(57)【要約】  転換ステーションと静電気除去器を備えたダンネージ装置が提供される。転換ステーションは、一連の高密度のストック材料を低密度のダンネージに転換し、ダンネージを材料経路に沿って下流方向に移動させる。静電気除去器は電気的に接地され、ダンネージと接触して、材料から帯電を取り除く。
2020519485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連の高密度のストック材料を低密度のダンネージに転換し、材料経路に沿って前記ダンネージを移動させる転換ステーションと、
電気的に接地され、前記ダンネージと接して前記材料から帯電を取り除く静電気除去器と、を含むダンネージ装置。
【請求項２】
前記転換ステーションは、導電材料で作られたフレームを含み、
前記静電気除去器は、前記フレームと電気的に接続されている請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項３】
前記静電気除去器は、地面と接続している請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項４】
前記転換ステーションは、前記材料経路に沿った出口で前記ダンネージを排出し、
前記静電気除去器は、前記出口に対して配置され、前記排出されたダンネージと接触して静電気を放電する請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項５】
前記静電気除去器は、前記材料経路と交差して横方向に延び、前記ダンネージが排出されるときに前記材料経路内の前記ダンネージと接触するように、前記出口軌道に向かって放射状に角度が付けられている請求項４に記載のダンネージ装置。
【請求項６】
前記静電気除去器は、スパインおよび前記スパインから前記材料経路内に延びた剛毛を有するブラシを含み、前記剛毛は、前記出口軌道内のダンネージの流れにほぼ平行で、前記出口軌道に対して部分的に下流にある面に角度が付けられている請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項７】
さらに、前記出口の下流に配置され、前記転換ステーションによってまだ保持されている前記ダンネージの一部から前記排出されたダンネージの下流部分を切断する切断部材を含む請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項８】
前記切断部材は、前記材料経路に対して前記静電気除去器の下流に配置され、前記転換ステーションが前記ダンネージの一部を前記切断部材に移動させる前に、前記ダンネージの一部から静電気を十分に除去する請求項７に記載のダンネージ装置。
【請求項９】
さらに、前記ストック材料が前記転換ステーションに引き込まれる前に、ファンフォールド構成の中の前記ストック材料を支持する供給ステーションを含む請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項１０】
前記転換ステーションは、取入口および前記供給ステーションから前記取入口を通して前記ストック材料を引き出す駆動機構を含み、前記取入口は、前記ストック材料の前記経路を絞り、前記ストック材料を、前記ダンネージを形成する密集フォームに圧縮し始めるように構成され、前記ストック材料が前記供給ステーションから引き出されると、前記ファンフォールド材料の隣接する層が互いに分離されて帯電が蓄積される請求項９に記載のダンネージ装置。
【請求項１１】
前記駆動機構は、駆動ローラーおよび前記取入口からの前記ダンネージを圧縮し、前記ダンネージが密集構成をより良好に保持するように前記ダンネージにしわを付けるように構成されるピンチローラーを含む請求項１０に記載のダンネージ装置。
【請求項１２】
前記転換ステーションおよび供給ステーションは、地面から電気的に絶縁されている請求項１１に記載のダンネージ装置。
【請求項１３】
前記転換ステーションまたは前記供給ステーションの少なくとも１つは、前記帯電を放電しないように非導電性材料で構成される請求項１０に記載のダンネージ装置。
【請求項１４】
ストック材料と、
請求項６に記載のダンネージ装置と、を含むダンネージ転換システムであって、
前記ダンネージ装置は、前記装置方向に延びる長手方向のしわを形成するように前記材料をしわくちゃにするダンネージ転換システム。
【請求項１５】
前記剛毛は、十分に弾力性があり、前記剛毛が前記ダンネージ装置によって形成された前記長手方向のしわをたどって動くように角度が付けられている請求項１４に記載のダンネージ転換システム。
【請求項１６】
一連の高密度のストック材料を低密度のダンネージに転換し、
材料経路に沿って前記ダンネージを動かし、
前記ダンネージを電気的に接地された静電気除去器と接触させ、前記材料から帯電を取り除く、ダンネージの転換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護包装システムの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙ベースの保護包装のコンテキスト（ｃｏｎｔｅｘｔ）には、ストック材料（ｓｔｏｃｋ  ｍａｔｅｒｉａｌ）（例えば、紙ストック材料など）をしわくちゃにしてダンネージ（ｄｕｎｎａｇｅ）を生産する。最も一般的には、このタイプのダンネージは、ほぼ連続した紙片をダンネージ転換機（ｄｕｎｎａｇｅ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｍａｃｈｉｎｅ）に通すことで作製される。ダンネージ転換機は、ロール紙（ｒｏｌｌ  ｏｆ  ｐａｐｅｒ）やファンフォールドストック紙（ｆａｎｆｏｌｄ  ｓｔａｃｋ  ｏｆ  ｐａｐｅｒ）などのコンパクトなストック材料をより低密度なダンネージ材料に転換する。材料は、連続して形成され、または個々のセクションが接続されて形成された、積み重ねられたファンフォールド紙（ｆａｎｆｏｌｄ  ｐａｐｅｒ）などの供給から転換機に引き込まれる。しわくちゃのシート材料の連続した細片は、製品を保持する容器内の隙間を効果的に満たすために、所望の長さに切断してもよい。ダンネージ材料（ｄｕｎｎａｇｅ  ｍａｔｅｒｉａｌ）は、包装業者が必要に応じて生産することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
材料が、材料の供給から取り出されると、静電気が材料に蓄積する可能性がある。例えば、材料の一部が供給の中の材料の隣接した部分から分離されると、陽子と電子がこれらの部分の表面間を移動し、静電気が発生する。また、材料がダンネージに転換されるときに、帯電が発生する可能性がある。転換プロセス中に、材料がダンネージ機（ｄｕｎｎａｇｅ  ｍａｃｈｉｎｅ）の部品と接触し離れると、材料の陽子と電子がダンネージ機の陽子と電子の間を移動し、静電気が発生する。包装業者が帯電したダンネージに接触すると、包装業者に静電ショックを与え、包装業者は不快感を引き起こし、包装プロセスを混乱させる可能性がある。材料からの帯電を減らす方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
実施形態では、転換ステーション（ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ  ｓｔａｔｉｏｎ）と、静電気除去器（ｓｔａｔｉｃ  ｒｅｍｏｖｅｒ）と、を含むダンネージ装置（ｄｕｎｎａｇｅ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）が提供される。転換ステーションは、一連の高密度のストック材料を低密度のダンネージに転換し、ダンネージを材料経路（ｍａｔｅｒｉａｌ  ｐａｓｓ）に沿って下流方向に移動する。静電気除去器は、電気的に接地され、ダンネージと接触し、材料から帯電を取り除く。
【０００５】
転換ステーションは、導電性材料で構成されるフレームを有することができ、静電気除去器は、フレームと電気的に接続することができる。静電気除去器は、接地と接続することができる。転換ステーションは、材料経路に沿った出口でダンネージを排出することができ、静電気除去器は、出口に対して配置し、排出されたダンネージと接触して静電気を放電することができる。静電気除去器は、材料経路と交差して横方向に延びることができ、ダンネージが排出されるときに、材料経路内のダンネージに接触するように出口軌道（ｅｘｉｔ  ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）に向かって放射状に角度が付けられる。静電気除去器は、スパイン（ｓｐｉｎｅ）およびスパインから材料経路内に延びる剛毛（ｂｒｉｓｔｌｅｓ）を有するブラシを含むことができ、剛毛は、出口軌道のダンネージの流れ（ｄｕｎｎａｇｅ  ｆｌｏｗ）にほぼ平行で、出口軌道に対して部分的に下流の面で角度が付けられている。ダンネージ装置は、転換ステーションによってまだ保持されているダンネージの一部から排出されたダンネージの下流部分を供給する出口の下流に配置された切断部材をさらに含むことができる。ダンネージ装置は、ストック材料が転換ステーションに引き込まれる前に、ファンフォールド形態（ｆａｎ  ｆｏｌｄｅｄ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）のストック材料を支持する供給ステーション（ｓｕｐｐｌｙ  ｓｔａｔｉｏｎ）をさらに含むことができる。転換ステーション（ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ  ｓｔａｔｉｏｎ）は、ストック材料を供給ステーションから取入口（ｉｎｔａｋｅ）を通して引き出す取入口および駆動機構（ｄｒｉｖｅ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を含むことができ、取入口は、ストック材料の経路を絞り、ストック材料を、ダンネージを形成する密集フォーム（ｄｅｎｓｅ  ｆｏｒｍ）に圧縮し始めるように構成され、ストック材料が供給ステーションから引き出されると、ファンフォールド材料の隣接する層が互いに分離されて帯電が蓄積される。駆動機構は、ダンネージを取入口から圧縮し、ダンネージが密集構成（ｄｅｎｓｅ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）をより保持するようにダンネージにしわを付けるように構成された、駆動ローラーおよびピンチローラーを含むことができる。転換サブステーション（ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ  ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ）および供給ステーションは、地面から電気的に絶縁することができる。転換ステーションまたは供給ステーションの少なくとも１つは、それらが帯電を放電しないように、非導電性材料で構成することができる。ダンネージ装置は、ストック材料も含むダンネージ転換システムの一部とすることができ、ダンネージ装置は、材料をしわくちゃにし、機械方向に延びる長手方向のしわ（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  ｃｒｕｍｐｌｅｓ）を形成することができる。剛毛は、十分に弾力があり、ダンネージ機によって形成された長手方向のしわ（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  ｃｒｅａｓｅｓ）に沿って動くように、角度を付けることができる。
【０００６】
いくつかの実施形態では、一連の高密度のストック材料を低密度のダンネージに転換すること、材料経路に沿ってダンネージを移動すること、および電気的に接地された静電気除去器による、ダンネージと接触し、材料から帯電を取り除くこと、を含む方法が提供される。
【０００７】
図面は、限定されることなく、単なる例示として、本概念に従った１つ以上の実施形態を示す。図において、同様の参照番号は同一または類似の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】ストック材料を保持する供給カートおよび静電気除去器を有するダンネージ転換システムを含むダンネージ転換システムの実施形態の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａのダンネージ転換システムの背面図であり、電気的接続の概略図を示す。
【図１Ｃ】図１のダンネージ転換システムの側面図であり、電気プラグの実施形態を示す。
【図２】図１Ａに示すダンネージ機の斜視図である。
【図３Ａ】図１Ａのダンネージ機の斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの部分Ａの拡大斜視図である。
【図４】図１Ａのダンネージ機の側面図である。
【図５Ａ】格納位置にあるダンネージデフレクターとともに動作する図１Ａのダンネージ機の側面図である。
【図５Ｂ】偏向位置にあるダンネージデフレクターとともに動作する図１Ａのダンネージ機の側面図である。
【図６Ａ】図１Ａのダンネージ機の分解斜視図である。
【図６Ｂ】図１Ａのダンネージ機置の分解斜視図である。
【図６Ｃ】図１Ａの静電気制御装置の側面図である。
【図７Ａ】図１Ａのダンネージ機の拡大斜視図である。
【図７Ｂ】ダンネージを排出する図１Ａのダンネージ機の拡大斜視図である。
【図８Ａ】押圧部が係合位置にある図１Ａのダンネージ機の断面図である。
【図８Ｂ】押圧部が解放位置にある図１Ａのダンネージ機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１７年５月１１日に出願され、静電気除去器を具備するダンネージ装置と題する米国特許出願１５／５９２，６４６号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００１０】
ストック材料をダンネージに転換するためのダンネージ装置が開示されている。より詳細には、ダンネージ装置は、材料から帯電を取り除く静電気除去器を含む。本開示は、一般に、紙ストック材料などのストック材料が処理されるシステムおよび装置に適用可能である。
【００１１】
ストック材料１９は、ロール（ロールの内側からまたは外側から引き出されるかどうか）、風、ファンフォールド源、またはその他の形態として、バルク供給（ｂｕｌｋ  ｓｕｐｐｌｙ）１８に保管されてもよい。ストック材料は、連続していてもよく、穿孔されていてもよい。ダンネージ装置は、分配方向（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）であり得る第１の方向にストック材料を動かすように動作可能な転換ステーションを含む。転換ステーションには、分配方向に収納場所（ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ）からドラムを通してストック材料が供給される。ストック材料は、ダンネージ、ボイド充填材料（ｖｏｉｄ  ｆｉｌｌ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、空気注入式包装ピロー（ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ  ｐａｃｋａｇｉｎｇ  ｐｉｌｌｏｗｓ）などを含む、あらゆる適切なタイプの保護包装材料であってよい。いくつかの実施形態は、シート状の紙または他の繊維系材料の供給を使用し、いくつかの実施形態は、ロープまたは糸などの巻き繊維材料（ｗｏｕｎｄ  ｆｉｂｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌ）、およびピロー包装材料を形成するために使用可能なプラスチック材料のウェブなどの熱可塑性材料（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ）の供給を使用する。ダンネージ材料２１は、ストック材料１９から転換される。ストック材料１９は、バルク材料供給（ｂｕｌｋ  ｍａｔｅｒｉａｌ  ｓｕｐｐｌｙ）６１から供給され、ダンネージ材料２１に転換するために、駆動機構２５０および切断エッジ（ｃｕｔｔｉｎｇ  ｅｄｇｅ）１１２を通して転換ステーション２０２に供給される。
【００１２】
転換ステーションは、ダンネージ材料を切断するように動作可能な切断エッジ１１２などの切断機構を有することができる。いくつかの実施形態では、切断機構は、ユーザーインターラクションなく、または制限されたユーザーインターラクションで使用される。例えば、切断機構は、ユーザーがダンネージ材料に接触することなく、またはユーザーによるダンネージ材料のわずかな接触のみで、ダンネージ材料を穿刺、切断し、または提供する。具体的には、バイアス部材（ｂｉａｓｉｎｇ  ｍｅｍｂｅｒ）は、ダンネージ材料を切断部材に対してまたはその周囲にバイアスをかけて、ダンネージ材料を切断するシステムの能力を向上させるために使用される。具体的には、バイアス部材が、切断部材に対して、または切断部材の近傍でダンネージ材料にバイアスをかけるように使用され、システムの能力を向上し、ダンネージ材料を提供する。ダンネージ材料のバイアスがかけられた位置は、ダンネージ材料の移動方向を反転させるような他の切断機能と関連して、または分離して使用される。
【００１３】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、および図２を参照すると、ストック材料１９を処理するためのダンネージ転換システム１０が開示されている。いくつかの実施形態によれば、ダンネージ転換システム１０は、バルク供給１８を含む供給ステーション１３からストック材料１９を受け取る取入口７０を含む。駆動機構２５０は、ストック材料１９を取入口７０に引き込むか、または引き込むことを支援することができる。いくつかの実施形態では、ストック材料１９は、取入口７０の前の成形部材（ｓｈａｐｉｎｇ  ｍｅｍｂｅｒ）２００と係合する。駆動機構２５０は、エッジ１１２と連携して、所望の位置でダンネージ材料２１を切断し、または提供する点でユーザーを支援することができる。
【００１４】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、いくつかの例によれば、ストック材料１９はバルク供給１８から割り当てられる。ストック材料１９は、積層されたファンフォールド材料として保管することができる。但し、上述のように、他の適切な種類の供給材料またはストック材料を使用することもできる。ストック材料１９のバルク供給１８は、供給ステーション１３に収容することができる。一例では、供給ステーション１３は、ダンネージ転換システム１０に対して移動可能なカートである。カートは、ストック材料１９を収容するのに適したマガジン１３０を支持する。他の例では、供給ステーション１３は、ダンネージ転換システム１０に対して移動可能ではない。例えば、供給ステーション１３は、ダンネージ転換システム１０に搭載され、または近くの単一のマガジン、バスケット、または他の容器であってもよい。
【００１５】
ストック材料１９は、供給側６１から取入口７０を通して供給される。ストック材料１９は、取込口７０によって高密度のストック材料１９から低密度のダンネージ材料２１に転換され始め、駆動機構２５０を通して引き出され、取入口７０の送出側６２でＡ方向に分配される。材料は、ローラー、もしくはしわくちゃにし、折り畳み、平らにし、または折り畳み、折り目、しわ、またはダンネージ材料の低密度構成を生成する恒久的な形状とする取入口７０によって作製された他の三次元構造をさらに締め付ける他の類似する方法を行う類似の内部部材により、駆動機構２５０によってさらに転換されてもよい。ストック材料１９は、連続のストック材料１９（例えば、連続的に接続された積層、ロール、シートのストック材料）、半連続のストック材料１９（例えば、分離された積層またはロールのストック材料）、または非連続のストック材料１９（例えば、単一の離散または短い長さのストック材料）を含むことができ、ダンネージ転換システム１０への連続的、半連続的または非連続的な供給が可能である。複数の長さをデイジーチェーン接続することができる。さらに、米国特許公開公報第２０１３／００９２７１６号、米国特許公開公報第２０１２／０１６５１７２、米国特許公開公報２０１１／００５２８７５号、および米国特許第４，９８３，９７３号に開示されている転換ステーションの一部を形成している取入口など、長手方向しわ付け装置（ｌｏｎｇｔｕｄｉｎａｌ  ｃｒｕｍｐｌｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅｓ）の取入口７０のいくつかの構造を適用できることが理解される。交差する方向をしわくちゃにする装置の例には、米国特許第８，９００，１１１号が含まれる。
【００１６】
一構成では、ダンネージ転換システム１０は、ステーションを支持するための支持部１２を含むことができる。一例では、支持部１２は、シート材料をダンネージ転換システム１０にガイドするための入口ガイド７０を含む。支持部１２および入口ガイド７０は、支柱から延びる入口ガイド７０とともに示されている。他の実施形態では、入口ガイドは、支持棒または支柱の一部を形成する単一の巻かれた、または曲げられた細長い要素（ｅｌｏｎｇａｔｅｄ  ｅｌｅｍｅｎｔ）と組み合わされていてもよい。細長い要素は、転換ステーションに横方向の安定性を提供するように構成された床ベースから延びている。一構成では、入口ガイド７０は、駆動機構２５０に向かってストック材料１９を支持し、しわくちゃにし、およびガイドするための支持部材としても機能する管状部材である。スピンドルなどの他の入口ガイドデザイン（ｉｎｌｅｔ  ｇｕｉｄｅ  ｄｅｓｉｇｎｓ）も使用することができる。
【００１７】
いくつかの実施形態によれば、前進機構（ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）は、電動モーター１１または類似の動力装置などの電気機械駆動装置である。モーター１１は、電源コードを介してコンセントなどの電源に接続され、ダンネージ転換システム１０を駆動するように配置および構成される。モーター１１は、システムのユーザー、例えば、フットペダル、スイッチ、ボタンなどによって動作が制御される電気モーターである。いくつかの実施形態において、モーター１１は駆動部の一部であり、駆動部はモーター１１から動力を伝達するためのトランスミッションを含む。あるいは、直接駆動を利用することができる。モーター１１は、筐体内に配置され、中央の筐体の第１の側に固定され、トランスミッションは中央の筐体内に収容され、モーター１１の駆動軸および駆動部に動作可能に接続され、それによりモーター１１の動力を伝達する。他の適切な動力装置を使用することができる。
【００１８】
モーター１１は、図２に示すように、直接またはトランスミッションを介してドラム１７に機械的に接続され、ドラム１７がモーター１１とともに回転する。動作中、モーター１１は、ドラム１７を分配方向または逆方向（すなわち、分配方向の反対）に駆動する。ドラム１７は、図１Ｃに矢印「Ａ」として示され、ダンネージ材料を分配する材料経路に沿ってダンネージを駆動し、またはその反対方向にダンネージ材料２１を転換機に引き戻す。ストック材料１９は、取入口７０の供給側６１からドラム１７上に供給され、モーター１１が動作しているときに分配方向に動いてダンネージ材料２１を形成する。本明細書ではドラムとして説明しているが、駆動機構のこの要素は、車輪、コンベア、ベルト、またはシステムを通して原材料またはダンネージ材料を前進させるように動作可能な他の装置であってもよい。
【００１９】
いくつかの実施形態によれば、ダンネージ転換システム１０は、材料が駆動機構２５０を通過する際に材料を押すように動作可能なピンチ部（ｐｉｎｃｈ  ｐｏｒｔｉｏｎ）を含む。一例として、ピンチ部は、ホイール、ローラー、スレッド（ｓｌｅｄ）、ベルト、複数の要素、または他の類似の部材などのピンチ部材を含む。一例では、ピンチ部はピンチホイール（ｐｉｎｃｈ  ｗｈｅｅｌ）１４を含む。ピンチホイール１４は、ピンチホイール１４の軸に沿って配置された軸シャフト上に配置されたベアリングまたは他の低摩擦装置を介して支持される。いくつかの実施形態では、ピンチホイールは、動力が供給され、駆動することができる。材料がピンチホイール１４とドラム１７の間を通過するように、ピンチホイール１４はドラムに隣接して配置される。いくつかの例では、ピンチホイール１４は、ドラム１７の表面に隣接するか、またはドラム１７の表面と接線方向に接触するように配置された円周方向の押圧表面を有する。ピンチホイール１４は、任意の適切なサイズ、形状、または構成であってもよい。ピンチホイールのサイズ、形状、および構成の例としては、米国特許公開公報第２０１３／００９２７１６号にプレスホイール（ｐｒｅｓｓ  ｗｈｅｅｌ）として記載されているものを含む。図示の例では、ピンチホイール１４は、ドラム１７に対してバイアスされた位置で係合され、ピンチホイール１４とドラム１７との間を通過するストック材料１９を係合および破砕し、ストック材料１９をダンネージ材料２１に転換する。ドラム１７またはピンチホイール１４は、トランスミッション（例えば、ベルト駆動など）を介してモーター１１に接続される。モーター１１は、ドラムまたはピンチホイール１４を回転させる。
【００２０】
いくつかの実施形態によれば、駆動機構２５０は、材料がピンチ部を通過するときに材料を方向付けるように動作可能なガイドを含むことができる。一例では、ガイドは、ドラム１７に搭載されたフランジ３３であってもよい。フランジ３３は、材料がピンチ部を通過するときにドラム１７上に保持されるようにドラム１７よりも大きい直径を有してもよい。
【００２１】
駆動機構２５０は、任意の適切な方法で入ってくるダンネージ材料１９を制御して、転換装置から切断部材まで前進させる。例えば、ピンチホイール１４は、入ってくるストック材料を制御するように構成される。高速で入ってくるストック材料が長手方向からそれると、ストック材料の部分がピンチホイールの露出面に接触し、それがそれた部分（ｄｉｖｅｒｇｉｎｇ  ｐｏｒｔｉｏｎ）をドラム上に引き下げ、結果として生じるバンチング材料（ｂｕｎｃｈｉｎｇ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を押しつぶしてしわを付ける。ダンネージは、本明細書で言及されている技術、または米国特許公開公報第２０１３／００９２７１６号に開示されている技術などの既知の技術を含む任意の技術にしたがって形成されてもよい。
【００２２】
いくつかの実施形態によれば、転換装置１０は、ストック材料１９が転換装置１０内を移動する際にストック材料１９の方向を変更するように動作可能とすることができる。例えば、ストック材料は、モーター１１とドラム１７の組み合わせにより、分配方向（すなわち、入口側から分配側へ）または逆方向（すなわち、分配側から供給側６１または分配方向とは反対方向へ）に移動する。方向を変えるこの能力により、駆動機構２５０は、ダンネージ材料１９をエッジ１１２に対して直接引っ張ることにより、ダンネージ材料をより容易に切断することができる。ストック材料１９は、システムおよびダンネージ材料２１を通って供給され、切断されることなく切断エッジ１１２の上または近傍を通過する。
【００２３】
好ましくは、エッジ１１２は、エッジ１１２の近傍および潜在的にエッジ１１２の周りのシステムを出るときに、経路の送り出しセグメント（ｏｕｔ−ｆｅｅｄ  ｓｅｇｍｅｎｔ）の材料を偏向させるガイドを提供するように、湾曲し、または下方に向くことができる。切断部材１１０は、ドラム１７の湾曲と同様の角度で湾曲することができるが、他の湾曲角度を使用することもできる。切断部材１１０は、鋭利な刃を使用して材料を切断することに限定されず、ダンネージ材料２１を破壊、引き裂き、スライス、またはダンネージ材料２１を供給する他の切断方法を引き起こす部材を含むことができることに留意する。切断部材１１０は、ダンネージ材料２１を完全にまたは部分的に切断するように構成することもできる。
【００２４】
いくつかの実施形態では、切断エッジ１１２の横幅は、好ましくは、せいぜいドラム１７の幅である。他の実施形態では、切断エッジ１１２は、ドラム１７の幅よりも小さいか、またはドラム１７の幅よりも大きい幅を有することができる。一実施形態では、切断エッジ１１２は固定されているが、他の実施形態では、切断エッジ１１２は移動可能または旋回可能であることが理解される。エッジ１１２は、駆動部から離れる方向に向いている。エッジ１１２は、好ましくは、ダンネージ材料２１が逆に引かれるときにダンネージ材料２１と係合することが十分に構成される。エッジ１１２は、歯付きの、または滑らかな構成を有する鋭利な、または鈍角なエッジを含むことができ、他の実施形態では、エッジ１１２は、多くの歯を有する鋸歯状のエッジ、浅い歯を有するエッジ、または他の有用な構成を有することができる。複数の歯は、その間に配置されたトラフ（ｔｒｏｕｇｈｓ）による分離されたポイントによって画定される。
【００２５】
一般に、ダンネージ材料２１は、図１Ｃに示される材料経路Ａをたどる。上述のように、材料経路Ａは、材料１９がシステムを通って移動する方向を有する。材料経路Ａは、供給側６１からの供給セグメント（ｆｅｅｄ  ｓｅｇｍｅｎｔ）および供給可能セグメント２４などのいくつかのセグメントを有する。送出側６２のダンネージ材料２１は、エッジＡまでの経路Ａを実質的にたどる。エッジ１１２は、ダンネージ材料２１が切断される切断位置を提供する。材料経路Ａは、エッジ１１２上で曲げることができる。
【００２６】
上述のように、任意の適切なストック材料が使用されてもよい。例えば、ストック材料は、少なくとも約２０ｌｂｓから約１００ｌｂｓまでの坪量を有していてもよい。使用される紙の例には、３０ポンドのクラフト紙が含まれる。ストック材料１９は、第１の長手方向端部および後に低密度構成に転換される第２の長手方向端部を有する高密度構成で保管された紙ストックを含む。ストック材料１９は、図１Ａに示されるようなファンフォールド構造（ｆａｎ−ｆｏｌｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）で、またはコアレスロール（ｃｏｒｅｌｅｓｓ  ｒｏｌｌｓ）で保管されるシート材料のリボンとすることができる。ストック材料は、単層または複数層の材料として形成または保管される。また、適切な厚さ、重量、および寸法の、パルプベースの未使用紙および再生紙（ｖｉｒｇｉｎ  ａｎｄ  ｒｅｃｙｃｌｅｄ  ｐａｐｅｒｓ）、新聞用紙、セルロースおよびデンプン組成物、ポリまたは合成材料などの他のタイプの材料を使用できることも理解される。いくつかの実施形態において、ストック材料は、ストック材料の隣接部間の接続部材として動作可能な接着部などの取り付け機構を含む。好ましくは、接着部は、ロールをともにデイジーチェーン接続して、転換ステーション７０に供給され得るシート材料の連続的な流れを形成することを容易にする。
【００２７】
［静電気除去器］
ダンネージ装置２０は、材料１９から、正または負の電荷が材料の表面に集まり生じた帯電を除去する静電気除去器３００を含む。
【００２８】
材料１９がストック材料のバルク供給１８から取り出され、ダンネージ機１００に供給されると、静電気が発生し得る。例えば、ストック材料１９の一部がバルク供給１８内の材料の隣接部から分離されるとき、陽子と電子がこれらの部分の表面間を移動し、静電気が発生する。
【００２９】
材料１９がダンネージに転換されるときにも帯電が発生し得る。転換プロセス中に、材料１９がダンネージ機１００の部品と接触し離れると、材料１９の陽子および電子は、ダンネージ機１００の陽子と電子との間を移動し、静電気を生成する。ダンネージ機１００のいくつかの部品は、非伝導性であってもよい。例えば、転換ステーション６０は非伝導性であってもよい。供給ステーションは非伝導性であってもよい。さらに、筐体の部品、ドラム、ピンチホイール、取入口など、これらのシステムの部品は、非伝導性であってもよい。例えば、材料１９が転換されているとき、ピンチホイール１４およびドラム１７と擦れて、静電気が発生し得る。材料１９が非導電性材料で構成され、非導電性材料で構成される転換機の表面に接触する実施形態では、特に、帯電が発生し得る。例えば、ピンチホイール１４またはドラム１７の少なくとも１つは、転換プロセス中に材料に接触し、非導電性材料で作られた表面を有することができる。
【００３０】
静電気は、過剰な電子として材料１９上に蓄積し、負に帯電した材料を生成し、または過剰な陽子として蓄積し、正に帯電した材料１９を生成する。静電気除去器３００は、ダンネージ材料１９と地面との間に伝導経路を提供し、負および正に帯電した材料１９の両方から静電気を除去するように動作する。静電気除去器３００は、材料から十分な量の静電気を取り除くので、ユーザーは、通常電気ショックを受けることなく、生産されたダンネージを掴むことができる。図１Ａ〜８Ｂに示される実施形態では、静電気除去器３００は、ダンネージ２１の材料経路内に延びて、ダンネージ２１と接触、静電気を取り除く。静電気除去器は、転換ステーション２０２の出口１１２に近接して配置され、排出される際にダンネージ２１から静電気を除去することができる。
【００３１】
図３Ａ〜４に示すように、転換ステーション２０２の筐体１０４は、出口１１２に近接する壁１１０を含むことができる。静電気除去器３００は、壁１１０から材料経路内に延びて、ダンネージ２１と接触することができる。壁１１０は、静電気除去器が筐体１０４の内部から外部へ延びて通るための開口部１１４を画定することができる。好ましくは、静電気除去器３００は、切断部材１２０の上流に配置され、ユーザーがダンネージ２１を掴んで切断部材に対して切断する前に、ダンネージ２１から静電気を十分に除去する。例えば、静電気除去器３００は、転換ステーションがダンネージ２１の一部を切断部材１２０に移動させる前に、ダンネージの一部から静電気を十分に除去するように配置することができる。
【００３２】
図４に示すように、静電気除去器３００は、ダンネージ２１が静電気除去器３００の内側３１４に接触するように構成することができる。例えば、ダンネージ２１が出口を通って移動するとき、ダンネージ２１は、静電気除去器３００の接触側３１４に対して滑らかに動くことができる。
【００３３】
図４に示すように、静電気除去器３００の側面３１４は、材料経路に対して下流に、材料経路Ａに対して下方に延びることができ、下壁１１０に対して角度θを形成する。角度θの値は、９１〜１７９度、例えば１００〜１６５度とすることができる。好ましくは、角度θは１２５度から１４５度の間である。下壁１１０は、ダンネージ２１が転換ステーション２０２を出る際に移動する方向であるＥ方向に実質的に平行に延びることができる。したがって、接触側３１４は、Ｅ方向に対して角度θで延びることもできる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、Ｅ方向は、ダンネージが転換ステーション内の最後の接触場所で移動する方向である。いくつかの実施形態では、Ｅ方向は、転換ステーションの下壁１１０から偏向された後にダンネージが移動する方向である。いくつかの実施形態では、Ｅ方向は、しわ付けローラー（ｃｒｕｍｐｌｉｎｇ  ｒｏｌｌｅｒｓ）（例えば、ピンチホイール１４およびドラム１７）の間の接線の方向、もしくはダンネージがストック材料を転換し、またはダンネージをダンネージ機から動かす転換ステーションの部品を出る方向である。
【００３５】
静電気除去器３００は、静電気を取り除くように、ダンネージ２１と十分に接触するように構成される。転換装置２０２は、経路に沿った出口軌道ＴＥの出口でダンネージ２１を排出することができる。そして、静電気除去器３００は、ダンネージ２１が経路に沿って移動するときに、ダンネージ２１と接触するように配置することができる。
【００３６】
ダンネージ機１００は、ダンネージ２１の経路を変更させるダンネージデフレクター（ｄｕｎｎａｇｅ  ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ）４００を含むことができる。図５Ａおよび図５Ｂのそれぞれに示すように、ダンネージデフレクター４００は、取出位置（ｒｅｍｏｖｅｄ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）と偏向位置（ｄｅｆｌｅｃｔｉｎｇ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）との間の出口に対して再配置可能とすることができる。図５Ａは、取出位置のデフレクター４００を示し、デフレクター４００は、ダンネージの偏向を避けるため経路の外に配置されている。図５Ｂは、変更位置のデフレクター４００を示し、デフレクター４００は、ダンネージ２１を偏向させる経路に挿入され、ダンネージの軌道を変更する。例えば、デフレクター４００は、ダンネージの経路を出口軌道ＴＥから偏向軌道（ｄｅｆｌｅｃｔｅｄ  ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）ＴＤに変更することができる。ダンネージデフレクターのさらなる詳細は、その全体が参照することにより本明細書に組み込まれる「ダンネージ装置カートンフィラー」と題する２０１７年５月１１日に出願された米国特許出願第１５／５９２，７５３号に提供されている。
【００３７】
図５Ａに示すように、場合によっては、静電気除去器３００は、ダンネージ２１の経路を中断することなく（例えば、ダンネージ２１の経路を曲げることなく）ダンネージ２１と接触する。静電気除去器３００は、ダンネージ２１の軌道を変えることなく、静電気を十分に取り除くようにダンネージ２１と接触するように構成することができる。例えば、静電気除去器３００は、ダンネージが静電気除去器３００の接触面を滑らかに動くように構成することできる。
【００３８】
他の例では、静電気除去器３００はダンネージ２１と接触し、ダンネージ２１の経路を曲げる。静電気除去器は、経路に挿入され、ダンネージ２１の経路を出口軌道から偏向軌道に偏向させることができる。
【００３９】
静電気除去器３００とデフレクター４００の両方がダンネージ２１の経路に挿入される場合、静電気除去器３００は出口軌道から第１の偏向軌道にダンネージ経路を偏向させることができ、デフレクター４００は第１の偏向軌道から第２の偏向軌道にダンネージ経路を偏向させることができる。追加的にまたは代替的に、ダンネージ経路における静電気除去器およびデフレクター４００の両方の挿入は、ダンネージを出口軌道から偏向軌道に偏向させるように動作する。
【００４０】
静電気除去器３００またはデフレクター４００の１つまたは複数によるダンネージの偏向は、ダンネージを包装容器に導き、包装プロセスを促進することができる。
【００４１】
図１Ａ〜８Ｂに示す静電気除去器の実施形態は、出口１１２の上方に配置されるが、静電気除去器３００は、本開示の範囲内に含まれる他の適切な位置に、または出口の近傍に配置することができる。また、図１Ａ〜８Ｂに示す静電気除去器３００の実施形態は単一の構成要素を含むが、静電気除去器３００は、２つ、３つ、または任意の適切な数の構成要素を含むことができる。
【００４２】
静電気除去器３００は、任意の適切な導電性材料で構成される。例えば、静電気除去器３００は、ナイロンと炭素で構成することができる。静電気除去器３００は、炭素よりもナイロンの方が多い割合で構成することができる。例えば、静電気除去器３００は、７５〜８５％のナイロンと１５〜２５％の炭素、例えば、８０％のナイロンと２０％の炭素で構成することができる。
【００４３】
図４、６Ａ、および６Ｂに示すように、シャーシ接地（ｃｈａｓｓｉｓ  ｇｒｏｕｎｄ）３５６は、静電気除去器３００を転換ステーション２０２の１つ以上の導電部分に電気的に接続することができる。例えば、静電気除去器３００は、転換ステーションフレーム１０２を介して接地コンセント３５８と電気的に接続することができる。転換ステーションフレーム１０２は、導電性材料で構成することができる。追加的にまたは代替的に、導線が、シャーシ接地３５６から接地コンセント３４８まで延びることができる。
【００４４】
静電気除去器３００は、フレーム１０２との間に電気的接続を与えるため、任意の適切な手段によってフレーム１０２に取り付けることができる。図６Ａおよび６Ｂに示すように、導電性材料で構成される１つ以上のラグ（ｌｕｇ）３０８を使用して、静電気除去器３００をフレーム１０２に取り付けることができる。取り付け部品３０２は、導電性ラグ３０８および静電気除去器３００を受け入れるように構成され、それらの間に電気的接続を与えることができる。取り付け部品は、着座配置でスロット３０４内に静電気除去器３００を受け入れることができる。静電気除去器３００は、摩擦密着、接着剤、および／または機械的な留め具などの任意の適切な手段によって、スロット３０４内の所定の位置に配置することができる。１つ以上のラグ３０８を受け入れるために、筐体１０４の外部に外部取付け部３０６を配置することができる。図６Ｂは、静電気除去器と係合するために、右筐体壁の内部に設けられた対応する部品３５８、例えばシートを示す。
【００４５】
図６Ａ〜６Ｃを参照すると、図示された実施形態は、ブラシとして構成された静電気除去器３００を示す。スパイン３２０は、材料経路に対して横方向に延び、好ましくは、フレーム１０２に設けられた取り付け部品３０２から筐体１０４の右壁１０６に設けられた対応する取り付け部品３５８まで、経路のほぼ全体にわたって延びている。好ましくは、スパイン３２０は導電性材料で構成される。剛毛３２２は、スパインから材料経路に対して下流方向に延びている。ブラシのさらなる議論は、図７Ａおよび７Ｂを参照して以下に示す。
【００４６】
静電気除去器３００は、ダンネージ材料１９と地面との間に導電性経路を与えることができる。静電気除去器３００はダンネージ２１と地面との間に導電経路を与えるために、さまざまな方法で地面に接地することができる。いくつかの実施形態では、静電気除去器３００は、シャーシ接地によって転換ステーション２０２と電気的に接続することにより、地面に接地されている。例えば、シャーシ接地３５６は、静電気除去器３００を転換ステーション２０２と電気的に接続し、転換ステーション２０２は地面に接地されている。例えば、接地線３５０は、転換ステーションのプラグ３５８（図４）から接地ピン（ｇｒｏｕｎｄ  ｐｒｏｎｇ）３４１まで延び、ソケット３５２の接地接続３５４に入り、導線を介して地面（図１Ｃ）と電気的に接続することができる。いくつかの実施形態では、静電気除去器３００を接地する導線３５０は、転換ステーション１００の他の構成要素（例えば、モーター１１）も地面に接地する。いくつかの実施形態では、デフレクター４００は接地されている。追加的にまたは代替的に、切断エッジ１２０は接地することができる。
【００４７】
転換ステーション２０２は、任意の適切なタイプのモーター１１によって動作させることができる。モーター１１は、２相以上の直流または交流によって動作させることができる。例えば、モーター１１は、３つの出力導線、すなわち同じ周波数であるが位相差のある交流電流を運ぶ２つの導線、およびアース線である３つ目の導線を有する、２相電力モーターであってもよい。別の例として、モーター１１は、４つの出力導線、すなわち同じ周波数であるが位相差のある交流電流を運ぶ３つの導線、およびアース線である４つ目の導線を有する、３相電力モーターであってもよい。
【００４８】
図１Ｂは、電源接続３４２および共通または接地接続３４０を含む転換ステーション２０２の電気接続の概略図を示す。図１Ｃは、電源接続３５７および接地接続３５４を含むソケット３５２の実施形態を示す。モーター１１が２相モーターである場合、２つの導線３５１は転換ステーション２０２のプラグ３５８からプラグ３５８の２つの電力ピン（ｐｏｗｅｒ  ｐｒｏｎｇｓ）３４３まで延び、ソケット３５２の電源接続３５７に入る。そして、接地線３５０は、転換ステーション２０２のプラグ３５８からプラグの接地ピン３４１まで延び、ソケット３５２の接地接続３５４に入る。
【００４９】
いくつかの実施形態では、静電気除去器３００は、シャーシ接地３５６により転換ステーション２０２の１つ以上の導電性部分（例えば転換ステーションフレーム１０２）に接地され、地面に接地されない。例えば、導電性フレーム１０２は、静電気の散逸経路（ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ  ｐａｔｈ）として機能することができる。
【００５０】
ダンネージ機１００がダンネージデフレクター４００を含む実施形態では、機械１００は、材料がデフレクター４００に接触して偏向される前に、ダンネージ材料が静電除去器３００と接触して材料から静電気を十分に取り除くように構成することができる。例えば、ダンネージデフレクター４００は、静電気除去器３００に対して下流に配置することができる。
【００５１】
デフレクター４００は、シャーシ接地３５６上に延びるガイド２２０に沿ってデフレクター４００を動かすことにより、取出位置と偏向位置（例えば、図５Ａおよび５Ｂ）との間で再配置可能とすることができる。デフレクター４００は、基材（ｂａｓｅ  ｍｅｍｂｅｒ）４１６を含む偏向部材４１０の一部とすることができ、偏向部材４１０は、静電気除去器３３０の上および下流を滑らかに動くことができる。
【００５２】
静電気除去器３００は、好ましくはダンネージ２１の流れを妨害することなく、好ましくはダンネージ機１００によって排出されるときに通過するダンネージと接触し続ける、バー、可撓性メンブレン、プレート、ブラシ、または他の構造を含む、さまざまな適切な構成を有することができる。図１Ａ〜図８Ｂの実施形態では、静電気除去器３００は、例えば出口軌道に向かって下流に延びる複数の剛毛３２２を支持するスパイン３２０を有するブラシを含む。
【００５３】
好ましいブラシ構成は、剛毛３２２が、ダンネージ２１表面と導電性接触を増加させ、または最大化するために独立して、例えば、曲げることにより弾力的に動き、ダンネージ２１から静電気をより効果的に取り除くことができる。ダンネージ機２１は、材料をしわにして機械方向に延びる長手方向のしわを形成する長手方向しわ付け装置であってもよい。好ましくは、通常、出口軌道のダンネージの流れにほぼ平行であり、部分的に下流である面で角度が付けられた剛毛３２２の配置、ならびに剛毛３２２の弾性により、剛毛３２２は、図２〜３Ｂの実施形態のような長手方向しわ付け装置によってダンネージに形成された長手方向のしわの中を動き、場合によってはしわをたどる。
【００５４】
図８Ａおよび８Ｂに示すように、転換ステーション２０２は、係合位置（ｅｎｇａｇｅｄ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）（図８Ａ）と解放位置（ｒｅｌｅａｓｅｄ  ｐｏｓｉｔｏｎ）（図８Ｂ）との間に再配置可能なピンチホイール１４を有することができる。転換ステーション筐体１０４は、ピンチホイール１４とドラム１７との間を通過するストック材料１９を押しつぶしてストック材料１９をダンネージ材料１９に転換するために、ドラム１７に対してバイアスがかけられたピンチホイール１４を収容する押圧部２２７を有することができる。ピンチホイール１４は、磁気係合によってドラムに対してバイアスをかけることができる。例えば、第１の磁性部材２３１は、下部筐体部２２９上の第２の磁性部材２３０と相互作用するために押圧部２２７に配置することができる。第１の磁性部材２３１は、磁気結合に打ち勝つために、ドラム１７からピンチホイール１４を分離することができる所定の力を必要とする十分に第２の磁性部材２３０と磁気的に結合することができる。例えば、ピンチホイール１４とドラム１７との間に紙詰まりが発生した場合、ローラーを分離することができる力を発生することができる。磁気計数（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｃｏｕｎｔｉｎｇ）に打ち勝つと、磁性が減少するため、ドラム１７へのピンチホイール１４のバイアスは減少し、または消失する。そのため、詰まりの除去、または整備のために装置を開くことが容易となる。磁気構成のいくつかの実施形態は、「中心供給ダンネージシステム供給装置および切断装置」と題する米国特許公開公報第２０１２／０１６５１７２号に見出すことができる。
【００５５】
静電気除去器３００は、ピンチホイール１４とともに係合位置と解放位置との間で再配置可能であるように、押圧部２２７に取り付けることができる。したがって、押圧部２２７が解放位置にあるとき、静電気除去器３００は、例えば、転換ステーションの保守を容易にするため、転換ステーションの内部へのアクセスを与えるために移動する。
【００５６】
転換ステーション２０２がダンネージデフレクター４００を含む実施形態では、デフレクター４００は、ホイール１４とともに再配置可能であるように、押圧部２２７に取り付けられてもよい。例えば、静電気除去器３００とデフレクター４００の両方は、ピンチホイール１４に沿った係合位置と解放位置との間で再配置可能であってもよい。
【００５７】
当業者は、本発明の例示的な実施形態にしたがって、堆積または解放する必要または要望があり得るダンネージには多くのタイプおよびサイズがあることを理解するはずである。本明細書で使用する用語「上」、「下」、および／または方向を示す他の用語は、便宜上、実施形態の部品間の関係位置および／または方向を表すために使用される。特定の実施形態またはその一部は、他の位置に配置することができることは理解される。また、「約」という用語は一般に、対応する数字と数字の範囲の両方を指すと理解されるべきである。さらに、本明細書のすべての数値範囲は、範囲内の各整数全体を含むと理解されるべきである。
【００５８】
本発明の例示的な実施形態が本明細書に開示されているが、多くの修正および他の実施形態が当業者によって考案され得ることが理解される。例えば、様々な実施形態の特徴は、他の実施形態で使用することができる。例えば、ドラムを備えたコンバーターは、他のタイプのコンバーターに置き換えることができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の主旨および範囲内にあるそのような全ての修正および実施形態を網羅することを意図していることが理解される。
【図１Ａ】
2020519485.tif 000003
【図１Ｂ】
2020519485.tif 000004
【図１Ｃ】
2020519485.tif 000005
【図２】
2020519485.tif 000006
【図３Ａ】
2020519485.tif 000007
【図３Ｂ】
2020519485.tif 000008
【図４】
2020519485.tif 000009
【図５Ａ】
2020519485.tif 000010
【図５Ｂ】
2020519485.tif 000011
【図６Ａ】
2020519485.tif 000012
【図６Ｂ】
2020519485.tif 000013
【図６Ｃ】
2020519485.tif 000014
【図７Ａ】
2020519485.tif 000015
【図７Ｂ】
2020519485.tif 000016
【図８Ａ】
2020519485.tif 000017
【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
2020519485.tif 000019
2020519485.tif 000020