JP3794025B2 - 裁断された厚紙ブランクスの選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスペンシングマシンにおいて、裁断されたペーパーボードブランクスまたはカードボードブランクスの選別を行うようになっている装置、特に、プロダクツの流れから不良品とみなされたものを排除するための装置に関する。本発明は、特に、選別率が極めて改善された選別装置に関するものである。
ペーパーボードまたはカードボードのウエブを裁断した後に、形成されたペーパーボードまたはカードボードのブランクスを進行させる間、特殊なケースによっては、該ブランクスの中に欠陥品が生ずる場合がある。このような欠陥品であるブランクスは、大抵の場合、該ケースの受け取り段階で排除されるが、これは、時間のロスばかりではなく、生産プロセスを複雑にしてしまう。
解決策の一つとしては、ブランクスを受け取る前に、ブランクスが進行している間に選別を行い、付加的な選別操作をなくすようにしている。しかし、このような操作は、これらブランクスが高速で進行し、これに伴って極めて早く、確実に選別する手段を必要とする点から困難であることが知られている。
付随技術においては、１８０ｍ／分のオーダーで進行する長さ約３０ｃｍの製品を毎分６００個選別することができるソーターが使用されている。このような条件にあって、ソーティングの信頼度は、９９．７％のオーダーにあると評価されている。
本発明の目的は、毎分当たりの選別できる数量および、その信頼性の両者を改良した選別装置を提供することにある。
かくして、本発明は、裁断されたパーパーボードブランクスを少なくとも二つのシリーズの駆動ベルトの間で移送しながら、該ブランクスを選別する装置で、該ブランクスの進行パスを二通りに、即ち、角度で分岐する上位パスと下位パスとに構成した装置を目的とするものであって、この装置は、前記二つのパスの分岐位置に配置されたフラップを備え、このフラップは、下流側の軸を軸としてピボット回動し、二つの位置、即ちブランクスを上位パスへ進行させる正常な操作位置である下位位置と、ブランクスを下位パスへ進行させる選別位置である上位位置との二つの位置のいずれかになることが可能であって、以下の点を特徴とするもの：
−ブランクスを進行させる駆動ベルトの上位パスが、ピボオト回動可能なフラップに近接した少なくとも上流と下流との位置において、実質的に均一な曲率半径をもってカーズしており、
−そして、フラップの後部上面がその上にあるベルトの曲率に近い曲率をもち、選別位置においては、実質的に平行なパスを構成するもの。
発明の一つの実施例の形態においては、前記カーブの落ち込みがフラップへ向いており、該フラップの上面の前部が下方へカーブしている。
発明の他の実施例の形態においては、ピボット可能なフラップに近接の少なくとも上流と下流部分において、ブランクスを進行させるベルトが曲率半径が実質的に均一なカーブを描いており、前記カーブの落ち込みがフラップから離れている向きになっている。さらに、フラップの下面がその下にあるベルトのカーブに近いカーブになっていて、正常操作位置にあるとき、実質的に平行なパスを構成する。
発明による装置は、カードボードブランクを、それがフラップの位置を少なくとも通過する瞬間、少なくともフラップの面の一部にわたって、一方が少なくともベルトのサイドによって構成される二つの保持要素で維持されるようになっている。他方の保持要素が他方のベルト面またはローラーによって構成されている。
発明の実施例の一つの構成においては、前記装置は、少なくとも４本のベルトを備え、これらは上位パスと下位パスとを構成している。この装置においては、フラップの上流において、第１のベルトまたは上位のベルトの下面の第１の部分および第２のベルトまたは下位ベルトの上面の第１の部分が接触しており、フラップの下流においては、第１のベルトの下面の第２の部分が第３のベルトの上面と接触し、第２のベルトの上面の第２の部分が第４のベルトの下面と接触している。第４のベルトの上面は、また、第３のベルトの下面と接触している。
発明による装置は、モジュラータイプとするのに特に適している。各モジュールは、したがって、特に４本のベルトにより構成されたそれ自体の機械的駆動システムならびにピボット可動に装着のフラップにより構成されたそれ自体の選別システムを備えている。このフラップは、レバーに装着されており、このレバーは、ジャッキの作用で下流側の回転軸を軸として動くものであり、このジャッキは、圧縮空気貯蔵部からの空気圧作用で速動するバルブで制御される。かくして、装置の用途別に各種モジュールの相対位置を変更することが極めて容易である。
装置のすべての機械的要素が一枚のプレートに配置されることが好ましく、これによって、自律的に調節でき、位置決めできるモジュールを構成することができる。
以下に本発明の実施例を添付の図面を参照しながら、限定しない実施例により記載するもので、該図面において、
図１は、本発明による操作原理を示す略図的図解図である。
図２は、本発明による、前記装置に使用の選別手段の作用を示す略図である。図３ａと図３ｂとは、二つのパスの分岐ゾーンと、上位位置ならびに下位位置それぞれにおける選別フラップを示す拡大した垂直、長さ方向の部分断面図である。
図４は、図１に示した実施例の変形例の略図的図解図である。
図５は、選別手段が除かれている図４の変形例の斜視図である。
図１において、本発明による装置は、長さ方向軸ｘｘ’を軸として、２本のベルトが互いに対称に配置されている４本のベルトによってエッセンシャルに構成されている。第１と第２のベルトである上位ベルト１と下位ベルト２それぞれは、ローラー５、５ａおよびローラー７、７ａに巻かれていて、上位ループと下位ループを形成し、これらは、軸ｘｘ’を軸として対称になっている。これら二つのループは、二個づつのローラー５ａ，５ｂ、７ａ，７ｂの間に、それぞれ配置された２本のベルトサイド１ａ、２ａが軸ｘｘ’にそい直線状になって、互いに接触している第１のゾーンを上流から下流にかけて備えている。第２のゾーンは、それぞれ３個づつのローラー５ｂ、７ｂによって区画され、２本のベルトサイド１ｂ、２ｂを構成し、これらは、一方では、間隔をおいた関係を保ち、他方では、それぞれ上向き、下向きになった凹部を形成している。
前記装置は、また、第３のベルト３と第４のベルト４とを備え、第３のベルトの上面３ａは、第１のベルト１のサイド１ｂに接触し、その曲率に追随するようになっており、そして、第４のベルトの下面４ａは、第２のベルト２のサイド２ｂに接触し、同様に、その曲率に追随するようになっている。これら述ベルトは、図示されていないモーター（複数）により回転駆動されるものである。これらベルトは、例えば、ノッチ手段により、互いにサーボ制御されて、それらの移動速度は、できる限り接近していて、スライドしないようになっている。該ベルトの回転方向は、図１の矢印に示される方向、即ち、ベルト１とベルト４は、時計方向、ベルト２とベルト３は、反時計方向である。
装置は、また、選別手段を備え、これは、ローラー５とローラー７の回転軸に平行な下流側軸０をピボット軸としてピボット回転するように装着されたフラップ６によって構成されている。このフラップ６は、二つの位置、即ち、下位位置またはノーマル操作位置（不良でないブランクスの通路に相当する）および上位位置または選別位置（不良のブランクスの選別位置に相当する）の二つの位置を占めるようになっている。
フラップ６の上面は、前記凹部の上向きになっている曲率になっており、その曲率の半径は、下位位置にあっては、その上に横たわるベルトサイド１ｂとの間に平行なパスが確保されるようなものになっている。同様に、フラップ６の下面は、前記凹部の下向きになっている曲率になっており、その曲率の半径は、上位位置にあっては、その下に位置するベルトサイド２ｂとの間に平行なパスが確保されるようなものになっている。
出願人によれば、カードボードブランクが流れる上位パスまたはノーマル操作のパスの曲率を選別フラップ６の上流ならびに下流付近におけるレギュラーの曲率にし、該フラップの上面の後部の曲率を該後部の上に位置するベルトの曲率に近いものにすると、装置で選別されることができるカードボードブランクスの枚数をかなり高い率で増やすことが可能であることが観察された。実際に、従来技術の段階にある装置で、２４時間操業内で約一つのマシン（パイルアップ）の複数回のオペレーショナルインサイデンツで毎分約６００枚のブランクスの通過をモニターできた。この発明による装置では、８００操業時間内で、僅か１回のインサイデントで毎分１０００枚のカードボードブランクの通過をモニターできることを可能にしている。
このことは、マシンの効率の向上を可能にするのみならず、その信頼性をも向上することになる。
フラップ６は、通常、下位位置にあるが、選別すべきブランクが検知されるときには、上位位置に移される。この検知は、コントロールすることが望ましいパラメーターに合ったタイプのものであればよい異常検知器１０によって検知される。検知器１０は、フラップ６から距離ｄをおいて配置されていて、この配置距離は、ベルト１ａ、２ａの移動速度、したがって、カードボードブランク８の移動速度を考慮にいれて、解析手段（図示していない）が前記ブランクを解析し、このブランクが上位パスまたは下位パスのいずれかをとるべきかを定める時間をもつに十分な距離になっている。第２の検知器または通過検知器１０ａが異常検知器１０の下流で、好ましくは、フラップ６の近くに配置されており、解析手段がブランク８を下位パスへ通すことを決定したとき、フラップの先端を上向きにするように制御する。これらの条件で、選別装置は、以下に述べるように動作する。
カードボードブランク８は、第１と第２のベルト１，２が接触している部分のベルトサイド１ａと２ａとの間に入り、それによって選別フラップ６の方向へ送られる。検知器１０により選別が指示されると、フラップ６は、所定の時間ｔ１内に上向きになり、フラップ６の手前にあるブランク８は、これによってベルト２とベルト４とのサイド２ｂとサイド４ａとの間へ送られる。反対に、異常がなんら検知されなければ、フラップ６は、下位位置に留まり、その場合、カードボード８は、ベルト１とベルト３とのサイド１ｂとサイド３ａとの間へ送られる。
この発明によれば、ベルト１とベルト２とのサイド１ａとサイド２ａとは接触しているが、フラップ６の前部からの距離ｄ１の間では、互いに離れている。さらに、ベルト３の最上流領域は、フラップ６の前部からの距離ｄ２の間では、サイド１ｂと接触していない。したがって、少なくとも該ブランクの一部が前記ベルトの二つのサイド、即ち、サイド１ａとサイド２ａ、そして、サイド１ｂとサイド３ａとによって、いつでも保持されることが望ましい場合は、カードボードブランクス８の長さは、前記距離ｄ１＋ｄ２よりも長くなければならない。
図２に示すような選別手段は、圧縮空気の貯蔵部１４を備え、ジャッキ１８に接続している速動電磁バルブ１６を介して圧縮空気を供給する。ジャッキは、ピン２２をピボット軸としてピボット回転するように装着されたアーム２０の一端に作用し、該アームの他端にはフラップ６がある。電磁バルブ１６は、インターフェース２４を介してセンサー１０ａにより制御される。異常検知器１０により欠陥ブランクが検知されると、ブランク８の通路によって検知器１０ａが速動電磁バルブ１６を開き、貯蔵部１４に蓄えられている圧縮流体をジャッキ１８へ流入させ、該ジャッキのピストンを下降させると、レバー２０は、ピボット軸２２まわりをピボットし、これによって、フラップが上位位置へ移る。
フラップ６をコントロールする手段としては、他の手段も当然設けることができる。
ベルト１からベルト４それぞれのベルトを個別に駆動する必要はなく、この発明によれば、ただ１本の駆動ベルトにより全部のベルトを進行することができるものであって、この場合には、残るベルトは駆動ベルトによる直接の摩擦作用によって駆動されるか、またはステップバイステップで間接的に駆動される。図１に示す装置にあっては、ベルト２のみを駆動すればよい。したがって、ベルト２は、摩擦によりベルト１とベルト４とを駆動し、ベルト１それ自体がベルト３を駆動することになる。
図４は、発明の実施例の一つのフォームを示すもので、ここでは、前記装置はまた、二つのベルトループ、即ち、ベルト１とベルト２それぞれにより構成される上位ループと下位ループを備えている。ベルト１の下側面は、二つのエンドローラー５ａ，５ａの間において、大きな半径（約３メーター）のカーブを形成しており、下向きに下がった状態になっている。ベルト１の下側面は、二つの帯域、即ち、上流ゾーン１ａと下流ゾーン１ｂとに分かたれている。ベルト１のゾーン１ａへベルト２のサイド２ａを押し付けるローラー９とローラー１１とにより、二つのベルトを所望のカーブとなるようにして構成している。
前記のように、ベルト２は、フラップ６が配置されている分岐ゾーンでベルト１から分かれ、該フラップは、下流軸Ｏまわりをピボット回転するように装着されている。ベルト２の上面は、第１のゾーン２ａを備え、このゾーンは、分岐ゾーンの位置でカーブし、第２のゾーン２ｃが続き、このゾーンは、同様にローラー１３の作用を受けて、下向きになってカーブし、ついでローラー１２の作用を受けて、第３のゾーン２ｂが上向きになるように構成されている。
前記のように、装置は、２本の中間に位置するベルト３，４を備え、これらは互いに接触するように構成されている。中間のベルト３は、横長の形状で、ゾーン１ｂの下側に位置し、その上面３ａがゾーン１ｂに接触している。ローラー１１によって、上面３ａとゾーン１１ｂは、下方へカーブし、利点はさておき、ベルト同士の接触をよくし、相互駆動されるようになっている。
ベルト２による下位ループは、一連のテンションローラー１５と駆動ローラー１７とを備えている。ベルト３，４との配置において、ベルト３の下面３ｂがベルト４の上面４ａに接触している。このような構成によって、ただ一つの駆動ベルト、即ち、駆動ローラー１７により駆動されるベルト２によって、すべてのベルトが駆動される。
カードボードブランクス８がフラップ６を通過した後、それらの進行を促進させるために、ベルト３の上面３ａが前記フラップの下流側に可能な限り近接するようにされている。しかしながら、張りだしの点で、同様なことがベルト４の下面４ａについては行えない。即ち、カードボードブランク８を装置の下位パスにそって効率よく進行させるためには、一方ではフラップ６の下面のプロファイル形状をローラー９によりベルト２に与えられるカーブにそうようにし、他方では前記下面をよく磨き、この面におけるカードボードブランク８の摩擦係数を最低にするようにするからである。これらの条件のもとにベルト２の上面２ｃは、フラップ６が上位位置にあるとき、ローラー１３によりカードボードブランク８をフラップ６の下面に押し当てるが、この下面の摩擦係数は、前記ベルトのそれよりも小さいから、前記ブランク８の移送が確実に行われる。かくして、フラップ６の下面は、ベルト２の面２ｃと協同してブランク８を確実に保持し、その後、該ブランクをベルトサイド２ｂと４ａとに移す。
図３ａと図３ｂとは、この発明の特に関心がある実施例を示すもので、ここでは、上位パスと下位パスとの分岐ゾーンは、角度が約２０度となっていて、それぞれのサイドがインカーブし、二つの凹部が下向きになっている。この実施例においては、フラップ６が上位位置にあるとき、フラップ６の上面の後部６ａは、この後部上にあるベルトサイド１ｂと平行になり、フラップ６の前部６ｂは、やや下向きにカーブしている。さらにフラップ６の下面６ｃは、フラップ６が下位位置にあるときは、その長さ全長にわたり、その下に位置するベルトサイド２ｃに平行になる。
この装置により進行されるカードボードブランクスの前進レートを考慮にいれた場合、図３ｂに示すように、フラップが上位位置へ移る指令を受けたとき、カードボードブランク８がフラップ６の上にさしかかっている場合が生ずる。フラップ６のカーブしたプロファイルによって、フラップは、ブランク８に僅かに触れながら、接触する面が少ない状態で該ブランクを押し、摩擦をなくして、ブランク８をそらせるようにする。
さらに注目すべき点は、カードボードブランクは、移送の間、ローラーにより保持される。
この発明による選別装置は、カードボードバンドをシリーズになったカドボードブランクスに分離するマシンに使用される。特定の使用に応じて、パラレルに配置の所定の数の選別装置を備えたマシンをこれら選別装置の数を異にするマシンへ簡単に、素早くコンバートできる点で興味があるものである。
本発明は、そのような素早い転換に適しており、モジュラー構造を構成するこことをプロモートする。
この構造のベイシックモジュールのそれぞれは、ベルトと選別手段のアッセンブリーからなり、該選別手段は、ピボット回動可能なフラップと、これを制御する手段とで構成され、すべて完全に独立している。このようにすれば、特定の要求に応じての用途に必要な数のモジュールにすることができる。
図５に示すように、このようなモジュールは、基本的には、シャフトを支持したプレート３０により構成され、これらシャフトには、各種のローラー５，７，１５，１７が装着され、これらローラーには、上位ベルト１と下位ベルト２、さらには、中間のベルト３，４がかけられる。プレート３０には、カードボードブランクス８が到着するサイドから横方向へスロット３３が切りこまれていて、選別フラップ６の位置で、該スロットは、二つに分かれ、ベルトのパスにそうようになっている。個のスロット３３により、ベルト１，２，３，４の幅よりも広い幅のカードボードブランクス８に対処できる。フラップ６ならびに、その作動手段は、ローラーが配置されているプレートのサイドに固定される。同様に、フラップ６の制御手段は、スペースを節約するために、ベルトが掛けられるプレート３０に向けて配置されるのが好ましい。

Claims (13)

1. 裁断されたペーパーボード・ブランクスを少なくとも二つのシリーズの駆動ベルト（１，２，３，４）の間で移送しながら、該ブランクスを選別する装置で、該ブランクス８の進行する通路を二通りに、即ち、角度（α）で分岐する上位通路と下位通路とに構成した装置であって、この装置は、前記二つの通路の分岐位置に配置されたフラップ（６）を備え、このフラップは、下流側の軸（０）を軸としてピボット回動し、二つの位置、即ちブランクス（８）を上位通路へ進行させる正常な操作位置である下位位置と、ブランクス（８）を下位通路へ進行させる選別位置である上位位置との二つの位置のいずれかになることが可能であって、以下の点を特徴とするもの：
   −ブランクス（８）が進行し、駆動ベルト（１，２，３）で構成される上位通路が、ピボット回動可能なフラップ（６）に近接した少なくとも上流と下流との位置において、実質的に均一な曲率半径をもってカーブしており、
   −フラップ（６）の後部上面（６ａ）がその上にあるベルトの曲率に近い曲率をもち、選別位置においては、該後部上面と該ベルトが実質的に平行となるもの。
2. 前記カーブの落ち込みがフラップ（８）へ向いていることを特徴とする請求項１による装置。
3. 前記面の前部（６ｂ）が下方へカーブしていることを特徴とする請求項１による装置。
4. ピボット可能なフラップ（６）に近接の少なくとも上流と下流部分において、ブランクス（８）を進行させるベルト（１，２，４）が曲率半径が実質的に均一なカーブを描いていることを特徴とする前記請求項のいずれか一つによる装置。
5. 前記カーブの落ち込みがフラップ（６）から離れている向きになっていることを特徴とする請求項４による装置。
6. フラップ（６）の下面がその下にあるベルト（２）のカーブに近いカーブになっていて、正常操作位置にあるとき、実質的に平行なパスを構成することを特徴とする請求項４または５のいずれかによる装置。
7. カードボード・ブランク（８）を、それがフラップ（６）の位置を少なくとも通過する瞬間、少なくともフラップの面の一部にわたって、一方が少なくともベルト（１，２）のサイドによって構成される二つの保持要素で維持されるようになっていることを特徴とする前記請求項の一つによる装置。
8. 他方の保持要素が他方のベルト面によって構成されることを特徴とする請求項７による装置。
9. 他方の保持要素が他方のローラーによって構成されることを特徴とする請求項７による装置。
10. 前記請求項の一つによる装置であって、以下の構成を特徴とするもの：
    −少なくとも４本のベルト（１，２，３，４）を備え、これらは、フラップ（６）のファンクションとして、上位通路と下位通路とを構成し、
    −フラップ（６）の上流において、第１のベルト（１）または上位のベルトの下面（１ａ）の第１の部分および第２のベルト（２）または下位ベルトの上面（２ａ）の第１の部分が接触しており、
    −選別手段（６）の下流において、第１のベルトの下面（１ｂ）の第２の部分が第３のベルト（３）の上面（３ａ）と接触し、第２のベルト（２）の上面（２ｂ）の第２の部分が第４のベルト（４）の下面（４ａ）と接触しているもの。
11. 前記ベルト（２）の１本だけに駆動に適する機械的手段が設けられ、他のベルト類は、前記ベルトにおける摩擦により駆動されることを特徴とする請求項１０による装置。
12. すべての機械的要素が一枚のプレートに配置され、個々別々に調節され、配置されるモジュールを構成することを特徴とする前記請求項の一つによる装置。
13. フラップ（６）は、レバー（２０）に装着され、このレバーは、圧縮空気の貯蔵部（１４）により供給される空気圧による速動バルブ（１６）によって制御されるジャッキ（１８）の作用で下流の回転軸まわりを動くものである前記請求項の一つによる装置。

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