JP2004524193A - 緩衝材ダンネージを作成し、分配するコンパクトな装置およびシステム - Google Patents

Abstract

緩衝材ダンネージを作り、取り出すためのシステムは小さく、１つまたは多数のパッキングステーションのためのフレキシブルな据付形態の選択を可能にする。突き固め装置（１）はスタンド上のユニットとして旋回可能に設けられ、モータ（３）と材料送り機構（６）とを含み、該材料送り機構は当該システムスタンド上に支持された材料の供給ロールから材料を引き、この材料を当該装置を通して供給する。前記供給機構の上流の複数の材料型削り部材（９）は、当該装置内で材料を成形し、該材料を緩衝材製品の連続ストリップに変換する。モータ（３）によって駆動されるパーフォレータ（１８）は、材料の長さ方向に沿って離間した場所で材料に穴をあけ、オペレータは当該装置から取り出される材料から所望の長さのクッションダンネージをマニュアルで切り取ることができる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば製品を箱に入れて出荷するときに包装産業において空隙充填材および緩衝材ダンネージとして使用するための材料を作成、分配する装置、および該装置を利用するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
緩衝材ダンネージ（cushioning dunnage）は、コンテナに品目を入れて出荷するときに保護包装材料として使用される。該ダンネージは、あらゆる空隙を充填する、および／または出荷中にコンテナ内の品目を保護する。緩衝材ダンネージを形成する典型的な材料は紙およびプラスチックを含む。原材料の複数のロールから弾力性のあるピロー状の片を備える緩衝材ダンネージを製造する相対的に複雑な機械および方法が既知である。１つのこのような既知の機械は米国特許第５，７８５，６３９号に開示されている。該既知の機械は、それらがおもに大規模な生産に適しており、相対的に高価であるという点で不利である。包装産業においては、長いあいだ、製品を箱または他の容器に入れて出荷する際に空隙充填材および緩衝材として使用するための紙または他の材料を作成、分配する小型かつ安価な装置に対するニーズがあった。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、緩衝材ダンネージを作成、分配するコンパクトな装置および該装置を利用するシステムを提供するという点でこのニーズに対処する。該装置およびシステムはカスタマの両端のニーズを満たすことができる。すなわち、本発明のコンパクトな装置およびシステムは、そのパッキングニーズを、たくさんの空間を占めない単一の装置により満たすことができるカスタマにとって手頃かつ実用的である。該装置およびシステムは、複数のスタンドアロン包装ステーションおよび／または集中パッキングステーションを有する高速生産ラインおよび大量の生産ラインを備えるカスタマのニーズにも応えることができる。
【０００４】
本発明による、間隙充填材および緩衝材ダンネージとして使用するための材料を作成、分配するコンパクトな装置は、架台部の上に１つの装置として取り付けることができる小型の装置である。該コンパクトな装置あるいはヘッドは、モータと、材料の供給部から材料を引き出し、材料が緩衝材製品に変換される装置を通して材料を送るための該モータによって駆動される材料送り装置とを備える。該コンパクトな装置の中の該材料送り装置の上流にある複数の材料型削り部材は、材料が該装置を通して送られるにつれてそれを緩衝材製品の連続片に変換するために材料を成形する。該モータにより駆動される穿孔器が、オペレータが装置により分配されている所望される長さの緩衝材製品を装置から切り取ることができるようにするために、材料が装置を通って送られるにつれて材料の条長に沿った離間位置で材料を穿孔する。
【０００５】
間隙充填材および緩衝材ダンネージとして使用するための材料を作成、分配する本発明のシステムは、前記のコンパクトな装置と、該コンパクトな装置が取り付けられる架台部とを含む。例の実施形態に従い、コンパクトな装置は材料の装填を容易にするために架台部の上に枢止される。本発明のある形態では、架台部は、ロールから引き出され、コンパクトな装置に供給されることになる材料のロールを回転自在に支える支承を含むホイール付きの材料カートである。ロールから引き出される材料を伸ばす自動ロールテンショナは、引っ張りが突然停止しても材料上に張りを維持する。カートは、コンパクトな装置により分配されるオペレータ取り扱い緩衝材製品用の作業面も含むことがある。本発明の追加の特徴として、ロール支承がコンパクトな装置により分配される緩衝材製品を取り扱うオペレータのための隣接する作業面の上に持ち上げられる、システムのロール支承に材料のロールを送達するための頭上送達システムが提供される。
【０００６】
本発明のこれらのおよびその他の特徴および優位点は、例証の目的のためだけに本発明によるいくつかの例の実施形態を示す添付図面に関連して解釈されるときに以下の説明からさらに明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
ここで図面を参照すると、図１から図６に図示されるような本発明のコンパクトな装置は、間隙充填材および緩衝材ダンネージとして使用するための材料（ないしは素材）を作成、分配するためである。装置１は、たとえば図６のフロアスタンド２などの架台部の上に取り付けることができる相対的に小型の一体化した装置である。装置１はモータ３と、図６の材料ロール５などの材料の供給から材料を引っ張り、装置を通してそれを送るための該モータにより駆動される材料送り装置４、図４を備える。
【０００８】
材料送り（ないしは素材供給）装置４は、例の実施形態では用紙である材料８が図５に描かれているようにあいだを送られる協調フィード（ないしは供給）ローラ６と７、図４を参照、を備える。材料送り装置４の上流にある複数の材料型削り（ないしは素材成形）部材は、材料が装置１を通って送られるにつれて、材料８を緩衝材製品の連続片に成形する。材料型削り部材は、フィードローラ６と７によって材料８がその上で引き寄せられる凸状の材料型削りローラ９を含む。凸状ローラ９の下流にある材料８の投入開口部１０は、第１組および第２組の離間した平行ローラ１１、１２および１３、１４により画定される。第２組のローラ１３、１４は第１組のローラ１１、１２の方向を横断する方向で伸張する。材料８が凸状ローラ９の上を引き寄せられると、材料の側面方向の端縁がローラ９の凸状表面の上を第１方向で向けられる。投入開口部１０を通る材料９の連続した移動は、緩衝材製品の連続片を形成するために材料の上で端縁が折り返されるように第２の方向で材料８の側面方向の端縁を向ける。さらに特定すると、図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃに図示されるように、凸状ローラ９および２組のローラ１１、１２および１３、１４が、ロール５からの用紙がフィードローラ６と７によって引っ張られ、該用紙を折り畳み、緩衝材ダンネージとして使用するためのピロー状の形状に形成する変換アセンブリを構成する。図７Ｂのペーパピロー１５を参照すること。
【０００９】
コンパクトな装置１は、材料が装置を通って送られるにつれて材料の条長に沿った離間位置１７で要素材料８を穿孔するためにモータ３により駆動される穿孔器１６をさらに備える。材料の片側の直線穿孔１７は、材料がそのあいだを送られる強調穿孔（ないしはパーフォレーション）ギヤ１８と１９により為される端縁切除である。該穿孔ギヤ１８と１９は、送られている材料の片側でフィードローラ６と７と同軸で配列される。ピロー状の形をした材料がコンパクトな装置１から分配されると、材料の離間した穿孔１７のために、オペレータは装置から図７のピロー１５のような所望される長さの緩衝材製品を切り取ることができる。
【００１０】
装置１の投入（ないしは入力）シュート２０および産出（ないしは出力）シュート２１は、材料送り装置４のそれぞれの側で材料８を誘導する。投入シュートおよび産出シュート、凸状の材料型削り（ないしは素材成形）ローラ９、投入（ないしは入力）ローラ１１、１２、および１３、１４、および装置の他の構成部品は装置の支承フレーム２２に１つの装置として取り付けられる。実施形態の例では、コンパクトな装置１は、用紙材料の装填を容易にするために他方向枢動のためにフロアスタンド２、図６、に取り付けられている。フロアスタンド２の上の枢動（ないしは旋回）ヘッド１のさまざまな位置は図６の破線で示されている。ローラ組１１、１２および１３、１４により区切られる投入開口部１０のサイズが、オペレータの安全のためにオペレータの手が投入開口部を通って差し込まれるのを防ぐほど小さいことが注意される。
【００１１】
間隙充填材および緩衝材ダンネージとして使用するための材料を作成、分配する本発明のシステム２３は、図６に示されている。該システムは、コンパクトな装置１と、コンパクトな装置が取り付けられる架台部２を組み合わせて含む。システム２３は、さらに、オペレータ２６が装置１からピロー状に成形された材料１５を移動し、出荷される品目が入った箱２７の中にそれを差し込むために作業面２５を提供する作業台（ないしはベンチ）２４を備える。図６のシステム２３は、さらに、コンパクトな装置に供給するためにコンパクトな装置１のフィードローラ６および７によって引っ張ることにより材料を解くことができる用紙ロール５を回転自在に支えるロール支承２８を備える。図６のシステム２３のロールサポートは、ホイール３２付きの材料カート３１の形を取っている。
【００１２】
図８の例の実施形態のシステム３３は、材料目録記載（ないしは表示）ステーション３５上で支えられる架台部３４を備える。図９のシステム３６は、コンパクトな装置１が材料目録記載ステーションの下部脚部３０上の材料目録記載ステーションの作業面の下に枢止されるという点を除き、図８のシステムに類似している。図１０の実施形態の例のシステム３８は、作業面４０を提供するためにコンパクトな装置の前に位置しているコンベヤ３９を備えた図６のフロアスタンドのようなフロアスタンド２を利用する。図１１のシステム４１は、作業面４２を材料カート４３と統合する。カート４３は作業面４２の下にコンパクトな装置１を枢止する役割も果たす。カート４３上のホイール４４のためにシステム全体が移動できる。
【００１３】
図１２の例の実施形態のシステム４５は、コンベヤ４７の下にコンパクトな装置１を枢支するロールテンショナ６７付きの材料カート４６を利用する。図１３のシステム４８は、材料カートがコンベヤ４９の後ろに位置し、コンパクトな装置１だけがコンベヤの下に位置する点を除き、図１２のシステムに類似している。
【００１４】
図１４のシステム５０は、必要に応じて用紙供給を補充するためにロール支承５１に送達するためにバックアップ材料ロール５３を供給する躍動（ないしは揺動）供給コンベヤ５２付きの材料ロール５用の高架ロール支承５１を含む。躍動供給コンベヤ５２は、図１４に描かれているような送達材料ロール５４を提示する。送達材料ロール５４は、図１４に概略して示される枢動移動アーム５５と５６によりバックアップ材料ロール５３の位置に移送される。図１４のシステムの変形は、ロール支承５７がプレテンショナ５８を含む図１５に図示されている。ロール支承は、図１５のシステム５９内のフロアスタンド２および躍動供給コンベヤ５２上に取り付けられている。
【００１５】
頭上躍動供給コンベヤ５２は、図１６Ａと図１６Ｂのシステム６０に概略して示され、コンベヤは材料ロールを５つの個別包装ステーション６１から６５に供給する。包装ステーションのそれぞれには、緩衝材ダンネージを作成し、品目を包装しているオペレータ、およびワークステーションでのコンテナに分配するための作業面上に支えられる本発明のコンパクトな装置１が備えられる。ステーションのうちの１つ、６１は、図１６Ｂの側面図に概略して示されている。テープ貼り機は６６で表されている。
【００１６】
図１４と図１５の頭上ロール送達システムの動作がここで説明される。第１の工程では、用紙ロールが、ロール移送ゲート５５（閉じられている）がロールが移動するのを止めるまで躍動コンベヤ５２上で移動する（進む）。ロールが移動するのを止めると、ロール分配アーム５６がロールを躍動コンベヤのトラックの中から押し出す。ロールが躍動コンベヤから押し出された後、ロールは、図１５に示されるロール停止／解放アーム７０に逆らって停止する。ロールがロール停止／解放アーム７０に逆らって留まる限り、ロール移送ゲート５５は開いたままとなり、用紙のロールが躍動コンベヤ上を次に使用可能なシステムまで移動できるようにする。用紙の新しいロールがたとえばステーション６１から６５の１つなどの分配装置に必要とされるとき、オペレータはロール停止／解放アーム７０を使用して、用紙ロールが図１５に図示されるように自動ロールテンション相非５８の中に落下できるようにスタンバイロールを解放する。この点で、ロールは使用される用意ができている。ロールが自動ロールテンション装置の中に落下した後、ロール移送ゲート５５が閉じる。
【００１７】
例の実施形態では、用紙材料は好ましくは２４インチから３４インチの初期幅を有している。端縁が装置の変換アセンブリによって折り畳まれた後、ピロー形状の製品の幅はたとえば７インチから８インチに縮小され、連続片はたとえば７インチごとに片側の１７で穿孔される。装置およびダンネージ製品は、言うまでもなく他のサイズの緩衝材製品を製造するための寸法にすることができるだろう。
【００１８】
使用中、オペレータは、用紙が装置１の全面にある排出シュート２１から伸張するまで、コントローラ６９、図１の送りスイッチ６８を押すことによってコンパクトな装置１の近隣に位置する供給ロール５から用紙または他の材料を手作業（ないしはマニュアル）で送る。オペレータは、用紙の分配を開始するために図示されていないフットスイッチを押す。用紙が装置１の内側と通って移動するにつれて、用紙は折り畳まれ、緩衝用ダンネージとして使用するためのピロー状の形に形成される。形成された材料は、例の実施形態の１７で７インチごとに片側端縁で均等に穿孔される。所望される長さの緩衝剤製品に達すると、オペレータはフットスイッチを放し、緩衝材製品の分配を停止する。オペレータは、所望される穿孔直線で装置から緩衝材製品を切り取り、間隙充填材または緩衝材のために使用するために箱２７の中に製品を入れる。
【００１９】
本発明のコンパクトな装置およびシステムは、有利なことに、その包装ニーズが、多くの空間を占めない単一の装置で満たすことができるカスタマにとって手頃かつ実用的である。それは、また、６１から６５などの複数のスタンドアロン式包装ステーションおよび／または集中包装ステーションが活用される高速生産ラインおよび大量生産ラインを備えるカスタマのニーズにも柔軟に応えることができる。作業台の上または下に、およびコンベヤラインの上または下に設置できる***型可撓接地構成オプションが複数の例の実施形態に図示されている。架台部／材料カート上での装置１の他方向枢動は、装置１内に用紙材料８を装填するのを容易にするためである。穿孔は現場で、リアルタイムで用紙材料に達成されるため、事前に穿孔された用紙をロールに提供する必要はない。
【００２０】
私は本発明による複数の例の実施形態だけを示し、説明したが、多様な変更および変型が本発明から逸脱することなく当業者によってそこに加えることができることが理解される。したがって、私はここに開示される特定の例の実施形態に制限されることを好まないが、添付請求項の範囲によって含まれるようなこのような変型をカバーすることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】間隙充填材および緩衝材ダンネージを作成、分配する本発明の例の実施形態によるコンパクトな装置の前面側面図である。
【図２】図１のコンパクトな装置の左側面図である。
【図３】図１のコンパクトな装置の右側面図である。
【図４】図１から図３のコンパクトな装置の機能構成要素の、該構成要素をさらに明確に示す概略図である。
【図５】用紙の供給ロールから装置の中に引き込まれ、緩衝材製品に変換されているあいだに装置を通って送られる紙材料に関して装置の機能構成要素を示す図４のような概略図である。
【図６】装置に用紙を供給する材料ロールを支える自動ロールテンショナ付きの材料カーとを備える、作業台の後ろに位置するフロアスタンド上に取り付けられる図１から図５のコンパクトな装置を含む、本発明のシステムの第１の例の実施形態の右側面図である。
【図７Ａ】図５に類似しているが、オペレータが装置から分配される連続片から所望の長さの材料を予測できる方法でちぎることができるようにする製品の条長に沿った離間穿孔付きの、装置により形成されるピロー状の製品のさらに詳細を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示される連続緩衝材製品の自由端から切り取られたペーパーピローの上から、およびその片側への透視図である。
【図７Ｃ】緩衝材製品の一方の端縁に沿った穿孔された領域を示す、図７Ａの円Ｄの中の緩衝材製品の部分の拡大図である。
【図８】コンパクトな装置がその作業面の上の積荷目録記載ステーション上に取り付けられる、本発明によるシステムの第２の例の実施形態の右側面図である。
【図９】本発明のコンパクトな装置が材料カート上に枢止され、積荷目録記載ステーションの作業面の下に配置される、本発明のシステムの第３の例の実施形態の右側面図である。
【図１０】本発明のコンパクトな装置を運搬するフロアスタンドの前に作業面を提供するコンベヤを有する本発明のシステムの第４の例の実施形態の右側面図である。
【図１１】システムの材料カートが作業面を含み、コンパクトな装置がカートに枢止される第５の例の実施形態の右側面図である。
【図１２】コンパクトな装置がその上に取り付けられる材料カート全体がシステムのコンベヤの下に位置する第６の例の実施形態を示す右側面図である。
【図１３】材料カートが、コンベヤの後ろに位置し、コンベヤの下の位置でコンパクトな装置を支えるシステムの別の例の実施形態の右側面図である。
【図１４】システムとともに緩衝製品を作成するために使用される材料のロールを供給するためにその上昇したロール送達装置を描くシステムの追加の例の実施形態の右側面図である。
【図１５】ロールサポートの一部としてのロールテンショナの使用を概略して示す図１４によるシステムの変形である。
【図１６Ａ】頭上ロール送達装置が、それぞれが本発明のコンパクトな装置を有する複数の個々の作業ステーションに材料ロールを供給する 本発明の追加のシステムの平面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａの１台のワークステーションの正面側面図である。

Claims (22)

1. 間隙充填材および緩衝材ダンネージとして使用するための材料を作成し、分配する、架台部の上に１つの装置として取り付けることができるコンパクトな装置であって、
   モータと、材料の供給部から材料を引き出し、前記装置を通してそれを送るための、前記モータによって駆動される材料送り装置と、
   材料を成形し、材料が前記装置を通って送られるにつれて緩衝材製品の連続片に材料を変換するための、前記材料送り装置の上流にある複数の材料型削り部材と、
   オペレータが、前記装置により分配されている緩衝材製品の所望される長さを前記装置から切り取ることができるようにするために、材料が前記装置を通って送られるにつれて前記材料の条長に沿った離間位置で材料を穿孔するための、前記モータにより駆動される穿孔器と、
   を備えることを特徴とする装置。
2. 前記穿孔器が、前記材料がそのあいだを送られる協調穿孔ギヤを備えることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記穿孔ギヤが前記材料送り装置と同軸で配列されることを特徴とする請求項２記載のコンパクトな装置。
4. 前記材料送り装置が、前記材料がそのあいだを送られる協調フィードローラを備えることを特徴とする請求項３記載の装置。
5. 前記材料型削り部材が、材料の側面方向の端縁を第１の方向で向ける第１の材料型削り部材を含む請求項１記載の装置。
6. 前記第１の材料型削り部材が、前記材料がその上を引き寄せられる凸条の材料型削りローラであることを特徴とする請求項５記載の装置。
7. 前記材料型削り部材が、さらに、端縁が緩衝材製品の連続片を形成するために材料の上で折り返されるように、材料の側面方向端縁を第２の方向で向けるために前記材料がそれを通って引き寄せられる投入開口部を区切る離間した投入ローラを備えることを特徴とする請求項５記載の装置。
8. 前記離間した投入ローラが、第１組のローラに対し横断方向で伸張する第２組の離間した平行ローラが後を続く第１組の離間した平行ローラを備え、前記第１組および第２組のローラが前記材料を成形するための前記投入開口部を区切ることを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 前記投入開口部のサイズが、オペレータの安全のためにオペレータの手が前記投入開口部を通って差し込まれるのを防ぐほど小さいことを特徴とする請求項７記載の装置。
10. 前記材料送り装置のそれぞれの側面で前記材料を誘導するための投入シュートと産出シュートをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の装置。
11. 間隙充填材および緩衝材ダンネージとして使用するための材料を作成、分配するシステムであって、
    モータと、材料の供給部から材料を引き出し、前記装置を通してそれを送るための、前記モータによって駆動される材料送り装置と、
    材料を成形し、材料が前記装置を通って送られるにつれて材料を緩衝材製品の連続片に変換するための、前記材料送り装置の上流にある複数の材料型削り部材と、
    オペレータが、前記装置により分配されている所望される長さの緩衝材製品を前記装置から切り取ることができるようにするために、材料が前記装置を通って送られるにつれて前記材料の条長に沿った離間した場所で材料を穿孔するための、前記モータにより駆動される穿孔器と、
    を含む架台部の上に取り付けることのできるコンパクトな装置と、
    前記装置が上に取り付けられる架台部と、
    を備えることを特徴とする前記システム。
12. 前記コンパクトな装置が材料の装填を容易にするために前記架台部上に枢止されることを特徴とする請求項１１記載のシステム。
13. 前記架台部が、ホイール付きの材料カートの形を取り、前記材料カートが、前記コンパクトな装置に供給される材料のロールを回転自在に支えるための支承を含むことを特徴とする請求項１１記載のシステム。
14. 前記材料カートが、前記コンパクトな装置により前記ロールから解かれる材料を引っ張るためのロールテンショナを含むことを特徴とする請求項１３記載のシステム。
15. 前記材料カートが、前記コンパクトな装置により分配される緩衝材製品を取り扱うオペレータ用の作業面を含むことを特徴とする請求項１３記載のシステム。
16. 前記架台部が、前記コンパクトな装置により分配される緩衝材製品を取り扱うオペレータ用の作業面を含むことを特徴とする請求項１１記載のシステム。
17. 前記コンパクトな送致に供給される材料のロールを回転自在に支えるための支承をさらに備えることを特徴とする請求項１１記載のシステム。
18. 前記コンパクトな装置によって分配される緩衝材製品を取り扱うオペレータ用の隣接する作業面の上に持ち上げられる前記ロール支承に材料のロールを送達する頭上送達システムをさらに備えることを特徴とする請求項１７記載のシステム。
19. 前記コンパクトな送致によって分配される緩衝材製品を取り扱うオペレータに作業面を与えるために前記コンパクトな送致の前に位置するコンベヤをさらに備えることを特徴とする請求項１１記載のシステム。
20. 間隙充填材および緩衝材ダンネージとして使用するための材料を作成、分配するシステムであって、
    モータと、材料の供給部から材料を引き出し、前記装置を通して材料を送るための、前記モータにより駆動される材料送り装置と、
    材料を成形し、それが前記装置を通って送られるにつれて材料を緩衝材製品の連続片に変換するための、前記材料送り装置の上流にある複数の材料型削り部材と、
    オペレータが前記装置によって分配される所望される長さの緩衝材製品を前記装置から切り取ることができるようにするために、材料が前記装置を通って送られるにつれて前記材料の条長に沿った離間した位置で材料を穿孔するための、前記モータによって駆動される穿孔器と、
    を含む架台部の上に取り付けることができるコンパクトな装置と、
    前記コンパクトな装置に供給される材料を解くことができる材料のロールを回転自在に支えるロール支承と、
    を備えることを特徴とするシステム。
21. 前記ロール支承が、前記コンパクトな装置によって前記ロールから解かれる材料を引っ張るためのロールテンショナを含むことを特徴とする請求項２０記載のシステム。
22. 前記コンパクトな装置により分配される緩衝材製品を取り扱うオペレータ用の隣接する作業面の上に持ち上げられる、オペレータ材料のロールを前記ロール支承に送達する頭上ロール送達システムをさらに備えることを特徴とする請求項２０記載のシステム。

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