JP2005324865A - 包装機、および包装機に容器を供給するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高速で確実に容器をグループ化し、次のワークステーションに容器を供給することができる方法を提供すること。
【解決手段】予め定められた速度で、容器をワークステーション２０に連続して供給する供給装置２と、供給装置上で容器をグループ化するグループ化装置６ａ−６ｄとを備えている。グループ化装置は、容器の供給を検出するセンサ要素７０と、少なくとも２つのストッパ要素６ａ−６ｄを備え、ストッパ要素は、次の容器の移動を止めるために、容器の供給の検出時間から、そして供給装置の速度から決められた時間で連続して移動し、供給装置は容器を供給し続ける。
【選択図】図２

Description

この発明は包装機、および包装機に容器を供給するための方法に関する。

製品が組立式のトレイ型をした容器内に包装され、フィルムで閉じられる、包装機、いわゆるトレイ閉鎖機は公知である。

ＤＥ ６９０ ０３ ５０３から、包装容器がプレート上の充填ステーションから、密封ステーションへ、循環運転によって搬送される包装機が公知である。容器の位置決めがあいまいな方法で行われ、加速ができないとともに、ドライバは密封ステーションの領域から戻らなければならないので、時間を要するという点で不利である。

ＥＰ ６８０ ８８０から、容器が推進アームによって供給ユニットから直接閉鎖装置（密封ステーション）内へ搬送され、同時に閉じられた容器が閉鎖装置から取去られる機械が公知である。ここでも、容器は密封ステーション内のプレート上に置かれ、位置決めは不正確で、搬送には時間を要する。さらに、供給中の容器を検知する検知器、および検知に基づいてコンベアベルトの動きを制御することが開示されている。

これらの機械の不利な点は、包装機のワークステーションにおいて、容器の速く正確な位置決めが実行され得ず、異なる容器の大きさおよび形状への切換が困難であることである。

ＥＰ ０ ９５９ ０２８ Ａ２で、集積コンベアのトラックにおけるグループ化装置が説明されている。集積コンベアのトラックにおいて、容器は互いに比例する距離で、集積領域で停止し、個々の停止位置に対して、個々のセンサが提供される。グループ化装置は、固定の容器の大きさおよび固定の容器の距離に対して各々構成されているため、他の容器の大きさおよび距離への切換は、それぞれ多大な労力を要する。

ＵＳ１，３６７，０８１から、容器をエレベータに供給するためのトラックが公知である。このトラックで、直接連続した容器が互いに間隔を置いて配置される。確実で正確なグループ化は考慮されていない。

この発明の目的は、高速で確実に容器をグループ化し、次のワークステーションに容器を供給することができ、同時に異なる容器の大きさおよび形状に対する包装機の容易な切換を可能にし、そしてこれらの利点を可能にする方法を提供することである。

この目的は、クレーム１に従う包装機、およびクレーム７に従う方法によって達成される。さらに、この発明の展開が従属クレームで明記されている。

この発明に従う包装機の利点は、グループ化およびワークステーションへの容器の搬送が、大変速く実行され得ることである。さらに、容器の正確な位置決めが達成される。

この発明のさらなる利点は、包装機が異なる容器の大きさおよび形状に大変容易に切換可能で、特に単に容器の高さが異なる場合には切換が不要であることである。

さらに、連続的に作動する供給装置のため、断続的に作動する供給装置において必要な、供給装置の複雑な固定のサイクルの操作が、この発明に従う包装機においては省略され得る。

第１実施例
次に、この発明の第１実施例を図１から３を参照して説明する。

図１および２に示されるように、この実施例の包装機は、閉じられる容器５が、閉鎖ステーション２０の方向に搬送される第１供給コンベアベルト１、閉鎖ステーション２０の供給領域に配置され、そこで容器５がグループ化される第２供給コンベアベルト２、そして容器５´´が閉鎖ステーション２０で処理された後、搬送される除去コンベアベルト１１を備える。閉鎖ステーション２０は、容器５が一式同時に処理され得るように構成されている。

第１供給コンベアベルト１、第２供給コンベアベルト２および除去コンベアベルト１１を通って、容器を図２の矢印で示され、左から右へと流れる主要搬送方向８に移動する。供給コンベアベルト１、２は互いに連続して作動し、容器のグループ化は、第２供給コンベアベルト２上に配置される複数のストッパ６ａから６ｄによって実行される。

第１ストッパ６ａは閉鎖ステーション２０の最も近くに位置し、主要搬送方向８に第２供給コンベアベルト２上を動く容器５を停止させ、第２供給コンベアベルトはそのすぐ下に動く。他のストッパ６ｂ、６ｃ、６ｄは、第２供給コンベアベルト２上の容器５が下で搬送される、持上げられた位置から、第２供給コンベアベルト２が下で移動しながら、第２供給コンベアベルト２上で主要搬送方向８に搬送される容器５を停止する低い位置へ別々に移動される。さらに、ストッパ６は、制御装置（図示なし）によって主要搬送方向８（２９）に往復運動可能に構成されている。図２および図３に示されているように、第１実施例において、ストッパ６ａ−６ｄは上から第２供給コンベアベルト２上に突出し、主要搬送方向８に対して垂直に延びるように構成されている。第２供給コンベアベルト２上に搬送される容器５の停止は、容器５がその前端５ｆでストッパ６ａ−６ｄに接触し、従ってそれらで保持される。

さらに、センサ７０は、第１供給コンベアベルト１から第２供給コンベアベルト２への容器５の搬送を検出し、主要搬送方向８において第２供給コンベアベルト２の供給側に設けられる。接近する容器５の検知時間、および密封装置２０の方向に連続的および一様に搬送する第２供給コンベアベルト２の既知の搬送速度に基づいて、次のストッパ６ｂ−６ｄが主要搬送経路内に移動しなければならない時間は、上述の制御装置によって決定される。

図３に示されるように、案内プレート４０は、主要搬送方向８に垂直な方向に、容器５の横が整列するよう、第２供給コンベアベルト２上で横に配置される。

受取プレート３に対する第１位置２１と言われる場所は、主要搬送経路内の第２供給コンベアベルト２の後の閉鎖ステーション２０内に位置する。第１位置２１で、受取プレート３は、ストッパ６ａ−６ｄによって第２供給コンベアベルト２上で停止した容器５が、主要搬送方向８に下げられたストッパ６ａ−６ｄの動きによって受取プレート３上で移し替え可能なようにされている。受取プレート３内に、くぼみ１０が設けられ、その中で受取プレート３上で移し替えられる容器５が、受取プレート３の下に設けられる持上げ装置９によって降下可能である。そして、降下した容器５が、受取プレート３によって、容器の上縁５ｅで保持される。組合せごとに少なくとも容器５の数に比例する多数のくぼみ１０が、受取プレート３内に設けられる。持上げ装置９を使用することなく、くぼみ１０内に容器５を単に落とすこともまた可能である。

第１位置２１で、密封された容器５´´は、持上げ装置９によって受取プレート３のくぼみ１０内に持上げられることが可能で、容器の底は第１位置２１に位置する受取プレート３の上面３ａで整列される。上から突出したドライバ７ａによって構成されるプッシャー７が設けられる。ドライバは、図２に図解されているように、第１位置で密封された容器５´´の間に達するように設けられている。プッシャー７を主要搬送方向８の方向の第２位置（図２の矢印３０の右端）に移動することで、密封された容器５´´は除去コンベアベルト１１上に移動される。

次に、閉鎖ステーション２０をより詳細に説明する。図４に示されているように、第２受取プレート３´はくぼみ１０´を備え、受取プレート３と同一に構成されており、閉鎖ステーション２０内の第２位置２２と言われる場所に位置する。第２位置２２は主要搬送方向８の横に、第１位置２１よりさらに上に位置する。

搬送機構が図示されていないが設けられ、受取プレート３、３´と共に第１位置２１から第２中間位置を通って第２位置２２内へ、そして第２位置２２から第１中間位置を通って第１位置２１内へとそれぞれ移動可能である。第１位置２１から第２位置２２内へ、そして戻るこの動きは各々、２つの連続した線状の動きの各々によって達成される。

詳細には示されていないが、第２位置２２にある場合、受取プレート３´は、閉鎖装置の上部と下部の間に位置する。下部は持上げ装置によって上方へ移動可能で、上部と共に下部、およびその間で押される受取プレート３´は閉鎖室を形成する。排気を行ない、不活性ガスのようなガスの供給を許可する装置が、この閉鎖装置に設けられる。

上フィルムは閉鎖装置の領域に配置され、閉鎖装置が閉じられるとき、上フィルムの一部が上部と受取プレート３´の間で挟まれる。その結果、この部分は、受取プレート３´のくぼみ１０´で保持される容器５´の容器の上縁５ｅに載るようになる。

受取プレート３´の上面、および上部は、上フィルムを容器の上縁５ｅに密封し、密封および切断ツールを形成するように構成される。そうするに際して、上フィルムから密封された領域を切断する。さらに、閉鎖装置は、容器５´を密封した後、再び開け、上フィルムの次の部分が閉鎖装置内に移動するように構成されている。

次に、この実施例の包装機の操作を、図１から３を参照して説明する。操作中、不規則に間隔を置いて配置された容器５は、第２供給コンベアベルト２の方向に、第１供給コンベアベルト１上を搬送される。容器５は包装される製品で既に充填されている。充填は第１供給コンベアベルト１上、あるいはその前ですら実行されてもよい。容器５は、第１供給コンベアベルト１から第２供給コンベアベルト２へと搬送される。この時、容器５は各々、供給側の第２供給コンベアベルト２上に設けられるセンサ７０によって検知される。

第１容器５ｂは、第１ストッパ６ａに接するまで、主要搬送方向８の第２供給コンベアベルト２上を搬送される。第１ストッパ６ａは、その動きが継続するのを抑制し、この間、主要搬送方向８に垂直な方向に、その横に並んで案内プレート４０によって案内される。第２供給コンベアベルト２は、保持された第１容器５ｂの下を動く。そして、次のストッパ６ｂが第１容器の後で下に移動する。下への動きは、センサ７０が第１供給コンベアベルト１から第２供給コンベアベルト２への容器５の搬送を検知するとき、および第２供給コンベアベルト２の搬送速度に基づいて、制御装置によって決定される。

第１供給コンベアベルト１から来た、次の容器５ｃはストッパ６ｂに接するまで、主要搬送方向８の第２供給コンベアベルト２と共に動く。その後、次のストッパ６ｃはセンサ７０による検知、および第２供給コンベアベルト２の搬送速度に従って、一度に下に移動する。そして、手順は、容器５の予め設定された数がグループ化されるまで繰り返される。一組に３つの容器が図１から３では各々示されているが、他の数も同様に実現されてもよい。一組の容器５の相互間の距離が、相互間のストッパの距離によって設定される。

その後、ストッパ６ａ−６ｄは主要搬送方向８（右向矢印２９）に移動し、グループ化された容器５は、位置２１に位置した受取プレート３上を動く。同時に、受取プレート３上に位置する密封された容器５´´は、プッシャー７によって、除去コンベアベルト１１上に移動する。受取プレート３上に移動したグループ化された容器５は、持上げ装置９によって受取プレート３のくぼみに降ろされ、あるいは持上げ装置９を使用することなく、くぼみ内に落とされ、そして容器５の上縁５ｅによって、その中に保持される。密封された容器５´´がプッシャーによって除去コンベアベルト１１上に移動され、グループ化された容器５が受取プレート３のくぼみ１０内に移動する間、容器５´は受取プレート３´上に位置し、閉鎖装置２５で密封される。

閉鎖装置２５での密封工程が完了し、閉じられる容器５が第１位置２１に位置する受取プレート３のくぼみ１０に置かれた後、閉鎖装置２５は、持上げ装置（図示なし）で下部を下げることで開かれる。その後、受取プレート３´は第２位置２２から第１位置２１の高さを有する第１中間位置内へ垂直方向に直線状に下げられる。第２位置２２は、主要搬送方向８の横方向に位置し、第１位置２１よりも高い。同時に、他の受取プレート３は、第１位置２１から第２中間位置内へ垂直方向に直線状に持上げられる。その後、密封された容器５´´を備える受取プレート３´は、第１中間位置から第１位置２１内へ、水平方向に直線状に移動する。同時に、密封されていない容器５を備える受取プレート３は、閉鎖装置２５内の第２中間位置から第２位置２２内へ、水平方向に直線状に移動し、受取プレート３、３´はその位置を入替える。

次に、閉鎖装置２５は閉じられ、そこに位置する受取プレート３上の容器５´は、上フィルムで密封され、その後閉鎖装置は再び開く。同時に、第１位置２１にある受取プレート３´の密封された容器５´´は、持上げ装置９で持上げられ、プッシャー７によって除去コンベアベルト１１上に移動し、一方第２供給コンベアベルト２上で、一時的にグループ化された容器５は、ストッパ６ａ−６ｄによって受取プレート３´上に移動し、その後持上げ装置９によって受取プレート３´のくぼみ内に下ろされるか、あるいは単にそこに落とされる。

閉鎖装置２５での密封工程が終わり、次にグループ化された容器５がくぼみ１０´に置かれると、受取プレート３´は第１位置２１から第２中間位置を通って第２位置２２内へと移動し、同時に他の受取プレート３は第２位置２２から第１中間位置を通って第１位置２１内へと移動する。そして、記載した手順が繰り返され、さらなる容器５が続いて密封される。

第２実施例
次に、この発明の第２実施例を図４から６を参照して説明する。

図４から６で図解されているように、この発明の第２実施例は、図２および３に示されている第１実施例と、ストッパのみの構造において異なる。従って、他の要素は、第１実施例の要素に対応するため、他の要素はもう一度説明しない。特に、同一の参照番号は同一の要素に対して使用する。

ストッパ６ａ−６ｄの代わりに、ストッパ６０ａ−６０ｄを第２実施例では設ける。ストッパ６０ａの配置はストッパ６ａの配置に対応し、ストッパ６０ｂ−６０ｄはストッパ６ｂ−６ｄと異なり、第２供給コンベアベルト２の横から搬送される容器５の主要搬送経路内に達し、同時に第１実施例の案内プレート４０の機能を実行する。ストッパ６０ｂ−６０ｄは、第２供給コンベアベルト２に平行して横に延び、容器５の主要搬送経路の方向に突出する部分６０ｂ´−６０ｄ´を備える２つの垂直なプレートとして互いに構成される。ストッパ６０ｂ−６０ｄは、横に配置された制御装置６１ｂ−６１ｄによって主要搬送方向８に垂直な方向に水平に移動可能である。

第２実施例のグループ化装置の操作を、図４から６を参照してここで説明する。図４に図解されているように、まず第１容器５ｂは、第１ストッパ６０ａに接するまで、外側まで移動するストッパ６０ｂ−６０ｄの間を通る第２供給コンベアベルト２上の主要搬送方向８に移動する。そして、第２供給コンベアベルト２がその下に移動する間、そこで保持される。その後、第２ストッパ６０ｂのプレートは、第２供給コンベアベルト２の上の内側に移動し、そしてそうする内に、第１容器５ｂを主要搬送方向８に垂直な横方向における中心に移動させる。第１実施例におけるように、内側への動きのタイミングは、センサ７０による容器５の検知時間、および第２供給コンベアベルト２の搬送速度に基づいて決定される。そして、第２ストッパの突出部分６０ｂ´は、第２供給コンベアベルト２上に突出し、第２容器５ｃは次に第２供給コンベアベルト２に搬送され、突出部分６０ｂ´によって停止され、第２供給コンベアベルトはその下を動く。その後、第３ストッパ６０ｃの２つのプレートは、第２供給コンベアベルト２上で内側に移動する。このタイミングは、センサ７０によって容器の検知、および第２供給コンベアベルト２の搬送速度に従って決定され、この間、第２容器５ｃは主要搬送方向８に垂直な方向の中心に位置される。

この手順は、一組を構成する容器５の予め設定された数に到達するまで繰り返される。図４から６に図解される実施例において、３つの容器が一組を構成しているが、それ以上も以下も同様に可能である。図６に示されているように、次にグループ全体がストッパ６０ａ−６０ｄによって受取プレート３上に移動し、ストッパ６０ｂ−６０ｄは再び外側に作動する。続いて、全ストッパ６０ａ−６０ｄが第２供給コンベアベルト２上の所定の位置に戻る。

それから、第２実施例のさらなる操作が、第１実施例の操作に再度対応する。

記載の実施例において、より多くあるいは少ない容器を組合せに結合することもまた当然可能である。特に、第１実施例に類似して構成されたストッパ装置で、複数の容器が並んでグループ化され得る。

他の異なる形状もまた、１つのストッパ要素の形状に対して可能である。

特に有利なことは、異なる容器の大きさおよび形状に対して容易に切換が可能なことである。例えば、もし異なる高さの容器のみが使用されれば、切換は不要である。なぜならば、ストッパ要素６ａ−６ｄおよび６０ａ−６０ｄは各々、第２供給コンベアベルト２上、あるいは横に突出する、容器の特別な形状あるいは大きさに適応させる必要のない要素によって構成されるからである。そしてまた、さらなる容器５、５´、５´´が上縁５ｅでくぼみ１０、１０´内で保持され、その結果、密封が実行されるフランジ領域の高さは、閉鎖装置２５内の位置決めにおいて不変であるからである。包装機を容器の別の形状に対して切換えるのであれば、第１実施例においては、受取プレート３、３´および閉鎖装置２５の上部のみが置換えられなければならず、ストッパ要素６ａ−６ｄと閉鎖装置の下部は維持され得る。従って、異なる容器の大きさおよび形状に対して、大変容易で、費用効率の高い切換が遂行され得る。容器５の幅が幅広く変われば、相互に関連するストッパ要素の距離が、ストッパ要素自体を変えることなく、容易に変更可能である。

記載の実施例では、続くワークステーションは閉鎖ステーション（２０）として記載され、そこで閉鎖装置（２５）が主要搬送経路の横に配置されているが、主要搬送経路に配置された閉鎖装置もまた使用可能である。ワークステーションは閉鎖ステーションに限定されないが、包装機において使用される他のワークステーションであってもよい。例えば、切断、あるいは穴開け装置、もしくはそれに類似のものであってもよい。

この発明のさらなる特徴および利点が、添付の図面を参照して、実施例の記載から現れるであろう。
この発明の一実施例に従う包装機の模式的平面図である。 第１実施例に従う包装機の模式的側面図である。 図２の包装機の拡大した一部の平面図である。 操作の第１ステップにおける第２実施例に従う包装機の平面図である。 操作の第２ステップにおける図４の包装機の平面図である。 操作の第３ステップにおける図４の包装機の平面図である。

Claims (8)

1. 容器をグループ化するためのグループ化装置を備えた包装機であって、
   ワークステーション（２０）に、予め定められた速度で連続的に容器（５）を供給する供給装置（２）と、
   供給装置（２）上の容器をグループ化するグループ化装置（６ａ−６ｄ、６０ａ−６０ｄ）とを備え、
   グループ化装置は、
   各々の容器（５）の供給を検知するためのセンサ要素（７０）と、
   第１容器の動きを停止するための第１ストッパ要素（６ａ、６０ａ）と、
   少なくとも１つの第２ストッパ要素（６ｂ−６ｄ、６０ｂ−６０ｄ）とを備え、
   第２ストッパ要素は、次の容器の動きを停止するために、供給装置（２）が容器（５）を供給し続ける間、容器（５）の供給の検知時間、および供給装置（２）の速度から決定されるときに動作する、包装機。
2. 供給装置は連続的に動作するコンベアベルトである、請求項１に記載の包装機。
3. ストッパ要素（６ａ−６ｄ、６０ａ−６０ｄ）は、容器（５）がグループ化された後、相互に関連する、予め定められた距離を有するように調整可能な、請求項１もしくは２に記載の包装機。
4. ストッパ要素は、上、あるいは横から供給装置（２）上の容器（５）に到達する、請求項１から３の１つに記載の包装機。
5. ストッパ要素（６ａ−６ｄ、６０ａ−６０ｄ）は、グループ化された容器（５）をワークステーション（２０）に搬送するために、ワークステーション（２０）の方向に、集合的に移動可能である、請求項１から４の１つに記載の包装機。
6. 第２ストッパ要素（６ｂ−６ｄ、６０ｂ−６０ｄ）は、第１容器の後に移動される、請求項１から５の１つに記載の包装機。
7. 包装機における容器をグループ化するための方法であって、
   予め定められた速度でワークステーション（２０）の方向に容器（５）を連続的に供給し、センサ要素（７０）で容器（５）の各々の供給を検知するステップと、
   供給装置（２）が容器を供給し続ける間、第１ストッパ要素（６ａ、６０ａ）で、第１容器を停止するステップと、
   容器（５）の供給の検知時間、および供給速度から決定されたときに、第１容器の後で容器の動く方向に第２ストッパ要素（６ｂ、６０ｂ）を案内するステップとを備える方法。
8. 供給装置（２）が容器（５）を供給し続ける間、第２ストッパ要素（６ｂ、６０ｂ）で第２容器を停止するステップをさらに備える、請求項７に記載の方法。
   

Images