JP4308428B2

JP4308428B2 - カートンを充填する方法とデバイス

Info

Publication number: JP4308428B2
Application number: JP2000533320A
Authority: JP
Inventors: フォッケ、ハインツ; ムートシャル、フーゴー
Original assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2019-02-19
Also published as: CN1291954A; CN1107616C; CA2321845A1; DE59904156D1; EP1058648A1; JP2002504462A; AU2927099A; US6546698B1; WO1999043550A1; DE19807469A1; MXPA00008287A; BR9908235A; EP1058648B1; CA2321845C

Description

【０００１】
本発明は、平坦な物体、特にパウチを、例えば、このような物体やパウチが複数の層を成して互いの上に置かれる「デスパッチ」カートン中に挿入する方法に関する。加えて、本発明はこの方法を実現するデバイスに関する。
【０００２】
（背景技術）
大容量のパッケージ容器、特に、小型パック、例えば平坦なパウチを持ったデスパッチカートンはしばしば、実際には手で充填される。このような小型のパックやパウチはカートン中で層を成して積層される。
【０００３】
本発明は、カートンを物体すなわち、パウチなどの小型パックで、手動の介入無く機械的に、また自動的に充填するための尺度を提供するという目的に基づいている。
【０００４】
この目的を達成するために、本発明による方法は、物体やパウチは、各々が互いに隣り合って設置される複数のパウチを含む連続した１連のパック又はグループを成すパウチとして、充填用コンベヤに供給され、このコンベヤによって大型の容器又はカートン中に運搬され、次々にそこに設置されて、常に、この大容量の容器又はカートンの垂直の側壁から始めて互いの上に配置された層を成すという特徴を有している。
【０００５】
したがって、本発明によれば、以下の文脈では簡単にパウチと呼ばれる挿入される物体は、充填用コンベヤに供給されるが、このパウチは互いの間に間隔を置かない連続した緊密な連続体として又は同様に互いに隣り合った複数のパウチから成るグループとして受容される。このパウチのグループは、１層を成すパウチ又は層の１部としての１列に対応しているのが望ましい。これらのパウチは、カートンに入る充填用コンベヤの下方端があちこち運動することによって次々に設置されるが、あちこち運動するどの場合も、運搬方向に導くパウチのエッジは最初に、カートンの底部、すなわち既に導入されている層と遭遇するようになっている。
【０００６】
本発明による充填用コンベヤは、相互作用式エンドレスコンベヤ、すなわちベルトコンベヤを備えているが、このベルトコンベヤのサブ領域が上方からカートン中に入る。充填用コンベヤの少なくとも一方の端領域で、パウチは運搬されるに連れて、パウチ上に静止する相手側のコンベヤによって固定されるのが望ましい。
【０００７】
この充填用コンベヤの特別な特徴は、後者が、カートンに面している少なくとも下方領域ではピボット旋回し、これによって、カートン中に侵入する端が、パウチが次々と設置されるに連れて揺れ動くことができるようになっていることである。特に利点とされるのは、上記に加えて、充填用コンベヤ中で、横断方向のピボット旋回運動が、列を成すパウチが上下方向と隣り合う方向とで形成されて層を成すように実行される点である。
【０００８】
本発明はまた、物体すなわちパウチを予備分類して、切れ目無い連続体又はパウチグループを形成する方法と装置にも関する。
【０００９】
本方法とデバイスのさらなる詳細は本デバイスの例示実施形態を用いて以下により詳細に説明する。
【００１０】
図面は、例えばシート材料でできた小さなパック、すなわちパウチ１０の取り扱いに関連する。パウチの中身は、粉状、粒状、又は液状又はペースト状であり得る。例えばそれは粉石鹸であり得る。しかしながら、本システムはまた他の物体の取り扱いにも適している。
【００１１】
充填される大きな容器は（デスパッチ）カートン１１である。それらはあらかじめカートンマガジン１２内に閉じた断面形状で平たく折り重ねられており、必要に応じてそこから取り外される。この場合カートン１１は３次元形状に組立てられる。カートンの底は底部フラップを折り畳むことによって形成される。対向面すなわち上面においてカートンは開口する。クロージャタブ１３は直立して配置される。
【００１２】
図１の充填システムにおいて、このように配置されたカートン１１は、（下部）カートントラック１４上の充填ステーション１５内に運搬される。そのステーションにおいて、パウチ１０がカートン１１内に挿入される。充填されたカートン１１は、クロージャタブ１３を閉位置に折り重ねるために折り重ねステーション１６内に送られる。その後、テーピングステーション１７に送られて、底壁及びクロージャタブ１３によって形成される上部壁の領域にクロージャテープすなわち粘着テープが貼られる。
【００１３】
パウチ１０は、カートントラック１４上方に配置された送りコンベヤ１８上をグループになってすなわち充填グループ１９として移送される。パウチ１０の数及び配置については、各充填グループ１９はカートン１１内の１つの層２０に対応する。記載されている例示の実施形態において、各層２０は合計６個のパウチ１０から成り、互いに隣り合って並んだパウチ１０の２つのパウチ列２１、２２内にある。
【００１４】
図１のようにシステムの外側で形成された充填グループ１９は、中間コンベヤ１９によってローラートラック２４に供給される。後者は充填用コンベヤ２５に運ばれ、それはパウチ１０又は充填グループ１９を下向きの運搬平面を通って開口カートン１１に供給する。充填用コンベヤは、パウチ１０がカートン１１内に次々と設置されて層２０を形成するように構成される。パウチ１０は適切な移送運動によってカートン１１内に案内され、それぞれの場合に運搬方向前方に置かれたパウチ１０の１つの横断エッジは、具体的にはそれぞれの場合にカートンの側壁２６又は２７から始めてカートン１１の底壁又は既に形成されている層２０に遭遇する。
【００１５】
充填用コンベヤ２５は、カートン１１内に入る端又は端セクション２８が一方の側壁２６から他方の側壁２７へとカートン１１の内部で揺れ動くことが可能なように構成される。その運動は、パウチ１０の連続的設置のために運搬速度に調和するように行われる。図１から図５の例示実施形態において、パウチ１０はそれぞれ対になって、すなわちパウチ２１、２２の２つの列になって設置される。
【００１６】
充填用コンベヤ２５は、エンドレスコンベヤ、すなわちベルトコンベヤを備えている。主コンベヤ２９は１つ以上のエンドレスベルトを備える。ローラートラック２４に面する端において、すなわち偏向ローラー３０の領域において、主コンベヤ２９は固定位置に取付けられる。初期セクション３１は、具体的には偏向ローラー３０の周りにピボット旋回可能なように取付けられる。運動の経路は一点鎖線の円弧３２で示される。主コンベヤ２９のベルト用偏向エレメント、具体的には上方偏向ローラー３３及びより小さい下方偏向ローラー３４は、この経路上を移動する。円弧３２は両偏向ローラー３３、３４を通る。
【００１７】
充填コンベヤ２５の端セクション２８は、初期セクション３１に関して、具体的には２つの偏向ローラー３３、３４について独立にピボット旋回できる。端セクション２８の端部において、充填用コンベヤ２５のコンベヤベルトは非常に小さい直径を持つ偏向ローラー３５の周りを回る。物体すなわちパウチ１０は少なくとも充填用コンベヤ２５の下方領域において、すなわち端セクション２８の領域においてベルト上に固定される。具体的には、それらは特に確実に固定される。このために相手側コンベヤ３６が端セクション２８の領域に配置される。その相手側コンベヤも同様に偏向ローラー３８、３９の周りを回る１つ以上のエンドレスベルト３７を備える。充填用コンベヤ２５の下方端に割当てられた偏向ローラー３９は、主コンベヤ２９の偏向ローラー３５の直ぐ隣に位置する。２つのローラーすなわち偏向ローラー３５、３９が互いに一定の小さい距離をおいて配置されることによって、パウチ１０はこれら２つの偏向ローラー間に保持され、従って主コンベヤ２９及び相手側コンベヤ３６のベルトは、締め付けるような、いわば力の作用下にある。偏向ローラー３９から離れて配置された他方の偏向ローラー３８は、相手側コンベヤ３６のベルト３７が下方に収束しかつパウチ１０又は充填グループ１９が下向きの運搬移動中に相対的な位置を変化させないで固定されるような大きさの間隙形成するように配置される。偏向ローラー３８、３９を適切に取り付けることによって、相手側コンベヤ３６は端セクション２８に対して一定の相対的位置に取付けられる。
【００１８】
充填コンベヤ２５は、図２から図５に示す方法に従ってパウチ１０の設置動作が確実に行われるように、カートン１１の内部で揺れ動く。この目的のために、充填用コンベヤ２５はカートン１１内でのレベルに応じて全体として上下に移動可能である。パウチ１０が設置される際に、充填用コンベヤ２５はそれに応じて１層毎に上方へ移動することによって、充填用コンベヤの端（ローラー３５、３９）は既に設置されているパウチから距離をおくので、設置動作にとって効果的である。設置動作のために端セクション２８はカートン内で揺れ動くことが可能であり、２つのパウチ列２１、２２からなる充填グループ１９の場合、各ピボット旋回周期中に１つの層２０が設置される。この場合、パウチ１０は傾斜した又は垂直の平面内で移送される。
【００１９】
端セクション２８が斜め向きになって、第１の下方層２０はカートン１１内に、具体的には側壁２７に対向するカートンの下方周縁横断エッジの領域内に運搬される。端セクション２８の対向側壁２７方向へのピボット旋回によって、閉位置が維持されている間に次のパウチ１０が設置される。充填用コンベヤ２５の運搬速度は、充填用コンベヤ２５又は端セクション２８のピボット旋回運動に応じて調整される。パウチ２１、２２の層２０又は列が完了した後、次の充填グループ１９に対して図２から図４に従う設置動作を繰り返して、充填用コンベヤ又は端セクションは反対の運動を行う。同時発生する持ち上げ運動を伴った適切な揺れ動きに基づいて、層２０は次々とカートン１１内に導入され、充填コンベヤ２５は、端部位置において図５に従う角度位置を示す。
【００２０】
最上層の場合、最後の上方充填グループが設置されているあいだに、カートンは充填コンベヤ２５から離れて運搬されることによって、次の処理ステーションへ便宜的に移動される。従ってカートン１１の運搬移動は（最後の）層の挿入のために用いられる。対応して又は同様に、第１の下方層２０の導入についても手順は同じである（図２、図３及び図４）。充填用コンベヤ２５による充填動作は、供給され垂直なカートン１１が充填ステーション１５に達する前に、具体的にはおおよそ図２に示す位置に達する前に開始される。充填ステーション１５でのカートンの位置は破線で示されている。ここでもまた、パウチ１０の第１下方層を増大した速度でカートン１１内に導入するために、運搬移動が用いられる。
【００２１】
構造及び機能が改善された充填コンベヤの詳細を図６及び７に示す。この設計では、充填用コンベヤ２５はさらに全体として横断的に運動できる、すなわち矢印４０の方向にピボット旋回可能である。その横断運動は、充填コンベヤ２５の下方端すなわち偏向ローラー３５及び３９がカートン１１の横断方向に移動できるように制御される。充填用コンベヤ２５のこの設計は、単一の連続体４１として供給されるパウチ１０を設置するのに、すなわち例えば互いに並んだ２列のように、複数のパウチ列２１、２２を成すように互いの間に間隔を置かずに設置するのに適している。充填用コンベヤ２５の第１の位置（図６の左）において、パウチ２１の第１列がカートン１１の適切な領域すなわち左側に設置される。１連の設置動作は、図２から図５に従う図解及び説明に対応する。端セクション２８の反対ピボット旋回の間、図６の左位置から右位置（一点鎖線）にピボット旋回することにより、充填コンベヤ２５が端セクション２８の適切な反対位置にあらかじめ横断的に移動して、第２のパウチ列２２がパウチ列２１に並んで設置される。パウチ列２２は、端セクション２８の対応する反対移動の間に、この位置において設置される。
【００２２】
この例示実施形態において、パウチ１０の連続する個々の連続体４１はベルトコンベヤ４２を通じて充填コンベヤ２５に供給される。充填コンベヤ２５への移送端において、ベルトコンベヤ４２は小径の偏向ロール４３の周りを回る。これはより大きな径の偏向ロール４４の隣に配置される。ベルトコンベヤ４２はこの様にして先細りの端部領域を形成して、偏向ローラー３０の上方に近接して導かれ、それによって上方偏向ローラー３０の領域におけるベルトコンベヤ４２から充填コンベヤ２５へのパウチ１０の移送が支障なく実行できる。
【００２３】
移送運動を実行するために、充填コンベヤ２５は全体として起動メカニズム上に配置される。本例示実施形態において、上方偏向ローラー３０はホルダ４５を通じて中央の回転ピン４６に接続する。後者は、適切な方法でしっかりと固定された横断軸方向に回転するベアリング４７内で回転可能なように配置される。回転ピン４６は、揺れ動きの効果を伴う回転運動又はピボット旋回運動を伝えるシャフト４８に接続する。図６に示すように、ホルダ４５はＵ字構造を持つ。図６及び７に従う充填用コンベヤ２５はまた、各々が１連のパウチ２１、２２、すなわち運搬方向に次々と続く複数のパウチ１０を含んでいる個々の充填グループ１９を処理することができる。
【００２４】
パウチ１０は特別な方法によって充填ステーション１５又は充填コンベヤ２５に供給される。パウチのグループが形成され、そのそれぞれがカートンの中身、すなわちカートングループ４９に対応する。各カートングループ４９は、パウチの大きさに応じて異なる数のパウチ１０を有する。図９には、比較的小さなパウチ１０を含むカートングループ４９を伴うパウチコンベヤ、例えばベルトコンベヤ４２のセクションを示す。選択例において、カートン１１の中身すなわちカートングループ４９は、互いに間隔をおいた１２個のパウチの小グループ内にある、カートングループ内の４９に位置する８４個のパウチを含む。引き続くカートングループ４９間に間隔５０が形成される。これによって、充填コンベヤ２５に移送されるパウチが存在しない時間間隔がもたらされる。間隔５０によって、充填コンベヤ２５が１つの（充填された）カートン１１から次に充填されるカートン１１に変わることができる。
【００２５】
各カートングループ４９内により大きなパウチ１１及びそれに応じてより少ない数のパウチ１０を含む、すなわち図１０では３６個のパウチ、図１１では１８個のパウチを含む例を図１０及び図１１に示す。
【００２６】
パウチ１０はパウチ製造機５１によって製造又は充填されて、パウチコンベヤすなわちベルトコンベヤ４２に供給される。３つのパウチ製造機５１を持つ製造システムの詳細を図８に概略的に示す。これらの機械によって製造されたパウチ１０はそれぞれタレット５２に供給される。後者の領域において、パウチは監視される、すなわちそれらの重さが適正かどうか検査される。パウチ１０はそれからパイロットコンベヤに移送される。この場合各パウチ製造機５１又は各タレット５２には、互いに平行に並んで配置された２つのパイロットコンベヤ５３、５４が割当てられる。２つのパイロットコンベヤ５３、５４は、パウチコンベヤすなわちベルトコンベヤ４２に導かれる。２つのパイロットコンベヤ５３、５４に続く湾曲した遷移片５５は、パウチ１０を一方の又は他方のパイロットコンベヤ５３、５４からベルトコンベヤ４２へ案内する。
【００２７】
パイロットコンベヤ５３、５４は、所定数のパウチに対して各パイロットコンベヤ５３、５４上において間隔があるように、すなわち平坦な設置位置において次々と続く１連のパウチ１０として、配置され寸法取りされる。パイロットコンベヤ５３、５４上のパウチ１０の数は、適切な大きさのカートングループ４９に対応し得る。
【００２８】
パイロットコンベヤ５３、５４の充填が完了した後、後者は他方のパイロットコンベヤに応じてパウチをベルトコンベヤ４２に移送することによって空にされる。パイロットコンベヤ５３、５４の充填に対応するグループ内へのパウチ移送の結果として、ベルトコンベヤ４２上に間隙（小さな間隙）が形成される。
【００２９】
図１２及び図１３には更に特別な特徴が表されている。すなわち具体的に言えば、パウチ１０は圧力を加えることによって通気される。このためにパウチは、通気性の材料で作られるか又は適当なポイントにおいて通気口を備える。通気は、１つの領域に、又はせいぜいパイロットコンベヤ５３、５４の領域内に圧力を移送することによって行われる。この領域において、せいぜいパウチがカートングループ４９の完成に続いて一時的に休止している間に、圧力プレート５６が上方からパウチ上に降下する。圧力プレート５６は適切に寸法取りされて、同時に並んで置かれている複数のパウチを覆うことができる。この場合、パイロットコンベヤ５３、５４は相手側の圧力エレメントを形成する。
参照符号のリスト
１０パウチ
１１カートン
１２カートンマガジン
１３クロージャタブ
１４カートントラック
１５充填ステーション
１６折り重ねステーション
１７テーピングステーション
１８送りコンベヤ
１９充填グループ
２０層
２１パウチの列
２２パウチの列
２３中間コンベヤ
２４ローラートラック
２５充填用コンベヤ
２６側壁
２７側壁
２８端セクション
２９主コンベヤ
３０偏向ローラー
３１初期セクション
３２円弧
３３偏向ローラー
３４偏向ローラー
３５偏向ローラー
３６相手側コンベヤ
３７ベルト
３８偏向ローラー
３９偏向ローラー
４０矢印
４１単一の列
４２ベルトコンベヤ
４３偏向ローラー
４４偏向ローラー
４５ホルダ
４６回転ピン
４７回転ベアリング
４８シャフト
４９カートングループ
５０間隙
５１パウチ製造機
５２タレット
５３パイロットコンベヤ
５４パイロットコンベヤ
５５遷移片
５６圧力プレート
【図面の簡単な説明】
【図１】物体すなわち小型パックを取り扱う充填用システムの略側面図で見た詳細図である。
【図２】カートンの充填の間における様々な位置における充填用コンベヤの略側面図である。
【図３】図２と同様な図。
【図４】図２と同様な図。
【図５】図２と同様な図。
【図６】充填用コンベヤの別の実施形態を長手方向から見た図である。
【図７】充填動作間での、図６による充填用コンベヤの側面図である。
【図８】物体すなわちパウチを順序よく供給するシステムの概略図である。
【図９】物体すなわちパウチを移送するコンベヤの、概略で示した断面図である。
【図１０】図９と同様な図。
【図１１】図９と同様な図。
【図１２】物体用のコンベヤの拡大断面図である。
【図１３】異なる位置にある図１２の細部を示す。

Claims

大型の容器内にパウチ（１０）を導入する方法であって、パウチ（１０）は、上下に重なる層（２０）をなして配列されており、パウチ（１０）は充填用コンベヤー（２０）に供給され、前記充填用コンベヤー（２０）により直立および／または傾いた移送面をなして大型容器内に導入され、互いに上下の層（２０）をなして配列され、パウチ（１０）移送中の充填コンベヤーの移送面の傾きが、パウチ（１０）の移送中、その都度大型容器の直立側壁（２６，２７）から始めて、充填コンベヤー（２５）の動きに合わせて変化する、下記の（a）（b）（c）（d）を特徴とする方法。
（a）パウチ（１０）はフラットな形状を持つ
（b）パウチ（１０）は、密接した包装態様で、パック列または充填グループ（１９）として充填コンベヤー（２５）に供給され、前記パック列または充填グループ（１９）は複数のパウチを含み、互いに密接している
（c）パウチ（１０）は、充填コンベヤー（２５）にフラットな状態で充填コンベヤー（２５）により同様にフラットな状態で直接大型容器内に配列される
（d）移送コンベヤー（２５）の移送速度は、移送面の傾きが変化する速度に合わせて変化し、パウチ（１０）は密接した態様で大型容器内に配列される
互いに並んで配置される多数のパウチの列(２１，２２)を含む層(２０)を形成するために、充填コンベヤー(２５)は、パウチ(１０)が次々に形成されるとき、カートンの大型容器の内部で移送方向を横断して動かされ、一度第１のパウチ列(２１，２２)が形成されると、充填コンベヤー(２５)はパウチ列(２２、２１)が並んで形成されるために移動方向を横断して動かされる点を特徴とする請求項１記載の方法。
パウチ（１０）は大型容器の内容物に対応するカートングループ（４９）として、および／または１つの層（２０）に対応する充填グループ（１９）として充填コンベヤー（１９）に供給される点、および、間隙またはギャップ（５０）が、１つの大型容器から他方の大型容器への切り替えの間パウチ（１０）が形成されない間を補償するために連続する充填コンベヤー（２５）の間に形成される点を特徴とする請求項１に記載の方法。
パウチ製造機（５１）に隣接するパイロットコンベヤー（５３，５４）の領域において充填コンベヤー（２５）に移送するに先立ち、圧力作用部材により空気がパウチ（１０）から抜き取られ、パウチ（１０）から開口、シールされていない縫い目、または空気浸透性のパッケ−ジ材料を経て空気が逃げる点を特徴とする請求項１記載の方法。
パウチ（１０）が大型容器としてカートン（１１）内に導入される点を特徴とする請求項１記載の方法。
上下に重なる多数の層（２０）を形成することができるパウチ（１０）を大型容器内に導入する装置であって、下記の(a)(b)(c)(d)を特徴とし、パウチ（１０）は供給コンベヤーから充填コンベヤー（２５）に供給されて次々に大型容器内に供給されることができ、充填コンベヤー（２５）は一方の側部壁（２６，２７）から他方の側部壁（２７，２６）へ充填コンベヤー（２５）を移動してパウチ（１０）を大型容器内に形成することができる装置。
(a)充填コンベヤー(２５)は２つの移送セクションすなわち供給コンベヤーに隣接するイニシャルセクション(３１)と大型容器に向かう端セクション(２８)を有する
(b)端セクション(２８)はカートン(１１)内へ下降しパウチ(１０)をカートン(１１)内に定置するために往復移動することができる
(c)端セクション(２８)は往復移動を行うためにイニシャルセクション(３１)に対して旋回運動する
(d)充填コンベヤー(２５)は、大型容器内の増加する充填部位に対応して上昇移動することができ、フラットな形状をもつパウチ(１０)は、それぞれが複数のパウチ(１０)からなる列または充填グループ(１９)として充填コンベヤー(２５)に、密接した包装態様で供給することができ、
パウチ(１０)は、充填コンベヤー(２５)にフラットな状態で供給することができ端部材(２８)によって直接大型容器内におなじフラットな状態で形成されることができ、
充填コンベヤー(２５)の速度を、端セクション(２８)が大型容器内に移動される速度に合致させることができるので、パウチ(１０)が並んで密接する態様で形成されることができる
端セクション(２８)がパウチ(１０)の移送面と、移動することができる、すなわち、端セクション(２８)と一緒に揺れ動くことができる相手側コンベヤー(３６)に充当され、端領域(２８)にあるパウチを端セクション(２８)と相手側コンベヤー(３６)の間に移送することができる点を特徴とする請求項６記載の装置。
端セクション(２８)または充填コンベヤー(２５)がパウチ(１０)の移送面を横断して動くことができ、充填コンベヤー(２５)の第１の位置において、第１のパウチ列(２１，２２)が大型容器内に形成され、充填コンベヤー(２５)が横断方向でオフセットされた位置において、少なくともさらにもう１つのパウチ列(２２，２１)が大型容器内に形成される点を特徴とする請求項６記載の装置。
前記パウチ（１０）の製造機械、すなわちパウチ製造機械（５１）が、複数の、望ましくは２つのパイロットコンベヤ（５３、５４）を充当され、これによって、前記パウチ（１０）を主コンベヤ又はベルトコンベヤ（４２）に供給して前記パウチを切れ目のない連続体として移送することができ、また、前記パイロットコンベヤ（５３、５４）に前記パウチ製造機械（５１）を交互に積載して、完全な移送可能なパウチ（１０）のグループであるカートン（１１）の内容物に対応したカートングループ（４９）を形成することが可能である点を特徴とする請求項６記載の装置。
パウチ（１０）が充填コンベヤーに移送される前に、加圧作用プレート（５６）によって空気がパウチ(１０)から抜き取られ、前記加圧作用プレート(５６)によって開口または空気透過性パッケージ材料を経て、表面領域を越えて空気が逃げる点を特徴とする請求項６記載の装置。
前記大型容器はカートン（１１）である請求項６記載の装置。