JP6494131B2 - 移動する物品間のピッチを変動させる装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動する物品間のピッチを変動させる装置に関する。このタイプの装置は、通常リピッチング装置として知られる。

本発明は、特に、吸収性衛生物品を製造する機械への応用のために開発された。
［先行技術の記載］

リピッチング装置に関連する先行技術はかなり広範囲に及ぶ。例えば、米国特許第４ ８８０ １０２号明細書は、物品が第１のピッチで進む第１のコンベアから、物品が第２のピッチで進む第２のコンベアへ、物品を移動させる装置を開示する。装置は、軸を中心として回転可能に取り付けられた複数の搬送要素を含む。前記軸を中心とした回転の最中、搬送要素は第１のコンベアから物品を取り上げ、それらを第２のコンベアに移動させる。移動の最中、取り上げ位置と解放位置の間で搬送要素の速度は変動する。

本質的に同様の解決方法が、他の文書、例えば、米国特許第５ ４８０ ０２１号明細書、米国特許第４ ５０６ ７７９号明細書、米国特許第４ ７２６ ８７６号明細書に開示されている。

米国特許第３ ７２８ １９１号明細書および米国特許第４ ４８３ ３５１号明細書に記載されるものなどの、他の実施形態において、ピッチの変動と共に、「ターンアンドリピッチ」と呼ばれる動作によって、取り上げ位置と解放位置との間の物品の向きの変動を実行することがまた可能である。

リピッチ装置は、把持位置から解放位置への移動の最中、搬送要素上の物品を安定的に保持すること、および、解放位置において、物品の保持作用を中止することができなければならない。これは、通常、把持位置と解放位置との間の経路において、搬送要素の把持面を大気圧より低い圧力源に接続するための、および、把持要素が物品の解放位置にあるとき、大気圧より低い圧力源との接続を中断するための、真空把持システムを用いて実現される。通常、搬送要素上に提供された真空把持手段は、物品を把持するよりわずかに前に、スイッチがオンにされ、物品が解放エリアへ向かう経路の最中は、把持面上に物品を保持するようにアクティブなままであり、物品を解放するよりわずかに前に、非アクティブ化されなければならない。

米国特許公開第２００８／０２６４７６１号明細書は、搬送要素に大気圧未満の圧力を分配する部材を備え、搬送要素が物品を把持するための吸引作用を選択的に実行することを可能にする、リピッチング装置を開示する。真空把持手段は、回転分配手段、および、回転分配手段と搬送要素との間に配置された複数の可撓管を含む。可撓管は、把持位置と解放位置との間の搬送要素の周期的速度変動に起因する、搬送要素と分配手段との間の角度変位を可能とする。搬送要素と回転分配手段との間の速度変動は、可撓管の周期的変形をもたらし、それは時間と共に、疲労に起因する可撓管の破損を生じさせる。搬送要素を回転分配手段に接続する可撓管を装着されるリピッチング装置の主な欠点は、可撓管を交換する頻繁なメンテナンス作業が必要なことである。
［発明の目的および概要］

本発明の目的は、先行技術の問題を克服するリピッチング装置を提供することである。

本発明に従うと、この目的は、請求項１の主題を形成する特性を有する装置によって実現される。複数の請求項は、発明に関してここに提供された開示の一体的な部分を形成する。

本発明は、純粋に非限定的な例として与えられた、添付の図面を参照して詳細に記載されるであろう。
本発明の実施形態に記載のリピッチング装置の部分的分解斜視図である。 図１の矢印ＩＩに従う側面図である。 図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。 図１の矢印ＩＶによって示された部分の詳細拡大図である。 本発明の別の実施形態に従うリピッチング装置のいくつかのコンポーネントを示す斜視図である。 図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。 本発明の別の実施形態に従うリピッチング装置のいくつかのコンポーネントを示す斜視図である。 図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である。例示の明確性と簡略性のために、様々な図は、同じ縮尺で再現されたものでなくともよく、図のいくつかにおいて、図のより良い理解のために、多数のコンポーネントが示されていないことが、理解され得る。

図１を参照すると、符号１０は、移動する物品間のピッチを変動させる装置、すなわちリピッチング装置を示す。装置１０は、固定された中央シャフト１２、および外側フランジ１４を含む定常構造を備える。図２および図３を参照すると、固定された中央シャフト１２は、１８で概略的に示される真空源と接続された、吸引ボリューム１６を画定する内側空洞を有する。固定分配手段２０は、固定されたシャフト１２の一方の端部に取り付けられ、固定分配手段２０は、開口部２４が吸引ボリューム１６と連通するように形成される円筒外面２２を有する。

リピッチング装置１０は、固定された中央シャフト１２の長手軸と一致する軸Ａを中心として独立して回転可能な、複数のロータ２６を含む。各ロータ２６は、少なくとも１つの搬送要素２８を運ぶ。搬送要素２８は、可変速度で軸Ａを中心として回転し、搬送要素２８は、第１のコンベア上を第１のピッチで進む物品を取り上げることができ、第１のピッチと異なる第２のピッチで第２のコンベア上にそれらを配置することができる。

搬送要素２８は、吸引穴３４を備える把持面３２をそれぞれ有する。搬送要素２８は、取り上げ位置において物品を取り上げ、取り上げ位置から解放位置への移動の最中、吸引によってそれらを把持面３２上に保持するように、構成される。取り上げ位置と解放位置との間の搬送要素２８の速度変動は、リピッチ動作としても知られている、物品間のピッチ変動を決定する。搬送要素２８は、把持位置と解放位置との間で物品の向きを変動させ、「ターンアンドリピッチ」として知られている動作を実行するように、それぞれ放射状の軸を中心として回転可能であり得る。

搬送要素２８は、軸Ａを中心としてロータ２６を駆動する作動部材３６と、それぞれ接続される。作動部材３６は、電子制御された電気モータと、例えば、歯のついたベルトを用いてそれぞれ接続された、ギアであり得る。

各ロータ２６は、互いに反対側にある２つの放射状アーム３０を含み得、放射状アーム３０は、それぞれシャフト６４に固定され、それらの遠位端部で２つの搬送要素２８を運搬する。代替的に、図５−図８の実施形態で示されるように、各ロータ２６は、放射状アーム３０の端部に固定された単一の搬送要素２８を運び得る。この場合、各ロータ２６は、回転軸Ａに対して搬送要素２８と反対側に釣り合い重り３１を含み得る。

図５−図８に示されるように、各ロータ２６は、それぞれの搬送要素２８をそれぞれの作動部材３６に接続するシャフト６４を含む。様々なロータ２６のシャフト６４は、軸Ａを中心として互いに同軸である。各ロータのシャフト６４は、それぞれの軸受６６によって、軸Ａを中心として回転可能に支持される。軸受６６は、２つのロータ２６の２つのシャフト６４の間に配置され得るか、ロータ２６のシャフト６４と固定された中央シャフト１２との間に配置され得る。

各ロータ２６は、それぞれ電子制御された電気モータによって軸Ａを中心として回転させられる。電子制御ユニットは、予め設定された動作規則をロータ２６に与えて把持位置と解放位置との間での搬送要素２８の速度を変動させ、これにより必要なピッチ変動を得るように、電気モータを制御する。

リピッチング装置１０は、軸Ａを中心とした固定分配手段２０に回転可能に取り付けられた回転分配手段３８を含む。回転分配手段３８は、それぞれの作動部材４０と接続され（図２）、それぞれの電気モータによって駆動される。回転分配手段３８は、ロータ２６と独立して、軸Ａを中心として回転可能に駆動される。回転分配手段３８は、例えば、ロータ２６の平均速度に等しい一定速度で回転され得る。

回転分配手段３８は、固定分配手段２０の円筒外面２２に接触している円筒内面４２を有する。回転分配手段３８は、軸Ａと同軸の円筒面として形成された境界面４４を有する。回転分配手段３８は、境界面４４と内面４２との間に延在する複数の吸気ダクト４６を有する。吸気ダクト４６は、円筒内面４２上に開く第１の開口部４８、および境界面４４上に開く第２の開口部５０を有する。軸Ａを中心とした回転分配手段３８の回転の最中、第１の開口部４８は固定分配手段２０の開口部２４に周期的に面し、これにより、吸気ダクト４６は吸引ボリューム１６と選択的に接続される。

リピッチング装置１０は、複数の剛性接続要素５２を含み、それらはそれぞれの搬送要素２８と回転分配手段３８との間に空圧接続を確立する。剛性接続要素５２は、金属、例えばアルミニウムもしくはその合金、または、プラスチック材料、好ましくはＰＴＦＥなどの自己潤滑プラスチック材料から作製され得る。剛性接続要素５２は、搬送要素２８にそれぞれ固定される。剛性接続要素５２は、回転分配手段３８の境界面４４とスライドするように接触する、円筒形スライド面５４をそれぞれ有する。剛性接続要素５２は、スライド面５４上で開口したそれぞれの吸引チャンバ５６を備える。剛性接続要素５２の吸引チャンバ５６は、回転分配手段３８の第２の開口部５０にそれぞれ面する。

剛性接続要素５２と回転分配手段３８の間の任意の相対的な角度位置において、剛性接続要素５２の吸引チャンバ５６を、回転分配手段３８のそれぞれの第２の開口部５０に安定して空圧で接続された状態に維持するように、吸引チャンバ５６は、周方向に延伸され得、搬送要素２８と回転分配手段３８との間の角度範囲の最大値と等しいか、またはそれより大きい、周方向への角度の広がりを有し得る。

剛性接続要素５２は、例えば、（簡略性のために添付の図には表されないが）搬送要素２８内に形成されたチャンバまたはダクトを用いて、それぞれの搬送要素２８の吸引穴３４に空圧的に接続されたそれぞれの開口部５８を含む。各剛性接続要素５２の吸引チャンバ５６は、チャネル６０を用いてそれぞれの開口部５８に接続される。構造上の理由により、チャネル６０は、剛性接続要素５２の前面に開かれ得る。この場合、チャネル６０の前側開口部は、プレート６２を用いて閉じられ得る。

隣り合う複数の剛性接続要素５２は、長手軸Ａを中心とした異なる速度での移動の最中に、隣り合う複数の剛性接続要素５２の間の干渉を回避するように、軸Ａの方向に互いからオフセットされ得る。

図５−図８を参照すると、１または複数の実施形態において、各搬送要素２８は、長手ビーム６８と、ビーム６８の外側に、例えばねじ７２を用いて固定されたシュー７０とを含み得る。各シュー７０は、吸引穴３４を備える把持面３２を有する。シュー７０の吸引穴３４は、それぞれの剛性接続要素５２の吸引チャンバ５６と空圧連通している。各剛性接続部材５２は、例えば、ねじ７４を用いて、それぞれの搬送要素２８の長手ビーム６８の内側に固定される。

１または複数の実施形態において、搬送要素２８は、それぞれの剛性接続要素５２の両側で支持される。

１または複数の実施形態において、搬送要素２８の、作動部材３６に向かって面する側部は、それぞれの放射状アーム３０によって支持される。図５−図８を参照すると、それぞれの搬送要素２８の長手ビーム６８は、それぞれの放射状アーム３０の遠位端部に、例えばねじ７６を用いて固定される。

図５および図６を参照すると、１または複数の実施形態において、作動部材３６と反対側の搬送要素２８の側部は、それぞれの軸受７８によって支持される。１または複数の実施形態において、作動部材３６と反対側の長手ビーム６８の端部は、例えばねじ８２を用いてクラウン８０に固定され、軸受７８は、クラウン８２と回転分配手段３８との間に配置される。

図７および図８を参照すると、１または複数の実施形態において、作動部材３６と反対側の搬送要素２８の側部は、それぞれのシュー８４によって支持され、シュー８４は、軸Ａと同軸で回転分配手段３８に固定された円形ガイド８６と、スライド可能に係合する。シュー８４は、作動部材３６と反対側の長手ビーム６８の端部に固定される。

それぞれの剛性接続要素５２の両側部で搬送要素２８を支持することは、剛性接続要素５２のスライド面５４を境界面４４に対して必要な位置に保つこと、例えば、スライド面５４と境界面４４との間の隙間を予め定められた一定のものに保つことに、役立つ。

図４を参照すると、動作の最中、個々の搬送要素２８の把持面は、
ｉ）吸引穴３４、
ｉｉ）剛性接続要素５２の開口部５８、チャネル６０、および吸引チャンバ５６、
ｉｉｉ）回転分配手段３８の第２の開口部５０、吸引チャネル４６、および第１の開口部４８、
ｉｖ）固定分配手段２０の開口部２４、
を介して延在する空圧経路を介して、定常吸引ボリューム１６に選択的に空圧的に接続される。図４において、矢印ＡＦは把持面３２から吸引ボリューム１６への空気流の経路を示す。

把持面３２と定常吸引ボリューム１６との間の空圧接続は、回転分配手段３８と固定分配手段２０との間の相対位置に従って、選択的にアクティブ化され、および中断される。各搬送要素２８の空圧経路は、搬送要素２８が取り上げ位置に到達するよりわずかに前にアクティブ化され、取り上げ位置から解放位置への移動の最中にはアクティブなままである。空圧接続は、搬送要素２８が解放位置に到達するよりわずかに前に中断される。

移動する物品間のピッチを変動させるように、動作の最中、搬送要素２８は可変速度で、取り上げ位置と解放位置との間で軸Ａを中心として回転させられる。物品の把持位置と解放位置との間の搬送要素２８の速度変動は、一定速度で回転する剛性接続要素５２と回転分配手段３８との間での滑りを伴う。剛性接続要素５２と回転分配手段３８との間の滑りは、それらがいかなる相対位置を取ろうとも、剛性接続要素５２と回転分配手段３８との間の空圧経路を決して中断しない。なぜなら、剛性接続要素５２の吸引チャンバ５６は周方向に延伸されてスライド面５４上に開いており、これにより、回転分配手段３８のそれぞれの第２の開口部５０に常に空圧接触を維持するからである。

本発明に従う解決方法は、回転分配手段３８と搬送要素２８との間の接続のための可撓管の使用を回避し、その結果、疲労応力に起因する破損にさらされる可撓管の定期的な交換のためのメンテナンス作業を回避する。

もちろん、発明の原理が損なわれることなく、構造の詳細および実施形態は、記載されおよび示されるものに対して広く変更され得、これにより、以下の特許請求の範囲によって画定される発明の範囲から逸脱することはない。

Claims (10)

1. − 吸引ボリューム（１６）を有する定常構造（１２、１４）と、
   − 軸（Ａ）を中心として互いに独立して回転可能であり、複数の吸引穴（３４）を含む複数の把持面（３２）をそれぞれ有する、複数の搬送要素（２８）と、
   − 前記複数の搬送要素（２８）と独立して前記軸（Ａ）を中心として回転可能であり、前記吸引ボリューム（１６）と選択的に接続された第１の開口部（４８）および回転分配手段（３８）の境界面（４４）上に位置する第２の開口部（５０）を含む複数の吸気ダクト（４６）を有する前記回転分配手段（３８）と、
   − 前記複数の搬送要素のそれぞれ（２８）と前記回転分配手段（３８）との間の空圧接続を確立する複数の剛性接続要素（５２）であって、前記複数の剛性接続要素（５２）は、それぞれの前記複数の搬送要素（２８）に対して固定され、前記境界面（４４）とスライドするように接触するそれぞれのスライド面（５４）を有し、前記複数の剛性接続要素（５２）は、周方向に延伸されて前記スライド面（５４）上に開いたそれぞれの吸引チャンバ（５６）を有し、前記吸引チャンバ（５６）は、それぞれの前記複数の搬送要素（２８）の前記複数の吸引穴（３４）に空圧的に接続され、前記回転分配手段（３８）のそれぞれの前記第２の開口部（５０）に空圧的に接続される、剛性接続要素（５２）と、
   を備える、移動する物品間のピッチを変動させる装置。
2. 前記吸引チャンバ（５６）は、前記複数の剛性接続要素（５２）と前記回転分配手段（３８）との間の角度範囲の最大値と等しいか、またはそれより大きい、前記周方向への角度の広がりを有する、請求項１に記載の装置。
3. 隣り合う前記複数の剛性接続要素（５２）は、前記軸（Ａ）の方向に互いにオフセットされる、請求項１に記載の装置。
4. 前記複数の剛性接続要素（５２）のそれぞれは、それぞれの前記複数の搬送要素（２８）の前記複数の吸引穴（３４）と空圧的に接続され、少なくとも１つのチャネル（６０）を用いてそれぞれの前記吸引チャンバ（５６）と接続された、少なくとも１つの開口部（５８）を有する、請求項１に記載の装置。
5. 前記複数の搬送要素（２８）は、それぞれの前記複数の剛性接続要素（５２）の両側部で支持される、請求項１に記載の装置。
6. 前記複数の搬送要素（２８）は、前記軸（Ａ）と同軸のそれぞれのシャフト（６４）を用いてそれぞれの作動部材（３６）と接続され、前記複数の搬送要素（２８）の、前記作動部材（３６）に向かって面する側部は、それぞれの前記シャフト（６４）に固定されるそれぞれの放射状アーム（３０）によって支持される、請求項５に記載の装置。
7. 前記複数の搬送要素（２８）は、前記作動部材（３６）と反対側のそれぞれの側部で、それぞれの複数の軸受（７８）によって支持される、請求項６に記載の装置。
8. 前記複数の搬送要素（２８）は、それぞれの複数のクラウン（８０）に固定され、それぞれの前記複数の軸受（７８）は、前記複数のクラウン（８２）と前記回転分配手段（３８）との間に配置される、請求項７に記載の装置。
9. 前記複数の搬送要素（２８）は、前記作動部材（３６）と反対側のそれぞれの側部で、それぞれのシュー（８４）によって支持され、複数の前記シュー（８４）は、前記軸（Ａ）と同軸で前記回転分配手段（３８）に固定された円形ガイド（８６）とスライド可能に係合する、請求項６に記載の装置。
10. 前記複数の搬送要素（２８）は、それぞれの長手ビーム（６８）、および、それぞれの前記長手ビーム（６８）の外側に固定されたそれぞれのシュー（７０）を含み、それぞれの前記剛性接続要素（５２）は、前記長手ビーム（６８）の内側に固定される、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。

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