JP2007516086A - 平坦包装素材にスリットを形成する装置 - Google Patents

Abstract

段ボールにより形成した平坦な包装素材にスリットを形成するスリット形成装置。本装置は、素材を前進させる駆動ローラ組立体１′ａ，１′ｂ，５′，５″、および、各包装素材３に前方端縁スリット１１および／または後方端縁スリット１３を形成するためのナイフ９を設けた回転可能なスリット形成ローラ７を有する。ナイフ９は、円形であり、２個のナイフ端縁９ａ，９ｂによって画定され、このナイフは、最大３００゜の範囲にわたって延在し、ナイフ端縁間には、にナイフギャップ１９が存在するようにする。プログラムタイマ２３により制御されるスリット形成ローラ７およびこのスリット形成ローラに関連する駆動モータ２１によって、第１ナイフ端縁９ａに隣接するナイフ９の部分９Ａは、素材３の前方端縁１５から素材３に切り込んで前方端縁スリット１１を形成することができるとともに、第２ナイフ端縁９ｂに隣接するナイフ９の第２部分９Ｂは、スリット形成ローラ７、前記駆動モータ２１、プログラムタイマ２３によって、素材３を均一速度で前進させる間に、素材３の後方端縁１７に隣接する位置から後方端縁にかけて後方端縁スリット１３を形成することができる。この結果得られる動作信頼性は高速作動速度においても極めて高く、またこの結果得られるスリットは鋭利な切り込み端縁を示す。さらに本装置は、比較的安価に製造できる。

Description

本発明は、包装素材、特にダンボールからなる包装素材にスリットを形成するスリット形成装置であって、前記素材を前進させる駆動ローラ組立体、ならびに素材に前方端縁スリットおよび／または後方端縁スリットを形成する少なくとも１個のナイフを設けた少なくとも１個の回転可能なスリット形成ローラを備えた該スリット形成装置に関するものである。

駆動ローラ組立体およびスリット形成ナイフを有するこの種の包装装置は既知であるが、この装置は、かなり複雑であり、動作の信頼性がかなり低いため、完全に満足のいく作動は得られない。加えて、この装置は、製造するのにコストがかなりかかる。

本発明の目的は、高速での作業においても従来よりも高い信頼性を有し、加えて廉価で製造することのできる、上記のタイプの装置を提示することにある。

本発明によるスリット形成装置は、前記ナイフを円形、すなわち２個のナイフ端縁により画定された扇形とし、前記ナイフは中心角ｖが最大３００゜の範囲にわたって延在し、したがって、前記ナイフはナイフ端縁の間にギャップが存在するものとし、そして第１ナイフ端縁に隣接する前記ナイフの第１部分は、前記スリット形成ローラおよびこのスリット形成ローラに接続した駆動モータ、ならびに制御プログラムタイマによって、前記包装素材の前方端縁に前方端縁スリットを形成し得るようにし、一方、他方のナイフ端縁に隣接する前記ナイフの第２部分は、前記スリット形成ローラ、前記駆動モータ、および前記制御プログラムタイマによって、前記素材が均一速度でスリット形成装置を通過する間に、前記素材の後方端縁に隣接する素材の部分に後方端縁スリットを形成し得る構成としたことを特徴とする。この結果得られる作動の信頼性は、高速の作動速度でも極めて高く、さらに、比較的安価に製造することができる。各素材（ブランク）が前進する間に、ナイフは切り込み処理中に時計方向に回転するが、後方端縁スリットの形成が完了したとき、第１ナイフ端縁が初期位置に達するまで反時計方向に回転させて次の素材を受け入れる準備状態にすることもできる。

本発明によれば、スリット形成ローラ、駆動モータ、およびプログラムタイマによって、第１部分のナイフ端縁が、初期位置から回転して前方端縁スリットを形成し得るようにし、初期位置では、ナイフ端縁が、このナイフ端縁の半径ラインから切り込み位置にいたる所定の中心ｘ［arc(π／180)・rx］の角度位置をとり、この角度位置は所要スリット長さに対応し、前方端縁スリットの切り込みを完了するまで中心角度ｘだけ順回転し、この後、ナイフギャップが素材の上方に位置するときに、ナイフを減速し、また、第２ナイフ部分もしくは他の付加的なナイフの端縁が、やはりスリット形成ローラ、駆動モータおよびプログラムタイマによって、初期角度位置（ｙ）から回転して後方端縁スリットを形成する切り込み位置に降下し、次いで、素材の後方端縁の長さに対応するセグメントにわたり回転し。この後、第２ナイフ端縁を減速し、第１ナイフ端縁が初期位置に達して後続の包装素材を受け入れ準備が整うよう順回転するよう構成する。その結果、高速の作動速度でさえ極めて高い動作信頼性が得られ、またスリットは鋭い切り込み端縁を示す。さらにこの装置は、より一層安価に製造できる。

スリット形成ローラ、駆動モータおよびプログラムタイマによって、前方端縁スリットおよび後方端縁スリットを形成する間に、包装素材の前進速度とほぼ同一の周速度でナイフを動作し得るようにする。この結果として、特に高い動作信頼性が得られる。

さらに、スリット形成ローラ、駆動モータおよび前記プログラムタイマによって、減速動作中、ナイフの周速度を最終的に確実にゼロになるようにする。このようにすることにより、本発明装置は間欠的に動作し、この結果として装置の動作中にエネルギーが節約される。

本発明によれば、ナイフが最大２７０゜であり、好適には、２２５゜の中心角ｖの範囲にわたって延在し、角度ｘを３０゜＜ｘ＜７０゜の範囲、角度ｙを３０゜＜ｙ＜７０゜の範囲内の値となるようにし、これにより、９０゜以上、とくに、１３５゜のナイフギャップに対応し、このような角度にわたるナイフギャップにすると実用上有利であることが分かった。

さらに、本発明による駆動モータを、例えば電気ステップモータもしくは機械式／油圧駆動モータのようなサーボモータとすると、実用上とくに有利であることが分かった。

本発明によれば、少なくとも１個のセンサ装置を、包装素材の進行方向に見てスリット形成ローラよりも手前に取り付け、センサ装置により、包装素材の進入を検出し、包装素材の到達時にプログラムタイマを付勢し得るようにする。この結果、動作信頼性向上する。

本発明によれば、背圧ローラをスリット形成ローラの下側に設け、背圧ローラは、例えばナイフの厚みに相当する距離を空けて設けた比較的薄い２個の円形ディスクを有するものとする。結果として得られる前方端縁スリットおよび後方端縁スリットの端縁はそれぞれ極めて鋭利になる。

最後に、本発明によれば、スリット形成ローラの下側に設ける背圧ローラに、好ましくはゴム製の、弾性コーティングを設ける。これにより、特に信頼性の高い動作が得られる。
つぎに、図面につき本発明の好適な実施例を詳細に説明する。

発明を実施する最良の形態
図１に示す装置は、包装素材、とくに、ダンボールからなる包装素材（ブランク）に切り込みを入れるスリット形成装置として好適であるが、ボール紙からなる素材にも利用することができる。本発明によるスリット形成装置は、整列配置した包装素材３を装置通過方向Ａに前進させるための駆動ローラ組立体１を有する。駆動ローラ組立体は、数組のシャフト１′ａ，１′ｂ，１″ａ，１″ｂを有する。円筒形の摩擦部材５は、これらシャフトに設け、例えば５′，５″の対として協働させる。これら摩擦部材は、好ましくはプラスチックまたはゴムにより形成する。

さらに、本発明スリット形成装置は、少なくとも１個の回転可能な切り込みローラ７を有し、この切り込みローラ７には、図５に示すように、素材３に前方端縁スリット１１または後方端縁スリット１３を切削するための少なくとも１個のナイフ９を設ける。

スリット形成ナイフ９は円形であり、２個のナイフ端縁９ａ，９ｂによって画定される。第１ナイフ端縁９ａを、第１ナイフ部９Ａに、また、第２ナイフ端縁９ｂを第２ナイフ部９Ｂに配置する。ナイフは、最大３００゜の中心角ｖの範囲にわたって延在し、この結果、ナイフ端縁９ａ，９ｂの間に少なくとも６０゜のナイフギャップ１９が存在する。

スリット形成ローラ７は、プログラムタイマ２３（図１参照）によって制御される駆動モータ２１に接続する。素材の前方端縁１５がナイフの切り込み位置２５（図２参照）に到達して素材３に前方端縁スリット１１を形成するとき、このプログラムタイマは、第１ナイフ端縁９ａが初期位置Ｂから前方に送られるようにナイフ９を回転させ、この初期位置Ｂから前方に送られた位置において、ナイフ端縁９ａは、半径ラインから切り込み位置２５にいたる所定の中心角ｘ［arc(π／180)・rx、ただし、ｒはナイフ半径］の角度位置をとり、この角度位置は所要スリット長さｆに対応し、前方端縁スリット１１の切り込みを完了するまで中心角度ｘだけ順回転し、この後プログラムタイマ２３によって、ナイフギャップ１９が素材３の上方に位置するときに（図３参照）、ナイフを確実に減速させる。この一連の処理中に、素材３は、駆動ローラ組立体１′ａ，１′ｂ，５′，５″（図１参照）によって前進させられ続ける。すなわち、ナイフが素材に掛合していないときでも素材は前進させられ続ける。素材３における後方端縁スリット１３（図５参照）の切り込みに関しては、プログラムタイマ２３により、ナイフ部分９Ｂまたは初期位置ｙには示していない他の付加的なナイフの第２ナイフ端縁９ｂを回転して切り込み位置２５に降下させ、次いで、素材の後方端縁スリット１３の長さｂ（図５参照）に相当するセグメント（図４参照）にわたりナイフ端縁を回転させる。このとき、プログラムタイマはナイフを減速させ、その後、ナイフを第１ナイフ端縁９ａがその初期位置Ｂ（図２参照）に到達するように順回転させ、この初期位置Ｂではナイフ９は後続の素材３の受け入れ準備が完了している。

素材３がスリット形成ナイフ９を通過する間に、１回の同一作業オペレーションによって、前方端縁スリット１１または後方端縁スリット１３またはその双方のスリットのいずれかを素材３に設けることができる。前方端縁スリット１１は、素材３の前方端縁１５から素材に切り込み、一方、後方端縁スリット１３の切り込みは、この素材の後端縁からある距離だけ離れた位置から始まり、後方に後方端縁１７へ向かって継続される。

前方端縁スリットおよび後方端縁スリットの双方の切り込み作業中、スリット形成ローラ、駆動モータおよびプログラムタイマによって、ナイフ９は、包装素材３の前進速度と同一の周速度で動作する。しかし、所定の瞬間においては、周速度が素材３の前進速度を超えないよう阻止する必要はない。

スリット形成ローラ７、駆動モータ２１およびプログラムタイマ２３によって、ナイフ９の減速中、ナイフの周速度が最終的にゼロとなることを確実にする。

ナイフ９は、さらに、中心角ｖが最大２７０゜、特には２２５゜の範囲にわたって延在させるとともに、角度ｘを３０゜＜ｘ＜７０゜の範囲、および角度ｙを３０゜＜ｙ＜７０゜の範囲の値となるようにすることができる。

駆動モータ２１は、例えば電気ステップモータまたは機械式／油圧式駆動モータのようなサーボモータとすることができる。ただし、駆動モータは、プログラムタイマ２３からの指令信号に対して十分迅速に反応することができることが重要である。

包装素材３の進行方向Ａに見て、スリット形成ローラ７よりも手前に、少なくとも１個のセンサ装置２７を取り付けることができる。このセンサ装置２７は、進入する素材３を検出し得るものとし、例えば光センサとすることができ、また、素材３が通過するときにプログラムタイマに付勢信号を伝送し得るようにする。このようにして、素材３がナイフ９に到達するときに、ナイフ９の第１ナイフ端縁９ａは、即座に初期位Ｂに移動することができる。

図１〜図４に示すように、背圧ローラ８をスリット形成ローラ７の下側に設けることができる。この背圧ローラ８には、例えば、ナイフの厚みに相当する距離だけ互いに離れた２個の比較的薄い、円形ディスク８ａ，８ｂを設ける。これら円形ディスクは、前方端縁スリット１１および後方端縁スリット１３の端縁を極めて鋭利にするのに適している。

図２〜図４に示すナイフ９はかなり大きく、またナイフ端縁を描いていないが、実際上、このようなナイフ端縁を設けることは勿論であることに留意されたい。

スリット形成ローラ７の下側に設ける背圧ローラ８は、好ましくはゴム製の弾性コーティングを設けることができる。

さらに、ナイフ9は先端切り込みおよび後端切り込みの切削の間前方端縁スリットおよび後方端縁スリットの切り込み形成中、時計方向に回転し、また後方端縁スリットの切り込みを完了した時点から第１ナイフ端縁が初期位置Ｂの位置をとる時点にいたるまでの回転方向も時計方向であることを注意されたい。後方端縁スリットの切り込みを完了した時点から第１ナイフ端縁が初期位置Ｂの位置をとる時点にいたるまでの処理中、ナイフ９を反時計方向に回転させ、第１ナイフ端縁が初期位置Ｂをとるようにすることもできる。

本発明は、発明の範囲から逸脱することなく多種多様な変更を加えることができる。

本発明によるスリット形成装置の実施例の一部を示す線図的説明図である。 図１の実施例の斜視図であり、ナイフの第１ナイフ端縁が初期位置にあり、包装素材に前方端縁スリットを形成する準備ができた状態にあることを示す斜視図である。 図２に対応するが、素材の前方端縁スリットの形成は完了し、ナイフギャップが素材の上方に位置している状態を示す斜視図である。 図３に対応するが、素材の後方端縁スリットの形成が完了している状態を示す斜視図である。 前方端縁スリットおよび方向端縁スリットを設けた素材の斜視図である。

Claims (9)

1. 平坦な包装素材（３）、特にダンボールからなる包装素材にスリットを形成するスリット形成装置であって、前記素材を前進させる駆動ローラ組立体（１′ａ，１′ｂ，５′，５″）、ならびに素材に前方端縁スリット（１１）および／または後方端縁スリット（１３）を形成する少なくとも１個のナイフ（９）を設けた少なくとも１個の回転可能なスリット形成ローラ（７）を備えた該スリット形成装置において、前記ナイフ（９）を円形、すなわち２個のナイフ端縁（９ａ，９ｂ）により画定された扇形とし、前記ナイフは中心角ｖが最大３００゜の範囲にわたって延在し、したがって、前記ナイフはナイフ端縁（９ａ，９ｂ）の間にギャップ（１９）が存在するものとし、そして第１ナイフ端縁（９ａ）に隣接する前記ナイフ（９）の第１部分（９Ａ）は、前記スリット形成ローラ（７）およびこのスリット形成ローラに接続した駆動モータ、ならびに制御プログラムタイマによって、前記包素材（３）の前方端縁（１５）に前方端縁スリット（１１）を形成し得るようにし、一方、他方のナイフ端縁（９ｂ）に隣接する前記ナイフ（９）の第２部分（９Ｂ）は、前記スリット形成ローラ（７）、前記駆動モータ（２１）、および前記制御プログラムタイマ（２３）によって、前記素材（３）が均一速度でスリット形成装置を通過する間に、前記素材の後方端縁（１７）に隣接する素材（３）の部分に後方端縁スリット（１３）を形成し得る構成としたことを特徴とするスリット形成装置。
2. 請求項１記載の装置において、前記スリット形成ローラ（７）、前記駆動（２１）、および前記プログラムタイマ（２３）によって、前記第１部分（９Ａ）のナイフ端縁（９ａ）が、初期位置（Ｂ）から回転して前記前方端縁スリット（１１）を形成し得るようにし、前記初期位置（Ｂ）では、ナイフ端縁（９ａ）が、このナイフ端縁の半径ラインから切り込み位置（２５）にいたる所定の中心角ｘ［arc(π／180)・rx］の角度位置をとり、この角度位置は所要スリット長さに対応し、前方端縁スリット（１１）の切り込みを完了するまで中心角度ｘだけ順回転し、この後、ナイフギャップ（１９）が素材（３）の上方に位置するときに、前記ナイフ（９）を減速し、また、前記第２ナイフ部分（９Ｂ）もしくは他の付加的なナイフのナイフ端縁（９ｂ）が、やはり前記スリット形成ローラ（７）、前記駆動モータ（２１）および前記プログラムタイマ（２３）によって、初期角度位置（ｙ）から回転して前記後方端縁スリット（１３）を形成する切り込み位置（２５）に降下し、次いで、素材の後方端縁（１３）の長さ（ｂ）に対応するセグメントにわたり回転し、この後、前記第２ナイフ端縁を減速し、第１ナイフ端縁（９ａ）が前記初期位置（Ｂ）に達して後続の包装素材（３）を受け入れる準備が整うよう順回転するよう構成した装置。
3. 請求項１または２に記載の装置において、前記スリット形成ローラ（７）、前記駆動モータ（２１）および前記プログラムタイマ（２３）によって、前記前方端縁スリット（１１）および後方端縁スリット（１３）を形成する間に、包装素材（３）の前進速度とほぼ同一の周速度で前記ナイフ（９）を動作し得るようにした装置。
4. 請求項１、２または３に記載の装置において、前記スリット形成ローラ（７）、前記駆動モータ（２１）および前記プログラムタイマ（２３）によって、前記減速動作中、前記ナイフ（９）の周速度を最終的に確実にゼロになるようにした装置。
5. 請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の装置において、ナイフ（９）が最大２７０゜であり、好適には、２２５゜の中心角ｖの範囲にわたって延在し、前記角度ｘを３０゜＜ｘ＜７０゜の範囲、前記角度ｙを３０゜＜ｙ＜７０゜の範囲内の値となるようにした装置。
6. 請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の装置において、前記駆動モータ（２１）を、例えば電気ステップモータもしくは機械式／油圧駆動モータのようなサーボモータとした装置。
7. 請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の装置において、少なくとも１個のセンサ装置（２７）を、包装素材（３）の進行方向（Ａ）に見てスリット形成ローラよりも手前に取り付け、前記センサ装置（２７）により、包装素材（３）の進入を検出し、包装素材（３）の到達時にプログラムタイマ（２３）を付勢し得るようにした装置。
8. 請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の装置において、背圧ローラ（３０）をスリット形成ローラ（７）の下側に設け、前記背圧ローラ（３０）は、例えばナイフ（９）の厚みに相当する距離を空けて設けた比較的薄い２個の円形ディスクを有するものとした装置。
9. 請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の装置において、スリット形成ローラの下側に設ける背圧ローラ（３０）に、好ましくはゴム製の、弾性コーティングを設けた装置。

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