JP3753940B2 - 重なった状態にある材料ウェブを分離するための装置 - Google Patents
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Description
本発明は、重なった状態にある2つの材料のウェブ、とりわけバッグ本体のウェブ、またはそれらの個々の部分を分離する装置に関するものであり、それらが運搬手段で搬送される間、第1の材料ウェブは運搬手段に離脱可能に固定されており、この装置は、
第2の材料ウェブを一時的に吸引し、第1の材料ウェブから第2の材料ウェブを分離するために、第2の材料ウェブに対して可動な吸引手段と、
互いに離れている2つのクランクであって、それぞれが、該クランクを周りで回転させるための第1の回転可能ジョイントと、該吸引手段が回転可能に接続される第2の回転可能ジョイントとを有し、両クランクが、それぞれの第1と第2の回転可能ジョイントとの間に同一の距離を有し、かつ、吸引手段に接続されている場合に、両クランクの第1の回転可能ジョイント間の距離が、両クランクの第2の回転可能ジョイント間の距離と等しく、その結果、該回転可能ジョイントが平行四辺形の四隅を定めるものである、該2つのクランクと、
を含む。
【0002】
一般に、任意の種類の材料のバッグを製造するためのプロセスは、予め切断された管状のバッグ本体が一端で折り畳まれて底部が形成されるという工程を含んでいる。この目的のために、スライドが平坦なバッグ本体の壁の間の開口端に挿入され、スライドを移動して、任意にはバッグ本体の外側に配置されたバーと協力して、バッグ本体の側壁の所望の折り畳みが得られる。バッグ本体が互いの上部で平坦に位置する状態で、バッグ本体をスライドの方に搬送するにつれ、バッグ本体の開口端の合わせ目、またはその全境界領域さえも互いに接着し、そのため、スライドをバッグ本体の壁間に挿入し得ないという問題が存在する。この影響は、材料ウェブの静電気の帯電により、接着剤の残留物の存在により、プラスチック材料の場合はホットワイヤーによるバッグ本体の先立つ切断過程におけるバッグ本体の合わせ目の溶着により、あるいは気密性材料の場合は概して材料の接触領域により、引き起こされ得る。いずれの場合にも、バッグ本体の端部の合わせ目の接着によって、材料ウェブの端部領域を互いに分離する生産工程を設けることが必要となる。引き続く材料ウェブ間へのスライドの挿入を可能とするためにである。さらに、生産速度を減少しないように、バッグ本体を連続的に搬送しつつこの分離プロセスを行うことが望ましい。加えて、この分離プロセスに含まれる装置の全ての可動部は、尚早な摩耗や高い駆動エネルギーを必要とすることを回避するために、連続的に(即ち、できるだけ少ない加速および減速を経て)作動するべきである。装置の摩耗およびエネルギー消費の点から、一様に回転する部品が理想的である。
【0003】
上述の問題は、上述の装置(例えば、独国特許出願番号第1,511,021号から公知であるもの)により、克服され得る。それは、マシンタイミングで回転する吸引バーを有し、この吸引バーは2つのピンによりレバーに旋回可能に接続され、これらのレバーは、ギアホイールに配置されたピンにより、それらの番になるとギアホイールに回転不可能に接続される。ギアホイールは、駆動力を前のギアホイールに伝達するさらなる回転可能なギアホイールと係合する。従って、吸引バーは、ホース部分の搬送の方向に対して平行に動く。吸引バーの速度を直線化するために、駆動ギアホイールを、その番になると、楕円ホイールギア(示さず)により駆動することが提案される。別の駆動手段は、開示も示唆もされていない。
【0004】
独国特許出願番号第1,511,021号に開示される装置の不都合は、楕円ホイールギアの使用であり、一方で、この楕円ホイールギアの製造は高価であり、他方で、これは動くバッグ本体と同期しての吸引バーの動きの完全な直線化を可能にすることはなく、多かれ少なかれその近似である。直線的で一様な吸引バーの動きに近似すればするほど、即ち、ギアホイールの楕円がより顕著であればあるほど、不可避の摩擦損失も高くなる。
【0005】
本発明は、従来技術の不都合に対する解決法を提供し、非常に経済的でありながらも、動いているバッグ本体と同期した吸引バーの動きの完全な直線化を可能にするものである。
【0006】
それゆえ、本発明によれば、上記の種類の装置は、駆動手段を備え、この駆動手段は係合要素を有し、この係合要素は、所定の経路に沿って周回しかつクランクのうちの一つに形成された係合要素に接続され、この駆動手段の係合要素の軌道経路と、このクランクの係合要素の軌道経路とは、一致せずかつ平行ではなく、かつ、これら係合要素が、互いに関して変位可能にお互いに係合している。
【0007】
2つのクランクとの吸引手段の回転可能な接続により(関与する回転可能な接合部が平行四辺形を形成する)、吸引手段は回転運動を行い、この回転運動中に、吸引手段は第2の材料ウェブに接近するかまたは接触し、第2の材料ウェブを吸引し、続いて再び後退し、吸引した第2の材料ウェブを引き寄せ、このようにして第1の材料ウェブから上昇する。吸引手段の回転運動は、分離プロセス中の材料ウェブの動きに合わせて吸引手段をガイドするための材料ウェブの運搬方向と平行な速度成分、および第1の材料ウェブから第2の材料ウェブを引っ張って離すための運搬装置と直角の速度成分を有する点で有利である。しかし、一様な回転運動の場合、両速度成分のコースは正弦曲線であり、その結果、特定のクランク角でのみ、吸引手段の平行速度成分が材料ウェブの運搬速度と同一となる。結果として、第2の材料ウェブは、第1の材料ウェブから持ち上げられるだけではなく、変位もされ、これは材料ウェブの引き続いてのプロセス工程間で否定的な結果を有する。従って、吸引装置の平行速度成分のコースを直線化する必要があり、それは、本発明に従って、駆動手段の周回係合要素およびクランクの係合要素を提供することによって達成される。これらは互いに同一でない経路に沿って動くものであり、係合要素の軌道経路および駆動手段の速度をそれに応じて選択することによって、吸引手段の平行速度を、大きな範囲のクランク角に対して材料ウェブの運搬速度と適合させることが可能である。
【0008】
本発明の実施態様では、クランクは、クランクディスクとしてまたはクランクアームにより形成され得る。
【0009】
周回の間に係合要素が互いに関して経験する変位のための空間を作製するために、本発明によれば、他方の係合要素のスロットまたは長形の穴または溝と係合するカムを備えて形成される駆動手段の係合要素、またはクランクの係合要素のいずれかが提供される。あるいは、伸縮式アームを提供することもまた可能であり、この伸縮式アームは、駆動手段およびクランクにつながれる。
【0010】
好ましくは、吸引手段は真空源と連絡する。しかし、吸引手段はその回転の一部の間で作動しさえすればよいので、この場合、この連絡が吸引手段に接続されたクランクの1つの角ポジションによって中断可能であることが有利である。
【0011】
本発明による装置の都合良い実施態様は、吸引手段の供給パイプがディスクの貫通孔に真空に対して気密になるように接続されており、このディスクがクランクの1つとともに回転可能であること、および、真空源に接続された固定真空バーがディスクの反対側の表面に実質的に真空に対して気密になるように隣接しており、この真空バーは開口部を有し、この開口部は、円弧の形態をなしかつディスク表面に対面し、この開口部は、ディスクが回転するときに貫通孔の口によって描かれる環状の経路と一致することを特徴とする。この実施態様では、クランクディスクが上記ディスクとして働き得る。
【0012】
吸引手段の好ましい実施態様は、真空源に接続するための内部チャンネルおよびこの内部チャンネルから伸長する複数の出口開口部(これに、吸引カップが都合良くは装着される)を有するバーを備える。
【0013】
基本的に、吸引手段により第2のクランクに駆動トルクが伝達されるので、クランクの1つ(これに吸引手段が接続される)のみを駆動すれば十分である。しかし、クランクが死点(この死点はクランクの接合部によって形成される平行四辺形の辺々が直線を形成するように重なるクランクのポジションである)から始動されなければならない場合もあり得る。このポジションでは、クランクが始動されることは、うまくゆきそうにない。これを回避するために、同期運動のためにベルトギアまたはチェーンギアにより2つのクランクを接続することが有利である。
【0014】
係合要素を備えて持つ駆動手段は、異なる様式で形成され得る。第1の実施態様によると、係合要素は少なくとも2つのホイールを取り囲むチェーンまたはベルトに装着され、このホイールのうち少なくとも一方が駆動される。このチェーンまたはベルトは、駆動手段の係合要素の軌道経路を規定する。好ましくは、このチェーンまたはベルトは材料ウェブの運搬方向と平行に走行し、このチェーンまたはベルトの速度は材料ウェブの運搬速度と同一である。従って、係合要素が平行走行で動く限り、材料ウェブの運搬方向と平行な速度成分の完全な直線化を達成することが可能である。好ましくは、係合要素はチェーンまたはベルトと直角な溝を有し、ここで、カムまたはローラーはクランクの係合要素として係合する。
【0015】
本発明のさらなる実施態様は、駆動手段が駆動ディスクを備え、この駆動ディスクの回転軸がそれが係合するクランクの回転軸に対してオフセットされていることにより特徴付けられる。この駆動ディスクおよびそれと係合要素により接続されたクランクの偏心は、吸引手段の平行速度の所望の直線化を達成する。
【0016】
本発明は、ここで、実施例によりさらに詳細に説明される。
【0017】
まず図1および2を参照すると、これらは、矢印Aの方向に動く運搬ベルト1の形態をなす運搬手段を示す。管状のバッグ本体2a、2aは、その長手軸を運搬方向Aに交差してコンベアベルト上に配置され、バッグ本体の主要な部分はコンベアベルト上に水平に位置し、1つの終端部分のみ(その材料ウェブが分離される)がコンベアベルト1の長手方向エッジからぶら下がる。運搬手段はさらに、第2のコンベアベルト3を有し、これは、コンベアベルト1の垂直下方に配置されその長手方向エッジに沿って方向付けられ、ローラー4、5の周りをコンベアベルト1と同一の速度でまわる。コンベアベルト3は、複数の穴3aを有する穿孔されたコンベアベルトの形態をなし、真空バー6がその後方に配置され、その結果、コンベアベルト3に面しているバッグ本体2の材料ウェブが、真空バー6の長手方向に沿ってコンベアベルト3の表面に対して吸引され、ベルトの連続搬送の間、固定される。バッグ本体のこの第1の材料ウェブが実際にコンベアベルト3によって吸引されることを確実にするために、下方に傾斜したガイドロッド7が設けられ、該ロッドがバッグ本体2aのそれぞれのぶら下がっている部分をコンベアベルト3の方向へ導く。
【0018】
本発明で備えられるような吸引手段は、コンベアベルト3から別の方向を向いているコンベアベルト1からぶら下がったバッグ本体部分の側に配置される。この吸引手段は、バッグ本体のぶら下がった部分と平行に配置されたバー8を備え、ここで、一連の吸引カップ9はバッグ本体の方に対面するバーの側に固定されている。この吸引カップはバー8の内側の真空チャンネル8aと連絡し、真空チャンネル8aは、真空源(示さず)に間接的に接続される。一方で、バー8は、回転可能ジョイント10bにより、ピボット軸受10aの周りを回転するクランクアーム10に接続され、さらに、回転可能ジョイント13bにより、ピボット軸受13aの周りを回転するクランクディスク13に接続される。
【0019】
回転可能ジョイント10aの軸と同軸になるように、プーリ11が、クランクアーム10に固定して接続される。別のプーリ14が同様に同軸で固定してクランクディスク13に接続される。2つのプーリ11および14は等しい直径を有し、ベルト15により互いに連結される。このベルトギアは、2つのクランク10、13を同期して動かす目的、およびクランクが死点で偶然止まった場合に、従動クランク10により始動されるバー8への接続によって、クランク13がそこから去ることができないことを回避する目的を果たす。
【0020】
バー8とともにクランク10、13は以下の寸法条件を満たす:回転可能ジョイント10a、13a(これらの周りをクランクアーム10およびクランクディスク13がそれぞれ回転している)は、これらがバー8に接続された場合、回転接合部10bと13bとの間の距離と同一の距離を有する;クランクアームの回転可能ジョイント10aと10bとの間の距離は、クランクディスク13の回転可能ジョイント13aと13bとの間の距離と同一である。従って、これら4つの回転可能ジョイントは平行四辺形の四隅を形成する。平行四辺形を形成するバー8とクランクとの配置により、1つのクランクを駆動することによって回転されている間、バーは材料ウェブと平行なポジションを常に維持し、アセンブリと材料ウェブとの間の距離は、吸引カップ9が材料ウェブに最も近づくようになった場合に、吸引カップが材料ウェブと接触するように調節される。
【0021】
ここで図4(図2の拡大詳細図を示す)を参照すると、これは、回転可能ジョイント10bの環状速度をベクトルvとして示しており、これは、材料ウェブの運搬方向に対して平行な速度成分vpと材料ウェブの運搬方向と直角な速度成分vnとに分割され得る。これらの速度ベクトルはまた、バー8にも適用される。速度成分vp、vnの両方は、一様な環状速度の場合、即ちピボット軸受10aの周りをクランク10が一様に回転する場合、正弦曲線的に変化する。しかし、このことは、既に導入部で示唆したように望ましくない。その代わりに、本目的は、90°のクランク角αの範囲(つまり、バー8が材料ウェブに最も近づく範囲)の付近で平行速度成分vpを可能な限り直線化することである。このことは、偏心要素の手段によりクランク10を駆動することにより達成され、これは、図2および3を特に参照して以下で説明される。
【0022】
回転軸16aを有するクラウンギア16の形態をなす駆動手段は、クランク10の回転可能ジョイント10aの回転軸に対して軸方向に平行であるが、そこから偏心距離eだけオフセットされ、ピニオン18に連結され、ピニオン18は、モータ(示さず)の駆動シャフト19にチェーン17を介して接続される。下方側のクラウンギア16は2つのガイドプレート16b、16bを有し、これらのプレートは、ほぼ放射状にそして互いに平行に配置され、その間に溝を規定し、この溝はカムまたはローラー10dと係合する。ローラー10dはクランクアーム10の突出部10cの先端に配置される(突出部10cはピボット軸受10aを超えるクランクアーム10の延長部である)。クラウンギア16およびクランク10の回転軸が距離eだけ互いからオフセットされているので、クランク10は、クラウンギア16の一様な回転の場合には一様には動かされず、偏心eおよびローラー10dからピボット軸受10aまでの距離b(図4を参照のこと)の関数として加速および減速され、ローラー10dは、ガイドプレート16bと16bとの間の溝中をスライドして、ローラーとガイドプレートとの間の係合点の変位を補償する。
【0023】
クラウンギア16とそれによって駆動されるクランク10との偏心配置によって達成される平行速度成分vpの直線化を、図5のグラフに示す。45°と135°との間のクランク角αの範囲において、良好な直線化が達成されたことが分かる。クラウンギア16の回転速度は、α=90°の場合、vpが材料ウェブの運搬速度と等しくなるように調節されるのが好ましく、それによって、吸引カップと材料ウェブとの間のいかなるすべりもほとんど存在しなくなる。
【0024】
図3において、19は機械本体のキャリアプレートを示し、ここに、回転可能ジョイント10aが固定される。さらに、回転配置をより明確に示すために、図1および図2は、クランク角αが90°のときのバー8を有するクランク10を実線で、およびさらにα=45°のときのバー8を有するクランク10を破線で示している(参照番号8’、10’を参照のこと)。同様にして、図4は、クランク角αが90°のときのバー8を有するクランク10を実線で、およびさらにα=135°のときのバー8を有するクランク10を破線で示している。図4における距離aは、ローラー10の中心と駆動クラウンホイール16の中心との間の最大距離であり、a=b+eの条件を満たす。
【0025】
バー8の吸引カップ9は、真空源に永続的に接続されてもよい。しかし、より好ましいと考えられるのは、吸引カップが材料ウェブに接触する前の、吸引カップが材料ウェブに接近する比較的短い間に、真空源を接続して、吸引カップが材料ウェブを吸引し得るようにし、そして、吸引カップが材料ウェブに最も近いポジションを通過し、吸引した材料ウェブを引っ張った後、材料ウェブの運搬手段から再び離れて行く間、切換えをオン状態のままにし、その間、同時にバッグ本体の他方の材料ウェブをコンベアベルト3に吸引させていることである。2つの材料ウェブ間の距離が十分になったと見なされたとき、真空源は最終的に再び切り離される。そうするために、クランクディスク13に貫通孔13aが備えられ、該貫通孔は、回転可能ジョイント13bに接続されるポジションにあって軸に平行であり、その孔は、回転可能ジョイント13b内へ延び、バー8の真空チャンネル8aがこの貫通孔と連絡する。真空バー20は、固定された状態としてマウントされ、クランクディスク13の反対側の表面13cに、真空に対して気密になるように隣接し、この真空バーは円弧の形態をなしかつディスク表面に対面する開口部20aを有し、この開口部は、ディスク13を回転した場合、貫通孔(13e)の口によって描かれる環状経路と一致する。開口部20aは接続スリーブ20bと連絡し、この接続スリーブに真空源(示さず)が接続され得る。従って、バー10の真空チャンネル8aは、クランクディスク回転の明確に定義された角度範囲にわたって、真空源に接続されるだけである。
【0026】
図6〜9では、本発明による装置のさらなる実施態様が示される。この実施態様と第1の実施態様とのただ1つの差異は異なる駆動手段であり、この駆動手段によりクランク30(第1の実施態様のクランク10に対応する)が駆動される。従って、同様の参照番号が装置の同様の構成要素を示すために使用され、上記の説明に対する参照がなされ、繰り返し詳細に説明することは省略する。
【0027】
第2の実施態様の駆動手段では、もはや偏心ディスクではなく、2つのツインギア31、33を備え、これらのツインギアは二重チェーン32により取り囲まれる。ツインギアの33の回転軸は、付加されるギアホイール34に固定して接続され、このギアホイールは、チェーン35を介してモータ(示さず)のピニオンにより駆動される。係合要素36は二重チェーン32にそれと共に動くように取り付けられ、該要素はUビームからなり、その長手方向軸は二重チェーン32と直角である。このUビームの脚部は溝を定め、この溝内に、ローラー30d(これは、クランク30の末端にその係合要素として取り付けられる)がスライドするように受容される。クランク30を回転した場合のローラー30dの軌道経路が30aで示される。ツインギア31と33との間で、二重チェーン32が、両側に、材料経路の運搬方向と各々平行な1つの走行を形成し、この二重チェーンは、材料ウェブがコンベアベルト1上を動くのと平行走行で同じ速度で、係合要素36が動くような速度で駆動される。図9を特に参照すると、クランク角αが約45°の場合に、係合要素36は最初の平行二重チェーン走行の始まりに達することが分かる。この時点では、係合要素は、ツインギア33の周りの経路の半分まで進んでいる。クランク30上のこのポイントから、クランク30のローラー30d(係合要素36と係合する)は、材料ウェブの運搬方向に平行な速度成分vp(この成分は、運搬速度に正確に対応する)で駆動される。この平行速度成分は、係合要素がツインギア31に達するまで、即ち、平行二重チェーン走行の末端まで、維持される。この時点では、クランク30は、約135°のクランク角を有する。このポイントから、係合要素36は平行移動運動からツインギア31の周りの回転運動へと変化し、そのことが、クランク30の平行速度成分の量および最終的にはその符号をも変化させ、係合要素の変更された動きがクランク30に伝達される。
【0028】
図10のグラフは、平行速度成分vpの完全な直線化(バー8がこれを経験する)が、約45°から135°までのクランク角の範囲にわたる、係合要素の平行ガイドによって達成されたことを示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明による装置の第1の実施態様を側面図で概略的に示している。
【図2】 図2は、図1と同一の装置を平面図で示している。
【図3】 図3は、本発明の装置の第1の実施態様の詳細を示している。
【図4】 図4は、本発明の装置の第1の実施態様の詳細を示している。
【図5】 図5は、本発明の装置の回転吸引手段の平行速度成分の経路対クランク角のグラフである。
【図6】 図6は、本発明による装置の第2の実施態様の側面図を概略的に示している。
【図7】 図7は、図6と同一の装置の平面図である。
【図8】 図8は、本発明による装置の第2の実施態様の詳細を示している。
【図9】 図9は、本発明による装置の第2の実施態様の詳細を示している。
【図10】 図10は、本発明の装置の回転吸引手段の平行速度成分の経路対クランク角のグラフである。
Claims (11)
- 重なった状態にある2つの材料ウェブ、バッグ本体(2、2a)のウェブ、またはそれらの個々の部分を、それらが運搬手段(1)で搬送される間に分離するための装置であって、第1の該材料ウェブは該運搬手段に離脱可能に固定されており、当該装置は、
第2の材料ウェブを一時的に吸引し第1の材料ウェブから第2の材料ウェブを分離するために、第2の材料ウェブに対して可動な吸引手段(8、9)と、
互いに離れている2つのクランク(10、13)であって、それぞれが、該クランクを周りで回転させるための第1の回転可能ジョイント(10a、13a)と、該吸引手段が回転可能に接続される第2の回転可能ジョイント(10b、13b)とを有し、両クランクが、それぞれの第1(10a、13a)と第2(10b、13b)の回転可能ジョイントとの間に同一の距離を有し、かつ、吸引手段に接続されている場合に、両クランクの第1(10a、13a)の回転可能ジョイント間の距離が、両クランクの第2(10b、13b)の回転可能ジョイント間の距離と等しく、その結果、該回転可能ジョイントが平行四辺形の四隅を定めるものである、該2つのクランクと、
を含む装置であって、
駆動手段(16;31〜34)が係合要素(16b;36)を有し、該係合要素は、所定の経路に沿って周回しかつ該クランクのうちの一つに形成された係合要素(10d;30d)に接続され、該駆動手段の係合要素(16b、36)の軌道経路と、該クランクの係合要素(10d;30d)の軌道経路とは、一致せずかつ平行ではなく、かつ、これら係合要素が、互いに関して変位可能に係合しており、
駆動手段の係合要素(36)が、チェーン(32)またはベルトに取り付けられ、これが少なくとも2つのホイール(31、33)を取り囲み、そのうちの少なくとも1つ(33)が駆動されるものであることを特徴とする、前記装置。 - チェーン(32)またはベルトが、材料ウェブ(2)の運搬方向と平行に走行すること、および該チェーンまたはベルトの速度が該材料ウェブ(2)の運搬速度と等しいことを特徴とする、請求項1記載の装置。
- 駆動手段の係合要素(36)が、チェーンまたはベルトと直角な溝を有し、該溝が、クランク(30)のカムまたはローラー(30d)により係合されることを特徴とする、請求項1または2記載の装置。
- 2つのクランク(10、13)が、同期して動作するように、ベルトギアまたはチェーンギア(11、14、15)によって互いに接続されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の装置。
- クランクのうち少なくとも1つがクランクディスク(13)であることを特徴とする、請求項1記載の装置。
- クランクのうち少なくとも1つがクランクアーム(10)であることを特徴とする、請求項1記載の装置。
- 駆動手段の係合要素(16b;36)およびクランク(10;30)の係合要素(10d;30d)のうちの一方がカムを有し、他方が、スロット、長形の穴、溝、または少なくとも1つのガイドレールもしくはガイドプレート(16b)を有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の装置。
- 吸引手段(8、9)が真空源と連絡しており、この吸引手段と真空源との連絡が、該吸引手段に接続されたクランクのうちの1つのクランクの角ポジションに関連して、中断可能であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の装置。
- 吸引手段の供給パイプが、ディスク(13)の貫通孔(13e)に真空に対して気密になるように接続されていること、および、
真空源に接続された固定真空バー(20)が、該ディスクの反対側の表面(13c)に実質的に真空に対して気密になるように隣接しており、該真空バー(20)は開口部(20a)を有し、該開口部は、円弧の形態をなしかつディスク表面(13c)に対面し、該開口部は、ディスクが回転するときに貫通孔(13e)の口によって描かれる環状の経路と一致することを特徴とする、請求項8記載の装置。 - 吸引手段がバー(8)を含み、該バーは、真空源に接続可能な内部チャンネル(8a)を有し、加えてそこから延びる複数の出口開口部を有することを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の装置。
- 吸引カップ(9)が、上記バーに接続されていることを特徴とする、請求項10記載の装置。
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