▶ プレジス・イノベーティブ・パッケージング・エルエルシーの特許一覧
(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】2023-03-02
(45)【発行日】2023-03-10
(54)【発明の名称】ダンネージ装置及び方法
(51)【国際特許分類】
B31D 5/00 20170101AFI20230303BHJP
【ＦＩ】
B31D5/00
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019558407
(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】 US2018032394
(87)【国際公開番号】W WO2018209283
(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】15/592,753
(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】米村 耕一
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／０５９３４８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許第０５９０２２２３（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２３７３９８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ３１Ｄ ５／００
Ｂ３１Ｆ １／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の密度の供給材料のラインを前記第１の密度よりも実質的に低い密度を有する第２の密度のダンネージに変換し、排出口で前記ダンネージを排出軌道の経路に沿って排出する変換ステーションと、前記排出口に対して旋回軸を中心に位置変更可能なデフレクタと、を有し、
前記デフレクタは、
前記デフレクタが前記排出軌道の経路に挿入され、前記排出軌道に沿って移動する排出された前記ダンネージを第１の偏向軌道に偏向させる第１の位置と、
前記デフレクタが前記排出軌道の経路に挿入され、前記排出軌道に沿って移動する排出された前記ダンネージを第２の偏向軌道に偏向させる第２の位置と、の間で位置変更可能であり、
前記デフレクタは、前記デフレクタに対して衝撃に耐えるように、前記第１の偏向軌道および前記第２の偏向軌道の方向を維持するために、前記第１の位置または前記第２の位置にそれぞれに選択的に保持されるように前記変換ステーションに対して取り付けられ、
前記デフレクタは、前記旋回軸が前記排出口から下流側の第１の距離と前記排出口から下流側の第２の距離との間で位置変更可能であるように、前記排出口に対して移動可能に設けられ、前記旋回軸が前記排出口から前記第１の距離に配置されたとき、前記排出口から第２の距離に配置されたときとは異なる距離で前記排出軌道を偏向させるように、前記デフレクタが前記排出軌道の経路に挿入される、ダンネージ装置。
【請求項2】
前記デフレクタは、第３の位置にさらに位置変更可能であり、前記デフレクタは前記第３の位置にある場合、排出された前記ダンネージの偏向を回避するために前記排出軌道の前記経路から外れて配置される、請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項3】
前記変換ステーションは、ハウジングを含み、前記デフレクタは前記第３の位置にある場合、少なくとも部分的に前記変換ステーションの前記ハウジング内に引き込まれる、請求項２に記載のダンネージ装置。
【請求項4】
前記デフレクタは前記第３の位置にある場合、少なくとも部分的に前記排出口の上流に配置される、請求項２に記載のダンネージ装置。
【請求項5】
前記デフレクタは、前記第１の位置と前記第２の位置との間で旋回するように前記排出口に対して前記旋回軸を中心に旋回可能に取り付けられており、前記デフレクタが前記第１の位置に配置されているとき、前記第２の位置に配置されているときとは異なる下向きの角度で前記排出軌道に沿って移動する排出ダンネージを偏向させるために、前記第１の位置に配置されている前記デフレクタは、前記第２の位置に配置されている場合とは異なる角度で配向されている、請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項6】
デフレクタベースをさらに備え、前記デフレクタは、前記旋回軸を中心に前記デフレクタベースに旋回可能に取り付けられており、前記デフレクタベースは、前記旋回軸の前記排出口からの距離を変更するために、前記排出口に対して移動可能に取り付けられている、請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項7】
前記第１の位置にある前記デフレクタは、前記排出口から下流に前記第１の距離を置いて配置され、かつ前記第２の位置にあるデフレクタは、前記排出口から下流側の前記第２の距離に配置されており、前記デフレクタが前記第１の位置に配置されているとき、前記第２の位置に配置されているときとで、前記排出軌道を異なる距離で偏向させるように、前記排出軌道に前記デフレクタが配置されている、請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項8】
前記第１の位置および前記第２の位置の一方または両方において、前記デフレクタが経路の上側に挿入し、前記排出口における前記ダンネージの軌跡に対して前記ダンネージを下方に偏向させる、請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項9】
前記ダンネージ装置は、前記デフレクタの経路の下流側に構成要素がなく、排出された前記ダンネージは、前記デフレクタに当たった後、第１の偏向軌道内に配置された容器に落下する、請求項８に記載のダンネージ装置。
【請求項10】
前記排出口の下流側に配置され、前記変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さらに備える、請求項１に記載のダンネージ装置。
【請求項11】
第１の密度の供給材料のラインを前記第１の密度よりも実質的に低い密度を有する第２の密度のダンネージに変換し、排出口で前記ダンネージを排出軌道の経路に沿って排出する変換ステーションと、前記排出口から排出された前記ダンネージの経路に対して配置され、前記経路の上側に配置されて、前記排出口で前記ダンネージの前記排出軌道に対して前記ダンネージを下方に偏向させるように配置されたデフレクタと、を有し、
前記デフレクタは、前記排出口に対して旋回軸を中心に第１の角度及び第２の角度に位置変更可能であり、前記デフレクタが前記第１の角度に配置されているとき、前記デフレクタが前記第２の角度に配置されているときとは異なる下向きの角度で前記排出軌道に沿って移動する排出されたダンネージを偏向させ、
前記デフレクタは、前記旋回軸が前記排出口から下流側の第１の距離と前記排出口から下流側の第２の距離との間で位置変更可能であるように、前記排出口に対して移動可能に設けられ、前記旋回軸が前記排出口から前記第１の距離に配置されたとき、前記排出口から第２の距離に配置されたときとは異なる距離で前記排出軌道を偏向させるように、前記デフレクタが前記排出軌道の経路に挿入される、ダンネージ装置。
【請求項12】
第１の密度の供給材料のラインを前記第１の密度よりも実質的に低い密度を有する第２の密度のダンネージに変換し、排出口で前記ダンネージを排出軌道の経路に沿って排出する変換ステーションと、前記排出口に対して、第１の角度で前記排出口の下流側に旋回軸を中心に位置変更可能に取り付けられたデフレクタと、を有し、
前記デフレクタは、
前記排出口から第１の距離及び前記第１の角度では、前記デフレクタが前記排出軌道の経路に挿入し、排出されたダンネージの排出軌道を第１の偏向軌道に偏向させる第１の位置と、
前記排出口から第２の距離及び第１の角度では、前記デフレクタが第１の位置よりも前記排出口から遠い経路に挿入し、排出された前記ダンネージの前記排出軌道を第２の偏向軌道に偏向させる第２の位置と、の間で位置変更可能であり、
前記デフレクタは、前記第１の位置または前記第２の位置のそれぞれに選択的に保持され、前記デフレクタに対する衝撃に耐えるように前記第１の偏向軌道及び前記第２の偏向軌道の方向をそれぞれ維持するように、前記排出口に対して取り付けられ、
前記デフレクタは、前記旋回軸が前記排出口から下流側の第１の距離と前記排出口から下流側の第２の距離との間で位置変更可能であるように、前記排出口に対して移動可能に設けられ、前記旋回軸が前記排出口から前記第１の距離に配置されたとき、前記排出口から第２の距離に配置されたときとは異なる距離で前記排出軌道を偏向させるように、前記デフレクタが前記排出軌道の経路に挿入される、ダンネージ装置。
【請求項13】
変換ステーションで第１の密度の供給材料のラインを第１の密度よりも実質的に低い密度を有する第２の密度のダンネージに変換し、前記ダンネージを、前記変換ステーションの排出口から排出軌道の経路に沿って排出し、
前記排出口の下流側に旋回軸を中心に位置変更可能に取り付けられたデフレクタを第１の位置に配置して保持し、前記デフレクタは排出されたダンネージの前記排出軌道から第１の偏向軌道に偏向させるために、前記排出軌道の経路に挿入させ、
前記デフレクタを第２の位置に位置変更して保持し、前記デフレクタを前記排出軌道の経路に挿入させて、前記排出された前記ダンネージの前記排出軌道を第２の偏向軌道に偏向させ、
前記デフレクタは、前記旋回軸が前記排出口から下流側の第１の距離と前記排出口から下流側の第２の距離との間で位置変更可能であるように、前記排出口に対して移動可能に設けられ、前記旋回軸が前記排出口から前記第１の距離に配置されたとき、前記排出口から第２の距離に配置されたときとは異なる距離で前記排出軌道を偏向させるように、前記デフレクタが前記排出軌道の経路に挿入される、方法。
【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、ＤＵＮＮＡＧＥ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＣＡＲＴＯＮ ＦＩＬＬＥＲ（出願中）と題する米国特許出願第１５／５９２，７５３号に対する優先権を主張し、参照によりその内容が本明細書に援用される。
本出願は、２０１７年５月１１日に出願され、ＤＵＮＮＡＧＥ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＣＡＲＴＯＮ ＦＩＬＬＥＲ（出願中）と題する米国特許出願第１５／５９２，７５３号に対する優先権を主張し、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、保護包装システムの分野に属する。
【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、紙のロール又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。ファンフォールド紙の場合などのストック材料は、連続的に形成されているか、個別のセクションが接続されて形成されているスタックから変換ステーションに引き込まれる。しわくちゃのシート材料の連続した細い紙きれは、製品を保持する容器内の空隙を効果的に満たすために、所望の長さに切断されてもよい。ダンネージ材料は、梱包業者が必要に応じて生産することができる。ダンネージは、包装用の容器を充填するために使用される。必要なのは、変換ステーションから排出されるダンネージの方向を変更することにより、梱包を容易にする方法である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
変換ステーションとデフレクタを含むダンネージ装置が開示されている。変換ステーションは、高密度供給材料のラインを低密度ダンネージに変換し、経路に沿った出口軌道の出口でダンネージを排出されている。デフレクタは、ダンネージの経路を出口軌道から第１の偏向軌道に偏向する経路に挿入される第１の位置と第２の位置との間で出口に対して再配置可能である。ダンネージの排出中、デフレクタは各位置に保持される。
【0005】
第２の位置にあるデフレクタは、ダンネージのたわみを防ぐために、経路の外に配置できる。変換ステーションはハウジングを含むことができ、第２の位置にあるデフレクタは変換ステーションのハウジング内に格納することができる。第２の位置にあるデフレクタを経路に挿入して、ダンネージの経路を出口軌道から第２の偏向軌道に偏向させることができる。デフレクタは、経路に対するデフレクタの角度を変更することにより、第１の位置と第２の位置の間で再配置可能にすることができる。デフレクタは、角度を変えるために、第１の位置と第２の位置の間で旋回できる。デフレクタは、高摩擦ヒンジを中心に旋回可能である。第１の偏向軌道は、第２の偏向軌道とは異なる場所で開始するように、第２の位置よりも出口に近くすることができる。デフレクタは、第１の位置と第２の位置の間であるライド可能である。デフレクタは、偏向面を出口に向かって、または出口からスライドさせることにより、再配置可能である。第２の位置は、出口軌道に沿って延びるゾーン内の第２の位置の範囲を含むことができる。また、デフレクタは、ゾーン内の任意の場所で第２の位置にスライド可能である。また、デフレクタは、排出されたダンネージによる衝撃に耐え、第２の位置に留まるように構成できる。変換ステーションは、供給材料をくしゃくしゃにしてダンネージに変換し、出口がダンネージを排出するように、出口がくしゃくしゃ部材に位置するように、対向するしわくちゃの部材を含むことができる。ダンネージ装置は、デフレクタの下流の構成要素を含まないようにすることができ、そのため、排出されたダンネージは、デフレクタに衝突した後、第１の偏向軌道内に配置された容器に落ちる。ダンネージ装置は、出口の下流に配置された切断部材を含むことができ、この切断部材は、変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ダンネージの下流部分を切断する。切断部材は、出口軌道に対してデフレクタの上流に配置することができる。切断部材は、第１または第２の位置の少なくとも一方において、デフレクタよりも出口から遠くに配置することができる。
【0006】
変換ステーションで高密度材料のラインを低密度ダンネージに変換することを含む方法が開示される。経路に沿った出口軌道で変換ステーションの出口からダンネージを排出する。デフレクタを出口に対して第１の位置に配置し、保持する。デフレクタは経路に挿入され、ダンネージの経路を出口軌道から第１の偏向軌道に偏向させる。そして、デフレクタを出口に対して第２の位置に再配置して保持する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図面は、制限としてではなく、単なる例として、本概念による一つ又は複数の実装を示している。図において、同様の参照番号は同じ又は類似の要素を指す。
【0008】
【図1A】経路に沿ってダンネージを排出するダンネージマシンを含むダンネージ変換システムの一実施形態の側面図である。ダンネージマシンには、格納位置に配置されたダンネージデフレクタが含まれている。
【図1B】ダンネージデフレクタが経路内に配置されてダンネージを偏向させるその側面図である。
【図6A】ダンネージデフレクタが様々な位置にあるダンネージマシンの一実施形態の側面図である。
【図6B】ダンネージデフレクタが様々な位置にあるダンネージマシンの一実施形態の側面図である。
【図6C】ダンネージデフレクタが様々な位置にあるダンネージマシンの一実施形態の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
ストック材料をダンネージに変換するダンネージマシンが開示される。より具体的には、ダンネージマシンは、例えばダンネージを包装容器に向けるために、装置から排出されるダンネージを偏向させるための機構を含む。本開示は、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装置に適用可能である。
【0010】
図１Ａ、図１Ｂ、及び図２を参照すると、ストック材料１９と、ストック材料１９を処理してダンネージ２１を提供するダンネージ装置２００を含むダンネージ変換システム１０が開示されている。様々な実施形態によれば、ダンネージ装置２００は、供給材料１９及びダンネージマシン１００を保持するための供給ステーションを含む。ダンネージマシン１００は、ストック材料１９をダンネージ２１に変換し、出口２２１でダンネージ２１を排出する変換ステーション２１０を備える。地上から離れた距離で、変換ステーション２１０を指示するサポート１２が設けられていてもよい。
【0011】
図１Ｂに示されるように、ダンネージマシンは、変換ステーション２１０を出るダンネージ２１の起動を変更するように動作可能なデフレクタ３００を含む。例えば、デフレクタ３００は、ダンネージ２１をカートン１１０に向けるように動作可能であってもよく、包装工程を促進する。デフレクタ３００の実施形態は、以下でさらに議論される。
【0012】
変換装置は、ストック材料をダンネージに変換し、経路に沿った出口軌道でダンネージを排出するように動作可能である。デフレクタは、経路内に挿入され、ダンネージを出口軌道から偏向軌道に変更させるように構成される。偏向された軌道は、出口軌道より鋭角で、ダンネージを地面に向けることができる。したがって、ユーザは、ダンネージを収集するためにダンネージ装置の近くに容器を配置することができ、それにより、包装場所のスペースを節約することができる。
【0013】
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るかどうか）、管、ファンフォールドソース、またはその他の形式で保管できる。ストック材料は連続または穿孔されていてもよい。変換装置は、分配方向であり得る第１の方向にストック材料を駆動するように動作可能である。変換装置には、ストック材料が供給方向にドラムを介して保存場所から供給される。ストック材料は、他のダンネージおよび空隙充填材料、膨張可能な包装ピローなどを含む、あらゆる種類の保護包装材料であり得る。いくつかの実施形態では、シート状の他の紙又は繊維ベース材料の供給を使用し、またいくつかの実施形態では、ロープ又は糸などの巻かれた繊維材料、及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の供給を使用する。
【0014】
変換ステーション２１０は、様々な適切な方法に従って、ストック材料１９をダンネージ２１に変換するように動作する。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、様々な例によれば、ストック材料１９はバルク供給６１から割り当てられ、ダンネージ材料２１に変換するために変換ステーション２１０に送られる。変換ステーション２１０は取入れ口７０を有し、それを通して、例えば供給ステーション１３からストック材料を受け取る。変換ステーション２１０は、ストック材料１９を取入れ口７０に引き込むか、または引き込むのを支援するように動作可能な駆動機構１００を含む。いくつかの実施形態では、ストック材料１９は、取入れ口７０の前に成形部材６０と係合する。
【0015】
駆動機構１００は、ストック材料１９を取入れ口７０に引き込むか、引き込むのを支援することができる。ストック材料１９は、取入れ口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２１に変換され始め、駆動機構１００を通して引き込まれ、取入れ口７０の送出側６２で分配方向Ａに分配される。材料は、しわくちゃにする、折り畳む、平らにする、又は低密度構成を形成する他の同様の方法によってさらに変換することができる。
【0016】
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。ただし、上記のように、他の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、ダンネージ変換システム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カートリッジ１３０（ｍａｇａｚｉｎｅ）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にまたはその近くに取り付けられた単一のカートリッジ、バスケット、または他の容器であり得る。
【0017】
ストック材料１９は、供給側６１から取入れ口７０を介して供給される。ストック材料１９は、ファンフォールド状に折り畳まれ、シート状で供給され、材料のロールまたは同様の供給技術として提供されてもよい。いくつかの実施形態では、ストック材料１９は、ダンネージ変換システム１０への連続的または半連続的な供給を可能にする、連続的または半連続的な長さのシート材料を含む。複数の長さをデイジーチェーン接続され得る。さらに、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、米国特許第８，０１６，７３５号に開示されている変換ステーションの一部を形成する取入れ口７０の様々な構造を使用できることが理解される。
【0018】
一構成では、ダンネージ変換システム１０は、ステーションをサポートするためのサポート１２を含むことができる。一例では、サポート１２は、シート材料をダンネージ変換システム１０に案内するための入口ガイド７０を含む。他の実施形態では、入口ガイド７０は、支柱又は支柱の一部を形成する単一の巻かれた又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、入口ガイド７０は、ストック材料１９を駆動機構１００に向けて支持し、しわにし、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設計も使用できる。
【0019】
様々な実施形態によれば、前進機構は、電動モータ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などの電源に接続され、ダンネージ変換システム１０を駆動するように配置および構成される。モータ１１は、システムのユーザ、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動モータである。様々な実施形態において、モータ１１は駆動部の一部であり、駆動部は、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。あるいは、直接駆動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の側面に固定され、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１１の動力を伝達する。他の適切な動力装置を使用できる。
【0020】
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ている。これにより、ドラム１７がモータ１１とともに回転する。動作中に、モータ１１は、ドラム１７を分配方向又は逆方向（すなわち、分配方向の反対）に駆動し、ドラム１７は、図１Ａ及び図１Ｂに示すＡとして示されている分配方向に駆動することにより、ダンネージ材料２１を分配し、又はダンネージ材料２１をＡの反対方向にトランスミッションに戻る。ストック材料１９は、取入れ口７０の供給側６１からドラム１７の上に供給され、モータ１１が作動しているときに分配方向「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。
【0021】
様々な実施形態によれば、ダンネージ変換システム１０は、材料が駆動機構１００を通過するときに材料を押すように動作可能なピンチ部を含む。一例として、ピンチ部は、ホイール、ローラー、スレッド、ベルト、複数の要素、または他の同様の部材を含む。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または他の低摩擦装置を介して支持されている。いくつかの実施形態では、ピンチホイールに動力を供給して駆動することができる。ピンチホイール１４は、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ドラムに隣接して配置される。様々な例において、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、任意のサイズ、形状、または構成を有することができる。ピンチホイールのサイズ、形状、及び構成の例としては、プレスホイール用の米国特許出願公開第２０１３／００９２７１６号が挙げられる。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に係合し、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に係合して破砕し、ストック材料１９をダンネージ材料２１に変換する。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、ベルト駆動装置など）を介して、モータ１１に接続されている。モータ１１は、ドラム又はピンチホイールを回転させる。
【0022】
様々な実施形態によれば、駆動機構１００は、材料がピンチ部分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よりも大きい直径を有し、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することができる。
【0023】
駆動機構１００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、変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ている。高速で入ってくるストック材料が縦方向から発散すると、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、それが発散部分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を押しつぶして折り目を付ける。ダンネージは、本明細書で言及されている技術、または米国特許出願公開第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従って形成することができる。
【0024】
様々な実施形態によれば、変換装置１０は、ストック材料１９が変換装置１０内を移動するときにストック材料１９の方向を変更するように動作可能である。例えば、ストック材料は、モータ１１とドラム１７の組み合わせによって順方向（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へ、または分配方向と反対の方向）に移動する。方向を変えるこの能力により、駆動機構１００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を通して供給されると、切断されることなく切断エッジ１１２の上又は近くを通過する。
【0025】
好ましくは、切断エッジ１１２は、切断エッジ１１２の付近、場合によってはエッジ１１２の周囲でシステムを出るときに、経路の送り出しセグメント内の材料を案内するように湾曲または下向きにされる。切断部材１１０は、ドラム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。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を切断、引き裂き、スライス、または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されたい。切断部材１１２は、ダンネージ２１を完全に又は部分的に切断するように構成することもできる。
【0026】
様々な実施形態において、切断エッジ１１２の横幅は、好ましくは、せいぜいドラム１７の幅程度である。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、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。しかしながら、他の実施形態では、切断エッジ１１２は、移動可能又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けられている。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と係合するのに十分に構成される。エッジ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によってポイントが分離されることによって定義される。
【0027】
上述のように、任意のストック材料を使用できる。例えば、ストック材料は、少なくとも約２０ポンドから最大で約１００ポンドの坪量を有し得る。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に示されるように、ファンフォールド状に折り畳まれた構造で保管されるシート材料のリボンコアレスロールである。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。多層材料を使用する場合、レイヤーには複数の層を含めることができる。また、パルプベースのバージンおよび再生紙、新聞用紙、セルロースおよびデンプン組成物、および適切な厚さ、重量、寸法のポリまたは合成材料など、他のタイプの材料を使用できることも理解される。
【0028】
様々な実施形態において、ストック材料は、ストック材料の隣接部分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、接着剤部分は、ロールを一緒にデイジーチェーン接続して、加工ステーション７０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のを容易にする。
【0029】
一般に、ダンネージ材料２１は、材料経路Ａに沿ってシステムを通って移動する。材料経路Ａは、供給側６１からの供給セグメントおよび切断可能セグメント２４などの様々なセグメントを有する。送出側６２のダンネージ材料２１は、ダンネージマシン１０から排出される際に、実質的に経路Ａをたどる。
【0030】
図１Ａは、経路に沿った出口軌道ＴＥで出口２２１から排出されるダンネージ２１を示す。図１Ｂは、ダンネージの経路を出口軌道ＴＥから偏向軌道ＴＤに偏向させるために経路に挿入されるデフレクタ３００を含むダンネージマシンを示す。例えば、デフレクタ３００は、ダンネージの経路を出口軌道ＴＥから偏向軌道ＴＤまで曲げることができる。図１Ａ及び図１Ｂに示される実施形態では、偏向軌道ＴＤは、ダンネージ２１をコンテナ１１０に向けるために、出口軌道ＴＥよりも急な角度で下向きに角度が付けられている。図１Ａおよび図１Ｂに示される実施形態では、偏向された軌道は実質的に真下に向けられており、ダンネージ２１は出口２２１の実質的に下の位置でコンテナ１１０内に向けられる。したがって、デフレクタ３００はダンネージ２１をカートン１１０に向けるように動作可能であり、したがって包装プロセスを促進する。また、ダンネージマシンが出口２２１の近くに配置された切断部材１１２を含む場合、デフレクタ３００はダンネージを切断部材１１２に向けることができ、したがって、ダンネージ２１を切断部材１１２で分離するのを容易にする。
【0031】
図３Ａ～図３Ｄは、経路に沿った出口軌道の出口２２１でダンネージを排出する変換ステーションと、出口２２１に対して再配置可能なデフレクタ３００とを含むダンネージマシンの側面図を示す。図３Ａ～図３Ｄおよび図４Ａ～図４Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、ダンネージ２１が出口２２１から排出されると、出口軌道ＴＥに沿ってＥ方向に移動し、デフレクタ３００は、Ｅ方向に対するデフレクタ３００の角度を変えることにより、様々な位置間で再配置可能である。
【0032】
いくつかの実施形態では、Ｅ方向は、ダンネージが変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。Ｅ方向は通常、しわくちゃのローラー間の接線の方向、またはダンネージが供給材料をダンネージに変換するか、ダンネージをダンネージマシンから移動する変換ステーションの要素から離れる方向である。
【0033】
図３Ａ及び図３Ｂは、経路に挿入され、ダンネージ２１を出口軌道ＴＥから偏向方向に偏向するように配置された２つの位置にあるデフレクタ３００を示す。図４Ａは、ダンネージマシンの側面図であり、出口軌道ＴＥと、図３Ａに示されるように配置されたデフレクタ３００から生じ得る偏向軌道ＴＤＡとの比較を示す。図４Ｂは、ダンネージマシンの側面図であり、出口軌道ＴＥと、図３Ｂに示されるように配置されたデフレクタ３００から生じ得る偏向軌道ＴＤＡとの比較を示す。
【0034】
図３Ａ及び図４Ａでは、デフレクタ３００は、Ｅ方向に対して角度Ａで延在する偏向面を備え、偏向軌道ＴＤＡでダンネージを偏向させる。図３Ｂおよび図４Ｂでは、偏向面は、Ｅ方向に対して角度Ｂで延び、別の偏向された偏向軌道ＴＤＢでダンネージを偏向する。示されるように、角度Ａは角度Ｂよりも大きく、それにより図３Ａ及び図４Ａに示すデフレクタ３００は、ダンネージ２１を、図３Ｂ及び図４Ｂに示すよりも大きく偏向させる。例えば、図３Ａに配置されたデフレクタ３００は、ダンネージの経路を、図３Ｂに配置されたときよりも大きく曲げる。例えば、図３Ａに配置されたデフレクタ３００は、ダンネージ２１を図３Ｂに示すよりも急な角度で下方に向けるように構成される。
【0035】
図３Ｃは、Ｅ方向に実質的に平行に延びるように配置されたデフレクタ３００を示す。通常、この位置では、デフレクタ３００はダンネージ２１の経路に挿入されておらず、ダンネージ２１の経路を偏向させない。しかし、場合によっては、この位置でデフレクタ３００はダンネージ２１を偏向させるが、図３Ａ及び図３Ｂよりも程度は小さい。
【0036】
図１Ａ及び図４Ｄは、経路から外れて配置されダンネージ２１を偏向させないように、収縮位置にあるデフレクタ３００を示す。変換ステーション２１０は、駆動機構を収容するハウジング２２２を有することができ、デフレクタ３００は、ハウジング内に引き込まれる。
【0037】
デフレクタ３００は、様々な適切な方法により再配置可能であり得る。図３Ａ～図３Ｄに示す実施形態では、デフレクタ３００は、出口に対するデフレクタ３００の角度を変更し、それによってＥ方向に対するデフレクタの角度を変更するために、様々な位置間で旋回可能である（例えば、ヒンジの周り）。いくつかの実施形態では、デフレクタ３００は、その旋回可能な範囲内の任意の位置に旋回可能である。他の実施形態では、デフレクタ３００は、いくつかの所定の位置に旋回可能である。デフレクタは、摩擦、ラチェット、またはラッチなどのさまざまな適切な方法によって所定の位置に保持することができる。
【0038】
図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、デフレクタ３００は、デフレクタ３００を支持するためのベース部材３１６も含む偏向部材３１０の一部である。図５Ａ及び図５Ｂは、ヒンジ３１８の周りのベース部材３１６に対して旋回可能なデフレクタ３００を示す。ヒンジは、デフレクタ３００がその位置を維持し、変換ステーションによって発射台に加えられるダンネージの力に耐えるように、デフレクタ３００を十分な強度で保持することができる。ヒンジ３１８は、高摩擦ヒンジであってもよい。追加的又は代替的に、ヒンジ３１８は、ラッチまたは他のタイプの機械的ロック機構を有してもよい。好ましい実施形態では、デフレクタ３００は、ヒンジ３１８を中心に旋回可能であり、所定の位置に留まり、そこから偏向されるダンネージ２１の力に耐える。いくつかの実施形態では、ダンネージマシン１００は、ユーザが彼または彼女の手でヒンジ３１８の周りにデフレクタ３００を旋回式に再配置できるように構成される。
【0039】
図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、ハウジング２２２はガイド２２０を含み、偏向部材３１０はガイド２２０に沿って移動可能であり、デフレクタ３００を伸長位置（例えば、図３Ａ～図３Ｃに示す）から格納位置（例えば、図３Ｄに示す）に移動する。ガイドは、ハウジング２２２の左右の側壁２５４、２５２の内部に沿って延びることができる。ガイド２２０は、外側端部２２６と内側端部２２４の間に延びる２つの左右のトラックを備えることができ、偏向部材３１０は、出口２２１に対してデフレクタ３００をスライドさせるために、外側端部２２６と内側端部２２４との間のトラックに沿ってスライド可能であってもよい。図３Ｃ、図３Ｄ、図５Ａ、及び図５Ｂに示されるように、デフレクタ３００は、デフレクタ３００の上面および底面がベース部材３１６の上面および底面と整列する位置まで旋回することができる。したがって、偏向部材３１０は、ガイド２２０に沿ってスライドすることができ、それにより、デフレクタ３００の実質的な部分がハウジング２２２内に収容される。ハウジング２２２は、左右の側壁２５４、２５２の上に延びるカバー２５０を有することができ、それにより、偏向部材３１０は、収縮位置にあるときにハウジング２２２内に実質的に収容される。例えば、収縮位置では、偏向部材３１０は、デフレクタスロット２５６から露出するハンドル部３０２を除いて、ハウジング２２２内に完全に収容することができる。好ましくは、ハウジング２２２はピンチホイール１４も覆う。
【0040】
実施形態では、偏向部材３１０は、スライド以外の他の適切な方法で移動する。例えば、ハウジング側壁２５４、２５２の内部は、出口に対して様々な位置にノッチを有することができ、デフレクタ３００は、ユーザが第１のノッチから偏向部材３１０を取り外して、それを異なるノッチに挿入することにより再配置可能である。
【0041】
いくつかの実施形態では、拡張位置は、ガイドに沿って延びるゾーン内の拡張位置の範囲を含み、デフレクタ３００は、ゾーン内の任意の場所など、ゾーン内のさまざまな位置で、拡張位置までスライド可能または移動可能であり、それらの場所で保持可能である。他の実施形態では、デフレクタ３００は、有限数の所定の位置まであるライド可能または移動可能である。
【0042】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、デフレクタ３００は、磁気係合によって格納位置に磁気的に保持され得る。いくつかの実施形態では、ハウジング２２２上の磁石２２４は、ベース部材３１６の外側に配置されるか、またはその中に含まれる鉄材料と磁気的に相互作用する。例えば、ベース部材３１８は、ハウジング上の磁石２２４に引き付けられる磁石２２０を含む内部を有することができる。磁石２２４、２２０間の磁気的相互作用は、デフレクタ３００を収縮位置に維持するのに十分に強い可能性がある。磁石２２４は、ベース部材３１６上の磁石２２０との磁気係合を維持するために、トラックガイド２２０の内側端部２２４に隣接して、又は他の適切な位置でハウジング２２２に配置することができる。磁気吸引力は、ユーザが手でデフレクタ３００を握るまで、ベース部材３１６及びデフレクタ３００を所定の位置に保持するのに十分な強さであり得る。他の実施形態は、機械的ロック機構など、他の機構を使用して、ベース部材を格納位置に保持することができる。
【0043】
デフレクタ３００は、格納位置でハウジング２２２から延びるか、そうでなければアクセス可能なハンドル部３０２を含むことができる。したがって、ユーザは、ハンドル部３０２を把持し、デフレクタ３００を引っ張って、磁石２２４との磁気吸引力を解除し、デフレクタ３００を伸長位置に引っ張ることができる。いくつかの実施形態では、格納位置では、デフレクタの大部分がハウジング２２２内に含まれ、ハンドル部３０２のみがハウジング２２２から延びている。
【0044】
他の実施形態は、デフレクタ３００を様々な位置に展開または移動させるための他の適切な機構を有することができる。例えば、偏向部材３１０はラチェットを含むことができる。ギアをガイド２２０内に配置することができ、ベース部材３１６は、ギアと相互作用するための１つ以上の爪を有することができる。使用できる単純なラチェット機構には、歯の上に乗ってデフレクタ３００をいくつかの増分位置の一つに保持し、いずれかの方向に押すことで、手で克服できるバネ付き指が含まれる。
【0045】
偏向部材３１０は、伸長位置でガイド２２０の外側端部２２６に当接する停止部３２６を有することができる。偏向部材３１０は、伸長位置に偏向することができる。例えば、ダンネージマシン１００は、偏向部材３１０を伸長位置に固定する部材がない。他の実施形態において、取り付け機構（例えば、外側端部２２６に近接するハウジング２２２上の磁石）は、偏向部材３１０を伸長位置に固定する。好ましい実施形態では、伸長位置に配置されたとき、偏向部材３１０は伸長位置に留まり、デフレクタ３００に接触するダンネージ２１の力に耐える。
【0046】
ここで、図６Ａ～図６Ｃを参照すると、いくつかの実施形態では、デフレクタ３０１は、ダンネージを偏向させるために経路に挿入される様々な位置に出口２２１に対して再配置可能である。例えば、デフレクタは、Ｅ方向の出口２２１に向かっておよび離れて再配置可能であり得る。図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは、それぞれ、近接位置、中間位置、および遠位位置に配置されたデフレクタ３０１を示す。
【0047】
いくつかの実施形態では、近接位置、中間位置、および遠位位置は、方向（たとえば、Ｅ方向）に沿って延びるゾーン内に含まれ、デフレクタ３０１は、ゾーン内の任意の場所で拡張位置にスライド可能である。例えば、デフレクタは、ゾーン内の無限の位置に配置可能である。
【0048】
他の実施形態では、デフレクタ３０１は、いくつかの所定の位置（例えば、近接位置、中間位置、および遠位位置のみ）までスライド可能である。例えば、偏向部材３１１はラチェットを含むことができる。ギアをガイド２２０内に配置することができ、ベース部材３１７はギアと相互作用するための１つ以上の爪を有することができる。使用できる単純なラチェット機構には、デフレクタ３０１をいくつかの増分位置の一つに保持し、いずれかの方向に押すことで、手で克服できるようにする歯の上に乗るバネ付き指が含まれる。
【0049】
図４Ｂおよび図８Ａに示すように、ダンネージマシン１００は、ダンネージ３２から蓄積した静電気を除去する静電気除去４００（ｓｔａｔｉｃ ｒｅｍｏｖｅｒ）を備えることができる。静電気除去のさらなる詳細は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる２０１７年５月１１日に出願された米国出願番号１５／５９２，６４６「静電気除去付きダンネージ装置」に記載されている。
【0050】
場合によっては、静電気除去４００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に接触する。静電気除去４００は、ダンネージ２１の軌道を変えることなく、静的を除去するのに十分にダンネージ２１に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４００は、ダンネージが静電気除去４００の接触側を滑るように構成することができる。他の例では、静電気除去４００はダンネージ２１に接触し、ダンネージ２１の経路を曲げる。静電気除去は経路に挿入して、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。
【0051】
静電気除去４００とデフレクタ３００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４００はダンネージ経路を出口軌道から第１の偏向軌道に偏向でき、デフレクタ３００は第１の偏向軌道から第２の偏向軌道へダンネージ経路を偏向できる。追加的または代替的に、ダンネージ経路における静電気除去４００とデフレクタ３００の両方の介在は、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。
【0052】
静電気除去４００またはデフレクタ３００の１つまたは複数によるダンネージのたわみは、ダンネージを包装容器に向けることができ、それにより包装プロセスを促進することができる。
【0053】
図６Ａ～図６Ｃに示すデフレクタ３０１は、上述の偏向部材３１０と同様の偏向部材３１１の一部である。偏向部材３１１は、ベース３１７を含み、これは上述のベース３１６と同様であり得る。例えば、偏向部材３１１は、出口２２１に対して移動するために、ハウジング２２２上のガイド部材２２０と相互作用することができる。いくつかの実施形態では、偏向部材３１１は、前方停止部３２６を含まないという点で上述の偏向部材３１０とは異なる（図５Ａ及び図５Ｂを参照）。したがって、後方停止部３２４は、遠位位置（例えば、図６Ｃ）でガイド２２０の外側端部２２６に当接する。中間停止部は、停止部３２６、３２４の間の基部に配置することができ、ガイド２２０は、例えば、偏向部材３１０を中間位置（例えば、図６Ｂ）に保持するのを助けるキャッチを有することができる。中間ストップとキャッチとの係合は、例えば、手で偏向部材３１１を押すか引くことにより、ユーザが係合を克服できるように構成することができる。例えば、キャッチは、ガイド２２０内に隆起を含むことができ、中間ストップは、ユーザが手で力を加えることにより隆起の周りを移動するように構成することができる。
【0054】
いくつかの実施形態では、方向に沿って（例えば、Ｅ方向に沿って）再配置可能なデフレクタ３０１に加えて、デフレクタ３０１は、出口２２１に対して様々な角度で再配置可能である。例えば、デフレクタ３０１は、出口２２１に対して旋回することもできる（図３Ａ～図３Ｄに示すように）。
【0055】
図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、好ましい実施形態では、ダンネージマシン１００は、排出ステーションの出口２２１の下流に配置され、排出ステーションの下流部分を変換ステーションに保持されたダンネージ２１の一部から切断する切断部材１１２を含む。いくつかの実施形態では、切断部材１１２は、出口軌道に関してデフレクタ３００の上流に配置される。いくつかの実施形態では、切断部材１１２は、第１又は第２の位置の少なくとも一方において、デフレクタよりも出口から遠くに配置される。好ましくは、デフレクタ３００は、切断部材１１２に近接して配置され、切断部材１１２に対してダンネージを切断する際にユーザを支援する方法でダンネージを偏向させる。
【0056】
図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、変換ステーション２１０は、係合位置（図８Ａ）と解放位置（図８Ｂ）との間で再配置可能なピンチホイール１４を有することができる。変換ステーションハウジング２１０は、ピンチホイール１４とドラム１７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２１に変換するために、ドラム１７に対してバイアスさ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、磁気係合によりドラムに対して偏向することができる。例えば、第１の磁気部材２３１は、下部ハウジング部２２９上の第２の磁気部材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の磁気部材２３１は、磁気吸引により、ピンチホイール１４をドラム１７から分離する傾向がある所定の力を必要とするほど十分に第２の磁気部材２３０に磁気的に結合し、磁気結合を克服する。例えば、ピンチホイール１４とドラム１７の間に紙詰まりが発生した場合、ローラーを分離する傾向のある力が発生する可能性がある。磁気計数が克服されると、ドラム１７へのピンチホイール１４のバイアスは、磁石間の近接性が減少するため、減少または除去され得る。そのようなものとして、詰まりの除去、または単に整備のために装置を開くことが容易になり得る。磁気構成のいくつかの例示的な実施形態は、「Ｃｅｎｔｅｒ－Ｆｅｄ Ｄｕｎｎａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｅｅｄ ａｎｄ Ｃｕｔｔｅｒ」という名称の米国特許公開第２０１２／０１６５１７２号に見出すことができる。
【0057】
デフレクタ３００は、押圧部２２７に取り付けられており、デフレクタ３００はドラム１７とともに再配置可能である。したがって、例えば変換ステーションでのメンテナンスを容易にするために、押圧部２２７が解放位置にあるとき、デフレクタ３００は、邪魔にならないように移動した。
【0058】
変換ステーション２０２が静電気除去４００を備える実施形態では、静電気除去４００は、押圧部２２７に取り付けられてもよく、静電気除去４００はホイール１４とともに再配置可能である。例えば、ダンネージデフレクタ３００と静電気除去４００の両方は、ピンチホイール１４に沿って、係合位置と解放位置との間で一緒に再配置することができる。
【0059】
当業者は、本発明の例示的な実施形態に従って蓄積または排出する必要性または要求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べきである。本明細書で使用される用語「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は理解されよう。さらに、「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。
【0060】
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であろう。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、本発明の精神および範囲内にあるそのようなすべ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だろう。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】