JP2005029266A - 複数容器の包装用機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】 フレキシブルなキャリア原料がジョードラムへ供給されているところの多数の容器を包装するための機械を提供する。
【解決手段】 複数の容器が機械(10)を通過していて、従ってキャリアは実質的に複数の容器上方に取りつけられており、フレキシブルなキャリア原料(15)がパッケージを形成するべく容器の一つに係合している。機械は、容器高さ及びサイズの範囲、キャリア形状及び/又はパッケージ規模に対応するべく調節可能である。さらに、機械の種々の構成要素の運動は、駆動装置及びコントローラ(180)を用いて整合されている。
【選択図】 図1

Description

本発明はフレキシブルな容器キャリアを使用して複数の容器を個々の単位に分割するための機械に関する。
容器キャリアは二つ以上の容器を、個々の単位に分割された、丈夫な容器のパッケージに結束するものである。キャリアは、通常熱可塑性プラスチックシート材料から作られた、ほぼ平面配列リングで、時に“6パックキャリア”と呼ばれている。キャリアは、種々のサイズ及び形状の容器に対して、容器の側壁面に沿ったあるいは容器のふち下方における、種々の場所に沿わせて、使用されている。好適な機械は、多数の異なるパッケージ規模で広範囲の容器サイズに対して、容器の側壁面及び/又はふちに沿わせて使用することが可能である。
従来形の多目的型包装用機械は、異なる容器キャリア、パッケージ規模、及びパッケージ形状に対応するべく、一般に機械における数通りの様式あるいは構造を必要としている。機械は、容器の直径範囲又はパッケージ規模又はパッケージの形状に対し、単一の機械で効率的に包装するには、従来的に制限がある。
さらに、異なるパッケージ規模例えば4パック、6パック及び/又は12パックに対しては、異なる機械あるいは複雑なセットアップ手順が必要とされている。異なるパッケージ規模各々は、異なる規模のパッケージの分割あるいは区分に対応するために、一般に異なる機械及び/又は機械構造の複雑なセットアップを必要としている。
さらに、異なる高さの容器、あるいは容器の側壁面及び/又はふちに沿った異なる場所に沿って使用することを必要とする容器に対しては、異なる機械又は複雑なセットアップ手順が必要とされる。容器に対する従来形の二つの容器キャリア形状は、側壁面への取り付け用キャリア(SAC)状態とふちへの取り付け用キャリア(RAC)状態とがある。側壁面への取付用キャリアは、ふちへの取付用キャリアに比較して、キャリアが容器の下方に沿って取りつけられるようになっている。従って、従来は異なる機械及び/又はセットアップ手順で、容器に沿ってキャリアを上下する必要があった。同様に、従来は異なる全長の容器を包装するためにそのような異なる機械及び/又はセットアップ手順が必要とされた。
本発明の目的は、迅速性とフレキシビリティーと迅速な変換と容易な運転及び保守とを合わせ持つ機械を提供することである。
本発明の目的は、複数の容器を、例えば側壁面への取り付け用キャリアを用いて容器の側壁面に沿って、又は例えばふちへの取り付け用キャリアを用いて容器のふちの下方における、二つ以上の場所に沿って個々の単位に分割する機械を提供することである。
本発明の目的は、適切な形状及び/又はサイズの範囲のキャリアを用いて、複数の容器を個々の単位に分割するための機械を提供することである。
本発明の目的は、適切な複数パッケージ規模の一つに、複数の容器を個々の単位に分割するための機械を提供することである。
本発明の目的は、適切な容器高さ、直径及び/又はサイズの範囲である複数の容器を、個々の単位に分割するための機械を提供することである。
種々の容器キャリア及び/又は種々のパッケージ規模を用いて、種々の高さの容器を包装するための機械が、ジョードラムを通過するキャリアを含んでいる。キャリアがジョードラムの外周囲に取りつけられていて、容器の一定のグループ上で回転している。容器は単一パッケージに組み込まれかつ個々の単位に分割される。短時間のセットアップ後に、第二の物理的サイズ、第二のパッケージ規模、第二のパッケージ形状及び/又は第二のキャリアサイズを有している容器の一定のグループが、本発明による機械を用いて包装することができて、その第二のパッケージ形状は、例えばキャリアの側壁面又はキャリアのふちに沿った第二の場所に沿って取りつけられたキャリアである。
本発明における前述の及び他の特徴と目的とが、添付図面を参照した以下の詳細な説明により理解されるであろう。
図1及び2は、本発明の一つの好適な実施の形態における複数の容器をキャリアに包装する機械を示している。図示するようにキャリア原料15は、機械10詳しくはジョードラム40を通って移動していて、その機械10において容器に取りつけられ個々の単位に分けられたパッケージに分割されている。本発明の一つの好適な実施の形態において、同一サイズの容器を異なる規模での一定のグループに包装する必要がある場合、及び/又は異なる形状例えば容器の側壁面あるいはふち(chime )に沿った形状のパッケージが必要とされる場合、及び/又は異なるキャリアが必要とされる場合、機械10が迅速に組みかえられ、続いて機械10への種々の調整が行なわれるので別の機械は不要であって、以下に説明する。
従って、本発明による、複数のサイズのパッケージに複数の容器を、容器の側壁及び/又はふちにおける複数の位置において包装するための機械10は、単一機械を容器の種々のサイズとパッケージの種々の規模とパッケージの種々の形状との組合せで使用することを可能にしている。従来形機械は通常約4.57m以上(15ft以上)の長さで約1.82m以上(6ft以上)の幅であることから、包装プラントに必要とされる機械台数の低減は、プラントにおける必要とされる作業場スペースを著しく減少させる。さらに、迅速で工具不要なセットアップ及び取り替えはより効率的な包装運転をもたらしている。
キャリアは好ましくは、キャリアがキャリア原料15の連続した帯列に分散されるリールから、各キャリアが個々の単位に分けられたパッケージに分割されているパッケージへと、機械10を通過する。なお各パッケージは複数の一定の容器を含んでいる。パッケージの通常の形態は、縦二列横三列の容器の入っている“6パック”式である。補助的な4パック、8パック及び12パックのような所望されるパッケージが本発明による機械10を用いて個々の単位に分けられていて、そのような補助的なパッケージの規模はそのような補助的な規模を必要とする消費者市場だけに限定されている。
キャリア(及びキャリア原料)は、好ましくは低密度ポリエチレンのようなフレキシブルなプラスチックシートである。フレキシブルなプラスチックシートは、キャリアの連続シートを形成するために、複数の容器受け入れ用穴を打ちぬき加工又は他の方法で成形されていて、それらの穴は横列と、少なくとも縦二列とに整列している。容器受け入れ用穴は、好ましくはキャリアに対して縦方向配向されている。キャリアは、パッケージの両側あるいは上部に沿ったキャリア保持用取手、及び/又は製品及び/又は宣伝用情報表示用のマーチャンダイジング・パネルのような構造体を含んでいてもよい。さらに、開封タブ及びミシン目のような構造体が、キャリアから容器を容易に取り出すためにキャリアに含まれていてもよい。
本発明の一つの好適な実施の形態において、複数容器包装用機械10はリールスタンド(図示されていない)から機械10を通過するキャリア原料15を含んでいる。キャリア原料15は機械10に入り、供給ドラム70を通ってジョードラム40の中へ入ってゆく。キャリア原料15は、容器に取りつけられるのに続いて、切断ホイールを用いて個々のキャリアに分割され、それらの個々のキャリアは所望する規模の個々の単位に分けられたパッケージをもたらす、反転機/切換機(turner/diverter)130を用いて梱包機(図示されていない)へ分配される。機械10におけるこれらの各工程及び各構成要素は、本発明の好適な実施の形態の以下の説明において詳述されていて、その説明には、機械10が広範囲の包装への要求を処理することを可能とするために、互換可能あるいは交換可能な種々の構成要素が含まれている。
機械10が入口コンベヤ20と出口コンベヤ30とを含んでいて、その入口コンベヤ20は、容器を機械10のプラットホームの中へ縦列に、好ましくは縦二列で運搬するためのものであり、その出口コンベヤ30は、容器にキャリア原料が取りつけられた後に容器をプラットホームから縦列で運搬するためのものである。本発明の好適な実施の形態において、供給ホイール90は、容器を入口コンベヤ20から受け取るために機械10の両側に配設されている。供給ホイール90は、図14に示すように通常キャリア原料154を容器に正しく取りつけるために、容器位置決め用の複数の容器用ポケット93を含んでいる。複数の容器が機械10を通過し、各容器は供給ホイール90により隣接する容器から離間される。容器が機械10へ入る際の隣接する容器同士のスペースは、機械10に使用される最大直径の容器を収容するべく好適にサイズ化された、容器用ポケット93の相対的サイズに依存している。供給ホイール90は、異なる厚さあるいは異なる表面幾何学形状の代りの供給ホイールと交換可能であってもよくて、その代りの供給ホイールは、輪郭のある筒のような、従来形でない容器形状を収容できるようなものである。以下に詳述するように、キャリア原料15が実質的に複数の容器の上をおおって取りつけられていて、従って各容器受け入れ穴は、所定の容器数を有するパッケージを形成するべく容器の一つと係合する。
機械10の各作動可能な構成要素は、種々のサイズの容器と、種々のサイズのキャリアと、6パック及び12パックのような種々の規模のパッケージと、種々の形状のパッケージとを包装するべく調節可能であって、種々の形状とはすなわち、ふちへの取付用キャリア(RAC:rim-applied carrier )形状及び側壁面への取付用キャリア(SAC:side-applied carrier)形状である。これらの種々の用途各々において、機械10の多数の構成要素が、キャリア原料を容器へ取りつけ可能にするべく、調節可能及び/又は交換可能及び/又は互換可能なようになっている。これらの構成要素の数例を以下に詳述する。
供給ドラム(FEED DRUM)
キャリア原料15がリールスタンド(図示されていない)からジョードラム40へ分配されている場合、供給ドラム70はキャリア原料15における引張力を維持するために使用されている。図10に詳細を示すように、供給ドラム70が、好ましくは供給カム77へ操作可能に接続された複数の着脱ピン75を含んでいる。キャリア原料15がジョードラム40へ供給されるように、供給ドラム70がキャリア原料15に係合あるいははずれて回転するに従って、供給カム77が好ましくは着脱ピン75を突出させかつ引きもどしている。図10に示すように、好ましくは着脱ピン75各々が操作可能にカム追従器76と結合していて、供給カム77が供給ドラム70と共に回転するに従って、着脱ピン75を突出させかつ引きもどすために、カム追従器76は供給カム77に追従する。
所望するキャリア原料15の形状に応じて、容器受け入れ開口部はほぼ長方形あるいはほぼ三角形形状に形成されてもよい。第一断面を有している着脱ピン75は、円形断面あるいは長方形断面のような第二断面を有している着脱ピンと相互的に交換してもよい。より詳しくは、着脱ピン75のヘッドの断面は互換性があるので、特殊なヘッドが、種々の形状の容器受け入れ開口部と係合可能である。着脱ピン75が好ましくは供給ドラム70の内周囲に配列されているので、一つの着脱ピンは容器受け入れ開口部各々に係合し、従ってジョードラム40への運搬に先立ってキャリア原料70における十分な引張力が発生される。
本発明の一つの好適な実施の形態において、着脱ピン75及び/又は供給ドラム70は、機械10に取りつけられた特定のキャリア原料15に合った形状及び/又は断面の特定のピンへの切換えを容易にするために、数字、色、記号及び/又は言語によりコード化されていてもよい。例えば、青色すなわち色彩コードを有している着脱ピン75は、供給ドラム70周囲におけるピン受け72一つ置きに着脱ピン75を配置する必要のある6パック配列に対応している。そのようなピン受け72は着脱ピン75配置用のコード化されたマーク用装置をさらに含んでいてもよい。着脱ピン75は、長方形の容器受け入れ開口部(長方形断面の着脱ピンに使用する)を有しているキャリア原料15と、ほぼ円形の容器受け入れ開口部(円形断面の着脱ピンに使用する)を有しているキャリア原料15との使用を区別するために、さらにコード化されていてもよい。
さらに、供給ドラム70が、供給ドラム70の円周囲に調節可能に取りつけられた複数の供給ナイフ73を含んでいる。供給ナイフ73が、好ましくは供給ドラム70のちょうど外表面に突出していて、さらに容器への取りつけを容易にするためにキャリア原料15の不要部分を切り取り及び/又は切断するために使用される。特に供給ナイフ73は、キャリア原料15をリールに巻いたりリールからほどいたりすることを容易にするために取りつけられている、キャリア原料15における隣接している容器の部分を切りはなすために使用されてもよい。加圧ホイールが、供給ドラム70に直接隣接して取りつけられていてもよくて、供給ナイフ73によるキャリア原料15の切断を容易にするためにキャリア原料15に小さな圧力を作用するようになっている。
供給ナイフ73は、キャリア原料15における種々の取りつけ及び/又は種々の形状間での変換を可能にするために、さらに色、記号等のようなコードを含んでいてもよい。例えば、供給ナイフ73は特殊サイズのキャリア原料15の使用を表示するために色彩コードで識別されていてもよい。6パック配列用の青色コードを有している供給ナイフ73は、主要な切断がキャリア原料15の途中例えばキャリア原料15の取手の間又はキャリア原料15を巻いたりほどいたりすることを容易にするために必要とされる隣接するキャリア同士の間の補助的な継手の間で必要とされる位置に対応するべく、供給ドラム70の中に取りつけられている。図13は、どのように供給ナイフ73を供給ドラム70に対し取りつけ取りはずすかの好適な一つの実施の形態を示している。
供給トラフ(FEED TROUGH)
図8に示すように、キャリア原料15が、好ましくは供給ドラム70から供給トラフ80を介してジョードラム40へ送られる。図9に最もよく示すように、供給トラフ80が好ましくはキャリア原料15をジョードラム40の中へ直接係合するようにしている。供給トラフ80が好ましくはそり部材85を含んでいて、キャリア原料15が、ジョードラム40のジョーの対45に直接係合するように、そり部材85の下方を通過している。
そり部材85が好ましくはトング87及びスロット83を含んでいて、トング87及びスロット83は、キャリア原料15の相対的寸法及び/又は所望されるパッケージの形状にもとづき寸法化されている。従って、ジョードラム70が設定されると、ジョードラム70へのキャリア原料15の供給を容易にするために、対応する適切な幾何学的形状のそり部材85が、供給トラフ80内において互換されてもよい。図9に示すように、そり部材85工具なしでの交換及び/又は供給トラフ80の調節を容易にするために、調節用ノブ79は、供給トラフ80に取りつけられてもよい。
本発明の好適な実施の形態及び同様な形状の多くの機械10において、供給トラフ80が、キャリア原料15のサイズ及び/又は形状に基づいて互換性のある、従って特定の用途に使用するために特別にサイズ化され形状化された、一つ以上の構成要素あるいはモジュールを含んでいる。特に、供給トラフ80及び特殊なそり部材85は、特殊な用途に対応している記号、色、数及び/又は言語を含んでいる、コード化されたマーキング装置89を備えていてもよい。例えば、供給トラフ80は、6パック(例えば青色に対応している)及びふちへの取付用キャリア(RAC)形状(例えば二つの正方形に対応している)への使用を表示するために、二つの青色正方形を印したコード化されたマーキング装置89を有している互換性のあるそり部材85を含んでいてもよい。
本発明における好適な実施の形態において、機械10の互換性のあるパッケージを含んでいる各構成要素あるいはモジュールは、統一のとれたコード化されたマーキング装置を含んでいるので、運転員は、機械10における変更が必要とされる場合互換性のある構成要素を交換するだけでなく、特殊なセットアップのために間違って取りつけられた構成要素を即断することが可能である。例えば、もし青色コードが6パックキャリアに対応するために使用される場合、運転員は、青色を有しているコード化された構成要素各々に交換可能である。6パック設定(例えば8パック設定から)への変更後に、不適切にも赤色にコード化された構成要素が機械10に残っている場合、そのような構成要素は目視で間違っていることを認識可能であって従って青色にコード化された構成要素へ迅速に交換可能である。
ジョードラム(JAW DRUM)
キャリア原料15は供給トラフ80からジョードラム40へ、より詳しくはジョードラム40の周囲に半径方向に配列されたジョーの対45へ送られる。ジョードラム40は、好ましくは水平軸周囲で回転可能な円筒部材を備えていて、その円筒部材がキャリア原料15を供給ドラムから複数の容器へ送っていて、その複数の容器はジョードラム40を通って流れている。複数のジョーの対45が、好ましくはジョードラム40の外周囲に等間隔で配列されている。ジョードラム40の外周囲におけるジョーの対45の半径方向位置は、好ましくは恒久的に固定されている。
ジョードラム40が好ましくは、複数の容器の流れ方向に対して直交方向に第一距離を移動し、かつ流れ方向に所定の第二距離を応答的に移動するようになっている。ジョードラム40が、好ましくは開口部におけるジョーの対45同士の間の距離を変更するべく調節可能になっている。さらにジョードラム40が、好ましくは複数の容器の流れに対し垂直的に移動可能となっている。これらの調節範囲について以下に詳述する。
図5に最もよく示すように、本発明における一つの好適な実施の形態において、ジョーの対45各々は固定式ジョー55と可動式ジョー50とを備えている。本発明における一つの好適な実施の形態において、ジョーの対45は、ロッド67とカム60とへ接続したカム従動車65を使用することにより、開位置と閉位置との間を移動する。カム60が、好ましくはジョードラム40に対して独立して固定されている。可動式ジョー50が、好ましくはジョードラム40の外周囲に配列されたカム60に追従するカム従動車65へ接続されている。カム従動車65が、好ましくはサポートブロック63を介して軸受されていて、サポートブロック63従ってカム60に対して縦方向に往復運動する。
本発明における一つの好適な実施の形態において、各固定式ジョー55がジョードラム40における一方の外周縁周囲に整列しており、各可動式ジョー50は対応する固定式ジョー55各々の対向側に整列している。その結果ジョーの対45各々が、好ましくはお互い同士ジョードラム40の外周囲で等間隔となっている。
本発明における一つの好適な実施の形態において、各ジョーの対45は、ジョードラム40の水平回転軸に平行な軸に沿って、閉位置と開位置との間で可動である。閉位置は、可動式ジョー50が固定式ジョー55に対して所望する最近位位置にある場合の、ジョーの対45の相対位置を構成している。開位置は、可動式ジョー50が固定式ジョー55に対して所望する最遠位位置にある場合の、ジョーの対45の相対位置を構成している。固定式ジョー55と可動式ジョー50との間におけるカム関係の結果として、固定式ジョー55に対する可動式ジョー50の相対位置はジョードラム40が360°全回転するに従って変化する。
各ジョーの対45はキャリア原料15を把持するべく形成されていて、可動式ジョー50及び固定式ジョー55が、容器受け入れ、開口部の横方向対を介して、キャリア原料15に係合している。隣接するジョーの対45同士間の内周方向の間隔が、好ましくはほぼキャリアのピッチすなわち隣接する容器受け入れ開口部同士間の中心距離にほぼ等しくなっている。閉位置における、可動式ジョー50と固定式ジョー55との間の距離が、好ましくは容器受け入れ穴の横方向対の間の巾よりもわずかに小さくなっている。キャリア原料15は、容器に取りつける直前に、ジョードラム40における可動式ジョー50と固定式ジョー55とに係合される。
前述したように、供給トラフ80が好ましくはキャリア原料15をジョーの対45に供給するべく形成されて、供給トラフ80のそり部材80がジョーの対45のスペースに正確に整列するようになっている。スロット83とそり部材85のトング87とが好ましくは可動式ジョー50及び固定式ジョー55における少なくとも一方に合っていて、キャリア原料15は供給トラフ80からジョードラム40のジョーの対45へ正確に精度正しくガイドされるようになっている。
ジョードラム40は、閉位置及び/又は開位置における各ジョーの対45同士の間の距離を所定で正確に調整するための調節手段35をさらに備えている。図4及び5に最もよく示すように、本発明における一つの好適な実施の形態において、調節手段35は、カム60を調節することにより、各ジョーの対45における可動式ジョー50及び/又は固定式ジョー55を調節している。本発明における一つの好適な実施の形態において、調節手段35は、カム60を開位置においてジョー45同士の間の所望する距離に従って外向きあるいは内向きに調節していて、可動ジョー50が開位置における固定式ジョー55に接近又は遠ざかって移動する。
ジョーの対45がジョードラム40の回転に伴って閉位置から開位置へ移動する場合、キャリア原料15の容器受け入れ開口部は容器を収容するべく広がる。広がった状態でのキャリア原料15は複数の容器の上をおおって位置していて、各容器受け入れ開口部が一つの容器に係合するようになっている。容器との係合の際、キャリア原料15がジョーの対45から解放され、ふちへの取付用キャリア(RAC)形状におけるふち周囲か、あるいは側壁面への取付用キャリア(SAC)形状における側壁面周囲かにおける、容器の外周を把持する。
図6及び7は、RAC形状及びSAC形状の両方での、容器に対するジョードラムの位置を示している。RAC形状において、ジョードラム40は入口コンベヤ20に対して第一位置に位置決めされていて、ジョーの対45がキャリア原料15を各容器のふち周囲に取りつけるべく容器に正確に係合するようになっている。SAC形状が所望される場合、ジョードラム40は好ましくは入口コンベヤ20に対して第二位置37へ移動し、かつ固定式ジョー55に対する可動式ジョー50の相対位置も調節されていて、ジョーの対45がキャリア原料15を各容器の側壁面に取りつけるべく容器に正確に係合するようになっている。図7はジョードラム40、特に容器に対する可動式ジョー50と固定式ジョー55の第一位置及び第二位置を示していて、キャリア原料は、SAC形状用の容器の側壁面に沿ったあるいはRAC形状用の容器のふちに沿った、適切な位置へ取りつけられる。
本発明における一つの好適な実施の形態において、ジョードラム40が、複数の容器の縦流れ方向に対して進行方向でかつ直交/横断方向である第二位置へ移動する。従ってジョードラム40は、流れ方向に対し直交方向に第一距離を移動し、かつ応答して流れ方向に所定の第二距離を移動する。それぞれ図3及び4に示されているy方向及びx方向における、そのような移動は、好ましくは取りつけ用ブロック43を使用することにより達成されている。ジョードラム40が、好ましくは各取付用ブロック43に沿って、容器の流れに対して前方斜向きに滑動可能であって、ジョードラム40の第二位置は第一位置に対してx及びy両方向において異なるようになっている。図4に示すように、固定式ジョー55の中央平面62は、所望する用途に応じた、内側距離L又は外側距離L′に調節されてもよい。好ましくは、ジョードラム40の斜め方向の運動は、容器の流れ方向に対して斜めに延在している内部スロットを有している取つけ用ブロック43を用いて達成される。ジョードラム40が、好ましくは取りつけ用ブロック43に対するジョードラム40の滑動を可能にするために、手動でゆるめることのできるロッキング・レバ47のような工具を用いることなく、第一位置33と第二位置37との間で調節可能である。
本発明における一つの好適な実施の形態において、ジョードラム40は、入口コンベヤ20及び複数の容器に対して垂直(図3及び4に示すz軸)に可動である。図1に概略的に示すように、ジョードラム40は、手動及び/又は電子的に上下に調節可能な、一つ以上の油圧式及び/又は空気式ジャキ32上に取りつけられていてもよい。従って、ジョードラム40がRAC形状用の第一位置33からSAC形状用の第二位置37へ移動する場合、ジョードラム40は入口コンベヤ20に対して下降され、ジョーの対45が容器に沿って下方に位置し、キャリア原料15の容器側壁面周囲への位置決めが容易になる。
RAC形状とSAC形状との間での移動のために、ジョードラム40はジョーの対45内における可動式ジョー50と固定式ジョー55との間の距離を調節するべく制御可能である。さらにそのような距離、異なる直径を有する容器グループを収容するべく、又は異なる巾を有するキャリア10に係合するべく調節されてもよい。結果的に、開位置における可動式ジョー50と固定式ジョー55との間の距離は、用途に応じた異なるキャリア原料15をジョーの対へ係合することを可能にするべく、狭められあるいは広げられる。本発明における一つの好適な実施の形態において、ジョーの対45における可動式ジョー50と固定式ジョー55との間の距離は、調節用カム60をカム従動車65へ近づけるか遠ざけるか従って開位置における可動式ジョー50と固定式ジョー55との間の距離を調節することにより調節可能である。
図4及び5に示すように、調節用ホイール59を用いてカム60の運動を可能にするために、ロックレバ57をはずすことによりカム60を調節してもよい。調節用ホイール59が、好ましくは二つの停止板の間で自由に調節可能であって、カム60を内向きあるいは外向きに移動し、従って開位置における可動式ジョー50と固定式ジョー55との間の距離を変更している。カム60の内向きあるいは外向きへの移動の結果、可動式ジョー50が固定式ジョー55に対して再位置決めされ、ジョーの対45はRAC形状用の第一位置33あるいはSAC形状用の第二位置37におけるジョードラム40の再位置決めに対応するべく正確に位置決めされる。従って、ジョーの対45は、キャリア原料15をRAC形状用の容器のふちに沿って取りつけるべく、あるいはSAC形状用の容器の側壁面に沿って下方に取りつけるべく適切な距離を維持している。
本発明の好適な他の実施の形態において、図22に示めすように、ジョードラム40が、前述したような調節用ホイール59の代わりに一つ以上のモータ159により自動的に調節されている。モータ159が変位フィードバック装置161を含んでいてもよくて、その変位フィードバック装置161は、好ましくはジョードラム40を二つの停止板の間で調節するべくフィードバックを提供していて、カム60を内向きあるいは外向きに移動するようになっており、従って開位置における可動式ジョーと固定式ジョーとの間の距離を変化させるようになっている。モータ159、従ってカム60の内向きあるいは外向きの運動の結果として、可動式ジョーは固定式ジョーに対して再位置決めされ、従ってジョーの対がジョードラム40の再位置決めに一致するべく、RAC形状用の第一位置とSAC形状用の第二位置とにおいて正しく位置決めされる。ジョードラム40のこの実施の形態は、図4及び5に示めす手動調節機構に勝るスペースの節約を可能にしている。さらに、モータ159の運転は、好ましくは機械10の初期設定に応じて自動的に行なわれる。
本発明の他の好適な実施の形態において、図23に図示するように、フィードトラフ280が、ジョードラム40に設置された近接センサ(図示されていない)と協働するブラケット285あるいは同様の要素を含んでいる。モータ159によるジョードラム40のいずれの自動運転にも先立って、フィードトラフ280が好ましくはジョードラム40に対して除去及び/又は再位置決めされねばならない。そのように、フィードトラフ280とジョードラム40との間に接続される近接センサは、フィードトラフ280とジョードラム40との接続あるいは接続不良を検出していて、従ってモータ159によるジョードラム40の運転を実行するか実行しないかである。
ストリッパ・シュー(STRIPPER SHOE)
図8に最もよく示されているように、キャリア原料15が、RAC形状用ふちに沿って又はSAC形状用側壁面の周囲における適切な位置において、容器に取りつけられた後、キャリア原料15が、プラウ97を備えたストリッパ・シュー95を用いてジョーの対45から取りはずされていて、そのプラウ97は、ジョードラム40が回転してストリッパ・シュー95から遠ざかる際、キャリア原料15をジョーの対45から取りはずすために、適切な輪郭となっている。本発明における一つの好適な実施の形態において、プラウ97は、包装されている容器のサイズ及び/又はパッケージがSAC形状であるかRAC形状であるかに従って、ストリッパ・シュー95内において互換性がある。
好ましくは、深く湾曲した輪郭を有しているプラウ97は容器からSAC形状のキャリア原料15を取りはずすために使用されている。ほぼ平坦な輪郭を有しているプラウ97は容器からRAC形状のキャリア原料15を取りはずすために使用されてもよい。というのはキャリア原料15が、キャリア原料15を容器のふちに取りつけることにより作られたパッケージの中央に深く延伸していないからである。プラウ97は、各形状に使用する正しいプラウ97を容易に識別するために、適切にコード化されていてもよい。
切断ホイール(CUTOFF WHEEL)
キャリア原料15がジョーの対45から取りはずされた後に、一連の個々の単位に分けられた容器の列が出口コンベヤ30へ前進し切断ホイール100を通過する。切断ホイール100が、複数の容器ポケット105を含んでいて、かつ一連の個々の単位に分けられた容器の列を個々のパッケージに切断していて、そのパッケージは6パック、8パック、12パック又は他の適切なパック数のパッケージである。容器ポケット105が、好ましくは作られるパッケージサイズの最小公倍数に等しい数例えば24個の容器ポケット105の数である。本発明における好適な実施の形態において、切断ホイール100は、工具を使用することなく調節可能であって、パッケージを所望規模のいずれの数にも分割することができる。
図15及び16は、切断ホイール100の実施の形態を示している。複数のナイフ110が切断ホイール100の外周囲に所望するパッケージ規模に基づく変量で取りつけられている。例えば、6パックを所望する場合、ナイフ110は、三つの容器ポケット105毎の間に取りつけられていて、キャリア原料15を3列×2列の容器を有するパッケージに切断する。同様に、8パックを所望する場合、ナイフ110は四つの容器ポケット105毎の間に取りつけられていて、キャリア原料を4列×2列の容器を有するパッケージに切断する。
図16に示すようにナイフ110が、好ましくは切断ホイール100に取りつけられた一つ以上のスタッドを用いて切断ホイール10から取りはずし可能であって、そのスタッド115はナイフ110に取りつけられた対応する受け具120に咬合するようになっている。切断ホイール100にナイフ110を取りつける他の方法は、迅速で効率的に取りはずしかつ交換できる方法により提供することも可能である。
機械10におけるパッケージ規模同士間の変換を容易にするために、ナイフ110が、好ましくはコード化されたマーキング装置102例えば色彩コード、形状コード及び/又は数字コード用いて互換可能であり変更可能である。従って、切断ホイール110周囲の作動位置各々は、例えば正しいパッケージ規模を表示している一つ以上の色でコード化されている。例えば切断ホイール100の容器ポケット105同士間における、隣接している青色コード記号のついた各位置は、6パック形状を作るために三つの容器ポケット105毎の間に取りつけられているナイフに適したものである。従って切断ホイール100はその外周囲に八つの青色コード記号を含んでいる。ナイフ110は所望する形状によりコード化及びグループ化してもよい。切断ホイール100周囲における隣接している容器ポケット105同士間の各位置は、多数の色彩コード記号を含んでいる。というのはサイズの数(すなわち4パック及び8パック)は切断ホイール100周囲における共通位置で分割されるからである。
ナイフ110は、切断ホイール100の下方に取りつけられたカム(図示されていない)に追従するために、スタッド115に作動可能に結合されたカム従動車107をさらに含んでいて、ナイフ110が、キャリア原料15の切断を容易にするために、キャリア原料15に最も近い位置に延在するようになっている。カムが、好ましくは高台部(rise)あるいは節部(nub )を備えたほぼ円形であって、その高台部あるいは節部はナイフ110とキャリア原料15との間の係合位置において出口コンベヤ30へ向けて外向きに延伸している。
反転機/切換機(TURNER/DIVERTER)
図1に示すように、個々のパッケージは続いて切断ホイール100から出口コンベヤ30に沿って発送コンベヤ60及び反転機/切換機130へ進行する。反転機/切換機130が、好ましくは発送コンベヤ160の上をおおって取りつけられていて、かつ個々のパッケージを、所望位置へ整列及び/又は再整列するために使用されていて、その所望位置において、ケース梱包機(a case packer )により個々のパッケージはボックス及び/又はパレット及び/又は他の輸送コンテナの中へ配列される。例えば、6パックが切断ホイール100から、横三列の位置へさらに波形ダンボールトレーに配列するためにケース梱包機へ送り出されるように、反転機/切換機130は横二列の位置から6パックを回転的に再整列してもよい。
反転機/切換機130が、好ましくは複数の取りつけラグ150と一つ以上のラグ140とを備えたチェン135を含んでいて、その一つ以上のラグ140は複数の取りつけラグ150の一つ以上に接続している。切断ホイール100と同様に転換器/変換器130が、好ましくはいずれの、構成パッケージ数及び/又は輸送コンテナへ包梱するための要求数をも収容するべく調節可能である。本発明における一つの好適な実施の形態において、各取付けラグ150は色彩形状及び/又は数字のようなコード化されたマーク装置137を含んでいる。図17に示すように、各取りつけラグ150は順番に付番されていて、各対応するラグ140が、好ましくはチェーン135周囲における相対位置とラグ140構成とを表示するために、色彩コード及び/又は付番されている。ラグ140は、パッケージを切換するべく及び/又はパッケージの直線位置を維持するべく形成されている。図17に示すように、各ラグ140は色付き背景上に一つ以上の数字を含んでいる。従って6パック形状用の青色正方形は三つの異なる取付けラグ(2,4及び7)の数字を含んでいて、さらにラグ140は従って“2”、“4”、及び“7”で付番された取りつけラグ150に取りつけられる。ラグ140が、好ましくは切断ホイール100におけるナイフ110に使用されたものと同様なスタッド/受け具装置のような工具を用いることなく、着脱可能であり取りかえ可能である。
反転機/切換機130は、電子的あるいは手動で制御された一つ以上の油圧式及び/又は空気式ジャッキ132を用いて、発送コンベヤ160に対し上下に調節可能である。
図24〜26に示めす本発明の他の好適な実施の形態において、反転機/切換機230は、チェーン135の代りにベルト235を含んでいてもよい。ベルト235は、チェーン135と比較してより静かな運転を提供し、しかも潤滑を必要としない。さらに、ベルト235は伸縮せずに、したがってラグ240の不変で再現性のある位置決めを提供している。図26に示めすように、ラグ240はコード化されたマーキング装置137を含んでいて、色付き背景における一つ以上の数字が、パッケージ及び/又はキャリアの所望する形状にもとずいて反転機/切換機230の形状を適切に調節するようになっている。ラグ240は、反転機/切換機23におけるラグ取付器250と迅速に接続するべくポスト255を含んでいる。
パッケージガイド(PACAGE GUIDE)
図18に示すように、パッケージが正しく転換及び/又は切換されると、パッケージはパッケージガイド170を通って発送コンベヤ160へ下降される。パッケージガイド170が、好ましくは調節式ガイド165及び一つ以上の交換式レール175を含んでいる。調節式ガイド165及び交換式レール175が、好ましくは工具の使用なしに調節/交換可能である。例えば、6パックがパッケージガイド170へ供給される際に横三列の場合、対応する横三列の交換式レール175がパッケージガイド170に挿着され、かつ調節式ガイド165は対応する巾に調節される。
従ってパッケージガイド170は、整列されたパッケージが波形ダンボールトレー又はケース梱包機へ進行できる固定通路を提供する。パッケージガイド170及び特に交換式レール175は、正しい交換式レール175同士を区別するべくかつ調節式ガイド165を位置決めするべく、色のようなコード化されたマーキング装置177でコード化されていてもよい。例えば、青色コードを有する交換式レール175が6パックを機械10から発送するために使用されてもよい。パッケージガイド170は、発送コンベヤ160から進行するように、パッケージの詰りを検出するために一体化したセンサを含んでいてもよい。
配向装置(ORIENTER)
本発明の好適な実施の形態において、図27に図示するように、機械10はさら配向装置200を含んでいる。配向装置200は、好ましくは包装に先立って個々の容器を所望する回転方向へ回転するべく使用される。図27に示めす機械において、配向用スターホイール90’が、容器を配向器200に供給していて、配向されるとそのような容器は、ジョードラム40においてまとめられる以前に、スターホイール90により配向位置を維持されている。本発明の本実施の形態におけるスターホイール90は、配向された容器が配向器200からジョードラム40へ進行する際に、配向された容器の方向を維持するためのフレキシブルなインサートあるいは同様の装置を備えたポケット93を含んでいてもよい。
運転において、配向装置200は、容器の正しい回転位置を識別し、そしてその容器を正しい回転位置に固定するための、カメラ210及び表示/方向コントローラ220を含んでいてもよい。配向器200は、好ましくは最も効率的な回転経路に応じてどちらか一方向に容器を回転し、容器を配向する。
機械駆動装置(MACHINE DRIVE)
図27は本題の好適な実施の形態を示めしている。図27に示めす各コンポーネントは、好ましくは電気的あるいは機械的な関連する駆動装置を含んでいる。関連する駆動装置は、動力とフィードバックとを提供するサーボモータあるいは単に動力だけを提供するモータを含んでいてもよい。本発明の好適な実施の形態において、駆動装置は、供給ドラム70、ジョードラム70、反転機/切換機130及び/又は供給コンベヤ20を含む、機械の他のコンポーネントの少なくとも一つと、配向装置200を電気的に接続している。さらに、スターホイール90及び切断ホイール100は、好ましくは配向装置200と電気的に接続していて、配向装置200の運動は、スターホイール90と切断ホイール100との運動に直接的に伝達される。
本発明の好適な実施の形態において、機械10の作動コンポーネント各々の駆動速度は、適切な電子制御を用いて同期され維持されている。PLCのようなコントローラ180は、好ましくは機械10の適切な作動コンポーネント例えば配向装置200と電気的に接続されている。コントローラ180は、ジョードラム40、供給ドラム70、供給コンベヤ20及び/又は反転機/切換機130と電気的に接続されていて、お互い同士これらの機構の協働運動をもたらしている。図28は、配向装置200も含めた機械10の種々のコンポーネント間の概略電子制御ブロック図を示めしている。前述したように、各コンポーネント(ジョードラム40、供給ドラム70等)は、各コンポーネントそれぞれの駆動装置を駆動する対応するモータを含んでいる。そのようなモータが図28に概略的に図示されている。
本発明の好適な実施の形態において、配向装置200のフィードバックは、ジョードラム40と、反転機/切換機130と供給コンベヤ20との指令信号を提供している。ジョードラム40のフィードバックは、好ましくは供給ドラム70用の指令信号を提供している。好ましくは、各モータが、それぞれのコンポーネント各々の駆動装置と共にフィードバック信号を含んでいる。この構成が閉回路を提供していて、コントローラ180がモータの速度を調節することを可能になっており、それぞれのコンポーネントの実際の位置が、それぞれのコンポーネントの指令位置に一致しするようになっている。
信号として、ジョードラム40は、コントローラ180から受け取った信号にもとずく、容器のホームポジションに対して登録されていてもよい。同様に供給ドラム70は、好ましくは、コントローラ180から受け取った信号により生成されたペースで、ジョードラム40にキャリア原料15を提供する。さらに、反転機/切換機130は、好ましくは、コントローラ180から受け取った信号に応答する速度で、パッケージを送り出しコンベヤ160に沿って位置決めするべく作動する。前述した機械10における種々の駆動機構の間の関係の信号として、機械10の運転特性に変更をもたらす、容器の相違、キャリアの相違、パッケージ形状の相違及びその他の相違の間で切換を行なう場合、そのような駆動機構の間における種々の機械的調節は必要とされない。
本発明の好適な実施の形態において、コントローラ180と、各々の、配向装置200、供給ドラム70、ジョードラム40及び反転機/切換機130との関係は、個々のコンポーネント各々の間の正確な相互作用を可能にしている。従って、図28に示めすように、コントローラ180は、配向装置200を駆動する主モータに信号を提供していて、その信号は順次供給ドラム70、供給コンベヤ20及び反転機/切換機130に導入される。供給ドラム70、供給コンベヤ20及び/又は反転機/切換機130それぞれに対応する補助モータ310各々は、主モータ300に各コンポーネントの相対位置に関するフィードバックを提供する。従って、供給ドラム70、ジョードラム40及び/又は反転機/切換機130各々の運動はコントローラ180を介して連続的に協働されている。
さらに、図28に示めすように、スターホイール90及び切断ホイール100は、配向装置200駆動用モータと機械的に接続されていて、従って、配向装置200とスターホイール90,90’との間、及び配向装置200と切断ホイール100との間の固定された運動をもたらしている。
図28に示めすような、配向装置200を有する本発明の好適な実施の形態において、コントローラ180が、さらに表示/方向コントローラ220と通信していて、その表示/方向コントローラ220は、カメラ210と、スピンドル駆動装置と、配向装置200に関連したスピンドルモータと通信している。スピンドル駆動装置及びスピンドルモータは、各容器を配向位置に回転するべく作動するけれど、配向装置200の駆動には使用されない。
インターフェース(INTERFACE)
本発明における好適な実施の形態において、機械10はタッチ式スクリーン190のような電子的インターフェースを含んでいる。タッチ式スクリーン190が、好ましくは図19に示す代表的なスクリーンを用いていずれの包装オプションをも相互作用的にプログラム化するべく形成されている。運転員が、好ましくは所望パッケージ規模(すなわち容器の数)、所望パッケージ形状(すなわちSAC又はRAC)、容器タイプ(びん又は缶)、容器高さ(すなわち12oz用あるいは16oz用)及び/又はキャリア形式(すなわち取手、表示パネル等の有無)をプログラム化することができる。
例えばタッチ式スクリーン190が、好ましくは切断ホイール100及び/又は反転機/切換機130に見られるコードに合っているコード化インストラクション・セットを含んでいる。例えば、一連のカラーボックスがスクリーン上に表示されてもよくて、各カラーボックスは所望パッケージの規模に対応している数字を示している。従って、運転員が青色ボックス(6パック用)を選択すると、運転員は適切なコード(青色)のナイフを備えた切断ホイール100及び/又は適切なコード(青色)のラグ140を備えた反転機/切換機130及び/又は適切なコード(青色)交換式レール175を備えたパッケージガイド170がセットアップされたことを知るか指示される。
タッチ式スクリーン190は機械10の速度に関するインターフェースをさらに含んでいてもよい。そのような速度(又は速度比)は、エンコーダ180、供給ホイール90、供給ドラム70、ジョードラム40及び/又は反転機/切換機130の間で生成された信号を用いているエンコーダ180により維持されている。
さらに、タッチ式スクリーン190は所望パッケージ形状の変更用の指示及び/又は入力を含んでいてもよい。SACパッケージ又はRACパッケージのどちらからの所望に従って、運転員はジョードラム40を調節するべく指示される。さらに、指示及び/又は電子信号はジョードラム40及び/又は反転機/切換機130へ送信されていてもよくて、それぞれの構成要素各々をそれぞれジャッキ32、132を用いて所望する位置へ対応して上昇あるいは下降させている。
前述の明細書において、本発明を好適な実施の形態との関係において説明し、かつ多くの詳細な例示を目的として説明したけれども、当業者においては、本発明がさらなる実施の形態にも言及するものであり、さらにここに説明した詳細は本発明の基本的な原理を逸脱することなく変更してもよいことが理解されるであろう。
図1は、本発明による一つの好適な実施の形態における、容器包装用機械の側面図である。 図2は、本発明による一つの好適な実施の形態における、容器包装用機械の平面図である。 図3は、本発明による一つの好適な実施の形態における、ジョードラムの部分切取斜視図である。 図4は、図3におけるジョードラムの反対側から見た部分切取斜視図である。 図5は、本発明による一つの好適な実施の形態における、ジョードラムの調節手段の正面図である。 図6は、側壁面取り付け用キャリア(SAC)及びふち取り付け用キャリア(RAC)の両方への適用における、容器に対するジョードラムの位置を示す概略側面図である。 図7は、図6における容器に対するジョードラムの位置を示す概略正面図である。 図8は、本発明による一つの好適な実施の形態における、ジョードラムと供給トラフとストリッパ・シューとの斜視図である。 図9は、本発明による一つの好適な実施の形態における、供給トラフの部分切取斜視図である。 図10は、本発明による一つの好適な実施の形態における、供給ドラムの部分切取斜視図である。 図11は、図10における供給ドラムに使用される供給ナイフの側面図である。 図12は、図11における供給ナイフの断面図である。 図13は、図11における供給ナイフの斜視図である。 図14は、本発明による一つの好適な実施の形態における、駆動手段と供給ホイールとの斜視図である。 図15は、本発明による一つの好適な実施の形態における、切断ホイールの平面図である。 図16は、本発明による一つの好適な実施の形態における、切断ナイフ及び切断ホイールの拡大側面図である。 図17は、本発明による一つの好適な実施の形態における、反転機/切換機におけるチューン及びラグの斜視図である。 図18は、本発明による一つの好適な実施の形態における、パッケージガイドの斜視図である。 図19は、本発明による一つの好適な実施の形態における、電子インタフェースのスクリーン図である。 図20は、S.A.形状を使用した容器パッケージの側面図である。 図21は、R.A.形状を使用した容器パッケージの側面図である。 図22は、本発明による一つの好適な実施の形態における、ジョードラムの一部を切断した側面斜視図である。 図23は、本発明による一つの好適な実施の形態における、フィードスルーの側面斜視図である。 図24は、本発明による一つの好適な実施の形態における、ターナ/ダイバータの側面斜視図である。 図25は、図24に示めすターナ/ダイバータの側面図である。 図26は、図24及び25に示めすターナ/ダイバータに使用するラグの側面斜視図である。 図27は、本発明による一つの好適な実施の形態における、容器包装用機械の平面図である。 図28は、本発明による一つの好適な実施の形態における、容器包装用機械のコンポーネント間の概略電子ブロック図である。
符号の説明
10 機械
15 キャリア原料
40 ジョードラム
70 供給ドラム
80 供給トラフ
95 ストリッパ・シュー
100 切断ホイール
130 反転機/切換機
170 パッケージガイド
180 エンコーダ

Claims (8)

  1. フレキシブルなキャリア原料を使用しているパッケージに、複数容器を包装するための包装用機械において、包装用機械が:
    該フレキシブルなキャリア原料を供給するようになっている供給ドラムと;
    該フレキシブルなキャリア原料を該供給ドラムから引き出すようになっており、かつ該フレキシブルなキャリア原料を該複数容器に取りつけるようになっているジョードラムと;
    パッケージを所望するアラインメントへ進めるようになっている反転機/切換機と;
    該供給ドラムと、該ジョードラムと、該反転機/切換機との運動を電子的に整合するようになっているコントローラと;
    を具備する包装用機械。
  2. 該キャリア原料をパッケージに分割するための切断ホイールをさらに具備する、請求項1に記載の包装用機械。
  3. 該切断ホイールが:
    複数のナイフと;
    該複数のナイフの各ナイフと関連したコード化されたマーキング装置であって、該コード化されたマーキング装置は、該パッケージの形状にもとずいた該複数のナイフの適切な配列を表示するようになっている、コード化されたマーキング装置と;
    をさらに具備している、請求項2に記載の包装用機械。
  4. 該反転機/切換機が:
    複数のラグと;
    該複数のラグの各ラグと関連したコード化されたマーキング装置であって、該コード化されたマーキング装置は、該パッケージの形状にもとずいた該複数のラグの適切な配列を表示するようになっている、コード化されたマーキング装置と;
    をさらに具備している、請求項1に記載の包装用機械。
  5. 該複数のラグが、複数のラグ取付器において互換可能に位置決め可能であり、各ラグ取付器は対応するコード化されたマーキング装置を備えている、請求項4に記載の包装用機械。
  6. 該ジョードラムが、容器の流れに対して所定の角度で摺動するようになっている、請求項1に記載の包装用機械。
  7. 該ジョードラムと接続したモータであって、該ジョードラムにおける複数のジョーの対における各々のジョーの対の間の距離を調節しているモータをさらに備えている、請求項1に記載の包装用機械。
  8. 該フレキシブルなキャリア原料を該ジョードラムに供給するための、該ジョードラムと接続したフィードトラフと;
    該フィードトラフの該ジョードラムへの接続を検出するために、該フィードトラフと該ジョードラムとの間に接続された近接センサと;
    をさらに具備する、請求項1に記載の包装用機械。
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