(57)【要約】異なった空気圧力で維持され、水平面に対する異なった角度で位置してもよい第１の真空プレート（２０）および第２の真空プレート（３０）の上を延在する有孔エンドレスベルトを含む真空コンベヤを提供する。切断されたワークピースの現れている部分が、切断されたワークピースが完全に分離される前に、真空コンベヤによって保持されるようになることができるように位置する、本発明による真空コンベヤ、および回転ダイカッタを含む、シート材料を切断し輸送する装置を提供し、パターンカットされたシート材料を、切断し、積層ニップなどの行先に、正確な位置合せで輸送することを可能にする。
2005521612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材料を搬送する真空コンベヤであって、有孔エンドレスベルトを備え、該有孔エンドレスベルトが、複数の第１の縦長開口部を有して水平面に対し第１の角度で位置する第１の真空プレートの上を延在するとともに、該有孔エンドレスベルトが、第２の縦長開口部を有して水平面に対し該第１の角度に等しくない第２の角度で位置する第２の真空プレートの上を延在する、真空コンベヤ。
【請求項２】
前記第１の縦長開口部が、第１の周囲より低い空気圧に維持された第１の真空チャンバと連通し、前記第２の縦長開口部が、第２の周囲より低い空気圧に維持された第２の真空チャンバと連通する、請求項１に記載の真空コンベヤ。
【請求項３】
前記第１の角度が、水平面に対して３０°から−３０°であり、前記第２の角度が、水平面に対して−３０°から−９０°である、請求項１に記載の真空コンベヤ。
【請求項４】
前記第１の角度が、水平面に対して５°から−５°であり、前記第２の角度が、水平面に対して−４０°から−５０°である、請求項１に記載の真空コンベヤ。
【請求項５】
前記第２の周囲より低い空気圧が前記第１の周囲より低い空気圧に等しくない、請求項２に記載の真空コンベアであって、前記第１の真空チャンバに機能的に連結された第１の周囲より低い空気圧源をさらに備え、かつ、前記第２の真空チャンバに機能的に連結された第２の周囲より低い空気圧源をさらに備える、真空コンベヤ。
【請求項６】
前記第１の縦長開口部が、第１の周囲より低い空気圧に維持された第１の真空チャンバと連通し、前記第２の縦長開口部が、第２の周囲より低い空気圧に維持された第２の真空チャンバと連通し、該第２の周囲より低い空気圧が該第１の周囲より低い空気圧に等しくない、請求項３に記載の真空コンベアであって、前記第１の真空チャンバに機能的に連結された第１の周囲より低い空気圧源をさらに備え、かつ、前記第２の真空チャンバに機能的に連結された第２の周囲より低い空気圧源をさらに備える、真空コンベヤ。
【請求項７】
前記第１の縦長開口部が、第１の周囲より低い空気圧に維持された第１の真空チャンバと連通し、前記第２の縦長開口部が、第２の周囲より低い空気圧に維持された第２の真空チャンバと連通し、該第２の周囲より低い空気圧が該第１の周囲より低い空気圧に等しくない、請求項４に記載の真空コンベアであって、前記第１の真空チャンバに機能的に連結された第１の周囲より低い空気圧源をさらに備え、かつ、前記第２の真空チャンバに機能的に連結された第２の周囲より低い空気圧源をさらに備える、真空コンベヤ。
【請求項８】
フレームであって、第１のローラが該フレームに回転可能に取付けられ、前記第１の真空プレートが該フレームに取付けられ、第２のローラが該フレームに回転可能に取付けられ、前記第２の真空プレートが該フレームに取付けられ、第３のローラが該フレームに回転可能に取付けられ、前記有孔エンドレスベルトが、記述した順序でそれらローラおよびプレートの上を通過するようになっている、フレームと、
前記複数のローラおよびプレートの上の前記有孔エンドレスベルトを推進する駆動機構とをさらに備える、請求項１に記載の真空コンベヤ。
【請求項９】
フレームであって、第１のローラが該フレームに回転可能に取付けられ、前記第１の真空プレートが該フレームに取付けられ、第２のローラが該フレームに回転可能に取付けられ、前記第２の真空プレートが該フレームに取付けられ、第３のローラが該フレームに回転可能に取付けられ、前記有孔エンドレスベルトが、記述した順序でそれらローラおよびプレートの上を通過するようになっている、フレームと、
前記複数のローラおよびプレートの上の前記有孔エンドレスベルトを推進する駆動機構とをさらに備える、請求項２に記載の真空コンベヤ。
【請求項１０】
フレームであって、第１のローラが該フレームに回転可能に取付けられ、前記第１の真空プレートが該フレームに取付けられ、第２のローラが該フレームに回転可能に取付けられ、前記第２の真空プレートが該フレームに取付けられ、第３のローラが該フレームに回転可能に取付けられ、前記有孔エンドレスベルトが、記述した順序でそれらローラおよびプレートの上を通過するようになっている、フレームと、
前記複数のローラおよびプレートの上の前記有孔エンドレスベルトを推進する駆動機構とをさらに備える、請求項６に記載の真空コンベヤ。
【請求項１１】
請求項１に記載の真空コンベヤと、回転ダイカッタとを備える、シート材料を切断して搬送する装置であって、前記回転ダイカッタは、連続ウェブを切断して複数の切断されたワークピースを形成するようになっており、前記真空コンベヤおよび回転ダイカッタは、切断されたワークピースの現出部分を、該切断されたワークピースが前記連続ウェブから完全に分離される前に、前記有孔エンドレスベルトおよび前記第１の真空プレートを通して引かれる真空の作用によって保持できるように、配置されている、装置。
【請求項１２】
請求項２に記載の真空コンベヤと、回転ダイカッタとを備える、シート材料を切断して搬送する装置であって、前記回転ダイカッタは、連続ウェブを切断して複数の切断されたワークピースを形成するようになっており、前記真空コンベヤおよび回転ダイカッタは、切断されたワークピースの現出部分を、該切断されたワークピースが前記連続ウェブから完全に分離される前に、前記第１の真空チャンバから前記有孔エンドレスベルトおよび前記第１の真空プレートを通して引かれる真空の作用によって保持できるように、配置されている、装置。
【請求項１３】
請求項６に記載の真空コンベヤと、回転ダイカッタとを備える、シート材料を切断して搬送する装置であって、前記回転ダイカッタは、連続ウェブを切断して複数の切断されたワークピースを形成するようになっており、前記真空コンベヤおよび回転ダイカッタは、切断されたワークピースの現出部分を、該切断されたワークピースが前記連続ウェブから完全に分離される前に、前記第１の真空チャンバから前記有孔エンドレスベルトおよび前記第１の真空プレートを通して引かれる真空の作用によって保持できるように、配置されている、装置。
【請求項１４】
請求項８に記載の真空コンベヤと、回転ダイカッタとを備える、シート材料を切断して搬送する装置であって、前記回転ダイカッタは、連続ウェブを切断して複数の切断されたワークピースを形成するようになっており、前記真空コンベヤおよび回転ダイカッタは、切断されたワークピースの現出部分を、該切断されたワークピースが前記連続ウェブから完全に分離される前に、前記有孔エンドレスベルトおよび前記第１の真空プレートを通して引かれる真空の作用によって保持できるように、配置されている、装置。
【請求項１５】
請求項９に記載の真空コンベヤと、回転ダイカッタとを備える、シート材料を切断して搬送する装置であって、前記回転ダイカッタは、連続ウェブを切断して複数の切断されたワークピースを形成するようになっており、前記真空コンベヤおよび回転ダイカッタは、切断されたワークピースの現出部分を、該切断されたワークピースが前記連続ウェブから完全に分離される前に、前記第１の真空チャンバから前記有孔エンドレスベルトおよび前記第１の真空プレートを通して引かれる真空の作用によって保持できるように、配置されている、装置。
【請求項１６】
請求項１０に記載の真空コンベヤと、回転ダイカッタとを備える、シート材料を切断して搬送する装置であって、前記回転ダイカッタは、連続ウェブを切断して複数の切断されたワークピースを形成するようになっており、前記真空コンベヤおよび回転ダイカッタは、切断されたワークピースの現出部分を、該切断されたワークピースが前記連続ウェブから完全に分離される前に、前記第１の真空チャンバから前記有孔エンドレスベルトおよび前記第１の真空プレートを通して引かれる真空の作用によって保持できるように、配置されている、装置。
【請求項１７】
前記有孔エンドレスベルトの線形表面速度が前記回転ダイカッタの線形表面速度よりも大きくなるように、前記有孔エンドレスベルトを推進する前記駆動機構が、前記回転ダイカッタと連動する、請求項１４に記載のシート材料を切断し輸送する装置。
【請求項１８】
前記有孔エンドレスベルトの線形表面速度が、前記回転ダイカッタの線形表面速度よりも大きくなるように、前記有孔エンドレスベルトを推進する前記駆動機構が、前記回転ダイカッタと連動する、請求項１５に記載のシート材料を切断し輸送する装置。
【請求項１９】
前記有孔エンドレスベルトの線形表面速度が、前記回転ダイカッタの線形表面速度よりも大きくなるように、前記有孔エンドレスベルトを推進する前記駆動機構が、前記回転ダイカッタと連動する、請求項１６に記載のシート材料を切断し輸送する装置。
【請求項２０】
４つ以上の第１の縦長開口部を備え、かつ、４つ以上の第２の縦長開口部を備える、請求項１に記載の真空コンベヤ。
【請求項２１】
４つ以上の第１の縦長開口部を備え、かつ、４つ以上の第２の縦長開口部を備える、請求項２に記載の真空コンベヤ。
【請求項２２】
４つ以上の第１の縦長開口部を備え、かつ、４つ以上の第２の縦長開口部を備える、請求項３に記載の真空コンベヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転ダイカット装置と関連して使用することで利益を得ることができる、パターンカットされたシート材料を搬送する真空コンベヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第３，２８５，１１２号は、１つの真空チャンバと相互作用する、長手方向の中心線に沿って隔置された孔の連続した列を有する真空ベルトの使用を含むシート取扱い方法および装置を開示している。開示された真空ベルトは、ナイフ切断機構からシートを受取り、シート積重ね機構にシートを放出する。
【０００３】
米国特許第３，８６１，２５９号は、真空ベルト機構を使用する、ナイフ切断機構を使用することによって切断されたシートを輸送する方法および装置を開示している。
【０００４】
米国特許第５，０７８，３７５号は、ウェブを切断するためのアンビルとしても役立つ真空ドラムを使用する、ウェブを輸送する方法および装置を開示している。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
簡潔に言えば、本発明は、第１の縦長開口部を有する第１の真空プレートの上、および第２の縦長開口部を有する第２の真空プレートの上を延在する有孔エンドレスベルトを含む、シート材料を輸送する真空コンベヤであって、第１および第２の真空プレートが、水平面に対して異なった角度で位置する真空コンベヤを提供する。第１および第２の真空プレートの第１および第２の縦長開口部は、第１および第２の周囲より低い空気圧（ｓｕｂ−ａｍｂｉｅｎｔ  ａｉｒ  ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ）でそれぞれ維持された第１および第２の真空チャンバと連通してもよい。
【０００６】
別の態様において、本発明は、異なった圧力および水平面に対する角度で維持してもよい第１および第２の真空プレートの上を延在する有孔エンドレスベルトを含む真空コンベヤと、回転ダイカッタとを含む、シート材料を切断し輸送する装置を提供する。回転ダイカッタは、連続ウェブを切断して切断されたワークピースにするように構成され、真空コンベヤおよび回転ダイカッタは、切断されたワークピースの現れている部分が、切断されたワークピースが連続ウェブから完全に分離される前に、真空コンベヤによって保持されるようになってもよいように配列されている。有孔エンドレスベルトの線形表面速度が、回転ダイカッタの線形表面速度に等しいか、より典型的には回転ダイカッタの線形表面速度より大きいように、有孔エンドレスベルトを推進する駆動機構を、回転ダイカッタと連動させてもよい。
【０００７】
当該技術において説明されておらず、かつ、本発明によって提供されるのは、ワークピースがコンベヤに入りコンベヤを出るための区別された条件を提供するように、２つの角度で２つの圧力ゾーンを有する真空コンベヤである。
【０００８】
本発明の利点は、パターンカットされたシート材料を、回転ダイカット装置から、積層ニップなどの行先に、正確な位置合せで輸送することが可能な装置を提供することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１および図２を参照すると、本発明による真空コンベヤは、ベルト孔１１をあけられた有孔エンドレスベルト１０を含む。このベルトは、外面が、ベルト上で輸送されるワークピースと適合するのであれば、ポリマー、ゴム、ファブリック、複合材などを含むいかなる適切な材料から製造してもよい。有孔エンドレスベルト１０は、縦長開口部２１を有する第１の真空プレート２０、および縦長開口部３１を有する第２の真空プレート３０の上を通過する。ベルト孔１１は、縦長開口部２１、３１と整列した列に配列されている。典型的には、各真空プレート２０、３０は、ベルト孔１１の少なくとも２つの列と整列した少なくとも２つの縦長開口部２１、３１を有する。より典型的には、各真空プレート２０、３０は、ベルト孔１１の４以上の列と整列した４以上の縦長開口部２１、３１を有し、真空コンベヤが、さまざまなサイズのワークピースを、それらの幅の大部分を横切ってしっかり引きつけることを可能にする。典型的には、ワークピースは、以下でより十分に説明されるように、任意の形状にダイカットされた薄いシート材料を含んでもよい。示された実施形態において、有孔エンドレスベルト１０は、典型的には、ワークピースを送出するために、下方に角度をつける真空プレートの方に、時計回りの方向に駆動される。
【００１０】
第１の真空プレート２０および第２の真空プレート３０の縦長開口部２１、３１は、それぞれ、第１および第２の真空チャンバ（図示せず）と連通する。第１および第２の真空チャンバは、ワークピースを有孔エンドレスベルト１０に保持する傾向があるような第１および第２の周囲より低い空気圧で、維持される。第１および第２の周囲より低い空気圧は、同じでも異なってもよい。第１および第２の周囲より低い空気圧が異なっている場合、第１の周囲より低い空気圧は、典型的には、第２の周囲より低い空気圧より小さく、コンベヤが、第１の真空プレート２０の上の位置で、コンベヤ上に来ているワークピースをより良好に保持し、かつ、第２の真空プレート３０の上の位置から、コンベヤを出ているワークピースを放出することを可能にする。第１および第２の真空チャンバは、任意の適切な手段によって、第１および第２の周囲より低い空気圧で維持される。真空チャンバは、１以上の、真空ポンプなどの周囲より低い空気圧源に機能的に連結してもよい。
【００１１】
第１の真空プレート２０は、約０°である、水平面に対する第１の角度で位置する。第２の真空プレート３０は、約−４５°である、水平面に対する第２の角度で位置する。典型的には、第１および第２の角度は、同じではない。典型的には、第１の角度は、水平面に対して３０°から−３０°であり、前記第２の角度は、水平面に対して−３０°から−９０°である。より典型的には、第１の角度は、水平面に対して５°から−５°であり、前記第２の角度は、水平面に対して−４０°から−５０°である。これらの角度は、以下でより十分に説明されるように、回転ダイカッタからワークピースを受取り、ワークピースを、下方に、積層ニップ内に送出するために、本発明によるコンベヤが使用される場合に有利である。
【００１２】
第１および第２の真空プレート２０、３０は、１以上のフレームエレメント４０から構成されるフレームに取付けられている。有孔エンドレスベルト１０は、フレームエレメント４０に回転可能に取付けられたいくつかのローラ６０、７０の上を通過する。第１のローラが、図１および図２において、移送プレート５０によって隠されている。有孔エンドレスベルト１０は、第２のローラ６０および第３のローラ７０の上を通過する。有孔エンドレスベルト１０は、また、サーボモータ９０によって動力供給される駆動機構８０を通過する。
【００１３】
本発明によるコンベヤは、有利に、ワークピース材料のウェブからワークピースを切断する回転ダイカッタと協力して使用してもよい。真空コンベヤおよび回転ダイカッタは、ワークピース材料のウェブから切断されているワークピースの現れている部分が、ワークピースがワークピース材料のウェブから完全に分離される前に、空気を第１の真空プレートおよび有孔エンドレスベルトを通して引いている第１の真空チャンバ内の第１の周囲より低い圧力の作用によって保持されるようになることができるように配列されている。有孔エンドレスベルトを推進する駆動機構は、回転ダイカッタを駆動する駆動機構と連動させてもよい。連動は、機械連動および電子連動を含む連動または同期化のいかなる適切な方法によって行ってもよい。有孔エンドレスベルトの線形表面速度は、回転ダイカッタの線形表面速度以上であってもよい。より大きい速度により、コンベヤは、ワークピースが回転ダイカッタから現れるときにワークピースを隔置することができる。
【００１４】
一実施形態において、このウェブは、バッキング層上の触媒分散系の薄い層を含む触媒デカール材料である。この実施形態において、本発明によるコンベヤは、この触媒デカール材料のパターンカットされたワークピースを、回転ダイカッタから積層ニップに輸送する。積層ニップにおいて、触媒は、ポリマー電解質膜である膜上に積層されて、燃料電池の製造に使用される膜電極アセンブリを形成する。その後、デカールバッキング層は除去される。この実施形態において、対称的なワークピースを積層ニップの各側に同時に送出するために、２つの回転ダイカッタおよび２つの真空ベルトコンベヤが使用される。本発明によるコンベヤは、パターンカットされたワークピースを、完全に切断される前につかみ、積極的なしっかりとした引きつけのもとでそれらを輸送することができ、したがって、それらを、正確な位置合せで、積層ニップの両側に同時に送出することができる。
【００１５】
本発明は、燃料電池膜電極アセンブリを含んでもよい、２つの面上に正確な位置合せのパターンカットされたシート材料が積層された物品の製造に有用である。パターンカットされたシート材料またはワークピースは、典型的には、ナイフ切断機構によって作ってもよい、４辺を有する平行四辺形以外の形状である。より典型的には、パターンカットされたシート材料またはワークピースは、ダイカットまたは回転ダイカットされる。正確な位置合せは、典型的には、パターンカットされたシート材料の周囲が、１ｍｍ以内、より典型的には０．５ｍｍ以内、より典型的には２５０μｍ以内、より典型的には１２５μｍ以内に一致することを意味する。
【００１６】
本発明のさまざまな修正ならびに変更が、本発明の範囲および原理から逸脱することなく、当業者には明らかになるであろう。また、本発明は、上述された例示的な実施形態に不当に限定されるべきではないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による真空コンベヤを示す。
【図２】有孔エンドレスベルトのない、図１に示された真空コンベヤを示す。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2005521612.tif 000008
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