JPH11511104A - 改良されたオーバーヘッドフライト機構を備えた製品包装機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 飲料缶の様な製品を末端が開いた容器の中に包装し、容器を密封する製品包装機械は、カートン通路を画成するカートンコンベヤを含む。開いたカートンが通路に沿って移動し、製品が群に分けられてカートンの中に送り込まれる。オーバーヘッドフライト機構が備えられ、カートンが斜めにならない様に、カートン通路に沿ったカートンの上部に係合し、カートンを押すプッシャーラグを含む。オーバーヘッドフライト機構上の隣接するプッシャーラグ同士の間隔は、比較的広いカートンまたは比較的狭いカートンを収容するために自動的に調節されるので、異なったサイズのカートンを包装するために機械を設定する時に、人間が介在する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】 改良されたオーバーヘッドフライト機構を備えた製品包装機械 発明の分野 本発明は、一般的には製品を予め決められた数の群に仕分けし、それらの群を 、カートン通路に沿って移動している予め形成された厚紙カートンの様な開いた 容器の中に送り込むための包装機械に関する。より詳しくは、本発明は、その様 な機械のオーバーヘッドフライトおよびプッシャーラグ機構に関する。 発明の背景 びんや缶の様な製品を予め形成された厚紙カートンの様なまとまった容器の中 に包装するための様々な型式の包装機械またはカートン収容装置が設計されてい る。これらの種類の包装機械の最終的に意図する目的は同じである、すなわち所 望の数の製品を特定の状態に包装することであるが、この目的を達成するための 方法および装置は様々である。一般的に、ある方法で製品を容器の大体の寸法に 合った群に仕分けし、次いで製品群を容器の中に送り込む。最終的な処理工程と して、容器は製品群の周囲で閉鎖される。その様な容器は、製品群の周囲で折り 曲げられる、実質的に平らで、折り目を付けたカートンブランクであるか、また は末端が開いており、一方の開いた末端を通して製品が送り込まれる、部分的に 形成された容器でよい。次いで開いた末端を横切る様にフラップを折り曲げ、フ ラップ同士を接着することにより、容器の末端を閉鎖する。その様な包装機械の 一例は、ここにその明細書を参考として含める審査中の米国特許出願第０８／１ １８，１１１号、１９９３年９月２日出願に記載されている。 最新の包装機械の多くでは、間隔をおいて配置された無限チェーンコンベヤの 上側フライトに接続された直立プッシャーラグの対の様な適当な手段により、開 いたカートンをカートン通路に沿って移動させる。ラグは一般的に、カートン通 路上の連続するカートンの間に上向きに伸び、無限チェーンコンベヤにより移動 し、カートンを通路に沿って押す。カートンがカートン通路に沿って搬送される 時、不規則に並べられた製品が隣接する供給コンベヤ機構により各群に形成され 、次いで群に分けられた製品が、カートン通路に沿って移動する開いたカートン に向かって、その中に前進して行く。各カートンが充填されると、その開いた末 端を閉じ、接着した後、充填されたカートンは、包装機械の放出末端でカートン 通路から放出される。 製品包装機械に関する、特に飲料容器包装機械に関する一般的な問題は、カー トン通路に沿って移動している予め形成された空のオープンカートンの上側部分 が、直立したプッシャーラグにより所定の位置に保持され、押されている底部の 後ろに引きずられるまたは遅れる傾向があることである。このために、カートン が通路に沿って移動する時にカートンが斜めになる、または変形することがある 。その結果、製品がカートンの中に容易に挿入されないことがあり、実際、斜め になったカートンに衝突して機械が詰まることがある。 この問題に対処するため、多くの包装機械は、オーバーヘッドプッシャーラグ 機構を採用し、カートンが通路に沿って移動する時にカートンの上部を支持、強 化している。その様なオーバーヘッドプッシャーラグ機構は、細部の操作は異な るが、一般的には、カートンの上部の上に位置し、カートンと同期して移動する 下側フライトを有する、チェーンの様な無限のたわみ性コンベヤを含む。下方に 突き出たラグの列は、チェーンに固定されており、カートン同士の間の空間中に 伸び、カートンが通路に沿って移動する時にカートンの上部と係合し、これを支 持し、押し進める。その結果、カートンは、変形しない四角形状に保 持され、製品を効率的に挿入することができる。 以前、オーバーヘッドプッシャーラグ機構には多くの問題点および欠点があっ た。例えば、この機構の下方に突き出たラグは、カートンの上部を支持するため の最大限の係合区域を与えるために、カートン同士の間の空間中にできるだけ遠 くに伸びているのが望ましい。残念ながら、ラグの長さは本来、コンベヤ上のカ ートン同士の間隔が狭いために限られている。より詳しくは、各ラグがオーバー ヘッド機構の上流末端にある駆動スプロケットの周りを回り、コンベヤチェーン の下側フライト上に移動する時、ラグは２個の隣接するカートンの間の位置にも 入る。ラグが長過ぎる場合、またはカートン間隔が予想したよりもやや狭い場合 、ラグがスプロケットを回る際に、ラグは次に続くカートン上側隅部に衝突し、 それによって部分的にカートンをつぶすか、または変形させることがある。その 結果、包装機械全体を停止させ、包装作業を再開する前に、変形したカートンを 交換しなければならない。 先行技術のオーバーヘッドプッシャーラグ機構に関連するもう一つの問題点は 、様々な幅と長さを有するカートンに容易に適用できないことである。機械を異 なった大きさのカートンの包装に設定する場合、オーバーヘッドプッシャーラグ 機構上のラグを手作業で取り外し、それらのコンベヤチェーンに所望の間隔で再 度取り付けなければならない。明らかに、その様な手順は時間を消費し、貴重な 訓練された作業員およびその知識が必要になる。 この問題に対する解決策が米国特許出願第０８／２７１，２７９号、１９９４ 年７月６日出願に開示されている。その出願の機構では、三角形のプッシャーラ グが無限のコンベヤチェーンに沿って間隔をおいて回転できる様に取り付けてあ り、コンベヤチェーンの下側フライトから下方に突き出ていない後退した非作動 位置で、解除できる様にロックすることができる。プッシャーラグは、チェーン の長さに沿って交互に横方向にジグザグに配置することもできる。一 対の近接して配置された細長いレールが、引き上げた位置から下降位置に下がり 、チェーンの下側フライトに沿って伸びる様に設計されている。それぞれのレー ルは、その下降位置で、コンベヤチェーン上のジグザグに配置されたラグ群の一 つのプッシャーラグと係合し、これをはじき出す様に設計されている。広いカー トンを収容するには、レールの一方だけが下降し、このレールが第一のジグザグ 配置された群のラグ、すなわち一つ置きのプッシャーラグ、と係合し、それを、 カートンが通路に沿って移動する時にカートンの上部と係合し、押し進める位置 にはじき出す。狭いカートンを包装する場合、両方のレールを下げ、両方のジグ ザグに配置された群のプッシャーラグがレールと係合してはじき出されるので、 短いカートンのそれぞれが対応するプッシャーラグと係合する。 上記の構造は、手作業で交換されるオーバーヘッドプッシャーラグよりは大き く改良されているが、それでも固有の問題点がある。特に、レールを上下させる 機構は扱いにくく、製造および保守に比較的多くの経費がかかる。さらに、ラグ を後退位置に解除できる様にロックしなければならないので、機械的により複雑 になり、各ラグに機械加工されるロッキング用つめが摩耗し、ラグの交換が必要 になることがある。最後に、細長いレールは自動的に調節されず、異なった大き さのカートンを収容するために手作業で上下させなければならない。 多くの先行技術の包装機械では、間隔をおいた位置でカートンの上部と係合し 、これを押し進めるために、一対の間隔をおいて配置されたオーバーヘッドプッ シャーラグ機構が備えられている。その様な配置に関わる一つの問題点は、機械 を異なったカートンサイズに調節するために、２基のオーバーヘッド機構の間隔 を手作業で変える必要があることである。さらに、多くの先行技術の機械では、 高さの異なったカートンを収容するために、オーバーヘッドフライト機構の垂直 位置も手作業で調整しなければならない。この手作業による調整は すべてかなりの時間と訓練された人材を必要とし、さらに、人間の誤判断および 見過ごしにさらされており、そのために機械の詰まりおよび休止時間を引き起こ すことがある。 そのため、ラグがそれらのスプロケットを回り、カートン通路 上のカートン同士の間に入る時にラグがカートンに衝突し、変形させる危険性が あるために個々のラグのサイズが不当に制限されない、包装機械用の効率的で効 果的なオーバーヘッドフライトおよびプッシャーラグ機構に対する、これまで本 格的に取り組まれていない需要が常に存在する。さらに、異なった幅のカートン を包装するために、連続するプッシャーラグ間の間隔を迅速に、容易に調節でき るオーバーヘッドプッシャーラグ機構も必要とされている。さらに、機械自体を 調節して異なった幅のカートンを収容する時、連続するプッシャーラグ間の間隔 は自動的に調節されるべきである。その上、プッシャーラグ機構の各対の間の横 方向間隔ならびにカートン通路の上にある機構の垂直位置も、機械を調節する時 に自動的に調節されるべきである。本発明の主目的はその様なオーバーヘッドフ ライトおよびプッシャーラグ機構を提供することである。 発明の概要 手短に言うと、本発明は、その好ましい実施態様において、カートンが機械の カートン通路に沿って搬送される時に、カートンの上部を押し進めるための、自 動調節される、改良されたオーバーヘッドフライトおよびプッシャーラグ機構を 有する製品包装機械を含む。包装機械は、上流末端および下流末端を有するフレ ームを含む。フレームには、包装すべき製品群を受け取るための予め決められた カートン通路に沿って連続的にカートンを搬送するカートンコンベヤが取り付け てある。カートン通路の片側に隣接し、それに沿って、決められた通路に沿って 製品を搬送し、それらの製品を群にして、カートン通路に沿って 移動している開いたカートンに向けて送り込むための供給コンベヤ機構が配置さ れている。カートン通路自体は、一対の間隔をおいて配置された直立プッシャー ラグを含み、プッシャーラグは連続するカートン同士の間で上方向に伸び、カー トンに係合し、カートンを通路に沿って押し進める。 フレームにはオーバーヘッドフライトおよびプッシャーラグ機構が取り付けて ある。この機構は一対の間隔をおいて配置された細長いカムプレートを含み、こ れらのカムプレートは、垂直に配置され、カートン通路に沿って、その上に伸び ている。各カムプレートの周辺部、およびプレートの両端に取り付けられたスプ ロケットの周りに無限のチェーンコンベヤが伸びている。各カムプレート上のス プロケットの少なくとも一方を駆動し、無限チェーンをカムプレートの周辺部の 周りに移動させる。無限チェーンコンベヤの下側フライトは、それぞれのカムプ レートの下側縁部に沿って伸びており、スプロケットは、これらの下側フライト がカートンの移動方向に進行する様に駆動され、下側フライトの速度はカートン の速度と同期する。 第一の組の全体的に三角形のプッシャーラグが、無限チェーンコンベヤのそれ ぞれに沿って間隔をおいて回転できる様に取り付けてある。これらのラグのそれ ぞれは、全体的にチェーンに沿って伸びる第一の非作動位置、およびチェーンの 下側フライトから下方に突き出し、通路に沿って移動するカートンに係合し、そ れを押し進める第二の作動位置に回転することができる。各カムプレートは、カ ムプレートの底部に沿って伸びるカム表面を与える様に機械加工されている、ま たはその様な輪郭を有する。第一組のプッシャーラグが、機構の上流末端にある それらのスプロケットを回る時、これらのプッシャーラグはカム表面に係合し、 それによってそれらの第二の、または下方に突き出た位置に回転し、またははじ き出され、通路に沿って移動するカートン上部に係合し、押し進める。カム表面 の上流末端は、通路上の後に続くカートンの上部にプッ シャーラグが衝突し、変形させることがない様に、プッシャーラグがそれらの下 方に突き出た向きにはじかれる様に配置されている。同様に、カム表面の下流末 端は、プッシャーラグが下流のスプロケットを回り始める直前にプッシャーラグ を解放する様に配置されている。この様にしてラグは解放され、カムプレートの 下流末端を回る前にそれらの最初の位置に自由に旋回して戻り、ラグがスプロケ ットを回り始める時にカートンの上部を無理に押す、あるいは衝撃を与えるのを 阻止している。 第二の組のプッシャーラグ機構が無限コンベヤチェーンのそれぞれに間隔をお いて、好ましくはチェーン上の第一プッシャーラグの各対の中間に取り付けてあ る。第二プッシャーラグ機構のそれぞれは、無限コンベヤチェーンに直接取り付 けた、スロット付きのブラケットを含む。各ブラケットの垂直スロット中に取り 付けた細長いフィンガーは、スロット内で、チェーンの下側フライトから下方に 突き出た第一の位置と、フィンガーがカムプレートの下側縁部の上に後退した第 二の、または引き上げた位置の間でスライドすることができる。 カムプレートは、カムプレートの周囲を、その周縁部から間隔をおいて伸びる カムトラックを画成する様に機械加工する。カムトラックは、単一の上側レッグ および２本の垂直に間隔をおいた経路を含む下側レッグを有する。第二プッシャ ーラグ機構のスライドし得るフィンガーのそれぞれは、カムプレートのカムトラ ック中に適合し、その中を進行する、内側に伸びるカムピンまたはカム従動部を 備えている。こうして、第二プッシャーラグ機構のフィンガーは、カムトラック 中に伸び、その中を進行するカム従動部ピンにより、それらのブラケットのスロ ット中で所定の位置に保持される。 第二プッシャーラグ機構がそれらの無限コンベヤチェーンの下側フライトに沿 って進行する時、それらのフィンガーのカムピンは、カムトラックの下側レッグ の垂直に間隔をおいた経路のどちらかの中に位置することができる。ラグ が上側経路の中を進行する場合、第二プッシャーラグ機構のフィンガーは、機構 の下に伸びず、したがって通路上のカートンに係合しない、後退した、非作動位 置に保持される。あるいは、第二プッシャーラグ機構のフィンガーのカムピンが 下側経路の中を進行する場合、ラグ機構は、フィンガーが機構の下に伸び、通路 に沿ったカートンに係合し、カートンを押し進める伸びた位置に保持される。第 二プッシャーラグ機構のフィンガーが下方に伸びている時、機械は、幅が比較的 狭いカートンを搬送し、カートンが第一プッシャーラグおよび第二プッシャーラ グ機構の下方に突き出たフィンガーと交互に係合している状態にある。反対に、 フィンガーがそれらの後退した位置にある時、機械は、幅が比較的広いカートン を搬送し、カートンが第一プッシャーラグだけと係合する様に調整されている。 カムプレートは、カムプレートの上流にスイッチゲートを備えている。スイッ チゲートは、鉄道の軌道のポイントと同様の機能を果たす。具体的には、プレー トは上昇位置および下降位置の間で移動することができ、一対のどちらかを選択 するスイッチトラックが形成されている。スイッチゲートが上昇位置にある場合 、第二プッシャーラグ機構のフィンガーのカムピンはカムトラックの下側レッグ の上側経路の中に入る。したがって、フィンガーは伸ばされず、機械は広いカー トンに合わされる。スイッチゲートがその下降位置にある場合、フィンガーのカ ム従動部ラグはカムトラックの下側経路の中に入るので、フィンガーが下方に伸 ばされ、それらの作動位置に突き出す。空気圧シリンダーが、スイッチゲートを その第一および第二位置の間で移動させるために備えられており、機械を異なっ たサイズのカートンに調整する時に自動的に作動する。この様にして、機械の調 節により連続して下方に伸びる機構のプッシャーラグ間の間隔で幅の狭いあるい は広いカートンのいずれかを収容するように自動的に設定される。 オーバーヘッドプッシャーラグ機構の間隔をおいて配置されたカムプレートは 、それぞれの金属製サイドプレートに取り付けてられている。これらの金属製サ イドプレートは、プレート間の間隔を調節する様に作動し得る一対の水平に移動 できるシザージャックエクステンダーにより一つに連結されている。シザージャ ックエクステンダーは水圧シリンダーも備えており、これらのシリンダーは、作 動させると、シザージャックエクステンダーを伸長または後退させ、カムプレー ト間の横方向間隔、したがって一対の下方に伸びるプッシャーラグ間の間隔を調 節する。これらの空気圧シリンダーは、機械を異なったサイズのカートンに調節 する時に自動的に作動するので、機械の調節により、２個のカムプレート間の間 隔が自動的に調節される。この間隔は、所望により手動でも調節できる。 さらに、カムプレートを取り付けた両サイドプレートは、一対の垂直に移動し 得るシザージャックエクステンダーを介して、機械のフレームに取り付けてある 。異なった高さのカートン収容するため、および機械の保守のために機構を引き 上げるために、空気圧シリンダーを備え、これらのシザージャックエクステンダ ーを伸長および後退させ、プレートの垂直位置、したがってカートン通路上のオ ーバーヘッドプッシャーラグ機構全体の垂直位置を調節する。 この様に、先行技術の問題点および欠点に対処する製品包装機械がここに提供 されることが分かる。特に、この機械はオーバーヘッドフライトおよびプッシャ ーラグ機構を備え、異なったサイズのカートンを収容するために機械を調節する 時に、連続するラグ間の間隔が自動的に設定される。さらに、異なったサイズの カートンを包装するために機械を調節する時に、プッシャーラグ機構の各対の横 方向間隔も自動的に設定される。最後に、保守または異なった高さのカートンに 調節するために、機構全体の垂直位置を容易に、自動的に調節することができる 。これらの機能はすべて空気圧により制御されるので、新しい サイズのカートンを包装するために機械を設定するのに、追加の時間をほとんど 必要としない。さらに、第二組のプッシャーラグを上昇および下降させるための カムトラック機構は複雑でなく、可動部品が最少であり、したがって長期間の信 頼性がある。本発明のこれらの、および他の目的、特徴、および利点は、以下に 簡単に説明する添付図面を参照すれば、下記の詳細な説明から明らかである。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の原理を好ましい実施態様で具体化する、製品包装機械の斜視 図である。分かり易くするために、本発明に最も適切な機械の部品は実線で示し 、他の部品は破線で示す。 図２は、本発明の改良されたオーバーヘッドフライトおよびプッシャーラグ機 構の上面図であり、この機構の横方向間隔および垂直位置を調節するためのシザ ージャックエクステンダーの配置および操作を示す。 図３は、本機構のカムプレートの一つの側方立面図であり、無限チェーンコン ベヤおよびそこに取り付けたプッシャーラグを示す。 図４は、図３に示すカムプレートの下流末端の拡大側方立面図であり、スイッ チゲートの操作を示し、スイッチゲートがその、第二組のプッシャーラグ機構の フィンガーをそれらの作動位置に延ばすための第一位置にある様子を示す。 図５もカムプレートの上流末端の拡大図を示し、スイッチプレートがその、第 二プッシャーラグ機構をそれらの非作動位置に配置するための第二位置にある様 子を示す。 好ましい実施態様の詳細な説明 幾つかの図を通して同じ番号は同じ部品を示す図面に関して、図１は本発明 の原理を好ましい実施態様で具体化する製品包装機械を示す全体図である。包装 機械１１は、機械の様々な機能部品を支持し、後退可能な囲い（図には示してい ない）を支持するためのオーバーヘッド構造を与える、人が立って入れる大きさ のフレーム１２を有する。機械１１は供給末端１３および放出末端１４を有する 。カートンマガジン機構１６は、製品を包装するための厚紙容器またはカートン を機械に連続的に供給する機能を果たす。一般的に、カートンまたは容器は、カ ートンマガジン機構１６により平らな、または開いていない形状で供給される。 カートンを開く区域１７は、少なくとも１個の吸引カップを備えた、カートン材 料を開く車輪を有し、そのカップが平らなカートンと係合し、吸引してカートン を開き、機械のカートン通路に送り出し、そこでカートンは機械に沿って搬送さ れ、包装され、閉鎖される。 細長いカートン搬送コンベヤ１８は、機械に沿ってその放出末端に伸び、カー トン通路を画成し、それに沿ってカートンが移動する。カートン搬送コンベヤ１ ８は、カートン通路に沿って伸び、カートン通路の縁部を画成する、一対の間隔 をおいて配置されたプッシャーラグガイドレール１９を有する。ガイドレールは 、間隔をおいて配置された、直立したプッシャーラグの対を支持し、プッシャー ラグは、それぞれの無限コンベヤチェーンによりレールに沿って移動する。カー トン通路に沿って移動する時、各カートンの対向する縁部はガイドレールの上に 載り、カートンの本体はガイドレール間の空間を横切って伸びる。プッシャーラ グがガイドレールに沿って移動する時、プッシャーラグはそれらの対向する末端 に隣接するカートンに係合し、カートンをレールに沿って、およびカートン通路 に沿って、図１で右の方に順次押して行く。 ベッドプレート機構２１、２２、２３および２４は一連の細長いベッドプレー トまたはレールを含み、これらのベッドプレートをガイドレール間の隙間に配置 し、カートンがカートン通路に沿って搬送される時にその隙間を横切るカ ートンの中央部分を支持することができる。好ましい実施熊様では、これらのベ ッドプレートは、ベッドプレートが通路の中に位置する引上げ位置と、ベッドプ レートが通路から外れた下降位置の間で連結的に移動する様に取り付ける。これ によって、カートン通路の調整した幅に応じて適当な数のベッドプレートを引き 上げ、通路に沿って移動するカートンの中間部分を適切に支持することができる 。 セレクターベルトコンベヤ機構２６は、カートン通路に隣接してフレームに取 り付けてあり、通路のそばを通路に沿って図１の方に移動するように駆動される 。コンベヤ機構１８は、間隔をおいて配置された一連のセレクタ楔（図には示し ていない）、および製品を予め決められたサイズの群に仕分けし、それらの製品 群を、隣接するカートン通路に沿って移動する開いたカートンに向けてその中に 送り込む他の機能的部品を含む。コンベヤ機構１８と関連するこれらのセレクタ ー楔の形状および機能は、ここに参考として含める審査中の出願第０８／１１８ ，１１１号に詳細に記載されている。適当なセレクター楔を選択し、所望の様々 な数およびサイズの群に製品を仕分けするのに使用できる様に、使用していない セレクター楔２７は機械中の外れた位置に収容される。 全体的に３１で示すオーバーヘッドフライト機構は、カートン搬送コンベヤ１ ８の上でフレームに取り付けられ、それによってカートン通路が画成される。オ ーバーヘッドフライト機構３１は、第一サイドプレート３２および第二サイドプ レート３３を含む。サイドプレート３２および３３は、細長い金属製の板として 形成され、間隔をおいて平行に配置され、カートン通路の上をカートン通路に沿 って伸びている。サイドプレート３２および３３は、包装機械の下流末端に向け て配置された第一の水平シザージャックエクステンダー３４および機械の上流末 端に向けて配置された類似の第二水平シザージャックエクステンダー３６に接続 されている。これらのシザージャック機構およびそれらの機能 を、以下により詳細に説明する。しかし、一般的に、水平シザージャックエクス テンダー３４および３６は、サイドプレート３２および３３を間隔をおいた平行 な関係に保持し、プレート間の間隔を調節するための簡単で自動的な手段を与え る機能を果たす。 各サイドプレート３２および３３の内側表面には、細長いカムプレートおよび 無限コンベヤチェーン機構３７が取り付けてある。以下に説明する様に、カムプ レート３７は、カートン通路に沿って移動するカートンの上部と係合し、それを 押し進めるためのプッシャーラグを支持し、搬送する無限チェーンコンベヤを支 持している。 全体的に３８で示すオーバーヘッドの垂直に向いたシザージャッ ク機構は、フレーム１２の上部に取り付けてある。この機構は、サイドプレート ３２および３３およびそれらの関連するカムプレートおよび他の機能部品をカー トン通路の上に支持し、プレートおよびプッシャーラグ機構を上下させる都合の 良い手段を与える様に機能する。一般的に、オーバーヘッド垂直シザージャック 機構３８は、機械の上流に向いた第一垂直シザージャックエクステンダー３９お よび機械の下流に向いた第二垂直シザージャックエクステンダー４１を含む。第 二シザージャックエクステンダーには一組の空気圧シリンダー４２が接続し、空 気圧シリンダーの適切な作動によりエクステンダーを上昇および下降させる。第 二シザージャックエクステンダー４１は、連結レール４５を通して、第一垂直シ ザージャックエクステンダー３９に連結している。この様にして、第二シザージ ャックエクステンダー４１が空気圧シリンダー４２により上昇または下降すると 、この動作が第一シザージャックエクステンダー３９に伝達され、第一シザージ ャックエクステンダーは第二シザージャックエクステンダーと一致して上昇また は下降する。 各垂直シザージャックエクステンダーの主アームは、その下端でサイドプレー ト３２に取り付けられている。したがって、水圧シリンダー４２を使用して シザージャックエクステンダーを上昇または下降させることは、サイドプレート ３２および３３を、サイドプレートに取り付けたカムプレートおよび他の部品と 共に上昇および下降させる様に機能することが分かる。したがって、プッシャー ラグ機構の垂直位置はオーバーヘッド垂直シザージャック機構３８により、およ びサイドプレート３２および３３の間の水平間隔は水平シザージャックエクステ ンダー３４および３６により調節することができる。好ましい実施態様では、異 なったサイズのカートンを収容するために機械を調節する時、エクステンダーを 調節し、プッシャーラグ機構の垂直位置および水平間隔を自動的に設定できる様 に、様々なシザージャックエクステンダーを操作する空気圧シリンダーを機械の 制御機構に接続する。 図２は、図１の機械の上面図であり、垂直および水平シザージャック機構をよ り詳細に示す。ここでは、包装機械のフレーム１８を、分かり易くするために破 線で示す。上から見た第一および第二サイドプレート３２および３３を図２に示 す。水平シザージャックエクステンダー３４および３６は、それぞれ主アーム４ ３および安定化アーム４４を含むのが分かる。主アーム４３は、適当なブッシン グにより、その末端で第一および第二サイドプレート３２および３３に移動でき る様に連結されている。安定化アーム４４は、図２において、安定化アームの下 端が、主アームの両端の中間で主アーム４３に連結されている。安定化アーム４ ４の他端は、機械のフレームに回転できる様に取り付けてある。細長いねじ山付 きロッド４６がその末端でねじ山付きねじブロックにねじにより連結され、その ブロックはシザージャックエクステンダー３４および３６の主アームの上端部に 接続されている。ねじ山付きロッド４６は、駆動チェーン４８を介してねじ山付 きロッドに連結された適当なモーター４７により、どちらの方向にも回転できる 様になっている。 ねじ山付きロッド４６のねじ山は、ロッドを一方向に回転させた時に、水平 シザージャックエクステンダーの上端部（図２で見て）が図２の左の方に移動す る様に配置する。反対に、ねじ山付きロッド４６を別の方向に回転させると、水 平シザージャックエクステンダーの主アーム４３の上端部が左に移動する。この 配置により、ねじ山付きロッド４６の回転により、水平シザージャックエクステ ンダー３４および３６を互いに一致して伸長および後退させ、サイドプレートを 場合に応じて個別に、または一緒に移動させることにより、第一サイドプレート ３２と第二サイドプレート３３の間の水平間隔を調節できることが分かる。 オーバーヘッドまたは垂直シザージャック機構３８は水平シザージャックエク ステンダーと同様に機能する。具体的には、第一垂直シザージャックエクステン ダー４１は、適当なブッシングにより、その下端５１で第一サイドプレート３２ に回転できる様に連結し、適当なブッシングにより、その上端５２で連結レール ４５に回転できる様に連結している主アーム４９を含む。安定化アーム５３は、 ブッシングにより、その下端で主アーム４９の中間部に回転できる様に連結し、 ブッシング機構５４を介して包装機械のフレーム１８に回転できる様に連結して いる。 空気圧シリンダー４２は、図２に示すそれらの左端で取り付けブラケット５６ によりフレーム１８に取り付けてある。空気圧シリンダー４２の他端はブラケッ ト機構５７により連結レール４５に取り付けてある。連結レール４５はブッシン グ機構５８を通して第一垂直シザージャックエクステンダー３９の主アーム４９ の上端５２に取り付けてある。第一垂直シザージャックエクステンダー３９は、 第二垂直シザージャックエクステンダー４１と同様に形成され、接続されている ので、詳細に説明しないが、この機構は、機構４１と同じ機能を果たすことが分 かる。 上記の配置により、空気圧シリンダー４２が伸びると、垂直シザージャック エクステンダー３９および４１の主アーム４９の上端部５２は図２で右に移動す る。これは、機械のカートン通路に対してサイドプレート３２および３３を引き 上げる様に機能する。反対に、空気圧シリンダー４２の後退は、機構３９および ４１の上側アーム４９の上部を図２で左に移動させる。これは、機械のカートン 通路に対してサイドプレート３２および３３を下降させる。したがって、空気圧 シリンダー４２を適切に操作することにより、サイドプレート３２および３３の 垂直位置、したがってオーバーヘッドプッシャーラグ機構の垂直位置を調節する ことができる。 図３は、第一サイドプレート３２の、その内側から見た側方立面図であり、カ ムプレート３７およびその関連のプッシャーラグおよび無限コンベヤチェーンを 示す。図３に、第一サイドプレート３２を機械のフレーム１８に取り付けている 第二垂直シザージャックエクステンダー４１を示す。フレームに取り付けた安全 ラッチ６１は、連結レール４５が図３で十分に右方向に伸びた時に、そのレール に取り付けたラッチピン６２と係合する様になっている。したがって、機械の保 守のために、連結レールが右方向に十分に伸び、垂直シザージャックエクステン ダーが十分に後退し、サイドプレート３２および３３が引き上げられると、安全 ラッチ６１がラッチピン６２と係合し、機構が落下して機械上で作業している作 業員を傷つけることがない様に機構を確実に保持する。 ここで、サイドプレート３３に取り付けたカムプレート機構およびその操作を 以下に説明する。サイドプレート３３に取り付けた他方のカムプレート機構にも 同じ説明が適用されること、および２つの機構は互いに鏡像の関係にあり、同じ 様に形成され、機能することは明らかである。 カムプレート機構３７は、好ましくはプラスチック、テフロン^R、または他の 耐久性があり、容易に加工される材料を機械加工した細長いカムプレート６３を 含む。カムプレート６３は、サイドプレート３２に取り付けてあり、それ に沿って全体的に垂直な向きで伸びている。カムプレート機構３７は、上流末端 ６４および下流末端６６を有する。カムプレート６３の底縁部６７は、サイドプ レート３２の底部よりも僅かに下に突き出し、サイドプレートの長さに実質的に 沿って伸びている。 スプロケット６８は、カムプレートの下流末端６６に回転できる様に取り付け てあり、対応するスプロケット（図３では見えない）がカムプレートの上流末端 ６４に回転できる様に取り付けてある。無限チェーンコンベヤ６９がカムプレー トの末端でスプロケットの周りに伸びている。チェーンコンベヤ６９は、上側フ ライト７１および下側フライト７２を有する。カムプレート６３の上および下縁 部に沿ってチェーントラックが機械加工されており、無限チェーン６９がチェー ントラックの中を進行し、チェーントラックにより移動できる様に保持されてい る。スプロケットの少なくとも一方が駆動され、無限チェーンコンベヤ６９を矢 印７１で示す方向に移動させる。この様にして、無限チェーンコンベヤ６９の下 側フライトは方向７５に移動する。さらに、チェーンを移動させる駆動機構は、 チェーンの下側フライトの速度を、カートン通路に沿って移動しているカートン の速度に同期させる様に形成されている。したがって、チェーンの下側フライト は、カートン通路に沿って移動するカートンと同期して方向７２に進行する。 一連の全体的に三角形の第一プッシャーラグ７３が、無限コンベヤチェーン６ ９に、チェーンに沿って間隔をおいてそれぞれ回転できる様に取り付けてある。 第一プッシャーラグ７３のそれぞれは、回転ピンにより無限チェーン６９に取り 付けられている。この様にして、図３でチェーンの上側フライトに沿って示す様 に、各ラグ７３は、後退位置で回転することができ、そこにおいてプッシャーラ グはチェーン方向に全体に沿って伸びている。あるいは、図３でチェーンの下側 フライトに沿って示す様に、各ラグは伸びた位置で（伸長位置） で回転することができ、そこにおいて、ラグはチェーンから下方にカムプレート ６３の底縁部６７より下の位置に突出する。 カムプレート６３には、少なくともチェーンの下側フライトに隣接するカムプ レートの底縁部に沿って伸びるリップ７４が機械加工または他の方法で形成され ている。リップは、第一プッシャーラグ７３がカムプレートの上流末端でスプロ ケットを回る時に、ラグがリップ７４と係合し、ラグがチェーンの上側フライト に沿っていた後退位置から、チェーンの下側フライトに沿って移動するラグの伸 びた位置に回転させる様にプッシャーラグが配置されている。スプロケット６８ に隣接するカムプレート６３の下流末端では、リップは、それぞれのプッシャー ラグ７３を、スプロケット６８の周りを移動し始める直前に解放するための輪郭 を有する。これによって各プッシャーラグは、スプロケットの周りを移動する際 にその後退位置に自由に戻ることができる。その上、ラグはスプロケットの周り を上に移動し始める前に解放される。これによって、ラグは確実に、スプロケッ トの周りを上昇し始める時にカートンの上部に好ましくない衝撃を与えることが ない。 全体的に７７で示す一連の第二プッシャーラグ機構も間隔をおいて無限コンベ ヤチェーン６９に取り付けてある。好ましい実施態様では、これらの第二プッシ ャーラグ機構７７は、連続する各第一プッシャーラグ７３の中間に固定されてい る。第二プッシャーラグ機構のそれぞれは、チェーン６９に固定された、垂直の スロットを有するブラケット７８を含む。各ブラケットにはＴ字形のスロットが 機械加工または他の方法で形成されている。各ブラケット７８のＴ字形のスロッ トには、フィンガー７９がスライドできる様に取り付けてある。この様にして、 フィンガー７９は、それぞれのブラケットのスロット内を、図３で無限チェーン の上側フライトに沿って示す後退位置と、下側フライトに沿って示す伸長位置の 間でスライドすることができる。 スライドし得るフィンガー７９のそれぞれは、フィンガーの末端に固定され、 そこから内側に、図３で頁の中に伸びるカムピン８１を有する。カムプレート６ ３には対応するカムトラック８２が機械加工または他の方法で形成され、カムプ レートの周縁部から間隔をおいた位置でカムプレートの周りに伸びている。カム トラック８２は、カムプレートの上側縁部に隣接して伸びる上側レッグ８３およ びカムプレートの下側縁部に隣接して伸びる下側レッグ８４を有する。カムトラ ックの上側レッグ８３は単一経路を有するのに対し、カムトラックの下側レッグ ８４は、２本の垂直に間隔をおいた平行な経路８６および８７を有する。トラッ ク８２は、フィンガー７９のカムピン８１を受入れる。こうして各フィンガーは 、そのカムピンとカムトラックの協力により、そのブラケットのスロット内で予 め決められた位置に保持される。 カムトラック８２の上側レッグ８３はカムプ レート６３の上縁部から間隔をおいて配置されているので、第二プッシャーラグ 機構７７がカムプレートの上部に沿って移動する時、フィンガー７９は図に示す 様にそれらのブラケットのスロット内で後退位置に保持される。したがって、無 限コンベヤチェーン６９の上側フライトに沿って移動する時、第二プッシャーラ グ機構のフィンガーは後退し、機構から突き出ない。 カムトラック８２の下側レッグは、２本の垂直に間隔をおいて配置された経路 ８６および８７を備えている。フィンガー７９のカムピン８１が上側経路８６の 中を進行する時、フィンガー７９は無限チェーン６９の上側フライトに沿ってい る時と全く同じ様に後退する様に、上側経路８６はカムプレート６３の下側縁部 から間隔をおいて配置されている。しかし、カムピン８１が下側経路８７の中に 伸び、その中を進行する時、フィンガー７９は伸びた位置に保持され、図３に示 す様に、ピンの下端がカムプレート６３の下側縁部の下に突き出る。したがって 、カムピンが図３に示す様に下側経路８７の中を進行する時、フィンガーはそれ らの作動位置に伸び、カートン通路に沿って移動するカート ンの上部に係合し、押し進める。反対に、カムピンが上側経路８６の中を進行す る時、フィンガー７９は後退し、通路に沿って移動するカートンに係合しない。 実際には、標準的なカートンには２種類の幅があり、一方の幅は容器の幅を横 切って包装される２本の飲料缶に対応し、他方は幅を横切って包装される４本の 飲料缶に対応する。したがって、後者の標準的なカートンは前者の２倍の幅があ る。これらの標準的なカートンサイズを収容するには、第一プッシャーラグ７３ は、広い方のカートンに係合し、これを押すための位置でチェーンに沿って間隔 をおいて配置される。第二プッシャーラグ機構７７のフィンガー７９が図３に示 す様に下方に伸びている場合、機械は比較的狭いカートンを包装する様に設定さ れている。この配置で、第一プッシャーラグ７３の一つがカートン通路上のカー トンに係合し、次に続くプッシャーラグ機構７７の伸びたフィンガー７９が通路 上の次に続くカートンに係合する。この様に、フィンガー７９は、狭いカートン を包装する時には伸び、広いカートンを包装する時には後退する。 カムプレート６３には、その上流末端にスイッチゲージ９１が取り付けてある 。スイッチゲート９１は、形状が全体的に長方形であり、カムトラック８２と整 列する様に配置される、一対の、どちらかを選択して使用するトラックが機械加 工または他の方法で形成されている。スイッチゲート９１の下側トラック９２は ゲートを横切って真直ぐに伸びている。一方、上側トラック９３は、斜めの角度 でスイッチゲートを横切って伸びている。スイッチゲートは、カムプレート６３ 中のスロットの中で矢印９４で示す方向に垂直にスライドすることができる。図 ３で分かる様に、スイッチゲート９１がその下降した位置にある時、斜めの、ま たは上側のトラック９３はフィンガー７９のカムピン８１をカムトラック８２の 下側レッグの下側経路８７の中に送り込む。反対に、スイ ッチゲート９１がそのスロット中でその上昇した位置にある時、真直ぐに横切る トラック９２が上側経路８４と整列し、カムピン８１を上側経路の中に送り込む 。 したがって、スイッチゲート９１はカムピン８１を、フィンガー７９が伸びる 下側経路の中か、またはフィンガー７９が後退する上側経路８６の中に送り込む ように働く。こうして、スイッチゲート９１を移動させてカムピン８１を適切な 経路の中に配置するだけで、プッシャーラグ機構全体を狭い、または広いカート ン用に調節することができる。実際には、空気圧シリンダー９５がスイッチゲー ト９１に連結され、機械の制御装置により制御し、必要に応じてスイッチゲート を上昇および下降させる。特定のサイズのカートンを収容するために機械を調節 する時、人間がさらに介在することなく、プッシャーラグ機構が瞬時に、自動的 に調節される様に、空気圧シリンダー９５は自動的に作動するのが好ましい。 図４は、カムプレート６３の上流末端の拡大図であり、スイッチゲート９１の 操作をより分かり易く示している。図４で、空気圧シリンダー９５が伸び、スイ ッチゲート９１がスロット９７中でその下降した位置にあるのが分かる。この位 置で、ゲート９１の上側経路９３が、カムピン８１を図４の左から受け取り、そ のカムピンをトラック９３に沿ってカムトラックの下側レッグの下側経路８７の 中に送り込む。したがって、これはフィンガー７９を伸ばし、比較的狭いカート ンを収容するスイッチゲート９１の位置である。 図５は、比較的広いカートンを収容するためのスイッチゲート９１の配置を示 す。ここでは、空気圧シリンダー９５が後退し、スイッチゲート９１をスロット ９７中の上側位置に配置している。この位置で、トラック９２はカムピン８１を 左から受け取り、スイッチゲート９１を横切り、カムトラックの下側レッグ８４ の上側経路８６に直接送り込む。したがって、スイッチゲート９１が 図５に示す様に配置されている時、フィンガー７９はカムプレートの底部に沿っ て移動する時に後退し、機械は比較的広いカートンの包装を行なう様に調節され る。上記の様に、空気圧シリンダー９５は、機械を様々なサイズのカートンに調 整する時にスイッチゲート９１の位置を自動的に設定する、適当なコンピュータ 式の制御装置により制御するのが好ましい。 本発明を好ましい実施態様および方法論に関して説明した。しかし、当業者に は明らかな様に、請求項に記載する本発明の精神および範囲から離れることなく 、例示した実施態様に様々な追加、削除、および修正を行なうことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．びんまたは缶の様な製品を厚紙容器の中に包装するための製品包装機械で あって、 フレーム、 予め決められたカートン通路に沿ってカートンを搬送するための、前記フ レームに取り付けたカートン搬送手段、 決められた通路に沿って製品を搬送し、群に分けられた製品を、前記カー トン通路に沿って移動している開いたカートンに向けて送り込むための、前記カ ートン通路の片側にある供給コンベヤ機構、 前記フレームに取り付けた、前記カートン通路の上に配置され、カートン 通路の長さに沿って伸びているオーバーヘッドフライト機構、 前記オーバーヘッドフライト機構が、上側フライトおよび下側フライトを 有する無限コンベヤを含み、前記無限コンベヤの前記下側フライトが、前記カー トン通路上のカートンの上になる様に配置され、カートンの移動方向に実質的に 沿う様に向けられていること、 前記無限コンベヤが、上流末端および下流末端を有し、前記無限コンベヤ の前記下側フライトを前記上流末端から前記下流末端に、カートンが前記カート ン通路に沿って搬送される速度と同期する速度で移動させる様に駆動されること 、 前記カートン通路に沿って搬送されるカートンの上部に係合し、カートン を押し進めるために前記無限コンベヤの長さに沿って間隔をおいて取り付けられ た一連のプッシャーラグ機構、 前記プッシャーラグの少なくとも一部がフィンガーを有し、フィンガーは 、カートンに係合し、カートンを押し進めるための機能位置に伸長する ことができ、前記カートン通路に沿って移動するカートンにフィンガーが係合し ない、しまい込まれた位置に後退することができ、前記フィンガーがそれらのし まい込まれた位置に後退して第一のサイズのカートンを収容し、それらの機能位 置に伸長して第二のサイズのカートンを収容すること、および 選択的に、前記第二のサイズのカートンが前記カートン通路に沿って搬送 される時に前記フィンガーを伸長させ、前記第一のサイズのカートンが前記カー トン通路に沿って搬送される時に前記フィンガーを後退させるための手段 を含む製品包装機械。 ２．様々な高さのカートンを収容するため、および包装機械の保守を容易にす るために、前記フライト機構の垂直位置を選択的に調節するための手段をさらに 含む、請求項１の製品包装機械。 ３．前記フライト機構の垂直位置を選択的に調節するための前記手段が、前記 フレームおよび前記フライト機構に取り付けられた、一対の間隔をおいて配置さ れたシザージャックエクステンダー、および前記シザージャックエクステンダー を操作し、前記フライト機構を選択的に垂直方向で調節するための手段を含む、 請求項２の製品包装機械。 ４．前記オーバーヘッドフライト機構が、前記カートン通路に対して横方向に 間隔をおいた関係に配置された一対の無限コンベヤを含み、前記無限コンベヤの それぞれが、間隔をおいた位置でカートンの上部に係合し、カートン通路に沿っ てカートンを押すための、間隔をおいて配置されたプッシャーラグ機構を備えた 下側フライトを有する、請求項１の製品包装機械。 ５．異なったサイズのカートンを収容するために前記無限コンベヤ間の間隔を 選択的に調整する手段をさらに含む、請求項４の製品包装機械。 ６．前記プッシャーラグ機構が１個おきに、しまい込まれる位置に後退でき、 機能位置に伸長できるフィンガーを含む、請求項１の製品包装機械。 ７．前記フィンガーのそれぞれがカムを含み、前記オーバーヘッドフライト機 構が第一および第二カムトラックを備え、前記カムが前記第一カムトラック中を 進行する時は前記フィンガーがそれらの後退位置に維持され、カムが前記第二カ ムトラック中を進行する時は前記フィンガーがそれらの伸長位置に維持される様 に配置され、前記フィンガーを選択的に伸長および後退させる前記手段が、前記 フィンガーの前記カムを前記第一カムトラックまたは前記第二カムトラックの中 に選択的に配置するための切換手段を含む、請求項１の製品包装機械。 ８．前記切換手段が、前記カムを前記第一カムトラックの中に送り込む第一位 置および前記カムを前記第二カムトラックの中に送り込む第二位置を有するスイ ッチゲート、および前記スイッチゲートを第一および第二位置の間で選択的に移 動させる手段を含む、請求項７の製品包装機械。 ９．製品を包装すべきカートンがカートン通路に沿って連続的に移動する製品 包装機械用のオーバーヘッドプッシャーラグ機構であって、 上縁部および下縁部を有する細長いカムプレートであり、前記カムプレー トは前記カートン通路の上に位置し、その下縁部がカートン通路に沿って伸びて おり、 前記カムプレートに沿って伸び、その前記下縁部に隣接するフライトを有 する無限たわみ性コンベヤであり、カートン通路に沿って移動するカートンの移 動と同期して前記カムプレートに沿って前記フライトを移動するように前記無限 コンベヤは駆動され、 前記無限たわみ性コンベヤに連結し、コンベヤと共に移動する複数のフィ ンガーであり、前記フィンガーの少なくとも一部は、前記フィンガーが 前記カムプレートの前記下側縁部の下に伸び、フィンガーが前記無限たわみ性コ ンベヤの前記フライトと共に移動する時に、カートン通路に沿って移動するカー トンの上部に係合し、カートンを押し進める伸長位置、および前記フィンガーが 、カートン通路に沿って移動するカートンに係合しない後退位置を有し、および 前記フィンガーをそれらの伸長位置またはそれらの後退位置に選択的に配 置する手段 を含むオーバーヘッドプッシャーラグ機構。 １０．前記フィンガーを選択的に配置する手段が、前記フィンガーのそれぞれの 上にあるカムおよび前記カムプレート中に形成され、カムプレートに沿って伸び る、間隔をおいて配置された一対のカムトラックを含み、前記カムトラックは、 前記フィンガーが前記無限たわみ性コンベヤの前記フライトに沿って移動する時 に前記カムを受入れる様なサイズおよび形状を有し、前記カムが前記カムトラッ クの一方に位置する時に前記フィンガーがそれらの後退位置に保持され、前記カ ムが前記カムトラックのもう一方に位置する時に前記フィンガーがそれらの伸長 位置に保持され、および前記カムを前記カムトラックの選択された方に選択的に 配置する手段を含む、請求項９のオーバーヘッドプッシャーラグ機構。 １１．前記カムを前記カムトラックの選択された一方に選択的に配置する手段が 、前記カムプレート上で前記カムトラックの通路中にあるスイッチゲートを含み 、前記スイッチゲートは、前記カムが前記スイッチゲートを横切る際に前記カム トラックの一方に送り込まれる第一位置および前記カムが前記スイッチゲートを 横切る際に前記カムトラックのもう一方に送り込まれる第二位置を有し、および 前記スイッチゲートをその第一および第二位置の間で選択的に移動させるための 手段を含む、請求項１０のオーバーヘ ッドプッシャーラグ機構。 １２．前記スイッチゲートを選択的に移動させるための手段が、前記スイッチゲ ートに連結された空気圧シリンダーを含む、請求項１１のオーバーヘッドプッシ ャーラグ機構。