(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品をハンドリングするための吸引カップ（１０）であって、該吸引カップ（１０）が、
吸引力を、ハンドリングされる食品の表面に提供するための吸引開口部（１２）；
前記吸引カップ（１０）とは別体の駆動ノズル（３２）を受け入れるための駆動開口部（１４）；及び
一体部品として、前記吸引カップ（１０）と一体的に形成された、少なくとも１つのくびれ部を有する出口ノズル（１６）であって、前記駆動開口部（１４）と位置合わせされている出口ノズル（１６）
を備え、
前記吸引カップ（１０）は、前記吸引カップ（１０）を支持するためのドッキング部品（３０）に取り外し可能に取り付けられるように構成されており、
前記駆動開口部（１４）に受け入れられたときに、前記駆動ノズル（３２）と、前記出口ノズル（１６）と、が協働して前記吸引開口部（１２）への吸引力を提供するためのエジェクタを形成するように構成されていることを特徴とする、吸引カップ（１０）。
【請求項２】
前記吸引カップ（１０）の内部に正圧を加えるためのブローオフ開口部（１８）をさらに備え、前記ブローオフ開口部（１８）は前記吸引開口部（１２）と連通しており、
前記ブローオフ開口部（１８）は、圧力源を前記ブローオフ開口部（１８）に接続するための第１の孔（２２）と好ましくは連通することを特徴とする請求項１に記載の吸引カップ（１０）。
【請求項３】
前記吸引カップ（１０）内の圧力レベルを検出するための真空センサ開口部（２０）をさらに備え、
前記真空センサ開口部（２０）は、該真空センサ開口部（２０）に真空センサを接続するための第２の孔（２４）と好ましくは連通することを特徴とする請求項１又は２に記載の吸引カップ（１０）。
【請求項４】
前記出口ノズル（１６）と、前記吸引開口部（１２）と、の間に配置された逆止弁（２８）をさらに備え、前記逆止弁（２８）は、前記吸引開口部（１２）に向かう流体の流れを阻止することができ、かつ前記吸引開口部（１２）から前記出口ノズル（１６）に向かう流体の流れを可能にすることができることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸引カップ（１０）。
【請求項５】
ドッキング部品（３０）に取り外し可能に取り付けられた吸引カップ（１０）を支持するように構成されているとともに、食品をハンドリングするためのハンドリング機器に取り付けられるように構成された前記ドッキング部品（３０）であって、
前記ドッキング部品（３０）は、
駆動ノズル（３２）であって、前記ドッキング部品（３０）に取り付けられた前記吸引カップ（１０）に挿入され、前記吸引カップ（１０）の内部に流体を排出するように構成された前記駆動ノズル（３２）と、
前記ドッキング部品（３０）を前記ハンドリング機器に機能的に接続するためのインターフェースと、
を備え、
前記ドッキング部品（３０）と、前記吸引カップ（１０）と、の間に機械的にロックされた接続を提供するための少なくとも１つのロッキング要素（３６、３８）をさらに備え、
前記ロッキング要素は、前記吸引カップ（１０）と協働するためのスナップ式の固定要素（３６、３８）を備え、
前記ロッキング要素（３６、３８）は、前記吸引カップ（１０）内の孔（２２、２４）に係合するための、前記ドッキング部品（３０）のポスト（３４．１、３４．２）に設けられていることを特徴とする、ドッキング部品（３０）。
【請求項６】
前記ドッキング部品（３０）が、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸引カップ（１０）を支持するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のドッキング部品（３０）。
【請求項７】
前記スナップ式の固定要素（３６、３８）が、凸部（３６）又は凹部（３８）であることを特徴とする請求項５又は６に記載のドッキング部品（３０）。
【請求項８】
少なくとも１つの開口部（４６、４８）と流体連通している少なくとも１つのターミナル（４０、４２）をさらに備え、それによって、前記吸引カップ（１０）が前記ドッキング部品（３０）に取り付けられているときに、前記吸引カップ（１０）と、前記少なくとも１つのターミナル（４０、４２）と、の間に流体連通を確立することができ、好ましくは、前記少なくとも１つのターミナル（４０、４２）には、ねじ溝（５０．１、５０．２）又はホースカートリッジコネクタが設けられていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のドッキング部品（３０）。
【請求項９】
前記ドッキング部品（３０）が主にステンレス鋼から成り、
好ましくは前記駆動ノズル（３２）が主に成形プラスチックから成ることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のドッキング部品（３０）。
【請求項１０】
前記吸引カップ（１０）の第１の孔（２２）に係合するように構成された第１のポスト（３４．１）と、前記吸引カップ（１０）の第２の孔（２４）に係合するように構成された第２のポスト（３４．２）と、を備え、
前記第１のポスト（３４．１）及び前記第２のポスト（３４．２）は、第１のターミナル（４０）及び第２のターミナル（４２）と流体連通する開口部（４６、４８）を備え、
前記開口部（４６、４８）は、好ましくは、前記第１及び第２のポスト（３４．１、３４．２）の円周位置に配置され、
前記第１のターミナル（４０）及び前記第２のターミナル（４２）は、好ましくはねじ溝（５０．１、５０．２）又はホースカートリッジコネクタを設けられていることを特徴とする請求項５〜９のいずれか一項に記載のドッキング部品（３０）。
【請求項１１】
吸引カップ（１０）と、該吸引カップ（１０）を支持するための請求項５〜１０のいずれか一項に記載のドッキング部品（３０）と、を備える、食品をハンドリングするためのハンドリング機器に取り付けられるように構成されたハンドリング装置（１００）であって、
前記吸引カップ（１０）は、前記ドッキング部品（３０）に取り外し可能に取り付けられている、ハンドリング装置（１００）において、
前記ドッキング部品（３０）は、
前記吸引カップ（１０）に挿入された駆動ノズル（３２）であって、前記吸引カップは、前記駆動ノズル（３２）から排出された流体が前記吸引カップ（１０）内に進入するように、前記ドッキング部品（３０）に取り付けられている、駆動ノズル（３２）と、
前記ドッキング部品（３０）をハンドリング機器に機能的に接続するためのインターフェースと、
を備え、
前記吸引カップ（１０）は、
前記ドッキング部品（３０）の駆動ノズル（３２）を受け入れる駆動開口部（１４）と、
少なくとも１つのくびれ部を有する出口ノズル（１６）であって、該出口ノズル（１６）は、前記駆動ノズル（３２）と位置合わせされており、それによって、前記駆動ノズル（３２）と、前記出口ノズル（１６）と、が協働してエジェクタを形成する、前記出口ノズル（１６）と、
ハンドリングされる食品の表面に前記エジェクタによって供給された吸引力を与えるための吸引開口部（１２）と、
を備えること特徴とする、ハンドリング装置（１００）。
【請求項１２】
前記吸引カップ（１０）が、請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸引カップ（１０）であることを特徴とする請求項１１に記載のハンドリング装置（１００）。
【請求項１３】
前記ドッキング部品（３０）が、前記吸引カップ（１０）の内部と流体連通する少なくとも１つのターミナル（４０、４２）を備えることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のハンドリング装置（１００）。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のハンドリング装置（１００）、請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸引カップ（１０）、及び食品をハンドリングするための請求項５〜１０のいずれか１項に記載のドッキング部品（３０）のうちの少なくとも１つの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品をハンドリングするための吸引カップ、この吸引カップを支持するように構成されたドッキング部品、及び食品をハンドリングするためのハンドリング機器に取り付けられるように構成されたハンドリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプの他の部分と連通しているポンプの吸入部、又は真空が適用される物体への、吸引カップのような境界として設けることができる、周囲空間に負圧又は真空を発生させるために、圧縮空気源又は他の高圧流体源を使用する真空ポンプが知られている。圧縮空気駆動型のエジェクタは、駆動ノズルを介して高圧空気を加速し、駆動ノズルと、出口流路又は出口ノズルと、の間の隙間を横切って高速で空気ジェットとして排出することによって動作する。駆動ノズルと出口ノズル、例えば吸入部との間の周囲空間における流体媒体は、高速の圧縮空気の流れの中に同伴され、圧縮空気源に由来する媒体及び空気の噴流が出口ノズルを通じて排出される。駆動ノズルと出口ノズルとの間の空間における流体がこのように排出されるので、負圧又は真空が、この流体又は媒体が以前に占有していた空気ジェットを取り囲む空間、例えば吸入部に生成される。
【０００３】
このような真空ポンプには、吸入部において真空ポンプによって生成された負圧又は真空が吸引カップの壁の内側に作用するように、吸引カップ又は同様の装置を設けることができ、それによって、ハンドリングすることができる物体の表面に適用され得る吸引力を提供することができる。そのような機構は、小型〜中型の物品、特に、ピーマン、トマト、ソーセージ、未加工肉の形態の肉、又はハンバーガーパテの形態の肉、チョコレート菓子、チョコレートバー、パン等をハンドリングするために使用されることが一般に知られている。
【０００４】
食品物品が、それぞれのハンドリング装置の吸引カップによって接触されると、吸引カップは、接触領域それ自体だけでなく、吸引カップの下流の任意の構成要素、すなわち、特に真空ポンプの任意の出口ノズルに対しても当てはまる、細菌の増殖によって汚染される危険性がある。バクテリアの増殖が接触領域に達すると、吸引カップによってハンドリングされる食品が汚染される場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ハンドリング装置の部品の可能性のある汚染による健康上のリスクを回避するために、吸引カップ及び任意の下流の構成要素は定期的に交換されるべきである。このメンテナンス手順は、交換する部品の数と複雑さとに応じて、時間とコストがかかるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した従来技術の問題点を考慮して、本発明の目的は、エジェクタと、食品をハンドリングするための吸引カップと、を使用して、少ないメンテナンス努力でハンドリング装置の衛生的な操業を維持することを可能にする、ハンドリング装置を提供することである。したがって、本発明の目的は、効率的であり、特に迅速でコスト効率の良いメンテナンスを可能にする、エジェクタ及び食品をハンドリングするための、吸引カップを使用するハンドリング装置を提供することである。
【０００７】
この問題は、請求項１に記載の吸引カップ、請求項７に記載のドッキング部品、及び請求項１３に記載のハンドリング装置によって解決される。本発明の好ましいさらなる発展形及び特徴は、従属請求項及び以下の発明の詳細な説明の主題である。
【０００８】
本発明に係る食品を扱う吸引カップは、ハンドリングされる食品の表面に吸引力を適用する吸引開口部と、別の駆動ノズルを受ける駆動開口部と、少なくとも１つのくびれ部を有する出口ノズルと、を備え、この出口ノズルは駆動開口部と位置合わせされており、吸引カップは、吸引カップを支持するためのドッキング部品に取り外し可能に取り付けられるように構成されている。
【０００９】
吸引開口部を介して食品の表面へ加えられる吸引力は、一般的には吸引カップの内部の負圧又は真空から生じる。吸引カップを使用したハンドリング装置のための基礎としてのこの機構は、特に小型及び中型の物品をハンドリングするためのこの技術分野において一般的に知られている。
【００１０】
本発明による吸引カップの駆動開口部は孔（ｈｏｌｅ）、例えばボア（ｂｏｒｅ）であり、このボアは駆動ノズルを受け入れるための大きさ及び形状であり、駆動ノズルは吸引カップの一部ではなく、駆動開口部の中に別々に挿入し、そこから除去することができる。駆動開口部は、駆動開口部の周囲と、別体の駆動ノズルと、の間に流体密、特に気密な接続を提供するための手段を含むことができる。代替的又は追加的に、駆動ノズルは、そのような手段を備えることができる。流体密な接続を提供するための手段は従来技術から一般的に知られており、別体のシール、例えばＯ‐リングによって、又は駆動ノズル及び／又は駆動開口部の接触表面の対応する形状及び適切な材料特性、特に弾性によって、形成することができる。
【００１１】
出口ノズルは、それを通って導かれる流体を加速するための少なくとも１つのくびれ部を備える。出口ノズルは、単一のくびれ部又は複数のくびれ部を含むことが可能である。また、出口ノズルが、出口ノズルを通じる流体の流れに沿って特定の一連の相対的なくびれ部を有する階段状の断面を有することも可能である。本発明との関連において、くびれ部とは、くびれ部の上流側及び下流側で流体チャネルに隣接する部分に対して比較的狭い断面を相対的に有する流体チャネルの一部を意味する。
【００１２】
本発明による吸引カップがドッキング部品に取り外し可能に取り付けられるように構成されているということは、吸引カップを、ドッキング部品に取り付けることができるとともに、ドッキング部品から破損又は損傷することなく取り外すことができるということを意味する。好ましくは、ドッキング部品から吸引カップを取り外すことは、ドッキング部品に取り付けられる新しい吸引カップによって吸引カップを簡単に交換することを可能にする。
【００１３】
ここに記載されるような吸引カップは、吸引カップ及びドッキング部品を備えるハンドリング装置の汚染された可能性のある部分を形成する。言い換えると、吸引カップは、汚染の可能性がある供給源であるハンドリングされる食品の表面の下流に位置するハンドリング装置の構成要素を備える。好ましくは、出口ノズルは吸引カップと一体的に、単一部品として形成される。
【００１４】
これは、吸引カップの製造コストを低減する。例えば、吸引カップは、射出成形又はこの技術分野における一般的に知られている同様の方法によって、単一部品として形成することができる。出口ノズルは、好ましくは吸引カップの残りの部分と同じ材料で作られる。代替として、出口ノズルを備える吸引カップは、２成分射出成形を使用して製造することができ、したがって、２つの異なる材料から構成することができる。あるいは、出口ノズルを別途に形成し、残りの部分と組み合わせて本発明による吸引カップを形成することも可能である。
【００１５】
吸引カップは、好ましくは、駆動ノズルが駆動開口部に受け入れられるときに、出口ノズルが協働して吸引開口部に吸引力を提供するためのエジェクタを形成するように構成される。
【００１６】
この好ましい特徴によれば、駆動ノズル及び出口ノズルは互いとの間に間隙を直接的に画定し、この間隙を横切って流体、例えば高圧空気が、流体、例えば空気を同伴して間隙を占有し、それによって、間隙からの出口ノズルの外への流体の流れが生成され、この流体の流れが、間隙を取り囲む、以前は流体によって占有されていた空間に負圧を生じさせる。代替として、駆動開口部に受け入れられた駆動ノズルが、間隙を横切って出力ノズル中に放出するさらなるノズルに向かって高圧流体を案内するように構成することが可能である。この例示的な構成では、駆動ノズル及び出口ノズルは、エジェクタの機能に必要な間隙を間接的に画定する。
【００１７】
好ましい実施形態では、吸引カップは、吸引カップの内側に正圧を加えるためのブローオフ開口部をさらに備える。ブローオフ開口部は吸引開口部と連通しており、好ましくは、圧力源をブローオフ開口部に接続するための第１の孔と連通している。
【００１８】
ブローオフ開口部を設けることは、吸引カップによって搬送される、目的とする食品を吸引カップから解放する解放操作を容易化することを可能にする。ブローオフ開口部を通じて正圧を加えることによって、残りの吸引力が逆転されて、目的とする食品が直ちに放出される。代替的に、このようなブローオフ開口部を設けないことも可能である。その場合には、エジェクタの操作の停止が結果的に負圧をよりゆっくりと均等化し、それによって目的とする食品を食品カップから取り外すために、ブローオフ開口部又は同様の手段を介して正圧を加えることと比較して、時間がかかる場合がある。
【００１９】
ブローオフ開口部が好ましく連通する第１の孔は吸引カップの一部であって、駆動開口部に受け入れられた駆動ノズルを担持するドッキング部品のポスト又は同様の部分を受け入れるように構成することができる。このように、多くの追加の労力を要することなく、特にドッキング部品を介して、ブローオフ開口部に正圧を供給することが容易に可能となる。さらに好ましくは、吸引カップは、吸引カップの内部の圧力レベルを検出するための真空センサ開口部を備え、この真空センサ開口部は、真空センサを真空センサ開口部に接続するための第２の孔と連通する。
【００２０】
真空センサを提供することは、従来技術から一般に知られているいくつかの用途に有用である。特に、吸引カップの適正な動作が維持されていることを確認するために、真空をモニタするための真空センサと、上述の、目的とする食品が接触し、吸引開口部によって保持される構成を使用することができる。さらに、高圧流体を駆動ノズルに供給するためのポンプ又は他の圧力源を制御し、それによってエジェクタを動作させるために、真空センサを使用することができる。また、真空センサ開口部が好ましく連通する第２の孔は吸引カップの一部であり、駆動開口部に受け入れられた駆動ノズルを担持するドッキング部品のポスト又は同様の部分を受け入れるように構成することができる。このように、特にドッキング部品を介して、余計な労力を要することなく、吸引カップの内部から真空センサに圧力を容易に供給することができる。
【００２１】
好ましい実施形態では、吸引カップは、出口ノズルと吸引開口部との間に配置された逆止弁をさらに備える。逆止弁は吸引開口部に向かう流体の流れを阻止することができ、吸引開口部から出口ノズルに向かう流体の流れを可能にする。
【００２２】
したがって、逆止弁はハンドリング作業の安全性を増す。何故ならば、例えば、圧力源の電源が切れる、又は、駆動ノズルからの接続が絶たれ、それによって負圧がもはや発生しない場合でさえ、吸引開口部に向かう流体流が逆止弁によって阻止されるので、逆止弁の吸引開口部側の負圧を維持することができる。しかし、代替として、逆止弁を設けないことが可能であり、これは吸込カップのコストを低減させ、出口ノズルと吸引開口部との間の逆止弁が開放されるために吸引力のいくらかを費やすので、吸引開口部を介して適用することができる吸引力をわずかに増加させる場合がある。
【００２３】
さらなる特徴によれば、本発明は、一方では、取り外し可能に取り付けられた吸引カップを支持するように構成されたドッキング部品にあり、他方では、食品をハンドリングするためのハンドリング機器に取り付けられるように構成されたドッキング部品にある。ドッキング部品は、吸引カップの内部の駆動ノズルから流体を排出するためにドッキング部品に取り付けられた吸引カップ内に挿入されるように構成された駆動ノズルと、ドッキング部品をハンドリング機器に機能的に接続するためのインターフェースと、を備える。
【００２４】
前述したドッキング部品及び吸引カップは、好ましくは相互に関連した製品である。ドッキング部品は、吸引カップを新しい吸引カップによって置き換えるために、吸引カップをドッキング部品に容易に取り付けることができ、かつドッキング部品から容易に取り外すことができるように、サイズ及び形状を決められている。また、駆動ノズル、並びに場合によっては端末機及び周辺装置を備えるドッキング部分をも置き換える必要なく、吸引カップのみを変更する能力は、部品の削減だけでなく、交換される部品のコストの低減をも可能にし、それによって吸引カップを使用する食品の衛生的なハンドリングを維持する。したがって、ドッキング部品、ならびに吸引カップは、吸引力を使用した食品をハンドリングするためのハンドリング装置の効率的な、特に迅速かつコスト効率の高い、メンテナンスを可能にする。
【００２５】
ハンドリング機器に取り付けられるように構成されたドッキング部品は、ハンドリング機器と、場合によってはハンドリングシステムの汚染された部分との間の界面を形成する。ドッキング部品は、その構成要素が、汚染源である可能性がある、装置によってハンドリングされる食品の表面の上流にあるので、汚染されていない可能性があるハンドリング装置の一部である。この機能においては、ドッキング部品は、ハンドリング機器に接続されるために、ドッキング部品を含むハンドリング機器を支持し、移動させるロボット、横行手段、又は他の手段への接続を確立するための共通の「フットプリント」を有することができる。
【００２６】
好ましくは、ドッキング部品は、ドッキング部品と吸引カップとの間に機械的にロックされた接続を提供するための少なくとも１つのロッキング要素をさらに備える。さらに好ましくは、ロッキング要素は、吸引カップと協働するためのスナップ式の固定要素、特に凸部又は凹部を備え、好ましくは、ロッキング要素は吸引カップの孔に係合するためのドッキング部品のポスト上に設けられる。
【００２７】
好ましいロッキング要素は、ドッキング部品と吸引カップとの間の確実な機械的接続を保証する。他方で、ロッキング要素は、吸引カップをドッキング部品にそのままの状態で容易に取り付けられることを容易化し、好ましい実施形態では、吸引カップがドッキング部品に正しく取り付けられるとすぐに、使用者に肯定的フィードバックを与えるように構成することができる。このようなロッキング要素の例は、吸引カップがドッキング部分に正しく配置されたときに、はめ込まれるように構成されたスナップ式の要素である。
ドッキング部品が、吸引カップの対応する孔又はボアに係合するように構成されたポストを備える場合には、ロッキング要素はポストに設けることができ、それによって吸引カップとドッキング部品との間の接続をさらに改善することができる。
【００２８】
好ましい実施形態では、ドッキング部品は、少なくとも１つの開口部と流体連通する少なくとも１つのターミナルをさらに備え、それによって、吸引カップがドッキング部品に取り付けられたときに、吸引カップと少なくとも１つのターミナルとの間の流体連通を確立することを可能にする。さらに好ましくは、少なくとも１つのターミナルには、ねじ溝又はホースカートリッジコネクタが設けられる。
【００２９】
この好ましい実施形態において設けられるターミナルは、真空センサ、ブローオフ操作のための圧力源、又は駆動ノズルへの高圧流体の供給のための圧力源の取り付けを容易にする。それぞれのターミナルと吸引カップとの間に流体連通が確立されるように、ドッキング部品の開口部は、吸引カップ内の対応する開口部、例えばブローオフ開口部及び真空センサ開口部と協働するように寸法を決められ、配置され、かつ構成されている。代替的に、ドッキング部品が、高圧流体源、圧力源、真空センサ、又は他のいずれかの手段に、当該技術分野で一般的に知られている他の接続手段を使用して接続されてもよい。
【００３０】
好ましくは、ドッキング部品は、主にステンレス鋼から成り、さらに好ましくは、駆動ノズルは、主に成形プラスチックから成る。ステンレス鋼が、この材料が特に衛生的であるので、好ましい。駆動ノズルをプラスチックから形成することは、ステンレス鋼の精密な機械加工が同じレベルの精密度でプラスチックを機械加工するよりもより難しいので、それをステンレス鋼で成形するよりも好ましい。例えば、駆動ノズルはその、ステンレス鋼では達成が難しい半径０．００３ｍｍの先端に開口部を有する場合がある。駆動ノズルとドッキング部品とが一体部品として一体的に形成されない場合には、駆動ノズルがドッキング部品にねじ込まれて、ドッキング部品に接続されることが一般的には好ましい。
【００３１】
好ましい一実施形態では、ドッキング部品は、吸引カップの第１の孔に係合するように構成された第１のポストと、吸引カップの第２の孔に係合するように構成された第２のポストと、を備え、第１のポスト及び第２のポストは、好ましくは第１及び第２のポストの円周位置に配置され、第１のターミナル及び第２のターミナルは、好ましくは、ねじ溝又はホースカートリッジコネクタを設けられている。
【００３２】
吸引カップの第１及び第２の孔は、これら孔と協働するためのポストの好ましい配置に関連して上記にさらに記載される。ブローオフ開口部又は真空センサ開口部のような開口部が孔の壁に設けられ、吸引カップの開口部の１つと、ドッキング部品の開口部のそれぞれの１つが流体連通するようにサイズを決め、配置し、構成することが可能である。これは、それらが重なるか、又は別用に１つの開口部から別の開口部への、例えばそれぞれのポストの周囲の溝と、それぞれの孔の内面と、によって形成されたチャネルを通じた流体流れを可能にすることができる。ポストの開口部は、好ましくはそれぞれのポストの延長部の内側及びその延長部に沿った内部流体ラインを介して、それぞれのターミナルと流体連通している。このように、ドッキング部品と吸引カップとの間の接続の機械的及び機能的な特徴が有利に組み合わされる。主に機械的接続の代替として、また、さらなる機能を提供するオプションを有して、ポストは、実質的に円筒形状のロッドとして構成することができるが、楕円形のような異なる基本的な形状のダブテールコネクタ、Ｔ−スロット又はロッドとして、又は正方形、長方形、三角形又は他の多角形の形状を有するように構成することもできる。
【００３３】
本発明によるハンドリング装置は、食品をハンドリングするハンドリング機器に取り付けられるように構成されている。食品を扱うためのハンドリング機器は、例えば、吸引カップ及びドッキング部品を備えるハンドリング装置が、ハンドリング機器とハンドリングされる食品との間の何らかのインターフェースとして適用されるロボット又は横行手段及び搬送システムとすることができる。ドッキング部品は吸引カップを支持し、吸引カップはドッキング部品に取り外し可能に取り付けられている。ドッキング部品は、吸引カップ内に挿入された駆動ノズルを備え、この吸引カップはドッキング部品に取り付けられており、それによって、駆動ノズルから排出された流体が吸引カップ及び、ドッキング部品をハンドリング機器に機能的に接続するためのインターフェース内に入る。他方で、吸引カップは、ドッキング部品の駆動ノズルを受け入れる駆動開口部と、少なくとも１つのくびれ部を有する出口ノズルであって、この出口ノズルは駆動ノズルと位置合わせされており、それによって、駆動ノズルと出口ノズルとが、エジェクタを形成するように協働する、出口ノズルと、エジェクタによって供給される吸引力をハンドリングされる食品の表面に供給するための吸引開口部と、を備える。
【００３４】
ハンドリング装置は、ハンドリングシステムの、汚染された可能性のある部分と、汚染された可能性の無い部分と、の両方を備える。吸引カップとドッキング部品とを備えるハンドリング装置の構成によれば、ハンドリング装置は、吸引カップを取り外して交換することによって容易に分解することができ、ハンドリング装置の衛生的な状態を維持するため、したがって完全なハンドリング機器を長時間にわたって維持するために必要なすべてのメンテナンスを行うことが、非常に容易であるとともに多くの労力を必要とすることがない。言い換えると、汚染された食品と接触することから汚染された可能性の無いハンドリング装置の部品を交換する必要もなく、システムの汚染された可能性のある部品を新しい部品で置き換えることが特に簡単である。
【００３５】
上述したようなハンドリング装置、上述したような吸引カップ、及び食品をハンドリングするための上述したようなドッキング部品のうちの少なくとも１つの使用は、本発明の目的を解決する。特に、吸引カップを定期的に交換することによって、ハンドリング装置、ハンドリング機器、及びドッキング部品の衛生状態を非常に効率的に維持することが可能となる。
【００３６】
結論として、本発明者らは、取り扱いシステムの汚染された可能性のある部分を特定し、それらを他の部分から切り離すことが可能であることを見出した。したがって、汚染されている可能性のある部品は、好ましくは一部品構造として容易に交換することができる構造に一体化することができ、再利用することができる。この方法では、まず、メンテナンス手順を迅速に実行することができ、第２に、エジェクタ−吸引カップシステム全体の交換に比べると、不必要なコストと廃棄物を避けることが可能である。例えば、出来上がったポンプ、すなわち駆動ノズル及び出口ノズルを含むものに、吸引カップをねじ込むことを必要とするスクリュー・オン型吸引カップを用いた従来の設計とは対照的に、本発明は駆動ノズルをポンプの残りの部分から分割して、ポンプの残りの部分を選択的に、容易かつ迅速に交換した。本発明のさらなる特徴及び利点は、図面及び好ましい実施形態の以下の説明、並びに特許請求の範囲から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】食品をハンドリングするためのハンドリング装置の第１の実施形態を示す図であり、ａ）は底面図を示し、ｂ）は、ａ）の線Ａ‐Ａに沿った側断面図である。
【図２】図１による実施形態において使用される逆止弁の実施形態を示す図であり、ａ）は上面図を示し、ｂ）はａ）における線Ｃ‐Ｃに沿った側断面図であり、ｃ）は斜視図である。
【図３】食品をハンドリングするためのハンドリング装置のさらなる実施形態を示し、ａ）は底面図であり、ｂ）はａ）の線Ａ‐Ａに沿った側断面図である。
【図４】ハンドリング装置の一実施形態の斜視図である。
【図５】ハンドリング装置の要素の一実施形態の断面図である。
【図６】ハンドリング装置の要素のさらなる実施形態の断面図である。
【図７】ハンドリング装置の要素のさらなる実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下の説明において、同様の要素は同様の参照番号及び参照符号に割り当てられ、複数の図に示されている要素の繰り返しの説明は部分的に省略される。
【００３９】
図１ａは、吸引カップ１０及びドッキング部品３０を備えるハンドリング装置１００の第１の実施形態の底面図を示す。吸引カップ１０及びドッキング部品３０の詳細は、以下の図及び説明からさらに明らかになるであろう。
【００４０】
図１ａのハンドリング装置１００の図は、吸引カップ１０の内部を下方から、すなわちハンドリングされる食品に接触するように構成された開放端から示されている。実際のカップを形成する壁とは別に、吸引カップ１０は、ドッキング部品３０の反対側に位置する出口ノズル１６を備え、この出口ノズル１６は、吸引カップ１０の上部領域において吸引カップ１０に取り付けられている。逆止弁２８が図１ａに示されており、この逆止弁は、実際のカップの頂部に配置されており、図１ｂ及び図２に関連して下記にさらに説明される。逆止弁２８の近傍では、図１ａによる実施形態は２つの開口部１８、２０を備え、これら開口部１８、２０は、以下にさらに詳細に説明されるが、この実施形態では、吸引カップ１０の実質的に円形状の底部に対して半径方向において逆止弁２８の対向する側部に配置されている。
【００４１】
図１ｂは、図１ａの実施形態の、図１ａの線Ａ‐Ａで示された平面に沿った断面図である。吸引カップ１０に関して、図１ｂは出口ノズル１６を断面図に示す。出口ノズル１６と一直線になっているのは、駆動ノズル３２を受け入れるように構成された駆動開口部１４であり、駆動ノズル３２はドッキング部品３０の一部である。駆動ノズル３２と出口ノズル１６の入口との間において、吸引カップ１０は、吸入部２６と、駆動ノズル３２を取り囲む空間と、出口ノズル１６の入口と、を含む。駆動ノズル３２によって加速されて排出され、出口ノズル１６に流入する空気のような圧縮流体は、吸入部２６における周囲の流体を同伴し、それによって吸入部２６に負圧又は真空を発生させる。図１ｂに示された出口ノズル１６は、それによって出口ノズルに入る流体が加速されるくびれ部を含む。このくびれ部は好ましくは出口ノズル１６に存在するが、本発明にとって本質的ではない。さらに、くびれ部の存在は、出口ノズル１６、駆動ノズル３２、又は図１ａ及び１ｂに示される機構のいずれかの他の部材の、いずれかの他の特徴には関係しておらず、又は関連していない。さらに、出口ノズル１６が、例えば階段状の断面として１つ以上のくびれ部を備えることが可能である。
【００４２】
吸入部２６の下方において、図１の実施形態は、図１ａに関して上述された逆止弁２８を備える。他方で、逆止弁２８は、吸入部２６に生成した負圧又は真空によって駆動されて流体が吸入部２６に向かって上方に流れるのを可能にする。逆止弁２８の上方の吸引カップ１０の要素２８、すなわち、特に駆動開口部１４、出口ノズル１６、及び吸入部２６は、吸引カップ１０の排出部１３を形成する。ドッキング部品３０の駆動ノズル３２と組み合わせると、エジェクタ部分１３はエジェクタを提供し、それによって真空を発生させることができる。他方で、逆止弁２８は、流体が、吸入部２６、出口ノズル１６、入口開口部１４又は駆動ノズル３２から吸引開口部１２に向かって流れるのを防止することを可能にする。このように、真空、したがって、吸引開口部１２に接触する食品の表面に作用するベローズ部分１１内の吸引力は、加圧流体が駆動ノズルにもはや適用されないときでさえ、維持することができる。
【００４３】
逆止弁２８の下方では、吸引カップ１０はベローズ部分１１を備え、このベローズ部分１１は、逆止弁２８の位置の近傍から、吸引カップ１０の底部における吸引開口部１２まで延びる蛇腹状の略テーパ状の囲壁によって実質的に形成されている。吸引開口部１２は、ハンドリング装置１００によってハンドリングされる食品に接触するように構成される。ハンドリング装置１００によってハンドリングされる食品の表面が吸引開口部１２によって適切に接触される場合には、吸入部２６で発生した真空は、ベローズ部分１１内で同様の強度の真空の発生をもたらし、それによって、その表面が吸引開口部１２によって接触される食品に作用する吸引力を発生する。
【００４４】
ドッキング部品３０の駆動ノズル３２に供給される高圧流体は、ポンプ若しくは加圧流体源、又はターミナル４４を圧力源に接続する圧力管路のような、圧力源を取り付けるための、ターミナル４４で終端する接続部品３０中の圧力管路、ボア、孔を介して駆動ノズル３２へ導かれる。
【００４５】
ドッキング部品３０の上部には孔３１が設けられ、この孔は、この例におけるドッキング部品３０用の支持構造に対応する。この支持構造を介して、ドッキング部品３０は、ロボットアーム又は横行手段のような支持構造に取り付けることができる。もちろん、ドッキング部品３０が、それが支持装置に結合されるか又は接続されるための異なる手段を有することが可能である。
【００４６】
図２ａは、上述の図１の実施形態に使用される逆止弁２８の一例の上面図を示す。逆止弁２８は、一方向に曲げることができるが、反対方向に曲げることができないフラップを備える。図２ｂは、図２ａにおけるＣ−Ｃ線として示された平面に沿った逆止弁２８の断面図を示す。さらに、図２ｃは、逆止弁２８の斜視図を示す。
【００４７】
図３は、ハンドリング装置１００のさらなる実施形態を示す。図３の実施形態は図１の実施形態と同様である。図３の実施形態は、図１及び図２に示す逆止弁２８を備えていない点で図１の実施形態と異なる。
【００４８】
図３の実施形態では、図１及び図２の逆止弁２８無しで、ベローズ部分１１内のいずれの負圧も、流体の流れに沿った適用可能な位置に追加の弁が設けられない限り、駆動ノズル３２及び出口ノズル１６を通じた高圧流体の流れが停止されるとすぐに均一化される。
他方で、図１に示す実施形態の逆止弁２８は、ベローズ部分における負圧をわずかに減少させ、さらに、吸引カップ１０の追加的なコストをもたらす付加的な部分である。図１による実施形態と比較すると、図３による実施形態は、エジェクタが動作しない場合には、追加の手段がない状態で、吸引開口部１２において吸引力を最大化し、ベローズ部分１１の内部の真空を維持する能力を失うことを犠牲にして吸引カップ１０のコストを低減する。
【００４９】
図４は、上述した吸引カップ１０及びドッキング部品３０を備えるハンドリング装置１００の斜視図を示す。図１及び図３の図示に加え、図４は、ドッキング部品３０が、いかにさらに詳細に説明される２つのポスト３４．１、３４．２によって吸引カップ１０に固定されていることを示す。また、図４は、図１及び図３に示された開口部１８と流体連通するさらなるターミナル４０を示し、このターミナルもまた、以下にさらに詳細に説明される。
【００５０】
図４に示されたドッキング部品３０は、孔３１に加えて、孔３１の周りに正方形状に配置された４つのさらなる孔３３を備える。５つの孔３１、３３は、ハンドリング装置１００を保持するための支持部材、例えばロボット、横行手段にドッキング部品３０を取り付けるために提供される。もちろん、ドッキング部品３０を支持するための別の手段は、当業者には明らかであろう。ドッキング部品３０を支持するための手段は、ハンドリング装置１００又はそのいずれかの部分には関係していない。
【００５１】
図５は、吸引カップ１０及びドッキング部品３０それぞれの上面断面図を示す。
【００５２】
図５の左側の部分では、ドッキング部品３０は、ドッキング部品３０の本体３５に取り付けられた別個の部品としての駆動ノズル３２を備えるように示されている。本体３５は好ましくはステンレス鋼から成り、駆動ノズル３２は好ましくはプラスチックから成る。本体３５及び駆動ノズル３２が所定の材料から「成る」ということは、これら構成要素がそれぞれの材料から主に形成されるということを意味する。これは、Ｏリング又はシール、インレイ、又はコーティングのような比較的小さな部品又は別個の要素を、異なる金属、プラスチック、又はゴムのような異なる材料で形成することもできる。
【００５３】
駆動ノズル３２はターミナル４４と流体連通しており、このターミナルに高圧流体源を、例えば圧力ライン又は同様の手段を介して接続することができる。高圧流体源をドッキング部品３０にしっかりと取り付けるために、ターミナル４４はねじ溝５０．３を備える。代替的に、ターミナル４４にホースカートリッジコネクタを使用することもできる。
【００５４】
ねじ溝５０．３と同様又は同一のねじ溝が、ねじ溝５０．１としてさらなるターミナル４０に、かつ、さらなるねじ溝５０．２としてさらなるターミナル４２に設けられる。また、これらターミナル４０及び４２に対しては、ねじ溝５０．１、５０．２の代替としてホースカートリッジコネクタを使用することができる。ドッキング部品３０の本体３５内のさらなるターミナル４０、４２はポスト３４．１、３４．２の内部への流体連通を提供し、これらポストはそれぞれ開口部４６、４８を備える。開口部４６、４８は、以下にさらに詳細に説明するように、開口部４６、４８が吸引カップ１０内のそれぞれの開口部１８、２０と協働することができるように寸法を決められている。このように、ターミナル４０、４２は吸引カップ１０と、特に吸引カップ１０のベローズ部分１１の内部と連通している。
【００５５】
ドッキング部品３０のポスト３４．１、３４．２は、ドッキング部品３０の本体３５としてステンレス鋼で、又は成形プラスチックのような異なる材料で形成することができる。ポスト３４．１、３４．２は、好ましくはロッキング要素３６、３８を設けられ、このロッキング要素は吸引カップ１０の一部と係合するように構成され、それによって吸引カップ１０をドッキング部品３０に取り外し可能に固定する。図５、図５ａの左側部分はポスト３４．１及びロッキング要素３６の第１の可能性のある具現体を示し、ここでロッキング要素３６はポスト３４．１の端部における円周方向の凸部によって具現化されている。ロッキング要素３６は、吸引カップ１０内の対応する凹部と係合するように配置されるとともにサイズを決められる。したがって、吸引カップ１０がドッキング部品３０に取り付けられる際に、ロッキング要素３６は抵抗を増加させ、吸引カップ１０が誤ってドッキング部品３０から外れるのを回避する。しかし、ドッキング部品３０から吸引カップ１０を意図的に取り外すことは、好ましくは手作業でかつ複雑な工具を使用することなく可能である。
【００５６】
図５及び図５ｂの右側に示されている代替的なポスト３４．２は、ロッキング要素３８の異なる具現体を使用する。ポスト３４．２上のロッキング要素３８は凹部を備え、この凹部は、吸引カップ１０のそれぞれの凸部と係合するように構成され、サイズを決められている。ポスト３４．１、３４．２及びそれぞれのロッキング要素３６、３８の図示は、吸引カップ１０をドッキング部品３０にしっかりと取り付けるための可能性のある方法の例示的な図としての意味を有する。
【００５７】
勿論、当業者であれば、吸引カップ１０をドッキング部品３０にロック又は係止するための機構を含む、吸引カップ１０のドッキング部品３０への確実な取り付けの更なる可能性のある具現体を容易に理解するであろう。
【００５８】
図５ｂに示すように、吸引カップ１０は、ポスト３４．１、３４．２それぞれを少なくとも部分的に受け入れるように寸法決めされ、構成された２つのボア２２、２４を備える。ボア２２、２４は互いに対して、かつ吸引カップ１０の駆動開口部１４及び出口ノズル１６に平行に延びる。好ましくは、ボア２２、２４は、駆動ノズル３２、駆動開口部１４、及び出口ノズル１６に対して２つの対向する側部に配置される。この構成は、ドッキング部品３０と吸引カップ１０との間に、特に堅固かつ確実な接続を提供する。しかし、吸引カップ１０をドッキング部品３０にしっかりと取り付けるための異なる手段を使用することはもちろん可能であり、それによって吸引カップ１０をドッキング部品３０によって支持することができる。例えば、駆動ノズル３２及び駆動開口部１４はそれぞれ変形させることができ、それによって駆動ノズル３２は、吸入部２６内に負圧を発生させる機能に加えてロッキング要素を提供することができ、吸引開口部１２において吸引力を発生させることができる。
【００５９】
ポスト３４．１、３４．２内の開口部４６、４８と実質的に位置合わせされている場合には、吸引カップ１０の開口部１８、２０は、吸引カップ１０の内部と、ターミナル４０、４２と、の間に、開口部４６、４８及びポスト３４．１、３４．２の内部を介した流体連通が提供される。
【００６０】
この流体連通は吸引カップ１０の内部に正圧を加えるために使用することができ、それによってハンドリング装置１００によってハンドリングされる食品の吸引開口部１２からの解放を容易化するとともに促進する。吸引開口部１２によって適正に接触させられる物体を開放することは、たとえ真空源を停止させた後、すなわちエジェクタの作動を停止させた後であっても、常に容易に達成されるものではない。分離を容易にするために、したがって可能なハンドリング速度を高めるために、食品が吸引カップ１０から容易かつ迅速に解放されるように、吸引カップ１０の内部に吸引力を克服する正圧を加えることができる。
【００６１】
代替的に又は追加的に、開口部１８、２０の一方又は両方を、吸引カップ１０のベローズ部分１１の内部の正又は負圧を感知するために使用することができる。吸引カップ１０の内部と、ターミナル４０、４２との間の流体連通は、圧力センサをこれらターミナル４０、４２のうちの一方、又はそれに接続された圧力ラインに取り付けることを可能にし、これはハンドリング装置１００の作動のモニタリングを容易にする。特に、それは吸引カップ１０の内部に負圧が存在するかどうかをモニタすることができ、負圧が存在することは、吸引カップ１０が物体に吸引力を加えることを意味する。吸引カップ１０の内部の圧力が周囲の圧力と等しい場合には、吸引カップ１０はいずれの物体にも吸引力を加えることはない。さらに、圧力センサを設けることは、ハンドリング装置１００のエジェクタ又は他の部分を容易に制御することを可能にする。
【００６２】
図６は、図５と同様の図におけるハンドリング装置１００のわずかに異なる実施形態を示す。図５の実施形態とは対照的に、図６のドッキング部品３０のターミナル４０、４２、４４は別の方法で提供される。さらに、ポスト３４．２もまた図５のポスト３４．１の構成に従って構成されている。従って、両方のポスト３４．１、３４．２の両方は、それらの端部にロッキング要素３６としての凸部を備える。
【００６３】
図７は、図５及び図６と同様の視点における更なる実施形態を示す。図６の実施形態とは対照的に、図７のターミナル４０、４２、４４は図５のターミナルと同様であり、ポスト３４．１、３４．２の両方は、図６に示すような方法で、すなわち吸引カップ１０をドッキング部品３０にしっかりと取り付けるためのロッキング要素としての凸部３６を有して構成される。
【００６４】
図示された実施形態では、従来の吸引カップ、すなわちベローズ部分１１と、エジェクタの出口ノズル１６と、吸入部２６と、を備える吸引カップ１０として一体部品が設けられている。したがって、この一体部品である吸引カップ１０は、エジェクタの追加部品を交換する必要なく、交換することができる。図示された実施形態による吸引カップ１０は、ベローズ部分１１だけでなく、食品をハンドリングするために必要な流体の流れに対して接触領域の下流、すなわち吸引開口部１２に位置するエジェクタのそれら要素を備えるエジェクタ部１３をも備える。これは、汚染された食品との接触に起因する可能性のある汚染の下流のハンドリング装置１００のいずれかの部分を、システムの衛生的な操業を維持するために定期的な間隔で容易に交換することができることを意味する。同時に、本発明は、駆動ノズル３２又はエジェクタ又はその周辺部品の更なる上流の構成要素のような、装置の他の部品を交換するために必要とされるコスト及び時間を回避する。
【００６５】
別の代替的実施形態では、駆動ノズル３２もまた吸引カップ１０と一体的に形成することが可能である。そのような構成は、一方では一体部品として、若しくは駆動ノズル３２の組み合わせとして、他方では出口ノズル１６を備える吸引カップ１０から成る一体部品として達成することができる。後者の場合、駆動ノズル３２は吸引カップ１０にしっかりと取り付けることができる。この場合、ドッキング部品３０は、ドッキング部品３０と吸引カップ１０とを堅固にかつ機械的にしっかりと接続するためのターミナル又はインターフェースを提供することが好ましい。
【００６６】
さらに、上述の実施形態は、吸引カップ１０が実質的に円筒形状の３つのボア、開口部、又は孔を有するように開示している。ボアのうちの１つが駆動開口部１４として使用され、２つのさらなるボア２２、２４がドッキング部品３０のそれぞれのポスト３４．１、３４．２を受け入れるために使用される。しかしながら、もちろん異なる幾何学的構成を、駆動ノズル３２を含むドッキング部品３０、場合によってはポスト３４．１、３４．２と、吸引カップ１０と、の間の流体密封接続のために選択することも可能である。
【００６７】
上述したように、吸引カップ１０の開口部１８、２０の一方は、ドッキング部品３０の開口部４６、４８及びターミナル４０、４２と協働する際に、吸引カップ１０によって搬送される食品の解放を容易にするようにブローオフ機能を提供するため、又は吸引カップ１０、特にベローズ部分１１の内部の圧力をモニタするための圧力センサ用に、使用することができる。しかし、もちろん、これら任意の特徴は省略することができる。特に、吸引開口部１２によって加えられる吸引力のモニタに関しては、圧力センサの代わりにカメラ、光センサ又は他の手段を使用することができる。また、前述の両方の機能を提供するために、一の開口部１８、２０のみを使用することも可能である。例えば、一の開口部１８、２０は、Ｔセクションと流体連通することができ、流体ラインは２つの流体ラインに分岐し、一方は圧力センサ用であり、他方はブローオフ機能のために使用される流体圧源用である。
【００６８】
前述したように、ターミナル４０、４２、４４の接続部にはねじ溝が設けられていることが好ましい。しかし、もちろん、ホースカートリッジコネクタ又は同様の手段を使用することが可能である。
【００６９】
上述に示した実施形態では、実質的に円筒形状のポスト３４．１、３４．２が、ドッキング部品３０と吸引カップ１０との間の機械的接続を提供するため、及び開口１８、２０と、ターミナル４０、４２と、の間に流体ラインを提供するために使用される。もちろん、任意的な開口部１８、２０が無い場合には、これらポストが専ら機械的接続として作用することが可能である。円筒形状ポストを使用する代わりに、当業者に知られている他の機械的接続、例えばＴ−スロット、ダブテールコネクタ、非円形ポストなどが可能であり、ドッキング部品３０を取り外すことのない吸引カップ１０の迅速な交換が可能であることが特に好ましい。
【００７０】
本発明を使用することにより、食品に接触した後に汚染される場合がある真空ハンドリング装置のそれら部分のみを迅速に交換することが可能である。食品及び可能性のある細菌又は他の汚染に対して上流にある、又は分離されているエジェクタ及びハンドリング装置の部品は、本発明が完全なハンドリング装置の効率を著しく高めることができるように、同じ間隔で交換される必要はない。
【符号の説明】
【００７１】
１０              吸引カップ
１２              吸引開口部
１４              駆動開口部
１６              出口ノズル
１８              ブローオフ開口部
２０              真空センサ開口部
２２              第１の孔
２４              第２の孔
２８              逆止弁
３０              ドッキング部分
３２              駆動ノズル
３４．１          ポスト
３４．２          ポスト
３６              ロッキング要素、固定要素、凸部
３８              ロッキング要素、固定要素、凹部
４０、４２        ターミナル
４６、４８        開口部
５０．１          ねじ溝
５０．２          ねじ溝
１００            ハンドリング装置
【図１ａ）】
0006575018.tif 000002
【図１ｂ）】
0006575018.tif 000003
【図２ａ）】
0006575018.tif 000004
【図２ｂ）】
0006575018.tif 000005
【図２ｃ）】
0006575018.tif 000006
【図３ａ）】
0006575018.tif 000007
【図３ｂ）】
0006575018.tif 000008
【図４】
0006575018.tif 000009
【図５ａ）】
0006575018.tif 000010
【図５ｂ）】
0006575018.tif 000011
【図６】
0006575018.tif 000012
【図７】
0006575018.tif 000013