JP2009507232A - 漏れ無く密閉された容器を製造するための方法及び漏れテスト装置 - Google Patents

Abstract

漏れテストされる密閉容器（１）は、付勢部材（５ａ、５ｂ）を用いて第１の可撓性領域において圧迫される。力検出面（９ａ）において容器の第２の可撓性領域（３ｂ）からもたらされる力は、タイムスパン中に監視される。このタイムスパン中に生じる最大力は、検出される。その後の時点において、この力は測定され、容器の漏れは、この最大力と測定した力との間の差の関数として決定される。

Description

本発明は、漏れ無く密閉された容器を製造するための方法及び漏れテスト装置に関する。

本発明は、すべてが本発明と同一出願人による国際公開第００／０７３７６０号パンフレットまたは米国特許第６５５７３９５号明細書、６４３９０３２号明細書または６８４００８７号明細書において開示された漏れのない容器の製造方法にかかる技術をさらに改良したものである。

したがって、異なる可撓特性を有する第１の可撓壁領域及び第２の可撓壁領域を有する漏れのない容器を製造するため、本発明は、密閉容器を形成した後、少なくとも１つの付勢部材が容器の第１及び第２の可撓壁領域に接近、接触移動する製造方法を提供しようとするものである。このような付勢移動は、停止される。容器への付勢力は監視され、監視された付勢力はサンプルされ、第１の時点において第１の力測定信号を生じる。この監視された付勢力は少なくとも１つの後続の第２の時点においてさらにサンプルされ、第２の力測定信号を生じる。差分信号は、第１及び第２の力測定信号に依存して発生する。この容器は、異なる信号がテスト基準を満たす場合に漏れがないと判断される。したがって、付勢部材は、容器の第１の可撓壁領域に接近、接触移動し、第２の可撓性領域における付勢力の監視が行われる。この第１の力測定信号を生じる監視された付勢力のサンプルは、第１の時点を含むその時点までのタイムスパンの間に発生する最大力信号値を決定することである。

この方法における一実施形態において、付勢部材は、一実施形態において機械的ストッパにより規定される容器に関して所定位置まで移動する。さらに、一実施形態における付勢部材の停止は、少なくとも実質的に第１の時点において行われ、したがって、少なくとも実質的には監視された付勢力をサンプルして第１の力測定信号を生じる時点において行われる。

一実施形態において、所定タイムスパンが選択され、第１の時点を含むその時点までのこの所定タイムスパン中に発生した最大力値を決定する。

一実施形態において、付勢する工程は、少なくとも２つの付勢部材を前記第１の可撓壁領域を前記容器の反対側から接近、接触移動させる工程を備える。

一実施形態において、容器の第１の可撓壁領域は、容器の本体部の壁領域であり、第２の可撓壁領域は、容器の本体部の開口部における封止カバーである。

したがって、一実施形態おいて、第２の可撓性領域は、この開口部におけるフォイル状封止カバーである。

さらなる実施形態において、第２の可撓壁領域における付勢力を監視する工程は、第２の可撓性領域から所定量離間する力検出面に沿って実行され、これにより、第２の可撓壁領域は、容器の非付勢状態にあると判断される。この所定量は、第２の可撓壁領域が密閉容器内の増加した圧力により外側に撓みうる最大距離よりも十分に小さい。

一実施形態において、付勢力を監視する工程は、抵抗計を用いて監視する工程を備える。

この方法のさらなる実施形態において、監視された付勢力は、第１の時点よりも前の第３の時点において閾値と比較され、監視された力が閾値に少なくとも達しない場合に、容器は大きな漏れがあると定義される。

製造方法のさらなる実施形態において、多数の容器を準備し、搬送装置で移動させて付勢部材を移動させ、付勢部材を停止し、付勢力を監視し、このサンプリングを実行し、差分信号を生成してさらに搬送装置で移動された１以上の容器においてこの漏れのあり／なしの考慮を少なくともほぼ同時に実行する。

さらなる実施形態において、監視された力は、第１の時点以前の第３の時点において閾値と比較され、第３の時点において監視された力が少なくとも閾値に達している場合に、容器に漏れがないとして定義する。この第３の時点において監視された力値は、閾値に少なくとも達している場合、漏れなしと判断された以前にテストされた容器において生成されたこのような力と平均化され、閾値は、この平均化の結果に依存して適用される。

さらなる実施形態において、差分信号は、小さな漏れがあると表示する閾値と比較される。

さらなる実施形態において、差分信号は、漏れなしと判断された容器の以前のテスト中に生成されたこのような差分信号と平均化され、小さな漏れがあると示す閾値は、このような平均化の結果に依存して制御される。

さらなる実施形態において、少なくとも１つの力閾値が設けられ、監視された力は、このような閾値と比較され、この閾値は、比較結果の関数として更新される。

特定の特徴を有する上述されたさまざまな実施形態は、組み合わされてもよく、これにより組み合わされた特徴と対応する密閉された漏れのない容器を製造するための方法におけるさらなる実施形態のために規定されてもよい。

可撓特性が異なる少なくとも第１及び第２の可撓壁領域を有する密閉容器の漏れテストのための本発明における漏れテスト装置は、テスト中の容器を収縮する付勢構造(biasing arrangement)を備える。漏れテスト装置は、さらに、テスト中の容器の壁部に適用可能な力検出器を備え、力検出器は、電気出力信号を生成する。この力検出器の出力は、出力部が比較ユニットの１つの入力部に操作上接続される保持ユニットに操作上接続され、比較ユニットの第２の入力部が力検出器の出力部に操作上接続されている。付勢構造は、容器の第１の可撓性領域を付勢するように配置され、力検出器は、容器の第２の可撓性領域と協働するように配置されている。

装置の一実施形態において、付勢構造は、同一面内で相対移動可能な少なくとも２つの相対移動可能な付勢部材を備える。これにより、力検出器は、この面に対してほぼ垂直な力を検出する力検出面を有する。

装置のさらなる実施形態において、力検出器は、抵抗計を備える。

装置のさらなる実施形態において、付勢構造は、容器への付勢活動を制限する機械的ストッパと協働する。

装置のさらなる実施形態において、力検出器の出力部は、最大値検出ユニットの入力部に操作上接続されている。

本発明における装置のさらなる実施形態において、装置は、多数のこの容器のための搬送設備を備える。少なくとも２つのこの付勢構造及び力検出器は、搬送設備と共に移動するように設けられている。

装置のさまざまな実施形態は、これにより組み合わされてもよく、組み合わされた特徴を有するこのような装置のさらなる実施形態を生じてもよい。

可撓特性が異なる第１及び第２の可撓壁領域を有する漏れ無く密閉された容器を製造するための方法であって、密閉容器を準備し、少なくとも１つの付勢部材を、前記容器の前記第１及び第２の可撓壁領域の１つに相対的に接近、接触移動させるさらなる方法がもたらされる。この移動は、停止される。容器の付勢力は、監視される。監視された付勢力は、サンプルされ、第１の時点における第１の力測定信号を生じる。監視された付勢力は、少なくとも１つの後続の第２の時点においてサンプルされ、第２の力測定信号を生じる。差分信号は、第１及び第２の力測定信号に依存して漏れ表示信号として生成される。現在テスト中の容器に漏れがない場合、容器の以前のテスト中に生成された差分信号の平均信号は、現在の差分信号で更新する。これにより、差分信号は、少なくとも１つの閾値信号と比較され、閾値信号は、この平均信号に依存して制御されている。これにより、付勢部材を移動する工程は、第１の可撓壁領域に対して相対的に接近、接触することにより実行され、付勢力を監視する工程は、第２の可撓壁領域において実行される。第１力測定信号を生じる監視された付勢力をサンプルする工程は、第１の時点を含む第１の時点までのタイムスパン中に発生した最大力信号値を決定する工程を備える。

さらなる実施形態において、可撓特性が異なる第１及び第２の可撓壁領域を有する漏れ無く密閉された容器を製造するための方法がもたらされる。これにより、密閉容器は、準備され、少なくとも１つの付勢部材は、容器の１つの可撓壁領域に対して相対的に接近、接触移動する。この移動は、停止される。容器の付勢力は、監視される。監視された付勢力は、サンプルされ、第１の時点における第１の力測定信号を生じる。監視された付勢力は、少なくとも１つの後続の第２の時点においてさらに監視され、第２の力測定信号を生じる。差分信号は、第１及び第２の力測定信号に依存して、１つの漏れ表示信号として生成される。監視された付勢力は、さらなる時点においてさらにサンプルされ、漏れを表示する現在のさらなる力測定信号を生じる。さらなる力測定信号の平均信号は、漏れのない容器の以前のテスト中に生成され、このような測定信号は、現在のさらなる力測定信号が容器に漏れがないと表示した場合、現在のさらなる力測定信号で更新される。これにより、差分信号は、この平均信号に依存する閾値と比較される。漏れがあると表示された容器は、排斥される。

したがって、付勢部材を移動する工程は、第１の可撓壁領域に相対的に接近、接触することで実行され、付勢力を監視する工程は、第２の可撓性領域において実行される。第１の力測定信号を生じる監視される付勢力をサンプルする工程は、第１の時点を含む第１の時点までのタイムスパン中に発生した最大力信号値を決定する工程を備える。

さらなる実施形態において、可撓壁部分を有する密閉容器を製造するための方法であって、密閉容器を準備して付勢する方法がもたらされる。容器の付勢力は、監視され、監視されたこのような力から、タイムスパン中に発生した最大力値は、検出される。検出されたこの最大力値に依存する信号は、記憶され、監視された付勢力に依存する信号と比較される。容器は、この比較の結果に依存して漏れがあるとして排斥される。

本発明は、ここで図面を参照しつつさらに例示される。

図１は、本発明における原理を示す図である。例えばもっぱら漏れのない容器を最終的に製造するための生産ライン内などで漏れテストされる密閉容器１は、可撓性を有する全体的な壁部３における第１の領域３ａを有する。容器１の開口部４は、容器の壁部３における第２の可撓性領域３ｂである封止フォイル状部材により封止密閉(sealingly closed)されている。領域３ａ、３ｂは、異なる可撓特性を有している。一例かつ最も一般的なものとして容器１は、プラスチック材料からなるボトルであって、その開口部が例えば溶接によりボトル壁部３ｃにおける開口部４の縁部にシールされるフォイルカバー４により封止されている。フォイル状のカバーは、一方では可撓性を有するものとされているが、金属化されたプラスチックフォイル(metalized plastic foil)、またはプラスチック化されたアルミニウムのような金属フォイル(plastified metal foil)であって、実質的に非弾性のものである。この封止フォイルカバーで形成されるこの第２の可撓性領域３ｂとは反対に、ボトル３ｃの第１の可撓性領域３ａは、より厚いプラスチック材料からなり、より高い弾性を有する。したがって、全体の容器の壁部３におけるこの第１及び第２の領域３ａ、３ｂは、異なる可撓特性である。

漏れテストのため、容器１は、付勢構造５の付勢部材５ａ及び５ｂ間に配置される。付勢部材５ａ及び５ｂは、第１の可撓性領域３ａに付勢負荷Ｂをかけるために相対的に接近、接触移動する。その結果、図１に示すような実施形態において、部材５ａ及び５ｂ双方は、互いから互いに、例えば容器１のためのコンベアのような機械的な基準部６に関して同等に接近する。部材５ａ、５ｂの互いへの接近移動により、容器１は、領域３ａで圧迫されて破線で示すように内側に撓む。この付勢構造５による圧迫付勢により引き起こされる容器１内の圧力増加により、封止フォイル状部材により形成される第２の可撓性領域３ｂは、図１及び拡大して描写した図２に示すように外側に撓んでいく。外側に撓んだ第２の可撓性領域３ｂは、その結果、テスト機械の機械基準部６に関して静止している力検出器９の検出面９ａを押し上げる。封止フォイル状部材により形成される第２の可撓壁部分３ｂと力検出器９の検出面９ａとの間の距離ｄは、容器１内の圧力の増加によりフォイル状部材が外方に撓みうる最大距離Ｄよりも十分に小さい。この関連する図２では、ｄ及びＤの正確な関係を示していない。半径１または２ｃｍ程度の円状領域３ｂのため、間隔ｄは、例えば０．５ｍｍで選択されている。小さい間隔ｄを選択する効果は、外方への撓みによる引張強度によって封止リンク部または溶接部５に機械的負荷がほぼかけられていないこのような範囲に第２の可撓性領域３ｂの外方への撓みが制限されることである。

さらに図１において図示されるように、第１の可撓性領域３ａを圧迫する付勢部材５ａ及び５ｂの相対移動は、駆動部７ａ及び７ｂそれぞれにより発生し、ストッパ８ａ及び８ｂそれぞれにより制限される。

図３には、発明の装置により実行されるような発明の方法を説明する力対時間の定性的なダイアグラムが示されている。図３における時間０では、２つの付勢部材５ａ及び５ｂの付勢移動が開始される。移動の特性、すなわち駆動部７ａ及び７ｂにより付勢部材５ａ及び５ｂで発生するような加速度及びこれによる速度は既知であり、付勢部材５ａ及び５ｂを図１のストッパ８ａ及び８ｂまで移動させるためのタイムスパンは既知であり、ｔ_１までのタイムスパンとして図３に示されている。付勢部材５ａ及び５ｂが第１の可撓性領域３ａと接触し、そしてその領域３ａを圧迫するように付勢すると、容器１内の圧力は、製品が充填されているか否かにかかわらず上昇し、封止フォイル状部材により形成される第２の可撓性領域３ｂを外方に向けて撓ませる。間隙ｄを有するギャップが外方に撓んだ第２の可撓性領域３ｂにより埋められ、部材５ａ及び５ｂによる付勢移動のさらなる増加により、及び外方に撓んでいる第２の可撓性領域３ｂと力検出器９の検出面９ａとの接触面積の増大により、この静止している力検出器９により検出される力Ｆが増大する。ｔ_１までの時間Ｆ（ｔ）にわたる力の過程（course）の少なくとも一部は、監視される。最大値検出を用いて、力検出器９により監視されたような力の最大値が決定される。その結果、図３に示すような一実施形態において、過程（ａ_１）により、駆動部７ａ及び７ｂの移動特性とストッパ８ａ及び８ｂの位置とが選択され、力検出器９により監視されるような過程Ｆ（ｔ）は、ｔ_１までのタイムスパン中に最大値に達する。いずれにせよ、図３において、純粋に定性的に、過程Ｆ（ｔ）の３つの肯定的なタイプは、（ａ_１）、（ａ_２）及び（ａ_３）として示されている。過程が（ａ_１）とほぼ一致する場合、これによりｔ_１までの最大値検出により値Ｆ_ｍａｘ１が決定される。この過程（ａ_１）は、漏れがあるが後述されるであろう大きな漏れのない容器の場合において生じる。（ａ_２）または（ａ_３）による過程Ｆ（ｔ）は、容器に漏れがないか、または小さな漏れがあることを示している。過程が（ａ_２）に従う場合、ｔ_１までに検出される最大力値は、Ｆ_ｍａｘ１による。過程Ｆ（ｔ）が（ａ_３）に従う場合、そのとき時間ｔ_１までに検出される最大力値は、Ｆ_ｍａｘ３となる。

最大力値Ｆ_ｍａｘがいつ発生するにかかわらず、０からｔ_１までのタイムスパンの間では、時間ｔ_１において、この最大値が確定される。

テスト中の容器１が大きな漏れＬＬを有する場合、そのとき過程Ｆ（ｔ）は、図３における過程（ｂ）により定性的に示されるであろう。大きな漏れのある容器１における付勢部材５ａ及び５ｂによるさらなる付勢圧迫を防止するため、少なくとも１つの追加的な所定時間ｔ_ＬＬまたは０時間から始まるタイムスパンが定義され、テスト中の容器１がこの時間ｔ_ＬＬにおいて所定力値Ｆ_ＬＬに少なくとも達するかどうか監視する。時間ｔ_ＬＬにおいて力閾値Ｆ_ＬＬが図３における過程（ｂ）により示されるように達しない場合、そのときストッパ８ａ及び８ｂそれぞれに達する前に部材５ａ及び５ｂによるさらなる付勢圧迫が停止し、大きな漏れのために容器１の内容物が絞り出されることを回避する。テスト中の容器１が大きな漏れＬＬを有さない場合、そのとき最大力値Ｆ_ｍａｘは、そのような最大値がいつ発生するかにかかわらず、またその絶対値にかかわらず、ｔ_１までのタイムスパン内で検出される。したがって、大きな漏れのないさまざまな容器は、さまざまな絶対値の最大力値Ｆ_ｍａｘを有してもよく、そのような最大値がｔ_１までのタイムスパン中の異なる時間においてに発生してもよい。

テスト中の容器の力対時間過程Ｆ（ｔ）からの最大力値の決定または検出に関して、さまざまな可能性が当業者に知られている。（ａ_２）及び（ａ_３）と一致するタイプの過程も考慮する１つの正統な可能性は、過程Ｆ（ｔ）の力値をサンプル及び記憶し、ｔ_１に至った後に、記憶された最大力値を選択することである。力検出器９の電気出力信号をアナログからデジタルに変換することと、記憶すなわちデジタルサンプルによる力対時間過程とにより、これは容易に行われる。さらにこの技術を追いかけてみると、最大力値Ｆ_ｍａｘが発生すると考えられる時間過程Ｆ（ｔ）の当該部分のみが記憶されるべきであることは、当業者に全く明確である。時間過程のこの領域は、図３において、領域Ｍにより、単に一例として示されている。このことにより、最大力値Ｆ_ｍａｘを決定するために必要な記憶容量が低減される。

容器に大きな漏れＬＬがないと定義する生成された過程（ａ）を考慮すると、ａ_１からａ_３のような過程のタイプにかかわりなく、最大力値Ｆ_ｍａｘが決定されて保持されることが説明される。所定タイムスパンｔ_２−ｔ_１の後、追加的な力の測定が有力な(prevailing)それぞれの過程において行われ、最大値Ｆｍａｘそれぞれに対し、ｔ２において測定されたこの力Ｆ（ｔ_２）が、小さな漏れを示す信号として評価される。このため、図３において示されているように、過程（ａ_２）及び（ａ_３）に対してこのような差分が０または負であるのに対して、過程（ａ_１）に対して差分信号ΔＦが発生する。

図４では、図３を用いた説明のような手順を実行する主な形式における本発明の装置が図示されている。したがって、すでに述べた特徴について以前の図のように同一の参照符号を用いる。テストされる容器１は、駆動部７ａ及び７ｂにより駆動される付勢部材５ａ及び５ｂ間に位置している。ストッパ８ａ、８ｂは、図１と共に本文中で説明されており、この図に示されていない。タイミングユニット１７は、付勢部材５ａ及び５ｂの付勢移動Ｂを開始し、これにより図３を念頭においてゼロ時間０を設定する。力検出器９の電気出力信号Ｓ（Ｆ）に応じる力は、図示のようにタイミングユニット１７及び切替ユニットＳＷ_１により制御される所定時間ｔ_ＬＬにおいて比較ユニットに供給される。これにより、時点ｔ_ＬＬにおいて出力信号Ｓ（Ｆ）は、ユニット２３により発生するような大きな漏れ表示閾値Ｓ_Ｏ（Ｆ_ＬＬ）と比較される。時点ｔＬＬにおいて力信号Ｓ（Ｆ）がＳＯ（ＦＬＬ）に到達しない場合にはいつでも、その入力信号が操作上Ｓ（Ｆ）に接続される切替ユニットＳＷ２はオープンとなり、付勢部材５ａ及び５ｂによって容器１をさらに付勢している制御ユニット２５を介してディスエーブル状態となる。閾値Ｓ_Ｏ（Ｆ_ＬＬ）がＳ（Ｆ）により時点ｔ_ＬＬに少なくとも達する場合、そのとき信号Ｓ（Ｆ）は、ＳＷ_２を介して図３におけるタイムスパンＭの間で時点ｔ_１までイネーブル状態である保持ユニット２６に導かれ、これにより、検出器９により監視されるような特性Ｆ（ｔ）との関連部分（relevant part）を表す電気信号Ｓ（Ｆ）を保持する。ｔ_１までの過程Ｆ（ｔ）の一部を表す保持ユニット２６に保持された内容は、最大検出・保持ユニット２７に供給され、ここでは、信号Ｓ（Ｆ_ｍａｘ）が検出されて保持される。この信号は、当該時点まで力検出器９により検出されてきた最大力Ｆ_ｍａｘを定義している。再度タイミングユニット１７により制御される時点ｔ_２において、最大値Ｓ（Ｆ）及びこの時点ｔ_２で力検出器９において有力な出力信号であるＳ（Ｆ_２）は、出力部において出力信号ＯＵＴ（ΔＦ）を発生する比較ユニット２８に供給される。比較ユニット２８の出力ＯＵＴ（ΔＦ）は、テスト中の容器１の漏れが小さいことを表示する。

本発明におけるテスト方法及びこれによる漏れのない容器の製造方法が容器の壁部３のすべての部分における漏れの検出を可能にするにもかかわらず、図１と共に文章中で記載されたような、すなわち例えばボトル部材の開口部４の端部に溶接された封止フォイル状部材を有するタイプの容器の最も決定的な部分における漏れを検出することに特に適している。このような最も決定的な部分は、この溶接部５及び封止フォイル状部材それ自体である。図１のように第２の可撓性領域３ｂを形成する封止フォイル状部材が力検出器９の検出面９ａを押圧することを回避するため、封止フォイル状部材の接触面において場合によって存在する漏れは、一実施形態において図２に示されるように、検出面９ａに所定量粗くすることによって実現されうる表面構造１９を形成することで塞がれる。また、付勢部材５ａ及び５ｂと容器１が存在する表面との接触面は、場合によって存在する漏れを塞ぐことを回避しうる。

比較ユニット２８の出力信号ＯＵＴ（ΔＦ）を直接評価する代わりに、付勢部材５ａ及び５ｂをこの出力信号の関数として用いることによる付勢を制御し、これによる図１時点のストッパ８ａ及び８ｂの移動を制御することができる。これにより、負帰還制御ループが導入され（図示略）、比較ユニット２８は、ユニット２７から検出、保持された最大力信号Ｓ（Ｆ_ｍａｘ）による定格値を、瞬間的に有力な信号Ｓ（Ｆ）と比較し、負帰還制御ループにおける調整ユニットとして、付勢部材５ａ及び５ｂを作動している駆動部７ａ及び７ｂを適用し、これにより、比較ユニット２８の出力信号ＯＵＴ（ΔＦ）を最小化する。これにより、駆動部７ａ及び７ｂに供給される制御信号は、漏れ表示信号として用いられる。

図５では、コンピュータユニット２８の一実施形態が概略的に示されている。上述されたように、ユニット２６において信号Ｓ（Ｆ）を示す力対時間の関連部分を記憶し、それから最大値Ｓ（Ｆ）を決定することは、一実施形態においては、デジタル処理で実行される。図４によれば、そうするために、図において破線で示されるようなアナログデジタル変換ユニットとしての上流ユニット２６が導入されている。図５において、検出されたデジタル信号Ｓ（Ｆ_ｍａｘ）_＃は、差分形成ユニット１２３_＃の一の入力部に供給される。図５において図示されているように、時間ｔ_１またはその後において、記憶されたデジタル信号Ｓ（Ｆ_ｍａｘ）_＃は、差分形成ユニット１２３_＃の第２の入力部に供給される。したがって、この時点において、差分形成ユニット１２３_＃の出力は、０となるはずである。この出力信号が０から外れている場合、これは、オフセット信号と判断されて保持ユニット１２７_＃に記憶され、差分形成ユニット１２３_＃の補償する目的で例えば図５において示されるように差分形成ユニット１２３_＃の入力部の１つの上流に設けられた加算ユニット１２８_＃を介して供給される。

図３における時点ｔ_２において、デジタル信号Ｓ（Ｆ_２）_＃（図４においてＳＷ_３の上流のアナログ／デジタル変換器を参照）は、図５において図示されているように、加算ユニット１２９_＃によってさらに有力な信号Ｓ（Ｆ）_＃に加えられる。このため、差分形成ユニット１２３_＃のダイナミックレンジは、全体的に用いられる。また、同一の原理がアナログ信号処理技術において実現可能となってもよい。

図６では、容器１が漏れなしと証明された同一の測定装置を有する同一タイプの容器１において測定された力検出器９の出力の力依存信号Ｓ（Ｆ）が定性的に示されている。このようなことはこれまでは、長期間の実験により、及び／または、標準的かつ高い正確性を有するが遅いかつ／または高価な漏れ検出システムを用いて行われてきた。

図３におけるｔ_ＬＬにおいて、漏れなし容器１における測定力値は、若干異なっており、統計的分配を規定する。これらは、平均値（ＲＦＬＬ）_ｍを生じる。図４における閾値Ｓ_Ｏ（Ｆ_ＬＬ）は、値（ＲＦＬＬ）_ｍからオフセット値ΔＲＦＬＬを引くことによって求められる。オフセット値ΔＲＦＬＬは、実際には大きな漏れのない容器がこのような大きな漏れのある容器として取り扱われることを許容してしまう可能性の大きさに基づいて選択される。したがって、図４における閾値Ｓ_Ｏ（Ｆ_ＬＬ）は、一実施形態において図６を念頭において、値（ＲＦＬＬ）_ｍ−ΔＲＦＬＬにより規定される。

一連の等しい容器１における継続中の操作の間において、温度及びこのような容器１の形状は、製造の許容誤差により容器１の形状を変化させる場合がある。これにより、値（ＲＦＬＬ）_ｍは、徐々に変化しうる。複数の一連のテストの間ごとにおいて、容器それぞれが重大な漏れがないように識別されるまでの時間ｔ_ＬＬごとに、力検出器９の実際の出力信号は、図７において示すような平均ユニット１３０に入力される。その点において、重大な漏れのない容器のｔ_ＬＬにおける力表示信号Ｓ（Ｆ）の最後のｍ個の値は、平均化される。平均結果信号バーＳ（Ｆ）は、図６における時間変化値（ＲＦＬＬ）_ｍと一致する。オフセットΔＲＦＬＬは、出力平均信号バーＳ（Ｆ）から引かれ、この操作の結果は、Ｓ_Ｏ（Ｆ_ＬＬ）として図４におけるユニット２１に供給される動的変化参照値となる。図４におけるこの動的変化参照値Ｓ_Ｏ（Ｆ_ＬＬ）は、図８において示されるように、例えば述べられたように、漏れのないテスト用の容器１を用いて求められた初期設定から定性的に開始される。

図４を用いた説明のように大きな漏れＬＬがテスト中の容器１にないといったんわかると、比較ユニット２８の出力において、小さな漏れがあることを示す出力信号ＯＵＴ（ΔＦ）が発生する。図９において、出力信号ＯＵＴ（ΔＦ）は、時間ｔ_２においてまたはその後においてイネーブル状態とされた比較ユニット１２５に供給されることでさらに評価される。参照値源１３０を用いて参照値ΔＳＬＲＥＦは、比較ユニット１２５に供給される。後述されるであろうように、ΔＳＬＲＥＦの値は、適切な時期に（in time）制御可能に変化してもよく、かつ／またはΔＳＬＲＥＦに参照される参照値φ_Ｒは、適切な時期に制御可能に変化してもよい。時間ｔ_２における信号ＯＵＴ（ΔＦ）が参照値ΔＳＬＲＥＦよりも大きい場合、そのとき信号ＳＬは、テスト中の容器１に小さな漏れＳＬがあることを示すユニット１２５において発生する。信号ＯＵＴ（ΔＦ）が参照値ΔＳＬＲＥＦに達しない場合、そのとき容器は、大きな漏れＬＬも小さな漏れＳＬも検出されないような漏れのないものと判断される。

図８に戻ると、平均信号バーＳ（Ｆ）は、図９のΔＳＬＲＥＦを参照するための基準であることがわかる。このため、一実施形態において及び図９において示されるように、参照値ΔＳＬＲＥＦは、固定値を参照しておらず、図７における平均ユニット１３０の出力部において発生するようなバーＳ（Ｆ）（ｔ_ＬＬ）を参照している。

さらなる実施形態においては、ΔＳＬＲＥＦについての動的Ｓ_Ｏ（Ｆ_ＬＬ）及び／または動的基準値バーＳ（Ｆ）（ｔ_ＬＬ）を実現することを別個にまたは追加的に実現しうる特徴を有する。これにより及び図１０において、図９における比較ユニット１２５の出力信号ＳＬがテスト中の容器に漏れがないと示すにかかわらず、現実の力差分信号ＯＵＴ（ΔＦ）は、平均ユニット１３５に導かれる。最後のｍ個のテストサイクルにわたって平均化された平均力差分信号バーΔＦに一致するユニット１３５の出力信号は、ユニット１２５において供給されて時間変化するΔＳＬＲＥＦ信号として用いられる総量ΔΔＦによりオフセットされる。

一定のΔＳＬＲＥＦが適用された図８を振り返ると、ΔＦの平均化の技術は、過程（ΔＳＬＲＥＦ）_ｔを用いて概略的に示されるように、動的に変化している値ΔＳＬＲＥＦを生じさせる。このΔＳＬＲＥＦは、このような力差分に影響を及ぼす外乱パラメータ（disturbing parameters）の変化にしたがって変化する。図８に示されるところによって、動的に変化している（ΔＳＬＲＥＦ）_ｔの信号を供給することは、動的に変化しているバーＳ（Ｆ）（ｔ_ＬＬ）の値を参照する代わりに、図９において破線で表示されているような安定した一定値φ_Ｒに対する（ΔＳＬＲＥＦ）_ｔを参照する際に、動的に変化している基準値バーＳ（Ｆ）（ｔ_ＬＬ）を提供することなく実現され得るであろうことは明らかである。

図１１によると、多数のテストステーション１４０は、テストされる容器１のための搬送設備１４２と共に移動する。容器１の搬送コース中において、容器は、搬送設備１４２と共に移動し続けるテストステーションに至る。テストユニット１４０それぞれは、既に説明したように構成されている。図１１の簡単な説明において、圧迫付勢部材５ａ及び５ｂそれぞれは、テストステーションそれぞれにおいて、力検出器９と同様に示されている。搬送の妨害なく、容器１は、付勢部材５ａ及び５ｂにより付勢的に圧迫され始め、力検出器９それぞれにおいて生じる力は、評価される。容器が漏れを有すると検出された場合、漏れのある容器は、図示されるように、選択スイッチ１４４により漏れのない容器から分離され、漏れのない容器１ＵＬの列がもたらされる。したがって、容器テストの結果は、漏れのない容器１ＵＬが製造されることである。

力検出器９として、例えばピエゾ検出器のような異なる既知の検出器を用いてもよい。目下実現されている形態において、力検出器９は、例えばドイツのHottinger Baldwin Messtechnik GmbHにより製造されるようなタイプＺ６などの抵抗歪計センサを含む。

記載されたようなフォイル状部材によって封止密閉されたプラスチック材料のボトルの流れのインラインテストのための目下実現されている実施形態を用いた場合、生産速度は、６００ボトル／分を超える速度に達する。極度に速い生産速度は、基本的に、図１のストッパ８ａ及び８ｂそれぞれまでの付勢部材５ａ、５ｂの迅速な移動により、容器１の圧迫付勢（squeezingly biasing）が確立された非常に迅速なテスト方法に基づいている。図１１において搬送中の２以上の容器が並行してテストされることで、この速いテスト速度がさらに増大する。

本発明においてこのような漏れのない容器を製造する要部における漏れテストされる密閉容器を示す概略図である。 図１における容器の壁部の可撓性領域の１つで監視される付勢力を示す図１における拡大図である。 本発明における装置及び本発明における製造方法の要部のテスト手順によりテストされた容器における、定性的に異なる力対時間の特性を示す図である。 本発明における製造方法の機構の範囲内にある漏れテスト手順にしたがって作動する本発明における装置の簡略化した信号フロー／機能ブロック図である。 図４における装置に規定どおりにデジタル信号の比較を正確に実行するための形態を示す図である。 同様に漏れのない同じ容器において遭遇する場合に、または例えば製造誤差または変化している環境パラメータに起因する場合に、期間にわたって力に依存する信号の異なる過程を示す図である。 大きな漏れを検出するための時間変化する閾値を生成するための実施形態を示す図である。 本発明のいくつかの実施形態において用いられたような時間変化する参照及び閾値信号の定性的な経路を示す図である。 機能ブロックダイアグラムの簡略図を用いて、テスト中の容器に小さな漏れがあるかどうかを、漏れの表示信号から評価している図である。 小さな漏れ表示のための時間変化する閾値を生成する本発明の実施形態を示す図である。 本発明における製造方法の機構に適用されるような高速容器テストのための本発明におけるインライン漏れテスト装置であって、密閉容器の流れから漏れのない容器のみを最終的に選択する装置を示す簡略図である。

符号の説明

１ 容器，密閉容器
３ａ 第１の可撓性領域，領域，第１の可撓壁領域
３ｂ 第２の可撓性領域，可撓壁部分，円状領域，第２の可撓壁領域
４ フォイルカバー，開口部（フォイル状部材）
５ 付勢構造，溶接部
５ａ，５ｂ 圧迫付勢部材，部材，付勢部材
８ａ，８ｂ ストッパ
９ 検出器，力検出器
９ａ 検出面
２５ 制御ユニット
２６ 保持ユニット，上流ユニット，ユニット
２７ 最大検出・保持ユニット，ユニット
２８，１２５ 比較ユニット
１４２ 搬送設備（コンベア）

Claims (25)

1. 異なる可撓特性を有する第１及び第２の可撓壁領域を有する漏れ無く密閉された容器の製造方法であって、
   ・密閉された前記容器を準備する工程と、
   ・少なくとも１つの付勢部材を、前記容器の前記第１及び第２の可撓壁領域の１つに接近、接触移動させる工程と、
   ・前記容器への付勢力を監視する工程と、
   ・前記移動を停止する工程と、
   ・監視された前記付勢力がサンプルされ、第１の時点における第１の力測定信号を生じる工程と、
   ・監視された前記付勢力が少なくとも１つの後続の第２の時点においてサンプルされ、第２の力測定信号を生じる工程と、
   ・前記第１及び第２の力測定信号に依存する差分信号を生成する工程と、
   ・前記差分信号がテスト基準を満たす場合に、前記容器を漏れがないと判断する工程と、
   を備え、さらに、
   ・前記付勢部材を前記第１の可撓壁領域に接近、接触移動させる工程と、
   ・前記第２の可撓壁領域における付勢力を監視する工程と、
   ・監視された前記付勢力をサンプルし、前記第１の力測定信号を生じる工程であって、前記第１の時点を含むその時点までのタイムスパン中に発生する最大力信号値を決定する工程を備える、前記第１の力測定信号を生じる工程と、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記容器について所定位置まで前記付勢部材を移動させる工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記停止する工程が、少なくとも実質的に前記第１の時点において実行されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 所定タイムスパンを選択する工程と、
   前記第１の時点を含むその時点までの前記所定タイムスパン中に発生する前記最大力信号値を決定する工程と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記付勢する工程が、少なくとも２つの前記付勢部材を前記容器の両側から前記第１の可撓壁領域に接近、接触移動させる工程を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記第１の可撓壁領域が、前記容器の本体部における壁領域であり、
   前記第２の可撓壁領域が、前記容器の本体部における開口部の封止カバーであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記第２の可撓性領域が、前記開口部のフォイル状封止カバーであることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 非付勢状態で前記容器の前記第２の可撓壁領域から所定量だけ離間した力検出面に沿って、前記第２の可撓壁領域における前記付勢力を監視する工程をさらに備え、
   前記所定量が、前記第２の可撓壁領域が前記容器内の圧力の増加のため外方に撓みうる最大距離よりも実質的に小さいことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記監視する工程が、抵抗計測器を用いて監視する工程であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記第１の時点以前の第３の時点において監視した付勢力を閾値と比較する工程と、
    監視された前記付勢力が前記閾値に少なくとも達しない場合に、容器に大きな漏れがあると定義する工程と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. コンベア上を移動する多数の前記容器を準備する工程と、
    前記移動、停止、監視、サンプル及び差分信号の生成を行う工程と、
    前記コンベア上を移動する１より多い前記容器を考慮する工程と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記第１の時点以前の第３の時点において監視した付勢力を閾値と比較する工程と、
    前記第３の時点において監視された前記付勢力が前記閾値に少なくとも達する場合に、容器に大きな漏れがないと定義する工程と、
    大きな漏れがないと判断されたテスト済み容器において監視されたこのような付勢力の値で前記閾値が少なくとも実現される場合に、前記第３の時点において監視された前記付勢力の値を平均化する工程と、
    前記平均化の結果に応じて前記閾値を適用する工程と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
13. さらに、前記差分信号を小さな漏れを示す閾値と比較する工程を備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 漏れがないと検討された容器における以前のテスト中に生成された差分信号と共に前記差分信号を平均化し、前記平均化に依存する小さな漏れを示す閾値を制御する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 少なくとも１つの力閾値を規定する工程と、
    監視した前記付勢力を前記力閾値と比較し、これにより、比較結果の関数として前記力閾値を更新する工程と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 可撓特性が異なる少なくとも第１及び第２の可撓壁領域を有する密閉容器の漏れテストのための漏れテスト装置であって、
    − テスト中の容器を圧縮するための付勢構造と、
    − テスト中の前記容器の壁部に適用可能であり、電気出力信号を生成する力検出器であって、当該力検出器の出力部が保持ユニットに操作上接続され、前記保持ユニットの出力部が比較ユニットの１つの入力部に操作上接続され、前記比較ユニットの第２の入力部が当該力検出器の出力部に操作上接続された力検出器と、
    を備え、
    前記付勢構造が、前記容器の第１の可撓壁領域を付勢するために配置され、
    前記力検出器が、前記容器の前記第２の可撓壁領域と協働するように構成されていることを特徴とする装置。
17. 前記付勢構造が、同一面内で相対移動可能である少なくとも２つの相対移動可能な付勢部材を有し、
    前記力検出器が、前記面に対して略垂直な力を検出する力検出面を有することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記力検出器が、抵抗計を備えることを特徴とする請求項１６または１７に記載の装置。
19. 前記付勢構造が、互いに接近離間して駆動移動可能である相対移動可能な付勢部材を備えることを特徴とする請求項１７または１８に記載の装置。
20. 前記付勢構造が、機械的ストッパと協働することを特徴とする請求項１６から１９のいずれか１項に記載の装置。
21. 前記力検出器の出力部が、最大値検出ユニットの入力部に操作上接続されていることを特徴とする請求項１６から２０のいずれか１項に記載の装置。
22. 多数の前記容器のための搬送設備をさらに備え、
    少なくとも２つの前記付勢構造及び前記力検出器が、前記搬送設備と共に移動することを特徴とする請求項１６から２１のいずれか１項に記載の装置。
23. 異なる可撓特性を有する第１及び第２の可撓壁領域を有する漏れ無く密閉された容器の製造方法であって、
    ・前記容器を準備する工程と、
    ・少なくとも１つの付勢部材を、前記容器の前記第１及び第２の可撓壁領域の１つに相対的に接近、接触移動させる工程と、
    ・前記容器への付勢力を監視する工程と、
    ・前記移動を停止する工程と、
    ・監視された前記付勢力がサンプルされ、第１の時点における第１の力測定信号を生じる工程と、
    ・監視された前記付勢力が少なくとも１つの後続の第２の時点においてサンプルされ、第２の力測定信号を生じる工程と、
    ・漏れを表す１つの信号として、前記第１及び第２の力測定信号に依存する差分信号を生成する工程と、
    ・前記容器に漏れがない場合に、容器の前回のテスト中に生成された前記差分信号の平均信号を更新する工程と、
    ・前記差分信号を少なくとも１つの閾値信号と比較し、少なくとも１つの前記閾値信号を前記平均信号に依存して制御する工程と、
    を備え、
    ・前記付勢部材を前記可撓壁領域に相対的に接近、接触移動させる工程と、
    ・前記第２の可撓壁領域における前記付勢力を監視する工程と、
    ・監視された前記付勢力をサンプルし、前記第１の力測定信号を生じる工程であって、前記第１の時点を含むその時点までのタイムスパン中に発生する最大力信号値を決定する工程を備える工程と、
    をさらに備えることを特徴とする方法。
24. 可撓特性が異なる第１及び第２の可撓壁領域を有する漏れ無く密閉された容器を製造するための方法であって、
    ・前記容器を準備する工程と、
    ・少なくとも１つの付勢部材を、前記容器の前記可撓壁領域の１つに相対的に接近、接触移動させる工程と、
    ・前記容器への付勢力を監視する工程と、
    ・前記移動を停止する工程と、
    ・監視された前記付勢力がサンプルされ、第１の時点における第１の力測定信号を生じる工程と、
    ・監視された前記付勢力が少なくとも１つの後続の第２の時点においてサンプルされ、第２の力測定信号を生じる工程と、
    ・漏れを表す信号として、前記第１及び第２の力測定信号に依存する差分信号を生成する工程と、
    ・監視された前記付勢力をさらなる時点においてサンプルし、漏れを表すために現在のさらなる力測定信号を生じさせ、前記力測定信号が容器に漏れがないと示す場合に、漏れのない容器の以前のテスト中に生成したさらなる力測定信号の平均信号を前記現在のさらなる力測定信号に更新する工程と、
    ・前記差分信号を前記平均信号から依存する閾値と比較する工程と、
    ・漏れがあると示された容器を排斥する工程と、
    を備え、
    ・前記付勢部材を前記可撓壁領域に相対的に接近、接触移動させる工程と、
    ・前記第２の可撓壁領域における前記付勢力を監視する工程と、
    ・監視された前記付勢力をサンプルし、前記第１の時点を含むその時点までのタイムスパン中に発生する最大力信号値を決定する第１の力測定信号を生じる工程と、
    をさらに備えることを特徴とする方法。
25. 可撓壁部分を有する密閉容器を製造するための方法であって、
    ・密閉容器を準備する工程と、
    ・前記密閉容器を付勢する工程と、
    ・前記密閉容器の付勢力を監視する工程と、
    ・監視された前記付勢力からタイムスパン中の最大力値を検出する工程と、
    ・前記最大力値に依存する信号を記憶する工程と、
    ・監視された前記付勢力に依存する信号を記憶された前記信号と比較する工程と、
    ・前記比較の結果に依存して漏れがあるとされた前記密閉容器を排斥する工程と、
    を備えることを特徴とする方法。

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