【手続補正書】
【提出日】平成18年10月25日(2006.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術的分野】
本発明は、計量機構に関する。
【０００２】
【発明の背景】
空気圧式（ニューマチック）計量装置は、米国特許4,306,629に開示されており、そこでは計量ステーションを通過する物品（計量対象物）を支持するためにエアクッションが採用されている。物品の重量は、物品を支持するのに必要な圧力の大きさを測定する圧力トランスデューサにより検出される。
【０００３】
【課題】
本発明は、ロードセルに取り付けられた計量パンを通過する従来のベルト又はチェーンコンベアを用いた計量機構に比べて、計量の精度を上げることを可能にし、かつ低コストの装置を提供することを課題としている。更に、本発明は、単位時間当りに計量される物品の数及び／又は計量ステーションを通過する物品の搬送速度を実質的に増加可能にすることも意図されている。
【０００４】
上記の課題は、本発明の一視点により、請求項１に記載の計量機構（形態１）、請求項１３に記載のニューマチック分別機構（形態１３）、及び請求項１４に記載のニューマチック分別機構（形態１４）によって解決され、また、本発明の他の視点によれば、各従属請求項２〜１２の特徴部分に基づき解決され、それぞれ以下に形態番号を付して示すとおりである。
【０００５】
（形態１）  第一の面及び通気手段を有する計量ステーションであって、
前記第一の面は、ロードセルにより垂直方向に運動するように支持されかつ複数の孔を有するとともに、計量されるべき物品が前記計量ステーションを通過する間、該物品に対し垂直に対向するように配置され、
前記通気手段は、前記物品を前記計量ステーションを通過する間支持するために、圧搾空気を前記孔を介して相対的に前記物品へ向かう方向へ通過させるか、又は空気を前記孔を介して相対的に前記物品から遠ざかる方向へ吸引する、
計量ステーションと；
前記第一の面と垂直方向で整列するように、物品を前記計量ステーションに置く第一手段と、を有する。
【０００６】
（形態２）  上記形態１の計量機構において、前記第一の面は、前記物品の垂直方向下方に位置するように配置され、かつ
前記通気手段は、圧搾空気を前記孔を介して前記物品に向けて通過させる、ことを特徴とする。
（形態３）  上記形態１の計量機構において、前記第一の面は、前記物品の垂直方向上方に位置するように配置され、かつ
前記通気手段は、空気を前記孔を介して前記物品から遠ざかる方向に吸引する、ことを特徴とする。
（形態４）  上記形態２の計量機構において、前記ロードセルにより前記第一の面と共に垂直方向に運動するように支持されるとともに、該第一の面に向かって垂直方向下方を向くように配置される第二の面をさらに有し、
前記通気手段は、さらに空気を前記第二の面の孔（複数）を介して前記物品から遠ざかる方向へ吸引する、ことを特徴とする。
（形態５）  上記形態１の計量機構において、前記第一手段は、物品を一度に一個ずつ前記計量ステーションへ搬入するインフィードコンベア；及び該コンベアと前記第一の面との間に配置されそれらの間で物品を搬送するための（第一の）エアクッション式搬送装置を含み、
該搬送装置は、複数の孔を有し垂直方向で定置して上方を向く面（垂直方向定置上向面）と、前記インフィードコンベアと前記計量ステーションとの間を通過する前記計量されるべき物品を支持するために、空気を該垂直方向定置上向面の孔を介して通過させるための他の通気手段とを含む、ことを特徴とする。
（形態６）  上記形態５において、計量された物品を前記計量ステーションから搬出するためのアウトフィードコンベアと、前記計量ステーションと該アウトフィードコンベアとの間を通過する計量された物品を支持するために、該計量ステーションと該アウトフィードコンベアとの間に配置される第二のエアクッション式搬送装置とを更に含む、ことを特徴とする。
（形態７）  上記形態１の計量機構において、前記第一の面は、平坦である、ことを特徴とする。
（形態８）  上記形態１の計量機構において、前記第一の面は、凹状である、  ことを特徴とする。
（形態９）  上記形態１の計量機構において、前記第一の面は、前記物品の断面の形状に適合して形成されている、ことを特徴とする。
（形態１０）  上記形態１の計量機構において、前記計量ステーションから下流に進行する間に、計量された物品のうち適切な重量の物品から不適切な重量の物品を分別するための分別機構をさらに有し、
該分別機構は、上向支持面、側壁面及び少なくとも１つの空気噴出孔を含み、
前記上向支持面は、縦（ないし長さ）方向に延在する凹状の第一サイドエッジ、該第一サイドエッジに対向しかつ縦（ないし長さ）方向に延在する凸状の第二サイドエッジ、並びに該第一エッジ及び該第二エッジの上流の各終端間及び下流の各終端間で横（ないし幅）方向に延在する直線的かつ平行な入口及び排出エッジにより画成されるとともに、該上向支持面を通過する計量された物品を支持するために該物品に向けて上方へ圧搾空気を向かわせるための孔（複数）を有し、
前記側壁面は、前記第一サイドエッジから上方に立ち上がり、かつ計量された物品と該側壁面との間の摩擦を生じる接触の防止に資するように前記上向支持面に対し横（ないし幅）方向に空気を向かわせる孔（複数）を有し、かつ
前記空気噴出孔は、前記上向支持面を貫通して上方に開口し、計量された物品のうち不適切な重量の物品に向けて選択的に空気の噴流を上方に向かわせ、該物品を前記側壁面を乗り越えて上方に吹き飛ばして除去する、ことを特徴とする。
（形態１１）  上記形態１の計量機構において、第一の走行路に沿って前記計量ステーションから下流に進行する間に、計量された物品のうち不適切な重量の物品を分別するための分別機構をさらに有し、
該分別機構は、上向支持面、側壁面及び少なくとも１つの空気噴出孔を含み、
前記上向支持面は、縦（ないし長さ）方向に延在する第一及び第二サイドエッジを含むとともに、該上向支持面を縦（ないし長さ）方向に進行する計量された物品を支持するために上方へ圧搾空気を通過させるための孔（複数）を有し、
前記側壁面は、前記第一サイドエッジの近傍から上方に立ち上がっているとともに、前記上孔支持面の横（ないし幅）方向に空気を向かわせる孔（複数）であって、計量された物品のうち不適切な重量の物品を前記第一走行路から横（ないし幅）方向へずらして第二走行路へと転位させる孔を有し、かつ
前記空気噴出孔は、前記第二走行路と整列しかつ前記上向支持面を貫通して上方に開口し、計量された物品のうち不適切な重量の物品に向けて選択的に空気の噴流を上方に向かわせ、該物品を前記第二サイドエッジを越えて上方に吹き飛ばして除去する、ことを特徴とする。
（形態１２）  上記形態１の計量機構において、前記第一の面は、前記計量ステーションを介して計量されるべき物品の移動方向に延在する上方を向いた一対の平行な面により画成されるとともに、圧搾空気源と個別に結合する分割された複数のプレナム室と連通する孔（複数）を前記一対の各面がそれぞれ有し、かつ前記ロードセルにより併せて支持される、ことを特徴とする。
【０００７】
（形態１３）  物品計量ステーションから下流に進行する間に、計量された物品のうち適切な重量の物品から不適切な重量の物品を分別するためのニューマチック分別機構であって、
該分別機構は、上向支持面、側壁面及び少なくとも１つの空気噴出孔を含み、
前記上向支持面は、縦（ないし長さ）方向に延在する凹状の第一サイドエッジ、該第一サイドエッジに対向しかつ縦（ないし長さ）方向に延在する凸状の第二サイドエッジ、並びに該第一エッジ及び該第二エッジの上流の各終端間及び下流の各終端間で横（ないし幅）方向に延在する直線的かつ平行な入口及び排出エッジにより画成されるとともに、該上向支持面を通過する計量された物品を支持するために該物品に向けて上方へ圧搾空気を向かわせるための孔（複数）を有し、
前記側壁面は、前記第一サイドエッジから上方に立ち上がり、かつ計量された物品と該側壁面との間の摩擦を生じる接触の防止に資するように前記上向支持面に対し横（ないし幅）方向に空気を向かわせる孔（複数）を有し、かつ
前記空気噴出孔は、前記上向支持面を貫通して上方に開口し、計量された物品のうち不適切な重量の物品に向けて選択的に空気の噴流を上方に向かわせ、該物品を前記側壁面を乗り越えて上方に吹き飛ばして除去する、ことを特徴とする。
【０００８】
（形態１４）  第一の走行路に沿って物品計量ステーションから下流に進行する間に、計量された物品のうち適切な重量の物品から不適切な重量の物品を分別するためのニューマチック分別機構であって、
前記分別機構は、上向支持面、側壁面及び少なくとも１つの空気噴出孔を含み、
前記上向支持面は、縦（ないし長さ）方向に延在する第一及び第二サイドエッジを含むとともに、該上向支持面を縦（ないし長さ）方向に進行する計量された物品に向けて上方へ圧搾空気を向かわせるための孔（複数）を有し、
前記側壁面は、前記第一サイドエッジの近傍から上方に立ち上がっているとともに、前記上孔支持面の横（ないし幅）方向に空気を向かわせる孔（複数）であって、計量された物品のうち不適切な重量の物品を前記第一走行路から横（ないし幅）方向へずらして第二走行路へと転位させる孔を有し、かつ
前記空気噴出孔は、前記第二走行路と整列しかつ前記上向支持面を貫通して上方に開口し、計量された物品のうち不適切な重量の物品に向けて選択的に空気の噴流を上方に向かわせ、該物品を前記第二サイドエッジを越えて上方に吹き飛ばして除去する、ことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
計量機構においては、計量パン（pan）に孔付上面を有するプレナム室が配されており、計量されるべき物品（被計量物品）を支持及び搬送するためのエアクッションを生成するために、圧搾空気は該孔を通過する。計量パンは、エアクッションにより計量パンの上で支持される物品の重量を測定するために、従来のロードセル上に支持されている。物品は、垂直方向について定置型のエアクッション生成装置により計量パン上へ搬入されかつ計量パンから搬出される。
計量機構は、付加的に、計量パンから下流へと進む物流から不適切な重量の物品を除去するためのニューマチック手段を含む。
【００１０】
他の一実施形態では、孔付真空室が、計量パンと共に垂直方向に運動するように支持され、かつ計量パンの孔付面から離隔した位置で一定形状を持たない物品を支持するためにエアクッションと共同して作用する減圧領域を形成する。
【００１１】
更に他の一実施形態では、孔付真空室は、ロードセルに直接接続しており、これは、上方を向いた面が下方を向いた面よりかなり大きい物品に対して、計量パン上のエアクッションなしの状態で該物品の計量に使用するためのものである。
【００１２】
【実施例】
本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
まず始めに図１を参照する。本発明に応じて形成された計量機構は、全般的に図面参照符号１０が付された計量ステーションを含む。計量ステーション１０は、計量パン１２を含む。計量パン１２は、その上に乗る、例えば符号１６で表されるような、物品（計量対象物）１６の重量に応じて垂直方向に運動するために従来のロードセル１４により支持され、かつ垂直方向について定置式の垂直方向定置型エアクッション式送り込み（インフィード）及び送り出し（アウトフィード）搬送装置（１８及び２０）と整列するように配置される。この搬送装置１８及び２０は、計量パンと、例えば従来のベルトコンベア２２及び２４のような、インフィードコンベア及びアウトフィードないし搬出コンベアとの間を架橋する。
【００１４】
計量パン１２は、複数の孔３０が形成されたほぼ平坦な上面２８を有する空気室（プレナム室）２６を含むように記載されている。供給導管３２を介してプレナム室２６に供給された圧搾空気は、これらの孔３０を通って大気へと放出されるが、それは、搬送装置１８及び２０の間の面にわたって矢印３４の方向へ物品１６を輸送する間、物品１６を上面２８と接触しないように支持するためのエアクッションを生成するためである。搬送装置１８及び２０は、複数の孔４４及び４６が形成されたほぼ平坦な上面４０及び４２を有する垂直方向定置型プレナム室３６及び３８を含む。プレナム室３６及び３８は、供給導管４８及び５０を介して圧搾空気が供給され、好ましくは、上面２８のインフィード端部及びアウトフィードないし排出端部とベルトコンベア２２及び２４の表面２２ａ及び２４ａとの間の間隔を最小にするために、凹型に形成されたインフィード端部５２とアウトフィードないし排出端部５４を有する。
【００１５】
上面２８の大きさ、孔３０の数、配置及び大きさ、並びにプレナム室２６に供給される空気の圧力及び流速は、計量されるべき物品の大きさ、重量及び形状に応じて変更されるであろう。しかし、典型的には、少なくとも物品が通過すると想定される上面２８の中央領域においては、孔３０は、直径は小さく、空間的には密で、かつ比較的規則的なパターンで縦横に並べられているであろう。更に、孔３０は、上面２８に垂直に配向されて空気を噴出させてもよいし、あるいは、上面２８のインフィード端部２８ａ及びアウトフィード端部２８ｂ間での物品の搬送を支援するために、上面２８に対し所望の角度で矢印３４の方向へ傾けられてもよい。更に、望みとあらば、物品が搬送装置１８及び２０間で搬送されるとき、物品を上面２８の中央付近に向けるないし位置付けるために、孔パターンの最外列に配置されかつ矢印３４の方向に平行に延在する孔３０は、空気ジェットを矢印３４の方向に対し横（ないし幅）方向に向けるような形状及び配向にしてもよい。
【００１６】
図２に記載された他の計量パン１２’は、長い形状の略円筒形ないし略球形の物品（不図示）の計量に使用することが意図されている。この構造では、計量されるべき物品の断面の形状に適合するようにされている凹型ないし樋（トラフ）型の上面２８’の端から端まで全面にわたって孔３０’が点在している。孔３０’は、規則的に配列されてもよく、あるいは、搬入された物品を計量パンの横（ないし幅）方向の中央部に来るようにする必要がある場合、上面２８’の縦（ないし長さ）方向に延在する周端部のエッジ付近に孔が僅かしか配置されていない計量パンを縦断して進む物品の重量を支持するために、上面２８’の底部ないし上方を向いた中央部付近に集中されてもよい。計量パン１２’は、ロードセル１４’により垂直方向に可動に支持されており、導管３２’を介して好適な圧搾空気源と連通した状態で配置されてもよいし、上面２８’の湾曲に相応する孔付表面を有する垂直方向定置型空気圧式（ニューマチック）搬送装置（不図示）と整列するように配置されてもよい。
【００１７】
従来技術と同様に、本発明も典型的には、計量ステーション１０からアウトフィードコンベア２４上へと下流に進む適切な重量の物品の流れから不適切な重量の物品を除去するために好適なメカニズムを含むであろう。図３に示された好ましい形態では、空気圧式（ニューマチック）リジェクタ６０は、排出コンベア２４の排出端部と更なる搬送コンベア６２の入口端部との間に配置され、かつ、供給導管６６を介して圧搾空気が供給されかつ縦（ないし長さ）方向に延在する凹型サイドエッジ６８ａ及びこれと対向し縦（ないし長さ）方向に延在する凸型サイドエッジ６８ｂを有する上部支持面６８が形成されたプレナム室６４を含む。サイドエッジ６８ａ及び６８ｂは、直線的かつ平行に形成された入口エッジ６８ｃ及び排出エッジ６８ｄ間に延在する。支持面６８は、エッジ６８ａに向かって下方かつ横（ないし幅）方向に湾曲する入口面部分７０、エッジ６８ｂに向かって上方かつ横（ないし幅）方向に湾曲する出口面部分７２、及び部分７０及び７２を連絡しかつエッジ６８ｂからエッジ６８ａに向かって下方にスロープを描く中央ないし除去面部分７４を有する。面部分７０、７２及び７４は、比較的規則的に縦横に配列された孔７６が配される。この孔７６は、例えば箱１６のような物品を、コンベア２４及び６２間を移動する間、支持面６８と接触しないように支持するのに採用されるエアクッションを十分に生成できるものである。更に、除去面部分７４には、一列の密に配置された拡大孔８０又はスロット（不図示）の形の、物品の進行方向に揃えられたリジェクタノズルが配される。室６４には更に、凹型サイドエッジ６８ａから隣接して立ち上がるように側壁面８２が配置され、側壁面８２には、コンベア２４及び６２間での物品搬送時に搬入された物品が側壁面８２に接触するのを阻止するのに資するエアクッションを生成するために孔８４が配される。好ましくは、側壁面８２は、面部分７４の中央点付近で支持面６８に対し垂直に配置され、かつ孔８４は、上部支持面６８の縦（ないし長さ）方向に物品を推進ないし搬送するために上部支持面６８の横方向に関し傾斜される。
【００１８】
室６４は、図３に示すように、上部支持面６８とベルトコンベア２４及び６２の物品搬送面２４ａ及び６２ａとの間の間隔を最小にするために形成される凹型対向端部を有してもよい。
【００１９】
作動時において、ベルトコンベア２４により搬送される物品の第一の排出流（計量ステーション１０の下流方向）は、図３及び図４に示したように、通常コンベアの横（ないし幅）方向の中央部に来るであろう。物品が入口面部分７０に搬入されると、重力と入口面部分７０に対して垂直に方向付けられるエアジェットとにより、図４にのみ示したように、物品は横（ないし幅）方向に変位し第二の排出流（の状態）に移る。この第二の排出流は、第一の排出流に対し横（ないし幅）方向にずらされ、物品が除去面部分７４を過り始めるまでは、側壁面８２に近接する状態に置かれる。従来のメモリ又はタイミング回路（不図示）は、不適切な重量の物品が、ノズル口８０と垂直方向に整列した時期を指示するために使用される。矢印９０で示したようにノズル口８０からは空気が噴射し、不適切な重量の物品は、図４の符号１６’で示したように、側壁面８２を乗り越えて上方へ吹き飛ばされ除去される。適切な重量の物品は除去されずに通過し、更なる搬送ベルトコンベア６２へ移り、上記第二の排出流と整列した第三の排出流（不図示）を形成する。除去ノズル口８０から噴出する空気の噴流は、好適な圧搾空気源と連通し、セパレートバルブで制御される導管（一般に符号９２で示される）を介して供給されてもよい。
【００２０】
図５に符号１００で示した第二のニューマチックリジェクタは、導管１０４を介して圧搾空気が供給されるプレナム室１０２を含む。プレナム室１０２は、ほぼ平坦な上面１０６を有する。上面１０６には、縦横に複数の孔１０８が形成されており、孔１０８は、物品がコンベア２４と更なる搬送ベルトコンベア６２との間の上面１０６を通過する間、物品を上面１０６と接触しないように支持するエアクッションを生成するために使用される。プレナム室１０２には更に、孔１１２が形成された、垂直方向に立ち上がる側壁面１１０が配されている。更に、上面１０６には、例えば、物品の進行方向に並んだ、複数の密に配置される拡大孔１１４又はスロット（不図示）により規定されるリジェクタノズルが配される。孔１１２は、図５に示したように、上面１０６の入口端部付近にのみ配置される。
【００２１】
作動時には、コンベア２４により搬送される物品の第一の排出流は、排出するために、孔１０８により生成されたエアクッションにより上面１０６の縦（ないし長さ）方向へ進み、コンベア６２上に搬送される。第一の排出流の物品は、その重量が適切である場合、上面１０６上を縦（ないし長さ）方向にコンベア６２にまで搬送される間、第一の排出流と同列をなして進む。しかし、第一の排出流の物品が不適切な重量であると判断されるときは、好適なメモリ又はタイミング回路（不図示）が機能して、まず孔１１２を介して空気を噴射し当該不適切な重量の物品をその進行方向に対し横（ないし幅）方向に変位させ、図５の破線で示されたノズル１１４の上に重なる位置に設定された除去位置へと移動させ、次に、矢印１２０で示されるように、孔１１４を介して上方に空気を噴出させ当該物品を上面１０６から吹き飛ばす。圧搾空気は、好適なバルブ制御式導管（不図示）により孔１１２及び１１４へ供給されてもよい。
【００２２】
図６には、他の一例である計量ステーション１３０が記載されている。そこでは、真空室１３２は、（計量パン１３４の）上方で、かつコンベア２２及び２４間を通過する物品１６の重さに応じてロードセル１３６により計量パン１３４と共に垂直方向に運動するように支持されている。真空室１３２及び計量パン１３４の対向する面１３８及び１４０は、好ましくは、実質的に平行で、かつ孔（不図示）が配されており、該孔は、好適な導管１４２及び１４４を介して好適な真空装置及び圧搾空気源と接続し、それらの作用により、計量される物品の上下に減じられた空気圧１５０ａ及び増加された空気圧ないしエアクッション１５０ｂの領域を生成するであろう。好ましくは、孔付面１３８は、コンベア２２から計量パンへ及び計量パンからコンベア２４への物品の移動を補助するために、計量パン１３４の入口端部及び出口端部を越えて延在するように配置される。
【００２３】
図６に示された構造の計量ステーションは、一定の形状を持たない物品又は少なくとも下方の面が湾曲している物品（これらのような物品は単一のエアクッションで適切に支持するのは困難である）を計量するのにとりわけ用いられる。
【００２４】
図７には、更に他の一例である計量ステーション１６０が記載されている。そこでは、真空室１６２は、導管１６６を介して好適な真空装置（不図示）と連通状態にされる孔付面１６４を有し、かつ（孔付面１６４と）垂直方向で整列しかつ対向する定置平坦面１７２とは独立に、コネクタ１７０を介してロードセル１６８により垂直方向に運動するように支持される。望みとあらば、平坦面１７２は、省略されてもよく、また物品を計量ステーション１６０へ搬入するコンベア２２及び計量ステーション１６０から搬出するコンベア２４の代わりに、一対の平行チェーンコンベアを使用してもよい。計量ステーション１３０の場合と同様に、孔付面１６４は、その下方を通過する物品の上方に減圧された領域を形成し、計量されるべき物品を、定置平坦面１７２又は計量ステーションを通過するコンベアとの連動状態から（連動を解除して）持ち上げるために用いられるであろう。また、孔付面１６４は、コンベア２２の排出端部及びコンベア２４の入口端部に関しそれらの上方で重なるまでに延在するような大きさ及び配置にされるのが好ましいであろう。
【００２５】
図７の構造の計量ステーションは、同図に示された共通の閉止カバーないし覆い（closure）により結合されたダブルパッケージ１６の場合のように、一定形状を持たない物品であってその上方を向く面が下方を向く面よりかなり大きいタイプの物品の計量にとりわけ用いられる。
【００２６】
図８は、非平面的な表面を持つ物品（パッケージ）の計量での使用にとりわけ用いられる、計量ステーションの構造の更に別の一例が記載されている。例えば、計量ステーションに搬入されるとき、その底部が凹状か凸状かの何れかに少々湾曲する傾向がある封書（レター）のようなパッケージである。この構造では、計量パンは、一般に符号１８２で示され、かつ一対の平行長管部材１８４及び１８６を含むように示されている。平行長管部材１８４及び１８６は、矢印１８２ａで示された向きで計量パン１８２の縦（ないし長さ）方向に延在し、かつ支持部材１８８，１８８及び１８８（少なくともその１つはロードセル１１０と結合している）により横（ないし幅）方向で互いに連結されている。長管部材１８４及び１８６は、好ましくは、それぞれ複数のユニット１８４ａ−１８４ｃ及び１８６ａ−１８６ｃに分割構成されている。これらのユニットはそれぞれ個別に供給導管１８４ａ’−１８４ｃ’及び１８６ａ’−１８６ｃ’により圧搾空気が供給される。各ユニットには、複数の空気排出孔１９２及び１９４が形成され、（組み立て時には）孔が２列をなして配置するようにされている。孔は、部材１８４の上部表面と部材１８６の上部表面の何れにも接する接平面に対し垂直方向に排気ジェットを向かわせるように配置されてもよいし、計量パン１８２の縦（ないし長さ）方向にパッケージを推進するために該接平面に対し少々傾斜して配置されてもよい。計量パン１８２の縦（ないし長さ）方向の長さに対し運動の方向が（移動距離が）比較的小さいパッケージを計量することを望む場合は、管部材は、単一構造とすることも可能である。