JP2012533460A - 物体を搬送するための装置 - Google Patents

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Abstract

物体(2)、特にカプセル(2)を、当該カプセル(2)が成形される成形カルーセル(3)から、排出装置(6)に搬送するための装置であって、回転軸(X1)まわりを回転可能であり、前記物体(2)を受容するのに適している支持要素(11)と、前記回転軸(X1)まわりを回転可能であり、前記物体(2)を受容するのに適しているシート手段(16)を有するアーム手段(13)と、を備え、前記アーム手段(13)は、前記回転軸(X1)からの当該アーム手段(13)の距離を変えるように可動であり、特に、前記アーム手段(13)は、前記支持要素(11)上に前記物体(2)をスライドさせるべく前記回転軸(X1)に対して半径方向に可動である、装置。

Description

本発明は、物体を搬送するための装置に関する。特に、本装置は、プラスチックを成形するために機械上で形成されたカプセルを取出すことができて、当該カプセルを排出装置に搬送することができる。
回転可能な成形カルーセルからコンベアベルトのような排出装置にカプセルを搬送するための搬送装置が知られている。
成形カルーセルには、カプセルを得るべくプラスチックの投与量を圧縮成形するために、複数の型が周囲に設けられている。
各々の型は、ペースト状態でのプラスチックの投与量を受容するのに適したダイと、カプセルを得るべくダイと協働して投与量を成形するのに適したパンチと、を有している。
搬送装置は、カプセルをコンベアベルトに移載するべく、カプセルを成形カルーセルから取出す第一搬送カルーセルと、第一搬送カルーセルからカプセルを受容する第二搬送カルーセルと、を有している。第一搬送カルーセル及び第二搬送カルーセルは、半円状のシートが周囲に設けられた円盤状の支持部をそれぞれ有している。各半円状のシートは、各々のカプセルを受容するのに適している。第一搬送カルーセル及び第二搬送カルーセルの側方に配置され、カプセルが成形カルーセルからコンベアベルトに進行させられる間にカプセルを案内するガイドが設けられている。コンベアベルトの上面は、第二搬送カルーセルにより搬送されるカプセルが進行する平面よりも低い高さで配置されている。これは、第二搬送カルーセルの回転がカプセルに及ぼす遠心作用の効果の下で、第二搬送カルーセルからコンベアベルトへのカプセルの搬送を容易にするために必要不可欠である。
第一搬送カルーセルの半円状のシートは、環状の軌道に沿って移動する。当該環状の軌道は、成形カルーセル付近の領域において、当該成形カルーセルの型が沿って動く別の環状の軌道の実質的に接線方向にある。
作動中に、各型のダイ及びパンチは、カプセルを成形する最後で、カプセルが成形カルーセルから取出され得るように、互いから離れる。特に、一旦カプセルが成形されると、カプセルの内部のネジ状筋のようなアンダーカットのために各々のパンチに連接された状態で残り、続いて、第一搬送カルーセルの各々の半円状のシート内に収容されるようにパンチから実質的に取出される。第一搬送カルーセルの回転中に、カプセルは、第一搬送カルーセルと第二搬送カルーセルとの交換位置に到達するまで、第二搬送カルーセルに近づく。交換位置において、カプセルは、第一搬送カルーセル及び第二搬送カルーセルと部分的に相互に作用する。カプセルは、第一搬送カルーセルにより与えられた遠心力の作用によって第一搬送カルーセルから分離して、第二搬送カルーセルの各々の半円状のシート内に位置決めされる。
続いて、カプセルは、コンベアベルトに引き渡されるまで第二搬送カルーセルにより進行させられる。
カプセルは、成形カルーセルからコンベアベルトまで搬送中に、「S」字状の経路に沿って進行する。
上述された搬送装置の欠点は、第一搬送カルーセル及び第二搬送カルーセルが「S」字状の進行経路を規定して、カプセルがその正確な位置を譲歩し得る遠心作用の反作用の影響を前記経路に沿って受けることである。特に、カプセルが第一搬送カルーセルから第二搬送カルーセルに進行する交換位置が、かなり重大である。交換位置において、カプセルは、遠心作用の反作用と接触変動との両方の影響を受ける。換言すれば、カプセルが始めに第一搬送カルーセル及び別個の側方ガイドに接触し、続いて第二搬送カルーセル及び別個の側方ガイドに接触する遷移状態が起こる。カプセルが第一搬送カルーセルから第二搬送カルーセルに移動する際における遠心作用の反作用と接触の変動とが、一方または両方の搬送カルーセル、及び/または、一方または両方のガイドとの間にカプセルを押し込んで動けなくし得る、あるいは、カプセルを持ち上げたり転覆させる。これにより、好ましくない詰まり及び装置停止が引き起こされる。他の欠点は、第二搬送カルーセルとコンベアベルトとの間における高さの違いにより、この違いは遠心作用の影響の下で第二搬送カルーセルからコンベアベルトにカプセルが進行することを確実にするために必要不可欠であるが、カプセルが転覆させられ得る。
本発明の目的は、物体を搬送するための装置を改良することである。
本発明の他の目的は、カプセルが転覆させられるリスク、あるいは好ましくない位置をとるリスクを顕著に低下させることにより、物体、特にはカプセルを搬送することが可能となり得る装置を得ることである。
本発明によれば、請求項1に規定された物体を搬送するための装置が提供される。
本発明は、それに制限されない例として実施の形態を示している添付の図面を参照してよりよく理解され補足され得る。
カプセルを成形するためのカルーセルと、カプセルを成形カルーセルから排出装置に搬送するための装置と、を示している。 図1の平面II−IIに沿って取出された部分断面図である。 図2の拡大した細部を示している。 図1におけるカプセルを搬送するための装置の平面図である。 カプセルを搬送するための装置の部分的に切断された部分正面図である。 図1のカプセルを搬送するための装置の別の平面図である。 成形カルーセルの型を示している。
図1を参照すると、特にプラスチックからなるカプセル2のような物体を製造するための製造ライン1が明示されている。
製造ライン1は、プラスチックからなる物体を成形するための成形カルーセル3を備えている。
特に、成形カルーセル3は、カプセル2を得るべくプラスチックの投与量4(図1に示されている)を圧縮成形するために構成されている。利用されるプラスチックは、例えば、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリスチレン(PS)、ポリ乳酸(PLA)を含んでいる。
装置は、カプセル2を搬送するべく設けられている。当該装置は、カプセル2を成形カルーセル3から取出して、当該カプセル2をコンベアベルト6のような排出装置に搬送するのに適した搬送カルーセル5を備えている。
搬送カルーセル5は、回転軸X1まわりを回転可能であり、第一回転方向R1に回転する。成形カルーセル3は、実質的に鉛直であり回転軸X1に平行な別の回転軸X2まわりを回転可能であり、第一回転方向R1とは逆の第二回転方向R2に回転する。
成形カルーセル3には、カプセル2を得るべくプラスチックの投与量4を圧縮成形するための複数の型7が外周に設けられている。型7は、規則的な態様で成形カルーセル3の角度方向に分散させられている。
各々の型7は、ダイ8すなわち下型部(雌型部)と、パンチ9すなわち雄型部と、を有している。各々のダイ8において、成形空洞が設けられている。各成形空洞は、第一成形面により内面的に規定されている。第一成形面は、カプセル2の外面を成形するべく構成されている。パンチ7は、カプセル2の内面を成形するべく構成された第二成形面を外側に有している。
各ダイ8及びそのそれぞれのパンチ9は、成形カルーセル3の別の回転軸X2に平行な成形方向Sに沿って互いに可動である。各ダイ8及びそのそれぞれのパンチ9は、投与量4が型7に挿入され得るように互いから離れるように動く。続いて、各ダイ8及びそのそれぞれのパンチ9は、投与量(投与物)4を成形しカプセル2を生成するべく互いに対して近づく。
搬送カルーセル5は、図3、4及び5によく示されているが、回転軸X1まわりを回転可能であり、カプセル2を安静状態で受容するべく構成された支持要素11を有している。支持要素11は、カプセル2の基底部または横断壁17を安静状態で受容するのに適した安静受容表面12を有している。安静受容表面12は、後述されるように、カプセル2が当該安静受容表面12に対して容易にスライドすることができるように平滑になっている。
特に、支持要素11は、円盤形状を有し得る。支持要素11は、縁部23により周囲の境界を定められている。
搬送カルーセル5は、複数の搬送アーム13を有している。搬送アーム13は、回転軸X1に対して放射状に延びている。
搬送アーム13は、安静受容表面12に実質的に平行で当該安静受容表面12付近に配置されている。特に、搬送アーム13は、これより後に更に明示されるように、支持要素11に対して可動となるように搬送カルーセル5に接続されている。各搬送アーム13は、安静受容表面12よりかなり高い高さで配置されている。
各搬送アーム13は、回転軸X1から離れた第一端部14と、当該第一端部14の反対側にあり回転軸X1のより近くに配置された第二端部15と、を有する長尺状の本体部19を有している。
各搬送アーム13には、第一端部14において、「C」またはフォークのように成形されたシート要素16が設けられている。シート要素16は、カプセル2の少なくとも一部を受容するのに適している。特に、シート要素16は、カプセル2の側壁18の少なくとも一部を受容するべく構成されている。上述のように構成されたシート要素16により、搬送カルーセル5上で各カプセル2の正確で精密な位置決めを行うことができる。特に、各シート要素16は、カプセル2がその上で安静状態で留まる支持要素11に対して各々のカプセル2の正確な位置を維持する機能を有している。支持要素11がカプセル2を下方で支持する一方で、カプセル2が支持要素11に対して円周方向に当該支持要素11上を動くことを妨げるように、シート要素16はカプセル2の側方の領域と相互に作用する。
搬送アーム13は、支持要素11に対して移動するように構成されている。特に、各搬送アーム13は、回転軸X1に接近移動及び離間移動するように、半径方向に可動である。
一実施の形態において、搬送カルーセル5には、回転軸X1からの各アーム13の距離を変化させる駆動装置20が設けられている。駆動装置20はローラ要素21を有しており、各ローラ要素21は各搬送アーム13の長尺状の本体部19に接続されており、ローラ要素21は静止のカムの外郭22と相互に作用するように構成されている。カムの外郭22は、搬送カルーセル5の回転中に搬送アーム13が呈する角度位置の関数で、各ローラ要素21に従って各搬送アーム13の半径方向位置を変えるべく回転軸X1から異なる距離で配列された領域を有している。開示された実施の形態において、カムの外郭22は、楕円形の平面形状を有している。
各搬送アーム13は、成形カルーセル3付近、特にカプセル2が受容され取外される取外領域P付近にある際に、更に収縮される状態を呈している。各搬送アーム13は、コンベアベルト6付近、特にカプセル2がコンベアベルト6に供給される供給領域Q付近にある際に、回転軸X1に対して更に伸長された状態を有している。
このように、取外領域Pから供給領域Qに延びる搬送経路Tが規定され、当該搬送経路Tに沿ってカプセル2が進行させられる。
搬送アーム13が供給領域Qに近づくにつれて、駆動装置20は支持要素11の外側にシート要素16を徐々に突出させるように構成されている。特に、供給領域Q付近で、シート要素16は縁部23を越えて支持要素11の外側に突出する。
搬送カルーセル5は、取外領域P付近の領域から供給領域Q付近の別の領域に向けて支持要素11の周りを延びる側方ガイド24を有している。側方ガイド24は、固定されており、カプセル2を取外領域Pから供給領域Qに搬送する間に側方から当該カプセル2を案内するようにシート要素16及び支持要素11と協働する。特に、側方ガイド24はカプセル2を搬送カルーセル5上に維持しながらカプセル2を側方から案内する。支持要素11と側方ガイド24とシート要素16とにより、カプセル2を成形カルーセル3からコンベアベルト6に搬送する間、カプセル2の正確な位置が得られる。このような態様で、先行技術で生じ得るような、生産ライン外へのカプセル2の妨害や逸脱を生じ得る好ましくない位置をカプセル2がとることを妨げられる。
一実施の形態において、支持要素11の縁部23からの側方ガイド24の距離が、搬送経路Tの取外領域Pから中間領域I(図3に示されている)におおよそ延在する一部の経路まで第一値V1に実質的に等しく維持されている。
縁部23からの側方ガイド24の距離は、中間領域Iから供給領域Q付近に延在する搬送経路Tの一部において変化する。特に、図3に示されるように、前記距離は、第一距離V1から供給領域Q付近の第二距離V2に徐々に増加する。
一旦それぞれのカプセル2が受容されると、取外領域Pから供給領域Qへの経路の実質的な部分に沿って実質的に一定な側方ガイド24からの距離でシート要素16が維持されるように、搬送アーム13の半径方向駆動がなされ得る。
支持要素11の安静受容表面12に実質的に平行な支持表面26を有する平坦な支持ガイド25が設けられている。
特に、支持表面26は、安静受容表面12の高さに実質的に等しい高さ、あるいは、当該安静受容表面12より低い高さであり得る。
支持ガイド25は、側方ガイド要素24と支持要素11の縁部23との間におおよそ延在しており、中間領域Iから供給領域Qに延在する領域を有している。
支持ガイド25は、回転軸X1に関して半径方向に計測される場合、搬送経路Tの中間領域Iから供給領域Qに向かって徐々に増加する寸法を有している。
支持要素11の安静受容表面12と支持ガイド25の支持表面26とは、カプセル2が進行させられる平面を共同して規定する。
供給領域Q付近では、図2aに視認できるように、支持表面26は、コンベアベルト6が配置される位置での高さに実質的に等しい、あるいは、当該位置での高さより高い高さである。支持表面26は、カプセル2が滑らかにスライドして支持ガイド25からコンベアベルト6に通過できるように構成されている。
このように構成された搬送カルーセル5により、カプセル2は信頼性があり安定した態様で搬送され得る。カプセル2は、先行技術で反対に起こるような遠心作用の反作用の影響を受けることはない。更に、搬送カルーセル5によれば、カプセル2が、先行技術の「S」字状経路に対して簡略化された経路に沿って進行可能である。この態様では、カプセル2の不正確な位置により詰まりが生じ得るリスクが顕著に低減される。
生産ライン1は、プラスチックの流れを分配するのに適した押出機10を備えている。投与量4は前記流れから分離される。押出機10は、押出口を備えており、当該押出口からプラスチックの流れが鉛直上方に流出する。押出口は、コンベアベルト6と取外領域Pとの間に配置された押出領域Wにおいて、搬送カルーセル5の回転方向R1に対してカプセル2の取外領域Pの上流に配置されている。
図4を参照すると、取出及び供給装置27が、型7にプラスチックの投与量4を供給するべく設けられている。取出及び供給装置27は、押出口から流出するプラスチックの流れから適切な投与量4を切除して、続いて各々のダイ8に投与量を搬送するように構成されている。
示された実施の形態において、取出及び供給装置27は、搬送カルーセル5上に組込まれている。特に、取出及び供給装置27は、搬送カルーセル5の下部表面30から下方に突出する取出及び供給要素28を有している。取出及び供給要素28は、環状経路に沿って移動させられるC字状要素28を有してもよい。
C字状要素28は、搬送カルーセル5の回転中に当該C字状要素28が進行する方向に面する空洞を有している。作動中に、押出口から分配されるプラスチックは、C字状要素28により次々と受け止められる。プラスチックは外側へと流れ出る時に膨張し、各々のC字状要素28内に摩擦により詰められた状態で残る。それは、切断作業によって、投与量4の生成を生じる断片を分離する。
搬送カルーセル5の上部はカプセル2を受容するのに対し、搬送カルーセル5の下部内に支持された投与物(投与量)4は、ダイ8に供給するべく各々のC字状要素28から解放される。この目的に対して、取出及び供給装置27は、ピストン要素を有していてもよい。各ピストン要素は、C字状要素28から投与量4を分離してダイ8内の底部に当該投与量4を挿入するべく、投与量4を押出すのに適している。
C字状要素28からダイ8の底部への投与量4の搬送は、型7の環状経路とC字状要素28の別の環状経路との間の接線領域、前記環状経路と前記別の環状経路との間の部分的に重なり合う領域、または、前記環状経路と前記別の環状経路との間の最小距離領域であり得るような領域内で起こる。
成形カルーセル3からコンベアベルト6へのカプセル2の搬送の行われ方を、これから明示していく。
作動中に、一旦カプセル2が成形されると、カプセル2はそれぞれの型7から抜取られる。パンチ9からカプセル2を分離させ、当該パンチ9に対して軸方向に可動なリング乃至スリーブ要素のような抜取装置29が設けられている。カプセル2は、形成された後、アンダーカットによってパンチ9に連接された状態で残る。
抜取装置29は、取外領域Pにおいて、カプセル2が支持要素11上で安静状態で留まり各シート要素16内で受容される、というような態様で作用する。
支持要素11により支持されると共にシート要素16と側方ガイド24とにより案内されるカプセル2は、搬送経路Tに沿って進行させられる。中間領域I付近では、カプセル2は、支持ガイド25と下方で相互に作用し始め、カムの外郭22と相互に作用する各搬送アーム13により支持要素11の半径方向外側に押出され始める。カプセル2は、当該カプセル2が供給領域Qに近づくにつれて縮小する、支持要素11と接触している領域を有している。一方、カプセル2は、当該カプセル2が供給領域Qに近づくにつれて拡大する、支持ガイド25と接触している別の領域を有している。所定の領域Zから進行側で、カプセル2が各シート要素16により移動させられ側方ガイド24により案内されながら、カプセル2が支持要素11から分離され支持ガイド25上に完全にスライドする。カプセル2が供給領域Qに到達すると、カプセル2は搬送アーム13及び側方ガイド24から分離され、コンベアベルト6により取出される。この時、搬送アーム13は、取外位置Pにおいて別のカプセル2を受容する準備のために、回転軸X1の方に収縮し始める。
カプセル2を半径方向にも移動させることができる搬送アーム13の構成によれば、カプセル2を安静受容表面12から取出すために当該カプセル2への遠心作用を生じさせる必要性がない。これにより、カプセル2のコンベアベルト6への落下を容易にする、高さにおける差異を提供する必要性を排除する。すなわち、支持ガイド25からコンベアベルト6への搬送中にカプセル2の好ましくないバランスの喪失を防ぐべく、支持表面26をコンベアベルト6の上面と同じ高さにすることができる。
開示された内容及び添付の図面に示された内容に対する可能性のある変更及び/または付加があり得る。例えば、上述された駆動装置20と同等であるが異なっている搬送アーム13を駆動させる装置の形態を提供することが可能である。
上述された搬送装置の欠点は、第一搬送カルーセル及び第二搬送カルーセルが「S」字状の進行経路を規定して、カプセルがその正確な位置を譲歩し得る遠心作用の反作用の影響を前記経路に沿って受けることである。特に、カプセルが第一搬送カルーセルから第二搬送カルーセルに進行する交換位置が、かなり重大である。交換位置において、カプセルは、遠心作用の反作用と接触変動との両方の影響を受ける。換言すれば、カプセルが始めに第一搬送カルーセル及び別個の側方ガイドに接触し、続いて第二搬送カルーセル及び別個の側方ガイドに接触する遷移状態が起こる。カプセルが第一搬送カルーセルから第二搬送カルーセルに移動する際における遠心作用の反作用と接触の変動とが、一方または両方の搬送カルーセル、及び/または、一方または両方のガイドとの間にカプセルを押し込んで動けなくし得る、あるいは、カプセルを持ち上げたり転覆させる。これにより、好ましくない詰まり及び装置停止が引き起こされる。他の欠点は、第二搬送カルーセルとコンベアベルトとの間における高さの違いにより、この違いは遠心作用の影響の下で第二搬送カルーセルからコンベアベルトにカプセルが進行することを確実にするために必要不可欠であるが、カプセルが転覆させられ得る。
独国特許出願公開第19654350(A1)号明細書及び国際公開第2008/017915(A2)号パンフレットが、請求項1のプリアンブル(前提部分)にあるような装置を開示している。

Claims (15)

  1. 物体(2)を搬送するための装置であって、
    回転軸(X1)まわりを回転可能であり、前記物体(2)を受容するのに適している支持要素(11)と、
    前記回転軸(X1)まわりを回転可能であり、前記物体(2)を受容するのに適しているシート手段(16)を有するアーム手段(13)と、
    を備え、
    前記アーム手段(13)は、前記支持要素(11)に対して前記物体(2)を移動させるべく前記回転軸(X1)からの当該アーム手段(13)の距離を変えるように可動である
    ことを特徴とする装置。
  2. 前記アーム手段(13)は、前記支持要素(11)の周囲の境界を定める縁部(23)を越えて前記シート手段(16)を突出させるように駆動可能である
    ことを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 前記支持要素(11)に隣接し、安静状態で前記物体(2)を受容するのに適している支持ガイド要素(25)を備える
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の装置。
  4. 前記支持ガイド要素(25)は、搬送経路(T)の少なくとも一部に沿って前記支持要素(11)を部分的に取り囲んでおり、
    前記搬送経路(T)は、取外領域(P)から供給領域(Q)に延びており、
    前記取外領域(P)において、前記物体(2)は、当該装置(5)から取外されて、
    前記供給領域(Q)において、前記物体(2)は、当該装置(5)により排出装置(6)に引き渡される
    ことを特徴とする請求項3に記載の装置。
  5. 前記支持ガイド要素(25)は、前記回転軸(X1)に関して半径方向に計測される場合、前記搬送経路(T)の中間領域(I)付近における所定の値から前記供給領域(Q)に向かって次第に増加する寸法を有している
    ことを特徴とする請求項3または4に記載の装置。
  6. 前記支持ガイド要素(25)は、前記支持要素(11)により規定される平面上に実質的に位置している
    ことを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の装置。
  7. 前記物体(2)を側方から案内する側方ガイド要素(24)を更に備え、
    前記側方ガイド要素(24)は、前記搬送経路(T)の少なくとも一部に沿って前記支持要素(11)の周りに延在している
    ことを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載の装置。
  8. 前記側方ガイド要素(24)は、前記回転軸(X1)に関して半径方向に計測される場合、前記支持要素(11)から所定の距離の位置にあり、
    前記所定の距離は、前記搬送経路(T)の少なくとも一部に沿って、第一値(V1)から第二値(V2)に増加する
    ことを特徴とする請求項7に記載の装置。
  9. 前記側方ガイド要素(24)は、前記供給領域(Q)付近で、前記第二値(V2)に等しい距離だけ、前記支持要素(11)から離れている
    ことを特徴とする請求項8に記載の装置。
  10. 前記アーム手段(13)は、ローラ手段(21)と協働するカム手段(22)を有する駆動装置(20)によって駆動可能である
    ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の装置。
  11. 前記アーム手段は、前記回転軸(X1)に対して半径方向に可動である複数の搬送アーム(13)を有しており、
    各搬送アーム(13)には、前記シート手段の各々のシート要素(16)が、一端(14)に設けられている
    ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の装置。
  12. 前記シート要素(16)は、各々の物体(2)の側部(18)を受容するべく構成されている
    ことを特徴とする請求項11に記載の装置。
  13. 押出手段(10)からプラスチックの1回の投与量(4)を取出して、当該投与量(4)を前記物体(2)を圧縮成形する成形カルーセル(3)のダイ手段(8)に供給するべく、取出及び供給要素(28)が前記支持要素(11)に接続されている
    ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の装置。
  14. 前記取出及び供給要素(28)は、搬送される前記物体(2)を安静状態で受容するのに適した前記支持要素(11)の安静受容表面(12)の反対側に突出している
    ことを特徴とする請求項13に記載の装置。
  15. 請求項1乃至14のいずれかによる装置と、
    前記物体(2)を得るためにプラスチックを圧縮成形するための成形カルーセル(3)と、
    を備えたことを特徴とする機械。
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