JP5615517B2 - 棒状の製品で満たされた容器の連続的な製品排出をするための装置及び方法 - Google Patents

棒状の製品で満たされた容器の連続的な製品排出をするための装置及び方法 Download PDF

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Description

本発明は、製品で満たされた容器を供給するための供給ユニットと、製品で満たされた容器を容器受取り位置から製品排出マガジンの領域に搬送し、そこから容器排出位置に搬送することが可能な引渡しユニットと、供給ユニットの下に配設された、空の容器を搬出するための搬出ユニットとを有する、製品排出マガジン等への棒状の製品で満たされた容器の連続的な製品排出をするための装置に関する。更に、本発明は、満杯の容器を供給ユニット上で引渡しユニットの容器受取り位置の領域に供給するステップと、満杯の容器を容器受取り位置から製品排出マガジンの領域に搬送するステップと、製品排出マガジンへの容器の製品排出をするステップと、空の容器を容器排出位置に搬送するステップと、搬出ユニット上で空の容器を搬出するステップとを有する、製品排出マガジン等への棒状の製品で満たされた容器の連続的な製品排出をするための方法に関する。
このような装置及び方法は、タバコ加工産業では、特に、例えばシガレット、フィルタ棒等の棒状の製品の加工時に使用される。棒状の製品は、容器に詰められ、貯蔵及び/又は次加工をするためにこの容器内に保存される。必要時に、製品は、後に配設された装置又はいわゆる製品排出マガジンに供給される。例えば架台、シャフト状架台、ボール箱等のような、適当な全ての保存媒体もしくは貯蔵媒体が、容器と見なされる。容器からの製品の自動的な排出のため、容器は、供給ユニット上で自動的に容器受取り位置に搬送可能である。引渡しユニットは、満杯の容器を、自動的に容器受取り位置から製品排出マガジン等の上の製品排出位置に移動し、空の容器を、自動的にそこから容器排出位置に移動するために、使用される。容器排出位置から、空の容器は、種々のやり方で搬出される。
特許文献1から、満杯の容器を製品排出ステーションに搬送し、そこから戻すための移送装置が、旋回装置として形成された、容器の連続的な製品排出をするための装置が公知である。この旋回装置は、自由端に満杯の容器を収容するためのカセットを配設した旋回アームを有する。装填ステーションの領域で、満杯の容器は、カセットに移送される。製品排出ステーション上への旋回アームの旋回により、満杯の容器の製品排出が行なわれ、次いで逆の旋回移動により、再び装填ステーションに戻される。しかしながら、この装置は、大きな構造空間を要するという欠点を備える。更に、旋回アームは、移送装置の領域内に突出する大きな旋回半径を備えるので、待機位置もしくは容器受取り位置の満杯の容器の数は少ない。換言すれば、満杯の容器のための移送装置の貯蔵量もしくは収容量が限定されているということである。
出願人の会社から、架台型製品排出器として形成され、Magomat(登録商標)の名前で知られた他の装置が出されている。この架台型製品排出器は、満杯の架台用ステーションと、空の架台用のステーションと、満杯の架台をマガジンの領域に搬入可能で、空の架台をマガジンから搬出可能な架台搬送ユニットとを有する。架台搬送ユニットは、マガジンの領域に架台を垂直に移動させるためのリフト要素を備える。マガジンの領域には、回転ヘッドが配設されている。回転ヘッドに、架台を収容するためのカセットが配設されている。即ち、製品排出をするため、架台は、リフト要素から回転ヘッドに引き渡される。マガジンへの架台の製品排出をするためにオーバーヘッド回転をした後、回転ヘッドは、180°だけ、更にその出口位置に回転し、空の架台を、回転ヘッドのカセットから、空の架台を搬出ユニットの領域に搬送するリフト要素に引き渡す。この解決策の場合、欠点は、各架台が、何度も、即ちリフト要素から回転ヘッドに、また回転ヘッドからリフト要素に、引き渡されなければならないことにある。この場合、引渡しが、直接行なわれるが、これは、満杯の架台がリフト要素からカセットに導入され、空の架台がカセットからリフト要素に引き渡されること、を意味する。引渡しにより生じる架台への負荷と、これに伴う架台内に存在する製品への負荷以外に、このような回転ヘッドの構造形成は、費用がかかり、高価である。
欧州特許第1 086 628号明細書
従って、本発明の根底にある課題は、コンパクトで、構造的に簡単な、これにより安価な、棒状の製品で満たされた容器の連続的な製品排出をするための装置を提供することにある。更に、本発明の課題は、簡単で、確実な、棒状の製品で満たされた容器の連続的な製品排出をするための方法を提案することにある。
この課題は、冒頭で述べた特徴を有する装置によれば、引渡しユニットが、カセットを有し、このカセットが、垂直に上下に移動可能で、旋回可能で、全製品排出工程中の容器の保持をするために形成及び装置されていること、によって解決される。本発明によるこの形成により、満杯の容器の供給ユニットからの垂直移動が最も狭い空間で行なわれ、これにより、供給ユニットが、全体的に大きな待機空間もしくは貯蔵スペースを満杯の容器のために提供するので、一方で、装置の非常にコンパクトな構成が得られる。他方で、カセットが、垂直移動と旋回移動を組み合わせて実施する能力により、製品排出時の、引渡しのない容器の取扱いを可能にする。容器は、本発明による形成により、全製品排出工程中、即ち搬送及び製品排出中、カセット内に保持されるので、容器は、間接的にのみ取り扱われる。別の利点は、本発明による装置が、特に構造が簡単であるために安価に製造可能である、ことにある。
本発明の合目的な発展形は、引渡しユニットが、容器を保持するカセットの容器受取り位置から旋回ユニットの領域への垂直移動と、そこから容器排出位置への垂直移動を実施するためのリフトユニットと、容器を保持するカセットの製品排出マガジン上へのオーバーヘッド旋回移動と、そこから戻すオーバーヘッド旋回移動を実施するための旋回ユニットとを有することによって際立っている。従って、構造的に簡単で、これにより安価なやり方で、製品を労わった自動的な製品排出工程が実現可能である。
有利なことに、旋回ユニットが、係止装置と位置固定で回転可能な軸とを有し、係止装置が軸に支承されている。この本発明による形成は、非常に小さい半径もしくは非常に小さい曲線の旋回移動を可能にし、これにより、コンパクトな構造が得られる。
好ましい実施形では、軸の回転軸と、係止装置によって軸に支承されたカセットの間隔が、小さいように形成されていることを特徴とする。この形成は、コンパクトな構造を支援する。この関係で、小さいとは、間隔が、できるだけ小さく保たれ、係止装置もしくはその部品だけによって決まること、を意味する。好ましいことに、間隔は、カセット又は容器よりも小さい。軸の小さい直径は、更に、この間隔を短縮する。
装置は、本発明により、カセットが、リフトユニットから切離し可能で、旋回ユニットと結合可能であるように、またその逆も可能であるように形成されていることによって、特に合目的である。これにより、構造的に特に簡単な解決策が実現される。
カセットに、満杯の容器を供給ユニットから受け取り、この容器をカセットに位置決めし、同時にカセット内に存在する空の容器を押し出すための受取り要素が付設されていることは、好ましい。同時とは、空の容器が、直接的又は極僅か時間がずれて、満杯の容器及び/又は受け取り要素に付設された押出し要素によってカセットから移動されること、を意味する。この実施形は、取扱いを簡単にし、負荷と除荷が同時であるために、特に省スペースである。
課題は、冒頭で述べたステップを有する方法によれば、容器が、先ず容器受取り位置から垂直に上方に移動され、製品排出マガジンの上でオーバーヘッド旋回され、戻され、次いで再び垂直に下方に容器排出位置に移動され、容器が、容器受取り位置から製品排出マガジンの領域とそこから容器排出位置までの全製品排出行程中に、上下に移動可能で旋回可能なカセット内に保持されることによって解決される。これから得られる利点は、既に、装置と関係させて説明してある。従って、繰返しを避けるため、相応の部分を参照されたい。
別の合目的及び/又は有利な特徴及び形成は、従属請求項及び説明から分かる。特に有利な実施形と方法原理を、添付図に基づいて詳細に説明する。
容器が供給ユニット上の容器受取り位置にある、本発明による装置の側面図を示す。 カセット内に収容された容器が垂直に上方に移動中である、図1の装置を示す。 良好な展望のためにリフト要素が部分的にしか図示されていない、カセットがリフト要素から切り離され、旋回ユニットと結合された、図1の装置を示す。 カセットが製品排出位置に旋回された、図1の装置を示す。 良好な展望のためにリフト要素が部分的にしか図示されていない、空の容器が、良好な展望のために図1〜3には図示されていない、搬出ユニットに付設された別のリフト要素上にある、図1の装置を示す。 良好な展望のためにリフト要素が部分的にしか図示されていない、空の容器が、搬出ユニットへの引渡し直前である、図1の装置を示す。
各図に模範的に図示した装置は、製品排出マガジン等への棒状の製品で満たされた容器の連続的な製品排出をするために使用される。しかしながら、以下で説明する各特徴及び特徴の組合せが、示した組合せ以外の組合せでも実現可能であることを指摘する。
装置10は、供給ユニット11、搬出ユニット12及び引渡しユニット13を有する。供給ユニット11は、製品で満たされた(満杯の)容器14の供給及び貯蔵をするために使用される。供給ユニット11は、搬出ユニット12の上に配設されており、搬出ユニット12と同様に本質的に水平に延在する。本質的に水平とは、明確には、供給ユニット11が、引渡しユニット13の方向に若干下がり、これにより、容器14が、垂直方向に対して相応の角度αだけ傾いて供給ユニット11上に立つように、水平に延在する面に対して0°〜5°の角度の若干の傾きも含んでいる。垂直線から3°の傾きの選択が好ましい。これにより、製品は、容器14内で、容器14の後壁15に確実に当接する。搬出ユニット12は、空の容器16を搬出するために使用される。引渡しユニット13により、満杯の容器14は、容器受取り位置17から製品排出マガジン18の領域に搬送し、そこから容器排出位置19に搬送することが可能である。製品排出マガジン18は、装置10の構成要素であっても、独立した部品として製品排出位置20の下に配設してもよい。
引渡しユニット13は、垂直に上下に移動可能で、旋回可能に形成されたカセット21を有する。垂直移動と旋回移動は、直接的又は間接的にカセット21によって実施可能である。更に、カセット21は、全製品排出工程中に容器14,16を保持するために形成及び装置されている。これは、カセットが、容器14,16の保持及び/又は把持をするためのユニットを備え、これにより、容器14,16が、所定の位置、これは垂直線に対して傾いていてもよい、で、カセット21内に固定されていること、を意味する。気圧式の把持要素が設けられていることが好ましい。容器14,16自身の保持は、例えばバネ要素等によって実現可能である。当然、他の全ての通常の保持機械及び/又は把持機械も使用可能である。供給ユニット11から満杯の容器14を収容もしくは受け取るため、カセット21に、選択的に受取り要素22が付設されている。更に、受取り要素22は、満杯の容器14をカセット21内に位置決めするために、装置及び形成されているので、容器は、「製品中央」の位置に固定可能である。「コンスタントエッジ」の概念の下に知られている「製品中央」の位置は、サイズ変更の流れの中で異なった長さの製品を取り扱うために有利である。受取り要素22は、更に、空の容器16のカセット21からの押出しを支援する(図示してない)押出し要素を備えてもよい。押出し要素は、独立したユニットとして設けてもよい。
容器受取り位置17から旋回ユニット27の領域内の引渡し位置20への垂直移動と、そこから容器排出位置19への垂直移動を実施するため、装置10は、好ましいことにリフトユニット23を、引渡しユニット13の構成要素として備える。リフトユニット23は、垂直に延在するガイドレール24等を有し、その上を、リフトフォーク25等が案内されているか、駆動ユニット26が案内されている。リフトフォーク25は、カセット21の収容及びロックをするためのユニットを備える。選択的に、カセット21が、好ましいことに、垂直上昇の開始前に、もともと既に傾いていたカセット21もしくはもともと傾いていた容器14の傾きに加えて、更に約3°〜7°の角度だけ、好ましくは約5°の角度だけ、垂直線から傾けられるように、リフトフォーク25が、カセット21のための保持部として旋回可能に形成されているか、カセット21自身が、リフトフォーク25の懸架部内で旋回可能に形成されている。これから、約8°の角度βの、垂直移動中のカセット21もしくは容器14,16の好ましいトータルの傾きが得られるが、この傾きは、変更可能である。選択的に、ガイドレール24も、垂直線に対して若干傾くように位置調整してもよい。これは、概念「垂直移動」が、垂直線に対して若干傾いて実施される運動も含んでいること、を意味する。
更に、引渡しユニット13は、旋回ユニット27を有する。旋回ユニット27は、引渡し位置20と製品排出位置32の間に配設されており、満杯の容器14を保持するカセット21の製品排出マガジン18上へのオーバーヘッド旋回移動と、その際に空になった容器16を保持するカセット21を戻すオーバーヘッド旋回移動を実施するために装置及び形成されている。旋回ユニット27は、ガイドレール24の上端に配設されており、旋回ヘッドを構成する。旋回ユニット27は、係止装置28と、回転可能で位置固定の軸29を備え、係止装置28は、軸29に支承されている。軸29自身は、フレーム等に位置固定されているが、回転可能に支承されている。係止装置28は、複数の(図示されてない)係止ボルトを備え、これら係止ボルトは、例えば(同様に図示されてない)気圧シリンダ等によって操作可能である。これは、可動に支承された係止ボルトが、カセット21がリフトユニット23から旋回ユニット27に引き渡す時とそこから戻す時に係脱可能である引っ込んだ待機位置から、カセット21が旋回ユニット27と固定結合された係止位置に移動可能であり、そこから戻すことも可能であるということ、を意味する。換言すれば、カセット21は、リフトユニット23から切離し可能で、旋回ユニット27と結合可能であり、またその逆も可能であるということである。当然、カセット21の旋回ユニット27へのロック及び相応のロック解除は、他の通常のやり方で行なってもよい。軸29の回転軸Dと、係止装置28によって軸29に回転可能もしくは旋回可能に支承されたカセット21の間の間隔は、小さく形成されている。これは、係止装置28が、構造的形状に関して非常に短く形成されており、これにより、カセット21が、旋回移動時に小さい半径の狭い曲線を描くこと、を意味する。理想的に、カセット21は、軸29の直近に配設されているか、直接軸29に配設されている。旋回移動を実施するための駆動装置30が、引渡しユニット13に付設されており、軸29の延長線上に配設されている。
満杯の容器14のための容器受取り位置17と、空の容器16のための容器排出位置19は、異なった位置にすることができる。しかしながら、容器受取り位置17が容器排出位置19に一致することが好ましい。これにより、満杯の容器14の供給ユニット11からカセット21への受取りと、空の容器16のカセット21からの排出を、同時に実施することができる。この場合、好ましい実施形では、容器受取り位置17も、容器排出位置19も、同じレベルに、即ち供給ユニット11の高さに、位置する。カセット21から押出された空の容器16を搬出ユニット12の領域に搬送するため、下の搬出ユニット12の領域に、リフトユニット31が配設されている。空の容器16を容器排出位置19から搬出ユニットに搬送するためのリフトユニット31は、満杯の容器14を容器受取り位置17から製品排出位置20に搬送し、そこから容器排出位置19に搬送するためのリフトユニット23とは別に形成されている。しかしながら、容器14,16の全搬送のために唯一のリフトユニットを設けることも可能である。
特にオーバーヘッド旋回移動中の満杯の容器14からの製品の落下を防止するため、カセット21又は直接容器14,16に、閉鎖要素33が付設されている。閉鎖要素は、通常は、(図示してない)駆動装置によって操作可能な一部材又は二部材のシャッタプレートである。しかしながらまた、容器14,16の開閉は、他の通常のやり方で、例えば旋回ユニット27に付設された閉鎖要素によって実現可能である。旋回ユニット27に閉鎖要素を付設した場合、構造的に簡単で構造的に小さい形成が得られ、これにより、一方で、簡単なエネルギーの導入が、他方で、得られた自由空間に基づいて良好な位置決め能力が、得られる。
以下で、図1〜6に基づいて方法原理を詳細に説明するが、この説明は、特に好ましいバリエーションだけを示し、他の方法の進行は、当然特許請求の範囲の保護範囲にも含まれる:少なくとも1つの満杯の容器14、しかしながら好ましくは複数の満杯の容器14は、供給ユニット11上に配設もしくは貯蔵されている。容器14は、幅の狭い側で、引渡しユニット13の方向に若干下がった供給ユニット11上に立っているので、容器14は、垂直線に対して角度αだけ傾いて、引渡しユニット13の方向に容器受取り位置17へと搬送される。容器14は、当然傾けないで搬送することもできる。それぞれ1つの満杯の容器14は、容器受取り位置17から製品排出マガジン18の領域内の製品排出位置20に搬送される。搬送は、好ましいことに、満杯の容器14が、受取り要素22によってカセット21内に引き込み、そこに位置決めされることによって、行なわれる。容器14がカセット21内に固定された後、容器14自身又はカセット21のどちらかが、垂直線に対して、角度αよりも大きい角度だけ旋回される。垂直線に対する角度βのこのトータルの傾きで、容器14を有するカセット21は、リフトユニット23によって垂直に上方に製品排出マガジン18の領域に移動される。
引渡し位置20の領域で、カセット21は、リフトユニット23から切り離され、旋回ユニットと結合される。このため、係止装置28の係止ボルトは、待機位置から係止位置に移動されるので、カセット21は、旋回ユニット27の軸29と固定結合されている。軸29の回転により、旋回ユニット27が旋回移動を実施するので、容器14は、製品排出マガジン18の頭上に位置する。容器14の閉鎖要素が開放されるので、製品は、下方に容器14から製品排出マガジン18に落下する。容器14の完全な製品排出後、空の容器16を有するカセット21は、旋回されて戻される。空の容器16を有するカセット21は、旋回ユニット27から切り離され、再びリフトユニット23と結合される。リフトユニット23は、空の容器16を、下方に容器排出位置19に搬送する。容器受取り位置17から製品排出マガジン18の領域とそこから容器排出位置19までの全製品排出工程中、容器14,16は、上下に移動可能で旋回可能なカセット21内に保持される。
カセット21が容器14,16の製品排出後に再び、容器受取り位置17に一致する容器排出位置19に存在され次第、新しい満杯の容器14が、供給ユニット11から受けとられ、カセット21内に位置決めされるが、同時に、カセット21内に存在する空の容器16がカセット21から押し出される。押出しは、満杯の容器14及び/又は押出し要素によって行なうことができる。空の容器16は、カセット21からリフトユニット31に押し出され、このリフトユニットによって、空の容器16は、供給ユニット11のレベルから下方に搬出ユニット12の領域に搬送され、この搬出ユニットに排出される。
既に述べたように、方法の好ましい実施のために言及した全てのステップが必要ではない。簡単で確実な方法にとって重要なのは、容器14,16が、全製品排出工程中、即ち搬送及び製品排出の間、カセット21に持続的に保持されることである。
10 装置
11 供給ユニット
12 搬出ユニット
13 引渡しユニット
14 満杯の容器
15 後壁
16 空の容器
17 容器受取り位置
18 製品排出マガジン
19 容器排出位置
20 製品排出位置もしくは引渡し位置
21 カセット
22 受取り要素
23 リフトユニット
24 ガイドレール
25 リフトフォーク
26 駆動ユニット
27 旋回ユニット
28 係止装置
29 軸
30 駆動装置
31 リフトユニット
32 製品排出位置
33 閉鎖要素

Claims (10)

  1. 製品で満たされた容器(14)を供給するための供給ユニット(11)と、製品で満たされた容器(14)を容器受取り位置(17)から製品排出マガジン(18)の領域に搬送し、そこから容器排出位置(19)に搬送することが可能な引渡しユニット(13)と、供給ユニット(11)の下に配設された、空の容器(16)を搬出するための搬出ユニット(12)とを有する、製品排出マガジン(18)への棒状の製品で満たされた容器(14)の連続的な製品排出をするための装置(10)において、
    引渡しユニット(13)が、カセット(21)を有し、このカセットが、垂直に上下に移動可能で、旋回可能で、全製品排出工程中の容器(14,16)の保持をするために形成及び装置されていること、
    引渡しユニット(13)が、容器(14,16)を保持するカセット(21)の容器受取り位置(17)から旋回ユニット(27)の領域への垂直移動と、そこから容器排出位置(19)への垂直移動を実施するためのリフトユニット(23)と、容器(14,16)を保持するカセット(21)の製品排出マガジン(18)上へのオーバーヘッド旋回移動と、そこから戻すオーバーヘッド旋回移動を実施するための旋回ユニット(27)とを有すること、
    カセット(21)が、リフトユニット(23)から切離し可能で、旋回ユニット(27)と結合可能であるように、またその逆も可能であるように形成されていること、
    を特徴とする装置。
  2. 旋回ユニット(27)が、係止装置(28)と位置固定で回転可能な軸(29)とを有し、係止装置(28)が軸(29)に支承されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 軸(29)の回転軸Dと、係止装置(28)によって軸(29)に支承されたカセット(21)の間隔が、カセット(21)の高さよりも小さいように形成されていることを特徴とする請求項2に記載の装置。
  4. カセット(21)に、満杯の容器(14)を供給ユニット(11)から受け取り、この容器をカセット(21)に位置決めし、同時にカセット(21)内に存在する空の容器(16)を押し出すための受取り要素(22)が付設されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の装置。
  5. 容器(14,16)が、リフトユニット(23)内での垂直移動中に、カセット(21)内で垂直方向に対して傾いた位置に固定可能であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の装置。
  6. 容器受取り位置(17)と容器排出位置(19)の両方が供給ユニット(11)のレベルに位置することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の装置。
  7. 下の搬出ユニット(12)の領域に、空の容器(16)を供給ユニット(11)のレベルから搬出ユニット(12)の領域に搬送するための別のリフトユニット(31)が配設されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の装置。
  8. 満杯の容器(14)を供給ユニット(11)上で引渡しユニット(13)の容器受取り位置(17)の領域に供給するステップと、
    満杯の容器(14)を容器受取り位置(17)から製品排出マガジン(18)の領域に搬送するステップと、
    製品排出マガジン(18)への容器(14)の製品排出をするステップと、
    空の容器(16)を容器排出位置(19)に搬送するステップと、
    搬出ユニット(12)上で空の容器(16)を搬出するステップと
    を有する、製品排出マガジン(18)への棒状の製品で満たされた容器(14)の連続的な製品排出をするための方法において、
    容器(14,16)が、先ず容器受取り位置(17)から垂直に上方に移動され、製品排出マガジン(18)の上でオーバーヘッド旋回され、戻され、次いで再び垂直に下方に容器排出位置(19)に移動され、容器(14,16)が、容器受取り位置(17)から製品排出マガジン(18)の領域とそこから容器排出位置(19)までの全製品排出行程中に、上下に移動可能で旋回可能なカセット(21)内に保持されること、
    カセット(21)が、リフトユニット(23)によって容器受取り位置(17)から垂直に上方に旋回ユニット(27)の領域に移動され、この旋回ユニット(27)によってオーバーヘッド旋回をされ、戻され、リフトユニット(23)によって再び垂直に下方に容器排出位置(19)に移動されること、
    カセット(21)が、垂直移動のためにリフトユニット(23)と結合され、旋回のためにリフトユニット(23)から切り離され、旋回ユニット(27)と結合されること、
    を特徴とする方法。
  9. 満杯の容器(14)が、受取り要素(22)によって供給ユニット(11)から受け取られ、カセット(21)内に位置決めされ、同時にカセット(21)内に存在する空の容器(16)が、受取り要素(22)によってカセット(21)から押し出されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 空の容器(16)が、別のリフトユニット(31)によって、供給ユニット(11)のレベルの容器排出位置(19)から搬出ユニット(12)の領域に搬送されることを特徴とする請求項8又は9に記載の方法。
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