特許 7667781 予備成形カートンを折り畳むためのステーションを有する包装機械およびその方法

(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】

(24)【登録日】2025-04-15

(45)【発行日】2025-04-23

(54)【発明の名称】予備成形カートンを折り畳むためのステーションを有する包装機械およびその方法

(51)【国際特許分類】

   B31B 50/54 20170101AFI20250416BHJP

【ＦＩ】

B31B50/54

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022534351

(86)(22)【出願日】2021-03-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-20

(86)【国際出願番号】 IB2021051811

(87)【国際公開番号】W WO2021181220

(87)【国際公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-12-14

(31)【優先権主張番号】102020000005002

(32)【優先日】2020-03-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】521257880

【氏名又は名称】シー．エム．シー． エス．ピー．エー．

(74)【代理人】

【識別番号】100124039

【弁理士】

【氏名又は名称】立花 顕治

(74)【代理人】

【識別番号】100207217

【弁理士】

【氏名又は名称】樋口 智夫

(72)【発明者】

【氏名】ポンティ ロレンツォ

【審査官】種子島 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１９－５２０２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１５２１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－０８１７３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５６－０６３４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－１５１８２７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３１Ｂ ５０／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品（１５、１５’）を梱包するためのカートンのためのカートン組立機械（１７）であって、進行方向に進行する予備成形カートンを作製するための手段を備え、前記カートンが、前記カートンの中央部分（２５）上に、前記進行方向に平行である折り部に沿って折り畳まれた複数のサイドフラップまたはパネル（１８、１９）を有し、前記カートン組立機械が可動要素（２６）をさらに備え、前記可動要素は、前記カートンの経路から離れた第１の位置と、前記可動要素が前記サイドフラップまたはパネル（１９）のうちの少なくとも１つの縁部（２７）において、前記サイドフラップまたはパネルが前記カートンの進行と協働して前記中央部分に対して持ち上げられるように、下に挿入されるように設計された第２の位置との間を移動するように設計された、カートン組立機械（１７）。

【請求項2】

前記可動要素が、前記カートンとの不必要な接触を回避し、持ち上げられるべきではない複数のサイドフラップおよび／またはパネル（１８）と接触することを回避するために、前記第１の位置に戻るように設計されている、請求項１に記載のカートン組立機械。

【請求項3】

適切な縦の折り目によって、前記中央部分（１７）上にヒンジ結合された複数のフラップまたはパネル（１８、１９）を、前記フラップまたはパネルのうちの１つが前記可動要素（２６）によって前記中央部分に対して持ち上げられる前に、折り畳むように設計された折り畳み手段（２０）を備える、請求項１または２に記載のカートン組立機械。

【請求項4】

前記折り畳み手段が、前記カートンの前記経路に沿って縦に配置されたセクションバー（２０）であり、前記経路に垂直な方向に移動され得、前記セクションバーが、丸みをもつ角部（２３）を有し、前記フラップまたはパネルの下に適合するように垂直に配置された、第１の端部（２１）、すなわち、前記カートンの原点の前記方向に面する端部と、前記カートンが配置され得る表面に平行に、および前記表面の上方に配置された第２の端部（２２）とを有し、前記セクションバーが、前記２つの端部の間でねじり断面を採用する、請求項３に記載のカートン組立機械。

【請求項5】

前記折り畳み手段と前記可動要素との間に介在する、前記フラップまたはパネルの少なくとも一部の、前記中央部分への接着を促進するための押圧手段（２４）を含み、前記押圧手段は押圧ローラである、請求項３または４に記載のカートン組立機械。

【請求項6】

前記可動要素（２６）が、丸みをもつ端部（２８）を有し、前記可動要素（２６）は、前記カートンが配置され得る表面に平行に配置されたヒンジ（３４）を中心に回転可能である、請求項１から５のいずれか一項に記載のカートン組立機械。

【請求項7】

前記ヒンジ（３４）から延在して、前記カートンの供給方向に沿って分岐し、断面におけるねじれを特徴とする、２つの成形表面（３３）を備える、請求項６に記載のカートン組立機械。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載のカートン組立機械により組み立てられるカートンの中央部分上で複数のサイドフラップおよび／またはパネルを折り畳むことと、前記サイドフラップまたはパネルの一部を選択的に再開放することとを含む、包装カートン組立方法。

【請求項9】

前記サイドフラップおよび／またはパネルが前記中央部分上で折り畳まれたカートンを進行させることと、
可動要素を、前記可動要素が前記カートンと干渉しない第１の位置から、前記可動要素の一端が前記サイドフラップおよび／またはパネルのうちの１つまたは複数の縁部の下に挿入され得る第２の位置に、前記可動要素が前記第２の位置にあるときに前記一端が前記縁部と接し得る位置に前記カートンが到達したとき、移動させることと、
前記サイドフラップまたはパネルを持ち上げることと、
カートン進行中に他のサイドフラップおよび／またはパネルと接する前に前記可動要素を前記第１の位置に移動させることと
を含む、請求項８に記載の包装カートン組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、予備成形カートンを折り畳むためのステーションを備える包装機械装置およびカートンを折り畳む方法に関する。

【背景技術】

【0002】

物品を包装し、効果的に保護するのに適した様々なタイプのカートンが一般的に知られている。これらの観点から特に有利な例は、本出願人の名義で出願された出願、欧州特許出願公開第３０９３２４６号明細書に記載されている。前記カートンは、包装される物品を測定して、カートンを、特に（リールまたは扇形に折り畳まれた、あるいは任意の一般的に知られている方法で製造された）連続段ボールウェブから始めて、切断し、折り目付けするための手段と、ダイスを作成し、適切に折り畳まれ接着されるとカートン上に物品を位置決めし、その後物品の周りで前記カートンを閉じるための手段とを備えた包装機械装置によって、個々の物品の寸法に合わせて作製され得る。切断および折り目付けは、適切な手段を使用して得られた物品の測定値に従って実行され、物品は、切断され折り畳まれたカートン上に配置され、カートンは、その後、さらなる折り畳みおよび接着動作によって物品の周りで閉じられる。

【0003】

人間の関与は、機械のコンベヤベルト上への個々の物品の積込みに限定される。

【0004】

この種類の機械装置は、それに適した様々な解決策に関する、本出願人の名義で出願された、出願、欧州特許出願公開第３４６３８４４号明細書、欧州特許出願公開第３４６４０８５号明細書、および欧州特許出願公開第３４６４０８６号明細書、ならびに特許、欧州特許第３４６４０７４号明細書および欧州特許第３４６４０７３号明細書に記載されている。

【0005】

特に、明細書、欧州特許出願公開第３４６４０８５号明細書は、欧州特許出願公開第３０９３２４６号明細書におけるカートンを成形するために明示的に設計された折り畳みステーションについて説明する。このステーションは、一連の補強フラップを、それらが接着されるべきである（縦の折り目によって画定された）中央部分に対して折り畳む必要性を考慮に入れなければならず、一方、一対のサイド閉鎖フラップは、代わりに、包装する物品を収容するために開いたままでなければならない。この構造は、補強を作成するために閉じられ中央部分に接着されるべきである（閉鎖フラップが接合される）折り畳みタブの存在によって、さらに複雑になる。採用された解決策は、カートン供給方向に対して横に移動され、カートンに対して、その寸法に応じて適切に位置決めされ得る一対のサイドバーを提供する。回転すると、バーは、一対のレスト要素によって開いた状態で保持される包囲フラップに影響を与えることなく、補強フラップおよび折り畳みタブの閉鎖を引き起こす。これはすべて、カートンが適切な保持要素によって、およびコンベヤを適切に停止することによって所定の位置に保持される間に、一般的に知られている機械装置において行われ、カートンが進行を再開するために、折り畳みバー、レスト、および保持要素は、カートンから取り外され、その後、次のカートン上に再位置決めされる。これは、接着を完了するために中央部分上で補強フラップを圧縮する押圧要素にも当てはまる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】欧州特許出願公開第３０９３２４６号明細書

【文献】欧州特許出願公開第３４６３８４４号明細書

【文献】欧州特許出願公開第３４６４０８５号明細書

【文献】欧州特許出願公開第３４６４０８６号明細書

【文献】欧州特許第３４６４０７４号明細書

【文献】欧州特許第３４６４０７３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記で説明された解決策に従って必要とされる多数の移動する部品は、機械にかなりの機械的複雑さを与え、それにより、設備費用および保守を必要とする構成部品の数を増加させ、保守は、前記構成部品のサイズによってより複雑になり、エネルギー使用の増加をも伴う。最後に、折り畳み中にカートンを所定の位置に固定する必要性は、機械から得られ得る生産性を制限する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述の欠点は、現在、物品を梱包するためのカートン用のカートン組立機械であって、組立式カートンを供給方向に供給するための手段を備え、前記カートンは、カートンの中央部分上に、折り部が前記供給方向に本質的に平行である複数の折り畳まれたサイドフラップまたはパネルを有し、前記機械が可動要素をさらに備え、可動要素は、カートンの経路から離れた第１の位置と、前記要素が前記サイドフラップまたはパネルのうちの少なくとも１つの縁部において、前記サイドフラップまたはパネルが特にカートンの供給と協働して前記中央部分に対して持ち上げられるように、下に挿入されるように設計された第２の位置との間を移動するように設計されている、カートン組立機械によって、本発明に従って克服されている。

【0009】

可動要素は、カートンとの不必要な接触を回避するために、特に、持ち上げられるべきではない複数のサイドフラップおよび／またはパネルと接触することを回避するために、第１の位置に戻るように設計されている。

【0010】

本発明によれば、機械はまた、より詳細には適切な縦の折り目によって、前記中央部分上にヒンジ結合された複数のフラップまたはパネルを、前記フラップまたはパネルのうちの１つが中央に対して持ち上げられる前に折り畳むように設計された折り畳み手段を備え得る。

【0011】

さらなる態様によれば、機械装置は、折り畳み手段と可動要素との間に介在する、前記フラップまたはパネルの少なくとも一部の、中央部分への接着を促進するための押圧手段、例えば押圧ローラを備え得る。

【0012】

「予備成形カートン」（簡潔に「カートン」）という用語は、上述の文献に記載されているカートンの場合のように、包装を成形するための適切な折り目付けを有し、適切な場合にはすでに接着されていてもよい、適切に切断されたカートンを意味する。特に、これは、その成形の各段階におけるカートン、特に折り目付けされ、場合によっては折り畳まれたダイカット形態を意味する。

【0013】

本発明はまた、上記で定義されたカートンの中央部分上で複数のサイドフラップおよび／またはパネルを折り畳むことと、特に上記で説明された可動要素によって、前記フラップまたはパネルの一部を選択的に再開放することとを含む、包装カートン組立方法に関する。

【0014】

次に、本発明は、本特許の保護範囲を限定することなく、特に図面を参照しながら例として提供される好ましい実施形態を示すことによって、より良く説明される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明による、カートンの成形および物品の包装のための機械の全体の斜視図を概略的に示す図である。

【図2】カートンが折り畳まれた状態の、折り畳み手段が視認できる機械の一部を概略的に示す図である。

【図3】カートンの２つのサイドフラップを中央部分から選択的に持ち上げる様々な段階における、可動要素が視認できる機械装置の一部と、その開口部を完成させるように設計された構造とを概略的に示す図である。

【図4】カートンの２つのサイドフラップを中央部分から選択的に持ち上げる様々な段階における、可動要素が視認できる機械装置の一部と、その開口部を完成させるように設計された構造とを概略的に示す図である。

【図5】カートンの２つのサイドフラップを中央部分から選択的に持ち上げる様々な段階における、可動要素が視認できる機械装置の一部と、その開口部を完成させるように設計された構造とを概略的に示す図である。

【図6】図３～図５の可動要素の詳細を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明による機械が図１に示されている。

【0017】

この機械において、段ボールウェブ１は、リールまたは扇形に折り畳まれたものとして、あるいは、例えば出願、ＥＰ３５２９０５０またはＩＴ１０２０１８０００００９６０６に記載されているような別の適切な方法で作られたものとして、一般的に知られている手段によって供給される。第１の切断ステーション２は、さらなる成形ステップに続くカートンの作成のために、ウェブから矩形部分を切り離す。カートンは、（一般的に知られている種類の）適切なコンベヤ上を進み、カートン供給方向に対して縦と横の両方に適切な折り目を作成するように設計された折り目付けステーション３に到達する。第２の切断ステーション４は、一連の切り込みを実行するように設計されている。本発明の好ましい態様によれば、前記切断ステーションは、例えば、欧州特許出願公開第３４６４０７３号明細書の教示に従って作製されてもよい。さらなる態様によれば、この解決策は、切断ユニットの数を２倍にすることによって修正され得る。このようにして、本明細書に従って製造されたカートンの横方向の折り目の、横方向の切れ目は、２つではなく単一のステップで作られてもよく、カートンの成形中にカートンを減速または停止する必要がなくなる。

【0018】

明らかに、様々な切断ユニットを、それらが同時に折り目の上に位置決めされるように、適切な方法で同時に離間させることを可能にするべきである。

【0019】

接着剤が適切な位置において塗布される接着ステーション１１がこれに続く。次に、上記で説明された構成部品を備え、以下で詳細に説明される折り畳みステーション１２が続く。カートンは位置７に到達し、そこにおいて、包装される物品１５、１５’は、補強パネルが中央部分に接着され、物品の配置を可能にするためにサイド閉鎖フラップが開いた状態で配置される。物品は、物品が作業者によって積み込まれ得る１つまたは複数の積込みベルト６、６’を備える積込みステーションから到着し得る。例示される場合では、２つの積込みベルトがある。第２のベルト上の物品は、適切な手段５によって第１のベルト上に押され、第１のベルト上に直接積み込まれた物品と交互になる。測定構造１３は、物品の位置および寸法を測定する。このデータは、物品の寸法に従ってカートンをサイズ調整するために使用される。整列システム１４は、物品を適切にセンタリングし、物品はコンベヤベルト３５上に移動し、コンベヤベルトはポイント７において予備成形カートン上に物品を配置する。物品の積込みおよび配置は、別の一般的に知られている方法で行われてもよい。

【0020】

物品がカートン上に配置された後に、カートンは、さらなる折り畳みおよび接着ステーション８ならびに最終の閉じるステーション９に到達する。後者は、欧州特許第３４６４０７４号明細書にあるように作製され得る。またさらなる態様によれば、閉じるステーションは、コンベヤベルトを備えた移動式下部キャリッジ上で製造され得る。このようにして、移動式下部キャリッジは、閉じるステーションが、物品およびカートンがステーションに対して静止しているが、機械のコンベヤ上で物品およびカートンの動きを停止することなく、物品およびカートンを処理することを可能にする。

【0021】

例えばラベル付けのために、さらなる処理ステーション１０が続いてもよい。

【0022】

前述の通り、カートンは、例えば、欧州特許出願公開第３０９３２４６号明細書に記載されているように作製され得る。しかしながら、本発明による機械装置および方法は、このタイプのカートンにのみ適用されることに限定されず、また、適切な特性を有する他のタイプのカートンと共に使用され得る。

【0023】

図２を参照すると、カートンを摩擦によって移動させる（一般的に知られているタイプの）適切なコンベヤ、例えばカートンの下に位置するコンベヤベルトによって移動されるカートン１７が観察され得る。このセクションには、カートンをコンベヤベルト上の所定の位置に保持するためのシステム１６（同じく一般的に知られている）もあり、このシステムは、例えば、それ自体とコンベヤベルトとの間にカートンを固定する別のベルトを備え得る。これは、カートンの中央部分２５を押圧し、適切なポイントにおいて停止して、コンベヤベルトと協働し、サイドフラップ１８またはパネル１９の閉鎖を可能にする他のシステムのための空間を残す。折り畳み手段は、１つまたは複数の可動セクションバー２０を備え得る。これらは、カートン供給方向に対して横に移動し得、カートンの寸法、特にフラップおよび／またはサイドパネルを中央部分２５から分離する縦の折り目の位置に従って移動されるように設計され、折り目は、毎回、上述のように測定された包装する物品の寸法に従って作られる。

【0024】

これらの手段は、螺旋状コース２０を有する（本質的にベルト形状の）セクションバーであってもよい。第１の端部２１は本質的に垂直であり、上縁部２３の高さは、カートン供給方向において増加し、そのサイドフラップおよびパネルがその上を延び得るように位置決めされるように設計されている。縁部２３はまた、パネルまたはパネルまたはフラップが接合部なしで下縁部と係合することを可能にするように、カートンが進行する表面の下に延びる。セクションバーの断面は、第２の端部２２までの十分な回転、特に本質的に９０°の回転を特徴とする。このようにして、第２の端部は、カートンが進行する表面に平行に配置される。第１の端部から第２の端部への回転は、カートンに向かい、パネルまたはフラップの折り畳みと同じ方向である。トーションは、輪郭を適切に位置決めすることによって、第１の端部２１が開いたサイドパネルまたはフラップの通過に対応し、第２の端部２２が閉じたパネルまたはフラップを有する中央部分が進行する領域の上方に位置決めされるようなものである。したがって、容易に推測され得るように、パネルまたはフラップがその周りで回転しなければならないカートン上で縦の折り目に（外側に）近接して縁部２３を位置決めすることによって、カートンの単なる供給がフラップまたはパネルとセクションバーとの係合を引き起こし、これが中央部分に対する閉鎖を引き起こす。折り畳み手段の後に、機械は、好ましくは、パネルまたはフラップを圧縮し、接着剤が以前に塗布された場所で、例えば本件では、欧州特許出願公開第３４６４０８５号明細書と同じカートンのポイントにおいて、またはカートンの形状に応じて適切な場所で、接着を促進するように設計された、ローラ２４などの押圧手段を採用する。

【0025】

カートンは、進行して、サイドフラップまたはパネルの一部を選択的に再開放するための装置に向かって移動し続ける。

【0026】

図３、図４、および図５を参照すると、装置は、図３に示すような第１の位置と、図４および図５に示すような第２の位置との間で移動する可動要素２６を備える。

【0027】

第１の位置において、それは、カートンの通過中にカートン１７と干渉しない。第２の位置において、それは、サイドフラップまたはパネル１９を係合するように設計されている。それは、可動要素２６の端部２８が第２の位置にある、持ち上げられるフラップまたはパネルの縁部２７が位置する位置にカートンが到達すると、第２の位置をとるように設計されている。このようにして、可動要素は、図３、図４、および図５の一連の図に見られるように、カートンの移動により、中央部分２５と持ち上げられるフラップまたはパネル１９との間を滑るように設計される。可動要素は、カートンを損傷しないように、丸みをもつ端部２８を有する舌状であることが好ましい。本発明の例示的な態様によれば、持ち上げられる閉鎖フラップ１９は中央部分に接着されないが、本発明の一態様によれば、折り畳みフラップ２９は中央部分に接着され、前記フラップは、それらがその周りで中央部分に折り畳まれる縦の折り目３０と、上方に移動する唯一のものである閉鎖ウィング１９がその周りでヒンジ結合される第２の縦の折り目３１とによって画定される。本発明の一態様によれば、可動要素２６は、上述の２つの位置の間でヒンジ３２を中心に回転し得る。要素は、持ち上げ後にカートンと干渉しないように、特に持ち上げられるべきではないフラップ１８と干渉しないように、適切な時点で第１の位置に戻るように設計されている。装置は、ヒンジ３において一端を有し、可動要素から分岐する成形表面３３で完成し得る。それらは、外向きのトーションを特徴とし得、パネルまたはフラップを後続の処理ステップのために十分に、必要な場合はほぼ完全に開かせるのに十分な量だけ延び得る。トーションは、カートンを損傷することなく動作が実行されることを可能にするのに十分であり、考えられるすべての機械寸法に適合し得る。

【0028】

可動要素の移動のために、当業者によって容易に設計され得る手段が使用され得る。例えば、図６は、可動要素を移動させるように設計された、油圧、空気圧、またはソレノイド動作を特徴とし得るシリンダ３４を示す。

【0029】

他の解決策も可能であり、例えば、装置全体が垂直に変位されてもよく、またはカートンの経路に向かって回転可能であってもよい。例示された解決策は、取り扱われる部品を最小限に抑え、カートンがいつでも停止することを伴わない成形を可能にし、したがって動作を高速化する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】