(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-27
(54)【発明の名称】特に製薬産業の製品用のボトル蓋付けステーション
(51)【国際特許分類】
B67B 3/26 20060101AFI20220720BHJP
【ＦＩ】
B67B3/26
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021569477
(86)(22)【出願日】2020-05-22
(85)【翻訳文提出日】2022-01-07
(86)【国際出願番号】 IB2020054891
(87)【国際公開番号】W WO2020240380
(87)【国際公開日】2020-12-03
(31)【優先権主張番号】102019000007195
(32)【優先日】2019-05-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】392003937
【氏名又は名称】ジー．デー ソチエタ ペル アツィオニ
【氏名又は名称原語表記】Ｇ．Ｄ ＳＯＣＩＥＴＡ ＰＥＲ ＡＺＩＯＮＩ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(72)【発明者】
【氏名】ルカ マリアーニ
(72)【発明者】
【氏名】ルカ テストーニ
(72)【発明者】
【氏名】アンドレーア ドンディーニ
(72)【発明者】
【氏名】ルカ フェデリーチ
【テーマコード（参考）】
3E080
【Ｆターム（参考）】
3E080AA06
3E080CE20
3E080EE10
(57)【要約】
特に製薬産業の製品２のための充填機用の蓋付けステーション７は、複数の満杯のボトル１を移動させるように設計された第１の搬送システムと、第１の搬送システムの上方に配置され、複数の蓋３を移動させるように設計された第２の搬送システムと、蓋３を、第１の搬送システムによって運ばれるボトル１に付けるために、第２の搬送システムから少なくとも１つの蓋３を拾い上げるように設計された蓋付け装置と、少なくとも１つの加熱装置１７と、加熱装置１７を担持する支持梁１６と、加熱装置１７がボトル１から離れている休止位置と、加熱装置１７がボトル１に近接しておりしておりかつ熱によって少なくともボトル１のネック４を加熱する作業位置との間で支持梁１６を移動させるように設計された主操作装置１８とを備える、加熱ユニットとを備える。さらに、加熱ユニット８は、主操作装置１８とは独立しており、作業位置と休止位置との間で支持梁１６を移動させるように設計されている、安全操作装置２３を有する。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
特に製薬産業の製品（２）用のボトル（１）を充填するための充填機用の蓋付けステーション（７）であって、前記蓋付けステーション（７）は、複数の満杯のボトル（１）を直立位置で移動させるように設計された第１の搬送システムと、
前記第１の搬送システムの上方に配置されている第２の搬送システムであって、それぞれがそれぞれのボトル（１）を閉じるように設計された、複数の蓋（３）を移動させるように設計された第２の搬送システムと、
少なくとも１つの蓋（３）を前記第１の搬送システムによって運ばれたボトル（１）に付けるために、前記少なくとも１つの蓋（３）を前記第２の搬送システムから拾い上げるように設計された蓋付け装置と、
少なくとも１つの加熱装置（１７）と、前記加熱装置（１７）を担持する支持梁（１６）と、主操作装置（１８）とを備える加熱ユニット（８）であって、前記主操作装置（１８）は、前記加熱装置（１７）が対応するボトル（１）から離れている休止位置と、前記加熱装置（１７）の熱がボトル（１）の少なくともネック（４）を加熱するように前記加熱装置（１７）が対応するボトル（１）に近接している作業位置との間で、前記支持梁（１６）を移動させるように設計された、加熱ユニット（８）とを備える、特に製薬産業の製品（２）用のボトル（１）を充填するための充填機用の蓋付けステーション（７）において、
前記加熱ユニット（８）が安全操作装置（２３）を備え、前記安全操作装置（２３）は前記主操作装置（１８）から独立しており、前記支持梁（１６）を、前記作業位置と、前記加熱装置（１７）が対応するボトル（１）から離れている休止位置との間で移動させるように設計されていることを特徴とするとする、特に製薬産業の製品（２）用のボトル（１）を充填するための充填機用の蓋付けステーション（７）。
【請求項2】
前記蓋付けステーション（７）は、前記主操作装置（１８）の故障を検出し、かつ、前記主操作装置（１８）の故障の場合に前記安全操作装置（２３）を操作するように設計された、制御装置を備える、請求項１に記載の蓋付けステーション（７）。
【請求項3】
前記制御装置は、前記支持梁（１６）の位置を検出するように設計されかつ前記位置センサの測定値に応じて前記主操作装置（１８）の故障を検出する、少なくとも１つの位置センサを備える、請求項２に記載の蓋付けステーション（７）。
【請求項4】
前記蓋付けステーション（７）は、少なくとも１つのガイド（１１）と、
前記支持梁（１６）を担持しかつ前記支持梁を前記作業位置と前記休止位置との間で移動させるように摺動可能に前記ガイド（１１）に連結されている、少なくとも１つのキャリッジ（１４）とを備える、請求項１、２又は３に記載の蓋付けステーション（７）。
【請求項5】
前記主操作装置（１８）及び前記安全操作装置（２３）の両方が、前記キャリッジ（１４）を前記ガイド（１１）に沿って摺動させるように設計されている、請求項４に記載の蓋付けステーション（７）。
【請求項6】
前記主操作装置（１８）によって生じる移動を前記キャリッジ（１４）に伝達するために、前記主操作装置（１８）と前記キャリッジ（１４）との間に前記安全操作装置（２３）が介在している、請求項５に記載の蓋付けステーション（７）。
【請求項7】
前記蓋付けステーションは、互いに平行である２つのガイド（１１）と、
それぞれに対応するガイド（１１）に連結された２つのキャリッジ（１４）と、
前記２つのキャリッジ（１４）を相互に連結しかつ前記安全操作装置（２３）に接続されている中間ブラケット（１５）とを備える、請求項６に記載の蓋付けステーション（７）。
【請求項8】
前記安全操作装置（２３）は、通常は拡張されている少なくとも１つの空気圧シリンダ（２４）であって、一端において前記キャリッジ（１４）に接続されておりかつ反対端において前記主操作装置（１８）に接続される、少なくとも１つの空気圧シリンダ（２４）を備える、請求項６又は７に記載の蓋付けステーション（７）。
【請求項9】
前記空気圧シリンダ（２４）は単動シリンダであり、前記空気圧シリンダ（２４）に平行に配置されかつ前記空気圧シリンダ（２４）によって対抗させられる、弾性要素（２５）がある、請求項８に記載の蓋付けステーション（７）。
【請求項10】
前記弾性要素（２５）は、前記キャリッジ（１４）を前記休止位置に向かって押し込む、請求項９に記載の蓋付けステーション（７）。
【請求項11】
前記主操作装置（１８）が、回転軸線（Ｘ）の回りを回転するように取り付けられたシャフト（１２）と、
一端においてシャフト（１２）に堅固に取り付けられかつ反対端において前記安全操作装置（２３）にヒンジ留めされている少なくとも１つのアーム（１３）と、
前記回転軸線（Ｘ）の回りで前記シャフト（１２）を回転させる回転電気モータ（１９）とを備える、請求項５～１０のいずれか一項に記載の蓋付けステーション（７）。
【請求項12】
前記主操作装置（１８）は、前記回転電気モータ（１９）によって回転させられる偏心ピン（２０）と、
前記偏心ピン（２０）から前記シャフト（１２）に運動を伝達する連結棒クランク機構とを備える、請求項１１に記載の蓋付けステーション（７）。
【請求項13】
前記連結棒クランク機構は、一端において前記偏心ピン（２０）にヒンジ留めされている連結棒（２１）と、
一端において前記連結棒（２１）にヒンジ留めされかつ反対端において前記シャフト（１２）に堅固に連結されているクランク（２２）とを備える、請求項１２に記載の蓋付けステーション（７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、２０１９年５月２４日付に出願された伊国特許出願第１０２０１９０００００７１９５号の優先権を主張するものであり、その開示の全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、ボトル（すなわち、ボトル、小型ボトル、フラスコ又は他の容器）を充填するための充填機のための蓋付けステーションに関する。本発明は、以下の議論が、その一般性を損なうことなく明示的な参照を行う、製薬産業の製品のためのボトル充填機への有利な適用を見出している。
【背景技術】
【0003】
製薬産業の製品用のボトルを充填するための充填機は、一連のボトルを、空のボトル秤量ステーションを通して、予め定めた量の液体又は粉体製品が各ボトルに供給される、充填ステーションを通して、満杯ボトル秤量ステーションを通して、各ボトルにそれぞれの蓋が設けられる、蓋付けステーションを通って、最終的に、少なくとも１つのラベルが各ボトルに付けられるラベル付けステーションを通して移動させる、搬送システムを備えている。
【0004】
特に、公知の蓋付けステーションは、複数の満杯のボトルを直立位置で移動させる下側搬送システムと、下側搬送システムの上方に配置されかつそれぞれのボトルを閉鎖するように設計された複数の蓋をそれぞれ１つずつ移動させる上側搬送システムと、下側搬送システムから蓋を拾い上げてそれぞれのボトルに付ける（蓋をボトルのネックに配置する）蓋付け装置とを備える。この蓋付けの動作では、蓋付けステーションは、少なくともネック（及び場合によっては蓋も）を加熱し、一旦ネックと蓋が互いに接触させられると、ボトルの蓋とネックとの間のシールを可能にするように設計された加熱ユニットを備える。上記の加熱ユニットは、複数の電気抵抗部が、抵抗部の熱が各ボトルの少なくともネックに影響を与えるように、ボトルに近接しており（場合によっては蓋にも近接している）作業位置と、熱がボトルも蓋にも影響しないことを保証するように複数の抵抗部がボトルから十分に離れている休止位置との間にある、電気モータによって移動中に作動させることができる支持梁によって担持される、複数の電気抵抗部を備える。詳細には、公知の加熱ユニットは、蓋が付けられる前に、作業位置まで前方に支持梁を作動させ、予め定めた時間間隔後に加熱装置を休止位置まで後方に作動させるために配置された、一般的な電気式の操作装置を備えている。上記の予め定めた時間間隔は、一旦互いに接触させると蓋とネックとの間の接合が可能となるように、ボトルの少なくともネック（場合によっては蓋も）をボトルと蓋との間の領域において部分的に軟化させるのに十分な時間だけ、電気抵抗の熱がボトルのネックと蓋との間の領域に影響を与えることを保証するような時間間隔である。
【0005】
しかしながら、上記のシステムには、いくつかの欠点がある。実際、操作装置の何らかの故障に起因して、予め定めた時間間隔の後に支持梁が休止位置に引っ込められない場合、ボトルのネック（及び場合によっては蓋）の過剰な加熱が生じる。これにより、ボトルのネック（及び場合によっては蓋）を過剰に軟化させ、その結果、ボトル及び／又は蓋が永久的に変形する危険性をもたらし、蓋付けを損傷し、かつ／又は、ボトルを使用不能にし、最悪の場合では、ボトル及び／又は蓋を発火させるような加熱を引き起こす可能性がある。
【0006】
特許文献１（米国特許出願公開第２００９／１４５０８３号明細書）は、垂直に移動可能でありかつカバーを通過する垂直部分を備える、ブラケットの形態である中空の支持要素によって担持されている蓋付けヘッドを備える、ボトル蓋付けステーションであって、蓋付けヘッドの回転の動作機構及び蓋付けヘッドのジョーの制御機構が、カバーの上方に延在する支持要素の一部に含まれている、ボトル蓋付けステーションを記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】米国特許出願公開第２００９／１４５０８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、加熱ユニットが設けられ、上述した欠点がなく、同時に製造が容易でコスト効率の良い、特に製薬産業の製品用のボトル蓋付けステーションを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明によれば、添付の請求の範囲に記載されている、製薬産業の製品用のボトル蓋付けステーションが提供される。請求項には、本明細書の不可欠な部分を形成する本発明の実施形態が記載されている。
【0010】
以下、本発明を、その非限定的な例を示す添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
図１及び図２において、参照番号１は、総じてボトル（ボトル、小型ボトル、フラスコ又は他の容器）を示し、例えば、使い捨て（すなわち、１回だけ使用され、次いで交換される）の、製薬産業の製品２を液状又は粉状で収容するのに特に適した公知のタイプの使い捨てである（すなわち、１回のみ使用され、次いで交換させられる）。図１に示すボトル１は、蓋３によって閉じられている。また、図１に示すボトル１には、ボトル１の外面に接着された（少なくとも）１つのラベル６が設けられている。
【0013】
特に、図１に示すボトル１は、一般に、充填装置に充填され、ボトル１は、複数のステーションを通る処理経路に沿って移動させられ、この処理経路に沿って、ボトル１は、連続して、空であると計量され、製薬産業の予め定めた量の製品２が充填され、各ボトル１が正しく充填されていることを確認するために（すなわち、ボトル１が製薬産業の決定された量の物質２を含んでいることを確認するために）、満杯であると計量され、蓋３が設けられ、最終的にラベル６が設けられる。
【0014】
本明細書は、図２に部分的に図示されている蓋付けステーション７、すなわち、ボトル１用の充填機の蓋付けステーション７の部分に焦点を当てており、蓋３を付けることによって満杯のボトル１が閉じられる。特に、図２は、好ましくはプラスチック製の複数の満杯のボトル１を示しており、これらボトルは下側の回転式コンベヤ（図示せず）に沿って直立位置で移動させられ、各ボトルが閉鎖する蓋３を受け入れる準備が整っている。さらに、蓋付けステーション７は、典型的には回転式である、少なくとも１つの更なる上側コンベヤ（図示せず）を備え、この上側コンベヤは、下側コンベヤの上方に配置され、特別に設けられた蓋付け装置（図示せず）によって各ボトル１のネック４に付けられることを意図した複数の蓋３を移動させるように設計されている。
【0015】
蓋３を付ける動作を容易にするために、蓋付けステーション７は、また、図２～図５に示す加熱ユニット８を備え、この加熱ユニットは、ネック４と蓋３が互いに接触させられたときにネック４と蓋３との間の接合を決定するように、蓋を付けられるべきボトル１の各々の少なくともネック４を加熱するように設計されている。
【0016】
以下、蓋３を受け入れる前に、ボトル１のネック４を特に加熱するように設計された加熱ユニット８が参照される。しかしながら、上記の加熱ユニット８は、蓋を付けるべき各ボトル１上に付けられる蓋３を加熱することもでき、あるいは蓋を付けるべき各ボトル１上に付けられる蓋３のみを加熱することもできる。
【0017】
詳細には、図２～図５に示す加熱ユニット８は、固定支持体１０によって担持された互いに平行な２本の水平ガイド１１と、水平な回転軸線Ｘの回りを回転可能となるように固定支持体１０に取り付けられたシャフト１２とによって、固定支持体１０に連結された可動フレーム９を備えている。特に図３を参照すると、可動フレーム９は、一端においてシャフト１２に、他端において可動フレーム９に堅固にヒンジ留めされた、２つのアーム１３によってシャフト１２に連結され、しかも、フレーム９は、中間ブラケット１５によって互いに連結されておりかつ複数の加熱装置１７（典型的には電気抵抗部）が取り付けられた支持梁１６を担持する、一対の対向するキャリッジ１４によって、２つのガイド１１に沿って摺動している。このようにして、シャフト１２の回転により、アーム１３の回転を誘起し、これにより、キャリッジ１４をガイド１１に沿って摺動させ、その結果、支持梁１６を、加熱装置１７がボトル１から遠く離れている休止位置（図示せず）から、加熱装置１７がボトル１のネック４を加熱するように図２に示すようにボトル１のネック４に近接している作業位置に移動させる。
【0018】
特に図３を参照すると、シャフト１２は、シャフト１２に堅固に連結されたクランク２２にヒンジ留めされた、連結棒２１に連結された偏心ピン２０を備えた電気モータ１９を備える主操作装置１８によって、回転軸線Ｘの回りを回転動作させることができ、その結果、電気モータ１９の起動により偏心ピン２０の回転が誘起され、その結果、連結棒２０及びクランク２２の機構によって、シャフト１２の回転が誘起される。
【0019】
さらに、本発明に係る加熱ユニット８は、主操作装置１８とは独立した安全操作装置２３を備えており、緊急状態、すなわち、主操作装置１８（例えば、電気モータ１９）の故障が発生したときに、支持梁１６を、作業位置から、加熱装置１７の熱がボトル１を過度に加熱しないことを保証するように支持梁１６がボトル１から離れた位置にある休止位置に移動させるように作動させることができる。上記の休止位置は、前述の休止位置と一致することができ、すなわち、支持梁１６が主操作装置１８の起動に続いて位置する位置であり、又は、上記の休止位置は、前述の休止位置とは異なる休止位置としうる（しかしながら、いかなる場合においても、主操作装置１８の起動に起因して位置する休止位置に多かれ少なかれ近い）。
【0020】
安全操作装置２３の存在により、ボトル１又は蓋３の過度の加熱、すなわち過度に長時間の加熱によるボトル１又は蓋３の損傷のリスクを排除することができ、主操作装置１８の故障の場合には、加熱ユニット８の可動フレーム９、ひいては、支持梁１６が、同様に迅速に除去することができ、有利には、ボトル１の損傷を回避するか、最悪の場合には、ボトル１を燃焼させることを回避することができる。
【0021】
詳細には、安全操作装置２３は、主操作装置１８の故障を検出しかつ安全操作装置２３を動作させるために配置された、少なくとも１つの制御装置を備える。特に、主操作装置１８は、各加熱サイクルにおいて、支持梁１６が作業位置までの移動で作動させられ、予め定めた時間間隔の後に再び休止位置までの移動で作動させられることを保証するように構成されるであろう。次いで、制御装置は、支持梁１６が予め定めた時間間隔よりも長い時間、作業位置に留まっているか否かを確認することによって、主操作装置１８の何らかの故障を検出するようにプログラムされることになる。
【0022】
本発明の一実施形態によれば、制御装置は、支持梁１６の位置を瞬時に検出する位置センサ（図示せず）と、支持梁１６が作業位置に位置する瞬間から始まる時間を計時しかつ支持梁１６が休止位置に戻る度にリセットするタイマー（図示せず）と、タイマーによって測定された時間を予め定めた時間間隔と瞬時に比較し、タイマーによって測定された値が予め定めた時間値を超えると直ちに安全操作装置２３を作動させる、処理ユニット（図示せず）とを備え、この安全操作装置２３は、主操作装置１８とは独立して、支持梁１６を休止位置に位置するように誘導し、特に、支持梁１６をボトル１から離れるようにガイド１１に沿ってキャリッジ１４を摺動させるように誘導する。
【0023】
特に図３、図４及び図５を参照すると、安全操作装置２３は、主操作装置１８又は電気モータ１９の起動から独立してキャリッジ１４をガイド１１に沿って摺動させるように、主操作装置１８とキャリッジ１４との間に介在されている。
【0024】
特に図３、図４及び図５を参照すると、安全操作装置２３は、中間ブラケット１５によってキャリッジ１４に作用するように配置された通常は拡張された２つの単一効果空気圧シリンダ２４（図５参照）と、中間ブラケット１５によって常にキャリッジ１４に作用するように配置された２つの弾性要素２５、特に通常は圧縮された２つのバネとを備え、この弾性要素によって、キャリッジ１４を摺動させるのに役立つ、ボトル１から離れる方向に直接的な力を中間ブラケット１５に伝達し、したがって、支持梁１６を、休止位置に向かって摺動させるが、通常は拡張されている空気圧シリンダ２４によって通常は対抗されている。従って、主操作装置１８の故障が発生した場合には、空気圧シリンダ２４の対照作用がなくなり、その結果、中間ブラケット１５に作用する弾性要素２５によってキャリッジ１４をガイド１１に沿って休止位置まで摺動させるように、空気圧シリンダ２４の戻り行程を誘起するために空気圧シリンダ２４を作動させるのに十分であればよい。
【0025】
あるいは、安全操作装置２３は、単一の空気圧シリンダ２４及び／又は単一の弾性要素２５を備えうる。各弾性要素２５は、対応する空気圧シリンダ２４に組み込むこともできる。
【0026】
本発明の蓋付けステーション７の目的は、任意のタイプのボトル１及び／又は小瓶及び／又はフラスコ、例えば、化粧品製品、食品、製品洗浄等のためのボトル１の蓋付けに使用できることが理解される。同様に、本発明の目的のために、ボトル１は、プラスチックの代わりに、ガラス、又はガラスとプラスチックの複合材料等で作ることができることは明らかである。
【0027】
また、上述した主操作装置１８は、他の任意の均等な機構で作ることができ、例えば、機能を損なうことなく電気モータ１９をシャフト１２に直接的に接続することができることも理解される。
【0028】
上述の蓋付けステーション７は、多数の利点を有する。第１に、蓋付けステーション７は、最大の安全性の条件で蓋３を付けるのを容易にし、ボトル１及び／又は蓋３の損傷のリスクを最小化するように、ボトル１の少なくともネック４を効率的に加熱することができる。このようにして、蓋付けステーション７の速度、ひいては、時間当たりの生産性を損なうことなく、廃棄物（すなわち不良のボトル１）のパーセンテージを減らすことが可能になるであろう。最後に、上述の蓋付けステーション７は、公知の蓋付けステーションに関して少数の追加要素で構成されており、この追加要素は、操作装置の移動が簡単で実施が容易であるので構造的に単純であることにより、製造が簡単でコスト効率が良い。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】