JP4309109B2 - 結束ヘッドセンサ付きバンド掛け機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結束する荷物の周囲に結束材を配置し、かつ結束する荷物の周囲で結束材自身を固着するバンド掛け機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バンド掛け機は結束材を荷物の周囲に取りつけるために広く使用されている。バンド掛け機には二つのタイプがある。一方のタイプは、例えば作業現場において使用することのできる手動式工具である。もう一方のタイプはバンド掛け機が全体装置の一部として作られた据置型装置である。そのようなバンド掛け機において、結束ヘッドと駆動装置とは一般にフレームに取りつけられている。シュートは同じくフレームに取りつけられていて、シュートを介して結束材が供給される。
【０００３】
一般的な据置型バンド掛け機において、結束ヘッドは作業台の周囲に取りつけられていて、シュートが作業台の上方で結束ヘッドの上方に配置されている。結束材は、一組の供給及び引締めホイールにより供給される。結束材は、供給ホイールにより結束ヘッドを通って、シュートの周囲を通り、そして結束ヘッドへもどる。続いて結束材の自由端部がグリップ装置の第一部分により把持される。続いて結束材は、引締めホイールにより引きもどされ、荷物の周囲で引張される。引張された結束材は続いてグリップ装置の第二部分により把持される。結束ヘッド内のカッターが引張された結束材を（供給源から）切断し、結束ヘッドが結束材を固着し、結束された荷物の周囲で結束材自身を固着する。
結束操作は個々の品目を単一で大きな荷物に結束あるいは縛るために使用される二次的な操作である。結束材自身はエンドユーザにとって商業的関心のあるものでなはく、むしろ関心のあるのは結束された品目である。従って品目を迅速にかつコスト効果のある方法で結束し運搬できることが重要である。
【０００４】
この目的のために、バンド掛け機の改善がなされてきた。そのような改善の一つは、Bell等による特許文献１に開示されているような、自動再供給装置であって、ここに一般的に包含されているものである。そのような装置において、結束材を供給失敗した場合、供給失敗された結束材は切断され機械から投棄される。続いて新しい結束材が、供給ホイールにより結束ヘッドを通って荷物の周囲に自動的に再供給される。そのような装置は、供給失敗あるいはもつれた結束材を取り除き結束材をバンド掛け機に再供給することに比較して、著しく時間と労力とを節約できることが判明した。
【０００５】
公知の再供給装置における第一の欠点は、独立した供給ホイールと引締めホイールとが必要とされることである。すなわち、一対のホイール（一般に一つの駆動ホイールと一つのアイドルホイール）が、結束材料を結束ヘッドとシュートとを介して供給するために必要とされている。第二は、独立した一組のホイール（一つの駆動ホイールと一つのアイドルホイール）は、結束材を荷物の周囲で引張するために結束材を引き締めすなわち引きもどすことを必要とされている。これらの自動再供給装置は著しく時間と労力とを節約することが判明したけれど、二対のホイールの必要性は機械全体の運転に関連してさらなる保守と時期の設定とをもたらしている。
【０００６】
通常、これらの据置型バンド掛け機は、供給及び引締め装置が結束ヘッドの近傍に配置されるように設計され作られている。供給及び引締め装置が結束ヘッドに対して近接し、全体運転の要求を満たすために二組の供給及び引締めホイールが必要とされるので、装置における物理的な制約となる。
【０００７】
結束ヘッドに近接して配置された供給及び引締め装置を含んでいる本構造の据置型バンド掛け機は、機械に固定的に取りつけられた構成要素間のガイド通路も含んでいる。保守・補修時において、機械はその作業の間運転を停止しなければならない。さらに、保守・補修の全期間中に機械を修理するために、専門技術者が必要とされる。
【０００８】
公知のバンド掛け機のガイド、すなわち結束材が結束材通路周囲に供給される際に結束材が沿ってガイドされるバンド掛け機の部分は、結束材からの残骸で詰まる傾向があることが判明している。この残骸は、プラスチック結束材自身の残さあるいは結束材により機械に持ち込まれる残骸である。通常これらのガイドは、ガイド自身の間の間隙とガイド及び作動（駆動あるいはアイドル、回転）機器の間の間隙とが非常に小さくなっている。その結果、機械を停止し、ガイド通路を開きそしてこれらのガイドの残骸を清掃するために時間を必要とする。通常公知の機械は機械のこれらの部分の分解を必要とし、さらに多くの労力と時間とを必要とする。さらに結束材はしばしばもつれて、結束材が作動機器の周囲、あるいは作動機器と据置機器との間にひっかかってしまう。これらのもつれをほぐし取りのぞくために時間と労力とを要する通路の分解を必要とする。
公知のバンド掛け機におけるもう一つの懸念は、結束材が、固着すなわち“溶着”の前に時々整列されないことである。結束材継手における引張力を最大とするために、結束材は溶着の前に結束材の隣接する層と完全に整列されなければならない。このことは、溶着が行なわれる領域を最大化している。公知のバンド掛け機は、結束材をこの整列した隣接する装置に正しく位置決めするためには、固定した結束材ガイドすなわち通路を整列することに依存している。しかしながら結束材が整列される時又は溶着前に移動すると、結束材のずれ及び継手強度の低下を招く。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第５６４０８９９号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、特に駆動機能及び固着機能のためのモジュール式構成要素を使用するバンド掛け機の必要性がある。望ましくはそのようなモジュール式構成要素は、機械の“停止時間”を最小にするために、容易に機械から取りはずしかつ組立てられることである。最も望ましくはそのようなモジュール式構成要素が、最低限の工具あるいは工具なしで容易に組立てかつ取りはずせることである。さらに詰まりを最小にし、かつガイド領域への容易なアクセスを提供するバンド掛け機の必要がある。最も望ましくは、これらの領域へ最小限の工具あるいは工具なしでのアクセスが提供されることである。さらに望ましくは、従ってガイド通路及びカバーが、これらの通路を清掃するための分解を最小とする一体形ユニットとして形成されていることである。そのようなバンド掛け機において、独立した供給及び引締めホイールを使用しない自動再供給装置は望ましいものである。溶着に先立って結束材の整列が実際的に提供されるバンド掛け機の必要がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
バンド掛け機は結束する荷物の周囲に結束材を配置し、かつ結束する荷物の周囲で結束材自身を固着する。バンド掛け機は、フレームと、フレームに取りつけられた結束材通路を形成しているシュートと、フレームに取りつけられたモジュール式供給アセンブリと、供給アセンブリに隣接してフレームに取りつけられたガイドと、供給アセンブリとガイドとに独立してフレームに取りつけられたモジュール式結束ヘッドとを含んでいる。
【００１２】
供給アセンブリは結束材を供給源からガイドへ供給するべく形成されている。ガイドは、供給アセンブリと結束ヘッドとに独立してフレームに取りつけられている。ガイドは、結束材を供給源から受け入れ、かつ結束ヘッドに向かう結束材用の通路を提供している。
【００１３】
結束ヘッドはボデーを含んでいて、さらにシュートへの結束材用移動通路を提供している。一つの実施例において結束ヘッドは、ガイドからシュートへの結束材用の第一移動通路と、結束材自身を固着するために結束材の自由端部・受け入れ用の第二移動通路とを形成している。
【００１４】
好ましくは結束ヘッドが、ボデーに可動に取りつけられかつ第二移動通路の一部を構成しているアンビルを含んでいる。アンビルは第一移動位置と第二溶着位置との間で可動であって、第一移動位置においてアンビルは第二移動通路を広げるためにボデーから遠ざかってピボット回転されていて、第二溶着位置においてアンビルは第二移動通路を狭ばめるためにボデーに向かってピボット回転されている。
【００１５】
アンビルは、ボデーへ向かって、かつボデーから遠ざかって可動的にピボット回転可能である。好ましくはアンビルはボデーに向かって付勢されている。この装置において、結束ヘッドはピボット回転可能にボデーに取りつけられた側板を含んでいる。アンビルは側板に固定的に取りつけられている。結束ヘッドはアンビルを第一移動位置と第二移動位置との間で移動するためのカムを含んでいてもよい。カムはアンビルをピボット回転するために側板と協働してもよい。
【００１６】
本バンド掛け機は、制御器がバンド掛け機の操作を制御することを意図している。制御器は作動可能に供給アセンブリへ接続されている。
【００１７】
センサが、結束ヘッドにおける結束材の有無を検出するために配置されている。センサは、お互いに協働している第一及び第二可動要素、好ましくはパドルを含んでいる。パドルは、センサが結束材の有ることを検出する第一位置と、センサが結束材の無いことを検出する第二位置との間で可動である。センサは制御器へ作動可能に接続されていて、センサが結束ヘッドにおける結束材の無いことを検知した場合、再供給モードにおいて供給アセンブリの操作を作動するために制御信号が生成される。
【００１８】
本実施例において、センサは結束ヘッドからの結束材の出口通路附近において結束ヘッドに取りつけられている。好ましくは、パドルが共通のピボットピンの周囲でピボット回転する。結束材は第一位置と第二位置との間でパドルをピボット回転するために第一パドルに係合する。
【００１９】
センサは第一及び第二パドルに協働する近接センサを含んでいる。第二パドルは近接センサと第一パドルとの間に配置されている。第一パドルは近接センサに向けて付勢されていて、第二パドルは第一パドルから離れるように付勢されている。第一付勢要素は、第一パドルを近接センサに向けて付勢し、第二付勢要素は、第二パドルを第一パドルから離れるように付勢している。
【００２０】
ヒンジ回転ストッパは第一及び第二パドルがお互いに離れて移動することを制限している。第二パドルは供給モード及び引締めモード時に作動可能に近接センサに接触していて、第二パドルは再供給モード時に近接センサから作動可能に離間されている。
【００２１】
好適な結束ヘッドは第二移動通路を含んでいて、結束材自身を固着するために結束材の自由端部を受け入れる。第二移動通路は、複数の表面によりボデー内に形成されている。表面は第二移動を通して実質的に一定巾の通路を形成している。
【００２２】
入口通路が第二移動通路に先行している。入口通路は第二移動通路巾より広い通路巾である。グリッパは移動通路の終点に配置されている。
【００２３】
バンド掛け機が供給アセンブリと結束ヘッドとの間でフレームに取りつけられた、アクセスが容易な移動用ガイドを意図している。移動用ガイドが固定部とカバー部とを含んでいる。固定部は供給装置と結束ヘッドとは独立してフレームに固定的に取りつけられている。移動用ガイドが結束材を供給装置から受け入れるべく、かつ結束材が結束ヘッドに向かう通路を提供するべく形成されている。カバー部が実質的に結束材の長手軸と巾とにより形成された平面に平行な面に沿って固定部をおおっている。
【００２４】
好適な装置において、カバー部は、ヒンジによりピボット回転可能に固定部に取りつけられ、かつ少なくとも一つ好ましくは複数の機械的ファスナにより固定部をカバーする所定位置に保持されている。最も好適には、機械的ファスナが工具なしにゆるめることを可能にするためにローレット目をつけられている。本実施例において、機械的ファスナがヒンジ式支持部を含んでいて、機械的ファスナがカバー部からゆるめられた場合（例えばカバー部から遠ざけるようにピボット回転される）ヒンジ式支持部は固定部に取りつけられた機械的ファスナを保持している。
【００２５】
バンド掛け機が少なくとも供給アセンブリの一部をカバーするためのアクセスが容易な供給ガイドをさらに含んでいてもよい。供給ガイドは、少なくとも供給アセンブリの一部をカバーするためのカバーと、カバーを横断する弧状のガイド壁面とを含んでいる。ガイド部は、結束材がガイドを介して通過するように結束材とほぼ平行である。ガイド壁面が供給ガイドの中への結束材入口の近くにおいて一方の供給ホイールの外周縁から、離間されていて、さらにガイド壁面が、供給ホイールのニップに接近するにしたがって一方の供給ホイールの外周縁に向って近づいている。
【００２６】
カバー部は機械的ファスナにより固定部へ取りはずし可能に取りつけられている。好ましくは、機械的ファスナは工具無しでゆるめることを可能にするためにローレット目をつけてある。最も好ましくは、ヒンジ式支持ファスナがカバーを供給ガイドに取りつけるべく使用されている。このことが迅速に清掃をするためにカバー部を容易に取りはずすことを可能にしている。
【００２７】
本発明におけるこれらの及び他の特徴と利点とは、前述の特許請求の範囲とともに以下の詳細な説明により明瞭になるであろう。
【００２８】
本発明の長所と利点とが本技術分野に知識を有する者において以下の詳細な説明と添付図面とを検討することにより容易に理解されるであろう。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明は種々の形の実施例が可能である一方、好適な実施例が図面に示され以下に詳述されているけれど、本開示は本発明を例示するものであって、本発明を特定の実施例に限定しようとするものではないことは理解されるべきである。
【００３０】
本発明の原理にもとづくバンド掛け機すなわち結束機１０を図１に示す。バンド掛け機１０は作業面すなわち頂部１４を有するフレーム１２を含んでいる。フレーム１２は、結束操作時の結束材Ｓが移動するシュートすなわち結束材通路１６を形成している。結束材の供給源Ｐは結束材Ｓをバンド掛け機１０へ提供する。
【００３１】
結束材Ｓは供給装置１８により供給源Ｐからバンド掛け機１０へ供給される。結束材Ｓは供給装置１８により結束ヘッド２０を介してシュート１６へ移動される。結束材Ｓはシュート１６を通過し結束ヘッド２０へもどる。自由端部（結束材Ｓの第一供給端部）は、結束ヘッド２０へもどると、結束ヘッド２０におけるグリッパ２２の第一グリップ部２２ａにより把持される。続いて供給装置１８は反転し結束材Ｓに引張力を提供する。所望される引張力となると、結束材Ｓはグリッパ２２の第二グリップ部２２ｂにより把持される。結束材Ｓは供給源Ｐから結束材Ｓを切り離すべく切断される。続いて結束材Ｓはそれ自身溶着あるいは他の方法で固着される。続いて荷物Ｌはシュート１６領域すなわち結束材通路から取りはずされ、新しい荷物が結束するためにそこに位置決めされる。
【００３２】
公知のバンド掛け機とはちがっていて、本発明のバンド掛け機１０は、供給装置１８と結束ヘッド２０とがフレーム１２に取りはずし可能に取りつけられた、モジュール式装置を含んでいる。すなわち、一般にモータ２４と一対の供給ホイール２６，２８とを含んでいる、供給装置１８がフレーム１２に設置されたベース３０へ取りつけられている。図３に例示の供給装置１８が示されていて、モータ２４と駆動ホイール２６とアイドラホイール２８とを示している。アイドラホイール２８は、結束材Ｓが駆動ホイール２６とアイドラホイール２８との間にあって、モータ２４が駆動される場合、駆動ホイール２６に対し自由回転するために取りつけられている。
【００３３】
供給アセンブリ１８がフレーム１２内部に正しく取りつけられていることを保証するために、供給アセンブリ１８とフレーム１２とは、協働して整列している取りつけ用アセンブリ３２の部分を含んでいる。図１及び４に示すように、そのような装置の一例において、フレーム１２が横向きビーム要素として形成された入れ子部材（nesting member）３４を含んでいる。供給装置１８は、横向きビーム３４に整列する相補型の協働する受け部材３６を含んでいる。本実施例において受け部材３６は、ほぼチャンネル状の整列用ヘッド３８として形成されていて、その整列用ベッド３８はビーム３４に相補的に形成された一対のスロットすなわちノッチ４０を有している。供給装置１８は、ノッチ４０がビーム３４に合うようにフレーム１２に配置されている。このことが供給装置１８をフレーム１２に整列させている。
【００３４】
供給アセンブリ１８の後端４２において、整列・取付アセンブリ３２はクランプ４４を含んでいる。クランプ４４は、例えば、ねじ付きスタッド４８に取り付けられたハンドル４６として形作られることが可能である。フレーム１２は、ベース部５０を含むことが可能であり、このベース部５０は、ノッチ５２を有している。スタッド４８をノッチ５２の中に容易に整列させることを可能とするために、ノッチ５２は、拡大されているかＶ字形の入口５４を持っている。供給アセンブリ１８がフレーム１２に位置決めされたとき、ノッチ４０はビーム３４の直前に位置決めされ、そしてスタッド４８はＶ字形入口の開放端５４に位置決めされる。そして供給アセンブリ１８は、ノッチ４０がビーム３４に位置決めされるまで前方へ押し進められて、スタッド４８がベースノッチ５２に位置決めされる。次いでハンドル４６が回転させられて、供給アセンブリ１８がフレーム１２の所定の場所に確実に固定される。このように、供給アセンブリ１８の放出エリア５６（図３に描かれるように）は、結束材ガイド（移動用ガイド５８）もしくは結束ヘッド２０へ結束材Ｓを移送するための結束材ガイド、と適正に整列される。
【００３５】
結束ヘッド２０はフレーム１２に同様の方法で取り付けられる。このために、結束ヘッド２０とフレーム１２は、協働整列・固定アセンブリ６０を含んでいる。フレーム１２は、横と前へのリップ６４を持つ上面もしくは棚６２を含んでいる。リップ６４は、結束ヘッド２０を中で受けるための開口６６を持っている。開口６６は、一組の壁６８ａ、ｂによって形作られており、前記一組の壁６８ａ、ｂは、整列溝もしくはノッチ７０をその中に形作っている。
【００３６】
結束ヘッド２０は、整列もしくは入れ子部材７２を含んでおり、この部材７２は、ヘッド２０がフレーム１２の中に前進して移動したとき、整列溝７０に入っている。本実施例において、整列部材７２はビーム又は同様の部材として形作られ、そして壁６８ａ、ｂの中の整列溝７０がビーム７２を受け入れる。棚６２の後端７４は、切欠き開口７６を含んでおり、この開口７６は、拡大されたあるいはＶ字形の入口７８を持っている。結束ヘッド２０は、典型的なねじスタッド８２のようなクランプ８０とこのスタッド８２をねじ込むためのハンドル８４とを含んでいる。供給アセンブリ１８と同じように、結束ヘッドアセンブリ２０が前方へ押し進められたとき、ビーム７２は溝７０に押し進められ、同時にスタッド８２は固定ノッチ７６に押し進められる。結束ヘッド２０が正しく位置決めされると、結束ヘッド２０をフレーム１２の所定位置に固定するためにハンドル８４が回転される。
【００３７】
本装置は公知のバンド掛け機に対して多くの利点を持っている。第一に、モジュール化された工具不要の装置は、結束ヘッド２０あるいは供給アセンブリ１８のどちらでも容易に交換することを可能とする。従って、結束ヘッド２０もしくは供給アセンブリ１８のどちらかに保守若しくは交換が必要とされるとき、バンド掛け機１０のその部分を取り外すことができ、そして予備をその場所に挿入することができる。このように、機械１０の停止時間は最短化される。つまり、おそらく一分未満で結束ヘッド２０あるいは供給アセンブリ１８を取り外して、予備を取り付けることができる。バンド掛け機１０の保守もしくは交換を必要としているその部分（例えば、供給アセンブリ１８あるいは結束ヘッド２０）を取り外して、例えば、バンド掛け機１０及び他の工程から離れた保守作業場へ運び込んで必要な作業を実行することができる。
【００３８】
本バンド掛け機１０によって提供される他の利点は、バンド掛け機が供給アセンブリ１８と結束ヘッド２０との間に距離を設定していることである。本技術分野に知識を有する者は、時々、結束材料が、詰まったり、バンド掛け機１０に供給され損なわれたりすることを知っている。これが発生したときに、自動取出し・再供給装置を持つバンド掛け機１０を持つことは最も好ましいことである。そのような装置において、供給され損なわれた結束材はバンド掛け機から自動的に取り出され、そしてバンド掛け機１０を作動状態に戻すために結束材の供給が自動的に再開される。それ故、操作者の時間と労力は、供給失敗結束材の自動取出しと結束材供給源からの自動再供給とによって最短化される。典型的な自動再供給装置は前述のBell等による特許文献１で説明されている。
【００３９】
公知の自動再供給装置の一つの欠点は、結束材料が（引締めホイール又はテンションホイールによって）供給ホイールを越えて取り出されることを防ぐために、供給ホイールと結束ヘッドとの間に十分な距離がなければならないことである。これは、機械が比較的高速で運転され、そして検出器と制御装置が一定の応答時間制限を持っていることにおいて、特に考慮されることである。すなわち、結束材が機械を通って非常に速く運ばれるので、供給失敗が検出された後、結束材は引締めホイールによって機械から供給ホイールを越えて取り出され、その結果自動再供給機能が作動しなくなる。換言すれば、もし結束ヘッド（これは供給失敗検出器の配置場所である）と供給ホイールとの間に十分な距離がなければ、引締めホイールは供給ホイールを越えて結束材を取り出すこととなる。従って、供給ホイールを通って結束ヘッドへ供給されるべき新しい結束材料がなくなる。
【００４０】
本装置は、結束材供給失敗検出器８６（結束ヘッド２０に装着されている）と供給ホイール２６、２８との間に必要な距離を備えている。従って、ホイールの一組（例えば、ホイール２６、２８の一組）だけで供給と引き戻しの両方の機能を必要とされる。このように、供給失敗が検出されたとき、供給ホイールは反転して結束ヘッド２０から供給失敗結束材を取り出す。詰まったり供給失敗された結束材が除去されるとき、供給ホイール２６、２８は停止され（逆転方向から）て前進供給方向に戻るための十分な距離が、検出器８６と供給ホイール２６、２８との間にある。
【００４１】
ここで図３と７〜１０を参照すると、結束材検出器８６アセンブリは、供給失敗が検出されたとき結束材Ｓの前進運動を停止させ、また供給失敗結束材を取り出するためにホイール２６、２８を逆転させ、次に供給失敗結束材が取り出された後に結束材Ｓの前進運動（再供給）を再始動するため、供給アセンブリ１８すなわち供給ホイール２６、２８と協働する。供給失敗検出器８６は、結束ヘッド２０の上端部８８周辺に取り付けられており、近接センサ９０、及び第一と第二付勢要素９２、９４のそれぞれを含んでいる。本実施例において、付勢要素９２、９４は、第一及び第二パドルであり、これらのパドルは、近接センサ９０の検出端部において、付勢された状態で基部９６に取り付けられている。パドル９２、９４は、共通の回転ピン９８により基部９６に、ヒンジ状あるいはピボット回転できるように取り付けられている。
【００４２】
パドル９２、９４は、第二パドル９４が第一パドル９２と基部９６との間に位置決めされるように、取り付けられる。付勢要素１００、例えば典型的な第一ばねが、第一パドル９２をベース９６と近接センサ９０から離すように付勢する。第二付勢要素１０２、例えば典型的な第二ばねが、第二パドル９４を第一パドル９２から離すように付勢する。このように、第二パドル９４を近接センサ９０と接触した状態に維持するために、力が、第一ばね１００の力に対抗してパドル９２、９４に作用されなければならない。
【００４３】
第一ばね１００に対して作用する力がないとき、パドル９２、９４は、例えば結束ヘッド上端部の通路の１０４で示される結束材通路、を横切るように位置決めされる。逆に、結束材Ｓが結束材通路１０４にあり、そしてパドル９２、９４が供給位置にあるとき（図９に示されるように）、第一パドル９２は、そのばね１００の力に対抗して近接センサ９０の方へ押しやられる。第二パドル９４は、第一パドル９２に作用している力が第二パドル９４を近接センサ９０との接触へ押しやるように、第一パドル９２と動作可能に接続されている。第二パドル９４は第一パドル９２から離れるように付勢されているが、第一ばね１００のばね力は第二ばね１０２のばね力より大きい。従って、第一パドル９２は、第二ばね１０２のばね力に対抗して、第二パドル９４を近接センサ９０に強く接触させる。
【００４４】
引締め状態では、図８に示されるように、十分なたるみ（または張力の不足）が結束材Ｓに生じ、第一パドル９２が“落下”することを可能にする。しかし、いくらかの張力が結束材Ｓに残っているので、第一パドル９２が完全に“落下”して、結束ヘッド２０の上端部８８に載ることはない。従って、第一パドル９２が下方へ移動（しかし完全には落下していない）したにもかかわらず、第二ばね１０２のばね力は、第二パドル９４を近接センサ９０との接触状態で維持する。
【００４５】
ここで図７を参照すると、パドル９２、９４は再供給状態で示されており、この再供給状態において結束材Ｓは結束ヘッド通路１０４に全然無い。この状態では、第一パドル９２は、ばね１００の力によって回転させられるので、完全に“落下”して結束ヘッド２０の上端部８８に載っている。第二スプリング１０２の力が第二パドル９４を第一パドル９２から離すように（上方、近接センサ９０の方に）回転させるとしても、ヒンジ部１０８における第一パドル９２のヒンジ回転ストッパ１０６（図１０で最も良く示される）が、ヒンジ部１０８における第二パドル９４の平坦部１１０と接触し、その結果パドル９２、９４がそれ以上互いに離れることを防ぐ。この構造で、ヒンジ回転ストッパ１０６と平坦部１１０との接触は、パドル９２、９４が、約４５°を超えて離れることを防ぐ。このように、結束材Ｓが結束ヘッド通路１０４に全然無いとき、第一ばね１００のばね力は第二ばね１０２のばね力より大きいので、またヒンジ回転ストッパ１０６と平坦部１１０との係合のために、第二パドル９４は近接センサ９０との接触から引き離される。このことが、結束機制御器１１２で再供給シーケンスを開始させる。
【００４６】
バンド掛け機１０が、供給モード、及び引締めまたは引き戻しモードにあるとき、この二重のパドル９２、９４配置は、第二パドル９４と近接センサ９０との継続的な接触を提供する。本技術分野に知識を有する者には理解されるように、結束材Ｓの張力が減少したときに、第一パドル９２は移動して第二パドル９４から離れることがあるが、しかし、第一パドル９２は、第二パドル９４が近接センサ９０から離れる、もしくは近接センサ９０との接触を失うことが可能になるまでは移動しない。また本技術分野に知識のある者には理解されるように、結束材Ｓの供給失敗があったとき、固着あるいは溶着が失敗したとき、若しくは結束材Ｓが破断したとき、第一パドル９２は近接センサ９０から完全に離れるように動いて、第二パドル９４が近接センサ９０と接触するのを解除することを可能とするであろう。
【００４７】
検出器８６が供給失敗結束材Ｓを検出したとき（すなわち、第二パドル９４が近接センサ９０との接触を解除したとき）、バンド掛け機１０が取出しモードで自動運転するように制御されることがあり、前記取出しモードにおいては結束ヘッド２０の中に残っている結束材Ｓはそこから取り出される。取り出しに続いて、自動再供給シーケンスが始まることが可能となり、この自動再供給シーケンスにおいて、結束材Ｓは供給ホイール２６、２８によって結束ヘッド２０に至るまで自動的に再供給される。本技術分野に知識を有する者においては、説明されたもの以外の検出装置を理解することができ、またそれらは本発明の範囲内である。
【００４８】
ここで図３を参照すると、本バンド掛け機１０は複数のアクセスし易いガイド５８、１１４を含んでいる。それらの参照が示唆するように、これらのガイド５８、１１４は、例えば破片及び／又は障害物を除去するために、結束材通路への容易なアクセスを提供する。公知のバンド掛け機とは異なって、ガイド５８、１１４は、バンド掛け機１０の取り外し可能部分として形作られている。つまり、公知のバンド掛け機では、ドアが、固定ガイドへのアクセスを提供するが、本ガイド５８、１１４は、機械１０の取り外し可能部分として形作られている。図３に見られるように、供給ガイド１１４は、供給ホイール２６、２８を覆っている取り外し可能な部分として形作られている。
【００４９】
供給ガイド１１４は、湾曲した、若しくはアーチ状のガイド部１１６（隠れ線で示される）を含んでおり、このガイド部１１６は、供給ホイールモータあるいは駆動部２４の下の入口通路１１８からホイール２６、２８のニップ１２０のあたりにまで延びている。入口通路１１８において、ガイド部１１６は駆動ホイール２６の外周から離間している。ガイド１１４の円弧に沿ってニップ１２０へ向かって進むと、ガイド部１１６は駆動ホイール２６の外周に接近する。図３を参照すると、結束材Ｓが、供給駆動部２４の下を横切って、供給ガイド１１４に入ってゆくのが見られる。結束材Ｓはガイド部１１６によってガイドされて、結束ヘッド２０への供給のために、ニップ１２０の中に入ってゆく。
【００５０】
本実施例において、ガイド１１４は、ねじ付きの複数のファスナ１２２によって供給アセンブリ１８の所定の位置に保持され（少なくとも供給ホイール２６、２８の一部分を覆って）ており、前記ファスナ１２２は実例的に三本のファスナが示される。ファスナ１２２は、工具なしで、例えば手で取り付けと取り外しができるようにローレット目が付けられていることが好ましい。ファスナ１２２は、ヒンジ式あるいはピボット回転式の支持体１２４に支持されることが可能で、この支持体１２４は、緩められると、ファスナ１２２をピボット回転させてガイド１１４から離してガイド１１４を取り外すことを可能にする。このように、ファスナ１２２は供給アセンブリ１８に付随した状態で保持されるので、ファスナ１２２を不注意で紛失することが防げる。
【００５１】
図から分かるように、ガイド１１４それ自身が、作動中に結束材Ｓが移動する面１１６を含んでいるので、ガイド１１４を供給アセンブリ１８から容易に取り外して、面１１６の残骸物を除去できる。そしてガイド１１４を供給アセンブリ１８に容易に戻すことが可能である。再び、これは、所定の場所に固定されそして回転ドア又はアクセスパネルによってのみ接近可能な公知のガイドとは異なる。前述したように、結束材の通路をとおして公差がやや小さくそして隙間がやや狭いという点で、アクセスが容易な本供給ガイド１１４は従来公知のガイドアクセス構造に対して、多くの容易に認識できる利点を提供する。
【００５２】
容易にアクセスできる架橋もしくは移動用ガイド５８は、前述したように、供給アセンブリ１８と結束ヘッド２０との間に延びている。供給通路のこの部分が二つのモジュール構成要素の間に延びているので、それはフレーム１２に固定的に取り付けられている。しかし、このガイド５８はバンド掛け機１０の領域に位置決めされて、所定の場所で、供給アセンブリ１８にそれでもなお容易にアクセス可能である。このように、保守を実行するため、あるいは例えば残骸や詰まった結束材Ｓを取り除くために、通路それ自身に容易にアクセス可能である。
【００５３】
加えて、ガイド５８は、それが容易に開放あるいは蓋を取られて、結束材通路への容易なアクセスが可能となるよう作られている。前述されたガイド５８は、供給アセンブリ１８放出部と結束ヘッド２０の入口との間に延びている固定部１２６を含んでいる。カバー１２８が固定ガイド部１２６に取り付けられており、前記カバー１２８は固定通路１２６を覆っている。好ましくは、カバー１２８は、それが容易にピボット回転して開くように、ヒンジ１２９（一つが図示される）により固定部１２６にヒンジ式で取り付けられる。好ましい装置では、機械的ファスナ１３０、供給ガイド１１４に使用されているヒンジ式支持ファスナのようなものが、固定部１２６に配設されてカバー１２８を所定の場所に保持する。従って、カバー１２８を取り外すためには、ファスナ１３０を（手で、工具の必要なしに）緩め、そしてファスナ１３０を通路の外へピボット回転させることだけが必要とされる。カバー１２８はそして、固定通路部１２６へのアクセスを提供するため、固定通路部１２６から（再び手で、工具の必要なしに）ピボット回転されることが可能である。
【００５４】
公知のバンド掛け機の通路アクセスドアと再び異なって、本移動用ガイドカバー１２８は、結束材Ｓの全幅にわたって結束材にアクセスすることができる。従来のバンド掛け機は、結束材にその厚さ（すなわち計器測定寸法の方向）から接近することができるように開くアクセスドアを含んでいる。ゆえに、結束材を掴むことは困難で骨の折れる仕事である場合があった。本技術分野に知識を有するものには理解されるように、結束材Ｓに幅方向でのアクセスを提供することは、作業をするためのより広い領域を提供し、そして結束材通路１２６にひっかかっていることがある結束材Ｓの残骸若しくは破片へのアクセスを非常に容易にする。
【００５５】
ここで図５、６を参照すると、本バンド掛け機は、可動アンビル１３２を利用する斬新な結束ヘッドアセンブリ２０を含んでいる。本技術分野に知識を有するものには理解されるように、アンビル１３２は、結束ヘッド２０の一部であって、このアンビル１３２に対して結束材Ｓが、固着若しくは溶着作業中に押し付けられる。バンド掛け機の作業のスピードと効率を高めるために、この部分の結束材通路は一般的に狭く、そして通常は結束材Ｓそれ自身より僅かに広いだけの大きさである。このため、公知のバンド掛け機は、入口の近くに、くびれ又はスロートを含んでいて、そこへ残骸物を集めることができる。時間が経つと、この領域における残骸物の堆積が、アンビルへの入口を狭窄化して、通常は、結束材の供給失敗の増加と、ついには機械の保守の増加という結果となる。
【００５６】
本バンド掛け機１０は、この残骸物の堆積問題と、最小限の結束材通路サイズの問題とをできるだけ小さく若しくは解消することへ導く多くの改良を含んでいる。図５、６を参照すると、結束ヘッド２０の底面図が示されている。ヘッド２０は結束材Ｓを受け入れるための二つの開口を含んでいる。結束材の第一コースが、概ね１３４で示された第一開口を通って結束ヘッド２０に入る。結束材Ｓがこの開口１３４を通って運ばれるとき、結束材はアンビル１３２を越えて通過する。つまり、結束材は、ヘッド２０のアンビル１３２を形作るその部分を通過する。
【００５７】
次いで結束材Ｓはヘッド２０を越えて横切り、シュート１６を通って荷物Ｌの周囲に至る。結束材Ｓは次に、概ね１３６で示される第二開口の中に導かれる。結束材Ｓは、第二開口１３６に入ると、自由端をグリッパ２２により掴まれ、そして供給アセンブリ１８の引締め動作によって張力が与えられる。
【００５８】
アンビル１３２は結束ヘッド２０にピボット回転構造で取り付けられている。つまり、結束材Ｓが結束ヘッド２０を通って供給されたとき、アンビル１３２は、結束材Ｓが横切る開口１３６のサイズを拡大するために結束材通路から離れるように外側にピボット回転する。このように、結束材Ｓが結束ヘッド２０を通って移動するために、拡大された領域が提供される。特に、通路の幅寸法ｗが広げられるが、高さ寸法は現状のままである。材料がシュート１６を通過してグリッパ開口１３６を通って後退するとすぐに、アンビル１３２はその時所定の場所にピボット回転して戻る。アンビル１３２のガイド端１３７が結束材Ｓを所定の場所に押しやり（結束材Ｓの前のコースの上に置かれるように）、そして結束材Ｓは結束材自身に固着される。
【００５９】
この斬新なピボットアンビル１３２構造は、固定アンビルと比較して多くの利点を提供する。第一には、前述したように、それは結束材Ｓが通過する開口１３６の領域を拡大し、その結果、供給失敗の可能性を低減させることである。第二には、結束材の第一と第二コースが、固着または溶着のために互いに重なって置かれるように、ピボットアンビル１３２が、結束材Ｓを所定の位置に移動させることである。このことは、結束材Ｓの第一と第二コースが不揃いになることなく互いに重なって置かれることの確実性を高めて、結束材の最適固着強度を提供する。
【００６０】
現実施例では、アンビル１３２は結束ヘッド２０の側板１３８に固定的に取り付けられている。側板１３８は結束ヘッドボデー１４０に、典型的なピボットピン１４２のようなピボット構造によって、ピボット回転可能に取り付けられている。側板１３８がボデー１４０へ向けて付勢されている。カム１４４が結束ヘッドボデー１４０の中に位置決めされていて、側板１３８と協働する。供給サイクルの間、カム１４４が回転して、カムのローブ１４６が、側板１３８と接触して側板１３８をボデー１４０から離すように押しやる。次にこれがアンビル１３２をボデー１４０から離すようにピボット回転させ、その結果、開口１３６を拡大させる。把持、引締め、及び固着（例えば、溶着）サイクルの間、カムシャフト１４４は、ローブ１４６が側板１３８から離れるように更に回転し、その結果、アンビル１３２は所定の場所にピボット回転して戻ることが可能となる。本技術に分野に知識を有する者は、ピボットアンビル１３２を提供することができる他の構造を知っていて、前記他の構造は、本発明の範囲と精神内にある。
【００６１】
ピボットアンビル１３２に加えて、図１１〜１３で最も良く分かるように、本結束ヘッド２０は、概ね１４８で示される斬新なグリッパ通路を含んでいて、材料の第一コースが、張力付与と固着の前の把持のために、前記グリッパ通路を通過している。通路がグリッパの方に向かって先細りになっているところの公知のバンド掛け機とは異なって、結束材通路１４８は平行壁１５０、１５２とから形作られており、この平行壁１５０、１５２は、通路１４８を通ってグリッパ２２の方に向かう一定の通路幅を与える。従来の構造はこのような一定断面の通路を教示しないが、この通路１４８により獲得された利点が見つけ出されており、その利点は、残骸物の集積と故障の機会を少なくし、欠点のいずれをも補って余りある。
【００６２】
本明細書において、冠詞の“ａ”若しくは“ａｎ”は単数及び複数の両方を含んでいるとみなされるべきである。逆に言えば、適切な場合には、複数の要素へのどの参照も単数の物を含んでいるであろう。
【００６３】
前述したことから、本発明の斬新な概念の範囲と正しい精神から逸脱することなしに、多くの修正と変更が実施され得ることが理解されるであろう。説明した特定の実施例に限定することを、意図するものでもなく、意味しているものでもないということが、理解されるべきである。本開示は、前述の特許の範囲と，特許請求の範囲に係るその全ての修正とによって保護することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の原理にもとづく改良されたバンド掛け機の斜視図であって、説明を明瞭にするために、結束ヘッドがフレームから部分的に取り外され、かつ供給アセンブリ周囲のフレーム部分は省略したバンド掛け機が示されている。
【図２】図２はバンド掛け機の機能の概略説明図であって、荷物の周囲に供給されたバンドを示している。
【図３】図３はモジュール式バンド掛け機供給アセンブリの部分斜視図であって、説明を明瞭にするために結束ヘッドが取り外されている。
【図４】図４は供給アセンブリとそれが取りつけられるフレームとの部分斜視図である。
【図５】図５は結束ヘッドの底面図であって、供給モードと引きもどしモードとの操作時における外向きにピボット回転されたアンビルを示している。
【図６】図６は結束ヘッドのアンビルの底面図であって、結束ヘッドの固着（溶着）時における内向きにピボット回転されたアンビルを示している。
【図７】図７は本発明の原理にもとづく結束材用センサの実施例の斜視図であって、バンド掛け機を再供給モードで操作する場合におけるセンサを示している。
【図８】図８はバンド掛け機を引きもどしモードで操作する場合におけるセンサの斜視図である。
【図９】図９はバンド掛け機を結束モードで操作する場合におけるセンサの斜視図である。
【図１０】図１０はセンサの分解図である。
【図１１】図１１はグリッパと結束ヘッドを通るグリッパ通路部との斜視図である。
【図１２】図１２は図１１におけるグリッパの側面図である。
【図１３】図１３は図１１及び１２の分解図である。
【符号の説明】
１０…バンド掛け機
１２…フレーム
１６…シュート
１８…供給アセンブリ
２０…結束ヘッド
２４…モータ
８６…検出器
Ｓ…結束材
Ｌ…荷物

Claims (8)

1. 結束する荷物の周囲に結束材を位置決めし前記荷物の周囲で結束材を結束材自身に固着させるバンド掛け機であって：
   フレームと；
   結束材通路を形成していて、フレームに取り付けられているシュートと；
   フレームに取り付けられた供給アセンブリであって、供給モードにおいて作動して結束材を供給し、且つ引締めモードにおいて作動して結束材を引き戻し、且つ再供給モードにおいて作動して結束材を再供給するように作られた供給アセンブリと；
   結束材を結束材自身に固着するように作られた結束ヘッドと；
   バンド掛け機の作動を制御していて、供給アセンブリに作動可能に接続されている制御器と；
   結束ヘッドにおける結束材の有無を感知するように配設され、制御器に作動可能に接続されている結束材センサにして、互いに連動してピボット回転をする第一パドル及び第二パドルと、第一パドルと第二パドルの互いの離隔距離を制限するヒンジ回転ストッパと、第二パドルを感知する近接センサとを含む結束材センサと；を具備し、
   第一及び二パドルは、第二パドルが近接センサと第一パドルとの間に配置されるように取り付けられており、
   第一及び第二パドルは、第二パドルが近接センサに近接し且つ第一パドルが第二パドルに近接するパドル第一位置と、第二パドルが近接センサ及び第一パドルの両方から離隔しているパドル第二位置との間をピボット回転するように構成されており、並びに
   第一及び第二パドルは、第一パドルが近接センサから離れる方向に付勢されるように、及び第二パドルが第一パドルから離れる方向に付勢される一方でヒンジ回転ストッパにより予め定められた離隔距離を超えて第一パドルと第二パドルが離れることが防がれるように、構成されており、
   結束材が結束ヘッドに有るとき、第一及び第二パドルは、第一パドルが該第一パドルに係合する結束材から力を受けることによりパドルの第一位置に位置決めされ、
   結束材が結束ヘッドにないとき、第一パドルが結束材から解放されることにより、第一及び第二パドルはパドルの第二位置に位置決めされて、結束ヘッドに結束材の無いことを近接センサが感知することにより、結束材センサは供給アセンブリの作動を再供給モードで開始させるための制御信号を生成する、バンド掛け機。
2. 結束材センサが、結束ヘッドからの結束材の結束材出口通路の周辺に取り付けられている請求項１に記載のバンド掛け機。
3. 第一付勢要素と第二付勢要素とを含んでいて、第一付勢要素が第一パドルを近接センサから離すように付勢しており、第二付勢要素が第二パドルを第一パドルから離すように付勢している請求項１に記載のバンド掛け機。
4. 供給モードと引締めモードの間は、第二パドルが近接センサと作動可能に接していて、また再供給モードの間は、第二パドルが近接センサから分離されている請求項１に記載のバンド掛け機。
5. 結束する荷物の周囲に結束材の位置を定めて前記荷物の周囲で結束材を結束材自身と固着させるタイプのバンド掛け機で使用される結束材センサであって、
   前記バンド掛け機が、フレーム、及びシュート、及び供給モードで作動して結束材を供給し且つ引締めモードで作動して結束材を引き戻し且つ再供給モードで作動して結束材を再供給すように作られた供給アセンブリ、及び供給アセンブリに作動可能に接続されていてバンド掛け機の作動を制御するための制御器、及び結束材を結束材自身と固着させるための結束ヘッドを含んでいるものであり、
   該結束材センサは、互いに連動してピボット回転する第一パドル及び第二パドルと、第一パドルと第二パドルの互いの離隔距離を制限するヒンジ回転ストッパと、第二パドルを感知する近接センサとを含んでいて且つ制御器に作動可能に接続されており、
   第一及び二パドルは、第二パドルが近接センサと第一パドルとの間に配置されるように取り付けられており、
   第一及び第二パドルは、第二パドルが近接センサに近接し且つ第一パドルが第二パドルに近接するパドル第一位置と、第二パドルが近接センサ及び第一パドルの両方から離隔しているパドル第二位置との間をピボット回転するように構成されており、並びに
   第一及び第二パドルは、第一パドルが近接センサから離れる方向に付勢されるように、及び第二パドルが第一パドルから離れる方向に付勢される一方でヒンジ回転ストッパにより予め定められた離隔距離を超えて第一パドルと第二パドルが離れることが防がれるように、構成されており、
   結束材が結束ヘッドに有るとき、第一及び第二パドルは、第一パドルが該第一パドルに係合する結束材から力を受けることによりパドルの第一位置に位置決めされ、
   結束材が結束ヘッドにないとき、第一パドルが結束材から解放されることにより、第一及び第二パドルはパドルの第二位置に位置決めされて、結束ヘッドに結束材の無いことを近接センサが感知することにより、供給アセンブリの作動を再供給モードで開始させるための制御信号を生成する、結束材センサ。
6. 結束材センサが、結束ヘッドにおける結束材の有無を、結束ヘッドからの結束材の結束材出口通路周辺において検出するように作られている請求項５に記載の結束材センサ。
7. 第一付勢要素と第二付勢要素とを含んでいて、第一付勢要素が第一パドルを近接センサから離すように付勢しており、第二付勢要素が第二パドルを第一パドルから離すように付勢している請求項５に記載の結束材センサ。
8. 供給モードと引締めモードの間は、第二パドルが近接センサと作動可能に接している結束材センサであって、そして再供給モードの間は、第二パドルが近接センサから分離されている請求項５に記載の結束材センサ。

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