JPS5979729A - プラスチツク部材をヒ−トシ−ルする方法および装置 - Google Patents

プラスチツク部材をヒ−トシ−ルする方法および装置

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JPS5979729A
JPS5979729A JP58178325A JP17832583A JPS5979729A JP S5979729 A JPS5979729 A JP S5979729A JP 58178325 A JP58178325 A JP 58178325A JP 17832583 A JP17832583 A JP 17832583A JP S5979729 A JPS5979729 A JP S5979729A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチック材料を接合する方法およびｇ　Ｆ
ｌ、一層詳しくは、２つのプラスチック管状部材の境界
面をヒートンールして自立組立体を形成する方法および
装置に関する。
種々の用途にと一〕て、２つのブラスチンク部材を水続
的に連結しなければならないことがある。
この結合は、一般的には　プラスチニ・り油料の境界ｕ
’ｊを接合温度まで加熱し、この接合温迅の熱と２１町
に適当な圧力を加えることによって行なわれる。Ｌ　カ
Ｌ　ｌ：　カら、２つのプラスチ７、り部材を効果的か
つ確実にソールするには、滑らかでしわの無い接合ｉ爪
を得なければならない。これは　主として　接合温度、
圧力　そして、−ルするｆｉｇ　（ｙ’ｚ置を正しく制
御するときに生じる問題のため【こ難しい。これらの問
題は種々のＪゾさおよび種々の接合特性を持つプラスチ
ング部材をソールするときにさらに大きくがる。
ところで、誘導、誘電、幅射　４重のような種々の加熱
エネルキ源か知られている。たとえば。
Ｔａｙｌｏｒ　　ｅｔ　　ａｌの；昶国４与シ乍第４．
１１９．８２５号か金属を成形するタイ無し引抜き作業
のための４導加熱装Ｙを示している。この装置では、可
撓性の金属ストリ／プで作っｆ：ｔ＋Ｊ撓性誘導コイル
を弾性スリーブ内に収容し、このスリーブは加熱されて
いる加工片？囲み、加］−片の表面にほぼ・致している
。しかしなから、コイルは継目を有し、プラスチング部
材と一緒に使用した場合にシールに中断したところか生
しる可能性がある。また　コイルは加工片のまわりに電
着せず。
プラスチング部材の場合に必要な接合圧力を加えない。
２つのプラスチ、夕部材をヒートンールするには種々の
方法かｆｌｌ用されて七だ。その１つは、特（＝、管状
部材をシールするようになっており、シールしようとし
ている管状部材のまわりに設置し、それと接触している
不連続の金属／へントを使用している。金属パントを加
熱したどき、２つのプラスチ、り部材の境界面に沿って
シー２しか形成される。しかしながら、この方ｌ去では
、シー、１ししようとしているプラスチングのハンチン
グか生しると共に、接合部に望ましくない空隙あるいは
しわか生し　これはシール効果を低下させる。
２つのプラスチ〉・り部材を結合するための熱を発生す
る特に冶用な方法では、接合しようとしてい、る表（す
Ｊにばらのサセプタ粒子を使用し、高周波磁場を作用さ
せている。たとえば、Ｈｅ１ｌｅｒ、、Ｊｒ、ｅｔａｌ
の米国特許第４，０３５，５４　’？　、Ｖｊ　、　Ｈ
ｅ　ｌ　ｌ　ｅ　ｒ　、　Ｊ　ｒ　、　ｅ　ｔ　　ａ　
Ｉ　（７）米国＃”ｊＡＴ第３　、５７４　、０３１号
およびＬｅａｔｈｅｍａｎ　　ｅｔ　　ａｌの米国特許
第３　、５２８　、８６′７Ｘ′、−を参照されたい。
この６Ｙ＝来技術では、サセゴタ零γ−ｒは接合しよう
としている表１ｍに直接居かれるか、あるいは接合しよ
うとしている表［ｎｌの間にはごまれた中間ベース内に
支えられている。誘・ｑ加熱コイルの高周波磁場の作用
を受けたときに、サセプタ粒子は熱を発生し、ブラスチ
ンク部ｔオの境界面にＲ）って融着か生しる。この方法
では、接合中にプラスチング部材を横９Ｊって圧力か加
えられて堅固で連続した境界面接合部を生じさける。
未発【！りは２つのプラスチング部材間で滑らかでしわ
の無い接合を行なうヒートシー１（ｚ方υ、および装置
に関する。一層詳しく占えば、木発明の装置は、ブラン
チ、・りＦＡＲ材？シールしようとしている・境界面の
ところで囲む弾性加熱要素と　、二の加熱・次、ｔ４の
温度を１−昇させて境界ｉＮ　１こ沿って表面を接合温
度まで加熱する手段と、加熱要素に連結してあってそれ
を接合位置と非接合位置との間で移動さける位置決め手
段とを包含する。接合位置において、加熱要素はプラス
キング部材の外形と係合　一致し、そこに接合圧力を加
える。この位置で、加熱要素はプラスチング部材を加熱
して境界［ｒＩロ二沿って融着を生しさせる。非接合位
置において　加熱要素は位置決め手段によって外方（こ
弾力的＋二ＩＩ張さけられてプラスチング部材から離れ
、接合後ｔこ取出せるようになっている。
木発明のヒートシー１し方法および装置は、特（こ　連
続動作で管状プラスチング部材を接合するのに差する。
その目的のため１本発明の好ましい実施例では、管状プ
ラスチング部材のまわりに設置する継目無し管状弾性加
熱要素を千１ｊ用する。この加熱要素の弾性、管状の性
質は、シールしようとしているプラスチング部材の装填
およびシール後の組＼′１済みの部材の取出しを容易に
する。加熱要素のｔｉ性は、シーアレしようとしている
プラスチング部材のまわりｔこつふれたときに高強度の
融着に必要な接合圧力を弾性加熱要素の止しい構ノ告、
配置によって得ることができるという点で有ｆ１１であ
る。加熱要素の継目無しおよびその管状のノぎ態により
、接合熱の精密な制御が可能となり、プラスチックのハ
ンチングも融着部の望ましくない空隙またはＬわもなし
にプラスチック部材の境界面に船ってシーｐしを得るこ
とができる。
成る形態では、本発明によれば、継目無し管状りＩ性加
熱費素が一層に；Ｊ　１７：ｌ管状プラスチ二・り部材
を囲み、特にシー１ししようとしている表面と整合させ
て装着される。加熱要素の内径は、ゆるんだ状態で、プ
ラスチック部材の外形よりもやや小さいことか々ｆまし
い。加熱要素は、先のＨｅ１ｌｅｒ特誇に開示されてい
るように強磁性酸化物のようなサセプタ粒子を均一に分
散させたものであることか９ｆましい。このオ・γ子は
誘導加熱コイｌしの高周波１越場の作用を受けたときに
熱を発生する。たとえば、加熱要素の外面は膨張自在の
袋の中空円筒形弾性内壁１ｆ１）に接、ｎあるいは適当
に接合しである。
二の袋は　たとえば、圧力室を構成するように加熱要素
を囲む中空円環体の形をしており、この圧力室内には鉱
物油のような加圧流体か満たしである。たとえば１袋の
外壁はかなりの、剛性であり。
圧力室が加圧されたとき、りを性加熱要素は接合位置し
こ向って半径方向内方に押されてプラスチック部材と係
合する。圧力室が減圧されたとき、加熱要素は１膨張し
、プラスチ、り部材から離れるように１径方向内方に広
がる。加熱要素のまわりで圧力室内にはらせん状の誘導
コイ２しか設置しである。加熱要素かその接合位置にあ
るとき、誘導コイ（ｌ／が１−分な時間にわたって伺勢
されてプラスチック部材間の境界面に沿、てサセプタ粒
子に接合温度を発生させ　ヒートシールを生しさせる。
次に　圧力室を減圧して加熱要素を開き　組立済みのプ
ラスチック部材を取出す。
本発明の別の形態では、土建の袋構造の代りに、中空円
筒形の弾性スリーブが用いられ、このスリーブはその内
面に接合された弾性加熱要素と　この加熱要素を接合位
置と非接合位置の間で移動させる機械的な手段とを有す
る。この機械的１段はスリーブのまわりに敗イー）けて
ありかつし・ζ−あるいは力Ｊ−に連結した口、ドを包
含し、これらのし・バーあるいは力Ｊ、は加熱要素を交
互に非接合位置、接合イ装置に開いたり、ゆるめたりす
るように作動する。
イ〈発明のまた別の形態では、上述の袋構造および弾性
スリーブの代りに　環状弾性ワンツヤを使用する。・弾
性ワ、ツヤはその内＋＋’ｉｉ内１こ形成したあるいは
別ｒ＋、として形成してこの内面に接合した加熱要素を
治し、＝のワ、５ンヤの内径は弛緩した状丁ハ゛て・：
／−＋１・しようと１．ている′片状ブラヌチ２りｆ部
材の外形よりも小さい。これも、シールしつつある表１
ｒ１１に加える十分な接合圧力を提供する。加熱要人を
開閉する機械的構造を本発明のこの実施例と　緒に使用
すると好ましい。
Ｖ発明のすへての実施例で、加熱要素の温度）接合温度
まで１−昇させる１段として誘導加熱コイルを使用する
と好ましい。しかしなから、加熱要素を誘゛、［、輻射
または導電のエネルキ源に応答するように作ってもよい
。
本発明は、また、ｆｌｂ’を式のヒーＩ・シール作業で
使用するにも特に適している。この作業中、装置内には
かなりの熱が発生する。この熱を成る程度除去して圧力
付′チ装置の構成要素を保護し　かつ、プラスチ１．り
部材の境界面に沿ったソールを取出０１ｊに幾分冷却す
ることか必要である。この熱を除去するために１本発明
では冷却コイルとか空気吹伺けのような冷却手段を備え
る。
以ド、添付図＋Ａｉを参照しなから本発明を一層詳しく
説ＩＪＩＩする。
図面を参照して、第１．２図は本発明の好ましい実施例
を構成する管状プラスチック部材を接合するヒート・、
／−νし装置を示す、図示のように、このヒートパ／−
ル装置は　弾性加熱要素ｌと、これを囲むＩＩｊｉ！張
自在の環状袋２と、この袋内に設置してあり、加熱要素
ｌを囲む誘導加熱コイνし３とを包含する。図示のヒー
トシール装置は　特に、自立組立体を形成するように取
付ける一対の重なり合った管状プラスチック部材４．５
を接合するようになっている。たとえば、内側のプラス
チンク部材５はヒートシー１し可能な材ｔ１で作った中
実シリングあるいは内側支えを持つスリーブ状の部材か
らなり、プラスチンク部材４はシリ７ダの外形にほぼ−
・致する内径を有するヒートシール自在のプラスチシ２
りの薄いスリーブからなり、これらの部材を組立てたと
きにジャケントを形成するようなものである。外側プラ
スチ・二・り部材４は、また、外面１こ圧縮力が加えた
れたときに内側プラスチ〉・り部ケ第５と圧力係合する
ことになる構造となっている。ブラスチンク部材４．５
の境界面かシール・しようとしている表面であり、少な
くともこれらの表面か熱軟化する熱可塑性材料で作って
あって、本発明の装置がブラスチン／７部材４，５間に
融着部を生じさせ得るようになっていなければならない
。容易にわかるように、管状ブラスチンク部材４，５は
その形状が円筒形でなければよらないということはない
。したがって、ここで用いる［竹状Ｊなる用語は１円筒
形の部材を意味するばかりでなく５他の三角形、矩形、
多角形なとの幾何学的形状の横断面をも意味する。
弾性加熱要素１は継目無し管Ｌ（シリンダの形をしてお
り、シー？ししようとしている管状プラスチ、り部材４
．５を受ける中央間「Ｉを構成している。加熱要素ｌの
中央開口は、後←こより十分に説明するようなヒートシ
ール区域も構成して（／する。
プラスチュ、り部材４．５の場合と同様に、加熱要素ｌ
は必すしも第１．２図に示す円筒形である必要はない。
この点でも、加熱要素ｌに用１．Ｘる「管状」なる用語
は円筒形の他に三角形、矩形、多角ｊ１ｔのような幾何
学的な形状の横断面を−Ｈする加熱要素をも含むもので
ある；加熱要素１の壁は約２５ミルないし６′］４０ミ
Ｆしの厚さとなっており、好ましくは、Ｊゾさあるいは
直径よりも大きい距離にわたって長手方向に延びている
。しかしながら。
本発明の範囲内であれば、環状のリング部材も考えられ
、したかって、加熱要素１の長手方向寸法は管状プラス
チ、り部材４，５間の境界面の長さおよび境界面の沿っ
た融着部の所望＠線方向長さによって異なる。
加熱要素ｌの弾性により、所望に応し、て、加熱要素は
プラスチ７．り８３材４．５のまわりに膨張、収ＴＩ’
６することかできる。収４ｉ１時、加熱要素ｌはプラス
チニ・り部材４．５のまわりの接合イ装置ｔこおり、！
彰・脹時には加熱開本１はプラスチンク部材４．５まわ
りの非接合位置にある。−の接合位置において、加熱要
素ｌの内面は管状プラスチ、り部材４．５の外形に係合
し、それに一致する。加熱要素１は、＆ｆましくは、そ
の接合位置において成る程廣まで弾性的に膨張した状態
にＷｌまり　プラス手１．り部材４．５に接合圧力を加
える。たとえば１．＋１１１熱讐素１および管状プラス
チ、り部材４５か円筒形である場合、加熱要素１の内径
は、その弛緩状態で、プラスチンク部材４５の外形より
も小さいことか好ましい、したかって！１１１熱要素１
が接合位置でプラスチンク部材４５のまわりにつふれた
とき１加熱委未１は＞　−７ししようとしている境界面
に接合圧力を加えることにする。しか１．なから、加熱
要素ｌは　弛緩状態で　七の内径が管状プラスチック部
材４５の外形とほぼ同じとなるように製作してもよい。
この場合、接合圧力は後に述べるように膨張可能な袋２
しこよって加えられてもよいし、あるいは、ワーク部材
か適当な材ｔ１である場合には、内部圧力を加えてワー
ク部材を１膨張させ、滑らかな境界面にわたって接合圧
力を生ヒさせてもよい。
加熱式、Ｉ　１は接合位１６の外力に弾の的に１膨影す
る。１１接合位；〆Ｊも有する。二の位置で、加熱要素
ｌの内１（１１は′″ｒ１状プラスチンク部材４．５の
外面から郊ね　プラスチ・〉・り部材４．５の加熱要素
ｌに対する相対移動か呵ず止となる。したがって、プラ
スチングＲ１（材４，５を加熱要素内に構成されたシー
ル区域に装置あるいは挿入したり、そ：から取出したり
することか容易になる。
加熱式ＥＫ　ｔは、々ｆましくは、間接的なエネルキ源
に応答して熱を発生することのできる粒状サセ７°夕物
質を均　に分散させたもので弗るつ加熱式Ｊ　ｌは未硬
化シリコーンゴム−く−スにこの粒状物質を均一に分ｌ
１１にさせることによって作ることができる。αｆ　！
　Ｌ、　＜は、粒状物質は、誘導加熱源の高周波磁場に
よって励起されたときに熱を発生する。代表的なサセプ
、１２粒丁−とり、ては、米国特許第３　、７０９　、
７７５りに開］バされているように。
酸化カンマ欽（Ｆ　ｅ２０３）、ｍ性酸化物ＣＦ　ｅａ
Ｏ啼）などの粒子のような磁気損失性を有する金属酸化
物がある。サセプタ粒子は、好ましくは１弾性加熱要素
ｌの約１０ないし約５０重量パーセントである。−ヒ述
のサセプタ粒子の他に。
欽、鉄合金、あるいは非磁性金属とか炭素の粒子さえ用
いることができる。未硬化シリコーンゴ１、ベースは許
通の要領で鋳造してから、継目無し管状加熱要素１を形
成するように硬化させてもよい。たとえば、加熱要素ｌ
はテフロン棒上に作ってもよいし、あるいは、滑らかな
表面と均一な肉Ｊ１を得るように型内で成形してもよい
。シリコーンゴムは、適切な弾性を持つが、サセプタ粒
子で発生する熱の影響をそれほど受けないものであるよ
うに選定する。サセプタ粒子は所望の接合温度に従って
公知の熱発生能力を参考に選ぶ。したがって、所望の特
性を有するサセプタ粒子を所望のシリコーンゴム内に分
散させたとき、誘導加熱源が付勢されたときに協働して
迅速に熱を発生することができるにの熱は加熱要素ｌ内
の加熱区域内で容易に制御し、プラスチック部材４．５
の境界面に向けることができる。
加熱要素１をそれぞれ接合位置、非接合位置間で移動さ
せるようにそれに連結された位置決め手段は膨張自７１
：の袋２と液圧シリンタロとを包含する。袋２Ｉオ中空
であり、ドーナツのような形状となっている。袋２は外
壁７と内壁８とを包含し、これらの壁は加熱要素ｌを囲
む環状の圧力室９を構成している。外壁７は、好ましく
は、アクリル材で作ってあり、かなりの剛性を有し、変
形しない。しかしながら、内壁８は好ましくは非熱発生
−）ｂ質、たとえば、シリコーンゴムからなり、圧力室
９が加圧されたときにプラスチング部材４，５（、二向
って内方に変形するような弾性を有する。第１．２図で
わかるように、内壁８は秒時１’ｌ’ｌの形をした中空
の円筒形ブーツからなり、袋２の中心に１０のと二ろて
４妾着しであるとＩｌｆましい。加熱要素ｌの外面は、
第１，２図に示すように、秒時計彰の内壁８のくひれの
内面に接着しである。内壁８かモのｊ二Ｆ端で最も厚く
、イびれのところで最もｌ市〈なっており、圧力室９が
加圧されたときにこのくびれのところで最大の変形か生
じることｔオｊ′解されたい。これは、また、熱を袋２
の内部に伝わりやすくすることによって成形後のシール
部の冷却を助ける。
液圧シリンダ６は廂洩防止シールを形成するミノリンダ
１２内に摺動自在に配置したピストン１１を包含する。
液圧シリング６は接続パイプ１３によって外壁７）貫い
て圧力室９と連絡しており、ポンプ（図示せず）とか手
動し／＜−２７（第３！Ａ）とかによって好適の要領で
ピストン１１を作動させることができる。圧力室９、シ
リュ／グ１２および接続パイプ１３は、好まルくは、流
体、たとえば、鉱物油や水を満たしてあり、ピストン１
１が作動したときに、圧力室９を加圧して加熱式；ｊ：
　１をつぶし、その接合位置に向って平径方向内方−圧
縮したり、あるいは　圧力室９を減圧して加熱要素１を
その非接合位置に向−フて半径方向外方−２開か仕る、
すなわち弾力的に膨張ｙせるようになっている。
第１．２図に示すヒートシール装置は、また。
加熱要素１の温度をに昇させてプラスチック部材４．５
の境界面を接合温度まで加熱する手段としての１：Ａ４
加熱コイル３を包含する。この加熱コイ１Ｆ・９は袋２
の圧力室９内に設置してあり、加熱型、（８１を囲んで
いる。好ましくは、加熱コイル３１才袋２の／＋ｑ長に
わたって延ひ又おり、ｌ木の連続した１′１からなり、
その内１■部は加熱要素ｌに接近している。これにより
、加熱要素ｌのサセプタ粒子か、１秀・４コイル３０発
生する磁場によって適νＪに伺勢される。１誘導コイ）
し３は、好ましくは、中空のｔｈｉ省からなり、適当な
誘導熱発生器（図示せず）４二接続しである。この誘導
熱発生器は電流を供給−４−／−、とノ（、に昔通の要
領でコイｌｊｚを通して’ｔ’ｉ　ｔ４＋水を１、ｌ１
５印させる。
誘導熱発生器か作動したとき、コイル３は高岡１皮磁場
を発生し、これか加熱要素ｌのサセプタ粒子を励起する
ことになる。加熱要素１１オ十分な接合Ｉ晶庶の熱を十
分な時間にわたって迅速に発生し、プラマチンク部材４
．５の境界面に沿って融？′Ｉと生ヒさせる熱発生時間
は誘導熱発生器を消勢するだけで紡らせることかできる
。たとえば、誘導熱発生器が２秒間伺勢された場合、加
熱要素１番＝よって約４００°Ｆの接合温度が発生し、
これは多くの熱可塑性材料をシールするに上のなもので
ある。
圧力室９およびシリング１２内に入れた油内【こ蓄積さ
れる傾向のある熱は、誘導加熱コイルの水冷作用によっ
て除去できるし、あるいは、第１゜２図もこ概略的に示
す冷却コイル１５のような他の冷却手段で除去すること
もできる。冷却コイル１５は、好ましくは、接続パイプ
１３の÷わりに巻（＝ｌＩけてあり、油が圧力室９およ
びシリ〕／夕１２の間を通過するにつれて油から熱を奪
う。
シールをイｉなうべく、ピストン１１が第１図で見て右
に作動させられて圧力室９からシリンダ１２に油を抽出
する。内壁すなわちブーツ８はこうして外方に押され、
シリンダの、形をとる。次に。
ゴラスチンク部材４．５を加熱要素１に挿入し、シール
しようとしている境界１ｎｊを加熱要素ｌ内に置き、そ
こに構成されている加熱区域と整合させる。プラスチン
ク部材４，５が正しく位置決めされたとき、ピストン１
１をｉｆ図で見て左に進め　圧力′室９を加Ｊにし、ブ
ーツすなわち内壁８のくひねと加熱型２ト５１ｑ′）内
面を接合位置に向って半（ヤ方向内力・＼押す。それに
より、加熱要素１の内面か′１１状プラスチ、７り部材
４．５の外形と係合、致する。先に述へたように、加熱
要素ｌがその１妾合位置にあるとき、それは成る程度ま
で弾力的（、二膨り［（シたままとなり、管状プラスチ
〉・夕部材４．５のまわりに接合圧力を発生させる。し
かしながら、この固有の圧力が不十分であるならば、ビ
スＩ・ソ１１を少′しさらに進めて圧力室９内の圧力を
高め、必實な余分の接合圧力を供給する。次に　コイ１
し３を誘導熱発生器によ−って（−１勢し、加執り？素
１内のサセプタ粒子を励起し　Ｗ状プラスチ・、夕部材
４．５に向う熱を発生させる。＝うして、加熱型２もｌ
か４−分な接合温度で十分な時間にわたってプラスチ２
り部材４，５を加熱し、その境界面に）ノイ）−って励
（ｔを生ヒさせる。融着はプラス−）２、り部材４，５
の境界面の全周にわたって形成されるか　これに限るも
のではないことは了解されたい。熱発生の温度および時
間は、接合しようとしている熱’＋Ｔｆ　ｑ性材料の種
類によって異なり、約２秒間に約４００°Ｆの温度か代
表的である。
先に述へたように、加熱要素１の壁ｊびおよびブーツ８
のくびれは十分に薄くて、発生した熱は圧力室９内に収
容されている冷たい油に迅速に伝わり得る・　したがっ
て、プラスチンク部材４．５間のシールは加熱要素１を
開く前に冷却される。次に、ピストン１１を第２図で見
て右に作動させ。
１■）ひ圧力室９からシリンダ１２内に油をｔＪｌ出さ
せ、加熱要素ｌを半径方向外方へ１彰張させる。このと
き、シールされだ一プラスチ〉・り部材４，５が自立組
立体となり、取出すことかできる。ここで、ヒートシー
ル装置は次の装填に対して準備か整ったことになる。容
易にわかるように、ここに説明したヒートシール装置は
連続式作業にもハ、。
千人作業にも容易に適用できる。
さて、第３図に目を転して、ここには、本発明の第２実
施例が示しである。第３図に示すヒートシール装置は第
１．２図に示すものと同様であり、加熱要素１６、Ｉ＃
張自在の袋１７および誘導加熱コ（’　７し１８を包含
する。加熱要素１６は第１実施例の加熱要素ｌにほぼ回
じ要領で中央ヒートシール装置を構成している。しかし
ながら、加熱２＋７．　；ｉ；、１．６は袋１７の内壁
２０と一体に形成してあり、１．Ａ導加熱コ４　、ｌＬ
、　１８の高周波磁場によって励起されたときに熱を発
生する粒状物質を均一に分１１１にさｌｉることによっ
て？Ｔミられている。
１膨張自在の袋１　’７は１・−ナラ形、すなわち円環
体となっており　加熱要素１６を囲んでいる。袋１７は
夕１．　Ｑｔｌ　９を構成するかなりの剛性のある好ま
しくは非金属の中空シリンダと、内壁２ｏを構成する第
２の弾性のある中空シリンダとを包含する。袋１７はシ
リコーンゴムのような非熱発生弾性材料で作る。内壁２
０の上下端は外壁１９の上１−縁の１−にカー！しして
おり、　対のバンドクランプ？■か外壁１９Ｌこ月して
緊密に内壁２ｏの端を１１１１　している。したがって
、内外壁２０．１９は一セ閉したＱ状の圧力室２２を形
成しており、この圧力゛−）イは加熱要素１６を囲んで
いる。加熱要素１６は袋１７の中心で内壁２ｏに一体に
形成してあり、圧力室２２を加圧したときに、加熱要素
１６が接合位置に向って半径方向内方へ移動し、圧力室
減圧時に、加熱要素１６が非接合位置に向って半径方向
外方へ１膨張するようになっている。
液圧シリ：／グ２３が接続パイプ２４によって外壁１９
１貫いて圧力室２２と連絡している。このシリンダ２３
は、袋１７と共に、加熱要素１６を接合位置、非接合位
置間で移動させる位置決め手段となる。液圧シリンダ２
３は手動レバー２７に連結したピストン２５を包含し、
この手動レバー２７でピストン２５をシリンダ２６内で
摺動させる。圧力室２２．シリンダ２６および接続パイ
プ２４は鉱物油、水のような流体で満たされており、第
３図で見て左にレバー２７を動かしたとき、ピストン２
５が前進し、圧力室２２が加圧されて加熱要素１６を接
合位置に向って半径方向内方へ移動させる。し八−２７
が右に動かされると、ピストン２５も右に動き、圧力室
２２からシリンダ２６内に油を成る程度排出させ、その
結果、加熱要素１６が非接合位置に向って半径方向外ツ
ノへ膨・ルする。
１１＾４加熱コイル１８は加熱要素１６の温度を上５１
３せてプラスチンク部材４．５の境界【ｍを接合１１１
Ａ度まで加熱する手段となる。このコイル１８は圧力室
２２内に設置してあり、普通の要領でコイ１１・に上流
を供給する適当な誘導熱発生器（図示せず）に接続しで
ある。加熱コイル１８は加熱要素１６を接近して囲んで
おり、好ましくは、接合中に発生した熱を除去する助け
となる冷却水を運ぶ中′・戸の連続した鋼管からなる。
しかしながら、接続パイプ２４のまわりに別の冷却コイ
−ルを設けてもよいし、他の任意の適当な手段を所望に
応じて利用し得る。
第３図に示すヒートシール装置の動作は第１゜２図の第
１実施例について先に説明したと同じであり、これ以り
の説明は不要と考える。
第４，５図は本発明の第３実施例を構成するヒー　トシ
ール装置を示し、これは加熱要素２８゜４＋ｉｌ性スリ
ーブ２９、および誘導加熱コイル３０を包含する。加熱
要素２８は第１．２実施例の加熱要素１，１６とほぼ同
じ賽領で中央ヒートシー１１７区域を構成する継目無し
箔状シリングの形をしている。特に、加熱要素２８は接
合位置、非接合位置間で動けるように加熱要素１．１６
とほぼ回し弾性紮有し、たとえば、誘導加熱コイル３０
の高周波磁場によって励起されたときに熱を発生する粒
状物質をシリコーンゴム内に均一に分散させて作っであ
る。
スリーブ２９も、継目無レシリ〉′ダの形をしており、
加熱要素２８のそれとほぼ同一・の弾性を有するシリコ
ーンゴムのような非熱発生材料で作っである。スリー・
プ２°９はその長子軸線に平行に作ったいくつかの剛性
非金属棒３１を包含する。
好ましくは、６木の棒３１が周方向に等間隔で配置しで
ある。各棒３１はその両端にコー１３２が取付けてあり
、このコードはそこから半径方向外方へ延びている。こ
れらのコード３２は半径方向の引張力を与える任意形式
の普通の機構に連結しである。たとえば、レバーあるい
は力Ｊ・機構が利用され、作動時にコード３２および棒
３１に開閉位置間でスリーブ２９を弾力的に１膨張、収
縮させ己。加熱要素２８がスリーブ２９の内面に接着し
であるので、加熱要素２８も接合位置、非接合位；１♂
１間で動く。
第４図１示すビー１シール装置も、加熱要素２８の温度
を］−ｙｌさせてプラスチック部材４．５の１」χ界１
ｒ１１を接合温度まで加熱する１段としての誘導加熱コ
イ？し３０を包含する。コイル３０１オ加熱要素２８お
よびスリーブ２９の両方を囲んでおり、々１ましくは、
スリーブ２９の全長にわたって延ひており、加熱貿よ２
８内のサセプタ粒子を適切に１）勢できるようにしであ
る。コイル３０は、好ましくは、連続した鋼管からなり
１通常の要領で杵通の誘導熱発生器に接続しである。
第４．５図のヒートシール装置の動作は第１−３図の実
施例について先に説明したと同じであるが、スリーブ２
９が液圧ではなくて機械的に開閉（＼ｌ置に動かされる
点で異なる。また、シール作業中に発生した熱はコイル
３０内の冷却水を利用せずに一連の空気吹伺けによって
除去することが好ましい。
第６図は本発明の第４実施例を構成するヒートシーＩし
装置を示し、これは加熱要素２３１弾性スリーブ３４、
および誘導加熱コイル３５を包含する。加熱要素３３は
中央ヒートシー）し区域を構成する継目無し管状シリン
ダの形をしている。しかしながら、加熱要素３３の長さ
は先に述−た加熱要素ｌ、１６．２８の長さよりもかな
り小さく。
したがって、このシール区域もかなり小さいことは了解
されたい。その結果、加熱要素３３は加熱要素１，１６
．２８よりもプラスチンク部材４゜５に対して軸線方向
の長さの小さいシールを与えることになる。しかしなが
ら、加熱要素３３は加熱要素１．１Ｂ、２Ｂについてと
同様な弾性を有するシリコーンゴムからなり、したがっ
て、先に説明したように、非接合位置まで容易に１彰張
し。
接合位置に容易に収縮することができる。加熱要素３３
は、また、誘導加熱コイル３５の高周波磁場によって励
起されたときに接合用の熱を発生する粒状材料をシリコ
ーンゴム内に均一に分散させて作っである。
スリーブ３４は環状のワンシャの形へしており、加熱要
ぶ３３のそれとほぼ同一の弾性を有する非熱光１１−シ
リコーンゴムかもなる。スリーブ２９にはいくつかの剛
性非金属棒３６が形成しである。６杯３６にはコート３
７が取イζｊけてあり、このコートはそこから半径方向
外方へ延ひ、半径方向引張力を！ｊ−える任、低適当な
装置に連結しである。この装置〆１としては、先に述べ
たようなし／バーあるいはカム機構がある。したがって
、コート３７を゛１′°径方向外カー、動かしたとき、
スリーブ３４は開放すなわち非接合位置に弾力的に膨張
し、コー１３７か゛Ｐ：径方向内方へ動かされたとき、
ツー１−ブ３４がその閉鎖すなわち接合位置１こ収縮す
る。加熱要人３３がスリーブ３４の内面に接着しである
ので、加熱要素３３ちその接合位置と非接合位置に動く
ことができる。
コイ、１１／　３０は加熱黄Ｊ＋’　３３の温度を」−
昇させてプラスチンク部材４．５の境界面を接合温度ま
で加熱するＬ段を提供する。コイル３０は加熱要素３３
およびスリーブ３４の両力を囲んでおり、少なくともス
リーブ３４の全ＩＦＩｌｌ線方１ｉｉ１　ｍさ番こわた
って延びており、好ましくは、第６図でわ力）るようｔ
こスリーブ３４の軸線方向側面をカーなり越えて突出し
て加熱要素３３内のサセプタ粒子のイー１勢を適゛切に
行なえるようにする。コイノＬ、　３５１±、　！Ｉｙ
ましくは、連続した鋼管からなり、通常の要ｆｉでｔ！
通の誘導熱発生器に接続しである。し力へし均゛力＼ら
。
コイル３５の１つのループか残りのＪレープよりもかな
り半径方向外方に延びてＩ／することｔ±ｒ解されたい
。これは、スリーブ３５に対して適切な空＋１１１を与
え、スリーブ３４がその開放イし１こ容易番こ１１彰張
してシール前に装填し、シー、１しの１１こ１１又外す
ことかできるようにするため覧こ必要である。
第６図のヒートシール装置の動作ｌオ先の３つの実施例
について先に説明したと同様であり、これ以上の説明は
不要である。第４．５＋；ｉａｔこ／］＜１−装置と同
様に、シール作業中に発生した熱（Ｊ　連の空気吹イ・
Ｊけによって除去されるＯ 本発明のヒートシール装置の１／）〈つ力）の女ｆまし
１、・′、（施例を図、つクシ、説明してきた。その際
、先に、す（シたように　般的に一状の１彰張自在の袋
を持つように示し、説明したきたが、その広い教示範囲
内で、環状加工、Ｉｉ内に設置し、外方に押すように作
動させたときに逆シール作用を行なうようにもできる。
本発明を誘導加熱源を用いる場合について特に説明して
きたが、加熱要素の温度を上昇さけるのに他の工オトギ
源も使用できることは当業者１こは明らかであろう。た
とえば、加熱要素は輻ｑ１、誘゛屯、導電などの熱源に
応答するように適用できる。また、ここで用いたシリコ
ニンエラストマーの他に　寿命が′１１すＪであり１弾
性が１分である限り他のエラストマーも使用できる。ま
た、こ＝に説明した加熱要素内のサセプタ粒子をばらの
粒子として特に説明したが、連続的なストリップ、ワイ
ヤなど、あるいは繊維、糸、織物あるいはスクリーン（
任意の適当な弾性ベース材料に埋込５んである）の形で
使用してもよい。本発明の一サセプタ粒子を特に加熱要
素全体にわたって分散させたものとして特に説明したき
たが、これらのサセプタ粒子を加熱要−素の限定部分に
のみ分散させてもよいことはｒ解されたい。その結果、
シールがブラスチンク部材まわりにほんの部分的に広が
り、しかも、プラスチンク部材を相互に接合する強度を
適切に保てる。
【図面の簡単な説明】
第１図は弾性加熱要素ｔその収縮位置すなわち接合位置
で示す本発明の一実施例を包含するヒートシール装置の
断面図である。 第２図は第１図のヒートシール装置の断面図で、りｒ性
加熱要素をその非接合膨張（η置でボす図である。 第３図は本発明の第２実施例を示すヒートシール装置の
断面図である。 第４図は本発明の第３実施例を示すヒートシール装置の
断面図である。 第５図は、第４図のヒートシール装置の頂面図で、弾性
加熱要素をその膨張非接合位廻で示す図である。 第６図は本発明の第４実施例を示すヒートシール装置の
断面図である。 ■・・・加熱要素、２・・・袋、３・・・加熱コイル、
４．５−・中プラスチック？ｒＦ、材、６−・・液ＩＬ
Ｅシリング、９　＊　ｓ　＊圧力室、１１中舎・ピスト
／、１２・・・シリンダ、１３・・・接続パイプ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）　　隣接して装置したプラスチンク部材の少なく
    ともほぼ円周方向接合部を接合して自立組ｌχ体を形成
    するヒートシール装置であって。 これらプラスチンク部材を囲み、被接合面まわりに設；
    古されている継目無し管状弾性加熱要素であり、その表
    向が接合部を覆う連続表面と係合し１．：の連続表面に
    おいてプラスチンク部材の膨状番：・致する接合位置と
    、加熱要素の表面かブニスチ、・り部材から離れた非接
    合位置とを有する加熱要素ど。 この加熱要素の温度を高めて７ｔｉｊ記隣接した表面を
    接合温度まで加熱する手段と。 前記加熱要素に連結してあ−ってそれをその接合位置と
    非接合位置との間で移動させる位置快め手段とを包含り
    。 前記接合位置において前記加熱要素がプラスチンク部材
    にかかる接合圧力を定め、前記非接合位置において前記
    加熱要素が前記接合部から離れて前記プラスチック部材
    お加熱要素に対する相対移動を可能とさせるようになっ
    ていることを特徴とするヒートシール装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載のヒートシール装置に
    おいて、　ｎｉＪ記位置決め手段が。 １（Ｉ記加熱要素を囲んでおり、環状の圧力室を構成す
    る弾性内壁およびかなりの剛性を持つ外壁を有する環状
    の膨張可能な袋を包含し、この袋には液圧手段が作動状
    態で接続してあって交互に前記圧力室を加圧し、前記加
    熱要素をその接合位置に移動させたり、前記圧力室を減
    圧して前記加熱要諌；をその非接合位置に移動させたり
    できるようになっている ことを特徴とするヒートシール装置。 （３）　特許請求の範囲第１項記載のヒートシール装置
    において、前記位置決め手段が、１ｉｉｉ記加熱要素を
    囲み、この加熱要素の外面に取（＝Ｊけた内面を有する
    中空円筒形のりＩ性スリーブと。 この弾性スリーブに作動状態で連結してあって１ｉｉｉ
    記加熱要素をその接合位置と非接合位置とに交な−に移
    動させることのできる手段とを包含することを特徴とす
    るヒートソール装置。 （４＞　　＃１詐請求の範囲第３項記戦のヒートシール
    装置において、前記スリーブか前記加熱要素のまわりに
    配置したＩ；状のり、シャの形をしていることを特徴と
    するヒートシール装置。 （５）　特許請求の範囲第１項記載のヒートパ、・−爪
    装置において、　ｉ′ｉｉｉ記弾性加熱弾性加熱要素合
    （・γ置において成る程度仲力的に膨張して前記プラス
    チ、り部材に接合圧力をかけるようになって５゛ること
    を特徴とするヒートシール装置。 （６）　２つのプラスチンク部材の隣接表面間に滑らか
    でしわの無い接合部を与えて自立組立体を形成するヒー
    トノール装置であって、前記プラスチ〉・り部材を囲み
    、非接合面のまわりに位置した継目無し管状弾性加熱要
    素であり、その内面がプラスチ、り部材の外形と係合し
    てそれと一致する接合位置と、この内面がプラスチンク
    部材から離れる非接合位置とを有し、さらに、二オルキ
    源に応答して熱を発生することができるように配置し゛
    た均一分散の粒状物質を包含する加熱要素と。 ＋ｉＱ記粒状物質の温度を高めて前記隣接表面を接合温
    度まで加熱する誘導加熱手段と、＋ｊｉｊ記加熱弱加熱
    要素してありかつそのまわりに周方向に配置してあって
    前記加熱要素を接合１ケ置と非接合位置との間で移動さ
    せる液圧位置決め手段とを包含し。 前記接合位置において前記加熱要素が前記プラスチンク
    部材のまわりに引き、締められてそこに接合圧力をかけ
    、前記非接合位置において前記加熱要素が前記接合位置
    の外方に弾力的に膨張して前記プラスチンク部材の加熱
    要素に関する相対遅動を可能とさせるようになっている ことを４ν徴とするヒートツール装置。 （７）　特許請求の範囲第６項記載のヒートシール装置
    におい−ｒ−、＋ｉｉ＋記液圧位置決め手段か ｎｌＪ記加熱ｑ？素を囲み、環状の圧力室を構成す５弾
    性内壁とかなりの剛性を有する外壁を有する環状の１膨
    張可能な袋を包含し、ボＪ記加熱要素か１１１記内留の
    外而に取イＪけてあり、前記袋に液圧シリ′／グが作動
    状態で連結してあって前記圧力室を交ｑニに加圧、減圧
    してｉｉｊ記加熱要車をその接合、Ｎ１′接合位置間で
    移動させるようになっていることを特徴とするヒートシ
    ール装置。 ’：　８　）　　！＄′Ｆ、Ｍ請求の範囲第７項記載の
    ピー１ンーハ・装置において、　ｒｉｉｊ記袋の内壁か
    砂時計の形をしており　前記加熱要素がこの砂時計状の
    内壁の′ひれに接着しであることを特徴とするヒート・
    ／−爪装置。 （９）　特許請求の範囲第７項記載のヒートシ−ル装置
    において、前記誘導加熱ｆ：段が前記加熱要素から隔た
    りかつそれを取囲んでおり、　ｎｉｊ記圧力室内に設置
    された誘導こいるを包含することを特徴とするヒートノ
    ール装置。 （１０）特許請求の範囲第１項記載のヒートソー）し装
    置１こおいて、前記内壁かそのくびれのところで最も薄
    く１袋が加圧されたときに前記内壁の最大の撓みか前記
    くびれのところで生しることを特徴とするヒートシール
    装置。 （ｌｌ）２つのプラスチ、り部材の隣接表面をヒートン
    ールして滑らかでしわの無い接合部を有する自立組立体
    を形成する方法であって。 シールしようとしているプラスチンク部材の＃接表面を
    継目無し管状弾性加熱要素内に位置１、Ｉ！めする段階
    と。 前記弾性加熱要素を前記プラスチック部材のまわりに接
    合位置まで引き締めて加熱要素がプラスチンク部材の外
    形と保合、一致して接合圧力をかけるようにする段階と
    。 加熱要素の温度を上昇させてプラスチンク部材の隣接表
    面を接合温度まで加熱する段階と。 ｔｉｉｊ記りｉ性加熱要素を外方へ非接合位置まで膨ツ
    ルさせて加熱要素の内面がプラスチンク部材から離れる
    ようにする段階と シー１ししたプラス千ツク部材を加熱要素の中から取出
    す段階と を包含することを特徴とする方法。 （１２）特許ｉ／ｊ　ｋの範囲第１１引記載の方法にお
    いて、′Ｊｉｌ性加熱要素が均一（こ分散したサセプタ
    粒子を包含し　これらのサセプタ粒子か成る形態の間ｔ
    ｍ　（・ｊダ、エネ１１．・キにさらされたとき１こ熱
    を発生することを特徴とする方法。 （１３）特許請求の範囲第１２項記載の方θ、において
    、前記間接イｊ学エネルキか誘導加熱エネ桟・キの形を
    していることを特徴とする方法。 （１４：）４＋ｊ詐請求の範囲第１２項記載の方法にお
    いて　前記サセプタ粒子がばらばらの金属粒子の形をし
    ていることを特徴とする方法。 （１５）特許請求の範囲第１２．ｇ！ｉ記載の方法にお
    いて、前記サセプタ粒子が前記弾性加熱要素の約１０−
    ５０　ｔｉ　ｌパーセントであることを特徴とする方法
    。 （１６）＃？訂請求の範囲第１１項記載の方法において
    、加熱要素を収縮、膨張させる段階か、加熱要素の外面
    を中空円筒形管状弾性スリーブの内面に接合し、次にこ
    のスリーブを半径方向に膨張、収縮させることによって
    行なわれることを特徴とする方法。 （Ｘ７）特許請求の範１１）１第１１項記載の方法ｔこ
    ちいて　加熱要素を収縮、膨張させる段階が、加熱要素
    の外面を環状弾性ワンシャの内面に接合し１次にこのワ
    ンシャを半径方向に膨張、ｌｌ！７１ｉｉさせることに
    よって行なわれることを特徴とする力ｌ犬　。 （１８）特許請求の範囲第１１１ｆｉ記載の方法におい
    て　加＠要素を収縮、膨張させる段階か、加熱要素の外
    面を、環状圧力室を構成する弾性内壁およびかなりの剛
    性を有する外壁をイアする環状の膨張可能な袋の内面に
    接合し、液圧手段でもって前記圧力室を交互に加圧、減
    圧して弾性内壁をそれぞれ膨張、収縮させることによっ
    て行なわれることを特徴とする方法。 （１’ｑ＞２つのプラスチック部材の％＃接衣表面ヒー
    ト、・−ルして請らがでしわの無い接合部を右する！Ｊ
    　ｒ＞　ｍｌ　・、′１体を形成する方法であって。 ラミ性ヘース材事］に　成る形態の間接付り工ｔルキに
    ざらされたときに熱を発生するサセプタ物質の粒子を均
    ・に分散させることによって継目無し箔状弾性加熱要素
    を作る段階と、 加熱費−耘の外面を、圧力室を構成する弾性内壁、かな
    りの−剛性を−１１する外壁を有する環状の１１１張自
    ／にの袋の内面に接合する段階と。 加熱要素内にシールしようとしているプラスチック部材
    の隣接表面を置く段階と プラスチンク部材のまわりに接合イブを置に回って弾性
    加熱要素を引き、ｖｉｌめ、加熱要素をプラスチンク部
    材の列形に係合、一致さぜ、ｌＩＪ記圧方圧カーを、！
    ｉｉｉ月ニすることによってプラスチ２ク合１！　＋４
    に接合圧力をかける段階と。 誘導加熱エネルギをサセプタ粒子に与えることによって
    加熱要素の温度をその接合位置で上昇させ、プラスチ、
    り部材の隣接表面を接合温度まで加熱する段階と。 前記圧力室を減圧することによって弾性加熱要素を非接
    合位置まで外方へ膨張させてその内面をブラスチンク部
    材から離す段階と。 シールしたプラスチンク部材を加熱要素内から取出す段
    階と を包含することを特徴とする方法。 （２０）′１８訂請求の範囲第１９項記載の方法におい
    て、圧力室に作動流体が満たしてあり、この圧力室の加
    圧、減圧が圧力室と連絡している液圧ソリンダの作動に
    よって行なわれることを特徴とする方法。
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