(57)【要約】関節式に連結している突起部を有するオーバーヘッド包装機が、複製品のセット又はグループの周囲への巻装式カートン等のカートンの付与に用いる製品包装システムに沿って取り付け可能である。オーバーヘッド包装機は、一連の関節式に連結している突起部アセンブリが取り付けられている突起部コンベヤーを備え、一連の関節式に連結している突起部アセンブリは、カートンが適用されている状態の製品のグループと係合するように移動経路に沿って動かされる。関節式に連結している突起部アセンブリのそれぞれは、運搬部に取り付けられる一対の関節式に連結している突起部を備え、関節式に連結している突起部は、製品のグループの周囲にカートンを折り曲げて係止させるように、製品のグループを製品の移動経路に沿って移動させる際に製品のグループに適用されているカートンと係合する係合位置に移動可能である。カートンをカートンの製品グループの周囲に付与して固定した後、包装された製品グル―プをオーバーヘッド包装機から離す際に、関節式に連結している突起部を非係合位置に動かしてカートン及び／又は製品群との係合から外すことができ、関節式に連結している突起部アセンブリを次の製品グループと係合させるように戻り移動経路に沿って動かすことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
そのフレームに沿って延在し、楕円経路に沿って動くコンベヤーを有する突起部コンベヤーセクションと、
前記突起部コンベヤーセクションに沿い、製品の移動経路に沿って延在する少なくとも１つのカムトラックと、
前記コンベヤーに沿って離隔して取り付けられている一連の関節式に連結している突起部であって、その関節式に連結している突起部のそれぞれは、
製品のグループに被せられた包装材と係合し、前記製品のグループの移動経路に沿う前記製品のグループの前記移動とともに前記包装材を移動させる本体と、
その本体から延在し、係合位置と前記包装材との係合から外れる非係合位置との間で前記本体を案内する前記少なくとも１つのカムトラックと係合するカムロッドと、
を有する一連の関節式に連結している突起部と、
を備える、移動経路に沿って移動する製品のグループを包装するシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記製品のグループと係合し、前記製品のグループに適用される前記包装材の前記移動とともに前記製品のグループの移動経路に沿って前記製品のグループを推進させるように、前記関節式に連結している突起部に隣接して前記コンベヤーに沿って取り付けられている一連の製品押出し部材を更に備えるシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、前記関節式に連結している突起部は対になって構成されており、各対の前記関節式に連結している突起部は、前記製品の前記移動経路の対向する両側に取り付けられているシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのカムトラックは、前記突起部コンベヤーセクションの上側部分に沿って延在する第１のカムトラックを備え、その第１のカムトラックに沿って、前記関節式に連結している突起部のカムピンが、前記関節式に連結している突起部を前記関節式に連結している突起部の非係合位置に維持するように収容されるシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのカムトラックは、前記突起部コンベヤーに沿って延在して傾斜カム面を有する第２のカムトラックを備え、前記システムは、前記関節式に連結している突起部の非係合位置と係合位置との間で前記関節式に連結している突起部を動かすように前記第１のカムトラックと前記第２のカムトラックとの間で前記関節式に連結している突起部の前記カムピンを案内する移行ガイドを更に備えるシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムであって、前記カートンのサイド部分と係合し、そのサイド部分を前記製品のグループに沿う巻装位置に向けて付勢する所定位置に、前記製品の前記移動経路に沿って取り付けられている一連の折り曲げロッドを更に備えるシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのカムトラックは、第１のカム面を有する第１のカムトラックと、前記第１のカム面に対して或る角度で配向されている第２のカム面を有する第２のカムトラックと、前記第１のカムトラックと前記第２のカムトラックとの間で前記関節式に連結している突起部のカムピンを案内する、前記第１のカムトラックと前記第２のカムトラックとの間に延在するガイドトラックセクションとを備えるシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムであって、前記ガイドトラックセクションは、前記関節式に連結している突起部の前記カムピンを前記第１のカムトラックに沿って維持させ、前記関節式に連結している突起部を前記関節式に連結している突起部の非係合位置に維持させるように取り外すことができるシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムであって、前記突起部コンベヤーセクションを前記フレームに接続する一連のブラケットと、前記フレームに対する前記突起部コンベヤーセクションの位置を調整する、前記ブラケットの少なくとも１つに連結されているアクチュエーターとを更に備えるシステム。
【請求項１０】
製品のグループを製品上に位置決めされているカートンとともに製品コンベヤーに沿って移動させることと、
関節式に連結している各突起部アセンブリが、非係合位置と、係合した製品グループの前記カートンと係合する係合位置との間で移動可能な少なくとも１つの関節式に連結している突起部を有する、関節式に連結している突起部アセンブリを前記製品のグループのそれぞれと係合させるように動かすことと、
前記製品のグループが前記製品コンベヤーに沿って移動する際、前記製品のグル―プと係合した前記関節式に連結している突起部によって前記製品のグループの所定位置に前記カートンを維持することと、
前記カートンを前記製品のグループの周囲に折り曲げることと、
前記関節式に連結している突起部を、前記関節式に連結している突起部の非係合位置に動かして前記カートンとの係合から外すことと、
を含む、製品のグループを包装する方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、関節式に連結している突起部アセンブリを前記製品のグループのそれぞれと係合させるように動かすことは、オーバーヘッド突起部コンベヤーの周囲に、また、前記製品コンベヤーに沿って移動する前記製品のグループの移動経路に沿って、一連の関節式に連結している突起部アセンブリを動かすことを含む方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法であって、前記関節式に連結している突起部アセンブリが製品グループと係合して、その係合した製品グループとともに移動する際、前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部を、前記カートンと係合するように前記関節式に連結している突起部の係合位置に動かすことを更に含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部に取り付けられているカムピンを第１のカムトラックに沿って動かして前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部を前記関節式に連結している突起部の非係合位置に維持することと、前記カムピンを第２のカムトラックに移行して前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部を前記関節式に連結している突起部の係合位置に動かすこととを更に含む方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記カートンが製品のグループの周囲に折り曲げられる際、前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部を前記カートンとの係合状態に維持するように、前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部の前記カムピンを前記第２のカムトラックに沿って動かすことを更に含む方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部を動かして前記カートンとの係合から外すように、前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部の前記カムピンを前記第２のカムトラックから前記第１のカムトラックに移行することを更に含む方法。
【請求項１６】
請求項１０に記載の方法であって、前記カートンを前記カートンの製品のグループの周囲に折り曲げることは、前記製品コンベヤーの両側に位置決めされている折り曲げロッドと前記カートンのサイド部分を係合させることと、前記製品のグループが前記折り曲げロッド間で移動する際に、前記カートンの前記サイド部分を前記カートンに巻装される位置に向けて付勢することとを含む方法。
【請求項１７】
コンベヤーと、
そのコンベヤーに沿って離間して取り付けられ、経路に沿って移動して製品のグループと係合する複数の関節式に連結している突起部アセンブリであって、
その関節式に連結している突起部アセンブリのそれぞれは、少なくとも１つの関節式に連結している突起部であって、その少なくとも１つの関節式に連結している突起部から突出するカムピンを有し、非係合位置と、前記製品のグループに適用されるカートンと接触する係合位置との間で可動であり、前記カートンが前記製品のグループに巻装される際に前記カートンの製品のグループを移動させて前記カートンを移動させる、少なくとも１つの関節式に連結している突起部を備える、複数の関節式に連結している突起部アセンブリと、
前記コンベヤーに沿って延在し、前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部の位置を制御するように関節式に連結している突起部アセンブリのそれぞれの前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部の前記カムピンと係合するようになっている一連のカムトラックと、
を備える、製品のグループに適用されるカートンがそのカートンのその製品のグループに巻装される際に前記カートンの移動を制御するオーバーヘッド包装機。
【請求項１８】
請求項１７に記載のオーバーヘッド包装機であって、前記関節式に連結している突起部アセンブリのそれぞれは、前記製品グループを前方に推進させる製品押出し部材を更に備えるオーバーヘッド包装機。
【請求項１９】
請求項１７に記載のオーバーヘッド包装機であって、前記一連のカムトラックは、前記コンベヤーの周囲に延在し、前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部を前記関節式に連結している突起部の非係合位置に維持するように各突起部アセンブリの前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部の前記カムピンが移動するのに沿うカム面を有する第１のカムトラックと、傾斜カム面を有する第２のカムトラックとを備え、関節式に連結している突起部アセンブリのそれぞれの前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部の前記カムピンが前記傾斜カム面に沿って移動する際、前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部は、前記カートンを前記カートンの製品グループと接触さて前記製品グループとともに移動させる前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部の係合位置に維持されるオーバーヘッド包装機。
【請求項２０】
請求項１９に記載のオーバーヘッド包装機であって、前記一連のカムトラックは、前記第１のカムトラックと前記第２のカムトラックとの間で関節式に連結している突起部アセンブリのそれぞれの前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部の前記カムピンを案内するガイドトラックセクションを更に備えるオーバーヘッド包装機。
【請求項２１】
請求項１７に記載のオーバーヘッド包装機であって、前記カートンのサイド部分と係合して前記サイド部分を前記製品のグループに沿う巻装位置に向けて付勢する所定位置に、前記製品の前記移動経路に沿って取り付けられている一連の折り曲げロッドを更に備えるオーバーヘッド包装機。
【請求項２２】
請求項１７に記載のオーバーヘッド包装機であって、前記少なくとも１つの関節式に連結している突起部は、前記コンベヤーに沿って前記コンベヤーの対向する両側に取り付けられている運搬部に枢動可能に取り付けられている一対の関節式に連結している突起部を備え、前記関節式に連結している突起部のそれぞれは、前記製品の周囲に嵌合するとともに前記製品に適用されている前記カートンと係合するように構成されている本体を更に備えるオーバーヘッド包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、様々なタイプの製品を包装するためのシステム及び方法に関し、詳細には、製品のグループの周囲に巻装式のカートンを適用するための包装機及びその動作方法に関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本特許出願は、本特許出願に挙げられている発明者によって２０１１年１１月４日に出願された、以前の出願で同時係属中の米国仮特許出願第６１／５５５５３８号を法的に有効なものとしている。本特許出願は、仮特許出願を規定する法令及び規則、特に米国特許法第１１９条（ａ）（ｉ）及び米国特許施行規則第１．７８条（ａ）（４）及び（ａ）（５）に従って、上記に挙げた仮特許出願の出願日の優先権を主張する。上記で言及した仮特許出願の明細書及び図面は、具体的にその全体が全ての目的でここに参照されることで援用される。
【背景技術】
【０００３】
ボトル、缶、及び、ヨーグルトカップ若しくはヨーグルト容器のような包装食品容器等の製品、及び／又は他の製品は通常、出荷及び購入を容易にするために、例えば６パック、１２パック、２４パック等のグループをなしてまとめて包装される。そのような製品パッケージは通常、カートンブランクが折り曲げられて糊付けされることで開口端付きチューブ又はスリーブを形成し、その中に製品のグループが挿入され、カートンの両端が封止されるスリーブタイプのカートンと、通常、平板状のカートンブランクに載置された製品又は物品のグループに適用され、次に、製品のグループの周囲に折り曲げられて係止される巻装式のカートンとを備える。近年、板紙、プラスチック等のような包装材料の量のよりいっそうの低減が製品包装の全体コストの著しい低減につながり得るため、製品包装のサイズを縮小する試みについてより多くの重点が置かれている。
【０００４】
特に、いわゆる「エコ（econo）」式のカートンを開発する試みがなされてきており、これらのカートンは、短縮した長さ又は縮小したサイズを有し、通常、包装され製品のグループの最も外側の製品に沿って部分的にしか延在しておらず、そのため、そのようなパッケージに必要とされる材料の著しい低減が実現される。しかしながら、包装される製品グループの全長よりも実質的に短くするように製品パッケージのサイズを縮小することは、製品グループに手動で適用されるそのようなパッケージを従来は必要とし、これにより生産が著しく遅くなる。代替的には、自動化包装システムにおける使用の場合、そのような縮小サイズのカートンは一般的に予め形成されるとともに予め糊付けされてスリーブタイプのカートンにする必要があり、後でそのカートンの中に製品グループが挿入される。しかしながら、製品グループの挿入を容易にするには、そのようなスリーブタイプのカートンを、製品グループを中に容易に挿入することができるように若干過大サイズにする必要があり、その後、さらに、製品をカートン内にしっかりと固定するように製品係止機能部を係合させねばならず、これには一般的に製品の包装作業の更なるステップが必要となり、そのため、生産率が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、上記の課題並びに当該技術分野における他の関連する課題及び関連しない課題に対処する、グループ化された製品を包装するシステム及び方法の必要性が存在することがわかるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
簡潔に述べると、本発明は包括的には、移動経路に沿って移動する製品のグループを包装するシステムに関する。適用される製品のグループよりも小さい寸法又は構成を有することができる「巻装式」のカートン等のカートンが、製品のグループにカートンを巻装するように製品のグループとともに移動される。本発明のシステムは、概して、製品コンベヤーに沿って延在する製品包装システム内に取り付けられるオーバーヘッド包装機又はオーバーヘッド包装システムを含み、製品のグループの周囲にカートンを折り曲げて巻装するために、上記製品コンベヤーに沿って、製品のグループをカートンが適用された状態で移動させる。
【０００７】
オーバーヘッド包装機は、概して、調整可能なフレームに取り付けられる突起部コンベヤーセクションを有し、製品のグループ及び製品のグループ上に適用されているカートンと係合及び係脱する一連の関節式に連結している突起部アセンブリを担持する突起部コンベヤーを楕円形経路の周囲に有する。加えて、折り曲げロッドが、概して、製品の移動経路に沿って取り付けられており、カートンの両サイド部分と漸次的に係合するようになっており、カートンの両サイド部分を、カートンが適用されている製品のグループの両サイドの周囲に折り曲げられるとともに巻装される構成又は位置に向けて下方に付勢するようになっている。その後、カートンの係止部材を包装システムの係止機構と係合させてカートンの製品のグループの周囲でカートンを囲むことができる。
【０００８】
関節式に連結している突起部アセンブリのそれぞれは、概して、一対の関節式に連結している突起部を取り付けることができる運搬部を有する。関節式に連結している突起部のそれぞれは概して本体を有し、本体は、運搬部に枢動可能に取り付けることができ、本体の上側部分に固着及び／又はその上側部分から突出するカムピン又はカムロッドを有する。製品のグループと係合するとともに製品のグループをその移動経路に沿って推進させるのに役立つ製品押出し部材を、各運搬部の両側に取り付けられている関節式に連結している突起部と関節式に連結している突起部との間に取り付けることもできる。第１のカムトラック及び第２のカムトラックを概して、オーバーヘッド包装機の突起部コンベヤーセクションの上側経路及び下側経路に沿って形成することができ、第１のカムトラック及び第２のカムトラックのそれぞれのカム面が概して、異なる様々な向き又は角度で形成される。
【０００９】
関節式に連結している突起部のカムピンが第１のカムトラックすなわち最も内側のカムトラックに沿って移動するにつれ、関節式に連結している突起部を概ね、第１の非係合位置すなわち上昇位置に維持することができる。関節式に連結している突起部アセンブリが突起部コンベヤーセクションの下側経路に沿って移動するにつれ、その関節式に連結している突起部のカムピンはそれぞれ、最も外側のカムトラックすなわち第２のカムトラックに移行することで、関節式に連結している突起部を第２の係合位置すなわち下降位置に向けて下方に移動又は枢動させ、この位置において、関節式に連結している突起部の本体は、製品のグループに適用されているカートンと係合することができる。結果として、関節式に連結している突起部アセンブリのそれぞれの押出し部材が製品のグループと係合して製品のグループを移動させるにつれ、これに対応して、そのような製品のグループに適用されているカートンが、カートンがその製品のグループの周囲に折り曲げられて係止される際に、カートンが適用される製品のグループとの各カートンの位置合わせを維持するように、係合するとともに、製品の移動とともに移動経路に沿って推進される。
【００１０】
関節式に連結している突起部アセンブリが突起部コンベヤーセクションの下側経路の下流端に近づく際、関節式に連結している突起部のカムピンは、第２のカムトラックすなわち最も外側のカムトラックから第１のカムトラックすなわち最も内側のカムトラックに移行することができる。関節式に連結している突起部のカムピンが第１のカムトラックすなわち最も内側のカムトラックに沿って移動する際、関節式に連結している突起部を、その非係合位置、すなわち、カートン及び／又は製品のグループとの係合から外す上昇位置に向けて枢動又は移動させることができる。その後、製品のグループを製品包装システムから取り外す際、関節式に連結している突起部アセンブリを突起部コンベヤーセクションの上側経路に沿って戻して、次の製品のグループと係合させるためにその前方端すなわち上流端に向けて戻すことができる。
【００１１】
本発明の種々の特徴、利点及び目的は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明を検討すれば、当業者には明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の原理による、関節式に連結している突起部を伴うオーバーヘッド包装機を組み込んでいる包装システムの１つの実施形態の斜視図である。
【図２】図１のオーバーヘッド包装機の斜視図である。
【図３Ａ】図１及び図２の関節式に連結している突起部を伴うオーバーヘッド包装機の一方の端部の斜視図である。
【図３Ｂ】図１及び図２の関節式に連結している突起部を伴うオーバーヘッド包装機の一方の端部の斜視図である。
【図４】図１及び図２の関節式に連結している突起部を伴うオーバーヘッド包装機の端面図である。
【図５】関節式に連結している突起部を伴うオーバーヘッド包装機に沿って延在するカムトラックとの関節式に連結している突起部のカムロッドの係合を示す、図１の５−５の線に沿った断面における更なる端面図である。
【図６Ａ】関節式に連結している突起部及び製品押出し部材の順次係合を示す斜視図である。
【図６Ｂ】オーバーヘッドカムトラック内での関節式に連結している突起部のカムロッドの係合を示す、製品グループが製品押出し部材及び関節式に連結している突起部と係合している様子の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、幾つかの図面を通じて同様の符号が同様の部分を示す図を参照すると、図１から図５は、概して、本発明の１つの実施形態による、関節式に連結している突起部のアセンブリ１１を有するオーバーヘッド包装機１０を示す。オーバーヘッド包装機１０は概して、既存の巻装式の包装機、例えば、Graphic Packaging International , Inc.社製のようなＭａｒｋｓｍａｎ包装機又はＭａｒｋｓｍａｎ包装システムＭに用いる付加型又は取替型のアタッチメント／セクションとして機能するようになっており、オーバーヘッド包装機１０の関節式に連結している突起部のアセンブリ１１の調整及び／又は取替によって、縮小サイズ又は「エコ」タイプの巻装式のカートン、及び従来のフルサイズの巻装式のカートン又は他の包装材を含む、様々なサイズの巻装式のカートンを駆動するように構成することができる。図１及び図２並びに図４から図６Ｂに示されているように、本発明の１つの例示的な実施形態では、製品Ｐのグループの周囲に被せる、すなわち適用されるカートンＣは、製品Ｐのグループの全長よりも短く延在する短縮長さを有するものとして示されており、カートンＣが適用される製品のグループの最も端側の製品Ｐ’の一部と部分的にのみ係合するか又はその周囲に折り曲げられる（図６Ａ及び図６Ｂ）。例えば、製品は、ボトル、缶、又は、６パックから８パックのヨーグルト容器若しくはヨーグルトカップのような他のタイプの包装材を含むことができるが、１２パックから１６パックのバルクスタックパックにおけるようなパッケージの複数のスタック又は複数の層を含む他の製品も同様に包装することができ、寸法が縮小しているか若しくは長さが短縮しているか、又は、製品の幅若しくは直径の１／２だけ製品パッケージの両端から離間している「エコ」式のカートン等、長さが短縮しているか又はサイズが縮小しているカートンＣによって巻装することができるが、カートンサイズの他の間隔又は縮小を用いることもできる。
【００１４】
図１及び図３Ｂに示されているように、オーバーヘッド包装機１０は、概して、包装システムＭの製品コンベヤーライン又は製品コンベヤー機構５（図１）の上に取り付けることができる。そのような製品コンベヤー５は、概して、図１において７で示されているようなベルト又はチェーンによって駆動される一連の突起部又は押出し部を有する、包装のために製品Ｐをその移動経路２２に沿って推進／移動させる突起部コンベヤー６を備えることができる。製品の周囲にカートンＣを巻装するように製品をその移動経路に沿って移動させる際に製品の位置合わせ及び配向を維持するように案内するとともにそのように維持するのに役立つガイド８を、突起部コンベヤー６に沿って更に取り付けることができる。
【００１５】
図１及び図２が示すように、オーバーヘッド包装機１０は、概して、オーバーヘッド支持体にしっかり固定することができる１つ又は複数の離隔した取付けレール１４を有するものとして図１に示されているオーバーヘッド取付けセクション１３と、オーバーヘッド取付けセクション１３によって支持される下側駆動部すなわち突起部コンベヤーセクション１６とを含む細長いフレームアセンブリ１２を備える。枢動支持ブラケット１７が、概して、オーバーヘッド取付けセクションのレール１４と、突起部コンベヤーセクション１６のサブフレームアセンブリ１８とに取り付けられる。図１から図３Ａ及び図４に示されているように、空気圧シリンダー又はモーター等のアクチュエーター１９をオーバーヘッド取付けセクションに取り付けることができ、アクチュエーター１９は、図４に示されているように、枢動支持ブラケット１７のうちの１つのリンク機構２０によって連結されており、オーバーヘッド包装機１０が取り付けられる包装システムＭの製品コンベヤー５に沿って矢印２２（図１）によって示されている製品Ｐの移動経路に対して、オーバーヘッド包装機の突起部コンベヤーセクションの長手方向位置を調整する必要に応じて、ピボットロッド２１の回りに支持ブラケットの少なくとも１つの枢動又は揺動を生じさせるようになっている。加えて、シリンダー又はモーター等の別個のアクチュエーター２３を、オーバーヘッド包装機１０のフレームアセンブリ１２の一方の側に沿って設けることもでき、アクチュエーター２３は、突起部コンベヤーセクション１６のサブフレームアセンブリ１８に接続される伸縮可能なシリンダーロッド２４又は同様の機構を有することができる。アクチュエーター２３は、包装システムＭの製品コンベヤー５に沿う移動経路２２に沿って移動する製品に対する突起部コンベヤーセクション１６の垂直位置ひいては垂直間隔を制御するように動作することができる。
【００１６】
図１から図４に示されているように、オーバーヘッド包装機１０の突起部コンベヤーセクション１６のサブフレームアセンブリ１８は、概して、サイドプレート２６と、突起部コンベヤーセクションの長さに沿う楕円経路内に延在する突起部コンベヤー２７とを有する。突起部コンベヤー２７は通常、製品Ｐ（図１及び図２並びに図４）の移動経路２２に沿って、かつ図１及び図２に示されているようにサブフレームアセンブリの対向する上流端及び下流端１８Ａ／１８Ｂに取り付けられている一対のスプロケット２９及び３１のまわりに延在する、離隔したチェーン２８、ベルト又は他の同様の駆動部材を有することができる。スプロケット２９のうちの一つは、通常、駆動サブアセンブリ３２（図４）によって駆動され、駆動サブアセンブリ３２は、突起部コンベヤー２７のチェーン２８、ひいては、突起部コンベヤー２７に取り付けられている関節式に連結している突起部アセンブリ１１を、種々のサイズ及び／又は構成の製品グループ及びカートンと係合させるとともにそれらを給送するように変動速度で製品Ｐの移動経路２２に沿って駆動させるように、可変速度モーター又は同様の駆動部に接続される駆動シャフト３３を有することができる。オーバーヘッド包装機の位置／場所及び突起部コンベヤーの動作は、図１に２５で示されているようなオペレーター又はシステム制御部によって制御することができる。
【００１７】
図１から図３Ａに更に示されているように、折り曲げロッド３５を、突起部コンベヤーセクション１６のサブフレームアセンブリ１８の上流端１８Ａに隣接してサブフレームアセンブリ１８に沿って取り付けることができる。折り曲げロッド３５のそれぞれは、概して、図３Ａに示されているように、下方に延在する配向で取り付けられ、上流セクションすなわち導入セクション３６と、内方傾斜中間セクション３７と、幅狭の遠位セクションすなわち後部セクション３８とを有することができる。図１及び図３Ａに示されているように、製品Ｐのグループは、カートンＣが適用された状態で、折り曲げロッド３５間に画定されている通路３９に入り、カートンＣのサイドＣ’が折り曲げロッド３５と接触／係合する。折り曲げロッドとのこの接触／係合により、カートンのサイドＣ’が製品グループの側面に向けて下方かつ内方に漸次的に付勢されることで、図４から図６Ｂに示されているようにカートンを製品グループの周囲に折り曲げる。
【００１８】
図１から図６Ｂに示されているように、一連の関節式に連結している突起部アセンブリ１１は、概して、突起部コンベヤーのチェーンに沿って離隔配置又は勾配配置で取り付けられる。関節式に連結している突起部アセンブリ１１のそれぞれは、概して、運搬部４０を備え、運搬部４０は、離隔したチェーン２８（図４及び図５）に取り付けられているとともに、運搬部４０の後部分すなわち遠位部分に隣接して製品押出し部材４１を有する。製品押出し部材４１は、概して、プラスチック材料等の、軽量で耐久性のある材料から形成することができ、図１、図２及び図６Ａ並びに図６Ｂに示されているように、製品をその移動経路２２に沿って前方に推進させるよう、通常、製品グループの最も端側の製品Ｐ’と係合すると同時に、製品のグループに適用されているカートンＣが、製品のグループと協働して関節式に連結している突起部４５によって移動経路２２に沿って推進される。
【００１９】
図３Ａから図６Ｂに示されているように、関節式に連結している突起部４５のそれぞれは、概して、その運搬部４０に枢動可能に取り付けられ、通常、運搬部４０の両側に少なくとも１つの関節式に連結している突起部４５が存在する。関節式に連結している各突起部は、概して、上側部分４７と、下方に突出する湾曲した下側フック付き係合部分４８とを有する、剛性で耐久性のある材料から形成される本体４６を更に備える。カムロッド又はカムピン４９（図４）が、関節式に連結している各突起部４５の上側部分４７に取り付けられることで、上側部分４７から突出する。関節式に連結している突起部４５のカムロッド４９は、概して、様々な長さを有することができ、それぞれが、関節式に連結している突起部４５の枢動、ひいてはその位置を制御するよう、図３Ｂ及び図５に示されているようにチェーンコンベヤー２７の対向する面に取り付けられている一対のカムトラック５１／５２のうちの一方と係合する。
【００２０】
関節式に連結している突起部のそれぞれのカムピン又はカムロッドの各遠位端５３が、そのそれぞれのカムトラック５１／５２に沿って移動する際、関節式に連結している突起部を、上昇した第１の位置すなわち非係合位置と下降した第２の位置すなわち係合位置との間で動かすことができ、製品の最も後側の製品Ｐ’のリップすなわち縁Ｌの下に湾曲する傾向がある、関節式に連結している突起４５のそれぞれの下側部分すなわちフック付き係合部分４８が、図４から図６Ｂに示されているように、リップすなわち縁Ｌと係合する。関節式に連結している突起部のそのような枢動により、突起部は、カートンとの動作可能な押し係合状態にあるままとすることができる位置又は場所に動くことが可能になるが、カートンがその製品グループの周囲に折り曲げられて係止する際、折り曲げロッド３５、及び／又は、包装システムＭのカートン係合／係止機構の妨げにならず、その後、作動突起部４５を非係合位置に上昇させて、カートン及び包装された製品との接触から外すことが可能になる。
【００２１】
図３Ｂは、オーバーヘッド包装機の突起部コンベヤーセクション１６に沿って延在する各対のカムトラックの第１のカムトラック５１及び第２のカムトラック５２の構成の１つの例示的な実施形態を示す。カムトラックは、突起部コンベヤーセクション１６の下側経路６０に沿って延在するにつれて互いから概ね離隔し、異なる勾配又は配向を有するカム面６１／６２それぞれを有して形成することができる。例えば、図５に示されているように、各対のカムトラックの第２のカムトラックすなわち最も外側のカムトラック５２のカム面６２を概して、移動経路２２に対して或る角度で配向することができ、その一方、第１のカムトラックすなわち内側のカムトラック５１に関連するカム面６１を概して、製品の移動経路２２及び関節式に連結している突起部アセンブリ１１と実質的に平行とすることができるか、又は、図５に示されているように関節式に連結している突起部をその非係合位置に維持する必要に応じて別の配向に構成することができる。
【００２２】
各対のカムトラックの最も外側のカムトラック５２を、必要に応じて突起部コンベヤーセクション１６の下側経路６０のみに沿って更に設けることができ、関節式に連結している突起部４５のカムピン４９が、第１のカムトラック５１又は第２のカムトラック５２と選択的に係合して、図６Ａ及び図６Ｂに示されているその上昇した第１の位置すなわち非係合位置又は図４及び図６Ａに示されているような下降した第２の位置すなわち係合位置への関節式に連結している突起部の位置決めを制御し、関節式に連結している各突起部４５のフック付き下側部分４８が製品Ｐの蓋Ｌの下側に嵌合し、各運搬部の突起部がカートンの後縁すなわち後方縁と係合して、カートンＣが適用されている製品のグループとともにカートンＣを移動させる。図４及び図５に示されているように関節式に連結している突起部４５が突起部コンベヤーセクション１６の周囲のその楕円経路に沿って移動する際に関節式に連結している突起部のカムピン４９の制御を維持するように、最も内側のカムトラックすなわち第１のカムトラック５１が突起部コンベヤーセクションの下側経路６０及び上側経路６４の双方に沿って概ね延在することができる。
【００２３】
移行ガイド６５（図３Ａ及び図３Ｂ）及び移行ガイド６６（図１及び図２）が、概して、突起部コンベヤー１６のサブフレーム１８の上流端及び下流端に隣接してサブフレームに沿って取り付け可能である。図３Ｂが示すように、移行ガイドはそれぞれ、取付けブラケット６８内に、短縮した移行カムトラックセクション６７を有する。取付けブラケットを、クランプ、止めねじ又は他の締結機構６９によって等、サイドプレート２６に取外し可能に取り付けて、必要に応じて移行ガイドの変更を可能にすることができる。代替的には、トラックセクションを、締結機構６９によってそのブラケット６８内に取外し可能に取り付けて、必要に応じてカムトラックセクション６７の変更を可能にすることができる。各移行ガイドのカムトラックセクション６７は、第１のカムトラックすなわち内側のカムトラック５１と第２のカムトラックすなわち外側のカムトラック５２との間で関節式に連結している突起部４５のカムピン４９を移行させるように、各対のカムトラックの第１のカムトラック５１と第２のカムトラック５２との間に延在する。カムピンが第２のカムトラック５２に移行する際、図５から図６Ｂに示されているように、関節式に連結している突起部をその係合位置に向けて枢動させてカートンと接触させ、カムピン４９が移行して第１のカムトラックすなわち内側のカムトラック５１に戻る際、図１に示されているように、関節式に連結している突起部をその非係合位置に向けて枢動又は移動させてカートンＣとの接触から外す。
【００２４】
加えて、前方カムガイドセクション７０（図１から図３Ｂ）を、突起部コンベヤーセクション１６のサブフレーム１８の近位端すなわち前方端１８Ａに沿って設けることができる。この前方カムガイドセクション７０は、サイドプレート２６の前方端に沿ってサブフレーム１８に取付け可能とすることができる取替部品として形成することができる。例えば、前方カムガイドセクション７０と、同様に取替部品として形成することができる移行ガイド６１とがそれぞれ、締付けボルト、クランプ又は他の同様の取外し可能なコネクタ等の様々な締結機構７１によってサイドプレート２６に沿って取外し可能に取付け可能とすることができる。図３Ｂに示されているように、前方カムガイドセクション７０は、サブフレーム１８の前方端１８Ａから、関節式に連結している突起部４５のカムピン４９を移行ガイドにガイドする移行ガイド６１へと延在する、カムトラック５１の延長部を概ね含む、カムトラックセクション７３を更に有する。
【００２５】
前方カムガイドセクション７０はまた、関節式に連結された突起部のカムピンを異なる経路に沿ってガイドする必要に応じて取り外す／取り替えることができる。例えば、実質的に完全に製品グループを覆う全長カートンを駆動する場合、カートンを移動させるのに関節式に連結している突起部４５を必要としなくてもよく、そのため、前方カムガイドセクション７０の代わりにカムトラックを用いることができ、このカムトラックがカムピンを第１のカムトラック５１内に維持し、それによって、関節式に連結している突起部を上昇した非係合配向に維持する。その後、より小さい寸法のカートンを駆動する必要に応じて、前方カムガイドセクション７０に取り換えて、第２のカムトラック５２への関節式に連結している突起部のカムピンの移行を行うことができる。
【００２６】
関節式に連結している突起部アセンブリ１１を有するオーバーヘッド包装機１０（図１）の動作時、カートンＣを製品Ｐのグループの上面に適用した後で、製品のグループを、突起部アセンブリ１１のそれぞれの製品押出し部材４１による製品コンベヤー５に沿った移動によって前方に推進させる。関節式に連結している突起部アセンブリの両側の関節式に連結している突起部４５を初期係合位置に概ね下降させ、それによって、関節式に連結している突起部４５は、製品のグループが製品押出し部材４１によって前方に推進されるのと同時にかつそれと併せてカートンを前方に推進／移動させるようにカートンと係合する。この動作は図６Ａ及び図６Ｂに概略的に示されており、これらの図では、関節式に連結している突起部４５の非係合位置及び係合位置間で動く関節式に連結している突起部４５が示されている。図６Ａ及び図６Ｂでは２つの隣接する突起部が示されているが、これらの図は、突起部の動きを概略的に示しており、一組の関節式に連結している突起部のみ（製品のグループの両サイドのカートンと係合するのに、運搬部の両側に取り付けられる関節式に連結している突起部を１つずつ含む）が必要とされるとともに概ね用いられることが理解されるであろう。
【００２７】
図１に示されているように、製品Ｐの各グループ及びその製品に適用されているカートンＣが折り曲げロッド３５に近づく際に、関節式に連結している突起部のカムピンは概して、第２のカムトラックすなわち最も外側のカムトラック５１に移行され、第２のカムトラックすなわち最も外側のカムトラック５１に沿って収容される。したがって、カムピンは、そのそれぞれの第２のカムトラック５２に沿って移動する際、外方に方向付けられるとともに下方に付勢されることで、図５から図６Ｂに示されているように、関節式に連結している突起部４５を製品の両サイドに向けて下方かつ内方に枢動させる。結果として、関節式に連結している突起部は、折り曲げロッドと係合し得る位置から離れ、その一方、その係合したカートンＣとの接触は、製品グループが矢印２２によって示されているようにその移動経路に沿って前進し続ける際に維持される。その後、折り曲げロッド３５が、カートンＣのサイドＣ’と係合し、サイドＣ’を製品グループの両サイドに向けて下方かつ内方に漸次的に付勢する。
【００２８】
製品のグループが、製品に適用されたカートンが周囲に少なくとも部分的に折り曲げられた状態で、その移動経路に沿って前進し続ける際、カートンの下端が通常、係合されて更に折り曲げられ、カートンの係止部材が、カートンを製品のグループに巻装された状態で固定位置に係止又は固定するように、折り曲げることによって、また、下の包装システムＭ（図１）のタブ係合機構（図示せず）によって係合する。その後、カートンが巻装された状態の製品のグループが、オーバーヘッド包装機１０の遠位端すなわち下流端１８Ａに近づく際、関節式に連結している突起部のカムピンが移行ガイド６６に沿って移行して第１のカムトラックすなわち内側のカムトラック５１に戻る。カムピンは、移行ガイド６６のカムトラックに沿って、また、そのカムトラック５１上に／そのカムトラック５１に沿って移動する際、上方かつ内方に概ね付勢され、この付勢により、次に、関節式に連結している突起部が外方かつ上方に枢動し、製品グループの両サイドから離れる。これにより、関節式に連結している突起部アセンブリが上方に回動して、突起部コンベヤーによって、突起部コンベヤーセクションの上側に沿う戻り移動経路に沿って移動する際、関節式に連結している突起部が係合、さもなければ、巻装された製品を包装機から取り出す妨げから変位することが確実になる。
【００２９】
当業者は、一般的な慣行に従って、図示するとともに上述した本発明の種々の機能部は、必ずしも同縮尺率で描かれておらず、図面の種々の機能部及び部材の寸法は、本明細書に記載した本発明の実施形態をより明確に示すために拡大又は縮小している場合があることを理解するであろう。加えて、本発明は、単一の層又は列をなした６パックから８パックのヨーグルト容器等の１つの例示的なタイプの製品グループ又は製品パックを包装するものとして示されているが、他の様々なサイズ及び構成の製品カートン及び包装にも及ぶことができる。例えば、複数の列のスタックされたヨーグルト容器、缶等のような複数の列又は層のスタック製品も、本発明のシステムを用いて包装することができる。
【００３０】
上述の説明は、本発明の様々な実施形態を包括的に示すとともに記載している。しかしながら、本明細書に開示されているような本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく、上述の構成に対して様々な変更を行うことができること、また、上記に含まれているか又は添付の図面に示されている全ての事項は、限定する意味ではなく例示として解釈すべきであることが更に意図されることが当業者には理解されるであろう。さらに、本開示の範囲は、上述の実施形態の様々な変更、組合せ、代替等を包含するものと解釈すべきであり、上述の実施形態の様々な変更、組合せ、代替等は本発明の範囲内にあるものとみなすべきである。したがって、本明細書中で論じた本発明の様々な機能部及び特徴部は、本発明の他の例示されている実施形態及び例示されていない実施形態に対して選択的に交換及び適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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