JPH07500675A - 容器の検査法、検査法の利用ならびに検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 容器の検査法、検査法の利用ならびに検査装置この発明は、特許請求項ｌの」二 位概念に従う方法、特許請求項９ないしは１０に従うその方法の利用、特許工＾ 求項ｌ１の上位概念に従う検査装置、特Ｆｆ請求項ｌ９に従うその利用に関する ものである。

この発明は、ＵＳ−ＰＳ−５　０２９　４６４ないしは、ＥＰ−Ａ−０　３１３ 　６７８ないしは、ＥＰ−Ａ−０４３２　１４３によって公知の検査装置に関連 している。

即ち、容器の気密性を検査するため、容器の内圧とその容器を取り囲む外圧との 間に圧力差を設け、一方の圧力の変動状態によって、検査対象容器が、基準とし て設定された気密条件または容積条件を満たしているか否かを決定することにつ いては、既によく知られている。

この際、検査対象容器は、加圧媒体源または吸引源に連結された気密室内に置か れ、それによって、上記の圧力差を発生させるようになっている。検査開始条件 として圧力差が設定されると、照合圧力室内に置かれた容器の周囲圧力値は、差 圧センサーに送られ、メモリーに記憶されて、次に送られてくる容器周囲圧力値 と比較される。

ここで、上記特許明細書の内容が、本発明に関する説明に念まれる要素となるこ とが明らかになる。

公知の方法の欠点は、ごく微々たる漏洩ないしは、容器内容積の基準容積からの 僅かな逸脱も確実に補足しようとするため、著しく高い精度で作動する制御バル ブを装備した差圧センサーを用意しなければならないことにある。

ここに提示する発明は、これら公知の方法を決定的に簡素化することを目的とし ている。

本発明に従って特許請求項ｌで述べる方法、ないしは、それに対応して特許請求 項Ｉ１で述べる装置は、これを特徴的に表している。

即ち、もはや差圧センサーは用いる必要がなく、空気貯留室程度の小さな規模で 済むだけでなく、関心の対象となる圧力は相対圧力士フサ−で補足されて、電気 信号に変換され、−漏洩テスト時には一ブリセノトされた時間でメモリーに記憶 され、そのセッサーで次に補足される少なくとも１つの圧力値と比較される。

内容積検査の際には、圧力値は比較基準としてブリセブトされ、かつ、メモリー に入れられる。従って、上記装置の厄介なアブセンブリ−１即ち、差圧センサー および、特に、制御特性を適合させることが非常に難しいストップバルブは必要 としない。

本発明による方法は、特許請求項３から６までの１つで詳述したように、いろい ろな組み合わせで実行に移される。

その際、優先的には、特許請求項３ないしは特許請求項６で述べた方法を用い、 加圧媒質源ないしは吸引源に接続すると同時に、容器内部または容器の周囲に装 備されたセッサー人口に連結するようになっている。

差圧は、種々の専門家や上記特許文献でも公知の方法によって発生させることが できる。例えば、あらかじめ設定した加圧または吸引能力で、設定時間中に差圧 を構成した後、得られた圧力値ならびにその圧力推移を評価することができる。

また、あらかじめ設定された差圧状帖に圧力衝撃を与え、そのときに生ずる圧力 値の推移を観察することもできる。同様にまた、圧力衝撃は、上記特許文献に示 されているように、あらかじめ予備室に設定圧力まで空気を充填した後、上記予 備室かり、容器内部もしくは、密封した検査室内に形成されるその容器周囲の空 間に放出して与えることもできる。

内容積検査の場合には、容器の容積に依存する容量、即ち、容器内容積そのもの 、または、検査室と容器との容積差に対応する量を、あらかじめ設定した加圧媒 質量だけ加えたり、あるいは、その量を、あらかじめ設定したガス量だけ引き抜 いたりすることによって実施することができる。そのときに得られた圧力状態に 基いて、容器の内容積が決定される。

勿論、測定値は、上記の特許文献にも示されているように、基準値または基準推 移曲線と比較する。

優先的には、特許請求項７に示したように記憶装置を備えており、あらかじめ設 定された時点で制御され、セッサー出力信号を交換するためのＡ／Ｄ変換器が機 能し、その後、このＡ／Ｄ変１１１ａの安定した出力信号が、次にセッサー出力 信号を評価するための照合基準値として用いられるようになっている。この際、 もうひとつのＡ／Ｄ変換器をセンサー出力側に接続して、その変換器の出力信号 を、メモリーに入っているＡ／Ｄ変換器出力信号とデジタルで比較するか、ある いは、優先的には、メモリーに入っているＡ／Ｄ変換器出力側にもうひとつのＤ ／Ａ変換器を直結して、再変換したメモリー信号を、センサーの出力信号が直接 持ち込まれるアナグロフンバレータユニットのアナグロによる照合基準値とする ことができる。

さらに、優先的には、特許請求項８で述べたように、本質的には、コン／くレー タに記憶されている間に、装置での出力信号がゼロ値か少なくともそれに近い値 で受け入れられているかどうか把握することによってゼロ調整し、ゼロ値または あらかじめ設定した最小値から逸脱した信号が現れれば、その信号をゼロ調整信 号とするようになっている。

発明に従う装置の優先的な実施例は、特許請求項１２から１８までに詳述しであ る。

この発明を、以下、図を参照して例証的に説明したい。

図１は、発明に従う装置で、加圧源または吸引源と圧力センサーが、容器を取り 囲む空間に連結されている場合の説明図、図２は、図！による設備の一部につい てのもうひとつの実施影響を示した、図１と同様の説明図、 図３は、図２の部分をアナログ表示方式とした第３の実施例、図４は、図２の部 分をアナログ表示方式とした、もうひとつの優先的な実施形態、 図５は、発明に従う検査方法を実行するための、発明に従う優先的な設備の機能 ブロック図、 図６は、測定値の推移曲線を純粋に図で示したもの、である。

図１の場合には、図示したように、ｔ、封容器１の漏洩またはその容積を検査す るようになっており、その容器はあらかじめ充填されていてもよζ１が、検査室 ３の中に入れゆれている。検査室３は、例えば、密閉Ｍ５によって、密封されて （Ａる。この場合には検査室３と容１ｉｉ１との容積の差に相当する検査空間（ こ、制御７＜ルブ７を介して、吸引源または加圧源９によって圧力変動を与え、 その圧力変動は、容器ｌの壁面全体にわたって圧力勾配を発生させるようになっ ている。圧力源９は、この実施形態の場合には、検査室３に通じている。

検査室３には、さらに相対圧力セッサー１１が取り付けられており、そのセンサ ーは、入口側での圧力値を電気的な出力信号に変換する。セッサーＩ＋の電気的 出力信号ｅ１は、図にＳで表示したメモリー制御スイッチを介して、時間制御ユ ニット（図には示していない）から送られた制御信号Ｓに応じて、メモリーユニ ット１３に記憶さねる。圧力照合基準値としては、メモリー１３から発信される 出力ｆＭ’？ｅｌｓがコンパレータユニット１５に導かれる。その第２入力端子 には、セッサーＩ＋の出力信号ｅ！が直結されている。照合基準値ｅｌ窃かメモ リーに記憶されると、コノパレータユニ７）＋５で、検査室内の圧力推移が追跡 される。

ここで、まず最初に、漏洩検査の考察をする。容器ｌが気密を保持しており、か つ、メモリー１３に記憶されていれば、場合よって１ｊ起り得る圧力差による容 器ｌの変形が収まると、センサー出力信号ｅｌは、メモリー値ｅ１＠に落ち着く く。コノパレータ１５の出力側は、比較結果がゼロに少なくとも近づくことによ って、容器ｌが気密を保っていることを表示する。容１ｌｉｉ１に漏洩がある場 合には、照合基準値ｅｌｓが上記メモリーに入った後、信号値ｅ１は容器壁に生 ずる圧力勾配の方向に応じて変化し、漏洩が大きければ大きい程、変化速度が早 くなる。

コンパレータユニット１５の出力信号と（図には示してないが）あらかじめ設定 された基準値とを比較することによって、一方では、漏洩があるかどうかの情報 を、他方では、漏洩の程度についての情報が与えられる。検査対象容器に応じて 、漏洩が僅かな場合には獣認することもできる。

容器ｌからの漏洩が大きい場合には、容器１の璧全体にわたって圧力差が全く生 じない　即ち、容器内空間と容器周囲との間の圧力は、漏洩によって一気に平均 化される。しかし、その際、コンパレータエ５の出ノＪ側には、気密を保った容 器の場合と同様に０信号が表示され、検査ミスを沼来する。

従って、破線で示したように、優先的には、値ｅ１１をメモリー１３に記憶させ た後、この記ｉ１！値をもう一つのコノノくレータＩ７で、補助照合基準値ｒｅ ｌと比較する。このもうひとつのコンパレータＩ７の出力信号は、大きな漏洩が あるかないかを表示する。あらかじめ設定された圧力媒質量を検査室３に吹き込 む場合でも、あらかじめ設定したガス量だけ検査室から引き抜く場合でも、漏洩 量が大きければ、補助照合基準値ｒｅｆによって指示された圧力値には到達しな いので、容器１についての検査結果は、このもうひとつのコン１ル−タ１７の出 力信号によって表示される。

容積検査の場合は、検査室３にあらかじめ設定した圧力媒質量を送入するか、な いしは、そのガス量だけ引き抜（。この場合には、ｒｅｆ＋　について破線で示 したように、メモリー１３が照合基準メモリーとして用いられるが、その照合基 準値は、検査対象容器についての基準容積に従ってあらかじめメモリーされてい る。上記の照合基準値ｒｅｆ＋　と、容器１の内容積によって決まる検査室３内 の差し引き空間におけるｅｌ、すなわちコンパレータユニット１５の出力信号か らのｅｌに対応する実際の圧力値とを比較することによって、容器ｌが基準容積 を備えているかどうか、ないしは、実際容積と基準容器との差がどれくらｔ＼あ るかが判る。

同一部品について、図五で既に用いた参照番号を適用して（＼る図２に従う実施 形態の場合は、検査室３に連結されているのは圧力源９だけである。密閉蓋１９ の上には、七〕号−の入力側が、こごでは開口部を備えた容器１の内部と連結さ れている。セッサーＩ＋の後に接続される電子式評価装置は、図ＩＩこ示したも のと同一である。

図３には、図２によく似たもうひとつの実施例を示しであるが、この場合１１、 図２の場合と比較すると、圧力源９とセンサー１１との位置が入れ換わってｔす る。

図４に示した装置の場合には、一方の側に、密閉１ｉ１９を介して圧力源９が容 器ｌの内部につながっていると同時に、セッサー１１の入力側も容器ｌの内部と 連結されている。この場合にも、図１に示したと同様の、セッサーＩｌｌこ接続 された電子式評価装置を備えている。優先的には、図１または図４１こ示した実 施汗ニ態が採用される。

図５は、ブロック図の形式で、図】に破線で一部を囲んだ評価ユニット■を、優 先的な実施例として示したものである。セッサー１１の出力信号Ｉｉ、この優先 的な実施例の場合には、２段変換器２１に導かれるが、その２段変換器は、入力 側にＡ／Ｄ変換器２１ａがあり、それに直結してＤ／Ａ変換器２１ｂが続いてい る。Ｄ／Ａ変換器２１ｂの出力は、セッサー１１の出力信号と同じように、周知 の方法・手段で構成された合計・過不足増幅ユニット（サムアンドディファレン スアノブリファイア−）２３に導かれる。図１のコノパレータユニット１５に対 応する合計・過不足増幅器２３の出力は、もうひとつの増幅器ユニット２５に導 かれ、その出力は、メモリー要素２７を介して、増幅器２５への入力信号に重ね りれるく２８）。

斐換器ユニット２１は、メモリーユニット同様にタイマー２９で制御される。

この制御は下記のように行われる： 図１に示したｅ１＠をメモリーを入れる際には、時間制御ユニット２９によって 、交ｔｉｉ１！ユニット２１での交換サイクルが解放され、それに応じて、信号 ｅｌ曽は、合計・過不足増幅器ユニノＩ２３の入力側に現われる。優先的な方式 としては、時間制御ユニット２９は、本質的に同時にメモリーユニット２７に回 路接続され、それによって、増幅器２５の出力信号値はゼロ値調整信号として、 その入力側にフィールドバックされる。値ｅＩＩをメモリーに記憶させる際に、 増幅器２５の出力信号がゼロ調整されていないときは、この信号は、メモリーユ ニット２７を介して、ゼロ補償信号として利用される。

図１について述べたように大きな漏洩が認められたときは、種々の方法、例えば 、交ｌ′ｌｌ器ユニット２１の出力信号値を、もうひとつのく図には示していな い）コノパレータに導き、そこで、図１に示した補助照合基準値ｒｅｆと比較し たり、あるいは、Ｓ＋について破線で示したように、メモリーユニット２７の設 定直前または直後、優先的には設定直後に、さらに、センサー１１に連結された 合計・過不足増幅器入力側に、質量に関する場合と同様の照合デテノ／ヤルに切 り換え、それから増幅器ユニット２５の出力側で、ｅ１＠の値が結果的に、図１ の補助照合基’Ｊ４ｆｒｅｌに達しているか、いないかをチェックするという方 法で確認することができる。

上述した優先的な実施形態とは異なるが、第２の変換段階、即ち、Ｄ／Ａ変換器 ２１ｂｌｉ省略することができ、その際、２２ｂについて破線で表したように、 Ａ／Ｄ変換器を装備して、２つの信号、即ち、ｅｌ・とｅｌを再度デジタル処理 することも可能である。

容積検査の場合には、イノブｙ）されたデジタル方式の容積照合基準値をアナロ グ信号に変換し、かつ、上述の装置によって容積測定もできるようにするため、 用意されている斐換器ニー、　ノ）　２１に、ｒｅｆＩについて破線表示した容 積照合基準値をあらかじめイノプツトするか、もしくは、もうひとつのデジタル メモリーをＤ／Ａ変換器２１ｂに直結する。

上述の装置は、特に、閉回路循環コノベヤ上で行うような、例えば瓶、プラスチ ック製ボンベなどのオンラインの容器検査に適している。

基本的には、あらかじめイノプツトした検査圧力に到達した後、センサーの電気 的出力信号を、１つまたは複数のあらがじめイ／ブｙ）した値と比較することも でき、その比較は、セッサー出力を読み取ることができるコンピュータで行うこ とができる。設定した検査圧力との差、即ち、圧力降下は、　（コノビ二−夕に イノプツトされた限界値または、関連する漏洩について確認された値と比較して ）計算で確認される。

１照合値を得るための測定時間ｔ１における変換器の値２漏洩を評価するための 測定時間ｔ２における変換器の値ＦＩ０．６ 国際調査報告

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．容器の内圧と容器を取り囲む空間の圧力との間に差圧を設け、一方の圧力の 変動状態に基いて、容器があらかじめ決められた検査条件を満たしていないかを 決定する容器検査方法において、一方の圧力値が、あらかじめ設定された検査圧 力に到達するか、あるいは、任意の最大値に到達し、かつその値がメモリーに記 憶された後、引き続き、あらかじめ決められた時間内に、２っの圧力の内の１つ の、少なくとも１つの値と比較され、モの際、この少なくとも１つの圧力値が、 圧力センサーの出力信号として表されることを特徴とする容器の検査法。
2. ２．検査圧力値が、電子工学的なメモリーに記憶され、かつ、引き続いて、メモ リーに記憶された値と、圧力センサー出力信号の少なくとも１つの値とが、比較 されることを特徴とする請求項１に記載の容器の検査法。
3. ３．センサーの電気的出力信号が、例えば、センサー出力を読み取ることのでき るコンピュータで、あらかじめインプツトされた１つまたは複数の値と比較され ることを特徴とする請求項１に記載の容器の検査法。
4. ４．センサー出力信号の値が、圧力値としてメモリーに記憶されることを特徴と する請求項２ないし３のいずれか１つに記載の容器の検査法。
5. ５．容器の内圧が高められるか、または引き下げられ、かつ、容器の内圧値が測 定されることを特徴とする請求項２ないし４のいずれが１つに記載の容器の検査 法。
6. ６．容器の内圧が高められるか、または引き下げられ、かつ、容器を取り囲む空 間の圧力値が測定されることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記 載の容器の検査法。
7. ７．容器を取り囲む空間の圧力が高められるか、または引き下げられ、かつ、容 器の内圧値が測定されることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか一つに記 載の容器の検査法。
8. ８．容器を取り囲む空間の圧力が高められるか、または引き下げられ、かつ、容 器を取り囲む空間の圧力値が測定されることを特徴とする請求項２ないし７のい ずれか１つに記載の容器の検査法。
9. ９．あらかじめ設定した変換時点で、優先的にはＤ／Ａ変換器を後続させたＡ／ Ｄ変換器回路を開放することによって、メモリーへの記憶操作が行われることを 特徴とする請求項２ないし８のいずれか１つに記載の容器の検査法。
10. １０．圧力センサーの後に増幅器要素が接続され、その増幅器信号が、比較に先 だって、ゼロ調整信号として用いられることを特徴とする請求項１ないし９のい ずれか１つに記載の容器の検査法。
11. １１．容器の気密検査に適用されることを特徴とする請求項１ないし１０のいず れか１つに記載の容器の検査法。
12. １２．容器の内容積検査に適用されることを特徴とする請求項１ないし１０のい ずれか１つに記載の容器の検査法。
13. １３．検査対象容器（１）の内圧およ外圧に作用を及ぼすように連結できる加圧 源および吸引源（９）、少なくとも１つの圧力センサー（１１）、および、圧力 メモリーユニット（１３，２１，１７）を備えた容器検査装置は、圧力センサー が、入力側の圧力値を出力側の電気信号に変換する変換器であること、および、 センサーの出力が、一方では電子工学的な圧力値メモリーユニットの出力であり 、他方ではコンパレータユニツト（１５，２３）に導かれていることによって羲 務づけられる容器の検査装置。
14. １４．漏洩検査に用いる場合はセンサーの出力がさらに電子工学的な圧力値メモ リーユニットに導かれ、また、容積検査に用いる場合は電子工学的な圧力値メモ リーユニットが外部に設置できるメモリーを含ことを特徴とする請求項１３に記 載の容器の検査装置。
15. １５．容器の接続部（１９）が、センサー人力口（１１）および圧力源接続口を 装備しており、かつ、容器開口部（１）を密閉できるようになっていることを特 徴とする請求項１３ないし１４のいずれか１つに記載の容器の検査装置。
16. １６．容器接続部（１９）がセンサー人力口（１１）を備え、容器開口部（１） は密閉できるようになっており、かつ、容器（１）が挿入される検査室（３）が 密閉でき、その検査室には圧力源（９）が通じていることを特徴とする請求項１ ３ないし１５のいずれか１つに記載の容器の検査装置。
17. １７．容器接続部（１９）が圧力源接続口（９）を備え、容器開口部（１）は密 閉できるようになっており、かつ、容器（１）が装入される検察室（３）は密閉 でき、その検査室にはセンサー人力口（１１）が用意されていることを特徴とす る請求項１３または１４のいずれか１つに記載の容器の検査装置。
18. １８．容器（１）を収納するための密閉可能な検査室（３）を備えており、その 検査室には、センサー入力口（１１）ならびに圧力源接続口（９）が用意されて いることを特徴とする請求項１３または１４のいずれか１つに記載の容器の検査 装置。
19. １９．圧力値メモリーユニットが、Ａ／Ｄ変換器、優先的には、１対の互いに直 結されたＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器を含んでいることを特徴とする請求項１３ないし １８のいずれか１つに記載の容器の検査装置。
20. ２０．増幅器がセンサー出力側に接続され、その出力信号をメモリーに入れられ るよう制御してメモリーに記憶させて、ゼロ調整信号として増幅器の入力信号に 作用させるようになっていることを特徴とする請求項１３ないし１９のいずれか １つに記載の容器の検査装置。
21. ２１．容器の漏洩検査または内容積検査に適用される請求項１３ないし２０のい ずれか１つに記載の容器の検査装置。