JP4138893B2 - シート材の自動束ね装置 - Google Patents

Description

発明の属する技術分野
本発明は、請求項１の前文に記載のシート材の自動束ね装置に関するものである。
発明の背景
米国特許第３,９９６,７２８号には、ペーパーシートが同期駆動されている２本のコンベヤベルトの間を通り該コンベヤベルトと同じ間隔に平行に配置されている２枚の板に搬送されるように構成されたペーパーシートのための装置について説明されている。このコンベヤベルト間の間隔はペーパーシートの積重ね体の高さと同一である。上方の板は垂直方向に調節できるので、板と板の間の間隔は供給される積重ね体の高さに応じて調整される。ペーパーシートが板面に到着する前に、前記双方の板はその板面に対し垂直に延びている箔に向かって移動する。したがって、コンベヤベルトにより板間を導かれるシートの積重ね体は前記箔に当接し、この箔はシートの積重ね体と共に移動することになる。次に、シートの積重ね体は板面を通り越して搬送されるので、前記箔はシートの積重ね体の形に切断される。次に、シートの積重ね体は独立した搬送通路を通り、前記箔の両端同士を一緒にまとめて互に連結するための装置へ供給される。したがって、従来の梱包装置は比較的大形になる。更に、従来の梱包装置は高さの異なる積重ね体を扱うには融通性が少ない。その理由はコンベヤベルト間の間隔、すなわちコンベヤベルト間の積重ね体の最大高さが決まっているからである。
本発明は上述の課題に鑑みてなされたもので、省スペース構成を有し且つ形式の異なる積重ね体を束ねるのに高度の融通性を有する上記形式の装置を提供することを目的とするものである。
発明の開示
上記課題は本発明の請求項１の特徴部分に記載された構成により解決される
本発明によれば、束ねられるべきシート材は、高さ調整可能な持上げテーブル上に正確に積み重ねられた積重ね体として載置される。束ねられるべきシート材は次に２本の平行なコンベヤベルトの間に積重ね体としてクランプされ、前記コンベヤベルト間の間隔は、該コンベヤベルトを自動的に鉛直方向に調節することにより特定の積重ね体形式に、または前記持上げテーブルの高さに適合させることができる。このことは、例えばシート材の品質の差に基づく積重ね体の高さの違いの補正を可能にする。例えば、紙幣積重ね体の高さは、同数の紙幣を重ねて束ねるにも拘らず、それぞれの異なる事情（紙幣の損傷がひどいか少ないか）により大きく変る。また、両コンベヤベルトの間にシートの積重ね体をクランプすることにより、シート材に帯をかけながら正確に位置決めできるようになる。コンベヤベルトが、一方では、束ねられるべきシート材を固定するため、他方では束ねられたシート材を後処理工程に搬送するため使用されるので、簡潔な構造の束ね装置を得ることができる。それによって、コンベヤベルトの間に配置されたシートの積重ね体の周囲に箔を巻き付け、これを連結してバンドにするための帯かけ機を、供給される箔と前記コンベヤベルトとの間に省スペース態様で配置することができる。
前記シート材は、対向する板に対して所定の圧力値になるまで押し付けられ、あるいは、シート材は所定の圧力で圧縮されることなく、所定の望ましい高さを有する積重ね体として前記持上げテーブル上に載置される。次に、シートの積重ね体はコンベヤベルトによって引き入れられ、垂直方向の調節により、近くに設けてある近接スイッチによりコンベヤベルト間の間隔が再調節され、持上げテーブルとコンベヤベルトとの間に連続した通路が形成される。垂直方向の調節によっても前記コンベヤベルトを駆動する歯付きベルトの長さは変らないので、作業員が介入しなくても前記コンベヤベルトの作動中に前記調節を行うことができる。コンベヤベルトおよび持上げテーブルの調節により、特に積重ね体の高さが変わる寸法の異なるシート材を処理できるようになる。また、シート材を束ねるために幅の違う箔も使用することができ、同様に箔の位置を調節することもできる。
本発明の一層有利な展開が、図面を参照した以下の説明および特許請求の範囲から明瞭になるであろう。
図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
図１はシート材の自動束ね装置の側面図である。
図２はコンベヤベルトの駆動と垂直方向の調節とを示す図である。
図３は受渡し台の作動態様を示す図である。
図４ａ〜図４ｇは束ね装置の作動順序を示す図である。
図５は束ね装置の溶着器ターミナルの側面図である。
発明の好ましい実施の形態
図１はシート材を束ねる装置の概略側面図である。垂直方向に調節可能な持上げテーブル２０の上に、正確に積み重ねられたばらのシート材として載置された紙幣１０を参考例としてその束ね作業を以下に説明する。もちろん、帯かけされた単位枚数の束の紙幣が正確に積み重ねられた形状で持上げテーブル上に供給されてもよい。図面に示されているように、持上げテーブル２０に対向して板２２が圧縮位置に配置されている。板２２は変位可能に構成され、かつ図示の圧縮位置から持上げテーブル２０の面外に移動せしめられて、紙幣を持上げテーブル２０上に上方から載せることができるようにしてある。紙幣が束ねられるのに先立って持上げテーブル２０が板２２に向かって移動して、紙幣の積重ね体１０を圧縮する。持上げテーブル２０はスプリングを備えた空気シリンダ（図示せず）と連結されている。紙幣を圧縮するに際し、例えば圧縮スプリングが圧縮され、紙幣にかかる圧力が一定値に達すると、マイクロスイッチが作動して持上げテーブル２０に空気的にブレーキをかける。持上げテーブル２０の側方に配置されている櫛歯状の持上げテーブル２０を貫通している押出し器２１が持上げテーブル２０を通って移動するが、溶着器ターミナルおよび圧力ダイの直前で停止する。
紙幣を束ねるために、箔４０が箔ローラ３０、３２から案内部材３１、３３を経て紙幣積重ね体１０の前縁に平行に延びる平面をなして連続的に供給される。案内部材３１、３３は箔の位置を調節できるよう変位可能である。束ね作業のため例えば７５〜１０６ｍｍ幅の箔を使用することができる。溶着器ターミナル３５とこれに対向する圧力ダイ３４の背後には、２本のコンベヤベルト５０、６０が互いに平行に配置されている。コンベヤベルト５０、６０はそれぞれ変向ローラ５１、５２および６１、６２により案内される。コンベヤベルト５０、６０は同期運転されるが、駆動装置は図示されていない。上方のコンベヤベルト５０から下方のコンベヤベルト６０までの間隔は、スピンドル（図示せず）により調節されて、紙幣積重ね体における高さの差を補正できるようにしてある。紙幣積重ね体をコンベヤベルト５０、６０に送入するため、下方のコンベヤベルト６０が持上げテーブル２０とコンベヤベルト６０との間に連続した通路を作れるように配置されている。これは近接スイッチ（図示せず）の作動により自動的に行われる。上方のコンベヤベルト５０と下方のコンベヤベルト６０はそれぞれスプリング荷重式ローラベッド５３、６３に載っているので、シートの積重ね体をクランプした状態で搬送することができる。したがって、積重ね体の厚さの僅かな差を補正することもできるので、信頼できる搬送を確実に行うことができる。コンベヤベルト５０、６０は束ねられた紙幣積重ね体１１を任意の受渡し台７０に搬送することができる。受渡し台７０は例えば回転軸線Ｄ１およびＤ２の周りで回転することができる。コンベヤベルト５０、６０による積極的な搬送により、作動前の束ね装置を全く空の状態にすることができる。図１は搬送面が水平に延びている例を示しているが、もちろん、搬送面を斜めにして、紙幣積重ね体を常にこの搬送面に垂直に供給するようにすることもできる。
図２はコンベヤベルト５０、６０の駆動装置８０の概略側面図である。位置８１は歯付きベルト８８の駆動プーリを示す。歯付きベルト８８は変向ローラ８２を経て上方のコンベヤベルトのローラ８３と下方のコンベヤベルトのローラ８５へ、さらに偏心位置にあるテンションローラ８４へ導かれる。位置８６、８７はそれぞれ、上方のコンベヤベルト５０と同期して駆動される下方のコンベヤベルト６０を駆動するための歯付きホイールを示している。下方のコンベヤベルト６０は前記歯付きベルト８８の長さを変えずに高さを調節することができる。これによりコンベヤベルトの作動中作業員が介入しなくても高さの調節が可能となる。
図３は受渡し台７０の作動のブロックダイヤグラムを示す。例えば約１：３５０の減速比を有するギヤモータ７１が、例えば、軸７２に取り付けられた一対の傘歯車７３、７４を駆動する。ギヤモータ７１の駆動力が傘歯車７３、７４により旋回アーム７５に伝えられる。軸７２が第１回転軸線Ｄ１の周りを回転することにより紙幣積重ね体を紙幣の側縁を下にして起立させる。軸７２が静止すると直ちにギヤモータ７１が旋回アーム７５を第２回転軸線Ｄ２の周りに回転させる。ガス圧縮スプリング７８がリンク機構７７とレバー７６とを経て旋回アーム７５に連結されている。第１回転軸線Ｄ１の周りの回転が終わるまで第２回転軸線Ｄ２の周りの回転がガス圧縮スプリングにより抑制されているので、軸線Ｄ１、Ｄ２の周りの回転は順次生じることになる。回転軸線Ｄ２の周りの第２回転は傘歯車７３、７４の相対回転により生じる。第２回転中にモータ７１が旋回アーム７５を紙幣積重ね体が降ろされるまで静止させておく。受渡し台７０はマイクロスイッチ（図示せず）により上方位置に確保される。
図４ａ〜図４ｆは本発明の装置の作動順序を示す。図４ａはシート材１０が持上げテーブル２０により板２２に押し付けられた状態を示す。そこで下方のコンベヤベルト６０は自動的に調節され、持上げテーブル２０と下方のコンベヤベルト６０との間に連続した通路が構成される。このため、作業員の介入は不必要である。
図４ｂは、押出し器２１がシート材の積重ね体１０をコンベヤベルト５０、６０に引き渡す動作を示している。排出器２１が溶着器ターミナル３５および圧力ダイ３４の直前で停止する。押出し器２１が行う運動が紙幣積重ね体１０を箔４０に当接させ、この箔を紙幣積重ね体の一部に巻き付けさせる。紙幣積重ね体１０はその一部に巻き付けられた箔４０によりコンベヤベルト５０、６０間にクランプされる。紙幣積重ね体の残りの送り作業は前記コンベヤベルト５０、６０により行われ、これは紙幣積重ね体が図４ｃに示すように溶着器ターミナル３５およびこれに対向する圧力ダイ３４のすぐ背後に来るまで続く。箔４０の端部同士が合わされて連結される前の正しい関連位置を確かめるため、例えばフォト・インターラプタ（図示せず）を使用することができる。この場合に圧力ダイ３４が溶着器ターミナル３５に向かって移動し、箔４０が圧力ダイ３４と溶着器ターミナル３５との間で連結されてバンド４１となり、図４ｄに示すように、バンド４１が箔４０から分離される。束ねられた紙幣積重ね体１１には、一部分または全面に亘りバンド４１が巻き付けられる。
図４ｅは、コンベヤベルト５０、６０により受渡し台７０に運ばれた束ねられた紙幣積重ね体１１を示す。受渡し台７０は回転軸線Ｄ１の周りに第１回転運動を行い、束ねられた紙幣積重ね体１１を図４ｆに示すように紙幣の側縁を下にして起立させる。回転軸線Ｄ１の周りの第１回転運動が終了すると直ちに、回転軸線Ｄ２の周りの第２回転運動が始まる。この第２回転運動により、図４ｇに示すように、紙幣積重ね体１１が搬送ベルト９０に平行に引き渡される。第２回転により受渡し台７０を傾斜面にし、紙幣積重ね体１１を搬送ベルト９０上にスライドさせる。受渡し台７０の復元運動は逆の順序で行われるが、ここには図示されていない。
図５は溶着器ターミナル３５の詳細側面図であり、これがＵ字状断面形状を有することを示している。２本のアームがそれぞれ抑え手段３６を形成し、そのアームの間に加熱可能な折曲げワイヤ３７が配置されている。折曲げワイヤ３７はワイヤホルダ３８に固定されている。ワイヤホルダ３８は溶着器ターミナル３５内で変位可能に案内され、且つスプリング３９により圧力ダイ３４に向かって付勢されている。スプリング３９はワイヤホルダ３８をストッパ（図示せず）に押しつけ、その結果、折曲げワイヤ３７が抑え手段３６から僅かに突出する。
図４ｄに示されているように、箔４０が圧力ダイ３４により溶着器ターミナル３５に押し付けられるとき、先ず、折曲げワイヤ３７が作動され、圧力ダイ３４の圧力がスプリング３９による付勢力の約４倍であるため、折曲げワイヤ３７は溶着器ターミナル３５内に移動せしめられるが、この動作は圧力ダイ３４が静止状態の抑え手段３６に当接して箔４０をクランプするまで続く。このように溶着器ターミナルはスプリング３９により常に一定の力が加えられ且つ箔４０が抑え手段３６により溶着器ターミナルの両側で保持されているので、簡単な手段により質の高い溶着器を形成することができる。

Claims (12)

1. 束ねられるべき紙幣（１０）が正確に積み重ねられた積重ね体として載置される持上げテーブル（２０）と、供給手段（３０，３１，３２，３３）により供給される箔（４０）に向かって垂直に前記紙幣の積重ね体を移動させて該紙幣の積重ね体（１０）の一部に前記箔（４０）を巻き付け、且つ該箔（４０）を一部に巻き付けられた前記紙幣の積重ね体を、互いに平行かつ上下に配置された２本のコンベヤベルト（５０，６０）からなる搬送手段に供給するようにした押出し手段（２１）とを備え、前記搬送手段は、前記箔（４０）が帯かけ手段（３４，３５）により前記紙幣の積重ね体（１０）の後端を巡って案内されて連結され、バンド（４１）を形成するように前記紙幣の積重ね体（１０）を前記帯かけ手段（３４，３５）に対して位置決めし、これによって束ねられた積重ね体（１１）が得られるようにした、紙幣を自動的に束ねる装置であって、
   前記持上げテーブル（２０）が、前記紙幣の積重ね体の高さに応じて高さ調節可能であり、前記２本のコンベヤベルト（５０，６０）のうちの下方のコンベヤベルト（６０）は、前記持上げテーブル（２０）と前記下方のコンベヤベルト（６０）との間に連続的な通路が形成され且つ前記箔（４０）を一部に巻き付けられた前記積重ね体が前記２本のコンベヤベルト（５０，６０）間にクランプされるように自動的に調節され、
   前記持上げテーブル（２０）が、該持上げテーブル（２０）に対向して圧縮位置に配置された板（２２）に対し前記紙幣の積重ね体（１０）を上方に押しつけ、且つ前記持上げテーブル（２０）の上方への移動は、前記紙幣上の押圧力が規定値に達したときに停止することを特徴とする紙幣を自動的に束ねる装置。
2. 前記帯かけ手段が、溶着器ターミナル（３５）と、該溶着器ターミナルから一定の間隔をおいて対向して配置され且つ該溶着器ターミナルに向かって鉛直に移動できるように構成された圧力ダイ（３４）とを有することを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記溶着器ターミナル（３５）が、予め弾力的に付勢された加熱部材（３７）を間に設けた２個の抑え手段（３６）を有することを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 前記コンベヤベルト（５０、６０）が駆動手段（８０）により同期駆動され、下方のコンベヤベルト（６０）の高さ調節が前記駆動手段の歯付きベルト（８８）の長さを変更せずに実施されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記コンベヤベルト（５０、６０）がスプリング荷重式ローラベッド（５３、６３）上に載っていることを特徴とする請求項１記載の装置。
6. 前記押出し手段（２１）が、前記紙幣の積重ね体（１０）を前記持上げテーブル（２０）から前記コンベヤベルト（５０、６０）の間に移動させ、前記下方のコンベヤベルト（６０）が前記持上げテーブル（２０）と共に連続した通路を形成し、且つ前記押出し手段（２１）が帯かけ手段（３４、３５）の前で停止することを特徴とする請求項１記載の装置。
7. 前記束ねられた積重ね体（１１）が、前記コンベヤベルト（５０、６０）により受渡し手段（７０）に搬送されることを特徴とする請求項１記載の装置。
8. 前記受渡し手段（７０）が、第１回転軸線（Ｄ１）の周りで第１回転運動を実施して、前記束ねられた積重ね体（１１）をその側縁を下にして起立させることを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 前記受渡し手段（７０）が、第２回転軸線（Ｄ２）の周りで第２回転運動を実施し、前記受渡し手段（７０）による前記第１および第２回転運動が順次実施されることを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 前記第１および第２回転運動が傘歯車対（７３、７４）を用いて実施され、一方の傘歯車（７３）がモータ（７１）により軸（７２）を介して駆動され、該軸（７２）の周りの前記第１回転運動が第１停止位置まで行われ且つ前記第２回転運動が前記傘歯車対（７３、７４）の相対的回転運動として旋回アーム（７５）に伝達されることを特徴とする請求項９記載の装置。
11. 前記旋回アーム（７５）が、レバー７６とリンク機構７７とを介してガス圧縮スプリング（７８）に連結されていることを特徴とする請求項１０記載の装置。
12. 前記第２回転運動が傾斜面を形成させ、且つ前記束ねられた積重ね体（１１）が前記傾斜面からこれと平行に延びる搬送ベルト（９０）に引き渡されることを特徴とする請求項９記載の装置。

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