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特許7201615ダンネージシステム及びダンネージ変換ステーション。
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-26
(45)【発行日】2023-01-10
(54)【発明の名称】ダンネージシステム及びダンネージ変換ステーション。
(51)【国際特許分類】
   B31D 5/00 20170101AFI20221227BHJP
【FI】
B31D5/00
【請求項の数】 23
(21)【出願番号】P 2019560291
(86)(22)【出願日】2018-05-11
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-07-02
(86)【国際出願番号】 US2018032376
(87)【国際公開番号】W WO2018209272
(87)【国際公開日】2018-11-15
【審査請求日】2021-05-10
(31)【優先権主張番号】15/593,255
(32)【優先日】2017-05-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】507365695
【氏名又は名称】プレジス・イノベーティブ・パッケージング・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】ウェッシュ,トーマス ディー
(72)【発明者】
【氏名】ライト,エリック チャールズ
【審査官】永田 勝也
(56)【参考文献】
【文献】特表2005-506216(JP,A)
【文献】米国特許第06076764(US,A)
【文献】特開2013-067428(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2005/0181924(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2015/0119224(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B31D 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ストック材料を供給ステーションから長手方向に引っ張り、前記ストック材料を低密度ダンネージに変換するダンネージ変換ステーションを含むダンネージシステムであって、
前記ダンネージ変換ステーションは、
ストック材料が引っ張られ、吸気部を通るように、前記ストック材料を収縮させる開口部を規定する外側構造を有する前記吸気部と、
前記吸気部の上流かつ前記ダンネージ変換ステーションの上流部に配置され、前記供給ステーションから引っ張られた前記ストック材料を、前記長手方向に対して略横方向に延びる横軸の周りに曲げる成形部材と、
を含み、
前記成形部材は、支持構造と、中央突出部とを含み、
前記支持構造は、前記横軸と略同じ方向に延在し、前記ストック材料を前記横軸の周りに曲げ、
前記支持構造の表面から半径方向に沿って外側に延在する前記中央突出部は、前記支持構造よりも前記ストック材料の屈曲部内により深く突出し、前記ストック材料が前記支持構造および前記中央突出部を横切って長手方向に移動可能なように、前記ストック材料を、前記横軸と、ストック材料内のほぼ中央に長手方向に延在する長手方向軸との両方の周りに曲げる、ダンネージシステム。
【請求項2】
前記ダンネージ変換ステーションは、前記ストック材料を前記吸気部内に引っ張るように動作可能な駆動メカニズムをさらに備える、請求項1に記載のダンネージシステム。
【請求項3】
前記吸気部は、前記成形部材と前記駆動メカニズムとの間に配置された開口部を規定する構造部材を含み、
前記開口部は、前記ストック材料が前記吸気部内に引き込まれ、前記吸気部を通って長手方向に引っ張られるときに、前記ストック材料を収縮させる、請求項2に記載のダンネージシステム。
【請求項4】
前記成形部材は、前記ストック材料が前記吸気部内に引っ張られる前に曲がり始めるか、またはカールし始めるように前記ストック材料の経路を操作する、請求項1に記載のダンネージシステム。
【請求項5】
前記支持構造は、横方向に延びる円筒形状の棒である、請求項1に記載のダンネージシステム。
【請求項6】
前記中央突出部は、
半円形状の突出部であり、
前記支持構造の横方向に延在する軸に垂直な軸を有する、請求項1に記載のダンネージシステム。
【請求項7】
前記中央突出部は、前記支持構造の長さの1/10以上1/2以下の間隔で前記支持構造の表面から離れて延在する、請求項1に記載のダンネージシステム。
【請求項8】
前記中央突出部は、前記吸気部に対して上流方向に、前記支持構造の中心軸を通る水平面から15°以上75°以下で延在する、請求項1に記載のダンネージシステム。
【請求項9】
前記成形部材は、前記成形部材から延びる接続部材によって前記吸気部に接続される、請求項1に記載のダンネージシステム。
【請求項10】
前記成形部材は、前記ストック材料が前記供給ステーションから前記吸気部を通して引っ張られるとき、前記ストック材料の向きを変えるように配置される、請求項1に記載のダンネージシステム。
【請求項11】
前記成形部材の長さは、前記開口部の長さよりも2倍以上8倍以下の長さである、請求項に記載のダンネージシステム。
【請求項12】
前記ストック材料の幅を有する前記ストック材料を保持するように構成された前記供給ステーションを含む、請求項1に記載のダンネージシステム。
【請求項13】
前記支持構造は、前記ストック材料の全幅未満にわたって延在する、請求項12に記載のダンネージシステム。
【請求項14】
前記支持構造は、前記ストック材料の全幅を超えて延在する、請求項12に記載のダンネージシステム。
【請求項15】
前記支持構造は、横方向の自由端を含み、
前記自由端は、前記ストック材料が前記自由端の周りに巻き付くことを可能にする、請求項13に記載のダンネージシステム。
【請求項16】
前記供給ステーションは、前記成形部材の幅よりも広いストック材料を保持するように構成される、請求項12に記載のダンネージシステム。
【請求項17】
前記ダンネージ変換ステーションは、
横方向障壁部材と、
駆動メカニズムと、
を有し、
前記横方向障壁部材は、前記吸気部に引き込まれ、前記吸気部を通る前記ストック材料の横幅に対応する方向に前記外側構造から延在し、前記ストック材料を有意に拘束することなく前記ストック材料が前記外側構造の周りに巻き付く傾向を制限するようにし、
前記駆動メカニズムは、変換ステーションの下流に配置され、前記吸気部を通る前記ストック材料を受け取り、引っ張る、
請求項1に記載のダンネージシステム。
【請求項18】
前記横方向障壁部材は、前記吸気部から横方向に突出し、前記吸気部の高さよりも低い複数の耳部を含む、請求項17に記載のダンネージシステム。
【請求項19】
少なくとも1つの前記耳部が、スタンドへの取り付け部を形成する、請求項18に記載のダンネージシステム。
【請求項20】
前記成形部材は、
前記吸気部の上流に配置され、
前記吸気部に引っ張られる前に前記ストック材料が曲がり始めるか、またはカールし始めるように、経路に沿って前記ストック材料を操作するように構成される、請求項17に記載のダンネージシステム。
【請求項21】
前記ダンネージ変換ステーションは、
前記吸気部に引き込まれ、前記吸気部を通る前記ストック材料の横幅に対応する方向に前記外側構造から延在する横方向障壁部材を含む、請求項1に記載のダンネージシステム。
【請求項22】
ストック材料を供給ステーションから長手方向に引っ張り、前記ストック材料を低密度ダンネージに変換するダンネージ変換ステーションであって、
吸気部と、
前記吸気部の上流かつ前記ダンネージ変換ステーションの上流部に配置され、前記供給ステーションから引っ張られた前記ストック材料を、前記長手方向に対して略横方向に延びる横軸の周りに曲げる成形部材と、
を含み、
前記成形部材は、支持構造と、中央突出部とを含み、
前記支持構造は、前記横軸と略同じ方向に延在し、前記ストック材料を前記横軸の周りに曲げ、
前記支持構造の表面から半径方向に沿って外側に延在する前記中央突出部は、前記支持構造よりも前記ストック材料の屈曲部内により深く突出し、前記ストック材料が前記支持構造および前記中央突出部を横切って長手方向に移動可能なように、前記ストック材料を、前記横軸と、ストック材料内のほぼ中央に長手方向に延在する長手方向軸との両方の周りに曲げる、
ダンネージ変換ステーション。
【請求項23】
前記ストック材料をさらに含む、請求項13に記載のダンネージシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
本出願は、2017年5月11日に出願された「DUNNAGE SUPPLY INTAKE (pending)」と題された米国特許出願公開第15/593,255号の優先権を主張し、参照によりその内容が本明細書に援用される。
【0002】
本発明は、保護包装システムおよび材料の分野に関し、特に保護包装システムに使用されるストック材料の変換のための保護包装システムおよび材料に関する。
【背景技術】
【0003】
紙ベースの保護包装の分野では、用紙をしわくちゃにしてダンネージを製造する。最も一般的には、この種のダンネージは、紙のロールまたは紙のファンフォールドスタックのような小型のストック材料をより低濃度のダンネージ材料に変換するダンネージ変換機に、一般的に連続した細長い紙きれを通すことによって生成される。例えばファンフォールド紙のようなストック材料は、連続的に形成されるか、または互いに接続された別個の部分で形成されたスタックからダンネージ変換機内に引き込まれる。しわのあるシート材料の連続した細長い紙きれは、所望の長さに切断され、製品を保持する容器内の空隙を効果的に充填されてもよい。ダンネージ材料は、包装機のために必要に応じて製造することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ダンネージ材料を形成するために、様々な種類のストック材料が使用される。ストック材料をより密度の低いダンネージに変換する一つの方法は、ロート(漏斗)または同様の収縮装置を介してストック材料の経路を収縮させる方法である。いくつかの従来の装置は、経路が経路の狭窄部に沿ってストック材料を圧縮するため、引き裂きなどのストック材料の劣化を引き起こす可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
ここに開示されているのは、長手方向のストックシート材料(ストック材料)を供給ステーションから引っ張り、ストック材料を低密度ダンネージに変換するダンネージ変換ステーションである。ダンネージ変換ステーションは、吸気部を含むことができる。また、ダンネージ変換ステーションは、吸気部の上流で、かつ、ダンネージ変換ステーションの上流部に配置され、供給ステーションから引っ張られたストック材料を、長手方向に対して概ね横方向に延びる横軸の周りに曲げるストック材料の成形部材を含む。ストック材料の成形部材は、横軸とほぼ同じ向きに延び、ストック材料を横軸の周りに曲げる支持構造を含んでもよい。ストック材料の成形部材は、支持構造よりもストック材料の屈曲部内により深く突出する中央突出部を含んでもよい。ストック材料が支持構造および中央突出部を横切って長手方向に移動するにつれて、中央突出部は、ストック材料を、横軸と、概ね長手方向に延在する長手方向軸との両方の周りで、概ね中央でストック材料内に曲げることができる。
【0006】
本明細書で論じる実施形態によれば、中央突出部は、支持構造から半径方向に延びてもよい。ダンネージ変換ステーションは、ストック材料を吸気部内に引っ張るように動作可能な駆動メカニズムを含んでもよい。吸気部は、成形部材と駆動メカニズムとの間に配置された開口部を規定する構造部材を含むことができる。開口部は、ストック材料が長手方向にダンネージ吸気部内に引っ張られ、それを通って引っ張られるときに、ストック材料を収縮させることができる。成形部材は、吸気部内に引っ張られる前に、ストック材料を曲げ始めるか、または曲げ始めるように、ストック材料の経路を操作してもよい。支持構造は、ストック材料の全幅未満にわたって延在してもよい。あるいは、支持構造は、ストック材料の全幅を超えて延在してもよい。支持構造は、横方向に延びる円筒状の棒であってもよい。当該棒は、十分に幅の広いストック材料が自由端の周りに巻き付くことを可能にする横方向の自由端を含んでもよい。中央突出部は、半円状の突出部であってもよく、半円状の突出部は、支持構造の横方向に延びる軸に垂直な軸を有する。中央突出部は、支持構造の長さの約1/10~1/2の間隔で支持部材から離れるように延在してもよい。中央突出部は、支持構造の中心軸を通る水平面から約15°~75°離れて後方に延びていてもよい。成形部材は、そこから延在する接続部材によってダンネージ吸気部に接続されてもよい。成形部材は、ストック材料が供給ステーションから吸気部を通して引っ張られるときに、ストック材料の向きを変えるように配置されてもよい。成形部材は、開口部よりも2~8倍広くてもよい。
【0007】
ダンネージシステムは、上述のダンネージ変換ステーションと、ストック材料を保持するように構成された供給ステーションとを含むことができる。供給ステーションは、成形部材の幅よりも広いストック材料を保持するように構成されてもよい。
【0008】
ダンネージ変換ステーションを有するダンネージ変換機が本明細書に開示される。ダンネージ変換ステーションは、ストック材料がダンネージ吸気部内に引き込まれ、ダンネージ吸気部を通って引っ張られるときにストック材料を収縮させる開口部を規定する外部構成を含むことができる。ダンネージ変換ステーションは、横方向障壁部材が上流方向内のストック材料を著しく拘束することなくストック材料が外側構造の周りに巻き付く傾向を制限するように、ダンネージ吸気部内に引っ張られ、ダンネージ吸気部を通って引っ張られるストック材料の横幅の方向に対応する方向に外側構造から延びる横方向障壁部材を含むことができる。ダンネージ変換ステーションは、変換ステーションの下流に配置された駆動メカニズムを含むことができる。駆動メカニズムは、ダンネージ吸気部を介してストック材料を受け取り、引っ張ることができる。
【0009】
本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、横方向障壁部材は、ダンネージ吸気部から横方向に突出し、ダンネージ吸気部よりも低い高さを有する複数の耳部を含むことができる。少なくとも1つの耳部は、スタンドへのアタッチメントを形成することができる。ダンネージ変換ステーションは、また、ダンネージ吸気部の上流に配置された成形部材を含んでもよい。成形部材は、ダンネージ吸気部に引っ張られる前にストック材料が曲がり始めるか、または曲がり始めるように、その経路に沿ってストック材料を操作するように構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図面は、本概念による1つまたは複数の実施形態に限定されるものではなく、単なる例として示される。図面において、同様の参照番号は、同じまたは類似の要素を指す。
図1A】ダンネージ変換システムの一実施形態の斜視図である。
図1B】本ダンネージ変換システムの図1Aの実施形態の背面図である。
図1C】本ダンネージ変換システムの図1Aの実施形態の側面図である。
図2A】ダンネージ変換システムの別の実施形態の斜視図である。
図2B】本ダンネージ変換システムの図2Aの実施形態の背面図である。
図2C】本ダンネージ変換システムの図2Aの実施形態の側面図である。
図3図1A図2Cのダンネージ変換機の実施形態の一部の斜視図である。
図4A図3の成形部材の実施形態の右側面図である。
図4B図3の成形部材の実施形態の背面図である。
図4C図3の成形部材の実施形態の左側面図である。
図4D図3の成形部材の実施形態の上面図である。
図5図3の実施形態のダンネージ吸気部の背面図である。
図6】デイジーチェーンストック材料のための湾曲した支持体を有するダンネージ装置の背面等角図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
ストック材料をダンネージに変換するためのシステム及び装置が開示される。本発明は、一般に、ストック材料などの供給材料が処理されるシステムおよび機器に適用可能である。ストック材料は、ダンネージを形成するためにストック材料内に長手方向に折り目を形成する縦方向のクランプルマシーンによって、またはストック材料を横切って横方向に折り目を形成するクロスクリンプルマシーンによって処理される。ストック材料は、ロール(ロールの内側または外側から引き出されても)、風、ファンフォールド供給源、または任意の他の好適な形態で保管されてもよい。ストック材料は、連続的であっても、穿孔されていてもよい。変換装置は、ストック材料を第1の方向に駆動するように動作可能であり、第1の方向は、アンチランアウト方向とすることができる。変換装置は、アンチランアウト方向に、貯蔵部からドラムを通って、ストック材料を供給される。ストック材料は、例えば、他のダンネージおよび空隙充填材料、膨張可能な包装枕などを含む、任意の好適な種類の保護包装材料とすることができる。いくつかの実施形態は、シート形態の他の紙または繊維ベースの材料の供給源を使用し、いくつかの実施形態は、ロープまたは糸などの巻かれた繊維材料の供給源、および枕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を使用する。使用される紙の例には、30インチの横幅および/または15インチの横幅を有するファンフォールドストックシートが含まれる。好ましくは、これらのシートは、単一層としてファンフォールドされる(扇形に折り畳まれる)。他の実施形態では、シートの複数の層は、ダンネージが互いにしわくちゃになる重ねられたシートから作られるように、互いにファンフォールドされる(扇形に折り畳まれる)ことができる。
【0012】
変換装置は、ダンネージ材料を切断するように動作可能な切断メカニズムと共に使用される。より詳細には、所望の長さでダンネージ材料を切断または切断を補助するためのメカニズムを含む変換装置が開示される。いくつかの実施形態では、切断メカニズムは、ユーザとの相互作用がないか、または限定された状態で使用される。例えば、切断メカニズムは、ユーザがダンネージ材料に触れることなく、またはユーザ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、または切断する。具体的には、バイアス部材は、ダンネージ材料を切断部材に対してまたはその周りにバイアスして、ダンネージ材料を切断するシステムの能力を改善するために使用される。ダンネージ材料のバイアスされた位置は、ダンネージ材料の進行方向を逆にするなどの他の切断メカニズムと関連して、または他の切断メカニズムとは別個に使用される。
【0013】
図1A図1B図1C、および図2に関連して、ダンネージ変換システム10が開示される。ダンネージ変換システム10は、ストック材料19及びダンネージ装置50のうちの1つ以上を含んでもよい。ダンネージ装置50は、供給ステーション13およびダンネージ変換機100のうちの1つまたは複数を含んでもよい。ダンネージ変換機100は、変換ステーション60、駆動メカニズム250、および支持体12のうちの1つまたは複数を含んでもよい。一般に、ダンネージ変換システムは、ストック材料19を処理するように動作可能である。様々な実施形態によれば、変換ステーション60は、供給ステーション13からストック材料19を受け取る吸気部70を含む。駆動メカニズム250は、ストック材料19を吸気部70内に引き込むか又は引き込むことを助けることができる。いくつかの実施形態では、ストック材料19は、吸気部70の前に成形部材200と係合する。成形部材200は、吸気部70に入る前にストック材料19を湾曲させ始めるのに適した中央突出部210を含んでもよい。駆動メカニズム250は、縁部112と共に、使用者がダンネージ材料21を所望の位置で切断するのを補助する。ダンネージ材料21はストック材料19から変換され、ストック材料19自体はバルク材料供給61から配送され、変換ステーションに配送され、ダンネージ材料21に変換され、次いで駆動メカニズム250および先端112を通る。
【0014】
様々な例によれば、図1Aおよび図1Bに示すように、ストック材料19は、ストック材料300a~eの多数のユニットとして示されるバルク供給から割り当てられるが、単一のユニット300であってもよい。ストック材料19は、ファンフォールド材料の積み重ねられたベールとして保管することができる。しかしながら、上述したように、任意の他の好適な種類の供給材料又はストック材料が使用されてもよい。ストック材料19は、供給ステーション13内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、ダンネージ変換システム10に対して移動可能なカート34である。カート34は、側壁140a、140bを含む。側壁は、ストック材料19を引き出すことができる多数のストック材料ユニット300を収容するのに適した140a、140b、収納部(magazine)130を規定することができる。他の例では、供給ステーション13は、ダンネージ変換システム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、ダンネージ変換システム10に取り付けられた又はその近傍に取り付けられた単一の収納部、かご、又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から吸気部70を介して供給される。ストック材料19は、吸気部70によって高密度ストック材料19から低密度ダンネージ材料21に変換され始め、次いで、駆動メカニズム250を通って引っ張られ、吸気部70のアウトフィード側62上でアンチランアウト方向Aに分配される。ローラまたは同様の内側部材が、吸気部70によって作り出された折り目、しわ、しわくちゃなもの、または他の3次元構成をさらに締め付けて、ダンネージ材料の低密度構成を作り出す、より永久的な形にする他の同様の方法を、しわくちゃにすること、折り畳むこと、平らにすること、または実行することを可能にすることによって、駆動メカニズム250によって、ストック材料をさらに変換することができる。ストック材料19は、連続的(例えば、連続的に接続されたスタック、ロール、またはストック材料のシート)、半連続的(例えば、ストック材料の分離されたスタックまたはロール)、または非連続的(例えば、単一の不連続または短い長さのストック材料)ストック材料19を含むことができ、ダンネージ変換システム10への連続的、半連続的または非連続的な供給を可能にする。複数の長さを一緒にデイジーチェーン化することができる。さらに、例えば、米国特許出願公開第2013/0092716号、米国特許出願公開第2012/0165172号、米国特許出願公開第2011/0052875号、および米国特許第8,016,735号開示されている変換ステーションの一部を形成する吸気部のような、長手方向のクランプリングマシーン(crumpling machines)上の吸気部70の様々な構造を使用することができることが理解される。横方向のクロスクランブリングマシーンの例には、米国特許第8,900,111号が含まれる。
【0016】
一構成では、ダンネージ変換システム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、板材をダンネージ変換システム10内に案内するためのインレットガイド70を含む。支持部12およびインレットガイド70は、インレットガイド70がポストから延びている状態で示されている。他の実施形態では、インレットガイドは、支持柱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に組み合わされてもよい。細長い要素は、変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、インレットガイド70は、ストック材料19を駆動メカニズム250に向かって支持し、しわくちゃにし(crumpling)、案内するための支持部材としても機能する管状部材である。スピンドルのような他のインレットガイド設計も同様に使用されてもよい。
【0017】
様々な実施形態によれば、前進メカニズムは、電気モータ11または同様の動力装置などの電気機械駆動装置である。モータ11は、電源コードを介してコンセント等の電源に接続され、ダンネージ変換システム10を駆動するように構成されている。モータ11は、例えば、フットペダル、スイッチ、ボタン等によりダンネージ変換システムのユーザが操作を制御する電動モータである。様々な実施形態では、モータ11は、駆動部分の一部であり、駆動部分は、モータ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。代替的に、直接駆動装置を使用することができる。モータ11は、ハウジング内に配置され、中央ハウジングの第1の側に固定され、トランスミッションは、中央ハウジング内に収容され、モータ11の駆動シャフトおよび駆動部分に動作可能に接続され、それによってモータ11の動力を伝達する。また、他の適切な電力供給装置が使用されてもよい。
【0018】
モータ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をモータ11と共に回転させる。動作中、モータ11は、ドラム17をアンチランアウト方向またはリバース方向(すなわち、アンチランアウト方向とは逆方向)のいずれかに駆動し、これにより、ドラム17は、図1Cおよび図2に矢印「A」として示されるアンチランアウト方向に駆動することによってダンネージ材料21を分配し、またはダンネージ材料21をAとは逆の方向に変換機内に引き戻し、ストック材料19は、吸気部70の供給側61からドラム17上に供給され、モータ11が動作中にアンチランアウト方向「A」に駆動されるダンネージ材料21を形成する。本明細書ではドラムとして記載されているが、駆動メカニズムのこの要素は、ホイール、コンベヤ、ベルト、またはストック材料またはダンネージ材料を装置内を前進させるように動作可能な任意の他の好適な装置であってもよい。
【0019】
様々な実施形態によれば、ダンネージ変換システム10は、ストック材料が駆動メカニズム250を通過するときに、ストック材料を押圧するように動作可能なピンチ部を含む。一例として、ピンチ部分は、ホイール、ローラ、スレッド、ベルト、複数の要素、または他の同様の部材などのピンチ部を含む。一例では、ピンチ部はピンチホイール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又は他の低摩擦デバイスを介して支持されている。いくつかの実施形態では、ピンチホイールは、電力供給され、駆動されることができる。ピンチホイール14は、ストック材料がピンチホイール14とドラム17との間を通過するように、ドラムに近接して配置されている。種々な例では、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の表面に接する接線上に配置された円周方向の押圧面を有する。ピンチホイール14は、任意の好適な大きさ、形、または構成を含んでもよい。ピンチホイールの大きさ、形、および構成の例は、プレスホイールに関する米国特許出願公開第2013/0092716号に記載されているものを含むことができる。図示の例では、ピンチホイール14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と係合し、これを押しつぶして、ストック材料19をダンネージ材料21に変換するために、ドラム17に対してバイアスされた位置に係合される。ドラム17又はピンチホイール14は、トランスミッション(例えばベルトドライブ等)を介してモータ11に接続されている。モータ11は、ドラム缶またはピンチホイールを回転させる。
【0020】
様々な実施形態によれば、駆動メカニズム250は、ストック材料がピンチ部を通過するときにストック材料を導くように動作可能な案内部を含むことができる。一例では、案内部は、ドラム17に取り付けられたフランジ33であってもよい。フランジ33は、ドラム17よりも大きな径を有し、ドラム17がピンチ部を通過する際に、ドラム17上にストック材料が保持されるようにしてもよい。
【0021】
駆動メカニズム250は、入ってくるダンネージ材料19を任意の適当な方法で制御し、それを変換装置から先端部に進める。例えば、ピンチホイール14は、入力ストック材料を制御するように構成される。高速流入ストック材料が長手方向から発散すると、ストック材料の一部がピンチホイールの露出面に接触し、これが発散する部分をドラム上に引き下ろし、結果として得られたバンチング材を押しつぶし、折り目を付けるのを補助する。ダンネージは、本明細書に参照されるもの、または米国特許出願公開第2013/0092716号に開示されるものなど、既知のものを含む任意の好適な技術に従って形成されてもよい。
【0022】
様々な実施形態によれば、変換装置10は、変換装置10内を移動するときにストック材料19の向きを変更するように動作可能であり得る。例えば、ストック材料は、モータ11とドラム17との組合せによって、正転方向(入口側からアンチランアウト側)または逆転方向(アンチランアウト側から供給側61またはアンチランアウト方向とは逆方向)に移動される。このように向きを変えることができることにより、駆動メカニズム250は、ダンネージ材料19を先端112に対して直接的に引っ張ることによって、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、ダンネージ変換システムおよびダンネージ材料21を通って供給されるので、切断されることなく先端112の上または近傍を通過する。
【0023】
好ましくは、先端112は、先端112の近傍で、潜在的に先端112の周りで、ストック材料がダンネージ変換システムを出るときに、経路の送出部分内のストック材料を偏向させる案内部を提供するように、湾曲させるか、または下方に向けることができる。先端部110は、胴17の湾曲と同様の角度で湾曲させることができるが、他の湾曲角度を使用することもできる。先端部110は、鋭利なブレードを使用してストック材料を切断することに限定されず、ダンネージ材料21を切断する破断、引き裂き、スライス、または他の方法を引き起こす部材を含むことができることに留意されたい。先端部110は、また、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されてもよい。
【0024】
種々の実施形態において、先端112の横幅は、好ましくは、ドラム17の幅とほぼ同じである。他の実施形態では、先端112は、ドラム17の幅よりも小さいか又はドラム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、先端112は固定されるが、他の実施形態では、先端112は可動または旋回可能であり得ることが理解される。先端部112は、駆動部分から離れるように配向される。先端112は、好ましくは、ダンネージ材料21が逆方向に引かれたときにダンネージ材料21と係合するのに充分なように構成される。先端112は、歯付きまたは滑らかな構成を有する鋭いまたは鈍い縁部を含むことができ、他の実施形態では、先端112は、多くの歯を有する鋸歯状縁部、浅い歯を有する縁部、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、それらの間に配置されたトラフ(trough)によって分離された位置を有することによって規定される。
【0025】
一般に、ダンネージ材料21は、図1Cに示すように、材料経路Aをたどる。上述したように、材料経路Aは、ストック材料19がダンネージ変換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及び切断可能セグメント24のような種々のセグメントを有する。送出側62のダンネージ材料21は、先端112に到達するまで材料経路Aを実質的にたどる。先端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。材料経路は、先端112上で曲げることができる。
【0026】
上述のように、任意の好適なストック材料を使用することができる。例えば、ストック材料は、約20ポンド~約100ポンドの坪量を有することができる。ストック材料19は、第1の長手方向端部と、後に低密度構成に変換される第2の長手方向端部とを有する高密度構成に保管された用紙ストックを含む。ストック材料19は、図1(A)に示されるように、ファンフォールド構造、あるいは芯の無いロール状に収納されたシート材料のリボンである。ストック材料は、単一層または多重層の材料として形成または保管される。多層材料が使用される場合、層は複数の層を含むことができる。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、新聞用紙、セルロースおよびデンプン組成物、ならびに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たい。
【0027】
様々な実施形態では、ストック材料ユニットは、(例えば、複数の別個の複数のストック材料ユニットから連続的な材料供給を生成するために)複数のストック材料ユニットを接続することができる取り付けメカニズムを含むことができる。好ましくは、接着剤部分は、ロールを一緒にデイジーチェーン接続して、変換ステーション60に供給することができ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。
【0028】
一般に、ストック材料19は、任意の好適な個数の個別ストック材料ユニットとして提供されてもよい。いくつかの実施形態では、接続されたユニットを連続的にまたは同時に(すなわち、直列または並列に)、供給するダンネージ変換機に、材料を連続的に供給し、2つ以上のストック材料ユニットが、一緒に接続されてもよい。さらに、上述のように、ストック材料ユニットは、任意の数の適切なサイズおよび構成を有してもよく、任意の数の適切なシート材料を含んでもよい。一般に、「シート材料」という用語は、概してシート状であり、2次元である材料を指す(例えば、材料の2次元が第3の次元よりも実質的に大きく、第3の次元が他の2次元と比較して無視できるか、または最小限である場合)。さらに、シート材料は、本明細書に記載される例示的な材料など、一般に可撓性であり、折り畳み可能である。
【0029】
いくつかの実施形態では、ストック材料ユニットは、ファンフォールド構成を有してもよい。例えば、用紙などの折り畳み可能な素材を繰り返し折り畳んで、積み重ねまたは三次元体を形成することができる。「三次元体」という語は、「二次元」物質とは対照的に、三次元を有し、その全ては無視できない。一実施形態では、連続シート(例えば、紙、プラスチック、または箔のシート)は、連続シートの長手方向を横切って、またはシートの送り方向を横切って延びる複数の折り線で折り畳まれてもよい。例えば、横方向の折り線(例えば、長手方向に対して垂直に配向された折り線)に沿って実質的に均一な幅を有する連続シートを折り畳むことは、ほぼ同じ幅を有するシート部分を形成又は規定することができる。一例では、連続シートは、アコーディオン形状の連続シートを生成するために、反対方向または交互の方向に連続的に折り畳まれてもよい。例えば、折り目は、実質的に長方形とすることができる連続シートに沿ってセクションを形成又は規定してもよい。
【0030】
例えば、連続シートを連続的に折り畳むことにより、互いにほぼ同じサイズおよび/または形状を有するシートセクションを有するアコーディオン形状の連続シートを生成することができる。いくつかの実施形態では、折り線によって規定される複数の隣接するセクションは、概して長方形であってもよく、同じ第1の寸法(例えば、連続シートの幅に対応する)と、概して連続シートの長手方向に沿った同じ第2の寸法とを有してもよい。例えば、隣り合うセクションが互いに接触しているとき、連続シートは、三次元体またはスタックとして構成されてもよい(例えば、折り目によって形成されるアコーディオン形は、連続シートが三次元体またはスタックを形成するように圧縮されてもよい)。
【0031】
折り線は、連続シートの長手方向及び横断方向に対してだけでなく、互いに対して任意の適切な向きを有してもよいことを理解されたい。さらに、ストック材料ユニットは、互いに平行である横断折り目を有してもよく(例えば、折り線によって形成されるセクションを一緒に圧縮することによって、直角柱状の三次元体を形成してもよい)、横断折り目に対して非平行である1つ以上の折り目を有してもよい。
【0032】
横断方向の折り線で連続シートを折り畳むことにより、ほぼ矩形のシートセクションが形成または規定される。長方形のシートセクションは、縦、横、および縦の寸法を有する三次元体を形成するために、(例えば、交互の方向に連続するシートを折り畳むことによって)一緒に積み重ねてもよい。上述のように、ストック材料ユニットからのストック材料は、吸気部70(図1A図1B図2A図2Bおよび図3)を介して供給されてもよい。いくつかの実施形態では、連続シートの横断方向(例えば、横断寸法302に対応する方向(例えば、図6Aおよび7A参照))は、吸気部70の1つ以上の寸法よりも大きい。例えば、連続シートの横方向寸法は、ほぼ丸い吸気部の直径よりも大きくてもよい。例えば、連続シートの先頭の幅を小さくすることで、連続シートの吸気部への通過を容易にすることができる。いくつかの実施形態では、連続シートの先頭部分の減少した幅は、デイジーチェーン連続シートのより滑らかな進入および/または移行または進入を容易し、および/または連続シートの引っ掛かりまたは引き裂きを減少または排除することができる。また、連続シートの先頭の幅を小さくすることで、2つ以上のストック材料ユニットを連結したり、デイジーチェーン化したりすることが容易になる。例えば、テーパ部を有する連結またはデイジーチェーン材料は、全幅の同等のシートを連結する場合よりも、より小さいコネクタまたは接続要素を必要としてもよい。さらに、テーパ部分は、全幅シート部分よりも手動で整列および/または一緒に接続するのが容易でもよい。
【0033】
上述のように、ダンネージ装置50は、(図1A図1Cおよび図2A図2Cに示すように)供給ステーション13およびダンネージ変換機100のうちの1つまたは複数を含んでもよい。様々な実施形態によれば、供給ステーション13は、ストック材料19を支持し、ストック材料を吸気部70内に引き込むことを可能にするのに適した任意の構成である。ダンネージ変換機100は、変換ステーション60および支持体12のうちの1つ以上を含んでもよい。
【0034】
様々な実施形態によれば、変換ステーション60は、ストックダンネージを供給ステーション13から引っ張り、ストックダンネージをより高密度の構成に変形させ始める。変換ステーションに入ることによってしわくちゃにされたストック材料は、駆動メカニズム250によって引き込まれ、そこでドラム17がしわくちゃにされたストック材料をさらに圧縮する。これは、ストック材料がそのしわのある形態を保持することを可能にするしわのある領域に沿ってしわを形成することによって、しわのある材料が硬化されることを可能にする。様々な実施形態によれば、変換ステーション60は、ダンネージ吸気部70を含む。ダンネージ吸気部70は、材料経路Aに沿ってダンネージ材料を受け取る(図1A図1Cおよび図2A図2C参照)。
【0035】
図3および図5に示すように、ダンネージ吸気部70は、ストック材料がダンネージ吸気部内に引き込まれ、ダンネージ吸気部を通過するときにストック材料を収縮させるインレット71を含む。インレット71は、ストック材料19と係合し、ストック材料19をより高密度の構成に内側に圧縮するのに適した外側障壁を形成する外側支持部材72によって規定される。好ましくは、外側支持部材72は、ストック材料19を内側に係合し、圧縮することができる横方向部分を含む。このような例では、外側支持部材72は、変換ステーション60を通るストック材料の経路の少なくとも横方向の側に配置される。様々な例において、外側支持部材72は、インレット71を規定する開口部の外周を形成する。いくつかの実施形態では、外側支持部材72は、完全には閉じられていない(すなわち、U字形または同様のデザインを形成する)。いくつかの実施形態では、外側支持部材72は、全周を形成するが、接続されない(すなわち、螺旋または同様のデザインを形成する)。いくつかの実施形態では、外側支持部材72は、完全に閉鎖され、接続された外周を形成する。一実施形態では、外側支持部材72は、連続した環である。円形として示されているが、ストック材料をダンネージ材料に収縮させるために、他の形状および設計も適している。
【0036】
種々の実施形態によれば、ダンネージ吸気部70は、また、ダンネージ吸気部70の1つ以上の側面上に障壁を形成する1つ以上の支持部材(例えば、74、75)を含んでもよい。支持部材(例えば、74、75)は、ストック材料が吸気部70内に受け入れられる向きに基づいて、吸気部の両側に配置される。例えば、支持部材(例えば、74、75)は、ストック材料が吸気部70内に受け入れられるとき、ストック材料の横断方向と一致して吸気部70の外側に配置される。このようにして、横方向支持部材(例えば、74、75)は、ストック材料19がインレット71内に引き込まれるときに、ストック材料が吸気部70の支持体72の周りに巻き付く傾向を制限する。一例では、吸気部70は、支持部材72a、72bの横断方向側部上で支持体72から外向きに延びる支持部材74、75を含む。一例では、支持部材74、75は、支持体72の側部から延びる複数の耳部を形成する。このようにして、耳部は、ストック材料19が支持体72の外部に巻き付くことを制限し、それによって耳部は、ストック材料19がインレット71を通って引っ張られるときに裂ける可能性を制限する。また、耳部は、支持体72の上流に延在する構造を最小限に抑えて、支持体72から横方向に突出する。これにより、ストック材料を支持体72の上流方向に横方向に著しく拘束することなく、横方向の支持(すなわち、巻き付き防止)を可能にする。
【0037】
一実施形態によれば、吸気部70は、ドーナツ状に形成された支持体72を含む。支持体の内部は、インレット71を規定する丸みを帯びた縁部73を有する開口である。丸みを帯びた縁部73は、インレット71を通るストック材料19の滑らかな移行を可能にし、それによって引き裂きを制限する。横方向支持部材74及び75は、支持体72の横方向側面72a及び72bから複数の耳として延びることができる。本明細書で使用されるように、複数の耳は、支持体72の高さよりも低い高さEHを有する、支持体72から突出する横方向支持部材74および75である。高さEHは、支持体72の側部における支持体74及び75の高さを表す。様々な実施形態では、高さEHは、インレット71の幅IWよりも大きいが、支持体72の全高さSWよりも小さい。様々な実施形態によれば、横方向支持部材74及び75は、支持体72の外部から延びる幅EWを有することができる。幅EWは、横方向支持部材74及び75による吸気部の横方向端部に形成された障壁の大きさの増大を表す。例えば、吸気部の横方向の側面は、吸気部の頂部または底部よりも大きな障壁を提供する。代替的な実施形態では、ストック材料が吸気部に対して上下に進むストック材料の横幅と吸気部に入るようにストック材料の向きが変化した場合、支持体74および75は支持体72の頂部および底部に配置される。幅EWは、支持体72の幅の1/2以上1.5倍以下とすることができる。このようにして、支持体74または75によって形成される障壁は、支持体72のみによって形成される障壁よりも1.5倍以上2.5倍以下である。
【0038】
様々な実施形態によれば、ダンネージ吸気部70は、スタンド12によって支持されてもよい。吸気部70は、スタンド12、駆動メカニズム250、または中間部材に直接的に取り付けられてもよい。一例では、支持体75は、スタンド12に取り付けられる取り付けブラケットを含む。吸気部70をスタンドに直接的に又は支持体75を介して取り付けることにより、吸気部70は、より堅固に位置決めされ、従って、インレット71でのストック材料のしわに起因する力をより良好に取り扱うことができる。
【0039】
様々な実施形態によれば、変換ステーション60は、ダンネージ成形部材200を含む。成形部材200は、材料経路A(図1A図1Cおよび図2A図2Cを参照)に沿ってダンネージ材料を受け取り、ストック材料が吸気部に引っ張られる前に曲がり始めるか、または曲がり始めるようにストック材料の経路を操作する。ストック材料は、長手方向に、成形部材200の1つ以上の部分の上方および周囲を流れる。成形部材200は、吸気部70の上流に配置されている。例えば、成形部材200は、吸気部70と供給ステーション13との間に配置され、ストック材料19が供給ステーションから長手方向下流に流れると、成形部材200の周りを摺動し、成形部材200が吸気部70のインレット71に入る前にストック材料19の形状を操作することを可能にする。成形部材200は、ストック材料19が供給ステーション13から引っ張られるにつれて、ストック材料19を1つ以上の方向に曲げる。例えば、成形部材200は、横軸213及び縦軸214の一方又は両方の周りでストック材料を曲げることができる。
【0040】
図3および図4A図4Dに示すように、成形部材200は、支持構造202および中央突出部210を含む。様々な実施形態によれば、支持構造202は、ストック材料19の材料経路Aの少なくとも一部を横切って延在する(図1A図1Cおよび図2A図2Cは、それに沿った材料を伴う材料経路Aの例を示し、図3および図4A図4Dは、材料を追加的に示さずに材料経路Aを示す)。例えば、支持構造は、この経路を横切って延在してもよく、または長手方向材料経路Aにほぼ垂直である軸213に実質的に平行であってもよい。材料経路Aが湾曲してもよいので、軸213は、供給ステーション13と吸気部70との間の材料経路Aに沿ったそれぞれの位置に垂直であってもよい。支持構造202は、ストック材料19が供給ステーション13から吸気部70内に引っ張られることから生じる力を支持することができる任意の好適な構成である。具体的には、支持構造202は、ストック材料19が支持構造202を横切るときにその向きを変えることができる。
【0041】
いくつかの実施形態によれば、支持構造202は、図3および図4A図4Dに示すような棒であってもよい。図示のように、棒は、略円筒形状とすることができるが、代替実施形態では、棒は、その経路に沿ってストック材料を支持し成形するのに適した他の形状とすることができる。支持構造202は、横断方向端部211と212との間に延在することができる。いくつかの例では、棒は湾曲していてもよいが、好ましい例では、棒は実質的に真っ直ぐである。様々な実施形態では、端部211、212は、自由端であってもよい(すなわち、任意の他の構造に接続されていなくてもよい)。自由端211、212は、自由端の周りに曲がるのに充分な幅のストック材料を可能にすることができる。このような構成は、吸気部70に入る/引っ張られる前に、ストック材料が曲がることをさらに可能にする。様々な実施例では、自由端211、212は、ストック材料が支持構造202に引っ掛かったり裂けたりすることなくそれを越えて動くことができるように、丸みを帯びている。
【0042】
いくつかの実施形態では、ストック材料19は、自由端211、212からぶら下がることなく成形部材200上を滑ることができる(すなわち、成形部材200は、ストック材料19の横幅よりも広く、支持構造202は、少なくともストック材料の全幅にわたって延在する)。他の実施形態では、ストック材料19は、自由端211、212からぶら下がりながら成形部材200上を滑ることができる(すなわち、成形部材200は、ストック材料19の横幅よりも狭く、支持構造202は、ストック材料19の全幅よりも狭く延びる)。これらの例によれば、成形部材200はインレット71よりも幅広である。したがって、成形部材200は、ストック材料がインレット71を通過する際にインレット71によってさらに制限される大きな湾曲を開始する。種々の例によれば、成形部材200は、インレット71よりも約2~8倍広い。好ましくは、成形部材200は、インレット71よりも約4倍広い。
【0043】
図3および図4A図4Dに示すように、成形部材200は、また、支持構造202から離れるように延びる中央突出部210を含むことができる。中央突出部210は、ストック材料19が成形部材を横切って移動するときに、ストック材料19を長手方向軸(例えば、軸214)の周りに曲げるように、支持構造202上に配置される。長手方向軸の周りのこの曲がりは、長手方向曲がりと呼ばれる。長手方向軸(例えば、軸214)は、中央突出部210の中心に沿って、または、中心付近に位置する任意の特定の点において、材料経路Aに並行に走る軸である。ストック材料19は横軸213の周りで曲がるので、材料経路Aは必ずしも直線ではないことに留意されたい。しかしながら、材料経路Aは、材料経路Aをたどる(すなわち、経路に平行かつ接線方向である)一連の長手方向軸によって規定されてもよく、経路Aが湾曲するにつれて、長手方向軸(例えば、214)の方向は変化してもよいが、経路に沿った後続の各点では依然として平行のままである。長手方向軸はまた、横軸213に対してほぼ垂直のままであってもよい。用語「垂直」は、本明細書では、長手方向軸と横断方向軸が交差する状況、およびそれらが互いに対して斜めである状況に適用可能であるものとして使用される。したがって、中央突出部210は、ストック材料19を長手方向軸の周りで曲げることができ、一方、支持部材202は、ストック材料を横軸の周りで曲げることができる。横方向の屈曲は、ストック材料を吸気部70に向けることができ、一方、長手方向の屈曲は、吸気部70に入る前に物質をカール(carl)させ始めることができる。この予備カール作用は、ストック材料が吸気部70を通過することによって大きさが縮小されるときに、吸気部70がストック材料19を引き裂く可能性を制限することができる。
【0044】
様々な実施形態によれば、支持構造202と中央突出部210との間の関係は、中央突出部210がストック材料19内により深く突出し、それによって中央突出部210の周りに長手方向の屈曲部を形成するようなものであってもよい。様々な実施形態によれば、中央突出部は、支持構造から半径方向に延在する。この半径方向の延長部は、図3および図4A図4Dに示すように単一方向であってもよく、または多数の方向であってもよく、または支持構造202の周りの全周にわたって(すなわち、360周りに)支持構造から離れて延在してもよい。
【0045】
半径方向延長部が単一方向または限定された範囲の方向に延在する実施形態によれば、中央突出部は、外向きに延在する単一のポスト、外向きに延在する壁面、または多方向に外向きに延在する構成であってもよい。図4A図4Dに例示されるように、中央突出部210は支持構造202から延びる横壁である。図示のように、横断壁は半円形状の突出部である。様々な例では、半円形状の突出部の軸215は、横軸213に対して斜めであるが、垂直である。この軸はまた、長手方向の曲がりがこの軸の周りにあるとき、長手方向軸214または長手方向軸のある部分を規定してもよい。上述のように、一例では、半径方向の延長部は、支持構造202の幅と比較して無視できる幅を有する単一のポスト(post)とすることができる。しかしながら、このような例では、幅は、ポストによるストック材料の引き裂きまたは切断を防止するのに充分である。他の例では、支持構造202から延びる横壁は、支持構造202の長さの約1/4~1/2の幅を有することができる。好ましくは、支持構造202から延びる横壁は、支持構造202の長さの約1/3~1/2の幅を有し得る。この範囲では、当該横壁は、ストック材料が吸気部70内により滑らかに受け入れられることを可能にする、ストック材料19内の滑らかな長手方向の曲がりを可能にすることができる。
【0046】
一般に、成形部材200は、吸気部内に引っ張られる前にストック材料が曲がり始めるか、またはカールし始めるように、ストック材料の経路を操作する。支持構造202は横方向の屈曲部を形成し、中央突出部210は長手方向の屈曲部を形成することができるが、これら2つの組合せは、ストック材料を曲げ始めるか又はカールさせ、それを吸気部70に向けてストック材料19のダンネージ材料21への変換を開始することができる。
【0047】
上述のように、様々なストック材料製品を使用することができる。しかしながら、中央突出部210は、吸気部70に入る際の引き裂きを最小限に抑えるのに適した長手方向の屈曲部を形成するように構成されてもよい。ストック材料19の幅又は剛性に応じて、中央突出部210は異なる長さを有してもよい。一例では、中央突出部210は、成形部材から、支持構造の長さの約1/10~1/2の間の間隔PH離れて延在する。より狭いストック材料(例えば、幅15インチ)を処理する変換システムは、支持構造の長さの1/10~1/4に近くてもよく、一方、より広いストック材料(例えば、幅30インチ)を処理する変換システムは、支持構造202の長さの1/8~1/2に近くてもよい。いくつかの変換システムは、より広いストック材料とより狭いストック材料の両方を処理することができる。これらのシステムでは、PHは、支持構造202の長さの1/10~1/4、またはより好ましくは、支持構造202の長さの約1/8であり得る。
【0048】
中央突出部210は、ストック材料19または支持部材202の経路のうちの少なくとも1つの経路上に概ね中心を置くことができる。好ましくは、支持部材202はまた、ストック材料19が供給部13から吸気部70へ長手方向下流に流れるときに、その経路上の中心に置かれる。様々な実施形態によれば、中央突出部210はまた、駆動メカニズム250およびストック材料の供給源(例えば、供給ステーション13)の両方から概ね離れて延在する。例えば、中央突出部210は、支持部材202から斜めθで後方に延びる。一実施形態では、θは、支持構造202の中心軸を通る水平面から約15°~75°離れている。好ましくは、θは、支持構造202の中心軸を通る水平面から約35°~55°離れている。より好ましくは、θは、支持構造202の中心軸を通って約45°である。この角において、ストック材料は、供給側から対称的に、また吸気部側部からも対称的に、中央突出部に係合する。これにより、長手方向および横方向の屈曲部が形成され、ストック材料が成形部材から2つの方向(すなわち、上流および下流)に延在する、成形部材とストック材料との間に均一な力がかかることを可能にする。
【0049】
様々な実施形態によれば、成形部材200は、吸気部70の上流に配置される。ストック材料は、一般に、2つの装置の間で妨害されずに流れることができる。いくつかの実施形態では、2つのデバイス間の空間は、ユーザの手および指をシステムから離しておくために含まれてもよい。2つの装置は、互いに直接的に接続されていてもよく、それぞれがスタンド12に接続されていてもよく、または、一方または両方が駆動メカニズム250から片持ち梁状に突出していてもよい。一例では、吸気部70は、上述のようにスタンド12に接続されてもよく、成形部材200は、接続部材205を介して吸気部70から離れるように片持ち梁状に突出されてもよい。接続部材205は、吸気部70と成形部材200とを直接的に接続してもよい。接続部材205は、2つのデバイス間の間隔を設定することができる。この間隔は、好ましくは、成形部材200から吸気部70への連続的なカールを可能にし、吸気部70を通るストック材料19の滑らかな移行を可能にする、すなわち、引裂きが制限されるか、または全くない間隔である。
【0050】
例えば、供給ステーション13は、単一の束、多数のデイジーチェーン束、平坦な構成、またはカールした構成でストック材料19を保持するための任意の好適な表面とすることができる。様々な実例において、図1A図1Cに示されるように、供給ステーション13は、ダンネージ変換機100に対して別個に移動可能なカート34である。様々な他の例では、図2A図2Cに示されるように、供給ステーション13は、ダンネージ変換機100のかご(basked)または同様の支持体に取り付けられる。例えば、供給ステーション13は、スタンド12のような支持部を介してダンネージ変換機100に取り付けることができる。このような実施形態では、ダンネージ変換機100および供給ステーション13は、互いに対して移動しない。他の実施形態では、供給ステーション13およびダンネージ変換機100は、互いに対して固定されているが、互いに対して取り付けられていなくてもよく、または供給ステーション13およびダンネージ変換機100は、一緒に取り付けられている間を互いに対して移動してもよい。それにもかかわらず、供給ステーションは、1つ以上のユニットでストック材料19を支持することができる。図1A図1Cは、複数のストック材料ユニット、例えば、ユニット300a、300b、300c、300d、300eおよび/または300fを支持する供給ステーション13を示す。図2A図2Cは、単一のストック材料ユニット300を支持する供給ステーション13を示す。しかしながら、支持部材220が複数のユニットを支持してもよく、および/またはカート34が単一のユニットを支持してもよいことに留意されたい。ストック材料ユニット300a、300b、300c、300d、300eおよび/または300fの各々は、個別に供給ステーション13内に配置されてもよく、その後、配置後に一緒に接続されてもよい。したがって、例えば、ストック材料ユニット300a、300b、300c、300d、300e、および/または300fのそれぞれは、オペレータによるその持ち上げおよび設置を容易にするのに適したサイズとすることができる。さらに、任意の個数のストック材料ユニットが、一緒に接続またはデイジーチェーン接続されてもよい。例えば、多数のストック材料ユニットを一緒に接続するか、またはデイジーチェーン接続することにより、材料の継続的な供給を可能にする。
【0051】
上述のように、ダンネージ変換機は、供給ステーション(例えば、供給ステーション13(図1A図1C))を含むことができる。例えば、ストック材料ユニット300の各々は、個々に供給ステーション内に配置されてもよく、その後、配置後に一緒に接続されてもよい。したがって、例えば、ストック材料ユニット300a~300eの各々は、オペレータによるそれらの持ち上げおよび設置を容易にするように適切なサイズにされ得る。さらに、任意の個数のストック材料ユニットが、一緒に接続またはデイジーチェーン接続されてもよい。例えば、多数のストック材料ユニットを一緒に接続するか、またはデイジーチェーン接続することにより、材料の継続的な供給を行うことができる。連続シートは、横方向の折り線に沿って反対方向に繰り返し折り畳まれて、連続シートの長手方向に沿って複数のセクションまたは複数の面を形成し、その結果、隣接するセクションが一緒に折り畳まれて(例えば、アコーディオン状に)、ストック材料ユニット300の各々の三次元体を形成し得る。
【0052】
ストック材料ユニットは、折り畳まれた連続シートを固定することができる1つ以上のストラップを含むことができる(例えば、展開または膨張を防止するために、および/またはその三次元形を維持するために)。例えば、ストラップアセンブリ500は、ストック材料ユニットの三次元体の周りを包み、それによって、(例えば、アコーディオン状の折り畳みによって形成された)多数の層またはセクションを一緒に固定し得る。ストラップアセンブリ500は、ストック材料ユニットの保管および/または移送を容易にすることができる(例えば、折り畳まれたおよび/または圧縮された構成に一貫した用紙を維持することによって)。
【0053】
例えば、ストック材料ユニット300が保管および/または輸送されるとき、ストック材料ユニット300の三次元体を包み、および/または三次元体を規定する連続シートの層またはセクションを一緒に圧縮することにより、その大きさを縮小することができる。さらに、連続シートのセクションを一緒に圧縮することにより、三次元体の剛性および/または剛性を増大させることができ、および/またはストック材料ユニット300の保管および/または輸送中の連続シートの損傷を低減または排除することができる。
【0054】
一般に、ストラップアセンブリ500は、任意のストック材料ユニット300の横方向寸法に沿った任意の数の好適な位置に配置することができる。図示の実施形態では、ストラップアセンブリ500は、ユニットの両側に配置される。いくつかの実施形態では、図6に示されるように、別のストック材料ユニットが、ストック材料ユニット300aがストック材料ユニット300bの上部に示された状態で、ストック材料ユニットの各々の上部に配置されてもよく、それにより、ストック材料ユニット300aの連続的なシートの底部のセクションおよび/または部分が、ストック材料ユニット300bの露出部分(単数または複数)に接触する。一般に、ストック材料ユニットは、互いに類似していても同じであってもよい。また、ストック材料ユニット300aに含まれるスプライス部材のコネクタを、ストック材料ユニット300bに取り付けてもよい。例えば、ストック材料ユニット300bに取り付けられるコネクタのコネクタ接着層は、外向きであってもよいし、上向きであってもよい。
【0055】
また、上述したように、ストック材料ユニット300bは、ストック材料ユニット300aと同一であってもよい。例えば、ストック材料ユニット300bは、その接着部が上向きまたは外向きになるように配向されてもよいコネクタを含んでもよい。したがって、ストック材料ユニット300bの連続シートを別のストック材料ユニット(例えば、ユニット300a)の連続シートと一緒に接続するように、追加のストック材料ユニットをストック材料ユニット300bの上に配置することができる。このようにして、任意の適切な個数のストック材料ユニットを一緒に接続し、および/またはデイジーチェーン接続して、ダンネージ変換機内にストック材料を継続的に供給することができる。
【0056】
いくつかの実施形態では、上記で詳細に論じたように、ストック材料ユニット300は、曲げられてもよく、またはアーチ形状を有してもよい。例えば、ユニット300eは、ユニット300aが平坦な状態で曲げられてもよい。いくつかの例では、すべてのユニットが曲げられているか、または他の例ではユニットが曲げられていない。図6に示す実施形態では、ストック材料ユニット300a~300dはスプライス部材400a~400dを含む。ストック材料ユニット300a~300dは、ストック材料ユニット300a~300dの他の部分に対してスプライス部材400aのコネクタを外側に突出させるように曲げられてもよい。スプライス部材400aは、ストック材料ユニット300aをストック材料ユニット300bにデイジーチェーン接続するように構成される。スプライス部材400bは、ストック材料ユニット300bをストック材料ユニット300cにデイジーチェーン接続するように構成される。スプライス部材400cは、ストック材料ユニット300cをストック材料ユニット300cにデイジーチェーン接続するように構成される。スプライス部材400dは、ストック材料ユニット300dをストック材料ユニット300eにデイジーチェーン接続するように構成される。いくつかの例では、ストック材料ユニットは、供給ステーション13内に設置された後に曲げられてもよい(例えば、供給ステーションは、上述したようなアンチランアウトメカニズム160を含んでもよい)。曲げられたストック材料ユニットの上に別の追加のストック材料ユニットを積み重ねるか又は配置することは、コネクタの接着層を追加のストック材料ユニットの連続したシートと接触させることを容易にすることができる。追加のストック材料が最下側ストック材料ユニットの上に配置された後、追加のストック材料ユニットは、最下側ストック材料ユニットの形状に適合してもよい。適合は、完全であってもよく(すなわち、上部ユニットが下部ユニットの形状に完全に適合してもよい)、または適合は、部分的であってもよい(すなわち、上部ユニットは、下部ユニットにわずかに適合するが、下部ユニットよりも平坦なままである)。
【0057】
ストラップアセンブリ500は、ストック材料ユニットの三次元体の横方向に沿って互いに間隔を置いて配置されてもよい。例えば、ストラップアセンブリは、三次元体の重心が2つのストラップアセンブリ500の間に位置するように、互いに離間されてもよい。任意選択的に、ストラップアセンブリ500は、重心から等距離に離間されてもよい。
【0058】
上述のように、ストック材料ユニット300a~300e(またはいくつかの実施形態では、1つのユニット300が使用される)は、ダンネージシステム50を形成するダンネージ変換機100内に配置されてもよい。これに加えて、またはこれに代えて、多数のストック材料ユニット(例えば、ストック材料ユニット300と同様または同じ)を、ダンネージ変換機内の別のユニットの上に積み重ねることができる。ストック材料ユニットは、1つ以上のストラップアセンブリ500を含むことができる。例えば、ストラップアセンブリ500は、設置後、ストック材料ユニットの三次元体の周りに巻かれたままであってもよく、その後、取り外されてもよい(例えば、ストラップアセンブリ500は、1つ以上の好適な位置で切断され、引き出されてもよい)。
【0059】
さらに、一般に、本明細書に記載された積み重ね材料ユニットのいずれかの三次元体は、包装(またはストラップ)なしで、または本明細書に記載されたストラップアセンブリよりも多いまたは異なったストラップまたは包装を用いて、ダンネージ変換機で、またはそれらの組み合わせで、貯蔵、輸送、使用されてもよい。例えば、撚り糸、ペーパー、収縮包装、および他の好適な包装またはストラップ材料は、本明細書に記載されるストック材料ユニットのいずれかの三次元体を規定する1つ以上のシートを一緒に固定し得る。同様に、ストック材料ユニットの三次元体を支持する上述の手法および構成は、任意の数の好適な包装材料および/またはストラップ材料および/または装置での包装または三次元体を容易にすることができる。ストラップアセンブリ500およびデイジーチェーンスプライス要素400のさらなる詳細は、本明細書と同時に出願された「ダンネージ変換機のためのストック材料ユニット(Stock Material Units For A Dunnage Conversion Machine)」と題する米国特許出願公開第15/593,007号に開示されており、参照によりその内容が本明細書に援用される。
【0060】
ストラップアセンブリ500または同様の帯状包装を利用することによって、ストック材料ユニット300は、横方向に剛性を有する構成に強制されない。したがって、ストラップアセンブリ500は、ストック材料ユニット300が横方向に可撓性であるか、または横方向に剛性を有する支持部を有していないことを可能にし、それによって、ストック材料ユニット300が、アーチ形状/サグ(sag)形状とするか、またはそうでなければ、横方向に非平面の構成に屈曲することを可能にする。
【0061】
供給ステーション13は、ファンフォールドストック材料19を受け入れ、ファンフォールドストック材料19を操作して、非平面構成で供給ステーション13から引き抜かれるように構成される。供給ステーション13は、ダンネージ変換機100がファンフォールドストック材料の積み重ね300の頂部からファンフォールドストック材料19を動作可能に引き出すように、ダンネージ変換機100に関連付けられる。ストック材料19の非平面形状は、有意な気流に曝されたときに材料が吹き飛ばされる/暴走する傾向を制限する。様々な実施形態によれば、本明細書に開示される変換ステーション60の様々な実施形態は、供給ステーション及び支持体のアンチランアウトメカニズム160と組み合わせることができる。支持体160のさらなる詳細は、本明細書と同時に出願された「耐風性ファンフォールド供給支持体(Wind-Resistant Fanfold Supply Support)」と題する米国特許出願公開第15/593,078号に開示されており、参照によりその内容が本明細書に援用される。
【0062】
当業者であれば、本発明の例示的な実施形態によれば、蓄積または排出の必要性または要望があり得る多数のタイプおよびサイズのダンネージが存在することを理解できるであろう。本明細書で使用される用語「上部」、「底部」、および/または方向を示す他の用語は、便宜上、実施形態の部分間の関係位置および/または方向を示すために使用される。特定の実施形態またはその一部は、他の位置に向けることもできることが理解されるであろう。さらに、用語「約」は、一般に、対応する数および数の範囲の両方を指すと理解されるべきである。さらに、本明細書中の全ての数値範囲は、その範囲内の各整数全体を含むと理解されるべきである。
【0063】
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、多数の修正形態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できるであろう。例えば、様々な実施形態の特徴は、他の実施形態の特徴でもある。例えば、ドラムを有するコンバータは、他のタイプのコンバータと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入るすべてのそのような修正および実施形態を包含することを意図していることが理解されるであろう。
図1A
図1B
図1C
図2A
図2B
図2C
図3
図4A
図4B
図4C
図4D
図5
図6