JP5543799B2 - ラベル切断用切断工具 - Google Patents

Description

本発明は、切断工具、特にラベル切断用切断工具に関する。

飲料製造産業では、飲料用容器にラベルを貼り付けることが通例となっている。ラベルは、粘着性のものを容器に貼り付けたり、接着剤を用いて容器に貼り付けたりすることが知られている。いずれの場合も、ラベルをロールから巻き出して切断し、その切断片を容器に貼り付ける。

このため、さまざまなラベル切断用切断機が先行技術より知られている。そのような切断工具のある一般的な例では、ローラと共働し、そのつど所定の間隔でラベルを切断する切断ロータが設けられている。このために、切断ロータには切断刃が嵌合または押し付けられる。切断刃の不正確な位置決めにより、稼動中に切断刃の片側がすぐに磨耗してしまう恐れがある。このような切断刃の交換時間が頻繁に行われることもまた、先行技術による装置では考慮すべきことである。

特許文献１には、材料の切断装置が開示されている。この場合、１つの切断刃のみならず、互いに係合し、拡張性媒体により離反される２つの相補的な形状の圧着片が設けられ、これら２つの圧着片が離反されることにより、切断刃が定位置に押し付けられる。しかし、一方では正確にガイドしながらも、他方ではこれら２つの小片が互いに対して傾くのを防止するため、互いに内側に配置される２つの小片は、互いに対して極めて正確に調整しなければならないため、この装置を扱うのは比較的煩雑である。

出願人による未公開の特許文献２にも同様に切断ロータに切断部材を圧着した切断工具が開示されており、ここでは、空気を充填可能な適当な弾性部材により装填体が装填されている。この装填体では、切断ロータの一領域の背後で係合しているので、複数のガイド面上をその移動方向に導かれる。この方法では、移動部材は比較的安定に保持されるが、しかし一方で詰まりが発生する恐れもあるため、まず切断工具の筐体自体を取り外さなければならず、この移動体の交換は非常に煩雑である。さらに、この方法では筐体を複数の構成要素で設計する必要がある。

独国特許発明第４２０９７５２号明細書 独国特許出願公開第１０ ２００７ ０５８ ８１６号明細書

したがって本発明の目的は、上述した先行技術に比べて安価に製造され構造が単純な切断工具を提供することにある。これは、本発明によれば、請求項１に係る切断工具により達成される。有利な実施形態やさらなる改良点は、従属請求項の主題を構成する。

本発明に係る切断工具、特にラベル切断用切断工具は、回転軸周りに回転可能に配置された筐体と、前記筐体上に配置された切断部材とを備え、前記切断部材は、前記回転軸とほぼ平行な方向に伸びる刃先を有する。さらに、前記切断部材は、前記筐体の複数の壁により形成される前記筐体の凹部に取り外し可能に配置される。

また前記凹部には、作動状態において前記筐体上に前記切断部材を保持するために前記切断部材を装填方向に装填する装填体と、前記切断工具の作動状態において前記装填体に対して装填方向に力を加える弾性部材とが配置される。前記装填体は、ガイド面により前記筐体に対して相対的に導かれ、前記ガイド面は、前記回転軸と平行な平面を走行する。

本発明によれば、前記ガイド面は、回転軸と平行に走行し、筐体に対して相対的な装填方向Ｐへの装填体の移動を導く唯一のガイド面である。

前記平面は、装填方向と回転軸により画定される平面に平行であることが有利である。

筐体としては、特に、いわゆる切断ロータが挙げられ、少なくとも１つの切断部材、好ましくは２つ以上の切断部材が配置される。切断部材は、凹部の壁の１つにのみ向けて（特に連続的に）装填されることが好ましい。

切断部材を配置する凹部は、筐体の外周に配置され、半径方向へ外向きに開口していることが有利である。

装填体としては、特に、切断部材を押し付けるように作用する圧着片が挙げられる。弾性部材としては、特に、切断部材を押し付ける拡張性弾性部材が挙げられる。ガイド面は、切断部材を押し付ける際の装填体の移動を導く。上述した特許文献１の場合、互いに係合する２つの小片が設けられ、すなわちこの点で回転軸と平行に走行する少なくとも２つのガイド面があるため、全体として比較的複雑な構造となってしまう。

たとえば特許文献１の場合、切断部材自体に加え、少なくとも３つのそれぞれ別個の部材、すなわち互いに係合する圧着片と、これら圧着片の間に配置される弾性装置が凹部に配置されている。したがって、この構造は組み立ての点でも比較的複雑である。また先行技術の内部の場合は、互いに平行な２つのガイド面が設けられ、その間にＬ字型の装填体が導かれる。

驚くべきことに、幾多の実験より明らかとなったのは、装填体および切断部材を安定させるのに当初必要と思われていたＬ字型設計が必ずしも必要でなく、むしろ、ガイド面が１つのみで装填体および切断部材の適切な安定化が得られるということである。本発明に係るこの実施形態の利点は、システム全体としての製造が容易となる点にある。

ひとつの有利な実施形態では、前記凹部は前記筐体の複数の壁により形成され、前記壁は互いに一体に形成される。したがってここでも、相補形片のみならず、２または複数の部材からなる凹部をも設けないため、上述の先行技術に比べ凹部の設計がはるかに単純となる。

別の有利な実施形態では、前記切断部材と前記凹部の壁との間に可変材料からなる圧力片が配置される。この圧力片は、凹部の壁により支持され、切断部材を装填して切断部材を押し付けるように作用することが好ましい。圧力片は、ゴム圧力片であることが好ましい。

別の有利な実施形態では、前記圧力片は、前記壁のうちの１つに設けられた凹部に配置される。

別の有利な実施形態では、前記筐体から分離可能であり、前記ガイド面を形成するガイド部材が、前記筐体の前記凹部に配置される。これにより、一方で嵌合プレートおよび前記ガイド部材を凹部に設けることができ、特に磨耗時に交換可能となる。

このガイド部材、または凹部内の別の部材は、エラストマーまたは可撓性材料からなることが好ましい。これによりガイド部材は、切断刃の半径方向に作用する力に対する制振機能を発揮する。このような制振により、切断部材のより良好な保護が可能となる。

特許文献２の場合、ガイド部材の代わりに別の圧力緩衝材が設けられている。しかし、前記エラストマーは可撓性を有しつつ半径方向への切断部材の移動を制限することから、ここで提案した解決策の方が、一方ではより安価であり、また他方では、より好適であることがわかっている。この可撓性部材は、特に凹部の底壁に対して平行であるので、上述のガイド面に対して平行に延びている。

別の有利な実施形態では、前記弾性部材は、前記筐体の前記壁のうち１つと一体化されている。しかし、装填体自体または装填体の凹部内に弾性部材を一体化させてもよい。

別の有利な実施形態では、前記弾性部材の少なくとも１つの領域が気体媒体により拡張または移動可能である。すなわち弾性部材は、膨張可能な部材、または気体媒体、特に空気の作用を受けて拡張する拡張型チャンバなどであってもよい。この他、弾性部材は、凹部内を移動して装填体を装填可能なピストンであってもよい。

前記切断部材は、前記装填体に対して互いに平行でない、少なくとも２つの面上で支持されることが好ましい。切断部材は、装填体に対して互いに垂直な２つの面上で支持されることが好ましい。この場合、これら２つの面により、切断部材が当接する段差を形成する。

別の有利な実施形態では、前記装填体は、前記装填方向に可撓性を有し前記切断部材が配置される溝を有する。たとえば装填体本体と可撓性のウェブにより形成されるこの溝への装填により、切断部材が装填体に圧着される。

別の有利な実施形態では、前記弾性部材は可撓性膜を有する。さらに前記切断工具は、前記弾性部材に気体を供給する供給装置を有することが好ましい。

さらに、ひとつの有利な実施形態では、前記切断工具は、前記回転軸方向に並んだ複数の弾性部材を有する。

さらなる利点や実施形態は、添付の図面より明らかとなる。

本発明に係るラベル片の切断用構成の模式図を示す。 本発明に係る切断工具の斜視図を示す。 図２の切断工具の詳細図を示す。 弾性部材の斜視図を示す。 図４の弾性部材の断面図を示す。 本発明に係る切断工具の別の実施形態を示す。 図６に示す切断工具のより詳細な図を示す。 本発明に係る切断工具の別の実施形態を示す。

図１は、本発明に係るラベル切断装置２５の模式図を示す。ここでは、無端ラベル片を最初に保持する切断ローラ３０が設けられている。この切断ローラ３０は、切断ローラ３０の円周方向に配置された複数の対向切断バー２８を備えている。さらに切断ローラ３０は、切断ローラ３０の外周にラベルを延伸する吸引装置を有する。稼動中、切断ローラ３０は、回転軸Ｙ周りに所定の回転方向、この場合、たとえば反時計方向に回転する。

符号１は、切断ローラ３０と共働してラベルを切断する本発明に係る切断工具を示す。より具体的には、切断部材４が対向切断バー２８と動作中にそのつど会合してラベルを切断するように、切断工具１の切断ロータまたは筐体２の回転が切断ローラ３０の回転と同期される。切断工具１は２つの切断部材４を有する。切断工具１は、モータ（図示省略）と、また必要に応じてリニアモータ駆動装置により駆動される。

図２は、本発明に係る筐体またはロータ２の図を示す。図２に示される図では、筐体２が完全に組み立てられた状態となっている。すなわち、切断刃４と装填体１２がすでに筐体に配置されている。符号１４は、筐体の凹部を示しており、そこに切断刃４と装填体１２が配置される。この場合、筐体２またはロータは回転軸Ｘ周りに回転可能に配置される。

図示されるように、装填体１２は、筐体の凹部１４より回転軸Ｘの方向にいくらか短い。組み立てられた状態では、装填体１２の上下に制限片または止め部材（図示省略）が取り付けられ、これらはたとえば、ねじ穴１８を介して筐体２に螺着してもよい。これらの制限片（図示省略）により、装填体１２が筐体に対して回転軸Ｘの方向にずれることが防止される。

また図示されるように、切断部材４は、回転軸Ｘの方向に延びる突起４ｃ（そして下端にも対応する突起）を有し、２つの制限片により半径方向にも切断部材が保持される。こうして、圧縮空気の供給に支障をきたしたとしても、回転中の筐体から切断刃が飛び出すことがない。また同様に、制限片（図示省略）により保持される突起２２が装填体１２にも配置され、圧縮空気の供給が停止しても筐体から装填体１２が飛び出すことがない。

図３は、本発明に係る切断工具１の部分図を示す。ここでも筐体２が図示されており、３つの壁２ａ、２ｂ、２ｃを有し、これらが図２に示される凹部１４を形成している。２つの側壁２ａおよび２ｃは互いに平行であり、壁２ｂは、２つの壁２ａおよび２ｃに対して垂直である。

符号４は、筐体２から半径方向Ｒに突出する刃先６を有する切断部材を示す。この切断部材４は、圧力片１６と装填体１２の間に保持される。このため、装填体が装填方向Ｐに付勢される。

符号２０は、ここでは弾性部材または圧着部材を示し、図３に示される実施形態では装填体１２の凹部１７に配置される。弾性部材２０を凹部１７に配置することにより、構成全体の安定が特に有利に得られる。この弾性部材２０は装填方向Ｐに拡張可能であり、弾性部材２０の一領域を壁２ａに対して押圧することにより、逆に切断部材４に対して方向Ｐに力を加えることができる。

稼動中、この弾性部材２０は連続的に加圧され、そのため、切断部材４に対して前記力が連続的に加えられる。

このように、装填体１２は凹部１４または壁２ｂに対して矢印Ｐ方向に少なくともわずかに変位可能となっている。

この場合、ガイド部材２２が嵌合ディスク（図示省略）により壁２ｂに当接し、装填部材１２がガイド部材２２との間でガイド面Ｆに沿って導かれ、このガイド面Ｆは、装填方向Ｐと、図の平面に対して垂直かつ図２に示される回転軸Ｘに平行な方向とにより形成される。符号Ｅは、ガイド面Ｆが位置する平面を示す。装填体１２と装填体を方向Ｐに導く凹部１４との間に別のガイド面は設けられていないが、上述のように、そのような別のガイド面は必要ないことがわかっている。上に示したように、装填体１２が筐体２に対して回転軸Ｘの方向にずれるのを防止する止め部材を筐体の各端面に配置してもよい。

切断部材４は、２つの側面４ａおよび４ｂが装填体１２に当接し、装填体１２の段差に配置される。

図３に示される実施形態では、図示のように凹部が一体に形成されるため、切断工具１が簡略化される。

図４は、弾性部材２０の斜視図を示す。この弾性部材は、弾性部材の本体２１を可撓性膜５４に結合する周縁溝５２を有する。この溝により、弾性部材の拡張時に可撓性膜５４を方向Ｐに移動させることができる。

弾性部材２０は、回転軸Ｘ方向に複数並べて配置してもよい。

図５は、弾性部材２０の断面図を示す。ここでも可撓性膜５４と周縁溝５２が図示されている。さらに弾性部材は、空気印加体５８が封入される空隙５７を有する。供給ライン５５を介して弾性部材２０に空気を供給することにより、図５の下方向に可撓性膜５４を押し出すことができる。

図６は、本発明に係る切断工具の別の模式図を示す。ここでは、ねじなどの取付手段２７が図示され、これにより凹部１４の側壁にカバー２９が取り付けられる。このカバー２９は、圧縮空気が漏れるのを防止する。符号３１は、弾性部材２０に圧縮空気を供給する空気供給ラインを示す。この実施形態でも、装填体１２と凹部１４の間にガイド面Ｆが１つだけ設けられている。

図７は、図６に示される切断工具の拡大図を示す。この実施形態では、弾性部材２０は、ピストンチャンバ６２内を移動可能なピストン状の部材として構成される。供給ライン６３を介してピストンチャンバ６２に圧縮空気を供給することにより、ピストンの接触面を方向Ｐに移動させ、装填体１２に予応力を与えて切断部材４を押し付けることができる。図示されるように、装填体と切断部材４との間には２つの隙間１２ａおよび１２ｂが形成される。

さらに、別の弾性部材で装填体１２を半径方向Ｒに弾くようにしてもよく、これは圧縮空気により拡張可能な別の部材としてもよい。この別の拡張性部材は、この場合、ガイド部材２２と凹部１４の壁２ｂとの間に配置することができる。符号３６は、ピストン２０に空気を連続的に供給するための供給ラインを示す。弾性部材が異なって構成される場合には、それに対応する供給ラインを設けることができる。

図８は、本発明に係る切断工具の別の実施形態の模式図を示す。ここでも、弾性部材２０として、方向Ｐに移動可能なピストン２０により、より具体的には、チャンバ６２に対して移動可能なピストンにより装填体１２が装填される。符号６１は、チャンバ６２を封止する封止装置を示す。供給ライン６３を介して、上述のようにチャンバ６２を連続的に加圧することができる。

ここで装填体１２は、切断部材を配置する溝１３を有する。より具体的には、方向Ｐに装填体１２を装填する際、装填体のウェブ１２ｃを装填体の本体１２ｄに押圧することにより、これら２つの部材の間で切断部材４が押し付けられる。ここでも圧力片１６が設けられ、凹部１４の壁２ａに対して支持される。前記ウェブ１２ｃは、横接続部１２ｅを介して本体１２ｄに接続されるため、圧着時に比較的妨げられずに移動できる。この実施形態でも、装填体１２は、方向Ｐへの凹部１４に対する移動を導くガイド面を１つだけ有する。

本出願書類において開示された特徴は、先行技術に対して個別に、または組み合わせにおいて新規である限り、そのすべてが本発明に本質的な特徴として特許請求される。

１ 切断工具
２ 筐体または切断ロータ
２ａ，２ｂ，２ｃ 壁
４ 切断部材
４ａ，４ｂ 側面
４ｃ 突起
６ 切断片
１２ 装填体
１２ａ，１２ｂ 隙間
１２ｃ ウェブ
１２ｄ 本体
１２ｅ 横接続部
１３ 溝
１４ 凹部
１６ 圧力片
１７ 凹部
１８ ねじ穴
２０ 弾性部材
２１ 本体
２２ ガイド部材
２４ 突起
２７ 取付手段
２８ 対向切断バー
２９ カバー
３０ 切断ローラ
３６ 空気供給ライン
５２ 溝
５４ 可撓性膜
５５ 供給ライン
５７ 空隙
５８ 空気印加体
６１ 封止装置
６２ ピストンチャンバ
６３ 供給ライン
Ｅ 平面
Ｆ ガイド面
Ｐ 装填方向
Ｒ 半径方向
Ｘ，Ｙ 回転軸
Ｌ 長手方向

Claims (12)

1. 回転軸（Ｘ）周りに回転可能に配置された筐体（２）と、
   前記筐体（２）上に配置された切断部材（４）と
   を備え、
   前記切断部材（４）は、前記回転軸（Ｘ）とほぼ平行な方向に伸びる刃先（６）を有し、
   前記切断部材（４）は、前記筐体（２）の複数の壁（２ａ、２ｂ、２ｃ）により形成される前記筐体（２）の凹部（１４）に取り外し可能に配置され、
   前記凹部（８）には、作動状態において前記筐体上に前記切断部材を保持するために前記切断部材（４）を装填方向（Ｐ）に装填する装填体（１２）と、前記切断工具の前記作動状態において前記装填体（１２）に対して前記装填方向（Ｐ）に力を加える弾性部材（２０）とが配置され、
   前記装填方向（Ｐ）への前記装填体（１２）の移動はガイド面（Ｆ）により導かれ、前記ガイド面は、前記回転軸（Ｘ）と平行な平面（Ｅ）を走行する、ラベル切断用切断工具（１）であって、
   前記ガイド面（Ｆ）は、前記装填方向（Ｐ）への前記装填体（１２）の移動を導く、前記平面（Ｅ）を走行する唯一のガイド面（Ｆ）であり、
   前記筐体（２）から分離可能であり前記ガイド面（Ｆ）を形成するガイド部材（２２）が前記凹部（１４）に配置されることを特徴とする切断工具。
2. 前記凹部（１４）は前記筐体（２）の複数の壁（２ａ、２ｂ、２ｃ）により形成され、
   前記壁（２ａ、２ｂ、２ｃ）は互いに一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の切断工具。
3. 前記切断部材（４）と前記凹部（１４）の壁（２ａ）との間には、前記切断部材（４）を押し付けるように作用する、変形材料からなる圧力片（１６）が配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の切断工具（１）。
4. 前記圧力片（１６）は、前記壁（２ａ、２ｂ、２ｃ）のうち１つに設けられた凹部に配置されることを特徴とする請求項３に記載の切断工具。
5. 前記筐体（２）の前記凹部（１４）に配置された前記ガイド部材（２２）が可撓性材料からなることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の切断工具。
6. 前記弾性部材（２０）は、前記筐体の前記壁（２ａ、２ｂ、２ｃ）のうち１つと一体化されていることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の切断工具。
7. 前記弾性部材（２０）の少なくとも１つの領域が気体媒体により移動可能であることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか１項に記載の切断工具。
8. 前記切断部材（４）は、前記装填体（１２）に対して互いに平行でない少なくとも２つの面上で支持されることを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の切断工具。
9. 前記装填体（１２）は、前記装填方向（Ｐ）に可撓性を有し前記切断部材（４）が配置される溝（１３）を有することを特徴とする請求項１から８のうちのいずれか１項に記載の切断工具。
10. 前記弾性部材（２０）は可撓性膜（５４）を有することを特徴とする請求項１から９のうちのいずれか１項に記載の切断工具。
11. 前記弾性部材に気体を供給する供給装置を有することを特徴とする請求項１から１０のうちのいずれか１項に記載の切断工具。
12. 前記回転軸方向に並んだ複数の弾性部材（２０）を有することを特徴とする請求項１から１１のうちのいずれか１項に記載の切断工具。

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