説明

食品の積載方法と装置

【課題】包装機械に食品を積載する装置を提供する。
【解決手段】
複数の食品を移送するようになっている主コンベアの下方に位置する積込みコンベア、および、主コンベアと積込みコンベアとの間にある移送用の部材とを備え、移送用の部材は、食品を、主コンベアから積込みコンベアに移送するようになっている。緩衝機構により、移送用機構を、第1の位置と、可変の第2の位置との間で移動させるようになっている。積込みコンベアと連係されたプッシャー機構が、回動片を開閉させ、食品を包装機械に受け渡す開の位置と、受け渡さない閉の位置との間を動かす。プッシャー機構には、回動片を開閉させるように連係されたカムが組み込まれている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フランクフルトソーセージ等の食品を積載する装置に関する。詳述すると、本発明は、積込みコンベアの間欠的な動きを補償する、容量可変の緩衝機構を有する積載装置に関する。
【背景技術】
【0002】
フランクフルトソーセージや類似の食品は、製造後に包装される。一般的には、包装工程は、下に置かれている包装用トレーに、食品を移す積載装置により実施されている。
【0003】
食品を包装用トレーに移すために、複数の移送用コンベアが、さまざまな速度で作動している。生産性を向上させるために、一般的には、移送用コンベアの作動状況(動いているか、止まっているか)にかかわらず、食品は、連続的に移送用コンベアの上に置かれている。
【0004】
積載装置の他の部分に関連して、前後に往復運動する移送用コンベアの上に、食品を連続的に積載する方法は、特許文献1(Hartら所有)に記載されている。
【特許文献1】米国特許第6141943号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このような様式の積載装置は、いくつかの問題を解決するが、なお別の問題が残存する。例えば、移送用コンベアの往復距離が一定であるため、食品を包装する速度が制限されていることである。また、食品の取り扱い方いかんによって、食品が損傷を受けやすいことである。
【0006】
さらに、移送用コンベアの下に取り付けられている回動片は、閉めるために、一般的には、トーションバネを用いている。トーションバネは、折れやすく、破片がパッケージ上に落ちないとも限らない。
【0007】
そのために、関連技術分野においては、新規な食品積載装置が求められている。
【0008】
本発明の主な目的は、食品の包装速度を最大にしうる積載装置を提供することである。
【0009】
本発明の第2の目的は、食品が損傷するおそれを小とした積載装置を提供することである。
本発明の第3の目的は、回動片を、故障することのないように操作しうるリンク機構を提供することである。
【0010】
上述した、およびその他の目的は、以下の説明により、関係技術者には、容易に理解しうると思う。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
【0012】
本発明の食品の積載装置は、複数の食品を移送するようになっている主コンベア、主コンベアの下にある積込みコンベア、および主コンベアと積込みコンベアとの間に位置する移送用部材を備えている。
【0013】
移送用部材は、各食品を、主コンベアから積込みコンベアに移送するようになっている。位置決め部材が移送用部材と連係され、移送用部材を、第1の位置と、可変の第2の位置との間で移動させるようになっている。
【0014】
また、包装機械と共に用いられ、食品をそこに受け渡すリンク装置も備えている。このリンク装置は、プッシャー機構と連係されて、回動片を、食品を通過させる開位置と、食品を通過させない閉位置とに動かすようになっている。リンク装置は、回動片と連係されたモータ駆動のカム機構を有し、回動片を閉の位置に引き上げるようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付図面を参照して説明する。
【0016】
積載装置10は、製造された食品12を、食品製造機(図示していない)から、包装機械(図示していない)に移送するのに用いられる。
【0017】
積載装置10は、大まかに言うと、食品製造機で成形された食品12を移送するようになっている主コンベア14と、主コンベア14の下方に設けられ、食品12を、主コンベア14から包装機械(図示していない)に移送する積込みコンベア16を備えている。
【0018】
主コンベア14と、積込みコンベア16との間に、移送用部材であるスパイダー歯車18が設けられている。スパイダー歯車18は、各食品12を、主コンベア14から積込みコンベア16へ移送するようになっている。
【0019】
容量可変の緩衝機構20が、移送用部材であるスパイダー歯車18と関連づけて設けられている。緩衝機構20は、スパイダー歯車18を、第1の位置と、可変の第2の位置との間で動かすようになっている(図3および図4を参照)。
【0020】
緩衝機構20により、スパイダー歯車18がこのように往復運動することによって、積込みコンベア16が間欠的に作動しても、主コンベア14は、一定の速度で作動することとなる。
【0021】
積載装置10には、プッシャー機構22が組み込まれており、食品12を、積込みコンベア16から、包装機械(図示していない)に間欠的に送り込むようになっている。
【0022】
詳述すると、主コンベア14は、上面26と下面28を有する、無端のコンベアベルト24を備えている。コンベアベルト24の表面には、多数の仕切板30が設けられており、その間に食品12を保持するようになっている。仕切板30の間隔は、食品12が1個収まる寸法とされているが、複数個の食品に対応する間隔、または、大きさの異なる食品に対応する間隔とすることもある。
【0023】
コンベアベルト24は、スプロケット32のまわりを周回しうるようになっている。第1端部カバー34が、スプロケット32から間隔をあけて設けられており、コンベアベルト24が、スプロケット32と第1端部カバー34の間を通過し、かつ第1端部カバー34が、コンベアベルト24上の食品12を保持するようになっている。
【0024】
スパイダー歯車18は、主コンベア14上の食品12を受け取る。スパイダー歯車18の各凹部38に、食品12が1個ずつ受け取られる。1つの凹部38と、1つの仕切板30の間で、1個の食品12を受け取るようにするのがよいが、本発明から逸脱することなしに、異なる数の食品を受け取るようにしてもよい。
【0025】
第2端部カバー39が、スパイダー歯車18と間隔をあけて設けられており、食品12が凹部38から脱落するのを防止している。
【0026】
スパイダー歯車18が回転することにより、各食品12は、積込みコンベア16上へ移される。
【0027】
積込みコンベア16における積込みベルト40は、主コンベア14の下方にあり、スパイダー歯車18から食品12を受け取る。積込みベルト40は、可変速で作動し、包装機械(図示していない)に食品12を受け渡すために、動いたり止まったりする。
【0028】
積込みベルト40は、上面42で、スパイダー歯車18から食品12を受け取り、下面44で、積込みコンベア16上の食品12を、包装機械(図示していない)に受け渡す。
【0029】
積込みベルト40の上の、仕分け用、または取りまとめ用の仕切板46により、数個の食品12を保持するようになっているが、本発明から逸脱することなく、食品12を1つずつ保持させるようにすることもある。
【0030】
積込みベルト40は、プーリ48のまわりを周回しうるようになっている。第3端部カバー50が、プーリ48と間隔を設けて整合させて配置されており、積込みベルト40がプーリ48を周回する間、仕分け用の仕切板46の中の食品12を保持している。
【0031】
プッシャー機構22は、積込みベルト40の下面44に隣接する回動片68に連係され、積込みコンベア16の下面44に、周期的に食品12を保持するようになっている。プッシャー機構22は、駆動軸54に回転可能に取り付けられたカム52を有している。
【0032】
リンク軸56の一端は、カム52に接続され、他端は、レバー58に接続されている。レバー58の一端は、支持バー60に回転可能に接続され、同じく他端は、クロスバー62に回動しうるように接続されている。
【0033】
クロスバー62は、フレーム64に架け渡されている。
【0034】
複数のプッシャーバー66が、支持バー60に接続されている。プッシャーバー66は、複数の回動片68の上方に位置している。
【0035】
回動片68は、プッシャー機構22の一要素として、カム52に接続されている。詳述すると、レバー70の一端に、カム52に係合するカムフォロワー72が設けられ、同じく他端は、リフトバー74に接続されている。
【0036】
レバー70は、ピボット軸76に回転可能に支持されている。
【0037】
レバー70は、リンク78をもって、リフトバー74に接続されている。リンク78は、リフトバー74の両端に、回転可能に接続されている。
【0038】
複数のリフトブロック82が、フレーム64に架け渡されている支持バー84に、スライド可能に取り付けられている。リフトブロック82には、回転可能なシャフト86が貫通しており、シャフト86の一端には、クランクアーム88が接続されている。
【0039】
クランクアーム88は、リフトバー74に係合され、下降位置の回動片68を引き上げるようになっている。
【0040】
シャフト86は、リフトブロック82を貫通して、クランクアーム88が接続されている端部と反対側の端部は、回動片68と接続されている。
【0041】
代わりに、図4、図5、図8、図9に示すように、複数の長孔81を有するリフトプレート80に、レバー70が接続されている。クランクアーム88のブッシング90は、長孔81にゆるく嵌合している。この実施形態においては、プッシャー機構22は、回動片68を引き上げも引き下げもする。
【0042】
図2と図3は、上記の緩衝機構20は、スパイダー歯車18に取り付けられた緩衝函92を有することを示す。緩衝函92がスパイダー歯車18の回転軸に接続されているため、スパイダー歯車18は、緩衝函92の動きに追随して回転する。
【0043】
保護板94が、緩衝函92に取り付けられている。その場所は、主コンベア14のスプロケット32の下の、スパイダー歯車18の流れの上流である。保護板94は、コンベアベルト24の下面28において、適宜の数の主仕切板30を下から覆うことによって、食品12を保持するようになっている。
【0044】
位置調整用リンク96が、スパイダー歯車18と関連づけされている。位置調整用リンク96は、スパイダー歯車18を、第1の位置Aと、可変の第2の位置Bとの間で往復させるようになっている。図示のように、位置調整用リンク96は、緩衝函92を介してスパイダー歯車18に接続されている。
【0045】
位置調整用リンク96を、サーボ機構(図示していない)、または他の適当な機構により作動する、機械的なヒンジ接続の部材で構成してもよい。
【0046】
代わりに、緩衝機構20を、積込みコンベア16に接続して、そのコンベア16を、第1の位置Aと、可変の第2の位置Bとの間で往復しうるようにしてもよい。
【0047】
図6は、主コンベア14と、スパイダー歯車18の間に組み込まれ、スパイダー歯車18の稼動速度を、主コンベア14と同調させるようにした同期機構100を示す。
【0048】
詳述すると、プーリ102がスプロケット32に接続されており、スプロケット32と一緒に回転する。同様に、プーリ104がスパイダー歯車18に接続されており、スパイダー歯車18とともに回転する。
【0049】
同期用ベルト106が、プーリ102とプーリ104に係合して周回するため、プーリ104の回転タイミングは、プーリ102のそれと同である。
【0050】
同期用ベルト106は、フレーム110から張り出して、回転可能に取り付けられている固定プーリ108と、フレーム110に開けられた長孔114の中にあるプーリ104の両側におけるテンションプーリ112にも係合する。
【0051】
作動中に、プーリ104が、スパイダー歯車18と一緒に、位置Aから、可変の位置Bへ移動するにつれて、プーリ104とテンションプーリ112は、長孔114に沿って移動する。プーリ104が、位置Aから可変の位置Bへ移動すると、プーリ102に対する相対位置は変化するが、同期用ベルト106は、それらの位置にかかわらず、プーリ102とプーリ104の両方に係合して周回し続ける。
【0052】
作動時、主コンベア14と、積込みコンベア16の速度の関係は、主コンベア14上の仕切板30同士の間隔と、積込みコンベア16上に置かれる食品12同士の間隔により決定される。
【0053】
例えば、もし、仕切板30同士の間隔と、食品12同士の間隔が等しければ、積込みコンベア16の速度は、主コンベア14の速度と等しくなるように調整される。もし、食品12同士の間隔が、仕切板30同士の間隔より小さければ、積込みコンベア16の速度は、主コンベア14の速度より遅くなるように調整される。
【0054】
この初期設定において、主コンベア14と積込みコンベア16の両方の回転速度は、仕切板30同士と食品12同士の間隔を考慮に入れた、同期速度である。
【0055】
主コンベア14が周回を開始すると、食品12は、主コンベア14からスパイダー歯車18を介して、積込みコンベア16に受け渡される。積込みコンベア16の速度が同期速度を下回ると、緩衝機構20は、位置Aから、可変の位置Bへ移動し始める。
【0056】
このことが起きると、食品は、保護板94の上に置かれて、第1の緩衝スペースとなり、また、積込みベルト40の上面42にも置かれて、そこが第2の緩衝スペースとなる。積込みコンベア16が停止すると、緩衝機構20は、可変の位置Bまで一定の速度で前進を続ける。
【0057】
積込みコンベア16が停止すると、プッシャー機構22はプッシャーバー66を下げて、食品を梱包機械(図示していない)に押し下げ、食品を梱包機械(図示していない)に押し下げ、回動片68を開く。
【0058】
代わりに、プッシャー機構22が、リフトプレート80を介して回動片68を、機械的に開く。詳述すると、カム52が駆動軸54により回転させられる。カム52が回転すると、カム52に接続されているリンク軸56は、レバー58を引いてクロスバー62を揺動させ、支持バー60を押し下げる。支持バー60が下がると、プッシャーバーが下がり、開いた回動片68(図4)の間を通過して、食品12を押し下げる。
【0059】
カム52が回転を継続すると、リンク軸56は、レバー58を、今度は支持バー60とプッシャーバー66を持ち上げる。プッシャーバー66がプッシャー機構22によって押し下げられ、次いで引き上げられると、カムフォロワー72は、カム52の周囲を回る。カムフォロワーがカム52の周囲を回ると、レバー70がピボット軸76の周りにピボット回転し、リフトバー74を引き下げ、そして引き上げる。
リフトバー74が引き下げられ、次いで引き上げられると、リフトバー74は、シャフト86の周りで回転するクランクアーム88に係合する。
【0060】
クランクアーム88がシャフト86の一端を回転させると、回動片68も回転し、下がった位置から、元の上がった位置へ戻る。
【0061】
食品12が、いったん回動片68から押し下げられると、回動片68は、プッシャー機構22の機械的な動作を介して、クランクアーム88に係合しているリフトバー74、またはリフトプレート80による引き上げのどちらかによって引き上げられる。
【0062】
いったん、食品が回動片68から押し下げられると、積込みコンベア16は周回を開始し加速する。すると、緩衝機構20が可変の位置Bに向かって移動するにつれて、通常の速度から減速し始める。
【0063】
積込みコンベア16の動きが同期速度に達すると、緩衝機構20は、可変の位置Bまで移動する。従って、位置Bは固定されたものではなく、主コンベア14の速度により定められる、積込みコンベア16の同期速度と、積込みコンベア16上の、仕切板46と、食品の間隔により定められる。
【0064】
積込みコンベア16の速度が同期速度を超えると、緩衝機構20は方向を変え、可変の位置Bから、位置Aに向かって移動する。緩衝機構20は、積込みコンベア16が同期速度に減速するまで、位置Aに向かって移動し続ける。移動が終わると、緩衝機構20は位置Aで停止し、積込みコンベア16の速度が同期速度を下回ると、可変の位置Bに向けて移動する。この工程はこのようにして繰り返される。
【0065】
上記に代わり、まずレバー70によって、リフトプレート80を引き下げて、回動片68を開き、次いで、引き上げて、回動片68を閉める。リフトプレート80が下がり(図8)、そして上がると(図9)、ブッシング90は、クランクアーム88を回転させ、シャフト86が回転し、回動片68を引き下げ、そして引き上げる。
【0066】
図7は、本発明の積載装置の、別の実施形態を示す。積載装置10は、移動しうる函体120を有する、可変容量の緩衝機構20を備えている。函体には、スプロケット32、2つの移送用のスパイダー歯車122および124、そして逆転用ローラー126が設けられている。
【0067】
スパイダー歯車122は、主コンベア14から食品12を受け取るように位置しており、スパイダー歯車124は、スパイダー歯車122から食品12を受け取って、積込みコンベア16に食品を載せるように配置されている。
【0068】
主コンベア14は、複数の仕切板30を有する無端のベルト24を備え、ベルト24は、スプロケット32、逆転用ローラー126、および固定スプロケット128を周回する。
【0069】
リンク機構130が、函体120に接続され、函体120を往復させるようになっている。スプロケット32、移送用のスパイダー歯車122と124、および逆転用ローラー126を、位置Aと可変の位置Bとの間で、サーボ機構(図示していない)または他の適当な機構を用いて移動させる。
【0070】
リンク機構130は、ピン136でピボット接続されている、リンク部材132および134とからなっているのがよい。
【0071】
この実施形態の作動の要領は、前述したものと同様である。
【0072】
主な差異は、緩衝機構20が、位置Aから可変の位置Bに移動するにつれて、主コンベアの上面26が長くなって第1の緩衝スペースとなり、積込みベルト40の上面42には、第2の緩衝スペースが残ることである。
【0073】
以上、可変の位置Bによって処理速度を最大とし、損傷される可能性を減じ、かつ、故障しにくいリンク装置を提供する、本発明による食品の積載装置と方法について説明した。
【0074】
従って、少なくとも、上述した目的のすべてが達成されることが分かると思う。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】本発明の積載装置とリンク機構の斜視図である。
【図2】本発明の積載装置と、緩衝ゾーンが小となっている際のリンク機構の側面図である。
【図3】本発明の積載装置と、緩衝ゾーンが満たされている際のリンク機構の側面図である。
【図4】本発明の積載装置が開の状態の、リンク機構の斜視図である。
【図5】本発明の積載装置が閉の状態の、リンク機構の斜視図である。
【図6】本発明の積載装置の、同期機構の部分側面図である。
【図7】別の実施形態の側面図である。
【図8】開となっているリンク機構の端面図である。
【図9】閉となっているリンク機構の端面図である。
【符号の説明】
【0076】
10 積載装置
12 食品
14 主コンベア
16 積込みコンベア
18 移送用部材(スパイダー歯車)
20 緩衝機構
22 プッシャー機構
24 コンベアベルト
26 上面
28 下面
30 仕切板
32 スプロケット
34 第1端部カバー
38 凹部
39 第2端部カバー
40 積込みベルト
42 上面
44 下面
46 仕切板
48 プーリ
50 第3端部カバー
52 カム
54 駆動軸
56 リンク軸
58 レバー
60 支持バー
62 クロスバー
64 フレーム
66 プッシャーバー
68 回動片
70 レバー
72 カムフォロワー
74 リフトバー
76 ピボット軸
78 リンク
80 リフトプレート
81 長孔
82 リフトブロック
84 支持バー
86 シャフト
88 クランクアーム
90 ブッシング
92 緩衝函
94 保護板
96 位置調整用リンク
100 同期機構
102 プーリ
104 プーリ
106 同期用ベルト
108 プーリ
110 フレーム
112 プーリ
114 長孔
120 函体
122 スパイダー歯車
124 スパイダー歯車
126 ローラー
128 スプロケット
130 リンク機構
132 部材
134 部材
136 ピン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の食品12を移送するようになされた主コンベア14と、
主コンベア14の下にあるインデックスコンベア16と、
主コンベア14と、インデックスコンベア16との間にあり、食品12を、主コンベア14からインデックスコンベア16に移送するようになされた移送用部材18と、
移送用部材18と連携し、移送用部材18を、第1の位置と、可変の第2の位置との間で移動させるようになされた緩衝機構20からなる搭載装置。
【請求項2】
緩衝機構は、スパイダー歯車18の流れの上流で、かつ、主コンベア14の下にあり、食品12を主コンベア14に保持するようになされた保護板94と、
スパイダー歯車18、および保護板94に取り付けられた緩衝函体120を有することを特徴とする、請求項1に記載の搭載装置。
【請求項3】
緩衝機構20は、主コンベア14の下面において、食品12を保持するために、主コンベア14の下面に沿って、緩衝函体120を移動させるようになされていることを特徴とする、請求項2に記載の搭載装置。
【請求項4】
緩衝機構20は、インデックスコンベア16が同期速度を下回る速度で稼動する際に、第1の位置から、可変の第2の位置に移動することを特徴とする、請求項3に記載の搭載装置。
【請求項5】
主コンベア14が複数の食品12を移送するようになされ、
主コンベア14の下にインデックスコンベア16があり、
主コンベア14とインデックスコンベア16の間に、食品12を主コンベア14から移送するようになされた移送用部材18があり、
移送用部材18、および主コンベア14と連携し、移送用部材18と、主コンベア14の少なくとも一部を、第1の位置と第2の位置との間で移動させるようになされている緩衝機構20からなることを特徴とする搭載装置。
【請求項6】
移送用部材18は、少なくとも2つの移送用歯車からなることを特徴とする、請求項5に記載の搭載装置。
【請求項7】
緩衝機構20は、移送用部材18と、主コンベア14の一部に接続されており、移動しうる緩衝函体120を有することを特徴とする、請求項5に記載の搭載装置。
【請求項8】
緩衝機構20は、インデックスコンベア16が同期速度を下回る速度で稼動する際に、第1の位置から、可変の第2の位置に移動することを特徴とする、請求項5に記載の搭載装置。
【請求項9】
緩衝機構20が、移送用部材18を、第1の位置から、可変の第2の位置に移動させる際に、主コンベア14の上面に、食品12を保持する広い表面が形成されることを特徴とする、請求項5に記載の搭載装置。
【請求項10】
複数の食品を受け取りかつ移送するための上面及び下面を有する積み込みコンベアと、該積み込みコンベアの下面に食品を保持する少なくとも1個のゲートを有する押し出し機構を備え、該押し出し機構は、前記食品が積み込みコンベアの下面から離れた後に、前記ゲートを上昇させることを特徴とする積載装置。
【請求項11】
押し出し機構は、押し出しバーに接続された回転可能なカムを有する請求項10記載の積載装置。
【請求項12】
押し出し機構は、積み込みコンベアの下面から食品を離すために、前記ゲートを下降させるようになっている請求項10記載の積載装置。
【請求項13】
移送用部材18によって、食品12を、主コンベア14から、インデックスコンベア16に移送し、
移送用部材18が、第1の位置から、第2の位置に移動することで、食品12を置きうる緩衝スペースを形成する工程を有する、食品を搭載する方法。
【請求項14】
さらに、主コンベア14が、第1の位置から、第2の位置に移動することで、主コンベア14の上面に、追加の緩衝スペースが形成される工程を有する、請求項10に記載の方法。
【請求項15】
上述の第2の位置が可変であることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
【請求項16】
上述の第2の位置が可変であることを特徴とする、請求項11に記載の方法。
【請求項17】
さらに、同期速度を設定する工程を有する、請求項10に記載の方法。
【請求項18】
さらに、同期速度を設定する工程を有する、請求項11に記載の方法。
【請求項19】
複数の食品12を移送するようになされた主コンベア14と、
主コンベア14の下にあるインデックスコンベア16と、
主コンベア14と、インデックスコンベア16の間にあり、食品12を、主コンベア14から、インデックスコンベア16に移送するようになされた移送用部材18と、
インデックスコンベア16に連携し、インデックスコンベア16を、第1の位置と、可変の第2の位置との間で移動させるようになされた緩衝機構20からなることを特徴とする搭載装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公表番号】特表2009−506961(P2009−506961A)
【公表日】平成21年2月19日(2009.2.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−529286(P2008−529286)
【出願日】平成18年8月30日(2006.8.30)
【国際出願番号】PCT/US2006/034090
【国際公開番号】WO2007/027932
【国際公開日】平成19年3月8日(2007.3.8)
【出願人】(506148349)ストーク タウンゼント インコーポレイテッド (11)
【Fターム(参考)】