特開 2024-160993 包装機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024160993

(43)【公開日】2024-11-15

(54)【発明の名称】包装機

(51)【国際特許分類】

   B65B 43/46 20060101AFI20241108BHJP

   B65B 57/00 20060101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

B65B43/46 A

B65B57/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024074475

(22)【出願日】2024-05-01

(31)【優先権主張番号】102023000008763

(32)【優先日】2023-05-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(71)【出願人】

【識別番号】512030120

【氏名又は名称】ヴォルパク エス エー ユー

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】モンターニャ カージェス ザビエル

(72)【発明者】

【氏名】グラウ カルヴォ アルベルト

(57)【要約】

【課題】すでに知られている横型自動包装機に対する代替形態を提供すること。
【解決手段】包装機（１００）であって、トラックに沿って動くことができ可撓性パウチを吊り下げて保持しそれらをトラックの少なくとも１つのセクションに沿って運搬することができるいくつかのキャリッジアセンブリを含むトラックと、共通支持レール（１２）に可動的に係合され、運搬されるパウチに対して作業を行うことができる構成可能ツールを有する、一連の処理モジュール（６ａ、６ｂ）と、対応する一連のコントロールユニット（５ａ、５ｂ）であり、各コントロールユニットが処理モジュールの構成可能ツールまたは機能的に関連する処理モジュールのセットの構成可能ツールを制御し、コントロールユニットが、処理モジュール（６ａ、６ｂ）の支持レール（１２）もしっかりと接合されている静止フレーム（１０１）に可動的に係合可能である、対応する一連のコントロールユニット（５ａ、５ｂ）とを備える、包装機（１００）。
【選択図】図１ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

包装機（１００）であって、
閉じた経路を定めるトラック（１）と、
前記トラック（１）に沿って動くことができるいくつかのキャリッジアセンブリと、
いくつかの前記キャリッジアセンブリの独立しているが調和した動きのために前記トラック（１）および前記キャリッジアセンブリと電気的に通信するメインコントローラ（３）であって、前記キャリッジアセンブリがパウチを把持するように構成されて、それで各キャリッジアセンブリがまたは協働的にいくつかの連続するキャリッジアセンブリが可撓性パウチを吊り下げて保持しそれを前記トラックの少なくとも１つのセクション（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）に沿って運搬することができる、メインコントローラ（３）と、
共通の支持レール（１２）に可動的に係合され、運搬される前記パウチに対して作業を行うことができる構成可能ツールを有する、一連の処理モジュール（６ａ、６ｂ）と、
対応する一連のコントロールユニット（５ａ、５ｂ）であって、各コントロールユニットが、処理モジュールの前記構成可能ツールまたは機能的に関連する処理モジュールのセットの前記構成可能ツールを制御し、前記コントロールユニットが、前記処理モジュール（６ａ、６ｂ）の前記支持レール（１２）もしっかりと接合されている静止フレーム（１０１）に可動的に係合可能である、対応する一連のコントロールユニット（５ａ、５ｂ）と、
を備えることを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項2】

請求項１に記載の包装機（１００）であって、コントロールユニット（５ａ、５ｂ）が、前記コントロールユニットを直列に動作可能に接続する、および直列に接続された前記コントロールユニットのうちの１つを前記メインコントローラ（３）に接続する、少なくとも２つの接続ポートをそれぞれ有することを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項3】

請求項２に記載の包装機（１００）であって、コントロールユニット（５ａ、５ｂ）が、直列に動作可能に接続され、直列に接続された前記コントロールユニットのうちの１つが前記メインコントローラ（３）にデイジーチェーン配線方式に従って接続されるように適合されることを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の包装機（１００）であって、いくつかの前記コントロールユニット（５ａ、５ｂ）の接続ポートが同一であることを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の包装機（１００）であって、前記メインコントローラ（３）が、前記処理モジュール（６ａ、６ｂ）にそれらの関連のコントロールユニット（５ａ、５ｂ）を介して伝達される命令を記憶することができ、前記命令が、それらのツールを自動的に再構成するまたは異なるように動作させる指示を含むことを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項6】

請求項１から４のいずれか１項に記載の包装機（１００）であって、電子識別が、各キャリッジアセンブリに対して割り当てられ、前記メインコントローラ（３）が、前記処理モジュール（６ａ、６ｂ）にそれらの関連のコントロールユニット（５ａ、５ｂ）を介して伝達される命令であって、前記処理モジュールを通る１つ以上の前記キャリッジアセンブリの前記電子識別に応じてそれらのツールを自動的に構成または動作させるための命令を生成することができることを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項7】

請求項５または６に記載の包装機（１００）であって、命令が、どんな動作も実行させないものであることを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の包装機（１００）であって、前記トラック（１）の直線セクション（１０ａ、１０ｃ）に対してそれぞれが平行に配置された２つの支持レール（１２、１３）を備え、各支持レールが、共通の前記支持レールに沿って並べられた複数個の処理モジュールの係合部を受けるように寸法設定されることを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項9】

請求項８に記載の包装機（１００）であって、支持レール（１２、１３）が、前記トラック（１）の同じ側に配置され丸みのあるまたは円形の断面をそれぞれが有する少なくとも２本の平行バー（１２ａ、１２ｂ；１３ａ、１３ｂ）のセットを備えることを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか１項に記載の包装機（１００）であって、前記トラック（１）が、水平基準面に配置され、支持レール（１２）が、前記水平基準面より上の高さに配置されることを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか１項に記載の包装機（１００）であって、前記静止フレーム（１０１）が、複数個の前記コントロールユニット（５ａ、５ｂ）の可動係合部を受容するように寸法設定された着脱可能に接続されたサブフレーム（１０２、１０２ａ、１０２ｂ）を備えることを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか１項に記載の包装機（１００）であって、コントロールユニット（５ａ、５ｂ）が、構成可能ツールが制御される処理モジュール（６ａ、６ｂ）の上方に配置されそれに対して垂直方向に整列されることを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項13】

請求項１から１２のいずれか１項に記載の包装機（１００）であって、前記トラック（１）が、２つの直線長セクション（１０ａ、１０ｃ）を備える閉じた経路を決定し、前記包装機（１００）は、前記トラック（１）の長い直線セクション（１０ａ、１０ｂ）に対してそれぞれ平行に配置された２つの長い支持レール（１２、１３）を有し、それぞれの長い支持レール（１２、１３）が、複数個の処理モジュール（６ａ、６ｂ）の前記係合部を受けることを特徴とする、包装機（１００）。

【請求項14】

請求項１３に記載の包装機（１００）であって、２つの前記直線長セクション（１０ａ、１０ｃ）が、前記トラックの長手方向軸に対して対称にあることを特徴とする、包装機（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、包装機に関し、詳細には、可撓性パウチの形態の容器を少なくとも開放、充填およびシールするようになされた横型自動包装機に関する。

【背景技術】

【0002】

作業セクションを備える閉じた経路に沿って複数のキャリッジを動かすコンベア装置を含む横型自動包装機であって、作業セクションに沿って１つ以上の充填ユニットおよび１つ以上のシーリングユニット等の処理ユニットが設置されている、横型自動包装機が知られている。

【0003】

特許文献の米国特許出願公開第２００３２３０９４１号明細書に開示されたもの等、トラック上に可動的に取り付けられた磁気駆動移動装置を含む制御運動システムが出現したことは、処理ユニットに沿ったパウチの輸送をもたらすコンベア装置にこの技術を活用する横型自動包装機の提案が最近見られるようになったことのきっかけとなっている。能動的要素および受動的要素がトラックおよび各移動装置に関連付けられるので、有利なことに、各移動装置は、トラックに沿ったその動きについて個別に制御され得、それによって包装機の汎用性がより向上する。

【0004】

特許文献の国際公開第２０１４２０７２７８Ａ１号および特許文献の米国特許出願公開第２０２２３１５３５６号明細書には、上述の文献、米国特許出願公開第２００３２３０９４１号明細書に開示されているタイプの制御運動システムを用いて、連続する処理ユニットに沿ってパウチを運搬するためのコンベア装置を含む横型自動包装機が開示されており、ここで、複数対の移動装置に関連付けられたクランプが、パウチが垂直姿勢を取るかたちで、パウチをその両側縁で把持する。移動装置、したがってそれらの関連のクランプが個別に駆動され得るので、自動包装機は、異なる形式のパウチ、特に幅の寸法が異なるパウチを扱うことができる。

【0005】

しかしながら、異なる形式のパウチは、充填およびシーリングについて異なる作業を必要とすることがあり、それらはさらなる作業を必要とすることがあり、それらは異なる製品が充填されることが意図されることがあり、および／または、いずれの場合においても、それらは、異なる工程を必要とし、それにはさらに異なる機械構成が必要になることがあり、つまり、各パウチ形式の独自性だけでなく１つ以上の製造バッチの各レシピの独自性にも従って異なる処理ユニットを当該機械に設けることが必要になることがある。

【0006】

一般に、パウチの形式が異なることは、パウチに充填される製品を排出するためのスパウトをパウチが有するか有さないかという点で異なる場合に、考慮される。いくつか挙げると、市販のパウチには、中央でのスパウトを含むもの、または角でのスパウトを含むものがある場合がある。

【0007】

特許文献の独国特許出願公開第１０２００６０４５２９２号明細書には、互いに独立して動作され得るそれぞれの駆動装置を有する個々のモジュールとしての処理ユニットを備える包装機が記載されており、ここで、少なくとも２つの処理ユニットは、コントローラによって同期的に動作されるように設計された駆動装置としてサーボモータを有する。この場合、個々のモジュールとしての各処理ユニットは、それ自体の容器運搬手段を含む。

【0008】

特許文献の欧州特許第３２６１９３８号明細書には、調整可能な相互間距離にある複数の移動式処理ユニットを備える包装機であって、複数の移動式処理ユニットが、エンベロープの形のパウチを溶着、成形および処理する作業を連続して実施するように設計されており、各処理ユニットが固定ガイドレール上に摺動可能に配置された略垂直配置フレームを有する、包装機が記載されている。これは、再循環ボールねじランナ（ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｂａｌｌ ｓｃｒｅｗ ｒｕｎｎｅｒ）により処理ユニットがその上で自由に動くことができる作業ラインに沿った処理ユニットの相対的な配置および絶対的な配置を制御および管理することを可能にする。欧州特許第３２６１９３８号明細書は、パウチの寸法変化がある際に輸送されているパウチの処理ユニットに対する停止位置を制御および変更するのではなく、幅の寸法が異なるパウチに適合させるために処理ユニットの位置を制御および変更することを重視する。

【0009】

同様に、特許文献の国際公開第０３０８２６７９号には、当該包装機のフレームに接合された長手方向要素に個々の作業ステーションが可動的に取り付けられている包装機が記載されている。

【0010】

特許文献の欧州特許第２９４２５４７号明細書には、容器を成形および充填する手段を含む自動包装機のための類似の自動フォーマット変更装置が開示されている。

【0011】

特許文献の国際公開第２０１８０２４３６５号には、それぞれの生産ユニットの動作に必要な電気／電子機器をそれぞれが含む制御キャビネットを有する、たばこ製品のパッケージを生産する包装機が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００３２３０９４１号明細書

【特許文献2】国際公開第２０１４２０７２７８号

【特許文献3】米国特許出願公開第２０２２３１５３５６号明細書

【特許文献4】独国特許出願公開第１０２００６０４５２９２号明細書

【特許文献5】欧州特許第３２６１９３８号明細書

【特許文献6】国際公開第０３０８２６７９号

【特許文献7】欧州特許第２９４２５４７号明細書

【特許文献8】国際公開第２０１８０２４３６５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明の目的は、すでに知られている横型自動包装機に対する代替形態を提供することである。

【0014】

さらに、本発明の目的は、同じ列にて互いに異なるパウチ形式に対して包装機が作業を行えることを放棄することなく（または、パウチへの異なる製品もしくは量の充填等、異なる作業を必要とすることなく）、包装機をそれぞれの意図した用途の要件に柔軟に適合させるために、すなわち、処理ユニットに沿って輸送される一連のパウチが異なる形式の容器を含むときに、包装機による生産およびその運転を短縮化するための解決策をもたらすことである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

既知の包装機に対する代替形態を見出し上述の欠点を克服する目的で、請求項１による包装機が開示される。

【0016】

包装機は、閉じた経路を定めるトラックと、トラックに沿って動くことができるいくつかのキャリッジアセンブリと、いくつかのキャリッジアセンブリの独立しているが調和した動きのためにトラックおよびキャリッジアセンブリと電気的に通信するメインコントローラであって、キャリッジアセンブリがパウチを把持するように構成されて、それで各キャリッジアセンブリまたは協働的にいくつかの連続するキャリッジアセンブリが可撓性パウチを吊り下げて保持しそれをトラックの少なくとも１つのセクションに沿って運搬することができる、メインコントローラと、共通の支持レールに可動的に係合され、運搬されるパウチに対して作業を行うことができる構成可能ツールを有する、一連の処理モジュールと、対応する一連のコントロールユニットであって、それぞれが処理モジュールの構成可能ツールまたは機能的に関連する処理モジュールのセットの構成可能ツールを制御し、やはりまた処理モジュールの支持レールもしっかりと接合されている静止フレームに可動的に係合可能な、対応する一連のコントロールユニットと、を備える。

【0017】

有利なことに、コントロールユニットは、取り替え、追加または除去、単に直接的または間接的にメインコントローラ３に対して接続解除および／または接続することができる。これは、共通の支持レールに可動的に係合された処理モジュールにグループ化された、パウチに作業を行う物理的手段に適用される。さらに、以下に説明するように、コントロールユニットは、それによってその構成可能ツールが制御される１つ以上の処理モジュールの上に配置されそれに対して垂直方向に整列され、それによってコントロールユニットと処理モジュールとの間の接続および配線長が容易化および簡素化され得る。

【0018】

コントロールユニットは、いくつかまたはすべてが、コントロールユニットを直列に動作可能に接続する、および直列に接続されたコントロールユニットのうちの１つをメインコントローラに接続する、少なくとも２つの接続ポートをそれぞれ有することができる。

【0019】

一実施形態では、コントロールユニットは、いくつかまたはすべてが、直列に動作可能に接続され直列に接続されたコントロールユニットのうちの１つがメインコントローラにデイジーチェーン配線方式に従って接続されるように適合される。

【0020】

１つの実施形態では、いくつかの、または全てであってもよいコントロールユニットの接続ポートは、同一である。

【0021】

一実施形態では、メインコントローラは、処理モジュールにそれらの関連のコントロールユニットを介して伝達される命令を記憶することができ、命令が、それらのツールを自動的に再構成するまたは異なるように動作させる指示を含む。

【0022】

例えば、命令は、繰り返しパターン（ｒｅｐｅａｔｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎ）に従うバッチレシピ（ｂａｔｃｈ ｒｅｃｉｐｅ）に従うことができる。繰り返しパターンは、形式が異なるパウチおよび／または異なるニーズを要するパウチが交互するものを含むことがあり、その場合、コントロールユニットは、関連の処理モジュールのツールに、それらの動作または動作モードをそれに応じて自動的に変えるように命じる。

【0023】

一実施形態では、電子識別が、各キャリッジアセンブリに対して割り当てられ、メインコントローラが、処理モジュールにそれらの関連のコントロールユニットを介して伝達される、処理モジュールを通る１つ以上のキャリッジアセンブリの電子識別に応じてそれらのツールを自動的に構成または動作させる命令を生成することができる。

【0024】

例えば、包装機は、パウチ形式を検出する手段を装備することができる。メインコントローラは、特定の検出パウチ形式についてのツール命令を記憶し、この命令を、パウチを運搬する１つ以上のキャリッジアセンブリに関連付けることができる。

【0025】

命令は、なんの動作も実行させないものであってもよい。

【0026】

構造上の一解決策によれば、包装機は、トラックの直線セクションに対してそれぞれ平行に配置された２つの支持レールを備え、各支持レールが、共通の支持レールに沿って並べられた複数個の処理モジュールの係合部を受けるように寸法設定される。

【0027】

一実施形態では、少なくとも１つの支持レールが、トラックの同じ側に配置され丸みのあるまたは円形の断面をそれぞれ有する少なくとも２本の平行バーのセットを備える。

【0028】

一実施形態では、トラックは、水平基準面に配置され、支持レールは、それらの好ましくはすべてが、水平基準面より上の高さに配置される。

【0029】

一実施形態では、静止フレームは、好ましくは処理モジュールの高さ位置より上に配置された複数個のコントロールユニットの可動係合部を受容するように寸法設定された着脱可能に接続されたサブフレームを備える。

【0030】

一実施形態では、コントロールユニットは、コントロールユニットによってその構成可能ツールが制御される１つ以上の処理モジュールの上方に配置され、それに対して垂直方向に整列される。

【0031】

一実施形態では、トラックは、トラックの長手方向軸に対して対称である２つの直線状の長く平行なセクションを備える、上から見ると長円形の軌道の形をした閉じた経路を決定し、包装機は、トラックの長い直線セクションに対してそれぞれ平行に配置された２つの長い支持レールを有し、それぞれの長い支持レールは、複数個の処理モジュールの係合部を受ける。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1a】本発明による包装機のそれぞれのアセンブリオプションの図である。

【図1b】本発明による包装機のそれぞれのアセンブリオプションの図である。

【図1c】本発明による包装機のそれぞれのアセンブリオプションの図である。

【図2】本来は隠れている構造上の状態を可視化するために、特別に処理ユニットを除いて示す、本発明による包装機の図である。

【図3】本来なら隠れている構造上の状態を可視化するために、特別に処理ユニットを除いて示す、本発明による包装機の一部の詳細図である。

【図4】本来なら隠れている構造上の状態を可視化するために、特別にその可能な構成可能ツールを除いて示す、この場合、適切に係合される処理ユニットの一構造を含む、本発明による包装機の他の部分の詳細図である。

【図5】包装機を操るための接続に関する、一般的なアセンブリ方式の図である。

【図5a】包装機についての一実施形態のアセンブリ方式の図である。

【図5b】図５ａの実施形態における２つのコントロールユニットの追加のアセンブリ方式の図である。

【図5c】包装機についての他の実施形態のアセンブリ方式の図である。

【図5d】図５ｃの実施形態における１つのコントロールユニットの追加のアセンブリ方式の図である。

【図6】全部揃った、本発明による包装機の斜視図である。

【図7】図６の包装機の上面図である。

【図8】本発明による包装機のトラックについての代替形状または形態の図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

図１ａ～図１ｃは、単なる一例としての、本発明による包装機１００のそれぞれのアセンブリオプションを例示する。この包装機は、例えば、パウチの充填、部分的なシーリング、パウチの角にスパウトを設ける等、パウチに対して様々な作業を行うことができる。

【0034】

包装機１００には、パウチに対して作業を行うように定められた各ツールがあり、これらのツールは処理モジュールにグループ化されているものの、物理的には別個ではあるが、同じ機械構造物に着脱可能に組み付けまたは結合されている。

【0035】

図１ａ～図１ｃでは、処理モジュールは、複数対のドアによって隠されている。一対のドアの後ろには、各処理モジュールの対応する作業を行うツールのサイズに応じて、１つ以上の処理モジュールがあり得る。

【0036】

処理モジュールを管理する手段は、コントロールユニットにグループ化されている。メインコントローラは、コントロールユニットを調整する。

【0037】

前記機械構造物はさらに、トラック１（図２参照）を支持する。トラック１は閉じた経路を画定し、それに沿って、いくつかのキャリッジアセンブリ（図面には再現されていない）が動くことができる。閉じた経路は、長円形を含み、例えば４つの直線セクションをつなぐ丸みのある角を含む。

【0038】

キャリッジアセンブリが調整された動きをとるために、メインコントローラが既知の方法でトラック１およびキャリッジアセンブリに対して、例えば図５ａにおいて後で示されるような好ましくは専用のトラックセクションコントローラ４ａ、４ｂを通して電気的に連通している。

【0039】

キャリッジアセンブリは、可撓性パウチを吊り下げて保持しそれをトラック１の少なくとも１つのセクションに沿って運搬することができるように、パウチを把持し運搬するように構成され得る。例えば、キャリッジアセンブリは、パウチが垂直姿勢を取るかたちで、パウチをその両側縁で把持するように構成された一対のクランプを備えることができる。または、キャリッジアセンブリは、パウチが垂直姿勢を取るかたちで、パウチを適切に把持するように構成された単一のクランプを備えることができる。

【0040】

あるキャリッジアセンブリが、他のキャリッジアセンブリと協働して、それらが可撓性パウチを吊り下げて保持しそれをトラック１の少なくとも１つのセクションに沿って運搬することができるように、パウチを共同で把持して運搬するように構成されてもよい。例えば、トラック１上を動く２つの連続したキャリッジアセンブリは、それぞれに１つのクランプが設けられてもよく、これらのクランプのセットは、パウチが垂直姿勢を取るかたちで、パウチをその両側縁で把持するように構成される。

【0041】

トラック１上を動く異なるタイプのキャリッジアセンブリを有することも考えられ、すなわち、キャリッジアセンブリの対によってパウチを把持するように構成されたキャリッジアセンブリ同士を組み合わせることが考えられる（一対をなすキャリッジアセンブリはパウチを把持するように協働する）。

【0042】

処理モジュールに関して、運ばれるパウチに、１つの作業、または様々な作業を行うことができる構成可能ツールを有するものがある。

【0043】

「構成可能」とは、取り替えなくして様々に動作するように命じられ得ることを意味する。例えば、弁は、作動させることも作動させないこともできる、程度を異ならせて開くまたは閉じるように作動させることもできる、異なる時間方式に従って動作され得る、等であり、また、溶着ジョーは、作動させることも作動させないこともできる、パウチにより強くまたはより弱く圧力を掛けるように作動することができる、より多くまたはより少なく熱を与えるように動作され得る、等である。

【0044】

コントロールユニットに関して、関連の処理モジュールの構成可能ツールまたは一組の機能的に関連する処理モジュールの構成可能ツールを制御するコントロールユニットを設けることが考えられる。例えば、個数Ｎの処理モジュールおよび対応するＮのコントロールユニットがあってもよい。例えば、個数Ｎの処理モジュールおよびｎのコントロールユニットがあってもよく、ここで、Ｎ＞ｎである。

【0045】

機械構造体に関して、それは、トラック１がしっかりと固定される静止フレーム１０１（図２～図３参照）を備える。

【0046】

一実施形態では、静止フレーム１０１は、少なくとも１つのコントロールユニットの可動係合部を受容し、前記少なくとも１つのコントロールユニットによってその構成可能ツールが制御される少なくとも１つの関連のモジュールを収容するように寸法設定された、着脱可能に連結されたサブフレーム１０２、１０２ａ、１０２ｂにより完成される。

【0047】

この特定の配置およびその利点は、図２～図４の支援により、以下の例から最も良く理解されよう。

【0048】

図２では、トラック１は、上から見て長円形の軌道の形をした閉じた経路を定めており、この閉じた経路は、２つの直線状の長く平行なセクション１０ａ、１０ｃおよび２つの直線状の短く平行なセクション１０ｂ、１０ｄを備え、長セクションおよび短セクションが湾曲セクションによって連結され、これにより、長手方向軸に対して対称にある丸みのある頂点を備えた一種の矩形を画定する。当然、本発明は、他の可能性も考えられる。

【0049】

これらの図２～図４では、トラック１は、水平面上に記されている。

【0050】

図示されない本発明の他の実施形態では、トラック１は、スロープ付きのセクションを有してもよく、この場合、トラック１は水平面内に完全には記すことができない。

【0051】

図２～図４では、トラック１は、上から見て長円形の軌道の形をしているが、他の形も考えられる。これらの形は、直線セクションと湾曲セクションが交互になり得ることが好ましい。同じ機械構造物に着脱可能に組み付けられるまたは結合された処理モジュールにおいてツールをグループ化し、および、コントロールユニットにおいて処理モジュールを管理する手段をさらにグループ化することにより、トラックが簡単な形態を有さないとしても、トラックの周りでこれらの手段を適合させ組織化させることが可能になる。この意味で、図８は、図２～図５の特定の例において示されたものに対する可能な代替形態を示す。

【0052】

図１ａ～図１ｃおよび図２～図４では、トラック１の長い直線セクション１０ａ、１０ｃを隔てる距離があることで、例えば、メンテナンスまたは修理のニーズに応じるためにオペレータがそこに入ることが可能になる。

【0053】

トラック１が単一部品でないこと、およびそれがセクション１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの連結によって形成されるという事実を利用して、包装機１００は、それぞれの場合に必要とされるニーズに適合させることができる。

【0054】

図１ａは、機械構造物が２つのサブフレーム１０２の直列連結からなる、単純な包装機１００のバージョンに対応する。

【0055】

図１ｂでは、図１ａの包装機１００の２つのサブフレーム１０２同士の間に中間サブフレーム１０２ａが追加されており、一方、図１ｃでは、図１ａの包装機１００の２つのサブフレーム１０２同士の間に、サブフレーム１０２ａに比べてより長いサブフレーム１０２ｂが追加されている。サブフレーム１０２ｂは、サブフレーム１０２ａの２倍の長さがある。サブフレーム１０２は最も長いものである。

【0056】

図１ａ～図１ｃの例では、サブフレーム１０２、１０２ａおよび１０２ｂは、トラック１を取り囲むのに十分な、幅の寸法、すなわちトラック１の直線セクションに対して横方向の寸法を共有している。しかしながら、各サブフレームが収容する処理モジュールのサイズに応じて、サブフレームの異なる長さおよび幅も可能である。

【0057】

包装機の１つの実施形態によれば、トラック１の長い直線セクションの一方１０ａに沿って、第１のサブフレームが、第１の処理モジュールを収容するような長さに寸法設定される。第１の処理モジュールは、その作業空間で停止する１つ以上のパウチの充填作業を行うものであってもよい。第２のサブフレームは、第２の処理モジュールを収容するようにサイズ設定される。第２の処理モジュールは、その作業空間に停止する、それよりも前に充填された１つ以上のパウチのシーリング作業を行うものであってもよい。類似的に、トラック１の長い直線セクションの他方１０ｃに沿って、第１および第２のサブフレームは、さらなるそれぞれの処理モジュールを収容するような長さに寸法設定される。

【0058】

あるいは、図１ａの包装機１００の場合のように、トラック１の長い直線セクションの一方１０ａに沿って、第１のサブフレーム１０２が処理モジュール６ａおよび６ｂを収容するような長さに寸法設定され、第２のサブフレーム１０２が処理モジュール６ｃおよび６ｄを収容する。トラック１の他の長い直線長セクション１０ｃに沿って、コントロールユニット５ｇによってそのツールが制御される処理モジュール６ｇが、第１のサブフレーム１０２に収容される。

【0059】

図１ｂの包装機１００では、トラック１の長い直線セクションの一方１０ａに沿って第１のサブフレーム１０２と第２のサブフレーム１０２との間に中間サブフレーム１０２ａが配置されており、中間サブフレーム１０２ａは、処理モジュール６ｂから来るパウチに対して、処理モジュール６ｃに対応する作業を実施する前にある作業を実施するために、または、処理モジュール６ｂから来るパウチのうちのある特定の形式のいくつかのパウチだけに対してある作業を実施するために、処理モジュール６ｆを収容するようになっている。

【0060】

いくつかの処理モジュールが共通の支持レールと可動的に係合し、前記支持レールが、トラック１も固定される静止フレームに固定されることが包装機１００の特徴的な態様である。

【0061】

図２～図４の実施形態では、包装機１００は、トラック１の長い直線セクション１０ａ、１０ｃに対してそれぞれ平行に配置される２つの長い支持レール１２、１３を有する。各長い支持レール１２、１３は、共通の長い支持レール１２、１３に沿って並べられた複数個の処理モジュールの係合部を受けるように寸法設定される。

【0062】

図２～図４に示される実施形態では、包装機１００は、トラックの短い直線セクション１０ｂ、１０ｄに対してそれぞれ平行に配置される２つの短い支持レール１４、１５も有する。各支持レール１４、１５は、１つ以上の処理モジュールの係合部を受けるように寸法設定される。

【0063】

これらの教示を図１ａおよび図２の例に移すと、処理モジュール６ａ～６ｄは、特定の場合において、トラック１の前側の直線セクション１０ａの長さに従ってサイズ設定される同じ支持レール１２に結合される。したがって、前記処理モジュールは、それらを収容するサブフレーム内に直接的に支持されず、サブフレームを通る共通の支持レール１２に対して支持される。

【0064】

図２および図３は、非限定的な例として一実施形態を示しており、この実施形態では、各支持レール１２、１３、１４、１５が少なくとも２本の平行バーのセットを、具体的には、トラック１の関連の直線セクション１０ａ、１０ｃ、１０ｂ、１０ｄの同じ側に配置される上側および下側のバー１２ａ、１２ｂ；１３ａ、１３ｂ；１４ａ、１４ｂ；１５ａ、１５ｂを備え、ここで上側および下側のバーが、汚れが堆積しがちになり得る角、隅または他の突出部がない、丸みのあるまたは円形の断面を有する。

【0065】

この例では、上側および下側のバー１２ａ、１２ｂ；１３ａ、１３ｂ；１４ａ、１４ｂ；１５ａ、１５ｂは、同じ垂直面内に含まれる。他の実施形態では、上側および下側のバー１２ａ、１２ｂ；１３ａ、１３ｂ；１４ａ、１４ｂ；１５ａ、１５ｂは、水平方向に位相がずれている場合がある。他の例では、２本を上回るバーがあってもよい。

【0066】

図３は、共通の支持レール１２の上側および下側のバー１２ａおよび１２ｂのセットへの処理モジュール６ａのクランピングの方法を示す。

【0067】

この特定の例では、処理モジュール６ａ（ツールなしで図示される）は、バー１２ａ；１２ｂを包囲しそれをしっかり締めるように寸法設定された２つのそれぞれの接合フランジ４２ａ；４２ｂを含む支持構造を備える。各フランジ４２ａ；４２ｂは、バー１２ａ；１２ｂと接触しており対応するバー１２ａ、１２ｂに沿ったフランジの摺動を促進する材料から作られたスリーブ４３を有することができ、したがって、フランジ４２を緩めれば、それを除去しなくても、処理モジュール６ａは、バー１２ａ、１２ｂのセットに沿ったその位置の細かい調整のために摺動させることができる。

【0068】

バー１２ａ、１２ｂは、ステンレス鋼から作られることが好ましい。

【0069】

やはりまた、スリーブ４３は、フランジ４２ａ；４２ｂとは別個の部品であることが好ましい。スリーブ４３は、金属材料製ではないことが好ましい。スリーブ４３は、プラスチック材料から作ることができる。

【0070】

図１ａ～図１ｃの例に戻ると、図１ｂは、例えばスパウト付きのパウチを扱うようになされた、３つのサブフレーム（１つが中央サブフレーム１０２ａ、２つが端サブフレーム１０２である）の直列接続からなる機械構造物を有する、より完全な包装機１００のバージョンに相当する。図１ａの包装機１００に比べてトラック１の細長い長セクション１０ａにさらなるサブフレーム１０２ａを設けることによって、さらなる処理モジュール６ｆを収容し、処理モジュール６ｆを、処理モジュール６ａ～６ｄも支持する同じ長い支持レール１２に対して結合させることが可能になる。この特定の例の場合、処理モジュール６ｆは、その作業空間に停止する、それを必要とする１つ以上のパウチへのスパウトの供給および取り付けを実行することができる。

【0071】

実際、以下に説明されるように、包装機１００は、形式が異なるパウチ、または異なるニーズを要するかもしくは異なるレシピに従って作業されなければならないパウチにおいて、作業を行うことができる。したがって、単なる一例として、循環する１つ以上のパウチに対するスパウトの供給およびそれらの取り付けをもたらすことができる処理モジュール６ｆが、例えば、パウチにスパウトを設ける必要がない場合、前記パウチにおいて作業を行わない、ということもある。

【0072】

図１ｃは、さらに完全な包装機１００のさらなるバージョンに相当し得るものであり、これは、処理モジュールのうちのいくつかを２倍もしくは３倍にすることによってまたは１つ以上の処理モジュールの構成可能ツールのいくつかを２倍もしくは３倍にすることによって、さらに多くの作業を必要とするパウチを扱うように、または、生産性を向上させるようになされている。図１ｃの特定の例では、機械的サブフレームは、３つのサブフレーム（図１ｂのサブフレーム１０２ａよりも長い１つの中央サブフレーム１０２ｂ、および２つの端サブフレーム１０２）の直列接続からなる。

【0073】

図１ｂおよび図１ｃの例は、サブフレーム１０２、１０２ａ、１０２ｂのすべてが同じ寸法を有する必要があるわけではないことを説明する意図もある。

【0074】

図５は、メインコントローラ３の一般的な接続図を示しており、メインコントローラ３はトラックセクションコントローラおよびコントロールユニット５ａ～５ｈに接続されておりそれらを制御し、そのため、コントロールユニット５ａ～５ｈは、メインコントローラ３から、またはメインコントローラ３に接続されているプロキシ３’からデータリンクを介してコマンドを受けることができる。

【0075】

コントロールユニット５ａ～５ｈは、対応する処理モジュール６ａ～６ｈに接続されており、そのため、コントロールユニット５ａ～５ｈは、接続された処理モジュール６ａ～６ｈを用いて、メインコントローラ３から例えばデータネットワークリンクであるデータリンクを介して受けるコマンドを実行することができる。電子識別が各キャリッジアセンブリに割り当てられ得るので、メインコントローラは、処理モジュール６ａ～６ｈにそれらの関連のコントロールユニット５ａ～５ｈを介して伝達される命令であって、処理モジュールを通過する１つ以上のキャリッジアセンブリの電子識別に応じてそれらのツールを自動的に構成または動作させるための命令を生成することができ、そのため、様々な作業が、キャリッジアセンブリによって輸送されるパウチに応じて実行され得、したがって連続して異なるパウチにおいて作業する能力が効果的にもたらされる。命令は、例えばある処理モジュール６ａ～６ｈでは処理されないパウチをキャリッジアセンブリが輸送するという理由により任意のアクションを実行しない命令であることができる。

【0076】

当然、メインコントローラ３とトラックセクションコントローラとの間、およびメインコントローラ３からコントロールユニット５ａ～５ｈの間においていくつかのネットワーク接続配置が可能であり、データ線および電力線が一緒に配線されることも可能である。有利なことに、コントロールユニット５ａ～５ｈは、取り替えること、追加または除去すること、簡単に直接的または間接的にメインコントローラ３に対して接続解除および／または接続することができる。当然、メインコントローラ３に対するおよび任意選択で主電源に対するコントロールユニット５ａ～５ｈの直列接続と並列接続とを組み合わせて、例えば中でもデイジーチェーン、バスまたはスター配線方式を形成すること、も考えられる。コントロールユニットの少なくとも一部の接続ポートが同一であることが考えられ、そのため、コントロールユニットを簡単に取り替え、追加または除去することができる簡単なプラグアンドプレイシステムが使用される。

【0077】

図５ａは、電力線とデータ線の両方がメインコントローラ３から直列接続されてデイジーチェーン配線方式を形成している一実施形態を示す。

【0078】

コントロールユニット５ａ～５ｈによって制御される処理モジュールは示されていない。すべてのデータ線および電力線が単一ケーブル内に束ねられてよく、そのため、１つだけの入力コネクタおよび１つだけの出力コネクタが、ケーブルが接続されている各コントロールユニット５ａ～５ｈに設けられ、したがって、データおよび電力は、互いに異なるコントロールユニット５ａ～５ｈを通る。

【0079】

図５ａでは、コントロールユニット５ａ～５ｈは、トラック１における隣接配置（ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ）と同じように表されている。図面で見られるように、この実施形態では、トラックは、トラックの両側に対応する（横方向に分割された）２つの部分に分割される。トラックは、設置されるべき処理モジュールの数を修正するために拡張またはカットされるようになされている。図面で見られるように、図示の実施形態では、トラックの各側は、トラックのその側の各部分への接続のための２つのブランチを有する。一方の側は、より多くの分散式またはモジュール式ネットワークを得るために、メインコントローラ３によってそれぞれの２つのブランチに送られるコマンドを中継するためのプロキシ３’を備える。

【0080】

図５ｂは、包装機１００において２つの新しいコントロールユニット５ｉ、５ｊが追加されていることを示しており、２つの新しいコントロールユニット５ｉ、５ｊは、図示されないそれぞれの追加の処理モジュールに関連付けられ接続されている。新しいコントロールユニット５ｉ、５ｊは、それらのそれぞれの隣り合うコントロールユニット５ｂ、５ｈに対して直列に接続されている。先述したように、トラック１および包装機１００は、新しい処理モジュールおよび関連のコントロールユニット５ｉ、５ｊを収容するように延長される。有利なことに、新しいコントロールユニット５ｉ、５ｊは、包装機１００全体の再配線を必要としない。というのも、新しいコントロールユニット５ｉ、５ｊをそれらの隣接コントロールユニット５ｂ、５ｈに単純にプラグ接続することによって、新しいコントロールユニット５ｉ、５ｊをメインコントローラ３のデータリンクおよび電力リンクに接続することができるからである。追加のコントロールユニットはさらに、追加のコントロールユニットをチェーンで接続することによって配置されてもよい。

【0081】

図５ｃは、電力リンクとデータリンクが別になっており、したがって束ねられたケーブル内で分配されていない、他の実施形態を示す。この配置は、より多くの配線を必要とするが、電力リンクがデータリンクとの干渉を引き起こす包装機１００では有利となり得る。したがって、それらを別々にしておくことによって、データリンクを通して伝達されるデータの完全性が向上する。この実施形態では、各コントロールユニット５ａ～５ｈはさらに、コントロールユニット５ａ～５ｈが接続される電源ソケット７を備えて提供される。

【0082】

図５ｄにおいて見られるように、この場合、新しいコントロールユニット５ｉを追加すると、隣接コントロールユニット５ｂに対して接続することだけでなく、コントロールユニット５ｉを新しく設けられた電源ソケット７に接続することによって新しいコントロールユニット５ｉに電力を供給することが必要になる。

【0083】

当然、図示されないが、メインコントローラ３は、スター配線方式でコントロールユニット５ａ～５ｈに接続され得、その場合、メインコントローラ３またはプロキシ３’とコントロールユニット５ａ～５ｈとの二地点間接続が使用される。この配線方式は、より多くの配線が必要であるが、バスまたはデイジーチェーン配線方式において、コントロールユニットのそれぞれを横断するときのデータリンク信号の損失を回避するために有利である。この場合、新しい配線が必要となるが、コントロールユニットは、例えば同じサイズを有するように、取り替え可能となるようにサイズ設定することができるので、追加、除去または取り替えることもできる。

【0084】

図６および図７は、本発明による包装機１００の他の実施形態の斜視図および上面図を示す。

【0085】

包装機１００は、十分に装備され、動作準備が整っている。この例は、包装機１００におけるコントロールユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆの可能な配置構成を示している。詳細には、１つの有利な配置構成は、コントロールユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆが１つ以上の処理モジュール６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ（それらの構成可能ツールをコントロールユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆが制御する）に対して垂直方向に整列して配置されている配置構成である。この特定の例では、コントロールユニットは、それらの関連の１つ以上の処理モジュールの上に配置される。この配置は、コントロールユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆと処理モジュール６ａ、６ｂ、６ｃ；６ｄ、６ｅ、６ｆとの間の接続部および配線長を容易化および簡素化し、トラックの内部へのオペレータのアクセスを妨げない。

【0086】

この特定の例では、上から見ると、コントロールユニットの物理的な空間配置は、包装機１００の周辺部の周りにある。

【0087】

さらに有利なことに、包装機が処理モジュールの必要性に応じて長くまたは短くされ得るように、包装機の構造的な論理は特別に設計されているので、コントロールユニットに関する上述のモジュール性はさらに、データおよび電気的な接続に関して、コントロールユニット５ａ～５ｆとメインコントローラ３との間の接続の論理に従うことを可能にする。したがって、処理モジュールおよびコントロールユニットは、包装機を長くした後に追加する、または、除去して包装機を短くすることができる。処理モジュールおよびコントロールユニットが互いに接続されているので、コントロールユニットは、それらの関連の１つ以上の処理モジュールを効果的に制御することができる。

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【図5d】

【図6】

【図7】

【図8】

【外国語明細書】