JP6920453B2 - ダンネージ転換機、及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダンネージ転換機、シートストック材料をダンネージ製品に転換する方法及び多角形断面を有するダンネージ製品に関する。

ダンネージ製品は多くの場合、出荷用コンテナ内に物品を梱包するのに使用され、それによって、出荷中の損傷を最小化又は防止する。出荷のための荷造り中、１つ又は複数の品目が、段ボール箱などの出荷用コンテナに置かれる場合がある。出荷用コンテナのサイズは標準化される傾向があり、品目が出荷用コンテナの容量全体を満たさない場合もある。空隙容量（Void volume）は出荷される品目が出荷用コンテナに置かれた後に出荷用コンテナに残っている空き容量である。品目は壊れやすい場合もあり、出荷用コンテナ内に適切に配置された緩衝ダンネージ製品を含めることは、出荷中の損傷を防止又は最小化するのに有用である。より耐久性のある品目であれば、出荷中の品目の移動を防止又は最小化するという恩恵を受けることができる。例えば、本が出荷用コンテナ内で跳ね返っても依然として読むことができるが、端及び角が損傷を受け、見た目が悪くなる場合がある。このような状況では、空隙容量に空隙充填用ダンネージ製品を設けることで、製品へのこのような装飾的損傷が防止又は最小化され得る。

中心位置にダンネージ製品を製造し、その後、ダンネージ製品をエンドユーザに出荷するのではなく、比較的高密度なストック材料を出荷し、その後、ダンネージ転換機を利用して、ダンネージ製品が使用のために置かれた位置で、又はその近くで、ストック材料をダンネージ製品に転換するほうが効率的となる場合がある。紙などのシートストック材料は、ダンネージ製品に転換するための例示的なストック材料である。実質的に連続した長さのシートストック材料を、より低密度なダンネージ製品内に転換用に引き寄せることができるロール又は扇状に折り畳まれた積み重ねた形態で、シートストック材料を提供することができる。所望の長さのダンネージ製品は、緩衝用に、空隙充填用に、遮断及び筋かい用に、あるいは他の荷造り用途に使用される場合がある。

本発明は、収率を改善したダンネージ転換機、シートストック材料をダンネージ製品に転換する方法及び三角形断面などの多角形断面を有するダンネージ製品を提供する。空隙充填ダンネージ製品の収率は、単位長さ又は単位面積あたりのシートストック材料に対して、ダンネージ製品が占有する容量によって測定することができる。本発明により提供される空隙充填ダンネージ製品はまた、他の空隙充填ダンネージ製品に比べて緩衝性を改善することができる。
次の段落は、特許請求の範囲を言い換えたものである。

より具体的には、本発明は、シートストック材料が転換機を通って下流方向に移動するにつれてシートストック材料を比較的低密度なダンネージ製品に転換する転換機を提供する。したがって、転換機は、ダンネージ転換機、転換機、ダンネージコンバータ、又は単にコンバータと称される場合もある。転換機は、下流方向に転換機を通るシートストック材料の経路の一部を規定する形成アセンブリを含む。形成アセンブリは、シートストック材料の横縁を互いに向かって転がし、シートストック材料を筒形状に形成するように構成される。形成アセンブリはまた、シートストック材料の横縁を係止し、横縁に隣接するシートストック材料の横縁部分を並列させた状態で、筒形状の内部に横縁を内側に推し進めるように構成された、形成アセンブリの下流端のデフレクタを含む。形成アセンブリは、横縁部分をデフレクタから受け入れ、それらをタブに成形するためにデフレクタと対向する、形成アセンブリの下流端の形成チャネルを更に含む。最後に、転換機は、形成アセンブリの下流の送りアセンブリを含む。送りアセンブリは、タブを形成するシートストック材料の重複する横縁部分を係止し、互いに接続する回転接続部材を含む。

形成アセンブリ及び送りアセンブリは、タブの反対側にそれぞれ隣接するシートストック材料の部分を、タブとともに回転接続部材間を通過させるためタブに向かって推し進め、その結果、その隣接する部分がタブに接続され、タブとともに、筒形状の片側に尾根を形成するように構成され得る。

転換機はデフレクタ及び形成チャネルから離間した形成アセンブリの下流端の形成プラウを更に含む。形成プラウはシートストック材料の経路の中に延び、形成アセンブリと送りアセンブリとの間で筒形状の片側を成形する。

形成プラウは中央部と、シートストック材料を送りアセンブリに向けて案内しやすくするように中央部に対して角度を付けた横側翼を有することができる。

形成アセンブリは、下流方向に向けて、互いに向かって収束する内側面を有する外部形成部材を含むことができ、収束する側面は、シートストック材料が形成アセンブリを通過すると、シートストック材料の側部を不規則にしわくちゃにさせることができる。

外部形成部材は、収束する側面を形成する収束側壁を有する収束シュートの形態とすることができる。

デフレクタは、外部形成部材の内部表面から内側に延びるように取り付けられてもよい。
形成アセンブリは、外部形成部材の中に延び、シートストック材料が形成アセンブリを通って下流に移動すると、シートストック材料の横縁が巻き付く内部形成部材を含んでもよい。

内部形成部材は、シートストック材料のための経路の一部に沿って、その間のシートストック材料の移動を制限するように、内側面から内側に離れていてもよい。

形成チャネルは内部形成部材の外面に組み込まれてもよい。

転換機は、（ａ）デフレクタと形成チャネルは同一の広がりを有し得る、（ｂ）デフレクタは形成チャネル内に延びていてもよい、及び（ｃ）デフレクタ及び形成チャネルは下流方向に延びていてもよい、のうち少なくとも１つを含み得る。

転換機は、一対のローラの間でシートストック材料を係止し、送りアセンブリより高速でローラを回転させ、シートストック材料を穿孔線で引き裂くように構成された一対のローラを含む、送りアセンブリの下流の分断アセンブリを更に含んでもよい。

また、本発明は、筒に多角形断面形状を付与する少なくとも３つの平面を有する筒に形成されるシートストック材料から作製されたダンネージ製品であって、筒の平面はしわくちゃにされ、隣接する平面は多角形断面形状の各頂点で接合され、シートストック材料の横縁部分は互いに接続されて、頂点のうちの１つに沿って配置された尾根を形成するダンネージ製品を提供する。

尾根の剛性は、シートストック材料の尾根を形成しないこれらの部分の剛性より硬くすることができる。

本発明はまた、シートストック材料が下流方向に移動するにつれて、シートストック材料を比較的低密度なダンネージ製品に転換する方法を提供する。

方法は以下のステップを含む。すなわち、（ａ）シートストック材料の横縁を互いに向かって転がし、シートストック材料を筒形状に形成するステップと、（ｂ）シートストック材料の横縁を係止し、横縁を推し進め、筒形状の内部まで内側に曲げるステップと、（ｃ）横縁と、シートストック材料の隣接する横縁部分を並列させるステップと、（ｄ）横縁部分を、筒形状の内部に突出するタブに成形するステップと、（ｅ）タブを形成するシートストック材料の横縁部分を接続するステップである。

成形ステップはタブの外のシート材料の外側部分をタブに対して内側に集め、外側部分とタブを接続することを含むことができる。

転がすステップは形成アセンブリを用いて、シートストック材料をしわくちゃにして、シートストック材料を筒形状に形成することを含むことができる。

方法は、（ａ）係止するステップが外部形成部材内のデフレクタを用いて、シートストック材料を筒形状の内部に向けて向きを変えることを含むことと、（ｂ）成形するステップが、形成アセンブリの下流端の形成チャネルを用いて、横縁部分を受け入れるためのデフレクタに対向させ、タブを成形することを含むことと、（ｃ）接続するステップが回転接続部材間でタブを引き寄せることを含むこと、のうち少なくとも１つを含むことができる。

最後に、本発明は、シートストック材料が下流方向に移動するにつれて、シートストック材料を比較的低密度なダンネージ製品に転換する転換機であって、以下の要素を含む転換機を含むことができる。すなわち、（ａ）シートストック材料の横縁を互いに向かって転がし、シートストック材料を筒形状に形成する手段と、（ｂ）シートストック材料の横縁を係止し、横縁を推し進め、筒形状の内部まで内側に曲げる手段と、（ｃ）横縁及びシートストック材料の隣接する横縁部分を並列させる手段と、（ｄ）横縁部分を、筒形状の内部に突出するタブに成形する手段と、（ｅ）タブを形成するシートストック材料の横縁部分を接続する手段である。

転がす手段は、下流方向に転換機を通るシートストック材料のための経路の一部を規定する形成アセンブリを含むことができ、形成アセンブリは、シートストック材料の横縁を互いに向かって転がし、シートストック材料を筒形状に形成するように構成されている。係止手段は、シートストック材料の横縁を係止し、横縁に隣接するシートストック材料の横縁部分を並列にしたまま、横縁を筒形状の内部まで内側に推し進めるように構成された、形成アセンブリの下流端のデフレクタを含むことができる。成形手段は、デフレクタから横縁部分を受け入れ、それらをタブに成形するためにデフレクタに対向する、形成アセンブリの下流端の形成チャネルを含むことができる。そして、接続手段は、形成アセンブリの送りアセンブリを含むことができ、送りアセンブリは、タブを形成するシートストック材料の重複する横縁部分を係止し、互いに接続する回転接続部材を含む。

本発明の前述及び他の特徴は、以下に完全に説明され、特に、本発明の詳細な特定の例証する、特許請求の範囲、以下の説明、及び実施形態で説明する添付図面で指摘されるが、これらの実施形態は、本発明の原理を利用し得る様々な方法のいくつかしか示していない。

本発明にかかるシートストック材料のダンネージ製品への転換の概略図である。 図１の線２−２で見たシートストック材料の断面図である。 図１の線３−３から見たシートストック材料の断面図である。 図１の線４−４から見たシートストック材料の断面図である。 図１の線５−５から見たシートストック材料の断面図である。 図１の線６−６から見たシートストック材料の断面図である。 本発明にしたがって提供される例示的なダンネージ転換機の斜視図である。 ダンネージ転換機の下流端から上流方向に見た図７のダンネージ転換機の端面図である。 下流端の反対側のダンネージ転換機の上流端から見た図７のダンネージ転換機の別の斜視図である。 シートストック材料をダンネージ製品に転換するように連携する図７のダンネージ転換機の選択された構成要素の斜視図である。 図１０の線１１−１１から見た断面図である。 図１０の線１２−１２から見た断面図である。 図１０の線１３−１３から見た拡大断面図である。 図１０の線１４−１４から見た断面図である。 図１０の線１５−１５から見た断面図である。 図１０の線１６−１６から見た断面図である。 図１０の線１７−１７から見た断面図である。 本発明にしたがって提供されるダンネージ製品の斜視図である。

上述したように、本発明は、収率を改善したダンネージ転換機、シートストック材料をダンネージ製品に転換する方法及び三角形断面などの多角形断面を有するダンネージ製品を提供する。ダンネージ製品は、空隙充填ダンネージ製品又は緩衝製品として使用され得る。空隙充填ダンネージ製品の収率は、単位長さ又は単位面積当たりのシートストック材料に対してダンネージ製品により占有される容量によって測定することができる。本発明により提供される空隙充填ダンネージ製品はまた、他の空隙充填ダンネージ製品と比べて緩衝性を改善することもできる。

出荷用のコンテナの荷造り中、１つ又は複数の品目をコンテナ内に置いた後、空いた空隙容量が残存する場合がある。本発明は、こうした空隙容量を充填するのに使用され得るダンネージ製品を提供する。本発明は、従来の一部のダンネージ製品より、シート材料の平方フィートあたり最大約２５％以上効率的に空隙容量を充填することができる、転換機、方法、並びに転換機及び方法により製造されるダンネージ製品を提供する。特に、より重量のあるシート材料から製造された場合、ダンネージ製品の断面形状は、保護用緩衝性も付与することができる。

本発明にかかるダンネージ転換機３０により実行される転換プロセスの概略図を図１〜図６に示す。ダンネージ転換機３０は、シートストック材料３２の供給源３４から、シートストック材料３２を引き寄せる。通常ダンネージ転換機３０の近くに配置されたシートストック材料３２の供給源３４は、ロール又は概ね矩形の扇状に折り畳まれた積み重ねとして提供され得る。シートストック材料３２は、その代わりに、ストック材料もしくはシート材料、又は、特に供給源から引き出された後は、単にシートと呼ばれる場合がある。

シート材料３２はまた、シート材料３２の幅寸法４０にわたって横穿孔線３６に沿って穿孔されてもよい。穿孔線３６は通常、シート材料３２の長さ寸法４２又は長手寸法に沿って一定の間隔で離間されている。穿孔線３６は、シート材料の扇状に折り畳まれた積み重ねの幅にわたる横折り線と一致してもよい。ダンネージ転換機３０は、供給源３４から下流方向４４に、通常長手寸法４２と平行にシート材料３２を引き寄せる。

空隙充填ダンネージ製品４５を作製するのに使用されるシートストック材料３２は通常、単一のプライを有するが、特に緩衝性を増大したい場合は、二枚以上のプライを使用してもよい。ダンネージ転換機３０は、供給源３４は適宜補給されるので、実質的に連続して供給源３４からシートストック材料３２を引き寄せることができる。新しい供給源からのシートストック材料３２は先行するシート材料の終端に組み継がれ、シートストック材料の連続的な供給を転換機に提供することができる。供給源３４は、スタンド又はモバイルカート（図示せず）を含み、ダンネージ転換機３０に分配するためにシート材料３２をサポートすることができる。

シート材料３２を供給源３４から引き寄せる際、シート材料３２はその幅にわたって概ね平坦である。シート材料３２が下流に、すなわち、ダンネージ転換機３０を通って下流方向４４に移動すると、シート材料３２は不規則にしわくちゃになり、シートストック材料３２の横縁４６は、図２〜図４に連続的に示すように、内側に曲がるように案内される。横縁４６に隣接するシート材料３２の一部は、本明細書の後半で明らかにするように、横縁部分４７とも呼ばれる場合がある。横縁４６が内側に曲がると、シートストック材料３２は外に向いた外面５０と内に向いた内面５２を呈示する。横縁４６は、シート材料３２の中央部５３をおおって継続して内側に曲がり、互いに向かって前進し、遂には、接触し、筒状に囲まれた断面形状５４、図示の実施形態では、断面において略楕円を形成する。

転換機３０が継続してシート材料３２を下流方向４４に前進させると、横縁４６及び隣接する横縁部分４７は内側に曲がり、図５に示すように、筒状断面形状５４の内部の空間に達する。横縁部分４７のそれぞれの以前は外側に向いた外面５０は、並列され、外に向いた面に対して外に向いた面に置かれ、すなわち、対面関係になり、内側に延びたタブ５６を形成する。横縁部分４７に対する言及は、タブ５６を形成するシート材料３２の横縁４６及び隣接する部分を含む。

転換機３０はその後、タブ５６に隣接するシートストック材料３２の外側部分５８を、タブ５６に対して内側につまみ、シートストック材料３２の層をタブ５６において二重にする。転換機３０は、タブ５６を規定する内側に延びた横縁部分４７と、タブ５６及びタブ５６を構成する横縁部分４７に平行な外層を形成するシート材料３２の隣接する外側部分５８との間の接合でシート材料３２を圧着する。転換機３０はその後、タブ５６でシート材料３２の重複する層を接続し、図６に示すように、尾根６０を形成する。結果的に、片側に相対的に硬い尾根６０を有するダンネージの筒状ストリップ６２となる。

別々のダンネージ製品４５（図１８）は、例えば、穿孔線３６のうち１つに沿って引き裂く、あるいは、いったん形成された筒状ストリップ６２を切断することによって、荷造りに用いられる筒状ストリップ６２から分離することができる。筒状ストリップ６２は紙の重みを用いることで硬くしてもよく、より重い紙を選択することで、かつ内側に集められ、しわくちゃにされたシート材料で筒状ストリップの内部を充填することで、緩衝性を増加してもよい。

したがって、本発明は、シートストック材料３２が下流方向４４に移動するにつれて、シートストック材料３２を比較的低密度なダンネージ製品４５に転換する方法も提供する。方法は以下のステップを含む。すなわち、（ａ）シートストック材料３２の横縁４６を互いに向かって転がし、シートストック材料３２を筒形状５４に形成するステップと、（ｂ）シートストック材料３２の横縁４６を係止し、横縁４６を筒形状５４の内部まで内側に曲げるように推し進めるステップと、（ｃ）シートストック材料３２の横縁４６及び隣接する横縁部分４７を並列させるステップと、（ｄ）横縁部分４７を、筒形状６２の内部に突出するタブ５６に成形するステップと、（ｅ）タブ５６を形成するシートストック材料３２の横縁部分４７を接続するステップと、である。

それに対応する機械について言えば、本発明は、シートストック材料３２が下流方向４４に移動するにつれてシートストック材料３２を比較的低密度なダンネージ製品４５に転換する転換機３０であって、以下の要素を備える転換機３０を提供する。すなわち、（ａ）シートストック材料３２の横縁４６を互いに向かって転がし、シートストック材料３２を筒形状５４に形成する手段と、（ｂ）シートストック材料３２の横縁４６を係止し、横縁４６を、筒形状５４の内部まで内側に曲げるように推し進める手段と、（ｃ）シートストック材料３２の横縁４６及び隣接する横縁部分４７を並列させる手段と、（ｄ）横縁部分４７を、筒形状５４の内部に突出するタブ５６に成形する手段と、（ｅ）タブ５６を形成するシートストック材料３２の横縁部分４７を接続する手段と、である。

図７〜図１７を参照してさらに後述するように、転がす手段は、下流方向４４に転換機３０を通るシートストック材料３２の経路の一部を規定する形成アセンブリ７０を含んでもよい。形成アセンブリ７０は、シートストック材料３２の横縁４６を互いに向かって転がし、シートストック材料３２を筒形状５６に形成するように構成される。係止手段は、シートストック材料３２の横縁４６を係止し、シートストック材料３２の横縁４６及び隣接する横縁部分４７を並列させた状態で、横縁４６を筒形状５４の内部まで内側に推し進めるように構成された、形成アセンブリ７０の下流端のデフレクタ７２を含んでもよい。成形手段は、デフレクタ７２から横縁部分４７を受け入れ、それらをタブ５６に成形するための、デフレクタ７２と対向する、形成アセンブリ７０の下流端の形成チャネル７４を含んでもよい。そして、接続手段は、形成アセンブリ７０の下流の送りアセンブリ７６を含んでもよく、その送りアセンブリ７６は、尾根６０を形成するようタブ５６を形成するシートストック材料３２の重複する横縁部分４７を互いに係止し接続する回転接続部材９０，９２を含む。

ここで、シートストック材料３２（図１）をダンネージ製品４５に転換する例示的なダンネージ転換機３０をより詳細に説明する。図示するダンネージ転換機３０は、シートストック材料がダンネージ転換機３０を通って下流方向４４に移動するにつれて、シートストック材料を比較的低密度なダンネージ製品に転換することができる。ダンネージ転換機３０は、代わりに、ダンネージ転換機、転換機、ダンネージコンバータ、又は単にコンバータと呼ばれる場合がある。

転換機３０は、シート材料３２（図１）をダンネージ製品４５（図１８）に転換する動作部品を囲う筐体（図示せず）を含んでもよい。このような動作部品は転換アセンブリ９４を含んでもよい。転換アセンブリ９４は、シートストック材料３２を供給源３４から転換機３０（図１）の上流端の入口を通って筐体内に引き寄せる。図示の実施形態では、シート材料は、転換機３０を通ってシート材料の経路間を延びた一対の案内ローラ９６の上下を、蛇行して引き寄せられる。案内ローラ９６は、シート材料が転換アセンブリ９４に入る際に、シート材料を整列させ、相対的に平坦にさせるのに有用である。転換アセンブリ９４がシートストック材料を、転換機３０を通って下流方向４４に前進させると、転換アセンブリ９４はシートストック材料を、密度が供給源３４（図１）内のシート材料より低いダンネージ製品４５に転換する。転換アセンブリ９４は、転換機３０の下流端の出口１００から、使える状態の別々のダンネージ製品４５（図１８）を出力する。

転換アセンブリ９４は上述した形成アセンブリ７０を含み得る。形成アセンブリ７０は、下流方向４４に転換機３０を通るシートストック材料のための経路の一部を規定し、シートストック材料を上記した筒形状５４（図１）に成形する。形成アセンブリ７０はまた、シート材料を不規則にしわくちゃにし、シート材料の横縁４６を互いに向かって転がし、概ね平らなシートストック材料を、筒形状５４を有する３次元で相対的に低密度ストリップ６２に転換するように構成される。形成アセンブリ７０はまた、シートストック材料の横縁４６を並列させ、筒形状５４の内部に延びるタブ５６を形成するように構成される。

転換アセンブリ９４はまた、形成アセンブリ７０の下流の送りアセンブリ７６を含んでもよく、それは、タブ５６を含むシート材料の重複する層を接続しつつ、シート材料を供給源から形成アセンブリ７０の中に、かつそれを通って引き寄せ、下流端の出口１００から出して、ダンネージ６２（図１）のストリップを形成する。最後に、転換アセンブリ９４は、送りアセンブリ７６の下流の分断アセンブリ１０２を含むことができ、それは、ダンネージ６２の筒状ストリップから下流方向４４に横断する所望の長さの別々のダンネージ製品４５に分離する。

ここで、例示的な転換アセンブリ９４を図示する図１０〜図１７を参照する。形成アセンブリ７０から始めると、図示する形成アセンブリ７０は、シート材料の横縁を内側に曲げる外部形成部材１０４と、外部形成部材１０４の中に延び、その周りをシート材料が曲がることによって、シート材料を筒形状に形成する内部形成部材１０６と、外部形成部材１０４の下流端に取り付けられ、横縁を内側に筒形状の内部に向けて方向を変える（redirect）ようにシート材料の横縁の経路内に延びたデフレクタ７２と、シート材料の横縁を受け入れ、タブの長さを規定するための、デフレクタ７２と平行に延び、かつ、それから離れた外部形成部材１０４の下流端の形成チャネル７４と、を備える。外部形成部材１０４の内側面は曲がっており、下流方向４４に外部形成部材１０４の幅寸法が狭くなるように互いに向かって収束する。外部形成部材１０４は収束シュート１０４の下流端で互いに向かって収束する曲がった側壁を有する収束シュート１０４であってもよい。曲がった内部側壁１１０は内側面を形成する。

上記の図１〜図４に示すように、シート材料が収束シュート１０４を通って引き寄せられると、シート材料の横縁は収束シュート１０４の内部側壁１１０をなぞり、収束シュート１０４が狭くなると、横縁は内側に曲がり、収束シュート１０４の曲がった内部側壁１１０に乗り上げる。内側面との摩擦により、シートストック材料は不規則にしわくちゃにされ、シートストック材料が収束シュート１０４を通過する際には、しわになる。収束シュート１０４の曲がった側壁１１０により形成された内側面は、連続的であってもよく、シート材料が収束シュート１０４を通って下流に進行すると、シート材料の横縁と係止するように構成されてもよい。

内部形成部材１０６は外部形成部材１０４の中に延びており、シートストック材料のための経路の一部に沿って、その間のシートストック材料の移動を制限するように、収束シュート又は他の外部形成部材の内側面から内側に離間してもよい。収束シュート１０４と内部形成部材１０６との間の形成アセンブリ７０を通る経路は、下流方向４４に狭くなってもよいし、実質的に一定の厚さを有してもよい。内部形成部材１０６はまた、内部形成部材１０６と収束シュート１０４との間の空間において生じる、不規則にしわくしゃにするのを支援することもできる。内部形成部材１０６は下流方向４４に延びる長手方向軸に沿った搬送シュート（conveying chute）１０４と同一の広がりを有してもよい。ダンネージ製品の緩衝性を更に向上させるために、内部形成部材１０６を通る通路（図示せず）を通って、シート材料の別のプライを付与し、引き寄せてもよく、それによって、シートストック材料の内部プライを内側に集め、不規則にしわくちゃにして、筒形状のストリップの内部に更なる緩衝性を付与することができる。

収束シュート１０４の下流端のデフレクタ７２は、収束シュート１０４の内面から内側に突出し、横縁が上向きに曲がり、その後、互いに向かって内側に曲がった後、シート材料の横縁の向きを変える。シート材料が収束シュート１０４を通って下流に前進すると、横縁は内部形成部材１０６の周りを曲がり、反対方向から互いに向かって前進する。横縁が互いに接近し筒状ストリップの断面形状を閉じると、それらは、内側に伸びるデフレクタ７２と係止する。デフレクタ７２は、横縁を内側に曲がるように推し進め、筒形状５４の内部に向かって共通の方向に横縁の向きを変えて形成チャネル７４の中に達する。

図示の実施形態では、シート材料は、図示する向きに収束シュート１０４の底面を入り、横縁は上向きに移動し、その後、それらが内部形成部材１０６の周りに巻き付くと、収束シュート１０４の上面で互いに向かって内側に戻る。デフレクタ７２は、図示の実施形態では上面で収束シュート１０４の下流端に取り付けられる。デフレクタ７２は、収束シュート１０４の上面で、概ねシート材料の中央部の概ね反対に、内面に概ね垂直に延びるように取り付けられ、横縁がそれぞれ内部形成部材１０６の周りを曲がり、反対の横縁に向かって前進すると、デフレクタ７２は横縁を遮り、各横縁の方向を変えて、それらは、収束シュート１０４の中央に向かって内側に曲がる。デフレクタ７２の対向面は、所望の方向に横縁の向きを変えやすくするように、曲がっていてもよい。結果として、デフレクタ７２と係止した後、横縁は、平行な経路に沿って同一の方向に移動し、筒状ストリップ６２の閉じた断面形状５４の内部及びデフレクタ７２と対向する形成チャネル７４の中に達する。

形成チャネル７４は、形成アセンブリ７０の下流端における、収束シュート１０４の内部に延びる要素によって規定され、それは、デフレクタ７２に概ね平行で、かつそれから離間して対向する。形成チャネル７４は、図示するように、内部形成部材１０６の外面によって、もしくはその中に、溝又はスロットとして形成されてもよいし、別体の要素で形成されてもよい。形成チャネル７４は、デフレクタ７２が平行な経路に沿って横縁を内側に曲げた後、シート材料の横縁を受け入れる。こうして、形成チャネル７４は、デフレクタ７２と連携して、ストリップ６２の筒形状断面の内部に突出するタブ５６（図１）を形成する。タブ５６（図１）は平行で、対面関係に配設されたシート材料の内側に曲がった横縁部分によって形成される。形成チャネル７４の深さ並びにデフレクタ７２及び収束シュート１０４の内面からの間隔は、タブの最大長さを規定する。

言い換えると、形成アセンブリ７０は、収束シュート１０４の曲がった内部表面に沿ってシート材料の横縁を曲げて、遂には、横縁がデフレクタ７２で接触し、平行な経路に沿って形成チャネル７４の中に内側に曲がる。形成チャネル７４は横縁を閉じた形状の断面の内部に案内しつつ、シート材料が下流方向４４に送りアセンブリ７６に進行すると、各横縁部分の外側に向いた外面５０（図１）は重複する対面関係になり、筒形状の内部に延びたタブを形成する。

形成アセンブリ７０は、ダンネージのストリップの成形に役立つように、形成チャネル７４及びデフレクタ７２の反対の収束シュート１０４の下流端でシート材料の経路の中に延びる形成プラウ１１４を更に含んでもよい。形成プラウ１１４は、シート材料の経路の中に延び、タブと反対の筒形状５６の底面を形成するシート材料の中央部と係止するように配置された中央部１１６を有し、横翼部１１８は、シート材料が形成プラウ１１４を通過する際に、ダンネージ６２のストリップを位置決めさせるのを助けるよう中央部１１６から外側に延びている。形成プラウ１１４の中央部１１６は、シート材料を送りアセンブリ７６に向かって上向きに推し進めつつ、タブ５６の反対の筒形状５４の不規則にしわくちゃにされたシート材料を部分的に平坦化することができる。形成プラウ１１４は搬送シュート（conveying chute）、内部形成部材、及び送りアセンブリ７６と連携し、概ね三角形断面形状を、収束シュート１０４から出る筒状ストリップに付与し、形成プラウ１１４の反対の頂点で送りアセンブリ７６によって尾根が形成される。形成プラウ１１４はダンネージのしわくちゃにされたストリップに様々な形状を付与するように、他の形状及び位置を有してもよい。

シート材料が収束シュート１０４を出て、送りアセンブリ７６の中に引き込まれると、タブの部分ではないが隣接するシート材料の部分５８（図５）が内側に集められ、又はつままれ、タブを規定する横縁部分に概ね平行に、かつ横縁部分の外に延びる。送りアセンブリ７６は供給源から、かつ形成アセンブリ７０を通してシート材料を引き込み、その後、タブの重複する層及びシート材料の折り畳まれた又はつままれた隣接する外側部分を接続し、シート材料の重複する層を互いに固定した尾根を形成する。

送りアセンブリ７６は、尾根を形成するため、タブ及びタブの外側でタブに隣接するシート材料の外側部分を形成するシート材料の重複する層も接続しつつ、回転可能で、その間でシート材料を係止し、引き寄せるように構成された一対の接続部材９０及び９２を含むことができる。タブは基本的に、タブを構成する内側に曲げられた横縁部分に外側に隣接するシート材料の層の間でつままれる。こうして、尾根は概ねシート材料の４つの層、タブを形成するシート材料の２つの層（横縁部分）、及びタブの外側で、接続部材によって並列にされ、タブに接続された筒形状の隣接する外側部分からの２つの層を含む。

接続部材９０，９２のそれぞれは、回転軸に沿って積み上げられ、対向する接続部材９０，９２の各対向セグメントと相互係止するように構成された複数の歯車状セグメントを有してもよい。接続部材９０，９２はシート材料内の平行なスリットを切断し、スリットの間のシート材料を、スリットの外のシート材料の平面外にずらすことができる。スリットに隣接するが、スリットの外のシート材料の隣接部分からずらされたスリット間のシート材料の帯は、尾根を形成するシート材料の層を互いに保持する。シートストック材料の複数の層を接続するこの方法は、ステッチングとも呼ばれる場合がある。

尾根の剛性は尾根を形成しないシートストック材料のこれらの部分の剛性より硬くてもよく、尾根内のシート材料の余分な層及び接続された層の性質により、尾根は、筒形状の他の部分より相対的に硬くなる。

回転接続部材９０，９２は歯車箱１２４及び、周知の方法で送りモータ１２２を制御するように構成された好適なコントローラ（図示せず）を介し、送りモータ１２２により駆動される。コントローラは通常、プロセッサ、メモリ、入力、出力及びメモリに記憶された好適なプログラム命令を含む。通常は一方の接続部材９０だけが送りモータ１２２（被駆動接続部材９０）により駆動され、他方の接続部材（従動接続部材９２）は被駆動接続部材９０とともに歯車状係止を通して駆動される。図示の実施形態では、従動接続部材９２は、例えば、バネを用いて被駆動接続部材９０に向かって付勢される。回転接続部材９０，９２は、シート材料の経路を横切り、かつ収束シュート１０４の収束する寸法を横切る平行軸の周りを回転する。収束する寸法は、下流方向４４に減少する下流方向４４を横切り、かつ概ねシート材料の幅寸法に平行な収束シュート１０４の寸法である。

シート材料が確実に送りアセンブリ７６を通過するのを助長するために、転換機３０は、タブの反対側にそれぞれ隣接するシートストック材料の外側部分を、タブとともに送りアセンブリ７６へ通過させるため、タブに向かって推し進め、それによって、外側部分がタブに接続され、タブとともに尾根を形成するように構成された、形成アセンブリ７０と送りアセンブリ７６との間において案内部（図示せず）を更に含んでもよい。案内部は、タブが回転軸の方向に回転接続部材９０，９２から離れて外側に移動するのを防止するため、回転接続部材９０，９２の回転軸を横切って延びる中央部を有してもよい。

案内部は、タブ及びタブに隣接するシート材料を送りアセンブリ７６の中に推し進めるようにシートストック材料の経路の中に延びてもよい。案内部は、シートストック材料の隣接する外側部分を係止する横側翼を有してもよく、それは、シートストック材料の隣接する外側部分を、回転接続部材９０，９２間のタブとともに通過させるため、タブの反対側部のそれぞれに向かって推し進めるものである。

回転接続部材９０，９２を上部案内ブロック１３０と形成プラウ１１４との間にして、回転接続部材９０，９２の反対に、上部案内ブロック１３０を設けて、尾根６０（図１）を形成することになるシート材料の層がどのくらい回転接続部材９０，９２を越えて延びることができるかを制御してもよい。

転換アセンブリ９４はまた、所望の長さのダンネージ製品４５（図１８）をダンネージ６２のストリップから分離するために、送りアセンブリ７６の下流の分断アセンブリ１０２を含んでもよい。分断アセンブリ１０２は、ダンネージ製品を所望の長さに切断するためにシート材料の経路にわたって移動する切断刃を含むことができる。しかし、予め穿孔されたシート材料を用いる場合、作業者は穿孔でダンネージ製品をストリップから手動で分離することができ、分断アセンブリ１０２を省略してもよく、あるいは、分断アセンブリは単に尾根６０を切断する切断刃を含んでもよく、作業者はシート材料の残りを引き裂いて、ダンネージ製品をストリップから分離する。

図示の実施形態では、別の種類の分断アセンブリ１０２が設けられ、別々のダンネージ製品４５（図１８）をダンネージ６２のストリップから、供給源３４（図１）から引き寄せられたシート材料３２に設けられた穿孔線３６に沿って自動的に分離する。分断アセンブリ１０２は、一対の分離ローラ１３４を含み、それらは、回転接続部材９０，９２に平行で、かつ、それらより下流で、その間で尾根６０（図１）を受け取り、その間を通過させるように配置されている。分離ローラ１３４は、回転接続部材９０，９２が尾根６０を送る同一の速度で、又は、シート材料の張力を維持するようにそれよりも若干高速で尾根６０を送るように駆動され、回転接続部材９０，９２の中の詰まりを最小化又は防止することができる。また、分離ローラ１３４を、接続部材９０，９２が尾根を前進させる速度より高速で尾根６０を前進させるように駆動して、別々のダンネージ製品４５をストリップから分離することができる。尾根６０を高速で前進させることにより、送りアセンブリ７６の接続部材１３４と分断アセンブリ１０２の分離ローラ１３４との間でシート材料に張力を生じさせる。この張力は、シート材料を穿孔線３６（図１）で分離させ又は尾根６０を通した部分的な切断を継続させ、それによって、所望の長さの別々のダンネージ製品をダンネージのストリップから分離するのに使用され得る。分離ローラ１３４の作用は、分離されたダンネージ製品の速度を向上させ、ダンネージ製品を使用されるコンテナ内に推進させるのに使用され得る。分離ローラ１３４は、送りモータ１２２への好適な歯車接続により駆動してもよい。

分断アセンブリ１０２の下流のシート材料の経路は、図示するように、図示の実施形態と同じように、三角形断面などの所望の断面形状などを有する出力シュート１４０によって規定することができ、それにより、分離前のダンネージのストリップ及びダンネージのストリップとは分離した別々のダンネージ製品を更に成形しやすくなる。三角形形状は安定性があり、すべての方向に剛性を付与する。ダンネージ製品は三角形以外の別の閉じられた断面形状を有してもよく、三角形ではない所望の断面を有する出力シュートは、使用前のダンネージ製品の成形を助けるために設けられてもよい。その代わり、出力シュート１４０は省略してもよいし、ダンネージ製品の形状に影響を与えることを意図しない形状を有してもよい。ダンネージ製品４５（図１８）は出力シュート１４０の下流端の出口１１０から転換機３０を出る。

本発明はまた、上記の転換機３０によって製造することができる、図１８に示すダンネージ製品４５を提供する。ダンネージ製品４５は、筒に多角形断面形状を付与する少なくとも３つの相対的に平面１５２，１５４，１５６を有する筒に形成されるシートストック材料から作られる。筒の平面１５２，１５４，１５６は滑らかではなく、不規則にしわくちゃにされており、隣接する平面は多角形断面形状の各頂点で接合されている。シートストック材料の横縁部分４７は、タブ５６を形成するように筒の内部まで内側に曲げられ、互いに、かつ、タブ５６に隣接し、かつタブ５６の外側のシートストック材料の外側部分５８に接続され、頂点の一つに沿って設けられた尾根６０を形成する。尾根６０の剛性は筒の平面より硬くしてもよい。筒の平面１５２，１５４，１５６は、正三角形断面を形成するように実質的に均等の長さを有してもよい。

本発明はまた、シートストック材料が下流方向に移動するにつれてシートストック材料を比較的低密度なダンネージ製品に転換する方法を提供する。方法は以下のステップを含む。すなわち、（ａ）形成アセンブリを用いて、シートストック材料の横側部を互いに向かって転がし、シートストック材料の横縁部分を並列にさせながらシートストック材料を筒形状に形成するステップと、（ｂ）横縁部分を受け入れ、それらを筒形状の内部に突出するタブに成形するために、形成アセンブリの出口端の形成チャネルを用いるステップと、（ｃ）シートストック材料と係止し、横縁部分を、タブを形成するための形成チャネルの中に推し進めるデフレクタを用いるステップと、（ｄ）形成アセンブリの下流の送りアセンブリを用いるステップであって、その送りアセンブリは、タブを形成するシートストック材料の重複する横縁部分を係止し、互いに接続する回転接続部材を含むようにするステップと、である。

成形ステップは、タブの外側のシート材料の外側部分をタブに対して内側に集め、外側部分とタブを接続することを含んでもよい。転がすステップは、形成アセンブリを用いて、シートストック材料をしわくちゃにして、シートストック材料を筒形状に形成することを含んでもよい。方法はまた、（ａ）係止するステップが筒形状の内部に向けてシートストック材料を曲げるように外部形成部材内のデフレクタを用いることを含むことと、（ｂ）成形するステップが形成アセンブリの下流端での形成チャネルを用い、横縁部分を受け入れるためのデフレクタと対向させ、かつ、タブを成形することを含むことと、（ｃ）接続するステップが回転接続部材の間のタブを引き寄せることを含むこと、のうち少なくとも１つを含むことができる。

要約すると、本発明は、形成アセンブリ７０と、形成アセンブリ７０の下流の送りアセンブリ７６と、を備える、シート材料３２を比較的低密度なダンネージ製品４５に転換する転換機３０を提供する。形成アセンブリ７０は、シート材料３２の横縁４６を互いに向かって転がし、それによって筒形状５４を形成するように構成されている。形成アセンブリ７０の下流端でのデフレクタ７２は、シート材料３２の横縁４６を係止し、横縁４６を筒形状５４の内部に推し進めるように構成されている。これにより、各横縁４６に隣接するシート材料３２の横縁部分４７を並列させる。形成アセンブリ７０の下流端での形成チャネル７４は、横縁部分４７を受け入れ、それらをタブ５６に成形するデフレクタ７２と対向する。最後に、送りアセンブリ７６は、タブ５６を形成するシート材料３２の重複する横縁部分４７を係止し、互いに接続する回転接続部材９０，９２を含む。

本発明を、特定の図示する実施形態又は複数の実施形態に関して、図示し説明してきたが、当業者であれば、明細書及び添付の図面を判読し理解すれば、同等の改造及び変形を想起するであろう。特に、上記の完全体（integer）(構成要素、アセンブリ、デバイス,組成物など）によって実行される様々な機能に関し、このような完全体を説明するのに用いられる用語(「手段（means）」に関する言及を含む)は、特に言及しない限り、本発明の図示の実施形態の本明細書の機能を実行する開示の構造と構造的に同等ではなくても、特別の(すなわち、機能的に同等である)機能を実行するあらゆる完全体に相当することを意図している。

Claims (17)

1. シートストック材料が転換機を通って下流方向に移動するにつれて、シートストック材料を比較的低密度なダンネージ製品に転換する転換機であって、
   下流方向に転換機を通るシートストック材料の経路の一部を規定する形成アセンブリであって、前記シートストック材料の横縁を互いに向かって転がし、前記シートストック材料を筒形状に形成するように構成され、
   前記シートストック材料の前記横縁を係止し、前記横縁と隣接する前記シートストック材料の横縁部分を並べたまま前記横縁を前記筒形状の内部まで内側に推し進めるように構成された、前記形成アセンブリの下流端のデフレクタを含むとともに、
   前記横縁部分を前記デフレクタから受け入れ、それらをタブに成形するための、前記デフレクタに対向する前記形成アセンブリの下流端の形成チャネルを含む形成アセンブリと、
   前記タブを形成するシートストック材料の重複する横縁部分を係止し、互いに接続する回転接続部材を含む、前記形成アセンブリの下流の送りアセンブリと、
   を備える、転換機。
2. 前記形成アセンブリ及び前記送りアセンブリは、前記タブとともに前記回転接続部材間を通過させるため前記タブに向かって前記タブの反対側にそれぞれ隣接する前記シートストック材料の部分を推し進め、それによって、前記隣接する部分が前記タブと接続され、前記筒形状の片側に前記タブとともに尾根を形成するように構成された、請求項１に記載の転換機。
3. 前記デフレクタ及び前記形成チャネルとは離間した、前記形成アセンブリの下流端の形成プラウを更に含み、
   前記形成プラウは、前記形成アセンブリと前記送りアセンブリとの間の前記筒形状の片側を成形するように、前記シートストック材料の前記経路内に延びている、請求項２に記載の転換機。
4. 前記形成プラウは、中央部と、前記前記シートストック材料を送りアセンブリに向けて案内しやすくするために前記中央部に対して角度を付けた横側翼と、を有する、
   請求項２又は請求項３に記載の転換機。
5. 前記形成アセンブリは、前記下流方向に向けて、互いに向かって収束する内側面を有する外部形成部材を含み、前記収束する側面は、前記シートストック材料が前記形成アセンブリを通過すると、前記シートストック材料の側部を不規則にしわくちゃにさせる、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の転換機。
6. 前記外部形成部材は、前記収束する側面を形成する収束側壁を有する収束シュートの形態である、請求項５に記載の転換機。
7. 前記デフレクタは、前記外部形成部材の内部表面から内側に延びるように取り付けられる、請求項５又は請求項６に記載の転換機。
8. 前記形成アセンブリは、前記外部形成部材の中に延び、前記シートストック材料が前記形成アセンブリを通って下流に移動するにつれて、前記シートストック材料の前記横縁が巻き付く内部形成部材を含む、請求項１又は請求項２〜７のいずれか一項に記載の転換機。
9. 前記内部形成部材は、前記シートストック材料のための前記経路の一部に沿って、その間の前記シートストック材料の移動を制限するよう、前記内側面から内側に離間されている、請求項８に記載の転換機。
10. 前記形成チャネルは、前記内部形成部材の外面に組み込まれている、請求項８又は請求項９に記載の転換機。
11. 一対のローラの間で前記シートストック材料を係止し、前記ローラを前記送りアセンブリより高速で回転させ、前記シートストック材料を穿孔線で引き裂くように構成される、一対のローラを含む前記送りアセンブリの下流の分断アセンブリを更に備える、請求項１に記載の転換機。
12. シートストック材料が下流方向に移動するにつれて、シートストック材料を比較的低密度なダンネージ製品に転換する方法であって、
    前記シートストック材料の横縁を互いに向かって転がし、前記シートストック材料を筒形状に形成するステップと、
    前記シートストック材料の前記横縁を係止し、前記横縁を推し進め、前記筒形状の内部まで内側に曲げるステップと、
    前記横縁と前記シートストック材料の隣接する横縁部分を並列させるステップと、
    前記横縁部分を前記筒形状の内部に突出するタブに成形するステップと、
    前記タブを形成する前記シートストック材料の前記横縁部分を接続するステップと、を含む、方法。
13. 前記成形するステップは、前記タブの外側のシート材料の外側部分を前記タブに対して内側に集め、前記外側部分と前記タブを接続することを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記転がすステップは、形成アセンブリを用いて、前記シートストック材料をしわくちゃにするとともに、前記シートストック材料を前記筒形状に形成することを含む、請求項１２又は請求項１３に記載の方法。
15. （ａ）前記係止するステップが外部形成部材内のデフレクタを用いて前記筒形状の内部に向かって前記シートストック材料を曲げることを含むこと、（ｂ）前記成形するステップが、形成アセンブリの前記下流端の形成チャネルを用いて、前記横縁部分を受け入れるために前記デフレクタと対向させ、前記タブを成形することを含むこと、及び（ｃ）前記接続するステップが、回転接続部材間の前記タブを引き寄せることを含むこと、のうち少なくとも１つである、請求項１２又は請求項１３〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. シートストック材料が下流方向に移動するにつれて、シートストック材料を比較的低密度なダンネージ製品に転換する転換機であって、
    前記シートストック材料の横縁を互いに向かって転がし、前記シートストック材料を筒形状に形成する手段と、
    前記シートストック材料の前記横縁を係止し、前記横縁を推し進め、前記筒形状の内部まで内側に曲げる手段と、
    前記横縁及び前記シートストック材料の隣接する横縁部分を並列させる手段と、
    前記横縁部分を、前記筒形状の内部に突出するタブに成形する手段と、
    前記タブを形成する前記シートストック材料の前記横縁部分を接続する手段と、
    を備える、転換機。
17. 前記転がす手段は、前記下流方向に前記転換機を通る、前記シートストック材料のための経路の一部を規定する形成アセンブリを含み、
    前記形成アセンブリは、前記シートストック材料の横縁を互いに向かって転がし、前記シートストック材料を筒形状に形成するように構成され、
    前記係止する手段は、前記シートストック材料の前記横縁を係止し、前記横縁と隣接する前記シートストック材料の横縁部分を並列にしたまま、前記横縁を、前記筒形状の内部まで内側に推し進めるように構成された前記形成アセンブリの下流端のデフレクタを含み、
    前記成形する手段は、デフレクタから前記横縁部分を受け入れ、それらをタブに成形する前記デフレクタと対向する前記形成アセンブリの下流端の形成チャネルを含み、
    前記接続する手段は、前記形成アセンブリの下流の送りアセンブリを含み、
    前記送りアセンブリは、前記タブを形成する前記シートストック材料の重複する横縁部分を係止し互いに接続する回転接続部材を含む、請求項１６に記載の転換機。

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