JPH10513423A - ボトルのような回転対称性をもつ容器をそれらがラインプレッシャーを受けながら搬送される間に回転させるための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 回転対称性を有する容器（１０）が、ラインプレッシャーを受けながら両側をガイドレール（１４）によって制限された搬送面（１２）上を搬送される。容器（１０）を搬送面（１２）に沿って予め決定された位置で回転せしめるために、容器が回転せしめられるべき位置に向かう搬送方向に沿って、２個の前後に連続する容器（１０）の一方が、一方のガイドレール（１４）に対して安定に配置され、他方が他方のガイドレール（１４）に対して安定に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】 ボトルのような回転対称性をもつ容器を それらがラインプレッシャーを受けながら搬送される間に 回転させるための方法および装置 本発明は、ボトルのような回転対称性をもつ容器を、それが搬送面上を搬送さ れる間に回転させるための方法および装置に関するものである。容器はラインプ レッシャーを受けながら搬送され、その間に案内される。そのために、搬送面は 両側にガイド装置またはガイドレールを備えている。 とりわけ、ガラス製またはプラスチック製の空ボトルは、その側壁の検査のた めにその軸のまわりに回転せしめられる。ＥＰ‐Ａ‐０ ４１５ １５４には側 壁検査装置が記載されている。この装置によれば、両側のガイド装置はベルトか らなっており、ベルトは搬送面の両側に配置され、異なる速度で駆動される。そ れによって、ベルトの間に保持された空ボトルはその縦軸のまわりに回転せしめ られる。この装置は、空ボトルが前もって離れ離れにされて、もしくは少なくと もラインプレッシャーを受けることなく搬送面上を案内されることを前提にして いる。もし、空ボトルが前もってラインプレッシャーを受けないように配置され ていなければ、空ボトルを離れ離れにする必要がある。 本発明は、ラインプレッシャーを受けながら搬送される容器を簡単な方法でそ の縦軸のまわりに回転させることができるようにするという課題に基づいている 。 本発明による方法によれば、この課題は、容器が回転せしめられるべき位置を 向く搬送方向に沿って、前後に連続する２つの容器の うちの一方が一方の側に対して安定に、他方が他方の側に対して安定に互い違い に配置されるようにすることによって解決される。 本発明による装置の構成の範囲内において、この課題は、容器が回転せしめら れるべき位置を向く搬送方向に沿って、前後に連続した少なくとも２つの容器の うちの一方が一方のガイドレールに対して安定に配置され、他方が他方のガイド レールに対して安定に配置されるようにするための装置を提供することによって 解決される。 ＤＥ‐Ｃ‐８４３ ９７３およびＤＥ‐Ｃ‐９２２ ５１９にはラインプレッ シャー下における空ボトルの搬送のための装置が記載されている。この装置にお いては、前後に連続する空ボトルは、交互に左右のガイドレールに押しつけられ るように配置される。しかしながら、この装置によれば、容器の一方のガイドレ ールから他方のガイドレールへの位置の変化を生じさせる乱れが、搬送装置の出 口から搬送方向に対して反対向きに伝わる。この位置変化は、個々の空ボトルの 回転の向きを反転せしめ、それによって、空ボトルの確実な回転が達成され得な い。 本発明の基本的なアイデアによれば、少なくとも２個の容器を左右のガイドレ ールに接触させて安定に配置することによって、そのような乱れ、並びにそれに よって引き起こされる個々の容器の位置の変化が、それらの容器の後方において 生じることを防止することができる。後続の容器はすべて、両側のガイドレール のうちの一方に接して安定に配置され、ガイドレールに沿ってまた互いに当接し て転動し、容器は、交互に左右のガイドレールに沿って、回転の向きを変化させ ながら転動する。 ＵＳ‐Ａ‐２ ７２５ １３８には回転対称性をもつ容器を搬送するための装 置が記載されている。この場合、容器は搬送面の一端においてラインプレッシャ ーを受け、両側のガイドレールに接触し ながら転動する。搬送面の一端において、容器は、星型ホイールにより、一定の 間隔を開けて、別の搬送装置上に配置される。星型ホイールによる受渡しの際に 、各容器はそのガイドレールに対して側方から前方へ押し出される。既に他方の ガイドレールに配置されていた容器は、その位置を変化させる。この位置変化に よって、後続のすべての容器もまた同様に、その位置を変化させ、それによって 回転の向きを変化させる。 搬送面は可動であるか、または固定されている。可動搬送面はコンベヤベルト 、リンクチェインコンベヤ、エアークッション、ローラおよびそれに類するもの からなっている。固定搬送面は簡単な滑り板から形成することができ、滑り板上 を、容器は、ラインプレッシャーを受けて前方へ押しやられる。ラインプレッシ ャーは、星型ホイールまたはリンクチェインコンベヤによって生み出され得る。 ここに、用語「搬送装置」はこれらすべての搬送面を含んでいる。 少なくとも２個の前後に連続する容器の位置を安定化させるための装置の第１ の実施例によれば、両側のガイドレールの間の間隔は、搬送方向に沿って、容器 の直径の約１．５倍まで徐々に広がり、その後、ガイドレールが互いに約３０° 〜１００°、好ましくは５０°〜８０°の角度をなし、容器の直径より幾分大き くなるまで狭くなる。好ましくは、ガイドレールの経路は、このエリアにおいて 鏡影反転をなすように形成され、または搬送装置の中心線に対して対称的になる ように形成される。 両側ガイドレールの間の間隔は、容器の流れにおける圧条件に影響を及ぼす。 次の関係が成立する。 α＝arcsin（Ｖ／Ｄ） Ｖ＝Ｄ−ｄ ここに、 Ｖ＝前後に連続する容器の横方向の変位 Ｄ＝両側のガイドレールの間の間隔（搬送装置の幅） ｄ＝容器の直径 α＝２個の前後に連続する容器の結合線と搬送方向とのなす角 度 Ｆ_1n＝ｎ番目の容器におけるガイドレールに作用する力 Ｆ_2n＝次の容器に作用する力の成分 Ｆ_R ＝容器とガイドレールとの間の摩擦力 である。 装置は広範囲にわたるラインプレッシャーにおいて安定に作動する。しかしな がら、実際、容器の回転動作を乱し得る極端な状況が最も変動する影響力に起因 して生じる。これらの影響力は、付加的な手段によって緩和され、その結果、動 作の乱れは著しく減じられる。装置の上流端における非常に強い圧力が、装置の 前の搬送装置の搬送路における機械的な摩擦力によって減じられ得る。例えば、 搬送装置の搬送路上に薄い金属シートが配置され、このシート上を容器がスライ ドし、それによって付加的な摩擦力を及ぼされる。圧力のピークを減少させる障 害物が、また、両側のガイドレールによって構成され得る。ラインプレッシャー はまた、本発明による装置それ自体によっても減少せしめられ、その結果、後続 の装置に対 するラインプレッシャーが先行する装置によって減じられる。その逆に、非常に 弱いラインプレッシャーが存在する場合には、容器は、それとともに動く側面に 配置されたベルトによって搬送方向に沿って作用する力を受け得る。 ガイドレールの間の間隔を比較的大きな角度で狭めることにより、容器が、再 び狭められた搬送装置の断面において、その位置を一方のガイドレールから他方 のガイドレールに変化させるような場合に、このことが狭められたエリア内の後 続の容器の位置には如何なる影響も及ぼさないということが達成される。要する に、２個の容器の間の押圧点は、先行する容器の狭い自由運動エリアに起因して わずかにずれ、それによって後続の容器はその位置を他方のガイドレールに向け て変化させるように強制されない。容器の無秩序な運動はそれによって妨げられ 、容器の明確なかつ安定した配置が得られる。 第２の実施例においては、少なくとも２個の前後に連続する容器の位置を安定 化させるための装置は、搬送装置に隣接し、垂直軸のまわりに回転可能に配置さ れ、その周囲に交互に異なる深さをもつ切欠を備えた星型ホイールからなってい る。星型ホイールの切欠は、容器のほぼ直径に一致するように分布し、この切欠 によって、歯が各２番目の容器を反対側のガイドレールに対して押し付ける一方 で、中間の容器は隣接するガイドレールに静止させるようになっている。このよ うな星型ホイールを２つ、搬送装置に隣接して左側および右側に係合するように 配置し、容器がこれら２つの星型ホイールの間を通過するようにすることもでき る。 両側のガイドレールに交互に接触する容器の安定化の装置はまた、搬送装置に 隣接して配置されたウォームから構成され得る。 ２本のガイドレールの間隔は、通常は、容器の直径よりわずか、例えば１〜１ ０ｍｍだけ大きいにすぎない。搬送の目的のために、 ガイドレール間のこの間隔は、これまで、十分であるように思われた。そして、 搬送の間における、容器の一方のガイドレールから他方のガイドレールへの前後 の急激な位置の変化、および回転方向の関係する変化が不可避的なものとして受 け入れられていた。この無秩序な振る舞いは、本発明によって回避され得る。各 容器が、明確な位置と、安定化装置から搬送方向に対して反対向きに生じる回転 方向をもつようなエリアにおいて、ガイドレールの間隔は、好ましくは前述の間 隔よりも広くなっており、容器の直径の約１．２〜１．６倍、好ましくは１．４ 〜１．５倍となっている。 両側のガイドレールの間の間隔が広がるこのエリア内において、容器は交互に その垂直軸のまわりに反対向きに回転し、それと同時にそれぞれ交互に左側およ び右側のガイドレールに沿って転動する。容器の位置の安定性はまた、容器と下 面、すなわち搬送装置およびカイドレールとの間の摩擦力よりも大きい容器相互 間の摩擦力によって改善される。 本発明による装置は、一般に容器が処理され、検査される場合に、容器が回転 せしめられなければならないときに使用され得る。 本発明による装置は、容器表面の非回転または容器の回転が要求されるすべて の形式の容器検査のため、例えばラベルの位置、口またはネジ山をモニタするた め、容器の回転対称性をチェックするため、側壁をモニタするため等々に使用さ れ得る。この場合、容器を回転させるためのその他のいかなる装置も必要とされ ない。側壁の検査は、側方から見て、容器ができるだけ重なり合わないエリアに おいて有効になされるが、既に両側のガイドレールのうちの１本に接して安定な 位置がとられている。これは、一般に、両側のガイドレールの間の間隔が容器直 径の約１．２倍となるようなエリアである。 しかしながら、本発明による装置はまた、搬送装置のラインプレシャーの発生 するエリアにおいて、容器の騒音および摩耗を防止するために使用され得る。容 器が、ガイドレールに接触しかつ互いに接触しながら転動することによって、騒 音および摩耗は本質的に減じられる。本発明による装置が、長い距離にわたって この目的のために使用されるとき、この装置を多数、その距離にわたって配置さ れ、例えば、間隔をあけて配列されたガイドレール（容器の直径の約１．５倍） において、装置は、騒音および摩耗を付加的な減少のため、柔軟な表面を備えて いることが好ましい。 さらに、回転対称性を有する物体の制御された表面処理に基づく本発明による 装置は、容器に対する印刷、コーティングまたはフィルム被覆、ラベルまたはキ ャップの適用に対して用いられ得る。フィルム、ラベルまたはキャップの除去の 目的のためにもまた、本発明の装置を使用することができる。 さらにまた、本発明による装置の場合、現在設置された大抵の容器充填装置が 、その取入口においてラインプレッシャーを必要とするということが好都合であ る。したがって、本発明による装置によって、ボトルは、側壁検査装置の前にお いて離れ離れにされる必要がないだけでなく、充填装置の前にラインプレッシャ ーを発生する装置を設ける必要もない。 以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。 図１は、側壁検査装置と結合した空ボトルを回転させるための装置の平面図で ある。 図２は、搬送方向に見た図１の装置の垂直断面図である。 図３は、容器を回転させるための装置の別の実施例の平面図である。 図４は、容器を回転させるための装置のさらに別の実施例の平面 図である。 図５は、５５〜８７ｍｍの直径を有する容器に対するガイドレールの経路を示 した平面図である。 図１によれば、空ボトル１０は、搬送装置１２、例えばコンベヤベルトまたは リンクコンベヤ上を矢印の方向に搬送される。搬送装置１２の両側には、ガイド レール１４が、空ボトル１０をラインプレッシャーの存在するときでさえも搬送 装置１２上に保持するように固定して配置されている。個々の矢印１６によって 示したように、ボトル１０は、それらが互いに接触しかつガイドレール１４に接 触することによって交互に反対向きに回転し、また、交互に左側および右側のガ イドレール１４に対して静止する。 ボトル１０の側壁を検査するための検査ステーションが設けられ、検査ステー ションには、搬送装置１２に隣接して配置された照射源１８と、照射源の反対側 に配置された、例えばＣＣＤカメラのような検出装置２０が配置される。照射源 １８および検出装置２０は共に、通常の方法で構成され、作動するので、ここで は詳細に説明しない。通常の搬送エリア内において、ガイドレール１４は空ボト ル１０の高さの約半分の高さ位置に配置されている。検査ステーションエリア内 では、ガイドレール１４はそれより低い位置に配置され、それによって、空ボト ル１０がその下部の外周においてガイドレール１４によって保持される。付加的 なガイドレール１５によって、空ボトルは、その首部において案内される（図２ 参照）。２本のガイドレール１４および１５のうちの一方、好ましくは下側のガ イドレール１４は、大きな摩擦力を有するコーティングを施され得る。そのとき 、空ボトル１０は、上側のガイドレール１５に沿ってスライドする。もし、本発 明による装置が、同時に出願されたＰＣＴ国際出願「コンテナの底を検査するた めの装置を通過させて容器を搬 送するための方法および装置」（我々のケースナンバー：３０５６２／底の検査 ）に基づく容器の底を検査するための装置と結合して使用されるならば、この付 加的なガイドレール１５の場合、これと同時に出願された実用新案登録出願の図 ２に基づく首部ガイドの設置が問題となる。底の検査または側壁の検査において 欠陥を検出された容器の排除は、また同時に出願されたＰＣＴ国際出願「ライン プレッシャーを受けて搬送される回転対称性を有する容器の流れから１個または 複数個の回転対称性を有する容器を分離するための装置」（我々のケースナンバ ー：３０５６１／スプーン）に基づく装置によって実行され得る。 空ボトルが、両側のガイドレールの間隔が実質上変化しない搬送装置上をライ ンプレッシャーを受けて搬送されるとき、空ボトルの位置は不安定であり、すな わち、ボトルは時々乱雑に一方のガイドレールから他方のガイドレールへと急に 移動し、その回転方向を変化させる。本発明による装置によれば、個々のボトル １０を一定のエリア内において２本のガイドレール１０のうちの一方に対して安 定に静止させ、そしてそれらの回転方向を保持することができる。２本のガイド レール１４の間の間隔は、装置の出口においてはボトル１０の直径よりも幾分大 きくなっており、これはラインプレッシャーのもとに搬送を行う場合には一般的 なものである。この間隔はその後、ボトル１０のほぼ直径に対応する長さ範囲内 においてボトル１０の直径の１．２〜１．３倍まで広がる。この広がった間隔は 、その後、その長さが適用状況に依存するような第１のエリア２４の範囲内にお いて維持される。この第１のエリア２４の長さがボトルの直径の約４倍に対応す るときには、側壁の検査に対してそれで十分である。後続する第２のエリア２６ では、２本のガイドレール１４の間の間隔は次第に広がり、すなわち、ボトルの 直径の２〜 ３倍程度の長さの範囲内でボトルの直径の１．５倍まで広がり、その後、この間 隔は、その長さがボトルの直径の約１．５倍に対応する実質上より短い第３のエ リア２８内において、ボトルの直径より幾分大きい長い初期の間隔に達する。 ボトル１０の位置の乱れは、一般に、搬送装置の出口において、例えばボトル を取り除くことによって生じ、そしてそれは搬送方向に対して反対向きに伝搬す る。もし、最後尾のボトルがその位置を左から右に変化させるなら、押圧点はこ の最後尾のボトルに関して変化するが、そのボトルは右から左に急に動き、この 位置の変化はその後、搬送装置の全長にわたって搬送方向に対して反対向きに伝 搬する。ボトルは第３のエリア２８の出口において著しく相互にずれるので、と りわけ第３のエリア２８における最後尾のボトル１１は、それに続く再び狭めら れたエリア２９内に存在する次のボトル１０の側面から相対的に離れるようにず れる。これらの２個のボトルの間の押圧点は、狭いエリア２９内のボトルがその 位置を変化させるときほとんど変化しないことにより、第３のエリア２８におけ る最後尾のボトルは、その位置を反対側のガイドレール１４に向けて変化させる 。 図５において、ガイドレール１４の経路は、５５〜８７ｍｍの範囲内の直径Ｄ を有するボトルが搬送される搬送装置１２によって示されている。Ｌ₂は第１の エリア２４の長さであり、Ｌ₃は第２のエリア２６の長さであり、Ｌ₄は第３のエ リア２８の長さである。ガイドレール間の間隔は、入口および出口（エリア２９ ）においてボトルの直径Ｄより数ミリメートル大きくなつている。 図２は、搬送方向反対向きに見た側壁検査装置の断面図である。側壁検査装置 は、第１のエリア２４内に配置されている。なぜなら、ガイドレール１４の間の 間隔はボトルの直径の約１．２〜１．３倍 にすぎず、そのため、ボトル１０は横から見てわずかに重なり合うにすぎないか らである。カメラの視野は、数個のボトル１０が同時に含まれるように選ばれて おり、各ボトルの回転によって、カメラの視野の範囲内において各ボトルの側壁 の完全な処理がなされる。それによって、ボトルの表面上の各点は少なくとも１ 回検査され得る。 図３は、容器１０の位置および回転方向を安定化させるための装置の一実施例 を示した図であり、この安定化のための装置は、搬送装置１２に隣接して配置さ れ、垂直な軸のまわりに回転可能な星型ホイール３０から構成されている。星型 ホイール３０は、容器１０のほぼ直径に等しい部分と、交互に異なる深さを有す る切欠部分３２を備えている。この構成によって、星型ホイール３０は、各２番 目の容器１０を他方のガイドレールに押し付け、中間の容器１０は必然的に星型 ホイール３０の回転軸に近接したガイドレール１４に対して静止する。星型ホイ ール３０による容器１０のかかる強制的な位置決めにより、乱れは、搬送方向に 対して反対向きに星型ホイール３０を越えて伝搬することはない。各容器１０は また、２個の星型ホイール３０の間に保持され得る。 図４は、容器１０の位置および回転方向を安定化させるための装置の別の実施 例を示した図である。安定化のための装置は搬送装置に隣接して配置され、ほぼ 水平な回転軸を備えたウォーム３４から構成されている。ウォームは交互に異な る深さをもつネジ山を備えていることにより、各２番目の容器は反対側のガイド レールに押し付けられる。この場合にもまた、順次、搬送装置１２の両側に各１ つのウォーム３４を配置することが可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．両側をガイドレール（１４）によって制限され、かつ容器（１０）がライン プレッシャーを受けながら搬送される搬送面に沿って、予め決められた位置にお いて、回転対称性を有する容器を回転せしめるための方法であって、前記容器が 回転せしめられるべき位置に向かう搬送方向に沿って、２個の前後に連続する前 記容器（１０）の一方を一方の前記ガイドレール（１４）に対して安定に配置せ しめ、他方を他方の前記ガイドレール（１４）に対して安定に配置せしめること を特徴とする方法。 ２．請求項１に記載の方法を実施するための装置であって、２個の前後に連続す る前記容器（１０）の一方を前記一方のガイドレール１４に対して安定に配置せ しめ、他方を前記他方のガイドレール（１４）に対して安定に配置せしめるため の安定化装置が、前記装置の出口に設けられていることを特徴とする装置。 ３．前記両側のガイドレール（１４）の間の間隔が、前記安定化装置に先行する 搬送面（１２）のエリアにおいて、前記容器の直径の約１．２〜１．５倍となっ ていることを特徴とする請求項２に記載の装置。 ４．前記安定化装置は、前記両側のガイドレール（１４）の相互の間隔が、搬送 方向に沿って、前記容器（１０）の直径の約１．５倍まで広がった後、前記容器 （１０）の直径より幾分大きくなるまで約３０°〜１００°、好ましくは５０° 〜８０°の角度をなして狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項 ２または請求項３に記載の装置。 ５．前記両側のガイドレール（１４）は、それらの間隔が約３０°〜１００°の 角度をなして再び狭くなるエリアにおいて、前記搬 送面の中心線に関して対称的になるようにのびていることを特徴とする請求項４ に記載の装置。 ６．前記安定化装置は、前記搬送面（１２）に隣接し、垂直な軸のまわりに回転 可能に配置され、各２番目の前記容器（１０）を前記反対側のガイドレール（１ ４）に対して押し付ける星型ホイール（３０）から構成されていることを特徴と する請求項２または請求項３に記載の装置。 ７．前記安定化装置は、前記搬送装置（１２）に隣接し、ほぼ垂直な軸のまわり に回転可能に配置され、交互に異なる深さをもつネジ山を備えたウォーム（３４ ）から構成されており、前記ウォーム（３４）は、より浅い深さの前記ネジ山が 各２番目の前記容器（１０）を前記反対側のガイドレール（１４）に対して押し 付けるように配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の 装置。 ８．搬送装置（１２）上を搬送される回転する容器（１０）の側壁を検査し、ま たはラベルをモニタリングするための装置であって、前記搬送装置（１２）の一 方の側に照射源（１８）を、前記搬送装置（１２）の他方の側に識別装置（２０ ）を備えた装置において、 前記容器（１０）は、前記検出装置（２０）の視野内において、請求項２〜 請求項７のいずれかに記載の装置によって回転せしめられることを特徴とする装 置。 ９．搬送面（１２）上をラインプレッシャーを及ぼしつつ回転対称性を有する容 器（１０）を搬送するための装置であって、前記搬送面（１２）の両側にガイド レール（１４）を備えた装置において、 請求項２〜請求項７のいずれかに記載の装置の少なくとも１つ からなっていることを特徴とする装置。