JPH11222204A - バンド掛装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バンドに付与する張力が大きい場合に、バン
ドがクランプされた状態から滑ってしまうことがないよ
うにしたバンド掛装置を提供すること。 【解決手段】 バンド供給装置（２）と、バンド移送装
置（３）と、接合装置（４）とを具備し、包装体（１）
に溶接可能なプラスチック製のバンド（７）を適用する
バンド掛装置において、前記接合装置４が、当接プレー
ト（５）と、バンド案内装置（６）と、回動自在のクラ
ンプ部（１０、１６）および湾曲した作用面（４０）を
備えた少なくとも１つのバンドクランプ（１５、１９）
とを具備し、バンドクランプ（１５、１９）が自己締ま
り(self-locking)式になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バンド供給装置
と、バンド移送装置と、接合装置とを具備し、包装体に
溶接可能なプラスチック製のバンドを適用するバンド掛
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】包装体に溶接可能なプラスチック製のバ
ンドを適用するバンド掛装置は既に公知となっている。
この種のバンド掛装置では、接合装置が独立の装置とし
て配設されている。こうしたバンド掛装置において用い
られる接合方法は、摩擦溶接であったり溶接舌片を用い
る方法である。例えば、ＣＨ−Ａ−６８６０７９には、
既述した種の接合装置を有する自動バンド掛装置が開示
されている。このバンド掛装置は、第１と第２のクラン
プ装置が、前後に移動可能に設けられたスライドプレー
トの下側に配設されている。スライドプレートは、接合
工程が完了したときに、しっかりとクランプされていた
プラスチックバンド力を解放し、以て包装体を解放す
る。クランプ装置は、上下動するようになっており、か
つ、可動部材とスライドプレートとの間にプラスチック
性のバンドをしっかりとクランプするために、歯形また
は他の形状が設けられている。同様のクランプ装置がＤ
Ｅ−Ａ４４２５９０８、ＤＥ−Ａ−４０１４３０７、Ｅ
Ｐ−０４９４７７に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】こうした装置では、ク
ランプ装置のクランプ動作は、クランプ部を直線的に移
動させて行われている。この種の装置は、バンドに付与
する張力が大きい場合に、バンドがクランプされた状態
から滑ってしまう可能性がある。

【０００４】ＵＳ−Ａ−０１１８０７、ＥＰ−Ａ−００
９９６０６には、湾曲した作用面を備え回動自在に取付
られたクランプ部を具備する装置が開示されている。然
しながら、これらの装置でもまた、バンドに付与する張
力が大きい場合に、バンドがクランプされた状態から滑
ってしまう可能性がある。

【０００５】本発明の目的は、バンドに付与する張力が
大きい場合に、バンドがクランプされた状態から滑って
しまうことがないようにしたバンド掛装置を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、バンド
供給装置と、バンド移送装置と、接合装置とを具備し、
包装体に溶接可能なプラスチック製のバンドを適用する
バンド掛装置において、前記接合装置が、当接プレート
と、バンド案内装置と、回動自在のクランプ部および湾
曲した作用面を備えた少なくとも１つのバンドクランプ
とを具備し、バンドクランプが自己締まり(self-lockin
g)式になっていることを特徴とするバンド掛装置が提供
される。回動自在のクランプ部を備えたバンドクランプ
は、直線動作を行うように構成することができる。自己
締まり式にすることにより、張力に比例したクランプ力
が発生する。湾曲した作用面を備えたクランプ部に、ク
ランプ効果を高めるために、小さな歯形を設けても良
い。この場合、湾曲した作用面は円筒形状とす、一点で
接触するようにできるが、種々の曲面としても良い。

【０００７】有利な構成では、湾曲した作用面を有する
クランプ部は、バンドに張力が付与されていても簡単に
解放できるようになっている。この目的のために、バン
ドクランプは、湾曲した作用面の中心角が可及的に大き
くなるように選択されており、他方において、バンドク
ランプは、実際のクランプ領域内で、主要なクランプ力
が作用する係合点または係合領域が、クランプ部の回動
動作によりクランプ部作用面上において上記の回動動作
に対して反対方向に変位するようになっている。

【０００８】更に、本発明の有利な構成が、より詳細に
説明され開示される。以下の記載は、特に、接合プレー
トと、溶接舌片およびバンドカッタの回動自在とした構
成に関している。これは全体として、本発明は、特に小
型で直動式の構成となっており、４０００Ｎまでの張力
に関して滑ることなくしっかりとクランプして信頼性の
高いバンド掛装置を提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、包装体１にバンドを適用
するためのバンド掛装置を示している。このバンド掛装
置は、不可欠な要素としてバンド供給装置２、バンド移
送、張力付与装置３、接合装置４、当接プレート５、バ
ンド７を案内するためのバンド案内装置６を具備してい
る。

【００１０】図２、３は、バンド掛け工程の最初の工
程、つまり、バンド７を供給する工程にある接合装置４
の正面図および側面図である。

【００１１】先ず、初期位置にある接合装置４を通して
バンド７の全てを手操作および張力付与装置３によりＡ
の方向に押し出し、バンド案内装置６（図１参照）を通
し、Ｂの方向に再びバンド案内装置６に接触するまで押
し出し続ける。この操作は制御装置（図示せず）により
制御され、次いで、バンド７は当接プレート５と第１の
クランプ部１０の間に供給される。バンドカッタ１１に
は、切換装置１２が設けられており、切換装置１２はバ
ンドの供給が完了したことを示す信号を送出する。

【００１２】第１のクランプ部１０は、第１の回動軸１
３に回動自在に取り付けられており、当接プレート５と
共に第１のバンドクランプ１５を構成する。第１の当接
プレート５は第１の第１の対応形状部としての凹所１４
を有している。第２の回動軸１７を中心として回動自在
に取り付けられた第２のクランプ部１６が設けられてお
り、当接プレート５と共に第２のバンドクランプ１９を
形成している。当接プレート５は第２の対応形状部とし
ての凹所１８を有している。第１のバンドクランプ１５
は、バンド移送張力付与装置３によりバンドに張力が付
与される前に、押し入れられたバンドの端部をしっかり
とクランプする。第２のバンドクランプ１９もまた同様
に、バンドが溶接され剪断される前に、張力を与えられ
たバンドの反対側の端部をしっかりとクランプする。第
１と第２のバンドクランプ１５、１９は図１０、１１を
参照して詳細に後述する。

【００１３】第１のクランプ部１０はカウンターカッタ
２０により移動する。カウンターカッタ２０はスライド
２１に装着されている。スライド２１は、複数のカムデ
ィスク２２の１つにより駆動される。カムディスク２２
はカムディスクシャフト２３に取り付けられている。第
２のクランプ部１６は、リンクプレート２４により移動
する。リンクプレート２４は押し棒２５に取り付けられ
ている。押し棒２５はカムディスク２２により駆動され
る。

【００１４】押し棒２５とスライド２１の間には、更に
他の押し棒２２が配設されており、また同様にカムディ
スク２２により駆動される。押し棒２６の先端には、接
合プレート２７が取り付けられており、回転軸線２８を
中心としてしてバネ（図示せず）に対抗して回動する。
その余の部分において、接合プレート２７は当接プレー
トの長手方向に関して傾斜しており、剪断カッタ２９に
よりこの位置に保持されている。剪断カッタ２９は、同
様に押し棒２６に取り付けられている。休止位置にある
接合プレート２７のこの構成により、バンド７の導入が
容易になる。作動位置において、接合プレート２７は、
更なる押し棒１６により当接プレート５の方向に回動す
ることができる。

【００１５】当接プレート５は回動ハウジング３０に固
定されている。回動ハウジング３０は、軸３１を中心と
して回転できるように主ハウジング３２に固定されてい
る。更に、バンド７を溶融するための溶接舌片３４が、
カムディスク２２により駆動される。溶接舌片３４はハ
ウジング３０に取付けられており、更に他の軸３５を中
心として回転できるようになっている。

【００１６】バンドカッタ１１および溶接舌片３４は駆
動され、バンドカッタ１１または溶接舌片が当接プレー
ト５の下側で回動できるようになっている。

【００１７】図４、５は、バンド掛け工程の第２段階に
ある接合装置４の正面図および側面図であり、バンド７
は引き戻されて張力が付与されている。第１のクランプ
部１０は、当接プレート５の第１の凹所１４に対して押
圧されて、その両者間においてバンドの開始点をしっか
りとクランプしている。その後、バンド７はバンド移
送、張力付与装置３により引き戻され、Ｃで示す方向に
所定の張力により張力が付与される。

【００１８】図６、７は、バンド掛け作用の第３段階に
ある接合装置４の正面図および側面図であり、バンド７
の接合が開始されている。第２のクランプ部１６は、当
接プレート５の第２の凹所１８に対して押圧され、両者
間にループ状のバンドループをしっかりとクランプす
る。その後、バンド剪断工程、次いで接合構成が開始す
る。

【００１９】先ず、剪断カッタ２９が押し棒２６により
当接プレート５の方向に押圧され、供給装置２側のバン
ド部分が切り離される。同時に、接合プレート２７が回
転軸２８を中心として回転し、当接プレート５に対して
平行な位置に移動する。その後、バンドカッタ１１が引
き戻されて回動、離脱して、溶接舌片３４が押圧されて
回動し、溶接舌片３４がバンドの２つの端部の間に配置
される。その後、前記更なる押し棒２６が接合プレート
２７を当接プレート５に向けて押圧し、バンドの２つの
端部が溶接舌片３４に接触する。その結果、バンドの２
つの端部の表面が溶融する。次いで、接合プレート２７
が幾分引き戻され、溶接舌片３４が引き戻されて回動、
離脱し、接合プレート２７は当接プレートに向かって最
大に伸長して、バンドの２つの端部が互いに押しつけら
れ接合工程が終了する。

【００２０】図８、９は、解放工程にあるバンド掛装置
の正面図および側面図である。先ず、接合プレート２７
が引き戻され、２つのバンドクランプ１５、１９が解放
される。ハウジング３０は回動、離反してバンド掛装置
が解放される。

【００２１】次のバンド掛けサイクルのために、回動ハ
ウジング３０が再び回動、復帰し、バンドカッタ１１が
当接プレート５の下側に押圧され、かつ／または回動す
る。

【００２２】図１０は、バンド７のために張力付与工程
を開始した状態にある第１のバンドクランプを示してい
る。この位置において、第１のクランプ部１０が、第１
の回動軸１３を中心として回動することにより、当接プ
レート５の第１の凹所１４に対して押圧され、バンド７
がクランプ領域においてクランプされる。張力ＳがＤの
方向に作用する。クランプ部１０は、湾曲した作用面４
０を有している。作用面４０には歯形が形成されてい
る。当接プレート５の第１の凹所１４もまた同様に湾曲
し対応する作用面を形成している。作用面４０は、クラ
ンプされたバンド７が配置される第１のクランプ部１０
の表面の一部を構成している。第１のクランプ部１０お
よび当接プレート５の対応する第１の凹所１４は、特
に、容易に解放可能となるように構成されている。つま
り、第１のクランプ部の湾曲した作用面４０は、第１の
回動軸１３に関してオフセットされた中心を有する曲率
半径ｒk を有している。この曲率半径ｒk は第１の凹所
１４の曲率半径Ｒk よりも幾分小さくなっている。湾曲
した作用面４０および第１の凹所１４は、好ましくは、
半径ｒ、Ｒの円筒面である。然しながら、湾曲した作用
面４０および第１の凹所１４は、複数の異なる曲面から
選択することが可能である。好ましくは、本実施形態で
は半径ｒ、Ｒを有する円筒形であるが、他の曲面を選択
することもできる。他の曲面を選択した場合には、湾曲
した作用面は（数学的な意味において）、異なる曲率半
径ｒk の複合体となり、その曲面の中心は第１の回動軸
１３からオフセットされる。

【００２３】クランプしたバンドを簡単に解放できるよ
うにするために、実際のクランプ領域においてクランプ
部材が回動動作する間、クランプ力が作用する係合点ま
たは係合領域が、クランプ部材の作用面上において回動
方向に対して反対方向に移動するようにバンドがクラン
プされるようにする。これは、第１のクランプ部１０を
既述したように形成することにより達成される。既述し
た係合点が、第１のクランプ部１０の作用面４０におい
て、第１の凹所の対応する作用面からの距離が常に最小
となる点であると仮定すると、バンド張力Ｓのトルク作
用により、この係合点にクランプ力Ｎk が発生する。こ
の係合点は、例えば図１０の例において、先ず湾曲した
作用面の頂点にくると考えられる。

【００２４】最後に、図１１は、締付力またはバンドの
張力Ｓが付与された後のバンドのクランプ状態を示して
いる。張力ＳはＤの方向に作用している。この張力Ｓに
より第１のクランプ部１０が時計回りの方向に角度Ａを
以て回転する。この回転は、第１のバンドクランプ１５
およびプラスチック製のバンド７が幾分弾性変形するこ
とにより生じる。この弾性は常に発現する。図示する実
施形態において、クランプ力の係合点は、湾曲した作用
面４０上において左反時計回りの方向へ変位する。

【００２５】図１０、１１には各係合点における力の三
角形が図示されている。この力は、係合点において接線
方向に作用するバンドの張力Ｓ、係合点において垂直方
向に作用するクランプ力Ｎk であり、そしてそれは、与
えるべき解放力であると見做すことができる。この場
合、以下の式が成り立つ。 Ｎk ＝Ｓ・cot （Ｗk ） ここで、Ｗk はクランプ角である。

【００２６】従って、図１０において以下の式が成り立
つ。 Ｎ＝Ｓ・cot （Ｗ） 従って、図１１において以下の式が成り立つ。 Ｎ1 ＝Ｓ・cot （Ｗ1 ）

【００２７】力の三角形の幾何学的関係から、図１１の
力の三角形におけるクランプ角Ｗ1が、図１０の力の三
角形におけるクランプ角Ｗよりも大きくなっており、従
って、自己締まり(self-locking)により生じたクランプ
力Ｎk に対応する付与すべき解放力が、クランプ角Ｗk
の増加と共に減少していることが理解される。クランプ
部１０、１６、および、当接プレート５の凹所１４、１
８の幾何学的形状は、従って、クランプ角Ｗk が可及的
に大きくなるように選択される。その目的のために、第
１のクランプ部１０の湾曲した作用面４０によりカバー
される角度は、可及的に大きくなるように選択される。
クランプ部の湾曲した作用面には、また、小さな歯形が
設けられており、クランプ角が大きくなってもクランプ
部がしっかりとクランプできるようになっている。ま
た、クランプ部の作用面および当接プレートの対応する
凹所の作用面の両方に歯形を設けても良いことは言うま
でもない。

【００２８】更に、可動部材の構成は、コンパクトで接
合装置４が真っ直ぐな構成となっている。これは、溶接
舌片３４およびバンドカッタ１１を回動ハウジング３０
に関して反対側に設け、接合工程の間、溶接舌片３４ま
たはバンドカッタ１１の何れか一方が、当接プレート５
の下側で回動するように構成したことによる。これによ
り装置の全高が小さくできた。接合されたバンド７を解
放するために、ハウジング３０を当接プレート５に対し
て回動、離反させる。

【００２９】更に、本実施形態による装置は作業員の安
全にも資するものである。図３、９を参照すると、開始
状態において溶接舌片３４の大部分は当接プレート５に
より覆われており、かつ、溶接工程および解放では当接
プレート５により完全に覆われている。溶接舌片におい
てプラスチック製のバンドと接する部分は常に当接プレ
ート５により覆われている。

【図面の簡単な説明】

【図１】バンド掛装置の略正面図である。

【図２】バンドを前進させる状態の接合装置の正面図で
ある。

【図３】バンドを前進させる状態の接合装置の側面図で
ある。

【図４】バンドを引き戻して張力を付与している状態の
接合装置の正面図である。

【図５】バンドを引き戻して張力を付与している状態の
接合装置の側面図である。

【図６】バンドを接合している状態の接合装置の正面図
である。

【図７】バンドを接合している状態の接合装置の側面図
である。

【図８】バンドを解放している状態の接合装置の正面図
である。

【図９】バンドを解放している状態の接合装置の側面図
である。

【図１０】張力付与工程が開始される前のバンドクラン
プである。

【図１１】張力付与工程の終了においけるバンドクラン
プである。

【符号の説明】

１…包装体 ２…バンド供給装置 ３…バンド移送、張力付与装置 ４…接合装置 ５…当接プレート ６…バンド案内装置 ７…バンド １０…第１のクランプ部 １１…バンドカッタ １４…凹所 １５…第１のバンドクランプ １６…第２のクランプ部 ２７…接合プレート ３４…溶接舌片 ４０…作用面

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バンド供給装置（２）と、バンド移送装
   置（３）と、接合装置（４）とを具備し、包装体（１）
   に溶接可能なプラスチック製のバンド（７）を適用する
   バンド掛装置において、 前記接合装置４が、 当接プレート（５）と、 バンド案内装置（６）と、 回動自在のクランプ部（１０、１６）および湾曲した作
   用面（４０）を備えた少なくとも１つのバンドクランプ
   （１５、１９）とを具備し、 バンドクランプ（１５、１９）が自己締まり(self-lock
   ing)式になっていることを特徴とするバンド掛装置。
2. 【請求項２】 前記当接プレート（５）およびクランプ
   部（１０、１６）の正面（４０）の対応形状部（１４、
   １８）が、バンド（７）のクランプ領域において、係合
   点または係合領域が、クランプ部（１０、１６）の回動
   動作の間に、クランプ部（１０、１６）の作用面（４
   ０）上において、上記回動動作に対して反対方向にシフ
   トするようになっており、 前記係合点または係合領域が、前記当接プレート（５）
   の対応形状部（１４、１８）と前記クランプ部（１０、
   １６）の作用面（４０）の間隔が最小となる点であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のバンド掛装置。
3. 【請求項３】 前記クランプ部（１０、１６）の湾曲し
   た作用面（４０）が、曲率半径ｒk を有し、その中心は
   前記クランプ部（１０、１６）の回動軸（１３、１７）
   に関してオフセットされており、 前記曲率半径ｒk が前記当接プレート（５）の対応形状
   部（１４、１８）の曲率半径よりも小さくなっているこ
   とを特徴とする請求項２に記載のバンド掛装置。
4. 【請求項４】 前記クランプ部（１０、１６）の湾曲し
   た作用面（４０）が曲率半径ｒの円形であり、曲率半径
   ｒが前記当接プレート（５）の成形面（１４、１８）の
   曲率半径Ｒよりも小さくなっていることを特徴とする請
   求項２に記載のバンド掛装置。
5. 【請求項５】 前記クランプ部（１０、１６）の湾曲し
   た作用面（４０）において係合点または係合領域に歯形
   が設けられていることを特徴とする請求項１から４の何
   れか１項に記載のバンド掛装置。
6. 【請求項６】 前記クランプ部（１０、１６）が、前記
   当接プレート（５）に連結された回動ハウジング（３
   ０）に回動自在に取り付けられていることを特徴とする
   請求項１から５の何れか１項に記載のバンド掛装置。
7. 【請求項７】 回動自在の接合プレート（２７）を具備
   し、該接合プレート（２７）は、休止位置において、前
   記当接プレート（５）の押圧面に関して傾斜しているこ
   とを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のバ
   ンド掛装置。
8. 【請求項８】 前記接合プレート（２７）は、前記当接
   プレート（５）の方向に移動させることにより、作用位
   置に回動させることができるようになっていることを特
   徴とする請求項７に記載のバンド掛装置。
9. 【請求項９】 溶接舌片（３４）、および／またはバン
   ドカッタ（１１）が前記当接プレート（５）の下側にお
   いて回動できるように設けられており、前記溶接舌片
   （３４）において前記バンド（７）と接触可能となって
   いる部分が前記当接プレート（５）により常に覆われて
   いることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記
   載のバンド掛装置。