JP6718865B2 - 包装容器に飲用ストローを取り付けるための装置を動作させる方法およびこの方法によって動作させられる装置 - Google Patents

Description

本発明は、包装容器に飲用ストローを取り付けるための装置を動作させる方法に、そして当該方法に従って動作させられる装置に関する。

液状食品用の多くの包装容器は、パッケージから直接消費されることが意図された、いわゆるポーション容積で製造される。これらのパッケージの大部分は、包装容器の一方の側壁に固定された保護外被に収容された飲用ストローを備える。たいてい平行六面体形状の包装容器は、熱可塑性樹脂および場合によってはアルミニウム箔の層を備えた、紙または板紙のコアを有するラミネートから製造される。包装容器の一つの壁（たいていは上壁）においてコア層には孔が打ち抜かれ、この孔はラミネートの他の層によって覆われており、これによって、包装容器に付随する飲用ストローで孔を貫き、これによってパッケージ内に封入された飲料を消費することが可能となる。

機械を経て運ばれる包装容器に、その保護外被内の飲用ストローを取り付ける機械が長い間存在してきた。そのような機械、すなわち飲用ストロー取り付け機は、例えば特許文献１に記載されている。取り付け機は、飲用ストローを有する連続的な飲用ストロー外被のベルトが駆動手段に向けて案内され、駆動手段を取り囲むという点で機能する。駆動手段に隣接して、飲用ストローベルトを保護外被内に包まれた個々の飲用ストローに切断するためのデバイスと、飲用ストローを包装容器の一方の側壁に取り付けるためのデバイスとが存在し、包装容器は機械を経てコンベア上を前進させられる。取り付けの瞬間に先立ち、外被飲用ストローには固定ポイントが設けられる。固定ポイントは、例えば、ホットメルトからなることができ、これは、接着剤が硬化したときに飲用ストロー外被を適所に接着し、それを保持する溶融接着剤である。この取り付け機では、駆動手段は連続的に回転し、そして飲用ストローを分離するためのデバイスは、駆動手段の回転の部分的距離に随伴するように配置される。また、コンベアは連続的に駆動され、そして飲用ストローを取り付けるためのデバイスはコンベアベルトの移動の部分的距離に随伴するように配置される。

この機械は、さまざまなサイズの包装容器にストローを取り付けることができる。後続の包装容器間のピッチは、包装容器の輸送方向における長さのパーセンテージとして設定される。これは、包装容器のバッチごとにピッチが異なることを意味し、機械の機構は全てのピッチ値に適合するように寸法決めされる。さらに、包装容器の動きは、通常、取り付け機のすぐ上流のコンベアに沿って配置されたセンサーによって検出され、駆動手段および飲用ストローを分離するための装置の速度は、包装容器までの距離に応じて調整される。包装容器の通路の間で、駆動手段、ストローを分離するためのデバイスおよびストローを取り付けるためのデバイスを駆動するモーターは一時的に停止させられ、再び開始する前に、後続の包装容器がセンサーに到着するのを待つ。この機械は、効率的かつ正確に毎時３００００パッケージまでの処理に使用できる。しかしながら毎時約５００００パッケージを処理する超高速生産では、始動および停止タイプの動作は大きな加速度および減速度を生じ、これは関与する一つ以上のモーターにかなりの負担をかけることが判明している。さらに、いくつかの包装サイズでは、機械の機構における振動がかなり大きくなる。したがって、この機械は超高速生産には適していない。

欧州特許出願公開第１０４２１７２号明細書

本発明の一つの目的は、包装容器に対して飲用ストローを取り付けるための機械を動作させるための方法を実現することであり、当該方法は、振動を最小化し、超高速生産においてもまた円滑な動作をもたらす。この目的は、取り付けデバイスを通過して、第１のコンベアで包装容器を搬送するステップと、ストロー取り付けサイクルを実施するステップであって、駆動手段を回転させることによって保護外被内に包まれた飲用ストローの連続ベルトを搬送するステップと、分離デバイスによってベルトから外被を備えた飲用ストローを分離させるステップと、包装容器が取り付けデバイスを通過するとき、取り付けデバイスによって包装容器の壁に対して、外被を備えた分離された飲用ストローを取り付けるステップとを備えたストロー取り付けサイクルを実施するステップとを備えた方法によって達成される。本方法はさらに、駆動ユニットによって、駆動手段と、分離デバイスと、取り付けデバイスとを同期的に駆動するステップと、取り付けデバイスの上流側のピッチ制御デバイスによって、取り付けデバイスへと第１のコンベアによって輸送される包装容器間のピッチを、このピッチが、後続の包装容器間で実質的に等しくかつ装置のためのある作動範囲の包装サイズを伴う全ての包装サイズに関して等しくなるように調整するステップとを備える。このようにして、装置を設定されたピッチのために寸法決めしかつバランスさせることができ、振動を著しく低減できる。

一つ以上の実施形態では、上記方法は、動作中に、最小限度の速度変動しか伴わずに駆動ユニットを駆動するステップを備える。このようにして、大きな加速度および減速度を回避でき、これは駆動ユニットのトルクを最小限に抑える。これにより、１時間当たり約５００００パッケージを処理する超高速で装置を駆動することが可能になる。

一つ以上の実施形態では、上記方法は、動作中、連続的に実質的に一定の速度で駆動ユニットを駆動するステップを備える。このようにして、大きな加速度および減速度を回避でき、これは駆動ユニットのトルクを最小限に抑える。これにより、１時間当たり約５００００パッケージを処理する超高速で装置を駆動することが可能になる。

一つ以上の実施形態では、上記方法は、ピッチ制御デバイスに含まれるベルトブレーキによって包装容器を減速すると共にその列を形成するステップを備え、当該ベルトブレーキは、第１のコンベアによる包装容器の輸送中に、包装容器が第１のコンベアの包装容器コンベア表面に当接してスライドするように包装容器に作用するよう構成された少なくとも一つのベルトを備える。

一つ以上の実施形態では、上記方法は、ピッチ制御デバイスに第２のコンベアを提供することによってピッチを生み出すステップであって、第２のコンベアは、包装容器がベルトブレーキの下流の出口端部に到達すると包装容器と接触状態となるよう構成された包装容器コンベア表面を有するステップと、第１および第２のコンベアのコンベア表面を同じ速度で移動させるステップであって、この速度はベルトブレーキのベルトの速度よりも高いステップとを備える。

一つ以上の実施形態では、上記方法は、駆動ユニットに含まれる第１のサーボモーターによって、駆動手段および分離デバイスを駆動すると共に、駆動ユニットに含まれる第２のサーボモーターによって取り付けデバイスを駆動するステップを備える。

上記目的はまた、包装容器に対して飲用ストローを取り付けるための装置であって、保護外被に包まれた飲用ストローの連続ベルトを搬送するよう構成された駆動手段と、ベルトから外被を備えた飲用ストローを分離するよう構成された分離デバイスと、包装容器の壁に対して、外被を備えた分離された飲用ストローを取り付けるよう構成された取り付けデバイスと、少なくともストロー取り付けサイクル中、駆動手段と分離デバイスと取り付けデバイスとを同期的に駆動するための駆動ユニットと、取り付けデバイスを通過して包装容器を搬送するよう構成された第１のコンベアとを備えた装置によって達成される。上記装置はさらに、取り付けデバイスの上流に配置されたピッチ制御デバイスを備え、かつ、上記装置は、請求項１に記載された方法に従って動作させられるよう構成される。

一つ以上の実施形態では、ピッチ制御デバイスはベルトブレーキを備え、このベルトブレーキは、第１のコンベア上での包装容器の輸送中、包装容器に作用するよう構成された少なくとも一つのベルトを備え、かつ、ベルトブレーキは、包装容器の輸送を減速させ、これによって第１のコンベアの包装容器コンベア表面に対して包装容器をスライドさせるよう構成される。

一つ以上の実施形態では、ピッチ制御デバイスは第２のコンベアを備え、第２のコンベアの包装コンベア表面は、包装容器がベルトブレーキの下流の出口端部に到達すると包装容器と接触状態となるよう構成されており、かつ、第１および第２のコンベアのコンベア表面は同じ速度で移動するよう構成され、かつ、ベルトブレーキのベルトは、より低い速度で移動し、これによって二つの後続の包装容器間にピッチを生じるよう構成される。

一つ以上のさらなる実施形態では、ベルトブレーキのベルトおよび第１のコンベアの包装容器コンベア表面は、その一部の間、搬送方向に沿って互いに平行に延びる。

一つ以上の実施形態では、ベルトブレーキは、第１のコンベアによって搬送される包装容器を受け取り、そして当該包装容器の列を形成するよう構成され、この列はベルトブレーキの出口端部に向かってベルトによって移動させられる。

一つ以上の実施形態では、ベルトブレーキのベルトの速度に対する第１および第２のコンベアの包装コンベアのコンベア表面の速度は、後続の包装容器間にピッチを生み出し、このピッチは設定値に固定される。

一つ以上のさらなる実施形態では、駆動手段は回転のために適合され、分離デバイスは駆動手段の回転の部分的距離に付随するよう構成され、取り付けデバイスは、取り付けサイクル中に、第１のコンベアの移動の部分的距離に付随するよう構成される。

一つ以上の実施形態では、上記装置は、ベルトブレーキの下流に配置された検出デバイスを備え、この検出デバイスは第１のコンベアによって輸送される包装容器を検出するよう構成され、かつ、上記装置の動作中、駆動ユニットの動作は、取り付けサイクルが包装容器の位置に関して正確に時間調整されるように包装容器の検出に基づいて調整される。

一つ以上の実施形態では、駆動ユニットは第１のサーボモーターを備え、この第１のサーボモーターは、駆動手段および分離デバイスを駆動するよう構成され、かつ、駆動ユニットは第２のサーボモーターを備え、この第２のサーボモーターは取り付けデバイスを駆動するよう構成される。

本発明はまた、飲用ストローを包装容器に取り付けるための装置を製造する方法を含む。この方法は、後続の包装容器に関するピッチ値を設定するステップと、このピッチ値に適合するように駆動手段、分離デバイス、取り付けデバイスおよび駆動ユニットを寸法決めしバランスさせるステップを含む。

添付の図面を参照して、本発明の一つの好ましい実施形態を以下でより詳細に説明する。

本発明に係る装置のいくつかの中心部品の概略平面図である。 本発明に係る装置の概略斜視図である。 二つの包装容器およびコンベアの概略平面図である。 包装容器の二つの概略平面図であり、一つはサイズに関係なく後続の包装容器間の固定されたピッチを示し、もう一つは、後続の包装容器間の固定ピッチを、但し異なるサイズにまたがらないで示す。 １）始動および停止動作ならびに包装容器サイズ間の可変ピッチ条件で、そして２）包装容器サイズに関係なく後続の包装容器間の実質的に一定の速度および固定ピッチ条件で、サーボモーターの一つのトルクを示す二つのグラフである。

図面は、本発明の理解に不可欠な詳細のみを示しており、当業者に周知の装置の残りの部分は省略されている。

図１は装置１００の中心部品のいくつかを示す。この装置は、駆動手段１、いわゆるフィーダホイールを備える。保護外被に包まれた飲用ストロー３の連続ベルト２は、駆動手段１へと前進させられる。飲用ストロー３のベルト２は、ガイド（図示せず）ならびに駆動手段１を取り囲むと共に飲用ストロー３のベルト２を駆動手段１に当接させて保持するガイド４および５を介して前進させられる。駆動手段は、駆動ユニットの第１のモーター（図示せず）、例えばサーボモーターによって回転するよう構成される。サーボモーターは、好ましくは、駆動手段１から変位して配置され、そしてベルトおよび／またはコグホイール／歯車（図示せず）を介して駆動手段１の中心シャフト１５に接続される。

その周面において、駆動手段１は、それぞれ一つの飲用ストロー３のために意図された多数のリセス６を有する。駆動手段１におけるリセス６の数は、飲用ストロー３の厚みおよびデザインに、そしてベルト中のストロー間のピッチに依存する。直線状でかつ伸縮式のストローの従来のベルトでは、ピッチは例えば１５ｍｍであり、一方、Ｕ字形ストローの場合、ピッチは例えば２２ｍｍである。

駆動手段１の周面上の各リセス６の間には溝７が設けられている。溝７は、個々の飲用ストロー３およびその外被をベルト２から分離させるための分離デバイス８のナイフ９を受け入れることを意図されている。

飲用ストロー３を分離させるための分離デバイス８はナイフ９を備え、このナイフ９はホルダー１０内に固定的に設けられている。ホルダー１０は偏心シャフト１１上に軸支されている。それに対して偏心シャフト１１が固定されるディスク１２の中心シャフトは、駆動手段１を駆動する同じベルトおよび／またはコグホイール／歯車を介して、第１のサーボモーターによって駆動される。したがって、分離デバイス８および駆動手段１は機械的に相互接続され、そして駆動手段１の回転と分離デバイス８の動作とは第１のサーボモーターによって駆動される。さらに、ナイフホルダー１０は軸方向ベアリング１３において軸支されるが、当該ベアリングは、駆動手段１の中心シャフト１５の周りで回転可能に軸支されたロッド１４に対して固定的に取り付けられる。

装置１００はさらに、包装容器１７の一つの側壁１８に飲用ストロー３を取り付けるための取り付けデバイス１６を含む。取り付けデバイス１６は二つの取り付けアーム１９を備える。二つの協働する取り付けアーム１９により、包装容器１７の側壁１８への、飲用ストロー３のより確実かつ効率的な配置が実現される。

アーム１９は上下に配向され、原理的には取り付けアーム１９の延長部から形成されてもよいブラケット２０によって一体化される。ブラケット２０は、同じ偏心を有する二つの偏心シャフト２１，２２に軸支されている。駆動手段１には、その円周に沿って平行な溝（図示せず）が設けられている。取り付けアーム１９は、これらの溝内を移動するように構成され、そして、少なくとも一つのポイントにおいて、ストロー３を捕捉し、それを包装容器１７の側壁１８に向って運ぶことができるように、駆動手段と、分離されたストロー３との間に少なくとも一つの点で配置される。取り付けデバイス１６は、駆動ユニットの第２のモーター（図示せず）、例えばサーボモーターによって駆動される。第２のサーボモーターは、ベルトおよび／またはコグホイール／歯車を介して取り付けデバイス８を駆動する。

代替的に、取り付けデバイス１６、分離デバイス８および駆動手段１は、全て、機械的に相互接続され、そしてベルトおよび／またはコグホイール／歯車を介して、一つのかつ同じサーボモーターによって駆動される。

装置１００はさらに、飲用ストロー３が供給される包装容器１７を搬送するための、駆動手段１を通過する第１の下側コンベア２３を備える。コンベア２３は、無端駆動ベルトからなっていてもよい。コンベアの一部のみが図１には示されている。

駆動手段１、取り付けデバイス１６および分離デバイス８は、それがコンベア２３に対して可変的に傾けられ得るように設計されている。このようにして、その底面が水平コンベア２３上に載置された状態で前進させられる包装容器１７は、側壁１８上に所望の傾斜角度で配置された飲用ストロー３を有する。この傾斜は、包装容器１７の容積と飲用ストロー３のサイズおよび形状の両方に依存する。装置１００全体を示す図２は、この傾きを示している。簡略化のために、駆動手段１、分離デバイス８および取り付けデバイス１６は破線で描かれたボックス２４として示されている。駆動手段１の中心シャフト１５の傾きを示す軸線が示されており、そして同様の傾きを伴って取り付けられたストローを有する包装容器もまた示されている。

連続的に回転するように配置された駆動手段１は装置１００の中心ユニットである（再度図１参照）。およそ、保護外被に包まれた飲用ストロー３の連続ベルト２が多数のガイド（図示せず）を介して装置１００に到達したときから、駆動手段１の周面の周りで、分離デバイス８を通過して、取り付けデバイス１６へと飲用ストロー３を運ぶのは、この駆動手段１である。駆動手段１は、この駆動手段１の周面におけるリセス６の数に応じた第１のサーボモーターからのギヤ比で動作する。駆動手段１は、一つの区画、すなわち、この駆動手段１を通過する各包装容器１７のための一つのリセス６を回転させる。例えば、直線状飲用ストロー３のための駆動手段１は１７：１のギヤ比を有することができ、Ｕ字形飲用ストローのための駆動手段１は１２：１のギヤ比を有することができる。

ベルト２の残部からその外被内のストロー３を分離させるための分離デバイス８は、各分離サイクル中に、二つの動作を実行する。一方で、ナイフ９は、一つの飲用ストロー３をベルト２から分離させることを可能とするために、駆動手段１に対して、そして溝７内へと半径方向に往復運動する。他方で、分離デバイス８は、分離サイクルが進行中である時間の間、連続的に回転する駆動手段１を伴う必要がある。これらの二つの動作は、シャフト１１の偏心と、駆動手段１のシャフト１５を中心とするロッド１４の交互の旋回運動（反時計回りおよび時計回り）とによって同時に達成される。

分離サイクルが完了し、ナイフ９が連続ベルト２からその保護外被内の一つの飲用ストロー３を切断すると、分離デバイス８はその開始位置に戻り、新しい分離サイクルを開始する。

第１のコンベア２３は、駆動手段１に対して接線方向に移動し、飲用ストロー３が設けられることになる包装容器１７を駆動手段１を通過させて搬送する。第１のコンベア２３は、駆動手段１、分離デバイス８および取り付けデバイス１６の速度と同期した速度で動作する。分離されたストロー３が取り付けデバイス１６によって捕捉される前に、その外被には、その側面の一方に、好ましくは二つの固定ポイントが設けられるが、これは、例えば接着剤、好ましくはいわゆるホットメルトからなることができる。固定ポイントは、包装容器１７の側壁１８に対して、その保護外被内の飲用ストロー３を適所に接着し、いったんホットメルト接着剤が固化してしまうと、それを保持するためのものである。

包装容器１７の側壁１８に飲用ストロー３を取り付けるための取り付けデバイス１６は、二つの偏心シャフト２１，２２を用いて、アーム１９が駆動手段１に向かって移動し、飲用ストロー３を取り込むように、円形または代替的に楕円運動を描く。飲用ストロー３は、回転運動によって包装容器１７の側壁１８に向かって移動させられ、固定点によって定位置に保持される。第２のサーボモーターおよび必要な歯車比の結果として、取り付けアーム１９は、いまや、コンベア２３（したがってまた包装容器１７）が移動するのと同じ速度で移動し、そして取り付けアーム１９は、その回転動作において、回転運動が取り付けアーム１９をそれらが新しい取り付けサイクルを開始するその開始位置へと戻るように回復させる前に、短い距離だけ、包装容器１７およびコンベア２３と随行する。

図２によって、装置１００のさらなる部分について説明する。装置１００は、第１の下側コンベア２３を通過する包装容器１７を検出するための包装容器検出デバイス２８を備える。検出デバイス２８は、通過する包装容器を検出することができる、従来型のセンサー、例えば光電池機構を備える。検出デバイス２８は駆動手段１の上流に配置される。光電池機構は二つの部分からなり、当該部分は下側コンベア２３の搬送方向に垂直な方向に整列し、互いに向き合っている。二つの部分は図２に示される。

検出デバイス２８は、取り付けデバイス１６がストロー３を包装容器１７に取り付ける位置から一定の距離を置いて配置される。包装容器の通過は、装置の制御デバイス（図示せず）、例えばＰＬＣに信号を送るが、これは、下側コンベア２３上を搬送される包装容器の検出に基づいて、駆動手段１、分離デバイス８および取り付けデバイス１６の動作を時間調整する。時間調整は駆動ユニットの第１および第２のサーボモーターを加速または減速することによってなされ、このようにして、包装容器が取り付けデバイス１６に達すると、包装容器の正確な位置にストローが取り付けられる。したがって、検出デバイス２８および制御デバイスに関して、例えば、後続の包装容器間のピッチが厳密に等しくないか、または後続の二つの包装容器間で非常に異なる場合でも、ピッチを扱うことができ、それは、第１および第２のサーボモーターの加速または減速によって各通過する包装容器のために取り付けサイクルが個々に時間調整されるので、依然として機能し得る。

上記では、駆動手段１、取り付けデバイス１６および分離デバイス８について、取り付けサイクル中のそれらの動作と共に説明した。以下では、図２を参照して、装置のいくつかのさらなる部分について説明する。

図２では、駆動手段１、取り付けデバイス１６、分離デバイス８および関連するサーボモーター等が、簡略化のために、破線で囲まれたボックス２４として示されている。図２は、先に説明した第１のコンベア２３および本発明の装置の一部である検出デバイス２８をさらに示している。装置１００は、駆動手段１に供給される後続の包装容器１７間のピッチ、すなわち距離を制御するためのピッチ制御デバイス２５をさらに備える。ピッチの定義は図３によって示されている。Ｐで示すピッチは、二つの後続する包装容器１７における類似ポイント間の距離である。図において、ピッチＰは、先頭の包装容器の後面から、追従する、すなわち後続の包装容器の後面との間で測定される。

ピッチ制御デバイス２５は駆動手段１の上流に配置されており、包装容器減速デバイス２６、すなわちベルトブレーキと、第２の上側コンベア２７とを含む。

本実施形態ではベルトブレーキである減速デバイス２６は、検出デバイス２８および第２の上側コンベア２７の上流に配置されている。ベルトブレーキは、下側コンベア２３の各側にベルト２６ａ，２６ｂを有する。ベルト２６ａ、２６ｂは、当該ベルトが各包装容器の二つの対向する側壁と接触状態となるのに適合するように、輸送される包装容器１７と平行に部分的に延び、そして包装容器を減速し、コンベア２３の速度よりも遅い速度でそれを輸送する。したがって、ベルト２６ａ，２６ｂは、包装容器１７と下側コンベア２３との間の摩擦よりも、包装容器１７に対してより大きな摩擦を生じるように構成される。したがって、包装容器は、下側コンベア２３に当接してスライドし、ベルトブレーキ２６において列をなすか、あるいは整列する。

第２の上側コンベア２７は、第１の下側コンベア２３の一部分の上に配置され、その上面を支持することによって包装容器の輸送を助けるよう構成されている。上側コンベアはまた、取り付けデバイスに対する包装容器の位置の追跡を維持する。なぜなら、コンベアを駆動するために使用される第３のサーボモーター（図示せず）は、包装容器が取り付けデバイスを通過する前の時刻を計算するために、サーボモーター速度に基づいて使用されるからである。上側コンベア２７は、包装容器の上面に当接するよう適合されたベルト３０を備える。上側コンベア２７は、包装容器がベルトブレーキ２６を離れようとしている間に、包装容器と接触状態となるように配置される。上側コンベア２７が包装容器１７に接触するこの位置は、検出デバイス２８の上流である。下側コンベア２３の包装容器搬送面と上側コンベア２７のベルト３０の下端部との間の距離は包装容器の高さに等しく、それは異なる包装容器のサイズに適合するように調節することができる。このため、好ましくは、上側コンベア２７は下側コンベア２３に対して変位可能である。

ピッチ制御デバイス２５は以下のように動作する。第１の下側コンベア２３および第２の上側コンベア２７の速度は実質的に等しく設定される。ベルトブレーキ２６のベルト２６ａ，２６ｂの速度は、より遅く設定される。したがって、上述したように、包装容器１７はベルトブレーキ２６に達すると一列に並ぶ。包装容器１７がベルトブレーキ２６を介して前進すると、包装容器１７はベルトブレーキ２６の下流端に達する。ベルトブレーキ２６を離れる直前に、包装容器は上側コンベア２７の上流端に達する。上側コンベア２３および下側コンベア２７は、この時、ベルトブレーキ２６の下流端で包装容器１７を「捕捉」し、そして、その速度を上側および下側コンベア２３，２７の速度まで変化させる。上側および下側コンベア２３，２７の速度に比べてベルトブレーキ２６の速度が低いため、「捕捉」動作は、後続の包装容器１７間の距離、ピッチＰ（図３）を生成する。包装容器１７は、取り付けデバイス１６が包装容器１７にストロー３を取り付ける位置から一定距離に配置された検出デバイス２８へと進む。制御デバイスは、包装容器が取り付けデバイス１６に達した時点でストロー３が包装容器の正しい位置に取り付けられるように、包装容器の検出に基づいて、駆動手段１、分離デバイス８および取り付けデバイス１６の動作を時間調整する。これは、当然ながら依然として存在するであろうピッチの小さな変化に適応するためである。

以下では、超高速で装置を動作させる方法ならびに動作方法を容易にする製造ステップについて説明する。

最初に、ピッチ値が設定され、すなわち後続の包装容器間のピッチが設定される。ピッチ値は、装置の動作範囲内のサイズに関して、包装容器のサイズに関係なく同じである。これは、装置を通って処理される全ての包装容器についてピッチが同じになることを意味する。ピッチがさらに図４に示されている。右側は、全ての包装容器サイズに関して等しいピッチを示す。図から分かるように、より大きな包装容器は、より小さな包装容器よりも、両者間のより小さな間隔を有する。しかしながら、輸送されるとき、輸送速度が二つのサイズに関して等しいと仮定すると、より大きな包装容器は、より小さな包装容器と同じサイクル時間で取り付けデバイスに到着する。これは、左側に示されている従来技術と比較されるべきである。右側に類似した二つの異なるサイズの包装容器が示されているが、ピッチは輸送方向における包装容器の長さＬのパーセンテージ、例えばＰ＝１．３＊Ｌである。これは、同じサイズの後続の包装容器に関してピッチは等しいが、別の包装容器サイズのそれと比べてピッチは異なることを意味する。したがって、ストロー取り付けサイクル時間はサイズによって異なり、駆動ユニット、駆動手段、分離デバイスおよび取り付けデバイスの機構は、装置が処理可能な全てのサイズのために作用する所定のピッチに関して寸法およびバランスを取ることができない。これは装置内の振動を生じさせるが、この振動は、全ての包装容器サイズに対して有効である固定された事前に設定されたピッチに従って装置を製造し動作させる場合には、かなりの程度最小化することができる。この場合、機構は、事前に設定されたピッチに関して寸法およびバランスを取ることができ、これは、全ての包装容器サイズに関して円滑な動作をもたらす。

第二に、駆動ユニットは、実質的に一定の速度で、すなわち駆動ユニットのサーボモーターの頻繁な、かなりの加速度および減速度を可能な限り最小限に抑えながら最小の速度変化しか伴わずに駆動される。サーボモーターの速度は装置の制御デバイスによって設定されるが、これはまた、駆動手段１、分離デバイス８および取り付けデバイス１６の、ならびに包装容器を搬送するコンベアの動作の同期を制御する。ピッチが８０ｍｍに設定される場合、１３０ｍｍのピッチ内でやって来る包装容器があっても駆動ユニットは停止／待機モード（駆動ユニットの停止）となるように休止することはない。それはいくらか減速する。

従来装置は、より断続的な方法で駆動させられ、すなわち、包装容器間で、すなわちストロー取り付けサイクルの間で駆動ユニットを始動および停止させ、大きな加速度および減速度を生じさせた。

より一定の速度への変化は、サーボモーターに影響を及ぼすトルクに非常に良い影響を与える。図５は、駆動手段および分離デバイスを駆動する第１のサーボモーターのトルク対速度の測定値を示す二つのグラフを示す。上のグラフは、包装容器サイズ間の可変ピッチでの動作と、取り付けサイクル間で始動および停止を頻繁に使用する動作とを示す。必要な加速度および減速度はモーターの高トルクだけでなく高速（毎分回転数）変動を引き起こすことが分かる。この動作は、装置のかなりの振動およびモーター内の熱を発生させる。いくつかのトルクは許容動作ウィンドウの外側にさえ存在し、その境界は上側線３２および下側線３３として見ることができる。下のグラフは、代わりに、固定ピッチおよびより少ない速度変動を伴う動作、すなわち本発明に係る動作を示している。モーターのトルクは、包装容器のサイズにかかわらず、動作中、非常に安定しており、全ての測定値は申し分なく許容動作ウィンドウ内にある。

設定ピッチ８０ｍｍの装置において１時間当たり４８０００個の包装容器を処理する通常動作における試験では、後続の包装容器間の平均ピッチは７９．５１ｍｍであることが判明した。二つの後続の包装容器間の最小ピッチは７５．３３ｍｍであり、そして標準偏差は１．４９ｍｍであった。同時に、装置を通過する包装容器の速度は１ｍ/ｓ±１．５％で保持された。

包装容器サイズの典型的な動作範囲は、外出時に消費するための「ポーションパック」と考えられる１００〜５００ｍｌである。典型的なこのような包装容器タイプは、本願出願人によって商標Tetra Brik Asepticの下で市販されているものである。それは、１００〜５００ｍｌの範囲内の多くの容積、さまざまな基本フォーマット、高さおよびデザインから抜け出し、ストローは任意の特徴である。

装置内で処理される全ての包装サイズに関して固定ピッチで装置を動作させることにより、装置の機構の一部または全部を、設定されたピッチに基づいて最適化することができ、例えば、設定されたピッチに関して、カウンターウエイトまたはバランスウェイトによってバランスさせることができる。駆動手段１、分離デバイス８および取り付けデバイス１６の動作は、設定されたピッチに従って設計される。これにより、装置内の振動が大幅に低減される。一例として、カウンターウエイト３４（図１参照）が分離デバイス８の上に配置される。機構の平衡は、装置のさまざまな要素の設計に依存するので、詳しくは説明しない。

本発明は、上述しかつ図面に示された実施形態に限定されると解釈すべきではない。特許請求の範囲から逸脱することなく多くの変更が考えられることは当業者には明らかである。

例えば、本発明に係る装置は、消費者へのパッケージ１７に付随することが意図されている、例えばスプーン等のその他の物体を取り付けるために代替的に使用されてもよい。

１ 駆動手段
２ 連続ベルト
３ 飲用ストロー
４ ガイド
５ ガイド
６ リセス
７ 溝
８ 分離デバイス
９ ナイフ
１０ ホルダー
１１ 偏心シャフト
１２ ディスク
１３ 軸方向ベアリング
１４ ロッド
１５ 中心シャフト
１６ 取り付けデバイス
１７ 包装容器
１８ 側壁
１９ アーム
２０ ブラケット
２１ 偏心シャフト
２２ 偏心シャフト
２３ 第１のコンベア（上側コンベア）
２４ ボックス
２５ ピッチ制御デバイス
２６ 減速デバイス
２６ａ ベルト
２６ｂ ベルト
２７ 第２のコンベア（下側コンベア）
２８ 検出デバイス
３０ ベルト
３２ 上側線
３３ 下側線
１００ 装置

Claims (12)

1. 包装容器（１７）に対して飲用ストロー（３）を取り付けるための装置（１００）を動作させる方法であって、前記方法は、
   取り付けデバイス（１６）と駆動手段（１）を通過して、第１のコンベア（２３）で包装容器（１７）を搬送するステップと、
   ストロー取り付けサイクルを前記取り付けデバイス（１６）及び前記駆動手段（１）の同期的な動作によって実施するステップであって、
   前記駆動手段（１）を回転させることによって保護外被内に包まれた飲用ストロー（３）の連続ベルト（２）を輸送するステップと、
   分離デバイス（８）によって前記連続ベルト（２）から前記外被を備えた飲用ストロー（３）を分離させるステップと、
   前記包装容器が前記取り付けデバイス（１６）を通過するとき、前記取り付けデバイス（１６）によって前記包装容器（１７）の壁に対して、外被を備えた分離された飲用ストロー（３）を取り付けるステップと、を備えた、ストロー取り付けサイクルを実施するステップと、
   駆動ユニットによって、前記駆動手段（１）と、前記分離デバイス（８）と、前記取り付けデバイス（１６）と、を同期的に駆動するステップと、
   前記取り付けデバイス（１６）の上流側のピッチ制御デバイス（２５）によって、前記取り付けデバイス（１６）へと前記第１のコンベア（２３）によって搬送される前記包装容器（１７）間のピッチ（Ｐ）を、このピッチが、後続の包装容器間で実質的に等しくかつ前記装置（１００）の動作範囲の包装サイズを伴う全ての包装サイズに関して等しくなるように調整するステップと、
   を備え、前記ピッチ（Ｐ）は、二つの後続する包装容器（１７）における類似ポイント間の距離であり、
   前記ピッチ制御デバイス（２５）に含まれるベルトブレーキ（２６）によって前記包装 容器（１７）を減速すると共にその列を形成するステップを備え、前記ベルトブレーキ（ ２６）は、前記第１のコンベア（２３）による前記包装容器の輸送中に、前記包装容器が 前記第１のコンベア（２３）の包装容器コンベア表面に当接してスライドするように前記 包装容器に作用するよう構成された少なくとも一つのベルトを備える、方法。
2. 前記方法は、動作中、最小限度の速度変動しか伴わずに前記駆動ユニットを駆動するステップを備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記方法は、動作中、実質的に一定の速度で連続的に前記駆動ユニットを駆動するステップを備える、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記方法は、前記ピッチ制御デバイス（２５）に第２のコンベア（２７）を提供することによって前記ピッチ（Ｐ）を生み出すステップであって、前記第２のコンベア（２７）は、前記包装容器が前記ベルトブレーキ（２６）の下流の出口端部に到達すると前記包装容器（１７）と接触状態となるよう構成された包装容器コンベア表面を有するステップと、前記第１および第２のコンベア（２３，２７）のコンベア表面を同じ速度で移動させるステップであって、前記速度は前記ベルトブレーキ（２６）の前記ベルトの速度よりも高いステップと、を備える、請求項１に記載の方法。
5. 前記方法は、前記駆動ユニットに含まれる第１のサーボモーターによって、前記駆動手段（１）および前記分離デバイス（８）を駆動すると共に、前記駆動ユニットに含まれる第２のサーボモーターによって前記取り付けデバイス（１６）を駆動するステップを備える、請求項１に記載の方法。
6. 包装容器（１７）に対して飲用ストロー（３）を取り付けるための装置（１００）であって、
   保護外被に包まれた飲用ストロー（３）の連続ベルト（２）を搬送するよう構成された駆動手段（１）と、
   前記ベルト（２）から外被を備えた飲用ストロー（３）を分離するよう構成された分離デバイス（８）と、
   前記包装容器（１７）の壁に対して、外被を備えた分離された飲用ストロー（３）を取り付けるよう構成された取り付けデバイス（１６）と、
   少なくともストロー取り付けサイクル中、前記駆動手段（１）と前記分離デバイス（８）と前記取り付けデバイス（１６）とを同期的に駆動するための駆動ユニットと、
   前記取り付けデバイス（１６）を通過して包装容器（１７）を輸送するよう構成された第１のコンベア（２３）と、
   前記取り付けデバイス（１６）の上流に配置され、後続の包装容器間で実質的に等しくかつ前記装置（１００）の動作範囲の包装サイズを伴う全ての包装サイズに関してピッチ（Ｐ）が等しくなるように調整するピッチ制御デバイス（２５）と、を備え、
   前記ピッチ（Ｐ）は、二つの後続する包装容器（１７）における類似ポイント間の距離であり、
   前記ピッチ制御デバイス（２５）はベルトブレーキ（２６）を備え、このベルトブレー キ（２６）は、前記第１のコンベア（２３）での前記包装容器の輸送中、前記包装容器（ １７）に作用するよう構成された少なくとも一つのベルトを備え、かつ、前記ベルトブレ ーキ（２６）は、前記包装容器（１７）の輸送を減速させ、これによって前記第１のコン ベア（２３）の包装容器コンベア表面に対して前記包装容器をスライドさせるよう構成さ れる、装置（１００）。
7. 前記ピッチ制御デバイス（２５）は第２のコンベア（２７）を備え、前記第２のコンベア（２７）の包装容器コンベア表面は、前記包装容器（１７）が前記ベルトブレーキ（２６）の下流の出口端部に到達すると前記包装容器（１７）と接触状態となるよう構成されており、かつ、前記第１および第２のコンベア（２３，２７）のコンベア表面は同じ速度で移動するよう構成され、かつ、前記ベルトブレーキ（２６）の前記ベルトは、より低い速度で移動し、これによって二つの後続の包装容器間にピッチ（Ｐ）を生じるよう構成される、請求項６に記載の装置（１００）。
8. 前記ベルトブレーキ（２６）の前記ベルトおよび前記第１のコンベア（２３）の前記包装容器コンベア表面は、その一部の間、輸送方向に沿って互いに平行に延在する、請求項 ６に記載の装置（１００）。
9. 前記ベルトブレーキ（２６）は、前記第１のコンベア（２３）で輸送される包装容器（１７）を受け取り、前記包装容器（１７）の列を形成するよう構成されており、前記列は、前記ベルトブレーキ（２６）の出口端部に向かって、前記ベルトによって移動させられる、請求項６に記載の装置（１００）。
10. 前記ベルトブレーキ（２６）の前記ベルトの速度に対する前記第１および第２のコンベア（２３，２７）の前記包装容器コンベア表面の速度は、後続の包装容器（１７）間のピッチ（Ｐ）を生み出し、かつ、前記ピッチ（Ｐ）は設定値に固定される、請求項７に記載の装置（１００）。
11. 前記装置は、前記ベルトブレーキ（２６）の下流に配置された検出デバイス（２８）を備え、前記検出デバイス（２８）は前記第１のコンベア（２３）によって輸送される包装容器（１７）を検出するよう構成され、かつ、前記装置（１００）の動作中、前記駆動ユニットの動作は、取り付けサイクルが前記包装容器（１７）の位置に関して正確に時間調整されるように包装容器の検出に基づいて調整される、請求項６に記載の装置（１００）。
12. 前記駆動ユニットは第１のサーボモーターを備え、この第１のサーボモーターは、前記駆動手段（１）および前記分離デバイス（８）を駆動するよう構成され、かつ、前記駆動ユニットは第２のサーボモーターを備え、この第２のサーボモーターは、前記取り付けデバイス（１６）を駆動するよう構成されている、請求項６に記載の装置（１００）。