JP4064411B2 - 機械の外部から内部にホイル材を移送する装置 - Google Patents

機械の外部から内部にホイル材を移送する装置 Download PDF

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Description

本発明は、機械の外部から内部にホイル(foil)材を移送する装置、例えば、包装材を製造するために打抜き用ホイルを用いる機械の外部から内部にホイル材を移送する装置に関する。
かかる機械は、ホイルから供給される好ましくは金属のフィルム部分を、紙、プラスチック材料又は厚紙の基材の上に圧力によってエンボス加工及び転写加工するのに用いられる。ホイルの所与のパターンを打抜くために、これら作業は、例えば、厚紙シート等の板状要素を処理する定盤プレスを備えた機械で行われる。打抜き用ホイルから供給されるパターンは、板状要素の移動平面と定盤プレスの上側ビームとの間に導かれる。移動可能な下側定盤は、間欠的な上下運動の際、印刷板とそれに対応する対向部品との間で打抜き用ホイルを各厚紙シートに押しつけ、厚紙シートに打抜き用ホイルの金属層を印刷板のパターンと一致させるように載せる。いったん転写が行われると、下側定盤が下降し、打抜かれた厚紙シートは、定盤プレスから引っ込められ、新たなシートのためのスペースを空ける。同一の時間経過の際、打抜き用ホイルを動かして新たな素材シートが印刷板と一致して配置されるようにする。ホイルのダイカット及び転写作業を次に繰り返すことができる。
上記機械は、各々が隣接したステーションで実施される一連の作業で厚紙シートのダイカット加工のためにも使用される。この一連の作業は、概略的には、定盤プレス内への厚紙シートの送り込み、定盤に配置された工具による厚紙シートのダイカット、専用工具による屑取り、ダイカットされたシート要素の積み重ね、及び積み重ねたシート要素の送り出しを含む。上記機械の機能を最適化するため、上記機械を変換することが知られており、屑取りステーションの工具を、打抜きホイル用リールを装填して巻出す装置と置き換えることにより、最初のダイカットステーションが打抜き用ホイルの打抜きステーションに変換される。かかる変換は、欧州特許第741096号明細書に記載された機械によって説明されている。
屑取りステーション内における打抜きホイル用リール装填及び巻出し装置の配置は、欧州特許第741096号明細書に詳細に記載されている。この装置は、特に、互いに平行な1対の上下方向アームを有し、その間に、複数の打抜きホイル用リールのための支持体として用いられるクロスバーが配置されている。ホイルの幅は、典型的には、5〜20cm程度である。
欧州特許第741096号明細書
リールの回転軸線が機械の長手方向軸線に対して横断方向に配置されているので、ホイルの巻出しは、打抜かれるシートの移動方向と平行に行われる。いったんホイルを用いたら、そのスケルトン構造又は屑を再び巻きとることによって、或いは、そのスケルトン構造をその長さ方向に分割して複数のテープにし且つそれを細断してかさばらないようにすることによって集めるべきである。この作業は、例えば、欧州特許第739,721号明細書に記載された機械の外部において、同時且つ連続的に行われる。ホイル又はテープの送り方向を変えることは、一般的には、アイドリングローラをホイル又はテープの経路にそれと45°の角度をなして配置することによって行われ、その結果、ホイル又はテープは、それを機械の外部に差し向けるために、アイドリングローラの周りで折り返される。しかしながら、複数のアイドリングローラを設けることは、その調節及びスペースの必要性と関連した問題が生じ、アクセスが容易ではなくなることを意味する。機械を準備する際、一方においては、アイドリングローラの各々がそれに対応するホイルの経路上に配置されるように機械フレームに対して側方に位置決めされ、他方において、アイドリングローラの各々がホイルの送り方向の変更を正確に行うことができるよう斜めに位置決めされるべきことが効果的である。しかしながら、かかる調整は、しばしば、特に多数のアイドリングローラが設けられている場合、実施するのに時間がかかる。さらに、かかる場合、種々の嵩張った機構が設置された狭い環境内でこれらローラを配置して調整しなければならないエンジンオペレータにとって、アイドリングローラの各々への接近も一層困難になる。最後に、これら要素を全て位置決めして調節した後、オペレータは、機械内で移動しやすいホイルの全ての始まりを配置する通路を見出されなければならない。
包装材の上に載せられる金属層の大部分は、幅の狭い、一般的には30cmを超えないホイルで作られるが、場合によっては、幅の広い、典型的には50〜70cm程度の打抜き用ホイルを用いる必要があり、或いは、幅の狭いホイルを複数並べて配置することによりホイルの幅の合計が幅広のホイルの幅に近くなることがある。
しかしながら、幅の広いリールを用いると、特に取扱い上の問題が生じる。これらリールの重量に鑑みて、リールを機械内に位置決めするために、リールを1人の人の物理的な力で動かすことは明らかに不可能である。かくして、持上げ手段、例えば重い荷物を容易に持上げることができる巻き上げ機又は小型車両を用いる必要がある。しかしながら、持上げ手段によってリールを位置決めするためには、機械周辺のスペースが乏しく、また、機械内部への接近を意図していない持上げ手段による機械内部への接近が不可能であるので、持上げ手段の機械内での取扱いが難しくなり、場合によっては、それが不可能である。
この問題を解決するため、リールを支持して装填する装置を機械の外部に配置されたモジュール内へ移すことにより、その接近を可能にし又は容易にすることが提案された。この巻出しモジュールは、屑取りステーションに向いた状態で機械の長手方向軸線と垂直に配置されることが有利である。このステーションは、場合によっては、この同一軸線に対し45°の角度をなして配置されたアイドリングローラを備えるスペースの状態に代えられる。1又は複数のホイルは、この巻出しモジュールから機械のフレームの側壁のうちの1つに設けられた開放窓を通って機械内へ垂直に入り、次に、送り方向の変更が、機械の長手方向軸線に向かって直角に行われる。
この構造は、動作的は満足がいくが、ホイルの最大幅がフレームの壁の開放窓の幅を超えることはできないことによって制限される。しかしながら、一般には寸法上の理由で、屑取りステーションによって開放されたスペース中への70cmを超える窓を配置することはほとんど不可能である。機械の設計に応じて、この制限値は、屑取りステーションの有効最大長さによって定められる。このステーションは明らかに利用可能なスペースの一部を既に占める永続的機械的手段を有し、しかもこのステーションは、上流側の打抜き又はダイカットステーションと下流側の送り出しステーションとの間にサンドイッチされているので、機械をダイカットプレスから打抜きプレスに変換する際、内側スペースを拡大し又はこの屑取りステーションを延長させることは不可能である。
打抜き用ホイルの幅が機械フレームの窓の考えられる最大幅よりも大きい場合新たな問題が生じる。効果的には、非常に大きなホイル、典型的には70cmよりも長く、最高1m台以上の機械の有効最大幅までのホイルの場合、かかるホイルを先行技術によって提案された機械の中へ導入することは不可能である。この問題を、例えば並んで配置された複数のホイルを用いることにより解決することが考えられるが、かかるホイルの幅の合計は、窓の幅よりも大きくなる。かくして、ホイルが機械の壁を通過するようにする窓を拡大することは不可能であることを認識した上で、当業者により解決されるべき課題は、幅が約1mのホイルを幅の狭い、例えば幅が70cmに過ぎない窓を通るようにする解決策を見出すことにある。
本発明により、上記問題を解決することを目的としており、ホイル材をホイル材の幅よりも狭い窓を通して連続的に移送する装置を提供する。これに関して、ホイル材を通過させる窓が、機械の壁の1つに設けられ、かくして、窓の向きが機械の長手方向軸線とほぼ平行に注目すべきである。機械をダイカットプレスから打抜きプレスに、又は、この逆に変換できるようにするため、本発明の装置の位置決め及び取外しも又、単純な設計のものであり、必要な取扱いを最小限にした状態で稼働しやすくすることを目的とする。かくして、機械が稼動しないアイドル時間が減少するので有利である。
上記目的を達成するために、本発明によれば、機械の外部から内部へホイル材を移送する装置であって、機械は、第1の壁及び第2の壁を有するフレームによって構成される長手方向軸線を有し、フレームには、外部の領域と内部の領域との間に位置した窓が設けられ、ホイル材は、他のフレーム内に設けられた第1のアイドリングローラによって外部に支持され、第1のアイドリングローラの案内により、ホイル材が外部から内部へ移送され、ホイル材が窓を通過している間、ホイル材の少なくとも1回の漸進的な折り返しが行われることを特徴とする装置が提供される。
本発明において、好ましくは、更に、窓の中を通って外部の領域と内部の領域との間に延びる第2のアイドリングローラを有し、ホイル材は、第2のアイドリングローラの周りで1回目の折り返しが行われ、更に、少なくとも第3のアイドリングローラを有し、ホイル材は、第3のアイドリングローラの周りで少なくとも2回めの折り返しが行われ、機械の長手方向軸線と平行に差し向けられる。
更に好ましくは、第2のアイドリングローラ及び第3のアイドリングローラは、同一水平面内に位置した上側母線を有する。
更に好ましくは、第2のアイドリングローラ及び第3のアイドリングローラは、互いに異なる直径を有し、第2のアイドリングローラの直径は、第3のアイドリングローラの直径よりも小さい。
また、本発明において、好ましくは、第2のアイドリングローラは、その一方の端部が他のフレームに保持され、その他方の端部が機械のフレームの壁に保持され、第3のアイドリングローラは、その両端部が壁に保持される。
また、本発明において、好ましくは、第2のアイドリングローラは、窓の縁部の近くで窓と交差する。
また、本発明において、好ましくは、第1のアイドリングローラは、機械の長手方向軸線に対して角度αをなす角度方向の向きに配置される。
また、本発明において、好ましくは、第2のアイドリングローラは、機械の長手方向軸線に対して垂直方向の向きに配置される。
また、本発明において、好ましくは、ホイル材は、外部から内部に向かって移動する。
また、本発明において、好ましくは、アイドリングローラのうち少なくとも1つは、多孔材料で形成される。
本発明は、非限定的な例として与えられ、添付の図面に示されている好ましい実施形態を検討すると明確に理解されよう。
以下の説明において、「オペレータ側」及び「反オペレータ側」という表現を、機械に対するオペレータの通常の位置を基準にして用いる。この選択により、機械に対する観察者の位置に応じた「前側」及び「後側」という用語を用いることを回避する。同様に、同じ欠点を持つ「左側」及び「右側」という用語を用いることを回避するため、「上流側」及び「下流側」という用語を機械内でのホイル材の移動方向を基準にして用いる。本明細書の限定された範囲において、このホイルは常時、上流側から下流側に移動することは明らかである。最後に、形容詞並びにそれから派生した副詞「長手方向」及び「側方」又は「横方向」はそれぞれ、一般に、上流側から下流側の方向、及び、オペレータ側から反オペレータ側への方向に向けられた部品の位置に言及している。
図1は、ホイル材2を、機械フレームの壁の1つによって分離された2つの領域の間で、言い換えれば、機械5の外部4から機械5の内側の領域即ち内部6に移送する装置1の斜視図である。図1及び図2においては、この機械5、実際には機械部分は、その構成要素のうちの幾つかだけ、具体的には、オペレータ側に設けられた第1の壁3及び反オペレータ側に設けられた第2の壁7によって図示されている。これらの壁3、7は、通常、板状要素(図示せず)をダイカットするために用いられる定盤プレスにおいて一般的に屑取りステーションと呼ばれているステーションのフレームを構成する。板状要素の移動軸線を、図2において、機械5の長手方向軸線8と一致する1点鎖線で示す。機械5の外部4から内部6に向かうホイル材2の経路の方向を、図1において、ホイル材2の移動軸線上にあるホイルの矢印部分9によって示す。
図2に一層分かりやすく示すように、ホイル材2の経路は、好ましくは水平の第1のアイドリングローラ11から始まり、第1のアイドリングローラ11において、ホイル材2は、窓10に対する使用レベルに支持されている。この窓10は、外部4及び内部6の2つの領域の間に位置し、第2の壁7に設けられている。ホイル材2は、この窓10を通って移動する。この窓10は、ホイル材の幅Lbよりも小さい幅Lを有している。第1のアイドリングローラ11は、リール巻出し部のフレーム20の壁に当接して取付けられた直角部材(square)21によってフレーム20内に保持されている。機械5に対するリール巻出し部のフレームの向きを、第1のアイドリングローラ11の回転軸線22と一致する第2の1点鎖線で示す。好ましくは、機械5の長手方向軸線8とアイドリングローラ11の回転軸線22とは、平行ではなく、機械5に対するリール巻出し部の向きと一致する角度αをなして互いに交差している。
本発明の装置は、ホイル材2が窓10の中を通過して外部4から内部6へ移送される間、ホイル材2が少なくとも1回漸進的に、即ち、徐々に折り返されるようにホイル材2を案内する。この折り返しは、ホイルの矢印部分9によって示すホイル材の移動方向に従って、外部4で始まり且つ内部6で終わり、或いは、この逆になるので、本明細書においては、漸進的と称している。
具体的に説明すると、好ましい実施形態によれば、最初、ホイル材2は、それ自体の上に第2のアイドリングローラ12によって折り返され、ホイル材2の裏面が上方になって裏面が見えるようにする。この第2のアイドリングローラ12は、窓10と交差し、その一端が、直角部材21の1つが取付けられているリール巻出し部のフレーム20に固定され、その他端が、機械フレームの第1の壁3に曲げ板14によって固定されている。図示のように、フレーム20に締結された第2のアイドリングローラ12の一方の端部は、リール巻出し部のフレーム20の下流側の壁に固定され、その反対側の端部は、機械の第1の壁3に固定され、その結果、第2のアイドリングローラ12が、好ましくは窓10の下流縁の近くで、窓10と交差する。
ホイル材2が第2のアイドリングローラ12の周りを通った後、ホイル材2は、第3のアイドリングローラ13に向かって差し向けられ、2回目の折り返しが行われ、その結果、このホイル材の裏面が、第1のアイドリングローラ11を出た時のように再び下方に向けられる。この第3のアイドリングローラ13は、ホイル材2を機械5内で機械5の長手方向軸線8に差し向けることも目的としている。この第3のアイドリングローラ13は、第2のアイドリングローラ12の上流側に配置され、その端部が機械5の内部において側方の第1の壁3と第2の壁7との間に保持されている。より詳細に説明すると、第3のアイドリングローラ13は、その一方の端部が曲げ板14によって、その他方の端部が第2の壁7に固着された直角部材15によって、水平姿勢即ち水平方向に保持され、直角部材15は、好ましくは、窓10の上流縁の近くに配置されている。第3のアイドリングローラ13の長さは、この第3のアイドリングローラ13が機械5の長手方向軸線8に対して垂直でなく且つ第1の壁3と第2の壁7とを連結する長さである。
ホイル材2が窓10を通過する前にホイル材の一方の縁部が折り返されるので、通過窓の幅Lをホイル材の幅Lbに対してかなり減少させることができる。この減少の理論的な限界値は、Lbの半分の値によって与えられる。しかしながら、この限界値に近づけば近づくほど、第2のアイドリングローラ12の長さは長くなる。図1に示すように、部分的に折り返されたホイル材の見かけ上の最小幅lが第2のアイドリングローラ12の軸線と垂直な方向に測定されるので、第2のアイドリングローラ12の回転軸線を窓10の平面に対して垂直の位置に、即ち、機械5の長手方向軸線8と垂直に配置することが有利である。第2のアイドリングローラ12のこの配置により、第1のアイドリングローラ11の回転軸線22の向きが定まり、その結果、角度αの値が決まる。しかしながら、第1のアイドリングローラ11の向きを好ましくは0°〜90°の角度αに従って設定すると、機械5に対するリール巻出し部の特定の配置が不適当であることが分かる。したがって、ホイル材の見かけの幅の減少、第2のアイドリングローラ12の長さ、及び機械5の長手方向軸線8に対する第1のアイドリングローラ11の傾斜角αの割合の間の合理的な妥協点を見出すべきである。
この妥協点を最適化することは、アイドリングローラ上でのホイル材の摩擦も考慮した場合、なおさら興味を引くことである。摩擦を考慮すると、これらのローラの長さ及びこれらのローラ周りのホイル材の巻き付け角によって、摩擦が実に深刻になる場合がある。摩擦を許容値まで減少させるため、これらのアイドリングローラ、例えば、第2のアイドリングローラ12及び第3のアイドリングローラ13のうちの少なくとも一方を製造するのに、特定の材料が用いられる。かかる材料は、例えばアイドリングローラとホイル材との間にエアクッションを形成することができるガス状流体を通過させるのに十分に多くの孔を有する、天然の或いは人工的な多孔性材料であり、その恩恵を受ける場合、低摩擦係数のものになる。
第3のアイドリングローラ13の送り方向変更角度は、ホイル材の移動を機械5の長手方向軸線8に従って整列させることを目的とする条件によって定められる。いったん角度αを定めたら、最適値を超えるホイル材2の回転角を意図的に変える理由は特にないことに注目すべきである。このことが、アイドリングローラを角度調整可能ではなく、これとは逆に固定可能である主な理由である。従って、有利なことに、本発明の装置1の設計は装置の効率を低下させることなしに単純化され、しかも、安価である。この目的により、アイドリングローラの取付け及び取外しを単純化するために、アイドリングローラを支持体に固定するための刻み付きノブを用いてもよい。
有利には、第1のアイドリングローラ11におけるホイル材2の位置と、長手方向軸線8に従って一度整列した機械5内におけるホイル材2位置との間には直接的な対応関係があることに注目すべきである。この特徴は、ホイル材2が1つのホイルで構成されている場合だけでなく、並んで配置された複数の幅の狭いテープで構成されている場合、特に興味を引くことである。後者の場合、テープを第1のアイドリングローラ11に沿って横並びに位置決めすれば十分であり、それにより、例えば、これらテープは、機械5内において板状要素上の金属層の種々の位置と完全に一致する。したがって、機械5内におけるホイル材料の位置決め及び調整が大幅に単純化される。この利点は、本質的には、第1のアイドリングローラ11が機械5の有効最大幅、即ち、当業者によりウエブ幅とも呼ばれる幅に少なくとも等しい長さを有していること、及び、第2のアイドリングローラ12及び第3のアイドリングローラ13が、長手方向軸線8に対して傾斜しているにもかかわらず機械5のウエブ幅をカバーしていることによる。この特徴により、機械5内に通すことができる物体の最大サイズに一致したオペレータ側及び反オペレータ側の限界縁を、第1のアイドリングローラ11上にマーク付けすることは容易である。
有利には、本発明の装置の構成により、機械5内へのホイル材2の導入に依然として必要なスペースの最大限の解放又は確保を可能にする。事実、機械の内部領域6内におけるたった2本のアイドリングローラ12,13の配置により、1つのテープを折り返すようになった複数のローラの各々が必要とする位置決め及び種々の調整を回避することができるだけでなく、配置すべき要素の数を実質的に減少させることにより利用可能な内部領域6を合理化することができる。固定され且つあらかじめ決定されている場所における移動部材の通過及び停止によって占有すべき場所について、特に有利である。移動部材は、典型的には、グリッパバーチェーンの上に横方向に取付けられ且つ板状要素を機械の種々のステーションの中に搬送するのに用いられるグリッパバーである。
本明細書の説明では、ホイル材2を機械5の外部4から内部6に向かって移送するための装置1を説明していることに注目すべきである。必要であれば、種々のアイドリングローラの配置状態を単に対称に逆にすることにより、逆の経路を全く同じ装置で得ることができることに言及する。
さらに、用語「ホイル材」は、例えば幅が大きい、単一のホイル、及び、間隙のあるなしにかかわらず横に並んで配置された複数のホイル又はテープの両方の使用を包含することを理解すべきである。本発明の装置を説明するための機械5は、板状要素を処理する定盤プレスを明らかに参照しているけれども、この装置の構成及び用途は、かかる機械に何ら限定されないことにも言及する。
好ましい実施形態に示すように、第2のアイドリングローラ12及び第3のアイドリングローラ13は、同一平面内に配置され、好ましくは、同一水平面内に配置される。しかしながら、これらローラの別な配置状態も、ホイル材のために選択された経路に応じて可能である。同一の理由で、必要ならば、アイドリングローラの数を増やすことも可能である。種々の考えられる場合を一般化するため、外部4から内部6への移送がホイル材2の窓10の通過中におけるホイル材2の少なくとも1回の漸進的な折り返しによって行われること、及び、ホイル材2の1回目の折り返しが第2のアイドリングローラ12の周りで行われ、次いで少なくとも2回目の折り返しが第3のアイドリングローラ13の周りで行われることが好ましく、その結果、このホイル材を機械5内で長手方向軸線8と平行に差し向けることができることに言及する。
最後に、第2のアイドリングローラ12及び第3のアイドリングローラ13は、同一の水平面内に位置した上側母線を有し、好ましくは互いに異なる直径のものであり、即ち、第2のアイドリングローラ12の直径は、第3のアイドリングローラ13の直径よりも小さいことを言及する。この特徴により、一方において、ホイル材を常時水平に維持することができ、他方において、第2のアイドリングローラ12の上流側に位置するホイル材部分を第3のアイドリングローラ13の下流側に位置するホイル材部分から分離するスペースによる利益を得ることができる。かくして、このスペースにより、もはや同一平面内には存在しない上記2つのホイル材部分の摩擦を回避することを可能にする。
特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で本発明の装置に多くの改良を施してもよい。
機械部分内に設置された、本発明によるホイル材を移動するための装置の斜視図である。 ホイル材が示されていない図1と同一の図である。
符号の説明
1 装置
2 ホイル材
3 第1の壁
4 外部
5 機械
6 内部
7 第2の壁
8 長手方向軸線
10 窓
11 第1のアイドリングローラ
12 第2のアイドリングローラ
13 第3のアイドリングローラ
20 フレーム

Claims (10)

  1. 包装材を製造するために打抜き用ホイルを用いる機械(5)の外部(4)から内部(6)へホイル材(2)を移送する装置(1)であって、
    前記機械(5)は、第1の壁(3)及び第2の壁(7)を有するフレームによって構成される長手方向軸線(8)を有し、前記フレームには、前記外部(4)の領域と前記内部(6)の領域との間に位置した窓(10)が設けられ、
    前記ホイル材(2)は、他のフレーム(20)内に設けられた第1のアイドリングローラ(11)によって前記外部(4)に支持され、
    前記第1のアイドリングローラの案内により、前記ホイル材(2)が前記外部(4)から前記内部(6)へ移送され、前記ホイル材が前記窓(10)を通過している間、窓(10)の中を通って前記外部(4)の領域と前記内部(6)の領域との間を延びる第2のアイドリングローラ(12)の周りで、前記ホイル材(2)の1回目の漸進的な折り返しが行われることを特徴とする装置。
  2. 更に、少なくとも第3のアイドリングローラ(13)を有し、前記第3のアイドリングローラの両端はそれぞれ、第1の側壁(3)と第2の側壁(7)に保持され、前記ホイル材(2)は、前記第3のアイドリングローラの周りで少なくとも2回めの折り返しが行われ、機械(5)の長手方向軸線(8)と平行に差し向けられる、請求項1に記載の装置(1)。
  3. 前記第2のアイドリングローラ(12)及び前記第3のアイドリングローラ(13)は、同一水平面内に位置した上側母線を有する、請求項2に記載の装置。
  4. 前記第2のアイドリングローラ(12)及び前記第3のアイドリングローラ(13)は、互いに異なる直径を有し、前記第2のアイドリングローラ(12)の直径は、前記第3のアイドリングローラ(13)の直径よりも小さい、請求項3に記載の装置。
  5. 前記第2のアイドリングローラ(12)は、その一方の端部が前記他のフレーム(20)に保持され、その他方の端部が前記機械(5)のフレームの壁(3)に保持される、請求項2〜4のいずれか1項に記載の装置。
  6. 前記第2のアイドリングローラ(12)は、前記窓の縁部の近くで前記窓(10)と交差する、請求項2〜5のいずれか1項に記載の装置。
  7. 前記第1のアイドリングローラ(11)は、前記機械(5)の長手方向軸線(8)に対して角度αをなす角度方向の向きに配置される、請求項2に記載の装置。
  8. 前記第2のアイドリングローラ(12)は、前記機械(5)の長手方向軸線(8)に対して垂直方向の向きに配置される、請求項2〜5のいずれか1項に記載の装置。
  9. 前記ホイル材(2)は、前記外部(4)から前記内部(6)に向かって移動する、請求項1に記載の装置。
  10. 前記アイドリングローラ(11,12,13)のうち少なくとも1つは、多孔材料で形成される、請求項2に記載の装置。
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