行うために設けられることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、前記ガス温度が、前記温度制御手段（１４）によって、特に８０℃〜１２０℃の温度範囲の温度に調整、好ましくは制御されることが可能であり、前記温度において前記チューブ形状物の材料ストレスが減少されることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項８または９のいずれか一項に記載の装置において、前記マンドレル（３）が、ガス出口開口部（１５）を含む第１軸方向セクション（２７）と、第２軸方向セクション（２８）と、を備えており、
前記第１軸方向セクションには、前記温度制御手段（１４）によって調整可能な第１温度を有するガス体積流（２９）が適用可能であり、
前記第２軸方向セクションには、好ましくは前記第１温度と異なり、かつ必要ならば前記温度制御手段によって調整可能な第２温度を有する第２ガス体積流（３０）が適用可能であることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記第１軸方向セクション（２７）が、前記チューブ形状物（４）の搬送方向において前記第２軸方向セクション（２８）の上流に配置され、前記第２温度が、前記第１温度より低く、前記第１温度より好ましくは少なくとも１０℃、さらにより好ましくは少なくとも２０℃、さらにより好ましくは少なくとも３０℃または４０℃低く、好ましくは１０℃〜７５℃の温度範囲から選択されることを特徴とする装置。
【請求項１２】
包装チューブ用のチューブ状構造物を製造するための方法であって、特に、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置（１）を操作するための方法であって、
基材ウェブ、好ましくは多層ラミネートウェブとして構成される基材ウェブが、軸心方向に延びる細長いマンドレル（３）の周囲で成形されて、チューブ形状物を形成し、
前記チューブ形状物が、融着され、前記マンドレルの、円周方向に凸状に湾曲したマンドレル表面の半径方向内側へ押圧され、
前記マンドレルの長手方向に搬送され、ガスクッションが、圧縮ガスによって前記マンドレル（３）と前記チューブ形状物（４）との間に生成される方法において、
ガスクッションを生成するために、前記圧縮ガスが、前記湾曲したマンドレル表面を少なくとも複数のセクションで構成するマイクロ多孔性および／またはナノ多孔性材料中の孔によって形成されるガス出口開口部を通じて送られることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、前記ガスクッションが、少なくとも一部のセクションにおいて、特に少なくとも一部のセクションのみにおいて、３μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜３５μｍ、さらにより好ましくは５μｍ〜２５μｍの半径方向伸張部分で生成されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３のいずれか一項に記載の方法において、前記圧縮ガスが、マンドレル表面１ｃｍ２当たり１ｃｍ３〜５０ｃｍ３の体積流で搬送されるか、および／または前記ガスクッションの圧力が、少なくとも一部のセクションにおいて、約１ｂａｒ〜６ｂａｒになることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法において、半径方向の伸張部分に関して不均一なガスクッションが生成されることが可能であるか／生成されるように、前記チューブ形状物が、半径方向内側へ押圧されることが可能であるか、および／または半径方向内側へ押圧されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装チューブ用のチューブ状構造物を製造するための請求項１に記載の装置であって、軸心方向に延びる細長いマンドレルを備え、その周囲において、基材ウェブを成形して、チューブ形状物を製造でき、マンドレルとチューブ形状物との間に空気クッションを生成するための複数のガス出口開口部がマンドレルに設けられている装置に関する。本発明はまた、包装チューブ用のチューブ状構造物を製造するための請求項１２に記載の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チューブ状構造物を製造するための装置は、一般に、特許文献１に記載されている。用途に応じて金属箔または金属蒸着層（Metallisierungsschicht）を有し得る、無端の基材ウェブ、通常、ラミネート、特にプラスチック・ラミネートは、細長い円柱状マンドレルの周囲に成形されて、２つの長手方向縁端部間にオーバラップ領域を形成し、適切な融着手段、特に、高周波融着装置を用いて、オーバラップ領域を融着して、チューブ形状物を製造し、マンドレルの長手伸張方向に前送される。切断装置が融着装置とは間隔をあけて軸心方向に通常設けられており、この切断装置によって、製造したチューブストランドを所望の軸心方向長さのチューブ状構造物に切断する。チューブ状構造物を製造するための既知の装置と共に、冷却装置が、−基材ウェブまたはチューブ形状物の搬送方向に−融着手段の下流に通常設けられており、チューブ状構造物はこの冷却装置に沿ってスライドし、これによって融着手段で生じた融着線を半径方向の外側から冷却する。したがって、全部を含む装置には相当なスペースが必要とされる。
【０００３】
実際には、上述の装置を用いて包装チューブを製造する際に生じるさらなる問題は、チューブ状構造物の真円度を向上させる必要性にある。
【０００４】
マンドレル上の、それぞれ互いに１８０度離れた対向する２箇所に、数ｍｍの直径を有する空気出口孔を設け、この２個の空気出口孔が円柱側面に直接配置されない、すなわち、湾曲したマンドレル表面ではなく、むしろマンドレルの円柱状包囲輪郭の半径方向内側に位置する側面の平坦な部分に配置されることは慣例から周知である。圧縮空気が空気出口孔から出て行き、その結果、２個の孔に直接隣接する領域におけるチューブ形状物とマンドレルとの間の摩擦が低減されることを意図している。
【０００５】
チューブ形状物とマンドレルとの間の空気出口孔にもかかわらず、基材物質の選択によっては、相当な摩擦およびおそらく摩耗さえ生じ、それによって、一方では、摩耗塵によりチューブ状パイプ内部が汚染され、もう一方では、マンドレルの定期的な洗浄が必要となる。さらに、チューブ状パイプに望ましくないかき傷が生じる可能性がある。これは、とりわけ、チューブ形状物が、凹形状のローラーまたはストラップによって、円柱状マンドレル表面の半径内側方向に作用する力を受けて、ローラーまたはストラップとチューブ形状物との間の摩擦効果により搬送方向に搬送されるということに起因する。
【０００６】
医薬品業界において、一方では高純度が必要とされ、もう一方では高摩擦係数を有する材料が通常使用されるので、摩耗塵によるチューブ状構造物の汚染は、医薬品業界用チューブの製造では特に問題である。
【０００７】
非常に薄壁で巻き取り可能なＰＥＴまたはＰＶＣフィルムチューブの押出成形装置が特許文献２から知られているが、当分野外である。冷却状態のラミネート基材を操作するチューブ状構造物の製造装置とは対照的に、加熱され、そのために流動性のあるＰＥＴまたはＰＶＣは、既知の押出成形装置の場合、押出成形ノズルを介して押し出される。熱いフィルムチューブが生じ、それは多孔性材料によって構成されるマンドレル上に搬送される。溶融したフィルムの温度を調節し、フィルムチューブのサイズを調整するために、圧縮空気をマンドレル表面の孔を介して噴出させる。チューブ状構造物の製造装置とは対照的に、フィルムチューブを製造するための既知の押出成形装置は、熱い押出し製品をマンドレル方向に押圧する任意の成形手段を備えておらず、その結果、既知のフィルム押出成形装置の場合、摩擦に関する大きな問題は想定外のことではない。既知の装置で生成された空気クッションは、７５μｍ〜５００μｍの全周囲厚（半径方向伸張部分）を有する。既知の装置による単位面積当たりの体積流量（Voumenstrom）は、１５０ｃｍ３／分×ｃｍ２になる。生成された空気クッションの気圧は、０．３ｂａｒになる。マンドレル上でのチューブのある程度の浮揚は、既知の押出成形装置には重大なことではないが、チューブ状構造物の製造装置の場合には回避しなければならない。
【０００８】
既知の押出成形装置の場合、チューブを搬送するための搬送機構として牽引装置のみが設けられており、それによる牽引力がチューブに印加され、チューブはロールに巻き取られる。チューブ状構造物の製造の場合、こうしたやり方は、製品を破壊するであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ドイツ特許第４１２１４２７（Ｃ２）号
【特許文献２】米国特許第２，９８７，７６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述の従来技術から進んで、本発明の根底にある課題は、塵によるチューブパイプの汚染を最小限にし、マンドレルの保守または洗浄の間隔を広げるために、チューブ状パイプにおけるかき傷および摩耗現象を低減し、好ましくは回避する装置を提供することである。さらに課題は、それに応じて改善された方法の実現にある。
【００１１】
好ましくは、単位時間当たりのチューブ状構造物の個数を、本装置を用いてより多く製造できるようにするべきである。詳細には、本装置は、医薬品業界用チューブの製造に適するべきである。本装置に必要なスペースを、好ましくは最小限にするべきである。より好ましくは、チューブ状構造物の真円度を向上させるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の問題は、装置に関する請求項１の特徴、および方法に関する請求項１２の特徴で解決する。
【００１３】
本発明の有利な、さらなる発展は、従属する請求項で提供する。明細書本文、特許請求の範囲、および図に開示する少なくとも２個の特徴のすべての組合せは、本発明の範囲内にある。重複を回避するため、装置に従って開示した特徴は、方法に従った開示と見なし、特許請求できる。同様に、方法に従って開示した特徴は、装置に従った開示と見なし、特許請求できる。
【００１４】
特にラミネート材料で作成した、柔軟、すなわち非硬質な、包装チューブ用のチューブ状構造物を製造する本技術分野では、柔軟な基材ウェブがマンドレルの周囲、少なくとも３６０度にチューブ形状物として巻き付き、基材ウェブの２つの長手方向縁端部領域が接触するようになるとすぐに、基材ウェブがチューブ形状物を形成するように成形されるという特有の問題がある。「チューブ形状物」は、巻付き角が少なくとも３６０度になる−融着はまだ行われていない状態を意味すると理解されたい。基材として、好ましくは、特に少なくとも１層のバリア層を有するラミネートが使用される。ラミネートはもっぱらプラスチック層のみから構成することができるが、また、例えば、プラスチック層とは別に、アルミニウムまたはＳｉＯｘの少なくとも１層の非プラスチック層を設けることが可能である。使用する基材は、好ましくは、７５μｍ〜５００μｍ、好ましくは１５０μｍ〜４００μｍの範囲の厚みの広がりを有する。
【００１５】
このチューブ形状物はマンドレルに沿って容易にスライドしないが、適切な手段によって半径方向の外側から内側へ作用する力を受けて、とりわけ、その手段とチューブ形状物との間に十分な静止摩擦が生じ、それによって、チューブ形状物は、その手段によって軸心方向、すなわち、マンドレルの長手伸張方向に確実に搬送される。同時に、これにより生じうるマンドレル上でのチューブ形状物の浮揚または回転は、圧力印加手段によって阻止される。マンドレル上でのチューブ形状物の浮揚、および特に前述の回転は、確実に回避するべきである。というのは、そうでなければ、基材の長手方向縁端部のオーバラップする領域または端部と端部とが当接する領域がもはや融着領域、すなわち融着手段の真下を通過せず、押出成形加工と異なり、必要とされる融着線をもはや形成できないからである。半径方向に大きな伸張を伴うガスクッションは、浮揚または回転の傾向を増大させるであろう。柔軟な基材ウェブが半径方向外側から作用する機械的力を直接受け、半径方向内側に押圧されることによって、チューブ形状物とマンドレルとの間の摩擦状態は劇的に増大する。この効果はさらに、基材ウェブがチューブ形状物を形成し、チューブ形状物の長手方向縁端部領域の融着加工を可能にするために前述の手段によって相互に相対する円周方向の力を通常受けるということによって強まる。摩擦効果は、巻付きによってさらに増大する。チューブ形状物の浮揚または回転を回避するために、前述の圧力印加手段を、とりわけ、少なくとも１個の成形ストラップ（Formband）の形で使用する。当該手段は、同時に、ガスクッションが局所的に小さな半径方向の伸張部分、具体的には、３μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜３５μｍ、さらにより好ましくは５μｍ〜２５μｍしか有さないことを確実にする。言い換えると、さらなる検討により、半径方向の伸張部分に関して不均一なガスクッションを生成して、チューブ形状物の浮揚または回転に対抗することが示された。言い換えると、圧力印加手段は局所的に様々に作用し、その結果、ガスクッションに関して様々な半径方向の伸張領域が存在するようになり、前述の範囲の値におけるガスクッションの小さな半径方向の伸張部分だけが、好ましくは少なくとも一領域に、より好ましくは複数の領域に生成する。
【００１６】
本発明の根底にある発想は、チューブに成形される基材ウェブとマンドレルとの間に、好ましくは円周方向に限定されるガスクッションを製造することである。当該ガスクッションは、比較的大きな軸心方向伸張部分を有し、また、好ましくは、２個の個々の比較的大きな空気出口孔によって、先に生成されたガスクッションよりも大きな円周方向の伸張部分を有し、マンドレルは、マイクロ多孔性および／またはナノ多孔性材料によって少なくとも複数のセクションで構成され、したがって、圧縮ガスが流出できる孔の形をした多数の小さなガス出口開口部を備えている。もちろん、ガス出口開口部に圧縮ガスを供給するために、マンドレルに接続する圧縮ガス源を設ける。そのため、従来技術とは対照的に、湾曲したマンドレル表面に直接配置される、多数の非常に小さなガス出口開口部を設ける。したがって、本発明によるガスクッションのひろがりおよびスライド効果はかなり向上する。
【００１７】
本発明によれば、少なくともセクション、すなわち、少なくとも１つの表面セクションにおいて、多孔性材料を用いるマンドレル、好ましくは、少なくとも複数のセクションで、当該多孔性材料によってマンドレルを構成することが示される。多孔性材料を使用した場合、ガス出口開口部は、多孔性の、好ましくは発泡させた材料の孔を意味すると理解されたい。
【００１８】
非常に好ましくは、ガス出口開口部は、好ましくは金属性またはセラミック性の、多孔性、具体的には、マイクロ多孔性材料において外側に開口した孔として構成する。この材料は、例えば、焼結材料、溶射で製造した材料、または金属発泡材料であり得る。
【００１９】
前述のように、ガス出口開口部の少なくともいくつか、好ましくは、ガス開口部のすべてが、マイクロ多孔性材料中における（マイクロおよび／またはナノスケール）孔によって形成される場合、材料が、マイクロ多孔性材料を使用した場合に、例えば、焼結材料、または溶射で製造した多孔性材料、または発泡材料であることが特に都合のよいことが分かった。
機械的に製造したガス出口開口部と比較して、このようなマイクロ多孔性材料の孔は、細かく分散した空気クッションを生成できるように、はるかに小さな断面を有する。マイクロ多孔性材料の場合の平均孔直径（平均断面）は、好ましくは０．０５μｍ〜２ｍｍ、好ましくは０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは１μｍ〜５００μｍ、さらにより好ましくは１μｍ〜１００μｍの範囲の値である。
【００２０】
ナノ多孔性材料を使用する場合、好ましくは、ガス透過性の中くらいの空間（孔）がこのナノ材料中に形成されるように構成し、その平均断面は、１〜１００ｎｍの範囲にある。詳細には、ナノ材料は、１〜１００ｎｍ、好ましくは１５ｎｍ以下の平均分子サイズ（平均分子直径）を有する。既に指摘したように、ナノ材料は好ましくは金属性材料であり、特に良好なナノ多孔性特性はニッケルベースで実現できる。それに加えて、またはそれに代えて、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、またはそれらの混合物を、ナノ材料として使用できる。
【００２１】
したがって、先に記載した、孔の形のガス出口開口部は、基材、特にラミネートとして構成した基材とマンドレルとの間の摩擦を確実に最小にする。したがって、生成したガスクッションは、一体型の圧力印加・搬送手段、詳細には、少なくとも１個の成形ストラップおよび／または圧力印加ローラーの形における接触圧力に対抗する。このシステムは、好ましくは、基材がマンドレルに数ミクロン内の値まで、特に３μｍ〜５０μｍ、特に５μｍ〜４０μｍ、さらにより好ましくは５μｍ〜２５μｍの範囲の値に接近したとき、ガスクッションの著しい圧力増加のみが生じる、または起こるように構成する。圧力印加手段の効果によって、特に、これは全円周まわりには起こらず、一部領域に限定される。多孔性マンドレル表面に関して約１ｃｍ３〜５０ｃｍ３／分×ｃｍ２の好ましいガス体積流が生じる。圧力印加手段、および基材とマンドレルとの間にこのようにして得られた好ましくは５μｍ〜２５μｍの少なくとも局所的な非常に僅かな距離の効果の結果として、ガスクッションの圧力は、局所的に、すなわち、僅かな距離の領域において約１ｂａｒ〜６ｂａｒの範囲の値に上昇する。この圧力は、プレス圧力印加手段、特に、成形ストラップに対して相当する反力を加え得るために必要である。これを保証するために、圧縮ガスの供給を、それに相応するように設計するか、またはマンドレル材料の多孔性に正確に適合させなければならない。基材物質の性質および厚みは、融着装置の融着ストリップ間にクランプされた基材またはチューブ形状物の展延が起こらないように構成する。
【００２２】
本発明によれば、ガス出口開口部を形成するために、マンドレルを、開口孔を有する金属発泡体によって少なくとも複数のセクションで構成するようにし、この金属発泡体は、例えば、アルミニウム発泡体として構成できる。また、安定性を増加させるために、金属発泡体をセラミック性材料と組み合わせることが可能である。また、金属発泡体が、別のマイクロ多孔性および／またはナノ多孔性材料のための一種の支持体を形成することが実現可能であり、そしてマンドレル表面を形成する別の材料は、焼結、溶射によって製造、または圧縮ガスを用いた発泡によって製造できる。
【００２３】
マイクロ多孔性材料、特に金属発泡体の孔の孔径がマンドレル表面に向かって小さくなる場合が特に非常に好ましい。
【００２４】
マイクロ多孔性材料に加えて、またはその代わりに、ナノ多孔性材料がガス出口開口部を形成でき、前述のマイクロ多孔性材料が、ナノ多孔性材料の支持体として一種の被膜を形成するよう機能する場合が特に好ましい。使用するナノ材料の分子サイズは、好ましくは０．５ｎｍ〜５００ｎｍ、特に非常に好ましくは０．５ｎｍ〜２００ｎｍになる。ナノ材料は、好ましくは、例えば、ニッケル、または酸化ジルコニウム、または酸化チタン、または酸化ケイ素、または酸化アルミニウムをベースとする金属性材料である。
【００２５】
原理的には、多孔性、特に、マイクロ多孔性および／またはナノ多孔性材料を、自己で支持するように構成して、すなわち、十分な厚み伸張部分（半径方向の伸張部分）を作製して、支持構造体が内部に必要ないようにすることが可能である。しかし、多孔性、特に発泡材料を支持構造体に付着させる実施形態が好ましい。この場合、多孔性、特にマイクロ多孔性および／またはナノ多孔性材料の小さな厚みの拡がり部分を、好ましくは、０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍの厚み拡がり部分の範囲（半径方向の拡がり部分の範囲）として製造できる。多孔性材料のための支持構造体は、好ましくは、均一な空気分布がマンドレル内側において軸心方向および／または円周方向で確保されるように構成する。
【００２６】
チューブ状構造物は、好ましくは、マンドレルの後の領域で寸法に合わせて切断する。装置は、好ましくは、製品をロールに巻き取る手段を含まない。
【００２７】
平均孔径、すなわち、孔径の相加平均は、約０．０５μｍ〜２ｍｍ、好ましくは０．１μｍ〜２ｍｍの範囲の値から選択される場合が特に有利であることが分かった。原理的に、多孔性材料または多孔性材料セクション、すなわち、例えば、金属発泡体、セラミック発泡体、またはプラスチック発泡体を形成するための材料選定には、様々な材料が考慮に入る。材料は、強度要件を満たすように選択するべきである。
【００２８】
次いで、これは、チューブ状パイプ内面の塵汚染を低減し、内側の面をより滑らかにし、また、今までは特に医薬品業界において辛うじてしか使用できなかった、または使用できなかった比較的高い摩擦係数を有する基材物質の使用を可能にする。好ましくは、チューブ形状物を形成するために成形される基材が特にマンドレルの軸端まで空気クッション上を完全にスライドするようにガスクッションを寸法設定すると、結果として、摩擦効果、したがって摩耗効果を少なくとも大部分回避できる。
【００２９】
より均一な空気クッションの形成を可能にするために、ガス出口開口部を、平坦な部分、溝など、すなわち特にマンドレルの円柱状包囲輪郭の内部または奥まった部分ではなく、むしろマンドレルの円柱側面に直接、少なくとも部分的に配置した場合が特に都合がよい。
【００３０】
さらに以下に説明するように、半径方向内側からチューブ形状物に作用する圧縮ガスによって、融着手段で生じた融着線および／または好ましくは予め加熱されたチューブ形状物を冷却でき、その結果、融着線を冷却するために従来技術では半径方向外側から通常作用する別個の冷却装置を省くことができるようになる。したがって、本発明による多数のガス出口開口部の設置は、融着線冷却用の追加的な冷却装置を省くために、必要スペースがより小さくなることを特徴とする装置をもたらす。
【００３１】
特に好ましくは、ガス出口開口部の平均直径は、０．０５μｍ〜２ｍｍ、好ましくは０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは１μｍ〜１００μｍ、さらにより好ましくは１μｍ〜１０μｍの範囲の値から選択する。ガス出口開口部のこの小さな直径は、以下により詳細に説明するように、ガス出口開口部が、マイクロ多孔性および／またはナノ多孔性材料中の孔で形成された場合に特に保証できる。特に、ガス出口開口部をナノ材料構造物によって少なくとも一部分形成したとき、平均孔直径は、はるかに小さくなり得、好ましくは１μｍ未満になる。
【００３２】
本発明により、従来技術と比較して著しく改良されたガスクッション、特に空気クッションの形成のために、特に、圧縮空気、マンドレルを通過する圧縮空気、詳細には、半径方向の内側から外側に流出できる圧縮空気のためのガス出口開口部をマンドレルに可能な限り多数設けることが有利であることが認められた。
特に非常に好ましくは、少なくとも１０個、好ましくは少なくとも５０個、または少なくとも１００個、または少なくとも１５０個、または２００個超、または３００個超、または４００個超、または５００個超、または好ましくは１０００個超、または数千個のガス出口開口部を設ける。長いセクションにわたって良好なガスクッションを実現するために、好ましくは、ガス出口開口部を、マンドレルの全軸心方向伸張部分の少なくとも２０％、好ましくは少なくとも３０％、さらにより好ましくは少なくとも５０％の軸心方向伸張部分にわたって配置する。
【００３３】
少なくとも１０個、好ましくは少なくとも２０個、好ましくは少なくとも５０個、さらにより好ましくは少なくとも１００個、特に非常に好ましくは少なくとも１５０個、もしくはさらにより好ましくは少なくとも２００個のガス出口開口部、または１０００個超のガス出口開口部を、マンドレルの軸心方向伸張部分に沿って様々な軸心方向位に配置した場合が特に都合がよい。
【００３４】
さらに、または代わりに、少なくとも１０個、好ましくは少なくとも２０個、好ましくは少なくとも５０個、さらにより好ましくは少なくとも１００個、または少なくとも５００個、または少なくとも１０００個のガス出口開口部を、マンドレルの円周方向伸張部分を利用して、様々な円周方向位置に配置した場合が好ましい。
【００３５】
特に良好な空気クッション特性は、マンドレルの少なくとも１つの表面セクションにおいて、少なくとも５個、好ましくは少なくとも１０個、特に好ましくは少なくとも１５個、より好ましくは少なくとも２０個、さらにより好ましくは少なくとも５０、１００、１５０、２００、１０００、２０００、または５０００個のガス出口開口部がマンドレル表面１ｃｍ２当たりに設けられている場合に実現する。
【００３６】
融着手段が、マンドレルの長手溝に収容される少なくとも１個の融着ストリップ（Schweissband）を備える融着手段であり、この融着ストリップが基材と共に移動する場合が特に非常に好ましい。基材の融着領域は、好ましくは、このいわゆる内側の融着ストリップと外側で半径方向に作用する融着ストリップとの間にサンドイッチ状に収容され、例えば、高周波源（ＨＦ源）を用いて加熱を行う。必要ならば、マンドレルの外部に配置したＨＦ源に加えて、またはその代わりに、マンドレルの内部に別のＨＦ源を設けることができる。
【００３７】
少なくとも１個のガス放出経路を設け、その経路によってガス出口開口部から出るガス、特に空気を、特に軸心方向に運んで、好ましくは、融着されたチューブ形状物の望ましくない膨張を回避できる実施形態の変形が特に好適である。マンドレルの外周に、好ましくは軸心方向に延びる少なくとも１本の溝（ガス放出溝）を設け、それによって、ガスを搬出できる、すなわち、消失させ得る可能性がある。
【００３８】
好ましくは、複数のこのような溝、特に、円周方向に隔置された複数の溝を設ける。マンドレル外面における溝の設置に加えて、またはその代わりに、ガス出口開口部から出るガスがこれらの放出開口部を介してマンドレル内面の放出経路に流出でき、内部に、特に軸心方向に搬出され得るように、マンドレル内面の少なくとも１本のガス放出経路に通じる少なくとも１個の空気放出開口部、好ましくは複数の空気放出開口部をマンドレルに設けることが可能である。
【００３９】
温度制御装置をマンドレルに、またはガス出口開口部に配備し、その装置を用いて、マンドレル内部からガス出口開口部に供給される加圧ガス、特に圧縮空気を、明確なやり方で、すなわち、事前選択可能なもしくは事前選択した温度、または事前選択可能なもしくは事前選択した温度範囲に調整できる、さらにはコントロールできる場合が特に非常に好ましい。
【００４０】
温度制御手段によって、好ましくは既に融着されたチューブ形状物中の応力が減少する温度にガスを加熱できる場合が特に好適である。このため、ガス温度は好ましくは８０℃超にするべきであるが、基材物質の融点に達しない、特に、それにはるかに達しないようにするべきである。圧縮ガスを加熱できる好ましい温度範囲は、８０℃〜１２０℃である。前述の加熱の結果、特に融着加工から生じる材料応力は減少し、したがって、チューブ状構造物の真円度は向上する。このため、加熱された空気は、マンドレルの対応するガス出口開口部を通じて融着手段の軸心方向頂点および／または融着手段の下流に出ることができる。好ましくは、チューブ形状物を広範囲にわたって、特にその全体にわたって加熱するが、それは多数のガス出口開口部の設置によって保証できる。
【００４１】
さらにそれに加えて、またはその代わりに、圧縮空気を冷却するために、例えば、広範囲にわたって事前加熱した融着領域もしくはチューブ形状物の急速な冷却を実現するために、または特別に形成したチューブ形状物を固定させるために、温度制御手段を設けることができる。
【００４２】
マンドレルが、好ましくは互いに封止された少なくとも２個の軸方向セクション（チャンバ）を備え、そこに圧縮ガス体積流（Volumenstrom）をその都度、特に互いに独立に供給でき、好ましくは、第１軸方向セクション（第１チャンバ）において加熱された、好ましくは８０℃〜１２０℃の温度範囲の空気をガス出口開口部から出せるように、ガス体積流の少なくとも１つの温度を温度制御手段で調整できる場合が特に非常に好ましい。チューブ形状物、特に融着手段で生じた融着線、および／または場合に応じて、第１軸方向セクションにおいて広範囲にわたって事前加熱されたチューブ形状物を冷却するために、好ましくはより冷たいガスを、マンドレルの第２軸方向セクション（第２チャンバ）に設けたガス出口開口部から出すことができる。冷却ガスは、例えば室温の空気、または対応する温度制御手段によって明確に温度制御された空気もしくは別のガスであり得る。第２軸方向セクションは、好ましくは、チューブ形状物の搬送方向における第１軸方向セクションの下流に配置する。
【００４３】
先に記載した本発明の態様は、２個の軸方向セクションに限定されない。したがって、圧縮ガスを別々に導入可能な２個超の軸方向セクションを設けることもでき、軸方向セクションの少なくとも１個に温度制御手段を好ましくは配備する。異なる軸方向セクションに搬送される少なくとも２種のガス体積流の温度は異なるのが好ましい。
【００４４】
本発明はまた、特にラミネート材料によって構成され、７５μｍ〜５００μｍの範囲に広がる好ましい厚みを有する基材を含む、包装チューブ用のチューブ状構造物を製造する方法を導く。基材物質は、特にチューブ形状物に成形される過程において、基材物質の半径方向の外側から内側に作用する圧力印加手段によって補助されて、摩擦の増大が生じる。本発明によれば、マンドレルと基材物質との間のこの摩擦を最小にするために、好ましくは、圧力が少なくとも局所的に１ｂａｒ〜６ｂａｒの範囲の値であることを特徴とするガスクッション、特に空気クッションを生成する。このため、圧縮ガス、特に圧縮空気を、好ましくは、マイクロ多孔性および／またはナノ多孔性マンドレル材料を通じてマンドレルと基材物質との間の領域に圧入させる。詳細には、このために、マンドレル表面１ｃｍ２当たり約１ｃｍ３〜１５０ｃｍ３／ｍｍの圧縮ガス量の流れが孔を通じて生成される。例えば、押出成形加工とは対照的に、圧力印加手段は、チューブ状構造物の製造プロセスにおいて不可欠であり、一方、当該圧力印加手段は、チューブ形状物の拡大を防止し、特に、マンドレル上でのチューブ形状物の浮揚を回避する。これは基材ウェブを締付する融着ストリップによって補助され、当該融着ストリップは、その間に基材物質をサンドイッチ状に取り込む。基材物質の長手方向縁端部領域は、融着ストリップ間の領域において互いに重なるかまたは当接する。押出成形加工とは対照的に、チューブ状構造物の製造の場合、基材物質は融着領域においてのみ加熱され、それ以外では冷却されるので、押出成形ノズルから押し出される流動性のある溶融プラスチックと比較して、基材物質は比較的硬い。押出成形加工に対するさらなる本質的な差は、チューブ状構造物の製造に必要なマンドレルが、押出成形加工で使用するマンドレルほど回転対称ではないことである。これは例えば融着ストリップを設けるために必要であり、少なくとも内側の融着ストリップは、好ましくはマンドレルの長手溝中に延びている。
【００４５】
本発明のさらなる利点、特徴、および詳細は、以下の実施形態の好ましい例の説明から、および図面によって明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】チューブ状構造物を製造するための装置の概略平面図である。
【図２】マイクロ多孔性材料によって少なくとも複数のセクションで構成されるマンドレルを示す図である。
【図３】チューブ形状物が包囲する、マイクロ多孔性材料によって構成されるマンドレルの詳細図である。このチューブ形状物は、成形ストラップによって半径方向の外側から内側に力を受ける。
【図４】図３に基づく断面図である。この図では凹型ローラーを示しており、これを用いて、図３による成形ストラップを、チューブ状構造物上に半径方向内側に押圧して、成形ストラップとチューブ状物体との間に十分な接着力をもたらし、回転ローラーを用いて、成形ストラップと共にチューブ状構造物をマンドレルの長手伸張方向に搬送する。
【図５】チューブ状構造物に直接作用し、チューブ状構造物をマンドレルの長手伸張方向に移動させるコンベヤベルトの形をした、別の一体型の圧力印加・搬送手段を示す図である。このコンベヤベルトは、マンドレルの平坦な部分の半径方向外側に配置する。
【図６】融着手段の融着ストリップが配置される長手溝を部分的にのみ示したマンドレルの別の断面図である。
【図７】長手溝の頂点における、図６によるマンドレルの断面図である。融着領域を加熱するためのエネルギー源、ここではＨＦ源が、長手溝の半径方向外側に配置されている。
【図８】２個の軸方向セクションに分割されたマンドレルの概略断面図である。セクションはそれぞれ、都度、ガス体積流による作用を互いに独立して受け、ガス体積流の少なくとも１つの温度を調整、好ましくはコントロールできる。
【図９】ガス出口開口部を形成する、多孔性の、好ましくは発泡させた材料を含む被膜を有するマンドレルの概略側面図である。円周方向に均一に隔置され、ガス放出溝として構成される複数のガス放出経路が、マンドレル表面に設けられる。
【図１０】マンドレルの実施形態の可能な変形を示す、非常に概略的な長手方向断面図である。多孔性材料の孔から出るガスは、より大きな放出開口部を介してマンドレルの半径方向内側に、次いで、軸心方向の内部ガス放出経路に流入できる。
【図１１】マンドレルの実施形態の可能な変形を示す断面図である。多孔性の、特に発泡させた材料の被膜を、支持構造体上に、例えば、金属またはセラミックを用いて設け、支持構造体は、円周方向に互いに並んで配置され、かつ軸心方向に延びる圧縮ガス用の多数の供給溝を備え、この供給溝は、ガス流を少なくともほぼ均一に確実に分布させる。必要ならば、示した実施形態の変形は、マンドレル内部のガス放出用の放出開口部と一緒に、および／または外周に設けた、例えばガス放出溝の形のガス放出経路と一緒に組み合わせることができる。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
同一の要素および同一の機能を備えた要素は、図において同一の参照番号で示す。
【００４８】
図１は、包装チューブ用のチューブ状パイプを製造するための装置１を示す平面図である。装置が示された部分では、平坦な、最初はウェブ様の、例えば、単層または多層の基材２が、この場合、円柱状マンドレル３の周囲でチューブ形状物４に成形され、これは２つの長手方向縁端部５、６の間に形成されるオーバラップ領域７を有する。このオーバラップ領域は、基材２の２つの長手方向縁端部領域によって形成される。形成されたパイプは、搬送方向Ｒ（図示せず）のさらに下流に位置する領域において所望の長さのチューブ状パイプに切断される。
【００４９】
搬送ローラー（図示せず）を基材２に配備し、それを用いて基材２をマンドレル３方向、搬送方向Ｒに搬送する。凹形状のローラー８（一体型の圧力印加・搬送手段１９）を用いて成形を行い、基材を平坦なウェブ形からチューブ形状物４に成形し、マンドレル３をしっかりと包囲し、それに沿って搬送方向Ｒにおいて前述の切断装置（図示せず）に向けて前方に搬送する。図示するように、ローラー８は、チューブ形状物に直接、または少なくとも１個の成形ストラップ（わかりやすくするために図１では図示していないが、例えば図３および４には示している）を介して作用できる。基材をマンドレル３の半径方向内側に押圧して、基材と基材から形成したチューブ形状物がマンドレル上で浮き上がるのを阻止することが必要である。
【００５０】
搬送方向Ｒにおけるローラー８の下流には、オーバラップ領域７を融着するための、より正確には基材２の、またはより正確にはチューブ形状物４のオーバラップ長手方向縁端部領域を融着するための融着手段９、例えば高周波融着装置を配置する。搬送方向Ｒにおいて、その下流には、融着手段９で生じた融着線１１を固化または押圧するための圧力印加手段１０を配置する。
【００５１】
従来技術では、融着加工からの熱い融着線を冷却するための冷却手段（図示せず）を、搬送方向、圧力印加手段１０の下流に配置するが、冷却機能を、以下に詳細に説明するガス出口開口部から出る圧縮ガスによって代替できるので、本発明の実施態様では、好ましくは冷却手段を省く。
【００５２】
基材２、より正確にはチューブ形状物４と、マンドレル３との間の摩擦を減少させるために、マンドレル３は、図１には示していない多数のガス出口開口部を備え、基材２、より正確にはチューブ形状物４とマンドレル３との間に、好ましくは均一な空気クッションを形成するように、ガス出口開口部からガス、特に圧縮空気が半径方向の内側から外側へ噴出可能である。ガス出口開口部の実施形態の様々な変形は、例えば図２および３から明らかになる。
【００５３】
圧縮ガスが圧縮ガスラインを通じてマンドレルに供給され、この圧縮ガスがマンドレル表面にあるガス出口開口部から出て、ガスクッションを形成することが図１から分かる。圧縮ガスは、温度制御手段１４を介して圧縮ガス源３６からマンドレル内部に搬送される。
【００５４】
図３は、図１による装置１のマンドレル３の詳細を示し、より上流の領域でのマンドレル３の断面を表す。参照番号１３で示す矢印方向１３（図２）は、マンドレル３内部のガス供給、ここでは圧縮空気供給を表し、圧縮空気は、実施形態で示す例ではフローヒーターで構成される温度制御手段１４を介して搬送され、あるいは、圧縮空気はまた、圧縮空気コンテナから搬送され得る。加熱手段として構成される温度制御手段１４は、圧縮空気を８０℃〜１２０℃の範囲の値の好ましい温度に加熱して、基材物質の応力を除去し、したがって、チューブ形状物の真円度を向上させる。
【００５５】
図２による実施形態の例では、多数のガス出口開口部１５は、ほぼ搬送方向と一致する軸心方向Ａにおいて互いに前後に、ならびに円周方向において互いに近接して配置され、ガス出口開口部１５は、円柱側面として構成される、マンドレル３の湾曲したマンドレル表面１６に直接配置され、この配置された開口部に関して半径方向内側にはオフセットされない。
【００５６】
図２による実施形態の例では、マンドレルは、多孔性材料１８（例えば、研磨した金属発泡体）によって少なくとも複数のセクションで構成され、マイクロ孔によって構成される多数のガス出口開口部１５を備え、ガス出口開口部１５は、軸心方向および円周方向の両方向において互いに近接して配置され、したがって、空気クッションが確実に生じるようになる。圧縮空気はまた、図２による実施形態の例の場合では任意選択の加熱手段１４を介して搬送される。
【００５７】
図３は、マンドレル３の縦断面を示す別の図面である。マンドレル３は、内側が空洞であり、圧縮ガス、特に圧縮空気によって作用され得、圧縮ガスは、半径方向外側にマイクロ多孔性マンドレル材料１８を通って移動する。マイクロ多孔性材料は、好ましくは、金属発泡体、例えば、アルミニウム発泡体であり、必要ならば、安定化添加剤を付与する。圧縮ガスによって、基材２から形成されるチューブ形状物４とマンドレル３との間に空気クッションを形成する。チューブ形状物４は、一体型圧力印加・搬送手段１９によって搬送方向Ｒに搬送される。示した実施形態の例では、手段１９は成形ストラップ２０を備え、成形ストラップ２０はチューブ形状物４に対して半径方向内側に押圧されて、成形ストラップ２０と柔軟なチューブ形状物４との間に静止摩擦を生成し、それにより、チューブ形状物４は成形ストラップ２０に沿って軸心搬送方向Ｒに搬出される。
【００５８】
示した実施形態の例では、多孔性材料１８は、自己で支持するように構成されている、すなわち、別の支持構造体を有さない。実施形態の他の変形例（図示せず）では、マイクロ多孔性材料１８は、例えば、円柱状の多孔板によって形成される支持構造体上に適用されている。
【００５９】
マイクロ多孔性材料１８の代わりに、少なくとも複数のセクションにおいて、ナノ多孔性材料を設けることが可能である。また、マイクロ多孔性材料上にナノ多孔性材料を設けることも考えられ、それによって、全体的なマンドレル材料の孔径は、半径方向の内側から外側へ縮小する。
【００６０】
図４は図３の断面図を示し、わかりやすくするために図３では示していない凹形状ローラー８を図示し、これは一体型の圧力印加・搬送手段１９の成形ストラップ２０に半径方向外側から力を加える。マイクロ多孔性材料で作成したマンドレル３も見ることができ、そこに多数の、好ましくは数千のガス出口開口部１５（ここでは孔）が形成されており、その孔から圧縮ガスが半径方向の内側から外側に出て、チューブ形状物４とマンドレル３との間に空気クッションを形成できる。
【００６１】
図５は、他の構成の圧力印加・形状適合手段１９を断面図で示す。示した実施形態の例では、この手段１９は、平行に配置された２個のコンベヤベルト２１を備え、これらが駆動し、さらに摩擦効果によって、搬送方向に、すなわち図の面内方向にチューブ形状物４を搬送する。コンベヤベルト２１を半径方向内側に押圧して、必要な静止摩擦を確実に生じさせる。２個のコンベヤベルト２１に加えて、支持ローラー２２が設けられており、より下方の領域においてチューブ形状物４を支持する。支持ローラー２２はまた駆動ローラーとして構成できる。
【００６２】
図６は、多孔性材料１８で作成したマンドレルを示し、一細部としてのみ図示した長手溝２３が設けられており、そこには（内側）融着ストリップ２４が配置され、作動中、（内側）融着ストリップ２４は、特にオーバラップ領域７においてチューブ形状物に隣接して半径方向内側にある。チューブ形状物は、内側融着ストリップ２４および別の外側融着ストリップ（図示せず）によってサンドイッチ状に取り込まれ（図７参照）、次いで、融着エネルギー、例えば高周波放射が作用する。
【００６３】
図７は、長手溝２３の頂点でのマンドレル３の断面図を示し、そこには（内側）融着ストリップ２４が配置されている。外側融着ストリップ２５が、チューブ形状物と共にそれに沿って動く内側融着ストリップ２４と平行に設けられており、２個の融着ストリップ２４、２５は、融着領域においてそれらの間にチューブ形状物４をサンドイッチ状に取り込む。融着手段９のＨＦ源２６も外側融着ストリップ２５の外部に示す。
【００６４】
図８は、マンドレル３のさらに他の実施形態を縦断面図で示す。マンドレルは、複数の軸方向セクション、すなわち、第１軸方向セクション２７および第２軸方向セクション２８に分割され、それらは互いに封止され、それによって、多孔性材料１８で構成される各軸方向セクションには、圧縮ガス体積流がその都度別々に作用し得る。第１軸方向セクションに作用する第１ガス体積流は、参照番号２９で示し、矢印として概略的にのみ表す。第２ガス体積流は、参照番号３０で示し、特にマンドレル３内部の第２軸方向セクション２８へ例えばパイプラインによって搬送される。
【００６５】
２つのガス体積流２９、３０が互いに異なる温度を有する場合が特に非常に好ましく、別々に温度制御された空気クッションを生成するために、搬送方向Ｒにおいて第２軸方向セクションの上流に配置される第１軸方向セクション２７に、特に圧力印加手段によって、第２ガス体積流より高温の第１ガスが作用する場合がさらに好ましい。チューブ形状物４は、第１軸方向セクションの半径方向外側において第１空気クッションによって、好ましくは約８０℃〜約１２０℃の温度範囲の温度に加熱され、それにより材料から応力が除去され、チューブ形状物４は、軸心方向に隣接する第２の空気クッションで好ましくは冷却される。第１ガス体積流の温度制御は、例えば熱交換器（図示せず）を含む温度制御手段によって行う。
【００６６】
図９は、外側からのマンドレル３部分を示す。凸状に湾曲したマンドレル表面１６が、多孔性材料１８、特に、金属発泡体、セラミック発泡体、またはプラスチック発泡体、例えばポリウレタン発泡体によって構成されていることが分かる。複数のガス放出経路３１が、好ましくは円周方向に均一に隔置され、軸心方向の溝（ガス放出溝）の形で表面に設けられている。孔として構成したガス出口開口部１５から出る圧縮ガスは、これらのガス放出経路３１を通じて半径方向に流出でき、その結果、チューブ形状物の望ましくない膨張が回避される。
【００６７】
図１０は、非常に概略化した図として、マンドレル３の実施形態の他の変形を縦断面図で示す。多孔性材料１６を含む外部被膜３２を見ることができる。
【００６８】
孔で形成したガス出口開口部を有するこの多孔性被膜３２は、支持構造体３３によって支持され、そこに円周方向に隔置された複数のガス供給経路３４が設けられており、そのガス供給経路は流入する圧縮ガスを均一に分配する。ガス放出経路３１が、マンドレル３内部に形成され、半径方向に延びる少なくとも１個の放出開口部３５によってチューブ形状物とマンドレル表面１６との間の領域に接続され、放出開口部３５を通じて余分な圧縮ガスがガス放出経路３１に流入し、ガス放出経路３１の軸心方向に流出させることができる。
【００６９】
図１１は、マンドレル実施形態の別の変形を概略的に示す断面図である。多孔性材料の被膜３２を見ることができ、それは孔の形でガス出口開口部を形成している。被膜３２は、例えば、マイクロ多孔性もしくはナノ多孔性材料の単層、または例えば、ナノ多孔性外層が、マイクロ多孔性内層上に付着または付与される多層で構成できる。示した実施形態の例では、被膜３２の全厚み伸張部分は２ｍｍになる。被膜３２は、支持構造体３３に支持され、長手溝によって構成される多数のガス供給経路３４を備え、それによって、均一な空気分布が保証される。必要ならば、内部領域、すなわち、支持構造体３３の内部領域は、空気をマンドレル表面１６から少なくとも１個の放出開口部を通じて供給するガス放出経路として使用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１    装置
２    基材
３    マンドレル
４    チューブ形状物
５    長手方向縁端部
６    長手方向縁端部
７    オーバラップ領域
８    ローラー
９    融着手段
１０    圧力印加手段
１１    融着線
１３    矢印方向
１４    温度制御手段
１５    ガス出口開口部
１６    マンドレル表面
１８    多孔性材料
１９    一体型圧力印加・搬送手段
２０    成形ストラップ
２１    コンベヤベルト
２２    支持ローラー
２３    長手溝
２４    （内側）融着ストリップ
２５    （外側）融着ストリップ
２６    ＨＦ源
２７    第１軸方向セクション
２８    第２軸方向セクション
２９    第１ガス体積流
３０    第２ガス体積流
３１    ガス放出経路
３２    被膜
３３    支持構造体
３４    ガス供給経路
３５    放出開口部
３６    圧縮ガス源
Ａ    軸心方向
Ｒ    搬送方向
【図１】
2014509969.tif 000003
【図２】
2014509969.tif 000004
【図３】
2014509969.tif 000005
【図４】
2014509969.tif 000006
【図５】
2014509969.tif 000007
【図６】
2014509969.tif 000008
【図７】
2014509969.tif 000009
【図８】
2014509969.tif 000010
【図９】
2014509969.tif 000011
【図１０】
2014509969.tif 000012
【図１１】
2014509969.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月6日(2014.3.6)
【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】
包装チューブ用のチューブ状構造物を製造するための装置であって、
軸心方向に延びる細長いマンドレル（３）を備え、前記マンドレル（３）の周囲において、基材ウェブを成形して、チューブ形状物（４）の製造が可能であり、
圧縮ガスを供給して、前記マンドレル（３）と前記チューブ形状物（４）との間にガスクッション、特に空気クッションを生成できる複数のガス出口開口部（１５）が、前記マンドレル（３）に設けられており、
前記チューブ形状物を融着するための融着手段が設けられ、前記チューブ形状物（４）が、前記マンドレル（３）の半径方向に隣接して配置される一体型の圧力印加・搬送手段（１９）によって、前記マンドレル（３）の、円周方向に凸状に湾曲したマンドレル表面（１６）の半径方向内側へ押圧されることが可能であり、
前記手段と前記チューブ形状物（４）との間の摩擦効果によって、前記マンドレル（３）の長手方向に搬送され得る装置において、
前記湾曲したマンドレル表面が、孔の形の前記ガス出口開口部を含むマイクロ多孔性および／またはナノ多孔性材料によって少なくとも複数のセクションで構成され、前記生成されたガスクッションが前記一体型の圧力印加・搬送手段の圧力印加の力に対抗するように前記ガス出口開口部が構成されることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、少なくとも１０、２０、５０、１００、１５０、２００、５００、１０００、２０００、もしくは少なくとも５０００個のガス出口開口部（１５）が、前記マンドレル（３）の軸心方向伸張部分に沿って様々な軸心方向位置に配置され、および／または少なくとも１０、２０、５０、１００、５００、１０００、もしくは少なくとも２０００個のガス出口開口部（１５）が、前記マンドレル（３）の円周方向伸張部分に沿って様々な円周方向位置に配置されることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置において、少なくとも１つの表面セクションでは、少なくとも５、１０、１５、２０、３０、５０、または少なくとも１００個のガス出口開口部（１５）が、マンドレル表面１ｃｍ2当たりに設けられることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置において、前記ガス出口開口部（１５）の少なくともいくつか、好ましくは前記ガス開口部（１５）の大部分、好ましくは前記ガス出口開口部（１５）のすべてが、前記マンドレル（３）の円筒側面に設けられることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置において、長手溝が前記マンドレル（３）に配置され、融着ストリップが前記長手溝に収容され、前記融着手段が、好ましくはＨＦ融着装置として構成されることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置において、前記多孔性材料（１８）が、焼結材料、もしくは溶射で製造した材料、もしくは金属発泡体、もしくはプラスチック発泡体、特にポリウレタン発泡体、もしくはセラミック発泡体であるか、またはそれらを含むことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置において、前記孔の平均径が、０．０５μｍ〜２ｍｍ、好ましくは０．１μｍ〜１．０ｍｍの範囲の値から選択され、および／または、ナノ多孔性材料を使用した場合には、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の値から選択されることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置において、温度制御手段（１４）が、ガス、特に圧縮空気を所定の加熱および／または冷却を行うために設けられることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、前記ガス温度が、前記温度制御手段（１４）によって、特に８０℃〜１２０℃の温度範囲の温度に調整、好ましくは制御されることが可能であり、前記温度において前記チューブ形状物の材料ストレスが減少されることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の装置において、前記マンドレル（３）が、ガス出口開口部（１５）を含む第１軸方向セクション（２７）と、第２軸方向セクション（２８）と、を備えており、
前記第１軸方向セクションには、前記温度制御手段（１４）によって調整可能な第１温度を有するガス体積流（２９）が適用可能であり、
前記第２軸方向セクションには、好ましくは前記第１温度と異なり、かつ必要ならば前記温度制御手段によって調整可能な第２温度を有する第２ガス体積流（３０）が適用可能であることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記第１軸方向セクション（２７）が、前記チューブ形状物（４）の搬送方向において前記第２軸方向セクション（２８）の上流に配置され、前記第２温度が、前記第１温度より低く、前記第１温度より好ましくは少なくとも１０℃、さらにより好ましくは少なくとも２０℃、さらにより好ましくは少なくとも３０℃または４０℃低く、好ましくは１０℃〜７５℃の温度範囲から選択されることを特徴とする装置。
【請求項１２】
包装チューブ用のチューブ状構造物を製造するための方法であって、特に、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置（１）を操作するための方法であって、
基材ウェブ、好ましくは多層ラミネートウェブとして構成される基材ウェブが、軸心方向に延びる細長いマンドレル（３）の周囲で成形されて、チューブ形状物を形成し、
前記チューブ形状物が、融着され、前記マンドレルの、円周方向に凸状に湾曲したマンドレル表面の半径方向内側へ押圧され、
前記マンドレルの長手方向に搬送され、ガスクッションが、圧縮ガスによって前記マンドレル（３）と前記チューブ形状物（４）との間に生成される方法において、
ガスクッションを生成するために、前記圧縮ガスが、前記湾曲したマンドレル表面を少なくとも複数のセクションで構成するマイクロ多孔性および／またはナノ多孔性材料中の孔によって形成されるガス出口開口部を通じて送られ、前記生成されたガスクッションが前記一体型の圧力印加・搬送手段の圧力印加の力に対抗することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、前記ガスクッションが、少なくとも一部のセクションにおいて、特に少なくとも一部のセクションのみにおいて、３μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜３５μｍ、さらにより好ましくは５μｍ〜２５μｍの半径方向伸張部分で生成されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３のいずれか一項に記載の方法において、前記圧縮ガスが、マンドレル表面１ｃｍ2当たり１ｃｍ3〜５０ｃｍ3の体積流で搬送されるか、および／または前記ガスクッションの圧力が、少なくとも一部のセクションにおいて、約１ｂａｒ〜６ｂａｒになることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法において、半径方向の伸張部分に関して不均一なガスクッションが生成されることが可能であるか／生成されるように、前記チューブ形状物が、半径方向内側へ押圧されることが可能であるか、および／または半径方向内側へ押圧されることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
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