JP3803896B2

JP3803896B2 - 包装装置

Info

Publication number: JP3803896B2
Application number: JP11008698A
Authority: JP
Inventors: ティメルマンロナルド; ヘンドリクスヨハネス
Original assignee: ブールス−ザーンダムベーフェー
Priority date: 1997-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2018-04-07
Also published as: DE69803508D1; EP0870678A1; EP0870678B1; DE69803508T2; JPH1111407A; NL1005750C2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、郵便用物品、雑誌、書籍やＣＤ等、それぞれ１つ以上の層からなる複数の製品を包装するための装置であって、包装される製品を収集する製品収集路、収集された製品をフィルムまたは紙から成る連続した包装用シート上に適切 (in a controlled manner) に配置する製品位置決めステーション、連続した包装用シートの長手方向に延びる両端縁部を、包装される製品を包むように折り曲げて、製品を内包する連続した包装筒を形成するための折り曲げ手段を有する折り曲げステーション、及び包装筒内で長手方向で隣り合う製品の間を分けるようにその包装筒を横断する方向に分割して個々の包装完成品を形成する分離ステーションを有し、製品位置決めステーションが、包装される製品の上面と下面にそれぞれ係合する上部速度調節素子及び下部速度調節素子を含み、上部速度調節素子の速度が下部速度調節素子の速度と常に一致するように構成されており、これら２つの速度調節素子の速度が連続的に制御可能である包装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置は、ヨーロッパ特許出願公開ＥＰ−Ａ−０６８５４１７により公知である。
【０００３】
公知の装置の欠点は、互いに厚さが実質的に一致する製品しか包装することができないことである。しかしながら、包装装置の性質からいって、包装される複数の製品がすべて同じ厚さを有しているというわけではない。実際に、製品収集路で他の製品よりも多くの同封物が添付される製品もある。同封物を添付する例としては、雑誌購読者に雑誌を送付する際に、購読者のうちの特定の者のみについて、雑誌にＣＤボックスを添付する場合などがある。公知の装置においては、確かに、２つの速度調節素子の間の距離の設定変更は可能であるが、この距離の設定変更は、包装される一連の製品のために臨時(occasionally)に行われるだけである。公知の装置においては、互いに厚さの異なる複数の製品を任意の順序で処理する(randomly process)ことは不可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、厚さの異なる複数の製品を任意の順序(in random order)で処理することのできる包装装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的のために、本発明においては、冒頭で述べたタイプの包装装置において、該製品位置決めステーションの上流に、製品の高さを測定するセンサーが設けられており、該製品位置決めステーションが該上部速度調節素子と該下部速度調節素子との距離を連続的に設定することのできる作動装置を含み、また、該センサーと該作動装置とに接続された制御装置が設けられており、該制御装置は、包装される製品が該製品位置決めステーションに到達した時に、該上部速度調節素子と該下部速度調節素子との距離が包装される該製品の高さと常に一致するように構成されている、ことを特徴とする包装装置が提供される。
【０００６】
本発明の容易な理解のため、本発明の基本的特徴と種々の態様を以下に列挙する。
【０００７】
１．郵便用物品、雑誌、書籍、ＣＤ等について、それぞれ１つ以上の層からなる複数の製品を包装するための装置であって、包装される製品を収集する製品収集路（１）、収集された製品をフィルムまたは紙から成る連続した包装用シート上に適切に配置する製品位置決めステーション（１０）、該連続した包装用シートの長手方向に延びる両端縁部を、包装される製品を包むように折り曲げて、製品を内包する連続した包装筒を形成するための折り曲げ手段を有する折り曲げステーション（２）、及び該包装筒内で長手方向で隣り合う製品の間を分けるように該包装筒を横断する方向に分割して個々の包装完成品を形成する分離ステーション（３）を有し、該製品位置決めステーション（１０）が、包装される製品の上面と下面にそれぞれ係合する上部速度調節素子（１１）及び下部速度調節素子（１２）を含み、該上部速度調節素子（１１）の速度が該下部速度調節素子（１２）の速度と常に一致するように構成されており、これら２つの速度調節素子（１１，１２）の速度が連続的に制御可能である包装装置において、該製品位置決めステーション（１０）の上流に、製品の高さを測定するセンサー（１３）が設けられており、該製品位置決めステーション（１０）が該上部速度調節素子（１１）と該下部速度調節素子（１２）との距離を連続的に設定することのできる作動装置（１４）を含み、また、該センサー（１３）と該作動装置（１４）とに接続された制御装置が設けられており、該制御装置は、包装される製品が該製品位置決めステーション（１０）に到達した時に、該上部速度調節素子（１１）と該下部速度調節素子（１２）との距離が包装される該製品の高さと常に一致するように構成されている、ことを特徴とする包装装置。
【０００８】
２．該センサー（１３）がレーザー距離センサーであり、該距離センサーは、該製品収集路（１）の上方に設けられ、該製品の上面までの距離を測定するように構成されており、また、該制御装置は該距離センサーによって測定された該製品の上面までの距離から該製品の厚さを検出するように構成されていることを特徴とする前項１に記載の包装装置。
【０００９】
３．該制御装置が以下の条件（ｉ）〜（iii）を満たすように構成されていることを特徴とする前項１または２に記載の包装装置。
（ｉ）該センサー（１３）が、包装される製品の最大の厚さを測定する。
（ii）該製品が該製品位置決めステーション（１０）に到達した時に、該上部速度調節素子（１１）と該下部速度調節素子（１２）との距離が製品の最大の厚さと一致する。
（iii）該上部速度調節素子（１１）と該下部速度調節素子（１２）との距離が所定の時間維持される。
【００１０】
４．該作動装置（１４）がサーボモーター（１４）であり、該上部速度調節素子及び該下部速度調節素子（１１，１２）が、それぞれ、少なくとも１つの上部ローラー（１１）及び少なくとも1つの下部ローラー（１２）であり、該少なくとも1つの上部ローラーの回転シャフト（１５）がスライド部材（１６）にベアリングを介して取り付けられており、該スライド部材（１６）は案内路（１７）にベアリングを介して垂直方向に滑動可能に取り付けられており、該スライド部材（１６）に係合するスピンドル（１８）を該サーボモーター（１４）が駆動することによって該上部ローラー（１１）の垂直方向の位置が該サーボモーター（１４）によって設定可能となるように構成されていることを特徴とする前項１〜３のいずれかに記載の包装装置。
【００１１】
５．該少なくとも１つの上部ローラー（１１）が垂直方向にスプリングによって作動可能にベアリングを介して取り付けられていることを特徴とする前項１〜４のいずれかに記載の包装装置。
【００１２】
６．該上部ローラー（１１）及び該下部ローラー（１２）が、連続的に変速可能な単一の駆動モーターによって駆動され、該上部ローラー（１１）及び該下部ローラー（１２）がシュミット結合装置を介して駆動可能に相互に接続されていることを特徴とする前項４または５に記載の包装装置。
【００１３】
このように設計された装置では、製品位置決めステーションに供給される各製品の厚さが、センサーによって測定される。次に、位置決めされる製品が製品位置決めステーションに到着する前、または少なくとも到着した時点で、作動装置によって、２つの速度調節素子の間の距離がその製品の厚さに適合するように調節される。従って、このように設計された装置では、互いに厚さの異なる製品を任意の順序で処理することができる。
【００１４】
本発明の更に工夫した特に好ましい態様によると、上記のセンサーがレーザー距離センサーであり、距離センサーは、製品収集路の上方に設けられ、製品の上面までの距離を測定するように構成され、また、制御装置は距離センサーによって測定された製品の上面までの距離から製品の厚さを検出するように構成されている。このようなセンサーは一般に市販されており、極めて正確に距離を測定することができる。
【００１５】
包装される一つの製品の厚さに、製品の全長方向で差のある場合があることは明らかである。例えば、同封物がＡ５サイズであり、製品自体がＡ４サイズであるような場合がこれにあたる。製品が２つの速度調節素子の間にある時にこれら２つの速度調節素子の間の距離が変化する事態を避けるため、本発明の更に工夫した他の特に好ましい態様によると、上記の制御装置は、以下の条件（ｉ）〜（iii）を満たすように設計されている。
（ｉ）センサー１３が、包装される製品の最大の厚さを測定する。
（ii）該製品が該製品位置決めステーション１０に到達した時に、上部速度調節素子１１と下部速度調節素子１２との距離が製品の最大の厚さと一致する。
（iii）上部速度調節素子１１と下部速度調節素子１２との距離が所定の時間維持される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら、更に具体的に説明する。
【００１７】
図１の側面図は、郵便用物品、雑誌、書籍、ＣＤ等、それぞれ１つ以上の層からなる複数の製品を包装するための包装装置の一部を概略的に示している。そのような包装装置は、製品収集路１を有しており、図１には製品収集路１の最終部分が示されている。製品収集路１においては、供給ステーションが同封物等を移送路１９に供給することによって、包装される製品が収集される。この移送路１９においては、こうして収集された製品が、駆動される循環チェーン２１に結合された突起２０によって前方に送られる。製品収集路１の終端には、収集された製品をフィルム又は紙から成る連続した包装用シート上に適切（in a controlled manner）に配置する製品位置決めステーション１０が設けられている。包装用シートは、製品収集路１の下流にある折り曲げステーション２の入り口から製品移送路に運び込まれる。本発明の包装装置においては、包装用シートは、製品移送路の下側からいわゆる折り曲げブロックを通して製品移送路に送り込まれる。そのような折り曲げブロックは、ＥＰ−Ａ−０６８６５５５に記載されている。製品位置決めステーション１０によって製品を包装用シート上に配置した後に、連続した包装用シートの長手方向に延びる両端縁部を、包装される製品を包むように折り曲げて、製品を内包する連続した包装筒を形成する。この目的のために、折り曲げステーション２は折り曲げ手段を有するが、本発明の包装装置における折り曲げ手段は、とりわけ、上記の折り曲げブロックと、牽引ベルト５の形態のいわゆる牽引素子５を有する。製品の配置された包装用シートの更なる移送を確実にするために、折り曲げステーション２は、包装用シートの少なくとも一部であって包装される製品の下に延びる部分が置かれる第１コンベアベルト４を有する。上記の牽引素子５は、第１コンベアベルト４の上方に設けられ、包装される製品の上面に位置する包装用シートの部分と係合する。この折り曲げステーションはさらに、包装用シートの長手方向に延びる両端縁部を互いに接合する接合手段６を有する。
【００１８】
折り曲げステーション２の下流には、折り曲げステーション２で形成された包装筒を、包装筒内で長手方向で隣り合う製品の間を分けるように横断する方向に分割して個々の包装完成品を形成する分離ステーション３が設けられている。例えば、そのような切断・分離ステーションは、紙から成る包装用シートを横断する方向に切断するための切断用ナイフを有していたり、あるいは、図面に示す例のように、封印すると同時に分割して個々の包装完成品を形成するための封印ビーム（sealing beam）２８と反対圧力ビーム（counterpressure beam）２９などを有する。
【００１９】
製品位置決めステーション１０は、包装される製品の上面と下面にそれぞれ係合する上部速度調節素子１１及び下部速度調節素子１２を含み、上部速度調節素子１１の速度が下部速度調節素子１２の速度と常に一致するように構成されており、これら２つの速度調節素子１１と１２の速度は連続的に制御可能である。製品の位置決めにおいては、まず、速度調節素子１１と１２が製品に係合し始める時には、速度調節素子１１と１２は製品が送り込まれる移送速度と一致する表面速度を有する。次に、製品が包装用シート上の所望の位置に置かれるように、速度調節素子１１と１２の速度を製品との係合中に変化させる。図１と図２に明確に示すように、製品位置決めステーション１０の上流に、製品の高さを測定するセンサー１３が設けられており、製品位置決めステーション１０が上部速度調節素子１１と下部速度調節素子１２との距離を連続的に設定することのできる作動装置１４を含む。また、図面に示す包装装置にはさらに、センサー１３と作動装置１４とに接続された制御装置が設けられている。この制御装置は、包装される製品が製品位置決めステーション１０に到達した時に、上部速度調節素子１１と下部速度調節素子１２との距離が包装される該製品の高さと常に一致するように構成されている。
【００２０】
図面に示す形態では、センサー１３がレーザー距離センサーであり、このレーザー距離センサーは、製品収集路１の上方に設けられ、製品の上面までの距離を測定するように構成されている。上記の制御装置は、この距離センサーによって測定された製品の上面までの距離から製品の厚さを検出するように構成されている。
【００２１】
上記の制御装置は、以下の条件（ｉ）〜（iii）を満たすように設計されていることが好ましい。
（ｉ）センサー１３が、包装される製品の最大の厚さを測定する。
（ii）該製品が該製品位置決めステーション１０に到達した時に、上部速度調節素子１１と下部速度調節素子１２との距離が製品の最大の厚さと一致する。
（iii）上部速度調節素子１１と下部速度調節素子１２との距離が所定の時間維持される。
製品が製品位置決めステーション１０に到達した時に、上部速度調節素子１１と下部速度調節素子１２との距離が製品の最大の厚さと一致していないと、素子１１と素子１２が製品と係合するたびごとに素子１１と素子１２との距離が変化することになり、これは、非常に不規則な動作をもたらすばかりでなく、作動装置１４に非常に大きな負荷がかかることになる。しかし、制御装置が上記のように設計されていると、これを防止することができる。
【００２２】
図面に示す形態では、作動装置１４がサーボモーター１４として設計されている。図２と図３に示すように、上部速度調節素子及び下部速度調節素子（１１、１２）が、それぞれ、少なくとも１つの上部ローラー１１及び少なくとも1つの下部ローラー１２であり、上部ローラー１１の回転シャフト１５がスライド部材１６にベアリングを介して取り付けられており、スライド部材１６は案内路１７にベアリングを介して垂直方向に滑動可能に取り付けられており、スライド部材１６に係合するスピンドル１８をサーボモーター１４が駆動することによって上部ローラー１１の垂直方向の位置がサーボモーター１４によって設定可能となるように構成されている。上部ローラー１１を調節しなくても製品の厚みの多少の変化を吸収できるようにするためには、各上部ローラー１１が垂直方向にスプリングによって作動可能にベアリングを介して取り付けられていることが好ましい。図面に示す形態では、このスプリングは空気圧式入れ子部材２２により形成されている。上部ローラー１１の回転シャフト１５は旋回可能なアーム２３を介してスライド部材１６にベアリングを介して取り付けられている。上部ローラー１１及び下部ローラー１２が、連続的に変速可能な単一の駆動モーターによって駆動され、また、上部ローラー１１及び下部ローラー１２が、EP−A−０６８５４１７に記載されるように、公知のシュミット結合装置（Schmidt-coupling）を介して駆動可能に相互に接続されている。
【００２３】
図面に示す形態では、折り曲げステーション２は第１コンベアベルト４の上方に設けられた圧力板７を有する。運転中に、少なくとも包装用シートの長手方向に延びる両端縁部を圧力板７と牽引素子５との間に挟んだ状態で、牽引素子５が圧力板７の上面に係合するように構成されている。また、第１コンベアベルト４と圧力板７の下面との間の距離が、種々の厚さの製品が通過できるような距離であるように構成されている。圧力板７の上流においては包装用シートの長手方向に延びる両端縁部が未だ互いに重なり合っていないが、圧力板７の垂直部分７aの直ぐ下流では、これらの長手方向に延びる両端縁部が互いに重なり合あっている。
【００２４】
図面に示す形態では、包装される製品の下に位置する包装用シートの部分にも牽引力を加えるために、第１コンベアベルト４が複数の通過開口部８を有する。第１コンベアベルト４の下方に真空室９が設けられており、この真空室９が第１コンベアベルト４の上側走行部分４aの下面に当接する少なくとも１つの吸引開口部９’を有している。この真空室９により真空を形成することによって、通過開口部８を介し、包装用シートを吸引によって第１コンベアベルト４上に固定するように構成されている。
【００２５】
包装用シートとしてのプラスチックフィルムを処理するために、包装用シートの長手方向に延びる両端縁部を互いに接合する接合手段６が牽引素子５の上流に設けられた封印素子６として設計されていてもよい。この場合、運転中に、少なくとも包装用プラスチックフィルムの長手方向に延びる両端縁部を封印素子６と圧力板７との間に挟んだ状態で、封印素子６が圧力板７の上面を押圧する。
【００２６】
包装用シートとしての包装紙を処理するために、包装用シートの長手方向に延びる両端縁部を互いに接合する接合手段６が、包装紙の両端縁部の少なくとも１つに接着剤を施布するように、牽引素子５の上流に位置する少なくとも１つの接着剤吹き付け器として設計されていてもよい。一般に、この接着剤吹き付け器（図示せず）は、圧力板７の垂直部分７aの上流に設けられるが、その理由は、その位置では、包装用シートの長手方向に延びる両端縁部がまだ互いに重なり合っていないからである。接着を行うのに要する圧力は、牽引素子５が圧力板７を押圧することによって提供される。
【００２７】
圧力板７が垂直方向に移動可能に設けられていることによって圧力板７とコンベアベルト４との距離が調節可能であることが好ましい。その場合は、同様に、牽引素子５と、もしあれば封印素子６もまた垂直方向に移動可能に設けられているべきである。
【００２８】
図面に示す形態では、牽引素子５が第２循環コンベアベルト５として設計されている。第２循環コンベアベルト５の移送速度と第１コンベアベルト４の移送速度が一致している。このようにして、２つのコンベアベルトの間で製品が締め付けられることなく、製品を内包する包装筒の下面と上面の両方において均等な移送が行われる。
【００２９】
図５に明確に示すように、牽引素子５を垂直方向に移動可能にするために、牽引素子５は垂直方向に移動可能なフレームプレート２４に取り付けられており、フレームプレート２４は垂直案内路２５にベアリングを介して取り付けられている。フレームプレート２４は、その回転を防止するために、ねじスピンドル２６により係合されており、ねじスピンドル２６は調節ノブ２７に結合している。本発明の包装装置には圧力板７があるので、包装される一連の製品の間の厚さの差を約８０ｍｍにまで増やすことができる。包装される製品の厚さが約１６０ｍｍの場合、コンベアベルト４の上側走行部分４aの上方に設けられた牽引素子５の高さを調節ノブ２７によって約２００ｍｍに設定しておけば、厚さが１２０ｍｍの製品から厚さが２００ｍｍの製品まで処理することができる。このように、調節ノブ２７は、処理される一連の製品ごとに設定を行うのに役立つ部材である。本発明の包装装置を用いると、処理される一連の製品の間で厚さにかなりの差があっても、問題を生じることなく包装処理を行うことができる。
【００３０】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の改変が可能であることは明らかである。
【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の包装装置の１例を示す側面図である。
【図２】図１に示される装置の平面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図１のV−V線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１：製品収集路
２：折り曲げステーション
３：分離ステーション
１０：製品位置決めステーション
１１：速度調節素子
１２：速度調節素子
１３：センサー
１４：作動装置
１５：回転シャフト
１６：スライド部材
１７：案内路
１８：スピンドル

Claims

それぞれ１つ以上の層からなる複数の製品を包装するための装置であって、包装される製品を収集する製品収集路（１）、収集された製品をフィルムまたは紙から成る連続した包装用シート上に適切に配置する製品位置決めステーション（１０）、該連続した包装用シートの長手方向に延びる両端縁部を、包装される製品を包むように折り曲げて、製品を内包する連続した包装筒を形成するための折り曲げ手段を有する折り曲げステーション（２）、及び該包装筒内で長手方向で隣り合う製品の間を分けるように該包装筒を横断する方向に分割して個々の包装完成品を形成する分離ステーション（３）を有し、該製品位置決めステーション（１０）が、包装される製品の上面と下面にそれぞれ係合する上部速度調節素子（１１）及び下部速度調節素子（１２）を含み、該上部速度調節素子（１１）の速度が該下部速度調節素子（１２）の速度と常に一致するように構成されており、これら２つの速度調節素子（１１，１２）の速度が連続的に制御可能である包装装置において、該製品位置決めステーション（１０）の上流に、製品の高さを測定するセンサー（１３）が設けられており、該製品位置決めステーション（１０）が該上部速度調節素子（１１）と該下部速度調節素子（１２）との距離を連続的に設定することのできる作動装置（１４）を含み、また、該センサー（１３）と該作動装置（１４）とに接続された制御装置が設けられており、該制御装置は、包装される製品が該製品位置決めステーション（１０）に到達した時に、該上部速度調節素子（１１）と該下部速度調節素子（１２）との距離が包装される該製品の高さと常に一致するように構成されている、ことを特徴とする包装装置。
該センサー（１３）がレーザー距離センサーであり、該距離センサーは、該製品収集路（１）の上方に設けられ、該製品の上面までの距離を測定するように構成されており、また、該制御装置は該距離センサーによって測定された該製品の上面までの距離から該製品の厚さを検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の包装装置。
該制御装置が以下の条件（ｉ）〜（iii）を満たすように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の包装装置。
（ｉ）該センサー（１３）が、包装される製品の最大の厚さを測定する。
（ii）該製品が該製品位置決めステーション（１０）に到達した時に、該上部速度調節素子（１１）と該下部速度調節素子（１２）との距離が製品の最大の厚さと一致する。
（iii）該上部速度調節素子（１１）と該下部速度調節素子（１２）との距離が所定の時間維持される。
該作動装置（１４）がサーボモーター（１４）であり、該上部速度調節素子及び該下部速度調節素子（１１，１２）が、それぞれ、少なくとも１つの上部ローラー（１１）及び少なくとも1つの下部ローラー（１２）であり、該少なくとも1つの上部ローラーの回転シャフト（１５）がスライド部材（１６）にベアリングを介して取り付けられており、該スライド部材（１６）は案内路（１７）にベアリングを介して垂直方向に滑動可能に取り付けられており、該スライド部材（１６）に係合するスピンドル（１８）を該サーボモーター（１４）が駆動することによって該上部ローラー（１１）の垂直方向の位置が該サーボモーター（１４）によって設定可能となるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の包装装置。
該少なくとも１つの上部ローラー（１１）が垂直方向にスプリングによって作動可能にベアリングを介して取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の包装装置。
該上部ローラー（１１）及び該下部ローラー（１２）が、連続的に変速可能な単一の駆動モーターによって駆動され、該上部ローラー（１１）及び該下部ローラー（１２）がシュミット結合装置を介して駆動可能に相互に接続されていることを特徴とする請求項４または５に記載の包装装置。