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(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】2023-07-28
(45)【発行日】2023-08-07
(54)【発明の名称】梱包機
(51)【国際特許分類】
   B65B 13/22 20060101AFI20230731BHJP
   B65B 13/18 20060101ALN20230731BHJP
【FI】
B65B13/22 A
B65B13/18 A
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2019010170
(22)【出願日】2019-01-24
(65)【公開番号】P2020117277
(43)【公開日】2020-08-06
【審査請求日】2022-01-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000107697
【氏名又は名称】ストラパック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002398
【氏名又は名称】弁理士法人小倉特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】籾山 裕樹
【審査官】佐藤 秀之
(56)【参考文献】
【文献】実開昭50-059190(JP,U)
【文献】特開平05-278708(JP,A)
【文献】特開昭60-068820(JP,A)
【文献】特開2010-254306(JP,A)
【文献】実開昭48-008084(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65B 13/00
B65H 75/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
バンドが巻かれたバンドリールと,前記バンドリールからバンドを引き出して送り出すと共に,送り出したバンドを引き戻して被梱包物の外周に巻き付けるフィードユニットを備え,前記バンドリールとして,前記フィードユニットによって引き戻されたバンドを自動で巻き戻す,ゼンマイバネ内蔵型のバンドリールを備えた梱包機において,
前記バンドリールの外周側に配置され,前記バンドリールからの前記バンドを外周に掛けて,該バンドの向きを前記フィードユニットに向けて変更するガイドローラと,
一端側が軸支されていると共に,他端側に前記ガイドローラが取り付けられて,前記フィードユニットに対する前記ガイドローラの距離を拡縮するよう擺動するスイングアームと,
前記フィードユニットによる前記バンドの送り出し時,前記ガイドローラが前記フィードユニットに対し近接した位置へ移動し得る付勢力で,前記バンドの巻き戻し時,前記ガイドローラを前記フィードユニットから遠ざける方向に前記スイングアームを付勢する付勢手段を設け,
さらに,前記バンドリールが,バンドリール本体と,該バンドリール本体と共に回転するシャフトを備え,前記バンドリールの支持機構に設けた軸受に,前記シャフトを挿入することで回転可能に取り付けられており,
前記支持機構が,前記シャフトの外周を覆う円筒状の空間であるゼンマイバネ室を備え,
前記バンドリールのゼンマイバネが,外周端を,前記ゼンマイバネ室内に固定することなく,前記ゼンマイバネ室の内周面に摺接されていると共に,
前記シャフトに,外周方向に突出する係合突起を設け,
前記ゼンマイバネの内周端を内周側に折り返して形成した係止爪を設け,前記ゼンマイバネの内周端を前記シャフトに固定することなく,前記係止爪と係合突起で係脱可能に係合させたことを特徴とする梱包機。
【請求項2】
前記スイングアームの前記一端側を,前記バンドリールと同心上に軸支して,前記ガイドローラを,前記バンドリールの同心外周上を移動可能に構成したことを特徴とする請求項1記載の梱包機。
【請求項3】
前記バンドリールに加える回転抵抗を可変とするブレーキ手段を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の梱包機。
【請求項4】
前記バンドリールが,バンドリール本体と,該バンドリール本体と共に回転するシャフトを備え,
前記ブレーキ手段が,前記シャフトが挿入されるシャフト孔に対し直交方向に連通するボルト孔と,前記ボルト孔に螺合されて先端を前記シャフトと接触させるボルトによって構成したことを特徴とする請求項3記載の梱包機。
【請求項5】
前記ブレーキ手段の前記ボルトの先端に,一定の摩擦係数の樹脂杆を発条を介して取り付けたことを特徴とする請求項4記載の梱包機。
【請求項6】
前記ゼンマイバネ室の前記内周面を,一定の摩擦係数の材料により内装したことを特徴とする請求項記載の梱包機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は,被梱包物にバンドを巻き付けて梱包を行う梱包機に関する。
【背景技術】
【0002】
バンドBを被梱包物Wに巻き付けて梱包する梱包機100では,図8に示すように被梱包物Wを載置するテーブル107と,梱包に使用するPPバンド等のバンドBが巻かれたバンドリール110と,一例として,前記バンドリール110よりバンドBを引き出して前記テーブル107上に送り出すと共に,送り出したバンドBを引き戻し,被梱包物Wに対して引き締める少なくとも一対のローラを備えるフィードユニット120,及び,前記テーブル107の下方に配置され,前記バンドBの先端及び供給側を把持すると共に,該バンドBの供給端側端部を切断し,前記バンド先端及び供給端側重合部の溶着を行うシールユニット140を備えている。
【0003】
このような梱包機100では,フィードユニット120のメインローラ121が正転(図示の例では反時計回りに回転)してバンドリール110よりバンドBを引き出すと共にテーブル107上に送り出し〔図8(A)〕,所定長さバンドBを送り出すと,フィードユニット120が停止してバンドBの送り出しが終了する。
【0004】
このようにしてテーブル107上にバンドBを所定長さ送り出してフィードユニット120が停止した状態において,ユーザが,テーブル107上に載置した被梱包物Wの外周を囲むループを形成するようにバンドBの先端をテーブル107下方に配置されたシールユニット140の所定の位置に差し込むと〔図8(C)参照〕,バンドBの先端が挿入されたことを検知したセンサの検知信号によってシールユニット140のバンド把持機構がバンドBの先端部を把持すると共に,フィードユニット120のメインローラ121が逆転(図示の例では時計回りの回転)を開始してバンドBの引き戻しを行い,被梱包物Wの外周にバンドBの巻き付けと,巻き付けたバンドBの引き締めが行われる〔図8(C)参照〕。
【0005】
このようにして被梱包物Wの外周に対するバンドBの巻き付け及び引き締めが完了すると,シールユニット140がバンドBの供給端の切断とバンドBの先端及び供給端側端部の重合部を溶着して,バンドBによる被梱包物Wの梱包が終了する。
【0006】
以上のように構成された梱包機100において,フィードユニット120によってバンドBの引き戻しが行われると,引き戻されたバンドBは,フィードユニット120とバンドリール110の間に溜まる〔図8(C)参照〕。
【0007】
そのため,小型の被梱包物Bの梱包を行う場合のように,引き戻されるバンドBの長さが長くなると,フィードユニット120とバンドリール110間に溜まるバンドBの長さも長くなり,溜まったバンドBに絡みや捩れ等が生じることで,次回のバンド送りの際に,絡んだり捩れたりしたバンドBが,バンド給送路内に噛み込む等してバンドBを送り出すことができなくなるといった作動不良が発生する。
【0008】
このような作動不良の発生を防止するために,バンドリール110にゼンマイバネを内蔵して,バンドBが引き出される際のバンドリール110の回転(以下,バンドBが引き出される際のバンドリール110の回転を「正転」という。)によってゼンマイバネを巻き上げてゼンマイバネに回転力を貯えると共に,フィードユニット120によってバンドBの引き戻しが開始されると,ゼンマイバネの力によってバンドリール110を,バンドBの巻き取りを行う方向に回転(以下,バンドを巻取る方向のバンドリール110の回転を「逆転」という。)させて,フィードユニット120とバンドリール110間に,フィードユニット120が引き戻したバンドBが溜まらないようにした,ゼンマイバネ内蔵型のバンドリールを備えた梱包機も提案されている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】実開平2-37803号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
以上で説明したゼンマイバネ内蔵型のバンドリールを備えた梱包機100では,フィードユニット120によるバンドBの引き戻しによってバンドリール110側に戻されたバンドは,ゼンマイバネによって逆転するバンドリール110が巻き取ることで,フィードユニット120とバンドリール110間にバンドが溜まることがなく,従って,溜まったバンドBが絡んだり捩れたりすることによって生じる,バンドBの噛み込み等の作動不良が生じ難くなっている。
【0011】
しかし,電動モータによって駆動されるフィードユニット120によるバンドBの引き戻しは,引き戻しの開始初期より比較的早い引き取り速度で行われる一方,バンドリール110の逆転動作は,比較的重いバンドリール110をゼンマイバネの力で逆転させることから,慣性によって動作開始初期の巻取り速度が遅くなる。
【0012】
その結果,フィードユニット120によるバンドの引き戻しに対し,バンドリール110によるバンドBの巻取りに遅れが生じ,フィードユニット120とバンドリール110間のバンドBに,大きなたるみが生じる場合があり,バンドBの絡みやバンドBの捩れに伴い生じるバンド噛み等の作動不良を完全には防止し得ないものとなっていた。
【0013】
このように,フィードユニット120によるバンドBの引き戻し速度に対する,バンドリール110の巻取り速度の遅れを減少させてバンドに生じるたるみを可及的に小さなものとするためには,バンドリール110に強力なゼンマイバネを装備して,バンドリール110による巻取り速度を高めることが考えられる。
【0014】
しかし,バンドリール110に強力なゼンマイバネを装備すると,バンドリール110からバンドBを引き出すときにも大きな力が必要となり,その結果,フィードユニット120に設ける電動モータ(図示せず)を高出力のものとする必要がある。
【0015】
一般に,電動モータは高出力なもの程大型で高価になると共に,消費電力も増大することから,高出力の電動モータの搭載は,梱包機100の大型化と製造コストの高騰を招くだけでなく,ユーザが負担するランニングコスト(電気料金)も高めることとなる。
【0016】
そのため,バンドリール110に搭載するゼンマイバネの付勢力を増大させることなく,フィードユニット120とバンドリール110間のバンドBに,バンド絡みやバンドの捩れが生じるような大きなたるみが発生することを防止することができれば,バンド噛み等の作動不良の発生を防止しつつ,小型で低価格,低消費電力の梱包機100の提供が可能となる。
【0017】
また,前述したように,フィードユニット120によるバンドBの引き戻し時,フィードユニット120とバンドリール110間のバンドにはたるみが生じる。
【0018】
そのため,バンドリール110は,フィードユニット120によるバンドBの引き戻しが終了した後,バンドリール110がたるみ分のバンドBを巻き取った時に,バンドBがピンと張って,バンドBによってバンドローラ110の回転力が受け止められたときに逆転を停止する。
【0019】
その結果,バンドリール110が逆転を停止する際,バンドBのテンションは瞬間的に増大し,フィードユニット120による引き締めによって適切な強さで被梱包物Wの外周に巻き付けられていたバンドBが,このテンションの増大によって更に引き締められる。
【0020】
バンドリール110に巻かれているバンドBの残量が多く,バンドリール110の重量,従って慣性力が増大している程大きなものとなるが,バンドリール110に巻かれているバンドBの残量が少なくなるとバンドリール110の巻取りスピードが上がり結果的にショックが大きくなってしまうことになる。
【0021】
従来の梱包機100では,ゼンマイバネ内蔵型のバンドリール110が停止する際に生じるバンドBのテンション増大は,減衰されることなくそのままバンドBに加えられており,増大したテンションによって,被梱包物Wに対する引き締め力が増大していたため,脆弱な被梱包物Wを梱包対象とする場合,被梱包物を破損させてしまうおそれがあり,脆弱な被梱包物Wの梱包に使用した場合であっても,被梱包物Wを破損等させることなく,高い信頼性を以て梱包することができる梱包機100が要望されている。
【0022】
そこで本発明は,上記従来技術における欠点を解消するために成されたもので,比較的簡単な構成でありながら,フィードユニットによって引き戻されたバンドを,フィードユニットとバンドリール間に溜めることなく,また,この位置でバンドを大きくたるませることなくバンドリールに巻き取らせることができ,しかも,バンドリールの逆転停止時におけるバンドのテンション急増を防止して,脆弱な被梱包物であっても破損等させることなく梱包することができる梱包機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0023】
以下に,課題を解決するための手段を,発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は,特許請求の範囲の記載と,発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり,言うまでもなく,本発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。
【0024】
上記目的を達成するために,本発明の梱包機1は,
バンドBが巻かれたバンドリール10と,前記バンドリール10からバンドBを引き出して送り出すと共に,送り出したバンドBを引き戻して被梱包物Wの外周に巻き付けるフィードユニット20を備え,前記フィードユニット20によって引き戻されたバンドBを自動で巻き戻す,ゼンマイバネ内蔵型のバンドリール10を備えた梱包機1において,
前記バンドリール10の外周側に配置され,前記バンドリール10からの前記バンドBを外周に巻掛けて,該バンドBの向きを前記フィードユニット20に向けて変更するガイドローラ31と,
一端32a側が軸支されていると共に,他端32b側に前記ガイドローラ31が取り付けられて,前記フィードユニット20に対する前記ガイドローラ31の距離を拡縮するよう擺動するスイングアーム32と,
前記フィードユニット20による前記バンドBの送り出し時,前記ガイドローラ31が前記フィードユニット20に対し近接した位置へ移動し得る付勢力で,前記バンドBの巻き戻し時,前記ガイドローラ31を前記フィードユニット20から遠ざける方向に前記スイングアーム32を付勢する付勢手段33を設け,
更に,前記バンドリール10を,バンドリール本体11と,該バンドリール本体11と共に回転するシャフト12を備えた構成とし,前記バンドリール10の支持機構60に設けた軸受63に,前記シャフト12を挿入することで回転可能に取り付け,
前記支持機構60に,前記シャフト12の外周を覆う円筒状の空間であるゼンマイバネ室64を設け,
前記バンドリール10のゼンマイバネ65を,外周端を,前記ゼンマイバネ室64内に固定することなく,前記ゼンマイバネ室64の内周面64aに摺接するように収容し,
更に,前記シャフト12に,外周方向に突出する係合突起14を設けると共に,
前記ゼンマイバネの内周端65aを内周側に折り返して形成した係止爪66を設け,前記ゼンマイバネ65の内周端65aを前記シャフト12に固定することなく,前記係止爪66と係合突起14で係脱可能に係合させたことを特徴とする(請求項1)。
【0025】
上記構成の梱包機1において,前記スイングアーム32の前記一端32a側を,前記バンドリール10と同心上に軸支して,前記ガイドローラ31を,前記バンドリール10の同心外周上を移動可能に構成することが好ましい(請求項2)。
【0026】
更に,上記構成の梱包機1には,前記バンドリール10に加える回転抵抗を可変とするブレーキ手段50を設けることができる(請求項3)。
【0027】
この場合,前記バンドリール10を,バンドリール本体11と,該バンドリール本体11と共に回転するシャフト12を備えた構造とし,
前記ブレーキ手段50を,前記シャフト12が挿入されるシャフト孔62に対し直交方向に連通するボルト孔51と,前記ボルト孔51に螺合されて先端を前記シャフト12と接触させるボルト52によって構成するものとしても良い(請求項4)。
【0028】
この場合,更に,前記ブレーキ手段50の前記ボルト52の先端に,発条54を設け,この発条54にウレタンやナイロン等の一定の摩擦係数の樹脂杆53を取り付けることが好ましい(請求項5)。
【0030】
記ゼンマイバネ室64の前記内周面64aを,ここでは,一定の摩擦係数を有する材料,例えば,シリコンゴムなどのゴムでコーティング等により内装することが好ましい(請求項)。
【発明の効果】
【0032】
以上で説明した本発明の構成により,本発明の梱包機1では,フィードユニット20によるバンドBの送り出し時,バンドBのテンションによって,スイングアーム32が付勢手段33の付勢力に抗して,ガイドローラ31をフィードユニット20に近付ける方向に擺動する。
【0033】
その結果,フィードユニット20によるバンドの引き戻しが開始して,フィードユニット20とバンドリール10間のバンドBのテンションが減少し,又はゼロテンションになると,付勢手段33の付勢力によってスイングアーム32が擺動してガイドローラ31をフィードユニット20より離間させる方向に移動させることで,フィードユニット20とバンドリール10間のバンドBに,大きなたるみが生じることが防止され,バンド絡みやバンド捩れの発生に伴うバンド噛み等の作動不良の発生を防止することができた。
【0034】
しかも,フィードユニット20によるバンドBの引き戻し時には,ガイドローラ31は,フィードユニット20より離間する方向に移動していることから,フィードユニット20によるバンドBの引き戻しが終了した後,バンドリール10が慣性力やゼンマイバネ65の力で逆転を継続してフィードユニット20とバンドリール10間のバンドBのテンションを増大させたとしても,バンドBのテンションが増大するに伴い,ガイドローラ31がフィードユニット20に近付く方向に移動してテンションの急激な上昇を緩和することで,被梱包物Wに対するバンドBの締め付け力が急激に増大することを防止でき,脆弱な被梱包物Wであっても破損等させることなく梱包することができた。
【0035】
前記スイングアーム32の前記一端32a側を,前記バンドリール10と同心上に軸支して,前記ガイドローラ31を,前記バンドリール10の同心外周上を移動可能とした構成では,図2に正面視で示したように,スイングアーム32がバンドリール10と重なる位置に設けられることで,スイングアーム32が他の構成機器より出っ張ることがなく装置全体をコンパクトな構成とすることができるものでありながら,ガイドローラ31の移動幅を大きくとることで,比較的大きなたるみであっても吸収することができた。
【0036】
更に,バンドリール10に与える回転抵抗を可変となすブレーキ手段50を設けた構成では,スイングアーム32に設けた付勢手段33の付勢力を変更することなく,バンドリール10の回転抵抗を変化させることで,各動作時にバンドリールの回転タイミング(速度など)を調整することができる
【0037】
バンドリール10の回転に抵抗を与えることで,無抵抗で回転させる場合に比較して,バンドリール10の逆転を緩やかに停止させることができ,前述したスイングアーム32の擺動によるバンドBの急激なテンションの増大が吸収されることとも相俟って,バンドリール10の逆転停止時にバンドBに加わる衝撃をより小さなものとすることができ,脆弱な被梱包物Wを梱包対象とした場合であっても,破損等することをより確実に防止することができた。
【0038】
前述したブレーキ手段50を,シャフト孔62に対し直交方向に連通するボルト孔51と,前記ボルト孔51に螺合されて先端をバンドリール10のシャフト12と接触させるボルト52によって構成することで,比較的簡単な構成でありながら,ボルト52のねじ込み深さの調整によってバンドリール10の回転抵抗の微調整を可能とすることができた。
【0039】
特に,ボルト52の先端にウレタンやナイロン等の一定の摩擦係数の樹脂杆53を取り付けた構成では,バンドリール10に与える回転抵抗が過大になることを防止しつつ,適度な回転抵抗を与えることができると共に,回転抵抗の更なる微調整が容易である。
【0040】
バンドリール10に設けたゼンマイバネ65の外周端を,ゼンマイバネ室64内に固定することなく,ゼンマイバネ室64の内周面64aに摺接させた状態に収容した構成により,ゼンマイバネ65に蓄えられた力が必要以上に大きくなると,ゼンマイバネ65の外周がゼンマイバネ室64内で滑って空回りすることにより適度にゼンマイバネ65の力が開放されることで,逆転時におけるバンドリール10の回転力が必要以上に大きくなることを防止することできると共に, 前記シャフト12に,外周方向に突出する係合突起14を設け,かつ,前記ゼンマイバネの内周端65aを内周側に折り返して形成した係止爪66を設け,前記ゼンマイバネ65の内周端65aを前記シャフト12に固定することなく,前記係止爪66と係合突起14で係脱可能に係合させた構成により,ゼンマイバネ65が伸び切った状態でバンドリール10が更に慣性等によって逆転すると,係合突起14と係止爪66との係合が解除されてバンドリール10をゼンマイバネ65から切り離した状態で逆転させることができ,ゼンマイバネ65が破損することを好適に防止することができた。
【0041】
また,その結果,ゼンマイバネ65に過大な力が貯えられることでバンドリール10の逆転停止時に生じるバンドBの急激なテンション増大を抑制して,被梱包物Wに対するバンドBの締め付け力が必要以上に増大することを防止できた。
【0042】
一方,ゼンマイバネ65の外周がゼンマイバネ室64内で過度に空転してしまうと,ゼンマイバネ65に蓄えられた力が必要以上に開放されてバンドBを最後まで巻き取ることができなくなるが,ゼンマイバネ室64の内周面64aにシリコンゴムをコーティングした構成では,このような過剰な空転を好適に防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【0044】
図1】本発明の梱包機の正面概略図。
図2】本発明の梱包機の背面概略図。
図3】本発明の梱包機におけるバンドリール部分の斜視図。
図4】バンドリールの支持機構に設けた軸受箱部分の正面図。
図5】バンドリール本体を取り付けた状態における図4のV-V線断面図。
図6】ゼンマイバネ内周端に設けた係止爪とバンドリールのシャフトに設けた係合突起の係合状態に関する説明図であり,(A)はゼンマイバネが伸び切った状態でバンドリールが正転を開始した,ゼンマイバネの巻はじめ状態,(B)は,巻き上げられたゼンマイバネが開放されながらバンドリールを逆転させている状態,(C),(D)はゼンマイバネが伸び切った状態で更にバンドリールが逆転している状態。
図7】各工程におけるガイドローラの動作位置の説明図であり,(A)は初期位置(バンドを掛けていない状態),(B)はフィードユニットによるバンド送り出し時,(C)はフィードユニットによるバンド引き戻し時,(D)はバンド引き戻し終了時。
図8】従来の梱包機の説明図であり,(A)はバンド送り出し時,(B)はバンド送り出し後,引き戻し開始前,(C)はバンド引き戻し時。
【発明を実施するための形態】
【0045】
以下に,添付図面を参照しながら本発明の梱包機1について説明する。
【0046】
本発明の梱包機1は,図1及び図2に示すように,被梱包物Wを載置するテーブル7と,梱包に使用するPPバンド等のバンドBが巻かれたバンドリール10と,前記バンドリール10よりバンドを所定長さ引き出して前記テーブル7上に送り出すと共に,送り出したバンドBを引き戻すフィードユニット20,及び,前記テーブル7の下方に配置され,前記バンドBの端部を把持すると共に,該バンドBの切断と溶着を行うシールユニット40を備えている。
【0047】
そして,フィードユニット20によってテーブル7上に送り出されたバンドBを,被梱包物Wの外周を囲むループを形成するように,その先端をユーザがテーブル7の下方に配置されたシールユニット40の所定の位置に差し込むと,シールユニット40のバンド把持機構がバンドBの先端を把持すると共に,フィードユニット20がバンドBを引き戻して被梱包物Wの外周にバンドBを巻付けると共に引き締め,その後,シールユニット40がバンドBの切断とバンド端部間の溶着を行って梱包が終了する点は,図8を参照して説明した従来の梱包機と同様である。
【0048】
本発明の梱包機1では,前述したバンドリール10としてゼンマイバネ65を内蔵したゼンマイバネ内蔵型のバンドリール10を採用しており,このゼンマイバネ65の力でバンドBの巻き戻しを行うことで,フィードユニット20とバンドリール10の間に,引き戻されたバンドBが溜まらないようにしている。
【0049】
本実施形態において,バンドリール10は,バンドBが巻かれるバンドリール本体11と,該バンドリール本体11と共に回転するシャフト12を備え(図5参照),このシャフト12を,梱包機1のケーシングの側方に突設された支持アームから成るバンドリールの支持機構60に回転可能に軸支している。
【0050】
前述の支持アーム60には,図4に示すようにバンドリール10のシャフト12が挿入されるシャフト孔62を備えた軸受箱61が設けられており,この軸受箱61に設けたシャフト孔62内に軸受(ベアリング)63を挿入し,この軸受63にバンドリール10のシャフト12を軸支させている。
【0051】
この軸受箱61には,前述した軸受63の取り付け位置よりもバンドリール本体11側に,バンドリール10のシャフト12の外周を囲む円筒状の空間がゼンマイバネ室64として形成されており(図4及び図5参照),このゼンマイバネ室64内にゼンマイバネ65が収容されている。
【0052】
ゼンマイバネ室64内に収容するゼンマイバネ65は,その外周端をゼンマイバネ室64内に固定して収容するものとしても良いが,本実施形態では,ゼンマイバネ65の外周端を,ゼンマイバネ室64の内周面64aに摺接するように収容している。
【0053】
このようにゼンマイバネ65の外周と摺接させるゼンマイバネ室64の内周面64aは,軸受箱61の材質である樹脂や金属,セラミックス等の材質そのままの状態であっても良いが,好ましくは一定の摩擦係数を有する材料,例えば,シリコンゴムなどのゴムでコーティング等により内装する。
【0054】
前述のゼンマイバネ65は,図4に示すようにその内周端65aを内周側に折り返して形成された係止爪66を備えており,この係止爪66に,バンドリール10のシャフト12に設けた係合突起14(図5及び図6参照)を係合させることができるように構成されている。
【0055】
図示の構成では,ゼンマイバネ65の内周端65aに形成した係止爪66は,ゼンマイバネ65の内周端65aをU字状に折り返して形成したものとなっているが,この係止爪66は,図4及び図6に示した形状に限定されず,例えばV字状に折り返すことにより形成しても良い。
【0056】
このように,ゼンマイバネ65の内周端65aに設けた係止爪66を,ゼンマイバネ65の内周端65aを折り返して形成したことで,図6(A)に示すようにバンドリール10の正転によってバンドリール10のシャフト12に設けた係合突起14が紙面反時計回り方向に回転する際には,シャフト12に設けた係合突起14が係止爪66と係合して,ゼンマイバネ65を巻き上げる。
【0057】
また,図6(B)に示すように,ゼンマイバネ65が巻かれて力を貯えた状態で,ゼンマイバネ65の内周端65aが紙面時計回り方向に移動しているときには,ゼンマイバネ65の内周端65aに設けた係止爪66がシャフト12に設けた係合突起14と係合して,ゼンマイバネ65によってバンドリール10の逆転が行われる。
【0058】
しかし,図6(C)に示すように,ゼンマイバネ65が伸び切った状態で更にバンドリール10が慣性等によって逆転して係合突起14が紙面時計回り方向に回転すると,係合突起14と係止爪66との係合が解除されて,バンドリール10はゼンマイバネ65から切り離されて回転する。
【0059】
しかも,図6(D)に示すように,係止爪66は,ゼンマイバネ65の内周端65aを内向きに折り返して形成されていることで,バンドリール10が更に逆回転を継続して,時計回り方向で係止爪66に衝突すると,この衝突によりゼンマイバネ65の内周端65aは,外周方向に押し退けられてバンドリール10は更にゼンマイバネ65と切り離された状態で逆転を行う。
【0060】
その結果,ゼンマイバネ65が完全に伸び切った状態から更に紙面時計回り方向にゼンマイバネ65が回転されることによって生じる破損を防止できるようになっている。
【0061】
バンドリール10のシャフト12を軸支する前述の支持アーム60には,更にこのバンドリール10に与える回転抵抗を可変と成す,ブレーキ手段50が設けられている。
【0062】
このブレーキ手段50としては,既知の各種のブレーキ手段を採用可能であるが,本実施形態にあっては,図5に示すように,軸受箱61に設けたシャフト孔62と直交方向に連通するボルト孔51を設け,このボルト孔51にボルト52を螺合して,このボルト52の先端をシャフト孔62内に挿入されバンドリール10のシャフト12の外周と接触させることで,ボルト52のねじ込み量の調整によってバンドリール10の回転抵抗を可変するブレーキ手段50を構成した。
【0063】
このブレーキ手段50を構成するボルト52の先端には,ウレタンやナイロン等の一定の摩擦係数の樹脂杆53を取り付けけることが好ましく,本実施形態では,図5中に拡大図で示したように,ボルト52の先端部に形成したた発条54の先端に一定の摩擦係数の樹脂杆53を取り付けることで,シャフト12の外周と接触させる部分の一定の摩擦係数の樹脂杆53が摩滅した場合には容易に交換することができるようにした。
【0064】
以上のようにして支持アーム60に回転可能に軸支したバンドリール10の外周位置には,図1~3に示すようにガイドローラ31が設けられており,バンドリール10より引き出したバンドBを,このガイドローラ31の外周に掛けてその向きを変換した後,フィードユニット20に導入することができるように構成されている。
【0065】
このガイドローラ31は,一端32a側が軸支されて擺動可能とされたスイングアーム32の他端32b側に回転自在に取り付けられており,スイングアーム32の擺動によって,ガイドローラ31は,フィードユニット20との間の距離が拡縮するように移動できるように構成されている。
【0066】
このスイングアーム32は,バンドリール10の外周位置においてガイドローラ31をフィードユニット20に近付け及び遠ざける方向に移動させることができるものであれば,特に,その構造は限定されないが,好ましくは,図2及び図3に示すように,スイングアーム32の一端32a側を,バンドリール10のシャフト12と同軸上に軸支し,ガイドローラ31がバンドリール10の同心外周上を移動するように構成する。
【0067】
このように構成することで,図1に示す正面図においてスイングアーム32の殆どの部分をバンドリール10と重なる位置(バンドリール10の裏側)に配置して,スイングアーム32を設けた構成としながら梱包機1に大きな出っ張りが生じず全体的にコンパクトな形状とすることができ一方,ガイドローラ31の移動幅を比較的大きくとることができ,バンドBの大きなたるみについても吸収することができるものとなっている。
【0068】
前述のスイングアーム32には,ガイドローラ31をフィードユニット20から遠ざける方向にスイングアーム32を付勢する付勢手段33が設けられており,本実施形態ではこの付勢手段33としてコイルスプリングを採用している。
【0069】
この付勢手段33によるスイングアーム32の付勢は,バンドBにテンションが掛かっていない状態ではガイドローラ31をフィードユニット20より最も離れた位置に移動させる一方,フィードユニット20によるバンドBの送り出しによってバンドBにテンションが掛かると,ガイドローラ31がフィードユニット20に近接した位置に移動できる程度の付勢力によって行われている。
【0070】
なお,フィードユニット20によるバンドBの送り出し時にバンドBに掛かるテンションは,バンドリール10の回転抵抗が大きい程,大きくなる。
【0071】
従って,フィードユニット20によるバンドBの送り出し時に,ガイドローラ31がフィードユニット20に近接した位置へ移動するようにする調整は,付勢手段33の交換や取り付け位置の変更等の,付勢手段33側の付勢力の調整によって行うことができるだけでなく,バンドリール10の回転抵抗を可変とするブレーキ手段50を設けた本実施形態の梱包機1にあっては,ブレーキ手段50を操作して,バンドリール10に与える回転抵抗を変化させることによって調整するものとしても良い。
【0072】
〔作用等〕
以上のように構成された本発明の梱包機1において,スイングアーム32は,付勢手段33によってガイドローラ31をフィードユニット20から遠ざける方向に付勢されており,図7(A)に示すように,その初期位置では,ガイドローラ31は,フィードユニット20から最も離れた位置に移動している。
【0073】
この状態から,バンドリール10より引き出したバンドBをガイドローラ31に掛けた後,フィードユニット20に通し,フィードユニット20によるバンドBの送り出しを開始すると,フィードユニット20とバンドリール間のバンドBが,フィードユニット20側に引き込まれてバンドのテンションが増大し,図7(B)に示すようにスイングアーム32に取り付けられているガイドローラ31がローラユニット20に近接した位置に移動する。
【0074】
また,バンドBに対するテンションが,バンドリール10を回転させるまで上昇すると,バンドリール10からのバンドBの引き出しが開始され,このようにしてフィードユニット20がバンドリール10から引き出したバンドBがテーブル7上に送り出される。
【0075】
このようにして,所定長さのバンドBが送り出されると,フィードユニット20は正転を停止して,バンドBの送り出しが終了する。
【0076】
バンドリール10からバンドBが引き出されてバンドリール10が正転している時,バンドリール10のシャフト12に設けた係合突起14が,ゼンマイバネ65の内周端65aに設けた係止爪66と係合してゼンマイバネ65の巻き上げが行われ,ゼンマイバネ65には,バンドリール10を逆転させる方向の力が貯えられている。
【0077】
ゼンマイバネ65は,巻き上げが進行するに従い,直径が狭まるように変形することで,ゼンマイバネ65にある程度の力が貯えられると,ゼンマイバネ65の外周は,ゼンマイバネ室64の内周面64aとの接触状態を維持できなくなってゼンマイバネ室64内で空転して貯えた力を一部開放する。
【0078】
なお,例えば樹脂や金属,セラミックス等で形成されているゼンマイバネ室64の内周面64aに,直接,ゼンマイバネ65の外周を摺接された構成では,前述したゼンマイバネ65の外周が空転した際に,必要以上の空転が生じてゼンマイバネ65に蓄えた力も必要以上に開放されてしまう場合があり,フィードユニット20が引き戻したバンドBを全量,バンドリール10に巻き取れない場合が生じ得る。
【0079】
これに対し,ゼンマイバネ室64の内周面64aにシリコンゴムをコーティングした本発明の構成では,ゼンマイバネ65の外周端がゼンマイバネ室64内の固定されておらず,摺接された状態にあるため,必要以上にゼンマイバネ65の巻き上げが行われた場合にゼンマイバネ65の外周がゼンマイバネ室64内で空転して必要以上に蓄えた力を一部開放する点には同様であるが,シリコンゴムのコーティングによってゼンマイバネ65の外周とゼンマイバネ室64の内周面64aとの摩擦抵抗は高まっているために,両者間が滑り難くなっていることで,ゼンマイバネ65の外周が必要以上に空転することを防止でき,その結果,ゼンマイバネ65を,バンドBの巻き戻しに必要な力を貯えた状態に維持できるものとなっている。
【0080】
このようにして,フィードユニット20が正転を停止しても,フィードユニット20とバンドリール10間のバンドBには,バンドリール10の正転時に力を貯えたゼンマイバネ65によるバンドリール10の逆転力によってテンションが掛かった状態にあることから,ガイドローラ31は,フィードユニット20に対する最近接位置に移動した状態に維持される。
【0081】
この状態から,ユーザが,テーブル上に載置された被梱包物Wの外周を囲むループを形成するように,バンドBの先端をシールユニット40の所定の位置に挿入すると,シールユニット40は挿入されたバンドBの端部を把持すると共に,フィードユニット20のメインローラ21が逆転を開始して,バンドBの引き戻しが開始される。
【0082】
このようにして,フィードユニット20によるバンドBの引き戻しが行われることで,フィードユニット20からバンドリール10側にバンドBが戻されると,ゼンマイバネ65によって逆転方向の回転力が与えられているバンドリール10が逆転を開始するが,比較的重量があるバンドリール10は,慣性によって停止状態から逆転速度が上昇するまでに時間を要するため,電動モータで迅速にバンドBの引き戻しを開始するフィードユニット20による引き戻しに対し,バンドリール10によるバンドBの巻取りは遅れて行われ,何ら処置を講じない場合,フィードユニット20とバンドリール10間のバンドに大きなたるみが生じ得る。
【0083】
しかし,このようなバンドリール10の動作遅れによって,フィードユニット20とバンドリール10間のバンドBのテンションが低下し,又はゼロテンションになると,コイルスプリング33の付勢力によってスイングアーム32が擺動して,ガイドローラ31を,フィードユニット20から遠ざける方向〔図7(C)に示すように紙面半時計回り方向〕に移動させることで,バンドBに大きなたるみが生じることが防止される。
【0084】
このように,バンドリール10は,フィードユニット20によるバンドBの引き戻しに遅れてバンドBの巻き取りを行うことから,フィードユニット20のよるバンドの巻き戻しが行われている際には,フィードユニット20とバンドリール10間のバンドBは,殆どテンションがかかっていない状態,又は,図7(C)に示すように僅かに弛んだゼロテンションの状態となっており,付勢手段33の付勢力によってスイングアーム32が擺動することで,ガイドローラ31は,図7(C)に示すようにフィードユニット20から遠ざかった位置に移動した状態にある。
【0085】
このようにして,フィードユニット20によるバンドBの引き戻しが行われ,所定量のバンドBの引き戻しが完了してフィードユニット20が逆転を停止すると,バンドリール10はたるみ分のバンドBを巻き取った時点で逆転できなくなることで,フィードユニット20に僅かに遅れて逆転を停止する。
【0086】
このとき,フィードユニット20とバンドリール10間のバンドBは,ゼンマイバネ65の力と慣性によって回転を継続しようとするバンドリール10の回転力を受け止めることでテンションが増大する。
【0087】
従来の梱包機では,バンドがピンと張ってバンドリールの逆転を停止するために,バンドリール10の逆転停止時にはバンドBのテンションが急激に上昇するものとなっていたが,本発明の梱包機1では,フィードユニット20の停止後,バンドリール10がバンドを巻き取るに従ってバンドBに掛かるテンションが増加するに従い,図7(D)に示すように,フィードユニット20から最も離間した位置にあったガイドローラ31が,フィードユニット20に近付く方向に移動することで緩衝してバンドBに掛かる急激なテンションの増大を防止することができるものとなっている。
【0088】
その結果,本発明の梱包機1にあっては,脆弱な被梱包物Wを梱包対象とした場合であっても被梱包物Wに破損等を生じさせ難いものとなっている。
【0089】
なお,ゼンマイバネ65の内周端65aをバンドリール10のシャフト12に固定している場合,ゼンマイバネ65が伸び切った後も,バンドリール10が慣性等によってさらに逆転を継続すると,ゼンマイバネ65を限界以上に伸ばそうとして破断させるおそれがあったが,本発明の梱包機では,図6を参照して説明したように,ゼンマイバネ65が伸び切った状態で更にバンドリール10が逆転すると,ゼンマイバネ65の内周端65aに設けた係止爪66と,バンドリール10のシャフト12に設けた係合突起14との係合が解除されてバンドリール10がゼンマイバネから切り離された状態で逆転することで,ゼンマイバネ65の破損が防止されている。
【0090】
また,バンドリール10の回転抵抗を可変とするブレーキ手段50を設けた構成では,ブレーキ手段50によってバンドリール10に回転抵抗を与えておくことで,バンドリール10の逆転が停止する際にバンドBに与えるテンション増加を更に低減させることができる。
【0091】
このようにして,フィードユニット20によるバンドBの引き戻しが終了すると,シールユニット40においてバンドBの切断とバンド端間の溶着が行われて,梱包が終了する。
【0092】
このように,本発明の梱包機1によれば,フィードユニット20によるバンドBの引き戻し時にバンドBに大きなたるみが生じることを防止でき,バンドBの絡みや捩れの発生に伴う噛み込み等の作動不良を好適に防止できるだけでなく,バンドリール10の停止に伴って被梱包物Wに巻回されたバンドが絞め込まれることを防止して,脆弱な被梱包物であっても破損等を生じさせることなく,高い信頼性を以て梱包することができた。
【符号の説明】
【0093】
1 梱包機
7 テーブル
10 バンドリール
11 バンドリール本体
12 シャフト
14 係合突起
20 フィードユニット
21 メインローラ
31 ガイドローラ
32 スイングアーム
32a 一端(スイングアームの)
32b 他端(スイングアームの)
33 付勢手段(コイルスプリング)
40 シールユニット
50 ブレーキ手段
51 ボルト孔
52 ボルト
53 樹脂(樹脂杆)
54 発条
60 支持機構(バンドリールの)
61 軸受箱
62 シャフト孔
63 軸受(ベアリング)
64 ゼンマイバネ室
64a 内周面(ゼンマイバネ室の)
65 ゼンマイバネ
65a 内周端(ゼンマイバネの)
66 係止爪
100 梱包機
107 テーブル
110 バンドリール
120 フィードユニット
121 メインローラ
140 シールユニット
B バンド
W 被梱包物

図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8