特表 2023-544443 スパイラルチューブの製造装置および製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-23

(54)【発明の名称】スパイラルチューブの製造装置および製造方法

(51)【国際特許分類】

   B31C 3/00 20060101AFI20231016BHJP

   B26D 3/16 20060101ALI20231016BHJP

   B26D 1/60 20060101ALI20231016BHJP

   B26D 7/18 20060101ALI20231016BHJP

   B26D 7/02 20060101ALI20231016BHJP

【ＦＩ】

B31C3/00

B26D3/16 B

B26D1/60 E

B26D7/18 B

B26D7/18 E

B26D7/02 E

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023521897

(86)(22)【出願日】2021-09-07

(85)【翻訳文提出日】2023-06-07

(86)【国際出願番号】 EP2021074575

(87)【国際公開番号】W WO2022078675

(87)【国際公開日】2022-04-21

(31)【優先権主張番号】20201334.8

(32)【優先日】2020-10-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510011101

【氏名又は名称】インターナショナル トバコ マシーネリー ポーランド エスピー．ゼット オー．オー．

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100164471

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 大和

(72)【発明者】

【氏名】クシシュトフ ソトウスキー

【テーマコード（参考）】

3C021

3E075

【Ｆターム（参考）】

3C021CC02

3C021FC04

3E075AA05

3E075BA72

3E075CA02

3E075DA03

3E075DA14

3E075DA32

3E075DB02

3E075DB14

3E075DC63

3E075DD02

3E075DD09

3E075DD33

3E075DD43

3E075FA04

3E075FA05

3E075FA06

3E075GA02

3E075GA03

3E075GA04

(57)【要約】

本出願の対象は、材料ストランド１０、１０’を供給するための少なくとも２つの供給ユニット４、４’、材料ストランド１０、１０’に接着剤を供給するための少なくとも１つの接着ユニット５、成形ロッド１３および連続スパイラルチューブ３の成形片に巻きつけられた成形ストリップ１４を備える成形ユニット６、連続スパイラルチューブ３から個々のチューブを切り離すための切断ヘッド７と備える、少なくとも２層を有するスパイラルチューブ２を製造するための装置１である。本装置は、成形ロッド１３および切断ヘッド７の間に、形成されたまたは一部形成された連続スパイラルチューブ３またはスクラップ部３Ａを切断するための切断ユニット８が位置することを特徴とする。本出願の対象は、装置１を用いた、少なくとも２層を有するスパイラルチューブ２を製造するための方法でもある。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料ストランド１０、１０’を供給するための少なくとも２つの供給ユニット４、４’と、
前記材料ストランド１０、１０’に接着剤を供給するための少なくとも１つの接着ユニット５と、
成形ロッド１３、および連続スパイラルチューブ３の成形片に巻きつけられた成形ストリップ１４を備える成形ユニット６と、
連続スパイラルチューブ３から個々のチューブを切り離すための切断ヘッド７と
を備え、前記成形ロッド１３および前記切断ヘッド７の間に、形成されたまたは一部形成された前記連続スパイラルチューブ３またはスクラップ部３Ａを切断するための切断ユニット８が位置することを特徴とする、少なくとも２層を有するスパイラルチューブ２を製造するための装置１。

【請求項2】

連続スパイラルチューブ３の切断部３Ｃを除去するためのコンベアユニット９を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記コンベアユニット９が少なくとも２つのコンベアローラ２４、２５を備えることを特徴とする、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記コンベアユニット９が凹状の周面を有する少なくとも１つのコンベアローラ２４Ａを備えることを特徴とする、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記コンベアユニット９が凸状の周面を有する少なくとも１つのコンベアローラ２５Ａを備えることを特徴とする、請求項３または４に記載の装置。

【請求項6】

前記コンベアローラ２４の１つをローラ駆動ユニットによって駆動することを特徴とする、請求項２から５のいずれかに記載の装置。

【請求項7】

少なくとも１つの前記コンベアローラ２４が調整可能であることを特徴とする、請求項２から６のいずれかに記載の装置。

【請求項8】

前記切断ユニット８が偏心して取り付けられたまたは螺旋状の切断刃を有する少なくとも１つの円形ナイフ２０、２１を備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の装置。

【請求項9】

前記切断ユニット８の領域内に吸引ノズル３４が位置することを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の装置。

【請求項10】

少なくとも２つの層を有するスパイラルチューブ２を製造するための方法であって、装置１において、
少なくとも２つの前記供給ユニット４，４’によって前記材料ストランド１０、１０’を供給することと、
少なくとも１つの前記接着ユニット５によって材料ストランド１０、１０’へ接着剤を供給することと、
前記成形ロッド１３、および前記連続スパイラルチューブ３の成形片に巻きつけられた前記成形ストリップ１４を備える成形ユニット６によって連続スパイラルチューブ３を形成することと、
切断ヘッド７によって、成形ロッド上に形成された連続スパイラルチューブ３から個々のチューブ２を切り離すことと
を含み、
チューブ２の製造のための装置１を停止することと、
切断ユニット８によって、成形ロッド１３および切断ヘッド７の間に少なくとも部分的に形成された連続スパイラルチューブ３または連続チューブ３のスクラップ部３Ａを切断することと
を含むことを特徴とする方法。

【請求項11】

連続チューブの切断されたスクラップ部３Ｃが前記連続スパイラルチューブ３と逆方向の前記コンベアユニット９によって除去する追加のステップを備えることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記スクラップ部３Ｃからの断片３Ｚを切断し、切断された断片３Ｚを除去することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記切断された断片３Ｚを吸引することを特徴とする、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

連続スパイラルチューブ３を切り開くと同時に、連続チューブの断片３Ｘを切り出すことを特徴とする、請求項１０から１３のいずれかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の対象は、スパイラルチューブの製造装置および製造方法である。

【0002】

食品業界の多くの分野で、巻いた後にチューブ層を構成する材料ストランドを巻くことによって製造されるスパイラルチューブが使用されている。スパイラルチューブは複数の層を有していてもよいが、安定した形状を有するチューブを製造するためには少なくとも２層の材料が必要である。スパイラルチューブの製造装置は文書ＤＥ１７８６５５１Ａ１、ＥＰ１６３１４２５Ｂ１、ＵＳ３１５０５７５Ａ、ＵＳ４３７８９６６Ａ、ＵＳ３９４２４１８Ａ、ＷＯ２０２００９９３６０Ａ１、ＷＯ２０２００９９３６１Ａ１などで知られる。スパイラルチューブを水平方向および垂直方向の両方で形成する装置が知られており、個々のチューブは通常形成されるチューブの移動方向にスライドするように配置された移動円形ナイフによって切り取られる。

【0003】

本発明によって解決される課題はスパイラルチューブの製造装置および製造方法の提供であり、作業者の手作業を必要としないあるいは最小限とし、連続管の断片を除去することができるスパイラルチューブの製造装置及び製造方法を提供することである。

【0004】

本発明の対象は、少なくとも２つの層を有し、材料ストランドを供給するための少なくとも２つの供給ユニットと、材料ストランド上に接着剤を供給するための少なくとも１つの接着剤ユニットと、成形ロッドおよび連続スパイラルチューブの成形片に巻きつけられた成形ストリップを備える成形ユニットと、連続スパイラルチューブの個々のチューブを切断するための切断ヘッドとを備えるスパイラルチューブの製造装置である。本発明にかかる装置は、成形ロッドおよび切断ヘッドの間に、形成されたまたは一部形成された連続スパイラルチューブまたはチューブのスクラップ部分を切断するための切断ユニットを備えることを特徴としている。

【0005】

本装置は、連続スパイラルチューブの切断部を除去するためのコンベアユニットを備えていることを特徴としていることが好ましい。

【0006】

本装置は、コンベアユニットが少なくとも２つのコンベアローラを備えることを特徴としていることが好ましい。

【0007】

本装置は、コンベアユニットが凹状の周面を有する少なくとも１つのコンベアローラを備えることを特徴としていることが好ましい。

【0008】

本装置は、コンベアユニットが凸状の周面を有する少なくとも１つのコンベアローラを備えることを特徴としていることが好ましい。

【0009】

本装置は、コンベアローラの１つをローラ駆動ユニットによって駆動することを特徴としていることが好ましい。

【0010】

本装置は、少なくとも１つのコンベアローラが調整可能であることを特徴としていることが好ましい。

【0011】

本装置は、切断ユニットが偏心して取り付けられたまたは螺旋状の切断刃を有する少なくとも１つの円形ナイフを備えることを特徴としていることが好ましい。

【0012】

本装置は、切断ユニットの領域内に吸引ノズルが位置することを特徴としていることが好ましい。

【0013】

本発明の対象は、材料ストランドを少なくとも２つの供給ユニットによって供給し、少なくとも１つの接着ユニットによって材料に接着剤を供給し、成形ロッドおよび連続スパイラルチューブの成形片に巻きつけられた成形ストリップを備える成形ユニットによって連続スパイラルチューブを形成し、切断ヘッドによって成形ロッド上に形成された連続スパイラルチューブから個々のチューブを切り離す装置において、少なくとも２つの層を有するスパイラルチューブを製造する方法でもある。本発明にかかる方法は、チューブの製造装置を停止することと、少なくとも部分的に形成されたスパイラルチューブまたは連続チューブにおける成形ロッドおよび切断ヘッドの間のスクラップ部分を切断することを特徴とする。

【0014】

本方法は、連続チューブの切断されたスクラップ部を連続スパイラルチューブと逆方向のコンベアユニットによって除去する追加の手順を備えることを特徴としていることが好ましい。

【0015】

本方法は、スクラップ部分から断片を切断し、切断片を取り除くことを特徴としていることが好ましい。

【0016】

本方法は、切断片を吸引することを特徴としていることが好ましい。

【0017】

本方法は、連続スパイラルチューブの切断と同時に連続チューブの断片を切り出すことを特徴としていることが好ましい。

【0018】

本発明の適用によって、連続チューブのスクラップ片が作業者の手作業なしで除去することが可能となってもよく、完成した個々のチューブを受け取るユニットに不良なチューブまたは低品質なチューブが送られることはない。

【0019】

本発明の目的は以下の図面によって好ましい実施形態が詳細に示される。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】スパイラルチューブの製造装置を示す。

【図2】第一の実施形態における切断ユニットおよびスパイラルチューブの製造過程におけるコンベアユニットを示す。

【図3】スクラップ部を切断する前のコンベアユニットを示す。

【図4】連続管を切断した後の切断ユニットおよびコンベアユニットを示す。

【図5】下側スクラップ部の除去中における切断ユニットおよびコンベアユニットを示す。

【図6】上側スクラップ部の除去中における切断ユニットおよびコンベアユニットを示す。

【図7】螺旋状の刃先を有する円形ナイフおよびその連続チューブに対する位置関係を示す。

【図8】第二の実施形態における切断ユニットおよび下側スクラップ部除去時のコンベアユニットを示す。

【図9】スパイラルチューブ製造時のコンベアユニットのローラを示す。

【図10】スクラップ部除去時のコンベアユニットのローラを示す。

【0021】

連続スパイラルチューブ３から切り離されたスパイラルチューブ２を製造するための装置１は、材料ストランドを供給するための供給ユニット４を備え、さらに接着ユニット５、成形ユニット６、切断ヘッド７、切断ユニット８、コンベアユニット９を備える。

【0022】

材料ストランドを供給するための供給ユニット４は、材料ストランドをボビンから巻き戻し、かかるストランドを成形ユニット６に供給するように適合されている。図１に示される実施形態は、２つの材料ストランド１０、１０’を供給するための２つの供給ユニット４、４’を備える装置１を示す。単純化のために、材料ストランド１０、１０’が巻き戻されるボビンは図に示されていない。材料ストランド１０、１０’は、複数のローラを通され、図において最後のローラは材料ストランド１０、１０’のそれぞれについて１１、１２と示されており、これらのローラから材料ストランド１０、１０’は成形ユニット６内の成形ロッド１３に直接流れる。材料ストランド１０’は、接着剤をストランドの表面に連続的に供給する接着剤ユニット５を通過する。

【0023】

成形ユニット６は、材料ストランド１０、１０’を受け取りスパイラルチューブの層が材料ストランド上に連続的に形成されるように材料ストランドを巻くように適合されており、以下の説明において、形成されたチューブ３は連続チューブまたは連続スパイラルチューブと呼ぶことにする。成形ユニット６は、成形ロッド１３、成形ストリップ１４、および成形ストリップ１４の駆動ユニット１５を備える。ローラ１６、１７はそれぞれ駆動ローラであってもよく、図１に示す実施形態において、駆動はローラ１６を経てモータＭから成形ストリップ１４に伝達される。

【0024】

切断ヘッド７は成形ユニット６の下方に位置し、連続スパイラルチューブ３の個々のスパイラルチューブ２を切断するように適合されている。切断ヘッド７は可動円形ナイフが取り付けられた回転体を備え、連続スパイラルチューブ３のチャネルは成形ロッド１３と同軸に位置する。円形ナイフは自身の軸を中心に回転し、チューブを切断する際には、連続チューブの形成速度と同じ速度で本体の回転軸と平行に移動し、これによって可動連続チューブ３の個々のスパイラルチューブの切断が可能となる。このような切断ヘッドの動作はＷＯ２０２００９９３６１Ａ１においてより詳細に説明されている。それぞれのスパイラルチューブ２は切断ヘッド７から任意の方法で受け取られてもよい。

【0025】

切断ユニット８は成形ロッド１３および切断ヘッド７の間に位置し、連続スパイラルチューブ３を切り開くように適合されている。切断ユニット８は、連続チューブ３を切り開くと同時に連続チューブ３の断片を切り出すように適合させることができる。切断ユニット８は、連続チューブの貫通チャネル１８を備え、連続スパイラルチューブ３は貫通チャネル１８を通って軸方向に移動する。切断ユニット８はナイフシャフトを備えていてもよく、一方でナイフシャフトには少なくとも１つの円形ナイフまたは螺旋状の切刃を有するナイフが取り付けられ、円形の切刃を有する円形ナイフはナイフシャフトの回転軸に対して偏心して取り付けられていてもよい。図２に示す実施形態において、ナイフシャフト１９はその回転軸ｋが貫通チャネル１８の軸ｍと平行になるように回転可能に取り付けられているが、ナイフシャフト１９には螺旋状の切刃３０を有する２つのナイフ２０、２１が設けられており、図７には連続チューブ３を切断する回転を行う前のナイフ２０、２１の貫通チャネル１８および連続チューブ３に対する位置が示されている。ナイフシャフト１９はモータ２２および歯付きベルトギア２３によって駆動される。モータ２２はナイフシャフト１９がナイフ２０、２１とともに１回転して停止するようにストロークサイクル動作に適合している。図３は回転を行う前、すなわち連続チューブ３を切断する前の状況を示し、図４はナイフシャフト１９によって行われる回転の後の状況を示し、連続スパイラルチューブ３または連続チューブ３のスクラップ部３Ａは切断中に移動しないまたは低速で動く。なお、スクラップ部３Ａの切断によって生じた上側スクラップ部３Ｂおよび下側スクラップ部３Ｃは断片的に切断して除去することができるが、これについては以下の説明で述べる。

【0026】

切断ユニット８は、連続チューブ３の切断、上部円形ナイフ２０によって下方に移動した上側スクラップ部３Ｂの切断、および下部円形ナイフ２１によって上方に移動した下側スクラップ部３Ｃの切断に適合している。１つの円形ナイフを備える切断ユニット８の場合（図８）、上側スクラップ部３Ｂおよび下側スクラップ部３Ｃの切断には同じナイフ２０が使用される。

【0027】

切断ユニット８の下には連続チューブの下側スクラップ部３Ｃを除去するように適合されたコンベアユニット９が位置しており、一方で下側スクラップ部３Ｃは、かかる部分の搬送中に切断されることがある。コンベアユニット９は、コンベアローラ２４、２５を備える（図２）。駆動用搬送ローラ２４は円筒状の周面または凹状の周面２４Ａ（図９）を有し、連続チューブ３とは反対側に位置する調整用搬送ローラ２５は、凸状の周面２５Ａを有する。調整可能なコンベアローラ２５は、ポイント２８に回転可能に取り付けられたレバー２６の端部２７に取り付けられている。レバー２６の他端２９には、多関節のアクチュエータ３１が取り付けられている。アクチュエータ３１の動作によって、図３および図１０に示すように、連続チューブ３が駆動コンベアローラ２４および調整コンベアローラ２５の間で絞られるように、調整コンベアローラ２５の位置が変更される。駆動コンベアローラ２４はモータ３２によってベルトギア３３を介して駆動される。搬送ローラ２４の駆動は、ストロークサイクルで動作する。スクラップ部３Ｃの除去の際、搬送ローラ２４は、当該部が上方に移動するように一方向に回転するが、ローラ２４の駆動には、回転アクチュエータが使用されてもよい。

【0028】

スパイラルチューブの製造装置１の動作中、材料ストランド１０、１０’は供給ユニット４、４’から成形ユニット６に供給され、材料ストランド１０、１０’は成形ロッド１３の周りに巻き付けられる。第１の材料ストランド１０は第１として巻かれ、第２の材料ストランド１０’は第２として巻かれ、後者の片側には接着ユニット５によって接着剤層が塗布される。供給された材料ストランド１０、１０’は、成形ストリップ１４によって成形ロッド１３に押し付けられる。成形ストリップ１４の成形ループ１４Ａは、かかるストリップの移動中に、材料ストランド１０、１０’が成形ロッド１３に対して、互いに同時に押圧され、成形される連続スパイラルチューブが回転し直線的に移動する。可動連続スパイラルチューブ３は、切断ヘッド７によって個々のチューブ２へと切断される。

【0029】

短時間の停止後、装置１は再稼働させられてもよい。装置１の停止後または運転終了後、スパイラルチューブ２が製造される装置１には、連続チューブ３Ａのあるスクラップ部分が残り、そのスクラップ部分はもはや個々のチューブを製造することができないまたは品質の低下したチューブのみを製造することができる。供給される材料ストランド１０、１０’に欠陥が検出された場合、装置１は停止され、装置内に残る少なくとも部分的に適切に形成された連続チューブ３Ａは、スクラップ部３Ａとして扱われ、除去されるべきである。除去の過程で、連続チューブのスクラップ部３Ａは、調整コンベアローラ２５によって駆動コンベアローラ２４に押し付けられ、その後切断ユニット８およびコンベアユニット９が交互に作動される。切断ユニット８の最初の作動によって、円形ナイフ２０、２１が回転し、その結果スクラップ部３Ａを上側スクラップ部３Ｂおよび下側スクラップ部３Ｃに切断し、吸引ノズル３４（図４）によって除去される断片３Ｘを切り出す。この他、連続スパイラルチューブ３の切断時に断片３Ｘを切り出すようにしてもよい。搬送装置９の搬送ローラ２４の回転によって下側スクラップ部３Ｃが上方に移動し、円形ナイフ２１の回転によって下側スクラップ部３Ｃから連続する断片３Ｚが切り取られ、その後下側スクラップ部３Ｃの移動および切断を交互に行い、連続する断片３Ｚは吸引ノズル３４によって除去される（図５）。連続チューブの下側スクラップ部３Ｃはスクラップ部３Ｃが完全に除去されるまで当該部分の連続する断片が移動され切断される。スクラップ部３Ｃの最後の断片は先に切断された断片３Ｚよりも長さが短くてもよく、上方に移動されて吸引ノズル３０によって除去されてもよい。

【0030】

１つの円形ナイフ２０のナイフ軸１９’の場合、スクラップ部３Ａは切断されるのみである。下側スクラップ部３Ｃはコンベアユニット９（図８）によって、上下方向に偏向して除去することができる。

【0031】

装置１の停止後、成形ロッド１３上および成形ロッド１３の下には、成形された連続スパイラルチューブ３の特定の部分がある。機械の長時間の停止後、生産が再開される前に、任意の乾燥した接着剤を有する材料ストランド１０’およびチューブのスクラップ部３Ａの両方が除去されてもよい。連続チューブ３を切断し、下側スクラップ部３Ｃを除去した後、上側スクラップ部３Ｂを除去する必要がある。装置１を低速で起動し、切断装置８を起動する。上側スクラップ部３Ｂは下方に移動し、切断ユニット８によって断片３Ｙに切断される（図６）。接着剤が乾燥した材料ストランドにはチューブが形成されており、かかるチューブも下方に移動し、断片３Ｙに切断される。スクラップ部３Ｂの移動は、切断ユニット８の作動と段階的かつ交互に行われることがある。チューブの上側スクラップ部３Ｂおよびそれに接続されたスクラップ材料ストランドを除去した後、装置１は、チューブ２の製造のための準備が整う。また、製造開始の場合、まだ接着剤が塗布されていない材料ストランドが装置内に挿入されると、上側スクラップ部３Ｂを除去する場合と同様に、そのストランドで形成された連続チューブ３の一部の断片を除去する必要がある。

【0032】

本発明にかかるスパイラルチューブの製造装置は、水平方向、すなわち成形ロッドが水平方向に向けられていても作動する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】