JP5114211B2 - 経路上でパッケージをグループ分けする装置 - Google Patents

Description

本発明は、パッケージを移送経路上でグループ分けする装置に関する。

以下の説明及び特許請求の範囲では、用語「パッケージ」は、その広い意味で、液体又は流動性の食物製品を入れたあらゆる容器を示すのに用いられ、従って、単に例として以下で言及される多層シート材などで作られた包みだけではなく、ガラスやプラスチック製のびん、缶などを含む。

周知の通り、果物ジュース、ＵＨＴ（超高温処理）牛乳、ワイン、トマト・ソースなど多くの流動性食物製品が、殺菌シート包装材製のパッケージに入れて売られている。

このタイプのパッケージの典型的な例は、Ｔｅｔｒａ Ｂｒｉｋ Ａｓｅｐｔｉｃ（登録商標）として知られている液体又は流動性食物製品用の平行６面体形状のパッケージであり、そのパッケージは、積層片包装材を折り曲げ、封止することによって製作されている。包装材は、熱融着プラスチック材、例えばポリエチレンの層で両面が覆われた繊維性材料、例えば紙の層を備える多層構造を有する。ＵＨＴ牛乳などの長期間保存製品用の防腐性パッケージの場合、熱融着プラスチック材の層上に重ね合わされた酸素遮断材の層、例えばアルミニウム箔を備え、更に、食物製品に接触するパッケージの内面を形成することになる別の熱融着プラスチック材の層で覆われる。

周知の通り、この種のパッケージは、連続チューブが巻取供給式包装材から形成される完全に自動化された包装ラインで製造される。巻取包装材が、例えば、過酸化水素溶液などの化学殺菌剤を用いて殺菌され、その殺菌剤は、その後、例えば加熱して蒸発させることによって包装材の表面から取り除かれ、そのように殺菌された巻取包装材は、密閉した無菌環境中に保持され、長手方向に折り曲げられ封止されて垂直チューブを形成する。

チューブは、殺菌された、又は滅菌加工された食物製品で充填され、密封され、その後等間隔の断面に沿って切断されて枕状のパックを形成し、そのパックは機械的に折り曲げられて、個々に例えば実質的に平行６面体形状に仕上げられたパッケージを形成する。

或いは、包装材を生地材に切断し、その生地材を成形スピンドルでパッケージに成形し、そのパッケージを食物製品で充填し、密封してもよい。このタイプのパッケージの一例は、商品名Ｔｅｔｒａ Ｒｅｘ（登録商標）で知られている所謂「ゲーブル・トップ」パッケージである。

上記の場合両方とも、仕上げられたパッケージは、次々にグループ分け装置に送られ、そこで、それらは所与の数の別々のグループに分けられ、それらグループは、最後には、例えばボール紙やプラスチック膜などの梱包材で梱包されて、小売商に搬送するための個々の梱包を形成する。

より詳細には、パッケージは、移動方向に平行に並んだグループ分け装置に送られ、受入れ場所に一時的に集積され、受入れ場所での所定の数のパッケージが、次いで、送出場所へ移送するコンベヤに載せられる。コンベヤによって形成される経路上で、各グループのパッケージは、１つ又は複数の移動方向に直交する列に整列させられ、次いで送出場所に押し動かされ、その送出場所で梱包材で梱包されて対応する梱包を形成する。

プラスチック瓶をグループ分けするのに適した公知のグループ分け装置の一例が、米国特許第６，７９３，０６４号に示されている。

より詳細には、上記ユニットは、真直ぐで平らな搬送分枝を有する連続的なベルト・コンベヤを実質的に備え、そのベルト・コンベヤ上に、所定の時間間隔で所定の数のグループの瓶が載せられて、各グループの瓶は、小売商への出荷用に梱包される下流の梱包場所に移送される。

それらは梱包場所に送られる時、各グループの瓶は、先ず特定の形に整列させられ、次いで、その形で梱包場所へ押し入れられる。これは、瓶の移動方向に連続して配置された２つの別々の機構、整列機構及び押出機構によって行われる。

整列機構は、コンベヤの上側に配置され、瓶の移動方向に直交して延在する複数の整列横木を備え、その整列横木は、コンベヤの搬送分枝に向かい合う平行な部分を有するエンドレス経路に沿う鎖駆動装置によって送り込まれる。

コンベヤ上に載せられた各グループの瓶は、コンベヤより低速で移動する、対応する下流の整列横木に捕捉される。

従って、整列横木は、瓶をコンベヤの速度に対して僅かに遅くさせ、それによって、瓶を移動方向に押し詰め、移動方向に直交する列として１列又は複数の列に整列させる。整列横木は又、瓶がコンベヤ上に転倒するのを防止する。

押出機構は、コンベヤの上側、瓶の移動方向で整列機構の下流に配置され、整列機構と同様に、瓶の移動方向に直交して延在する複数の押出横木を備え、その押出横木は、コンベヤの搬送分枝に向かい合う平行な部分を有するエンドレス経路に沿う別の鎖駆動装置によって送り込まれる。

整列横木がそれに対応する瓶のグループを解放する場所で、各押出横木が各グループの上流側の瓶と接触し合って、そのグループをコンベヤと同じ速度で梱包場所へ押し動かす。

上記のタイプの公知の装置は比較的多数の運動部分を有し、それは、セッティング及びタイミング調節手順が複雑で、メインテナンス・コストが比較的高いことを意味し、又、比較的嵩張るものになる。

本発明の目的は、公知の装置に通常伴う前述の欠点に対して簡単で低コストの解決法をもたらすように設計されたパッケージ・グループ分け装置を提供することである。

本発明によれば、請求項１に記載されるように、移送経路上でパッケージをグループ分けする装置を提供する。

本発明の好ましい非限定的な実施例を、添付図面を参照して、例として以下に説明する。

添付図面の数字１は、図示例では直線移送経路である移送経路Ｔに沿ってパッケージ２をグループ分けするための本発明による装置を全体として示す。より詳細には、装置１は、パッケージ２を所定の数と形のグループ３に分割して、梱包装置４（部分的にのみ図示されている）に供給し、梱包装置４では、グループ３を、例えばボール紙又はプラスチック膜などの梱包材（図示せず）で梱包して、小売商へ搬送用の対応する梱包を形成する。

図示例では、パッケージ２は、前段で詳細に記述したように、多層の包装シート材による平行６面体形状の包みとして形成され、低温殺菌又はＵＨＴ牛乳、果物ジュース、ワインなどの流動性食物製品を充填され、封止されている。

或いは、パッケージ２は、梱包材、例えばプラスチック膜で纏めて束ねた複数の包みによって形成してもよく、又は、瓶、缶など他のタイプの梱包容器によって形成してもよい。

装置１は、経路Ｔに平行な長手方向の列として配置されたパッケージ２を受け入れる投入場所５と、長手方向列それぞれからの、経路Ｔに直交する一列又は複数の列に整列させられた、所与の数のパッケージ２を備えるグループ３の送出場所６と、各グループ３に相当する数のパッケージ２が所定の間隔で供給され、パッケージ２を投入場所５から送出場所６へ経路Ｔに沿って送給する移動搬送面９を形成するコンベヤ８と、パッケージ２が送出場所６に向かって移動する時、パッケージ２を経路Ｔに直交する１列又は複数の列に整列させるようにコンベヤ８上のパッケージ２と接触し合う整列装置１０とを実質的に備える。

より詳細には、パッケージ２は、ステップ（段落）作動式ベルト・コンベヤ１１によって投入場所５に供給され、別々のグループ３に形成された後、送出場所６から、梱包装置４の一部を形成する、添付図面に一部分のみ示されている別のベルト・コンベヤ１２に載せられる。

より詳細には、コンベヤ１１は、その少なくとも１つが駆動されている複数のローラ１４の周りを廻るベルト１３を備え、ベルト１３は、コンベヤ８の搬送面９の上流でそれと同一平面をなす、パッケージ２用の、平坦な水平方向上部搬送面１５を形成する。より詳細には、パッケージ２は、コンベヤ１１上を移動する時、コンベヤ面１５の上側に形成された複数の固定チャネル１６によって、経路Ｔと平行な長手方向の列として維持される。各チャネル１６は、２つの側面案内壁によって画定されており、それらの間を、パッケージ２の対応する長手方向列が、搬送面１５上に載置されて給送される。

公知のように、コンベヤ１１は、サーボ・モータ（図示せず）によって、コンベヤ１１の各駆動ステップで投入場所５へ給送されるべきパッケージ２の数に応じた長さの時間間隔だけ駆動されて、対応するグループ３を形成する。即ち、コンベヤ１１の各駆動ステップ毎に、所与の数のパッケージ２が、コンベヤ１１の搬送面１５の下流部分から、コンベヤ８の搬送面９の上流部分によって形成される装置１の投入場所５へ移送される。各駆動ステップに引き続いて一時停止が行われ、その停止中に、パッケージ２が、搬送面１５の前記下流部分上に集積される。

コンベヤ８に供給されるパッケージ２の数は、本発明の明瞭な理解に必ずしも必要でないので図面には示されていないが、例えば光学センサによって公知の様式で制御される。

好ましくは、コンベヤ１１の一時停止に同期して作動する拘束部材２０が、投入場所５に供給されるのを待つパッケージ２の行列を押し止めるために設けられている。

より詳細には、拘束部材２０は、側面から見ると逆Ｌ字型の板によって形成されており、拘束部材２０がパッケージ２を解放してコンベヤ８に自由に近づけさせる引上げ解放位置（図３）と、拘束部材２０が、投入場所５の直ぐ上流でパッケージ２の横方向列の上部及び前部と協働して、パッケージ２がコンベヤ８へ向かって移動するのを防止する引下げ拘束位置（図１及び図２）との間で、パッケージ２の移動方向に直交する固定軸Ａの回りを回転する。

より詳細には、拘束部材２０は、パッケージ２の移動方向を基準にして、上流端縁部で軸Ａ回りにヒンジ支承されており、片側が前記端縁部に結合され、コンベヤ１１のコンベヤ面１５に対向して平行に配置されてパッケージ２の上部壁と協働する第１の部分２３と、第１の部分２３の軸Ａとは反対側の端縁から垂直に延在し、投入場所５に隣接するパッケージ２の前壁それぞれの上側部分と協働する第２の部分２４とを備える。拘束部材２０は、詳細には記述しないが公知のアクチュエータ２６によって、解放位置と拘束位置の間を動く。

各グループ３中のパッケージ２は、好ましくはベルト・コンベヤであり、公知のサーボ・モータ（図示せず）によって一定又は可変速度で連続的に駆動されるコンベヤ８上にある間に整列させられる。

コンベヤ８は、少なくともその内の１つはサーボ・モータに連結される複数のローラ３１周りを周回し、パッケージ２用の上部搬送面９を形成するベルト３０を実質的に備える。

送出場所６は、有利には、搬送面９の下流でそれと同一平面をなす減速面３２によって形成され、減速面３２は、パッケージ２のグループ３速度を、梱包装置４に移送される前に減速させる。

減速面３２は、好ましくは、コンベヤ８と１２との間に挿入された固定水平面３３によって形成される。

或いは、減速面３２は、搬送面９より低速で移動する可動面によって形成してもよく、或いは、面９のみで形成してもよい。

整列装置１０は、パッケージ２の移動方向に直交して延在し、投入場所５から送出場所６までの経路Ｔに平行な部分Ｒ_１を有する経路Ｒに沿って周期的に移動する１本又は複数本の横木部材３５を備え、各横木部材は、各周期毎に、対応する上流のグループ３のパッケージ２を捕捉し、経路Ｔに直交する１つ又は複数の列に整列させる整列面３６を形成する。

図示例では、横木部材３５は、数が６個で、コンベヤ８の搬送面９上及び減速面３２上に配置されたチェーン・コンベヤ３７に等間隔に取り付けられている。

より詳細には、コンベヤ３７は、コンベヤ８の搬送面９及び減速面３２の両側に延在し、横木部材３５をそれらの間に支持する２本の同一のエンドレス・チェーン３８を備える。

各チェーン３８は、２辺がコンベヤ８の搬送面９及び減速面３２に対して平行で、２辺が面９、３２に対して垂直であるほぼ矩形の形を取るのに適する数のローラ３９の周りを廻る。

チェーン３８は、公知のサーボ・モータ（図示せず）によって一定速度又は可変速度で連続的に駆動され、図示例では１辺が経路Ｔに平行な矩形経路である、横木部材３５の経路Ｒを形成する。

少なくともパッケージ２と接触し合う時、各横木部材３５は、チェーン３８によって、コンベヤ面９より遅い速度で、又は最大でそれと同じ速度で前進させられる。

有利には、各横木部材３５は又、各周期毎に横木部材３５の下流のパッケージ２の各グループ３に作用して、グループ３を装置１から梱包装置４へ押し出す押動面４０を下流側に備える。

言い換えれば、各横木部材３５は、各周期毎に、上流側パッケージ２の対応するグループ３を、そのグループ３がコンベヤ８の搬送面９上にある間に整列させ、又、面３２上で減速される下流側パッケージ２の対応するグループ３を押し動かす働きをする。

各横木部材３５は、対応する両端でそれぞれ連結部４３によって結合された２本の円柱状横木４１、４２を備え、連結部４３はチェーン３８それぞれに結合され、パッケージ２の経路Ｔに沿う移動方向に対して上流側の横木（４１）は整列面３６を形成し、他方の横木（４２）は、押動面４０を形成する。

図１に示すように、コンベヤ８の搬送面９に沿って移動するパッケージ２は、送出場所６に向かって互いに狭まって、パッケージ２を経路Ｔに対して垂直方向に押し詰める２つの固定された側面部材４５によって側方を保持されている。

装置１の作動を、パッケージ２の１つのグループ３を形成することに関連させて以下に説明する。コンベヤ１１が静止している最初の状態（図２）では、最後には前記グループを形成するパッケージ２は、コンベヤ１１の搬送面１５の下流部分に集積され、拘束部材２０は、投入場所５に隣接するパッケージ２の横方向列と協働する引下げ拘束位置にある。

コンベヤ１１を作動させると、拘束部材２０が引上げ解放位置（図３）へ回転して、所与の数のパッケージ２をコンベヤ８上に供給する。

コンベヤ１１からコンベヤ８に移されたパッケージ２は、投入場所５を通って移動する対応する横木部材３５の横木４１の整列面３６に捕捉される。

所定の数のパッケージ２がコンベヤ１１から給送されると、コンベヤ１１は停止させられ、拘束部材２０が引下げ拘束位置（図２）に回し戻されて、搬送面１５上に集積されたパッケージ２の行列を押し止める。

他方、コンベヤ８上に供給されたパッケージ２のグループ３は、経路Ｔに沿って送出場所６へ前進し、その行程で、コンベヤ３７がコンベヤ８より低速、又はそれと同じ速度で移動するので、パッケージ２は、対応する横木部材３５に押し付けられて、纏めてグループに束ねられ、図示の特定の例では経路Ｔに直交する２列に整列させられている。

固定面３３に到達すると、パッケージ２は、最初は速度を落とし最終的には停止する。即ち、コンベヤ８の送出部では、パッケージ２は固定面３３上で停止するまで摺動し、パッケージの速度が落ちている時、前進している横木部材３５は、パッケージ２から離れ、経路Ｒに沿って進み続ける。

グループ３が経路Ｔに沿って進んでいく時、構成要素のパッケージ２は、側面部材４５の案内作用によって経路Ｔに対して直交する方向に押し詰められる。

固定面３３上に停止させられたパッケージ２のグループ３の上流に隣接する横木部材３５が、前記パッケージに追いつき、上流側のパッケージ２のグループ３を解放し、下流側のパッケージ２を装置１から梱包装置４のコンベヤ１２上に押し出す。

本発明による装置１の利点が、前述の説明から明らかであろう。

特に、各横木部材３５が、上流側のパッケージ２を整列させ押し詰めると同時に、下流側のパッケージ２を装置１から押し出す働きをし、それにより、同期すべき運動部品の総数、並びにメインテナンス・コスト及び装置１の全体寸法を大幅に低減することが可能になる。

即ち、例えば米国特許第６，７９３，０６４号に例示されている、整列部材と押動部材とを搬送する別々のコンベヤとは対照的に、１つのコンベヤを使って、各グループ３のパッケージ２を整列させると同時に押動するように設計された部材（３５）を搬送することができる。

添付の特許請求の範囲に定義された範囲を逸脱することはなく、本明細書に記載され例示された装置１に変更を加えることができることは明らかである。

明示するために幾つかの部品を取り去った、本発明の教示による、パッケージのグループ分け装置の斜視図である。 図１の装置の、パッケージとの相互作用における一作動状態の側面図である。 図１の装置の、パッケージとの相互作用における別の作動状態の側面図である。

Claims (5)

1. 移送経路（Ｔ）に平行な長手方向列に配置されたパッケージ（２）を受け入れる投入場所（５）と、
   前記長手方向列それぞれからの、前記移送経路（Ｔ）に直交する少なくとも１つの列に整列させられた、所与の数のパッケージ（２）を備えるグループ（３）の送出場所（６）と、
   前記移送経路（Ｔ）の前記投入場所（５）から前記送出場所（６）までに対して平行な少なくとも１つの部分（Ｒ_１）を有する作動経路（Ｒ）に沿って周期的に送り込まれる可動部材（３５）であって、各周期毎に、前記可動部材（３５）の上流側の各グループ（３）の前記パッケージ（２）が、それに押し付けられて、捕捉され、前記移送経路（Ｔ）に直交する少なくとも１つの列に整列させられる整列面（３６）を備える少なくとも１つの可動部材（３５）と、
   前記可動部材（３５）の下流側のパッケージ（２）の各グループ（３）に各周期毎に作用して、前記グループ（３）をグループ分けする装置（１）から押し出す押動面（４０）と、を備える、移送経路（Ｔ）上でパッケージ（２）をグループ分けする装置（１）であって、
   前記移送経路（Ｔ）に沿って連続的に移動され、所定の時間間隔で各グループ（３）に相当する数のパッケージ（２）が供給され、前記パッケージ（２）を前記投入場所（５）から前記送出場所（６）まで前記移送経路（Ｔ）に沿って給送する可動搬送面（９）と、
   前記移送経路（Ｔ）の端部上で各グループ（３）の前記パッケージ（２）に作用して、前記可動部材（３５）の前記押出作用の前に、前記パッケージ（２）の速度を低下させる減速手段（３２）とを、備え、
   前記可動部材（３５）が、少なくとも前記パッケージ（２）と相互作用関係にある時には、最大で前記搬送面（９）と等しい速度で、その作動経路（Ｒ）に沿って連続的に移動することを特徴とする装置（１）。
2. 前記減速手段（３２）が、前記搬送面（９）の下流側で前記移送経路（Ｔ）上に延在する固定面（３３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記可動部材（３５）が、前記移送経路（Ｔ）に直交する２本の平行な横木（４１、４２）を備え、上流側に配置されたそれらの１方（４１）が前記整列面（３６）を形成し、それらの他方が前記押動面（４０）を形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記作動経路（Ｒ）に沿って移動する複数の前記可動部材（３５）を備え、その結果、それぞれの前記整列面（３６）は、対応する上流側のパッケージ（２）のグループ（３）に作用し、それぞれの前記押動面（４０）は、対応する下流側のパッケージ（２）のグループ（３）に作用することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載の装置。
5. 前記移送経路（Ｔ）の両側に配置され、前記送出場所（６）に向かって互いに狭まって、各グループ（３）の前記パッケージ（２）を前記移送経路（Ｔ）に対して直交方向に押し詰める２つの側面案内部材（４５）を備えることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の装置。

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