(57)【要約】ゲート（２１５ａ）により製品の層流を形成する。ゲート（２１５ａ）は分配コンベア（１００）から下ろされる製品の量を、そのゲートと対応する一組の計量器／製袋機により定められる流量と同量となるように調節する。これにより、製品の一部はゲートを通り下ろされ、残りの製品はゲートを迂回して次のゲートで下ろされる。
2004523443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベアから下ろされる製品の流量を調節する装置であって、
コンベアの開口寸法を制御するゲートと、ゲートが部分的に開放されることにより、製品の一部が開口を通り下ろされる一方、製品の残りは開口の側方に沿って通過してコンベアの次のゲートにおいて下ろされ、
前記コンベアの開口寸法を調節する制御システムと、制御システムはコンベアから下ろされる製品の要求に基づいて開口寸法を調節する
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ゲートは複数のフィンガーを含み、前記制御システムは複数のフィンガーを単独で作動させることにより前記開口寸法を制御することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御システムは複数の流体アクチュエータを含み、各アクチュエータは前記複数のフィンガーの対応する１個に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記複数のフィンガーの縦軸はコンベアの縦軸と一致することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記製品の要求に応答して、外側のフィンガーが最初に開放されて製品がコンベアから下ろされ、外側のフィンガーが開放されてから所定時間後に、製品をより多くする要求に応答して、隣接するフィンガーが開放されて開口寸法がより大きくされ、コンベアから下ろされる製品の量が多量であるという判定に応答して、隣接するフィンガー及び外側のフィンガーが同時に反対の順序で閉鎖させられて開口寸法が小さくされることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ゲートはコンベアに移動可能に取り付けられる２枚の平板から構成されており、２枚の平板に作用する第１方向の力に応答して、２枚の平板は接近するように移動させられて開口寸法が小さくされ、第１方向と反対の第２方向の力に応答して、２枚の平板は離間して開口寸法が大きくされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ゲートは、２枚の平板に取り付けられ、且つゲートを開放及び閉鎖するように２枚の平板に力を作用させるアクチュエータを含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記アクチュエータは、２枚の平板を完全開放位置と完全閉鎖位置の間のあらゆる位置に位置させることができることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記制御システムは、
レベルセンサからのアナログ入力及び流体出力を有する流体制御装置と、制御装置はレベルセンサからのアナログ入力に基づいて製品の要求を判定し、
前記ゲートに取り付けられ、ゲートを開放及び閉鎖する流体アクチュエータと、より多くの製品が必要であるという制御装置の判定に応答して、制御装置は開口寸法を大きくするように流体アクチュエータを移動させ、あまり製品が必要ではないという判定に応答して、制御装置は開口寸法を小さくするように流体アクチュエータを移動させる
を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ゲートは開口の幅を増加させることにより開口寸法を大きくするものであり、ゲートが開放位置とされる間は、製品の流れ方向において測定される開口の長さは一定であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
コンベアから下ろされる製品の流量を調節する装置であって、
前記コンベアの開口を覆う複数のスライド部材と、各スライド部材は隣接するスライド部材及びコンベアに対して縦方向に移動可能となるように隣接するスライド部材と連結されており、各スライド部材は隣接するスライド部材及びコンベアに対して横方向に固定されており、
コンベアの底部に取り付けられて、前記複数のスライド部材を前記横方向に固定する複数の取付片と、各取付片は開口に近接して取り付けられ、且つ前記複数のスライド部材の外側のスライド部材と連結することにより、複数のスライド部材を前記縦方向に移動自在としつつ所定位置において横方向に保持し、
前記複数のスライド部材を個々に作動させる複数のアクチュエータと、各アクチュエータの第１端部はコンベアに取り付けられており、各アクチュエータの第２端部は複数のスライド部材の対応する１個に取り付けられて、そのスライド部材を前記縦方向に移動させ、
前記複数のアクチュエータを制御する制御装置と、制御装置はコンベアから下ろされる製品の量を決定し、その製品量をコンベアから下ろすことができるような開口寸法となるように対応する数のアクチュエータを作動させる
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記制御装置は前記複数のスライド部材を所定の順序に従い開放させると共に、複数のスライド部材を所定の順序と反対の順序に従い閉鎖させることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記所定の順序は、外側のスライド部材を開放させることにより開始させられるとともに、その後に隣接するスライド部材を開放させるものであることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記スライド部材を開放させることにより形成される開口寸法は、通常の制御が行われている間に、開口を通る製品の流量がコンベアから下ろされる製品の量と等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
コンベアから下ろされる製品の流量を調節する装置であって。
コンベアに設けられた開口の第１側面を覆う第１スライド部材と、第１スライド部材はコンベアの縦軸に対して鋭角に滑動するときに第１スライド部材を案内する第１溝を含み、
コンベアに設けられた開口の第２側面を覆う第２スライド部材と、第２スライド部材は前記鋭角に滑動するときに第２スライド部材を案内する第２溝を含み、
コンベアに取り付けられて第１スライド部材を所定位置に保持する第１案内部材と、
コンベアに取り付けられて第２スライド部材を所定位置に保持する第２案内部材と、
アクチュエータと、アクチュエータは第１端部が前記第１スライド部材及び第２スライド部材に取り付けられると共に、第２端部がコンベアに取り付けられることにより、アクチュエータの第１方向の移動に応答して第１スライド部材及び第２スライド部材が相互に接近するように移動させられ、アクチュエータの第２方向の移動に応答して第１スライド部材及び第２スライド部材が離間するように移動させられて前記開口寸法が大きくされ、
前記アクチュエータを制御する制御装置と、制御装置はコンベアから下ろされる製品の量を決定し、その製品量がコンベアから下ろされる位置までアクチュエータを移動させるを含むことを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記第１スライド部材及び第２スライド部材は同様な矩形形状を有し、閉鎖位置において第１スライド部材の長手内縁部及び第２スライド部材の長手内縁部が合致して前記開口を覆うことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１スライド部材が第１案内部材とコンベアの底部の間に配置されることにより、第１案内部材は第１スライド部材をコンベアの底部に対して保持し、第２スライド部材が第２案内部材とコンベアの底部の間に配置されており、第１案内部材と第２案内部材の間の角度は前記鋭角の略２倍であることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記アクチュエータはアクチュエータ及び第１スライド部材に回転可能に取り付けられた第１連結部材により第１スライド部材に取り付けられ、アクチュエータはアクチュエータ及び第２スライド部材に回転可能に取り付けられた第２連結部材により第２スライド部材に取り付けられることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
製品を複数組の製袋機に分配する装置であって、
内部に位置する複数のゲートに製品を運搬する分配コンベアと、
分配コンベアから前記複数組の製袋機に製品を運搬する複数の交差供給コンベアと、
分配コンベアに設けられ、製品の流れを計量して第１交差供給コンベアに供給する第１ゲートと、通常の制御時には第１ゲートは部分的に開放させられることにより、製品の一部が第１ゲートから下ろされるとともに、残りの製品がゲートを迂回して次のゲートにおいて下ろされること
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２０】
第１ゲートの開口寸法は第１交差供給コンベアにおける製品のレベルに基づき、その寸法は一定の流量の製品を第１交差供給コンベアに供給するように調節されることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記第１ゲートはフィンガーゲートであることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１ゲートはＶ字型ゲートであることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１ゲートはダイバータゲートであることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
コンベアから下ろされる製品の流量を調節する方法であって、
前記製品の要求を判定する工程と、
前記製品の要求に対応する位置にゲートを開口する工程と、通常の制御時には製品の一部がコンベアの開口を通り下ろされる一方、残りの製品は開口の側方を通過してコンベアの次のゲートにおいて下ろされること
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２５】
前記ゲートを開放及び閉鎖するためにコンピュータにより処理される制御システムを利用してゲートを制御する工程を更に含み、制御システムは製品の要求に基づいて開口寸法を調節することを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ゲートはフィンガーゲートであることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記通常の制御時には、前記ゲートの第１フィンガーのみを開放して、第１フィンガーゲートを通る製品の一定の流量を形成することを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ゲートはＶ字型ゲートであることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記ゲートはダイバータゲートであることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
コンベアから下ろされる製品の流量を調節する装置であって、
コンベアの底部において開口に近接して配置され、開口を通り下ろされる製品の量を制御するダイバータと、開口を迂回する製品量が変動するようにダイバータは回転可能に配置され、
前記製品の要求に基づいてダイバータの位置を変化させる制御システムと
を含むことを特徴とする装置。
【請求項３１】
前記ダイバータの一側面に付与される力に応答して回転するように、ダイバータは回転可能にコンベアに取り付けられることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記制御システムは、
レベルセンサ入力を有するプログラム可能な論理制御装置と、
前記ダイバータに機械的に取り付けられており、ダイバータをコンベアの幅長に亘り回転させるアクチュエータと、アクチュエータはプログラム可能な論理制御装置により制御されること
を含むことを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
前記アクチュエータはロッドレスシリンダに磁気的に連結されることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記変動量は、開口を迂回させられる製品が全く無い状態から全製品が開口を迂回させられる状態の間の範囲であることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は製品コンベア装置の改良に関するものであり、特に、製品の層流を下流側のゲートに供給することにより、所定のコンベアラインに設けられた下流側の製袋機の効率を上げることが可能な製品コンベア装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
震動性コンベアは、ポテトチップス等の製品を計量器に搬送するために食品業界において一般的に利用されている装置である。大抵の包装ラインでは、製品は震動性分配コンベアに沿って移動し、震動性分配コンベアはコンベア全長の下に載置される複数組の製品計量器を有する。一組の計量器が製品を要求した場合には、分配コンベアの底部においてスライドゲートが開放されて、計量器に製品を供給する交差供給コンベアに製品が下ろされる。製品は下ろされずに全スライドゲートを通過することもある。製品が通過する時点にスライドゲートが閉鎖されているからである。再循環コンベアでは一般的に、分配コンベアから分配されなかった製品は、単に捨てられるのではなく分配コンベアの開始点に戻される。
【０００３】
図１Ａにはこのような従来技術の装置例が示されている。明細書全体において、特に指示されていなければ、同様の構成部品については同じ番号が付与されている。図１Ａは分配コンベアを示す上面図であり、複数のスライドゲート１０５及び再循環コンベア１１５を備える。分配コンベア１００は複数の分配コンベア受皿（図示なし）を備えており、各受皿はその底部に取り付けられる複数のスライドゲート１０５を備える。コンベア受皿は製品の流れ方向１２５に震動する。操作中は、受皿は高周波数で製品の流れ方向と反対方向に降下した後、製品の流れ方向１２５に上昇する。このようにして、製品は低位置で次の分配コンベア受皿に下ろされる前に、各分配コンベア受皿の端部において高位置に移動させられる。
【０００４】
各スライドゲート１０５は、製品レベルセンサに接続された流体制御装置により制御される。製品レベルセンサは、スライドゲート１０５の一方側下に位置する一組の計量器に製品を供給する交差供給コンベア上に位置する。制御装置は、一組の計量器に製品を供給する交差供給コンベアがより多量の製品を必要とする時には、スライドゲート１０５を開放する。超音波レベルセンサをこの交差供給コンベアに用いて、分配コンベアから下ろされる製品の量を多くする時点を判定してもよい。従って、各スライドゲート１０５は独立して制御される。再循環型コンベア受皿（使用時）は、スライドゲートを備えず、単に分配受皿１００の開始ゲート１２０に製品が戻されるように制御される点を除き、分配コンベア受皿と同様に操作される。
【０００５】
図１Ｂは分配コンベア１００の操作時を示す。ポテトチップス等の製品１４０は厨房から出されて、分配コンベア１００の開始ゲート１２０に下ろされる。開放されているスライドゲート１０５に下ろされるまで、製品は複数のスライドゲートを通過する。製品が下ろされずに全スライドゲートを通過した場合には、廃棄物として下ろされるか、或いは再循環コンベア１１５の上流端１３０に載せられて分配コンベア１００の開始部１２０に戻される。一般的な従来技術のシステムでは、製品の約２０パーセントが再循環コンベアに載せられて分配コンベアに戻される。この理由としては、スライドゲートが定期的に開放させられることが挙げられる。ゲートが開放されてから完全に閉鎖されるまでの間、ゲート上流にある全部でなくとも大半の製品はゲートに到達した時に下ろされるので、ゲートを迂回させられる製品は極僅かである。コンベア受皿の全幅に形成されるゲートもあるが、コンベア幅の大部分に形成されるゲートもある。従来技術のスライドゲートは、完全に開放させられるか或いは完全に閉鎖されるかのどちらかの状態となるように制御される。スライドゲート１０５は分配コンベアの全幅或いは幅の少なくとも大部分に形成されるので、このオン／オフ操作により、スライドゲート１０５の下流側において、コンベアには製品の隙間１１０が形成される。従って、更に下流側においてスライドゲートが開放した時には、すぐに利用できる製品がなく、製品がスライドゲートを通り供給される計量器は製品が欠乏した状態となる可能性が十分にある。すなわち、計量器／製袋機が必要とする際に製品を必ずしも有しておらず、非効果的に操作されているのである。従来技術のシステムを利用し、追加の計量器／製袋機をコンベアに取り付けることにより、計量器が１００パーセントの能力で制御されていなくても、より多くの処理量を獲得することができる。このような構成では、製品ラインのコスト全体を上昇させてしまう。製品の層流を計量器に利用することができるならば、所定の処理量を獲得するために必要とされる計量器／製袋機の数は少なくて済む。例えば、製品ラインにおいて要求処理数が一時間当たり４０００袋であり、各製袋機が一時間当たり１０００袋の処理能力を有するのであれば、製品が層流とされない場合には、各製袋機の効率は８０パーセントすなわち一時間当たり８００袋となる。従って、一時間当たり４０００袋の要求処理数を達成するためには、少なくとも５機の製袋機が使用される。しかしながら、製品が層流とされて製袋機が１００パーセントの効率で操作されると、目標処理数を達成するために必要とされる製袋機は４台となる。
【０００６】
製品が層流とされない場合には、より多くの製品が再循環コンベア１１５上を再循環させられることになる。製品はコンベアに残される時間が長くなる程冷めてしまい、その結果、製品はより多くの水分を吸収することになる。製品は分配コンベア１００から再循環コンベア１１５へ、そして分配コンベア１００へ戻るように循環させられるので、製品の蒸気圧が周囲の空気以下となるまで製品の温度は下降する。この時、製品は空気中の水分を吸収し、水分含有量を増加させる。包装された製品が過度の水分を含むと早期に腐敗する。従って、製品が分配コンベア１００上を引き続き通過させられと、製品の貯蔵寿命が減少する。更に、たとえ袋詰めされた製品の一部だけが循環させられるとしても、再循環させられる製品に吸収された水分は、水分を吸収していない製品に影響を及ぼして、同様に早期に腐敗させることとなる。
【０００７】
温度を上昇させ且つ湿度を減少させることにより部屋の環境条件を制御することも可能である。室内の環境を制御するために必要な装備は、購入、操作、及び維持に非常に費用がかかるため、このような方法は最適な解決方法ではない。別の方法としては、製品の上方に載置された赤外線ヒータを使って、製品を温かい状態に維持する方法がある。このような方法で製品を温かい状態に維持すると、論理的には、製品は室温よりも高い温度で周囲の空気から水分を吸収することなく何時間も循環させられることが可能である。しかしながら、この方法の明らかな欠点は、電気或いはガスのエネルギー源を必要とすることである。エネルギーコストが追加されると、操作の有益性を減少させるので、あまり優れた解決方法とはいえなくなる。更に、製品の温度を上昇させたまま何時間も維持すると、製品の特性や品質に影響を及ぼすことにもなる。
【０００８】
米国特許出願第０９／４１７，９６２号は、本明細書中に全てが詳述されているかのように組み込まれた参照文献であり、本発明の発明者は、循環コンベアを循環する製品の量を減少させるストッパゲートを開示している。しかしながら、そこで開示されているストッパゲートシステムは、計量器／製袋機が非有効的に操作することになる分配コンベア上での製品の流れの変動全部を除去するものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、最良の解決方法は、製品を包装ラインに入れた後、可能な限り早期に、好ましくは製品が分配コンベアを最初に通過する時に、計量機構に分配することができる方法及び装置を開発することである。そのシステムは、計量器において製品が欠乏することがないように、且つ再循環させられる製品の量を減少させるように、計量機構に供給される製品を層流とする。このようなシステムにより、計量器は最大能力で制御されることとなり、製品ラインにおいて所定の処理量を獲得するために必要とされる計量器の数を少なくすることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ポテトチップス等の食料品を一組の計量器に分配するための改良された方法及び装置である。本発明は、ゲートを利用して計量器に供給される製品を層流とするものである。このゲートは、分配コンベアから下ろされる製品の量を、そのゲートに対応する一組の計量器／製袋機から要求される流量と同量となるように調節する。ゲートが部分的に開放させられることにより、製品の一部はゲートを通り下ろされ、同時に残りの製品はゲートを迂回する。これにより、下流まで一定の製品の流れが形成され、後続のゲートで製品が下ろされる。
【００１１】
従って、分配コンベアにおいて製品が欠乏することがないので、下流の計量器／製袋機においても製品が欠乏することがない。その結果、再循環する製品の量を減少させつつ、同数の計量器を使ってより多くの処理数を獲得することができる。上記の特徴及び効果は付加された特徴や効果と共に、以下の詳細な説明において明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図２は本発明のコンベアシステムの一実施形態を示す部分斜視図である。製品は分配コンベア１００を下流へ流され、開口スライドゲート２１５ａを通り交差供給コンベア２０５ａへ下ろされて、一組の計量器２１０ａに供給される。交差供給コンベア２０５ａは分配コンベア１００と同じく震動性コンベアであってもよい。スライドゲート２１５ａは通常、一部のみが開放されることにより、製品の一部がスライドゲートを迂回して残りのスライドゲートを通り下ろされる。スライドゲート２１５ａの開口寸法を調節することにより、交差供給コンベア２０５ａへ供給される製品の量が、分配コンベア１００上に製品の空白部分を形成することなく、一組の計量器２１０ａに一定の製品の流れを与える量となるように調節される。分配コンベア１００の震動は、部分的に開放されたスライドゲート２１５ａを通過した後の残りの製品をコンベアの幅方向全域に分配させる傾向を示す。従って、次のスライドゲート２１５ｂへ到達した時には、製品の流れに空白部分が形成されることはない。
【００１３】
図３Ａは本発明の一実施形態であるフィンガーゲートを示す上面図である。図示されている実施形態では、開放或いは閉鎖される１個の連続したスライドゲートではなく、分配コンベア１００の下側に位置する流体アクチュエータ３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃにより独立して作動させられる３個の分離したフィンガー３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃを備えている。１個のフィンガーが開放された時、製品の流れ方向と一致するように細孔が形成される。これにより、細孔により一列になって通路を流下する製品全部が下ろされ、一方、通路を流下しない製品は次のスライドゲートを通り下ろされる。操作中において、フィンガーは全て一度に閉鎖させられ、或いは１個のフィンガーが開放されると共に他の２個は閉鎖させられ、或いは２個のフィンガーが開放されると共に３番目のフィンガーは閉鎖させられ、或いは３個のフィンガー全部が閉鎖させられる。一実施形態では、右側のフィンガー３１０ｃが最初に開放され、中央のフィンガー３１０ｂがその後に続き、最後に左側のフィンガー３１０ａが開放させられる。フィンガーは反対の順序に従い閉鎖される。しかしながら、他の順序の組み合わせを代わりに用いたとしても、本発明の範囲及び精神から逸脱するものではない。本実施形態では、第一フィンガー３１０ｃを開放することにより形成される開口寸法は、通常のレベルを有する製品が分配コンベア１００を流下しており、全計量器・製袋機が正常に作動している時に、一組の計量機へ製品を供与する交差供給コンベアに適切な処理量を付与するように設定される。これを通常操作モードという。しかしながら、分配コンベア上の製品レベルが正常以下である場合、或いは突然計量器により製品を要求された場合には、１個以上のフィンガーを開放しなければならない。
【００１４】
所定の時点において開放しているフィンガーの数は、１個以上の超音波レベルセンサによりスライドゲート２１５と対応する交差供給コンベア２０５において検出される製品のレベルに基づく。従って、スライドゲートは、スライドゲート２１５を流通する製品の量を制御するために開口３１５の寸法を調節する調整機能を有する。一定の製品の流れが形成されるまで開口３１５を制御して製品を調節することにより、分配コンベア１００及び交差供給コンベア２０５に沿った層流が形成される。１個或いは２個のフィンガーのみが開放されている時には、製品の一部はスライドゲート２１５を迂回して、次のスライドゲートから下ろされる。製品はスライドゲートを通過すると、次のスライドゲートに到達する前に、コンベアの震動によりコンベアの全幅に亘り均等に再分配される。従って、フィンガーゲート２１５下流における製品の流れは、従来技術の単一のスライドゲートを利用した場合よりも一層層流となる。実際には、左側のフィンガー３１０ａは通常閉鎖されたままであった。中央のフィンガー３１０ｂは、一組の計量器からの要求が変更されるのに従い開放或いは閉鎖され、右側のゲート３１０ｃは通常開放されたままであった。本実施形態において使用されているフィンガーの数は３個であるが、本発明は３個のフィンガーに限定されない。スライドゲートの開口をより大きな寸法とするために、さらに多くのフィンガーを使用してもよい。
【００１５】
図３Ｂは本発明の一実施形態である図３Ａのフィンガーゲートを示す下面図である。右側のフィンガー３１０ｃのみが開位置にある。フィンガーゲート３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃはそれぞれ独立して操作される流体アクチュエータ３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃを利用して作動させられる。フィンガーは超高分子量（ＵＨＭＷ）重合体板により、各フィンガー３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃに取り付けられたブラケット３２０と共に構成されてもよい。ブラケット３２０は各フィンガーのために設けられた流体アクチュエータのラムに取り付けられている。流体アクチュエータ３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃは、図２に示されるように、分配コンベアの下に位置する交差供給コンベア２０５ａに配置される超音波センサとアナログ接続された制御装置により制御される。好適な制御装置としては、レッドライオン（Ｒｅｄ  Ｌｉｏｎ）製のモデルＰＡＸＰ単一ループ制御装置である。超音波センサはその正確さから製品のレベルを測定するために食品業界において広く利用されている。好適なセンサは、ハイドパーク（Ｈｙｄｅ  Ｐａｒｋ）ＳＭ９５６シリーズである。しかしながら、本発明はこの特定の超音波センサ或いはループ制御装置に限定されるものではない。交差供給コンベア上の特定位置において予め定められた製品のレベルを検出することができれば、どのようなセンサであっても本発明の目的を達成するために採用することができる。同様に、開口の寸法を調節するための３個のアクチュエータを制御することができるのであれば、どのような制御装置であっても本発明の目的を達成するために採用することができる。
【００１６】
交差供給コンベアにおける製品のレベルを所定の操作レベル、例えば２インチを維持するように制御装置のプログラムが設定される。分配コンベアにおいて製品が無い状態で製品ラインが最初に開始されると、制御装置は３個のフィンガー３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ全部を開放する。一旦製品が交差供給コンベアにおいて所定の操作レベル以上積み重なると、左側のフィンガー３１０ａが最初に閉鎖される。所定時間後、製品のレベルが未だ所定の操作レベルよりも大きければ、制御装置は中央のフィンガー３１０ｂを閉鎖する。その後、制御装置は所定時間待機し、未だ所定の操作レベルよりも大きければ、右側のフィンガー３１０ｃが閉鎖される。製品が所定の操作レベルよりも低くなった時には、ゲートが一度に開放される場合を除き、所定の操作レベルに再度上昇するまで反対の順序で同じ手順が続けられる。
【００１７】
制御装置はシステムの感度を減少させるためにデバウンスタイマーを使用する。これにより、スライドゲートのフィンガーは常に開放或いは閉鎖されることがない。当然のことながら、交差供給コンベアにおける製品レベルは、スライドゲートが閉鎖されると急激に下降し、３個のフィンガー全部が開放されると急激に上昇する。しかし、フィンガーが閉鎖された直後に開放されたり、或いはその逆が行われることは好ましくない。デバウンスタイマーは単に制御システムのソフトウェアにより作られる遅延時間に過ぎず、これにより、交差供給コンベアにおいて検知される製品レベルに拘らず、スライドゲートのフィンガーは、再度閉鎖（開放）される前には所定時間開放（閉鎖）される。
【００１８】
図３Ｃは図３Ａに合わせた図３Ａ及び図３Ｂのフィンガーゲートを示す断面図である。図面では、フィンガーの端部に蟻溝形状の溝３２０が示されており、フィンガーが相互に連結して、フィンガー間に製品が置かれることがないようにしている。フィンガーは、製品の流れ方向と平行な縦方向に自由に滑動する一方、横方向に連結する。固定取付片３２５ａ、３２５ｂが分配コンベア１００の開口の外縁付近に取り付けられており、外側のフィンガー３１０ａ、３１０ｃと連結してそれらを所定位置に保持する。外側のフィンガー３１０ａ、３１０ｃは中央のフィンガー３１０ｂと横方向に連結するので、中央のフィンガーもまた固定取付片３２５ａ、３２５ｂにより所定位置に保持される。
【００１９】
図４Ａは本発明の他の実施形態であるＶ字型ゲートが一部閉位置にある状態を示す底面図である。本実施形態において図示されているスライドゲート４０５は、ゲートの移動状態からＶ字型ゲート４０５と言う。超分子量板４１０ａ、４１０ｂ、或いは他の適当な材料により構成される２個の矩形形状片は、分配コンベア１００の縦軸と平行に作動してゲートの開口寸法を変更する流体アクチュエータ４１５に取り付けられる。アクチュエータラム４３５の端部は、ラム４３５と直角をなす連結リンク機構４３０に固定される。連結リンク機構４３０の端部には孔が設けられており、超分子量板４１０ａ、４１０ｂと連結リンク機構４３０とを連結する連結部材４４０ａ、４４０ｂが取り付けられている。連結部材４４０ａ、４４０ｂの各端部は軸受面を有し、スライドゲートの開放或いは閉鎖に従い連結部材４４０ａ、４４０ｂは回転する。
【００２０】
超分子量板４１０ａ、４１０ｂは対称となる溝（図示なし）を有しており、分配コンベア１００の底部に固定された案内部材４２０ａ、４２０ｂをＶ字型を形成するように収容する。案内部材４２０ａ、４２０ｂ間の角度は、溝の一個と分配コンベア１００の縦軸との間に形成される鋭角の２倍とされる。従って、Ｖ字型ゲートは分配コンベア１００の縦軸に対称とされる。案内部材は四角形状を有する素材鋼により形成されており、分配コンベアの底部に取り付けられる。従って、アクチュエータラム４３５が後方向４２５へ操作されると、板４１０ａ、４１０ｂは案内部材４２０ａ、４２０ｂにより強制的に離間させられ、また、アクチュエータが前方向へ操作されると、板４１０ａ、４１０ｂは案内部材により強制的に接近させられる。図４ＡはＶ字型ゲート４０５が僅かに開放された状態を示すものであり、図４ＢはＶ字型ゲートがより大きく開放された状態を示す。ゲートが開放されると、アクチュエータが超分子量板４１０ａ、４１０ｂを後方向４２５へ引き寄せて、板を分配コンベア１００の外縁に向けて移動させることにより、製品を下ろすための開口４４５が形成される。流体アクチュエータ４１５は、図３Ａ及び図３Ｂに示された実施形態において使用されていたように、Ｖ字型ゲートと共に使用することができる。しかしながら、Ｖ字型ゲートを有する実施形態においては１個のアクチュエータのみが必要とされる。従って、従来技術のシステムをＶ字型ゲートを有する実施形態に変換する場合には、既存の流体アクチュエータを利用してもよい。アクチュエータは、ロボハンド（Ｒｏｂｏｈａｎｄ）社製のポジション・エックス・リモート・ＰＬＣ等のプログラム可能な論理制御装置を利用して制御される。
【００２１】
図５は本発明の別の実施形態であるダイバータゲートを示す斜視図である。図５に示すダイバータゲートは、分配コンベア１００の開口５０５が常に開放状態にされる点において上述のフィンガーゲート或いはＶ字型ゲートと異なる。開口５０５を流通する製品量はダイバータ５１０により制御される。ダイバータ５１０は、ベアリング面５１５のまわりを遥動するように分配コンベアの構造に回転可能に取り付けられる。ダイバータ５１０が横方向に移動することにより、開口５０５を流通する製品の量が制御される。開口５０５と対応する計量器が製品を必要としない場合には、ダイバータ５１０が分配コンベア１００の左側５２０に移動させられることにより、全製品が開口５０５を迂回する。開口５０５を通る製品の流量が適切となるように、ダイバータ５１０の位置が変更させられる。ダイバータ５１０の位置は、フェスト（Ｆｅｓｔｏ）・タイプ・ＤＧＯ等の磁気的に結合されるロッドレスシリンダ５３０を利用して制御される。シリンダは超高分子量スイベル滑車５３５、或いは他の適当な接続によりダイバータ５１０に接続される。アクチュエータ５３０が横方向に移動するに従い、ダイバータ５１０は横方向に遥動する。スイベル滑車５３５は滑車間におけるダイバータ５１０の移動を許容する。上述のＶ字型ゲートのためのプログラム可能な論理制御装置を、ダイバータを制御するために利用することもできる。
【００２２】
上記コンベアシステムは製品の箱詰め分野において新規且つ非自明な特徴をもたらすものである。複数のゲートが記載されており、それらにより本発明の幾つかの目的を達成することができる。しかしながら、本発明はここに記載された特定の構成に限定して構成されるべきではなく、例示されたゲートについて開示された特徴の幾つかを変更するように構成の変更を行うこともできる。本発明は上述したゲートに関する全ての変更及び修正を網羅するものであり、また、本発明の本来の精神及び範囲から逸脱することがないものであれば、特に例示されていない他の実施形態全部についても網羅するものである。
【００２３】
例えば、ゲート全体の大きさを増加或いは減少させるように寸法を変更してもよい。また、フィンガーゲート、Ｖ字型ゲート、或いはダイバータゲートの形状や数を変更してもよい。また、個々の材料及び装置を、同様の目的を達成することが可能な他の類似する材料に変更してもよい。更に、本発明をポテトチップス以外の製品に利用してもよい。図示されていないが、本発明を米国特許出願第０９／４１７，９６２号に開示されているストッパゲートと併用して、再循環させられる製品の量を減少させるようにしてもよい。本発明は、食品以外の製品を分配するためにコンベアが利用される産業分野において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】従来技術のコンベアシステムを示す上方概略図。
【図１Ｂ】操作中における従来技術のコンベアシステムを示す上方概略図。
【図２】本発明のコンベアシステムの一実施形態を示す部分斜視図。
【図３Ａ】本発明の一実施形態であるフィンガーゲートを示す上面図。
【図３Ｂ】図３Ａのフィンガーゲートを示す底面図。
【図３Ｃ】図３Ａ及び図３Ｂのフィンガーゲートを示す断面図。
【図４Ａ】本発明の一実施形態であるＶ字型ゲートが一部閉位置にある状態を示す底面図。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態であるＶ字型ゲートが開位置にある状態を示す底面図。
【図５】本発明の一実施形態であるダイバータゲートを示す斜視図。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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