KR102299755B1 - 완충재 변환 기계, 방법, 및 다각형 단면을 갖는 제품 - Google Patents

Abstract

시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품으로 변환하기 위한 기계는 성형 조립체와, 상기 성형 조립체의 하류에 있는 공급 조립체를 구비한다. 상기 성형 조립체는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지가 서로를 향해 롤링하게 하여 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하도록 구성된다. 상기 성형 조립체의 하류 단부에 있는 편향기는 상기 시트 재료의 측방향 에지와 결합하고, 상기 측방향 에지를 관형 형상 내로 가압하도록 구성된다. 이는 각각의 측방향 에지에 인접한 시트 재료의 측방향 에지부를 병치한다. 상기 성형 조립체의 하류 단부에 있는 성형 채널은 상기 측방향 에지부를 수용하고, 상기 측방향 에지부를 탭 내에 형상화하도록 편향기와 대면한다. 마지막으로, 상기 공급 조립체는 탭을 형성하는 시트 재료의 중첩 측방향 에지부를 함께 결합 및 연결하는 회전 연결부재를 구비한다.

Description

완충재 변환 기계, 방법, 및 다각형 단면을 갖는 제품

본 발명은 완충재 변환 기계, 시트 스톡 재료를 완충재 제품으로 변환하는 방법, 및 다각형 단면을 갖는 완충재 제품에 관한 것이다.

완충재 제품은 종종 선적 컨테이너에서 물품을 포장하기 위해 이용되며, 이에 따라 선적 중에 손상을 최소화하거나 방지한다. 운송을 위한 포장 동안에, 하나 이상의 물품은 판지 박스와 같은 선적 컨테이너에 위치될 수 있다. 선적 컨테이너는 표준화된 크기를 갖는 경향이 있고, 그 물품은 선적 컨테이너의 전체 부피를 채울 수 없을 수 있다. 빈공극 체적은 운송될 아이템이 선적 컨테이너(10) 내에 배치된 후에 선적 컨테이너(10) 내에 남아있는 빈 체적이다. 때때로, 물품은 깨지기 쉽고, 선적 컨테이너 내의 적절하게 위치된 완충재 제품은 선적 중에 손상을 방지하거나 최소화하는데 도움이 된다. 보다 내구성 있는 물품은 선적 동안에 물품의 이동을 방지하거나 최소화하는 것으로부터 이익을 얻을 수 있다. 예를 들어, 책은 선적 컨테이너의 내부에 끼워진 후에 여전히 판독될 수 있지만, 그 에지 및 코너는 손상되거나 그렇지 않을 수 있다. 이러한 상황에서, 빈공간 체적 내에 공극 충전(void-fill) 완충재 제품을 갖는 것은 제품에 대한 미적 손상을 방지하거나 최소화할 수 있다.

중앙 위치에서 완충재 제품을 생산한 다음, 최종 사용자에게 완충재 제품을 선적하기보다는, 상대적으로 덜 조밀한 스톡 재료를 선적한 다음, 완충재 제품이 사용되는 위치에서 또는 그 근방에서 스톡 재료를 완충재 제품으로 변환하는 완충재 변환 기계를 채용하는 것이 보다 효율적이다. 종이와 같은 시트 스톡 재료는 완충재 제품으로 변환하기 위한 예시적인 스톡 재료이다. 시트 스톡 재료는, 시트 스톡 재료의 실질적으로 연속적인 길이가 더 낮은 밀도의 완충재 제품으로 변환하기 위해 인출될 수 있는 롤 또는 팬-폴딩 스택의 형태로 제공될 수 있다. 원하는 길이의 완충재 제품은 완충, 공극 충전, 차단 및 브레이싱을 위해, 또는 다른 패키징 적용을 위해 사용될 수 있다.

본 발명은 완충재 변환 기계, 시트 스톡 재료를 완충재 제품으로 변환하는 방법, 및 개선된 수율을 제공하는 삼각형 단면과 같은 다각형 단면을 갖는 완충재 제품을 제공한다. 공극-충전 완충재 제품에 대한 수율은 시트 스톡 재료의 길이 또는 영역의 각 단위에 대한 완충재 제품에 의해 점유된 체적에 의해 측정될 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 제공되는 공극-충전 완충재 제품은 다른 공극-충전 완충재 제품에 비해 개선된 완충 특성을 제공할 수 있다.

하기의 단락은 청구범위를 환언한다.

보다 상세하게, 본 발명은 시트 스톡 재료가 기계를 통해 하류방향으로 이동함에 따라 상기 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품으로 변환하기 위한 기계를 제공한다. 이에 따라, 상기 기계는 완충재 변환 기계, 변환 기계, 완충재 변환기 또는 단순히 변환기로서 지칭될 수 있다. 상기 기계는 하류방향으로 상기 기계를 통해 상기 시트 스톡 재료를 위한 경로의 일부를 형성하는 성형 조립체를 구비한다. 상기 성형 조립체는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지가 서로를 향해 롤링하게 하여 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하도록 구성된다. 또한, 상기 성형 조립체는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지와 결합하고, 상기 측방향 에지에 인접한 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부가 병치되게 한 상태에서 상기 관형 형상의 내부로 내측방향으로 상기 측방향 에지를 가압하도록 구성된 상기 성형 조립체의 하류 단부에 편향기를 구비한다. 상기 성형 조립체는 상기 편향기로부터 상기 측방향 에지부를 수용하여 상기 측방향 에지부를 탭 내로 형상화하도록 상기 편향기에 대면하는 상기 성형 조립체의 하류 단부에 성형 채널을 더 구비한다. 마지막으로, 상기 기계는 상기 성형 조립체의 하류에 있는 공급 조립체를 구비한다. 상기 공급 조립체는 상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 중첩하는 측방향 에지부와 함께 결합 및 연결하는 회전 연결부재를 구비한다.

상기 성형 조립체 및 상기 공급 조립체는 상기 탭과 함께 상기 회전 연결부재들 사이에서 통과하기 위해 상기 탭의 대향측부에 각각 인접한 상기 시트 스톡 재료의 일부를 상기 탭을 향해 가압하도록 구성되어, 인접한 일부가 상기 탭에 연결되고 상기 탭과 함께 상기 관형 형상의 일측부 상에 릿지를 형성할 수 있다.

상기 기계는 상기 편향기 및 상기 성형 채널로부터 이격된 상기 성형 조립체의 하류 단부에 성형 플라우(forming plough)를 더 구비할 수 있다. 상기 성형 플라우는 상기 성형 조립체와 상기 공급 조립체 사이에서 상기 관형 형상의 측부를 형상화하도록 상기 시트 스톡 재료의 경로 내로 연장된다.

상기 성형 플라우는 중앙부와, 상기 공급 조립체를 향해 상기 시트 스톡 재료의 안내를 용이하게 하도록 상기 중앙부에 대해 각을 이룬 측방향 측면 윙을 가질 수 있다.

상기 성형 조립체는 서로를 향해 상기 하류방향으로 수렴하는 내측부 표면을 갖는 외부 성형부재를 구비할 수 있고, 상기 수렴하는 내측부 표면은 상기 시트 스톡 재료가 상기 성형 조립체를 통과함에 따라 상기 시트 스톡 재료의 측부가 임의로 구겨지게 할 수 있다.

상기 외부 성형부재는 상기 수렴하는 내측부 표면을 형성하는 수렴형 측벽을 갖는 수렴 슈트의 형태일 수 있다.

상기 편향기는 상기 외부 성형부재의 내부면으로부터 내측방향으로 연장되도록 장착될 수 있다.

상기 성형 조립체는 상기 외부 성형부재 내로 연장되는 내부 성형부재를 구비할 수 있으며, 상기 내부 성형부재 둘레에서, 상기 시트 스톡 재료가 상기 성형 조립체를 통해 하류로 이동함에 따라 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지가 래핑한다.

상기 내부 성형부재는 상기 내측부 표면으로부터 내측방향으로 이격되어, 상기 시트 스톡 재료를 위한 경로의 일부를 따라 상기 시트 스톡 재료의 운동을 상기 내측부 표면들 사이에서 구속할 수 있다.

상기 성형 채널은 상기 내부 성형부재의 외부면 내에 포함될 수 있다.

상기 기계는, (a) 상기 편향기 및 상기 성형 채널 중 적어도 하나가 동일한 영역에 있을 수 있는 것, (b) 상기 편향기가 상기 성형 채널 내로 연장될 수 있는 것, 그리고 (c) 상기 편향기 및 상기 성형 채널은 하류방향으로 연장될 수 있는 것 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.

상기 기계는 한 쌍의 롤러들 사이에서 상기 시트 스톡 재료와 결합하고, 천공 라인에서 상기 시트 스톡 재료를 찢도록 상기 공급 조립체보다 더 빠른 속도로 상기 롤러를 회전시키도록 구성된 상기 한 쌍의 롤러를 구비하는, 상기 공급 조립체의 하류에 있는 절단 조립체(severing assembly)를 더 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은, 적어도 3개의 평면 측부를 갖는 튜브 내에 형성된 시트 스톡 재료로부터 제조되며, 상기 적어도 3개의 평면 측부는 상기 튜브를 다각형 단면 형상으로 제공하는 완충재 제품으로서, 상기 튜브의 평면 측부는 구겨지고, 인접한 평면 측부는 상기 다각형 단면 형상의 각각의 꼭지점에서 결합되고, 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부는 상기 꼭지점 중 하나를 따라 배치된 릿지를 형성하도록 함께 연결되는, 완충재 제품을 제공한다.

상기 릿지는, 상기 릿지를 형성하지 않는 상기 시트 스톡 재료의 부분의 강도보다 큰 강도를 가질 수 있다.

또한, 본 발명은 시트 스톡 재료가 하류방향으로 이동함에 따라 상기 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품으로 변환하기 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은, (a) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 서로를 향해 롤링하여 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하는 단계; (b) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지와 결합하고, 상기 관형 형상의 내부로 내측방향으로 회전하도록 상기 측방향 에지를 가압하는 단계; (c) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지 및 인접한 측방향 에지부가 병치되게 하는 단계; (d) 상기 관형 형상의 내부로 돌출하는 탭 내에 상기 측방향 에지부를 형상화하는 단계; 및 (e) 상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부를 연결하는 단계를 구비한다.

상기 형상화 단계는, 상기 탭에 대해 내측방향으로 상기 탭의 외부로 상기 시트 재료의 외부를 모아서 상기 외부와 상기 탭을 연결하는 단계를 구비할 수 있다.

상기 롤링 단계는, 상기 시트 스톡 재료를 구겨서 상기 시트 스톡 재료를 상기 관형 형상으로 형성하는 성형 조립체를 이용하는 단계를 구비할 수 있다.

상기 방법은, (a) 상기 결합 단계는 상기 시트 스톡 재료를 상기 관형 형상의 내부를 향해 회전시키기 위해 외부 성형부재 내의 편향기를 이용하는 단계를 구비하는 것, (b) 상기 형상화 단계는 상기 성형 조립체의 하류 단부에서 성형 채널을 이용하여 상기 측방향 에지부를 수용하고 상기 탭을 형상화하기 위한 상기 편향기에 대면하는 단계를 구비하는 것, 그리고 (c) 상기 연결 단계는 회전 연결부재들 사이에서 상기 탭을 인출하는 단계를 구비하는 것 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.

마지막으로, 본 발명은, 시트 스톡 재료가 하류방향으로 이동함에 따라 상기 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품으로 변환하기 위한 기계로서, (a) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 서로를 향해 롤링하여 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하는 수단; (b) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지와 결합하여 상기 관형 형상의 내부로 내측방향으로 회전시키도록 상기 측방향 에지를 가압하는 수단; (c) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지 및 인접한 측방향 에지부가 병치되게 하는 수단; (d) 상기 관형 형상의 내부로 돌출하는 탭 내에 상기 측방향 에지부를 형상화하는 수단; 및 (e) 상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부를 연결하는 수단을 구비하는, 기계를 구비할 수 있다.

상기 롤링 수단은 상기 기계를 통해 하류방향으로 상기 시트 스톡 재료를 위한 경로의 일부를 형성하는 성형 조립체를 구비할 수 있으며, 상기 성형 조립체는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지가 서로를 향해 롤링되게 하여 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하도록 구성된다. 상기 결합 수단은 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지와 결합하고, 상기 측방향 에지에 인접한 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부가 병치되게 한 상태에서 상기 관형 형상의 내부로 내측방향으로 상기 측방향 에지를 가압하도록 구성된 상기 성형 조립체의 하류 단부에 편향기를 구비할 수 있다. 상기 형상화 수단은 상기 편향기로부터 상기 측방향 에지부를 수용하여 상기 측방향 에지부를 탭 내로 형상화하도록 상기 편향기에 대면하는 상기 성형 조립체의 하류 단부에 성형 채널을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 연결 수단은 상기 성형 조립체의 하류에 공급 조립체를 구비할 수 있으며, 상기 공급 조립체는 상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 중첩하는 측방향 에지부와 함께 결합 및 연결하는 회전 연결부재를 구비한다.

본 발명의 전술한 특징 및 다른 특징은, 이후의 본 발명의 예시적인 실시예를 상세히 설명하는 청구범위, 상세한 설명 및 첨부 도면에 충분히 기술되고 언급되며, 이들 실시예는 본 발명의 원리가 이용될 수 있는 다양한 방식들 중 일부를 나타낸 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 시트 스톡 재료를 완충재 제품으로 변환하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 2-2선에서 볼 수 있는 시트 스톡 재료의 단면도이다.
도 3은 도 1의 3-3선에서 볼 수 있는 시트 스톡 재료의 단면도이다.
도 4는 도 1의 4-4선에서 볼 수 있는 시트 스톡 재료의 단면도이다.
도 5는 도 1의 5-5선에서 볼 수 있는 시트 스톡 재료의 단면도이다.
도 6은 도 1의 6-6선에서 볼 수 있는 시트 스톡 재료의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따라 제공되는 예시적인 완충재 변환 기계에 대한 사시도이다.
도 8은 완충재 변환 기계의 하류 단부로부터 상류방향으로 본 도 7의 완충재 변환 기계에 대한 단부도이다.
도 9는 하류 단부에 대향하는 완충재 변환 기계의 상류 단부로부터 본 도 7의 완충재 변환 기계에 대한 또 다른 사시도이다.
도 10은 시트 스톡 재료를 완충재 제품으로 변환하도록 연동하는 도 7의 완충재 변환 기계의 선택된 구성요소에 대한 사시도이다.
도 11은 도 10의 11-11선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 12는 도 10의 12-12선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 13은 도 10의 13-13선을 따라 나타낸 확대 단면도이다.
도 14는 도 10의 14-14선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 15는 도 10의 15-15선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 16은 도 10의 16-16선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 17은 도 10의 17-17선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 18은 본 발명에 따라 제공된 완충재 제품에 대한 사시도이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 완충재 변환 기계, 시트 스톡 재료를 완충재 제품으로 변환하는 방법, 및 개선된 수율을 제공하는 삼각형 단면과 같은 다각형 단면을 갖는 완충재 제품을 제공한다. 완충재 제품은 공극-충전 완충재 제품 또는 완충 제품으로서 이용될 수 있다. 공극-충전 완충재 제품에 대한 수율은 시트 스톡 재료의 길이 또는 영역의 각 단위에 대한 완충재 제품에 의해 점유된 체적에 의해 측정될 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 제공되는 공극-충전 완충재 제품은 다른 공극-충전 완충재 제품에 비해 개선된 완충 특성을 제공할 수 있다.

선적을 위한 컨테이너의 포장 중에, 때때로 빈공극 부피는 하나 이상의 물품이 컨테이너 내에 위치된 후에 유지된다. 본 발명은 그 공극 체적을 채우기 위해 사용될 수 있는 완충재 제품을 제공한다. 본 발명은, 일부 종래의 완충재 제품보다 시트 재료의 제곱피트당 최대 약 25% 이상 더 효율적으로 충전할 수 있는 기계 및 방법에 의해 제조된 완충재, 기계 및 방법을 제공한다. 또한, 특히 더 무거운 시트 재료로부터 제조될 때 완충재 제품의 단면 형상은 보호 완충 특성을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 완충재 변환 기계(30)에 의해 수행되는 변환 공정에 대한 개략적인 도면이 도 1 에 도시되어 있다. 완충재 변환 기계(30)는 시트 스톡 재료(32)의 공급부(34)로부터 시트 스톡 재료(32)를 인출한다. 일반적으로 완충재 변환 기계(30) 근방에 위치설정되는 시트 스톡 재료(32)의 공급부(34)는 롤 또는 대체로 직사각형 팬-폴딩 스택으로서 제공될 수 있다. 또한, 시트 스톡 재료(32)는 스톡 재료 또는 시트 재료로 지칭될 수 있거나, 또는 단순히 특히 공급부로부터 인출된 후에 시트로서 지칭될 수 있다.

또한, 시트 재료(32)는 시트 재료(32)의 폭 치수(40)를 가로질러 천공(36)의 횡방향 라인을 따라 천공될 수 있다. 일반적으로, 천공(36) 라인은 시트 재료(32)의 길이 치수(42) 또는 종방향 치수를 따라 규칙적인 간격으로 이격된다. 천공(36) 라인은 시트 재료의 팬-폴딩 스택의 폭을 가로질러 횡방향 폴드 라인과 일치할 수 있다. 완충재 변환 기계(30)는, 일반적으로 종방향 치수(42)에 평행한 하류방향(44)에서 공급부(34)로부터 시트 재료(32)를 인출한다.

공극-충전 완충재 제품(45)을 제조하는데 사용되는 시트 스톡 재료(32)는 일반적으로 단일 플라이를 갖지만, 특히 보다 큰 완충 특성이 소망될 때 2개 이상의 플라이가 채용될 수 있다. 완충재 변환 기계(30)는 공급부(34)로부터 시트 스톡 재료(32)를 실질적으로 연속적으로 인출할 수 있으며, 공급부(34)는 필요에 따라 보충된다. 새로운 소스로부터 시트 스톡 재료(32)가 선행 시트 재료의 후단부에 스플라이싱되어 변환 기계에 시트 스톡 재료의 연속적인 공급을 제공할 수 있다. 공급부(34)는 완충재 변환 기계(30)로의 분배를 위해 시트 재료(32)를 지지하는 스탠드 또는 이동형 카트(미도시)를 구비할 수 있다.

시트 재료(32)가 공급부(34)로부터 인출됨에 따라, 시트 재료(32)는 일반적으로 그 폭을 가로질러 평탄하다. 시트 재료(32)가 하류, 즉 완충재 변환 기계(30)를 통해 하류방향(44)으로 이동함에 따라, 시트 재료(32)는 임의로 구겨지고, 시트 재료(32)의 측방향 에지(46)는 도 2 내지 도 4에 점진적으로 도시된 바와 같이, 내측방향으로 회전하도록 안내된다. 측방향 에지(46)에 인접한 시트 재료(32)의 일부는 상세한 설명에서 이후 명백한 목적을 위해 측방향 에지부(47)로 지칭될 수 있다. 측방향 에지(46)가 내측방향으로 회전함에 따라, 시트 스톡 재료(32)는 외향 외부면(50) 및 내향 내부면(52)을 제공한다. 측방향 에지(46)는 시트 재료(32)의 중앙부(53) 위로 내측방향으로 회전하여, 측방향 에지(46)가 만날 때까지 서로를 향해 전진하고, 관형의 둘러싸인 단면 형상(54), 도시된 실시예에서 대략 타원형 단면 형상(54)을 형성한다.

변환 기계(30)가 하류방향(44)으로 시트 재료(32)를 계속하여 전진시킴에 따라, 측방향 에지(46) 및 인접한 측방향 에지부(47)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 관형의 단면 형상(54) 내의 공간으로 내측방향으로 회전한다. 각각의 측방향 에지부(47)의 이전의 외향 외부면(50)은 내측방향 연장 탭(56)을 형성하도록 외향면 대 외향면, 또는 면 대 면의 관계로 병치되게 위치된다. 측방향 에지부(47)에 대한 언급은 측방향 에지(46)와, 탭(56)을 형성하는 시트 재료(32)의 인접한 부분을 포함한다.

그 다음, 변환 기계(30)는 탭(56)에 대해 내측방향으로 탭(56)에 인접한 시트 스톡 재료(32)의 외측 부분(58)을 핀치하여, 탭(56)에서 시트 스톡 재료(32)의 층을 겹친다. 변환 기계(30)는 탭(56)을 형성하는 내향 연장 측방향 에지부(47)와, 탭(56)을 구성하는 측방향 에지부(47) 및 탭(56)에 평행한 외부층을 형성하는 시트 재료(32)의 인접한 외부(48) 사이의 접합부에서 시트 재료(32)를 크림핑한다. 그 다음, 변환 기계(30)는 도 6에 도시된 바와 같이, 릿지(60)를 형성하도록 탭(56)에서 시트 재료(32)의 중첩층을 연결한다. 그 결과는 일측부 상에서 상대적으로 더 단단한 릿지(60)를 갖는 완충재의 관형 스트립(62)이다.

별개의 완충재 제품(45)(도 18)은, 예컨대 천공(36) 라인 중 하나를 따라 찢어지거나 또는 일단 형성되면 관형 스트립(62)을 절단함으로써, 포장에 사용하기 위해 관형 스트립(62)으로부터 분리될 수 있다. 관형 스트립(62)은 무거운 종이를 사용하여 강화될 수 있고, 완충 특성은 무거운 종이를 선택함으로써 그리고 내측방향으로 모아 구겨진 시트 재료를 갖는 관형 스트립의 내부를 충전함으로써 증가될 수 있다.

따라서, 본 발명은 시트 스톡 재료(32)가 하류방향(44)으로 이동함에 따라 시트 스톡 재료(32)를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품(45)으로 변환하기 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은, (a) 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46)를 서로를 향해 롤링하여 시트 스톡 재료(32)를 관형 형상(54)으로 형성하는 단계; (b) 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46)와 결합하고, 관형 형상(54)의 내부로 내측방향으로 회전하도록 측방향 에지(46)를 가압하는 단계; (c) 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46) 및 인접한 측방향 에지부(47)가 병치되게 하는 단계; (d) 관형 형상(62)의 내부로 돌출하는 탭(56) 내에 측방향 에지부(47)를 형상화하는 단계; 및 (e) 탭(56)을 형성하는 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지부(47)를 연결하는 단계를 구비한다.

해당 기계의 관점에서, 본 발명은, 시트 스톡 재료(32)가 하류방향(44)으로 이동함에 따라 시트 스톡 재료(32)를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품(45)으로 변환하기 위한 변환 기계(30)로서, 상기 기계(30)는, (a) 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46)를 서로를 향해 롤링하여 시트 스톡 재료(32)를 관형 형상(54)으로 형성하는 수단; (b) 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46)와 결합하여 관형 형상(54)의 내부로 내측방향으로 회전시키도록 측방향 에지(46)를 가압하는 수단; (c) 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46) 및 인접한 측방향 에지부(47)가 병치되게 하는 수단; (d) 관형 형상(54)의 내부로 돌출하는 탭(56) 내에 측방향 에지부(47)를 형상화하는 수단; 및 (e) 탭(56)을 형성하는 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지부(47)를 연결하는 수단을 포함하는, 변환 기계(30)를 제공한다.

도 7 내지 17을 참조하여 후술되는 바와 같이, 롤링 수단은 기계(30)를 통해 하류방향(44)으로 시트 스톡 재료(32)를 위한 경로의 일부를 형성하는 성형 조립체(70)를 구비할 수 있다. 성형 조립체(70)는 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46)가 서로를 향해 롤링되게 하여 시트 스톡 재료(32)를 관형 형상(56)으로 형성하도록 구성된다. 결합 수단은 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46)와 결합하고, 측방향 에지(46)에 인접한 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지부(47)가 병치되게 한 상태에서 관형 형상(54)의 내부로 내측방향으로 측방향 에지(46)를 가압하도록 구성된 성형 조립체(70)의 하류 단부에 편향기(72)를 구비할 수 있다. 형상화 수단은 편향기(72)로부터 측방향 에지부(47)를 수용하여 측방향 에지부(47)를 탭(56) 내로 형상화하도록 편향기(72)에 대면하는 성형 조립체(70)의 하류 단부에 성형 채널(74)을 구비할 수 있다. 그리고, 연결 수단은 성형 조립체(70)의 하류에 공급 조립체(76)를 구비할 수 있으며, 공급 조립체(76)는 릿지(60)를 형성하도록 탭(56)을 형성하는 시트 스톡 재료(32)의 중첩하는 측방향 에지부(47)와 함께 결합 및 연결하는 회전 연결부재(90, 92)를 구비한다.

이제, 시트 스톡 재료(32)(도 1)를 완충재 제품(45)으로 변환하기 위한 예시적인 완충재 변환 기계(30)를 보다 상세하게 설명할 것이다. 도시된 완충재 변환 기계(30)는 시트 스톡 재료가 완충재 변환 기계(30)를 통해 하류방향(44)으로 이동함에 따라 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품으로 변환할 수 있다. 완충재 변환 기계(30)는 대안적으로 완충재 변환 기계, 변환 기계, 완충재 변환기, 또는 단순히 변환기로 지칭될 수 있다.

변환 기계(30)는 시트 재료(32)(도 1)를 완충재 제품(45)(도 18)으로 변환하는 작동 구성요소를 둘러싸는 하우징(미도시)을 구비할 수 있다. 이러한 작동 구성요소는 변환 조립체(94)를 구비할 수 있다. 변환 조립체(94)는 공급부(34)로부터 그리고 변환 기계(30)의 상류 단부에서 입구를 통해 하우징 내로 시트 스톡 재료(32)를 인출한다. 도시된 실시예에서, 시트 재료는 변환 기계(30)를 통해 시트 재료의 경로를 가로질러 연장되는 한 쌍의 가이드 롤러(96) 위아래로 구불구불한 방식으로 인출된다. 가이드 롤러(96)는 시트 재료가 변환 조립체(94)에 들어감에 따라 시트 재료를 정렬하고 상대적으로 평탄하게 유지하는데 도움을 준다. 변환 조립체(94)가 변환 기계(30)를 통해 하류방향(44)으로 시트 스톡 재료를 전진시킴에 따라, 변환 조립체(94)는 공급부(34)(도 1) 내의 시트 재료보다 더 낮은 밀도를 갖는 완충재 제품(45)으로 변환한다. 변환 조립체(94)는, 변환 기계(30)의 하류 단부에서 출구(100)로부터 사용을 위해 준비된 별개의 완충재 제품(45)(도 18)을 출력한다.

변환 조립체(94)는 상술한 성형 조립체(70)를 구비할 수 있다. 성형 조립체(70)는 하류방향(44)으로 변환 기계(30)를 통해 시트 스톡 재료에 대한 경로의 일부를 형성하고, 시트 스톡 재료를 상술한 관형 형상(54)(도 1)으로 형상화한다. 또한, 성형 조립체(70)는 시트 재료를 임의로 구겨서, 시트 재료의 측방향 에지(46)가 서로를 향해 롤링하게 하여 대체로 평탄한 시트 스톡 재료를 관형 형상(54)을 갖는 3차원의 상대적으로 더 낮은 밀도의 스트립(62)으로 변환하도록 구성된다. 또한, 성형 조립체(70)는 시트 스톡 재료의 횡방향 에지(46)가 관형 형상(54)의 내부로 연장되는 탭(56)을 형성하도록 병치되게 하도록 구성된다.

또한, 변환 조립체(94)는 성형 조립체(70)의 하류에 공급 조립체(76)를 구비할 수 있으며, 이는 하류 단부에서 시트 재료를 공급부로부터, 성형 조립체(70) 내로 그리고 그를 통해, 그리고 출구(100) 외부로 인출하는 한편, 완충재의 스트립(62)(도 1)을 형성하도록 탭(56)을 구비하는 시트 재료의 중첩층을 연결한다. 마지막으로, 변환 조립체(94)는 공급 조립체(76)의 하류에 있는 절단 조립체(102)를 구비할 수 있으며, 이는 공급 조립체(76)의 하류방향(44)을 가로지르는 소정의 길이의 별개의 완충재 제품(45)을 완충재의 관형 스트립(62)으로부터 분리한다.

도 10 내지 도 17은 예시적인 변환 조립체(94)를 도시한다. 성형 조립체(70)로 시작하여, 도시된 성형 조립체(70)는 시트 재료의 측방향 에지가 내측방향으로 회전하게 하는 외부 성형부재(104); 외부 성형부재(104) 내로 연장되어 시트 재료가 회전하여 시트 재료가 관형 형상을 형성하게 하는 내부 성형부재(106); 외부 성형부재(104)의 하류 단부에 장착되어 관형 형상의 내부를 향해 측방향 에지를 내측방향으로 재지향시키도록 시트 재료의 측방향 에지의 경로 내로 연장되는 편향기(72); 및 시트 재료의 측방향 에지를 수용하여 탭의 길이를 형성하도록 편향기(72)에 평행하게 이격되어 연장된 외부 성형부재(104)의 하류 단부에 있는 성형 채널(74)을 구비한다. 외부 성형부재(104)는 하류방향(44)으로 외부 성형부재(104)의 폭 치수를 좁히는 서로를 향해 수렴하는 만곡된 내측부 표면을 갖는다. 외부 성형부재(104)는 수렴 슈트(104)의 하류 단부에서 서로를 향해 수렴하는 만곡된 측벽을 갖는 수렴 슈트(104)일 수 있다. 만곡된 내부 측벽(110)은 내측부 표면을 형성한다.

시트 재료가 수렴 슈트(104)를 통해 인출됨에 따라, 시트 재료의 측방향 에지는 수렴 슈트(104)의 내부 측벽(110)을 따를 것이고, 수렴 슈트(104)가 좁아짐에 따라, 측면 에지는 상술한 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 수렴 슈트(104)의 만곡된 내부 측벽(110)을 향해 내측방향으로 회전하여 위로 이동할 것이다. 내측부 표면과의 마찰은 시트 스톡 재료가 수렴 슈트(104)를 통과함에 따라 시트 스톡 재료가 임의로 구겨지고 주름지게 한다. 수렴 슈트(104)의 만곡된 측벽(110)에 의해 형성된 내측부 표면은 연속적일 수 있고, 시트 재료가 수렴 슈트(103)를 통해 하류로 이동함에 따라 시트 재료의 측방향 에지와 결합하도록 구성될 수 있다.

내부 성형부재(106)는 외부 성형부재(104) 내로 연장되며, 수렴 슈트 또는 다른 외부 성형부재의 내측부 표면으로부터 내측방향으로 이격되어 시트 스톡 재료를 위한 경로의 일부를 따라 내측부 표면들 사이에서 시트 스톡 재료의 이동을 제한할 수 있다. 수렴 슈트(104)와 내부 성형부재(106) 사이의 성형 조립체(70)를 통한 경로는 하류 방향(44)으로 좁아지거나, 또는 실질적으로 일정한 두께를 가질 수 있다. 또한, 내부 성형부재(106)는, 내부 성형부재(106)와 수렴 슈트(104) 사이의 공간에 발생되는 임의의 구겨짐을 도울 수 있다. 내부 성형부재(106)는 하류 방향(448)으로 연장되는 종축을 따라 수렴 슈트(104)와 동일한 영역에 있을 수 있다. 완충재 제품의 완충 특성을 더욱 증가시키기 위해, 시트 재료의 또 다른 플라이가 제공되어 통로(미도시)를 통해 내부 성형부재(106)를 통해, 시트 스톡 재료의 내부 플라이를 내측방향으로 모아 임의로 주름지게 인출하여, 스트립의 관형 형상 내에 추가적인 완충을 제공할 수 있다.

수렴 슈트(104)의 하류 단부에서의 편향기(72)는 수렴 슈트(104)의 내부면으로부터 내측방향으로 돌출되어, 측방향 에지가 상측방향으로 그런 다음, 서로를 향해 내측방향으로 회전한 후에 시트 재료의 횡방향 에지를 재지향시킨다. 시트 재료가 수렴 슈트(104)를 통해 하류로 전진함에 따라, 측방향 에지는 내부 성형부재(106) 주위를 회전하여 반대방향으로부터 서로를 향해 전진한다. 측방향 에지가 관형 스트립의 단면 형상을 폐쇄하도록 서로 접근함에 따라, 측방향 에지는 내향 연장 편향기(72)와 결합한다. 편향기(72)는 횡방향 에지가 내측방향으로 회전하게 가압하여, 관형 형상(54)의 내부를 향해 그리고 성형 채널(74) 내로 공통 방향으로 재배향시킨다.

도시된 실시예에서, 시트 재료는 도시된 배향에서 수렴 슈트(104)의 하부면에 들어가고, 횡방향 에지는, 횡방향 에지가 내부 성형부재(106) 둘레에 랩핑함에 따라 수렴 슈트(104)의 상단부에서 서로를 향해 상측방향 그 다음 후방 내측방향으로 이동한다. 편향기(72)는 도시한 실시예에서 상측부에서 수렴 슈트(104)의 하류 단부에 장착된다. 편향기(72)는 시트 재료의 중앙부에 대체로 반대편인 수렴 슈트(104)의 상측부에서 내부면에 대체로 수직으로 연장되도록 장착되어, 측방향 에지 각각이 내부 성형부재(106) 둘레에서 회전하여 대향하는 측방향 에지를 향해 전진함에 따라, 편향기(72)는 횡방향 에지를 방해하여 각각의 횡방향 에지의 방향을 변경하여, 횡방향 에지가 수렴 슈트(104)의 중심을 향해 내측방향으로 회전시킨다. 편향기(72)의 대향 표면은 원하는 방향으로 측방향 에지를 재배향하는 것을 용이하게 하도록 만곡될 수 있다. 그 결과, 편향기(72)를 결합시킨 후, 횡방향 에지는 관형 스트립(62)의 폐쇄 단면 형상(54)의 내부 내로 그리고 편향기(72)를 향하는 성형 채널(74) 내로 평행한 경로를 따라 동일한 방향으로 이동한다.

성형 채널(74)은 성형 조립체(70)의 하류 단부에서 수렴 슈트(104) 내로 연장되어 편향기(72)에 대체로 평행하게 이격되게 대면하는 요소에 의해 형성된다. 성형 채널(74)은 도시한 바와 같이 내부 성형부재(106)의 외부면에 의해 혹은 그 내에, 또는 별개의 요소 내에 그루브 또는 슬롯으로서 형성될 수 있다. 성형 채널(74)은 편향기(72)가 평행한 경로를 따라 내측방향으로 측방향 에지를 회전시킨 후에 시트 재료의 횡방향 에지를 수용한다. 따라서, 성형 채널(74)은 스트립(56)의 관형 형상 단면의 내부로 돌출하는 탭(56)(도 1)을 형성하도록 편향기(72)와 연동한다. 탭(56)(도 1)은 평행한 면 대 면 관계로 배치된 시트 재료의 내측방향으로 회전된 측방향 에지부에 의해 형성된다. 성형 채널(74)의 깊이 및 편향기(72)로부터의 이격거리 및 수렴 슈트(104)의 내부면은 탭의 최대 길이를 한정한다.

또 다른 방식으로, 성형 조립체(70)는 횡방향 에지가 편향기(72)에서 만나서 성형 채널(74) 내로 평행한 경로를 따라 내측방향으로 회전할 때까지 수렴 슈트(104)의 만곡된 내부면을 따라 시트 재료의 측방향 에지를 회전시킨다. 성형 채널(74)은 중첩하는 면 대 면 관계로 나오는 각각의 측방향 에지부의 외향 외부면(50)(도 1)과 함께 폐쇄된 형상 단면의 내부 내로 측방향 에지를 안내하여, 시트 재료가 공급 조립체(76)의 하류방향(44)으로 이동함에 따라 관형 형상의 내부로 연장되는 탭을 형성한다.

성형 조립체(70)는 성형 채널(74) 및 편향기(72)의 반대편의 수렴 슈트(104)의 하류 단부에서 시트 재료의 경로 내로 연장되는 성형 플라우(114)를 더 구비하여, 완충재의 스트립을 형상화하는 것을 도울 수 있다. 성형 플라우(114)는 시트 재료의 경로 내로 연장하고 탭의 반대편의 관형 형상(56)의 하부면을 형성하는 시트 재료의 중앙부와 결합하도록 위치설정된 중앙부(116)를 가지며, 측방향 윙부(118)는 시트 재료가 성형 플라우(114)를 통과함에 따라 완충재(62)의 스트립을 중심설정되게 유지하는데 도움을 주는 중앙부(116)로부터 외측방향으로 연장된다. 성형 플라우(114)의 중앙부(116)는 탭(56)의 반대편의 관형 형상(54) 내의 임의로 주름진 시트 재료를 부분적으로 평탄하게 하는 한편, 공급 조립체(76)를 향해 시트 재료를 상측방향으로 가압할 수 있다. 성형 플라우(114)는 수렴 슈트, 내부 성형부재 및 공급 조립체(76)와 연동하여, 수렴 슈트(104)를 빠져나가는 관형 스트립에 대체로 삼각형 단면 형상을 부여하며, 성형 플라우(114)의 반대편 정점에서 공급 조립체(76)에 의해 릿지가 형성된다. 성형 플라우(114)는 완충재의 주림진 스트립에 다른 형상을 부여하도록 다른 형상 및 위치를 가질 수 있다.

시트 재료가 수렴 슈트(104)를 떠나 공급 조립체(76) 내로 당겨짐에 따라, 탭에 인접하지만 일부가 아닌 시트 재료의 부분(58)(도 5)은 탭을 한정하는 측방향 에지부에 평행하게 그리고 그 외부로 연장되도록 내측방향으로 모아지거나 또는 핀칭된다. 공급 조립체(76)는 공급부로부터 그리고 및 성형 조립체(70)를 통해 시트 재료를 끌어당기고, 그 후 탭의 중첩층 및 시트 재료의 폴딩-다운되거나 또는 핀칭된 외부를 연결하여 함께 고정된 시트 재료의 중첩층을 갖는 릿지를 형성한다.

공급 조립체(76)는 한 쌍의 연결부재(90, 92)를 구비할 수 있으며, 이는 회전가능하며 한 쌍의 연결부재들 사이에서 시트 재료와 결합 및 인출하도록 구성되는 한편, 탭을 형성하는 시트 재료의 중첩층 및 탭의 외부이지만 인접한 시트 재료의 외부를 연결하여, 릿지를 형성한다. 탭은 실질적으로 탭을 구성하는 내향 측면 에지부에 외측방향으로 인접한 시트 재료의 층들 사이에 핀칭된다. 따라서, 릿지는 일반적으로 탭을 형성하는 시트 재료의 4개의 층, 시트 재료의 2개의 층(측방향 에지부), 및 연결부재에 의해 탭의 외측이지만 병치되어 탭에 연결된 관형 형상의 인접한 외부로부터의 2개의 층을 구비한다.

각각의 연결부재(90, 92)는 회전축을 따라 적층되고 대향하는 연결부재(90, 92)의 각각의 대향 세그먼트와 상호 맞물리도록 구성된 복수의 기어형 세그먼트를 가질 수 있다. 연결부재(90, 92)는 시트 재료 내의 평행한 슬릿을 절단하고, 슬릿 외부의 시트 재료의 평면 밖으로 슬릿들 사이에서 시트 재료를 변위시킬 수 있다. 슬릿의 외측에 인접하지만 그 외부의 시트 재료의 인접부로부터 변위되는 슬릿들 사이의 시트 재료의 밴드는 릿지를 형성하는 시트 재료의 층을 함께 보유한다. 시트 스톡 재료의 복수의 층을 연결하는 이러한 방법은 스티칭(stitching)으로 지칭될 수 있다.

릿지는, 릿지를 형성하지 않는 시트 스톡 재료의 이러한 부분의 강성보다 더 큰 강성을 가질 수 있고; 릿지 내의 시트 재료의 여분의 층 및 층의 연결된 특성은 릿지가 관형 형상의 다른 부분보다 상대적으로 더 강성이 되게 한다.

회전 연결부재(90, 92)는 기어박스(124)를 통해 피드 모터(122)와, 잘 알려진 방식으로 피드 모터(122)를 제어하도록 구성된 적절한 제어기(미도시)에 의해 구동된다. 제어기는 일반적으로 프로세서, 메모리, 입력, 출력, 및 메모리에 저장된 적절한 프로그램 명령을 구비한다. 전형적으로, 하나의 연결부재(90)만이 피드 모터(122)(종동 연결부재(90))에 의해 구동되고, 다른 연결부재(이후의 연결부재(90))는 종동 연결부재(90)와의 기어형 결합을 통해 구동된다. 도시된 실시예에서, 이후의 연결부재(92)는 스프링과 같은 종동 연결부재(90)를 향해 바이어스된다. 회전 연결부재(90, 92)는 시트 재료의 경로를 횡단하고 수렴 슈트(104)의 수렴 치수를 횡단하는 평행축을 중심으로 하여 회전한다. 수렴 치수는 하류방향(44)에서 감소하며 시트 재료의 폭 치수에 대체로 평행한 하류방향(44)을 횡단하는 수렴 슈트(104)의 치수이다.

시트 재료가 공급 조립체(76)로 통과하는 것을 보장하기 위해, 변환 기계(30)는 성형 조립체(70)와 공급 조립체(76) 사이에 가이드(미도시)를 더 구비할 수 있고, 탭의 대향 측부에 각각 인접한 시트 스톡 재료의 외부를 탭과 함께 공급 조립체(76)로 통과하도록 탭을 향해 가압하여 외부가 탭에 연결되고 탭이 릿지를 형성한다. 가이드는 회전 연결부재(90, 92)의 회전축에 대해 횡방향으로 연장되는 중앙부를 가짐으로써, 탭이 회전축의 방향으로 회전 연결부재(90, 92)로부터 외측방향으로 멀어지게 이동하는 것을 방지할 수 있다.

가이드는 탭 및 상기 탭에 인접한 시트 재료를 공급 조립체(76) 내로 가압하기 위해 시트 스톡 재료의 경로 내로 연장될 수 있다. 가이드는 시트 스톡 재료의 인접한 외부와 결합하는 측방향 측면 윙을 가짐으로써, 회전 연결부재(90, 92)들 사이의 탭과 함께 통과하기 위해 탭의 대향 측부 중 각각의 하나를 향해 측방향 측면 윙을 가압할 수 있다.

상부 가이드 블록(130)은, 상부 가이드 블록(130)과 성형 플라우(114) 사이에 회전 연결부재(90, 92)를 개재하여 회전 연결부재(90, 92)에 대향하여 제공될 수 있어, 릿지(60)(도 1)를 형성하는 시트 재료의 층이 얼마나 멀이 회전 연결부재(90, 92)를 넘어 연장될 수 있는지를 제어할 수 있다.

또한, 변환 조립체(94)는 완충재(62)의 스트립로부터 소정의 길이의 완충재 제품(45)(도 18)을 분리하도록 공급 조립체(76)의 하류에 절단 조립체(102)를 구비할 수 있다. 절단 조립체(102)는 완충재 제품을 소정의 길이로 절단하도록 시트 재료의 경로를 가로질러 이동하는 절단 블레이드를 구비할 수 있다. 사전 천공된 시트 재료가 사용된다면, 작업자는 천공부에서 스트립으로부터 완충재 제품을 수동으로 분리할 수 있고, 절단 조립체(102)가 생략될 수 있거나, 또는 절단 조립체는 릿지(60)를 바로 절단하는 절단 블레이드를 구비할 수 있고, 작업자는 스트립으로부터 완충재 제품을 분리하도록 시트 재료의 나머지 부분을 찢는다.

도시된 실시예에서, 공급부(34)(도 1)로부터 인출된 시트 재료(32)에 제공된 천공부(36)의 라인을 따라 완충재(62)의 스트립으로부터 별개의 완충재 제품(45)(도 18)을 자동으로 분리하도록 또 다른 타입의 절단 조립체(102)가 제공된다. 절단 조립체(102)는 회전 연결부재(90, 92)와 평행하고 그 하류에 있는 한 쌍의 분리 롤러(134)를 구비하며, 이는 회전 연결부재(90, 92)들 사이에서 릿지(60)(도 1)를 수용하여 통과하도록 위치된다. 분리 롤러(134)는 회전 연결부재(90)가 릿지(60)를 공급하는 동일한 속도로 또는 회전 연결부재(90, 92) 내의 재밍을 최소화 또는 방지하기 위해 시트 재료 내의 장력을 유지하도록 약간 더 빠르게 릿지(60)를 공급하도록 구동될 수 있다. 또한, 분리 롤러(134)는 스트립으로부터 별개의 완충재 제품(45)을 분리하도록 연결부재(90, 92)가 릿지를 전진하는 속도보다 더 빠른 속도로 릿지(60)를 전진하도록 구동될 수 있다. 더 빠른 속도로 릿지(60)를 전진시키는 것은 공급 조립체(76)의 연결부재(134)와 절단 조립체(102)의 분리 롤러(134) 사이의 시트 재료에 장력을 형성하고, 이러한 장력은 시트 재료가 천공부(36)의 라인(도 1)에서 분리되게 하거나 또는 릿지(60)를 통해 부분 절단을 계속하게 하여, 완충재의 스트립으로부터 소정 길이의 별개의 완충재 제품을 분리할 수 있다. 분리 롤러(134)의 작동은 별개의 완충재 제품의 속도를 증가시키고, 사용을 위한 컨테이너 내로 완충재 제품을 추진하는데 사용될 수 있다. 분리 롤러(134)는 피드 모터(122)로의 적절한 기어형 연결에 의해 구동될 수 있다.

절단 조립체(102)의 하류의 시트 재료의 경로는 도시된 바와 같이, 도시한 실시예에서와 같이 삼각형 단면과 같은 소정의 단면 형상을 갖는 출력 슈트(140)에 의해 형성될 수 있으며, 이는 분리 전의 완충재 스트립과, 완충재의 스트립으로부터 분리된 별개의 완충재 제품을 형상화하는 것을 더욱 용이하게 한다. 삼각형 형상은 안정적이며, 모든 방향으로 강성을 제공한다. 완충재 제품은 삼각형 이외의 다른 폐쇄 단면 형상을 가질 수 있고, 원하는 비-삼각형 단면을 갖는 출력 슈트는 사용 전에 완충재 제품을 형상화하는 것을 돕도록 제공될수 있다. 대안적으로, 출력 슈트(140)는 생략될 수 있거나, 또는 완충재 제품의 형상에 대한 의도된 효과를 갖지 않는 형상을 가질 수 있다. 완충재 제품(45)(도 18)은 출력 슈트(140)의 하류 단부에서 출구(110)에서 변환 기계(30)를 빠져나간다.

또한, 본 발명은, 상술한 변환 기계(30)에 의해 제조될 수 있는 완충재 제품(45)(도 18에 도시)을 제공한다. 완충재 제품(45)은 적어도 3개의 상대적으로 평탄한 측면(152, 154, 156)을 갖는 튜브 내에 형성된 시트 스톡 재료로부터 제조되어, 튜브는 다각형 단면 형상을 제공한다. 튜브의 평탄면(152, 154, 156)은 매끄럽지 않지만, 임의로 주름지게 되고, 인접한 평탄 측면은 다각형 단면 형상의 각각의 꼭지점에 접합된다. 시트 스톡 재료의 측방향 에지부(47)는 탭(56)을 형성하기 위해 튜브의 내부로 내측방향으로 회전되고, 꼭지점 중 하나를 따라 배치된 릿지(60)를 형성하기 위해 탭(56)의 외부에 인접한 시트 스톡 재료의 외부(58)에 함께 연결된다. 릿지(60)는 튜브의 평면 측부보다 큰 강성을 가질 수 있다. 튜브의 평탄 측면(152, 154, 156)은 실질적으로 동일한 길이를 가짐으로써, 등변 삼각형 단면을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명은 시트 스톡 재료가 하류방향으로 이동함에 따라 상기 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품으로 변환하기 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은, (a) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부를 서로를 향해 롤링하여 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부가 병치된 상태에서 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하는 성형 조립체를 이용하는 단계; (b) 상기 측방향 에지부를 수용하고, 상기 관형 형상의 내부 내로 돌출하는 탭 내로 상기 측방향 에지부를 형상화하도록 상기 성형 조립체의 출구 단부에서 성형 채널을 이용하는 단계; (c) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부와 결합하고, 상기 탭을 형성하기 위해 상기 성형 채널 내로 상기 측방향 에지부를 가압하는 편향기를 이용하는 단계; 및 (d) 상기 성형 조립체의 하류에 있으며, 상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 중첩하는 측방향 에지부를 함께 결합하여 연결하는 회전 연결부재를 구비하는 공급 조립체를 이용하는 단계를 구비한다.

상기 형상화 단계는, 상기 탭에 대해 내측방향으로 상기 탭의 외부로 상기 시트 재료의 외부를 모아서 상기 외부와 상기 탭을 연결하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 롤링 단계는, 상기 시트 스톡 재료를 주름지게 하여 상기 시트 스톡 재료를 상기 관형 형상으로 형성하는 성형 조립체를 이용하는 단계를 구비할 수 있다. 또한, 상기 방법은, (a) 상기 결합 단계는 상기 시트 스톡 재료를 상기 관형 형상의 내부를 향해 회전시키기 위해 외부 성형부재 내의 편향기를 이용하는 단계를 구비하는 것, (b) 상기 형상화 단계는 상기 성형 조립체의 하류 단부에서 성형 채널을 이용하여 상기 측방향 에지부를 수용하고 상기 탭을 형상화하기 위한 상기 편향기에 대면하는 단계를 구비하는 것, 그리고 (c) 상기 연결 단계는 회전 연결부재들 사이에서 상기 탭을 인출하는 단계를 구비하는 것 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.

요약하면, 본 발명은, 시트 재료(32)를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품(45)으로 변환하기 위해, 성형 조립체(70)와, 성형 조립체(70)의 하류에 위치하는 공급 조립체(76)를 구비하는 기계(30)를 제공한다. 성형 조립체(70)는 시트 재료(32)의 측방향 에지(46)가 서로를 향해 롤링하게 하여, 관형 형상(54)을 형성하도록 구성된다. 성형 조립체(70)의 하류 단부에 있는 편향기(72)는 시트 재료(32)의 측방향 에지(46)와 결합하고, 측방향 에지(46)를 관형 형상(54) 내로 가압하도록 구성된다. 이는 각각의 측방향 에지(46)에 인접한 시트 재료(32)의 측방향 에지부(47)를 병치한다. 성형 조립체(70)의 하류 단부에 있는 성형 채널(74)은 측방향 에지부(47)를 수용하고 측방향 에지부(47)를 탭(56) 내에 형상화하도록 편향기(72)와 대면한다. 마지막으로, 공급 조립체(76)는 탭(56)을 형성하는 시트 재료(32)의 중첩 측방향 에지부(47)를 함께 결합 및 연결하는 회전 연결부재(90, 92)를 구비한다.

본 발명은 임의의 도시된 실시예에 관하여 도시되고 기술되었지만, 명세서 및 첨부도면을 읽고 이해할 때 당업자에 의해 균등한 변경 및 수정이 이루어질 것이다. 특히, 상술한 완전체(부품, 조립체, 장치, 구성요소 등)에 의해 수행되는 다양한 기능과 관련하여, 이러한 완전체를 설명하는 데에 사용된 ("수단"을 포함하는) 용어는, 본 발명의 도시된 실시예에서 기능을 수행하는 개시된 구조와 구조적으로 동등하지 않더라도, 다르게 표시되지 않는 한, 특정 기능을 수행하는 (즉 기능적으로 균등한) 임의의 완전체와 상응하게 된다.

Claims (20)

1. 시트 스톡 재료가 기계를 통해 하류방향으로 이동함에 따라 상기 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품으로 변환하기 위한 기계에 있어서,
   상기 하류방향으로 상기 기계를 통해 상기 시트 스톡 재료를 위한 경로의 일부를 형성하고, 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지가 서로를 향해 롤링하게 하여 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하는 성형 조립체; 및
   상기 성형 조립체의 하류에 있는 공급 조립체를 포함하고,
   상기 성형 조립체는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지와 결합하고, 상기 측방향 에지에 인접한 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부가 병치되게 한 상태에서 상기 관형 형상의 내부로 내측방향으로 상기 측방향 에지를 가압하도록 구성된 상기 성형 조립체의 하류 단부에 편향기를 구비하고,
   상기 성형 조립체는 상기 편향기로부터 상기 측방향 에지부를 수용하여 상기 측방향 에지부를 탭 내로 형상화하도록 상기 편향기에 대면하는 상기 성형 조립체의 하류 단부에 성형 채널을 구비하고,
   상기 공급 조립체는 상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 중첩하는 측방향 에지부와 함께 결합 및 연결하는 회전 연결부재를 구비하는,
   기계.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 성형 조립체 및 상기 공급 조립체는 상기 탭과 함께 상기 회전 연결부재들 사이에서 통과하기 위해 상기 탭의 대향측부에 각각 인접한 상기 시트 스톡 재료의 일부를 상기 탭을 향해 가압하도록 구성되어, 인접한 일부가 상기 탭에 연결되고 상기 탭과 함께 상기 관형 형상의 일측부 상에 릿지를 형성하는,
   기계.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 편향기 및 상기 성형 채널로부터 이격된 상기 성형 조립체의 하류 단부에 성형 플라우(forming plough)를 더 포함하며, 상기 성형 플라우는 상기 성형 조립체와 상기 공급 조립체 사이에서 상기 관형 형상의 측부를 형상화하도록 상기 시트 스톡 재료의 경로 내로 연장되는,
   기계.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 성형 플라우는 중앙부와, 상기 공급 조립체를 향해 상기 시트 스톡 재료의 안내를 용이하게 하도록 상기 중앙부에 대해 각을 이룬 측방향 측면 윙을 갖는,
   기계.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 성형 조립체는 서로를 향해 상기 하류방향으로 수렴하는 내측부 표면을 갖는 외부 성형부재를 구비하며, 상기 수렴하는 내측부 표면은 상기 시트 스톡 재료가 상기 성형 조립체를 통과함에 따라 상기 시트 스톡 재료의 측부가 임의로 구겨지게 하는,
   기계.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 외부 성형부재는 상기 수렴하는 내측부 표면을 형성하는 수렴형 측벽을 갖는 수렴 슈트의 형태인,
   기계.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 편향기는 상기 외부 성형부재의 내부면으로부터 내측방향으로 연장되도록 장착되는,
   기계.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 성형 조립체는 상기 외부 성형부재 내로 연장되는 내부 성형부재를 구비하며, 상기 내부 성형부재 둘레에서, 상기 시트 스톡 재료가 상기 성형 조립체를 통해 하류로 이동함에 따라 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지가 래핑하는,
   기계.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 내부 성형부재는 상기 내측부 표면으로부터 내측방향으로 이격되어, 상기 시트 스톡 재료를 위한 경로의 일부를 따라 상기 시트 스톡 재료의 운동을 상기 내측부 표면들 사이에서 구속하는,
   기계.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 성형 채널은 상기 내부 성형부재의 외부면 내에 포함되는,
    기계.
    
11. 제1항에 있어서,
    (a) 상기 편향기 및 상기 성형 채널은 동일한 영역에 있는 것, (b) 상기 편향기는 상기 성형 채널 내로 연장되는 것, 그리고 (c) 상기 편향기 및 상기 성형 채널은 하류방향으로 연장되는 것 중 적어도 하나인,
    기계.
    
12. 제1항에 있어서,
    한 쌍의 롤러들 사이에서 상기 시트 스톡 재료와 결합하고, 천공 라인에서 상기 시트 스톡 재료를 찢도록 상기 공급 조립체보다 더 빠른 속도로 상기 롤러를 회전시키도록 구성된 상기 한 쌍의 롤러를 구비하는, 상기 공급 조립체의 하류에 있는 절단 조립체(severing assembly)를 더 포함하는,
    기계.
    
13. 적어도 3개의 평면 측부를 갖는 튜브 내에 형성된 시트 스톡 재료로부터 제조된 완충재 제품으로서, 상기 적어도 3개의 평면 측부는 상기 튜브를 다각형 단면 형상으로 제공하는, 상기 완충재 제품에 있어서,
    상기 튜브의 평면 측부는 구겨지고, 인접한 평면 측부는 상기 다각형 단면 형상의 각각의 꼭지점에서 결합되고,
    상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부는 탭을 형성하기 위해 상기 튜브의 내부로 내측방향으로 회전되고, 상기 꼭지점 중 하나를 따라 배치된 릿지를 형성하기 위해 상기 탭의 외부에 인접한 시트 스톡 재료의 외부에 함께 연결되는,
    완충재 제품.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 릿지는 상기 릿지를 형성하지 않는 상기 시트 스톡 재료의 부분의 강도보다 큰 강도를 갖는,
    완충재 제품.
    
15. 시트 스톡 재료가 하류방향으로 이동함에 따라 상기 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품으로 변환하기 위한 방법에 있어서,
    상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 서로를 향해 롤링하여 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하는 단계;
    상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지와 결합하고, 상기 관형 형상의 내부로 내측방향으로 회전하도록 상기 측방향 에지를 가압하는 단계;
    상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지 및 인접한 측방향 에지부가 병치되게 하는 단계;
    상기 관형 형상의 내부로 돌출하는 탭 내에 상기 측방향 에지부를 형상화하는 단계; 및
    상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부를 연결하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 형상화 단계는, 상기 탭에 대해 내측방향으로 상기 탭의 외부로 상기 시트 재료의 외부를 모아서 상기 외부와 상기 탭을 연결하는 단계를 구비하는,
    방법.
    
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 롤링 단계는, 상기 시트 스톡 재료를 주름지게 하여 상기 시트 스톡 재료를 상기 관형 형상으로 형성하는 성형 조립체를 이용하는 단계를 포함하는,
    방법.
    
18. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    (a) 상기 결합 단계는 상기 시트 스톡 재료를 상기 관형 형상의 내부를 향해 회전시키기 위해 외부 성형부재 내의 편향기를 이용하는 단계를 구비하는 것, (b) 상기 형상화 단계는 상기 성형 조립체의 하류 단부에서 성형 채널을 이용하여 상기 측방향 에지부를 수용하고 상기 탭을 형상화하기 위한 상기 편향기에 대면하는 단계를 구비하는 것, (c) 상기 연결 단계는 회전 연결부재들 사이에서 상기 탭을 인출하는 단계를 구비하는 것 중 적어도 하나를 포함하는,
    방법.
    
19. 시트 스톡 재료가 하류방향으로 이동함에 따라 상기 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 완충재 제품으로 변환하기 위한 기계에 있어서,
    상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 서로를 향해 롤링하여 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하는 수단;
    상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지와 결합하여 상기 관형 형상의 내부로 내측방향으로 회전시키도록 상기 측방향 에지를 가압하는 수단;
    상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지 및 인접한 측방향 에지부가 병치되게 하는 수단;
    상기 관형 형상의 내부로 돌출하는 탭 내에 상기 측방향 에지부를 형상화하는 수단; 및
    상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부를 연결하는 수단
    을 포함하는,
    기계.
    
20. 제19항에 있어서,
    상기 롤링 수단은 상기 기계를 통해 하류방향으로 상기 시트 스톡 재료를 위한 경로의 일부를 형성하는 성형 조립체를 구비하며, 상기 성형 조립체는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지가 서로를 향해 롤링되게 하여 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하도록 구성되고; 상기 결합 수단은 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지와 결합하고, 상기 측방향 에지에 인접한 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지부가 병치되게 한 상태에서 상기 관형 형상의 내부로 내측방향으로 상기 측방향 에지를 가압하도록 구성된 상기 성형 조립체의 하류 단부에 편향기를 구비하고; 상기 형상화 수단은 상기 편향기로부터 상기 측방향 에지부를 수용하여 상기 측방향 에지부를 탭 내로 형상화하도록 상기 편향기에 대면하는 상기 성형 조립체의 하류 단부에 성형 채널을 구비하고; 그리고 상기 연결 수단은 상기 성형 조립체의 하류에 공급 조립체를 구비하며, 상기 공급 조립체는 상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 중첩하는 측방향 에지부와 함께 결합 및 연결하는 회전 연결부재를 구비하는,
    기계.
    

Images