JP2002519267A - 高速回転トランスファー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は共役カム車（21）およびトランスファー駆動機構（28）を使用して一つの点から他の点へ物質を移送する回転トランスファー装置（10）を提供し、略1×10^４：1、略1：1、および/または略1：1×10^４間の移送速度比、およびまた静止位置から特定速度へおよびその逆を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 この発明は共役カム車およびトランスファー駆動機構を使用して一つの点から
他の点へ物質を移送する回転トランスファー装置を提供し、略1×10^４：1、略1
：1、および/または略1：1×10^４間の移送速度比、およびまた静止位置から特定
速度へおよびその逆を提供する。

【０００２】 発明の背景、 脚ゴムひも、腰ゴムひも、テープ、およびホックおよびループまたはスナップ
等の他のファスナーのような、異なる物質の個別部品または構成要素を処理する
ことにより全般的に製造された使い捨ておしめのような物品は、相互結合された
物品の生産物織物（ウエブ）を連続的に移動するように適用された。しばしば、
工程に供給される部品の速度は生産物ウエブそれ自身の速度と同じではない。か
くして、工程または最終物品に不利な影響を与えることなく部品を適当に適用す
るため、部品の速度は生産物ウエブの速度に一致するよう変化されねばならない
。

【０００３】 それがウエブを連続的に移動することに適用され得るような、物質の一部また
は構成要素の速度を変化する幾つかの異なる通常の方法が当業者において知られ
ている。例えば、１つの方法がスリップギャップまたはスリップカットとして知
られている。移動ウエブより遅い速度で移動する物質のウエブは、ナイフおよび
移動ウエブの速度に等しい表面速度を有するアンビルロールへ供給される。物質
が個別の部品に切断されるとき、アンビルロールの表面に物質の部品を引くため
、アンビルロールに真空が活用される。それからアンビルロールは真空が解放さ
れる移動ウエブまで部品を運び、部品と移動ウエブの両方が同じ速度で移動して
いる間部品は移動ウエブへ適用される。

【０００４】 他の方法は、適用されるべき物質の個別の部品の速度をウエブに一致するため
、移動ウエブの速度を減少するフェスツーン（festoons）を利用した。移動ウエ
ブはフェスツーンにおいて集まっている移動ウエブの超過部分を部品の速度に一
時的に低下される。物質の部品はそれから、部品と移動ウエブの両方が同じ速度
で移動している間に移動ウエブへ適用される。フェスツーンはそれから移動ウエ
ブがその本来の速度に戻ることを許容するように解放される。

【０００５】 速度変化を達成するため、他の方法がスライダ−クランク機構を利用される。
スライダ−クランク機構は物質の個別の部品を受けるため同心的に取付けられた
腕またはリンクを利用し、移動ウエブの速度と一致するよう部品の速度を増加し
、移動ウエブに部品を適用する。スライダ−クランク機構は四バーリンクシステ
ムの特別な場合である。

【０００６】 それが移動ウエブに適用される前に個別の部品の速度を変化する他の方法は、
カム駆動クランク従動機構を利用した。カム駆動クランク従動機構は回転可能な
駆動板に取付けられたクランクレバーを含む。各クランクレバーは一端にカム従
動節と他端に接続された従動レバーとを含む。従動レバーの他端は回転の駆動板
中心と同心に取り付けられた応用装置に接続される。カム従動節はまた回転の駆
動板中心と同心に取り付けられた固定カムと接触したままである。駆動板が回転
するとき、クランクレバーはカム形状にしたがってそれらのカム従動節として回
動する。クランクレバーが回動するとき、従動レバーは応用装置の速度を上げま
たは下げさせる。この方法の例は1986年9月9日にEschlerに発行されたU.S.特許N
o．4,610,751に開示される。

【０００７】 最後に、それが移動ウエブに適用される前に個別の部品の速度を変化する他の
方法は、駆動リングのオフセットクランク運動および可変速度を提供するため物
質移送セグメントの効果的な駆動半径を変える結合腕の回動を利用する。なお特
に、移送セグメントがそれらの駆動リングの回りに回転するとき、それらは柔軟
な物質のピックアップおよび移送においてそれらの速度を効果的に変化するため
、それらの半径方向腕に沿って動くことが可能である。この方法の例は1998年2
月10日にBoothe等に発行されたU.S.特許No．5,716,478に開示される。

【０００８】 上述のこれらのような通常の方法は幾つかの欠点がある。例えば、物質の個別
の部品が移送されるとき、部品を移送するために使用されるトランスファー手段
の表面速度が部品の速度より大きいため、それらはしばしば引っ張り（tugging
）動作を受けやすい。引っ張り動作は部品の好ましくない伸長または引き裂きを
もたらす。また、通常の方法の幾つかが本発明により請求される高速比を達成す
る能力を有するとすれば、例えば、カットアンドスリップ方法がかかる通常の方
法の一つであるとするなら、それは一つのウエブから他へ取られた不規則形状を
提供できない。最後に通常の方法の幾つかは、種々の最終生産物寸法と一致する
ため、寸法および個別の部品の速度および移動ウエブの速度が変化するので、変
化のために非常に費用がかかりかつ時間を消費する。結果として、ある速度で移
動する個別の部品を受け、異なる速度で移動するウエブにその部品を適用する安
価で適応可能な装置が望まれる。

【０００９】 さらに、部品の受けおよび適応は、相対的な表面速度が固定された期間略一定
を維持される間に起ることが好ましい。例えば、部品および物質ウエブが略同じ
表面速度、即ち一致速度で移動している間に部品を物質ウエブに適用することが
好ましい。略一定の速度は、もし部品がもろいおよび/または柔軟であるなら、
特に物質ウエブへの部品の長さおよび配置の正確な制御を許容すると考える。

【００１０】 加えて、トランスファー軸および回転可能なドラムの中心間の半径が一定のま
まであることがここに望まれる。

【００１１】 発明の概要 従って、本発明は装置に関して物質のある速度での静止的なピックアップおよ
び移送において、略1×10^４：1、略1：1、および/または略1：1×10^４の範囲の
速度比を達成する共役カム車を含むトランスファー装置を提供する。この速度比
範囲は、共役カム車上で少なくとも10度、好ましくは少なくとも90度離間された
一対のピックアップおよび移送点に関して達成される。

【００１２】 共役カム車は中心点、外側周囲、内側周囲、および中心点に向かって内側に面
した不規則形状の歯を有する第1カムを含む。共役カムはまた中心点、外側周囲
、内側周囲、および中心点に向かって内側に面した不規則形状の歯を有する第２
カムを含む。第1カムおよび第2カムは、中心、外側周囲、内側周囲、および中心
に向かって内側に面した不規則形状の歯を有する共役カム車を形成するため、互
いに近接して位置付けられる。

【００１３】 共役カム車は、共役カム車が外側周囲の略0度から略180度間で加速、外側周囲
の略180度から略360度間で減速を提供するように、不規則形状の歯に関して実質
的に一定でない加速を提供するように形成される。

【００１４】 トランスファー装置はまた回転トランスファー駆動機構、即ち物質をピックア
ップおよび移送するトランスファー駆動を含む。トランスファー駆動は共役カム
内に位置付けられ、その中で局部的に作動する。トランスファー駆動は共役カム
の中心を貫通してトランスファー駆動機構を駆動する主駆動軸を含む。さらに、
トランスファー駆動は周囲、中心、第1側面および第1側面に対向する第2側面を
含む。回転可能なドラムがその中心で主駆動軸に取着され、駆動軸が回転すると
きそれに関して回転する。

【００１５】 少なくとも１つのトランスファー軸がドラム周囲にまたは近くに回転可能なド
ラム上およびそれを貫通して設けられる。各トランスファー軸は第1端と第2端と
を含む。各トランスファー軸の第1端は回転可能なドラムの第1側面の上に位置付
けられ、各回転可能な軸の第2端は回転可能なドラムの第2側面の下に位置付けら
れる。また、少なくとも１つのトランスファーヘッドが回転可能なドラムの第1
側面の上の各トランスファー軸の第1端の回りに位置付けられ、各トランスファ
ーヘッドは、好ましくは、しかし必須ではないが各トランスファー軸の回りに回
転可能である。

【００１６】 カム従動節機構が回転可能なドラムの第2側面の下の各トランスファー軸の第
２端の回りに位置付けられる。各カム従動節機構は周囲、第1側面および第1側面
に対向する第2側面を有するカム従動節板、および各カム従動節板に取着された
少なくとも２つのカム従動節を含む。少なくとも１つのカム従動節がカム従動節
板の第1側面に取着され、他のカム従動節がカム従動節板の第２側面に取着され
る。各カム従動節機構は１つのトランスファー軸の回りに回転可能である。

【００１７】 トランスファー駆動機構は共役カム車内に少なくとも局部的に適合し、それに
より回転トランスファー駆動機構が共役カム内の主駆動軸により回転されるとき
、カム従動節は共役カムの不規則形状の歯に関して動く。

【００１８】 明細書は本発明を形成するとみなす主要事項を特に指摘しかつ明瞭に請求して
いる請求の範囲を含むが、発明は添付図面と一緒になされる以下の記述からより
良く理解されると信ずる。

【００１９】 発明の詳細な説明 本発明は、装置に関して物質のピックアップおよび移送において、略1×10^４
：1、略1：1、および/または略1：1×10^４の範囲の速度比を達成する共役カム車
を含むトランスファー装置を提供する。この速度比範囲は共役カム車を車の中心
から別々に少なくとも10度、好ましくは45度離間されたピックアップおよび移送
の一対の点に関して達成される。

【００２０】 図１に示されるように、共役カム車20は中心点を有する第1カム21、外側周囲
、内側周囲、および中心点へ向かって内側へ面した不規則形状の歯25を含む。共
役カム車20はまた中心点を有する第２カム22、外側周囲、内側周囲、および中心
点へ向かって内側へ面した不規則形状の歯を含む。第1カム21および第２カム22
は共有されかつ共通の中心、外側周囲、内側周囲、および中心点へ向かって内側
へ面した不規則形状の歯を有する共役カム車20を形成するため互いに隣接して位
置付けられる。

【００２１】 共役カム車20が外側周囲の略0度から略180度の範囲で共役カム車20を通して加
速を提供し、外側周囲の略180度から略360度の範囲で減速を提供するように、共
役カム車20は不規則形状の歯25について実質的に一定ではない加速を提供するた
めに形成される。

【００２２】 トランスファー装置10はまた装置10に関して物質をピックアップおよび移送す
る回転トランスファー駆動機構28、即ちトランスファー駆動28を含む。トランス
ファー駆動28は共役カム車20内に位置付けられ、部分的にその中で作動する。ト
ランスファー駆動28はトランスファー駆動28を駆動するため共役カム車20の中心
を貫通する主駆動軸32を含む。さらに、トランスファー駆動28は周囲、中心、第
1側面、および第1側面に対向する第2側面を有する回転可能なドラム30を含む。
回転可能なドラム30はその中心を通して主駆動軸32に取着され、駆動軸32が回転
するときそれに関して回転する。

【００２３】 少なくとも１つのトランスファー軸35がドラム周囲に隣接して、即ち近くで回
転可能なドラム30を貫通して設置される。各トランスファー軸35は第1端35A（示
されない）および第2端35B（示されない）を含む。各トランスファー軸の第1端3
5Aは回転可能なドラム30の第1側面30A上に位置され、各トランスファー軸35の第
2端35Bは回転可能なドラム30の第２側面30Bの下に位置される。また、少なくと
も１つのトランスファー軸40が回転可能なドラム30の第1側面30A上の各トランス
ファー軸35の第1端35Aに関して位置付けられ、各トランスファー軸40は、必要で
はないが好ましくは生産物寸法変更を融通するために各トランスファー軸35に関
して回転可能である。

【００２４】 カム従動節機構34が回転可能なドラム30の第1側面30A上で各トランスファー軸
35の第1端35Aに関して位置付けられる。各カム従動節機構34は周囲、第1側面38
’および第1側面38’に対向する第2側面38”を有するカム従動節板38、および各
カム従動節板38に取着された少なくとも４つのカム従動節36を含む。少なくとも
２つのカム従動節36がカム従動節板38の第1側面38’に取着され、少なくとも２
つのカム従動節36がカム従動節板38の第２側面38”に取着される。カム従動節板
38の一側（第1または第2のいずれか）の全てのカム従動節36について、カム従動
節板38の反対側（第1または第2のいずれか）に位置された他のカム従動節36があ
る。各カム従動節機構34は１つのトランスファー軸35上で回転可能である。

【００２５】 トランスファー駆動機構28は少なくとも部分的に共役カム車20内に適合し、そ
れによりトランスファー駆動機構28が共役カム車20内で主駆動軸32により回転さ
れるとき、カム従動節36は共役カム車20の不規則形状の歯25に関して動く。

【００２６】 実際に第1および第２カムは各々略3.0インチから略200インチの範囲の小カム
直径を含む。好ましくは小カム直径は略22インチから略28インチの範囲である。
また、第1および第２カムは各々略4.0インチから略260.0インチの範囲の大カム
直径を含む。好ましくは第1および第２カムの大カム直径は略30インチから略34
インチの範囲である。小カム直径は、共役カムの内側周囲から（即ち、カム歯の
先端から）共役カム車20の中心へ測られた直径である。大カム直径は、不規則形
状の歯の最も深い点（即ち、歯の底）から共役カム車20の中心へ測られた直径で
ある。

【００２７】 加えて、共役カム車20の外側直径は略4.5インチから略180インチの範囲である
。好ましくは、共役カム車20の外側直径は略35インチから略37インチの範囲であ
る。第1および第２カムは各々略0.25インチから略8インチの範囲のカム幅を含む
。好ましくは、カム幅は略0.3125インチから略2.0インチの範囲である。第1カム
21および第２カム22、およびかくして共役カム車20はまた各々略0度から略10,00
0度の範囲の調和偏差（harmonic deviation）を含む。ここに使用された“調和
偏差”の用語は、位置の調和変化による回転可能なドラム30のサイクル、即ち36
0度回転毎の遊星の最大回転偏差をさす。

【００２８】 トランスファー装置10の回転可能なドラム30は略2.5インチから略160インチの
範囲の直径を含み、好ましくは略15インチから略35インチである。回転可能なド
ラム30の厚さは略0.25インチから略20インチの範囲でもよい。

【００２９】 図１は共役カム車20、カム従動節36、カム従動節板38および回転可能なドラム
30を背後角度からみた高速回転トランスファー装置、即ちトランスファー装置10
の斜視図を提供する。またトランスファー装置10および共役カム車20を貫通して
いる主駆動軸32を示す。共役カム車20が第1カム21および第２カム22を含むこと
を思い出してほしい。また一端でカム従動節板38に取着され、他端でトランスフ
ァーヘッド40に取着されたトランスファー軸35が示される。図１はトランスファ
ー軸35がそれらのそれぞれの端で安定化されるように、トランスファー軸35は回
転可能な案内板42に取着される好ましい実施例を示す。トランスファー軸35の好
ましい運動は、第1にカム従動節36が共役カム車20の内外で第1および第２カムの
共役カム不規則形状の歯25に沿って動くとき、トランスファー軸が主駆動軸32に
関して回転し、第2にトランスファーヘッド40がトランスファー軸35に関して回
転するようにトランスファー軸35がそれ自身回転することである。

【００３０】 図２はトランスファー装置10の側面図を提供する。代わりの実施例において、
トランスファー装置10が作動にある間、保持板15（示されない）が装置10を地面
または何らかの他の構造物に固定してもよい。図１に示されるように、主駆動軸
32は装置10を貫通し、かつ回転可能なドラム30および回転可能な案内板42に結合
されていることを示す。トランスファー軸35は主駆動軸32と離間関係で示される
。

【００３１】 図３−５は共役カム車20、主駆動軸32の一端、カム従動節板38およびそれに取
着されかつ共役カム車20の不規則形状の歯25に関して動くカム従動節36の上面図
を提供する。これらの図において、最も前のカムは第２カム22であり、ここに示
されないが、第1カム21は第２カム22の背後に位置される。図３は３つのカム従
動節36が各カム従動節板に位置付けられた全部で６つのカム従動節36を与えてい
るカム従動節板38の何れかの側に位置付けられ、その３つはこの図に見られない
実施例を提供する。図３におけるカム歯25の形状および外形は、従動節が設計さ
れた移送速度およびピックアップ速度要求に合うように共役カムを通して（回転
により）移動する適当なカムプロフィールを提供する。カム従動節36が各カム従
動節をその内在するカム従動節板に結合している回転可能または静止のいずれか
の軸52（示されない）に関して自由に回転することがここに注目される。“カム
プロフィール”なる用語は、共役カム車20における各カムのカム歯25の構造およ
び形状をここに意味する。

【００３２】 他の実施例において、図４はカム従動節板38の第2側38”に４つのカム従動節3
6を示す。それ故、４つの他のカム従動節36（ここに示されない）はまたカム従
動節板38の第1側38’（示されない）に取着され、各カム従動節板に位置付けら
れた全部で８つのカム従動節を設けている。図３の実施例におけるように、図４
に示されたカムプロフィールは共役カム車20内で作動しているトランスファー装
置10の設計基準（例えば、速度）に合うように構成される。

【００３３】 図５は図４のそれにトランスファーヘッド40の付加的な構成要素を提供する。
ここにトランスファーヘッド40は一つのソースから他へ物質を移送するために使
用される。例えば、図５においてトランスファーヘッド40は、おそらく物質を移
送あるいはピックアップの何れかのためソースAと接触していることを示す。実
際に、トランスファーヘッド40は、それらが主駆動軸32に関して回転するトラン
スファー軸35に関して回転されるとき、ソースAと常に整列するであろう。好ま
しくは、各トランスファーヘッド40はそのトランスファー軸35に関して独立して
回転可能である。

【００３４】 図６は第1カム21および第２カム22を示す共役カムの平面図を提供する。また
、その上にカム従動節36を有する４つのカム従動節板38が示される。斜線をされ
たカム従動節36はカム従動節板38の第2側38”に位置付けられたそれらのカム従
動節を表わす。斜線のないカム従動節36はカム従動節板38の第１側38’に位置付
けられる。各カム従動節板38の８つのカム従動節36が示される。付加的に、各カ
ム従動節板38はその上に位置付けられた回転可能なトランスファーヘッド40を有
する。示されるように、各トランスファーヘッド40は各トランスファー軸35に配
置されたヘッド40により示される回転50の経路に従うであろう。また示されるよ
うに、トランスファーヘッド40の経路50は、共役カム車20の設計および車20の回
りの一点から車20の回りの他点へ共役カム車20に関して物質のピックアップおよ
び移送のための速度要求から展開する。

【００３５】 形成された“水滴ドロップ”経路の伸ばされたまたは球根状の部分において、
トランスファーヘッド40は共役カム車20に関してそれらの最もゆっくりした回転
で動いている。トランスファーヘッド40が移送/ピックアップ領域Aへそれらの通
路を戻されるとき、それらはそれらが移送/ピックアップ領域Aへ到達するまで大
きな回転速度で移動し始めており、その点即ち領域Aでそれらの最大速度となる
。これらの速度の全てはピックアップおよび移送される物質の速度に対応し、即
ち、トランスファーヘッド40が物質をピックアップおよび引渡すとき、ヘッド表
面はピックアップおよび移送ソースと略同じ速度で動いているであろうことに注
目すべきである。またより接近すると不規則形状の歯25はトランスファーヘッド
40が移動するのを速くすることに注目すべきである。対応的に、より伸ばされた
歯25はヘッドが移動するのを遅くする。全般的に主駆動軸32の速度は一定を維持
する。

【００３６】 図７は“クローバの葉”形状、即ち、共役カムに関するトランスファーヘッド
40の経路および第2カム22の背後から共役カム車20を見た平面図である。共役カ
ムの歯25が最も小さくかつ互いに最も接近しているところで、トランスファーヘ
ッド40はそれらの最高速度で動いている。対応的に、共役カム車20の歯がその最
も広いかつ最も離間しているところで、トランスファーヘッド40はそれらの最低
速度で動いている。“水滴ドロップ”経路形状におけるように、トランスファー
ヘッド40の“クローバの葉”経路はドラム回転に対するトランスファーヘッド回
転の数を決定する計算からもたらされる。“クローバの葉”経路は速度、および
一つの点から他の点へ物質のピックアップおよび移送の方向に関係する。当業者
は設計基準に適応してランスファーヘッド経路50の種々の型を構成できることが
ここに注目される。かかる任意の経路設計は、それ故本発明の範囲に入る。

【００３７】 トランスファー装置はピックアップの点間で１ミリセカンド以下から10セカン
ドの範囲で移送時間を達成する。

【００３８】 ここの一実施例において、カム従動節の一対がカム従動節板の第1側に取着さ
れ、カム従動節の他の対がカム従動節板の第2側に取着される。好ましくは、各
カム従動節はカム従動節板の他のカム従動節から等距離または釣り合った位置に
位置付けられる。ここに他の実施例において、各カム従動節機構は、カム従動節
板の第1側のカム従動節板周囲に関して等距離に置かれた少なくとも３つのカム
従動節と、またカム従動節板の第2側に等距離に置かれた少なくとも３つのカム
従動節とを含む。

【００３９】 回転可能なドラムは設計者の好みと必要により任意の数の形を取り得る。例え
ば、回転可能なドラムは円、十字、星、バー、三角またはここに記述された装置
の作動に有用な任意の形であり得る。

【００４０】 回転変移および調和偏差 回転変移はヘッド（図６）の中心を通過するドラムの半径に関してトランスフ
ァーヘッドの上死点（t.d.c）の回転の量である。上死点はここに、共役カムに
隣接した移送またはピックアップ点に沿いまたは隣接して物質と接触するトラン
スファーヘッドの点（または領域）を意味する。回転変移はトランスファーヘッ
ド40の中心を通過しているドラムの半径から上死点の角回転により測定される。

【００４１】 カムプロフィールは要求される調和偏差により駆動される。高い調和偏差は、
速度が共役カム車20に関して種々の点で、特に共役カム車20に関してピックアッ
プおよび/または移送点で大きい。調和偏差は共役カムに関する2分の１を越える
上死点の回転変移の量であり、即ち移送およびピックアップ点間の中間点から18
0度、カムのその点90度から270度までの点180度である。さらに調和偏差は、ト
ランスファーヘッドが共役カム車20に関してピックアップおよび移送においてト
ランスファー軸35の回りをいかにゆっくりまたは速く回転するかを指令する。こ
の方法において、調和偏差はカムプロフィールを操り共役カム車20の歯25の形状
、高さおよび輪郭を決定すると言える。

【００４２】 図６に示されるように、共役カムに関する180度の回転は0度（ピックアップま
たは移送点）から始まり、180度（移送またはピックアップの他の点）へ進む。
明らかなようにもしピックアップ点が180度に設定されるなら、図６に示される
特定のプロフィールの移送点は180度の点に置かれるであろう。ピックアップお
よび移送の点が180度離間されねばならないということではない事に注目すべき
である。ピックアップされるべき物質の大きさに依存して、移送点は180度より
小さくても大きくてもよい。例えば、個別の構成要素ピッチ長および相互結合物
品ピッチ長がそれぞれ略20インチおよび1インチであるなら、ここに一実施例に
おいて移送点間の範囲は166度±5度を有する。ここに代わりの実施例において、
略15インチの長さを有する生産物に移送される略1インチの長さを有する物質は
共役カム車に関して略131度±5度の範囲に移送点を有するであろう。同様に、略
15インチの長さを有する生産物に移送される略3インチの長さを有する物質は略1
30度±5度の移送点間の範囲を有する。

【００４３】 実際において、カム従動節はある規定された形状で共役カムに関して動く。こ
れらの形状の各々は、各トランスファー装置設計に種々の標準仕様に基づいて作
られる。例えば、図６は共役カムに関して“水滴ドロップ”形状に動いている共
役カム車20およびカム従動節36を示す。この規定された形状はカム内で動いてい
るトランスファー装置の速度、使用されるカム従動節の数、および共役カム車20
の歯のプロフィールを含む種々の要因により決定される。トランスファー装置の
設計において、これらの要因の全ては“水滴ドロップ”形状、即ちトランスファ
ーヘッド40の移動の経路を生成するために結合する。

【００４４】 図７は“クローバの葉”と呼ばれる他の形状を示す。“水滴ドロップ”と同様
に、“クローバの葉”はカム内で動いているトランスファー装置の速度、使用さ
れるカム従動節の数、および共役カムの歯のプロフィールにより決定される。

【００４５】 一実施例において、ドラムの360度回転に対するヘッド回転のより少ない数は
共役カムに関するカム従動節のより小さい動きを生成する。“水滴ドロップ”形
状において、トランスファーヘッドは回転可能なドラムの１つの360度回転内で
数回回転する。全般的に、１つの360度ドラム回転内の少ないトランスファーヘ
ッド回転は共役カムに組建てられ、機械加工されまたは曲げられた数歯に帰着す
る。かかる設計は全般的に、全体および特に歯として共役カムに適用されている
小さい接触応力に帰着する。また、小さな力がカム従動節にかけられる。これは
共役カムに関して物質のピックアップおよび移送においてより大きい生産物信頼
性をもたらすことができる。

【００４６】 図８、９、および10は相互結合物品202、206の大きさの範囲、および個別の構
成要素201、205の大きさの範囲について、発明の使用とみなす図を提供する。相
互結合物品202、206は、例えばウエブ内に切断されない、即ち引き離されない物
品であり得る。一例として、このウエブはおしめウエブまたは知られた吸収物品
の任意のウエブであり得る。個別の構成要素201、205はテープタブ、腰のくびれ
特長および衛生ナプキンに共通に適用された知られた要素の他の型のような構成
部品である。

【００４７】 トランスファー装置10が適用可能である個別の構成要素201、205のピッチ長の
範囲、および個別の構成要素が適用される相互結合物品202、206のピッチ長の範
囲は共役カム車200により決定される。最大個別構成要素ピッチ長および最大相
互結合物品ピッチ長は共役カム車200の設計に先立って示される。トランスファ
ー装置10は最大個別構成要素ピッチ長に等しいかより小さいピッチ長を有する個
別構成要素に適用でき、かつ最大相互結合物品ピッチ長に等しいかより小さいピ
ッチ長を有する相互結合物品へ個別構成要素を適用することを可能にする。

【００４８】 図８、９、および10を参照すると、実際に、その大きさが最大の個別構成要素
ピッチ長に等しくない個別構成要素に適用されるか、その大きさが最大相互結合
物品ピッチ長、または隣接生産物部品の同様な点間の距離に等しくない相互結合
物品へ個別の構成要素を適用することが必要になるとき、トランスファー装置10
へ調整がなされるであろう。特に、カムシフト、共役カム車200の固定回転部分
が調整されねばならない。ピックアップヘッド208（図８）は新しい個別構成要
素205の形に合致し、新しい上死点ヘッド半径を有する新しいピックアップヘッ
ド210と置換されねばならない。“上死点ヘッド半径”なる用語は、ここにピッ
クアップヘッド表面の上死点およびピックアップヘッド軸の中心間の距離を意味
する。新しいピックアップヘッドは相互結合物品202、206とそれらの置換に合致
するよう位相回転的に配列されねばならない。アンビルロール203はピックアッ
プヘッド208と整列するよう位置および回転位相を調整されねばならない。相互
結合物品202、206の位相を示す垂直位置および機械方向はピックアップヘッド20
8と整列されるように調節されねばならない。

【００４９】 相互結合物品の供給率がドラムの各1回転毎にドラム209のヘッドの数に等しい
ことことが通常好ましい。“供給率”なる用語は、ここに１つの相互結合物品20
2、206が移送の点、即ちピックアップヘッド208へ引渡される率を意味する。ア
ンビルロールの回転速度は、個別の構成要素205が１つの相互結合物品毎に１つ
の個別構成要素の率で供給されるようであることがまた通常好ましい。

【００５０】 固定速度で回転しているドラムに取着された遊星の回転運動を生成するカムを
作るため、カムに沿って進行するカム従動節の中心の経路を記述することのみが
必要である。遊星の各カム従動節はドラムの各回転につき1回それが移動するで
あろうそれ自身唯一の経路を持つであろう。カム従動節と同じ直径を有する切断
装置を使用することにより、これらの同じ経路がカムを製造するために使用され
得る。それ故、カムプロフィールを定義する仕事は従動節およびプロフィールを
作るカムカッターの経路を数学的に記述することになる。各従動節経路の一対の
等式が見出され、各経路の整合のリストが作られ、これらはドラム回転の幾つか
の増加ステップを与えられた前記等式の出力である。

【００５１】 発明に含まれる数式を記述する目的のため、記述は個々により容易に理解され
得るいくつかの概念に分析され得る。発明は反対方向に回転する間隔をおいた２
つの車輪として考えられ得る。１つは主ドラムである。他は１つの遊星である。
１つの遊星が正確にモデルにされ得るなら、他のモデルは簡単に最初のコピーを
することであるので、遊星の全数はここに関係しない。以下の３つの例は、カム
の設計に必須の２つの概念、遊星速度係数および調和偏差を説明する。

【００５２】 例 例1：ドラムは一定速度で回転する。遊星は一定速度かつドラムの回転速度の
２倍で反対方向に回転する。この例において、遊星速度係数は２である。遊星速
度に変化がないので調和偏差は０である。

【００５３】 例２：再びドラムは一定速度で回転する。遊星は初期の回転速度ではなく、あ
る回転速度まで加速し始め、ゼロ速度に戻り、反対方向に同じ回転速度まで反対
方向に加速し、それからゼロ速度に戻る。このサイクルがドラムの回転ごとに繰
り返す。この例において、遊星は累積的旋回を作らないので、遊星速度係数は０
である。調和偏差はある値であり、ゼロではない。調和偏差は遊星が回転停止点
から回転停止点へ経験する回転の量であることをこの例は示す。

【００５４】 例３：例1と例２を結合する。ドラムは一定速度で回転する。遊星はドラムの
回転速度の2倍で反対方向に開始する。それはある速度に加速し、2倍速度に戻り
、それからある遅い速度（逆転することなく）に減速し、2倍速度に戻る。速度
係数は２であり、調和偏差はある値である。図11は遊星回転変移、速度、および
加速のグラフを示す。

【００５５】 遊星はドラムの縁かつ同じ面に設置される。議論のこの点についてドラムと遊
星の運動が記述された。

【００５６】 次のステップはカム従動節の中心に関して遊星の縁の点を追跡することである
。１つの従動節が正確にモデル化されるなら、他のモデルは遊星として簡単に最
初のコピーをすることであるので、カム従動節の全数は関係しない。この点が追
跡する経路は１つのカム従動節経路である。

【００５７】 カム従動節の位置を与える一対の等式、即ち、与えられたドラム角度に対する
ドラムの中心からの角度および距離は５つの固定変数の組に依存する。これらの
変数の名称と定義は以下の通りである： ドラム半径−ドラムの中心から遊星の中心への距離。 遊星半径−遊星の中心からカム従動節の中心への距離。 遊星速度係数−ドラムの速度により分割された遊星の平均回転速度。 調和偏差−数学的に、遊星が遊星速度係数により定義された一定回転から経験
する回転変移の最大量、定性的に、ドラムが一定回転のとき遊星の回転速度の 変化量。 従動節シフト−その遊星における各従動節の位置。４つの従動節遊星形状にお
いて、従動節シフトは従動節１について0度に等しく、従動節２について90度に
等しく、従動節３について180度に等しく、従動節４について270度に等しい。共
役カムに関して、従動節シフトは従動節１について45度に等しく、従動節２につ
いて135度に等しく、従動節３について225度に等しく、従動節４について315度
に等しい。

【００５８】 図12はカムそれ自身を製造するために使用され得るカム経路（４つ）を示す。
これは２つのカム、共役対の１つのみであることに注意すべきである。実際に第
２カム22が示されている。第1カム21は、４つの新しい経路55を作るため従動節3
6の半分の離間、即ち45度だけ４つの従動節36をシフトすることにより作られる
。カム設計に対する４つの従動節について、各従動節シフト値0度、90度、180度
、および270度に45度を加えることが、等式の４つの新しい対を生じる新しい値4
5度、135度、225度、および315度を与える。

【００５９】 本発明の特定の実施例が示され、記述されたが、他の変化および修正が発明の
精神および範囲から逸脱することなくなされ得ることは当業者において明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 高速回転トランスファー装置の斜視図である。

【図２】 高速回転トランスファー装置の側面図である。

【図３】 共役カム車の平面図である。

【図４】 共役カム車の平面図である。

【図５】 共役カム車の平面図である。

【図６】 共役カム車の平面図である。

【図７】 共役カム車の平面図である。

【図８】 共役カム車の平面図である。

【図９】 共役カム車の平面図である。

【図１０】 共役カム車の平面図である。

【図１１】 ドラム角度に対する遊星またはカム従動節変移、速度、および加速度に関する
グラフである。

【図１２】 共役カム車のカム経路を示す平面図である。

【符号の説明】

10…トランスファー装置 15…保持板 20…共役カム車 21…カム 22…カム
25…カム歯 28…回転トランスファー駆動機構 30…ドラム 30A…側面 30B
…側面 32…主駆動軸 34…カム従動節機構 35…トランスファー軸 35A…端
35B…端 36…カム従動節 38…側面 38…カム従動節板 40…トランスファ
ー軸 40…トランスファーヘッド 42…案内板 50…ランスファーヘッド経路
52…軸 55…経路 200…共役カム車 201．205…個別構成要素 202．206…相
互結合物品 203…アンビルロール 208…ピックアップヘッド 209…ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (71)出願人 ＯＮＥ ＰＲＯＣＴＥＲ ＆ ＧＡＮＢＬ Ｅ ＰＬＡＺＡ，ＣＩＮＣＩＮＮＡＴＩ， ＯＨＩＯ，ＵＮＩＴＥＤ ＳＴＡＴＥＳ ＯＦ ＡＭＥＲＩＣＡ (72)発明者 ブリッジス、ラッセル・パース アメリカ合衆国、オハイオ州 45230 シ ンシナティ、ベネットウッド・コート 696 (72)発明者 ドロステ、ジョン・フレデリック アメリカ合衆国、オハイオ州 45242 シ ンシナティ、リンフィールド・ドライブ 9541 (72)発明者 ハミルトン、ジェームス・ユ アメリカ合衆国、オハイオ州 45220 シ ンシナティ、サンドヘガー・プレイス 499 (72)発明者 イラオラゴイティア、マイテ ベネズエラ国、1080 カラカス、アベニ ダ・プリンシパル・デ・ラ・タホナ、ピー エイチ３、レジデンシア・ラス・タピアス （番地なし) Ｆターム(参考） 3F101 CA12 CC29 CD01 CE15

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共役カム車上で少なくとも45度離間された一対の点に関して
   、1：1から1：1×10⁴の範囲で速度比を達成する共役カム車であって、共役カム
   車は中心点、外側周囲、内側周囲、および中心点に向かって内側に面した不規則
   形状の歯を有する第1カムと、中心点、外側周囲、内側周囲、および中心点に向
   かって内側に面した不規則形状の歯を有する第２カムとを含み、第1カムおよび
   第2カムは、中心点、外側周囲、内側周囲および中心点に向かって内側に面した
   不規則形状の歯を有する共役カム車を形成するため、互いに近接して位置付けら
   れ、共役カム車は、共役カム車が外側周囲の略0度から略180度間で加速、外側周
   囲の略180度から略360度間で減速を提供するように形成された、不規則形状の歯
   に関して実質的に不連続な加速を提供するように形成され、 物質のピックアップおよび移送における接触の複数点を提供しかつ共役カム車
   と作動するトランスファー駆動機構がトランスファー駆動機構を駆動する主駆動
   軸と、周囲、中心、第1側面および第1側面に対向する第2側面を有し、中心を通
   る主駆動軸に取着されかつその回りを回転する回転可能なドラムと、回転可能な
   ドラム上に対向的にかつそれを貫通してドラム周囲に近接配置された少なくとも
   ２つのトランスファー軸であって、各トランスファー軸が第1端および第2端を含
   み、各トランスファー軸の第1端は回転可能なドラムの第1側面の上に位置付けら
   れ、かつ各回転可能な軸の第2端は回転可能なドラムの第2側面の下に位置付けら
   れるトランスファー軸と、回転可能なドラムの第1側面の上で各トランスファー
   軸の第1端の回りに位置付けられ、各トランスファー軸の回りに回転可能である
   少なくとも１つのトランスファーヘッドと、回転可能なドラムの第2側面の下の
   各トランスファー軸の第２端の回りに位置付けられたカム従動節機構であって、
   各カム従動節機構は周囲、第1側面および第1側面に対向する第2側面を有するカ
   ム従動節板、各カム従動節板に取着された少なくとも２つのカム従動節を含み、
   少なくとも１つのカム従動節がカム従動節板の第1側面に取着され、少なくとも
   他のカム従動節がカム従動節板の第２側面に取着され、各カム従動節機構は１つ
   のトランスファー軸の回りに回転可能であるカム従動節機構とを含み、 トランスファー駆動機構は、カム従動節が共役カム車内に適合し共役カムの不
   規則形状の歯に関して動くように共役カム車内で少なくとも局部的に適合する、
   ことを特徴とする移送物品のトランスファー装置。
2. 【請求項２】 第1カムおよび第２カムが各々略6.0インチから略50インチ、
   好ましくは略22インチから略28インチの範囲の小さいカム直径を含む請求項１の
   トランスファー装置。
3. 【請求項３】 第1カムおよび第２カムが各々略8.0インチから略64.0インチ
   、好ましくは略30インチから略34インチの範囲の大きいカム直径を含む請求項１
   のトランスファー装置。
4. 【請求項４】 第1カムおよび第２カムが各々略9インチから略72インチ、好
   ましくは略35インチから略37インチの範囲の外側直径を含む請求項１のトランス
   ファー装置。
5. 【請求項５】 第1カムおよび第２カムが各々略0.3125インチから略2.5イン
   チ、好ましくは略0.25インチから略2.0インチの範囲のカム幅を含む請求項１の
   トランスファー装置。
6. 【請求項６】 第1カムおよび第２カムが各々略100度から230度の範囲の調
   和偏差を含む請求項１のトランスファー装置。
7. 【請求項７】 速度比が略1：1から略35：1の範囲である請求項１のトラン
   スファー装置。
8. 【請求項８】 回転可能なドラムが略25インチから略28インチの範囲である
   直径を含む請求項１のトランスファー装置。
9. 【請求項９】 回転可能なドラムが略2インチから略5インチの範囲である厚
   さを含む請求項１のトランスファー装置。
10. 【請求項１０】 トランスファー駆動機構が略0ミリセカンドから10セカン
    ドの範囲の移送時間を達成する請求項１のトランスファー装置。
11. 【請求項１１】 一対のカム従動節がカム従動節板の第1側面および第2側面
    に取着され、各対のカム従動節の各々は対にある他のカム従動節から180度に位
    置付けられる請求項１のトランスファー駆動機構。
12. 【請求項１２】 各カム従動節機構がカム従動節板の第1側面の周囲にカム
    従動節板に関して等距離離間された少なくとも３つのカム従動節、およびカム従
    動節板の第２側面の周囲にカム従動節板に関して等距離離間された少なくとも３
    つのカム従動節を含む請求項１のトランスファー装置。
13. 【請求項１３】 回転可能なドラムが円形、十字形、星形、またはバー形を
    含む請求項１のトランスファー装置。