JP2009541021A - 容器を処理するための方法および容器処理機械 - Google Patents

Abstract

垂直な機械軸線を中心に回転するように駆動される少なくとも１つのロータを具備する、回転する構造様式の少なくとも１つの容器処理機械を用いて容器を処理するための方法において、このロータ上の複数のレーンで容器の処理が行われる。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の方法および請求項３２の上位概念に記載の容器処理機械に関する。

本発明において、「容器」とは、極めて多様な種類の充填物、特に液状および／またはペースト状の充填物のための包装手段として適しており、および／または該包装手段として使用される特に瓶、缶、チューブおよびその他の容器を意味するものとする。

本発明において、「処理」とは、極めて多様な種類の容器処理を意味するものとし、例えば処理機械をすすぎ洗い機として構成した場合の容器の洗浄、処理機械を滅菌機として構成した場合の容器の滅菌、処理機械を充填機械として構成した場合の容器への充填、処理機械をラベリング機械として構成した場合の容器へのラベル付けおよび／または印刷、処理機械を閉鎖機械として構成した場合の容器の閉鎖または密封などを意味するが、しかしまた他の種類の処理も考えられる。

この種の包装手段または容器を処理する際、特に高い性能である場合、回転する構造様式の処理機械が用いられ、しかも、連続的にまたはクロック制御されて垂直な機械軸線を中心に回転するように駆動されるロータを具備する機械が用いられ、このロータ上で、ロータの回転運動中に容器入口から容器出口までの間に容器の処理が行われる。公知の処理機械の場合、このためにロータの周囲に、垂直な機械軸線を中心に等しい角距離に配されて処理位置が形成されている。これらの処理位置は、とりわけ、容器を収容するためのそれぞれ１つの容器収容部と、各処理を行うための固有の他の機能部材とを有する。容器は、例えば搬送星形車によって形成された容器入口からそれぞれの処理位置に、あるいはその位置の容器収容部に供給される。処理された容器は、例えば同様に搬送星形車によって形成された容器出口から、他の用途または処理のために個々の容器収容部から取り出される。容器入口と容器出口との間におけるロータの回転運動の角度範囲内で処理が行われる。構造上の理由から、ならびに容器の供給および排出のために必要となるスペースから、この角度範囲は３６０°よりも小さく、最適化された状況でも３３０°程度の範囲である。

回転する構造様式の処理機械のために必要とされるような高い性能である場合、処理に利用できる、ロータの回転運動の角度範囲がこのように制限されていると、高い性能、従って高いロータ回転速度において十分な処理時間が確保できるように、直径を極めて大きくする必要がある。従って、比較的高い性能の充填機械の場合、ロータの直径が、７．５メートル程度になることもまれではない。

ロータ回転速度を低減して高い性能（単位時間当たりの高い容器処理数）を実現するために、垂直な機械軸線を中心に回転するように駆動されるロータ上において、この機械軸線を円環状に囲繞する、機械軸線からの径方向の距離が異なる複数のレーンに処理ステーションが配置されている容器処理機械が公知である（特許文献１）。容器は、複数レーンの容器流れとして容器入口から処理機械に供給され、しかもその際、供給される容器流れの各レーンに、ロータへのレーンが付設されている。すなわち、供給される容器流れの各レーンの容器は、ロータの自らのレーンへ、あるいはこのレーン上を周回する容器収容部へ到達する。同様にして、処理された容器は、容器出口においてロータのレーンから取り出され、複数レーンの容器流れとして別の用途または処理に供給される。その際、各容器の処理は、やはり容器入口と容器出口との間において、ロータの回転運動の３６０°よりも小さな角度範囲内で行われる。多数の容器をロータの複数レーンで同時に処理することによって、容器収容部あるいは処理ステーションがロータ周囲におけるただ１つのレーン上に設けられている公知の機械に比べて、確かに改善がなされているが、しかし、複数レーンで容器を供給および排出するために、高コストの、また障害が発生しやすい構造にならざるを得ない。
国際公開第２００６／０１１８９６号パンフレット

本発明の課題は、使用される処理機械のロータの直径を縮小した場合に、しかも、特に容器入口および容器出口の構成を簡素化した場合にも高い性能を実現できる方法を提示することである。

この課題は、請求項１に記載の方法によって解決される。請求項３２に処理機械についての記載がある。

本発明の場合、容器は、単一レーンの容器の流れとして、少なくとも１つの容器入口に供給され、この容器入口から、第１のレーン上を移動して通過する容器収容部に引き渡される。同様に、容器は、容器出口において、そこを通過する容器収容部から単一レーンの容器流れとして次々と取り出され、しかも、好ましくは、第１のレーン上を移動しながら容器出口を通過する容器収容部から取り出される。処理中に、回転するロータ上において、各容器について、または容器を有する各容器収容部について少なくとも１回のレーン変更が行われる。その結果、各容器は、ロータが３６０°未満の角度範囲、例えば３３０°の角度範囲を回転した後にもまだ容器出口に達することはなく、ロータがこの角度範囲よりも明らかに大きな範囲、例えば約３３０°に３６０°または３６０°の複数倍を加えた範囲をロータが回転運動した後にようやく容器出口に達する。これにより、処理機械が高い性能である場合にも、従ってロータ回転速度が高い場合にも、十分長い処理時間を実現することができ、しかも、単一レーンの容器流れとして容器を確実かつ信頼性を有して供給および／または排出することを維持できるという利点を有する。

本発明の発展形態は、従属請求項に記載されている。以下において、本発明について実施例の図面を参照しながら詳述する。

図１において、全体が符号１で示された容器処理機械は、容器２を処理するために用いられ、容器は図１から図３では缶として示されている。容器処理機械１は、とりわけ、図１の矢印Ａの方向に垂直な機械軸線を中心に連続的に、または、不連続にあるいはクロック制御して回転するように駆動可能なロータ３からなる。ロータは、自らの周辺領域において等しい角距離に配された複数の容器処理ユニット４を有し、しかも、それぞれ２つの容器収容部４．１および４．２を有する。これらの容器収容部は、図の実施形態の場合、支持プレート状に形成されており、処理中に、容器２は、底部がこれらの収容部上に保持されて適当な方法で直立して保たれている。その際、容器の軸線は垂直方向を向いている。

各容器収容ユニット４の両容器収容部４．１および４．２は、それぞれ支持部材５に設けられており、しかも、図の実施形態の場合、機械軸線に対して平行に向いた垂直な支持部材軸線ＴＡを基準にして互いに反対位置に、かつ、この軸線から径方向に同じ距離に設けられている。図示されていない駆動部によって、各容器収容ユニット４あるいはその支持部材５は、軸線ＴＡを中心に制御して回転可能または旋回可能であり、しかも、その際、垂直な機械軸線を基準にして、旋回運動または回転運動の一方の終端位置において容器収容部４．１が容器収容部４．２よりも径方向に外側に位置するように、かつ、旋回運動または回転運動の他方の終端位置において容器収容部４．２が容器収容部４．１よりも径方向に外側に位置するように回転可能または旋回可能である。

従って、回転するロータ３において、垂直方向の機械軸線を基準にして、より外側に位置している容器収容部４．１あるいは４．２は、外側の経路またはレーン６上を移動し、より内側に位置している容器収容部４．２あるいは４．１は内側の経路またはレーン７上を移動する。その際、両レーン６あるいは７は、それぞれ円形状に、かつ、垂直な機械軸線を囲繞するように構成されている。

処理すべき容器２は、搬送機８を介して供給され、容器入口を形成する搬送星形車９を介して、それぞれ個々に外側のレーン６上を移動しながら搬送星形車９の近傍を通過する容器収容部４．１あるいは４．２に引き渡される。処理された容器２は、それぞれ容器処理部を形成する搬送星形車１０によって、外側のレーン６上を移動しながらこの搬送星形車の近傍を通過する容器収容部４．１あるいは４．２から取り外され、さらに、処理済みの容器２を搬出するための搬送機１１へ導かれる。

容器処理機械１の制御は個別に行われ、その際、例えば、搬送星形車９によって容器収容部４．１に引き渡された各容器２は、ロータ３がほぼ２回転した後にようやく、すなわち両レーン６および７によって形成された搬送区間を通過した後にようやく搬送星形車１０に到達し、この搬送星形車によって搬送機１１へと導かれる。

搬送星形車９を通過する際に、ある任意の容器収容ユニット４の、径方向に外側に位置する容器収容部４．１上に載置された、回転するロータ３と共にレーン６上を移動する容器２は、その容器収容部４．１と共に最終的に変更位置１２に到達する。変更位置は、例えばロータ３の回転方向Ａにおいて、搬送星形車１０によって形成された容器出口の前に位置している。この変更位置１２において、容器収容ユニット４が自らの軸線ＴＡを中心に１８０°回転あるいは旋回する。その結果、その位置まで容器収容部４．１と共に外側のレーン６上を移動してきた容器２は、今や自らの容器収容部４．１と共に内側のレーン７上を移動し、従って、搬送星形車１０の作用範囲の外に位置している。搬送星形車１０の近傍を通過する際、当該の容器収容ユニット４の、径方向に外側に位置している容器収容部４．２に今や配置され、レーン６上を移動している既に処理済みの容器を取り外し、搬送機１１へ搬出することができる。

ロータ３がこのようにさらに回転運動することで、この容器収容ユニット４は、再び搬送星形車９の作用範囲内へ達し、そこで、外側に位置している容器収容部４．２に、まだ処理されていない新たな容器２を載置することができる。この容器収容ユニット４が、ロータ３の回転運動によって再び変更位置１２に到達するとすぐに、当該容器収容ユニット４は、軸線ＴＡを中心に１８０°新たに回転あるいは旋回し、その結果、今や再び外側に位置してレーン６上を移動する容器収容部４．１に置かれている容器２は、搬送星形車１０によって搬送機１１へと搬出される。

容器２は、搬出機８を介して単一レーンの容器流れとして供給され、搬送星形車９によって容器収容部へ次々と引き渡され、また、搬送星形車１０によって単一レーンの容器流れとして次々と容器収容部から取り外され、搬送機１１を介して単一レーン容器流れとして排出される。

従って、各容器２の処理は、それぞれ２つのレーン６および７で行われる。すなわち、ロータ３のほぼ２回の回転に相当する区間で行われる。これにより、ロータ３の直径を縮小した際に、従って容器処理機械１の必要スペースを削減した際に、高い性能（単位時間当たりの容器２の処理数）を実現することが可能である。しかも、比較的簡単な構造で実施することが可能である。容器収容ユニット４の、自らの軸線ＴＡを中心とする回転あるいは旋回は、変速装置および／またはカム制御装置を介して、または、好ましくは回転速度、回転角および回転方向に関して任意に制御可能な独立した駆動部を介して、ロータ３の回転運動によって強制制御することで行われる。

容器処理機械１が充填機械である場合、図２に示されているように、各レーン６および７の上方にそれぞれ複数の充填部材１３が、垂直な機械軸線を中心に等距離に配して設けられており、しかも、これらの充填部材１３はロータ３と共に回転するように設けられている。さらに、この実施形態の場合、各容器収容ユニット４には２つの充填部材１３が付設されており、しかも、１つの充填部材１３がレーン６の上方に、もう１つの充填部材１３がレーン７の上方に付設されている。その際、これらの充填部材１３は、正確に容器収容部４．１あるいは４．２の上方において容器収容ユニット４の旋回運動または回転運動の終端位置にあるように付設されている。従って、両レーン６および７に配設されている充填部材１３の数は、容器収容ユニット１つ当たりの容器収容部４．１および４．２の数に容器収容ユニットの数を掛けた値に等しい。

容器２を例えばレーン６上を移動する容器収容部４．１に引き渡した後、第１の充填段階において、レーン６に付設された充填部材１３によってこの容器２への部分的な充填が行われる。変更位置１２に達する前に充填工程は中断される。レーン変更の後、第２の充填段階において、引き続き容器収容部４．１にあるが、今やレーン７を移動している容器２に対する充填工程が、このレーン７に付設された充填部材１３によって継続され、しかも、この充填工程は変更位置１２に新たに達するまで継続される。新たなコース変更の後、容器２が容器収容部４．１と共に再びレーン６を搬送星形車１０に達するまで移動する際にさらに後充填が行われる。両充填段階においてそれぞれの容器に注入されて、測定された充填物量が加算される。従って、後充填により、容器２に必要な充填量を非常に正確に維持することができる。同様にして、搬送星形車９によって容器収容部４．２へ引き渡された容器２にも充填が行われる。

他の方法もまた可能であることは自明である。例えば、レーン６上で、またはこのレーンの一部区間上で容器を前処理し、その後、レーン７上で充填するといった方法も可能である。

図３は、図２と同様の図であるが、別の実施形態が示されており、この実施形態では、各容器収容ユニット４に付設された充填部材１３が、それぞれ容器収容部４．１および４．２の上方に設けられており、旋回時、容器収容ユニット４と共に軸線ＴＡを中心に一緒に旋回される。柔軟な管路１４（例えばホース管路）を介して、充填部材１３は、液状の充填物の入った、ロータ３に設けられた環状タンク１５に接続されている。

この実施形態の場合、容器収容部４．１および４．２だけでなく、各処理位置の他の機能部材も、レーン６および７の変更のためにそれぞれの軸線ＴＡを中心に旋回され、従って、レーン変更時、すなわち変更位置１２において、各容器２の処理を中断する必要がなく、連続して実施できるという利点がある。その結果、ロータ３の所定の回転速度において各処理のために利用できる時間が、図２の実施形態に比べて非常に長くなる。ホース１４を介して充填部材１３を接続する代わりに、回転分配器を設けて、これにより各充填部材１３を環状タンク１５に接続することもできる。その際、この回転分配器は同時にまた制御機能を有することもできる。

図４は、瓶の容器２ａを処理するための機械が具備する容器収容ユニット４ａを非常に模式的に図２および図３と同様に示したものである。容器処理ユニット４ａは、容器収容ユニット４について説明したのと同じように、垂直な機械軸線を中心に回転するロータ３の周辺領域に多数の同じ容器収容ユニット４ａと共に配置されている。各容器収容ユニット４ａは、２つの容器収容部４ａ．１および４ａ．２を有し、これらの容器収容部は、それぞれ把持部を具備する旋回アーム１６によって支持部材５ａに形成されている。各旋回アーム１６は、処理すべき容器２ａの容器開口部あるいは瓶開口部の領域、すなわち瓶首部を掴持して、しっかりと保持するように構成されている。旋回アーム１６はそれぞれ、ロータ３の回転方向または周回方向Ａに対して接線方向を向いた水平な軸線を中心に旋回可能である。旋回アーム１６によって、容器２ａは、容器開口部が上方に位置している通常姿勢から、容器２ａの容器開口部が下方に保持されている処理姿勢または倒立姿勢へ旋回可能である。しかも、処理姿勢または倒立姿勢時、それぞれ容器軸線は垂直方向を向いている。

処理のために、容器２ａは、倒立姿勢においてレーン６および７を移動する。その際、処理中に、この場合もやはり少なくとも１回のレーン変更が変更位置１２で行われる。しかも、垂直な機械軸線に対して平行に向いた支持軸線ＴＡを中心にして容器収容ユニット４ａあるいは支持部材５ａが回転あるいは旋回することによって、レーン変更は行われる。レーン６上を移動する容器収容部４ａ．１あるいは４ａ．２への各容器２ａの引き渡しは、容器入口において通常姿勢（容器開口部を上にした姿勢）で行われる。処理された各容器２ａの、容器出口における引き渡しもこの通常姿勢で行われる。この実施形態では、容器２ａの処理は、例えば、図２との関連で上述したように、２回のレーン変更を行って実施される。この実施形態の場合も、容器２ａは、処理機械あるいは容器入口に単一レーンの容器流れとして供給される。処理された容器２ａは、個々に次々と容器出口においてロータ３あるいは容器収容部４ａ．１または４ａ．２から取り外され、単一レーンの容器流れとして処理機械から外に導き出される。

図１から図４は、各容器収容ユニット４あるいは４ａが２つの容器収容部４．１、４．２あるいは４ａ．１、４ａ．２を有する実施形態を示す。当然ながら、例えば、収容部軸線ＴＡを中心に径方向に同じ距離だけずらして３つ以上の容器収容部が設けられているように容器収容ユニットを構成することも可能である。

図５に示された実施形態の場合、ロータ３の周辺領域に容器収容ユニット４ｂが設けられており、これらのユニットは、その機能面については容器収容ユニット４と等しいが、しかしそれぞれ全部で４つの容器収容部４ｂ．１から４ｂ．４を有する。この実施形態の場合、個々の容器収容ユニット４ｂは、容器収容部４ｂ．１から４ｂ．４によって収容された各容器が、回転するロータ３と共に全部で４つのレーン上を移動するように制御される。すなわち、外側のレーン６、レーン６に隣接する内側に位置するレーン７、レーン７に隣接するさらに内側に位置するレーン７．１および再びレーン７を容器が移動するように容器収容ユニットは制御される。最終的に、それぞれの容器は、レーン６へもう一度レーン変更された後、容器出口に達する。

このために、容器収容ユニット４ｂの、自らの軸線ＴＡを中心とする旋回運動あるいは回転運動の終端位置は、各終端位置においてそれぞれ１つの容器収容部がレーン６上にあり、もう１つの容器収容部がレーン７．１上にあり、および、２つの容器収容部がレーン７上にあるように選択されている。すなわち、図６に示された状況では、容器収容部４ｂ．１はレーン６上に、容器収容部４ｂ．３はレーン７．１上に、および、両容器収容部４ｂ．２および４ｂ．４はレーン７上にある。

作動形態を説明するために、ここでも１つの容器収容ユニット４ｂに注目し、まず、この容器収容ユニットの容器収容部４ｂ．１が、容器入口（搬送星形車９）を通過する際に外側に位置するレーン６上にあるところから説明を始める。すなわち、この容器収容部４ｂ．１へ容器が引き渡され、レーン６に割り当てられた処理が行われるところから始める。

次に、回転するロータ３によって、この容器収容ユニット４ｂは変更位置１２に達する。この変更位置で、容器収容ユニット４ｂは、レーン変更のために自らの軸線ＴＡを中心に９０°旋回される。その結果、容器収容部４ｂ．１はレーン７上に位置し、しかもロータ３の回転方向Ａを基準にして容器収容ユニット４ｂの前方側に位置する。この位置にある容器は、レーン７および前方位置に割り当てられた処理を受ける。

当該の容器収容ユニット４ｂが、回転するロータ３によって新たに変更位置１２へ達すると、この容器収容ユニット４ｂはもう一度９０°回転される。その結果、容器収容部４ｂ．１にある容器は、今や、内側に位置するレーン７．１上を移動し、この位置の処理を受ける。シフト位置または変更位置１２に新たに達した際、容器収容ユニット４ｂは新たに９０°回転する。その結果、容器収容部４ｂ．１とそこに位置する容器とは、再びレーン７に達する。ただし、ロータ３の回転方向Ａを基準にして、容器収容ユニット４ｂの後方側に位置する。その結果、容器収容部４ｂ．１に配置された容器は、レーン７およびその後方位置に割り当てられた処理を受ける。この処理は、前方位置での処理とは異なっている可能性がある。

変更位置１２を次に通過する際、もう一度容器収容ユニット４ｂは９０°回転する。その結果、容器収容部４ｂ．１は、自らが保持する容器と共に、新たにレーン変更することによって再びレーン６へ達し、このレーン上で容器出口において処理機械から容器を搬出することができる。

従って、容器収容ユニット４ｂの容器収容部４ｂ．１から４ｂ．３に配設された各容器は、容器の処理中に、全部で４つのレーン上を移動する。すなわち、レーン６上およびレーン７．１上をそれぞれ１回、レーン７上を２回移動する。その結果、それぞれの容器は、変更位置１２を４回通過した後にようやく処理機械から搬出される。これにより、ロータ３の直径が小さい場合にも、極めて長い処理区間が生じ、従ってまた、ロータ３の回転速度が高い場合にも十分に長い処理時間が生じる。

この実施形態の場合も、搬送星形車９によって形成された容器入口を通過する際に外側のレーン６上を移動する他の各容器収容部４ｂ．２から４ｂ．４に、それぞれ１つの容器が引き渡されることは自明である。容器は、その後、この容器収容部と共に、前記容器収容部４ｂの容器収容部４ｂ．１について説明したのと同じように、異なったレーン６、７および７．１上を移動する。

図６に示された実施形態は、図５の実施形態と実質的に以下の点のみが異なっている。すなわち、図６においても４ｂで示されている容器収容部ユニットの制御は、この容器収容部の旋回運動または回転運動の各終端位置において、２つの容器収容部、すなわち図６に示された状況においては容器収容部４ｂ．１および４ｂ．４がレーン６上にあり、また、２つの容器収容部、すなわち図６においては容器収容部４ｂ．２および４ｂ．３がレーン７上にあるように行われる。それぞれ、変更位置１２を通過する際に、レーン変更のために、各容器収容ユニット４ｂが、軸線ＴＡを中心に９０°あるいはまた１８０°旋回する。

第１の場合（９０°の旋回）、容器収容部への容器の引き渡しおよび容器収容部からの容器の取り外しが可能であるのが、この容器収容部が、レーン６上にあって、それぞれの容器収容ユニット４ｂの残りの容器収容部に対する相対的な所定の配置を有する場合のみであるように、例えば図６の容器収容部４ｂ．１に位置する場合のみであるように、当該の処理機械は構成されている。この実施形態の場合、さらにまた、容器収容部に配置された各容器は、処理中に、すなわち容器収容部への引き渡しから処理機械からの搬出までの間に４つのレーン上、つまり、まずレーン６上を、それから２度レーン７上を、最後に新たにレーン６上を移動する。

第２の場合（１８０°の旋回）、ロータ３の周辺領域における容器収容ユニット４ｂの配置は、容器収容部４ｂ．１から４ｂ．４が、外側のレーン６上においてそれぞれ相互に同じ距離だけ離れている配置、すなわち、各容器収容ユニット４ｂの、外側のレーン６上にある２つの容器収容部の間の距離が、隣接する容器収容ユニット４ｂの、ロータ３の回転方向Ａに連続する容器収容部が互いに離れている距離と等しくなっている配置である。レーン６上において、搬送星形車９によって形成された容器入口を通過する各容器収容部へ、それぞれ１つの容器を引き渡すことができる。同様にして、レーン６上を移動しながら容器出口を通過する全ての容器収容部から、それぞれ処理された容器を取り外し、搬出することができる。

各容器の処理は、２つのレーン６および７上において、２回のレーン変更において行われる。従って、この実施形態は、結局、図１の実施形態に一致するが、ただ相違点として、各容器収容ユニット４ｂが単に２つの容器収容部ではなく、全部で４つの容器収容部４ｂ．１から４ｂ．４を有している。

図７は、別の可能な実施形態として、ロータ３の周辺領域に容器収容ユニット４ｃを有する機械を示す模式図である。各容器収容ユニット４ｃは、３つの容器収容部４ｃ．１、４ｃ．２および４ｃ．３を有し、これらの容器収容部が、収容部軸線ＴＡを中心にしてそれぞれ１２０°ずらして、かつ、この軸線から径方向に等距離の位置に設けられている。

処理される、容器収容部４ｃ．１、４ｃ．２および４ｃ．３に配置された容器は、各容器収容ユニット４ｃが軸線ＴＡを中心にそれぞれ１２０°ずつ３回回転することによって、処理中、レーン６、７および７．１上を移動する。

上述の全ての実施形態に共通していることは、以下の点である。すなわち、容器２あるいは２ａは、容器入口においてそれぞれ単一レーンの容器流れとして供給されており、その位置で、それぞれ単一の容器流れにおいて、外側のレーン６上を移動しながら容器引き渡し位置を通過する容器収容部に次々と引き渡され、そして、処理された容器は、それぞれ単一レーンの容器流れとして容器出口において、外側のレーン６上を移動しながら容器出口を通過する容器収容部から次々と取り外される。従って、処理機械への容器の引き渡しおよび処理機械１からの容器の排出は、簡単かつ信頼できる手段によって行うことができ、このことが、それぞれの処理機械１の動作信頼性に極めて重要な効果をもたらす。

容器処理機械１は、極めて多様な処理目的のために構成することができ、例えば、すすぎ洗い機、滅菌機、閉鎖機、ラベリング機械などとしても構成することができる。容器収容部および処理に用いられる機能要素は、極めて多様な構成を持つことができ、しかも特に容器のそれぞれの使用目的および／またはそれぞれの種類、形状および／または大きさに適合するように構成することができる。

その際、本発明では、特に、容器収容部をいわゆるネックリング収容部として構成することも想定されており、従って、容器２は、容器処理機械のロータ３に引き渡された後、容器底部の上に直立しているのではなく、容器注ぎ口の下方に形成されたカラー部が保持される。当業者には、この種の態様および方法は「ネックハンドリング」という概念で知られているので、ここで詳細な説明をすることは控える。

さらに、全ての実施形態において共通であることは以下の点である。すなわち、容器収容部４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２、４ｂ．１から４ｂ．４あるいは４ｃ．１から４ｃ．３において、容器２あるいは２ａが、特にロータ３の回転運動によって生じた遠心力に対しても固定的に保持されているように、これらの容器収容部が構成されている。

本発明について、１つの実施例を用いて説明してきた。しかし、数多くの変更形態および変化形態が、本発明の基本となる発明の精神を逸脱することなく可能であることは自明である。

瓶、缶などの容器を処理するための、回転する構造様式の複数レーン容器処理機械を示す模式図および平面図である。 図１の容器処理機械を充填機械として構成した場合の容器収容ユニットの１つを示す。 充填部材が各容器収容ユニットに付設されており、レーン変更時に容器収容ユニットと共に充填部材が移動する構成である場合の図２と同様の図である。 別の実施形態における、瓶の倒立処理を行うための容器収容ユニットを示す。 複数レーン容器処理機械のそれぞれ別の実施形態を示す模式的な部分図である。 複数レーン容器処理機械のそれぞれ別の実施形態を示す模式的な部分図である。 複数レーン容器処理機械のそれぞれ別の実施形態を示す模式的な部分図である。

符号の説明

１ 容器処理機械
２、２ａ 容器
３ ロータ
４、４ａ、４ｂ、４ｃ 容器収容ユニット
４．１、４．２ 容器収容部
４ａ．１、４ａ．２ 容器収容部
４ｂ．１−４ｂ．４ 容器収容部
４ｃ．１−４ｃ．３ 容器収容部
５、５ａ 支持部材
６、７、７．１ レーン
８ 搬送機
９ 搬送星形車
１０ 搬送星形車
１１ 搬送機
１２ 変更位置
１３ 充填部材
１４ ホース
１５ 環状タンク
１６ 旋回アーム
Ａ ロータ３の回転運動
Ｂ それぞれの容器収容ユニットの旋回運動または回転運動
ＴＡ 容器収容ユニットの軸線

Claims (57)

1. 垂直な機械軸線を中心に回転するように駆動される少なくとも１つのロータ（３）を具備する、回転する構造様式の容器処理機械（１）を用いて容器（２、２ａ）を処理するための方法であって、その際、前記容器（２、２ａ）の前記処理を前記ロータ（３）上で行い、このために少なくとも１つの容器引き渡し部（９）において前記容器を次々と前記ロータ（３）へ引き渡し、前記垂直な機械軸線を囲繞する第１のレーン（６）の少なくとも一部区間にわたって前記容器を前記ロータと共に移動させ、かつ、処理された前記容器を少なくとも１つの容器出口（１０）において前記ロータ（３）から取り外す方法において、
   前記処理中に前記回転するロータ（３）によって、少なくとも１回のレーン変更を通じて、前記垂直な機械軸線を囲繞する少なくとも１つの別のレーン（７、７．１）の少なくとも一部区間にわたって前記容器（２、２ａ）を移動させることを特徴とする方法。
2. 前記第１のレーン（６）と前記少なくとも１つの別のレーン（７、７．１）とが、前記垂直な機械軸線から異なった距離に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のレーン（６）が、前記垂直な機械軸線からの距離がより大きい方のレーンであることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記第１のレーンおよび／または前記少なくとも１つの別のレーン（７、７．１）が、それぞれ円弧状に前記垂直な機械軸線を囲繞するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
5. 前記処理中に、前記ロータ（３）の回転運動の少なくとも１つの所定の角度位置（１２）において、前記少なくとも１回のレーン変更を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
6. 各容器（２、２ａ）の前記処理中に複数回のレーン変更を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
7. 前記処理中に２つのレーン（６、７）上を前記容器（２、２ａ）を移動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
8. 前記処理中に少なくとも３つのレーン（６、７、７．１）上を前記容器を移動させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
9. 処理された前記容器（２、２ａ）を前記第１のレーン（６）上において前記少なくとも１つの容器出口（１０）で取り出すことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
10. 前記処理中に、前記回転するロータ（３）の明らかに３６０°を超える角度範囲にわたって、前記容器（２、２ａ）を移動させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
11. 前記処理中に、前記第１のレーン（６）上を３６０°未満の角度範囲にわたって、かつ、前記少なくとも１つの別のレーン（７、７．１）上を３６０°またはほぼ３６０°にわたって前記容器（２、２ａ）を移動させることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記少なくとも１つの容器引き渡し部（９）に単一レーンの容器流れとして前記容器（２、２ａ）を供給することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法。
13. 前記少なくとも１つの容器引き渡し部（１０）において単一レーンの容器流れとして前記容器（２、２ａ）を取り出すことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の方法。
14. 前記少なくとも１つの容器引き渡し部（９）において、前記第１のレーン（６）上を移動しながら前記引き渡し部を通過する、ロータ（３）の容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）へ次々と前記容器（２、２ａ）を引き渡し、かつ、前記処理の後、前記少なくとも１つの容器出口（１０）において前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）から前記容器を取り外すこと、および、前記それぞれの容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）と共に前記少なくとも１つの別のレーン（７、７．１）の少なくとも一部区間にわたって前記容器（２、２ａ）を移動させることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の方法。
15. 前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）を前記容器（２、２ａ）と共に前記機械軸線に対してまたは前記ロータ（３）に対して相対的に移動させることによって、前記少なくとも１回のレーン変更を行うことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の方法。
16. 前記垂直な機械軸線を中心とする前記ロータ（３）の回転中に、前記垂直な機械軸線に対して平行またはほぼ平行に向いており、かつ、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）に対して径方向にずれている回転軸線または旋回軸線（ＴＡ）を中心にして、少なくとも１つの第１の位置から、前記垂直な機械軸線から前記第１の位置とは径方向に異なった距離にある第２の位置へ、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）を少なくとも１回移動させること、および、その際にそれぞれ１つの別の容器収容部が前記第１の位置に達することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載の方法。
17. 前記レーン変更の際、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）の前記移動を、前記第１のレーン（６）から移動した各容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が別の容器収容部に取って代わられるように行うことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一つに記載の方法。
18. 前記第１のレーンと前記少なくとも１つの別のレーン（６、７）との間のレーン変更のために、および／または２つの別のレーン（７、７．１）間のレーン変更のために、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）を前記垂直な機械軸線に対してまたは前記ロータ（３）に対して相対的に移動させ、その際、この相対的移動が前記機械軸線に対して径方向の少なくとも１つの移動成分を含むようにこの移動を行うことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一つに記載の方法。
19. 前記レーン変更のために、それぞれ前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）に対して径方向にずれており、かつ、前記垂直な機械軸線に対して平行またはほぼ平行に向いている軸線（ＴＡ）を中心にして、前記容器収容部を旋回させることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記容器（２）が前記容器収容部（４．１、４．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）に直立して配置されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一つに記載の方法。
21. 前記容器（２ａ）が前記容器収容部（４ａ．１、４ａ．２）に掛吊して保持されていることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一つに記載の方法。
22. それぞれ少なくとも２つの容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が容器収容ユニット（４、４ａ、４ｂ、４ｃ）を形成し、該容器収容ユニットにおいて、前記容器収容部が収容部軸線（ＴＡ）から径方向に等距離に配置されていること、および、前記レーン変更のためにこの収容部軸線（ＴＡ）を中心にして各容器収容部（４、４ａ、４ｂ、４ｃ）を回転あるいは旋回させることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一つに記載の方法。
23. 各容器収容ユニット（４ｂ、４ｃ）が、少なくとも３つの、好ましくは４つの容器収容部を有することを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一つに記載の方法。
24. 前記レーン変更を引き起こす移動に加えて、少なくとも１つの軸線を中心にして、例えば前記機械軸線に対して平行またはほぼ平行な軸線、および／または、前記ロータ（３）の回転方向（Ａ）に対して接線方向またはほぼ接線方向の軸線を中心にして、前記容器収容部（４ａ．１、４ａ．２）が回転可能または旋回可能であることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一つに記載の方法。
25. 前記容器（２ａ）のそれぞれの容器開口部が上方に位置する直立した姿勢で、前記容器を前記少なくとも１つの容器引き渡し部（９）に供給し、かつ、前記容器引き渡し部（９）において、容器収容部（４ａ．１、４ａ．２）への引き渡し前または引き渡し後に前記容器を直立姿勢以外の姿勢、例えば倒立姿勢にすること、および、前記処理後、前記容器収容部（４ａ．１、４ａ．２）において、または前記少なくとも１つの容器出口（１０）において、前記容器（２ａ）を直立姿勢に戻すことを特徴とする請求項１〜２４のいずれか一つに記載の方法。
26. 前記処理機械（１）が、前記容器（２）に液状の充填物を充填するための充填機械であることを特徴とする請求項１〜２５のいずれか一つに記載の方法。
27. 少なくとも１回のレーン変更の際に前記充填工程を中断し、該レーン変更の後、前記充填工程を継続することを特徴とする請求項２６に記載の方法。
28. 前記少なくとも１回のレーン変更の前および前記少なくとも１回のレーン変更の後に前記それぞれの容器（２）に注入された充填物量を合計して実際値を算定すること、および、基準値と比較することによって残りの充填物量を求め、その後、補正充填段階においてこの残りの充填物量を前記それぞれの容器（２）へ注入することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記補正充填段階を、もう１回のレーン変更の後、好ましく前記第１のレーン（６）へのレーン変更の後に実施することを特徴とする請求項２８に記載の方法。
30. 前記処理機械（１）が前記容器（２）を洗浄するためのすすぎ洗い機として構成されていることを特徴とする請求項１〜２９のいずれか一つに記載の方法。
31. 前記第１のレーンおよび前記少なくとも１つの別のレーン（６、７、７．１）において、異なった液状の洗浄媒体を用いて前記容器（２ａ）を洗浄すること、例えば前記第１のレーン（６）において、または前記第１のレーン（６）の一部区間において、水、好ましくは再利用された水を用いて前すすぎを行い、次の別のレーン（７）において別の処理媒体、好ましくは水と少なくとも１つの洗浄剤とを含む処理媒体を用いて処理を行い、および、もう１回のレーン変更の後、例えば真水を用いて処理媒体またはこの処理媒体の残留物を除去するための後噴射を行い、その際、前記後噴射を例えば前記第１のレーン（６）において行うことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
32. 容器（２、２ａ）を処理するための、回転する構造様式の容器処理機械であって、垂直な機械軸線を中心に回転するように駆動される、容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）を具備する少なくとも１つのロータ（３）を有し、その際、少なくとも１つの容器引き渡し部（９）において、前記垂直な機械軸線を囲繞する第１のレーン（６）上を移動しながら前記引き渡し部を通過する前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）へ、処理すべき前記容器（２、２ａ）が次々と引き渡され、かつ、前記処理の後、前記少なくとも１つの容器出口において前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）から前記容器が取り外される容器処理機械において、
    前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が、レーン変更のために前記垂直な機械軸線に対してまたはロータ（３）に対して相対的に移動可能であり、その際、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）に配置された前記容器（２、２ａ）が、前記処理中に、回転するロータ（３）と共に、少なくとも１回のレーン変更によってそれぞれ少なくとも１つの別の、前記垂直な機械軸線を囲繞するレーン（７、７．１）上を移動するように前記容器収容部が移動可能であることを特徴とする容器処理機械。
33. 前記第１のレーン（６）および前記少なくとも１つの別のレーン（７、７．１）が、前記垂直な機械軸線から異なった距離に設けられていることを特徴とする請求項３２に記載の容器処理機械。
34. 前記第１のレーン（６）が、前記垂直な機械軸線からの距離がより大きい方のレーンであることを特徴とする請求項３２または３３に記載の容器処理機械。
35. 前記第１のレーンおよび／または前記少なくとも１つの別のレーン（７、７．１）が、それぞれ円弧状に前記垂直な機械軸線を囲繞するように構成されていることを特徴とする請求項３２〜３４のいずれか一つに記載の容器処理機械。
36. 前記処理中に、前記レーン変更が、前記ロータ（３）の回転運動の少なくとも１つの所定の角度位置（１２）において行われるように、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が制御可能であることを特徴とする請求項３２〜３５のいずれか一つに記載の容器処理機械。
37. 各容器（２、２ａ）の前記処理中に複数回のレーン変更が行われるように、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が制御可能であることを特徴とする請求項３２〜３６のいずれか一つに記載の容器処理機械。
38. 前記処理中に前記容器（２、２ａ）が２つのレーン（６、７）上を移動するように、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が制御可能であることを特徴とする請求項３２〜３７のいずれか一つに記載の容器処理機械。
39. 前記処理中に前記容器が少なくとも３つのレーン（６、７、７．１）上を移動するように、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が制御可能であることを特徴とする請求項３２〜３８のいずれか一つに記載の容器処理機械。
40. 処理された前記容器（２、２ａ）が前記第１のレーン（６）上において前記少なくとも１つの容器出口（１０）で取り出されるように、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が制御可能であることを特徴とする請求項３２〜３９のいずれか一つに記載の容器処理機械。
41. 前記処理中に、前記容器（２、２ａ）が、前記回転するロータ（３）の明らかに３６０°を超える角度範囲にわたって移動することを特徴とする請求項３２〜４０のいずれか一つに記載の容器処理機械。
42. 前記処理中に、前記第１のレーン（６）上を３６０°未満の角度範囲にわたって、かつ、前記少なくとも１つの別のレーン（７、７．１）上を３６０°またはほぼ３６０°にわたって前記容器（２、２ａ）が移動することを特徴とする請求項３２〜４１のいずれか一つに記載の容器処理機械。
43. 前記少なくとも１つの容器引き渡し部（９）に単一レーンの容器流れとして前記容器（２、２ａ）が供給されることを特徴とする請求項３２〜４２のいずれか一つに記載の容器処理機械。
44. 前記少なくとも１つの容器引き渡し部（１０）において単一レーンの容器流れとして前記容器（２、２ａ）が取り出されることを特徴とする請求項３２〜４３のいずれか一つに記載の容器処理機械。
45. 前記垂直な機械軸線を中心とする前記ロータ（３）の回転中に、前記垂直な機械軸線に対して平行またはほぼ平行に向いており、かつ、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）に対して径方向にずれている回転軸線または旋回軸線（ＴＡ）を中心にして、少なくとも１つの第１の位置から、前記垂直な機械軸線から前記第１の位置とは径方向に異なった距離にある第２の位置へ、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が少なくとも１回移動可能であること、および、その際にそれぞれ１つの別の容器収容部が前記第１の位置に達することを特徴とする請求項３２〜４４のいずれか一つに記載の容器処理機械。
46. 前記レーン変更のために、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）の前記移動を、前記第１のレーン（６）から移動した各容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が別の容器収容部に取って代わられるように行うことができることを特徴とする請求項３２〜４５のいずれか一つに記載の容器処理機械。
47. 前記第１のレーンと前記少なくとも１つの別のレーン（６、７）との間のレーン変更のために、および／または２つの別のレーン（７、７．１）間のレーン変更のために、前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が、前記垂直な機械軸線に対してまたは前記ロータ（３）に対して相対的に移動可能であり、その際、この相対的移動が前記機械軸線に対して径方向の少なくとも１つの移動成分を含むようにこの移動が可能であることを特徴とする請求項３２〜４６のいずれか一つに記載の容器処理機械。
48. 前記レーン変更のために、それぞれ前記容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）に対して径方向にずれており、かつ、前記垂直な機械軸線に対して平行またはほぼ平行に向いている軸線（ＴＡ）を中心にして、前記容器収容部が旋回可能であることを特徴とする請求項１８に記載の容器処理機械。
49. 前記容器収容部（４．１、４．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が、前記容器（２）を直立して配置するように構成されていることを特徴とする請求項３２〜４８のいずれか一つに記載の容器処理機械。
50. 前記容器収容部（４ａ．１、４ａ．２）が、前記容器（２ａ）を掛吊して配置するように構成されていることを特徴とする請求項３２〜４９のいずれか一つに記載の容器処理機械。
51. それぞれ少なくとも２つの容器収容部（４．１、４．２、４ａ．１、４ａ．２；４ｂ．１−４ｂ．４；４ｃ．１−４ｃ．３）が容器収容ユニット（４、４ａ、４ｂ、４ｃ）を形成し、該容器収容ユニットにおいて、前記容器収容部が収容部軸線（ＴＡ）から径方向に等距離に配置されていること、および、前記レーン変更のためにこの収容部軸線（ＴＡ）を中心にして各容器収容部（４、４ａ、４ｂ、４ｃ）が回転あるいは旋回されることを特徴とする請求項３２〜５０のいずれか一つに記載の容器処理機械。
52. 各容器収容ユニット（４ｂ、４ｃ）が、少なくとも３つの、好ましくは４つの容器収容部を有することを特徴とする請求項３２〜５１のいずれか一つに記載の容器処理機械。
53. 前記レーン変更を引き起こす移動に加えて、少なくとも１つの軸線を中心にして、例えば前記機械軸線に対して平行またはほぼ平行な軸線、および／または、前記ロータ（３）の回転方向（Ａ）に対して接線方向またはほぼ接線方向の軸線を中心にして、前記容器収容部（４ａ．１、４ａ．２）が回転可能または旋回可能であることを特徴とする請求項３２〜５２のいずれか一つに記載の容器処理機械。
54. 前記容器（２ａ）のそれぞれの容器開口部が上方に位置する直立した姿勢で、前記容器が前記少なくとも１つの容器引き渡し部（９）に供給され、かつ、前記容器引き渡し部（９）において、容器収容部（４ａ．１、４ａ．２）への引き渡し前または引き渡し後に前記容器が直立姿勢以外の姿勢、例えば倒立姿勢にされること、および、前記処理後、前記容器収容部（４ａ．１、４ａ．２）において、または前記少なくとも１つの容器出口（１０）において、前記容器（２ａ）が直立姿勢に戻されることを特徴とする請求項３２〜５３のいずれか一つに記載の容器処理機械。
55. 本容器処理機械が、前記容器（２）に液状の充填物を充填するための充填機械であることを特徴とする請求項３２〜５４のいずれか一つに記載の容器処理機械。
56. 本容器処理機械が、前記容器（２）を洗浄するためのすすぎ洗い機として構成されていることを特徴とする請求項３２〜５５のいずれか一つに記載の容器処理機械。
57. 前記第１のレーンおよび前記少なくとも１つの別のレーン（６、７、７．１）において、異なった液状の洗浄媒体を用いて前記容器（２ａ）が洗浄されること、例えば前記第１のレーン（６）において、または前記第１のレーン（６）の一部区間において、水、好ましくは再利用された水を用いて前すすぎが行われ、レーン変更後、次の別のレーン（７）において別の処理媒体、好ましくは水と少なくとも１つの洗浄剤とを含む処理媒体を用いて処理が行われ、および、もう１回のレーン変更の後、例えば真水を用いて処理媒体またはこの処理媒体の残留物を除去するための後噴射が行われ、その際、前記後噴射が例えば前記第１のレーン（６）において行われることを特徴とする請求項５６に記載の容器処理機械。

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