KR20180059546A

KR20180059546A - 비 회전 대칭 베이스 표면을 갖는 물체들을 배출하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20180059546A
Application number: KR1020187012786A
Authority: KR
Inventors: 베른하르트 호이프트; 볼프강 잡파이
Original assignee: 호이프트 시스템테크니크 게엠베하
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2016-11-07
Publication date: 2018-06-04
Also published as: WO2017077099A1; CN108349615B; BR112018006407A2; BR112018006407B1; CA3001267A1; JP6987755B2; US20190210811A1; JP2018533529A; CN108349615A; EP3371063A1; RU2682408C1; MX2018005577A; CA3001267C; KR102072930B1; US10507981B2; DE102015014275A1

Abstract

본 발명은 그 각각이 축 대칭 베이스 표면(18)을 갖는 물체들(16)을 배출하기 위한 장치 및 이에 대응하는 배출 방법에 관한 것이다. 축 대칭 베이스 표면은 5-폴드 축 대칭의 정다각형 형상을 갖는다. 이 장치는 정렬 유닛(12), 배출 유닛(14), 및 정렬 유닛으로부터 배출 유닛으로 물체들이 일렬로 및 상호 이격 방식으로 운반되는 이송 유닛(10)을 포함한다. 적어도 하나의 난간(22)이 적어도 정렬 유닛의 영역에 있는 이송 유닛의 일 측면 상에 제공된다. 정렬 유닛은 물체들이 난간에 대해 가압됨으로써 이송 평면에서 축 대칭 베이스 표면의 대칭 축이 난간에 수직으로 연장되게 하는 프로세스에서 정렬되고, 그 후에 물체들이 이 지향배치로 배출 유닛에 공급되도록 구성된다. 배출 유닛은, 물체들의 베이스 표면의 코너들 중 하나가 물체들이 배출되는 방향을 향하게 되도록 지향배치된다.

Description

비 회전 대칭 베이스 표면을 갖는 물체들을 배출하는 장치 및 방법

본원은 이송 유닛 상에서 운반되는 축 대칭 베이스 표면을 갖는 용기, 드럼, 패키지와 같은 물체들을 배출하기 위한 장치에 관한 것이다.

이러한 배출 장치는, 예를 들어, 결함있는 음료 병 또는 다른 비어 있거나 이미 채워진 식품 용기 또는 포장을 제거하는데 사용된다. 이송 유닛은 컨베이어 벨트, 체인 링크 컨베이어 또는 이와 유사한 장치일 수 있다. 배출 프로세스 중에, 물체들은 보통 제1이송 유닛으로부터 그와 평행하게 작동하는 제2이송 유닛 상으로 밀려나간다. 일반적인 배출 장치는 최대 90000병/시간의 병 처리량으로도 작동될 수 있다. 그러나 이러한 고속에서는 작은 요철에 의해서도 물체들이 기울어지므로 장치의 생산성을 상당히 제한할 수 있다.

종래의 배출 장치에서는, 배출 대상 물체들이 가능한 한 작게 유지되는 횡단 추진력(transverse impetus)에 의해서 인접한, 평행하게 작동하는 이송 장치 상으로 밀려나간다. 횡단 추진력은 가능한 한 작게 유지되어 물체들이 넘어질 위험 요인을 최소화한다.

횡단 추진력을 가능한 한 작게 유지하기 위해, 배출 요소가 개별적으로 제어됨으로써, 배출 대상 물체들의 특성에 따라 횡단 추진력이 조절되도록 할 수 있다. 그렇게 하기 위해, 예를 들어 배출 대상 물체들의 중량이나 중력 중심과 같은 물체 파라미터들이 결정될 수 있다. 배출 요소는 이들 파라미터에 기초하여 선택적으로 제어될 수 있다.

통상적으로 사용되는 원통형 유리 또는 회수용 PET 음료수 병과 같이 회전 대칭인 베이스 표면을 갖는 물체의 경우는, 이러한 방식으로 물체가 배출 중에 기울어지는 것을 상당히 방지할 수 있다.

그러나 통상적으로 사용되는 원통형의 일회용 PET 음료수 병의 경우에는, 전술한 물체들의 물체 파라미터에 따른 배출 장치의 제어 최적화에도 불구하고, 배출 대상 물체들이 기울어지는 일들이 상대적으로 빈번하게 발생하는 것으로 밝혀졌다. 특히, 이것은 물체들이 하나의 이송 유닛으로부터 다른 이송 유닛 상으로 배출되어야 하는 경우에 발생하며, 특히 물체들이 배출 프로세스 중에 높이 차를 극복해야 하는 경우에 더 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 배출 프로세스를 더욱 개선하고, 특히 비 회전 대칭(non-rotationally symmetrical) 베이스 표면을 갖는 배출 대상 물체들에 있어서, 이 배출 대상 물체들이 기울어질 위험 요인을 더욱 감소시키는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 장치 및 청구항 13의 특징들을 갖는 방법에 의해 달성된다.

그 각각이 축 대칭 베이스 표면(axially symmetrical base surface)을 갖는 물체들을 배출하기 위한 장치로서, 상기 축 대칭 베이스 표면이 3-폴드(fold), 5-폴드 또는 7-폴드 축 대칭의 정다각형 형상을 갖는, 상기 장치는, 정렬 유닛과, 배출 유닛과, 이송 유닛으로서, 이송 유닛 상에서 물체들이 정렬 유닛으로부터 배출 유닛으로 일렬로 상호 이격된 방식으로 운반되는, 상기 이송 유닛을 포함한다. 적어도 하나의 난간(railing)이 이송 유닛의 일 측면, 즉 적어도 정렬 유닛의 영역에 제공된다. 정렬 유닛은, 물체들이 난간에 밀려서 난간에서 롤 오프(roll off)되며, 이에 따라 베이스 표면의 대칭축이 난간에 수직하게 이송 평면에서 연장되게 그들 자신을 정렬하게 되도록 구성된다. 그 후에 물체들이 이 지향배치(orientation)로 배출 유닛에 이송된다. 배출 유닛은 물체들의 베이스 표면의 코너(corner)들 중 하나가 물체들이 배출되는 방향을 향하게 되도록 지향배치된다.

일 실시 예에서, 물체들의 베이스 표면은 폐쇄된(closed) 지지 영역으로 구성된다. 폐쇄된 지지 영역은 예를 들어 정다각형 형상 또는 3개, 5개 또는 7개의 꼭지점이 있는 별 형상을 가질 수 있다. 바람직한 실시 예에서, 물체들의 베이스 표면은 개별적인, 상호 이격된 지지 영역들로 구성된다. 이 경우, 축 대칭 베이스 표면은 개별 지지 영역들에 의해 형성되는 전체 영역인 것으로 이해되며, 이 지지 영역들은 정삼각형, 정오각형 또는 정칠각형의 각 꼭지점에 배치된다. 바람직하게는, 배출 대상인 이 물체들은 정삼각형, 정오각형 또는 정칠각형 형상의 베이스 표면을 갖는다. 바람직하게는, 배출 대상인 이 물체들은 정오각형 형상의 베이스 표면을 갖는다. 바람직하게는, 정오각형 형상의 이 베이스 표면은 5개의 개별적인 지지 영역으로 구성된다.

본 발명의 의미에서의 물체들은 유리 병, 플라스틱 병, 캔, 드럼 또는 다른 패키지와 같은 용기일 수 있다. 이들 용어는 본원에서 실질적으로 동의적으로 사용된다. 재생용 용기는 통상적으로 회전 대칭 베이스 표면을 갖는다. 대조적으로, 일회용 용기는 종종 비 회전 대칭(non-rotationally symmetrical) 베이스 표면을 갖는다. 특히, 일회용 PET 용기는 통상적으로 5개의 개별 지지 영역으로 구성된 베이스 표면을 갖도록 제조된다. 이들은 보통 정오각형의 꼭지점들에서 축 대칭으로 배치된다. 본 발명은 또한 정삼각형 또는 정칠각형 베이스 표면을 갖는 물체들의 배출에도 사용하기에 적합하다.

특히 음료 용기는 흔히 베이스 표면의 기하 구조와는 독립적으로, 실질적으로 원통형인 대칭 형상을 갖는다. 통상적으로, 회수용 음료 용기는 보통 전체 높이를 따라 연장되는 원통형 대칭 형상을 갖는다. 이들은 회전 대칭 베이스 표면을 갖는 원통형 대칭 몸체를 가지고 있다. 대조적으로, 일회용 음료 용기는 종종 비 회전 대칭 베이스 표면을 갖는 원통형 대칭 몸체를 갖고 있다. 통상적으로, 용기의 단면은 이에 따라 축 대칭 베이스 표면으로부터 바닥 영역 내의 실질적으로 회전 대칭인 단면으로 변형된다. 이 바닥 영역은 대부분 최대 수 센티미터 이상까지 확장되며, 베이스 표면의 기하 구조에 대응하는 기하 구조를 갖는다.

본 발명의 측면 난간(lateral railing)은 물체들의 축 대칭 바닥 영역과 상호 작용하도록 구성된다. 물체들이 베이스 표면의 기하 구조에 대응하는 단면을 가진 추가 섹션들을 디스플레이할 경우, 이 난간은 이러한 추가 섹션들 중 임의의 것과 상호 작용할 수도 있다. 일반적으로, 물체들을 정렬하기 위해 난간과 상호 작용하는 물체들의 페리페럴 세그먼트를 본원에서는 "축 대칭 페리페럴 영역(axially symmetrical peripheral region)"으로 지칭한다.

본원에서, 한 점을 중심으로 임의의 각도만큼 회전하는 것이 일 영역을 그 자체로 맵핑하는 경우, 그 영역 또는 단면은 "회전 대칭"으로 지칭된다.

본원에서, 영역 또는 단면이 대칭축 반사에 의해 자체적으로 맵핑되는 경우, 이것을 "회전 대칭"이라고 지칭한다. 또한, 영역 또는 단면은 복수개의 축 대칭을 가질 수도 있다. 본원에서 "축 대칭"이라고 불리는 영역 또는 단면은 한 점을 중심으로 정의된 각도만큼 회전함으로써 그 영역을 그 자체로 맵핑하는 영역일 수도 있다. 그러나 본원에서 "축 대칭"이라는 용어는 회전 대칭 영역을 명시적으로 포함하지 않는다.

축 대칭이지만 비 회전 대칭인 베이스 표면을 갖는 물체들의 배출에 있어서, 배출의 성공은 베이스 표면의 지향배치에 상당히 의존하는 것으로 나타났다. 놀랍게도, 베이스 영역의 하나의 코너가 배출이 성공해야 하는 방향을 정확히 향하게 되는 지향배치로 물체들이 배출되는 경우 기울어질 가능성이 가장 적은 것으로 나타났다. 이러한 지향배치에서, 배출이 베이스 영역의 대칭 축을 따라 성공하게 된다.

일반적으로, 양측에 난간들이 제공되어 있는 이송 장치에 의해서 일렬의 상호 이격된 물체들이 운반된다. 물체들은 두 난간 중 하나와 교대로 접촉하게 된다. 따라서 난간과의 마찰 접촉에 의해, 물체들은 시계 방향으로 한번 및 반시계 방향으로 다른 한번 회전하여, 지향배치가 연속적으로 변화하도록 설정된다. 물체들에 대한 이러한 제어 회전이 달성되려면, 물체들이 단일의 난간에서만 롤 오프되도록 하는 방안이 취해져야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 물체들이 정렬 유닛의 영역에서 롤 오프되는 난간이, 이송 유닛의 본래 이송 방향에 대한 예각으로 배치된다. 이송 유닛에 의해 운반되는 물체들은 베이스 표면과 이송 유닛 사이의 정지 마찰(stiction)로 인해 비스듬히 배치된 난간에 부드럽게 밀려서 롤 오프된다. 난간이 배치되는 각도가 넓을수록 물체들이 난간에 밀리게 되는 푸싱력(pushingforce)이 더 커지게 된다. 일반적으로, 이 각도는 임의로 선택될 수 있으며 이송 목적에 따라 조정될 수 있다. 특히 유리하게는, 5° 미만의 각도로도, 더욱 바람직하게는 1° 내지 3° 사이의 각도로도 필요한 푸싱력을 적용하기에 충분하다는 것이 확인되었다. 이러한 경사도에서, 이송 유닛의 폭을 증가시키지 않고도 충분히 긴 정렬 유닛이 제공될 수 있다. 이 실시예는 추가의 구성 요소들이 없고 다른 구성 요소들을 필요로 하지 않기 때문에 기술적으로 특히 달성하기 용이하다.

그러나 난간에 대해 물체를 밀어 넣는 것이 다른 방식으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 난간이 이송 유닛과 평행하게 배치될 수 있지만, 이송 유닛이 약간 기울어져서 용기가 경사 하강력으로 인해 난간에 밀리게 될 수 있다.

다른 실시예에서는, 물체들을 난간에 부드럽게 밀어내는 푸싱 유닛이 제공될 수 있다. 이러한 푸싱 유닛은 예를 들어, 난간의 반대편 측에 고정되고 단일 물체를 그것의 강모가 난간에 부드럽게 밀어내는 브러시 유닛일 수 있다. 따라서, 이 유닛은 물체들이 여전히 난간에서 롤 오프될 수 있도록 선택되어야 한다.

정렬 유닛의 기능을 위해, 이송 유닛의 한쪽 측면 상에 난간을 제공하는 것으로 충분하다. 작동 안전성을 높이기 위해, 이송 유닛의 다른쪽 측면에도 난간을 설치할 수 있다.

정렬 유닛의 길이는 바람직하게는 이송 목적에 맞게 조절 가능하다. 물체들은 보통 둘레의 일부분만 회전해야 하기 때문에, 다수의 경우에 있어서 정렬 유닛의 길이가 대략적으로 물체의 둘레에 대응하면 충분하다.

난간은 일반적으로 물체 베이스 표면의 기하 구조에 대응하는 단면을 갖는 물체 세그먼트와 상호 작용하도록 하는 형상을 갖는 한 임의의 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는, 난간은 레일 형상의 형태로 구성되며, 이송 대상 물체의 축 대칭 페리페럴 세그먼트의 높이에 고정된다. 바닥 영역의 수직 연장부가 물체 타입들 사이에서 달라질 수 있으므로, 난간은 바람직하게는 조정 가능하게 구성되며, 이송 대상 물체의 기하 구조에 그것을 맞추기 위해 수직 및 수평으로 이동 가능하다.

더욱 바람직하게는, 난간은 복수의 요소, 예를 들어 적어도 2개의 레일로 구성된다. 정렬 레일이라고도 지칭되는 제1레일은 물체의 축 대칭 페리페럴 영역의 높이에 배치된다. 물체의 축 대칭 페리페럴 영역은 일반적으로 물체의 바닥 영역이기 때문에, 정렬 레일은 대부분 이송 유닛 상의 단지 수 밀리미터 위에 배치된다. 이러한 낮은 난간 레일에 의할 경우, 이송 유닛의 레일에서 물체가 넘어질 위험이 있다. 이러한 물체의 넘어짐을 방지하기 위해, 가이드 레일이라고도 지칭되는 추가 레일을 제공하는 것이 유리하다. 가이드 레일은 바람직하게는 회전 대칭 페리페럴 영역들 중의 하나의 높이에 배치된다. 통상의 물체들이 이송될 경우, 가이드 레일은 물체 중앙의 높이 근처에 고정된다.

가이드 레일은 바람직하게는 정렬 레일과 평행하게 배치된다. 바람직하게는, 가이드 레일은 정렬 레일에 대해 측방향으로 오프셋되어 배치된다. 가이드 레일의 측방향 오프셋은 물체들의 둘레에 따라 결정된다. 바람직하게는, 측방향 오프셋은 물체들이 원하는 배출 지향배치에 있을 경우에만 물체들이 가이드 레일과 접촉하게 되도록 선택된다. 복수의 가이드 레일을 사용할 수도 있다.

물론, 이송 유닛의 제 2 측면에 종래의 난간을 제공하여, 이송 유닛의 이 측면 상에서 물체가 넘어지는 것을 방지할 수도 있다.

이하의 섹션에서 설명되는 바와 같이, 물체들은 정렬 유닛에서 자체적으로 방향을 잡는다. 물체들은 도 1에 도시된 바와 같이 이송 유닛으로부터 정렬 유닛으로 운반된다. 정렬 유닛의 영역에서, 물체들은 본래 이송 방향에 대해 비스듬하게 배치된 가이드 레일과 접촉하게 된다. 일반적으로 물체들은 물체와 정렬 레일 사이에 하나의 접촉 지점이 있는 그러한 지향배치를 갖는다. 이러한 접촉 지점에서 물체는 도 1에 도시된 바와 같이 두번째 접촉 지점이 정렬 레일과 접촉할 때까지 가이드 레일에서 롤 오프된다. 통상적으로 사용되는 물체들의 경우, 이 위치는 이미 원하는 배출 지향배치에 대응한다. 이 지향배치에서는, 베이스 표면의 대칭 축이 정렬 레일에 수직이다. 또한, 이 지향배치에서는, 물체의 중심과 정렬 레일 사이의 거리가 최소이며, 이 위치에서만 가이드 레일이 물체와 접촉할 수 있다. 물체가 이 지향배치에 있으면, 물체의 추가 회전이 억제된다. 물체의 추가 회전은 물체의 중심이 다시 정렬 레일로부터 더 멀리 이동되어야 함을 의미한다. 이것은 물체가 정렬 레일에 밀리게 되는 압력에 의해 방해된다. 따라서 물체는 이 지향배치로 유지되며, 배출 유닛 쪽으로 이 지향배치로 운반된다.

배출 유닛은 당업자에게 공지된 임의의 배출 유닛일 수 있다. 이것의 단부에는 통상적으로 이송 유닛에 수직으로 배치되어 배출 대상 물체에 측면 운동량을 전달하는 이젝터(ejector) 또는 푸셔(pusher)가 사용된다. 측면 추진력으로 인해, 배출 대상 물체는 예를 들어, 두번째, 평행하게 작동하는 이송 유닛 상으로 이송 유닛으로부터 밀려 나간다. 특히, 이송 유닛들 사이의 높이 차가 작으면, 물체가 기울어질 위험이 증가하게 된다. 푸셔 대신에, 특허 EP 0 003 111 B1, EP 0 019 117 B1 또는 EP 1 438 245 B1에 개시된 바와 같은 다른 배출 유닛이 사용될 수도 있다.

본 발명은 또한 축 대칭 베이스 표면을 갖는 물체들을 배출하는 방법에 관한 것으로서, 상기 축 대칭 베이스 표면은 3-폴드, 5-폴드 또는 7-폴드 축 대칭의 정다각형 형상을 갖는다. 이 방법은 이송 유닛 상에서 물체들을 이송하는 단계와, 정렬 유닛을 사용하여 이송 유닛에 의해 운반되는 물체들을 정렬시키는 단계와, 배출 유닛을 사용하여 정렬된 물체들을 배출하는 단계를 포함한다. 물체들은 정렬 유닛으로부터 배출 유닛으로 일렬로 상호 이격된 방식으로 운반된다. 이송 유닛은 적어도 정렬 유닛의 영역에 배치된 측면 난간을 구비하며, 정렬 유닛은 물체가 측면 난간에 대해 가압되어 이송 평면에서 물체들의 축 대칭 베이스 표면의 대칭 축이 측면 난간에 수직으로 연장되게 정렬되도록 구성된다. 이에 따라, 정렬 방향은 물체들의 베이스 표면의 코너들 중 하나가 물체들이 배출되는 방향을 향하게 되도록 지향배치된다.

배출 유닛은 바람직하게는 측면 난간과 동일한 측면 상에 배치되는 푸셔이며, 이 푸셔는 정렬된 물체들을 이송 방향에 수직하게 밀어서 푸셔의 반대편에 있는 이송 유닛의 측면에서 떨어뜨린다. 이에 따라, 물체들이 예를 들어 또 다른 이송 유닛 또는 수집 영역 상으로 밀려나갈 수 있다.

개별적인 실시예들과 관련하여 개시된 특징들은, 달리 명시되지 않는 한, 다른 실시예들과 관련하여 구현될 수도 있다.

다음으로, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 배출 유닛의 평면도이다.
도 2는 정렬 유닛의 시작부에 있어서 도 1에 도시된 병의 이송 방향의 측면도이다.
도 3은 정렬 유닛의 종점부에 있어서 도 1에 도시된 병의 이송 방향의 측면도이다.

도 1은 이송 유닛(10), 정렬 유닛(12) 및 배출 유닛(14)을 포함하는 배출 유닛의 실시 예를 도시한 것이다. 물체들(16)은 이송 유닛 상에서 이송된다. 점선 원으로 표시된 바와 같이, 물체들(16)은 실질적으로 원통 형상을 가지므로 회전 대칭이다. 대조적으로, 물체들(16)의 베이스 표면(18)은 회전 대칭이 아니며, 5-폴드 대칭축(five-fold axis of symmetry)과 축 대칭이다. 이것이 곤봉 모양(club-shaped)의 실선 구조로 표시되어 있다. 예를 들어, 물체들(16)은 통상적으로 사용되는 일회용 PET 병들일 수 있으며, 이들의 베이스 표면은 5개의 대칭적으로 배치된 지지 영역들(18a,b,c,d,e)에 의해 형성된다. 따라서, 개개의 지지 영역들(18a,b,c,d,e)은 정오각형의 형상으로 지향배치된다. 도 2 및 도 3의 단면들로부터 알 수 있는 바와 같이, 개개의 지지 영역들(18a,b,c,d,e)은 일반적으로 병(16)의 외주(outer periphery)로 연장되지 않으며, 병의 중심쪽으로 약간 오프셋되게 배치된다. 또한, 베이스 표면(18)의 오각형 배치는 여전히 병(16)의 바닥 영역(20) 내에서 계속되며, 이 바닥 영역(20) 내의 병 단면은 베이스 표면(18)의 축 대칭 오각형 형상에서 회전 대칭인 병의 원형 단면으로 연속적으로 변형된다.

놀랍게도, 비 회전 대칭 베이스 표면(18)을 갖는 병(16)의 경우에, 배출 프로세스의 성공은 그 배출 프로세스 동안 병(16)의 베이스 표면(18)의 지향배치에 상당히 의존하는 것으로 밝혀졌다. 도 1에 도시된 바와 같이, 5-폴드(fold) 축 대칭의 베이스 표면(18)을 갖는 통상적으로 사용되는 일회용 PET 병들(16)의 경우, 배출 프로세스 동안 병들(16)의 기울어짐은, 5개의 지지 영역들(18a,b,c,d,e) 중 하나가 그 배출 프로세스 동안에 병들(16)이 배출될 방향으로 향하게 되도록 지향배치될 경우에, 방지될 가능성이 가장 높다. 배출 유닛의 영역에서 병(16)(도 1에 도시됨)은 이미 배출을 위한 최적의 지향배치로 존재한다. 이러한 정렬에서는, 병(16)의 베이스 표면(18)의 대칭 축들 중 하나가, 정렬 유닛의 영역에 마련된 난간(22)에 수직으로 연장된다.

병들(16)을 원하는 지향배치로 배출 유닛(14)에 운반하기 위해, 도 1에 도시된 정렬 유닛(12)이 사용될 수 있다. 정렬 유닛(12)은 실질적으로 이송 유닛(10)의 우측 에지에서(운반 방향에서) 이송 유닛(10)에 대해 약 1-2°의 예각(α)으로 배치된 2-파트(two-part) 레일 형상의 난간(railing)(22)으로 이루어진다. 이송 유닛(10)과 병들(16)의 베이스 표면(18) 사이의 마찰 접촉에 의해, 각각의 병(16)이 이송 유닛(10)에 대해 비스듬하게 배치된 난간(22)에 부드럽게 밀리게 된다.

2-파트 난간(22)은 병들(16)의 축 대칭 바닥 영역(20)의 높이에 배치된 제1레일, 즉 정렬 레일(24)을 포함한다. 또한, 병들(16)의 기울어짐을 방지하기 위해, 제2레일, 즉 가이드 레일(26)이 제공된다. 가이드 레일(26)은 병들(16)이 회전 대칭 단면을 갖는 영역에 있어서 대략 병들(16)의 중앙 높이에 장착된다. 또한, 가이드 레일(26)은, 도 2에 도시된 지향배치로 바닥 영역(20)만이 난간(22)의 정렬 레일(24)과 접촉하도록, 이송 유닛(10)의 외부 에지쪽으로 약간 오프셋되어 배치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제2지지 영역(18b)도 또한 정렬 레일(24)과 접촉할 때까지, 병(16)은 제1지지 영역(18a)과 정렬 레일(24) 사이의 접촉 지점(28a)에서 정렬 레일(24)에 롤 오프된다. 그러면, 병(16)의 추가 회전은 정렬 유닛(24)과 제2지지 영역(18b) 사이의 제2접촉 지점(28b)에서만 일어날 수 있다. 그러나 이러한 (추가) 회전은 연속적인 마찰 압력에 의해 억제되어, 이송 유닛(10)의, 난간(22)에 대해 모든 병(16)을 가압한다.

개개의 병(16)의 바닥 영역(20)의 비 회전 대칭 형상 때문에, 가이드 레일(26)로부터 병(16)들의 회전축(30)까지의 거리는 병들(16)의 지향배치에 의존한다. 병들의 회전축(30)과 가이드 레일(26) 사이의 거리는 도면의 상부 에지 근처에 도시된 병(16)의 지향배치에서 가장 크다. 병(16)의 회전이 증가함에 따라, 이 거리는 감소하게 된다. 병들(16)의 회전축(30)과 가이드 레일(26) 사이의 거리는, 병(16)의 바닥 영역(20)의 접촉 지점들(28a, 28b) 모두가 정렬 레일(24)과 접촉할 경우(즉, 병이 원하는 배출 지향배치에 있을 경우)에 가장 작다. 따라서, 가이드 레일(26)의 측방향 거리는, 병(16)이 원하는 배출 지향배치에 있을 경우에만, 가이드 레일에 접촉하게 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 배출 프로세스 중에 병들(16)의 기울어짐이 효과적으로 억제된다.

이러한 이송 유닛의 측면에 있어서 정렬 유닛의 반대편에는, 다른 난간(32)이 제공된다. 이 난간은 병들을 정렬하는 역할을 하지 않지만, 병들이 이러한 이송 유닛의 측면 밖으로 넘어가는 것을 억제해야 한다.

특히 일회용 PET 병들은 복수의 상이한 형상을 가질 수 있으므로, 개개의 레일(24, 26, 32)을 이동 가능하게 구성함으로써, 각각의 현재의 이송 목적에 따라 그 위치가 조정될 수 있도록 하는 것은 유용하다.

정렬 유닛(12)의 난간(22)은 배출 유닛(14)까지 연장된다. 배출 대상의 병(16)은 원하는 배출 지향배치로 배출 유닛(14)에 운반된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 배출 유닛은 배출 대상의 병(16)에 횡단 추진력을 제공하여 그 병이 이송 유닛(10)으로부터 측방향으로 밀리게 되도록 하는, 종래의 푸셔(pusher)이다. 정렬 유닛(14)은 제어 유닛에 연결되어 있으며, 미리 결정된 물체 파라미터들에 따라 개별적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 배출 대상 물체들이 제 2 이송 유닛(미도시) 상으로 밀려 나갈 수 있다. 배출 대상 병(16)의 지향배치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 병의 베이스 표면의 지지 영역(18a,b,c,d,e)이 배출 방향을 향하도록 되어 있으므로, 병(16)의 스탠스는 가능한 한 안정하며, 병(16)이 기울어질 위험이 감소된다.

배출 대상 병(16)의 정렬에 대한 본 발명의 개시된 원리는 당연히 5-폴드 이외의 다른 대칭 축의 베이스 표면(18)을 갖는 병들(16)과 함께 사용될 수도 있다.

10: 이송 유닛
12: 정렬 유닛
14: 배출 유닛
16: 병
18: 베이스 표면
18a,b,c,d,e: 지지 영역
20: 병의 바닥 영역
22: 난간
24: 정렬 레일
26: 가이드 레일
28a,b: 접촉 지점
30: 병의 회전축
32: 가이드 레일
34: 배출 방향

Claims

그 각각이 축 대칭 베이스 표면(18)을 갖는 물체들(16)을 배출하기 위한 장치로서, 상기 축 대칭 베이스 표면이 3-폴드(fold), 5-폴드 또는 7-폴드 축 대칭의 정다각형 형상을 갖는, 상기 장치는,
정렬 유닛(12)과,
배출 유닛(14)과,
이송 유닛(10)으로서, 상기 이송 유닛(10) 상에서 상기 물체들이 상기 정렬 유닛(12)으로부터 상기 배출 유닛(14)으로 일렬로 상호 이격된 방식으로 운반되는, 상기 이송 유닛(10)과,
적어도 상기 정렬 유닛(12)의 영역에서 상기 이송 유닛(1)의 일 측면 상에 마련되는 적어도 하나의 난간(railing)(22)을 포함하며,
상기 정렬 유닛(12)은, 상기 물체들(16)이 상기 난간(22)에 대해 가압됨으로써 이송 평면(transport plane)에서 상기 베이스 표면(18)의 대칭 축이 상기 난간(22)에 수직으로 연장되게 정렬되고, 그 후에 상기 물체들(16)이 이 지향배치로 상기 배출 유닛(14)에 이송되도록, 구성되고,
상기 배출 유닛(14)은, 상기 물체들(16)의 베이스 표면의 코너(corner)들 중 하나가 상기 물체들이 배출되는 방향을 향하게 되도록, 지향배치되는 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 정렬 유닛(12)의 영역에서 상기 물체(16)들은, 상기 난간(22)을 상기 이송 유닛(10)의 이송 방향에 대해 예각으로 배치하는 것에 의하여, 상기 난간(22)에 대해 가압되는 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 물체들(16)은, 상기 정렬 유닛(12)의 영역에서 상기 이송 유닛(10)을 기울임으로써, 상기 난간(22)에 대해 가압되는 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 물체들(16)은 가압 유닛(pressing unit)에 의해 상기 정렬 유닛(12)의 영역에서 난간(22)에 대해 가압되는 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 난간(22)은 레일(rail) 형상의 형태로 구성되는 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물체들(16)은 상기 베이스 표면에 대응하는 축 대칭 단면을 갖는 적어도 하나의 페리페럴 영역(peripheral region)을 가지며,
레일 형상의 상기 난간(22)은 상기 물체들(16)의 상기 축 대칭 페리페럴 영역의 높이에 고정되는, 적어도 하나의 정렬 레일(24)을 포함하는 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 물체들(16)의 상기 축 대칭 페리페럴 영역은 상기 물체들(16)의 바닥 영역의 높이에 배치되며,
상기 정렬 레일(24)은 전적으로 상기 물체들(16)의 축 대칭 페리페럴 영역의 높이에 배치되는 장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 물체들(16)은 본질적으로 상기 난간(22)의 상기 정렬 레일(24)에 대해 가압되는 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물체들(16)은 회전 대칭 페리페럴 영역을 가지며,
레일 형상의 상기 난간(22)은 상기 물체들(16)의 상기 회전 대칭 페리페럴 영역의 높이에 고정되는, 적어도 하나의 가이드 레일(26)을 포함하는 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정렬 레일(24)과 상기 가이드 레일(26)은 서로 평행하지만, 상기 물체들(16)이 원하는 지향배치를 채택했을 경우에만 상기 물체들(16)이 상기 가이드 레일을 따라 가이드되도록, 상기 이송 유닛에 대해 측방향으로 오프셋 배치되는 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
배출 대상인 상기 물체들(16)은 정오각형 형상의 베이스 표면을 가지며, 상기 베이스 표면은 바람직하게는 5개의 개별 지지 영역으로 구성되는 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
배출 대상인 상기 물체들(16)은 플라스틱 병이고, 바람직하게는 원통형 대칭 몸체와 베이스 표면과 인접한 바닥 영역을 갖는 일회용 PET 병이며, 상기 베이스 표면 및 상기 바닥 영역은 각각 정오각형의 형상을 가지고 있는 장치.
축 대칭 베이스 표면을 갖는 물체들을 배출하기 위한 방법으로서, 상기 축 대칭 베이스 표면이 3-폴드, 5-폴드 또는 7-폴드 축 대칭의 정다각형 형상을 갖는, 상기 방법은,
이송 유닛(10) 상에서 상기 물체들(16)을 이송하는 단계;
정렬 유닛(12)을 사용하여 상기 이송 유닛(10) 상에서 운반되는 상기 물체들(16)을 정렬시키는 단계; 및
배출 유닛(14)을 사용하여 상기 정렬된 물체들(16)을 배출하는 단계로서, 상기 이송 유닛(10) 상에서 상기 물체들(16)이 상기 정렬 유닛(12)으로부터 상기 배출 유닛(14)으로 일렬로 상호 이격된 방식으로 운반되고 상기 이송 유닛(10)은 적어도 상기 정렬 유닛(12)의 영역에 측면 난간(22)을 구비하는, 상기 배출하는 단계를 포함하며,
상기 정렬 유닛(12)은, 상기 물체들(16)이 상기 측면 난간(22)에 대해 가압되어 이송 평면에서 상기 물체들(16)의 상기 축 대칭 베이스 표면(18)의 대칭 축이 상기 측면 난간(22)에 수직으로 연장되게 정렬되도록, 구성되고,
상기 배출 유닛(14)은, 상기 물체들(16)의 베이스 표면의 코너들 중 하나가 상기 물체들이 배출되는 방향을 향하게 되도록, 지향배치되는 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 배출 유닛(14)은 바람직하게는 상기 측면 난간(22)과 동일한 측면 상에 배치되는 푸셔(pusher)이며, 이것은 상기 지향배치된 물체들(16)을 상기 이송 방향에 실질적으로 수직으로 밀어서 상기 이송 유닛(10)의 상기 푸셔 반대편 측면에서 떨어뜨리는 방법.