(57)【要約】本発明は、第１の方向に動く物体（１００）に熱収縮性スリーブ（６）を装着するためのスリーブ装着システムに関する。本発明はさらに、対応する方法に関する。本発明によれば、第２のマンドレル（９）は第１のマンドレル（３）に柔軟に取り付けられている。第２の駆動システム（１０）が、熱収縮性スリーブを第１のマンドレルから、第２のマンドレル上で物体に向かって移動させるために使用されている。第２の駆動システムは、スリーブの装着中に第２のマンドレルが移動する物体とともに移動するように、第２のマンドレルを押し動かすようにさらに構成されている。
2019535597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱収縮性スリーブを第１の方向に移動する物体に装着するための第１のマンドレルシステムと第２のマンドレルシステムを備えるスリーブ装着システムであって、
前記第１のマンドレルシステムは、
熱収縮性スリーブを受け取るための第１のマンドレルと、
前記熱収縮性スリーブを前記第１のマンドレル上で前記第１のマンドレルの下流端に移動させる第１の駆動システムと
を備え
第２のマンドレルシステムは、
前記第１のマンドレルの下流端において移動可能に接続され、
前記第１マンドレルに対して、少なくとも前記第１の方向において前後に移動することが可能な第２のマンドレルと、
前記熱収縮性スリーブを前記第１のマンドレルから受け取り、かつ、前記熱収縮性スリーブを前記第２のマンドレル上で前記物体に向かって移動させるための第２の駆動システムとを備え、
前記第２の駆動システムが、前記熱収縮スリーブの装着中に前記第２のマンドレルが前記移動する物体に関連して移動するように、前記第２のマンドレルを押し動かすように構成されることを特徴とする、スリーブ装着システム。
【請求項２】
前記第２の駆動システムが、
前記熱収縮性スリーブを、前記第２のマンドレル上で前記物体に向かって移動させるための第１の装着駆動ユニットと、
前記熱収縮性スリーブの装着中に、前記第２のマンドレルが前記移動する物体に沿って移動するように、前記第１の装着駆動ユニットを前記熱収縮性スリーブと係合するように押し動かし、それによって前記第２のマンドレルを押し動かすための第１の係合駆動ユニットと
を含む、請求項１に記載のスリーブ装着システム。
【請求項３】
前記熱収縮性スリーブを装着した後に前記第２のマンドレルを前記第１の方向とは反対の方向に押し出して、前記第２のマンドレルを次のスリーブを受け入れる位置に移動させる第２の係合駆動ユニットをさらに含む、請求項２に記載のスリーブ装着システム。
【請求項４】
前記熱収縮性スリーブを前記第２のマンドレル上で前記物体に向かって移動させるための第２の装着駆動ユニットをさらに含み、前記第２の係合駆動ユニットが、前記スリーブの装着中に前記第２の装着駆動ユニットと前記熱収縮性スリーブとの係合を保持するように構成され、前記第２の係合駆動ユニットが、前記熱収縮性スリーブの装着後に前記第２の装着駆動ユニットを前記第２のマンドレルに押し付け、それによって前記第２のマンドレルを前記反対方向に押し出すように構成される、請求項３に記載のスリーブ装着システム。
【請求項５】
少なくとも前記第１の係合駆動ユニットを制御する制御ユニットと、前記移動する物体を検出するセンサとをさらに含み、前記制御ユニットが、前記移動する物体の検出に応じて前記第１の係合駆動ユニットを制御するように構成される、請求項２から４のいずれか一項に記載のスリーブ装着システム。
【請求項６】
前記制御ユニットが、前記第１の係合駆動ユニットの動作に関連して動作するように、前記第２の係合駆動ユニットを制御するようにさらに構成される、請求項５に記載のスリーブ装着システム。
【請求項７】
前記第１の装着駆動ユニットおよび／または第２の装着駆動ユニットが、駆動可能なローラと、前記駆動可能なローラを回転させるための第１のアクチュエータとを含み、前記第２のマンドレルが、前記駆動可能なローラに対向して配置されたローラを含む、請求項２〜６のいずれか一項に記載のスリーブ装着システム。
【請求項８】
前記駆動ローラが軸に取り付けられ、前記第１の装着駆動ユニットおよび／または第２の装着駆動ユニットが、フレームの一端に回転可能に取り付けられた第１のアームを含み、前記第１のアームが、フレームの他方端に配置された前記軸を有し、前記第１の係合駆動ユニットおよび／または第２の係合駆動ユニットが、前記第１のアームを回転させるように構成されている、請求項７に記載のスリーブ装着システム。
【請求項９】
前記第１の装着駆動ユニットおよび／または第２の装着駆動ユニットの前記第１のアクチュエータが、前記フレームに固定して取り付けられ、前記第１の装着駆動ユニットおよび／または第２の装着駆動ユニットが、固定して取り付けられた前記第１のアクチュエータと、回転可能に取り付けられた前記駆動可能なローラとの間に伝動装置をさらに含む、請求項８に記載のスリーブ装着システム。
【請求項１０】
前記第１の係合駆動ユニットおよび／または第２の係合駆動ユニットが、前記第１の装着駆動ユニットおよび／または第２の装着駆動ユニットの前記第１のアームにそれぞれ連結される第２のアームと、前記第２のアームを移動させる第２のアクチュエータとを含む、請求項８または９に記載のスリーブ装着システム。
【請求項１１】
前記第２のアクチュエータが、前記フレームに固定して取り付けられ、前記第２のアクチュエータが、回転可能な出力軸を有し、前記第２のアームが、前記出力軸に偏心連結される、請求項１０に記載のスリーブ装着システム。
【請求項１２】
前記出力軸が、連結要素の中心において前記連結要素に連結され、前記第２のアームが、前記中心から離れた位置で前記連結要素に連結される、請求項１１に記載のスリーブ装着システム。
【請求項１３】
前記第２のアームが、第１の軸にヒンジ連結されている、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のスリーブ装着システム。
【請求項１４】
前記第２のマンドレルが、前記スリーブの前記装着が開始する第１の位置と、前記第１の方向への前記第２のマンドレルの前記移動が終了する第２の位置との間で移動するように構成され、前記位置が、前記連結要素に対して前記第２のアームの極限位置に対応する、請求項１２または１３に記載のスリーブ装着システム。
【請求項１５】
前記第２のマンドレルシステムが、前記第１の方向における前記第１のマンドレルと前記第２のマンドレルとの間の相対移動を可能にするための少なくとも１つの強化板ばねを含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のスリーブ装着システム。
【請求項１６】
前記板ばねが、前記スリーブの前記装着が開始する際に前記第２のマンドレルを前記第１のマンドレルに対して上流に位置決めするように予め付勢される、請求項１５に記載のスリーブ装着システム。
【請求項１７】
前記第１の方向における前記第１のマンドレルに対する前記第２のマンドレルの位置ずれが、前記スリーブの装着中に前記第２のマンドレルが取るストロークの半分に相当する、請求項１６に記載のスリーブ装着システム。
【請求項１８】
第１の方向に移動する物体に熱収縮性スリーブを装着する方法であって、
前記熱収縮性スリーブを受け取るステップと、
前記熱収縮性スリーブを第１のマンドレル上で前記第１のマンドレルの下流端に移動させるステップと、
前記熱収縮性スリーブを前記第１のマンドレルから受け取るステップと、
前記熱収縮性スリーブを第２のマンドレル上で前記物体に向かって移動させるステップであって、前記第２のマンドレルが、前記第１のマンドレルの前記下流端で前記第１のマンドレルに移動可能に接続され、前記第２のマンドレルが、少なくとも前記第１の方向において前記第１のマンドレルに対して前後に移動するステップと、
前記スリーブの装着中に前記第２のマンドレルが前記移動する物体とともに移動するように、前記第２のマンドレルを押し動かすステップを含むことを特徴とする、方法。
【請求項１９】
前記第２のマンドレルを次のスリーブを受け入れる位置に移動させるために前記スリーブを装着するステップと、
前記スリーブを装着するステップの後に前記第２のマンドレルを前記第１の方向とは反対の方向に押し出すステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記移動する物体を検出するステップと、
前記検出するステップに応じて前記移動する物体とともに移動するように、前記第２のマンドレル押し出すステップを開始するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記移動する物体とともに移動するように前記第２のマンドレルを前記押し出すステップと、前記第２のマンドレルを前記第１の方向とは反対の方向に前記押し出すステップとが同期されることを特徴とする、請求項１９または２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の方向に動く物体に熱収縮性スリーブを装着するためのスリーブ装着システムに関する。本発明はさらに、対応する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱収縮性スリーブは、多くの場合、製品に情報を提供するかまたは装飾を施すために使用される。公知の例としては、飲料用容器上または製品用容器上の銘柄マーク、および化粧品、洗濯用洗剤などが入った容器上の銘柄情報が挙げられる。
熱収縮性スリーブは、十分な熱が加えられた場合に収縮する材料から作られる。通常、熱収縮性スリーブは上側から製品に装着され、その後、製品およびスリーブは搬送されて熱トンネルを通り、スリーブが製品上へ収縮することが可能になる。
製品へのスリーブの装着は重要なステップである。現在のスリーブは比較的薄い膜から作られているため、スリーブを製品に装着する場合にスリーブがより損傷を受けやすくなる。さらに、このようなスリーブは詰まりやすいため、スリーブが誤って装着されることになる。その結果、スリーブの装着前に、スリーブの１つが、製品のスリーブに対する正確な位置決めを確保するようにしなければならない。ほとんどの生産ラインにおいて、スリーブの装着中であっても製品が連続的に移動しているという事実により、正確な位置決めのステップはさらに複雑になる。その一方では、スリーブが設けられた製品の単位時間当たりの量で表される、より高い生産性の要求がある。高い生産性に到達することと同時に、信頼性の高いスリーブ装着を保証することは困難な問題である。
【０００３】
米国特許第４，５４５，１８１号明細書は上述の問題に対処している。この既知のシステムは、熱収縮性スリーブを受け取るための第１のマンドレルを含む第１のマンドレルシステムと、熱収縮性スリーブを第１のマンドレル上で第１のマンドレルの下流端に移動させる第１の駆動システムとを含む。この既知のシステムは、下流端で第１のマンドレルに移動可能に接続された第２のマンドレルを含む第２のマンドレルシステムをさらに含み、第２のマンドレルは、少なくとも第１の方向において第１のマンドレルに対して前後に移動することができる。第２のマンドレルシステムは、第１のマンドレルから熱収縮性スリーブを受け取り、かつ熱収縮性スリーブを第２のマンドレル上で物体に向かって移動させるための第２の駆動システムをさらに含む。
【０００４】
既知のシステムでは、第２のマンドレルは、第１のマンドレルに対して自由に振動するように取り付けられる。その結果、スリーブが製品に部分的に装着された場合、すなわち、スリーブが第２のマンドレル上に部分的に位置し、かつ製品上に部分的に位置する場合、製品は部分的に装着されたスリーブを介して第２のマンドレルを引きずるので、第２のマンドレルは製品とともに移動することができる。この動作は、収縮後に望ましくない結果が生じる原因となるようなスリーブの曲げの可能性を低減するか、および／またはスリーブが誤って装着される可能性を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，５４５，１８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本出願人は、特に現代の薄いスリーブを含むか、および／または生産速度が高い場合に、既知のシステムを使用して満足のいく結果を達成することは困難であることを見出した。
したがって本発明の目的は、上述の問題に対する解決策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、この目的は、スリーブの装着中に第２のマンドレルが移動する物体とともに移動するように、第２のマンドレルを押すように第２の駆動システムがさらに構成されていることを特徴とするスリーブ装着システムによって達成される。
既知のシステムと比較して、本発明は、スリーブの装着中に第２のマンドレルを第１のマンドレルに対して能動的に移動させることを提案する。これにより、スリーブが製品に部分的に位置している場合にスリーブに及ぼされる力が低減される。スリーブに作用する力が小さい場合、より高い装着信頼性および／またはより高い生産速度を得ることができ、より薄いフィルムを使用することが可能になる。
さらに、既知のシステムでは、製品を伴った第２のマンドレルの移動は、第２のマンドレルに配置されて留まるスリーブの程度に依存する。本発明では、この移動を独立に制御することができるので、第２のマンドレルが、比較的大きくかつ制御可能なオフセットを伴って製品とともに第１の方向に移動し続けることができる。
【０００８】
第２の駆動システムは、熱収縮性スリーブを第２のマンドレル上で物体に向かって移動させるための第１の装着駆動ユニットと、スリーブの装着中に第２のマンドレルが移動する物体とともに移動するように、第１の装着駆動ユニットを熱収縮性スリーブと係合するように押し動かし、それによって第２のマンドレルを押し動かすための第１の係合駆動ユニットとを含んでもよい。さらに、システムは、スリーブを装着した後に第２のマンドレルを第１の方向とは反対の方向に押し出して、第２のマンドレルを次のスリーブを受け入れる位置に移動させる第２の係合駆動ユニットをさらに含んでもよい。さらに、システムは、熱収縮性スリーブを第２のマンドレル上で物体に向かって移動させるための第２の装着駆動ユニットを含んでもよく、第２の係合駆動ユニットは、スリーブの装着中に第２の装着駆動ユニットとスリーブとの係合を保持するように構成され、第２の係合駆動ユニットが、スリーブの装着後に第２の装着駆動ユニットを第２のマンドレルに押し付けることに関連して、第２のマンドレルを前記反対方向に押し出すように構成される。
【０００９】
システムは、第１の係合駆動ユニットを少なくとも制御する制御ユニットと、移動する物体を検出するセンサとを含み、制御ユニットを、移動する物体の検出に応じて第１の係合ユニットを制御するように構成することができる。より具体的には、制御ユニットは、第１の係合駆動ユニットおよび第２の係合駆動ユニットが同期して動作するように、第２の係合駆動ユニットを制御するようにさらに構成されてもよい。本明細書では、同期動作とは、第１の係合ユニットおよび第２の係合ユニットのタイミングが相互に関連付けられていることを示す。第１の係合ユニットおよび第２の係合ユニットが同一の動作を行うことを必ずしも意味するものではない。
【００１０】
第１の装着駆動ユニットおよび／または第２の装着駆動ユニットは、駆動可能なローラと、駆動可能なローラを回転させるための第１のアクチュエータとを含んでもよく、第２のマンドレルは、好ましくは前記駆動可能なローラに対向して配置されたローラを含む。駆動可能なローラおよび第２のマンドレルの対応するローラは、その間にスリーブを案内することができる一対のローラを形成する。
【００１１】
駆動可能なローラを軸に取り付けることができ、前記第１の装着駆動ユニットおよび／または第２の装着駆動ユニットは、フレームの一端に回転可能に取り付けられた第１のアームを含み、前記第１のアームは、フレームの他方端に配置された軸を有し、第１の係合駆動ユニットおよび／または第２の係合駆動ユニットは、第１のアームを回転させるように構成される。さらに、第１の装着駆動ユニットおよび／または第２の装着駆動ユニットの第１のアクチュエータは、フレームに固定して取り付けられてもよく、前記第１の装着駆動ユニットおよび／または第２の装着駆動ユニットは、好ましくは、固定して取り付けられた第１のアクチュエータと、回転可能に取り付けられた駆動可能なローラとの間に伝動装置をさらに含む。
【００１２】
第１の係合駆動ユニットおよび／または第２の係合駆動ユニットは、第１の装着駆動ユニットおよび／または第２の装着駆動ユニットの第１のアームにそれぞれ連結される第２のアームと、第２のアームを移動させる第２のアクチュエータとを含んでもよい。第２のアクチュエータをフレームに固定して取り付けることができ、前記第２のアクチュエータは、好ましくは回転可能な出力軸を有し、第２のアームを出力軸に偏心連結することができる。
【００１３】
偏心のために、第２のアームは、第２のアクチュエータの出力軸が回転する場合に前後運動動作を引き起こす。この動作は、第１の装着駆動ユニットおよび／または第２の装着駆動ユニットの駆動可能なローラをスリーブと係合させるために用いられる。一例として、出力軸は連結要素の中心で連結要素に連結されてもよく、第２のアームは前記中心から離れた位置で連結要素に連結される。さらに、第２のアームは第１の軸にヒンジ連結されてもよい。
【００１４】
第２のマンドレルは、スリーブの装着が開始する第１の位置と、第１の方向への第２のマンドレルの移動が終了する第２の位置との間で移動するように構成されてもよく、前記位置は、連結要素に対して第２のアームの極限位置に対応する。
【００１５】
第２のマンドレルシステムは、前記第１の方向における前記第１のマンドレルと前記第２のマンドレルとの間の相対移動を可能にするための少なくとも１つの強化板ばねを含んでもよい。この板ばねを、スリーブの装着が開始する際に第２のマンドレルを第１のマンドレルに対して上流に位置決めするように予め付勢することができる。さらに、第１の方向における第１のマンドレルに対する第２のマンドレルの位置ずれが、スリーブの装着中に第２のマンドレルが取るストロークの半分に相当してもよい。
【００１６】
さらなる態様によれば、本発明は、第１の方向に移動する物体に熱収縮性スリーブを装着する方法であって、１）熱収縮性スリーブを受け取るステップ、２）熱収縮性スリーブを第１のマンドレル上で第１のマンドレルの下流端に移動させるステップ、３）熱収縮性スリーブを第１のマンドレルから受け取り、かつ、熱収縮性スリーブを第２のマンドレル上で物体に向かって移動させるステップであって、第２のマンドレルが、第１のマンドレルの下流端で前記第１のマンドレルに移動可能に接続され、第２のマンドレルが、少なくとも第１の方向において第１のマンドレルに対して前後に移動することができるステップとを含む。
【００１７】
本発明による方法は、スリーブの装着中に第２のマンドレルが移動する物体とともに移動するように第２のマンドレルを押し動かすことを特徴とする。
この方法は、スリーブを装着した後に第２のマンドレルを第１の方向とは反対の方向に押し出して、第２のマンドレルを次のスリーブを受け入れる位置に移動させることをさらに含んでもよい。さらに、この方法は、移動する物体を検出することと、前記検出に応じて移動する物体とともに移動するように第２のマンドレルの前記押し動かすことを開始することをさらに含んでもよい。
移動する物体とともに移動するように第２のマンドレルを押し動かす前記ステップと、第２のマンドレルを第１の方向とは反対の方向に押し動かす前記ステップとが同期されてもよい。
次に、本発明を添付の図面を用いて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による、スリーブ装着システムの実施形態を示す図である。
【図２】図１のシステムに対応する２つの概略側面図である。
【図３】本発明による、物体へのスリーブの装着を示す図である。
【図４】本発明による、スリーブを物体に装着するための２つの可能なタイミングシナリオを示す図である。
【図５】本発明による、図１の第２のマンドレルの形状および寸法を示す図である。
【図６】図１のシステムにおいて、第２のマンドレルが第１のマンドレルに対して移動することを可能にするための様々な代替例を示す図である。
【図７Ａ】図１のシステムの第２の駆動システムの実施形態を示す図である。
【図７Ｂ】図１のシステムの第２の駆動システムの別の実施形態を示す図である。
【図８Ａ】図７Ａの第２の駆動システムの偏心要素の動作を示す図である。
【図８Ｂ】図７Ａの第２の駆動システムの偏心要素の別の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明による、スリーブ装着システムの実施形態を示している。このシステムは、矢印Ａで示す方向に移動する物体上にスリーブを装着するように構成されている。このシステムは、平坦な形状のスリーブフィルム１を供給するための供給部を含む。平坦なスリーブフィルム１は、取付ユニット２を使用して取り付けられる第１のマンドレル３を含む第１のマンドレルシステムに供給される。図１では、スリーブフィルム１が管状形状となるようにスリーブフィルム１がマンドレル３によって開かれることが分かる。
【００２０】
スリーブフィルム１を別々のスリーブ６に切断するように構成されたリング状カッタ５に向かって、スリーブフィルム１を第１のマンドレル３から下方に移動させるための１つ以上のローラを含む第１の駆動システム４が示されている。第１の駆動システム４は、分離されたスリーブ６を第１のマンドレル３から押し出すための別のローラ７を含む。これらの別のローラ７は、分離されたスリーブ６を移動物体に直接装着するための既知のシステムにおいて使用される。
【００２１】
図１は、第１のマンドレル３に移動可能に接続された第２のマンドレル９を含む第２のマンドレルシステム８を示す。第２のマンドレル９は、第１のマンドレル３に対して矢印Ａで示す方向に前後に移動することができる。
【００２２】
第２のマンドレルシステム８は、第１のマンドレル３からスリーブ６を受け取り、スリーブ６を第２のマンドレル９上で物体に向かって移動させるための第２の駆動システム１０を含む。この第２の駆動システム１０は、図２により詳細に示されている。
【００２３】
図２は、図１のシステムに対応する２つの概略側面図を示している。図示の通り、取付ユニット２は、スリーブフィルム１を第１のマンドレル３上に案内するための一対のローラ２，２’を含む。さらに、第１の駆動システム４はまた、スリーブフィルム１をリング状カッタ５に向かって駆動するための一対のローラ４,４’と、分離されたスリーブ６を下方に移動させるための一対のローラ７，７’とを含む。一般に、ローラ４、ローラ７および／またはローラ２は、適切なアクチュエータによって駆動可能である。
【００２４】
図２では、Ｂで示す構成要素は従来技術で知られている。Ｃで示す構成要素は、本発明によるこれらのシステムを修正するために既知のシステムに追加することができる構成要素を表している。構成要素Ｃは、第２のマンドレル９と、ローラ１０および１０’を含む第２の駆動システムとを含み、後者のローラ１０’は第２のマンドレル９に配置されている。上述の通り、第２のマンドレル９は、第１のマンドレル３に対して移動して、物体の動きに少なくとも部分的に追従することができる。
【００２５】
スリーブ装着装置は、物体が直線方向に移動するいわゆるリニア形装着装置、および、物体が円周方向に移動するカルーセル型装着装置の２種類に利用可能である。リニア形装着装置では、スリーブ装着装置は静止しており、スリーブは、装着装置の下を移動する物体上に素早く落とされる。製品は、限られた時間だけ装着装置の下に留まる。したがって、スリーブを非常に迅速に装着しなければならない。カルーセル型装着装置では、装着装置が製品とともに移動するため、スリーブの装着に時間がかかる。これらのシステムは、高い生産性での装着に適している。
【００２６】
本発明によるシステムは、スリーブ装着装置がわずかな距離にわたる物体の水平移動に追従して、スリーブを装着するのに利用可能な時間を増加させることを可能にする。その結果、スリーブが搬送されて装着される速度を低下させることができる。これにより、スリーブは、例えば物体の突出部分によって引き起こされるような、空気流による、または物体との摩擦または接触による変形または崩壊の影響を受けにくくなる。より長いスリーブの場合、物体と第２のマンドレルとの間の距離を小さく保つことが可能になり、スリーブの剛性が向上する。また、スリーブを装着することが通常は困難な物体と組み合わせて、高い生産性で寸法が過大ではないスリーブと連動することが可能になる。このような物体の例は、物体の最大周長に実質的に等しい周長を物体の上側に有する物体である。
【００２７】
このシステムは、リニア形装着装置に特によく適しているが、カルーセル型装着装置での本発明の適用は除外されない。
【００２８】
図３は、矢印Ａで示す方向に移動する物体１００上へのスリーブの装着を示している。図４は、スリーブを物体に装着するための２つの可能なタイミングシナリオを示している。より具体的には、左側のグラフは、様々なローラおよびリング状カッタ５が動作する時間を示している。
【００２９】
図３の状態Ａは、開始状態に対応している。この状態では、スリーブ６は第１のマンドレル３上に配置され、別のスリーブ６は第２のマンドレル９上に配置される。第１のステップとして、ローラ１０を作動させて、最下部のスリーブが物体１００上に素早く落とされることが可能になる。状態Ｂおよび状態Ｃを参照して、このステップの間、第２のマンドレル９は物体１００とともに移動する。より具体的には、短い時間の間、物体１００の速度は第２のマンドレル９の速度と一致する。
【００３０】
状態Ｃおよび状態Ｄを参照して、スリーブ６が第２のマンドレル９を離れると、第２のマンドレル９は開始位置に戻される。状態Ｄを参照して、第２のマンドレル９は、他の分離されたスリーブ６を第２のマンドレル９に移動させることができるようにこの位置に到達しなければならない。より具体的には、第２のマンドレル９は、他の分離されたスリーブが距離Ｙ３に及ぶ前に開始位置に位置している必要がある。
【００３１】
ローラ７は、他の分離されたスリーブを第２のマンドレル９に向かって下方に移動させるために作動される。この工程は、ローラ１０の作動の開始と実質的に同時に開始する（図４の上部グラフ）か、またはローラ１０の作動の開始後（図４の下部グラフ）に開始する。
【００３２】
スリーブを装着する工程は複数の周期に分けることができ、各周期は単一のスリーブを装着するのに必要な時間に対応する。このような周期は、スリーブを搬送するのに必要な時間およびスリーブを切断するのに必要な時間を含む。スリーブは切断され次第、製品に装着することができる。
【００３３】
図４の上部グラフによれば、第２のマンドレル９上のスリーブは、各周期の開始時に移動される。同時に、当該スリーブの上流にあるスリーブは、ローラ７を作動する手段によって下方に搬送される。さらに、スリーブフィルムはローラ２およびローラ４によって下方に搬送され、リング状カッタを用いて後の段階でフィルムを切断することができるように位置決めされる。
【００３４】
図４の下部グラフによれば、第２のマンドレル９上のスリーブは、各周期の開始時に移動される。各周期の開始時に、第２のマンドレル９上のスリーブ以外のスリーブは、リング状カッタ５によって分離されていない。より具体的には、リング状カッタ５はローラ１０の作動と同時に作動される。切断後、分離されたスリーブはローラ７によって下方に搬送され、同時に、ローラ２およびローラ４はスリーブフィルムを搬送するために作動されて、フィルムがリング状カッタ５の位置に移動される。
【００３５】
第２のマンドレル９を元の位置に戻す時間Ｔは、ローラ１０の作動の終了時とローラ７の作動の終了時との間の時間に対応する。図４から分かるように、下部グラフに示されたタイミングは、第２のマンドレル９を元の位置に戻すためのより長い時間を示している。あるいは、第２のマンドレル９を元の位置に戻すのに十分な時間が利用可能となるので、第２のマンドレル９が物体とともに同期して移動する時間を増加させることができる。
【００３６】
図５は、本発明による、第２のマンドレル９の形状および寸法を示している。図５では、第２のマンドレル９の高さをＬ３と定義している。また、第１のマンドレル３が伸長する長さＬ１と、この伸長部の端部と第２のマンドレル９との間の長さＬ２とが示されている。分離されたスリーブの長さは、切断長ＣＬとして示される。図５によれば、Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３はＣＬ−１ｍｍに等しい。本明細書では、１ｍｍを例にとっている。この長さにより、ローラ１０が分離されたスリーブを確実に係合することができるようになる。他の実施形態では、ＣＬはＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３より小さい。このような実施形態では、スリーブがローラ７によって搬送される場合に、スリーブがローラ１０によって確実に係合することができるようにするために、スリーブの慣性が使用される。
【００３７】
ＣＬが相対的に大きい場合、第２のマンドレル９の側方への動作中に、のみ第２のマンドレル９からスリーブを搬送することが不可能になる。代わりに、スリーブは、第１のマンドレル３の伸長部から解放されるように距離Ｌ１にわたって搬送される必要がある。その後、第２のマンドレル９の側方への動作を開始することができる。
【００３８】
この伸長部には、スリーブの引裂または皺の危険を伴うことなく、スリーブが第１のマンドレル３から完全に除去される前に第２のマンドレル９の側方への動作を開始することができるように傾斜部分が設けられてもよい。さらに、ほとんどの場合、スリーブは第１のマンドレル３または第２のマンドレル９よりわずかに大きい。その結果、第２のマンドレル９は、スリーブが伸長部から除去される少し前に既に移動していてもよい。
【００３９】
図６は、第２のマンドレルが第１のマンドレル３に対して移動することを可能にするための様々な代替例を示している。図６の実施形態Ａは、平行に配置された板ばねを示している。実施形態Ｂは、実施形態Ａの板ばねを含むが、板ばねの剛性を高めるための補強材も含む。実施形態Ｃは、滑り軸受と組み合わせた平行軸を含み、実施形態Ｄは、滑り軸受を有する固定ヒンジを含む。実施形態Ｅは、実施形態Ｄの滑り軸受を有する固定ヒンジを複製された形態で含む。
【００４０】
一般的には、第２のマンドレル９は、第１の位置と第２の位置との間を移動し、第１の位置は第１のマンドレル３の直下の位置に対応し、第２の位置は第２のマンドレルの側方動作が終了する位置に対応する。第２のマンドレル９を第２の位置に移動させるには、力Ｆが必要である。板ばねにＦ／２に等しい所定の付勢力を加えることによって、第２の駆動システムが第２のマンドレル９を第１の位置と第２の位置との間で移動させるのに必要な力を低減することが可能になる。
【００４１】
図７Ａおよび図７Ｂは、第２の駆動システムの実施形態を示している。このシステムは、駆動軸２１を有するサーボモータを含む第１のアクチュエータ２０を含む。このシステムは、駆動軸３１を有するサーボモータを含む第２のアクチュエータ３０をさらに含む。図７Ｂに示すように、駆動軸３１は偏心要素３２に接続されている。この偏心要素３２は、軸３３を介してアーム３４に回転可能に接続されている。次に、アーム３４は、軸３５を介してアーム３６に回転可能に接続されている。ローラ１０はアーム３６に取り付けられている。伝動ベルト２２は、アクチュエータ２０を介してローラ１０を作動させるために使用される。
【００４２】
作動中、アクチュエータ３０による作動はローラ１０に前後動作を行わせ、同時に、アクチュエータ２０による作動はローラ１０を回転させる。このようにして、第２の駆動システムは、スリーブを第２のマンドレルに同時に押し付けながら移動させることができる。
【００４３】
第２の駆動システムは、図７Ａに示される一対のユニットを含み、第２マンドレルの反対側であって物体の搬送方向に配置されている。これらのユニットを、ユニットに関連しているローラが同一の動作を行うように制御することができる。
【００４４】
ローラ１０は、２つの極限位置間で物体の搬送方向に移動する。これらのローラは、スリーブが、作動中に例えばアクチュエータなどの第２の駆動システムの他の部分に衝突するのを防止するのに十分な大きさでなければならない。
【００４５】
一方のユニットのローラ１０が一方の極限位置にある場合に、他方のユニットのローラ１０が他の極限位置にあるようにユニットを構成することにより、スリーブが第２の駆動システムの他の部分に衝突する危険を冒すことなくローラ１０の寸法を縮小することが可能になる。しかしこれには、第２の駆動システムのアクチュエータを制御するためのより複雑な制御方式が必要である。このような方式が図８Ａおよび８Ｂに示されている。
【００４６】
図８Ａは、アームの最大変位が２０ｍｍであり、偏心要素の半径がｒｅ＝１０ｍｍである偏心要素３２の動作を示している。図示の通り、物体の反対側に配置された異なるユニットに対応する２つの偏心要素３２が使用される。物体は４０ｍ／分の一定速度で移動している。
【００４７】
図８Ｂは偏心要素３２の回転速度、すなわちｄ／ｄｔ（α１×ｒｅ）を示しており、ｄ／ｄｔは時間微分であり、α１は図８Ａに示すような径方向における偏心要素３２の角度位置である。
【００４８】
曲線５０は、右側の理想的な回転速度の偏心要素３２が、物体の速度に等しい左側への一定の速度を第２のマンドレル９に与えることを達成すべきであることを示している。曲線５０は偏心要素３２の角度位置に依存する。したがって、図８Ｂでは、曲線５０上の各点は所与の角度位置に関連付けられている。
【００４９】
一方、曲線５１および曲線５２は、それぞれ右および左のユニットの偏心要素３２の実際の回転速度を、時間の関数として示している。偏心要素３２の角度位置は、曲線５１または曲線５２の積分に対応する。
【００５０】
第２のマンドレル９が同じ速度で物体とともに移動することを保証するため、右側の偏心要素３２の所与の角度位置において、右側の偏心要素３２の回転速度は所与の回転速度に到達する。図８Ｂでは、この状況はｔ＝ｔ１で到達する。より具体的には、ｔ＝ｔ１において、右側の偏心要素３２が所与の角度位置にある間の回転速度は、曲線５０によって示される理想的な状況に対応する。ｔ＝０からｔ＝ｔ１までの移行期間を経て、この理想的な状況に達する。単一周期の場合、曲線５１および５２の積分は偏心要素３２の全回転に対応する周長２πに等しくなければならない。なお、第２のマンドレル９が右側のユニットのローラ１０によって押されている間の左側の偏心要素３２の挙動は、右側の偏心要素３２の挙動から導かれる可能性があることに留意されたい。
【００５１】
第２のマンドレル９を時間ｔ＝ｔ２で元の位置に戻す場合、左側ユニットのローラ１０は第２のマンドレル９を押し戻さなくてはならない。このために、左側の偏心要素３２の速度は曲線５２に従うべきである。
【００５２】
右側のローラ１０の中心の水平変位は、各ストローク中の左側のローラ１０の中心の水平変位に等しくなければならない。しかし、アーム３４およびアーム３６の経路が異なるため、曲線５１および曲線５２は同一ではない。
【００５３】
第２のマンドレル９が物体の真上の位置にある間に物体と同じ速度で移動することを保証するために、センサを使用して物体の位置を感知することができる。スリーブ装着システムの上流の物体の所定の位置が検出されると、上述のタイミングに従うことができる。装着システムのトリガを変更することによって、すなわち第２の駆動システムのアクチュエータが図８Ｂに従う動作を開始する時点を変更することによって、物体および第２のマンドレル９が同じ速度で移動する間に、物体と第２のマンドレル９との間の水平方向の位置ずれが生じる可能性がある。
【００５４】
第２のマンドレル９が物体とともに移動するので、スリーブ装着のためにより多くの時間が生じる。その結果、スリーブを、より制御しながらより遅い速度で装着することができる。
【００５５】
また、第２のマンドレル９の下方端と製品の上側との間の距離を小さくすることができる。したがって、スリーブの装着はスリーブの形状をより良好に維持しながら行うことができるが、スリーブを物体の肩部上に装着する方が容易である。
【００５６】
本発明は、スリーブの装着中にスリーブが傾斜して跳ね返る危険性を低減する。このような跳ね返りは詰まりを引き起こしかねない。したがって本発明は、ベルト速度を減少させながら、コンベヤベルト上の隣接する物体間のピッチを低減することを可能にする。このように、スリーブの装着をより容易に行うことができる。
【００５７】
既知の手法と比較して、スリーブは、スリーブの装着中にマンドレル上で傾斜する必要はない。このように、スリーブの寸法はマンドレルの寸法により密接に従うことができる。これにより、スリーブの剛性が下端で増大し、スリーブを物体の肩部により容易に押し付けることが可能になる。
【００５８】
本発明を詳細な実施形態を用いて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更が可能であることは、当業者であれば理解するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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