JP5015979B2 - バンド掛機用加振アンビル付き溶着ヘッド - Google Patents

Description

公知の技術におけるバンド掛機に関する。通常バンド掛機は結束材を荷物周囲に締めつけるために使用されている。バンド掛機の一つのタイプは、プラスチック又はポリマーの結束材と共に使用されていて、バンド掛機が製造装置あるいは包装装置全体の一部として含まれている固定式装置である。

通常のバンド掛機は、種々の構成要素が取りつけられるフレームを含んでいる。シュートは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荷物の周囲に供給される。結束ヘッドと、駆動又は供給機構とはフレームに取りつけられている。結束材は供給アセンブリにより供給装置から結束ヘッドを介して供給されている。結束材は、シュートをひと廻りし結束ヘッドにもどる。種々のガイドがフレームに取りつけられ結束材用通路を提供している。例えば、ガイドが供給アセンブリに配置され、結束材を供給ホイールへガイドしている。ガイドは供給アセンブリと結束ヘッドとの間にも配置されていて、供給アセンブリからヘッドへの結束材通路を提供している。

結束あるいは溶着ヘッドは、多数の機能を備えている。第一に、結束ヘッドは一つ以上のグリッパ部分を有するグリッパを含んでいて、そのグリッパ部分は結束操作中の結束材を把持している。結束ヘッドは、カッタも有していて、結束材供給装置からの結束材を切断する。さらに、結束ヘッドはお互いに上下にある通過結束材をシールするためにシーラを含んでいる。このシールは一般に溶着とみなされ、一方の通過結束材を振動要素を用いて加熱することにより実施される。

公知の結束ヘッドはボデーとアンビルとを含んでいて、そのボデーとアンビルとの間で、通過結束材が結束操作中に横断し、かつ通過結束材は溶着操作中保持されている。グリッパが、ボデー内部に取りつけられていて、複数のカムを有しているカムシャフトに操作可能に接続されている。カムの突出はグリッパを結束材に係合し、かつ係合からはずす動きをしていて、結束操作時における必要なグリップ操作を行なっている。アンビルはボデーに対し固定されていて、ボデー内部の振動要素は、溶着を行なうべく振動し摩擦及び熱を発生する。

振動要素は結束ヘッドボデー内部に配置されている。通過結束材の溶着中に、グリッパは、結束材をアンビルに対して十分に押しつけ保持しなければならなくて、振動要素が振動している場合（シールが行なわれている場合）結束材は摺動しないことを保証している。この目的のために複雑なリンク機構が必要とされ、振動要素が作動される際に（ボデー内部に取りつけた）グリッパは結束材（及びアンビル）に接触することを保証されている。そのように、特に荷物を保持するために大きな引張力が結束材に必要とされる場合、結束ヘッドは複雑な構造となる。

従って、バンド掛機に使用するための簡単な溶着あるいは結束ヘッドの必要性がある。好ましくは、溶着ヘッドは、他の方法では必要とされる複雑なリンク機構の必要性を省けるものであって、振動要素が作動される場合結束材（及びアンビル）へのグリップ部分の接触を維持する。より好ましくは、そのような結束ヘッドはコンパクトな構造である。最も好ましくは、そのような結束ヘッドにおいて、振動要素は結束ヘッドボデーから取りはずせるものである。

結束ヘッドが、供給アセンブリとシュートとを有するタイプのバンド掛機用に使用される。該バンド掛機が結束材を荷物周囲に位置決めし引張しシールするべく構成されている。該結束ヘッドは該シュート近傍に配置されている。

該結束ヘッドが、ボデーと、該ボデーに対し、取りつけられかつ可動なアンビルとを含んでいる。本実施例において、該結束ヘッドは該ボデーに可動的に取りつけられたサイドプレートを含んでいて、該アンビルが該サイドプレートに固定的に取りつけられている。

該結束ヘッドは、該ボデー内に配置されたグリッパアセンブリと、該アンビル内に配置された振動運動用シール部材とをさらに含んでいる。
該シール部材に振動運動を提供するために駆動装置が、該シール部材に操作可能に接続され、該シール部材に振動運動を提供している。

第一通過結束材と第二通過結束材とがお互いに該シール部材近傍に上下になっている。該シール部材の振動が該第一通過結束材と該第二通過結束材とのお互いのシールに作用している。

好適な実施例において、該シール部材の駆動装置が該アンビルと共に移動用の該サイドプレートに取りつけられている。振動を作用するために該駆動装置が偏心駆動要素を含んでいて、該シール部材は該偏心駆動要素へ接続用のカップリング部分を含んでいる。該偏心駆動要素が偏心シャフトであってもよくて、該カップリング部分は該偏心シャフト受け入れ用の円形でない受け用開口部を含んでいる。そのような実施例において、該受け用開口部に接触用の軸受が、該偏心シャフトに配置されている。

該シール部材を受け入れるために、該アンビルがチャンネルを含んでいる。軸受が該シール部材受け入れ用の該チャンネル内部に配置されている。

該結束ヘッドが、該第一通過結束材と該第二通過結束材とを該シール部材に対して押しつけることを維持するためのプラテンを含んでいる。該プラテンが、グリップアセンブリ内部の第一グリップと第二グリップとの間に配置されていて、該プラテン近傍に配置されたカッタを含んでいる。
本発明におけるこれら及び他の実施例が、前述の特許請求の範囲と合わせて、以下の詳細説明により明瞭になるであろう。
当業者においては、後述する詳細な説明と添付図面とを検討することにより、本発明における長所と利点とがより明瞭になるであろう。

図１は、本発明の原理にもとずく実施例における加振部材アンビルを備えた、結束用ヘッドを有している例示のバンド掛機の斜視図である。 図２は、例示のバンド掛機の概略図であって、シュート領域に位置決めされた荷物を示めしていて、結束材が供給装置により機械へ供給されている。 図３は結束ヘッド側面の斜視図であって、結束ヘッドのサイドプレートに取りつけて溶着用モータを示めしている。 図４は、アンビル及び加振部材を示めす底面の斜視図である。 図５は、図４におけるアンビル及び加振部材の下面図である。 図６は、図３における線６−６で切断した結束ヘッドの断面図である。

発明の詳細な説明
本発明における好適な実施例が、図面に示めされ、後述されているが、本発明は種々の形態が可能であって、本開示は、本発明における例示と考えるべきであり、説明される特定の実施例に本発明を限定することを意図するものではないことは理解されるであろう。

本明細書における、“発明の詳細な説明”というタイトルは米国特許庁の要求に関連するもので、ここに開示する内容を限定することを意図するものでもなく意味するものでもない。

図１に、本発明の原理にもとずく実施例における、加振部材アンビル１４を備えた結束あるいは溶着ヘッド１２を有している、バンド掛機１０が示めされている。バンド掛機１０は一般に、フレーム１６と結束シュート１８と供給アセンブリ２０とを含んでいる。コントローラ２２はバンド掛機１０における、自動又は半自動操作と制御とを提供する。溶着ヘッド１２は一般に、ボデー２４とアンビル２６とを含んでいる。グリッパアセンブリ２８及びカッタ３０はボデー２４に担持されている。好ましくは、カッタ３０はグリッパアセンブリ２８内部に配置されている。

図３において、アンビル２６は結束ヘッドボデー２４に可動に取りつけられている。好適な装置においてアンビル２６は、ボデー２４に対して移動するサイドプレート３２に固定的に取りつけられている。好ましくは、サイドプレート３２（従ってアンビル２６も）はボデー２４に対して回動する。アンビル２６は閉位置と開位置との間を移動していて、閉位置において結束材Ｓが把持され、切断されさらに溶着されており、開位置において、結束材Ｓは結束操作に従ってヘッド１２から自由に引き出すことが可能である。サイドプレート３２（従ってアンビル２６も）はピボットピン３４によりバンド掛け用ヘッドボデー２４に回動可能に取りつけられる。

図６において、プレート３２及びアンビル２６の回動運動は、例えば結束ヘッドボデー２４内部に配置されたカムシャフト３８に取りつけたカム３６により、回動することができる。シャフト３８は、グリッパアセンブリ２８とカッタ３０との部分を結束材Ｓへ係合あるいは係合からはずす運動のための他のカム４０，４２，４４（後述する）を有していてもよい。プレート３６はサイドプレート３２へ係合し、従ってサイドプレート３２及びアンビル２６をボデー２４から外向きに離間し開位置へと回動している。サイドプレート３２はバネ（図示されていない）のような付勢部材により閉位置へと付勢される。モータ４６がカムシャフト３８を駆動する。

グリッパアセンブリ２８は少なくとも二つのグリッパ部分（以下グリップと呼ぶ）を含んでいる。本実施例において、グリッパアセンブリ２８はエンドグリップ４８とループグリップ５０とを含んでいる。好ましくは、プラテン５２あるいは同様の要素が、グリッパ２８近傍あるいは内部に配置され、溶着操作時に結束材Ｓに接触していて、以下に詳述する。本実施例において、プラテン５２は、エンドグリップ４８とループグリップ５０との間で、カッタ３０近傍に配置されている。

図３〜５において、公知である結束用ヘッドとは異なっている本発明における結束用ヘッド１２はアンビル２６内部に配置されている加振部材５４で例示されているようなシール部材を使用している。すなわち、公知である結束用ヘッドは、ヘッドボデー内に配置された加振あるいは溶着要素を有しているが、本発明におけるヘッド１２は加振部材５４を可動式アンビル２６内部に配置している。加振部材５４は、溶着パッドあるいは溶着領域５８とカップリング端部６０とを有している溶着端部５６を含んでいる。

モータ６２は加振部材５４に操作可能に接続されていて、部材５４に必要な振動あるいは強制振動を作用している。本実施の形態において、モータ６２はサイドプレート３２に取りつけられ、従ってアンビル２６と共に移動あるいは回動する。このように、モータ６２がアンビル２６及び加振部材５４に対し固定的に取りつけられている。

加振部材５４はアンビル２６における開放チャンネル６４内部に配置されている。部材５４の溶着パッド部分５８は溶着操作中に結束材Ｓに接触する。加振部材５４は、チャンネル６４内部で両頭矢印６６で示めす方向に、一般に往復運動で振動する。

図５に最もよく示めされるように、加振部材５４を加振するために、モータ６２は加振部材のカップリング端部６０における受け用開口部７０を貫通する偏心駆動シャフト６８のような偏心駆動要素を含んでいる。軸受７２がシャフト６８に取りつけられている。偏心シャフト６８は回転軸Ａ１が駆動シャフト軸Ａ２から偏心するように構成されている。

受け用開口部７０は円形でない開口部である。開口部７０は部材５４の往復運動方向６６に直交する方向（７４で示めす）に細長くなっている。往復運動の方向（７６で示めす）における開口部７０の寸法は偏心シャフト６８の直径とほぼ同一である。このように、シャフト６８（軸受７２が軸支されている）は往復運動方向６６において開口部７０にきちっと合って係合しているけれど、往復運動方向６６に直交する方向において、自由度のある寸法となっている。この目的のためにシャフト６８が、偏心回転する場合、加振部材５４に往復（すなわち直線）運動をもたらすけれど、部材５４に対するどのような横方向の運動をももたらさない。

当業者においては、加振部材５４を駆動するために他の手段を使用してもよいことは理解されるであろう。例えば、リンク機構又は歯車又はギヤ等が部材５４に振動運動をもたらすために使用されてもよい。同様に電気機械的な又は機械な又は電気な装置を使用してもよい。そのようなすべての手段は本発明の範囲及び精神に含まれるものである。

図５において、軸受７８は加振部材５４とチャンネル６４を画成している壁面８０との間に配置されている。本発明の実施の形態において、ニードル型ベアリング７８が使用されていて、加振部材５４の自由な往復運動又は振動６６を可能にしており、さらに加振部材５４とチャンネル壁面８０との間の摩擦を低減している。軸受７８は、チャンネル６４内での部材５４の運動が横方向運動ではなく往復運動に限定することを保証もしている。

前述したように、加振部材５４は溶着パッドあるいは溶着領域５８を含んでいる。これは、加振中に結束材Ｓに接触する領域であり、溶着又はシールを行なうものである。当業者においては、種々の形状及び構造が溶着領域５８として使用されてもよいことが理解されるであろう。

シールヘッド１２の操作が図６に示めされている。結束材Ｓは開口部８４を介して結束ヘッド１２へ供給され、結束ヘッド１２を通りシュート１８を通過し荷物Ｌの周囲を取り囲み、さらに第二開口部８５に入って結束ヘッド１２へもどってくる。第一通過結束材Ｓ₁ は結束用ヘッド１２における８６で示めすような所定位置において停止している。この停止８６は、ヘッド１２を通過する通路の高さｈをこの停止位置において結束材Ｓの厚さの約１．５倍に制限することにより講じられている。

第一通過結束材Ｓ₁ が停止位置８６に到達すると、センサ（図示されていない）はコントローラ２２へ結束材料の供給を停止するべく信号をおくる。好適な実施例においてグリッパパッド４９は交換可能である。エンドグリップ４８は、グリップ４８付きカム４０の接触によりアンビル２６へ向けて移動する。エンドグリップ４８が所定位置にくると、結束材Ｓはグリップ４８とアンビル２６におけるグリッパパッド４９との間に締めつけられる。結束材Ｓは例えば結束材Ｓの引きもどしにより引張される。

結束材Ｓにおける所望される引張が達成されると、ループグリップ５０は、再びグリップ５０付きカム４２により結束材Ｓ及びアンビル２６へ移動し係合する。この時点において、エンドグリップ４８及びループグリップ５０が、それぞれのグリップ４８，５０とアンビル２６におけるグリッパパッド４９との間に締めつけられた、結束材Ｓに完全に係合する。

カッタ３０及びプラテン５２が、続いてプラテン５２付きカム４４によりアンビル２６へ向かって移動する。カッタ３０が第一通過結束材Ｓを切断し、結束材Ｓを供給結束材Ｐから分離する。同時に、プラテン５２が結束材Ｓをアンビル２６に対して押しつける。

溶着モータ６２は、８８において示めされる領域において、溶着部材を加振し、結束材Ｓに溶着する。十分な溶着強度に達する所定時間後、かつ冷却後、エンドグリップ４８及びループグリップ５０はプラテン５２及びカッタ３０と共にアンビル２６から（カムシャフト３８のさらなる回転により）離間され、さらにサイドプレート３２及びアンビル２６が外向きに回動しボデー２４から離間する。このことが結束材Ｓをヘッド１２から解放する。

荷物Ｌはシュート１８領域から取りはずされ、新しい荷物が結束するために所定位置に置かれる。サイドプレート３２及びアンビル２６が閉位置へ移動してもどり、結束材Ｓが、結束用ヘッド１２を通って荷物Ｌを囲むシュート１８の中へ送り込まれ、結束用ヘッドへもどり、結束工程が繰り返される。

本開示において、用語“ａ”又は“ａｎ”は単数及び複数を含んでいる。逆にいずれの複数表示もが単数を含んでいる。

本発明における新規な概念の精神と範囲とを逸脱することなく、前述したものからの種々の修正及び変更が行われてもよいことは理解されるであろう。例示された特定の実施例に限定することを意図あるいは暗示しているものではないことが理解されるであろう。本開示は、前述の特許請求の範囲に含まれるすべての修正を保護することを意図している。

１０ バンド掛機
１２ 溶着ヘッド
１４ アンビル
１８ シュート
２０ 供給アセンブリ
Ｓ 結束材
Ｌ 荷物

Claims (10)

1. 供給アセンブリとシュートとを有するタイプのバンド掛機のための結束ヘッドであって、該バンド掛機が、第一通過結束材及び第二通過結束材を受け入れ、結束材を荷物周囲に位置決めし引張しシールするべく構成されており、該結束ヘッドは該シュート近傍に配置するべく構成されている該結束ヘッドにおいて、
   ボデーと；
   該ボデーに回動可能に取り付けられたサイドプレートと；
   該サイドプレートに取りつけられたアンビルと；
   該ボデーに配置されたグリッパアセンブリと；
   該アンビル内に配置され、該第一通過結束材及び第二通過結束材の一方と係合し該第一通過結束材及び第二通過結束材を互いに相対的に振動させるための加振部材と；
   該サイドプレートに固定された駆動装置であって、該加振部材に振動運動を提供するために該加振部材を直接駆動する駆動装置と；
   を具備していて、
   該第一通過結束材及び第二通過結束材がお互いに該加振部材近傍で上下に重なるように配置されており、該加振部材の振動によって該第一通過結束材と該第二通過結束材とが互いのシールされるようにした結束ヘッド。
2. 該駆動装置が該サイドプレートに取りつけられている請求項１に記載の結束ヘッド。
3. 該駆動装置が偏心駆動要素を含んでいて、該加振部材は該偏心駆動要素へ接続用のカップリング部分を含んでいる請求項１に記載の結束ヘッド。
4. 該偏心駆動要素が偏心シャフトであって、該カップリング部分は該偏心シャフト受け入れ用の非円形の受け用開口部を含んでいる請求項３に記載の結束ヘッド。
5. 該偏心シャフトが、該受け用開口部に接触用の軸受けを含んでいる請求項４に記載の結束ヘッド。
6. 該アンビルが該加振部材受け入れ用のチャンネルを含んでいる請求項１に記載の結束ヘッド。
7. 該加振部材受け入れ用の該チャンネル内部には、ニードル型ベアリングが配置されている請求項６に記載の結束ヘッド。
8. 該第一通過結束材と該第二通過結束材とを該加振部材に対して押しつけることを維持するためのプラテンを含んでいる請求項１に記載の結束ヘッド。
9. 該プラテン近傍に配置されたカッタを含んでいる請求項１に記載の結束ヘッド。
10. 該駆動装置及び該アンビルが該サイドプレートに固定的に取り付けられており、該アンビルと該サイドプレートと該駆動装置とが１つのユニットとして該ボデーの周囲を回動するようになっている請求項１に記載の結束ヘッド。

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