(57)【要約】上流ステーション（ＳＴ１）から充填ステーション（ＳＴ２）を介して下流ステーション（ＳＴ３）へのパッケージ（２）の断続的なエッジワイズの前進のために配置された運搬ユニット（６）を備える、可撓性のあるパウチタイプパッケージを充填するための充填機。運搬ユニット（６）は、第１の端部位置Ａと第２の端部位置Ｂとの間で往復運動が可能である。運搬ユニット（６）は、上流ステーション（ＳＴ１）から非充填状態のパッケージ（２）を引き取り、パッケージ（２）を充填ステーション（ＳＴ２）に引き渡すように配置された、第１のグリッピング部材（１０）を備える。運搬ユニット（６）は、充填ステーション（ＳＴ２）から充填状態のパッケージ（２）を引き取り、パッケージ（２）を下流ステーション（ＳＴ３）に引き渡すように配置された、第２のグリッピング部材（１１）を備える。運搬ユニット（６）は、運搬ユニット（６）が第１の端部位置Ａから第２の端部位置（Ｂ）へと移動する間に、第１のグリッピング部材（１０）によって引き取られたパッケージ（２）の充填路（５）の口を開くために配置された吸着カップ部材（１３）を備える。吸着カップ部材（１３）は、第１のグリッピング部材（１０）によって引き取られた各パッケージ（２）について、関連するパッケージ（２）の充填路（５）を画定する側壁セクションを係合する及び離すために移動可能に配置される一対の向かい合って配置された吸着カップ（２７）を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性のあるパウチタイプパッケージ（２）を充填するための充填機であって、前記パッケージは各々充填路（５）を有し、且つ前記パッケージの非充填状態では原則的に平らであり、前記充填機が、
上流ステーション（ＳＴ１）から充填ステーション（ＳＴ２）を介して下流ステーション（ＳＴ３）へと向かう供給方向（Ｐ１）における、前記パッケージ（２）の断続的なエッジワイズの前進のために配置される運搬ユニット（６）を備え、
前記運搬ユニット（６）は、前記供給方向（Ｐ１）に平行な軸（８）に沿って、第１の端部位置Ａと第２の端部位置Ｂとの間で往復運動が可能であり、
前記運搬ユニット（６）は、前記運搬ユニット（６）が前記第１の端部位置Ａにあるときには前記上流ステーション（ＳＴ１）から非充填状態の前記パッケージ（２）のうちの１つ又は複数を引き取るように配置され、及び前記運搬ユニット（６）が前記第２の端部位置Ｂにあるときには前記非充填状態の前記パッケージ（２）のうちの前記１つ又は複数を前記充填ステーション（ＳＴ２）に引き渡すように配置される、第１のグリッピング部材（１０）を備え、
前記運搬ユニット（６）は、前記運搬ユニット（６）が前記第１の端部位置Ａにあるときには前記充填ステーション（ＳＴ２）から充填状態の前記パッケージ（２）のうちの１つ又は複数を引き取るように配置され、及び前記運搬ユニット（６）が前記第２の端部位置Ｂにあるときには前記充填状態の前記パッケージ（２）のうちの前記１つ又は複数を前記下流ステーション（ＳＴ３）に引き渡すように配置される、第２のグリッピング部材（１１）を備え、
前記運搬ユニット（６）は、前記運搬ユニット（６）が前記第１の端部位置Ａから前記第２の端部位置（Ｂ）へと移動する間に、前記第１のグリッピング部材（１０）によって引き取られた前記非充填状態の前記パッケージ（２）のうちの前記１つ又は複数の前記充填路（５）の口を開くために配置される吸着カップ部材（１３）を備え、
ここにおいて、前記第１のグリッピング部材（１０）によって引き取られた各パッケージ（２）のための前記吸着カップ部材（１３）は、関連するパッケージ（２）の前記充填路（５）を画定する側壁セクションを係合する及び離すために移動可能に配置される一対の向かい合って配置された吸着カップ（２７）を備える、
充填機。
【請求項２】
各吸着カップ（２７）は、水平面ＨＰに対して２〜１０度の範囲の角度Ａで傾斜した軸（３７）を有する、請求項１に記載の充填機。
【請求項３】
各吸着カップ（２７）の前記軸（３７）が、前記吸着カップ（２７）の係合面（３８）が斜め上向きになるように傾斜した、請求項２に記載の充填機。
【請求項４】
前記第１及び第２のグリッピング部材（１０、１１）に関連する第１のカムユニット（１５）と、前記吸着カップ部材（１３）に関連する第２のカムユニット（１６）と、
前記供給方向（Ｐ１）に平行な縦軸に沿って変位可能なカムドライバ（１７）と、
ここにおいて、前記第１及び第２のグリッピング部材（１０、１１）並びに前記吸着カップ部材（１３）の動作は、前記縦軸に沿った前記カムドライバ（１７）の変位によって制御される、
を備えるカム装置をさらに備える、請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載の充填機。
【請求項５】
前記カムドライバ（１７）は、サーボモータを備える線形作動器（３０）によって変位可能である、請求項４に記載の充填機。
【請求項６】
前記第１及び第２のグリッピング部材（１０、１１）の各々は、３〜６個のパッケージから成るパッケージ（２）のグループ（２１；２２）の平行処理のために配置される、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の充填機。
【請求項７】
前記吸着カップ部材（１３）の前記吸着カップ（２７）は、前記パッケージ（２）の上端（３９）から２〜１０ｍｍの範囲の間隔Ｄだけ離れた所で前記１つ又は複数のパッケージ（２）を係合するように配置される、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の充填機。
【請求項８】
前記第１及び第２のグリッピング部材（１０、１１）は、前記吸着カップ部材（１３）が配置される水平面とは分離された水平面に配置される、請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項に記載の充填機。
【請求項９】
前記運搬ユニット（６）は、サーボモータを備える線形作動器（３１）によって、前記第１の端部位置Ａと第２の端部位置Ｂとの間で往復運動が可能である、請求項１〜請求項８のうちのいずれか一項に記載の充填機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充填機に関し、より具体的には、各々が充填路を有し且つパッケージの非充填状態では原則的に平らである、可撓性のあるパウチタイプパッケージの充填のための充填機に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体内容物のための多くの異なるタイプのパッケージが現在利用可能である。
【０００３】
パッケージの１つのタイプはパウチタイプであり、それは、可撓性があり且つ接続部分に沿って接合されて区画を形成する２つの側壁を備え、その容積はそれら壁の相対位置に依存する。パウチタイプパッケージは直立パウチタイプであり得、よってそれはまた底壁も備え得る。
【０００４】
このタイプのパッケージは、充填機中で既成のパッケージとして使用され得る。充填する前は、パッケージは平らで密閉された状態であり得る。これにより、製造に関連してパッケージの区画を殺菌し、無菌状態を維持しながら、充填されるべきそれらパッケージを乳製品等の充填工場に供給することが可能となる。
【０００５】
既成のパウチタイプパッケージは充填機内で充填され得、充填機は、充填機を通したパッケージのエッジワイズ（edgewise）の前進のために、すなわち充填されていない原則的に平らなパッケージが延在する平面上をパッケージが動かされるように、配置される。
【０００６】
充填機の様々な動作、例えばパッケージの前進、パッケージの充填路の口を開くこと、充填、密閉は、充填機が高速で動作することとなり且つボトルネックの影響が避けられることとなる場合、全て高速で実施される必要がある。
【発明の概要】
【０００７】
上述の観点から、本発明の目的は、可撓性のあるパウチタイプパッケージの充填のための改善された充填機を提供することである。
【０００８】
改善された生産能力を有するそのような充填機を提供することもまた目的である。
【０００９】
上記の目的のうちの少なくとも１つ、また以下の説明から明らかとなる他の目的を達成するために、本発明によると、請求項１に定義された特徴を有する充填機が提供される。充填機の好ましい実施形態は従属請求項から明らかとなる。
【００１０】
より具体的には、本発明によれば、各々が充填路を有し且つパッケージの非充填状態では原則的に平らである、可撓性のあるパウチタイプパッケージの充填のための充填機が提供される。充填機は、上流ステーションから充填ステーションを介して下流ステーションへと向かう供給方向における、パッケージの断続的なエッジワイズの前進のために配置される運搬ユニットを備える。運搬ユニットは、供給方向に平行な軸に沿って、第１の端部位置と第２の端部位置との間で往復運動が可能である。運搬ユニットは、運搬ユニットが第１の端部位置にあるときには非充填状態のパッケージのうちの１つ又は複数を上流ステーションから引き取るように配置され、そして運搬ユニットが第２の端部位置にあるときには非充填状態のパッケージのうちの１つ又は複数を充填ステーションに引き渡すように配置される、第１のグリッピング部材を備える。運搬ユニットは、運搬ユニットが第１の端部位置にあるときには充填状態のパッケージのうちの１つ又は複数を充填ステーションから引き取るように配置され、そして運搬ユニットが第２の端部位置にあるときには充填状態のパッケージのうちの１つ又は複数を下流ステーションに引き渡すように配置される、第２のグリッピング部材を備える。運搬ユニットは、運搬ユニットが第１の端部位置から第２の端部位置へと動かされる間に、第１のグリッピング部材によって引き取られた非充填状態のパッケージのうちの１つ又は複数の充填路の口を開くために配置される吸着カップ部材を備え、ここにおいて、第１のグリッピング部材によって引き取られた各パッケージのための吸着カップ部材は、関連するパッケージの充填路を画定する側壁セクションを係合する及び離すために移動可能に配置される、一対の向かい合って配置された吸着カップを備える。
【００１１】
パッケージの「エッジワイズの前進」という用語は、原則的に平らな非充填状態のパッケージが延在する平面と一致する方向におけるパッケージの動きと解釈されるべきである。
【００１２】
本発明の充填機の運搬ユニットは、このように、上流ステーション及び充填ステーションから、それぞれ充填ステーション及び下流ステーションへと、１つの又は複数のパッケージが同時に動くことを可能にする。
【００１３】
したがって、パッケージのグループは、１つのステーションから次のステーションへと、充填機を通して断続的にエッジワイズに前進し得る。
【００１４】
必然的に、充填機は、運搬ユニットの第１及び第２のグリッピング部材によって引き取られたときにパッケージを手渡し、そして運搬ユニットの第１及び第２のグリッピング部材によって引き渡されたパッケージを保持するように配置される、固定グリッパを提供され得る。
【００１５】
本発明の充填機の運搬ユニットは、上流ステーションから充填ステーションへとパッケージが動くときにパッケージの充填路の口を開くように配置される吸着カップ部材を備える。その結果、充填ステーションに到着するパッケージは、充填される用意ができた状態となっている。パッケージの充填路が上流ステーションから充填ステーションへと動く間に口を開けられることにより、それぞれのステーションにおいてパッケージが静止状態で保持される時間を削減することが可能となり、結果として充填機の生産能力が改善され得る。よって、充填ステーションの充填パイプをパッケージの充填路へと挿入する工程は、充填路の口を開く工程を待つ必要がない可能性がある。
【００１６】
吸着カップ部材の各吸着カップは、水平面に対して１〜１０度の範囲の角度で傾斜した軸を有し得る。軸は、吸着カップの係合面が斜め上向きになるように傾斜し得る。これにより、パッケージの充填路を画定する側壁セクションの分離は、充填路の口を開くために吸着カップの対抗する対が分離されるときにより容易に分離され得る。
【００１７】
充填機はさらに、第１及び第２のグリッピング部材に関連する第１のカムユニット、吸着カップ部材に関連する第２のカムユニット、及び供給方向に平行な縦軸に沿って変位可能であるカムドライバを備えるカム装置を備え得、ここにおいて、第１及び第２のグリッピング部材並びに吸着カップ部材の動作は、縦軸に沿ったカムドライバの変位によって制御される。第１及び第２のグリッピング部材を制御する第１のカムユニットと協働する、並びに吸着カップ部材を制御する第２のカムユニットと協働するカムドライバを有するカム装置を使用することで、同期された精密な動作が可能となる。
【００１８】
カムドライバは、サーボモータを備える線形作動器によって変位可能であり得る。サーボモータを使用することで、高速での精密な動作が可能となる。
【００１９】
運搬ユニットの第１及び第２のグリッピング部材の各々は、２〜６個のパッケージから成るパッケージのグループの平行処理のために配置され得る。第１及び第２のグリッピング部材の各々によるいくつかのパッケージの平行処理は、生産能力の向上を可能にする。
【００２０】
吸着カップ部材の吸着カップは、パッケージの上端から２〜１０ｍｍの範囲の間隔Ｄだけ離れた所で、１つ又は複数のパッケージを係合させるように配置され得る。上端から一定の間隔離れた所で吸着カップ部材によってパッケージを係合することによって、各パッケージの上端部分が、充填ステーションに統合され得る他の手段、例えば充填ステーションにおける漏れの無い充填を保証するためのクランピングジョーユニット又は密閉ステーションにおける密閉ジョーユニット、によって利用されることができることが保証され得る。
【００２１】
第１及び第２のグリッピング部材は、吸着カップ部材が配置される水平面とは分離された水平面に配置され得る。これにより、第１及び第２のグリッピング部材の動作が吸着カップ部材の動作と干渉しないこと保証され得、逆も又同様である。
【００２２】
充填機の運搬ユニットは、サーボモータを備える線形作動器によって第１の端部位置と第２の端部位置との間で往復運動が可能であり得る。これにより、精密な位置精度を伴った高速な動きが保証され得る。また、サーボモータの使用により、衛生条件下での動作が容易になる。
【００２３】
一般に、請求項で使用される全ての用語は、本明細書で明示的に別途定義されていない限り、当該技術分野でのそれらの通常の意味に従って解釈されるべきである。「１つの（a）／１つの（an）／その（the）［要素、デバイス、コンポーネント、手段、工程等］」に対する全ての言及は、そうでないと明示的に述べられていない限り、当該要素、デバイス、コンポーネント、手段、工程等のうちの少なくとも１つの実例を指すものとして公然と解釈されるべきものとする。ここに開示されたいずれの方法の工程も、明示的に述べられていない限り、開示された順序そのままで実施される必要はない。
【００２４】
本発明の上記の並びに追加的な目的、特徴及び利点は、同様の要素について同じ参照符号が使用されることになる添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態の以下の例示的且つ非限定的な詳細な説明を通して、より良く理解されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明による充填機の概略透視図である。
【図２】図２は、本発明による充填機のための運搬ユニットの概略平面図である。
【図３ａ】図３ａは、図２に示された運搬ユニットの動作を例示する概略平面図である。
【図３ｂ】図３ｂは、図２に示された運搬ユニットの動作を例示する概略平面図である。
【図３ｃ】図３ｃは、図２に示された運搬ユニットの動作を例示する概略平面図である。
【図３ｄ】図３ｄは、図２に示された運搬ユニットの動作を例示する概略平面図である。
【図３ｅ】図３ｅは、図２に示された運搬ユニットの動作を例示する概略平面図である。
【図４】図４は、本発明による、運搬ユニットのための吸着カップ部材の、一対の対向する吸着カップの構成の概略側面図である。
【実施形態の説明】
【００２６】
本発明の現在好ましい実施形態が示される添付の図面を参照して、本発明がこれより以下により十分に説明される。しかしながら、本発明は多くの異なる形態で具現化され得、本発明はここに記載される実施形態に限定されるように解釈されるべきではなく、むしろこれらの実施形態は、徹底性及び完全性のために提供されており、本発明の適用範囲を当業者に完全に伝えるものである。
【００２７】
本発明は、可撓性のあるパウチタイプパッケージの充填のための充填機に関する。
【００２８】
パッケージは、充填機中で充填され密閉されるように構成された既成のパッケージとして提供され得る。代替的に、パッケージは、充填機中で完全に又は部分的に生成され得る。
【００２９】
パッケージは、牛乳等の乳製品、水、果実飲料、ジュース又はワインのような液体食品の形態の製品を特に対象としている。
【００３０】
パッケージは、任意の望ましい容積のものであり得る。
【００３１】
各パッケージは、パッケージがそれを通じて製品を充填され得る充填路を備える。パッケージが既成のパッケージを構成する場合、充填路は、充填の前に取り除かれる必要がある端部シールによって密閉され得る。
【００３２】
各パッケージは、最も単純な形態では、ピローパウチタイプパッケージとも呼ばれる２つの可撓性のある対向する壁を備え得る。しかしながら、他の設計が実現可能であり、パッケージは例えば３つの可撓性のある壁を備え得、それら３つのうちの２つの壁が対向する側壁を構成し、第３の壁が底壁を構成する、すなわち直立パウチタイプのパッケージである。
【００３３】
これら壁は、接続部分に沿って接合されて製品の区画を画定し得る。これらの壁は、曲げることができ且つ可撓性のある材料で作られており、それはつまり、製品の区画の容積が壁と壁との間の相対的な距離に依存することを意味する。製品の区画の容積はよって、パッケージの充填比率に直接的に依存する。言い換えれば、パッケージは、パウチタイプパッケージとも呼ばれる折り畳み可能なタイプである。
【００３４】
パッケージの壁は、好ましくは溶着によって接続部分で接合される。また、接着のような他の接合方法も考えられる。
【００３５】
パッケージは、多層フィルム材料であり得る、可撓性のあるパッケージング材料のウェブ（web）から作られ得る。フィルム材料は、ポリオレフィンの結合剤及び無機質の充填物のコア層を備え得る。ガスバリア層又は光バリア層のような他の材料及び層も可能であることは認識されることになる。フィルム材料はまた、透明なパッケージング材料であり得る、すなわち材料を構成する層の各々が透明である。
【００３６】
パッケージング材料のウェブをパッケージへと変えるために、ウェブはＭ字状に折り畳まれ得、続いて、相互に連結されたパッケージのウェブを提供するために密閉操作を施され得る。ウェブは、充填機に供給されるためにロールに巻き取られ得、充填機においてパッケージは既成のパッケージを構成する、すなわち内容物を充填されるブランクとして使用される。
【００３７】
これより参照される図１では、本発明による充填機１が概略的に例示される。
【００３８】
充填機１は、示された例のように、ロール４に巻き取られたウェブ３を形成する、相互に連結された状態で提供される複数の可撓性のあるパウチタイプパッケージ２の充填のために配置され得る。各パッケージ２は、パッケージに製品が充填されるために口を開けられている必要がある（which has to be opened-up）充填路５を備える。充填路５は、図１に示された拡大部分図において、口を開けられた状態であることがはっきりと確認される。
【００３９】
パッケージ２は、充填の前、すなわちパッケージの非充填状態では、原則的に平らである。
【００４０】
本発明による充填機１は、充填ステーションＳＴ２、また充填ステーションＳＴ２の上流に位置する上流ステーションＳＴ１、及び充填ステーションＳＴ２の下流に位置する下流ステーションＳＴ３を備える。
【００４１】
追加的な上流及び下流ステーションも存在し得る。
【００４２】
上流ステーションＳＴ１は、例えば入力ステーション、又は分離ステーションを構成し得、分離ステーションは、相互に連結されたパッケージのウェブ３から個々のパッケージ２が分離され得る所である。言うまでもなく、他のタイプの上流ステーションも考えられる。
【００４３】
下流ステーションＳＴ３は、例えば密閉ステーション、又は出力ステーションを構成し得、出力ステーションは、パッケージ２がそこから出力され得る所、例えば出力コンベアベルトへと移され得る所である。言うまでもなく、他のタイプの下流ステーションも考えられる。
【００４４】
図１に示される充填機１は、分離ステーションの形態の上流ステーションＳＴ１、充填ステーションＳＴ２、及び出力ステーションの形態の下流ステーションＳＴ３を備える。例示された充填機１はさらに、上流ステーションＳＴ１の上流に位置する追加的な上流ステーションＳＴＡを備え、その追加的な上流ステーションＳＴＡは入力ステーションを構成する。
【００４５】
本発明による充填機１は、充填機１を通過させるようにパッケージ２を供給するための運搬ユニット６をさらに備える。より具体的には、運搬ユニット６は、供給方向Ｐ１におけるパッケージの断続的なエッジワイズの前進のために配置される。
【００４６】
運搬ユニット６がパッケージ２の「エッジワイズの前進」のために配置されるとは、原則的に平らである非充填状態の各パッケージが延在する平面と一致する方向にパッケージを前進させるように、運搬ユニット６が配置されることを意味する。
【００４７】
運搬ユニット６は、上流ステーションＳＴ１から充填ステーションＳＴ２を介して下流ステーションＳＴ３へと向かう供給方向Ｐ１における、パッケージ２のエッジワイズな断続的な前進のために配置される。追加的な上流及び／又は下流ステーションが存在する場合、運搬ユニットはまた、これらの追加的なステーションもまたカバーするように配置され得る。したがって、図１に示される充填機１において、運搬ユニット６は、追加的な上流ステーションＳＴＡから上流ステーションＳＴ１への、上流ステーションＳＴ１から充填ステーションＳＴ２への、及び充填ステーションＳＴ２から下流ステーションＳＴ３へのパッケージ２の前進のために配置される。
【００４８】
図１に示される充填機１の充填ステーションＳＴ２は、示されていない製品の供給源に接続された、４つの充填パイプ７を備える。したがって、運搬ユニット６は、この場合には、４つずつのグループでパッケージ２を処理するために配置される。４つのパッケージ２からなる１つのグループは、充填ステーションＳＴ２に到着し、そこで静止するように保持され、パッケージ２に製品を充填するために、各充填パイプ７がパッケージ２のそれぞれの充填路５に挿入され得る。
【００４９】
図１に示される実施形態では、下流ステーションＳＴ３は出力ステーションを構成するので、充填ステーションＳＴ２はこの場合には、充填されたパッケージ２を密閉するために配置される密閉部（示されていない）を備え得る。代替的に、密閉部は充填ステーションから下流ステーションへと動く間にパッケージを密閉するために運搬ユニットに統合され得る、又は、密閉部は下流ステーションに配置され得る。
【００５０】
運搬ユニット６は、供給方向Ｐ１に平行な縦軸８に沿って、第１の端部位置Ａと第２の端部位置Ｂ（点線で示される）との間で、両方向矢印Ｐ２によって示される往復運動が可能である。運搬ユニット６の動きのために駆動ユニット（示されていない）が提供される。
【００５１】
運搬ユニット６は、上流ステーションＳＴ１から充填ステーションＳＴ２へのパッケージ２の前進のための第１のグリッピング部材１０を備える。より具体的には、第１のグリッピング部材１０は、運搬ユニット６が第１の端部位置Ａにあるときには上流ステーションＳＴ１から１つ又は複数のパッケージ２を引き取り、運搬ユニット６が第２の端部位置Ｂにあるときには１つ又は複数のパッケージ２を充填ステーションＳＴ２に引き渡すように配置される。第１のグリッピング部材１０によって引き取られたパッケージ２は空である、すなわち非充填状態である。示された実施形態では、上流ステーションＳＴ１は、相互に連結されたパッケージのウェブ３から個々のパッケージ２を分離するための分離ステーションを構成し、第１のグリッピング部材１０は、このように、分離された状態でパッケージ２を引き取るために配置される。
【００５２】
運搬ユニット６はさらに、充填ステーションＳＴ２から下流ステーションＳＴ３へのパッケージの前進のための第２のグリッピング部材１１を備える。より具体的には、第２のグリッピング部材１１は、運搬ユニット６が第１の端部位置Ａにあるときには充填ステーションＳＴ２から１つ又は複数のパッケージ２を引き取り、運搬ユニット６が第２の端部位置Ｂにあるときには１つ又は複数のパッケージ２を下流ステーションＳＴ３に引き渡すように配置される。第２のグリッピング部材１１によって引き取られたパッケージ２は充填されている、すなわち充填状態である。
【００５３】
図１に示されるように、運搬ユニット６はまた、追加的な上流ステーションＳＴＡから上流ステーションＳＴ１へのパッケージ２の前進のための、追加的なグリッピング部材１２を備え得る。より具体的には、追加的なグリッピング部材１２は、運搬ユニット６が第１の端部位置Ａにあるときには入力ステーションを構成する追加的な上流ステーションＳＴＡから１つ又は複数のパッケージ２を引き取り、運搬ユニット６が第２の端部位置Ｂにあるときには１つ又は複数のパッケージ２を上流ステーションＳＴ１に引き渡すように配置される。追加的な上流ステーションＳＴＡから引き取られたパッケージ２は、ウェブ３の一部を形成する相互に連結された状態であるので、運搬ユニット６が第１の端部位置Ａから第２の端部位置Ｂへと動かされるとき、相互に連結されたパッケージのウェブ３がその上に巻き取られたロール４は巻きを解かれ、パッケージ２の新しいグループが追加的な上流ステーションＳＴＡに前進して、運搬ユニット６の追加的なグリッピング部材１２によって引き取られたパッケージを置き換える。
【００５４】
パッケージ２は、固定グリッパ（示されていない）によってそれぞれのステーションにおいて保持される。運搬ユニットの全てのグリッピング部材１０、１１、１２は、パッケージを固定グリッパからグリッピング部材へと手渡すため、及び同様に逆のことを行うために、異なるステーションに配置された固定グリッパと協働するように配置される。
【００５５】
したがって、運搬ユニット６が第１の端部位置Ａにあるとき、第１の固定グリッパは、上流ステーションＳＴ１に保持されたパッケージ２を運搬ユニット６の第１のグリッパ部材１０へと手渡すように配置され得、第２の固定グリッパは、充填ステーションＳＴ２において保持されたパッケージ２を運搬ユニット６の第２のグリッピング部材１１へと手渡すように配置され得る。図１に示された例にあるように、充填機１が追加的な上流ステーションＳＴＡを備える場合、追加的な固定グリッパが、運搬ユニット６が第１の端部位置Ａにあるときに追加的な上流ステーションＳＴＡにおいて保持されたパッケージ２を追加的なグリッピング部材１２へと手渡すように配置され得る。
【００５６】
それに対応して、運搬ユニット６が第２の端部位置Ｂにあるとき、運搬ユニット６の第１のグリッピング部材１０は、運搬ユニット６によって前進されたパッケージを充填ステーションＳＴ２に配置された第２の固定グリッパへと手渡すように配置され得、運搬ユニット６の第２のグリッピング部材１１は、運搬ユニット６によって前進されたパッケージ２を下流ステーションＳＴ３に配置された第３の固定グリッパへと手渡すように配置され得る。図１に例示された例にあるように、充填機１が追加的な上流ステーションＳＴＡを備える場合、運搬ユニット６の追加的なグリッピング部材１２は、運搬ユニット６が第２の端部位置Ｂにあるとき、運搬ユニット６によって前進されたパッケージを上流ステーションＳＴ１に配置された第１の固定グリッパへと手渡すように配置され得る。
【００５７】
上述したように、図１に示される充填機１の運搬ユニット６は、４つずつのグループでパッケージ２を処理するように配置される。したがって、固定グリッパ及びグリッピング部材１０、１１、１２の各々は、この場合、４つのパッケージの平行処理のために配置される。運搬ユニット６は、当然ながら異なる数のグループでパッケージを処理するために配置され得る。１グループは２〜６個のパッケージから成り得る。
【００５８】
運搬ユニット６はさらに、運搬ユニット６が第１の端部位置Ａから第２の端部位置Ｂへと動かされる間に、第１のグリッピング部材１０によって引き取られた非充填状態のパッケージ２のうちの１つ又は複数の各々の充填路５の口を開くために配置される吸着カップ部材１３を備える。吸着カップ部材１３は以下により詳細に説明される。
【００５９】
したがって、パッケージ２が充填ステーションＳＴ２に引き渡されるとき、各パッケージ２の充填路５は既に口を開けられており、充填ステーションＳＴ２の充填パイプ７がパッケージ２の充填のために充填路５に即座に挿入され得る。充填パイプは、充填パイプとパッケージとの間の相対運動によってパッケージへと挿入され得る。
【００６０】
これより参照される図２では、本発明による充填機１のための運搬ユニット６が概略的に示される。
【００６１】
運搬ユニット６は、第１のグリッピング部材１０及び第２のグリッピング部材１１を支持するフレーム１４と、吸着カップ部材１３とを備える。運搬ユニット６は、フレーム１４に結合された駆動ユニット３１によって、充填機の供給方向に平行な縦軸８に沿って往復運動するように変位可能である。駆動ユニット３１は、単一の線形作動器、又は示された例にあるように、２つの同期された線形作動器を備え得る。
【００６２】
第１及び第２のグリッピング部材１０、１１は、充填機１の供給方向Ｐ１に平行な軸に沿って変位可能なカムドライバ１７に連結された第１のカムユニット１５に関連する。グリッピング部材１０、１１の動作は、カムドライバ１７の変位によって制御される。
【００６３】
吸着カップ部材１３は、カムドライバ１７に連結された第２のカムユニット１６に関連し、吸着カップ部材１３の動作はカムドライバ１７の変位によって制御される。
【００６４】
グリッピング部材１０、１１は、パッケージ２を把持するために、互いに向かって移動可能な対向する突起１８の対を備え得る。
【００６５】
図２に例示されるように、対向する突起１８の対は、互いに一定の間隔を開けて並行して延びる第１の対のバー１９によって支持され得る。対向する突起１８の対の第１のグループは、第１のグリッピング部材１０を形成し、対向する突起１８の第２のグループは、第２のグリッピング部材１１を形成する。
【００６６】
互いに向かって移動するときに突起１８は、対向する突起１８の各対が、１つのパッケージ２の後側端部２０と、隣接するパッケージ２の前側端部２０とを把持するように、パッケージ２の側端部２０と係合するように配置され得る。したがって、パッケージの第１のグループ２１の最後のパッケージ２及びパッケージの第２のグループ２２の最初のパッケージ２を把持する対向する突起の対１８ａは、第１のグリッピング部材１０と第２のグリッピング部材１１との両方の一部分を形成し得る。
【００６７】
上述したように、第１のカムユニット１５は、第１及び第２のグリッピング部材１０、１１に関連する。
【００６８】
第１のカムユニット１５は第１のカム曲線２３を備え得、カムドライバ１７は、第１のカム曲線２３に連結された、軸方向に変位可能なピストン２５を備え得る。
【００６９】
第１のカムユニット１５の第１のカム曲線２３は、第１及び第２のグリッピング部材１０、１１に固定されたプレート２６に設けられ得る。
【００７０】
第１のカムユニット１５は、グリッピング部材に、パッケージを１つの可動部と１つの固定部との間で、又は２つの可動部の間で把持させるように配置され得る。
【００７１】
図２に示される実施形態では、第１のカムユニット１５は、第１及び第２のグリッピング部材１０、１１に、２つの可動部の間でパッケージ２を把持させるように配置される。第１のカムユニット１５は、各々がプレート２６に形成された溝の形態の第１のカム曲線２３を設けられた４つのプレート２６を備える。２つのプレート２６は、第１の対のバー１９に含まれる一方のバーに互いに一定の間隔を開けて取り付けられ、残りの２つのプレート２６は、第１の対のバー１９に含まれるもう一方のバーに互いに一定の間隔を開けて取り付けられる。
【００７２】
吸着カップ部材１３は、第１のグリッピング部材１０によって引き取り可能であるパッケージ２ごとに、関連するパッケージ２の充填路５を画定する側壁セクションを係合させる及び離すために、横方向に移動可能に配置される一対の向かい合って配置された吸着カップ２７を備え得る。
【００７３】
図２に例示されるように、対向する吸着カップ２７の対は、互いに一定の間隔を開けて並行して延びる第２の対のバー２８によって支持され得る。
【００７４】
上述したように、第２のカムユニット１６は吸着カップ部材１３に関連する。
【００７５】
第２のカムユニットは第２のカム曲線２４を備え得、カムドライバ１７は、第２のカムユニット１６の第２のカム曲線２４に連結された、軸方向に変位可能なピストン２５を備え得る。
【００７６】
第２のカムユニット１６の第２のカム曲線２４は、吸着カップ部材１３に固定されたプレート２９に設けられ得る。
【００７７】
第２のカムユニット１６は、吸着カップ部材に、充填路を画定するパッケージの側壁部分を１つの可動部と１つの固定部との間で、又は２つの可動部の間で係合させるように配置され得る。
【００７８】
図２に示される実施形態では、第２のカムユニット１６は、吸着カップ部材１３に、２つの可動部間でパッケージ２を係合させるように配置される。第２のカムユニット１６は、各々がプレート２９に形成された溝の形態の第２のカム曲線２４を設けられた４つのプレート１６を備える。プレート２９のうちの２つは、第２の対のバー２８に含まれる一方のバーに互いに一定の間隔を開けて取り付けられ、残りの２つのプレート２９は、第２の対のバー２８に含まれるもう一方のバーに互いに一定の間隔を開けて取り付けられる。
【００７９】
示される実施形態では、カムドライバ１７は、駆動ユニット３０によって縦軸８に沿って一斉に移動可能である２つのピストン２５を備える。駆動ユニット３０は、１つの線形作動器、又は示された例にあるように、２つの同期された線形作動器を備え得る。
【００８０】
カムドライバは、第１のカム端部位置Ｘ、中間のカム位置Ｙ、及び第２のカム端部位置Ｚの間で縦軸８と並行して変位可能である。
【００８１】
各ピストン２５は、４つの突出部３２を支持し、そのうちの２つは、第１のカムユニット１５の第１のカム曲線２３によって受けられ、あとの２つは、第２のカムユニット１６の第２のカム曲線２４によって受けられる。よって突出部３２はカムフォロアとして機能し、カムドライバ１７の軸方向の変位、すなわち２つのピストン２５の一斉の移動は、それぞれのカム曲線２３、２４に依存し、それは第１のカムユニット１５の、及び第２のカムユニット１６の、よってまた第１のカムユニット１５に関連した第１及び第２のグリッピング部材１０、１１の、及び第２のカムユニット１６に関連した吸着カップ部材１３の、横方向の動きを引き起こす。よって、単一のカムドライバ１７は、吸着カップ部材と第１及び第２のグリッピング部材の両方の動作のために使用される。
【００８２】
本発明による充填機１の運搬ユニット６の機能が、図２に示されたタイプの運搬ユニット６を概略的に例示する図３ａ〜ｅを参照して、これよりより詳細に説明される。
【００８３】
図３ａでは、運搬ユニット６は第１の端部位置Ａにある。第１及び第２のグリッピング部材１０、１１は、離れた位置にあり、第１のグリッピング部材１０は、パッケージ２１の第１のグループを把持する用意ができており、第２のグリッピング部材１１は、パッケージ２２の第２のグループを把持する用意ができている。パッケージのグループは、図２に示されたパッケージのそれらのグループに対応する。よって、第１のグリッピング部材１０は、上流ステーションに位置し且つ第１の固定グリッパによって保持された４つの充填されていないパッケージから成る第１のグループを把持する用意ができている可能性があり、第２のグリッピング部材は、充填ステーションに位置し且つ第２の固定グリッパによって保持された４つの充填されたパッケージの第２のグループを把持する用意ができている可能性がある。
【００８４】
図３ｂでは、カムドライバ（示されていない）が作動されており、よって２つのピストン２５が第１のカム端部位置Ｘへとフレーム１４に対して矢印Ｐ３によって示された方向に変位している。ピストン２５によって支持された突出部３２はその結果、ピストン２５の縦の動きを、第１及び第２のグリッピング部材１０、１１及び吸着カップ部材１３の、矢印Ｐ４によって示された横方向の動きへと転換する。したがって、第１のグリッピング部材１０は、パッケージの第１のグループ２１を把持することになり、第２のグリッピング部材１１は、パッケージの第２のグループ２２を把持することになる。同時に、吸着カップ２７の対は、第１のグリッピング部材１０によって引き取られたパッケージ、すなわち充填機の上流ステーションに位置し得るパッケージの第１のグループ２１の充填路を画定する側壁部分を係合させることになる。第１及び第２のグリッピング部材１０、１１がパッケージ２を把持しているとき、固定グリッパはパッケージのそれらの把持を解放し得、パッケージ２が運搬ユニット６へと手渡される及び運搬ユニット６によって引き取られるようにする。
【００８５】
図３ｃでは、運搬ユニットは、点線によって示された第１の端部位置Ａから、同じく点線によって示された第２の端部位置Ｂへと、示されていない駆動ユニットによって、矢印Ｐ５によって示された方向に移動されている。またカムドライバが、第１のカム端部位置Ｘから中間のカム位置Ｙへの矢印Ｐ６によって示された方向のピストン２５の変位によって作動されている。第１のカムユニット１５は、ピストン２５のこの変位に応答して第１及び第２のグリッピング部材１０、１１の横方向の動きが引き起こされないように配置される。より具体的には、第１のカムユニット１５の各第１のカム曲線２３は、ピストン２５が移動される方向Ｐ６に並行して延在する図２に示される直線セクション３３を備え、よって第１のカムユニット１５の第１のカム曲線２３によって受けられる突出部３２は、第１のカムユニット１５及びそれに関連した第１及び第２のグリッピング部材１０、１１の横方向の動きを少しも与えることがなく、それは、第１及び第２のグリッピング部材１０、１１が、パッケージの第１及び第２のグループ２１、２２のそれらの把持を維持することになることを意味する。しかしながら、第２のカムユニット１６は、ピストン２５の変位に応答して吸着カップ部材１３の横方向の動きが引き起こされるように配置される。より具体的には、第２のカムユニット１６の各第２のカム曲線２４は、第１の曲線状のセクション３４（図２にも示される）を備え、第２のカムユニット１６の第２のカム曲線２４によって受けられる突出部３２はよって、ピストン２５の変位に応答してこれらの第１の曲線状のセクション３４を辿り（follow）、第２のカムユニット１６及びそれに関連した吸着カップ部材１３の、矢印Ｐ７によって示された方向の横方向の動きを与えることになり、それは、対向する吸着カップ２７の対が分離され、その結果パッケージの第１のグループ２１の充填路５が口を開けられることになることを意味する。
【００８６】
図３ｄでは、運搬ユニット６は第２の端部位置Ｂにある。またカムドライバが、中間のカム位置Ｙから第２のカム端部位置Ｚへの矢印Ｐ８によって示された方向のピストン２５の変位によって作動されている。第１及び第２のカムユニット１５、１６は、中間のカム位置Ｙから第２のカム端部位置Ｚへのピストン２５の変位に応答して第１及び第２のグリッピング部材１０、１１及び吸着カップ部材１３の横方向の動きが引き起こされるように配置され、第１及び第２のグリッピング部材１０、１１がパッケージの第１及び第２のグループ２１、２２のそれらの把持を解放して、吸着カップ部材１３の対向する吸着カップ２７の対がさらに分離されて、パッケージ２１の第１のグループから外れるようにする。したがって、パッケージの第１のグループ２１は、充填ステーションに配置される固定グリッパへと手渡され得、口を開けられた充填路へ充填パイプが挿入され得、そしてパッケージの第２のグループ２２は下流ステーションに配置された固定グリッパへと手渡され得る。
【００８７】
より具体的には、第１のカムユニット１５の各第１のカム曲線２３は、曲線状のセクション３５（図２には示されていない）を備え、よって第１のカムユニット１５の第１のカム曲線２３によって受けられる突出部３２は、中間のカム位置Ｙから第２のカム端部位置Ｚへのカムドライバ１７の動きに応答して、第１のカムユニット１５及びそれに関連した第１及び第２のグリッピング部材１０、１１の、矢印Ｐ９によって示された方向の横方向の動きを与え、それは、第１及び第２のグリッピング部材１０、１１が、パッケージの第１及び第２のグループ２１、２２のそれらの把持を解放することになることを意味する。第２のカムユニット１６の各第２のカム曲線２４は、第２の曲線状のセクション３６（図２には示されていない）を備え、第２のカムユニット１６の第２のカム曲線３４によって受けられる突出部３２はよって、中間のカム位置Ｙから第２のカム端部位置Ｚへのピストン２５の変位に応答して、これらの第２の曲線状のセクション３６を辿り、第２のカムユニット１５及びそれに関連した吸着カップ部材１３の、矢印Ｐ９によって示された方向の横方向の動きを与えることになり、それは、対向する吸着カップ２７の対がさらに分離され、その結果対向する吸着カップ２７の対がパッケージの第１のグループ２１から外れることになることを意味する。
【００８８】
図３ｅでは、運搬ユニット６は、パッケージ２を引き取る及び引き渡すサイクルを繰り返すために、第２の端部位置Ｂから第１の端部位置Ａへの矢印Ｐ１０によって示された方向に、移動されている。図３ｅに示されているように、パッケージの新しいグループが、運搬ユニット６による引き取りのために前方に送られる。
【００８９】
上述したように、カムドライバ１７は、駆動ユニット３０によって、第１のカム端部位置Ｘと第２のカム端部位置Ｙとの間で変位可能である。カムドライバ１７のための駆動ユニット３０は、油圧式、空気圧式、機械式又は電気式の線形作動器であり得る。駆動ユニット３０は、サーボモータを備える線形作動器であり得、センサは、サーボモータを制御するユニットへの位置フィードバックの供給のために配置され得る。サーボモータの使用により、速度及び位置についての精密制御を保証しながら衛生条件下での第１及び第２のグリッピング部材及び吸着カップ部材の動作が可能となる。したがって、充填機は衛生条件下で高速で動作され得る。
【００９０】
上述したように、運搬ユニット６は、駆動ユニット３１によって第１の端部位置Ａと第２の端部位置Ｂとの間で変位可能である。運搬ユニット６のための駆動ユニット３１は、油圧式、空気圧式、機械式、又は電気式の線形作動器であり得る。駆動ユニット３１は、サーボモータを備える線形作動器であり得、センサは、サーボモータを制御するユニットへの位置フィードバックの供給のために配置され得る。サーボモータの使用により、速度及び位置についての精密制御を保証しながら衛生条件下での運搬ユニットの動きが可能となる。したがって、充填機は衛生条件下で高速で動作され得る。
【００９１】
上述したように、吸着カップ部材１３は、対向する吸着カップ２７の対を備える。吸着カップ部材の吸着カップは、傾斜しないように配置され得る。代替的に、図４に例示されるように、そのような対向する吸着カップの対に含まれる吸着カップ２７は、水平面ＨＰに対して１〜１０度の範囲の角度Ａで傾斜している軸３７を有し得る。吸着カップ２７の軸３７は、吸着カップの係合面３８が斜め上向きになるように傾斜し得る。その結果、パッケージ２の充填路５は、対向する吸着カップ２７の分離に応答してより容易に口を開けられ得る。
【００９２】
吸着カップの各対は、パッケージの上端部分を係合させるように配置され得る。代替的に、対向する吸着カップの各対は、これもまた図４に例示されているが、パッケージ２の上端３９から間隔Ｄだけ離れた所で、関連するパッケージを係合させるように配置され得る。間隔Ｄは２〜１０ｍｍの範囲にあり得る。これにより、各パッケージ２の上端３９及び隣接した部分が、例えば、充填の間にクランピングジョーによって、及び密閉の間に密閉ジョーによって容易に利用可能となる。
【００９３】
一方の第１及び第２のグリッピング部材ともう一方の吸着カップ部材とは、異なる水平面に配置され得る。よって、グリッピング部材の動きは、吸着カップ部材が移動する平面とは分離された平面において生じ得る。これにより、グリッピング部材と吸着カップ部材との干渉が避けられ得る。
【００９４】
本発明は示される実施形態に限定されないことは認識されることになる。よっていくつかの修正及び変形が本発明の適用範囲内で考えられ、よってそれは添付の特許請求の範囲により排他的に定義される。
【図１】
2020508262.tif 000003
【図２】
2020508262.tif 000004
【図３ａ】
2020508262.tif 000005
【図３ｂ】
2020508262.tif 000006
【図３ｃ】
2020508262.tif 000007
【図３ｄ】
2020508262.tif 000008
【図３ｅ】
2020508262.tif 000009
【図４】
2020508262.tif 000010
【国際調査報告】
2020508262.tif 000011
2020508262.tif 000012