JP3699119B2 - 飲料容器梱包機から残存の飲料容器を取除く方法および装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は一般に、缶やボトルのような飲料容器を小売り販売用のカートン内に梱包する飲料容器梱包機に関する。特に、本発明は梱包工程の終了時に上記梱包機から残存の後続飲料容器を取除く際の問題を取扱っている。
発明の背景
本発明は出願中の米国特許出願第０８／１１８，１１１号に開示された種類の飲料梱包機に関する。なお、この米国特許出願の明細書は、背景情報の説明の為に本明細書に組み込まれるものである。一般に、この種の機械は、複数の離間した案内レールを具備し、これらの案内レールは複数のレーンを形成する。梱包されるべき飲料容器はレーン内に移動され、レーンによって集められ、機械の梱包機構に向けられ、この梱包機構において、飲料容器は移動している複数の離間のセレクター楔体によってグループ化されて、待機中のカートンに挿入される。このような機械の動作の詳細は千差万別であるが、この種の機械の大部分のものは、上述の案内レールとレーンとセレクター楔体とを具備し、これによって飲料容器を集め、方向付けし、グループ化している。
或る特定の種類の飲料容器梱包機にあっては、缶やボトルのような容器が幅広のコンベア・ベルトに乗って塊となって移動され、容器用のレーンを形成する並置された離間の案内レールの端に到達する。これらの容器は、レーンに進入すると、コンベアに対して横切る方向に集められて、コンベアの側部に位置する梱包機構の方へ送られる。容器は、集められてコンベアのエッジから離れると、そのレーン上に乗った状態のまま移動し、固定表面又は移動表面の方に送られ、この表面上で移動を続けて一組の移動セレクター楔体に係合し、ここでグループ化されて、その後にカートンに挿入される。
セレクター楔体は傾斜端を有し、該傾斜端はレーン内の缶に係合してそれらの缶を連続的に適宜の大きさのグループに分ける。この梱包機の正常動作中には、コンベアから固定表面又は移動表面上に移動した容器は、コンベア上に位置する後続の多数の容器の力によってレーン内で連続的に押し動かされる。この力は、先頭の容器をセレクター楔体の端にしっかりとかつ強く押し付ける。尚、このような強い押し付けは、楔体の適正動作の為に必要な条件である。こうして、容器は自然に一塊にされセレクター楔体にしっかりと当接され、これにより、セレクター楔体は容器を捕捉してそれらを分けてレーン内を移動させて、夫々のカートン内に挿入する。
この種の飲料容器梱包機は、飲料容器のうちの最後のいくつかが離間した案内レールによって形成されるレーンを通過する梱包作業の終了時に、或る問題を発生する。詳述すると、容器のうちの最後のいくつかがレーンを通過してコンベアから離れた時には、そのコンベア上には極く少数の容器が残存しているにすぎない。結局、コンベア上に残存している少数の後続容器の力は、先頭の容器を押し出してセレクター楔体にしっかりと押し付けるには不充分である。この結果、最後の少数の容器は、セレクター楔体によって捕捉されず、従って、コンベアとセレクター楔体との間の領域のレーン内で止まってしまう。このような止まってしまった容器は、その後に行われる梱包作業の前に取除かなければならない。
多くの場合、容器が止まってしまった領域は、機械の他の部材によって取り囲まれているので、簡単には手が届かない所である。従って、残存の飲料缶を人手によって取除く作業は、通常、一人以上の高給の操作員のかなりの時間と労力とを必要とする大きな仕事である。また多くの場合、止まってしまった容器を人手によって取除く為には、梱包機自体の部材を取り外す必要があった。
梱包作業の終了時に飲料容器梱包機から残存の飲料容器を取除く為の有効な方法がこれまで長らく望まれていた。このような方法は、迅速に処理されねばならず、かつ機械操作者の労力を極力少なくする必要があり、かつ機械の部材を取外すことなしに又は補助的取除装置を機械に付設することなしに、確実に機能する必要がある。本発明の基本的な目的はこのような方法を提供することである。
発明の概要
本発明は、要約すると、好適実施例にあっては梱包作業の終了時に飲料容器梱包機から残存の後続飲料容器を取除く改良された方法および装置から成る。この発明は、機械のレーンを形成する案内レールがコンベアの領域から或る角度で延在してそのコンベアのエッジを出て、固定又は移動の板を横切って機械のセレクター楔体グループ化機構の方へ延在するような構成の飲料容器梱包機に特に適用可能である。上述したように、この種の機械では、残存の後続容器がセレクター楔体にしっかりと押し付けられずに、コンベアのエッジとグループ化機構との間で止まってしまいがちである。しかしながら、本明細書及び請求の範囲に記載された発明は特定の梱包機に限定されるものではなく、また実際、レーンから物品を取除く必要のある任意のタイプの機械に適用できるので、梱包機の形式に何ら限定されるものではない。
本発明によると、飲料容器梱包機の案内レールは圧縮空気ノズルを有し、これらの圧縮空気ノズルは、圧縮空気ジェットを案内レールの間のレーンに向けてセレクター楔体グループ化機構の方へ放出するように、位置決めされ、かつ角度決めされている。ノズルは、移動コンベアのエッジとセレクター楔体グループ化機構との間の機械領域において案内レール内に組み込まれる。マニホールドと圧縮空気結合具とが設けられ、これによって、圧縮空気は操作者が意図した時にノズルからレーンに向けて噴出される。
本発明は通常、最後の少数の後続容器が機械のレーンを進行している梱包作業の終了時に作動される。容器がコンベアとセレクター楔体グループ化機構との間の領域で止まり始めた時に、適宜のソレノイド弁が作動され自動的に圧縮空気をマニホールドに放出して傾斜ノズルに流入させる。この圧縮空気の力は、レーン内の残存容器に作用し、この力はコンベア上の多数の後続容器によって梱包作業中に通常付与される力の代りとして働く。この結果、少数の残存後続容器は、圧縮空気によってレーンに沿って押し出され、固定板又は移動板上を移動しグループ化機構のセレクター楔体にしっかりと係合し、その後このセレクター楔体が係合した容器を機械の外部に移動させる。こうして、全残存容器が機械から取除かれると、圧縮空気は中断され、次の梱包作業が開始可能となる。
このように、本発明は残存の飲料容器を飲料容器梱包機から取除く改良された方法及び装置を具体化するものであり、先行技術の問題や欠点を解決する。詳述すると、本発明は迅速にかつ効率的にかつ高信頼性をもって機能するもので、梱包作業後に最後の少数の後続容器を機械から取除く。更に、本発明は操作者が極く僅か関与するだけで機能し、かつ補助的な取除装置を機械に付設する必要がない。また、本発明は、先行技術では必要としていた運転停止や部材の取外しを必要とせず、運転を続行しながら梱包機からの取除きを行う。本発明の上述した及び追加の特長や目的や利点は、以下に簡単に説明される添付の図面を参照して後述される詳細な説明から更に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の主要部を好適な形で具体化した飲料容器梱包機の一部を示すと共に、本発明の動作を示した平面図である。
図２は、本発明の方法を実施する為に案内レールを機械加工する好適な方法を示した飲料容器梱包機の案内レールの側面図である。
図３は本発明の方法を実施する為に案内レールを機械加工する別の方法を示した飲料容器梱包機の案内レールの側面図である。
図４は、特別な種類の飲料容器梱包機について本発明の方法を実施した様子を示した一部断面の斜視図である。
好適実施例の詳細な説明
次に、図面を詳細に参照するが、いくつかの図においては類似部品には類似番号が付されている。図１は飲料容器梱包機での本発明の好適実施を示している。このような梱包機の詳細な作用は、上述した米国特許出願に記載されている。一般に、この種の機械は移動コンベア・ベルト１１を具備し、この移動コンベア・ベルト１１は、その表面が矢印１２によって示される方向に移動するように、駆動される。コンベア１１はエッジ部分１４を有し、このエッジ部分１４は、固定表面又は移動表面１７のエッジ部分１６に沿ってかつそれに隣接して配置されている。
互いに離間した案内レール１３が並置され、それらの案内レール１３はコンベア１１の表面上方において或る角度に向けられており、コンベア１１のエッジ１４及び表面１７を横切って延在している。案内レール１３の目的は、飲料容器１８を整列させること、及びそれらの飲料容器をコンベア１１から案内レール間のレーンに沿って連続的に集めて、梱包機のグループ化及び梱包部分の方へ送ることである。本機械のグループ化及び梱包部分は、複数の離間したセレクター楔体１９を有し、これらのセレクター楔体１９は矢印２１によって示した方向に、コンベア１１に同期して移動される。本機械のセレクター楔体及びコンベア部分の詳細な機能は、本発明にとって重要ではないが、楔体１９が案内レール１３及び、梱包機のその他の部材と共とに、開口した待機中のカートンへの挿入の為に複数の飲料容器１８を適当な形にグループ化する機能を有することは当業者には理解されるであろう。飲料容器がセレクター楔体の傾斜端に係合し、それに押し当てられると、楔体は、それらの容器を適宜の位置で押し広げて、容器のグループ化を行い、その後、グループ化された容器は移動を続けてカートン内に挿入される。これらのセレクター楔体が適正な動作を行うためには、容器がそのグループ化工程の間、セレクター楔体にしっかりと押し当てられることが重要である。
図１から分かるように、飲料容器１８が２本の案内レールの間に形成されたレーン内に位置し、かつコンベア１１上に存在する時には、容器はコンベア表面と飲料容器との間の摩擦によって、矢印２２によって示される方向に、レーンに沿って移動される。しかしながら、容器がコンベア１１から離れて表面１７に移動する時には、容器と移動コンベアとの間の摩擦は、容器とセレクター楔体の端との間のしっかりした係合を確保するのに充分ではなくなってしまう。それにもかかわらず、機械の正常運転中はコンベアから離れてしまった容器の背後のレーンには、かなり多数の容器が残存しており、これらの缶とコンベアとの間の総摩擦は、レーン内の先頭の容器を表面１７上で押し出すのに充分な力を発生するのでこれによって、先頭の容器はセレクター楔体１９としっかりとかつ確実に係合し、その後セレクター楔体１９は容器をグループ化して機械内を移動させてカートン内に梱包する。
しかしながら、或る梱包作業の終了時に、レーン内の容器１８の数がだんだん減少すると、異なった状況が出現する。或る時点において、表面１７上の先頭の容器の背後のコンベア１１に１個又は恐らく２個の容器が残存する場合が図１に示した状況である。このような状態の下では、コンベア上の容器に付与される力は、先頭の容器を表面１７上で押し出し、それをセレクター楔体１９に対してしっかりと押し付けるには、充分ではない。この結果、セレクター楔体は、後続の容器をうまくグループ化して本機械内を移動させることができない。こうして、各レーンにおいて、２個又は３個の後続の容器は本機械内で止まってしまい、セレクター楔体１９によって係合される所まで、人手によってレーン内を移動させなければならない。具合の悪いことに、上述の背景の部分で説明したように、大部分の梱包機の当該部分は、簡単には人の手が入りにくい所であり、これまで、機械内で止まってしまった容器を移動させたり取出したりするのにかなりの労力を必要としていた。
本発明によると、案内レール１３の各々は、一組の圧縮空気ノズル２３を有する。図示の実施例にあっては、各ノズル２３は案内レールの本体に機械加工された孔又は通路によって構成される。この通路は案内レールの側面から上流方向にコンベア１１の方へ延在している。圧縮空気ノズルは上述のような形状であるので、ノズルからの圧縮空気は圧縮空気ジェットとして、レーンに沿って本機械のセレクター楔体に向って下流方向に流出する。これらの圧縮空気ジェットは、表面１７及びコンベアのエッジの領域において飲料容器１８に衝突し、その衝突時の力はこれらの容器をレーンに沿って移動させるのに充分な力であるので、飲料容器はセレクター楔体１９に係合してしっかりとそれに押し付けられる。容器が空気の力によって楔体に対してしっかりと押し付けられるので、楔体は、これらの容器をうまく分けてグループ化し、本機械内を移動させることができる。こうして、残存の後続容器がレーンから取除かれる。
図示の実施例では、各案内レール１３は一組、４個のノズル２３を有する。これらのノズルは、容器１８がコンベア１１を離れる時及び表面１７上を移動する時に圧縮空気ジェットが容器１８に衝突するように、案内レールに位置決めされている。このようなノズルの配置は、容器をコンベア１１から移動させ、表面１７上を移動させ、かつ容器をセレクター楔体１９にしっかりと接触させるのに充分な力を作り出すことが判明した。こうして、梱包作業の終了時での残存の後続容器は、本機械内で止まってしまうことなく、むしろ、梱包作業中に処理される他の全容器と全く同じように夫々のレーンに沿って移動され、移動セレクター楔体１９と係合される。この点に関して、これらの残存容器を本機械から完全に取除く時に、カートン包装容器を一杯にするだけの数の後続容器が丁度残存していることを保証する為に、レーンにストッパーを設けてもよい。従って、本発明によると、止まってしまった容器を単に取除き捨てていたこれまでの無駄を低減することによって、効率向上を図ることができる。
ノズル２３に圧縮空気を供給して必要なジェットを作るには、種々の方法を使用できるであろう。図２及び図３は二つのこのような方法を示したものであるが、しかしながら、必要な圧縮空気の供給は種々の方法で達成することができ、かつ本発明はいかなる特別の供給構成に限定されるものでないことは、当業者には明らかであろう。
図２において、ノズル２３を構成する通路は、案内レール１３に図１に示したように適当な角度でドリル穿孔又はその他の方法で機械加工される。その後に、供給通路２４が案内レール１３の狭幅の上面から鉛直に機械加工穿孔され、これによってこの通路２４はノズル２３を構成する通路に案内レール内で交差する。こうして、供給通路２４に供給された圧縮空気は、ノズル２３に流入し、そこから圧縮空気ジェットとして噴出する。マニホールド２６は、内部に機械加工された内部空洞２７を有し、適宜の固着具２８によって案内レール１３の狭幅の上面に固定されかつシールされている。このマニホールド２６は、その空洞２７が案内レールにドリル穿孔された供給通路２４の開口を覆うように、案内レール上に位置している。圧縮空気結合器２９及び圧縮空気ライン３１は、マニホールド２６を圧縮空気源（不図示）に接続する。ソレノイド弁３２を圧縮空気ライン３１に設置することが好ましく、この設置によって、圧縮空気はソレノイド弁３２の適宜の作動によってその供給源からマニホールド２６及びノズル２３に選択的に供給可能となる。こうして、残存の後続容器をレーンに沿って移動させる圧縮空気ジェットは、ソレノイド弁３２の作動によって必要な時にのみ、噴出される。
図３は、圧縮空気をノズル２３に供給する別の方法を示したものである。この実施例にあっては、ノズル２３は、また案内レーン１３内に或る角度でドリル穿孔される又はその他の方法で機械加工される通路によって構成されている。スロット３３がノズル通路２３に交差する深さまで、案内レールの狭幅の上面から機械加工されている。板３４が適宜の固着具３６によって案内レール１３狭幅の上面に取付けられシールされており、図２の場合のように、圧縮空気が圧縮空気ライン３７と圧縮空気結合器３８とによって板３４を介してスロット３３に供給可能となる。圧縮空気は、スロット３３及び板３４によって形成された空洞に供給されると、ノズル２３から噴出されて缶を隣接のレーンに沿って移動させる。このような構成の利点は、供給通路が高い機械加工精度を必要としない点である。更に、別の利点は、追加ノズルを構成する追加通路を必要に応じて案内レール１３内に機械加工することができ、この時にレールに追加の供給通路を機械加工する必要がない点である。また、前述の実施例の場合のように、ノズルをレール内に組み込むことによって、異なった寸法の飲料容器に対応する為にレールを調整すると、ノズルも自動的に調整される。
図４は、特別な構成の飲料容器梱包機に適用された本発明の斜視図を示したものである。ノズル２３は案内レール１３の側面に位置し、マニホールド２６及び供給ライン３１が案内レールの狭幅の上面に位置している。図４から明らかなように、ノズル２３から噴出した圧縮空気ジェットは、残存の後続飲料容器を、案内レール１３によって形成されたレーンに沿って図４のほぼ左方向へ移動させ、又は押し出し、これによって、後続飲料容器は正常な方法でカートンに梱包される。
本発明は好適実施例及び方法によって説明されたが、しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、図示の実施例に種々の変形を施すことができることは当業者には明らかであろう。例えば、ノズルは種々の構造のものを使用することができるであろうし、また好適実施例に示した角度の付いた通路構造は、本発明を限定するものではない。更に、圧縮空気をノズルに供給する方法も種々の別の方法を使用することができるであろう。最後に、本発明は飲料容器梱包機に特に限定されるものではなく、仕切り又は案内レールによって形成されるレーンに沿って物品を移動させるような任意の用途に有用である。請求の範囲に記した本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、本明細書に例示した実施例に対して上述した又はその他の多数の追加や削除や変形をなすことができるであろう。

Claims (15)

1. 並置された複数の離間案内レールが複数のレーンを形成し、これらのレーンに沿って複数の飲料容器が、コンベアの下流にある表面を横断して延在するレーンを備え、移動するコンベアの作用及び通常の梱包動作中に飲料容器が表面を横断して移動させるコンベアの作用により梱包工程中に下流方向へ移動され、コンベアの作用が梱包作業の終了時に残存する飲料容器を表面を横断して移動させるのに非効果的であるような構成の飲料容器梱包機において実施される為に、梱包作業の終了時に上記機械から残存の後続飲料容器を取除く方法であって、
   （ａ）圧縮空気源に接続された一組の圧縮空気ノズルを上記案内レールに設け、上記案内レールの間に形成されるレーンに沿った飲料容器のほぼ移動方向に圧縮空気ジェットを上記レーンに沿って放出するように上記ノズルを上記案内レールに対して位置決め及び方向決めするステップと、
   （ｂ）コンベアから離れて飲料容器を表面を横断するようにさせるため、ノズルが圧縮空気のジェットをレーンに沿って向けさせないように、少なくとも或る通常の梱包作業の間、ノズルを非作動状態に維持するステップと、
   （ｃ）コンベアから離れて飲料容器を表面を横断するようにさせるため梱包作業の終了時にレーンに沿って向けられた圧縮空気のジェットにより上記飲料梱包機のレーンから残存の後続飲料容器を取除く時に、圧縮空気ジェットを上記する為に、梱包作業の終了時に上記ノズルを作動させるステップと、
   （ｄ）上記残存の後続飲料が上記圧縮空気の力によって上記レーンから取除かれた時に、上記ステップ（ｃ）の圧縮空気ジェットを中断するステップと、
   を具備する方法。
2. ステップ（ｃ）は、弁を作動して圧縮空気を上記一組の圧縮空気ノズルに供給することを含む請求の範囲１の方法。
3. ステップ（ａ）は、上記案内レールに一組の通路を機械加工して、圧縮空気が上記案内レールによって形成されるレーンに沿って噴出するように上記通路を傾斜させることを含む請求の範囲１の方法。
4. ステップ（ａ）は、上記案内レールに導路を機械加工し、上記導路を上記一組の通路に交差させかつそれに連通させると共に、上記レールの上面で上記導路に蓋を被せることを更に含む請求の範囲３の方法。
5. ステップ（ａ）は、上記案内レールの上面に一組の供給通路を穿孔して上記供給通路を上記ノズルを形成する上記通路に交差させると共に、圧縮空気源に接続された圧縮空気マニホールドで上記案内レールの上面の上記通路を被覆することを更に含む請求の範囲３の方法。
6. 並置された複数の離間案内レールが複数のレーンを形成し、これらのレーンに沿って複数の飲料容器が、コンベアの下流にある表面を少なくとも部分的に横断して延在するレーンを備え、移動するコンベアの作用及び通常の梱包動作中に飲料容器が表面を横断して移動させるコンベアの作用により梱包工程中に下流方向へ移動され、コンベアの作用が梱包作業の終了時に残存する飲料容器を表面を横断して移動させるのに非効果的であるような梱包工程中に移動されるような構成の飲料容器梱包機において上記案内レールの間に形成された上記レールに沿って上記上記飲料容器を移動させる装置であって、
   上記案内レールの少なくとも一つに設けられ、上記案内レールに隣接したレールに沿って、上記レールに沿った飲料容器の移動方向に圧縮空気を放出するように位置決めされかつ方向決めされたノズル手段と、
   圧縮空気源と、
   上記案内レールに設けられ、上記ノズル手段を上記圧縮空気源に結合する結合手段と、
   （ａ）上記ノズル手段から上記案内レールに隣接したレーンに沿って上記圧縮空気のジェットを向ける為に、梱包作業のほぼ終了時のみに圧縮空気を上記圧縮空気源から上記結合手段に供給し、これによって上記レーン内の残存飲料容器を上記レーンに沿ってほぼ上記圧縮空気ジェットの方向において上記面を横断して移動させ、
   （ｂ）上記残存の飲料が上記圧縮空気の力によって上記レーンから取除かれた時に、圧縮空気ジェットを中断する弁手段と、
   を具備することで、少なくとも或る通常の梱包作業の間、コンベアから離れて飲料容器を表面を横断するようにさせるため上記圧縮空気ジェットがレーンに沿って向けられていない装置。
7. 請求の範囲６に記載された、案内レールの間に形成されたレーンに沿って飲料容器を移動させる飲料梱包機の装置において、上記案内レールは側面と所定の厚さとを有し、上記ノズル手段は上記案内レールの一側面に形成された少なくとも一本のノズル通路を有し、上記ノズル通路は、上記ノズル通路からの圧縮空気が上記案内レールに隣接したレーンに沿って、上記レーンに沿った飲料容器の移動方向に放出されるように、所定の角度で上記案内レール内に延在している装置。
8. 請求の範囲７に記載された、案内レールの間に形成されたレーンに沿って飲料容器を移動させる飲料梱包機の装置において、上記案内レールは狭幅の上面を有し、上記結合手段は、上記案内レールに形成され上記案内レールの上記狭幅の上面から上記案内レール内に延在して上記案内レール内で上記ノズル通路と交差する供給通路と、圧縮空気を上記圧縮空気源から上記案内レールの上記狭幅の上面の上記供給通路に供給する手段とを有する装置。
9. 請求の範囲８に記載された、案内レールの間に形成されたレーンに沿って飲料容器を移動させる飲料梱包機の装置において、上記圧縮空気を上記圧縮空気源から上記供給通路に供給する上記手段は、上記案内レールの上記狭幅の上面に取付けられシールされて上記供給通路を被覆するマニホールドと、圧縮空気を上記圧縮空気源から上記マニホールドに供給する手段とを含む装置。
10. 請求の範囲７に記載された、案内レールの間に形成されたレーンに沿って飲料容器を移動させる飲料梱包機の装置において、上記案内レールは狭幅の上面を有し、上記結合手段は、上記案内レールに形成され上記案内レールの上記狭幅の上面から上記案内レール内に延在して上記案内レール内で上記ノズル通路と交差する導路と、圧縮空気を上記圧縮空気源から上記案内レールの上記狭幅の上面の上記導路に供給する手段とを含む装置。
11. 請求の範囲１０に記載された、案内レールの間に形成されたレーンに沿って飲料容器を移動させる飲料梱包機の装置において、上記圧縮空気を上記導路に供給する上記手段は、上記案内レールの上記狭幅の上面に取付けられシールされて上記導路を被覆するカバー板と、上記圧縮空気を上記圧縮空気源から上記カバー板を介して上記導路に供給する手段とを含む装置。
12. 請求の範囲１において、圧縮空気ノズルを備えた上記案内レールを設けるステップは、移動するコンベアと表面の過渡的領域に上記圧縮空気ノズルを配置するステップからなる方法。
13. 請求の範囲６において、上記ノズル手段は移動するコンベアと表面の遷移領域に上記圧縮空気ノズルを配置されている装置。
14. 請求の範囲１２において、上記表面は不動である方法。
15. 請求の範囲１３において、上記表面は不動である装置。

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