(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の側と第二の側を有する平坦な物品を平坦な物品群から選択し、該平坦な物品を所定の位置へと送り出す装置であって、
前記物品群から該平坦な物品を選択する手段と、該選択する手段は第一真空吸着部と、第二真空吸着部と、該第一真空吸着部と該第二真空吸着部を前記平坦な物品と係合するよう第一の方向へ移動させる第一手段とを有し、
該移動用第一手段は、前記第一真空吸着部及び前記第二真空吸着部が該平坦な物品に係合すると前記第一真空吸着部及び前記第二真空吸着部の吸引を開始するように、前記第一真空吸着部と前記第二真空吸着部とに取り付けられ、かつ
前記移動用第一手段は、前記第一真空吸着部及び前記第二真空吸着部が該平坦な物品に係合した後前記第一真空吸着部及び前記第二真空吸着部を該平坦な物品の群から離れるように移動させ、該平坦な物品を該群から取り除き、
該平坦な物品が該群から取り除かれた後前記第二真空吸着部の吸引を解除する手段と、
前記第二真空吸着部を移動せずに前記第一真空吸着部を所定の位置への第二の方向へ移動するための第二手段と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
該移動用第二手段は前記第一真空吸着部に取り付けられ、該平坦な物品が該第二方向に移動した後前記第一真空吸着部の吸引を解除することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。
【請求項３】
前記平坦な物品を前記第一真空吸着部から離れ前記第二位置へ送り出し、前記第二真空吸着部に隣接して配置される送り出す手段をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。
【請求項４】
前記送り出す手段は前記第二真空吸着部の下に配置される第一摩擦ホイールを含み、物品コンベアが該第一摩擦ホイールの下に配置され、第二摩擦ホイールが該物品コンベアの下に配置されていることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の装置。
【請求項５】
前記第一真空吸着部は、第一真空カップと、該真空カップに取り付けられ、真空を引くための第一真空供給手段と、を有することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。
【請求項６】
前記第一真空吸着部は前記第一真空カップから離間した第二真空カップを有することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の装置。
【請求項７】
前記第一真空吸着部と前記第二真空吸着部を移動するための前記第一手段は、フレームと、該フレームに連結され、該フレームを前記平坦な物品に向けて付勢し、かつそれから遠ざかるように付勢する第一手段とを含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。
【請求項８】
前記第一真空吸着部を前記所定の場所へと移動するための第二手段が前記フレームに摺動自在に係合していることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の装置。
【請求項９】
前記第一真空吸着部を前記所定の場所へと付勢するための第二手段は前記フレームに隣接して配置される第二カムを含み、該第二カムが第二カムトラックを画成し、前記第一真空吸着部を移動するための該第二手段が前記第二カムトラック内に配置された第二カムフォロアを含むことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の装置。
【請求項１０】
前記第二方向は前記第一方向にほぼ直交することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、一群の物品から一つの物品を選択し、該物品を所定の場所へと送り出す方法及び装置に関する。本発明は、特に、あらかじめ配置された製品群の中へ平坦な仕切りを挿入する包装機械に使用するのに適している。より詳細には、本発明は、供給マガジンからボール紙カードのような平坦な仕切りを選択し、その仕切りを予め配置された製品群内の特定の場所へと送り出すために使用することができる。本発明は、選択・送り出し装置の下における製品群の連続移動に応じて、選択された仕切りを、その場所へ、特定の時間に、送り出すことを可能にする要素を包含するものである。
発明の背景
製品を取り扱うための自動連続運転システムは、製品を製品供給マガジンから選択し、その製品を所定の場所へ送り出すための装置を必要とすることが多い。往々にして、かかる製品送り出し工程は、自動機械の他の機能とタイミングを合わせて達成されなければならない。この具体的な一例は、飲料容器等の製品を選択し、グループ分けし、カートン又はキャリアの中へ包装するために使用される包装機械に関するものである。かかる装置において、飲料ボトルのごとき製品が、包装機械の各種作業場所へとボトルを送るコンベア上へと供給される。それらボトルは供給領域から選択され、所定数にグループ分けされ、所定の形状に一群として配置され、最終的に、開放したボール箱のようなボトル運搬箱の中へ挿入される。ボトルをボール箱へと挿入する工程に先立ち、破損防止の一助として、ボトルの間に仕切りを差し込むことが、しばしば必要とされる。
従来、一部のボトル運搬箱は、一体的に配置された仕切りを含んでいたのに対し、一体的に配置された仕切りを持たない他のタイプの運搬箱は、別個の仕切りを、ひとまとめに配置したボトル群の中へと挿入する必要があった。さらに、一部の包装機械では、ボトル群の機械中での前進移動を中断し、仕切りの挿入工程等の工程を実行するが、それに対し、連続運転、高処理能装置のごときほとんどの自動包装機械では、製品の流れを中断することはない。製品に対して実行されるべきすべての作業は、その製品が当該機械を移動通過する間にしばしば高速で実行されなければならない。かかる物品選択及び送り出し装置の他の用途として、情報印刷物、クーポン、又は広告物を製品容器内へと挿入するのに使用することがある。
しかしながら、包装機械に関して、仕切りをボトル群の中へ挿入する装置は公知である。かかる装置は、仕切りが保持されている供給マガジンと、そのマガジンから一度に単一の仕切りを選択し、ボトル群が仕切り挿入機を通過する（通常その下を通過する）特定の時点において、ボトル群内のあらかじめ選択された場所にその仕切りを送り出す装置を含んでいる。
ある公知の仕切り選択及び送り出し装置は、単一の仕切りが順次選択されるべく、一群の積層した仕切りを提供する仕切り供給マガジンを含んでいる。選択装置はマガジンの前に隣接して設けられ、マガジン内の最初の仕切りと係合すべく、前方へ移動される一連の真空カップを含んでいる。真空カップは前方へと付勢され、供給マガジン上の最初の仕切りの下部と係合する。真空カップにより付与される真空によって、仕切りは真空カップに対し開放自在に固定される。真空カップは次に供給マガジンから離れるように付勢され、マガジンから一つの仕切りを引き抜く。セグメントホイールは、それが仕切りを摩擦ホイールへと押しやるように、仕切り方向へと回転される。セグメントホイールと摩擦ホイールは共同して、仕切りがボトル群内へと挿入されるための準備位置に、仕切りを引き込む。
セグメントホイールを使用したこの公知の構成における一つの大きな欠点は、仕切りが供給マガジン内のその配置位置から引き抜かれ、次にセグメントホイール及び摩擦ホイールによって装置を通って引かれながら回転すなわち旋回されることである。次に、仕切りをボトル群内へと下方へ挿入するため、仕切りは、鉛直方向に整合するように再び回転される。この仕切りの旋回、すなわち、ねじりは、いくつかの理由のため望ましくないことが分かっている。あるボール紙材は、装置内でねじられ、すなわち、旋回されると、変形してしまう。さらに、仕切りがボトル群内へと挿入される前に外方へと後に折り曲げられるフラップすなわち翼部を画成する刻線を有する仕切りは、仕切りを旋回する、すなわち、ねじる装置内では、うまく働かない。これらの多くの場合において、仕切りのフラップは、そのカード形状の仕切り本体から開くのが早すぎたり又はちぎれてしまう。これらのフラップは装置内に詰まりを引き起こしたり、製品の流れを中断してしまい、作業の停止を引き起こす。
仕切りを効果的に取り扱うため、特に、フラップすなわち翼部用の刻線を有する仕切りを効果的に取り扱うため、仕切りを供給マガジンからフラップを開くことなく選択し、選択された場所へ向かう搬送経路を通して、仕切りを鉛直方向に配向し、フラップが開かないようにできる仕切り選択及び送り出し装置を得ることが望まれよう。
前述の仕切り選択及び送り出し装置における他の欠点は、ただ一種類の仕切りサイズに限定されているということである、前述の装置は、異なる寸法を有する仕切り、例えば、異なる幅を有する仕切りを選択することができないという点において、どちらかというと融通のきかないものであった。選択及び送り出し装置は、従って、包装機械は、ただ一種類の仕切りに限られているため、その包装機械は又、ただ一種類の製品形状に限られていた。
発明の概要
本発明は、特に、供給マガジンから一時に単一の物品を選択し、その物品をねじる又は旋回することなく送り出すべき物品を位置決めし、次にその物品をあらかじめ選択された場所へと送り出すよう意図された物品選択及び送り出し装置及び方法よりなる。従って、本発明は、物品の取り扱い量と物理的劣化を最低限にしてこれらの機能を達成している。本発明は、高速連続運転包装機械において、仕切りをボトル群内へと送り出す用途に特に適している。
該装置は供給マガジンから一つの物品を取り出すための物品セレクタを含んでいる。仕切りや、広告物や、情報印刷物等の平面的物品の場合には、選択のための先頭の物品を位置決めする公知の供給マガジンが、本発明とともに満足な働きをする。連続運転包装機械において仕切りを選択し、送り出す場合、その選択工程は、一方を他方の上方に配置した二つの真空吸着部すなわち真空組立体によって達成されることが好ましい。真空組立体は、供給マガジンの第一仕切りと、その前面に沿う上下領域において接するため、鉛直に配置されている。真空組立体は吸引力を第一仕切りに加え、解放自在に第一仕切りと係合する。単一の仕切りをマガジンから引き離すため、該組立体は次に供給マガジンから離れるよう付勢される。そして配列中の次の仕切りが下方へ移動し、マガジンによって保持される第一の仕切りとなる。
セレクタによって取り出された仕切りはマガジンから引き離され、真空カップから離れることなく鉛直位置へと配向される。この位置において、下側真空カップは仕切りとの係合を解き、一方、上側真空カップは仕切りとの係合を保持しながら、鉛直下方へと移動され、仕切りの鉛直下方への移動を続ける他の手段と次に係合する地点へ向かう搬送経路に沿って、仕切りを引く、もしくは、押しやる。仕切りは、最終的に、それが次にボトル群内へと高速で挿入される位置へと移動される。この過程において、仕切りが駆動ホイールを通ってさまざまな角度で通過せしめられること（これにより仕切りが屈曲したり又、刻線によって画成されるフラップが開く可能性がある）によってねじられないよう注意することが重要である。
セレクタそれ自身は独特のものであると思われ、供給マガジンに対し離接するよう旋回できるフレームを有している。フレームの出発及び最終位置は鉛直であり、その係合位置は鋭角であり、そこにおいて、セレクタの鉛直位置に対し鋭角に一群の仕切りを保持する供給マガジン側へと付勢されている。フレームは下側真空組立体に対し支持を与え、かつ、上側真空組立体を支持しているアクチュエータと摺動自在に係合している。フレームとアクチュエータは、別個の独立した駆動装置によって、それぞれの移動範囲を通って駆動される。フレームとアクチュエータ両者のための好ましい駆動機構は、内面に沿ってカムトラックを画成している回転カムである。フレームは、第一カム組立体に対応するカムトラック内に突入しているカムフォロアを有している。アクチュエータは、同様に、第二カム組立体の他方のカムトラック内に突入している第二カムフォロアを有している。
このように、フレームとアクチュエータの両者の旋回動は第一カム駆動組立体により制御され、アクチュエータの摺動は第二カム駆動組立体により独立に制御されている。これにより、該組立体は、フレームによる旋回動範囲を通して共に移動でき、一方、その後、第一すなわち上側真空組立体を、第二すなわち下側真空組立体を移動することなく、アクチュエータによって鉛直方向に移動できる。アクチュエータによる仕切りの下方への移動は、仕切りコンベアとタイミング調整した関係にある。コンベアは、仕切りがその両面に沿って高速ホイールと係合する地点へと仕切りを移動し、該高速ホイールは仕切りの動きを加速し、仕切り挿入機の下を高速で横方向に移動するボトル群内へと仕切りを投入する。
物品選択及び送り出し装置は又、異なる物品幅に対し調整することができる。装置のフレームは、装置のいずれかの側面から延在する一組のボルトに調整可能に装着されている。ボルトは互いに同期して駆動され、一方のボルトの端部はノブに連結されている。このノブを回転することによって、フレームの両側面が互いに近づき又は遠ざかるように移動でき、それによって、選択された特定の物品の幅に対応してフレームの幅を調整することができる。装置上の真空カップの位置も又、物品の幅によって内側又は外側へと移動できるよう調整可能である。
従って、本発明の目的は、一時に単一の平坦な物品を選択し、所定の位置へ送り出す必要のあるその物品を配向する装置を提供することである。包装機械によってボトルの仕切りを予めまとめた製品群の中へと挿入する場合において、本発明の目的は、仕切りを破損することなく、又、仕切り内に刻まれたいかなるフラップをも開くことなく、仕切りを取り扱うことのできる装置を提供することである。又、かかる仕切りの場合において、本発明の目的は、マガジンから仕切りを選択する工程内において、仕切りを鉛直に配向し、仕切りが製品群内へと挿入されるべく準備ができているようにすることである。本発明は又、一つの目的として、物品の完全性に悪影響を与えることなしに、供給マガジンから一つの物品を選択し、その物品を所定の位置へと送り出す方法を含んでいる。本発明は特定位置への物品の効率的、連続的、高速送り出しに備え、かつ他の連続動とタイミング調整された関係で高速動作を含むことによって、上記の目的を達成するものである。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の物品選択及び送り出し装置の部分斜視図である。
図２は図１に示すセレクタカム駆動機構の分解斜視図である。
図３は図１の装置の部分斜視図であり、図１と反対側の前方からのものである。
図４は図１の４−４線に沿った断面図である。
図５は図４と同様の断面図であり、セレクタが旋回して物品と係合している状態を示す図である。
図６は図４と同様の断面図であり、セレクタが、物品を送り出し機構に係合されるよう位置決めした状態を示す図である。
図７は図１の装置の部分斜視図であり、装置が異なる寸法の物品を選択し、送り出すことを可能にする、横方向調整機構を示す図である。
好適実施例の詳細な説明
図１は平坦な物品を選択し、送り出すための装置１０を示す。本発明は、各種の平坦物品を選択し、送り出すことのできる方法及び装置を開示するものであるが、本発明を説明する目的のためにだけ、図示の該装置１０は、包装機械と関連して使用される仕切りを選択し、送り出す装置よりなる。該装置、すなわち仕切り挿入機１０は、側板１１及び１２を含んでいる。側板は、好ましくは、それらの関連要素を支持することのできるスチールか、または、他の適当な強い材料より構成される。側板１１、１２は実質的に平坦で、直立した、対向する支持部材であり、それらは重量軽減のための切欠き部を含んでいても良い。
説明のため、仕切り挿入機１０は前方すなわち前側端部１３及び後方すなわち後側端部１４を含んでいる。仕切り挿入機１０は、その前方端部１３に対向する前方端部１６を有する仕切り供給マガジン１５を有する。本発明の目的のため、供給マガジン１５は、一群、即ち、一重ねのボトル仕切りのような平坦な物品を保持し、そして、選択のため所望の位置及び配向にある一重ね中の最前端の仕切りを位置決め又は提供することの出来るいかなる種類の仕切り供給マガジンであってよい。
包装機械産業において、各種の仕切りマガジンや折りたたみボール紙カートン供給マガジン等が知られている。しかしながら、図１は、仕切り２５を支持する、二つの離間した平行バー１８よりなる新しい型の供給マガジンを示している。後により詳細に説明するように、仕切り２５は、仕切りが支持バー１８より吊り下げられるよう、その上方縁部に形成された対向する切欠きを有している。供給マガジンは、好ましくは、選択のため鋭角で最前端の仕切りを提供するため、傾斜している、好適な供給マガジン及びフィーダ装置は、１９９５年４月６日付けで出願され、「製品送り出しシステム用マスフィーダ」という名称の、共通譲受人に譲渡された米国特許出願番号第 号に記載されている。
仕切り挿入機組立体１０の対向する側板すなわちフレームは、仕切りセレクタ２６を、図１に示すように、実質的にそれらの上端部に支持している。仕切りセレクタは、供給マガジンから一時に一つの仕切りを選択し、すなわち、取り出し、その選択された仕切りをさらなる処理のための地点へと移動するよう設計されている。そうする際に、セレクタ２６はまた、仕切りを、それが特定の場所へのタイミング調整された送り出しのため挿入機１０を通って搬送されることのできる位置に配置する。本発明の場合、仕切りセレクタ２６は鉛直方向に配向されている。しかしながら、他の適用例において、仕切りセレクタは物品の特定位置への送り出しのため、ある角度で配向されていても良い。
仕切りセレクタ２６はフレーム２７を含んでいる。フレーム２７は、直立し、離間したサイドバー２８及び２９と、中央クロスバー３０と、下側クロスバー３１とを含んでいる。サイドフレーム２８及び２９はそれらの上端に一体的に形成された環状ブラケット３２を含んでいる。
クロスバー３０はそれを貫通する中央開口３３を画成している。下側クロスバー３１も又中央開口３４を画成している。中央開口３４は中央開口３３と鉛直方向に整合している。横断シャフト３５は側板１２から側板１１へと横方向に伸びている。シャフト３５は、図２に示すように、側板１２の内面に取り付けられた軸受３６内でその一端が軸支され、そして、その他端において、図３に示すように、側板１１の内面に中央部において取り付けられた軸受３７内に軸支されている。横断シャフト３５はフレーム２７の各環状ブラケット３２を貫通し、その結果、フレーム２７はシャフトすなわちロッド３５から吊り下げられている。環状ブラケット３２はシャフト３５に固定されていない。シャフト３５はフレーム２７を移動させることなくブラケット３２内で自由に回転する。フレーム２７は、各ブラケット３２がシャフト３５の中点からほぼ同距離にあるようにシャフト３５に吊り下げられている。
カム４０は、図２に示すように、環状ブラケット３２の間でシャフト３５に取り付けられており、カム４０はシャフト３５により回転すなわち駆動される。カム４０は内面４１に沿ってカムトラック４２を画成している。図２に示すように、プーリすなわち駆動スプロケット４３はまた、サイドプレート１２と環状ブラケット３２の間でシャフト３５に取り付けられている。
長尺の、鉛直方向に伸びる、正方形の、スチールロッドよりなるアクチュエータ４５は、フレーム２７においてクロスバー３０及び３１と摺動自在に係合するように開口３３及び３４内に受け入れられている。カムフォロア４６はアクチュエータ４５の上端から伸び、アクチュエータ４５がそれ自身開口３３及び３４内に受け入れられる時、カムトラック４２内に受け入れられる。従って、カム４１の回転動とカムトラック４２の選択された形状とが開口３３及び３４内におけるアクチュエータ４５の摺動を制御している。本発明のカムトラック４２は、後に説明するように、フレーム２７が鉛直方向に配向された時カム４０の回転によりアクチュエータがクロスバー３０の開口３３及びクロスバー３１の開口３４内において上下方向に摺動するよう形状が定められている。従って、上側カム４０の移動がアクチュエータ４５の鉛直方向の動きを選択的に制御していることを明確に理解すべきである。
同様に、一対の、同一対向カム５０及び５１がフレーム２７の水平動を制御している。カムトラック５３がカム５０の内面５２内に画成され、もう一つのカムトラック（図示せず）がカム５１の内面（図示せず）内に画成されている。カム５０及び５１のカムトラックは、カム５０及び５１がそれらの所定位置にある時互いに対し鏡像となっている。カム５０及び５１はドライブシャフト５４に装着され、ドライブシャフト５４それ自体は側面１１及び１２のそれぞれのブラケット５５及び５６によって軸支されている。従って、ドライブシャフト５４の回転により、それと共にカム５０及び５１を駆動回転する。
駆動スプロケット５７は、図２に示すように、カム５０に隣接し、又、ドライブシャフト５４に装着されそれとともに回転する。駆動スプロケット５７は、プーリ４３がシャフト３５上で取り付けられていると同じ横断方向でシャフト５４に取り付けられている。駆動ベルト５８は、シャフト５４の回転動がシャフト３５の同一回転動を引き起こすように、駆動スプロケット５７とプーリ４３に沿って伸びている。シャフト５４はブラケット５６と側板１２を通って伸び、図３に示すように、側板１２の外側において駆動スプロケット６０を支持している。駆動スプロケット６０はドライブシャフト５４に取り付けられ、キー結合されているので、スプロケット６０の回転により、シャフト５４とシャフト３５はスプロケット５７、プーリ４３及びベルト５８の協働によってスプロケット６０の回転と共に回転する。本発明の各種部品の協働駆動機構に関しては後に詳述する。
フレーム２７は横断方向に伸びるカムフォロア６１及び６２を支持している。カムフォロア６１はカム５１のカムトラック（図示せず）内に受け入れられ、一方、カムフォロア６２はカム５０のカムトラック５３内に受け入れられている。従って、ドライブシャフト５４の回転がカム５０及び５１を回転させ、それ故、カム５１及び５０のカムトラック内のそれぞれのカムフォロア６１及び６２の協働によってフレーム２７をシャフト３５の回りに旋回させる。
第一真空組立体６５は、アクチュエータ４５に摺動自在に取り付けられている。真空組立体６５は、支持フレーム６７に取り付けられた一連の真空カップ６６を含んでいる。支持フレーム６７は、選択されるべき物品の寸法及び形状によって、アクチュエータ４５の長さの大部分に沿って選択的に位置決めすることができる。真空組立体６５は又、真空ラインと適当な真空源と弁を含む真空供給手段（図示せず）を含んでいる。これらの要素は当該技術分野において公知であるため、ここでは詳述しない。第二真空組立体６８はフレーム２７の下側クロスバー３１に固定され、それと共に旋回する。第二真空組立体６８は二つの離間したカップ６９を含み、第一真空組立体６５と同様に、適当な真空ラインと真空供給源と弁（図示せず）を含んでいる。
従って、第一真空組立体６５は、開口３３及び３４を通るアクチュエータ４５の移動と供に上側クロスバー３０と下側クロスバー３１に対し移動する。逆に、下側真空組立体６８は、フレーム２７の下側クロスバー３１と共にシャフト３５回りの旋回動の回転経路内においてのみ移動する。これら要素は、供給マガジン１５からの仕切り２５に付着するよう協働し、仕切りを鉛直方向に配向しながら供給マガジンから引き離す。それら要素は次に仕切りを仕切り挿入機１０の直下の所定の位置に送り出す。
仕切り挿入機１０は又、仕切りを仕切りセレクタ２６から引き離し、仕切り挿入機１０の下の所定位置へ搬送する要素を含んでいる。これら要素は当該技術分野において公知であるが、本発明の動作の理解のため、背景情報として概略説明する。四つの摩擦ホイール７２がセレクタ２６の直下に配置され、対向する摩擦ホイール７２の各対は側板１１と側板１２にそれぞれ装着されている。摩擦ホイールは、図４に示すように、それぞれの対の対向するホイール７２の間の接点が上側カップ６６の表面から下側カップ６９へと伸びる仮想線の直下にあるように位置決めされている。これらの摩擦ホイール７２の対は互いに対し内側に回転し、仕切りをつかみ、それをセレクタ２６から引き離すよう下方に移動する。
外方に延在するフライト７５を有する、二つの、離間した、鉛直方向に配向されたベルト７４よりなるコンベア７３は摩擦ホイール７２の下に取り付けられ、該コンベアは、仕切りが連続するフライト間に配置されるようアクチュエータ４５の下方への移動に対しタイミング調整された関係で下方へと移動する。このように、仕切りは、仕切り挿入機１０の下にある選択された領域へと制御された速度で下方へと搬送される。
ノッカバー８４はノッカシャフト８５回りに回転するが、それは、仕切り２５が仕切り挿入機１０の底部へ向かって下降する時仕切り２５と接触する。第二ノッカ８４（図示せず）はノッカシャフト８６回りに回転し、仕切り２５の反対側に接触する。ノッカバー８４は拡大ヘッドを有し、仕切り２５の平坦面を完全に通って移動し、それによって仕切りのフラップすなわち翼部をたたき出す。フラップすなわち翼部がノッカバー８４によってわずかに分離された後、カムくさび８８がフラップすなわち翼部と接触し、フラップすなわち翼部をそれらの完全に張り出した位置へと移動する。好適な仕切り２５は、二つの横断側壁を形成するノックアウト部を有し、２列３段に配置された製品と共に使用されるよう意図されたものである。
フラップすなわち翼部がカムくさび８８によって完全に張り出した後、仕切りは次にそれぞれ両側板１１と１２に隣接して取り付けられた第二組の対向する摩擦ホイールすなわちシュータホイール７６によって把持される。シュータホイール７６は仕切りをコンベア７３から引き離すだけでなく、仕切りの下方への移動を実質的に加速し、それによって仕切りは、適時に特定の地点でかつ仕切り挿入機１０の下のボトル群の横方向移動とタイミング合わせした関係で選択された領域へと投入される。摩擦ホイール７２、コンベア７３、及びシュータホイール７６は当該技術分野において公知であり、公知の仕切り挿入装置に使用されるものである。
シュータホイール７６の回転速度は調整可能である。図３に最もよく示されるように、シュータホイール７６は、シャフト１０４の一端に駆動スプロケット１０３を有するシャフト１０４上に装着されている。同期モータ１０１の出力が、スプロケット１０３に部分的に巻回されているベルト１０２を駆動する。従って、同期モータ１０１のスピードは、シュータホイール７６のスピードと、仕切り２５が仕切り挿入機１０を出る速度を直接制御している。
シュータホイール７６は好適には約１４００ｒｐｍで動作される。かかる速度において、仕切り２５はシュータホイール７６から排出され、９インチボトルあたり約０．０３秒でボトル群内の所定位置に配置される。仕切り２５が仕切り挿入機１０から放たれる際のこの高速によって、仕切り２５が、ボトルを移動せしめるコンベアから跳ね上がり、仕切り挿入機１０へ向かって跳ね返ることがある。張り出したフラップすなわち翼部を有する仕切り２５の場合には、フラップすなわち翼部が隣接する製品に接触し仕切り２５の上方への移動を制限するため、それらは大きく所定位置から外れて跳ね返ることはない。逆に、フラップすなわち翼部を持たない仕切り２５、すなわち、単純なカードの場合、製品コンベアと接触した後大きく上方へと移動し、しばしば所定の位置から外れる。
仕切りがシュータホイール７６を離れる際仕切りに付与される運動エネルギーを低減するため、たとえ仕切りを発射するサイクルの間であっても、シュータホイール７６の動作速度を下げても良い。例えば、フラップすなわち翼部を持たない仕切り２５に対し、シュータホイール７６を約６００ｒｐｍで動作すると好ましい。シュータホイール７６の速度をその回転の一部分の期間のみ下げても良い。例えば、シュータホイール７６が仕切り２５を製品群へ向かって下降させ始める時、第一の速度でシュータホイール７６を動作させても良い。仕切り２５がシュータホイール７６を通って移動する間のある時点において、シュータホイール７６の速度は第二の、より低い速度へと下げられる。シュータホイールの速度を下げることによって、仕切り２５の運動エネルギー及び跳ね量が低減される。フラップを有する仕切りの挿入の際、この跳ね現象が問題となる場合には、１サイクル中におけるホイール７６のこの二段階速度を効果的に使用することができる。
仕切り挿入機１０はさらに、仕切りの下方への移動速度を落とし、製品コンベアから跳ねた後所定位置に仕切り２５を保持するための、一組の、対向して内側へ突出するブラシと付勢部材とを含んで良い。例えば、一組の対向するブラシが好適にはシュータホイール７６の下に配置され、ブラシの外側端部の間の接触点を仕切り２５の下方への移動経路に整合させる。付勢部材は、隣接する、一対の、分離されたボトルに向かって外方へと伸びる又は屈曲する鉤形の端部を有する板状金属片であって良い。
仕切り２５がシュータホイール７６を離れる時、仕切り２５の速度は、仕切り２５がブラシを通って下降するにつれ低減され、それによって仕切り２５の運動エネルギーが減少する。仕切り２５が製品コンベアと接触し仕切り挿入機１０へと戻り始めた後、仕切り２５はブラシ又は付勢部材の底部と衝突し、それによって仕切り２５の上方への動きを止める。従って、ブラシ及び付勢部材によって、仕切り２５はボトル群内において所定の位置に残る。
仕切り挿入機１０の他の要素を駆動するためサーボモータ１１０が使用される。より詳細には、サーボモータ１１０の出力によって、歯車減速箱１１５の入力に巻回されているベルト８３を回転する。減速箱１１５の出力によって、シャフト１０６上のスプロケット１０７とシャフト３５上のプーリ４３を部分的に巻回するベルト５８を駆動する。従って、歯車箱１１５の出力が真空カップ６６及び６９の鉛直方向位置決めを制御しているカム４０を回転する。ベルト５８は又、カム５０及び５１を有するシャフト５４の回転を制御する。図３に示すように、シャフト５４の一端は、ベルト８２と係合するスプロケット６０を有している。ベルト８２はさらに、ノッカシャフト８５及び８６とノッカ８４を回転するための駆動スプロケット１０７の回りに巻回されている。
ベルト５８は又、本発明の図面や説明を簡略化するため図示されていない仕切り挿入機１０の他の要素を制御するため使用される。例えば、ベルト５８はカップ６６及び６９に対する真空の供給をカム４０、５０、５１の回転に対しタイミング調整する。ベルト５８は又、コンベア７３と摩擦ホイール７２のタイミングを制御している。仕切り挿入機１０の他の要素を制御する方法は当業者にとって明白であるため、更なる説明は省略する。
サーボモータ１１０の速度はコンピュータ制御によって製品コンベアの速度に関連づけられ、包装機械が動作する速度すなわち仕切り挿入機の下で製品群を横方向に移動する速度に関わらず、仕切り２５をボトル群内の適切な位置に配置する。製品に対するサーボモータ１１０とコンベアの調和した制御は当業者にとって明白であり、詳細な説明は省略する。従って、サーボモータ１１０が製品コンベアの速度に従い制御されている状態で製品コンベアの速度を増加又は減少させることができ、仕切り挿入機１０は製品コンベアの速度に対応してその速度を調整し、それによって仕切り２５は製品群内の適切な位置に確実に配置される。
図示の実施例において、サーボモータ１１０は、仕切り２５が選択される速度と仕切り２５がシュータホイール７６と接触するまで下げられる速度とを制御している。シュータホイール７６は調速可能な同期モータ１０１によって独立に制御され、好ましくは、仕切り２５の配置がほぼ瞬間的であるように出来るだけ高い速度に設定される。従って、仕切り２５の供給マガジンからの送り出しの全時間はサーボモータ１１０の速度とシュータホイール１０１の速度に依存している。
まず、仕切り２５の跳ね量の許容範囲においてシュータホイール７６の最高速度を選択することによって、仕切り挿入機１０のタイミングを製品コンベアに合わせている。次に、サーボモータ１１０は、仕切り２５が製品コンベア上のボトル群と同期して送り出されるよう調整される。製品コンベアの速度を次に必要に応じて変え、サーボモータ１１０の設定をこの第二の速度に対し決定する。製品コンベアの二つの速度に対するサーボモータ１１０の二つの設定に関して、サーボモータ１１０の速度と製品コンベアの速度の間に直線的な関係を設定することができる。この直線的な関係に基づき、サーボモータ１１０の速度、従って、仕切り挿入機１０の全体の速度は、仕切り２５が製品群内へと確実に配置されるよう、製品コンベアの速度に正確に追従することができる。
動作中、マガジン１５のごとき供給マガジンは、その前方端部１６が仕切り挿入機１０の前方端部１３にあるセレクタ２６に隣接するよう配置されている。駆動ベルト８２を有する駆動機構８０は回転シャフト５４を有するスプロケット６０を駆動する。ドライブシャフト５４の駆動によって駆動カム５０及び５１が回転し、それらの鏡像のカムトラックがカムフォロア６１を仕切り供給マガジン１５へ向かって前方へ駆動するよう設定されている。この動きによってフレーム２７がシャフト３５の回りに旋回し、それによって真空組立体６５と真空組立体６８の両者も供給マガジン１５へと旋回又は移動される。真空組立体６５及び６８が、供給マガジン１５によって支持されている最前端の仕切り２５と接触するようになると、真空供給組立体（図示せず）は作動し始め、真空を組立体６５と組立体６８の両者へ供給する。これによって、最前端の仕切り２５が真空組立体６５と６８に解放自在に吸引される。
シャフト５４とカム５０及び５１の継続した回転によって、それらと対応するカムトラックが回転を続け、カムフォロア５１及び５２を供給マガジンから離れる方向に移動させる。これによって、フレーム２７は供給マガジンから離れ、そのスタート位置である鉛直位置へと引き戻される。仕切り２５は真空カップ６６及び６９に吸着しているため、最前端の仕切りのみが供給マガジン１５から引き抜かれ、それによって供給マガジン１５内に残る仕切りが前方へと移動できるようになる。カム５０及び５１が真空組立体６５及び６８を旋回している間、カムフォロア４６はその動程のドエル（dwell）部にある。
フレーム２７がその元の鉛直位置へと旋回して戻る時、下側真空組立体６８用の真空供給機構（図示せず）は閉じられ、仕切り２５の下部に対する真空カップ６９の係合を解放する。仕切りが鉛直方向に位置決めされる点において、カムフォロア６１及び６２はカム５０及び５１のそれぞれのカムトラックのドエル部に入り始め、仕切り２５が完全に解放されてコンベア７３によって下方へと搬送されるまでフレーム２７は鉛直位置に留まる。
仕切りが鉛直方向になっている状態で、カムフォロア４６は、カムフォロア４６とアクチュエータ４５を下方へと駆動するカムトラック４２の部分へと入る。上側真空組立体６５用の真空供給手段（図示せず）は依然として作動しており、真空をカップ６６へと供給しているので、この時点において上側真空組立体６５は依然として仕切り２５の上部に吸着している。従って、アクチュエータ４５の下方への移動によって、仕切り２５が上側摩擦ホイール７２と係合するようになるまで鉛直方向下方へと移動する。仕切りが摩擦ホイール７２に達したとき、上側真空組立体６５用の真空源は遮断され、それによって仕切り２５はセレクタ２６の両真空組立体６５及び６８から解放される。
仕切り２５は供給マガジン１５から選択されるとともに、鉛直方向に配向され、かつそれをセレクタ２６から所定の場所へと移動する要素へと送り出される。従来技術におけると同様に、本発明は、仕切りがコンベア７３と係合するまで仕切りを下方へと引っ張るための摩擦ホイール７２を有する。
コンベア７３の移動は、外方に延在するフライト７５の間に仕切りが送り出されるようタイミング調整されている。図３に示すように、仕切り２５は、次に、加速用シュータホイール７６によって係合されるまで下方へと移動される。加速用シュータホイールにおいて仕切りは加速され、対向するシュータホイール７６の接線直下の点である選択された位置に送り出される。
仕切りの上端が下側真空組立体６８より下に移動した直後に、セレクタプロセスが再び始まり、フレームが供給マガジンの方へと旋回され、次に最前端にある仕切り２５と係合する。従って、プロセスが連続的であり、仕切り挿入機１０が高速で動作でき、例えば、毎分約３００までの仕切りを所定の位置へと、仕切り挿入機の下を横切るボトル群の通過に対しタイミング調整された関係で送り出すことができることは明瞭である。
図７を参照して、仕切り挿入機１０は各種の幅の仕切り２５を受けるよう調整することができる。仕切り挿入機１０は、一対の離間した壁９７を有し、その壁９７はそこに一体的に取り付けられたナット９３を有し、そのナット９３は上側ボルト９０及び下側ボルト９１と螺合している。上側ボルト９０と下側ボルト９１上のプーリ９４は互いに整合し、共にベルト９５によって連結されている。ボルト９０及び９１は互いに連結されているため、ボルト９０の端部に結合されたノブ９９を回転するとボルト９０及び９１の双方共回転する。ボルト９０及び９１の両端部は、ノブ９９の回転時にプレート９７が互いに反対方向に移動するよう互いに反対方向にネジ切りされている。コンベア７３と摩擦ホイール７２はプレート９７に取り付けられているため、コンベア７３及び摩擦ホイール７２の間の距離は仕切り２５の幅に合わせて調整することができる。
本発明を説明する目的のためここで選択した上記の実施例において各種の変形が可能であることは当業者にとって自明であり、特許請求の範囲に規定される本発明の範囲を逸脱することなく、均等論に対しもたらされるすべてのものを包含し得るものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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