袋を作る方法及び装置
本発明は、同一の材料を有して作られる２つの重ねられたフィルムを使用して可撓性のある袋を作るための装置に関わり、当該装置は、２つのフィルム間において溶接を行なうようレーザ源を有する。２つのフィルムは、有利にはＥＶＡを与えられたポリエチレンを有して作られる。当該装置は切断手段を更に有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性の袋を作るための迅速かつ信頼性の高い方法に係り、より広くは可撓性の容器を作るための方法及び袋を作る該方法を実行するための装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
かかる袋は例えば、外部環境から隔離される必要がある対象物を包含するよう使用される。対象物は、キャップ、ボトル、シリンジ等である薬剤又は農業関連の業界の生産ラインにおいて取り下ろされるよう意図される無菌構成要素であり得るか、あるいは薬剤又は農業関連、又は原子力の業界の製造方法からの廃棄物であり得る。故に袋は、高い製造品質を備える必要があると同時に低減された費用原価を有する必要がある。
【０００３】
このような袋は、高周波溶接機を使用して、可撓性のあるプラスチックを有して作られる２つのフィルムの組立体によって形成される。
【０００４】
このような袋を作るための広く知られている方法は、次の段階を有する：
・テンプレートを使用して、カッター等である切断ツールで管状フィルムから２つのフィルムを手動で切り出す段階、及び、
・高周波溶接機を使用して、２つのフィルムを手動で順に接合する段階。
【０００５】
従来の方法では、複雑な形状の形成は可能ではない。更に従来の方法では、袋の全周にわたる溶接の一様性を保証することは可能ではなく、完全に密封されてはいるのだが、外観に悪影響を及ぼしかつ袋の品質が悪いと思わせてしまい得る。当然のことながら、操作者は、袋の全周囲において溶接を行なうために溶接機又は２つのフィルムを手動で動かさなければならない。
【０００６】
溶接が手動で実行されるため、その品質は操作者の経験値に依存してしまう。
【０００７】
更には、サイクルタイムは長くかつ作業条件は厳しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって本発明は、可撓性のある袋を作るための迅速かつ単純な方法及び外観が向上された袋を提供する、ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述された目的は、同一の材料を有して作られる２つのフィルムの接合がレーザ溶接によって得られる、袋を作るための方法によって達成される。
【００１０】
したがって製造は迅速になり、溶接は一様性がある。当然のことながら、レーザ溶接により連続的な溶接を行なうことが可能となる。
【００１１】
特に有利には、フィルムの材料は、質量で１３．５％乃至１８％であるEVAの比率を有するエチレン酢酸ビニール（エチルビニールアセテート又はEVA）及びポリエチレン（PE）の混合物、又はポリウレタン（PU）のいずれかである。
【００１２】
本発明の他の対象は、レーザ溶接ステーションを有する袋を作るための装置であり、レーザ源は所定のプログラムに従って自動的に動く。
【００１３】
有利には、自動切断ステーションも与えられ、溶接後に袋の所望の形状に従って管状フィルム（を切断する。その結果、本発明は切断に対してテンプレートを用いることを避けるという利点を備える。
【００１４】
結果として、本発明の主な目的は、２つの重ねられたフィルムを溶接するようレーザ源を使用することであり、該フィルムは同一の材料を有して作られ、密封された可撓性の袋を製造するようにする。
【００１５】
各フィルムの厚さは、例えば２００μｍ乃至３００μｍである。
【００１６】
２つのフィルムは、有利には管状フィルムからもたらされる。このことは、２つのフィルムが側部エッジで互いに対して接合されるため、該２つのフィルムを適所に配置することを促進する（facilite la mise en place）。更には、この軽い接着（legere adherence）は、２つのフィルム間における粒子の挿入を防ぐには十分であり、故に汚染の危険性が低減される。
【００１７】
本発明の他の対象は、可撓性の袋を作るための装置であり、当該装置は、上方においてレーザビームを使用して溶接され得る可撓性のある材料で作られた２つのフィルムが重ねられるよう意図されたテーブル、レーザ源、該レーザ源及びテーブルの相対移動（deplacement relatif）をもたらすことができる手段、及び事前にプログラムされた形状に従って溶接を行なうよう該手段を制御する制御ユニットを有する。
【００１８】
例えば、移動の手段は、テーブルに対して平行である平面においてテーブル関連してレーザ源を動かす。このことは装置を単純化する。
【００１９】
制御ユニットは有利には、行なわれる溶接の形状に応じてレーザ源によって放射されるレーザビームの強度を修正する手段を有する。このことは、均一な溶接を行なうことを可能にする。
【００２０】
本発明に従った装置は有利には、切断手段、及び該切断手段とテーブルとの間において相対移動をもたらし得る手段を有し得る。該移動の手段は、溶接において、あるいは該溶接外の溶接に沿って切断するよう制御ユニットによって制御される。
【００２１】
レーザ源を動かす手段は、切断手段も動かすよう意図されて与えられ得る。
【００２２】
当該装置は、フィルムのスプール、及びテーブル上にフィルムを配置するためのコンベヤベルトを有し得る。該コンベヤベルトの始動は、テーブル上のフィルムの自動配布をもたらす。
【００２３】
本発明に従った袋を作るための装置はまた、例えば吸引によってベルト上のフィルムを不動にするための手段を有し得る。
【００２４】
本発明の他の対象は、本発明に従った袋を作るための装置を使用して可撓性の袋を作る方法である。当該方法は：
・ レーザ源の移動に対して袋の形状に応じて制御ユニットをプログラムする段階、
・ テーブル上に厚みを有する２つのフィルム（deux epaisseurs de film）を適所に置く段階、
・ レーザ源を動かす手段を始動させ、レーザビームのスイッチを入れる段階、
・ プログラムされた形状に従ってレーザ源を動かす段階、
・ レーザビームを消し、レーザ源を動かす手段を停止する段階、及び、
・ 溶接又は該溶接外において袋を切断する段階、
を有する。
【００２５】
有利には、レーザビームのスイッチを入れる段階は、レーザ源が動き始めた後に行なわれる。
【００２６】
本発明に従った袋を作るための方法は、テーブルに接触しているフィルムにレーザビームの焦点を合わせる事前の段階を有し得る。このことは溶接を向上させる。
【００２７】
本発明に従った袋を作るための方法は、切断手段の移動に対して制御ユニットをプログラムする段階を有し得る。
【００２８】
本発明に従った袋を作るための方法は、切断後にテーブルを通る空気の放出によって袋を退避させる（evacuation）段階を有し得る。
【００２９】
本発明はこれより、以下の説明及び添付の１つの図面をもってよりよく理解される。該図は、本発明に従った袋を作るための装置の一実施例の斜視図である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に従った袋を作るための装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
１つの図面において、本発明に従った袋を作るための装置の概略図が示される。
【００３２】
当該装置はテーブル２を有し、該テーブルにおいて、溶接される２つのフィルムが配置されるように意図される。図中、フィルムはテーブル上に配置されていない。
【００３３】
本明細書の以下の説明において、下方フィルムはテーブル２に接触するフィルムを指し、上方フィルムはテーブル２に接触しないフィルムを指す。
【００３４】
ＸＹＺ系が定義されており、Ｘ及びＹは、テーブルに対して水平である平面を定義する２つの直交軸であり、Ｚはテーブルに対して直交する軸である。
【００３５】
例えば、管状フィルム（film tubulaire）で形成される平らにされた管状フィルム（gaine aplatie）４が使用され、該フィルムは、側方端部で接続される２つの重ねられたフィルムを有して形成される。管状フィルムは巻かれてリールを形成し、フィルムの必要な長さは、管状フィルム４の巻きを解いていくことによって得られる。リールは、スプール６において配置される。
【００３６】
管状フィルム４は、押出し成形によって形成される。
【００３７】
有利には、当該装置は、袋が形成されようとしている管状フィルム４の一部を溶接スポットまで持って行くコンベヤベルト８を有する。コンベヤベルト８はテーブル２の表面全体を形成し得、溶接及び切断は該ベルト８において実行される。このコンベヤベルトにより、溶接される部分を動かし、完成した袋を迅速に取り除くことが可能となる。
【００３８】
有利には、テーブル２はフィルムを不動にする手段を有する。例えば、該手段は吸引の手段であり得、管状フィルムがテーブルにおいて平らに配置されることを確実なものとする。このようにするため、テーブル、より特にはコンベヤベルト８は、吸引システムに対して接続される開口９を有し、管状フィルムは、開口９の各々のレベルにおいて保持される。吸引手段はまた、袋が完成され次第取り外されるよう、空気の放出の手段を形成し得る。
【００３９】
２つのフィルムは、静電気力により互いに対して軽くくっつけられる。故に、下方フィルムの不動化は、テーブルに対して２つのフィルムを不動にするよう十分であり、上方フィルムを不動にする手段を用いる必要を避ける。
【００４０】
本発明によれば、当該装置はレーザ溶接手段１０を有する。
【００４１】
溶接手段１０は、例えば４０Ｗ乃至１００Ｗの出力を有するＣＯ２レーザ型のレーザ源を有する。
【００４２】
レーザ源１０は、有利には下方フィルム上に焦点を合わせる。故に、レーザビームは上方フィルムを通過し、下方フィルムの加熱及びフィルムの溶融を引き起こす。続いてフィルムは、溶接を用いて接合される。下方フィルムに焦点を合わせることは、熱損失を制限することを可能とする。当然のことながら、この場合において加熱はテーブル２と上方フィルムとの間に封じ込められる。上方フィルムに焦点を合わせる場合、加熱は封じ込められず、加熱の一部は溶接を行なう際に使用されず、故に溶接により長い時間がかかる。
【００４３】
溶接手段１０は、Ｘ方向及びＹ方向に沿って動かされ得るよう、また如何なる形状の袋でも作られ得るよう電動である。
【００４４】
溶接手段１０は、ソフトウェアを用いて制御ユニット（図示せず）によって制御される。ソフトウェアは、作られる袋の形状に従って構成される。
【００４５】
特に有利には、制御ユニットは、レーザ源１０の移動を制御することに加えて、ビームの経路に応じてレーザビームの強度を管理する。例えば、レーザビームが湾曲に進むとき、その強度は、過剰である過熱を避けるよう低減される。当然のことながら、かかる過剰である過熱は、袋の輪郭に沿って溶接の非均一性を引き起す。故に制御ユニットは、レーザの強度を溶接の形状に対応させる。
【００４６】
故に、湾曲の曲率半径が小さければ小さいほど、レーザビームの強度はより低減される。故に得られる溶接は、輪郭を構成するのが連続的な湾曲でも直線的な形状でも、輪郭全体にわたって実質的に同一である。
【００４７】
テーブルが焼けることを防ぐよう、レーザビームは管状フィルムを越えて進まないようにされる。このため、例えば制御ユニットは、管状フィルムの特には幅である寸法に応じてプログラムされる。
【００４８】
溶接する段階の開始中、レーザビームは有利には、レーザ源１０を動かした後に始動され、溶接が開始する範囲を過熱することを防ぐようにされる。
【００４９】
２つのフィルムは、静電気力により互いに対して軽くくっつけられる。該軽い接着は、２つのフィルムの間における空気の存在を防ぐことが可能であり、溶接の品質は高められる。更には、このことはレーザビームの必要な強度を低減することを可能にする。
【００５０】
有利には、装置は管状フィルムを切断する手段１２を有する。
【００５１】
切断手段１２は刃を有する。該刃は、袋の形状に応じて定義されるプログラムに従って自動的に動かされる。
【００５２】
刃１２は、制御ユニットによって制御され、レーザビームの経路と同一である経路を進み、刃が溶接において管状フィルムを切断するようにするか、あるいは該溶接外の溶接に並ぶ経路を進むようにされる。
【００５３】
２つのフィルムを同時に切断している間、刃は、テーブルにおいて僅かに擦るが損傷を与えることはない。
【００５４】
切断手段は、刃１２を管状フィルムに接触させるようＺ軸に沿って可動であり、続いて何らかの形状に従って管状フィルム４を切断するようＸ及びＹ軸に沿って可動である。
【００５５】
一例として、装置は、Ｘ軸に沿って可動であり、Ｙ軸に沿って延在する横断部材１４、及びＹ軸に沿って横断部材上で可動である台車（トローリ）１６を有する。該台車は、刃１２及びレーザ源１０の両方を担持する。横断部材１４及び台車１６はいずれも電動である。
【００５６】
故に、台車１６及び横断部材１５を同時に動かすことによって、レーザ源１０及び刃１２はテーブルの平面に対して平行である平面においてあらゆる形状にも従うことが可能である。
【００５７】
刃１２を明確にする（articuler）段階を与えることは可能であり、溶接が行なわれ次第、管状フィルム４に接触するようにされる。
【００５８】
レーザ源１０の位置は、レーザビームの焦点を合わせることを可能にするようＺ軸に沿って調整可能である。かかる調整は、ある種類の管状フィルムからの一連の袋の製造の開始時において行なわれるため、手動であり得る。
【００５９】
フィルムを形成するには、例えばポリウレタンが使用され得る。
【００６０】
特に有利には、EVA（エチレン酢酸ビニール）を与えられるポリエチレン（polyethylene charge en EVA）が使用され、与えられるEVA（charge en EVA）は質量で１３．５％乃至１８％である。例えば、フィルムの各々は、２００μｍ乃至３００μｍの厚さを備える。
【００６１】
発明者は、EVAの質量の比に関する範囲［１３．５％、１８％］がレーザを使用してEVAを与えられたポリエチレンのフィルムの溶接を行なうことを可能にする、ことに留意している。当然のことながら、１３．５％を下回るEVAの比率に関し、レーザビームは、フィルムを溶解及び接合するのに十分な熱エネルギを伝達することなくフィルムを通過してしまう。１８％より大きいEVAの比率に関し、熱エネルギの吸収は、反対に非常に高く、ビームはフィルムにおいて「穴を開けて」しまう。
【００６２】
レーザによって溶接を行なうこの方法により、特定の比率においてEVAを与えられるポリエチレンを有して作られる管状フィルムを使って、袋を作るための時間は３分乃至４分である一方、高周波溶接機による製造は１５分を要する。
【００６３】
更には、レーザビームが溶接の全段階を通してフィルムと接触したままであるため、得られる溶接は袋の輪郭全体に沿って連続的である。更に、溶接の形状に応じたレーザビームの強度の管理により、得られる溶接は均一のままである。
【００６４】
これより、本発明に従った方法による袋を作る異なる段階が説明される。
【００６５】
管状フィルム４は、コンベヤベルトを始動させることによって巻きを解かれ、吸引手段もベルト８上での管状フィルム４の不動化を確実なものとする機能を備え、フィルムがベルト８を進むことができる。
【００６６】
十分な長さの管状フィルム４が巻きを解かれてコンベヤベルト８における適所におかれるとき、ベルト８の動きは停止される。
【００６７】
続いてレーザ溶接手段１０は始動される。
【００６８】
より具体的には、レーザ源１０は動くようにされ、続いてレーザビームのスイッチが入れられる。前もって、レーザ源１０の垂直位置は調整されており、レーザビームは下方フィルムにおいて焦点を合わせられる。
【００６９】
制御ユニットは、横断部材１４及び台車１６の移動をコマンドすることによって、袋のプログラムされた形状に基づいて平面ＸＹにおいてレーザビームの移動を制御する。
【００７０】
前述された通り、レーザビームの強度は、袋の輪郭の湾曲に応じて適合される。
【００７１】
レーザビームは、輪郭全体をたどったときに消される。
【００７２】
その後の段階において、袋は溶接又は該溶接外において切断される。
【００７３】
この切断は、手動で行なわれ得るか、あるいは装置によって直接行なわれ得、台車１６によって担持される刃１２は切断を行ない、刃１２の移動は制御ユニットによって制御される。
【００７４】
溶接を実行した後にフィルムを切断することは、フィルムの処理を限定しかつ２つのフィルム間にすぐれた接着があることを確実なものとし得るため有利であり、この接着は、レーザ溶接の正確な作動に対して望ましいものである。更には、この接着は、袋の内側を形成するよう意図されたフィルムの面の汚染の危険性を低減するものであり、フィルムの剥離は、この汚染の危険性を高める影響を有する。
【００７５】
当該装置は、単一かつ連続的な溶接を行なう利点を備え、袋の外観を高め、特には密封の品質である袋の品質をユーザに与える。
【００７６】
更に、袋を作るための方法は大幅に自動化され、人間の介入を低減する。当然のことながら、本発明に従った装置により、操作者は、テーブル上に管状フィルムを適所に置くようコンベヤベルトを始動させ、レーザ溶接手段を開始し、切断手段を開始し、袋を退避させるだけでよい。これらの動作は、単純に別個のボタンを押すだけで得られ得る。
【００７７】
続いて溶接の品質は及び袋を作るために必要とされる時間は、操作者に殆ど依存しない。
【００７８】
更に、フィルムの処理が限定されるためフィルムの内側面の粒子状汚染の危険性は低減され、フィルムは、互いに対して接着し、２つのフィルム間に粒子を取り入れることを防ぐ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性の袋を作るための迅速かつ信頼性の高い方法に係り、より広くは可撓性の容器を作るための方法及び袋を作る該方法を実行するための装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
かかる袋は例えば、外部環境から隔離される必要がある対象物を包含するよう使用される。対象物は、キャップ、ボトル、シリンジ等である薬剤又は農業関連の業界の生産ラインにおいて取り下ろされるよう意図される無菌構成要素であり得るか、あるいは薬剤又は農業関連、又は原子力の業界の製造方法からの廃棄物であり得る。故に袋は、高い製造品質を備える必要があると同時に低減された費用原価を有する必要がある。
【０００３】
このような袋は、高周波溶接機を使用して、可撓性のあるプラスチックを有して作られる２つのフィルムの組立体によって形成される。
【０００４】
このような袋を作るための広く知られている方法は、次の段階を有する：
・テンプレートを使用して、カッター等である切断ツールで管状フィルムから２つのフィルムを手動で切り出す段階、及び、
・高周波溶接機を使用して、２つのフィルムを手動で順に接合する段階。
【０００５】
従来の方法では、複雑な形状の形成は可能ではない。更に従来の方法では、袋の全周にわたる溶接の一様性を保証することは可能ではなく、完全に密封されてはいるのだが、外観に悪影響を及ぼしかつ袋の品質が悪いと思わせてしまい得る。当然のことながら、操作者は、袋の全周囲において溶接を行なうために溶接機又は２つのフィルムを手動で動かさなければならない。
【０００６】
溶接が手動で実行されるため、その品質は操作者の経験値に依存してしまう。
【０００７】
更には、サイクルタイムは長くかつ作業条件は厳しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって本発明は、可撓性のある袋を作るための迅速かつ単純な方法及び外観が向上された袋を提供する、ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述された目的は、同一の材料を有して作られる２つのフィルムの接合がレーザ溶接によって得られる、袋を作るための方法によって達成される。
【００１０】
したがって製造は迅速になり、溶接は一様性がある。当然のことながら、レーザ溶接により連続的な溶接を行なうことが可能となる。
【００１１】
特に有利には、フィルムの材料は、質量で１３．５％乃至１８％であるEVAの比率を有するエチレン酢酸ビニール（エチルビニールアセテート又はEVA）及びポリエチレン（PE）の混合物、又はポリウレタン（PU）のいずれかである。
【００１２】
本発明の他の対象は、レーザ溶接ステーションを有する袋を作るための装置であり、レーザ源は所定のプログラムに従って自動的に動く。
【００１３】
有利には、自動切断ステーションも与えられ、溶接後に袋の所望の形状に従って管状フィルム（を切断する。その結果、本発明は切断に対してテンプレートを用いることを避けるという利点を備える。
【００１４】
結果として、本発明の主な目的は、２つの重ねられたフィルムを溶接するようレーザ源を使用することであり、該フィルムは同一の材料を有して作られ、密封された可撓性の袋を製造するようにする。
【００１５】
各フィルムの厚さは、例えば２００μｍ乃至３００μｍである。
【００１６】
２つのフィルムは、有利には管状フィルムからもたらされる。このことは、２つのフィルムが側部エッジで互いに対して接合されるため、該２つのフィルムを適所に配置することを促進する（facilite la mise en place）。更には、この軽い接着（legere adherence）は、２つのフィルム間における粒子の挿入を防ぐには十分であり、故に汚染の危険性が低減される。
【００１７】
本発明の他の対象は、可撓性の袋を作るための装置であり、当該装置は、上方においてレーザビームを使用して溶接され得る可撓性のある材料で作られた２つのフィルムが重ねられるよう意図されたテーブル、レーザ源、該レーザ源及びテーブルの相対移動（deplacement relatif）をもたらすことができる手段、及び事前にプログラムされた形状に従って溶接を行なうよう該手段を制御する制御ユニットを有する。
【００１８】
例えば、移動の手段は、テーブルに対して平行である平面においてテーブル関連してレーザ源を動かす。このことは装置を単純化する。
【００１９】
制御ユニットは有利には、行なわれる溶接の形状に応じてレーザ源によって放射されるレーザビームの強度を修正する手段を有する。このことは、均一な溶接を行なうことを可能にする。
【００２０】
本発明に従った装置は有利には、切断手段、及び該切断手段とテーブルとの間において相対移動をもたらし得る手段を有し得る。該移動の手段は、溶接において、あるいは該溶接外の溶接に沿って切断するよう制御ユニットによって制御される。
【００２１】
レーザ源を動かす手段は、切断手段も動かすよう意図されて与えられ得る。
【００２２】
当該装置は、フィルムのスプール、及びテーブル上にフィルムを配置するためのコンベヤベルトを有し得る。該コンベヤベルトの始動は、テーブル上のフィルムの自動配布をもたらす。
【００２３】
本発明に従った袋を作るための装置はまた、例えば吸引によってベルト上のフィルムを不動にするための手段を有し得る。
【００２４】
本発明の他の対象は、本発明に従った袋を作るための装置を使用して可撓性の袋を作る方法である。当該方法は：
・ レーザ源の移動に対して袋の形状に応じて制御ユニットをプログラムする段階、
・ テーブル上に厚みを有する２つのフィルム（deux epaisseurs de film）を適所に置く段階、
・ レーザ源を動かす手段を始動させ、レーザビームのスイッチを入れる段階、
・ プログラムされた形状に従ってレーザ源を動かす段階、
・ レーザビームを消し、レーザ源を動かす手段を停止する段階、及び、
・ 溶接又は該溶接外において袋を切断する段階、
を有する。
【００２５】
有利には、レーザビームのスイッチを入れる段階は、レーザ源が動き始めた後に行なわれる。
【００２６】
本発明に従った袋を作るための方法は、テーブルに接触しているフィルムにレーザビームの焦点を合わせる事前の段階を有し得る。このことは溶接を向上させる。
【００２７】
本発明に従った袋を作るための方法は、切断手段の移動に対して制御ユニットをプログラムする段階を有し得る。
【００２８】
本発明に従った袋を作るための方法は、切断後にテーブルを通る空気の放出によって袋を退避させる（evacuation）段階を有し得る。
【００２９】
本発明はこれより、以下の説明及び添付の１つの図面をもってよりよく理解される。該図は、本発明に従った袋を作るための装置の一実施例の斜視図である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に従った袋を作るための装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
１つの図面において、本発明に従った袋を作るための装置の概略図が示される。
【００３２】
当該装置はテーブル２を有し、該テーブルにおいて、溶接される２つのフィルムが配置されるように意図される。図中、フィルムはテーブル上に配置されていない。
【００３３】
本明細書の以下の説明において、下方フィルムはテーブル２に接触するフィルムを指し、上方フィルムはテーブル２に接触しないフィルムを指す。
【００３４】
ＸＹＺ系が定義されており、Ｘ及びＹは、テーブルに対して水平である平面を定義する２つの直交軸であり、Ｚはテーブルに対して直交する軸である。
【００３５】
例えば、管状フィルム（film tubulaire）で形成される平らにされた管状フィルム（gaine aplatie）４が使用され、該フィルムは、側方端部で接続される２つの重ねられたフィルムを有して形成される。管状フィルムは巻かれてリールを形成し、フィルムの必要な長さは、管状フィルム４の巻きを解いていくことによって得られる。リールは、スプール６において配置される。
【００３６】
管状フィルム４は、押出し成形によって形成される。
【００３７】
有利には、当該装置は、袋が形成されようとしている管状フィルム４の一部を溶接スポットまで持って行くコンベヤベルト８を有する。コンベヤベルト８はテーブル２の表面全体を形成し得、溶接及び切断は該ベルト８において実行される。このコンベヤベルトにより、溶接される部分を動かし、完成した袋を迅速に取り除くことが可能となる。
【００３８】
有利には、テーブル２はフィルムを不動にする手段を有する。例えば、該手段は吸引の手段であり得、管状フィルムがテーブルにおいて平らに配置されることを確実なものとする。このようにするため、テーブル、より特にはコンベヤベルト８は、吸引システムに対して接続される開口９を有し、管状フィルムは、開口９の各々のレベルにおいて保持される。吸引手段はまた、袋が完成され次第取り外されるよう、空気の放出の手段を形成し得る。
【００３９】
２つのフィルムは、静電気力により互いに対して軽くくっつけられる。故に、下方フィルムの不動化は、テーブルに対して２つのフィルムを不動にするよう十分であり、上方フィルムを不動にする手段を用いる必要を避ける。
【００４０】
本発明によれば、当該装置はレーザ溶接手段１０を有する。
【００４１】
溶接手段１０は、例えば４０Ｗ乃至１００Ｗの出力を有するＣＯ２レーザ型のレーザ源を有する。
【００４２】
レーザ源１０は、有利には下方フィルム上に焦点を合わせる。故に、レーザビームは上方フィルムを通過し、下方フィルムの加熱及びフィルムの溶融を引き起こす。続いてフィルムは、溶接を用いて接合される。下方フィルムに焦点を合わせることは、熱損失を制限することを可能とする。当然のことながら、この場合において加熱はテーブル２と上方フィルムとの間に封じ込められる。上方フィルムに焦点を合わせる場合、加熱は封じ込められず、加熱の一部は溶接を行なう際に使用されず、故に溶接により長い時間がかかる。
【００４３】
溶接手段１０は、Ｘ方向及びＹ方向に沿って動かされ得るよう、また如何なる形状の袋でも作られ得るよう電動である。
【００４４】
溶接手段１０は、ソフトウェアを用いて制御ユニット（図示せず）によって制御される。ソフトウェアは、作られる袋の形状に従って構成される。
【００４５】
特に有利には、制御ユニットは、レーザ源１０の移動を制御することに加えて、ビームの経路に応じてレーザビームの強度を管理する。例えば、レーザビームが湾曲に進むとき、その強度は、過剰である過熱を避けるよう低減される。当然のことながら、かかる過剰である過熱は、袋の輪郭に沿って溶接の非均一性を引き起す。故に制御ユニットは、レーザの強度を溶接の形状に対応させる。
【００４６】
故に、湾曲の曲率半径が小さければ小さいほど、レーザビームの強度はより低減される。故に得られる溶接は、輪郭を構成するのが連続的な湾曲でも直線的な形状でも、輪郭全体にわたって実質的に同一である。
【００４７】
テーブルが焼けることを防ぐよう、レーザビームは管状フィルムを越えて進まないようにされる。このため、例えば制御ユニットは、管状フィルムの特には幅である寸法に応じてプログラムされる。
【００４８】
溶接する段階の開始中、レーザビームは有利には、レーザ源１０を動かした後に始動され、溶接が開始する範囲を過熱することを防ぐようにされる。
【００４９】
２つのフィルムは、静電気力により互いに対して軽くくっつけられる。該軽い接着は、２つのフィルムの間における空気の存在を防ぐことが可能であり、溶接の品質は高められる。更には、このことはレーザビームの必要な強度を低減することを可能にする。
【００５０】
有利には、装置は管状フィルムを切断する手段１２を有する。
【００５１】
切断手段１２は刃を有する。該刃は、袋の形状に応じて定義されるプログラムに従って自動的に動かされる。
【００５２】
刃１２は、制御ユニットによって制御され、レーザビームの経路と同一である経路を進み、刃が溶接において管状フィルムを切断するようにするか、あるいは該溶接外の溶接に並ぶ経路を進むようにされる。
【００５３】
２つのフィルムを同時に切断している間、刃は、テーブルにおいて僅かに擦るが損傷を与えることはない。
【００５４】
切断手段は、刃１２を管状フィルムに接触させるようＺ軸に沿って可動であり、続いて何らかの形状に従って管状フィルム４を切断するようＸ及びＹ軸に沿って可動である。
【００５５】
一例として、装置は、Ｘ軸に沿って可動であり、Ｙ軸に沿って延在する横断部材１４、及びＹ軸に沿って横断部材上で可動である台車（トローリ）１６を有する。該台車は、刃１２及びレーザ源１０の両方を担持する。横断部材１４及び台車１６はいずれも電動である。
【００５６】
故に、台車１６及び横断部材１５を同時に動かすことによって、レーザ源１０及び刃１２はテーブルの平面に対して平行である平面においてあらゆる形状にも従うことが可能である。
【００５７】
刃１２を明確にする（articuler）段階を与えることは可能であり、溶接が行なわれ次第、管状フィルム４に接触するようにされる。
【００５８】
レーザ源１０の位置は、レーザビームの焦点を合わせることを可能にするようＺ軸に沿って調整可能である。かかる調整は、ある種類の管状フィルムからの一連の袋の製造の開始時において行なわれるため、手動であり得る。
【００５９】
フィルムを形成するには、例えばポリウレタンが使用され得る。
【００６０】
特に有利には、EVA（エチレン酢酸ビニール）を与えられるポリエチレン（polyethylene charge en EVA）が使用され、与えられるEVA（charge en EVA）は質量で１３．５％乃至１８％である。例えば、フィルムの各々は、２００μｍ乃至３００μｍの厚さを備える。
【００６１】
発明者は、EVAの質量の比に関する範囲［１３．５％、１８％］がレーザを使用してEVAを与えられたポリエチレンのフィルムの溶接を行なうことを可能にする、ことに留意している。当然のことながら、１３．５％を下回るEVAの比率に関し、レーザビームは、フィルムを溶解及び接合するのに十分な熱エネルギを伝達することなくフィルムを通過してしまう。１８％より大きいEVAの比率に関し、熱エネルギの吸収は、反対に非常に高く、ビームはフィルムにおいて「穴を開けて」しまう。
【００６２】
レーザによって溶接を行なうこの方法により、特定の比率においてEVAを与えられるポリエチレンを有して作られる管状フィルムを使って、袋を作るための時間は３分乃至４分である一方、高周波溶接機による製造は１５分を要する。
【００６３】
更には、レーザビームが溶接の全段階を通してフィルムと接触したままであるため、得られる溶接は袋の輪郭全体に沿って連続的である。更に、溶接の形状に応じたレーザビームの強度の管理により、得られる溶接は均一のままである。
【００６４】
これより、本発明に従った方法による袋を作る異なる段階が説明される。
【００６５】
管状フィルム４は、コンベヤベルトを始動させることによって巻きを解かれ、吸引手段もベルト８上での管状フィルム４の不動化を確実なものとする機能を備え、フィルムがベルト８を進むことができる。
【００６６】
十分な長さの管状フィルム４が巻きを解かれてコンベヤベルト８における適所におかれるとき、ベルト８の動きは停止される。
【００６７】
続いてレーザ溶接手段１０は始動される。
【００６８】
より具体的には、レーザ源１０は動くようにされ、続いてレーザビームのスイッチが入れられる。前もって、レーザ源１０の垂直位置は調整されており、レーザビームは下方フィルムにおいて焦点を合わせられる。
【００６９】
制御ユニットは、横断部材１４及び台車１６の移動をコマンドすることによって、袋のプログラムされた形状に基づいて平面ＸＹにおいてレーザビームの移動を制御する。
【００７０】
前述された通り、レーザビームの強度は、袋の輪郭の湾曲に応じて適合される。
【００７１】
レーザビームは、輪郭全体をたどったときに消される。
【００７２】
その後の段階において、袋は溶接又は該溶接外において切断される。
【００７３】
この切断は、手動で行なわれ得るか、あるいは装置によって直接行なわれ得、台車１６によって担持される刃１２は切断を行ない、刃１２の移動は制御ユニットによって制御される。
【００７４】
溶接を実行した後にフィルムを切断することは、フィルムの処理を限定しかつ２つのフィルム間にすぐれた接着があることを確実なものとし得るため有利であり、この接着は、レーザ溶接の正確な作動に対して望ましいものである。更には、この接着は、袋の内側を形成するよう意図されたフィルムの面の汚染の危険性を低減するものであり、フィルムの剥離は、この汚染の危険性を高める影響を有する。
【００７５】
当該装置は、単一かつ連続的な溶接を行なう利点を備え、袋の外観を高め、特には密封の品質である袋の品質をユーザに与える。
【００７６】
更に、袋を作るための方法は大幅に自動化され、人間の介入を低減する。当然のことながら、本発明に従った装置により、操作者は、テーブル上に管状フィルムを適所に置くようコンベヤベルトを始動させ、レーザ溶接手段を開始し、切断手段を開始し、袋を退避させるだけでよい。これらの動作は、単純に別個のボタンを押すだけで得られ得る。
【００７７】
続いて溶接の品質は及び袋を作るために必要とされる時間は、操作者に殆ど依存しない。
【００７８】
更に、フィルムの処理が限定されるためフィルムの内側面の粒子状汚染の危険性は低減され、フィルムは、互いに対して接着し、２つのフィルム間に粒子を取り入れることを防ぐ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの重ねられたフィルムに対するレーザ源の使用であって、
該フィルムは、密封された可撓性の袋を作るよう、同一材料であるプラスチックを有して管状フィルムから作られる、
レーザ源の使用。
【請求項２】
前記フィルムの前記材料は、エチレン酢酸ビニール（EVA）を与えられるポリエチレン又はポリウレタンのいずれかである、
請求項２記載のレーザ源の使用。
【請求項３】
前記与えられるEVAは、質量で１３．５％乃至１８％である、
請求項２記載のレーザ源の使用。
【請求項４】
前記フィルムの各々の厚さは、２００μｍ乃至３００μｍである、
請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のレーザ源の使用。
【請求項５】
可撓性の袋を作るための装置であって、
上方において、レーザビームを使用して溶接され得る単一の管状フィルムからの可撓性のある材料で作られた２つのフィルムが重ねられるよう意図されたテーブルと、
レーザ源と、
該レーザ源及び前記テーブルの相対移動をもたらすことができる手段と、
事前にプログラムされた形状に従って溶接を行なうよう前記移動の手段を制御する制御ユニットと、
を有する袋を作るための装置。
【請求項６】
前記移動の手段は、前記テーブルと平行である平面において前記テーブルに関連して前記レーザ源を動かす、
請求項５記載の袋を作るための装置。
【請求項７】
前記制御ユニットは、行なわれる前記溶接の形状に応じて前記レーザ源によって放射される前記レーザビームの強度を修正する手段を有する、
請求項１乃至６記載の袋を作るための装置。
【請求項８】
切断手段と、
該切断手段と前記テーブルとの間において相対移動をもたらし得る手段と、
を有し、
前記移動の手段は、前記溶接において又は該溶接外の溶接に沿って切断するよう制御ユニットによって制御される、
請求項５乃至７記載の袋を作るための装置。
【請求項９】
前記レーザ源の移動の前記手段はまた、前記切断手段を動かすよう意図される、
請求項５乃至８のうちいずれか一項記載の袋を作るための装置。
【請求項１０】
フィルムのスプールと、
前記テーブルにおいて前記フィルムを配置するコンベヤベルトと、
を有し、
前記コンベヤベルトの始動は、前記テーブル上の前記フィルムの自動配布をもたらす、
請求項５乃至９のうちいずれか一項記載の袋を作るための装置。
【請求項１１】
前記ベルト上で、吸引等によってフィルムを不動化させる手段を有する、
請求項１乃至１０記載の袋を作る装置。
【請求項１２】
請求項５乃至１１のうちいずれか一項記載の袋を作るための装置を使用して可撓性の袋を作るための方法であって、
・ 前記レーザ源の前記移動に対して前記袋の形状に応じて前記制御ユニットをプログラムする段階と、
・ 管状フィルムから前記テーブル上において厚みを有する２つのフィルムを適所におく段階と、
・ 前記レーザ源を動かす手段を始動させ、前記レーザビームのスイッチを入れる段階と、
・ 前記プログラムされた形状に従って前記レーザ源を動かす段階と、
・ 前記レーザビームを消し、前記レーザ源を動かす手段を停止する段階と、
・ 前記溶接又は該溶接外において前記袋を切断する段階と、
を有する袋を作るための方法。
【請求項１３】
前記レーザビームのスイッチを入れる段階は、前記レーザ源が動き始めた後に行なわれる、
請求項１２記載の袋を作るための方法。
【請求項１４】
前記テーブルに接触している前記フィルムに前記レーザビームの焦点を合わせる事前の段階を有する、
請求項１２又は１３記載の袋を作るための方法。
【請求項１５】
前記切断手段を動かすよう前記制御ユニットをプログラムする段階を有する、
請求項１２乃至１４のうちいずれか一項記載の袋を作るための方法。
【請求項１６】
前記切断する段階の後に前記テーブルを通る空気の放出によって前記袋を退避させる段階を有する、
請求項１５記載の袋を作るための方法。
【請求項１】
２つの重ねられたフィルムに対するレーザ源の使用であって、
該フィルムは、密封された可撓性の袋を作るよう、同一材料であるプラスチックを有して管状フィルムから作られる、
レーザ源の使用。
【請求項２】
前記フィルムの前記材料は、エチレン酢酸ビニール（EVA）を与えられるポリエチレン又はポリウレタンのいずれかである、
請求項２記載のレーザ源の使用。
【請求項３】
前記与えられるEVAは、質量で１３．５％乃至１８％である、
請求項２記載のレーザ源の使用。
【請求項４】
前記フィルムの各々の厚さは、２００μｍ乃至３００μｍである、
請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のレーザ源の使用。
【請求項５】
可撓性の袋を作るための装置であって、
上方において、レーザビームを使用して溶接され得る単一の管状フィルムからの可撓性のある材料で作られた２つのフィルムが重ねられるよう意図されたテーブルと、
レーザ源と、
該レーザ源及び前記テーブルの相対移動をもたらすことができる手段と、
事前にプログラムされた形状に従って溶接を行なうよう前記移動の手段を制御する制御ユニットと、
を有する袋を作るための装置。
【請求項６】
前記移動の手段は、前記テーブルと平行である平面において前記テーブルに関連して前記レーザ源を動かす、
請求項５記載の袋を作るための装置。
【請求項７】
前記制御ユニットは、行なわれる前記溶接の形状に応じて前記レーザ源によって放射される前記レーザビームの強度を修正する手段を有する、
請求項１乃至６記載の袋を作るための装置。
【請求項８】
切断手段と、
該切断手段と前記テーブルとの間において相対移動をもたらし得る手段と、
を有し、
前記移動の手段は、前記溶接において又は該溶接外の溶接に沿って切断するよう制御ユニットによって制御される、
請求項５乃至７記載の袋を作るための装置。
【請求項９】
前記レーザ源の移動の前記手段はまた、前記切断手段を動かすよう意図される、
請求項５乃至８のうちいずれか一項記載の袋を作るための装置。
【請求項１０】
フィルムのスプールと、
前記テーブルにおいて前記フィルムを配置するコンベヤベルトと、
を有し、
前記コンベヤベルトの始動は、前記テーブル上の前記フィルムの自動配布をもたらす、
請求項５乃至９のうちいずれか一項記載の袋を作るための装置。
【請求項１１】
前記ベルト上で、吸引等によってフィルムを不動化させる手段を有する、
請求項１乃至１０記載の袋を作る装置。
【請求項１２】
請求項５乃至１１のうちいずれか一項記載の袋を作るための装置を使用して可撓性の袋を作るための方法であって、
・ 前記レーザ源の前記移動に対して前記袋の形状に応じて前記制御ユニットをプログラムする段階と、
・ 管状フィルムから前記テーブル上において厚みを有する２つのフィルムを適所におく段階と、
・ 前記レーザ源を動かす手段を始動させ、前記レーザビームのスイッチを入れる段階と、
・ 前記プログラムされた形状に従って前記レーザ源を動かす段階と、
・ 前記レーザビームを消し、前記レーザ源を動かす手段を停止する段階と、
・ 前記溶接又は該溶接外において前記袋を切断する段階と、
を有する袋を作るための方法。
【請求項１３】
前記レーザビームのスイッチを入れる段階は、前記レーザ源が動き始めた後に行なわれる、
請求項１２記載の袋を作るための方法。
【請求項１４】
前記テーブルに接触している前記フィルムに前記レーザビームの焦点を合わせる事前の段階を有する、
請求項１２又は１３記載の袋を作るための方法。
【請求項１５】
前記切断手段を動かすよう前記制御ユニットをプログラムする段階を有する、
請求項１２乃至１４のうちいずれか一項記載の袋を作るための方法。
【請求項１６】
前記切断する段階の後に前記テーブルを通る空気の放出によって前記袋を退避させる段階を有する、
請求項１５記載の袋を作るための方法。
【図１】
【公表番号】特表２０１２−５０６７９７（Ｐ２０１２−５０６７９７Ａ）
【公表日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３３７２５（Ｐ２０１１−５３３７２５）
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６４３０２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４９４９３
【国際公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【出願人】（５１１１０７７８４）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６４３０２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４９４９３
【国際公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【出願人】（５１１１０７７８４）
【Ｆターム（参考）】
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