(57)【要約】  ダンネージの製造機械および方法では、紙のウェブを、紙の縁部分を丸める湾曲端部分を有する成形バー(２１)にわたって引き、次いで第一のど部を通して引いて丸められた縁部分を互いに向かって引き寄せて縁部分をひだ付けし（図６）、その後、紙を、第一のど部よりも小さい寸法の第二のど部を通して引いて、紙の中心部分にひだ付けし、縁部分にさらにひだ付けする（図６）。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直立した支持ポストと、紙ロールをポストの一方の側で水平位置に回転可能に支持するための手段と、ポストの上端に設けられた、一対の下方に湾曲した端部分を有する成形バーと、を含み、成形バーは、紙がバー上を引かれるとき、紙の縁部分を下に丸めるための、紙の幅よりも小さい距離だけ隔てられ、紙の反対のポストの側から延びるアームと、アームに取り付けられたしわ付けヘッドと、紙を成形バーから受けて紙の縁部分を互いに向かって引き寄せてひだ付けするための、ポストとしわ付けヘッドの間でアームに取り付けられたのど部と、ひだ付けされた紙を、しわ付けするようにプレスするためのヘッド内のローラと、しわ付けされた紙に鋸歯状切り取り線に沿ってミシン目を入れるためのヘッド内のナイフと、を含む、
ことを特徴とするダンネージ製造機械。
【請求項２】
紙の中央部分をひだ付けし、縁部分にさらにひだ付けするための、第一ののど部としわ付けローラとの間に位置する第二のど部を含む、
請求項１に記載のダンネージ製造機械。
【請求項３】
ナイフは、複数のブレードからなり、これらのブレードは、該ブレードが支持ローラの表面と周期的に係合するように軸線を中心に回転するマンドレルにジグザグ状に取り付けられる、
請求項１に記載のダンネージ製造機械。
【請求項４】
ナイフブレードは、楕円形の刃を有する、
請求項３に記載のダンネージ製造機械。
【請求項５】
支持ローラは、超高分子量ポリエチレンで作られる、
請求項３に記載のダンネージ製造機械。
【請求項６】
紙の幅より小さい距離だけ隔てられた一対の湾曲した端部分を有する成形バーを含み、紙が成形バー上を引かれると、紙の縁部分が互いに向かって丸められる傾向があり、縁部分を互いに向かってさらに丸め、しわ付けするためにひだ付けするための、成形バーの端部分の間の空間より実質的に小さい寸法の開口を有する第一のど部と、紙の中央部分をひだ付けし、縁部分をさらにひだ付けするための、第一のど開口より小さい寸法の開口を有する第二のど部と、紙を、成形バーの上で、のど開口を通して、ひだ付けされた部分をプレスするための、紙の両側と係合可能な一対のローラと、を含む、
ことを特徴とするダンネージを作るために紙をしわ付けする機械。
【請求項７】
ローラは、のど開口よりも小さい幅であり、紙が成形バーにわたって、開口を通して引かれるとき、紙の中央部分のみに張力が与えられる、
請求項６に記載の機械。
【請求項８】
しわ付けされた紙に鋸歯状線に沿ってミシン目を入れるためのナイフを含む、
請求項６に記載の機械。
【請求項９】
進路に沿って紙を供給するための手段と、紙が進路に沿って供給されるとき、紙の縁部分を引き寄せて紙をひだ付けするための手段と、ひだ付けされた紙と係合するしわ付けローラと、長手方向に間隔をあけられ、横方向に延びる鋸歯状線に沿って紙にミシン目を入れるためのナイフと、を含む、
ことを特徴とする紙ダンネージ製造機械。
【請求項１０】
軸線が紙の進路にほぼ垂直に向けられ、軸線と接線をなす少なくとも一つの平坦側を有する円筒状のマンドレルと、マンドレルが軸線を中心に回転するとき、紙との周期的な係合のために、軸線に平行な線に沿って平坦面にジグザグ状に取り付けられた複数のブレードと、を含む、
請求項９に記載の機械。
【請求項１１】
ナイフブレードによる係合のために紙を支持する表面を有し、ナイフのマンドレルの軸線に平行な軸線を中心に回転可能な支持ローラをさらに含む、
請求項１０に記載の機械。
【請求項１２】
支持ローラは、超高分子量ポリエチレンで作られる、
請求項１０に記載の機械。
【請求項１３】
ナイフブレードは、楕円形の刃を有する、
請求項１０に記載のダンネージ製造機械。
【請求項１４】
紙のウェブを、紙の縁部分を丸める湾曲端部分を有する成形バーにわたって引く工程と、紙をのど部を通して引いて、丸められた縁部分を互いに向かって引き寄せて縁部分をひだ付けする工程と、ひだ付けされた紙をしわ付けするローラでプレスする工程と、しわ付けされた紙に鋸歯状切り取り線に沿ってミシン目を入れる工程と、を含む、
紙ダンネージ製造方法。
【請求項１５】
紙は、紙の中央部分が、のど部よりも小さい横方向長さのローラに係合することにより、成形バーの上をのど部を通して引かれ、紙の中央部分のみにローラによって張力が与えられる、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
紙が、しわ付けローラによって、成形バーの上をのど部を通して引かれる、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
紙に、回転するマンドレルの表面にジグザグ状に取り付けられたナイフブレードとの係合によって、鋸歯状線に沿ってミシン目が入れられる、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
紙のウェブを、紙の縁部分を丸める湾曲端部分を有する成形バーにわたって引く工程と、紙を第一のど部を通して引いて、丸められた縁部分を互いに向かって引き寄せて縁部分をひだ付けする工程と、紙を、第一のど部よりも小さい寸法を有する第二のど部を通して引いて、紙の中央部分をひだ付けし、縁部分をさらにひだ付けする工程と、ひだ付けされた紙をローラでプレスして、ひだ付けされた紙をしわ付けする工程と、を含む、
ことを特徴とする紙ダンネージ製造方法。
【請求項１９】
しわ付けされた紙に鋸歯状切り取り線に沿ってミシン目を入れる追加的な工程を含む、
請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にパッキング材に関し、より具体的には、紙ダンネージの製造機械および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
品物と、これを輸送するカートンまたは容器の間の空隙には、通常、品物にクッションを備え、品物が輸送中カートン内で動きまわるのを防止するために、ダンネージ材が詰められる。詰め物は、ばらの詰めパッキング材、プラスチック発泡シート、空気入り袋、発泡性フォーム、およびしわくちゃ紙を含む。発泡シートおよび発泡性フォームは、再利用が難しく、処分された場合に環境的問題を引き起こす。しわくちゃ紙は、比較的再利用が容易であるが、それを成形するための機械は、小規模ビジネスや個人には経済的に実行不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、本発明の目的は、紙ダンネージを製造するための新規、且つ改良された機械および方法を提供することにある。
【０００４】
本発明の他の目的は、従来提供されたダンネージ製造機械の制限および不利益を解消する上記特徴の機械および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらおよび他の目的は、紙のウェブが、紙の縁部分を丸める湾曲端部分を有する成形バーにわたって引かれ、次いで第一のど部を通して引かれ、丸められた縁部分を互いに向かって引き寄せて縁部分をひだ付けし、その後、第一のど部よりも小さい寸法の第二のど部を通して引かれ、紙の中心部分をひだ付けし、縁部分をさらにひだ付けする、ダンネージ製造機械および方法を提供することによって本発明により達成される。次いで、ひだ付けされた紙は、ローラでプレスされて紙をしわ付けし、続いて、しわ付けされた紙に、鋸歯状切り取り線に沿ってミシン目が入れられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図に示すように、ダンネージ製造機械は、床または他の支持面で支えられているベース１３によって直立位置に保持されるポスト１２を有するスタンド１１を含む。
【０００７】
ダンネージに成形されるべき紙ロール１６が、ポストの後側で水平に延びる心棒１７に、回転可能に取り付けられる。心棒は、ポストに固定されたクロス部材１９から後方に延びる一対の腕１８，１８によって支持される。
【０００８】
紙は、好ましくは、30 -40 ポンドの茶色いクラフト紙のような、単一層の材料であるが、一層以上の材料を有する紙素材を含む、他の重さおよび／またはタイプの紙を使用してもよい。変形では、所望ならば、ロールの代わりに、紙は、例えば、箱内で折りたたまれた他の形態で供給されてもよい。
【０００９】
図６に図示するように、成形バー２１が、ポストの上端に固定され、紙の幅よりも小さい距離だけ隔てられ、紙がバーにわたって引かれるとき、紙の縁部分を下向き方向に丸めるための、下方に湾曲した端部分２２，２２を有している。
【００１０】
しわ付けヘッド２４が、成形バーの下でポストから前方向に延びる支持アーム２６に取り付けられ、のど部分２７が、ポストとしわ付けヘッドとの間でアームに取り付けられる。
【００１１】
のど部分は、成形バーの端部分間の距離より小さい横方向の広さの開口２９を画成する一対の垂直に延びるサイドバー２８，２８を有する。紙が成形バーからのど開口を通して引かれると、丸められた縁部分は、図６および図７に示すように、より近く引き寄せられ、且つひだ寄せられ、またはひだ付けされる。
【００１２】
しわ付けヘッドは、一対のサイドプレート３２，３２と、サイドプレートの間に延びるクロス部材３３と、を含むフレーム３１を有する。
【００１３】
Ｕ形案内バー３３は、しわ付けヘッドの後に向かって、フレームの上側に取り付けられる。このバーは、紙の進路にほぼ垂直な方向に延び、且つ第一のど部分の開口よりも小さい横方向寸法の開口３６を有する第二のど部分を形成する一対のサイドアーム３４，３４を有する。図６に図示するように、紙がこの開口を通して引かれると、その中央部分が、ひだ寄せられ、またはひだ付けされ、外方部分はさらにひだ寄せられる。図示した実施形態では、しわ付けヘッドは、約４５°の角度で後に傾向けられ、案内アーム３４，３４は同様の角度で上方に延びる。
【００１４】
一対のしわ付けローラ３８，３９が、Ｕ形案内バーの前で且つその下で、サイドプレートに軸支されたシャフト４１，４２に取り付けられている。ひだ寄せられ、またはひだ付けされた紙は、これらのローラの間に供給され、二つのローラは、紙の両側に係合する。ローラは、紙を供給ロールから成形バーの上に、そして二つののど開口を通して引き、次いでひだ寄せられ、またはひだ付けされた紙を、プレスしてしわ付け工程を完了する、二つの機能を果たす。
【００１５】
ローラ３８，３９は、幅がのど開口より狭く、紙の中央部分のみに係合する。結果として、中央部分のみに張力が与えられ、これは成形バーの湾曲端部分を中心とする縁部分の丸めを容易にする。
【００１６】
成形ヘッドは、また、しわ付けローラの下でほぼこれと垂直に整列して位置決めされた一対の出力ローラ４３，４４を有する。出力ローラは、また、横方向の長さが比較的短く、これらもまた、機械からしわ付け紙を排出するとき、紙の中央部分のみに係合する。
【００１７】
しわ付けされた紙ダンネージ材の所望の長さの切り取りを容易にするために、紙ダンネージ材には図８に最もよく示すように、材料の長さに沿う間隔で隔てられた横方向に延びる鋸歯状線４６に沿ってミシン目が入れられる。ミシン目は、成形ヘッドの中のナイフブレード４７によって形成される。これらのブレードは、しわ付けローラと出力ローラの間のシャフト５１に取り付けられたマンドレル４９の表面４８にジグザグパターンに配置される。マンドレルの軸線は、紙の進路に対して垂直であり、マンドレルがその軸線を中心に回転するとき、ブレードが、ブレードの先端で作られる円周によって決定される間隔で、しわ付けされた紙と周期的に接触してこれにミシン目を入れる。
【００１８】
円筒支持ローラ５２が、ナイフと反対の紙の側に位置し、マンドレルの軸線と平行な軸線を中心に回転するように、シャフト５３に取付られる。支持ローラは、紙をナイフブレードに向かって保持し、ブレードが紙を切るときに切断されない、超高分子量ポリエチレンで作られる。ブレードの刃５４は、楕円形を有しており、ブレードがマンドレルおよびローラの軸線に対して或る角度で設定されていても、ブレードが支持ローラに向かって回転するとき、支持ローラと均一且つ連続的な接触状態のままである。
【００１９】
図示した実施形態では、マンドレル４９は、ほぼ正方形の横断面を有し、ブレードは、マンドレルの平坦面の一つのブロック５６の側面に取り付けられる。側面は、表面の長手方向中心線に対して或る角度に設定され、面の交互の面は、等しいが反対の角度に設定されて中心線に対して対称であるジグザグパターンを画成する。
【００２０】
ローラおよびナイフは、しわ付けヘッドの後に向かってサイドプレートの間に取り付けられたモータ５７によって駆動される。図示した実施形態では、モータは、電気的に駆動されるが、任意適当なタイプのモータを利用することができる。モータの出力シャフト５８の駆動ギア（図示せず）が、しわ付けヘッドの一方の側でマンドレルシャフト５１のギア５９に噛み合う。
【００２１】
ローラの駆動ギアは、ヘッドの他方の側に配置される。これらは、しわ付けローラ３８および出力ローラ４３のシャフトの駆動ギア６２，６３を、アイドルギア６４，６６を介して駆動する、マンドレルシャフトの入力ギア６１を含む。この特定の実施形態では、各対のうち後方のローラだけが駆動され、支持ローラ５２も、駆動されない。駆動されないローラは、もちろん、そこを通して供給される紙によって回転される。
【００２２】
本発明の機械の運転および使用、および方法は、次の通りである。紙を、手動でロール１６から成形バー２１の上に引き、のど開口２９，３６を通してしわ付けローラ３８，３９に供給し、次いで、しわ付けローラ３８，３９は、紙に係合して、それを機械に供給する。
【００２３】
紙が成形バー２１上を引かれると、紙の縁部分が、図６で最もよく見られるように、丸められる。紙が第一のど開口２９を通して引かれると、図６および図７に示すように、丸められた縁部分がより近く引き寄せられて、ひだ寄せられ、またはひだ付けされる。紙が第二のど開口３６を通るとき、図６に示すように、外方部分がさらにひだ寄せられ、中央部分もひだ付けされ、またはひだ付けされる。紙がしわ付けローラの間を通ると、ひだ付けされ、またはひだ付けされた部分はプレスされて、しわ付け工程を完了する。ローラが、紙の中央部分のみに係合するから、中央部分のみに張力が与えられ、縁部分が成形バーの端部分上で丸まるのを容易にする。
【００２４】
しわ付けされた紙が、ナイフブレード４７と支持ローラの間に供給され、そこで、ミシン目鋸歯状線４６が形成される。出力ローラ４３，４４は、紙がナイフを通り越すと、紙をピンと張られた状態に保ち、紙を機械から下方且つ前方に排出する。
【００２５】
新規、且つ改良されたダンネージの製造機械および方法が提供されていることが、前述から明らかである。ある現在のところ好ましい実施形態のみを詳細に説明したが、当業者にとって、ある変更および修正を、請求項によって記載されるように発明の範囲から逸脱することなくなしうることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による紙ダンネージ製造機械の一つの実施形態の等角図である。
【図２】図１の実施形態のしわ付け機構の平面図である。
【図３】図１の実施形態のしわ付け機構の底面図である。
【図４】図１の実施形態のしわ付け機構の等角図である。
【図５】ミシン目入れナイフをよりよく図示するためにいくつかの部品を取り除いた、しわ付け機構の等角図である。
【図６】しわ付けヘッドのハウジングが取り除かれ、機械が運転中で紙素材をダンネージに変換している、図１の実施形態の破断等角図である。
【図７】図６の７−７線に沿った断面図である。
【図８】ダンネージ材にナイフによってミシン目が入れられる方法を示した、図５と同様な運転図である。
【図９】ハウジングを取り除き、駆動ギアを露出させた、図１の実施形態のしわ付けヘッドの等角図である。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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