JP7086947B2 - ダンネージ転換機および方法 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

［発明の分野］
本発明はダンネージ転換機に関し、より詳細には、シートストック材料からランダムにしわにしたダンネージ製品を製造するダンネージ転換機のための切断アセンブリおよび方法に関する。
［背景］
ダンネージ転換機は、ストック材料を、商品を梱包して輸送中の損傷を最小限にするあるいは防ぐために利用できるダンネージ製品に転換する。ダンネージ転換機はまた、ダンネージコンバータとも称され、転換アセンブリを備える。転換アセンブリは、ストック材料が転換アセンブリを通って上流端から下流端の出口に向かって移動する際に、ストック材料を比較的低密度のダンネージ製品に転換する。

すでに使用されている例示的なダンネージ転換機は、シートストック材料をダンネージ製品に転換し、その過程でシートストック材料の少なくとも一部をランダムにしわにする。このようなダンネージ転換機は、通常、略連続長のシートストック材料をダンネージのストリップに転換し、そこから個別のダンネージ製品が使用のために切り離される。
［概要］
シートストック材料のしわのランダム性は、切り離し操作に潜在的な問題を引き起こすことがわかっている。切刃がダンネージのストリップが広がる平面を通って移動する際、ランダムにしわにしたシートは、平面全体に前後に広がることがある。その結果、切刃が平面を横切るときにシート材料からばらばらの破片が生じる。これらの材料のばらばらの破片は蓄積し、ジャミングの可能性を潜在的に高め、無駄を増やし、光学センサに干渉し、あるいは単に床の上を乱雑にする可能性がある。

本発明により提供されるダンネージ転換機および方法は、転換アセンブリ内を移動するシートストック材料の一部のランダムなしわを一時的に軽減し、結果として生じたしわ軽減部分においてシートストック材料を切断することによりこの問題に対処する。

請求の範囲を言い換えると、本発明は、シートストック材料を比較的低密度のダンネージ製品に転換するためのダンネージ転換機を提供する。ダンネージ転換機は、転換アセンブリであって、転換アセンブリを通してシートストック材料を前進させ、シートストック材料の少なくとも一部を選択的にランダムにしわにするように構成される、転換アセンブリと、転換アセンブリの下流に位置する切断アセンブリと、転換アセンブリおよび切断アセンブリと通信するコントローラとを含む。コントローラは、転換アセンブリを制御してシートストック材料の一部のランダムなしわを一時的に軽減し、その後、切断アセンブリを起動して、しわの軽減したシートストック材料部分においてシートストック材料のストリップを切断することによりシートストック材料からダンネージの個別のストリップを切り離すように構成される。

ダンネージ転換機はさらに、供給アセンブリと接続アセンブリとを含む転換アセンブリを含んでもよい。供給アセンブリは、供給アセンブリを通して少なくとも第１のウェブのシートストック材料を第１の速度で前進させる。接続アセンブリは、供給アセンブリの下流に位置し、（ａ）第１の速度より遅い第２の速度でシートストック材料を通過させることにより、シートストック材料の前進を遅らせ、それにより供給アセンブリと接続アセンブリとの間の縦方向のスペースにおいて第１のウェブをランダムにしわにし、（ｂ）しわにした第１のウェブを第２のウェブにつないで、しわにした第１のウェブをしわにした状態で維持する。

供給アセンブリは、その間でシートストック材料を前進させるための少なくとも一対の回転部材を含んでもよい。
接続アセンブリは、インターレース歯を備えた少なくとも一対の回転ギア部材を含んでもよい。インターレース歯は、回転ギア部材の間を通るシートストック材料を変形させてシートストック材料の複数のプライを連結するためのものである。

転換アセンブリは、転換アセンブリを通るシートストック材料の通路を画定する１つ以上のトンネル部材を含んでもよい。
本発明はまた、シートストック材料を比較的低密度のダンネージ製品に転換するための方法を提供する。該方法は、（ａ）転換アセンブリを通してシートストック材料を前進させてシートストック材料の少なくとも一部をランダムにしわにしてダンネージのストリップを形成するステップと、その後に（ｂ）シートストック材料をランダムにしわにすることなく転換アセンブリを通してシートストック材料を一時的に前進させてダンネージのストリップのしわのない部分を形成するステップと、その後に（ｃ）ダンネージのストリップのしわのない部分を切断してダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り離すステップとを含む。

ランダムにしわにするステップは、（ｉ）第１の速度より遅い第２の速度でシートストック材料を通過させることにより転換アセンブリの供給アセンブリ部分の下流でシートストック材料の通過を遅らせて第１のウェブをランダムにしわにするステップと、（ｉｉ）複数の層のシートストック材料を接続し（しわにした第１のウェブを第２のウェブのシートストック材料の片側に接続するステップを含む）、しわにした第１のウェブをしわにした状態に保つステップとを含んでもよい。

本発明はまた、シートストック材料をダンネージ製品に転換するダンネージ転換機を提供し、ダンネージ転換機は、（ａ）シートストック材料を前進させてシートストック材料の少なくとも一部をランダムにしわにし、ダンネージのストリップを形成するための手段と、（ｂ）ランダムにしわにすることなくシートストック材料を一時的に前進させ、ダンネージのストリップのしわのない部分を形成するための手段と、（ｃ）ダンネージのストリップのしわのない部分を切断してダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り離すための手段とを含む。

シートストック材料を前進させるための手段およびシートストック材料を一時的に前進させる手段は、本明細書に記載の通り、供給アセンブリおよび接続アセンブリを有する転換アセンブリと、供給アセンブリおよび接続アセンブリを制御するための適切なコントローラとを備えてもよい。

本発明の上述およびその他の特徴を以降で十分に説明するとともに、請求項において特に指し示す。以下の説明および添付の図面は、本発明の特定の例示的な実施形態を詳細に説明するが、それらの実施形態は、本発明の原理を採用できる様々な方法のうちのいくつかを示すに過ぎない。

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概略図である。 図１のダンネージ転換機により製造されたダンネージ製品の概略斜視図である。 本発明にしたがって提供されるダンネージ転換機を含むパッケージシステムの概略斜視図である。 図３のダンネージ転換機の斜視図であり、そのハウジングの左側面パネルおよび上面パネルが取り除かれて内部構成要素が明らかにされている。 図４の方向５－５に見た図４のダンネージ転換機の上面図である。 図５の方向６－６に見た図３のダンネージ転換機の断面側面図である。 図３のダンネージ転換機の上流端の拡大側面図である。 図３のダンネージ転換機の供給アセンブリの一部の拡大概略斜視図である。 図８の線９－９に沿って示され、対応する矢印によって表される示された方向に見た断面図である。 図８の線１０－１０に沿って示され、対応する矢印によって示される方向に見た断面図である。 図３のダンネージ転換機の背面上部の斜視図である。 図３のダンネージ転換機の下流部分の正面図であり、ハウジングが取り除かれて切断アセンブリが現れている。 図１２の線１３－１３に沿って見た切断アセンブリの拡大断面図である。

本発明は、切断アセンブリを備えたダンネージ転換機およびシートストック材料を該ストック材料よりも比較的厚くかつ低密度のダンネージ製品に転換するダンネージ転換機のための対応する方法を提供する。該転換機は、転換アセンブリを含み、転換アセンブリは、転換アセンブリを通してシートストック材料を引き出してシートストック材料の少なくとも一部をランダムにしわにする。略連続長のシートストック材料から所望の長さの個別のダンネージ製品を切り離す前に、転換アセンブリは、転換アセンブリを通してシートストック材料を一時的に前進させる一方、しわ軽減ゾーンでシートストック材料のランダムなしわを最小化または排除し、その後、削減切断ゾーンでシートストック材料を切断してシートストック材料のスクラップ破片の生成を削減または排除する。

シートストック材料のしわのランダム性は、潜在的な問題を引き起こすことがわかっている。切刃がダンネージのストリップが広がる平面を通って移動する際、ランダムにしわにしたシートは、平面全体に前後に広がることがある。その結果、切刃が平面を横切るとシート材料のばらばらの破片が生じる。これらの材料のばらばらの破片は蓄積し、ジャミングの可能性を潜在的に高め、無駄を増やし、光学センサに干渉し、あるいは他の問題を引き起こす可能性がある。

本発明により提供されるダンネージ転換機および方法は、転換アセンブリ内を移動するシートストック材料の一部において一時的にランダムなしわを軽減し、その後、結果として生じたしわ軽減部分においてシートストック材料を切断する。

本開示は、ラッピング可能なダンネージ製品を製造する例示的なダンネージ転換機の図面および説明を含むが、本発明は図示されたダンネージ転換機に制限されない。
以下、図面を詳細に参照する。図１は、シートストック材料をラッピングダンネージ製品に転換する本発明にしたがって提供される概略的なダンネージ転換機２００を示す。ダンネージ転換機２００は、シートストック材料の供給物２０２と、供給物からシートストック材料の複数のプライＰｉおよびＰ２を引き出す供給アセンブリ２０４および供給アセンブリ２０４の下流に位置し複数の重なったプライを接続してダンネージのストリップ２０７を形成する接続アセンブリ２０６の両方を含む転換アセンブリとを含む。適当なシートストック材料としては、例えば、ロールまたは扇状に折り畳まれた積層体として供給される紙および／またはプラスチックシートが挙げられる。転換機２００で使用される例示的なシートストック材料としては、ロール形状または扇状に折り畳まれた積層体における一連の接続された長方形のページとして提供されるシングルプライまたはマルチプライのクラフト紙が挙げられる。紙は、一般的にはリサイクル可能であり、再使用可能であり、再生可能な資源から構成されるために、シートストック材料としては環境にやさしい選択である。複数のロールまたは積層体を使用してマルチプライのダンネージ製品に転換するための複数のストック材料のシートまたはウェブを提供してもよく、その後に続くロールまたは積層体を先行するロールまたは積層体の末尾に接合して連続長のシートストック材料をダンネージ転換機２００に提供してもよい。

接続アセンブリ２０６は、複数の重なったシートのストック材料を接続して、しわにしたダンネージのストリップを形成する。この接続には、少なくとも１つのしわにした第１のシートを別のまたは第２のシートの片面に接続することが含まれる。第２のシートは供給アセンブリ２０４を通過したしわにしたシートであってもよいし、供給アセンブリ２０４を迂回したしわのないシートであってもよい。

接続アセンブリ２０６は、通常、供給アセンブリ２０４からプライが供給される速度より遅い速度で接続アセンブリ２０６にストック材料のプライまたはシートを通過させ、それにより、供給アセンブリ２０４と協働して、供給アセンブリ２０４および接続アセンブリ２０６間に縦に延びる限られたスペースでストック材料をランダムに縦方向にしわにするかまたは折り畳む。

転換機２００はまた、接続アセンブリ２０６の下流に位置し、ストリップ２０７から離散長のラッピングダンネージ製品２０９を切り離す切断アセンブリ２０８を含む。
コンバータ２００はさらに、所望の長さのダンネージ製品２０９の選択を可能にするコントローラ２１１を含む。コントローラ２１１は、通常、プロセッサ２１３と、メモリ２１５と、メモリに格納されたプログラムとを含む。コントローラ２１１はまた、選択された長さを決定するための１つ以上の入力装置２１７と、転換アセンブリ、すなわち供給アセンブリ２０４および接続アセンブリ２０６、および切断アセンブリ２０８、の制御要素の１つ以上の出力部とを含む。入力装置２１７は、１つ以上のキーボード、マウス、タッチスクリーンディスプレイ、スキャナまたはセンサ、ダンネージ製品を受容する容器上のバーコードを読み取るためのバーコードリーダ、無線周波数識別デバイス（ＲＦＩＤ）センサ、マイクロフォン、カメラなどに接続されるかまたはそれらを含むことができる。コントローラ２１１は、選択された長さを表す適切な入力を認識するあるいは特定の梱包容器に必要とされる１つまたは複数の長さを調べるための場所を識別するようにプログラミングされることができる。

コントローラ２１１からの出力は、図示された供給アセンブリ２０４、接続アセンブリ２０６、切断アセンブリ２０８などの転換アセンブリの要素を駆動する様々なモータを制御可能である。後続の図に示す実施形態では、コントローラ２１１は、ソレノイドモータを制御してもよく、その目的について以下にさらに説明する。

本発明によれば、コントローラ２１１は、例えば、供給アセンブリ２０４を選択的に係合させてシート材料が接続アセンブリ２０６を通して引き出されるのと同じ速さであるいはそれより速く供給アセンブリ２０４を通してシートストック材料を供給することにより供給アセンブリ２０４の動作を選択的に制御し、それにより、送り速度の差がしわを発生させるまたは最小限に抑えるのに十分であるかどうかを制御するように構成される。特に、コントローラ２１１は、シート材料を前進させ続け、その後、しわ軽減部分でシート材料を切断しながら、シート材料の一部のしわを軽減または排除するように構成されてもよい。しわ軽減部分は、シートストック材料の幅方向に広がるとともにシートストック材料の実質的な長さを延長し、転換アセンブリから切断アセンブリ２０８へのしわの軽減した領域の変位の変動の主な原因となる。切断アセンブリ２０８によって切断されるシートストック材料の一部のしわを軽減または排除することにより、切断作業により生成されるシート材料のばらばらの破片が少なくなる。

図２に示すように、結果として得られるダンネージ製品２０９は、少なくとも１つの、そして好ましくは複数の、横方向に間隔をあけて長手方向に延びる接続バンド２６６を含み、シートストック材料は、ストック材料の複数のプライ２６２および２６４をまとめて保持するために、エンボス加工、ピアス加工、または打ち抜き加工、あるいは他の方法で接続される。ストック材料は、通常、これらの接続バンド２６６において圧縮されるため、しわにしたプライ２６２および２６４は、接続バンド２６６の外側の緩衝領域において比較的大きなロフトを提供する。しわになった部分が切断されると、しわのランダムな性質によりシートストック材料のばらばらの破片が形成され、ストック材料は、切断機構が作用する平面を横切る。シート材料の一部におけるしわを軽減または排除することにより、シートストック材料がばらばらの破片を生成する可能性は大幅に減少する。

例示的なダンネージ転換機３００を含むパッケージシステム３２２を図３～図７に示す。パッケージシステム３２２は、転換機３００と、出口３１６の隣の梱包場所に容器３２４を輸送するコンベア３１８と、転換機３００の上流場所でコンベア３１８の隣に搭載される制御センサ３２６とを含む。コンベア速度を計測および／または入力することにより、転換機３００に組み込まれたあるいは転換機３００から離れたコントローラ３３０が、制御センサ３２６からの信号を利用してタイマーを作動させることができる。センサ３２６が作動してからコンベア３１８上の容器３２４がセンサ３２６によって感知されなくなるまでの時間の長さを利用して容器３２４の長さと適当なラッピングダンネージ製品の長さを決定できる。コントローラ３３０は自動的に適当な長さを決定し、転換機３００を制御してラッピングダンネージ製品を直接容器に分配できる。コントローラ３３０は、上述したコントローラ２１１と本質的に同じである。

ラッピングダンネージ製品が容器の最下層または最上層として使用される際、そのようなシステム３２２に適したアプリケーションが生まれる。その結果、容器に重ねるためのラッピングダンネージ製品の製造を自動化することができ、事前に製造されたラッピングダンネージ製品の供給よりもコンパクトな構成で、自動的にかつ要求に応じて適当な長さのラッピング製品を提供できる。

ダンネージ転換機３００は、通常、供給アセンブリ３０４と接続アセンブリ３０６とを含む転換アセンブリと、切断アセンブリ３０６との両方を取り囲むまたは組み込むハウジング３０２を含む。ハウジング３０２は、ハウジング３０２の出口３１６をコンベア３１８によって提供されるパッケージ面より上に持ち上げるために、スタンド３１４に取り付けられる。

図示された転換機３００は、供給アセンブリ３０４の上流に、通常、平行離間軸を持つバーまたはローラで形成される一連の蛇行ガイド３５４を備える。これらのガイド３５４は、シートストック材料の供給から供給アセンブリ３０４への移動の際にシートストック材料のための蛇行通路を画定する。これらのガイド３５４は、特に供給が扇状に折り畳まれたストック材料を含む場合に、供給から来るストック材料上に比較的一貫した張力を提供するのに役立つ。ガイド３５４はまた、トラッキングを改善するため、ストック材料は、より一貫性のある横方向位置で供給アセンブリ３０４に入る。

蛇行ガイド３５４から、各プライＰｉおよびＰ２が、供給アセンブリ３０４のホイール３７２および３７４などの、回転部材間に延びるセパレータプレート３８４のそれぞれの側の供給アセンブリ３０４に入り、上下チャンネルガイド３８６および３８８間の各プライＰｉおよびＰ２のための通路を画定する。チャネルガイド３８６および３８８は、上流側端部で互いに離れるように外側へ広がってプライを受け取り、その後、供給アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６を通して互いに平行に延び、それを通してストック材料を切断アセンブリ３１０までガイドする。チャネルガイド３８６および３８８はまた、供給アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６間にストック材料を閉じ込める。

供給アセンブリ３０４の上流端で、少なくとも１つのプライが少なくとも１つの他のプライから切り離される。通常、２つのプライＰｉおよびＰ２が使用され、２つのプライは異なる通路をたどって供給アセンブリ３０４に入る。これは、そこから下流方向に供給アセンブリ３０４内に延びかつ供給アセンブリ３０４の一部を形成する横方向に離間した回転部材またはホイール３７２および３７４間に延びるセパレータ３８４によって達成される。これらの回転部材対３７２および３７４は、セパレータ３８４の対向する側で横方向に離間しているかまたはセパレータ３８４における横方向に離間した開口部を通して互いに係合する。

セパレータ３８４の上下では、上下チャネルガイド部材３８６および３８８またはチャネルガイドプレートが、供給アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６間を通るシートストック材料の動きを制限する供給アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６を通る通路を画定する。これらのチャネルガイド部材３８６および３８８は、シートストック材料をその中に閉じ込める上下境界を画定して、供給アセンブリ３０４および低速の接続アセンブリ３０６間でストック材料のしわを促進する。さらに、セパレータ３８４は、一般的には、上下ガイド部材３８６および３８８と平行であるが、ガイド部材３８６および３８８のうちの一方により近くてもよい。その結果、ストック材料は、セパレータ３８４のいずれかの側、この場合は上下を通ることにより、いずれかの側のストック材料がランダムかつ非対称に折り畳まれてしわになる。縦方向のしわにより、一般的には機械３００を通るストック材料の通路に垂直な、ストック材料の縦寸法を略横方向に延びる折線が作られる。このように供給アセンブリ３０４およびより低速の接続アセンブリ３０６間に含まれるシートストック材料は、ランダムにしわになり、長さおよび向きがランダムで、折り目間のピッチが不規則な折線を形成する。

チャネルガイド部材３８６および３８８とセパレータ３８４の異なる間隔により提供される非対称な折り畳みとしわにより、シート材料の不規則なしわに、独立した周波数および振幅を有する波形を通常有する２つの異なるしわにしたシートが生み出される。したがって、チャネルガイド部材３８６および３８８とセパレータ３８４によって画定される異なるサイズのプライインフィードチャンバまたは通路は、プライが異なる周波数および振幅でランダムにしわになることを可能にし、プライはまとめられたときに組み合わせにくく、それにより、プライが接続された後、より大きなロフトを提供する。セパレータ３８４なしでは、プライは互いに入れ子になり、より薄く、支えの少ないダンネージ製品を生んでしまう。

供給アセンブリ３０４は、その間にシートストック材料を進める横方向に離間した回転部材、この場合はホイール、の対を形成する上下回転部材３７２および３７４を含む。上回転部材３７２は、シート材料の上側のプライを係合して前進させ、下回転部材３７４は、シート材料の下側のプライを係合して前進させる。回転部材３７２および３７４は、それぞれの共通の横方向に延びるシャフト３９０および３９１に取り付けられ、上回転部材３７２は、旋回可能に取り付けられて下回転部材３７４に対し付勢される。

回転部材３７２および３７４は、ストック材料を把持するのに十分な摩擦を提供する表面を有し、ストック材料に所望のグリップを提供するために、例えば刻み目があったり、ゴムまたは他の高摩擦表面を備えてもよい。供給アセンブリ３０４は、一対の回転部材と、シートストック材料の一方の側に単独の回転部材と、ストック材料の他方の側に複数の回転部材、あるいは図示されるように、シートストック材料をその間に前進させるための、複数の横方向に離間した対の回転部材３７２および３７４を含んでもよい。必ずしも必要ではないが、各対の対向する回転部材３７２および３７４は、その間を通るシートストック材料上のグリップを維持するために互いに対し付勢されるのが好ましい。

図８～１０を参照すると、ホイールシャフト３９０は、横側プレートフレーム部材３９４の外側に取り付けられた一対の対向するハウジングブロック３９２と、ハウジングブロック３９２の内側の一対のリフティングプレート３９６と、リフティングカムシャフト４００とによってその側端で支持されている。各ハウジングブロック３９２は、上下回転部材またはホイール３７２および３７４を互いに向かって付勢するために圧縮バネ４０２を収容する。ハウジングブロック３９２は、リフティングカムシャフト４００の先端を受容して定位置に保持する凹部またはポケット４０４と、ホイールシャフト３９０が平行ガイド上で垂直移動するのを可能にするスルースロット４０６とを有する。ホイールシャフト３９０は、その端部近くに、スプリングコンプレッサおよびホイールシャフト３９０の直線移動のためのガイドとして機能するボルト４０８が通る穴４１０を有する。

リフティングカムシャフト４００は、図示された実施形態では、ホイールシャフト３９０と一直線上にあり、平行であり、その上方にある。リフティングシャフト４００は、供給アセンブリ３０４の全幅にまたがり、その側端は、ハウジングブロック３９２のポケット４０４の中に捉えられている。リフティングカムシャフト４００のそれぞれの端部の一方の側はフラット４１１に圧延されており、リフティングカムシャフト４００は、ハウジングブロック３９２のポケット４０４で、接線より下のフラット４１１上に位置する。リフティングプレート３９６は、ホイールシャフトの並進運動を可能にするために、カムシャフト４００のための逃げ穴とホイールシャフト３９０のためのスロットを備える。

リフティングカムシャフト４００の中央に向かう穴は、転換機３００のハウジング３０２の外側で延在可能なレバーアーム４１２を受け取る。穴とレバーアーム４１２とは、図示された実施形態において、フラット４１１と平行である。動作位置から充填位置へレバーアーム４１２を９０度回転させることにより、カムシャフト４００の端部がフラット４１１から離れて円形部分に回転する。リフティングプレート３９６は、この回転動作をホイールシャフト３９０、したがって上回転部材またはホイール３７２、に転送し、それにより上下ホイール３７２および３７４間にギャップが生じ、その間でシートストック材料を、接続アセンブリ３０６の回転するギア４１４および４１６までずっと障害物なしで供給することができる（図６）。ストック材料が充填されると、レバーアーム４１２をその動作位置に戻すことにより、供給アセンブリ３０４の上下ホイール３７２および３７４間のギャップが閉じられ、バネ４０２が上ホイール３７２のシャフト３９０を下ホイール３７４に向かって付勢し、ストック材料はその間に収まる。

ダンネージ転換機３００は、供給アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６間に、横方向に離間したフォーミングプラウ３１２をさらに備えてもよい。フォーミングプラウ３１２は、ストック材料が通過する際に、ストック材料の幅を縮小し、自由な横縁を内側に折り畳む。フォーミングプラウ３１２はそれぞれ、ストック材料の横縁の通路内部に延びるように取り付けられ、さらに内側にその下流端に向かって徐々に突出する曲面を有する。ストック材料の横縁が横プラウ３１２によって内向きに折り畳まれるまたは内向きになると、一方の層のストック材料の縁部は折り返して他方の層の縁部を囲み、その後、接続アセンブリ３０６は機械的に重なり合っている層をつなぎ合わせる。これにより、完成したダンネージ製品の横縁がより均一になり、接続線を形成するための追加の折り畳みとその結果生じる接続アセンブリ３０６を通る追加の層が、よりよくダンネージ製品をまとめて保持するのに役立つ。この供給アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６によって定義される転換機３００は、約４０～５５％の圧着損失がある。これは、製造されるラップダンネージ製品が、それを製造するのに使用されるストック材料より約４０～５５％短いことを意味する。

接続アセンブリ３０６は、一対の回転ギア部材またはギア４１４および４１６を備える。ギア４１４および４１６は、ストック材料がギア間を通過する際に一緒に付勢されてストック材料の重なり合った層をつなぐ。図示された接続アセンブリ３０６は、インターレース歯を備えた少なくとも２つの回転ギア部材４１４および４１６を含む。インターレース歯は、その間を通るシートストック材料を変形させ、それにより、複数の層および複数の重なり合うシートを接続線に沿って機械的に組み合わせてつながったダンネージのストリップとしてまとめて保持するためのものである。この機械的な接続は、層間の化学的または接着剤結合とは区別される。ギア部材４１４および４１６は、ストック材料がその間を通る際、ストック材料を平らにし、折り目をつけ、折り畳むおよび／または打ち抜く。接続アセンブリ３０６は、その間にストック材料が供給される少なくとも２つの回転ギア部材４１４および４１６を含むが、より多くのギア部材を様々な構成で採用してもよい。

上部ギア４１４は、バネなどの付勢部材により下部ギア４１６に付勢されている。供給アセンブリ３０４の付勢された回転部材３７２および３７４と、接続アセンブリ３０６の付勢されたギア４１４および４１６は、それぞれの支点２４０および２４１を中心に回転するように片持ち式に取り付けられているため、より小さなバネを使用して十分な付勢力を提供できる。

回転ギア部材４１４および４１６は、一般的には、供給アセンブリ３０４がシートストック材料を前進させる速度より遅い速度で駆動される。これは、供給アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６間の限られたスペースにおいて所望するランダムなしわを製造するためである。図示された転換機３００では、供給アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６は、一般的な電気駆動モータ２４２によって駆動される。駆動モータ２４２は、積極的に供給アセンブリ３０４の下回転部材３７４を駆動して、チェーンおよび適当なスプロケット（図示せず）を介して接続アセンブリ３０６の下部ギア部材４１６に接続される。供給アセンブリ３０４の回転部材３７２および３７４と接続アセンブリ３０６のギア４１４および４１６との間の速度の比率は、スプロケットの相対サイズを調整してその間に適当なチェーンを提供することにより簡単に調整できる。その代わりに、供給アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６を別途駆動するための別々のモータを用意してもよい。チェーンドライブの代わりにトランスミッションを備えて、供給ホイール３７２および３７４とギア４１４および４１６の相対速度をその動作を中断させることなく変更できるようにしてもよい。

所望の長さのダンネージ製品を得るために、転換機３００は、接続アセンブリ３０６の下流に、供給から引き出された略連続長のシートストック材料から所望の長さを有する個別のダンネージ製品を切断または切り離すための切断アセンブリ３１０を含む。切断アセンブリ３１０は、例えば、シートストック材料の通路を横切って移動可能な回転可能な切断ホイールと、切断ホイールがしわにしたダンネージのストリップを切断するように作用する固定刃を含む。切断アセンブリ３１９は、しかし、回転可能な切断ホイールの使用に制限されない。

図１１～１３に示すように、独立したカットモータ２４４は、ギロチンスタイルの切断アセンブリ２０８を駆動する。切断アセンブリ２０８は、接続線で最も大きな力が加えられた状態でしわにしたストック材料の層を通って切刃２４６を積極的に駆動するために、ダンネージストリップの通路の幅方向に広がり、供給アセンブリ２０４の横方向に離間した回転部材２１６および２１８と接続アセンブリ２０６のギア２３６および２３８と整列した一対のクランクアーム２４８を有する切刃２４６を含む。クランクアーム２４８は、共通のシャフト２５０につながれて、それぞれのカム２５２によって定められる周期で回転する。

切断アセンブリ３１０は、ギロチンスタイルの切刃４４０を含み、その動きは、ツイン４バーリンケージ４４２およびスライダアセンブリ４４４によって指示される。独立したカットモータ４４５は、ギアボックス４４６を介して４バーリンケージ４４２を駆動する。ギアボックス４４６について対称である駆動シャフト４４８は、シャフト４４８の両端にドライブクランク４５０を有する。各ドライブクランク４５０は、第２クランク４５２に取り付けられ、第２クランク４５２は、切刃４４０を支持するキャリッジ４５３に取り付けられる。切刃キャリッジ４５３は、ダンネージのストリップの通路を横切って移動してストリップから個別の長さのラッピングダンネージ製品を切断する際に、一対の平行なシャフトまたはスライダアーム４５４に乗って切刃４４０をガイドする。各クランクアーム４５０は、接続アセンブリ３０６の横方向に離間したギア対４１４および４１６の１つと整列して、切断されることに対する抵抗が最大の領域である接続線でダンネージのストリップを切断するのに加えられる力を集中させる。

切刃キャリッジ４５３は、刃先の背後に傾斜面４５６を有する。この傾斜により、切断されたダンネージ製品の薄片が載る平らな表面が除去される。切刃４４０から、ハウジング出口シュート４６０は、下向きの傾斜を続けて機械３００の外へ出る。これにより、次のダンネージのストリップが連続して形成され、先のダンネージのストリップからの残骸を一掃することができる。

要約すると、ランダムにしわにしたダンネージ製品の形成時、ダンネージ製品が所望の長さに切断される際にシートストック材料のばらばらの破片が生じる可能性がある。これらの破片は、美的なおよびダンネージ転換機３００の適切な機能において問題を引き起こす可能性がある。本発明は、この問題を最小化または排除する方法を提供する。１つの解決法は、例えばレバーアーム４１２に接続されたソレノイドモータ５００を使って、ダンネージ製品が切断される前に下部送りホイール３７４から上部送りホイール３７２を持ち上げることである。コントローラ３３０は、上部送りホイール３７２を下部送りホイール３７４から切り離すために、ソレノイドモータ５００に接続され、そうでなければソレノイドモータ５００を制御するように構成されている。これにより、供給アセンブリ３０４がストック材料から外され、それにより、接続アセンブリ３０６のみが、転換アセンブリを通してシート材料を引き出している。その代わりに、供給アセンブリ３０４を、接続アセンブリ３０６と同じかまたは遅い送り速度でシートストック材料を供給するように制御して、ダンネージのストリップの一部における縦しわを最小化または排除することができる。これらの技術のいずれを用いても、効果的に、シートストック材料の一部において、しわが軽減または排除される。このしわ軽減ゾーンは、シートストック材料の規則正しくしわになった部分より平らでクッション性が低い。このしわ軽減部分は、接続アセンブリ３０６がしわ軽減部分を切断アセンブリ３１０に進めると切断される。しわの量が少ないことにより、シート材料のばらばらの破片が切断動作時に生成される可能性が大いに低くなる。

したがって、本発明により提供されるダンネージ転換機は、シートストック材料をシートストック材料より比較的厚く低密度のダンネージ製品に転換する。転換機は、転換アセンブリを含み、転換アセンブリは、転換アセンブリを通してシートストック材料を引き出してシートストック材料の少なくとも一部をランダムにしわにする。略連続長のシートストック材料から所望の長さの個別のダンネージ製品を切り出す前に、転換アセンブリは、転換アセンブリを通してシートストック材料を一時的に前進させる一方、しわ軽減ゾーンでシートストック材料のランダムなしわを最小化または排除し、その後、削減切断ゾーンでシートストック材料を切断してシートストック材料のスクラップ破片の生成を削減または排除する。ソレノイドを使って上部送りホイール３７２を持ち上げてしわを軽減または排除してもよい。

本発明は、特定の例示的な実施形態に関して図示および説明されたが、本明細書および添付の図面を読み理解すれば、当業者には等価な変更および改変が想起されるであろう。特に、上述した整数（構成要素、アセンブリ、デバイス、組成物等）によって実施される様々な機能に関して、こうした整数を説明するために使用される用語（「手段（ｍｅａｎｓ）」への言及を含む）は、特に断りのない限り、本発明の本明細書で示す例示的な実施形態における機能を実施する開示された構造に構造的に等価でなくても、特定の機能を実施する（すなわち、機能的に等価である）任意の整数に対応することが意図される。

Claims (7)

1. シートストック材料をダンネージ製品に転換するためのダンネージ転換機であって、該ダンネージ転換機が、
   転換アセンブリであって、該転換アセンブリを通して前記シートストック材料を前進させ、前記シートストック材料の少なくとも一部をランダムにしわにするように構成された転換アセンブリと、
   前記転換アセンブリの下流に位置する切断アセンブリと、
   前記転換アセンブリおよび前記切断アセンブリと通信するコントローラであって、前記転換アセンブリを制御して前記シートストック材料の一部のランダムなしわを一時的に軽減し、その後、前記切断アセンブリを起動して、前記しわの軽減したシートストック材料部分において前記シートストック材料のストリップを切断することにより前記シートストック材料からダンネージの個別のストリップを切り離すように構成されたコントローラと、を含む、ダンネージ転換機。
2. 前記転換アセンブリが、
   供給アセンブリであって、該供給アセンブリを通して少なくとも第１のウェブのシートストック材料を第１の速度で前進させる、供給アセンブリと、
   前記供給アセンブリの下流に位置する接続アセンブリであって、（ａ）前記第１の速度より遅い第２の速度で前記シートストック材料を通過させることにより、前記シートストック材料の前進を遅らせ、それにより前記供給アセンブリと前記接続アセンブリとの間の縦方向のスペースにおいて前記第１のウェブをランダムにしわにし、（ｂ）前記しわにした第１のウェブを第２のウェブにつないで、前記しわにした第１のウェブをしわにした状態で維持する接続アセンブリと、を含む、請求項１に記載のダンネージ転換機。
3. 前記供給アセンブリが、その間で前記シートストック材料を前進させるための少なくとも一対の回転部材を含む、請求項２に記載のダンネージ転換機。
4. 前記接続アセンブリが、その間を通る前記シートストック材料を変形させて前記シートストック材料の複数のプライを連結するためのインターレース歯を備えた少なくとも一対
   の回転ギア部材を含む、請求項２に記載のダンネージ転換機。
5. 前記転換アセンブリが、該転換アセンブリを通る前記シートストック材料の通路を画定する１つ以上のトンネル部材を含む、請求項１に記載のダンネージ転換機。
6. シートストック材料をダンネージ製品に転換するためのダンネージ転換機を用いてシートストック材料をダンネージ製品に転換するための方法であって、
   前記ダンネージ転換機は、
   転換アセンブリであって、該転換アセンブリを通して前記シートストック材料を前進させ、前記シートストック材料の少なくとも一部をランダムにしわにするように構成された転換アセンブリと、
   前記転換アセンブリの下流に位置する切断アセンブリと、
   前記転換アセンブリおよび前記切断アセンブリと通信するコントローラであって、前記転換アセンブリを制御して前記シートストック材料の一部のランダムなしわを一時的に軽減し、その後、前記切断アセンブリを起動して、前記しわの軽減したシートストック材料部分において前記シートストック材料のストリップを切断することにより前記シートストック材料からダンネージの個別のストリップを切り離すように構成されたコントローラと、を含み、
   該方法が、
   前記転換アセンブリを通してシートストック材料を前進させて前記シートストック材料の少なくとも一部をランダムにしわにしてダンネージのストリップを形成するステップと、その後に、
   前記シートストック材料をランダムにしわにすることなく前記転換アセンブリを通して前記シートストック材料を一時的に前進させて前記ダンネージのストリップのしわのない部分を形成するステップと、その後に、
   前記ダンネージのストリップのしわのない部分を切断して前記ダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り離すステップと、を含む、方法。
7. 前記ランダムにしわにするステップが、
   前記第１の速度より遅い第２の速度で前記シートストック材料を通過させることにより前記転換アセンブリの前記供給アセンブリ部分の下流で前記シートストック材料の通過を遅らせて前記第１のウェブをランダムにしわにするステップと、
   複数の層のシートストック材料を接続し、前記しわにした第１のウェブを第２のウェブのシートストック材料の片側に接続するステップを含み、前記しわにした第１のウェブをしわにした状態に保つステップと、を含む、請求項６に記載の方法。

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