JP6686039B2

JP6686039B2 - 飲用ストローを包装容器に貼付するための装置を動作させる方法、及び、その方法によって動作させる装置

Info

Publication number: JP6686039B2
Application number: JP2017549587A
Authority: JP
Inventors: アシュラフ・ザルール
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2035-11-27
Also published as: US20170341793A1; EP3233642A1; WO2016096380A1; US10913563B2; EP3233642B1; CN107000875A; CN107000875B; JP2017537855A

Description

本発明は、飲用ストローを包装容器に貼付するための装置を動作させるための方法と、その方法によって動作させる装置とに関する。

流動食品のための多くの包装容器は、包装から直接摂取されるように意図されたいわゆるポーションボリュームで製造される。これらの包装の大部分には、包装容器の１つの側壁部に固定される保護用包装材料において飲用ストローが提供される。形がしばしば平行六面体である包装容器は、紙又は板紙の芯材と、熱可塑性物質及びおそらくはアルミニウム箔の層との積層体から製造される。ほとんどの場合には上壁部であるが、包装容器の１つの壁部には、芯層において孔が開けられており、この穴は積層体の他の層によって覆われ、これによって、包装容器に付属する飲用ストローで孔を突き通し、これによって包装に閉じ込められた飲料を摂取することを可能にしている。

機械を通じて運ばれる包装容器に、保護用包装材料内の飲用ストローを貼付する機械が長らく存在している。このような機械、つまり、飲用ストロー貼付機は、例えば、欧州特許明細書特許文献１に記載されている。貼付機は、飲用ストローを伴う連続する飲用ストロー包装材料のベルトが、駆動手段に向かって案内され、駆動手段を取り囲むように機能する。駆動手段に隣接して、飲用ストローベルトを、保護用包装材料に閉じ込められた個々の飲用ストローへと切断するためのデバイスがあり、加えて、飲用ストローを包装容器の１つの側壁部に貼付するためのデバイスがあり、包装容器は、機械を通じてコンベヤにおいて進行させられる。貼付の前に、包装材料飲用ストローに固定点が設けられる。固定点は、例えば、飲用ストロー包装材料を所定位置で接着し、硬化したときに飲用ストロー包装材料を保持する溶融接着剤である熱溶融物から成り得る。

現在のストロー貼付機は超高速で動作でき、１時間当たりおおよそ４００００〜５００００個の包装を取り扱える。特許文献２は、超高速のストロー貼付機を述べている。

動作速度に拘わらず、ストロー貼付機に伴う１つの問題は、ストロー貼付機を通じて包装容器を運んでいる間に、同時に、貼付デバイスで、飲用ストローを包装容器の壁部において正確に同じ位置に保持することの難しさである。貼付デバイスと、包装容器が運ばれるコンベヤとが僅かでも同期しない場合、飲用ストローは、包装の壁部においてその位置を失い、接着剤が擦れて汚れることになる。ほとんどの場合で、最終的な結果は、魅力のない包装容器となるだけであるが、最悪の場合、飲用ストローと包装容器との間の接合強度が相当に低減し、取り扱いの間に飲用ストローが包装容器から剥がれ落ちる危険性が高くなる。

欧州特許第１０４２１７２号明細書スウェーデン国特許出願公開第１４５１１３６−４号明細書

そのため、本発明の１つの目的は、飲用ストローを包装容器に貼付するための機械を動作させるための方法を実現することであり、この方法は、正確な位置での飲用ストローの位置決め及び保持を向上させる。本発明の第１の態様によれば、目的は、飲用ストローを包装容器に貼付するための装置を動作させる方法によって解決される。前記装置は、保護用包装材料で包まれた飲用ストローを採集位置まで運ぶように適合された駆動手段と、包装容器を、装置を越えて運ぶように適合された第１のコンベヤと、採集位置において駆動手段から包装材料を伴う飲用ストローを取り上げ、飲用ストローを包装容器の壁部に貼付する貼付位置へと前記飲用ストローを移動させ、貼付位置から残留位置まで移動する間に飲用ストローを包装容器の壁部に保持し、飲用ストローを残留位置において離すように適合された少なくとも１つの貼付機アームを備える貼付デバイスとを備える。方法は、少なくとも１つの貼付機アームを貼付位置から残留位置へと移動させることで、運動サイクルの第１の部分を実施するステップであって、前記第１の部分は第１のコンベヤにおける連続する包装容器について等しい、ステップと、少なくとも１つの貼付機アームを、採集位置を介して残留位置から貼付位置へと戻すように移動させることで、運動サイクルの第２の部分を実施するステップであって、前記第２の部分は、連続する包装容器同士の間の間隔に合うように、貼付位置において、速度が貼付速度に等しく、加速度が貼付加速度に等しく、残留位置において、速度が離脱速度に等しく、加速度が貼付加速度に等しくなるように、及び、貼付速度、貼付加速度、離脱速度、離脱加速度が、それぞれ各々の運動サイクルについて同じとなるように調整される、ステップとを含む。

１つ又は複数の実施形態では、方法は、連続する包装容器同士の間の間隔を検出するステップを含む。

１つ又は複数の実施形態では、運動サイクルの第２の部分の調整は、対応する間隔に合うように、第２の部分の時間間隔が包装容器を運ぶために必要とされる時間間隔に等しくなるように第２の部分の時間間隔を適合させるステップを含み、間隔は、第１のコンベヤにおいて運ばれる２つの連続する包装容器の間の距離である。

１つ又は複数の実施形態では、方法は、設定間隔値より短い、２つの連続する包装容器の間の間隔を検出する場合、運動サイクルの第２の部分は、離脱速度及び離脱加速度から滑らかに加速し、次に、貼付位置において貼付速度及び貼付加速度に到達するように滑らかに減速することで、適合されることになるステップを含む。

１つ又は複数の実施形態では、方法は、設定間隔値より長い、２つの連続する包装容器の間の間隔を検出する場合、運動サイクルの第２の部分は、離脱速度から滑らかに減速し、次に、貼付位置において貼付速度及び貼付加速度に到達するように滑らかに加速することで、適合されることになるステップを含む。

１つ又は複数の実施形態では、方法は、運動サイクルの第２の部分を適合させるステップが、制御デバイスによって行われることを含み、制御デバイスは、駆動手段及び貼付デバイスを駆動する駆動ユニットに連結される。

１つ又は複数の実施形態では、貼付速度は、包装容器の移動の方向における貼付速度の成分が、包装容器の速度と等しくなるようになっている。

１つ又は複数の実施形態では、離脱速度は、包装容器の移動の方向における離脱速度の成分が、包装容器の速度と等しくなるようになっている。

本発明の第２の態様によれば、目的は、飲用ストローを包装容器に貼付するための装置によって解決される。前記装置は、保護用包装材料で包まれた飲用ストローを採集位置まで運ぶように適合された駆動手段と、包装容器を、装置を越えて運ぶように適合された第１のコンベヤと、採集位置において駆動手段から包装材料を伴う飲用ストローを取り上げ、飲用ストローを包装容器の壁部に貼付する貼付位置へと前記飲用ストローを移動させ、貼付位置から残留位置まで移動する間に飲用ストローを包装容器の壁部に保持し、飲用ストローを残留位置において離すように適合された少なくとも１つの貼付機アームを備える貼付デバイスとを備える。前記装置は、先に記載した方法に従って動作するように適合される。

ここで、本発明の１つの好ましい実施形態が、添付の図面を参照しつつ、以下においてより詳細に記載されている。

概略的な平面図である。本発明による装置の概略的な斜視図である。２つの包装容器及びコンベヤの概略的な上面図である。貼付デバイス及び幾つかの包装容器の概略的な上面図である。貼付位置と残留位置との間の３つの位置における貼付機アームの最も外側の部分の概略図である。貼付デバイス及び第１のコンベヤの運動経路の部分の概略図である。貼付デバイスの飲用ストロー運搬部の実際の運動サイクルの図である。貼付デバイスによって作られる運動サイクルについての時間及び速度のグラフである。

図面は、本発明の理解に必須である詳細だけを示しており、当業者によく知られている装置の残りの部品は、省略されている。

図１は、装置１００の主要な部品のうちの幾つかを示している。装置は、いわゆる送り車である駆動手段１を備えている。保護用包装材料で包まれた飲用ストロー３の連続的なベルト２は、駆動手段１へと進行させる。飲用ストロー３のベルト２は、案内部（図示せず）を介しての他に、駆動手段１を取り囲み、飲用ストロー３のベルト２を駆動手段１に接触させて保持する案内部４及び５を介して、進行させる。駆動手段は、例えばサーボモータといった、駆動ユニットの第１のモータ（図示せず）を用いて回転するように構成される。サーボモータは、好ましくは、駆動手段１からずらして配置され、ベルト及び／又ははめば歯車／歯車（図示せず）を介して駆動手段１の中心シャフト１５に連結される。

その周囲表面において、駆動手段１は、１つの飲用ストロー３のために各々意図されている数多くの凹所６を有している。駆動手段１における凹所６の数は、飲用ストロー３の厚さ及び設計と、ベルトにおけるストロー同士の間の間隔とに依存する。真っ直ぐな伸縮式のストローの従来のベルトでは、間隔は例えば１５ｍｍであり、Ｕ字形のストローについては、間隔は例えば２２ｍｍである。

駆動手段１の周囲表面における各々の凹所６の間には、溝７が配置されている。溝７は、個々の飲用ストロー３とそれらの包装材料とを、ベルト２から分残留させるるための分離デバイス８のナイフ９を受け入れるように意図されている。

飲用ストロー３を分残留させるるための分離デバイス８はナイフ９を備えており、ナイフ９は保持体１０に固定して搭載されている。保持体１０は偏心シャフト１１に軸支されている。偏心シャフト１１が固定されている円板１２の中心シャフトは、駆動手段１を駆動する同じベルト及び／又ははめば歯車／歯車を介して、第１のサーボモータによって駆動される。従って、分離デバイス８と駆動手段１とは機械的に相互に連結されており、駆動手段１の回転と分離デバイス８の運動との両方が第１のサーボモータによって行われる。さらに、ナイフ保持体１０はアキシャル軸受１３に軸支されており、この軸受は、駆動手段１の中心シャフト１５の周りに回転可能に軸支されたロッド１４に固定して取り付けられている。

装置１００は、包装容器１７の１つの側壁１８に飲用ストロー３を貼付するための貼付デバイス１６をさらに備えている。貼付デバイス１６は２つの貼付アーム１９を備えている。２つの協働する貼付アーム１９によって、包装容器１７の側壁１８への飲用ストロー３のより信頼できる効率の良い配置が得られることになる。

それらアーム１９は互いの上に配向されており、ブラケット２０を用いて一体にされ、ブラケット２０は、原理的には、貼付アーム１９の延在からなり得る。ブラケット２０は、同じ偏心率となっている２つの偏心シャフト２１、２２に軸支されている。駆動手段１には、その周囲に沿って、平行な溝（図示せず）が設けられている。貼付アーム１９は、これらの溝において移動し、少なくとも１つの点において、駆動手段と分離されたストロー３との間に配置され、ストロー３を取り上げ、そのストロー３を包装容器１７の側壁１８に向かって運搬するように配置されている。貼付デバイス１６は、例えばサーボモータといった、駆動ユニットの第２のモータ（図示せず）を用いて駆動される。第２のサーボモータは、ベルト及び／又ははめば歯車／歯車を介して、貼付デバイス１６を駆動する。

装置１００は、飲用ストロー３が供給される包装容器１７を運搬するために、駆動手段１の傍を通過する第１の下方のコンベヤ２３をさらに備えている。コンベヤ２３は、無端の被駆動ベルトから成り得る。コンベヤの一部分だけが図１に示されている。

駆動手段１、貼付デバイス１６、及び分離デバイス８は、コンベヤ２３に対して可変的に傾斜し得るように設計されている。この方法では、水平なコンベヤ２３に底面を載せて進行させる包装容器１７が、側壁１８において所望の角度の傾斜で配置される飲用ストロー３を有することになる。傾斜は、包装容器１７の体積と、飲用ストロー３の寸法及び形との両方に依存する。装置１００全体を示している図２は傾斜を示している。単純化のために、駆動手段１、分離デバイス８、及び貼付デバイス１６は、点線によって描写された箱形２４として示されている。駆動手段１の中心シャフト１５の傾斜を示している軸が示されており、包装容器も、同様の傾斜で貼付されたストローを有して示されている。

動作の間に連続して回転するように配置されている駆動手段１は、図１を再び見ると、装置１００の中心ユニットである。飲用ストロー３を、保護用包装材料で包まれた飲用ストロー３の連続的なベルト２が装置１００に到達したときから、幾つかの案内部（図示せず）を介して、駆動手段１の周囲表面の周りで、分離デバイス８を越えて貼付デバイス１６まで回して搬送するのは、駆動手段１である。駆動手段１は、駆動手段１の周囲表面における凹所６の数に依存して、第１のサーボモータからギヤ比で移動する。駆動手段１は、駆動手段１を通過する各々の包装容器１７に対して、１つの区分、つまり、１つの凹所６分を回転する。例えば、真っ直ぐな飲用ストロー３のための駆動手段１は１７：１のギヤ比を有してもよく、Ｕ字形の飲用ストローのための駆動手段１は１２：１のギヤ比を有してもよい。

ストロー３をその包装材料においてベルト２の残りから分残留させるるための分離デバイス８は、各々の分離サイクルの間に２つの移動を実行する。一方で、ナイフ９は、１つの飲用ストロー３をベルト２から分離できるようにするために、駆動手段１に対して径方向に溝７内との間で往復する。他方で、分離デバイス８は、分離サイクルが進行している時間の間、連続的に回転している駆動手段１と協調しなければならない。これらの２つの移動は、シャフト１１の偏心と、駆動手段１のシャフト１５の周りでのロッド１４の交互の旋回運動（反時計回り及び時計回り）とを用いて同時に達成される。

分離サイクルが完了し、ナイフ９が１つの飲用ストロー３をその保護用包装材料において連続的なベルト２から切り取ると、分離デバイス８はその開始位置へと戻り、新たな分離サイクルを始める。

第１のコンベヤ２３は、駆動手段１に対して接戦方向に移動し、飲用ストロー３が提供される包装容器１７を、駆動手段１を越えて運搬する。第１のコンベヤ２３は、駆動手段１の速度、分離デバイス８、及び貼付デバイス１６と同期する速度で移動する。分離されたストロー３が貼付デバイス１６によって取り上げられる前に、そのストロー３の包装材料には、その側面のうちの一方において、例えば、好ましくはいわゆる熱溶融物である接着剤から成り得る固定点が、好ましくは２つ、提供されている。固定点は、所定位置で接着し、熱溶融物の接着剤が凝固すると、保護用包装材料における飲用ストロー３を包装容器１７の側壁１８に接触させて保持することになる。

飲用ストロー３を包装容器１７の側壁１８に貼付するための貼付デバイス１６は、アーム１９が駆動手段１に向かって移動して飲用ストロー３を取り込むように、２つの偏心シャフト２１、２２を用いて、円形の移動、又は代替で、楕円の移動を描く。飲用ストロー３は、包装容器１７の側壁１８に向かって、回転移動によって移動し、固定点を用いて所定位置で維持される。第２のサーボモータ及び必要なギヤ比の結果として、貼付アーム１９は、ここで、コンベヤ２３（延いては、包装容器１７）が移動するのと同じ速度で移動し、貼付アーム１９は、その回転移動において、短い距離において包装容器１７及びコンベヤ２３と協調し、その後、回転移動は、貼付アーム１９を、貼付アーム１９が新たな貼付サイクルを始めるその開始位置へと戻す。

図２を用いて、装置１００のさらなる部品を説明する。装置１００は、第１の下方のコンベヤ２３において通過する包装容器１７を感知するための包装容器感知デバイス２８を備えている。感知デバイス２８は、通過する包装容器を検出できる、例えば光電セル構成といった任意の従来の種類のセンサを含む。感知デバイス２８は駆動手段１の上流に配置されている。光電セル構成は２つの部品になっており、前記部品は、下方のコンベヤ２３の搬送方向に対して垂直な方向において、互いに向いて並べられている。２つの部品は図２において示されている。

感知デバイス２８は、貼付デバイス１６がストロー３を包装容器１７に貼付する位置から固定された距離において、位置決めされている。包装容器の通過は、信号を、例えばＰＬＣといった、装置の制御デバイス（図示せず）へと送信し、制御デバイスは、下方のコンベヤ２３において搬送されている包装容器の方向に基づいて、駆動手段１、分離デバイス８、及び貼付デバイス１６の移動を時間測定する。時間調整が、駆動ユニットの第１及び第２のサーボモータを加速又は減速させることで行われ、その方法では、包装容器が貼付デバイス１６に到達すると、ストローは包装容器における正しい位置で貼付されることになる。従って、感知デバイス２８及び制御デバイスに関して、包装容器同士の間のあらゆる距離が、例えば、連続する包装容器同士の間の距離が正確に等しくない場合、又は、２つの連続する包装容器の間で大きく異なる場合であっても、取り扱うことができ、貼付サイクルが、第１及び第２のサーボモータの加速又は減速によって、各々の通過する包装容器について個別に時間測定されるため、なおも機能する。

図２では、駆動手段１、貼付デバイス１６、分離デバイス８、及び関連するサーボモータなどは、単純化のために、点線における箱形２４として示されている。図２は、先に記載した第１のコンベヤ２３をさらに示しており、感知デバイス２８は本発明の装置の部品である。装置１００は、駆動手段１へと送り込まれる連続する包装容器１７同士の間の間隔、つまり、距離を制御するための間隔制御デバイス２５をさらに備えている。間隔の定義は、図３を用いて示されている。Ｐで表された間隔は、２つの連続する包装容器１７における同様の点同士の間の距離である。図３では、先行する包装容器の後面からその後のすなわち後続の包装容器の後面に至る間隔Ｐが測定される。

間隔制御デバイス２５は、駆動手段１の上流に配置され、例えばベルトブレーキといった包装容器減速デバイス２６と、第２の上方のコンベヤ２７とを備えている。

この実施形態ではベルトブレーキである減速デバイス２６は、感知デバイス２８及び第２の上方のコンベヤ２７の上流に配置されている。ベルトブレーキは、下方のコンベヤ２３の両側にベルト２６ａ、２６ｂを有している。ベルト２６ａ、２６ｂは、各々の包装容器の２つの互いに対して反対の側壁と接触するように構成されるような方法で、搬送される包装容器１７と一部で平行に延びており、包装容器を減速させ、コンベヤ２３の速度未満である速度で搬送する。従って、ベルト２６ａ、２６ｂは、包装容器１７とコンベヤ２３との間の摩擦より大きい摩擦を包装容器１７に対して作り出すように構成されている。従って、包装容器は、下方のコンベヤ２３に対して滑ることになり、ベルトブレーキ２６において、列で並ぶ、又は、一列に並ぶ。

第２の上方のコンベヤ２７は、第１の下方のコンベヤ２３の一部の上に配置されており、包装容器の上面を支持することで包装容器を搬送するのを助けるように構成されている。上方のコンベヤは、コンベヤを駆動するために使用される、例えばサーボモータといった第３のモータ（図示せず）が、包装容器が貼付デバイスを通過する前に、時間を計算するために、サーボモータ速度に基づいて使用される点において、貼付デバイスに対する包装容器の位置を維持もする。上方のコンベヤ２７は、包装容器の上面に圧し掛かるように構成されたベルト３０を備えている。上方のコンベヤ２７は、包装容器がベルトブレーキ２６を離れようとする間に包装容器と接触するように位置決めされる。上方のコンベヤ２７が包装容器１７と接触するこの位置は、感知デバイス２８の上流である。下方のコンベヤ２３の包装容器搬送面と上方のコンベヤ２７のベルト３０の下方端との間の距離は、包装容器の高さと等しく、異なる包装容器の寸法に合うように調整できる。好ましくは、この理由のため、上方のコンベヤ２７は下方のコンベヤ２３に対して変位可能である。

間隔制御デバイス２５は、次のように動作する。第１の下方のコンベヤ２３の速度と第２の上方のコンベヤ２７の速度とは、実質的に等しく設定される。ベルトブレーキ２６のベルト２６ａ、２６ｂの速度は、より遅くなるように設定される。従って、前述したように、包装容器１７は、ベルトブレーキ２６に到達すると、列で並ぶことになる。ベルトブレーキ２６を通じた包装容器１７の進行において、包装容器１７は、ベルトブレーキ２６の下流端に到達する。ベルトブレーキ２６を離れる直前、包装容器は上方のコンベヤ２７の上流端に到達する。次に、上方のコンベヤ２３及び下方のコンベヤ２７は、ベルトブレーキ２６の下流端において包装容器１７を「取り上げ」、包装容器１７の速度を上方のコンベヤ２３及び下方のコンベヤ２７の速度に変える。上方のコンベヤ２３及び下方のコンベヤ２７の速度と比較して、ベルトブレーキ２６のより低い速度のため、「取り上げ」の行為は、連続する包装容器１７同士の間に、距残留させるなわち、間隔Ｐ（図３）を作り出す。包装容器１７は、貼付デバイス１６がストロー３を包装容器１７に貼付する位置から固定された距離に位置決めされている感知デバイス２８へと進む。制御デバイスは、包装容器が貼付デバイス１６に到達すると、ストロー３が包装容器において正しい位置で貼付されるように、包装容器の検出に基づいて、駆動手段１、分離デバイス８、及び貼付デバイス１６の移動を時間測定する。これは、必然的になおも存在し得る間隔における変動を調整するためである。

設定間隔値Ｐ_ｓが設定される（図示せず）。これは、装置が設計されている速度及び加速度に関する能力について理想的な間隔である。設定間隔値Ｐ_ｓは、装置の動作範囲内の寸法について、包装容器の寸法に拘わらず同じである。これは、装置を通じて処理されるすべての包装容器について間隔が同じになることを意味している。固定されたあらかじめ設定された間隔であれば、機構が前記間隔のために寸法決定されて平衡され得るため、装置における振動が大幅に最小化できる。これは、特許文献２においてさらに記述されている。

駆動ユニットは、略一定の速度で、つまり、駆動ユニットのサーボモータの頻繁な相当の加速及び減速をできるだけ最小限にする最小の加速の変化で、駆動される。サーボモータの速度は装置の制御デバイスによって設定され、その制御デバイスは、駆動手段１、分離デバイス８、及び貼付デバイス１６の移動の同期に加えて、包装容器を搬送するコンベヤの移動の同期も制御する。間隔が８０ｍｍに設定される場合、駆動ユニットは、１３０ｍｍの間隔内で来る包装容器がある場合、停止／スタンバイモード（駆動ユニットの休止）になることはない。包装容器はいくらか減速することになる。

ここまで、装置１００の大まかな機能を記載してきた。以下において、貼付デバイス１６が、図４〜図６を参照してより詳細に記載されている。貼付デバイス１６の運動もより詳細に記載されている。

前述したように、貼付デバイス１６は、互いの上に配向されると共にブラケット２０を用いて一体にされている一対の貼付アーム１９を備えている。最も上の貼付アームだけが図４では示されている。ブラケット２０は、同じ偏心率となっている２つの偏心シャフト２１、２２に軸支されている。アーム１９の基点Ｂは、２つの偏心シャフトのうちの第１の偏心シャフト２１に軸支されており、従って、アーム１９は、回転点Ｃを中心とした略円状の偏心回転をするために構成されることになる。前記回転点Ｃは、駆動ユニットに連結されており、具体的には、例えばサーボモータといった第２のモータ（図示せず）に連結されている。サーボモータは、動作の間、アーム１９が偏心シャフトのため円形の経路に沿って移動するように、回転移動を提供する。この移動は、貼付デバイスに、その貼付アーム１９で、貼付運動サイクルを実施させ、その貼付運動サイクルでは、貼付デバイスは採集位置において飲用ストロー３を駆動手段１（図１に示している）から取り上げ、飲用ストロー３を、第１のコンベヤ２３において傍を通過する包装容器１７へと運搬する。飲用ストローは貼付位置において包装容器と接触し、貼付アーム１９は、貼付位置から残留位置までの距離にわたって、移動する包装容器に追従し、貼付デバイスは、飲用ストロー３を残留位置に残留させ、後続の飲用ストロー３を採集するために駆動手段１に復帰する。

前述したように、一対の貼付アーム１９は、飲用ストロー３を駆動手段１から取り上げることができる。この実施形態における駆動手段１は円筒形であり、包装材料における飲用ストロー３は外周囲表面において維持される。ストローの延在は、円筒形の駆動手段１の軸方向の軸ａと平行である。駆動手段は、飲用ストロー３を採集位置Ａ（図１に示している）まで進行させるために回転し、その採集位置Ａにおいて貼付アーム１９は飲用ストロー３を取り上げることができる。飲用ストロー３を進行させるために、駆動手段１は、軸ａ（図１）の周りで１つの区分を回転する。１つの区分は、駆動手段１において維持される２つの連続する飲用ストローの間の周囲方向の距離ｄに対応する回転である。運動サイクルは、１つの区分を回転させるために必要とされる移動に対応する。

この実施形態では、１つの飲用ストロー３は、区分あたりで進行させ、貼付デバイス１６、すなわち、貼付アーム１９が飲用ストロー３を取り上げることができる採集位置Ａにおいて利用可能とされる。１つの区分を回転させるために利用可能な時間は、包装容器同士の間の間隔Ｐに依存する。第１のコンベヤ２３の速度が一定に維持されるため、ストロー貼付のために他の包装容器を所定位置に持っていくための時間間隔は、間隔に依存することになる。前述したように、連続する包装容器同士の間の間隔は、感知デバイス２８によって検出され、駆動手段１の運動は、対応する間隔に合うように構成される。

各々の貼付アーム１９は、２つの部分（図４参照）、すなわち、第１の部分１９ａと、外側の第２の部分１９ｂとを備えている。第１の部分１９ａは基点Ｂを備えており、基点Ｂは、前述したように、偏心シャフト２１に軸支されている。外側部分である第２の部分１９ｂは、第１の端３６で、第１の部分１９ａに回転可能に軸支されている。回転は旋回点Ｄの周りで行われる。第２の部分１９ｂは、第１の端３６から離れた第２の端４０を有しており、第２の端４０は、飲用ストロー３を運搬するための溝として整形された飲用ストロー運搬部４２を有している。旋回点Ｄの周りでの回転は、第２の部分１９ｂの第１の端３６から第１の部分１９ａまで延びる圧縮バネ４４によってバネ仕掛けにされている。第２の部分１９ｂは、旋回点Ｄの周りで時計回り方向に回転でき、バネ４４を圧縮させる。

飲用ストローは、包装点４４において包装容器１７の壁に位置決めされる。第１のコンベヤ２３のｖ_ｃで表された矢印として示された速度は、略一定である。従って、包装容器１７は、同じ一定の速度ｖ_ｃで移動することになる。飲用ストロー３を、包装容器の壁における包装点４４に正確に維持するために、貼付アーム１９の飲用ストロー運搬部４２の変位が、正確に同じ一定の速度で移動する必要がある。そうしない場合、飲用ストローは、包装容器に沿って引き摺られ、接着剤が擦れて汚れることになる。さらに、飲用ストローが包装容器にしっかりと付着するためには、貼付アーム１９は、包装容器１７に若干の圧力を加えることで、飲用ストロー３をしっかり保持する必要がある。

圧力は、貼付デバイス１６の少なくとも端４０の偏心した円状の経路が、少なくとも理論的には、貼付位置から、つまり、飲用ストロー３と包装容器１７との間の接触の最初の瞬間から、残留位置まで、第１のコンベヤ２３の線形の経路Ｌと重なっている点において、解決される。これは図６によって示されている。包装容器は線Ｌに沿って搬送され、一方、貼付デバイス１６は、飲用ストロー運搬部４２が円形の経路に沿って移動するように、回転点Ｃを中心として偏心移動される。しかしながら、実際には、包装容器が第１のコンベヤ２３にあり、飲用ストロー３が包装容器１７の壁と接触するとき、包装容器が邪魔するため、飲用ストロー３は円形の経路の追従を続けることができない。代わりに、包装容器は飲用ストロー運搬部４２を押し、バネ仕掛けの旋回点Ｄのため、貼付アーム１９の第２の部分１９ｂは、時計回りに回転し、バネ４４を圧縮させる。従って、飲用ストロー３を包装容器１７の壁に向かって保持するための保持力が、バネ４４によって作り出される。

貼付デバイスの円状の偏心移動に加えて、バネ仕掛けの旋回点Ｄを用いた第２の部分１９ｂの復元力は、貼付位置と残留位置との間に、飲用ストロー運搬部４２の変動する速度を生じさせることになる。従って、飲用ストロー３は、線Ｌに沿った移動を通じて、包装点４４において維持されることはない。

これは本発明によって解決され、以下において、本発明の概念が、主に図５に関連してさらに記載されている。

速度における変動は２つの理由を有していることが理解されている。第１の理由は、貼付デバイスが回転点Ｃを中心として偏心移動されるという事実であり、第２の理由は、バネが飲用ストロー運搬部の移動を変えるという事実である。

図５は、３つの異なる位置における貼付アーム１９の外側部分１９ｂを示している。図において最も右にある外側部分１９ｂは、貼付位置における外側部分１９ｂの位置を示している。図において最も左にある外側部分１９ｂは、残留位置の近くにおける外側部分１９ｂの位置を示している。第１の部分１９ａの基点Ｂと外側部分１９ｂの旋回点Ｄとは、回転点Ｃの周りで同じ移動を行うため、回転点Ｃ及び旋回点だけが、単純化のために示されている。駆動ユニットのサーボモータの回転の間、旋回点Ｄは、湾曲した点線として示された円形の経路に沿って偏心移動することになる。回転の間、旋回点は、回転点Ｃに対して回転角度α（図５においてα_１〜α_３として示されている）を形成する。貼付アーム１９の外側部分１９ｂが旋回点Ｄの周りで回転するとき、外側部分１９ｂの延在部分と、回転点Ｃを通る仮想的な点線との間で、角度β（図５においてβ_１〜β_３として示されている）が変化する。参照符号ｖ_ｒは、サーボモータによって提供される移動の速度を示している。前記速度の水平成分ｃ_ｖｒのみが第１のコンベヤ２３の水平速度ｖ_ｃと並べられることは、理解できる。形状のおかげで、角度αが９０°まで増加するにつれて、ｖ_ｒの水平成分ｃ_ｖｒは増加する。さらに、ｖ_ｒの水平成分ｃ_ｖｒは、角度が９０°を超えて増加すると、再び小さくなる。角度αにおいて、速度ｖ_ｒの水平成分ｃ_ｖｒは、速度ｖ_ｒの鉛直成分がないため、包装容器の速度ｖ_ｃに等しくなる。上記のことだけを考慮する場合、飲用ストロー３と並べられた包装点４４を飲用ストロー運搬部４２において維持するために、サーボモータの回転移動は、０°から９０°まで徐々に（又は連続的に）小さくなり、次に９０°を超えると大きくなることで、補償する必要がある。従って、サーボモータは、ｖ_ｒの水平成分ｃ_ｖｒが一定となるように、９０°まで連続的又は徐々に減速され、次に、９０°を超えると加速されるべきである。しかし、旋回点の周りでの外側部分１９ｂの回転のため、考慮することがさらにある。貼付アームの外側部分１９ｂが旋回点Ｄの周りでの回転を開始するとき、角度β（図５においてβ_１〜β_３として示されている）は小さくなる。回転は飲用ストロー運搬部４２への速度寄与ｖ_ｓを生じさせ、速度寄与ｖ_ｓは、包装容器の速度ｖ_ｃと反対に方向付けられる水平成分ｃ_ｖｓを有する。速度ｖ_ｓの水平成分ｃ_ｖｓは、角度αが９０°になるまで、角度βが小さくなるにつれて低減する。角度αとβとは関連付けられている。９０°を超える角度αでは、速度ｖ_ｓの水平成分ｃ_ｖｓが、代わりに増加する。旋回点Ｄの周りの回転だけを考慮する場合、飲用ストロー３と並べられた包装点４４を飲用ストロー運搬部４２において維持するために、サーボモータの回転移動は、角度α＝０°から９０°まで徐々に（又は連続的に）大きくなり、次に９０°を超えると小さくなることで、補償する必要がある。

回転速度ｖ_ｒの水平成分ｃ_ｖｒが旋回点Ｄの周りでの速度ｖ_ｓの水平成分ｃ_ｖｓより大きくなる計算が示されている。従って、正味の結果は、駆動ユニットのサーボモータが、少なくとも貼付位置Ｆにおける減速によって補償する必要があり、好ましくは、貼付位置Ｆの前で減速を開始し、貼付位置Ｆを通過した後にいくらかの時間続ける必要がある。さらに、少なくとも残留位置Ｇにおいて飲用ストロー３を残留させると、サーボモータは加速によって補償する必要がある。

別の言い方をすると、飲用ストロー運搬部４２は、第１のコンベヤ２３の一定の速度と等しい包装容器移動方向における速度を維持しながら、貼付位置Ｆから残留位置Ｇへと移動させることができる。これは、回転点Ｃを中心とした偏心回転の、包装容器移動方向における速度成分ｃ_ｖｒ、ｃ_ｖｓの正味の平衡と、旋回点Ｄの周りでの貼付アーム１９の少なくとも外側部分１９ｂの回転とが、すべての時点において一定の速度ｖ_ｃと等しくなるように補償するために、駆動ユニットの回転速度ｖ_ｒを加速させることで遂行される。

サーボモータの減速及び加速は、各々の特定の装置の条件と、必要とされる正確性とに調整される必要がある。

ここまで、採集位置Ａから残留位置Ｇまでの貼付デバイスの運動を記載してきた。しかしながら、これは、飲用ストロー貼付あたりの貼付デバイス１６によって実施される全体の運動サイクルの一部だけである。全体の運動サイクルは、２つの部分へと分割できる。運動サイクルのうちの図７に示した第１の部分Ｉでは、貼付アーム１９は、ストローを貼付する貼付位置Ｆから、包装容器における前記飲用ストローを残留させる残留位置Ｇまで、移動させる。運動サイクルの前記第１の部分Ｉは、第１のコンベヤ２３における連続する包装容器について等しく、つまり、第１の部分Ｉは、「静的」であり、つまり、装置の動作の間、包装容器ごとで変わることがない。

運動サイクルの第２の部分ＩＩでは、貼付アーム１９は、飲用ストローを連続する包装容器へと貼付するために、残留位置Ｇから貼付位置Ｆへと戻るように移動する。第２の部分ＩＩは、貼付アームが、駆動手段１から、つまり、飲用ストロー送り車から、連続する飲用ストローを取り上げ、それを貼付位置Ｆへと運搬することができるように、採集位置Ａを通過することを含む。前記第２の部分ＩＩは、第１の部分Ｉと異なり、包装容器同士の間で変動する。従って、第２の部分ＩＩは、第１のコンベヤ２３における連続する包装容器１７同士の間の間隔Ｐに合うように調整されるという意味で、「動的」である。理想的な場合、連続する包装容器１７に対する間隔Ｐは、設定間隔値Ｐ_ｓに等しい。連続する包装容器に対する間隔Ｐが設定間隔値Ｐ_ｓより短い場合、残留位置Ｇから貼付位置Ｆへと戻る運動は、設定間隔値Ｐ_ｓについてよりも素早く実施される必要がある。他方で、連続する包装容器に対する間隔が、代わりに、設定間隔値Ｐ_ｓより長い場合、戻る運動はよりゆっくりと実施される必要がある。貼付位置Ｆにおける第２の部分ＩＩから第１の部分Ｉへの推移は、駆動ユニットにおけるサーボモータによって提供される回転速度ｖ_ｒが貼付速度ｖ_ａと等しく、加速度が貼付加速度ａ_ａと等しくなるように行われる。貼付速度ｖ_ａ及び貼付加速度ａ_ａは、すべての連続する包装容器について、つまり、各々の運動サイクルについて、同じとなる。残留位置Ｇにおける第１の部分Ｉから第２の部分ＩＩへの推移は、駆動ユニットにおけるサーボモータによって提供される回転速度ｖ_ｒが離脱速度ｖ_ｌと等しく、加速度が離脱加速度ａ_ｌと等しくなるように行われる。離脱速度ｖ_ｌ及び離脱加速度ａ_ｌは、すべての連続する包装容器について、つまり、各々の運動サイクルについて、同じとなる。

貼付加速度ａ_ａは、飲用ストロー運搬部４２が第１のコンベヤ２３の速度ｖ_ｃと等しい速度で移動し得るように貼付位置Ｆにおいて必要とされる加速度である。従って、加速度は、その瞬間に、回転点Ｃを中心とした偏心回転の、包装容器移動方向における速度成分ｃ_ｖｒ、ｃ_ｖｓの正味の平衡と、旋回点Ｄの周りでの貼付アーム１９の少なくとも外側部分１９ｂの回転とが、一定の速度ｖ_ｃと等しくなるように補償する。貼付速度ｖ_ａは、包装容器の移動の方向における貼付速度ｖ_ａの成分が、包装容器の速度ｖ_ｃと等しくなるように、つまり、第１のコンベヤ２３の速度と等しくなるようになっている。

離脱加速度ａ_ｌは、飲用ストロー運搬部４２が第１のコンベヤ２３の速度ｖ_ｃと等しい速度で移動し得るように残留位置Ｇにおいて必要とされる加速度である。従って、加速度は、その瞬間に、回転点Ｃを中心とした偏心回転の、包装容器移動方向における速度成分ｃ_ｖｒ、ｃ_ｖｓの正味の平衡と、旋回点Ｄの周りでの貼付アーム１９の少なくとも外側部分１９ｂの回転とが、一定の速度ｖ_ｃと等しくなるように補償する。離脱速度ｖ_ｌは、包装容器の移動の方向における離脱速度ｖ_ｌの成分が、包装容器の速度ｖ_ｃと等しくなるように、つまり、第１のコンベヤ２３の速度と等しくなるようになっている。

滑らかな動作を成し遂げるための鍵は、唐突又は相当な加速を制限することである。加速のあらゆる変化は、突然の加速の変化が装置１００に不必要な振動を引き起こし、駆動ユニットのサーボモータに負担をもたらすため、できるだけ滑らかとされる。従って、設定間隔値Ｐ_ｓより短い、２つの連続する包装容器１７の間の間隔Ｐを検出する場合、運動サイクルの第２の部分ＩＩは、離脱速度ｖ_ｌ及び離脱加速度ａ_ｌから滑らかに加速し、次に、貼付位置Ｆにおいて貼付速度ｖ_ａ及び貼付加速度ａ_ａに到達するように滑らかに減速することで、構成されることになる。同様に、設定間隔値Ｐ_ｓより長い、２つの連続する包装容器１７の間の間隔Ｐを検出する場合、運動サイクルの第２の部分ＩＩは、離脱速度ｖ_ｌから滑らかに減速し、次に、貼付位置Ｆにおいて貼付速度ｖ_ａ及び貼付加速度ａ_ａに到達するように滑らかに加速することで、構成されることになる。

運動サイクルの第２の部分ＩＩの構成は、先に記載した制御デバイスによって行われ、その制御デバイスは、駆動手段１及び貼付デバイス１６を駆動する駆動ユニットに連結されている。

図８は、貼付デバイス１６の説明のための例示の動作についての時間及び速度のグラフを示している。３つの異なる「動的」な第２の部分ＩＩ_１、ＩＩ_２、ＩＩ_３が、それらの間に指示されている「静的」な第１の部分Ｉと共に示されている。第１の部分Ｉにおける速度は示されておらず、先に詳細に記載されている。図の左における第１の第２の部分ＩＩ_１では、間隔Ｐは設定間隔値Ｐ_ｓに等しく、時間はｔである。速度は、貼付速度ｖ_ａで始まり、増加してから低下し、離脱速度ｖ_ｌで終わる。第２の第２の部分ＩＩ_２では、間隔Ｐは設定間隔値Ｐ_ｓより長く、それによって、この第２の部分ＩＩ_２についての時間はｔ_＋へと増加している。利用可能な時間の枠がより長いため、速度変動はより緩やかに行うことができる。なおも速度は、貼付速度ｖ_ａで始まり、増加してから低下し、離脱速度ｖ_ｌで終わる。第３の第２の部分ＩＩ_３では、間隔Ｐは設定間隔値Ｐ_ｓより短く、利用可能な時間はより短く、ｔ₋である。速度は、なおも貼付速度ｖ_ａで始まり、増加してから低下し、離脱速度ｖ_ｌで終わる。しかしながら、時間がより短いため、先の２つの第２の部分ＩＩ_１、ＩＩ_２においてよりも急な速度変動が必要とされる。

本発明は、先に記載して図面で示した実施形態に限定されるとして解釈されるべきではない。多くの変更が、添付の請求項の範囲から逸脱することなく考えられることは、当業者には明らかである。

例えば、本発明による装置は、代わりに、例えば、消費者への包装１７に付随するように意図されているスプーンなど、他の目的物を貼付するために用いられてもよい。

記載した実施形態では、各々の貼付アーム１９は２つの部分１９ａ、１９ｂを備えており、最も外側の部品は旋回点Ｄにおいて他方に回転可能に軸支されている。旋回点Ｄにおける回転は、飲用ストローを壁においてしっかりと保持するための包装容器に向かう力を加えるために、圧縮バネ４４を用いてバネ仕掛けとされている。代替で、各々の貼付アーム１９は一体品として製造される。そのため、基点Ｂには旋回機能も設けられる。そのため、基点は、力を包装容器１７に加えることができるように、捩じりバネでバネ仕掛けとされる。

１駆動手段
２ベルト
３飲用ストロー
４、５案内部
６凹所
７溝
８分離デバイス
９ナイフ
１０保持体
１１偏心シャフト
１２円板
１３アキシャル軸受
１４ロッド
１５中心シャフト
１６貼付デバイス
１７包装容器
１８側壁
１９貼付アーム
１９ａ第１の部分
１９ｂ第２の部分、外側部分
２０ブラケット
２１、２２偏心シャフト
２３第１の下方のコンベヤ
２４箱形
２５間隔制御デバイス
２６包装容器減速デバイス、ベルトブレーキ
２６ａ、２６ｂベルト
２７第２の上方のコンベヤ
２８包装容器感知デバイス
３０ベルト
３６第１の端
４０第２の端
４２飲用ストロー運搬部
４４圧縮バネ
４４包装点
１００装置
Ｉ第１の部分
ＩＩ第２の部分
ＩＩ_１第１の第２の部分
ＩＩ_２第２の第２の部分
ＩＩ_３第３の第２の部分
Ａ採集位置
ａ軸
ａ_ａ貼付加速度
ａ_ｌ離脱加速度
Ｂ基点
Ｃ回転点
Ｄ旋回点
ｄ距離
Ｆ貼付位置
Ｇ残留位置
Ｌ線形の経路
Ｐ間隔
Ｐ_ｓ設定間隔値
ｃ_ｖｓ水平成分
ｃ_ｖｒ速度の水平成分
ｔ、ｔ_＋、ｔ₋ 時間
ｖ_ａ貼付速度
ｖ_ｃ水平速度
ｖ_ｌ離脱速度
ｖ_ｒ回転速度
ｖ_ｓ速度寄与
α_１、α_２、α_３回転角度
β_１、β_２、β_３角度

Claims

飲用ストロー（３）を包装容器（１７）に貼付するための装置（１００）を動作させる方法であって、
前記装置（１００）が、
保護用包装材料で包まれた飲用ストロー（３）を採集位置（Ａ）に運搬するように構成されている駆動手段（１）と、
包装容器（１７）を前記装置（１００）を通過させて運搬するように構成されている第１のコンベヤ（２３）と、
少なくとも１つの貼付アーム（１９）を備えている貼付デバイス（１６）であって、前記貼付アーム（１９）が、前記採集位置（Ａ）において、包装材料を具備する前記飲用ストロー（３）を前記駆動手段（１）から採集し、前記貼付アーム（１９）が前記飲用ストロー（３）を前記包装容器（１７）の壁に貼付する貼付位置（Ｆ）に前記飲用ストロー（３）を移動させ、前記貼付位置（Ｆ）から残留位置（Ｇ）に移動する際に前記飲用ストロー（３）を前記包装容器（１７）の前記壁に保持し、前記飲用ストロー（３）を前記残留位置（Ｇ）に残留させるように構成されている、前記貼付デバイス（１６）と、
を備えている、前記方法において、
前記方法が、
前記少なくとも１つの貼付アーム（１９）を前記貼付位置（Ｆ）から前記残留位置（Ｇ）に移動させることによって、運動サイクルの第１の部分（Ｉ）を実施するステップであって、前記第１の部分（Ｉ）が、前記第１のコンベヤ（２３）の上で連続する包装容器について等しい、前記ステップと、
少なくとも１つの前記貼付アーム（１９）を前記採集位置（Ａ）を介して前記残留位置（Ｇ）から前記貼付位置（Ｆ）に復帰させるように移動させることによって、前記運動サイクルの第２の部分（ＩＩ）を実施するステップと、
を備えており、
前記第２の部分（ＩＩ）が、連続する包装容器（１７）同士の間隔（Ｐ）に一致するように調整され、並びに、
前記第２の部分（ＩＩ）が、
前記貼付位置（Ｆ）において、速度が貼付速度（ｖａ）に等しくなるように、且つ、加速度が貼付加速度（ａａ）に等しくなるように、
前記残留位置（Ｇ）において、速度が離脱速度（ｖｌ）に等しくなるように、且つ、加速度が離脱加速度（ａｌ）に等しくなるように、及び
前記貼付速度（ｖａ）、前記貼付加速度（ａａ）、前記離脱速度（ｖｌ）、及び前記離脱加速度（ａｌ）それぞれが、前記運動サイクルそれぞれについて同一となるように調整される、方法。
前記方法が、連続する前記包装容器（１７）同士の間隔（Ｐ）を検出するステップを備えている、請求項１に記載の方法。
対応する前記間隔（Ｐ）に一致させるための、前記運動サイクルの前記第２の部分（ＩＩ）の調整が、前記第２の部分（ＩＩ）の時間間隔が包装容器（１７）を運搬するために必要とされる時間間隔と等しくなるように、前記第２の部分（ＩＩ）の前記時間間隔を適応させるステップを備えており、
前記間隔（Ｐ）が、前記第１のコンベヤ（２３）の上で運搬される２つの連続する包装容器の間の距離とされる、請求項１又は２に記載の方法。
設定間隔値（Ｐｓ）より短い、２つの連続する包装容器（１７）の間の間隔（Ｐ）を検出する場合に、前記運動サイクルの前記第２の部分（ＩＩ）が、前記離脱速度（ｖｌ）及び前記離脱加速度（ａｌ）から滑らかに加速し、その後に前記貼付位置（Ｆ）において前記貼付速度（ｖａ）及び前記貼付加速度（ａａ）に到達するように滑らかに減速することによって適応される、ステップを備えている、請求項３に記載の方法。
設定間隔値（Ｐｓ）より長い、２つの連続する包装容器（１７）の間の間隔（Ｐ）を検出する場合に、前記運動サイクルの前記第２の部分（ＩＩ）が、離脱速度（ｖｌ）から滑らかに減速し、その後に前記貼付位置（Ｆ）において前記貼付速度（ｖａ）及び前記貼付加速度（ａａ）に到達するように滑らかに加速することによって適応される、ステップを備えている、請求項３に記載の方法。
前記運動サイクルの前記第２の部分（ＩＩ）を適応させるステップが、前記駆動手段（１）及び前記貼付デバイス（１６）を駆動する駆動ユニットに連結されている制御デバイスによって実施される、請求項４又は５に記載の方法。
前記貼付速度（ｖａ）が、包装容器移動方向における前記貼付速度（ｖａ）の成分が包装容器の速度（ｖｃ）と等しい速度である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
前記離脱速度（ｖｌ）が、包装容器移動方向における前記離脱速度（ｖｌ）の成分が包装容器の速度（ｖｃ）と等しい速度である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
飲用ストロー（３）を包装容器（１７）に貼付するための装置（１００）であって、
保護用包装材料で包まれた前記飲用ストロー（３）を採集位置（Ａ）に運搬するように構成されている駆動手段（１）と、
包装容器（１７）を前記装置（１００）を通過させて運搬するように構成されている第１のコンベヤ（２３）と、
少なくとも１つの貼付アーム（１９）を備えている貼付デバイス（１６）であって、前記貼付アーム（１９）が、前記採集位置（Ａ）において、包装材料を具備する前記飲用ストロー（３）を前記駆動手段（１）から採集し、前記貼付アーム（１９）が前記飲用ストロー（３）を前記包装容器（１７）の壁に貼付する貼付位置（Ｆ）に前記飲用ストロー（３）を移動させ、前記貼付位置（Ｆ）から残留位置（Ｇ）に移動する際に前記飲用ストロー（３）を前記包装容器（１７）の前記壁に保持し、前記飲用ストロー（３）を前記残留位置（Ｇ）に残留させるように構成されている、前記貼付デバイス（１６）と、
を備えている、前記装置（１００）において、
前記装置（１００）が、請求項１に記載の方法に従って動作するように構成されている、装置（１００）。