(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密封ツールを搬送するためのツール取扱システムを含むシステムであって、
前記ツール取扱システムは、
第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成された上下方向高さ調整部材を備えた台車と、
前記上下方向高さ調整部材に対して相補的である第１の取り付け部材を備えた、密封ツールを支持する支持テーブルと、
トレイ密封機と、
を備え、
前記台車は、前記第１の取り付け部材を前記上下方向高さ調整部材に整列させる取り付け位置で、前記支持テーブルを受け入れるように配置されており、
前記上下方向高さ調整部材が第１の位置から第２の位置に移動した状態で、前記第１の取り付け部材が前記上下方向高さ調整部材を係合されていると共に、前記支持テーブルが前記台車に取り付けられており、
前記トレイ密封機は、フレームと、前記密封ツールを支持するように配置された土台と、を備え、
前記土台は、前記密封ツールが容器を密封するように作動する密封位置と、前記密封ツールと前記トレイ密封機の頂部との間に隙間ができるメンテナンス位置との間で前記フレームに対して移動可能となるように、前記フレームに取り付けられており、
前記支持テーブルは、使用中に、前記土台が前記メンテナンス位置にある状態で、前記密封ツールが前記トレイ密封機から前記支持テーブルに移動するように、前記トレイ密封機と協働するように配置されており、
前記台車は、前記上下方向高さ調整部材に結合されたトップツール反転装置をさらに備え、
前記トップツール反転装置は、前記密封ツールのトップツールに係合するように構成された第３の取り付け部材を備え、
前記上下方向高さ調整部材は、第３の位置と第４の位置の間で移動するように構成され、
前記上下方向高さ調整部材が前記第３の位置にある状態で、前記第３の取り付け部材は前記密封ツールのトップツールに係合しており、
前記上下方向高さ調整部材が前記第４の位置にある状態で、前記トップツールは前記密封ツールのボトムツールから上下方向に離間していると共に、前記第１の取り付け部材は前記上下方向高さ調整部材と係合していない、システム。
【請求項２】
前記土台は、前記密封ツールを支持するように構成された複数のローラーをさらに備え、
前記土台が前記密封位置にある状態で、前記密封ツールは、前記密封ツールと前記トレイ密封機の頂部との間に部分的な隙間ができるように前記ローラー上で移動可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記土台は、前記密封ツールを支持するように構成されたエアベッドをさらに備え、
前記土台が前記密封位置にある状態で、前記密封ツールは、前記密封ツールと前記トレイ密封機の頂部との間に部分的な隙間ができるように前記エアベッド上で移動可能である、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記土台は、前記密封ツールを支持するように構成された少なくとも１つのレールをさらに備え、
前記土台が前記密封位置にある状態で、前記密封ツールは、前記密封ツールと前記トレイ密封機の頂部との間に部分的な隙間ができるように前記少なくとも１つのレール上で移動可能である、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記土台は、前記フレームに摺動可能に取り付けられた少なくとも１つの伸縮式レールに結合されており、
前記少なくとも１つの伸縮式レールは、前記密封位置と前記メンテナンス位置との間で前記土台を動かすように構成されており、前記土台が前記メンテナンス位置にある状態で、前記密封ツールと前記トレイ密封機の頂部との間に十分な隙間を提供する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの伸縮式レールは、長溝を備え、前記長溝に結合された少なくとも１つのベアリングを介して前記フレームに取り付けられている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記土台は、前記密封ツールの底部を支持するように構成された２つの平行な横方向に間隔を空けた長尺部材を備えている、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記上下方向高さ調整部材は、前記第１の取り付け部材に対して相補的である第２の取り付け部材を備えている請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記支持テーブルは、使用中に、前記密封ツールがトレイ密封機から前記支持テーブルに移動するように、前記トレイ密封機と協働するよう配置された請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第２の取り付け部材は、少なくとも１つのペグであり、
前記第１の取り付け部材は、少なくとも１つの相補的フックである、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記支持テーブルが前記取り付け位置にある状態で、前記少なくとも１つのフックは、前記少なくとも１つのペグに整列し、前記少なくとも１つのペグから上下方向に離間している、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記上下方向高さ調整部材は、垂直な棒部材に摺動可能に取り付けられている、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第３の取り付け部材は、前記密封ツールのトップツールの取り付け構成要素を受け入れるように構成された少なくとも１つの長溝である、請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの長溝は、前記上下方向高さ調整部材の平面に対して垂直な平面にある、請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
前記トップツール反転装置は、前記反転装置が前記上下方向高さ調整部材の軸に垂直な軸周りで回転するように作動する軸を備えている、請求項１から１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１の位置と前記第４の位置は同一の位置である、請求項１から１５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記上下方向高さ調整部材は、ボールねじ及び電動モータ、油圧システム、電子油圧システム、空圧システム、若しくは手動操作システムのうちいずれか一つよって操作される、請求項１から１６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記上下方向高さ調整部材は、間欠駆動による移動を提供するように作動する、請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記上下方向高さ調整部材は、連続した移動を提供するように作動する、請求項１から１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記台車は、回転輪を備えている、請求項１から１９のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品包装工場における技術的ツールの取扱いと搬送の分野に関する。特に、本発明は密封ツールの取扱いと搬送に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、全体を１００で示す、典型的な食品包装生産ラインを示す。図１で見られるように、典型的な生産ラインは充填部１０１、トレイ密封機１０５、品質管理部１１０および包装システム１１５を備えている。
【０００３】
充填部１０１は、例えば鶏胸肉などの、食品製品の特定の一塊を計量するために制御されうるコンピュータコンビネーション計量機（ＣＣＷ）１０２を備えている。計量された一塊はコンベヤ１０３に載置され、そこで一塊は手動または自動ロボット技術で、密封対象の容器に詰められる。容器は典型的にはプラスチックまたはポリスチレン製トレイであるが、他の密封可能な容器も使用されうる。
【０００４】
充填済みの容器は、コンベヤー１０３に載ってトレイ密封機１０５に搬送され、トレイ密封機１０５は容器に蓋用フィルムを施す。トレイ密封機１０５は、１０６で示す密封ツールを収容したフレーム１０７を備えている。充填対象容器は、把持アーム（図示せず）によって密封ツールのボトムツールに配置され、ボトムツールは引き上げられて密封ツールのトップツールと合わさり、そこで容器に蓋用フィルム１０８が施される。ボトムツールは、その時の密封対象である特定のトレイに合うように構成された開口を備え、トップツールは、蓋用フィルムを施すための密封ヘッドを含む。
【０００５】
容器の密封が完了すると、容器は密封ツール１０６から、把持アームによってコンベヤー１０３上に戻される。容器は、特に重量選別、密封検査およびＸ線検査オペレーションを含む品質管理部１１０を通過した後で、最終的に包装システム１１５によって包装されて所望の出口に分配される。
【０００６】
異なる食品製品は異なるサイズの容器を必要とし、密封ツールのボトムツールは特定サイズの容器に適合した開口を有しているため、異なるサイズの容器は異なる密封ツールを必要とする。そのため、異なるサイズの容器を必要とする異なる一塊の食品製品が包装される場合、密封ツールは正しいものに変更される必要がある。密封ツールは、メンテナンスおよび／または修理のためにトレイ密封機から定期的に取り外される必要もある。しかし、食品包装生産ラインのスループットが増加しているため、密封ツールの切り替えによるダウンタイムが少しでもあれば、製品アウトプットと効率に甚大な影響を与える。
【０００７】
密封ツールの従来の変更方法の一例が特許文献１に示されており、特許文献１が開示しているのは、少なくとも1つの把持要素を持つ可動筐体であるが、その把持要素は密封ツール上のストッパ要素に係合し、それにより可動筐体は密封ツールを生産ラインから取り外して、交換または修理のために搬送できる。
【０００８】
しかし、そのような手法には欠点がある。第１に、そのような生産ラインが配置されている食品生産工場の床は、排水を促進するために典型的には傾斜している。しかし、密封ツールは、ツールの平面とフロアの平面が平行にならないような典型的には水平に設置される。これは、従来の装置を用いてツールを取り外すとき、筐体をツールの高さと同じにするために、調節可能な脚部および／またはジャッキが必要とされることを意味する。これがダウンタイムと複雑さを増加させる。さらに、同じ高さにする処理が正しく実行されないと、密封ツール取り外しの際に、トレイ密封機の精密な内部要素または密封ツール自体が損傷する可能性がある。
【０００９】
第２に、特許文献１に見られる装置は、密封ツール全体を取り外す。上記に説明したように、密封ツールは、ツール上半体とツール下半体の両方を備えている。メンテナンス作業を行うとき、これらのツール半体は分離される必要がある。このことは、２つのツール半体を分離するための二次的装置を必要とし、工場の床スペースの制約から、この二次的装置は典型的にはトレイ密封機から離れたメンテナンスエリアに保管される。これもまた、密封ツール修理の所要時間を増加させ、効率を低下させる。傾斜した床のため、この二次的装置を筐体と整列させるという問題もあり、ツール損傷の可能性を増加させる。
【００１０】
当技術分野では、トレイ密封機から、ボトムツールとは別個にトップツールを取り外すことが知られている。しかし、このことは処理時間を不必要に増加させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】カナダ特許ＣＡ２５９３３５７Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、メンテナンス／修理のために密封ツールの変更または取り外しをより早く簡単にするシステムの要求がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様により、フレームと、密封ツールを支持するように構成された土台とを備えたトレイ密封機が提供され、土台は、密封ツールが容器を密封するように動作可能な密封位置と、密封ツールとトレイ密封機の頂部との間に隙間を提供するメンテナンス位置との間で、前記土台がフレームに対して移動可能となるようにフレームに取り付けられている。
【００１４】
メンテナンス位置が密封ツールとトレイ密封機の頂部との間に隙間を提供していることは、密封ツールがトレイ密封機からより迅速かつ容易に取り外されうる、また、トレイ密封機または密封ツール自体いずれかの精密な構成要素を損傷する危険を低減しながら取り外されうるということを有利に意味している。同様に、密封ツールをトレイ密封機に戻すことも簡易化されて、機械やツール構成要素が損傷されにくくなる。
【００１５】
土台はさらに、密封ツールを支持するように構成された複数のローラを備えうるが、それにより、土台が密封位置にあるときに、密封ツールは、密封ツールとトレイ密封機の頂部との間に部分的な隙間を提供するようにローラー上で移動できる。密封ツールを支持する他の手段も想定され、それは、土台が密封位置にあるときに、密封ツールとトレイ密封機の頂部との間に部分的な隙間を提供するように（典型的にはその支持手段が密封ツールの低摩擦での移動を提供することによって）密封ツールが容易に移動できるような手段である。例えば、エアベッドまたは少なくとも１つのレールが、そのように密封ツールを支持するように適合されうる。
【００１６】
したがって、本発明の第１の態様は、トレイ密封ツールから迅速かつ容易に取り外されうるような適切な位置に密封ツールを位置決めするための二段階プロセスを提供できる。  第１の段階において、ツールは、密封ツールとトレイ密封機の頂部との間に部分的な隙間を提供するようにローラー（またはその他の支持体）上で動かされる。「部分的な隙間」とは、密封ツールが機械の内部構成要素から完全に離れていないが、それでも、トレイ密封機から露出している密封ツールの部分が、密封ツールが取り外されるために十分なほどに大きい隙間を意味している。密封ツールは、迅速なツール交換が要求される場合、または例えば、密封ツールが小型であるためトレイ密封機の内部構成要素を損傷する可能性が少ない場合に、第一段階で取り外されうる。
【００１７】
しかし、二段階プロセスの第二段階も使用されることが好ましく、第二段階では、土台は密封位置からメンテナンス位置に動かされて、密封ツールとトレイ密封機の頂部との間に隙間を提供する。ここで、「隙間」は、密封ツールが機械の内部構成要素から離れていることを確実にする。このことは、トレイ密封機のツール自体を損傷せずに、密封ツールが、トレイ密封機に対して垂直方向または床に対して垂直方向に持ち上げられうることを意味する。第二段階における付加的な隙間は、密封ツールが迅速かつ容易に取り外されて戻され、食品包装装置のダウンタイムを低減しうることも意味している。
【００１８】
土台は、フレームに摺動可能に取り付けられた少なくとも１つの伸縮式レールに結合されていてもよく、その場合その少なくとも１つの伸縮式レールは、土台を密封位置とメンテナンス位置の間で移動させるように動作可能であり、それにより、土台がメンテナンス位置にあるときに、密封ツールとトレイ密封機の頂部との間に実質的に最大の隙間を提供する。ここで、「実質的に最大の隙間」は、密封ツールが、機械の内部構成要素から、また好ましくはフレームからも切り離されていることを確実にする。
【００１９】
典型的に、少なくとも１つの伸縮式レールは長溝を備え、前記長溝に結合された少なくとも１つのベアリングを介してフレームに取り付けられている。土台の支持力を増強するために２つの横方向に間隔を空けた伸縮式レールが設けられていることが好ましい。伸縮式レールは、土台を密封位置とメンテナンス位置の間で移動させるための、信頼できる機械的に単純な手段を提供する。しかし、油圧式もしくは空圧式システム、電気モータで駆動されるチェーンもしくはベルト、または傾斜重力ローラーなどの、フレームに土台を摺動可能に取り付けるための他の手段も想定される。
【００２０】
土台は、密封ツールの底部を支持するように構成された２つの平行な、横方向に間隔を空けた長尺部材を備えうる。これは、密封ツールに対する良好な支持を有利に提供し、同時に密封ツールの底部へのアクセスし易さをもたらす。このことは、そのようなトレイ密封機からの密封ツールの脱着が、容易化され効率を上げて実行されうることを意味する。
【００２１】
本発明の第２の態様により、密封ツールを搬送するためのツール取扱システムが提供され、そのシステムは、第１の位置と第２の位置との間で移動するように動作可能な上下方向高さ調整部材を備えた台車と、前記上下方向高さ調整部材に対して相補的である第１の取り付け部材を備えた、密封ツール支持のための支持テーブルとを備え、台車は、第１の取り付け部材を上下方向高さ調整部材に整列させる取り付け位置に支持テーブルを受け入れるように配置され、その結果、上下方向高さ調整部材が第１の位置から第２の位置に移動されると、第１の取り付け部材が上下方向高さ調整部材に係合し、支持テーブルが台車に取り付けられる。
【００２２】
ツール取扱システムの台車と支持テーブルとの一体性は、密封ツールの高効率な取扱いを可能にする。例えば、密封ツールをトレイ密封機から取り外す場合、高さ調整部材は第１の位置から第２の位置に動かされ、それにより支持テーブルを台車に係合させる。このことは、支持テーブルが台車によって操縦されうることを意味している。すると密封ツールはトレイ密封機から支持テーブルに装填され、続いて所望の位置に搬送されうる。
【００２３】
所望の位置に到達すると、高さ調整部材は第２の位置から第１の位置へと移動して、それにより支持テーブルを台車から解除する。複数のテーブルを使用することで、台車は複数の異なる密封ツールを、トレイ密封機との間の双方向の搬送と装填の両方について取扱うことができる。
【００２４】
好ましくは、上下方向高さ調整部材は、前記第１の取り付け部材に対して相補的である第２の取り付け部材を備えている。
【００２５】
支持テーブルは、使用時に密封ツールがトレイ密封機から支持テーブルに移動されるよう、トレイ密封機と協働するように配置されることが好ましい。一例において、支持テーブルは、密封ツールのボトムツールの底部を支持するように配置された、２つの平行な横方向に間隔を空けた長尺支持部材を備えている。別の例において、トレイ密封機が、本発明の第１態様の上述例のようにレールを備えている場合、支持テーブルは、トレイ密封機のレールと係合するように動作可能な対応するレールを備えてもよく、それによりトレイ密封機に対する、密封ツールの簡単な取り外しと戻しを確実にする。
【００２６】
典型的に、第２の取り付け部材は少なくとも１つのペグであり、第１の取り付け部材は少なくとも１つの相補的フックである。このことは、支持テーブルを台車に取り付けるための機械的に単純な弾性手段を有利に提供する。支持テーブルが取り付け位置にあるときに、少なくとも１つのフックは少なくとも１つのペグに整列し、少なくとも１つのペグから上下方向に間隔を空けている。
【００２７】
したがって、高さ調整部材が第１の位置から第２の位置に上下方向に持ち上げられると、少なくとも１つのペグは持ち上げられて、対応するフックに係合する。
【００２８】
典型的には、台車とテーブルの間により堅固な取り付け状態を提供するために、支持テーブルは４つのフックを備え、台車は４つの相補的なペグを備えている。別法として、少なくとも１つのフックが台車に配置され、少なくとも１つのペグが支持テーブルに配置されてもよい。例えば電磁石、または空気圧や油圧作動式クランプなどの他の取り付け部材も想定される。
【００２９】
台車は、高さ調整部材に結合されたトップツール反転装置をさらに備えてもよく、そのトップツール反転装置は、密封ツールのトップツールと係合するように動作可能な第３の取り付け部材を備え、高さ調整部材は第３の位置と第４の位置の間で移動するように動作可能であり、高さ調整部材が第３の位置にある場合、第３の取り付け部材は密封ツールのトップツールと係合し、高さ調整部材が第４の位置にある場合、トップツールは密封ツールのボトムツールから上下方向に間隔を空けており、第１の取り付け部材は第２の取り付け部材と係合していない。
【００３０】
ここで、第４の位置は上下方向に第３の位置より上にあり、その結果、高さ調整部材が第３の位置から第４の位置に移動するとき、トップツールは持ち上げられて密封ツールのボトムツールから分離される。しかし、第４の位置において第１の取り付け部材は第２の取り付け部材に係合していない。このことは、トップツールがボトムツールから上下方向に間隔を空けているとき、台車は支持テーブルから切り離して操縦されうることを有利には意味している。これが、トップツールを保持している反転装置の下に十分な隙間を提供して、トップツールのメンテナンスや検査を容易化する。反転装置の下の十分な隙間は有利には、任意の軸周りでのトップツールの回転を可能にする。
【００３１】
好ましくは、トップツール反転装置は軸を備え、そのため、前記反転装置は、高さ調整部材の軸に直交する軸の周りで回転するように動作可能となる。そのような回転は、反転装置の下の十分な隙間を利用して、トップツールのより高効率な検査とメンテナンスを可能にする。
【００３２】
典型的に、第３の取り付け部材は、密封ツールのトップツールの取り付け構成要素を受け入れるように動作可能な少なくとも１つの長溝である。その少なくとも１つの長溝は、高さ調整部材の平面に対して実質的に垂直な平面にあることが好ましい。しかし、例えば電磁石、空圧もしくは油圧作動式クランプ、またはトップツール上の適切に構成された雌型ソケットに嵌合するトップツール反転装置上の雄型突部などの、他の取り付け部材も想定される。
【００３３】
一実施形態において、第１の位置と第４の位置は同一位置である。さらに、高さ調整部材は、間欠駆動または連続的動作を提供するように動作可能である。
【００３４】
高さ調整手段は典型的には、実質的に垂直な棒部材に摺動可能に取り付けられている。この高さ調整手段はボールねじと電動モータによって作動することが好ましい。しかし、油圧式もしくは電子油圧式システム、空圧式システム、または手動操作式システムなどの他のシステムも想定される。
【００３５】
操縦を容易化するために台車はホイールを備えていることが好ましい。しかし、無限軌道トラックまたはローラーなどの、台車を動かすための他の手段も想定される。
【００３６】
本発明の第３の実施形態により、上記に説明したトレイ密封機と、上記に説明したツール取扱システムとを備えたシステムが提供され、支持テーブルは、使用時に、土台がメンテナンス位置にあるときに、密封ツールがトレイ密封機から支持テーブルに移動されるようにトレイ密封機と協働するように配置されている。
【００３７】
しかし、上記に説明したように、密封ツールは、土台が密封位置にあるときにトレイ密封機から支持テーブルに移動されうるものであり、密封ツールは、密封ツールとトレイ密封機の頂部との間に部分的な隙間を提供するように、ローラー（または、例えばエアベッドまたはレールなどの他の手段）上に移動されている。
【００３８】
本発明の第４の態様により、上記に説明したトレイ密封機と、上記に説明したツール取扱システムのうち一方または両方の使用を含む、トレイ密封機から密封ツールを取り外す方法が提供される。
【発明の効果】
【００３９】
したがって、本発明では、密封ツールは、トレイ密封機から容易に取り外されて、所望通りに搬送されて取り扱われることが可能となる。特に有利には、トレイ密封機の土台がメンテナンス位置にあるときに密封ツールをトレイ密封機から支持テーブルに移動することは、密封ツールが床に対して直角な方向に持ち上げられることが可能となる。これは、土台がメンテナンス位置にある場合、持ち上げ工程によって損傷の可能性があるトレイ密封機の精密な内部要素から密封ツールが切り離されているためである。食品包装工場では排水を促進するために床が一般に傾斜しているため、特に有利である。したがって本発明は、密封ツールをトレイ密封機から取扱うための複雑な高さ合わせ装置の必要をなくして、工程の効率を向上させて生産ラインのダウンタイムを削減する。
【００４０】
本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、先行技術と対比させながら以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】食品包装生産ラインの図である。
【図２】本発明の第１の態様によるトレイ密封機の切欠き斜視図である。
【図３】本発明の第１の態様によるトレイ密封機の正面図である。
【図４】本発明の第１の態様によるトレイ密封機の切欠き図である。
【図５】本発明の第２の態様によるツール取扱システムの斜視図である。
【図６】本発明の第２の態様によるツール取扱システムの側面図である。
【図７】本発明の第２の態様によるツール取扱システムの側面図である。
【図８】本発明の第２の態様によるツール取扱システムのさらなる側面図である。
【図９】本発明の第２の態様による、密封ツールを支持している支持テーブルの斜視図である。
【図１０】本発明の第２の態様によるツール取扱システムの側面図である。
【図１１】本発明の第２の態様によるツール取扱システムのさらなる側面図である。
【図１２】本発明の第２の態様によるツール取扱システムの斜視図である。
【図１３】本発明の第２の態様による、密封ツールのトップツールを支持している台車の斜視図である。
【図１４】本発明の第２の態様による、密封ツールのトップツールを支持している台車のさらなる斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
（図面の詳細な説明）
図２は、トレイ密封機１０５の切欠き斜視図である。トレイ密封機１０５は、他の機械内部要素のなかでもとりわけ密封ツール１０６とサービスユニット１０とを収容するフレーム１０７を備えている。上記に説明したように、密封ツール１０６は、ボトムツール１０６ｂとトップツール１０６ａとを備えている。ボトムツールとトップツールは、ラッチ１２０によって互いに結合されている。
【００４３】
図３は、密封ツール１０６が上昇位置にあるトレイ密封機１０５の正面図である。図３は、密封ツール１０６を支持するように構成された土台部材１４ａおよび１４ｂを示している（図２および３参照）。図３で見られる上昇位置において、密封ツール１０６は、蓋用フィルムでトレイを密封するように動作可能である。ツールが柱１９上で下降すると、ツールは複数のローラー１７によって支持される。図３で見られるように、複数のローラー１７は、ツールの両端を支持するようなピッチで、横方向に間隔を空けた平行なライン状に配置されている。
【００４４】
密封ツール１０６をトレイ密封機１０５から取り外すとき、ツール１０６はローラー１７へと下げられてトレイ密封機１０５から自動的に取り外される。ローラーによってもたらされる低摩擦により、ツールは次に、ローラーと同様に、ツール１０６の両端を支持するために平行かつ横方向に間隔を空けている土台部材１４ａおよび１４ｂへと移動される。突出したストップ要素１５が、密封ツールを静止位置に係合する。
【００４５】
図２および４で見られるように、密封ツール１０６は、ボトムツール１０６ｂの下方に配置された土台部材１４ａ、１４ｂ上に支持される。土台部材１４ａ、１４ｂは、図２で見られるように、それぞれ摺動レール１ａおよび１ｂに結合されている。図４でより明確に見られるように、摺動レール１ａ、１ｂは、フレーム１０７上の固定位置においてベアリング１２と協働する４つの長溝１３を備えている。各溝１３は１つのベアリング１２と協働するが、他の組み合わせも使用されうることが想定される。
【００４６】
溝１３とベアリング１２の協働は、レール１ａ、１ｂがフレーム１０７に対して摺動することを可能にする。この動きの方向は、図４に両方向矢印Ａによって示されている。土台部材１４ａ、１４ｂはそれぞれレール１ａ、１ｂに取り付けられており、これが密封ツール１０６をフレーム１０７に対して退縮するように移動させる。
【００４７】
図２と４の両方において、密封ツールは、サービスユニット１０およびその他のトレイ密封機の内部構成要素から横方向に間隔を空けたメンテナンス位置での、レール１ａ、1ｂが横方向に延出した状態で示されている。これにより、トップツール１０６ａ上に隙間が確実に設けられ、それが、後述するように、土台部材１４ａ、１４ｂからの、密封ツール１０６の容易な取り外しを有利に可能にする。
【００４８】
それでも、レールを動かさずに、密封ツールをローラー上で動かしただけでストップ要素１５を係合させて、密封ツール１０６を取り外すことは可能である。しかし、「第二段階」のレールの摺動を使用することで、トップツール１０６ａ上方により大きな隙間がもたらされるため、トレイ密封機からの密封ツール１０６の取り外しがさらに容易化される。
【００４９】
キャッチ要素１８（図３参照）は、レール１ａ、１ｂを所望のメンテナンス位置に停止させるように動作可能である。このメンテナンス位置は望むとおりに調整されうる。
【００５０】
図３に、上述の土台部材１４ａおよび１４ｂと同じ方式で取り付けられているが、反対方向に（図３に見える紙面の平面に）摺動可能である土台部材１４ｃおよび１４ｄも示されている。このことは、密封ツール１０６をトレイ密封機１０５の反対側から取り外すことを可能にする。この特徴が、２ラインのトレイを同時に密封できる二重レーントレイ密封装置に本発明を適用できるので、特に有利である。トレイ密封機１０５の両側から密封ツールを取り外すことは、使用上の融通性も有利に増加させる。
【００５１】
ストップ部材１８ａは、ローラー１７のラインの中心に配置され、ローラー上の密封ツール１０６を、いずれかの支持部材１４ａおよび１４ｂ、または１４ｃおよび１４ｄに方向付けるように動作可能なオフセット突部を備えている。図３の配置において、オフセット突部は、上述したように支持部材１４ａおよび１４ｂの方向に密封ツールを案内するように動作可能である。前記オフセット突部を逆転させると、密封ツール１０６は支持部材１４ｃおよび１４ｄのほうに方向付けられる。
【００５２】
図５は、本発明の一実施形態によるツール取扱システム２００の斜視図である。ツール取扱システム２００は台車２とツールテーブル３を備えている。トップツール反転装置４が台車２に取り付けられている。
【００５３】
台車２は、横桁２１ｃが取り付けられた２つの平行な横方向に間隔を空けた突出部材２１ａ、２１ｂを持つ、実質的にＣ字形状を画定する筐体２1を備えている。 各突出部材２1ａ、２１ｂは、取り付けられた２つのホイール２０を有する。ホイールはキャスタに取り付けられて、ホイールの３６０°の回転を可能にし、したがって台車の容易な操縦性を可能にしている。図７および８により明確に見られるように、横桁２１ｃの中央に、実質的に垂直な棒部材２２ｂが取り付けられている。高さ調整部材２２ａは、高さ調整部材２２ａに対して直角かつ横材２１ｃに対して平行に（すなわち図７および図８の紙面に）突出するペグ２４ａおよび２４ｂを備えている。図１３に見られるように、高さ調整部材２２ａの反対側に、対応するペグがある。
【００５４】
高さ調整部材２２ａは、棒部材２２ｂに摺動可能に取り付けられており、ペグ２４ａ、２４ｂおよび反転装置４の上下方向位置の調整を可能にする。反転装置４は、軸４１を介して高さ調整部材２２ａに取り付けられている。  
【００５５】
ツールテーブル３は筐体３1と支持構造３３を備えている。筐体３1は、横桁３１ｃが連結された２つの平行な横方向に間隔を空けた突出部材３１ａ、３１ｂを備え、実質的にＣ字形状を画定している。同様に、支持構造３３は、横桁３３ｃによって連結されてＣ字形状を画定している２つの実質的に平行な支持部材３３ａ、３３ｂを備えている。筐体３1と支持構造３３は、実質的に同一サイズであり、支持体３２ａ、３２ｂおよび３２ｃによって連結されている。図５に見られるように、ツールテーブル３の筐体と台車２の筐体は、ツールテーブル３が台車２と協働するように、相補的となっている。台車２の突出部材２1ａおよび２1ｂは、ツールテーブルの突出部材３1ａおよび３1ｂよりもさらに横方向に離れている。
【００５６】
図５、６および７に見られるように、ツールテーブル３はフック３４ａおよび３４ｂを備え、両フックは台車２の高さ調整部材２２ａ上のペグ２４ａおよび２４ｂに対して相補的である。フック３４ａと３４ｂは互いに整列して上下方向に間隔を空けている。フックの配向は、テーブルの突出部材に対して平行かつ横材に対して垂直である。図７に「Ｂ」で示すように、フックとペグの係合によってツールテーブル３は台車２に取り付けられる。実際、ツールテーブル３は、台車２の４つのペグに対応する４つのフックを備えている。しかし、図面では２つのフックのみが見えている。
【００５７】
ツールテーブル３を台車２に取り付けるために、高さ調整部材２２ａは第１の所定位置へと下げられ、図５に示すように台車２がツールテーブル３付近に配置されると、ペグはフックと整列してフックから上下方向に間隔を空けた状態になり、トップツール反転装置４は密封ツール１０６のトップツール１０６ａから上下方向に間隔を空けた状態になる。  この高さ調整部材２２ａの第１の所定位置が、図６に示されている。台車２が、ツールテーブル３を所謂「取り付け位置」に受け入れるように配置されたとき、高さ調整部材２２ａは、図７に見られるように、ペグ２４ａ、２４ｂがそれぞれフック３４ａと３４ｂに係合するように、第２の所定位置に持ち上げられる。この第２の所定位置において、高さ調整部材２２ａは、図７に見られるように、ツールテーブル３が台車２によって操縦されうるようにツールテーブルの筐体３1が床から間隔を設けた位置に持ち上げられる。
【００５８】
密封ツール１０６をトレイ密封機から取り外すためのツール取扱システムの使用について今から説明する。まず、ツールテーブル３は上述の如く台車２に取り付けられている。図２、３および４を参照して上記に説明したように、密封ツール１０６はまずローラー上に下げられる。トレイ密封機１０５の付加的な隙間のために、トレイ密封機１０５上のレール１ａおよび１ｂは摺動されて、その結果、密封ツール１０６はトップツール１０６ａ上に付加的な隙間をもってメンテナンス位置となる。するとツール取扱システム２００は、ツールテーブル３の支持部材３３ａおよび３３ｂがトレイ密封機と協働するまでトレイ密封機の方へ操縦される。
【００５９】
トレイ密封機の土台部材１４ａおよび１４ｂは、密封ツール１０６のボトムツール１０６ｂの底部への容易なアクセスを可能とするために、横方向に間隔を空けている。このことは、ツールテーブル３の支持部材３３ａおよび３３ｂが、密封ツールのボトムツール１０６ｂの下に配置されうることを意味している。支持部材３３ａおよび３３ｂは、このことを可能とするために、土台部材１４ａおよび１４ｂの横方向間隔とは異なる横方向間隔を有している。ツール取扱システム２００がトレイ密封機１０５と十分に協働したとき（支持部材３３ａおよび３３ｂがボトムツールの下に配置されるように）、高さ調整部材２２ａは、密封ツール１０６が土台部材１４ａ、１４ｂを離れて、ツールテーブル３の支持部材３３ａおよび３３ｂの上へと持ち上げられるように、持ち上げられる。そのときツール取扱システム２００はトレイ密封機から離れるように操縦される。
【００６０】
図９に見られるように、ツールテーブル２は、密封ツール１０６を容易に格納するために台車３から取り外し可能である。高さ調整部材２２ａを第１の所定位置に下げて、それによりフック３４ａ、３４ｂをペグ２４ａ、２４ｂから係合解除することにより、ツールテーブル２が解除される。複数のツールテーブル２の使用により、単一の台車３が、トレイ密封機（複数）５との間の双方向の搬送および装填の両方に関して複数の密封ツールを取り扱うために使用されうる。
【００６１】
交換用密封ツール１０６をトレイ密封機１０５に設置する場合（例えば、異なるサイズの容器を密封する場合）、台車２は所望のツールを支持しているツールテーブル３を、上述の如くフックおよびペグシステムを用いて係合し、ツール取扱システム２００はトレイ密封機１０５と協働するために操縦される。次に、高さ調整部材２２ａは、密封ツールが土台部材１４ａ、１４ｂによって支持されるように降下されて、ツール取扱システムは取り外される。
【００６２】
上記に説明したように、食品包装工場の床は排水を促進するために典型的には傾斜しており、それは、密封ツールと工場の床が平行でないことを意味している。密封ツール１０６が、トレイ密封機１０５内でメンテナンス位置に移動されるため、ツール取扱システムは工場の床に対して垂直な方向にツールを有利に持ち上げることができるが、それは、トップツール１０６ａの上方に適切な隙間があって、ツールがトレイ密封機の構成要素にぶつからないからである。これは、ツール取扱システムが密封ツールの高さに合わせる必要がなく、密封ツールの取り外しおよび戻しに関わる速度を増加させ、故にダウンタイムを最小にするということを意味する。さらに、ツールテーブル３と台車２の一体性により、ツールは、２つの異なる装置の高さを合わせる必要もなく、保管または使用にあたり容易に操縦される。本発明のこれらの利点は食品包装システムのダウンタイムを低減して、密封ツールまたはトレイ密封機への損傷の可能性を低減する。
【００６３】
上記に説明したように、ツール取扱システム２００はトップツール反転装置（以後、「反転装置」と呼ぶ）４を備えている。図５に明瞭に見られるように、反転装置は、回転輪４２によって駆動されたことを受けて反転部材４３を回転させる軸４１を備えている。軸４１は、反転装置の高さが調整されうるように、高さ調整部２２ａの上端に取り付けられている。反転部材４３の両側には、４４ａおよび４４ｂで示す取り付け部がある。取り付け部４４ａおよび４４ｂは、互いに対して平行かつ横方向に間隔を空けて、反転部材４３とともに実質的にＣ字形状を形成している。取り付け部４４ａは、その長さに沿って延在する長溝４５ａと、レール４７を備えている。同様に、取り付け部４４ｂは溝４５ａに面した長溝４５ｂと、レール４７を備えている。下記に説明するように、反転装置４は、メンテナンス等での密封ツール１０６のトップツール１０６ａへのアクセスの容易性を提供するために使用される。
【００６４】
図１０は、台車２付近でツールテーブル３上に配置された密封ツール１０６を示す。トップツール１０６ａへのアクセスが要求される場合、高さ調整部材２２ａは、溝４５ａおよび４５ｂがトップツール１０６ａ上の長尺突部１０６ｃと同じ高さとなるように、第３の所定位置に降下される。図６と図１１の比較からわかるように、この第３の所定位置は、第１の所定位置よりも低い。溝４５ａと４５ｂは、台車２をツールテーブル３のほうに動かされたときに（図１１参照）長尺突部１０６ｃが溝４５ａ、４５ｂに係合するように、横方向に間隔を空けてトップツール１０６ａの幅に合致するようになっている。取り付け部４４ａおよび４４ｂの横方向間隔は、取り扱われる密封ツールのサイズによって変更されうる。
【００６５】
図１１に見られるように、密封ツール１０６のトップツール１０６ａが取り付け部４４ａおよび４４ｂに係合する状態に操縦されたとき、ツールテーブル２のフック３４ａおよび３４ｂは高さ調整部２２ａ上のペグ２４ａおよび２４ｂに整列して、そこから横方向に間隔を空けている状態になる。次に、密封ツール１０６上のラッチ１２０が解除され、高さ調整部材２２ａが第３の所定位置から第４の所定位置（２４ｃ）に持ち上げられて、トップツール１０６ａがボトムツールから離れて持ち上げられるが、ペグ２４ａおよび２４ｂはフック３４ａおよび３４ｂと係合していない状態になる。図１２に、この位置取りが図示されている。図１２は、支持テーブル３と台車２の、別の形態も示している。図１３に示すように、台車２は次にツールテーブル３およびボトムツール１０６ｂから切り離されて移動されうる。
【００６６】
一実施形態において、第１の所定位置と第４の所定位置は同一位置である。
【００６７】
回転輪４２は、トップツール１０６ａを回転させるために、回転輪４２を介して反転部材を回転させるために使用されうる。このことは有利には、反転装置４の下方の付加的な隙間によって、メンテナンスでのトップツール１０６ａへの容易なアクセスを可能にする。例えば、図１４は、密封ヘッド１０９を露出させるためにトップツール１０６ａが回転されている状態を示す。反転部材４３の回転は、手動でも自動操作でも実行されうる。取り付け部上のレール４７は、トップツール１０６ａの手動回転を可能にする。有利には、支持テーブルが取り外された後のトップツール反転装置４下方の大量の隙間が、ツールの幅上の軸周りにトップツール１０６ａが縦に回転することを可能にする。反転装置４は、トップツール１０６ａをその任意の軸回りに回転させるように動作可能である。
【００６８】
一実施形態において、取り付け構成要素５０ａおよび５０ｂは、密封ツール１０６のボトムツール１０６ｂが、トップツール反転装置４に取り付けられて、トップツール１０６ａと同じ方式で回転させられることを可能にする。
【００６９】
したがって、本発明のツール取扱システム２００は、メンテナンス用にツール上半体とツール下半体の容易な分離を可能にしながら、密封ツール１０６がトレイ密封機５から容易に取り外されることを有利に可能にする。
【００７０】
高さ調整部２２ａは、ボールねじと、制動部をもつ電動モータとを用いて棒部材２２ｂ上に昇降される。モータは、オンボード型再充電可能電源パックから給電され、台車が生産エリア内で安全かつ自由に移動することを可能にしている。しかし、油圧、電子油圧、空圧および手動操作システムなどの他のシステムも想定される。
【００７１】
上記の説明は、密封ツール１０６を対象としたものであったが、当業者ならば理解するであろうように、本発明は、例えば密封フィルムの切り替えやメンテナンスなどの任意の技術的ツールを対象とすることもできる。ツール取扱システムとトレイ密封機の動作は、手動でも自動でも実行されうる。本発明は、二重レーントレイ密封装置の使用にも適している。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、迅速かつ容易な切り替えを意図して設計されている。オペレータは、自動式で迅速な解除構成要素を使用して（例えば、密封ツール上のラッチは迅速な解除が可能である）、フィルムや密封ツールを容易に変更できる。本発明は、顧客の製品範囲と製造量にばらつきがあるインスタント食品への適用に特に有効である。
【符号の説明】
【００７３】
１ａ：摺動レール
１ｂ：摺動レール
２：台車
３：ツールテーブル
４：トップツール反転装置
１０：サービスユニット
１２：ベアリング
１３：長溝
１４ａ：土台部材
１４ｂ：土台部材
１４ｃ：土台部材
１４ｄ：土台部材
１５：ストップ要素
１７：ローラー
１８：キャッチ要素
１８ａ：ストップ部材
１９：柱
２０：ホイール
２１：筐体
２１ａ：突出部材
２１ｂ：突出部材
２１ｃ：横桁
２２ａ：高さ調整部材
２２ｂ：棒部材
２４ａ：ペグ
２４ｂ：ペグ
３１：筐体
３１ａ：突出部材
３１ｂ：突出部材
３１ｃ：横桁
３２ａ：支持体
３２ｂ：支持体
３３：支持構造
３３ａ：支持部材
３３ｂ：支持部材
３４ａ：フック
３４ｂ：フック
４１：軸
４２：回転輪
４３：反転部材
４４ａ：取り付け部
４４ｂ：取り付け部
４５ａ：溝
４５ｂ：溝
４７：レール
１００：食品包装生産ライン
１０１：充填部
１０２：コンピュータコンビネーション計量機（ＣＣＷ）
１０３：コンベヤー
１０５：トレイ密封機
１０６：密封ツール
１０６ａ：トップツール
１０６ｂ：ボトムツール
１０６ｃ：長尺突部
１０７：フレーム
１０８：蓋用フィルム
１１０：品質管理部
１１５：包装システム
１２０：ラッチ
２００：ツール取扱システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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