JPH0788066B2 - カートンハンドル取付機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は、材料のストリップを基体に適用する機械に
関する。更に詳しくは、ストリップ保持手段を基体上に
所定の位置に整列及び適用するために幾つかの動きを通
して積極的に移動させる機械に関する。

発明の背景 粒状化した石鹸のようなかさばる種類の製品は運搬用ハ
ンドルを備えた大きなカートンで売られている。カート
ンはかさばり、また重量が重いためにハンドルは特に強
度が大きくなければらず、カートンの素材から一体的に
形成しないのが望ましい。ある公知の形式のカートンで
は、ハンドルは包装機械においてカートンに接着された
分離ストラップから成る。カートン形成用素材の方向に
より、ハンドルはカートン素材の移動方向に対して直角
に適用されねばならないので、ハンドルアプリケータ
（取付機）はハンドルを受け入れ、これを所定の整列位
置に回転させ、その後素材上の正しい位置に適用せねば
ならない。しかも、これら全てのことが高速の包装機械
を通してなされるカートンの流れを遅くするものであっ
てはならない。

これは、過去においては一方向性カムによって一方向に
回転させ、その後復帰バネによって当初の位置に復帰す
る一方向ハンドル取付機によって成されていた。しか
し、このような配置では種々の問題を生ずる。すなわ
ち、バネ復帰は回転装置が出来る限り早くしかも高度の
信頼性をもって確実に作動するのを許さず、また高速の
機械に要求される以上のメインテナンスが必要となる。

したがって、従来のものよりも信頼性に優れた改良され
たハンドル取付機を提供することが望まれていた。一方
向カム及び復帰バネを用いることなくこれを達成するの
は非常に困難である。というのは、ハンドル取付機の回
転装置のためのスペースが非常に少なく、しかも装置が
極めて高速で作動せねばならないからである。メインテ
ナンス不要にしたいとの要求が更に困難性を増してい
た。

発明の簡単な要約 この発明は、ストリップ保持手段に連結された回転可能
なギヤーを利用する回転装置を提供し、ここでストリッ
プ保持手段はギヤーの回転とともに回転する。ギヤー
は、その上にストリップ保持手段が取り付けられたアー
ム手段の回転中に所定量だけ回転する。

好適な実施例では、ギヤーはカム装置によって往復動さ
れるトラックによって回転され、このカム装置において
はラックに取り付けられたカムフォロアはその中にカム
フォロアが乗っている静止したカムによって往復動を与
えられる。この構造により、ストリップ取付機は高速で
作動することができ、カムの積極的な作用により、メイ
ンテナンスが不要となる。これは、例え割り当てられた
スペースがこの型式の装置が作動するのに十分な空間を
提供しない場合においても当てはまる。

本考案はその他の特徴及び観点及び本発明から得られる
利点は、以下における詳しい説明より明らかになろう。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の装置がカートン素材に取付ける形式
のハンドルを備えたカートンを示す説明図であり、 第２図は、第１図に示したカートンの部分説明図で、外
方頂部パネルフラップを開放した状態を示し、 第３図は、第１図のカートンに連結されるハンドルを、
これに取り付けられた支持ストリップと共に示す説明図
であり、 第４図は、第２図に類似するが、両方の頂部パネルフラ
ップが開放された状態を示す説明図であり、 第５図は、第１図のカートンに形成される素材の内表面
を示す平面図であり、 第６図は、ハンドル取付機が配置されるカートン包装機
械の部分を示す斜視図であり、 第７図は、第６図の包装機械の側面図で、カートン素材
及びハンドル支持供給手段を示し、 第８図は、回転アーム及びカム機械の端面図で、カムの
下方部分はカムフォロア及びカムトラックを示すために
破断されており、更に 第９図は、回転アーム及びカム機構を示す側面図でカム
フォロアが乗るカムトラックを示すために部分的にカム
が示され、ピニオンギヤ及び吸引カップが取り付けられ
る軸を示すために下方のハウジング壁が破断されてい
る。

発明の説明 第１図を参照するに、前部パネル12と、側部パネル14
と、頂部パネル16とを有するカートン10が、該頂部パネ
ルの中央部から上方にハンドル18を延在させて示されて
いる。該カートンは、図面には示されていないが、背部
パネルと、底部パネルと、他の側部パネルとを有してい
る。

第２図に示されているように、頂部パネルは外方頂部パ
ネルフラップ20と、内方頂部パネルフラップ22からなっ
ている。外方頂部パネルフラップ20はここでは説明のた
めに開いた状態となっているが、通常は接着剤により内
方頂部パネルフラップ22に接着されている。外方頂部パ
ネルフラップ20は、ハンドル18がそこを貫いて延在する
開口又は切欠き24を有している。内方頂部パネルフラッ
プ22も類似の開口26を有しており、該開口26は、外方頂
部パネルフラップが内方頂部パネルフラップと重ねられ
て頂部パネル16を形成した時に、開口24と整列する。ハ
ンドル18は両開口24、26を貫通して上方に延びるように
なっている。

第３図においては、ハンドル18はストラップ又は輪から
なっており、該ストラップ又は輪は適切な方法で支持ス
トリップ28に取付けられている。一般的なハンドル配置
では、支持ストリップ内に開口30が設けられており、該
開口を介してストラップ両端部が延びる。そのような配
置の場合ストラップの両端部は、ストリップ28の下側に
おいて、通常適当な長さのテープにより保持されてい
る。

第４図に示すカートンは、更にハンドル配置を図示する
ために開かれている外方頂部パネルフラップ及び内方頂
部パネルフラップを有している。カートンが閉鎖された
時に内方頂部パネルフラップ22が接着されるダストフラ
ップ32は、ここでは折り曲げられた状態に示されてい
る。支持ストリップ28の下側は、第４図に示すように、
ハンドルストラップの両端部を適所に保持するために使
用されるテープ34を有している。支持ストリップは接着
剤により内方頂部パネルフラップの内面に取付られ、中
央部に配置されているので、ハンドル18は内方頂部パネ
ルフラップにおいて開口26から外方に延びる。

第１図のカートンは、第５図に示す素材36から形成さ
れ、第５図で見える側がカートンの内側表面となってい
る。この素材においては、区画12と12aはカートンの前
部および背部パネルとに、区画14と14aはカートンの側
部パネルに、区画20と22はカートンの外方および内方頂
部パネルフラップとにそれぞれ対応している。更に、ダ
ストフラップ32に対応する区画32、カートンの底部パネ
ルフラップおよび底部ダストフラップに対応する区画3
8、40および42も示されている。前部パネル12に折り曲
げ自在に連結された接着剤ストリップ44は、素材をカー
トンに形成するときに区画14aに接着されるようになっ
ている。内方頂部パネルフラップ22における開口26を包
囲し、点を付して示された領域46は区画22の内面の部分
を示しており、支持ストリップ28の外面がその領域に接
着されている。カートン素材が包装機械を抜けて高速で
移動するときに、ストリップ28は正確にこの場所にセッ
トされなければならない。

本発明に係る機能を行なう包装機械48の一部が第６図に
概略的に示されている。該機械の上流端に位置した生産
素材ホッパと引き渡しステーション50は、支持ベッド52
上に素材Ｂを置く。ハンドル開口24と26は素材内に示さ
れており、支持ベッドの素材の向きを示している。隔置
された連続チェーン56により搬送され、支持ベッドにお
けるスロットを介して上方に延びている突起54は、素材
の後端に係合して支持ベッドの表面にわたって素材を押
すようになっている。ハンドル支持ストリップホッパと
設置ステーション58は、素材Ｂの開口26が移動する支持
ベッドの一部の上に被されているので、支持ストリップ
は正しい位置に配置される。第６図の最も左側の素材Ｂ
における開口26が、支持ストリップ28で覆われているこ
とに注意されたい。

第６図の機械をより詳細に示す第７図を参照すると、素
材Ｂがプレート62と64からなるホッパ60内において縁部
で支えられ積み重ねられることが示されている。ホッパ
から除去されるべき次の素材の頂部縁部はフランジ66に
より支持されており、該フランジは素材の頂部縁部を越
えて非常に短い距離だけ下方に延びている。吸引ヘッド
68がホッパ60のすぐ下流に配置されており、該吸引ヘッ
ドは枢軸72で枢支された湾曲アーム70に設けられてい
る。アーム70はクランク機構の車輪76にリンク74により
連結されているので、車輪76の回転により生ずるアーム
70の往復動作が吸引ヘッド68をホッパ60に向かい又これ
から離れる方向に往復動させる。始めの素材Ｂと往復動
作する吸引ヘッドとの係合は、十分な力で素材を引っ張
り、それを撓めて短いフランジ66を越えさせる。その後
吸引が停止され、素材の先端が区分ロール78とバッカロ
ール80の噛み込み部に落下する、区分ロールは被駆動ロ
ールであるが、バッカロール80は回転自在であっても良
い。

動作時において、素材が吸引ヘッドによりホッパ60から
引かれる間、区分ロール78とバッカロール80とが係合し
ないように、区分ロール78の区分が形成されている。吸
引が停止されたとき、区分ロールの区分は素材の先端縁
部に係合し、バッカロール80と協動して素材を下流に移
動させる。この移動の間、素材は、包装機械の支持ベッ
ド52に素材を向けるようになっている支持プレート82に
より支持される。第７図に関連してこれまでに記載され
た配置は、素材がホッパから包装機械に供給され得る典
型的なものにすぎない。それゆえ、必要に応じてその代
わりに同じ作用を成し遂げる他の手段を使用しても良い
ことは勿論である。。

更に第７図を参照して、ハンドル支持ストリップホッパ
と設置ステーション58は、支持ストリップ28が積み重ね
られたホッパ84から成っている。ストリップはこれら端
部に隣接しているホッパ内で支持され、露出したホッパ
における最下方のストリップの本体が比較的大きく広が
っているようにしている。吸引ヘッド86はホッパ84に隣
接しかつその下方に設置しており、レバーアーム88によ
り保持されている。レバーアーム88は枢軸90において両
端部の中間で枢支されており、下流側でリンク92に枢支
されている。リンク92はクランク機構の車輪94に枢支さ
れ、素材供給機構の動作と同じように、車輪94の回転に
より吸引ヘッド86がホッパ84に向かい又はこれから離れ
るように移動して、レバーアーム88の往復動作を行なっ
ている。このようにして吸引ヘッド86は最下方の支持ス
トリップ28の底面と接触し、ストリップは相当可撓性で
ある紙やボール紙で形成されているので、ホッパから最
下方のストリップを引っ張る。それからストリップはバ
ッカロール98と協動してストリップを上流側で供給する
区分駆動ロール96と係合する。ヘッド86への吸引は、駆
動ロール96の部分がストリップと係合したときにストリ
ップを解放するように停止される。これは、レバー88の
移動により作動させられるスイッチ100を介する吸引制
御等により成される。素材供給および分与手段の場合の
ように、上述のハンドル支持ストリップ供給および分与
手段は、ホッパから支持ストリップを除去し、それをス
トリップ設置機構の回転アーム102に送る典型的なもの
が単に図示されているにすぎない。

アーム102は駆動軸104に取り付けられこれとともに回転
し、駆動ロール（供給ロール）96、98からの支持ストリ
ップを受ける。支持ストリップは、この時点で機械の長
手方向に整列しているので、回転アーム機構は更に支持
ストリップを回転させ、第６図に番号28で示す支持ベッ
ドの横断方向に延ばす必要がある。しかし、この回転動
作の直前に支持ストリップは塗布器106から適当な接着
剤が噴霧され、それとほぼ同時に素材Ｂの開口26の回り
の部分に塗布器108から接着剤が噴霧される。完全な接
触結合を確保するためには、支持ストリップと素材の両
方に接着剤を塗布することが好ましいが、支持ストリッ
プまたは素材のどちらか一方に接着剤を塗布するのみで
十分であることがわかれば、一方の塗布だけが用いられ
る。

次に第８図と第９図を参照して、回転アーム102は両端
に円筒状ハウジング110を担持している。このハウジン
グは、例えば溶接などの適当な手段によってアームに取
り付けられる。吸引カップ112はそれぞれのハウジング1
10に取り付けられ、ハウジング110から短い距離だけ突
出している。吸引カップには吸引管114が連結され、こ
の吸引管114は軸104に取り付けられた回転吸引弁116か
ら延びている。それぞれの吸引カップ112をプレート118
が取り囲み、このプレート118は第９図に最も良く示さ
れているように、支持ベッドの横断方向にかなり距離延
びており、ストリップが横断方向に向けられるときにス
トリップの支持体となる。第８図に最も良く示されてい
るように、プレート118は、支持体122によってアーム10
2に接続された弓形の延張体120を有する。この弓形延張
体120は、プレート118が回転アーム102と共に移動する
ときプレートの先端側にある。プレート118の経路から
少し上方に間隔を保つようにして、ロール96と98の少し
上流側の距離にハンドルストリップガイド124が位置し
ている。

静止カム126は、不図示の支持構造体により固定、支持
されており、この静止カムに軸104が軸支されている。
カムはカムトラック128を含み、この中にカムフォロワ
節130が載っている。カムフォロワは細長いガイド部材1
32に連結し、このガイド部材はガイドローラ136を受け
るために側部に溝134を有する。ガイドローラ136は、支
持柱138などの適当な手段によってプレート118に支持さ
れる。ガイド部材の反対側の端部は、ピニオンギヤ142
と係合するラック140を含んでいる。ピニオンギヤ142は
軸144に連結し、この軸144はさらに吸引カップ112に連
結している。吸引ライン114は、この中空軸144を貫通し
て吸引カップに連結している。

操作にあたり、ハンドル支持ストリップがロール96と98
を介して供給されると、吸引カップ112の一つがストリ
ップの下側をつかめる位置に回転する。この位置でスト
リップは、部分的に弓形伸張体120の上に支持され、必
要であれば、ストリップを伸張体120上の目的位置に配
置するために、ストリップガイド124がストリップをそ
らせる。この位置でカムフォロワ130は、ラック140が第
９図に上方にあるピニオンギア142の後ろ側にほぼ隠れ
た完全に引込んだ位置になるように、カムトラック128
によって案内保持される。アーム102が回転を続け、ラ
ックが第９図の下方に示された完全に伸長した位置にな
るまでカムフォロワ130は移動する。ラックの移動によ
りピニオンギヤ142が回転させ、このピニオンギヤが軸1
44とそれに固定された吸引カップ112を回転し、吸引カ
ップに保持されたストリップ28が機械の支持ベッド上を
移動している素材に到達するときまでに、そのストリッ
プが正確な位置に来るように十分な量だけストリップを
回転する。

吸引カップ回転機構は回転アーム102の両端に担持して
示したが、包装機械の速度と素材の寸法によっては、吸
引カップがアームの一端だけに設けられていることもあ
り得る。

また、吸引カップを回転させるための機構は、ストリッ
プを正確に方向付けるための第１図の回転移動と、新た
なストリップを受けるために吸引カップを正確な位置に
位置決めするための第２の回転移動を正確な動作で行な
う。回転移動が正確であるだけではなく、その動作は非
常に迅速にかつ非常に制限された空間で実施される。機
構のなかの移動部材が少ししかなく、関連する移動が正
確な動作カムにより正しく制御されているので、操作は
確実で、保全は不要である。

本発明の好ましい実施例を開示したが、請求の範囲で定
義した本発明の精神と範囲を逸脱しない範囲で実施例の
詳細な部分を変更できることは言うまでもない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアムス，デルバート デヴイツド, ジユニヤ アメリカ合衆国，71202 ルイジアナ，モ ンロー，ネヴアダ ストリート 110 (56)参考文献 米国特許4394898（ＵＳ，Ａ)

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハンドルを移動するカートン上の所定の位
   置に適用するためのハンドルカートン取付機であって、 ほぼ水平な支持ベッドと、 該支持ベッドにおいて一連のカートンを下流方向に移動
   させる移動手段と、 前記支持ベッドの上方に位置し、これを横切って伸びる
   水平軸のまわりに回転するように取り付けられ、その回
   転につれてカートンに近接して伸びる端部を有するアー
   ム手段と、 ハンドルを保持するために前記アーム手段の端部上にあ
   り、前記アーム手段が回転するにつれてハンドルがカー
   トンに接触するようにするハンドル保持手段と、 ハンドルを前記支持ベッドから離れた位置において前記
   ハンドル保持手段に供給する手段で、ハンドルはカート
   ン上において所定の位置に対して角度をなすようにする
   供給手段と、 前記ハンドル保持手段に連結されてこれとともに回転可
   能であり、前記アーム手段のの軸線を横切る軸のまわり
   に回転可能なギヤーと、 前記アーム手段の回転中に前記ギヤーを所定量回転させ
   る回転手段と、 を含み、 ハンドルはカートンと接触するとき、カートン上におい
   て所定位置に整列されるようになっているカートンハン
   ドル取付機。
2. 【請求項２】前記回転手段は往復動可能に取り付けら
   れ、前記ギヤーに作動的に連結されたラックからなる請
   求項１に記載のカートンハンドル取付機。
3. 【請求項３】前記ラックにはカム手段が連結され、該カ
   ム手段は、前記ラックを往復動させる請求項２に記載の
   カートンハンドル取付機。
4. 【請求項４】前記カム手段は、カムフォロアを受け入れ
   るためのトラックを有する静止したカムと、前記アーム
   手段に担持され前記カムトラックに作動的に係合するカ
   ムフォロアとから成り、該カムフォロアは前記カムトラ
   ックに連結されており、前記カムトラックの形状は、前
   記アーム手段の回転時に、前記カムフォロアが前記ラッ
   クを往復動させて前記ギヤーを所定位置に回転させ、も
   ってハンドルが所定の位置に整列される請求項３に記載
   のカートンハンドル取付機。
5. 【請求項５】前記アーム手段は複数のアームを含み、該
   各アームの端部は前記ハンドル保持手段を有する請求項
   ４に記載のカートンハンドル取付機。
6. 【請求項６】前記保持手段は吸引手段からなる請求項５
   に記載のカートンハンドル取付機。
7. 【請求項７】ハンドルを移動するカートンに適用するハ
   ンドルカートン取付機であって、ほぼ水平な支持ベッド
   にそって一連の基体を移動させる移動手段と、前記支持
   ベッドの上方に位置し、かつこれを横切る方向に伸びる
   ほぼ水平な軸のまわりに回転するように取り付けられた
   アーム手段であって、前記支持ベッドを通過して回転す
   るにつれてその先端が、前記カートンに近接するアーム
   手段と、ハンドルを保持する前記アーム手段の端部上の
   吸引手段であって、前記アーム手段が回転するにつれて
   ハンドルがカートンに接触するように配置された吸引手
   段と、前記支持ベッドから離れた位置においてハンドル
   を前記吸引手段に供給する手段であって、ハンドルがカ
   ートン上の所定の位置に対して角度をなすようにする供
   給手段とを含むハンドルカートン取付機において、 前記吸引手段に連結されて該吸引手段とともに回転可能
   とされ、前記アーム手段の軸線を横切る軸線のまわりに
   回転可能なギヤーと、 前記アーム手段の回転時に、前記ギヤーを所定の回転方
   向において所定量だけ回転させるために前記ギヤーに作
   動的に連結されたカム手段であって、ハンドルがカート
   ンと接触するとき、カートン上において所定の位置に整
   列させるカム手段と、を含み、 該カム手段は、ハンドルがカートンと接触した後は前記
   ギヤーを反対の回転方向において所定量だけ回転させ、
   前記吸引手段を前記ハンドル供給手段内において当初の
   位置に戻すように作用することを特徴とするカートンハ
   ンドル取付機。
8. 【請求項８】前記カム手段は、前記アーム手段により担
   持されたカムフォロアを含み、該カムフォロアは往復動
   可能に取り付けられたラックに作動的に連結され、該ラ
   ックは前記ギヤー手段と係合し、それによって前記ラッ
   クの移動は前記ギヤーの回転を引き起こす請求項７に記
   載のカートンハンドル取付機。
9. 【請求項９】前記ラックは、往復動可能に取り付けられ
   た案内アームの端部に取り付けられ、前記カムフォロア
   は該案内アームに連結され、前記カムフォロアとラック
   との間の作動的連結は前記案内アームの対向する側部に
   接触する案内ローラであって前記案内アームが前記カム
   フォロアの移動によって往復動されるにつれて前記案内
   アームを所定の整列状態に保持する案内ローラを含む請
   求項８に記載のカートンハンドル取付機。
10. 【請求項１０】前記カム手段は、その中に前記カムフォ
    ロアが乗るカムトラックを有する静止したカムを含み、
    該カムトラックの形状は、前記アーム手段の回転時、前
    記カムフォロアが前記カムトラックによって移動され、
    前記ラックを往復動させて前記ギヤーを始めに一つの回
    転方向に、次にこれとは反対の回転方向に回転させるよ
    うになっている請求項８に記載のカートンハンドル取付
    機。
11. 【請求項１１】前記アーム手段は複数のアームを含み、
    該各アームは類似した吸引手段を有し、かつ前記カムフ
    ォロア及び前記ギヤーに作動的に連結されている請求項
    10に記載のカートンハンドル取付機。