(57)【要約】【課題】フィルムと金属層および／または金属被覆層を有するラミネート基材上におけるしわ形成を防止する包装用チューブ製造装置の提供。【解決手段】マンドレル（３）、融着手段（９）および少なくとも一つの第１融着ベルト（３４）を備え、マンドレルの周りで基材ウエブは成形されてチューブ形状体（４）が製造され、マンドレルに沿って搬送方向（Ｒ）へ搬送され、融着手段は融着領域に沿って基材ウエブを融着して融着継目（１１）を形成し、第１融着ベルト（３４）は、チューブ形状体と一緒に搬送され得るものであり、該ベルトとクランプパートナーとの間に基材ウエブをクランプすることによって、基材ウエブがオーバーラップする接触領域でチューブ形状体を形成し、手段（１３）がチューブ形状体を拡張するために備えられ、円周方向に基材ウエブを可塑的に延ばすことにより、包装用チューブを製造する装置。【選択図】図１ａ
2014507310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸長されたマンドレル（３）、融着手段（９）および少なくとも１つの第１の融着ベルト（３４）を備え、
前記マンドレル（３）は、基材ウエブを前記マンドレル（３）の周りで成形して、前記マンドレル（３）を取り巻くチューブ形状体（４）を形成し得て、前記マンドレル（３）に沿って搬送方向（Ｒ）へ搬送し得るものであり  
前記融着手段は、融着領域に沿って前記基材ウエブを融着して、融着継目（１１）を形成するものであり、
前記少なくとも１つの第１の融着ベルト（３４）は、前記チューブ形状体（４）と一緒に搬送され得るものであり、前記第１の融着ベルト（３４）とクランプパートナー、特に第２の融着ベルト（３５）との間に前記基材ウエブをクランプすることによって、前記基材ウエブと前記基材ウエッブとの接触領域で前記チューブ形状体を固定する、包装チューブ用チューブを製造するための装置であって、
前記基材ウエブを円周方向に可塑的に伸長することによって、前記第１の融着ベルト（３４）と前記クランプパートナーとによって固定された前記チューブ形状体（４）を拡張する手段（１３）が設けられ、
前記手段は、前記搬送方向（Ｒ）から見て前記手段（１３）の上流側に配置された前記マンドレル（３）のマンドレル部分（３１）の外側表面（１４）上に径方向に突出し、および／または、前記搬送方向（Ｒ）から見て前記手段（１３）の上流側に配置された前記マンドレル（３）のマンドレル部分（３１）の外側表面（１４）上に径方向に突出する位置へ調整され得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、前記融着継目（１１）は、前記融着領域で前記チューブ形状体（４）を溶融することによって、前記基材ウエブ材料のみから形成され得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、前記手段（１３）は前記マンドレル（３）の軸方向部分によって形成され、前記軸方向部分は、特に円錐形を有するか、または前記搬送方向（Ｒ）で特に連続的に増加する直径を有する軸方向部分を備えることを特徴、とする装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の装置において、前記手段（１３）は、特に板状に実現されるか、または前記マンドレルの円周部分（３３）によって形成されており、前記チューブ形状体（４）の内側と径方向で隣接するように働く、少なくとも１つの拡張要素（１６）、特に、円周方向に相互に間隔をあけられるか、または相互に間隔をあけられ得る、２つの拡張要素（１６）を特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、前記少なくとも１つの拡張要素（１６）は、前記円周方向にカーブする表面を有す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、前記手段（１３）は、前記チューブ形状体（４）の長手方向で前記融着手段（９）に相対して配置され、前記チューブ形状体（４）の拡張が、前記融着継目（１１）の形成の前および／または間および／または後に生じること
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、前記手段（１３）は、前記チューブ形状体の搬送方向（Ｒ）から見て前記融着手段（９）の前記軸方向端に隣接して、および／またはその上流側に、円周方向に配置され、好ましくは、前記融着手段の軸方向広がりの１／３と２／３との間の軸方向領域に存在する軸方向位置で終わ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、前記マンドレル（３）の外側表面（１４）上の前記突出を調整するため、前記手段（１３）は手作業により、特に機械的に、径方向で調整され得ることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１〜８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）のマンドレル部分（３１）の外側表面（１４）上の前記突出を調整するために、前記手段（１３）は、径方向で自動的に調整される、少なくとも１つの作動用駆動部（２１）を具備していることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置において、前記作動用駆動部（２１）は軸方向動力伝達手段（２２）によって前記手段（１３）へ機能的に接続され、前記軸方向動力伝達手段（２２）は、好ましくは前記マンドレル（３）の中および／または上に配置され、前記マンドレル（３）に相対して調整され得ることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の装置において、前記チューブ形状体（４）の実際の寸法、特に周囲および／または直径を決定するセンサ手段（２９）が設けられて、信号方式で制御手段（３０）へ接続されること、および前記制御手段（３０）は、特に公称寸法からの偏差が好ましくはゼロへ低減されるように、センサ信号に依存して前記作動用駆動部（２１）を活性化するように設計されていることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１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）の前記マンドレル部分（３１）の前記外側表面（１４）は円筒形であることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置において、前記手段（１３）は、前記マンドレル（３）の前記外側表面（１４）の径方向内側の位置へ調整され、および／または前記マンドレル（３）の前記外側表面（１４）と周方向および／または軸方向で整列する位置へ調整され得ることを特徴とする装置。
【請求項１４】
包装チューブ用チューブを製造する方法であって、特に請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置を用いることによって包装チューブ用チューブを製造する方法であって、基材ウエブが、伸長されたマンドレル（３）を取り巻くように、前記マンドレル（３）の周りで成形されてチューブ形状体（４）を形成し、前記基材ウエブは融着領域で融着されて融着継目（１１）を形成し、前記チューブ形状体（４）は前記マンドレル（３）に沿って搬送方向（Ｒ）へ搬送されて、前記基材ウエブと基材ウエッブとの接触領域でクランプされる方法において、
前記チューブ形状体（４）がクランプされている間に、前記チューブ形状体は、前記搬送方向（Ｒ）から見て前記手段の上流側に配置されるマンドレル部分（３１）の外側表面上に径方向に突出する手段（１３）の助けにより円周方向に可塑的に伸長されることによって拡張されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、前記マンドレル部分（３１）の前記外側表面（１４）上の前記手段（１３）の前記突出は、手作業でまたは作動用駆動部（２１）によって自動的に調整されること、および／または、特に、前記チューブ形状体（４）の実際の寸法に依存する制御によって、好ましくは作動用駆動部（２１）による自動方式で、特に０．１ｍｍと１．２ｍｍとの間の径方向突出範囲の中で調整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、請求項１のプリアンブルに記載されているように、包装チューブ用のチューブを製造する装置に関する。該装置は、伸長されたマンドレルならびに融着手段を備え、特に、少なくとも１つのプラスチックフィルムおよび金属フォイルおよび／またはメタライゼーション層（金属被覆層）を備える基材ウエブがマンドレルの周りで成形されて、マンドレルを取り巻くチューブ形状体を製造し、マンドレルに沿って搬送方向へ搬送され、融着手段はチューブ形状体の融着領域に沿って基材ウエブを融着して融着継目を形成し、融着領域は、たとえば、基材の２つの長手方向エッジの間に作製されたオーバーラップ領域によって（２つの平行な長手方向エッジ領域によって）形成されるか、代替として、たとえば、基材ウエブの長手方向エッジの２つの当接表面（接触表面）によって形成される。さらに、本発明は、請求項１４のプリアンブルに記載されているように、包装チューブ用のチューブを製造する方法に関する。好ましくは、本発明の装置によって、基材ウエブがマンドレルを取り巻くような方法で、伸長されたマンドレルの周りで基材ウエブが成形されてチューブ形状体を製造し、ついで基材ウエブは融着領域に沿って融着されて融着継目が形成される。
【背景技術】
【０００２】
特に、少なくとも１つのプラスチックフィルムに加えて金属フォイルおよび／またはメタライゼーション層を備える基材ウエブから製造されるチューブの融着継目上には、しわの形成が起こる。この、しわの形成は望ましくない。なぜなら、それはチューブ本体、すなわち仕上がりチューブの、視覚的または美的外観に影響を与えるからである。チューブの軸方向に間隔をあけられ、長手方向に対して横断して、すなわち周方向に延びるしわまたは凹みは、典型的には融着プロセス過程において融着継目に形成される。
【０００３】
チューブを製造する装置の着想と製造における他の問題は、たとえば、凹面ローラの助けによって、周りに基材ウエブが成形されてチューブ形状体が製造されるマンドレルは、その直径に関して寸法を正確に定められる必要があることに見られる。なぜなら、マンドレルの直径は、チューブの内径、したがって充填容積を規定するからである。マンドレルの製造は非常にコストがかかる。なぜなら、マンドレルは、チューブ形状体がマンドレルに沿って搬送方向へ搬送されるときに起こる摩耗効果のために、極めて高い抵抗を有する必要があるからである。公称の幾何学的形状から僅少な偏差でもあると、そのマンドレルは受け入れられない。前述の問題は、基材構成に関係なく存在する。すなわち、それは金属層またはメタライゼーション（金属被覆層）を有する基材フィルムにも、ならびにプラスチックのみから構成される基材にも関係する。
【０００４】
特許文献１は、丸い断面を有するチューブを製造する方法を開示する。この方法は、チューブ形状体の搬送方向またはそれに対して直角方向、すなわち周方向へ、融着継目を伸長することを目的とする。この場合、基材の搬送方向から見て融着装置の下流側に、融着継目を伸長するのに適合した手段を配置することが必要である。それは、該特許文献の主請求項で開示されるように、伸長に先立って基材の少なくとも部分的な冷却を確実にするためであり、基材のこの少なくとも部分的な冷却は、次に長手方向および／または横方向に伸長される融着継目を形成するために要求される。この特許文献は、チューブ本体の真円度の最適化に対処しているが、形成される融着継目の欠陥には対処していない。
【０００５】
特許文献２は、チューブ本体を製造する方法および装置を開示する。この方法および装置は、それぞれ、間接的に、または基材の溶融だけによらないで、基材の長手方向側面を接続することを目的とする。
【０００６】
実際、基材ウエブの長手方向端部を相互に接続するため、別個の溶融用プラスチックストリップが使用される。公知の装置において、チューブの直径およびその周囲は、それぞれ、基材ウエブの幅および基材ウエブの長手方向端部の間隔のみによって規定される。公知の装置は、チューブ直径の最終的調整の後に融着継目または追加の溶融用プラスチック材料の厚さをそれぞれ調整するための高さ調整可能成型手段を特徴としている。
この場合、成型手段は、製造されるチューブ形状体の周方向から見て応力のない方式で動作する。成型手段の径方向調整可能性は、外側リングと、リングと成型手段との間に収容される可塑化されている物体と、によって限定され、成型手段はマンドレルの外周上方で調整され得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開2009/034485
【特許文献２】米国特許公開2010/000674
【発明の概要】
【０００８】
前述された先行技術に基づいて、本発明の目的は、金属を含む基材、好ましくは、少なくとも１つのプラスチックフィルムおよび金属層および／またはメタライゼーション（金属被覆層）を特徴とする積層基材の上で、しわの形成を少なくとも大きく防止することのできる、チューブ本体を製造する装置および方法を開示することである。
【０００９】
装置に関しては、この目的は請求項１の特徴によって達成され、方法に関する前記目的は請求項１４の特徴によって達成される。
【００１０】
本発明の有利な態様は、従属請求項で規定される。本発明の範囲は、明細書、請求の範囲および／または図面で開示される少なくとも２つの特徴の全ての組み合わせを含む。
【００１１】
反復を避けるため、装置に関して開示される特徴は、方法に関して開示される特徴でもあるとしてみなされるべきであり、請求可能と考えられるべきである。
【００１２】
同様に、方法に関して開示される特徴は、装置に関して開示される特徴でもあるとしてみなされるべきであり、請求可能と考えられるべきである。
【００１３】
本発明は、マンドレルの外側表面部分、好ましくは円筒形外側表面の上で、径方向に突出するか、そのような突出位置へ調整され得る手段、すなわち延長または拡張手段（以下、単に手段と称することがある）を設け、基材の搬送方向から見て手段の上流側にマンドレルの外側表面部分を配置し、マンドレルの長手方向へ輸送されるチューブ形状体を手段によって伸長、すなわち拡張または延長して、しわの形成の傾向を低減する発想に基づく。これは、基材ウエブが伸長、すなわち可塑的に延長され、所望の持続的な直径または周囲拡張が達成され、しわの形成の防止が確実にされることを意味する。要求される張力を、基材ウエブ材料またはチューブ形状体の中で円周方向へ生成するためには、手段が径方向へ突出して、対応する拡張力をチューブ形状体の中で円周方向へ生成する間に、チューブ形状体を固定することが必要である。すなわち、この固定は、２つの長手方向端部領域の周囲オーバーラップまたは長手方向基材端部の当接に起因して基材ウエブと基材ウエッブとが接触する接触領域で、チューブ形状体を締め付けて、直径の拡張が、長手方向基材ウエブ端部の、相互に相対する伸長のない変位に基づくのではなく、または少なくとももっぱらそれに基づくのではなく、むしろ基材ウエブの伸長、すなわち周方向への塑性拡張に基づくようにすることによって行われる。周方向で接触領域と隣接して位置するチューブ形状体の領域では、この周方向塑性変形のみが、金属を含む基材の上の望まれないしわの形成を確実に防止することを可能にする。
【００１４】
拡張または直径拡大の程度は、基材の搬送方向から見て手段の上流側に配置された外側表面部分の外側表面上での手段の突出の程度を選択することによって調整され得る。それゆえに、マンドレルの有効直径は該手段に起因して拡大される。基材または融着領域で加熱されているチューブは、その内側周表面で、それぞれマンドレルの外側表面上で突出する手段と接触し、力が内側から径方向の外側へチューブ形状体に作用するか、チューブ形状体を周方向へ拡張する。基材の搬送方向から見て手段の下流側に配置された領域において、マンドレルの構成および寸法に関して、２つの選択肢が利用可能である。第１の選択肢によれば、手段によって規定される有効（拡大）直径が維持され、第２の選択肢によれば、マンドレルの有効直径は、手段の下流側で再度低減し、好ましくは搬送方向から見て手段の上流側に配置されたマンドレル部分の寸法へ再び低減される。
【００１５】
クランプ手段の設計に関して、異なる選択肢が利用可能である。たとえば、クランプ手段は２つの融着ベルトを備える。これらの融着ベルトは、好ましくは、チューブ形状体の少なくとも略搬送スピードで駆動され、それぞれチューブ形状体または接触領域を相互間でクランプし、伸長加工中に基材ウエブの長手方向端部の、伸長のない相互間の変位を防止する。代替として、１つだけの融着ベルトを設けることも考えられる。この融着ベルトは、クランプ力を生成するため接触領域の反対に位置する側の静止対向表面と協働する。
【００１６】
クランプ手段が基材ウエブ上で周方向に作用し、基材ウエブを周方向に伸長、すなわち可塑的に広げる力を生成するように、クランプ手段に対して該手段（拡張手段）を配置することが必須である。
【００１７】
この点に関して、融着継目の形成前の領域において、そのような塑性伸長を既に実現することが可能である。伸長は、追加的にまたは代替的に、融着継目の形成の後、すなわち、材料が少なくとも部分的または全体的に硬化された後でも実現可能である。
【００１８】
基材ウエブと基材ウエブとの接触領域は、融着領域と、ならびに搬送方向から見て実際の融着領域の上流側に存在する部分と、を備える。接触領域では、基材ウエブがオーバーラップするか、代替として基材ウエブの長手方向端部がまだ溶融されることなく当接する。手段によって、力が基材ウエブの中へ周方向に導入され、この力が、それぞれフィルム材料を持続的に伸長または延長するように、クランプ手段の助けによってクランプを実現することが必須である。
【００１９】
塑性変形に加えて、クランプ手段の効果と組み合わせられた拡張手段の効果に起因した弾性変形も生じるが、この弾性変形は可逆的である。塑性変形、すなわち不可逆的変形は、それぞれの直径拡張または周囲拡張について持続的に有効である。
【００２０】
US2010/000674A1（特許文献２）で説明される装置を用いる場合、対応する手段がマンドレル表面の上方で調整可能であるとしても、本発明に係る周方向におけるチューブ形状体の延長または伸長は不可能であろう。なぜなら、それぞれの直径または周囲の寸法決定は基材ウエブの幅のみを用いて実現され、この文献で提案された高さ調整可能成型手段は、基材ウエブの長手方向端部領域を相互に接続するために接続領域で供給される流動性プラスチック体の厚さのみを規定するからである。
【００２１】
成型手段は、特に接続領域に隣接して位置する領域において、基材ウエブに周方向への拡張力を導入しない。
【００２２】
本発明方法および本発明装置は、好ましくは、追加の液状材料部分を要求せず、むしろ融着ベルトに隣接する基材ウエブを単に溶融することによって融着継目を形成する。すなわち、結果として得られる融着継目は、好ましくは基材ウエブ材料以外の追加の材料を含まない。
【００２３】
好ましくは径方向に調整可能な拡張手段の調整運動を害する剛性ウエブ成形手段は、基材ウエブの径方向で外側に位置する領域において拡張手段の周方向の位置に置かれないことが特に好ましい。少なくとも１つの成形ストラップが、好ましくは基材ウエブの外側に設けられる。
【００２４】
拡張手段の軸方向位置（有効位置または力適用位置）で融着継目がまだ形成されないように、すなわち、拡張手段の軸方向位置で基材がその最大温度にまだ到達しないか、少なくとも融着領域の冷却がまだ起こらず、融着継目を形成することによって材料が強固に接続されることがないように、融着手段に対して手段が配置されるのが好ましい。それゆえに、（搬送方向から見て）融着手段の軸方向端の上流側に、すなわち、基材を加熱する実際の熱源の軸方向端の上流側に、拡張手段を配置し、搬送方向から見て手段の下流側でのみ基材の最大温度に到達することが特に好ましい。この場合、融着手段は少なくとも１つのＨＦ源（高周波源）を備え、このＨＦ源は手段の軸方向で下流側に位置する領域まで延びていることが特に好ましい。融着手段の軸方向広がりの１／３と２／３との間の軸方向領域の中で手段が軸方向で終了するならば、特に有利であることが証明される。
【００２５】
しかしながら、融着手段に隣接する軸方向での高さに、または搬送方向から見て融着手段の下流側に、拡張手段を配置することも考えられる。
【００２６】
融着継目が少なくとも部分的に形成される軸方向位置、すなわち、融着領域が少なくとも部分的に冷却される軸方向位置に、拡張手段を配置することも可能である。
【００２７】
本発明の装置および方法は、少なくとも１つのプラスチック層および少なくとも１つの金属フォイルおよび／または１つのメタライゼーションを備える積層基材に対して特に適している。なぜなら、このタイプの基材は、典型的に、上述された、しわの形成の傾向を有するからである。しかしながら、本発明は、そのような基材の利用に限定されない。たとえば、本発明の装置および方法は、もっぱら金属から構成される、またはもっぱらプラスチックから構成される、特にプラスチック積層から構成される基材を包装チューブ、特に化粧品および食品産業のチューブ本体に加工することを可能にする。下記においてより一層詳細に説明される、好ましくは制御方式で有効直径が調整され得る実施形態は、特に、金属および／またはアルミニウムを含まない前述された後者の基材、たとえば、ＰＢＬフィルム、ＮＢＬフィルム、またはＣＢＬフィルムに関して特に重要である。
【００２８】
特に簡単な構成を有する実施形態によれば、手段はマンドレル自体の軸方向部分によって形成される。ここで、好ましくは周方向にカーブする軸方向部分の直径は、基材の搬送方向で増加し、チューブ形状体は周方向に伸長される。第１の好ましい代替によれば、手段はマンドレル自体によって形成されると言い換えることができ、または一層正確な言い方では、好ましくは継続的に増加する直径を有するマンドレルの軸方向部分によって形成されると言い換えることができる。この目的のために、前述された軸方向部分は、好ましくは、少なくとも略円錐形の形状を有する。
【００２９】
代替の実施形態において、拡張軸方向部分は、実際のマンドレルへ取り付けられるアタッチメントの形態で実現される。
【００３０】
本発明の有利な態様によれば、手段は、少なくとも１つの（拡張）要素を特徴とすることが提案される。この要素は、特に、板状に実現されるか、マンドレルの周方向部分によって形成され、チューブ形状体の内側と径方向で接触するように働く。これらの拡張要素の２つ以上を設けることが特に好ましい。これらの拡張要素は、特に、周方向で相互から間隔をあけられるかあけられ得る。これは、それぞれ融着領域を２つの反対周方向へ引っ張るか、周方向で相互に間隔をあけられた２つの位置で拡張力を生成または引き起こすためである。融着手段と直接隣接するか搬送方向から見て融着手段の上流側に少なくとも部分的に位置する２つの拡張要素を配置し、これらの拡張要素が少なくとも略同一距離だけ融着手段から周方向に間隔をあけられ、力の効果を均一化することが特に好ましい。
【００３１】
少なくとも１つの拡張要素が、周方向にカーブする表面を有するならば、特に好ましい。この点に関して、大きい円筒形のチューブを取得するため、もし拡張要素の曲率半径がマンドレルの外側表面の曲率半径に少なくとも略対応するならば、さらに好ましい。
【００３２】
少なくとも１つの拡張要素の板形状設計の代替として、少なくとも１つの拡張要素がマンドレルの周囲部分によって形成されることも可能である。ここで周囲部分は、好ましくは残りの周囲に対応する曲率を有する。もし、このように設計された周囲部分が、手作業または作動用駆動部によって径方向に調整され得るならば、特に有利である。
【００３３】
少なくとも１つの拡張要素が、マンドレルの長手方向、すなわちマンドレルの前端方向、または基材ウエブの搬送方向とは反対のマンドレル端方向へ傾斜するならば、特に有利である。それは、このようにしてチューブ形状体のために上り勾配（Anlaufschrage）を形成し、チューブ形状体が手段の上を滑り、加工中の衝突または傾きまたは詰まりが確実に防止されるようにするためである。言い換えれば、マンドレルの外側表面上の手段の突出は、好ましくは手段の長手方向で変化し、チューブ形状体の搬送方向で増加する。
【００３４】
最初に言及したように、チューブの長手方向（すなわち、軸方向）で融着手段に相対して手段を配置し、基材が手段を通過した後でも、融着手段が少なくとも部分的に基材を依然として加熱していること、すなわち、融着加工は好ましくはまだ完了せず、融着継目はまだ形成されないようにすることが特に好ましい。融着継目は、融着領域が少なくとも部分的に冷却されるまでは形成されない。しかしながら、（拡張手段の）軸方向位置で融着継目が既に少なくとも部分的に形成されるように、融着手段に対して拡張手段を配置することも代替として可能であろう。
【００３５】
これは、たとえば、基材の搬送方向から見て融着手段の少なくとも部分的な上流側に、好ましくは、融着手段、すなわち基材を加熱する熱源の軸方向端の少なくとも上流側に、手段を配置することによって実現される。この場合、手段は、好ましくは、周囲方向で融着手段に相対して、ずらされるように配置されるか、すなわち、周囲方向で融着手段と隣接するか搬送方向から見て少なくとも部分的または全体的に融着手段の上流側にあるように配置される。もし、融着継目を冷却し、結果として融着継目を固化（硬化）するように働き、融着手段の下流側に配置される冷却手段の、搬送方向から見て上流側に手段が配置されるならば、特に有利である。
【００３６】
円周方向にチューブ形状体を可塑的に拡張する手段は、好ましくは、融着領域から円周方向に間隔をあけられた少なくとも１つの周囲位置に配置される。融着領域からの円周方向間隔は、好ましくは、少なくとも１０°である。全ての拡張手段は、好ましくは円周方向に融着領域から間隔をあけられる。
【００３７】
最初に言及したように、マンドレルの外側表面に対して、固定された、すなわち調整不可能な、突出位置に、手段を配置することは基本的に可能である。ここで特に最適な平滑効果に関して、および／または、製造されるチューブの所望の直径の調整に関して、製造されるチューブ直径に依存し、および／または、基材の特性および／または寸法に依存して手段が調整され得るように、もし手段が、たとえば、少なくとも１つの位置決めねじの助けによって手作業で径方向に調整され得るならば有利である。調整可能手段は、最初にマンドレル直径から独立して或る一定の限度内でチューブ直径を変動させることを可能にし、完全に正確なマンドレルの幾何学的形状またはマンドレル直径は、もはや以前と同じようには重要でないようにする。調整可能手段が設けられるので、マンドレルは、所望のチューブ容積または所望のチューブ直径に関する指定よりも（やや）小さいサイズを有するように製造されてもよく、それに従って手段が位置決めされ、直径が調整され得る。手段は、好ましくは０．１ｍｍと２．０ｍｍとの間、好ましくは０．２ｍｍと１．２ｍｍとの間の距離だけ径方向に調整され得る。
【００３８】
手段は、手作業で径方向に調整され得ないか、単に調整され得ないだけでなく、作動用駆動部、たとえば、電動、油圧、または空気圧作動用駆動部、たとえば、回転駆動部または線形駆動部（たとえば、ピストン／シリンダユニット）が手段に組み込まれ、手段を径方向で自動的に調整し、したがってマンドレルの外側表面上の突出を調整することが、さらに好ましい。ここで特に、もし作動用駆動部がピストン／シリンダ解決形態で実現されるならば、手段は当然に作動用駆動部の一部分を形成する。
【００３９】
チューブ形状体の実際の寸法、特に直径または周囲を決定するため、少なくとも１つのセンサ、たとえば、オプティカルセンサおよび／またはメカニカルセンサ、たとえば接触センサまたは超音波センサなどが設けられるならば、そのような実施形態はチューブ直径の制御を実現することを可能にする。ここで作動用駆動部は制御手段の助けによって活性化され、この制御手段は信号方式でセンサ手段へ接続されて、指定された公称寸法からの加工関連および／または材料関連の可能性のある偏差を最小にする。
【００４０】
手段が、駆動手段の助けでおよび／または手動で、例えば、チューブ形状体の円周方向および／または搬送方向で、基材ウエブの搬送方向に対して手段の上流側に配置されたマンドレル部の外側表面に配置されるように、および／またはチューブ形状体の円周方向および／または搬送方向で基材ウエブの搬送方向に対して手段の下流側に配置されたマンドレル部の外側表面に配置されるように、または、手段の上流に配置されたマンドレル部の外側表面および／または手段の下流に配置されたマンドレル部の外側表面に対して、相殺された半径方向内部内に半径方向に、手段を配置することによって、上側表面の上、とくに、上記のマンドレルの外側表面部の上には突出していない、半径方向内側位置に調節されることができれば特に有利である。
【００４１】
もし手段が空気圧または油圧形式で調整され得るならば、これらの手段、特に好ましくは、板状拡張要素は、作動用駆動部の一部分を形成することが特に好ましい。この場合、手段は油圧流体または圧縮気体、特に圧縮空気で作用され、手段に作用する圧力を用いてマンドレルの長手方向中心軸に相対して径方向位置を調整する。
【００４２】
作動用駆動部の配置に関して、異なる選択肢が利用可能である。マンドレルに沿って軸方向に延長する動力伝達手段の助けにより作動用駆動部を手段、特に少なくとも１つの拡張要素へ接続することが好ましい。ここで、少なくとも１つの作動用駆動部は動力伝達手段を軸方向で調整し、この軸方向運動は、たとえば少なくとも１つの傾斜表面の助けによって手段の径方向調整運動へ変換される。動力伝達手段は、好ましくはマンドレルの中、特にマンドレルの中の溝形窪みの中で延びている。チューブ形状体の搬送方向から見て融着手段の上流側に、特に基材ウエブが円周方向に完全に閉ざされるようには成形されていない位置に、調整用駆動部を配置することが好ましい。
【００４３】
最初に言及したように、本発明は、また、特に上述されたタイプの装置を利用することによって、包装チューブ用チューブを製造する方法に関する。本方法では、手段の助けによって、チューブ形状体を延ばすか、チューブ形状体の直径または断面積を拡張することが必須である。手段は、基材ウエブの搬送方向から見て手段の上流側に配置されたマンドレルのマンドレル部分の外側表面の上に突出し、たとえば少なくとも１つの好ましくは板状延長要素または拡張要素の形態で実現される。この場合、もし前述されたマンドレル部分の外側表面上の手段の突出が、好ましくは、チューブ形状体の実際の寸法、特に実際の直径および／または実際の周囲に依存して、手作業で、または作動用駆動部によって自動的に、調整されるならば、特に有利である。
【００４４】
本発明の方法において、基材ウエブ材料の伸長または延長を円周方向で達成するため、基材ウエブと基材ウエッブとの接触領域でチューブ形状体をクランプすることが重要である。
【００４５】
本発明の方法は、少なくとも僅少な厚さの変化、または一層正確な言い方では、基材ウエブの厚さの低減を引き起こす。
【００４６】
本発明の他の利点、特徴、および詳細は、好ましい例示的実施形態についてこの後の説明ならびに図面からより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１ａ】チューブ本体を製造する装置の概略の平面図である。
【図１ｂ】チューブ形状体を定位置にクランプし、チューブ形状体と一緒に搬送されるストリップを図示する、図１ａの線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図２ａ】チューブ形状体を拡張するため機械的に調整可能な手段を用いてチューブ本体を製造する装置の側面図である。
【図２ｂ】図２ａの線Ａ−Ａに沿った断面を示す図である。
【図３ａ】アクチュエータおよび動力伝達手段によって径方向に調整されるチューブ本体の拡張手段を用いてチューブ本体を製造する装置の代替実施形態の側面図である。
【図３ｂ】９０°だけ回転された図３ａの装置の正面図である。
【図３ｃ】図３ａの線Ｂ−Ｂに沿った断面を示す図である。
【図３ｄ】図３ｂの線Ａ−Ａに沿った断面を示す図である。
【図４ａ】空気圧で径方向に調整される手段を用いてチューブ本体を製造する装置の他の代替実施形態の側面図である。
【図４ｂ】９０°だけ回転された図４ａの装置の正面図である。
【図４ｃ】図３ａの線Ｂ−Ｂに沿った断面を示す図である。
【図４ｄ】図４ｂの線Ａ−Ａに沿った断面を示す図である。
【図５】チューブ本体を拡張する一体化手段を有するマンドレルを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図面において、同一の要素および同一の機能を有する要素は、同じ参照記号によって示される。
【００４９】
図１ａは、包装チューブ用チューブを製造する装置１の平面図を示す。チューブ形状体４は、マンドレル３の周りで、平坦なウエブ形基材２から形成される。マンドレル３は、この場合、装置の図示された部分を有して、円筒形状を有する。ここで前記チューブ形状体は、２つの長手方向エッジ５、６の間のオーバーラップ領域７を有することを特徴とし、このオーバーラップ領域７は、基材２の２つの平行な長手方向エッジ領域によって形成される。形成されたチューブは、搬送方向Ｒから見て先の下流側に位置する領域で、所望の長さのチューブ（図示されず）へ切断される。図示された実施形態の代替として、２つの長手方向エッジ５、６がオーバーラップ領域を画定せず、オーバーラップ領域７が設けられないで、２つの長さ方向エッジ５、６が周方向で当接して相互に融着されるか、相互に間隔を空けられたままで、図示されない追加の基材ストリップを用いて融着されて、チューブ形状体を製造することも考えられるであろう。言い換えれば、下記で一層詳細に説明され、搬送方向に沿って延長する、形成されるべき融着継目は、必ずしもオーバーラップ領域中に配置される必要はなく、代替として、長手方向エッジ５、６の当接または接触領域の中に配置されるか、追加の基材ストリップを用いて長手方向エッジの接触および／またはオーバーラップ領域の中に配置される。
【００５０】
基材２は、図示されない搬送ローラおよび／または少なくとも１つの、好ましくは弾性成形ストラップを割り当てられる。これらによって、基材２はマンドレル３へ向かって搬送方向Ｒへ搬送される。成形は、凹面形状ローラ８の助けを借りて実現される。凹面形状ローラ８は、基材２を平坦なウエブからマンドレル３をタイトに取り巻くチューブ形状体４へと成形する。さらにチューブ形状体４は、図示されない前述の切断装置へと搬送方向Ｒに、前記マンドレルに沿って搬送される。
【００５１】
融着手段９、好ましくは細長い高周波融着装置は、搬送方向Ｒから見てローラ８の下流側に位置して、オーバーラップ領域７同士を融着し、一層正確な言い方では、基材２またはチューブ形状体４の、相互の上に存在する長手方向エッジ領域同士を融着して、融着継目１１を形成するためである。融着手段９の助けにより製造され、部分冷却によって得られた融着継目１１を固化して圧力を加える加圧手段１０は、搬送方向Ｒから見て融着手段の下流側に位置する。上記で言及されたように、オーバーラップ領域７を設けることは絶対に必要というわけではなく、基材の長手方向に沿って延長する融着継目１１を製造することが必須であるにすぎない。言い換えれば、基材２（基材ウエブ）同士は、伸長された融着領域３２の中で融着されて、融着継目１１を形成する。
【００５２】
融着プロセスにおいて製造された高温の融着継目をさらに冷却するための冷却手段１２は、搬送方向から見て加圧手段１０の下流側に位置する。
【００５３】
下記で一層詳細に説明される手段１３は、チューブ形状体を拡げるために、特に融着継目１１においてしわの形成を防止するために、周方向から見て融着手段９の両側に位置し、周方向で間隔をあけて離される。手段１３は、融着手段の軸方向広がりの略半分で終了する、すなわち、搬送方向Ｒに位置する軸方向端の前で、かつ基材の最大温度に到達する前で、すなわち、部分的冷却に起因して基材がまだ再び固化していないため、融着継目１１がまだ形成されていない位置で終了する。この目的のために、手段１３は、搬送方向Ｒから見て手段１３の上流側に配置されたマンドレル３のマンドレル部分３１の円筒形外側表面１４上に突出する。手段１３が、マンドレル部分３１の外側表面１４上に最大限に突出する突出、すなわち、距離は、好ましくは調整可能である。
【００５４】
より良好な概観を示すため、チューブ形状体をクランプする融着ベルトの広く知られている位置は、図１ａの中では図示されていない。この点に関して、図１ａの線Ａ−Ａに沿った概略断面を示す図１ｂを参照する。装置１は、少なくともチューブ形状体に近い搬送スピードで軸方向に駆動される第１の外側融着ベルト３４を備える。より良好な概観を示すため、チューブ形状体は図示されない。この装置は、回転する第１の融着ベルト３４を備えており、ベルト３４は図面の上方領域へ戻される。
【００５５】
第２の（内側）回転融着ベルト３５が、第１の融着ベルト３４へ割り当てられ、マンドレルの中へ戻される。第２の融着ベルト３５は、マンドレル３の長手方向溝３６の中で走行する。図示されないチューブ形状体は、接触領域の中で２つの融着ベルト３４、３５の間にクランプされる。接触領域は、融着領域、ならびに搬送方向から見て融着領域の上流側に位置する領域を備え、この上流側に位置する領域では、基材ウエブは融着手段９によってまだ溶融されていない。
【００５６】
さらに、この図は、拡張手段１３が、融着ベルト３４、３５ならびに接触または融着領域から周方向に間隔をあけられることを示す。このようにして、プラスチック基材の非溶融・周囲部分に力が確実に導入される。この点に関して、図１ｂを参照してより良好な概観を示すため、この後の図面でも、融着ベルトの位置は図示されない。２つの融着ベルトを設けることは必要でない。融着ベルトの１つが静止表面と協働することも考えられるが、この場合、摩擦が増加するであろう。
【００５７】
この後の図面を参照して、チューブ本体を製造する装置の異なる実施形態が下記で説明される。これらの実施形態は、手段１３の突出の調整され方によって本質的に区別され得る。
【００５８】
より一層良好な概観を示すため、図２ａ〜図４ｄにおいて、基材２は示されない。基材の基本的広がりは、例として図１で図示される。
【００５９】
図２ａ〜図２ｂに従った例示的実施形態において、横方向、および搬送方向Ｒから見て融着手段９の前端１５の下流側ならびに後端の上流側に配置された手段１３（拡張手段）は、手作業で、すなわち手動作動で径方向に調整され得る。  
【００６０】
これらの図面は、図示された例示的実施形態２の手段１３が板状金属拡張要素１６を備え、この要素１６が、円筒状包囲輪郭を有するマンドレル３の対応する形状窪み１７へ挿入されることを示す。各々の要素１６は、少なくとも１つの位置決めねじ１８を割り当てられる（図示された例示的実施形態では、拡張要素当たり２つの位置決めねじ１８が設けられる）。位置決めねじ１８によって、手段１３、すなわち拡張要素１６の径方向位置が調整され得る。言い換えれば、略円筒形の外側表面１４または円筒状輪郭形状を有するマンドレル部分３１の外側表面上の拡張要素１６の突出は、位置決めねじ１８を手作業で回転することによって調整され得る。しかしながら、径方向位置の調整は、装置１の場合、機械が動作中でないとき、またはチューブ形状体が手段１３上で基材からまだ製造されていないとき、それぞれ遂行されるべきである。
【００６１】
拡張要素１６の調整方向は、矢印１９によって表示される。手段１３が径方向の外側へ大きく調整されると、それだけチューブ形状体は拡張される。
【００６２】
位置決めねじ１８に加えて、拡張要素１６は２つの固定用ねじ２０を割り当てられる。固定用ねじ２０によって、拡張要素１６はマンドレル３上に外れないように保持される。拡張要素１６は、好ましくは、やや傾斜した姿勢を取って、チューブ形状体４の上り坂として働くように調整される。言い換えれば、円筒形マンドレル部分３１の外側表面１４上の突出は、好ましくは、搬送方向Ｒで増加する。
【００６３】
図２ａによれば、加圧手段１０は、融着手段９の下流側に配置される。たとえば、水冷システム（連続流冷却システム）に基づいて動作する冷却手段１２は、これらの加圧手段に搬送方向Ｒで後続する。
【００６４】
図３ａ〜図３ｄに示される例示的実施形態において、手段１３は、２つの板状拡張要素１６を同様に備える。これらの拡張要素１６は、矢印１９によって表示される方向で径方向に調整され得る。この場合、拡張要素１６は、固定用ねじ２０によって外れないようにマンドレル３の上に保持される。先行する例示的実施形態とは対照的に、図示された例示的実施形態における手段１３、特に拡張要素１６は、たとえば、電動、空気圧、または油圧作動用駆動部２１によって調整され、この場合、ロッドを備え軸方向に延長する動力伝達手段２２によって径方向に調整され得る。動力伝達手段２２は、搬送方向から見て融着手段９の上流側に配置された作動用駆動部２１を手段１３へ機能的に接続する。動力伝達手段２２は、拡張要素１６と共に傾斜表面２３上に作用し、矢印２４によって表示される動力伝達手段２２の軸方向調整運動が、矢印１９の方向で手段１３の径方向調整運動を生じるようにする。駆動部２１は、たとえば、ピストン／シリンダ駆動部または回転駆動部から構成される。
【００６５】
図３ｄによれば、機械動力伝達ロッド（動力伝達手段２２）が、マンドレル３の径方向、外側へ開口した溝２５の中へ挿入され、手段１３へ機械的に結合される。
【００６６】
図４ａ〜図４ｄに示された例示的実施形態によれば、手段１３は作動用駆動部２１の一部分を直接形成する。駆動部２１は、この場合、空気圧作動用駆動部から構成され、図示されない圧力源、すなわち、この場合、圧縮空気の圧力源をさらに備える。この圧縮空気は、マンドレル３の軸方向チャネル２６を介して、径方向で拡張要素１６の下に位置する領域の中へ搬送され、拡張要素を径方向の外側へ加圧する。手段１３がチューブ形状体に対して径方向の外側へ加圧する力は、流体の圧力、すなわち、この場合、圧縮空気の圧力に依存する。図４ａ〜図４ｄに示された実施形態は、代替として油圧でも実現され得る。ピストン／シリンダ駆動部によって、流体（油圧流体または圧縮気体）の圧力を調整運動へ変換し、この調整運動を手段１３へ伝達することも可能である。
【００６７】
作動用駆動部２１の十分な不浸透性を確保するため、手段１３、または一層正確な言い方では、径方向変位可能拡張要素１６の周方向エッジは、シール２７、好ましくはリングシールによってマンドレル３に相対して密封され、圧力媒体で満たされ得る比較的不浸透性の圧力室２８が、拡張要素１６の下に形成される。
【００６８】
図３ａ〜図４ｄに示される例示的実施形態では、特に、概略的にしか表示されていないセンサ手段２９が設けられ、信号方式でしか表示されていない制御手段３０へ接続される。前記制御手段は、同様に、図４ａ〜図４ｄに示される例示的実施形態の信号方式で（図示されず）作動用駆動部２１または作動用駆動部の弁へ接続され、センサ手段２９によって測定された実際の寸法、たとえば、チューブ形状体の直径または外周に依存して作動用駆動部または作動用駆動部の一部分、たとえば弁を活性化し、指定された公称寸法、たとえば公称直径および／または公称周囲からの偏差が最小化されるように、作動用駆動部２１が手段１３の径方向位置を調整するようにする。
【００６９】
図５は、高度に概略的で不完全な図の形態で、チューブを製造する装置１を示す。この図は、円錐形状を有し、チューブ形状体を拡張する手段１３として働く周囲部分３３を有するマンドレル３を示す。周囲部分３３は、搬送方向Ｒから見て手段１３の上流側に配置されたマンドレル部分３１の外側表面上で径方向に突出し、チューブ形状体は搬送方向Ｒへ搬送される間に径方向、したがって周囲方向へ拡張され、続いて融着領域を冷却することによってスムースな融着継目１１が製造される。
【００７０】
上記のように、図５に示された例示的実施形態の手段１３は、マンドレル３の一体化コンポーネントを形成し、または、このマンドレル自体によって直接形成される。
【００７１】
図示されない別の変形において、搬送方向Ｒで増加する直径を有する周囲部分３３は、幾つかの周囲セグメントへさらに分割され、周囲セグメントの少なくとも１つは、マンドレル部分３１の外側表面１４上で径方向に突出するか、少なくとも、そのような位置へ調整され得る。
【符号の説明】
【００７２】
１  装置
２  基材
３  マンドレル
４  チューブ形状体
５  長手方向エッジ
６  長手方向エッジ
７  オーバーラップ領域
８  ローラ（成形手段）
９  融着手段
１０  加圧手段
１１  融着継目
１２  冷却手段
１３  手段
１４  外側表面
１５  前端
１６  拡張要素
１７  窪み
１８  位置決めねじ
１９  矢印
２０  固定用ねじ
２１  作動用駆動部
２２  動力伝達手段
２３  傾斜表面
２４  矢印
２５  溝
２６  軸方向チャネル
２７  シール
２８  圧力室
２９  センサ手段
３０  制御手段
３１  マンドレル部分
３２  融着領域
３３  周囲部分
３４  第１の融着ベルト
３５  第２の融着ベルト
３６  長手方向溝
Ｒ  搬送方向
【図１ａ】
2014507310.tif 000003
【図１ｂ】
2014507310.tif 000004
【図２ａ】
2014507310.tif 000005
【図２ｂ】
2014507310.tif 000006
【図３ａ】
2014507310.tif 000007
【図３ｂ】
2014507310.tif 000008
【図３ｃ】
2014507310.tif 000009
【図３ｄ】
2014507310.tif 000010
【図４ａ】
2014507310.tif 000011
【図４ｂ】
2014507310.tif 000012
【図４ｃ】
2014507310.tif 000013
【図４ｄ】
2014507310.tif 000014
【図５】
2014507310.tif 000015
【国際調査報告】
2014507310.tif 000016
2014507310.tif 000017
2014507310.tif 000018
2014507310.tif 000019
2014507310.tif 000020
2014507310.tif 000021