JP7411402B2 - ガラス物品層、ガラス物品束、およびガラス物品層の製造方法 - Google Patents

ガラス物品層、ガラス物品束、およびガラス物品層の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、請求項1の前提部に記載のガラス物品層に関する。本発明はまた、ガラス物品束、およびガラス物品層の製造方法に関する。
ガラス物品、特にガラス管の梱包時には、製造プロセスにおいて外面のガラス同士の接触が起こる。ガラス管は、最初にガラス管からなる層(ガラス管層)、次いでガラス管からなる束(ガラス管束)を形成するように配置され、ガラス管束は、その端部をシュリンクキャップすることによって長方形の形状に保持される。配置は可能な限り最密梱包で行われる。管の表面が必然的に接触する際に、線形の接触(接触線)が生じる。接触線に沿った接触箇所では、表面欠陥や引っ掻き傷が生じることがある。
これらの束は、パレット積載時に層状で配列され、パレットに積み重ねられる。束同士が押し付けられることから、外側のガラス管は互いに接触し、そのため同様に表面欠陥や引っ掻き傷を生じるリスクがある。
従来の梱包プロセスの場合、特に、劣悪な道路、船舶貨物における高い波、航空貨物における気流などの好ましくない輸送条件の下では、管同士の相対的な動きを完全に排除することはできないことが判明している。この結果、摩擦運動によって引っ掻き傷が生じ、これは最も単純な場合には表面的な欠陥を引き起こし、多くの場合、管が使用できなくなり、最悪の場合には管の破損につながることすらある。
ガラス同士の摩擦の第1段階では、管の強度を大幅に低下させる小さな微小亀裂が発生する。さらに摩擦が続くことでさらに小さなガラス粒子が放出されると、望ましくない鋭利な接触点が発生し、すでに弱くなっていた管表面と接触するだけで破損するという結果になる。
更なる欠点は、新たに作り出されたガラス表面が化学的に活性な表面であることに基づき(大気中の湿分と反応して)互いに接着しやすいことである。この作用は、ガラスのコーティングを使用することによって低減されるものの、実際に完全に回避することはできない。管の接着は、開梱の際に微小亀裂が表面に生じる可能性があり、これにより安定性が大幅に低下するという点で重大な問題である。
個々のガラス物品層の間には、たとえば段ボールのライナーが配置されるが、これらはガラス管に痕跡を残す可能性がある。さらに、段ボールは、通常、ガラス管層内のガラス管を分離するものではない。層の配置が完了した後も、パレット全体はシュリンクフィルムで保護されて一緒に保持される。パレットの重量は平均で約800kgである。
顧客へ配送するまでの保管および輸送中に、パレットは少なくとも6~7回昇降される。この過程で、ガラス管の表面は、互いに逆方向に移動する。顧客への輸送中、輸送手段の移動によって、ガラス管表面が互いに摩擦し合う可能性が高くなる。この場合、ガラス管に表面欠陥が生じる可能性は非常に高くなる。
パレットが積み降ろされると、管束は梱包の場合とは逆の順序で、個々のガラス管へと再び解体され、次いでガラス管は、加工機、たとえばバイアル成形機等に手動またはロボットによって送り込まれる。ここでも再び、管表面の接触は回避できず、ひいては表面欠陥や引っ掻き傷が生じる。
顧客に向かう途中のガラス管の引っ掻き傷を最小限に抑えるために、ガラス管はしばしば表面コーティングされる。ただし、厚さ数ナノメートルのこの層は、相互に接触することで層が削り取られるまでの間、ガラス管を保護できるにすぎない。このことは、しばしば、コーティングがあるにもかかわらず、表面欠陥や引っ掻き傷につながる。表面コーティングは引っ掻き傷を防ぐことはできず、せいぜい最小限に抑えるだけである。
表面欠陥はいくつかの問題を引き起こす。
梱包中、梱包内、パレット上、輸送中、および顧客のもとでパレットを積み降ろす際の相互接触に起因するガラス管表面の引っ掻き傷は、見栄えの低下に始まって、要求されている仕様への不適合にさえつながる。
表面欠陥によってガラス管全体の強度が大幅に低下するが、これは、ガラス管から製造される医薬品容器にも当てはまる。
表面欠陥は、パレットの破損ひいては隣接するガラス管または管束の汚染につながる可能性がある。引っ掻き傷は、顧客の光学式オンライン検査装置の誤検出につながる可能性がある。このような引っ掻き傷は、薬剤師の瓶詰め装置や検査システムでも識別され、相応して顧客の苦情につながる。
独国特許出願公開第2729966号明細書からは、ガラスまたはガラスセラミックなどの脆性材料からなる管のパッケージが知られており、これらの管は、最密充填により長方形の配置で提供され、それらの位置が固定されるように、少なくとも端部と端面とがシュリンクフィルムのみで包み込まれている。パッケージにおいて、管は重なり合っており、引っ掻き傷が生じる可能性がある。
欧州特許出願公開第0132587号明細書には、ガラス管束の解束を防ぐために、管の各層にフィルムまたはフィルムテープを設置することが提案されている。フィルムの代わりに、個々の管に、たとえばスプレーオンシリコーン製の滑り止めコート、または装着されたポリエチレンゴム製リングまたはテキスタイル材料が設けられていてもよい。
独国実用新案第20121582号明細書は、ガラス管の両端に取り付けられており、梱包および輸送中に管が接触して表面に引っ掻き傷が発生するのを防ぐための保護キャップを開示している。この保護キャップは、スペーサーとしても、開口管を密閉するためにも機能する。
独国特許発明第4225876号明細書は、ガラス管およびガラス棒などの棒状の物品用の梱包収容部を開示している。シート状材料からなる2つのストリップはそのつど、並置されたガラス管を囲み、それによって、1つ1つのガラス管を保持するための収容部材を有する多部材ベルトを形成する。隣接する収容部材は、2層の中間ウェブを介して互いに接続されている。中間ウェブの領域で、2つのストリップは、接着シームおよび/またはエンボスシームによって互いに接続されている。各ガラス管層は、ガラス管の端部で間隔を空けて、それぞれこのようなベルトを有している。積み重ねられたガラス管層は、ベルトの領域で互いに接触する。
旧東ドイツ国経済特許第224555号明細書は、シュリンクフィルムによってガラス管を梱包する方法を記載しており、この方法では、予め製造された、プラスチック材料からなる長方形のフィルムスリーブをガラス管パッケージの両端にそれぞれ装着し、適切なシュリンクユニットを使用してこれらのフィルムスリーブを収縮させる。予め製造されたフィルムスリーブを装着する前に、ガラス管の端部を完全にまたは部分的に更なる安定化手段で囲んでもよい。
旧東ドイツ国経済特許第82301号明細書は、衝撃に敏感な管状ガラス物品用のパッケージを開示している。段ボール材料からなるパレットに等間隔の台形フラップが打ち抜かれ、これらのフラップは向かい合わせに開かれる方向で相互にずらして配置され、パレットの表面に対して片側で立てられる。立てられたフラップは、梱包される物品の側面で境界を形成し、横方向の接触を防ぐ。
特開平09-295686号公報は、積層された複数のガラス管用のスペーサーを開示している。このスペーサーは、リブで区切られた半円形の凹部を有し、それぞれ1本のガラス管を配置できるようになっている。特開平09-295686号公報に記載されている従来技術に対して、ガラス管は、スペーサーでずらして配置でき、それによって、より多くのガラス管を同じ総容積に配置できるようになる。
特開平09-295686号公報のスペーサーは、管の間で多くの空間を占めるため、積層されたガラス管の総容積と比較して、少数のガラス管しか配置できない。同じことが、国際公開第2015/037361号から知られているいくつかのスペーサーにも当てはまる。さらに、このタイプのスペーサーは製造が複雑である。
国際公開第2015/037361号は、スペーサーの別のオプションも開示している。それによると、紙または厚紙からなるテープ状のスペーサーがガラス管の間に配置される。ここではスペーサーは波形になる。このようにして、ガラス管の間の間隔が狭められ、より多くのガラス管を同じ容積に配置できるようになる。
本発明の課題は、梱包から顧客への配送まで、ガラス物品の表面欠陥や引っ掻き傷を容易に回避できるガラス物品層およびガラス物品束を提供することである。そのようなガラス物品層を製造する方法を提供することも本発明の課題である。
この課題は、請求項1の特徴を有するガラス物品層により解決される。
ガラス物品層は、x方向で並列に配置されており、z方向に延在する少なくとも2つのガラス物品を含み、これらのガラス物品の間にはスペーサーが配置され、該スペーサーは、ガラス物品に沿ったz方向で間隔を空けた少なくとも2つのスペーサー位置に設けられ、スペーサーは糸状要素であり、各スペーサー位置には少なくとも1つの糸状要素が設けられている。
有利には、少なくとも1つの共通の糸状要素が、すべてのガラス物品の間の各スペーサー位置に配置されている。
ガラスという用語は、熱処理されたガラス、特にガラスセラミックも指す。
上記のx方向とz方向は、図面において、理解をより深めるために示されている直交xyz座標系を指す。
「糸状要素」とは、有利には、繊維または材料ストリップから捻られた細い形成物を意味する。本発明の文脈において、「糸状要素」という用語はまた、紐、ロープまたはコードを意味する。有利には、糸状要素は、丸紐、楕円形の紐、編組紐、たとえば捻られたフィルムストリップからなる紐である。糸状要素は、押出材料からできていてもよい。
スペーサーの材料は、有利には、表面堆積物の形成または摩耗によるガラス表面の汚染が生じないように選択される。同時に、製造が可能な限り費用対効果の高いものになるように、スペーサーの材料と形状をさらに選択する必要がある。
スペーサーがないと、並置されたガラス物品の、z方向に延びる接触線に沿って、ガラス物品の外面に表面欠陥や引っ掻き傷が発生する。これらの表面欠陥や引っ掻き傷は、スペーサーによって回避される。
「ガラス物品の間」とは、並置されたガラス物品のガラス物品表面の接触線に、少なくともスペーサーが配置されていることを意味する。
糸状要素は、ガラス物品層のガラス物品を、間隔を空けて保持する。糸の張力は、最大30のガラス物品を含み得るガラス物品層につき、ガラス物品層を取り扱うことができ、かつ更なるガラス物品層を積み重ねてガラス物品束を形成できる程度に安定化されるように選択する必要がある。
ガラス物品束は、最大30のガラス物品層を含み得る。ガラス物品束に必要な安定性は、有利にはガラス物品束の端部に設けられたカバーシース、たとえばシュリンクフィルムで作られたキャップの取付けによって達成されるので、糸状要素は、ガラス物品束の保持または安定化機能を果たす必要はない。
「巻き付ける」とは、有利には、ガラス物品の外周をループ状に取り囲むことを意味し、糸状要素は、有利にはガラス物品の外周にも少なくとも部分的に当接する。「少なくとも部分的に巻き付ける」という用語は、有利には、糸が少なくとも外周の一部に沿ってガラス物品に当接することを意味する。
有利には、糸状要素は、各ガラス物品の外周の40%~80%に接触する。特に好ましくは、糸状要素は、各ガラス物品の外周の少なくとも半分に接触する。
糸状要素の使用には、ガラス物品および/またはガラス物品層の間に配置しなければならない、予め製造されたスペーサーを省くことができるという利点がある。ガラス物品束の開梱後、このようなスペーサーを顧客から製造業者へ返送したり、廃棄することが回避される。
糸状要素も同様に廃棄またはリサイクルされる必要があるが、廃棄すべき糸の量は非常に少ない。
糸の支持面積が非常に小さいにもかかわらず、ガラス物品の破損または損傷を確実に排除できることがわかった。
更なるガラス物品層によってそれぞれのガラス物品層上に蓄積された負荷は、糸状要素の支持箇所でのみ避けられる。
糸状要素の更なる利点は、ガラス物品層の製造を自動化できること、およびガラス物品層の開梱が簡素化されることである。
有利には、隣接するそれぞれ2つのガラス物品の間の各スペーサー位置にそれぞれ2つの糸部分が配置されている。2つの糸部分は、単一の糸状要素の部分である。
有利には、糸状要素は、少なくとも1つのガラス物品、特にガラス物品層のすべてのガラス物品の周りにそれぞれ少なくとも部分的に巻き付けられている。
第1の実施形態によれば、単一の糸状要素が各スペーサー位置に設けられている。
2つの糸部分は、有利には、単一の糸状要素の部分、特に単一の糸状要素のループ部分である。
この単一の糸状要素は、各スペーサー位置に配置されており、具体的には、等しい外周面に沿ってすべてのガラス物品の周りに巻き付けられ、そこで巻付け部を形成し、隣接する2つのガラス物品の間にそれぞれループが設けられている。
これは、各スペーサー位置において、ループと交互になった一連のU字型巻付け部である。
xz平面にあるガラス物品層の場合、それぞれのスペーサー位置での糸状要素は、その上側のみすべてのガラス物品の周りに巻き付けられ、ひいては上側だけ巻付け部を形成するか、その下側のみ巻き付けられ、ひいては下側だけ巻付け部を形成し、両方の場合において、ガラス物品層の隣接するガラス物品の間にそれぞれループが配置されている。
この実施形態には、各スペーサー位置に1つの糸状要素が使用されるのみであるにもかかわらず、隣接するガラス物品が2つの糸部分によって切り離されるという利点がある。したがって、スペーサー位置で隣接するガラス物品の間には2つの支持点がある。発生する力は、それぞれ2つの糸部分、ひいては2つの支持点に分散されるので、糸材料は、たとえば、単一の糸部分のみを使用するのと比較して、より細く、またはより弾性であってよい。
有利には、ループは、ガラス物品の中心を結ぶ線Lを越えてy方向に延びる。
有利には、ループは、第3のループ部分によって互いに接続された第1の突出するループ部分と第2の突出するループ部分とを有する。
有利には、第1および第2のループ部分は、z方向にずらして配置されている。
有利には、糸状要素は、第1の端部および第2の端部を有し、それぞれの端部は、接続部分によってそれぞれ最後の巻付け部に接続されている。
接続部分の長さは、糸状要素の端部がガラス物品からx方向に突出するように選択できる。
更なる実施形態によれば、接続部分は、ガラス物品層の上側に置かれ、x方向でガラス物品層にわたって延びることが規定されている。有利には、接続部分は、ガラス物品層の全幅にわたって延び、これには、端部がガラス物品層から突出できるという利点がある。この実施形態には、ガラス物品がガラス物品束内でx方向に安定化されるという利点がある。
第2の実施形態によれば、第1の糸状要素および第2の糸状要素が各スペーサー位置に設けられている。
有利には、各スペーサー位置で、隣接する2つのガラス物品の間の2つの糸部分は、第1の糸状要素および第2の糸状要素の部分である。
有利には、2つの糸状要素のそれぞれは、上側と下側とで交互にすべてのガラス物品の周りに巻き付けられている。
このようにして一連のU字型の巻付け部が形成され、各糸状要素の上側と下側の巻付け部が交互に生じる。この場合、糸状要素の上側と下側の巻付け部は、第2の糸状要素の上側と下側の巻付け部に対してずらして配置されている。
有利には、ガラス物品は、第1の糸状要素により上側で巻き付けられ、それによって上側の巻付け部が形成され、第2の糸状要素により下側で巻き付けられ、それによって下側の巻付け部が形成されることと、第1の糸状要素により下側で巻き付けられ、それによって下側の巻付け部が形成され、第2の糸状要素により上側で巻き付けられ、それによって上側の巻付け部が形成されることが交互に現れる。
各糸状要素は、有利には第1の端部および第2の端部を有し、これらは、有利にはガラス物品層上に設置され得る。好ましい実施形態によれば、第1の端部および第2の端部はそれぞれ互いに接続されている。
有利には、端部は、熱融着、接着または機械的接続手段によって互いに接続されている。機械的接続手段は、クリップまたは結び目であってもよい。
有利には、糸状要素の材料厚(糸厚)Sは、0.25mm≦S≦2.5mm、特に1.5mm≦S≦2.5mm、好ましくは0.25mm≦S≦1.25mm、特に好ましくは0.5mm≦S≦1mmである。糸状要素は、特に、少なくとも0.5mmの材料厚S、または少なくとも4.0mmの材料厚Sを有してもよい。
たとえば、糸状要素は、少なくとも0.25mm以上かつ少なくとも2.5mm、特に少なくとも1.5mm~最大2.5mm、有利には少なくとも0.25mm~最大1.25mm、有利には最大1.0mmの材料厚を有してもよい。
一方で、糸状要素の材料厚は、0.1mm、または0.2mm、または0.3mm、または0.4mm、または0.5mm、または0.6mm、または0.7mm、または0.8mm、または0.9mm、または1.05mm、または1.1mm、または約1.5mmであることも可能である。
糸状要素の材料厚は、たとえばDIN EN ISO 137に記載されている投影顕微鏡方法に従うか、それに基づいて決定できる。
糸状要素は、有利にはプラスチック材料からなる。ガラス物品層およびガラス物品束の輸送中に生じるガラス物品の振動をスペーサーが緩和することを可能にする弾性プラスチック材料が好ましい。これにより、ガラス物品の破損のリスクがさらに低減される。有利には、プラスチック材料は、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン、特に高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリエチレンワックス、ポリアミド(PA)、スチレン-アクリロニトリル-コポリマー(SAN)、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリウレタン(PU)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン-コポリマー(ABS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)および/またはポリカーボネート(PC)を有するか、プラスチック材料は、上記でそれぞれ挙げられる1つ以上のポリマーからなる。
特に、糸状要素は、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン、特に高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリエチレンワックス、ポリアミド(PA)、スチレン-アクリロニトリル-コポリマー(SAN)、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリウレタン(PU)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン-コポリマー(ABS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)および/またはポリカーボネート(PC)を含んでもよいか、糸状要素は、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン、特に高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリエチレンワックス、ポリアミド(PA)、スチレン-アクリロニトリル-コポリマー(SAN)、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリウレタン(PU)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンコポリマー(ABS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)および/またはポリカーボネート(PC)からなってもよい。
有利には、ガラス物品はガラス管および/またはガラス棒である。
ガラス物品として、ガラス管および/またはガラス棒がガラス物品層に配置されてもよい。ガラス管とは対照的に、ガラス棒は固体材料からなる。
有利には、ガラス物品は円筒形である。
スペーサー位置は、有利には、20cm~80cm、特に40cm~60cmの値を有する間隔A、Aで配置されている。ガラス物品の長さは、有利には1~4m、特に1m~2mであることから、有利には4~10のスペーサー位置が設けられており、それに従って相応の数の糸状要素が必要とされる。ガラス物品の直径は、有利には5mm~40mmの範囲にある。
スペーサー位置は、特に、少なくとも20cm~最大90cmであってもよい。
本開示の文脈において、ガラス物品、たとえばガラス管の直径に言及する場合、これはガラス物品の外径を指す。対象となる最終製品に応じて、外径は6mm~50mmであってもよい。
たとえば、外径は、特に対象となる最終製品としての注射器本体用のガラス管の場合、6.85mm、8.15mm、10.85mm、14.45mm、17.05mmもしくは22.05mm、または特にいわゆるカープル管の場合、8.65mm、10.85mm、10.95mm、11.60mm、14.00mm、14.45mmもしくは18.25mm、または特に対象となる最終製品としてのバイアル用のガラス管の場合、6.8mm~8.9mm、もしくは9.0mm~14.9mm、もしくは15.0mm~17.9mm、もしくは18.0mm~19.9mm、もしくは20.0mm~24.9mm、もしくは25.0~30.9mm、もしくは31.0mm~34.9mm、もしくは35.0mm~42.9mm、もしくは43.0mm~50.0mm、または特に対象となる最終物品としてのアンプル用のガラス管の場合、9.0mm~14.9mm、もしくは15.0~17.9mm、もしくは18.0mm~19.9mm、もしくは20.0mm~24.9mmであってもよい。
本開示の文脈において、外径とは、横断面図において、ガラス物品の外面上の2点、たとえばガラス管の外面上の2点の最大距離であると理解される。
ガラス物品は、特に丸い横断面を備えていてもよい。これに関して、ガラス物品は、その真円度誤差が特定の値より大きくない場合、測定精度の範囲内で丸いと呼ばれる。ここでの真円度誤差は、特にガラス物品の長手方向に垂直な方向での、理想的な円の形状からのガラス物品の横断面形状の偏差の尺度である。試験片、つまり試験対象のガラス物品の各横断面の外周縁は、互いに間隔tだけ離れて同じ平面にある2つの同心円の間になければならない。つまり、ガラス物品は、その真円度誤差がt以下の値を有する場合、丸いと呼ばれる。真円度誤差は、測定面における外径の最大差の半分から算術的に得られる。実際には、楕円値という用語がよく使用され、これは、測定面における最大外径と最小外径との差、つまり外径の最大差である。したがって、楕円値は、真円度誤差値の2倍である。
有利には、ガラス物品束は5~30のガラス物品層を含む。
糸状要素は、有利には、隣接するガラス物品層のガラス物品の間にスペーサーも形成する。
たとえばガラス管などのガラス物品は、メーカー毎に異なり得る製造関連の歪みを有している。各メーカーは、その製品について技術的な配送条件での歪みの最大値を指定している。歪みは、それぞれの製品について既知である製品固有のパラメーターである。前述のガラス管の長さに対して、歪みは、通常0.5mm~1.5mmの範囲である。この既知のパラメーターを考慮に入れて、たとえば、並置したとき、または積み重ねたときに、既存の歪みにもかかわらずガラス物品が互いに接触し得ないように、間隔および糸厚Sを選択する必要がある。
歪みに加えて安全マージンを考慮することが有利である。
安全マージンは、たとえば輸送中に円筒形ガラス物品の振動が発生した場合でも、円筒形ガラス物品が互いに接触しないようにすることを目的としている。円筒形ガラス物品の振動挙動は、たとえば、該当するガラス物品の振動試験によって調べられるため、これらの知見は糸厚Sおよび間隔Aを選択する際に考慮できる。
一般的に、間隔Aを大きくするほど、糸厚Sも大きくする必要がある。
過剰な糸厚S、すなわち糸厚S>2.5mmは、ガラス物品層内または多数のガラス物品が配置されたガラス物品束内で、ガラス物品束のガラス物品に利用可能な容積を減少させる。
本発明によるガラス物品束は、y方向に上下に配置された少なくとも2つのガラス物品層を含み、ガラス物品層は、ガラス物品が最密充填で配置されるように配置されている。
ガラス物品層は、上下にずらして配置されている。この配置は、スペースを節約するだけでなく、ガラス物品束の安定性も向上させる。
有利には、ガラス物品束は、少なくとも端部にカバーシースを含む。ガラス物品束の端部は、ガラス物品の端部と一致する。有利には、ガラス管の場合、開口部もカバーシースによって覆われているため、たとえば輸送中にガラス管の内部は汚染されない。このカバーシースは、たとえばシュリンクフィルムからなってもよい。
この課題は、梱包方法でも解決される。
第1の実施形態によれば、x方向に並置されており、z方向に延びる少なくとも2つのガラス物品を有するガラス物品層を製造する方法は、以下の順序で以下の工程を含む:
(a)少なくとも2つのガラス物品を準備する工程、
(b)ガラス物品を連続的に供給し、分離ステーションでガラス物品を分離する工程、
(c)分離されたガラス物品に、少なくとも2つの所定のスペーサー位置でそれぞれ1つの糸状要素を連続的に供給する工程、
(d)分離されたガラス物品の周りに所定のスペーサー位置で糸状要素を巻き付けて、分離されたガラス物品の間にループを形成する工程、
(e)ガラス物品層の最後のガラス物品に糸状要素を巻き付けた後に糸状要素を切断する工程、
(f)糸状要素の端部を処理する工程および
(g)ガラス物品層を搬出する工程。
更なる実施形態によれば、x方向に並置されており、z方向に延びる少なくとも2つのガラス物品を有するガラス物品層を製造する方法は、以下の工程を含む:
(a)少なくとも2つのガラス物品を準備する工程、
(b)ガラス物品を連続的に供給し、分離ステーションでガラス物品を分離する工程、
(c)分離されたガラス物品に、少なくとも2つの所定のスペーサー位置でそれぞれ第1の糸状要素および第2の糸状要素を連続的に供給する工程、
(d)ガラス物品の周りにスペーサー位置でそれぞれ第1および第2の糸状要素を交互に巻き付ける工程、
(e)ガラス物品層の最後のガラス物品に糸状要素を巻き付けた後に糸状要素を切断する工程、
(f)糸状要素の端部を処理する工程および
(g)ガラス物品層を搬出する工程。
両方の方法は、有利には、順次少なくとも2つのガラス物品層、特に複数のガラス物品層が連続的に製造および梱包されるように実施される。
方法工程eおよびfなしで方法を実施することも可能である。この場合、ガラス物品層は接続されたままで、ガラス物品層の層リボンを形成する。ガラス物品束を製造するために、ガラス物品層は個々に重ねて置かれる必要はないが、たとえばコンテナに連続的に設置されてもよい。このために、層リボンはコンテナ内で交互に折りたたまれ、ガラス物品層は重なり合った状態になる。
したがって、本開示はまた、少なくとも2つのガラス物品層、特に本出願の実施形態に従ったガラス物品層、および/または本明細書の実施形態に従った梱包方法で製造されるか、製造可能であるガラス物品層を含むガラス物品束に関する。
次に、本発明の例示的な実施形態を、図面を参照して説明する。
複数のガラス物品層を有するガラス物品束の斜視図である。 ガラス物品層の平面図である。 第1の実施形態によるガラス物品層の斜視図である。 図3に示されるガラス物品層の平面図の拡大詳細図である。 3つのガラス物品層の端面を示す平面図である。 図5aによるガラス物品層を有するガラス物品束の端面を示す平面図である。 ガラス物品束の平面図である。 図1~図6によるガラス物品層を製造する方法を説明するための梱包装置の概略側面図である。 第2の実施形態によるガラス物品層の斜視図である。 ガラス物品束の平面図である。 ガラス物品束の正面図を示す平面図である。 図10aに示されるガラス物品束のx方向における平面図の部分図である。 図8~図10bによるガラス物品層を製造する方法工程を説明するための梱包装置の製織フレームの概略斜視図である。 図8~図10bによるガラス物品層を製造する方法工程を説明するための梱包装置の概略側面図である。 連結されたガラス物品層によるガラス物品束の製造を示す図である。
図1は、6つのガラス物品層110を有するガラス物品束100の概略斜視図である。ガラス物品層110はx-z平面にあり、ガラス物品50はz方向に延び、x方向に並置されている。ガラス物品層110は、y方向に上下に積み重ねられている。
各ガラス物品層110は、間隔Aで配置された4つのスペーサー位置112を有する。ここに示される実施形態では、2つの異なる間隔AおよびAが規定されている。
ガラス物品束100の各端部102、104には、たとえばシュリンクフィルムからなるそれぞれカバーシース120が配置されており、これは、ガラス物品層110の端部部分ひいてはガラス物品50の端部部分にわたって延在し、ガラス物品束100の端面を覆う。ここに示される実施形態では、ガラス物品はガラス管であるので、管開口部もカバーシース120によって覆われ、そのためガラス管の内部は汚染から保護されている。
図2は、6つのガラス物品50を含むガラス物品層110の平面図を示す。
図3は、第1の実施形態によるガラス物品層110を示す。ガラス物品層110は、x方向に並置された8つの円筒形ガラス物品50を有し、ガラス物品の中心54は、x軸に平行に延びる線Lに沿って配置されている。一例として示されるスペーサー位置112において、糸状要素または糸10がスペーサーとして設けられており、これはすべてのガラス物品50の周りにその下側で巻き付けられている。これらの下側の巻付け部15は、ガラス物品50の外周面と接触し、ガラス物品50の外周面の周囲長の半分にわたって延びている。右端および左端の2つの外側にあるガラス物品52は、糸状要素10によって約75%が巻き付けられている。
糸10は、第1の端部11および第2の端部13を有する。これらの端部11、13は、第1および第2の接続部分12および14を介して2つのガラス物品52の巻付け部15に接続されている。接続部分12および14は、ガラス物品層110の上側に置かれている。この実施形態では、端部11および13は、ガラス物品層110からx方向に外向きに突出するか、外側に垂れ下がる可能性があり、これにより、ガラス物品50を開梱するときに糸10を把持しやすくなる。
ガラス物品50の間には、巻付け部15から線Lを越えてy方向に上向きに延びるループ16が設けられている。各ループ16は、上向きに突出する第1および第2のループ部分17、18を有する。2つのループ部分17および18は、第3のループ部分19によって互いに接続されている。結び目技術では、そのようなループ16は湾曲部と呼ばれ、ループ部17、18は湾曲部の脚部を形成する。
図4は、図3に示されるガラス物品層110の平面図を示す。ループ16は、第1および第2のループ部分17、18がz方向に並置されるように配置されている。ループ部分19は、ガラス物品50の間の自由空間にあり、ガラス物品50の相互支持には関与しない。この配置には、相互支持のためにガラス物品50の間にそれぞれ2つのループ部分17、18が設けられており、隣接するガラス物品50の間の間隔が糸厚Sによってのみ決定されるという利点がある。
図5aは、ガラス物品50がずらされている配置を説明するために、上下に配置されるが、まだ重ねられてはいないガラス物品層110の3つの端面を示す平面図である。ガラス物品層110は、図5bに記載されているようにガラス物品層110を重ねて置いて束100を形成するときに最密充填で重なり合うように、上下にずらして示されている。
図6は、図5bに示されるガラス物品束100の平面図を示す。ガラス物品束100は、それぞれ糸10が配置された4つのスペーサー位置112を有する。スペーサー位置112の間の間隔AおよびAは、ガラス物品の長さが、たとえば2mの場合、たとえば40cmおよび/または50cmである。ガラス物品束100の両端102、104は、たとえばシュリンクフィルムからなるカバーシース120を有する。
図7は、スペーサーとして単一の糸10を使った図1~6によるガラス物品層110を製造するために使用される第1の梱包装置200の側面図を示す。ガラス物品50は、第1の傾斜面62を備える供給ステーション60に供給され、第1の傾斜面62の下端で分離される。そこに位置する分離ステーション64には、2つの分離ツール66が間隔を空けて設けられており、これらは、送り込まれてくるガラス物品50の間に上方から導入され、ガラス物品を互いに分離する。意図されたスペーサー位置112で、糸10は、それぞれ2つの糸偏向要素68a、bによって下方から供給され、分離ツール66の間にある分離されたガラス物品50は最初に糸10に静置する。
分離ステーション64の下流にはループステーション70が続き、そこではガラス物品50に沿ったすべてのスペーサー位置112に同様に配置されたループ形成機72によって、隣接する2つのガラス物品50の間にループ16が作り出される。
ループ形成機72は、いわゆるプッシュシリンダー74によって上下に移動することで、上方への移動中に、それぞれの糸10を把持してループ16を形成し、そこからループ形成機72は、引き続き下方への移動によって引き込まれる。ループ16は概略的にのみ示されている。
ループ16を備えたガラス物品50は、層形成ステーション76の第2の傾斜面78の上に集められ、そこにはループ16が滑らないようにする糸ブレーキ82が設けられている。
ガラス物品層110の第1のガラス物品50は、完全なガラス物品層110が製造されるまで、一緒に移動するストッパー装置80によって停止される。傾斜面78により、ガラス物品50は、図4に示される配置に達するまで一緒に滑る。完成したガラス物品層110の糸10を切断するために、糸カッター84が使用される。後続のカバーステーション86において、ガラス物品層110の両端に、ガラス物品層110を安定させるためにカバーシース120が備えられる。
図示されていない更なる工程では、そのように製造されたガラス物品層110は、ガラス物品束100を形成するために互いに積み重ねられ(図5b参照)、再び端部102、104でカバーシース120が備えられ、引き続き輸送手段によって搬出される。
顧客のもとで、ガラス物品束100のガラス物品50が分離され、そのためにまずガラス物品束100の端部のカバーシース120が除去され、次いでガラス物品層110の端部のカバーシース120が除去され、最終的にガラス物品50の間の糸10が除去される。ガラス物品層110から糸を引き出すことによって、糸を容易に除去することができる。
図8は、第2の実施形態によるガラス物品層110の斜視図を示す。この実施形態でも、複数のガラス物品50がx方向に並置されており、ガラス物品50の中心54が同様にx軸に平行に延びる線Lに沿って配置されている。
図3と同様に図8は、一例としてスペーサー位置112を示す。この実施形態では、スペーサー位置112にスペーサーとして2つの糸20および30が設けられており、糸20は破線で、糸30は実線で示されている。各糸20、30はすべてのガラス物品50の周りに巻き付けられ、上側の巻付け部26、36と下側の巻付け部25、35とがそれぞれ交互に生じる。この場合、第1の糸20の上側の巻付け部26は、第2の糸30の下側の巻付け部35とそれぞれ組み合わされ、その逆とも組み合わされる。線Lの領域では、上側の巻付け部26、36は下側の巻付け部25、35に移行するか、下側の巻付け部25、35は上側の巻付け部26、36に移行する。糸20および30の端部21および31ならびに端部23および33は、たとえば結び目、熱融着または接着によって互いに接続されてもよい。
図9は、ガラス物品束100の平面図を示す。図6で説明するように、このガラス物品層110の場合も、間隔A~Aを有する4つのスペーサー位置112が設けられている。ガラス物品束100の端部102、104には、シュリンクフィルム120が適用されている。
図10aおよび10bは、3つのガラス物品層110を有するガラス物品束100の正面図および側面図をそれぞれ概略的に示す。この実施形態でも、ガラス物品50は最密充填で配置されている。
図10bは、図10aに示されるガラス物品束100のx方向における正面図の詳細を示す。ガラス物品層110は、個々のガラス物品層110の糸20、30が互いに並置するように、z方向に互いにわずかにずらして配置されている。これには、ガラス物品層110が2つの糸20、30によってスペーサー位置112で相互に支持されるという利点がある。
図11および図12は、第2の実施形態によるガラス物品層110を製造するための梱包装置300を示す。
図11に示すように、この装置300は、糸ガイドアイレット42a~d、44a~dが所定のスペーサー位置112に配置された製織ビーム41a、41bを備えた製織フレーム40を有する。
第1および第2の糸20a~d、30a~dは、側方から製織フレーム40に供給され、糸ガイドアイレット42a~d、44a~dに導入される。
製織フレーム40は、回転可能に配置され、交互の正逆回転を行うように駆動軸43によって駆動され、それによって、糸20a~d、30a~dが、供給されたガラス物品50の周りに順次巻き付けられる。
図12は、この梱包装置300の側面図であり、製織フレーム40の上流および下流の装置も同様に示している。
ガラス物品50は、傾斜面62を含む供給ステーション60に供給され、傾斜面62の下端で分離される。そこに配置された分離ステーション64には、2つの分離ツール66が設けられており、それらは送り込まれてくるガラス物品50の間に上方から導入されて、ガラス物品を互いに分離する。
分離後、それぞれのガラス物品50は、ガラス物品50用の支持体47と作動シリンダー46とを含むプッシャー45によって、製織フレーム40の製織ビーム41aとbとの間の隙間49に移される。
ガラス物品50は製織フレーム40内に保持できない。図示の供給ステーション60の水平配置では、ガラス物品50は、可動プッシャー45によって製織フレーム40を通して押される。
同様に可能である垂直配置の場合、ガラス物品50は製織フレーム40を通って自由落下する。両方の場合において、ガラス物品50は、V字を形成するように引き伸ばされた糸20a~d、30a~dによって安全に案内される。ガラス物品50の自由な動きは、ガラス物品50が先行するガラス物品50と接触する前に、引き伸ばされた交差する糸によって停止される。
その後、プッシャー45が引き込まれ、製織フレーム40が180°回転する。引き続き、次のガラス物品50が隙間49に移される。次いで、製織フレーム40は反対の回転方向に約180°回転する。このようにして、個々のガラス物品50は、2本の糸20a~d、30a~dによって順次巻き付けられる。ガラス物品50の巻付け後、ガラス物品50は搬送装置90によって受け取られる。
ガラス物品層110に必要な数のガラス物品50が糸20a~d、30a~dで巻き付けられると、上部48aと下部48bとからなるホットスタンプ48によって糸20a~dは糸30a~dと一緒に融着され、同時に分離される。こうして製造されたガラス物品層110は、搬送装置90によって搬出される。
糸20a~d、30a~dの融着および分離と同時に、次のガラス物品層110の製造プロセスの開始のために糸20a~d、30aの融着も行われる。
図13は、ガラス物品束100の製造を示す。個々のガラス物品層110は、図9および図10に関連して説明したように、互いに分離されていない。ガラス物品層110のリボン132はU字型コンテナ130に供給され、そこでリボン132は折り畳まれて、個々のガラス物品層110が最密充填で重なり合うように静置する。コンテナ130に入れられて、ガラス物品束100が完成すると、リボン132は2つのガラス物品層110の間で切断される。ガラス物品束100は、両端にカバーシース120を備え、次いでコンテナ130から取り外される。
10 糸、糸状要素
11 第1の端部
12 第1の接続部分
13 第2の端部
14 第2の接続部分
15 巻付け部
16 ループ
17 第1のループ部分
18 第2のループ部分
19 第3のループ部分
20 第1の糸、糸状要素
20a、b、c、d 第1の糸、糸状要素
21 第1の端部
23 第2の端部
25 下側の巻付け部
26 上側の巻付け部
30 第2の糸、糸状要素
30a、b、c、d 第2の糸、糸状要素
31 第1の端部
33 第2の端部
35 下側の巻付け部
36 上側の巻付け部
40 製織フレーム
41a 製織ビーム
41b 製織ビーム
42a、b、c、d 第1の糸用の糸ガイドアイレット
43 駆動軸
44a、b、c、d 第2の糸用の糸ガイドアイレット
45 プッシャー
46 作動シリンダー
47 支持体
48 ホットスタンプ
48a 上部
48b 下部
49 隙間
50 ガラス物品
52 外側にあるガラス物品
54 ガラス物品の中心
60 ガラス物品の供給ステーション
62 第1の斜面
64 分離ステーション
66 分離ツール
68a、b 糸偏向要素
70 ループステーション
72 ループ形成機
74 プッシュシリンダー
76 層形成ステーション
78 第2の斜面
80 ストッパー装置
82 糸ブレーキ
84 糸カッター
86 カバーステーション
90 搬送装置
100 ガラス物品束
102 ガラス物品束の端部
104 ガラス物品束の端部
110 ガラス物品層
112 スペーサー位置
120 カバーシース
130 コンテナ
132 ガラス物品層のリボン
200 第1の梱包装置
300 第2の梱包装置
スペーサー位置の間隔
スペーサー位置の間隔
L ガラス物品の中心を通る線
S 糸厚

Claims (24)

  1. x方向で並置されており、かつz方向に延びる少なくとも2つのガラス物品(50)と、前記ガラス物品(50)の間に配置され、前記ガラス物品(50)に沿ったz方向で少なくとも2つの離間したスペーサー位置(112)に設けられているスペーサーとを有するガラス物品層(110)において、前記スペーサーは糸状要素(10、20、30)であり、前記スペーサー位置(112)のそれぞれに、少なくとも1つの前記糸状要素(10、20、30)が設けられており、
    前記糸状要素は、各ガラス物品の外周の40%~80%に接触することを特徴とする、ガラス物品層(110)。
  2. 前記糸状要素(10、20、30)が、前記ガラス物品層(110)のすべてのガラス物品(50)の周りにそれぞれ少なくとも部分的に巻き付けられていることを特徴とする、請求項1記載のガラス物品層(110)。
  3. 前記スペーサー位置(112)のそれぞれに、前記糸状要素(10)が1つ設けられていることを特徴とする、請求項1または2記載のガラス物品層(110)。
  4. 前記糸状要素(10)が、すべてのガラス物品(50)の周りに巻き付けられて巻付け部(15)を形成し、隣接する2つのガラス物品(50)の間にそれぞれループ(16)が設けられるように、前記糸状要素(10)が前記スペーサー位置(112)のそれぞれに配置されていることを特徴とする、請求項3記載のガラス物品層(110)。
  5. 前記ループ(16)が、前記ガラス物品(50)の中心(54)を結ぶ線Lを超えてy方向に延びることを特徴とする、請求項4記載のガラス物品層(110)。
  6. 前記ループ(16)が、第3のループ部分(19)によって互いに接続された、y方向に突出する第1のループ部分(17)と、y方向に突出する第2のループ部分(18)とを有し、
    前記第1のループ部分(17)及び前記第2のループ部分(18)は、前記ループ(16)の脚部を形成している部分であり、
    前記第3のループ部分(19)は、前記第1のループ部分(17)と前記第2のループ部分(18)を互いに接続している部分であることを特徴とする、請求項4または5記載のガラス物品層(110)。
  7. 前記第1および第2のループ部分(17、18)が、z方向で互いにずらして配置されていることを特徴とする、請求項6記載のガラス物品層(110)。
  8. 前記糸状要素(10)が、第1の端部(11)と第2の端部(13)とを有し、前記端部(11、13)はそれぞれが、接続部分(12、14)によってそれぞれ最後の巻付け部(15)に接続されていることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載のガラス物品層(110)。
  9. 前記接続部分(12、14)が、前記ガラス物品層(110)の上側に設置されており、前記ガラス物品層(110)にわたってx方向に延びることを特徴とする、請求項8記載のガラス物品層(110)。
  10. 前記スペーサー位置(112)それぞれに、第1の糸状要素(20、20a、b、c、d)および第2の糸状要素(30、30a、b、c、d)が設けられていることを特徴とする、請求項1または2記載のガラス物品層(110)。
  11. 2つの前記糸状要素(20、20a、b、c、d、30、30a、b、c、d)がそれぞれ、上側と下側とで交互にすべてのガラス物品(50)の周りに巻き付けられていることを特徴とする、請求項10記載のガラス物品層(110)。
  12. 前記ガラス物品(50)は、第1の糸状要素(20、20a、b、c、d)により上側で巻かれており、それによって上側の巻付け部(26)が形成され、第2の糸状要素(30、30a、b、c、d)により下側で巻かれ、それによって下側の巻付け部(35)が形成されることと、第1の糸状要素(20、20a、b、c、d)により下側で巻かれ、それによって下側の巻付け部(25)が形成され、第2の糸状要素(30、30a、b、c、d)により上側で巻かれ、それによって上側の巻付け部(36)が形成されることとが交互に現れることを特徴とする、請求項10または11記載のガラス物品層(110)。
  13. それぞれの糸状要素(20、20a、b、c、d、30、30a、b、c、d)が、第1の端部(21、31)と第2の端部(23、33)とを有し、前記第1の端部(21、31)は互いに接続されており、前記第2の端部(23、33)は互いに接続されていることを特徴とする、請求項12記載のガラス物品層(110)。
  14. 前記端部(21、23、31、33)が、熱融着、接着または機械的接続手段によって互いに結合されていることを特徴とする、請求項13記載のガラス物品層(110)。
  15. 前記糸状要素(10、20、30)が、0.25mm≦S≦2.5mmの糸厚Sを有することを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載のガラス物品層(110)。
  16. 前記糸状要素(10、20、30)が、プラスチック材料からなることを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項記載のガラス物品層(110)。
  17. 前記プラスチック材料が、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン、ポリエチレンワックス、ポリアミド(PA)、スチレン-アクリロニトリル-コポリマー(SAN)、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリウレタン(PU)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン-コポリマー(ABS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)および/またはポリカーボネート(PC)を含有するか、これらのポリマーからなることを特徴とする、請求項16記載のガラス物品層(110)。
  18. 前記ガラス物品(50)が、ガラス管および/またはガラス棒であることを特徴とする、請求項1から17までのいずれか1項記載のガラス物品層(110)。
  19. 前記スペーサー位置(112)が、20cm~80cmの値を有する間隔A、Aで配置されていることを特徴とする、請求項1から18までのいずれか1項記載のガラス物品層(110)。
  20. 前記ガラス物品(50)が最密充填で配置されるように前記ガラス物品層(110)が配置されていることを特徴とする、請求項1から19までのいずれか1項記載のy方向に上下に配置された少なくとも2つのガラス物品層(110)を有するガラス物品束(100)。
  21. 前記ガラス物品束(100)が、少なくとも端部(102、104)にカバーシース(120)を含むことを特徴とする、請求項20記載のガラス物品束(100)。
  22. 前記カバーシース(120)が、シュリンクフィルムからなることを特徴とする、請求項21記載のガラス物品束。
  23. x方向に並置されており、z方向に延びる少なくとも2つのガラス物品(50)を有するガラス物品層(110)を製造する方法であって、以下の順序で以下の工程:
    (a)少なくとも2つのガラス物品(50)を準備する工程、
    (b)前記ガラス物品(50)を連続的に供給し、分離ステーション(64)で前記ガラス物品(50)を分離する工程、
    (c)前記分離されたガラス物品(50)に、少なくとも2つの所定のスペーサー位置(112)でそれぞれ1つの糸状要素(10)を連続的に供給する工程、
    (d)前記分離されたガラス物品(50)の周りに前記所定のスペーサー位置(112)で前記糸状要素(10)を巻き付けて、前記分離されたガラス物品(50)の間にループ(16)を形成する工程、
    (e)ガラス物品層(110)の最後のガラス物品(50)に前記糸状要素(10)を巻き付けた後に前記糸状要素(10)を切断する工程、
    (f)前記糸状要素(10)の端部(11、13)を処理する工程および
    (g)前記ガラス物品層(110)を搬出する工程
    を含む、方法。
  24. x方向に並置されており、z方向に延びる少なくとも2つのガラス物品(50)を有するガラス物品層(110)を製造する方法は、以下の順序で以下の工程:
    (a)少なくとも2つの円筒形のガラス物品(50)を準備する工程、
    (b)前記ガラス物品(50)を連続的に供給し、分離ステーション(64)で前記ガラス物品(50)を分離する工程、
    (c)前記分離されたガラス物品(50)に、少なくとも2つの所定のスペーサー位置(112)で、それぞれ第1の糸状要素(20)および第2の糸状要素(30)を連続的に供給する工程、
    (d)前記ガラス物品(50)の周りに前記スペーサー位置(112)でそれぞれ前記第1および第2の糸状要素(20、30)を交互に巻き付ける工程、
    (e)ガラス物品層(110)の最後のガラス物品(50)に前記糸状要素(20、30)を巻き付けた後に前記糸状要素(20、30)を切断する工程、
    (f)前記糸状要素(20、30)の端部(11、13)を処理する工程および
    (g)前記ガラス物品層(110)を搬出する工程
    を含み、
    前記糸状要素は、各ガラス物品の外周の40%~80%に接触する、方法。
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