膨張クッションを提供するシステム

現在開示されている内容は、たとえば保護梱包用の膨張容器のストリングなど、膨張梱包クッションを提供するシステムに関する。

膨張クッション、ピロー、またはその他の膨張容器は、荷敷き、保護、および/または押さえ機能のため、梱包において使用される。自動機械は、たとえば参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2015/0075114A1号明細書に説明されるように、このような膨張容器(すなわち、クッション)のウェブまたはストリングを製造するために使用されてもよい。このような機械から出力されるクッションのストリングは、出荷のために製品を梱包しているオペレータに蓄積されたクッションを提供するために、蓋付き容器またはその他の容器に保管されてもよい。オペレータは蓋付き容器から直接クッションにアクセスしてもよく、あるいは梱包ステーションにおいて蓋付き容器からオペレータにクッションのストリングを分配するのを容易にするために、分配装置が使用されてもよい。このような分配装置は、たとえば参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第8,554,363号明細書に、説明されている。

米国特許出願公開第2015/0075114号明細書

米国特許第8,554,363号明細書

蓋付き容器を組み込んだクッション製造システムは、梱包需要のピーク時にクッションの供給を適応させるために蓄積に関していくつかの利点を提供するものの、蓄積用蓋付き容器および関連する分配機器の使用は、システムの費用、複雑さ、および空間的要件を追加することになる。

さらに、蓄積された膨張クッションの保管に蓋付き容器が使用されるか否かに関わらず、いくつかの作業のオペレータは、選択されたパッケージ向けにウェブから切り離されたクッションのストリングで提供すべきクッションの数を判断しなければならない。この結果、選択されたパッケージに必要なクッションの数を数え間違えたり予測し間違えたりする可能性がある。

現在開示されている内容の1つ以上の実施形態は、上述の問題のうちの1つ以上を解決することができる。一実施形態において、システムは、膨張容器のウェブを提供するのに役立つだろう。ウェブは隣り合う容器間に横断切り取り線を有する。システムは、搬送システム、切り離しアーム、およびコントローラを含む。搬送システムは、(i)ウェブの少なくとも一部が通るニップを有する逆回転部材によってウェブが移動経路に沿って前進する動作モードと、(ii)ウェブが静止しているアイドルモードと、を有する。切り離しアームは、搬送システムより下流の移動経路のそばに位置している。切り離しアームは、ウェブを移動経路内に係合させる分離器末端を有する。コントローラは、(i)所定数の容器分だけウェブを前進させるための動作モード、および(ii)ウェブの横断切り取り線が切り離しアームの分離器末端と一致するアイドルモードまで移るように、搬送システムを動作可能に制御するようプログラムされている。

別の実施形態は、膨張容器のウェブを分離するための機械を対象としている。ウェブは隣り合う容器間に横断切り取り線を有する。機械は、カウンタ、切り離しアーム、およびコントローラを含む。カウンタは、移動経路に沿ったウェブの各容器の通過を検出し、通過に基づくカウンタ情報を送信するための、センサを有する。切り離しアームは、カウンタより下流の移動経路のそばに位置決めされている。切り離しアームは、ウェブを移動経路内に係合させるための分離器末端を有する。切り離しアームは、(i)分離器末端が移動経路内のウェブの横断切り取り線と一致する係合位置と、(ii)分離器末端がウェブを係合しない解放位置と:の間で移動可能である。コントローラは、カウンタ情報および所定数容器情報に応えて切り離しアームの移動を動作可能に制御するために、カウンタ情報および所定数容器情報を受信するようにプログラムされている。

現在開示されている内容のこれらおよびその他の目的、利点、および特徴は、詳細な説明および図面を参照して、より容易に理解および認識されるだろう。

一連の容器を有する膨張式ウェブを膨張および封止するための機械の斜視図である。

ウェブに含まれる容器を膨張および封止するために膨張式ウェブのロールとともに使用されている機械を示している点を除き、図1と類似の図である。

図1に示される機械の正面立面図である。

ブロワを示すためにブロワカバーが外されている点を除き、図1と類似の図である。

図1に示されるのと反対側から見たときの、機械の主要な筐体の内部の部品を示すために裏面カバーが外されている、機械の立面図である。

図2の線6−6に沿った、部分立面図である。 図7から図9は使用されない。

図1に示される機械の膨張システム、ウェブ追跡センサ、およびコントローラ部品の平面図である。

図10の線10A−10Aに沿った断面図である。

図2の線11−11に沿った、ウェブガイドが封止ローラから外されている、機械の部分平面図である。

停止点までのウェブの前進を示す、図11と類似の平面図である。

第一位置にある切り離しアーム312を有する、膨張容器を提供するためのシステム310の描写的斜視図である。

図13のシステム310だが伸長した第二位置にある切り離しアーム312を有する、描写的斜視図である。

図13の切り離しアーム312の詳細斜視図である。

図13のシステム310だが、膨張式クッションのウェブを有し、切り離しアーム312の分離末端316と一致する横断切り取り線44を有する、描写的部分斜視図である。

図16のシステムの描写的部分側面立面図である。

図17のシステムだが、横断切り取り線44に沿ってウェブを切り離すために分離器末端316によって加えられる切り離し力を有することによって生じる切り離し事象を示す、描写的詳細斜視図である。

通常位置にある図13の切り離しアーム312の描写的部分側面図である。

切り離し位置にある図13の切り離しアーム312の描写的部分側面図である。

通常位置にあるフラッパスイッチ318を有する代替的な切り離しアーム412およびレセプタ414構成の描写的斜視図である。

図21の切り離しアームおよびレセプタであるが、トリガ位置にあるフラッパスイッチ318を有する、描写的斜視図である。

代替的な切り離しアーム512およびレセプタ514の描写的斜視図である。

代替的な切り離しアーム612およびレセプタ614の描写的斜視図である。

膨張クッションを提供するための別のシステム410の描写的側面立面図である。

膨張容器のウェブ26を分離するための機械710の描写的斜視図である。

図26の機械であるが、ウェブ26が切り離されてしまう前の、描写的側面立面図である。

図27の機械であるが、係合位置にある切り離しアームを有し、ウェブ26から切り離されたクッションのストリングを示す、描写的側面立面図である。

本明細書に開示される内容の様々な態様が、図面を参照して説明される。簡略化のため、様々な図面の類似、同一、または対応する要素を示すために、類似の番号が使用されてもよい。図面および詳細な説明は、内容を開示される特定の形態に限定するように意図されない。むしろ、請求内容の精神および範囲に含まれるすべての修正例、同等物、および代替例を網羅するように意図される。

1つ以上の実施形態において、膨張式容器32のウェブ26から膨張容器50を提供するためのシステム(たとえば、図13および図16のシステム310)は、本明細書においてより詳細に論じられるように、(i)膨張式ウェブを膨張および封止するための機械(たとえば、機械10)であって、搬送システム20および膨張ノズル82を含む機械、(ii)切り離しアーム(たとえば、切り離しアーム312)、(iii)レセプタ(たとえば、レセプタ314)、および(iv)コントローラ(たとえば、コントローラ94)、のうちの1つ以上を含んでもよい。

図1から図5は、膨張式ウェブを膨張および封止するための機械10を示す。機械10は支持構造12を含み、これは、基部14および基部から上向きに延在する壁16を備えてもよい。機械10は、膨張式ウェブのロールを回転可能に支持するためのスプール18と、移動経路に沿って膨張式ウェブを搬送するためのウェブ搬送システム20と、容器を膨張させるための膨張システム22と、膨張容器を閉鎖封止するように膨張システムに近接して位置する封止装置24と、をさらに含む。

図2は、膨張式ウェブ26を膨張および封止するために使用されている機械10を示す。ウェブ26はロール28の形状であってもよく、これはスプール18によって回転可能に支持される。ウェブ26は、対抗する第一および第二縦縁30a、bを有し、一連の膨張式容器32を含む。容器32の各々は、一定量の気体(たとえば、空気)をその中に保持することができ、このような気体を受容するように第一縁30aに開口34を各々有する。

ウェブ26は、たとえばフィルムシートなど、1対の並置されたシート36a、bをさらに備えてもよい。図示される実施形態において、ウェブ26の第一縦縁30aは開放すなわち未封止であり、その一方で第二縦縁30bは閉鎖している(たとえば、封止または折り畳まれている)。ウェブ搬送システム20は移動経路40に沿って膨張式ウェブ26を搬送するが、これは膨張式ウェブの縦縁30a、bと実質的に平行である。

容器32は、シート36a、bの間、および一連の横断シール38の間に、画定されてもよい。シール38は、ウェブ26の縦縁30a、bおよび移動経路40に対して略横断する方向に揃えられているので、「横断」として記載される。各容器32は、1つ以上の横断シール38によって隣接する容器から分離されてもよい。たとえば、各容器は1つの横断シール38によって隣接する容器から分離されてもよく、あるいは各容器32は2つのシール38によって、たとえば容器32が、下流対のシール38からの先行する横断シール38aと、隣接する上流対のこのようなシールからの後続横断シール38bとの間でウェブ26内に画定されるように、比較的近くで離間した対38a、bなどの2つの横断シールによって、分離されてもよい。(図2。)言い換えると(すなわち、近くで離間したシール対から見ると)、各シール対の上流横断シールは38aで示されており、その一方で下流シールは38bで示されている。

各膨張式容器は膨張開口、たとえば膨張開口34を、有する。容器32の開口34は、ウェブ26の開放した第一縁30aおよび横断シール38の第一末端42aによって形成されてもよい。開放した第二末端42bは閉鎖した第二縁30bで終端する。横断シールの第一末端42aは、「開放スカート」領域37を形成するシート36a、bに1対の対向する開放(取り付けられていない)フランジを形成するように、第一縁30aから離間しており、これにより膨張システム22(たとえば、そのノズル82)が、膨張を容易にするためにウェブ26の中に(すなわち、フィルムシート36a、bの間に)適応できるようにする。(図6。)たとえば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第6,651,406号も参照されたい。

膨張容器の各々または群(すなわち、膨張クッションのストリング)がウェブ26から分離できるようにするため、横断切り取り線44は、各容器32の間でウェブを横切って延在してもよい。切り取り線は、別の容器との連結からの1つの容器32の分離を容易にするための(たとえば、残りのウェブからの膨張クッションのストリングの切り離しを容易にするための)ウェブ材料の相対的に脆弱な領域である。容易な分離とは、たとえば、本明細書においてより詳細に論じられるように、手作業によるマニュアル分離、または切り離しアームによって支援されるマニュアル分離であってもよい。横断切り取り線44(すなわち、相対的脆弱領域)は、ウェブ材料の一連の穿孔(たとえば、ミシン目)、ウェブ材料に沿った傷、またはウェブ材料に相対的な脆弱性を生じるその他の構成の形態であってもよい。一般的に、各横断切り取り線44は、隣り合う容器32の間の少なくとも1つの横断シール38に対応する(たとえば、隣接するかまたはその中に形成される)ことになる。切り取り線44は、たとえば図2に示されるように1対の横断シール38a、bの各上流/下流の間に、位置してもよい。横断切り取り線44と横断シール38との間のこの対応を考慮して、一方の位置は他方の位置情報を提供することになる。つまり、たとえば、横断シール38の位置情報を検出するようになっている横断追跡センサ(たとえば、センサ180)の使用もまた本質的に、横断シールに対応する横断切り取り線44を位置特定(すなわち、位置情報を検出)する。横断追跡センサはまた、たとえば頂点から容器の横断切り取り線までの既知の任意の距離を頂点位置に加算(またはそこから減算)することによって横断切り取り線44の位置を推定するための計算が(たとえばコントローラ94によって)なされるように、たとえば膨張容器50の頂点の位置を特定することによって、横断切り取り線の位置情報を検出するようになっているとも言われている。

ウェブ26は一般的に、様々な熱可塑性材料(たとえばポリエチレンホモポリマーまたはコポリマー、ポリプロピレンホモポリマーまたはコポリマーなど)を含む、本明細書に説明されるような気体を封入するために機械10によって操作されることが可能な、いずれの可撓性フィルム材料を備えてもよい。適切な熱可塑性ポリマーの非限定例は、低密度ポリエチレン(LDPE)および高密度ポリエチレン(HDPE)などのポリエチレンホモポリマー、ならびにたとえばアイオノマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、エチレンメチルアクリレートコポリマー(EMA)、不均一(チーグラー・ナッタ触媒化)エチレン/アルファオレフィンコポリマー、および均一(たとえば、メタロセン、シングルサイト触媒化)エチレン/アルファオレフィンコポリマーなどのポリエチレンコポリマーを、含む。エチレン/アルファオレフィンコポリマーは、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、鎖状中密度ポリエチレン(LMDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、および超超低密度ポリエチレン(ULDPE)を含む、C₃からC₂₀アルファオレフィンより選択された1つ以上のコモノマーを有する、エチレンのコポリマーである。たとえばポリプロピレンホモポリマーまたはポリプロピレンコポリマー(たとえば、プロピレン/エチレンコポリマー)、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、およびポリカーボネートなど、その他の様々なポリマー材料もまた使用されてよい。フィルムは単層または多層のいずれでもよく、(1つまたは複数の)成分ポリマーを溶融し、1つ以上の平坦または環状金型を通じてこれらを押出成形、共押出成形、または押出被覆することによる、いずれか周知の押出プロセスによって作成されることが可能である。

搬送システム(たとえば、ウェブ搬送システム20)は、(i)ウェブの少なくとも一部が通るニップを有する逆回転部材によってウェブ26が移動経路40に沿って前進する動作モードと、(ii)ウェブ26が静止しているアイドルモードと、を有する。たとえば、図2に示されるように、ウェブ搬送システム20は、第一縁30aが壁と隣接するようにウェブが配向された状態で、移動経路40に沿って(壁16のそばである程度の期間にわたって)ウェブ26を前進させる。膨張システム22は、ウェブ26が経路40に沿って前進する際に、矢印46によって示されるように容器32の開口34の中に気体を方向付けるように位置決めされており、これにより容器を膨張させる。1対の収束する逆回転式回転部材(たとえば、ローラ62、64)は、ウェブの少なくとも一部を通すことによってウェブを進めるようにその間にニップ65(すなわち、接線接触の領域)が形成されるように、位置決めされてもよい。ウェブを進めるかまたは通すために搬送システムのニップを提供するための逆回転部材を提供する代替方法は、たとえば(以下により詳細に論じられる)図25に示されるように、およびたとえばその各々の全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,978,345号明細書および米国特許出願公開第2010/0251668 A1号明細書に説明されるように、逆回転ベルトまたはトラックを含む。

図2にも示されるように、封止装置24は、膨張される際に容器32の開口34を実質的に閉鎖封止するように、膨張システム22のすぐ下流に位置決めされてもよい(図11も参照)。封止装置24は、フィルムシート36a、bの間に縦シール48を作成することによって開口34を閉鎖封止してもよく、これはまた容器32の中に気体46を封入するようにその第一末端42aの近くで横断シール38a、bと交差する。このようにして、ウェブ26の膨張式容器32は、ウェブ26の膨張容器50に変換される。

図1および図3を参照すると、スプール18は、スプールが支持構造12に取り付けられる近位末端52aを有し、支持構造から離間した反対側の遠位末端52bも有してよいことが、わかるだろう。図示される実施形態において、たとえば、おそらく図3に最もよく示されるように、遠位末端52bは近位末端52aと比較して高い高度を有してもよく、つまりスプール18は、スプールが壁16から離れる方に延在するにつれて(たとえば基部14など水平面に対して)上向き角度を有してもよい。このようにして、ウェブロール28がその上に実装されたとき(図3に点線で示される)、ロールは支持構造12に向かって重力により付勢される。上向き角度はしばしばロール装填にとって人間工学的であり、スプール18上に完全にロールを摺動させるのを重力が支援するので、スプール18のこのような上向き角度は、スプール上に新しいウェブロール28を装填する手作業を容易にすることができる。スプール18の遠位末端52bの仰角は、水平面に対するスプールの上向き角度が約1から約45度の間、たとえば約2から約30度、約3から約20度の間となるようになっている。一例として、水平上約4度の上向き角度が適切であることが見出された。

スプール18が上向き角度構成を有するこれらの実施形態では、支持構造12に向かうロール28の結果的な重力付勢は、ウェブ26の第一縦縁30aをウェブ搬送システム20、膨張システム22、および封止装置24に向かって押し進める。したがって支持構造12に向かうロール28の重力付勢は、膨張および封止動作を通じてウェブの開放縁の追跡を改善することによって、機械10の信頼性を促進する可能性を有する。

ロール28全体の重量および直径に適応するように、支持構造12は直立構造ブラケット54を含んでもよく、これに対してスプール18は、たとえば図3に示されるようなファスナ(ネジ)56および実装プレート58を介して、直接取り付けられてもよい(このようなファスナ56が合計3つ示されている図5も参照)。このため実装プレート58は、スプール18の近位末端52aが支持構造12に固定される取り付け点を形成することができる。実装プレート58は、スプール18用の内部骨格60の一体部品であってもよく、その内部部品はこれに実装されてもよい。図示されるように、直立ブラケット54は、支持構造12の壁16に固定されてもよく、所望の最大全幅径を有するロール28に適応するようにスプールと基部14との間に十分な空間があるようにスプール18を引き上げるのに役立つ。スプール18の遠位末端52bは、スプールが壁16の直立ブラケット54から片持ちされるように、(図示されるように)支持されなくてもよい。あるいは(たとえばより大きいおよび/または重いウェブロールでは)、遠位末端52bは、適切な構造部品(たとえば、遠位末端52bが載るクレードルを有する直立ポスト)によって支持されてもよい(図示せず)。

スプール18の上向き角度は、スプール18を壁に対して略直角にして、壁16および直立ブラケット54も垂直面に対してある角度で配向することによって、図3に示されるように実現されることが可能である。あるいは、壁16(およびブラケット54も)は、垂直面を通る水平軸に対してある上向き角度でスプール18が壁(および/またはブラケット54)に実装された状態で、略垂直面内に配向されてもよい。さらなる代替として、スプール18は上向き角度を有していなくてもよい(すなわち、略水平構造を有してもよい)。

上述のように、封止装置24はフィルムシート36a、bの間に縦シール48を作成することによって容器32の開口34を閉鎖封止し、これは容器の中に気体46を封入するようにその第一末端42aの近くで横断シール38a、bと交差する。このようにして、ウェブ26の膨張式容器32は膨張容器50に変換される。

いくつかの実施形態において、封止装置24およびウェブ搬送システム20は一体型アセンブリとして一体化されてもよく、これは1対の収束する逆回転式回転部材(たとえば、ローラ62、64)および図3に示されるようなローラのうちの少なくとも1つ(たとえば、ローラ62)に固定された封止要素66を含んでもよい。先に述べられたように、ローラ62、64は、その間にニップ65(すなわち、接線接触の領域)が形成されるように位置決めされてもよい。ローラのうちの少なくとも1つは、ローラのうちの1つまたは両方に動力が供給されたときに、ウェブがローラの間のニップ65を通るときに(図2)ウェブ26が経路40に沿って前進するようにローラが反対に回転するように、モータ68(たとえば、図5に示されるようなモータおよびギヤボックスアセンブリ68)に連結されてもよい。このようなウェブ搬送と同時に、封止要素66は、ウェブ26が経路40に沿って前進する際に膨張容器32/50の開口34を閉鎖するようにローラ62、64の間のニップに縦シール48を形成する(図11)。

封止要素66は、装置に電流が流れたときに熱を発生する、バンドまたはワイヤなどの電熱抵抗装置であってもよい。封止要素66は、ローラ62とともにウェブ26に対して回転するように、ローラ62の周方向外表面72上に実装されてもよい。(図11。)現在図示されているように封止要素66がローラ62上に実装されたとき、ローラ62は「封止ローラ」と見なされてもよく、その一方でローラ64は「裏当てローラ」と見なされる。加熱されると、ローラ62、64がウェブ26に対して圧縮的に逆回転する際の封止要素66とウェブ26との間の回転接触は、ウェブがその移動経路40に沿って搬送される際に縦シール48を形成する。

図示される実施形態において、封止要素66はワイヤの形状である。封止ローラ62は、金属(たとえば、アルミニウム)、耐熱性ポリマー(たとえば、ポリイミド)、セラミックなど、封止要素によって発生する温度に耐えられるいずれの材料から形成されてもよい。封止要素66に適応して、封止および搬送の間にこれを外表面72上の適切な位置に保持するように、ローラ62の周方向外表面72に溝70が設けられてもよい。

外表面72は、ローラが経路40に沿ってこれを搬送するようにウェブに対して回転する際に封止ローラ62とウェブとの間の滑りを防止または最小化するように、表面72とウェブ26との間の牽引を容易にするための粗面またはギザギザセクション74を含んでもよい。ローラ62、64の間のウェブ牽引は、ゴムまたはRTVシリコーンなどのしなやかな材料から裏当てローラ64を形成することによって、さらに容易になる。

図1から図5および図11に示されるように、ウェブ搬送システム20は、ローラ62、64、モータ68、および駆動シャフト75を含んでもよく、これはモータ68の回転出力を封止ローラ62に結合するように、壁16を通じて延在する。この配置において、封止ローラ62は駆動シャフト75を介してモータ68によって直接的に駆動され、その一方で裏当てローラ64は、従動ローラ62ともその回転接触に基づいて、モータによって間接的に駆動される。封止装置24は、封止要素66および封止ローラ62の外表面72上の溝70に加えて、駆動シャフト75および封止ローラ62の中の内部配線を介して封止要素66に電気を供給するように、コミューテーター76a、b(たとえば、カーボンブラシコミューテーター)および対応するスリップリング78a、b(図11)を含んでもよい。上記の一体型ウェブ搬送システム20および封止装置24に関するさらなる詳細は、参照によりその全開示が本明細書に組み込まれる、米国特許第7,225,599号明細書に開示されている。

図2および図11に示されるように、縦シール48は、ウェブ26の縦縁30a、bおよび機械10を通るその移動の経路40に沿った移動方向と実質的に平行な方向に、配向される。シール48は、図示されるように連続的な縦シール(すなわち、実質的に直線的な完全なシール)であってもよく、これは封止装置24がシールの作成を停止させられたときにのみ中断する。

あるいは、封止装置24は、不連続な一連の縦シールセグメントとして縦シール48を作成するようになっていてもよい。不連続な一連の縦シールセグメントは、封止要素66が封止ローラ62(または64)の表面72にらせん模様を有するときに作成されてもよく、その結果縦シールセグメントの傾斜構成を生じる(たとえば、上記で組み込まれた’599特許に開示される通り)。さらなる代替として、封止要素66は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2008−0250753 A1号明細書に開示されるように、たとえば「二重らせん」などの重複するらせん模様として、封止ローラ62上に配置されてもよい。

ガスストリーム46は空気で構成してもよい。この例において、膨張システム22は、周囲空気からこのようなガスストリーム46を生成するためのブロワ80(図4から図6)、膨張ノズル82、およびブロワ80からノズル82まで気体46を方向付けるガスダクト84を含んでもよい。図4において、ブロワ80が最大空気送達(すなわち、最小圧力損失)および速度のためにノズル82に近接して基部14上に位置決めされてもよいことを示すために、ブロワカバー86は取り外されている。ノズル82は、壁16および/または基部14への直接または間接取り付けを介して容器32の開口34の中に気体46(たとえば、空気)を方向付けるように所定の位置に、固定されてもよい。図示される実施形態において、ノズル82は、ダクト84に取り付けられており、壁16への取り付けを介してさらに支持されている。

図6は、膨張ノズル82の対向する表面に対して/その回りを移動するための、開放スカート領域37におけるフィルムシート36a、bの分離を含む、膨張システム22を通る膨張式ウェブ26の搬送を示す。図6はまた、膨張ノズルが比較的平坦/平面的な構成を有してもよく、1つ以上のガス出口87(たとえば、図示されるように3つのこのような出口)を包含してもよいことも、示している。膨張ノズル82は、ウェブ26が移動経路40に沿って前進する際に膨張式容器32の中に気体を方向付けるようになっている。

機械10は、たとえばウェブ扱い部品(すなわち、スプール18、膨張システム22、ローラ62、64など)が関連付けられているのと反対の壁16の面に、筐体88を含んでもよい。筐体88は様々な動作装置をその中に収容することができ、そのうちのいくつかは上記で説明されており(たとえば、モータ68)、いくつかは以下に説明される。筐体88はまた、オペレータインターフェース(たとえば、制御盤90)もその上に収容することができ、これは少なくとも始動ボタンまたはスイッチ91および停止ボタンまたはスイッチ92を含んでもよく、これにより機械10のオペレータは、機械に開始動作および停止動作をそれぞれ行わせることができる。

本明細書に説明されるシステムおよび機械(たとえば、機械10)は、全体的な動作を制御するためのコントローラ94を含んでもよい。コントローラは、図5に示されるように筐体88の中に包含されてもよい。コントローラ94は、たとえばそこへの動力(たとえば電気)の流れを制御するように、機械10の様々なサブアセンブリと動作通信していてもよい。このような制御は、たとえば別の管理電源(図示せず)からサブアセンブリへの電力の流れを制御することによって間接的に、または図示されるように直接的に、行われる。こうして電力は、電気ケーブル98を介して接続箱96からコントローラ94に供給される。接続箱96には別の電源ケーブル(図示せず)を介して電力が供給されるが、これは接続箱を電源に、たとえば壁面コンセント(図示せず)に接続し、これは電力源に連結されており、そしてコントローラ94をそれぞれ通電および切断するように、「オンオフ」スイッチ100を含んでもよい。一例において、電力源がたとえば110または220ボルトACの交流電流であるとき、このような電流がケーブル98を介してコントローラ94に供給される前に、このようなAC電流をDC電流(たとえば、24ボルトDC)に変換するように、機械10に変圧器99が含まれてもよい(図4)。

その動作を制御するようにコントローラ94が機械10のサブアセンブリと電気的に通信できるようにするため、様々な追加電気ケーブル(たとえば、絶縁ワイヤ)が提供されてもよい。ケーブル102は、たとえば所望のウェブ搬送速度、所望の停止点、所望の再開などを実現するようにコントローラ94がモータ68と通信できるようにするため、すなわちウェブ搬送システム20を制御できるようにするため、提供されてもよい。同様に、ケーブル104は、たとえばブロワを通電/切断するため、気体46の移動速度を制御するためなど、コントローラ94がブロワ80と通信できるようにする。ケーブル106は、たとえばオペレータがたとえば「停止」および「始動」コマンドなどのコマンドをコントローラに供給できるようにするように、制御盤90とコントローラ94との間の通信を提供してもよい。ケーブル108は、すなわちたとえば封止要素66を通電/切断すること、そこに供給される電力量を制御することなどによって封止装置24を制御するように、コントローラ94とコミューテーター76a、bとの間の通信を提供してもよい。さらなるサブアセンブリ制御リンクは、以下に説明される。

図2および図6を参照すると、開示されている内容のいくつかの実施形態のさらなる特徴が記載されている。ウェブ26が図示されるようにロール28の形状であるとき、ロールが消耗するにつれてウェブ26の張力が変化するので、ウェブ搬送システム20によってロールからウェブを引き出すために必要とされる力は、ロールが消耗するにつれて変化する。ウェブ張力におけるこのような変動は、膨張システム22および封止装置24に対するウェブのずれを助長する可能性がある。そしてこのようなずれは、容器の無膨張、容器の膨張不足、およびシール不良、すなわち(このような容器の収縮をもたらす)膨張させられるこれら容器の不完全な封止または無封止を含む、多数の膨張および/または封止問題を生じる可能性がある。したがって、機械10は、機械を通る経路40に沿って搬送される際にウェブ26の張力を制御するための、1つ以上の張力制御装置をさらに含んでもよい。このような装置は、搬送システム20によるその前進に反してウェブ26に摩擦抵抗を加えることによって、動作してもよい。

このような装置の1つは図6に示されており、ここでは図示されるように、張力ロッド112が、ロール28と膨張システム22との間に位置決めされてもよく、経路40に沿って搬送される際にウェブ26と接触、たとえば摺動接触するように、構築および配置されてもよい。張力ロッド112とウェブ26との間の摺動接触は、経路40に沿ったその前進に反してウェブに摩擦抵抗を提供する。このような摩擦抵抗の大きさは、ウェブ26とロッド112との間の接触の度合いに正比例する。図示される配置において、ウェブ26の供給量の消耗とともにロール28の直径が減少するにつれて、ロール28から張力ロッド上へのウェブの接近角度の増加に基づいて、ウェブ26とロッド112との間の接触面積が増加する。都合が良いことには、張力ロッド112は案内ロッドの機能も提供し、この点においてこれはウェブ26を膨張ノズル82上の適切な位置に仕向ける。張力ロッド112は、図示されるように、略円形または楕円形断面形状を有してもよい。当然ながら、たとえば正方形、長方形、三角形など、その他の様々な形状も可能であり、本発明の範囲に含まれる。

その他のこのような張力制御装置は、たとえば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2015/0075114 A1号明細書に、説明される。スプール18はたとえば、スプールが壁/ブラケットに対して回転する際にスプールとともにロール28が回転するように、壁16/直立ブラケット54に回転可能に実装されてもよい。

機械10は位置決め機構132を含んでもよく、これはスプール18上にロール28の位置を確立するように構築および配置されている。(図3。)位置決め機構132は一般的に、スプール18の中に配置されてもよい、係合部材134およびアクチュエータ(図示せず)を備えてもよい。位置決め機構は、たとえば、先に参照により本明細書に組み込まれている、米国特許出願公開第2015/0075114 A1号明細書に説明されている。

図3に示されるように、係合部材134は、スプール18の近位末端52aにおいて、ロール28と支持構造12(その直立ブラケット54)との間に介在している。係合部材134は、ロール28を係合させるようになっており、スプール18に対して移動可能に構築および配置されている。スプール18の遠位末端52bが近位末端52aと比較して高い高度を有するこれらの実施形態では、スプール18は、スプールが直立ブラケット54から離れる方に延在するにつれて(水平面に対して)上向き角度を有する。このような実施形態において、ウェブロール28は、傾斜スプール18上に実装されたときにロール28に作用する重力付勢の力ベクトルを表す矢印140によって示されるように、支持構造12のブラケット54に向かって重力付勢される。ロール28と直立ブラケット54との間の係合部材134の介在に基づいて、このような重力付勢140の結果、ロール28は係合部材に対して(すなわち重力によって)押しつけられる。

機械10はウェブ追跡センサ180を含んでもよく、これはたとえば膨張装置22に対する、膨張式ウェブ26の横位置を検出するようになっている(図6)。ウェブ追跡センサ180からの情報は、スプール18上のロール28の所望の位置を確立し、これにより膨張システム22および封止装置24との最適なアライメントのための所定範囲内にウェブ26の横位置を維持するように、位置決め機構132の動作を制御するために使用されてもよい。

いくつかの実施形態において、ウェブ追跡センサ180は、たとえば機械接触センサ、光センサ、超音波センサなどを介して開放縦縁30aおよび/またはウェブ上のプリント刻印の位置を検出することによって、ウェブ26の横位置を検出するように、構築および配置されてもよい。

開示されている内容の様々な実施形態のシステムは、ウェブ26の横断切り取り線44の位置情報を検出するようになっている、横断追跡センサを含んでもよい。たとえば、追跡センサ180は、横断シールおよび/またはその末端の位置が、ウェブ26の横断シールの横位置を示し−−先に考察されたように横断切り取り線44が横断シール38に近いため−−横断切り取り線44の位置情報を提供するように、横断シール38(たとえば、その末端42aまたは42b)を検出するように構築および配置されていてもよい。このような位置情報は、コントローラ94に提供されてもよい。たとえば、図10から図11に示される実施形態において、追跡センサ180は、このような第一末端42aの位置が横断シール38およびひいてはウェブ26の対応する横断切り取り線44の現在位置を示すように、物理的接触を介して横断シール38の第一末端42aを検出するように構築および配置されている。

横断追跡センサは、機械センサ(すなわち、上述のように物理的接触を用いる)、光センサ、超音波センサ、磁気センサ、力センサ(たとえば、感圧抵抗器など)、および加速度計のうちの1つ以上を含んでもよい。たとえば、横断シール末端42aは選択的に、たとえば横断シール38のこのようなシール末端を選択的に検出するようになっている光センサを介して、検出されてもよい。

コントローラ94は、ウェブ追跡センサ180のうちの1つ以上と(たとえば図10の入力ケーブル182を介して)、および位置決め機構132と(たとえば、図5および図11の出力ケーブル184を介して)、動作通信してもよい。コントローラ94は、追跡センサ180から入力182を受信するように、およびこの入力に基づいて、たとえば横断シール38の第一末端42aが追跡センサ180から近すぎも遠すぎもせず、したがって適切な膨張および封止のために膨張システム22および封止装置24と良好に一致するように、膨張式ウェブ26の横位置を所定範囲内に維持するようにスプール18上のロール28の位置を調整するための位置決め機構132に出力184を送信するように、たとえばプログラムされるなど、さらに適合してもよい。図示される実施形態において、追跡センサ180は、横断シール38の第一末端42aによって接触されるように構築および配置されてもよい。追跡センサ180はこのため接触センサ186および検出センサ188を備えてもよい。接触センサ186は、経路40に沿ったウェブ26の移動を妨害することなく、横断シール38と物理的接触するようになっていてもよい。接触センサ186はこのため、横断シール38と接触すると移動するように、移動可能(たとえば、旋回可能、並進可能、屈曲可能)であってもよい。図示される実施形態において、接触センサ186は、ウェブ26が膨張ノズルを超えて搬送される際に連続的に横断シール38と接触するように、ノズル82から接触部分191を延在させて、旋回点190において膨張ノズル82の内側に旋回可能に実装される。このため接触部分191は、膨張および封止動作の間、ウェブ26の内側に、すなわち容器32開口34においてシート36a、bの間に置かれる。接触センサ186は、コイルバネ194によって旋回ストップ192に対して付勢されてもよく、湾曲矢印196に沿って枢動可能に移動可能である(図10)。

接触センサ186の移動は、2つの機能を提供する。第一に、シール38との接触時に移動することにより、接触センサ186は、ウェブ26が経路40に沿ってその搬送を継続できるようにする(図11)。好ましくは、移動は、センサとの接触による著しい逸脱を伴わずにウェブ搬送が継続できるようになっている。第二に、接触センサ186の移動は、ウェブ26の横位置が判断されるようなやり方で、検出センサ188によるその検出を可能にする。検出センサ188は、たとえば、光エミッタ198および光レセプタ199(図10A)を含む光センサであってもよく、光エミッタ198は光のビームを発生するが、これは光レセプタ199によって検出され、エミッタ198およびレセプタ199は間隙201によって離間されている。接触センサ186および検出センサ188は、接触センサ186が弧196を通って旋回点190の周りで旋回する際に接触センサ186のテール部分203が検出センサ188の間隙201を通じて枢動可能に移動可能となるように、図10Aに示されるように相対的に配置されてもよい。さらに、接触センサ186が図10に示されるように中立または静止位置にあるとき、すなわち接触部分191と横断シール38との間に接触がないためにバネ194が旋回ストップ192に対してセンサを押しつけるとき、テール部分203は、テール部分が光エミッタ198と光レセプタ199との間に介在するように検出センサ188の内側に位置し、これによってテール部分203はエミッタ198によって発生した光ビームがレセプタ199に到達するのを妨げる。この位置において、テール部分203は、レセプタ199によって光が検出されないように、このような光を「遮断」すると言われている。検出センサ188はこのように、光がレセプタ199によって検出されたときにのみ、およびその間だけ、コントローラ94に信号182を送信するように構成されてもよく、これによりこのような信号182は、横断シール38と接触センサ186の接触部分191との間の接触の事実および持続時間の両方を示す。

図示される実施形態において、レセプタ199による、すなわち横断シール38との接触による接触センサ186の移動に基づく、光の入射および持続時間は、ウェブ26の横位置の表示を提供する。このためたとえば、光が検出されない場合には、末端42aおよびひいてはウェブ26は、ウェブ26の適切な膨張および封止のための膨張システム22および封止装置24から離れすぎているので、これは横断シール38の末端42aが接触センサ186との接触を行っていないことを意味する。この場合、コントローラ94は、スプール18上のロール26を矢印178の方向に、すなわち実装プレート58/支持部材12に向かって移動させるために、位置決め機構132にコマンド出力184を送信するが、これはウェブ26、およびひいては横断シール38の末端42aを、膨張システム22および封止装置24の近くに移動させる。

反対に、接触センサ186と横断シールの末端42aとの間で周期的な接触が行われるが、レセプタ199による光検出の対応する周期的持続時間が所定値を超える場合には、これは、ウェブ26(その横断シール38)が膨張システム22および封止装置24に近すぎることを表す。このような条件において、横断シールの末端42aは、末端42aがセンサからより遠く離れているときよりも長い持続時間だけ、その中立/ビーム遮断位置(図10)から枢動可能に離して接触センサ186を保持する。膨張および封止のためのウェブ26の最適なアライメントを表す、末端42aの正確な位置決めのための光検出の適切な持続時間は、過度の実験を伴わずに膨張および封止を実行および/は使用する当業者によって、たとえば経験的に、容易に決定されることが可能である。一旦この値が決定されると、これはコントローラ94の中にプログラムされることが可能である。このため、所定の/予めプログラムされた値を超える光検出持続時間が生じると、コントローラ94は、ロール26を実装プレート58/支持部材12から離れる方へ移動させるために位置決め機構132にコマンド出力184を送信することになる。これにより、ウェブ26、およびひいては横断シール38の末端42aを、接触センサ186、膨張システム22、および封止装置24から離れる方へ移動させる。

さらなる例として、光はレセプタ199によって間隔を空けて検出されてもよく、横断シール38と接触センサ186との間の周期的な接触を示すが、しかし光検出の各周期の持続時間は、上述のような所定の/予めプログラムされた値を下回ってもよい。この場合、ウェブ26は膨張システム22からそれほど離れていないので、横断シール末端42aは接触センサ186との接触に失敗するが、しかしウェブはなおも、接触センサ186と横断シール末端42aとの間の適切な空間関係に取って望ましいよりも短い持続時間だけ、その中立/ビーム遮断位置(図10)から枢動可能に離れて保持されている接触センサ186によって示されるように、最適なアライメントにとっては離れすぎている。この場合、上述の「非接触」シナリオのように、コントローラ94は、ウェブ26を膨張システム22および封止装置24の近くに移動させるためにスプール18上のロール26を移動させるため、位置決め機構132にコマンド出力184を送信する。

典型的なケースでは、膨張式ウェブ26の横位置は、接触センサ186と横断シール末端42aとの間の選択された空間関係に対応する、レセプタ199による光検出の周期的持続時間の所定の/予めプログラムされた値を中心とした範囲内で、ふらつくことになる。このような所定範囲は、たとえばコントローラ94が結果的なフィードバック制御ループを動作させるようにどのようにプログラムされるかに応じて、望み通りに狭くまたは広くなることができる。この点に関して、ウェブ26の横位置がふらつく所望の所定範囲を実現するように、たとえばPID(比例・積分・微分)制御など、比例、微分、積分、およびこれらの組み合わせを含む、様々な制御モードがコントローラ94によって採用されてもよい。

コントローラ94は、マイクロプロセッサ;中央処理装置(CPU);集積回路;メモリ;コンピュータプログラムコード;たとえばプリント回路基板(PCB)などのプリント回路アセンブリ、のうちの1つ以上を備えてもよく、たとえば予めプログラムされたオペレーティングコードを記憶するマイクロコントローラ;プログラマブルロジックコントローラ(PLC);プログラマブルオートメーションコントローラ(PAC);パーソナルコンピュータ(PC);または制御ユニット、たとえばオペレータコマンドおよび電子的なセンサ生成入力の両方を受信し、このようなコマンドおよび入力に基づいて所定のたとえば予めプログラムされた動作を実行することが可能なその他のこのような制御装置などの電子コントローラを、含んでもよい。プログラミングコマンドは、制御盤90またはその他のタイプのオペレータインターフェース、たとえば無線通信装置を介して、コントローラ94に供給されてもよい。

コントローラ94は、機械10とともに使用されるいずれか任意の膨張式ウェブにおける容器32の長さを決定するように、さらに適合、たとえばプログラムされてもよい。たとえば図示されるウェブ26に関して容器32の「長さ」は、下流対のシール38からの先行する横断シール38aと、隣接する上流対のシール38からの後続横断シール38bとの間の、すなわち縦縁30a、bと平行に測定された、縦方向距離である。容器長さは、ウェブ26が搬送システム20によって経路40に沿って搬送される速度に基づいて、および接触センサ186が容器32の中で横断シール38a、bの間を移動し、こうして図10に示されるような中立/非接触位置にあるウェブ追跡センサ180におけるビーム遮断の持続時間に基づいて、コントローラ94によって決定されてもよい。ウェブ搬送の速度は、たとえば制御盤90を介したオペレータ入力に基づいて(およびひいてはコントローラ94から搬送システム20への出力102に基づいて)、コントローラ94に記憶された、すなわちこれにより「知られている」、値である。

容器長さを決定する能力は、このようなウェブ内の容器の膨張および封止を最適化するために、決定がなされる際に使用されているウェブの決定された容器長さに基づいて、機械10の選択されたサブアセンブリの動作をカスタマイズできるという点において、有利である。たとえば、大きい容器に対して容器は小さい方が膨張率の高い場合が多く、したがって、ブロワ80の速度は検出された容器長さに基づいて変動されてもよい。

図12に関して関連する特徴が記載されるが、ここで「停止後再開」事象の結果として容器32の一貫性のない膨張が回避されるかまたは少なくとも最小化されるようなやり方で機械10に動作を中断させるようにコントローラ94がさらに適合、たとえばプログラムされてもよい。この実施形態によれば、コントローラ94はこうして、たとえばオペレータから制御盤90上の停止ボタン92を介して停止コマンドを受信し、追跡センサ180からの入力182に基づいて、たとえば膨張容器50に隣接する未膨張容器32などの隣接する容器から1対の横断シール38に対する所定位置でウェブが停止するように膨張式ウェブ26の搬送を停止するため、ウェブ搬送システム20に出力102を送信するように、構成およびプログラムされてもよい。

説明目的のため図12の描写を用いて、搬送システム20がウェブ26の搬送を停止してもよい所定位置の一例が説明される。このような「所定位置」は、たとえば未膨張容器32’および膨張容器50’などの隣接する容器から、説明目的のため38’として指定された1対の横断シール38が封止装置24に対して跨ぐ位置で到着および停止する位置である。このようにして、1対の横断シール38’のうちの下流のもの38b’に関連付けられた下流容器50’は、横断シール38b’と交差する縦シール48が下流/膨張容器50’を閉鎖封止した状態で、完全に膨張して閉鎖封止される。その一方で、1対の横断シール38’のうちの上流のもの38a’に関連付けられた上流容器32’は、たとえば制御盤90上の始動ボタン91を介した機械オペレータによる再開コマンドの受信時に、膨張システム22によって完全に膨張して封止装置24によって閉鎖封止される位置にある。

図11において、横断シール対38’は接触センサ186と接触しており、この事象は、検出センサ188からの入力信号182を介してコントローラ94に「報告」されている。こうしてコントローラ94は、横断シール対38’の位置、ならびに追跡センサ180と封止装置24との間のその搬送速度を「知る」。停止ボタン92からの停止コマンド(制御盤90からの入力信号106−図12参照)を受信すると、コントローラ94は、横断シール対38’が図12に示される跨ぐ位置に到達するとすぐにウェブが停止するように、出力信号102/モータ68を介してウェブ26の搬送速度を制御(たとえば、減速)する。

この特徴は、下流容器50’が完全に膨張および閉鎖封止されること、ならびに、停止/再開エピソードから容器の一貫性のない膨張(たとえば、膨張不足、過剰膨張、または無膨張)が生じないように、上流容器32’が機械の再開時に完全に膨張および閉鎖封止される正確な位置にあることを、有利に保証する。

封止装置24は、封止要素66をローラのうちの少なくとも1つに、たとえば図示されるローラ62に固定させて、たとえば1対の逆回転ローラ62、64などの1対の収束部材を備えてもよい。あるいは、1つの収束部材は回転し、もう一方は固定されていてもよい。封止装置24はウェブガイド208、たとえばそれぞれ1つは封止ローラ62向けで1つは裏当てローラ64向けの1対のこのようなウェブガイド208a、bを備えてもよく、経路40に沿って下流方向に、ニップに近接した封止域から離れる方へウェブ26を配向するのに役立つ。封止装置24は偏向装置206(図6)を備えてもよく、これは、ウェブ26が経路40に沿って搬送される際にローラ64に対して偏向および配向されるようなやり方で経路40と交差するように構築および配置されており、これは、シート36a、bの相対運動を減衰し、ウェブ26のしわを伸ばす効果を有する。偏向装置206は、図示されるような案内バー、またはウェブを裏当てローラ64上に偏向することが可能ないずれか適切な装置を備えてもよい。

図5に戻って参照すると、開示されている内容の実施形態の付加的な特徴が記載されている。図5は、機械10が、動作中に機械が台214上に実装されることを可能にする表面支持体、すなわち足212を含む、1つの動作モードを示している。レセプタクル216は、たとえば次の使用のために膨張/封止された容器の容易に利用可能な供給分を作成するために、完成容器50が機械10からレセプタクル内に配向されるように、図示されるような台214に隣接して配置されてもよい。このため機械10は、たとえばレセプタクル内の膨張容器の高さなど、レセプタクル216内の所定量の膨張容器50の存在を検出するようになっている検出器218を、さらに含んでもよい。

検出器218は、たとえば入力ケーブル220を介してコントローラ94と動作通信していてもよく、コントローラは、a)一旦所定量が検出されたらアイドルモードにするための機械10の停止動作;およびb)動作モードにすることによってこのような所定量が検出されなかった場合の機械の始動動作:のうちの少なくとも1つを実行するように適合、たとえばプログラムされてもよい。このようにして、所定量の膨張容器50がレセプタクル216内に保持されてもよい。検出器218は、超音波センサなどであってもよい。

ウェブ搬送システム20は1対の回転部材、たとえばローラ62、64を備えてもよく、回転部材のうちの少なくとも1つは、アクチュエータおよび下流旋回点226を有する旋回機構222上に実装されている。旋回機構222は、(1)回転部材/ローラ62、64がニップ65、すなわち2つのローラの間の収束点において互いに接触している搬送位置(図1)と、(2)回転部材/ローラ62、64が互いに接触していないウェブ通し位置(図示せず)との間で、移動可能である。図示される実施形態において、裏当てローラ64は、旋回点226において支持構造12上に旋回可能に実装された、旋回フレーム228上に担持されている。旋回機構222は、たとえばスプール18上への新しいロール28の配置および経路40に沿った機械10の上述の構成要素への新しいウェブ26へのその後の「通し」の際に、このようなローラの間へのウェブ26の載置を容易にするために裏当てローラ64が移動して封止ローラ62と接触しなくなるように、たとえば旋回可動ハンドル部材230によって、作動されてもよい。一旦通しが完了すると、ローラ62、64がウェブ26の両面と圧縮接触して、新しいロールからのウェブの引き出しおよび経路40に沿ったウェブの前進を始めやすいように、旋回機構222はその搬送位置に戻される。

図13から図20を参照して、膨張式容器のウェブ26から膨張容器50を提供するシステム310が記載される。システムはウェブ搬送システム20を含み、これは機械10に関連して本明細書に先に説明されている。搬送システム20は、ウェブ26の少なくとも一部が通るニップ65を有する逆回転部材62、64によってウェブ26が移動経路40に沿って前進させられる、動作モードを有する。搬送システム20はまた、ウェブが静止しているアイドルモードも有する。システム310は膨張ノズル82も含み、これは機械10に関連して本明細書に先に説明されている。

システム310は、ウェブ26の移動経路40のそばで膨張ノズル82の下流に位置決めされた、切り離しアーム312を含む。切り離しアーム312は、移動経路内にウェブを係合させるための分離末端316を含む。切り離しアーム312はまた、旋回点322によってブラケット324に枢動可能に実装されてもよい本体部分320も含む。ブラケット324は、搬送システム20も取り付けられる支持構造に切り離しアームが取り付けられるように、機械10の支持構造12に同様に実装されてもよい。ブラケット324は、移動経路40のそばの切り離しアーム312の位置が移動経路に沿って調整可能となるように、長さが調整可能であってもよい(たとえば、入れ子式)。たとえば、ブラケット324は、比較的短い膨張容器に適応するようにブラケットが潰される比較的短い第一位置(図13および図15)、および比較的長い膨張容器に適応するようにブラケットが伸長する比較的長い第二位置(図14)を有する。したがって、移動経路40のそばの切り離しアーム312の位置は、ウェブの容器の長さによって決定された所望の動作位置まで移動経路に沿って調整可能であってもよい。

代替構成として、搬送システム20は支持構造12に取り付けられてもよいものの、切り離しアームは機械10から取り外され、離され、または離間させられるように、切り離しアーム312は同じ支持構造に取り付けられてはならないが、それにもかかわらず、まだ搬送されたウェブ26の移動経路40のそばに位置していてもよい。たとえば切り離しアーム312は、台の一端の上にあってもよく、機械10は台の反対端にあってもよい。

切り離しアーム312の分離器末端316は、切り離しアームの分離器末端316が横断切り取り線44と一致している間に切り離し力がウェブに加えられると、横断切り取り線44に沿ってウェブ26を分離するようになっている。たとえば、分離器末端316に対してウェブに加えられる切り離し力(たとえば、手で引っ張る力)の焦点領域が提供されることで、横断切り取り線に沿ったウェブの引裂を容易にする形状を有してもよい。たとえば、分離器末端316は、図13から図20に示されるように、移動経路に向かって指す頂点を有する三角形または矢印形状を有してもよい。切り離し力とは、横断切り取り線に沿ってウェブを引き裂くかまたは分離するために(たとえばウェブを引っ張ることによって)加えられる力である。

システムは、ウェブが横断切り取り線44で切り離されるように分離器末端316で切り離し事象が発生したか(たとえば、切り離し力が分離器末端によって加えられたか)を検出し、切り離し力が加えられた結果としての切り離し事象に応えて切り離し信号を送信するようになっている、レセプタ314を含んでもよい。たとえば、図19は、旋回点322の周りの付勢された下方旋回によって本体部分320がスイッチを遮断または中断するように、切り離しアームが通常位置にあるときに「オフ」または中断モードにある光スイッチの形態のレセプタ314を示す。これは、切り離しアームの分離器末端316によって切り離し力が加えられていないので、切り離し事象が発生していないことを示している。この表示(すなわち、非切り離し信号)を提供するためにコントローラ94に信号が送信されてもよく、あるいは別途プログラムされている場合には、コントローラ94への信号の欠如がこの表示を提供してもよい。

切り離し事象が発生した(たとえば、横断切り取り線に沿ってウェブを切り離すために分離器末端の上に吊下する膨張クッションのウェブ26に対する引っ張りの形態で分離末端316によって切り離し力が加えられた)場合には、分離器末端316に加えられた力がウェブの横断切り取り線44に沿ってウェブを切り離すのに耐えられる切り離し位置に切り離しアームが来るように、旋回運動がストップ326によって停止されるまで切り離しアーム312は旋回点322の周りを旋回する(たとえば、図18および図20参照)。この切り離し位置において、切り離しアームの本体部分320は、切り離しアームの分離器末端316によって加えられた切り離し力のため切り離し事象が発生したことを示すためにスイッチが「オン」または非中断モードになるように、もはやレセプタ314は光スイッチを遮断しない。(図20。)レセプタは、切り離し事象に応えてこの情報を提供するために、対応する信号(すなわち、切り離し信号)をコントローラ94に送信してもよい(または別途プログラムされている場合、コントローラ94への信号の欠如がこの切り離し信号を提供してもよい)。

このようにして図13から図20の実施形態では、切り離しアーム312は、切り離し位置(図20)と通常位置(図19)との間で移動可能である。切り離し位置において、分離器末端316は分離器末端316による切り離し力に抵抗し(たとえば、図18に示されるように分離器末端の上に吊下するウェブ上の引っ張りによる)、切り離しアーム312は、切り離し事象が発生したことを示す切り離し信号をコントローラ94に送信するために(たとえば、スイッチの光信号をもはや遮断または中断しないことによって)レセプタ314を係合させる。通常位置では、切り離しアーム312は切り離し位置から離れる方へ付勢されている。通常位置への切り離しアームのこの付勢は、ウェブ26の膨張容器50が切り離しアームに載るかまたは横断した場合であっても、通常位置に残るのに十分な強さである。しかしながら、切り離し力は分離器末端316によって加えられ、たとえば分離器末端316を横切る位置にあるウェブ26を下方に引っ張ることによって、通常位置へのこの付勢に打ち勝つ。

切り離しアームおよびレセプタの別の例示的実施形態は、図21および図22に示されている。この実施形態において、切り離しアーム412は、切り離し事象の間は静止しているように(たとえば、切り離し信号の提供中は移動不可能となるように)実装または装着されてもよい。切り離しアーム412は分離器末端316を有する。レセプタ414はフラッパスイッチ318を含む。上述のように、レセプタは、分離器末端316において切り離し事象が発生したか否かを検出するように、および切り離し事象の発生に応えて切り離し信号を送信するように、なっている。この実施形態において、レセプタ414のフラッパスイッチ318は、切り離しアーム412の中に一体的に移動可能に実装されている。フラッパスイッチ318は、分離末端によって加えられた切り離し力の検出を容易にするように、分離末端316に近接して実装されている。フラッパスイッチ318は、(i)分離器末端によって加えられた切り離し力が、切り離し事象が発生したことを示すためにフラッパスイッチに切り離し信号を送信させる、トリガ位置(図22)と、(ii)切り離しスイッチがトリガ位置から離れる方へ付勢される、通常位置(図21)との間で、移動可能である。通常位置へのフラッパスイッチの付勢は、ウェブ26の膨張容器50がフラッパスイッチに載るかまたは横断した場合であっても、通常位置に残るのに十分な強さである。しかしながら、分離器末端316がウェブから膨張容器のストリングを切り離すためにウェブの横断切り取り線44を係合させるように、たとえば分離器末端316を横切る位置にあるウェブ26を下方に引っ張ることによって切り離し力が分離器末端316によって加えられた場合には、切り離し事象が発生したことを信号通知するためにフラッパスイッチ318を付勢された通常位置から(たとえばこの図では切り離しアームの方面と平らに置かれる)トリガ位置まで移動させるため、下方引張力もまたウェブを移動させる。

フラッパスイッチ318を備えるレセプタ414は、フラッパスイッチがトリガ位置にあるときに、切り離しアームの分離器末端316による切り離し力が加えられた結果として切り離し事象が発生したことを示すために、切り離し信号を(たとえばコントローラ94に)送信してもよい。また、フラッパスイッチが通常位置にあるときにコントローラ94に通常信号が提供されるように別途プログラムされている場合には、コントローラ94への通常信号の欠如または中断によって、切り離し信号が提供されてもよい。

切り離しアームおよびレセプタの別の例示的実施形態は、図23に示されている。この実施形態において、切り離しアーム512は、たとえばブラケット324に実装されて、切り離し事象の間は静止しているように実装または装着されてもよい。切り離しアーム512は分離器末端316を有する。レセプタ514は、分離末端に加えられた切り離し力の検出を容易にするように、切り離しアーム512の分離器末端316に近接して実装された活性領域330を有する感圧抵抗器(FSR:Force−Sensitive Resistor)328を含む。FSR328は、たとえばコントローラ94に信号を送信するようにリード334が取り付けられてもよい、テール332を含む。この実施形態はFSRの観点から説明されているものの、歪み計、屈曲センサ、曲げセンサなど、力の圧力に反応して信号を提供するその他の装置が使用されてもよい。切り離し事象が、たとえば分離器末端316がウェブから膨張容器のストリングを切り離すためにウェブの横断切り取り線44と係合するように、分離器末端316を横切る位置にあるウェブ26を下方に引っ張ることによってなど、分離器末端316によって加えられる切り離し力によって発生する場合には、FSR328の活性領域330と係合するためまたはこれに力を加えるため、下方引張力もまたウェブを移動させる。これに応えて、FSRは、切り離し事象が発生したことを示すために、テール332およびリード334を通じてたとえばコントローラ94に信号(すなわち、切り離し信号)を送信する。

切り離しアームおよびレセプタのさらに別の例示的実施形態は、図24に示されている。この実施形態において、切り離しアーム612は、たとえばブラケット324に実装されて、切り離し事象の間は静止しているように実装または装着されてもよい。切り離しアーム612は分離器末端316を有する。レセプタ614は、光センサ(たとえば、電気光学センサ)または超音波センサ(たとえば、超音波トランスデューサ)などの検出器336を含む。検出器336は、ウェブ26の移動経路40と交差する、目標線338に沿って検知するように指向されている。切り離し事象が、たとえばウェブから膨張容器のストリングを切り離すために分離器末端316がウェブの横断切り取り線44と係合するように、移動経路40に沿って分離器末端316を横切る位置にあるウェブ26を下方に引っ張ることによってなど、分離器末端316によって加えられる切り離し力によって発生する場合には、切り離し事象によって生じた空間を検出器が検知するように、ウェブの切り離しによって間隙が形成される。これに応えて、検出器336は、切り離し事象が発生したことを示すために、たとえばコントローラ94に信号(すなわち、切り離し信号)を送信する。

図25は、膨張容器50のウェブ26が移動経路40に沿って前進するように通るニップ65を形成する、対向する逆回転式回転部材262、264をウェブ搬送システム420が含む、開示されている内容の実施形態を示す。図示されるように、逆回転式回転部材262は、ベルトに駆動運動を提供するヘッドプーリ267a、およびテールプーリ267bの周りを移動する、搬送ベルト263の形態である。同様に、図示されるように、逆回転式回転部材264は、ベルトに駆動運動を提供するヘッドプーリ267c、およびテールプーリ267dの周りを移動する、搬送ベルト265の形態である。搬送システム(たとえば、ウェブ搬送システム420)は、(i)ウェブの少なくとも一部が通るニップを有する逆回転部材によってウェブ26が移動経路40に沿って前進する動作モードと、(ii)ウェブ26が静止しているアイドルモードと、を有する。ウェブ搬送システム420は、たとえばコントローラ94(図25には示さず)によって、動作可能に制御されてもよい。膨張容器50のウェブ26の供給源は、本明細書に説明されるような膨張式ウェブを膨張および封止する機械10などの機械から直接であってもよく、たとえば保存容器または蓋付き容器からなど、クッションのウェブの蓄積からであってもよい。

横断追跡センサ280は、ウェブ26の横断切り取り線44の位置情報を検出するように位置決めされている。横断追跡センサ280は、たとえば機械センサ(物理的接触を用いる)、光センサ、超音波センサ、磁気センサ、力センサ(たとえば、感圧抵抗器など)、および加速度計など、本明細書に説明されるセンサのうちの1つ以上を含んでもよい。横断追跡センサは、横断切り取り線44を検出してもよくあるいは横断シール38を検出してもよく、本明細書において先に考察されたように、一方を位置特定することで他方の位置情報を提供する。このような位置情報は、本明細書に開示されるように、コントローラ94(図25には示さず)に提供されてもよい。加えて、または代わりに、センサ280は、移動経路40に沿ったウェブ26の各容器50の通過を検出および計数するための、およびたとえばコントローラ94にこのカウンタ情報を送信するための、カウンタとして動作または機能することができる。

図25について続けると、切り離しアーム612は、移動経路40のそばに、ウェブ搬送システム420および/またはセンサ280より下流に、位置している。切り離しアーム612は、たとえばブラケット324に実装されるなど、切り離し事象の間は静止しているように、実装または装着されてもよい。切り離しアーム612は分離器末端316を有する。検出アーム612とともに示されているものの、この実施形態は、このような切り離しアームと組み合わせて使用するために本明細書に説明されたレセプタのいずれかと同様に、本明細書において考察された切り離しアームのいずれかを代わりに組み込んでもよい。

図26から図28は、機械710が膨張容器50のウェブ26を分離するようになっている、開示されている内容の実施形態を示す。膨張容器50のウェブ26の供給源は、本明細書に説明されるような膨張式ウェブを膨張および封止する機械10などの機械から直接であってもよく、たとえば保存容器または蓋付き容器(図示せず)からなど、クッションのウェブの蓄積からであってもよい。機械710は、移動経路40に沿ってプラットフォームを横切って引き出されてもよいクッションのウェブ26を支持するように配置された、プラットフォーム716を支持する基部714を含む。カウンタ780は、移動経路40のそばにまたはこれに沿って位置し、センサ750を含む。センサ750は、センサと接触するためにセンサによって移動させられる際にウェブ26の各容器50の通過を検出するための機械センサとして、動作するようになっている。センサ750は、通過に基づいて結果的なカウンタ情報(たとえば、任意の期間にわたって通過した容器の数)を、たとえばコントローラ94(図示せず)に送信する。カウンタ780のセンサ750は1対の柱752によって支持されており、これは同様に梁754を支持する。センサ750は、クッション50が通る際にセンサ750が移動(たとえば、揺動)するように、梁754によって回転可能に支持される。機械710はセンサ750を有して示されているものの、たとえば光センサ、超音波センサ、磁気センサ、力センサ、および加速度計など、本明細書に説明されるセンサのうちのいずれか1つ以上はこの機能に利用されてもよい。カウンタ780のセンサはまた横断切り取り線44を検出するようになっていてもよく、あるいは横断シール38を検出してもよい。切り離しアーム720は、移動経路40のそばに位置し、クッション724のストリングを切り離すように、ウェブを移動経路内に係合させるようになっている分離器末端722を有する。切り離しアーム720は、(i)分離器末端722が移動経路40内のウェブの横断切り取り線44と一致している係合位置(図26および図28)と(ii)分離器末端722がウェブ26を移動経路40内に係合しない解放位置(図27)との間で、移動可能である。切り離しアーム720は、係合位置と解放位置との間で切り離しアームの運動を生じるように、アクチュエータ726に取り付けられてもよい。コントローラ94(図示せず)は、アクチュエータ726を動作制御してもよい。機械710の動作は、以下に説明される。

動作 本明細書に説明されるシステムの動作は、コントローラ94などのコントローラが、システムおよび機械の様々な動作を制御、監視、始動、および/または停止するために使用されるという点において、いくつかの類似点を有する。コントローラ94は、いくつかの態様において既に上述されている。コントローラは、本明細書に説明される信号のいずれかを受信、処理、およびこれに反応するように、プログラムされてもよい。

たとえば、コントローラ94は、特定の梱包需要向けのクッションのストリングに取って望ましいまたは特定された容器の所定数を用いてプログラムされてもよい。クッションの所定数は、コントローラ94を用いてオペレータインターフェースを介して入力されてもよく、あるいはその他の電子通信を通じてコントローラ94によって受信されてもよい。いくつかの状況において、クッションのストリングの容器の所定数は、たとえば膨大な梱包のために梱包需要が似ているときなど、あまり変わらない。そのような場合、プログラムされたクッションの所定数は、変更されるまで同じままである。別の状況では、コントローラ94は、たとえば倉庫管理システムから、または製品コードの走査情報から、個々の梱包向けの(クッションのストリングの)容器の所定数の情報を受信してもよく、この場合、クッションの所定数は、梱包される製品ごとに異なってもよい。容器の所定数の情報は、容器の長さがわかっていれば、所望の数の容器に対応するウェブ材料の長さの形態で提供または計算されてもよい。

コントローラ94は、切り離し信号を受信して、搬送システムがアイドルモードにあるうちに切り離し信号が受信された場合に所定数の容器分だけウェブを前進させるために搬送システムをその動作モードまで移すようにウェブ搬送システム(たとえば、システム20、420)を動作可能に制御するように、プログラムされていてもよい。さらに、コントローラ94はまた、所定数の容器分の前進の間に切り離し信号が受信されない場合に、所定数の容器を完成した後にウェブ26の前進を停止するために搬送システム(20、420)をアイドルモードまで移すようにも、プログラムされてよい。また、コントローラは、搬送システムが動作モードにあるうちに切り離し信号が受信された場合にウェブ26の前進を継続するようにも、プログラムされてよい。

このプログラミング配置の下で、オペレータは、横断切り取り線44に沿ってウェブ26から膨張クッションのストリングを切り離すことによって切り離し事象を引き起こすために、膨張容器のウェブ26(たとえば、図18のウェブ26)を引っ張ってもよい。これが切り離し信号をコントローラ94に送信させ、これは(搬送システムがアイドルモードにある場合)、所定数のクッションが作成されるように、搬送システムを動作モードまで移す。所定数の容器が前進させられる間にオペレータがウェブ26を引っ張らなかった場合には、オペレータが次にウェブからクッションのストリングを切り離したいと望むときのために所定数の容器がただちに準備されるように、コントローラは所定数の容器の完成後に搬送システムをアイドルモードに戻す。

しかしながら、所定数の容器が前進している間にオペレータがウェブ26を引っ張った場合には、(実際に切り離しが行われていなかったとしても)追加切り離し信号がコントローラに送信されてこれにより受信され、コントローラは、所定数の容器の前進の間に切り離し信号が受信されなくなるまでウェブを前進させるように搬送システムに指示を出し続け、この場合、コントローラは搬送システムをアイドルモードまで移す。

コントローラ94は、横断追跡センサ(180、280)から横断切り取り線44の位置情報を受信し、横断切り取り線44が本明細書に説明される切り離しアームのいずれかの分離器末端316と一致するように搬送システム(20、420)をアイドルモードまで移すように、プログラムされてもよい。これを実現するために、コントローラは、(i)横断追跡センサから分離器末端316までの距離、(ii)横断切り取り線44の間の長さ(すなわち、容器の長さ)、(iii)ウェブ26の前進速度、(iv)搬送システムの逆回転部材(たとえば、62、64)に対してウェブが前進する距離、および(v)逆回転部材の回転数、のうちの1つ以上に関する情報を有するようにプログラムされてもよい。横断切り取り線44は、ウェブに加えられる切り離し力(たとえば、引っ張り)が切り離し事象を引き起こすために分離末端を横断切り取り線44と係合させるときに、分離器末端316と一致する。この意味において「アライメント」は正確でなくてもよい。図17、図18、および図25はアライメントを示す。

コントローラ94は、コントローラによって受信された前進信号に応えて所定数の容器分だけウェブを前進させるように搬送システム(たとえば、図25の搬送システム420)を動作可能に制御するように、プログラムされてもよい。前進信号は、前進信号をコントローラに送信する倉庫管理システムによって、提供されてもよい。倉庫管理システムはまた、たとえば梱包される製品に関連付けられた、容器の所定数の情報も、コントローラに送信してよい。コントローラ94は、スキャナと通信しているコントローラに前進信号を提供するスキャナと通信していてもよい。また、コントローラは、コントローラに前進信号を提供するために、スイッチ(たとえば、足作動または手作動型)と通信していてもよい。

図26から図28に示される機械710は、以下のように動作させられてもよい。コントローラ94は、カウンタ780のセンサ750によって提供されてもよいカウンタ情報および/または位置情報を受信するように、プログラムされてもよい。コントローラ94はまた、別の実施形態に関連して先に考察されたように、所定数容器情報を用いてプログラムされてもよい。コントローラ94はまた、アクチュエータ726を動作可能に制御することによって、切り離しアーム720の位置を動作可能に制御するようにプログラムされてもよい。コントローラ94は、カウンタ情報および所定数容器情報に応えて切り離しアームの運動を動作可能に制御するように、プログラムされてもよい。

オペレータは、プラットフォームを横切ってウェブを移動させるために、クッション50のウェブ26を手作業で引っ張ってもよい。所定数の容器がカウンタ780を通過する際に、コントローラ94は、横断切り取り線に沿ってウェブ26からクッション724のストリングを分離するために横断切り取り線44が分離器末端722と係合するようにオペレータがウェブに切り離し力を加えてもよいように、切り離しアーム720を係合位置まで移動させる。有利なことに、オペレータは片手でこの切り離し事象を実行することができる。さらに、所定数に到達すると切り離しアームはオペレータが所望の所定数のクッションを有するクッションのストリングを切り離すように係合するので、容器の数を計数する必要がない。

この実施形態の一態様において、切り離しアーム720は、オペレータが手作業でウェブを引っ張っている間に係合位置まで移動してもよい。ウェブの各容器は、容器および移動経路に対して先行する横断切り取り線と後続の横断切り取り線との間にある。コントローラは、所定数の容器の最後の容器(たとえば、容器734)の先行する横断切り取り線(たとえば、線730)を特定するように、および所定数の容器の最後の容器の後続の横断切り取り線(たとえば、線732)の係合位置に切り離しアームを配置するために(図26)、所定数の容器の最後の容器の先行する横断切り取り線が切り離しアーム720を通過した後に切り離しアームを係合位置に向かって移動させるように、プログラムされてもよい。このようにして、切り離しアームは、後続の横断切り取り線(たとえば、線732)が分離器末端722と一致する際にウェブにかかる引張力が切り離し力に変換されるような係合位置になれるように、所定位置まで移動する。この配置は、誤った横断切り取り線でのウェブの切り離しを回避するために切り離しアームが適切な時点で係合するように、オペレータがウェブを引っ張ることを可能にする。

この目的のため、コントローラは、所定数容器情報を受信して、容器を計数することによって得られた情報とこれを比較するように、プログラムされてもよい。するとコントローラは、所定数の容器の最後の容器を特定することができる。コントローラは、たとえば切り離しアームの位置までの距離をウェブが移動する速度を比較することによって、あるいは所定のまたは任意の通過時間を許容することによって、先行する横断切り取り線が切り離しアームをいつ通るかを判断してもよい。コントローラはその後、先行する横断切り取り線が通過した後に切り離しアームを移動させるために作動してもよい。

コントローラは、設定期間の後に解放位置まで後退するように分離器アームに指示してもよい。機械710が本明細書に説明されるレセプタのうちの1つ(図示せず)を含む場合には、レセプタは、そのために切り離し信号がコントローラ94に送信される切り離し事象を検出してもよく、これはその後、解放位置まで後退するように切り離しアームに指示する。

この実施形態の別の態様において、カウンタ780はまた、たとえばオペレータが切り離し事象を引き起こすために切り離し力を手作業で加えるように、所定数の容器が通過した後に所定位置に固定するための、切り離しアーム720として機能してもよい。

上記の説明は、本発明の好適な実施形態の説明である。請求項において定義される本発明の精神およびより広範な態様から逸脱することなく、様々な修正および変更がなされてもよく、これらは同等物の原理を含む、特許法の減速にしたがって解釈されるべきである。冠詞「a」、「an」、「the」、または「said」を用いる単数形での本開示のアイテムまたは請求項の要素のいずれの言及も、別途明確に指定されない限りそのアイテムまたは要素を単数に限定するよう解釈されるべきではない。本明細書に明記される定義および開示は、組み込まれた参考文献中に存在する可能性のあるいずれの矛盾する定義および開示も支配する。

10、710 機械 12 支持構造 14、714 基部 16 壁 18 スプール 20、420 ウェブ搬送システム 22 膨張システム 24 封止装置 26 ウェブ 28 ロール 30a 第一縦縁 30b 第二縦縁 32、32’ 膨張式容器 34 開口 36a、36b シート 37 開放スカート領域 38、38a、38b、38’、38a’、38b’ 横断シール 40 移動経路 42a 第一末端 42b 第二末端 44 横断切り取り線 46 気体 48 縦シール 50、50’ 膨張容器 52a 近位末端 52b 遠位末端 54 ブラケット 56 ファスナ 58 実装プレート 60 内部骨格 62、64 ローラ 65 ニップ 66 封止要素 68 モータ 70 溝 72 外表面 74 ギザギザセクション 75 駆動シャフト 76a、76b コミューテーター 78a、78b スリップリング 80 ブロワ 82 膨張ノズル 84 ダクト 86 ブロワカバー 87 ガス出口 88 筐体 90 制御盤 91 始動ボタン 92 停止ボタン 94 コントローラ 96 接続箱 98 電気ケーブル 99 変圧器 100 オンオフスイッチ 102、104、106、108 ケーブル 112 張力ロッド 132 位置決め機構 134 係合部材 140 重力付勢 180、280 追跡センサ 182、220 入力ケーブル 184 出力ケーブル 186 接触センサ 188 検出センサ 190、322 旋回点 191 接触部分 192 旋回ストップ 194 コイルバネ 196 矢印 198 光エミッタ 199 光レセプタ 201 間隙 203 テール部分 206 偏向装置 208、208a、208b ウェブガイド 212 足 214 台 216 レセプタクル 218、336 検出器 222 旋回機構 226 下流旋回点 228 旋回フレーム 230 旋回可動ハンドル部材 262、264 逆回転式回転部材 263、265 搬送ベルト 267a、267c ヘッドプーリ 267b、267d テールプーリ 310 システム 312、412、512、612、720 切り離しアーム 314、414、514、614 レセプタ 316 分離器末端 318 フラッパスイッチ 320 本体部分 324 ブラケット 326 ストップ 328 感圧抵抗器(FSR) 330 活性領域 332 テール 334 リード 338 目標線 716 プラットフォーム 722 分離末端 724 クッション 726 アクチュエータ 730、732 線 734 容器 750 センサ 752 柱 754 梁 780 カウンタ