特許 6128466 容器を計量するためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6128466

(24)【登録日】2017年4月21日

(45)【発行日】2017年5月17日

(54)【発明の名称】容器を計量するためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 1/46 20060101AFI20170508BHJP

   B67C 3/00 20060101ALI20170508BHJP

   B65G 47/84 20060101ALI20170508BHJP

   G01G 15/00 20060101ALI20170508BHJP

【ＦＩ】

   B65B1/46

   B67C3/00 Z

   B65G47/84 B

   G01G15/00 Z

【請求項の数】9

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-531363(P2014-531363)

(86)(22)【出願日】2012年9月21日

(65)【公表番号】特表2014-532014(P2014-532014A)

(43)【公表日】2014年12月4日

(86)【国際出願番号】IB2012055032

(87)【国際公開番号】WO2013046105

(87)【国際公開日】20130404

【審査請求日】2015年9月7日

(31)【優先権主張番号】BO2011A000551

(32)【優先日】2011年9月27日

(33)【優先権主張国】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】313006119

【氏名又は名称】アイ．エム．エイ． インダストリア マッキーネ オートマティケ エス．ピー．エー．

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】カヴィナ，ルイジ

【審査官】 西堀 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０２９１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１０５７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２８２６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５７４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３２２６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第２６１２９０５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特表２００３−５１２２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５１９３６３０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ １／４６

Ｂ６５Ｂ ５７／００

Ｂ６７Ｃ ３／００

Ｂ６５Ｇ ４７／８４

Ｇ０１Ｇ １３／００

Ｇ０１Ｇ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器（３）を計量するためのグループ（４０）であって、
少なくとも１つの容器（３）を引き込むための可動部材（４）であって、前記容器（３）を引き込むための座部（７）を形成する凹部（５）が画定されている周辺端部を備え、かつ前記座部（７）の第１の壁（１５）が前記容器（３）に当接して引き込むように第１の運動方向（Ｈ）に移動可能である、可動部材（４）と、
前記容器（３）を受け取って支持するための支持平面（９）を備える、前記容器（３）を計量するための計量セル（８）と、を備え、
前記グループ（４０）が、前記容器（３）を案内するためのガイド手段（１０）を備え、
前記ガイド手段（１０）が、前記計量セル（８）の一部である側面ガイド壁（１１）を備え、
前記可動部材（４）が前記第１の運動方向（Ｈ）に移動された時に、前記容器（３）が前記可動部材（４）によって引き込まれ、前記容器（３）が前記支持平面（９）上をスライドし、前記容器（３）が前記側面ガイド壁（１１）と接触し、前記側面ガイド壁（１１）によって案内され、前記座部（７）から外側に徐々に離間されるように、前記計量セル（８）、前記可動部材（４）、および前記ガイド手段（１０）が配置され、
前記可動部材（４）が、前記座部（７）を前記容器（３）から離間させて前記容器（３）を計量のために前記支持平面（９）に残置するために、前記第１の運動方向（Ｈ）と反対の別の第２の運動方向（Ｊ）にさらに移動可能であることを特徴とする、グループ（４０）。

【請求項2】

前記座部（７）が、互いに相反する２つの側壁（１５）、および前記２つ側壁（１５）に接続された内部壁（１４）を備え、前記第１の壁が、前記２つの側壁（１５）の１つによって画定され、前記容器（３）が、前記側面ガイド壁（１１）によって前記座部（７）に対して外側に案内されるときに、前記容器が、前記内部壁（１４）から離れる方向に移動する、請求項１に記載のグループ（４０）。

【請求項3】

前記支持平面（９）および前記側面ガイド壁（１１）が、前記可動部材（４）の前記座部（７）の下に位置し、前記側面ガイド壁（１１）が、前記座部（７）の前記内壁（１４）に対して外側に突き出るように、前記計量セル（８）を、前記可動部材（４）に対して配置可能である、請求項１に記載のグループ（４０）。

【請求項4】

前記側面ガイド壁（１１）が、前記支持平面（９）に対して垂直である、請求項１に記載のグループ（４０）。

【請求項5】

前記側面ガイド壁（１１）が、前記支持平面（９）から延出している、請求項１に記載のグループ（４０）。

【請求項6】

前記可動部材（４）が回転ディスク（４）である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のグループ（４０）。

【請求項7】

前記計量セル（８）が、前記容器（３）に当接するための補助当接壁（１３）を備え、前記補助当接壁（１３）が、前記側面ガイド壁（１１）の反対側である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のグループ（４０）。

【請求項8】

前記座部（７）がアーチ形である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のグループ（４０）。

【請求項9】

前記座部（７）が半楕円形である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のグループ（４０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器、例えば、フラゴン、バイアル、またはボトルを計量するためのグループ、およびこのグループによって行われる容器を計量するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

計量ステーションは、容器の分野で知られており、容器の充填および密封の生産ラインの一体部分とすることができる。この例では、容器は、充填の前後に計量されるため、容器に導入される製品の量を制御することが可能である。

【0003】

容器の計量は、容器の総数の所定パーセントに対して行うことができ；この場合、用語「統計的計量」が使用される。

【0004】

計量ステーションは、生産ラインの一部である容器コンベヤラインの一側に配置され：コンベヤラインの一側に配置された容器を引き込むための回転ディスクであって、周辺端部に、容器を収容するための座部を形成する複数の凹部を備えた、回転ディスク；計量される容器をコンベヤラインから回転ディスクに切り替え、そして計量した容器を回転ディスクからコンベヤラインに切り替える切り替え手段；回転ディスクによって引き込まれた容器を計量するために回転ディスクと協働する計量手段を備えている。

【0005】

計量手段は、回転ディスクの周辺端部の経路に面し、かつ、容器が回転ディスクによって引き込まれたときに容器によって画定される円形の軌道から逸れた計量セルを備え；計量手段は、計量される容器を回転ディスクの対応する座部から持ち上げて計量セルに移し、そして計量セルに配置された計量済みの容器を持ち上げて回転ディスクの適切な座部に移すためのグリップおよび移送手段をさらに備えている。

【0006】

計量作業のために、回転ディスクは、ステップ式に作動し；実際、回転ディスクは、計量の実施に必要な時間、静止したままでいなければならず；容器を座部から計量セルに移送し、容器を計量し、そして計量した容器を計量セルから座部に移送する。

【0007】

従って、各容器を計量するためには、容器がコンベヤラインで輸送される速度と比べると、長い時間が必要であり；さらに、コンベヤラインから受け取る複数の容器を計量するためには、１つの容器を計量するための時間に比例して、より長い時間が必要となる。

【0008】

複数の容器を計量するために必要な時間は、一定の限度を超えてはならない；実際、統計的計量は、計量した第１のバッチの容器を新たにコンベヤラインに配置してから、第１のバッチの容器に続いて計量される第２のバッチの容器を計量するためにコンベヤラインから受け取る必要がある。

【0009】

このため、一定の生産性を維持するためにコンベヤラインの容器が輸送される速度に応じて、同じバッチの容器の一部である計量される容器の最大数に制限が生じ得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明の目的は、上記の欠点を解消することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の目的は、請求項１に記載の容器を計量するためのグループ、および請求項１１に記載の、グループによって行われる方法によって達成される。

【0012】

容器を計量するグループは：
少なくとも１つの容器を引き込むための可動部材であって、容器を引き込むための座部を形成する凹部が画定されている周辺端部を備え、かつ座部の第１の壁が容器に当接して引き込むように第１の運動方向に移動可能である、可動部材；容器を受け取って支持するための支持平面を備える、前記容器を計量するための計量セルを備え；グループが、容器を案内するためのガイド手段を備え；計量セル、可動部材、およびガイド手段が、容器が可動部材によって引き込まれると、容器が支持平面上をスライドし、容器がガイド手段によって座部に対して外側に案内され得るように配置され；可動部材が、座部を容器から離間させて容器を計量のために支持平面に残置するために、第１の運動方向と反対の別の第２の運動方向にさらに移動可能である。

【0013】

上記のグループのさらなる実施形態が、従属請求項２〜１０に記載されている。

【0014】

上述の実施形態のいずれか１つに記載の上記グループによって行われる、容器を計量するための方法は：
計量される少なくとも１つの容器を可動部材の座部に係合させるステップであって、可動部材が、前記座部を形成する凹部が画定されている周辺端部を備える、ステップ；可動部材を第１の運動方向（Ｈ）に作動させ、これにより、座部の第１の壁が、容器に当接し、容器がスライドして計量セルの支持平面に引き込まれ、そして容器がガイド手段によって座部に対して外側に案内されるステップ；可動部材を、第１の運動方向とは反対の第２の運動方向に駆動させて、座部を容器から離間させ、計量するために容器を支持平面に残置するステップを含む。

【0015】

計量セルの支持平面は、容器が可動部材によって引き込まれたときに容器によって画定される通路の経路上に延在し：従って、可動部材は、容器をスライドさせて静止平面に引き込むことができる。

【0016】

容器が静止平面上をスライドするときは、容器は、この容器を収容する対応する座部から離れる方向にガイド手段によって案内される。

【0017】

第１の作動方向とは反対の第２の作動方向における続く可動部材の反対の運動により、可動部材の座部の容器からの完全な離脱が実現可能となり、容器が計量のために静止平面に確実に維持される。

【0018】

このようにして、容器は、既に可動部材に接触していないため、正確に計量することができる。

【0019】

有利なことに、従来技術のようにグリップおよび移送手段をもはや備える必要がなく；本発明では、容器は、計量セルの支持平面を直接スライドすることができ、これにより、容器を収容していた座部に既に接触していないため、容器を正確に計量することが可能となる。

【0020】

さらに、容器を形容するために必要な時間は、従来技術に比べて著しく短縮される。

【0021】

ガイド手段は、好ましくは、側面ガイド壁を備えている。

【0022】

側面ガイド壁は、好ましくは、静止平面から延出している。

【0023】

可動部材は、ステップ動作で作動可能な、歯を形成する要素とすることができ；可動部材は、好ましくは、ステップ式または連続的に作動可能な回転ディスクである。

【0024】

本発明の特定の実施形態を、添付の一連の図面を参照しながら、特許請求の範囲に明記された事項に従って以下の詳細な説明で述べる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、容器のコンベヤラインの経路およびこのコンベヤラインの一側に配置された容器の計量ステーションを上から見た概略図であり、この計量ステーションは、本発明に従って容器を計量するためのグループを備えている。

【図2】図２は、本発明に従って、グループによって行われる方法のさらなるステップを示す、図１の細部を拡大して概略的に例示している。

【図3】図３は、図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。

【図4】図４は、本発明に従って、グループによって行われる方法のさらなるステップを示す、図１の細部を拡大して概略的に例示している。

【図5】図５は、本発明に従って、グループによって行われる方法のさらなるステップを示す、図１の細部を拡大して概略的に例示している。

【図6】図６は、本発明に従って、グループによって行われる方法のさらなるステップを示す、図１の細部を拡大して概略的に例示している。

【図7】図７は、本発明に従って、グループによって行われる方法のさらなるステップを示す、図１の細部を拡大して概略的に例示している。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１を参照すると、参照符号１は、容器、例えば、バイアル、フラゴン、またはボトルのコンベヤラインを示し、参照符号２は、コンベヤライン１の経路に隣接して配置された計量ステーションを示している。コンベヤライン１および計量ステーション２は、例えば、容器を充填して密封する生産ラインの一部である。コンベヤライン１は、前進方向Ａにおいて、供給方向に沿って複数の容器３を輸送し；計量ステーション２は、計量される一定数の容器３をコンベヤライン１から受け取り、容器３が計量されたら容器３をコンベヤライン１に新たに配置するように、コンベヤライン１と位相関係で作動する。

【0027】

一例として、図１は、計量作業を行うために、いくつかの容器３をコンベヤライン１から受け取るステップを例示している。

【0028】

添付の一連の図面、従って図１〜図７を参照すると、参照符号４０で示されている容器計量グループは：
少なくとも１つの容器３を引き込むための可動部材４であって、容器３を引き込むための座部７を形成する凹部５が画定されている周辺端部を備え、座部７の第１の壁１５が容器３に当接して容器３を引き込むように第１の運動方向Ｈに移動可能である、可動部材４；容器３を受け取って支持するための支持平面９を備える、前記容器３を計量するための計量セル８；容器３を案内するためのガイド手段１０を備えている。計量セル８、可動部材４、およびガイド手段１０は、容器３が可動部材４によって引き込まれると、容器３が支持平面９上をスライドし、容器３をガイド手段１９によって座部７に対して外側に向かって案内できるように配置され；可動部材４は、計量のために座部７を容器３から離脱させて容器３を支持平面９に残置するために、第１の運動方向Ｈとは反対の別の第２の運動方向Ｊにさらに移動可能である。

【0029】

上記説明されたグループ４０によって行うことができ、かつ本発明の目的も達成する容器３を計量するための方法は、
計量される少なくとも１つの容器３を可動部材４の座部７に係合させるステップであって、可動部材４が、前記座部７を形成する凹部５が画定されている周辺端部６を備える、ステップと、
可動部材４を第１の運動方向Ｈに駆動させ、これにより、座部７の第１の壁１５が、容器３に当接し、この容器３がスライドして計量セル８の支持平面９に引き込まれ、そして容器３がガイド手段１０によって座部７に対して外側に案内されるステップと、
可動部材４を、第１の運動方向Ｈとは反対の第２の運動方向Ｊに駆動させて、座部７を容器３から離間させ、計量するために容器３を支持平面に残置するステップと、を含む。

【0030】

計量セル８の支持平面９は、容器３が可動部材４によって引き込まれたときに容器３が通る通路の経路に延在し：従って、可動部材４は、容器３をスライドさせて支持平面９に引き込むことができる。

【0031】

容器３が支持平面９上をスライドするときに、容器３は、この容器３を収容する、対応する座部７から離れる方向にガイド手段１０によって案内される。

【0032】

第１の運動方向Ｈとは反対の第２の運動方向Ｊにおける続く可動部材４の反対の運動により、可動部材４の座部７の容器３からの完全な離脱が実現可能となり、容器３が計量のために支持平面９に確実に維持される。

【0033】

このようにして、容器３は、既に可動部材４と接触していないため、正確に計量することができる。

【0034】

座部７は、互いに相反する２つの側壁１５、およびこの２つの側壁に接続された内壁１４を備え；第１の壁が、この２つの側壁１５の１つによって画定されている。容器３が、ガイド手段１０によって座部７に対して外側に案内されるときに、容器は、内壁１４から離れる方向に移動する。

【0035】

ガイド手段１０は、好ましくは、計量セル８の一部である側面ガイド壁１１を備えている。

【0036】

側面ガイド壁１１は、好ましくは、支持平面９から延出している。

【0037】

側面ガイド壁１１は、好ましくは、支持平面９に対して垂直である。

【0038】

計量セル８は、好ましくは、容器３に当接するための補助当接壁１３を備え、この補助当接壁１３は、側面ガイド壁１１に面している。

【0039】

各座部７は、好ましくは、アーチ形であり：内壁１４および２つの側壁１５を、なお確認することができる。

【0040】

なおさらに好ましくは、各座部７は、図面に例示されているように半楕円形である。内壁１４および２つの側壁１５を、なお確認することができる。例示されている例では、可動部材４は、歯付きセクタを備え、各座部７は、２つの隣接する歯８０間のベース区画に一致し；この場合、側壁１５は、歯８０の側面によって画定される。

【0041】

計量セル８は、好ましくは、支持平面９および側面ガイド壁１１が可動部材４の座部７の下に来るように（図３を参照）可動部材４に対して配置可能であり、側面ガイド壁１１が、容器３の支持平面９への移送中に座部７の内壁１４に対して外側に突き出る（図４および図５）。

【0042】

可動部材４は、好ましくは、添付の一連の図面に例示されているように回転ディスク４であり;この場合、第１の運動方向は、第１の回転方向Ｈに一致し、第２の運動方向は、第１の回転方向Ｈとは反対の第２の回転方向Ｊに一致する。

【0043】

図面に例示されている例では、回転ディスク４は、６つの容器３を収容するために６つの座部を備えている。従って、計量される容器３のバッチは、例示されている例では、６つの容器３からなる。

【0044】

計量ステーション２は、計量セル８を有する計量手段を備え；計量手段８は、例示されていない計量器を備えている。

【0045】

計量ステーション２は、計量される容器３をコンベヤライン１から回転ディスク４に切り替え、そして計量された容器３を回転ディスク４からコンベヤライン１に切り替えるための切り替え手段１２をさらに備え；この切り替え手段１２は、公知のタイプである。切り替え手段１２は、吸引手段を備え；この吸引手段は、例えば、回転ディスク４の各座部７の内壁１４で開口している吸引路１６を備えている。

【0046】

計量セル８は、回転ディスク４の周辺端部６の経路に面している。図３に例示されている例では、計量セル８は、第１の側方部１８および第２の側方部１９が延出しているベース部１７を備えたＵ形形状を有し；第１の側方部１８は、補助当接壁１３を形成する第１の部材の形態であり、第２の側方部１９は、第１の部材よりも低く、かつ側面ガイド壁１１を形成する第２の部材の形状をとる。

【0047】

回転ディスク４は、計量セル８の第２の部材１９よりも高く配置され、これにより、回転ディスク４の各座部７が側面ガイド壁１１の上に来ることができる（図４〜図７を参照）。

【0048】

計量セル８のベース部１７は、支持平面９を備えている。

【0049】

計量ステーション２は、回転ディスク４を部分的に取り囲む部分２１を備えるフレーム２０を有する。フレーム２０のこの部分２１は、第１の支持体２２および第２の支持体２３を備え、第１の支持体２２および第２の支持体２３は、容器３のバッチの容器３がコンベヤライン１から回転ディスク４に切り替えられると、容器３が、第１の支持体２２および第２の支持体２３上をスライドできるように回転ディスク４に対して配置されている。さらに、フレーム２０の部分２１は、第１の支持体２２および第２の支持体２３に隣接した側面ガイド壁２４を備え、この側面ガイド壁２４は、回転ディスク４と協働して、計量される容器３および計量された容器３を円形通路に沿って案内する機能を有する。

【0050】

第１の支持体２２は、アーチ形であり、回転ディスクに面し、かつコンベヤライン１から切り替えられた容器３を受け取って支持し、容器３が回転装置によって計量セル８に引き込まれるように配置され；第２の支持体２３は、アーチ形であり、回転ディスク４に面し、かつ計量セル８の出口で計量された容器３を受け取って支持し、容器３が回転ディスク４によってコンベヤライン１に向かって引き込まれるように配置されている。

【0051】

言い換えれば、容器３が計量されるときに容器３が通る通路に関して、第１の支持体２２は、計量セル８の上流に配置され、第２の支持体２３は、計量セル８の下流に配置されている。

【0052】

第１の支持体２２、計量セル８の支持平面９、および第２の支持体２３は、計量される容器３および計量された容器３が、回転ディスク４によって移動させられスライドすることができる経路を形成する。

【0053】

容器３の底部に接触するように予め配設された、第１の支持体２２および第２の支持体２３の支持面は、計量セル８の支持平面９と同一平面であり、これにより、回転ディスク４によって引き込まれた容器３が、第１の支持体２２、支持平面９、および第２の支持体２３のそれぞれに沿って連続的にスライドすることができる。

【0054】

図２および図４〜図７は、本発明に従って計量グループ４０によって行われる方法の連続ステップを例示している。

【0055】

容器３のバッチの容器３は、切り替え手段１２によってコンベヤライン１から回転ディスク４に切り替えられる（図１を参照）。この動作のために、吸引手段が、回転ディスク４の回転と位相関係で作動され、容器３がコンベヤライン１に沿って前進する。

【0056】

回転ディスク４に切り替えられた計量される容器３は、吸引路１６を介して加えられる吸引動作によって容器３が係合する座部７の内壁１４に先ず付着する。

【0057】

次いで、回転ディスク４の連続回転の後、計量される容器３が、第１の支持体２２上をスライドし、吸引手段が作動停止され（図２を参照）；結果として、側壁１５の１つが、対応する容器３に当接し、この容器３を引き込む。従って、容器３は、この容器３を引き込む座部７の側壁１５に当接し、同時に第１の支持体２２上をスライドし；フレーム２０の部分２１の側面ガイド壁２４が、回転ディスク４と協働して容器３を円形通路に沿って移送し、容器３の対応する座部７との係合の維持が保証される。

【0058】

回転ディスク４のさらなる回転の後、第１の支持体２２上をスライドする容器３が、静止平面９に移送され、計量セル８の側面ガイド壁１１に接触する（図４を参照）。回転ディスク４が回転すると、容器３が、側面ガイド壁１１によって座部７から徐々に離間し（図５および図６を参照）；一般に、容器３が内壁１４から離れ、容器３を移動させる側面壁１５との接触のみが維持されると言える。

【0059】

図面に例示されている例では、計量セル８の第２の部材１９が；側面ガイド壁１１に接続され、側面ガイド壁１１に対して一定の角度をなして配置された第１の側面当接壁（５０）；および第１の側面当接壁５０に接続され、この第１の側面当接壁５０に対して一定の角度をなして配置された第２の側面当接壁６０をさらに備えている。

【0060】

一般に、側面ガイド壁１１は、第１の側面当接壁５０に対して異なる角度および／または配置を有することができ、なお上記のガイド機能を果たす。

【0061】

最後に、第２の回転方向Ｊにおける回転ディスク４の反対の運動は、座部７を容器３から離間させることが目的であり（図７を参照）；容器３は、計量セル８の支持平面９に支持され、容器３を収容していた座部７に既に接触していないため、容器３を高精度に計量することができる。

【0062】

次いで、回転ディスク４が、新たに作動されて、計量された直後の容器３が取り出され、この計量された容器３に続く後続の容器３が計量され、これが、バッチの全ての容器３が計量されるまで続けられる。次いで、計量された容器３が、切り替え手段１２の動作によってコンベヤライン１に戻される。

【0063】

あるいは、例示されていない変更形態では、第１の支持体２２および第２の支持体２３を、計量セル８と単一体にすることができ、これにより、計量セル８の底部支持平面９（図面には例示されていない）を、添付の図面に例示されているものよりも大きく画定することができ;この場合、一例として、座部７の吸引路は、座部７に保持された容器３が支持平面９上をスライドするときにのみ動作が停止される。

【0064】

上記は、非限定例として記載されたものであり、あらゆる構造的な変更形態が、添付の特許請求の範囲で請求されるこの技術的解決策の保護範囲内に含まれることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】