JP2008094501A - バンド掛装置用パンチ - Google Patents

Abstract

【課題】バンド掛装置のパンチが損傷しないように改良すること。
【解決手段】重ね合わせた帯金の上側の端部と下側の端部に噛合接合部を形成して、前記重ね合わせた帯金の端部を接合するバンド掛装置５でダイと共に用いられパンチ５０のエッジにリリーフ面Ｄ′を設けた。
【選択図】図１１

Description

本発明は包装体の周囲に帯金を張力を付与した状態でループ状に適用するのに用いるタイプのバンド掛装置に関する。このバンド駆け装置は、装置内部のパンチにより帯金の重なり合った端部に噛合接合部を形成して噛合接合により、帯金の端部をシール（駒）を用いずに接合する。本発明は、パンチの寿命を長くすると共に、前記噛合接合部が形成された後にパンチと帯金の分離を容易にするパンチデザインを提供する。

広範に用いられているバンド掛装置は、供給部から帯金を引き出して包装体や荷の周囲に巻付け、この帯金の重なり合った端部に張力を付与して、この重なり合った端部にパンチにより噛合接合部を形成し、そして、前記供給部から帯金を切断する。バンド掛装置から帯金を取り外すと、パンチにより形成された噛合接合部を有する帯金がループ状にきつく締めつけられている。

上述した種の殆どのバンド掛装置は電気的または空気圧により駆動され、帯金への張力付与および帯金の切断用に独立のモータを有している。しかし、てこの原理により同様の機能を果たす手操作式の装置もある。また、この種の典型的な装置は、種々の幅および厚さの帯金に適合するように、装置のサイズを変更することができる。例えば、一般的な帯金は、１２．７、１５．９、１９．１ｍｍ（１／２、５／８、３／４インチ）の幅と、０．３８〜０．６４ｍｍ（０．０１５〜０．０２５インチ）の厚さを有している。近時では、バンド掛け、結束作業用に、より幅広の適用例もあり、そのために、より大きな荷重に耐えるより厚い、つまり０．６５〜０．７９ｍｍ（０．０２５〜０．０３１インチ）の帯金が用いられる。

厚い帯金を用いると、帯金を完全に接合するために、パンチにより噛合接合部を完全に形成するバンド掛装置が重要となる。そうでなければ、不完全な接合のために、結束された包装体の完全性が害される。然しながら、厚い帯金は、２つの帯金を貫通して噛合接合部を完全に型押し成形するために、単位面積当たりの荷重が大きくならざるをえず、こうした型押し工程は、装置内に設けられたパンチに悪影響を与える。図２に、上述したバンド掛装置により型押し成形され接合された２つの帯金が図示されている。噛合接合部１６の短い肩部１８、２０を形成するとき、高い押圧荷重が対応するパンチのエッジに集中、作用して肩部が形成されることが理解されよう。更に、こうした押圧力はエッジの非常に小さな面積に集中する。パンチ応力の集中により、パンチ面が損傷し、対応する噛合接合部の形成が損なわれる。

厚い帯金に関する他の問題は、より高い張力のために、噛合接合部を型押し成形し、帯金を取り外すときに、帯金が互いに噛み合うことに関連している。後述するように、型押し成形された帯金の噛合接合部は、帯金に作用している高い張力のために、パンチの対応するエッジに対して鉛直方向に引っ掻き、パンチのエッジの隅部を損傷する。
本発明の主たる目的は、バンド掛装置のパンチが損傷しないように改良することである。

本発明によれば、上述した種のバンド掛装置で用いられるパンチが改良され、帯金に噛合接合部を形成するパンチのエッジにリリーフ面が設けられる。
すなわち、本発明は、重ね合わせた帯金の上側の端部と下側の端部に噛合接合部を形成して、前記重ね合わせた帯金の端部を接合するバンド掛装置でダイと共に用いられ、平坦な底面と、上面と、前記底面と上面とを連結する第１と第２の端面と、前記底面、上面および前記端面を連結する第１と第２の側面とを有し、前記上面と前記側面との間の連結部に第１と第２のエッジ部が設けられているパンチであって、
前記側面の各々において前記上面と前記底面との間で外側の膨出し、前記隆起部が前記帯金に前記噛合接合部を形成するための複数の隆起部を設け、
前記隆起部が少なくとも１つの短い壁と少なくとも１つの長い壁とを有し、前記短い壁が長手方向に対して概ね鋭角を形成するように配設され、かつ、前記長い壁が前記側面に対して概ね平行に設けられており、前記パンチが前記ダイと共働するとき、前記長い壁と前記短い壁とが前記帯金に概ねＺ字状のスリットを形成するパンチにおいて、
前記隆起部の各々の前記短い壁に沿って前記エッジ部が形成されており、該エッジ部にリリーフ面を設けてエッジ面を拡大し、前記パンチが前記噛合接合部を形成するときの損傷することを抑制したバンド掛装置のパンチを要旨とする。

前記リリーフ面が押圧荷重が高度に集中することを防止して、広い面に荷重を分散させる。更に、リリーフ面が噛合接合部を前記パンチから取り外す際にパンチのエッジに沿って生じる引っ掻き作用に対する鋭敏性が緩和される。

図１に、上述したタイプのバンド掛装置またはバンド掛機５を、接合する帯金の端部を挿入した状態で示す。バンド掛装置５は、包装体１０の周囲に帯金に張力を付与した状態で巻付け、複数の噛合接合部１６（図２）により２つの帯金の端部を接合するために用いられる。ダイ（図示せず）とパンチ５０がバンド掛装置５の底部に配設されており、装置内に設けられた２つのモータ（図示せず）の一方により重ね合わせた端部が機械的に引っ張られる前に、装置内に重ね合わせた端部３２を挿入するための装置の一部を形成している。上記２つのモータの他方が前記パンチとダイの動作を制御し、重ね合わせた端部に同時に一連の噛合肩部が形成される。型押し工程が完了すると、重ね合わせた帯金はシールレス方式により接合され、バンド掛装置５から取り外される。

図２を参照すると、帯金１２は、型押し工程により形成された波状の外観を有している。この外観は、パンチとダイの相互作用により形成され、帯金の噛合接合に重要な機能を果たす。

周知の方法によれば、シールレス方式の帯金接合は、隣どうし対を成すように長手方向に２列に配列された６つの噛合接合部１６を備えている。図３を参照すると、噛合接合部１６の各々は、上側の帯金の端部１２と下側の帯金の端部１４とに形成されたＺ字状のスリット２２を有している。このＺ字形状の一部が、型押し工程の間に下方に押し下げるように形成されて、図２に示す波形の外観がつくり出される。噛合接合部１６の各々は短い肩部１８と長い肩部２０を具備している。参照番号１８、２０は上側の帯金の端部１２に形成された肩部を指示しており、参照番号２４、２６は下側の帯金の端部１４に形成された短い肩部と長い肩部を各々指示している。帯金の端部の各々に形成された上記肩部は、帯金の端部がバンド掛装置５から取り外されたときに、張力の作用の下で端部１２、１４が長手方向にずれることで互いに噛み合い、以て、Ｚ字状の噛合接合部が互いに噛み合ってシールレス方式により接合される。図４を参照すると、端部１２、１４が長手方向に移動して、係止された噛合接合部１６が図示されている。接合された帯金の波形の形状により肩部の噛合が促進、維持される。

図６、７を参照すると、パンチ５０は、バンド掛装置５に取り付けるための概ね平坦な底面６０を有している。パンチ５０は、底面６０から上面５２に貫通、形成された貫通孔６５とネジ孔６７の各々と共同するガイドピンおよびネジ（図示せず）によりバンド掛装置５に取り付けられる。上面５２には一連の弧状の輪郭５３を有している。前記上面により側面６２と端面６４が相互連結される。前記側面の各々には隆起部が形成されており、該隆起部は、短壁５６と、長壁５８とを具備して概ね台形状を呈している。前記短壁および長壁は、また、短いエッジ５５と長いエッジ５７を形成する。パンチ５０とダイ（図示せず）が相互作用するとき、重ね合わせた帯金の端部１２、１４が上面５２、短壁５６の短いエッジ５５および長壁５８の長いエッジ５７に対して下方へ物理的に押圧される。パンチの上面５２に対して完全に押圧されたとき、短壁５６の短いエッジ５５および長壁５８の長いエッジ５７により、Ｚ字状のスリットが上側および下側の帯金の端部に同時に切断、形成される。上述したように、帯金の厚さが増している場合、Ｚ字状のスリットを帯金に形成するために必要な押圧力が大きくなる。図５に示すように、圧縮荷重が外側の隅部に高度に集中する。特に、エッジ５５、５７には、過大な直線状に作用する押圧力が、特に相対的に短いエッジ５５に沿って負荷され、この部分が比較的短い使用時間で損傷してしまう。損傷したエッジはシールレス方式の接合を不完全なものとする。

また、型押し工程によりパンチが損傷しなくとも、帯金は、型押し工程の後にパンチからの分離または解放に際して問題が生じる。これは、厚さが０．６５〜０．７９ｍｍ（０．０２５〜０．０３１インチ）の帯金で主に問題となる。この分離の問題は、また、エッジ５５、５７、特に、矢印Ｃで示す２つのエッジの交点である隅部における損傷の問題を引き起こす。図８を参照すると、バンド掛装置５のリフティング装置により型押し加工された帯金が上方に押し上げられてパンチ５０から外される。帯金の切断部が、帯金に作用する高い張力（２０００ポンドに到る）のためにパンチの外側の隅部を猛烈に引っ掻き、９０°の隅部Ｃにおいて欠けや損傷が生じる。

この問題を解決するために、パンチ５０の隅部Ｃ′にはリリーフ面が設けられている。これは、図６に示す短長壁５６、５８に、図９、１０に示すようにリリーフ面を有する短長エッジ５５′、５７′を設けることにより形成されている。本発明のパンチ（図９）を、損傷し易い従来のパンチ（図６）と比較すると、短エッジ５５′および長エッジ５７′の一部に著しく広いエッジ面が形成されていることが理解される。このようにして、過度な押圧力が、パンチの外側のエッジに沿ってのみ集中することがなくなり、著しく広い面に沿って分散される。図１１に示すように、前記スリットの切断はパンチの強く広いエッジ面が設けられている内側の隅部Ｄ′に向かって実際に開始される。これらのリリーフ面により、型押し工程により発生していた損傷の問題が無くなる。更に、図１２に示すように、エッジにリリーフ面を設けると、より小さな鋭角（９０°より小さい）がパンチに形成され、帯金を取り外す間に、帯金の張力に関連した欠けや損傷の問題が好ましく除去される。図１０に示すように前記リリーフ面の角度θは１０°までとし、かつ、高さＸは約０．３８ｍｍ（０．０１５インチ）までとする。こうして、最終的に各噛合接合部となるＺ字状のスリットを適正に形成するパンチ５０の能力を損なうことなく、より広い面に押圧力または型押し力が分散される。角度θを１０°よりも大きくするとリリーフ面幅Ｗが小さくなることは明らかである。

バンド掛装置の斜視図である。 バンド掛装置により帯金に形成された噛合接合部の斜視図である。 図２の噛合接合部の平面図である。 図３の接合された帯金の端部の断面図である。 パンチとダイの略示断面図であり、従来技術による押圧力の集中を説明するための図である。 従来技術のパンチの平面図である。 図６のパンチの側面図である。 従来技術によるパンチの部分拡大図である。 本発明実施形態によるパンチの平面図である。 図９のパンチのリリーフ面の部分拡大部である。 本発明実施形態によるパンチとダイの略示断面図であり、帯金への切断がエッジの内側の隅部から開始することを説明するための図である。 本発明実施形態によるパンチの部分拡大図である。

符号の説明

５ バンド掛装置
１０ 包装体
１２ 重ね合わせた帯金の上側の端部
１４ 重ね合わせた帯金の下側の端部
１６ 噛合接合部
１８ 肩部
５０ パンチ
５２ 上面
５５ 短いエッジ
５７ 長いエッジ
６０ 底面

Claims (2)

1. 重ね合わせた帯金の上側の端部と下側の端部に噛合接合部を形成して、前記重ね合わせた帯金の端部を接合するバンド掛装置でダイと共に用いられるパンチであって、
   前記パンチが、平坦な底面と、上面と、前記底面と上面とを連結する第１と第２の端面と、前記底面、上面、および前記端面を連結する第１と第２の側面とから形成され、
   前記第１と第２の側面の各々が、各側面から突き出し、前記上面と底面との間で延びる、複数の、向い合わせの、隆起部を有し、
   前記隆起部が、使用時には、前記帯金に、前記噛合接合部を形成するものであって、
   前記隆起部の各々が、少なくとも１つの短い壁と少なくとも１つの長い壁によって形成され、
   前記上面と前記短い壁との間の連結部、および前記上面と前記長い壁との間の連結部が、それぞれ第１と第２の上部エッジ部を形成し、
   前記短い壁が、前記パンチの長手方向に対して概ね鋭角をなすように配設され、
   前記長い壁が、前記側面に対して概ね平行に配設され、
   前記パンチが前記ダイと共働するとき、前記長い壁と前記短い壁とが前記帯金に概ねＺ字状のスリットを形成するパンチにおいて、
   前記隆起部の各々の、前記短い壁に沿った前記上部エッジ部が、前記パンチが前記噛合接続部を形成する際に砕損することがない拡張した上部エッジ面を形成するように、前記上面から前記短い壁に向って下向き方向に斜めに延びる平面で形成される面取り部を有することを特徴とする、
   バンド掛装置用パンチ。
2. 前記面取り部の、水平面との間の角度が10°まで、かつ、高さが約0.38ｍｍ（0.015インチ）までである、請求項１に記載のパンチ。

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