(57)【要約】  包装機は、一連の製品を包装する一連のステーション即ちアセンブリを備える。カートン給送システム及び一連の物品即ち製品を受け取る製品コンベヤは、包装機の第１の上流即ち投入端部に設けられる。カートン給送システムは、カートンブランクを製品に重ね合わせるように給送し、製品は、通常、４個パック、６個パック、８個パック等を形成するようにグループ分けされる。その後、カートンブランクが付与された製品群は、包装機の１つ以上の下流の折畳み及び上包み即ち包装アセンブリ即ちステーションを通って移動される。【選択図】図２
2021520322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装機であって、
前記包装機を通して一連の製品を移動させる製品コンベヤと、
カートンブランクの束を供給するカートンマガジンと、
前記カートンマガジンに隣接して前記製品コンベヤの上方に配置されるカートン給送システムであって、前記カートン給送システムは、
前記カートンマガジンに隣接して配置され、前記カートンマガジンからカートンブランクを選択的に取り込むように構成された取り込みアセンブリと、
前記カートンマガジンから離れるように、前記製品コンベヤに向かって延在するカートン傾斜台であって、前記カートン傾斜台は、前記取り込みアセンブリから前記カートンブランクを受け取るように構成され、前記カートンブランクを前記カートン傾斜台に沿って、前記取り込みアセンブリから離れるように付勢するように、前記カートン傾斜台に給送される前記カートンブランクに係合するように移動可能な一連のカートン突起を備える、カートン傾斜台と、
前記カートンブランクに係合するように搬送されるとともに、前記カートン傾斜台に沿って、及び前記製品コンベヤに沿って移動する対応する製品又は製品群と重ね合わされるように、前記カートンブランクを引き続き移動させる一連の突起を備える、上方突起コンベヤと、
を備え、
前記上方突起コンベヤは、上流端部を有し、前記上流端部は、前記カートン傾斜台に沿って後方に突出し、解放点に隣接する位置において、前記カートン傾斜台の上方に延在し且つ前記カートン傾斜台と実質的に位置合わせされ、それにより、前記カートンブランクが、前記カートン傾斜台に沿った前記カートン突起による係合から解放されると、前記カートンブランクは、前記上方突起コンベヤの前記突起によって係合され、前記カートンブランクの、前記カートン傾斜台に沿った、前記対応する製品又は製品群との重ね合わせに向けた移動が継続され、前記上方コンベヤの前記突起は、或る間隔で配置され、前記製品コンベヤに沿った前記製品の移動速さに実質的に一致する移動速さを前記カートンブランクに与える速さで移動する、カートン給送システムと、
前記カートン給送システムの下流に配置され、前記カートンブランクを、対応する製品又は製品群の周りに付与する少なくとも１つの包装即ち上包みステーションと、
を備える、包装機。
【請求項２】
前記カートン給送システムは、前記カートン傾斜台に沿って少なくとも部分的に延在する駆動ベルト又はチェーンを更に備え、前記カートン突起は、前記駆動ベルト又はチェーンに沿って、一連の離隔した状態で取り付けられ、前記カートン突起は、前記上方突起コンベヤの前記突起の前記間隔よりも大きい間隔で配置される、請求項１に記載の包装機。
【請求項３】
前記カートン傾斜台は、前記取り込みアセンブリに隣接する上流セクションから、前記カートンが前記カートンに対応する製品又は製品群に付与される重ね合わせ点に略ある遠位セクション終端部まで、下方に角度を付けて且つ前方に延在する１つ以上のセクションを有する、請求項１に記載の包装機。
【請求項４】
前記少なくとも１つの包装即ち上包みステーションは、一連のガイドレールを備え、前記一連のガイドレールは、前記カートンブランクの一部に係合し、前記カートンブランクに対応する製品又は製品群に沿った折畳み位置に向かって前記カートンブランクの前記一部を方向付ける、請求項１に記載の包装機。
【請求項５】
前記カートン傾斜台は、隣接する前記取り込みアセンブリから下方に傾斜した角度で延在する１つ以上のセクションを有し、前記上方突起コンベヤは、枠体を備え、前記枠体は、上流部分を有し、前記上流部分は、前記解放点から下方に角度を付けて延在するとともに、前記カートン傾斜台に対して実質的に平行に延在する、請求項１に記載の包装機。
【請求項６】
製品を包装する方法であって、
包装機を通る移動経路に沿って一連の製品を移動させることと、
カートン給送システムの取り込みアセンブリを用いて、カートンマガジンからカートンブランクを取り込み、前記カートンブランクをカートン傾斜台内に配置することと、
前記カートンブランクが前記カートン傾斜台内にあるときに、前記取り込みアセンブリからの及び／又は前記カートンブランクを前記カートン傾斜台に沿って移動させる１つ以上のカートン突起であって上方突起コンベヤの一連の突起と異なる間隔で配置された前記１つ以上のカートン突起からの前記カートンブランクの解放点のあたりで、前記カートンブランクを前記上方突起コンベヤの前記一連の突起に係合させることと、
前記上方突起コンベヤの前記突起によって前記カートンブランクを前記カートン傾斜台に沿って、製品コンベヤに沿って移動する前記製品との重ね合わせに向けて移動させ、前記カートンブランクが前記製品との重ね合わせに近づくと、前記製品コンベヤに沿った前記製品の移動速さに実質的に一致する移動速さで前記カートンブランクを移動させることと、
前記カートンブランクを対応する製品又は製品群に付与し、製品パッケージを形成することと、
を含む、方法。
【請求項７】
前記上方突起コンベヤの前記突起は、前記カートンブランクを前記製品との重ね合わせに向けて移動させる際に、前記カートン傾斜台と略平行な角度で移動される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記カートンブランクを前記上方突起コンベヤの前記一連の突起に係合させることは、前記カートンブランクが前記カートン傾斜台内にある間に前記カートンブランクが前記カートン突起との係合から解放される解放点で、前記上方突起コンベヤの１つ以上の突起が前記カートンブランクに係合するように前記上方突起コンベヤの前記１つ以上の突起を移動させることを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記上方突起コンベヤの前記突起は、前記製品コンベヤに沿った前記製品の前記移動速さに実質的に一致する速さで移動され、前記カートンブランクを付与する前記製品の前記移動速さに一致するように前記カートンブランクの減速を制御する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記カートンブランクを取り込むことは、各カートンブランクに真空を印加すること、カートンブランクの束から各カートンブランクを引き出すこと、前記カートンブランクを前記カートン傾斜台へ給送すること及び前記カートンブランクに印加される前記真空を解放することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記カートンブランクは、前記真空が解放されると、前記１つ以上のカートン突起によって係合され、前記カートン突起は、前記上方突起コンベヤの前記突起の前記移動速さよりも速い速さで前記カートンブランクを移動させる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
包装機を通して製品コンベヤに沿って移動する製品群に重ね合わされるようにカートンブランクを給送するカートン給送システムであって、前記カートン給送システムは、
前記包装機の前記製品コンベヤの上方に配置される枠体と、
前記枠体の上流端部に配置され、カートンブランクの束からカートンブランクを選択的に取り込むように構成された取り込みアセンブリと、
前記枠体に沿って下方に角度を付けて且つ前記製品コンベヤに向かって延在するカートン傾斜台であって、前記カートン傾斜台は、前記取り込みアセンブリから前記カートンブランクを受け取るように構成されるとともに一連のカートン突起を備え、前記一連のカートン突起は、前記カートン傾斜台へ給送される前記カートンブランクに係合するように移動可能であるとともに、前記カートンブランクを、第１の速さで、前記カートン傾斜台に沿って、前記取り込みアセンブリから離れるように移動させる、カートン傾斜台と、
前記カートンブランクに係合するように搬送されるとともに、前記カートン傾斜台に沿って及び前記製品コンベヤに沿って移動する対応する製品又は製品群に重ね合わされるように、前記カートンブランクを引き続き移動させる一連の突起を備える上方突起コンベヤと、
を備え、
前記上方突起コンベヤは、前記枠体内に少なくとも部分的に収納され、前記上方突起コンベヤの上流端部は、解放点に隣接する位置において、前記カートン傾斜台の上方に、前記カートン傾斜台と実質的に位置合わせされて延在し、それにより、前記カートンブランクが前記カートン傾斜台に沿った前記カートン突起による係合から解放されると、前記カートンブランクは、前記上方突起コンベヤの前記突起によって係合され、前記カートン傾斜台に沿って前記対応する製品又は製品群との重ね合わせに向かう前記カートンブランクの移動が継続され、前記上方突起コンベヤの前記突起は、或る間隔で配置され、前記製品コンベヤに沿った前記製品の移動速さに実質的に一致する移動速さを前記カートンブランクに与える第２の速さで、前記カートンブランクを移動させる、カートン給送システム。
【請求項１３】
前記カートン傾斜台は、前記取り込みアセンブリに隣接する上流セクションから、前記カートンが前記カートンに対応する製品又は製品群に付与される重ね合わせ点あたりにある遠位セクション終端部まで、下方に角度を付けて前方に延在する１つ以上のセクションを有する、請求項１２に記載のカートン給送システム。
【請求項１４】
前記カートン給送システムは、前記カートン傾斜台に沿って少なくとも部分的に延在する駆動ベルト又はチェーンを更に備え、前記カートン突起は、前記駆動ベルト又はチェーンに沿って、一連の離隔した状態で取り付けられ、前記カートン突起は、前記上方突起コンベヤの前記突起の前記間隔よりも大きい間隔で配置される、請求項１２に記載のカートン給送システム。
【請求項１５】
前記上方突起コンベヤは、関連する製品群と重ね合わされて移動する前記カートンブランクを、少なくとも１つの包装即ち上包みステーションへ給送し、前記少なくとも１つの包装即ち上包みステーションは、前記カートンブランクの一部に係合し、前記カートンブランクに対応する製品又は製品群に沿って折畳み位置に向かって前記カートンブランクの一部を方向付ける一連のガイドレールを備える、請求項１２に記載の包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本特許出願は、本出願において名前が挙げられている本発明者によって既に出願済みで同時係属中の２０１８年４月５日付けで出願された米国仮特許出願第６２／６５３，１２９号の正式な特許出願である。本特許出願は、仮特許出願を律則する法令及び規則、特に米国特許法第１１９条（ｅ）項並びに米国特許法施行規則第１．７８条（ａ）（３）項及び（ａ）（４）項に従って、引用されるこの仮特許出願の出願日の利益を主張する。上記の仮特許出願の明細書及び図面は、この引用により、それらの全体が記載されているかのように、具体的に本明細書の一部をなす。
【０００２】
本発明は、包装機に関し、特に、包装のために、製品又は一連の製品に係合するようにカートン又はカートンブランクを給送するカートン給送システム即ちステーションを組み込んだ包装機に関する。
【背景技術】
【０００３】
缶、ボトル、その他の物品等の製品を、板紙カートン（板紙製小箱）等のカートン内に収納する包装機械は、よく知られている。これらの包装機は、限定はしないが、ラップ型（上包み型）カートン、かご型カートン、又はスリーブ型カートン内に物品即ち製品を配置する包装機を含む。缶又はボトル等の物品をラップ型カートン内に包装する包装機の１つの例は、グラフィック  パッケージング  インターナショナル，エルエルシーによって製造されるＭａｒｋｓｍａｎ（登録商標）ＭＭ２４００ブランドの機械を含むＭａｒｋｓｍａｎ（登録商標）系統の機械である。他のタイプの包装機は、グラフィック  パッケージング  インターナショナル，エルエルシーのＱｕｉｋｆｌｅｘ（商標）及びＡｕｔｏｆｌｅｘ（商標）ブランドの機械のように、特に、製品をスリーブ型又は完全に閉鎖したカートン及びかご型カートン内に包装するように適合される。これらの機械のうちの多くは、第１の端部即ち上流セクションに位置するカートンブランク給送器から、充填済みのカートン即ちパックが放出される第２の端部即ち下流セクションまで延在する、１つ以上の細長いコンベヤシステムを備える。コンベヤは、ボトル、缶その他の物品と、物品を受け取る即ち物品に付与されることで充填済みパックを形成するカートンブランクとを、機械を通してコンベヤの下流即ち放出端部に向かって移動させる。必要な包装機能を果たす必須構成要素を組み込んだ様々なユニット即ちステーションが、コンベヤに沿って配置される。
【０００４】
例えば、ラップ型カートンを処理するように設計された包装機において、製品は、通常、機械の上流セクションに大量に運ばれ、物品即ち製品選択ステーションへ移動し、そこで、製品は、２×３の物品群、２×２の群、又は２×４の物品群等の所望の構成でグループ分けされる。他の群構成も可能である。さらに、カートンブランク給送器は、２×３の構成で配置された６つの物品の群（「６個パック」）等の形成された物品群の周りに各ブランクを巻き付けるステーションに、カートンブランクを、通常、一度に１つずつ運ぶ。これらのラップ型カートンブランクは、係止機構、通常はタブ及びスリット即ち穴を有することができ、これらは、両側の底縁部において互いに協働即ち係合して、ラップ型カートンブランクを物品群の周りで閉鎖及び係止する。カートンブランクが物品群の周りに巻き付けられた後、この群は、ここでは形成済みかつ充填済みのカートン即ちパック内に確実に保持される。
【０００５】
本明細書で用いられる場合、「カートンブランク」という用語は、平坦なブランクを指すか、又は、特にスリーブ型のカートンブランクとなるように、例えば糊付けによって部分的に構築されたカートンブランクを指す。「カートン」又は「パック」という用語は、物品の周りに完全に組み付けられているか、又は物品を内部に収納するか、又は別様に物品を収容するカートンブランクを指す。このような動作を達成するために、物品群及び機械部材の周りに巻き付けられるように適合されたカートンブランクが、米国特許第５，６７３，５３６号及び米国特許第６，５５０，６０８号に示されているように概して既知である。これらの米国特許の双方は、本明細書に開示されている本発明の現所有者であるグラフィック  パッケージング  インターナショナル，エルエルシーによって所有され、また、いずれも引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。
【０００６】
様々なＭａｒｋｓｍａｎ（登録商標）ブランドの包装機が、グラフィック  パッケージング  インターナショナル，エルエルシーによって開発され、商用化されている。これらの機械は、カートン給送器等の機構を備え、カートン給送器において、カートンがマガジンから引き出され、給送ローラー間に及び移動経路に沿って給送され、物品群に係合するとともに物品群上に配置される。カートンのそのような配置は、通常、カートンを物品に対して適切に巻き付ける／付与することを確実にするように、かなりの正確性をもって行わなければならない。従来のカートン給送器において、カートンは、通常、給送器から上方コンベヤに引き渡され、上方コンベヤによって、カートンが製品に付与される。さらに、それと同時に、カートンの速さを、通常、カートンと製品との係合点において、上方コンベヤの下を移動する製品の速さに迅速に一致させなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、上記の問題並びに当該技術分野における他の関連する及び関連しない問題に対処するカートン給送システムが必要とされていることがわかる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
簡潔に記載すると、本発明は、包括的に、カートンブランクを、包装機の下流の上包み即ち包装ステーション即ちセクションへ給送するカートン給送システム、又はカートンブランクを物品／製品若しくは物品／製品群に付与する他の同様のアセンブリを備える包装機に関する。１つの実施形態において、カートン給送システムは、通常、ボトル、缶等の物品即ち製品の周りに折畳む又は巻き付けるように適合された平坦なラップ型カートンブランクを給送し、包装機を通して製品コンベヤに沿って移動させ、６個パック、８個パック等の包装された製品パッケージを形成することに向けられている。しかしながら、当業者には、本発明の原理を、必要又は所望に応じて、様々な他のタイプのカートン／カートンブランクの給送及び様々な他のタイプの製品の包装に適用することができることが理解されよう。
【０００９】
１つの態様において、包装機は、カートン給送システムと、包装機の第１の上流又は投入端部において一連の物品即ち製品を受け取る製品コンベヤとを含む、一連のステーション即ちアセンブリを備えることができる。製品は、通常、６個パック、８個パック、又は他のパッケージ構成等を形成する一連の製品にグループ分けすることができ、包装機を通して移動させるために一連の製品コンベヤに載置即ち配置することができる。例えば、包装機は、包装機を通して一連の製品を移動させる製品コンベヤを収納する投入端部と、マガジンの下流にカートンブランクの束を供給するとともに、枠体を備えるカートンマガジンと、マガジンに隣接して配置され、マガジンからカートンブランクを選択的に取り込み、カートンブランクを、マガジンから離れかつ製品コンベヤに向かって延在するカートン傾斜台に給送するように構成された取り込みアセンブリとを備えることができる。
【００１０】
上方突起コンベヤは、カートン給送システムの下流に位置することができ、また、カートン傾斜台に給送され、カートン傾斜台に沿って移動するカートンブランクに係合するように移動可能であり、カートンブランクを、製品コンベヤに沿って移動する対応する製品又は製品群と重ね合わせするように促す、一連のカートン突起を備えることができる。上方突起コンベヤは、カートン給送システムの枠体内に少なくとも部分的に収納され、カートン傾斜台の上方に、カートン傾斜台と実質的に位置合わせされた状態で、解放点に隣接する位置まで延在する。カートンブランクがカートン傾斜台に沿ったカートン突起の係合から解放されると、カートンブランクは、上方突起コンベヤの突起によって係合され、カートン傾斜台に沿った、対応する製品又は製品群との重ね合わせに向けた移動が継続される。ここで、上方コンベヤの突起は、或る間隔で配置され、製品コンベヤに沿った製品の移動速さに実質的に一致する移動速さをカートンブランクに与える速さで移動する。
【００１１】
その後、カートンブランクが付与された製品群は、包装機の１つ以上の下流の折畳み及び上包み又は包装アセンブリ即ちステーションを通って移動する。カートンブランク及びカートンブランクが付与される製品又は製品群が、カートン給送システムの下流の少なくとも１つの包装即ち上包みステーションを通って移動する際、カートンブランクが、対応する製品又は製品群の周りに付与され、一連の製品パッケージを形成する。
【００１２】
例えば、製品群が１つ以上の上包み即ち包装ステーションを通過する際、カートンブランクは、製品群の周りに折畳むことができ、係止タブ又はカートンブランクの他の係止機構は、係合し、カートンを製品群の周りに巻き付けられた状態で実質的に固定することができる。代替的又は付加的に、必要又は所望に応じて、カートンブランクのパネル及び／又はフラップを製品の周りに巻き付けられた形態で固定するのに役立つように、接着剤アプリケーターをカートン及び製品の移動経路に沿って位置合わせし、接着剤を塗布することができる。
【００１３】
その後、完成したカートン即ちパッケージは、圧縮ベルトと、完成したパッケージの解放／放出を制御する計量アセンブリとを備えることができる放出ステーションを通過することができる。また、パッケージは、分割ステーションに引き渡すことができ、そこで、パッケージをレーンに分割し、及び／又は、必要に応じて、パッケージの方向を変えて包装機から放出するのに役立つように転回させることができる。
【００１４】
カートン給送システムは、概して、包装機の上流端部に取り付けられる又は位置するとともに、包装機の製品コンベヤの送込み部分の上に取り付けることができる。カートン給送システムは、対向するサイドプレートを備える枠組みと、その上流端部に配置され、カートンの束を収納するとともに、カートンの束の給送のための取り込み点を呈するマガジンとを備える。カートン取り込みアセンブリは、マガジン内のカートンブランクの束のうちの先頭のカートンブランクに係合するように移動可能である。カートン取り込みアセンブリは、マガジンから先頭のカートンブランクを取り込み及び引き出し、そのカートンブランクを、カートン給送システムの枠組みに沿って前方に延在するカートン傾斜台に移送する。カートン傾斜台は、それらに沿ってカートンブランクが受け取られる対向するガイド及び支持プレートと、各カートンブランクに係合し、各カートンブランクを、カートン取り込み装置から離れるように、カートン傾斜台に沿って駆動するための、給送器チェーン又はベルトによって搬送される一連のカートン突起とを備えることができる。
【００１５】
本開示の別の態様において、上方突起コンベヤは、概して、カートン給送システムの枠組み内に延在し、枠組み内に協働して収納することができる。上方突起コンベヤは、上方突起コンベヤの各端部において離隔するギヤ又はスプロケット間に延在する１つ以上のコンベヤチェーン又はベルトを備えることができる。駆動モーターが、細長い移動経路の周りでの少なくとも１つのチェーン又はベルトの回転を駆動するように、駆動ギヤ又はスプロケットの少なくとも１つに更に連結することができる。代替的に、少なくとも１つのチェーン又はベルトは、製品コンベヤの同じモーター即ち駆動部に接続し、そのモーター即ち駆動部によって（例えば、ベルト又は他の間接的な駆動によって）駆動することで、製品コンベヤと実質的に一致する速さ即ち速度で移動することができる。上方突起コンベヤは、少なくとも１つのコンベヤチェーン又はベルトに沿って一連の離隔した状態で取り付けられる一連の上方突起を更に備える。上方突起は、カートンブランクがカートン傾斜台内にある際に、カートンブランクに係合するように搬送され、解放点においてカートンブランクに係合し、カートンブランクの移動を引き継ぐ。ここで、カートン突起は、カートンブランクがカートン傾斜台内にまだある間に、カートンブランクとの駆動係合から解放される。
【００１６】
上方突起コンベヤは、概して、物品が製品コンベヤによって移動する速さ即ち速度に実質的に一致する速さで上方突起を移動させるように、間隔（ピッチ）決めされている。上方突起コンベヤの上流部分は、カートン給送システムのカートン傾斜台の上に更に配置され、カートン傾斜台の上にかつカートン傾斜台に沿って、解放点とおおよそ位置合わせされた後方の位置まで突出即ち延在し、解放点において、カートンは、カートン突起との係合から解放され、さらに、カートン傾斜台が向けられた角度を実質的になぞる角度で向けられる。さらに、カートン給送器チェーン又はベルトのカートン突起は、各カートンブランクが上方突起コンベヤの突起によって係合される際に、カートン傾斜台に沿って移動するカートンブランクとの駆動係合から外れるように変位又は別様に移動するように更に構成される。
【００１７】
１つの例の態様によれば、カートン給送システムを備える包装機を動作させる方法は、包装機を通る移動経路に沿って一連の製品を移動させることと、カートン給送システムの取り込みアセンブリを用いて、カートンマガジンからカートンブランクを取り込み、そのカートンブランクをカートン傾斜台内に配置することとを含むことができる。取り込まれたカートンブランクは、カートン突起によって係合され、カートン突起は、カートンブランクを、カートン傾斜台に沿って、取り込みアセンブリから離れるように移動させる。上方突起コンベヤの突起は、おおよそ解放点において、カートンブランクがカートン傾斜台内に依然としてある間に、カートンブランクに係合し、解放点において、カートンブランクは、カートン突起から係脱し、カートン傾斜台に沿って、カートン突起とは異なる間隔で配置された上方コンベヤの突起とともにカートンブランクを移動させる。上方コンベヤの突起は、カートンブランクを、カートン傾斜台に沿って、上方突起とともに製品コンベヤに沿って移動する製品との重ね合わせに向けて引き続き移動させる。カートンブランクが製品との重ね合わせに近づくと、カートンブランクは、製品コンベヤに沿った製品の移動速さに実質的に一致する移動速さで移動する。その後、カートンブランクは、カートンブランクをその対応する製品又は製品群に付与し、製品パッケージを形成する１つ以上の包装即ち上包みステーション内へ移動する。
【００１８】
カートンブランクをカートンブランクの製品との重ね合わせ及び係合点から実質的に上流の位置及び／又は場所に係合させること、並びに、カートンブランクがカートン傾斜台内にある間に、給送器チェーン又はベルトの突起が係合から外れる位置及びタイミングで、カートンブランクを上方コンベヤ突起に係合させることによって、カートンブランクは、製品の速さと実質的に一致するように制御されているカートンブランクの移動速さで、関連する製品又は製品群との重ね合わせ及び係合点に移動し、方向付けられることが可能である。これにより、カートンブランクの取り込みとその対応する製品／製品群上への配置との間でカートンブランクの不要な加速及び／又は急激な減速を必要とせずに、カートン給送システムから、関連する又は対応する製品又は製品群と重ね合わせするように、カートンブランクを実質的に滑らかに正確に移行させることが可能である。
【００１９】
本発明の種々の目的、特徴、及び利点は、添付の図面とともに考慮される場合、以下の詳細な説明を検討すると、当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本発明の原理に従った、物品即ち製品を包装するカートンを給送するカートン給送システムを備える包装機の１つの実施形態を示す斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の原理に従った、物品即ち製品を包装するカートンを給送するカートン給送システムを備える包装機の１つの実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の原理に従った、カートン給送システムの一実施形態の斜視図である。
【図３】図２のカートン給送システムの側面図である。
【図４Ａ】上方突起コンベヤによるカートンブランクの係合及び給送を示す、カートン給送システムの斜視図である。
【図４Ｂ】上方突起コンベヤによるカートンブランクの係合及び給送を示す、カートン給送システムの斜視図である。
【図４Ｃ】上方突起コンベヤによるカートンブランクの係合及び給送を示す、カートン給送システムの斜視図である。
【図５Ａ】カートン給送システムのカートン傾斜台に沿ったカートンブランクの移動を示す斜視図である。
【図５Ｂ】カートン給送システムのカートン傾斜台に沿ったカートンブランクの移動を示す斜視図である。
【図６】製品群との重ね合わせに向けたカートンブランクの移動を示す斜視図である。
【図７】包装即ち上包みステーションを通って移動し、製品群に付与されるカートンブランクを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態及びその様々な特徴を、記載される及び／又は添付図面に示されている非限定的な実施形態及び例を参照して以下に詳細に説明する。図面に示されている様々な特徴は、必ずしも縮尺どおりに描かれておらず、また、１つの実施形態の特徴は、本明細書に明示的に示されていなくても、当業者には認識されるような他の実施形態とともに使用することができることに留意すべきである。したがって、当業者であれば、一般的な慣例に従って、図面の様々な特徴及び要素の寸法が、本明細書に記載の本開示の実施形態をより明確に示すように拡大又は縮小されている場合があることを認識及び理解されよう。さらに、或る特定の構成要素及び処理技法の記載が、本発明の実施形態及び／又は特徴を不必要に曖昧にすることがないように省略される場合がある。本明細書において用いられる例は、本発明を実施することができる方法の理解を容易にするため、及び当業者が本発明の実施形態を実施することを更に可能にするために意図されているにすぎない。したがって、本明細書における例及び実施形態は、専ら添付の特許請求の範囲及び適用法によって規定される本発明の範囲を制限するものとして解釈すべきではない。
【００２２】
ここで、いくつかの図を通して同様の符号が同様の部分を示す図面を参照すると、図１Ａ〜図７は、本発明の原理に従った、カートン給送システム１０を備える包装機５の態様を示している。カートン給送システム１０は、給送する平坦なブランク、すなわちラップ型カートンブランクＣ（図２〜図５Ｂ）が、包装機のマガジン１１に供給される及び／又はマガジン１１内に収容されるカートンブランクの束Ｓ（図１Ａ）から選択され即ち取り込まれ、カートン給送システム１０によって個々に、取り込まれる位置、又はカートンブランクを包装機５若しくは同様の装置の製品コンベヤ１３に沿って移動する物品／製品若しくは物品／製品の群Ｐ（図１Ａ及び図６）と重ね合わせされるように移動させる上方突起コンベヤ１２に移送される位置に給送されるものとして示されている。カートン給送システム１０は、カートン給送器から給送されるカートンブランクの移動の速度即ち速さが、複雑性及び／又はカートン給送システムの動作に必要な動作システムの付加を最小限にしながら、カートンブランクが製品Ｐに付与される係合又は重ね合わせ点の上流で、実質的に制御されることを更に可能にする。
【００２３】
図１Ａ並びに図６及び図７に示されているように、１つの態様において、包装される物品／製品Ｐは、缶又はボトルを含むことができる。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な他の製品を包装することもできる。製品は、例えば、４個パック、６個パック、８個パック、又は他の任意のサイズ若しくは構成のパッケージを形成する、４個、６個、８個等の群に更にグループ分けすることができる。
【００２４】
包装機５（図１Ａ及び図１Ｂ）は、通常、第１の上流即ち投入端部１６と第２の下流即ち出力端部１７とを有する細長い枠体１４を備える。包装機の上流端部１６に通常位置するカートン給送システム１０と、枠体を通って延在し、包装機を通る移動経路１８に沿って製品を移動させる製品コンベヤ１３と、１つ以上の上包み即ち包装アセンブリ１９とを含む、一連のステーション即ちアセンブリが、枠体に沿って取り付けられる即ち配置される。
【００２５】
上包み／包装アセンブリは、一連のカートン折畳み部材即ち機構２１（図７）と、関連する製品又は製品群Ｐの周りでカートンブランクの端部を固定する差込み及び／又は係止機構２２（図１Ａ及び図１Ｂ）とを備えることができる。そのような上包み即ち包装ステーション及びそれによって付与されるカートンブランクの例は、米国特許第９，７７６，７５０号及び同第６，５５０，６０８号に見られ、これらの米国特許の開示は、引用することによって本明細書に完全に記載されているかのように本明細書の一部をなす。追加の又は代替的な機構として、接着剤アプリケーターを設けてもよい。
【００２６】
包装機５は、上包みされたパッケージの放出を制御する放出即ち計量ステーション２３を備えることもできる。パッケージは、下流の分割ステーション即ちセクション２４に給送することもでき、分割ステーション即ちセクション２４は、パッケージを１つ以上のレーンに分け、及び／又はパッケージを排出するために必要に応じて転回若しくは方向転換することができる。転回／分割ステーションの一例は、米国特許第７，５０３，４４７号に見ることができ、この米国特許の開示は、引用することによって本明細書に完全に記載されているかのように本明細書の一部をなす。
【００２７】
図１Ａ〜図４Ａに示されているように、カートン給送システム１０は、上流端部３２Ａ及び下流端部３２Ｂと、その間でカートン給送システムの動作部材を支持する調整可能な間隔を有する側枠部材３３とを有する枠体３１を備える。マガジン１１は、通常、枠体３１の上流端部３２Ａに収納／配置され、また、脚部即ち支持体３６（図１Ａ及び図１Ｂ）上に調整可能に取り付けることができ、カートン給送システムの枠体３１に接続することができるマガジン支持枠体３４を備えることができる。マガジン支持枠体は、異なるサイズのカートンブランクに適応するように鉛直方向に調整可能とすることができる。さらに、マガジン支持枠体は、ハンドホイール若しくはクランク、モーター、ソレノイド、その他のアクチュエーター等のアクチュエーターを備えることができる調整機構３７（図１Ｂ）等によって側方から調整することができる。これにより、カートン給送システムの動作部材に対するマガジンの位置、ひいてはその内部のカートンブランクの束の位置の調整が可能になる。
【００２８】
さらに、マガジンに沿って１つ以上の駆動チェーン又はベルト３８を設けることができ、駆動チェーン又はベルト３８は、カートンブランクの束Ｓの下端部に係合して、カートンブランクの束を前方に取り込み位置３９に向かって付勢し、選択された各カートンブランクＣを束から個別に取り込む及び取り出すことに関する一貫性を保証することができる。マガジン１１は、カートンブランクの束Ｓを受け取ることができる一連の支持体即ちトラック４１を更に備えることができる。ここでは、カートンブランクは、マガジンの取り込み位置３９に向かって移動する際に、前方に面して傾いた姿勢で向けられる。
【００２９】
図２、図４Ａ、及び図５Ａに示されているように、カートン給送器枠体３１は、カートンブランクの束の高さ及び／又は長さの差に適応するように、鉛直方向等に可動又は調整可能とすることもでき、また、１つ以上の前方に傾斜した即ち斜めになったガイド４２を更に備えることができる。ガイド４２は、カートンブランクの束からカートンブランクを取り出す間、カートンブランクＣがガイド４２の上に曲がる又は撓むことが可能であるように適合されている。さらに、少なくとも１つの側方ガイドプレート４３をマガジン枠体に調整可能に取り付けることができ、側方ガイドプレート４３は、異なる長さのカートンブランクに適応するようにマガジン枠体にわたって側方に可動であり、マガジンからのカートンブランクの一貫した積重ね及び給送を確実にするのに役立つことができる。
【００３０】
図示の実施形態では、カートン給送システム１０は、カートンブランクをカートンマガジン１１から個別に取り込むように構成された取り込みアセンブリ５０を更に備える（図２）。取り込みアセンブリ５０は、マガジン内のカートンブランクの束Ｓから、カートンブランクを一度に１つずつ、取り込みアセンブリ５０の下に位置するとともに、取り込みアセンブリ５０の下流かつ取り込みアセンブリ５０から離れるように延在するカートン傾斜台５２に移送する。図２〜図６に示されているように、カートン傾斜台５２は、製品コンベヤ１３（図６）に沿って移動する製品群Ｐの移動経路１８（図６）に向かって概ね下方に角度が付けられ、取り込みアセンブリ５０の解放点からカートンブランクＣをガイドする。この解放点において、取り込まれたカートンが解放され、カートンが巻き付けられる対応する製品群との重ね合わせに向けて給送される。
【００３１】
全体的に図２に示されているように、取り込みアセンブリ５０は、関節運動アーム５４に取り付けられる一連のバキュームカップ５３を備えることができる。関節運動アーム５４は、概して、駆動機構即ちアセンブリ５６によって往復駆動され、駆動機構即ちアセンブリ５６は、マガジン１１から給送されるカートンブランクの束Ｓに対するアームの往復運動を制御する、駆動モーター５７及び一連のベルト及び／又はギヤを備えることができる。関節運動アームは、概して、駆動アセンブリ５６によって駆動される駆動シャフト５８上に取り付けることができる。バキュームカップ５３のそれぞれは、概して、真空又は空気源５９に接続し、真空又は空気源５９は、空気ライン６１と、１つ以上のシリンダー又は他の真空制御部６２とを備えることができる。一連の概ね弧状の又は湾曲したガイドプレート６３を、関節運動アーム又はそのための駆動シャフトのいずれかに更に取り付けることで、カートンブランクをマガジンのカートンブランクの束から取り込み及び取り出し、カートン傾斜台５２に給送する際に、カートンブランクをガイドするのに更に役立つことができる。
【００３２】
図２及び図４Ａ〜図６に示されているように、カートン傾斜台５２は、細長く、実質的に下方に傾斜した構成を有することができる。カートン傾斜台５２は、取り込みアセンブリ５０に隣接する上側即ち第１の端部即ちセクション６６から、或る角度で、重ね合わせ点７０（図４Ａ及び図６）に隣接する遠位の第２の即ち下流端部６７に向かって下方に延在する１つ以上のセクションを更に有することができる。図６に示されているように、重ね合わせ点７０において、カートンブランクが、製品コンベヤ１３によってその下を移動する対応する製品又は製品群に付与される。
【００３３】
１つの実施形態において、カートン傾斜台５２は、１つ又は一対（又はより多数）の離隔した支持プレート６８を備えることができ、カートンブランクは、支持プレート６８に沿って移動し、関連する製品又は製品群と重ね合わされるように給送される。カートン傾斜台は、異なる長さ又はサイズのカートンブランクに適応するように傾斜台の幅の調整を可能にする、調整可能なサイドプレート６９を更に備えることができる。支持プレート６８も、重ね合わせ点７０に向かって角度が付けられ即ち傾斜することができ、また、上流即ち初期セクション７１、第２の即ち中間セクション７２、及び下流即ち終端セクション７３等の一連のセクションを有することができる。
【００３４】
図３、図４Ｂ、及び図５Ｂに示されているように、支持プレート６８の異なるセクションは、異なる又は様々な角度で更に形成することができ、更なる又はより少数の角度付きセクション即ち部分を含むことができる。全体的に図４Ｂ及び図６に示されているように、カートン傾斜台の長さ及び角度は、通常、カートンブランクが重ね合わせ点即ち係合点７０における関連する又は対応する製品又は製品群との重ね合わせに向けて移動する際に、カートンブランクを実質的に滑らかにガイドし、カートンブランクの移動の速さを減速させるように選択及び配置される。
【００３５】
全体的に図２、図４Ａ、及び図４Ｃ〜図５Ｂに更に示されているように、一対の駆動チェーン又はベルト７５が、通常、カートン傾斜台５２の両側に配置され、ここでは、駆動チェーン又はベルト７５のそれぞれが、カートン給送アセンブリによってカートン傾斜台に配置されたカートンブランクのそれぞれの後縁部に係合するように搬送される、一連の離隔したカートン突起７６を更に備える。これらの図に示されているように、カートン突起７６のうちの少なくとも１つは、カートンブランクに係合し、矢印７７によって示されている移動経路に沿って、また、カートンブランクが取り込みアセンブリのバキュームカップによる係合から（例えば、バキュームカップによってカートンブランクに印加される真空の解放即ち係脱によって）解放されるとカートン傾斜台に沿って、カートンブランクを付勢する即ち押す。カートン突起（複数の場合もある）は、カートンブランクを、その移動経路７７に沿って解放点７８に向かって移動させ、解放点７８において、カートン傾斜台に沿った、対応する製品又は製品群との重ね合わせに向けたカートンブランクの更なる移動が、上方突起コンベヤ１２に引き継がれる。
【００３６】
上記図は、概して、カートンブランクに係合する少なくとも１つの突起を示しているが、カートンブランクは、カートン傾斜台の各側における突起によって更に係合することができ、カートン突起の駆動チェーン又はベルトの位置即ち位置決めは、サイドプレート６９を調整することによって調整される。したがって、カートンブランクは、必要に応じて、カートンブランクのサイズ及び／又は構成に応じて、チェーン又はベルトのそれぞれの突起によって係合することができる。
【００３７】
図２に更に示されているように、カートンブランクが取り込みアセンブリによってカートンブランクの束から取り込まれ、通常、支持プレート６８の上面に給送又はガイドされて、カートン傾斜台に給送されると、カートンブランクは、通常、１つ以上のカートン突起７６によって係合し、給送アセンブリ５０のバキュームカップによる係合から解放される。その後、給送アセンブリは、先行して取り込んだカートンブランクをカートン傾斜台に沿って移動しながら、マガジン１１内のカートンブランクの束の次のカートンに係合するように往復運動することができる。また、回転するガイドホイール７９を、実質的にカートンブランクの中心部分又は移動経路７７に沿って設けることができる。ガイドホイール７９は、駆動シャフト８１の回転に伴って回転するように実質的に円形の構造を有することができ、カートンブランクの係止機構又は他の機構に係合してそれらの機構を開放又は形成することができる一連の突出部及び／又はタブ形成要素８２を更に備えることができる。
【００３８】
上方突起コンベヤ１２は、全体的に図２、図３〜図４Ｃ、及び図６に示されている。上方突起コンベヤ１２は、離隔したサイドプレート８４と、カートン給送アセンブリ１０の枠体３１の範囲内に延在及び収納される上流端部８６とを有する細長い枠体８５を備えることができる。したがって、上方突起コンベヤは、カートン給送アセンブリの下流に位置するというよりも、効果的に延長され、カートン給送アセンブリと協働関係になるまで移動される。この場合、上方突起コンベヤ１２の上流即ち第１の端部８６は、カートン傾斜台５２に沿って解放点７８に隣接して位置し、解放点７８において、カートン突起は、カートンブランクとの駆動係合から解放され、この解放点は、さらに、カートン傾斜台の放出即ち下流端部６７の実質的に上流にある。上方突起コンベヤは、カートン傾斜台がその下の製品コンベヤに対して向けられている角度を実質的になぞる角度で延在するように更に構成及び位置合わせすることができる。
【００３９】
上方突起コンベヤ１２は、枠体の各端部においてスプロケット又はプーリー８３の周りに延在し、モーター又は他の駆動機構によって駆動される１つ以上のチェーン又はベルト８７も備え、チェーン又はベルト８７は、一連の上方突起８８を、略楕円経路８９に沿って、カートンブランクＣに係合するように搬送する。上方コンベヤ突起は、上方コンベヤ突起が係脱する解放点７８においてカートンブランクに係合し、カートン傾斜台の残りの長さに沿ったカートンブランクの移動を引き継ぐ。一方、カートン突起は、概して、給送アセンブリによってカートン傾斜台上に配置された係合する次のカートンを取り込むために、楕円経路の往復部分に沿って初期部分に戻るように更に移動するように、カートンブランクとの駆動係合から解放され、係合状態から外れて回転又は旋回することが可能である。
【００４０】
上方突起コンベヤ１２の突起８８は、概して、カートンコンベヤの駆動ベルト又はチェーンによって搬送されるカートン突起とは異なる間隔で配置されている。例えば、突起８８は、カートン突起の２２８．６ｍｍ〜２４１．３ｍｍの間隔に対して、約１７７．８ｍｍ〜１９８．１ｍｍの間隔で配置されることができるが、他の異なる間隔も用いることができる。また、上方突起コンベヤの突起は、その下の製品コンベヤ１３に沿って移動する製品又は製品群Ｐ（図６）の移動速さに実質的に一致する移動速さで移動する。１つの態様において、上方コンベヤの駆動モーターは、製品コンベヤの移動速さに実質的に一致する速さで突起チェーン又はベルト８７を駆動することができる。代替的に、上方突起コンベヤのチェーン又はベルトは、製品コンベヤのモーター即ち駆動部に接続し、そのモーター即ち駆動部によって（例えば、ベルト又は他の接続によって）駆動することで、製品コンベヤと同期した移動／関係で移動することができる。
【００４１】
解放点７８における上方コンベヤ突起によるカートンブランクの係合は、概して、カートン傾斜台の中間部分に沿って、及びカートンブランクとその関連する又は対応する製品又は製品群との間の放出即ち重ね合わせ点７０の実質的に上流で画定され、カートンコンベヤチェーン又はベルトのカートン突起がカートンブランクとの駆動係合から解放されると、カートンブランクが、製品コンベヤによるその移動経路に沿った製品の間隔即ち移動速さに実質的に一致する間隔でカートン傾斜台に沿って引き続き移動するように滑らかに移行し、上方コンベヤ突起によって取り込まれることを可能にする。その後、図６に示されているように、上方突起コンベヤの突起は、カートンブランクをカートン傾斜台に沿って及びその重ね合わせ点に向かって引き続き移動させ、その際、カートンブランクの移動速さは、カートンブランクがカートン給送器内に依然としてある間、かつカートンブランクが重ね合わせ点７０に達する前に、その下を通る製品又は製品群の移動速さに実質的に一致するように、カートンブランクが減速されるように制御される。結果として、カートンブランクの実質的に滑らかな移行及び速度の制御は、カートンブランクが給送器内に依然としてある間、かつ対応する又は関連する製品又は製品群と重ね合わせするように移動する前に、カートンブランクの移動速さが制御されることによってもたらすことができる。
【００４２】
その後、全体的に図１Ａ及び図１Ｂ並びに図７に示されているように、カートンブランクＣが製品又は製品群と重ね合わせされると、上方突起コンベヤ１２は、その後、カートンブランクを、製品コンベヤによる製品又は製品群の移動に伴って、下流の包装及び／又は上包みステーション１９内に引き続き移動させる。ここで、カートンブランクの側部を折畳むためにレール９１に沿って移動させ（図７）、さらに、係止タブを係合状態に移動させ、及び／又は接着材料を塗布すること等によって、カートンブランクの側部を製品の周りに折畳む即ち巻き付けることができ、カートンブランクの端部をともに固定することができる。パッケージが完成又は形成されると、パッケージは、図１Ａ及び図１Ｂに示されているように、チャネル及び／又は包装機の放出ステーションの圧縮ベルトを通過することができる。その放出から、完成したパッケージは、分割器に更に給送することができ、その分割器において、パッケージは、包装機から解放即ち放出される製品を分ける及び／又は整列させるために、必要に応じて、分離及び／又は回転若しくは方向転換することができる。
【００４３】
本開示の以上の記載は、種々の実施形態を例示及び説明している。種々の変形を、上記構成に対して、本明細書に開示されている本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく行うことができる。そのため、上記説明に含まれている又は添付図面に示されている全ての事項は、限定的な意味ではなく、例示として解釈されるべきである。さらに、本開示の範囲は、本願の特許請求の範囲の範囲内にある上述の実施形態の、種々の変更、組合せ、代替等をカバーするように解釈されるべきである。
【００４４】
さらに、本開示は、本発明の選択された実施形態を図示及び説明している。しかし、本発明は、種々の他の組合せ、変更、及び環境において用いることが可能であり、上記教示に相応して、及び／又は当該技術分野の技術又は知識内で、本明細書に提示されている発明的概念の範囲を超える多様な変形又は変更を行うことが可能である。さらに、各実施形態の機能部及び特徴は、選択的に入れ換えて、本開示の他の示された実施形態及び示されていない実施形態に適用することができる。
【図１Ａ】
2021520322.tif 000003
【図１Ｂ】
2021520322.tif 000004
【図２】
2021520322.tif 000005
【図３】
2021520322.tif 000006
【図４Ａ】
2021520322.tif 000007
【図４Ｂ】
2021520322.tif 000008
【図４Ｃ】
2021520322.tif 000009
【図５Ａ】
2021520322.tif 000010
【図５Ｂ】
2021520322.tif 000011
【図６】
2021520322.tif 000012
【図７】
2021520322.tif 000013
【国際調査報告】
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