JP7232839B2 - パッケージ食品の搬送のためのコンベアシステム - Google Patents

Description

本発明はコンベアシステムの分野、より具体的には、チェーンレストラン、バー、カフェテリア等に使用される閉ループコンベアシステムに関する。

本出願人は、互いに接続された小ホイールカーによる無端の「列（ｔｒａｉｎ）」を含む閉ループへと形成される連続アルミニウムトラックに基づくオーバーヘッドコンベアシステムを開発し、それを販売している。前記トラックは、通常、天井又は壁から吊り下げられ、荷積みポイントから荷下ろしポイントへ、そして逆に、建物を通って、蛇行するように構成することができる。搬送対象の食品は、袋にラッピングされる必要があり、その後、前記ホイールカーのいくつかが搭載する特殊な製品クリップへと押し込まれる。クリップから袋を取り外すには、前記荷下ろしポイントにおいてレバーアームを操作し、これによって、クリップが解除されて、食品は保持トレイに投入される。

レストランの一つのフロアから別のフロアへのパッケージ食品の垂直搬送のための別の食品搬送システムが米国特許７７０８１３５号明細書に記載されている。この食品搬送システムは、それに対してキャリアが回動可能に接続されたベルト又はチェーンによって形成される閉ループ経路に沿って食品支持キャリアを搬送するコンベアを有している。支持キャリア上に置かれた食品の搬送は便利ではあるが、ベルト又はチェーン式のコンベアシステムは、空間利用と曲がりくねった搬送経路の点で遥かにフレキシビリティが低い。

米国特許７７０８１３５号明細書

従って、本発明の課題は、一方においては、レイアウトのフレキシブルな設計を可能にし、食品を、任意の方向、水平又は垂直、に移動するように構成可能であり、経路がたとえタイトな空間をも通って移動することを可能にし、床空間の利用において効率的でありながら、他方においては、オーバーヘッド搬送機からクリップによって吊り下げる紙袋を必要とすることのない便利な搬送を提供する、レストランにおけるパッケージ食品搬送用のコンベアシステムを提供することにある。本発明者等は、上述したようなトラック式コンベアシステムに、クリップから袋を吊り下げる代わりに搬送対象食品をその上に置くことが可能な支持キャリアを備えさせる方法を考案した。

これら及びその他の課題は、請求項１のコンベアシステムによって達成される。有利な実施例は従属請求項に記載される。

本発明による前記コンベアシステムは、輪郭付トラックによって形成される湾曲した、好ましくは閉ループの経路と、この輪郭付トラック内に移動可能に含まれるとともに当該トラックによって案内される複数のホイールカーを利用する。前記ホイールカーは、前記輪郭付トラックの開放側に面する取り付け側を有し、そして、前記トラックは、その開放側が実質的に水平方向に向き、前記ホイールカーの前記取り付け側が前記経路に沿った任意の位置において実質的に垂直に向くように構成されている。前記トラックは、その開放側が水平方向に向く、前記ホイールカー用の一種の長手ケージ又はケージレールを形成する。そのそれぞれが搬送するべき食品を支持するように構成されたキャリアラックを備える一つ以上のキャリアが、前記ホイールカーのそれぞれの前記取り付け側に取り付けられている。前記キャリアは、当該キャリアが前記経路に沿って移動する時に、前記キャリアラックを水平位置に維持するべく、対応のホイールカーの前記取り付け側に対して垂直な軸心回りで回動可能である。前記トラックは、少なくとも一つの実質的に水平な部分を有し、ここで、フラット支持レールが当該トラックの下方においてこの実質的に水平な部分に沿って配置され、前記キャリアにスライダ又はローラが接続されて、当該スライダ又はローラが、各キャリアを前記支持レールに対して支持している。

本発明者等は、それらの既存のオーバーヘッド搬送機などのトラック式コンベアシステムを取り上げ、トラックの開放側が下向きではなく水平方向に向き且つホイールカーの取り付け側が垂直になるように、トラックを９０度回動させた。キャリアがこの取り付け側から回動可能に吊り下げられ、トラックの方向の如何にかかわらず、キャリアは水平位置に自動的に留まる。これにより、前記システムは、コーナー回り、フロア間、障害物回り、ドライブスルーレーン上及び壁を通ってフレキシブルに移動することができ、他方、その上に食品を置くことができるキャリアラックは常に水平状態に留まる。

本発明の一つの具体的特徴は、それによって、キャリアの水平搬送が可能になることにある。前記キャリアは、水平な内側カーブを通過可能、すなわち、内側に湾曲した部分を通過する時に、隣接するホイールカーに干渉しない、ような形状に構成されている。

前記コンベアシステムの前記水平部分に沿って、荷物を積んだキャリアがトラックとホイールカーとに加えるてこ力が極めて高くなることが判った。これによって、ホイール及びベアリングの摩耗の増大が発生しうる。これらのてこ力を補うために、本発明によれば、フラット支持レールが実質的に水平な部分に沿って前記トラックの下方に配置され、且つ前記キャリア及び対応のホイールカーのそれぞれにスライダ又はローラが連動（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ）および／または接続され、当該スライダ又はローラが、前記キャリアを前記支持レールに対して支持するとともに、キャリアの水平レバーアームが前記トラックとホイールカーとに加えるせん断力を吸収する。支持レールの使用により、キャリアの寿命が長くなり安定性が向上する。

一好適実施例に基づくと、表側と裏側とを有するベースプレートが、前記キャリアと前記対応のホイールカーとの間に配設されている。前記ベースプレートは、前記トラックを超えて側方に延出し、且つ、その表側にピボットピンのような吊り下げピボットを担持しており、前記吊り下げピボットから前記キャリアが吊り下げられている。前記ベースプレートは、その裏側に前記スライダ又はローラを担持している。前記トラックを側方に超えて延出する前記ベースプレートの定義は、それが前記トラックの長手方向に対して垂直に延出することにあると理解される。換言すると、前記トラックが水平方向に向けられる時、前記ベースプレートは前記トラックの下方および／または上方に垂直方向に延出する。

一好適実施例において、前記ベースプレートは、その表側において少なくとも一つの側方のバンパを有し、前記キャリアは、前記トラックの水平部分に沿って移動する時に前記側方のバンパに対して載置される。当該バンパは、前記キャリアに対して安定性を提供するとともに、他方において、垂直カーブを高速で通過する時の方向転換中の前記キャリアの長手方向のヘジテーションを制動する（回動防止）という追加の機能を有する。これにより前記バンパは、揺動を抑制し前記キャリアの動きを抑え、それによって、キャリアラック上に搬送される食品が落下するおそれなく、前記コンベアシステムのより迅速な作動と、前記ホイールカーのより大きな加速とを可能にする。

別の好適実施例において、前記ベースプレートは、前記トラックを超えて両側に延出する側方延出部分を有し、且つ、その裏側においてその側方延出部分の両方に、それぞれのスライダ又はローラを取り付けている。これにより、前記トラックがＵターン部分を有する場合、特に、閉ループ経路の場合において、前記キャリアは、それが第１の分岐において一方へと移動するか、もしくは、向きを変えて平行な第２分岐において反対方向へ移動するかの如何にかかわらず、常に、ローラ又はスライダの一つがその下方のフラットレールに対して支持されることになる。

この場合、前記ベースプレートが、その表側においてその側方延出部分の両方にそれぞれの側方のバンパを担持し、水平方向に移動する時、前記キャリアが前記二つの側方のバンパのうちの下方のバンパに対して支持され、そして、前記キャリアが反対方向にターンする時に、前記二つのバンパがその役割をスイッチするように構成すると有利である。

前記トラックは、一つ以上の湾曲部分を更に備えることができる。この場合、そのような湾曲部分の下方又は回りに、更なる湾曲フラット支持レールを配置することができ、前記スライダ又はローラは、前記湾曲部分に沿って移動する時に、湾曲フラット支持レールに対して前記キャリアを支持する。この改善は、前記キャリアは、前記トラックの水平部分に沿ってせん断力を付与するだけでなく、前記トラックがカープに沿う時も、その原因のいくつかを挙げると、遠心力と径方向加速とにより、そのホイールカーに対して力を加えるものであるとの知見によるものである。この場合、前記キャリアは、前記湾曲フラット支持レールに沿って、そのローラ又はスライダによって支持される。

前記フラット支持レールは、好ましくは、前記トラックの下方において一定の距離で取り付けられ、これは、その上方のトラックに対する支持レール用のホルダとして作用する適当な距離ピースによって達成することができる。

前記ホイールカーは、ヒンジ付きジョイントによって互いに接続されてホイールカーの列を形成することができる。これは、接続されたホイールカーの無端列によって完全に満たされうる閉ループトラック用に特に有用である。この場合、好適な態様によれば、隣接するバンパを、垂直方向に移動する時に、前記キャリアがその隣接するバンパのうちの下方のバンパに支持されて、垂直方向での移動時においても揺動を回避することができるように、キャリアに対して直接隣接する位置でホイールカー上に設置することができる。

前記バンパは、好ましくは、前記キャリアの回りで十字（クロス）状に配置することができ、これにより、前記トラックが曲がり、それによって前記キャリアが移動する方向の如何に関わらず、前記キャリアは、その四つの包囲するバンパの一つによって常に支持されることになる。

更に別の態様によれば、前記キャリアラックは、その対応のホイールカーに対して回動可能に取り付けられ、これによって、当該キャリアラックは、キャリア支持部材がほぼ垂直な向きに回動可能となるように、水平軸心回りで上方に回動可能となる。これにより、前記キャリアラックは、その下向きの経路が遮られた時に、上方に回動することが可能となる。

本発明のその他の利点及び特徴は添付の図面を参照して実施例に関する以下の記載から明らかになるであろう。
ホイールカーの無端列を案内する閉ループ輪郭付トラックを備えるコンベアシステムの等角図を示している。 図１のシステムに使用されるホイールカーの下側から見た図を示している。 図２のホイールカーの側面図を示している。 図１のシステムに使用される前記輪郭付トラックの断面を示している。 食品を搬送するために図１のシステムに使用されるキャリアの側面図を示している。 図５のキャリアの正面図を示している。 キャリアと対応のホイールカーとの間に配置されたベースプレート及びバンパクロスの正面図を示している。 図７のベースプレート及びバンパクロスの側面図を示している。 図７のベースプレート及びバンパクロスの平面図を示している。 図１のトラックシステムの水平部分の下方での設置用のフラット支持レールを示している。 図１のシステムに設置されるフラット支持レールと湾曲したフラットレールとのセットを図示している。

図１は、パッケージ食品の搬送用のコンベアシステムの設置例を図示している。システムは、閉ループを形成するべく互いに接続された軽量アルミニウムトラック部分から成る輪郭付（ｐｒｏｆｉｌｅｄ）トラック１０を使用する。これが好適な構成ではあるが、本発明は原理的に閉ループ構成に限定されるものではない。トラックは、荷積みポイントから荷下ろしポイントへ、そして、再びその逆に建物を通して蛇行するように形成することが可能である。トラックは、水平に、直線状及びコーナー回りで延出することができ、又は垂直方向において直線状に延出することができ、そしてオプションとして、直線状に４５度の傾斜で延出することもできる。

尚、図１の配置は、システムの機能を図示するための単純化された例に過ぎないことを銘記しなければならない。トラックがとる実際の経路は、荷積み及び荷下ろしポイントの位置と向き、キッチン設備の位置とサイズ、及び建物自身のレイアウトによって決まる。通常、トラックは、食品準備エリア、トラック自身、及びドライブスルーウインドウ又はキオスクによって位置決めされる荷下ろしポイントから延出することになる。トラックは、経路がタイトな空間を通って移動することを可能にするために水平方向及び垂直方向の曲げのための小さな半径を有する。実際のトラックレイアウトは、標準的な水平及び垂直コーナーと、長さ切断可能なトラックの直線部分とから成る。トラック式コンベアシステムの重要な利点は、通常のコンベアベルトと異なり、トラック式コンベアシステムは二つのポイント間の直線に限定されることがなく、貴重な床スペースを取らないことである。

輪郭付トラック１０は、当該輪郭付トラック１０内に含まれ、かつ、それによって案内される、図２及び３に図示されているもの等の多数の小さなホイールカー２０用の一種の長手ケージ又はケージレールとして形成されている。ホイールカー２０は、ヒンジジョイント２２によって互いに接続されてカーの連続した列を形成する。トラックシステムのホイールカー２０の列は、トラックに形成された裏側開口部を通して、ホイールカー２０の底部内に組み込まれた歯２４と係合する直接駆動スプロケットを備えるモータを使用する電気駆動システムによって引き回される。

トラック１０の輪郭は、図４に図示されている断面においてより詳細に見ることができる。トラック１０は、壁又はその他の建物構造への当該トラックの取り付けのために作用する、閉じられた裏側壁１１を有する。この裏側壁１１に隣接して、トラックは、側壁によって囲まれた幅狭部分１２を有し、これが開口表側１６に向けて幅広部分１４へと延出している。この幅広部分１４は、内向きショルダ１５によって、開口表側に向けて限定されている（ｃｏｎｆｉｎｅｄ）。

ホイールカー２０は、それらの裏側において、駆動スプロケットが係合可能な歯２４の列を有している。それらの軸心が裏側壁１１に対して垂直な、ホイールカー２０の裏側の４つのコーナーにおける４つの小さなホイール２６が、幅狭部分１２においてトラック１０の側壁に沿って転動し、側方向においてホイールカー１０を支持している。ホイールカー１０の両側の４つの側方ホイール２８は、ショルダ１５と、幅狭部分及び幅広部分１２，１４の間のジャンクションに形成された段部１６とに沿って転動し、裏側壁１１に対して垂直な方向にホイールカー１０を支持する。

カー１０とホイール２４，２６とは、例えば、ＰＴＦＥ等の潤滑特性を備えて作られるハイパフォーマンスブラスチック等から形成することができ、このことは、システムは、作動中又はメンテナンスのために、さらなる潤滑を必要としないということを意味している。

ホイールカー１０の表側は、搬送するべき食品を乗せることができるキャリアラック又はバスケット３２を備えるキャリア３０の取り付けのために機能することができる。当該実施例において使用されるキャリアが図５及び図６に図示されている。キャリアは、実質的に三角形状のバックパネル３４を有する。当該バックパネル３４の裏には、底側に対して開口したスロット３６を備えるアイレット３５が設けられている。このアイレット３５は、キャリア３０を、ホイールカー２０の一つに対して取り付けられたピボットピンに引っ掛けるために作用することができ、これにより、キャリアは、当該ピボットピン回りで回動又は揺動可能となり、それによって、トラックの方向の如何に関わらず、トラックに沿って移動するときに水平位置を維持する。前方のインデックスプランジャ３７は、アイレットが落下することが出来なくなるように、アイレットをピボットピンにロックするように作用する。

キャリアラック又はバスケット３２は、多数のフィンガ３８を有し、これらは、バックパネル３４から実質的に垂直に延出し、それらの自由端部に向けてわずかに上方に曲がっている。キャリアバスケットは、ヒンジ接続３９によってバックパネル３４に接続され、これにより、キャリアラック３２は、水平軸心回りで上方に回動可能である。これによって、キャリアラックは、その下り経路が遮られている時に、実質的に垂直な位置へと上方に回動することが可能となる。

図１のコンベアシステムの左側には、食物荷積みポイント４０が設けられ、これは、キャリアラック３２のフィンガ３８の反対側に延出するフィンガを備える類似の櫛構造体４２において終端している漏斗状スライド４１を有する。このスライド４１上に、準備され包装された食品を置くことができ、これが、櫛構造体４２上へと滑り落ちる。下から来るキャリアが、この品を、キャリアラック３２のフィンガ３８が、櫛構造体４２の対応のフィンガを櫛通りするようにして受ける。

キャリアバスケット３０の対応のホイールカー２０への取り付けのために、図７ないし９により詳細に見ることができる、ベースプレート５５及びバンパクロス５０が機能する。バンパクロス５０は、垂直及び水平に四方すべてにピボットピン５３回りに配置された４つのバンパ５１，５２を有する。ピボットピン５３から回動可能に吊り下げられたキャリア２０は、バンパ５１，５２のうち最も下のバンパに支持される。対応のホイールカー２０が湾曲トラックに沿って移動すると、トラックがターンする時にホイールカー２０は９０（または１８０）度ターンし、これによって、バンパは、これらバンパのうちの別の一つが最下方に来るように、その役割をスイッチする。

バンパ５１，５２は、ゴム、シリコーン等の弾性材から成り、回動ピンから垂下するキャリアラック３２を支持して安定させる。コンベアシステムがスタートまたは停止する時の加速、或いは、キャリアがカーブを移動する時の径方向加速によってキャリアが果たし得る揺動運動は、バンパとキャリアラック３２との間の摩擦によって弱められる。

バンパ５１は、トラック１０の両側において側方に延出するベースプレート５５に取り付けられている。バンパ５２は、別体の取り付けプレートを介して、隣接のホイールカー２０に取り付けられている。トラック１０を超えて延出するベースプレート５５の二つの側方延出部分５５’において、裏側に取り付けられた小さなローラ５８が設けられている。これらの追加のローラの目的は、トラックの水平部分に沿って又はカーブにおいてキャリアを支持することである。これを行うために、コンベアシステムは、（少なくとも）トラック１０の水平部分に沿ってトラック１０の下方に取り付けられたフラット支持レール６０を有している。これらのローラ５８のうちの下側のローラは、下のフラット支持レール６０と接触して、キャリアが移動する時に支持レール６０に沿って転動する。したがって、ローラ６０のうちの下側のローラは、キャリアの水平レバーアーム、すなわち、その上に荷物を載せたキャリアラック３２のフィンガ３８がトラック１０とホイールカー２０とに加えるてこの力を、ベースプレート５５及びバンパ５１のうちの下側のバンパを介して吸収する。

フラット支持レール６０は、図１０及び１１により詳細に図示されている。支持レール６０をトラック１０から一定の距離に保持するための距離ピースとして作用するホルダ６１が、支持レール６０を水平方向に延出しているトラック１０に取り付けるために使用される。追加の、トラック１０の湾曲部分の内側にある内側湾曲支持レール６４と、トラック１０の上向きにねじれた部分の回りに延出している外側湾曲支持レール６６とが支持レール６０を補足している。支持レール６０は、長さの異なる部分として提供されるか、もしくは、長さカット可能で結合プレート６２によって結合可能に構成される。

コンベアシステムは、「オンデマンド」システムとして設計することができる。換言すると、システムは、荷積みポイントから荷下ろしポイントまで搬送する製品がある時にのみ作動する。システムを作動するためには、係員は、単に、包装された食品を荷積みポイント４０のスライド４１上に載せるだけである。システムは、「荷積み」ボタンを押すことによってスタートし、食品を有するキャリアは、最高毎秒８フィートでトラックに沿って高速で移動する。キャリアが荷下ろしポイントに到着すると、製品がキャリアから取り出される。システムは、又、当該システムを食品が降ろされた後に自動的に停止させるためのロジックを有する制御システムを備えることができる。又、可変速度制御システムが、ギクシャクした移動を回避するべく、システムのスムースな加速と減速を提供する。

Claims (10)

1. パッケージ食品の輸送用コンベアシステムであって、
   輪郭付トラック（１０）によって画定される湾曲した、好ましくは閉ループ、の経路と、
   前記輪郭付トラック（１０）内に移動可能に含まれるとともに当該輪郭付トラック（１０）によって案内される複数のホイールカー（２０）とを有し、
   前記ホイールカー（２０）は、前記輪郭付トラック（１０）の開放側に面する取り付け側を有し、
   前記トラック（１０）は、前記ホイールカー（２０）の前記取り付け側が前記経路に沿う途中において実質的に垂直に向くように配置され、
   前記コンベアシステムは、搬送するべき食品を支持するように構成されたキャリアラック（３２）を備える少なくとも一つのキャリア（３０）を更に有し、
   前記キャリア（３０）は、当該キャリアが前記経路に沿って移動する時に前記キャリアラック（３２）を水平位置に維持するべく、前記ホイールカー（２０）のうちの一つにおける前記取り付け側に対して回動可能に取り付けられ、
   前記トラックは、少なくとも一つの実質的に水平な水平部分を有し、
   前記実質的に水平な水平部分に沿って前記トラック（１０）の下方にフラットレール（６０）が設けられ、前記キャリア（３０）を前記フラットレール（６０）に対して支持する少なくとも一つのスライダ又はローラ（５８）が、前記キャリア（３０）と、対応のホイールカー（２０）とに接続されている、コンベアシステム。
2. 表側と裏側とを有するベースプレート（５５）が、前記キャリア（３０）と前記対応のホイールカー（２０）との間に配設され、
   前記ベースプレート（５５）は、前記トラック（１０）の長手方向に対して垂直な方向で当該トラック（１０）を超えて側方に延出し、
   前記ベースプレート（５５）の表側に吊り下げピボット（５３）が設けられ、前記吊り下げピボット（５３）から前記キャリア（３０）が吊り下げられ、
   前記ベースプレート（５５）は、その裏側に、前記少なくとも一つのスライダ又はローラ（５８）を担持している、請求項１に記載のコンベアシステム。
3. 前記ベースプレート（５５）は、その表側に少なくとも一つの側方のバンパ（５１）を担持しており、前記キャリア（３０）は、当該キャリア（３０）の揺動を抑制するために、前記トラック（１０）の前記水平部分に沿って移動する時に、前記側方のバンパ（５１）に対して支持される、請求項２に記載のコンベアシステム。
4. 前記ベースプレート（５５）は、前記トラック（１０）の両側において当該トラック（１０）を超えて延出する側方延出部分を有し、且つ、前記ベースプレート（５５）は、その裏側においてその側方延出部の両方に、スライダ又はローラ（５８）をそれぞれ担持している、請求項２又は３に記載のコンベアシステム。
5. 前記ベースプレート（５５）は、その表側においてその側方延出部分の両方に側方のバンパ（５１）をそれぞれ担持しており、これにより、水平方向での移動時に、前記キャリア（３０）は前記側方のバンパ（５１）のうち下側の側方のバンパ（５１）に対して支持される、請求項４に記載のコンベアシステム。
6. 前記トラック（１０）は、一つ以上の湾曲部分を有し、
   前記湾曲部分の下方又は前記湾曲部分の周りに湾曲フラットレール（６４，６６）が配設されており、前記スライダ又はローラ（５８）は、前記キャリア（３０）が前記湾曲部分に沿って移動する時に、前記湾曲フラットレール（６４，６６）に対して前記キャリア（３０）を支持する、請求項１から５のいずれか一項に記載のコンベアシステム。
7. 前記フラットレール（６０）又は湾曲フラットレール（６４，６６）は、それぞれ、距離ピース（６１）を介して前記トラック（１０）から一定の距離で取り付けられている、請求項１又は６に記載のコンベアシステム。
8. 前記ホイールカー（２０）はヒンジジョイント（２２）によって互いに接続されてカーの列を形成し、
   隣接するバンパ（５２）は、垂直方向での移動時に、前記キャリアが前記隣接するバンパ（５２）のうちの下側のバンパ（５２）に対して支持されるように、前記キャリア（３０）に対して直接隣接する位置で前記ホイールカー（５２）に取り付けられている、請求項３に記載のコンベアシステム。
9. 前記バンパ（５１，５２）は、前記キャリア（３０）の回りで十字状に配置されている、請求項５及び８に記載のコンベアシステム。
10. 前記キャリアラック（３２）は前記対応のホイールカー（２０）に対して回動可能に取り付けられて、キャリア支持部材（３８）がほぼ垂直方向に向けて回動可能となるように、前記キャリアラック（３２）が水平軸心回りで上方に回動することを可能にする、請求項１から９のいずれか一項に記載のコンベアシステム。

Images