JP5563070B2 - 穀物材料を梱包し包装するための梱包・包装システム - Google Patents

Description

本発明は、穀物材料を梱包し包装するための梱包・包装システムに関する。様々な種類の梱包装置と包装装置の組み合わせが知られている。

米国特許第５，８２２，９６７号には、梱包装置と揺動アーム梱包包装装置から成る梱包・包装ユニットが開示されている。この梱包装置は、梱包チャンバ内で梱包を形成するための梱包形成手段を備えている。この梱包装置は、梱包チャンバから梱包を取り除くことができるように、梱包形成後に梱包チャンバを開放する旋回自在なリア・フラップを備えている。梱包形成後に、梱包は包装装置に移動して、梱包を包装材料、一般的にはフィルム材料で包装する。

この包装装置は、包装作業中に梱包を支持する包装用テーブルと、梱包を包装材料で包装するための包装手段とを備えている。この包装手段は、包装用テーブル上に支持された梱包の周りを包装作業中に回転するための１つ以上の可動部分を備えている。

米国特許第５，８２２，９６７号に示された組み合わせにおいて、梱包の形成中に、包装装置を梱包の周りを包装材料で包装するために用いることはできない。それと対応して、梱包の包装作業中に、梱包装置は用いることができない。梱包の包装作業中、梱包装置のリア・フラップは開放状態を維持する。梱包の包装が終了して、包装された梱包が地面に落とされた後に、リア・フラップを閉じることができて、新たな梱包の形成が開始される。

梱包装置と包装装置とを同時に使用することができないために、米国特許第５，８２２，９６７号の梱包・包装システムの処理能力は、比較的低かった。

欧州特許第１０７７０２５号は、梱包装置と包装装置を組み合わせた同様な梱包・包装ユニットを開示している。その梱包装置と包装装置とは、単一のフレームに取り付けられている。包装装置は梱包装置の後方に、梱包装置と略同一の高さに設けられている。梱包を梱包装置から包装装置へ移動させる移動手段が設けられている。この移動手段は、連続的な旋回運動によって梱包を梱包チャンバから包装装置へ移動できる２つの旋回自在なアームを備えている。梱包が形成された後、梱包装置のリア・フラップが開いて、その梱包は包装装置の包装用テーブルに向かって移動する。

欧州特許第１０７７０２５号の梱包と包装を組み合わせた装置の欠点は、梱包装置の旋回自在なリア・フラップが閉じた後にのみ、包装を開始することができる点である。これは、単一梱包のサイクル時間と装置全体の処理能力に悪影響を与える。

欧州特許第１０７７０２５号の装置のもう１つの欠点は、梱包装置と包装装置を組み合わせた装置が、比較的長い点である。

本発明の目的は、梱包装置と包装装置の組み合わせが、意図した運転方向に対して比較的短い長さで、システムの処理能力が比較的高い、穀物材料を梱包し包装するための梱包・包装システムを提供することである。

本発明の目的は、以下の梱包・包装システムによって達成される。梱包を整形可能な梱包チャンバを開放するための旋回自在なリア・フラップを備えた梱包を整形するための梱包形成手段から成る梱包装置と、包装用材料で前記梱包を包装するための、包装作業中に梱包を支持するための包装用テーブルと、包装手段と、前記包装用テーブルに支持された前記梱包の周りの軌跡に沿って包装作業中に回転する１つ以上の可動部分からなる包装装置と、から成る梱包・包装システムであって、前記包装装置の一部が、前記梱包装置の下に設けられ、前記包装装置の一つ以上の可動部分の前記軌跡と、前記梱包装置の前記旋回自在なリア・フラップの軌跡とが、重なり合わないことを特徴とする梱包・包装システム。

このような梱包・包装システムにおいて、梱包の包装は、梱包が包装用テーブルに収容された後に、梱包装置のリア・フラップの位置とは無関係に、直接開始することができる。また、新たな梱包の形成は、包装工程とは無関係に、リア・フラップが閉じた後に直接開始することができる。

また、包装装置の一部が梱包装置の下に設けられているので、梱包装置と包装装置の組み合わせは、意図した運転方向に比較的コンパクトである。

開放位置にあるリア・フラップの下にのみ設けられた包装装置も、梱包装置の下に設けられたものとみなされることに注意すべきである。好ましくは、リア・フラップが閉じた位置にある場合に、包装装置の一部が梱包装置の下に設けられる。この構成において、梱包装置と包装装置の組み合わせの非常にコンパクトな構造が得られる。

また、特にことわらない限り、相対的な位置、例えば、上、下、傾いた等を示す用語は、本発明の梱包・包装システムの各部分の位置を記載するために用いられ、農業的な位置は、水平な地面上に支持された通常の直立状態である。

1つの実施例において、1つ以上の可動部分の軌跡の一部が、梱包装置の下に設けられている。包装作業中の1つ以上の可動部分の軌跡は、梱包装置の開位置と閉位置の間でリア・フラップの軌跡と重ならないことが求められているので、軌跡の一部を梱包装置の下で梱包装置側に置くことは、コンパクトな設計を得るために有利である。このようにして、コンパクトな設計を保ちながら、梱包工程と包装工程は、実質的に独立して行われる。

1つの実施例において、1つ以上の可動部分の軌跡は、水平面に対して傾いており、この軌跡の下部は、梱包装置側に向けられており、好ましくは梱包装置の下にある。水平面に対して包装手段の１つ以上の可動部分の軌跡を傾けることによって、1つ以上の可動部分は、梱包装置の旋回自在なリア・フラップの軌跡に対してより適切な軌跡を有することができる。包装作業中の1つ以上の可動部分の軌跡の角度は、梱包の直径に依存して、水平面に対して好ましくは５〜４５度、より好ましくは１０〜３０度である。

1つの実施例において、包装装置は、包装材料ロールを支持する１つ以上の回転支持装置と、この１つ以上の回転支持装置を支持する支持構造体からなり、この支持構造体がこの一つ以上の回転支持装置の下に設けられている。

包装材料で梱包を包装することができるように、回転支持装置の高さは、包装用テーブル上の梱包の高さと関連付けられている。回転支持装置の支持構造体が回転支持装置の下に設けられた包装装置を提供することによって、回転支持装置は包装装置の上側に配され、その結果、包装装置の高さは、地面に対して比較的低く保つことができる。

これによって、本発明に係る包装装置の一部は、梱包装置の下に設けられて、コンパクトな設計を得るという利点を有する。

好ましくは、梱包を梱包チャンバから包装装置まで移動するために、重力が用いられる。梱包を梱包装置から包装装置へ移動するために重力を用いることによって、例えば欧州特許第１０７７０２５号の可動アームのような移動用装置と、包装装置の1つ以上の可動部分及び／又は旋回自在なリア・フラップとの間の干渉が避けられる。このような干渉は、梱包・包装システムの処理能力に悪影響を及ぼす。また、包装装置は梱包装置より下のレベルに設けられているので、梱包は梱包装置から包装装置まで移動するために十分な位置エネルギーを有している。

1つの実施例において、梱包・包装システムが、梱包を梱包チャンバから包装用テーブルまで移動させる移動手段を備え、この移動手段が、梱包を梱包チャンバから包装用テーブルまで案内する案内スロープから成る。このような実施例において、梱包の実際の移動は、重力によって行なわれる。

1つの実施例において、梱包装置と包装装置とが、一組の車輪に支持された単一フレーム上に取り付けられて、穀物材料を梱包し包装する梱包・包装ユニットを形成する。このような梱包・包装ユニットは、高い処理能力を有する穀物材料の梱包と包装をするためのコンパクトな設計の単一装置を提供する。

代替的な実施例において、梱包装置と前記包装装置とが、一組の車輪に支持された異なるフレーム上にそれぞれ取り付けられている。このような実施例において、梱包装置の少なくとも一部は包装装置の上に設けられて、各フレームは互いに接続している。この組み合わせを用いない場合、梱包装置と包装装置は切り離されることになる。この切り離された状態において、包装装置の一部を梱包装置の下に設ける必要が無いことは明らかであろう。

本発明に係る梱包装置と包装装置の組み合わせからなる梱包・包装ユニットの好ましい実施例を、添付図面を参照して、より詳細に以下に説明する。

本発明に係る梱包・包装ユニットの上面図である。 梱包を包装している途中の図１の梱包・包装ユニットの側面図である。 梱包を包装用テーブル上に収容した後の図１の梱包・包装ユニットの側面図である。 梱包を地面に落とした後の図１の梱包・包装ユニットの側面図である。 運搬位置にある図１の梱包・包装ユニットの側面図である。

図１に、参照番号１が付与された本発明に係る梱包・包装ユニットの上面図を示す。この梱包・包装ユニット１は、梱包装置２と包装装置３とから成り、穀物材料の梱包と包装をするように構成されている。図２ないし５は、以下で説明する異なる状態の梱包と包装工程にある図１の梱包・包装ユニット１の側面図を示している。

梱包装置２と包装装置３は、一対の車輪５で支持されたフレーム４に取り付けられている。フレーム４の前端部６は、矢印Ａで示された意図した運転方向に梱包・包装ユニットを移動させるように構成されたトラクター又は他の装置と接続するようになっている。

コンパクトな設計を得るために、包装装置３の一部は、梱包装置２の下に設けられている。

梱包装置２は、固定部分８と旋回自在のリア・フラップ９を備えている。この旋回自在のフラップは、固定部８と旋回自在のリア・フラップ９の上側に設けられた旋回ポイント周りに旋回自在である。リア・フラップ９を開位置と閉位置の間で旋回させるために、油圧シリンダ１０が設けられている。旋回自在のリア・フラップ９が開位置と閉位置の間を移動中に、リア・フラップ９は軌跡１１を描く。

梱包装置２は、旋回自在のリア・フラップ９が閉位置にあるときに、固定部８と旋回自在のリア・フラップ９とを一緒に保持するように構成されたロック・アーム１２をさらに備えている。このロック・アーム１２を、固定部８と旋回自在のリア・フラップ９とが一緒に保持されるロック位置と、旋回自在のリア・フラップ９が開位置まで旋回可能な非ロック位置との間で移動させるための油圧シリンダ１３が設けられている。

梱包装置２は、梱包５０を形成するために穀物材料を回転させ押圧するローラーとバンドから成る梱包手段２ａを用いることによって、梱包を形成するための梱包チャンバ１４を備えている。梱包チャンバ１４は可変の梱包チャンバで、例えば８０、１００、１３０、１６０ｃｍ直径といった異なる直径の穀物材料の丸い梱包を形成するように構成されている。可変の梱包チャンバを有する梱包装置の実施例の詳細は、米国特許第３，７２２，１９７号を参照する。可変の梱包チャンバを有する他の種類の梱包装置も、適用可能である。代替装置として、梱包チャンバ１４は、一定の直径を有する梱包を形成するように構成されていてもよい。

包装装置３は、ローラー上に設けられた一般的にはプラスチックフィルム材料のような包装材料で梱包５０を包装するように構成されている。このフィルム材料は、梱包５０の周りを包装して、梱包５０の外表面を覆う。

包装装置３は、包装作業中に梱包５０を支持する包装用テーブル１５と、包装手段１６とから成る。包装用テーブル１５は、包装作業中、支持された梱包５０をその円柱軸周りに回転させるように構成されている。

この包装用テーブル１５は、異なる位置の間を、旋回軸１５ａ周りに旋回自在である。包装用テーブル１５が異なる位置の間を旋回するように、油圧シリンダ２０が設けられている。

包装用テーブル１５は、梱包チャンバ１４から梱包５０を収容するための収容位置（図３）に置くことができる。この位置は、図５に示す移送位置とも対応し、又は略対応している。包装作業中、包装用テーブル１５は、図２に示す包装位置に置かれる。梱包５０が包装されて、包装装置３から開放される際に、包装用テーブル１５は、図４に示す開放位置に移動する。

包装位置において、包装用テーブル１５は、水平面からの角度がゼロの位置にある。収容位置において、包装用テーブル１５は、梱包装置２に向かって２０度旋回しており、一方、開放位置において、包装用テーブル１５は、梱包装置２から離れる方向に２０度旋回している。

包装手段１６は、包装材料１９のロールを支持するようにそれぞれ構成された２つのロール支持装置１８を支持するリング１７を備えている。このリング１７は、支持構造体２２上に取り付けられた複数のローラー２１によって、移動自在に支持されている。包装用テーブル１５に支持された梱包５０周りに包装材料１９のロールを移動させるために、リング１７は包装作業中、回転自在である。支持構造体２２は、リング１７の下に取り付けられている。

包装手段は、梱包５０の包装の最後に、梱包５０と包装材料１９のロールとの間の包装材料をクランプしてカットする、図示しないクランプとカット装置をさらに備えてもよい。

包装手段は、水平面に対して傾斜角度を有して設けられており、それによって梱包装置２の下にある部分が、地面に最も近くなっている。その結果、包装装置３の可動部分、例えば回転自在のリング１７やロール支持装置１８の軌跡も、水平面に対して角度αで傾いている。

包装作業中、角度αは、５度ないし４５度、好ましくは１０度ないし３０度である。

支持構造体２２が、旋回軸１５ａと平行に設けられた旋回軸２３上に旋回自在に取り付けられているので、包装手段１６はフレーム４に対して回転可能である。支持構造体２２を異なる位置の間で旋回できるように、油圧シリンダ２４が設けられている。支持構造体２２は、少なくとも、包装手段１６が包装用テーブル１５に支持された梱包５０を包装する位置である、図２に示す包装位置と、梱包５０が包装装置３から開放されるためにリング１７を通過することのできる、図４に示す開放位置と、梱包・包装ユニットの移送に適した位置に包装手段が移動する、図５に示す移送位置との間で、旋回自在である。

開放位置と移送位置において、水平面に対する角度は４０度ないし９０度、好ましくは５０度ないし７０度である。

包装手段の軌跡の上端、特にロール支持装置１８の上端は、図２の点線で示されている。この包装作業中のロール支持装置１８の軌跡は、梱包装置２のリア・フラップ９の軌跡１１と重なり合わない。その結果、包装工程は、梱包装置２のリア・フラップ９の位置と無関係に開始することができる。即ち、梱包工程の前に、包装工程を開始できる。また、包装工程とは無関係に新たな梱包５０の形成を開始するために、リア・フラップ９を閉位置に移動することができる。

このように、梱包・包装ユニット１は、相対的にコンパクトな設計であるばかりでなく、梱包工程と包装工程が、互いに対して実質的に独立に実行可能である。また、梱包５０を形成することと、先に形成した梱包５０を包装することを、実質的に同時に行なうことができる。

この点において、包装手段１６の包装位置において、包装に適切な水平面から角度αの位置に包装手段１６が設けられ、同時に、梱包装置２のリア・フラップ９の軌跡と、包装装置３のロール支持装置１８の軌跡とが、本発明において重なり合わないという有利な点があることが認められる。

次に、本発明に係る梱包・包装ユニット１において、梱包５０がどのように形成され包装されるかについて説明する。

穀物材料の梱包５０を形成するために、梱包装置２は、梱包・包装ユニットが移動する地下から穀物材料を捕捉するための捕捉装置（図示せず）を備えている。穀物材料は、梱包チャンバ１４に導入されて、梱包５０が所望の直径になるまで、穀物材料を押圧し回転して円筒状に整形する。

梱包チャンバ内で梱包５０を形成するために相当な力が用いられるので、ロック・アーム１２がロック位置に保持されて、固定部分８と旋回自在なリア・フラップ９とを一緒に保持する。

所望の直径の梱包５０が形成されると、梱包工程は停止して、旋回自在なリア・フラップ９が開いて梱包５０を梱包チャンバ１４から開放する。梱包チャンバ１４を開放するために、ロック・アーム１２が非ロック位置に移動する。

重力によって、梱包５０は、梱包チャンバ１４から、梱包５０を収容するために収容位置に置かれた包装用テーブル１５に向かって、回転して移動する。図３に、包装用テーブル１５が収容位置にあり、包装用テーブル１５がまさに梱包チャンバ１４から梱包５０を収容する状態の梱包・包装ユニット１を示す。

梱包５０が梱包チャンバ１４から包装用テーブル１５まで重力によって回転移動することができるように、包装用テーブル１５の支持面が梱包チャンバ１４の下側より低いレベルに設けられているのが認められる。梱包５０を梱包チャンバ１４から包装用テーブル１５まで案内するために、案内用傾斜路又は他の移動手段を設けてもよい。

特定の環境下で、例えば丘陵地において、重力が小さすぎて梱包５０を適切に梱包チャンバ１４から包装用テーブル１５まで移動できない場合がある。このような場合に、梱包５０を包装用テーブル１５に向かって動かすための始動要素を設けることができる。対照的に、重力が大きすぎて、梱包５０を適切に梱包チャンバ１４から包装用テーブル１５まで移動できない場合には、梱包５０を適切に梱包チャンバ１４から包装用テーブル１５まで移動するために、梱包５０の移動を抑止又は減速する停止要素又は案内要素を設けることができる。

梱包５０が包装用テーブル１５に支持されると、この包装用テーブル１５は包装位置に旋回移動して、包装プロセスが開始される。

穀物材料の梱包５０を包装するために、梱包５０が包装用テーブル１５に支持され、その間に、梱包５０を包装材料で包装するために、ロール支持装置１８と共にリング１７が梱包５０周りに回転する。同時に、図３に矢印Ｂで示すように、梱包５０がその円柱軸周りに回転して、梱包５０の表面を完全に包装材料で包装するために、梱包５０の種々の部分が包装材料のロールと連携する。

包装が終わると、包装された梱包５０は地面上に開放される用意が整う。梱包５０を開放するために、図４に示すように、包装用テーブル１５と包装手段１６は、それぞれ開放位置へ旋回移動する。包装用テーブル１５の開放位置において、梱包５０は包装用テーブル１５から地面へ回転移動する。リング１７は包装手段１６と共に開放位置へ旋回移動しているので、梱包５０は、包装装置３のリング１７を通り抜ける。

図５に、移送準備に入った梱包・包装ユニット１を示す。梱包・包装ユニット１を使用しない場合、移送位置に移動することができる。移送位置において、リア・フラップ９を閉位置に置くことによって梱包チャンバ１４は閉じている。また、包装手段１６は梱包装置２に向かって上向きに回転しており、包装用テーブル１５も収容位置に向かって上向きに旋回している。ロール支持装置１８は、リング１７と対向する位置に設けられており、ロール支持装置１８が部分的に梱包装置１４に隣接して位置し、結果的にコンパクトな移送位置になっている。

この移送位置において、梱包・包装ユニット１の前端部６から包装装置３の後端部までのトータル長さは、梱包直径が１．６メートル以下の梱包を形成し包装するように構成された実施例において、６メートルより小さい。

以上のように、回転自在のリング１７とロール支持装置１８から成る包装手段１６を説明してきた。代替の実施例において、包装手段は、梱包５０周りにロール支持装置を案内するように構成された固定式の案内リングを備えることができる。他の適切な種類の包装手段も、採用することができる。好ましくは、包装材料を運ぶ装置、例えばロール支持装置が、包装装置の上側を形成するような、即ち、これらの装置の支持構造体が装置の下部に設けられているような包装手段が用いられる。

以上のように、梱包装置２と包装装置３が単一フレーム４の上に配置されているような梱包・包装ユニット１を説明してきた。代替的な実施例として、梱包装置２と包装装置３は、結合して本発明に係る梱包・包装システムを形成するような、独立した支持フレームにそれぞれ配置することができる。

ここに開示した明細書を検討し、実践することによって、当業者には本発明の他の実施例も明らかであろう。明細書や例は、以下の請求項に示された本発明の真の範囲と精神と共に、例示的に考慮されることを意図したものである。

Claims (14)

1. 梱包を整形可能な梱包チャンバ（１４）を開放するための旋回自在なリア・フラップ（９）を備え、梱包を整形するための梱包形成手段（２ａ）から成る梱包装置（２）と、
   包装用材料で前記梱包を包装するための、包装作業中に梱包を支持するための包装用テーブル（１５）と、包装手段（１６）と、前記包装用テーブルに支持された前記梱包の周りの軌跡に沿って包装作業中に回転する１つ以上の可動部分（１８）からなる包装装置（３）と、から成る梱包・包装システム（１）であって、
   前記包装装置（３）の一部が、前記梱包装置（２）の下に設けられ、
   前記包装装置（３）の一つ以上の可動部分（１８）の前記軌跡と、前記梱包装置（２）の前記旋回自在なリア・フラップ（９）の軌跡とが、重なり合わず、
   前記１つ以上の可動部分（１８）の前記軌跡が、水平面に対し傾いて、その前記軌跡の下部が、前記梱包装置（２）側に位置していることを特徴とする梱包・包装システム（１）。
2. 前記１つ以上の可動部分（１８）の前記軌跡の一部が、前記梱包装置（２）の下に位置していることを特徴とする請求項１に記載の梱包・包装システム（１）。
3. 前記軌跡の前記下部が、前記梱包装置（２）の下に位置していることを特徴とする請求項１に記載の梱包・包装システム（１）。
4. 前記包装手段（１６）が、包装材料ロール（１９）を支持する１つ以上のロール支持装置（１８）と、前記１つ以上のロール支持装置（１８）を支持する支持構造体（２２）からなり、
   前記支持構造体（２２）が前記一つ以上のロール支持装置（１８）の下に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の梱包・包装システム（１）。
5. 前記包装手段（１６）が、包装材料ロール（１９）を支持する１つ以上のロール支持装置（１８）を支持するリング（１７）から成ることを特徴とする請求項１ないし４に記載の梱包・包装システム（１）。
6. 前記リング（１７）が、前記包装用テーブル（１５）に支持された梱包の周りに回転自在であることを特徴とする請求項５に記載の梱包・包装システム（１）。
7. 前記リング（１７）が、前記包装用テーブル（１５）に支持された梱包周りに前記回転支持装置（１８）を案内するための案内レールからなることを特徴とする請求項５に記載の梱包・包装システム（１）。
8. 前記リング（１７）が、水平面に対し傾いて、その前記リングの下部が、前記梱包装置（２）側に位置していることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の梱包・包装システム（１）。
9. 前記リング（１７）が、前記梱包装置（２）の固定部分（８）の下に位置していることを特徴とする請求項８に記載の梱包・包装システム（１）。
10. 前記梱包・包装システム（１）が、前記梱包を前記梱包チャンバ（１４）から前記包装用テーブル（１５）まで移動させる移動手段を備え、
    前記移動手段が、前記梱包を前記梱包チャンバ（１４）から前記包装用テーブル（１５）まで案内する案内スロープから成ることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の梱包・包装システム（１）。
11. 前記移動手段が、前記案内スロープ上の前記梱包の移動を抑止又は減速する停止要素を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の梱包・包装システム（１）。
12. 前記移動手段が、前記案内スロープ上の前記梱包の移動を開始又は加速する始動要素を備えていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の梱包・包装システム（１）。
13. 前記梱包装置（２）と前記包装装置（３）とが、一組の車輪（５）に支持された単一フレーム（４）上に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の梱包・包装システム（１）。
14. 前記梱包装置（２）と前記包装装置（３）とが、一組の車輪（５）に支持された異なるフレーム（４）上にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の梱包・包装システム（１）。

Images