(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】2023-08-02
(54)【発明の名称】位置基準要素を備えた、包装機用のブランク材供給ユニット
(51)【国際特許分類】
B65H 1/02 20060101AFI20230726BHJP
B65B 41/18 20060101ALI20230726BHJP
B65B 43/18 20060101ALI20230726BHJP
【FI】
B65H1/02 A
B65H1/02 B
B65B41/18
B65B43/18
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022566257
(86)(22)【出願日】2021-07-08
(85)【翻訳文提出日】2022-10-28
(86)【国際出願番号】 IB2021056132
(87)【国際公開番号】W WO2022009138
(87)【国際公開日】2022-01-13
(31)【優先権主張番号】102020000016717
(32)【優先日】2020-07-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】392003937
【氏名又は名称】ジー.デー ソチエタ ペル アツィオニ
【氏名又は名称原語表記】G.D SOCIETA PER AZIONI
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【氏名又は名称】森本 有一
(72)【発明者】
【氏名】サルバトーレ カルボーニ
(72)【発明者】
【氏名】アントーニオ ビターリ
【テーマコード(参考)】
3E030
3F343
【Fターム(参考)】
3E030AA02
3E030BA04
3E030BA09
3E030BB02
3E030GA01
3F343FA06
3F343FB13
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3F343KB17
3F343LC08
3F343LD07
3F343LD10
(57)【要約】
包装機においてブランク材(1)を供給するための供給ユニット(13)であって、フレーム(14)と、ホッパー(15)であって、フレーム(14)によって支持され、ブランク材(1)のスタックを保持するように設計され、取出し開口部(16)を有し、ブランク材(1)のスタックからブランク材(1)を一度に1つずつ取り出すことができる、ホッパー(15)と、コンベヤ(17)であって、フレーム(14)によって支持され、ブランク材(1)をホッパー(15)内で終了する移動経路(P)に沿って移動させるコンベヤ(17)と、を備える。異なる型形式を有するブランク材(1)を含むために、供給ユニット(13)は型形式変更操作手段によって調整されることができ、型形式変更操作手段は、供給ユニット(13)を、ブランク材(1)の第1の型形式を含むのに適した第1の構成から、第1の型形式とは異なるブランク材(1)の第2の型形式を含むのに適した第2の構成に変更する。ホッパー(15)は基準要素(23)を有し、該基準要素は、使用時にブランク材(1)のスタックと接触して配置され、ブランク材(1)のスタックのブランク材(1)の位置基準を確立する基準要素(23)を有し、ブランク材(1)の型形式に拘わらず、フレーム(14)に対して同じ位置にあり、したがって、型形式変更操作のためにフレーム(14)に対して移動されない。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
包装機においてブランク材(1)を供給するための供給ユニット(13)であって、
フレーム(14)と、
該フレーム(14)によって支持されるホッパー(15)であって、ブランク材(1)のスタックを保持するように設計され、一度に1つのブランク材(1)をブランク材(1)のスタックから取り出すことができる取出し開口部(16)を有する、ホッパー(15)と、
前記フレーム(14)によって支持され、前記ホッパー(15)内で終了する移動経路(P)に沿って前記ブランク材(1)を移動させるコンベヤ(17)と、を備え、
異なる型形式を有するブランク材(1)を含むために、前記供給ユニット(13)は型形式の変更操作手段によって調整されることができ、該変更操作手段は、前記供給ユニット(13)を、前記ブランク材(1)の第1の型形式を含むのに適した第1の構成から、前記ブランク材(1)の第2の型形式を含むのに適した第2の構成に変更することを伴う、供給ユニット(13)において、
前記ホッパー(15)は第1の基準要素(23)を備え、該第1の基準要素(23)は、使用中において、前記ブランク材(1)のスタックに接触して配置され、前記ブランク材(1)のスタックの該ブランク材(1)の位置基準を確立し、前記ブランク材(1)の型形式に拘わらず、前記フレーム(14)に対して同じ位置にあり、それによって、型形式変更操作のために前記フレーム(14)に対して移動しない、ことを特徴とする供給ユニット(13)。
【請求項2】
前記第1の基準要素(23)によって確立される前記位置基準は、ブランク材(1)の型形式に拘わらず、各ブランク材(1)の同じ点に接触するように構成される、請求項1に記載の供給ユニット(13)。
【請求項3】
各ブランク材(1)は、
2本の縦折り目線(2)と、
該2本の縦折り目線(2)の間に複数のパネル(4~7)を画定する複数の横折り目線(3)と、
第1の縦折り目線(2)に接続された2つの第1の羽根(10)と、
第2の縦折り目線(2)に接続された2つの第2の羽根(11)と、
前記2つの第1の羽根(10)は、互いの間に前記第1の縦折り目線(2)の領域に頂点(12)を有する三角形の空きスペースを画定し、
前記第1の基準要素(23)は、前記位置基準が前記2つの第1の羽根(10)の間に画定された前記空きスペース(12)の前記頂点の領域に位置するように配置され、成形される。請求項1又は2に記載の供給ユニット(13)。
【請求項4】
前記第1の基準要素(23)は、断面が三角形の形状を有し、前記位置基準を確立し、前記ブランク材(1)のスタックと直接接触する上部頂点を有する、請求項1、2又は3に記載の供給ユニット(13)。
【請求項5】
前記第1の基準要素(23)は前記ホッパー(15)と一体である、請求項1~4の何れか一項に記載の供給ユニット(13)。
【請求項6】
第2の基準要素(24)を備え、該第2の基準要素(24)は、前記第1の基準要素(23)の延伸方向を構築するように、該第1の基準要素(23)と位置合わせされ、前記ホッパー(15)と前記第1の基準要素(23)とは分離されて独立し、前記コンベヤ(17)の領域において前記移動経路(P)に沿って配置され、前記ブランク材(1)の型形式に拘わらず同じ位置で前記フレーム(14)上に取り付けられ、それによって、型形式変更操作によって前記フレーム(14)に対して移動しない、請求項1~5の何れか一項に記載の供給ユニット(13)。
【請求項7】
複数の異なる交換可能なホッパー(15)が設けられ、各ホッパー(15)が前記ブランク材(1)の対応する型形式に関連付けられ、
各ホッパー(15)は、型形式変更操作の間に交換されるように、フレーム(14)に取り外し可能に固定され、前記型形式変更操作は、前記第1の型形式に関連付けられた第1のホッパー(15)を前記第2の型形式に関連付けられた第2のホッパー(15)と交換することを伴う、請求項1~6の何れか一項に記載の供給ユニット(13)。
【請求項8】
前記フレーム(14)は、前記ホッパー(15)を収容するように設計された座部を有する支持体(25)を備える、請求項7に記載の供給ユニット(13)。
【請求項9】
前記支持体(25)は、前記フレーム(14)上で移動可能であり、型形式変更操作中に、前記支持体(25)に収容された前記ホッパー(15)が前記コンベヤ(17)に結合されて整列される作業位置と、前記支持体(25)に収容された前記ホッパー(15)が前記コンベヤ(17)から分離されて整列されない交換位置との間を移動する、請求項8に記載の供給ユニット(13)。
【請求項10】
前記フレーム(14)は、前記支持体(25)を担持する少なくとも1つの第1のキャリッジ(26)と、
第1の、特に、水平に向けられたスライドガイド(27)であって、該スライドガイド(27)に沿って、前記第1のキャリッジ(26)は前記作業位置と前記交換位置との間で前記支持体(25)を移動させるようにスライドする、スライドガイド(27)と、を備える、請求項9に記載の供給ユニット(13)。
【請求項11】
前記支持体(25)が前記作業位置にあるときに前記支持体(25)を前記フレーム(14)に係止するために作動可能であるロック装置(28)を備える、請求項9又は10に記載の供給ユニット(13)。
【請求項12】
前記支持体(25)は、2つの上座(29)と2つの下座(30)とを有し、
各ホッパー(15)は、対応する下座(30)に挿入されるように構成された2つのピン(31)を備え、
各ホッパー(15)は、対応する上座(29)に挿入されるように構成され、前記ホッパー(15)を前記支持体(25)に係止するように機能する2つの掛止機構(32)を備える、請求項8~11の何れか一項に記載の供給ユニット(13)。
【請求項13】
各ホッパー(15)は、前記ホッパー(15)を手動で動かすために操作者によって把持される一連のハンドル(34)を有する、請求項1~12の何れか一項に記載の供給ユニット(13)。
【請求項14】
前記コンベヤ(17)は少なくとも1つのコンベヤベルト(35)を備え、該少なくとも1つのコンベヤベルト(35)は、前記フレーム(14)に取り付けられ、前記ブランク材(1)を支持するように前記ブランク材(1)の下に配置され、
前記コンベヤベルト(35)は、前記フレーム(14)上に可動式に取り付けられ、型形式変更操作中に、前記移動経路(P)に垂直である少なくとも1つの調整方向(D1)に沿って、好ましくは、互いに垂直であり、前記移動経路(P)に垂直である2つの調整方向(D1、D2)に沿って移動する、請求項1~13の何れか一項に記載の供給ユニット(13)。
【請求項15】
前記コンベヤ(17)は、
前記コンベヤベルト(35)を搬送する少なくとも1つの第2のキャリッジと、
第2のスライドガイドであって、前記調整方向(D1)に平行であり、該調整方向(D1)に沿って前記第2のキャリッジが前記コンベヤベルト(35)を移動させるためにスライドする、第2のスライドガイドと、
を有する、請求項14に記載の供給ユニット(13)。
【請求項16】
前記コンベヤ(17)は、可動式に前記フレーム(14)に取り付けられ、型形式変更操作中に、前記ホッパー(15)に連結されている作業位置と、前記コンベヤ(17)が連結されずに前記ホッパー(15)から一定の距離にある交換位置との間を移動する、請求項1~15の何れか一項に記載の供給ユニット(13)。
【請求項17】
前記ホッパー(15)は支持ブラケット(20)を備え、該支持ブラケット(20)は、前記コンベヤ(17)のコンベヤベルト(35)に向かって突出し、前記移動経路(P)の端部セグメントに沿って前記ブランク材(1)のスタックを支持し、前記コンベヤベルト(35)の先端部が挿入される座部(38)を中心に画定する「U」字形状を有する、請求項16に記載の供給ユニット(13)。
【請求項18】
前記ホッパー(15)は、前記ブランク材(1)が前記取出し開口部(16)を通って抜け出るのを防止するために、前記取出し開口部(16)内に突出する少なくとも2つの可動保持歯(22)を支持し、
各可動保持歯(22)は、より大きな程度で前記取出し開口部(16)内に突出する取り出し位置と、より小さな程度で前記取出し開口部(16)内に突出する退避位置との間で移動することができ、
各可動保持歯(22)のために、前記可動保持歯を取り出し位置に向かって押す弾性要素(39)が設けられ、
各可動保持歯(22)は、前記可動保持歯(22)の位置を検出するように構成された位置センサ(40)に関連付けられ、
該位置センサ(40)から受信した情報に応じて前記コンベヤ(17)の移動速度を調整するように構成された制御ユニット(41)が設けられている、請求項1~17の何れか一項に記載の供給ユニット(13)。
【請求項19】
前記コンベヤ(17)は、互いに独立で、かつ平行である少なくとも2つのコンベヤベルト(35)を備え、
前記制御ユニット(41)は、ブランク材(1)の取り出し中に前記2つの可動保持歯(22)が同期して移動するように、前記2つのコンベヤベルト(35)の移動速度を調整するように構成される、請求項18に記載の供給ユニット(13)。
【請求項20】
前記ホッパー(15)は、前記ブランク材(1)が抜け出すことを防止するために、前記取出し開口部(16)内に突出する複数の固定保持歯(21)を支持する、請求項1~19の何れか一項に記載の供給アセンブリ(13)。
【請求項21】
前記ホッパー(15)は、
ブランク材(1)の積み重ねによって横断されるように中心において穿孔されている収容壁(18)と、
ブランク材(1)の前記スタックを支持するように構成され、前記収容壁(18)に取り付けられる複数の支持ブラケット(20)と、
前記ブランク材(1)が抜け出すのを防ぐために前記取出し開口部(16)内に突出し、前記収容壁(18)に取り付けられ、特に、前記支持ブラケット(20)に接続する、複数の保持歯(21、22)と、
を備える、請求項1~20の何れか一項に記載の供給ユニット(13)。
【請求項22】
前記ブランク材(1)の第1の型形式から前記ブランク材(1)の第2の型形式に供給ユニット(13)を調整するために、請求項1~21の何れか一項に記載の供給ユニット(13)において型形式変更を実施する方法であって、
型形式変更の終了時に、前記フレーム(14)に対して同じ位置にある基準要素を保持する前記供給ユニット(13)の構成を変更するステップを有する方法。
【請求項23】
請求項1~21の一項以上に記載の前記供給ユニット(13)と、
前記供給ユニット(13)から単一のブランク材(1)を受け取り、該ブランク材(1)を折り曲げる、包装ユニットと、
を備える、包装機。
【請求項24】
請求項1~21の一項以上に記載の前記供給ユニット(13)のための装置であって、
複数の異なる交換可能なホッパー(15)を備え、各々のホッパー(15)が前記ブランク材(1)の対応する型形式に関連付けられている、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願の相互参照)
本特許出願は2020年9月7日に出願されたイタリア国特許出願第102020000016717号の優先権を主張し、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は包装機用のブランク材供給ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
包装機は一般に、包装される製品の周りでブランク材(blanks)を折り曲げるか、又は包装される製品を内部に収容するように設計された空の包装材を得るためにブランク材を折り曲げる。結果として、包装機は一般に、ブランク材供給ユニットを備え、ブランク材供給ユニットは、ホッパー内にブランク材のスタックを収容し、単一のブランク材を折り目線の方へ向けるために、スタックの底部(ホッパーの取出し開口部の領域に配置される)から、次々に単一のブランク材を取り出すことを可能にする。
【0003】
取出し開口部の領域では、ホッパーがホッパーの内部に配置されたブランク材を支持する機能を果たす保持要素を有し、ブランク材が制御されていない無秩序な状態で抜け出すことを防止する。ホッパーの取出し開口部からブランク材を取り出すために、(少なくとも)吸引保持ヘッドがブランク材に係合し、ブランク材のエッジが保持要素から滑り出ることを可能にする動きでブランク材を引っ張り、取り出し収動作中、ブランク材は一般に、保持要素からのブランク材のエッジの取り出しを容易にするようにわずかに変形する。
【0004】
現代の包装機はより頻繁に、型形式変更、すなわち、包装材の製造を異なる型形式(サイズ)に調整することを目的とする一連の技術的介入を受ける。言い換えると、所与のサイズ(型形式)を有する包装材の製造から異なるサイズ(型形式)を有する包装材の製造にシフトするために、操作者は、それらを新しいサイズ(型形式)に適合させるために、包装機のさまざまな部分を操作しなければならない。包装材のサイズ(型形式)を変更するためには、明らかに、異なるサイズ(型形式)のブランク材を使用する必要があり、したがって、供給ユニットのホッパーは異なるサイズ(型形式)のブランク材を収容し、分配するように調整される必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ブランク材ホッパーの型形式変更作業は、取出し開口部の領域に配置された保持要素の正確な位置調整を何度も試みる必要があるため、特に時間がかかり複雑である。実際、保持要素の位置は、ホッパー内のブランク材のスタックを適切に保持する必要性と(したがって、ブランク材を取り出す際に、一つ又は複数の隣接するブランク材が誤って取り出すことを避ける)、それを取り出す際にブランク材の端部を損傷(くぼみや傷)しないよう、複雑な妥協の結果である必要がある。すなわち、保持要素はホッパー内のバンクのスタックを適切に保持するために、取出し開口部内に十分に突出しなければならないが、取り出し動作中にブランク材のエッジを損傷しないように、取出し開口部内に過剰に突出しないようにする必要がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の目的は包装機のためのブランク材供給ユニットを提供することであり、前記供給ユニットは型形式変更が非常に迅速に実施されることを可能にし、同時に、ブランク材の理想的な保持を保証する(すなわち、取り出し動作中にブランク材のエッジが何ら損傷を受けないことを保証する)。
本発明によれば、添付の特許請求の範囲において、包装機用のブランク材供給ユニットが提供されている。
添付の特許請求の範囲は、本発明の実施形態を説明し、説明の不可欠な部分を形成する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】
図1はコーヒーカプセルのグループを収容するように設計された包装材を製造するために使用されるブランク材の平面図である。
【
図2】
図2は互いに重なり合う3つの異なるブランク材の平面図である。
【
図3】
図3は、包装機用のブランク材供給ユニットの背面斜視図であり、ブランク材のスタックを収容している。
【
図4】
図4は、
図3の供給ユニットの正面斜視図であり、ブランク材のスタックを含む。
【
図5】
図5は、
図3の供給ユニットのホッパーの背面斜視図であり、ブランク材のスタックはない。
【
図10】
図10は、
図3の供給ユニットの背面斜視図であり、ブランク材のスタックがなく、交換位置にある支持体を有する。
【
図11】
図11は
図3の供給ユニットの別の背面斜視図であり、ブランク材のスタックはない。
【発明を実施するための形態】
【0008】
図1において、符号1は、全体として、一群のコーヒーカプセルを収容するように設計された包装材(pack)を製造するために使用されるブランク材を示す。
【0009】
ブランク材1は2つの(予め弱められた)縦折り目線2と、2つの縦折り目線2の間に、包装材の上壁を構成するパネル4と、包装材の後壁を構成するパネル5と、包装材の下壁を構成するパネル6と、包装材の前壁を構成するパネル7とを画定する複数の(予め弱められた)横折り目線3とを備える。パネル5の両側には、包装材の側壁を構成し、2つの縦折り目線2によってパネル5に接続された2つのパネル8がある。パネル4及び5は、通常はヒンジ式の蓋9によって閉じられているコーヒーカプセルの取出し開口部を有する。
【0010】
ブランク材1は縦折り目線2に接続された2つの羽根10と、羽根10とは反対側で他方の縦折り目線2に接続された2つの羽根11とを備え、特に、2つの羽根10及び11がパネル6の両端に配置され、2つの縦折り目線2によってパネル6に接続され、他方の2つの羽根10及び11がパネル7の両端に配置され、2つの縦折り目線2によってパネル7に接続される。羽根10は、縦折り目線2の領域に頂点12を有する三角形の空きスペースを互いに区切る。
【0011】
図2によれば、異なる型形式(すなわち、異なるサイズ)を有するブランク材1(全て同じコンフォメーション、すなわち、パネル及び羽根の同じ配置を有する)が存在し、それにより、より小さい又はより大きい寸法を有する(すなわち、異なるサイズを有する異なる数のカプセル及び/又はカプセルを収容することを目的とする)対応する包装材が製造される。
【0012】
異なる型形式(異なるサイズ)を有するすべてのブランク材1は位置基準として対応する頂点12を使用して、すなわち、(
図2に示されるように)対応する頂点12を常に同じ位置に保つことによって、互いに重なり合うことができる。言い換えれば、異なる型形式(異なるサイズ)を有する全てのブランク材1は対応する頂点12を互いに整列させて互いに重なり合うことができ、その結果、頂点12は同じ位置にある(
図2に示されるように)。
【0013】
図3において、符号1は、全体として、コーヒーカプセルを包装するように設計された包装機においてブランク材1を供給するためのブランク材供給ユニット1を示す。特に、包装機はブランク材1のスタックから単一のブランク材1を取り出す供給ユニット13と、供給ユニット13から単一のブランク材1を受け取り、空の及び開いた包装材を形成するようにブランク材1を折り曲げる包装ユニットと(すなわち、包装材の残りに対して上壁が持ち上げられる)、ロボットアームが単一のコーヒーカプセルを開いた包装材に挿入する充填ユニットと、充填された包装材が閉じられる(すなわち、上壁が包装材の残りに対して静止し、接着される)閉鎖ユニットと、を備える。
【0014】
図3によれば、供給ユニット13は地上に脚部で位置するフレーム14と、フレーム14によって搬送されるホッパー15とが、ブランク材1のスタックを含んで設計され、取出し開口部16(例えば
図5で見ることができる)を有し、これにより一度にブランク材1のスタックから1つのブランク材1を取り出すことができる。さらに、供給ユニット13はフレーム14によって支持され、ホッパー15内で終わる真っ直ぐ、かつ水平な移動経路Pに沿ってブランク材1を移動させるコンベヤ17を備え、移動経路Pはまた、重力がブランク材1をホッパー15に向かって移動させる傾向があるように、ホッパー15に向かって(小さい又は大きい)傾斜を有するように水平に対して傾斜させることができる。最後に、供給ユニット13は、取出し装置(図示せず)を備え、これはホッパー15の取出し開口部16の領域に配置され、使用時に、単一のブランク材1をスタックから次々に取り出し、ブランク材1を包装ユニットに向けて供給するために、取出し開口部16に係合する。
【0015】
取出し装置(図示せず)は、その中心軸の周りを回転する回転ドラムと、ドラムによって支持され、閉鎖経路に沿って保持ステーションを通って周期的に移動する少なくとも1つの吸引保持ヘッドとを備え、保持ヘッドはブランク材1を取り出すためにホッパー15の取出し開口部16に係合し、次の解放ステーションを通って、保持ヘッドはブランク材1を充填ユニットに供給する。取出し開口部16の寸法はブランク材1の寸法よりも小さいので(後述するように)、(取出し装置がない場合、ホッパー15の内側のブランク材1を保持するように)、ブランク材1は、ホッパー15の取出し開口部16から取り出すために弾性変形する必要がある。
【0016】
ホッパー15は中央に、ブランク材の寸法よりも大きい寸法を有する貫通孔19(
図5、6、及び7でよりよく見える)を有する矩形形状(移動経路Pに対してほぼ垂直に配置される)を有する扁平状の収容壁18を備え、ブランク材1は、所与の(比較的大きい)間隙で貫通孔19を通過することができる。
図6~
図9によれば、ホッパー15はブランク材1のスタックを(全面で)支持するように設計された複数の支持ブラケット20を備え、孔19の周りに配置され、収容壁18上に取り付けられ、換言すれば、支持ブラケット20は孔19を通過し、ブランク材1のスタックを最小間隙で収容する通路を画定する。さらに、ホッパー15は複数の保持歯21及び22を備え、これらの保持歯はブランク材1が外に出ないように取出し開口部16内に突出し、収容壁18上に取り付けられ、言い換えれば、保持歯21及び22は取出し開口部16内に延在し、取出し開口部16の通路部を縮小し、ホッパー15内にスタックのブランク材1を保持する。したがって、保持歯21及び22により、取出し開口部16は取出し装置の動作がない場合、ホッパー15内のブランク材1を保持するように、ブランク材1の寸法よりも小さい寸法を得ることができる。好ましい実施形態によれば、保持歯21及び22は支持ブラケット20上に取り付けられ、これは次に収容壁18上に取り付けられ、すなわち、各支持ブラケット20は収容壁18支持体、次に対応する保持歯21及び22に直接固定される。
【0017】
ホッパー15は使用時にブランク材1のスタックと接触して配置され、ブランク材1のスタックのブランク材1の位置基準を確立する基準要素23を備え、特に、基準要素23は、各ブランク材1の頂点12の位置を確立する。すなわち、基準要素23によって確立される位置基準は、ブランク材1の型形式に拘わらず、各ブランク材1の同じ点に接触するように構成される。特に、基準要素23は断面において三角形状を有し、位置基準を確立し、ブランク材1のスタックと間接的に接触する上部頂点を有し、すなわち、基準要素23の断面の三角形状の頂点は各ブランク材1の頂点12の位置を確立するように、各ブランク材1の頂点12と直接接触する。好ましい実施形態によれば、基準要素23は、収容壁18上に取り付けられ、したがって、ホッパー15と一体である。
【0018】
上述したように、ブランク材1(全て同一構造、即ち、パネルと羽根の配置が同一)は異なる型形式(すなわち、異なる大きさ)を有する対応する包装材を製造するために、存在する。その結果、供給ユニット13は型形式変更操作(明らかに、包装機全体を含む)の手段によって、異なる型形式を有するブランク材1を収容することができるように、調整される必要がある。言い換えれば、包装機が異なる型形式(異なるサイズ)の包装材を製造しなければならない場合、包装機を停止し、古い型形式のブランク材1から包装機を空にし、包装機全体(したがって、包装機の供給ユニット13も)を新しい型形式に調整し、最後に新しい型形式のブランク材1を挿入する必要がある。結果として、異なる型形式を有するブランク材1を含むために、供給ユニット13は型形式変更操作の手段によって調整され得、それは、供給ユニット13を、ブランク材1の第1の(古い)型形式を含むのに適した第1の(古い)構成から、第1の(古い)型形式とは異なるブランク材1の第2の(新しい)型形式を含むのに適した第2の(新しい)構成に変更することを伴う。
【0019】
ホッパー15の基準要素23は使用時にはブランク材1のスタックと接触して、ブランク材1のスタックのブランク材1の位置基準を確立し(各ブランク材1の頂点12の位置を確立する)、ブランク材1の型形式に拘わらず、フレーム14に対して-同一位置にあり、したがって、型形式変更操作のために-フレーム14に対して移動されない。言い換えれば、全ての型形式変更操作の終了時に、ホッパー15の基準要素23は常にフレーム14に対して同じ位置にあり、その結果、ブランク材1の型形式(サイズ)に拘わらず、各ブランク材1の頂点12は、常にフレーム14に対して同じ位置にある。
【0020】
図3、
図4及び
図10によれば、供給ユニット13は、基準要素23と同じ断面形状を有する基準要素24を備え、基準要素23の延伸方向を構築するように基準要素23と整列され、ホッパー15及び基準要素23とは別個かつ独立しており、ベルトコンベヤ17の領域内の移動経路Pに沿って配置され、ブランク材1の型形式に拘わらず同じ位置でフレーム14上に取り付けられ(基準要素23と全く同様に)、したがって、型形式変更操作のためにフレーム14に対して移動されない。言い換えれば、型形式変更操作中、供給ユニット13の他の全ての調整可能要素はフレーム14に対して移動されるが、一方で、2つの基準要素23及び24はフレーム14に対して常に同じ位置に留まる(当然ながら不可避の許容誤差を差し引いても)。基準要素23はホッパー15の内側の基準要素24の(隙間のない)延長部であり、他方、別の観点から、基準要素24は、コンベヤ17の内側の基準要素23(隙間のない)延長部である。
【0021】
本明細書に示されていない異なる実施形態によれば、基準要素23及び24は、基準要素23が基準要素24の機能も組み込むのに十分な長さであるか、又はその逆も可能であり、言い換えれば、2つの基準要素23及び24は別個で独立している代わりに、1つの不可分な筐体を構築することができる。
【0022】
図2に概略的に示されるように、供給ユニット13は互いに異なる交換可能な複数のホッパー15を備え、それらの各々はブランク材1の対応する型形式(サイズ)に関連付けられる。言い換えれば、供給ユニット13のための装置(キット)が提供され、複数の異なる交換可能なホッパー15を備え、各々はブランク材1の対応する型形式に関連付けられる。その結果、各ホッパー15はブランク材1の単一の対応する型形式のみを扱うように設計され調整され、したがって、型形式変更操作中に、ブランク材1の古い型形式(サイズ)に適した古いホッパー15が外されなければならず、次いで、ブランク材1の新しい型形式(サイズ)に適した新しいホッパー15が設置されなければならない。
【0023】
型形式変更操作中にホッパー15の迅速な交換を可能にするために、ホッパー15は、迅速に取り外し可能な方法でフレーム14に固定される(型形式変更操作が古い型形式に関連する古いホッパー15を、新しい型形式に関連する新しいホッパー15に交換することを伴うため)。
【0024】
図3及び
図4に示される好ましい実施形態によれば、フレーム14は、ホッパー15を収容するように設計された座部を備える支持体25を備える。特に、支持体25の座はホッパー15の収容壁18の(長方形)の形状をネガティブの態様で再現し、その結果、収容壁18を内側に収容し、その結果、支持体25は、ホッパー15の収容壁18が配置される長方形のフレームのような形状である。
【0025】
支持体25は型形式変更操作中に、支持体25に収容されたホッパー15がコンベヤ17に結合されて整列される作業位置(
図3及び
図4に示される)と、支持体25に収容されたホッパー15がコンベヤ17から分離されて整列されない交換位置(
図10に示される)との間を移動するように、フレーム14上で移動可能である。交換位置(
図10に示す)では支持体25内に収容されたホッパー15がコンベヤ17及び供給ユニット13の他の構成要素から比較的遠く、したがって、障害物のない空間にあり、これは支持体25から古いホッパー15を取り外すために実施される動作と、支持体25内に新たなホッパー15を設置するために実施される動作との両方を大いに容易にする。特に、フレーム14は、支持体25を担持する2つのキャリッジ26と、(移動経路Pに対して水平及び垂直に配向された)2つの対応するスライドガイド27とを備え、対応するキャリッジ26は作業位置(
図3及び4に示される)と交換位置(
図10に示される)との間で支持体25を移動させるように、それらの各々に沿ってスライドする。
【0026】
好ましい実施形態によれば、供給ユニット13は遠隔方式で電気的に動作することができ、支持体25が作業位置(
図3及び4に示す)にあるときに支持体25(ホッパー15を運ぶ)をフレーム14に拘束するために作動させることができるロック装置28を備え、すなわち、供給ユニット13が動作しているときに支持体25(ホッパー15を運ぶ)が移動するのを防止するようにロック装置28を作動させることができる。例として、ロック装置28は空気圧作動を有することができ、支持体25のエッジに固定されたマッシュルーム形状のピンと、ピン、したがって支持体25をフレーム14に拘束するようにピンをクランプするように設計されたサーボアシストクランプ機構とを備えることができる。
【0027】
好ましくは、支持体25が2つの上座29と2つの下座30(
図3で部分的に見える)とを有し、さらに、各ホッパー15は収容壁18の両端から突出し、対応する下座30に挿入されるように構成された2つのピン31(
図5でより良く示される)を備え、2つの掛止機構32(
図5でより良く示され、それぞれのレバーの手段によって手動で操作される)を備え、収容壁18の両端から突出し、対応する上座29に挿入されるように構成され、収容壁18を支持体25に拘束するように(それぞれのレバーを手動で回転させることによって)操作することができる。ホッパー15は最初に、2つのピン31のみを支持体25の対応する下座30に挿入し、次いで、掛止機構32が対応する上座29に挿入されるまでホッパー15をピン31の周りに回転させ、最後に、ホッパーを支持体25に拘束するように掛止機構32を(手動で)操作することによって、支持体25に結合される。
【0028】
好ましくは、支持体25がハンドル33を有し、このハンドル33は、支持体25が作業位置(
図3及び4に示す)と交換位置(
図10に示す)との間で(手動で)移動される必要があるときに、支持体25を押したり引いたりするために、使用者によって把持可能である。同様に、各ホッパー15は、ホッパー15の収容壁18に固定され、ホッパー15を手動で取り扱うために使用者が把持することができる一連のハンドル34を有する。ホッパー15をより軽量にし、したがってホッパー15の手動操作をより容易にするために、収容壁18は一連の軽量化する貫通孔を有し、さらに、収容壁18は一般に、例えばアルミニウム合金又は複合材料(例えば、炭素繊維系材料)などの軽量で耐性のある材料から作製される。
【0029】
図10によれば、コンベヤ17は、移動経路Pに沿って互いに平行で隣接する3つのモータ駆動コンベヤベルト35を備え、フレーム14に取り付けられ、ブランク材1を支持するようにブランク材1の下に配置される。各コンベヤベルト35は2つの端部プーリの周りにリング状に閉じられたベルトを備え、端部プーリはアイドルプーリであり、他方の端部プーリはモータ駆動され、対応する電気モータからの運動を受ける。好ましくはコンベヤベルト35が独立した電気モータを有し、すなわち、各コンベヤベルト35はそれ自体の独立した電気モータによって移動され、このようにして、3つのコンベヤベルト35の移動速度は差別化された方法で調整され得る。
【0030】
好ましい実施形態によれば、各コンベヤベルト35は型形式変更操作中に、互いに垂直で移動経路Pに垂直な少なくとも2つの調整方向D1及びD2に沿って移動するように、可動式にフレーム14に取り付けられ、特に、調整方向D1は水平であり、他方の調整方向D2は垂直である。
【0031】
好ましい実施形態によれば、コンベヤベルト35ごとに、コンベヤ17は(少なくとも)コンベヤベルト35を(間接的に)支持するキャリッジと、調整方向D1に平行に配向され、かつ調整方向D1に沿ってコンベヤベルト35を移動させるためにキャリッジがスライドするスライドガイド(典型的には互いに平行な2つのロッドからなる)とを備え、特に、スライドガイドに沿ったキャリッジの移動を制御する電気モータ(すなわち、電気制御アクチュエータ)があり、例えば、ねじ・ナットねじ結合の手段によってキャリッジに機械的に結合される(ねじは電気モータによって回転させられ、したがって、ねじに係合し、キャリッジと一体であるナットねじの軸方向並進を決定する)。更なるねじ・ナットねじ結合がキャリッジに取り付けられ、垂直調整方向D2に沿って配向されたねじは更なる電気モータによって回転させられ、従って、ねじに係合し、コンベヤベルト35を支持するナットねじの軸方向並進を決定する。
【0032】
好ましい実施形態によれば、コンベヤ17全体(すなわち、2つの調整方向D1及びD2に沿った並進のためのすべての対応する機構を有する3つのコンベヤベルト35)は型形式変更操作中に、コンベヤ17がホッパー15に結合されている作業位置(
図3に示される)と、コンベヤ17が連結解除されホッパー15から所与の距離にある交換位置(
図10に示される)との間を移動するように、可動式にフレーム14に取り付けられ、特に、作業位置(
図3に示される)と交換位置(
図10に示される)との間のコンベヤ17の移動は、移動経路Pに平行な水平並進(したがって、調整方向D1及びD2に垂直である)を通して行われる。型形式変更中にのみ行われるコンベヤ17の移動の主な目的はコンベヤ17とホッパー15との間の全ての可能な結合を解除するように、コンベヤ17をホッパー15から離れるように移動させることであり、したがって、支持体25(ホッパー15を担持する)がスライドすることを可能にする。コンベヤ17の移動のさらなる目的は型形式変更中にのみ行われることであり、ホッパー15の周囲により大きな自由空間を作り出し、したがってホッパー15の交換を容易にするように、コンベヤ17をホッパー15から離れるように移動させることである。
【0033】
図11に示す好ましい実施形態によれば、供給ユニット13はコンベヤ17全体(すなわち、2つの調整方向D1及びD2に沿った並進移動のための全ての対応機構を備えた3つのコンベヤベルト35)を支持する2つのキャリッジ36と、移動経路Pに平行に配向され、ワーク位置(
図3に示す)と交換位置(
図10に示す)との間でコンベヤ17全体を移動させるためにキャリッジ36がスライドする2つのスライドガイド37とを備え、特に、スライドガイド37に沿ったキャリッジ36の移動を制御する電気モータ(すなわち、電気的に制御されたアクチュエータ)があり、例えば、ねじ・ナットねじ結合を介してキャリッジ36に機械的に結合される(ねじは電気モータによって回転させられ、したがって、ねじに係合するナットねじの軸方向の並進を決定し、キャリッジ36の1つに一体化される)。
【0034】
図6によれば、ホッパー15は(少なくとも)コンベヤ17の対応するコンベヤベルト35に向かって突出する支持ブラケット20を備え、移動経路Pの端部セグメントに沿ってブランク材1のスタックを支持し、コンベヤベルト35の端部が挿入される座部38を中心に画定する「U」形状を有する。コンベヤ17の移動は型形式変更中にのみ行われ、対応するコンベヤベルト35が座部38から離れることを可能にし、それにより、支持体25(ホッパー15を担持する)が引き続きスライドすることを可能にする。
【0035】
図8及び
図9によれば、ホッパー15はブランク材1が抜け出るのを防止するために取出し開口部16内に突出する複数の固定保持歯21を支持し、固定保持歯21は固定位置に取り付けられ、すなわち、いかなる種類の移動も行わないように取り付けられる。
【0036】
さらに、
図8及び
図9によれば、ホッパー15はまた、3つの可動保持歯22を支持し、これらの可動保持歯はブランク材1が取出し開口部16を通って抜け出るのを防止するために、取出し開口部16内に突出し、固定保持歯21(いかなる種類の移動も行わず、常に同じ位置に留まる)とは異なり、各可動保持歯22は、取出し開口部16内に大きく突出する取出し位置(添付の図に示す)と、取出し開口部16内に小さく突出する退避位置(図示せず)との間で移動するように取り付けられる。
【0037】
特に、各可動保持歯22について、保持歯を取り出し位置(添付図面に示される)に向かって押す弾性要素39があり、各可動保持歯22は、可動保持歯22の位置を検出するように構成される位置センサ40に関連付けられる。供給ユニット13は位置センサ40から受け取った読み取り値に応じて、コンベヤ17(すなわち、コンベヤ17のコンベヤベルト35)の移動速度を調整するように構成された制御ユニット41(
図9に概略的に示す)を備える。特に、制御ユニット41はブランク材1の取り出し中に、可動保持歯22が同期運動(すなわち、所定の所望の時間シーケンスで移動する)で移動するように、コンベヤベルト35の移動速度を調整するように構成される。例えば、ブランク材1の取り出し中に、右側の可動保持歯22が他の保持歯22に対して過度の進み/遅れを伴って移動する場合、右側のコンベヤベルト35は、減速/加速される。
【0038】
次に、供給ユニット13を、ブランク材1の旧型形式(サイズ)を含むのに適した古い構成から、ブランク材1の新型形式(サイズ)を含むのに適した新しい構成に変更するための型形式変更操作について説明する。
【0039】
最初に、包装機が停止され、次いで、供給ユニット13も停止され、供給ユニット13が停止されると、古いブランク材1が供給ユニット13から取り外され、供給ユニット13が空である(すなわち、ブランク材1がない)とき、コンベヤ17は、作業位置(
図3に示される)から交換位置(
図10に示される)に移動される(対応する電動モータの作用により)。
【0040】
コンベヤ17が交換位置(
図10に示される)にあるときにのみ、ロック装置28は、フレーム14から支持体25(古いホッパー15を運ぶ)を解放する(解放する)ように動作することができる。この時点で、操作者は手動で、支持体25を作業位置(
図3及び
図4に示す)から交換位置(
図10に示す)にスライドさせ、支持体25が交換位置(
図10に示す)にあるとき、操作者はブランク材1の古い型形式(サイズ)に関連する古いホッパー15を支持体25から取り外し、次いで、ブランク材1の新しい型形式(サイズ)に関連する新しいホッパー15を支持体25に設置することができる。
【0041】
通常、この時点で(しかし、これは、前又は後にも起こり得る)、制御ユニット41はコンベヤベルト35の位置をブランク材1の新しい型形式(サイズ)に調整するように、調整方向D1及びD2に沿って(対応する電気モータを使用して)コンベヤ17のコンベヤベルト35の位置を変更する。
【0042】
ホッパー15の交換及びコンベヤ17のコンベヤベルト35の調整の終了時に、操作者は支持体25を手動で交換位置(
図10に示す)を作業位置(
図3及び
図4に示す)にスライドさせることができ、支持体25が作業位置(
図3及び
図4に示す)にあるとき、ロック装置28は、支持体25(新たなホッパー15を運ぶ)をフレーム14に拘束(ロック)するように操作される。支持体25が作業位置(
図3及び
図4に示す)においてフレーム14に拘束されるときにのみ、コンベヤ17は、交換位置(
図10に示す)から作業位置(
図3に示す)まで(対応する電気モータの作用によって)移動することができる。
【0043】
最後に、新しい型形式のブランク材1が供給ユニット13にロードされ、型形式変更操作が完了する。
【0044】
上述のように、全ての型形式変更操作の間、基準要素23及び24の両方はフレーム14に対して同じ位置にとどまり、すなわち、フレーム14に対してそれらによって確立される位置基準の位置を変更しない(明らかに、不可避的な建設的公差の正味)。特に、基準要素23は(ホッパー15に取り付けられているので)交換されるが、古いホッパー15から新たなホッパー15に切り替えても、フレーム14に対する基準要素23の位置は変化しない(すなわち、新たなホッパー15の基準要素23は古いホッパー15の基準要素23と全く同じ位置にある)。基準要素24は(ブランク材1の形状の違いに合わせてその形状を調整するために)交換することができ、又は交換しなくてもよいが、基準要素24の交換の場合でさえ、基準要素24の位置は交換中に変化しない(すなわち、新しい基準要素24は古い基準要素24と正確に同じ位置にある)。
【0045】
添付図面に示される好ましい実施形態ではコンベヤ17が能動的であり、すなわち、移動経路Pに沿ってブランク材1を押すモータ駆動要素(コンベヤベルト35)を有し、異なる実施形態によれば、コンベヤ17は受動的であり、すなわち、モータ駆動要素を有さず、移動経路Pに沿ってブランク材1を押すために重力のみを使用する(これは明らかに水平に対して傾斜していなければならない)。
【0046】
添付の図面に示される好ましい実施形態では、包装機がコーヒーカプセルのための包装材を製造する。本明細書に示されていない他の実施形態によれば、包装機は、食品、喫煙製品、個人衛生用品又は他の製品のための包装材を製造する。
【0047】
本明細書に記載の実施形態は、この理由で本発明の保護範囲を超えることなく、互いに組み合わせることができる。
【0048】
上述の供給ユニット13は、多数の利点を有する。
まず、上述した供給ユニット13はブランク材1の新しい型形式(サイズ)に調整するために必要な再構成時間を大幅に短縮し、すなわち、上述した供給ユニット13は、ブランク材1の古い型形式(サイズ)を収容するのに適した古い構成からブランク材1の新しい型形式(サイズ)を収容するのに適した新しい構成に供給ユニット13を変更することを伴う型形式変更を実施するために必要な時間を最小化する。
【0049】
この結果はそれぞれがブランク材1の対応する型形式(サイズ)に関連する複数の異なる交換可能なホッパー15が存在するという事実のおかげで得られ、したがって、型形式変更操作中に、ホッパー15全体が完全に交換され、設置された新たなホッパー15はブランク材1の対応する型形式(サイズ)に対して、追加の調整を必要とせずに、完全に設定され、調整される。
【0050】
さらに、この結果は、ホッパー15が使用時にブランク材1のスタックと接触して配置される基準要素23を有し、ブランク材1の型形式(サイズ)に拘わらず、フレーム14に対するブランク材1の位置基準を確立し、したがって、型形式変更操作のために、フレーム14に対して移動されないという事実によっても得られる。基準要素23の存在はホッパー15が交換されるたびに、新たなホッパー15が予め知られている位置でブランク材1を見つけることを保証し、したがって、ホッパー15に対して以前に行われたすべての調整は依然として完全に有効であり、変更(更新)される必要がない。
【0051】
結果として、型形式変更操作はホッパー15(ホッパー15の特定の構造のおかげで数分で実施され得る)の交換のみを必要とするが、各ホッパー15(したがって、その保持歯21及び22)がブランク材1の1つの対応する型形式(サイズ)に関連付けられる(したがって、すでに調整される)ので、他の調整は保持歯21及び22(取出し開口部16の領域に配置された保持要素である)に対して行われなければならない。
【0052】
さらに、上述の供給ユニット13は、複雑な機械部品を必要としないので、製造が簡単で経済的である。
【0053】
本発明はまた、供給ユニット13において型形式変更を実施する方法の使用において、特に供給ユニット13をブランク材1の第1の型形式からブランク材1の第2の型形式に調整するのに有利であることが分かる。この方法は好ましくは構成変更ステップの終了時に、フレーム14に対して同じ位置にある第1の基準要素23を保持して、供給ユニット13の構成を変更するステップを含む。この方法は好ましくはブランク材1の第1の型形式に関連する第1のホッパー15を取り外すステップと、次いで、第1のホッパー15とは異なり、ブランク材1の第2の型形式に関連する第2のホッパー15を取り付けるステップとを含む。
【符号の説明】
【0054】
1 ブランク材
2 縦折り目線
3 横折り目線
4 パネル
5 パネル
6 パネル
7 パネル
8 パネル
9 蓋
10 羽根
11 羽根
12 頂点
13 供給ユニット
14 フレーム
15 ホッパー
16 取出し開口部
17 ベルトコンベヤ
18 収容壁
19 貫通孔
20 支持ブラケット
21 固定保持歯
22 可動保持歯
23 基準要素
24 基準要素
25 支持体
26 キャリッジ
27 スライドガイド
28 ロック装置
29 上座
30 下座
31 ピン
32 掛止機構
33 ハンドル
34 ハンドル
35 コンベヤベルト
36 キャリッジ
37 スライドガイド
38 座部
39 弾性要素
40 位置センサ
41 制御ユニット
P 移動経路
D1 調整方向
D2 調整方向
【国際調査報告】