▶ スピー－ディー パッケージング マシナリー， インコーポレーティッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-17
(54)【発明の名称】回転充填機
(51)【国際特許分類】
B65G 65/32 20060101AFI20221110BHJP
B65G 47/20 20060101ALI20221110BHJP
B65B 1/06 20060101ALI20221110BHJP
B65B 1/10 20060101ALI20221110BHJP
【ＦＩ】
B65G65/32 D
B65G47/20
B65B1/06
B65B1/10 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022518403
(86)(22)【出願日】2020-09-18
(85)【翻訳文提出日】2022-03-18
(86)【国際出願番号】 US2020051389
(87)【国際公開番号】W WO2021055673
(87)【国際公開日】2021-03-25
(31)【優先権主張番号】16/577,776
(32)【優先日】2019-09-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522110902
【氏名又は名称】スピー－ディー パッケージング マシナリー， インコーポレーティッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＰＥＥ－ＤＥＥ ＰＡＣＫＡＧＩＮＧ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ， ＩＮＣ．
【住所又は居所原語表記】１３６０ Ｇｒａｎｄｖｉｅｗ Ｐａｒｋｗａｙ， Ｓｔｕｒｔｅｖａｎｔ， ＷＩ ５３１７７， Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】100102749
【弁理士】
【氏名又は名称】澤木 紀一
(74)【代理人】
【識別番号】100062982
【弁理士】
【氏名又は名称】澤木 誠一
(72)【発明者】
【氏名】シュワルツ， ジョシュア エー．
(72)【発明者】
【氏名】ブラント， ロナルド ビー．
(72)【発明者】
【氏名】ナビィン， ジェイムズ ピー．
(72)【発明者】
【氏名】ステファネリ， アンソニー ディー．
(72)【発明者】
【氏名】ビーラー， ダーレン
(72)【発明者】
【氏名】ボレス， アンドリュー
(72)【発明者】
【氏名】クヌーセン， ジェイムズ アール．
【テーマコード（参考）】
3E118
3F075
3F080
【Ｆターム（参考）】
3E118AA02
3E118AB10
3E118AB20
3E118BA02
3E118BB03
3E118BB10
3E118BB12
3E118DA03
3E118EA01
3F075AA07
3F075BA01
3F075BB04
3F075BB05
3F075CA06
3F075DA30
3F080AA51
3F080CG15
(57)【要約】
ブリッジ接続可能な乾燥材料を容器に充填する回転充填機（２０）は、複数の周方向に離間されたドロップバケット（３２）を支持するタレット（３０）と、ドロップバケット（３２）の下に配設された複数の漏斗アセンブリ（３４）とを含む。固定スライドプレート（１００）が、漏斗アセンブリ（３２）とドロップバケット（３４）との間に垂直方向に配設されている。タレットの回転方向で見た場合、スライドプレートは、上流端部（１２０）と、下流端部（１２２）と、内側縁部および外側縁部（１２４および１２６）とを有している。スライドプレート（１００）の部分は、ドロップバケット（３２）の底部から、漏斗アセンブリ（３４）のインレット開口部までの流路の直径が、スライドプレート（１００）のテーパに伴って漸進的に増加するように、その下流端部に向かって、直径が漸進的にテーパ状になっている。また、それらの材料を容器内に定量供給する前に、ブリッジ接続可能な材料を膨張させる漏斗アセンブリ（３４）も設けられている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それを通って垂直方向に延在する開口部を画定する回転可能な中心ハブと、前記ハブ上に支持された複数の周方向に離間されたドロップバケットであって、各ドロップバケットが、開口上部と、該開口部と位置合わせされた開口底部と、外壁とを有する、複数の周方向に離間されたドロップバケットと、
前記ハブ上に取付けられた複数の漏斗アセンブリであって、各漏斗アセンブリが、対応するドロップバケットの前記底部開口部の下に配置された上方インレットと、下方ディスペンシングアウトレットとを有する、複数の漏斗アセンブリと、
前記漏斗アセンブリと前記ドロップバケットとの間に垂直方向に配設された固定スライドプレートであって、タレットの回転方向で見た場合に、該スライドプレートは、上流端部と、下流端部と、上面および下面と、内側縁部および外側縁部とを有し、および該スライドプレートは、前記ドロップバケットの前記底部から、前記ハブの開口部を通って前記漏斗アセンブリの前記インレット開口部までの流路の直径が、前記スライドプレートのテーパに伴って漸進的に増加するように、前記スライドプレートの前記下流端部に向かって直径が漸進的にテーパ状になるテーパ状部分を含む、固定スライドプレートと、
を備える回転充填機。
【請求項2】
前記スライドプレートの前記テーパ状部分の内側縁部は、該テーパ状部分の少なくとも大部分にわたって連続的にテーパ状になっている、請求項１に記載の回転充填機。
【請求項3】
前記スライドプレートは、１８０度から３２０度の円弧を介して延在する、請求項１に記載の回転充填機。
【請求項4】
前記スライドプレートの前記テーパ状部分は、少なくとも１５０度の円弧を介して延在する、請求項３に記載の回転充填機。
【請求項5】
前記スライドプレートの上流部はテーパ状になっておらず、すり板のテーパ状部分は、前記スライドプレートの上流部から、該スライドプレートの下流端部まで延在する、請求項４に記載の回転充填機。
【請求項6】
前記スライドプレートは、前記ハブの前記開口部の上で該ハブに取付けられたリングに一体化されている、請求項４に記載の回転充填機。
【請求項7】
各ドロップバケットは、各々が両端壁の関連する端部に当接する、第一および第二の対向する端壁および内側壁および外側壁部を有する、請求項１に記載の回転充填機。
【請求項8】
各ドロップバケットは、該ドロップバケット内の個別のチャンバを画定するように、前記内側壁および外側壁間に延在する少なくとも一つのパーティションを有する、請求項７に記載の回転充填機。
【請求項9】
各ドロップバケットは、前記第一および第二の端壁間で互いに概して等しく離間されている少なくとも二つのパーティションを有する、請求項８に記載の回転充填機。
【請求項10】
各漏斗アセンブリは、そこを通って落下する材料を漸進的に膨張させるような寸法になっておりおよびそのように構成されている内側膨張チャンバを有する、請求項１に記載の回転充填機。
【請求項11】
各漏斗アセンブリの前記膨張チャンバには、第一および第二の対向する上方壁部および第一および第二の対向する下方壁部が隣接し、および前記壁部は、前記第一の上方壁部に衝突する材料が、前記第二の下方壁部に向けられ、ひいては前記膨張チャンバの外部へ向けられるように配設されおよび構成される、請求項１０に記載の回転充填機。
【請求項12】
前記漏斗アセンブリは、上方漏斗および下方漏斗を有し、前記膨張チャンバは該上方漏斗内に配置され、および該下方漏斗は、その上方部に対して鋭角に傾斜されている下方部を有する流路を呈する、請求項１０に記載の回転充填機。
【請求項13】
前記回転充填機の回転中に、前記漏斗アセンブリに弾性的にぶつかるように配置されている漏斗ノッカーをさらに備える、請求項１０に記載の回転充填機。
【請求項14】
前記漏斗アセンブリの軸方向中心線に近接して前記インレットと前記アウトレットとの間で該漏斗アセンブリ内に突き出ている複数のフィンガをさらに備える、請求項１０に記載の回転充填機。
【請求項15】
そこを通って垂直方向に延在する円弧状開口部を画定する回転可能な中心ハブと、前記ハブに取付けられた複数の周方向に離間されたドロップバケットであって、各ドロップバケットは、開口上部と、該ハブの開口部と位置合わせされた開口底部と、外壁とを有する、複数の周方向に離間されたドロップバケットと、
前記ハブに取付けられた複数の漏斗アセンブリであって、各漏斗アセンブリは、対応するドロップバケットの前記底部開口部の下に配置された上方インレットを有する上部を有し、および下方ディスペンシングアウトレットを有し、各漏斗アセンブリは、そこを通って落ちる材料を漸進的に膨張させるような寸法になっており、およびそのように構成されている内側膨張チャンバを有する、複数の漏斗アセンブリと、
を備える、回転充填機。
【請求項16】
各漏斗アセンブリの前記膨張チャンバには、第一および第二の対向する上方壁部および第一および第二の対向する下方壁部が隣接し、および前記壁部は、前記第一の上方壁部に衝突する材料が、前記第二の下方壁部に向けられ、ひいては前記膨張チャンバの外部へ向けられるように配設されおよび構成され、各漏斗アセンブリは、上方漏斗および下方漏斗を有し、前記膨張チャンバは該上方漏斗内に配置され、および該下方漏斗は、その上方部に対して鋭角に傾斜されている下方部を有する流路を呈する、請求項１５に記載の回転充填機。
【請求項17】
前記漏斗アセンブリの軸方向中心線に近接して前記インレットと前記アウトレットとの間で各漏斗アセンブリ内に突き出ている複数のフィンガをさらに備える、請求項１４に記載の回転充填機。
【請求項18】
材料を容器に定量供給する漏斗アセンブリであって、定量供給されたブリッジ接続可能な乾燥材料を受け入れるように構成された上方インレットを有し、および下方アウトレットを有する上方漏斗と、
前記上方漏斗の前記アウトレットに結合された上方インレットと、前記ブリッジ接続可能な乾燥材料を容器に定量供給するように構成された下方ディスペンシングアウトレットとを有する下方漏斗であって、該上方漏斗は、そこを通って落下する該ブリッジ接続可能な乾燥材料を漸進的に膨張させるような寸法になっておりおよびそのように構成されている内側膨張チャンバを有する、下方漏斗と、
を備える漏斗アセンブリ。
【請求項19】
前記上方漏斗の前記膨張チャンバには、第一および第二の対向する上方壁部および第一および対向する第二の下方壁部が隣接し、および前記壁部は、前記第一の上方壁部に衝突する材料が、前記第二の下方壁部に向けられ、ひいては前記膨張チャンバの外部へ向けられるように配設されおよび構成される、請求項１８に記載の漏斗アセンブリ。
【請求項20】
前記漏斗アセンブリの軸方向中心線に近接して前記インレットと前記アウトレットとの間で各漏斗アセンブリ内に突き出ている複数のフィンガをさらに備える、請求項１９に記載の漏斗アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、制御された量の乾燥材料を容器に定量供給するための回転機の分野に関し、およびより具体的には、凝集しやすいおよび／またはくっつきやすいブリッジ接続可能な乾燥材料を定量供給するための回転充填機に関し、およびそのような機械を操作する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
回転充填機は、乾燥材料を上から容器に定量供給するのに日常的に使用されている。このような機械は、典型的には、定量供給すべき材料を送り出す回転組合せ計量機または他の装置の下に配設された回転タレットを含む。該タレットは、下方開口部を有する複数の周方向に離間されたドロップバケットまたはビンを支持している。各ドロップバケットまたはビンの該開口部は、下にある漏斗と協働する。動作時に、各ドロップバケットは、該バケットが送出装置の下で回転する際に、指定された量の材料を受け入れて、該材料を関連する漏斗内に放出する。そして、該材料は、該漏斗内を流れて、該送出装置から周方向に離間されている下にある容器内に定量供給される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
いくつかの材料の定量供給は、充填機器内の隙間や材料経路をブリッジ接続しまたは該経路内に広がって、該機器を詰まらせるそれらの材料の傾向により、問題がある可能性がある。このようないくつかの材料は、比較的粘着性が有り、または、高い接着特性有し、このことは、該材料を凝集させるかまたは互いに付着させ、および／または該ドロップバケットまたは漏斗に付着させる。このような材料の典型は、比較的柔らかい噛むことのできる甘い食べ物である「グミ」である。グミは、典型的には、例外もあるが通常は、ゼラチンをベースとしている。それらは、キャンディに最も良く使われているが、チュワブルのビタミンや薬等の他の材料でも使われている。それらのほとんどは「一口サイズ」、すなわち、５ｃｍ未満の最大直径を有しているが、サイズおよび形状が異なっている。いくつかのものは、熊または魚等の非現実的なまたは定型化された動物の外観を呈している。他のものは、概して楕円形の錠剤の形態になっている。それらには、糖衣が施されていても施されていなくてもよい。凝集する、および該充填機の表面に付着するそれらの材料の傾向は、ドロップバケットの底部開口部または漏斗のスロート等の流路部分をブリッジ接続または詰まらせる傾向を生じさせる。比較的大きな直径の粒子は、時には最大粒子径のたった２、３倍の直径を有する、比較的小さな充填開口部を通して移動させなければならないため、ブリッジングは特に、比較的小径の充填開口部を有する容器に、比較的大径の粒子で形成された材料を充填する場合に懸念される。それらが流路を詰まらせるように十分にブリッジ接続しない場合であっても、該材料は、それでも該底部開口部に隣接する該ドロップバケットの底部等の表面に、または、下にある容器への定量供給を遅らせるかまたは妨げるように、あるいは、次々とではなく、少なくとも塊になって容器内に落下するように、十分に長く漏斗の側面に付着する可能性がある。結果として生じる遅れ／詰まりは、部分充填や空充填を含む充填精度の低下を引き起こす可能性がある。
【0004】
他の材料は、従来のグミほど粘着性がないが、やはり絡み合いやすく、その結果、それらは、開口部または空間をブリッジ接続する。カシューナッツ等のナッツ類は、この特性を呈している。
【0005】
したがって、本願明細書において用いられている「ブリッジ接続可能な材料」は、互いの付着および／または絡み合いによって凝集する、および／または他の面に付着する比較的高い傾向を有する何らかの個別の乾燥粒子を意味する。ブリッジ接続可能な材料は、例えば、粘着性があるかまたは高い付着性を有するグミ、および絡み合う傾向のある、カシューナッツ等の一部のナッツを含む。
【0006】
そのため、ブリッジ接続可能な乾燥材料を制御された予測可能な方法で確実に定量供給することが可能である回転充填機を提供する必要性が生じている。
【0007】
また、凝集および／またはブリッジングを低減するかまたは防ぐ方法で、ブリッジ接続可能な材料の定量供給を測定する回転充填機を提供する必要性が生じている。
【0008】
さらに、ブリッジ接続可能な材料が、凝集してまたは数回に分けてとは対照的に、ほぼ次々と容器内に定量供給されるように、定量供給されたブリッジ接続可能な材料を「単一化」する回転充填機を提供する必要性が生じている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の第一の態様によれば、回転充填機は、それを通って垂直方向に延在する開口部を画定する回転可能な中心ハブと、前記開口部にわたって配設された複数の周方向に離間されたドロップバケットと、該開口部の下で前記ハブ上に取付けられた複数の漏斗アセンブリとを含む。各ドロップバケットは、開口上部と、すり板内の開口部と位置合わせされた開口底部と、外壁とを有する。各漏斗アセンブリは、対応するドロップバケットの底部開口部の下に配置された上方インレットと、下方ディスペンシングアウトレットとを有する。固定スライドプレートが、漏斗アセンブリとドロップバケットとの間に垂直方向に配設されている。タレットの回転方向で見た場合に、該スライドプレートは、上流端部と、下流端部と、上面および下面と、内側縁部および外側縁部とを有する。該スライドプレートは、前記ドロップバケットの底部から、漏斗アセンブリのインレット開口部までの流路の直径が、該スライドプレートのテーパに伴って漸進的に増加するように、前記スライドプレートの下流端部に向かって直径が漸進的にテーパ状になるテーパ状部分を含む。
スライドプレートのテーパ状部分の内側縁部は、該テーパ状部分の少なくとも大部分にわたって連続的かつ均一にテーパ状になっていてもよい。
各ドロップバケットは、第一および第二の対向する（上流および下流）端壁と、各々が、両端壁の関連する端部に当接する内側壁および外側壁とを有していてもよい。この場合、各ドロップバケットは、該ドロップバケット内に個別の区画を画定するように、該内側壁と外側壁との間に、少なくとも概して垂直方向に延在する少なくとも一つのパーティションを有していてもよい。
各漏斗アセンブリは、それを通って落下する材料を漸進的に膨張させるような寸法になっており、およびそのように構成されている内側膨張チャンバを有していてもよい。各漏斗アセンブリの膨張チャンバは、第一および第二の対向する上方壁部と、第一および第二の下方壁部とによって隣接されている。これらの壁部は、第一の上方壁部に衝突する材料が、第二の下方壁部に向けられて、その結果、膨張チャンバの外部へ向けられるように配設されおよび構成されている。
一つの構成において、膨張チャンバは、上方漏斗内に配置され、および下方漏斗は、流路の上方部に対して鋭角で傾斜している下方部を有する経路を呈している。
スライドプレートのテーパ状部分の内側縁部は、該テーパ状部分の少なくとも大部分にわたって連続的かつ均一にテーパ状になっていてもよい。
各ドロップバケットは、第一および第二の対向する（上流および下流）端壁と、各々が、両端壁の関連する端部に当接する内側壁および外側壁とを有していてもよい。この場合、各ドロップバケットは、該ドロップバケット内に個別の区画を画定するように、該内側壁と外側壁との間に、少なくとも概して垂直方向に延在する少なくとも一つのパーティションを有していてもよい。
各漏斗アセンブリは、それを通って落下する材料を漸進的に膨張させるような寸法になっており、およびそのように構成されている内側膨張チャンバを有していてもよい。各漏斗アセンブリの膨張チャンバは、第一および第二の対向する上方壁部と、第一および第二の下方壁部とによって隣接されている。これらの壁部は、第一の上方壁部に衝突する材料が、第二の下方壁部に向けられて、その結果、膨張チャンバの外部へ向けられるように配設されおよび構成されている。
一つの構成において、膨張チャンバは、上方漏斗内に配置され、および下方漏斗は、流路の上方部に対して鋭角で傾斜している下方部を有する経路を呈している。
【0010】
上記回転充填機はさらに、該回転充填機の回転中に、漏斗アセンブリに弾性的にぶつかるように配置されている漏斗ノッカーを含んでいてもよい。
【0011】
本発明の別の態様によれば、材料を容器に定量供給するための漏斗アセンブリが提供される。該漏斗アセンブリは、上方漏斗および下方漏斗を含む。上方漏斗は、それを通って落下するブリッジ接続可能な乾燥材料を漸進的に膨張させるような寸法になっており、およびそのように構成されている内側膨張チャンバを有している。上方漏斗の膨張チャンバは、第一および第二の対向する上方壁部と、第一および第二の下方壁部とによって隣接されている。この場合、これらの壁部は、第一の上方壁部に衝突する材料が、第二の下方壁部に向けられて、その結果、膨張チャンバの外部へ向けられるように配設されおよび構成されている。
【0012】
複数のフィンガが、漏斗アセンブリの軸方向中心線に近接してインレットとアウトレットとの間で各漏斗アセンブリ内に突出していてもよい。
【0013】
本発明のこれらおよびその他の特徴および態様は、以下の説明および添付図面とともに考慮すれば、より良く認識および理解されるであろう。しかし、以下の説明は、本発明の好適な実施形態を示していると同時に、限定ではなく例証として提示されていることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【0014】
本発明の好ましい例示的な実施形態を添付図面に示すが、類似の参照番号は、全体を通して類似の部材を示すものとする。
【発明を実施するための形態】
【実施例1】
【0015】
まず、図１～図３に注目すると、本発明に従って構成されている回転充填機２０が図示されている。マシン２０は、ブリッジ接続可能な乾燥材料（当該用語は上記で定義されている）を送出システムから受け入れるように、および該材料を制御された方法で、下にある容器に定量供給するように構成されている。該「制御された」方法は、容器当たり指定された数の粒子、容器当たり指定された重量の粒子、または、容器当たり指定された容積の粒子とすることができる。図示されている実施形態において、送出システムは、コンベヤ（図示せず）から材料を受け入れ、およびバッチ当たり所定の重量の材料を定量供給する回転組合せ計量機２２を備えている。典型的な場合のように、所定重量当たりの平均的な粒子数が分かっている場合、回転組合せ計量機２２は、それに従ってバッチ当たり所定数の粒子を定量供給する。以前、このような回転組合せ計量機は、Ｙａｍｏｔｏ社から入手可能であったが、いくつものベンダーによって提供されている可能性がある。図示されている回転充填機は、ボトルに約２．２５ｃｍの最大直径を有するグミを充填するように、およびそれらのグミを、４．２５～４．５０ｃｍの充填開口直径を有する一つのボトルに定量供給するように最適化されている。該機械の構成、および特に、以下で説明する漏斗アセンブリの構成は、取り扱う粒子のサイズおよび特性と、充填される容器の充填開口直径とによって、かなり変わる可能性があるであろう。
【0016】
ここでも図１～図３を参照すると、回転充填機２０は、複数の（１８個の）周方向に離間されたドロップバケット３２と、同数の漏斗アセンブリ３４とを支持する回転タレット３０を含み、漏斗アセンブリの一つは、各ドロップバケット３２と結合されている。充填される容器を受け入れるために、同じ複数の容器ホルダ３６（本願明細書において用いられている「容器」は、漏斗アセンブリから材料を受け入れるように構成された何らかの容器を意味するものと理解されたい）が、漏斗アセンブリ３４の下において、ハブ３０の底部に取付けられている。さらに、および有意に、ドロップバケット３２から漏斗アセンブリ３４への材料の流れを膨張させるかまたは単一化するために、固定スライドプレート１００（まず、図４を参照）が、ドロップバケット３２と漏斗アセンブリ３４との間で、タレット３０に垂直方向に取付けられている。
【0017】
この特定の実施形態の容器３７（図９および図１０）はボトルであり、容器ホルダ３６は、ボトルホルダであると考えることができる。各ボトルホルダ３６は、ボトル３７を受け入れて、その結果として充填動作中にボトルを、関連する漏斗アセンブリ３４の下の定位置で保持するように、特定のボトル形状およびサイズのために構成されたノッチ３８を有している。ボトルは、空のボトルを上流の移送装置４０へ送り出し、および下流の移送装置４２を介して、最下流のボトルホルダ３６から空のボトルを受け取るコンベヤ（図示せず）によって、容器ホルダ３６へ送出され、および該容器ホルダから受け取られる。各移送装置４０、４２は、ボトルホルダ３６と該コンベヤとの間でボトルを移送するために各々が回転して、関連するボトルホルダ３６のノッチ３８と協働係合しおよび協働係合から解放される、複数の周方向に離間された周囲ノッチ４４を有している。コンベヤおよび移送装置４０および４２は、タレット３０と同期して作動するように構成されている。異なる供給および処理システムを、ボトル以外の容器に対して利用することができるであろう。
【0018】
図１～図５を参照すると、タレット３０は、中心軸５０と、上方ディスク装置５２および下方ディスク装置５４を含む。軸５０は、電動モータ（図示せず）によって駆動される。上方ディスク装置または「充填プレート」５２は、軸５０に固定され、およびその外周近傍に、セグメント化された円形開口部を有し、各セグメントは、上からドロップバケット３２と位置合わせされ、および下から漏斗アセンブリ３４と位置合わせされている充填開口部５６を形成している。この例示的な実施形態の各充填開口部５６は、長さが約１５ｃｍで幅が約１０ｃｍである。ドロップバケット３２は、充填開口部５６の中央寄りにある充填プレート５２に取付けられている。また、漏斗アセンブリ３４を収容するための取付部も、充填プレート５２上または該プレート内に形成されている。これらの取付部は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第８，９９１，４４２号明細書に記載されているタイプの磁気クイックマウント装置と協働するように構成された開口部の形態を取ることができ、当該特許の内容は、その全体を参照することによって本願明細書に組み込まれるものとする。別法として、各取付部は、漏斗アセンブリ３４を充填プレート５２の底部に取付ける離間ボルトを収容するための離間穴を備えていてもよい。
【0019】
図示されている実施形態において、充填プレート５２は、ステンレス鋼または同等の耐久性の、容易にクリーニング可能な材料から形成されている。内側環状リング６０および外側環状リング６２によって形成された環状回転すり板が、環状リング６０および６２がそれぞれ充填開口部５６の径方向中心寄りおよび外側寄りに配設された状態で、ステンレス鋼製充填プレート５２に上部に取付けられている。リング６０および６２は、比較的硬くて耐摩耗性があるが、比較的低い滑り摩擦係数を有している材料で形成されている。ＨＤＰＥ、Ｄｅｌｒｉｎ（登録商標）（アセタールホモポリマー）およびＵＨＭＷは、適当な材料の実例であるが、入手可能性および製品相互作用に基づく同様の特性を備えた他の材料を利用してもよい。環状開口部は、充填開口部５６上の内側リング６０と外側リング６２との間に形成されている。ドロップバケット３２は、以下で説明するように、すり板リング６０および６２の上面に支持され、およびハブ３０に付着されている。
【0020】
ここで図１～図４を参照すると、各ドロップバケット３２は、耐久性があり、およびクリーニングするのが容易で、比較的低い滑り摩擦係数を有する材料で形成されている。ステンレス鋼および製品相互作用および環境に基づく同様の特性を備えた材料のさまざまなグレードのいずれでも十分であろう。この材料は、それへの粘着性粒子の付着を抑制するために、小さな窪みが形成されていてもよく、または、別の方法で改変されていてもよい。この実施形態において、各ドロップバケット３２は、形状が概して台形であり、反時計回りに回転する、および内側および外側の径方向壁部６８および７０の第一および第二のまたは上流および下方の対向端壁６４および６６を有し、該径方向壁部の各々は、両端壁６４および６６の関連する端部に当接している。各ドロップバケット３２の外側壁部７０は、内側壁部６８よりも長く、および端壁６４および６６は、タレットアセンブリの径方向の二等分線に対して傾斜して、ドロップバケット３２が、介在する隙間なしで、ドロップバケット３２を収容する円形領域全体をカバーすることを可能にする台形形状を形成している。内側および外側端壁６４および６６の上端部は、ドロップバケット３２から別様に逸れる可能性のある材料を、ドロップバケット３２の内部へ方向付けるシュート部として作用するように外側に広がっている。いくつかの、例えば、６個のドロップバケットを、半円形のサブアセンブリ内に設けることができるであろう。半円形のフランジ７２が、ドロップバケット３２から後方に延在している。図５を見て最も良く分かるように、各サブアセンブリは、フランジ７２内の開口部７６を通って延在し、および該サブアセンブリを定位置に固定するために、内側すり板リング６０の対応する凹部７８に選択的に係合する、ばねで留められた複数のプランジャ７４によって定位置に保持される。
【0021】
ここで、図１～図４、最も具体的には図４を参照すると、回転組合せ計量機２２から受け取った材料が、比較的少量の充填の場合に特に懸念される、各ドロップバケット３２の上流端壁６４の前方に容易に押されることを防ぐために、各ドロップバケット３２は、ドロップバケット３２の底部から、内側壁６８と外側壁７０との間で少なくとも概して垂直方向に延在する少なくとも一つのパーティションを有していてもよい。二つの等間隔で離間されたパーティション８０が、図示されている実施形態に設けられており、各パーティションは、互いに、およびドロップバケット３２の前方端壁６４と少なくとも概して平行に延在している。このようにして、三つの個別のチャンバがドロップバケット３２内に形成されている。比較的少量の充填の間は、ほとんどまたはすべての粒子が一回分であり、最下流のチャンバ内に定量供給される。この効果の恩恵は、以下でより詳細に説明する。
【0022】
図３～図７を参照すると、リング６０および６２がスライドプレートの下で回転している間、定位置に留まらせるために、スライドプレートまたは「ドロッププレート」１００が、内側すり板プレートリング６０と、外側すり板リング６２との間の上方凹部に取付けられている。スライドプレート１００は、所望の硬度および耐摩耗性を実現できる間のこの滑り接触を容易にするために、Ｄｅｌｒｉｎ（登録商標）または同様の材料で形成することができる。しかし、該スライドプレートは、二つの構成要素の互いに対する滑動を容易にするために、すり板プレートリング６０および６２とは別の材料で形成してもよい。例えば、ＨＤＰＥが、該すり板のリング６０および６２として使用される場合、Ｄｅｌｒｉｎは、スライドプレート１００に特に適合している。図７に示すスライドプレート１００は、多数の周方向に離間された径方向接続アーム１０４によってセグメント化されている環状リング１０２と一体形成されている。図５を見て最も良く分かるように、リング１０２の内側縁部１０６および外側縁部１０８はそれぞれ、内側すり板リング６０の外周面および外側すり板リング６２の内周面に形成された、上方に対向しているリップ部１１０および１１２上に支持されている。リング１０２は、充填動作中に、材料がリップ部１１０および１１２上に蓄積するのを防ぐ。スライドプレート１００は、固定取付部から下方へ、スライドプレート１００内または該プレートを介して形成された開口部内まで延びているピンまたは同様の装置１１４（図１、図３および図６）によって固定保持されている。すり板リング６０および６２に対するスライドプレート１００の正確な相対的位置決めは、この開口部をスロットの形態で形成することにより、または、図７に示すように、二つ以上の離間した円形開口部１１６を設けることにより実行することができる。
【0023】
特に図７を参照すると、スライドプレート１００の半径方向の直径は、回転ドロップバケット３２内の材料が遭遇する充填開口部５６の有効サイズを、回転組合せ計量機ディスペンサ２２の下流方向に漸進的に増加させるように、その長さの少なくとも一部にわたってテーパ状になっている。したがって、テーパ状部分１２２は、回転ドロップバケット３２に、粒子を、単一の塊ではなく、次々とまたは小さな群で充填開口部５６内に押し込ませる滑動はねぶたとして有効に作用する。したがって、いっぱいになったドロップバケット３２が遭遇する最上流の充填開口部はほぼ完全に覆われ、また、その後遭遇する下流の充填開口部６は、スライドプレート１００の下流の充填開口部５６が全体的に露出されるまで漸進的に露出される。
【0024】
より具体的には、図５～図７を見て最も良く分かるように、タレットの回転方向で見た場合、スライドプレート１００は、均一の直径から成る上流端部１２０と、直径が、その下流端部に向かって漸進的にテーパ状になる下流端部１２２とを含む。該スライドプレートが約２９０度の円弧を介して延在している図示の実施形態において、テーパ状部分１２２は、最下流の１７０～２５０度のスライドプレート１００を介して延在している。このテーパは、テーパ状部分１２２の一部またはすべてに沿って連続的かつ均一であってもよい。図示されている実施形態において、該テーパ状部分は、約２３５度の円弧長を有している。テーパ状の内側縁部１２４は、略最上流の６０度のテーパ状部分にわたって約１７度の半径を、および残りの１７５度にわたって約１８．５度の半径を有している。
【0025】
該テーパの先端が、該充填開口部の内側に配置されるのではなく、関連する充填開口部５６を覆って配設されるように、ノッチ１２８が、テーパ状部分１２２の上流端の内側縁部１２４内に形成されている。充填開口部５６の幅が約１００ｍｍである図示の実施形態において、スライドプレート１００で覆われていない充填開口部５６の部分によって画定される充填開口部５６の「有効幅」は、テーパ状部分１２２の最上流端における約１２ｍｍから、スライドプレート１００の最下流端におけるいっぱいの１００ｍｍまで増加し、この場合、該スライドプレートは、外側すり板リング６２のリップ部１１２ほどの幅である。
【0026】
ここで図５～図７を参照すると、スライドプレート１００の上流端部１２０は、回転組合せ計量機２２から受け取った、定量供給される粒子のバッチを受け取るための、および該充填開口部が露出されたときに、該充填開口部への後の定量供給のために該バッチを準備するための隙間なしの「受取り面」を設けるように、下にある充填開口部５６を完全に覆う。図示されている実施形態において、該上流部は、約５５～６０度の円弧長を有する。この円弧長は、必要に応じて、かなり長くすることができるであろう。
【0027】
図７のリング１０２は、スライドプレート１００の支持または動作にとって本質的ではないことに留意すべきである。スライドプレート１００または同様に構成されたスライドプレートを、リングが欠けている三日月または半月形状の要素の形態で設けることができるであろう。スライドプレート１００は、図６にリングなしで図示されている。
【0028】
次に図８～図１０を参照すると、各漏斗アセンブリ３４は、材料が、漏斗アセンブリ３４の底部ディスペンシングアウトレット１６０から、塊状ではなく一列にまたはほぼ一列で定量供給されるように、関連する充填開口部５６を通って落下する材料を定量供給するとともに、さらにそれらの材料を膨張させるように構成されている。アウトレット１６０は、典型的には、下にある容器のインレット開口部の直径と同じくらいの大きさの直径を、または、非限定的な本実施例においては、２０～４０ｍｍ程度の、およびより典型的には、約３０ｍｍの直径を有している。各漏斗アセンブリ３４の内部の形状寸法は、定量供給される材料のフロー特性に適合するようにカスタマイズすることができる。大雑把なやり方として、製品の流路は、比較的粘性が有りまたは粘つくが、特に絡み合う傾向のないソフトグミのような材料に対しては、比較的シンプルにすべきであり、また、粘つかずまたは粘着性がないが、絡み合いまたは少なくとも自己付着の傾向が非常にある、カシューナッツまたはハードグミ等の材料に対しては、比較的複雑にすべきである。
【0029】
図８～図１０に示す漏斗アセンブリ３４は、後者の材料を定量供給するのに適合している。図示されている漏斗アセンブリ３４は、フレキシブルベローズ１３４によって互いに結合されている上方漏斗１３０および下方漏斗１３２を備えている。ベローズ１３４は、上方漏斗１３０の下方環状フランジ１３６および下方漏斗１３２の上方環状フランジ１３８にわたるスナップフィットによって定位置に保持されている。上方漏斗１３０は、すべての定量供給材料に対して、または広範な種類の材料に対してユニバーサルにすることができる。下方漏斗１３２は、特に注目すべきは粒径を含む特定の製品に対してカスタマイズすることができ、すなわち、容器アダプタとして考えることができる。各漏斗アセンブリ３４の内部は、そこを通って落下する材料を、左右にジグザグに進ませまたは跳ね返らせて、絡み合った粒子の塊を細かくし、さらに流動粒子の流れを膨張または単一化させるために、非直線状で非均一な容積テーパ状にすることができる。さまざまな形態が、この効果を実現することができるであろうし、いくつかのものは、他のものよりも特定の粒子に対してより有効であろう。
【0030】
特に図９を参照すると、上方漏斗１３０の内部は、対向する第一および第二の壁部１４０および１４２から成る上方セットと、第一および第二の下方壁部１４４および１４６から成る下方セットとが隣接する内部膨張チャンバを画定している。各壁部のセットは、特定の用途のためのカスタム化を可能にするために、上から上方漏斗１３０の外殻部１５０内に落下可能になっている、取外し可能なインサート１４８（または、二つ以上の積層インサート）の内側面に設けることができる。インサート１４８および下方漏斗１３２は、ウレタン等の耐久性のある耐摩耗性、低摩擦の材料から形成することができる。該上方セットの第一の壁部１４０は、上方漏斗１３０の軸芯に近接して配設された底部縁部に対して下方内側に傾斜されている。漏斗アセンブリ３４に勢いよく入る粒子の少なくともほとんどは、壁部１４０に当たって、該下方セットの対向する第二の壁部１４６へ離脱される。該下方セットの第二の壁部１４６は、粒子を下方漏斗１３２のインレットへ方向付ける底部縁部に対して下方内側に傾斜されている。該上方セットの第二の壁部１４２および該下方セットの第一の壁部１４４は、主にストップ部として作用し、および製品の流れにほとんどまたは全く遭遇しない。
【0031】
ここでも図９を参照すると、底部漏斗１３２は、互いに対して鋭角に延びている上方部および下方部を画定するように、その中央部１５１でよじられまたは「くの字状」になっている。上方漏斗１３０と同様に、下方漏斗１３２の内部は、第一および第二の上方壁部１５２および１５４と、第一および第二の下方壁部１５６および１５８とを有している。該上方セットの第一の壁部１５２は、底部縁部に対して下方内側に傾斜されている。該第二のセットの第二の壁部１５８は、漏斗アセンブリ３４の底部アウトレット１６０に向かって下方内側に傾斜されている。該上方セットの第一の壁部１５２に当たって跳ね返る粒子は、該下方セットの第二の壁部１５８に突き当たって、そこで該粒子は、下方アウトレット１６０に向かって流れる際にさらに単一化される。該上方セットの第二の壁部１４２および該第二のセットの第一の壁部１５２は、主にストップ部として作用し、および製品の流れにはほとんどまたは全く遭遇しない。
【0032】
図９と図１０を比較すると、最小で、下方漏斗１３２の該開口部の下方部は、図９に示すように、一方の方向または「Ｘ」方向において漸進的に狭小になり、および図１０に示すように、他方の方向または「Ｙ」方向においては広くなることが図を見て分かる。この形態は、方向目的のために一つの方向においてテーパ状を呈しているにもかかわらず、該アウトレットにおいて比較的大きなフロー領域を維持することにより、底部アウトレット１６０における粒子のブリッジングを防ぐのに役に立つ。
【0033】
次に、図１２を参照すると、漏斗アセンブリ２３４は、上方漏斗３３０を通った落下を逃れる可能性のある何らかの塊がぶつかるようにおよび該塊を砕くように作用する、内側に突出しているフィンガ３８０を備えていてもよい。この別様の実施形態の漏斗アセンブリ２３４は、フレキシブルベローズ３３４によって結合されている上方漏斗３３０および下方漏斗３３２を有しているという点で、第一の実施形態の漏斗アセンブリと同様である。フィンガ３８０は、バッフル３３４の外周から該バッフル内に突出している。三つのこのようなフィンガ（それらのうちの二つが図１２に示されている）が、漏斗アセンブリ２３４の周りに等距離に離間されて、図示されている実施形態に設けられている。各フィンガは、その上にタブを有していてもよい内側の製品係合端部と、ベローズ３３４の上面と、上方漏斗３３０の取付フランジ３３６の下面との間に締め付けられた外側端部とを有している。フィンガ３８０は、所望の破砕効果を実現するために、水平に対して所望の角度で傾斜させることができ、およびそれらの傾斜の角度は、互いに対して変えてもよい。フィンガ３８０は、例えば、ステンレス鋼またはばね鋼で形成することができる。
【0034】
また、図１２の漏斗アセンブリ２３４における材料流路も、接触する何らかの面に付着する傾向がある、より粘着性または付着性がある材料に適応するために、図８～図１０の漏斗アセンブリ３４の場合よりも、よりまっすぐにまたは直線状になっている。この実施形態において、上方漏斗３３０および下方漏斗３３２はともに、少なくとも形状が主として円錐台状になっている。したがって、下方漏斗１３２におけるくの字状はなくなっている。さらに、上方漏斗３３０において、異なる相対的傾斜から成る壁部の第一および第二のセットは、比較的均一な傾斜から成る単一の周囲壁部３４０によって置き換えられている。
【0035】
当然のことながら、図１２のフィンガ３８０ならびに塊を砕くのに役に立たせるための、該漏斗アセンブリ内に突出している他のフィンガまたは他の要素を、図８～図１０の漏斗アセンブリ内に設けることができるであろう。
【0036】
図３、図５および図１１を参照すると、該漏斗にブリッジ接続し、または、それらの内側壁に付着する傾向のある粒子を移動させるように、漏斗アセンブリ３４に衝撃または振動を与えるために、追加的な手段を設けてもよい。図示されている実施形態において、これらの手段は、回転漏斗アセンブリ３４がぶつかる「漏斗ノッカー」４００の形態をとる。いくつかのこのような漏斗ノッカー４００を、任意の時間に製品を実際に定量供給する該漏斗アセンブリのうちのいくつかまたはすべてと協働して充填機２０の周りに離間させることができるであろう。この実施形態では、六つのこのような漏斗ノッカー４００が、粒子が最初に下にある漏斗アセンブリ３４内に落下する、スライドプレート１００のテーパ状部分１２２の上流端と、スライドプレート１００の下流端の下流に配置された位置との間で、充填機２０の周方向に離間して設けられている。
【0037】
各漏斗ノッカー４００は、堅固な取付アーム４０２と、ばねアーム４０４と、衝撃ブロック４０６とを備えている。各取付アーム４０２は、充填機２０の固定支持面にボルト止めされたベース４０８を有している。各ばねアーム４０４は、比較的フレキシブルであり、および例えば、ばね鋼で形成することができる。各ばねアーム４０４は、取付アーム４０２に付着された第一の端部と、漏斗アセンブリの回転の経路内に配置された第二の自由端部とを有している。取付アーム４０２に対するばねアーム４０４の径方向位置は、例えば、取付アーム０２の離間された穴４１２と合わさる、ばねアーム４０２のスロット４１０を設けることによって調節可能にすることができる。衝撃ブロック４０６は、衝撃ブロック４０６を貫通し、ばねアーム４０４を貫通して、ばねアーム４０４の背後に配設された取付ブロック４１６内まで延びているボルト４１４によって、ばねアーム４０４の自由端部に取付けられている。この取付ブロック４１６は、回転する漏斗アセンブリ３４によって撓まされる構造に追加的な質量を与える。衝撃ブロック４０６は、Ｄｅｌｒｉｎ等の耐久性がある耐摩耗性の材料から形成されている。動作時に、衝撃ブロック４０６と、該回転する漏斗アセンブリとの係合は、漏斗アセンブリ３４に衝撃を与えながら、漏斗アセンブリの回転の経路外に、ばねアーム４０４の該自由端部を弾性的に逸らす。
【0038】
動作時に、回転充填機２０のタレット３０は、ブリッジ接続可能な材料の粒子が、回転組合せ計量機ディスペンサ２２からドロップバケット３２内に置かれる間に回転するように駆動される。各ドロップバケット３２内の粒子は、最初にスライドプレート１００上に落下した後、ドロップバケット３２が、スライドプレート１００の漸進的に狭小になっているテーパ状部分１２２の上を回転する際に、一度に一つずつ、または、小さな群で充填開口部５６内になだれ込み、その結果、粒子群を単一化しやすくなり、または見方を変えると、粒子の流れを、個別の粒子群または粒子の小さな塊に膨張させるのに役に立つ。ドロップバケット３２の底部に充填しないように、定量供給されるバッチが比較的小さい場合、該パーティションは、それらの粒子の充填開口部５６内へのなだれ込みではなく、スライドプレート１００に隣接する該開口部の縁部に沿った「粒子の雪掻き（ｓｎｏｗ－ｐｌｏｗｉｎｇ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）」を妨げる。
【0039】
漏斗アセンブリ３４が、図１～図１０に示すような曲がりくねったタイプである場合、漏斗アセンブリ３４に充填する材料は、吐出アウトレット１６０から出て容器３７内に落下する前に、それらが上方漏斗１３０および下方漏斗１３２から行ったり来たりして跳ね返る際に、さらに単一化または膨張するであろう。落下する粒子は、このプロセス中にさらに単一化されまたは膨張され、その結果、該材料は、ほとんど単一の粒子群から成る流れで、下にある容器３７内に定量供給される。このプロセス中の漏斗アセンブリ３４に対する漏斗ノッカー４００の衝突は、ブリッジングのリスクの低下を伴って、該漏斗アセンブリの任意の面への粒子の付着を抑止または防止するであろう。
【0040】
一方、図１２に示すように、漏斗アセンブリ２３４が、より従来的方向性である場合、該材料は、単純に漏斗３３０および３３２を通って、該吐出開口部から出て落下する。いくつかの材料の塊は、一つ以上のフィンガ３８０にぶつかって、該フィンガの傍を通って落ちる粒子群を単一化するのに役に立つであろう。このようなフィンガは、漏斗アセンブリ３４にも設けることができるであろう。
【0041】
上記に関する変形および変更は、本発明の範囲内にある。いくつかのそのような変形および変更は上述されている。その他も添付クレームから明らかになるであろう。本発明に対しては、その趣旨から逸脱することなく、多くの修正および変更を行うことができるであろう。それらの修正および変更の範囲は、添付クレームから明らかになるであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】