(57)【要約】【課題】本発明は、包装機械のシャトルから供給されるプラスチックウェブのようなウェブに張力を付与する装置を提供する。【解決手段】包装機械は、被包装物体の回りに配置された無端軌道を有し、シャトルは移動しながらウェブを供給しつつその無端軌道を動く。ウェブが供給される速度は、シャトルが機械の回りを進むにつれて変動し、軌道の形状と被包装物体の形状とによって左右される。ウェブ張力付与装置は、ウェブにおいて一定の張力を維持するようにし、弾性材料で被われた一対のローラを有する。ローラは互いに押し付けられてニップを形成し、弾性材料がニップの中に圧入される。ウェブは、ローラのニップの間に供給される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略螺旋状の巻付けられるようにされたシャトル（３）のためのウェブ張力付与装置（２２）であって、前記ウェブ張力付与装置（２２）は、複数のローラ軸受内に回転可能に支持されている、制動されていない略剛体の一対のローラ（２３、２４）を有し、前記一対のローラ（２３、２４）の各々は、使用時に、ウェブ（２１）が前記一対のローラ（２３、２４）の間に形成されたニップ（２９）の間に供給される時に前記ニップ（２９）内で被覆が圧縮変形され、それにより、前記ウェブ（２１）に張力を付与するために前記一対のローラ（２３、２４）に回転抵抗を与えるように、弾性変形可能な被覆を有しかつ互いに押し付けられるように配置されている、ウェブ張力付与装置（２２）。
【請求項２】
前記ローラ（２３、２４）は、中空又は中実の鋼製芯を有し、前記被覆はゴム又はゴム状のエラストマー材料からなり、前記ゴム又はゴム状のエラストマー材料は、加硫された天然ゴム、合成ゴム又は熱可塑性エラストマーである請求項１に記載されたウェブ張力付与装置。
【請求項３】
前記弾性被覆は耐熱性である請求項１又は２に記載されたウェブ張力付与装置。
【請求項４】
前記弾性被覆は、７０から７５の間のショア硬さと、１．１４から１．２０の間の比重とを有する請求項１〜３のいずれか１項に記載されたウェブ張力付与装置。
【請求項５】
前記ローラ（２３、２４）の芯は、２５mmから１００mmの間の直径と、８mmから４mmの範囲の被覆厚さとをそれぞれ有する請求項１〜４のいずれか１項に記載されたウェブ張力付与装置。
【請求項６】
前記ウェブ（２１）は、ウェブ供給リール（９）上のウェブ供給ロール（１０）から略剛体の一対のローラの上流側ローラ（２３）周りにウェブが供給され、前記上流側ローラ（２３）を前記ウェブ供給ロール（１０）に押付けて前記ウェブ供給ロールから（１０）の前記ウェブ（２１）の巻き戻しを制御する手段をさらに有する請求項１〜５のいずれか１項に記載されたウェブ張力付与装置。
【請求項７】
前記ローラ（２３、２４）は、２枚の側板と控え部材とからなり前記シャトル（３）の本体（１１）を形成する箱形フレーム構造体の中に支承され、前記ローラ（２３、２４）の一つ用の軸受が前記側板内の摺動手段（２７）上に支承されたジャーナル軸受であり、
一方のローラ（２４）を他方のローラ（２３）に押し付けるために調節部材（２８）が設けられている請求項１〜６のいずれか１項に記載されたウェブ張力付与装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のウェブ張力付与装置（２２）を有し、略螺旋状に巻付けられるようにされたウェブ材料（２１）を搬送するシャトル（３）。
【請求項９】
包装ウェブ（２１）を被包装物品（５）に付与する包装装置（１）であって、被包装物品（５）の周りに配置され且つ少なくとも１つの請求項８に記載のシャトル（３）が走行する無端軌道を有する包装装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、供給された包装ウェブを収容すると共に閉循環路を画成する軌道の回りを移動するシャトルを使用して、包装ウェブを略螺旋形に巻付ける機械のためのウェブ張力付与装置に関する。この発明は特に、軌道の閉循環路が被包装物体の開口を通過する包装ウェブの軸方向巻き付けに関する。
【背景技術】
【０００２】
上述した型の機械において、被包装物体と閉循環路の回りを動くシャトルとの間に相対運動が行われる。この様な装置は、細長い物品や細長物品の束に包装を施すために使用することが出来るが、特に鋼板コイルのような環状又はドーナツ形の製品を包装するために使用できる。このケースにおいて、軌道がコイルの中心を通過してコイルの外側の回りを通るようにコイルを位置決めできるように、軌道はＵＳ−Ａ−５７５５０８３に記載されているように２個の半体として、或いはＵＳ−Ａ−５２８２３４７に記載されるように門を有するものとして形成される。軌道は通常空間内に固定されるように配置されると共にコイルがその軸芯の回りに回転するように配置され、その結果、シャトルがその軌道の回りを動くと軸方向の包装が行われて、包装ウェブの略螺旋状の巻き付けが環状コイルの外側の回りに且つその中心開口を通過して施される。
【０００３】
シャトルからのウェブの取出し速度は、シャトルが軌道の回りを移動するにつれて変動し、且つ物体の大きさに依存する。再び鋼板コイルのケースを取り上げると、これらは通常標準的な中心開口を有しているが、薄鋼板の幅及び鋼板の長さ（そして従ってコイルの直径）が屡々コイル毎に変わり、このため包装されているコイルの略矩形断面がコイル毎に変動する。これらの変動を吸収するために、殆どのシャトルは、ウェブ供給リールの巻き戻しを制動するある種の制動機構と不規則な速度で取り出されるのを許容するようにウェブの供給を保持するアキュムレータとを有する。鋼板コイルの中心を通してシャトルを取り付けることを可能とするために、シャトルと軌道は合理的な範囲で小さく作らなければなければならず、それはシャトルのアキュムレータを避けるために望ましい。例えば、ＵＳ−Ａ−５８２９２３４において、これを行うために幾つかのアプローチがなされたが、その中ではシャトルからのウェブの略一様な速度での取出しを行い、シャトルにアキュムレータを設ける必要性を回避するために軌道の形状が変えられた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シンプルなリールブレーキを使用してウェブに張力がかけられると、ウェブの張力はそのとき、供給リールの半径と共に変動し、従って包装の張力はウェブが供給リールから引き出されるにつれて変化する。ＥＰ−Ａ−０９３６１４１において、供給リール用の可変ブレーキ、供給リールの下流のウェブの張力を感知する張力センサ、及び張力を実質的に一定に維持するために感知張力に応答して供給リールのブレーキを制御する帰還手段を設けることが提案されている。同様な帰還装置は、印刷機及びフィルム巻き取り装置と一緒に使用される大型固定ウェブ供給装置に使用されるが、そのような技術を閉循環路の回りを動くシャトルに使用するのは困難である。典型的には、シャトルをそのような閉循環路の回りに駆動するための動力は、軌道の回りに配置された導体レールに係合するシャトルのワイパー形接点から取られる。そのようなワイパー形接点に依存する精密な回路構成品の使用は、実際に実現するのは難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の第１の態様によれば、略螺旋状の巻付けを行うシャトルのためのウェブ張力付与装置は、弾性材料によって被覆され、そして互いに押しつけられてニップを形成しそのニップの中に弾性被覆材を押し入れられる実質的に剛な一対のローラを有し、ウェブはそのローラのニップの間に供給される。
【０００６】
そのようなシンプルな構成が、供給ロールの半径と共に変化せず、又は包装ウェブの巻き戻し速度とは有意には変化しない実質的に一定の張力を包装ウェブに発生させることを我々は見出した。この構成は、シンプルな供給リールブレーキのそれよりも非常に良好な結果を確実に生じ、供給リールについての種々のブレーキ作用を含むその装置よりも実施が容易で且つ低コストである。
【０００７】
そのようなウェブ張力付与装置は、ＥＰ−Ａ−０９３６１４１に記載されている機械と共に使用することが出来るが、そこでは包装ウェブの実質的に一定の巻き戻し速度を実現するために軌道の形状が変えられ、そのため関連するウェブアキュムレータを必要としない。しかしながら、そこからのウェブ供給の瞬間的な速度の変化にシャトルが対処出来るようにするためにウェブ張力付与装置の下流側にウェブアキュムレータをシャトルが又持つのが好ましい。
【０００８】
好ましくは、ローラはゴム又はゴム状エラストマー材料の被覆を持つ中空又は中実の鉄芯を持ち、そしてそのゴム又はゴム状エラストマー材料は、加硫された天然又は合成ゴム又はポリウレタンのような熱可塑性エラストマーである。高いウェブ貫通速度の下でローラ内にかなりの量の熱が蓄積されるから、好ましくはその弾性被覆は耐熱性である。好ましくは、被覆は７０乃至７５の間のショア硬さと１．１４と１．２０の間の比重を持つ。ローラの芯は２５乃至１００mmの直径と８乃至４mmの範囲の被覆厚さをそれぞれ持つことができる。
【０００９】
好ましくは、ローラは箱形フレーム構造体の中に設けられるが、これは２枚の側板と控え部材とを持ってシャトルの本体を形成し、１方のローラ用ジャーナル軸受は側板内部の摺動手段上に支承され、そして一方のローラを他方に押しつけるためのジャッキねじのような調節部材を有している。好ましくは、ロールからのウェブの巻き戻しを制御するために、ウェブ供給リール上のウェブ供給ロールは、上流側のローラに押しつけられ、又は上流側のローラがウェブ供給ロールに押し付けられ、そしてそれは供給ロールが自由回転するのを許さない。
【００１０】
第２の態様において、本発明は、第１の態様によるウェブ張力付与装置を有し、略螺旋状の巻き付けを施すようになっているウェブ材料を搬送するシャトルにある。
【００１１】
第３の態様において、この発明は、被包装物品の回りに配置されると共に、第２の態様によるシャトルが少なくとも１基その上を移動する無端軌道を有していて、物品を包装材で包むための包装装置にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第一に図３を参照するに、包装シャトル３がその回りを移動する無端環状軌道２を含んで包装装置１が示されている。無端ラック８が無端軌道２の内側面に設けられている。被包装物品例えば薄鋼板のコイル５が包装のために位置決めされるようにし、又包装シャトル３の取り外し又は取り替えに備えて、その軌道の一部４が軌道の残りの部分から離れるように動かすことが出来る。軌道２の一部を取り囲むその中心穴にコイルを位置決めするために、そして又包装中にコイルを回転するために、コイル５は可動プラットフォーム６の上に供給される。環状軌道２の高さは又、種々の大きさのコイルに応えるために支柱７の上で調節可能である。
【００１３】
図３の包装装置は、以下に説明される本発明によるウェブ張力付与装置と一緒に使用するに適した包装装置の単なる一例である。互いに離隔接近可能な２つの対称的なＵ字形の部分で形成されている無端軌道が使用されているＵＳ−Ａ−５７５５０８３に記載されているような他の型式の包装装置も本ウェブ張力付与装置を代替的に組み入れることが出来る。更に包装装置は、薄鋼板のコイルを包装するために使用するとして示されているが、管の束、材木や押し出し金属材等の中心開口を有しない他の物品も真に容易に包装される。
【００１４】
図２を参照すれば、シャトル３の特定の実施例の作動が示されている。シャトル３は、供給リール９に巻かれたプラスチック製ストレッチウェブ又はフィルムのロールのような包装材２１のロール１０を含み、例えば、ＵＳ−Ａ−５７５５０８３に記載されているものと同様のものである。特に、包装材は、イリノイツール会社（Illinois Tools Works Inc.）から商標VALCROSSで売られており、本来的に実質的に非伸縮性で交差ラミネートされた強度フィルムであるようなフィルムからなっている。
【００１５】
包装材２１のロール１０は、控え材によって隔てられた２枚の側板を持つ箱形フレームからなるシャトル本体１１の一端から突出している。電動機１２はシャトルの中に設けられてラック８と噛み合う小歯車１３を駆動する。電動機１２は、シャトル上のワイパー形接点によって給電されるが、これは包装装置の中に設けられていて、軌道２の面の下側で外周の回りに沿っている剛な給電導体に接触している。自由回転する側車１４−１７が、シャトルを軌道上に保持している。
【００１６】
アキュムレータ１８がシャトル３内に設けられて、ロール１０からの供給速度が包装されている物品の回りに巻き付ける速度よりも一時的に大きい場合に、過剰な包装材２１をシャトル内に効果的に蓄える。アキュムレータはローラ列を有し、その内の一部（１９、２０）は、従来より知られているばねの張力を受けて移動可能である。しかしながら上述したように、アキュムレータ１８は本発明の運転にとって本質的なものではない。
【００１７】
ウェブ張力付与装置２２が又、シャトル３の中に含まれている。張力付与装置は図１において、明確化のためにシャトルの外側で示されていて、実質的に剛な一対のローラ２３、２４を有している。ローラ２３、２４の両端はカセットホルダ２５、２６の中に支承されていて、このため両ローラの軸芯は平行である。ローラ２３は、カセットホルダ２５、２６内のローラ軸受の中で回転自在ではあるが、カセットホルダに対して他の仕方では可動ではない。ローラ軸受は又、カセット２５、２６の中でローラ２４を回転自在に支持しているが、ローラ軸受は摺動手段チャネル２７の中に取り付けられていて、ローラ２４の軸芯はローラ２３の軸芯に対して離隔接近するように可動である。ジャッキねじ２８のような調節手段がカセットホルダの自由端内に設けられていて、ローラ２３、２４の軸間距離を使用者が調節することを可能としている。
【００１８】
包装材２１はローラ２３、２４の間でローラ２３の下側に巻かれ、その後アキュムレータ１８に接し、又はシャトルから出て被包装物品に直接接触する。ローラ２３、２４は、例えば長さが２６０mmで直径が４５mmであり、中空又は中実の鉄芯を被って天然ゴム材の約５mmの外側コーティングを有している。従って、ローラ２４は、包装材２１を介して、そのコーティング外面が、ローラ２３の被覆表面に接触するように調整される。そして２個のコーティングは変形し、包装材２１がそこを通って供給されるニップ２９を形成する。両ローラは、大きな蓄熱に耐えることが要求されることが予想される。蓄熱の放散を促進するためにローラ全体の直径が増大されるのであれば、弾性材料からなるローラ被覆の厚さは、減少されるであろう。
【００１９】
包装材２１の自由端が被包装物品に固定されたら、引き続いて軌道の回りをシャトルが動いて、ロール１０から包装材を引き出す。ニップ２９が回転抵抗を生じて、供給される包装材に張力を発生する。ジャッキねじ２８の調整が、種々の包装材仕様に適合するように包装材の張力を調節する。ロール１０が自由回転したり、巻き戻ししたりするのを防止するため、僅かな抵抗力が供給リール９に作用されるのが望ましい。これは、その表面がロール１０の包装材の供給されない表面に接触するようにローラ２３を位置決めすることによって実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】包装ウェブについて使用されている、本発明によるウェブ張力付与装置の斜視図である。
【図２】図１のウェブ張力付与装置を有しているシャトルの立断面図である。
【図３】図２のシャトルを有し、鋼板コイルを包装するために使用される包装装置の側面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    包装装置
２    環状軌道
３    包装シャトル
５    コイル
６    プラットフォーム
７    支柱
８    無端ラック
【図１】
2007145608.tif 000003
【図２】
2007145608.tif 000004
【図３】
2007145608.tif 000005