JP2009534257A - 流動食品用の個々の密封パッケージに接着するために開口装置を準備するユニットおよび方法 - Google Patents

Abstract

流動食品用の個々の密封パッケージ（３）に接着するために開口装置（２）を準備するユニット（１，１’）が記載される。このユニット（１，１’）は、所定の移動路（Ｐ₃ ；Ｐ₄ ）に沿って開口装置（２）を送るコンベヤ手段（１０；８０）と、パッケージ（３）に取付けられる開口装置（２）の箇所（５）に接着剤層（４５）を塗布する付与手段（４１；８１）と、接着剤受止め箇所（５）に対する接着剤層（４５）の位置を開口装置（２）において認識するための、また、認識した接着剤層（４５）の形状に関連した信号を発生する監視手段（７０，７０’）とを含む。

Description

本発明は流動食品用の個々の密封パッケージに接着するために開口装置を準備するユニットおよび方法に関するものである。

公知のように、フルーツ・ジュース、ＵＨＴ（超高温処理）ミルク、ワイン、トマト・ソース等の多くの流動食品は、殺菌した包装材料により作られたパッケージに詰めて販売されている。

この形式のパッケージの典型例は、テトラ・ブリック・アセプティック（登録商標）として公知の液体または流動食品用の平行六面体形状のパッケージであり、そのパッケージは積層した包装材料ストリップを折曲げ、シールして作られている。この包装材料は多層構造を有しており、堅さおよび強度を得るための、例えば紙のような繊維材料または鉱物充填ポリプロピレン材料の層で構成され得る基礎層を含み、その基礎層の両面は例えばポリプロピレン薄膜のような熱シール可能なプラスチック材料の層で被覆されている。ＵＨＴミルクのような長期保存製品用の無菌パッケージの場合には、包装材料は、例えばアルミニュウム箔のようなガス遮断材料の層を含み、この層は熱可塑性材料の層の上に重ねられ、さらにその上から最終的に食品に接触するパッケージ内面を形成することになる他の熱可塑性材料の層で覆われる。

この種のパッケージは全自動包装機械で製造されており、この機械では、ウェブとして給送される包装材料から連続チューブが形成される。この包装材料ウェブは包装機械において例えば過酸化水素のような化学的殺菌剤を付与することで殺菌され、その殺菌剤は例えば加熱して蒸発させることで包装材料表面から除去され、また、このようにして殺菌された包装材料ウェブは閉じた無菌環境内に保持され、折曲げて長手方向にシールされて垂直方向に延在するチューブに形成される。

このチューブは殺菌済みまたは殺菌処理された食品を充填され、個々の枕形パックを形成するために等間隔の横断部分に沿ってシールされて切断され、その後、枕形パックは機械的に折曲げられて個々の完成した、例えば実質的に平行六面体の形状をしたパッケージに形成される。

代替的に、包装材料はブランクに切断され、このブランクが成形スピンドル上でパッケージに形成され、そのパッケージに食品が充填されてシールされる。この形式のパッケージの一例は、テトラ・レックス（登録商標）の名称で公知のいわゆる「山形頂部」パッケージである。

形成されたならば、上述のパッケージは、外部の物質との接触からパッケージ内食品を保護するために、また、食品の注ぎ出しを可能にするために、繰り返し開閉可能な開口装置の取付けなどの他の処理を施される。

現在、最も一般的に流通している開口装置は、パッケージ頂壁の除去可能または突通し可能な部分の周囲に取付けられる注ぎ口を形成するフレームと、そのフレームにヒンジ連結されるかねじ式に着脱できてパッケージを開口することのできるキャップとを含む。代替的には、例えばスライド式などの他の形式の開口装置も使用できることが知られている。

開口装置は接着ユニットへ運ばれ、この接着ユニットは通常は高温液状接着剤である接着剤の層を各開口装置に対して塗布する。

さらに詳しくは、この接着剤は、各開口装置をそれぞれのパッケージに対して永久固着する機能と、各開口装置のフレーム部分をパッケージ頂壁に対してシールする機能との２機能を遂行する。

これらの両機能を正しく遂行するために、所定の閾値を越える横方向寸法を有する途切れない環状の接着剤層を個々の開口装置に塗布しなければならない。

周知の接着ユニットは接着剤層の形状を自動制御することはできない。

この制御は通常はオペレータにより目視で行われ、したがって再現性は無く、類似性に難点があり、これにより失敗し易く、接着剤および開口装置の色特性に難点がある。

それ故に、上述のように接着剤の塗布に失敗すると、パッケージを使用するときに、パッケージからの開口装置の脱落や開口装置のフレーム部分とパッケージの頂壁との間からの食品の漏出が生じることになる。

本発明の１つの目的は、周知の塗布ユニットに典型的に存在する上述した欠点を解消するように設計された、流動食品用の個々の密封パッケージに接着するために開口装置を準備するユニットを提供することである。

本発明によれば、特許請求の範囲の請求項１に記載されたような流動食品のそれぞれの密封パッケージに接着するために開口装置を準備するユニットが提供される。

本発明はまた、特許請求の範囲の請求項１２に記載されたような流動食品のそれぞれのパッケージに接着するために開口装置を準備する方法にも関するものである。

限定することを意図しない２つの好ましい本発明の実施例が添付図面を参照して例を挙げて説明される。

図１の符号１は、本明細書の冒頭に記載した形式の周知の流動食品用の包装機械（図示せず）に組込むことのできる本発明によるユニットを全体的に示す。

ユニット１は、機械において充填され、シールされ、成形されたそれぞれのパッケージ３に対して接着する繰返し開閉可能なプラスチック製の開口装置２を連続して準備する。ユニット１はさらにまた、それぞれのパッケージ３に対して開口装置２を取付けるための準備をする。

周知のようにパッケージ３は、例えば板紙のような繊維材料または鉱物充填ポリプロピレン材料の基礎層と、その基礎層の両面を覆う例えばポリプロピレン薄膜のような熱シール可能なプラスチック材料の複数の層とを含む包装材料シートから製造される。ＵＨＴミルクのような長期保存製品用の無菌パッケージ３の場合には、包装材料はまた、例えばアルミニュウム箔またはエチル・ビニル・アルコール（ＥＶＯＨ）薄膜のようなガス遮断および光遮断材料の層も含んでおり、この層は熱シール可能プラスチック材料の層の上に重ねられ、さらにその上から最終的に食品に接触するパッケージ３の内面を形成する他の熱シール可能プラスチック材料の層で覆われる。

図示例で実質的に平行六面体の形状をした各パッケージ３は、端壁４に開口を有するか、または突通し可能または除去可能な部分（図示せず）を有しており、それらは外側から関係するユニット１によりパッケージ３に取付けられたそれぞれの開口装置２によって覆われている。

突通し可能または除去可能部分は、包装材料に形成されている貫通穴を閉じるようにシール・シートをパッケージに接着または熱シールされて形成されるか、いわゆる「予め積層された」穴、すなわち包装材料の基礎層に形成された穴を包装材料の他の層（少なくとも熱可塑性層）によって機密シールすることで形成される。

さらに詳しくは、図１、図２、図３、図４、図６および図７の開口装置２は、プラスチック材料で作られたねじ式のものであり、各開口装置は周知のように、それぞれのパッケージ３の壁４に固定されて、流動食品を注ぎ出す貫通開口６を形成する環状の外ねじ付きフレーム５と、開口６を閉じるためにフレーム５に螺着される内ねじ付きキャップ７とを含む。開口装置２はまた、周知のように、パッケージを開封するときにパッケージ３の突通し可能部分を突通すか、除去可能部分を除去するための手段（図示せず）も含むことができる。一例として、キャップ７は、フレーム５の開口６を通して延在して除去可能部分に直接に接着される部分を内側に備えることができ、キャップ７をねじ回すことでパッケージ３が開封されるとき、除去可能部分がキャップ７に付いたままの状態で一緒に除去される。

図１および図２を参照すれば、ユニット１は、支持構造１５と、周知であるので概略的にしか示していないが、真直水平移動路Ｐ₁ に沿って開口装置２を連続して給送する第１直線コンベヤ８と、周知であるので概略的にしか示していないが、図示例では移動路Ｐ₁ と平行で反対方向に向かう真直水平移動路Ｐ₂ に沿ってパッケージ３を連続して給送する第２直線コンベヤ９と、移動路Ｐ₁ に沿って位置するピックアップ・ステーション１１から移動路Ｐ₂ に沿って位置し、開口装置２をそれぞれのパッケージ３に取付けるための取付けステーション１２へ開口装置２を送る送りコンベヤ・ホイール１０とを実質的に含む。

支持構造１５は、それぞれ底部ビーム構造系３１および頂部ビーム構造系３２が固定された複数の平行な直立部材１７（図１に１つのみ示される）により形成される実質的に平行六面体形状の中央本体１６を実質的に含む。

コンベヤ８は支持ビーム構造系２２に取付けられ、支持ビーム構造系２２は中央本体１６の頂部ビーム構造系３２に固定され、また、コンベヤ８は少なくともピックアップ・ステーション１１に接近して水平搬送面１３を形成し、その搬送面上に開口装置２がキャップ７をコンベヤ・ホイール１０に面するように下方へ向けて位置される。

支持ビーム構造系２２はまた頂部に接着剤付与装置４１（図示例では高温溶融接着剤用）を取付けられ、この接着剤付与装置は開口装置２がコンベヤ８に沿って移動するときにそれらの開口装置２に対して作用する。さらに詳しくは、付与装置４１は多数（図示例では３つ）の付与ガン４２を含み、付与ガン４２は移動路Ｐ₁ と平行に配置され、それぞれが搬送面１３に向かうノズル４２ａを有し、接着剤層４５（図７）をそれぞれの開口装置２へ供給する。開口装置２が移動路Ｐ₁ に沿って移動するとき、それらの開口装置２は接着剤層４５で上面、すなわちコンベヤ・ホイール１０と反対側の面を被覆される。

さらに詳しくは、各付与ガン４２は接着剤層４５をそれぞれの開口装置２に供給するために所定の移動路に沿って移動する。図１〜図７に示される例において、接着剤層４５は、パッケージ３の除去可能部分の周囲に取付けられるように設計されたフレーム５の表面上に環状に分配される。

図示していないが可能な代替例として、キャップ７がパッケージ３の除去可能部分に直接に取付けられるように設計された内側部分を備えている場合は、接着剤層はキャップのその部分上にも付与される。

コンベヤ９はコンベヤ８および支持構造１５の中央本体１６の下方に配置され、少なくとも取付けステーション１２の近くに水平搬送面１４を形成し、その搬送面１４上にてパッケージ３は最終的に開口装置２を取付けられるそれぞれの壁４をコンベヤ・ホイール１０に向けて上部に水平に位置させて直立される。

図示例において、コンベヤ８に沿う開口装置２の間隔Ｄ₁ はコンベヤ９に沿うパッケージ３の間隔Ｄ₂ と異なる、詳しくはそれより小さい。ここで、「間隔」という用語は隣接する２つの開口装置２または隣接する２つのパッケージ３の同じ箇所の間の距離を意味するものとして使用されている。

それぞれの支持ビーム構造系４９により、送りコンベヤ・ホイール１０は支持構造１５の中央本体１６の前部に固定されてそこから突出されており、したがってコンベヤ８，９の間に位置されている。

コンベヤ・ホイール１０は移動路Ｐ₁ ，Ｐ₂ に直角な水平軸線Ａの回りに連続回転し、ピックアップ・ステーション１１から取付けステーション１２へと湾曲移動路Ｐ₃ に沿って開口装置２を給送する。

特に図２を参照すれば、コンベヤ・ホイール１０は軸線Ａ上のホイール１８と、軸線Ａの周囲に等間隔に配置され、ホイール１８に取付けられて半径方向に突出している多数のグリップ部材１９とを含む。

ユニット１はまた、それぞれのグリップ部材１９を可動的にホイール１８に連結する多数の連結組立体２０と、ホイール１８の回転時にホイール１８に対して各グリップ部材１９の位置を変化させるカム・ガイド手段２１とを含む。これにより、移動路Ｐ₃ に沿う開口装置２の間隔は、開口装置２に対して行う特定の作業の条件に適合させること、および、取付けステーション１２におけるパッケージ３の間隔Ｄ₂ と等しくすることが要求されるならば、調整することができる。

図２、図３、図４および図６を参照すれば、連結組立体２０は、軸線Ａの回りを半径方向に延在し、ホイール１８の端面２４に取付けられ、そこから突出している多数のガイド部材２３と、それぞれのガイド部材２３にスライド可能に取付けられ、各々がそれぞれのグリップ部材１９を支持している多数のスライド部材２５とを含む。

さらに詳しくは、ホイール１８は中央のディスク形状部分１８ａを有しており、その周縁に沿ってディスク形状部分から多数の半径方向突出部１８ｂが突出し、それぞれガイド部材２３を取付けられている。

各グリップ部材１９はプレート２６に取付けられ、プレート２６は、それぞれのガイド部材２３の反対側で、また、軸線Ａに平行でプレート２６に直角なそれぞれの軸線Ｂの回りでそれぞれのスライド部材２５にヒンジ連結されている。

したがって、各グリップ部材１９は軸線Ａに関する所定の半径方向においてホイール１８に対して移動でき、また、前記半径方向に直角で交差するそれぞれの軸線Ｂの回りでホイール１８に対して揺動できる。

図２に示されるように、ガイド手段２１は軸線Ａの回りに継ぎ目無く延在し、各グリップ部材１９の連結組立体２０のそれぞれスライド部材２５およびプレート２６に取付けられたアイドル・カム従動ローラー２９，３０と協働する２つの湾曲固定カム２７，２８を含む。

さらに詳しくは、カム２７，２８は、図１および図２を参照してホイール１８の後方に位置する、すなわち、さらに詳しくは端面２４とは反対側のホイール１８の端面に面して位置する固定垂直壁３３に形成されたそれぞれの輪郭溝によって定められる。

カム２７はホイール１８の回転時に軸線Ａに対するグリップ部材１９の半径方向位置を制御し、カム２８はグリップ部材１９が取付けられているホイール１８の半径位置に関するグリップ部材１９、したがって開口装置２の方向を制御する。

図２に示されるように、グリップ部材１９、したがって開口装置２はホイール１８の回転に伴ってホイール１８に対する位置を変化し、したがって円周方向速度を変化する。ピックアップ・ステーション１１および取付けステーション１２の間の位置の変化は、パッケージ３の間隔（Ｄ₂ ）に対して開口装置２の間隔を適合させる。

図２、図３、図４および図６を参照すれば、各グリップ部材１９は、それぞれのスライド部材２５とは反対側へプレート２６から突出している支持フレーム３４によって、それぞれのプレート２６に取付けられている。

さらに詳しくは、各フレーム３４はそれぞれのプレート２６に直角な平面内で実質的にＬ字形の形状をしている本体３５を含み、本体３５はプレート２６に平行に取付けられた第１プレート部分３６と、このプレート部分３６からそれぞれのスライド部材２５とは反対側に直角に突出している第２プレート部分３７とにより形成される。各フレーム３４はまた、それぞれのプレート部分３７の自由端から関係するプレート部分３６と平行に向かい合って延在する２つのピン３８と、関係するグリップ部材１９に一体的に固定され、ピン３８にスライド可能に取付けられ、それぞれのピン３８と同軸の螺旋ばね４０によって第１の引込んだ作動位置、すなわち関係するガイド部材２３に沿って関係するスライド部材２５が位置する特定の半径方向位置に関して軸線Ａからの半径方向距離が最小となる位置に弾性的に付勢される取付け本体３９とを含む。

さらに詳しくは、各フレーム３４の取付け本体３９は、関係するプレート２６および関係する本体３５のプレート部分３６に平行に延在し、また、関係するプレート部分３７に隣接する側とは反対側から関係するグリップ部材１９が突出している主プレート部分４３と、プレート部分３７に隣接して主プレート部分４３の端部から直角に延在し、それぞれのピン３８とスライド係合する２つの貫通穴を形成している付属部分４４とを含む。

図３および図４に示されるように、各フレーム３４のピン３８は関係する付属部分４４を通して延在し、その付属部分４４から突出して関係する主プレート部分４３と向い合う部分４６を有する。各突出部分４６はそれぞれ付属部分４４と突出部分４６の環状端部ショルダー４７の間に介装されたばね４０によって取囲まれている。

カム従動ローラー４８は、関係する主プレート部分４３とは反対側の各フレーム３４の付属部分４４に取付けられて突出されており、ステーション１１，１２にそれぞれ配置された２つの固定カム５０（図３および図６に示される）と転動関係にて協働する。

図３および図６を参照すれば、カム５０は、カム２８，２９を支持する垂直壁３３とは反対側でホイール１８に配置され、それぞれ軸線Ａに関して半径方向外方へ突出した頂部部分５３を含み、頂部部分５３からそれぞれ逆方向に傾いた傾斜部分５４，５５が延在している。ホイール１８の回転方向を参照すれば、各カム５０の傾斜部分５４は関係する頂部部分５３へ向けて上る方向へ傾き、傾斜部分５５は頂部部分５３から下る方向へ傾いている。各カム従動ローラー４８が各カム５０に沿って転動するとき、関係するグリップ部材１９はまず第１の引込んだ作動位置から第２の前進移動した作動位置へ移動し、カム５０の頂部部分５３に達した後、元の位置へ戻る。

第２の前進移動した作動位置では、各グリップ部材１９は関係するガイド部材２３に沿って関係するスライド部材２５が位置する半径方向位置に関して軸線Ａから半径方向距離が最大の位置に位置する。グリップ部材１９による開口装置２のピックアップおよび解放は、それぞれ前記第２の作動位置において遂行される。

図３および図４を参照すれば、各グリップ部材１９は、関係する付属部分４４が延在される端部とは反対側の、関係する取付け本体３９の主プレート部分４３の端部に取付けられて突出されている支持本体５６と、軸線Ａに関して支持本体５６の半径方向の最外側部から突出し、関係する開口装置２をグリップするための３つのジョー５７，５８，５９とを含む。１つのジョー（５７）は支持本体５６に取付けられているが、他の２つのジョー（５８，５９）は軸線Ａおよび関係するフレーム３４のプレート部分３７に対して直角なそれぞれの軸線Ｃの回りを揺動する。

図４に示されるように、関係する開口装置２のグリップ時に各グリップ部材１９のジョー５７，５８，５９は開口装置２の周囲に等間隔に開かれる。

さらに詳しくは、開口装置２との係合および解放を可能にするために、各グリップ部材１９のジョー５８，５９は関係する開口装置２をジョー５７に対して押圧して固定ジョー５７との間に保持する閉位置へ弾性的に付勢されており、また、ステーション１１，１２においては引離される開位置へ選択的に移動できる。

各グリップ部材１９のジョー５８，５９の動作は図４および図５に詳細に示されるレバー／カム作動機構６０により制御される。

作動機構６０は、関係するグリップ部材１９の支持本体５６に形成されているそれぞれの貫通穴を通して軸線方向には固定されるが回転できるように嵌合された２つのピン６１ａ，６１ｂを含み、支持本体５６から突出したそれらのピンの反対両端部にはそれぞれのジョー５８，５９と、互いに噛合うそれぞれの部分歯車６２，６３とがそれぞれ取付けられている。一方の部分歯車（６２）はそれぞれのレバー６４の一端部を形成し、その他端部にはそれぞれステーション１１，１２に位置する２つの固定カム６６と転動関係で協働するアイドル・カム従動ローラー６５が取付けられている。

カム６６はカム２８，２９を支持する垂直壁３３とは反対側でホイール１８に配置されており、各々のカムはホイール１８へ向けて突出する頂部部分６７を含み、頂部部分６７からそれぞれ逆に傾いた傾斜部分６８，６９が延在している。ホイール１８の回転方向を参照すれば、各カム６６の傾斜部分６８は関係する頂部部分６７へ向かって上方へ傾斜し、傾斜部分６９は頂部部分６７から下方へ傾斜している。

各カム従動ローラー６５が各カム６６に沿って転動するとき、関係するレバー６４はまず関係するピン６１ａの軸線の周りに回転し、これによりジョー５８，５９を同時に開位置へと移動させ、頂部部分６７に達した後、ジョー５８，５９を閉位置に戻すように反対方向へ回転する。

図１および図２を参照すれば、ユニット１は、各開口装置２において接着剤が塗布される箇所（５）に対する接着剤層４５の位置を認識するための監視装置７０を有利に含み、また、接着剤層４５の形状に関係する信号を発生する。

監視装置７０は、支持構造１５の垂直壁３３から突出する壁７１に、送りコンベヤ・ホイール１０に並べて取付けステーション１２の上流側にて取付けられることが好ましい。先に図１および図２で明確に示されるように、監視装置７０は移動路Ｐ₃ に沿って据付けられ、壁７１の一方の側を延在する。

特に、監視装置７０は、各開口装置２が移動する移動路Ｐ₃ の所定の面積部分を照射するように選択的に作動され、また、少なくとも一部が紫外線領域の所定の波長を有する電磁波を放射する放射源７２と、照射面積部分の画像を捉え、接着剤層４５の検出した画像に関係する上述した信号を発生する画像取得装置７３（図示例ではテレビジョン・カメラ）と、捉えた画像において接着剤層４５およびその層が塗布される開口装置２の箇所の間に十分なコントラストを与える処理装置７４とを含む。

図１および図２に示される例では、放射源７２は概略的にしか示していないＵＶランプによって形成されており、このランプは壁７１で支持され、コンベヤ・ホイール１０が移動する間に向かい合うグリップ部材１９および関係する開口装置２を照射するようになされる。放射源７２を構成するランプはコンベヤ・ホイール１０の動きと同期される間歇ＬＥＤ装置であることが好ましい。

処理装置７４は光フィルタ７５を含み、この光フィルタ７５は画像取得装置７３と移動路Ｐ₃ の照射面積部分との間に介装されて、接着剤層４５が塗布される開口装置２の箇所の材料および着色顔料と相互関係を有する予め定めた値Ｖ₀ 未満の波長の電磁波を遮断する。

図示例では、開口装置２は基本的にポリエチレン（約９８％）で作られ、着色顔料（約２％）を含み、この顔料は基本的に二酸化チタン（約５０％）およびポリエチレン（約５０％）で構成される。

特別な場合、放射源７２により放射される電磁波は大体３９５ｎｍ、好ましくは３５０ｎｍ〜４４０ｎｍの波長を有し、光フィルタ７５でそれより短い電磁波を遮断することになる予め定められる値Ｖ₀ は４３５ｎｍである。

画像取得装置７３で表示される画像は図７に示されており、これは開口装置２に接着剤層４５を正しく塗布した場合を示している。

監視装置７０は接着剤層４５が塗布される開口装置２の箇所および層自体をきわめて高コントラストで有効に表示することができる。これにおいて、放射源７２が放射する電磁波に対する接着剤と開口装置２の箇所との反応が異なるので、また、被照射面積部分と画像取得装置７３との間に光フィルタ７５が介装されるので、接着剤層４５は、それが塗布される表面に対して、取得画像においてハイライトとなる。したがって、僅かな欠陥すら検出することができる。

図７において明確に見て取れるように、正しく塗布された場合は、接着剤層４５は途切れた箇所はない。これと違って塗布が不良な場合は、円周方向に途切れ、または所定の閾値Ｓに達しない半径方向の厚さを有することになる。

画像取得装置７３が発生する信号は、
接着剤の塗布が不良な開口装置２の排除、
警報、および（または）
ユニットの運転停止、
をトリガーするために使用できる。

保存データはまた統計データのコンパイルおよび（または）プロセス制御のために分析される。

前述の説明で既に部分的に明白なユニット１の作動を、既に接着剤層を塗布されてピックアップ・ステーション１１を通して移動する開口装置２を例として、１つの開口装置２を参照して説明する。

開口装置２を受取ることになるグリップ部材１９は、それぞれカム２７，２８と相互作用するカム従動ローラー２９，３０によって最良ピックアップ位置に設定され、また、カム２７によって軸線Ａに対する所望の半径方向位置にも設定される。ピックアップ・ステーション１１におけるグリップ部材１９の円周方向速度は、グリップ部材１９および開口装置２の衝撃を最小限にするために開口装置２の移動速度よりも速いことが好ましい。

ピックアップ・ステーション１１に到達すると、自体のカム従動ローラー４８が関係する固定カム５０と協働することで、グリップ部材１９は開口装置２の移動路Ｐ₃ へ向けて第２の前進移動した作動位置へと移動し、また、ジョー５８，５９はレバー６４のカム従動ローラー６５が関係するカム６６と協働することで開位置に回転される。

次に、グリップ部材１９のジョー５８，５９は関係する開口装置２の周囲で閉じられ、グリップ部材１９は移動路Ｐ₁ から第１の引戻し作動位置へと引戻される。

この位置、および移動路Ｐ₃に沿うグリップ部材１９の移動速度は、カム２７，２８と相互作用するカム従動ローラー２８，２９によって定められ、また、移動路Ｐ₃ に沿う開口装置２の間隔はパッケージ３の間隔Ｄ₂ と等しくされる。

グリップ部材１９および関係する開口装置が監視装置７０の前に位置するとき、放射源７２はそれらの両方を照射するように作動される。

この点で、画像取得装置７３は、光フィルタ７５により値Ｖ₀ 未満の波長の光が画像取得装置７３に達することを阻止するフィルタリング作用を経て、照射された面積部分の画像を取得する。フィルタリング作用の結果が図７に示されている。

画像取得装置７３は接着剤層４５の形状を表示し、その形状に拘わる信号を発生する。

接着剤層４５の半径方向の厚さが値Ｓを一定して超えるならば、グリップ部材１９は移動路Ｐ₃ およびＰ₂ に沿って移動を続ける。

取付けステーション１２の近くで、グリップ部材１９のカム従動ローラー４８は関係するカム５０と相互作用して、グリップ部材１９を第２の前進移動した作動位置へ戻す。また、同時に、開口装置２がそれぞれのパッケージ３に取付けられたならば、レバー６４のカム従動ローラー６５は関係するカム６６と相互作用して、ジョー５８，５９を開位置へ回転させて開口装置２を解放させる。

接着剤層４５の半径方向の厚さが或る箇所で値Ｓよりも小さいならば、画像取得装置７３が発生した信号がユニットの運転停止、接着剤の塗布が不良な開口装置２の排除、またはアラームをトリガーする。

図８の符号１’は、それぞれのパッケージ３に接着する開閉可能なプラスチック製の開口装置２の連続した準備のための本発明の教示によるユニットの他の実施例を全体として示している。ユニット１’はユニット１との相違点のみを以下に説明され、既に説明したものと同じまたは等価の構成部材については同じ符号が使用される。

ユニット１’は、移動路Ｐ₄ に沿ってユニット１’の上流側に位置する包装機械ステーション（図示せず）から、ユニット１’の下流側に位置し、各開口装置２がそれぞれのパッケージ３に取付けられる周知の取付けステーション（図示せず）へと連続して開口装置２を搬送するコンベヤ８０と、接着剤（図示例では高温液状接着剤）の層４５（図８、図９、図１１に示される）をパッケージ３に取付けられる各開口装置２のフレーム５の一部分に塗布する付与装置８１とを実質的に含む。

さらに詳しくは、移動路Ｐ₄ に沿って移動するとき、各開口装置２は付与装置８１と相互作用し、接着剤層４５がフレーム５の関係する箇所に塗布される。

この例においても、キャップ７がパッケージ３の除去可能部分に直接に取付けられるように設計されている内部部分を備えている場合は、接着剤層はキャップのその部分に対しても付与される。

移動路Ｐ₄ は、順を追って、
そこを移動している間に開口装置２がユニット１’の上流側のステーションから取上げられて付与装置８１へ送られることになる真直な第１部分Ｐ_4aと、
そこを移動している間に開口装置２が付与装置８１と相互作用する円弧形状の第２部分Ｐ_4b（図示例では１８０円弧に沿って延在する）と、
接着剤層４５を塗布された開口装置２がそこを移動して取付けステーションへ搬送される真直な第１部分Ｐ_4cとを含む。

さらに詳しくは、部分Ｐ_4a，Ｐ_4b，Ｐ_4cは同一平面内にあり、移動路Ｐ₄ は使用時に水平に位置決めされた一平面に位置される。

コンベヤ８０は、長手方向に延在して開口装置２を部分Ｐ_4aに沿って移動させるガイド８２（図８に一部のみ示される）と、部分Ｐ_4bに沿って開口装置２を移動させる円形ガイド８３と、ガイド８３に対してガイド８２とは反対側において長手方向に延在し、部分Ｐ_4cに沿って開口装置２を移動させるガイド８４（図８に一部のみ示される）とを実質的に含む。

各開口装置２はその接着剤受止め箇所を付与装置８１と同じ側の上に向け、また、キャップ７が上述箇所を付与装置８１とは反対側の下へ向けて、ガイド８２，８３，８４により搬送される。

さらに詳しくは、ガイド８２，８４はガイド８３の直径方向の反対両側に配置され、平行な方向へ延在する。

ガイド８２，８４は、それぞれの図示していないモーターによって駆動され、また、ガイド８３へ、またガイド８３からそれぞれ移動する開口装置２を収容するそれぞれの受入れ部８５，８６を形成するように、それぞれの移動路部分Ｐ_4a，Ｐ_4cの反対両側で開口装置２と協働する。

ガイド８３は移動路Ｐ₄ の平面に直角な垂直軸線Ｄの回りを回転するフランジ８７を含む。さらに詳しくは、軸線Ｄに関する外周縁８８に沿ってフランジ８７は、移動路部分Ｐ_4aに沿って開口装置２をガイドするための多数（図示例では８つ）の開口装置２の補完形をした収容部８９を有する。

収容部８９はフランジ８７を通して形成され、また、軸線Ｄに関する反対側はガイド８２から開口装置２を受取って部分Ｐ_4aに沿ってガイド８４へ送るために開いている。

軸線Ｄの回りのガイド８３の回転方向は、各収容部８９が、
ガイド８２から所定の開口装置２を受取るために受入れ部８５と向い合う第１角度位置、
前記開口装置２の接着剤受止め箇所が塗布層４５に対して垂直方向に向き合うように位置される第２角度位置、および
開口装置２をガイド８４へ送るために受入れ部８６に向き合う第３角度位置に繰返し位置決めされるような方向である。

付与装置８１は、液状接着剤のタンクに連結された支持本体９０と、本体９０から突出して接着剤を各開口装置２に付与するためのノズル９１とを含む。

さらに詳しくは、付与装置８１はガイド８３の上方で、軸線Ｄに関して偏心して位置決めされ、ノズル９１が第２角度位置において収容部８９に収容された開口装置２の接着剤受止め箇所の上に位置するようになされる。

付与装置８１は軸線Ｄと平行な軸線の回りに回転して、ノズル９１が環状の接着剤層４５を各開口装置２の関係する箇所に塗布するようにする。

ユニット１’はセンサー９２を基本とする監視装置７０’を含み、この監視装置は接着剤層４５と開口装置２の接着剤受止め箇所との間の温度差を感知でき、また、接着剤層４５の形状に関する信号を発生する。

さらに詳しくは、センサー９２は接着剤層４５および開口装置２の接着剤受止め箇所が放射する赤外線の温度差による違いを感知する。

温度の違いはかなり大きく、接着剤が大まかに２００℃で付与されるのに対して、開口装置２の接着剤受止め箇所は大気温度である。

センサー９２は赤外線テレビジョン・カメラ９３に一体化され、このカメラはセンサー９２が発生した信号を処理して接着剤層４５の形状（図９、図１１）を表示する。

テレビジョン・カメラ９３は軸線Ｄに関して偏心して配置され、接着剤層４５が塗布された後で、それぞれの収容部８９が第２角度位置と第３角度位置との間の中間に位置するときに、各開口装置２と相互作用する。

テレビジョン・カメラ９３が表示する画像は図９および図１１に示されており、図面は接着剤層４５の正しい塗布および塗布不良をそれぞれ示している。

正しく塗布された場合には（図９）接着剤層４５は途切れがないのに対し、塗布不良の場合には（図１１）円周方向に途切れるか、または予め定めた値Ｓに達しない半径方向の厚さを有することになる。

ユニット１’はデータ処理ユニット９４も含んでおり、このユニットはテレビジョン・カメラ９３が表示した画像を処理して、接着剤層４５との共通平面の固定された方向と、接着剤層４５の中心および厚さ測定点を結ぶ半径方向との間に形成される角度の関数として、接着剤層４５の半径方向の厚さパターンを導きだす。

図１０は接着剤が正しく塗布されたときの接着剤層４５の半径方向の厚さパターンを示す。

この例では、接着剤層４５は途切れのない環状形状（図９）であり、接着剤層４５との共通平面の固定された方向と、接着剤層４５の中心および厚さ測定点を結ぶ半径方向との間に形成される角度のいずれにおいても、上記予め定めた値Ｓより大きい半径方向の厚さを有する。

図１２は塗布不良のときの接着剤層４５の半径方向の厚さパターンを示す。

この場合には、開口装置２の固定的な方向と、接着剤層４５の中心かおよび接着剤層４５の厚さ測定点を結ぶ方向との間の或る角度位置において、接着剤層４５が円周方向に途切れ（図１１）、値Ｓ未満の半径方向の厚さを有する。

ユニット９４は制御ユニットにとインターフェースで接続され、接着剤層４５の半径方向の厚さが値Ｓを下回るときにユニット１’を停止させる。

実際の使用では、コンベヤ８０は開口装置２を移動路Ｐ₄ に沿って送り、取付けステーションに対して液状接着剤の層４５が正しく塗布された開口装置２を供給する。

開口装置２は、接着剤受止め箇所を付与装置８１へ向けて、また、キャップ７を反対方向へ向けて移動路Ｐ₄ に沿って移動する。

さらに詳しくは、ガイド８２は先ず受入れ部８５内の各開口装置２を真直な移動路部分Ｐ_4aに沿って送る。

次に各開口装置２はフランジ８７のそれぞれの収容部８９によりピックアップされ、また、フランジ８７が軸線Ｄの回りに移動路部分Ｐ_4bに沿って約１８０゜にわたり回転することで送られる。

さらに詳しくは、各収容部８９はその第１角度位置でガイド８２からそれぞれ開口装置２を受取り、それを収容部８９の第２角度位置へ移動させ、そこにおいてそれぞれの接着剤受止め箇所は付与装置８１のノズル９１に向けて位置される。

第２角度位置において、ノズル９１は液状の接着剤層４５を前記開口装置２の接着剤受止め箇所に塗布する。

接着剤層４５が塗布されたならば、各収容部８９はフランジ８７により第２角度位置および第３角度位置の中間位置に移動され、それぞれの開口装置２の接着剤受止め箇所がテレビジョン・カメラ９３に一体化されているセンサー９２に向けて位置決めされる。

この時点で、センサー９２は接着剤層４５と、接着剤層４５の周囲の接着剤受止め箇所の面積部分とから放射される赤外線量を決定し、検出内容をテレビジョン・カメラ９３に伝える。

液状接着剤は高温（大体２００℃）で開口装置２の接着剤受止め箇所よりも高い温度であるので、接着剤層４５はそれを取囲む面積部分よりも大量の赤外線を放射する。

テレビジョン・カメラ９３は接着剤層４５の形状を表示し（図９，図１１）、また、ユニット９４はその表示を処理し、開口装置２に一体の固定された方向と空間内で変化される方向との間の角度の関数として、接着剤層４５の半径方向の厚さパターン（図１０，図１２）を決定する。

それぞれの上述した角度に関して接着剤層４５の半径方向の厚さが一定して値Ｓより大きければ、収容部８９はそれぞれの開口装置２を第３角度位置へ送り、その位置においてそれぞれの開口装置はガイド８４の受入れ部８６と向き合うように位置決めされ、ガイド８４によってピックアップされて取付けステーションへ供給できるようになされる。

接着剤層４５の半径方向の厚さが上述の角度のうちの１つ以上の角度で値Ｓを下回れば、制御ユニットは機械を停止させてその開口装置２が取付けステーションへ供給されることを阻止する。

本発明によるユニット１，１’および方法は前述の説明から明確になるであろう。

特に、ユニット１，１’は各開口装置２の接着剤受止め箇所に塗布された接着剤層４５の形状の再現性、形成の容易さおよび自動制御を可能にする。

したがって、これは、接着剤層４５の塗布が不良の場合に、使用時にそれぞれのパッケージ３から開口装置２が脱落しないようにする、また、使用時に各開口装置２および関係するパッケージ３の間から流動食品が漏出しないようにする安全対策となる。

逆の観点から、これは、上述した使用時の不都合を防止するために過剰な接着剤の塗布を避けるので、運転コストの削減を可能にする。

監視装置７０を使用するので、関係する開口装置２に塗布された接着剤層４５の形状の決定は、接着剤が塗布されるステーションから取付けステーション１２までの何れの距離を経た位置においても実施できる。

監視装置７０’を使用するので、接着剤層４５の形状決定は接着剤が塗布されるステーション（８１）の近くで実行するべきであり、そうしないと接着剤層４５と開口装置２の接着剤受止め箇所との間の温度差が小さくなる。しかしながら、監視装置７０’は大気中の光の状況、および接着剤層４５および関係する開口装置２の接着剤受止め箇所の間の色のコントラスト状況に関係なく、接着剤層４５の輪郭形成を可能にする。

しかしながら、特許請求の範囲に記載された保護範囲から逸脱することなく、本明細書に記載されたユニット１，１’に対して変更が行えることは明白である。

流動食品用のそれぞれの密閉パッケージに接着するために開口装置を準備し、その開口装置をパッケージに取付けるための本発明によるユニットの斜視図を示す。 図１のユニットの中央部分の拡大前面図を示す。 図１および図２のユニットの、開口装置をピックアップ場所からそれぞれのパッケージに対する取付け場所へ送るためのグリップ部材の拡大した第１の斜視図を示す。 図３のグリップ部材の第２の斜視図を示す。 図３および図４のグリップ部材を作動させる作動機構の縮尺の小さい斜視図を示す。 図１および図２のユニットの一部の、明瞭化のために部品が除去された側面図を示す。 図１および図２のユニットの画像取得装置によって捉えた正しく塗布された環状の接着剤層を有する開口装置の画像を示す。 図１のユニットの本発明による代替実施例の斜視図を示す。 図８のユニットによりそれぞれの開口装置に正しく塗布された環状の接着剤層を示す。 接着剤層に沿って測定された角度座標の関数として図９の開口装置の半径方向の厚さパターン手を示す。 図８のユニットによるそれぞれの開口装置に対する塗布が不良な環状の接着剤層を示す。 接着剤層に沿って測定された角度座標の関数として図１１の接着剤層の半径方向の厚さパターンを示す。

符号の説明

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 軸線
１，１’ ユニット
２ 開口装置
３ パッケージ
４ 端壁
５ フレーム
６ 貫通開口
７ キャップ
８ 第１直線コンベヤ
９ 第２直線コンベヤ
１０ 送りコンベヤ・ホイール
１１ ピックアップ・ステーション
１２ 取付けステーション
１３，１４ 搬送面
１５ 支持構造
１６ 中央本体
１７ 直立部材
１８ ホイール
１９ グリップ部材
２０ 連結組立体
２１ カム・ガイド手段
２２ 支持ビーム構造系
２３ ガイド部材
２４ 端面
２５ スライド部材
２６ プレート
２７，２８ カム
２９，３０ カム従動ローラー
３１ 底部ビーム構造系
３２ 頂部ビーム構造系
３３ 固定垂直壁
３４ 支持フレーム
３５ 本体
３６ 第１プレート部分
３７ 第２プレート部分
３８ ピン
３９ 取付け本体
４０ 螺旋ばね
４１ 接着剤付与装置
４２ 付与ガン
４３ 主プレート部分
４４ 付属部分
４５ 接着剤層
４６ 突出た部分
４７ ショルダー
４８ カム従動ローラー
４９ 支持ビーム構造系
５０ 固定カム
５３ 頂部部分
５４，５５ 傾斜部分
５６ 支持本体
５７，５８，５９ ジョー
６０ レバー／カム作動機構
６１ａ，６１ｂ ピン
６２，６３ 部分歯車
６４ レバー
６５ アイドル・カム従動ローラー
６６ 固定カム
６７ 頂部部分
６８，６９ 傾斜部分
７０，７０’ 監視装置
７１ 壁
７２ 放射源
７３ 画像取得装置
７４ 処理装置
７５ 光フィルタ
８１ 付与装置
８２，８３，８４ ガイド
８７ フランジ
８８ 外周縁
８９ 収容部
９０ 支持本体
９１ ノズル
９２ センサー
９３ 赤外線テレビジョン・カメラ
９４ データ処理ユニット

Claims (20)

1. 所定の移動路（Ｐ₃ ；Ｐ₄ ）に沿って開口装置（２）を送るコンベヤ手段（１０；８０）と、
   パッケージ（３）に取付けられる前記開口装置（２）の箇所（５）に接着剤層（４５）を塗布する付与手段（４１；８１）とを含む流動食品用の個々の密封パッケージ（３）に接着するために開口装置（２）を準備するユニット（１，１’）であって、
   接着剤が塗布される箇所（５）に対する前記接着剤層（４５）の位置を前記開口装置（２）において認識するための、また、識別した接着剤層（４５）の形状に関連した信号を発生する監視手段（７０，７０’）を含むことを特徴とするユニット。
2. 前記監視手段（７０）が、
   前記開口装置（２）が移動する前記移動路（Ｐ₃ ）の所定の面積部分を照射するように選択的に作動され、また、少なくとも一部が紫外線領域の所定の波長を有する電磁波を放射する放射手段（７２）と、
   照射面積部分の画像を捉え、前記接着剤層（４５）の検出した形状に関連する前記信号を発生する画像取得手段（７３）と、
   捉えた画像において前記接着剤層（４５）およびその層が塗布される開口装置（２）の箇所の間に十分なコントラストを発生させる処理手段（７４）とを含む請求項１に記載されたユニット。
3. 前記処理手段（７４）が光フィルタ（７５）を含み、この光フィルタは前記画像取得手段（７３）と前記移動路（Ｐ₃ ）の照射面積部分との間に介装され、また、前記開口装置（２）の接着剤受取り箇所（５）の材料および色顔料に共通して関係する所定値（Ｖ₀ ）より短い波長を有する電磁波を遮断するようになされている請求項２に記載されたユニット。
4. それより短い波長の電磁波を遮断する前記光フィルタ（７５）の前記所定値（Ｖ₀ ）が可視領域にある請求項３に記載されたユニット。
5. 前記放射手段（７２）が放射する電磁波が３９５ｎｍ付近に分布する波長を有し、また、それより短い波長の電磁波を遮断する前記光フィルタ（７５）の前記所定値（Ｖ₀ ）は４３５ｎｍである請求項３または請求項４に記載されたユニット。
6. 前記放射手段（７２）が前記コンベヤ手段（１０）の動きに同期する間歇ＬＥＤ装置を含む請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載されたユニット。
7. 前記監視手段（７０’）がセンサー手段（９２）を含み、そのセンサー手段は前記接着剤層（４５）と、接着剤が塗布される前記開口装置（２）の前記箇所（５）との間の温度差を感知する請求項１に記載されたユニット。
8. 前記信号が表示可能である請求項７に記載されたユニット。
9. 前記センサー手段（９２）は、接着剤層（４５）と、接着剤が塗布される前記開口装置（２）の前記箇所（５）とが放射する赤外線量を感知する請求項７または請求項８に記載されたユニット。
10. 前記表示可能な信号がテレビジョン・カメラ（９３）に供給される請求項８または請求項９に記載されたユニット。
11. 前記接着剤層（４５）が環状の形状をしており、また、前述木信号が前記接着剤層（４５）の半径方向の厚さと関係する請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載されたユニット。
12. 所定の移動路（Ｐ₃ ；Ｐ₄ ）に沿って開口装置（２）を送る段階と、
    パッケージ（３）に接着される前記開口装置（２）の箇所（５）に接着剤層（４５）を塗布する段階とを含む流動食品用の個々の密封パッケージ（３）に接着するための開口装置（２）を準備する方法であって、
    前記開口装置（２）において、接着剤が塗布される箇所（５）に対する前記接着剤層（４５）の位置を認識する段階と、
    認識した接着剤層（４５）の形状に関係する信号を発生する段階とを含むことを特徴とする方法。
13. 前記認識段階が、
    前記開口装置（２）が移動する移動路（Ｐ₃ ）の所定の面積部分を、少なくとも一部が紫外線領域の所定の波長を有する電磁波で照射する段階と、
    照射面積部分の画像を捉える段階と、
    前記接着剤層（４５）と、前記接着剤層（４５）が塗布される開口装置（２）の部分との間で、捉えた画像に十分なコントラストを与える段階とを含む請求項１２に記載された方法。
14. 捉えた画像に十分なコントラストを与える前記段階が、前記開口装置（２）の接着剤受取り箇所（５）の材料および色顔料に共通して関係する所定値（Ｖ₀ ）より短い波長を有する電磁波を遮断する光フィルタ（７５）を通して遂行される請求項１３に記載された方法。
15. それより短い波長の電磁波を遮断する前記光フィルタ（７５）の前記所定値（Ｖ₀ ）が可視領域である請求項１４に記載された方法。
16. 前記認識段階が、接着剤層（４５）と、前記開口装置（２）の接着剤受止め箇所（５）との間の温度差を決定する段階を含む請求項１２に記載された方法。
17. 前記信号を発生する段階が、表示可能な信号を発生する段階を含む請求項１６に記載された方法。
18. 前記決定する段階が、前記接着剤層（４５）と、前記開口装置（２）の接着剤受止め箇所（５）とが放射する赤外線量を決定する段階を含む請求項１６または請求項１７に記載された方法。
19. 前記表示可能信号をテレビジョン・カメラ（９３）へ供給する段階をさらに含む請求項１６から請求項１８までのいずれか一項に記載された方法。
20. 環状の前記接着剤層（４５）が塗布され、また、発生された前記信号が前記接着剤層（４５）の半径方向の厚さに関係する請求項１２から請求項１９までのいずれか一項に記載された方法。
    

Images