JP2006504934A - 密封された食品容器の製造方法およびその接合領域の超音波試験装置 - Google Patents
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Abstract
Description
0°<α≦30°
好ましくは、
5°≦α≦20°
さらに最も好ましくは、
10°≦α≦18°
図11によれば、正常な状態で周囲空気に露出し接合領域3の表面10に隣接している少なくとも1つの超音波送信機および少なくとも1つの超音波受信機が設けられている。一般に、1つ以上の超音波送信機および/または1つ以上の超音波受信機が設けられており、受信機の数および送信機の数は、必ずしも同じである必要はない。重要なのは、受信機の配置が、接合領域3に設けられた少なくとも1つの材料境界部からの超音波信号によって行われることである。
0<α<30°
それに関して好ましくは、
5≦α≦20°
特に好ましくは、
10≦α≦18°
本発明に従って適用される検知技法に関して説明したように、最も好ましい実施形態において、超音波エネルギーを発生するために電気機械変換器の機械的出力部と、一方で超音波エネルギーを検知するために機械電気変換器の機械的入力部と、調査すべき接合領域3の最も外面10との間に中間媒体、好ましくは液体、最も好ましくは水が適用される。
図19において、このような相対運動を実現する第1の好ましい実施形態が示されている。容器1および接合領域3は、中央軸線Zに関して回転対称形状である。容器1は、駆動モータ52および好ましくは回転角度検出器54を有する回転駆動体50上に、その中央軸線Zに同軸に配置される。駆動ユニット50によって、容器1は、好ましくは一定の回転速度ωで回転される。好ましくは、回転は容器1の所定のマーキングが所定の回転位置φ=0をとるときに開始される。その位置に関して、回転角度検出器54は瞬間的に達成される角度を示す信号φを発生する。
容器の接合領域3を走査するために考えられる大部分の実施形態において、よく規定された再生可能な位置に各容器1を調査中に配置することが重要である。これは、例えば、プラスチック材料の容器のような製造公差または前の取り扱いによって形状が非常に変化する容器においては特に明らかではない。これは、特に図19、図20、図21、図22に例示されたような超音波送信機/受信機の相対運動を実現するとき、すなわち、このような運動制御が、接合領域3の所定の公知のあらかじめ記録された経路または形状に基づくときにはいつでも、特に重要である。
図27において、試験され証明された接合を有する充填容器を製造するための機械設備全体が概略的な図面の形態で示されている。概略的に示された図1を参照すると、容器の第1の部分1aは、概略的に全体を符号82で示す円形コンベヤのような直線または回転コンベヤによって充填組立ステーション84に1つの流れとして搬送される。ステーション84を組立ておよび充填するために、製品Prが送られ、並びに上述したように適切なコンベヤ84によって図1に示したように容器の第2の部分1bが送られる。
10 表面
12 送信機/受信機
14a,14b 変換器
16 発振器
26 液体境界部
38 ヘッド
46 液体フィルム
50 駆動モータ
Claims (71)
- 少なくとも容器の第1の部分および第2の部分を提供するステップと、
前記第1および第2の部分の少なくとも1つの部分内に製品を供給するステップと、
前記第1の部分の一部を前記第2の部分の一部に接合し接合領域を形成することによって前記第1の部分と第2の部分を組み立てるステップと、
前記接合領域に沿って超音波エネルギーのパルス列の送信されたビームで走査するステップと、
前記接合領域から超音波エネルギーの反射パルス列を検知するステップと、
少なくとも1つの時間ラグ、および前記検知されたパルス列の振幅の時間微分係数を決定するステップと、
前記時間微分係数の少なくとも1つと所定のしきい値を比較することによって前記接合領域に沿った前記接合の品質を示す信号を発生させるステップと、
前記指示信号が前記接合領域に沿った接合が不正確であることを示す場合、前記容器を抽出するステップと、を含む充填容器を製造するための方法。 - 前記パルス列のビームを前記接合領域に向け、前記反射されたパルス列を前記接合領域から独占的に液体を通して少なくとも主要な部分に向けるステップを含む請求項1に記載の方法。
- 前記パルス列のビームを前記接合領域に向けるステップであって、前記方向は、接合領域に直角ではなく、前記領域上の垂線と前記接合領域に沿って前記ビームの走査方向とによって画定される平面内にあると考えられるステップを有する請求項1に記載の方法。
- 前記容器の前記接合領域はループを形成する請求項1に記載の方法。
- 前記ループは少なくともほぼ平坦である請求項4に記載の方法。
- 前記ループは少なくともほぼ円形である請求項4に記載の方法。
- 前記接合領域は、互いに重なっている少なくとも3つの材料から形成され、前記材料のうち2つの材料は、付随して材料境界部を形成し、前記検知は、前記材料境界部の少なくとも1つから超音波エネルギーの反射パルス列を検知することを含む請求項1に記載の方法。
- 前記接合領域に沿った超音波エネルギーの前記パルス列の前記走査経路を監視するステップと、前記発生された指示信号が不正確な接合を示す前記接合領域に沿った場所を識別するステップとを含む請求項1に記載の方法。
- 前記ビームは、最も高感度の超音波エネルギー検知の軸線とほぼ同軸に発生させられる請求項1に記載の方法。
- 送信された前記パルス列が検知されるように前記少なくとも1つの反射パルス列と重複しないように前記パルス列のデューティサイクルおよびパルス列反復周波数を選択するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 直角方向と角度αとによって画定される前記方向を選択するステップであって、この場合、αについては、0°<α≦30°
好ましくは、5°≦α≦20°
さらに好ましくは、10°≦α≦18°であるステップを含む請求項3に記載の方法。 - 前記液体は水である請求項2に記載の方法。
- 少なくとも前記容器の前記接合領域およびパルス列の前記ビームを発生するための電気機械変換器の出力部並びに前記反射されたパルス列を検知するための機械電気変換器の入力部を前記液体に浸けるステップを含む請求項2に記載の方法。
- パルス列の前記ビームを発生するための電気機械変換器の出力部から前記接合領域および前記パルス列を検知するための機械電気変換器の入力部へ前記液体のローカルブリッジを確立するステップを含む請求項2に記載の方法。
- 前記接合領域に前記液体を局所的に適用することによって前記ブリッジを確立するステップと、前記走査が終わった後、前記接合領域から前記液体を吸引するステップとを有する請求項14に記載の方法。
- 前記接合領域に沿って前記ビームを移動させ、前記容器を静止して保持することによって前記走査を確立するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 前記ビームを静止しながら、前記ビームを前記接合領域に沿って移動させることによって前記接合領域を走査するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 前記容器並びに前記ビームを移動させることによって前記走査を実行するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 前記所定の軌道に沿って前記走査を実行するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 前記接合領域のコースを追跡し、前記追跡の結果によって前記容器および前記ビームの相対運動を制御することによって前記走査を実行するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 吸引によって前記走査のために前記容器を位置決めするステップを含む請求項1に記載の方法。
- 前記第1および第2の部分の流れを供給し、前記部分の少なくとも1つの部分内に前記製品を供給し、前記組立て、前記走査、検知、決定、発生するステップを実行し、各指示信号が不適切である接合を示す容器を他の容器から分離し、漏れ試験を行うために他の容器を搬送し、漏れのある容器を前記他の容器から分離するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 少なくとも容器の第1の部分および第2の部分を提供するステップと、
前記第1および第2の部分の少なくとも1つの部分内に製品を供給するステップと、
前記第1の部分の一部を前記第2の部分の一部に接合し接合領域を形成することによって前記第1の部分と第2の部分を組み立てるステップと、
超音波エネルギーの送信されたビームで前記接合領域を走査するステップと、
前記接合領域から超音波エネルギーの反射パルス列を検知するステップと、
前記検知された超音波エネルギーから前記接合領域に沿って前記接合の品質を示す信号を発生させるステップと、
前記送信されたビームを発生させるために電気機械変換器の機械的出力部からの前記超音波エネルギーを前記接合領域に、接合領域からの前記反射された超音波エネルギーを液体内で検知するために機械電気変換器の機械的入力部に向けるステップと、を含む充填容器を製造する方法。 - 前記反射された超音波エネルギーの少なくとも1つの特徴ある値の時間微分を実行し、前記時間微分の結果から前記指示信号を発生させるステップを含む請求項23に記載の方法。
- 前記走査超音波エネルギーをパルス列のビームとして前記接合領域に向けるステップを含む請求項23に記載の方法。
- 前記超音波エネルギーの前記ビームを前記接合領域に向け、この方向は、直角と異なり、前記領域の垂線と前記接合領域に沿った前記ビームの走査方向とによって画定される平面内にあると考えられる請求項23に記載の方法。
- 前記接合領域はループを形成する請求項23に記載の方法。
- 前記ループは少なくともほぼ平坦である請求項27に記載の方法。
- 前記ループは少なくともほぼ円形である請求項27に記載の方法。
- 前記接合領域は、互いに重なっている少なくとも3つの材料から形成され、前記材料のうち2つの材料は、付随して材料境界部を形成し、前記検知は、前記材料境界部の少なくとも1つから反射された超音波エネルギーを検知するステップを含む請求項23に記載の方法。
- 前記接合領域に沿って送信されたビームの前記走査経路を監視するステップと、前記発生された指示信号が不正確な接合を示す前記接合領域に沿った場所を識別するステップとを有する請求項23に記載の方法。
- 前記ビームは、最も高感度の超音波エネルギー検知の軸線とほぼ同軸に発生させられる請求項23に記載の方法。
- 送信された前記パルス列が超音波エネルギーの反射パルス列と重複しないように前記パルス列のデューティサイクルおよびパルス列反復周波数を選択するステップを含む請求項25に記載の方法。
- 直角方向と角度αとによって画定される前記方向を選択するステップであって、この場合、αについては、0°<α≦30°
好ましくは、5°≦α≦20°
さらに好ましくは、10°≦α≦18°であるステップを含む請求項26に記載の方法。 - 前記液体は水である請求項23に記載の方法。
- 少なくとも前記容器の前記接合領域および前記ビームを発生するための電気機械変換器の出力部並びに前記反射されたエネルギーを検知するための機械電気変換器の入力部を前記液体に浸ける請求項23に記載の方法。
- 前記ビームを発生するための電気機械変換器の出力部から前記接合領域および反射された超音波エネルギーを検知するための機械電気変換器の入力部へ前記液体のローカルブリッジを確立するステップを含む請求項23に記載の方法。
- 前記接合領域に前記液体を局所的に適用することによって前記ブリッジを確立するステップと、前記走査が終わった後、前記接合領域から前記液体を吸引するステップとを有する請求項37に記載の方法。
- 前記接合領域に沿って前記ビームを移動させ、前記容器を静止して保持することによって前記走査を確立するステップを含む請求項23に記載の方法。
- 前記ビームを定常状態として、前記ビームを前記接合領域に沿って移動させることによって前記接合領域を走査するステップを含む請求項23に記載の方法。
- 前記容器並びに前記ビームを移動させることによって前記走査を実行するステップを含む請求項23に記載の方法。
- 前記所定の軌道に沿って前記走査を実行するステップを含む請求項23に記載の方法。
- 前記接合領域のコースを追跡し、前記追跡の結果によって前記容器および前記ビームの相対運動を制御することによって前記走査を実行するステップを含む請求項23に記載の方法。
- 吸引によって前記走査のために前記容器を位置決めするステップを含む請求項23に記載の方法。
- 第1および第2の部分を有する前記容器の流れを供給し、前記部分の少なくとも1つの部分内に前記製品を供給し、前記組立て、前記走査、検知、発生、リーディングを行い、各指示信号が不適切である接合を示す容器を他の容器から分離し、漏れ試験を行うために他の容器を搬送し、漏れのある容器を前記他の容器から分離するステップを含む請求項23に記載の方法。
- 少なくとも容器の第1の部分および第2の部分を提供するステップと、
前記第1および第2の部分の少なくとも1つの部分内に製品を供給するステップと、
前記第1の部分の一部を前記第2の部分の一部に接合し接合領域を形成することによって前記第1の部分と第2の部分を組み立てるステップと、
超音波エネルギーの送信されたビームで前記接合領域を走査するステップと、
前記接合領域から反射された超音波エネルギーを検知するステップと、
前記検知された超音波エネルギーから前記接合領域に沿って前記接合の品質を示す信号を発生させるステップと、
前記超音波エネルギーの前記ビームを、前記領域の垂線と異なり前記領域の垂線と前記接合領域に沿った前記ビームの方向を走査する方向とによって画定される平面内にあると考えられる前記接合領域に向かう方向に向けるステップと、を含む充填容器を製造する方法。 - 前記反射された超音波エネルギーの少なくとも1つの特徴ある値の時間微分を実行し、前記時間微分の結果から前記指示信号を発生させるステップを含む請求項46に記載の方法。
- 前記走査超音波エネルギーをパルス列のビームとして前記接合領域に向けるステップを含む請求項46に記載の方法。
- 前記接合領域はループを形成する請求項46に記載の方法。
- 前記ループは少なくともほぼ平坦である請求項49に記載の方法。
- 前記ループは、少なくともほぼ円形である請求項49に記載の方法。
- 前記接合領域は、互いに重なっている少なくとも3つの材料から形成され、前記材料のうち2つの材料は、付随して材料境界部を形成し、前記検知は、前記材料境界部の少なくとも1つから反射された超音波エネルギーを検知するステップを含む請求項46に記載の方法。
- 前記接合領域に沿った送信されたビームの前記走査経路を監視するステップと、前記発生された指示信号が不正確な接合を示す前記接合領域に沿った場所を識別するステップとを有する請求項46に記載の方法。
- 前記ビームは、最も高感度の超音波エネルギー検知の軸線とほぼ同軸に発生される請求項46に記載の方法。
- 送信された前記パルス列が、反射され検知されるような前記少なくとも1つの反射パルス列と重複しないように前記パルス列のデューティサイクルおよびパルス列反復周波数を選択するステップを含む請求項48に記載の方法。
- 前記方向が、直角方向と角度αとによって画定されるように選択され、この場合、αについては、0°<α≦30°
好ましくは、5°≦α≦20°
さらに好ましくは、10°≦α≦18°であるステップを含む請求項46に記載の方法。 - 前記送信されたビームを発生するために電気機械変換器の機械的出力部からの前記超音波エネルギーを前記接合領域に、前記接合領域からの前記反射された超音波エネルギーを液体内で検知するために機械電気変換器の機械的入力部に向けるステップを含む請求項46に記載の方法。
- 前記液体は水である請求項57に記載の方法。
- 少なくとも前記容器の前記接合領域および前記ビームを発生するための前記電気機械変換器の出力部並びに前記反射されたエネルギーを検知するための前記機械電気変換器の入力部を前記液体に浸けるステップを含む請求項57に記載の方法。
- 前記ビームを発生させるための前記電気機械変換器の出力部から前記接合領域および反射された超音波エネルギーを検知するための前記機械電気変換器の入力部へ前記液体のローカルブリッジを確立するステップを含む請求項57に記載の方法。
- 前記接合領域に前記液体を局所的に適用することによって前記ブリッジを確立するステップと、前記走査が終わった後、前記接合領域から前記液体を吸引するステップとを有する請求項60に記載の方法。
- 前記接合領域に沿って前記ビームを移動させ、前記容器を静止して保持することによって前記走査を確立するステップを含む請求項46に記載の方法。
- 前記ビームを定常状態として、前記ビームを前記接合領域に沿って移動させることによって前記接合領域を走査するステップを含む請求項46に記載の方法。
- 前記容器並びに前記ビームを移動させることによって前記走査を実行するステップを含む請求項46に記載の方法。
- 前記所定の軌道に沿って前記走査を実行するステップを含む請求項46に記載の方法。
- 前記接合領域のコースを追跡し、前記追跡の結果によって前記容器および前記ビームの相対運動を制御することによって前記走査を実行するステップを含む請求項46に記載の方法。
- 吸引によって前記走査のために前記容器を位置決めするステップを含む請求項46に記載の方法。
- 第1および第2の部分の前記容器の流れを供給し、前記部分の少なくとも1つの部分内に前記製品を供給し、前記組立て、前記走査、検知、発生、リーディングを行い、各指示信号が不適切である接合を示す容器を他の容器から分離し、漏れ試験を行うために他の容器を搬送し、漏れのある容器を前記他の容器から分離するステップを含む請求項46に記載の方法。
- 第1の部分の一部を前記第2部分の一部に接合することによって組み立てられる第1の部分および第2の部分を有する接合領域の試験装置であって、少なくとも1つの超音波エネルギーのパルス列のビームを発生する少なくとも1つの発生器と、少なくとも1つの超音波エネルギーセンサとを有し、前記少なくとも1つの発生器の出力部および少なくとも1つのセンサの出力部は、評価ユニットに連動可能に接続され、前記評価ユニットは、超音波エネルギーの検知されたインパルス列のタイムラグの時間微分係数が所定のしきい値に達したとき、および/または検知された超音波エネルギーのパルス列の振幅の時間微分係数が所定のしきい値に達したときにはいつでも、指示信号を発生し、前記指示信号は、前記接合領域に沿って不正確な接合を指示する、充填容器の接合領域の試験装置。
- 第1の部分の一部を前記第2部分の一部に接合することによって組み立てられる少なくとも第1の部分および第2の部分を有する充填容器の試験装置であって、少なくとも1つの超音波エネルギーのパルス列のビームを発生する少なくとも1つの発生器と、超音波エネルギー用の少なくとも1つのセンサとを有し、前記少なくとも1つのセンサの出力部は、前記接合の品質を示す信号を出力部で発生する評価ユニットに連動可能に接続されており、さらに試験される少なくとも1つの容器用の搬送構成および液体の供給源を含み、前記液体は、前記発生器の電気機械変換器の出力部を前記搬送構成上の容器の接合領域に前記少なくとも1つのセンサの機械電気変換器の入力部に接続する充填容器の試験装置。
- 第1の部分の一部を前記第2部分の一部に接合することによって組み立てられた少なくとも第1の部分および第2の部分を有する充填容器の試験装置であって、少なくとも1つの超音波エネルギーのビームを発生する少なくとも1つの発生器と、超音波エネルギーを検知する少なくとも1つのセンサとを有し、さらに試験される少なくとも1つの容器用の搬送構成を含み、前記少なくとも1つの発生器は、前記領域の垂直方向とは異なる方向に前記容器の接合領域に向かって前記少なくとも1つのビームを発生するようになっている充填容器の試験装置。
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