JP4828859B2 - 包装物紐掛装置 - Google Patents

Description

本願発明は、包装物に紐掛けをするための包装物紐掛装置に関する。

積み重ねられた複数の新聞、雑誌等のように積層された形状で包装された物品を紐掛する様々な装置が知られている。通常、積み重ねられた包装物をしっかりとまとめるために、交差する紐掛バンドを用いて紐掛が行われる。例えば、２本のバンドを用いて包装物を紐掛する装置が開示されている（特許文献１参照）。

その装置においては、一方のバンドガイドチャンネルは、包装物の搬送方向に垂直に設けられ、他方のバンドガイドチャンネルは、一方のバンドガイドチャンネルを斜めに交差して設けられる。バンドが包装物の周りを横方向に走る結合装置と、バンドが包装物の周りを縦方向に走る結合装置とのいずれの結合装置も、バンドをバンドガイドに挿入し、締め、接着し、切断する。

結合装置は本来、包装物の下に配置される。縦方向のバンドのための結合装置の一部分は、回転可能に設計されている。２つの結合装置は、互いに離れて配置されている。
上述の交差紐掛装置は、サイズが大きい包装物には差し支えない。しかしながら、特定の用途、例えばサイズが比較的小さい包装物には、交差紐掛をすることはほとんど不可能、あるいは技術と時間に関して比較的多大な浪費によってのみ可能となる。
ヨーロッパ特許明細書 第０ ５４５ １０５ Ｂ１号

本発明は、上述の装置を鑑みてなされたものであり、より効率的に操作することができ、かつ、比較的多数の用途に用いることができる包装物を紐掛するための装置を提供することを目的とする。

本願発明は、包装物を紐掛位置に移動させるための搬送手段と、紐掛要素の交差領域を規定するガイド装置であって、少なくとも２つの紐掛要素を包装物の周りに配置するためのガイド装置と、紐掛要素を挿入及び／又は引っ張るため、かつ、紐掛要素の重なり領域を接続するための結合装置とを備え、包装物の上を交差するように配置された少なくとも２つの紐掛要素、具体的には紐掛バンドを用いて、包装物を紐掛する装置に関する。

本発明の特徴は、紐掛要素を、具体的にはそれぞれの紐掛要素の重なり部分に関して、紐掛要素の交差位置の近傍及び／又は好ましくは２つの構成要素の交差位置で接続するために、接続手段が設けられているという点にある。

交差位置近傍又は交差位置で交差する紐掛バンドを接続することによって、接続手段は、ほとんど全ての型及び外部形状の包装物、殊にそれ以外には不可能、又は相当余分な出費でのみ可能な比較的小さい型の包装物に対して用いることができる。従来の配置と比べて、包装物が紐掛位置にある際に、接続手段は紐掛要素の交差位置のより近接に好都合に位置する。接続手段は、比較的狭い確定された領域の中に配置される。この領域は、搬送手段等の他の構造部分もまた位置しなければならない空間であり、包装物の下に通常位置する。

先の、従来技術における配置では、紐掛要素を交差位置からかなり離れた位置でしか接続することができず、また、交差紐掛装置のかなりのスペースを結合装置が占めている。従って、既知の配置では、それ自体かなりのスペースをとる包装物品の搬送に関して言えば、搬送ユニットは搬送面の相当な部分を使用することができない。

これとは対照的に、必要な構造部分のスペース用件に関しては、本願の接続手段の配置には比較的問題がない。
従って、例えば、既知の交差紐掛装置における包装物の搬送において先に生じた問題を避けることができる、または、従来と比較して大いに縮小することができる。なぜなら、例えば、包装物の搬送手段を事実上連続的に構成することが可能であるからである。

このことは、搬送面に接触する面がかなり小さい包装品、または、不規則な外形を有するために搬送ユニットと接触する領域が比較的小さい包装品の場合に特に有利である。これらの包装物を連続的に搬送するためには、搬送ユニットと、紐掛けされる包装品との間に、それとわかるような「すき間」を作らないことが非常に重要である。

本発明の具体的な実施例によると、接続手段は、交差位置を中心とする半径およそ５０ｍｍの領域内で紐掛要素を連結するように設計される。これにより、本願の交差紐掛装置は、例えば、葉書サイズのような、かなり小さな包装品に紐掛けするために特に使用可能である。

特に有利な実施例においては、この領域をさらに狭めて、例えば紐掛要素の交差位置を中心とする半径およそ３０ｍｍにしてもよい。これは、接触面が例えばＡ４またはＡ５サイズの包装品を積み重ねたものの場合に特に有利である。しかしながら、もっと半径を小さくして、交差領域のみ、または、交差領域よりさらに狭い領域としてもよい。

一般的に、２つの紐掛要素を互いに接続する際、２つの紐掛要素の交差位置の重なり合う領域は、全面を横断するように連結される。しかしながら、紐掛要素が、例えば、比較的幅広なバンドを使用することにより比較的小さな力しか要しない場合には、例えば一部の面及び／または点または線だけというように、一部の重なり合う領域のみを交差位置で接続することも可能である。

具体的には、従来の、幅およそ９ｍｍのプラスチックバンドを１５〜２０ｍｍのバンド長に沿って互いに平面的に結合することができる。紐掛要素としては、習慣的に使用されるあらゆる形状及び素材、具体的には、ポリプロピレンまたはポリエステルなどの熱可塑性樹脂からなる平坦またはバンド形状の要素、またはプラスチックフィルムあるいはプラスチックコーティング紙からなる吹流しを使用できる。

本発明の有利な実施例において、接続手段は、２つの紐掛要素を互いの交差位置で連結するように設計される。これにより、例えば、包装品に巻かれた紐掛要素が滑り落ちたり、包装品が抜け落ちるのを防止できる。また不正開封防止用シールとしても使用可能である。さらに、この手段により、包装品への紐掛けがより改良されて安定する。具体的には、一方の紐掛要素をつかむだけで、２つの連結した紐掛要素を通して交差連結全体を扱うことができる。

原則として、接続は全て、全面を横断するようになされるか、または、接続される紐掛要素が重なり合う領域それぞれを通る地点のみでなされる。
さらに、接続手段が、交差位置の周辺及び／または交差位置にある少なくとも１つの紐掛要素を接続するように設計されるのが好ましい。例えば、１番目の紐掛要素を交差位置の周辺で接続し、２番目の紐掛要素を交差位置で接続してもよいし、または、両方の紐掛要素をそれぞれ交差位置の周辺で接続してもよい。特に確実な方法として紐掛要素を多数の箇所で接続する場合、紐掛要素それぞれを、例えば交差位置の周辺及び交差位置で接続してもよい。この場合、例えば、個々の紐掛要素は、それぞれ交差位置を含む部分を横断して重なり合い、交差位置を越えて先に伸びる。各紐掛要素は、この場合、その全長に沿って平らに接続されるか、または、少なくとも２つの別々の接続領域を有する。

交差位置の領域近傍で、および／あるいは、交差位置で、少なくとも１つの紐掛要素を接続するように、接続手段が構成されていることが望ましい。また、同時に、複数の紐掛要素の交差位置で、複数の紐掛要素を相互に接続するように、接続手段が構成されていることが望ましい。異なる紐掛要素を相互に追加的に接続することで、この手法で得られる紐掛部分は、包装された物品上に滑りを起こすことのない状態で確実に配置される。また、１つの紐掛要素が物品上に配置されると、紐掛部分に目立った位置ずれが生じることもない。接続手段の特に望ましい実施例においては、個々の紐掛要素を交差領域で接続することも可能である。また、交差領域において、２つの紐掛要素を相互に接続することも可能である。例えば、２つの紐掛要素としての２つの紐掛バンドを相互に接続する場合には、交差領域において重なる紐掛要素の合計厚さが、紐掛要素の個々の平均厚さの４倍の厚さとなる。一方、例えば、交差する紐掛要素が、交差領域において、紐掛要素の重なり部分と重ならなければ、２つのバンド（２つの紐掛要素）の交差領域では、紐掛要素が２層分だけ重なった状態となる。

また、全ての実施例が考慮された特別の場合には、交差紐掛において、２つよりも多い紐掛要素を接続してもよい。この場合には、紐掛要素の交差部分に関しては、例えば、共通の交差部分が形成されてもよいし、複数の交差部分が形成されてもよい。

本発明の好ましい実施例においては、シーリングスタンプを備えたシーリング要素が、それぞれの場合において、紐掛要素を接続するために設けられる。この場合、シーリングスタンプは、交差位置の領域近傍に配置されうる。

別の実施例においては、１つのシーリングスタンプが交差位置に配置されうる一方、少なくとも１つの別のシーリングスタンプは、交差位置の近傍に配置されうる。
この場合には、装置が非常に融通の利くものとなりうる。例えば、縦方向の紐掛と横方向の紐掛との間で、異なる紐掛要素、あるいはパラメータ、条件が適用される場合には、例えば、それぞれの紐掛要素に正確に対応しうるシーリング要素を用いることで、それぞれの紐掛要素を接続することができる。

特別の場合には、例えば、１つの紐掛要素の重なり領域には、複数のシーリング要素が配され、それによって、複数の接続箇所が形成されるようにされていてもよい。また、２つの紐掛要素の交差領域での１つの接続専用のシーリング要素を設けることも可能である。１つの紐掛要素が交差領域に１つの重なり部分を有している場合、適切ならば、交差位置において、２層よりも多い層の紐掛要素が配置されていてもよい。

シーリングスタンプは、種々の構成をとりうる。例えば、シーリングスタンプは、１部品からなる構造、あるいは、複数部品からなる構造を有していてもよい。また、シーリングスタンプは、長尺状の形状を有していてもよいし、細身状あるいは薄板状の形状を有することで配置スペースを節約できる構造のものであってもよい。シーリングスタンプは、それぞれの紐掛要素、あるいは、それぞれの接続領域に対応した特別の設定（例えば、リフト動作、および／あるいは、プレス時期、プレス回数等に関して確定された特別の設定）がなされたものであってもよい。しかし、異なる接続手法を実行するには、例えば、複数のシーリング要素を同時にリフト動作させること、あるいは、非常に短いサイクル時間の間において複数のシーリング要素をごく微小の時間だけずらしてリフト動作させること、が非常に有利である。

周知の接続手段の場合のように、対応するシーリングスタンプの部分に適合したヘッド部は、シーリングスタンプとヘッド部との間に複数の紐掛要素を支障なく配置して、プレスにより複数の紐掛要素を接続するため、例えば、シーリングスタンプの表面構成に対するネガとして、アンプロファイルされた、あるいは、プロファイルされた接触面を有するよう構成されていてもよい。

本発明の特に好ましい変形例においては、紐掛要素の接続が単一の動作処理（例えば、１回のリフト動作処理）によって実現されるように、接続手段が構成される。リフト動作の時間を短くできれば、接続に要する時間を短くすることが可能になる。

本願発明の意義の範囲内における１つの作業工程は、相対的に非常に短いサイクルタイム内に次々と時間的に連続して生じる、１つの部分あるいは幾つかの部分の動作として理解されるのが好ましい。次に同じ結合処理が繰り返されるまでのこのような短いサイクルタイムは、通常、結合手段すなわちシーリングスタンプあるいはヘッド部が開始位置まで戻る時間も含んでいる。

具体的には、例えばシーリングスタンプあるいは接続処理用のエネルギー伝達ユニットが、結合すべき紐掛要素の上に１ストロークで移動される。
本願発明によれば、更に、機械的溶着によって紐掛要素の結合が行えるように、シーリング要素が構成されている。例えば熱可塑性物質製の紐掛要素の場合には、例えば摩擦溶着あるいは振動溶着といった機械的溶着によって、接着剤や止め金具等で追加的に補助することなく、非常にしっかりと結合させることができる。機械的溶着は、相対的に複雑な熱溶着より迅速に行うことができる。必要なエネルギーは狙いを定めて供給することができ、適切な場合には、周囲の領域への熱負荷を非常に限定することができる。すなわち、比較的小さい構造物によって、正確な溶着のために、正確に調整された十分な量のエネルギーを、非常に短時間のうちに供給することができる。

シーリング要素は、超音波によって溶着を行うように構成されていることが特に好ましい。シーリング要素が、例えば特定の超音波周波数に正確に調整されていると、正確に規定された量のエネルギーを、非常に限定された場所に供給することができる。

超音波シーリング要素を用いると、紐掛要素の交差領域周辺の狭い領域内で、紐掛要素を都合よくしっかりと溶着することができ、特に、シーリング速度が１分当たり１００シールあるいはそれ以上である高いサイクル率が可能となる。この場合、シーリングスタンプは、例えば数ミリメータ、例えば約５ｍｍのストロークで処理を行うことができる。

シーリングスタンプ及び／あるいはヘッド部は、溶着用凹凸を有していると非常に都合がよい。この場合、具体的には、紐掛要素の溶着用凹凸に隣接する領域に、輪郭を描くあるいはひだを寄せることができる。異なる紐掛要素用の接触部は、例えば紐掛要素の厚みの高さあるいは紐掛要素の厚みの２倍の高さで互いにオフセットすることができ、それによって、シーリング位置において、シーリングスタンプの接触部とヘッド部の接触部との間で、紐掛要素に最適な表面接触をさせることができる。

請求項１に記載の本装置の好適な実施例は、１つのシーリングスタンプを用いて、紐掛要素及び／あるいは２つの紐掛要素同士を結合させることができるように、シーリング要素が構成されているという特徴を有する。これにより、たった１つの構造的要素によって、上記の全ての結合を同時に都合よく行うことができる。更に、シーリング要素に必要なスペースを更に減らすことができ、たった１つの構造的要素を操作する、すなわち制御、運転及び点検するだけでよい。

従って、公知の装置と比較して、費用面において、また例えば速いシーリング速度により作業速度において大きな利点を有する装置を提供することができる。

図１は既知の包装された物品を紐掛する交差紐掛装置１の一部を示す平面図である。矢印Ｐは、概略的に示されたコンベア２，３，４および５によって紐掛位置へと移動し、紐掛の後には紐掛位置の外に移動する包装された物品（図示なし）の搬送方向を示す。包装された物品を搬送方向Ｐに対して横方向に紐掛を行うために、結合装置７が備えられたバンドガイドチャンネル６が備えられている。随伴する結合装置９を有するもう一つのバンドガイドチャンネル８も備えられている。結合装置９の一部は縦軸１０を中心として回転可能に構成されているが、ここではバンドガイドチャンネル８のみが図式的に示されている。締結装置９の回転可能な部分の回転方向は、双方向矢印Ｓで示されている。

包装された物品が紐掛位置に到達すると、紐掛バンド（図示なし）が結合装置７，９からバンドガイドチャンネル６，８へと挿入され、紐掛バンドは張架された後、バンドガイドチャンネル６，８から放出され、包装されたアイテムの周囲に装架される。搬送方向Ｐに対して縦方向にバンドの紐掛を行うには、結合装置９の一部が対応する回転位置へと移動する。結合装置９は回転軸１０から所定の距離に位置し、結合装置９の回転部分の回転移動が結合装置７に妨げられないよう配置されている。２つのバンドガイドチャンネル６，８の交差部分は、外側に掛けられる紐掛バンドが、内側に掛けられる紐掛バンドのバンドガイドチャンネルにおける間隙を通過可能なように構成される必要がある。

この配置により、結合装置７，９によって包装された物品の周囲に施される横方向のバンドあるいは縦方向のバンドは、２本のバンドの交差領域から所定の最小距離離れた交差領域の外側、つまり、ほぼ水平面に位置する回転軸１０の交差点の半径ｒによって画定される領域の外側においてのみ接続が可能である。

図２は、交差領域１３に幅ｂを有する２本の交差する紐掛バンド１１，１２と、シーリング位置に位置するシーリングスタンプ１４の上面である接触面１５とを示している。載架された紐掛バンド１１，１２によって部分的に隠れている接触面１５は、ほぼ正方形である。接触面１５は紐掛バンド１１の下面が接触する接触部１５ａと、さらに紐掛バンド１２の下面が接触する接触部１５ｂとを有する。紐掛バンド１１の両端部は下方バンド端１１ａと上方バンド端１１ｂの間の領域において重なる。同様に紐掛バンド１２は下方バンド端１２ａと上方バンド端１２ｂの間の領域において重なる。接触部１５ａ，１５ｂに載置された各紐掛バンド１１，１２の重複部分が重なり、各紐掛バンド１１，１２の重複領域に、例えば超音波などの機械的溶着が施される。この溶着が施された重複領域は、多数引かれた波線で示されている。溶着領域の長さは、例えば幅８ｍｍの紐掛バンドに対して、例えば約１０〜４０ｍｍ、特に約２０〜３０ｍｍである。

交差位置１６は紐掛バンド１１，１２が交差する位置にも示されている。交差位置１６において、同心円リングは、重なりの上に位置する紐掛バンド１１と下に位置する紐掛バンド１２が、特定の表面部分において互いに溶着される溶着領域１７を示している。

図３は、図２のシーリングスタンプの上方部分の平面図である。図からわかるように、接触面１５は、溶着が確実に行われ、溶着される紐掛バンドを良好に接続するためのリブ構造が備えられた２つの接触部１５ａ，１５ｂを有する。図には一部分しか図示されていないが、シーリングスタンプ１４は、例えば金属から継ぎ目なしで構成されていてもよい。

シーリング要素の合わせ部品は、接触面１５のヘッドパーツあるいは上部スライドとして構成されているが、図示されていない。
接触面１５のかど領域には、交差する紐掛バンドが交差領域における溶着位置に位置するときに、２本の紐掛バンドのうち、重なりの下方に位置するバンドが接触する接触部１５ｃがさらに備えられている。２本の紐掛バンドの交差領域において、接触部１５ｃは、接触部１５ａ，１５ｂの一方あるいは両方からわずかに下方にオフセットされるか、あるいは２つの接触部１５ａ，１５ｂのうち一方の接触部と共に、接触面１５の他の部分に対して下方にオフセットされていてもよい。

約３０ｍｍの辺長と、接触部１５ａ，１５ｂ，１５ｃを有する接触面１５は、ほぼ正方形の接触台１８の上面を形成している。原理上は多様な接触台８および接触面１５の構成が可能である。

従来技術により公知である交差紐掛機の概略的な部分図である。 シーリング要素のシーリングスタンプが接して配置された状態における、２本の交差する紐掛バンドの交差領域を示す上面図である。 図２に示されたシーリングスタンプの概略部分斜視図である。

符号の説明

１…交差紐掛装置
２，３，４，５…コンベア
６，８…バンドガイドチャンネル
７，９…結合装置
１０…回転軸
１１，１２…紐掛バンド
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ…バンド端
１３…交差領域
１４…シーリングスタンプ
１５…接触面
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…接触部
１６…交差位置
１７…溶着領域
１８…接触台

Claims (11)

1. 包装物上で交差配置された少なくとも２つの紐掛要素によって包装物に紐掛するための装置であって、
   包装物を紐掛位置まで搬送する搬送手段と、
   包装物の周囲に前記少なくとも２つの紐掛要素を配置するための少なくとも２つのガイドチャンネルを備え、該少なくとも２つのガイドチャンネルは、前記少なくとも２つの紐掛要素のための交差領域を規定し、
   前記少なくとも２つの紐掛要素のために、前記少なくとも２つの紐掛要素を挿入すること及び締め付けることの少なくとも一方を行ない、前記少なくとも２つの紐掛要素の重なり部分を接続するための結合装置を有し、
   前記結合装置が、前記少なくとも２つの紐掛要素の前記交差位置及び該交差位置の近傍の少なくとも一方において、前記少なくとも２つの紐掛要素を接続するために、接続手段として、１つのシーリングスタンプと、該シーリングスタンプに対応するヘッド部分とを有し、それらの間で前記少なくとも２つの紐掛け要素がプレスにより接続される、包装物紐掛装置。
2. 前記接続手段が、前記交差位置の周囲の領域内で前記紐掛要素に接続されるようになっており、その領域は交差位置の中心周りに半径によって規定され、半径は５０ｍｍよりも小である、請求項１記載の装置。
3. 前記接続手段が、２つの前記紐掛要素を互いに前記交差位置で接続するようにされている、請求項１又は２記載の装置。
4. 前記接続手段が、少なくとも１つの前記紐掛要素を前記交差位置の近傍及び前記交差位置の少なくとも一方で接続するようにされている、請求項１又は２記載の装置。
5. 前記接続手段が、少なくとも１つの前記紐掛要素を前記交差位置の近傍及び前記交差位置で結合するようにされており、且つ２つの紐掛要素を互いに前記交差位置で接続するようにされている、請求項１又は２記載の装置。
6. 前記少なくとも２つの紐掛要素を接続するために、シーリングスタンプを備えるシール要素が設けられている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記接続手段が、前記少なくとも２つの紐掛要素の接続を１回の操作で行なうようにされている、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記シール要素が、機械的溶着によって前記少なくとも２つの紐掛要素を接続するようにされている、請求項６項に記載の装置。
9. 前記シール要素が超音波により溶着されるようにされている請求項６項に記載の装置。
10. 前記シーリングスタンプ及び／又はヘッド部が溶着プロフィールを有する、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記シール要素が、前記紐掛要素の接続及び／又は２つの前記紐掛要素の互いの一つのシーリングスタンプの使用を許容するようにされている、請求項６項に記載の装置。

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