(57)【要約】  移送ユニットは成形／充填／シールを行う包装機械に使用するように構成される。この移送ユニットは、第一のステーションからチューブ状の形状をした部分的に直立されたカートンを受入れて、そのカートンを第二のステーションへ移送し、また第二のステーションから第三のステーションへカートンを移送する。移送ユニットは長手方向のハブ軸線を定めているハブを含み、ハブはハブ軸線のまわりに回転するようになされる。複数のカー対がハブに取付けられ、ハブに沿って長手方向に移動できるようになされる。各対をなすカーは第一および第二のカーを含み、各々のカーは第一および第二のマンドレルを取付けられる。マンドレルは部分的に直立されたカートンを受取るようになされる。各マンドレルはその軸線を有し、それぞれの軸線のまわりに回転される。マンドレル軸線はハブ軸線に直角で接している。ハブに沿ってカー対を長手方向に移動させ、また回転方向に移動させる駆動装置は、マンドレルをそれぞれの軸線のまわりに約９０゜ほど捻り解除位置と捻り位置との間で移動させる。
2007522035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のステーションからチューブ形状の部分的に直立されたカートンを受入れて、そのチューブ形状のカートンを第二のステーションへ移送し、また第二のステーションから第三のステーションへカートンを移送するように構成された移送ユニットであって、
長手方向のハブ軸線を定め、そのハブ軸線のまわりに回転移動するようになされたハブと、
ハブ軸線にほぼ平行に間隔を隔ててハブに沿って長手方向に移動できるようにハブに取付けられた少なくとも一つのカーであって、その少なくとも一つのカーは第一および第二のマンドレルを取付けられ、各マンドレルは部分的に直立したカートンを受取るように構成され、各マンドレルはハブ軸線に直角で接するマンドレル軸線を有しているカーと、
ハブ軸線のまわりにハブを回転移動させる手段と、
ハブに沿ってカーを長手方向へ移動させる手段とを含み、
ハブは一連のステーションを通して回転し、第一のステーションでカーは第一の長手方向位置とされ、カートンが第一のマンドレルに取付けられ、カーは長手方向へ移動し、カートンは第二のマンドレルに取付けられ、またハブは第二の位置へ向けて回転するようになされた、成形／充填／シールを行う包装機械に使用する移送ユニット。
【請求項２】
互いに長手方向に整合されてハブに取付けられ、また互いに長手方向へ移動できるようにハブに取付けられた一対のカーを含む請求項１に記載された移送ユニット。
【請求項３】
マンドレルがそれぞれのマンドレル軸線のまわりに回転でき、またマンドレルをそれぞれの軸線のまわりに約９０゜ほど、捻り解除位置と捻り位置との間で回転移動せる手段を含む請求項１に記載された移送ユニット。
【請求項４】
カーを長手方向に移動させる手段およびマンドレルを回転移動させる手段が立て外に作動連結されている請求項３に記載された移送ユニット。
【請求項５】
カーを長手方向へ移動させる手段が、一対のシャフトのまわりに回転できるように配置された連続部材を有するカー駆動装置を含み、その部材が対をなす反対方向へ移動する側部を定めている請求項１に記載された移送ユニット。
【請求項６】
カーが部材の一方の側部に取付けられ、部材の反対側の側部に取付けられた第二のカーを含み、またその部材の回転がカーの相互に向かうか離れる方向への相反する移動を行わせる請求項５に記載された移送ユニット。
【請求項７】
一対のシャフトの一方が被駆動シャフトで、他方がアイドル・シャフトであり、被駆動シャフトはシャフトを回転させるために駆動装置受入れ部に作動連結されている請求項５に記載された移送ユニット。
【請求項８】
被駆動シャフトに取付けられ、シャフトを回転させるために駆動装置受入れ部に受入れられたＴ駆動装置を含む請求項７に記載された移送ユニット。
【請求項９】
ハブの長手方向端部に配置された相互固定リングを含み、この相互固定リングは可撓性部分を有しており、駆動装置受入れ部は相互固定リングで定められた経路に沿って配置されてその経路の一部を形成し、また、Ｔ駆動装置は相互固定リングに沿って駆動装置受入れ部へ移動するように構成されている請求項８に記載された移送ユニット。
【請求項１０】
カーはハブのレールに取付けられ、ハブに沿って長手方向へ移動できるようになされた請求項２に記載された移送ユニット。
【請求項１１】
カーがそのマンドレルを互いに作動連結するトグルを含み、トグルは作動連結されたマンドレルをそれぞれの軸線のまわりに同時に回転させるように構成された請求項３に記載された移送ユニット。
【請求項１２】
トグルに作動連結されてマンドレルを捻り位置および捻り解除位置に位置決めする停止具を含む請求項１１に記載された移送ユニット。
【請求項１３】
カーに作動連結されて相互固定リングと協働する相互固定ロッドを含み、このロッドおよびリングは、カーが適正位置にあるときに互いに整合してハブ軸線のまわりにハブを回転させるノッチおよびスロットを含み、また、カーが適正位置以外に位置するときに互に整合不良を起こしてハブの回転に干渉する請求項９に記載された移送ユニット。
【請求項１４】
四対のカーを含み、各対は隣接のカー対から９０゜の位置に取付けられている請求項２に記載された移送ユニット。
【請求項１５】
ハブが四つの象限を通して回転移動できるように構成され、また各カー対はそれぞれの象限に位置される請求項１４に記載された移送ユニット。
【請求項１６】
第一のステーションからチューブ形状の部分的に直立されたカートンを受入れて、そのチューブ形状のカートンを第二のステーションへ移送し、また第二のステーションから第三のステーションへカートンを移送するように構成された移送ユニットであって、
長手方向のハブ軸線を定め、そのハブ軸線のまわりに回転移動するようになされたハブと、
ハブ軸線にほぼ平行に間隔を隔ててハブに沿って長手方向に移動できるようにレールに沿ってそれぞれハブに取付けられた複数の対をなすカーであって、各々のカー対はそれぞれ第一および第二のマンドレルを取付けられた第一および第二のカーを含み、各マンドレルは部分的に直立したカートンを受取るように構成され、各マンドレルはマンドレル軸線を有してそれぞれのマンドレル軸線のまわりに回転でき、各マンドレル軸線はハブ軸線に直角で接しているカー対と、
ハブを回転させるためにハブに作動連結された第一の駆動装置と、
ハブに沿ってカー対を長手方向へ移動させる第二の駆動装置と、
それぞれのマンドレル軸線のまわりに約９０゜ほど捻り解除位置と捻り位置との間でマンドレルを捻るために、カー対の長手方向の移動によって駆動されるリンク組立体とを含み、
ハブは一連のステーションを通して回転し、第一のステーションでカーは第一の長手方向位置とされ、カートンが第一および第二のカーの第一のマンドレルに取付けられ、第一および第二のカーは長手方向へ移動し、カートンは第一および第二のカーの第二のマンドレルに取付けられ、第一および第二のカーはさらに長手方向へ移動されて第一および第二のカーの第一および第二のマンドレルが捻り解除位置から捻り位置へ移動されるようになされた、成形／充填／シールを行う包装機械に使用する移送ユニット。
【請求項１７】
第二の駆動装置が一対のシャフトのまわりに配置されてそのシャフトのまわりに回転するようになされた連続ベルトを含み、このベルトは一対の反対方向へ移動する側部を定めており、また一方のカーはベルトの一方の側部に取付けられ、他方のカーはベルトの反対側の側部に取付けられており、またベルトの回転がカーに互いに向かうか離れる方向への相反する移動を与える請求項１６に記載された移送ユニット。
【請求項１８】
一対のシャフトの一方が被駆動シャフトで、他方がアイドル・シャフトであり、被駆動シャフトはシャフトを回転させるために駆動装置受入れ部に作動連結されている請求項１７に記載された移送ユニット。
【請求項１９】
被駆動シャフトに取付けられ、シャフトを回転させるために駆動装置受入れ部に受入れられたＴ駆動装置を含む請求項１８に記載された移送ユニット。
【請求項２０】
ハブの長手方向端部に配置された相互固定リングを含み、この相互固定リングは可撓性部分を有しており、駆動装置受入れ部は相互固定リングで定められた経路に沿って配置されてその経路の一部を形成し、また、Ｔ駆動装置は相互固定リングに沿って駆動装置受入れ部へ移動するように構成されている請求項１９に記載された移送ユニット。
【請求項２１】
各カーがそれぞれのマンドレルを互いに作動連結するトグルを含み、トグルは作動連結されたマンドレルをそれぞれの軸線のまわりに同時に回転させるように構成された請求項１６に記載された移送ユニット。
【請求項２２】
トグルに作動連結されてマンドレルを捻り位置および捻り解除位置に位置決めする停止具を含む請求項２１に記載された移送ユニット。
【請求項２３】
各カー対に作動連結されて相互固定リングと協働する相互固定ロッドを含み、このロッドおよびリングは、カーが適正位置にあるときに互いに整合してハブ軸線のまわりにハブを回転させるノッチおよびスロットを含み、また、カーが適正位置以外に位置するときに互に整合不良を起こしてハブの回転に干渉する請求項２０に記載された移送ユニット。
【請求項２４】
四対のカーを含み、各対は隣接のカー対から９０゜の位置に取付けられている請求項１７に記載された移送ユニット。
【請求項２５】
ハブが四つの象限を通して回転移動できるように構成され、また各カー対はそれぞれの象限に位置される請求項２４に記載された移送ユニット。
【請求項２６】
移送ユニットと、タレット・マンドレル上で形成された蓋を有する部分的に直立されたカートンを受取るように構成された成形／充填／シールを行う包装機械とを有し、移送ユニットは第一のステーションからチューブ形状の部分的に直立されたカートンを受入れて、そのチューブ形状のカートンを第二のステーションへ移送して上から蓋をモールド成形し、また第二のステーションから取外しステーションへカートンを移送してタレット・マンドレルからカートンを取外すように構成されている、成形／充填／シールを行う包装機械に使用される取外し装置であって、
フレームと、
フレームに取付けられた一対の回転部材と、
一対の回転部材の一方に作動連結された駆動装置と、
回転部材のまわりに配置されてその部材と一緒に回転されるベルトと、
ベルトに作動連結され、取外しステーションでカートンと作動連結され、カートンを移送ユニットからタレット・マンドレルへ移動させるフィンガとを含む取外し装置。
【請求項２７】
フィンガが往復移動する請求項２６に記載された取外し装置。
【請求項２８】
回転部材がホイールである請求項２６に記載された取外し装置。
【請求項２９】
ホイールが異なる直径を有する請求項２８に記載された取外し装置。
【請求項３０】
長手方向軸線を有するハブに沿って一対のキャリヤ部材を長手方向へ移動させ、また長手方向軸線のまわりに回転させる駆動組立体であって、
フレームと、
ハブに沿って長手方向軸線から間隔を隔てて長手方向に配置され、キャリヤ部材を移送させるように構成されたレールと、
フレームに固定的に取付けられてハブのまわりに配置されたリングであって、軌道を定め、静止部分と回転部分とを含み、回転部分は駆動装置に作動連結されているリングと、
ハブ上に配置され、長手方向に間隔を隔てて互いに整合された第一および第二の回転シャフトであって、第一のシャフトは被駆動シャフトで、リングの位置に配置されてリングによりガイドされるヘッド部分を含み、第二のシャフトはアイドル・シャフトである回転シャフトと、
第一および第二のシャフトの近くに配置され、シャフトのまわりに回転移動できる連続した可撓性部材であって、シャフトのまわりに配置された可撓性部材は相反する細長い側部と戻り部分とをシャフトに形成しており、キャリヤ部材が取付けられている可撓性部材と、
フレームに取付けられ、リングの回転部分に作動連結されてリング回転部分を回転させる駆動装置とを含み、
ヘッド部分はリングの軌道に沿って回転リング部分へ移動し、回転リング部分によって回転され、またヘッド部分の回転は可撓性部分を回転させてキャリヤ部材をレールに沿って移動させるようになされた駆動組立体。
【請求項３１】
キャリヤ部材が可撓性部材の反対側のそれぞれの側部に取付けられ、また第一の方向への部材の回転がキャリヤ部材を互いに向けて駆動し、部材の第二の方向への回転がキャリヤ部材を互いに離れる方向へ駆動する請求項３０に記載された駆動組立体。
【請求項３２】
可撓性部材の回転がキャリヤ部材を互いには他方へ駆動する請求項３０に記載された駆動組立体。
【請求項３３】
軌道に沿って移動するために変動部分に取付けられたらローラを含む請求項３０に記載された駆動組立体。
【請求項３４】
リングが互いに１８０゜に配置された二つの回転部分を含み、ヘッド部分は一方の回転部分では第一の方向へ回転し、他方の回転部分では第二の反対方向へ回転される請求項３０に記載された駆動組立体。
【請求項３５】
長手方向軸線を有し、その長手方向軸線のまわりに回転するようになされたハブに取付けられた被作用部材を移動させる駆動組立体であって、
フレームと、
フレームに固定的に取付けられ、ハブのまわりに配置されたリングであって、軌道を定め、静止部分と回転部分とを含み、回転部分は駆動装置に作動連結されているリングと、
ハブ上に配置され、長手方向に間隔を隔てて互いに整合された第一および第二の回転部材であって、第一の部材は被駆動部材で、リングの位置に配置されてリングによりガイドされるヘッド部分を含み、第二の部材はアイドル部材である回転部材と、
第一および第二の部材の近くに配置され、その部材のまわりに回転移動できる連続した可撓性部材であって、可撓性部材は部材のまわりに配置され、被作用部材が作動連結されている可撓性部材と、
フレームに取付けられ、軌道の回転部分を回転させるために軌道の回転部分に作動連結されている駆動装置とを含み、
ヘッド部分はリングの軌道に沿って回転軌道部分へ移動し、回転軌道部分によって回転され、またヘッド部分の回転は可撓性部分を回転させて被作用部材を移動させるようになされた駆動組立体。
【請求項３６】
被作用部材がカーである請求項３０に記載された駆動組立体。
【請求項３７】
一対のカーを含み、各カーは可撓性部材の反対両の側部に取付けられて、可撓性部材と一緒に反対方向へ移動される請求項３１に記載された駆動組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカートンの移送ユニットに関するものである。特に本発明は、或るピッチ、配向および間隔で部分的に直立されたカートンを受入れ、それらのカートンを処理するために再配向および再間隔決めの段階を経てカートンを移動し、さらに他の処理のためにカートンを配向および間隔決めする成形／充填／シールを行う包装機械に使用されるカートンまたはパッケージの移送ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
消費者は、例えば液体食品などを保存するために容器に再シール可能な蓋を認識し、評価している。それらの再シール可能な蓋は食品の取扱いを容易にする一方、容器を再シールする機能を与えて、食品の寿命や新鮮味を長持ちさせ、また容器の開封後のこぼれ出しを防止する。典型的には、その容器またはカートンは一つ以上のポリマー被膜または層を有する厚紙材料の複合材で形成されている。
【０００３】
そのような蓋を有する周知の容器において、別工程で形成されて包装工程へ移送される蓋は、成形／充填／シールの全作業の一部として従来より容器に取付けられている。典型的には、カートンに食品を充填する前の部分的に直立されたカートンに対して蓋は取付けられる。蓋をカートンに取付ける一つの周知の方法は、超音波溶着処理を使用している。この処理では、カートンは部分的に直立され、カートンの開口に重ね合わせて蓋がカートンに接触される。引続きカートン材料に対してアンビルが配置され、超音波ホーンが蓋のフランジに接触される。超音波ホーンが付勢されて、フランジをカートン材に対して溶着させる。
【０００４】
蓋をカートンに取付ける他の方法は、誘導加熱処理を使用する。この処理では再び述べるがアンビルがカートン材上に配置され、誘導シーリング・ヘッドがフランジに接触される。誘導シーリング・ヘッドに電流が誘起され、再び述べるがこの電流がカートンに対するフランジの溶着を引起こす。
【０００５】
カートンに蓋を取付ける散乱に他の方法は、カートンに蓋を直接にモールド成形することである。この方法は、例えばリー氏他の米国特許第６４６７２３８号および同第６５３６１８７号に開示されており、それらの特許は本願と共通の譲受人に譲渡されており、その記載内容を本明細書の記載として援用する。リー氏他に付与された特許に記載されている装置および方法は、モールド・ステーションへのカートンの挿入、カートンの上でのモールド成形具の閉結、蓋を形成するためのモールド・キャビティ内へのポリマーの注入、モールド成形具の開放、およびモールド装置からのカートン（一体的にモールド成形された蓋を有する）の取出しを含む。
【０００６】
カートンに対する蓋の直接的なモールド成形は（カートンに蓋を与えて取付ける方法に比べて）、多くの利点があることが見出された。第一に、蓋を保管し、移送して、カートンに取付けるための設備がもはや不要となる。直接的なモールド成形方法はモールド成形を遂行するための設備を必要とするが、蓋を直接的にモールド成形して取付けるために必要な設備はわずかである。さらに、特に重要なことであるが、蓋を供給する必要性はもはやない。蓋の供給に依存することが解消されることは、多くの理由で重要なことである。第一に、蓋の供給が中断される可能性が常にある。勿論これは、成形／充填／シールの全作業に影響する。それらの作業はカートンのための蓋が入手されるまで停止されねばならない。
【０００７】
さらに、そのような機械では、作業は製造指令に基づいて変更されるので、多量の蓋を手元に保有する（例えば多量の指令を遂行できるようにするため）必要のないことが望ましい。さらに、指令に応じられるように手元に或る量の「原料」ポリマーまたはプラスチックを保有することは容易である。これにおいてポリマーは典型的にペレット形で供給および保管され、僅かな空間しか必要とせず、予め成形されている蓋よりも容易な市販品入手が可能である。
【０００８】
それにも拘わらず、従来の蓋を使用し続けている多くの成形／充填／シール機械が現在使用されている。さらに、それらの機械の大部分が多くの周知の「標準」のカートン・ピッチおよび配向を使用している。例えば、７０ｍｍ×７０ｍｍ、および９５ｍｍ×９５ｍｍの横断面を有するカートンを充填するために機械が製造されている。しかしながらカートンはさまざまに異なるピッチおよび配向で成形／充填／シール機械のマンドレル上に送られる。これにかまわずに、直接的にモールド成形される蓋を備えるための費用を低減するために、それらのモールド成形装置には一つの標準化された配向およびフォーマットを保持することが望ましい。
【０００９】
したがって、標準化されたモールド成形装置をさまざまに異なる成形／充填／シール包装機械に使用できるようにする装置が必要である。こうして作られる「共通」部分はかなりの経済的な利益を与える。そのような装置は、機械に必要とされる最小限の変更で多数の標準的な成形／充填／シール機械のいずれにも「装着」できることが望ましい。この装置は成形／充填／シールの全作業に悪影響を及ぼすことなく使用されることが最も望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
移送ユニットは成形／充填／シール包装機械に使用するためのものである。この移送ユニットは、カートン・マガジン／直立操作装置からチューブ形状をした部分的に直立されたカートンを受入れて、チューブ状の形状をしたカートンをモールド成形ステーションへ移送するように構成される。蓋はモールド成形ステーションでカートン上にモールド成形される。移送ユニットはその後モールド成形ステーションからカートンを受取り、取出しステーションへカートンを移送してカートンを包装機械のマンドレル上に移す。
【００１１】
移送ユニットは長手方向のハブ軸線を定めているハブを含み、ハブはその軸線のまわりに回転する。
【００１２】
レールに取付けられた複数の対をなすカーがハブに取付けられており、ハブ軸線とほぼ平行に間隔を隔ててハブに沿って長手方向に移動できるようになされる。各対をなすカーは第一および第二のカーを含む。各々のカーは第一および第二のマンドレルを取付けられている。マンドレルは部分的に直立されたカートンを受取るように構成される。本発明の移送ユニットは四対のカーを含んでいる。
【００１３】
各マンドレルはその軸線を有し、それぞれの軸線のまわりに回転される。マンドレル軸線はハブ軸線に直角で接している。移送ユニットはハブに沿ってカー対を長手方向に移動させる手段を含む。本発明の実施例で、各カー対は一対のシャフトの周りに配置されたベルトを有するカー駆動装置を含む。一方のカーはベルトの一方の側に取付けられ、他方のカーはベルトの反対側に取付けられて、ベルトの回転がカーを互いへ向かう、または互いに離れる方向へ向かう移動を行わせる。
【００１４】
本発明のカー駆動装置は一つの被駆動シャフトと一つのアイドル・シャフトとを含む。被駆動シャフトは、そのシャフトを回転させるための駆動力受取り具に作動連結できる。Ｔ駆動が被駆動シャフトに取付けられ、シャフトを回転させるために駆動力受取り具に受取られる。駆動力受取り具はモータに作動連結される。
【００１５】
ハブの長手方向の一端にガイド・リング配置され、ハブの回転時にＴ駆動装置がリング内を横断する。リングは固定部分と回転部分とを有している（回転部分も駆動力受取り具である。）。
【００１６】
各々のカーはそのマンドレルを互いに作動連結して、それらの作動連結されたマンドレルをそれぞれの軸線のまわりに同時に回転させるためにトグルを含む。停止具がトグルに作動連結され、マンドレルを捻られた位置または捻れを戻された位置に位置決めする。
【００１７】
相互固定ロッドがカー対のそれぞれに作動連結され、ガイド・リングと共に協働する。このロッドおよびリングは、カーが適当に位置されたときに互いに整合してハブの回転を可能にし、またカーが適当に位置されていないときは互いに整合不良を生じてハブの回転に干渉するノッチおよびスロットを含む。
【００１８】
ハブは四つの個別のステーションすなわち象限を通して回転する。第一象限では、カーは第一の長手方向位置にあり、カートンが第一および第二のカーの第一のマンドレル上に取付けられる。第一および第二のカーはその後に長手方向へ移動され、カートンが第一および第二のカーの第二のマンドレル上に取付けられる。第一および第二のカーはさらに長手方向へ移動して、第一および第二のカーの第一および第二のマンドレルがそれぞれの軸線の周りに回転される。
【００１９】
第二の象限では、カートンはモールド成形ステーションへ移送され、引続き移送ユニットへ戻されるように移送される。
【００２０】
第三の象限では、カーはカートンを移送ユニットから成形／充填／シール機械のタレット・マンドレルへ移送されるように基本的に逆進される。カートンは長手方向外方へ移動され、第一および第二のカーの第二のマンドレルから取外される。その後カーはさらに長手方向外方へ移動されて、第一および第二のカーの第一のマンドレルからカートンが取外される。
【００２１】
第四の象限は「死」象限であり、カートンまたはハブに対して何の作業も行われない。ハブが第四の象限から第一の象限へ向けて回転する間、次組のカートンを受取るようにマンドレルを再位置決めするために、マンドレルは捻りを戻される。
【００２２】
移送駆動装置は取外し装置としても開示される。取外し装置は移送ユニットからカートンを取外し、またカートンを機械のタレットに取付ける。取外し装置はフレームと、フレームに取付けられた一対の回転部材と、その一対の回転部材の一方に作動連結された駆動装置とを含む。ベルトが回転部材と一緒に回転するようにそのまわりに配置され、取外しステーションでカートンに係合するように、また移送ユニットからタレット・マンドレルへカートンを移動させるために、フィンガがベルトに作動連結される。
【００２３】
本発明の取外し装置においては、フィンガは往復移動し、回転部材はホイールである。ホイールの一つは他のホイールと異なる直径を有する。
【００２４】
本発明のこれらの特徴および他の特徴は、添付の特許請求の範囲と共に以下の詳細な説明から明白となるであろう。
【００２５】
本発明の利益および利点は、以下の詳細な説明を読み、添付図面を参照した後に当業者にはさらに容易に明白となるであろう。
【００２６】
本発明はさまざまな形態の実施例を考えられるが、図面には現在好ましいとされる実施例が示されて以下に説明されており、その開示内容は本発明の例示であると考えるべきで、図示した特定の実施例に本発明を限定する意図の無いことは理解される。
【００２７】
本明細書のこの箇所のタイトル、すなわち「発明の詳細な説明」は米国特許局の要請に係わることであり、ここに開示した主題を意味するのではなく、限定するものでもないことをさらに理解しなければならない。
【実施例１】
【００２８】
図面、特に図１を参照すれば、代表的な成形／充填／シールを行う包装機械１０が示されており、この機械はモールド成形ユニット１２を有し、モールド成形ユニット１２はカートン・マガジン／直立させる装置１４およびカートン底部シール・ステーション１６（機械タレット１８）の間に介在される。本発明の基本を具現する移送ユニット２０はモールド成形ユニット１２の上方に配置される。一般に、移送ユニット２０は二つのカートンＣをカートン・マガジン／直立させる装置から受取り、カートンを横方向に移動して、二つの追加のカートンを受取るように構成されている。その後カートンはさらに横方向内方へ向けて移動されて捻られる。本発明の開示のために、捻りとはカートンの長手方向軸線のまわりのカートンの回転を示し、回転とはハブの長手方向軸線のまわりの移送ユニット・ハブ２４の回転を示す。
【００２９】
第二の横方向移動および捻りに続いて、移送ユニットはカートンをモールド成形ユニット内への移送位置へ回転させ、蓋のモールド成形に続いて、モールド成形ユニットから戻されるカートンを受取る。その後で移送ユニットは回転してカートンを横方向へ移動させる。二つのカートンはその後に移送ユニットから取外され、機械タレット１８上のカートン・マンドレル２２へ移送される。その後、残りのカートンが横方向へ移動され、引き続き移送ユニット２０から取出される（また、機械タレット１８上のカートン・マンドレル２２へ移送される）。本発明の開示のために（混乱を避けるために）、成形／充填／シールを行う包装機械のタレット１８上のマンドレル２２は、本明細書ではタレット・マンドレル２２と称される。
【００３０】
カートン上での蓋の直接モールド成形はリー氏他に付与された米国特許第６５３６１８７号および同第６４６７２３８号にさらに詳しく記載されており、それらの特許は本願と同じ譲受人に譲渡されており、その記載内容を本明細書の記載として援用する。例示の成形／充填／シール機械はカツマタ氏に付与された米国特許第６０１２２６７号に記載された機械とすることができ、その特許は本願と同じ譲受人に譲渡されており、その記載内容を本明細書の記載として援用する。
【００３１】
当業者には認識されるように、カートンはマガジン１４内に側部にシールを形成されて平坦な折畳み形状にて保管される。従来の成形／充填／シール機械では、カートンはマガジンから取出され、カートン直立装置内で直立される、すなわちチューブ状のカートン形状に開かれる。チューブ状カートンはその後に機械タレットのタレット・マンドレル上に装着される。タレットが回転すると、カートンは一連のステーションを通して移動され、ステーションにおいて底部のフラップが加熱され、折畳まれそしてシールされてシール済みカートン底部壁が形成される。その後カートンはタレット・マンドレルから「引出され」、例えば蓋の取付け、カートンの殺菌、カートンへの食品充填およびカートンの頂部シール処理のために機械を通して移動させるためにチェーン・コンベヤ上に置かれる。
【００３２】
従来の成形／充填／シールを行う包装機械を使用すれば、シールした底部壁器の形成の前にカートンに蓋を形成するのが望ましいことであると見い出された。そうであるから、蓋のモールド成形ステーションすなわちユニット１２はカートン・マガジン／直立ステーション１４とカートン底部シール装置１６との間に位置されることが最高とされた。また、カートン寸法およびカートンのピッチ／間隔／配向に関係なく、一つのモールド成形ユニット１２の設計を使用できることが望まれた（一度に複数の蓋をモールド成形することも許容する）。カートンのピッチすなわち間隔はマガジン１４の出口シュートの間隔およびタレット１８の間隔によって決定される。配向は重要であり、カートンＣに事前に形成された開口は、標準カートンに蓋をモールド成形するためにその開口が適正に位置するように位置決めされねばならない。
【００３３】
さらに、成形／充填／シールを行う包装機械１０は、その機械の再設計を行わずに既存の機械１０の設計に一体的に組込むという全体的な目的を達成するために、カートンＣを通常の配向で受取らなければならない。しかしながら、移送ユニット２０がカートンを逆さに返す場合には、一つの補償ファクタはカートンＣが上下を逆にしてカートン・マガジン１４に取付けられねばならないことである。平坦なカートン・ブランクを上下逆にしてマガジン１４に取付けることは、右側を上にして取付けられるカートンと較べると、カートンの直立によって９０゜ほど長手方向に捻られることになる。移送ユニット２０はこれを以下に説明する捻り機能によって補償する。
【００３４】
上述したようにさまざまな成形／充填／シール機械に一つのモールド成形ユニット１２を使用できるように考慮するために、移送ユニット２０は第一の位置でマガジン／直立させる装置１４から二つのカートン（すなわち第一のカートン対）を受入れ、それらのカートンを第二の位置へ横方向へ移動させ、これによりその後に第二のカートン対をユニットに受取ることができるように構成される。これらの四つのカートンはその後に横方向へ移動され、それぞれの長手方向軸線上でカートンが適正に間隔付けおよび配向されるように捻られる。この組をなすカートンはその後に軸線Ａ２４のまわりに回転（ハブ２４上で）され、モールド成形ユニット１２内に受入れられるように（蓋をモールド成形するためにカートンの開口を位置決めするように）位置決めされる。蓋のモールド成形に続いて、カートンは軸線Ａ２４のまわりに回転（ハブ２４上で）され、第一のカートン対を取外すために移動された後、第二のカートン対を取外すために再び移動される。空いたマンドレルはその後に使用されない位置、すなわち死位置（第四象限Ｑ４、図１および図１１参照）へ向けて軸線Ａ２４のまわりに回転される。第一の取付け位置へ向けてハブ２４が回転する間、カートン・マンドレル２２はマガジンからカートンを受取るためのマンドレルの適正位置に捻り配向をリセットするために、「捻り解除」される。
【００３５】
全体的な工程は二つのカートンを約１秒のサイクルで一度に取付け、四つのカートンを約２秒のサイクルで一度に取付けることを含む。この時間的スキームは要求されるモールド成形および冷却の時間を与える一方、成形／充填／シールを行う包装機械の全体的な生産目標は維持される。
【００３６】
図１１〜図１６を参照すれば、移送ユニット２０が示されている。移送ユニット２０は中央回転ハブ２４を含む。ハブ２４は四つの個別の部分に分けられ、それらは四つの象限Ｑ１〜Ｑ４を通して回転され、その特定の段階で構造ならびに作動のために遂行される。ハブ２４は、図示モータのような駆動装置２６で長手方向軸線Ａ２４のまわりに回転される。好ましい実施例では、サーボ・モータ２６がハブ２４の移動、速度および位置決めの全てを正確に制御する。
【００３７】
ハブ２４は四つの同じ部分に分けられ、それぞれの部分は一対のカー２８を含み、カー２８のそれぞれは一対のマンドレル３０を含み、したがって四つのハブ２４の部分の各々に全体として四つのマンドレル３０が取付けられている。カー２８はレール３２に沿ってハブ２４に取付けられ、ハブ２４に沿って横方向に移動する（すなわち長手方向軸線Ａ２４に平行に移動する）ようになされる。この実施例では、ハブ２４の各部分のカー２８は鏡像関係に対称的に取付けられ、したがってそれらはハブ２４の横方向の中央（３４で示される）へ向かって、またハブ２４の横方向の中央３４から離れる方向（すなわちハブ２４の端部へ向かって）へ移動する。
【００３８】
マンドレル３０はカートンを支持し、したがってマガジン１４からカートンを受取り、モールド成形ユニット１２を通してカートン底部成形ステーション１６へ運ぶように構成される。各マンドレル３０は十字形の横断面形状を有して構成される。各対のマンドレル、例えば３０ａおよび３０ｂは互いに固定された関係でそれぞれのカー２８に取付けられるが、マンドレル３０がカー２８を横切る軸線Ａ３０のまわりに回転できるように、またハブ２４に沿ってカー２８が移動できるようにする。カー２８はレール３２上のハブに取付けられ、レール３２はハブ２４に沿ってカー２８が移動する軌道を形成する。本発明の開示のために、軸線Ａ２４のまわりのハブ２４の回転は回転と称され、軸線Ａ３０のまわりのマンドレル３０の回転は捻りまたは捻り解除と称する。
【００３９】
図４Ａ、図４Ｂおよび図１１を参照すれば、ハブ２４の各部分はカー駆動装置または移送組立体３６を含む。移送組立体３６はカー２８を移動させ、組立体３６の各々は間隔を隔てた支柱４０，４２のまわりに配置された回転ベルト３８を含む。ベルト３８を自由に回転させるために支柱４０，４２は回転し、ハブ２４に取付けられる。カー２８はベルト３８ａ，３８ｂの反対両側に取付けられる。このようにして、上述したように、ベルト３８の一方向の回転がカー２８をハブ２４の中央３４へ向けて（すなわち互いに向けて）移動させ、反対方向への回転がハブ２４の中央３４から離れる方向へ（すなわちハブの端部へ向けて）カー２８を移動させる。一方の支柱４２はベルト３８の単なる回転位置であるが、他方の支柱４０はベルト３８の駆動部分４４を含む。本発明の実施例において、Ｔ駆動装置４６（Ｔ形状のヘッド部分を有する）は支柱４０に取付けられ、回転してベルト３８を回転させる。ローラ４８はＴ駆動装置４６の核側にて上面５０に取付けられる。ローラ４８は、ハブ２４が回転すると一対のガイド・リング５２，５４の間を走行するように構成されている（以下に説明する）。
【００４０】
リング５２，５４は二つの機能を果たす。第一は、ハブ２４の回転時にローラ４８の移動する軌跡を与える。この軌道機能はハブ２４の回転中は継続され、ローラ４８がカー駆動装置３６へ移動されるときも含む（以下に詳細に説明する）。ガイド・リング５２，５４の第二の機能は、「衝突防止」機能を与えることである。この機能（これも以下に詳細に説明する）は、リングの一部（象限Ｑ１およびＱ３における取付けおよび取外し位置の間）に形成された溝またはスロット９２で与えられ、それらの溝またはスロットはリングの他の部分（象限Ｑ３およびＱ１における取付けおよび取外し位置の間）に形成された溝またはスロット（図示せず）とは異なる。溝９２は以下に説明するように、カー２８がハブ２４の回転にとって適切な位置にない場合に、ハブ２４の回転を物理的に邪魔するために相互固定ロッド６８と協働する。
【００４１】
図１６Ｂを一見すれば、カー駆動装置３６（および特に四っつのＴ駆動装置４６）が示されている。中間のウィング部分４７がＴ駆動装置４６の間を延在し、Ｔ駆動装置４６が回転する間固定されている。ウィング４７はハブ２４が回転するときのガイド（リング５２，５４を通して走行し、Ｔ駆動装置４６と非常に良く似ている）ガイドとして作用する。
【００４２】
マンドレル３０はスピンドル５６によりそれぞれのカー２８に取付けられる。スピンドル５６はマンドレル３０の長手方向の端部からカー２８のスリーブ５８内に延在する。この構造はスリーブ５８内でのスピンドル５６（およびマンドレル３０）の回転を許す。スピンドル５６の端部６０はスリーブ５８を通り、その端部から外方へ延在する。フィンガ６２は各端部６０に取付けられ、リンク部材６４はフィンガ６２の間を延在するように取付けられてマンドレル３０に作動連結される。この構造に置いて、マンドレル例えば３０ａの回転運動はリンク６４およびフィンガ６２によって（回転運動として）他のマンドレル３０ｂに伝えられる。したがって、マンドレル３０ａ，３０ｂは一緒に回転し、一方のマンドレル３０ａを回転させることは同様に他方のマンドレル３０ｂを回転させることになる。フィンガはバンパー９６（図１５Ａ〜図１５Ｅ参照）も含み、これらの場パンパーは精密に調節可能な停止具９８に接触する。一方のフィンガ６２ａのバンパー９６は一方向における回転を停止させ、他方のフィンガ６２ｂのバンパー９６は他方向における回転を停止させる。リンク部材６４およびばね１００がカー２８に向かってリンク６４を押圧するために取付けられる。リンク６４、ばね１００、バンパー９６、カー・スピンドル５６およびフィンガ６２は一緒になってトグル６５として機能する。トグル６５は端部６０を捻る、または捻り解除するために付勢されることが必要である。付勢されると、トグル６５は付勢力が解除された場合でも逆付勢されるまでその位置を維持する。
【００４３】
さらに、トグル６５は、実際のトグル６５の動きに依存するのではなく、精度を高めるために停止具９８の位置（フィンガ６２上）に依存する。トグル６５の動きが始まってアクチュエータが約６０゜（またはトグル６５の９０゜の動き）を超えないようにスピンドル５６（マンドレル３０）を捻ったならば、押圧（ばね１００）力は適当な方向へリンク６４を引っ張り、停止具９８はリンク６４を正確に位置決めする（９０゜のひねりを正確に終える）。
【００４４】
マンドレル３０の回転を容易にするために、回転羽根６６がハブ２４に固定され、そこから延在される。回転羽根６６はカー２８の移動線に沿って位置決めされ、カー２８が羽根を通過するとき、それぞれのフィンガ６２が羽根６６に接触してマンドレル３０を回転させる。これはカー２８が内方へ移動してマンドレル３０が捻られるとき（カートンの取付け後）に生じる。取外し側では、カー２８は外方へ移動するときに羽根６６から引離される。
【００４５】
図４Ａ〜図４Ｂおよび図１１〜図１４を参照すれば、駆動装置２６に最も近い（四つの）カー２８の各々は相互固定ロッド６８を含む。ロッド６８はカー２８に取付けられ、カー２８と共に横方向へ移動する。ロッド６８はノッチ７０を形成され、移送ユニット２０のリング５２，５４と整合する。以下に説明するようにリングはハブ２４の端部付近に配置され、部分的にハブを包囲する。リング５２，５４は固定部分５２ａ，５４ａおよび回転部分５２ｂ，５４ｂを含む。リング５２ａ，５４ａの固定部分の溝またはスロット９２，８４（図４Ｃ参照）は、カーが取付けおよび取外し象限Ｑ１，Ｑ３にあるとき、ロッド６８がスロット９２，９４と整合されたときにリング５２，５４を超えてロッド６８が横方向へ移動させることができるように構成される。
【００４６】
ロッド６８はリング５２，５４と協働して、ハブ２４（の回転位置）およびカー２８の横方向位置すなわち横動位置が移送ユニット２０の次の移動または作動段階に適した位置となることを保証する。例えば、カー２８が次の「移動」に不適当な位置にある場合は、ロッド６８およびリング５２，５４は互いに接触してハブ２４の回転に干渉して、（駆動装置２６）の過大電流信号が移送ユニット２０を損傷しないようにユニットを停止させる。ロッド６８および５２はまた、ハブ軸線Ａ２４およびカー位置が保守点検後に適切な配向および位置にあることを保証する。
【００４７】
さらに、ロッド６８は図１７〜図１８に見られるように取外し装置１２４と協働し（移送ユニットのマンドレル３０からタレットのマンドレル２２へとカートンを取外す）、カー２８が取外し段階を遂行するために適切な位置にあるときのみ、取外し装置１２４が作動されるようになされる。
【００４８】
保持アーム７２が各マンドレル３０に組合わされている。保持アーム７２は可撓材１０２、フィンガ６２およびスピンドル５６でカー２８に取付けられ、マンドレル３０の中央位置（マンドレル３０の基部すなわちスピンドル５６とマンドレル３０の端部の中間）へ向けて延在する。ハブ２４が回転するとき、僅かな力を与えることで保持アーム７２はマンドレル３０上にカートンを装着できるように、またマンドレル３０上にカートンを「保持」できるように構成される。７２はまた、カートンがマンドレル３０に対して着脱されるべきときに、（力を解除することで）カートンを解放するように構成されている。シュー７４が保持アーム７２のそれぞれの端部に配置されており、カートン材料に損傷を生じることなくカートンをマンドレル３０上に装着し、カートンをマンドレル３０上に保持し、マンドレル３０からカートンを取外すことが容易にできるようにしている。
【００４９】
図１６Ａを参照すれば、可撓材１０２による連結が保持アーム７２とフィンガ６２との間に備えられる。可撓材１０２は、必要とされる可撓性（ハブ２４の回転時に保持アーム７２が作動されるとき、例えば大きな保持力）と、カートンへ向けて保持アーム７２を引っ張るために必要とされるばね荷重（捻って横方向移動させて取付けおよび取外すとき、例えば小さな保持力）とを与える。作動時に、トグル６５が付勢される（矢印１０４で示されるように）。この位置で、可撓材１０２上の斜面１０６がローラ１０８（リンク・アーム１１０と、リンク・アーム１１０の端部に取付けられたローラ１１２とに連結されている）に接触する。２８が内方へ向けて移動するとき、ローラ１１２はハブ２４の上昇する部分１１４に乗り上げる。このことがローラ１０８を斜面１０６上に押圧させる。これが可撓材１０２を「撓ませ」、保持アーム７２をマンドレル３０へ向けて移動させ、したがってカートンに対して密着させ、すなわちカートンを保持する。
【００５０】
上述したように、カー２８はハブ２４に沿って横方向へ移動する。カー２８を移動させる駆動力を与えるために、カー駆動装置３６はモータ７６を含み、このモータは固定リング５２ａ，５４ａの円周方向の間隙の間でガイド・リング５２，５４の近くに配置される。リング５２，５４は連続しており、回転部分５２ｂ，５４ｂは駆動装置受入れ部７８を形成する。駆動モータ７６およびリング部分５２，５４（回転リング部分５２ｂ，５４ｂを含む）は移送ユニット２０上に固定され、ハブ２４（およびその関係するカー２８、マンドレル３０およびＴ駆動装置４６）はリング５２，５４および駆動モータ７６に対して回転する。
【００５１】
Ｔ駆動装置４６（全部で四つあり、それぞれが四組のカー２８と組合わされ、ベルト３８に作動連結される）を受入れるために、リングの軌道のような機能の連続によって受取り部７８（図１６に見られるように全部で二つの受取り部７８があり、リング５２ｂ，５４ｂの回転部分でもある）がそれぞれ適合されている。このようにして、ハブ２４が回転するとき、Ｔ駆動装置４６は固定リング部分５２ａ，５４ａから駆動装置受入れ部７８（またはガイド・リング回転部分５２ｂ，５４ｂ）内へ移動する。その後、Ｔ駆動装置４６がそれぞれの受入れ部７８内に位置されてハブ２４は停止し、また駆動モータ７６が複製されるとＴ駆動装置４６が回転されてベルト３８を駆動し、カー２８を移動させる。好ましい駆動モータ７６は、サーボ・モータのように精密制御されるモータであり、カー２８の移動および位置を最大限制御する。以下に説明するように、作動の間、四つの象限のうちの二つの象限Ｑ１およびＱ３にあるときのみカー２８は横方向の移動を要求する。このように、横方向に駆動される移動は他の二つの象限Ｑ２およびＱ４では必要ないので、移送ユニット２０には二つのカー駆動モータ７６だけが配置される（１８０゜離れた位置に）。
【００５２】
図１９〜図２３を参照すれば、さまざまな横断面寸法のカートン、すなわち例示的に７０ｍｍ×７０ｍｍ（図１９〜図２１）および９５ｍｍ×９５ｍｍ（図２２〜図２３）のカートン、ならびにカートンを移動させるカー設計での移送ユニット２０の作動「マップ」が示されている。上述で開示された移送ユニットおよびカー設計は図２１のマップで代表されることに留意すべきである。そのために、そのマップを最初に引用する。
【００５３】
作動の説明のために、以下は図２１の作動マップおよび図１１〜図１３に示した移送ユニット２０の実施例を引用する。作動説明のために、作動サイクル（象限Ｑ１〜Ｑ４にわたる）を通しての一列または一対のカー２８の移動を説明する。図示したようにハブ２４は、カー２８が象限Ｑ１にあって開かれた位置にある第一の位置にある。この位置では、カートンＣは各カー（図２１のボックス８２に「Ｘ」で示されている）の内側のマンドレル３０ａ上に取付けられている。その後カー駆動装置７６が付勢されてカー２８を内方へ向けて移動し、外側マンドレル３０ｂをカートン・マガジン／取付け装置１４（図１２）と整合させて位置決めする。第二／外側のカートン（ボックス８４に「Ｘ」で示されている）の取付け後、カー２８は再び内方へ向けて移動し、そのときにマンドレル３０が捻られて（矢印８６で示されるように）、カートンの開口をモールド成形に適当な長手方向軸線の配向状態に位置決めする。一旦回転されたならば、この捻り動作がカートンをモールド成形ユニット１２への移送に適当な横方向の場所すなわち位置（ピッチ）に位置決めする。これはまた相互固定ロッドのノッチを相互固定リングと整合させ、これによりハブ２４がその軸線Ａ２４のまわりに回転できるようにし、さらにまた可撓性の斜面１０６に乗り上げるローラ１０８の移動によって保持アーム７２を駆動する。
【００５４】
上述したように、「ピッチ」すなわちカートン中心間の距離はそれぞれのカートン寸法に対して、またそれぞれの成形／充填／シール機械の構造に対して同じである。このようにして、一つのモールド成形ユニット１２の設計が各種の充填機械を許容するように使用できる。マンドレル３０の捻りおよび引続く図１４に矢印８８で示されるようなハブ２４の回転がカートンの開口をモールド位置に位置決めする。
【００５５】
図１１〜図１３に見られるように、カー２８が外側または中間位置（これらはそれぞれ図１１および図１２の内側および外側のカートンを取付ける位置）にあるとき、相互固定ロッド６８はガイド・リング５２，５４を超えて延在し、ロッド６８のノッチ７０はリング５２，５４との整合から外れている。このようにして、ハブ２４が回転する場合、ハブ駆動装置２６によって使われる電流は予想以上であり、移送ユニット２０に対する電力はユニット２０の損傷を防止するために遮断される。図１６を一見すれば、さらに「安全性」が与えられ、カー駆動装置３６を付勢するためにＴ駆動装置４６は受入れ部７８内になければならない。ハブ２４が不適当に位置決めされ、堅いウィング部分４７が受入れ部７８内に位置された場合、ウィング４７により与えられるモータ７６の回転に対する抵抗が過大電流信号を生じて、これによりユニットを損傷しないように移送ユニット２０が遮断される。
【００５６】
カートンが一般的なモールド成形位置（象限Ｑ２、図１３参照）へ回転される前に、相互固定ロッド６８はリング５２，５４と整合されてハブ２４の回転を可能にする。このようにして、ハブ２４はカートンをモールド成形ユニット１２に位置決めする。モールド成形ユニット１２内へカートンを移動させるために、カートンはマンドレル３０から解放すなわち固定解除されねばならない。図１６Ｂを参照すれば、ハブ２４の最後の（約）５゜の回転で、ローラ１０９（図１６Ａにも見られる）がカム・プレート１１１と係合することで保持アーム７２は解放される。ハブ２４の回転は矢印８８の示す方向である。ローラ１０９がカム・プレート１１１に乗り上げるとき（特にカム・プレート１１１に沿ってローブ１１５の上に移動するとき）、取付け部１１３（その上にローラ１０８，１０９が取付けられる）がシャフト１１５のまわりに時計方向に僅かに回転する。これはローラ１０８を斜面１０６に沿って下方へ移動させ、これによりアームをマンドレル３０から離れる方向へ僅かに移動させてカートンの固定を解除させる傾向を示す。図１６Ｂに見られるように、これが生じると、アーム１１０は「撓み」を生じてこの動きを可能にする。カートンはモールド１２０（図１および図２に最もよく見られる）内へ移動され、モールド１２０はカートンの上から閉結され、蓋がカートンにモールド成形される。モールド１２０はその後に開かれて、カートンが移送ユニット２０へ戻るように移送される。カートンＣがモールド成形ユニット１２内へ「移動」されるとき、マンドレル３０から完全に外れるように移動されず、むしろカートンＣはマンドレル３０から部分的に外れてモールド成形ユニット内へ移動され、カートンＣの一部はモールド成形作業の間にマンドレル３０の上に残留することが留意される。
【００５７】
モールド成形段階の完了後、ハブ２４は第三の位置へ回転されてカー２８が象限Ｑ３内に位置される。最初の（約）５゜だけハブ２４が回転する間、保持アーム７２はハブ２４の継続される回転によって（すなわち蓋がカートン上にモールド成形され、カートンがマンドレル３０上に再取付けされた後）「再固定」される。ハブ２４の継続した回転はローラ１０９をカム・プレート１１１上のローブ１１５から外れるように移動させる。これはリンク・アーム１１０を弛緩させ、これはシャフト１１５を（僅かに）回転させてローラ１０８が斜面１０６まで移動して戻り、これによりカートン上にアーム７２を再固定できるようにする。カム・プレート１１１は弧状の入口および出口「斜面」１１７を有し、固定状態から固定解除状態にアーム７２を容易に変化できる。
【００５８】
象限Ｑ３において、マンドレル３０（およびカートン）は外方へ向かう移動で始まる取外しの筋書きに従う。この外方へ向かう移動がカートン保持を固定解除する（部分１１４からローラ１１２が外れる移動による）。この移動に続いて、外側のカートンがマンドレル３０から取外され、カー２８はマンドレル３０からの内側カートンの取外しのために再び移動する。当業者が認識するように、この位置はカートンが移送ユニット２０上に配置されている位置から１８０゜離れた位置である。したがって、カートンは、他の処理（例えばカートン底部壁の成形）のためにカートン・タレット・マンドレル２２に対して取外しおよび位置決めできるように基本的に直線的に位置される。
【００５９】
しかしながら、図１に見られるように、重大なドッグレッグ偏倚作用（すなわちＡC１がＡC２よりも高い位置となる）がある。これは、移送ユニット２０を横断するカートン移動路の上方へ向かう傾きによって生じる高さの利得を補償する。これは、移送ユニット２０が所定位置にあろうとなかろうと、ほぼ同じ高さであるオペレータ・インターフェースをマガジンに与える。
【００６０】
図２１に見られるように、カー２８およびマンドレル３０は第三象限Ｑ３にある間、ハブ２４に沿って横方向へそれぞれの初期外方位置に戻る。最も外側位置に達すると、相互固定ロッド６８のノッチがリング５２，５４と整合して、次のハブ２４が回転を生じるようにする。ハブ２４はその後に「死」位置である第四すなわち最後の象限Ｑ４（位置）へ回転し、これにおいてカー２８は横方向へ移動せず、マンドレル３０上に処理されているカートンは存在せず、カートンはハブ２４が第三位置にある間に取外されている。
【００６１】
また、「死」象限である象限Ｑ４と取付け象限である象限Ｑ１との間で捻りが行われ、マンドレル３０が捻られる（取付け直後に行われるＱ１での捻りをリセットするため）。この捻りは、リンク６４の端部のカム従動子１１８に係合するフレームに取付けられた捻り解除カム１１６で行われる（図１５Ｅおよび図１５Ｆ参照。図１５Ｅは捻り解除を行われるマンドレル３０を示し、図１５Ｆはカム１１６に対するカム従動子１１８の係合を示す）。本発明の実施例で、リンク６４は、カム従動子が互いに鏡像関係ではなく、捻り解除カム１１６の同じ側で作用する点で僅かに異なる（右側から左側）ことに留意すべきである。Ｑ４からＱ１へ回転する間、捻り解除カム１１６はリンク６４、フィンガ６２、ばね１００およびスピンドル５６に初期位置へ戻るトグル作用を行わせる。調節可能な停止具９８は、カートンを受取るためのマンドレル３０の長手方向軸線Ａ３０の適切な位置決めを保証するために必要な正確な位置決めを与える。
【００６２】
上述したように、また当業者に認識されるように、移送ユニット２０はマガジン／直立させる装置１４と成形／充填／シール機械１０との間でモールド成形ユニット１２の上方にフレーム１５０で支持される。認識されるように、カートンがモールド成形ユニット１２内に適切且つ正確に位置決めされ、またタレット・マンドレル２２の上に適切且つ正確に位置決めされ、そうでないとカートンが損傷することになるということが肝要である。そのために、マガジン／直立させる装置１４とタレット・マンドレル２２との間の「リンク」、すなわち移送ユニット２０が、移送を行うために適切且つ正確に位置されるべきことが重要である。正確であることの重要さは、移送ユニット２０を通るカートンの移送速度が非常に速いと倍加される。
【００６３】
そのために、移送ユニット２０はターンバックル１５４を有する複数のストラット１５２によってフレーム１５０に対して駆動端部上に取付けられ、ターンバックル１５４がマガジン／直立させる装置１４と成形／充填／シール機械１０との間で移送ユニット２０の位置の正確さと微調整とを可能にする。ターンバックル部分１５４は取付けアイ１５６を含み、取付けアイによって移送ユニット２０がストラット１５２に締結される。アイドル端部には球形ベアリングによってハブが保持される。ベアリング取付け部は上下方向および横方向にジャッキ作用スクリューで調整される。調整可能な停止ナットはベアリングに対してハブを位置決めする。調整可能なストップ・ナットによって決定されると、ベアリングの外側のキャップはハブの長さに沿ってベアリングを固定するために使用される。この構造は、移送ユニット２０を取外して、例えば保守を実施できるように、またユニット２０を再調整することなく同じ場所に正確に再取付けできるようにする。さらに、この構造は不適当な調整のために結合や損傷を生じる機会を減少し、すなわちいずれの調整も他の調整可能な部材を弛めることなく、他の調整と無関係に行える。
【００６４】
この形式の支持構造の利点の一つは、位置決めの「精度」がターンバックルによって与えられるので、フレーム自体が組立体や構造において低いレベルの精度しか要求しないことである。この結果フレームの製造コストを低くでき（支柱溶接加工などが不要）、調整された組立体のレベルでの再現される不利益はない。
【００６５】
上述したように、図１９〜図２３の作動マップは、移送ユニット２０の作動時の異なるカートン、カーおよびハブの位置を説明した。ここで図１９を参照すれば、この筋書きにおいて、カーは鏡像関係にある（図２１の筋書きと同じように）というよりも、取付けおよび取外しのために一緒に移動する。ここで、カートンはカー（カー１，２）の左側のマンドレル上に取付けられ、両カーはその後左へ移動されて、カートンが右側のマンドレル上に取付けられる。その後、カー１はマンドレルを全般的なモールド・ピッチに位置決めするために移動（横方向）し、その移動の間にマンドレルは捻られる。このとき、カー２のマンドレルは同様に捻られる。これに代えて、移動の終わりにカーが全般的なモールド・ピッチに互いに間隔を隔てられるならば、カー１，２は互いに対して共に移動することができる。
【００６６】
その後、ハブはカートンをモールド内に挿入する第二の位置へ回転され、蓋がモールド成形され、カートンは移送ユニットへ戻るように移動される。その後にハブは第三の位置へ回転され、その位置においてカー１，２は横方向へ移動され、カートンは右側マンドレルから取外される。その後カーは右へ移動され、カートンが左側マンドレルから取外される。カートンの取外しに引続いて、ハブが第四（死）の位置へ回転され、それに引続いてマンドレルが初期位置へ向けて移動される間に捻り解除される。
【００６７】
図２０は移送ユニット（および作動サイクル）の一実施例を示しており、これにおいてカーは入れ子状態である。すなわち、カー１はカー２よりも大きく、カー２はカー１の中に「嵌合」される。カートンはカー１の左側のマンドレル上に取付けられ、カー２の右側のマンドレル上に取付けられる。両カーはその後速度は異なるが横方向（左）へ移動され、カートンはカー１の右側マンドレルおよびカー２の左側マンドレルに取付けられる。その後両カーは異なる速度で右へ移動され（全般的なモールド・ピッチに整合されるため）、これによりカートン開口を適切に位置決めするためにマンドレルは捻られる。
【００６８】
ハブはカートンをモールド内に挿入する第二の位置へ回転され、蓋がモールド成形され、カートンは移送ユニットへ戻るように移動される。その後にハブは第三の位置Ｘへ回転され、カー１の右側マンドレルおよびカー２の左側マンドレルの取外しを行うために左へ移動される。その後カー１の左側マンドレルおよびカー２の右側マンドレルの取外しを行うために右へ移動される。取外しに引続いてハブは第四（死）位置へ回転される。他の構造の場合と同様に、捻り解除作動が象限Ｑ１とＱ４との間で行われる。
【００６９】
図２２は、図１９に示された作動手順に似たカートンが並べられて一緒に移動する９５ｍｍ×９５ｍｍカートンを使用する移送ユニット２０の実施例の作動マップである。図２３は、図２０に示された作動手順に似た、カー１がカー２よりも大きくてカー２がカー１の中に嵌合している９５ｍｍ×９５ｍｍカートンを使用する移送ユニット２０の実施例の作動マップである。
【００７０】
図１７および図１８は移送ユニットのマンドレル３０からタレット・マンドレル２２へカートンＣを移動させるための取外し組立体１２４を示す。取外し組立体１２４は移動ベルト１２８を有する駆動装置１２６を含み、移動ベルト１２８は一対のホイール１３０，１３２のまわりを回転する。取外し組立体１２４はさらに往復移動するフィンガ１３４を含み、フィンガ１３４はベルト１２８に取付けられたブラケット１３６に取付けられる。フィンガ１３４は移送ユニットのマンドレル（図１８）に近い位置すなわち移送される位置と、タレット・マンドレル（図１７）に近い位置すなわち移送された位置との間で往復移動される。移送される位置では、フィンガ１３４は移送ユニットのマンドレル３０上のカートンに係合し、移動ベルト１２８が回転するとフィンガ１３４が往復駆動されて、カートンを移送される位置へ移動して、カートンＣをタレット・マンドレル２２上に移動させる。
【００７１】
本明細書で引用した特許の全ては本明細書の開示で特に引用されたか否かに拘わらずに、その記載内容を本明細書の記載として援用する。
【００７２】
本発明の開示において、「一つ」という用語は単数および複数の両方を含むと解釈されるべきである。逆に、複数として引用した全てのものは適当とされるならば単数を含む。
【００７３】
前述から、多くの変更例および変形例が本発明の新規な概念の精神および範囲から逸脱することなく実現できると認められる。図示した特定の実施例に対する限定を意図しておらず、そのように推論されるべきでないことを理解すべきである。この開示は、請求項の範囲に含まれる変更例の全てが添付の請求項で網羅されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】成形／充填／シールを行う包装機械と、マガジンおよび包装機械の間に配置された蓋成形装置（モールド成形ユニット）を有し、またモールド成形ユニットの上方に配置され、本発明の原理を具現するカートン移送ユニットを有するカートン・マガジン／直立させる装置との側面図である。
【図２】移送（およびモールド成形）ユニットを支持し、マガジンと包装機械との間に配置されるフレーム内に配置された移送ユニットの斜視図である。
【図３】６自由度（３自由度が移送で３自由度が回転）の取付けでフレームにより支持される移送ユニットの斜視図である。
【図４】図４Ａはハブの駆動端部およびカー駆動装置および相互固定ロッドの一部破断した斜視図であり、図４Ｂは明瞭にするために機械のさまざまな部品を取去って、カー駆動組立体を示す、またカー・ベルトのためのＴ駆動装置を示している図４Ａとは異なる角度から見た部分的な斜視図であり、図４Ｃは相互固定ロッドを受入れるスロットを示しているガイド・リングの部分的な斜視図である。
【図５】カートンが包装機械へ適当に移送されるように、マガジン／直立させる装置１４と包装機械との間にフレームを位置決めするためのフレームの移動の或る段階を示している。
【図６】カートンが包装機械へ適当に移送されるように、マガジン／直立させる装置１４と包装機械との間にフレームを位置決めするためのフレームの移動の次の段階を示している。
【図７】カートンが包装機械へ適当に移送されるように、マガジン／直立させる装置１４と包装機械との間にフレームを位置決めするためのフレームの移動の次の段階を示している。
【図８】カートンが包装機械へ適当に移送されるように、マガジン／直立させる装置１４と包装機械との間にフレームを位置決めするためのフレームの移動の次の段階を示している。
【図９】カートンが包装機械へ適当に移送されるように、マガジン／直立させる装置１４と包装機械との間にフレームを位置決めするためのフレームの移動の次の段階を示している。
【図１０】カートンが包装機械へ適当に移送されるように、マガジン／直立させる装置１４と包装機械との間にフレームを位置決めするためのフレームの移動の次の段階を示している。
【図１１】マンドレルに取付けられるカートンを示す移送ユニットの斜視図である。
【図１２】マンドレルに取付けられた一つ（四つ）のカートンおよび横方向内方へ移動するカーを示す移送ユニットの斜視図である。
【図１３】さらに内方へ移動するカーを示し、さらにマンドレルの捻りを示す斜視図である。
【図１４】カートンをモールド成形ユニットに位置決めするためのハブの回転を示している。
【図１５】図１５Ａ〜図１５Ｆは、移送ユニットのサイクル時のカーおよびマンドレルの後面図であって、カーに対するマンドレルの取付け、およびカーの横方向移動の間にマンドレルを回転させるためのリンクを示しており、図１５Ａはカーが開いた位置にあって、マンドレルはカートンを第一すなわち内側のマンドレルに取付けるために捻られており、図１５Ｂはカートンを第二のすなわち外側のマンドレルに取付けるために横方向内方へ移動するカーを示しており、図１５Ｃは最も内側の位置にカーを示し、マンドレルは捻りをちょうど完結された状態にあり、図１５Ｄは取外しのために外方へ向かうカーの移動を示し、図１５Ｅは再取付けの準備としてハブが回転されてマンドレルが捻り解除された後の、完全に取外されて開いた位置にあるカーを示し、図１５Ｆは捻りを解除されたローラおよび捻り解除作用を受ける直前のカム（すなわちまだ「捻り」の配向にある）を示している。
【図１６】図１６Ａはハブ・レールに取付けられたカーの部分的な斜視図であって、ローラが斜面に乗り上げるように移動して、保持アーム駆動組立体を僅かに回転させて固定状態になされた保持アーム駆動組立体を示し、図１６Ｂはハブの斜視図であって、Ｔ駆動装置および中間のハブ・ウィングを示し、さらにカーに作用して保持アームを固定解除し、カートンを部分的にモールド成形ステーションのマンドレルに対して着脱させるように移動させる固定解除カムを示す。
【図１７】移送ユニットのマンドレルからタレットのマンドレルへカートンを移動させるための引張りフィンガの斜視図であって、フィンガは移送位置にある。
【図１８】係合位置にあるフィンガの斜視図である。
【図１９】移送ユニットの一実施例の作動マップであり、移送ユニットは７０ｍｍ×７０ｍｍのカートンに関して構成され、ならんで移動するカーを有する。
【図２０】移送ユニットの他の実施例の作動マップであり、移送ユニットは７０ｍｍ×７０ｍｍのカートンに関して構成され、入れ子状態のカーを有している。
【図２１】本明細書で説明する７０ｍｍ×７０ｍｍのカートン用に構成され、鏡像関係の対称的に移動するカーを有する移送ユニットの実施例の作動マップである。
【図２２】９５ｍｍ×９５ｍｍのカートン用に構成され、並んで移動するカーを有する（図１９に示されたものと類似）を有する移送ユニットのさらに他の実施例の作動マップである。
【図２３】９５ｍｍ×９５ｍｍのカートン用に構成され、入れ子式カー（図２０に示されたものと類似）を有する移送ユニットのさらに他の実施例の作動マップである。
【符号の説明】
【００７５】
１，２  カー
１０  成形／充填／シールを行う包装機械
１２  モールド成形ユニット
１４  カートン・マガジン／直立させる装置１４
１６  カートン底部成形ステーション
１８  タレット
２０  移送ユニット
２２  マンドレル
２４  ハブ
２６  ハブ駆動装置
２８  カー
３０  マンドレル
３２  レール
３４  中央
３６  カー駆動装置
３８  ベルト
４０，４２  支柱
４４，４６  Ｔ駆動装置
４８  ローラ
５２，５４  リング
５６  スピンドル
５８  スリーブ
６０  端部
６２  フィンガ
６４  リンク
６８  相互固定ロッド
７０  ノッチ
７２  保持アーム
７４  シュー
７６  カー駆動装置
７８  駆動装置受入れ部
１００  ばね
１０２  可撓材
１０６  斜面
１０８  ローラ
１１０  リンク・アーム
１１１  カム・プレート
１１２  ローラ
１１４  部分
１１６  捻り解除カム
１１８  カム従動子
１２０  モールド
１２４  取外し組立体
１２６  駆動装置
１２８  移動ベルト
１３０，１３２  ホイール
１３４  フィンガ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
2007522035.tif 000009
【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】
2007522035.tif 000018
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
2007522035.tif 000020
【図１５Ｃ】
2007522035.tif 000021
【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１５Ｆ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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