JP5419862B2 - 機械を製造するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、機械、特に洗浄機、低温殺菌装置、収縮トンネルもしくは類似の物のような、飲料産業用の機械を製造するための方法に関しており、前記機械の構成部材は、溶接法および着脱可能な接続を使用した個別部材から組立てられている。この場合、この機械には所属していない保持装置が準備され、この保持装置には第一の側壁が固定され、次いで向かい合って位置している第二の側壁が、完全に組立てられた後の側壁間の間隔よりも僅かに大きな間隔をおいて位置決めされている。引続く工程において、中央取付け部材は側壁間に固定され、側壁の少なくとも一つは支持部材を備えており、この支持部材により、中央取付け部材の少なくとも一部は保持され、および／または担持される。最終的に保持装置は互いに近づき、従って機械は閉鎖され、次いでレーザービーム溶接法あるいは電子線溶接法を用いて溶接される。

従来技術において、予め製造されたフレームから完成される機械が知られている。この場合、機械フレームの重要な幾何学構造は三次元空間方向すべてに固定されている。機械部品、モジュール、底部、モーター等は、前記フレームに取付けられ、かつ同じフレームと着脱可能もしくは着脱不能に接続している。さらにモジュールと取付けられる構成部材の大部分は重なり合ってかつ側壁に溶接されている。

このような製造様式がわかっているが、その短所は剛性のある機械フレーム内での作業の実施が難しいことであり、作業が進むことにより使用できる空域はいっそう減少する。さらに基礎フレームが立方体形状であることにより、より複雑なモジュールの前もっての製造および導入に影響する厳しい制約が生じる。従って取付けられる構成部材の大部分は、基礎フレームの内部で一緒に組立する必要がある。このことは組立員にとって時間集約的であり、かつ困難である。

したがって、本発明の課題は、この欠点を失くし、さらに簡素化されかつ迅速な組立が可能になる製造方法を提供することにある。

この課題は、特に瓶、缶、ガラス容器もしくは類似の物のような容器を処理するのに適している機械、特に洗浄機、低温殺菌装置、収縮トンネルもしくは類似の物のような飲料産業用の機械を製造するための方法を備えた本発明により解決される。その際、前記機械の構成部材は溶接法および着脱可能な接続により個別部材および／または分組立品から組立てられており、少なくとも以下の工程、すなわち
ａ）前記機械には所属していない保持装置を準備し、前記保持装置が少なくとも１つの保持部材を備えており、この保持部材を使用して、前記機械の側壁の少なくとも一方を支持あるいは担持することができる工程、
ｂ）前記機械の第一側壁の少なくとも一部を組立てかつ整向する工程、
ｃ）側壁が完全に組立てられた後、側壁間の間隔よりも若干大きな間隔で向かい合って位置している前記機械の第二の側壁の少なくとも一部を組立てかつ整向する工程、
ｄ）中央取付け部材を側壁間に位置決めし、その際側壁の少なくとも一方が支持部材を備えており、この支持部材を使用して中央取付け部材の少なくとも一部が保持できるおよび／またはこの支持部材により担持できる工程（取付け工程）、
ｅ）向い合って位置している側面を互いに押圧することにより前記機械を閉鎖する工程（閉鎖工程）、そして
ｆ）側面と、中央取付け部材の少なくとも一部を溶接し、その際レーザー溶接法あるいは電子ビーム溶接法を使用する工程が実行される。

この場合、この方法および装置に関連して、中央の構成部材および／または中央取付け部材の概念は、ほぼ自立するようにして、一方の側壁から他方の側壁までの間隔、あるいは一方の側壁からそこに設けられた支持部材までの間隔を橋渡しするような部材と解釈できる。このような方法および機械にあって見ることができる、その他の静止状態のもしくは可動な取付けられた構成部材は、以下に詳しく考察したり記述したりはしない。

改善点は、中央取付け部材が工程ｄ）で両方の側壁にまず固定される点にある。このことはネジ接続もしくはリベット接続と同様に適切な溶接法によっても行うことができる。熱により誘発される変形を防止するためには、例えばレーザー溶接法のようなビーム法を使用するのが理想的である。中央取付け部材の両自由端部から僅かに間隔をおいて設けられた、向かい合って位置している側壁の領域において、中央取付け部材はそこに設けられた支持部材上で着脱可能に置かれている。このようにして、工程ｆ）の組立手順の終了まで作業領域は自由に使用可能であり、他の中央取付け部材を容易に付け加えることができ、かつ相互接続ができ、および／または溶接することができる。この場合、中央取付け部材を第一の側壁に片側で固定することは、選択的におよび／または時間的にずらして行われてもよい。例えば、単に極めて大きくかつ重い中央取付け部材だけを個別に溶接し、閉鎖工程後に残った中央取付け部材を、すべて連続溶接法で溶接することも考えられる。

溶接接続の少なくとも一部は、外側から側壁を貫通して行われ、外側から、前記機械の内側で突き合わせであるいは平行平面で当接する中央取付け部材が、側壁を貫通して前記機械におよび／または互いの間で溶接されるのが理想的である。このようにして、組立はさらに早められ、従って外側からの溶接作業は良好に作業可能な位置でおよび／または機械式に行うことができる。

あまり材料を使用しない軽量構造を達成するために、本方法の他の変形において、第一の側壁は実質的に二つの平行な部材から形成される。これらの部材は内壁と外壁を備えており、この内壁と外壁はウェブを介して間隔をおいてかつ互いに接続している。内壁は複数の凹部と開口部を備えているのが理想的であり、これらの中を通って支持部材は貫通案内され、および／または内壁と外壁は互いに接続していてもよい。この場合、支持部材は前記機械の内部空域内に突出しており、従って中央取付け部材は、工程ｄ）に従って担持され、および／または支持されていてもよい。

その際、支持部材が第一工程で外壁に固定され、あるいは外壁に接続され、次いで内壁が支持部材まで押し動かされると有利である。

改善された方法の場合、側壁にある凹部と開口部はビーム法を使用して、理想的には電子ビーム法あるいはレーザービーム法を使用して製造される。材料を切断するためのこれらのレーザービーム法および電子ビーム法は極めて精密であり、したがって再加工は全く必要ないかあるいはほとんど必要なく、自動で製造される半製品は直接取付けることができる。

装置を改良しかつ組立を管理するために、取付け前に工程ｂ）および／またはｃ）において、電子ビーム法および／またはレーザービーム法により、側壁の少なくとも一つに寸法入れおよび／または罫書き線が施されると役にたつ。このことは作業工程において、開口部と凹部をビーム切断することにより行われ、従って加工時間はほんの僅か延びるにすぎない。

最適化された方法の変形において、中央取付け部材は、複数あるいは多数の個別部品から成る構成部材から可能な限り前もって製造される。特にガスを案内する中間部分（Ｚｗｉｓｃｈｅｎｂｏｄｅｎ）および／または液体を案内する中間部分は、仕上げ部品として取付けることができる。場合によっては支持部材を収容するために設ける必要がある、側壁にある小さい開口部は、以下のように外側から側壁を通って封隙するように溶接される。

本方法の特別な長所は、前記機械の中央取付け部材とその他の組立部品が、実質的に相前後して下方から上方へ向かって取付けることができ、頭部空域は閉鎖工程まで作業可能なままであり、従って支持するようにして昇降兼吊り上げ移動治具を使用することができる。

さらに本発明は飲料産業および食品産業向けの機械、特に瓶、缶、小さい樽、ガラス容器あるいは類似の物のような容器を処理するのに適している、特に洗浄機、低温殺菌装置、収縮トンネルもしくは類似の物に関する。この機械は請求項１〜９に記載の方法変形のいずれか一つに従って製造された少なくとも一つの部分を備えている。前記機械は複数の前記部分を備えており、これらの部分は請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法に従い、同時にもしくは相前後して製造されるのが理想的である。

この場合、この機械は多数の支持部材を備えており、これらの支持部材上で中央取付け部材の少なくとも一部は少なくとも部分面により支持されている。機械の一変形において、支持部材の少なくとも一部はウェブ領域と担持領域を備えており、支持部材は少なくとも一方の端部においてネジ山あるいはリベットヘッドを有しているのが理想的である。

さらに本発明は、飲料産業および食品産業向けの機械、特に瓶、缶、小さい樽、ガラス容器あるいは類似の物のような容器を処理するのに適している、特に洗浄機、低温殺菌装置、収縮トンネルもしくは類似の物を製造するための装置に関しており、この装置により前述の方法変形の一つの実施が可能となる。この目的で、本装置は底部部材と機械の単独側壁あるいは二重の側壁のための唯一の側方担持フレームを備えている。さらに取付けテンプレートが少なくとも一つの担持フレームに取付けられており、側壁を固定するために、少なくとも一つの担持部材もしくは支持部材が設けられている。

代替え案として、本装置は二つの側壁を収容するために正確に向かい合って位置している二つの担持フレームと少なくとも一つの底部部材を備えている。この目的で、第二の担持フレームには同様に取付けテンプレートが取付けられているのが理想的であり、少なくとも一つの担持部材もしくは支持部材が第二担持フレームに設けられており、その際複数担持部材あるいは支持部材が配置されているのが理想的である。

取付けテンプレートの長所は、一つのかつ同じ担持フレームあるいは担持フレーム対上に異なる機械あるいは機械部分／セグメントが取付けることができることであり、対応する取付けテンプレートが各々設けられている。

側壁を閉鎖工程で互いに向けて近づけ、中央取付け部材の自由端部に対する間隙を閉じるために、担持フレームの一つあるいは少なくとも一つを使用できると有利である。代替え案として、取付けテンプレートの少なくとも一つは担持フレームにおいて移動可能に支承されている。

この場合、担持フレームの一つあるいは少なくとも一つが、少なくとも一つのレールにより案内されていると有利である。

本発明による製造方法、機械および製造装置は、特定の実施例に限定されることなく、前記の実例により説明されている。

洗浄機の組立工程を開始するための担持フレームの斜視図である。 洗浄機の部分毎の製造の斜視図である。

図１は二つの担持フレーム１を備えた本発明による飲料産業向け装置を示しており、この飲料産業向け装置には同様に側壁を担持している取付テンプレート２が固定されている。この飲料産業向け装置は方法工程、ｄ）洗浄機の組立時の取付け工程の開始時の代表例である。

担持フレーム１は各々、土台部分３を有しており、この土台部分は共通の担持兼レール構造４上に起立しており、右側の担持フレームは鮮明さの理由で完全には表していない。土台部分３を備えた担持フレーム１は、向かい合った位置にある担持フレーム１の方向に移行するように取付けられており、かつ担持兼レール構造４に固定された穿孔されたストリップの異なる位置に固定することができる。側壁は内壁６と外壁７を備えており、内壁６は複数の支持部材８により外壁７から間隔をおいて保持されている。図示した変形において、支持部材８は外端部において、取付け手順の途中で、外壁７が取付けテンプレート２および／または担持フレーム１にネジ止めされて接続されるように（図示していない）ねじ山を備えている。

さらに、図１には中央取付け部材９が示してあり、この構成部材は第一の側壁すなわち内壁６に当接しており、かつ支持部材８によっても図示していない方法で前記内壁にネジで接続される。前記中央取付け部材９の自由端部は、溶接されたブラケットとして表した、間隔Ａで右側壁の外側へ突出している支持部材８の自由端部に担持されている。

中央取付け部材９を全て取付けた後、中央取付け部材が両端部で確実な固定を行うように嵌合するまで、右側の担持フレーム１は向かい合った位置にある担持フレーム１の方向にレール４上で押圧される。レーザー溶接は可能な限り外側からここで示した実例において行われ、外壁７はこの目的で大きな作業開口部を備えている。前記作業開口部は後でその一部が閉鎖される。

図２に示した洗浄機は完成直前である。前記洗浄機は前記原理により部分毎に製造された。図示した最後の部分１はすでに上から閉鎖され、カバー構成部材１０とフロント構成部材１１は、容易に見分けがつくようにして突出している支持部材８の両自由端部で支持されている。洗浄機は部分ＩＩと別の部分で完成され、もはや担持フレームには接続されず、これらの部分での取付けテンプレートも取除かれる。

本方法と製造装置が任意の長さの機械用に使用できるのは明らかである。

Claims (21)

1. 飲料産業用の機械を製造するための方法であって、
   前記機械の構成部材が、溶接法および着脱可能な接続により個別部材および／または部分組立品から組立てられる方法において
   少なくとも以下の工程、すなわち
   ａ）前記機械には所属していない保持装置を準備し、前記保持装置が少なくとも１つの保持部材を備えており、この保持部材を使用して、前記機械の側壁の少なくとも一方を支持あるいは担持することができる工程、
   ｂ）前記機械の第一の側壁の少なくとも一部を組立てかつ整向する工程、
   ｃ）側壁が完全に組立てられた後、側壁間の間隔よりも大きな間隔で向かい合って位置している前記機械の第二の側壁の少なくとも一部を組立てかつ整向する工程、
   ｄ）中央取付け部材を側壁間に位置決めし、その際側壁の少なくとも一方が支持部材を備えており、この支持部材を使用して中央取付け部材の少なくとも一部が保持できるおよび／またはこの支持部材により担持できる工程、
   ｅ）向かい合って位置している側面を互いに押圧することにより前記機械を閉鎖する工程、および
   ｆ）側面と、中央取付け部材の少なくとも一部を溶接し、その際レーザー溶接法あるいは電子ビーム溶接法を使用する工程が実施され、
   工程ｄ）において、中央取付け部材を両側壁の一つにまず固定し、向かい合って位置しており、かつ間隔をおいた第二の側壁に対しては第二の側壁の支持部材により固定しない状態で保持することを特徴とする方法。
2. 外側から、前記機械の内側で突き合わせで当接する中央取付け部材が、側壁を貫通して前記機械におよび／または互いの間で溶接されることにより、溶接接続の少なくとも一部が行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 第一の側壁が実質的に二つの平行な部材、すなわち内壁と外壁から成り、この場合、内壁が多数の凹部と開口部を備えており、これらの中を通って支持部材が貫通案内され、および／または内壁と外壁が互いに接続しており、支持部材が、中央取付け部材を工程ｄ）に従って担持、および／または支持することができることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 支持部材が第一工程で外壁に固定され、あるいは外壁に接続され、次いで内壁が支持部材まで押し動かされることを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 側壁が組立前に凹部と開口部を備えており、側壁内の凹部と開口部の少なくとも一部を電子ビーム法あるいはレーザービーム法により製造する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. 取付前に工程ｂ）および／または工程ｃ）において、側壁の少なくとも一方に電子ビーム法および／またはレーザービーム法により寸法入れおよび／または罫書き線を施す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. 中央取付け部材が前もって製造されており、かつ複数あるいは多数の部品から成る構成部材であ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. 中央取付け部材およびその他の組立部品を実質的に下方から上方へ向かって取付け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. 飲料産業および食品産業向けの機械において、
   請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法に従って製造された少なくとも一つの部分を前記機械が備えており、前記機械が複数の前記部分を備えており、これらの部分が請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法に従い、同時にもしくは相前後して製造されることを特徴とする機械。
10. 前記機械が多数の支持部材を備えており、これらの支持部材上で、中央取付け部材の少なくとも一部が少なくとも部分面により支持されていることを特徴とする請求項９記載の機械。
11. 前記機械が少なくとも一つの二重の側壁を備えており、支持部材の少なくとも一部がウェブ領域と担持領域を備えていることを特徴とする請求項９または１０に記載の機械。
12. 支持部材が少なくとも一方の端部においてネジ山を備えていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一つに記載の機械。
13. 支持部材が少なくとも一方の端部においてリベットヘッドを備えている
    ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一つに記載の機械。
14. 飲料産業および食品産業向けの機械を製造するための装置において、
    この装置が請求項１〜８のいずれか一つによる方法を実施するのに適していることを特徴とする装置。
15. 前記装置が底部部材と単独壁あるいは二重の側壁のための側方担持フレームを一つだけ備えていることを特徴とする請求項１４記載の装置。
16. 少なくとも担持フレームに取付けテンプレートが取付けられており、この取付けテンプレートに少なくとも一つの担持部材あるいは支持部材が設けられていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の装置。
17. 前記装置が正確に二つの向かい合って位置している担持フレームと少なくとも一つの底部部材を備えていることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一つに記載の装置。
18. 第二の担持フレームに同じく取付けテンプレートが取付けられており、この取付けテンプレートには少なくとも一つの担持部材あるいは支持部材が設けられており、多数の担持部材あるいは支持部材が設けられていることを特徴とする請求項１７記載の装置。
19. 側壁を互いに向けて近づけるために、前記担持フレームの一つあるいは少なくとも一つを移動することができることを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか一つに記載の装置。
20. 前記担持フレームの一つあるいは少なくとも一つが、少なくとも一つのレールにより案内されていることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか一つに記載の装置。
21. 側壁を互いに向けて近づけるために、取付けテンプレートの少なくとも一つが担持フレームの少なくとも一つにおいて移動可能に支承されていることを特徴とする請求項１４〜２０のいずれか一つに記載の装置。

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