(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡像となった不規則な第１および第２四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）の流れを梱包するためのシステムであって、各パッケージは、２つの密封フィン（２、３、２´、３´）と、２つの直角二等辺三角形パネル（５、６、５´、６´）と、２つの細長い直角三角形パネル（７、８、７´、８´）と、を備え、前記２つの直角二等辺三角形パネル（５、６、５´、６´）は、脚（１１、１１´）を共有し、前記２つの細長い直角三角形パネル（７、８、７´、８´）は、斜辺（１０、１０´）を共有しており、
前記システムは、
前記四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を、該パッケージのタイプに基づいて２つの流れに分割するように構成された分割機（２５０）と、
前記四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を、梱包ステーションに搬送するためのコンベア手段（３５０）と、
第１四面体パッケージ（１ａ）または第２四面体パッケージ（１ｂ）のいずれかを前記コンベア手段上で運搬するように構成された第１パッケージキャリア（４１０）と、
梱包ステーションと、を具備し、
該梱包ステーションは、
異なったタイプの前記２つの四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を同時に搬送するように形成された第１リフトデバイス（５２０）を備えた第１ロボットピッカー（５００）と、
第２パッケージキャリア（６１０）であって、上から見てファンの形状に等距離に分配されて配置された６つのサイドサポート（６２０）を含み、鏡像となった３対の不規則な四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を受け取って、該パッケージがそれらの前記斜辺（１０、１０´）を整列されることによって一体にグループ化されて、前記第２パッケージキャリア（６１０）の前記６つのサイドサポート（６２０）内に載置されたときに、立方体（７００）を形成するように構成された第２パッケージキャリア（６１０）と、を具備していることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記一体にグループ化され６つの四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を、同時に持ち上げるように形成された第２リフトデバイス（６５０）を備えた第２ロボットピッカー（６００）をさらに具備していることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
鏡像となった不規則な第１および第２四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）の流れを梱包するためのシステムであって、各パッケージは、２つの密封フィン（２、３、２´、３´）と、２つの直角二等辺三角形パネル（５、６、５´、６´）と、２つの細長い直角三角形パネル（７、８、７´、８´）と、を備え、前記２つの直角二等辺三角形パネル（５、６、５´、６´）は、脚（１１、１１´）を共有し、前記２つの細長い直角三角形パネル（７、８、７´、８´）は、斜辺（１０、１０´）を共有しており、
前記システムは、
前記四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を、該パッケージのタイプに基づいて２つの流れに分割するように構成された分割機（２５０）と、
前記四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を、梱包ステーションに搬送するためのコンベア手段（３５０）と、
第１四面体パッケージ（１ａ）または第２四面体パッケージ（１ｂ）のいずれかを前記コンベア手段上で運搬するように構成された第１パッケージキャリア（４１０）と、
梱包ステーションと、を具備し、
該梱包ステーションは、
異なったタイプの前記２つの四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を同時に搬送するように形成された第１リフトデバイス（５２０）を備えた第１ロボットピッカー（５００）と、
第２パッケージキャリア（６１０）であって、鏡像となった３対の不規則な四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を受け取って、該パッケージがそれらの前記斜辺（１０、１０´）を整列されることによって一体にグループ化されて、前記第２パッケージキャリア（６１０）内に載置されたときに、立方体（７００）を形成するように構成された第２パッケージキャリア（６１０）と、を具備し、
前記第１パッケージキャリア（４１０）は、第１ベースプレート（４１２）と、該第１ベースプレート（４１２）から約９０°突出して、且つ両方のタイプの四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を支持するように形成された３つのサイドサポート（４１４、４１６、４１８）とを具備している、システム。
【請求項４】
鏡像となった不規則な第１および第２四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）の流れを梱包するためのシステムであって、各パッケージは、２つの密封フィン（２、３、２´、３´）と、２つの直角二等辺三角形パネル（５、６、５´、６´）と、２つの細長い直角三角形パネル（７、８、７´、８´）と、を備え、前記２つの直角二等辺三角形パネル（５、６、５´、６´）は、脚（１１、１１´）を共有し、前記２つの細長い直角三角形パネル（７、８、７´、８´）は、斜辺（１０、１０´）を共有しており、
前記システムは、
前記四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を、該パッケージのタイプに基づいて２つの流れに分割するように構成された分割機（２５０）と、
前記四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を、梱包ステーションに搬送するためのコンベア手段（３５０）と、
第１四面体パッケージ（１ａ）または第２四面体パッケージ（１ｂ）のいずれかを前記コンベア手段上で運搬するように構成された第１パッケージキャリア（４１０）と、
梱包ステーションと、を具備し、
該梱包ステーションは、
異なったタイプの前記２つの四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を同時に搬送するように形成された第１リフトデバイス（５２０）を備えた第１ロボットピッカー（５００）と、
第２パッケージキャリア（６１０）であって、鏡像となった３対の不規則な四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を受け取って、該パッケージがそれらの前記斜辺（１０、１０´）を整列されることによって一体にグループ化されて、前記第２パッケージキャリア（６１０）内に載置されたときに、立方体（７００）を形成するように構成された第２パッケージキャリア（６１０）と、を具備し、
前記第２パッケージキャリアは、第２ベースプレート（６４０）と、該第２ベースプレート（６４０）から約９０°突出した６つのサイドサポート（６２０）と、を具備し、該サイドサポート（６２０）は、前記パッケージ（１ａ、１ｂ）の前記細長い直角三角形パネル（７、８、７´、８´）の少なくとも一部を支持するように形成されている、システム。
【請求項５】
鏡像となった不規則な第１および第２四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）の流れを梱包するためのシステムであって、各パッケージは、２つの密封フィン（２、３、２´、３´）と、２つの直角二等辺三角形パネル（５、６、５´、６´）と、２つの細長い直角三角形パネル（７、８、７´、８´）と、を備え、前記２つの直角二等辺三角形パネル（５、６、５´、６´）は、脚（１１、１１´）を共有し、前記２つの細長い直角三角形パネル（７、８、７´、８´）は、斜辺（１０、１０´）を共有しており、
前記システムは、
前記四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を、該パッケージのタイプに基づいて２つの流れに分割するように構成された分割機（２５０）と、
前記四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を、梱包ステーションに搬送するためのコンベア手段（３５０）と、
第１四面体パッケージ（１ａ）または第２四面体パッケージ（１ｂ）のいずれかを前記コンベア手段上で運搬するように構成された第１パッケージキャリア（４１０）と、
梱包ステーションと、を具備し、
該梱包ステーションは、
異なったタイプの前記２つの四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を同時に搬送するように形成された第１リフトデバイス（５２０）を備えた第１ロボットピッカー（５００）と、
第２パッケージキャリア（６１０）であって、鏡像となった３対の不規則な四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）を受け取って、該パッケージがそれらの前記斜辺（１０、１０´）を整列されることによって一体にグループ化されて、前記第２パッケージキャリア（６１０）内に載置されたときに、立方体（７００）を形成するように構成された第２パッケージキャリア（６１０）と、を具備し、
前記コンベア手段（３５０）は、原則的にＶ字形状であり、前記Ｖ字形状の底部は開口部（３２０）を備え、前記システムは、前記四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）上に前記Ｖ字形状コンベア手段（３５０）の下から前記開口部（３２０）を通じてストロー（２０）を固定するためのストロー取付け機（３１０）を備えたストロー取付け装置をさらに具備している、システム。
【請求項６】
前記ストロー取付け装置は、前記四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）のタイプを特定し、且つ特定された四面体パッケージ（１ａ、１ｂ）のタイプに応じて前記ストロー（２０）を取り付けるための特定ユニットをさらに具備していることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記３つのサイドサポートの第１サイドサポート（４１４）および第２サイドサポート（４１６）は、上から見て、それらが前記第１ベースプレート（４１２）から９０°の方向にＶ字形状を形成するように配置され、該Ｖ字形状は、Ｖ字形状の底部領域において開放されており、第３サイドサポート（４１８）は、前記第１サイドサポート（４１４）と前記第２サイドサポート（４１６）との間の中央に配置され、サポートバー（４２０）は、前記第１ベースプレート（４１２）に平行に配置されて、前記Ｖ字形状の上部領域内において３つすべてのサイドサポート（４１４、４１６、４１８）を接続していることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
前記第３サイドサポート（４１８）はテーパ状であり、前記Ｖ字形状の底部に最も接近したサイドは、前記Ｖ字形状の上部に最も接近したサイドよりも低いことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記第２パッケージキャリア（６１０）の６つのサイドサポート（６２０）は、前記第２ベースプレート（６４０）から９０°の方向において、上から見てファン形状に等間隔に分配されており、２つの隣接した前記サポート（６２０）はＶ字形状を形成し、該Ｖ字形状は、前記ファン形状の中心において前記Ｖ字形状の底部領域で開放されており、前記ファン形状はパッケージの立方体を受け取るように形成されて、前記パッケージの斜辺（１０、１０´）が、前記ファン形状の中心に配置された軸（ａ）に向かって整列され、前記軸（ａ）は、前記第２ベースプレート（６４０）に直交した方向に延びていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項１０】
各Ｖ字形状はパッケージ（１ａ、１ｂ）を収容するように形成され、前記Ｖ字形状のサイドサポートの１つは、前記パッケージ（１ａ、１ｂ）の第１直角三角形パネル（７、７´）の少なくとも一部を支持し、前記Ｖ字形状の他のサイドサポート（６２０）は、前記パッケージ（１ａ、１ｂ）の第２直角三角形パネル（８、８´）の少なくとも一部を支持することを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
中間サイドサポート（６３０）は、２つの隣接したサイドサポート（６２０）の間の中央に配置され、前記中間サイドサポートはテーパ状であり、前記Ｖ字形状の底部に最も接近したサイドは、前記Ｖ字形状の上部に最も接近したサイドよりも低く、各中間サイドサポート（６３０）は、前記直角二等辺三角形パネル（６、６´）の１つを支持するように形成されていることを特徴とする請求項９または１０に記載のシステム。
【請求項１２】
２番目ごとのＶ字形状は、第１パッケージ（１ａ）を収容するように形成され、残りのＶ字形状は、鏡像となった第２パッケージ（１ｂ）を収容するように形成され、２つの隣接したＶ字形状は、鏡像となった一対のパッケージ（１ａ、１ｂ）を収容するように形成されていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステムと、鏡像となった不規則な四面体パッケージを製造するための充填装置（２００）と、を具備していることを特徴とする梱包ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体食品のための包装材料のチューブから製造された四面体パッケージを充填および梱包するためのシステムに関し、特に、コンベアおよびキャリーのような搬送システムが、不規則な四面体パッケージをハンドリングおよび梱包するためにどのように構成されているかに関する。
【背景技術】
【０００２】
四面体パッケージは、長年にわたって製造、流通されており、テトラパック（登録商標）は、１９５０年以来そのようなシステムを発展させてきた。しかしながら、標準の四面体パッケージは欠点を有し、それは、それらが空間的に都合が良い方法で梱包されることが困難であるためである。そのような四面体パッケージを梱包するための、奇妙な形状の特別な第２ボックスは、輸送のおよび船積みための取り扱いに関して発展された。そのような奇妙な形状のボックスは、コストがかかるだけでなく、自動ラインにおける梱包処理を複雑にする。
【０００３】
立方体を完全に満たすように使用され得る、不規則な四面体およびその鏡像バージョンの全体的な形状は、少なくとも１９００年代から知られている。特許文献１には、不規則な四面体パッケージが開示されており、それは立方体内の密な梱包を可能にしている。一般的な考え方は、立方体が、不規則な四面体およびその鏡像の四面体の組み合わせを使用することによって、完全に満たされることが可能であるということである。空間充填四面体のインターネット検索は、可能な異なった梱包パターンを公開している。しかしながら、中間または最終アセンブリがそれ自体では安定していないので、不規則な四面体は、容易に立方体に組み立てられない。したがって、追加の支持が必要である。
【０００４】
特許文献２は、第１の向きと、鏡像の第２の向きと、を備えた不規則な四面体パッケージのグループを組み立てるための方法を開示している。その方法は、長方形中央壁、長方形右側壁、および長方形左側壁を備えたＬ字形状ブランクを提供するステップと、第１の向きを有する四面体パッケージの１つおよび第２の向きを有する四面体パッケージの１つを、それぞれ右側壁、左側壁、および中央壁上に配置し、紙ブランクが、右側壁を折り畳まれていない位置から曲げることによって、および左側壁を折り畳まれていない位置から曲げることによって、四面体パッケージが中央壁上の四面体パッケージの上部に位置するまで立方体に折り畳むステップと、を含んでいる。したがって、立方体は６つの四面体パッケージから成る。好適な実施形態においては、梱包の際の安定性をさらに増大するために、他の四面体パッケージのサイドに当接するサイドに、四面体パッケージに対して接着剤が塗布される。特許文献２に開示された方法は、不規則な四面体パッケージが、その中間または最終アセンブリの際に安定しないにもかかわらず、Ｌ字形状ブランクの導入によって問題を解決する方法を見出した。
【０００５】
しかしながら、不規則な四面体パッケージを立方体形状に梱包する際に、改良する余地がまだ存在している。より具体的には、中間ブランク、接着剤、または梱包工程の際に安定性を形成するそれらに類似したものを使用することなく、四面体パッケージを充填および梱包するためのシステムの必要性が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第３，３４７，３６３号明細書
【特許文献２】スウェーデン国特許出願公開第１３５０５０３−７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、液体製品のためのパッケージ材料のチューブから製造された四面体パッケージを梱包するためのシステムを導入することによって、先行技術の問題を少なくともいくらか緩和または軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのシステムは、パッケージ材料のチューブを液体製品で充填し、そのチューブを、互いに鏡像となった２つのタイプの四面体パッケージが形成されるようにシールする充填装置を具備している。充填装置はさらに、四面体パッケージをパッケージのタイプに基づいて２つの流れに分割するように構成されている。
【０００９】
さらに、システムは、四面体パッケージを充填装置から梱包ステーションへと搬送するためのコンベア手段と、第１ベースプレート、およびこの第１ベースプレートから約９０°突出して、両方のタイプの四面体パッケージを支持するように形成された３つのサイドサポートを備えた第１パッケージキャリアと、異なったタイプの２つの四面体パッケージを同時に取り出すように形成された第１リフトデバイスを備えた第１ロボットピッカーと、第２ベースプレート、およびこの第２ベースプレートから約９０°突出して、６つの四面体パッケージを受け取るように６つのサイドサポートを備えた第２パッケージキャリアであって、それらのパッケージが第２パッケージキャリア内に載置された場合に、一体にグループ化されて立方体を形成する第２パッケージキャリアと、一体にグループ化された四面体パッケージを同時に持ち上げるように形成された第２リフトデバイスを備えた第２ロボットピッカーと、を具備している。
【００１０】
本発明の一実施形態においては、システムのコンベア手段は原則的にＶ字形状であり、Ｖ字形状の底部は開口部を備え、システムはさらに、Ｖ字形状コンベア手段の下から開口部を通じて四面体パッケージにストローを固定するためのストロー取付け装置を具備している。
【００１１】
本システムのさらに別の実施形態においては、３つのサイドサポートのうちの第１および第２サイドサポートは、第１ベースプレートから９０°の方向において、上から見てそれらがＶ字形状を形成するように配列されている。そのＶ字形状は、Ｖ字形状の底部領域において開放されており、第３サイドサポートは、第１サイドサポートと第２サイドサポートとの間の中央に配置されている。そのＶ字形状の上部領域において３つのサイドサポートのすべてを接続する、第１ベースプレートに平行に配置されたサポートバーが、さらに設けられてもよい。第３サイドサポートは、Ｖ字形状の底部に最も接近したサイドが、Ｖ字形状の上部に最も接近したサイドよりも低くなるようにテーパ状とされ得る。
【００１２】
本システムのさらなる実施形態においては、第２パッケージキャリアの６つのサイドサポートは、第２ベースプレートから９０°の方向において、上から見てファン形状に等間隔に分配され、２つの隣接したサイドサポートはＶ字形状を形成し、そのＶ字形状はＶ字形状の底部領域において開放している。第２パッケージキャリアには、２つの隣接したサイドサポートの間の中央に位置した中間サイドサポートも設けられ得る。中間サイドサポートは、Ｖ字形状の底部に最も接近したサイドが、Ｖ字形状の上部に最も接近したサイドよりも低くなるように、テーパ状とされ得る。したがって、本発明は、異なった例示的実施形態を経て記載されている。
【００１３】
本発明が可能とするこれらおよび他の態様、特徴、および利点は、添付図を参照した本発明の実施形態の以下の記載から明らかになり且つ説明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】他の不規則な四面体パッケージとともに立方体に梱包可能な、不規則な四面体を示した斜視図である。
【図２】一体となって立方体に成形され得る、６つの四面体を示した斜視図である。
【図３】本発明の好適な実施形態による、四面体パッケージを充填および梱包するためのシステム全体を示した図である。
【図４】充填装置から流出する流れを示した斜視図である。
【図５】四面体が搬送されるコンベア手段の下からストローを取り付けるためのストロー取付け機を示した斜視図である。
【図６】Ｖコンベア手段から第１キャリアに四面体パッケージを移動させるためのアセンブリを示した拡大斜視図である。
【図７】Ｖコンベア手段から第１キャリアに四面体パッケージを移動させるためのアセンブリの全体を示した斜視図である。
【図８ａ】空の場合および四面体を運搬している場合の第１キャリアを示した異なった斜視図である。
【図８ｂ】空の場合および四面体を運搬している場合の第１キャリアを示した異なった斜視図である。
【図８ｃ】空の場合および四面体を運搬している場合の第１キャリアを示した異なった斜視図である。
【図８ｄ】空の場合および四面体を運搬している場合の第１キャリアを示した異なった斜視図である。
【図８ｅ】空の場合および四面体を運搬している場合の第１キャリアを示した異なった斜視図である。
【図８ｆ】空の場合および四面体を運搬している場合の第１キャリアを示した異なった斜視図である。
【図９】３つの第１ロボットピッカーおよび１つの第２ロボットピッカーを具備した梱包ステーションの全体を示した斜視図である。
【図１０】第１および第２ロボットピッカーを示した拡大斜視図である。
【図１１】第１リフトデバイスを示した斜視図である。
【図１２】２つの異なった不規則な四面体を保持した場合の、第１リフトデバイスを示した図である。
【図１３】不規則な四面体で部分的に充填された第２キャリアを示した斜視図である。
【図１４】不規則な四面体で完全に充填された第２キャリアを示した斜視図である。
【図１５】第２リフトデバイスを示した斜視図である。
【図１６】第２リフトデバイスを示した別の斜視図である。
【図１７】６つの四面体パッケージが、どのようにしてグループ化されて、立方体が形成され得る二次パッケージと共に立方体を形成するかを示した図である。
【図１８】先行技術による充填装置を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の記載では、説明および非限定の目的で、例示的な実施形態の完全な理解を提供するために、具体的な構成、要素のような特別な詳細が説明されている。しかしながら、例示的な実施形態は、これらの特別な詳細から逸脱した他の法則において実施され得ることは、当業者には明らかである。他の事例においては、周知の方法および要素の詳細な記載は、例示的な実施形態の記載を目立たなくしないようにするために、省略されている。ここで使用された技術は、例示的な実施形態を記載する目的のためであり、ここに示された実施形態に限定することを意図されていない。
【００１６】
本発明の実施形態の記載に先立って、立方体に梱包されるタイプの四面体が、より完全に記載される。
【００１７】
図１は、不規則な四面体または四面体パッケージの斜視図であり、そのパッケージは、他の不規則な四面体パッケージと共に、立方体に梱包可能である。そのような第１四面体パッケージ１ａの１つは、図１に見られている。第２四面体パッケージ１ｂとして示されたその鏡像バージョンが、図２に見られているような立方体を完全に充填するために、使用されなければならない。パッケージ１ａ、１ｂは２つの密封フィン２、３を具備し、且つ粉体、小物、または液体によって充填され得る本体４を備えている。梱包された製品が、腐りやすい液体食品である場合、パッケージ１ａ、１ｂは好適に既知の種類であり、紙パックコア、アルミニウム障壁箔層（または類似したもの）、および低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）のようなポリマ材料の外部被覆を具備している。そのような包装材料は、例えばテトラパック（登録商標）によって紙パック食品産業において長年使用されている。
【００１８】
パッケージ１ａは４つのパネルを備え、２つのパネル５、６は直角二等辺三角形であり、２つの細長いパネル７、８は直角三角形である。２つの直角二等辺三角形パネル５、６は脚１１を共有し、２つの細長い直角三角形パネル７、８は斜辺１０を共有している。第１密封フィン２は、細長い直角三角形７と直角二等辺三角形６との間の端縁に沿って形成されている。第２密封フィン３は、細長い直角三角形８と直角二等辺三角形６との間の端縁に沿って形成されている。パッケージ１ｂは、同じ形状のパネル５、６、７、８を備えているが、それらの向きは鏡像となっている。したがって、（図２に見られた）パッケージ１ｂは４つのパネルを備え、２つのパネルは直角二等辺三角形であり、２つの細長いパネル７´、８´は直角三角形である。１つの５´のみが示された２つの二等辺三角形パネルは脚１１´を共有し、２つの細長い直角三角形７´、８´は斜辺１０´を共有している。
【００１９】
図２は、一体となって立方体を形成し得る６つの四面体の斜視図を示している。６つの不規則な四面体パッケージ１ａ、１ｂのうちの３つは、１つの方向に向けられ、その他の３つは鏡像となっている。先行技術においては、特許文献２にあるように、パッケージ１ａ、１ｂは、ホットメルト接着剤または両面テープのようないくらかの接着剤を使用して段ボールのブランクに取り付けられ得る。次に、そのようなブランクは折りたたまれて、図２の右手側および左手側の四面体パッケージを四面体パッケージ１ａ、１ｂの上部に載置して、立方体が形成される。本発明によれば、特許文献２の立方体と同じタイプの立方体が形成されるが、ブランクまたは接着剤は使用されない。
【００２０】
立方体７００の形成の際に、図１７に見られているように、６つのパッケージの細長いパネル７、８、７´、８´の斜辺１０、１０´は、互いに整列され、すなわち共通の中心軸ａに沿って整列される（図１３参照）。
【００２１】
図３は、本発明の一実施形態による四面体パッケージを充填および梱包するためのシステム全体を示した図である。そのようなシステムは、充填装置２００、ストロー取付け装置３００、スイッチステーション４００、第１ロボットピッカー５００、および第２ロボットピッカー６００を具備している。そのシステムは、異なったステーションと装置との間の四面体パッケージ１ａ、１ｂ搬送のための、異なったコンベア手段も具備している。図３においては、Ｖコンベア手段が、ストロー取付け装置３００とスイッチステーション４００との間に配置されている。そのようなＶコンベア手段３５０は、充填装置２００とストロー取付け装置３００との間にも配置され得る。図３においては、充填装置２００は、ストロー取付け装置３００に直接接続されており、Ｖコンベア手段は、充填装置からストロー取付け装置を通じてスイッチステーション４００まで配置されている。当業者には理解されるように、充填および梱包システムを構成するための多くの異なった方法が存在し、多くの異なった組み合わせが想定される。例えば、パッケージにストローが不要な場合、ストロー取付け装置３００は省略され得る。本発明の焦点は、不規則な四面体を搬送し且つ立方体に梱包する方法である。
【００２２】
四面体パッケージを製造するための充填装置２００は、先行技術において十分に記載されており、その原理はここでは手短に記載される。図１８は、先行技術による充填装置の斜視図を示している。図１８においては、四面体パッケージを製造するための充填装置２００の概念が示されている。装置２００においては、包装材料のリール１０１がボビンに供給され、包装材料は、平坦な包装材料の連続ウェブ１０２として送り出される。包装材料は、マンドレル１０３の周りに導かれ、マンドレルを貫通したパイプ１０４が設けられている。マンドレルは、包装材料のウェブを包装材料のチューブ１０６に成形することを補助し、包装材料のウェブ１０２の対向した端縁が重ねられ、縦方向シールユニット１０５によって一体にシールされる。これは、加熱された無菌空気によって対向した端縁を加熱するホットエアノズルであるか、または高周波磁場の発生を通してアルミニウム箔内に電流を誘起することにより、包装材料の対向した端縁を加熱するインダクタである。包装材料の内側端縁には、包装材料の内側紙パックコアを被覆するために、プラスチックストリップが設けられている。これは、チューブ形成の前に、より早い段階において通常は実行されている。縦方向シールの後、内側面全体がポリマ材料によって被覆される。
【００２３】
ここでシールされた包装材料のチューブは、パイプ１０４を通り抜ける液体食品を充填される。チューブ１０６の充填レベルは、例えば充填パイプの外側に取り付けられた、チューブ１０６の内側のフロートを備えることによって監視されることが可能であり、またはその位置が外側から検出される自由浮遊体によって監視されることが可能である。充填された包装材料のチューブは、ここでシールジョーによって横方向にシールされる。図１８においては、上側シールジョー１０７は包装材料のチューブ１０６と接触し、これによりそのチューブを平坦にする。（直接加熱または誘導加熱のいずれかの）加熱ジョー１０７によって発生した熱は、チューブ１０６の内側のポリマ材料を加熱し、シールジョー１０７からの圧力は、内面を互いに接着する。第１シールジョー１０７の下流には、シールジョー１０９がチューブ１０６と接触していることが見られている。図１８に見られたように、シールジョー１０９は、横方向シールを生成し、それはシールジョー１０７によって生成された横方向シールに直交している。シールジョー１０７と１０９との間に成形されたパッケージは、互いに直交した上部フィンおよび底部フィンを備えた四面体である。運転の際に、シールジョー１０７、１０９は下方に移動され、より多くの包装材料をマンドレルにおよびチューブ成形セクションに供給する。次に、シールジョー１０７はシールジョー１０８に置き換えられ、シールジョー１０８は、シールジョー１０７が作動する方向に直交した方向において作動する。シールジョー１１０も、シールジョー１０９が作動する位置に表示されており、シールジョー１１０は、シールジョー１０８が作動する方向に直交した方向において作動する。このようにして、交互の横方向シールが互いに直交して実施される。シールジョー１０７〜１１０はさらに、すべてが包装材料の長手方向に直交している。今日では、包装材料のチューブ形成は、通常は複数の成形リングを備えることにより実施され、内部マンドレルを備えて包装材料の内側に作用するよりもむしろ、包装材料の外側に作用することにより平坦なウェブをチューブに徐々に成形する。これにより、充填装置２００に関する基本原理は記載された。
【００２４】
梱包される不規則な四面体１ａ、１ｂが本発明によりどのように製造されるかということのより良好な理解のために、特許文献３が参照されている。
【００２５】
ここで図４に戻って、充填装置２００から出て行く流れが記載される。充填装置２００内での不規則な四面体パッケージ１ａおよび１ｂの製造および充填の後、四面体パッケージ１ａおよび１ｂは、分割機２５０によって２つの異なった流れに分割され、Ｖコンベア３５０によってさらに搬送される。１つのタイプのすべての四面体パッケージが同一の流れの属し、鏡像となった四面体パッケージが別の流れに属するように、流れが分割される。四面体パッケージを、それらが属するタイプによって２つの流れに分割する方法は、多く存在している。パッケージには、例えばバーコードもしくはＱＲコード（登録商標）が設けられ、バーコードリーダもしくはＱＲリーダが四面体パッケージの仕分けのために使用され得る。別の解決策は、磁鉄鉱のような磁化可能な粒子をパッケージ材料内に含み、四面体パッケージのタイプの検出に検出器を使用することであり得る。充填装置の排出部の近傍で、単純な機械的仕分け機構を使用することも可能であり、その機構は、１つのタイプのパッケージ（１ａ）を一方向に、他のタイプのパッケージ（１ｂ）を別方向に迂回させる。当業者に理解されるように、これらは仕分け問題を解決するために入手可能な少数のオプションである。
【００２６】
図５は、コンベア手段３５０の下からストロー２０を取り付けるための、ストロー取付け機３１０を示した斜視図であり、コンベア上には四面体１ｂが搬送されている。前述の通り、ストロー取付け装置３００の使用は随意的であり、図３のように充填装置２００に直接接続されるか、または図４および図５に示されたように、充填装置２００とストロー取付け装置３００との間にＶコンベア手段３５０を使用することによってでもよい。図５において、ストロー２０が下から取り付けられていることが、明確に見られている。その目的のために、原則的にＶ字形状を有するＶコンベア手段３５０は、Ｖ字の底部において開口部３２０を備えている。ストロー２０は、その開口部３２０を通じて取り付けられる。さらに、ストロー取付け機３１０は１８０°回転可能とされて、四面体パッケージが異なったタイプであったとしても、ストロー取付け機は常に同じ方法でストロー２０を載置し得る。四面体パッケージのタイプを特定するために、ストロー取付け装置３００は、四面体パッケージ１ａ、１ｂのタイプを特定するための特定ユニットをさらに具備し、特定された四面体パッケージ１ａ、１ｂのタイプに応じてストロー２０を取り付けてもよい。
【００２７】
図６および図７はそれぞれ、四面体パッケージ１ａ、１ｂをＶコンベア手段３５０から第１キャリア４１０へと移動させるためのスイッチステーション４００のアセンブリの拡大図および全体的な斜視図である。第１キャリア４１０は、図８ａ〜図８ｆに関連してより詳細に記載される。スイッチステーション４００は、四面体パッケージ１ａおよび１ｂのための搬送の手段を、Ｖコンベア手段３５０から第１パッケージキャリア４１０へと変更するために使用されている。図６および図７から明らかなように、四面体パッケージ１ａおよび１ｂは、「待機」位置にある第１パッケージキャリア４１０内へと、Ｖコンベア手段３５０からスライドする。次に、第１パッケージキャリア４１０は、直立位置に回転され、さらに梱包ステーションへと搬送される。パッケージ１ａ、１ｂが充填装置から第１パッケージキャリア４１０へと、いくつかのスライドユニット（図示略）を通じて直接落ちることも考えられる。
【００２８】
第１キャリア４１０の異なった斜視図を示した図８ａ〜図８ｆを参照すると、空の場合および四面体を搬送している場合の両方において、第１パッケージキャリア４１０が詳細に記載されている。第１パッケージキャリア４１０は、第１ベースプレート４１２、ならびに第１ベースプレート４１２から約９０°突出した第１、第２、および第３サイドサポート４１４、４１６、４１８を具備している。第１サイドサポート４１４および第２サイドサポート４１６は、第１ベースプレートから９０°の方向に見て、それらがＶ字形状を形成するように配置されている。Ｖ字形状は、Ｖ字形状の底部領域において開放されており、第３サイドサポート４１８は、第１サイドサポート４１４と第２サイドサポート４１６との間の中央に配置されている。さらなるサポートバー４２０が設けられ、それは第１ベースプレート４１２に平行に配置され、先のＶ字形状の上部領域において３つすべてのサイドサポート４１４、４１６、４１８に接続されている。先の第１パッケージキャリア４１０の幾何形状は、両方のタイプの四面体パッケージ１ａ、１ｂを運搬および支持するように形成されている。どのようにして四面体パッケージが運搬されるかは、図８ｄに最もよく示されている。図８ｄに見られたように、第１サイドサポート４１４は、四面体パッケージ１ａの一側部を支持し、第２サイドサポート４１６は、四面体パッケージ１ａの別の側部を支持している。四面体パッケージ１ａの第３側部は、第３サイドサポート４１８上にあり、その目的のために、第３サイドサポートは四面体の形状に形成され、すなわち第３サイドサポート４１８の上端部はテーパ状とされており、Ｖ字形状の底部に最も近いサイドは、Ｖ字形状の上部に最も近いサイドよりも低い。四面体が、取り上げられ且つそれに続いて梱包される場合に、同じ安定した位置に保持されることは重要であり、それは以下により詳細に記載される。デザインも、第３サイドサポート４１８のテーパのために、第１パッケージキャリア４１０が異なったサイズの四面体パッケージを運搬することを可能にしている。したがって、第１パッケージキャリア４１０を伴って、パッケージキャリア４１０を再設計する必要なく、６５ｍｌ、１５０ｍｌ、および２００ｍｌのような異なった容量の四面体パッケージを運搬することが可能である。
【００２９】
さらに、第１パッケージキャリア４１０は、第１ベースプレート４１２の底部に凹部４２２を具備している。この凹部は、第１パッケージキャリア４１０を搬送するコンベア手段に適合されており、したがってそのような形状とされ得る。図８ｆに最もよく見られ得るように、Ｖ字形状の底部が開放されているので、パッケージが第１パッケージキャリア４１０によって運搬されるときに、四面体にストロー２０を取り付けることも可能である。本発明の一態様によれば、四面体パッケージ１ａ、１ｂがＶコンベア内で搬送される場合、パッケージの長い対角線は下向きとなる。同様に、本発明の一態様によれば、四面体パッケージが、第１パッケージキャリア４１０内で搬送される場合、パッケージの長い対角線は、Ｖ字の開放端を向いている。このことは、パッケージ１ａ、１ｂの長い対角線上へのストローの取付けを容易にし得る。
【００３０】
第１パッケージキャリア４１０は、特別に設計された底部の機構を使用して、コンベア手段に対してクランプされることが可能であるか、または常用のベルトコンベアもしくは弾性プラスチックコンベア上に自立してもよい。このことは、累積のためのパッケージキャリア４１０の列形成を可能にしている。
【００３１】
図９は、３つの第１ロボットピッカー５００および１つの第２ロボットピッカー６００を具備した梱包ステーションの全体的な斜視図を示している。四面体は、前述の第１パッケージキャリア４１０内で梱包ステーションに到着し、第１ロボットピッカー５００によって２つおよび２つが取り出され、第２パッケージキャリア６１０内に載置される。これは、図１３および図１４に関連して、以下に記載される。
【００３２】
図１０は、第１ロボットピッカー５００および第２ロボットピッカー６００の拡大斜視図を示している。３つのロボットピッカー５００のうちの第１ピッカーは、図１１および図１２に関連して記載されたリフトデバイスを用いて、２つの四面体１ａおよび１ｂ、すなわち各タイプの四面体を１つずつ同時に取り出す。２つの異なったパッケージ１ａおよび１ｂは、第２パッケージキャリア６１０内に載置される。３つのロボットピッカー５００のうちの第２ピッカーも、リフトデバイスを用いて、２つの異なったタイプの四面体１ａおよび１ｂを同時に取り出し、それらを第１の２つの四面体パッケージと同じ第２パッケージキャリア６１０内に載置する。３つのロボットピッカー５００のうちの第３ピッカーは、その行程を繰り返し、２つの異なった四面体パッケージを取り出して、すでに載置された４つの四面体パッケージと同じ第２パッケージキャリア６１０内に載置する。これで、６つの四面体パッケージが第２パッケージキャリア６１０内にあり、それらは第２パッケージキャリア６１０内に載置されて、立方体７００を構成している（図１７参照）。次に、第２ロボットピッカー６００は、図１５および図１６に関連して記載された第２リフトデバイスを用いて６つの四面体パッケージすべてを持ち上げ、それらを二次パッケージ８００内に載置する（図１７参照）。
【００３３】
第２パッケージキャリア６１０は、別個のコンベア手段６０５上で搬送され、二次パッケージ８００は、別の別個のコンベア手段８１０上で搬送される。
【００３４】
図１１は、第１リフトデバイス５２０の斜視図を示しており、図１２は、２つの異なった不規則な四面体を保持した場合の、第１リフトデバイス５２０の斜視図を示している。第１リフトデバイスは、第１側壁５５０および第２側壁５６０を具備している。各側壁５５０、５６０は、それぞれ吸引デバイス５３０、５４０を具備している。吸引デバイス５３０および５４０は、第１側壁５５０および第２側壁５６０に関節を成して固定されている。関節を成した固定は、リフトデバイス５２０が異なったサイズを有する四面体を持ち上げることを可能にしている。図１２においては、リフトデバイス５２０が２つの異なった四面体パッケージ１ａおよび１ｂをどのように保持するかが示されている。
【００３５】
図１３および図１４は、第２パッケージキャリア６１０の斜視図を示している。図１３において、第２パッケージキャリア６１０は、４つの不規則な四面体１ａ、１ｂで満たされており、図１４において、それは完全に不規則な四面体で、すなわち６つの不規則な四面体で満たされている。第２パッケージキャリア６１０は、第２ベースプレート６４０、および上から見て第２ベースプレート６４０から約９０°突出した６つのサイドサポート６２０を具備している。第２パッケージキャリア６１０の６つのサイドサポート６２０は、先のベースプレート６４０から９０°の方向に、上から見てファンの形状に等距離に分配されて配置されている。この法則において、２つの隣接したサイドサポート６２０はＶ字形状を形成し、このＶ字形状は、Ｖ字形状の底部領域において開放されている。第２パッケージキャリア６１０は、２つの隣接したサイドサポート６２０の間の中央に配置された中間サイドサポート６３０も具備している。中間サイドサポート６３０は、第１パッケージキャリア４１０の第３サイドサポート４１８と類似の様式でテーパ状とされており、すなわち、Ｖ字形状の底部に最も近接したサイドが、Ｖ字形状の上部に最も近接したサイドよりも低い。このように、第２パッケージキャリアは、６つの四面体パッケージ１ａ、１ｂを受け取り、それらが一体にグループ化されて、第２パッケージキャリア６１０内に載置された場合に立方体７００を形成するように形成されている。第２ベースプレート６４０は、６つのサイドサポート６２０に関して中央に配置された貫通開口部６４１を備えている。
【００３６】
その開口部は円形であり、サイドサポートは、開口部から外向きに延びている。各サイドサポート６２０の内側端部は、開口部６４１の接線に直交して延びている。
【００３７】
パッケージは第２パッケージキャリア内に積載され、共通の軸ａがプレート６４０に直交して配置され、且つプレート６４０の開口部６４１の中心にある。直角二等辺三角形パネル６、６´は、中間サイドサポート６３０に対して位置している。さらに、細長い直角三角形パネル７、７´、８、８´の少なくとも一部は、サイドサポート６２０によって支持される。パッケージ１ａ、１ｂは支持されて、密封フィン２および細長い直角三角形パネル７、７´の一部が、サイドサポート６２０に対して位置している。細長い直角三角形パネル８、８´の一部は、隣接したサイドサポート６２０に対して位置している。特に、各Ｖ字形状は１つのパッケージ１ａ、１ｂを収容するように形成されており、Ｖ字形状の１つのサイドサポート６２０は、パッケージ１ａ、１ｂの第１直角三角形パネル７、７´の少なくとも一部を支持し、Ｖ字形状の他のサイドサポート６２０は、パッケージ１ａ、１ｂの第２直角三角形パネル８、８´の少なくとも一部を支持する。
【００３８】
さらに、２番目ごとのＶ字形状は、第１パッケージ１ａを収容するように形成され、残りのＶ字形状は、鏡像となった第２パッケージ１ｂを収容するように形成され、２つの隣接したＶ字形状は、鏡像となった一対のパッケージ１ａ、１ｂを収容するように形成されている。
【００３９】
先のファン形状は、パッケージを受け取るように形成されており、パッケージの斜辺１０、１０´が、ファン形状の中心に配置された軸に向かって整列される。軸は、第２ベースプレート６４０に直交した方向に延びている。
【００４０】
ここで図１５および図１６に戻ると、第２リフトデバイス６５０が記載されている。第２リフトデバイスは、第１リフトデバイス５２０と同様に構成されているが、第１リフトデバイス５２０のように２つではなく、６つの不規則なパッケージ１ａおよび１ｂ、すなわち立方体７００を持ち上げるように形成されている。第２リフトデバイス６５０は、第１の第１側壁６７０、第２側壁６８０、および第３側壁６９０を具備している。
【００４１】
側壁６７０、６８０、および６９０は、それぞれ２つの吸引デバイス６６０を具備している。吸引デバイス６６０は、６つの四面体を含んだ立方体を持ち上げるように形成されており、すなわち、立方体として存在している各四面体に関して、吸引デバイス６６０が設けられている。第１側壁６７０は、いくつかのアクチュエータを介して可動式であり、パッケージ１ａ、１ｂのグループ全体が、第２ボックス８００内に押し込まれることが可能である。このことは一般的に、パッケージのグループがボックス８００内に部分的に挿入され、且つ吸引デバイスが動作停止された場合に生じる。
【００４２】
図１７は、どのようにして６つの四面体パッケージが一体にグループ化されて、それらが立方体を形成するかを示している。図１７は、立方体７００が載置される二次パッケージ８００も示している。
【００４３】
本発明の梱包システムは、不規則な鏡像の四面体パッケージに関連して記載された。登録商標テトラクラシックの名称で販売されたような、標準の四面体パッケージが、類似のシステムおよび方法を使用して、ならびに所定の部品にわずかのみの改造を施して使用されて梱包され得ることは、当業者にはもちろん明白である。
【００４４】
したがって、本発明は異なった例示的な実施形態を用いて記載された。「具備する」との用語は、列挙された要素またはステップ以外の要素またはステップの存在を排除する必要は無く、要素の前の「１つ」との用語は、複数のそのような要素の存在を排除していないことが、さらに理解されるべきである。任意の参照符号は、例示的な実施形態の範囲を限定するものではなく、例示的な実施形態は、ハードウェアおよびソフトウェアの両方を用いて少なくとも部分的に実施され得ることが、さらに理解されるべきである。
【符号の説明】
【００４５】
１ａ  ・・・第１四面体パッケージ
１ｂ  ・・・第２四面体パッケージ
２、３  ・・・密封フィン
４  ・・・本体
５、５´、６、６´  ・・・直角二等辺三角形パネル
７、７´、８、８´  ・・・直角三角形パネル
１０、１０´  ・・・斜辺
１１、１１´  ・・・脚
２０  ・・・ストロー
１０１  ・・・リール
１０２  ・・・ウェブ
１０３  ・・・マンドレル
１０４  ・・・パイプ
１０５  ・・・縦方向シールユニット
１０６  ・・・チューブ
１０７、１０８、１０９  ・・・シールジョー
２００  ・・・充填装置
２５０  ・・・分割機
３００  ・・・ストロー取付け装置
３１０  ・・・ストロー取付け機
３２０  ・・・開口部
３５０  ・・・Ｖコンベア手段
４００  ・・・スイッチステーション
４１０  ・・・第１キャリア
５００  ・・・第１ロボットピッカー
５２０  ・・・第１リフトデバイス
５３０、５４０  ・・・吸引デバイス
５５０  ・・・第１側壁
５６０  ・・・第２側壁
６００  ・・・第２ロボットピッカー
６０５、８１０  ・・・コンベア手段
６１０  ・・・第２パッケージキャリア
６５０  ・・・第２リフトデバイス
６６０  ・・・吸引デバイス
７００  ・・・立方体
８００  ・・・二次パッケージ
【図１】
0006584406.tif 000002
【図２】
0006584406.tif 000003
【図３】
0006584406.tif 000004
【図４】
0006584406.tif 000005
【図５】
0006584406.tif 000006
【図６】
0006584406.tif 000007
【図７】
0006584406.tif 000008
【図８ａ】
0006584406.tif 000009
【図８ｂ】
0006584406.tif 000010
【図８ｃ】
0006584406.tif 000011
【図８ｄ】
0006584406.tif 000012
【図８ｅ】
0006584406.tif 000013
【図８ｆ】
0006584406.tif 000014
【図９】
0006584406.tif 000015
【図１０】
0006584406.tif 000016
【図１１】
0006584406.tif 000017
【図１２】
0006584406.tif 000018
【図１３】
0006584406.tif 000019
【図１４】
0006584406.tif 000020
【図１５】
0006584406.tif 000021
【図１６】
0006584406.tif 000022
【図１７】
0006584406.tif 000023
【図１８】
0006584406.tif 000024