JPS6235236A - 充填物を充填した密閉容器のシール性を検査する方法と装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、充填されて、熱封又は溶接式カバー又は類似
のものによって閉じられた容器のシール性を検査するた
めの方法と、その方法を実施するための装置とに関する
。

従来の技術 真空室を用いてシール性の検査を行なうことは従来公知
である。そのような真空室は実、験室内での使用には適
しているが、製品を容器内にそう入すべき充填機におい
て直接にそのシール性検査を行なうためには適していな
い。この場合、一般的に、真空室の配設のために必要な
構造スペースや必要な排気時間が不足するのみでなく、
正確な真空体積測定に適した手段も欠けている。

更に容器内縁に適切に円形配置された検出爪を有する検
査器も公知であり、この爪によって、プラスチックカッ
プとして形成された容器の熱封された力、Ｓ−が検出さ
れる。単数又は複数の爪が下方へ下降する場合、その個
所にはカバーが欠けていることになる。従ってこの検査
器ではカバーが規定通りに存在しているかどうかのみが
確定され、その閉鎖状態又は容器のシール性は検出され
ない。

しかし例えばヨーグルトやコテージテーズ等の乳製品な
どの生鮮食品が被充填物であるような場合には正に、完
全にシールされた閉鎖がどうしても必要であり、そうし
ないとその充填されだ製品は食べられないものになって
しまう。

従って充填された容器のシール性を検査するための簡単
な手段が必要とされる。本発明はドイツ連邦共和国特許
出願公開第３４３００８２゜１から出発しており、この
例では容器内でカバーと充填製品との間にちる空気又は
ガス層を強く加熱し、それによってその既に閉じられた
容器の内部の空気又はガス体積の増大によって、当該の
熱封又は溶着されたカバーを太鼓の皮のように緊張させ
るようになっている。この太鼓の皮に似た緊張はガス放
出性の製品の場合には、容器を例えば熱封ステーション
のもとで、該容器内の圧力除去によって真空を形成する
ために、側方から押すような場合にも形成される。本出
願人の以前の発明においては更に、完全な、即ち１００
％シールされた閉鎖を保証する力・セーは緊張されたダ
イヤプラムとして作用し、また例えば穴を有する完全で
ないカバーは弛緩したノン力として作用し、このダイヤ
フラムとシンカとが相異なる振動特性を有することが考
慮されている。こうして、容器に熱封又は溶着されたカ
バーが振動せしめられてその振動特性が測定される。こ
れによって完全な容器と不完全な容器とが容易に判別さ
れ、更に迅速に仕分けされ得、それによって最良の商品
を有する良好な生産が可能となる。

本発明の課題 本発明の課題は熱封又は溶着されだ力・ぐ−又は類似の
ものによって閉じられた容器、特にプラスチックカップ
、のシール性を完全に確実に検査するための更に単純な
手段を提供することである。

課題を解決するための手段（方法） 上記の課題を解決するための本発明による、方法におけ
る手段は、カバー又は類似のものと容器の充填物との間
にある空気又はガスクッションを加熱し、この加熱時に
生じる当該空気又はガスの体積変化に芹づいて前記カバ
ー又は類似のものに生じる位置変化を検出し、続いてそ
の検出結果を不良な力・ぐ−又は類似のものの表示及び
場合によってはより分けのために使用することである。

発明の作用及び効果（方法） 本発明の方法においては完全なカバーと不完全なカバー
との相異なる特性が利用されており、即ち空気又はガス
体積変化に基づいて生じる該カバーの相異なる高さ位置
が検出又は確定され、そしてその検査結果が評価され、
例えば容器の縁上べのコード押出し表示又は不良容器に
ははっきりした穴の付与が行なわれ、それによってその
不良な容器又はカップ又はそれらを含むカートンが分岐
機構によってより分けられ得る。

また必要な場合には検出された不良品情報がＰＣ制御装
置に送られ、それによって不良容器又は−ｔｙツブの正
確な位置がシフトスライダを介して継送され、それによ
ってその不良カートンが分岐装置を介して修正ベルト上
に移動されることも可能である。このようなベルト上に
はコミツタを有する停止装置を配置可能であり、それに
よって呼出しに応じて、反転点滅によって不良カップを
表示する画像を得ることが可能である。

実施態様（方法） 本発明の有利な実施態様によれば、容器のカバーと充填
物との間にある空気又はガスクッションをカバーを通し
て加熱するとよい。これによって空気又はガスの迅速な
加熱が可能となり、これは高速運転の製造機にとって重
要な意味を持つ。

力ｊ−又は類似のものを、その加熱の後でかつ検出又は
検出結果表示の前に、外側から一時的な圧力を以って負
荷すると有利である。これによって伝熱が加速され、ま
だ空気又はガスが、カッζ−内に穴が存在する場合には
その穴を通って押し出され、当該の不良カバーはその位
置状轢に滞まり、これに対して完全なカバーはその一時
的な外圧が除去されると上方へ動かされる。

課題を解決するための手段（装＃） 上記の課題を解決するための本発明による、装置におけ
る手段は、加熱装置と検出装置と、該検出装置と協働す
る測定装置及び表示装置と、場合によっては容器のだめ
の仕分は装置とを備えた調節ユニットを有していること
である。

実施態様（装置） 本発明の有利な実施態様によれば、加熱装置が各容器又
はカバーのために、少なくとも１つの圧縮ばねに抗して
ガイドスリーブ内で軸線方向可動なように支承されたタ
ペット状の加熱ヘッドを有しているとよい。この単数又
は複数の加熱ヘッドは有利にはアルミニウムから成り、
温度調節のためのサーモ素子を備えた加熱カートリッジ
を有している。

また加熱ヘッドの、カバー上に載着可能な接触面が曲げ
られて又は球状に形成されることによって、その載着状
態で力・ぐ−運動に良好に適合可能となっていると有利
である。

更に加熱ヘッドの接触面に溝が形成されており、かつこ
の溝が、同心的に形成された溝及び（又は）斜めの溝、
もしくはその同心溝に対して垂直角な溝とから成ってい
るとよい。この溝形状の意味は、カッζ−上への加熱ヘ
ッドの押し付は時にその極めて小さな穴を閉じることな
く、空気又はガスの漏出を確実に可能にすることである
。実験によれば加熱ヘッドの隆起した、即ち各溝の間に
位置する面の下の開口も検知されＸ得る。この際の穴と
は、例えばカバー内の針穴位の大きさの孔又は熱封継目
内の極めて細かい溝又はカッζ−壁内の裂目等を意味し
、又は全くカバーがないような状態である。検査装置全
体をコン・ξクトにかつ単純な構造とするためには、加
熱ヘッドを負荷する圧縮ばねが片側では、加熱ヘラｒの
ガイドロンドに固定可能な締付は部材に支持され、他方
側では、ガイドスリーブを受容する保持プレートに対し
て相対的に調節可能な押圧プレートに支持されていると
よい。

この押圧プレートは少なくとも１つの空気力式のシリン
ダ・ピストンユニットに接続されており、このユニット
が単数又は複数の調節ロンドを介して、保持プレートを
保持するフレームに接続されているとよい。これによっ
て極めて簡単に、付加的な圧力がカバーの外面上に付与
され、それによってガス又は空気が迅速に内室から漏出
可能である。

実施例 第１図から分るように、詳説はされていない容器充填兼
閉鎖機械の搬送装置ｌによって矢印２の方向で、種々異
なる作業ステーションに溢って容器又はカップ３が搬送
される。図示の実施例では容器３がそれぞれ２つずつ搬
送装置ｌの１つのポケットΦ内にそう着されている。プ
ラスチック製カップとして形成された容器３は、アルミ
ニウム等から成るカバー５によって閉じられている。

このカップ充填兼閉鎖機械の図示されていたい熱封ステ
ーションの後方に、容器３のシール性の確定のだめの検
査装置６が配置されている。

この検査装置６は図示されていないカム板と、図示され
ていない駆動装置によって鉛直平面内で上下可動な調節
ユニット７とを有し、更にこのユニット７は各カップ３
に配属される加熱ヘラＦ８として形成された加熱装置を
有している。

各加熱ヘッドδは同一に形成されているので、以下では
図面上の左側に位置する加熱ヘラｌ−′８のみに関して
記述する。この加熱ヘラ）′８はアルミニウムから成り
、温度調節のためのサーモ素子を有する加熱カートリッ
ジ９を受容している。この加熱ヘッド８はタペット状に
形成されておりかつ、ガイドスリーブ１２．１３内で軸
線方向可動に支承されたガイドロツｐＨを有している。

この両ガイドスリーブ１２．１３は、フレーム１６に固
定されたアルミニウム製の保持プレート１４．１５内に
位置している。フレーム１６には取付けねじ１７によっ
て調節ロンド１８が固定されており、このロンド自体は
シリンダ・ピストンユニット１９に結合されている。空
気力によって作動するシリンダ・ピストンユニット１９
は押圧プレート２１に固定されており、このプレートは
シリンダ・♂ストンユニット１９を介してフレーム１６
又は保持プレート１４．１５に対して調節可能である。

この調節は圧縮ばね２２の作用に抗して行なわれ、、：
のばね２２は片側を押圧プレート２１に支持され、他方
側を９００ずらして図示された締付は部材２３に支持さ
れており、この部材２３は加熱ヘッド８のガイドロッド
１１に堅く締付は可能である。ガイドロッド１１の、加
熱ヘン１′８と反対側の端部には、検出装置２５と協働
するプレート２４が配設されている。この検出装置２５
は例えば々イノ々−光学装置として形成された光学的な
測定装置２６を有し、この装置２６によってプレート２
４の高さ変化が１０分の１ミリの単位まで正確に検出可
能である。この検出装置２５は、カップ３を保持するポ
ケットΦに関連して固定リング２８を介して位置調節可
能である高さ距離ロッド２７に取付けられており、それ
によって以下に述べる測定プロセスが常に同じ高さ距離
（即ち曲げられたカンプポケント４の場合でも）を有す
る。この高さ距離ロッドはスリーブ２９．３１内で摺動
可能に案内されている。

加熱ヘッド８の、カバー５に面した接触面３２は湾曲さ
れて又は球状に形成されてかつ、溝３３を有している。

第２図から分るようにこの溝溝 ３３は同心的にまだ、その同心的に対して対角線状に延
びている。

次に本発明による装置の作動形式を述べる。

カップ充填兼閉鎖機械の運転中には上述のように、容器
３が搬送装置１によって図示の矢印方向２によって個々
の作業ステーションを通って搬送される。容器δ上への
力・Ｓ−５の熱封が行なわれる熱封（ヒートシール）ス
テーションの後で、該容器３が制御装置６の下方に達つ
する。この際に全調節ユニットが、図示されていないカ
ム板を介して制御されかつ図示されていない駆動装置に
よって負荷されて下方へ動かされ、それによって単数又
は複数の加熱ヘッドδが容器３のカバー５上に載着され
る。この際にばね２２によって、載着時の動揺は防がれ
ている。そしてこの載着及び接触圧力を助成するために
空気力式のシリンダ・ピストンユニット１９が走出せし
められ、それによって圧着力が高められる０この際に力
・ゞ−５と充填材料との間にある空気又はガスクッショ
ンを加熱するために、加熱ヘンＰ８がらの放熱が促進さ
れ、同時にその伝熱によって当該の空気又はガスが、カ
バー５内に穴がある場合にはその穴を通って押し出され
る。このプロセスは約０．３　カラ０．４秒続き、その
終了後に空気力式のシリンダ・ピストンユニット１９が
再び走入し、加熱ヘッド８がその自重プラスばね２２の
力によってカッζ−５上に載せられる。

カバー５又はカップが穴を有している場合、上述の伝熱
作用によって体積の膨張した空気又はガスが漏出する。

これによって加熱ヘンｒ８が同じ高さ位置に留められる
。

しかし容器３又は力・９−５が所謂「気密状態」である
場合は加熱ヘッド８全体が、その膨張空気又はガスによ
って上方へ動くカバーを介して持上げられ、この際に約
０．５から１咽の高さ寸法相異が形成される。この際に
加熱ヘッドの自重及び圧縮ばね２２の圧力が克服される
。

加熱ヘッド８の軸線方向移動はガイドロッド１１を介し
て、検出装置２５と協働するプレート２４に伝達される
。この検出装置２５内に含有された検出光学素子は高さ
相違を正確に検出可能なので、これによって容器又はカ
バーが完全か不完全かを確認することが可能である。

加熱ヘッドδの接触面３２内に形成された溝３３によっ
て、場合によって存在する小さな穴及び隙間が該接触面
３２によって被われたり閉じられたりしないように保証
されている。これによってカバー又は容器内の極めて細
かな穴も検出され得る。

充填兼閉鎖機械上での粗動回転の場合にも測定を安定し
てかつ作動確実に行なうために、検出装置２５が固定さ
れている高さ距離ロツｌ’２７を介して、例えばポケッ
ト生が曲がっている場合ですら、その測定が常に同じ出
発点から出発することが可能となっている。

この検査装置は熱封ステーションのすぐ後方に配置され
ているので、カップ内に残っている残留熱も一緒に活用
される。

また検査装置を別の位置に取付けることも考えられろ。

この場合は空気又はガスの加熱プロセスが幾らか長くか
かる。

測定機構が比較的に頑丈なのでこの検査装置は走行可能
に形成し、カップと一緒に走行するようにしてもよく、
有利である。

検査結果の評価のためには、その結果をファイ・Ｓ−光
学素子から電子評価器に送ることが可能である。これに
よって例えばカップ縁部にコードを押出し表示したり又
は不良なカップにはニードルで見易い穴をあけたりする
ことが極めて容易となり、これによってこのカップ又は
該カップが入ったカートンを分岐装置によってより分け
ることが可能である。

しかし有利にはこの検査情報はＰＣ制御器にも送られ得
る。この場合は不良カップの正確な位置がシフト・レジ
スタを介して継送される。

この場合者カップはカートン内に入れられており、不良
カップを有するカートンは分岐装置によって訂正作業用
のベルト上により分けられる。　　　□この訂正作業用
ベルト上にはコミツタを有する停止装置が配設されてお
り、それによって呼出しに応じて、例えば反転点滅によ
って不良カップを表示する画像が示される（第３図参照
）。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図は
２つの加熱ヘッドを有する検査装置を部分的に破断して
示す図、第２図は加熱ヘッドの接触面を下から見た図、
第３図は充填されたカップを有するカートンであって１
つの不良な容器又はカップを含むものを示す胴視図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、充填されて、熱封又は溶着式カバー又は類似のもの
   によって閉じられた容器のシール性を検査するための方
   法において、カバー又は類似のものと容器充填物との間
   にある空気又はガスクッションを加熱し、この加熱時に
   生じる当該空気又はガスの体積変化に基づいて前記カバ
   ー又は類似のものに生じる位置変化を検出し、続いてそ
   の検出結果を不良なカバー又は類似のものの表示のため
   に使用することを特徴とする、充填されて、熱封又は溶
   着式カバー又は類似のものによって閉じられた容器のシ
   ール性を検査するための方法。 ２、容器のカバーと充填物との間にある空気又はガスク
   ッションをカバーを通して加熱する、特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ３、カバー又は類似のものを、その加熱の後でかつ検出
   又は検査結果表示の前に、外側から一時的な圧力を以っ
   て負荷する、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方
   法。 ４、充填されて、熱封又は溶着式カバー又は類似のもの
   によって閉じられた容器のシール性を検査するために、
   カバー又は類似のものと容器の充填物との間にある空気
   又はガスクッションを加熱し、この加熱時に生じる当該
   空気又はガスの体積変化に基づいて前記カバー又は類似
   のものに生じる位置変化を検出し、続いてその検出結果
   を不良なカバー又は類似のものの表示のために使用する 方法を実施するための装置において、加熱装置（８）と
   検出装置（２５）と測定兼表示装置（２６）とを備えた
   調節ユニット（７）を有していることを特徴とする、充
   填されて、熱封又は溶着式カバー又は類似のものによっ
   て閉じられた容器のシール性を検査するための装置。 ５、各容器（３）又はカバー（５）のための加熱装置が
   、少なくとも１つの圧縮ばね（２２）に抗してガイドス
   リーブ（１２、１３）内で軸線方向可動なように支承さ
   れたタペット状の加熱ヘッド（８）を有している、特許
   請求の範囲第４項記載の装置。 ６、加熱ヘッド（８）の、カバー（５）上に載着可能な
   接触面（３２）が曲げられて又は球状に形成されている
   、特許請求の範囲第４項又は第５項記載の装置。 ７、加熱ヘッド（８）の接触面（３２）に溝（３３）が
   形成されている、特許請求の範囲第４項から第６項まで
   のいずれか１項記載の装置。 ８、前記溝（３３）が、同心的に形成された溝及び（又
   は）斜めの溝、もしくはその同心溝に対して直角な溝か
   ら成っている、特許請 求の範囲第７項記載の装置。 ９、加熱ヘッド（８）を負荷する圧縮ばね（２２）が片
   側で、該加熱ヘッド（８）のガイドロッド（１１）に固
   定可能な締付け部材（２３）に支持され、他方側で、ガ
   イドスリーブ（１２、１３）を受容する保持プレート（
   １４、１５）に対して相対的に調節可能な押圧プレート
   （２１）に支持されている、特許請求の範囲第４項から
   第８項までのいずれか１項記載の装置。 １０、押圧プレート（２１）が少なくとも１つの空気力
   式のシリンダ・ピストンユニット（１９）に接続されて
   おり、このユニット（１９）が単数又は複数の調節ロッ
   ド（１８）を介して、保持プレート（１４、１５）を保
   持するフレーム（１６）に接続されている、特許請求の
   範囲第４項から第９項までのいずれか１項記載の装置。 １１、検出装置（２５）が、加熱ヘッド（８）のガイド
   ロッド（１１）に固定されたプレート（２４）と協働す
   る光学的な測定装置（２６）を有している、特許請求の
   範囲第４項から第１０項までのいずれか１項記載の装置
   。 １２、測定装置（２６）が、保持プレート（１４、１５
   ）内に配置されたスリーブ（２９、３１）内に摺動可能
   に支承された調節可能な高さ距離ロッド（２７）に固定
   されている、特許請求の範囲第４項から第１１項までの
   いずれか１項記載の装置。 １３、検査装置（６）が容器充填兼閉鎖機械の熱封又は
   溶着ステーションのすぐ後に配置されている、特許請求
   の範囲第４項から第１２項までのいずれか１項記載の装
   置。