(57)【要約】  ダンネージ変換機は、シートストック材料を、ストック材料よりも相対的に厚く、密度が低いダンネージ製品に変換する。変換機は、中を通してシートストック材料を引き込み、シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにする変換アセンブリを含む。シートストック材料の実質的に連続した長さから所望の長さの個別のダンネージ製品を切り分ける前に、切断作業中のシートストック材料のスクラップ破片の生成を低減または排除するために、切断されることになる領域で無作為なしわが最小化または排除される。
2020528371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機であって、
中を通じてシートストック材料を前進させ、前記シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするように構成された変換アセンブリと、
前記変換アセンブリの下流の切断アセンブリと、
前記変換アセンブリおよび前記切断アセンブリと通信するコントローラであり、前記コントローラは、前記シートストック材料の一部分の無作為なしわを一時的に低減するように前記変換アセンブリを制御し、次に、しわが低減した前記シートストック材料の部分において前記シートストック材料のストリップを切断することによって、前記シートストック材料からダンネージの個別のストリップを切り分けるように、前記切断アセンブリを起動するように構成されている、コントローラと
を備える、ダンネージ変換機。
【請求項２】
前記変換アセンブリは、第１の速度において、中を通じてシートストック材料の少なくとも第１のウェブを前進させるための給送アセンブリと、
前記給送アセンブリの下流の接続アセンブリであって、（ａ）中を通じて前記シートストック材料を前記第１の速度よりも低い第２の速度において通過させることによって、前記シートストック材料の前記前進を遅らせ、結果、前記第１のウェブを、前記給送アセンブリと前記接続アセンブリとの間の長手方向空間内で無作為にしわくちゃにさせ、（ｂ）前記しわくちゃの第１のウェブをしわくちゃの状態に維持するために、前記しわくちゃの第１のウェブを第２のウェブに接続する、接続アセンブリと
を含む、請求項１または任意の他の請求項に記載のダンネージ変換機。
【請求項３】
前記給送アセンブリが、間でシートストック材料を前進させるための少なくとも一対の回転部材を含む、請求項２または任意の他の請求項に記載の変換機。
【請求項４】
前記接続機構は、シートストック材料の複数のプライを連結するために間を通過する前記シートストック材料を変形させるためのインターレース歯を有する少なくとも一対の回転歯車部材を含む、請求項２または任意の他の請求項に記載の変換機。
【請求項５】
前記変換アセンブリは、前記変換アセンブリを通る前記シートストック材料の経路を画定する１つまたは複数のトンネル部材を含む、請求項１または任意の他の請求項に記載の変換機。
【請求項６】
シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するための方法であって、
変換アセンブリを通してシートストック材料を前進させ、ダンネージのストリップを形成するために前記シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするステップと、
次いで、前記ダンネージのストリップのしわのない部分を形成するために、一時的に、前記シートストック材料を無作為にしわくちゃにせずに前記変換アセンブリを通して前記シートストック材料を前進させるステップと、
次いで、前記ダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り分けるために、前記ダンネージのストリップの前記しわのない部分を切断するステップと
を含む、方法。
【請求項７】
前記無作為にしわくちゃにするステップは、
前記第１のウェブが無作為にしわくちゃになるように、前記第１の速度よりも低い第２の速度において前記シートストック材料を通過させることによって、前記変換アセンブリの前記給送アセンブリ部分の下流で前記シートストック材料の前記通過を遅らせるステップと、
前記しわくちゃの第１のウェブをしわくちゃの状態に保持するために、前記しわくちゃの第１のウェブをシートストック材料の第２のウェブの片側に接続することを含め、シートストック材料の複数の層を接続するステップと
を含む、請求項６または任意の他の請求項に記載の方法。
【請求項８】
シートストック材料をダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機であって、
シートストック材料を前進させ、ダンネージのストリップを形成するために前記シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするための手段と、
前記ダンネージのストリップのしわのない部分を形成するために、一時的に、前記シートストック材料を無作為にしわくちゃにせずに前記シートストック材料を前進させるための手段と、
前記ダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り分けるために、前記ダンネージのストリップの前記しわのない部分を切断するための手段と
を備える、ダンネージ変換機。
【請求項９】
シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機であって、
上流端から下流端に向かう経路に沿って中を通じてシートストック材料を前進させ、前記シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするように構成されている変換アセンブリと、
前記シートストック材料の経路の一方の側にある静止切断刃と、前記静止切断刃の反対の前記シートストック材料の前記経路から外れた変換位置から、前記静止切断刃に隣接する切断位置への経路にわたって可動である可動切断刃とを含む、前記変換アセンブリの下流の切断アセンブリと
を備え、
前記切断アセンブリは、前記可動切断刃の上流側に結合されて共に動く上流平坦化プラウと、前記可動切断刃の下流側に結合されて共に動く下流平坦化プラウとをさらに含む、ダンネージ変換機。
【請求項１０】
前記変換アセンブリは、第１の速度において、中を通じてシートストック材料の少なくとも第１のウェブを前進させるための給送アセンブリと、
前記給送アセンブリの下流の接続アセンブリであって、（ａ）中を通じて前記シートストック材料を前記第１の速度よりも低い第２の速度において通過させることによって、前記シートストック材料の前記前進を遅らせ、結果、前記第１のウェブを、前記給送アセンブリと前記接続アセンブリとの間の長手方向空間内で無作為にしわくちゃにさせ、（ｂ）前記しわくちゃの第１のウェブをしわくちゃの状態に維持するために、前記しわくちゃの第１のウェブを第２のウェブに接続する、接続アセンブリと
を含む、請求項９または任意の他の請求項に記載のダンネージ変換機。
【請求項１１】
前記給送アセンブリが、間でシートストック材料を前進させるための少なくとも一対の回転部材を含む、請求項１０または任意の他の請求項に記載の変換機。
【請求項１２】
前記接続機構は、シートストック材料の複数のプライを連結するために間を通過する前記シートストック材料を変形させるためのインターレース歯を有する少なくとも一対の回転歯車部材を含む、請求項１０または任意の他の請求項に記載の変換機。
【請求項１３】
前記変換アセンブリは、前記変換アセンブリを通る前記シートストック材料の経路を画定する１つまたは複数のトンネル部材を含む、請求項９または任意の他の請求項に記載の変換機。
【請求項１４】
シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するための方法であって、
変換アセンブリを通じてシートストック材料を前進させ、ダンネージのストリップを形成するために前記シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするステップと、
前記ダンネージのストリップの一部分のしわを低減するために、前記ダンネージのストリップを伸張させるステップと、
次いで、前記ダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り分けるために、前記ダンネージのストリップの前記しわの低減した部分を切断するステップと
を含む、方法。
【請求項１５】
前記無作為にしわくちゃにするステップは、
前記第１のウェブが無作為にしわくちゃになるように、前記第１の速度よりも低い第２の速度において前記シートストック材料を通過させることによって、前記変換アセンブリの前記給送アセンブリ部分の下流で前記シートストック材料の前記通過を遅らせるステップと、
前記しわくちゃの第１のウェブをしわくちゃの状態に保持するために、前記しわくちゃの第１のウェブをシートストック材料の第２のウェブの片側に接続することを含め、シートストック材料の複数の層を接続するステップと
を含む、請求項１４または任意の他の請求項に記載の方法。
【請求項１６】
シートストック材料をダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機であって、
シートストック材料を前進させ、ダンネージのストリップを形成するために前記シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするための手段と、
前記ダンネージのストリップの一部分の前記しわを低減するために、前記ダンネージのストリップを伸張させるための手段と、
前記ダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り分けるために、前記ダンネージのストリップの前記しわの低減した部分を切断するための手段と
を備える、ダンネージ変換機。
【請求項１７】
シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機であって、
中を通じてシートストック材料を前進させ、前記シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするように構成されている変換アセンブリと、
前記変換アセンブリの下流の切断アセンブリと、
前記変換アセンブリおよび前記切断アセンブリのうちの１つまたは複数に結合されている、前記シートストック材料の一部分のしわを低減するための手段と
を備える、ダンネージ変換機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ダンネージ変換機に関し、より詳細には、シートストック材料から無作為にしわくちゃにされたダンネージ製品を製造するダンネージ変換機のための切断アセンブリおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
ダンネージ変換機は、ストック材料を、物品の梱包に使用することができる相対的に密度の低いダンネージ製品に変換し、輸送中の損傷を最小限に抑えるか、または防止する。ダンネージコンバータとも呼ばれるダンネージ変換機は、変換アセンブリを含み、変換アセンブリは、ストック材料が上流端にある入口から下流端にある出口に向かって変換アセンブリを通って下流に移動するときに、ストック材料をダンネージ製品に変換する。
【０００３】
既に使用されている例示的なダンネージ変換機は、シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換し、その過程でシートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにする。そのようなダンネージ変換機は通常、実質的に連続した長さのシートストック材料をダンネージストリップに変換し、そこから個別のダンネージ製品が使用のために切り分けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
概要
シートストック材料のしわの無作為性は、切り分け作業において潜在的な問題を引き起こすことがわかっている。切断刃がダンネージのストリップが延在する平面を移動すると、無作為にしわくちゃになったシートが平面にわたって前後に延在し、切断刃が平面を移動するときにシート材料の弛緩した破片が生成される可能性がある。材料のこれらの弛緩した破片は蓄積する可能性があり、詰まりの機会を増大し、廃棄物を増大し、光学センサに干渉し、または単に床を乱雑にする可能性がある。
【０００５】
本発明によって提供されるダンネージ変換機および方法は、変換アセンブリを通って移動するシートストック材料の一部分の無作為なしわを一時的に低減し、結果として生じるしわの低減した部分においてシートストック材料を切断することによって、この問題に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項を言い換えると、本発明は、シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機を提供する。ダンネージ変換機は、中を通じてシートストック材料を前進させ、シートストック材料の少なくとも一部分を選択的に無作為にしわくちゃにするように構成された変換アセンブリと、変換アセンブリの下流の切断アセンブリと変換アセンブリおよび切断アセンブリと通信するコントローラとを含む。コントローラは、シートストック材料の一部分の無作為なしわを一時的に低減するように変換アセンブリを制御し、次に、しわが低減したシートストック材料の部分においてシートストック材料のストリップを切断することによって、シートストック材料からダンネージの個別のストリップを切り分けるように、切断アセンブリを起動するように構成される。
【０００７】
ダンネージ変換機は、第１の速度において、中を通じてシートストック材料の少なくとも第１のウェブを前進させるための給送アセンブリと、（ａ）中を通じてシートストック材料を第１の速度よりも低い第２の速度において通過させることによって、シートストック材料の前進を遅らせ、結果、第１のウェブを、給送アセンブリと接続アセンブリとの間の長手方向空間内で無作為にしわくちゃにさせ、（ｂ）しわくちゃの第１のウェブをしわくちゃの状態に維持するために、しわくちゃの第１のウェブを第２のウェブに接続する、給送アセンブリの下流の接続アセンブリとを含む変換アセンブリをさらに含むことができる。
【０００８】
給送アセンブリは、間にシートストック材料を前進させるための少なくとも一対の回転部材を含むことができる。
【０００９】
接続アセンブリは、シートストック材料の複数のプライを連結するために間を通過するシートストック材料を変形させるためのインターレース歯を有する少なくとも一対の回転歯車部材を含むことができる。
【００１０】
変換アセンブリは、変換アセンブリを通るシートストック材料の経路を画定する１つまたは複数のトンネル部材を含むことができる。
【００１１】
本発明はまた、シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するための方法をも提供する。本方法は、（ａ）変換アセンブリを通してシートストック材料を前進させ、ダンネージのストリップを形成するためにシートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするステップと、次いで、（ｂ）ダンネージのストリップのしわのない部分を形成するために、一時的に、シートストック材料を無作為にしわくちゃにせずに変換アセンブリを通してシートストック材料を前進させるステップと、次いで、（ｃ）ダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り分けるために、ダンネージのストリップのしわのない部分を切断するステップとを含む。
【００１２】
無作為にしわくちゃにするステップは、（ｉ）第１のウェブが無作為にしわくちゃになるように、第１の速度よりも低い第２の速度においてシートストック材料を通過させることによって、変換アセンブリの給送アセンブリ部分の下流でシートストック材料の通過を遅らせることと、（ｉｉ）しわくちゃの第１のウェブをしわくちゃの状態に保持するために、しわくちゃの第１のウェブをシートストック材料の第２のウェブの片側に接続することを含め、シートストック材料の複数の層を接続することとを含むことができる。
【００１３】
本発明はまた、シートストック材料をダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機であって、（ａ）シートストック材料を前進させ、ダンネージのストリップを形成するためにシートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするための手段と、（ｂ）ダンネージのストリップのしわのない部分を形成するために、一時的に、シートストック材料を無作為にしわくちゃにせずにシートストック材料を前進させるための手段と、（ｃ）ダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り分けるために、ダンネージのストリップのしわのない部分を切断するための手段とを含む、ダンネージ変換機をも提供する。
【００１４】
シートストック材料を前進させる手段および一時的にシートストック材料を前進させる手段は、本明細書に記載されるように、給送アセンブリおよび接続アセンブリを有する変換アセンブリ、ならびに、給送アセンブリおよび接続アセンブリを制御するように構成される適切なコントローラを含むことができる。
【００１５】
本発明は、シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機であって、上流端から下流端に向かう経路に沿ってシートストック材料を前進させ、シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするように構成されている変換アセンブリと、変換アセンブリの下流の切断アセンブリとを含む、ダンネージ変換機をさらに提供する。切断アセンブリは、シートストック材料の経路の一方の側にある静止切断刃と、静止切断刃の反対のシートストック材料の経路から外れた変換位置から、静止切断刃に隣接する切断位置への経路にわたって可動である可動切断刃とを含む。切断アセンブリは、可動切断刃の上流側に結合されて共に動く上流平坦化プラウと、可動切断刃の下流側に結合されて共に動く下流平坦化プラウとをさらに含む。
【００１６】
変換アセンブリは、第１の速度において、中を通じてシートストック材料の少なくとも第１のウェブを前進させるための給送アセンブリと、（ａ）中を通じてシートストック材料を第１の速度よりも低い第２の速度において通過させることによって、シートストック材料の前進を遅らせ、結果、第１のウェブを、給送アセンブリと接続アセンブリとの間の長手方向空間内で無作為にしわくちゃにさせ、（ｂ）しわくちゃの第１のウェブをしわくちゃの状態に維持するために、しわくちゃの第１のウェブを第２のウェブに接続する、給送アセンブリの下流の接続アセンブリとを含むことができる。
【００１７】
給送アセンブリは、間にシートストック材料を前進させるための少なくとも一対の回転部材を含むことができる。
【００１８】
接続機構は、シートストック材料の複数のプライを連結するために間を通過するシートストック材料を変形させるためのインターレース歯を有する少なくとも一対の回転歯車部材を含むことができる。
【００１９】
変換アセンブリは、変換アセンブリを通るシートストック材料の経路を画定する１つまたは複数のトンネル部材を含むことができる。
【００２０】
本発明はまた、シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するための方法であって、（ａ）変換アセンブリを通じてシートストック材料を前進させ、ダンネージのストリップを形成するためにシートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするステップと、（ｂ）ダンネージのストリップの一部分のしわを低減するために、ダンネージのストリップを伸張させるステップと、（ｃ）ダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り分けるために、ダンネージのストリップのしわの低減した部分を切断するステップとを含む、方法をも提供する。
【００２１】
無作為にしわくちゃにするステップは、（ｉ）第１のウェブが無作為にしわくちゃになるように、第１の速度よりも低い第２の速度においてシートストック材料を通過させることによって、変換アセンブリの給送アセンブリ部分の下流でシートストック材料の通過を遅らせるステップと、（ｉｉ）しわくちゃの第１のウェブをしわくちゃの状態に保持するために、しわくちゃの第１のウェブをシートストック材料の第２のウェブの片側に接続することを含め、シートストック材料の複数の層を接続するステップとを含むことができる。
【００２２】
本発明はまた、シートストック材料をダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機であって、（ａ）シートストック材料を前進させ、ダンネージのストリップを形成するためにシートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするための手段と、（ｂ）ダンネージのストリップの一部分のしわを低減するために、ダンネージのストリップを伸張させるための手段と、（ｃ）ダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り分けるために、ダンネージのストリップのしわの低減した部分を切断するための手段とを含む、ダンネージ変換機をも提供する。
【００２３】
本発明はまた、シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機であって、中を通じてシートストック材料を前進させ、シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするように構成されている変換アセンブリと、変換アセンブリの下流の切断アセンブリと、変換アセンブリおよび切断アセンブリのうちの１つまたは複数に結合されている、シートストック材料の一部分のしわを低減するための手段とを含む、ダンネージ変換機を提供するものとしても特徴付けられ得る。
【００２４】
本発明の前述および他の特徴は、以下に完全に説明され、特に、本発明の特定の例示的実施形態を詳細に記載する、特許請求の範囲、以下の説明および添付図面において指摘されるが、これらの実施形態は、本発明の原理を利用することができる様々な方法のうちのいくつかのみを示す。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に従って提供される例示的なダンネージ変換機の概略図である。
【図２】図１のダンネージ変換機によって製造されるダンネージ製品の概略斜視図である。
【図３】本発明に従って提供される例示的なダンネージ変換機を含むパッケージシステムの概略斜視図である。
【図４】ハウジングの左側面および上部パネルが取り外されて、内部構成要素が見えるようになっている、図３のダンネージ変換機の斜視図である。
【図５】図４の方向５−５で見た図４のダンネージ変換機の上面図である。
【図６】図５の方向６−６で見た図３のダンネージ変換機の側面断面図である。
【図７】図３のダンネージ変換機の上流端の拡大側面図である。
【図８】図３のダンネージ変換機の給送アセンブリの一部分の拡大概略斜視図である。
【図９】対応する矢印によって表される指示された方向から見る、図８の線９−９に沿った断面図である。
【図１０】対応する矢印によって示される方向から見る、図８の線１０−１０に沿った断面図である。
【図１１】図３のダンネージ変換機の後方上側部分の斜視図である。
【図１２】切断アセンブリを明らかにするためにハウジングが取り外された、図３のダンネージ変換機の下流部分の正面立面図である。
【図１３】線１３−１３に沿って見たときの図１２の切断アセンブリの拡大断面図である。
【図１４】本発明によって提供される切断アセンブリの別の実施形態の正面斜視図である。
【図１５】図１４の切断アセンブリの背面斜視図である。
【図１６】図１４の切断アセンブリの概略断面図である。
【図１７】本発明によって提供される切断アセンブリの別の正面斜視図である。
【図１８】図１７の切断アセンブリの背面斜視図である。
【図１９】図１７の切断アセンブリの拡大正面斜視図である。
【図２０】図１７の切断アセンブリの切断刃キャリッジの正面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
詳細な説明
本発明は、切断アセンブリを備えたダンネージ変換機、および、シートストック材料をストック材料よりも相対的に厚く、密度が低いダンネージ製品に変換するダンネージ変換機のための対応する方法を提供する。変換機は、中を通してシートストック材料を引き込み、シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにする変換アセンブリを含む。シートストック材料の実質的に連続した長さから所望の長さの個別のダンネージ製品を切り分ける前に、変換アセンブリは、一時的に、しわが低減したゾーンにおいてシートストック材料の無作為なしわを最小化または排除しながらシートストック材料を前進させ、次に、シートストック材料のスクラップ破片の生成を低減または排除するために、切断を低減したゾーンにおいてシートストック材料を切断する。
【００２７】
シートストック材料のしわの無作為性は、潜在的な問題を引き起こすことがわかっている。切断刃が、ダンネージのストリップが延在する平面を移動すると、無作為にしわくちゃになったシートが平面にわたって前後に延在し、切断刃が平面を移動するときにシート材料の弛緩した破片が生成する可能性がある。材料のこれらの弛緩した破片は蓄積する可能性があり、詰まりの可能性を増大し、廃棄物を増大し、光学センサに干渉し、または他の問題を引き起こす可能性がある。
【００２８】
本発明によって提供されるダンネージ変換機および方法は、変換アセンブリを通って移動するシートストック材料の一部分の無作為なしわを一時的に低減し、次いで、結果として生じるしわの低減した部分においてシートストック材料を切断する。
【００２９】
本開示は、包装可能なダンネージ製品を生産する例示的なダンネージ変換機の図面および説明を含むが、本発明は、例示されたダンネージ変換機に限定されない。
【００３０】
ここで図面を詳細に参照し、最初に、シートストック材料を包装ダンネージ製品に変換する、本発明により提供される概略ダンネージ変換機２００を示す図１を参照する。ダンネージ変換機２００は、シートストック材料２０２の供給源、および、供給源からシートストック材料の複数のプライＰ１およびＰ２を引き出す給送アセンブリ２０４と、複数の重なり合うプライを共に接続してダンネージのストリップ２０７を形成する、給送アセンブリ２０４の下流の接続アセンブリ２０６の両方を含む変換アセンブリを含む。適切なシートストック材料は、例えば、ロールまたは扇状に折り畳まれたスタックとして供給される紙および／またはプラスチックシートを含む。変換機２００において使用するための例示的なシートストック材料は、ロール形態で、または扇状に折り畳まれたスタックにおける一連の連結された長方形ページとして提供される単一プライまたはマルチプライクラフト紙を含む。紙は、一般的にリサイクル可能、再利用可能で、再生可能な資源から構成されているため、シートストック材料に関する環境に配慮した選択肢である。複数のロールまたはスタックを使用して、マルチプライダンネージ製品に変換するためのストック材料の複数のシートまたはウェブを提供することができ、後続のロールまたはスタックを先行するロールまたはスタックの後端に継いで、連続した長さのシートストック材料をダンネージ変換機２００に提供することができる。
【００３１】
接続アセンブリ２０６は、しわくちゃのダンネージストリップを形成するために、少なくとも１枚のしわくちゃの第１のシートを別のシートまたは第２のシートの片側に接続することを含め、ストック材料の複数の上にあるシートを接続する。第２のシートは、同じく給送アセンブリ２０４を通過するしわくちゃのシートであってもよく、または、給送アセンブリ２０４を迂回するしわのないシートであってもよい。
【００３２】
接続アセンブリ２０６は、典型的には、プライが給送アセンブリ２０４から供給される速度よりも遅い速度でプライまたはストック材料のシートを通過させ、それによって、給送アセンブリ２０４と協働して、給送アセンブリ２０４と接続アセンブリ２０６との間で長手方向に延在する限られた空間内で、ストック材料を無作為に長手方向にしわくちゃにするかまたは折り畳む。
【００３３】
変換機２００はまた、ストリップ２０７から個別の長さの包装ダンネージ製品２０９を切り分ける、接続アセンブリ２０６の下流にある切断アセンブリ２０８をも含む。
【００３４】
コンバータ２００は、所望の長さのダンネージ製品２０９の選択を可能にするコントローラ２１１をさらに含む。コントローラ２１１は、典型的には、プロセッサ２１３、メモリ２１５、およびメモリに記憶されたプログラムを含む。コントローラ２１１はまた、選択された長さを決定するための１つまたは複数の入力装置２１７と、変換アセンブリの要素、すなわち、給送アセンブリ２０４および接続アセンブリ２０６、ならびに切断アセンブリ２０８を制御するための１つまたは複数の出力とをも含む。入力装置２１７は、キーボード、マウス、タッチスクリーンディスプレイ、スキャナまたはセンサ、ダンネージ製品を受け入れる容器のバーコードを読み取るためのバーコードリーダ、無線周波数識別装置（ＲＦＩＤ）センサ、マイクロフォン、カメラなどのうちの１つまたは複数に接続されるか、またはこれを含むことができる。コントローラ２１１は、選択された長さを表す適切な入力を認識するか、または、特定の梱包容器に必要な１つまたは複数の長さを探索するためのロケーションを識別するようにプログラムすることができる。
【００３５】
コントローラ２１１からの出力は、例示された給送アセンブリ２０４、接続アセンブリ２０６、および切断アセンブリ２０８などの、変換アセンブリの要素を駆動する様々なモータを制御することができる。例示の実施形態では、コントローラ２１１は、ソレノイドモータを制御することもでき、その目的については以下でさらに説明する。
【００３６】
本発明の第１の実施形態によれば、コントローラ２１１は、シートストック材料を、シート材料が接続アセンブリ２０６を通じて引き込まれるのと同じ速さでまたはそれより速く給送するために、給送アセンブリ２０４に選択的に係合し、それによって、給送速度の差がしわを引き起こすまたは最小にするのに十分であるか否かを制御することなどによって、給送アセンブリ２０４の動作を選択的に制御するように構成される。特に、コントローラ２１１は、シート材料を前進させ続けている間にも、シート材料の一部分のしわを低減または除去し、その後、しわが低減した部分においてシート材料を切断するように構成することができる。しわが低減した部分は、シートストック材料の幅にわたって延在し、変換アセンブリから切断アセンブリ２０８への、そのしわが低減した領域の変位の変動を計上するためにシートストック材料の実質的な長さを延長する。切断アセンブリ２０８によって切断されることになる、シートストック材料の一部分のしわを低減または排除することによって、切断動作によって生成されるシート材料の弛緩した破片が少なくなる。
【００３７】
図２に示す、結果として生じるダンネージ製品２０９は、少なくとも１つ、好ましくは複数の、横方向に離間した長手方向に延在する接続バンド２６６を含み、そこで、ストック材料の複数のプライ２６２および２６４を共に保持するために、シートストック材料がエンボス加工、穿刺、穿孔、または他の様態で接続される。ストック材料は、一般に、これらの接続バンド２６６内で圧縮され、したがって、しわになったプライ２６２および２６４は、接続バンド２６６の外側の緩衝領域に相対的に大きいロフトを提供する。しわになった部分が切断されると、しわの無作為性により、シートストック材料の弛緩した破片が形成される可能性があり、そこで、ストック材料が、切断機構が作用する平面に交差する。シート材料の一部分のしわを低減または排除することによって、シートストック材料の弛緩した破片が生成される可能性が大幅に低減する。
【００３８】
例示的なダンネージ変換機３００を含むパッケージシステム３２２が図３〜図１３に示されている。パッケージシステム３２２は、変換機３００と、出口３１６に隣接するパッケージロケーションに容器３２４を輸送するためのコンベヤ３１８と、変換機３００の上流の位置でコンベヤ３１８に隣接して取り付けられた制御センサ３２６とを含む。コンベヤ速度を測定および／または入力することによって、変換機３００に組み込まれた、または変換機３００から遠隔したコントローラ３３０は、制御センサ３２６からの信号を使用してタイマをトリガすることができる。センサ３２６がトリガされてからコンベヤ３１８上の容器３２４がセンサ３２６によってもはや感知されなくなるまでの時間の長さを使用して、容器３２４の長さ、したがって適切な包装ダンネージ製品の長さを決定することができる。コントローラ３３０は、適切な長さを自動的に決定することができ、包装ダンネージ製品を容器に直接分配するように変換機３００を制御することができる。コントローラ３３０は、上述のコントローラ２１１と本質的に同じである。
【００３９】
そのようなシステム３２２の適切な適用は、包装ダンネージ製品が容器内の最下層または最上層として使用される場合に生じる。その結果、容器内で層状に重ねるための包装ダンネージ製品の生産を自動化でき、適切な長さの包装製品を、包装ダンネージ材料の試作品供給よりもコンパクトな構成で、自動的に、およびオンデマンドで提供することができる。
【００４０】
ダンネージ変換機３００は、一般に、給送アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６を含む変換アセンブリと切断アセンブリ３０６の両方を取り囲むかまたは組み込むハウジング３０２を含む。ハウジング３０２は、ハウジング３０２の出口３１６を、コンベヤ３１８によって提供されるパッケージ面の上方に持ち上げるためのスタンド３１４に取り付けられる。
【００４１】
例示されている変換機３００は、典型的には、給送アセンブリ３０４の上流の、平行な離間された軸を有するバーまたはローラから形成される一連の蛇行ガイド３５４を含む。これらのガイド３５４は、シートストック材料が１つまたは複数の供給源から給送アセンブリ３０４に進行するときの、シートストック材料の蛇行経路を画定する。これらのガイド３５４は、特に供給源が扇形に折り畳まれたストック材料を含む場合、供給源から入来するストック材料に対して相対的に一貫した張力を提供するのに役立つ。また、ガイド３５４は、追跡を改善することができ、その結果、ストック材料は、より一貫した横方向位置で給送アセンブリ３０４に入る。
【００４２】
蛇行ガイド３５４から、各プライＰ１およびＰ２は、給送アセンブリ３０４のホイール３７２および３７４などの回転部材間に延在し、上側チャネルガイド３８６と下側チャネルガイド３８８の間の、各プライＰ１およびＰ２の通路を画定するセパレータプレート３８４のそれぞれの側で給送アセンブリ３０４に入る。チャネルガイド３８６および３８８は、上流端において互いから外方へと外向きに広がって、プライを受け入れ、次いで、給送アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６を通じて互いに平行に延伸して、そこを通じてストック材料を切断アセンブリ３１０に案内する。チャネルガイド３８６および３８８はまた、給送アセンブリ３０４と接続アセンブリ３０６との間にストック材料を閉じ込める。
【００４３】
給送アセンブリ３０４の上流端において、少なくとも１つのプライが少なくとも１つの他のプライから分離されている。典型的には、２つのプライＰ１およびＰ２のみが使用され、２つのプライは給送アセンブリ３０４への異なる経路をたどる。これは、そこから下流方向において給送アセンブリ３０４内に、および給送アセンブリ３０４の一部分を形成する横方向に離間した回転部材またはホイール３７２および３７４の間に延在するセパレータ３８４によって達成される。これらの回転部材対３７２および３７４は、セパレータ３８４の両側で横方向に離間されるか、または、セパレータ３８４内の横方向に離間した開口を通じて互いに係合する。
【００４４】
セパレータ３８４の上方および下方において、上側チャネルガイド部材３８６および下側チャネルガイド部材３８８またはチャネルガイドプレートが、給送アセンブリ３０４と接続アセンブリ３０６との間を通過するシートストック材料の動きを制限する、給送アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６を通る経路を画定する。これらのチャネルガイド部材３８６および３８８は、シートストック材料をその中に閉じ込めて、給送アセンブリ３０４とより低速の接続アセンブリ３０６との間でストック材料をしわくちゃにするのを容易にする上側境界および下側境界を画定する。加えて、セパレータ３８４は、一般に、上側ガイド部材３８６および下側ガイド部材３８８に平行であるが、ガイド部材３８６および３８８の一方により近くてもよい。その結果、ストック材料は、セパレータ３８４のいずれかの側、この場合は上方および下方のいずれかの側を通過し、それによって、いずれかの側のストック材料が無作為かつ非対称に折り畳まれ、しわくちゃになる。長手方向のしわは、ストック材料の長手方向寸法をほぼ横断する方向に延在する折れ線を生成し、これは一般に機械３００を通るストック材料の経路に垂直である。このように、給送アセンブリ３０４とより低速の接続アセンブリ３０６との間に含まれるシートストック材料は、無作為にしわくちゃにされ、無作為な長さおよび向き、ならびに折り目間の不規則なピッチを有する折れ線を生成する。
【００４５】
チャネルガイド部材３８６および３８８ならびにセパレータ３８４の異なる間隔によってもたらされる非対称の折り畳みおよびしわは、シート材料の不規則なしわの独立した周波数および振幅を有する波形を一般に有する２つの異なるしわを付けられたシートをもたらす。したがって、チャネルガイド部材３８６および３８８ならびにセパレータ３８４によって画定される異なるサイズのプライインフィードチャンバまたは通路は、プライが異なる周波数および振幅で無作為にしわくちゃになることを可能にし、そのため、プライは、それらが共に運ばれるときに連結しにくくなり、これによって、プライが接続された後によって多くのロフトが提供される。セパレータ３８４がなければ、プライは互いに入れ子状になって、より薄く、支持力の低いダンネージ製品を作製する。
【００４６】
給送アセンブリ３０４は、シートストック材料を間で前進させるための、この場合はホイールである横方向に離間した回転部材の対を形成する上側回転部材３７２および下側回転部材３７４を含む。上側回転部材３７２は、シート材料の上側プライと係合して前進させ、下側回転部材３７４は、シート材料の下側プライと係合して前進させる。回転部材３７２および３７４は、それぞれの共通の横方向に延伸するシャフト３９０および３９１に取り付けられ、上側回転部材３７２は、旋回可能に取り付けられ、下側回転部材３７４に対して付勢される。
【００４７】
回転部材３７２および３７４は、ストック材料を把持するのに十分な摩擦を提供する表面を有し、例えばストック材料に所望のグリップを提供するために、ローレット加工されるか、またはゴムもしくは他の高摩擦表面を有してもよい。給送アセンブリ３０４は、シートストック材料を通して前進させるために、１対の回転部材、シートストック材料の一方の側の単一の回転部材、およびストック材料の他方の側の複数の回転部材、または、図示のように、回転部材３７２および３７４の横方向に離間した複数の対を含むことができる。各対の対向する回転部材３７２および３７４は、必ずしもそうではないが、好ましくは、間を通過するシートストック材料上にグリップを維持するために、互いに対して付勢される。
【００４８】
ホイールシャフト３９０は、側面プレートフレーム部材３９４の外側に取り付けられた一対の対向するハウジングブロック３９２、ハウジングブロック３９２の内側の一対のリフティングプレート３９６、およびリフティングカムシャフト４００によって、その横端において支持されている。各ハウジングブロック３９２は、上側回転部材および下側回転部材またはホイール３７２および３７４を互いに向かって付勢するための圧縮ばね４０２を収容する。ハウジングブロック３９２は、リフティングカムシャフト４００の端部を受け入れて所定の位置に保持する凹部またはポケット４０４と、ホイールシャフト３９０が平行ガイド上で垂直に並進することを可能にする貫通スロット４０６とを有する。ホイールシャフト３９０は、その端部近くに、ばね圧縮機およびホイールシャフト３９０の直線運動のためのガイドとして機能するためにボルト４０８が通過する穴４１０を有する。
【００４９】
リフティングカムシャフト４００は、図示の実施形態では、ホイールシャフト３９０と一直線上にあり、平行であり、その上方にある。リフティングシャフト４００は、給送アセンブリ３０４の全幅にわたっており、その横端は、ハウジングブロック３９２のポケット４０４内に捕捉されている。リフティングカムシャフト４００の各端部の片側は、リフティングカムシャフト４００がハウジングブロック３９２のポケット４０４内の平坦部４１１上のその接線より下方に位置するように、平坦部４１１までフライス加工される。リフティングプレート３９６は、カムシャフト４００のためのクリアランスホールと、ホイールシャフトが中で並進運動することを可能にするための、ホイールシャフト３９０のためのスロットとを有する。
【００５０】
リフティングカムシャフト４００の中心に向かう穴が、変換機３００のハウジング３０２の外側に延伸することができるレバーアーム４１２を受け入れる。例示されている実施形態では、穴およびレバーアーム４１２は平坦部４１１に平行である。レバーアーム４１２を作動位置から装填位置まで９０度回転させることによって、カムシャフト４００の端部がその平坦部４１１から出てそれらの丸い部分へと回転する。リフティングプレート３９６は、この回転運動をホイールシャフト３９０、したがって上側回転部材またはホイール３７２に伝達し、それによって、上側ホイール３７２と下側ホイール３７４との間に間隙を提供し、ホイールの間で、シートストック材料が、接続アセンブリ３０６内の回転歯車４１４および４１６までずっと妨害されることなく供給され得る。ストック材料が装填されると、レバーアーム４１２をその動作位置に戻すことにより、給送アセンブリ３０４の上側ホイール３７２と下側ホイール３７４との間の間隙が閉じられる。動作位置において、ばね４０２は、上側ホイール３７２のシャフト３９０を下側ホイール３７４に向かって付勢し、ここで、ストック材料はその間にある。
【００５１】
ダンネージ変換機３００は、ストック材料が通過する際にストック材料の幅を縮小し、自由な側縁を内側に折り曲げる、給送アセンブリ３０４と接続アセンブリ３０６との間の、横方向に離間した形成プラウ３１２をさらに含むことができる。形成プラウ３１２は各々、ストック材料の側縁の経路内に延在するように取り付けられ、その下流端に向かってさらに内側に漸進的に突出する曲面を有する。ストック材料の側縁が横方向プラウ３１２によって内側に折り曲げられるかまたは回転すると、１つの層のストック材料の縁部が折り畳まれて他の層の縁を囲むことができ、継いで、接続アセンブリ３０６が重なり合う層を機械的に接続する。これにより、完成したダンネージ製品の側縁がより均一になり、接続線を形成するための追加の折り畳み、および、接続アセンブリ３０６を通過する、結果として生じる追加の層が、ダンネージ製品を共により良好に保持するのに役立つ。この給送アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６によって規定される変換機３００は、約４０〜５５％の圧着損失を与える。これは、生産される包装ダンネージ製品が、それを生産するために使用されるストック材料よりも約４０〜５５％短いことを意味する。
【００５２】
接続アセンブリ３０６は、ストック材料が歯車間を通過する際に、共にバイアスされ、ストック材料の重なり合った層を接続する、対になった回転歯車部材または歯車４１４および４１６を含む。例示されている接続アセンブリ３０６は、間を通過するシートストック材料を変形するためのインターレース歯を有する少なくとも２つの回転歯車部材４１４および４１６を含み、それによって、複数の層および複数の重なり合うシートが接続線に沿って機械的に連結して、ダンネージの接続されたストリップとしてそれらを共に保持する。この機械的接続は、層間の化学的または接着接合とは区別される。歯車部材４１４および４１６は、ストック材料がそれらの間を通過するときに、ストック材料を平坦化し、折り目を付け、折り畳み、および／または穿孔する。接続アセンブリ３０６は、ストック材料が間に供給される少なくとも２つの回転歯車部材４１４および４１６を含むが、様々な構成においてより多くの歯車部材を使用することができる。
【００５３】
上側歯車４１４は、ばねなどの付勢部材によって下側歯車４１６に対して付勢されている。給送アセンブリ３０４の付勢される回転部材３７２および３７４、ならびに、接続アセンブリ３０６の付勢される歯車４１４および４１６は各々、それぞれのピボット２４０および２４１を中心とした回転のために片持ち梁式に取り付けられ、それにより、より小さいばねを使用して十分な付勢力を提供することができる。
【００５４】
回転歯車部材４１４および４１６は、一般に、給送アセンブリ３０４がそこにシートストック材料を前進させて、給送アセンブリ３０４と接続アセンブリ３０６との間の制限された空間内で所望の無作為なしわを生成する速度よりも低い速度で駆動される。例示されている変換機３００では、給送アセンブリ３０４および接続アセンブリ３０６は、共通の電気駆動モータ２４２によって駆動される。駆動モータ２４２は、給送アセンブリ３０４の下側回転部材３７４を積極的に駆動し、チェーンおよび適切なスプロケット（図示せず）を介して接続アセンブリ３０６の下側歯車部材４１６に接続される。給送アセンブリ３０４の回転部材３７２および３７４と接続アセンブリ３０６の歯車４１４および４１６との間の速度の比は、スプロケットの相対サイズを調整し、その間に適切なチェーンを提供することによって容易に調整することができる。代替的に、給送アセンブリ３０４と接続アセンブリ３０６とを別個に駆動するために、別個のモータを提供することができる。チェーン駆動装置の代わりにトランスミッションを設けて、給送ホイール３７２および３７４と歯車４１４および４１６との相対速度を、それらの動作を中断することなく変更することを可能にすることもできる。
【００５５】
所望の長さのダンネージ製品を得るために、変換機３００は、供給源から引き出される実質的に連続した長さのシートストック材料から、所望の長さを有する個別のダンネージ製品を切断または他の様態で切り分けるための、接続アセンブリ３０６の下流の切断アセンブリ３１０を含む。切断アセンブリ３１０は、例えば、シートストック材料の経路にわたって可動である回転可能切断ホイールと、間でダンネージのしわくちゃのストリップを切断するために切断ホイールが作用する静止刃とを含むことができる。しかしながら、切断アセンブリ３１９は、回転可能切断ホイールの使用に限定されない。
【００５６】
例示されている実施形態に示されるように、別個の切断モータ２４４が、ギロチン型切断アセンブリ２０８を駆動し、ギロチン型切断アセンブリ２０８は、ダンネージのストリップの経路の幅にわたって延伸する切断刃２４６を含み、給送アセンブリ２０４の横方向に離間した回転部材２１６および２１８、ならびに、接続線に最も大きい力を加えて、しわくちゃのストック材料の層を通して切断刃２４６を積極的に駆動するために、接続アセンブリ２０６の歯車２３６および２３８と位置整合した一対のクランクアーム２４８を有する。クランクアーム２４８は、共通シャフト２５０に接続されており、それぞれのカム２５２によって規定されるサイクルを通じて回転する。
【００５７】
切断アセンブリ３１０は、ギロチン型切断刃４４０を含み、その運動は、ツイン４バーリンク機構４４２およびスライダアセンブリ４４４によって方向付けられる。別個の切断モータ４４５が、ギアボックス４４６を介して４バーリンク機構４４２を駆動する。ギアボックス４４６に関して対称な駆動シャフト４４８が、シャフト４４８の両端上に駆動クランク４５０を有する。各駆動クランク４５０は、第２のクランク４５２に取り付けられ、第２のクランクは、切断刃４４０を支持するキャリッジ４５３に取り付けられる。切断刃キャリッジ４５３は、ストリップから個別の長さの包装ダンネージ製品を切り分けるために、切断刃がダンネージのストリップの経路にわたって動くときに切断刃４４０を案内するために、一対の平行なシャフトまたはスライダアーム４５４に乗っている。クランクアーム４５０の各々は、切断されるのに対する抵抗が最大である領域である、接続線においてダンネージのストリップを切断するのに加えられる力を集中させるために、接続アセンブリ３０６の横方向に離間した歯車対４１４および４１６の１つと位置整合される。
【００５８】
切断刃キャリッジ４５３は、刃先の後ろに傾斜面４５６を有する。この角度は、切断されたダンネージ製品の細片が置かれる可能性のある任意の平坦な表面を取り除く。切断刃４４０から、ハウジング出口シュート４６０が、機械３００から出る下り勾配へと続く。これにより、連続して形成された次のダンネージストリップが、前のダンネージストリップの残骸を一掃することが可能になる。
【００５９】
上述のように、無作為にしわくちゃにされたダンネージ製品の形成中に、ダンネージ製品が所望の長さに切断されると、シートストック材料の弛緩した破片が生成される場合がある。これらの破片は、ダンネージ変換機３００の美観と適切な機能の両方において問題を引き起こす可能性がある。本発明は、この問題を最小化または排除する方法を提供する。１つの解決策は、例えばレバーアーム４１２に接続されたソレノイドモータ５００を使用して、ダンネージ製品が切断される前に、上側給送ホイール３７２を下側給送ホイール３７４から持ち上げることである。コントローラ３３０は、ソレノイドモータ５００に接続され、他の様態で、ソレノイドモータ５００を、上側給送ホイール３７２を下側給送ホイール３７４から係合解除するように制御するように構成される。これによって、給送アセンブリ３０４がストック材料から係合解除され、それによって、接続アセンブリ３０６のみが変換アセンブリを通してシート材料を引き出している。代替的に、給送アセンブリ３０４は、ダンネージのストリップの一部分の長手方向のしわを最小化または排除するために、接続アセンブリ３０６と同じまたはより遅い供給速度においてシートストック材料を供給するように制御されてもよい。これらの技法のいずれかによって、実行中に、シートストック材料の一部分のしわが低減する。このしわが低減したゾーンは、シートストック材料の規則的にしわが寄った部分よりも平らであり、緩衝能力がより低い。次いで、接続アセンブリ３０６が、しわが低減した部分を切断アセンブリ３１０まで前進させると、このしわが低減した部分を切断することができる。しわの量が少なくなると、切断操作中にシート材料の弛緩した破片が生成される可能性が大幅に低減する。
【００６０】
したがって、本発明によって提供されるダンネージ変換機は、シートストック材料を、シートストック材料よりも相対的に厚く、密度が低いダンネージ製品に変換する。変換機は、中を通してシートストック材料を引き込み、シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにする変換アセンブリを含む。シートストック材料の実質的に連続した長さから所望の長さの個別のダンネージ製品を切り分ける前に、変換アセンブリは、一時的に、しわが低減したゾーンにおいてシートストック材料の無作為なしわを最小化または排除しながらシートストック材料を前進させ、次に、シートストック材料のスクラップ破片の生成を低減または排除するために、しわが低減した部分またはゾーンにおいてシートストック材料を切断する。ソレノイドを使用して、上側給送ホイール３７２を持ち上げて、しわを低減または排除することができる。
【００６１】
本発明によって提供される別の切断アセンブリ６００を、図１４〜図２０を参照して説明する。前出の実施形態と同様に、この実施形態によって提供されるダンネージ変換機は、（ａ）シートストック材料を前進させ、ダンネージのストリップを形成するためにシートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするための手段と、（ｂ）ダンネージのストリップの一部分のしわを低減するための手段と、（ｃ）ダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り分けるために、ダンネージのストリップのしわの低減した部分を切断するための手段とを含む。上記の変換アセンブリ、または別の変換アセンブリは、無作為にしわくちゃにされたシートストック材料、および、結果もたらされるダンネージストリップを生成するのに適している。しかしながら、前述の実施形態とは対照的に、無作為にしわくちゃになったダンネージストリップを伸張させることなどによって、変換アセンブリの下流、切断アセンブリ６００またはそれに隣接して、しわの量または程度が低減される。
【００６２】
より詳細には、前出の例のように、本発明は、シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機であって、上流端から下流端に向かう経路に沿ってシートストック材料を前進させ、シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするように構成されている変換アセンブリと、変換アセンブリの下流の切断アセンブリとを含む、ダンネージ変換機を提供する。
【００６３】
前出の例のように、変換アセンブリは、第１の速度において、中を通じてシートストック材料の少なくとも第１のウェブを前進させるための給送アセンブリと、（ａ）中を通じてシートストック材料を第１の速度よりも低い第２の速度において通過させることによって、シートストック材料の前進を遅らせ、結果、第１のウェブを、給送アセンブリと接続アセンブリとの間の長手方向空間内で無作為にしわくちゃにさせ、（ｂ）しわくちゃの第１のウェブをしわくちゃの状態に維持するために、しわくちゃの第１のウェブを第２のウェブに接続する、給送アセンブリの下流の接続アセンブリとを含むことができる。給送アセンブリは、シートストック材料を間で前進させるための少なくとも１対の回転部材を含むことができ、接続機構は、シートストック材料の複数のプライを連結するために間を通過するシートストック材料を変形させるためのインターレース歯を有する少なくとも一対の回転歯車部材を含むことができる。変換アセンブリはまた、変換アセンブリを通るシートストック材料の経路を画定する１つまたは複数のトンネル部材をも含むことができる。
【００６４】
切断アセンブリ６００は、上述した切断アセンブリ３１０（図４）と同様であり、ダンネージストリップ中のシートストック材料の経路の一方の側にある静止切断刃６０２と、静止切断刃６０２の反対のシートストック材料の経路から外れた変換位置から、静止切断刃６０２に隣接する切断位置への経路にわたって可動である可動切断刃６０４とを含む。しかし、前述の切断アセンブリとは対照的に、この実施形態では、切断アセンブリ６００は、静止切断刃６０２の上流の上流平坦化プラウ６０６と、可動切断刃６０４の下流の下流平坦化プラウ６０８とをさらに含んでもよい。上流平坦化プラウ６０６および下流平坦化プラウ６０８は、それらの間で無作為にしわくちゃになったシートストック材料を静止切断刃６０２上に係合および伸張させ、それによって上流平坦化プラウ６０６と下流平坦化プラウ６０８との間のダンネージストリップの一部分のしわの量を低減する。結果として、可動切断刃６０４は、ダンネージストリップのしわが低減した部分を通過し、したがって通過するシート材料の層をより少なくし、生成される破片をより少なくする。
【００６５】
前述の実施形態と同様に、例示されている切断アセンブリ６００は、ギアボックス６１４に結合された切断モータ６１２と、シートストック材料の経路にわたって、次いでアンビル表面６２０の下流側に取り付けられた静止切断刃６０２を過ぎて可動切断刃６０４を駆動するための、横方向に離間したクランクアーム６１６のセットとを含む。可動切断刃６０４は、ストリップから個別の長さのダンネージ製品を切り分けるために、可動切断刃６０４をダンネージのストリップおよび静止切断刃６０２の経路にわたって案内する、一対の平行なガイドシャフトまたはスライダアーム６２４に乗る切断刃キャリッジ６２２内に担持される。
【００６６】
切断刃キャリッジ６２２は、静止切断刃６０２にほぼ垂直な方向に延在する平行ガイドシャフト６２４に対してある角度で可動切断刃６０４を支持し、結果、可動切断刃６０４が、ダンネージのストリップの経路の一方の側面において静止切断刃６０２に係合し、可動切断刃６０４と静止切断刃６０２との間の接触点は、切断刃キャリッジ６２２が静止切断刃６０２を通過するにつれて経路の幅にわたって移動する。
【００６７】
例示されている実施形態では、上流平坦化プラウ６０６および下流平坦化プラウ６０８は、可動切断刃６０４と共に移動するために切断刃キャリッジ６２２に取り付けられている。例示されている実施形態では、インフィードプラウとしても参照される上流平坦化プラウ６０６は、切断刃キャリッジ６２２の上流側に一対の横方向に離間したブラケット６３０を含む。ブラケット６３０は、切断刃キャリッジ６２２上に担持されたそれぞれのばねアセンブリ６３６によって、切断刃キャリッジ６２２の上面６３４に対してばね付勢されたそれぞれの軸受ブロック６３２に接続されている。軸受ブロック６３２から離間したブラケット６３０の対向する両端において、ブラケット６３０は、それらの間に延伸するクランプバー６３８によって接続される。インフィードプラウ６０６は、切断刃キャリッジ６２２が静止切断刃６０２に向かって動くと、クランプバー６３８が静止切断刃６０２の上流の、静止切断刃６０２に隣接するアンビル表面６２０に対してシート材料と係合し、クランプまたはピンチするように構成される。静止切断刃６０２の上流のインフィードプラウ６０６によって加えられる力は、切断刃キャリッジ６２２が静止切断刃６０２に向かって動き続けるにつれてばね付勢力の下で増加し、可動切断刃６０４をダンネージストリップの経路にわたって静止切断刃６０２を過ぎて引き込む。
【００６８】
静止切断刃６０２の下流に続いて、下流平坦化プラウ６０８は下方に延伸し、切断刃キャリッジ６２２が可動切断刃６０４を静止切断刃６０２に向けて移動させるときに、可動切断刃６０４を先導する。アウトフィードプラウとしても参照される下流平坦化プラウ６０８は、切断刃キャリッジ６２２に取り付けることができ、静止切断刃６０２の下流のダンネージストリップと係合するように構成される。切断刃キャリッジ６２２が静止切断刃６０２に向かって移動するときに、アウトフィードプラウ６０８は、ダンネージのストリップを、静止切断刃６０２を通過させ、静止切断刃６０２の上流にあるアンビル表面６２０に平行であるが、アンビル表面６２０からオフセットまたは変位した下流軸受面６４０に向かって押す。
【００６９】
インフィードプラウ６０６は、アウトフィードプラウ６０８がアンビル表面６２０および静止切断刃６０２を通過してダンネージのストリップを押す前に、ダンネージのストリップおよびアンビル表面６２０を静止切断刃６０２の上流で係合するように構成される。したがって、インフィードプラウ６０６は、静止切断刃６０２の上流でダンネージのストリップを把持し、その後、アウトフィードプラウ６０８は、続いてダンニングのストリップを静止切断刃６０２を過ぎて押し、ダンネージストリップの無作為にしわくちゃになったシートストック材料を伸張させ、インフィードプラウ６０６とアウトフィードプラウ６０８との間でしわが低減したダンネージストリップの一部分またはゾーンを形成し、結果、後続の可動切断刃６０４は、静止切断刃６０２上で伸張された、しわが低減した部分を切断する。
【００７０】
例示されている実施形態においては、インフィードプラウ６０６およびアウトフィードプラウ６０８が切断刃キャリッジ６２２に取り付けられているが、インフィードプラウ６０６およびアウトフィードプラウ６０８は、ダンネージのストリップに係合し、伸張させて、静止切断刃６０２に隣接するストリップの一部分においてしわを低減するために、独立して支持および作動され得る。さらに、状況によっては、静止切断刃６０２に隣接するしわを低減する手段を提供し続けながら、インフィードプラウ６０６およびアウトフィードプラウ６０８の一方または両方を省略し、または、他の要素と組み合わせることができる。
【００７１】
ここで特に図１７〜図２０を特に参照すると、例えば、切断刃キャリッジ６２２自体が、付加的にまたは代替的に、下流平坦化プラウ６０８として作用することによって、またはそれに加えて、静止切断刃６０２上でのダンネージのストリップの伸張を容易にしてもよい。これは、可動刃６０４の前方に延在する先端面６５０を含むように切断刃キャリッジ６２２を構成することによって達成され、その結果、先端面６５０は可動切断刃６０４の前方で静止切断刃６０２を過ぎてダンネージのストリップを押す。切断行程の終わりに、切断刃キャリッジ６２２が静止切断刃６０２を過ぎて最も遠い点にある状態で、先端面６５０は下流軸受面６４０と係合することができるが、ダンネージのストリップの一部分を可動切断刃６０４の前方で静止切断刃６０２の下流に押すことによって、ダンネージのストリップは、切断刃キャリッジ６２２の先端面６５０と、利用される場合には上流平坦化プラウ６０６、または代替的に、上述した接続アセンブリ３０６（図４）のような変換アセンブリとの間で伸張され得る。後者の場合、切断アセンブリ６００と接続アセンブリとの間の距離は最小化され得る。
【００７２】
上記のように、無作為にしわくちゃになったダンネージ製品の形成中に、可動切断刃が、可動切断刃と静止切断刃との間に配置されたシート材料の層にわたって移動するときにダンネージ製品が所望の長さに切断されると、シートストック材料の弛緩した破片が生成される場合がある。しわくちゃになったシートストック材料を伸張させることによって、切断アセンブリを通じて延伸するシート材料の一部分のしわが低減または最小化される。このしわが低減した部分またはゾーンは、変換アセンブリによって生成されるシートストック材料の無作為にしわが寄った部分よりも平らであり、緩衝能力がより低い。しかし、しわの量が少なくなると、切断操作中にシート材料の弛緩した破片が生成される可能性が大幅に低減し、それによって、そのような破片によって生じる問題が最小化または排除される。
【００７３】
本発明はまた、シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するための対応する方法であって、（ａ）変換アセンブリを通じてシートストック材料を前進させ、ダンネージのストリップを形成するためにシートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするステップと、（ｂ）ダンネージのストリップの一部分のしわを低減するために、ダンネージのストリップを伸張させるステップと、（ｃ）ダンネージのストリップから個別のダンネージ製品を切り分けるために、ダンネージのストリップのしわの低減した部分を切断するステップとを含む、方法をも提供する。
【００７４】
無作為にしわくちゃにするステップは、（ｉ）第１のウェブが無作為にしわくちゃになるように、第１の速度よりも低い第２の速度においてシートストック材料を通過させることによって、変換アセンブリの給送アセンブリ部分の下流でシートストック材料の通過を遅らせるステップと、（ｉｉ）しわくちゃの第１のウェブをしわくちゃの状態に保持するために、しわくちゃの第１のウェブをシートストック材料の第２のウェブの片側に接続することを含め、シートストック材料の複数の層を接続するステップとを含むことができる。
【００７５】
要約すると、本発明は、シートストック材料を、ストック材料よりも相対的に厚く、密度が低いダンネージ製品に変換するダンネージ変換機を提供する。変換機は、中を通してシートストック材料を引き込み、シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにする変換アセンブリを含む。シートストック材料の実質的に連続した長さから所望の長さの個別のダンネージ製品を切り分ける前に、切断作業中のシートストック材料のスクラップ破片の生成を低減または排除するために、切断されることになる領域で無作為なしわが最小化または排除される。これは、前述の例で説明したように、カットするシート材料の一部分のしわの量または程度を低減することによって、または、無作為にしわくちゃになったシート材料を伸張させて、切断されることになるシートの一部分のしわを低減することによって実現することができる。
【００７６】
本発明を特定の１つまたは複数の例示的な実施形態に関して示し説明したが、本明細書および添付の図面を読んで理解すると、同等の変更および修正が当業者には想起されよう。特に、上記の整数（構成要素、アセンブリ、装置、組成など）によって実行される様々な機能に関して、そのような整数を記述するために使用される用語（「手段」への参照を含む）は、特に断りのない限り、本発明の、本明細書において例示されている１つまたは複数の実施形態の機能を実施する、開示された構造と構造的に同等ではないとしても、指定された機能を実行する（すなわち機能的に同等である）任意の整数に対応するように意図されている。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月16日(2020.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートストック材料を相対的に密度の低いダンネージ製品に変換するためのダンネージ変換機であって、
上流端から下流端に向かう経路に沿って中を通じてシートストック材料を前進させ、前記シートストック材料の少なくとも一部分を無作為にしわくちゃにするように構成されている変換アセンブリと、
前記シートストック材料の経路の一方の側にある静止切断刃と、前記静止切断刃の反対の前記シートストック材料の前記経路から外れた変換位置から、前記静止切断刃に隣接する切断位置への経路にわたって可動である可動切断刃とを含む、前記変換アセンブリの下流の切断アセンブリと
を備え、
前記切断アセンブリは、前記可動切断刃の上流側に結合されて共に動く上流平坦化プラウと、前記可動切断刃の下流側に結合されて共に動く下流平坦化プラウとをさらに含む、ダンネージ変換機。
【請求項２】
前記変換アセンブリは、第１の速度において、中を通じてシートストック材料の少なくとも第１のウェブを前進させるための給送アセンブリと、
前記給送アセンブリの下流の接続アセンブリであって、（ａ）中を通じて前記シートストック材料を前記第１の速度よりも低い第２の速度において通過させることによって、前記シートストック材料の前記前進を遅らせ、結果、前記第１のウェブを、前記給送アセンブリと前記接続アセンブリとの間の長手方向空間内で無作為にしわくちゃにさせ、（ｂ）しわくちゃの前記第１のウェブをしわくちゃの状態に維持するために、しわくちゃの前記第１のウェブを第２のウェブに接続する、接続アセンブリと
を含む、請求項１に記載のダンネージ変換機。
【請求項３】
前記給送アセンブリが、間でシートストック材料を前進させるための少なくとも一対の回転部材を含む、請求項２に記載の変換機。
【請求項４】
前記接続アセンブリは、シートストック材料の複数のプライを連結するために間を通過する前記シートストック材料を変形させるためのインターレース歯を有する少なくとも一対の回転歯車部材を含む、請求項２または３に記載の変換機。
【請求項５】
前記変換アセンブリは、前記変換アセンブリを通る前記シートストック材料の経路を画定する１つまたは複数のトンネル部材を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の変換機。
【請求項６】
前記切断アセンブリは、ギアボックスに結合された切断モータと、前記シートストック材料の経路にわたって、次いでアンビル表面の下流側に取り付けられた前記静止切断刃を過ぎて前記可動切断刃を駆動するための、少なくとも２つのセットの横方向に離間したクランクアームを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の変換機。
【請求項７】
前記可動切断刃は、ダンネージのストリップから個別の長さのダンネージ製品を切り分けるために、前記可動切断刃を前記ストリップおよび前記静止切断刃の経路にわたって案内する、一対の平行なガイドシャフトに乗る切断刃キャリッジ内に担持される、請求項１から６のいずれか１項に記載の変換機。
【請求項８】
前記切断刃キャリッジは、前記静止切断刃にほぼ垂直な方向に延在する前記平行なガイドシャフトに対してある角度で前記可動切断刃を支持し、結果、前記可動切断刃が、前記ダンネージのストリップの経路の一方の側面において前記静止切断刃に係合し、前記可動切断刃と前記静止切断刃との間の接触点は、前記切断刃キャリッジが前記静止切断刃を通過するにつれて前記経路の幅にわたって移動する、請求項７に記載の変換機。
【請求項９】
前記上流平坦化プラウおよび前記下流平坦化プラウは、前記可動切断刃と共に移動するために前記切断刃キャリッジに取り付けられている、請求項７または８に記載の変換機。
【請求項１０】
前記上流平坦化プラウは、前記切断刃キャリッジの上流側に一対の横方向に離間したブラケットを含み、前記ブラケットは、前記切断刃キャリッジ上に担持されたそれぞれのばねアセンブリによって、前記切断刃キャリッジの上面に対してばね付勢されたそれぞれの軸受ブロックに接続されており、前記軸受ブロックから離間した前記ブラケットの対向する両端において、前記ブラケットは、間に延伸するクランプバーによって接続され、前記上流平坦化プラウは、前記切断刃キャリッジが前記静止切断刃に向かって動くと、前記クランプバーが前記静止切断刃の上流の、前記静止切断刃に隣接する前記アンビル表面に対して前記シート材料と係合し、かつクランプまたはピンチするように構成されており、前記切断刃キャリッジが前記静止切断刃に向かって動き続けるにつれて、前記可動切断刃が前記ダンネージのストリップの経路にわたって前記静止切断刃を過ぎて引き込まれる、請求項９に記載の変換機。
【請求項１１】
前記下流平坦化プラウは下方に延伸し、前記切断刃キャリッジが前記可動切断刃を前記静止切断刃に向けて移動させるときに、前記可動切断刃を先導する、請求項１０に記載の変換機。
【請求項１２】
前記下流平坦化プラウが前記切断刃キャリッジに取り付けられ、前記切断刃キャリッジが前記静止切断刃に向かって移動するときに、前記下流平坦化プラウは、前記ダンネージのストリップを、前記静止切断刃を通過させ、前記静止切断刃の上流にある前記アンビル表面に平行であるが、前記アンビル表面からオフセットまたは変位した下流軸受面に向かって押す、請求項１０または１１に記載の変換機。
【請求項１３】
前記上流平坦化プラウは、前記アウトフィードプラウが前記アンビル表面および前記静止切断刃を通過して前記ダンネージのストリップを押す前に、前記ダンネージのストリップおよび前記アンビル表面を前記静止切断刃の上流で係合するように構成されている、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の変換機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
背景
ダンネージ変換機は、ストック材料を、物品の梱包に使用することができる相対的に密度の低いダンネージ製品に変換し、輸送中の損傷を最小限に抑えるか、または防止する（たとえば、国際公開第２０１８／０７１９２２号や米国特許第５５６９１４６号明細書を参照）。ダンネージコンバータとも呼ばれるダンネージ変換機は、変換アセンブリを含み、変換アセンブリは、ストック材料が上流端にある入口から下流端にある出口に向かって変換アセンブリを通って下流に移動するときに、ストック材料をダンネージ製品に変換する。
【国際調査報告】
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