JP2631974B2 - コンテナスリーブに対し順次作業をする方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コンテナスリーブに対して作業をするため
の方法と装置とに係るものであり、特にカートンに液体
を詰めるための回転機械に係るものである。

米国特許第3,579,958号には、カートンスリーブを自
動的に形成し、充填しそして密封する回転包装機械が開
示されている。この機械は回転スパイダを包含してお
り、スパイダはその水平アームの端の保持装置内にスリ
ーブを直立に保持し、それらの機械の種々の作業ステー
ションを通して歩進させる。各保持装置はスパイダアー
ムの端に取付けた取付ブロックと、このブロックに固定
され、バッキングプレート及びこのプレートから外方へ
延びる一対の側部フランジから成る全体としてＵ字形の
ホルダとを含んでいる。このホルダはスリーブを抱き取
り、ホルダの幅と深さは、開いたスリーブの水平方向の
外側寸法よりもいくらか大きい。ホルダは、断面積が略
同じだが長さの異なるカートンスリーブ、例えば半パイ
ント、パイント及びクオートの大きさのカートンに使用
するよう設計されている。第２のＵ字形ホルダはブロッ
クからリンクにより吊下げられており、例えばクオータ
のような大きい寸法のスリーブの下部を抱き取っている
第１ホルダの下側の位置から、奥まった位置へ揺動する
ことができる。ロックリップは各ホルダの一方の側部フ
ランジから他方の側部フランジに向かって斜めに延び
て、スリーブを開いた直立位置に保持する。

この機械のステーションは、装填ステーション、底蓋
加熱ステーション、底蓋折りたたみ・密閉ステーショ
ン、上蓋プレブレークステーション、充填ステーショ
ン、上蓋加熱ステーション、上蓋折りたたみ・密閉ステ
ーション及び排出ステーションである。

底蓋折りたたみ・密閉ステーションにおいて、カート
ンスリーブの内側寸法よりもいくらか小さい断面寸法の
ヘッドを有する垂直マンドレルを、ヘッドの下面がスリ
ーブの底蓋のサブパネルのレベルになるまでスリーブを
通して油圧シリンダにより下降させる。カートンスリー
ブの高さによってヘッドの下面の下端位置を調整できる
ように、マンドレルのストロークは調整可能である。ま
た、このステーションにおいて、ロック部材が、マンド
レルが貫通しているヨークに取付けられており、プレス
ヘッドがマンドレルの下側のプラットホームに固定され
た油圧シリンダの垂直に往復動するロッドの上端に固定
されている。一対の折りたたみプレートがプラットホー
ムに枢着され、スリーブに向かってそしてスリーブから
離れるように動くプレスヘッドにより作動でき、一対の
ローラバーも同様である。プラットホームのレベルはス
リーブの種々の高さを許容するよう垂直方向に調整可能
である。

充填ステーションにおいて、上部が開いたカートン
が、制御された量の液体を充填される。このステーショ
ンは、供給タンク、充填スラム及びカートンへの液体の
流れを制御する分与弁を包含している。カートン作動の
時間制御スイッチは、分与弁を開きそして所望の流量に
対応する所定時間の経過後に分与弁を自動的に閉じる電
気回路を備えている。

スパイダを歩進させ、そして作業ステーションで種々
の機構を作動制御するように、機械のサイクリング手段
が設けられている。この手段は、スパイダを回転させる
ためのスパイダの駆動軸に連結されたインデックス装置
と、作業ステーションで油圧シリンダや他の機構を作動
させる電気制御回路と空気制御回路とを包含している。

この先行技術の機械は多くの欠点を有している。第１
に、ある高さのスリーブから別の高さのスリーブに取扱
いが移るとき、種々の作業ステーションでかなりの量の
調整を必要とし、そのためこれらステーションの設計が
相当に複雑となり、製造時間にもかなり無駄が生じる。
第２に、ホルダのロックリップはスリーブを損傷し易
い。第３に、蓋のサブパネルの正確な折りたたみを促進
するには、マンドレルのヘッドをできるだけスリーブの
内部へしっくりと嵌入させるのが望ましいが、ホルダ内
部でのスリーブの僅かな緩み、そしてスリーブがその矩
形状態から脱しようとする傾向があることから、スリー
ブの内側断面よりもマンドレルのヘッドの外側断面を望
ましいことではないが小さくしなければならず、さもな
いと、下降していくマンドレルがスリーブの頂縁に当た
って、これを押しつぶしてしまうこととなる。第４に、
底蓋のサブパネル上へプレスヘッドの密封圧力は比較的
高くすべきであるが、必要な圧力が高くなればなる程、
マンドレルを作動する油圧装置が大きくなり、費用もか
かるようになる。第５に、コンテナの充填時間制御は実
際に供給される内容物の量について信頼できないことが
あり、この内容物の量は例えば液体の粘度によって変化
する。第６に、排出ステーションにおいて、種々の高さ
のカートンの底は種々のレベルにあって、これは、排出
コンベヤがカートンを受取るときに問題となる。第７
に、もしマンドレルを支持している圧力流体がうっかり
して排出されてしまった場合には、マンドレルが下降し
て危険な状態を生じる虞れがある。第８に、ヨークをマ
ンドレルが通過するようになっていることは、もし機械
が無菌包装機械である場合には、無菌状態を維持するの
を一層困難にする。第９に、機械に使用される駆動シス
テムは衝撃及び振動を発生させる運動パターンを生じ
る。

第１の発明によれば、異なる作業をする一連のステー
ションを通してコンテナスリーブを歩進させるようにし
た、上端及び下端を有するとともにこの上端と下端との
間の距離を限定する高さを有するコンテナスリーブに対
し順次作業をする方法において、 第１のステーションにおいて、第１の所望のレベルに
配置されたスリーブの下端に対し予め選択された作業を
する行程、 第１のステーションにおける作業の完了に続いて、ス
リーブの位置を、そのスリーブの高さにより決定される
量だけ垂直方向に調整して、スリーブの上端を第２の所
望のレベルにする行程、及び、 次のステーションにおいて、第２の所望のレベルに配
置されているスリーブの上端に予め選択された作業をす
る行程 から成る、コンテナスリーブに対し順次作業をする方法
が提供される。

第２の発明によれば、異なる作業をする一連のステー
ションを通してコンテナスリーブを歩進させるようにし
た、上端及び下端を有するとともにこの上端と下端との
間の距離を限定する高さを有するコンテナスリーブに対
し順次作業をする装置において、 第１のステーションにおいて、第１の所望のレベルに
配置されたスリーブの下端に対し予め選択された作業を
する手段、 第１のステーションにおける作業の完了に続いて、ス
リーブの位置を、そのスリーブの高さにより決定される
量だけ垂直方向に調整して、スリーブの上端を第２の所
望のレベルにする調整手段、及び、次のステーションに
おいて、第２の所望のレベルに配置されているスリーブ
の上端に予め選択された作業をする手段 から成る、コンテナスリーブに対し順次作業をする包装
用装置が提供される。

スリーブを垂直方向に調整する工程は、スリーブの上
端に対する作業中スリーブを支持する支持手段にスリー
ブの下端が載るまでスリーブを下降させる行程を備えて
いるのが好都合である。

高さの異なるコンテナスリーブを異なる時に取扱うよ
うになっており、各スリーブの下端に対し作業をした後
にスリーブを下降し、それからその上端に作業をし、ス
リーブを摩擦により横方向に掴んで所望のレベルに保持
している構造において、スリーブの下側に配置され、最
も背の高いスリーブだけをその下降した位置で支持する
支持手段を設けることは有利である。この支持手段は、
第１のステーションから次のステーションへスリーブの
搬送手段と一緒に動くのが有利である。

本発明の装置は、シート材料を折りたたむことにより
作られ元に戻ろうとする傾向のあるカートンスリーブを
所望の位置に保持する保持手段を備えており、保持手段
が、前記傾向のため外方へ動こうとするスリーブの外面
部分に解放可能に当接する解放可能なラッチ部材、及
び、スリーブを解放するため移動するようにラッチ部材
を取付けている取付け手段を備えていてよい。

この構造は、ラッチ部材がスリーブをゆがめたり破損
したりすることなく、ラッチ部材によりスリーブを係合
から解放できるという利点がある。

本発明の装置は、共通のステーションにおいて、加熱
によりねばねばした状態にされ得る材料の面を有するカ
ートンスリーブの蓋密閉用サブパネルを密閉位置に向け
て折りたたむ手段、及び、サブパネルを加熱してその面
部分をねばねばした状態にする手段を備えていてよい。

本発明の装置は、他の作業ステーションにおいて、前
記スリーブの端に収容され、スリーブの端の横断平面に
おける内部断面にぴったり収容される形及び大きさの断
面を有する部材、及び、前記スリーブの内部断面が部材
を収容する形となるようにスリーブにその端で外部から
当接するように配置された手段を備え、この部材と手段
がこの作業ステーションにスリーブを入りさせるように
動くことができるようになっていてよい。

本発明の方法は、スリーブを作業ステーションへ動か
し、このステーションにおいて部材がスリーブの端の内
部断面にぴったり収容されるようにしてこのステーショ
ンにおいて前記部材の端内に収容し、スリーブの内部断
面が部材を収用する形となるようにスリーブを外側から
支持し、そしてこのステーションからスリーブを離して
いくようになっていてよい。

この方法は、部材がスリーブの端を損傷させる危険性
なしに、部材をスリーブ内にしっくり嵌まる断面寸法の
ものとすることができる利点がある。

本発明の装置は、支持体、スリーブの部分へ圧力をか
けるため長さ方向に動くことのできる押圧部材、第１の
リンクを支持体に接続するとともに第２のリンクを押圧
部材に接続している第１と第２の相互関節接続したリン
クを有するトグル装置、及び、第１と第２のリンクを移
動する相互関節接続区域においてリンクに接続されて、
押圧部材を長さ方向に移動させる駆動装置を備えていて
よい。

この装置は、駆動手段が比較的小型且つ廉価であり、
しかも前記部材の圧力面に比較的高い圧力を生じさせる
ことができる利点がある。

この装置を、内部で作業を実施する無菌室を有する無
菌包装機械に適用する場合、押圧部材が無菌室の内部に
配置され、トグル装置が無菌室の外部に配置され、そし
て無菌室の壁を密封状態で貫通する長い部材が押圧部材
をトグル装置に接続する。

本発明の方法が、或るコンテナが他のコンテナの何倍
かの容積を有する複数のコンテナを充填するのに使用さ
れる場合、最小容積を有するコンテナの各々に対して
は、この最小容積に等しい充填物を有する分与装置を一
回だけ作動させ、それ以外のコンテナの各々に対して
は、最小容積の倍数に等しい回数だけ分与装置を作動さ
せる。

この方法は、実際に供給される分量について非常に信
頼できる分量制御に使用できる。

本発明の方法は、高さの異なるコンテナに対して作業
をするのに使用される場合、高さとは関係なく上端を略
同じレベルに揃えてコンテナを排出ステーションに向け
て進め、そして高さとは関係なく下端を略同じレベルに
揃えてコンテナを排出ステーションから離していくこと
ができる。

本発明の装置は、高さの異なるコンテナに対して作業
をするのに使用される場合、区域に向けそして区域から
離れるようにコンテナを前進させる搬送手段、及び、コ
ンテナが区域に近接していくときコンテナの上端がそれ
らの高さとは関係なく略同じレベルにあるようにし、そ
してコンテナが区域を離れていくときコンテナの下端が
それらの高さとは関係なく略同じレベルにあるようにす
る手段を備えていてよい。

コンテナの高さの関係なく略同じレベルでコンテナの
下端が離れていくというこの特徴は、コンテナを搬送し
ていくためのあらゆる構造を簡単化できる。

本発明の装置は、前記スリーブ内へ長さ方向に下降す
るため上下動するように取付けたマンドレル、前記マン
ドレルを上昇させるように流体圧力により作動される駆
動手段、前記駆動手段へ前記流体を供給する流体圧ライ
ン、前記マンドレルを下降させるとき前記駆動手段から
前記流体が逃出できるようにする排出手段、閉じた位置
では前記マンドレルと作業者との間に介在している安全
ガード、及び、前記排出手段に配置し、前記ガードを開
くときには前記排出手段を閉じるように前記ガードに接
続された弁手段を備えていてよい。

この構造は流体の不注意による排出に起因する危険を
回避する。

本発明の装置は、一端で閉じられ前記スリーブ内へ長
さ方向に入る管状マンドレル、前記マンドレル内に略同
軸的に配置されてマンドレルの往復動を案内するガイド
手段、及び、このガイド手段に沿ってマンドレルを往復
動させるように配置した駆動手段を備えていてよい。

この構造はスリーブの内面の汚染の危険をなくし、そ
してマンドレルの清掃を簡単化する。

本発明の装置は、スリーブ内を長さ方向に下降するた
め上下動するように取付けたマンドレル、このマンドレ
ルを上下動させるためマンドレルに接続したマンドレル
駆動手段、マンドレルと略同軸の静止位置へそしてその
静止位置から歩進させるためマンドレルの下側に配置さ
れた歩進搬送手段、この歩進搬送手段に接続されこれを
歩進させる第２の駆動手段、及び、マンドレル駆動手段
と第２の駆動手段とを駆動する共通駆動手段を備え、こ
れら３つの駆動手段がマンドレルと歩進搬送手段との制
御された運動パターンを生じさせ、このパターンにおい
てはマンドレルの単位時間当たりの往復サイクルの数が
歩進半数手段の単位時間当たりの歩進数に等しく、マン
ドレルに対し上方作動休止状態と下方作動休止状態があ
って、歩進搬送手段の歩進運動が上方作動休止状態で生
じるようになっていてよい。

この制御された運動パターンは衝撃及び振動を最小限
にすることができる。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。

第１図ないし第16図を参照すると、特に第１図におい
て、本発明の回転機械は水平の回転テーブル１を包含
し、この回転テーブルの外周には、垂直のカートンスリ
ーブ２を受入れる複数の半径方向外方に開口した矩形の
ポケット、第１図では10個のポケットを、形成してい
る。このテーブル１の周りには同じ数のステーションが
分配されており、すべてのステーション又はこれらのう
ちの幾つかのステーションでカートンスリーブ２に対し
て種々の作業を実行する。カートンスリーブ２は、両面
をプラスチック材料で被覆したボール紙から成るシート
材料を切断し折り曲げて筒状にしたものである。平らに
つぶしたスリーブ２′が、開放・装填ステーション３に
おいて開かれそしてテーブルポケット内へ装填される。
テーブル１は間欠的に（36゜ずつ歩進）回転し、そして
スリーブ２は底蓋プレブレークステーション４に進み、
ここでスリーブの底蓋を予め折っておく。それから、ス
リーブはもう一歩進められて底蓋加熱・折りたたみステ
ーション５へ進み、ここでカートン底蓋の密閉用サブパ
ネルの適当な面を加熱してねばねばした状態にし、その
直ぐ後で底蓋のサブパネルを装置６に折りたたみ、この
装置は冷却剤を通すプレート又はチューブであってもよ
い。それから、スリーブはステーション９へ進められ、
底蓋は固定した平らの水平プレート（図示せず）の上面
を滑って通り過ぎ、このプレートは、スリーブがステー
ション５からステーション９へ進む間に底蓋が再び開い
てしまわないようにしている。ステーション９は底蓋密
閉・上蓋プレブレークステーションであり、ここで底蓋
密閉用サブパネルのねばねばした面は一緒に加圧されて
スリーブの底を密閉する。それから、スリーブは一歩前
進して位置決め・コーティングステーション10に至り、
そしてもう一歩前進して充填ステーション11に至る。そ
れから、スリーブは一歩前進して別のステーション12に
至り、このステーションは、スリーブに対し何らかの付
加の作業を行う予備ステーション、あるいは一部充填し
た大きい寸法のカートンを完全に充填する第２の充填ス
テーションのいずれかである。そこから、スリーブは一
歩前進して上蓋加熱・折りたたみステーション13に至
り、ここでは、既に充填したスリーブの上蓋密閉用サブ
パネルの適当な面を加熱してねばねばした状態とし、そ
して上蓋サブパネルを殆ど閉じた状態へ折りたたむ。そ
れから、スリーブを一歩前進させて上蓋密閉ステーショ
ン14に進め、ここで上蓋の密閉用サブパネルを一緒に加
圧することにより上部密閉フィンを形成する。充填した
カートン２″が排出ステーション15へ前進され、ここで
カートン２″を機械から取出す。第１図において、ステ
ーション15はステーション３の隣りに配置されている。
10個の等間隔に分配したステーションとは異なる幾つか
のステーションを設けることがある。例えば、12個の等
間隔に分配したステーションがあり、ステーション９と
10の間にアイドルステーションを設け、またステーショ
ン15と３の間に予備ステーションを設けてもよい。

ステーション３が第２図及び第３図に詳細に示されて
おり、略直立した状態の一組の平らにつぶしたスリーブ
が、水平レール16に沿って開放位置に案内され、この位
置には、空気圧式ピストン・シリンダ装置19のピストン
に取付けたヨーク18により担持されているサクションカ
ップ17の垂直線が初期には配置されている。サクション
カップ17は平らにしたスリーブ２′の４つの垂直主パネ
ルの１つを掴む。この配置では、これら４つのパネルの
うちの１つのパネルが湾曲案内面20の開始区域に当接し
ている。こうして、装置19がヨーク18をテーブル１に対
して半径方向内方に動かすとき、サクションカップ17が
テーブル１の中心に向かって１つのパネルを引張り、そ
の隣接パネルは、最終的に該パネルが前記１つのパネル
に対して直角となる位置へ面20によって案内され、従っ
て他の２つのパネルは、第２図及び第３図に２で示すよ
うに矩形スリーブが完全に開く位置へ押される。ヨーク
18が引続いて動くことにより、このスリーブ２はテーブ
ル１の１つのポケット１′内に完全に収容されるまでこ
のポケット内へ引き入れられ、ポケット１′はスリーブ
２の底蓋サブパネル200の直ぐ上の垂直区域を越えて延
びている。回転方向においてテーブル１の周辺に沿って
延びる弾性ストリップ21は、スリーブ２がこのストリッ
プを通過する際にポケット内へしっかりと押し込まれる
ことを保証している。

ポケット１′内にスリーブ２を摩擦で保持するため、
テーブル１には、各ポケットに隣接してポケットの口の
処にラッチを取付け、このラッチは、スリーブのポケッ
ト内への挿入中にはこの挿入を妨害しないが、一度スリ
ーブが完全に挿入されると、スリーブ２の半径方向最外
方のパネルを外側から押圧してスリーブの半径方向最内
方のパネルをポケットの半径方向最内方の面に押付ける
ようになっている。このようにして、スリーブ２はポケ
ット内で垂直位置に摩擦保持される。スリーブは、積層
材料を折りたたむことにより作られているので、広がっ
て矩形状態から脱しようとする固有の性質がある。この
ため、この固有の性質により外方に動こうとするスリー
ブの半径方向外方の隅部の１つにラッチが係合するよう
になっていることは有益である。

ステーション４と５を第４図及び第５図に詳細に示
す。空気圧式ピストン・シリンダ装置のピストンロッド
22にはステーション４のマンドレル23とステーション５
の加熱要素24とが固定される。このマンドレル23は水平
アーム25によりロッド22に取付けられる。ロッド22によ
り、マンドレル23と要素24とが同時にそれぞれのカート
ンスリーブ２内へ挿入され、要素24の挿入状態が24′で
示されている。一度マンドレル23がサブパネル200の直
ぐ上の位置へポケット１′内に挿入されると、サブパネ
ル200が一対の空気圧作動プランジャ（その１つを第５
図に26で示す）により予め折っておかれる。

第６図ないし第９図にステーション９が詳細に示され
ている。このステーションは固定支持体27を包含し、こ
の固定支持体には、それぞれ上方リンク29と下方リンク
30とを有する一対のトグル28が装着される。これらのト
グルは、垂直に動く垂直ロッド31の両側に配置されてい
る。ロッド31はヨーク32を通って垂直に延びており、こ
のヨーク32にはそれぞれの空気圧式ピストン・シリンダ
装置33のピストンが固定され、これらのシリンダはリン
ク29と30に関節接続されている。ロッド31の上端は支持
体27に固定されたスリーブ34内で垂直に動けるよう案内
され、ロッド31の下端はクロスピース35に固定されてお
り、このクロスピースに上端で固定されているマンドレ
ル36は、十字形断面の垂直ステム37と、スリーブ２内に
比較的ぴったり嵌まる加圧ヘツド38とから成る。ステム
37に形成した垂直スロット39を上下するボルト・ナット
装置40は、２分割の正方形スリーブ41をステム37に固定
しており、このスリーブ41の下方端は、スリーブ２の上
蓋のサブパネルを予め折っておくのに使用するため一対
の空気圧作動プランジャ（その１つを43で示す）と協働
する一対のマンドレル42として形成されている。これら
プランジャの各々はスリーブ41上に取付けられている。
スリーブ41の位置をステム37に沿って上下させて調整す
ることにより、プレブレーク装置（42,43）の高さを、
取扱い中のスリーブに常に適するように調整できる。支
持体27の底部にある固定ブロック44は、ヘツド38と協働
して底蓋サブパネルのねばねばした面を一緒に加圧す
る。装置33の作動により、マンドレル36は上昇してスリ
ーブ２がそれの垂直方向で真下にくるようにし、それか
らスリーブの底部まで下降することができる。重要なこ
とは、スリーブの底部区域と同様に、テーブルのポケッ
ト内に閉じ込められていないスリーブの頂部区域は、上
述した固有の性質のために正方形から大幅に脱してはな
らないということであり、このため、正方形となってい
ないスリーブの上端区域をマンドレルの下降前に正方形
とすることが重要である。このためには、一対のジョー
（第８図に55で示す）を設け、これら２つのジョーが２
つの空気圧式ピストン・シリンダ装置56によりそれぞれ
水平方向に移動可能で、外方に動こうとする上方区域の
隅部と掛合して上端区域を正方形にすることが望まし
い。この場合に、問題の隅部は当然平らにしたスリーブ
２′の２つの垂直縁である。ジョーが正方形状態となる
前にマンドレル36が下降しないようにするため、ジョー
が正方形状態に達したことを何らかの手段により、例え
ばリードスイッチにより検出できるようにして、そのと
きまで装置33の作動を阻止する。トグルを介して装置33
により発生される力が過大とならないように、そしてト
グルが不動作となるのを回避するために、リンク29と30
は水平に対し15゜〜85゜の範囲から外れてはならない。
更に、作業員等が事故で傷害をうけることのないように
するため、安全ガード（第６図に60で示す）を作業員と
マンドレル36との間に配置する。しかし、この安全ガー
ド60は、清掃及び保守の目的でマンドレル区域へ近づけ
るようにするため退かせるようになっている必要があ
り、またマンドレル36が重力で下降するように装置33か
ら排出される圧縮空気による危険を回避するため、イン
タロック装置61をガードと装置33の圧縮空気回路の排気
弁62との間に設けて、ガード60が開いているときには圧
縮空気回路から空気が逃げることのないようにする。

位置決め・コーティングステーション10の位置決め作
用を果す機構は、第10図に詳細に示されている。垂直固
定ロッド45には垂直のピストン・シリンダ装置46が固定
され、そのピストンロッド47の上端に固定したアーム48
はそこから垂下する垂直突起ラグ49を有し、この突起
は、スリーブ２の開いた頂部内へ下降するとき、正方形
となっていない上端区域201′を正方形状態201とするこ
とができ、第10図の上方部分にこの特徴を示す上から見
た平面図がある。しかし、第10図の機構の主目的は、取
扱われるスリーブ２の高さとは関係なく、スリーブ２の
頂部が同じ高さとなるまでスリーブ２を下降させること
である。このことは、それ以後のステーション11ないし
14が、スリーブが長いか短いかによってそれらの高さを
調整しなくてもすむようにしている。事実、ある高さの
スリーブを取扱ってから別の高さのスリーブを取扱える
よう機械を切換えするのに必要とされる唯一の調整は、
充填容積の調整だけである。ステーション10では、ポケ
ット１′がスリーブの上蓋サブパネル201の直下に位置
するまで、スリーブ２がこれを保持している摩擦力に抗
してを下降される。従って、以前には底蓋に対し作業す
るに適する位置にスリーブが保持されていたが、今は上
蓋に対し作業するに適する位置にスリーブが保持されて
いる。

充填ステーション11では、一回分の内容物、例えばミ
ルクをスリーブに入れ、そしてカートンの容量によって
は、ステーション12でもう一回分の内容物に入れること
もある。別の仕方として、最小容量のカートンの場合に
は一回分の内容物を与え、そして容量の大きいカートン
の場合には何回分も与えるようにステーション11を調整
することができる。

ステーション13の設計は、原則としてステーション５
の設計と同じであるが、その加熱要素は加熱要素24と同
じ形ではなく、またその挿入深さも同じではない。

排出ステーション15を第11図と第12図に詳細に示す。
このステーションは空気圧式ピストン・シリンダ装置50
を包含し、そのピストンロッド51はブラケット52に接続
されている。ステーション15におけるポケット１′の停
止位置の下側には、装置50に対して直角に垂直ピストン
・シリンダ装置53が配置されている。カートン２″がこ
の位置に到達すると、装置53は、カートンの底がカート
ンの高さとは関係なく同じ高さになるまでカートンを持
ち上げるように作動する。それから、装置50は、ブラケ
ット52がカートン２″をカートン排出機構へ引寄せるよ
うに作動する。

本発明の機械の別の実施例を説明する。

この機械は、スリーブに対する殆どすべての作業が無
菌室内で実施される無菌包装機械である。清浄にする目
的のため、やや複雑な機構は室外に置くのが望ましい。
例えば、ステーション９では、マンドレル36は無菌室内
に配置でき、トグル機構は無菌室外に配置される。その
ため、第７図に破線で示すように、マンドレル36は、無
菌室の壁58を貫通する長い部材57を介してトグル機構に
接続される。この長い部材57と壁58との間に、スチーム
ジェットノズルあるいは伸縮ケーシング内の液体殺バリ
アのような密封装置59が配置される。この密封配置に加
え、又はその代わりとして、長い部材と壁との間への非
殺菌空気の進入を阻止するような圧力に無菌室を加圧す
ることができる。

別の変形例では、テーブルに同軸に２つの平行リング
の形にポケットを配置し、そして２つの平行ループの形
に配置したカートンをステーションを通して歩進させ、
スリーブに対し直接作用する各ステーションの部分はそ
れらのステーションにおいて並んで同じように配置され
る、別の仕方では、スリーブを前後に配置した対として
歩進させ、この場合には、スリーブに直接作用するステ
ーションの部分はそれ自体前後に同じように配置され
る。マンドレル36が同じものである場合には、各加圧ヘ
ッド38の底面が到達する最低レベルに関する製造及び組
立公差に対処するように、ブロック44を弾性的に装着し
ておくことが望ましい。ブロック44のこのような弾性装
着は、２つのマンドレルに１つのトグルシステムを設け
るのではなく、各マンドレルに別々にトグルシステムを
設けることにより省略することができる。テーブルの代
わりに１つ又はそれ以上の歩進チェーンコンベヤを使用
することもできる。

大容量のカートンを充填すると重くなって、頂部に作
業を加えるための所望のレベルにカートンを摩擦保持す
ることが困難となるので、テーブル１と一緒に動く何ら
かの手段、例えば第１図に示す半径方向のスポーク54を
配置して、最も背の高いスリーブの底を位置決め・コー
ディングステーションから排出ステーションまで支持
し、排出ステーションでカートンをスポークから持ち上
げてその底を排出機構の所定レベルへ上げる。

第13図には変形例においては、ピストンロッド22に
は、両端にローラフォロア102を取付けたクロスピース1
01が設けられ、これらのローラフォロアは、それぞれの
端で平行ピボット105の周りに回転するアーム104に固定
したカムブロック103に載るようになっている。アーム1
04の自由端は、底蓋サブパネル200を折りたたむように
働く冷却したレール106を支持している。垂直のピスト
ンロッド22に対して直角に働く単動・スプリング戻し型
空気圧式ピストン・シリンダ装置107により、アーム104
は相互に接続されている、装置107の戻しスプリングは
アーム104を相互に向けて付勢し、そしてカムブロック1
03をフォロア102に圧接させる。この構成によれば、装
置107は、加熱要素24がスリーブ２内に挿入されるまで
レール106を離して保持する。この位置で、フォロア102
は、装置107のスプリングがアームを相互に向けて引き
寄せるように働くときでさえも、カートン２との接触か
らアームを離して保持する。その後に加熱要素24がカー
トン２から引込められるので、カムブロック103の形状
により、要素24がスリーブ２を離れたときからレール10
6がサブパネル200を折りたたむようになっている。

第14図ないし第16図は、冷却剤が通るチューブで作ら
れた２つの折りたたみ部材210を示している。各場合に
おいて（第16図参照）、部材210の平行アーム211は一端
212を枢支され、他端は、アーム211に直角な平行アーム
213及びアーム211と213に直角な接続部片214により相互
に接続されている。アーム211は共通の回転軸線216を有
する枢着部215を有し、軸線に平行にロッド217がアーム
211に溶接され、そして作動部材218に接続されており、
この作動部材は、下降する際、スリーブの底部の密閉用
サブパネルを回転させるべき軸線219から遠くはない軸2
16の周りに各部材210を回転させることとなる。アーム2
13は箱の縁の近くで密閉用サブパネルに係合し、部材21
0にロッド221と枢着部212を介して結合され且つピスト
ン・シリンダ装置223により下方に動かされるロッド220
によって部材210が揺動されると、アーム213はサブパネ
ルを内側に折りたたむ。回転テーブルは224、ヒータは2
25を示す。

底蓋加熱・折りたたみステーションから、既に接着し
ている面を一緒に加圧する密閉ステーション230へスリ
ーブが進むとき、これらの面は、耳227を有するプレー
ト226に底蓋が軽く押付けられていることによりはね戻
らないようになっており、スリーブ２の底部はプレート
226上を滑動する。

第17図ないし19図、特に第17図において、この変形例
は12個の等間隔に分配したステーション301ないし312を
有する。水平の回転テーブル300の外周には、垂時の矩
形カートンスリーブ２を受入れる12個の半径方向外方に
開口した矩形のポケットが形成されている。平らにつぶ
したスリーブ２′が、開放・装填ステーション301にお
いて開かれそしてテーブルポケットに装填される。テー
ブル300は間欠的に（30゜ずつ歩進）回転し、そしてス
リーブは底蓋加熱ステーション302へ進み、ここでカー
トン底蓋の密閉用サブパネルの適当な面を加熱してねば
ねばした状態にする。このステーションは普通の形のも
のある。スリーブは更に一歩前進して底蓋折りたたみス
テーション303へ至り、このステーションも普通の形の
ものであり、ここでは、スリーブの頂部を心合わせし、
マンドレルプレートを挿入して底蓋のサブパネルを折り
たたむのを助け、底蓋サブパネルを折りたたんでこれら
を一緒にして留め、そしてプレートを引き出す。ステー
ション303の後に底蓋密閉ステーション304が続き、その
後にステーション10と同じ位置決め・コーディングステ
ーション305が続く。次は上蓋プレブレークステーショ
ン306であり、これは普通の形のものである。ステーシ
ョン306の後は充填ステーション307であり、これに続く
別のステーション308は、スリーブに対し何らかの付加
の作業を行う予備ステーションあるいは第２の充填ステ
ーションである。各充填ステーションは普通の形のもの
である。ステーション308の後は普通の形の上蓋加熱ス
テーション309であり、その後に普通の形の上蓋密閉ス
テーション310が続く。これに続くのは予備ステーショ
ン311と排出ステーション312である。

ステーション301が第18図に詳細に示されており、略
直立状態の一組の平らにつぶしたスリーブが、水平レー
ル16に沿って開放位置に案内され、この位置には、サク
ションカップ17の垂直線が初期には配置されており、サ
クションカップは平らにしたスリーブの４つの垂直主パ
ネルの１つを掴み、そしてこのパネルを湾曲案内面20を
通過しながら引張ることによりスリーブを開く。前述の
ラッチを第18図に示すような態様で配置できる。このラ
ッチ313はテーブル300の縁の水平溝314内で垂直ピボッ
トピン315上に枢着され、圧縮コイルスプリング316がこ
のラッチ313を反時計方向に保持位置へ付勢し、この位
置は締付けねじ装置317により調整でき、そしてこの位
置では、ラッチ313の突起318はスリーブの半径方向最外
方のパネルに外側から押圧してスリーブの半径方向最内
方のパネルをポケット１′の半径方向最内方の面に押付
ける。ポケット１′がステーション301での静止位置に
到達したときスプリング316の作用に抗してラッチ313を
開くため、ピストン・シリンダ装置319はローラ320をラ
ッチ313に対して水平方向に押圧して、ラッチ313を第18
図の実線位置から破線位置313′へ時計方向に揺動させ
る。サクションカップ17は広がったスリーブをポケット
１′に引き入れ、このとき装置319はローラ320を引き戻
すので、ラッチ313は反時計方向に図示の実線位置へ回
転する。排出ステーション312に近付くまで、ラッチ313
はテーブル300の歩進中ポケット１′に対してこの実線
位置に止まる。ステーション301の枠に弾性的に取付け
られたステーション312のローラ321は、ステーション31
2でのポケット１′の静止位置において、スプリング316
の作用に抗してラッチ313を時計方向に押圧して、充填
され密閉されたカートンがポケットから取出される進路
から突起318を離脱する。

実質的に普通のステーション303に続くステーション3
04はステーション９の変形であり、第19図に詳細に示さ
れている。垂直の管状マンドレル341が、支持枠323に固
定された内部スリーブ322上を垂直に案内される。マン
ドレル341はクランク325により接続ロッド324を介して
垂直方向に往復動され、クランク自体はグロボイドギヤ
組立体を備えるインデックスボックス326の形の伝動装
置により回転される、ボックス326に対する入力シャフ
トの360゜の回転毎に、そのうちの240゜の間はクランク
325の運転休止状態であり、120゜の間はクランク325の1
80゜の回転運動である。衝撃及び振動を最小限にするよ
う選択された所定の加速度及び減速度でこのクランク運
動を生じさせるようにボックスは設計されている。マン
ドレル341はその下端をヘッド327により閉じられ、この
ヘッドは流体冷却アンビル328と協働し、このヘッドに
固定した冷却剤のダクト329は案内スリーブ322と同軸に
延びている。第17図において、テーブル300も、グロボ
イドギヤ組立体を備えるインデックスボックス330によ
り歩進的に駆動される。インデックスボックス326と330
は共通の駆動モータ331により確実に駆動される。マン
ドレル341の垂直往復動とテーブル300の歩進のためのこ
れらの駆動機構は、マンドレル341とテーブル300の確実
に制御された運動パターンを生じ、このパターンにおい
ては、マンドレル341の往復動サイクルの単位時間当り
の回数はテーブル300の単位時間当りの歩進数に等し
く、マンドレル341には上方での作業休止状態と下方で
の作業休止状態とがあって、テーブル300の歩進運動は
マンドレル341の上方での作動休止状態で生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、回転包装機械の概略平面図である。 第２図は、包装機械のカートンスリーブ開放・装填ステ
ーションの概略側面図である。 第３図は、第２図のステーションの概略平面図である。 第４図は、底蓋プレブレークステーションと底蓋加熱・
折りたたみステーションの一部の概略側面図である。 第５図は、第４図のステーションの概略平面図である。 第６図は、底蓋密閉・上蓋プレブレークステーションの
概略正面図である。 第７図は、第６図のステーションの概略側面図である。 第８図は、第６図の線VIII−VIIIに沿う断面図である。 第９図は、第６図の線IX−IXに沿う断面図である。 第10図は、位置決め・コーディングステーションの概略
側面図である。 第11図は、排出ステーションの概略正面図である。 第12図は、排出ステーションの概略平面図である。 第13図は、底蓋加熱・折りたたみステーションの変形例
を示す概略図である。 第14図は、別の底蓋加熱・折りたたみステーションと底
蓋密閉ステーションの平面図である。 第15図は、第14図の矢印Ａで示した方向に切断した底蓋
加熱・折りたたみステーションの横断面図である。 第16図は、底蓋加熱・折りたたみステーションの原理を
示す概略図である。 第17図は、包装機械の変形例を示す第11図と同様の平面
図である。 第18図は、第17図のカートンスリーブ開放・装填ステー
ションと排出ステーションの一部の概略平面図である。 第19図は、第17図の底蓋密閉ステーションの概略側面図
である。 １……回転テーブル、２……カートンスリーブ、３……
開放・装填ステーション、４……底蓋プレブレークステ
ーション、５……底蓋加熱・折りたたみステーション、
６……装置、９……底蓋密閉・上蓋プレブレークステー
ション、10……位置決め・コーディングステーション、
11……充填ステーション、12……ステーション、13……
上蓋加熱・折りたたみステーション、14……上蓋密閉ス
テーション、15……排出ステーション、16……水平レー
ル、17……サクションカップ、18……ヨーク、19……空
気圧式ピストン・シリンダ装置、20……湾曲案内面、21
……弾性ストリップ、22……ピストンロッド、23……マ
ンドレル、24……加熱要素、25……水平アーム、26……
空気圧作動プランジャ、27……固定支持体、28……トグ
ル、29……上方リンク、30……下方リンク、31……垂直
ロッド、32……ヨーク、33……空気圧式ピストン・シリ
ンダ装置、34……スリーブ、35……クロスピース、36…
…マンドレル、37……垂直ステム、38……加圧ヘッド、
39……垂直スロット、40……ボルト・ナット装置、41…
…スリーブ、42……マンドレル、43……空気圧作動プラ
ンジャ、44……固定ブロック、45……垂直固定ロッド、
46……ピストン・シリンダ装置、47……ピストンロッ
ド、48……アーム、49……垂直突起、50……空気圧式ピ
ストン・シリンダ装置、51……ピストンロッド、52……
ブラケット、53……垂直ピストン・シリンダ装置、54…
…スポーク、55……ジョー、56……空気圧式ピストン・
シリンダ装置、57……長い部材、58……無菌室の壁、59
……密封装置、60……安全ガード、61……インタロック
装置、62……排気弁、101……クロスピース、102……ロ
ーラフォロア、104……アーム、105……平行ピボット、
106……レール、107……空気圧式ピストン・シリンダ装
置、200……底蓋サブパネル、201……上蓋サブパネル、
210……折りたたみ部材、211……アーム、212……枢着
部、213……アーム、214……接続部片、215……枢着
部、216……回転軸線、217……ロッド、218……作動部
材、220……ロッド、221……ロッド、223……ピストン
・シリンダ装置、224……回転テーブル、225……ヒー
タ、226……プレート、227……耳、230……密閉ステー
ション、300……回転テーブル、301……開放・装填ステ
ーション、302……底蓋加熱ステーション、303……底蓋
折りたたみステーション、304……底蓋密閉ステーショ
ン、305……位置決め・コーディングステーション、306
……上蓋プレブレークステーション、307……充填ステ
ーション、308……ステーション、309……上蓋加熱ステ
ーション、310……上蓋密閉ステーション、311……予備
ステーション、312……排出ステーション、313……ラッ
チ、314……水平溝、315……ピボットピン、316……圧
縮コイルスプリング、317……締付けねじ装置、318……
突起、319……ピストン・シリンダ装置、320,321……ロ
ーラ、322……内部スリーブ、323……支持枠、324……
接続ロッド、325……クランク、326……インデックスボ
ックス、328……流体冷却アンビル、329……冷却剤ダク
ト、330……インデックスボックス、331……駆動モー
タ、341……マンドレル。

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異なる作業をする一連のステーションを通
   してコンテナスリーブを歩進させるようにした、上端及
   び下端を有するとともにこの上端と下端との間の距離を
   限定する高さを有するコンテナスリーブに対し順次作業
   をする方法において、 第１のステーションにおいて、第１の所望のレベルに配
   置されたスリーブの下端に対し予め選択された作業をす
   る行程、 第１のステーションにおける作業の完了に続いて、スリ
   ーブの位置を、そのスリーブの高さにより決定される量
   だけ垂直方向に調整して、スリーブの上端を第２の所望
   のレベルにする行程、及び、 次のステーションにおいて、第２の所望のレベルに配置
   されているスリーブの上端に予め選択された作業をする
   行程 から成る、コンテナスリーブに対し順次作業をする方
   法。
2. 【請求項２】スリーブを垂直方向に調整する工程が、ス
   リーブの上端に対する作業中スリーブを支持する支持手
   段にスリーブの下端が載るまでスリーブを下降させる行
   程を備えている、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. 【請求項３】支持手段が、スリーブを第１のステーショ
   ンから次のステーションへ搬送する搬送手段と一緒に動
   かされる、特許請求の範囲第２項に記載の方法。
4. 【請求項４】高さの異なるコンテナスリーブに対して作
   業をし、高さとは関係なく上端を略同じレベルに揃えて
   コンテナスリーブを排出ステーションに向けて進め、そ
   して高さとは関係なく下端を略同じレベルに揃えてコン
   テナスリーブを排出ステーションから離していく、特許
   請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の方法。
5. 【請求項５】コンテナスリーブに対する１つの作業が、
   スリーブを作業ステーションへ動かし、このステーショ
   ンにおいて部材がスリーブの端の内部断面にぴったり収
   容されるようにして前記部材の端内に収容し、スリーブ
   の内部断面が部材を収容する予め選択された形となるよ
   うにスリーブに外部から力を加え、そしてこのステーシ
   ョンからスリーブを離していく、特許請求の範囲第１項
   ないし第４項のいずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】或るコンテナスリーブが他のコンテナスリ
   ーブの何倍かの容積を有する複数のコンテナスリーブを
   分与装置を用いて充填し、最小容積を有するスリーブの
   各々に対しては分与装置を一回だけ作動させ、それ以外
   のスリーブの各々に対しては最小容積の倍数に等しい回
   数だけ分与装置を作動させる、特許請求の範囲第１項な
   いし第５項のいずれか１項に記載の方法。
7. 【請求項７】異なる作業をする一連のステーションを通
   してコンテナスリーブを歩進させるようにした、上端及
   び下端を有するとともにこの上端と下端との間の距離を
   限定する高さを有するコンテナスリーブに対し順次作業
   をする装置において、 第１のステーションにおいて、第１の所望のレベルに配
   置されたスリーブの下端に対し予め選択された作業をす
   る手段、 第１のステーションにおける作業の完了に続いて、スリ
   ーブの位置を、そのスリーブの高さにより決定される量
   だけ垂直方向に調整して、スリーブの上端を第２の所望
   のレベルにする調整手段、及び、 次のステーションにおいて、第２の所望のレベルに配置
   されているスリーブの上端に予め選択された作業をする
   手段 から成る、コンテナスリーブに対し順次作業をする包装
   用装置。
8. 【請求項８】スリーブの下端を支えるため調整手段の下
   側に配置される支持手段を備えている、特許請求の範囲
   第７項に記載の装置。
9. 【請求項９】第１のステーションから次のステーション
   へスリーブを搬送する搬送手段、及び、支持手段を前記
   搬送手段と一緒に動くようにする手段を備えている、特
   許請求の範囲第８項に記載の装置。
10. 【請求項１０】高さの異なるスリーブに対して作業をす
    るように構成されており、区域に向けそして区域から離
    れるようにコンテナスリーブを前進させる搬送手段、及
    び、コンテナスリーブが区域に近接していくときコンテ
    ナスリーブの上端がそれらの高さとは関係なく略同じレ
    ベルにあるようにし、そしてコンテナスリーブが区域を
    離れていくときコンテナスリーブの下端がそれらの高さ
    とは関係なく略同じレベルにあるようにする手段を備え
    ている、特許請求の範囲第７項、第８項又は第９項に記
    載の装置。
11. 【請求項１１】元に戻ろうとする傾向のあるシート材料
    を折りたたむことにより作られたコンテナスリーブを所
    望の位置に保持する保持手段を備えており、保持手段
    が、前記傾向のため外方へ動こうとするスリーブの外面
    部分に解放可能に当接する解放可能なラッチ部材、及
    び、スリーブを解放するため移動するようにラッチ部材
    を取付けている取付手段を備えている、特許請求の範囲
    第７項ないし第10項のいずれか１項に記載の装置。
12. 【請求項１２】他のステーションにおいて、加熱により
    ねばねばした状態にされ得る材料の面を有するコンテナ
    スリーブの蓋密閉用サブパネルを密閉位置に向けて折り
    たたむ手段、及び、サブパネルを加熱してその面部分を
    ねばねばした状態にする手段を備えている、特許請求の
    範囲第７項ないし第11項のいずれか１項に記載の装置。
13. 【請求項１３】他の作業ステーションにおいて、前記ス
    リーブの端に収容され、スリーブの端の横断平面におけ
    る内部断面にぴったり収容される形及び大きさの断面を
    有する部材、及び、前記スリーブの内部断面が部材を収
    容する形となるようにスリーブにその端で外部から当接
    するように配置された手段を備え、この部材と手段がこ
    の作業ステーションにスリーブを出入りさせるように動
    くことができる、特許請求の範囲第７項ないし第12項の
    いずれか１項に記載の装置。
14. 【請求項１４】１つのステーションにおいて、支持体、
    スリーブの部分へ圧力をかけるため長さ方向に動くこと
    のできる押圧部材、第１のリンクを支持体に接続すると
    ともに第２のリンクを押圧部材に接続している第１と第
    ２の相互関節接続したリンクを有するトグル装置、及
    び、第１と第２のリンクを移動する相互関節接続区域に
    おいて前記リンクに接続されて、押圧部材を長さ方向に
    移動させる駆動装置を備えている、特許請求の範囲第７
    項ないし第13項のいずれか１項に記載の装置。
15. 【請求項１５】壁を有する無菌室、及び、壁を通って長
    さ方向に移動可能に延びる長い部材を備えており、押圧
    部材が無菌室の内部に配置され、トグル装置が無菌室の
    外部に配置され、長い部材が押圧部材とトグル装置とを
    相互に接続している、特許請求の範囲第14項に記載の装
    置。
16. 【請求項１６】１つのステーションにおいて、スリーブ
    内へ長さ方向に下降するため上下動するように取付けた
    マンドレル、このマンドレルを上昇させるように流体圧
    力により作動される駆動手段、この駆動手段へ流体を供
    給する流体圧力ライン、マンドレルを下降させるとき駆
    動手段から流体が逃出できるようにする排出手段、閉じ
    た位置ではマンドレルと作業者との間に介在している安
    全ガード、及び、排出手段に配置し、ガードを開くとき
    には排出手段を閉じるようにガードに接続された弁手段
    を備えている、特許請求の範囲第７項ないし第15項のい
    ずれか１項に記載の装置。
17. 【請求項１７】１つのステーションにおいて、一端で閉
    じられスリーブ内へ長さ方向に入る管状マンドレル、こ
    のマンドレル内に略同軸的に配置されてマンドレルの往
    復動を案内するガイド手段、及び、このガイド手段に沿
    ってマンドレルを往復動させるように配置した駆動手段
    を備えている、特許請求の範囲第７項ないし第16項のい
    ずれか１項に記載の装置。
18. 【請求項１８】スリーブ内を長さ方向に下降するため上
    下動するように取付けたマンドレル、このマンドレルを
    上下動させるためマンドレルに接続したマンドレル駆動
    手段、マンドレルと略同軸の静止位置へそしてその静止
    位置から歩進させるためマンドレルの下側に配置された
    歩進搬送手段、この歩進搬送手段に接続されこれを歩進
    させる第２の駆動手段、及び、マンドレル駆動手段と第
    ２の駆動手段とを駆動する共通駆動手段を備え、これら
    ３つの駆動手段がマンドレルと歩進搬送手段との制御さ
    れた運動パターンを生じさせ、このパターンにおいては
    マンドレルの単位時間当たりの往復サイクルの数が歩進
    搬送手段の単位時間当たりの歩進数に等しく、マンドレ
    ルに対し上方作動休止状態と下方作動休止状態があっ
    て、歩進搬送手段の歩進運動が上方作動休止状態で生じ
    るようになっている、特許請求の範囲第７項ないし第17
    項のいずれか１項に記載の装置。