JP2010523410A - 包装機 - Google Patents

Abstract

本発明は、容器（２）を蓋（３）で閉鎖するための包装機に関する。当該包装機は、緩く載置された蓋（３）を備えた容器（２）を供給するための供給装置を有しており、それぞれ１つの容器（２）のための複数の収容部（６）を備えた回転する巻締めヘッド（５）と、それぞれ１つの容器（２）を１つの収容部（６）に緊締する複数の緊締装置（８）と、蓋（３）を容器（２）に巻き締め、これにより容器（２）を閉鎖する巻締め装置（７）とを有しており、複数のセンサ装置（９、１０）を有しており、それぞれ１つのセンサ装置（９、１０）が１つの緊締装置（８）に配置されており、各センサ装置（９、１０）が、巻締めヘッド（５）における１つの容器（２）の回転および／または１つの容器（２）の緊締力（Ｆ）を検出するようになっており、各センサ装置（９、１０）が、信号を送信するための送信器（１２）を有しており、制御装置（１３）を有しており、該制御装置（１３）が、送信器（１２）から送信された信号を受信するための受信器を有している。

Description

背景技術
本発明は、包装機、特に蓋を容器に巻き締め、これにより容器を閉鎖する巻締め機に関する。

包装機は、公知先行技術に基づき種々異なる構成で公知である。例えば、薬品によって充填されている小型の瓶を閉鎖するためには、蓋が瓶の上側の縁部で縁曲げされる、つまり巻き締められる。この場合、小瓶の確実な閉鎖が保証されなくてはならない。したがって閉鎖過程の間の高いプロセス確実性が保証されなくてはならない。通例では、瓶の確実な閉鎖は、巻締め過程の間、瓶が約５〜６回転を行う場合に成功する。特に瓶の緊締力が十分に高くない場合には、瓶が、要求された回数よりも少ない回数回転することが起こり得る。したがって、小瓶が適切に閉鎖されたことを確認するために、包装機には、小瓶の閉鎖品質を検査する品質検査ステーションが後置されている。

発明の利点
容器を蓋で閉鎖するための請求項１記載の本発明による包装機は従来のものに比べて、閉鎖過程の監視が包装機の内部で可能であるという利点を有している。これにより、本発明によれば、閉鎖過程のプロセス確実性の向上を保証することができ、後置された品質検査ステーションを省略することができる。この場合、閉鎖過程の監視の結果を、無線式に制御装置に伝送することができる。これは、本発明によれば、包装機が、緩く載置された蓋を備えた容器を供給するための供給装置と、回転する巻締めヘッドとを有していることによって達成される。この巻締めヘッドは、それぞれ１つの容器に対する複数の収容部と、容器を収容部に緊締する複数の緊締装置と、蓋を容器に巻き締め、これにより、容器を閉鎖する巻締め装置とを有している。さらに、本発明による包装機は、巻締めヘッドに配置されている複数のセンサ装置を有しており、これにより、巻締めヘッドにおけるひとつの容器の回転および／または巻締めヘッドにおける容器の緊締力が検出される。この場合、それぞれひとつのセンサ装置が１つの緊締装置に対応配置されている。さらに、各センサ装置は送信器を有しており、この送信器が、相応に形成された受信器を有する制御装置に、検出された信号を送信する。これにより、本発明によれば、巻締め過程の間、容器の回転の回数および／または容器の緊締力を検出しかつ監視することができる。信号を無線式に伝送することによって、回転する巻締めヘッドにセンサ装置が直接的に配置されることが可能になる。これにより、特に手間のかかる配線またはこれに類するものを省略することができる。

従属請求項は、本発明の有利な構成を示している。

さらに有利には、各センサ装置は、検出されたセンサ信号を評価するためのセンサシステムを有している。これにより、信号処理をセンサ装置において直接的に行い、結果を制御装置に無線式に伝送しさえすればよいということが可能になる。これにより、特に信号の送信に対するエネルギ需要を最小限に削減することができる。なぜならば、完全な信号シーケンスの代わりに単に１つの結果のみが送信されるからである。

特に有利には、送信器とセンサシステムとが１つの構成部材に組み込まれている。この構成部材は、例えば組み込まれたアンテナを備えたプリント配線板であってよい。これにより、特にセンサシステムと送信器とに対する所要の構成スペースを減少させることができる。

さらに有利には、センサ装置が緊締力の検出のためのセンサを有している場合には、センサシステムが緊締力の最大値を規定し、この緊締力の最大値しか制御装置に伝送しない。有利には、付加的にさらに、緊締力の最小値が制御装置に伝送されてよい。

さらに有利には、包装機は、センサ装置に対するエネルギ供給を保証するためにステータを有しており、各センサ装置は、エネルギ蓄え器を有しており、これにより、誘導式にエネルギ供給が保証される。この誘導式のエネルギ供給は、特にセンサ装置への、メンテナンスフリーなエネルギ供給が可能になるという利点を有している。択一的にまたは付加的に、各センサ装置は、さらに、エネルギ供給のためのバッテリを有していてもよい。しかしながら、バッテリの使用は、このバッテリがある程度の時間後に交換されなければならない点で不利である。このことは、包装機の望ましくない停止時間につながり得る。

本発明のさらに有利な構成によれば、センサ装置はホールセンサを有しており、これにより、閉鎖過程の間の容器の回転が検出される。回転の回数の検出のためのホールセンサの使用は、特にホールセンサが頑丈かつコンパクトに形成されているという利点を有している。

さらに有利には、緊締力を検出するためのセンサ装置のセンサが、抵抗ひずみ計またはロードセルとして形成されている。特に抵抗ひずみ計の使用は、極めてコンパクトなかつ運転確実なセンサを提供する。

有利には、容器を緊締するための緊締装置はプランジャ機構を有しており、このプランジャ機構は、容器に緩く載置された蓋を介して容器に緊締力を加える。

この場合、特に有利には、センサ装置の送信器が、プランジャ機構の上側の端部に配置されている。さらに有利には、プランジャ機構に設けられた送信器を保護するために、付加的にさらに、プランジャのストロークを制限するストッパが設けられてよい。

本発明による包装機は、特に小型の瓶を蓋または閉鎖キャップで閉鎖するために使用される。この場合、包装機は、特に薬品の分野での使用に適している。なぜならば、例えば閉鎖過程の間の検出された値の記憶によって確実な密閉を証明することができるからである。

本発明の実施例による包装機１の斜視図である。 図１に示した包装機の巻締めヘッドの拡大斜視図である。 図２に示した巻締めヘッドの一部の概略的な断面図である。 実施例による、巻締めヘッドのプランジャ機構の概略的な断面図である。

発明の有利な実施形態
以下に、本発明の有利な実施例による包装機１を図１〜図４に相俟って詳細に説明する。

図１は包装機１の全体図を示している。本実施例の包装機１は、巻締め機であり、この巻締め機は、蓋３を容器２に巻締め接合する。このような機械は、特に小瓶またはカニューレの形の薬品容器を閉鎖するために使用される。図１は、特に充填された小瓶および蓋のための巻締めヘッド５と供給装置とを有する包装機１の主要な構成部材を概略的に示している。容器２内に満たされた粉末または液体の汚染に対する防護のために、包装機１はガラスハウジング２５内に配置されている。さらに、特に図２から分かるように、包装機１は歯車状のエレメントの形の供給装置４と、類似に形成された取り出し装置２４とを有している。この場合、供給装置４は、蓋３、キャップまたはこれに類するものが緩く載置されている容器２を巻き締めヘッド５に搬送する。図２には、蓋３が巻締め接合されていて、これにより固く閉鎖されている容器が符号２‘で示されている。この閉鎖された容器２’は、取り出し装置２４によって巻締めヘッド５から取り出される。

さらに図２から分かるように、巻締めヘッド５は、円筒状の複数の収容部６を有しており、これらの収容部６に、緩い蓋３が載置された容器２が供給装置４によって供給される。収容部６の底部には、それぞれ１つのプレート（図示せず）が配置されており、このプレートに容器２が載着される。この場合、プレートはその固有の軸線を中心として駆動装置（図示せず）によって回転させられ得る。さらに、巻締めヘッド５は、複数の巻締め装置７を有しており、これらの巻締め装置７は、本実施例ではロール掛けローラとして設けられている。容器２が、巻締めヘッド５を中心として予め規定された１２０°の円弧領域にわたって周方向運動する場合、緩く載置された蓋３が、巻締め装置７に接触させられ、これにより、蓋３が容器２に固く巻締め接合される。さらに、巻締めヘッド５は、複数の緊締装置８を有しており、これらの緊締装置８は、本実施例ではプランジャ機構として形成されている。この場合、図２から分かるように、各収容部には１つの固有の緊締装置８と１つの固有の巻締め装置７とが対応配置される。この場合、緊締装置８は、収容部６に設けられた底部プレートに向かって容器２を固く押圧するという役割を有しており、これにより、蓋３を巻締め装置７によって容器２に巻締め接合するために、緩く載置された蓋３と共に容器２がその固有の軸線を中心として回転することを保証することができる。その後、蓋３を巻締め接合した容器２’が取り出し装置２４によって、巻締めヘッド５から取り出され、例えばカートニングカートン包装ステーションに供給される。

図４は、全て同一に形成されている緊締装置８の構造をより詳細に示している。緊締装置８は、本実施例ではプランジャ機構として形成されていて、２つの軸受け１６、１７によって回転可能に支承されているプランジャ１５を有している。図４に矢印Ｆによって示されているように、プランジャ１５は、緩く載置された蓋３に緊締力を加えることができ、ひいては収容部６の底部に設けられた回転プレートに向かって容器２を押圧することができる。このためには、プランジャ機構が、昇降カム（図示せず）を介して蓋３に向かって押圧される。昇降カムは、周方向で異なる位置におけるカム経過に相応して、相応の緊締圧を発生させる。これにより、各緊締装置８が、一方では巻締めヘッド５と一緒に回転し、さらには、各プランジャ１５がそれぞれその軸線を中心として回転する。さらにプランジャ機構は、このプランジャ機構にプリロードをかける圧縮ばね１８と、つば付きスリーブ２１内に配置されているラム２２と、プランジャ機構の、回転しない構成部材の回動に対する位置固定を保証するための回動防止手段２０と、過度に大きな緊締力Ｆの形成を回避するための過負荷防護手段として働くばね１９とを有している。

さらに、特に図４から分かるように、本発明による包装機は、さらにセンサ装置を有している。このセンサ装置は、一方では巻締めヘッド５における容器の緊締力Ｆを監視し、もう一方では閉鎖すべき容器２の回転運動を監視する。このために、本発明によるセンサ装置は、１つのホールセンサ素子９ａと複数の発信器素子９ｂとを備えた第１のセンサ９を有している。図４から分かるように、発信器素子９ｂは、固有の軸線を中心として回転するプランジャ１５に接続されている。ホールセンサ素子９ａは定置に配置されている。またホールセンサ素子９ａはプリント配線板１１に接続されており、このプリント配線板１１は、ホールセンサ素子９ａの、検出された信号の処理を可能にする。プリント配線板１１は、制御装置１３（図１参照）へ信号を無線式に伝送するための送信器１２を有している。さらにセンサ装置は、第２のセンサ１０を有しており、この第２のセンサ１０は、巻締めヘッド５における容器２の緊締力を検知する。第２のセンサ１０は、本実施例では例えば抵抗ひずみ計として形成されていて、同様にプリント配線板１１に接続されている。第２のセンサ１０は、つば付きスリーブ２１の上側の端部に配置されている。プリント配線板１１は、第２のセンサ１０の信号の評価も引き受ける。念のために付言しておくと、第２のセンサ１０は、例えばロードセルまたは力検出のための別のセンサであってもよい。

これにより、本発明によれば、第１のセンサ９を用いて巻締めヘッド５における容器の回転の回数を測定することができ、第２のセンサ１０を用いて巻締めヘッド５における容器の緊締力を検知することができる。この場合、第１および第２のセンサの信号の信号評価は、プリント配線板１１で行われる。この場合に形成された評価されたデータは、その後、送信器１２を介して無線式に制御装置１３に伝送される。緊締装置８内の各プリント配線板１１へのエネルギ供給のために、各プリント配線板１１はエネルギ受取り装置とエネルギ蓄え器とを有している。図３に示したように、巻締めヘッド５内には環状のステータ１４が配置されており、これにより、プリンタ配線板１１に対して必要なエネルギを誘導式に伝送することができる。さらにステータ１４は、測定の開始および終了を規定する役割を引き受けることができる。これにより、プリント配線板１１への誘導式のエネルギ供給によって、特にメンテナンスフリーの包装機を提供することができることが可能となる。なぜならば、例えば同様にプリント配線板１１へのエネルギ供給を引き受けることができるバッテリの交換に基づく停止時間が不要となるからである。念のために付言しておくと、冗長性の理由から、例えばステータの短時間の伝送問題時に、プリント配線板１１に対するエネルギ供給を提供するために、各プリント配線板１１が、さらに付加的にバッテリを有することが可能である。

プリント配線板１１と、特に送信器１２とのエネルギ消費を可能な限り僅かに保つために、有利には送信器１２と制御装置１３との間の間隔が極めて小さく、例えば０.５ｍ〜１ｍの間に寸法設定されている。この場合、受信器が、包装機１内で可能な限り巻締めヘッド５の近傍に配置され、この場合、制御装置１３とのケーブル接続部が設けられることも可能である。これにより、プリント配線板１１の所要のエネルギ需要を著しく削減することができる。

さらに念のために付言しておくと、プリント配線板１１が、センサ９、１０の信号の評価を引き受けず、検出された測定データが直接的に制御装置１３に伝送され、その後、この制御装置１３において測定データの評価が引き受けられることも当然ながら可能である。

これにより、本発明によれば、包装機１が、蓋３を備えた容器２の閉鎖過程の監視を提供することができる。この場合、各容器２に対して、巻締めヘッド５における緊締力と回転の回数とに関する別個の測定結果を検出することが可能になる。次いで、制御装置１３への信号伝送は無線式に、例えば無線電信によって行われる。これにより、特に回転する巻締めヘッド５に基づき非常に手間をかけてしか実現することができない配線を省略することができる。これにより、本発明によれば、閉鎖過程のプロセス確実性を高めることができ、さらに閉鎖過程の、検出された測定データを、例えば各容器に対する証明目的のために別個に記憶することもできる。このことは、特に薬品の使用事例において重要である。

１ 包装機、 ２ 容器、 ２’ 閉鎖された容器、 ３ 蓋、 ４ 供給装置、 ５ 巻締めヘッド、 ６ 収容部、 ７ 巻締め装置、 ８ 緊締装置、 ９ センサ、 ９ａ ホールセンサ素子、 ９ｂ 発信器素子、 １０ 第２のセンサ、 １１ プリント配線板、 １２ 送信器、 １３ 制御装置、 １４ ステータ、 １５ プランジャ、 １６ 軸受け 、 １７ 軸受け、 １８ 圧縮ばね、 １９ ばね、 ２０ 回動防止手段、 ２１ つば付きスリーブ、 ２２ ラム、 ２４ 取り出し装置、 ２５ ガラスハウジング

Claims (10)

1. 容器（２）を蓋（３）で閉鎖するための包装機において、該包装機が、
   緩く載置された蓋（３）を備えた容器（２）を供給するための供給装置（４）を有しており、
   それぞれ１つの容器（２）に対する複数の収容部（６）を備えた回転する巻締めヘッド（５）と、それぞれ１つの容器（２）を１つの収容部（６）に緊締する複数の緊締装置（８）と、蓋（３）を容器（２）に巻き締め、これにより、容器（２）を閉鎖する巻締め装置（７）とを有しており、
   複数のセンサ装置（９、１０）を有しており、それぞれ１つのセンサ装置（９、１０）が１つの緊締装置（８）に配置されており、各センサ装置（９、１０）が、巻締めヘッド（５）における１つの容器（２）の回転および／または１つの容器（２）の緊締力（Ｆ）を検出するようになっており、各センサ装置（９、１０）が、信号を送信するための１つの送信器（１２）を有しており、
   制御装置（１３）を有しており、該制御装置（１３）が、送信器（１２）から送信された信号を受信するための受信器を有していることを特徴とする、容器を蓋で閉鎖するための包装機。
2. 各センサ装置が、該センサ装置の、検出された値を評価するためのセンサシステム（１１）を有しており、送信器（１２）が、検出されたセンサ信号の評価の結果を受信器（１３）に送信するようになっている、請求項１記載の包装機。
3. 送信器（１２）とセンサシステム（１１）とが、１つの構成部材、特にプリント配線板に組み込まれている、請求項２記載の包装機。
4. センサシステム（１１）が、緊締力（Ｆ）の少なくとも１つの最大値を測定し、該緊締力（Ｆ）の最大値を制御装置（１３）に送信するようになっている、請求項２または３記載の包装機。
5. 包装機が、さらに、ステータ（１４）とエネルギ蓄え器とを有しており、該エネルギ蓄え器が、少なくとも送信器（１２）に接続されていて、ステータ（１４）によって、非接触式に負荷可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の包装機。
6. 各送信器（１２）が、エネルギ供給のためにバッテリに接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の包装機。
7. センサ装置が、閉鎖過程の間の巻締めヘッド（５）における容器の回転を検出するためのホールセンサを有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の包装機。
8. センサ装置が、巻締めヘッド（５）における緊締力（Ｆ）を検出するための抵抗ひずみ計またはロードセルを有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の包装機。
9. 緊締装置（８）が、プランジャ機構を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の包装機。
10. １つの送信器（１２）および／または１つのセンサシステム（１１）が、プランジャ機構の上側の端部に配置されている、請求項９記載の包装機。

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