JP5608757B2 - 紙製の、又は、厚紙製の箱蓋部、及び／又は、箱底部を製造するための方法と装置 - Google Patents

Description

本発明は、一つの蓋又は底部ブランクと、それに取り付けられた側壁とを備えた、紙製の又は厚紙製の箱蓋部、及び／又は、箱底部を製造するための方法に関連している。また本発明は、このような箱部品を製造するための装置に関連している。

全自動箱組み立て機械を用いた、立方体形状をした紙製又は厚紙製の箱の製造は、既にとても良好に実施されている。しかしながら、立方体形状でない箱、特に箱の断面に少なくとも一つの凹部と少なくとも一つの凸部がある場合には、問題をはらみ続けている。このような箱は、例えば、特許文献１、２及び３に記載されている。前記箱の製造は、紙又は厚紙で作られた底面に、側壁を形成する細長い紙又は厚紙ストリップを接着することによって行う。このために、紙又は厚紙ストリップは底面の外周と同じ長さを備えている。折り曲げ線で前記ストリップに結合される結合タブが、側壁を形成するストリップの長辺に形成される。

これら箱を製造するために、側壁を形成するストリップは、一つの輪を形成するために最初に接着される。次に前記結合タブが内向きに折り曲げられる。次に、所望の箱形状に相等する形の上にこの輪が手動で置かれて、適当な位置に固定される。引き続き、前記底面がこの形付けられた輪の上に接着される。前記接着されたユニットの除去後、前記結合タブを覆う、いわゆる室内鏡（インテリアミラー：Innenspiegel）が、次にその中に接着される。

記載した製造方法は基本的に手作業であるために、あまり効率的でない。このことが不満である。

ハート形状をした箱の製造機械が、特許文献４、５及び６に記載されている。特許文献７は、波形をつけられた厚紙で作られた箱を製造する機械を記載している。

ＤＥ ２０ ２００６ ０１４ ００９ Ｕ１ ＤＥ １０ ２００６ ０２８ ８２４ Ａ１ ＤＥ １０ ２００５ ０５４ ９８２ Ａ１ ＵＳ １，６６４，７３９ ＵＳ ２，２４０，４４５ ＵＳ ３，６４３，５５４ ＵＳ ４，３９５，２５３

本発明の課題は、規則的な、又は、不規則な断面を有する、紙製の又は厚紙製の箱を全自動で製造可能にする方法をもたらすことである。

この課題は、次の特徴構成を有する方法によって解決される。つまり、
− 側壁として、始端と、終端と、長辺に結合タブを備えたストリップを備える工程と、
− 前記結合タブを９０°まで折り曲げる工程と、
− 断面が箱の断面と同じである、円柱形（シリンダ）をした雌型（Matrize）の側面に、雄型（Patrize）を用いて前記ストリップを据え付ける工程と、
− ストリップの始端と終端とを結合する工程と、
− 前記結合タブの上に、蓋又は底部ブランクを据え付ける工程と、
− 前記結合タブを前記蓋又は底部ブランクに結合する工程、において、
− 前記ストリップの始端を、前記雌型の一部に一時的に固定すること、
− 前記雌型を回転することで、前記ストリップは、減圧により前記雌型の側面に吸い付けられて、適当な位置に保持されること、
− 前記結合タブが前記蓋又は底部ブランクに結合された後、減圧を解除し、完成した箱部分を前記雌型から取り外すこと、を特徴とする。

本発明の方法の、第一の利点は、手作業を完全に省くことである、というのも、全工程は全自動で進行するからである。第二の利点は、雌型の回転中に、ストリップが雌型の凸部のみならず、存在するであろう凹部にも正確に据え付けられることにより、当該据え付けが雄型によって支持することが可能である上に、雌型の更なる回転中にも取り付けられたままになることである。雄型は、雌型の正しいゼロ位置、前記雌型上のストリップ始端の正しい位置、雌型断面の凹部内へのストリップの据え付け、及び、最後にストリップの始端と終端の適切な接着も保証する。

本発明の一実施形態にしたがうと、箱が一つ以上の凹部と凸部を備えている場合には、箱外周に沿った凹部の数に相等する数だけ、前記「据え付け」と「回転」工程が繰り返される。このことは、断面がハート、星、彗星、クリスマスツリー等である箱に対して本方法が適していることを意味する。

このような箱部品の全自動製造用装置も、本発明の対象である。

この課題は、以下の特徴を備えた装置によって解決される。つまり、
− 円柱形をした雌型であって、その底面領域は製造されるべき箱の形状に相等する、雌型と、
− 少なくとも一つの軸において可動である雄型と、
− 真空源（減圧源）に結合可能であり、このようにしてストリップを雌型に保持することが可能な複数の開口部が、雌型の側面に設けられていること、
− 前記雌型は回転可能に取り付けられること、
− 前記雌型の側面と協働し、このようにしてストリップを減圧が作用するまで雌型へ近づける又は貼り付ける、作用表面を前記雄型が有していること、を特徴する。

雄型と雌型の組み合わせられた作用により、側壁を形成する紙又は厚紙ストリップは、吸引ノズルによって雌型の側面の方へ吸引され、適当な位置で保持されて、箱底部又は蓋がその上に接着されるまでに成形される。この工程は、オペレータが手動で支援する必要無く、非常に短い時間内にプログラム制御されて実行する。

雌型へのストリップの正確な供給が特に重要であることが分かる。本発明の改良点にしたがうと、このために、前記雌型の前面に雌型へストリップを正確に供給するための一つの装置が存在する。

また、紙又は厚紙ストリップの長辺の結合タブを好ましくは９０°だけ折り曲げる装置の上流に、前記雌型を設置することも可能である。

本発明の好ましい実施形態にしたがうと、ストリップの始端を雌型に対して正確に位置決めする、一つのストッパを設けることも可能である。前記ストッパは、光バリアとして実施することができる。

できるだけ低く必要な減圧機能を維持するために、本発明の改良点にしたがうと、側面の開口部を幾つかの群に分け、制御された真空接続を介して、真空源へ各群を接続することが可能である。

側面の高さが、ストリップの高さと一致すると有利である。このことは、箱側壁を形成するストリップの最適位置決めをもたらす。

本発明の改良点にしたがうと、吸引開口部が、雌型の底面領域内にも設けられる。これら吸引開口部の支援により、設けられるであろう室内鏡が、側壁を形成するストリップが巻かれて接着が作り出されるまで、適切な位置に保持され得る。

真空源から雌型内の吸引ノズルまでのライン内の圧力センサは、雌型におけるストリップの適切な据え付けをモニターするために作動することもできる。前記ストリップが正しく貼り付けられていない場合には、前記吸引ノズルは空気を吸込んで圧力を増し、それは圧力センサによって測定及び報告される。

本発明の好ましい実施形態にしたがうと、雌型は、回転軸に取り外し可能に取り付けられるので、前記回転軸は、同時に真空回転式フィードスルー（貫通接続）である。このようにして、回転運動の妨げとなる吸引チューブは不要となり、前記雌型は際限なく回転することが可能となる。

本発明の一実施形態にしたがうと、雄型は、ブレード様の面を備えた走行ラムであり、その断面は雌型の凹部と一致する。言い換えると、前記面は、前記凹部内への挿入中にストリップが必要であれば曲げられるが、自然には外れないように形成されている。

雌型及び／又は雄型は、長い交換時間無しで様々な形状及び寸法の箱を作り出せるように、都合よく交換できることが分かる。

接着剤をストリップの始端又はストリップ終端、箱底部、箱蓋部、及び／又は、結合タブに塗布するために、接着剤ノズルが設けられると有利である。

本発明の改良点にしたがうと、接着剤で覆われた箱底部又は蓋部を、ストリップで形成された側壁、結合タブ、及び／又は、あるかもしれない室内鏡上に押し付けるための装置が雌型に宛がわれる。

雌型上におけるストリップの位置決めを改良するために、その側面にガイド縁が設けられてもよい。

本発明は、図面を用いて単に模式的に表された典型的な実施形態として、より詳細に記載する。図は、等測図法である。

星形状を有する箱の下部の図である。 図１に係る星形状をした紙製又は厚紙製の箱を製造するための装置の、本発明を理解するために必要な構成部品を表す図である。

図１は、星形状を有する紙又は厚紙製箱の底部を単に模式的に表している。このような箱形状は、しばしばチョコレート用に用いられる。箱は、クリスマスツリー、サンタクロース、イースターバニー、イースターエッグ、リンゴ、又は、ハート形状であるかもしれない。これら全ての箱形状は共通して、立方体をした箱には有効だと知られ且つ証明されてきた、箱組み立て装置を用いて製造することができない。

図１が表すように、図示した箱底部は、紙又は厚紙で作られた底部ブランク２と、その表面に存在する、紙又は厚紙ストリップ１で作られた側壁で構成され、（前記側壁は）ストリップの始端４で重なることによって一つの輪を形成するために接着され、次に底部ブランク２上に接着される。結合タブ３が接着用に設けられる。しかしながら、ストリップ１を底部２へ突き合せ接合様式で接着することも可能である。結合タブ３が視覚的に認識できない場合には、いわゆる室内鏡５（部分的にのみ表されている）が中に接着されている。

図１に表した箱底部を製造するための、図２に単に模式的に示した装置は、雌型１０と雄型２０とを主な構成部品として有している。

雌型１０は装置の心臓部を形成する。シリンダの底面領域は製造されるべき箱１、２と一致することが明らかである、よって、それも星形状をしている。開口部１２が、雌型１０の側面１１の領域内に設けられる。これらは、真空接続を介して真空源（図示せず）に接続することができる。このようにして、雌型１０の側面１１の減圧によってストリップ１を側壁に成形し、且つ、底部ブランク２が接着されるまでその場所に固定することが可能となる。ガイド縁１５は、雌型１０に沿ったストリップ１の正確な位置決めを保証する。

ぴったり合う箱蓋の製造も基本的に同様にして実施される。しかし、ぴったり合う寸法を備えた雌型を用いなければならない。したがって、雌型１０が迅速に置き換えられ得ると非常に有利である。

ストリップ１が正しく側壁１１上に置かれ且つ開口部１２を塞いでいるかどうか検知できるように、圧力センサを真空ライン内に挿入することも可能である。ノズルが空気を吸込んだ場合には、ライン内の低圧が下がり、前記圧力センサによって検出ならびに報告される。

図２において分かるように、既に折り曲げられた結合タブを備えたストリップ１が、ストリップの始端４がストッパ３０にあたるまで前方へ押される。雄型２０が次に下方へ走行して、ストリップの始端４を、星型をした雌型１０の凹部へこみのうち一つの中に正確に位置決めする。適当な位置で、ストリップの始端４は吸引ノズルによって保持される。

次に雌型１０は、交換可能に取り付けられたその結合軸１４の支援により回転される。そうすることで、ストリップ１は側面１１上に巻き取られて成形される。必要ならば、前記巻き取りと成形は、制御されて前後に走行する雄型２０によって支援される。

ストリップ１が完全に雌型１０上に巻き取られるとすぐに、当該ストリップの終端は、前もって塗布された接着剤が硬化するまでの間、雄型２０の支援によりストリップの始端４に押し付けられる。前記接着剤を、連続した滴として底部ブランク２及び／又は室内鏡５へ塗布することが基本的に可能である。しかしながら、接着剤が結合タブ３の前側及び／又は後ろ側に、正確に計量された点状として塗布されるとより良いが、多数の結合タブ３と最新機械の高い作業速度により、これはハードウェア及びソフトウェアにおいて高い要求を課する。

次に、底部ブランク（図示せず）が、吸引アームの支援により、それ自体公知の方法でトレイから取り外され得る。前記底部ブランクは次に、前もって塗布された接着剤が硬化するまでの間、前記アームの支援により、雌型１０、結合タブ３、及びストリップ１上へ押しつけられて、側壁を形成する。次に、完成した箱が、同じ又は別の吸引アームの支援により雌型１０から取り外され、当該取り外し工程は、空気が吸引ノズル１２、１３から噴出されることにより支援される。

雌型１０の底面に設けられた吸引ノズル１３は、室内鏡５を適当な位置に保持する働きを有しており、ストリップ１が側面１１上に巻き取られるよりも前に雌型１０へ据え付けられる。

吸引ノズル１２、１３への減圧の供給は、回転軸１４内に統合された真空回転式フィードスルーによって実施する。

側壁、底部、及び、室内鏡用のブランクを保管するためのトレイは図中に表していない。これらブランクをトレイから取り外して処理ステーションへ供給する装置も表していない。真空源も表していない。これら機能性要素は従来技術によって実現される。それらの図は図面を不明確にするので包含していない。

Claims (15)

1. 一つの蓋又は底部ブランク（２）と側壁とが取り付けられた、紙製の又は厚紙製の箱蓋部及び／又は箱底部を製造するための方法であって、
   − 一つの始端（４）、一つの終端、及び、長辺に結合タブ（３）を備えた一つのストリップ（１）を、側壁として備える工程と、
   − 前記結合タブを９０°まで折り曲げる工程と、
   − 断面が箱の断面に相等する、円柱形をした雌型（１０）の側面（１１）に、雄型（２０）としての走行ラムの支援によって前記ストリップ（１）を据え付ける工程と、
   − 前記ストリップの始端（４）とストリップの終端とを接合する工程と、
   − 前記蓋又は底部ブランク（２）を前記結合タブ（３）の上に据え付ける工程と、
   − 前記結合タブ（３）を前記蓋及び底部ブランク（２）へ接合する工程とを備えた方法において、
   − 前記ストリップの始端（４）を前記雌型（１０）の一部へ一時的に固定する工程、
   − 前記雌型（１０）を回転し、それによって前記ストリップ（１）が雌型（１０）の側面（１１）上に吸引されて、適当な位置で保持される工程、
   − 前記結合タブ（３）が前記蓋又は底部ブランク（２）へ接合された後に、吸引を遮断して、完成した箱部品を前記雌型（１０）から取り外す工程によって特徴づけられる、方法。
2. − ストリップの始端（４）を、雄型（２０）の支援によって側面（１１）の凹部に据え付ける工程、
   − 雌型（１０）を、雌型（１０）のすぐ次の凹部まで回転する工程、
   − 雌型（１０）の外周上における凹部の数にしたがい、「据え付け」と「回転」工程が繰り返されることによって特徴づけられる、断面に一つ以上の凹部及び／又は凸部を備えている箱を製造するための、請求項１に記載の方法。
3. − 減圧により、ストリップの始端（４）を側面（１１）の凹部へ取り付ける工程によって特徴づけられる、請求項１又は２に記載の方法。
4. − ストリップの始端（４）が雌型（１０）の凹部へ据え付けられる工程によって特徴づけられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. − 折り曲げる前に、結合タブ（３）に接着剤を塗布する工程によって特徴づけられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. − 減圧により、室内鏡ブランク（５）を雌型（１０）の底面に一時的に据え付ける工程によって特徴づけられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 一つの蓋又は底部ブランク（２）とストリップ形状をした側壁とが取り付けられた、紙製の又は厚紙製の箱蓋部、及び／又は、箱底部を製造するための装置であって、
   − 円柱形をした雌型（１０）であって、その底面領域は製造されるべき箱の形状に相等する、雌型と、
   − 少なくとも一つの軸において可動である雄型（２０）と、
   − 真空源に結合可能であり、このようにしてストリップ（１）を雌型（１０）に保持することが可能な複数の開口部（１２）が、雌型（１０）の側面（１１）に設けられており、
   − 前記雌型は回転可能に取り付けられ、
   − 前記雌型（１０）の側面（１１）と協働し、このようにしてストリップ（１）を雌型（１０）へ近づける又は据え付ける、作用表面（２１）を前記雄型が有している、装置において、
   − 前記雄型（２０）は一つの面（２１）を備えた走行ラムであり、その断面は雌型（１０）の凹部と一致すること、及び
   − 例えば光バリヤの形態をしたストッパ（３０）が、ストリップ（１）の始端を雌型（１０）に対して正確に位置決めすること
   を特徴とする、装置。
8. − 雌型（１０）の前面に、前記雌型（１０）へストリップ（１）を正確に供給するための一つの装置が存在することによって特徴づけられる、請求項７に記載の装置。
9. − 結合タブ（３）を折り曲げる一つの装置が、雌型（１０）の上流に接続されることによって特徴づけられる、請求項７又は８に記載の装置。
10. − 雌型（１０）の側面（１１）にある複数の吸引開口部（１２）が、幾つかの群に分けられていること、
    − 各群が、制御された真空接続を介して真空源へそれぞれ接続可能であることによって特徴づけられる、請求項７に記載の装置。
11. − 複数の吸引開口部（１３）が、雌型（１０）の底面領域内に設けられることによって特徴づけられる、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の装置。
12. − 真空源から雌型（１０）までのライン内において、圧力センサが作動されることによって特徴づけられる、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の装置。
13. − 雌型（１０）が回転軸（１４）に取り外し可能に取り付けられること、
    − 前記回転軸（１４）は同時に、真空回転式フィードスルーであることによって特徴づけられる、請求項７〜１２のいずれか一項に記載の装置。
14. − 接着剤を供給するための、接着剤ノズルが設けられることによって特徴づけられる、請求項７〜１３のいずれか一項に記載の装置。
15. − ストリップ（１）用のガイド縁（１５）が、雌型（２０）の側面（１１）に設けられることによって特徴づけられる、請求項７〜１４のいずれか一項に記載の装置。

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