JP2019523199A - 案内ローラー及びいくつかのローラーを備えた輸送装置 - Google Patents

Abstract

摩擦によってシート（１０１）を案内するためのローラーは、シート（１０１）と接触するように設計されてローラー１が静止している時に全体的に回転の形状を有する接触面（２）と、ローラー（１）を回転駆動要素に機械的に接続するように構成された中心部分（６）と、接触面（２）と中心部分（６）の間に配置され、ローラー（１）が摩擦によってシート（１０１）を案内する時に弾力的に変形するように構成された変形部分（１０）とを有する。変形部分（１０）は、接触面（２）から中心部分（６）まで延びる少なくとも１つの切り込み（１２）を含み、切り込み（１２）は、変形部分（１０）が少なくとも１つの弾性変形可能セグメント（１６）を含むように配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦によってシートを案内するためのローラーに関する。本発明は、更に、摩擦によってシートを搬送するためのそのようなローラーを備えた搬送装置に関する。

本発明は、例えば、折り畳み可能な箱を厚紙のシートから製造する分野に適用することができ、ローラーは、次に、厚紙の各シートを案内するように機能する。折り畳み可能な箱は、例えば、包装カートンとすることができる。一般的に、厚紙のそのようなシートは、生産ラインに沿って移動される。これに加えて、本発明は、板金、木板、可塑材料の厚板などのようなシート形態の物体の位置合わせを必要とする他の分野に用途を見出すことができる。

ＥＰ１８３７２９８は、摩擦によってシートを押すための複数のローラーを含む搬送装置を説明している。各ローラーは、ｉ）シートとの接触のための外面、ｉｉ）ローラーの回転のための中心穴、及びｉｉｉ）接触外面と中心穴の間に配置された弾性変形可能部分を有する。

ＥＰ１８３７２９８

しかし、ＥＰ１８３７２９８の搬送装置が固定基準末端停止部に対して僅かにオフセットした及び／又は傾斜したシートを位置合わせする（ジョギング）のに使用された時に、シートの位置合わせは、オペレータによって設定されたジョギング角度に依存する。しかし、ジョギング角度が小さい時に、シートの位置の補正は非常に遅い。逆に、ジョギング角度が大きい時に、シートは、より迅速に位置合わせされるが、シートが末端停止部に対して押圧される時に大きい機械的応力が発生し、これは、シートの皺又はローラーの早期磨耗を引き起こす可能性がある。

本発明は、特に、上記に言及した問題の一部又は全てを解決する目的を有する。

その目的ために、本発明は、摩擦によってシートを案内するためのローラーに関するものである。ローラーは、シートと接触するように設計されてローラーが静止している時に全体的に回転の形状を有する接触面と、ローラーを回転駆動要素に機械的に接続するように構成された中心部分と、接触面と中心部分の間に配置され、ローラーが摩擦によってシートを案内する時に弾力的に変形するように構成された変形部分とを有する。

ローラーは、変形部分が、接触面から中心部分まで延びる少なくとも１つの切り込みを有し、切り込みが、変形部分が少なくとも１つの弾性変形可能セグメントを有するように配置されることを特徴とする。

すなわち、このタイプのローラーは、従来技術のローラーよりも大きいコンプライアンス又は横方向可撓性を提供する。その結果、その切り込み又は各切り込みが、軸線方向に独立して撓むことができる１又は２以上の弾性変形可能セグメントをローラー上に形成させる。このため、撓み時のこの独立性が、弾性変形可能セグメントがシートと接触しなくなると、過大な機械的応力を解放することを可能にする。

例えば、変形部分が、６つの弾性変形可能かつ独立セグメントを有するとき、ローラーは、応力を１回転当たり６回解放することを可能にする。そのようなローラーは、例えば、印刷、切断、積層又は折り畳み、及び接着によってシートを加工する前にその向きを保証するためにシートを末端停止部に対して位置合わせすることを可能にする横方向可撓性を有する。

殆どの変形例では、接触面は、ローラーの半径方向に最も外側の面、すなわち、接触面の回転軸から最も遠い面である。一変形により、接触面を形成する円筒の軸線は、ローラーが稼働構成にある時にローラーの回転軸と一致する。一変形例によれば、中心部分は、その又は各回転軸受を保持するように構成された保持部材を含むことができる。特に、保持部材は、転動要素軸受のためのケージから構成することができる。

一実施形態では、ローラーの変形部分は、外側クラウンと、中心部分を外側クラウンに機械的に接続する複数の接続部材とを備え、少なくとも１つの切り込みが、外側クラウンを少なくとも１回途切れさせるように外側クラウンを通って延びる。

各接続部材は、少なくとも半径方向に延びる。各接続部材はまた、別の方向に、例えば、接線方向及び／又は軸線方向に延びることができる。

一変形により、各接続部材は、本質的にローラーのスポークを形成する。一変形により、ローラーは、２つの連続した接続部材間にそれぞれ配置された開口部を有する。すなわち、ローラーは、低減した重量を有する。

この実施形態の代わりに、変形部分は中実である。換言すると、変形部分は、中心部分と接触面の間の空間を連続的に充填する。

一実施形態により、ローラーの複数の接続部材は、スプリングブレードによって形成される。

一実施形態により、ローラーは、２つの連続した接続部材間にそれぞれ配置された切り欠きを有する。一変形により、複数の切り欠きの各々は、丸い形状を有する。これは、応力を低減してローラーの寿命を延ばす。例えば、複数の切り欠きの各々は、ローラーの軸線方向に対して平行に延びる円筒の全体形状を有する。

一変形例では、複数の切り欠きの各々は、本質的に中心部分に向けて指向する三角形形状を有する。一変形例では、切り欠きは、接続部材よりも弾性変形可能である材料で充填することができる。

一実施形態によれば、ローラーの接触面は、全体的に円筒の形状にある。すなわち、そのような接触面は、シートと接触する大きい表面積を有することができる。この実施形態の代わりに、接触面は、全体的に円環体の一部分の形状にある。

一実施形態によれば、ローラーの切り込みの個数は、２以上、例えば、７である。すなわち、ローラーは、応力を回転当たり複数回、解放し、従って、ジョギング角度を増大し、案内されたシートをより迅速に整列させることを可能にする。

一実施形態によれば、ローラーの切り込みは、接触面によって形成された周囲にわたって中心部分の周りに均等に分配されている。すなわち、切り込みのそのような配置は、機械的応力をローラーにわたって分配することを可能にする。換言すると、切り込みは、ローラーが静止している時にローラーの回転軸の周りに均等に分配されている。

一実施形態によれば、ローラーの少なくとも１つの切り込みは、接触面との切り込みの交差部が、直線であって接触面の回転軸に平行であるセグメントを形成するように構成される。これは、ローラーを生産し易くする。それは、例えば、押し出されるか又はウォータージェットによって切断することができる。

一実施形態によれば、ローラーの少なくとも１つの切り込みは、接触面との切り込みの交差部が、接触面の回転軸に対して傾斜しているセグメントを形成するように構成される。すなわち、この種類の切り込みは、振動の振幅を低減させながらシートが２つの弾性変形可能セグメントの間で漸進的に通むことを可能にする。

一実施形態によれば、ローラーの少なくとも１つの切り込みは、傾斜したセグメントを含む平面に対して平行に延びる。換言すると、そのような切り込みが比較的狭い時に、それは、ほぼ平面形状を有する。この実施形態の代わりに、少なくとも１つの切り込みは、全体的に湾曲した形状を有することができる。

別の実施形態により、その切り込みを有するローラーは、少なくとも２つの円盤を含むことができる。すなわち、複数の円盤に分割されたローラーは、更に良好な横方向可撓性を提供する。実際に、円盤は、切り込みに交わり、かつ軸線方向に独立に屈曲することができる１又は２以上の弾性変形可能セグメントをローラーに形成する。

円盤を有するそのようなローラーは、横方向可撓性を有し、各円盤は、互いに独立に屈曲する。すなわち、互いに対して円盤が屈曲する際のこの独立性は、２つの切り込み間に配置された弾性変形可能円盤セグメントがもはやシートに接触しない状態で過大な機械的応力を解放することを可能にする。円盤を有するローラーは、シートの開始位置とは独立にシートを搬送して位置合わせすることを可能にする。

更に別の実施形態により、円盤は、同軸であり、円盤は、相互に平行であり、円盤は、同じ厚みのものであり、円盤は、互いから離間しており、円盤は、互いから等距離である。

更に、本発明は、シート、例えば、折り畳み可能な箱を製造することを意図した厚紙のシートを摩擦によって搬送するための搬送装置に関連し、搬送装置は、末端停止部と上述の及び特許請求するような複数のローラーとを含み、ローラーは、各シートを案内して末端停止部に対して位置合わせするように傾斜している。

一変形例では、搬送装置は、少なくとも２対の上述の及び特許請求するようなローラーを含み、ローラーの各対は、対面して配置されてそれらの間にシートを把持する上側ローラー及び下側ローラーを含み、搬送装置は、回転駆動要素を更に含み、これは、回転駆動要素が各対のローラーのうちのローラーの少なくとも１つにトルクを伝達することができるように各対のローラーのうちのローラーの少なくとも１つの中心部分に固定される。

一変形例では、搬送装置は、回転駆動要素がローラーにトルクを伝達することができるように中心部分に固定された回転駆動要素を更に含む。

上記に言及した実施形態及び変形は、単独で又はあらゆる技術的に可能な組合せで考慮することができる。

本発明は、非限定的な例としてのみ与えられる以下の説明から、かつ同一参照符号が構造的及び／又は機能的に同一又は類似である要素に対応する添付図面を参照する以下の説明から容易に理解されてその利点も明らかになるであろう。

本発明の第１の実施形態によるローラーの２つの異なる視点からの斜視図である。 本発明の第１の実施形態によるローラーの２つの異なる視点からの斜視図である。 図１及び図２のローラーの側面図である。 図３のローラーの平面ＩＶ−ＩＶ線の断面図である。 玉軸受を備えた図４のローラーの図４と類似の図である。 本発明の第２の実施形態によるローラーの透視斜視図である。 本発明の第２の実施形態によるローラーの側面図である。 本発明の第３の実施形態によるローラーの斜視図である。 本発明の第３の実施形態によるローラーの透視側面図である。 本発明の第４の実施形態によるローラーの斜視図である。 本発明の第４の実施形態によるローラーの側面図である。 本発明の第５の実施形態によるローラーの斜視図である。 図１２のローラーの平面ＸＩＩＩの断面図である。 搬送装置に装着された本発明の第６の実施形態によるローラーの部分斜視図である。 図１４のローラーの側面図である。 図１４のローラーの平面ＸＶＩの断面図である。 本発明の第７の実施形態によるローラーの断面図である。 本発明による複数の空転ローラー及び複数の駆動ローラーを含む本発明による搬送装置の斜視図である。 図１８の搬送装置の１対のローラーの側面図である。 図１９の対のローラーの平面ＸＸの断面図である。

図１〜図５は、シート１０１を摩擦によって案内するためのローラー１を示している。ローラー１は、シート１０１と接触するように設計された接触面２を有する。接触面２は、ローラー１が静止している時に全体的に回転の形状を有する。この場合に、接触面２は、全体的に円筒の形状にある。

ここで、接触面２は、ローラー１の半径方向に最も外側の面、すなわち、接触面２の回転軸Ｘ２から最も遠い面である。接触面２を形成する円筒の軸線は、ローラー１が静止している時にローラー１の回転軸と一致する。

一変形により、ローラーは、可撓性材料、例えば、ポリウレタンで少なくとも部分的に製造される。例示的実施形態として、本発明によるローラーは、６０ｍｍにほぼ等しい直径Ｄ２、３０ｍｍにほぼ等しい幅Ｗ２、１ｍｍにほぼ等しい幅Ｗ１２を有する少なくとも１つのスロット、６０ショアＡにほぼ等しい接触面で測定される硬度を有することができる。

ローラー１は、図１３〜図１６に示すようにローラー１を回転駆動要素に機械的に接続するように構成された中心部分６を有する。

ローラー１は、接触面２と中心部分６の間に配置された変形部分１０を有する。変形部分１０は、ローラー１がシート１０１を摩擦によって案内する時に弾力的に変形するように構成される。

この場合に、変形部分１０は、６つの切り込み１２を有する。切り込み１２の各１つは、接触面２から中心部分６まで延びる。各切り込み１２は、変形部分１０がこの場合に６つの弾性変形可能セグメント１６を含むように配置される。ここで、切り込み１２は、中心部分６の周りに均等に分配される。

変形部分１０は、外側クラウン１８及び複数の接続部材１１．１を含む。接続部材１１．１は、中心部分６を外側クラウン１８に機械的に接続する。図１〜図５の例では、切り込み１２は、外側クラウン１８を６回、途切れさせるように外側クラウン１８を通って延びる。

各接続部材１１．１は、本質的にローラー１のスポークを形成する。ローラー１は、２つの連続した接続部材１１．１間にそれぞれ配置された切り欠き１１．２を有する。各切り欠き１１．２は、本質的に中心部分６に向けて指向する三角形形状を有する。

図１〜図５の例では、各切り込み１２は、接触面２とのこの切り込み１２の交差部が、直線であって接触面２の回転軸Ｘ２に対して平行であるセグメントを形成するように構成される。

図６及び図７は、第２の実施形態によるローラー１を示している。図６及び図７のローラー１が図１のローラー１と類似である限り、図１に関して先に与えたローラー１の説明は、以下で言及する顕著な違いを除いて図６及び図７のローラー１に置き換えることができる。図６及び図７のローラー１は、変形部分１０が、接触面２から中心部分６まで延びる６つではなく２つの切り込み１２を有することで図１のローラー１と異なっている。更に、図６及び図７のローラー１は、変形部分１０が切り欠きを持っていないということで図１のローラー１と異なっている。全く正反対に、変形部分１０は中実である。しかし、図１の例の場合と同様に、変形部分１０は、ローラー１がシート１０１を摩擦によって案内する時に弾力的に変形するように構成される。

図８及び図９は、第３の実施形態によるローラー１を示している。図８及び図９のローラー１が図１のローラー１と類似である限り、図１に関して先に与えたローラー１の説明は、以下で言及する顕著な違いを除いて図８及び図９のローラー１に置き変えることができる。図８及び図９のローラー１は、各切り込み１２が、接触面２とのこの切り込み１２の交差部が接触面２の回転軸Ｘ２に対して傾斜しているセグメントを形成するように構成されるということで図１のローラー１と異なっている。図８に示すように、各切り込み１２は、傾斜したセグメントを含む平面Ｐ１２に対して平行に延びる。

図１０及び図１１は、第４の実施形態によるローラー１を示している。図１０及び図１１のローラー１が図１のローラー１と類似である限り、図１に関して先に与えたローラー１の説明は、以下で言及する顕著な違いを除いて図１０及び図１１のローラー１に置き換えることができる。図１０及び図１１のローラー１は、各切り欠き１１．２が、機械的応力を低減するために丸い形状を有するということで図１のローラー１と異なっている。各切り欠き１１．２は、ローラー１の軸線方向Ｘ２に対して平行に延びる円筒の全体形状を有する。更に、中心部分６は、キー（図示せず）を受け入れるように構成されたスロット６．０を有する。スロット６．０は、軸線方向Ｘ２に対して平行に延びる。

図１２及び図１３は、第５の実施形態によるローラー１を示している。図１２及び図１３のローラー１が図１のローラー１と類似である限り、図１に関して先に与えたローラー１の説明は、以下で言及する顕著な違いを除いて図１２及び図１３のローラー１に置き変えることができる。図１２及び図１３のローラー１は、各接続部材１１．１が、それぞれのスプリングブレードによって形成されるということで図１のローラー１と異なっている。更に、図１のローラー１に関して、各切り欠き１１．２は、本質的に中心部分６に向けて指向する三角形形状を有する。

図１４及び図１６は、第６の実施形態によるローラー１を示している。６つの切り込み１２は、接触面２から中心部分６まで延びている。各切り込み１２は、接触面２とのこの切り込み１２の交差部が、直線であって接触面２の回転軸Ｘ２に対して平行であるセグメントを形成するように構成される。図１４〜図１６のローラー１が図１のローラー１と類似である限り、図１に関して先に与えたローラー１の説明は、以下で言及する顕著な違いを除いて図１４〜図１６のローラー１に置き変えることができる。

図１４〜図１６のローラー１は、第１に、各切り欠き１１．２が切り込み１２の各１つと一線であるということで図１のローラー１と異なっている。更に、各切り欠き１１．２は、本質的に中心部分６に向けて指向して対応する切り込み１２の幅Ｗ１２よりも大きい幅を有する細長形状を有する。

更に、ローラー１は、相互に平行、同軸、かつ互いから離間した少なくとも２つの円盤１９を用いて形成される。円盤１９は、同じ厚みのものであり、互いから等距離であり、かつ中心ハブ２０上に保持される。２つの円盤１９間の空間は、接触面２から中心部分６まで延びる。ローラー１の切り込み１２は、接触面２によって形成された周囲上で中心部分６の周りに均一に１又は２以上の円盤１９の面において生成される。

第６の実施形態のローラー１は、４つの円盤１９を含む。ローラー１の変形部分１０及び従って接触面２は、従って、幅Ｗ２にわたって４つに分割される。４つの円盤１９及び４つの円盤１９の各々上の６つの切り込み１２を用いて、接触面２は、２４個の弾性変形可能セグメント１６を含む。この実施形態では、円盤１９の切り込み１２は、直近の円盤の切り込みに対してオフセットしている。

第７の実施形態のローラー１は、図１７では、それが、相互に平行、同軸、かつ互いから離間した６つの円盤１９から構成されるということで図１のローラー１と異なっている。６つの円盤１９は、同じ厚みのものであり、互いから等距離であり、かつ中心ハブ２０上に保持される。ローラー１の変形部分１０及び従って接触面２は、従って、幅Ｗ２にわたって６つに分割される。６つの円盤１９及び６つの円盤１９の各々上の６つの切り込み１２を用いて、接触面２は、３６個の弾性変形可能セグメント１６を含む。

図１８、図１９、及び図２０は、本発明による搬送装置１００を示している。搬送装置１００は、シート１０１、この場合は折り畳み可能な箱を製造することを意図した厚紙のシートを摩擦によって搬送するように機能する。

搬送装置１００は、末端停止部１０２と、空転ローラー１ａ及び駆動ローラー１ｂを含む複数の対のローラー１ａ及び１ｂとを含む。ローラー１ａ及び１ｂは、各シート１０１を案内し、搬送し、かつこの末端停止部１０２に対して位置合わせするように末端停止部１０２の方向に傾斜している。すなわち、ローラー１ａ及び１ｂの接触面２に対するタンジェトは、シートの搬送の主長手軸に対して異なっている。接触面２に対するタンジェントは、末端停止部１０２の方向に向けられる。

各対のローラー１は、対面して配置されてシート１０１をそれらの間に把持する上側ローラー１ａ及び下側ローラー１ｂを含む。ローラー１ａ及び１ｂは、上述のローラー１と同様な方式で製造される。搬送装置１００は、下側ローラー１ｂに関して、回転駆動要素１０４を更に含み、これは、回転駆動要素１０４がアクチュエータに接続された時に回転駆動要素１０４がローラー１ｂにトルクを伝達することができるように中心部分６に固定される。

搬送装置１００は、各対のローラー１ａ及び１ｂのうちのローラー１の少なくとも１つにトルクを伝達することができるように、各対のローラー１ａ及び１ｂのローラーの中心部分にそれぞれ固定された回転駆動要素を更に含む。この例示的実施形態では、駆動要素は、ベルト１０４を含むことができる。上側ローラー１ａは、上側ビーム１０５によって保持される。下側ローラー１ｂは、下側ビーム１０６によって保持される。

本発明は、上述の特定の実施形態にも当業者の範囲内の実施形態にも限定されない。他の実施形態は、本特許出願に示す要素と同等のあらゆる要素に基づいて本発明の範囲から逸脱することなく想定することができる。

Claims (14)

1. 摩擦によってシート（１０１）を案内するためのローラーであって、
   シート（１０１）と接触するように設計され、前記ローラー（１）が静止している時に全体的に回転の形状を有する接触面（２）と、
   前記ローラー（１）を回転駆動要素に機械的に接続するように構成された中心部分（６）と、
   前記接触面（２）と前記中心部分（６）の間に配置され、前記ローラー（１）が摩擦によってシート（１０１）を案内する時に弾力的に変形するように構成された変形部分（１０）と、を有するローラー（１）において、
   前記変形部分（１０）は、前記接触面（２）から前記中心部分（６）まで延びる少なくとも１つの切り込み（１２）を有し、該切り込み（１２）は、該変形部分（１０）が少なくとも１つの弾性変形可能セグメント（１６）を有するように構成されている、
   ことを特徴とするローラー。
2. 前記変形部分（１０）は、外側クラウン（１８）と、前記中心部分（６）を該外側クラウン（１８）に機械的に接続する複数の接続部材（１１．１）とを有し、１つの切り込み（１２）が、該外側クラウン（１８）を少なくとも１回途切れさせるように該外側クラウン（１８）を通って延びている、
   請求項１に記載のローラー。
3. 複数の接続部材（１１．１）が、スプリングブレードによって形成されている、
   請求項２に記載のローラー。
4. ２つの連続した接続部材（１１．１）の間にそれぞれ配置された切り欠き（１１．２）を備えている、
   請求項２又は３に記載のローラー。
5. 前記接触面（２）は、全体として、円筒の形状である、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載のローラー。
6. 切り込み（１２）の個数が、２以上、例えば７である、
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載のローラー。
7. 前記切り込み（１２）は、前記中心部分（６）の周りに均等に分配されている、
   請求項６に記載のローラー。
8. 少なくとも１つの切り込み（１２）は、前記接触面（２）との該切り込み（１２）の交差部が、直線であって該接触面（２）の回転軸（Ｘ２）に対して平行であるセグメントを形成するように構成されている、
   請求項１ないし７のいずれか１項に記載のローラー。
9. 少なくとも１つの切り込み（１２）は、前記接触面（２）との該切り込み（１２）の交差部が、該接触面（２）の回転軸（Ｘ２）に対して傾斜しているセグメントを形成するように構成されている、
   請求項１ないし８のいずれか１項に記載のローラー。
10. 少なくとも１つの切り込み（１２）が、前記傾斜セグメントを含む平面（Ｐ１２）に対して平行に延びている、
    請求項９に記載のローラー。
11. 少なくとも２つの円盤（１９）を備えている、
    請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のローラー。
12. 前記円盤（１９）は、同軸であり、相互に平行であり、同じ厚みのものであり、互いから離間して等距離である、
    請求項１１に記載のローラー。
13. シート（１０１）、例えば、折り畳み可能な箱を製造することを意図した厚紙のシートを摩擦によって搬送するための搬送装置であって、
    搬送装置（１００）が、
    末端停止部（１０２）と、
    請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の複数のローラー（１）と、を備え、
    前記ローラー（１）は、各シート（１０１）を案内して前記末端停止部（１０２）に対して位置合わせするように傾斜している、
    ことを特徴とする搬送装置。
14. 請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のローラー（１）の少なくとも２対を含み、各対のローラーが、対面して配置されてシート（１０１）をそれらの間に把持する上側ローラー及び下側ローラーを含み、搬送装置（１００）が、回転駆動要素を更に含み、該回転駆動要素は、該回転駆動要素が各対のローラー（１）のうちのローラー（１）の少なくとも１つにトルクを伝達することができるように、各対のローラー（１）のうちのローラー（１）の少なくとも１つの中心部分（６）に固定されている、
    請求項１３に記載の輸送装置。

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