特許第6346998号(P6346998)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6346998パッケージング容器に飲用ストローを貼付する装置を動作させる方法および該方法により動作する装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6346998
(24)【登録日】2018年6月1日
(45)【発行日】2018年6月20日
(54)【発明の名称】パッケージング容器に飲用ストローを貼付する装置を動作させる方法および該方法により動作する装置
(51)【国際特許分類】
   B65B 61/20 20060101AFI20180611BHJP
   B65B 19/34 20060101ALI20180611BHJP
【FI】
   B65B61/20
   B65B19/34
【請求項の数】10
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2017-531250(P2017-531250)
(86)(22)【出願日】2015年11月27日
(65)【公表番号】特表2017-538633(P2017-538633A)
(43)【公表日】2017年12月28日
(86)【国際出願番号】EP2015077985
(87)【国際公開番号】WO2016091622
(87)【国際公開日】20160616
【審査請求日】2017年11月6日
(31)【優先権主張番号】1451503-5
(32)【優先日】2014年12月10日
(33)【優先権主張国】SE
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】391053799
【氏名又は名称】テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(74)【代理人】
【識別番号】100151105
【弁理士】
【氏名又は名称】井戸川 義信
(72)【発明者】
【氏名】アシュラフ・ザルール
【審査官】 新田 亮二
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第1998/051572(WO,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2010/0300040(US,A1)
【文献】 特開2000−302110(JP,A)
【文献】 特開2010−132333(JP,A)
【文献】 米国特許第06526725(US,B1)
【文献】 特表2002−508728(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65B 61/20
B65B 19/34
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
パッケージング容器(17)に飲用ストロー(3)を貼付する装置(100)を動作させる方法であって、
前記装置(100)は、
保護封体で包装された飲用ストロー(3)を捕捉位置(A)へ搬送するように構成された駆動手段(1)と、
前記捕捉位置(A)で、前記駆動手段(1)から、封体とともに飲用ストロー(3)を捕捉し、前記飲用ストローを前記パッケージング容器(17)の壁に貼付するように構成された貼付デバイス(16)と、
パッケージング容器(17)を、前記装置(100)を通過させて搬送するように構成された第1のコンベヤ(23)と、
を含み、
前記方法は、
少なくとも1つの飲用ストロー(3)を前記捕捉位置(A)へ導くための前記駆動手段(1)の動作サイクルを実施するステップと、
前記貼付デバイス(16)が前記捕捉位置(A)で前記少なくとも1つの飲用ストロー(3)を捕捉する時点で、前記駆動手段(1)の加速度が実質的にゼロでありかつ前記駆動手段(1)の速度が設定速度(vs)に実質的に等しくなるように、前記動作サイクルを適合させるステップと、を含み、
前記方法は、
連続するパッケージング容器(17)間のピッチ(P)を検出するステップと、
対応する前記ピッチ(P)に一致するように、前記駆動手段(1)の各動作サイクルを適合させるステップであって、前記貼付デバイス(16)が前記飲用ストロー(3)を捕捉する時点で、前記駆動手段(1)の実質的にゼロの加速度および前記設定速度(vs)をなおも保つ、ステップと、
を含む、方法。
【請求項2】
前記駆動手段(1)の1動作サイクルを実施するステップは、前記駆動手段を1区間回転させるステップを含み、1区間は2つの連続する飲用ストロー(3)間の円周方向距離(d)である、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
対応する前記ピッチ(P)に一致するように、前記駆動手段(1)の各動作サイクルを適合させるステップは、前記動作サイクルの期間が前記ピッチ(P)だけパッケージング容器(17)を搬送するのに必要な期間に等しくなるように、前記動作サイクルの期間を適合させるステップを含み、前記ピッチ(P)は、前記第1のコンベヤ(23)上で搬送されている2つの連続するパッケージング容器間の距離である、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
設定ピッチ値(Ps)より短い、2つの連続するパッケージング容器(17)間のピッチ(P)を検出した場合、前記駆動手段(1)の前記動作サイクルは、前記設定速度(vs)より高い速度まで加速し、次いで減速して前記設定速度(vs)まで戻すことにより適合され、前記捕捉位置で飲用ストロー(3)が捕捉される時点でゼロの加速度をなおも保つ、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
設定ピッチ値(Ps)より長い、2つの連続するパッケージング容器(17)間のピッチ(P)を検出した場合、前記駆動手段(1)の前記動作サイクルは、前記設定速度(vs)より低い速度まで減速し、次いで加速して前記設定速度(vs)まで戻すことにより適合され、前記捕捉位置で飲用ストロー(3)が捕捉される時点でゼロの加速度をなおも保つ、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記動作サイクルの前記適合は制御デバイスにより行われ、前記制御デバイスは、前記駆動手段(1)と前記貼付デバイス(16)とを駆動する駆動ユニットに接続されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記方法は、前記装置(100)の動作中、最小限の加速度変動で前記駆動ユニットを駆動するステップを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記方法は、前記ピッチ(P)が、連続するパッケージング容器間で実質的に等しくかつパッケージングサイズの動作範囲を有する全パッケージングサイズに関して等しくなるように、前記貼付デバイス(16)の上流にあるピッチ制御デバイス(25)により、前記貼付デバイス(16)まで前記第1のコンベヤ(23)上で運搬されている前記パッケージング容器(17)間の前記ピッチ(P)を調節するステップを含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記方法は、前記装置(100)の動作中、前記第1のコンベヤ(23)の実質的に一定の速度を保つステップを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
飲用ストロー(3)をパッケージング容器(17)に貼付する装置(100)であって、
保護封体で包装された飲用ストロー(3)を捕捉位置(A)へ搬送するように構成された駆動手段(1)と、
前記捕捉位置(A)で、前記駆動手段(1)から、封体とともに飲用ストロー(3)を捕捉し、前記飲用ストローを前記パッケージング容器(17)の壁に貼付するように構成された貼付デバイス(16)と、
パッケージング容器(17)を、前記装置(100)を通過させて搬送するように構成された第1のコンベヤ(23)と、
前記装置(100)の動作を制御する制御デバイスであって、前記駆動手段(1)と前記貼付デバイス(16)とを駆動する駆動ユニットに接続されている、制御デバイスと、
を含み、
前記装置(100)は請求項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)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パッケージング容器に飲用ストローを貼付する装置を動作させる方法、および該方法に従って動作する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液状食品用の多数のパッケージング容器が、パッケージから直接消費されることを目的とした、いわゆる1人分の量で製造されている。これらのパッケージの殆どには、パッケージング容器の一側壁に固定されている、保護封体に入った飲用ストローが設けられている。平行6面体の形状であることが多いパッケージング容器は、熱可塑性プラスチックおよび場合によってはアルミ箔の層を伴う紙または板紙の芯を有する積層品から製造される。上壁であることが最も多い、パッケージング容器の1つの壁上に、芯層に穴が開けられており、この穴は積層品のその他の層で覆われており、それにより、パッケージング容器に付随している飲用ストローで該穴を突き通し、これによりパッケージ内に封入されている飲料を消費することが可能になる。
【0003】
長い間、保護封体内にある飲用ストローを、機械を通過して搬送されるパッケージング容器に貼付する機械が存在してきた。そのような機械すなわち飲用ストロー貼付装置が、例えば、特許文献1に記載されている。その貼付装置は、飲用ストローが入った連続した飲用ストロー封体のベルトが駆動手段に向かってかつ該駆動手段を取り巻いて案内されることにより機能する。駆動手段に隣接して、飲用ストローベルトを、保護封体で包装された個々の飲用ストローに切断するデバイスと、パッケージング容器の一側壁に飲用ストローを貼付するデバイスと、が存在し、パッケージング容器は機械を通過してコンベヤ上で前進させられる。貼付時の前に、封体に入った飲用ストローには固定点が設けられる。該固定点は、例えばホットメルトで構成されていてもよく、該ホットメルトは、飲用ストロー封体を定位置に接着しかつ接着剤が硬化したら該飲用ストロー封体を保持する溶融接着剤である。この貼付装置では、駆動手段は継続的に回転し、飲用ストローを分離するデバイスは、駆動手段の回転の部分距離だけ同伴するように配設されている。また、コンベヤも継続的に駆動され、飲用ストローを貼付するデバイスは、コンベヤベルトの移動の部分距離だけ同伴するように配設されている。
【0004】
約40,000〜50,000個のパッケージ/時を取り扱う超高速製造では、ストロー貼付装置の構成要素の動作、特にかなりの加速および減速を含む動作は、関係する1つ以上のモータにかなりの負担を引き起こし、機械の機構内にかなりの振動が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】欧州特許第1042172号明細書
【特許文献2】スウェーデン特許出願第1451136−4号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献2は超高速ストロー貼付装置を記載している。このストロー貼付装置は、パッケージ間で均一なピッチを保つように動作し、それにより例えば振動を減少させることができる。しかしながら、さらに円滑な動作のために成されるべきさらなる改善が存在する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の1つの目的は、飲用ストローをパッケージング容器に貼付する機械を動作させる方法を実現することであり、該方法は振動を最小限にし、超高速製造においても円滑な動作をもたらす。本発明の第1の態様によれば、該目的は、飲用ストローをパッケージング容器に貼付する装置を動作させる方法により解決される。前記装置は、保護封体で包装された飲用ストローを捕捉位置へ搬送するように構成された駆動手段と、捕捉位置で、駆動手段から、封体とともに飲用ストローを捕捉し、前記飲用ストローをパッケージング容器の壁に貼付するように構成された貼付デバイスと、パッケージング容器を、装置を通過させて搬送するように構成された第1のコンベヤと、を含む。本方法は、少なくとも1つの飲用ストローを捕捉位置に導くための駆動手段の動作サイクルを実施するステップと、貼付デバイスが捕捉位置で少なくとも1つの飲用ストローを捕捉する時点で、駆動手段の加速度が実質的にゼロでありかつ駆動手段の速度が設定速度に実質的に等しくなるように、前記動作サイクルを適合させるステップと、を含む。
【0008】
1つ以上の実施形態では、本方法は、連続するパッケージング容器間のピッチを検出するステップと、対応するピッチに一致するように、駆動手段の各動作サイクルを適合させるステップであって、貼付デバイスが飲用ストローを捕捉する時点での駆動手段の実質的にゼロの加速度および設定速度をなおも保つステップと、を含む。
【0009】
1つ以上の実施形態では、本方法は、駆動手段の1動作サイクルを実施するステップと、駆動手段を1区間回転させるステップと、を含み、1区間は2つの連続する飲用ストロー間の円周方向距離である。
【0010】
1つ以上の実施形態では、対応するピッチに一致するように、駆動手段の各動作サイクルを適合させるステップは、動作サイクルの期間がパッケージング容器をピッチだけ搬送するのに必要な期間に等しくなるように、動作サイクルの期間を適合させるステップを含み、ピッチは、第1のコンベヤ上で搬送されている2つの連続するパッケージング容器間の距離である。
【0011】
1つ以上の実施形態では、設定ピッチ値より短い、2つの連続するパッケージング容器間のピッチを検出した場合、駆動手段の動作サイクルは、設定速度より高い速度まで滑らかに加速し、次いで滑らかに減速して設定速度まで戻すことにより適合され、捕捉位置で飲用ストローが捕捉される時点でのゼロの加速度をなおも保つ。
【0012】
1つ以上の実施形態では、設定ピッチ値より長い、2つの連続するパッケージング容器間のピッチを検出した場合、駆動手段の動作サイクルは、設定速度より低い速度まで滑らかに減速し、次いで滑らかに加速して設定速度まで戻すことにより適合され、捕捉位置で飲用ストローが捕捉される時点でのゼロの加速度をなおも保つ。
【0013】
1つ以上の実施形態では、動作サイクルの適合は制御デバイスにより行われ、該制御デバイスは、駆動手段と貼付デバイスとを駆動する駆動ユニットに接続されている。
【0014】
1つ以上の実施形態では、本方法は、装置の動作中、最小限の加速度変動で駆動ユニットを駆動するステップを含む。
【0015】
1つ以上の実施形態では、本方法は、連続するパッケージング容器間でピッチが実質的に等しくなるようにかつパッケージングサイズの動作範囲を有する全パッケージングサイズに関してピッチが等しくなるように、貼付デバイスの上流にあるピッチ制御デバイスにより、第1のコンベヤ上で貼付デバイスまで運搬されているパッケージング容器間のピッチを調節するステップを含む。
【0016】
1つ以上の実施形態では、本方法は、装置の動作中、第1のコンベヤの実質的に一定の速度を保つステップを含む。
【0017】
本発明の第2の態様によれば、上記目的は、飲用ストローをパッケージング容器に貼付する装置により解決される。該装置は、保護封体で包装された飲用ストローを捕捉位置まで搬送するように構成された駆動手段と、捕捉位置で、駆動手段から、封体とともに飲用ストローを捕捉し、前記飲用ストローをパッケージング容器の壁に貼付するように構成された貼付デバイスと、パッケージング容器を、装置を通過させて搬送するように構成された第1のコンベヤと、装置の動作を制御する制御デバイスであって、駆動手段と貼付デバイスとを駆動する駆動ユニットに接続されている、制御デバイスと、を含む。装置は、前述されている本方法に従って動作するように構成されている。
【0018】
次いで、本発明の1つの好適な実施形態が、添付図面を参照して、以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】概略平面図である。
図2】本発明による装置の概略斜視図である。
図3】2つのパッケージング容器およびコンベヤの概略上面図である。
図4】駆動手段の複数の動作サイクルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図面は、本発明の理解に不可欠な細部のみを示し、当業者に周知の装置の残部は省かれている。
【0021】
図1は装置100の中心部のいくらかを示す。該装置は、駆動手段1、いわゆる送りホイールを含む。保護封体で包装された飲用ストロー3の連続したベルト2が駆動手段1まで前進させられる。飲用ストロー3のベルト2は、駆動手段1を取り巻きかつ飲用ストロー3のベルト2を駆動手段1に対して保持するガイド(図示せず)ならびにガイド4および5を介して前進させられる。駆動手段は、駆動ユニットの第1のモータ(図示せず)、例えばサーボモータにより回転するように構成されている。サーボモータは、駆動手段1からずらして配置されていることが好ましく、ベルトおよび/またははめ歯歯車/歯車(図示せず)を介して、駆動手段1の中心シャフト15に接続されている。
【0022】
駆動手段1は、その円周面上に、各々が1つの飲用ストロー3を対象とした複数の陥凹部6を有する。駆動手段1上の陥凹部6の数は、飲用ストロー3の厚さおよび設計、ならびにベルトにおけるストロー間のピッチによって決まる。真っ直ぐで伸縮自在のストローの従来のベルトでは、ピッチは例えば15mmであるのに対して、U形ストローでは、ピッチは例えば22mmである。
【0023】
駆動手段1の円周面上の各陥凹部6間に、溝部7が配設されている。溝部7は、ベルト2から個々の飲用ストロー3およびそれらの封体を分離する分離デバイス8のナイフ9を受け入れることを目的としている。
【0024】
飲用ストロー3を分離する分離デバイス8はナイフ9を含み、該ナイフ9はホルダ10内に固定取付けされている。ホルダ10は偏心シャフト11上に支えられている(journalled)。偏心シャフト11が固定されている円板12の中心シャフトが、駆動手段1を駆動する同じベルトおよび/またははめ歯歯車/歯車を介して、第1のサーボモータにより駆動される。したがって、分離デバイス8と駆動手段1とは機械的に相互接続されており、駆動手段1の回転および分離デバイス8の動作はどちらも、第1のサーボモータにより駆動される。さらに、ナイフホルダ10は軸方向軸受13内で支えられており、該軸受は、駆動手段1の中心シャフト15周りで回転可能に支えられているロッド14に固定取付けされている。
【0025】
装置100は、パッケージング容器17の一側壁18上に飲用ストロー3を貼付する貼付デバイス16をさらに含む。貼付デバイス16は2つの貼付アーム19を含む。2つの協働する貼付アーム19を用いると、パッケージング容器17の側壁18上での飲用ストロー3のより確実で効率的な配置が得られる。
【0026】
アーム19は互いの上方に配置されており、原理上、貼付アーム19の延長部を構成し得るブラケット20により結合されている。ブラケット20は、同じ偏心度を有する2つの偏心シャフト21、22において支えられている。駆動手段1には、その円周に沿って平行溝部(図示せず)が設けられている。貼付アーム19はこれらの溝部内で移動するように構成されており、ストロー3を捕捉してそれをパッケージング容器17の側壁18の方へ運ぶことができるように、少なくとも1点において、駆動手段と分離されたストロー3との間に配置されている。貼付デバイス16は、駆動ユニットの第2のモータ(図示せず)、例えばサーボモータにより駆動される。第2のサーボモータは、ベルトおよび/またははめ歯歯車/歯車を介して、貼付デバイス16を駆動する。
【0027】
装置100は、飲用ストロー3が供給される対象のパッケージング容器17を搬送する、駆動手段1を通過する第1の下方コンベヤ23をさらに含む。該コンベヤ23はエンドレス被駆動ベルトで構成されていてもよい。コンベヤは一部のみが図1に示されている。
【0028】
駆動手段1、貼付デバイス16、および分離デバイス8は、コンベヤ23に対して可変的に傾斜させることが可能なように設計されている。このようにして、底面が水平コンベヤ23上に載っている状態で前進しているパッケージング容器17には、側壁18上に所望の傾斜角度で飲用ストロー3が配置される。該傾斜は、パッケージング容器17の体積ならびに飲用ストロー3のサイズおよび形状の両方によって決まる。装置100全体を示す図2はこの傾斜を示している。簡潔にするために、駆動手段1、分離デバイス8、および貼付デバイス16は、破線で描かれているボックス24として示されている。駆動手段1の中心シャフト15の傾斜を示す軸が示されており、また、パッケージング容器は、同様の傾斜を有して貼付されたストローを有して示されている。
【0029】
動作中に継続的に回転するように構成されている駆動手段1は、装置100における中心ユニットである(再度図1参照)。駆動手段1は、保護封体で包装された飲用ストロー3の連続したベルト2が、複数のガイド(図示せず)を介して装置100に到達した時から、駆動手段1の円周面の周りを通り、分離デバイス8を通過して貼付デバイス16に至るまで飲用ストロー3を運搬するものである。駆動手段1は、駆動手段1の円周面上の陥凹部6の数によって決まる、第1のサーボモータからの歯車比で動く。駆動手段1は、駆動手段1を通過する各パッケージング容器17に関して1区間すなわち1つの陥凹部6だけ回転する。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の歯車比を有していてもよく、U形飲用ストローのための駆動手段1は12:1の歯車比を有していてもよい。
【0030】
封体内にあるストロー3をベルト2の残部から分離する分離デバイス8は、各分離サイクル中、2つの運動を実行する。一方では、ナイフ9は、1つの飲用ストロー3をベルト2から分離することができるように、駆動手段1に対して径方向に往復し、溝部7内に入る。他方では、分離デバイス8は、分離サイクルが進行中である間、継続的に回転する駆動手段1に同伴しなければならない。これら2つの運動は、シャフト11の偏心性と、駆動手段1のシャフト15周りのロッド14の交互の回動動作(反時計回りおよび時計回り)と、により、同時に達成される。
【0031】
分離サイクルが完了しかつナイフ9が保護封体内にある1つの飲用ストロー3を連続したベルト2から切断すると、分離デバイス8はその開始位置に戻り、新しい分離サイクルを開始する。
【0032】
第1のコンベヤ23は駆動手段1に対して接線方向に移動し、駆動手段1を通過して、飲用ストロー3が設けられる対象のパッケージング容器17を搬送する。第1のコンベヤ23は、駆動手段1、分離デバイス8、および貼付デバイス16の速度と同期された速度で移動する。分離されたストロー3が貼付デバイス16により捕捉される前、それらストローの封体には、それらの側面の1つに、例えば接着剤、好ましくはいわゆるホットメルトで構成されていてもよい、好ましくは合計2つの固定点が設けられる。該固定点は定位置に接着し、ホットメルト接着剤が硬化したら、その保護封体内にある飲用ストロー3をパッケージング容器17の側壁18に対して保持するためのものである。
【0033】
パッケージング容器17の側壁18上に飲用ストロー3を貼付する貼付デバイス16は、アーム19が駆動手段1に向かって移動しかつ飲用ストロー3を取り込むように、2つの偏心シャフト21、22により、円形または代替として楕円形の運動を描く。飲用ストロー3は、回転運動により、パッケージング容器17の側壁18に向かって移動し、固定点により定位置に保たれる。第2のサーボモータおよび必須の歯車比の結果として、貼付アーム19は、ここで、コンベヤ23(およびそれによりまたパッケージング容器17)が移動するのと同じ速度で移動し、貼付アーム19は、それらの回転運動において、短距離だけパッケージング容器17およびコンベヤ23に同伴し、その後、回転運動が貼付アーム19を、それらが新しい貼付サイクルを開始する開始位置に戻す。
【0034】
図2により、装置100のより多くの部分が説明される。装置100は、第1の下方コンベヤ23上で通過するパッケージング容器17を感知するパッケージング容器感知デバイス28を含む。該感知デバイス28は、通過するパッケージング容器を検出することができる任意の従来のタイプのセンサ、例えばフォトセル装置を含む。感知デバイス28は駆動手段1の上流に配置されている。該フォトセル装置は2つのパーツに分かれており、前記パーツは、下方コンベヤ23の運搬方向に対して垂直な方向に整列させられ、互いに対向している。該2つのパーツは図2に示されている。
【0035】
感知デバイス28は、貼付デバイス16がストロー3をパッケージング容器17に貼付する位置から固定距離に配置されている。パッケージング容器の通過により、装置の制御デバイス(図示せず)、例えば下方コンベヤ23上で運搬されているパッケージング容器の検出に基づいて駆動手段1、分離デバイス8、および貼付デバイス16の運動の時間を調節するPLC、に信号が送信される。該時間調節は、駆動ユニットの第1のサーボモータおよび第2のサーボモータを加速することまたは減速することにより行われ、且つストローが、パッケージング容器が貼付デバイス16に到達すると、パッケージング容器上の正確な位置に貼付されるように行われる。したがって、感知デバイス28および制御デバイスに関して、パッケージング容器間のいかなる距離にも対処することが可能であり、例えば連続するパッケージング容器間の距離が厳密には等しくないか、または2つの連続するパッケージング容器間でかなり異なる場合、貼付サイクルは、第1のサーボモータおよび第2のサーボモータの加速または減速により、各通過するパッケージング容器に関して個々に時間調節されるので、該貼付サイクルは依然として機能する。
【0036】
図2では、駆動手段1、貼付デバイス16、分離デバイス8、および関連するサーボモータ等は、簡潔にするために、破線のボックス24として示されている。図2は、本発明の装置のパーツである、前述の第1のコンベヤ23および感知デバイス28をさらに示す。装置100は、駆動手段1に給送されている連続するパッケージング容器17間のピッチすなわち距離を制御するピッチ制御デバイス25をさらに含む。ピッチの定義は図3により示されている。符号Pで示されているピッチは、2つの連続するパッケージング容器17上の類似した点間の距離である。該図では、ピッチPは、先導するパッケージング容器の後面から、その後を追う、すなわち後続のパッケージング容器の後面まで測定される。
【0037】
ピッチ制御デバイス25は駆動手段1の上流に配置されており、パッケージング容器減速デバイス26、例えばベルトブレーキと、第2の上方コンベヤ27と、を含む。
【0038】
本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および第2の上方コンベヤ27の上流に配置されている。ベルトブレーキは下方コンベヤ23の両側にベルト26a、26bを有する。ベルト26a、26bは、前記ベルトが各パッケージング容器の2つの互いに反対側の側壁と接触するように構成されるように、一部が、運搬されているパッケージング容器17と平行に走行し、コンベヤ23の速度よりも低い速度でパッケージング容器を減速させ、運搬する。したがって、ベルト26a、26bは、パッケージング容器17に当接して、パッケージング容器17と下方コンベヤ23との間の摩擦より大きな摩擦を生み出すように構成されている。したがって、パッケージング容器は、下方コンベヤ23に当接して滑動し、ベルトブレーキ26において列を成す、すなわち整列する。
【0039】
第2の上方コンベヤ27は、第1の下方コンベヤ23の一部分の上方に配置されており、パッケージング容器の上面を支持することによりそれらの運搬を支援するように構成されている。また、該コンベヤを駆動するために使用される第3のモータ(図示せず)、例えばサーボモータが、サーボモータ速度に基づいて、パッケージング容器が貼付デバイスを通過する前に時間を計算するのに使用されるという点で、上方コンベヤは貼付デバイスに対するパッケージング容器の位置を追跡する。上方コンベヤ27は、パッケージング容器の上面に当接するように構成されているベルト30を含む。上方コンベヤ27は、パッケージング容器がベルトブレーキ26を離れようとしている時に、上方コンベヤ27がパッケージング容器と接触するように配置されている。上方コンベヤ27がパッケージング容器17に接触するこの位置は、感知デバイス28の上流である。下方コンベヤ23のパッケージング容器運搬面と上方コンベヤ27のベルト30の下端部との間の距離はパッケージング容器の高さに等しく、異なるパッケージング容器サイズに合うように調節され得る。このため、上方コンベヤ27は下方コンベヤ23に対して変位可能であることが好ましい。
【0040】
ピッチ制御デバイス25は以下の通りに動作する。第1の下方コンベヤ23の速度と第2の上方コンベヤ27の速度とは実質的に等しく設定されている。ベルトブレーキ26のベルト26a、26bの速度はより遅く設定されている。したがって、前述の通り、ベルトブレーキ26に到達すると、パッケージング容器17は列を成す。ベルトブレーキ26を通過するパッケージング容器17の前進時、パッケージング容器17はベルトブレーキ26の下流端部に到達する。ベルトブレーキ26を離れる直前、パッケージング容器は上方コンベヤ27の上流端部に到達する。上方コンベヤ27および下方コンベヤ23は、次いで、ベルトブレーキ26の下流端部でパッケージング容器17を「捕捉」し、パッケージング容器17の速度を上方コンベヤ27および下方コンベヤ23の速度に変更する。上方コンベヤ27および下方コンベヤ23の速度と比較してベルトブレーキ26の速度がより遅いために、「捕捉」作用は、連続するパッケージング容器17間に距離、ピッチP(図3)、を作り出す。パッケージング容器17は、貼付デバイス16がパッケージング容器17上にストロー3を貼付する位置から固定距離に配置されている感知デバイス28へ進行する。パッケージング容器が貼付デバイス16に到達すると、ストロー3がパッケージング容器上の正確な位置に貼付されるように、制御デバイスは、パッケージング容器の検出に基づいて、駆動手段1、分離デバイス8、および貼付デバイス16の運動の時間を調節する。これは、当然依然として存在する可能性があるピッチの変動を調節するためのものである。
【0041】
ピッチ設定値Pが設定されている(図示せず)。これは、装置がそれに合わせて設計されている速度および加速の観点から、その能力に対する理想的なピッチである。ピッチ設定値Pは、装置の動作範囲内のサイズに関して、パッケージング容器のサイズに関係なく同一である。これは、装置を通過して処理される全てのパッケージング容器に関して、ピッチが同一であることを意味する。固定された、あらかじめ設定されたピッチを用いると、機構が前記ピッチに合わせて定寸され、平衡が保たれることが可能であるので、装置の振動がかなり最小化され得る。これは、特許文献2においてさらに記載されている。
【0042】
駆動ユニットは、実質的に一定の速度で、すなわち最小限の加速度変動で、駆動ユニットのサーボモータの頻繁なかなりの加速および減速を可能な限り最小限にして駆動される。サーボモータの速度は、やはり駆動手段1と、分離デバイス8と、貼付デバイス16と、パッケージング容器を運搬しているコンベヤと、の運動の同期を制御する装置の制御デバイスにより設定される。ピッチが80mmに設定された場合、パッケージング容器が130mmのピッチの範囲内に来ている場合、駆動ユニットは停止/スタンバイモード(駆動ユニットの停止)にならない。駆動ユニットはいくらか減速する。
【0043】
ここまで、装置100の一般的機能が記載されてきた。以下では、駆動手段1の特定の動作がさらに詳細に記載される。
【0044】
駆動手段1すなわち送りホイールは、少なくとも1つの飲用ストロー3を捕捉位置に導くための動作サイクルを実施している。該捕捉位置は図1に文字Aで示されている。
【0045】
前述されている通り、本実施形態における駆動手段1は円筒形であり、封体内にある飲用ストロー3は外周面上に保たれる。ストロー延長部は円筒形駆動手段1の軸方向軸aに平行である。したがって、飲用ストロー3を前進させるために、駆動手段1は軸a周りに1区間回転している。1区間は、駆動手段1上に保たれている2つの連続する飲用ストロー間の円周方向距離dに相当する回転である。該動作サイクルは、1区間回転するのに必要な運動に対応する。
【0046】
本実施形態では、1つの飲用ストロー3が、区間単位で前進し、貼付デバイス16およびすなわち貼付アーム19が1つの飲用ストロー3を捕捉することができる捕捉位置Aにおいて利用可能にされる。1区間回転するために利用可能な時間は、パッケージング容器間のピッチPによって決まる。第1のコンベヤ23の速度は一定に保たれているので、ストロー貼付のために別のパッケージング容器を定位置に導くための期間は該ピッチによって決まる。前述の通り、連続するパッケージング容器間のピッチは感知デバイス28により検出され、駆動手段1の動作は対応するピッチに一致するように構成されている。
【0047】
飲用ストロー3の円滑で完璧な捕捉作用および装置100の円滑な動作を実現するために、動作サイクルは、貼付デバイス16が飲用ストロー3を捕捉する時点で(すなわち捕捉位置Aで)駆動手段1の加速度が実質的にゼロになり、かつ駆動手段1の速度が設定速度vに保たれる(図4に示されている)ように構成されている。該設定速度vは、固定ピッチの場合の1動作サイクルに対応する速度であり、すなわち設定速度vは設定ピッチ値Pおよび設定時間tに対応し、すなわち設定速度vは距離d/P*vであり、ここで、vは第1のコンベヤ23の速度である。
【0048】
貼付デバイス16が捕捉位置で飲用ストロー3を捕捉したその時に、動作サイクルが開始する。駆動手段1の速度は設定速度vであり、加速度はゼロである。駆動手段1は、連続する飲用ストロー3を捕捉位置へ前進させるために回転し続ける。動作サイクルは、飲用ストロー3が捕捉位置に到達しかつ貼付アーム19により捕捉されている時に終了する。この時点で、駆動手段1の速度はやはり設定速度vに等しいはずであり、加速度はゼロであるはずである。
【0049】
理想的な場合には、後続のパッケージング容器17までのピッチPは設定ピッチ値Pに等しく、設定速度vおよびゼロの加速度は動作サイクル全体に亘って保たれ得る。しかしながら、装置100が均一なピッチPをもたらすように設計されていても、パッケージング容器17間のピッチに依然として若干の変動が存在する。この理想的な場合が、図4のセクションIIおよびセクションVに示されている。図4は装置100の例示的な短い動作期間を示す。該グラフのy軸は駆動手段1の速度を示し、グラフのx軸は(ピッチPによって決まる)動作サイクルの時間tを示す。鉛直破線は、飲用ストローが捕捉位置にある、すなわち1動作サイクルから後続の動作サイクルまでの移行部にある時点を示す。
【0050】
後続のパッケージング容器17までのピッチPが設定ピッチ値Pより長い場合には、駆動手段1は、捕捉位置で飲用ストロー3をあまりに早く供給しないように速度を落とす必要があり、すなわち動作サイクルの期間は設定時間tからより長い時間tまで増加される。これは図4のセクションIIIに示されている。駆動手段1の動作サイクルは、設定速度vより低い速度まで滑らかに減速し、次いで設定速度vまで滑らかに加速し戻すことにより適合される。動作サイクルの最後で、駆動手段1が飲用ストローを捕捉位置へ前進させ、貼付アーム19がそれを捕捉したとき、加速度はやはりゼロであり、速度はやはり設定速度vに等しい。
【0051】
後続のパッケージング容器17までのピッチPが設定ピッチ値Pより短いと検出された場合には、駆動手段1の動作サイクルは設定時間tより短い期間t内で実施される必要がある。これは図4のセクションIVに示されている。該動作サイクルは、次いで、設定速度vより高い速度まで滑らかに加速し、次いで設定速度vまで滑らかに減速し戻すことにより適合され、捕捉位置で飲用ストローが捕捉される時点でゼロの加速度をなおも保つ。
【0052】
突然の加速度変更は装置100に不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かけるので、加速度のいかなる変更も可能な限り滑らかに行われる。
【0053】
動作サイクルの適合は制御デバイスにより計算され、該制御デバイスは駆動手段の駆動ユニット(およびまた調節を必要としているさらなる構成要素)を制御する。
【0054】
図4のセクションIおよびセクションVIは、製造サイクルの各開始および終了を示す。装置100の始動時(セクションI)、駆動手段1は、コンベヤ上で到着する第1のパッケージング容器のために捕捉位置で飲用ストローを供給するために、1区間回転する必要がある。パッケージング容器が感知デバイス28により検出され、時間枠t開始, 停止の間、飲用ストローが捕捉位置へ定刻に到着するように、駆動手段1はゼロから設定速度vまで加速する。貼付アーム19は飲用ストローを捕捉する。この第1の動作サイクル中、制御デバイスは、後続のパッケージング容器が第1のコンベヤ上に存在しているか否かについての感知デバイス28からの入力を待つ。そのような後続のパッケージング容器が検出されるとすぐに、後続の動作サイクルが、後続のパッケージング容器までのピッチに基づいて計算され得る。該ピッチが所定の最大ピッチ、この例示的な場合には130mm、を超過した場合、駆動手段は減速してゼロ速度に戻る。これは、製造サイクルにおける最後のパッケージング容器の後にも起こることである。該減速は図4のセクションVIに示されている。セクションIからセクションIIまでの移行、およびセクションVからセクションVIまでの移行は、可能な限り滑らかに行われる。
【0055】
本発明は、前述され図面に示されている実施形態に限定されると見なされるべきではない。添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく多数の修正形態が考えられることは、当業者には明らかである。
【0056】
例えば、本発明による装置は、代わりに、他の物体、例えば消費者へのパッケージ17に付随することを目的としているスプーン等を貼付するために使用されてもよい。
【符号の説明】
【0057】
1 駆動手段
2 ベルト
3 飲用ストロー
4、5 ガイド
6 陥凹部
7 溝部
8 分離デバイス
9 ナイフ
10 ホルダ、ナイフホルダ
11、21、22 偏心シャフト
12 円板
13 軸方向軸受
14 ロッド
15 中心シャフト
16 貼付デバイス
17 パッケージング容器、パッケージ
18 側壁
19 貼付アーム
20 ブラケット
23 第1の下方コンベヤ
24 ボックス
25 ピッチ制御デバイス
26 パッケージング容器減速デバイス、ベルトブレーキ
26a、26b、30 ベルト
27 第2の上方コンベヤ
28 パッケージング容器感知デバイス
100 装置
I、II、III、IV、V、VI セクション
A 捕捉位置
a (駆動手段の)軸方向軸
d (2つの連続する飲用ストロー間の)円周方向距離
P ピッチ
ピッチ設定値、設定ピッチ値
t 動作サイクルの時間、期間
設定時間
開始, 停止 時間枠
設定時間より長い時間
設定速度
x、y 軸
図1
図2
図3
図4