JP2000283880A

JP2000283880A - 容器の検査法、検査法の利用ならびに検査装置

Info

Publication number: JP2000283880A
Application number: JP2000079162A
Authority: JP
Inventors: Martin Lehmann; マーチンレーマン，
Original assignee: MARTIN LEHMANN
Current assignee: MARTIN LEHMANN
Priority date: 2000-01-01
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】ごく微々たる漏洩ないしは、容器内容積の基
準容積からの僅かな逸脱も確実に捕捉されるを容器の検
査法提供することである。【解決手段】容器の内圧と容器を取り囲む空間の圧力
との間に差圧を設け、一方の圧力の変動状態に基いて、
容器があらかじめ決められた検査条件を満たしていない
かを決定する容器検査方法において、一方の圧力値が、
あらかじめ設定された検査圧力に到達するか、あるい
は、任意の最大値に到達し、かつその値がメモリーに記
憶された後、引き続き、あらかじめ決められた時間内
に、２つの圧力の内の１つの、少なくとも１つの値と比
較され、その際、この少なくとも１つの圧力値が、圧力
センサーの出力信号として表されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、特許請求項１の
上位概念に従う方法、特許請求項９ないしは１０に従う
その方法の利用、特許請求項１１の上位概念に従う検査
装置、特許請求項１９に従うその利用に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】この発
明は、ＵＳ−ＰＳ−５０２９４６４ないしは、ＥＰ
−Ａ−０３１３６７８ないしは、ＥＰ−Ａ−０４３
２１４３によって公知の検査装置に関連している。

【０００３】即ち、容器の気密性を検査するため、容器
の内圧とその容器を取り囲む外圧との間に圧力差を設
け、一方の圧力の変動状態によって、検査対象容器が、
基準として設定された気密条件または容積条件を満たし
ているか否かを決定することについては、既によく知ら
れている。

【０００４】この際、検査対象容器は、加圧媒体源また
は吸引源に連結された気密室内に置かれ、それによっ
て、上記の圧力差を発生させるようになっている。検査
開始条件として圧力差が設定されると、照合圧力室内に
置かれた容器の周囲圧力値は、差圧センサーに送られ、
メモリーに記憶されて、次に送られてくる容器周囲圧力
値と比較される。

【０００５】ここで、上記特許明細書の内容が、本発明
に関する説明に含まれる要素となることが明らかにな
る。

【０００６】公知の方法の欠点は、ごく微々たる漏洩な
いしは、容器内容積の基準容積からの僅かな逸脱も確実
に補足しようとするため、著しく高い精度で作動する制
御バルブを装備した差圧センサーを用意しなければなら
ないことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】ここに提示する発明は、
これら公知の方法を決定的に簡素化することを目的とし
ている。

【０００８】本発明に従って特許請求項１で述べる方
法、ないしは、それに対応して特許請求項１１で述べる
装置は、これを特徴的に表している。

【０００９】即ち、もはや差圧センサーは用いる必要が
なく、空気貯留室程度の小さな規模で済むだけでなく、
関心の対象となる圧力は相対圧力センサーで補足され
て、電気信号に変換され、−漏洩テスト時には−プリセ
ットされた時間でメモリーに記憶され、そのセンサーで
次に補足される少なくとも１つの圧力値と比較される。
内容積検査の際には、圧力値は比較基準としてプリセッ
トされ、かつ、メモリーに入れられる。従って、上記装
置の厄介なアッセンブリー、即ち、差圧センサーおよ
び、特に、制御特性を適合させることが非常に難しいス
トップバルブは必要としない。

【００１０】本発明による方法は、特許請求項３から６
までの１つで詳述したように、いろいろな組み合わせで
実行に移される。

【００１１】その際、優先的には、特許請求項３ないし
は特許請求項６で述べた方法を用い、加圧媒質源ないし
は吸引源に接続すると同時に、容器内部または容器の周
囲に装備されたセンサー入口に連結するようになってい
る。

【００１２】差圧は、種々の専門家や上記特許文献でも
公知の方法によって発生させることができる。例えば、
あらかじめ設定した加圧または吸引能力で、設定時間中
に差圧を構成した後、得られた圧力値ならびにその圧力
推移を評価することができる。また、あらかじめ設定さ
れた差圧状態に圧力衝撃を与え、そのときに生ずる圧力
値の推移を観察することもできる。同様にまた、圧力衝
撃は、上記特許文献に示されているように、あらかじめ
予備室に設定圧力まで空気を充填した後、上記予備室か
ら、容器内部もしくは、密封した検査室内に形成される
その容器周囲の空間に放出して与えることもできる。

【００１３】内容積検査の場合には、容器の容積に依存
する容量、即ち、容器内容積そのもの、または、検査室
と容器との容積差に対応する量を、あらかじめ設定した
加圧媒質量だけ加えたり、あるいは、その量を、あらか
じめ設定したガス量だけ引き抜いたりすることによって
実施することができる。そのときに得られた圧力状態に
基いて、容器の内容積が決定される。

【００１４】勿論、測定値は、上記の特許文献にも示さ
れているように、基準値または基準推移曲線と比較す
る。

【００１５】優先的には、特許請求項７に示したように
記憶装置を備えており、あらかじめ設定された時点で制
御され、センサー出力信号を交換するためのＡ／Ｄ変換
器が機能し、その後、このＡ／Ｄ変換器の安定した出力
信号が、次にセンサー出力信号を評価するための照合基
準値として用いられるようになっている。この際、もう
ひとつのＡ／Ｄ変換器をセンサー出力側に接続して、そ
の変換器の出力信号を、メモリーに入っているＡ／Ｄ変
換器出力信号とデジタルで比較するか、あるいは、優先
的には、メモリーに入っているＡ／Ｄ変換器出力側にも
うひとつのＤ／Ａ変換器を直結して、再変換したメモリ
ー信号を、センサーの出力信号が直接持ち込まれるアナ
グロコンパレータユニットのアナグロによる照合基準値
とすることができる。

【００１６】さらに、優先的には、特許請求項８で述べ
たように、本質的には、コンパレータに記憶されている
間に、装置での出力信号がゼロ値か少なくともそれに近
い値で受け入れられているかどうか把握することによっ
てゼロ調整し、ゼロ値またはあらかじめ設定した最小値
から逸脱した信号が現れれば、その信号をゼロ調整信号
とするようになっている。

【００１７】発明に従う装置の優先的な実施例は、特許
請求項１２から１８までに詳述してある。

【００１８】

【発明の実施の形態】この発明を、以下、図を参照して
例証的に説明したい。

【００１９】図１の場合には、図示したように、密封容
器１の漏洩またはその容積を検査するようになってお
り、その容器はあらかじめ充填されていてもよいが、検
査室３の中に入れられている。検査室３は、例えば、密
閉蓋５によって、密封されている。この場合には検査室
３と容器１との容積の差に相当する検査空間に、制御バ
ルブ７を介して、吸引源または加圧源９によって圧力変
動を与え、その圧力変動は、容器１の壁面全体にわたっ
て圧力勾配を発生させるようになっている。圧力源９
は、この実施形態の場合には、検査室３に通じている。

【００２０】検査室３には、さらに相対圧力センサー１
１が取り付けられており、そのセンサーは、入口側での
圧力値を電気的な出力信号に変換する。センサー１１の
電気的出力信号ｅｌは、図にＳで表示したメモリー制御
スイッチを介して、時間制御ユニット（図には示してい
ない）から送られた制御信号ｓに応じて、メモリーユニ
ット１３に記憶される。圧力照合基準値としては、メモ
リー１３から発信される出力信号ｅｌ₀ がコンパレータ
ユニット１５に導かれる。その第２入力端子には、セン
サー１１の出力信号ｅｌが直結されている。照合基準値
ｅｌ₀ がメモリーに記憶されると、コンパレータユニッ
ト１５で、検査室内の圧力推移が追跡される。

【００２１】ここで、まず最初に、漏洩検査の考察をす
る。容器１が気密を保持しており、かつ、メモリー１３
に記憶されていれば、場合よっては起り得る圧力差によ
る容器１の変形が収まると、センサー出力信号ｅｌは、
メモリー値ｅｌ₀ に落ち着くく。コンパレータ１５の出
力側は、比較結果がゼロに少なくとも近づくことによっ
て、容器１が気密を保っていることを表示する。容器１
に漏洩がある場合には、照合基準値ｅｌ₀ が上記メモリ
ーに入った後、信号値ｅｌは容器壁に生ずる圧力勾配の
方向に応じて変化し、漏洩が大きければ大きい程、変化
速度が早くなる。

【００２２】コンパレータユニット１５の出力信号と
（図には示してないが）あらかじめ設定された基準値と
を比較することによって、一方では、漏洩があるかどう
かの情報を、他方では、漏洩の程度についての情報が与
えられる。検査対象容器に応じて、漏洩が僅かな場合に
は黙認することもできる。

【００２３】容器１からの漏洩が大きい場合には、容器
１の壁全体にわたって圧力差が全く生じない：即ち、容
器内空間と容器周囲との間の圧力は、漏洩によって一気
に平均化される。しかし、その際、コンパレータ１５の
出力側には、気密を保った容器の場合と同様に０信号が
表示され、検査ミスを招来する。

【００２４】従って、破線で示したように、優先的に
は、値ｅｌ₀ をメモリー１３に記憶させた後、この記憶
値をもう一つのコンパレータ１７で、補助照合基準値ｒ
ｅｆと比較する。このもうひとつのコンパレータ１７の
出力信号は、大きな漏洩があるかないかを表示する。あ
らかじめ設定された圧力媒質量を検査室３に吹き込む場
合でも、あらかじめ設定したガス量だけ検査室から引き
抜く場合でも、漏洩量が大きければ、補助照合基準値ｒ
ｅｆによって指示された圧力値には到達しないので、容
器１についての検査結果は、このもうひとつのコンパレ
ータ１７の出力信号によって表示される。

【００２５】容積検査の場合は、検査室３にあらかじめ
設定した圧力媒質量を送入するか、ないしは、そのガス
量だけ引き抜く。この場合には、ｒｅｆ₁ について破線
で示したように、メモリー１３が照合基準メモリーとし
て用いられるが、その照合基準値は、検査対象容器につ
いての基準容積に従ってあらかじめメモリーされてい
る。上記の照合基準値ｒｅｆ₁ と、容器１の内容積によ
って決まる検査室３内の差し引き空間におけるｅｌ，す
なわちコンパレータユニット１５の出力信号からのｅｌ
に対応する実際の圧力値とを比較することによって、容
器１が基準容積を備えているかどうか、ないしは、実際
容積と基準容器との差がどれくらいあるかが判る。

【００２６】同一部品について、図１で既に用いた参照
番号を適用している図２に従う実施形態の場合は、検査
室３に連結されているのは圧力源９だけである。密閉蓋
１９の上には、センサーの入力側が、ここでは開口部を
備えた容器１の内部と連結されている。センサー１１の
後に接続される電子式評価装置は、図１に示したものと
同一である。

【００２７】図３には、図２によく似たもうひとつの実
施例を示してあるが、この場合は、図２の場合と比較す
ると、圧力源９とセンサー１１との位置が入れ換わって
いる。

【００２８】図４に示した装置の場合には、一方の側
に、密閉蓋１９を介して圧力源９が容器１の内部につな
がっていると同時に、センサー１１の入力側も容器１の
内部と連結されている。この場合にも、図１に示したと
同様の、センサー１１に接続された電子式評価装置を備
えている。優先的には、図１または図４に示した実施形
態が採用される。

【００２９】図５は、ブロック図の形式で、図１に破線
で一部を囲んだ評価ユニットＩを、優先的な実施例とし
て示したものである。センサー１１の出力信号は、この
優先的な実施例の場合には、２段変換器２１に導かれる
が、その２段変換器は、入力側にＡ／Ｄ変換器２１ａが
あり、それに直結してＤ／Ａ変換器２１ｂが続いてい
る。Ｄ／Ａ変換器２１ｂの出力は、センサー１１の出力
信号と同じように、周知の方法・手段で構成された合計
・過不足増幅ユニット（サムアンドディファレンスアン
プリファイアー）２３に導かれる。図１のコンパレータ
ユニット１５に対応する合計・過不足増幅器２３の出力
は、もうひとつの増幅器ユニット２５に導かれ、その出
力は、メモリー要素２７を介して、増幅器２５への入力
信号に重ねられる（２８）。

【００３０】変換器ユニット２１は、メモリーユニット
同様にタイマー２９で制御される。この制御は下記のよ
うに行われる：

【００３１】図１に示したｅｌ₀ をメモリーを入れる際
には、時間制御ユニット２９によって、交換器ユニット
２１での交換サイクルが解放され、それに応じて、信号
ｅｌ ₀ は、合計・過不足増幅器ユニット２３の入力側に
現われる。優先的な方式としては、時間制御ユニット２
９は、本質的に同時にメモリーユニット２７に回路接続
され、それによって、増幅器２５の出力信号値はゼロ値
調整信号として、その入力側にフィールドバックされ
る。値ｅｌ₀ をメモリーに記憶させる際に、増幅器２５
の出力信号がゼロ調整されていないときは、この信号
は、メモリーユニット２７を介して、ゼロ補償信号とし
て利用される。

【００３２】図１について述べたように大きな漏洩が認
められたときは、種々の方法、例えば、交換器ユニット
２１の出力信号値を、もうひとつの（図には示していな
い）コンパレータに導き、そこで、図１に示した補助照
合基準値ｒｅｆと比較したり、あるいは、Ｓ₁ について
破線で示したように、メモリーユニット２７の設定直前
または直後、優先的には設定直後に、さらに、センサー
１１に連結された合計・過不足増幅器入力側に、質量に
関する場合と同様の照合ポテンシャルに切り換え、それ
から増幅器ユニット２５の出力側で、ｅｌ₀ の値が結果
的に、図１の補助照合基準値ｒｅｆに達しているか、い
ないかをチェックするという方法で確認することができ
る。

【００３３】上述した優先的な実施形態とは異なるが、
第２の変換段階、即ち、Ｄ／Ａ変換器２１ｂは省略する
ことができ、その際、２２ｂについて破線で表したよう
に、Ａ／Ｄ変換器を装備して、２つの信号、即ち、ｅｌ
₀ とｅｌを再度デジタル処理することも可能である。

【００３４】容積検査の場合には、インプットされたデ
ジタル方式の容積照合基準値をアナログ信号に変換し、
かつ、上述の装置によって容積測定もできるようにする
ため、用意されている変換器ユニット２１に、ｒｅｆ₁
について破線表示した容積照合基準値をあらかじめイン
プットするか、もしくは、もうひとつのデジタルメモリ
ーをＤ／Ａ変換器２１ｂに直結する。

【００３５】上述の装置は、特に、閉回路循環コンベヤ
上で行うような、例えば瓶、プラスチック製ボンベなど
のオンラインの容器検査に適している。

【００３６】基本的には、あらかじめインプットした検
査圧力に到達した後、センサーの電気的出力信号を、１
つまたは複数のあらかじめインプットした値と比較する
こともでき、その比較は、センサー出力を読み取ること
ができるコンピュータで行うことができる。設定した検
査圧力との差、即ち、圧力降下は、（コンピュータにイ
ンプットされた限界値または、関連する漏洩について確
認された値と比較して）計算で確認される。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明に従う装置で、加圧源または吸引源と
圧力センサーが、容器を取り囲む空間に連結されている
場合の説明図である。

【図２】図１による設備の一部についてのもうひと
つの実施形態を示した、図１と同様の説明図である。

【図３】図２の部分をアナログ表示方式とした第３
の実施例を示した図である。

【図４】図２の部分をアナログ表示方式とした、も
うひとつの優先的な実施形態を示した図である。

【図５】発明に従う検査方法を実行するための、発
明に従う優先的な設備の機能ブロック図である。

【図６】測定値の推移曲線を純粋に図で示した図で
ある。

【符号の説明】

１密封容器３検査室９圧力源１１圧力センサー１３，１７，２１メモリ１５，２３コンパレータユニット１７コンパレータ１９容器接続部２１ａ，２１ｂＡ／Ｄ変換器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月１９日（２０００．４．１
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器の内圧と容器を取り囲む空間の圧
力との間に差圧を設け、一方の圧力の変動状態に基い
て、容器があらかじめ決められた検査条件を満たしてい
ないかを決定する容器検査方法において、一方の圧力値
が、あらかじめ設定された検査圧力に到達するか、ある
いは、任意の最大値に到達し、かつその値がメモリーに
記憶された後、引き続き、あらかじめ決められた時間内
に、２つの圧力の内の１つの、少なくとも１つの値と比
較され、その際、この少なくとも１つの圧力値が、圧力
センサーの出力信号として表されることを特徴とする容
器の検査法。
【請求項２】検査圧力値が、電子工学的なメモリー
に記憶され、かつ、引き続いて、メモリーに記憶された
値と、圧力センサー出力信号の少なくとも１つの値と
が、比較されることを特徴とする請求項１に記載の容器
の検査法。
【請求項３】センサーの電気的出力信号が、例え
ば、センサー出力を読み取ることのできるコンピュータ
で、あらかじめインプットされた１つまたは複数の値と
比較されることを特徴とする請求項１に記載の容器の検
査法。
【請求項４】センサー出力信号の値が、圧力値とし
てメモリーに記憶されることを特徴とする請求項２ない
し３のいずれか１つに記載の容器の検査法。
【請求項５】容器の内圧が高められるか、または引
き下げられ、かつ、容器の内圧値が測定されることを特
徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の容器
の検査法。
【請求項６】容器の内圧が高められるか、または引
き下げられ、かつ、容器を取り囲む空間の圧力値が測定
されることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１
つに記載の容器の検査法。
【請求項７】容器を取り囲む空間の圧力が高められ
るか、または引き下げられ、かつ、容器の内圧値が測定
されることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか一
つに記載の容器の検査法。
【請求項８】容器を取り囲む空間の圧力が高められ
るか、または引き下げられ、かつ、容器を取り囲む空間
の圧力値が測定されることを特徴とする請求項２ないし
７のいずれか１つに記載の容器の検査法。
【請求項９】あらかじめ設定した変換時点で、優先
的にはＤ／Ａ変換器を後続させたＡ／Ｄ変換器回路を開
放することによって、メモリーへの記憶操作が行われる
ことを特徴とする請求項２ないし８のいずれか１つに記
載の容器の検査法。
【請求項１０】圧力センサーの後に増幅器要素が接
続され、その増幅器信号が、比較に先だって、ゼロ調整
信号として用いられることを特徴とする請求項１ないし
９のいずれか１つに記載の容器の検査法。
【請求項１１】容器の気密検査に適用されることを
特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の
容器の検査法。
【請求項１２】容器の内容積検査に適用されること
を特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載
の容器の検査法。
【請求項１３】検査対象容器（１）の内圧および外
圧に作用を及ぼすように連結できる加圧源および吸引源
（９）、少なくとも１つの圧力センサー（１１）、およ
び、圧力メモリーユニット（１３，２１，１７）を備え
た容器検査装置は、圧力センサーが、入力側の圧力値を
出力側の電気信号に変換する変換器であること、およ
び、センサーの出力が、一方では電子工学的な圧力値メ
モリーユニットの出力であり、他方ではコンパレータユ
ニット（１５，２３）に導かれていることによって義務
づけられる容器の検査装置。
【請求項１４】漏洩検査に用いる場合はセンサーの
出力がさらに電子工学的な圧力値メモリーユニットに導
かれ、また、容積検査に用いる場合は電子工学的な圧力
値メモリーユニットが外部に設置できるメモリーを含む
ことを特徴とする請求項１３に記載の容器の検査装置。
【請求項１５】容器の接続部（１９）が、センサー
入力口（１１）および圧力源接続口を装備しており、か
つ、容器開口部（１）を密閉できるようになっているこ
とを特徴とする請求項１３ないし１４のいずれか１つに
記載の容器の検査装置。
【請求項１６】容器接続部（１９）がセンサー入力
口（１１）を備え、容器開口部（１）は密閉できるよう
になっており、かつ、容器（１）が挿入される検査室
（３）が密閉でき、その検査室には圧力源（９）が通じ
ていることを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれ
か１つに記載の容器の検査装置。
【請求項１７】容器接続部（１９）が圧力源接続口
（９）を備え、容器開口部（１）は密閉できるようにな
っており、かつ、容器（１）が装入される検察室（３）
は密閉でき、その検査室にはセンサー入力口（１１）が
用意されていることを特徴とする請求項１３または１４
のいずれか１つに記載の容器の検査装置。
【請求項１８】容器（１）を収納するための密閉可
能な検査室（３）を備えており、その検査室には、セン
サー入力口（１１）ならびに圧力源接続口（９）が用意
されていることを特徴とする請求項１３または１４のい
ずれか１つに記載の容器の検査装置。
【請求項１９】圧力値メモリーユニットが、Ａ／Ｄ
変換器、優先的には、１対の互いに直結されたＡ／Ｄ・
Ｄ／Ａ変換器を含んでいることを特徴とする請求項１３
ないし１８のいずれか１つに記載の容器の検査装置。
【請求項２０】増幅器がセンサー出力側に接続さ
れ、その出力信号をメモリーに入れられるよう制御して
メモリーに記憶させて、ゼロ調整信号として増幅器の入
力信号に作用させるようになっていることを特徴とする
請求項１３ないし１９のいずれか１つに記載の容器の検
査装置。
【請求項２１】容器の漏洩検査または内容積検査に
適用される請求項１３ないし２０のいずれか１つに記載
の容器の検査装置。