(57)【要約】【解決手段】材料ウェブの特定の部分を選択的に補強するため、裁断積層装置は、効率的に、必要とされる補強条片を製造し次いでそれら補強条片をウェブに積層する。これら補強条片を効率的且つ正確に作るために、必要な補強条片をかなり大きな補強材料のウェブから正確に切り離すことができる横断方向ウェブ剪断器を使用している。切断されると、保持・位置決め装置が、補強条片を掴み取り、次に一次材料ウェブに対して適切に位置決めすることができる。次に、別個の積層装置がこの補強条片をウェブの所望の箇所に取り付ける。【選択図】図２
2004530607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料供給ウェブに補強領域を形成するための積層装置において、
１次供給ウェブを所定長前進させるための、１次供給ウェブと協働する１次送り機構と、
２次ウェブを所定長前進させるための２次送り機構と、
前記２次送り機構の下流に配置され、前記所定長の２次ウェブを受け取るための横断方向ウェブ剪断装置であって、前記２次材料ウェブに実質的に垂直に配置され裁断運動を通して補強条片を前記２次ウェブから剪断できるよう可動となっているシヤーブレードを含んでいる剪断装置と、
前記補強条片を受け取り、それを基板である前記１次ウェブに隣接するシール箇所に移動させるための、前記剪断装置に隣接して配置されている運搬駆動装置と、
前記補強条片を前記基板材料ウェブにシールするための、前記運搬マニホールドに近接して配置されている積層装置と、を備えていることを特徴とする積層装置。
【請求項２】
前記横断方向ウェブ剪断装置は、前記シヤーブレードに実質的に垂直に配置されたサポートブレードを更に備え、前記シヤーブレードと前記サポートブレードが前記補強条片を剪断するような裁断関係にあることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項３】
前記１次送り機構は、前記所定量の１次ウェブを送るように制御された被駆動型１次送りローラーであることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項４】
前記２次送り機構は、前記所定量の２次ウェブを送るように制御された被駆動型２次送りローラーであることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項５】
前記１次ウェブは配向ポリプロピレンであることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項６】
前記１次ウェブは金属処理配向ポリプロピレンであることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項７】
前記運搬装置は、前記補強条片を保持するために真空信号を使用した真空アプリケータマニホールドであることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項８】
前記運搬装置は、それぞれ前記補強条片を保持するために真空信号を使用した複数のアプリケータマニホールドを備えていることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項９】
前記複数のアプリケータマニホールドは、回転ブロックに取り付けられ、前記回転ブロックは、前記複数のアプリケータマニホールドを適切に位置決めするために中心軸周りに回転可能となっていることを特徴とする請求項８に記載の積層装置。
【請求項１０】
前記横断方向ウェブ剪断器及び前記運搬装置に隣接して配置されている保持クランプを更に備え、前記保持クランプは、前記補強条片を剪断するに先立ち、前記運搬装置に対して前記２次ウェブを保持するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項１１】
前記保持クランプは、送り位置と保持位置の間を移動可能な保持タブを含んでおり、前記保持タブは、前記送り位置にあるときには前記保持クランプと前記運搬装置の間に前記２次ウェブが送り出せるようにし、一方、前記保持位置にあるときには前記２次ウェブを前記保持機構に対して保持することを特徴とする請求項１０に記載の積層装置。
【請求項１２】
前記シヤーブレードは湾曲しており、前記裁断運動は揺動運動であることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
【請求項１３】
前記シヤーブレードは、複数のカムフォロワーと協働して前記揺動運動を起こす複数のカムトラックを含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の積層装置。
【請求項１４】
前記カムフォロワーの少なくとも１つはカムフォロワーフレームワークに取り付けられており、前記カムフォロワーフレームワークの移動により前記裁断運動が作り出されるすることを特徴とする請求項１３に記載の積層装置。
【請求項１５】
前記カムフォロワーフレームワークは実質的に直線経路に沿って移動することを特徴とする請求項１４に記載の積層装置。
【請求項１６】
前記シヤーブレードは、複数のカムフォロワーと協働して揺動運動となる前記裁断運動を起こす複数のカムトラックを含んでおり、前記複数のカムフォロワーは、前記ブレードに取り付けられており前記サポートブレードに取り付けられたカムトラックと協働して揺動運動を起こすカムピンを含んでいることを特徴とする請求項２に記載の積層装置。
【請求項１７】
前記シヤーブレードは、カムフォロワーフレームワークに取り付けられた複数のカムフォロワーと協働する複数のカムトラックを含んでおり、前記カムフォロワーフレームワークの移動により前記裁断運動が作り出されることを特徴とする請求項１６に記載の積層装置。
【請求項１８】
カムフレームワーク・アクチュエータは、カムフォロワーフレームワークを移動させ、結果的に揺動運動の裁断運動を作り出すことを特徴とする請求項１７に記載の積層装置。
【請求項１９】
前記シヤーブレードは、常に前記サポートブレードの下に所定距離しか伸張しないことを特徴とする請求項２に記載の積層装置。
【請求項２０】
ウェブ方向に移動する供給ウェブから所定の材料の条片を正確に剪断するための横断方向ウェブ剪断器において、
前記供給ウェブに実質的に垂直に且つ前記ウェブ方向に垂直に配置され、少なくとも１つのカムトラックを備えているシヤーブレードと、
前記供給ウェブに実質的に平行に且つ前記ウェブ方向に垂直に配置されたサポートブレードと、
少なくとも１つのカムピンを有するブレードアクチュエータと、を備え、前記少なくとも１つのカムピンは、前記ブレードアクチュエータが作動すると前記少なくとも１つのカムトラックと協働して前記ブレードに裁断運動を行わせ、前記サポートブレードと前記シヤーブレードは、互いに裁断関係に配置されており、前記裁断ブレードが前記裁断運動を行うとき、前記所定の材料の条片を剪断することを特徴とする横断方向ウェブ剪断器。
【請求項２１】
前記サポートブレードに取り付けられたカムフレームワークと、前記シヤーブレードの運動を更に制御するために前記シヤーブレードに取り付けられたカムピンと、を更に備えていることを特徴とする請求項２０に記載の横断方向ウェブ剪断器。
【請求項２２】
前記シヤーブレードは、常に前記サポートブレードの下に所定距離しか伸張しないことを特徴とする請求項２０に記載の横断方向ウェブ剪断器。
【請求項２３】
前記シヤーブレードは湾曲しており、前記裁断運動は揺動運動であることを特徴とする請求項２０に記載の横断方向ウェブ剪断器。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのカムトラックは、第１カムトラックと第２カムトラックを含んでおり、前記少なくとも１つのカムピンは、第１カムピンと第２カムピンを含んでおり、前記第１カムピンと第２カムピンは、共に、アクチュエータにより所定の経路に沿って移動することができ、前記第１カムピンと第２カムピンが前記所定の経路に沿って移動することにより前記ブレードは裁断運動を行うことを特徴とする請求項２１に記載の横断方向ウェブ剪断器。
【請求項２５】
前記カムフレームワークは、前記シヤーブレードに取り付けられた前記カムピンと協働するフレームワークカムトラックを含んでおり、前記裁断運動は、前記第１カムトラック、前記第２カムトラック、及び前記フレームワークカムトラックの構成により制御される揺動運動であることを特徴とする請求項２１に記載の横断方向ウェブ剪断器。
【請求項２６】
材料の強化ウェブを製造するための方法において、
（ａ）材料の１次ウェブを提供する段階と、
（ｂ）前記１次ウェブに取り付ける補強材料を作り出す２次ウェブを提供する段階と、
（ｃ）前記２次ウェブの移動方向に垂直な方向に、前記２次ウェブの条片を、横断方向にウェブ剪断する段階と、
（ｄ）前記剪断された２次ウェブの条片が前記１次ウェブの移動方向に対して実質的に垂直になるように、前記２次ウェブの剪断された条片を前記１次ウェブに隣接して位置決めする段階と、
（ｅ）前記剪断された条片を前記１次ウェブに取り付ける段階と、から成ることを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記剪断された条片を取り付ける段階は、前記剪断された条片を前記１次ウェブに加熱積層する段階から成ることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記横断方向にウェブ剪断する段階は、前記２次ウェブ材料を横断方向ウェブ剪断装置内の所定の位置まで送り出す段階と、前記２次ウェブ材料を前記所定の位置に保持する段階と、シヤーブレードを作動させて所定のシヤーブレード運動を行わせる段階と、から成ることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記所定のシヤーブレード運動は、揺動運動であることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記シヤーブレードを作動させる段階は、前記シヤーブレードと協働して前記ブレードに揺動運動を行わせる複数のカムピンを、所定の経路に沿って動かす段階を含んでいることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記シヤーブレードを作動させる段階が、前記カムピンを前記カムトラックに沿って移動させる段階を含むように、前記カムピンが、前記シヤーブレードの複数のカムトラックと協働することを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記位置決めする段階は、前記剪断された条片を位置決め装置に固定する段階と、前記位置決め装置を前記１次ウェブに隣接する位置に移動させる段階と、を含んでいることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
前記剪断された条片を固定する段階は、前記位置決め装置内に真空信号を作り出し、それによって前記位置決め装置と前記剪断された条片との間に真空シールを作り出す段階を含んでいることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
所定の箇所に補強を施したウェブ形態の供給材料を作る装置において、
１次ウェブを所定のやり方で移動させるために前記１次ウェブに繋がれた１次供給送りローラーと、
２次ウェブを所定のやり方で移動させるために前記２次ウェブに繋がれた２次供給送りローラーと、
シヤーブレード及びサポートブレードを有する横断方向ウェブ剪断装置であって、前記シヤーブレードと前記サポートブレードの間の裁断位置で前記２次供給ウェブを受け取るように配置されており、前記２次供給ウェブが前記裁断位置に位置決めされた後、前記ブレードを動かして裁断運動を行わせ、結果的に補強条片を前記２次ウェブから切り離すようにするためのブレードアクチュエータを更に有している横断方向ウェブ剪断装置と、
前記２次ウェブが前記裁断位置にあるときに、前記２次ウェブがアプリケータマニホールドの保持面に隣接して伸張するように、前記横断方向ウェブ剪断器に隣接した前記裁断位置に配置可能なアプリケータマニホールドを有する可動アプリケータであって、前記アプリケータマニホールドは、前記２次ウェブが前記裁断位置にあるとき前記２次ウェブと前記保持面との間に真空シールを作り出すために、前記保持面に複数の真空開口を有しており、前記裁断位置と、前記補強条片が取り付け箇所に移動できるようにする送出位置との間を動けるようになっている可動アプリケータと、
前記１次ウェブに隣接し且つ前記アプリケータの送出位置に隣接して配置されている取り付け装置であって、前記補強条片を、前記アプリケータと協働する前記取り付け装置により、前記１次ウェブに補強箇所で取り付けることができるようになっている取り付け装置と、を備えていることを特徴とする装置。
【請求項３５】
前記取り付け装置は、前記補強条片を熱シールにより取り付ける加熱要素を有する積層装置であることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記裁断運動は、揺動運動であることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
前記揺動運動は、前記裁断ブレードの複数のカムトラックと、前記ブレードアクチュエータに連結された複数のカムピンとによって作り出されることを特徴とする請求項３６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、連続した材料のウェブを使用する製造装備及び製造工程に関する。例えば、本発明は、可撓性梱包材料の特定部分を補強するために使用することができる。より厳密には、本発明は、後段の処理設備及び処置に供することのできるウェブの特定部分を補強するためのシステム及び工程に関する。
【０００２】
（発明の背景）
現在、各種製造形態において、ウェブを基材とする処理が数多く存在する。これらの処理ではそれぞれに、塊状の原料をウェブの形態で各種システムに供給して、それに更に操作又は処理を加えるようにしている。これら塊状の材料の供給は非常に大きなロールの形態をとることが多く、そのロールを適宜巻き出してウェブを作ることになる。より具体的には、材料を巻き出して加工機械に投入してウェブを形成する。梱包産業では、これらウェブが、袋類、容器、又は他の梱包材と成るプラスチックの形態をとることも多い。例えば、供給ウェブを既存製品の周りに巻きつけて３辺又は４辺をシールして特定の製品を完全に封入する場合もある。
【０００３】
通常、ウェブ製造工程は、速い速度と高い効率を達成できることから非常に好ましい。例えば、運搬ローラーや駆動ローラーを始めとする各種ローラーを使って材料ウェブを所望の経路に沿って移動させるのは極めて容易である。同じく、これらの製造工程にインラインカッター及びシーラーを非常に簡単に組み込むこともできる。これらの操作は「インライン」で行われるので、非常に迅速に実施できる。しかしながら、ウェブを横断する処置はそれほど容易に行えるのではなく、より複雑であることは広く周知されている。
【０００４】
これらウェブを基材とする工程では、実際に使用される材料によって、実現できる活動の可能性及び制約が決まってくる。理想的には、材料ウェブは柔軟性があり且つ比較的強固であるのがよい。そうならば当然のことながら、材料は、破断や切断の恐れなく各種ローラー及び各種製造装置を引っ張って通すことができる。逆に、材料が剛すぎる場合は、製造工程内を移動させるのは容易でなく、扱いも簡単にはいかない。この比較的重く又は剛い材料を何らかの方法で切断又は裁断せねばならない場合には、更にまた複雑な問題に行き当たる。より具体的には、このかなり剛い材料を正確に切断することは、特にウェブを横断する方向に切断しようとするのは、非常に難しい。その上、かなり幅が広いウェブを扱う作業では、横方向の切断距離は極めて長くなり、難度が大幅に増す。現行の切断機構では、長いウェブ横断方向の切断を精度良く実現するのは不可能である。
【０００５】
ウェブを基材とする製造工程に伴う別の複雑性は、ウェブのある特定部分を補強する必要性があるということである。具体的には、後段での処理がウェブの一部分だけに施されるため、ウェブのその部分だけを補強することが望ましい様な場合である。例えば、各種材料の層を一体に結合するシール領域は補強することが望ましい。しかしながら、ウェブの一部だけを補強するには、位置決めと整列処理という複雑性が生じる。容易に理解できるように、この補強操作は、ウェブに対して横断方向に位置決めせねばならない場合には極めて難しくなる。また、通常使用される補強材料の細かい条片は取り扱いの難しいことが多い。
【０００６】
ウェブの所定の箇所を補強することに対する対応の１つとして、予成形された補強材料のロールを使ってそれを該当箇所に貼り付ける方法が挙げられる。この補強材料ロールはこの目的で特別に構成されたもので、通常は実際のウェブ自体よりずっと小さい。例えば、ある代表的な用途では、約２乃至４フィート幅のウェブが必要であるが、補強用条片は必要幅が１インチである。補強材料専用のロールとして購入する場合、そのロールは所望の狭い幅で特別に製造される。既成寸法の補強材料を利用することにより製造効率は多少よくなるかもしれないが、この工程には本質的に追加費用が加算される。これら既成の「狭い」補強材料ロールは、大きな塊状で購入する同種の製品に比べると、必然的に高価となる。従って、大きな塊状材料を利用した費用効率のよい製造方法を用いることが望ましい。このことは、そもそも補強材料自体が重く高価な製品である場合に特に当てはまる。
【０００７】
追加費用の他にも、この狭いロールを使ってウェブの横断方向に補強を組み入れる場合、処理は必然的に遅くなる。材料を、ウェブの方向にではなく、ウェブに対して横断方向に移動させねばならない。全てのウェブ製造において言えることだが、全ての処置をウェブに沿って動かすことが非常に望ましい。
塊状の補強材料を使用するのが望ましいことは明らかではあるものの、そのためには、先に概略説明したように、より精緻な切断及び取り扱い操作が必要になる。昨今の装備では、塊状の材料ウェブから必要な補強条片を効率よく製造することは不可能である。
【０００８】
（発明の概要）
ウェブの選択された部分を補強するための効率的且つ費用効果の高い方法を提供するために、本発明は、一次ウェブの特定部分を選択的に補強するのに大型供給形式の補強材料を使用する機構を提供する。この補強を達成するために、本発明は、１次ウェブ運搬システム及び２次ウェブ運搬システム、横断方向ウェブ剪断器、条片運搬システム、及び積層装置を含んでいる。１次ウェブ運搬システムは、後段の処置で補強される梱包材料の主ウェブ、即ち１次ウェブを取り扱う。
【０００９】
この補強を行うため、補強用条片を２次ウェブから製造して、１次ウェブに積層させる。具体的には、２次供給ウェブは、補強材料を横断方向ウェブ剪断器に供給し、剪断器が２次ウェブを所定幅の条片に切断する。次に、この補強材料の条片は、運搬機構に供給され、１次ウェブに取り付けるため所定の箇所に移送される。次に、積層装置を使用してこの補強条片を取り付ける。
【００１０】
横断方向ウェブ裁断という複雑な作業を実現するために、本発明の横断方向ウェブ剪断器は独自の構成を採っている。横断方向ウェブ剪断器は、一点裁断動作を起動するために、半径状ブレードとカムフォロワー構造を含んでいる。カムフォロワー構造と、全ての関係する駆動装置は、所定の揺動運動を通してブレードを動かす。この揺動型運動で半径状ブレード切断エッジを使用することにより、何れの時点においても実際に切断を行うのはブレードの一点だけとなる。この構成により、補強材料自体を正確に横断方向にウェブを裁断し所望の補強条片とすることができる。
【００１１】
１次ウェブを適切に補強するため、運搬機構は、補強条片を掴んでそれを所望の箇所に移動させる真空マニホールド構造を含んでいる。ある特定用途では、この補強条片は１次ウェブに比べると相対的に狭くて小さい。従って、この要素の移動と取り扱いは複雑である。このことは、所望の精度が必要とされる場合には特に当てはまる。真空マニホールドは、補強条片を正確に捕まえ、装備された位置決め装置を介して条片を正確に移動させることができる。位置決め装置は、マニホールドを、積層装置に隣接する所望の箇所に移動させることができる。補強条片の積層はここで容易に実現される。
【００１２】
本発明の目的は、１次ウェブの所定の箇所を補強するための装置を作り出すことである。
本発明の別の目的は、補強材料を所望寸法の補強条片に切断可能な横断方向ウェブ剪断器を提供することである。横断方向ウェブ剪断器は、塊状の供給ウェブからこれら補強条片を製作し補強条片自体の寸法と構成を制御するために正確な裁断を組み込んでいる。
【００１３】
本発明の更に別の目的は、補強材料の塊状原材料から補強条片を作り出すことである。補強材料供給は、補強条片を効率的且つ費用効果よく作り出すために、２次ウェブ形態で供給することができる。
本発明の更に別の目的は、横断方向ウェブ剪断器を使って補強条片を作り、これら補強条片を１次ウェブに隣接して適切に位置決めし、これら補強条片を１次ウェブに取り付けることである。その結果、１次ウェブは所定箇所に補強が施され次の処置を容易に受け入れることができる。
【００１４】
（好適な実施例の詳細な説明）
本発明のこの他の目的及び利点は、添付図面と共に以下の詳細な説明を参照することにより明らかとなろう。
上記のように、本発明は、ウェブを基材とする製造工程に使用する製造設備に関する。より具体的には、本発明の装置及び方法は、後段の製造工程に供することができるよう材料の１次ウェブの補強を図ることである。例えば、強化ウェブは、袋類や各種物品を保持し収容する各種容器など各種製品を製造するのに使用できる。最も一般的な環境では、本発明の装置及びシステムは、大規模な製造工程の構成要素と成り、後段の工程で使用するためにウェブ材料を補強する段階を実現する。
【００１５】
図１及び図４に、本発明の裁断積層装置（１０）の構成図と斜視図を示す。裁断積層装置内には、１次供給ウェブ（１２）と２次供給ウェブ（１４）が配備されている。本実施例では、１次供給ウェブは、補強され、その後、後続の製造工程に供給される材料を含んでいる。２次供給ウェブは、１次供給ウェブを補強するために使用される材料を含んでいる。例えば、１次供給ウェブ（１２）としては、配向ポリプロピレン、高密度ポリプロピレン、金属処理配向ポリプロピレン又は他の標準的な梱包材料、の大型ロールが挙げられる。同じく、２次供給ウェブとしては、ラベルフィルム、バリヤフィルム、発泡材料、接着材料、開封帯材料、又は他の付加的フィルム／材料が挙げられる。或いは、用途の特定要件にもよるが、２次供給ウェブ（１４）は、１次供給ウェブと同一（基本寸法は同じでも異なっていてもよい）であってもよい。
【００１６】
１次供給ウェブ（１２）から出てきた物は、供給物保持バッファとして作動する一連のダンサーローラー（１６）を通して送られる。更に、これらのローラーは、１次供給ウェブ（１２）からの材料を操作して真っ直ぐにする働きをする。次に、１次供給ウェブは、ウェブの整列と位置決めが正しく行われていることを保証するために自記アイ（１８）に向かいこれを通過する。１次ウェブ（１２）は、次に、積層装置（２０）上方に導かれる。後で詳しく説明するが、積層装置（２０）は、補強条片を、１次ウェブに対して適切な位置と時間に積層できるようになっている。
【００１７】
このウェブの移動は、１次ウェブの移動全てを制御する１次送りローラー（２４）で制御される。１次送りローラー（２４）は、ピンチローラー（２６）と協働するサーボ制御型ローラーで、１次ウェブに関する全ての移動を正確に制御する。１次送りローラーの下流には、出力バッファ（２８）があり、ここでは１対のローラーとして示している。
【００１８】
更に図１に示すように、２次供給ウェブ（１４）が、ウェブ補強用の材料を供給する。より厳密には、２次供給ウェブからの材料は、まず、これも供給バッファとして作動する一連のダンサーローラー（３２）を通して送られる。これらのダンサーローラー（３２）から、材料は、第２ピンチローラー（３６）と協働して２次ウェブの移動を制御する２次送りローラー（３４）に供給される。２次送りローラー（３４）は、２次ウェブ（１４）の適切な部分を、アプリケータヘッド（５０）と協働して補強条片を製造する横断方向ウェブ剪断器（４０）に送り込む。後で詳しく説明するが、２次送りローラー（３４）は、補強条片を２次ウェブ（１４）から切り取ることができるよう、２次ウェブ（１４）を横断方向ウェブ剪断器（４０）に隣接して位置決めする。次に、横断方向ウェブ剪断器（４０）が作動して、２次ウェブ（１４）から補強条片を剪断する。アプリケータヘッド（５０）は、補強条片を適切に保持し再位置決めできるように、横断方向ウェブ剪断器（５０）に隣接して適切に整列している。より具体的には、アプリケータヘッド（５０）は、補強条片を、１次ウェブ（１２）と積層装置（２０）に隣接する位置まで移動させる。積層装置（２０）は、ここで、補強条片を１次ウェブの適切な箇所に積層することができる。
【００１９】
図１の各種要素の多くは、裁断積層装置（１０）が正しく動作することを保証するために協調制御を必要とする。例えば、１次送りローラー（２４）及び２次送りローラー（３４）は、共に適切に制御して、両材料に正しい処置を施せるよう、１次ウェブ及び２次ウェブ（それぞれ）を位置決めしなければならない。更に、横断方向ウェブ剪断器（４０）は、所望の切断／剪断を行えるよう適切に制御しなければならない。同じく、アプリケータヘッド（５０）と、積層装置（２０）及び他の要素はこの中央制御を要する。制御装置（３０）は、このように、処置を包括的に制御するため、裁断積層装置（１０）の全ての必要な要素に接続されている。当業者にはお解りのように、制御装置（３０）は、各特定の装置に連結されている専用の制御装置でも、各製品毎に各種個別装置の制御装置に連結されている中央制御型制御装置でもよい。
【００２０】
図１から分かるように、アプリケータヘッド（５０）のある実施例は、それぞれに補強条片を保持し位置決めすることのできる４つの独立したマニホールドヘッド（５２）を有している。この具体例では、アプリケータヘッド（５０）は、凡そ９０度回転して、補強条片を裁断位置からシール位置に移動させる。後で詳しく説明するが、この配備については、必要な各種装置レイアウト及び工程次第で、他の構成とすることもできる。例えば、使用するマニホールドヘッドの数は異なっていてもよく、或いは非回転移動経路を取るようにしてもよい。
【００２１】
図２及び図３に、横断方向ウェブ剪断器（４０）と、アプリケータヘッド（５０）及びその各種要素の構成をより詳細に示している。
横断方向ウェブ剪断器（４０）は、通常は、裁断積層装置（１０）のフレームワークに取り付け可能な取り付けブロック（４２）を含んでいる。更に、横断方向ウェブ剪断器は、シヤーブレード（４４）とウェブサポート（４６）を含んでいる。スライドプレート（４８）も含まれており、シヤーブレード（４４）が容易に移動するのを支援し許容できるように設計されている。ウェブサポート（４６）は、シヤーブレード（４４）と協働して２次ウェブの必要な裁断を行うサポートブレード（４７）を含んでいる。
【００２２】
図から分かるように、横断方向ウェブ剪断器（４０）は、アプリケータヘッド（５０）に隣接して配置される。より厳密には、横断方向ウェブ剪断器（４０）は、ウェブサポート（４６）の真上、取り付けブロック（４２）の下方に存在する材料送り用ギャップ（５４）を有している。２次ウェブ（１４）は、ギャップ（５４）を通過し、剪断に備え適切に位置決めされる。材料はギャップ（５４）を通って進んで行く際、アプリケータマニホールド（５２）の真上を通過する。これにより、アプリケータマニホールド（５２）は、剪断工程の間、２次ウェブ（１４）の延長部分を保持することができる。
【００２３】
保持クランプ（６０）はこのアプリケータマニホールド（５２）と協働するもので、この保持クランプ（６０）は、裁断時に補強条片を定位置に保持するのを支援するよう構成されている。図３に具体的に示しているように、積層用の条片（６４）は、裁断された後、保持クランプ（６０）とアプリケータマニホールド（５２）により定位置に保持される。図から分かるように、アプリケータマニホールド（５２）は、多数の内部真空室（５６）を含んでおり、各室は回転ブロック（５１）の同一の真空室（５８）に流体連結されている。これら各真空室は、一体となって協働し、補強条片（６４）をアプリケータマニホールド（５２）の上面に保持する。この真空信号構造を制御するため、各種真空制御（図示せず）が利用される。
【００２４】
図２には、具体的に、保持クランプ（６０）と関連機構をより詳細に示している。図から分かるように、保持クランプ（６０）は、第１位置と第２位置の間を移動して、補強条片（６４）の送りと保持ができるようになっている。保持クランプ（６０）は、中央軸（７０）を中心に回転可能な回転ブロック（６８）に取り付けられた細長いタブとして構成されている。作動タブ（７２）は、保持クランプ（６０）と逆の方向に伸びている。作動タブ（７２）の一方の端部にはタブ作動シリンダ（７４）が取り付けられている。作動シリンダ（７４）の他方の端部には保持フレーム（７６）が取り付けられている。この保持フレーム（７６）は、裁断積層装置のフレームワークに固定されている。動作の際、作動シリンダ（７４）は、多数の位置の間を移動可能となっており、この移動に伴って保持クランプ（６０）が運動する。この構成により、保持クランプ（６０）は、保持位置と、送りギャップを通してアプリケータマニホールド（５２）上方に伸びるように２次ウェブ（１４）を送ることのできる送り位置との間で移動できるようになっている。
【００２５】
保持クランプ（６０）は、裁断に先立ち２次ウェブ（１４）の延長部分を適切に保持するために、並びに２次ウェブから剪断された後の補強条片を保持するために、アプリケータヘッド（５０）と協働する。２次ウェブは、横断方向ウェブ剪断器（４０）を通過してアプリケータマニホールド（５２）の上に伸びるよう送られる。裁断前に、タブ作動シリンダ（７４）が作動し、保持タブ（６０）を下向きに動かし（図２に図示）て２次ウェブ（１４）をアプリケータマニホールド（５２）の表面に押し付ける。同時に、真空信号がアプリケータマニホールド（５２）内で生成され、それによっても２次ウェブ（１４）は吸引されアプリケータマニホールド（５２）に接触する。この状態になると横断方向ウェブ剪断器（４０）が起動し、シヤーブレード（４４）とサポートブレード（４７）が、２次ウェブ（１４）の一部を剪断して補強条片（６４）を作り出す。このやり方で補強条片（６４）／２次ウェブ（１４）を保持又は掴むことにより、横断方向ウェブ剪断器（４０）が正確な裁断を行えるようになる。
【００２６】
図５には、シヤーブレード（４４）の運動を示す幾つかの位置における説明図を示している。図から分かるように、シヤーブレード（４４）は、１対のカムフォロワーピン（１４０）を介してスライドプレート（４８）に対して保持されている。カムフォロワーピン（１４０）は、一定の離間を維持するためにメインフレームワーク（１４６）に取り付けられている。カムピン（１４０）及びフレームワーク（１４６）は、裁断行程の間、所定の経路を経る。メインフレームワーク（１４６）は、１対の押し棒（１６２）を含んでいるカムアクチュエータ（１６０）によりこの所定経路を進む。押し棒（１６２）の伸びにより、メインフレームワーク（１４６）とカムピン（１４０）の横移動が起きる。図から分かるように、１対のガイドトラック（１５０）が裁断ブレード（４４）に設けられ、運動の方向を決めている。カムフォロワー機構に携わる者には周知のように、カムフォロワーピン（１４０）の運動は、シヤーブレード（４４）の制御された運動を引き起こす。この具体的な実施例では、シヤーブレード（４４）は、２次ウェブ（１４）の補強材料を効率的に剪断するため、ほぼ揺動型の運動をする。
【００２７】
図５には、更に、カムフォロワーピン（１４０）が横方向に移動するときのブレードの側方移動を防ぐように設計されている付加的なカムフレームワーク（１５２）が示されている。カムフレームワーク（１５２）には、概ね垂直に向いた（サポートブレード（４７）に対しては垂直ではない）カムトラック（１５４）が形成されている。カムトラック（１５４）と協働するのは、ブレードカムフォロワー（１５６）である。ブレードカムフォロワー（１５６）は、ブレード（４４）に取り付けられており、従ってそれと共に移動する。図から分かるように、ブレードカムフォロワー（１５６）は、メインカムフォロワーピン（１４０）が経路に沿って移動すると、カムトラック（１５４）に追従する。更に、ブレードカムフォロワー（１５６）は、シヤーブレード（４４）の横移動を防止し、所望の動作をするように導く。
【００２８】
シヤーブレード（４４）の運動は、図５Ａから図５Ｅを順に見てゆくと理解することができる。図から分かるように、図５Ａでは、シヤーブレード（４４）とフレームワーク（１４６）は、行程の一方の端にある。図５Ｃでは、フレームワーク（１４６）は全行程の半分を移動し、シヤーブレードも中央位置に動いた状態にある。最後に、図５Ｅは、シヤーブレード（４４）とフレームワーク（１４６）が全行程範囲を終えた状態を示している。
【００２９】
シヤーブレード（４４）の「揺動」運動を利用することにより、本発明の横断方向ウェブ剪断器（４０）は、２次ウェブを多数の補強条片に正確且つ効率的に剪断することができる。このことは、横断方向ウェブ剪断器にとって必ずしも容易に裁断できるとは限らない重量材を使用する場合など特に当てはまる。このような重量の重い材料を正確に裁断する際には、しばしば問題が生じる。本発明の横断方向ウェブ剪断器は、揺動ブレード運動を組み込むことによりこれらの問題を解決しようとしている。
【００３０】
上に述べた揺動運動という望ましい特色に加えて、ブレードの行程も細かく制御される。図１、２、３、４に示すように、横断方向ウェブ剪断器（４０）は、アプリケータヘッド（５０）近傍に配置される。このため、シヤーブレード（４４）の実際の行程は、アプリケータヘッド（５０）が適切に移動できるよう慎重に制御しなければならない。厳密には、シヤーブレード（４４）は、アプリケータヘッド（５０）との干渉を避けるため、サポートブレード（４７）下方に大幅に突き出ることはできない。図５Ａ−図５Ｅを参照すると分かるように、シヤーブレード（４４）は、何れの時点でもサポートブレード（４７）の下に僅かに突き出ているだけである。より具体的には、シヤーブレード（４４）がサポートブレード（４７）の下方に突き出す実際の距離は、非常に慎重に制御され、アプリケータヘッド（５０）との干渉を避けるために最小限に維持される。この関係を制御することにより、関連要素を設計する上での創意柔軟性が得られる。
【００３１】
図６及び７には、具体的に、アプリケータヘッド（５０）のより詳細な横断面図を示している。より厳密には、図６は端部横断面図を示し、図７は側部横断面図を示している。先に述べたように、１対のアプリケータマニホールド（５２）が、中央回転ブロック（５１）に取り付けられ、アプリケータヘッド（５０）の適切に保持し位置づける機能を実現する。回転ブロック（５１）は、補強条片の移動を許容するため、中央軸（８０）を中心に回転できるようになっている。横断方向ウェブ剪断器（４０）及び積層装置（２０）は、この１８０°回転移動を許容するためアプリケータヘッド（５２）に対して適切に位置決めされている。図７を見ると分かるように、回転軸（８０）が、必要に応じてアプリケータヘッド（５０）を適切に動かすのに使用されるシャフト駆動装置（８２）に取り付けられている。尚、これは、取り付けられた回転軸（８０）の精密な角度決めが可能なサーボ制御型駆動モーターである。
【００３２】
アプリケータヘッド（５０）の反対側端部には、回転ブロック真空室（５８）に作動的に連結された真空信号供給マニホールド（９０）がある。これにより、真空信号供給マニホールド（９０）で適切な真空信号を導入し、アプリケータヘッド（５０）に伝達できるようになっている。理解頂けるように、真空信号供給マニホールド（９０）には、適当な弁及び真空供給源を容易に取り付けることができる。真空信号は、アプリケータヘッド（５０）を回転可能に保ったまま、真空カプリング（９２）を介して回転ブロック真空室（５８）に送られる。
【００３３】
先に述べたように、補強条片（６４）は、１次ウェブ（１２）の適切な位置に取り付けねばならない。この取り付けを行うために、積層装置（２０）を使用する。図２から分かるように、積層装置（２０）は、一体型の加熱要素（１０２）を有する積層ヘッド（１００）を含んでいる。理解頂けるように、加熱要素（１０２）は、１次ウェブ（１２）に補強条片（６４）を熱シールするに十分な熱を供給する。積層ヘッド（１００）は、取り付け構造（１０４）に取り付けられ、この構造（１０４）は、積層シリンダ（１１０）のピストンに取り付けられている。積層シリンダ（１１０）が作動すると、積層ヘッド（１００）が上昇し、最終的に１次ウェブ（１２）と接触する。熱は加熱要素（１０２）を介して加えられ、その結果所望の熱シールが得られる。
【００３４】
図８には、裁断積層装置１０の動作全体を説明するフローチャートを示している。最初に、システムは上流の設備より供給要求が提出されるまで待機する。ステップ１２０で、供給要求を出力バッファが感知すると、システムはサイクルを起動する。次に、システムは同時に多数のオプションを実行する。第１に、ステップ１２２において、袋材料即ち１次ウェブを１つ分の長さだけ前進させる。同時に、補強材料即ち２次ウェブ材料を所定長だけ前進させる。この所定長を前進させた後、剪断工程が開始され、２次ウェブを掴んで剪断することにより補強条片が作り出される。次に、アプリケータヘッド（５０）によりこの補強条片を所定のシール箇所に移動させる。この時点で、１次ウェブと補強条片は、補強域を形成するため適切に整列されていなければならない。その結果、ステップ１３０で、補強条片が１次ウェブに取り付け、即ち積層される。この積層段階に続き、１次ウェブは出力バッファリング段階に進められる。ここで、システムは再び待機状態に戻り、出力バッファで要求に関する信号を待つ。必然的に、以上の各段階は、各種装置内の各種要素の協調を必要とする。しかしながら、一般的な動作は一貫している。
【００３５】
上記フロー線図は、裁断積層装置により実施するものとして１つの条片を加工することに関している。上記説明より明らかなように、裁断積層装置は、１つの補強条片を裁断すると同時に１次ウェブ対して補強条片を積層することが可能である。更には、材料は各種動作の間で、しばしば適切な量、送り出され又は引き出される。例えば、剪断条片が横断方向ウェブ剪断器（４０）に隣接した区域から積層器（２０）に隣接した区域に移送される際、１次供給ウェブ（１２）と２次供給ウェブ（１４）の両方からの材料は、次の工程に向けて適切に送り出され位置決めされる。
【００３６】
先に説明したように、横断方向ウェブ剪断器（４０）は非常に正確且つ反復的に補強条片を製作する。従って、補強区域自体は非常に良好に制御することができる。更には、１次ウェブ（１２）を移動させる非常に精密な駆動ローラー（２４）と共に、アプリケータヘッド（５０）の位置を制御するための精密制御モーター（８２）を使用することにより、補強条片を非常に正確に位置決めすることができる。これにより、後続の補強条片と条片の間に非常に反復的なピッチ距離が実現できる。
【００３７】
当業者には理解頂けるように、本発明は、その精神又は中心的属性を逸脱することなく、他の具体的形態で実施することもできる。本発明の上記説明は、代表的実施例を開示しているに過ぎず、本発明の範囲内で他の形態も考慮できるものと理解頂ききたい。従って、本発明は、ここに詳しく説明した特定の実施例に限定されるものではない。そうではなく、本発明の範囲と内容を示した特許請求の範囲に記載する内容を参照頂きたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
裁断積層装置の概略構成図である。
【図２】
実際の裁断装置及びシール装置をより詳細に示す図である。
【図３】
横断方向ウェブ剪断器及び条片運搬マニホールドの側断面図である。
【図４】
裁断積層装置の主要部分を示す斜視図である。
【図５Ａ】
シヤーブレードの行程の間のある位置を示す区分図である。
【図５Ｂ】
シヤーブレードの行程の間の別の位置を示す区分図である。
【図５Ｃ】
シヤーブレードの行程の間の別の位置を示す区分図である。
【図５Ｄ】
シヤーブレードの行程の間の別の位置を示す区分図である。
【図５Ｅ】
シヤーブレードの行程の間の別の位置を示す区分図である。
【図６】
条片運搬マニホールドを示す横断面図である。
【図７】
条片運搬マニホールドを示す第２の横断面図である。
【図８】
本発明の裁断積層装置の各処置段階を示すフローチャートである。
【図８】
2004530607.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004530607.tif 000004
2004530607.tif 000005
2004530607.tif 000006
2004530607.tif 000007
2004530607.tif 000008
2004530607.tif 000009
2004530607.tif 000010
2004530607.tif 000011
2004530607.tif 000012
2004530607.tif 000013
2004530607.tif 000014
2004530607.tif 000015
2004530607.tif 000016
2004530607.tif 000017
2004530607.tif 000018
2004530607.tif 000019
2004530607.tif 000020
2004530607.tif 000021
2004530607.tif 000022
2004530607.tif 000023
2004530607.tif 000024
2004530607.tif 000025
2004530607.tif 000026
2004530607.tif 000027
2004530607.tif 000028
2004530607.tif 000029
2004530607.tif 000030
2004530607.tif 000031
2004530607.tif 000032
2004530607.tif 000033
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004530607.tif 000034
【国際調査報告】
2004530607.tif 000035
2004530607.tif 000036
2004530607.tif 000037
2004530607.tif 000038