Apparatus for producing corrugated pallet

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、波形パレットの製造装置に関し、より詳細には、波形の厚紙スペーサーを有する波形厚紙パレットを製造する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パレットは色々な材料や製品の収納や梱包に用いられる。 これまでのパレットのほとんどは木からつくられていた。 パレットを木でつくることによる問題の一つはコストが高くつくことである。 一般に、木製のパレットは複数回用いることを意図されており、破損した場合には、修理し、パレットの使用が経済的に見合うものになるようにしている。 ただし、木製パレットの修理には大きなコストがかかる。

【０００３】パレット中に波形の厚紙又は他の紙製品を含ませることは以前から提案されていた。 例えば、山口他の米国特許第４，７１４，０２６号やＶｉｌｅｌｌａ
の米国特許第４，７９９，６２０号は、プラスティックと板紙の組み合わせからなるパレットを提案している。
しかしながら、これらのパレットにおいては、リサイクルの際にプラスティックと板紙とを分離させることが必要となり、波形厚紙に比較して、木とプラスティックの処理に要する費用は相対的に高い。

【０００４】Ｃｌａｓｅｎの米国特許第５，０７６，１
７６号は、積層された波形厚紙のスペーサーにより仕切られた厚紙シートからなる波形厚紙パレットを開示している。 この方法は全体が波形になっている厚紙構造を提供するものではあるが、極めて高価であるという欠点がある。 波形厚紙の丈夫な積層体を形成するためには、相互に接着してスペーサーブロックを形成するための多量の波形厚紙を必要とするからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の問題点を解決するために、波形厚紙パレットの製造に伴うコストを低下させる装置を提供するものである。 本発明の目的及び利点を以下に述べる。

【０００６】本発明の目的は低コストの波形厚紙パレットを製造し得る装置を提供することである。

【０００７】本発明の他の目的は、最少量の厚紙を用いて、比較的強く、かつ、軽量のパレットを製造し得る波形厚紙パレットの製造装置を提供することである。

【０００８】本発明のさらに他の目的は短時間でパレットを製造し得る波形厚紙パレット製造装置を提供することである。

【０００９】本発明のさらに他の目的は最少量の人力による操作しか含まない波形厚紙パレット製造装置を提供することである。

【００１０】本発明が提供することを目的とする波形パレット製造装置は、底部パネルと頂部パネルとを受け入れる積載ステーションと、底部パネル及び頂部パネルの所定の領域に複数の連続したシート状接着剤を押し出す接着剤塗布器とを有している。 さらに、組立ステーションが設けられており、この組立ステーションは位置決め機構を備えている。 この位置決め機構は底部パネルの最初の位置を決めるとともに、頂部パネルが複数のスペーサーブロックの上に置かれ、波形パレットを形成するときに、底部パネルに対する頂部パネルの位置をも決める。

【００１１】搬送押圧ステーションは、波形パレットを水平方向に搬送すると同時に、波形パレットの底部パネルと頂部パネルにおいて波形パレットに連続的に初期圧力を加える。 搬送押圧ステーションに隣接して、エレベーター及びスタッカーが配置されており、パレットを垂直方向に積み上げる。

【００１２】最終パレット押圧ステーションにおいては、垂直柱状体をなしている波形パレットの底部パネル及び頂部パネルに対して最終的な接着剤固定圧力が加えられる。 また、コンベアが設けられており、このコンベアは底部パネル及び頂部パネルを積載ステーションから接着剤塗布器へ搬送し、さらに、接着剤塗布器から組立ステーションへ搬送する。

【００１３】本発明は波形厚紙パレットの製造方法をも提供する。 本方法は、波形材料の底部パネルと波形材料の頂部パネルとを供給する過程と、第一側部と第二側部とを有する複数のスペーサーブロックを供給する過程とを有する。 押し出されたシート状接着剤は底部パネルと頂部パネルの双方の所定の領域に塗布される。

【００１４】スペーサーブロックは、そのスペーサーブロックの第一側部が押し出されたシート状接着剤に底部パネル上で実質的に接触するように、底部パネルの所定の領域上に配置される。 次いで、頂部パネルの所定の領域がスペーサーブロックの第二側部に接触し、さらに、
スペーサーブロックが押し出されたシート状接着剤に頂部パネル上で実質的に接触するように、頂部パネルが底部パネルに対して配置される。 最初に、頂部パネル及び底部パネルとの関係においてスペーサーブロックを四角にするために、底部パネル及び頂部パネルにおいて波形パレットに対して連続初期圧力が加えられる。 次いで、
底部パネル及び頂部パネルにおいて波形パレットに対して最終的な接着剤固定圧力が加えられる。

【００１５】本発明の上記の、及び、他の目的、特徴及び利点は図面を参照して行う以下の詳細な説明から容易に明らかになるものである。

【００１６】

【実施例】図１には、本発明に係る波形パレット製造装置１０が示されている。 積載ステーション１２は接着剤塗布ステーション１４に直接に隣接している。 人力による組立ステーション１６には組立作業員１８がいる。 搬送押圧ステーション２０は組立ステーション１６に隣接している。

【００１７】エレベーター２２は積み上げステーション２４に隣接している。 中間押圧ステーション２６は最終多段押圧ステーション２８に隣接している。 接着剤ステーション１４、組立ステーション１６、搬送押圧ステーション２０及び最終押圧ステーション２８は図２乃至図５に各々詳細に示されている。

【００１８】図１には組み立てられた波形パレット３０
が示されている。 パレット３０は波形材料からなる底部パネル３２と波形材料からなる頂部パネル３４とを有している。 底部パネル３２と頂部パネル３４との間には複数のスペーサーブロック３６が配置されている。 本発明に係るパレット製造装置を詳細に説明する前に、本装置の各構成要素をより良く理解するために、波形パレットの製造について簡単に説明を行う。

【００１９】図３には、底部パネル３２上において所定の位置に隔置されている９個のスペーサーブロック３６
を有する波形パレット３０が示されている。 底部パネル３２上のスペーサーブロック３６が配置される所定の位置には、押し出された複数のシート状接着剤が配置されている。 これに対応して、頂部パネル３４上にも複数の押し出しシート状接着剤４０が配置されている。 このように、波形パレットは底部パネル３２を有しており、底部パネル３２は複数のスペーサーブロック３６に結合されており、さらに、スペーサーブロック３６は頂部パネル３４に結合されている。 波形厚紙パレットについてのより詳細な説明は米国特許出願７／９８０，５３３号「リサイクル可能な厚紙パレット及びそれを製造する方法」（１９９２年１１月２３日出願）に述べられている。 本明細書はこの米国出願の記述をもって本明細書の記述とする。

【００２０】図１に示すように、積載ステーション１２
は頂部パネル３４を受け入れる。 本発明においては、頂部パネル３４と底部パネル３２とは交互に積載ステーション１２に送られてくる。 底部パネルと頂部パネルとの間には僅かな寸法の相違があり得る。 パレットのうちのいくつかは、側辺から側辺までの長さの差が最大でも４
インチになるようにつくられている。 さらに、底部パネルはハンドジャッキ用の切り欠きを有していることがある。 積載ステーション１２は僅かなの相違のあるパネルを受け入れることができるようにつくられている。

【００２１】図１に示すアイドラーアーム４２は複数のアイドラーホィール４４を備えている。 アイドラーアーム４２は、装置１０に送られてきた頂部パネル及び底部パネルに対する下向きの圧力を増し、コンベア４６のパネル搬送容量を上げるために用いられるものである。

【００２２】コンベア４６は、組立前のパレット材料、
頂部パネル３４及び底部パネル３２、さらには、組立後のパレットを積載ステーション１２から中間ステーションを介してエレベーター２２に搬送するために用いられる。 図２乃至図４に示すように、コンベア４６は、軽量品用のベルト駆動式集積コンベアなどの従来のラインコンベアであり、細長い駆動軸４８と、フレーム５２に支持され、独立に駆動される複数のローラー５０とを備えている。 各ローラーはベルト（図示せず）を介して駆動され、ベルトは回転する駆動軸４８により駆動される。

【００２３】図２及び図６には、本発明に係る接着剤塗布ステーションが示されている。 接着剤ヘッド５４は一対の接着剤開口５６，５７を有しており、これらの開口は細長い押し出し用スリット５８と流体が連通可能であるように接続している。 接着剤押し出し用スリット５８
の幅は約０．０３５インチである。 各接着剤ヘッド５４
には、接着剤開口５６，５７において、一対の接着剤付勢バルブ６０が接続されている。 接着剤付勢バルブ６０
は接着剤供給ライン６２と空気供給ライン６４とに接続されている。

【００２４】接着剤供給ライン６２は接着剤供給源（図示せず）に接続されている。 接着剤供給ライン６２は加圧されて、接着剤付勢バルブ６０において接着剤ヘッド５４に接着剤を供給する。 接着剤付勢バルブ６０は開位置と閉位置とを有しており、接着剤付勢バルブ６０に所定量の加圧空気を供給することにより付勢することができる。 すなわち、バルブの作動は次のようになる。 加圧接着剤が接着剤付勢バルブ６０に送られると、接着剤はそこで停止し、空気供給ライン６４からの所定量の空気によってバルブ６０が付勢されると、接着剤付勢バルブ６０は開位置に移行する。 開位置においては、接着剤供給ライン６２からの加圧接着剤が接着剤開口５６，５７
に入り、次いで、接着剤押し出し用スリット５８に進む。

【００２５】矩形のほぼ連続したシート状接着剤６６が移動中のパネル６８に形成される。 製造条件によっては、シート状接着剤中に多少の空隙が存在することがあるが、空隙のない完全なシート状接着剤が好ましい。 接着剤付勢バルブの付勢の時間の間隔を変えることにより、接着剤ヘッドから出される接着剤の量を調節し、スペーサーブロックの種々の大きさに対応した種々のパターンや長さのシート状接着剤を形成することも可能である。

【００２６】接着剤ヘッド７０，７２の作動も接着剤ヘッド５４のそれと同じである。 接着剤ヘッド５４，７
０，７２は、接着剤ヘッドと移動中のパネル３２，３４
との間の摩擦を相対的に小さくするため、超高分子量プラスティック（ＵＨＭＷ）からつくられている。 超高分子量プラスティックを用いることは好ましい。 しかしながら、摩擦係数の小さいポリテトラフルオルエチレン材料も使用可能である。

【００２７】本発明において用いられる接着剤は、従来から知られている冷間押し出し接着剤またはフレキソ接着剤である。 この接着剤は、リサイクルを促進するために、再パルプ化可能な接着剤であることが好ましい。 本実施例では、シカゴ州イリノイ市のＡｊａｘ Ａｄｈｅ
ｓｉｖｅｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ． が「３６
７３─２」の名称で市販している冷間押し出し接着剤を用いている。

【００２８】再び、図１を参照すると、組立ステーション２０は、次に、複数のシート状接着剤６６を有する底部パネルを受け入れる。 組立ステーション２０は少なくとも二つの後退可能な位置決めロッド７１，７３を備えている。 位置決めロッド７１は二つの目的を有している。 ロッド７１は、コンベア４６の高さを越えて伸長している場合には、底部パネル３２を組立ステーション２
０に保持しておくためのストッパーとして作用する。 ロッド７１に隣接するロッド７３とともに用いる場合には、ロッド７１は、頂部パネル３４を底部パネル３２との関係において位置決めするための位置決め装置として作用する。 本実施例においては、図３に示されているように配置されている３個の付勢ロッド７１，７３，７５
を用いている。 このように、ロッド７１，７３，７５
は、コンベア上における底部パネル３２の初期の位置決めを行うとともに、底部パネル３２との関係における頂部パネル３４の位置決めをも行う位置決め手段として作用する。

【００２９】頂部パネル３４を複数のスペーサーブロック３６の露出面７８上に置くときには、上述したように、頂部パネル３４を底部パネル３２に対して整列させることが必要である。 ロッド７１，７３は、底部パネルと頂部パネルの双方のコーナーの寸法に対応して９０度の関係をなすように配置されている。 すなわち、ロッド７１，７３，７５を用いて、オペレーターはパネルの側面８０，８２がロッドに接触するように、人力でブロック３６上に頂部パネル３４を置けばよい。 ロッド７１，
７３，７５は調節された空気圧シリンダーにより付勢される。

【００３０】図４に示すように、搬送押圧ステーション２０はコンベアの被動セクション８４とコンベアの自由回転セクション８６とを備えている。 上述したように、
被動セクション８４はコンベア４６全体の単なる一部にすぎない。 自由回転セクション８６は被動セクション８
４の真上に位置している。 すなわち、自由回転セクション８６は、組み立てられた波型パレットの高さよりも僅かに低い高さで、被動セクション８４の上方に位置している。

【００３１】その高さは波型パレットがコンベアセクション８４と８６との間を横方向に移動するのに十分なものでなければならず、同時に、頂部パネル３４と自由回転セクションの各ローラー８８との接触係合をも可能とするものでなければならない。 本実施例においては、この高さは０．１２５インチであり、パレットが組立ステーション２０を出てきたときの波型パレットの組立高さよりも小さい。

【００３２】図３及び図４に示すように、搬送押圧ステーション２０は波形パレットの頂部パネル３４及び底部パネル３２に初期圧力を加え、スペーサーブロック３６
を四角にする。 より詳細には、搬送押圧ステーション２
０は頂部パネル３４及び底部パネル３２を垂直方向に向け、スペーサーブロック３６の側面７８，７９の間に残っている過剰の接着剤を絞り取る。 さらに、この初期押圧によって、ひだ部分９０（図３の円の中に拡大して示されている）を接着剤６６と接触させ、ひだ部分９０に接着剤６６を塗布する。

【００３３】図１に示すエレベーター２２はパレットを水平方向及び垂直方向の双方に移動させる。 エレベーター２２は波形パレットを搬送押圧ステーション２０からスタッカー２４に搬送する。 エレベーター２２はボールスクリュー９４によって垂直方向に駆動されるリフトプラットフォーム９２を有している。 ボールスクリュー９
４はエンコーダーフィードバック付きの予めセットされた多段階速度ギヤモーターを有しており、これによって、各波形パレットは所定の高さの位置に積み上げられる。 リフトプラットフォーム９２は、波形パレットを積み上げるのに必要な最も高い高さを表す第一高さと、搬送押圧ステーション２０の高さを表す第二高さとの間を上下し得る。

【００３４】リフトプラットフォーム９２はパレットコンベア９６を備えている。 パレットコンベア９６は一対のアクスル１００，１０２上に支持された複数の細長いバンド９８を備えている。 アクスル１０２はギヤモーターにより駆動される。 パレットコンベア９６は、パレットコンベア９６を介して水平方向にパレットをコンベアから拾い上げることにより、波形パレットを搬送押圧ステーション２０から搬送する。 次いで、エレベーター２
２がパレット３０を垂直方向に搬送し、再びパレットコンベア９６を用いて、パレットは水平方向に積み上げステーション２４に送られる。

【００３５】積み上げステーション２４は波形パレットを受け取り、図１に示すように、一方を他方の上に順に上方に積み上げていく。 積み上げステーション２４は、
垂直方向に積み上げたパレットを中間押圧ステーション２６に搬送するための被動パレットコンベア９８を備えている。

【００３６】図１及び図５に示すように、中間押圧ステーション２６は一対のＵ字型支持部材１００（１個のみ図示）を備えている。 支持部材１００は横方向部分１０
２を有している。 搬送バー１０４は横方向部分１０２の上方に位置している。 搬送バー１０４は押圧プレート１
０８に固定された一対の連結ロッド１０６を備えている。 連結ロッド１０６は一対の位置決めボア１１０の中に摺動自在に嵌め込まれている。

【００３７】一対のスプリング１０２が搬送バー１０４
と横方向部分１０２とに作動的に固定されている。 この空気ばね１０２は十分に付勢されると、搬送バー１０４
を垂直方向において横方向部分１０２から離れる方向に移動させる。 搬送バー１０４の移動によって押圧プレート１０８が上下動する。

【００３８】押圧プレート１０８は垂直方向に積み上げられたパレット１０９に連続的に圧力を加えるために用いられる。 中間押圧ステーション２６の押圧プレート１
０８は一番上のパレットに対して約３分間押圧を続ける。 この押圧力は、各パレットが積み上げられた関係にあるため、垂直方向に積み上げられたパレット全体に均等に分散する。 押圧による圧力は押圧プレート１０８の重量にほぼ等しく、このため、種々の厚さの押圧プレートを用いたり、押圧プレートに重りを付加することにより、この圧力を変えることができる。 中間押圧ステーションにおける好ましい押圧圧力は約１０．４〔ポンド／
平方インチ〕である。 従って、押圧プレート１０８の重量は約２５０ポンドであり、面積は約２４平方フィートである。

【００３９】図１に示すように、最終押圧ステーション２８は中間押圧ステーション２６に隣接している。 最終押圧ステーション２８は中間押圧ステーション２６とほぼ同じように作動する。 従って、図５は最終押圧ステーション２８の作動をも示すものである。

【００４０】中間押圧ステーション２６はローラーコンベア１１２を備えている。 このローラーコンベア１１２
は、垂直方向に積み上げられたパレットの下にあり、中間押圧ステーション２６から最終押圧ステーション２８
の端部にまで延びている。 中間押圧ステーション２６で加圧された後、垂直方向に積み上げられたパレットはコンベア１１２を介して最終押圧ステーション２８に搬送される。 最終押圧ステーション２８は中間押圧ステーション２６における押圧プレート１０８よりも長い押圧プレート１１４を有している。 最終押圧ステーション２８
の押圧プレート１１４の長さは約３０フィートであり、
垂直方向に積み上げられたパレットを約１０組覆うことができる。 この最終押圧ステーション２８においては、
垂直に積み上げられた波形パレットは一度に一つずつ、
「最初に入って、最後に出る」方式の下に、最終押圧ステーション２８に送り込まれる。 従って、垂直に積み上げられた波形パレットは３分おきに最終押圧ステーション２８に送り込まれ、次のパレット積み上げ体が最終押圧ステーション２８に送り込まれるまで、押圧力を受け続ける。 次いで、再び圧力を加え、そのパレット積み上げ体が最終押圧ステーションから出るまで、このような過程が進められる。

【００４１】波形パレットの各積み上げ体は最終押圧ステーション２８において約３０分間最終的な押圧力を受ける。 本実施例においては、最終押圧ステーション２８
は１０組のパレット積み上げ体を受け入れることができる。 コンベア１１２は各パレット積み上げ体を最終押圧ステーション２８を通って最終押圧ステーション２８の端部にある出口位置に移動させる。

【００４２】以上、本発明に係る装置の機械的な作動について述べてきたが、本発明は波形パレットの製造方法をも提供するものである。 この方法は、波形材料の底部及び頂部パネルを用意する過程と、第一側面と第二側面とを有する複数のスペーサーブロックを用意する過程と、シート状接着剤を底部及び頂部パネルの所定の領域に押し出す過程とからなる。 次いで、スペーサーブロックの第一側面が底部パネル上のシート状接着剤に接触するように、複数のスペーサーブロックを底部パネル上に置く。 次いで、頂部パネルの所定の領域がスペーサーブロックの第二側面に接触し、かつ、頂部パネル上のシート状接着剤にも実質的に接触するように、頂部パネルを底部パネルに対して配置する。 接着剤が硬化すると、スペーサーブロックの頂部壁と底部壁が固化した接着剤により形成される。 連続した初期圧力を底部及び頂部パネルにおいて波形パレットに加え、底部及び頂部パネルとの関係においてスペーサーブロックを四角にする。 最後に、最終接着剤固定圧力を底部及び頂部パネルにおいて波形パレットに対して加える。

【００４３】本発明の最良の実施態様を詳細に述べてきたが、本発明の技術分野における通常の知識を有する者にとっては、特許請求の範囲に記載された発明を実施する際に、容易に変更、修正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパレット製造装置の概略的な側面図である。

【図２】本発明に係る接着剤ステーション及びローラーコンベアの部分的な斜視図である。

【図３】本発明に係るパレット組立ステーションの部分的な斜視図である。

【図４】本発明に係る搬送押圧コンベアの部分的な斜視図である。

【図５】本発明に係る最終押圧ステーションの部分的な斜視図である。

【図６】本発明に係る接着剤ヘッドの底面図である。

【符号の説明】

１０ パレット製造装置 １２ 積載ステーション １４ 接着剤塗布ステーション １６ 組立ステーション １８ 組立作業員 ２０ 搬送押圧ステーション ２２ エレベーター ２４ 積み上げステーション ２６ 中間押圧ステーション ２８ 最終押圧ステーション ３０ 波形パレット ３２ 底部パネル ３４ 頂部パネル ３６ スペーサーブロック ４０ シート状接着剤 ４２ アイドラーアーム ４４ アイドラーホィール ４６ コンベア ５０ ローラー ５２ フレーム ５４ 接着剤ヘッド ５６，５７ 接着剤開口 ５８ 押し出し用スリット ６０ 接着剤付勢バルブ ６２ 接着剤供給ライン ６４ 空気供給ライン ６６ シート状接着剤 ６８ パネル ７０，７２ 接着剤ヘッド ７１，７３，７５ 位置決めロッド ８４，８６ コンベア ８８ ローラー ９２ リフトプラットフォーム ９４ ボールスクリュー ９８ パレットコンベア １００ Ｕ字型支持部材 １０２ 横方向部分 １０４ バー １０６ 連結ロッド １０８ 押圧プレート １０９ パレット積み上げ体 １１２ ローラーコンベア １１４ 押圧コンベア