JP2017520494A - 機械に板要素を供給する方法、そのように装備された給送ステーション及び加工機械 - Google Patents

Abstract

板要素（１）を要素の初期パイル（６）から板要素を加工するための機械に供給する方法は、第１のバッチ（１１）が第１の押し出されたバッチ（１１）を格納することができるストレージ手段（１２）に到達するまでパイル（６）の上部から要素の第１のバッチ（１１）を下流に押し出す段階（Ｐ）と、同時に、第１のバッチ（１１）をパイル（６）から分離するために第１のバッチ（１１）の長さに対応する特定距離にわたって下流にストレージ手段（１２）を変位させる段階（Ｄ）と、次に、第１のバッチ（１１）の要素（１）を機械に次から次に移送する段階（Ｆ）とに存する段階を含む。【選択図】 図２

Description

本発明は、板要素を加工するための機械に板要素を供給する方法に関する。本発明は、板要素を加工するための機械に板要素を供給するためのステーションに関する。本発明は、更に、そのような板要素を供給するためのそのようなステーションが設けられた板要素を加工するための機械に関する。

例えば、切断又は印刷のための機械のような加工機械は、厚紙シートのような板要素を例えば切断又は印刷するために包装業界に使用されている。印刷されたシートは、次に、厚紙箱を生成するのに役立つ。

加工機械は、一般的に、各々が特定の作動を実行するように設計された複数のステーション又はワークステーションを含む。板要素は、上流に設置された給送ステーション又は給送機を通じて機械の入口内に導入される。板要素は、使える状態の加工された要素、ブランク、又は箱の形態で下流方向に送出ステーション内の機械の出口に集められる。

給送機は、自動的に次から次に要素を機械内に挿入する。積み重なる要素のバッチが給送機内に置かれる。給送機は、最初に下側真空コンベヤを含む。給送機はまた、垂直ゲージを含む。ゲージは、要素の前面アラインメントに役立つ。このゲージはまた、要素をバッチの底から次から次に取り出すために使用される。真空コンベヤは、要素を別々にかつ連続的に次から次に機械内に搬送する。要素は、次に、機械内に押し込まれて次から次に加工される。

第１の欠点は、バッチが、コンベヤ上に置かれたバッチの底部で主として要素上に有意な圧力を及ぼすということである。この圧力は、その箱が高い坪量を有し、バッチの高さが有意である場合により一層大きい。この圧力は、これらの連続する底部要素を押し潰して応力を及ぼしやすく、給送機を通じた要素の搬送を妨げ、給送作動の品質とその結果として機械内への要素の搬送とを低下させる。ある一定の場合には、給送される要素の見当合わせが失われる。他の場合には、給送機が、一度に１つではなく同時に２つの要素を挿入し、これは望ましくない。

このような圧力はまた、底部での要素が搬送される時にパイルの底部での要素とそれが接触しているすぐ上の要素との間の摩擦を増加させる。この面は、事前印刷するか又は例えば白色又は他の色の層で被覆することができるので、それらは、マークによって損傷することになる。

機械に供給するために、オペレータは、積重ねた要素の小バッチを給送機に連続的に入れる。オペレータは、これらのバッチを手で取り上げて運ぶ。これは、例えば大きい寸法の段ボール紙のシートを加工する時にオペレータの作業を特に面倒なものにする。更に、このような手動の積み込みは、加工速度の点から機能を制限する。

更に、高い生産速度の場合に、要素のバッチは、非常に急速に減少することになり、かつ直ちに再補充を必要とすることになる。第１のパイルから次のパイルへの移行間の間隔は、非連続的な要素の供給をもたらす。無停止作動は、可能ではない。

加工機械の高い生産速度を保証するために、最も多くの場合に、積み込みステーションが、給送ステーションの上流で機械に一体化される。積み込みステーションは、板要素のパイルのための積み込み機を含む。米国特許第８，１１３，５０３号明細書及び国際出願公開第２０１０／１０５，７６２号は、要素を加工するための機械に対して給送ステーション方向にマガジンに配置された要素の初期パイルから板要素を積み込むためのステーションを開示している。ステーションは、初期パイルから要素を取り出す取り出し手段と、取り出された要素を中間バッチの形態で格納する中間ストレージ手段とを含む。搬送手段が、中間ストレージ手段から給送ステーションへの流れの形態で要素を搬送する。

しかし、このようなステーションは、加工機械に追加される追加の機器を構成する。そのステーションと組み合わされた加工機械の合計サイズ要件は、かなりのものになる。ステーションを使用しても、中間バッチに加えて給送機に新しいバッチを形成することが依然として必要なままである。積み込みステーションの追加は、加工機械の高い作動容積及び生産速度に対してのみ正当化される。

米国特許第８，１１３，５０３号明細書 国際出願公開第２０１０／１０５，７６２号

本発明の主目的は、板要素を加工するための機械を供給する方法を開発することにある。第２の目的は、板要素を加工するための機械に対して設計される供給ステーションを生成することである。第３の目的は、従来技術の給送ステーション及び積み込みステーションに関する上述の技術的問題を是正することである。更に別の目的は、パッケージングを生成するための機械の上流に供給ステーションを何とか組み込むという目的である。

本発明の一実施形態によれば、板要素の初期パイルから板要素を加工するための機械に板要素を供給する方法は、板要素の初期パイルの上部から板要素の第１のバッチが板要素の第１の押し出されたバッチを格納することができるストレージ手段に到達するまで板要素の第１のバッチを下流に押し出す段階と、板要素の第１のバッチを板要素の初期のバッチから分離するために板要素の第１のバッチの長さに対応する距離にわたって下流に板要素の第１のバッチを押し出す段階に同時に存する板要素の第１のバッチの長さに対応する距離にわたって下流にストレージ手段を変位させる段階と、板要素を加工するための機械に板要素の第１のバッチの板要素を次から次に移送する段階とに存するいくつかの段階を含む。

説明の全体を通して、板要素は、非限定的な例として、紙、平らな厚紙、段ボール紙、積層段ボール紙、可撓性プラスチック、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）、又は他のポリマー、又は他の材料のような材料で作られるものとして定められる。

加工機械は、非限定的な例として、切断機、例えば、プラテンダイ切断機、襞付け機、型押し機、成形機、型打ち機、例えば、用語「高温箔押し」で公知の高温押し機、ラベル又はホログラムを固定するための機械、折畳み糊付け機械、少なくとも１つの印刷ユニット、例えば、フレキソ、ヘリオグラフ、オフセット、又はデジタルインクジェット印刷などを有する印刷機械であるとして定められる。

長手方向は、機械内のその中央長手軸線に沿った要素の変位の方向を基準として定められる。上流及び下流方向は、供給ステーション内のかつ加工機械全体内の長手方向における板要素の変位の方向を基準として定められる。

換言すると、第１のバッチが押し出されて安定化した状態で、板要素は、１つずつ機械内に直接に搬送され、機械は、その後、次から次に板要素の加工を直ちに実行する。そのような方法を用いて、板要素のバッチは、ストレージ手段に向けて押し出され、かつストレージ手段によって随伴される。板要素のバッチは、ストレージ手段で保持される。板要素の次から次への移送は連続的に保証され、初期パイルは、機械の供給及び従って生産の連続性を保証するために規則正しく補充される。

本発明の更に別の実施形態において、マガジンに配置された板要素の初期パイルから板要素を加工するための機械に板要素を供給するためのステーションは、板要素の初期パイルの上部から板要素のバッチを下流方向に押し出すことができる押し出し機と、押し出された板要素のバッチを受け入れて格納することができ、押し出し機の下流に位置決めされるストレージ手段と、ストレージ手段から板要素を加工するための機械まで次から次に板要素を移送することができる移送手段とを含む。

ステーションは、それが、押し出し機及びストレージ手段が板要素の初期のバッチから板要素のバッチを分離し、かつストレージ手段及び移送手段で板要素のバッチを保存することを可能にするように、押し出された板要素のバッチの長さに対応する距離にわたってストレージ手段及び移送手段を上流から下流に同時に変位させることができる変位手段を含むという点で特徴付けられる。

板要素のバッチは、それがストレージ手段によって前部でかつ押し出し機によって後部で位置合わせされるので、このように正しく格納される。ストレージ手段は、板要素のバッチのフォーマット及び従ってそのバッチを構成する板要素に応じて変位される。板要素の流れの形成が回避され、それによって供給ステーションがより小型になる。

本発明の更に別の実施形態によれば、板要素のための加工機械は、以下に開示して特許請求するような供給ステーションがそれに設けられるという点で特徴付けられる。

添付の概略図面を参照する非限定的な例示的実施形態の以下の説明から本発明は明瞭に理解され、その様々な利点及び異なる特徴はより明瞭に現れるであろう。

本発明による供給ステーションが設けられた板要素のための加工機械の側面図である。 異なる作動位置にあるステーションの側面図である。 異なる作動位置にあるステーションの側面図である。 異なる作動位置にあるステーションの側面図である。 異なる作動位置にあるステーションの側面図である。 異なる作動位置にあるステーションの側面図である。

図１に示すように、板要素、例えば、厚紙シート１を加工するための機械は、デジタルインクジェット印刷機械２の形態にある。印刷機械２は、フレーム３（破線に示す）と、次から次に列に配置されたインジェット印字ヘッドのような異なる印刷ユニットとを含む。シート１は、印刷されることによって加工される。シート１は、取り上げられ、搬送され、印刷機械２をヘッドの各々で通過することによって循環し、かつ送出ステーションで現れる。

シートを印刷するための機械には、供給ステーション４が有利に設けられる。このステーション４は、機械にシート１を高出力で供給するように印刷機械２の上流に装着される。ステーション４の中央長手軸線は、機械２の中央長手軸線に位置合わせしている。機械２では、シート１の横方向アラインメントのためのユニット（図示せず）を供給ステーション４の下流に配置することができる。

シート１は、上流に位置付けられた主ストレージマガジン７に配置された初期主垂直パイル６でステーション４に最初に到達する。シート１は、このマガジン７を離れ、かつ機械２に入るために下流方向にステーション４から現れる。長手方向のシート１に対する搬送経路又は厚紙前進方向とも呼ばれる前進又は進行の方向（図４から６での矢印Ｆ）は、上流方向及び下流方向を示す。

マガジン７及び従ってステーション４は、シート１のパイル６のためのパイル積み込み機（見えていない）を含むことができる。積み込み機は、シート１のパイル６を支持する実質的に水平な昇降プラットフォーム８を含むパイル持ち上げ機構を有するパイル昇降機タイプのものである。昇降プラットフォーム８は、持ち上げ機構によって垂直方向に駆動される。持ち上げ機構は、プラットフォーム８を垂直方向に昇降させる電気モータを含む。モータはまた、プラットフォーム８の正確な位置を確認して保証することを可能にする。

プラットフォーム８は、シート１が下流方向に離れる時に徐々に上昇する。シート１の新しいパイル６をプラットフォーム８上に再積み込みしてステーション４に供給するために、プラットフォーム８は、持ち上げ機構によって下降する。

ステーション４は、押し出し機９を含む。押し出し機９は、上流から下流へ変位され、パイルの上部から取られたシート１のバッチを押す（図２及び３の矢印Ｐ）。押し出されたバッチ１１が安定化した状態で、押し出し機９は、次に、逆方向に下流から上流へ空の状態で戻る。

そのパイル積み込み機を有するマガジン７及び従ってステーション４は、パイル上部センサ６（図示せず）を含むことができる。パイル上部センサは、計算器の入力に接続することができる。計算機は、バッチ１１の各離脱の後で連続する上側シート１ａを一定のレベルに維持するように持ち上げ機構に作用することができる。計算器は、その出力に現れる信号がパイル６上部の測定された高さとバッチ１１の厚みに基づいて計算された基準変数との差の特徴を示すようにプログラムされる。

ステーション４は、押し出されたバッチ１１を格納することができるストレージ手段１２を含む。ストレージ手段１２は、押し出し機９の下流に位置決めされる。ストレージ手段１２は、バッチ１１の前面位置決め部材の形態にある場合がある。前面位置決め部材は、第１のバッチ１１、並びに押し出し機９に押されて次に到着するその後のバッチの固定を維持するのに役立つ。位置決め部材は、例えば、前部及び垂直ゲージタイプ１３である。ゲージ１３は、バッチ１１及び従ってシート１の前部アラインメントに役立つ。このゲージ１３はまた、バッチ１１の底部からシ―ト１を連続的に取り出すのに役立つ（図４参照）。ゲージ１３の下方にスロットが残され、シート１は、このスロットを通じて次から次に進行する。このスロットは、シート１の厚みの関数として選択される可変高さのものである。

ステーション４は、シート１を次から次にストレージ手段１２から機械２の残った部分へ移送することができる移送手段１４を含む。これを達成するために、移送手段１４は、無端ベルト真空コンベヤを含むことができる。バッチ１１のシート１は、バッチ１１の底部から１つずつ取り出される。真空コンベヤは、各シートをその下側前面部分で取り上げてそれを下流へ搬送する。有利なことに、ストレージ手段１２は、移送手段１４に接合される。

本発明によれば、ステーション４は、上流から下流へストレージ手段１２と移送手段１４を同時に変位させる（図２及び３の矢印Ｄ）ことができる変位手段１６を含む。この変位は、押し出されるバッチ１１の長さに対応する距離にわたって実行される。この変位は、押し出し機９の下流方向の移動と同時に実行される。この変位は、第１のバッチ１１をパイル６から分離し、第１のバッチ１１をストレージ手段１２及び移送手段１４で保つことを可能にする。

ステーション４は、第１のバッチ１１を支持するための手段１７を有利に含む。これらの支持手段１７は、押し出し機９とストレージ手段１２の間に位置決めされる。支持手段１７は、第１の押し出されるバッチ１１の長さの関数として延長することができる。これらの支持手段１７は、例えば、１又は２以上のローラの形態にあり、第１のバッチ１１の下側シートは、そのローラに当接する。

好ましくは、ステーション４は、ストレージ手段１２と、移送手段１４と、その結果としてちょうど押し出されたばかりの第１のバッチ１１との高さ（図６のＨ）を同時に変えるための手段１８を含む。高さＨは、第１のバッチ１１の後に押し出し機９によって押し出されることになる第２の後続バッチ１９の厚みの関数として調整可能である。それによって第２のバッチ１９を押し出すことが可能になり、そのバッチは、既にストレージ手段１２の定位置にある第１のバッチ１１の上を直接摺動する。この高さＨは適応化されるので、第２のバッチ１９のシート１は、第１のバッチ１１のシート１上へ落下することによって損傷しないことになる。

有利なことに、ステーション４は、可変長のコンベヤ２１を含む。コンベヤ２１は、ストレージ手段１２と移送手段１４の下流に、つまりゲージ１３の下流に位置決めされる。コンベヤ２１は、移送手段１４のコンベヤによって移送されるシート１を直接１つずつ集めて、それらを機械２に向けて下流Ｆに移送する。コンベヤ２１は、ストレージ手段１２及び移送手段１４に接合される。ストレージ手段１２、移送手段１４、及びコンベヤ２１は、後方に向けて上り勾配になる構成を含む。この勾配は、ストレージ手段１２での第１のバッチ１１の押出し、及び到達を容易にすることができる。

コンベヤ２１は、第１のバッチ１１の長さの関数であり、かつストレージ手段１２及び移送手段１４の変位に対して与えられる最大行程の関数である長さ（図２及び４のｌとＬ）を含む。第１のバッチ１１を押し出す前に、コンベヤ２１は最大寸法の長さＬ（図２）を有する。第１のバッチ１１を押し出した後に、コンベヤ２１は、最小寸法の長さｌ（図４）を有する。コンベヤ２１は、可変長の空の摺動容器と無端ベルトとによって形成することができる。

有利なことに、ストレージ手段１２の高さを変えるための手段１８は、移送手段１４、ストレージ手段、及びコンベヤ２１をピボット回転（図４の矢印Ｒ）させることができる。ピボット回転Ｒは、コンベヤ２１の下流端に位置付けられた軸線に対して実行される。第１のバッチ１１は、従って、実質的に水平に置かれるように、後方に向けて僅かに上り勾配であるその位置から移動する。第１のバッチ１１のこの新しい位置により、この第１のバッチ１１上への第２のバッチの摺動が促進される。

シート１の初期パイル６からシートを加工するための機械２へシート１を供給する方法は、供給ステーション４によって実施されるいくつかの連続段階を含む。

第１段階は、押し出し機９を起動する段階（図２）と、マガジン７に置かれたパイル６の上部から取り出されたシートの第１バッチ１１を下流方向に押し出す段階Ｐ（図３）とに存する。押し出し機９は、第１のバッチ１１が前面位置決め部材、つまりゲージ１３に当接するまで押す。

第２段階は、ストレージ手段、つまりゲージ１３を第１のバッチ１１の長さに応じた特定距離にわたって下流に変位させる段階Ｄに存する。この第２段階は、第１段階と同時に実行される。これら第１及び第２段階では、押し出し機９は、第１のバッチ１１の長さに対応する特定距離にわたって第１のバッチ１１を押し出すことによって変位される。その結果、移送手段１４は同様に変位（Ｄ）される。第１のバッチ１１は、パイル６から分離される。

第３段階は、この時点で押し出された位置にある第１のバッチ１１のシート１を連続的に移送（Ｆ）するように移送手段１４を起動する段階にある。シート１は、従って、ストレージ手段１２からコンベヤ２１上に移送される。

第１のバッチ１１が押し出されて既に移送されたシートによって安定化した状態で、押し出し機９は、上流の初期位置へ戻る（図４の矢印Ｂ）。

シートを加工するための機械２にシート１を供給する方法はまた、２つの更に別の追加の段階を有利に含む。これらの２つの段階は、シート１を移送する段階から構成される段階の後に行われる。これらの２つの段階の第１のものは、高さＨに従ってストレージ手段１２の高さを下げる段階にある。この高さＨは、実質的に第２のバッチ１９の厚みに対応する。高さを下げるこの段階は、ストレージ手段１２、移送手段１４、及びコンベヤ２１を支持する構造全体をピボット回転させること（Ｒ）によって実行することができる。これらの２つの段階の第２のものは、第２のバッチ１９の厚みに対応する高さＨに従ってパイル６を持ち上げる段階にある。マガジン７のプラットフォーム８は上昇する（図５の矢印Ｍ）。

シートを加工するための機械２にシート１を供給する方法はまた、好ましくは、３つの追加の段階を含む。これら３つの段階は、シート１を移送する段階から構成される段階の後に行われる。これら３つの段階の第１のものは、押し出し機９を起動する段階と、パイル６から第２のバッチ１９を分離するために第２のバッチ１９をその長さに応じた距離にわたって下流に押し出す（図６の矢印Ｐ２）段階とにある。これら３つの段階の第２のものは、第２のバッチ１９の厚みに対応する高さＨに従ってパイル６を持ち上げる段階Ｍと、同時にシート１を移送する段階とにある。これら３つの段階の第３のものは、シート１のパイル６が終わるまで次のバッチ１９を押してパイル６を持ち上げる段階にある以前の段階を繰り返す段階にある。

本発明は、開示して図示した実施形態に限定されない。請求項のセットによって定められるコンテキストから他に逸脱することなく多くの修正を行うことができる。

加工するための機械はまた、例えば、一連の印刷ユニットが列に配置されるフレキソ印刷による厚紙シートを印刷するための機械である場合がある。加工するための機械はまた、厚紙シートを切断かつしわ寄せするためのプラテン機械である場合がある。

４ 供給ステーション
８ 昇降プラットフォーム
９ 押し出し機
１１ 押し出されたバッチ
Ｌ コンベヤの最大寸法の長さ

Claims (13)

1. 板要素（１）を要素の初期パイル（６）から板要素を加工するための機械（２）に供給する方法であって、
   要素の第１のバッチ（１１）を、ストレージ手段（１２）に到達するまで前記パイル（６）の上部から下流に押し出す段階（Ｐ）であって、前記ストレージ手段が、前記第１の押し出されたバッチ（１１）を格納することができる、押し出す段階（Ｐ）と、同時に
   前記第１のバッチ（１１）を前記パイル（６）から分離するために、前記第１のバッチ（１１）の長さに対応する特定距離にわたって下流に前記ストレージ手段（１２）を変位させる段階（Ｄ）と、次に
   前記第１のバッチ（１１）の前記要素（１）を前記機械（２）まで次から次に移送する段階（Ｆ）と、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記要素（１）を移送する段階（Ｆ）の後に置かれ、
   次のバッチ（１９）の厚みに対応する高さ（Ｈ）に従って前記ストレージ手段（１２）の高さを下げる段階と、
   前記次のバッチ（１９）の前記厚みに対応する高さ（Ｈ）に従って前記パイル（６）を持ち上げる段階と、
   を追加的に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記要素（１）を移送する段階（Ｆ）の後に置かれ、
   前記次のバッチ（１９）を前記パイル（１６）から分離するために、前記次のバッチ（１９）の長さに対応する距離にわたって前記次のバッチ（１９）を下流に押し出す段階（Ｐ２）と、
   前記次のバッチ（１９）の厚みに対応する高さに従って前記パイル（６）を持ち上げ、同時に前記要素（１）を移送する段階と、
   前記パイル（６）が終わるまで、前記次のバッチ（１９）を押し出して（Ｐ２）前記パイル（６）を持ち上げる段階を繰り返す段階と、
   を追加的に含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 板要素（１）を、マガジン（７）に配置された要素（１）の初期パイル（６）から板要素を加工するための機械（２）に供給するためのステーションであって、
   パイル（６）の上部から板要素のバッチ（１１）を下流方向（Ｐ）に押し出すことができる押し出し機（９）と、
   前記バッチ（１１）を格納することができ、かつ前記押し出し機（９）の下流に位置決めされたストレージ手段（１２）と、
   要素（１）を前記ストレージ手段（１２）から機械（２）まで次から次に移送する（Ｆ）ことができる移送手段（１４）と、
   を含み、
   前記押し出し機（９）及び前記ストレージ手段（１２）が前記パイル（６）から前記バッチ（１１）を分離して前記バッチ（１１）を前記ストレージ手段（１２）及び前記移送手段（１４）で保存することを可能にするように、前記バッチ（１１）の長さに対応する距離にわたって前記ストレージ手段（１２）及び前記移送手段（１４）を上流から下流に同時に変位させることができる変位手段（１６）、
   を含むことを特徴とするステーション。
5. 前記押し出し機（９）と前記ストレージ手段（１２）の間に位置決めされ、かつ前記バッチ（１１）の前記長さの関数として延長することができる前記バッチ（１１）を支持するための手段（１７）を含むことを特徴とする請求項４に記載のステーション。
6. 前記ストレージ手段（１２）、前記移送手段（１４）、及び前記バッチ（１１）の高さ（Ｈ）を、次のバッチ（１９）の厚みの関数として変えるための手段（１８）を含むことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のステーション。
7. 前記ストレージ手段及び移送手段（１２、１４）の下流に位置決めされ、かつ前記バッチ（１１）の前記長さの関数である長さを有する可変長のコンベヤ（２１）を含むことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のステーション。
8. 前記ストレージ手段（１２）の高さを変えるための手段（１８）は、前記コンベヤ（２１）の下流端に位置付けられた軸線に対して、前記移送手段（１４）、前記ストレージ手段（１２）、及び前記コンベヤ（２１）をピボット回転させる（Ｒ）ことができることを特徴とする請求項７に記載のステーション。
9. 前記ストレージ手段（１２）は、前記バッチ（１１、１９）の固定を維持するために前面位置決め部材（１３）の形態にあることを特徴とする請求項４から請求項８のいずれか１項に記載のステーション。
10. 前記ストレージ手段（１２）は、前記移送手段（１４）に接合されることを特徴とする請求項４から請求項９のいずれか１項に記載のステーション。
11. 前記マガジン（７）は、プラットフォーム（８）を持ち上げてパイル（６）を垂直に持ち上げることができるパイル持ち上げ機構（６）を含むことを特徴とする請求項４から請求項１０のいずれか１項に記載のステーション。
12. 板要素を加工するための機械であって、
    請求項４から請求項１１のいずれか１項に記載の供給ステーション（４）が設けられる、
    ことを特徴とする機械。
13. フレーム（３）と前記供給ステーション（４）の下流に配置された一連の印刷ユニットとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の機械。

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