KR102568687B1 - 더니지 변환 장치, 방법 및 다각형 단면을 갖는 제품 - Google Patents

더니지 변환 장치, 방법 및 다각형 단면을 갖는 제품 Download PDF

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Abstract

시트 재료를 상대적으로 덜 조밀한 더니지 제품으로 변환하기 위한 기계는 성형 조립체 및 상기 성형 조립체의 하류에 공급 조립체를 구비한다. 상기 성형 조립체는 시트 재료를 서로 인접한 시트 재료의 측방향 에지를 갖는 관형 형상으로 형성하도록 구성된다. 상기 성형 조립체의 하류 단부에 있는 편향기는 시트 재료의 측방향 에지와 결합하고, 상기 측방향 에지를 관형 형상의 내부로 가압하도록 구성된다. 이는 각각의 측방향 에지에 인접한 시트 재료의 측방향 에지 부분을 병치(juxtapose)시킨다. 상기 성형 조립체의 하류 단부에 있는 성형 채널은 측방향 에지 부분을 수용하고, 상기 측방향 에지 부분을 탭으로 형상화하기 위해 상기 편향기와 대면한다. 마지막으로, 상기 공급 조립체는 상기 탭을 형성하는 시트 재료의 중첩하는 측방향 에지 부분을 결합하고 연결하는 회전 연결 부재를 구비한다.

Description

더니지 변환 장치, 방법 및 다각형 단면을 갖는 제품
본 발명은 시트 스톡 재료를 더니지 제품으로 변환하는 더니지 변환 기계, 방법, 및 다각형 단면을 갖는 더니지 제품에 관한 것이다.
더니지 제품은 종종 선적 컨테이너 내의 물품을 팩킹하는데 사용되어, 운송 동안 손상을 최소화하거나 방지한다. 선적을 위한 포장 동안, 하나 이상의 물품이 판지 박스와 같은 선적 컨테이너 내에 배치될 수 있다. 선적 컨테이너는 표준화된 크기를 갖는 경향이 있고, 물품은 선적 컨테이너의 전체 부피를 채우지 않을 수 있다. 공극 용적은 선적 컨테이너 내에 선적될 물품이 배치된 후 선적 컨테이너에 남아 있는 빈 용적이다. 때때로, 물품은 깨지기 쉬우며, 선적 컨테이너 내의 적절하게 위치된 완충 더니지 제품을 구비하는 것은 선적 동안의 손상을 방지 또는 최소화하는데 도움을 준다. 훨씬 더 내구성이 있는 물품은 선적 동안 물품의 시프팅을 방지 또는 최소화하는 것으로부터 이익을 얻을 수 있다. 예를 들어, 책은 선적 컨테이너의 내부 주위에서 바운싱(bouncing) 후에 여전히 읽을 수 있지만, 에지 및 코너는 손상되거나 보이지 않을 수 있다. 이러한 상황에서, 공극 용적에서의 공극-충전 더니지 제품을 갖는 것은 제품에 대한 이러한 미관상 손상을 방지 또는 최소화할 수 있다.
중앙 위치에서 더니지 제품을 생산한 다음, 사용자에게 더니지 제품을 선적하기보다는, 상대적으로 조밀한 스톡 재료를 선적한 다음, 더니지 제품이 사용을 위해 놓일 위치에 또는 그 부근에서 스톡 재료를 더니지 제품으로 변환하는 더니지 변환 기계를 채용하는 것이 더 효율적일 수 있다. 종이와 같은 시트 스톡 재료는 더니지 제품으로 변환하기 위한 예시적인 스톡 재료이다. 시트 스톡 재료는 롤 또는 팬-폴디드 스택(fan-folded stack)의 형태로 제공될 수 있으며, 이로부터 시트 스톡 재료의 실질적으로 연속적인 길이가 더 낮은 밀도 더니지 제품으로의 변환을 위해 인출될 수 있다. 원하는 길이의 더니지 제품은 완충, 공극-충전, 차단 및 브레이싱(bracing), 또는 다른 패키징 적용에 사용될 수 있다.
본 발명은 더니지 변환 기계, 시트 스톡 재료를 더니지 제품으로 변환하는 방법, 및 삼각형 단면과 같은 다각형의 관형 단면을 갖는 더니지 제품을 제공하며, 이는 개선된 수율을 제공한다. 공극-충전 더니지 제품에 대한 수율은 시트 스톡 재료의 길이 또는 면적의 각 유닛 대한 더니지 제품에 의해 점유된 용적에 의해 측정될 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 제공된 공극-충전 더니지 제품은 다른 공극-충전 더니지 제품에 비해 개선된 완충 특성을 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은 시트 스톡 재료가 기계를 통해 하류 방향으로 이동함에 따라 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 더니지 제품으로 변환하는 기계를 제공한다. 따라서, 상기 기계는 더니지 변환 기계, 변환 기계, 더니지 변환기 또는 단순히 변환기로도 지칭될 수 있다. 상기 기계는 하류 방향으로 기계를 통해 시트 스톡 재료에 대한 경로의 일부를 형성하는 성형 조립체를 구비한다. 상기 성형 조립체는 시트 재료를 서로 인접한 시트 재료의 측방향 에지를 갖는 관형 형상으로 형성하도록 구성된다. 상기 성형 조립체는 시트 스톡 재료의 측방향 에지가 서로를 향해 롤링하게 하여 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하도록 구성될 수 있다. 상기 성형 조립체는 또한 시트 스톡 재료의 측방향 에지와 결합하고, 측방향 에지에 인접한 시트 스톡 재료의 측방향 에지 부분이 병치(juxtaposition)된 상태로 관형 형상의 내부로 측방향 에지를 내측으로 가압하도록 구성된 상기 성형 조립체의 하류 단부에 편향기(deflector)를 구비한다. 상기 성형 조립체는 편향기로부터 측방향 에지 부분을 수용하고 측방향 에지 부분을 탭(tab)으로 형상화하기 위해 편향기와 대면하는 성형 조립체의 하류 단부에 리세스를 더 구비한다. 마지막으로, 상기 기계는 성형 조립체의 하류에 공급 조립체를 구비한다. 상기 공급 조립체는 탭을 형성하는 시트 스톡 재료의 중첩하는 측방향 에지 부분을 결합하고 연결하는 회전 연결 부재를 구비한다.
상기 성형 조립체 및 상기 공급 조립체는, 탭과 함께 회전 연결 부재들 사이의 통과를 위한 탭을 향해 탭의 대향 측부에 각각 인접한 시트 스톡 재료의 부분을 가압하도록 구성될 수 있어서, 인접한 부분은 탭에 연결되고 관형 형상의 일측부 상에 릿지를 탭과 함께 형성한다.
상기 기계는 상기 편향기 및 상기 리세스로부터 이격된 상기 성형 조립체의 하류 단부에 성형 플라우(forming plough)를 더 구비한다. 상기 성형 플라우는 상기 성형 조립체와 상기 공급 조립체 사이에서 상기 관형 형상의 측면을 형상화하기 위해 상기 시트 스톡 재료의 경로 내로 연장된다.
상기 성형 플라우는 중앙 부분과, 상기 시트 스톡 재료를 상기 공급 조립체를 향해 안내하는 것을 용이하게 하기 위해 상기 중앙 부분에 대해 경사진 측방향 측면 윙을 가질 수 있다.
상기 성형 조립체는 하류 방향으로 진행하는 서로를 향해 수렴하는 내부 측면을 갖는 외부 성형 부재를 구비할 수 있으며, 상기 수렴하는 측면은 상기 시트 스톡 재료가 상기 성형 조립체를 통과할 때 상기 시트 스톡 재료의 측부가 내측으로 회전시켜서 랜덤하게 구겨지게 할 수 있다.
상기 외부 성형 부재는 상기 수렴하는 측면을 형성하는 수렴하는 측벽을 갖는 수렴 슈트의 형태일 수 있다.
상기 편향기는 상기 외부 성형 부재의 내부 표면으로부터 내측으로 연장하도록 장착될 수 있다.
상기 성형 조립체는 상기 외부 성형 부재로 연장되며, 상기 시트 스톡 재료가 상기 성형 조립체를 통해 하류로 이동할 때 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지가 랩핑되는 내부 성형 부재를 구비할 수 있다.
상기 내부 성형 부재는 상기 시트 스톡 재료를 위한 경로의 일부를 따라 상기 시트 스톡 재료의 이동을 제한하기 위해 상기 내부 측면으로부터 내측으로 이격될 수 있다.
상기 리세스는 상기 내부 성형 부재의 외부 표면에 통합될 수 있다.
상기 기계는, (a) 상기 편향기 및 상기 리세스가 동일 공간(coextensive)에 걸쳐 있을 수 있고, (b) 상기 편향기가 상기 리세스 내로 연장될 수 있고, (c) 상기 편향기 및 상기 리세스가 하류 방향으로 연장될 수 있는 것 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
상기 기계는 한 쌍의 롤러를 구비하는 상기 공급 조립체의 하류에 있는 절단 조립체를 더 구비할 수 있으며, 상기 한 쌍의 롤러는 상기 시트 스톡 재료를 그 사이에 결합하고 천공 라인에서 상기 시트 스톡 재료를 인열하기 위해 상기 공급 조립체보다 더 빠른 속도로 상기 롤러를 회전시키도록 구성된다.
또한, 본 발명은 다각형 단면 형상을 튜브에 제공하는 적어도 3개의 평면 측부를 갖는 상기 튜브 내에 형성된 시트 스톡 재료로부터 제조된 더니지 제품으로서, 상기 튜브의 평면 측부는 구겨지고 인접한 평면 측부는 상기 다각형 단면 형상의 각각의 정점들에서 결합되고, 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지 부분은 상기 정점 중 하나를 따라 배치된 릿지를 형성하도록 함께 연결되는, 더니지 제품을 제공한다.
또한, 본 발명은 시트 스톡 재료가 하류 방향으로 이동함에 따라 상기 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 더니지 제품으로 변환하는 방법을 제공한다. 상기 방법은, (a) 서로 인접한 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 갖는 관형 형상으로 상기 시트 스톡 재료를 형성하는 단계; (b) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 결합하고, 상기 측방향 에지를 가압하여 상기 관형 형상의 내부로 내측으로 향하게 하는 단계; (c) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지 및 인접한 측방향 에지 부분을 병치시키는 단계; (d) 상기 측방향 에지 부분을 상기 관형 형상의 내부로 연장하는 상기 측방향 에지를 갖는 탭으로 성형하는 단계; 및 (e) 상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지 부분을 연결하는 단계를 구비한다.
상기 성형하는 단계는, 상기 탭 외측의 상기 시트 재료의 외측 부분을 상기 탭에 대해 내측으로 모으고, 상기 외측 부분 및 상기 탭을 연결하는 단계를 구비할 수 있다.
상기 성형하는 단계는, 상기 시트 스톡 재료를 상기 관형 형상으로 형성하기 위해 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 서로를 향해 롤링하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 성형하는 단계는, 상기 시트 스톡 재료를 구기고 상기 시트 스톡 재료를 상기 관형 형상으로 형성하기 위해 성형 조립체를 사용하는 단계를 구비할 수 있다.
상기 방법은, (a) 상기 결합하는 단계가 상기 시트 스톡 재료를 상기 관형 형상의 내부를 향해 회전시키기 위해 외부 성형 부재 내의 편향기를 사용하는 단계를 구비하고, (b) 상기 성형하는 단계가 상기 성형 조립체의 하류 단부에서 리세스를 사용하는 단계, 상기 측방향 에지 부분을 수용하기 위해 상기 편향기와 대면하는 단계 및 상기 탭을 성형하는 단계를 구비하고, (c) 상기 연결하는 단계가 회전 연결 부재들 사이에서 상기 탭을 인출하는 단계를 구비하는 것 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 시트 스톡 재료가 하류 방향으로 이동함에 따라 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 더니지 제품으로 변환하기 위한 기계로서, (a) 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하기 위해 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 서로를 향해 롤링하기 위한 수단; (b) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지와 결합하여, 상기 관형 형상의 내부로 내측으로 회전시키기 위해 상기 측방향 에지를 가압하는 수단; (c) 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지 및 인접한 측방향 에지 부분을 병치시키기 위한 수단; (d) 상기 측방향 에지 부분을 상기 관형 형상의 내부로 돌출하는 탭으로 형상화하기 위한 수단; 및 (e) 상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지 부분을 연결하기 위한 수단을 구비하는, 기계를 구비할 수 있다.
상기 롤링하는 수단은 하류 방향으로 상기 기계를 통해 상기 시트 스톡 재료에 대한 경로의 일부를 형성하는 성형 조립체를 구비할 수 있고, 상기 성형 조립체는 상기 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하기 위해 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지가 서로를 향해 롤링하게 하도록 구성된다. 상기 결합하는 수단은 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 결합하고 상기 측방향 에지에 인접한 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지 부분이 병치된 상태에서 상기 측방향 에지를 상기 관형 형상의 내부로 내측으로 가압하도록 구성된 상기 성형 조립체의 하류 단부에 편향기를 구비할 수 있다. 상기 형상화하는 수단은 상기 편향기로부터 상기 측방향 에지 부분을 수용하고 상기 측방향 에지 부분을 탭으로 형상화하기 위해 상기 편향기와 대면하는 상기 성형 조립체의 하류 단부에 리세스를 구비할 수 있다. 그리고, 상기 연결하는 수단은 상기 성형 조립체의 하류에 공급 조립체를 구비할 수 있고, 상기 공급 조립체는 상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 중첩된 측방향 에지 부분을 함께 결합하고 연결하는 회전 연결 부재를 구비한다.
이하, 본 발명의 전술한 특징 및 다른 특징은 본 발명의 특정한 예시적인 실시예에서 상세하게 기술된 청구범위, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 충분히 기술되고 특히 지적되지만, 이들 실시예는 본 발명의 원리가 채용될 수 있는 다양한 방식 중 일부만을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 더니지 제품으로의 시트 스톡 재료의 변환의 개략도이다.
도 2는 도 1의 2-2선으로 도시된 바와 같은 시트 스톡 재료의 단면도이다.
도 3은 도 1의 3-3선으로 도시된 바와 같은 시트 스톡 재료의 단면도이다.
도 4는 도 1의 4-4선으로 도시된 바와 같은 시트 스톡 재료의 단면도이다.
도 5는 도 1의 5-5선으로 도시된 바와 같은 시트 스톡 재료의 단면도이다.
도 6은 도 1의 6-6선으로 도시된 바와 같은 시트 스톡 재료의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따라 제공된 예시적인 더니지 변환 기계의 사시도이다.
도 8은 더니지 변환 기계의 하류 단부로부터 상류 방향을 바라본 도 7의 더니지 변환 기계의 단부도이다.
도 9는 하류 단부에 대향하는 더니지 변환 기계의 상류 단부에서 알 수 있는 바와 같이, 도 7의 더니지 변환 기계의 다른 사시도이다.
도 10은 시트 스톡 재료를 더니지 제품으로 변환하도록 연동하는 도 7의 더니지 변환 기계의 선택된 구성요소의 사시도이다.
도 11은 도 10의 11-11선을 따라 도시된 단면도이다.
도 12는 도 10의 12-12선을 따라 도시된 단면도이다.
도 13은 도 10의 13-13선을 따라 도시된 확대 단면도이다.
도 14는 도 10의 14-14선을 따라 도시한 단면도이다.
도 15는 도 10의 15-15선을 따라 도시한 단면도이다.
도 16은 도 10의 16-16선을 따라 도시한 단면도이다.
도 17은 도 10의 17-17선을 따라 도시한 단면도이다.
도 18은 본 발명에 따라 제공된 더니지 제품의 사시도이다.
도 19는 본 발명에 따라 제공된 더니지 변환 기계의 다른 실시예의 사시도이다.
도 20은 변환 조립체를 드러내기 위해 제거된 하우징을 갖는 도 19의 변환 기계의 사시도이다.
도 21은 도 20의 변환 조립체의 외부 성형기 부분의 사시도이다.
도 22는 도 20의 변환 조립체의 내부 성형기 부분의 상부 사시도이다.
도 23은 도 22의 내부 성형기의 하부 사시도이다.
도 24는 도 23의 내부 성형기의 하류 단부의 확대도이다.
도 25는 그 내부 구성요소를 보여주기 위해 제거된 하우징을 갖는 도 20의 공급 조립체의 확대 사시도이다.
도 26은 도 20의 변환 조립체의 하류 단부의 확대 사시도로서, 절단 조립체 및 출력 슈트의 내부 구성요소를 도시하기 위해 절단된 근방 벽을 갖는 도면이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 더니지 변환 기계, 시트 스톡 재료를 더니지 제품으로 변환하는 방법, 및 삼각형 단면과 같은 다각형 단면을 갖는 더니지 제품을 제공하여, 개선된 수율을 제공한다. 더니지 제품은 공극-충전 더니지 제품(void-fill dunnage product) 또는 완충 제품(cushioning product)으로서 사용될 수 있다. 공극-충전 더니지 제품에 대한 수율은 시트 스톡 재료의 길이 또는 면적의 각 유닛에 대한 더니지 제품에 의해 점유된 용적에 의해 측정될 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 제공된 공극-충전 더니지 제품은 다른 공극-충전 더니지 제품에 비해 개선된 완충 특성을 제공할 수 있다.
선적을 위한 용기의 포장 동안, 때때로 빈 공극 용적은 하나 이상의 물품이 컨테이너 내에 배치된 후에 남는다. 본 발명은 공극 용적을 충전하는데 사용될 수 있는 더니지 제품을 제공한다. 본 발명은 일부 종래의 더니지 제품보다 시트 재료의 제곱 피트당 약 25% 이상의 공극 용적을 충전할 수 있는 기계, 방법, 및 상기 기계 및 방법에 의해 제조된 더니지 제품을 제공한다. 더니지 제품의 단면 형상은 특히 더 무거운 시트 재료로부터 제조될 때, 보호 쿠션성 특성을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 더니지 변환 기계(30)에 의해 수행되는 변환 공정의 개략도가 도 1 내지 6에 도시되어 있다. 더니지 변환 기계(30)는 시트 스톡 재료(32)의 공급부(34)로부터 시트 스톡 재료(32)를 끌어당긴다. 전형적으로 더니지 변환 기계(30) 근처에 위치된 시트 스톡 재료(32)의 공급부(34)는 롤 또는 대체로 직사각형 팬-폴딩된 스택으로서 제공될 수 있다. 대안적으로, 시트 스톡 재료(32)는 스톡 재료 또는 시트 재료, 또는 단순히 공급부로부터 인출된 후에 단순히 시트로 지칭될 수 있다.
시트 재료(32)는 또한 시트 재료(3)의 폭 치수(40)를 가로질러 천공(36)의 횡방향 라인을 따라 천공될 수 있다. 천공 라인(36)은 전형적으로 시트 재료(3)의 길이 치수(42) 또는 종방향 치수를 따라 일정한 간격으로 이격된다. 천공 라인(36)은 시트 재료의 팬-폴딩된 스택의 폭을 가로질러 횡방향 접힘 라인과 일치할 수 있다. 더니지 변환 기계(30)는 시트 재료(32)를 공급부(34)로부터 하류 방향(44)으로, 전형적으로 종방향 치수(42c)에 평행하게 인출한다.
공극-충전 더니지 제품(45)을 제조하는데 사용되는 시트 스톡 재료(32)는 전형적으로 단일 플라이를 갖지만, 특히 더 큰 완충 특성이 요구되는 경우 2개 이상의 플라이가 사용될 수 있다. 더니지 변환 기계(30)는 공급부(34)로부터 시트 스톡 재료(32)를 실질적으로 연속으로 인출할 수 있으며, 공급부(34)는 필요에 따라 보충된다. 새로운 공급원으로부터의 시트 스톡 재료(32)는 시트 스톡 재료의 연속적인 공급을 변환 기계에 제공하기 위해 선행 시트 재료의 후단부에 스플라이싱될 수 있다. 공급부(34)는 더니지 변환 기계(30)로 분배하기 위해 시트 재료(32)를 지지하기 위한 스탠드 또는 이동형 카트(도시되지 않음)를 구비할 수 있다.
시트 재료(32)가 공급부(34)로부터 인출됨에 따라, 시트 재료(32)는 일반적으로 그 폭을 가로질러 평평하게 된다. 시트 재료(32)가 하류에서, 즉 더니지 변환 기계(30)를 통해 하류 방향(44)으로 이동할 때, 시트 재료(32)는 랜덤하게 구겨지고, 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46)는 도 2 내지 4에 점진적으로 도시된 바와 같이 내측으로 회전하도록 안내된다. 측방향 에지(46)에 인접한 시트 재료(32)의 일부는 이러한 설명에서 이후에 명확해질 목적으로 측방향 에지 부분(47)으로 지칭될 수 있다. 측방향 에지(46)가 내측으로 회전함에 따라, 시트 스톡 재료(32)는 외향 대면 외부면(50) 및 내향 내부면(52)을 제공한다. 측방향 에지(46)는 도시된 실시예에서 단면이 대략 타원형인 관형의 둘러싸인 단면 형상(54)을 만나 형성할 때까지 시트 재료(32)의 중앙 부분(53)을 지나 내측으로 계속 회전하여 서로를 향해 전진한다.
변환 기계(30)가 하류 방향(44)으로 시트 재료(32)를 계속 전진시킴에 따라, 측방향 에지(46) 및 인접한 측방향 에지 부분(47)은 도 5에 도시된 바와 같이 관형 단면 형상(54) 내부의 공간으로 내측으로 회전한다. 병치된 각각의 측방향 에지 부분(47)의 이전의 외향 외부면(50)으로 외향-표면 대 외향-표면, 또는 면 대 면 관계로 배치되어, 내향 연장 탭(56)을 형성한다. 측방향 에지 부분(47)에 대한 참조는 탭(56)을 형성하는 시트 재료(32)의 인접한 부분 및 측방향 에지(46)를 구비한다.
그 다음, 변환 기계(30)는 탭(56)에 대해 내향으로 탭(56)에 인접한 시트 스톡 재료(32)의 외부 부분(58)을 핀칭하여, 탭(56)에서 시트 스톡 재료(32)의 층을 두배로 한다. 변환 기계(30)는 탭(56)을 형성하는 내향 연장되는 측방향 에지 부분(47)과 탭(56)을 구성하는 측방향 에지 부분(47) 및 탭(56)에 평행한 외부층을 형성하는 시트 재료(32)의 인접한 외부 부분(58) 사이의 교차점에서 시트 재료를 크림핑한다. 그 다음, 변환 기계(30)는 도 6에 도시한 바와 같이 릿지(60)를 형성하기 위해 탭(56)에서 시트 재료(32)의 중첩하는 층을 연결한다. 그 결과는 일측부 상에 상대적으로 강성의 릿지(60)를 갖는 더니지의 관형 스트립(62)이다.
개별 더니지 제품(45)(도 18)은 천공 라인(36) 중 하나를 따라 인열하거나 또는 일단 형성되면 관형 스트립(62)을 절단함으로써 포장에 사용하기 위해 관형 스트립(62)으로부터 분리될 수 있다. 관형 스트립(62)은 보다 무거운 중량의 종이를 사용하여 보강될 수 있고, 더 무거운 중량의 종이를 선택하고 관형 스트립의 내부를 내향으로 모아지고 구겨진 시트 재료로 충전함으로써 완충 특성이 증가될 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 시트 스톡 재료(32)가 하류 방향(44)으로 이동함에 따라 시트 스톡 재료(32)를 상대적으로 덜 조밀한 두지 제품(45)으로 변환하는 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)를 결합하고, 관형 형상(54)의 내부로 내측으로 회전하도록 측방향 에지(46)를 가압하는 단계;(c) 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46)와 인접한 측방향 에지 부분(47)을 병치시키는 단계; (d) 관형 형상(62)의 내부로 돌출하는 탭(56) 내로 측방향 에지 부분(47)을 형상화하는 단계; 및 (e) 탭(56)을 형성하는 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지 부분(47)을 연결하는 단계를 구비한다.
대응하는 기계의 용어에서, 본 발명은 시트 스톡 재료(32)가 하류 방향(44)으로 이동함에 따라 시트 스톡 재료(32)를 상대적으로 덜 조밀한 두지 제품(45)으로 변환하기 위한 변환 기계(30)를 제공하며, 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)를 결합하고, 관형 형상(54)의 내부 내로 내측으로 회전시키기 위해 측방향 에지(46)를 가압하는 수단; (c) 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46) 및 인접한 측방향 에지 부분(47)을 병치시키는 수단; (d) 관형 형상(54)의 내부로 돌출하는 탭(56) 내로 측방향 에지 부분(47)을 형상화하기 위한 수단; 및 (e) 탭(56)을 형성하는 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지 부분(47)을 연결하는 수단을 구비한다.
도 7 내지 17을 참조하여 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 롤링 수단은 하류 방향(44)으로 기계(30)를 통해 시트 스톡 재료(32)에 대한 경로의 일부를 형성하는 성형 조립체(70)를 구비할 수 있다. 성형 조립체(70)는 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46)를 서로를 향해 롤링하여 시트 스톡 재료(32)를 관형 형상(56)으로 형성하도록 구성된다. 결합 수단은 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지(46)와 결합하고, 측면 에지(46)에 인접한 시트 스톡 재료(32)의 측방향 에지 부분(47)이 병치된 상태에서 관형 형상(54)의 내부로 측방향 에지(46)를 내측으로 가압하도록 구성된 성형 조립체(70)의 하류 단부에 편향기(72)를 구비할 수 있다. 형상화 수단은 성형 조립체(70)의 하류 단부에서 성형 채널(74)을 생성하는 리세스를 구비할 수 있다. 성형 채널 또는 리세스(74)는 편향기(72)로부터 측방향 에지 부분(47)을 수용하도록 편향기(72)와 대면하고 측방향 에지 부분(47)을 탭(56)으로 형상화한다. 그리고, 연결 수단은 성형 조립체(70)의 하류에 공급 조립체(76)를 구비할 수 있고, 공급 조립체(76)는 릿지(60)를 형성하기 위해 탭(56)을 형성하는 시트 스톡 재료(32)의 중첩하는 측방향 에지 부분(47)을 결합하고 연결하는 회전 연결 부재(90, 92)를 구비한다.
시트 스톡 재료(32)(도 1)를 더니지 제품(45)으로 변환하기 위한 예시적인 더니지 변환 기계(30)가 이제 더욱 상세하게 설명될 것이다. 도시된 더니지 변환 기계(30)는 시트 스톡 재료가 더니지 변환 기계(30)를 통해 하류 방향(44)으로 이동함에 따라 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 더니지 제품으로 변환할 수 있다. 더니지 변환 기계(30)는, 대안적으로 더니지 변환 기계, 변환 기계, 더니지 변환기, 또는 단순히 변환기로 지칭될 수 있다.
변환 기계(30)는 시트 재료(32)(도 1)를 더니지 제품(45)(도 18)으로 변환하는 작동 구성요소를 둘러싸는 하우징(도시되지 않음)을 구비할 수 있다. 이러한 작동 구성요소는 변환 조립체(94)를 구비할 수 있다. 변환 조립체(94)는 변환 기계(30)의 상류 단부에서 공급부(34)로부터 그리고 입구를 통해 하우징 내로 시트 스톡 재료(32)를 인출한다(도 1). 도시된 실시예에서, 시트 재료는 변환 기계(30)를 통해 시트 재료의 경로를 가로질러 연장되는 한 쌍의 가이드 롤러(96) 위 및 아래에 서펜타인 방식으로 인출된다. 가이드 롤러(96)는 시트 재료가 변환 조립체(94)로 들어감에 따라 시트 재료가 정렬되어 상대적으로 평평하게 유지되도록 돕는다. 변환 조립체(94)가 변환 기계(30)를 통해 하류 방향(44)으로 시트 스톡 재료를 전진시킴에 따라, 변환 조립체(94)는 시트 스톡 재료를 공급부(34) 내의 시트 재료보다 낮은 밀도를 갖는 더니지 제품(45)으로 변환한다(도 1). 변환 조립체(94)는 변환 기계(30)의 하류 단부에서 출구(100)로부터 사용 준비가 된 개별 더니지 제품(45)(도 18)을 출력한다.
변환 조립체(94)는 전술한 성형 조립체(70)를 구비할 수 있다. 성형 조립체(70)는 하류 방향(44)으로 변환 기계(30)를 통해 시트 스톡 재료에 대한 경로의 일부를 형성하고, 시트 스톡 재료를 전술한 관형 형상(54)(도 1)으로 형상화한다. 성형 조립체(70)는 또한 시트 재료를 랜덤하게 구기도록 구성되고, 시트 재료의 측방향 에지(46)가 서로에 대해 롤링하게 하여 대체로 평면 시트 스톡 재료를 관형 형상(54)을 갖는 3차원의 상대적으로 낮은 밀도 스트립(62)으로 변환하도록 구성될 수 있다. 성형 조립체(70)는 또한 시트 스톡 재료의 측방향 에지(46)를 병치하여 관형 형상(54)의 내부로 연장하는 탭(56)을 형성하도록 구성된다.
변환 조립체(94)는 또한 성형 조립체(70)의 하류에 공급 조립체(76)를 구비하여, 공급부로부터 성형 조립체(70) 내로 그리고 그를 통해, 그리고 하류 단부에서 출구(100)를 인출하는 한편, 탭(56)을 구비하는 시트 재료의 중첩하는 층을 연결하여 더니지(62)의 스트립을 형성할 수 있다(도 1). 마지막으로, 변환 조립체(94)는 공급 조립체(76)의 하류에 절단 조립체(102)를 구비하여, 더니지(62)의 관형 스트립으로부터 하류 방향(44)을 횡단하는 원하는 길이의 개별 더니지 제품(45)을 분리한다.
도 10 내지 17은 예시적인 변환 조립체(94)를 도시한다. 성형 조립체(70)으로 시작하면, 도시된 성형 조립체(70)는 시트 재료의 측방향 에지가 내측으로 회전하게 하는 외부 성형 부재(104); 외부 성형 부재(104) 내로 연장되고 시트 재료가 회전하여 시트 재료가 관형 형상을 형성하게 하는 내부 성형 부재(106); 외부 성형 부재(104)의 하류 단부에 장착되고, 측면 연부를 관형 형상의 내부를 향해 내측으로 재지향시키기 위해 시트 재료의 측면 에지의 경로 내로 연장되는 편향기(72); 및 시트 재료의 측방향 에지를 수용하여 탭의 길이를 형성하기 위해 편향기(72)에 평행하게 이격되어 연장되는 외부 성형 부재(104)의 하류 단부에 있는 리세스 또는 성형 채널(74)을 구비한다. 외부 성형 부재(104)는 또한 외부 성형기로 지칭될 수 있고, 내부 성형 부재(106)는 또한 내부 성형기로서 지칭될 수 있다. 외부 성형 부재(104)는 하류 방향(44)으로 외부 성형 부재(104)의 폭 치수를 좁히는 서로를 향해 수렴하는 만곡된 내부 측면을 갖는다. 외부 성형 부재(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 내부 측면을 형성한다.
시트 재료가 수렴 슈트(104)를 통해 인출됨에 따라, 시트 재료의 측방향 에지는 수렴 슈트(104)의 내부 측벽(110)을 따르고, 수렴 슈트(104)가 좁아짐에 따라, 측방향 에지는 위에서 설명된 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 수렴 슈트(104)의 만곡된 내부 측벽(110)을 내측으로 회전시켜서 위로 동시킬 것이다. 내부 측면 표면과의 마찰은 시트 스톡 재료가 수렴 슈트(104)를 통과할 때 시트 스톡 재료가 랜덤하게 구겨지고 주름지게 한다. 수렴 슈트(104)의 만곡된 측벽(110)에 의해 형성된 내부 측면은 연속적일 수 있고, 시트 재료가 수렴 슈트(104)를 통해 하류로 이동함에 따라 시트 재료의 측방향 에지와 결합하도록 구성될 수 있다.
내부 성형 부재(106)는 외부 성형 부재(104) 내로 연장되고, 시트 스톡 재료를 위한 경로의 일부를 따라 시트 스톡 재료의 이동을 그 사이에서 제한하기 위해 수렴 슈트 또는 다른 외부 성형 부재의 내부 측면으로부터 내측으로 이격될 수 있다. 수렴 슈트(104)와 내부 형성 부재(106) 사이의 성형 조립체(70)를 통한 경로는 하류 방향(44)으로 좁을 수 있거나 또는 실질적으로 일정한 두께를 가질 수 있다. 내부 성형 부재(106)는 또한 내부 성형 부재(106)와 수렴 슈트(104) 사이의 공간에서 발생된 랜덤한 구김을 보조할 수 있다. 내부 성형 부재(106)는 하류 방향(44)으로 연장되는 종방향 축을 따라 수렴 슈트(104)와 동일 공간에 걸쳐 있을 수 있다. 더니지 제품의 완충성을 더욱 증가시키기 위해, 시트 재료의 또 다른 플라이는 내부 성형 부재(106)를 통해 통로(도시되지 않음)를 통해 제공되어 인출될 수 있어, 시트 스톡 재료의 내부 플라이를 내측으로 모으고 랜덤하게 구김으로써, 스트립의 관형 형상 내부에 추가적인 완충을 제공한다.
수렴 슈트(104)의 하류 단부에서의 편향기(72)는 측면 에지가 상측으로 회전된 다음, 서로를 향해 내측으로 회전된 후에 시트 재료의 측방향 에지를 재지향시키기 위해 수렴 슈트(104)의 내측 표면으로부터 내측으로 돌출한다. 시트 재료가 수렴 슈트(104)를 통해 하류로 전진함에 따라, 측방향 에지는 내부 성형 부재(106) 주위로 회전하여 반대 방향으로부터 서로를 향해 전진한다. 측방향 에지가 관형 스트립의 단면 형상을 폐쇄하기 위해 서로에 접근함에 따라, 측방향 에지는 내향 연장 편향기(72)와 결합한다. 편향기(72)는 측방향 에지를 내측으로 가압하여, 관형 형상(54)의 내부를 향해 그리고 리세스 또는 성형 채널(74) 내로 측방향 에지를 공통 방향으로 재지향시킨다.
도시된 실시예에서, 시트 재료는 도시된 배향으로 수렴 슈트(104)의 바닥면에 들어가고, 측면 에지는 내부 성형 부재(106) 주위를 랩핑함에 따라 수렴 슈트(104)의 상측부에서 서로를 향해 상향으로 이동한 다음 내측 뒤로 이동한다. 편향기(72)는 도시된 실시예에서 상측부에서 수렴 슈트(104)의 하류 단부에 장착된다. 편향기(72)는 시트 재료의 중앙 부분에 대체로 대향하는 수렴 슈트(104)의 상측부에서의 내부 표면에 대체로 수직하게 연장하도록 장착되어, 측방향 에지 각각이 내부 형성 부재(106) 주위를 회전하여 대향 측방향 에지를 향해 전진할 때, 편향기(72)는 측방향 에지를 방해하고, 측방향 에지가 수렴하는 슈트(104)의 중심을 향해 내측으로 회전하도록 각각의 측방향 에지의 방향을 변경한다. 편향기(72)의 대향 표면은 원하는 방향으로 측방향 에지를 재지향시키도록 만곡될 수 있다. 그 결과, 편향기(72)와 결합한 후, 측방향 에지는 관형 스트립(62)의 폐쇄 단면 형상(54)의 내부 내로 그리고 편향기(72b)에 대면하는 리세스 또는 성형 채널(74) 내로 평행한 경로를 따라 동일한 방향으로 이동한다.
성형 채널(74)은, 성형 조립체(70)의 하류 단부에서, 수렴 슈트(104)의 내부로 연장되어, 편향기(72)로부터 대체로 평행하게 이격되게 대면하는 요소에 의해 형성된다. 성형 채널 또는 리세스(74)는 도시된 바와 같이 내부 성형 부재(106)의 외부 표면 또는 별개의 요소에 의해 홈 또는 슬롯으로 형성될 수 있다. 성형 채널(74)은 편향기(72)가 평행한 경로를 따라 내측으로 측방향 에지를 회전한 후에 시트 재료의 측방향 에지를 수용한다. 따라서, 성형 채널(74)은 편향기(72)와 연동하여 스트립(62b)의 관형 형상 단면의 내부로 돌출하는 탭(56)(도 1)을 형성한다. 탭(56)(도 1)은 평행한 면 대면 관계로 배열된 시트 재료의 내향으로 회전된 측방향 에지 부분에 의해 형성된다. 성형 채널(74)의 깊이 및 편향기(72)로부터의 그 이격거리 및 수렴 슈트(104)의 내부 표면은 탭의 최대 길이를 형성한다.
또 다른 방법으로, 성형 조립체(70)는 측면 에지가 편향기(72)에서 만나서 성형 채널 또는 리세스(74) 내로 평행한 경로를 따라 내측으로 회전할 때까지 수렴 슈트(104)의 만곡된 내부 표면을 따라 시트 재료의 측방향 에지를 회전시킨다. 성형 채널(74)은 측방향 에지를 폐쇄-형상 단면의 내부로 안내하고, 시트 재료가 공급 조립체(76)의 하류 방향(44)으로 이동할 때 관형 형상의 내부로 연장되는 탭을 형성하기 위해 각각의 측방향 에지 부분의 외향 외부면(50)(도 1)은 중첩하는 면 대 면 관계로 들어온다.
성형 조립체(70)는 리세스 또는 성형 채널(74) 및 편향기(72)에 대향하는 수렴 슈트(104)의 하류 단부에서 시트 재료의 경로 내로 연장되어 더니지 스트립의 형상화를 돕는 성형 플라우(114)를 더 구비할 수 있다. 성형 플라우(114)는 시트 재료의 경로 내로 연장되어 탭에 대향하는 관형 형상(56)의 하측부를 형성하는 시트 재료의 중앙 부분과 결합하도록 위치된 중앙 부분(116)을 가지며, 시트 재료가 성형 플라우(114)를 통과함에 따라 중심설정된 더니지(62)의 스트립을 유지하는데 도움을 주는 측방향 윙부(118)가 중앙 부분(116)으로부터 외측으로 연장된다. 성형 플라우(114)의 중앙 부분(116)은 시트 재료를 공급 조립체(76)를 향해 상향으로 가압하면서, 탭(56)에 대향하는 관형 형상(54)에서 랜덤하게 구겨진 시트 재료를 부분적으로 평탄화할 수 있다. 성형 플라우(114)는 수렴 슈트, 내부 성형 부재 및 공급 조립체(76)와 연동하여 수렴 슈트(104)를 빠져나가는 관형 스트립에 대체로 삼각형 단면 형상을 부여하며, 성형 플라우(114)의 반대편의 정점에서 공급 조립체(76)에 의해 릿지가 형성된다. 성형 플라우(114)는 더니지의 구겨진 스트립에 상이한 형상을 부여하기 위해 다른 형상 및 위치를 가질 수 있다.
시트 재료가 수렴 슈트(104)를 떠나고 공급 조립체(76) 내로 당겨질 때, 탭에 인접하지만 일부가 아닌 시트 재료의 부분(58)(도 5)은 탭을 형성하는 측방향 에지 부분에 대체로 평행하게 외측으로 연장되도록 내측으로 모아지거나 핀칭된다. 공급 조립체(76)는 공급부로부터 그리고 성형 조립체(70)를 통해 시트 재료를 당기고, 그 다음 함께 고정된 시트 재료의 중첩하는 층을 갖는 릿지를 형성하기 위해 탭 및 시트 재료의 폴드-다움 또는 핀칭된 인접한 외측부의 중첩하는 층을 연결한다.
공급 조립체(76)는 회전가능하며 시트 재료를 그 사이에서 결합 및 인출하는 한편, 릿지를 형성하기 위해 탭 외측이지만 인접한 시트 재료의 외측부 및 탭을 형성하는 시트 재료의 중첩하는 층을 연결하도록 구성된 한 쌍의 연결 부재(90, 92)를 구비할 수 있다. 탭은 탭을 구성하는 내향 측방향 에지 부분에 인접한 시트 재료의 층들 사이에서 본질적으로 핀칭된다. 따라서, 릿지는 일반적으로 시트 재료의 4개의 층, 탭을 형성하는 시트 재료의 2개의 층(측방향 에지 부분), 및 탭 외측에 있지만 연결 부재에 의해 병치되어 탭에 연결된 관형 형상의 인접한 외부 부분으로부터 2개의 층을 구비한다.
각각의 연결 부재(90, 92)는 회전 축을 따라 적층되며 대향하는 연결 부재(90, 92)의 각각의 대향 세그먼트를 상호 결합하도록 구성된 복수의 기어형 세그먼트를 가질 수 있다. 연결 부재(90, 92)는 시트 재료 내의 평행한 슬릿을 절단할 수 있고, 슬릿 외측의 시트 재료의 평면 외부로 슬릿들 사이에서 시트 재료를 변위시킬 수 있다. 슬릿과 인접하지만 외측에 있는 시트 재료의 인접한 부분으로부터 변위되는 슬릿들 사이의 시트 재료의 밴드는 릿지를 형성하는 시트 재료의 층을 함께 유지한다. 시트 스톡 재료의 다수의 층을 연결하는 이러한 방법은 스티칭(stitching)으로 지칭될 수 있다.
릿지는 릿지를 형성하지 않는 시트 스톡 재료의 이들 부분의 강성보다 큰 강성을 가질 수 있고; 릿지에서의 시트 재료의 여분의 층 및 층의 연결된 성질은 릿지가 관형 형상의 다른 부분보다 상대적으로 더 강성이게 한다.
회전 연결 부재(90, 92)는 기어박스(124)를 통해 공급 모터(122) 및 공급 모터(122)를 공지된 방식으로 제어하도록 구성된 적절한 제어기(도시되지 않음)에 의해 구동된다. 제어기는 전형적으로 프로세서, 메모리, 입력, 출력, 및 메모리에 저장된 적절한 프로그램 명령을 구비한다. 전형적으로, 단지 하나의 연결 부재(90)가 공급 모터(122)(종동 연결 부재(90))에 의해 구동되고, 다른 연결 부재(다음의 연결 부재(92))는 종동 연결 부재(90)와의 기어형 결합을 통해 구동된다. 도시된 실시예에서, 다음의 연결 부재(92)는 스프링과 같은 종동 연결 부재(90)를 향해 바이어스된다. 회전 연결 부재(90, 92)는 시트 재료의 경로를 횡단하고 수렴 슈트(104)의 수렴 치수를 횡단하는 평행한 축을 중심으로 회전한다. 수렴 치수는 하류 방향(44)으로 횡단하는 수렴 슈트(104)의 치수이며, 이는 하류 방향(44)으로 감소하고, 시트 재료의 폭 치수에 대체로 평행하다.
시트 재료가 공급 조립체(76)로 통과하는 것을 보장하기 위해, 변환 기계(30)는 성형 조립체(70)와 공급 조립체(76) 사이에서 탭과 함께 공급 조립체(76)로의 통과를 위해 탭을 향해 탭의 대향 측부에 각각 인접한 시트 스토 재료의 외부 부분을 가압하여 외부 부분이 탭에 연결되어 탭과 함께 릿지를 형성하도록 구성된 가이드(도시되지 않음)를 더 구비할 수 있다. 가이드는 회전 연결 부재(90, 92)의 회전축에 대해 횡방향으로 연장되는 중앙 부분을 가짐으로써, 탭이 회전축의 방향으로 회전 연결 부재(90, 92)로부터 외측으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
가이드는 탭 및 탭에 인접한 시트 재료를 공급 조립체(76) 내로 가압하기 위해 시트 스톡 재료의 경로 내로 연장될 수 있다. 가이드는 회전 연결 부재(90, 92)들 사이의 탭과 함께 통로를 위한 탭의 대향 측면 각각을 향해 그들을 가압하기 위해 시트 스톡 재료의 인접한 외부 부분과 맞물리는 측면 윙을 가질 수 있다.
상부 가이드 블록(130)은, 상부 가이드 블록(130)과 성형 플라우(114) 사이에 회전 연결 부재(90, 92)를 개재하는 회전 연결 부재(90, 92)에 대향하여 제공되어, 릿지(60)(도 1)를 형성하는 시트 재료의 층이 회전 연결 부재(90, 92)를 넘어 연장될 수 있는지를 제어할 수 있다.
변환 조립체(94)는 또한 더니지 스트립(62)으로부터 원하는 길이의 더니지 제품(45)(도 18)을 분리하기 위해 공급 조립체(76)의 하류에 절단 조립체(102)를 구비할 수 있다. 절단 조립체(102)는 더니지 제품을 원하는 길이로 절단하기 위해 시트 재료의 경로를 가로질러 이동하는 절단 블레이드를 구비할 수 있다. 그러나, 사전-천공된 시트 재료가 사용되는 경우, 작업자는 천공부에서 스트립으로부터 더니지 제품을 수동으로 분리할 수 있고, 절단 조립체(102)는 생략될 수 있거나, 또는 절단 조립체는 릿지(60)를 단지 절단하는 절단 블레이드를 구비할 수 있고, 조작자는 스트립으로부터 더니지 제품을 분리하기 위해 시트 재료의 나머지 부분을 인열한다.
도시된 실시예에서, 다른 유형의 절단 조립체(102)가 공급부(34)(도 1)로부터 인출된 시트 재료(32)에 제공된 천공 라인(36)을 따라 더니지(62)의 스트립으로부터 개별 더니지 제품(45)(도 18)을 자동으로 분리하도록 제공된다. 절단 조립체(102)는 그 사이에 릿지(60)(도 1)를 수용하여 통과시키도록 위치된 회전 연결 부재(90, 92)와 평행하게 그리고 하류측에 있는 한 쌍의 분리 롤러(134)를 구비한다. 분리 롤러(134)는 회전 연결 부재(90, 92)가 릿지(60)를 공급하는 것과 동일한 속도로 릿지(60)를 공급하도록 구동될 수 있거나 또는 회전 연결 부재(90, 92)에서의 재밍(jamming)을 최소화하거나 방지하도록 시트 재료 내의 장력을 유지하도록 조금 더 빠르게 구동될 수 있다. 분리 롤러(134)는 또한 스트립으로부터 개별 더니지 제품(45)을 분리하기 위해 연결 부재(90, 92)가 릿지를 전진시키는 속도보다 더 빠른 속도로 릿지(60)를 전진시키도록 구동될 수 있다. 더 빠른 속도로 릿지(60)를 전진시키는 것은 공급 조립체(76)의 연결 부재(134)와 절단 조립체(102)의 분리 롤러(134) 사이의 시트 재료 내의 장력을 생성하며, 이러한 장력은 시트 재료가 천공 라인(36)(도 1)에서 분리되도록 하거나 또는 릿지(60)를 통해 부분 절단될 수 있도록 사용될 수 있으며, 이에 의해 더니지 스트립으로부터 원하는 길이의 개별 더니지 제품을 분리시킨다. 분리 롤러(134)의 작용은 분리된 더니지 제품의 속도를 증가시키고, 사용을 위해 더니지 제품을 컨테이너로 추진시키기 위해 사용될 수 있다. 분리 롤러(134)는 공급 모터(122)에 적절한 기어식 연결에 의해 구동될 수 있다.
절단 조립체(102)의 하류의 시트 재료의 경로는 도시된 실시예에서와 같이 삼각형 단면과 같은 원하는 단면 형상을 갖는 출력 슈트(140)에 의해 형성될 수 있으며, 이는 분리되기 전에 더니지의 스트립을 형상화하는 것을 용이하게 하고, 더니지 스트립으로부터 분리된 개별 더니지 제품을 용이하게 한다. 삼각형 형상은 안정적이며, 모든 방향으로 강성을 제공한다. 더니지 제품은 삼각형 이외의 다른 폐쇄 단면 형상을 가질 수 있고, 바람직한 비-삼각형 단면을 갖는 출력 슈트는 사용 전에 더니지 제품을 성형하는 것을 돕기 위해 제공될 수 있다. 대안적으로, 출력 슈트(140)는 생략될 수 있거나 또는 더니지 제품의 형상에 대한 의도된 효과를 갖지 않는 형상을 가질 수 있다. 더니지 제품(45)(도 18)은 출력 슈트(140)의 하류 단부에서의 출구(110)에서 변환 기계(30)를 빠져나간다.
본 발명은 또한 전술한 변환 기계(30)에 의해 제조될 수 있는 도 18에 도시된 더니지 제품(45)을 제공한다. 더니지 제품(45)은 적어도 3개의 비교적 평탄한 측면(152, 154, 156)을 갖는 튜브로 형성된 시트 스톡 재료로 제조되어, 다각형 단면 형상을 제공한다. 튜브의 평면 측면(152, 154, 156)은 매끄럽지 않지만, 랜덤하게 구겨지고, 인접한 평면 측면은 다각형 단면 형상의 각각의 정점에서 결합된다. 시트 스톡 재료의 측방향 에지 부분(47)은 탭(56)을 형성하도록 튜브의 내부로 내측으로 회전되고, 탭(56)과 인접한 시트 스톡 재료의 외측 부분(58)에 연결되어 정점 중 하나를 따라 배치된 릿지(60)를 형성한다. 릿지(60)는 튜브의 평면보다 큰 강성을 가질 수 있다. 튜브의 평면 측면(152, 154, 156)은 실질적으로 동일한 길이를 가질 수 있어, 등변 삼각형 단면을 형성한다.
또한, 본 발명은 시트 스톡 재료가 하류 방향으로 이동함에 따라 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 더니지 제품으로 변환하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 (a) 시트 스톡 재료의 측방향 측부 부분이 병치된 상태에서 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하기 위해 시트 스톡 재료의 측방향 측부가 서로를 향해 롤링하게 하도록 성형 조립체를 사용하는 단계, (b) 측방향 에지 부분을 수용하고 관형 형상의 내부 내로 돌출하는 탭 내로 측방향 에지 부분을 형상화하기 위해 성형 조립체의 출구 단부에서 리세스 또는 성형 채널을 사용하는 단계, (c) 시트 스톡 재료와 결합하고, 측방향 에지 부분을 성형 채널 또는 리세스로 가압하여 탭을 형성하는 편향기를 사용하는 단계; 및 (d) 성형 조립체의 하류에 공급 조립체를 사용하는 단계로서, 상기 공급 조립체는 탭을 형성하는 시트 스톡 재료의 중첩하는 측방향 에지 부분과 결합 및 연결하는 회전 연결 부재를 구비하는, 상기 공급 조립체를 사용하는 단계를 구비한다.
형상화 단계는 탭 외부의 시트 재료의 외측 부분을 탭에 대해 내측으로 모으고, 외측 부분 및 탭을 연결하는 단계를 구비할 수 있다. 롤링 단계는 시트 스톡 재료를 구기고 시트 스톡 재료를 관형 형상으로 형성하기 위해 성형 조립체를 사용하는 단계를 구비할 수 있다. 또한, 상기 방법은, (a) 상기 결합 단계가 외부 성형 부재 내의 편향기를 사용하여 시트 스톡 재료를 관형 형상의 내부를 향해 회전시키는 단계를 구비하고; (b) 상기 형상화 단계가 성형 조립체의 하류 단부에 성형 채널 또는 리세스를 사용하여, 측방향 에지 부분을 수용하고 탭을 형상화하는 단계를 구비하고; (c) 상기 연결 단계가 회전 연결 부재들 사이에서 탭을 인출하는 단계를 구바하는 것 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
시트 스톡 재료(32)(도 1)를 더니지 제품(45)으로 변환하기 위한 또 다른 예시적인 더니지 변환 기계(230)는 도 19 내지 26에 도시되어 있다. 이러한 변환기(230)에 의해 제조되는 더니지 제품은 전술한 더니지 제품(45)과 유사하다. 변환 장치(230)는 변환 조립체(234)를 실질적으로 둘러싸는 하우징(232)을 구비한다. 변환 조립체(234)는 공급부(도시되지 않음)로부터 그리고 하우징(234)의 상류 단부(236) 내로 시트 스톡 재료를 인출한다.
도시된 실시예에서, 시트 재료는 변환기(230)의 상류 단부(236)로부터 그리고 시트 재료의 경로를 가로질러 연장되는 일정한-진입 가이드 롤러(240) 위로 인출되어, 시트 재료가 공급부로부터 인출됨에 따라 일정한 진입 지점을 제공하고, 시트 재료를 변환 조립체(234) 내로 안내한다.
변환 조립체(234)는 가이드 롤러(240)의 하류에 있는 성형 조립체(242), 성형 조립체(242)의 하류에 있는 공급 조립체(244), 및 공급 조립체(244)의 하류에 있는 절단 조립체(246)를 구비할 수 있다. 성형 조립체(242)는 변환 기계(230)를 통해 하류 방향(250)으로 시트 스톡 재료에 대한 경로의 일부를 형성하고, 시트 스톡 재료를 전술한 관형 형상(54)(도 1)이지만, 역전되거나 뒤집힌 방식으로 랜덤하게 구겨서 형상화한다. 즉, 도 7에 도시된 성형 조립체(70)가 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 상향으로 회전시키면(도 3 내지 5 참조), 도 20의 성형 조립체(242)는 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 하향으로 회전시킨다. 공급 조립체(244)는 공급부로부터 성형 조립체(242) 내로 그리고 그를 통해 시트 재료를 인출하는 한편, 탭(56)을 구비하는 시트 재료의 중첩하는 층을 연결하여 더니지(62)의 스트립(도 1)을 형성한다. 마지막으로, 절단 조립체(246)는 더니지(62)(도 2)의 관형 스트립으로부터 하류 방향(250)을 횡단하는 원하는 길이의 개별 더니지 제품을 분리한다.
도 20에 도시된 실시예에서, 도 7에 도시된 변환기(30)에서와 같이 변환기의 상류 단부에서 서펜타인 경로보다는, 성형 조립체(242)의 상류에 장착된 일정한-진입 롤러(240)는 시트 스톡 재료가 공급부(도시되지 않음)로부터 인출됨에 따라 성형 조립체(242)에 진입하기 위해 시트 스톡 재료에 대한 일정한 진입 지점을 제공한다. 일정한-진입 롤러(240)는 시트 재료의 측방향 에지에서 장력을 감소시키는 측방향 외측 에지(254) 및 시트 재료를 일정한-진입 롤러(2240) 상에 유지하는데 도움을 주는 완화된 측방향-외측 에지(254)로부터 외측으로 이격된 측방향 가이드(256)를 구비한다.
성형 조립체(242)는 내부 성형기(260) 및 외부 성형기(262)를 구비하고, 일정한-진입 롤러(240)는 도시된 실시예에서 내부 성형기(260)의 상류 단부(290)에 장착된다. 내부 성형기(260)는 외부 성형기(262) 내로 텔레스코픽식으로 연장되도록 장착되고, 일반적으로 외부 성형기(262)의 내부 측면으로부터 내측으로 이격되어 내부 성형기(260) 위로 그리고 내부 성형기(260)와 외부 성형기(262) 사이에 시트 스톡 재료의 경로를 형성한다.
외부 성형기(262)는 상류 입구 단부(266)와 비교하여 하류 출구 단부(265)에서 감소된 단면적을 갖는 수렴 슈트를 형성하는 만곡된 내부 표면(264)을 갖는다. 만곡된 내부 표면(264)은 시트 스톡 재료를 내부 성형기(260) 주위로 안내하며 성형 조립체(242)를 통해 시트 스톡 재료의 경로의 외부 경계를 형성한다. 외부 성형기(262)는 또한 내부 표면으로부터 외부 성형기(262)의 하류 단부(265)를 향해 돌출하는 끝이 뾰족한 릿지 또는 내향 연장 편향기(270)를 구비하며, 이러한 편향기(270)는 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 내측으로 회전시키는 것을 더 용이하게 한다. 편향기(270)의 대향 표면은 원하는 방향으로 측방향 에지를 재지향시키도록 만곡될 수 있다. 그 결과, 편향기(270)를 결합시킨 후, 측방향 에지는 외부 성형기(262)의 내부로 평행한 경로를 따라 동일한 방향으로 이동한다.
따라서, 시트 재료가 외부 성형기(262)를 통해 하류로 전진함에 따라, 측면 에지는 내부 성형기(260) 주위로 회전하여 반대 방향으로부터 서로를 향해 전진한다. 측방향 에지가 관형 스트립의 단면 형상을 폐쇄하기 위해 서로 접근하면, 측방향 에지는 측방향 에지를 방해하고, 외측 성형기(262)의 중심을 향해 내측으로 회전하도록 각각의 측방향 에지의 방향을 변경하는 내향 연장 편향기(270)와 결합한다. 따라서, 편향기(270)는 측방향 에지를 내향 및 상향으로 회전시켜서, 측방향 에지를 관형 형상(54)의 내부를 향해 공통 방향으로 향하게 한다(도 5).
외부 성형기(262)는 내부 성형기(260)를 변환기(230)의 프레임에 장착하기 위해 도시된 실시예에서 하측부 상에 개구 또는 노치(272)를 구비하지만, 대안적으로 내부 성형기(260)는 외부 성형기(262) 자체에 장착될 수 있다. 외부 성형기(262)는 또한 마찰 롤러(276)의 통과를 위해 대향하는 상부면 상에 개구(274)를 구비하며, 그 목적은 내부 성형기(260)의 설명과 관련하여 이하에서 더 설명될 것이다.
도시된 실시예에서, 일정한-진입 롤러(240)는 내부 성형기(260)의 상류 단부(290)에 의해 지지되지만, 일정한-진입 롤러(240)는 대안적으로 외부 성형기(262)에 또는 변환기(230)의 프레임의 일부에 장착될 수 있다. 내부 성형기(260)는 시트 스톡 재료가 내부 성형기(260)를 통해 하류로 전진할 때 시트 스톡 재료를 형성하기 위해 외부 성형기(262)와 연동한다. 이를 위해, 내부 성형기(260)는 시트 스톡 재료의 측방향 에지가 내측으로 회전하여 내부 성형기(260) 주위를 둘러싸고, 측방향 에지가 함께 올 때 그 자체로 다시 접히며, 그 후 더니지(54)(도 1)의 관형 스트립을 형성하기 위해 공급 조립체(242)를 통해 당겨질 수 있는 특징부를 구비한다.
내부 성형기(260)는 일반적으로 하류 방향(250)을 따라 순차적으로 이격된 3개의 섹션, 즉 내측으로 측방향 에지를 회전시키는 상류 섹션(292), 측면 에지가 만날 때까지 내부 성형기(260) 주위로 계속하여 랩핑하는 중간 섹션(294), 및 측방향 에지가 그 자체로 뒤로 접히고 공급 조립체(244)로 안내되는 하류 섹션(296)을 구비한다. 내부 성형기(260)의 이러한 섹션들은 단일 요소로서 형성될 수 있거나, 또는 도시된 실시예에서와 같이 다수의 구성요소로 형성될 수 있다.
상류 섹션(292)은 일정한-진입 롤러(2240)에 가장 가까운 내부 성형기(260)의 상류 단부(290)를 형성한다. 상류 섹션(292)은 실질적으로 평탄하고 하류 방향(250)에서 폭이 감소하는 측방향으로 내향-테이퍼링 상부 표면(300)을 구비한다. 이러한 내향-테이퍼링 표면(300)은 시트 재료가 일정한-진입 롤러(240)를 떠나는 접촉 라인에 대체로 평행하며, 둥근 또는 하향으로 만곡된 측방향 에지 부분(302)을 갖는다. 시트 재료가 이러한 내향-테이퍼링 표면(300)의 상부를 지나갈 때, 시트 스톡 재료는 시트 재료의 측방향 에지에 실질적으로 평평하게(도 2에서와 같이)변화하고, 시트 재료의 측방향 에지는 아래로 내려가서 시트 스톡 재료가 하류에서 이동함에 따라 (도 3의 역전되거나 또는 뒤집힌 이미지와 유사한 형상을 취하는) 내향-테이퍼링 표면(300)의 측방향 에지 부분(302)을 랩핑할 수 있다. 이러한 내향-테이퍼링 표면(300)은 시트 금속과 같은 시트 재료로 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 음향-감쇠 재료(304)는 내향-테이퍼링 상부 표면(300)의 대향 하부 측에 부가되어 있다.
이러한 내향-테이퍼링 표면(300)의 중앙 부분은 중간 및 하류 섹션(294, 296) 내의 대응 표면으로 하류에서 계속된다.
중간 섹션(294)의 상부 표면(306)은 상류 섹션(292)의 상부 표면(300)을 계속하고, 평탄하며, 실질적으로 일정한 폭을 가지며, 둥근 측면 에지 부분(310)을 갖는다. 둥근 측면 에지 부분(310)은 평평한 상부 표면(306)에 대향하는 중간 섹션(294)의 바닥 측면 상에 이격되어, 전술한 리세스 또는 성형 채널(74)(도 13)에 상응하는 리세스 또는 리세스 부분(312)을 형성한다. 상부 표면(306)은 더니지의 관형 형상 스트립의 내측 표면에 인접한 시트 재료의 중앙 부분을 지지하고 안내한다. 스톡 재료가 중간 섹션(294) 위로 그리고 그 주위에서 하류로 이동함에 따라, 측방향 에지는 (역전된 도 4에 유사한 형상을 취하는) 중간 섹션(294)의 측방향 에지 부분(310) 주위를 계속하여 랩핑하고, 스트립(62)의 관형 형상 단면의 내부로 돌출하는 탭(56)(도 1)을 형성하기 위해 (역전된 도 5와 유사한 형상을 취하는) 리세스(312) 내로 함께 와서 내향 및 상향으로 회전한다.
다른 방법으로, 성형 조립체(242)는 측면 에지가 편향기(270)에서 만날 때까지 외부 성형기(262)의 만곡된 내부 표면(264)을 따라 시트 재료의 측방향 에지를 회전시키고 내부 성형기(2260)의 리세스 내로 평행한 경로를 따라 내측으로 회전한다. 그 후, 내부 성형기(260)는 탭(56)(도 6)을 형성하기 위해 공급 조립체(244)의 요소와 협력한다
중간 섹션(294)은 또한 상부 표면(301)의 개구로부터 접근가능한 리세스(312) 내에 마찰 롤러(313)를 구비한다. 마찰 롤러(313)는 변환기(320) 내로 시트 재료의 새로운 공급을 작업자 부하에 돕도록 마찰 롤러(276)(도 10)와 연동하여, 공급 조립체(244)에 도달할 때까지 시트 재료의 선단부를 성형 조립체(242)를 통해 공급하는 것을 돕는다. 마찰 롤러(276)는 모터(315)에 의해 구동된다. 마찰 롤러(276)는 제어 아암(317)을 누르는 것이 마찰 롤러(276)가 마찰 롤러(313)와 결합하게 피봇하고 마찰 롤러(276, 313)를 구동하도록 모터(315)와 결합하고, 그 사이의 시트 재료를 내부 성형기(260) 위로 그리고 외부 성형기(262)를 통해 공급 조립체(244)로 전진시키도록 피봇가능하게 장착된다.
내부 성형기(260)의 하류 단부(314)에서, 중간 섹션(296)의 상부 표면(306)은 하류 섹션(296)의 텅 부분(tongue portion)(316)에 의해 계속되고, 중간 섹션(294)의 둥근 측면 에지 부분(310) 각각은 하류 섹션(296) 내의 각각의 핑거(320)에 의해 계속된다. 하류 섹션(296)의 이들 요소는 공급 조립체(244)의 요소와 연동하여 더니지(62)(도 1)의 스트립의 단면 형상의 형성을 완료하고, 접힌 측방향 에지를 내향 및 전방으로 공급 조립체(244)로 안내한다.
이전의 실시예에서와 같이, 공급 조립체(244)는 한 쌍의 회전 부재(324)를 구비하여, 그들 사이를 통과하는 시트 재료의 층을 상호 연결하고 더니지 스트립의 탭(60)(도 6)을 형성한다. 내부 성형기(260) 및 공급 조립체(244)는 외부 성형기(262)를 빠져나가는 관형 스트립에 대체로 삼각형 단면 형상을 부여하도록 연동하며, 릿지(60)(도 1)는 공급 조립체(244)에 의해 완성된다.
공급 조립체(244)는 공급 및 성형 조립체(242)를 통해 시트 재료를 당기고, 그 다음 탭 및 시트 재료의 겹쳐지거나 또는 핀칭된 인접한 외측 부분의 중첩하는 층을 연결하여 이전의 실시예에 기술된 바와 매우 유사한 방식으로 함께 고정된 시트 재료의 중첩하는 층을 갖는 릿지를 형성한다. 공급 조립체(244)는 회전가능하며 시트 재료를 그 사이에 결합 및 인출하는 한편, 탭 및 탭 외측이지만 인접한 시트 재료의 외측 부분을 형성하는 시트 재료의 중첩하는 층을 연결하여 릿지를 형성하는 한 쌍의 연결 부재(324)를 구비한다. 전술한 동일한 회전가능한 연결 부재가 이러한 실시예에서 마찬가지로 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 시트 재료가 외부 성형기(262)를 떠나고 공급 조립체(244) 내로 당겨질 때, 탭의 일부가 아닌 시트 재료의 부분(58)(도 6)은 회전 부재(324) 주위로 연장되는 가이드 레일(330)에 의해 내측으로 모이거나 핀칭된다. 가이드 레일(330)은 각각의 회전 부재(324)를 가로질러 연장되고, 회전 부재(324)의 상류에서 상대적으로 넓은 거리 및 회전 부재(324)의 하류에서 상대적으로 좁은 거리로 측방향으로 이격되어 있다.
절단 조립체(246)에 더니지의 스트립을 안내하기 위해 회전 부재(324)의 하류에는 추가적인 가이드 벽(332)이 제공될 수 있다. 도시된 실시예에서, 한 쌍의 측방향으로 이격되고 경사진 가이드 벽(332)은 각각의 회전 부재(324) 위의 상류 단부에서 벌어져서, 그 사이에 더니지 스트립을 수용한다.
하우징 또는 터널 가이드(334)는 공급 조립체(244) 위에 장착되어, 성형 조립체(242)와 절단 조립체(246) 사이의 더니지 스트립을 추가로 구속할 수 있다. 절단 조립체(246)는 더니지 스트립을 위한 통로(342)를 갖는 프레임 벽(340)에 장착된다. 더니지 스트립은 통로(342)를 통해 그리고 출력 슈트(344) 내로 연장된다. 절단 조립체(246)는 원하는 길이의 스트립으로부터 분리된 더니지 제품을 절단하기 위해 프레임 벽(340)의 하류 측에서 시트 재료의 경로를 가로질러 이동하는 절단 블레이드(346)를 구비한다.
출력 슈트(344)는 변환기(230)의 하류 단부(348)를 형성한다. 도시된 실시예에서, 출력 슈트(344)는 이물질이 출력 슈트(344)로 들어가는 것을 방지하기 위해 동력식 출력 슈트 실드(352)를 구비한다. 제어기는 출력 슈트 실드(352)를 폐쇄 위치로 구동하여 공급 조립체(244)의 정지 시에 출력 슈트(344)를 통한 통로의 단면적을 적절한 조건 하에서 감소시키는 폐쇄 위치로 출력 슈트 실드(352)를 구동하도록 사용될 수 있다. 변환기(230)에 의해 생성된 더니지 제품은 탄성 및 압축성이어서, 출력 슈트(344) 내의 더니지의 스트립의 존재는 출력 슈트 실드(352)의 작용을 불필요하게 방해하지 않을 것이다. 모터는 공급 조립체(244)에 의해 하류에서 구동될 때 실드(352)가 더니지의 전진하는 스트립으로부터의 압력 하에서 폐쇄 위치로부터 제거된 개방 위치로 회전할 수 있도록 비활성화 또는 분리될 수 있다.
요약하면, 본 발명은 시트 재료(32)를 상대적으로 덜 조밀한 더니지 제품(45)으로 변환하기 위해 성형 조립체(70) 및 성형 조립체(70)의 하류의 공급 조립체(76)를 구비하는 기계(30)를 제공한다. 성형 조립체(70)는 시트 재료(32)를 서로 인접한 시트 재료(32)의 측방향 에지(46)를 갖는 관형 형상(54)으로 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)의 내부로 가압하도록 구성된다. 이는 각각의 측방향 에지(46)에 인접한 시트 재료(32)의 측방향 에지 부분(47)을 병치시킨다. 성형 조립체(70)의 하류 단부에서의 성형 채널(74)은 측방향 에지 부분(47)을 수용하고, 측방향 에지 부분(47)을 탭(56)으로 형상화하는 편향기(72)와 대면한다. 마지막으로, 공급 조립체(76)는 탭(56)을 형성하는 시트 재료(32)의 중첩하는 측방향 에지 부분(47)을 결합 및 연결하는 회전 연결 부재(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 하류 방향으로 이동함에 따라 상기 시트 스톡 재료를 상대적으로 덜 조밀한 더니지 제품으로 변환하기 위한 기계에 있어서,
    상기 하류 방향으로 상기 기계를 통해 시트 스톡 재료를 위한 경로의 일부를 형성하는 성형 조립체로서, 상기 성형 조립체는 시트 스톡 재료를 서로 인접한 시트 스톡 재료의 측방향 에지를 갖는 관형 형상으로 형성하도록 구성되고, 상기 성형 조립체는 수렴 슈트(converging chute)를 형성하는 만곡된 측면을 갖는 외부 성형기와, 상기 외부 성형기로부터 연장가능하도록 장착되며 상기 외부 성형기의 내부 측면으로부터 이격되는 내부 성형기를 구비하고, 상기 외부 성형기 및 상기 내부 성형기는, 상기 외부 성형기와 상기 내부 성형기 사이의 시트 스톡 재료를 위한 경로를 형성하도록 연동하고,
    상기 외부 성형기는 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지와 결합하고, 상기 측방향 에지에 인접한 상기 시트 스톡 재료의 측방향 에지 부분과 병치(juxtaposition)한 상태에서 상기 관형 형상의 내부로 상기 측방향 에지를 내측으로 가압하도록 구성된 상기 외부 성형기의 하류 단부를 향해 내부 표면으로부터 돌출하는 내측으로 연장되는 편향기(deflector), 및 상기 편향기의 반대편에 개구를 구비하고,
    상기 내부 성형기는 상기 편향기로부터 상기 측방향 에지 부분을 수용하고, 상기 측방향 에지 부분을 탭으로 형상화하기 위해 상기 편향기와 대면하는 상기 성형 조립체의 하류 단부에 성형 채널을 형성하는 리세스를 구비하는, 상기 성형 조립체; 및
    상기 성형 조립체의 하류에 있는 공급 조립체로서, 상기 공급 조립체는 상기 탭을 형성하는 상기 시트 스톡 재료의 중첩하는 측방향 에지 부분을 결합하고 연결하는 회전 연결 부재를 구비하는, 상기 공급 조립체
    를 포함하고,
    상기 내부 성형기는 표면 내의 개구, 및 상기 내부 성형기의 표면에서의 개구로부터 접근가능한 롤러를 구비하며, 상기 롤러는 회동가능하게 장착된 롤러(pivotally mounted roller)와 연동하고, 상기 회동가능하게 장착된 롤러는 회동가능하게 이동하여 상기 회동가능하게 장착된 롤러를 통과시키는 상기 외부 성형기 내의 개구를 통해 상기 롤러와 결합하고, 상기 회동가능하게 장착된 롤러는 상기 시트 스톡 재료를 전진시키도록 모터에 의해 구동되어 상기 성형 조립체를 통해 상기 시트 스톡 재료의 로딩을 용이하게 하는,
    기계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 성형 조립체 및 상기 공급 조립체는, 상기 탭과 함께 상기 회전 연결 부재들 사이의 통과를 위해 상기 탭을 향해 상기 탭의 대향 측부에 각각 인접한 상기 시트 스톡 재료의 일부를 가압하도록 구성되어, 인접한 부분이 상기 탭에 연결되고 상기 관형 형상의 일측부 상에 릿지를 상기 탭과 함께 형성하는,
    기계.
  3. 제1항에 있어서,
    (a) 상기 편향기 및 상기 성형 채널이 동일 공간(coextensive)에 걸쳐 있는 것, (b) 상기 편향기가 상기 성형 채널 내로 연장되는 것, (c) 상기 편향기 및 상기 성형 채널이 하류 방향으로 연장되는 것 중 적어도 하나인,
    기계.
  4. 제1항에 있어서,
    한 쌍의 롤러를 구비하는 상기 공급 조립체의 하류에 있는 절단 조립체를 더 포함하며, 상기 한 쌍의 롤러는 상기 시트 스톡 재료를 그 사이에 결합하고 천공 라인에서 상기 시트 스톡 재료를 인열하기 위해 상기 공급 조립체보다 더 빠른 속도로 상기 롤러를 회전시키도록 구성되는,
    기계.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021125092A1 (de) 2021-09-28 2023-03-30 Sprick Gmbh Bielefelder Papier- Und Wellpappenwerke & Co. Umformstation mit Führungswandung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016532611A (ja) 2013-09-10 2016-10-20 オートメイテッド パッケージング システムズ, インコーポレイテッド 流体充填ユニットを作成するためのウェブ
WO2018160607A1 (en) 2017-02-28 2018-09-07 Ranpak Corporation Dunnage conversion machine, method, and product with a polygonal cross-section

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3606726A (en) * 1969-08-07 1971-09-21 Intercraft Ind Corp Method and machine for making dunnage devices
US5791483A (en) * 1994-04-01 1998-08-11 Ranpak Corp. Cushioning product
US5674172A (en) * 1994-07-22 1997-10-07 Ranpak Corp. Cushioning conversion machine having a single feed/cut handle
EP0831990B1 (en) * 1995-06-07 1999-09-22 Ranpak Corp. Loading assembly and method for cushioning conversion machine
US20070021286A1 (en) * 1999-09-03 2007-01-25 Kobben Pierre H G Cushioning conversion machine having heavy duty characteristics
WO2006023900A2 (en) * 2004-08-20 2006-03-02 Ranpak Corporation Dunnage conversion machine and method
CN101466531A (zh) * 2006-06-10 2009-06-24 兰帕克公司 紧凑型垫料转换机
CN101970221B (zh) * 2007-09-24 2015-01-14 兰帕克公司 垫料转换机及其方法
US20140200127A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 Sealed Air Corporation (Us) System for Producing Packaging Cushioning
CN106488841B (zh) * 2014-05-01 2019-07-09 兰帕克公司 用于生产具有x形横截面轮廓的衬垫的机器和方法及衬垫产品
US11207860B2 (en) * 2015-02-26 2021-12-28 Ranpak Corp. Dunnage conversion system and method for expanding pre-slit sheet stock material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016532611A (ja) 2013-09-10 2016-10-20 オートメイテッド パッケージング システムズ, インコーポレイテッド 流体充填ユニットを作成するためのウェブ
WO2018160607A1 (en) 2017-02-28 2018-09-07 Ranpak Corporation Dunnage conversion machine, method, and product with a polygonal cross-section

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