(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の帯状材料を結合するための接合機であって、
前記帯状材料の第１巻取りを取り外しできるように回転自在に支持する第１の巻取り支持体と、
前記帯状材料の第２巻取りを取り外しできるように回転自在に支持する第２の巻取り支持体と、
前記第１巻取りの前記帯状材料の先導端部又は後続端部を選択的に係合し保持する第１の帯材固定部材と、
前記第２巻取りの前記帯状材料の先導端部又は後続端部を選択的に係合し保持する第２の帯材固定部材と、
それぞれの巻取りの後続端部を交代で係合し保持すると共に、この後続端部を他方の巻取りの先導端部へ付着させることができるように、この後続端部をそのそれぞれの固定部材から他方の固定部材へ移動させる帯材搬送部材と、
を含む接合機。
【請求項２】
各固定部材は、前記帯状材料を接触状態に強制して該帯状材料の先導端部及び後続端部がそこに固定されるように、減少空気圧力が作用する開口を含んでいる、請求項１に記載の接合機。
【請求項３】
前記搬送部材は、前記第１の帯材固定部材の近くの第１位置と、前記第２の帯材固定部材の近くの第２位置と、の間で往復動される、請求項１又は２に記載の接合機。
【請求項４】
前記搬送部材は、前記帯状材料を接触状態に強制して前記帯状材料が保持されるように、減少空気圧力を有する開口を含んでいる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の接合機。
【請求項５】
前記搬送部材は、アームを含み、前記開口を有するプレートが懸架されており、該プレートは、前記先導端部及び後続端部をつかまえ、解放する該プレートの運動を生じさせるモータに取り付けられている、請求項４に記載の接合機。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の接合機、前記第１巻取り及び前記第２巻取りの組合せにおいて、前記第１巻取りの前記帯状材料は長手方向の印刷面を有しており、前記第２巻取りの前記帯状材料もまた長手方向の印刷面を有しており、前記第１巻取りからの材料は、その前記印刷面が所定の向きを有する状態で前記第１の固定部材に給送され、前記第２巻取りからの前記材料は、前記先導端部が前記後続端部に付着されるときに前記印刷面の向きが維持されるように、その前記印刷面もまた前記所定の向きを有する状態で前記第２の固定部材に給送される接合機と第１巻取りと第２巻取りの組合せ。
【請求項７】
長手方向の印刷面を有する帯状材料を結合する方法であって、
それぞれ先導端部及び後続端部を有する、前記材料の第１巻取り及び第２巻取りを用意するステップと、
所定位置を通り越して前記第１巻取りから材料を取り出すステップと、
前記所定位置にあるときに前記第１巻取りの前記後続端部をつかまえるステップと、
第２の所定位置にある前記第２巻取りの前記先導端部を見つけるステップと、
前記第１巻取り及び前記第２巻取りからの前記材料の前記印刷面を所定の向きに維持した状態で前記第２巻取りから材料が取り出されるように、前記第１巻取りの前記後続端部を前記第２の所定位置に移動させると共に前記第１巻取りの前記後続端部を前記第２巻取りの前記先導端部に固定するステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状材料を給送する機械に関し、特に、限定的にではないが、袋を形成するために帯状材料を使用する包装機械へ該帯状材料を給送する機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
包装機械は、プラスチック材料から形成された袋用帯状材料を受け取って、それから製品を収容する袋を形成する。
【０００３】
この袋用帯状材料は、該材料の２本のロールもしくは巻取りを一般的に支持するフィルム給送装置によって給送される。包装機械は停止され、そして使い果たしたもしくは空に近い状態になった巻取りの後続部は、使用すべき次の巻取りの先導部に結合される。結合は手動で行われる。
【０００４】
袋用材料（プラスチックフィルム）を結合するための上述した装置及び方法は、袋用材料を結合している間、包装機械がかなりの時間にわたり不作動であるという欠点を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上述した欠点を超克する又は実質的に改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここには、可撓性の帯状材料を結合するための接合機が開示されており、該装置は、前記帯状材料の第１巻取りを取り外しできるように回転自在に支持する第１の巻取り支持体と、前記帯状材料の第２巻取りを取り外ししてもよいように回転自在に支持する第２の巻取り支持体と、前記第１巻取りの前記帯状材料の先導部又は後続部に係合しそれを保持する第１の帯材固定部材と、前記第２巻取りの前記帯状材料の先導部又は後続部に係合しそれを保持する第２の帯材固定部材と、各先導部に係合しそれを保持すると共に、各先導部をそのそれぞれの固定部材から他方の固定部材へ移動させて、他方の巻取りの後続部への各先導部の付着に備える、帯材搬送部材とを含んでいる。
【０００７】
各固定部材は、そこに前記帯状材料を接触状態に強制して該帯状材料の先導部及び後続部がそこに固定されるように、減少空気圧力が作用する開口を含んでいることが好ましい。
【０００８】
前記搬送部材は、前記第１の帯材固定部材の近くにある第１位置と前記第２の帯材固定部材の近くの第２位置との間で往復動されることが好ましい。
【０００９】
前記搬送部材は、そこに前記帯状材料を接触状態に強制し、それにより前記帯状材料が保持されるように減少空気圧力を有する開口を含んでいることが好ましい。
【００１０】
前記搬送部材は、好ましくは、アームを含み、そこから前記開口を有するプレートが懸架されており、該プレートは、前記先導部及び後続部をつかまえ、解放する該プレートの運動を生じさせるモータに取り付けられている。
【００１１】
ここには、上述した接合機、前記第１巻取り及び前記第２巻取りの組合せが開示されており、前記第１巻取りの前記帯状材料は長手方向の印刷面を有しており、前記第２巻取りの前記帯状材料もまた長手方向の印刷面を有しており、前記第１巻取りからの材料は、その前記印刷面が所定の向きを有する状態で前記第１の固定部材に給送され、前記第２巻取りからの前記材料は、前記先導端部が前記後続端部に付着されるときに前記印刷面の向きが維持されるように、その前記印刷面もまた前記所定の向きを有する状態で前記第２の固定部材に給送される。
【００１２】
ここには、長手方向の印刷面を有する帯状材料を結合する方法が更に開示されており、該方法は、それぞれ先導端部及び後続端部を有する、前記材料の第１巻取り及び第２巻取りを用意するステップと、所定位置を通り越して前記第１巻取りから材料を取り出すステップと、前記所定位置にあるときに前記第１巻取りの前記後続部をつかまえるステップと、第２の所定位置にある前記第２巻取りの前記先導部を見つけるステップと、前記第１巻取り及び前記第２巻取りからの前記材料の前記印刷面を所定の向きに維持した状態で前記第２巻取りから材料が取り出されるように、前記第１巻取りの前記後続部を前記第２の所定位置に移動させると共に前記第１巻取りの前記後続部を前記第２巻取りの前記先導部に固定するステップとを含んでいる。
【００１３】
本発明の好適な形態について、一例として、添付図面を参照し説明することにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
添付図面において、接合機１０が概略的に記載されている。例えば、接合機１０は、米国特許第４６６３９１７号の包装機械と共に使用されるように考えられている。この米国特許の包装機械は、“成形具もしくはフォーマー(former)”から管状の形の袋用材料を受け取る。フォーマーは、そこに袋用材料が帯状の形で既に給送されていて、それを管状の形態に変換する。該フォーマーは、接合機１０から帯状の袋用材料を受け取る。
【００１５】
接合機１０は、第１の巻取り支持体１２及び第２の巻取り支持体１３を含む基部１１を備えている。巻取り支持体１２及び１３は、関連のモータ１４により回転駆動される。具体的には、巻取り支持体１２及び１３は、平行に横方向に離間したほぼ水平の軸線１５を中心として回転駆動される。各巻取り支持体１２，１３に設けられているのは袋用帯状材料４２の巻取り４０，４１である。最初、巻取り４０，４１のうちの一方が袋用帯状材料をローラ１６を経由して袋用材料保管装置１７に給送しているであろう。例えば、この袋用材料保管装置１７は、豪国特許願第７５４４／０２号（英国特許第０２０７１６２．９号、西暦２００２年３月１４日に提出された米国特許願第１０／０９９８５７号）に記載されているようなウェブ保管装置でよい。第１の巻取り４０，４１が使い果たされたとき又は空に近い状態になったときに、第２の巻取り４０，４１の帯状材料４２は、その先導部が接合機１０により第１の巻取り４０，４１の後続部に結合せしめられる。
【００１６】
接合機１０は、巻取り支持体１３に設けられた巻取り４１の先導部及び後続部に係合しそれを保持する第１のウェブ固定部材１８を含んでいる。第２のウェブ固定部材１９は、巻取り支持体１２により支持された巻取り４０の先導部及び後続部に係合しそれを保持する。該部材１８及び１９は、上向きに面する表面２０を有しており、その各々は減少空気圧力を有する通路と連通する複数の開口２１を備えている。従って、袋用帯状材料４２は、所定位置に係合されてそこに保持され、減少空気圧力が逃されるときに解放されることができる。各部材１８及び１９と関連付けられているのは、それぞれローラ４５，４６及びローラ４３，４４である。
【００１７】
基部１１にはウェブ搬送部材２３も装着されており、これは第１位置（図１）及び第２位置（図２）の間で往復動可能に装着されている。第１位置において、ウェブ搬送部材２３は、部材１８の近くに位置しており（図２）、第２位置において、ウェブ搬送部材２３は、部材１９の近くに位置している（図１）。ウェブ搬送部材２３は、減少空気圧力を有するスペース２７と連通する開口プレート２６を含んでいて、袋用帯状材料４２は開口プレート２６との接触状態に引き込まれるようになっている。この減少空気圧力は、継手２８によりスペース２７に給送され、継手まではフレキシブルホースが延びている。
【００１８】
ウェブ搬送部材２３は、空圧シリンダ２５を支持するアーム２４を更に含んでいる。この空圧シリンダ２５はハウジング２９に取り付けられており、該ハウジングには開口プレート２６が取り付けられていて、スペース２７を提供する際にハウジングと協働している。開口プレート２６は、空圧シリンダ２５への圧力下の空気の給送による該空圧シリンダの作動によって、昇降される。
【００１９】
アーム２４は、取付けブロック３０により片持ち梁方式に支持されている。この取付けブロック３０は、水平に対して傾斜している１対のレール３１上に滑動自在に支持されており、該レールは、ウェブ搬送部材２３がその第１位置及び第２位置の間で線形運動するのに備えている。取付けブロック３０に取り付けられているのはスリーブ３２であり、これはまた、シリンダ３３に滑動自在に取り付けられている。シリンダ３３は、アルミニウムから形成されると共に、マグネットピストン３４を含むであろう。スリーブ３２もまた、ピストン３４に吸引されるように磁気材料から形成されるであろう。圧力下の空気はシリンダ３３の両端に給送されて、ピストン３４の長手方向運動、従って、シリンダ３３に沿うスリーブ３２の長手方向運動を生じさせる。ピストン３４及びスリーブ３２のこの運動は、ウェブ搬送部材２３の線形往復運動をもたらす。
【００２０】
取付けブロック３０は、レール３１を滑動自在に受け入れる上側及び下側の弧状凹部３５を有している。レール３１に対する支持を提供するように該レール３１に当接しているのは裏付け条片３６である。該レール３１及び裏付け条片３６は、基台１１に固定された端板３７と端板３７との間に延びている。ローラ３８は、シリンダ３３の両端の近くに配置されている。これらローラの間に通っているのは、取付けブロック３０にまた取り付けられた可撓性カバーであり、これは取付けブロック３０と一緒に動いて、取付けブロック３０近くの開口を閉じる。
【００２１】
取付けブロック３０に取り付けられているのは、該ブロックと一緒に動くようになっているローラ３９である。
【００２２】
帯状材料４２の巻取り４０及び４１については、それらの一方の長手方向表面が印刷されていることを認識すべきである。従って、帯状材料４２は、袋への印刷が外側にあるように所定の向きで“フォーマー”に給送されなければならない。巻取り４０及び４１からの帯状材料４２の結合に関する更なる問題は、巻取り４０，４１の一方の後続端部が帯状材料４２の非印刷面に付着されたテープにより他方の巻取り４０，４１の先導端部に結合されることである。これは、接着テープが“フォーマー”の表面に係合せずフォーマーにより帯状材料４２から剥がされることを確実にする。後続部の端縁が先導部の端縁に隣接してそれらが実質的に接触するように帯状材料４２が結合されることもまた好ましい。
【００２３】
図５及び図６に最も良く示すように、巻取り４１からの帯状材料４２は、ローラ４６の周りを通り、部材１８の表面２０を横切る。巻取り４０に関しては、帯状材料４２は、ローラ４３を通過し、次いでローラ４４を回り、部材１９の表面２０を横切る。
【００２４】
巻取り４１が作動されて帯状材料４２を供給しつつあると考えれば（図５参照）、巻取り４０の先導端部は、部材１９の表面２０上で所定位置に固定されている。先導端部の縁に隣接しそこから延びているのは接着テープの条片である。先導端部及び接着テープは、減少空気圧力が部材１９の表面２０の開口２１に給送される結果として、空気圧力により所定位置に保持されている。
【００２５】
巻取り支持体１２及び１３並びに／又は袋用材料保管装置１７の各々と関連付けられているのはセンサーであり、これは、巻取り４０及び４１のいずれかが使い果たされた時期を検出する。この点に関し、各巻取り４０及び４１は帯状材料４２が解放可能に取り付けられる芯２２を含んでいることを認識すべきである。しかしながら、帯状材料４２を解放するには抵抗に直面する。この抵抗はモータ１４を使用して検出される。従って、接合機１０は、巻取り４０，４１のどちらかが使い果たされた時期を検出することができる。芯２２及び各固定部材１８又は１９の間の距離は既知であり、従って、使い果たされた巻取りの後続端部がそのそれぞれの固定部材１８又は１９に達する時期が決定されるであろう。
【００２６】
例えば、巻取り４１（図５参照）が使用されていて空に近い状態になってくれば、その後続端部は最終的に部材１８の表面２０に達する。その時点で、袋用材料保管装置１７は帯状材料４２の受け入れを終了するが、保管していた帯状材料４２を下流の“フォーマー”に給送する。開口プレート２６は、降下され、巻取り４１からの帯状材料４２の後続端部に係合する。この時点で、空気圧力は、開口２１のところで上昇されて後続端部を解放し、そして空気圧力は開口プレート２６のところで低下されるので、巻取り４１の後続端部は、固定部材１９（図６参照）に搬送されることができる。これを容易にするために、開口プレート２６は持ち上げられる。巻取り４０の帯状材料４２の先導端部は、既に固定部材１９のところにあり、その表面２０に付着されている。それは、部材１９の表面２０の開口に作用されている減少空気圧力により、所定位置に保持される。先導端部は、そこに接着テープが付着されており、この接着テープが接着剤を上向きにして先導端部の縁を越えて延びている。アーム２４が開口プレート２６を巻取り４０からの先導端部及びその関連のテープの近くに位置させるときに、シリンダ２５は、開口プレート２６が動いて巻取り４１の後続端部を接着テープに係合させるように、再び作動される。次いで開口プレート２６は上昇される。しかる後、帯状材料４２の運動が付着された端部分と共に再開始される。この作動により、帯状材料４２の印刷面は正しい向きに維持され、テープはフォーマーに係合しないように非印刷面に付着される。
【００２７】
部材１８及び１９を去る帯状材料４２は、ローラ３９の周りを通る。
【００２８】
巻取り４０の空に近い状態が検出されるときに、後続端部は、部材１９の表面２０に減少空気圧力を再び作用させることにより、部材１９上の所定位置に固定される。開口プレート２６は下げられて後続端部と係合し、該後続端部は部材１９により解放される。アーム２４は、巻取り４０の後続端部が新しい巻取り４１の先導端部に固定されるように開口プレート２６を持ち上げると共に部材１８まで移動する。なお、この先導端部は、その接着テープの固着準備が整った状態で部材１８の表面２０上に配置されている。このプロセスが繰り返される。
【００２９】
後続端部が先導端部に固定されつつあるときに、袋用材料保管装置１７の下流にある帯状材料４２は停止させられている。
【００３０】
下流の包装機械は、接合箇所(join)を有する袋用材料を受け取るのを予測してプログラムされるであろう。接合箇所を備えて製作された袋は、次いで製造ラインから除去されるであろう。
【００３１】
制御機構は、部材１８及び１９並びに開口プレート２６への減少空気圧力の給送の操作を搬送部材２３の運動と共に調整するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】包装機械と共に使用される接合機の概略斜視図である。
【図２】図１の接合機の別の概略斜視図である。
【図３】図１及び図２の接合機のアームの概略部分側面図である。
【図４】図３のアーム用の支持体の概略正面図である。
【図５】図１及び図２の接合機の概略側面図であり、そこを通る帯状材料の走行の通路を示している。
【図６】図１及び図２の接合機の別の概略側面図であり、そこを通る帯状材料の通路を有している。
【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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