JPH06506903A - 搬送されるシートの速度を整合を維持しながら変更するシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 搬送されるシートの速度を整合を維持しながら変更するシステム発明の背景 本発明は、波型板紙を含むシートの如くの、分離したシート材料を含む様々な形 状及び大きさの製品の高速度搬送に係る。特に、本発明は搬送されるシートの速 度をそれを整合して保持しながら変更するシステムに関する。

波型板紙又は同様のシート材の個々のシートの高速度取扱において、均一なサイ ズのシートはしばしばシート間に均一な間隔が維持されるように「整合」して搬 送される。シートの均一な縁対縁間隔即ちピッチ間隔は、例えばシートを切断又 は折り曲げるのに使用され得るように、時間合わせされた下流の処理装置に連続 して正確に供給され得るために必要である。波型板紙シートは毎分１．　５００ フイートの速度で搬送される場合があり、整合を維持するため、シートは典型的 には、シートの位置を保持する上側及び下側搬送手段間で搬送される。様々なサ イズ及び形状の他の製品が又しばしば速度及び間隔の正確な制御を要求する方法 にて処理されるように搬送され配送される。

正確なシート整合を維持しながらシートが搬送される速度を変更することが又し ばしば必要とされ又所望される。対応して、再び整合か維持されるような一定の 基礎に基づいて、シート間の間隔を増加させ又は減少させることが望まれる場合 がある。遅く移動するソート材に対しては、速度及び間隔の変更はシートを第■ の速度で動作する上流コンベアから第２の速度で動作する下流コンベアへ、シー ト速度を第１の速度から第２の速度へ変更する可変速度駆動器、クラッチ機構又 は同様のものを利用した中間速度変更コンベアを介してシートを乗換させること によってなされ得る。このようなピッチ間隔及び搬送されるシートの速度を変更 する可変速度駆動器は米国特許第３．８２７，５４５号で知られている。中間乗 換コンヘアの機械的速度変更機構は、比較的低速度で搬送されるシート材に対し て充分なものではあるが、高速度での波型板紙の取扱に対しては完全に充分とは いえない。

米国特許第２，５８０．４６９号は又搬送されるシートの速度を変更する装置を 示している。この装置は、その間にシートが第１のコンベアから供給される一対 の逆回転カムを利用しており、もってカム表面の半径における増加又は減少がそ の間で搬送されるシートの速度における対応する増加又は減少を生じさせる。比 較的遅い速度で移動するシートに対しては充分であるが、シートに接触して回転 するにつれ、カム半径の非常な変化により、そのようなたわみが曲がることにな るような高速取扱状況においては全体的には許容し得ないソートの深刻な程の垂 直なたわみを引き起こし、比較的弱い波型板紙ストックを破壊又は損傷させる。

それゆえ、それらの整合を維持しなから高速で搬送される波型板紙ソートの速度 及び間隔の変更か出来るシステムを有することが望まれる。そのようなシステム は複雑な速度変更機構の必要性又は搬送されているシートに対して深刻な垂直た わみを与える速度変更カムの使用を省略することか望ましい。シート材を取り扱 うシステムは他の形状及び大きさの製品の同様な取扱にたやすく適応し得ること か期待される。

発明の要約 本発明によって、整合して搬送されるシート材は一定な直線速度で動作する中間 速度変更ヘルドを利用することによって整合を維持しながら、第２の速度へ加速 又は減速されるが、特に上流コンベアから受け取ったソートの速度を下流のコン ベアの速度に変更しボートの保持を維持しボートか速度変更及びシート乗換の間 に滑るのを防止するよう構成される。

速度変更ヘルドはシートの表面に対する接線に配置されシー１−移動の方向に回 転するブーりの回りの積極的駆動係合により動作する。

少なくとも速度変更ベルトの長さの一部分が、ベルトがブーりの回りを移動する ようにシートに接線接触する。速度変更ベルトは、それがブーりの回りを移動し インフィードコンベアの速度と等しい速度のシートに初期接触するように、外側 ベルト面で瞬間的速度を提供するようにされた一定線速度で動作する。可撓性保 持手段がプーリからシートの反対側に配置されシートの表面に接触しベルト及び ブーりによってインフィードコンベアからシートを受け取るニップを形成するよ うに配置される。速度変更ベルトは、ベルトのローブ領域かブーりの回りに動作 すると連続的に変化する半径の領域を与え、もってシートとの接線接触における ローブを含むベルトの外側表面がインフィートコンベアの速度又はアウトフィー ドコンベアの速度から変化する連続的に変更する速度で動作する速度変更ローブ を含む。

この望ましい方法においてシートを加速しその間隔を増加させるシステムとして 利用される際、加速ローブは均一に増加するベルトの厚さに沿った長さよりなる 。速度変更ローブは単にシートの長さの一部に等しい長さを有し、もって厚さの 増加はシートを滑らせることなく加速するための接触半径における増加を許容す るに充分緩やかであることか必要とされる。

弾性保持手段は、ブーりの軸に平行なその回転の軸で配置された低慣性アイドラ ロールよりなればよい。低慣性アイドラロールの軸は固定され、シートに接触す る外側表面は弾性であり、もって速度変更ベルトの半径かベルトブーりの回りで 増加することによるシートの上流側たわみは調節される。その代わりとして、弾 性保持手段はソートとの保合に付勢される可撓性指機構よりなってもよい。可撓 性指機構の場合、弾性保持手段はブーり及び速度変更ベルトのそれより実質的に 低い表面摩擦係数を備え、もってプーリ／速度変更ヘルド組み合わせ及びシート 間に非滑り搬送係合か維持されなけれはならない。

この望ましい実施例では、加速ベルｉ・はシートの平面の下に配置され、もって それはその底表面に接触する。一つの望ましい実施例において、ブーりはシート との初期接線接触を提供する周辺表面部を含み、それらは依然としてインフィー トコンベアによって同時に保持さオ］、ローブかブーりの回りを通過するとブー り表面を越えて半径方向に延長する加速ローブに対するのを除いて、加速ベルト はプーリの周辺表面内に置かれる。

他の実施例において、上部ブーりを担持するベルトか、空気軸受の如くの非回転 円筒形低摩擦ガイド手段によって置き換えられてもよい。ノー１−を同じ位置に 維持しそれらの垂直たわみを完全に除去するように接線接触を過ぎて速度変更ロ ーブの動作の間に垂直にたわむように速度変更ベルト及びベルトキャリング機構 を取り付けることも又可能である。

図面の簡単な説明 ［Ａ１は本発明の速度変更システムの側面図である。

図２はインフィートコンヘアの速度で動作するその図１の位置において搬送され るノートを示す速度変更システムの拡大側面図である。

図３はアラ１〜フイートコンベアの増加速度で速度変更システムを離脱するノー トを示ず図２と同様の側面図である。

図４は速度変更ブーり及びヘルドと共に動作する可撓性保持手段に関する代わり の構造を示す図２及び３と同様な図である。

図５は望ましい本実施例のブーり及び加速ベルトの組み合わせの平面図である。

図６は図５の装置の側面図である。

図７はソートの速度を減少させる速度変更ヘルドの実施例を示す図２と同様の拡 大側面図である。

図８は本発明の他の実施例の側面図である。

図９は図８の機構の９−９線に沿った平面図である。

望ましい実施例の詳細な説明 まず図１を参照するに、一連のシー１−１Ｏは速度Ｖ１で第１のインフィートコ ンベア１１上で搬送されていることが示されている。

インフィートコンヘア１１は適当な種類のとのようなものでもよく、駆動ヘルド 又は活動ロールコンヘアを含み、その下流端にシー１−１０の積極的保持を維持 する一対の駆動ロール１２及び１３を含み、同様なソート保合上流ローラ（図示 せず）を有し、シート１０間の均一な等しい間隔Ｓ１を維持する。換言すれば、 シートはインフィートコンヘア１１上を搬送される際に整合状態に維持される。

本発明のシステムはインフィートコンベア１１から受け取ったシートを加速（減 速）する中間速度変更機構１４を含み、第２のアウトフィードコンベア１５が動 作する速度迄シートの速度を増加（減少）させ、同時にその間の間隔Ｓ１を増加 （減少）させる。下流側アウトフィードコンヘア１５は又適当なとのような構造 でもよく積極的にシーＮＯを保持しそれらを整合状態に維持する。そのように、 アウトフィートコンベア１５は一連の対の駆動ロール１６及び１７を含み、それ らの対の内の最上流側の対のみか図に示されている。

以後の速度変更機構の説明はより速い速度へのシートｌＯの加速及びそれらの間 の間隔の増加に対する機構に特に関連する。しかし、適当な変更によって、速度 変更機構はシートを減速しそれらの間の間隔を減少させることに適応され得る。

又、シート加速機構として使用される際、本発明のシステムは、（間隔Ｓｌ無し の）端対端当接関係においてインフィードコンベア１０上に配置された波型板紙 又は他の同様なシート材を取り扱い得る。

スス２及び３を参照するに、本発明のシステムの速度変更機構１４は（駆動ロー ル１２及び１３によって定義される如く）インフィートコンベア１１の端から実 質的にシート１０の長さ未満の距離下流に配置される。このように、駆動ロール １２及び１３間を通過するシート１０は、依然ロール】２及び１３によって係合 されながら速度変更機構に入る。速度変更機構はブーりの回りを定速で駆動され 後述される如くインフィードコンベア１１の速度Ｖｌに等しいシートとの初期接 触の点での半径方向外側表面速度を提供する加速ベルト１８を含む。ベルト１８ はその下側におけるリブ又は歯か設けられ駆動モータ２２によって駆動される同 様に歯か設けられた駆動スプロケット２１に係合するように適応された構成２０ を含むような従来のタイミングベルトの様に構成されることか望ましい。加速ベ ルトは、又歯が設けられブーりのベルトに対する滑りを防止するようにベルト上 の歯パターン２０によって係合される上部プーリ２３に関して動作する。ベルト １８はその長さのより大きい部分上の平らな外部表面２４を有しそれはプーリ２ ３のインフィードコンヘア１１から入来するシートと同期されもって、それがブ ーりの回りを通過すると、ベルトの表面は半径Ｒ，（図２）によって画成された ブーりの周囲又はそれより若干下である。その代わりに、ベルトの均一な外側表 面部２４かプーリ２３の外側周辺を僅かに越えて延長されてもよい。このように 、ブーりの外側表面又はブーりの回りを移動するヘルドの半径方向外側表面の内 の何れか又はその両方か入来するシートｌＯとの初期接線接触を提供してもよく 、接線接触表面ベルトの速度かインフィートコンベア１１の速度Ｖ、と一致する ように設定されているため、ソー）１０は初期速度Ｖ１で速度変更機構１４を最 初に通過する。

従来周知の如く、ベルト１８（図２）のピッチラインＬ、は本来ヘルドの外側表 面２４からある距離下にある。換言すれば、ピッチライン半径Ｒ１はベルトの外 側表面の半径Ｒ５より小さい。よって、ヘルドの外側表面はプーリ２３の回りを 移動しシートに接触すると半径方向内側のピッチライン速度より大きい速度で移 動する。その結果、ベルトの直線速度はＶＩより小さい速度に確立され設定され なければならない。特別に、ピッチライン速度Ｖ、は半径Ｒ，／ＲＩ　Ｃ図２参 照）の比に等しい係数分Ｖ、より小さい。同様に、ベルト１８がプーリ２１及び ２３の回りの完全な回転を形成すると、ベルトの合計の移動又は移動の距離は略 係数ＲＩ／　ＲＰ分ベルトの合計のピッチライン距離又はピッチ長さを越える。

後述する例から明確になる如く、一回転におけるベルトの他の表面による移動の 距離はシー）　（Ｌ＋Ｓ、’）のピッチ間隔（繰り返し長さ）より、その機能は 後述する速度変更ローブの長さ及び厚さの大きさに依存した量分、大きい。

弾性低慣性アイドラロール２５がプーリ２３の上に配置され、シート１０の上面 に係合する。ベルト１８及びプーリ２３はシートの下面に接線接触しアイドラロ ーラ２５はシートの上側表面に接線接触しその間で、シートを保持し速度変更機 構を通して搬送するニップを形成する。軽重量及び低慣性であることに加えて、 アイドラローラ２５は中央ハブ２７及び可撓性外側円筒形表面部２８を相互接続 する一連の略半径方向延在可撓性フィン２６を存する内部よりなる。このように アイドラローラはシートのプーリ２３及びベルト１８と接触を弾性的に保持しベ ルト及びシート間の整合を維持する手段を提供する。ヘルド１８の全外側表面及 びブーりの外側周囲表面（後者かシートに係合するように構成されている際に） はシートの積極的駆動接触を維持するように摩擦表面の高い係数を備える。

加速ヘルド１８の長さの一部分にはベルトがプーリ２３の回りを移動する際のベ ルト及びシート間の接線接触の点における連続的に増加する半径を画成するよう な形状とされた加速ローブ３０か設けられている。特に図２及び３を参照するに 、加速ロー１３０は最大厚さの上流端３１に対してベルト表面から均一に厚さか 増加するベルトの外部表面２４から上がった部分よりなる。加速ローブ３０かプ ーリ２３の回りを移動するとシートに接線接触する点での半径は最小Ｒ，（図２ ）から、ローブの上流端３１かシートと係合するプーリの頂部に到達する最大Ｒ ２（図３）へ増加する。よって、ローブの外側表面及びその上を搬送されるシー トの速度は入来速度Ｖ、から第２の速度ｖ２に増加する。加速ローブ３ｏは均一 な加速を提供するよう構成され、図３に示される如く、シート１０の上流縁３２ か最大ローブ厚さの上流端３】及び半径Ｒ３に一致するような長さとシートとの 整合を存する。

−例として、入来するシートの速度Ｖ、を、■、の１２０％の速度■２に増加す ることが所望されていると仮定する。　又、シートＩＯは４８インチ長である他 のものと２インチ間隔とされ、よって５０インチのシートピッチ間隔又は繰り返 し長さよりなると仮定する。ベルト１８上の加速ローブ３０はＲ１の１２０％の 半径Ｒ窃を提供するよう構成され、上記の如く、ＶＩに等しいベルト１８はプー リ２３上の外側ベルト表面における周囲速度を提供する一定線速度で動作してい る。Ｒ３からＲ１への移行が１０インチの長さを有する加速ローブ３０によって なされる場合、１０％のシートとの接触点におけるローブの効果的半径における 平均的増加のため、図２の位置から図３の位置へソートｌＯか１１インチ移動す る。ローブ３０上の最後の１１インチの移動上のシートの加速の結果、後続する 縁３２から引き続くシートの先行する縁３３への間隔が１インチ増加する。この ようにして、シート間隔は図２における２インチのＳ、から図３における３イン チの中間間隔へと増加する。この点において、先行するシート１０はｖ２で移動 し後続するシートは依然として速度Ｖ１で移動している。二っρシート間の速度 の差異は後続するシートか図２の位置に到達する迄続く　（ここでこの後続する 縁３２は加速へルトニップから１１インチにある）。このようにして、後続する シートは、それか加速される前に４０インチ（３インチ間隔ブラスシートの初期 ３フインチ）の距離を通して移動しなければならない。その間に、先行するシー ト１０は１２０％大きい速度で移動し、よってこれらの隣接するシートの後続及 び先行縁３２及び３３間の間隔は一定の率にて増加し続ける。しかし、後続する シートか加速し始めると（図２から図３の位置へ）、間隔における増加の率は後 続するシートの後続する縁３２が完全に速度ｖ１に加速される迄（図３の位置） 遅くなる。この点で、シートの最終的な間隔Ｓ２及びピッチ間隔か確立される。

本例においては、ピッチ間隔又は繰り返し長さは６０インチ（５０インチの１２ ０％）でありノート間隔Ｓ２は、よって１２インチ（６０インチマイナス４８イ ンチ）である。

アウトフィートコンベア１５への入口における駆動ロール１６及び１７は速度変 更機構１４のニップからシートの長さと等しい又は僅かに小さい距離分離隔され ている。この方法においては、シートはコンヘアの−又は他において全ての時間 において積極的に保持されもってソート整合は維持される。長さの異なるシート の動作を取り扱うために、ロールＩ６及び１７の移動の方向が１１１１１ｍされ 速度変更機構１４からのそれらの距離を変化させる。再び図３を参照するに、先 行するシート１０が加速ベルト１８及びアイドラローラ２５によって形成された ニップから離脱し速度Ｖ、で移動している際、引き続くシートの先行する縁３３ はニップに近づく。引き続くシートの先行する縁がニップに到達する時間迄に、 加速ローブ３０の最大厚さ上流端３１か接線接触点を過ぎて移動しベルト１８の 均−平ら表面２４は引き続くシーＮＯに係合するように配置されている。

その直ぐ前のシートと同様な引き続くシートはニップに係合され、それか図２に 示す如く加速ローブ３０に係合される迄速度Ｖ、で移動し続け、その後、それは 前述したと同一の方法にて加速される。

本発明のシステムによれば、一定直線速度で移動する加速ベルトを利用すること によって、複雑な速度変更機構を必要とせず、シートは異なる速度及び間隔にた やすく加速され（又は減速され）全く整合を維持され得る。対応して、機械駆動 部品における大きな内部変更が要求されずシーＮ８及びアイドラローラ２５の大 きさのみが加速（又は減速）力の主因となる。本発明の他の重要な特性は加速ロ ーブ３０が半径Ｒ３からＲ１への全く通常の増加のみが要求され、それはシート 又はボードが加速される際にいかなる意味のある垂直方向の変位も生じさせない 。例えば、４インチ直径のプーリ２３が１２０％のシート速度の増加を達成する ために最大ローブ厚さ０．４インチのみを要求する。比較するに、従来技術の回 転カムを利用した速度変更装置は５０インチピッチ間隔でのシートに適応するた めに略１６インチ直径を有するローラを要する。速度において２０％増加を達成 するために、カム表面半径は略８インチ乃至略９゜６インチ増加しなければなら ず、その結果、曲げ又は損傷を引き起こしかねず、許容できないようなシート又 はボードの垂直変位か生ずる。

図４を参照するに、望ましい実施例のアイドラローラ２５に対する可撓性保持手 段は上部支持構造３５に取付けられシー）１０を横切って横に延設された可撓性 指部３４又は一連のそのような指部よりなる。指部３４はシートと係合するよう 付勢され加速ローブ３０かプーリ２３の回り及びシートの下を移動する際にその 変位かたやすく調節される。ソートを接触する指部３４の表面はベルト２４及び ／又はプーリ２３及びシート間の摩擦係合を妨害しないように摩擦の低係数を有 しなければならない。

図５及び図６は図１乃至図３の実施例において効果的であると思われる加速ベル ト及びブーり組み合わせの他の実施例を示す。その構成において、加速ベルト１ ８はプーリ２３内の凹所か設けられた部分３７において同期して動作する一対の 離間ベルト３６よりなる。

プーリ２３は凹所部３７をその間に画成する一連の離間外側周辺部３８を含み、 その外側周辺部はシートが加速ローブによって離間ベルト上で保合される迄その 入来長さ上でシートに係合する。ローブ３０かプーリ２３上で移動しシート１０ と接線接触すると、前述の如く、ローブ３０は半径方向に凹所部３７から持ち上 がりシートに係合して加速する。ローブ３０の厚さは、又前述の如く、シート速 度の所望の増加を提供するように選択され得る。図５において変更されたプーリ ２３の構造を不明瞭にすることがないように幻影的に示された弾性アイドラロー ラ２５は凹所部３７より軸方向に長い。

このような方法において、ローラ２５はシートがローブ３０によって係合される 迄シートのそれとの接触を保持するようにより大きい直径の外側周辺部３８の上 にある。

図７において、シートの速度及びその間隔を減少させるように使用され得る減速 ベルト４０が示されている。ベルト４０は大略、その長さのより大きい部分に沿 って、入来するシートの先行する縁３３に接線接触するように同期させられた先 行するローブ４１から開始して均一に伸長させられた厚さを有する。ベルトの均 一厚さは、ベルト４０の端部４２がブーＩＪ２３の頂部接線部に到達する迄シー トをその入来速度に維持する。その端部はベルト厚さの均一な減少及び対応した 、端部がブーり上を移動しシートに接線接触する際の均一な半径の減少を提供す るように先細とされている。前述の加速実施例と反対に、シートは入来速度ｖｌ からより低い速度Ｖ、に減少され、シート間の初期間隔Ｓ、は対応してより小さ い間隔Ｖ、に減少させられる。

図８及び９を参照するに、二つの意味のある変更を含む本発明の他の実施例か示 されている。前述の実施例の、加速ベルト１８を担持するプーリ２３は静止空気 軸受４８に置き換えられる。この空気軸受は空気穴５０のパターンでその外側表 面の適当な領域内に設けられた円筒形管形部材である。空気軸受の中空内部は圧 力か掛けられており空気穴５０から逃げる空気は、その上を加速ベルトが移動す る、実質的に摩擦の無いクッションを提供する。空気軸受の直径は大略プーリ２ ３の直径と等しければよく、又は加速ローブ３０の大きさ及び長さ、同様に搬送 される製品の大きさ及び形状に適応するように実質的により大きい又はより小さ い直径を有してもよい。

ある適用においては、接線接触点を通過する間加速ローブ３０によって接触され ている際シート１０の僅かな垂直たわみも完全に除去することか望まれる場合か ある。垂直たわみを防止しシートＩＯを一定して同一平面上に維持するために、 加速ベルト１８、駆動スプロケット２１、プーリ２３又は空気軸受４８を含む全 速度変更機構１４は加速ローブ３０か接線接触点を過ぎて移動する際の半径の変 化を補償するように垂直移動するように載置される。一対のローラ４３か加速ベ ルト１８の外側表面に係合するように取り付はブラケット４４に支持構造３５か ら下方向に依存するように載置される。

全速度変更機構が、静止垂直トラック４５内に垂直移動のために摺動可能に載置 された摺動機構４６に取り付けられる。速度変更ローブ３０かソートｌＯと接線 接続すると、それは又ローラ４３に接触し、空気軸受４８の回りに速度変更ロー ブをキャリングするベルトの半径か増加すると、固定位置ローラ４３が全速度変 更機構１４を下方向に移動させる。摺動機構４６はその摺動機構の路におけるそ のトラック上に載置されたコイルバネ４７の付勢に抗してトラック４５内で下方 向に移動するよう適応されている。可撓性ホールドダウン指部３４か配置され、 前述の実質的における如くソートの垂直たわみに応して移動しなければならない ということはないが、前述の方法と同様に動作する。

比較的薄いノート材の取り扱いに関して本発明の様々な実施例か説明されたか、 本発明の速度変更機構は様々な形状及び大きさの広範囲の製品を取り扱うのに充 分に動作し得ると思考する。実質的に前述の如くシートか搬送される方法にて搬 送され得るあらゆる種類の製品か、完全て正確な整合を維持しなから同し方法で 加速又は減速され得る。

国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．速度を変更し第１の速度で動作する第１のコンベア上に整合して搬送される 分離した品物の速度及び間隔を変更するシステムであって： 品物との接線接触において該第１の速度に等しい初期周辺速度で動作する該ベル トの円筒形部を与えるように配置された弧状面の回りに動作する一定の直線速度 で動作する速度変更ベルトと；該円筒形部の接線接触表面と整列されそれと共に 該第１のコンベアから品物を受け取るニップを形成する可撓性保持手段と；該ベ ルトが該弧状面の回りに動作するにつれ連続的に変化する半径の領域を画成し、 それにより接線接触表面において該ローブを含むベルトの外側表面が該第１の速 度から第２の速度への連続的に変る速度で動作する、該ベルト上の速度変更ロー プとよりなるシステム。
2. ２．該変化する半径に応じて共通の垂直動作をするよう該ベルト及び該弧状表面 に設ける手段を含み、それにより搬送される品物が一定な水平面内にあって搬送 される請求項１記載のシステム。
3. ３．該設ける手段は： 静止垂直トラックと； 該トラック上で往復垂直動作するよう該ベルト及び弧状面を支持する摺動機構と ； 一定位置に設けられ該接線接触の線上に該ベルト及び速度変更ロープを係合する ベルト接触手段と； 該ベルト及び該ベルト接触手段間の係合を維持する弾性付勢手段とよりなる請求 項２記載のシステム。
4. ４．該ベルト接触手段は該接線接触線に平行な軸上に回転可能に設けられた１対 のローラよりなる請求項３記載のシステム。
5. ５．該ローラは搬送される品物の対向する軸上に外向きに横方向に間隔をおいて いる請求項３記載のシステム。
6. ６．該弧状面は静止円筒形空気軸受よりなる請求項１記載のシステム。