JP2017538939A - 容器を計量する計量ユニット及び方法 - Google Patents
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Abstract
容器(2)を計量するユニットであって、計量領域(R1)を通過する第一経路(P)に沿って延在し、第一経路(P)に沿って連なって配置される容器(2)を支持する複数の受け部(5)を備える容器(2)の移送ライン(4)と、それぞれが、計量領域(R1)において、1つの容器(2)と接触し、鉛直方向に移動させるように構成されて、対応する支持受け部(5)から取り外された上昇位置(PS1)に配置する容器(2)の複数の鉛直移動要素(6)と、それぞれが、上昇位置(PS1)に1つの容器(2)を保持するように構成される容器(2)の複数の保持要素(7)と、それぞれが、保持要素(7)によって保持されている容器(2)の重量を測定する保持要素(7)に対応付けられ且つ担持する複数の計量装置(8)と、を備えるユニットを記載する。
Description
本発明は、例えば、注入又は抽出製品用カプセル、又は医薬品、化粧品、若しくは食品用小瓶及び瓶等の容器を計量するユニット及び方法に関する。
容器を計量する従来技術のシステムであって、計量セルのプレートに計量される容器を載せるステップと、計量された容器が、以降のステーション/処理ステップに向かって、離れるように移動する端部に、(計量セルの特性及び測定に必要とされる正確性に応じて)、ある一定時間の間置いておくステップと、からなるシステムがある。
このような計量システムにおいて、容器は、段階的に、1つのステップと次のステップの間の計量時間に移動される。計量時間が増加するほど、得ることができる正確性は増大するが、生産性は必然的に下落する。
また、容器を連続的に移動させるステップを含む従来技術の計量システムがあり、容器の重量が、容量性、マイクロ波、X線センサ等の、各種センサによって間接的に測定される。これらの間接計量システムは、高い生産性を可能にするという長所を有するが、しかし、測定精度及び正確性を均等に保証するものではない。
抽出又は注入飲料用カプセルを充填する技術分野において、これらの飲料を製造する機械に使用されるカプセルは、最も簡単な態様では、
穿孔可能な又は穿孔された底部と、縁部を有する上部穴部(必ずしもそうである必要はないが、通常、円錐台形状である)と、を備える硬質カップ状容器と、
硬質容器に収容されている一回の分量の抽出又は注入飲料製品と、
ウェブから得られて硬質容器の穴部を封止し、(必ずしもそうである必要はないが、通常)圧力下で液体を供給するノズルによって穿孔されるように設計される、閉鎖片(即ち要素)と、
を備える。
穿孔可能な又は穿孔された底部と、縁部を有する上部穴部(必ずしもそうである必要はないが、通常、円錐台形状である)と、を備える硬質カップ状容器と、
硬質容器に収容されている一回の分量の抽出又は注入飲料製品と、
ウェブから得られて硬質容器の穴部を封止し、(必ずしもそうである必要はないが、通常)圧力下で液体を供給するノズルによって穿孔されるように設計される、閉鎖片(即ち要素)と、
を備える。
好ましくは、必ずしもそうである必要はないが、密封シートは、可撓性材料のウェブから得られる。ある場合には、カプセルは、1つ又は複数の硬質又は可撓性のフィルタ要素を備えてもよい。
例えば、第一フィルタ(備えられている場合)は、硬質容器の底部に配置されてもよい。また、第二フィルタ(備えられている場合)は、一片の密封シートと一回の分量の製品との間に配置してもよい。
このようにして構成されたカプセルは、飲料を製造する機械における特定のスロットに受けられ、使用される。
本発明の出願人が出願した国際公開第2013/121319号(WO2013/121319A1)には、使い捨てカプセルを包装する機械が記載されており、この機械は、カップ状容器を搬送する要素であって、水平閉経路に沿って延在し、カップ状容器が充填され且つ閉鎖される様々な処理ステーション間においてカップ状容器を搬送する要素を有する。
処理ステーションは、閉経路に沿って配置されて、一回の分量の製品の硬質カップ状容器への充填及び閉鎖要素を使った容器の閉鎖を可能にする。
この機械においては、一回の分量の製品が充填され、閉鎖された硬質カップ状容器を、特に信頼性が高く迅速に計量する必要性が強く感じられている。
より詳しくは、機械の間欠的な動作を必要とすること無く、即ち、高度な動作速度で充填され且つ閉鎖された硬質カップ状容器を計量する必要性が強く感じられている。
この理由によって、国際公開第2013/121319号(WO2013/121319A1)に係る機械と対応付けられることができる閉鎖要素を計量するユニットを有する必要性が見出された。
従って、本発明の目的は、容器又は瓶及び小瓶を計量するユニット及び方法であって、特に信頼性が高く精密であり、特に高い生産性を維持することが可能なユニット及び方法を提供することにある。容器は、例えば、抽出又は注入飲料用カプセルを構成する容器である。抽出又は注入飲料は、例えば、コーヒー、茶、チョコレート若しくはこれらの原料の組み合わせ等の飲料である。瓶及び小瓶は、医薬品、化粧品、又は食品用である。
これらの目的は、1つ又は複数の請求項に記載されている技術的特徴を備える、容器を供給及び計量するユニットによって十分に達成される。
上述の目的に関連して、本発明の技術的特徴は、添付の特許請求の範囲に明確に記載されており、その長所は、本発明の好ましい実施形態を示す添付の図面を参照しながら以下の詳細な記載から明らかになる。なお、本発明の実施形態は、例として示されているにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明に係る計量ユニットが使用される抽出又は注入飲料用使い捨てカプセルを包装する機械を示す。
抽出又は注入飲料用使い捨てカプセルを示す。
本発明に係る抽出又は注入飲料用計量ユニットの平面図を示す。
図3のIV−IV線に沿った部分断面図を示す。
本発明に係る計量ユニットの部分正面図を示す。
本発明に係る計量ユニットのそれぞれの詳細を拡大して示す。
異なる動作ステップにおける計量サイクルの間の本発明に係る計量ユニットのそれぞれの概略図を示す。
抽出又は注入製品を収容する使い捨てカプセルを参照して、本発明の好ましい実施形態を記載する。
有利なことに、本発明は、一例にすぎない、医薬品、化粧品、食品分野等において使用する小瓶及び瓶を含む容器等の一般的な物体の計量に適用されてもよいことは理解されよう。
添付の図面を参照しながら、符号1は、容器2、特に、抽出又は注入飲料用カプセル3を構成するカップ状容器2を計量するユニットであって、コーヒー、茶、牛乳、チョコレート又はこれらの原料の組み合わせ等の抽出又は注入飲料用製品を収容するカプセル3を包装する機械100用のユニットを示す。
より詳しくは、図2に示すように、カプセル3は、最小限であり本発明を限定するものではない構成では、
基部30と、鍔32を備える上部開口部31と、を有する通常は円錐台形状のカップ状(硬質)容器2と、
カップ状容器2内部に収容されている一回の分量33の製品と、
カップ状容器2の開口部31を閉鎖する蓋部34(即ち閉鎖要素34)と、
を備える。
基部30と、鍔32を備える上部開口部31と、を有する通常は円錐台形状のカップ状(硬質)容器2と、
カップ状容器2内部に収容されている一回の分量33の製品と、
カップ状容器2の開口部31を閉鎖する蓋部34(即ち閉鎖要素34)と、
を備える。
好ましくは、閉鎖要素34は、カップ状容器を気密に閉鎖する。
カプセル3はまた、硬質又は可撓性の1つ又は複数のフィルタ要素(図示せず)を備えてもよい。
充填され閉鎖されている(抽出又は注入飲料用カプセル3を構成する)カップ状容器を計量するユニット1であって、抽出又は注入飲料用カプセル3を包装する機械100の一部を形成するユニットについて後述する。
抽出又は注入飲料用カプセル3を構成する容器2を計量する、包装機100用のユニット1は、
容器2を移送するライン4であって、計量領域R1を通過する第一経路Pに沿って延在し、容器2を支持する複数の受け部5であって、第一経路Pに沿って連なって配置される受け部を備えるラインと、
容器2の鉛直移動要素6であって、それぞれが、計量領域R1において、1つの容器2と接触するように構成され、それを鉛直方向に移動させて、対応する支持受け部5から取り外された上昇位置PS1に配置する鉛直移動要素と、
容器2を保持する要素7であって、それぞれが、上昇位置PS1に1つの容器2を保持する(つり下げられる)ように設計される保持要素と、
複数の計量装置8であって、それぞれが、1つの保持要素7と対応付けられ且つ担持し、保持要素7によって保持されている容器2を計量する計量装置と、
を備える。
容器2を移送するライン4であって、計量領域R1を通過する第一経路Pに沿って延在し、容器2を支持する複数の受け部5であって、第一経路Pに沿って連なって配置される受け部を備えるラインと、
容器2の鉛直移動要素6であって、それぞれが、計量領域R1において、1つの容器2と接触するように構成され、それを鉛直方向に移動させて、対応する支持受け部5から取り外された上昇位置PS1に配置する鉛直移動要素と、
容器2を保持する要素7であって、それぞれが、上昇位置PS1に1つの容器2を保持する(つり下げられる)ように設計される保持要素と、
複数の計量装置8であって、それぞれが、1つの保持要素7と対応付けられ且つ担持し、保持要素7によって保持されている容器2を計量する計量装置と、
を備える。
本発明によれば、計量装置8は、少なくとも計量領域R1において移動可能である。また、本発明によれば、容器2は、移動中に計量される。
好ましくは、第一経路Pは、水平面内にある閉経路である。
支持受け部5は、一つずつ次々と配置されているが、必ずしも連続的に配置されている必要はない。
更に、支持受け部5は、それぞれが、対応する鉛直方向の延在軸を有する。受け部5は、第一経路Pに沿って鉛直方向の延在軸を維持する。
なお、移送ライン4は、第一経路Pに沿って移動するよう支持受け部5が接続される移送要素39を備える。
なお、移送要素39は、鉛直方向の軸回りに回転し、移送要素39を移動させる移動手段の周囲にループ状に閉じている。
好ましくは、移送要素39は、チェーンであり、チェーンは、対応する鉛直方向の軸回りに連続的に互いにヒンジ状に連結されて無端ループを形成する複数のリンクを備える。
なお、少なくとも1つのリンクは、少なくとも一つの支持受け部5を備えており、少なくとも1つの支持受け部5は、開口部31が上方を向いた状態で配置されることができる対応する容器2に対して、鉛直方向の軸を有する。
なお、チェーンは、対応する支持受け部5を有するリンクと、接続リンクと、の両方を備えてもよい。接続リンクは、支持受け部5を備えておらず、且つ、支持受け部5が備えられているリンク間に配置されている。
従って、好ましくは、各支持受け部5は、ある一定の数のリンクを備える。
必ずしもそうである必要はないが、好ましくは、移送要素39の移動手段は、鉛直方向の軸回りに連続的に回転して、移送要素39を連続的に移動させる。
好ましくは、計量ユニット1は、第一移動要素13を備え、この第一移動要素は、計量領域R1を通過する第二経路P2に沿って移動する鉛直移動要素6に対応付けられる。
好ましくは、第二経路P2は、閉じている。
より好ましくは、第二経路P2は、円形状である。
好ましくは、第二経路P2は、少なくとも水平方向の区間を備える。
好ましくは、第一移動要素13は、それぞれの回転軸X1回りに回転し鉛直移動要素6を支持する第一要素13bを備える。
更に、好ましくは、第一移動要素13は、第一回転要素13bを回転させるように構成される第一駆動ユニット13aを備える。
好ましくは、第一移動要素13はまた、移送要素39のチェーンのリンクと噛み合うように設計されるクラウンギア22を備える。
なお、好ましくは、ユニット1はまた、第二移動要素14を備え、この第二移動要素は、計量領域R1を通過する第三経路P3に沿って移動する保持要素7に対応付けられる。
好ましくは、第三経路P3は、閉じている。
より好ましくは、第三経路は、円形状である。
好ましくは、第三経路P3は、少なくとも水平方向の区間を備える。
好ましくは、第三経路P3は、計量領域R1において第二経路P2に少なくとも部分的に重ねられる。
本発明の別の態様によれば、第二移動手段14は、計量装置8を担持する。
第二移動手段14は、少なくとも計量領域R1に計量装置8を移動させる。
好ましくは、第二移動手段14は、第四経路P4に沿って計量装置8を移動させる。好ましくは、第四経路P4は、閉じている。より好ましくは、第四経路P4は、円形状である。
好ましくは、第四経路P4は、水平方向である。
第四経路P4は、計量領域R1において第二経路P2に少なくとも部分的に重ねられる。
第四経路P4は、計量領域R1において第三経路P3に少なくとも部分的に重ねられる。
好ましくは、第二移動要素14は、それぞれの回転軸X2回りに回転し且つ保持要素7及び計量装置8を支持する第二要素14bを備える。
また、好ましくは、第二移動手段14は、第二回転要素14bを回転させるように構成される第二駆動ユニット14aを備える。
代替的には、図示しない実施形態において、第二駆動ユニット14aは、省略することができ、第一移動手段13及び第二移動手段は、単一の(第一)駆動ユニット13aによって(好ましくは回転)動作されてもよい。この実施形態において、単一の駆動ユニットは、地面に接続されてもよい。
好ましくは、第二回転要素14bは、第一回転要素13bの上方に配置される。
なお、第一回転軸X1及び第二回転軸X2は、一致する。
別の態様によれば、容器2の鉛直移動要素6は、複数の持ち上げ要素6Aであって、それぞれが、容器2を持ち上げるように設計され、(持ち上げ要素6Aが容器2と接触しない)下方の非動作位置PS2と(持ち上げ要素6Aによって検出され、支持された)容器2が上昇位置PS1に配置される上方の動作位置PS3との間において移動可能になっている持ち上げ要素を備える。
より詳しくは、図示の実施形態において、持ち上げ要素6Aは、硬質カップ状容器の基部30と接触するように設計される。
有利なことに、持ち上げ要素6Aは、特に確実に容器2を維持するように、吸着されてもよい。
要するに、鉛直移動要素6は、下方の非動作位置PS2及び上方の動作位置PS3間を鉛直方向に移動可能であり、第一回転軸X1回りに回転する。
保持要素7の特定の態様について、詳細に記載する。
各保持要素7は、(ユニット1の一部を形成したり、しなかったりする)負圧源に接続可能な、少なくとも1つの吸着装置9を備える。
保持要素7は、吸着によって容器2を保持するように設計される。より詳しくは、カプセル3の場合、保持要素7は、閉鎖要素34又は鍔32において、吸着によって、カプセル3を保持するように設計される。
より詳しくは、各吸着装置9は、
マニホールド10と、
マニホールド10によって一体的に支持され(固定される)、容器2を保持するように設計される吸着要素と、
負圧下での流体流れ導管16であって、使用時に、一方の側で負圧源に、及び他方の側でマニホールド10に動作可能に接続される導管と、
を備える。
マニホールド10と、
マニホールド10によって一体的に支持され(固定される)、容器2を保持するように設計される吸着要素と、
負圧下での流体流れ導管16であって、使用時に、一方の側で負圧源に、及び他方の側でマニホールド10に動作可能に接続される導管と、
を備える。
有利なことに、吸着要素は、吸盤15から構成されてもよい。
有利なことに、流れ導管16は、硬質導管である。
各計量装置8は、鉛直方向に略直線的に移動可能な作動部12と、作動部12に接続される測定部Mと、を備える。
作動部12は、保持要素7、特に吸着要素に一体的に接続されるので、作動部12は、保持要素7に固定された容器(即ち一般的な物体)の重量に応じて鉛直方向に略直線的に移動し、測定部Mは、作動部12の鉛直移動、ひいては、保持要素7、特に吸着要素に固定されている容器の重量を示す電気信号を提供する。
なお、好ましくは、測定部Mはまた、電気回路の調整信号を含む。
換言すると、移動可能な作動部12及び測定部Mは、実質的な意味において、計量センサを構成する。
有利なことに、計量装置8は、電磁力補償の原理に基づいて使用してもよい。
より詳しくは、マニホールド10は、作動部12と一体的に移動することができるように、計量装置8の作動部12に固定される。
好ましくは、導管16は、第二回転要素14の回転軸X2に対して径方向に配置される。
図面によれば、機械1は、各保持要素7(即ち、吸着装置9)に対して、導管16を支持する要素18であって、計量装置8に対して所定の位置に導管16を支持するように設計される要素を備える。
より詳しくは、支持要素18は、第二回転要素14bに固く固定され、計量装置8に対して所定の位置に導管16を支持する。
より詳しくは、支持要素18は、導管16の第一端部を内部に収納するように構成される収納受け部23を備える。
支持要素18は、好ましくは、硬質要素である。
マニホールド10は、好ましくは、導管16を収納する開口部19を有する。
好ましくは、収納開口部19は、導管16の第二端部を収納するように設計される。要するに、導管16の第一端部は、支持要素18の収納受け部23に収納され、一方、導管16の第二端部は、マニホールド10の収納開口部19に収納される。
好ましくは、導管16は、収納開口部19内部において隙間を空けて収納される。
換言すると、収納開口部19の大きさは、容器2が吸盤15に固定されているときに導管16との接触を防止するようになっている。
また、有利なことに、収納開口部19の大きさは、非計量ステップの間、即ち、容器2が吸盤15に固定されていないときにも、導管16との接触を防止するようになっている。
容器2は、吸盤15によって、固定され且つ保持されているときに、ぶら下げ(つり下げ)位置にあり、即ち、下方の支持体が無く、また、計量装置8のマニホールド10及び作動部12は、通常平衡位置に対して、容器2の重量の作用によって移動され、一方、導管16は、相対的位置を変化しない状態に維持し、収納開口部19の大きさは、容器2の重量によって決定されるマニホールド10の上述の移動の後の導管16との接触を防止するようになっている。
なお、有利なことに、このようにして、導管16の開口部19との接触を防止することにより、重量測定は特に繰り返しが可能になる、即ち、信頼性が高くなるが、その理由は、導管16の壁と開口部19の壁との接触後に確立されるおそれがある力成分に決して影響されないからである。
なおまた、好ましくは、吸着装置9は、導管16の流れ開口部21を構成するプレート20を備える。プレート20は、マニホールド10に連結される(固定される)。
より詳しくは、プレート20は、(図6Aの破線に示す)プレート20の開口部21がマニホールド10の開口部19に対向するようにマニホールド10に固定される。
この態様によれば、好ましくは、開口部21は、導管16を収納する開口部19よりも小さな間隙(面積)を有する(図6Aから明らかである)。
開口部21は、マニホールド10内部即ち吸盤15が負圧になるときに、負圧を維持可能にする。
なおまた、好ましくは、開口部21は、容器2が吸盤15に固定されているときと固定されていないときとの両方で、導管16との接触を防止する大きさになっている(これにより、開口部19の大きさに関連して既に上述のように、測定の信頼性を高める技術的効果を実現する)。
プレート20は、必ずしもそうではないが、有利なことに、水頭損失を低減させ、吸盤15における負圧の度合いを増大させる。
代替的には、図示しない実施形態において、吸盤15は、吸着口部、即ち開口部に代替されてもよい。
また、保持要素は、吸着装置9の代わりに又は吸着装置9に加えて、取り出し把持部又は同様の把持装置を備えてもよい。
他の図示しない代替の実施形態において、導管16は、可撓性のホースで作製されることができ、支持要素18及びマニホールド10において封止された状態で(従って隙間無く)装着され、又は、導管16は、(図示の実施形態のように)硬質の管で作製されることができ、支持要素18及びマニホールド10において弾性の又は可撓性のシールを用いて封止された状態で装着される。
別の態様によれば、ユニット1は、駆動制御ユニット25であって、第一移動要素13及び第二移動要素14を同期して及び同相関係に移動させるように、第一駆動ユニット13a及び第二駆動ユニット14aを制御するように構成されて、支持受け部5と所定の同相関係に計量装置8、保持要素7、及び鉛直移動要素6を移動させる駆動制御ユニットを備える(以下により詳細に記載する)。
計量ユニット1の動作について、容器2の計量に関連して以下に簡潔に記載する。この記載から、本発明の更なる技術的で機能的な態様及び長所を推測することができる。
容器2を計量する順序を図7から図11に示す。
(閉鎖され、製品が充填されてカプセル3を構成する)容器2は、移送ライン4によって、計量ユニット1、即ち、計量領域R1に移送される。
計量領域R1において、容器2は、鉛直移動要素6に重ねられ、保持要素7の下方に配置され、計量装置8と対応付けられる。
なお、容器2の第一経路Pの(好ましくは湾曲した、より好ましくは円弧)部分にわたって、容器2、鉛直移動要素6、及び保持要素7は、概ね鉛直方向に並んでいる。
上述の鉛直方向の重なりは、計量領域R1において維持されて、計量を行うことが可能になる。
より詳しくは、好ましくは、鉛直移動要素6は、受け部5の下方に配置される。
他方、好ましくは、保持要素7及び計量装置8は、受け部5の上方に位置する。
容器2の(第一経路Pが通過する)計量領域R1への移動の間に、鉛直移動要素6は、鉛直方向に移動され、容器2と下方で接触し(図8に示す)、容器2を持ち上げることにより、対応する収容受け部5から取り外す(図9に示す)。
有利なことに、容器2は、持ち上げられ、一方、移動要素6による吸着によって保持される。
なお、容器2は、吸盤15と接触するまで上昇され(図9)、容器2のこの上昇位置PS1において負圧源が作動されるので、容器2は、吸盤15によって保持されることができる。
有利なことに、容器2が上述のようにカプセル3によって構成される場合、吸盤15は、閉鎖要素34又は鍔32においてカプセル3と接触する。
なおまた、好ましくは、鉛直移動要素6は、容器2を移動させて吸盤15と接触させた後(図9)、容器2から外れるまで(所定のストローク分だけ)下方へ移動され(図10)、下方の支持体が無い状態で、容器2を保持要素7、特に吸盤15にぶら下がったままにしておく。
鉛直移動要素6がまた、吸着型である場合、即ち、持ち上げ要素6Aが吸着される好ましい実施形態において、吸盤15及び移動要素6の吸着は、容器2が吸盤15によって受けられると、移動要素6の吸着が中断され且つ移動要素6が計量される容器2の後ろに引きずられること無く降下することができるように、同期される。
容器2が計量されると、移動要素6はまた、持ち上げられて容器2と接触し(及び、移動要素6が吸着型である場合、必要な場合、吸着によって保持される)、略同時に、吸盤15の吸着が中断されて、容器2を、それぞれの支持受け部5に戻される移動要素6に送り出されるままにしておく。
なお、有利なことに、以下により詳細に記載するように、下方の支持体が無い状態で容器2を計量する事実は、測定が特に正確な及び繰り返しが可能なことを意味する。
この時点で、吸盤15に付着されている容器2を計量するために、互いに固定されている計量装置8の吸盤15、マニホールド10及び作動部12は、装置の作動部12に接続されている測定部Mが容器2の(即ち、概して、保持要素7に付着されている容器又は物体の)重量を示す信号を生成することができるように、平衡位置に対して(下方へ)移動する。
このようにして、有利なことに、容器2が計量される。
なお、計量する間に、計量装置8、特に測定部Mは、水平面内で移動される。
より詳しくは、計量装置8、特に測定部Mは、水平面内にある円形状の軌道に沿って移動される。
換言すると、計量を行うために、計量装置8、特に測定部Mは、鉛直方向に、特に計量される容器2に向かって(又は離れるように)移動されることはなく、同じ高さに配置され続け、測定の正確性及び精度の点から有利である。
なお、計量が完了すると、鉛直移動要素6はまた、容器2と接触するまで上昇され、且つ、負圧源は、吸盤15への作用を終了して、容器2の放出を可能にする。
鉛直移動要素6の上昇動作位置PS3から下方の非動作位置PS2への移動は、容器2が対応する下方に位置する受け部5内部に移動されることを意味する。
なお、上述のステップは、略連続的に、即ち、移送ライン4を停止させずに行われる。
換言すると、移送ライン4は、連続的に作動され、計量は、第一経路Pに重ねられる軌道に沿って移動する容器2を使って行われる。
この理由によって、計量を行うために、容器2は、平面図で見て、第一経路P上に重ねられる経路に沿って、同時に鉛直方向に移動される。
このようにして、有利なことに、上述のステップの実行の間に、容器2、それぞれの受け部5、計量装置8、保持要素7及び鉛直移動要素6は、同期して移動され、平面で見て突出した相対的位置を変わらない状態に維持する。
なお、計量の間に、移送ライン4は、静止されることができる、即ち、駆動されない(第一経路P上の所定の位置に容器2を使って計量が行われる場合)。
この態様によれば、移送ライン4は、段階的に駆動されることができる。
なお、有利なことに、この態様によれば、容器2は、(他の従来技術のシステムのように)容器が第一経路Pに対して横方向に移動されずに計量されてもよく、その理由は、容器2が、計量する目的で、鉛直方向のみに移動されるからである。
有利なことに、移送ライン4を(連続状又は間欠的に)駆動する手段にかかわらず、計量ユニットによれば、特に低減され、ひいては非常に迅速である鉛直ストロークを使って行われる計量を可能にする。
なおまた、計量ユニット1の全体の寸法は、計量される容器の略上方に計量装置8を配置することによって、特に低減される。
また、計量の間に、計量装置8(特に測定部M)は、作動部12の鉛直移動方向に沿って移動されず、測定の精度及び正確性の点から明らかに有利である。
なおまた、好ましくは、第一回転要素13b及び第二回転要素14bは、互いから機械的に独立している(分離している)。
換言すると、第一駆動ユニット13aは、第二駆動ユニット14aから独立しており、また、好ましくは、第一回転要素13bの支持フレームは、第二回転要素14bを支持するフレームと異なり、分離している。
第二回転要素14bの支持フレームは、有利なことに、地面に直接接続されてもよい。
なお、第一回転要素13bから(特に第一回転要素13bによって支持されている噛み合わせリングギア22から)第二回転要素14bが機械的に分離されている事実は、移送要素39の動作による振動が(計量装置8が配置される)第二回転要素14bに伝達されず、これにより、実質的に振動が無い状態で行われる測定の全体の信頼性を高めることを意味する。
なお、図示の実施形態において、第一駆動ユニット13aは、計量される容器2の下に配置され、第二駆動ユニット14aは、計量される容器2及び計量装置8の上方に位置する。図示しない代替の実施形態において、第一駆動ユニット13a及び第二駆動ユニット14aは、逆の位置に配置されてもよいし、又は両方が計量される容器2の上方若しくは下側に配置されてもよい。
包装機100であって、複数のステーションを備え、複数のステーションは、移送要素39によって実行される第一経路Pに沿って配置され、移送要素39と(好ましくは連続的に)同期して動作するように構成され、複数のステーションが、少なくとも、
移送要素39の対応する受け部5へ容器2を供給するためのステーションSAと、
容器2に製品を充填するためのステーションSRと、
容器2を閉鎖するためのステーションSCと、
容器2を計量するステーションSP(上述の閉鎖ユニット1を備える)と、
移送要素39のそれぞれの受け部5から容器2を取り出す供出ステーションSUと、
からなる、包装機がまた規定される。
移送要素39の対応する受け部5へ容器2を供給するためのステーションSAと、
容器2に製品を充填するためのステーションSRと、
容器2を閉鎖するためのステーションSCと、
容器2を計量するステーションSP(上述の閉鎖ユニット1を備える)と、
移送要素39のそれぞれの受け部5から容器2を取り出す供出ステーションSUと、
からなる、包装機がまた規定される。
上述のステーションに加えて、包装機100は、更なるステーション、例えば、1つ又は複数の洗浄ステーション、1つ又は複数の制御ステーション、及び、カプセル用包装機の場合、包装されるカプセルの種類に依存して、フィルタ要素を貼付する1つ又は複数のステーションを備えてもよい。
本発明によれば、(特に抽出又は注入飲料用カプセル3を構成する容器2)容器2を計量する方法がまた規定される。
この方法は、
第一経路Pに沿って移動可能なそれぞれの支持受け部5に収納されている複数の容器2を移動させるステップと、
計量領域R1において、容器2を持ち上げ、対応する支持受け部5から容器2を取り外すステップと、
計量領域R1において、計量装置8と対応付けられ且つ担持される保持要素7に容器2を送り出すステップであって、保持要素7が、容器2と接触し且つ容器2に下方の支持体が無い状態で上方から容器2を保持するステップと、
保持要素7によって、容器2を、持ち上げられ保持された状態に維持し、同時に、計量領域R1において計量装置8によって容器2を計量するステップと、
を含む。
第一経路Pに沿って移動可能なそれぞれの支持受け部5に収納されている複数の容器2を移動させるステップと、
計量領域R1において、容器2を持ち上げ、対応する支持受け部5から容器2を取り外すステップと、
計量領域R1において、計量装置8と対応付けられ且つ担持される保持要素7に容器2を送り出すステップであって、保持要素7が、容器2と接触し且つ容器2に下方の支持体が無い状態で上方から容器2を保持するステップと、
保持要素7によって、容器2を、持ち上げられ保持された状態に維持し、同時に、計量領域R1において計量装置8によって容器2を計量するステップと、
を含む。
なお、本発明によれば、容器2を計量するステップは、容器2及び計量装置8を移動させるステップを含む。
有利なことに、容器2を計量するステップは、容器2及び計量装置8を水平方向に移動させるステップを含む。
好ましくは、計量領域R1において、容器2は、第一経路Pの一部に重ねられる経路に沿って移動される。
このようにしてユニット1により計量が特に迅速に行われることが可能になる理由は、容器2が停止されず、且つ、第一経路Pに概ね重ねられている経路に沿って移動する時に計量が行われるからである。
有利なことに、計量ステップの間に、容器2は、空間内の実際の軌道を実行することができる、即ち、実質的に作動部12の鉛直移動により、ひいては、容器2が接続される保持要素7の水平成分だけでなく鉛直成分も有してもよい。
好ましくは、全体の計量ステップは、移動中の容器2及び計量装置8を使って行われる。
好ましくは、計量ステップは、曲線の経路に沿って容器2及び計量装置8を移動させるステップを含む。
別の態様によれば、好ましくは、計量領域において容器2を持ち上げるステップは、(鉛直方向に可動の)鉛直移動要素6を用いて容器2と下方で接触するステップと、鉛直移動要素6を上方へ移動させて対応する支持受け部5から容器2を取り外すステップと、を含む。
更に別の態様によれば、鉛直移動要素6を上方へ移動させて対応する支持受け部5から容器2を取り外すステップは、容器2が対応する支持受け部5に載っている下部位置PS2から容器2が移動されて保持装置7と接触する上部位置PS3へ、鉛直移動要素6を移動させるステップを含む。
好ましくは、容器2を持ち上げられた状態に維持するステップは、容器2の上面の少なくとも一部に負圧を加えるステップを含む。より詳細には、容器2を、持ち上げられた状態に維持するステップは、保持装置7による吸着によって容器2を保持するステップを含む。
容器2が前述の種類のカプセル3を構成する場合、吸着によって保持するステップは、閉鎖要素34において行われる。
更に別の態様によれば、上述の、計量領域において容器2を持ち上げるステップ、容器2を上昇された状態に維持し、同時に容器2を計量するステップは、複数の容器2を移動させるステップと同じ時に(同時に)行われる。
1つの態様によれば、計量ステップの間に、容器2が第一経路Pに沿って移動される。
代替的には、計量ステップの間に、容器2が第一経路Pに沿って静止している。
別の態様によれば、持ち上げステップは、移動要素6によって行われ、この方法は、第一経路Pに少なくとも部分的に重ねられる第二経路P2に沿って計量領域R1へ移動要素6を移動させるステップを含み、この方法はまた、第二経路P2に少なくとも部分的に重ねられる第三経路P3に沿って計量領域R1へ保持要素7を移動させるステップを含む。
好ましくは、第二経路は、閉じている。好ましくは、第三経路P3は、閉じている。
更に別の態様によれば、保持要素7を移動させるステップは、鉛直方向の回転軸回りに保持要素7を回転させるステップを含む。
更なる態様によれば、この方法は、水平面内で計量装置8を移動させるステップを含む。
好ましくは、計量装置8を移動させるステップは、鉛直方向の回転軸回りに計量装置8を回転させるステップを含む。
有利なことに、ユニット1によれば、特に簡単に、迅速に、及び信頼性が高いように容器2を計量することを可能にする。
従って、本発明に係るユニット1を使った包装機100が到達することができる動作速度は、特に高い。
本発明に係る方法は、容器2に関連して示すように、有利なことに、一般的に計量される物体に対して、特に対応する支持受け部に収納され、測定装置と対応付けられた保持要素によって保持される(つり下げられる)ように設計される物体に対して行われてもよい。
Claims (18)
- 容器(2)を計量するユニットであって、
容器(2)を移送するライン(4)であって、計量領域(R1)を通過する第一移動経路(P)に沿って延在し、前記容器(2)を支持する複数の受け部(5)であって、前記第一経路(P)に沿って連なって配置される受け部を備えるラインと、
複数の鉛直移動要素(6)であって、それぞれが、容器(2)と接触し、前記計量領域(R1)へ鉛直方向に移動させるように構成され、これにより、対応する支持受け部(5)から取り外された上昇位置(PS1)に配置する鉛直移動要素と、
複数の保持要素(7)であって、それぞれが、前記容器(2)がそれぞれの保持要素(7)によって保持され、下方の支持体が無い状態で、前記上昇位置(PS1)に前記容器(2)を保持するように設計される保持要素と、
複数の計量装置(8)であって、それぞれが、1つの前記保持要素(7)と対応付けられ且つ担持し、前記保持要素(7)によって保持されている容器(2)を計量する計量装置と、
を備え、
前記計量装置(8)が少なくとも前記計量領域(R1)において移動可能である、
ユニット。 - 前記計量領域(R1)を通過する第二経路(P2)に沿って移動する前記鉛直移動要素(6)に対応付けられる第一移動要素(13)
を備える、請求項1に記載の計量ユニット。 - 前記保持要素(7)に対応付けられる第二移動要素(14)
を備え、
前記第二移動要素(14)が、前記計量領域(R1)を通過する第三経路(P3)に沿って前記保持要素(7)を移動させ、
前記第三経路(P3)が、前記計量領域(R1)において前記第二経路(P2)に少なくとも部分的に重ねられる、
請求項2に記載の計量ユニット。 - 前記計量装置(8)が、前記第二移動要素(14)と対応付けられ、
前記第二移動要素(14)が、前記計量領域(R1)において前記第二経路(P2)に少なくとも部分的に重ねられる第四経路(P4)に沿って前記計量装置(8)を移動させる、
請求項3に記載の計量ユニット。 - 前記第一移動要素(13)及び前記第二移動要素(14)が、互いから機械的に独立している、請求項2又は3に記載の計量ユニット。
- 前記鉛直移動要素(6)が、複数の持ち上げ要素(6A)であって、それぞれが、それぞれの容器(2)を持ち上げるように設計され、下方の非動作位置(PS2)と前記それぞれの容器(2)が前記上昇位置(PS1)に配置される上方の動作位置(PS3)との間において移動可能になっている持ち上げ要素を備える、請求項1から5のいずれか1項に記載の計量ユニット。
- 各保持要素(7)が、負圧源に接続される少なくとも1つの吸着装置(9)を備える、請求項1から6のいずれか1項に記載の計量ユニット。
- 各計量装置(8)が、移動可能な作動部(12)と、前記作動部(12)の移動に依存して前記容器(2)の重量を示す電気信号を生成するように設計される測定部(M)と、を備え、
前記吸着装置(9)が、
前記計量装置(8)の前記作動部(12)に固定されるマニホールド(10)と、
前記マニホールド(10)によって担持され、前記容器(2)を保持するように設計される吸盤(15)と、
負圧下での流体流れ導管(16)であって、使用時に、第一端部において負圧源に、及び第二端部において前記マニホールド(10)に動作可能に接続される導管と、
を備える、
請求項7に記載の計量ユニット。 - 各吸着装置(9)に対して、前記導管(16)を支持する要素(18)であって、前記計量装置(8)に対して所定の位置に前記導管(16)を支持するように設計される要素
を備え、
前記マニホールド(10)が、前記容器(2)が前記吸盤(15)に固定されているときに前記マニホールド(10)と前記導管(16)との接触を防止するようになっている寸法を有する、前記導管(16)の前記第二端部を収納する開口部(19)を有する、
請求項8に記載の計量ユニット。 - 前記吸着装置(9)が、前記導管(16)の流れ開口部(21)を構成するプレート(20)を備え、
前記流れ開口部(21)が、前記マニホールド(10)を収納する前記開口部(19)の下に間隙を有し、また、前記容器(2)が前記吸盤(15)に固定されているときに前記プレート(20)と前記導管(16)との接触を防止する大きさになっている、
請求項9に記載の計量ユニット。 - 前記第一移動要素(13)が、それぞれの回転軸(X1)回りに回転し且つ前記鉛直移動要素(6)を支持する第一ユニット(13b)と、前記第一回転ユニット(13)を回転させるように設計される第一駆動ユニット(13a)と、を備え、
前記第二移動要素(14)が、それぞれの回転軸(X2)回りに回転し且つ前記計量装置(8)及び前記保持要素(7)を支持する第二ユニット(14b)と、前記第二回転ユニット(14)を回転させるように設計される第一第二ユニット(14a)と、を備え、
前記計量ユニットが、駆動制御ユニット(25)であって、前記第一移動要素(13)及び前記第二移動要素(14)を同期して及び同相関係に移動させるように、前記第一駆動ユニット(13a)及び前記第二駆動ユニット(14a)を制御するように構成されて、前記計量領域(R1)において、前記支持受け部(5)と所定の同相関係に前記計量装置(8)、前記保持要素(7)及び前記鉛直移動要素(6)を移動させる駆動制御ユニットを備える、
請求項1から10のいずれか1項に及び請求項3に記載の計量ユニット。 - 容器(2)を計量する方法であって、
第一経路(P)に沿って移動可能なそれぞれの支持受け部(5)に収納されている複数の容器(2)を移動させるステップと、
計量領域(R1)において、容器(2)を持ち上げ、対応する支持受け部(5)から前記容器(2)を取り外すステップと、
前記計量領域(R1)において、計量装置(8)と対応付けられ且つ担持される保持要素(7)に前記容器(2)を送り出すステップであって、前記保持要素(7)が前記容器(2)と接触し且つ前記容器(2)に下方の支持体が無い状態で上方から前記容器(2)を保持するステップと、
前記保持要素(7)によって、前記容器(2)を、持ち上げられ保持された状態に維持し、同時に、前記計量領域(R1)において前記計量装置(8)によって前記容器(2)を計量するステップと、
を含み、
前記容器(2)を計量する前記ステップが、前記容器(2)及び前記計量装置(8)を移動させるステップを含む、
方法。 - 前記計量装置(8)を水平方向に移動させるステップ
を含む、請求項12に記載の方法。 - 前記容器(2)を、持ち上げられた状態に維持する前記ステップが、前記保持要素(7)による吸着によって前記容器(2)を保持するステップを備える、請求項13に記載の方法。
- 前記計量ステップが、前記第一経路(P)の一部に重ねられる経路に沿って前記容器(2)を移動させるステップを備える、請求項12から14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記持ち上げステップが、鉛直移動要素(6)によって行われ、
前記方法が、前記第一経路(P)に少なくとも部分的に重ねられる第二閉経路(P2)に沿って計量領域(R1)へ鉛直移動要素(6)を移動させるステップ
を含み、
前記第二経路(P2)に少なくとも部分的に重ねられる第三閉経路(P3)に沿って前記計量領域(R1)へ前記保持要素(7)を移動させるステップ
を更に含む、
請求項12から15のいずれか1項に記載の方法。 - 前記保持要素(7)を移動させる前記ステップが、鉛直方向の回転軸回りに前記保持要素(7)を回転させるステップを備える、請求項16に記載の方法。
- 前記容器(2)を計量する前記ステップが、鉛直方向の回転軸回りに前記計量装置(8)を回転させるステップを備える、請求項12から17のいずれか1項に記載の方法。
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