JP5208747B2 - 容器を充填する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、容器を充填するための方法及び装置に関する。

本発明は、菓子製品の詰込みに有利に使用され得る。以下の記載は、純粋に一例として言及される。

より具体的には、本発明は、容器に単一の（即ち、別個の）物品を充填するための装置に関する。

容器を充填するための既知の装置は、通常、充填ステーションを通じて容器を送り込むためのコンベヤを含み、送込み組立体が、充填ステーションで、多数の物品を容器内に送り込む。物品は、通常、所謂「スラット」コンベヤによって充填ステーションに送り込まれ、漏斗形状シュートを降りて容器内に自由落下する。

容器を充填するための既知の装置の１つの実施例が、米国特許第２，９２０，７４３号に記載されている。

上記される種類の既知の装置は、以下を含む多数の欠点を有する。即ち、シュートの頻繁な詰まり、特に物品がシュートを降りて容器内へ落下するときの物品への損傷、容器内に送り込まれる物品の数の不一致、低い生産速度、及び、洗浄の困難さ、具体的には、スラットコンベヤは、洗浄されるために完全に分解されなければならない。

既知の技術の欠点を少なくとも部分的に解消するよう設計され、同時に、安価で実施が容易な充填装置及び方法を提供することが、本発明の目的である。

本発明によれば、付属の独立項において、並びに、好ましくは、独立項に直接的或いは間接的に従属する請求項のうちの何れか１つにおいて請求されるような、容器を充填するための装置及び方法が提供される。

本発明の非限定的な実施態様が、図面を参照して一例として記載される。

図１中の番号１は、全体的に、容器２を充填するための装置を示しており、多数の充填ステーション４を通る実質的に水平な経路Ｐに沿って容器２を連続的に送り込むためのコンベヤ組立体３と、多数の送込み組立体５とを含み、各送込み組立体は、所与数の単一物品６、具体的には、タブレットを、容器２の上向きに面する開口７を通じて容器２内に送り込むよう、それぞれの充填ステーション４に配置されている。

代替的な実施態様は、図１の実施態様に示される１０個の送込み組立体５以外を含み得ることが指摘されなければならない。

コンベヤ組立体３（図３）は、経路Ｐに沿って互いに合わせて移動する２つの実質的に平行なチェーン８及び９を含み、チェーン８は、チェーン９の上に配置されている。

コンベヤ組立体３は、経路Ｐに沿って容器２に追随し且つ押すチェーン９から水平に突出する多数の締付け部材１０も含む。実際の使用では、各容器２は、２つの連続的な締付け部材１０の間に収容される。

コンベヤ組立体３は、多数の、図示の実施例では、３つのレール１１も含み、使用中、容器が経路Ｐに沿って送り込まれるときに、容器２はそれらの間を摺動する。コンベヤ組立体は、開口７を通じて容器２の内部への自由なアクセスを許容するよう、容器２のパネルＴをそのような位置に保持するための頂部レール１２も含む。

図３、４、及び、５を特に参照すると、装置１は、多数のアクチュエータ組立体１３を含み、各アクチュエータ組立体は、容器２が、使用中に、それぞれの充填ステーション４に位置付けられる（即ち、越えて進行する）ときに、送込み組立体５を活性化する。

各アクチュエータ組立体１３は、チェーン８に一体的に適合される、それぞれの支持プレート１４と、経路Ｐと平行なそれぞれの実質的に水平な軸１７について振動するよう、支持プレート１４に適合される一端１６を有する、それぞれのアーム１５とを含む。

各アクチュエータ組立体１３は、相対的な支持プレート１４に接続される一端１９と、相対的なアーム１５に接続される一端２０とを有する、それぞれの弾性部材１８（具体的には、ばね）も含む。各弾性部材１８は、相対的なアーム１５を（図４に示される）下方位置に保持すると同時に、アーム１５が（図５に示される）上昇位置に上向きに揺動することを可能にする。

各アクチュエータ組立体１３は、相対的なアーム１５に適合され且つ軸１７に対して実質的に横断方向の（具体的には、垂直な）それぞれの軸２２について回転する、それぞれの軸受２１も含む。アクチュエータ組立体１３が、使用中に、充填ステーション４に達するときには、軸受が経路Ｐと平行に移動するときに、軸受２１はプロファイルＢと接触するようになり、アーム１５を上昇位置に移動するよう上昇される（図４及び図５）。

各送込み組立体５（図１及び２）は、所与数の（図示の実施例では、１つの）物品６を容器２内に送り込むための、それぞれの計量分配ユニット２３と、積み重ねられた物品６をホッパ２５（図１中に概略的に示されている）から相対的な計量分配ユニット２３へ下向きに送り込むための、それぞれの送込み導管２４とを含む。

（図４及び５により明瞭に示されるように）各送込み導管２４は、それぞれのコイル状の弾性シースによって外部的に巻かれ、さらに、装置１の幾何に適合するよう、並びに、送込み導管２４が詰まる場合には、操作者による迅速で容易な介入を可能にするよう、変形可能である。これに関連して、コイル状の弾性シースは、送込み導管２４を伸長することによって、詰まった物品６の視覚的な場所を可能にし、さらに、送込み導管２４を移動することによって、詰まった物品６の解放を可能にし、装置１の如何なる他の部分をも取り外し或いは装置１の動作を停止する必要がないことが強調されなければならない。

各計量分配ユニット２３は、それぞれの導管２６を含み、それは実質的に垂直に延び、相対的な送込み導管２４の底端２８に接続された頂端２７を有し、積み重ねられた物品６を下向きに送り込む。

各計量分配ユニット２３は、導管２６と実質的に同軸に取り付けられ且つ導管２６に対して横方向の実質的に水平な軸３０について振動する、それぞれの環状の接続部材２９も含む（特に図６を参照）。それぞれの制御アーム３１が、各接続部材２９に一体的に接続され、アーム１５が上昇位置にあるときに、アーム１５によって上昇される。

各計量分配ユニット２３は、軸３０の両側で下向きに、具体的には、接続部材２９から実質的に垂直に延びる２つのそれぞれのアーム３２及び３３も含む。それぞれの支持タブ３４が、各アーム３２の底端３５に接続され、導管２６及び送込み導管２４内部（図４）に形成される物品６の積重ね３６の底部物品６’を、使用時に、経路Ｐに亘る相対的な位置Ｌで下から支持するよう、実質的に水平に延びている。それぞれの支持タブ３７が、各アーム３３の底端３８に接続され、導管２６内の孔Ｈの内部で実質的に水平に延びている。

実際の使用では、制御アーム３１が上昇されるときに（図５）、接続部材並びにアーム３２及び３３は軸３０について振動するので、物品６’は落下し、支持タブ３７は、物品６’の上の次の物品６と接触するよう移動することによって、積重ね３６の底部を支持する。見られ得るように、各充填ステーション４で容器２内に送り込まれる物品６の数は、アーム３３の長さ並びに導管２６に沿う孔Ｈの場所を変更することによって、容易に変更され得る。

装置１は、多数の既知の検出器３９（概略的に示されている）も含み、各検出器は、導管２６に沿う物品６の通過、従って、容器２内部への物品６の挿入を検出するために、各導管２６の底部に配置されている。装置は、検出器３９の検出結果の関数として１つ又はそれよりも多くの送込み組立体４１を活性化するために、検出器３９に電気的に接続された制御ユニット４０も含む。より具体的には、検出器３９が所与数の物品６が容器２内に送り込まれなかったことを見つけ出すや否や、検出された不足を補填するために、前記所与数に対応する多数の送込み組立体４１が活性化される。明らかに、もし各送込み組立体４１が容器２内への１つだけの物品６の送込みをもたらすならば、活性化される送込み組立体４１の数は、容器２内に送り込まれなかった物品６の所与数と等しい。

図１の実施態様は、２つの送込み組立体４１を含むが、装置１は異なる数、例えば、１つ、３つ、又は、４つの送込み組立体４１を含み得ることが指摘されなければならない。

送込み組立体４１は、送込み組立体５から下流に経路Ｐに沿って配置され、送込み組立体５と実質的に同じであり、唯一の違いは、それらが、アクチュエータ組立体１３の通過によって機械的にではなく、空圧的に活性化されることである。

容器２がそれぞれの充填ステーション４に送り込まれる瞬間における１つの送込み組立体５の動作を今や記載する。

容器２が充填ステーション４に進入すると、アーム１５は、軸受ＢのプロファイルＢとの干渉によって、上昇位置（図５）に移動され、接続部材２９の反対側の制御アーム３１の端部４２と接触するので、接続部材２９並びにアーム３２及び３３は、軸３０について振動し、物品６’は落下し（図５）、積重ね３６は支持タブ３７によって下から支持される。この段階で、容器２は導管２６の直ぐ下に位置付けられ、物品６’は積重ね３６の底端から分離されることが指摘されなければならない。

容器２が充填ステーション４を離れるや否や、端部４２は、ばね系（図示せず）の故に下げられ、接続部材２９並びにアーム３２及び３３は、前と反対方向に軸３０について振動するので、積重ね３６は落下し、支持タブ３４によって下から支持され、積重ね３６の底端は、前に物品６’によって締められていた位置Ｌに移動する。

充填ステーション４で積重ね３６を定める物品６によって、容器２内に送り込まれる物品６の数は、極めて正確に制御され得るし、物品６は、送込み組立体から容器２内に極めて迅速に輸送され、物品６を損傷する危険性がない。容器２を経路Ｐに沿って連続的に送り込むことは、容器２内への物品６の素速い挿入と相俟って、極めて迅速な充填速度の達成をもたらす。

装置１の全体的な生産速度は、送込み組立体４１を活性化する可能性、並びに、装置１の如何なる他の部分をも取り外す必要なしに或いは装置１を停止する必要なしに導管２４を洗浄する可能性によってさらに向上される。

本発明に従った装置を部分的に示す正面図である。 図１の詳細を示す拡大図である。 図１の装置のさらなる詳細を拡大して部分的に示す斜視図である。 ２つの連続位置にある図１の詳細を部分的に示す側断面図である。 ２つの連続位置にある図１の詳細を部分的に示す側断面図である。 図４の詳細を線ＶＩ−ＶＩに沿って示す断面図である。

Claims (16)

1. 容器を単一物品で充填する方法であって、
   当該方法は、コンベヤ組立体によって少なくとも第一充填ステーションを通る経路に沿って前記容器を送り込むステップを含み、前記第一充填ステーションでは、第一単一物品が第一送込み組立体によって前記容器の開口を通じて前記容器内に送り込まれ、前記第一充填ステーションは、複数の第１送込み組立体を含み、各第一送込み組立体は、１つの前記第一単一物品のみを前記容器内に送り込み可能であり、
   当該方法は、前記第一単一物品が前記容器内に送り込まれたか否かを決定する制御ステップを含み、前記第一単一物品が前記容器内に送り込まれない場合には、第二単一物品が第二送込み組立体によって前記容器の前記開口を通じて前記容器内に送り込まれ、前記第一単一物品と前記第二単一物品とは、同一の単一物品であり、
   当該方法は、前記容器が前記コンベヤ組立体によって第二充填ステーションを通じて送り込まれ、該第二充填ステーションは、前記第一充填ステーションの下流にあり、且つ、前記第二単一物品が前記第二送込み組立体によって前記容器内に送り込まれる領域内にあり、前記第二充填ステーションは、少なくとも２つの第二送込み組立体を含み、各第二送込み組立体は、１つの前記第二単一物品のみを前記容器内に送り込むことを特徴とする、
   方法。
2. 前記容器は前記コンベヤ組立体によって少なくとも第三充填ステーションを通じて送り込まれ、前記第三充填ステーションでは、少なくとも第三単一物品が前記容器の前記開口を通じて前記容器内に送り込まれ、前記単一物品は、単一物品の第一積重ねを定めるよう、前記第一充填ステーションに連続的に送り込まれ、前記単一物品は、単一物品の第三積重ねを定めるよう、前記第三充填ステーションに連続的に送り込まれ、前記第三充填ステーションは、前記第一充填ステーションの下流及び前記第二充填ステーションの上流に位置する、請求項１に記載の方法。
3. 前記第一単一物品は、前記第一積重ねから分離され、次に、前記容器内に送り込まれる、請求項２に記載の方法。
4. 前記第一単一物品は、前記容器内に下向きに送り込まれる、請求項３に記載の方法。
5. 前記第一単一物品が前記経路上の位置内に維持される待機ステップと、前記第一単一物品が前記第一積重ねから離れて下向きに移動し前記容器内に至ることが可能とされる解放ステップとを含み、該解放ステップの過程で、前記第一積重ねは、前記第一送込み組立体内に実質的に固定され、前記容器は、前記第一充填ステーションに位置付けられる、請求項３又は４に記載の方法。
6. 前記第一積重ねの端部が前記経路上の前記位置に達するまで、前記第一積重ねが前進される装填ステップを含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記第一積重ねからの前記第一単一物品は、下向きに前記第一充填ステーションに送り込まれる、請求項５又は６に記載の方法。
8. 前記第二単一物品は、前記第二充填ステーションに送り込まれ、且つ、前記容器内に送り込まれる、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の方法。
9. 容器を充填するための装置であって、
   当該装置は、少なくとも第一充填ステーションを通じて前記容器を送り込むコンベヤ組立体と、
   前記容器の開口を通じて第一単一物品を前記容器内に送り込むよう、前記第一充填ステーションに配置される第一送込み組立体と、
   前記第一単一物品が前記容器内に送り込まれたか否かを決定する検出手段とを含み、
   前記第一充填ステーションは、複数の第１送込み組立体を含み、各第一送込み組立体は、１つの前記第一単一物品のみを前記容器内に送り込み可能であり、
   当該装置は、
   第二単一物品を前記容器内に送り込むよう、前記第一送込み組立体の下流にある第二充填ステーションに配置される、第二送込み組立体と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて前記第二送込み組立体を活性化する制御ユニットとを含み、
   前記コンベヤ組立体は、前記第二充填ステーションを通じて前記容器を送り込み、
   前記第一単一物品と前記第二単一物品とは、同一の単一物品であり、
   前記第二充填ステーションは、前記第二単一物品が前記第二送込み組立体によって前記容器内に送り込まれる領域内にあり、
   前記第二充填ステーションは、少なくとも２つの第二送込み組立体を含み、各第二送込み組立体は、１つの第二単一物品のみを前記容器内に送り込むことを特徴とする、
   装置。
10. 前記コンベヤ組立体は、少なくとも第三充填ステーションを通じて前記容器を送り込み、当該装置は、前記容器の前記開口を通じて少なくとも第三単一物品を前記容器内に送り込むよう、前記第三充填ステーションに配置される少なくとも第三送込み組立体を含み、前記第一送込み組立体は、単一物品の第一積重ねを定めるよう、前記単一物品を前記第一充填ステーションに連続的に送り込み、前記第三送込み組立体は、単一物品の第三積重ねを定めるよう、前記単一物品を前記第三充填ステーションに連続的に送り込み、前記第三充填ステーションは、前記第一充填ステーションの下流及び前記第二充填ステーションの上流に位置する、請求項９に記載の装置。
11. 前記第三送込み組立体は、前記容器の開口を通じて前記第三単一物品を前記容器内に送り込むよう、前記第三充填ステーションに配置される、請求項１０に記載の装置。
12. 前記第一送込み組立体は、前記第一単一物品を前記第一積重ねの端部から分離し且つ前記第一単一物品を前記容器内に送り込む計量分配ユニットを含む、請求項１１に記載の装置。
13. 前記計量分配ユニットは、前記第一単一物品を前記経路上の位置に保持する第一保持手段と、前記第一積重ねを前記位置の直ぐ上に保持する第二保持手段と、前記第一保持手段を活性化すると同時に、前記第二保持手段を非活性化する制御手段とを含み、該制御手段は、同様に、前記第一単一物品を下向きに前記容器内に送り込むよう、前記第二保持手段を活性化すると同時に、前記第一保持手段を非活性化する、請求項１２に記載の装置。
14. 前記第一保持手段は、前記第一単一物品を下から支持する第一支持部材と、該第一支持部材に実質的に一体的に接続され且つ前記第一支持部材に対して横方向に接続される第一アームとを含み、前記第二保持手段は、前記積重ねを下から支持する第二支持部材を含み、前記第二アームは、前記第二支持部材に実質的に一体的に接続され且つ前記第二支持部材に対して横方向に接続され、前記制御手段は、前記第一アーム及び前記第二アームに一体的に接続され且つ前記第一支持部材及び前記第二支持部材に対して横方向の軸について振動するよう取り付けられる接続部材を含む、請求項１３に記載の装置。
15. 前記第一送込み組立体は、前記計量分配ユニットに向かって下向きに積み重ねられた、前記単一物品を送り込む送込み導管を含み、該送込み導管は、弾性的に変形可能なコイル状のシースを含み、前記単一物品は、使用時に、前記シース内部で摺動する、請求項９乃至１４のうちのいずれか１項に記載の装置。
16. 前記第二送込み組立体は、前記容器の開口を通じて第二単一物品を前記容器内に送り込むよう、前記第二充填ステーションに配置される、請求項９乃至１５のうちのいずれか１項に記載の装置。

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