JP3989005B2 - パッケージング工業用機械に使用するフラットツールの補強装置 - Google Patents

パッケージング工業用機械に使用するフラットツールの補強装置 Download PDF

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Description

本発明は、特にパッケージング工業用機械、より詳しくは、厚紙または紙、または、例えば、合成材料のシートからボックスブランクを製造するプラテンプレスの廃棄物エジェクションステーションに使用されるフラットツールを補強するための装置(補強手段)に関する。
プラテンプレスは、通常、スタックから厚紙のシートをパッケージング機械に供給するフィーダと、ボックスブランクを作るべくシートを所与の形状に1つずつ切断するカッティングステーションと、カッティングにより生じる不要の廃棄物を引き出す排出(エジェクション)ステーションと、最後に、得られたブランクのスタックを受入れるステーションとを含むように、順次配置された多数のステーションを有している。
各シートは、一連のチェーン上で移動するグリッパ・バーによりその前縁部が把持され、種々のステーションに連続的に搬送される。前記機械により加工される各シート(フラット要素とも呼ばれる)は、通常、完成パッケージングの展開形状および表面を表す多数のブランクを有している。
ブランクの輪郭はプラテンプレスのカッティングルールにより切出され、一方、ブランクの折畳み線は同じ作業中にスコアリングルールにより刻印される。切断後のシートの変位を防止するため、カッティングルールは、ブランク間の各継目で最初にノッチが形成される。従って、全てのブランクは、カッティングルールに形成されたノッチにより切断されずに残っている材料の脆弱ブリッジすなわち「連結点(points of attachment)」により一体に保持される。
ブランクは可能な最適の態様でシート上に配置されるが、カッティングの結果として廃棄物は不可避的に作られる。廃棄物は、シートの縁およびブランク間を分離する部分で形成される。これらの領域は、廃棄物エジェクションステーションでシートから除去すべき好ましくない廃棄物を作り出す。
前記ステーションは、通常、エジェクタに取付けられ、かつ、垂直平面内で移動できる頂部ツールと、孔穿きエジェクションボード(廃棄物を除去するために、該ボード上でシートが連続的に停止される)と、通常、シートから廃棄物を除去するために頂部ツールと協働する底ツールとを有している。頂部ツールはその形状が、シートの形状、すなわち廃棄物をシートから離脱させて、エジェクションボードの孔を通して下方に押出すエジェクションニードルを支持する多数のバーが設けられた孔穿きボードまたはフレームの形態と同じである。或る場合には、頂部ボードはまた、例えば、エジェクションボードの頂面に当接してシートブランクを保持するために簡単に設計された発泡体の小さい立方体からなる圧力プレートを有している。底部ツールは、頂部ボード上のエジェクションニードルに対向して配置された入れ子式のエジェクションニードルを有している。この構成は、全ての廃棄物を正確に把持して、エジェクションボードを介して単一作動でシートから引出すことができる。この種のエジェクションステーションは、スイス国特許第689974号明細書(特許文献1)に示されており、かつ、詳細に説明されている。
或る場合には、底部ツールは使用されず、この場合には、廃棄物は、これを下方に押出す頂ツール上でのみエジェクタの作用によりシートから突き出される。この場合には、エジェクションは「ダイナミック」と呼ばれる。一方、高速では、エジェクションボードは強い垂直圧力を受ける。なぜならば、廃棄物は、除去するためにもはや把持されてはいないが、全ての連結点を同時に破断すべく主として下方に曲げるため、廃棄物の排出(エジェクション)のために設けられた開口の縁部上に一部を置く必要があるからである。シートがこのようにして配置されないと、幾つかの連結点が破断されないことがあるため、廃棄物がボードの孔から吊り下がり、シートが排出(エジェクション)ステーションから排出されるときに必然的に詰まってしまう。従って、廃棄物が頂部ツールと底部ツールとの間で把持されるならば、いかなる詰まりも引起こすことなく非常に高速でシートから全ての廃棄物を除去できる。
本発明は、特に、前記ステーションのフラットツール(「エジェクションボード」とも呼ばれる)に適用できる。通常、頂部ツールおよび底部ツールおよびエジェクションボードの各々が、引出し機のように水平平面内でエジェクションステーションから容易に除去できる支持フレーム上に配置されかつ固定される。エジェクションボード(該ボードは、シートブランクのみを保持し、廃棄物を除去できる)は、通常、真直でなく不規則な縁部を有し、該縁部はシートの周囲に位置するブランクの輪郭を再現している。従って、エジェクションボードは、支持フレームの縁部により直接固定できるが、端部を介して支持フレーム内に配置されかつ保持される長手方向バーに取付ける必要がある。支持バーは、通常、曲げ抵抗性を増大させるべく長辺が垂直に延びている長方形の横断面を有する。支持バーは、一方では該バーの側面に当接するように、かつ、他方では前記ボード内に、ねじ付きアングル鋼によりエジェクションボードの下面に当接して固定される。このレイアウトは、スイス国特許第575294号明細書(特許文献2)の図2および図3に明瞭に示されている。
この実施例は多数の欠点を有している。バーは、固定するために、多数の小さい別々の部品(アングル鋼、ねじおよびナット)を必要とし、このため、比較的長いドリリング作業、調節作業および組立て作業を要する。また、この実施形態では、アングル鋼を固定するため、エジェクションボードの表面上にかなりの大きさのスペーサを必要とする。1枚当りのエジェクションボードに多数のねじおよびボルトが必要とされるため、これらの部品は、一般に、固定アングル鋼と一緒にリサイクルされる。しかしながら、各エジェクションボードは特定作業に使用するためのものであるため、部品は、コストおよび仕事のみを増大させる分解作業によりリサイクルしなければならない。インジェクションボードの製造コストおよび準備コストを低減させる1つの考えは、補強バー(通常、金属)を、突刺すことができる木材のような安価な別の材料からなるバーに置換することである。しかしながら、この材料は金属より弱いため補強バーを必要とし、太くなってしまう。この過大な寸法は、エジェクションボードの表面上に大きいスペーサを占める欠点を有し、従って、廃棄物の突き出し用に設けられた孔を全く妨げることなくエジェクションボード上にバーを配置することを一層困難にする。通常、支持バーの端部はテーパ状であり、システムが意図するステーションの支持フレーム上に設けられる固定システムと係合できるように機械加工される。バーが木材からなる場合には、バーの端部がテーパ状の輪郭であるため脆弱で壊れ易く、メインテナンスに特別な注意を必要とする。最後に、木材バーの急速摩耗のため、工場試験で、エジェクションバーは、長時間使用時に、大きい振動を急速に受けるようになることが証明されている。
これらの欠点をなくすため、欧州特許EP1 348 524号明細書(特許文献3)には他の既知の装置(手段)が開示されており、該装置は、エジェクションボードに形成された開口内に挿入するための多数の固定ヘッドが上縁部に設けられた補強バーに関するものである。この種のバーは、固定ヘッドが対応する開口内に適正に挿入されるまでバーを押し込むことにより、エジェクションボードに取付けられる。各固定ヘッドには釣り針の形状に似た1対の鉤爪が設けられており、これを組立てることにより、バーの側面に対するいかなる付加部分をも取付けることなく継続する固定が得られる。
しかしながら、この装置の欠点は、この方法が永久的かつ最終的な一回限りのものであるため、いったん、補強バーがエジェクションボード内に挿入されたならば、補強バーを引出すことができないことである。プラテンプレスでのシートの新しい成形作業を行う度に、ブランクの必要形状に直接の基づいて、種々のステーション用の特定ツールが必要になる。少量のシリーズの場合には、パッケージング製造コストは、特殊フラットツール(該ツールは極く僅かに異なるシリーズのものであっても交換できない)の有効寿命が短いためにパッケージングの製造コストが増大される。比較するならば、フラットツール用の一組の補強バーの価値は、エジェクションボードの販売価格の約25%を占める。従って、補強バーのコストは、フラットツールのコストに比較してかなりの割合を占める。従って、理解することができるように、バーを他のフラットツールに再使用するために、バーをリサイクルするのが望ましい。
前記装置の他の欠点は、該装置が、設計された当初のマスタパターン以外の適用可能性を全くもたない一定の標準製造方法のためのものであることによる。従って、当初に与えられた寸法とは異なるフラットツールに同じ装置を使用することは不可能である。多数のプレスで作られた予備の機械を異なる製造業者から見出しかつ特定の非標準ツールを使用することは異常なことではない。
この装置の他の欠点は、補強バーをフラットツール内に適正に打ち込むのに、ハンマーまたは木槌のような付加工具を使用しなければならないことである。エジェクションボードの開口の側面内に挿入するための突出部を備えた鉤爪のため、フラットツールの表面に対してバーの上縁部を適正に押圧するために、或る力を加えなくてはならない。この力は固定ヘッドの数とともに増大し、かつ直接的には、鉤爪の全幅と該鉤爪を挿入すべき開口の幅との機械加工公差に基いて定まる。また、補強装置(補強手段)の細縁部の切刃作用のため、作業者が、素手で多数のバーを単一のエジェクションボード上に位置決めすることは困難である。周囲の機械の常時的作動のため環境は既に騒音に満ちているため、打撃工具の使用は、低減が望まれている明らかに不快な問題となる。
本発明の目的は、パッケージング製造機械、より詳しくは、プラテンプレスのエジェクションステーションのフラットツールを補強できる、上記いかなる欠点もない装置(手段)を提供することにある。本発明の装置は、フラットツールの支持および固定にも使用できるものでなくてはならい。このために、本発明の装置は、他のフラットツールでの次の使用に回復できるものでなくてはならず、従って、各フラットツールから容易かつ迅速に着脱できる必要がある。フラットツールへの固定方法は、いかなる付加部品も使用するものであってはならず、かつ接着剤または同じ効果を発揮する他のあらゆるものの使用を含むものであってはならない。本発明の他の目的は、従来のあらゆるカッティングツールに適合できるように、長さを変えることができる装置を提供することにある。最後に、本発明の装置は、該装置が使用されるフラットツールの販売価格およびその稼動寿命に比べて安価に製造できなくてはならない。すなわち、装置の構成部品が壊れるまで、いかなる制限もなく使用できなくてはならない。
スイス国特許第689974号明細書 スイス国特許第575294号明細書 欧州特許EP1 348 524号明細書
本発明は、パッケージング工業用機械に使用される装置であって、各々が側面を有する開口を設けたボードで形成され、かつ、厚さを有するフラットツールを補強するための装置において、前記装置は、細長い形状を有する本体を備え、前記本体は、前部、中央部及び後部を含んでいる。さらに、前記装置は、前記本体に固定された、少なくとも1つの固定ラグと、前記固定ラグとは逆方向に延びる、少なくとも1つの可動ラグとを備える。さらに、前記装置は、前記本体に固定され、かつ、前記固定ラグおよび前記可動ラグを介して、前記装置を前記フラットツールに固定する第1の位置と、前記装置を前記フラットツールから引出す第2の位置との間で前記可動ラグを移動させるための機構を備える。前記固定ラグおよび前記可動ラグの各々は、前記開口のうちの1つの開口の側面を把持するようになっている。
本発明は、添付図面に示す非制限的な例示の実施形態から一層明瞭に理解されよう。図1aおよび図1bは、本発明による装置(手段)1がフラットツール2上で「開」位置にあるところを断面で示す側面図である。装置1は、バーに似た細長い形状を有し、それぞれ図1aおよび図1bにおいて2つの位置が示されている。図1aには装置1の前部10および中央部30が部分断面図で示され、一方、図1bには中央部30内に係合する後部40が示されている。装置1の全体的形状は、好ましくは、細い断面をもつ真直バーの形状であり、その上縁部3がフラットツール2の下面4に当接するように配置されている。一般に、フラットツール2は、プラテンプレス(図示せず)のエジェクションボードで構成される。
好ましい実施形態では、前部10は特に本体11を有し、該本体11には、「開」位置から「閉」位置へと移動させることにより装置1をフラットツール2に固定しかつ逆に装置1をフラットツール2から引出す機構20が設けられている。
装置1は、少なくとも1つの固定ラグ12および少なくとも1つの可動ラグ13により固定される。固定ラグ12、可動ラグ13は装置1に固定されており、固定ラグ12、可動ラグ13の各々は、この目的でフラットツール2に形成された開口6の側面5と係合できるようになっている。固定ラグ12、可動ラグ13の各々は、例えば木材に容易に挿入できるように、切刃端部または尖端部を有している。好ましい実施形態では、固定ラグ12は後向きで、かつ本体11の後端部に位置して上縁部3に当接する突出部を有している。可動ラグ13は、固定ラグ12とは逆向きになるように前向きである。特に図3に示すように、可動ラグ13は長手方向に移動することもでき、かつ装置1の本体11を通るシャフト15の回りで揺動するように取付けられた箱型金具(stirrup)14の頂部を形成している。
可動ラグ13は機構20の作用により長手方向に移動される。機構20は、開位置では、箱型金具14を図1aに示す好ましい垂直位置に移動させ、一方、図2に示す閉位置では、機構20はラグ13をその回転軸線15の回りで前方に押しやり、これにより、ラグ13は、対応開口6の側面5に入ることによりフラットツール2と係合できる。この目的のため、開/閉機構20は曲りハンドル21の形態をなすレバーを有し、該レバー21は、その一端が第一ジョイント22を介してロッド23に連結されかつそのシャンクが第二ジョイント25を介してバー24の端部に連結されている。図1aにより明瞭に示すように、バー24もレバーとして機能し、その反対側端部が、装置1の本体11に形成された孔16の底部に当接している。ロッド23は箱型金具14を貫通しており、かつ装置1の本体11に形成された溝17内で長手方向に摺動する。第一ジョイント22と箱型金具14との間で、ロッド23は、図1a、図2および図4において圧縮ばねとして示す弾性装置(弾性手段)27により包囲された部分を有する。弾性装置(弾性手段)すなわち圧縮ばね27は、その後部がロッド23の肩部28に当接し、一方、前部は、箱型金具14に当接し、該箱型金具14がロッド23に対して横方向に固定された戻り止めピン29に当接するまで、箱型金具14を押圧する。かくして、可動ラグ13は、閉じられるときの曲りハンドル21の作用、および弾性装置27の作用の両方により押圧される。
特に図4に示すように、装置1がその上縁部3上に直立して配置されるときに装置1を改善しかつ安定化するため、上縁部3には少なくとも1つのリブ18が取付けられており、フラットツール2の下面4に当接する小さい付加支持面を形成する。
装置1の少なくとも一端19は、位置決め/クランピング装置(図示しないが、機械内でフラットツール2を保持するプラテンプレス内に設けられる)により把持される輪郭を有している。
図1bには、本発明による装置1の後部40が示されている。後部40(この後部40は装置1から取外すことができるが、必ずしもそうである必要はない)は、前部10に対して長手方向に移動できる(好ましくは、摺動できる)。この目的のため、後部40は、スライド部分41およびテール42を有している。スライド部分41は、装置1の中央部30に沿って摺動する。この目的のため、好ましい実施形態では、中央部30は、スライド部分41の外径より僅かに大きい内径寸法をもつ管状部で形成される。従って、中央部30、スライド部分41が相対摺動するとき、装置1の長さは、摺動長さに対応する範囲内で使用者の必要に応じて変えることができる。
テール42は、前向きで、前述の固定ラグ12と同一または同様な形状をもつラグ43を有している。好ましくは、ラグ43は固定され、かつ固定ラグ12と同じ目的で機能する。有利なことに、テールは、装置1を安定化するリブ18を有している。図1bに示すような好ましい実施形態では、テール42も、同様に、前述の前部10の固定機構と同じ固定機構20を有している。
本発明による装置の後部40はストップ45を有し、パッケージング機械に属するロッキング装置(ロッキング手段)が、ストップ45に対して当接しかつ後部40を長手方向に押圧する。この目的のため、機械のクロスバーが、装置1の下縁部7上のテール42の端部の平坦部44上で摺動する。クロスバー(該バーは、本発明に関係しない固定装置の一部を形成するものであるので図示しない)は、フラットツール2をパッケージング機械内で保持するクランピング装置(クランピング手段)である。クロスバーが平坦部44の前部の下縁部7のストップ45に当接し、従って、クロスバーが装置1のテール42を前方に押すと、ラグ43が対応開口6の側面5内に入り込み、これにより、フラットツール2が端部19を介してパッケージング機械内に把持されるまで、フラットツール2の全体を同方向に帯同する。
本発明による装置1は、簡単で、迅速かつ信頼性ある使用ができるという長所を有している。装置1は、前部10の固定ラグ12、可動ラグ13をフラットツール2の対応する開口6内に挿入し、装置1の長さを調節しかつテール42のラグ43も開口6内に滑入するまで中央部30に沿って後部40を摺動させ、フラットツールの下面4に対して装置1の上縁部3を押圧し、かつ曲りハンドル21を下降させて固定機構20を閉じることにより簡単に位置決めされかつ固定される。装置1は、逆シーケンスの同じ作動によりフラットツールから等しく容易に引出すことができる。この点に関し、装置1は、いかなる付加ツールまたは他の機械部品をも要することなく、位置決めされかつ引き出されることに留意されたい。
装置1は、その作動および使用が簡単であるため、外観とは無関係にラフに構成できる。例えば、ジョイント22、25、シャフト15および戻り止めピン29は、簡単な弾性ピンの形態に構成できる。前部10および後部40は、特に、孔16および溝17と同様にレーザで機械加工することにより切欠き加工するのが有利である。中央部30の管状形状は、この目的のために設けられるプレートを曲げて、かつ、溶接することにより得ることができる。前部および中央部は、リブ18のように、溶接により簡単に組立てられる。従って、この種の補強装置(補強手段)1を構成するコストは、所要安定性に悪影響を与えることなく最小に低減できることが理解されよう。
開口6は正方形または長方形であって、開口の側面は垂直であるのが有利であるが、僅かに傾斜させるか、特定の輪郭にすることもできることに注目すべきである。特に、フラットツールが、広く行なわれているように木材で作られている場合には、開口6はレーザにより非常に容易に機械加工できる。この機械加工方法は正確なカットを行なうことができると同時に、この種の用途にとって充分過ぎるほどの公差内に維持できる。また、固定機構20の弾性装置(弾性手段)27の作用により、装置1は、フラットツール2との間隙を生じさせることなく確実に固定される。従って、開口の厳格な公差が不要であり、これは製造コストの低減に有利に寄与する。装置1は、フラットツール2の外部に向かう力を対向させて、後方ラグ12(すなわち、固定ラグ12)および前方ラグ13(すなわち、可動ラグ13)を開口6内に押し込むことによりクランプされることに留意されたい。しかしながら、フラットツール2の内部に向かう対向力により同じクランピング効果が得られる。
図1aおよび図1bに示すように、いったん、装置1がフラットツール2に適正に固定されたならば、固定ラグ12、可動ラグ13、テール42のラグ43の全てがフラットツール2の厚さ「e」内に有利に入り、従って、フラットツール2の上面8から突出しないことにも留意されたい。この好ましい構成によって、フラットツールの上面8からいかなる部分も突出しないように防止して、前記上面に沿って移動するグリッパバーのような機械の移動部分がプラテンプレス内に捕捉される危険を全くなくすことができる。この構成はまた、特に機械の準備中にツールを交換する作業において、これらのフラットツールを使用しなければならない機械作業者を負傷させるあらゆる危険を回避できる。
前部10の固定機構20は装置1の後部40に再現するのが好ましいが、別の構成として、装置1の前部または後部のみ、または、装置1に沿う他の場所に機構20を配置することもできる。
他の変更形態では、装置1の延長移動長さを制限し、かつ、装置1の使用中に中央部と後部との早期分離を防止するため、中央部と後部との相対滑りを止める保持装置(保持手段)を設けることも有利である。
最後に、本質的なことではないが、装置1の構成要素は、スチールまたはアルミニウム等の金属で作るのが好ましい。また、変更は可能であるが、装置1の一般的形状は長方形断面を有する。また、定められた寸法に対する最大応力に少なくとも耐えるためには、その厚さは主として、使用される材料の強度、装置1の最大可能長さおよびフラットツール2により吸収されなくてはならない力に基いて定められる。最後に、これらの部分または前部10、中央部30および後部40に特別な機能をもたない多数の開口を形成することにより、本発明による装置に充分な強度を保持すると同時にその重量を減少することができる。
本発明による装置には、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の変更を行なうことができる。
本発明による装置の前部がフラットツール上の「開」位置にあるところを断面で示す側面図である。 本発明による装置の後部がフラットツール上の「開」位置にあるところを断面で示す側面図である。 本発明による装置の前部がフラットツール上の「閉」位置にあるところを示す側面図である。 図2の左方から見た端面図である。 図2の上方から見た平面図である。
符号の説明
1 本発明の装置
2 フラットツール
6 開口
10 本発明の装置の前部
12 固定ラグ
13 可動ラグ
20 固定機構(開/閉機構)
21 曲りハンドル
30 本発明の装置の中央部
40 本発明の装置の後部
43 ラグ
45 ストップ

Claims (10)

  1. パッケージング工業用機械に使用される装置(1)であって、各々が側面(5)を有する開口(6)を設けたボードで形成され、かつ、厚さ(e)を有するフラットツール(2)を補強するための装置(1)において、
    前記装置(1)は、細長い形状を有する本体(11)を備え、前記本体(11)は、前部(10)、中央部(30)及び後部(40)を含んでおり、
    さらに、前記装置(1)は、前記本体(11)に固定された、少なくとも1つの固定ラグ(12)と、
    前記固定ラグ(12)とは逆方向に延びる、少なくとも1つの可動ラグ(13)とを備えており、
    さらに、前記装置(1)は、前記本体(11)に固定され、かつ、前記固定ラグ(12)および前記可動ラグ(13)を介して、前記装置(1)を前記フラットツール(2)に固定する第1の位置と、前記装置(1)を前記フラットツール(2)から引出す第2の位置との間で前記可動ラグ(13)を移動させるための機構(20)を備え、
    前記固定ラグ(12)および前記可動ラグ(13)の各々は、前記開口(6)のうちの1つの開口の側面(5)を把持するようになっている、
    ことを特徴とする装置。
  2. 前記装置(1)は、細長い真直ぐな形状を有することを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 前記装置(1)の前記本体(11)は、前記フラットツール(2)の下面(4)と接触する上縁部(3)を形成する細い断面を有することを特徴とする請求項2記載の装置。
  4. 前記固定ラグ(12)および前記可動ラグ(13)は、前記フラットツール(2)の厚さ(e)内に入るようになっており、したがって、前記固定ラグ(12)および前記可動ラグ(13)は、前記フラットツール(2)の上面(8)から突出しないように構成されていることを特徴とする請求項1記載の装置。
  5. 前記前部(10)および前記後部(40)は、前記中央部(30)にそって、互いに長手方向に相対移動できるように構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。
  6. 前記後部(40)は、前記前部(10)と連動する前記中央部(30)に沿って摺動するように構成されることを特徴とする請求項5記載の装置。
  7. 前記後部(40)はストップ(45)を有し、前記パッケージング工業用の機械に属するクランピング装置が前記ストップ(45)に当接して前記装置(1)の前記後部(40)を長手方向に押圧し、前記後部(40)と連動する前記少なくとも1つのラグ(43)を、前記フラットツール(2)の前記ラグ(43)に対応する前記開口(6)の側面(5)の中に挿入するように構成されていることを特徴とする請求項5または6記載の装置。
  8. 前記機構(20)は、前記前部(10)、前記後部(40)のうちの少なくとも一方の中に配置されていることを特徴とする請求項5記載の装置。
  9. 前記可動ラグ(13)は、前記機構(20)によって前記装置(1)の長手方向に駆動され、前記可動ラグ(13)が、その第1の位置に移動されると、前記機構(20)は、前記可動ラグ(13)を前記開口(6)の前記側面(5)の中に押し込み、前記可動ラグ(13)が、その第2の位置に移動されると、弾性装置(27)に抗することによって、前記側面(5)から前記可動ラグ(13)を引出すように構成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載の装置。
  10. 前記フラットツール(2)の下面(4)に当接できるように前記装置(1)に対して取付けられた少なくとも1つの安定化リブ(18)を有することを特徴とする請求項3〜9のいずれか1項記載の装置。
JP2005021583A 2004-01-30 2005-01-28 パッケージング工業用機械に使用するフラットツールの補強装置 Expired - Fee Related JP3989005B2 (ja)

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