JP2003112706A - 結束ヘッドセンサ付きバンド掛け機 - Google Patents

結束ヘッドセンサ付きバンド掛け機

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 結束材の有無を感知する検出器が付いてい
て、結束材を荷物の周囲に配置しかつ固着するバンド掛
け機を提供する。 【解決手段】 バンド掛け機（１０）が、フレーム（１
２）と、結束ヘッド（２０）へ移動するための供給アセ
ンブリ（１８）と、制御器と、結束ヘッドにおける結束
材の有無を感知するために配設されている検出器（８
６）とを含んでいる。結束ヘッドは、供給モード時にお
いて供給アセンブリからガイドを介して結束材を受け入
れるべく形成されている。また検出器が結束ヘッドに結
束材の無いことを感知したとき、供給アセンブリの作動
を再供給モードで開始させるために制御信号を生成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、結束する荷物の周
囲に結束材を配置し、かつ結束する荷物の周囲で結束材
自身を固着するバンド掛け機に関する。
【０００２】
【従来の技術】バンド掛け機は結束材を荷物の周囲に取
りつけるために広く使用されている。バンド掛け機には
二つのタイプがある。一方のタイプは、例えば作業現場
において使用することのできる手動式工具である。もう
一方のタイプはバンド掛け機が全体装置の一部として作
られた据置型装置である。そのようなバンド掛け機にお
いて、結束ヘッドと駆動装置とは一般にフレームに取り
つけられている。シュートは同じくフレームに取りつけ
られていて、シュートを介して結束材が供給される。
【０００３】一般的な据置型バンド掛け機において、結
束ヘッドは作業台の周囲に取りつけられていて、シュー
トが作業台の上方で結束ヘッドの上方に配置されてい
る。結束材は、一組の供給及び引締めホイールにより供
給される。結束材は、供給ホイールにより結束ヘッドを
通って、シュートの周囲を通り、そして結束ヘッドへも
どる。続いて結束材の自由端部がグリップ装置の第一部
分により把持される。続いて結束材は、引締めホイール
により引きもどされ、荷物の周囲で引張される。引張さ
れた結束材は続いてグリップ装置の第二部分により把持
される。結束ヘッド内のカッターが引張された結束材を
（供給源から）切断し、結束ヘッドが結束材を固着し、
結束された荷物の周囲で結束材自身を固着する。結束操
作は個々の品目を単一で大きな荷物に結束あるいは縛る
ために使用される二次的な操作である。結束材自身はエ
ンドユーザにとって商業的関心のあるものでなはく、む
しろ関心のあるのは結束された品目である。従って品目
を迅速にかつコスト効果のある方法で結束し運搬できる
ことが重要である。
【０００４】この目的のために、バンド掛け機の改善が
なされてきた。そのような改善の一つは、Bell等による
特許文献１に開示されているような、自動再供給装置で
あって、ここに一般的に包含されているものである。そ
のような装置において、結束材を供給失敗した場合、供
給失敗された結束材は切断され機械から投棄される。続
いて新しい結束材が、供給ホイールにより結束ヘッドを
通って荷物の周囲に自動的に再供給される。そのような
装置は、供給失敗あるいはもつれた結束材を取り除き結
束材をバンド掛け機に再供給することに比較して、著し
く時間と労力とを節約できることが判明した。
【０００５】公知の再供給装置における第一の欠点は、
独立した供給ホイールと引締めホイールとが必要とされ
ることである。すなわち、一対のホイール（一般に一つ
の駆動ホイールと一つのアイドルホイール）が、結束材
料を結束ヘッドとシュートとを介して供給するために必
要とされている。第二は、独立した一組のホイール（一
つの駆動ホイールと一つのアイドルホイール）は、結束
材を荷物の周囲で引張するために結束材を引き締めすな
わち引きもどすことを必要とされている。これらの自動
再供給装置は著しく時間と労力とを節約することが判明
したけれど、二対のホイールの必要性は機械全体の運転
に関連してさらなる保守と時期の設定とをもたらしてい
る。
【０００６】通常、これらの据置型バンド掛け機は、供
給及び引締め装置が結束ヘッドの近傍に配置されるよう
に設計され作られている。供給及び引締め装置が結束ヘ
ッドに対して近接し、全体運転の要求を満たすために二
組の供給及び引締めホイールが必要とされるので、装置
における物理的な制約となる。
【０００７】結束ヘッドに近接して配置された供給及び
引締め装置を含んでいる本構造の据置型バンド掛け機
は、機械に固定的に取りつけられた構成要素間のガイド
通路も含んでいる。保守・補修時において、機械はその
作業の間運転を停止しなければならない。さらに、保守
・補修の全期間中に機械を修理するために、専門技術者
が必要とされる。
【０００８】公知のバンド掛け機のガイド、すなわち結
束材が結束材通路周囲に供給される際に結束材が沿って
ガイドされるバンド掛け機の部分は、結束材からの残骸
で詰まる傾向があることが判明している。この残骸は、
プラスチック結束材自身の残さあるいは結束材により機
械に持ち込まれる残骸である。通常これらのガイドは、
ガイド自身の間の間隙とガイド及び作動（駆動あるいは
アイドル、回転）機器の間の間隙とが非常に小さくなっ
ている。その結果、機械を停止し、ガイド通路を開きそ
してこれらのガイドの残骸を清掃するために時間を必要
とする。通常公知の機械は機械のこれらの部分の分解を
必要とし、さらに多くの労力と時間とを必要とする。さ
らに結束材はしばしばもつれて、結束材が作動機器の周
囲、あるいは作動機器と据置機器との間にひっかかって
しまう。これらのもつれをほぐし取りのぞくために時間
と労力とを要する通路の分解を必要とする。公知のバン
ド掛け機におけるもう一つの懸念は、結束材が、固着す
なわち“溶着”の前に時々整列されないことである。結
束材継手における引張力を最大とするために、結束材は
溶着の前に結束材の隣接する層と完全に整列されなけれ
ばならない。このことは、溶着が行なわれる領域を最大
化している。公知のバンド掛け機は、結束材をこの整列
した隣接する装置に正しく位置決めするためには、固定
した結束材ガイドすなわち通路を整列することに依存し
ている。しかしながら結束材が整列される時又は溶着前
に移動すると、結束材のずれ及び継手強度の低下を招
く。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５６４０８９９号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、特に駆動機能
及び固着機能のためのモジュール式構成要素を使用する
バンド掛け機の必要性がある。望ましくはそのようなモ
ジュール式構成要素は、機械の“停止時間”を最小にす
るために、容易に機械から取りはずしかつ組立てられる
ことである。最も望ましくはそのようなモジュール式構
成要素が、最低限の工具あるいは工具なしで容易に組立
てかつ取りはずせることである。さらに詰まりを最小に
し、かつガイド領域への容易なアクセスを提供するバン
ド掛け機の必要がある。最も望ましくは、これらの領域
へ最小限の工具あるいは工具なしでのアクセスが提供さ
れることである。さらに望ましくは、従ってガイド通路
及びカバーが、これらの通路を清掃するための分解を最
小とする一体形ユニットとして形成されていることであ
る。そのようなバンド掛け機において、独立した供給及
び引締めホイールを使用しない自動再供給装置は望まし
いものである。溶着に先立って結束材の整列が実際的に
提供されるバンド掛け機の必要がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】バンド掛け機は結束する
荷物の周囲に結束材を配置し、かつ結束する荷物の周囲
で結束材自身を固着する。バンド掛け機は、フレーム
と、フレームに取りつけられた結束材通路を形成してい
るシュートと、フレームに取りつけられたモジュール式
供給アセンブリと、供給アセンブリに隣接してフレーム
に取りつけられたガイドと、供給アセンブリとガイドと
に独立してフレームに取りつけられたモジュール式結束
ヘッドとを含んでいる。
【００１２】供給アセンブリは結束材を供給源からガイ
ドへ供給するべく形成されている。ガイドは、供給アセ
ンブリと結束ヘッドとに独立してフレームに取りつけら
れている。ガイドは、結束材を供給源から受け入れ、か
つ結束ヘッドに向かう結束材用の通路を提供している。
【００１３】結束ヘッドはボデーを含んでいて、さらに
シュートへの結束材用移動通路を提供している。一つの
実施例において結束ヘッドは、ガイドからシュートへの
結束材用の第一移動通路と、結束材自身を固着するため
に結束材の自由端部・受け入れ用の第二移動通路とを形
成している。
【００１４】好ましくは結束ヘッドが、ボデーに可動に
取りつけられかつ第二移動通路の一部を構成しているア
ンビルを含んでいる。アンビルは第一移動位置と第二溶
着位置との間で可動であって、第一移動位置においてア
ンビルは第二移動通路を広げるためにボデーから遠ざか
ってピボット回転されていて、第二溶着位置においてア
ンビルは第二移動通路を狭ばめるためにボデーに向かっ
てピボット回転されている。
【００１５】アンビルは、ボデーへ向かって、かつボデ
ーから遠ざかって可動的にピボット回転可能である。好
ましくはアンビルはボデーに向かって付勢されている。
この装置において、結束ヘッドはピボット回転可能にボ
デーに取りつけられた側板を含んでいる。アンビルは側
板に固定的に取りつけられている。結束ヘッドはアンビ
ルを第一移動位置と第二移動位置との間で移動するため
のカムを含んでいてもよい。カムはアンビルをピボット
回転するために側板と協働してもよい。
【００１６】本バンド掛け機は、制御器がバンド掛け機
の操作を制御することを意図している。制御器は作動可
能に供給アセンブリへ接続されている。
【００１７】センサが、結束ヘッドにおける結束材の有
無を検出するために配置されている。センサは、お互い
に協働している第一及び第二可動要素、好ましくはパド
ルを含んでいる。パドルは、センサが結束材の有ること
を検出する第一位置と、センサが結束材の無いことを検
出する第二位置との間で可動である。センサは制御器へ
作動可能に接続されていて、センサが結束ヘッドにおけ
る結束材の無いことを検知した場合、再供給モードにお
いて供給アセンブリの操作を作動するために制御信号が
生成される。
【００１８】本実施例において、センサは結束ヘッドか
らの結束材の出口通路附近において結束ヘッドに取りつ
けられている。好ましくは、パドルが共通のピボットピ
ンの周囲でピボット回転する。結束材は第一位置と第二
位置との間でパドルをピボット回転するために第一パド
ルに係合する。
【００１９】センサは第一及び第二パドルに協働する近
接センサを含んでいる。第二パドルは近接センサと第一
パドルとの間に配置されている。第一パドルは近接セン
サに向けて付勢されていて、第二パドルは第一パドルか
ら離れるように付勢されている。第一付勢要素は、第一
パドルを近接センサに向けて付勢し、第二付勢要素は、
第二パドルを第一パドルから離れるように付勢してい
る。
【００２０】ヒンジ回転ストッパは第一及び第二パドル
がお互いに離れて移動することを制限している。第二パ
ドルは供給モード及び引締めモード時に作動可能に近接
センサに接触していて、第二パドルは再供給モード時に
近接センサから作動可能に離間されている。
【００２１】好適な結束ヘッドは第二移動通路を含んで
いて、結束材自身を固着するために結束材の自由端部を
受け入れる。第二移動通路は、複数の表面によりボデー
内に形成されている。表面は第二移動を通して実質的に
一定巾の通路を形成している。
【００２２】入口通路が第二移動通路に先行している。
入口通路は第二移動通路巾より広い通路巾である。グリ
ッパは移動通路の終点に配置されている。
【００２３】バンド掛け機が供給アセンブリと結束ヘッ
ドとの間でフレームに取りつけられた、アクセスが容易
な移動用ガイドを意図している。移動用ガイドが固定部
とカバー部とを含んでいる。固定部は供給装置と結束ヘ
ッドとは独立してフレームに固定的に取りつけられてい
る。移動用ガイドが結束材を供給装置から受け入れるべ
く、かつ結束材が結束ヘッドに向かう通路を提供するべ
く形成されている。カバー部が実質的に結束材の長手軸
と巾とにより形成された平面に平行な面に沿って固定部
をおおっている。
【００２４】好適な装置において、カバー部は、ヒンジ
によりピボット回転可能に固定部に取りつけられ、かつ
少なくとも一つ好ましくは複数の機械的ファスナにより
固定部をカバーする所定位置に保持されている。最も好
適には、機械的ファスナが工具なしにゆるめることを可
能にするためにローレット目をつけられている。本実施
例において、機械的ファスナがヒンジ式支持部を含んで
いて、機械的ファスナがカバー部からゆるめられた場合
（例えばカバー部から遠ざけるようにピボット回転され
る）ヒンジ式支持部は固定部に取りつけられた機械的フ
ァスナを保持している。
【００２５】バンド掛け機が少なくとも供給アセンブリ
の一部をカバーするためのアクセスが容易な供給ガイド
をさらに含んでいてもよい。供給ガイドは、少なくとも
供給アセンブリの一部をカバーするためのカバーと、カ
バーを横断する弧状のガイド壁面とを含んでいる。ガイ
ド部は、結束材がガイドを介して通過するように結束材
とほぼ平行である。ガイド壁面が供給ガイドの中への結
束材入口の近くにおいて一方の供給ホイールの外周縁か
ら、離間されていて、さらにガイド壁面が、供給ホイー
ルのニップに接近するにしたがって一方の供給ホイール
の外周縁に向って近づいている。
【００２６】カバー部は機械的ファスナにより固定部へ
取りはずし可能に取りつけられている。好ましくは、機
械的ファスナは工具無しでゆるめることを可能にするた
めにローレット目をつけてある。最も好ましくは、ヒン
ジ式支持ファスナがカバーを供給ガイドに取りつけるべ
く使用されている。このことが迅速に清掃をするために
カバー部を容易に取りはずすことを可能にしている。
【００２７】本発明におけるこれらの及び他の特徴と利
点とは、前述の特許請求の範囲とともに以下の詳細な説
明により明瞭になるであろう。
【００２８】本発明の長所と利点とが本技術分野に知識
を有する者において以下の詳細な説明と添付図面とを検
討することにより容易に理解されるであろう。
【００２９】
【発明の実施の形態】本発明は種々の形の実施例が可能
である一方、好適な実施例が図面に示され以下に詳述さ
れているけれど、本開示は本発明を例示するものであっ
て、本発明を特定の実施例に限定しようとするものでは
ないことは理解されるべきである。
【００３０】本発明の原理にもとづくバンド掛け機すな
わち結束機１０を図１に示す。バンド掛け機１０は作業
面すなわち頂部１４を有するフレーム１２を含んでい
る。フレーム１２は、結束操作時の結束材Ｓが移動する
シュートすなわち結束材通路１６を形成している。結束
材の供給源Ｐは結束材Ｓをバンド掛け機１０へ提供す
る。
【００３１】結束材Ｓは供給装置１８により供給源Ｐか
らバンド掛け機１０へ供給される。結束材Ｓは供給装置
１８により結束ヘッド２０を介してシュート１６へ移動
される。結束材Ｓはシュート１６を通過し結束ヘッド２
０へもどる。自由端部（結束材Ｓの第一供給端部）は、
結束ヘッド２０へもどると、結束ヘッド２０におけるグ
リッパ２２の第一グリップ部２２ａにより把持される。
続いて供給装置１８は反転し結束材Ｓに引張力を提供す
る。所望される引張力となると、結束材Ｓはグリッパ２
２の第二グリップ部２２ｂにより把持される。結束材Ｓ
は供給源Ｐから結束材Ｓを切り離すべく切断される。続
いて結束材Ｓはそれ自身溶着あるいは他の方法で固着さ
れる。続いて荷物Ｌはシュート１６領域すなわち結束材
通路から取りはずされ、新しい荷物が結束するためにそ
こに位置決めされる。
【００３２】公知のバンド掛け機とはちがっていて、本
発明のバンド掛け機１０は、供給装置１８と結束ヘッド
２０とがフレーム１２に取りはずし可能に取りつけられ
た、モジュール式装置を含んでいる。すなわち、一般に
モータ２４と一対の供給ホイール２６，２８とを含んで
いる、供給装置１８がフレーム１２に設置されたベース
３０へ取りつけられている。図３に例示の供給装置１８
が示されていて、モータ２４と駆動ホイール２６とアイ
ドラホイール２８とを示している。アイドラホイール２
８は、結束材Ｓが駆動ホイール２６とアイドラホイール
２８との間にあって、モータ２４が駆動される場合、駆
動ホイール２６に対し自由回転するために取りつけられ
ている。
【００３３】供給アセンブリ１８がフレーム１２内部に
正しく取りつけられていることを保証するために、供給
アセンブリ１８とフレーム１２とは、協働して整列して
いる取りつけ用アセンブリ３２の部分を含んでいる。図
１及び４に示すように、そのような装置の一例におい
て、フレーム１２が横向きビーム要素として形成された
入れ子部材（nesting member）３４を含んでいる。供給
装置１８は、横向きビーム３４に整列する相補型の協働
する受け部材３６を含んでいる。本実施例において受け
部材３６は、ほぼチャンネル状の整列用ヘッド３８とし
て形成されていて、その整列用ベッド３８はビーム３４
に相補的に形成された一対のスロットすなわちノッチ４
０を有している。供給装置１８は、ノッチ４０がビーム
３４に合うようにフレーム１２に配置されている。この
ことが供給装置１８をフレーム１２に整列させている。
【００３４】供給アセンブリ１８の後端４２において、
整列・取付アセンブリ３２はクランプ４４を含んでい
る。クランプ４４は、例えば、ねじ付きスタッド４８に
取り付けられたハンドル４６として形作られることが可
能である。フレーム１２は、ベース部５０を含むことが
可能であり、このベース部５０は、ノッチ５２を有して
いる。スタッド４８をノッチ５２の中に容易に整列させ
ることを可能とするために、ノッチ５２は、拡大されて
いるかＶ字形の入口５４を持っている。供給アセンブリ
１８がフレーム１２に位置決めされたとき、ノッチ４０
はビーム３４の直前に位置決めされ、そしてスタッド４
８はＶ字形入口の開放端５４に位置決めされる。そして
供給アセンブリ１８は、ノッチ４０がビーム３４に位置
決めされるまで前方へ押し進められて、スタッド４８が
ベースノッチ５２に位置決めされる。次いでハンドル４
６が回転させられて、供給アセンブリ１８がフレーム１
２の所定の場所に確実に固定される。このように、供給
アセンブリ１８の放出エリア５６（図３に描かれるよう
に）は、結束材ガイド（移動用ガイド５８）もしくは結
束ヘッド２０へ結束材Ｓを移送するための結束材ガイ
ド、と適正に整列される。
【００３５】結束ヘッド２０はフレーム１２に同様の方
法で取り付けられる。このために、結束ヘッド２０とフ
レーム１２は、協働整列・固定アセンブリ６０を含んで
いる。フレーム１２は、横と前へのリップ６４を持つ上
面もしくは棚６２を含んでいる。リップ６４は、結束ヘ
ッド２０を中で受けるための開口６６を持っている。開
口６６は、一組の壁６８ａ、ｂによって形作られてお
り、前記一組の壁６８ａ、ｂは、整列溝もしくはノッチ
７０をその中に形作っている。
【００３６】結束ヘッド２０は、整列もしくは入れ子部
材７２を含んでおり、この部材７２は、ヘッド２０がフ
レーム１２の中に前進して移動したとき、整列溝７０に
入っている。本実施例において、整列部材７２はビーム
又は同様の部材として形作られ、そして壁６８ａ、ｂの
中の整列溝７０がビーム７２を受け入れる。棚６２の後
端７４は、切欠き開口７６を含んでおり、この開口７６
は、拡大されたあるいはＶ字形の入口７８を持ってい
る。結束ヘッド２０は、典型的なねじスタッド８２のよ
うなクランプ８０とこのスタッド８２をねじ込むための
ハンドル８４とを含んでいる。供給アセンブリ１８と同
じように、結束ヘッドアセンブリ２０が前方へ押し進め
られたとき、ビーム７２は溝７０に押し進められ、同時
にスタッド８２は固定ノッチ７６に押し進められる。結
束ヘッド２０が正しく位置決めされると、結束ヘッド２
０をフレーム１２の所定位置に固定するためにハンドル
８４が回転される。
【００３７】本装置は公知のバンド掛け機に対して多く
の利点を持っている。第一に、モジュール化された工具
不要の装置は、結束ヘッド２０あるいは供給アセンブリ
１８のどちらでも容易に交換することを可能とする。従
って、結束ヘッド２０もしくは供給アセンブリ１８のど
ちらかに保守若しくは交換が必要とされるとき、バンド
掛け機１０のその部分を取り外すことができ、そして予
備をその場所に挿入することができる。このように、機
械１０の停止時間は最短化される。つまり、おそらく一
分未満で結束ヘッド２０あるいは供給アセンブリ１８を
取り外して、予備を取り付けることができる。バンド掛
け機１０の保守もしくは交換を必要としているその部分
（例えば、供給アセンブリ１８あるいは結束ヘッド２
０）を取り外して、例えば、バンド掛け機１０及び他の
工程から離れた保守作業場へ運び込んで必要な作業を実
行することができる。
【００３８】本バンド掛け機１０によって提供される他
の利点は、バンド掛け機が供給アセンブリ１８と結束ヘ
ッド２０との間に距離を設定していることである。本技
術分野に知識を有する者は、時々、結束材料が、詰まっ
たり、バンド掛け機１０に供給され損なわれたりするこ
とを知っている。これが発生したときに、自動取出し・
再供給装置を持つバンド掛け機１０を持つことは最も好
ましいことである。そのような装置において、供給され
損なわれた結束材はバンド掛け機から自動的に取り出さ
れ、そしてバンド掛け機１０を作動状態に戻すために結
束材の供給が自動的に再開される。それ故、操作者の時
間と労力は、供給失敗結束材の自動取出しと結束材供給
源からの自動再供給とによって最短化される。典型的な
自動再供給装置は前述のBell等による特許文献１で説明
されている。
【００３９】公知の自動再供給装置の一つの欠点は、結
束材料が（引締めホイール又はテンションホイールによ
って）供給ホイールを越えて取り出されることを防ぐた
めに、供給ホイールと結束ヘッドとの間に十分な距離が
なければならないことである。これは、機械が比較的高
速で運転され、そして検出器と制御装置が一定の応答時
間制限を持っていることにおいて、特に考慮されること
である。すなわち、結束材が機械を通って非常に速く運
ばれるので、供給失敗が検出された後、結束材は引締め
ホイールによって機械から供給ホイールを越えて取り出
され、その結果自動再供給機能が作動しなくなる。換言
すれば、もし結束ヘッド（これは供給失敗検出器の配置
場所である）と供給ホイールとの間に十分な距離がなけ
れば、引締めホイールは供給ホイールを越えて結束材を
取り出すこととなる。従って、供給ホイールを通って結
束ヘッドへ供給されるべき新しい結束材料がなくなる。
【００４０】本装置は、結束材供給失敗検出器８６（結
束ヘッド２０に装着されている）と供給ホイール２６、
２８との間に必要な距離を備えている。従って、ホイー
ルの一組（例えば、ホイール２６、２８の一組）だけで
供給と引き戻しの両方の機能を必要とされる。このよう
に、供給失敗が検出されたとき、供給ホイールは反転し
て結束ヘッド２０から供給失敗結束材を取り出す。詰ま
ったり供給失敗された結束材が除去されるとき、供給ホ
イール２６、２８は停止され（逆転方向から）て前進供
給方向に戻るための十分な距離が、検出器８６と供給ホ
イール２６、２８との間にある。
【００４１】ここで図３と７〜１０を参照すると、結束
材検出器８６アセンブリは、供給失敗が検出されたとき
結束材Ｓの前進運動を停止させ、また供給失敗結束材を
取り出するためにホイール２６、２８を逆転させ、次に
供給失敗結束材が取り出された後に結束材Ｓの前進運動
（再供給）を再始動するため、供給アセンブリ１８すな
わち供給ホイール２６、２８と協働する。供給失敗検出
器８６は、結束ヘッド２０の上端部８８周辺に取り付け
られており、近接センサ９０、及び第一と第二付勢要素
９２、９４のそれぞれを含んでいる。本実施例におい
て、付勢要素９２、９４は、第一及び第二パドルであ
り、これらのパドルは、近接センサ９０の検出端部にお
いて、付勢された状態で基部９６に取り付けられてい
る。パドル９２、９４は、共通の回転ピン９８により基
部９６に、ヒンジ状あるいはピボット回転できるように
取り付けられている。
【００４２】パドル９２、９４は、第二パドル９４が第
一パドル９２と基部９６との間に位置決めされるよう
に、取り付けられる。付勢要素１００、例えば典型的な
第一ばねが、第一パドル９２をベース９６と近接センサ
９０から離すように付勢する。第二付勢要素１０２、例
えば典型的な第二ばねが、第二パドル９４を第一パドル
９２から離すように付勢する。このように、第二パドル
９４を近接センサ９０と接触した状態に維持するため
に、力が、第一ばね１００の力に対抗してパドル９２、
９４に作用されなければならない。
【００４３】第一ばね１００に対して作用する力がない
とき、パドル９２、９４は、例えば結束ヘッド上端部の
通路の１０４で示される結束材通路、を横切るように位
置決めされる。逆に、結束材Ｓが結束材通路１０４にあ
り、そしてパドル９２、９４が供給位置にあるとき（図
９に示されるように）、第一パドル９２は、そのばね１
００の力に対抗して近接センサ９０の方へ押しやられ
る。第二パドル９４は、第一パドル９２に作用している
力が第二パドル９４を近接センサ９０との接触へ押しや
るように、第一パドル９２と動作可能に接続されてい
る。第二パドル９４は第一パドル９２から離れるように
付勢されているが、第一ばね１００のばね力は第二ばね
１０２のばね力より大きい。従って、第一パドル９２
は、第二ばね１０２のばね力に対抗して、第二パドル９
４を近接センサ９０に強く接触させる。
【００４４】引締め状態では、図８に示されるように、
十分なたるみ（または張力の不足）が結束材Ｓに生じ、
第一パドル９２が“落下”することを可能にする。しか
し、いくらかの張力が結束材Ｓに残っているので、第一
パドル９２が完全に“落下”して、結束ヘッド２０の上
端部８８に載ることはない。従って、第一パドル９２が
下方へ移動（しかし完全には落下していない）したにも
かかわらず、第二ばね１０２のばね力は、第二パドル９
４を近接センサ９０との接触状態で維持する。
【００４５】ここで図７を参照すると、パドル９２、９
４は再供給状態で示されており、この再供給状態におい
て結束材Ｓは結束ヘッド通路１０４に全然無い。この状
態では、第一パドル９２は、ばね１００の力によって回
転させられるので、完全に“落下”して結束ヘッド２０
の上端部８８に載っている。第二スプリング１０２の力
が第二パドル９４を第一パドル９２から離すように（上
方、近接センサ９０の方に）回転させるとしても、ヒン
ジ部１０８における第一パドル９２のヒンジ回転ストッ
パ１０６（図１０で最も良く示される）が、ヒンジ部１
０８における第二パドル９４の平坦部１１０と接触し、
その結果パドル９２、９４がそれ以上互いに離れること
を防ぐ。この構造で、ヒンジ回転ストッパ１０６と平坦
部１１０との接触は、パドル９２、９４が、約４５°を
超えて離れることを防ぐ。このように、結束材Ｓが結束
ヘッド通路１０４に全然無いとき、第一ばね１００のば
ね力は第二ばね１０２のばね力より大きいので、またヒ
ンジ回転ストッパ１０６と平坦部１１０との係合のため
に、第二パドル９４は近接センサ９０との接触から引き
離される。このことが、結束機制御器１１２で再供給シ
ーケンスを開始させる。
【００４６】バンド掛け機１０が、供給モード、及び引
締めまたは引き戻しモードにあるとき、この二重のパド
ル９２、９４配置は、第二パドル９４と近接センサ９０
との継続的な接触を提供する。本技術分野に知識を有す
る者には理解されるように、結束材Ｓの張力が減少した
ときに、第一パドル９２は移動して第二パドル９４から
離れることがあるが、しかし、第一パドル９２は、第二
パドル９４が近接センサ９０から離れる、もしくは近接
センサ９０との接触を失うことが可能になるまでは移動
しない。また本技術分野に知識のある者には理解される
ように、結束材Ｓの供給失敗があったとき、固着あるい
は溶着が失敗したとき、若しくは結束材Ｓが破断したと
き、第一パドル９２は近接センサ９０から完全に離れる
ように動いて、第二パドル９４が近接センサ９０と接触
するのを解除することを可能とするであろう。
【００４７】検出器８６が供給失敗結束材Ｓを検出した
とき（すなわち、第二パドル９４が近接センサ９０との
接触を解除したとき）、バンド掛け機１０が取出しモー
ドで自動運転するように制御されることがあり、前記取
出しモードにおいては結束ヘッド２０の中に残っている
結束材Ｓはそこから取り出される。取り出しに続いて、
自動再供給シーケンスが始まることが可能となり、この
自動再供給シーケンスにおいて、結束材Ｓは供給ホイー
ル２６、２８によって結束ヘッド２０に至るまで自動的
に再供給される。本技術分野に知識を有する者において
は、説明されたもの以外の検出装置を理解することがで
き、またそれらは本発明の範囲内である。
【００４８】ここで図３を参照すると、本バンド掛け機
１０は複数のアクセスし易いガイド５８、１１４を含ん
でいる。それらの参照が示唆するように、これらのガイ
ド５８、１１４は、例えば破片及び／又は障害物を除去
するために、結束材通路への容易なアクセスを提供す
る。公知のバンド掛け機とは異なって、ガイド５８、１
１４は、バンド掛け機１０の取り外し可能部分として形
作られている。つまり、公知のバンド掛け機では、ドア
が、固定ガイドへのアクセスを提供するが、本ガイド５
８、１１４は、機械１０の取り外し可能部分として形作
られている。図３に見られるように、供給ガイド１１４
は、供給ホイール２６、２８を覆っている取り外し可能
な部分として形作られている。
【００４９】供給ガイド１１４は、湾曲した、若しくは
アーチ状のガイド部１１６（隠れ線で示される）を含ん
でおり、このガイド部１１６は、供給ホイールモータあ
るいは駆動部２４の下の入口通路１１８からホイール２
６、２８のニップ１２０のあたりにまで延びている。入
口通路１１８において、ガイド部１１６は駆動ホイール
２６の外周から離間している。ガイド１１４の円弧に沿
ってニップ１２０へ向かって進むと、ガイド部１１６は
駆動ホイール２６の外周に接近する。図３を参照する
と、結束材Ｓが、供給駆動部２４の下を横切って、供給
ガイド１１４に入ってゆくのが見られる。結束材Ｓはガ
イド部１１６によってガイドされて、結束ヘッド２０へ
の供給のために、ニップ１２０の中に入ってゆく。
【００５０】本実施例において、ガイド１１４は、ねじ
付きの複数のファスナ１２２によって供給アセンブリ１
８の所定の位置に保持され（少なくとも供給ホイール２
６、２８の一部分を覆って）ており、前記ファスナ１２
２は実例的に三本のファスナが示される。ファスナ１２
２は、工具なしで、例えば手で取り付けと取り外しがで
きるようにローレット目が付けられていることが好まし
い。ファスナ１２２は、ヒンジ式あるいはピボット回転
式の支持体１２４に支持されることが可能で、この支持
体１２４は、緩められると、ファスナ１２２をピボット
回転させてガイド１１４から離してガイド１１４を取り
外すことを可能にする。このように、ファスナ１２２は
供給アセンブリ１８に付随した状態で保持されるので、
ファスナ１２２を不注意で紛失することが防げる。
【００５１】図から分かるように、ガイド１１４それ自
身が、作動中に結束材Ｓが移動する面１１６を含んでい
るので、ガイド１１４を供給アセンブリ１８から容易に
取り外して、面１１６の残骸物を除去できる。そしてガ
イド１１４を供給アセンブリ１８に容易に戻すことが可
能である。再び、これは、所定の場所に固定されそして
回転ドア又はアクセスパネルによってのみ接近可能な公
知のガイドとは異なる。前述したように、結束材の通路
をとおして公差がやや小さくそして隙間がやや狭いとい
う点で、アクセスが容易な本供給ガイド１１４は従来公
知のガイドアクセス構造に対して、多くの容易に認識で
きる利点を提供する。
【００５２】容易にアクセスできる架橋もしくは移動用
ガイド５８は、前述したように、供給アセンブリ１８と
結束ヘッド２０との間に延びている。供給通路のこの部
分が二つのモジュール構成要素の間に延びているので、
それはフレーム１２に固定的に取り付けられている。し
かし、このガイド５８はバンド掛け機１０の領域に位置
決めされて、所定の場所で、供給アセンブリ１８にそれ
でもなお容易にアクセス可能である。このように、保守
を実行するため、あるいは例えば残骸や詰まった結束材
Ｓを取り除くために、通路それ自身に容易にアクセス可
能である。
【００５３】加えて、ガイド５８は、それが容易に開放
あるいは蓋を取られて、結束材通路への容易なアクセス
が可能となるよう作られている。前述されたガイド５８
は、供給アセンブリ１８放出部と結束ヘッド２０の入口
との間に延びている固定部１２６を含んでいる。カバー
１２８が固定ガイド部１２６に取り付けられており、前
記カバー１２８は固定通路１２６を覆っている。好まし
くは、カバー１２８は、それが容易にピボット回転して
開くように、ヒンジ１２９（一つが図示される）により
固定部１２６にヒンジ式で取り付けられる。好ましい装
置では、機械的ファスナ１３０、供給ガイド１１４に使
用されているヒンジ式支持ファスナのようなものが、固
定部１２６に配設されてカバー１２８を所定の場所に保
持する。従って、カバー１２８を取り外すためには、フ
ァスナ１３０を（手で、工具の必要なしに）緩め、そし
てファスナ１３０を通路の外へピボット回転させること
だけが必要とされる。カバー１２８はそして、固定通路
部１２６へのアクセスを提供するため、固定通路部１２
６から（再び手で、工具の必要なしに）ピボット回転さ
れることが可能である。
【００５４】公知のバンド掛け機の通路アクセスドアと
再び異なって、本移動用ガイドカバー１２８は、結束材
Ｓの全幅にわたって結束材にアクセスすることができ
る。従来のバンド掛け機は、結束材にその厚さ（すなわ
ち計器測定寸法の方向）から接近することができるよう
に開くアクセスドアを含んでいる。ゆえに、結束材を掴
むことは困難で骨の折れる仕事である場合があった。本
技術分野に知識を有するものには理解されるように、結
束材Ｓに幅方向でのアクセスを提供することは、作業を
するためのより広い領域を提供し、そして結束材通路１
２６にひっかかっていることがある結束材Ｓの残骸若し
くは破片へのアクセスを非常に容易にする。
【００５５】ここで図５、６を参照すると、本バンド掛
け機は、可動アンビル１３２を利用する斬新な結束ヘッ
ドアセンブリ２０を含んでいる。本技術分野に知識を有
するものには理解されるように、アンビル１３２は、結
束ヘッド２０の一部であって、このアンビル１３２に対
して結束材Ｓが、固着若しくは溶着作業中に押し付けら
れる。バンド掛け機の作業のスピードと効率を高めるた
めに、この部分の結束材通路は一般的に狭く、そして通
常は結束材Ｓそれ自身より僅かに広いだけの大きさであ
る。このため、公知のバンド掛け機は、入口の近くに、
くびれ又はスロートを含んでいて、そこへ残骸物を集め
ることができる。時間が経つと、この領域における残骸
物の堆積が、アンビルへの入口を狭窄化して、通常は、
結束材の供給失敗の増加と、ついには機械の保守の増加
という結果となる。
【００５６】本バンド掛け機１０は、この残骸物の堆積
問題と、最小限の結束材通路サイズの問題とをできるだ
け小さく若しくは解消することへ導く多くの改良を含ん
でいる。図５、６を参照すると、結束ヘッド２０の底面
図が示されている。ヘッド２０は結束材Ｓを受け入れる
ための二つの開口を含んでいる。結束材の第一コース
が、概ね１３４で示された第一開口を通って結束ヘッド
２０に入る。結束材Ｓがこの開口１３４を通って運ばれ
るとき、結束材はアンビル１３２を越えて通過する。つ
まり、結束材は、ヘッド２０のアンビル１３２を形作る
その部分を通過する。
【００５７】次いで結束材Ｓはヘッド２０を越えて横切
り、シュート１６を通って荷物Ｌの周囲に至る。結束材
Ｓは次に、概ね１３６で示される第二開口の中に導かれ
る。結束材Ｓは、第二開口１３６に入ると、自由端をグ
リッパ２２により掴まれ、そして供給アセンブリ１８の
引締め動作によって張力が与えられる。
【００５８】アンビル１３２は結束ヘッド２０にピボッ
ト回転構造で取り付けられている。つまり、結束材Ｓが
結束ヘッド２０を通って供給されたとき、アンビル１３
２は、結束材Ｓが横切る開口１３６のサイズを拡大する
ために結束材通路から離れるように外側にピボット回転
する。このように、結束材Ｓが結束ヘッド２０を通って
移動するために、拡大された領域が提供される。特に、
通路の幅寸法ｗが広げられるが、高さ寸法は現状のまま
である。材料がシュート１６を通過してグリッパ開口１
３６を通って後退するとすぐに、アンビル１３２はその
時所定の場所にピボット回転して戻る。アンビル１３２
のガイド端１３７が結束材Ｓを所定の場所に押しやり
（結束材Ｓの前のコースの上に置かれるように）、そし
て結束材Ｓは結束材自身に固着される。
【００５９】この斬新なピボットアンビル１３２構造
は、固定アンビルと比較して多くの利点を提供する。第
一には、前述したように、それは結束材Ｓが通過する開
口１３６の領域を拡大し、その結果、供給失敗の可能性
を低減させることである。第二には、結束材の第一と第
二コースが、固着または溶着のために互いに重なって置
かれるように、ピボットアンビル１３２が、結束材Ｓを
所定の位置に移動させることである。このことは、結束
材Ｓの第一と第二コースが不揃いになることなく互いに
重なって置かれることの確実性を高めて、結束材の最適
固着強度を提供する。
【００６０】現実施例では、アンビル１３２は結束ヘッ
ド２０の側板１３８に固定的に取り付けられている。側
板１３８は結束ヘッドボデー１４０に、典型的なピボッ
トピン１４２のようなピボット構造によって、ピボット
回転可能に取り付けられている。側板１３８がボデー１
４０へ向けて付勢されている。カム１４４が結束ヘッド
ボデー１４０の中に位置決めされていて、側板１３８と
協働する。供給サイクルの間、カム１４４が回転して、
カムのローブ１４６が、側板１３８と接触して側板１３
８をボデー１４０から離すように押しやる。次にこれが
アンビル１３２をボデー１４０から離すようにピボット
回転させ、その結果、開口１３６を拡大させる。把持、
引締め、及び固着（例えば、溶着）サイクルの間、カム
シャフト１４４は、ローブ１４６が側板１３８から離れ
るように更に回転し、その結果、アンビル１３２は所定
の場所にピボット回転して戻ることが可能となる。本技
術に分野に知識を有する者は、ピボットアンビル１３２
を提供することができる他の構造を知っていて、前記他
の構造は、本発明の範囲と精神内にある。
【００６１】ピボットアンビル１３２に加えて、図１１
〜１３で最も良く分かるように、本結束ヘッド２０は、
概ね１４８で示される斬新なグリッパ通路を含んでい
て、材料の第一コースが、張力付与と固着の前の把持の
ために、前記グリッパ通路を通過している。通路がグリ
ッパの方に向かって先細りになっているところの公知の
バンド掛け機とは異なって、結束材通路１４８は平行壁
１５０、１５２とから形作られており、この平行壁１５
０、１５２は、通路１４８を通ってグリッパ２２の方に
向かう一定の通路幅を与える。従来の構造はこのような
一定断面の通路を教示しないが、この通路１４８により
獲得された利点が見つけ出されており、その利点は、残
骸物の集積と故障の機会を少なくし、欠点のいずれをも
補って余りある。
【００６２】本明細書において、冠詞の“ａ”若しくは
“ａｎ”は単数及び複数の両方を含んでいるとみなされ
るべきである。逆に言えば、適切な場合には、複数の要
素へのどの参照も単数の物を含んでいるであろう。
【００６３】前述したことから、本発明の斬新な概念の
範囲と正しい精神から逸脱することなしに、多くの修正
と変更が実施され得ることが理解されるであろう。説明
した特定の実施例に限定することを、意図するものでも
なく、意味しているものでもないということが、理解さ
れるべきである。本開示は、前述の特許の範囲と，特許
請求の範囲に係るその全ての修正とによって保護するこ
とを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の原理にもとづく改良されたバン
ド掛け機の斜視図であって、説明を明瞭にするために、
結束ヘッドがフレームから部分的に取り外され、かつ供
給アセンブリ周囲のフレーム部分は省略したバンド掛け
機が示されている。
【図２】図２はバンド掛け機の機能の概略説明図であっ
て、荷物の周囲に供給されたバンドを示している。
【図３】図３はモジュール式バンド掛け機供給アセンブ
リの部分斜視図であって、説明を明瞭にするために結束
ヘッドが取り外されている。
【図４】図４は供給アセンブリとそれが取りつけられる
フレームとの部分斜視図である。
【図５】図５は結束ヘッドの底面図であって、供給モー
ドと引きもどしモードとの操作時における外向きにピボ
ット回転されたアンビルを示している。
【図６】図６は結束ヘッドのアンビルの底面図であっ
て、結束ヘッドの固着（溶着）時における内向きにピボ
ット回転されたアンビルを示している。
【図７】図７は本発明の原理にもとづく結束材用センサ
の実施例の斜視図であって、バンド掛け機を再供給モー
ドで操作する場合におけるセンサを示している。
【図８】図８はバンド掛け機を引きもどしモードで操作
する場合におけるセンサの斜視図である。
【図９】図９はバンド掛け機を結束モードで操作する場
合におけるセンサの斜視図である。
【図１０】図１０はセンサの分解図である。
【図１１】図１１はグリッパと結束ヘッドを通るグリッ
パ通路部との斜視図である。
【図１２】図１２は図１１におけるグリッパの側面図で
ある。
【図１３】図１３は図１１及び１２の分解図である。
【符号の説明】
１０…バンド掛け機 １２…フレーム １６…シュート １８…供給アセンブリ ２０…結束ヘッド ２４…モータ ８６…検出器 Ｓ…結束材 Ｌ…荷物
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E052 AA50 BA01 CA01 CB04 CB05 CB07 FA01 GA07 HA01 JA01 LA04

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 結束する荷物の周囲に結束材を位置決め
    し前記荷物の周囲で結束材を結束材自身に固着させるバ
    ンド掛け機であって：フレームと；結束材通路を形成し
    ていて、フレームに取り付けられているシュートと；フ
    レームに取り付けられた供給アセンブリであって、供給
    モードにおいて作動して結束材を供給し、且つ引締めモ
    ードにおいて作動して結束材を引き戻すように作られた
    供給アセンブリと；結束材を結束材自身に固着するよう
    に作られた結束ヘッドと；バンド掛け機の作動を制御し
    ていて、供給アセンブリに作動可能に接続されている制
    御器と；互いに協働する第一可動要素及び第二可動要素
    を含んでいて、結束ヘッドにおける結束材の有無を感知
    するために配設されていて、制御器に作動可能に接続さ
    れているセンサであって、前記第一可動要素及び第二可
    動要素が、結束材の有ることをセンサが感知する第一位
    置と結束材の無いことをセンサが感知する第二位置との
    間を移動可能であり、またセンサが結束ヘッドに結束材
    の無いことを感知したとき、供給アセンブリの作動を再
    供給モードで開始させるために制御信号を生成するとこ
    ろのセンサと、を具備しているバンド掛け機。
  2. 【請求項２】 センサが、結束ヘッドからの結束材の結
    束材出口通路の周辺に取り付けられているところの請求
    項１に記載のバンド掛け機。
  3. 【請求項３】 可動要素が、ピボット回転をする第一パ
    ドル及び第二パドルとして作られていて、結束材が、第
    一位置と第二位置との間で両方のパドルをピボット回転
    させるために、第一パドルと係合しているところの請求
    項１に記載のバンド掛け機。
  4. 【請求項４】 第一及び第二パドルと協働する近接セン
    サを含んでいて、第二パドルが近接センサに近接し且つ
    第一パドルが第二パドルに近接していて、そこにおいて
    第一パドルが近接センサから離れるように付勢され且つ
    第二パドルが第一パドルから離れるように付勢されてい
    る、請求項３に記載のバンド掛け機。
  5. 【請求項５】 第一付勢要素と第二付勢要素とを含んで
    いて、第一付勢要素が第一パドルを近接センサから離す
    ように付勢しており、第二付勢要素が第二パドルを第一
    パドルから離すように付勢しているところの請求項４に
    記載のバンド掛け機。
  6. 【請求項６】 第一パドルと第二パドルとの互いに離れ
    ることを制限するためにヒンジ回転ストッパを含む請求
    項５に記載のバンド掛け機。
  7. 【請求項７】 供給モードと引締めモードの間は、第二
    パドルが近接センサと作動可能に接していて、また再供
    給モードの間は、第二パドルが近接センサから作動可能
    に分離されているところの請求項４に記載のバンド掛け
    機。
  8. 【請求項８】 結束する荷物の周囲に結束材の位置を定
    めて前記荷物の周囲で結束材を結束材自身と固着させる
    タイプのバンド掛け機で使用される結束材センサであっ
    て、前記バンド掛け機がフレーム、及びシュート、及び
    供給モードで作動して結束材を供給し且つ引締めモード
    で作動して結束材を引き戻すように作られた供給アセン
    ブリ、及び供給アセンブリに作動可能に接続されていて
    バンド掛け機の作動を制御するための制御器、及び結束
    材を結束材自身と固着させるための結束ヘッドを含んで
    いるものであり、また結束材センサが、互いに協働する
    第一可動要素及び第二可動要素を具備していて且つ制御
    器に作動可能に接続されていて、前記第一可動要素及び
    第二可動要素が、結束ヘッドに結束材の有ることを結束
    材センサが感知するところの第一位置と、結束ヘッドに
    結束材の無いことを結束材センサが感知するところの第
    二位置との間を移動可能なものであり、また結束ヘッド
    に結束材の無いことを結束材センサが感知したとき、再
    供給モードで供給アセンブリの作動を開始させるために
    制御信号を生成する結束材センサ。
  9. 【請求項９】 結束材センサが、結束ヘッドにおける結
    束材の有無を、結束ヘッドからの結束材の結束材出口通
    路周辺において検出するように作られているところの請
    求項８に記載の結束材センサ。
  10. 【請求項１０】 可動要素がピボット回転する第一パド
    ル及び第二パドルとして作られていて、結束材が、第一
    位置と第二位置との間で両方のパドルをピボット回転さ
    せるために第一パドルと係合しているところの請求項８
    に記載の結束材センサ。
  11. 【請求項１１】 第一パドル及び第二パドルと協働する
    近接センサを含んでいて、第二パドルが近接センサに接
    近し且つ第一パドルが第二パドルに接近し、そこにおい
    て第一パドルが近接センサから離れるように付勢され且
    つ第二パドルが第一パドルから離れるように付勢されて
    いる、請求項７に記載の結束材センサ。
  12. 【請求項１２】 第一付勢要素と第二付勢要素とを含ん
    でいて、第一付勢要素が第一パドルを近接センサから離
    すように付勢しており、第二付勢要素が第二パドルを第
    一パドルから離すように付勢しているところの請求項１
    １に記載の結束材センサ。
  13. 【請求項１３】 第一パドルと第二パドルとの互いに離
    れることを制限するためのヒンジ回転ストッパを含む請
    求項１２に記載の結束材センサ。
  14. 【請求項１４】 供給モードと引締めモードの間は、第
    二パドルが近接センサと作動可能に接しているところの
    結束材センサであって、そして再供給モードの間は、第
    二パドルが近接センサから作動可能に分離されていると
    ころの請求項１３に記載の結束材センサ。
JP2002283124A 2001-09-28 2002-09-27 結束ヘッドセンサ付きバンド掛け機 Expired - Fee Related JP4309109B2 (ja)

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US09/966,642 US6543341B2 (en) 2001-07-12 2001-09-28 Strapping machine with strapping head sensor
US09/966642 2001-09-28

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