JP2013528546A - 調整スターホイール - Google Patents

Abstract

自動取扱ライン上の物品を搬送するための自在調整可能なスターホイールが開示される。一実施形態において、調整可能なスターホイール（２０）は、中心軸の周囲を回転するように構成される回転可能要素（３０）を含む。それぞれの回転可能要素が、中心軸、周縁部、及び、搬送される物品（２２）の制御を補助する少なくとも１つの制御面（６０）を有する。回転可能要素の制御面は、物品のための少なくとも１つのくぼみ（５０）を一緒に形成するように配設され、くぼみは幅及び深さを有する。少なくとも１つの回転可能要素の制御面を画定する角度は、くぼみの少なくとも一部分の深さを形成するように、別の回転可能要素の角度と異なる。本実施形態では、くぼみの境界は単に、回転可能要素のうちの少なくともいくつかを、少なくとも部分的に回転させて、搬送される物品のためのくぼみを形成するように、異なる回転要素の制御面の位置を調整することによって、形成される。スターホイールを異なる物品に適合するように調整するための、自動調整機構も開示される。

Description

本発明は、自動取扱ラインで物品を搬送する調整可能なスターホイールコンベヤーに関し、より具体的には、実質上無制限の数の寸法及び形状の物品に適合することができる、比較的少ない可動部を有する調整可能なスターホイールに関する。調整可能なスターホイールを異なる物品に適合するように調整する自動調整機構も開示される。

スターホイールは、回転式包装機械などの様々な機械へ、及びそれらから、またそれらの中で、様々な種類の自動取扱ラインで容器を搬送するために使用される。具体的には、スターホイールは、回転する機械へ向かう際、また直線コンベヤーへ戻る際に、コンベヤー間で容器を搬送するために使用される。かかるスターホイールは、瓶、缶、及びブリキ缶を含む、多数の容器とともに使用されてもよい。種々の回転式包装機械は、例えば、容器の洗浄、充填、蓋締、又はラベル付けなど、種々の機能を実行してもよい。

スターホイールは、略円盤形状であり、それらの周縁部はそれによって星形を形成する複数の陥凹又はくぼみを含む。他のスターホイールは、容器と係合するための突出するフィンガを有する円形周縁部を有し、これらのフィンガにより、スターホイールが略星形となる。スターホイールは、中心軸の周りを回転し、また概して、この軸を中心とする１対の円盤様プレートを備える。その中に容器を受容するくぼみを形成するように、陥凹が円盤の周縁部に提供されてもよい。スターホイールは、スターホイールが回転すると取扱ラインを下って移動する容器がくぼみ内に受容されるように、自動取扱ラインに位置付けられる。容器は、スターホイールが回転して決められた位置で解放されるまで、くぼみ内に維持される。

容器は概して、スターホイールの周縁部の少なくとも一部分において包囲するガイドレールに接して容器を導く１対の接触面の間に容器を支持することによって、くぼみ内に維持される。第２の種類のスターホイールは、容器をその側面で把持するための対のつめを提供することによって、代わりの形式の支持を提供する。この設計は、周辺の陥凹を画定する円盤を必要としない。

スターホイールは、回転式包装機械内の厳密に規定された地点へと、又は回転式包装機械を通る厳密に規定された経路に沿って、容器を搬送してもよい。例えば、容器は、充填機械に対して提供される狭い首を有する瓶であってもよく、存在する場合、瓶の首は、充填ノズルの真下を通過するように正しい経路になくてはならない。したがって、容器の中心部が所定の経路に従うこと、また進行方向の瓶の位置が正確に制御されることが重要である。

通常、任意の自動取扱ラインは、多様な形状及び寸法の容器を処理するために使用することができる。以前は、各スターホイールは、特定の形状及び寸法の容器しか取扱うことができず、これは、異なる容器が取扱ラインに取り入れられる度に、スターホイールを変えなくてはならないということを意味していた。これは、時間がかかるという点においても、異なる寸法のスターホイールの在庫を保管しなければならないという必要性においても、望ましくない。この問題を克服するための試みがなされている。

かかる試みは、特許文献に記載され、また米国特許第１，９８１，６４１号、米国特許第２，３２４，３１２号、米国特許第３，９５７，１５４号、米国特許第４，１２４，１１２号、米国特許第５，０２９，６９５号、米国特許第５，０４６，５９９号、米国特許第５，０８２，１０５号、米国特許第５，５４０，３２０号、米国特許第５，５９０，７５３号、米国特許第７，３９８，８７１ Ｂ１号、米国特許第２００７／０２７１８７１ Ａ１号、ドイツ特許第１９９０３３１９Ａ号、欧州特許第０ ３５５ ９７１ Ｂ１号、欧州特許第０ ４０１ ６９８ Ｂ１号、欧州特許第０ ４１２ ０５９ Ｂ１号、欧州特許第０ ６５９ ６８３ Ｂ１号、欧州特許第０ ８９４ ５４４ Ａ２号、欧州特許第１ ６６３ ８２４ Ｂ１号、日本特許公開第１００３５８７９ Ａ号、ＰＣＴ国際公開特許第ＷＯ ２００５／０３０６１６ Ａ２号、ＰＣＴ国際公開許第ＷＯ ２００９／０４０５３１ Ａ１号に記載されるデバイスを含むがそれらに限定されない。調整可能なガイドレールも同様に、特許文献に記載され、上述の米国特許第５，５４０，３２０号及びＰＣＴ国際公開特許第ＷＯ ２００５／０３０６１６ Ａ２号、並びに米国特許７，４３１，１５０ Ｂ２及びＰＣＴ国際公開特許第ＷＯ ２００５／１２３５５３ Ａ１が含まれる。

米国特許第１，９８１，６４１号 米国特許第２，３２４，３１２号 米国特許第３，９５７，１５４号 米国特許第４，１２４，１１２号 米国特許第５，０２９，６９５号 米国特許第５，０４６，５９９号 米国特許第５，０８２，１０５号 米国特許第５，５４０，３２０号 米国特許第５，５９０，７５３号 米国特許第７，３９８，８７１ Ｂ１号 米国特許第２００７／０２７１８７１ Ａ１号 ドイツ特許第１９９０３３１９Ａ号 欧州特許第０ ３５５ ９７１ Ｂ１号 欧州特許第０ ４０１ ６９８ Ｂ１号 欧州特許第０ ４１２ ０５９ Ｂ１号 欧州特許第０ ６５９ ６８３ Ｂ１号 欧州特許第０ ８９４ ５４４ Ａ２号 欧州特許第１ ６６３ ８２４ Ｂ１号 日本特許公開第１００３５８７９ Ａ号 ＰＣＴ国際公開特許第ＷＯ ２００５／０３０６１６ Ａ２号 ＰＣＴ国際公開許第ＷＯ ２００９／０４０５３１ Ａ１号 米国特許７，４３１，１５０ Ｂ２ ＰＣＴ国際公開特許第ＷＯ ２００５／１２３５５３ Ａ１

しかしながら、かかるデバイスは、可調性を提供しようとするために、極めて複雑な機械的配設を有することが多い。かかる機械的配設は、搬送される物品に対してくぼみの深さを設定するために内側及び外側へ向かって動くピストン型要素を、高い頻度で含む。他のデバイスは、フィンガの配向を調整するための複雑な機構を伴う、調整可能なフィンガを有する。更に別のデバイスは、搬送される物品のために形成され得るくぼみの寸法及び形状、特にくぼみの深さを制限する止めピンを伴う、多数の回転円盤を有する。したがって、改善されたスターホイールの探求が続いている。具体的には、先行技術のデバイスよりも多くの物品形状及び寸法に合うように調整可能であり、また搬送される物品の形状に関するデータを含むＣＡＤプログラムから自動的に調整され得、より単純なデバイスを提供することが望ましい。

本発明は、自動取扱ラインで物品を搬送する調整可能なスターホイールコンベヤーに関し、より具体的には、実質上無制限の数の寸法及び形状の物品に適合することができる、比較的少ない可動部を有する調整可能なスターホイールに関する。

本発明の多数の非限定的な実施形態が存在する。１つの非限定的な実施形態において、調整可能なスターホイールは、中心軸の周りを回転するように構成される円盤などの、回転可能要素を含む。各回転可能要素は、中心部、周縁部、及び、搬送される物品の制御を補助する少なくとも１つの制御面を有する。回転可能要素の制御面は、物品のための少なくとも１つのくぼみを一緒に形成するように配設され、くぼみは幅及び深さを有する。少なくとも１つの回転可能要素の制御面を画定する角度は、くぼみの少なくとも一部分の深さを形成するように、別の回転可能要素の角度と異なる。本実施形態では、くぼみの境界は単に、回転可能要素のうちの少なくともいくつかを、少なくとも部分的に回転させて、搬送される物品のためのくぼみを形成するように、異なる回転要素の制御面の位置を調整することによって、形成される。

調整可能なスターホイールを異なる物品に適合するように調整する自動調整機構も開示される。自動調整機構は、任意の好適な調整可能なスターホイールとともに使用されてよい。

以下の発明を実施するための形態は、図面を鑑みることにより更に十分に理解される。
調整可能なガイドレールと、異なる物品に合うようにスターホイールを自動的に調整するコンピュータとを合わせて伴う、調整可能なスターホイールの一実施形態を示す斜視図。 下層構造を示すためにいくつかのモータが除去された、図１の調整可能なスターホイールの斜視図。 図２の調整可能なスターホイール及びガイドレールの頂面図。 図３の調整可能なスターホイール及びガイドレールの側面図。 角度付けられた首を有する瓶を移送する調整可能なスターホイールの斜視図。 図１に示されるスターホイールの構成要素を示す分解斜視図。 円盤内の開口部内のピニオンの位置を示し、第１の円盤の接触面によって接触される瓶のその部分の概略的断面図であり、図１に示される実施形態の第１の円盤の平面図。 第２の円盤に対する、図７Ａに示されるものに類似した要素を示す、図１に示される実施形態の第２の円盤の平面図。 第３の円盤に対する、図７Ａに示されるものに類似した要素を示す、図１に示される実施形態の第３の円盤の平面図。 第４の円盤に対する、図７Ａに示されるものに類似した要素を示す、図１に示される実施形態の第４の円盤の平面図。 第５の円盤に対する、図７Ａに示されるものに類似した要素を示す、図１に示される実施形態の第５の円盤の平面図。 第６の円盤に対する、図７Ａに示されるものに類似した要素を示す、図１に示される実施形態の第６の円盤の平面図。 第７の円盤に対する、図７Ａに示されるものに類似した要素を示す、図１に示される実施形態の第７の円盤の平面図。 第８の円盤に対する、図７Ａに示されるものに類似した要素を示す、図１に示される実施形態の第８の円盤の平面図。 ガイドレールが除去され、またくぼみ内の定位置にある１本の瓶を伴う、図３の調整可能なスターホイールの側面図。 瓶（断面図に示される）に接触している図８に示されるスターホイールの１対の円盤を示す、細分化された平面図。 瓶の異なる位置で瓶に接触しているスターホイールの別の円盤対を示す、細分化された平面図。 瓶の別の異なる位置で瓶に接触しているスターホイールの別の円盤対を示す、細分化された平面図。 瓶の別の異なる位置で瓶に接触しているスターホイールの別の円盤対を示す、細分化された平面図。 制御面を形成するために円盤に接合した輪を有する、スターホイールの斜視図。 図６に示される円盤のうちの１つに対する、ピニオンと歯車の配設の拡大斜視図。 円盤内のスロットの中へ挿入するテーパーピン形式の、代わりの種類の調整機構を有する、スターホイールコンベヤーの斜視図。 円盤内のスロットのうちの１つに挿入されるテーパーピンを示す、図１１に類似した斜視図。 図１２の線１３−１３に沿った断面図。 図１２の線１４−１４に沿った断面図。 迅速交換式カム又は鍵の形式の別の代わりの種類の調整機構を有する、スターホイールコンベヤーの斜視図。 上方の４枚の円盤、最上プレート、及び中間プレートが除去された、図１５に示されるスターホイールの一部分の斜視図。 係合した位置にある、図１６に示されるカムのうちの１つの拡大斜視図。 脱係合した位置にある、図１６に示されるカムのうちの１つの拡大斜視図。 鍵のうちの２つが除去され、鍵のうちの１つは、スターホイールのアセンブリに吊るされ、挿入の準備が整っている図１５に示されるスターホイールコンベヤーの斜視図 図１９の線２０−２０に沿った断面図。 図１９の線２１−２１に沿った断面図。 スターホイールコンベヤーのための調整可能なガイドレールの斜視図。 図２２に示される調整可能なガイドレールのための調整機構の、拡大部分切欠斜視図。 最小直径へと調整されたガイドレールとともに示される、図２２に示される調整可能なガイドレールの頂面図。 最大直径へと調整されたガイドレールとともに示される、図２２に示される調整可能なガイドレールの頂面図。 図２６の線２６−２６に沿った断面図。 それらの間で物品を移送することができる、１対の調整可能なスターホイールコンベヤーの概略的斜視図。

図に示されるシステムの実施形態は、本質的に説明のためのものであり、特許請求の範囲によって定義される本発明を制限することを意図するものではない。更に、本発明の各特徴は、詳細な説明に照らし合わせれば、より完全に明確になり理解されるであろう。

本発明は、調整可能な（又は、「再構成可能な」）スターホイールコンベヤー（又は、単に「調整可能なスターホイール」若しくは「スターホイール」）に関する。調整可能なスターホイールは、比較的少ない可動部を有してもよく、また実質上無制限の数の寸法及び形状の物品に、自在に適合してもよい。異なる物品に適合するように調整可能なスターホイールを調整する自動及び手動の調整機構も開示される。

図１は、弧状経路の周囲で３次元の物品２２を搬送する調整可能なスターホイールコンベヤー２０を備えるシステムの、１つの非限定的な実施形態を示す。図１に示される実施形態では、システムは、調整可能なスターホイール２０、調整可能なガイドレールアセンブリ（又は、「調整可能なガイドレール」）２４、並びに、異なる寸法及び／又は形状の物品２２に適合するように、調整可能なスターホイール２０及び／又は調整可能なガイドレール２４を調整するコンピュータ２６を含む自動調整機構を備える。自動調整機構は、任意の好適な調整可能なスターホイールとともに使用されてよい。

スターホイール２０は、多数の異なる種類の３次元の物品２２を搬送するために使用され得る。かかる物品には、瓶、缶、容器、かみそり、かみそり刃のヘッド及び握り、タンポンチューブ、及び防臭剤スティック容器が含まれるが、それに限定されない。スターホイール２０は、従来の形状の物品（例えば、円筒形、及び／又は対称の物品）を容易に移送することができる一方、スターホイール２０は、既知の種類の調整可能なスターホイールを含む、従来の手段によって移送することが困難な形状を有する物品を、移送及び制御するのに、特に適している。スターホイール２０は、例えば、水平面では不安定であろう、平らでない、又は曲線的な底部を有する瓶、傾き易いであろう小さい底を有する瓶、角度付けられた、及び／又は中心から外れた首を有する瓶、非対称な瓶、一定でない断面の瓶などを移送するために使用することができる。

かかる瓶の１つは、図２〜４に示される。図２〜４に示される瓶２２は、水平面では不安定であろう曲線的な底部を有する瓶の一例である。加えて、図３の平面図に示されるように、瓶２２も、その断面が瓶の高さに沿って整列しないように捩れた楕円形断面を有するという点において、非対称である。図５は、角度付けられた首を有する瓶２２の例を示す。図５に示されるように、この瓶２２は、それを充填するために、その底部を水面に対して傾けた状態の角度で、保持されなければならない。

図１及び２に示されるように、スターホイールコンベヤー２０は、参照番号３０によって概して指定される回転可能円盤の形式であることができる、複数の回転可能要素を備える。「円盤」という用語は、本説明においていくつかの実施形態を説明するために使用され得るが、「円盤」という用語が使用される場合は常に、「回転可能要素」という用語に置き換えられ得ることを理解すべきである。回転可能要素３０は、積み重ねられ、またそれらは、各回転可能要素３０の中心は通常異なる平面内にあるが、共通の中心を有しているという点において、同心であると言える。

スターホイールコンベヤー２０は、任意で、底プレート３２、中間プレート３３（図６に示される）、及び最上プレート３４を更に備えてもよい。底プレート３２、中間プレート３３、及び最上プレート３４は、任意の好適な寸法及び形状であることができる。底プレート３２は、固定されることもでき、又は回転することもできる。図に示される実施形態では、底プレート３２、中間プレート３３、及び最上プレート３４は円形である。示される実施形態では、底プレート３２は、円盤３０の周縁部５４の最も外側の一部分の直径とほぼ同じ寸法の、又はそれより僅かに大きい直径を有する。円盤３０の周縁部及び他の一部は、図７Ａ〜７Ｈに詳細に示される。中間プレート３３及び最上プレート３４は、突起部５８を有していない円盤３０の一部とほぼ同じ寸法の直径を有する。本実施形態では、底プレート３２、中間プレート３３、及び最上プレート３４は全て、くぼみ寸法が固定されている場合に、スターホイールのアセンブリとともに回転する。しかしながら、回転底プレート３２は任意であり、また他の実施形態では、回転可能な底プレート３２は、例えば、スターホイールの残りの一部より大きいことが可能な平らな固定プレートによって置き換えられてもよく、また物品２２は、かかる固定底プレートを摺動してもよいことを、理解すべきである。回転底プレート３２を提供することは、しかしながら、物品２２のこの摺動及びあらゆる付随する傷を取り除くであろう。

回転可能要素３０及びプレート（底プレート３２、中間プレート３３、及び最上プレート３４）は、任意の好適な材料又は材料の組み合わせで作製され得る。好適な材料には、ステンレス鋼、アルミニウム（例えば、陽極酸化アルミニウム）、アセタール樹脂（ＤｕＰｏｎｔ製ＤＥＬＲＩＮ（登録商標）アセタール樹脂等）、及びポリカーボネートといった、金属及びプラスチックが含まれるがそれに限定されない。回転可能要素３０及びプレートは、所望の構成で機械処理することができ、次いで、任意の好適な既知の製造方法によって、スターホイールコンベヤー２０の他の構成要素をともに一緒に組み立てることができる。

図４に示されるように、スターホイールコンベヤー２０は、軸３６を備え、回転可能要素３０はその周りを少なくとも部分的に回転することができる。回転可能要素３０のうちの少なくとも１つは、少なくとも部分的に、時計方向に、反時計方向に、又は双方向に回転してもよい。回転可能要素３０が双方向に回転してもよいという事実は、回転可能要素が、少なくとも僅かに、接触面又は制御面６０を搬送される物品に接触させるように、又は搬送される物品に極めて近接させるように、回転することを可能にする。回転可能要素３０は、時計方向及び反時計方向の双方に３６０度回転することが可能であってよいが、可能でなくてもよい。回転可能要素３０は、例えば、制御面６０が搬送される物品と接触するように、時計方向に３６０度未満回転してもよい。「接触する」という用語が本明細書の多くの箇所で使用されているが、円盤３０のうちの１つ以上は、物品２２と実際に接触していなくてもよいことを理解すべきである。物品２２に関して使用される場合、「接触する」という用語は、本特許出願全体を通じて、物品２２と近接されるという語句に置き換えられ得る。回転可能要素３０は、次いで物品の位置がスターホイールコンベヤー内に一旦固定されると、物品を搬送するために反時計回りに回転してもよい。別の方法としては、回転可能要素３０は、例えば、制御面６０が搬送される物品と接触するように、反時計方向に３６０度未満回転してもよい。回転可能要素は、次いで物品の位置がスターホイールコンベヤー内に一旦固定されると、物品を搬送するために時計回りに回転してもよい。

本実施形態では、スターホイールコンベヤー２０は、調整機構４０を備える。多数の異なる種類の調整機構が可能である。図１〜６に示される実施形態では、調整機構４０は、回転可能円盤３０を整列させる（又は、回転可能円盤３０の回転位置を調整する）少なくとも１つの整列機構４４へ動作可能に接続する、少なくとも１つのモータ４２を含む。本実施形態における整列機構４４は、モータの駆動軸４６に位置付けられるピニオン歯車３８を含み、またピニオン歯車（又は、「ピニオン」）３８は、回転可能円盤３０の歯車４８と噛み合う。ピニオン３８と円盤３０の歯車４８との間の連携は、図６及び１０に示される。

スターホイール２０は、任意の好適な数の回転可能要素又は円盤３０を備えてよい。特定の実施形態では、スターホイール２０が、少なくとも４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、又はそれ以上の円盤を含むことが望ましい場合もある。この特定の実施形態では、図６に示されるように、スターホイールコンベヤー２０は、８つの回転可能円盤３０を含む。円盤３０は、より具体的には、第１の円盤３０Ａ、第２の円盤３０Ｂ、第３の円盤３０Ｃ、第４の円盤３０Ｄ、第５の円盤３０Ｅ、第６の円盤３０Ｆ、第７の円盤３０Ｇ、及び第８の円盤３０Ｈとして指定される。スターホイール２０は、軸又はハブ３６によって提供される中心軸の周りを回転可能である。ハブ３６は、図４に示されるように、小さい直径を有することができ、又は、最大で陥凹５６まで円盤の面積をほぼ充填する大きさの直径であってもよい。これは、輪に類似した円盤３０をもたらすであろう。ハブ３６も、直径が段階的であることもでき、円盤３０内の噛み合う中心穴５２は、種々の対応する直径を有することができる。円盤３０のそれぞれは、軸３６の周囲で同一又は反対方向に少なくとも部分的に回転するように、構成される。円盤３０は、内部に搬送される物品２２が保持される、少なくとも１つのくぼみ５０を形成するように連携する。円盤３０によって形成される、任意の好適な数のくぼみ５０が存在することがえきる。好適な数のくぼみ５０は、円盤３０の寸法及び搬送される物品２２の寸法に依って、１つ以上の、最大６０までの、又はそれ以上の範囲のくぼみであることができる。くぼみ５０の数の典型的な範囲は、約４〜１５のくぼみであることができる。図に示される実施形態では、１２のくぼみ５０がある。

円盤３０は、任意の好適な構成を有してよい。これらの具体的な円盤３０の構成は、図６及び７Ａ〜７Ｈにより詳細に示される。各円盤３０は、中心軸又は中心部５２、及び周縁部５４を有する。円盤３０の中心部５２は、軸３６の開口部を有する。円盤３０は、それらの周縁部５４内に、少なくとも１つの陥凹５６を有してもよい。別の方法として、あるいはそれに加えて、円盤３０は、周縁部５４に接合し、またそこから外側に延在して星形構成の「点」を形成する、要素又は突起部５８を有してもよい。（円盤３０は、星様の構成を有していなくてもよく、また星形構成を形成する突起は、点で終結しなくてもよく、曲線的な、平らな、又は他の構成で終結してもよいことを、理解すべきである。）陥凹５６、及び／又は、周縁部５４から外側に延在する要素５８を形成する、円盤３０の一部分は、少なくとも１つの位置を、また必要であれば、搬送される３次元の物品２２の配向の制御を補助する少なくとも１つの制御面又は接触面６０を形成する。要素５８も、制御面６０の反対側に側面６２を有してもよい。要素５８の側面６２の構成は、制御面６０の構成より重要ではない。

本明細書で使用される場合、「接合した」という用語は、要素を直接他の要素に取り付けることによって要素が別の要素に直接固定されている構成、要素を中間部材（単数又は複数）に固定し、次いでそれを他の要素に固定することによって要素が間接的に他の要素に固定されている構成、及び１つの要素が別の要素と一体化している構成、すなわち、１つの要素が本質的に他の要素の一部である構成を包含する。「接合した」という用語は、要素の１つの表面全体にわたり要素が完全に別の要素に固定されている構成に加え、要素が別の要素の選択された位置に固定されている構成を包含する。

制御面６０は、円盤３０の周縁部５４に、又はその近くに接合する。円盤３０の制御面６０は、３次元の物品２２のための少なくとも１つのくぼみ５０を一緒に形成する。くぼみ５０は、幅Ｗ、及び深さＤを有する。しかしながら、くぼみ５０の幅Ｗ及び深さＤは、搬送される物品２２の断面の異なる一部の構成に適合するように、スターホイール２０の最上から底までの異なる円盤３０によって画定される異なる平面において変化してもよいことを、理解すべきである。

回転可能要素３０は、円盤の形式の要素に限定されない。回転可能要素３０は、物品のためのくぼみを形成するように、回転し、所望の制御面６０を提供することができる、任意の好適な構成であることができる。例えば、図９は、制御面６０を形成するように円盤３０に接合した輪５８の形式の要素を有する、スターホイールコンベヤー２０を示す。回転可能要素３０などの、スターホイールコンベヤー２０の一部は、特に、スターホイールコンベヤー２０が液体充填機械へ瓶を搬送するために使用される場合、洗浄される必要があるかもしれないということが理解されるであろう。かかる他の構成における回転可能要素を有するスターホイールコンベヤーは、より洗浄がし易いであろう。回転可能要素３０も、回転可能要素が、固定された設備の周囲での組立のために分割され得るように、又は製作及び組立のために寸法を低減させることができるように、１つを超える部品を含んでもよい。

回転可能要素の積み重ね内の種々の回転可能要素（例えば、円盤など）３０は、典型的に少なくとも２つの異なる構成を有するであろう。種々の実施形態では、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、又はそれ以上の範囲の任意の好適な数の異なる円盤３０の構成であることができ、異なる円盤構成は、最大で円盤３０の総数に等しい異なる円盤構成であることができる。しかしながら、円盤３０を設計及び製造するコストのため、より少ない数の異なる構成がコストの観点からより良いこともある。異なる円盤３０は、任意の好適な構成を有することができる。

図６及び図７Ａ〜７Ｈは、調整可能なスターホイールコンベヤー２０において使用され得る、異なる円盤３０構成の一例を示す。図７Ａ〜７Ｈは、８つの円盤が使用されるこの特定の実施形態において、基本的に２つの異なる円盤構成があることを示す。２つの基本構成とは、図７Ａに示される円盤３０Ａの基本構成、及び図７Ｃに示される円盤３０Ｃの基本構成である。図７Ａ、７Ｂ、７Ｇ、及び７Ｈに示される円盤は全て、同一の構成、第１の構成を有する。図７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ、及び７Ｆに示される円盤は全て、同一の構成、第２の構成を有する。これらの特定の円盤３０は、それらの「歯様」突起部５８の間に間隙（歯がない場所）を有する円形鋸歯に類似していると考えられてもよい。調整可能なスターホイール２０の円盤３０は、勿論、鋭利な歯が付いている必要はない。円盤３０Ａの中心部における矢印は、この特定の実施形態において時計回りである際の、スターホイール２０回転の方向を示す。したがって、この特定のスターホイール２０は、（くぼみ５０の構成が設定され、円盤３０が定位置に固定されているとき）、瓶２２を移送するために、時計回りに回転するであろう。他の実施形態では、スターホイール２０は、反時計方向にも、又は、別の方法としては反時計方向に、回転することが可能であることを理解すべきである。スターホイール２０全体の回転は、個々の円盤３０の回転と混同されるべきではない。したがって、円盤３０は、くぼみ５０の構成を、搬送される物品２２に合うように設定するために、時計方向及び反時計方向の双方向に、少なくとも部分的に回転することが可能であることを理解すべきである。

異なる構成を有する円盤３０は、任意の好適な順序及び配向で、最上部から底部まで積み重ねられ得る。同一の構成を有する円盤３０のうちの２つ以上は、円盤３０の積み重ねの中で互いに隣接してもよい。別の方法としては、同一の構成を有する円盤は、隣接せず、それらの間に少なくとも１つの異なる構成の円盤があるように配置調整することができる。同一の構成を有する円盤３０は、円盤の同じ側が上向きになるようにしてもよい。別の方法としては、円盤の構成に依って、円盤３０のうちの１つ以上が、円盤３０の異なる側が上向きになるように反転されてもよい。種々の円盤３０が、積み重ねられた円盤３０の１つ以上のセットを形成するように、（例えば、鉛直に）積み重ねられ得る。例えば、セットの円盤３０は、積み重ねの中の他の円盤に比較して、より互いに近く間隔を置くことなどによって、１セットの円盤として一緒にまとめられてもよい。勿論、円盤３０が回転することが可能であり、またスターホイール２０が、円盤３０の間の空間内で洗浄され得るように、隣接した円盤３０の間には、少なくともいくらかの空間又はすきまがあってよい。

示される実施形態において、図７Ａ及び７Ｇにそれぞれ示される円盤３０Ａ及び３０Ｇは、第１の構成を有する。加えて、これらの円盤の双方は、円盤の同じ側が上を向き、またそれぞれの制御面６０Ａ及び６０Ｇが、瓶２２の後続部に接触するように配向される。円盤３０Ｂ及び３０Ｈも、同様に第１の構成を有するが、それらは円盤の異なる側がスターホイールコンベヤー２０内で上向きになるように反転される。突起部５８の同じ側は、円盤３０Ｂ及び３０Ｈで、制御面６０Ｂ及び６０Ｈをそれぞれ形成するが、この場合では、制御面６０Ｂ及び６０Ｈは瓶２２の先行部に接触する。７Ｃ及び７Ｅにそれぞれ示される円盤３０Ｃ及び３０Ｅは、第２の構成を有する。円盤３０Ｃ及び３０Ｅは、それらの突起部５８の一方の側が瓶２２の後続部に接触する制御面６０Ｃ及び６０Ｅを形成するように、配向される。円盤３０Ｄ及び３０Ｆも、同様に第２の構成を有するが、それらは円盤の異なる側がスターホイールコンベヤー２０内で上向きになるように反転される。円盤３０Ｄ及び３０Ｆの突起部５８の同じ側は、制御面６０Ｄ及び６０Ｆを形成するが、円盤３０Ｄ及び３０Ｆの場合、それらは瓶２２の先行部に接触する。

円盤３０は、任意の好適な順序で配置調整され得、また円盤の任意の組み合わせが、円盤の１セットを形成するようにまとめられてよい。図６及び８に示されるように、この特定の実施形態では、これらの８つの円盤３０は、上方円盤セットを形成する円盤３０Ａ〜３０Ｄと、下方円盤セットを形成する円盤３０Ｅ〜３０Ｈとを伴う、鉛直に積み重ねられた４つの円盤の２つのセットに配設される。示される実施形態では、円盤３０は、瓶２２の傾きに対する制御を最大にするように、円盤の積み重ね体の最上点及び最下点における瓶くぼみの幅Ｗ（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｇ、及び３０Ｈ）を描く、制御面６０を有するように配設される。２セットの円盤は、従って、搬送される物品２２を２箇所の全体的高さにおいて完全に支持するくぼみ５０を形成する。瓶くぼみの深さＤを描く制御面６０（３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、及び３０Ｆ）は、中間に定置される。

図７Ａ〜７Ｈは、回転可能円盤３０の制御面６０をより詳細に示す。制御面６０は、任意の好適な構成であってよい。制御面６０は、円盤３０を上から見たときに、直線状（真っ直ぐな線）構成、曲線状構成、又は直線状及び曲線状の区分の組み合わせを有する、平面図構成を有してもよい。制御面が曲線状の区分からなる場合、それらは、搬送される物品２２に対して凹状又は凸状であってよい。所与の回転可能要素３０の制御面６０のそれぞれの構成は、同一であってもよく、又は異なってもよい。

図７Ａ〜７Ｈに示されるように、円盤３０Ａ〜３０Ｈは、円盤３０の中心部５２から延在する径方向線Ｒと制御面６０がなす角度Ａに関して描かれ得る少なくとも一部分を有する、制御面６０Ａ〜６０Ｈを含む。図に示されるように、制御面６０が物品、瓶２２と接触する接点（又は、「接触点」）Ｐを通過する、接線Ｔが存在する。制御面６０が、実際に物品２２と接触しない場合では、したがって「接触点」Ｐは、制御面６０で物品２２に最も近接する点となるであろう。径方向線Ｒは、接線Ｔと、円盤の外径（例えば、ホイールの先端部を通過する円）を通って描かれる円Ｃとの、交点を通って描かれる。図７Ｃ及び７Ｄに示されるように、角度Ａが、物品２２の断面の最大部の方向に回動（turn）させると、角度Ａは、径方向線Ｒに対してどちらかの方向に回動させることによって測定され得る。角度Ａは、径方向線Ｒに対して、約０度より大きい又は約０度に等しい角度から、最大約９０度未満までの、任意の好適な角度であることができる。角度Ａに対する典型的な値は、約３０〜約７５度である。角度が大きいほど、くぼみの深さをより良く画定し、また角度が小さいほど、くぼみの深さを調整するために円盤が要する回転量が低減される。例えば、制御面６０が凹状である、ないしは別の方法で、搬送される物品２２の断面形状によりぴったり合うように構成されるような特定の場合では、制御面６０は、複数の点で物品に接触する場合があることが理解されるであろう。かかる場合においては、添付の特許請求のうちのいずれか一項に記載される関係は、かかる複数の接触点Ｐのいずれかに対して存在するならば、かかる特許請求項の範囲内に含まれるとみなされるであろう。

図７Ａに示されるように、本実施形態において、第１の円盤３０Ａは、概して径方向線Ｒに従うか、又は、容易な瓶の解放のために空気をいくらか通すように径方向線Ｒに対して約０度より僅かに大きい角度を形成する、第１の制御面６０Ａを含む。この角度は、得られる角度が、図７Ｃ及び７Ｄに示される角度Ａより小さい限りにおいて、径方向線と実質的に異なることが可能である。第１の制御面６０Ａは、３次元の物品２２がくぼみ内にあるとき、その下流側に隣接して配置されるように位置付けられる。物品２２の「上流」又は「下流」側という用語は、回転の方向に依る。この場合、スターホイールは、時計回りに回転する。物品２２の上流側は、進行方向における物品の先行部である。下流側は、進行方向に動くときの物品の後続部である。

少なくとも他の１つの円盤又は第２の円盤は、第２の円盤の中心部５２から延在する径方向線Ｒと概して角度をなして配置される少なくとも一部分を含む第２の制御面６０を含む。第２の制御面は、３次元の物品２２がくぼみ内にあるとき、その上流側に隣接して配置されるように位置付けられる。図７Ａ〜７Ｈに示される実施形態では、少なくとも１つの他の円盤は、図７Ｃに示される第３の円盤３０Ｃである。それに示されるように、第１の円盤３０Ａ以外の少なくとも１つの円盤３０Ｃの制御面６０Ｃの角度Ａは、第１の円盤３０Ａの第１の制御面の角度Ａと異なる。より具体的には、制御面６０Ｃの角度Ａは、線Ｔが、線Ｒとは異なる瓶の領域で瓶に接触するように、円盤３０Ａの制御面６０Ａの角度Ａより大きい。このことは、制御面６０Ｃが、くぼみの少なくとも一部分の深さＤを少なくとも部分的に形成することを可能にする。示される実施形態では、少なくとも他の１つの、又は第２の円盤を備えると見なされ得る、他の円盤３０があることを理解すべきである。

制御面６０の異なる接触点Ｐ間の関係を説明する別の方法は、接触点Ｐがどれくらい円盤３０の中心部５２から離れているかを測定することである。円盤３０の中心部５２と接触点Ｐとの間の距離は、径方向線Ｒに沿ってとられ、測定値Ｍと称される。したがって、少なくとも１つの円盤３０Ｃの、円盤の中心部５２と接触点Ｐとの間の距離Ｍは、円盤３０Ａの中心部５２と第１の円盤３０Ａの接触点Ｐとの間の距離Ｍより小さい。このことは、制御面６０Ｃが、くぼみの少なくとも一部分の深さＤを少なくとも部分的に形成することを可能にする。

スターホイール２０上の円盤３０は、搬送される物品２２に伴い、任意の好適な数の接触点Ｐを形成するように組み合わせられてもよい。好適な数の接触点には、４、５、６、７、８、又はそれ以上の接触点Ｐが挙げられるが、それに限定されない。図７Ａ〜７Ｈに示される実施形態では、円盤３０のそれぞれは、物品２２に伴う少なくとも１つの接触点を形成し得る。したがって、所与のくぼみ５０内に物品２２を固定するための８つの接触点がある。円盤３０は、それぞれ４つの円盤からなる２つのセットに配設されるため、２つの異なる基準位置で物品を支持する物品２２に対する４つの接触点Ｐがある。より単純で安定した瓶形状に対しては、４つの円盤に伴う１つの高さでの接触点が、適切な制御を提供してもよい。これらの実施形態のうちのいずれにおいても、スターホイール２０は、円盤３０のうちの１つ以上の相対的高さを調整する（すなわち、円盤３０の平面と底プレート３２（又は、物品が定置される他の面）との間の距離を調整する）機構を有して提供され得る。かかる特徴は、上方の円盤３０に関して特に興味深いことになるかもしれない。このことは、種々の異なる寸法及び形状の物品２２を取扱うための、極めてより高い柔軟性を有するスターホイール２０を提供するであろう。

図８〜８Ｄは、円盤３０の対が、くぼみ５０の異なる一部を形成するためにどのように組み合わさるかを示す。図８Ａは、底部の円盤３０Ｇ及び３０Ｈの対の突起部５８が、瓶２２のためのくぼみ５０の一部分を形成するためにどのように組み合わされるかを示す。図８Ｂは、次の、円盤３０Ｅ及び３０Ｆの対の突起部５８が、瓶２２のためのくぼみ５０の別の一部分を形成するためにどのように組み合わさるかを示す。図８Ｃは、その次の、円盤３０Ｃ及び３０Ｄの対の突起部５８が、瓶２２のためのくぼみ５０の別の一部分を形成するためにどのように組み合わさるかを示す。図８Ｄは、最上部の、円盤３０Ａ及び３０Ｂの対の突起部５８が、瓶２２のためのくぼみ５０の最終部を形成するためにどのように組み合わさるかを示す。

調整可能なスターホイール２０は、瓶２２などの、異なる形状を有する物品を適合するために任意の好適な様式で調整され得る。示される実施形態では、スターホイールくぼみ５０の幅Ｗは、回転円盤３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｇ、及び３０Ｈによって調整され得る。瓶２２などの、より幅の広い物品に適合するためには、円盤３０Ａ及び３０Ｂが、接触点Ｐが互いから離れて動くように反対方向に回転される。スターホイールくぼみ５０の深さＤは、回転円盤３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、及び３０Ｆによって調整される。より深い瓶に適合するためには、円盤３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、及び３０Ｆが、円盤の角度付けられた一部が互いから離れて動き、より深いくぼみを生成するように、回転される。しばしば、瓶の断面形状はその高さによって変化するであろう。例えば、瓶２２は、より幅の広い底部とより小さい最上部とを有してもよい。この場合、上方及び下方の円盤セットは、底部のためのより大きいくぼみ、及び最上部のためのより小さいくぼみを生成するように、独立して調整され得る。瓶も、鉛直の中心面に対して非対称であることができる。この場合、より大きく角度付けられた接触面を有する円盤３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、及び３０Ｆは、非対称のくぼみ５０を生成するように様々な深さに調整され得る。本実施形態では、８つの円盤３０全ての相対的な回転を調整することは、実質上いかなる物品形状にも調整されるであろう完全に無定形なスターホイールくぼみ５０を生成し、また物品２２を２箇所の高さにおいて完全に支持する。

本明細書に示され説明されるように、くぼみ５０の境界は、単に、前記円盤３０の少なくともいくつかを少なくとも部分的に回転させ、異なる円盤状の制御面６０の角変位又は位置を調整することによって、構成されてよい。制御面は、搬送される３次元の物品の輪郭に概して従うように構成されるくぼみ５０を形成する。円盤３０の位置は、次いで物品２２を移送するために、スターホイールコンベヤー２０を回転させる前に固定される。くぼみ５０の幅Ｗ及び深さＤを設定するための調整の全ては、中心軸である軸３６の周囲での回転動作によってなされる。スターホイールコンベヤー２０は、したがって、くぼみの境界を形成するために、軸方向に内側及び外側に向かって可動である（すなわち、径方向線Ｒの全体方向に、内側及び外側に向かって可動である）要素を有していなくてもよい。スターホイールコンベヤー２０も、スターホイールの回転の軸以外の、又は回転可能要素３０のそれ以外の位置である点の周りを旋回する旋回軸を有する、把持器又は要素を有していなくてもよい。したがって、調整可能なスターホイールコンベヤー２０は、比較的少ない可動部を有し、またくぼみの幅及び深さの調整は、単一の機構によって制御され得る。

くぼみ５０の構成を調整するための機構４０は、手動で調整可能であるか、又は自動的に調整可能であることができる。図１〜８及び１０は、くぼみ５０の構成を調整するための自動機構４０の、非限定的な実施形態を示す。機構４０は、円盤３０のうちの１つ以上を回動させるように少なくとも１つのピニオン（又は、「第１の歯車」）３８を駆動する駆動軸４６を有する、少なくとも１つのモータ４２を備える。より具体的には、本実施形態では、駆動軸４６を通して、それぞれ８つの円盤３０のうちの１つと連動する８つのピニオン３８を駆動する、８つの小型歯車モータ４２がある。任意の好適な種類のモータが使用され得る。好適な種類のモータには、歯車モータ、サーボモータ、ステッピング・モータ、直流モータ、水力モータ、及び空気圧モータが含まれるが、それに限定されない。本明細書で使用される場合、「歯車モータ」という用語は、歯車箱を有するモータを指す。モータ４２は、任意の好適な位置にあってよい。示される実施形態では、モータは、最上プレート３４にある。モータはそれぞれ、駆動軸４６のうちの１つに動作可能に接続される。

ピニオン歯車３８は、円盤３０に位置付けられた歯車（又は、「第２の歯車」）４８と噛み合うことができる。歯車４８は、円盤３０上の、又は円盤内の任意の好適な位置にあってよい。図６及び７Ａ〜７Ｈに示されるように、本実施形態では、円盤３０のそれぞれは、同一に切断された１つ以上の弧状穴７０を有する。円盤３０は、任意の好適な数の弧状穴７０とともに提供され得る。この特定の実施形態では、円盤３０のそれぞれは、その中に８つの弧状穴７０を有する。弧状穴７０は、円盤３０の中心部５２と周縁部５４との間に位置付けられる円の構成で、断続的に配設される。示される実施形態では、円盤３０上の歯車４８は、弧状穴７０内に少なくとも部分的に位置付けられる。換言すれば、歯車４８は、弧状穴７０の境界を画定する円盤３０の一部分に取り付けられる。円盤３０はそれぞれ、１セット以上の歯車４８をその上に有してもよい。しかしながら、本実施形態では、各円盤３０は、弧状穴７０のうちの１つの中に１セットの歯車４８しか有していない。他の弧状穴７０は、その内部に歯車を有さず、また図６に示されるように、単に、他の円盤３０に対する駆動軸４６及びピニオンが円盤を通過するのを可能にするために提供される。円盤３０の歯車４８は、任意の好適な様式で形成され得る。円盤３０内の歯車の歯は、図に示されるように円盤材料を水ジェット切断することによって、又は焼入れ歯車挿入具を円盤３０内に導入することによって、形成され得る。

図に示される実施形態では、関連付けられたモータ４２がその軸を回転させ、またそのピニオン３８を回動させ、続いてピニオン３８が、円盤３０の歯車４８と係合され、また円盤３０をその接触面６０が所望の位置にあるように回動させると、円盤３０のそれぞれの位置が調整される。説明される実施形態は、各円盤３０を位置付ける１つのモータ４２を示す。代替的実施形態では、１つのモータ４２は、２つ以上の円盤３０を位置付けるように構成され得る。これは、複数の円盤３０の歯車４８の間で、ピニオン３８を軸方向に移すことによって（すなわち、ピニオン３８を、ハブ３６に対して平行な方向に動かすことによって）達成され得る。

モータ４２は、典型的には電流を動力源とする。ワイヤが、モータ４２に動力を供給するために、電流源からモータへと電流を提供してもよい。一実施形態において、モータの位置は、制御装置によって制御される。モータ４２を制御するシステムは、エンコーダ又はリゾルバなどの測定デバイスによって真のモータ位置の制御装置へフィードバックを提供する、閉ループ制御システムの形式であることができる。しかしながら、他の実施形態では、所望の位置は、位置フィードバックを伴わずに、ステッピング・モータなどの開ループデバイスへ命令され得る。追加のワイヤが、モータ及び／又は円盤の位置のフィードバックを制御装置へ伝送するために使用され得る。コンピュータ及び／又は制御装置は、スターホイール２０から遠隔に位置付けられ、またスリップリング、又はスターホイール２０と制御装置との間の相対回転動作を可能にする他の通信手段を介して、電気的に通信することができる。別の方法としては、スターホイール２０は、回転され、それが電気的接触に接触されることを可能にする位置で停止され得る。通信は、コンピュータと、制御装置、又は高周波、光、又は音を使用する無線手段によってスターホイール２０とともに回転するモータ駆動との間でも可能である。電力は、スターホイールとともに回転する電池によって駆動モータに供給することができ、又は、通信若しくは誘導によって本体から伝送することができる。

別の方法としては、手動で調整可能な機構を提供するために、モータ４２は、手動手回しクランク、手動調整される計数器付き歯車箱、手動調整される計数器などと置き換えられてもよい。

上述のピニオン歯車調整機構に加えて、自動又は手動調整のいずれに対しても多数の他の調整機構が存在する。低コストの手動調整の１つの選択肢が、図１１〜１４に示される。本実施形態において、穴７０は、最上プレート３４及び全円盤３０内に提供される。穴７０は、任意の好適な構成であることができる。円盤３０の一部は、穴７０の境界を画定する。示される実施形態では、穴は、弧状スロット７０の形式である。同形のスロット７０が各円盤３０内に切断されるが、各スロットと突起部５８との間の相対角度は、スロット７０の全てが鉛直に整列されたときに所望のくぼみ５０を生成するように、各円盤によって異なるであろう。弧状スロット７０は、回転の軸と同心であり、また特定の寸法のくぼみ５０を生成するように鉛直に整列され得る。他の実施形態では、穴７０は、弧状又は同心でなくてもよい。他の実施形態では、円盤３０内のスロット７０は、例えば、ドッグボーン形又は図８の字形を有し得る。

鋤形テーパーピン７２などのテーパー状要素が、スロット７０の中へ差し込めることができる。このことは、スロット７０の境界を画定する円盤の一部に力をかけ、また円盤３０を、スロット７０が整列するように回転させるであろう。図に示されるように、鋤形テーパーピン７２は、最上部（又は、近位端部）ではより幅が広く、スロット内に初めに挿入される遠位端部ではより狭まっている。テーパーピン７２は、テーパーピン７２がスロット７０の中へ挿入されるときに円盤３０と接触するその長さの一部分の少なくとも部分的に沿って、より広い幅からより狭い幅へと先細りになっていてよい。図に示される実施形態では、テーパーピン７２は、実質的にその全長に沿って先細りになっている。テーパーピン７２は、その最上部に取っ手７４を有し、またテーパーピン７２及び取っ手７４が接合する制止部７６を有する。制止部７６は、テーパーピン７２が挿入され得る深さを制限する役目を果たす。テーパーピン７２をスロット７０のうちの１つへ差し込むことは、搬送される物品２２の１つの寸法及び形状に対する、くぼみ５０の寸法及び形状を選択するであろう。最上円盤３０Ａ上の異なるスロット７０と、その下に鉛直に位置する下方円盤上のスロットとは、それぞれが、異なる形状及び／又は寸法のくぼみ５０を生成するように整列するであろうという点で異なる。ピン７２を、別のスロット７０を通して差し込むことは、円盤３０を少なくとも部分的に回転させ、別の所定の形状及び／又は寸法の別の瓶に適合するように、くぼみ制御面を調整するであろう。（したがって、ピンを挿入する前に、円盤内の穴を手動で回転させて整列させる必要はない。）テーパーピン７２か、又は他の機械的クランプかは、スターホイール２０が物品２２を搬送するために回転する前に、くぼみ５０の形状を係止するために使用され得る。円盤３０は、複数の所定の物品構成を確定するように、複数のスロット７０を有して切断され得る。スロット７０を、円盤３０の表面に、また異なる半径の複数の帯状領域に分散させることによって、多数の物品が適合され得る。

図１５〜２１は、異なる寸法及び／又は形状の物品２２に対するスターホイール２０の調整のための、別の代替的実施形態を示す。本実施形態では、円盤３０はそれぞれ、その中に形成されたいくつかの穴８０を有する。円盤３０は、その中に形成された任意の好適な数、寸法、及び形状の穴８０を有することができる。示される実施形態では、各円盤３０は、その中に形成された４つの同形の穴８０を有する。示される穴８０は、円盤３０の周囲に等しく離間され、また円盤３０の中心部５２と周縁部５４との間に位置付けられる。本実施形態における穴８０は、略台形状である。しかしながら、台形状穴８０の底部及び上部は弧状であり、また台形状穴８０の側部は略直線状である。

本実施形態では、くぼみ５０の寸法及び／又は形状の変更は、手動調整される迅速交換式要素を使用してなされ、それは鍵８２の形式であってよい。図１９に示されるように、鍵８２は、軸８４及び、それから突出するカム又はローブ８６などの１つ以上の要素を有する。この特定の実施形態では、各鍵８２は、８つのローブ形状のカム８６を有し、８つの円盤３０のそれぞれに対して１つずつ係合し、それらを所望の角度位置に動かす。鍵８２はそれぞれ、任意で、軸８４に接合する取っ手８８及び制止部９０を含んでもよい。取っ手８８は、鍵８２にトルクを印加し、その後鍵を所望の位置に係止させるための便宜的な方法を操作者に提供する。それは、鍵８２の抜き差しをし易くするようにも設計される。取っ手８８も、係止トリガ９２などの、任意の係止機構をその上に有してもよい。

異なる鍵８２の数は、１つを超える任意の数であることができる。図１５及び１６は、この特定のスターホイール２０のための４つの鍵８２を示す。示される実施形態では、穴８０のそれぞれに対して１つずつ、４つの異なる鍵８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、及び８２Ｄがある。図１７及び２１は、係合した位置における鍵８２Ｃのうちの１つを示す。図１８及び２０は、脱係合した位置における鍵８２Ｄのうちの１つを示す。図２０では、より長い寸法のローブ形状のカム８６が、観察者の方に向けられている。したがって、図２０において、カム８６は、この角度から観察するとこれらのカム８６の幅は本質的に軸８４の幅と同じであるため、円盤３０と嵌合しているようには見えない。典型的には、スターホイール２０の使用中は、鍵８２のうちの１つのみが係合される。

図１５〜２１に示される実施形態では、１つの寸法及び／又は形状の瓶２２から、異なる寸法及び／又は形状の瓶２２へと変化するように、くぼみ５０の寸法及び／又は形状を変化させるために、概して以下の手順に従う。操作者は、取っ手８８の係止トリガ９２を握り、現在係合されている鍵８２を脱係止させる。操作者は、鍵８２を反時計回りに回動させ、鍵８２上のカム８６を脱係合する。係止トリガ９２が解放されると、バネ仕掛けの錠が、鍵８２が更に意図せず回転するのを予防する。次に、その次の瓶の寸法を描く鍵が導入されなければ、操作者は、所望の鍵８２を、穴８０のうちのいずれかに（必要に応じて、別の鍵を先に取り除き）差し込むことによって導入する。次の所望の瓶を描く鍵のために、操作者は、係止トリガ９２を握り、取っ手を脱係止させ、またカム８６を円盤３０と係合させるように鍵８２を時計回りに回動させる。カム８６は、スターホイール円盤３０と係合し、またスターホイール円盤３０を所望の位置へ動かす。係止トリガ９２が解放されると、バネ仕掛けの錠が、鍵が更に意図せず回転するのを予防する。

本実施形態の多数の変形が可能である。例えば、他の実施形態では、スターホイール２０は、より少ない又はより多い鍵を保持するように設計され得る。４つの鍵を有する場合において、第５の瓶が所望されるときは、１つの鍵が除去され、新規に設計された第５の鍵が導入され得る。これは、設備がもともと設計されたときには予期されていなかった可能性のある更なる物品に対する柔軟性を提供する。

再構成可能なスターホイール２０は、新規の形状及び／又は寸法の物品２２に対して、手動で、少なくとも部分的に自動的に、又は、所望であればボタン一押しの全自動的に調整されてもよい。例えば、調整可能なスターホイールコンベヤー２０は、コンピュータ２６を更に備えるシステムの一部であってもよい。コンピュータ２６に、コンピュータ支援設計（「ＣＡＤ」）プログラムが提供され得、ＣＡＤプログラムは、円盤３０のそれぞれに対応する基準位置又は高さにおける３次元の物品２２の寸法を含む。ＣＡＤプログラムは、所望の瓶形状を支持するようにくぼみ５０を生成するために、円盤３０のそれぞれに対して必要な回転角度を決定するために使用することができる。ＣＡＤプログラムを使用してスターホイールの調整設定を決定するプロセスは、自動化することができる。例えば、操作者は、単に瓶ファイルをコンピュータ２６に入力するだけでよく、自動プラグラムが、自動的に円盤３０を回転させて、正しい設定を決定するであろう。これは、操作者が手動でスターホイール２０及び瓶モデルを操作して、正しいスターホイール設定を決定する場合よりも、極めて速い。コンピュータ２６は、スターホイール円盤３０のそれぞれの回転（又は、角度）位置を調整し、３次元の物品２２の寸法に適合するようにくぼみ５０を生成するためのモータ４２などの調整機構を制御する、制御システムと通信することができる。円盤の「角度」位置とは、円盤が初期の位置に対して回転される角度を指す。ＣＡＤプログラムは、スターホイール円盤３０のそれぞれに対するモータ位置のリストを表す表又はリストの数を作成するためにも、使用され得る。この位置のリストは、各モータ４２の位置を制御するプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）内へ、アップロード又は手動入力され得る。プログラマブル論理制御装置は、電気機械プロセスの自動化のために使用されるデジタルコンピュータである。ＰＬＣは、分離したデバイスであってもよく、又は図に示されるコンピュータ２６内に組み込まれてもよい。かかる自動調整システムは、本明細書に説明される自在調整可能なスターホイールコンベヤーを伴う使用に限定されず、任意の好適な構成を有するスターホイールとともに使用されてよい。

ＣＡＤプログラムは、別の方法としては、スターホイール２０の手動調整を可能にするように使用され得る。例えば、図１〜８及び１０に示される歯車実施形態において、ＣＡＤプログラムは、各円盤３０の回転角度の手動調整に対する調整設定である数のリストを提供することができる。図１１〜１４に示される楔機構に対しては、ＣＡＤプログラムは、スロットの形状を確定するために使用され得る。図１５〜２１に示されるカム鍵機構に対しては、ＣＡＤプログラムは、鍵の形状を設計するために使用され得る。

調整可能なスターホイールコンベヤー２０は、スターホイールコンベヤー２０内の定位置に物品２２を維持するために、スターホイール２０が回転するときに、くぼみ５０の外へ物品２２を動かす傾向のある遠心力を計数するための構成要素とともに、提供することができる。この目的に適する構成要素には、調整可能な半径ガイドレール、真空カップ、及びベルトが挙げられるが、それに限定されない。

図２２〜２６は、スターホイール２０とともに使用するための可撓性調整可能ガイドレールアセンブリ２４の１つの非限定的な例を示す。調整可能なガイドレールアセンブリ２４は、底プレート又は枠９８、ガイドレール調整機構１０２によって調整される弧状可撓性梁又はレール１００を含む。可撓性レール１００は、調整可能なスターホイール２０内に保持される瓶又は他の物品２２の外側経路を確立する、一定の半径Ｒ１に一致するように調整される。ガイドレール調整システム１０２は、可撓性レール１００を異なる半径へと屈曲することが可能な任意の好適な形式であることができる。弧の半径Ｒ１は、瓶の首の中心部が同一弧状経路に沿って進むであろうことを確実にするために、異なる瓶の深さに適合するように調整されることが必要な場合がある。これは、瓶の首を液体充填機／蓋締機と整列させるために重要な場合がある。可撓性レール１００は、固定長さＬを有する。可撓性レール１００は、異なる半径Ｒ１に一致するように屈曲され得る。そのようにするためには、可撓性レール１００の長さＬは、その屈曲に適合するように浮動可能又は可動でなければならない。可撓性レール１００は、半径調整機構１０２に１つの箇所で取着されることができ、また長さは他の箇所で浮動することが可能である。可撓性レール１００がたどる弧の中心部は、スターホイール２０と同心であるように保たれる。

可撓性レール１００は、様々な直径の弓形状に一致するように屈曲されることができる任意の好適な材料、又は材料の組み合わせで作製されることができる。可撓性レール１００は、例えば、アセチル又は超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ）などの熱可撓性物質、ステンレス鋼などの金属、又は、樹脂に埋め込まれた炭素若しくはグラスファイバー繊維、低摩擦プラスチックで被覆された金属梁、若しくは木などの複合物から作製されることができる。

示される実施形態では、ガイドレール調整システム１０２は、角度付けられたスロット１０６を内部に有する弧状カムプレート１０４、可撓性レール１００をカムプレート１０４に接続する少なくとも１つの調整可能な接続機構１０８、及び、手動調整制御器又は自動調整制御器１１０を含む。調整可能な接続機構１０８は、可撓性レール１００に接合されるスロット付き連結具１１２、スロット付き連結具１１２の中に配置される内側ピン１１４、内側ピン１１４を、カムプレート１０４の角度付けられたスロット１０６内に可動に配置された従動ピン１１８に接合する制御用連結具１１６、及び固定内側ピン１２０を含む。

調整制御器１１０は、可撓性レール１００の半径Ｒ１を変化させる任意の好適な種類の手動又は自動調整機構を含んでよい。図に示される実施形態では、弧状カムプレート１０４上の複数の歯１２２、歯車１２４、軸１２６、及びモータ１３０を含む自動調整機構が示される。かかる自動調整制御器１１０は、特定の寸法及び形状の物品２２のためにスターホイール２０のくぼみ５０の構成を確立するコンピュータ２６などの、コンピュータに連結されてよいが、必要ではない。かかる場合では、コンピュータ２６は、ＣＡＤプログラムに画定された物品２２に望まれる所望の半径Ｒ１へと調整可能なガイドレール２４を調整するように自動調整制御器１１０を動かすように、プログラムされることができる。

調整可能なガイドレール２４は、次のように機能する。モータ１３０又は手動調整つまみ（モータの代わりとなる）が、カムプレート１０４の回転位置を調整する。カムプレート１０４の角度付けられたスロット１０６が、制御用連結具１１６の従動ピン１１８を、共に半径方向である経路上で出入りさせる。制御用連結具１１６の内側ピン１１４は、種々の弧を形成する。内側ピン１１４は、スロット付き連結具１１２によって可撓性レール１００へ接続される。これらのスロット付き連結具１１２は、半径Ｒ１が調整される際に、可撓性レール１００をその長さに沿って浮動させる。可撓性レール１００に沿った１箇所１２０が、制御用連結具１１６にピンで留められる。説明例においては、可撓性レール１００の中心部が、固定ピン１２０で制御用連結具１１６にピン留めされ、可撓性レール１００の両端部は浮動可能である。ピン留めされた位置１２０は、例えば、この端部における可撓性レール１００の動きを防ぐための一端部へと、再位置付けされることができる。

かかる調整可能なガイドレール２４は、本明細書に説明される自在調整可能なスターホイールコンベヤー２０を伴う使用に限定されず、任意の好適な構成を有するスターホイールとともに使用されてよい。

代替的実施形態では、調整可能なガイドレール２４の代わりに、回転可能要素３０（陥凹５６内など）に位置付けられた真空カップが、物品２２を定位置に維持するために使用されることができる。瓶又は他の物品２２を移動するための真空カップの時間調整は、プログラマブル論理制御装置（「ＰＬＣ」）によって、又はスターホイール位置によって作動されるバルブによって、制御されることができる。

調整可能なスターホイール２０は、多数の利点を提供する可能性がある。しかしながら、かかる利点は、添付の特許請求の範囲に含まれない限り、提供を要されないことを理解すべきである。示される実施形態において、８つの独立した円盤３０を調整することによって生成されるくぼみ５０は、物品の種々の形状及び／又は寸法に適合するために、特許文献に説明されるスターホイールより高い柔軟性を提供する可能性がある。傾斜状のくぼみ５０（平面図で観察する場合）に伴うくぼみ深さに対して、くぼみ幅の独立した調整は、より多くの接触点及び瓶の位置のより改善された制御を提供する。瓶２２の両側のくぼみ５０を独立して調整することは、非対称の瓶形状に適合することができる。これらのくぼみ５０は、所定の形状の限定された数の物品に対して調整可能である場合と比較し、あらゆる既存の、又は将来の瓶形状に対して無限に調整可能である。

上方及び下方の独立した４つの円盤の積み重ねの高さは、瓶又は一定でない断面を有する他の物品の鉛直軸を保つことが可能である。かかる物品のいくつかの例には、その上部より大きい底部を有する瓶、又はその上部より小さい底部を有する瓶がある。物品も、平らな底部を有していなくてもよい。トトル（Tottle）（底部が平らでない管様形状の瓶）が、移送及び制御されることができる。角度付けられた首を有する瓶は、首を鉛直にし、また本体を非鉛直角度に保った状態で支持されることができる。

同心円盤を伴う設計は、単純であり、また製造及び維持のために比較的費用がかからない。無定形の形状の容量力及び調整可能なくぼみ深さを達成するために、いかなる複雑な機構も必要とされない。手による操作又は全自動の方法を使用して本システムを調整することは、現実的である。全自動調整は、寸法及び／又は形状の変化を、オンラインソフトウェアの命令によって完全に駆動することを可能にする。

多数の他の実施形態が可能である。図２７に示されるように、一実施形態では、調整可能なスターホイール２０Ａ及び２０Ｂを１対備えるシステムであって、スターホイールが隣接し、稼働中、そのスターホイールは、一方のスターホイールが他方のスターホイールへ３次元の物品を移動することができるように、反対方向に回転する、システムが提供される。くぼみは、非対称の物品を取扱うための代わりのスターホイールに対して、異なって調整されることができる。

本明細書に開示した寸法及び値は、記述された正確な数値に厳しく限定されるものと理解すべきでない。むしろ、特に言及しない限り、そのようなそれぞれの寸法は、記述された値と、その値の周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味することを意図する。例えば、「９０度」として開示された寸法は、「約９０度」を意味することを意図する。

本明細書全体にわたって記載されるあらゆる最大数値限定は、それより小さいあらゆる数値限定を、そのような小さい数値限定が本明細書に明示的に記載されたものとして包含すると理解されるべきである。本明細書全体を通じて記載される最小数値限定は、それより大きいあらゆる数値限定を、そのような大きい数値限定が本明細書に明確に記載されているかのように含む。本明細書全体を通じて記載される数値範囲は、そのようなより広い数値範囲内に入るそれよりも狭いあらゆる数値範囲を、そのようなより狭い数値範囲が全て本明細書に明確に記載されているかのように含む。

本発明の「発明を実施するための形態」で引用した全ての文献は、関連部分において本明細書に援用するが、いずれの文献の引用もそうした文献が本発明に対する先行技術であることを容認するものとして解釈されるべきではない。この文書における用語のいずれかの意味又は定義が、援用される文献における用語のいずれかの意味又は定義と矛盾するかぎりにおいては、本文書においてその用語に与えられた意味又は定義が優先するものとする。

本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

Claims (10)

1. 調整可能なスターホイールシステムであって、
   弓状経路に沿って、くぼみ内で３次元物品を搬送するための調整可能なスターホイールコンベヤーを備え、
   前記スターホイールコンベヤーが、
   中心及び周縁を有し、前記くぼみの境界を画定する部分を備える回転可能要素であって、前記回転可能要素によって画定される前記くぼみが、異なる寸法及び／又は形状の物品に適合するように調整可能な構成を有する、回転可能要素と、
   前記くぼみの構成を調整するための調整機構と、を備え、
   当該調整可能なスターホイールシステムが、コンピュータを更に備え、
   前記コンピュータに、ＣＡＤプログラムが提供され、前記ＣＡＤプログラムが、前記スターホイールコンベヤーによって搬送される３次元物品の寸法を含み、前記コンピュータが、前記回転可能要素の位置のための設定を提供するようにプログラムされて、前記くぼみの構成を、前記３次元物品に適合するように設定する、調整可能なスターホイールシステム。
2. 前記調整機構が、第１の歯車及び噛み合う第２の歯車を備え、前記第２の歯車が、前記回転可能要素のうちの少なくとも１つに設置され、前記第１の歯車が、前記少なくとも１つの回転可能要素の前記歯車を動かすように回動され得る歯車である、請求項１に記載の調整可能なスターホイールシステム。
3. そこに設置された歯車を有する前記少なくとも１つの回転可能要素が、前記回転可能要素の部分によって画定される穴をその中に有し、前記回転可能要素に設置される前記第２の歯車が、前記穴の境界内に少なくとも部分的に設置される、請求項２に記載の調整可能なスターホイールシステム。
4. 前記第１の歯車が、前記第１の歯車を回動させるためのモータに機械的に接続される、請求項２又は３に記載の調整可能なスターホイールシステム。
5. 前記ＣＡＤプログラムが、前記モータに少なくとも１つの回転可能要素を回動させるための設定を提供して、前記３次元物品のための前記くぼみの少なくとも一部分の構成を設定する、請求項４に記載の調整可能なスターホイールシステム。
6. 信号が、前記ＣＡＤプログラム内の設定に基づいて前記モータに送信され、少なくとも１つの回転可能要素を自動的に回動させて、前記３次元物品のための前記くぼみの少なくとも一部分の構成を設定する、請求項５に記載の調整可能なスターホイールシステム。
7. 中に穴を有する少なくとも２つの回転可能要素を備え、前記調整機構が、前記少なくとも２つの回転可能要素内の前記穴の中へ挿入可能であるテーパー要素を備え、前記回転可能要素内の前記穴の少なくとも複数の部分が、前記少なくとも２つの回転可能要素の回転配向を設定するように整列して、前記３次元物品のための前記くぼみの少なくとも一部分の構成を設定し、前記ＣＡＤプログラムが、前記回転可能要素内の前記穴の構成を画定するために使用される、請求項１に記載の調整可能なスターホイールシステム。
8. 前記少なくとも１つの回転可能要素が、その中に穴を有し、前記回転可能要素の複数の部分が、前記穴の境界を画定し、前記くぼみのうち少なくとも１つの構成を調整するための前記機構が、そこに設けられた少なくとも１つのカムを有する鍵を備え、前記カムが、前記穴の前記境界と係合可能であり、前記鍵が前記穴の中へ挿入されると、前記鍵を回動させて、前記回転可能要素の回転配向を設定することができ、前記ＣＡＤプログラムが、前記鍵の構成を画定するために使用される、請求項１に記載のスターホイール。
9. 前記システムが、前記弓状経路の外側に配置される調整可能なガイドと、前記調整可能なガイドのための調整システムと、を更に備え、前記調整可能なガイドが、所定の長さを有し、前記中心軸に対して内側及び外側に可動であり、前記調整可能なガイドは、その長さに沿って可撓性であり、前記コンピュータが、搬送される前記物品の寸法及び形状に基づいて、前記調整可能なガイドの位置のための設定を提供するようにプログラムされる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の調整可能なスターホイールシステム。
10. 前記調整可能なガイドと少なくとも間接的に機械的に連通するモータを更に備え、前記モータが、少なくとも間接的に前記調整可能なガイドの位置を調整するように動作し、前記ＣＡＤプログラムが、前記調整可能なガイドの位置を調整するための設定を前記モータに提供し、信号が、前記ＣＡＤプログラム内の設定に基づいて前記モータに送信され、前記調整可能なガイドの前記位置を自動的に調整する、請求項９に記載の調整可能なスターホイールシステム。

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