JP6427685B2 - 包装ライン用製品ラッピングユニット - Google Patents

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Description

本発明は、包装ライン用製品ラッピングユニットに関するものである。
本発明は、あらゆるタイプの包装ラインにおける製品のラッピングに適しているが、牛乳、フルーツジュース、ワインなどの注入可能な食品の包装ラインにおけるパックやマルチパックの包装に特に有利に使用される場合がある。これについて、以下の説明で単に一例として言及する。
既知のように、上述のタイプの包装ラインでは、パックはシート状包装材料から製造され、そのような材料は、通常、事前に切断されたブランクや連続したストリップの形状であり、長手方向において一連の折り畳み及び封止作業を行って包装材料の連続したチューブを形成し、充填後密閉して個別のパックに横方向に切り分けられる。
その後、完成したパックは、2つ以上の列を形成するよう整頓され、リニアコンベヤによってグループ分け整列部へ送られる。このグループ分け整列部は、1つ以上、例えば2つのパックグループを各列の残りから分離し、リニアコンベヤに沿ってグループが前進する方向と直交する方向に沿ってパックグループを整列させるようになっている。
グループ分け整列部の下流において、パックグループは、まずラッピングステーションを通り、そこで熱収縮プラスチック材料のフィルムで包まれ、その後、オーブンを通って各マルチパックの形成を完了するよう各パックグループの周りにフィルムを熱収縮させる。
ラッピングステーションは、通常、グループを前進させるリニアコンベヤと、シート状に切断されたフィルムをリニアコンベヤの入口に送り込む供給装置と、グループ前進方向に交差するように延在し、リニアコンベヤの周りに延在する環状バー経路に沿って移動する複数のバーを有するラッピング装置とを備えている。具体的には、バー経路は、作業ストレッチを備え、それに沿ってバーがグループよりも速い速度で同じ方向に移動して、グループを乗り越えて追い越すことによりフィルムでグループを包むようなっている。このバー経路は、戻りストレッチを更に含み、それに沿ってバーをリニアコンベヤの下方でグループ前進方向とは反対の方向に移動させる。
上述のシステムは効果的ではあるが、ラッピングステーションの出入口において、ラッピングステーションを通過して前進中にパックには不可避の応力がかかり、パック、とりわけレストベースが比較的狭いパックの安定性を損なう恐れがあるという欠点がある。
本発明は、上記欠点を軽減する製品ラッピングユニットを提供することを目的とする。
本発明によれば、請求項1、好ましくは、請求項1に直接的又は間接的に従属する後続請求項のいずれか1つに記載の包装ライン用製品ラッピングユニットが提供される。
添付の図面を参照して、本発明の非限定の実施例を例として説明する。
本発明に係るラッピングユニットの好適な実施例を分かりやすくするために部品を取り除いた状態で示す斜視図である。 図1の詳細を示す拡大斜視図である。 図1のさらなる詳細を示す拡大斜視図である。 異なる動作構成での本発明に係るラッピングユニットの詳細を示す拡大側面図である。 異なる動作構成での本発明に係るラッピングユニットの詳細を示す拡大側面図である。 異なる動作構成での本発明に係るラッピングユニットの詳細を示す拡大側面図である。 異なる動作構成での本発明に係るラッピングユニットの詳細を示す拡大側面図である。 異なる動作構成での本発明に係るラッピングユニットの詳細を示す拡大側面図である。 異なる動作構成での本発明に係るラッピングユニットの詳細を示す拡大側面図である。
図1は、包装ライン2における製品ラッピングユニットを示し、その全体が符号1で示される。
具体的には、図示の例では、製品はマルチパック3で定義され、それぞれ一定数の、この具体的な例では3つの個々のパック4を含み、それらはコンパクトな配列で互いに隣同士に配置され、フルーツジュース、牛乳、ワインなどの注入可能な食品の無菌パックで定義されることが好ましい。
このようなタイプのパック4の製造のため、包装ライン2は既知の方法で、
平らで事前に切断されたブランクや連続したストリップ状の材料からパック4を形成する形成部(図示せず)と、
充填部(図示せず)と、
パック4のグループ分けと整頓を行なってマルチパック3を形成するパックグループ分け整列部(図示せず)と、
熱収縮材料のフィルム5でマルチパック3のラッピングを行うラッピングユニットと、
を備えている。
図1に示すように、本発明によれば、ラッピングユニット1は、熱収縮材料のフィルム5をマルチパック3に巻くラッピングステーション9に一連のマルチパック3の列8を前進方向7に連続的に送り込むコンベヤ6(図示の実施例ではリニアコンベヤ)を備えている。
このラッピングユニット1は、ラッピングステーション9からマルチパック3を受け取り、マルチパック3に巻かれたフィルム5を加熱して各包装を形成する加熱部材(図示せず)を備えるオーブン10をさらに備えている。列8は、コンベヤ6に沿って等間隔に配置され、前進方向7に直交する方向11で互いに間隔を置いて一直線に配置された1つ以上の、図示の例では2つのマルチパック3をそれぞれ含む。
ラッピングユニット1は、最後に、以下に詳述する安定制御グループ12を備え、コンベヤ6に沿って、具体的には、ラッピングステーション9にてパック4が前進する間、その不均衡の可能性を阻害し、各パック4がその直立位置を維持し、各マルチパック3のパック4及び同じ列8に配置されたその他のマルチパック3と一直線に整列したままでいられるようにする機能を有する。
図1及び図3に示すように、ラッピングステーション9は、既知のタイプのラッピング装置13と、コンベヤ6の下方であって前進方向7に対してラッピング装置13の前に配置され、運転中はシート状に切断されたフィルム5をラッピング装置13へ送り込む、同じく既知のタイプのフィルム供給装置14とを備えている。
ラッピング装置13は、互いにかつ方向11に平行であり、コンベヤ6の上方に配置された作業ストレッチA1とコンベヤ6の下方に配置された戻りストレッチを含む環状経路Aに沿って同時に移動する2つの支持プレート16を有するフレームに設置された複数のバー15を備えている(図3)。
具体的には、支持プレート16は、コンベヤ6の両側かつ外側に配置され、前進方向7と平行な各垂直面に位置している。他方のプレート16に対向する内側において、各支持プレート16は、駆動プーリ18の周りに掛け渡され、駆動プーリ18と共にコンベヤ6の下方に配置された一対の引張ピニオン19によって張力がかけられ、各プレート16のコンベヤ6の上方に突出する部分と強固に接続された溝付きガイド20と摺動的に係合する各チェーン17を搬送する。
チェーン17は、別の伝送部材、例えば、歯付きベルトに置き換えられてもよい。
具体的には、溝付きガイド20は、前進方向7とほぼ平行な方向に延在し、以下で明らかとなるように、前述の作業ストレッチA1を画成する中間部21を有する。中間部21は、図4〜図9から分かるように、コンベヤ6の各横断貫通開口部22に配置されたチェーン17の2つの垂直部によって駆動プーリ18と引張ピニオン19の周りに掛け渡されたチェーン17の部分に接続されている。
このため、コンベヤ6は、ラッピングステーション9の上流に配置された第1コンベヤ23と、ラッピングステーション9の下流に配置された第2コンベヤ24と、前進方向7に直交して延在し、開口部22を画成する各間隔でコンベヤ23、24と離間する中間コンベヤ25とを備えている。
図3を参照すると、各バー15は、前進方向7と直行して一方のプレート16から他方へと延在し、バー15の各端部が取り付けられた各接続部材によってチェーン17に強固に接続されている。
バー15は、運転中、常に互いに平行に移動するよう、かつ、前進方向7では作業ストレッチA1に沿って、そして前進方向7と反対の方向では戻りストレッチに沿って移動するよう経路Aに沿ってチェーン17により移送される。また、バー15は、前進方向7において最初に配置された開口部22によって画成されるラッピングステーション9の入口及び他方の開口部22によって画成されるラッピングステーション9の出口では前進方向7及び方向11を横断する方向でコンベヤ6を移動する。言い換えれば、バー15は、ラッピングステーション9の入口及びラッピングステーション9の出口、つまり、開口部22ではほぼ垂直方向に移動する。
以下にさらに詳細に説明するように、バー15は、ラッピングステーション9の入口でフィルム5をインターセプトし、フィルム5をマルチパック3に巻いて最終的にラッピングステーション9の出口からラッピングステーション9を退出するように、マルチパック3よりも速い速度でそのフィルム5と共に作業ストレッチA1に沿って移動する。
図1に示すように、(既知のタイプの)供給装置14は、リール(図示せず)からほどかれた連続したストリップ状の熱収縮材料のフィルム5を受け取るようになっており、そのストリップの前進方向Rにおいて直列に、ストリップを方向Rに切断して2つのストリップを得るようになっている縦方向カッター(図示せず)と、対向して反対方向に回転する一対のけん引ローラ27と、方向Rと直交してストリップを切断して一連のシート29の対を得るようになっている横断カッター28とを備えている。
また、供給装置14は、対向して反対方向に回転するけん引ローラ30をさらにもう一対備えている。このけん引ローラ30は、ラッピングステーション9の入口でコンベヤ25の上面と協働し、開口部22から送り出されたシート29を中間コンベヤ25の前端へとガイドするよう設計された吸引傾斜面31において、シート29の対を連続して前進させるように設計されている。
図1及び図2を参照すると、安定制御グループ12は、コンベヤ25に沿った前進の前後及びその最中に、かつ、具体的には、中間コンベヤ25と第1コンベヤ23間の移行領域及び中間コンベヤ25と第2コンベヤ24間の移行領域、つまり、開口部22において、各列8のパック4がその平衡を失って前進方向7に対して前後方へ転倒するのを防止する機能を有する複数の可動式転倒防止装置33(図1にはそのうちの2つだけを示す)が設置されるフレーム32を備えている。
フレーム32は、コンベヤ6の上方にその全体が配置され、互いに強固に接続され、概ね長方形の各プレートによって画成される2つのショルダー部34を備えている。そのショルダー部34は、前進方向7と平行な各垂直面に位置し、コンベヤ6の両側に配置されている。
各転倒防止装置33は、コンベヤ6の面と平行であって前進方向7に垂直な一対のロッド35を備えていることが好ましい。このロッド35は、前進方向7においてコンベヤ6に沿ってマルチパック3と同じ速度でロッド35を前進させる作業ストレッチP1と、前進方向7とは反対方向にロッド35を移動する戻りストレッチとを有する環状経路Pに沿って互いに平行に移動可能である。
以下に明示するように、作業ストレッチP1に沿って、各転倒防止装置33は各列8に対応し、対応するロッド35は、同じ列8の反対側において、同じ列8のマルチパック3の前後面にそれぞれ対向する各位置に配置されている。従って、分かりやすくするため、以下の説明では、各転倒防止装置33のロッド35が作業ストレッチP1に沿って前進方向7の前方に配置されているのか後方に配置されているのかによって、符号35a、35bで示す。
図4〜図9を参照すると、各ロッド35a、35bは、フレーム32に設置され、作業ストレッチP1に沿って移動時には、列8と共に移動可能な水平停止部材を形成するように、ロッド35a、35bが同じ列8の各面に対向し、適宜接触する降下閉鎖位置と、ロッド35a、35bが列8の各面から離隔し、運転中は、以下に詳細に説明するように、バー15がラッピングステーション9の出入口にて列8の前進経路を移動可能にするようになっている各通過チャネル36をその列8と共に形成する上昇離隔位置との間で行ったり来たりする。
転倒防止装置33は、経路Pに沿って一様に分配され、図示の例ではチェーン移送装置であるが、その目的に適したその他の任意の同期移送装置、例えば、歯付きベルトでも置き換え可能な搬送装置37によって経路Pに沿って同期して移動する。それに対して、各転倒防止装置33のロッド35a、35bは、カム装置38によってそれぞれ下降位置と上昇位置との間で移動する。
図1及び図2に示すように、各ロッド35は、各ロッド35の端部に配置され、それぞれ各チェーン41上でロッド35と平行な各ピン40により回転する各ロッカーアーム39によって画成される2つの締結ブラケットによってフレーム32のショルダー部34に取り付けられる。
チェーン41は、別の伝送部材、例えば、歯付きベルトに置き換えられてもよい。
各チェーン41は、各ショルダー部34に取り付けられ、そのうちの一つは電動スプロケットである4つのスプロケット42の周りに掛け渡され、前進方向7に平行であり作業ストレッチP1を画成する前方下部ストレッチと、その下部ストレッチに平行であり、戻りストレッチを画成し、2つのほぼ垂直なチェーンストレッチを介して下部ストレッチに接続された後方上部ストレッチとを有する。
各転倒防止装置33は2つのロッド35a、35bを有し、各ロッド35には一対のロッカーアーム39が備えられているので、搬送装置37には4つの歯付きチェーン41が含まれ、そのうちの一方の対は35aに対応するロッカーアーム39を搬送し、他方の対は35bに対応するロッカーアーム39を搬送する。一方の対における歯付きチェーン41は、ショルダー部34のそれぞれ内側に互いに向き合って配置されている。一方、他方の対における歯付きチェーン41は、ショルダー部34のそれぞれ外側に配置されている。転倒防止装置33は、歯付きチェーン41に沿って一様に分配されている。
図2に詳しく示すように、各ロッカーアーム39は、各ショルダー部34の周辺以上に延在し、各ロッド35の一端に強固に接続された端部を有する第1アーム43と、ショルダー部34と一体化した各環状フロントカムのトラック46と横断するように摺動的に係合するフォロワー45にその自由端が取り付けられた第2アーム44とを備えている。
歯付きチェーン41の場合と同様に、安定制御グループ12は、カム装置38を一緒に形成し、ロッド35aのロッカーアーム39に対応する第1フロントカム対47aと、ロッド35bのロッカーアーム39に対応する第2フロントカム対47bとを有する4つのフロントカム47を備えている。
具体的には、各フロントカム47a、47bは、対応するショルダー部34のそれぞれ内面と外面に強固に接続され、各歯付きチェーン41の周りに延在している。
図4〜図9により分かりやすく示すように、各フロントカム47bのトラック46は、作業ストレッチP1と平行な直線部48と湾曲部50とを備えており、ラッピングステーション9の入口に配置されて、運転中にロッド35bを前進方向7とは反対方向に後方へ移動させるように、そこを通るロッカーアーム39を各ピン40の周りで揺動させるよう成形されている。
同様に、各前面カム47aのトラック46は、作業ストレッチP1と平行な直線部48と湾曲部49とを備えており、ラッピングステーション9の出口に配置されて、運転中にロッド35aを前進方向7に前方へ移動させるように、そこを通るロッカーアーム39を各ピン40の周りで揺動させるよう成形されている。
上記を参照すると、図示しない変形例によれば、各転倒防止装置33は単一のロッド35を備えてもよいことを指摘することが重要である。本実施例では、残りのロッドは、ロッド35aかロッド35bかによって、対応する前方又は後方の列8に対する横断停止部材としての機能を果たす。その結果、本実施例では、搬送装置37は歯付きチェーン41を一対しか備えておらず、カム装置38もフロントカム47を一対しか備えていない。
最後に、前述の通り、関連する列8に沿って並べられた2つ以上のマルチパック3の安定制御は、ほぼ変更を加えずに、異なる製品、例えば、シングルパックの安定制御にも確実に適用可能であることを明記すべきである。
以下、ラッピングステーション9を前進する一つの列8を例として示す図4〜図9を参照して、包装材料1の動作について説明する。
図4に示すように、列8がコンベヤ23上にある場合(点線で描かれた列8)、この列8に対応する転倒防止装置33のロッド35a、35bはいずれも下降位置に配置される。コンベヤ23が動作することで、列8はラッピングステーション9の入口に到達し(実線で描かれた列8)、開口部22を通ってコンベヤ25へと前進する。列8がコンベヤ25を通過する際、各マルチパック3の前端が各シート29の前端と係合し、マルチパック3の下方で把持されたままコンベヤ25に沿って前方へと引きずられる。
ラッピングステーション9の入口にて列8が開口部22を通る直前、ロッド35bに装着されたロッカーアーム39のフォロワー45が各フロントカム47bの各湾曲部50と係合する。その結果、転倒防止装置33が列8と共に前進方向7に前進するにつれて、列8とロッド35bの間にチャネル36を形成し、バー15をそのチャネル36に沿って上方へ移動させるように、ロッカーアーム39が各ピン40の周りを回転し、前進方向7とは反対の方向に列8からロッド35bを離隔する。列8がコンベヤ25に沿って進む間、バー15はコンベヤ25よりも速い速度でA1部分に沿って移動し、(既知の方法で)フィルム5のシート29を各マルチパック3に巻く。
図5に示すように、湾曲部50は、バー15が開口部22を通過するとすぐに、ロッカーアーム39がロッド35bを再びその下降位置へ戻すように回転する。その下降位置では、ロッド35bは、列8に対する後方横断バリアとして機能する。
図6に示すように、ロッド35bとバー15の動作は、ロッド35bがその下降位置に到達すると、バー15がシート29を各マルチパック3の後面に巻き、ロッド35bとマルチパック3の後面の間には一層のフィルム5しか残らないように互いに同期が行われる。このように、ロッド35bがバー15の動作に反してシート29の巻き戻される部分を静止した状態に保ち、シート29がマルチパック3の底部から引き抜かれるのを防止する。
図7に示すように、列8がラッピングステーション9の出口に到達して開口部22を通ってコンベヤ24上で移送される前に、ロッド35aが装着されたロッカーアーム39は、ラッピングステーション9の入口付近でロッド35bが装着されたロッカーアーム39に起こることと同様に挙動する。実際、バー15がストレッチA1の終端部分に近づくと、ロッド35aが装着されたロッカーアーム39のフォロワー45は、各湾曲部49と係合して各ロッカーアーム39を回転させる。その結果、ロッド35aは前進方向7において列8から間隔を置いて配置され、ロッド35aとマルチパック3の前面との間にチャネル36が形成される。
湾曲部49の外形は、列8が最終的にコンベヤ24に到達した際、バー15が開口部22を通って下降位置に戻る場合にロッド35aがほぼその上昇位置に配置されるよう設計されている。
上記から、本発明のラッピングユニット1に関連し、フィルムラッピング装置13との併用で安定制御グループ12を設けることから生じる利点を理解することができる。
具体的には、転倒防止装置33は、パック4に直接的な把持推力を与えることなく、ひいてはパケット4にダメージを与える恐れなく、固定バリアとしての機能を果たすことでラッピングステーション9の前後及びその内部において必要に応じて列8を支持することができる。ラッピングステーション9の出入口において、転倒防止装置33は、ロッド35a、35bのうちの少なくとも1つを設けることによりマルチパック3の部分的な支持作用を維持しながら、特に列8を移動させるかなりの速度並びにバー15やフィルム5を通過させるのに厳密に必要な時間を考慮して、各列8を効果的かつ迅速に離脱させるように構成されている。

Claims (9)

  1. 包装ライン(2)用ラッピングユニット(1)であって、前記ラッピングユニット(1)は、
    一連の製品(3)を第1方向(7)に送り込むコンベヤ(6)と、
    前記コンベヤ(6)に沿って配置され、包装材料のフィルム(5)を前記製品(3)に巻くラッピングステーション(9)とを具備し、
    前記ラッピングステーション(9)が、複数のラッピング部材(15)が設けられたラッピング装置(13)を備え、前記ラッピング部材(15)のそれぞれが、前記第1方向(7)に垂直な第2方向(11)に延在しており、
    前記ラッピングユニット(1)は、前記製品(3)が前記コンベヤ(6)に沿って転倒するのを防止する安定制御グループ(12)を更に具備し、
    前記安定制御グループ(12)が複数の転倒防止装置(33)を備え、前記転倒防止装置(33)のそれぞれが、動作中、各製品(3)に対応して前記ラッピングステーション(9)を前記製品(3)と共に移動し、
    前記転倒防止装置(33)のそれぞれが、少なくとも1つの停止部材(35)を備え、前記停止部材(35)が、前記第2方向(11)に延在し、前記停止部材(35)が前記製品(3)の前面又は後面の近くにそれに対向して配置される閉鎖位置と、前記停止部材(35)が前記製品(3)から規定の距離を置いて配置され、前記製品(3)と共に前記ラッピング部材(15)の通路(36)を画成する離隔位置をとるように動作可能であり、
    各転倒防止装置(33)が、前記製品(3)の両側に配置されるようになっている一対の前記停止部材(35a、35b)を備え、
    前記停止部材(35a、35b)の各対が、後部停止部材(35b)と前部停止部材(35a)とを備え、前記第1方向(7)では、前記後部停止部材(35b)が、前記ラッピングステーション(9)の入口では前記閉鎖位置から前記離隔位置へ移動し、前記ラッピング部材(15)を前記フィルム(5)と共に対応する通路(36)を通って前記後部停止部材(35b)の上方にくるまで移動させるのに必要な時間の間は前記離隔位置にとどまるようになっており、前記前部停止部材(35a)が、前記ラッピングステーション(9)の出口では前記閉鎖位置から前記離隔位置へ移動し、前記ラッピング部材(15)を前記フィルム(5)と共に対応する通路(36)を通って前記前部停止部材(35a)の下方にくるまで移動させるのに必要な時間の間は前記離隔位置にとどまるようになっている、ラッピングユニット(1)。
  2. 前記安定制御グループ(12)が、フレーム(32)と、前記フレーム(32)によって運ばれて所定の経路(P)に沿って前記転倒防止装置(33)を前進させる搬送装置(37)とを備え、各転倒防止装置(33)の前記一対の停止部材(35)が、互いに独立して動作可能で、前記停止部材(35a、35b)の一方が前記閉鎖位置から前記離隔位置へ及びその逆に移動する場合、前記停止部材(35a、35b)の他方が前記閉鎖位置にとどまる、請求項に記載のラッピングユニット。
  3. 前記経路(P)が、前記コンベヤ(6)と平行に延在する直線状の作業ストレッチ(P1)を備える環状経路であり、前記転倒防止装置(33)が、前記コンベヤ(6)と同じ速度で前記作業ストレッチ(P1)に沿って移動可能である、請求項に記載のラッピングユニット。
  4. 前記安定制御グループ(12)が、前記フレーム(32)によって運ばれ、各停止部材(35)と接続されて前記停止部材(35)を前記閉鎖位置から前記離隔位置及びその逆に移動させるカム装置(38)を備える、請求項2又は3に記載のラッピングユニット。
  5. 前記カム装置(38)が、前記後部停止部材(35b)に接続された一対の第1カム(47b)と、前記前部停止部材(35a)に接続された一対の第2カム(47a)とを備える、請求項4に記載のラッピングユニット。
  6. 各停止部材(35)が、前記第2方向(11)に延在し、前記搬送装置(37)に取り付けられて前記経路(P)に沿って移動し、前記第2方向(11)と平行な軸(40)の周りで前記閉鎖位置と前記離隔位置との間を行ったり来たりするロッド(35)を備える、請求項のいずれか一項に記載のラッピングユニット。
  7. 各停止部材(35)につき、前記ロッド(35)の各端部に取り付けられて前記ロッド(35)を前記搬送装置(37)及び前記カム装置(38)に接続する2つのロッカーアーム(39)をさらに具備し、
    各ロッカーアーム(39)が、前記軸(40)を中心に前記搬送装置(37)にヒンジ連結され、前記ロッド(35)に強固に接続された第1アーム(43)と、前記カム装置(38)と係合したフォロワー(45)を搬送する第2アーム(44)とを備える、請求項に従属する請求項に記載のラッピングユニット。
  8. 各後部停止部材(35b)の各フォロワー(45)が、対応する第1カム(47b)のトラック(46)と摺動的に係合し、各前部停止部材(35a)の各フォロワー(45)が、対応する第2カム(47a)のトラック(46)と摺動的に係合することを特徴とする請求項に記載のラッピングユニット。
  9. 各ラッピング部材(15)が、前記ラッピングステーション(9)の入口及び/又は前記ラッピングステーション(9)の出口にて、前記第1方向(7)及び前記第2方向(11)を横断する第3方向に移動するよう構成されている、請求項1〜のいずれか一項に記載のラッピングユニット。
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