JP5592996B2 - 変換機械のワークステーションのための保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート形態の要素が変換機械に取り付けられたワークステーションに１枚ずつ挿入される際に、該シート形態の要素を保持することを可能にする装置に関する。
本発明は、これに限られるものではないが、ボール紙パッケージ製造分野における用途において特に有利である。

一般的に切断プレスとして知られる変換機械により、ブランクを一連のシートに切断することは既知の慣行である。このタイプの機械において、各シートは、実際に切断作業が行われる切断ステーションに、次いで前工程で発生した廃棄物を除去する剥離ステーションに連続的に挿入される。

このような廃棄物剥離ステーションには、各シートが、切り込みの入った形で個々に挿入される。具体的には、ブランクは切断されるが、依然として取り付け点により互いに繋がっている。最終用途がなく、従って廃棄物とみなされる多くのシートの部分にも、同じことが当てはまる。

切断されたシートが剥離ステーション内で減速すると、排出ツールの間で停止する前に、シートの後部は、必然的にグリップバーにより保持される前部に追い付く傾向がある。この現象は、シートが比較的軽量である及び／又は大型であるときに特に顕著である。

しかしながら、この結果、シートの平面度が実質的に変形され、それによりツールに対するオフセットのリスクが同じだけ増大し得る。実際には、排出操作には、シートの事前の位置決めにおける精度が要求され、こうした精度は、廃棄物の寸法が小さい場合、必然的にますます精密になることが知られている。

この問題を解決するために、剥離ステーションに挿入される際に、その後部を部分的に保持することにより、各々の切断シートを保持することが考えられた。これに対して、シートの１つの面を局所的に吸引するシステムが開発された。特に、本発明者は、この場合、剥離ステーションへの入口に横方向に配置されたベルヌーイ・タブレットを考える。

しかしながら、このタイプの構成には、低坪量のシート、特に４００ｇ未満の坪量を有するシートの場合は不十分な効果をもたらすという欠点がある。具体的には、シートが軽すぎる場合、その後部が移動の際に浮き上がる傾向があり、従って、ベルヌーイ・タブレットから比較的離れる。そのため、ベルヌーイ・タブレットは、その吸引機能を正しく発揮できない。

結局、このことによりシートの位置決めがより大まかになり、従って、そのことが、廃棄物の排出の際に不正確さをもたらす。また、ベルヌーイ・タブレットの効果の欠如により、シートの後部が打ち付けられる。この結果、多くの取り付け点が破損する傾向があり、これが廃棄物の排出の際に問題となり、変換機械のオペレータに強制的に製造速度を下げさせることが多い。

従って、本発明の主題により解決しようとする技術的課題は、変換機械のワークステーションに挿入する段階において、シート形態の要素を保持するための保持装置を提案することであり、この保持装置は、ワークステーションにシートを挿入する段階の間、シートの後部で各シートを部分的に保持することができる吸引部材を含み、かつ、特に実質的に改善された効果を提供することにより、従来技術の問題を回避することを可能にする。

提起された、技術的課題に対する解決法は、本発明によると、保持装置において、挿入段階の間、各シートの後部を吸引部材に対して平坦にすることができる送風手段も含む。
本文脈の全体において、「シート」という用語は、極めて一般的に、例えば紙、ソリッドファイバ、段ボール、プラスチック等のようなシート形態の任意の要素に適用されることが理解される。

しかしながら、本発明の原理は、従って、吸引部材の動作と送風機の動作を組み合わせることにある。概略的には、送風機によって生成された空気流がシートの１つの面を押し付け、そのことが他の面を吸引部材に対して平坦にすることを可能にし、これにより吸引部材が完全に効果的であることを確実にすることができる。

このように規定される本発明は、シートの坪量及び／又はその形式に関わらず、ワークステーションにおいてシートの効果的な保持をもたらすという利点を有する。結果として、このことは、変換機械を高生産率で作動させることを可能にする。

本発明はまた、以下の説明において明らかとなり、かつ個々に又は技術的に可能な全ての組み合わせにおいて考える必要がある特徴にも関する。
限定的ではない例として与えられる本発明は、本発明の本質にあるもの、及びそれをどのように実現できるかを理解するのを容易にするように設計される。添付図面を参照して本説明がさらに与えられる。

本発明による保持装置が取り付けられた廃棄物剥離ステーションが組み込まれた変換機械を示す。 シートが内部に挿入される状態にある時の廃棄物剥離ステーションの入口を詳細に示す。 図２と実質的に類似しているが、廃棄物剥離ステーションに挿入する段階の終わりにおけるシートを示す図である。

明確にするために、同じ要素は同一の参照番号で示される。同様に、本発明の理解に重要な要素のみが示され、その表示は縮尺通りでなく、概略的に行われている。

図１は、ブランクを連続するボール紙シート１０に切断することができる変換機械１を示す。これらのブランクは、後で折り曲げられ、結合されて梱包用箱を形成することが意図される。

単に一例として選択されたこの特定の実施形態において、変換機械１は、従来、並置されるが、１つずつ相互依存して単一の組立体を形成する、幾つかのワークステーション１００、２００、３００、４００及び５００から成る。従って、送り込みステーション１００、切断ステーション２００、廃棄物剥離ステーション３００、ブランクの分離を伴う送出ステーション４００、及び残留廃棄物の除去のための排出ステーション５００がある。また、各シート１０を送り込みステーション１００の出口から排出ステーション５００への個々の移動を担う搬送手段６００も見える。

図１乃至図３の全てにおいて、種々のワークステーション１００、２００、３００、４００及び５００が、極めて概略的に示されていることに留意すべきである。ワークステーションの各々は、具体的には、それぞれ、シート１０の移動平面の両側上に配置された上部及び下部を表す２つの矩形の形をとる。

従来の方法において、送り込みステーション１００は、主としてフィーダと供給テーブルとを含み、パレット上に貯蔵されたスタックからボール紙シート１０が供給される。フィーダは、より特定的には、スタックの上部からシート１０を１枚ずつ取り出し、それらを連続して、すぐ隣接する供給テーブルに送る役割を担う。供給テーブル上で、シート１０は、流れが重なり合うように配置される、すなわち、部分的に重なり合うように次々に配置される。重なり合う流れ全体は、ベルトコンベア・システムにより、プレートに沿って、切断ステーション２００の方向に搬送される。重なり合う流れの終わりには、先頭シート１０が、一般的にレジスタと呼ばれる位置合わせシステムにより、正確に体系的に配置される。このような送り込みステーション１００は、従来技術から十分に周知であるため、ここでさらに説明しない。これらの種々の構成部品を図面に詳細に示さないのも同じ理由である。

一方で切断ステーション２００は、従来のプラテン印刷機の形をとり、この例示的な実施形態においては、その底面上に切削工具が固定された固定上部プラテンと、その上面上に折り目を付ける相手方部品が取り付けられる可動下部プラテンとを用いる。

切断ステーション２００のすぐ後に配置されるワークステーションは、剥離ステーション３００である。剥離ステーション３００の機能は、シート１０が切断されたときに直接生成される廃棄物を除去することである。ここでは特に、中央廃棄物領域、並びに、後部ストリップ及び側部ストリップについて考える。しかしながら、この作業は、ここでは従来通りに、３つの要素、すなわち上部剥離ツール、中央剥離板、及び下部剥離ツールの相互作用により行われる。

剥離ステーション３００の下流には、送出ステーション４００があり、その主要な機能は、雄型上部ツール及び雌型下部ツールにより、ブランク間の取り付け点を破断することを含む。目的は２つある、すなわち、ブランクを互いから分離すること、及び、後で折り曲げ−糊付け機により作業可能なブランクのスタックを形成することである。

変換機械１においてシート１０を処理するプロセスは、排出ステーション５００で終わり、ここで残留廃棄物が除去される。残留廃棄物は、自動的に解放され、次いで、コンベアによって排出ステーション５００から排出される。

変換機械１は、各シート１−を、送り込みステーション１００の出口から排出ステーション５００へ個別に移動させることを可能にする搬送手段６００を有する。

ここでも極めて従来型の方法で、搬送手段６００は、変換機械１の両側上に側方に配置された２つのチェーン・システム６２０により、横方向に並進して移動可能であるように取り付けられた一連の把持バー６１０を用いる。各々のチェーン・システム６２０は、ループの周りを移動し、これにより把持バー６１０が、切断ステーション２００、剥離ステーション３００、送出ステーション４００、及び排出ステーション５００を連続的に通り過ぎる軌道を辿ることを可能にする。

実際には、各々の把持バー６１０は、駆動ホイール６３０とアイドラ・ホイール６４０との間の実質的に水平な面の通路における外向き経路上を移動し、次いで、変換機械１の上部における戻り経路を移動する。ひとたび駆動ホイール６３０に戻ると、各々の把持バー６１０は、次に、新しいシート１０を把持することができる。

図２により明らかに見ることができるように、各々の把持バー６１０は、全く同一のシート１０の前縁を同時に把持することができるように設計された複数の把持部６１２が上に取り付けられた横材１１からなる。各々の把持バー６１０は、その横材６１１の２つの端部により、２つのチェーン・システム６２０に結合される。

図１乃至図３は、シートの挿入段階において、剥離ステーション３００に、各シート１０を保持するための保持装置３１０がさらに設けられることを示す。この保持装置３１０は、剥離ステーション３００への挿入段階の間、各シート１０を後部で部分的に保持する役割を担う吸引部材３２０を含む。実際には、図３に従ってシート１０が移動するときに、シート１０が徐々に摺動するのを可能にしながら、吸引部材３２０が、シート１０を動かなくさせずに、シート１０の後部を保持する。

本例の場合、吸引部材３２０は、ベルヌーイ・タブレット３２１、すなわち、幾つかの吸引穴が設けられ、その各々に、ベンチュリ効果により真空が個別に生成された装置の形態をとる。このタイプの部材は、それ自体が周知であるため、ここでは構造的にも機能的にも、さらに説明しない。それはともかく、ベルヌーイ・タブレット３２１は、シート１０の移動面の下に配置され、従って、シートの底面上に作用できるように、剥離ステーション３００の底部において、該剥離ステーション３００の入口に横方向に取り付けられる。

本発明の主題によれば、保持装置３１０には、挿入段階の間、吸引部材３２０に対して各シート１０の後部を平坦にすることができる送風手段３３０も設けられる。

実際には、送風手段３３０は、剥離ステーション３００に挿入される各シート１０上の、吸引部材３２０から離れるシート１０の面上に空気流を生成することができる。最初に、空気流は、シート１０を吸引部材３２０の方向に押し付ける傾向があり、シートの一部が吸引部材３２０と効果的に接触するまで、そうする。しかしながら次に、空気流は、シート１０の後部に圧力を及ぼし、これによって、必然的に、シート１０が吸引部材３２０に対して平坦になる。

本発明の特定の特徴によれば、送風手段３３０は、剥離ステーション３００へのシート１０の移動方向に対して、吸引部材３２０の上流に配置されたシート１０の部分上に空気流を生成することができる。ここで、空気流は、吸引部材３２０と直接整列して配置されたシート１０の部分を含む、まだ吸引部材３２０を通過していないシート１０のいずれかの部分に圧力をかけることができることが理解される。

本発明の別の特定の特徴によれば、送風手段３３０は、剥離ステーション３００へのシート１０の移動面のできる限り近くに空気流を生成することができる。このような近接性により、所与の送風パワーに対して空気流によりかけられる圧力を最大にすること、又は、同等の結果に対して送風器の寸法を最小にすることが可能になる。

特に有利な方法において、送風手段３３０が、剥離ステーション３００に挿入される各シート１０の実質的に全幅上に空気流を生成することができる。この特徴は、通常、吸引部材３２０もまたシート１０の全幅上に作用できるように設計されるという事実の結果によるものである。

別の有利な特徴によれば、送風手段３３０は、剥離ステーション３００へのシート１０の移動方向と同一平面である方向に、実質的に平坦な空気流を生成することができる。空気流が実質的に平坦であるという事実は、空気流がある程度、エアカーテンの形状、すなわち、その断面が高さよりずっと大きい幅を有する、実質的に層状の流れを有することを意味する。空気流は、シート１０の移動方向と同一平面である方向に送風されるという事実は、一方で、空気流が伝播される平面が、剥離ステーション３００へのシート１０の移動方向に対して実質的に直交する直線において、シート１０の移動面と交差することを意味する。

本発明の別の特定の特徴によれば、送風手段３３０は、シート１０の移動面の法線に対して傾斜し、かつ、剥離ステーション３００へのシート１０の移動方向に対して実質的に反対の方向に向けられた方向に、空気流を生成することができる。ここでの主要な目的は、空気流によりかけられる圧力が、シート１０の移動方向に対して実質的に反対の方向にかけられるという事実により、シート１０の完全な広がりを確実にすることである。

この場合、このような構成は、シート１０がいまだ送風手段３３０と整列状態に達しておらず、依然として、すぐ上流に配置された切断ステーション２００内にある場合にも有利である。具体的には、そのような状況においては、送風手段３３０から生じる空気流は、少なくとも部分的にシート１０の下に伝播される。ベンチュリ効果によって、このことは、シート１０を下向きに引っ張る傾向がる減圧をもたらし、これによりブランクをプラテン印刷機から分離するのが容易になる。

送風手段３３０は、剥離ステーション３００へのシート１０の移動面に対して３０°乃至５０°の入射角を有する空気流を生成できることが好ましい。

本発明の現在のところ好ましい実施形態によれば、本実施形態は、非常に高い製造速度で作動する変換機械１に最適であるため、送風手段３３０は、この場合は連続して作動する。その場合、必然的に、送風手段３３０の、事実上ある程度不連続の作動モードを与えることが可能である。

同じように、送風手段３３０は、この場合、定電力で作動するが、送風手段３３０を可変の電力レベルで作動させるようにすることも十分にあり得る。

この好ましい実施形態において、送風手段３３０を切り離すこともさらに可能である。この特徴は、変換機械１を全体として多用途にする。具体的には、この特徴は、送風手段３３０なしで、保持装置３１０を作動させる可能性を提供する。このことは、低い製造速度及び／又は比較的堅いシートの作業に特に適した解決法を構成する。

図２及び図３により明確に見ることができるように、送風手段３３０は、スロット形状の出口オリフィスが設けられた少なくとも１つのノズル３３１を含み、このスロットは形状の出口オリフィスは、剥離ステーション３００へのシート１０の移動面に対して平行に配向される。実際には、主として２つの状況が生じる。すなわち、送風手段３３０は、シート１０の実質的に全幅にわたって作用する１つだけのノズル３３１を用いるか、又は、シート１０の実質的に全幅をカバーするために並置された複数のノズル３３１を配置する。

図１乃至図３の例示的な実施形態において、各シート１０は、複数の把持部６１２を支持する把持バー６１０によって剥離ステーション３００に挿入されるため、送風手段３３０は、把持バー６１０の種々の把持部６１２の移動のそれぞれの軌道に対してオフセットした方法で横方向に配置された幾つかのノズル３３１を含む。このような配置は、空気流を、直接把持部６１２に対して向けることを防ぎ、従って、送風手段３３０の効果を減らし得る乱気流を不必要に生成することを防ぐ。

必然的に、本発明は、変換機械１に取り付けられるようにも設計され、かつ、上述のような保持装置３１０を有する任意のワークステーション２００、３００、４００にも関する。ここでは、特に、本発明を例示するのに選択された特定の実施形態におけるような廃棄物剥離ステーション３００について考えるが、切断ステーション２００又はブランクの分離を伴う送出ステーション４００も考える。

しかしながら、さらにより一般的には、本発明は、こうしたワークステーション２００、３００、４００の少なくとも１つが取り付けられたいずれの変換機械１にも関する。

例示的な実施形態においては、保持装置３１０は、注入ステーション３００に完全に組み込まれるが、これは送風手段３００が含まれ、従ってワークステーションの一体の部分を形成する。それにもかかわらず、変換機械１が、上述のように保持装置３１０が取り付けられた第１のワークステーション３００と、第１のワークステーション３００のすぐ上流に配置された第２のワークステーション２００と、を含む状況においては、吸引部材３２０を第１のワークステーション３００に設置し、送風手段３３０を第２のワークステーション２０に設置することが十分に想到できる。

１：変換機械
１０：シート
１００：送り込みステーション
２００：切断ステーション
３００：廃棄物剥離ステーション
３１０：保持装置
３２０：吸引部材
３２１：ベルヌーイ・タブレット
３３０：送風手段
３３１：ノズル
４００：送出ステーション
５００：排出ステーション
６００：搬送手段
６１０：把持バー
６１１：横材
６１２：把持部
６２０：チェーン・システム
６３０：駆動ホイール
６４０：アイドラ・ホイール

Claims (16)

1. 変換機械（１）のワークステーション（３００）に挿入する段階の間、シート形態の要素（１０）を保持するための保持装置（３１０）であって、前記ワークステーション（３００）に前記シート（１０）を挿入する段階の間、各前記シート（１０）をその後部で部分的に保持することができる吸引部材（３２０）と、前記挿入段階の間、前記吸引部材（３２０）に対して各前記シート（１０）の前記後部を平坦にすることができる送風手段（３３０）とを含むことを特徴とする保持装置（３１０）。
2. 前記送風手段（３３０）は、前記ワークステーションに挿入される各シート（１０）上の、前記吸引部材（３２０）から離れた前記シート（１０）の面上に、空気流を生成することができることを特徴とする、請求項１に記載の保持装置（３１０）。
3. 前記送風手段（３３０）は、前記ワークステーション（３００）への前記シート（１０）の移動方向に対して前記吸引部材（３２０）の上流に配置された前記シート（１０）の部分上に空気流を生成できることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の保持装置（３１０）。
4. 前記送風手段（３３０）は、前記ワークステーション（３００）への前記シート（１０）の移動面のできるだけ近くに空気流を生成できることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の保持装置（３１０）。
5. 前記送風手段（３３０）は、前記ワークステーション（３００）に挿入される各前記シート（１０）の全幅上に空気流を生成できることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の保持装置（３１０）。
6. 前記送風手段（３３０）は、前記ワークステーション（３００）への前記シート（１０）の前記移動方向と同一平面である方向に平坦な空気流を生成できることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の保持装置（３１０）。
7. 前記送風手段（３３０）は、前記シート（１０）の前記移動面の法線に対して傾斜し、かつ、前記ワークステーション（３００）への前記シート（１０）の前記移動方向に対して反対の方向に向けられた方向に空気流を生成できることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の保持装置（３１０）。
8. 前記送風手段（３３０）は、前記ワークステーション（３００）への前記シート（１０）の前記移動面に対して３０°乃至５０°の入射角で空気流を生成できることを特徴とする、請求項７に記載の保持装置（３１０）。
9. 前記送風手段（３３０）は連続的に作動できることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の保持装置（３１０）。
10. 前記送風手段（３３０）は定電力で作動できることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の保持装置（３１０）。
11. 前記送風装置（３３０）は切り離すことができることを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の保持装置（３１０）。
12. 前記送風手段（３３０）は、スロット形状の出口オリフィスが設けられた少なくとも１つのノズル（３３１）を含み、前記スロットは、前記ワークステーション（３３０）への前記シート（１０）の前記移動面に対して平行に配向されることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の保持装置（３１０）。
13. 各前記シート（１０）は、複数の把持部（６１２）を支持する把持バー（６１０）により前記ワークステーション（３００）に挿入されるため、前記送風手段（３３０）は、前記把持バー（６１０）の前記種々の把持部（６１２）のそれぞれの移動の軌道に対してオフセットした方法で、前記把持バー（６１０）と平行な方向に配置された幾つかのノズル（３３１）を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の保持装置（３１０）。
14. 請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の保持装置（３１０）を含むことを特徴とする、変換機械（１）のためのワークステーション（３００）。
15. 請求項１４に記載のワークステーション（３００）を少なくとも１つ含むことを特徴とする変換機械（１）。
16. 請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の保持装置（３１０）が取り付けられた第１のワークステーション（３００）と、前記第１のワークステーション（３００）のすぐ上流に配置された第２のワークステーション（２００）とを含む変換機械（１）であって、前記吸引部材（３２０）は、前記第１のワークステーション（３００）に固定され、前記送風手段（３３０）は、前記第２のワークステーション（２００）に固定されることを特徴とする変換機械（１）。

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