(57)【要約】  ダンネージ片を容器（１４）内に自動的に計量分配するためのシステム（１０）は、出口（９２）を有する計量分配機（１２）を含み、計量分配機は、ある長さのダンネージ片を出口から長さ方向に送り出すことができ、容器（１４）をその上に支持するための容器支持体（３６）を含み、ダンネージ片の後方端部を出口から容器支持体に向かって押し込む、より具体的には、推進するために、出口にある押込装置（１１４）を含む。出口は容器支持体と整列される。よって、出口は、ダンネージ片が出口から送り込まれるときに、ダンネージ片が容器（１４）の限度内でそれ自体の上に渦巻き状になり或いは前後に折り重なるよう容器に対して位置付けられる。容器閉塞機（１２０，１３０，３２）が、容器のフラップ（８０，８２）を自動的に閉塞する。
2008518859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の内部にダンネージ片を自動的に計量分配する方法であって、
ある長さのダンネージ片を計量分配機の出口から長さ方向に送り出すために計量分配機を使用するステップと、
前記ダンネージ片が前記計量分配機の前記出口から送り出されるときに、前記ダンネージ片が容器の限度内でそれ自体の上に前後に渦巻き状になり或いは折り重なるよう、前記出口を容器に対して位置付けるステップと、
前記容器のカバー又はフラップを前記容器を閉塞する位置に移動するために、容器閉塞機を使用するステップとを含む、
方法。
【請求項２】
前記計量分配機は、前記計量分配機の前記出口近傍に、前記出口からダンネージ片の後方端部を押し込む装置を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記装置は、ダンネージ片の前記後方端部を容器の捕捉ゾーン内に推進するよう、前記出口の近傍にある少なくとも１つの回転部材を含み、前記容器の対向するフラップは、前記ダンネージ片の前記後方端部を捕捉するために前記捕捉ゾーンを通じて内向きに移動される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記位置決めステップは、容器を前記計量分配機の前記出口と整列されたダンネージ充填ステーションに輸送する輸送装置を使用するステップを含む、上記請求項のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記位置決めステップは、前記計量分配機の前記出口を前記容器の開放側に近接近して相対的に移動するステップを含み、前記ダンネージ片は、前記開口側を通じて前記容器内に送り込まれる、上記請求項のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記計量分配機は、紙材料をダンネージ片に転換するダンネージ転換機械を含む、上記請求項のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項７】
シート紙材料がダンネージ片に転換される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記計量分配機は、前記計量分配機出口の上流の分離場所で、前記ある長さのダンネージ片を分離するための分離機構を含み、前記分離場所の下流の装置が、前記ある長さのダンネージ片の後方部分を前記計量分配機出口から送り出すよう動作する、上記請求項のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記計量分配機出口及び前記容器は、前記ダンネージ片の計量分配中に互いに対して移動される、上記請求項のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記容器内の１つ又はそれよりも多くの位相を決定するステップを含み、前記計量分配機及び前記容器は、前記決定された位相の関数として相対的に移動される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記容器は、前記容器の頂縁部に沿って前記容器のそれぞれの側壁に接続される１つ又はそれよりも多くの直立フラップを有し、前記計量分配機出口は、前記計量分配機の前記出口からの前記ダンネージ片の送出しの間、少なくとも１つの前記直立フラップの上方限度よりも下の高さに位置付けられる、上記請求項のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記容器は、前記容器の頂縁部に沿って前記容器のそれぞれの側壁に接続される１つ又はそれよりも多くのフラップを有し、前記フラップのうちの少なくとの１つは、前記容器内への前記ダンネージ片の供給の間にそれが接続される前記頂縁部で少なくとも部分的に内向きに閉塞される、上記請求項のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記容器は、前記容器の頂縁部に沿って前記容器のそれぞれの側壁に接続される１つ又はそれよりも多くのフラップを有し、前記容器が前記計量分配機の前記出口と整列するダンネージ充填ステーションから移動されるときに、少なくとも１つのフラップを閉塞し或いは閉塞状態に保持するために閉塞部材が使用される、上記請求項のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配するためのシステムであって、
出口を有する計量分配機を含み、該計量分配機は、ある長さのダンネージ片を前記出口から長さ方向に送り出すことができ、
容器をその上に支持するための容器支持体を含み、前記出口は前記容器支持体と整列し、
前記ダンネージ片の後方端部を前記出口から前記容器支持体に向かって押し込む、より具体的には、推進するために、前記出口にある押込装置を含む、
システム。
【請求項１５】
前記計量分配機は、前記出口で終端する案内シュートを含み、前記押込装置は、前記出口に、少なくとも１つの回転片係合部材を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記押込装置は、一対の回転部材を含み、前記ダンネージ片をそれらの間に係合する、請求項４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記計量分配機は、紙材料をダンネージ片に転換し、且つ、前記ダンネージ片を前記出口に向かって送り出すよう動作可能なダンネージ転換機械を含む、上記請求項のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項１８】
容器を前記計量分配機の前記出口と整列するダンネージ充填ステーションに輸送する輸送装置を含む、上記請求項のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項１９】
前記計量分配機は、前記計量分配機出口の上流の分離場所で、ある長さのダンネージ片を分離するための分離機構を含み、前記分離場所の下流にある装置が、前記ある長さのダンネージ片の後方部分を前記計量分配機出口から送り出すよう動作する、上記請求項のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項２０】
前記計量分配機出口及び前記容器支持体は、前記ダンネージ片の計量分配中に互いに対して移動される、上記請求項のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項２１】
前記容器内の１つ又はそれよりも多くの製品の位相を決定するための装置と、前記決定される位相の関数として前記計量分配機及び前記容器を相対的に移動するためのコントローラとを含む、上記請求項のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項２２】
前記計量分配機出口及び前記容器は、互いに対して向かったり離れたりする動作のために取り付けられることによって、前記計量分配機出口の高さは、前記支持体上の容器の高さに対して移動され得る、上記請求項のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項２３】
前記容器が前記計量分配機の前記出口と整列するダンネージ充填ステーションから移動されるときに、少なくとも１つのフラップを閉塞し或いは閉塞状態に保持するための閉塞部材を含む、上記請求項のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項２４】
容器の内部にダンネージを自動的に計量分配するためのシステムであって、
その１つの端部に出口開口を有する室と、
集積された量のダンネージを形成するよう、ダンネージを前記室内に送り込むための計量分配機と、
前記室の前記出口を通じて前記集積された量のダンネージを押し込むためのプランジャとを含むことによって、
前記ダンネージは、前記室の前記出口に支持される前記容器内に計量分配され得る、
システム。
【請求項２５】
前記室は、その出口にある閉塞部材を含み、前記閉塞部材は、前記出口を遮断する閉塞位置と、ダンネージが前記出口を通過することを可能にする開放位置との間で移動可能である、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記プランジャは、前記室の断面と近似する断面を有する、請求項２４又は２５のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項２７】
前記プランジャは、前記室から押し込まれるときに前記ダンネージと接触する弾性クッションを備える端面を有する、請求項２５乃至２６のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項２８】
前記計量分配機は、ダンネージ片を計量分配し、ダンネージ片の後方端部が前記室内に送り込まれることを保証するための装置を含む、請求項２４乃至２７のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項２９】
ダンネージ片を前記計量分配機から前記室に案内するための案内シュートをさらに含む、請求項２４乃至２８のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項３０】
前記計量分配機は、紙材料をダンネージ片に転換するための転換機械を含み、前記案内シュートは、前記転換機械と前記室との間に介装される、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記案内シュートは前記室の軸と整列することによって、複数の概ね直立のセグメントを形成するよう、前記ダンネージ片は前記室内でそれ自体の上に折り重なり或いは渦巻き状になる、請求項２９又は３０のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項３２】
前記室は、円筒形通路をその内部に有し、前記案内シュートは、前記円筒形通路の内表面と接線方向に整列することによって、前記ダンネージ片は、前記室内に１つ又はそれよりも多くの概ね水平なコイルを形成する、請求項２９又は３０のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項３３】
容器内にダンネージを自動的に計量分配するためのシステムであって、
ダンネージを供給し得る出口を有する計量分配機と、
前記出口に隣接する容器閉塞機とを含み、
該容器閉塞機は、容器の開放側の少なくとも部分的な封鎖をもたらす可動部材を有する、
システム。
【請求項３４】
前記可動部材は、容器のフラップを直立向きから前記容器の開放側を越えて延びる内向き傾斜向きに移動するための第一可動部材を含む、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記容器閉塞機は、容器の対向するフラップを直立向きから前記容器の開放側を越える内向き傾斜向きに移動するよう、互いに向かって移動可能な部分を有する一対の対向する第一可動部材を含む、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３６】
前記容器閉塞機は、前記フラップを内向き傾斜向きから実質的に水平な閉塞向きに移動するよう移動可能な実質的に水平な第二稼働部材を含む、請求項３４に記載のシステム。
【請求項３７】
前記容器閉塞機の前記第一部材は、容器サイズの範囲を有する容器のフラップとの係合を容易化するフラップ係合表面を有する、請求項３４乃至３６のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項３８】
前記容器閉塞機の前記第一部材は、フラップが直立位置から傾斜位置に移動されるときに、フラップと係合し且つフラップに対して乗るために、容器サイズの範囲を有する容器のフラップとの係合を容易化する概ねＪ字形状を備えるフラップ係合表面を有する、請求項３４乃至３６のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項３９】
ダンネージを容器の内部に自動的に計量分配する方法であって、
前記容器の開放側を部分的に閉塞するために、前記容器の１つ又はそれよりも多くのフラップを前記容器の前記開放側に対して内向きに移動するステップと、
前記容器の前記開放側と整列する前記計量分配機の出口から、ダンネージを前記部分的に閉塞された容器内に送り込むために計量分配機を使用するステップとを含む、
方法。
【請求項４０】
前記使用するステップは、前記移動するステップの後に、ダンネージ片を送り出すステップを含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配するためのシステムであって、
ダンネージ充填ステーションで容器を支持するための容器支持体と、
出口を有し、該出口から前記容器支持体上の前記容器内に前記ダンネージ片を送り込み得る計量分配機と、前記容器を少なくとも部分的に閉塞するよう、前記容器の少なくとも１つのフラップを直立の向きから実質的に水平な向きに押し込むために、１つ又はそれよりも多くの可動部材を有する前記ダンネージ充填ステーションにある容器閉塞機とを含む、
システム。
【請求項４２】
ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配するためのシステムであって、
容器を支持するための容器支持体と、
出口を有するダンネージ計量分配機とを含み、前記出口は、前記支持体と整列し、前記計量分配機は、前記出口からダンネージ片を前記支持体に向かって計量分配することができ、
前記容器支持体及び前記出口は、ダンネージを前記容器の所望部分に計量分配するよう、少なくとも垂直方向に並びに該垂直方向を横断する２つの直交方向の少なくとも１つの方向に互いに対して移動可能である、
システム。
【請求項４３】
ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配するためのシステムであって、
ダンネージ片を計量分配機の出口から送り出すために計量分配機を使用するステップと、
ダンネージ片を前記出口から前記容器に送り出す間に、１つ又はそれよりも多くの前記出口及び容器を他の前記出口及び前記容器に対して移動するために、少なくとも１つの位置決め装置を使用するステップとを含む、
方法。
【請求項４４】
前記移動するステップは、１つ又はそれよりも多くの前記出口及び前記容器を少なくとも垂直に移動するステップを含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配するためのシステムであって、
出口を有し、該出口からダンネージ片を送り出す計量分配機と、
前記容器の開放側が前記出口と整列した状態で、前記出口に隣接するダンネージ充填ステーションで前記容器を支持するための容器支持体と、
前記容器を少なくとも部分的に閉塞するために、前記計量分配ステーションにある容器閉塞機と、
前記容器を閉塞し且つ閉塞状態に固定するために、前記ダンネージ充填ステーションから離れた場所にある容器閉塞ステーションと、
前記出口を通じてダンネージ片を計量分配しするよう前記計量分配機に指令し、然る後、前記容器を前記ダンネージ充填ステーションから前記容器閉塞ステーションへ輸送するよう前記容器支持体に指令するコントローラとを含む、
システム。
【請求項４６】
容器の１つのフラップと係合し且つ該フラップを直立の向きから実質的に水平な向きに向かって移動するための少なくとの１つの可動部材を有する前記ダンネージ充填ステーションにあるフラップ押込機構を含む、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配する方法であって、
前記容器の開放側が容器の計量分配機と整列した状態で所定の長さのダンネージ片を計量分配機の出口を通じてダンネージ充填ステーションにある容器内に送り出すために計量分配機を使用するステップと、
前記ダンネージ充填ステーションで容器を指示するために容器支持体を使用するステップと、
前記容器のカバー又はフラップを前記容器を閉塞する位置に移動するために容器閉塞機を使用するステップとを含む、
方法。
【請求項４８】
前記容器閉塞機を使用するステップの前に、前記容器を、前記ダンネージ充填ステーションから、前記ダンネージ充填ステーションから離れた容器閉塞ステーションに輸送するステップを含む、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
ダンネージを容器に供給するための包装システムであって、
ダンネージ源と、
細長い集積室を含む前記ダンネージ源の下流にある計量分配組立体と、
前記ダンネージが第一速度で上流端部で前記室に進入し且つ前記第一速度よりも少ない第二速度で下流端部で前記室から出ることができるよう、前記集積室を通る前記ダンネージの通過を阻止するにも拘わらず許容する前記集積室の下流端部にある出口送出し装置とを含む、
包装システム。
【請求項５０】
包装される少なくとも１つの物品の周りで容器の内部の空隙を充填するよう、前記容器にダンネージを供給するための方法であって、
ある長さのダンネージを供給するステップと、
前記ダンネージを集積室内でその長さを横断して波打たせるステップと、
前記ダンネージを容器の内部に押し込むために押込機を活性化するステップとを含む、
方法。
【請求項５１】
ダンネージを容器に供給するための包装システムであって、
ダンネージ源と、
細長い集積室を含む前記ダンネージ源の下流にある計量分配組立体と、
ダンネージを前記室から送り出す前記室の下流端部にある回転部材とを含む、
包装システム。
【請求項５２】
ダンネージを容器に自動的に供給するためのシステムであって、
ある長さのダンネージ片を長さ方向にダンネージ計量分配機の出口から送り出すための手段と、
前記ダンネージ片が前記計量分配機の前記出口から送り出されるときに、前記ダンネージ片が前記容器の限度内でそれ自体の上に渦巻き状になり或いは前後に折り重なるよう、前記出口を容器に対して位置付けるための手段と、
前記容器のカバー又はフラップを前記容器を閉塞する位置に移動するための手段とを含む、
システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００５年３月２３日に出願された米国仮特許出願番号第６０／６６４，５４３号及び２００４年１１月５日に出願された米国仮特許出願番号第６０／６２５，３５６号の利益を主張し、これらの双方が参照としてここに引用される。
【０００２】
本発明は、一般的には、ダンネージを陽気に供給するためのダンネージ計量分配システムに関し、より具体的には、一片のダンネージを容器内に計量分配する自動システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
容器内の１つ又はそれよりも多くの物品を発送するプロセスにおいて、荷造人は、典型的には、物品と一緒にある種類のダンネージ材料を発送容器内に配置する。ダンネージ材料は、容器内の物品の周りの空間、即ち、空隙容積を部分的に或いは完全に充填する。ダンネージ材料は、容器内の物品の如何なる変位をも防止し或いは最小限化し、且つ／或いは、発送プロセス中に容器内の物品を衝撃から守る。一部の一般的に使用されるダンネージ材料は、プラスチックフォームピーナッツ、プラスチック気泡シート、エアバッグ、及び、転換された紙ダンネージである。
【０００４】
連続的なシート状の紙を揉みくちゃにされた一片のダンネージに転換する例示的なダンネージ転換機が、米国特許第６，６７６，５８９号に開示されている。典型的には、揉みくちゃにされた一片の紙が転換機から排出されるとき、一般的には荷造人と呼ばれる人が、揉みくちゃにされた片を容器内に案内し、押し込み、且つ／或いは、折り込む。転換機がダンネージを製造し得る急激な速度は、荷造人の仕事を困難且つ退屈にし得る。それにも拘わらず、荷造人は、従来、一般的に、ダンネージが容器内の物品の周りの空隙を適切に充填することを保証し、且つ、ケース封止器に移動され前に、容器を閉塞して封止するか或いは少なくとも容器の閉塞を開始する必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ダンネージ、具体的には、連続的な一片のダンネージを容器内に挿入することによって、荷造人の必要を回避し或いは最小限化し、且つ、荷造人を他の仕事のために自由にする自動システム及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの特徴によれば、容器の内部にダンネージ片を自動的に計量分配する方法は、ある長さのダンネージ片を計量分配機の出口から長さ方向に送り出すために計量分配機を使用するステップと、ダンネージ片が計量分配機の前記出口から送り出されるときに、ダンネージ片が容器の限度内でそれ自体の上に渦巻き状になり或いは前後に折り重なるよう、出口を容器に対して位置付けるステップと、容器のカバー又はフラップを容器を閉塞する位置に移動するために容器閉塞機を使用するステップとを含む。
【０００７】
本発明の他の特徴によれば、ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配するためのシステムは、出口を有する計量分配機を含み、計量分配機は、ある長さのダンネージ片を出口から長さ方向に送り出すことができ、容器をその上に支持するための容器支持体を含み、出口は容器支持体と整列し、ダンネージ片の後方端部を出口から容器支持体に向かって押し込む、より具体的には、推進するために、出口にある押込装置を含む。
【０００８】
本発明の他の特徴によれば、容器の内部にダンネージを自動的に計量分配するためのシステムは、その１つの端部に出口開口を有する室と、集積された量のダンネージを形成するよう、ダンネージを室内に送り込むための計量分配機と、室の出口を通じて集積された量のダンネージを押し込むためのプランジャとを含むことによって、ダンネージは、室の出口に支持される容器内に計量分配され得る。
【０００９】
本発明のさらに他の特徴によれば、容器内にダンネージを自動的に計量分配するためのシステムは、ダンネージを供給し得る出口を有する計量分配機と、出口に隣接する容器閉塞機とを含み、容器閉塞機は、容器の開放側の少なくとも部分的な封鎖をもたらす可動部材を有する。
【００１０】
本発明の他の特徴によれば、ダンネージを容器の内部に自動的に計量分配する方法は、容器の開放側を部分的に閉塞するために、容器の１つ又はそれよりも多くのフラップを容器の開放側に対して内向きに移動するステップと、容器の開放側と整列する計量分配機の出口から、ダンネージを部分的に閉塞された容器内に送り込むために計量分配機を使用するステップとを含む。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配するためのシステムは、ダンネージ充填ステーションで容器を支持するための容器支持体と、出口を有し、出口から容器支持体上の容器内にダンネージ片を送り込み得る計量分配機と、容器を少なくとも部分的に閉塞するよう、容器の少なくとも１つのフラップを直立の向きから実質的に水平な向きに押し込むために、１つ又はそれよりも多くの可動部材を有するダンネージ充填ステーションにある容器閉塞機とを含む。
【００１２】
本発明の他の特徴によれば、ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配するためのシステムは、容器を支持するための容器支持体と、出口を有するダンネージ計量分配機とを含み、出口は、支持体と整列し、計量分配機は、出口からダンネージ片を支持体に向かって計量分配することができ、容器支持体及び出口は、ダンネージを容器の所望部分に計量分配するよう、少なくとも垂直方向に並びに垂直方向を横断する２つの直交方向の少なくとも１つの方向に互いに対して移動可能である。
【００１３】
本発明のさらに他の特徴によれば、ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配するためのシステムは、ダンネージ片を計量分配機の出口から送り出すために計量分配機を使用するステップと、ダンネージ片を出口から容器に送り出す間に、１つ又はそれよりも多くの出口及び容器を他の出口及び容器に対して移動するために、少なくとも１つの位置決め装置を使用するステップとを含む。
【００１４】
本発明の他の特徴によれば、ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配するためのシステムは、出口を有し、出口からダンネージ片を送り出す計量分配機と、容器の開放側が出口と整列した状態で、出口に隣接するダンネージ充填ステーションで容器を支持するための容器支持体と、容器を少なくとも部分的に閉塞するために、計量分配ステーションにある容器閉塞機と、容器を閉塞し且つ閉塞状態に固定するために、ダンネージ充填ステーションから離れた場所にある容器閉塞ステーションと、出口を通じてダンネージ片を計量分配しするよう計量分配機に指令し、然る後、容器をダンネージ充填ステーションから容器閉塞ステーションへ輸送するよう容器支持体に指令するコントローラとを含む。
【００１５】
さらに本発明の他の特徴は、ダンネージ片を容器の内部に自動的に計量分配する方法を提供し、容器の開放側が容器の計量分配機と整列した状態で所定の長さのダンネージ片を計量分配機の出口を通じてダンネージ充填ステーションにある容器内に送り出すために計量分配機を使用するステップと、ダンネージ充填ステーションで容器を指示するために容器支持体を使用するステップと、容器のカバー又はフラップを容器を閉塞する位置に移動するために容器閉塞機を使用するステップとを含む。
【００１６】
本発明の他の特徴によれば、ダンネージを容器に供給するための包装システムは、ダンネージ源と、細長い集積室を含むダンネージ源の下流にある計量分配組立体と、ダンネージが第一速度で上流端部で室に進入し且つ第一速度よりも少ない第二速度で下流端部で室から出ることができるよう、集積室を通る前記ダンネージの通過を阻止するにも拘わらず許容する集積室の下流端部にある出口送出し装置とを含む。
【００１７】
本発明の他の特徴によれば、包装される少なくとも１つの物品の周りで容器の内部の空隙を充填するよう、容器にダンネージを供給するための方法は、ある長さのダンネージを供給するステップと、ダンネージを集積室内でその長さを横断して波打たせるステップと、ダンネージを容器の内部に押し込むために押込機を活性化するステップとを含む。
【００１８】
本発明のさらに他の特徴によれば、ダンネージを容器に供給するための包装システムは、ダンネージ源と、細長い集積室を含むダンネージ源の下流にある計量分配組立体と、ダンネージを室から送り出す室の下流端部にある回転部材とを含む。
【００１９】
本発明の前記並びに他の特徴は、請求項、並びに、本発明の詳細な幾つかの例証的な実施態様を示す、後続の記載及び添付の図面において、以下に十分に記載され或いは具体的に指摘されるが、そのようなものは、本発明の原理が利用され得る様々な方法の少しを表示するに過ぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図面を詳細に、初期的には、図１を参照すると、例示的な荷造りシステム１０は、本発明に従った自動ダンネージ充填システム１２を含む。ダンネージ充填システム１２は、発送のために、容器内に配置される１つ又はそれよりも多くの物品の周りの容器内の空隙容積を部分的に或いは完全に充填するよう、ダンネージを容器内に自動的に計量分配する。よって、空隙をダンネージで「充填」することは、空隙を部分的に占有するために並びに空隙を完全に占有するためにダンネージを供給することを含む。結果的に、計量分配ダンネージによってもたらされる充填の程度に関する如何なる混乱をも回避するために、ダンネージ充填システムはダンネージ計量分配システムとも呼ばれ得る。
【００２１】
理解されるように、荷造りシステム及びそのコンポーネントは、多くの異なる種類の容器を荷造りするために使用され得るが、多くの例において、容器はカートンとも呼ばれるボックスである。結果的に、ボックス、容器、及び、カートンという用語は、ここにおける大部分において、置換可能に使用される。しかしながら、異なる種類の容器のために適合が行われるべき必要があり得る。例えば、一部の容器は事前直立状態で提供され得るし或いは直立を必要とせず、よって、以下に記載されるボックス直立機の必要を否定する。様々な種類の容器を収容するためのこれらの適用及び他の変更は、当業者に明らかであろう。
【００２２】
図１中で左から右に移動して、例証されている自動化された荷造りシステム１０は、ボックス直立機１８と、製品装填ステーション２２と、空隙測定装置２４と、ダンネージ充填ステーション２８と、容器閉塞ステーション３４とを含む。ボックス直立機１８は、ボックスを平坦ブランク２０から直立する。製品装填ステーション２２で、１つ又はそれよりも多くの物品又は物体１６が、発送のためにボックス内に装填される。１つ又はそれよりも多くのセンサを含む空隙測定装置２４は、ボックス１４のサイズ及び／又はボックス内に装填される１つ又はそれよりも多くの物体１６の周りのボックス１４内の空隙の容積を決定する。ダンネージ充填ステーション２８で、ダンネージ充填システム１２は、空隙をダンネージで充填し、また、ボックス１４を部分的に閉塞し得る。容器閉塞ステーション３４で、ボックス封止機３２がボックスの閉塞を完了し、その閉塞状態で容器を封止し、発送の準備が出来る。
【００２３】
荷造りシステム１０は、荷造りシステム１０を制御するためのコントローラ３０も含む。コントローラ３０は、システムの様々なコンポーネント並びにシステムを通じる容器の輸送を制御するために、１つ又はそれよりも多くのプロセッサと関連する周辺装置とから成り得る。個々のコンポーネントは、それらの独自のコントローラを有し得る。それらは全体的なシステムコントローラの一部を形成するものとして見られ得る。例示的なコントローラは、プログラム可能なロジックコントローラ（ＰＬＣ）である。加えて、システムは、容器支持体及び／又は例証されているコンベヤ３６のような輸送組立体を含み、コンベヤは、以下にさらに議論されるようなコントローラの制御の下で１つのステーションから次のステーションへの容器の輸送のために電力供給される部分を有し得る。
【００２４】
空隙測定装置２４からの信号と共に、コントローラは容器高さを決定し、次に、それは、計量分配機出口を容器の開放側に近接して位置付けるよう、コンベヤ３６又は他の容器支持体及び／又はダンネージ計量分配機を制御するために使用する。コントローラは、空隙測定装置からの信号に基づいて、容器内の空隙容積も決定し得る。次に、コントローラは、空隙を充填するためにある量のダンネージを計量分配するよう、ダンネージ計量分配機を制御し得る。大きな空隙容積は、例えば、より長い長さのダンネージを要求し得る。
【００２５】
従って、本発明に従った自動化荷造りシステムによれば、容器１４がボックス直立機１８によって直立され、製品装填ステーション２２に移動押され、製品装填ステーションで、１つ又はそれよりも多くの物品１６が容器１４内に配置される。次に、容器１４はダンネージ充填ステーション２８に移動され、ダンネージ充填ステーションで、ダンネージは、容器内の空隙を充填するために容器内に自動的に計量分配される。次に、容器はボックス封止機３２を通じて移動され、ボックス封止機で、容器１４は発送のために閉塞され且つ封止される。これらのステップの全ては自動的に遂行され得る。しかしながら、本発明は、ダンネージ充填及び容器閉塞操作の自動性能に集中することによって、自動化機器の助けにも拘わらず昔はこれらの操作を遂行しなければならなかった荷造人の必要を否定する。
【００２６】
荷造りシステム１０は、容器内の空隙をダンネージで充填するために、ダンネージ充填システム１２のための容器を支持するための容器支持体も含む。容器支持体は、テーブルと、スタンドと、ダンネージ片の受容のために容器１４を支持し得るコンベヤ又は他の表面とを含み得る。容器支持体は、荷造りシステム１０内の１つ又はそれよりも多くのステーションを通じて容器を輸送するための輸送装置を含み得る。コンベヤ３６は、荷造りシステム１０を通じて容器１４を移動するために制御可能に開始され且つ停止され、１つの連続的なコンベヤ又は複数のコンベヤセグメントを含み得る。例証されている実施態様において、容器支持体はコンベヤ３６の形態である。コンベヤ３６又は他の容器支持体は、容器１４をダンネージ計量分配機２６の出口に対して位置合わせし或いはさもなければ位置決めし且つ整列する位置決め装置を含み得る。
【００２７】
図２に示されるように、コンベヤ３６は、荷造りシステム１０を通じて容器１４を輸送するための複数のセグメント５０，５２，５４を有し得る。コンベヤの各セグメントは、荷造りシステム１０を通じて容器１４の流れを規制するために、コントローラ３０（図１）によって独立して制御可能である。第一コンベヤセグメント５０は、空隙測定装置２４を越えて容器１４を輸送し（且つ容器を第二コンベヤセグメント５２に移す）。
【００２８】
典型的な発送容器又はボックス１４が図３に示されている。上述されたように、容器１４は他の形態を取り得るが、ここに示される例示的な実施態様はボックスとの使用が意図され、よって、主としてこの脈絡で記載される。容器１４は閉塞された底部側と、底部側と隣接する側壁とに対して垂直な実質的に垂直な側壁７４と、側壁の上縁部から上向きに延びる対向する対のフラップ８０，８２によって囲まれた開放頂部側とを有する。フラップ８０，８２は、容器１４の開放側７６を閉塞するために、側壁７４の上縁部にある水平折畳み線８４に沿って折り畳み可能である。そのような容器の代わりに或いは加えて、一部の状況においては、フラップを有さない靴箱型の容器が使用され得る。この型の容器は、その開放側を覆って配置される蓋によって閉塞される。
【００２９】
コンベヤ３６、具体的には、第二コンベヤセグメント５２は、容器１４をダンネージ充填又は計量分配ステーション２８に輸送し、ダンネージ充填又は計量分配ステーションで、位置決め組立体９０がダンネージ計量分配機１２の出口９２に対して容器１４を位置付ける。位置決め組立体９０は、コンベヤセグメント５２に対して容器１４を案内し且つ移動するよう係合する１つ又はそれよりも多くの可動部材９４を含み、それによって、容器１４の開放側を出口９２と整列する。例証されている対の可動部材９４は、容器１４の対向する側壁７４と係合し、コンベヤセグメント５２上で容器１４を横方向に芯出しする。容器１４のフラップ８０，８２は、垂直でないとしても直立している。位置決め組立体によって方向付けられることによって、２つのフラップ８２はコンベヤ３６によって容器１４に加えられる動作方向１２２と概ね平行に延び、他の２つのフラップ８０はコンベヤ方向１２２に対して垂直に延びている。よって、位置決め組立体７０は容器１４をダンネージ充填ステーション２８で充填ゾーン内に位置決め、計量分配機６０の出口９２からのダンネージを受容する準備が出来る。第二コンベヤセグメント５２は停止され得るし、或いは、位置決め組立体はコンベヤセグメント５２の動作に対して容器１４を所定位置に保持し得ることによって、容器１４は静止中にダンネージで充填され得る。代替的に、コンベヤセグメント５２は、ダンネージが容器１４内に計量分配される間に制御可能に移動され得る。ダンネージが容器１４内に送り込まれた後、第二コンベヤセグメント５２は容器１４を第三コンベヤセグメント５４に移し、第三コンベヤセグメント５４は容器１４を容器封止機３２を越えて輸送し、容器封止機で、発送のために容器１４を閉塞するプロセスは完了する。
【００３０】
ダンネージ充填システム１２は、ダンネージ充填ステーション２８でボックス１４内にダンネージを計量分配するためのダンネージ計量分配機２６を含む。図３乃至９に示されるダンネージ充填システム１２は、その源からダンネージを計量分配するための例示的なダンネージ充填機９６を含む。本発明に従って、紙ストリップ、一連のエアバッグ若しくはフォームビーズ、又は、押出しフォーム等のような一片のダンネージを計量分配する如何なるダンネージ計量分配機をも提供し得る。例証されているダンネージ計量分配機９６はダンネージ転換機９８を含み、ダンネージ転換機は、供給部１０２から紙材料１００、この場合には、多量の折畳みシート紙材料を引き込み、それを元の紙材料１００よりも比較的少ない密度の一片のダンネージ１０４に転換する。ダンネージ計量分配機はダンネージを陽気に自動的に送り出す１つ又はそれよりも多くのコンポーネントとしてここに記載されているが、ダンネージ転換機のようなダンネージの源は、それ自体が「ダンネージ計量分配機」であると考えられることができ、そこから、ここに記載される他のコンポーネントはダンネージ転換機から容器にダンネージを案内し且つ送り出す。
【００３１】
例示的なダンネージ転換機が、米国特許第６，６７６，５８９号に記載されており、その全文が参照としてここに引用される。そのような転換機における使用のための例示的なシート紙材料は、少なくとも１つの層のクラフト紙を含み、それは図示されるように折り畳まれた積重ね状に提供され得る。代替的に、シート紙材料はロール形態で提供され得る。ダンネージ転換機９８は、不変の進入部材１０６を含み、その上で、シート紙材料は漏斗又は収束シュート１０８内に引き込まれ、漏斗又は収束シュートは、紙材料がそれらを通じて引き込まれるときに、紙材料を内向きに集め且つ無作為に揉みくちゃにし、一片のダンネージを形成する。
【００３２】
ダンネージ転換機９８は、一対の回転送出し機構１０９，１１０も含み、それらは漏斗１０８を通じてシート紙材料１００を引っ張り、次に、揉みくちゃにされた片を漏斗１０８からダンネージ計量分配機９６の出口９２で終端する計量分配シュート１１２に送り出す。ダンネージ転換機９８はある長さのダンネージストリップを切り離すための切離し機構１１１も含み、計量分配出口９２の上流並びにダンネージストリップの切り離される長さの後方部分又は端部を計量分配出口９２から送り出すよう動作する装置の上流の場所で切り離す。切離し機構１１１は、ある長さのダンネージを切り離すために、制御可能に移動可能な切断ブレードを含み得る。一般的に、回転送出し機構１０９は停止し、次に、移動可能な切断ブレードが一片のダンネージ１０４の経路を横断する。その場合には、分離された一片のダンネージ１０４の後方端部１１８は、ダンネージ転換機９８内の残余の紙材料へのその接続から自由である。
【００３３】
出口９２に隣接して、ダンネージ計量分配機９６は、ダンネージ片１０４の後方端部１１８を押し込み長さ方向に出口９２から出し、好ましくは、それを容器支持体に向かって推進し、開口容器１４の領域内の捕捉ゾーンに入れるための押込機１１４を含み、それによって、容器１４の閉塞後、ダンネージ片、具体的には、片の後方端部がその中に捕捉される。例証されている押込機１１４は、一対の回転部材１１５，１１６を含み、それらの間に、ダンネージ片１０４が推進される。回転部材１１５，１１６は、好ましくは、ブラシ、弾性剛毛を有する外車又はローラ、好ましくは、その緩衝又は空隙充填特性に損害を与えることなしにダンネージ片と弾性的に摩擦係合し送り出す外車又はカバーのような弾性部材である。しかしながら、もし押込機１１４がダンネージ片の後方端部と係合するだけであるならば、緩衝又は空隙充填特性の幾らかの損失は受容可能であり得る。例証されている回転部材の代わりに或いはそれらに加えて、他の種類の押込機を使用し得る。例えば、ダンネージが容器１４内に移動するのを助けるために、空気ブラスト又は噴流を使用し得る。例示的な回転部材は、回転可能で概ね円筒形のブラシであり、それは回転部材がダンネージ片１０４と係合し、且つ、ダンネージ片に損傷を与えることなしにダンネージ片に対して滑動することを可能にする。回転ブラシ１１５，１１６は、回転送出し部材１０９，１１０速度よりも大きい有効接線速度で回転され得ることで、ブラシはダンネージ片１０４に対して滑動し得るが、出口９２を通じて片の後方端部を移動し、それを容器１４の領域内に推進する。
【００３４】
ダンネージ計量分配機９６に加えて、ダンネージ充填システム１２は、それと関連して、カバー又は容器の１つ若しくはそれよりも多くのフラップを閉塞し或いは閉塞した状態に保持する少なくとも１つの栓部材を備える容器栓を有し得る。この実施態様において、ダンネージ充填システム１２は、ダンネージ充填ステーション２８にフラップ閉塞組立体を含み、容器１４の少なくとも１つのフラップを少なくとも部分的に閉塞するために、少なくとも１つの可動部材をダンネージ充填ステーション２８に備える。例証されているフラップ閉塞組立体は、容器１４の対向する側に一対のフラップ押込機１２０を含み、それらは容器の上方端部にある軸について回転するために取り付けられている。例証されている押込機１２０の位置は、それぞれの空圧アクチュエータ１２４によって制御される。フラップ押込機１２０を移動するために、空圧アクチュエータ１２４の代わりに或いはそれらに加えて、油圧機器、電気モータ、ソレノイド等のような、容器１４のフラップ８０に対してフラップ押込機１２０を移動するための他の手段を使用し得る。その上、フラップを移動するために、例証されている可動部材の代わりに或いはそれらの加えて、他の手段を利用し得る。フラップを内向きに閉塞位置に或いは案内シュート１１２の側面に対する傾斜位置に押し込むために、例えば、空気噴流を使用し得る。
【００３５】
フラップ閉塞組立体は、直立の準備完了位置（図４）から、容器１４の開放側部７６を部分的に閉塞するよう、容器１４の開放側部の上に延びる傾斜計量分配位置（図５）に、１つ又はそれよりも多くのフラップを内向きに押し込むために、１つ又はそれよりも多くのフラップ押し込み機１２０を使用する。例証されている実施態様は、出口の対向側に一対のフラップ押込機１２０を含むが、一部の場合には、１つのフラップ押込機１２０のみが活性化され得る。フラップを下向きに押し込むことによってフラップをさらなる閉塞を容易化するために、フラップ押込機１２０は、好ましくは、フラップを垂直に対して少なくとも約４５度の角度に押し込む。フラップ押込機１２０は、それぞれのフラップ８０、特に、コンベヤ方向１２２に対して垂直に延びるフラップと係合するために、出口９２に対して内向きに面する外表面を有する。フラップ押込機１２０のフラップ係合面は、ほぼＪ形状を有する。フラップ押込機１２０のＪ形状表面から突出しているのは、容器サイズの範囲に亘ってフラップ８０を内向きに押し込むことを容易にし、且つ、特に、突起なしＪ形状表面よりも小さい容器サイズのフラップと係合することを容易にする踵部又は突起１２６である。よって、フラップ押込機１２０は、案内シュート１１２の連続を形成するようフラップ１２０を増し、それによって、片が容器１４内に送り出されるときに、フラップ８０はダンネージ片をフラップの捕捉ゾーン内に案内し且つ収容するのを助ける。代替的に、フラップは、ダンネージ片１０４の後方端部がダンネージ計量分配機９６の出口９２から送り出されるまで、直立のままにされ得る。ダンネージ１０４が容器１４に送り出された後、フラップ閉塞組立体は、フラップ押込機１２０を図４の準備完了位置に戻す。
【００３６】
容器１４の閉塞をさらに促進し、ダンネージ片１０４の後方端部が容器１４内に捕捉されるのを保証するために、フラップ閉塞組立体は、フラップを傾斜された部分的閉塞位置（図７）から実質的に水平な閉塞位置（図８）に移動するためにコンベヤ３６又は他の容器支持体に対して移動可能な概ね水平な表面を備える第二可動部材も含む。例証されている実施態様において、この水平面は、少なくとも部分的には、一対の概ね水平なレール１３０によって定められており、その下面は、計量分配機９６の出口９２を越えて延在するよう取り付けられている。レール１３０は、レール１３０の遠位端が容器１４の内側部分に引っ掛かる可能性を最小限化するよう、予期される容器サイズの最大を超えて、容器１４がコンベヤ３６上で移動する方向と平行に延在している。ローラ１３０は、コンベヤ３６の表面と概ね平行な底表面を有する。フラップ押込機１２０が容器フラップ８０と係合するよう経路が設けられるならば、レールの底表面は、それらの間の板部材によって延長され得る。
【００３７】
フラップ８０がそれらの直立位置に戻るのを阻止するためにフラップ押込機１２０が引っ込むとき、レール１３０は、好ましくは、傾斜フラップ８０の遠位端と係合する。レール１３０は、好ましくは、容器１４がダンネージ充填ステーション２８から移動されるときに閉塞される少なくとも１つのフラップを保持する。フラップ閉塞組立体は、フラップ８０を閉塞位置に移動するだけであり、それらのフラップは容器１４の開放側を完全に閉塞し得ないが、フラップ閉塞組立体は、少なくとも１つのフラップをその閉塞位置に移動することによって、容器を部分的に閉塞する。容器の領域は、フラップ８０及び８２の範囲並びに容器１４の側壁によって取り囲まれる空間を含む。フラップ８０は、さらに、それらの直立開放位置とそれらの実質的に水平な閉塞位置との間に捕捉ゾーンを定め、それによって、フラップ８０を閉塞位置に移動するときに、フラップ８０は容器内の捕捉ゾーン内の如何なるダンネージをも係合し且つ保持する。
【００３８】
例証されている実施態様において、レール１３０は、その底表面が出口９２に或いはそれよりも下に備えた状態で、計量分配シュート１１２に取り付けられている。よって、レールを移動し、よって、フラップを閉塞するために、ダンネージ転換機９８及び計量分配シュート１１２は、コンベヤ３６及びその上を移動する容器１４に向かう並びにそこから離れる制御された垂直動作のために取り付けられている。容器１４を充填するために、計量分配機９６の出口９２は、典型的には、容器１４の直立フラップ８０及び８２の頂部付近に位置付けられている。フラップ８０を水平向きに向かって押し込んだ後、出口９２は、一般的には、容器１４の側壁７４の頂部にある折畳み線８４の付近にある。出口９２のこれらの位置の双方は、容器１４のサイズに伴って変化し得る。異なるサイズの容器１４を収容するよう、ダンネージを計量分配すること並びにフラップ８０を閉塞することの双方のために、ダンネージ充填システムは、計量分配機９６の出口を容器支持体及び容器の両方に対して異なる高さに位置付けるようプログラムされ得る。次に、コンベヤ３６は、フラップ８０を下に保持しながら（図９）、容器１４を移動して充填ゾーン及びダンネージ充填ステーション２８から出し、容器をボックス封止機に渡す。殆どのダンネージの弾性的な性質は、フラップを開放状態に押し戻す傾向を有し得る。フラップ８０が開放して上に戻り、ダンネージがそこから逃げ出す機会を有さないよう、好ましくは、ボックス封止機３２の構成素子を含むレール１３０又は他の装置（図１）は、ボックス封止機３２に至るまで（図１）、フラップをそれらの閉塞位置に保持する。容器がダンネージ充填ステーション２８から排出されるや否や、レール１３０は、空隙機構２４からの１つ又はそれよりも多くの信号に基づくコントローラ３０の指示の下で（図１）、次の容器の拡張されたフラップ高さまで上昇される（図１）。
【００３９】
本発明に従った自動ダンネージ充填システム１４０の他の実施態様が図１０に示されている。前の実施態様と同様に、ダンネージ充填システム１４０は、ダンネージ計量分配機１４２と、コンベヤ１４４の形態の容器支持体とを含み、ダンネージ計量分配機１４２は、ダンネージ片１５０を容器１５２内に計量分配するために、ダンネージ転換機械又は転換機１４６を含み、物体１５４は発送のために容器内に配置される。
【００４０】
ダンネージ計量分配機１４２は、計量分配組立体１４８も含み、計量分配組立体は、転換機１４６からダンネージ片１５０を受け取り、次に、計量分配機１４２の出口１５６を通じてダンネージ片を容器１５２内に案内し且つ送り出す。図１０において、計量分配組立体１４８は、細長い集積室又は案内シュート１６０を含む。集積室１６０の下流側端部にある出口送出し装置又は押込機１６２は、ダンネージ片１５０が第一速度で上流端部で室１６０に進入し且つ第一速度よりも少ない第二速度で下流端部で室１６０を出るよう、そこを通じるダンネージ片１５０の通過を阻止するにも拘わらず許容する。ここで使用されるとき、「上流」及び「下流」という用語は、上流端部から下流端部にある出口に向かってダンネージ計量分配機を通じる紙材料及びダンネージの流れに言及している。集積室１６０に出入りする異なる送出し速度は、ダンネージ片１５０を側方に波打たせ、室１６０内で幅方向に並びに／或いは深さ方向に前後に蛇行させ、それは、ダンネージ片が出口を通じて細長い集積室１６０の長さを横断し、容器１５２内の空隙内に入るときに、ダンネージ片１５０の折畳みを促進する。ダンネージ片１５０が、集積室１６０から通り、出口１５６を通じて容器１５２内に入るととき、ダンネージ片は、その長さに沿う離間地点で折り重なる傾向を有する。ダンネージ片が容器１５２内に送り出されるときに、ダンネージ片はそれらの地点で折り重なる傾向を有するので、これらの事前分与折り重なり地点は、ダンネージ片１５０の長さを向上し、容器１５２内で物体１５４の周りの空隙を充填する能力を向上する。
【００４１】
前の実施態様中の計量分配シュート１１２（図３）と同様に、例証されているダンネージ計量分配機１４２中の押込機１６２は、少なくとも１つの回転部材１６４と、好ましくは、ダンネージ片１５０と係合し且つダンネージ片を推進して出口１５６から出すよう、出口１５８の近傍で室１６０内に取り付けられた、一対の回転部材１６４とを含み、一対の回転部材は、それらの間でダンネージ片の後方端部と係合し且つ前進するよう協働する。回転部材１６４は図３の実施態様における回転部材と同一であり、ダンネージ片１５０がそれらの間に送り出されるときに、ダンネージ片に対して滑動し得るにも拘わらず、それを揉みくちゃにすることなしに、ダンネージ片の後方端部と係合し且つ駆動し、さもなければ、それはダンネージ片の衝撃保護及び／又は空隙充填特性に損傷を与え或いは破壊し得る。実際には、回転部材とダンネージとの間の幾らかの滑りは受容可能である。
【００４２】
前の実施態様の系呂分配シュート１１２（図３）と対称的に、計量分配組立体１４８は、ダンネージと係合し且つ転換機１４６から細長い集積室１６０内に前進するために集積室１６０の上流端部でダンネージ片１５０の経路に沿って配置された入口送出し装置１６６を含む。具体的には、例証されている入口送出し装置１６６は、集積室１６０の上流端部で片の経路の両側に配置された一対の対向する回転部材１６８を含む。上流回転部材１６８は、下流回転部材１６４と同一であり得る。しかしながら、細長い集積室１６０の上流端部にある回転部材１６８は、細長い集積室１６０の下流端部にある回転部材１６４によってもたらされる送出し速度よりも高い送出し速度をもたらすよう回転され、それはそれらの間で室１６０内でダンネージ１５０の所望の波打ち動作を創成する。図１０に示されるダンネージ充填システム１４０は、容器内の物体の片側にのみある空隙のような不均一な容器内の空隙を充填するのに効果的であり、複数の範囲及び容積の範囲内の空隙を効果的に充填し得る。
【００４３】
図１１に示されるように、容器１７２の異なる部分へのダンネージ片１７０の分配を容易化するために、ダンネージ計量分配機１７４の出口及び／又は容器１７２をその上に支持するための容器支持体１７６は、互いに移動可能に配置され得る。従って、ダンネージ充填システムは、計量分配機の出口を容器の開放側に対して位置付けるための機構を含み得る。出口は、好ましくは、例えば、出口からのダンネージ片の送出しの間、直立フラップの上方限度或いは容器の側壁の上方限度よりも上又は下の高さを含めて、容器の開放側に近接近して位置付けられる。図１１に示されるように、計量分配機出口１７２及び容器支持体１７６は、ダンネージを容器１７２内の異なる場所に分配するよう出口を位置付けるために、それぞれＸ、Ｙ、及び、Ｚ直交方向において互いに制御可能に移動される。
【００４４】
追加的に或いは代替的に、ダンネージ計量分配機は、例えば、ダンネージを容器内の特定の空隙に方向付けるのを容易にするために、可撓部分（図示せず）を含み得る。さらなる代替として、出口は、移動可能な湾曲した或いは傾斜した案内表面に固定され且つ整列され得る。案内表面は、出口から容器及び／又は容器内の所望の場所に送り出されるダンネージを方向付けるよう移動可能である。この案内表面は、出口の軸と平行な軸についての回転のために出口の下流に取り付けられ得るし、且つ／或いは、出口は、ダンネージを所望方向に計量分配するために、ジンバルに旋回可能に取り付けられ得る。ダンネージ計量分配機の出口及び／又は容器支持体は、ダンネージ計量分配機が自動的にダンネージを計量分配するときに空隙を充填するために、操作者によって手動で或いは半自動的に案内され得るが、出口及び容器支持体の相対的動作は、好ましくは、例えば、容器の内部の輪郭及びその内容物を決定する輪郭センサから受信される情報に基づいて自動的に制御される。
【００４５】
図１１において、容器支持体１７６は、容器１７２を長手方向又はＸ方向に前後に移動し得るコンベヤの形態のプラットフォームを含み、コンベヤ自体は、容器１７２内の物体１７８の周りの空隙にダンネージを収容するために、垂直Ｚ方向及び横向きＹ方向の双方に移動可能である。容器１７２内の物体１７８の周りに不規則な三次元輪郭を有する空隙を充填するために、この動作は自動的に制御され得る。
【００４６】
代替的に、容器支持体は、図１２に示されるように、コンベヤと別個のプラットフォームを含み得る。図１０のダンネージ充填システム１４０と実質的に同一であるこのシステム１８０において、転換機１８２が、ダンネージ片１８４を集積室１８６内に計量分配し、次に、集積室は、位置決め装置又は可動プラットフォーム１９０上で支持される容器１８８内にダンネージを長手方向に或いは長さ方向に直接的に送り出す。例えばローラコンベヤであり得るコンベヤ１９２は、容器１８８をダンネージ充填ステーションにある包装位置に送付する。可動プラットフォーム１９０は、例えば、容器をそこから持ち上げるために、ローラコンベヤのローラの間に延在するフォークを含み得る。コントローラ３０（図１）によるコンベヤの操作の制御と併せて、容器をダンネージ充填ステーションで停止するために、適切なセンサ及びストップを使用し得る。可動プラットフォーム１９０は、容器１８８を垂直Ｚ方向にコンベヤ１９２より上に上昇し得るし、容器１８８を図１２中に仮想線で示されるＹ方向を含め、水平に移動し得る。可動プラットフォーム１９０は、ダンネージ片を容器に計量分配するよう容器１８８を固定位置に移動するために、或いは、ダンネージ片が容器１８８内に送り出される間、容器を集積室１８６の出口に対して移動するために、コントローラ３０（図１）によって制御され得る。コントローラ２０２は、出口及び可動プラットフォームの相対的動作を制御し、所望量のダンネージを計量分配するよう転換機１８２も制御する。
【００４７】
他の自動ダンネージ充填システム３００が図１３に示されており、折り畳まれたシート紙材料３０４をダンネージ片３１０に転換するダンネージ転換機３０２を有するダンネージ計量分配機３０１と、転換機３０２の出口と整列された水平に向けられた細長い集積室３１２と、集積室３１２からダンネージ３１０を収容し且つダンネージ片を出口３２２から出して容器３２４内に押し込む収集室３１４とを含む。案合シュート又は集積室３１２は、収集室３１４の軸と整列され得ることによって、ダンネージ片３１０は、図示されるように、複数の概ね直立セグメントを形成するために、収集室内でそれ自体の上に折り重なり或いは渦巻き状になる。容器３２４は移動可能な容器支持体又は位置決め装置３３６上に支持される。それは典型的には収集室３１４からの出口と整列されたコンベヤである。所望の長さのダンネージを生成するよう、コントローラ３１６が転換機３０２を制御する。細長い集積室３１２は、図１０に関して記載された集積室と実質的に同一であるが、この実施態様では、ダンネージ計量分配機３０１の出口３２２は、収集室３１４の下流端部にある。
【００４８】
収集室３１４は、集積室３１２からダンネージ片３１０を収容するための上流開口３２０と、ダンネージを容器３２４内に計量分配するための下流開口又は出口３２２とを有する。収集室３１４内に収容されるダンネージ片３１０は、ダンネージ片が室内に集まるときに、その長さに沿って無作為にそれ自体の上に折り重なり或いは渦巻き状になり、図３の実施態様においてダンネージ片が容器の側壁及びフラップの領域内で行うのと全く同様である。
【００４９】
押込機、この場合には、収集室３１４の断面と近似する断面を有するプランジャ３２６が、ダンネージを収集室３１４から、出口３２２を通じて、容器３２４内に押し込む。収集されるダンネージの一部が残部の繰り出し前にそこを通過し得るよう、下流開口又は出口３２２は開放されたままにされ得る。プランジャ３２６は、一般的には、容器３２４のフラップ３３０のための折畳み線３２８の頂部付近で停止し、大部分のダンネージの弾性的な性質を幾分前提として、容器３２４内に延び得る。加えて、プランジャ３２６は、その端面に、例えば、成型ゴムから成る弾性クッション３３２を含み、それは室３１４から押し込まれるダンネージと接触する。クッション３３２は、ダンネージ片３１０が容器内に押し込まれるときに、容器３２４内の１つ又はそれよりも多くの物体の周りの空隙の全ての部分を充填することを促進するのに役立つ。このダンネージ充填システム３００は、容器３２４の上方部分に実質的に均一な深さの空隙を備える容器を頂部充填するのに特に適切であり、それは一般的には包装のために容器内に配置される物体よりも上にある。
【００５０】
全ての状況のために必要ではないが、例証されている収集室３１４は、移動可能な閉塞部材又は保持器３３４も含み、保持器は、ダンネージ３１０を収集室内に保持するよう、収集室３１４の下流開口３２２を遮断する保持位置と、ダンネージ３１０が出口３２２を通過して収集室３１４から出る排出位置との間で移動可能である。代替的に、保持器は弾性部材を含み得る。弾性部材は、ダンネージを室内に保持し得るが、プランジャがダンネージに対して押し付けられるときに、ダンネージが通ることを可能にする。保持器３３４は室３１４内にダンネージ３１０を保持し、所望の量又は長さのダンネージ３１０が収集室３１４内に送り込まれて収集されるときに、ダンネージが室内で折り重なることを促進する。保持器３３４は、容器３２４が出口３３２に対して位置合わせされる間も、収集室内にダンネージ３１０を保持する。次に、保持器３３４はその開放又は排出位置に移動され、プランジャ３２６は、容器内の空隙を充填するよう、ダンネージの全量を容器３２４内に押し込む。別の言い方をすると、容器３１４は所定量のダンネージで充填され、次に、そのダンネージ充填は出口を通じて容器内の空隙内に押し込まれる。もし保持器が省略されるならば、ダンネージ片３１０の導入端部は出口３２２を通過して容器３２４内に入り得る。所望量のダンネージ３１０が収集室３１４に進入するや否や、プランジャ３２６はダンネージ３１０の導入端部を容器３２４内に押し込む。しかしながら、この場合には、容器３２４は、一般的には、ダンネージ３１０の導入端部が出口３２２を通過する前に所定位置になければならない。
【００５１】
他のダンネージ充填システム３５０が図１４に示されている。この実施態様は前に記載された実施態様と類似しているが、ダンネージ片３５２を収集室３５４内に直接的に送り出すことのために集積室を省略している。このダンネージ充填システム３５２において、ダンネージ計量分配機３５６は、ダンネージ転換機３５８と、収集室３５４とを含む、それはダンネージ片３５２を収集室内に推進する。コントローラ３６０は、シート紙材料３６２をダンネージ片３５２に転換するよう、ダンネージ転換機３５８を制御し、無作為に折り畳まれるダンネージ３５２を収集室３５４から容器３６６内に押し込むよう、プランジャ３６４のためのアクチュエータを制御する。容器３６６は、出口３７０を容器３６６の側壁３７２の頂縁部近傍に位置付けるよう収集室３５４の出口３７０に対して移動可能な容器支持体３６８によって支持されている。換言すれば、出口は、他の図面に示される直立フラップ３７４の垂直限度よりも上の位置の代わりとして、直立フラップ３７４の遠位縁部とフラップ折畳み線３７６との間に位置付けられ得る。
【００５２】
ダンネージを容器内に自動的に押し込むための様々な代替的な種類の収集室が図１５乃至２０に示されている。収集室は、各場合において、特段の記載のない限り、収集室３５４と同一である。その上、記載及び図面を簡潔化するために、図１５乃至２０に示されるダンネージ充填システムは、図１４におけるように収集室内に直接的に送り込まれるダンネージ片も示している。これらのシステムのそれぞれは、ダンネージ転換機と収集室との間に介装される集積室又は他の案内シュートを含み得る。
【００５３】
図１５では、一対の被駆動水平軸回転部材４００がダンネージ片４０２をダンネージ転換機３５８から収集室３５４内に送り込み、ダンネージ片がそれ自体の上に折り重なり渦巻き状になって戻るときに、ダンネージ片がより直立なセグメントを形成するようにさせる。ダンネージのこれらの比較的垂直なセグメントは収集室３５４内に集まり、プランジャ３６４が収集されるダンネージを容器内に押し込む。
【００５４】
図１６では、ダンネージ転換機３５８は、入口付近で収集室３５４の側壁に蝶番状に接続されたフリッパードア４０４によって閉塞された入口開口を通じてダンネージ片を収集室３５４内に通す。プランジャ３６４を活性化する前に、ダンネージ片４０８の後方端部を収集室３５４内に押し込むよう、フリッパードア４０４は、ソレノイドのようなアクチュエータ４０６によって閉塞される。
【００５５】
図１７は、入口４１５の反対側で収集室３５４の１つの側部に取り付けられたコンベヤループ４１４を有する収集室３５４を示している。ダンネージ片４２０が一対の回転部材４００によってダンネージ転換機３５８から収集室３５４内に送り込まれるときに、ダンネージ片４２０に下流移動表面を提供するために、コンベヤ４１４はモータ４１６によって駆動される。ダンネージは移動表面４１８と係合し、収集室３５４がより大きな範囲の空隙サイズに適合することを可能にするので、これはダンネージ４２０の折畳み作用を向上すると考えられる。
【００５６】
図１８では、ばね付勢ドア４２６が、入口４３０とは反対側の収集室３５４の出口４２８の縁部で収集室３５４に設けられている。ばね付勢ドア４２６は内向きに傾斜し、ダンネージ片４３２が容器４３４内に進入する前に、ダンネージ片が折り畳むのに役立つ。この容器はフラップのない靴箱型容器であることに留意せよ。容器は、その開放側４３６が収集室３５４の出口４２８に近接する状態で位置付けられている。
【００５７】
図１９では、ダンネージ転換機３５８は、ダンネージをランプ４４０上に計量分配し、収集室３５４内に入れる。ソレノイド又は他の駆動機構４４４によって電力供給される押込バー４４２が、ランプ４４０と共に、ダンネージ片４４６を案内して収集室３５４内に入れ、ダンネージ片４４６の後方端部を収集室３５４内に押し込む。ここに記載される如何なる機械的押込機の代わりに或いはそれらに加えて、ダンネージが室及び／又は容器内に移動するのを助けるために、空気ブラスト又は噴流を使用し得る。
【００５８】
ダンネージが収集室内に送り込まれる速度は、ダンネージの剛性及び／又は他の品質並びにダンネージが送り込まれる収集室内の空間の容積と相俟って、ダンネージを収集室の幅又は深さを横断して前後に波打たせ、その長さに沿って渦巻かせ或いは折り重ならせる。図１３及び１５に示されるように、例えば、ダンネージ片が収集室に進入するときのダンネージ片の送出し速度並びに収集室３５４の容積は、ダンネージ片の動作に影響を及ぼす。図面は極めて概略的であるが、図１３において、例えば、ダンネージ３１０は概ね水平なループを形成し、室３５４内に折り重なることによって、収集室から押し出されるダンネージは、一般的には、容器の縁部をより良好に充填する。図１５に示されるように、ダンネージは、室内でより垂直にそれ自体の上に波打ち且つ折り返るよう形成され得る。その結果、容器内で起立するが容器の側部を充填しない空隙充填ダンネージも得られる。
【００５９】
図２０に示されるさらに他の収集室３５４では、比較的垂直な軸回転部材４５０が、収集室３５４の中心を通じて延びる線又は軸から偏心する長手方向又は軸に沿って、ダンネージ片４５２をダンネージ転換機３５８から送り出す。収集室３５４は円筒形であり、ダンネージ片４５２を受容するために、その内部に円筒形通路を有する。ダンネージ片４５２は、収集室３５４の内部湾曲表面に対して概ね接線方向の軸に沿って、円筒形の収集室内に送り込まれる。これは、例えば、図１５における場合と同様に、ダンネージ片４５２が垂直よりもむしろより水平に螺旋状になり或いはコイル状になることを促進する。収集室３５４は図１３の移動可能な保持器３３４を含まないので、ダンネージ４５２は、プランジャ３６４がダンネージを容器４５４内に押し込むのを待つことなしに、収集室３５４から容器４５４内に直接的に行き得る。この実施態様において、収集室３５４の出口４５６は、容器４５４の直立フラップ４５８よりも上に離間していることに留意せよ。出口４５６が容器４５４のための開放側又はフラップの限度の近傍にある限り、ダンネージ片はそれらの間に逃げない。出口と空隙との間の異なる距離は、ダンネージ片の異なる特性と相俟って、ダンネージ片が計量分配されるときに、ダンネージ片に異なる特性をもたらす。図面中の例証の目的のために図示されているものに拘わらず、ダンネージ片は、一般的には、無作為に且つ必ずしも常に正確に再現可能な方法ではなしに、それ自体の上に折り重なり且つ渦巻き状になって戻る。
【００６０】
図２１に示されるように、さらに他のダンネージ充填システム４７０は、図１３に示されるものと類似するダンネージ計量分配機を含み、複数の交換可能な収集室４７４，４７６，４７８，４８０を備える。特定のダンネージ充填システムのために設計される収集室は、一般的には、容器内の開口の面積と近似する断面積を有する。しかしながら、収集室の断面形状は、容器内の開口の形状と同一である必要はない。収集室は、円筒形の形状を有し得るのに対し、大部分の容器は矩形の形状を有する。このダンネージ充填システム４７０は、より広範な容器サイズ及び形状を自動的に充填する能力を向上する方法をもたらす。同一の断面サイズ及び形状を有する容器内のより大きな並びにより小さな空隙容積は、それぞれの空隙容積に計量分配されるダンネージ片の長さを調節することによって、適切な量のダンネージで充填され得る。
【００６１】
各収集室４７４，４７６，４７８，４８０は、特定の容器及び／又は計量分配されるべきダンネージの容積との使用のために異なる断面サイズ又は形状を有する。複数の収集室４７４，４７６，４７８，４８０は、使用のために選択された室を位置付ける回転ラック上に配置される。また、このダンネージ充填システム４７０は、容器４８６内の空隙容積を感知するための空隙感知装置４８４と、容器内に計量分配されるべきダンネージの量を制御するために空隙感知装置及び計量分配機と連絡するコントローラ４９０とを含む。また、コントローラ４９０は、空隙感知装置４８４からの情報に基づいて使用のために選択される収集室を位置付けるために、回転ラック４８２を選択的に制御し得る。
【００６２】
よって、本発明によって提供されるダンネージ充填システムは、容器内の１つ又はそれよりも多くの物体の周りの空隙を充填するためにダンネージ片を容器内に計量分配する多数の方法を提供し、それによって、ダンネージを案内し或いは配置する荷造人の労力並びに空隙が実際に充填されたことを荷造人が保証しなければならない要求を最小限化し或いは解消する。それによって、荷造人は他の仕事を遂行するために自由にされる。
【００６３】
本発明は特定の実施態様又は複数の実施態様に関して記載されたが、この明細書及び添付の図面を読み且つ理解した後、均等な代替及び変更が当業者の頭に思い付き得る。上記完全体（構成素子、組立体、装置、組成等）によって遂行される様々な機能に特に関連して、それぞれの完全体を記載するために使用される用語（「手段」への言及を含む）は、特段の記載のない限り、ここに例証された本発明の例示的な実施態様の機能を遂行する記載された構造と構造的に均等でないとしても、記載された完全体の特定の機能を遂行する（換言すれば、機能的に均等な）如何なる完全体にも対応することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に従った自動ダンネージ充填システムを含む包装ラインを概略的に示す立面図である。
【図２】本発明に従った自動ダンネージ充填システムの例示的な実施態様を示す図１の包装の一部を概略的に示す立面図である。
【図３】図２のダンネージ充填システムのダンネージ計量分配機部分を示す拡大斜視図である。
【図４】図３に示されるダンネージ計量分配機を連続的に概略的に断面で示す立面図であり、計量分配操作を例証している。
【図５】図３に示されるダンネージ計量分配機を連続的に概略的に断面で示す立面図であり、計量分配操作を例証している。
【図６】図３に示されるダンネージ計量分配機を連続的に概略的に断面で示す立面図であり、計量分配操作を例証している。
【図７】図３に示されるダンネージ計量分配機を連続的に概略的に断面で示す立面図であり、計量分配操作を例証している。
【図８】図３に示されるダンネージ計量分配機を連続的に概略的に断面で示す立面図であり、計量分配操作を例証している。
【図９】図３に示されるダンネージ計量分配機を連続的に概略的に断面で示す立面図であり、計量分配操作を例証している。
【図１０】本発明に従った他のダンネージ充填システムを概略的に示す斜視図であり、容器をダンネージ計量分配機に対して相対的に位置付け且つ支持するための素子を含む。
【図１１】本発明に従った他の自動ダンネージ充填システムを概略的に示す斜視図である。
【図１２】本発明に従った他の自動ダンネージ充填システムを示す側面図である。
【図１３】本発明に従った他の自動ダンネージ充填システムを概略的に示す斜視図であり、収集室を含む。
【図１４】本発明に従った他の自動ダンネージ充填システムを概略的に一部断面で示す側面図であり、同様に収集室を含む。
【図１５】本発明に従った自動ダンネージ充填システムで利用され得る変更された形態の収集室組立体を概略的に示す断面図である。
【図１６】本発明に従った自動ダンネージ充填システムで利用され得る変更された形態の収集室組立体を概略的に示す断面図である。
【図１７】本発明に従った自動ダンネージ充填システムで利用され得る変更された形態の収集室組立体を概略的に示す断面図である。
【図１８】本発明に従った自動ダンネージ充填システムで利用され得る変更された形態の収集室組立体を概略的に示す断面図である。
【図１９】本発明に従った自動ダンネージ充填システムで利用され得る変更された形態の収集室組立体を概略的に示す断面図である。
【図２０】本発明に従った他の収集室組立体を概略的に示す斜視図である。
【図２１】本発明に従ったさらに他の自動ダンネージ充填システムを概略的に示す平面図であり、回転ラック上に取り付けられた複数の収集室を含む。
【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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【図１５】
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【図１６】
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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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【国際調査報告】
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