JP2003534205A - チューブ充填機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 チューブ充填機械は、異なる処理ステーションを通ってチューブを運搬するための供給装置を有する。この処理ステーションは充填ステーションを含み、ここで、充填パイプは上方から実質的に垂直なチューブへと導入される。充填媒体が注入装置によって充填パイプを通りチューブへ導入される。確実に充填媒体をチューブに導入し、不良な充填によるチューブ充填機械の汚れを防止するため、チューブと挿入された充填パイプとの相対的な位置を検知するためのセンサ装置が充填ステーションに配置され、制御装置が設けられてセンサ装置から位置信号を受取り、これに従って、注入手段を制御装置によって制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 この発明は、異なる処理ステーションを通ってチューブを運搬するためのコン
ベア装置を含む充填機械であって、この処理ステーションが、充填パイプを上方
から実質的に垂直なチューブへと挿入することができ、それを通して充填媒体を
注入手段によってチューブへと導入することができる充填ステーションを含む、
充填機械に関する。

【０００２】 公知のチューブ充填機械は、通常は無端ループまたはチェーンであって、各々
がチューブ１本につき複数の受容器を有するコンベア装置を含む。空のチューブ
は、フィードステーションにおいて、コンベア装置の受容器に挿入され、いくつ
かのワークステーション、特に充填ステーションと後続の封止ステーションを通
って運搬される。充填ステーションにおいて、チューブは、充填媒体貯蔵部に接
続された充填パイプを通じて注入手段によって充填される。充填処理は、チュー
ブが実際にそれぞれの受容器に受入れられたときのみ実行されるべきである。こ
のため、フィードステーションの直後に知覚による存在検査を実行し、検査され
た受容器にチューブが実際に位置しているかを判断する。これが当てはまらない
場合は、この受容器への充填処理は停止される。

【０００３】 さらに、フィードステーションの直後で、チューブの配向または回転位置を予
め定められた望ましい位置と比較し、任意に修正する。チューブを正しい配向で
封止するために、チューブを正しい回転位置に配置しなければならない。

【０００４】 空のプラスチックチューブは通常は偏心している。つまりその断面形状が理想
的円形断面と多かれ少なかれ異なっている。従来は、充填ステーションの前にチ
ューブの偏心を検査し、望ましい形状と大きく異なるチューブは廃棄してきた。
偏心検査は非常に手間がかかり、信頼性にも欠ける。

【０００５】 前述のすべての検査、すなわち存在検査、配向検査および偏心検査が成功裏に
実行されたときのみ、チューブは充填ステーションでの充填のため解放される。
このようにして、チューブが存在しないことと、激しく変形したチューブは確実
に検出される。しかし、上記の検査で廃棄されない、僅かに損傷または変形した
チューブは、しばしば充填ステーションで問題を引き起こす。

【０００６】 充填ステーションにおいて、上端の開放された垂直のチューブと、下方に突出
した垂直の充填パイプとの間に相対的な運動が起こり、充填パイプがチューブへ
導入される。充填パイプは通常は定位置に固定され、チューブが持上げられる。
チューブが既に損傷していると、充填パイプの下端がチューブに挿入されずに、
チューブの壁の上に下降し、さらなる相対的な運動の間にチューブを圧縮または
押しつぶしてしまうことさえある。もし注入手段がこの時起動されると、充填媒
体がチューブに充填されずに、チューブ充填機械へと排出され、多大な費用をか
けて洗浄しなければならなくなる。

【０００７】 同じ問題が、存在検査の後に空のチューブが受容器から除去されるとき、また
は落下するときにも発生し、チューブが欠落しているにも拘らず、充填媒体の、
充填機械への排出が引き起こされる。

【０００８】 チューブが元々曲がっている、または既にひどく損傷していると、充填パイプ
はチューブへ挿入されずにチューブの横に来ることがあり、この場合も後続の「
充填処理」で、充填媒体がチューブ充填機械へこぼれ出す。

【０００９】 よって、この発明のもととなる目的は、不良な充填によるチューブ充填機械の
汚れを回避できるように、充填媒体が高い信頼性をもってチューブに導入される
、前述の種類の充填機械を生産することである。

【００１０】 この目的は、チューブと挿入された充填パイプとの相対的な位置を検知するセ
ンサ装置が充填ステーションに配置され、センサ装置から位置信号を受取る制御
装置を備え、位置信号に依存して制御装置によって注入手段を制御することので
きる、上に述べた種類の充填機械によって達成される。

【００１１】 この発明に従えば、充填パイプがチューブに正しく挿入されているかどうかは
、充填処理の開始直前に充填ステーションで直接検査される。正しい挿入が検出
されたときのみ、制御装置によって充填処理が可能化され、トリガされる。この
ようにして、チューブが不良、押しつぶされているまたは欠落している場合、注
入手段によって充填媒体が排出されることはなく、チューブ充填機械の関連した
如何なる汚れも確実に防止できる。これにより、洗浄のために必要となる充填機
械の停止も有利に回避される。

【００１２】 この発明の好ましい実施例では、充填パイプとセンサ装置とはフレームに固定
され、充填ステーションにおいてチューブを持上げることによって相対的な運動
が発生し、充填パイプがチューブに挿入される。センサ装置は、チューブと充填
パイプとの間の相対的な運動の方向に対して平行な方向に調整することができる
ので、これを異なった形状のチューブに対応させることができる。特に、センサ
装置は、垂直レール上に着脱可能に配置し、そのレールに沿って変位できるよう
にすることができる。

【００１３】 センサ装置によって、チューブが存在しないかまたは充填パイプが正しくチュ
ーブに挿入されていないと判断された場合、注入手段は制御装置によってトリガ
されない。チューブ充填機械の動作によって、注入手段のオン、オフ切換の急速
なシーケンスが生じるため、この発明をさらに発展させると、注入手段、特に注
入ピストンは、位置信号に従って制御装置によってオン、オフ切換されるサーボ
モータによって駆動することができる。サーボモータの使用は有利である、なぜ
なら、この場合、注入装置と注入ピストンの駆動部はすべて、実際の注入処理の
間のみ動くためである。注入ピストン用の駆動要素はすべて、注入処理開始直前
には静止している。上で述べたセンサの要求は、好ましくは予定された注入処理
の開始直前に実行される。この段階では、迅速な割込みが容易に可能である。セ
ンサの要求を注入処理の開始と同時にまたはその直後に実行しなければならない
場合でも、充填または注入処理の注入駆動の慣性が小さいため、充填または注入
処理は初期段階で中止することができる。これにより、注入手段が引きずられる
ことが確実に防止され、よって望まれない時点に充填媒体が排出されることを確
実に防止できる。

【００１４】 センサ装置は、チューブが存在しているかどうかを判断し、充填パイプが正し
くチューブに没入されているかどうかを検査しなければならない。この発明の一
実施例では、センサ装置は光センサと光源とを含み、これは充填パイプの外面に
光線を向ける。この光源とセンサとは、共通のハウジングに配置することができ
る。充填パイプの挿入中にチューブが持上げられると、これがこの光線の経路に
入り、光線が充填パイプの外面に直接当らなくなる。光学的な状況のこのような
変化が、制御装置によって検出され、対応して評価される。光センサは、特に反
射された光線を検出する。

【００１５】 充填パイプに単一の光線を向けるには、通常単一の光源で十分である。しかし
ながら、この発明をさらに発展させると、いくつかの光線が異なる方向から充填
パイプに向けられ、評価されて、チューブが完全に充填パイプを囲んでいること
を確実にする。

【００１６】 この発明のさらなる詳細と特徴は、図を参照しながら実施例の説明を読むこと
で引き出すことができる。

【００１７】 図は、充填機械の充填ステーション１０を示し、これはフィードライン１８に
よって充填媒体用の供給コンテナ（図示せず）に接続されている。禁止手段１７
はフィードライン１８に一体化されており、下方に延びる垂直の充填パイプ１６
の真上に配置され、さらにこれとともに充填ステーション１０の回転弁２１に固
定されている。注入ピストンは、従来のやり方で（図示せず）、サーボモータに
よって駆動される。

【００１８】 垂直のガイドレール１３は、充填パイプ１６の縦方向の延在部に対して平行に
延び、センサ装置１４を支持し、これは、たとえばクランプユニットの形の保持
装置１５によって固定することができる。双方向の矢印Ｖは、センサ装置１４が
垂直のガイドレール１３に沿って調整可能であることを示している。

【００１９】 供給装置（図示せず）は、開放端を上にして実質的に垂直に配向されるように
、プラスチックチューブ１２を１本ずつ各々に挿入するための、複数のチューブ
ホルダ１１を含む。チューブホルダ１１は、充填パイプ１６がチューブ１２へ挿
入されるよう、充填ステーション１０においてチューブ１２と共に持上げること
ができる。

【００２０】 センサ装置は光線１４ａを発し、これは充填パイプ１６の外面に向けられる。
金属の充填パイプ１６から反射された光線の部分は、センサ装置１４に一体化さ
れた光センサによって検出され、データライン２０を通じて、対応する位置また
は存在信号が制御装置１９に送られる。光線１４ａが充填パイプ１６の表面上で
反射される限り、センサ装置１４はチューブが存在していないと判断する。チュ
ーブ１２を含めてチューブホルダ１１が持上げられ、充填パイプ１６がチューブ
１２に入ると、チューブは光線１４ａに入り、反射された光線の特性を変化させ
るが、これはチューブ１２は他の反射特性を持つからである。反射の挙動におけ
るこのような変化は、センサ装置１４の光センサによって検出され、データライ
ン２０を通じて、対応する存在信号が制御装置１９へ送られ、チューブ１２が存
在し、挿入に必要な深さを有することが示される。すると、制御装置１９は、注
入ピストンのサーボモータを起動し、充填パイプ１６を通じて充填媒体をチュー
ブ１２に充填する。

【００２１】 図は、センサ装置の光線１４ａが、チューブ１２が完全に持上げられた場合に
、上端部近くでチューブ１２に当るように配向されていることを示す。こうして
、チューブ１２は、これが完全に持上げられたときまたは充填パイプ１６が十分
にチューブ１２に挿入されたときのみ、光線１４ａに入る。

【００２２】 異なるチューブのサイズまたは長さもしくは異なる挿入の深さに対して、充填
ステーションを調整するには、センサ装置１４の保持装置１５を開放し、ガイド
レール１３に沿ってセンサ装置１４を望ましい量だけ調整するだけでよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 唯一の図面は、チューブ充填機械の充填ステーションを表わした
図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3E118 AA06 BA08 BB16 DA01 DA11 EA01 FA02 FA06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チューブを異なる処理ステーションを通って運搬するための
   フィード装置を含むチューブ充填機械であって、この処理ステーションは充填ス
   テーション（１０）を含み、ここで、充填パイプ（１６）を上方から実質的に垂
   直なチューブ（１２）へ導入し、注入手段（１７）によって充填媒体をチューブ
   （１２）へ導入することができ、このチューブ充填機械は、センサ装置が充填ス
   テーション（１０）に配置されてチューブ（１２）と導入された充填パイプ（１
   ６）との間の相対的な位置を検出し、制御装置（１９）が設けられてセンサ装置
   （１４）からの位置信号を受取り、注入手段（１７）は位置信号に従って制御装
   置（１９）によって制御できることを特徴とする、チューブ充填機械。
2. 【請求項２】 センサ装置（１４）が、チューブ（１２）と充填パイプ（１
   ６）との間の相対的な運動の方向に対して平行な方向（Ｖ）に調整可能であるこ
   とを特徴とする、請求項１に記載のチューブ充填機械。
3. 【請求項３】 注入装置（１７）がサーボモータによって駆動され、制御装
   置が位置信号に従ってサーボモータをオン、オフ切換することを特徴とする、請
   求項１または２に記載のチューブ充填機械。
4. 【請求項４】 充填パイプ（１６）とセンサ装置（１４）とがフレームに固
   定され、チューブ（１２）を充填ステーション（１０）において持上げることが
   できることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のチューブ充填機械
   。
5. 【請求項５】 センサ装置（１４）が光センサと光源とを含み、これが光線
   （１４ａ）を充填パイプ（１６）の外面に向け、チューブ（１２）を充填パイプ
   （１６）導入時に光線（１４ａ）の経路にもたらすことができることを特徴とす
   る、請求項１から４のいずれかに記載のチューブ充填機械。
6. 【請求項６】 反射された光線を光センサによって検出できることを特徴と
   する、請求項５に記載のチューブ充填機械。