JP5205680B2 - 安全ユニットを有するボトル処理システム - Google Patents

Description

本発明は、アクセス可能な第１の保護領域と、第１の保護領域に直接に後続するアクセス可能な第２の保護領域とを備える安全ユニットを有するボトル処理システムに関する。第１の保護領域は、第１の保護体によって画定され、第１の保護領域と関連付けられる少なくとも１つのドライブを有する第１の機械を収容するために設けられる。第２の保護領域は、第１の保護体に直接に後続する第２の保護体によって画定され、第２の保護領域と関連付けられる少なくとも１つの更なるドライブを有する第２の機械を収容するために設けられる。ボトル輸送は第１及び第２の機械によって行なわれ、その場合、第１の機械から第２の機械へのボトル輸送は、個別のドライブを備えて保護領域を超える輸送装置によって達成される。

そのようなボトル処理システムの構造は、一般に、柔軟なシステムコンセプトに基づいており、その柔軟性はシステム構成要素のモジュール性によって達成される。システム構成要素とは、ここでは、例えば、除菌のためのシステム、充填のためのシステム、及びボトルを閉塞するためのシステムなどのシステム部品を意味する。少なくとも２つのシステム部品の組み合わせが、本発明で言うところのボトル処理システムを表わす。個々のシステム部品は、通常、対応する製造過程に関して設けられる機械を備えており、当該機械は、作業員による機械領域での介入から保護するハウジングによって取り囲まれる。また、ハウジングは、湿気や塵埃などの外的影響から機械が更に保護されるように形成することもできる。これにより、システム部品内の無菌性を確保できる。

そのようなボトル処理システムは、包括的な独国特許第１９９２８３２５号から知られている。ボトル処理システムは、先行する予備成形フィードを有する延伸ブロー成形機械、濯ぎ器の形態を成す濯ぎ機械、及び一体の閉塞ステーションを有する充填機械である３つの連続配置される機械から成る。これらの機械のそれぞれはハウジングによって保護され、それにより、これらの機械のそれぞれ毎に保護領域が形成される。機械は、カルーセル（円形コンベア）型機械として、特に回転スターとして形成されており、その場合、２つの隣り合う保護領域の隣接する機械は、１つの機械から他の機械へのボトル輸送経路を確保するために保護領域を超える輸送装置を介して接続される。各機械は個別のドライブを備える。ここで、輸送装置は、機械と輸送装置との間の同期した稼動を容易に得るためにドライブから機械へと繋がる動力伝達装置に接続することができ、あるいは、別個のドライブを備える。

独国特許第２４３６５９１号から、充填・閉塞機械と下流側のラベリング機械とを備える更なるボトル処理システムが知られている。これらの機械同士の間には、ボトルを移送するための輸送装置も配置される。第１の保護領域に設けられる充填・閉塞機械はメインモータによって駆動され、この場合、メインモータは、隣接する第２の保護領域内のラベリング機械を主動力伝達装置を介して同時に駆動する。第２の保護領域には、充填・閉塞機械とは無関係にラベリング機械を補助的に駆動できるように、ラベリング機械のドライブとしての補助モータが更に設けられる。このため、主動力伝達装置は、ラベリング機械を充填・閉塞機械のメインドライブから分離するクラッチを備える。輸送装置が主動力伝達装置に更に接続され、それにより、輸送装置もメインドライブを介して駆動される。輸送装置は、カルーセル型要素として具現化される２つの輸送要素を備え、第１の輸送要素は充填・閉塞機械の側で動力伝達装置に接続され、また、第２の輸送要素はラベリング機械の側で接続される。クラッチによる２つの機械のドライブの分離は、輸送要素のドライブの分離ももたらす。

他のボトル処理システムが独国特許第２５０７４１９号に開示されている。このボトル処理システムでも、充填・閉塞機械及びラベリング機械の独立したドライブが、ラベリング機械の保護領域に配置される補助モータと切断型クラッチ及びシフトクラッチとを介して実現される。切断型クラッチ又はシフトクラッチは、ボトル処理システムに設けられる監視装置が充填・閉塞システムへのボトルの更なる供給を防止するボトルロックの閉状態を報告する場合には遅れを伴って作動され、そのため、充填・閉塞機械及びラベリング機械は空運転できる。ボトル処理システムは、充填・閉塞機械及びラベリング機械によって形成される保護領域の移行部分に配置され、充填・閉塞機械のメインドライブによって一緒に駆動される２つの輸送要素を有する輸送装置を更に備える。第１の輸送要素は充填・閉塞機械と駆動端で接続され、一方、第２の輸送要素はラベリング機械の駆動端で接続される。

独国特許第２５０６４０９号には、ボトルを第１の輸送要素から第２の輸送要素へ移送するためのコンベアスクリューが輸送装置の２つの輸送要素間に挿入されるという点が前述したボトル処理システムと唯一異なる、更なるボトル処理システムが開示されている。ここでも、輸送装置は、前述した輸送装置と同様に、充填・閉塞機械の保護領域に設けられるメインドライブによって駆動される。

ボトル処理システムの機械を洗浄してメンテナンスするため、保護領域は、一般にアクセスできるように具現化される。しかしながら、そのような作業を機械又は輸送装置のそれぞれで直接に行なうことができるように、機械のドライブは、安全のため及び作業員を保護して作業員が負傷する危険を防止するためにＯＦＦに切り換えられなければならない。したがって、保護領域へのアクセス中、保護領域と関連するドライブは、入口を監視するスイッチによって自動的に停止される。ここで、特に、ボトルを１つの機械から次の機械へ移送するための輸送装置が一般に設けられる隣り合う保護領域の移行領域では、例えば隣り合う保護領域に配置される機械でメンテナンス作業及び洗浄作業を独立して同時に行なわなければならない場合に輸送装置の動作から作業員が保護されなければならないという点において問題が生じる。交換時間、メンテナンス時間、及び障害除去時間を最小にするため、例えばサンプルラン又はテストランのために機械を作動させなければならないということ、すなわち、この機械の従動部品が、他の機械の従動部品が静止している間に回転し、それにより、必要な作業をこの機械の機械要素で直接に行なうことができるようにするということが生じる。例えば、第１の保護領域で洗浄のために機械が回転され、その間に、隣接する保護領域にある機械で摩耗部品が交換されなければならない。プロセスでは、第２の保護領域の機械で作業する作業員を、特に保護領域を超える輸送装置の動作から保護しなければならない。これは、一般に、輸送装置の周囲に機械的な保護体が形成されるという点において達成される。しかしながら、この手段は、非常に時間がかかり、洗浄作業又はメンテナンス作業のそれぞれの最中に遅延をもたらすとともに、機械的な保護体を設けるため非常にコストがかかる。

したがって、本発明の根底にある目的は、安全面を考慮に入れつつ、例えばメンテナンス作業及び洗浄作業の作業プロセスを改善する安全ユニットを有するボトル処理システムを提供することである。

前述した目的を達成するため、本発明により、請求項１の特徴を伴う安全ユニットを有するボトル処理システムが提供される。ボトル処理システムは、第１の保護体によって画定されるアクセス可能な第１の保護領域を備える安全ユニットを備えており、第１の保護領域には、当該第１の保護領域に対応する少なくとも１つのドライブを有する第１の機械が設けられる。ボトル処理システムの安全ユニットは、第１の保護体に直接に後続する第２の保護体によって画定されるアクセス可能な第２の保護領域であって、当該第２の保護領域に対応する少なくとも１つの更なるドライブを有する第２の機械が設けられる第２の保護領域を更に備える。第１の機械から第２の機械へのボトル輸送は、個別のドライブを備えて且つ保護領域を超える輸送装置によって行なわれる。安全ユニットは、保護領域のいずれか１つがアクセスされた場合に、それぞれの保護領域に対応する少なくとも１つの機械ドライブと輸送装置のドライブとを停止させる停止装置を更に備える。これにより、作業が機械のうちの１つで直接に行なわれるべき場合、例えば隣接する保護領域に配置される機械を洗浄目的のために動作させなければならない場合に、メンテナンス要員及び洗浄要員が輸送装置の動作から保護されることが簡単な方法で確保される。したがって、本発明に係るボトル処理システムでは、輸送装置に関して通常なされる機械的な保護を排除することができ、それにより、コストを節減できる。また、故障の場合の更に迅速な切替時間及び更に短い休止時間を達成でき、それにより、ボトル処理システムの作業プロセスがほぼ本質的に改善される。

本発明の好ましい実施形態では、第１の保護体及び第２の保護体がそれぞれ少なくとも１つの入口を備え、停止装置は、ドライブの停止の実行が入口を開放することにより成されるように構成される。本発明で言うところの入口とは、対応する保護領域へのアプローチ又はアクセスの任意の可能性を意味する。

詳細には、入口は、ここでは、保護ドア、保護フラップ、保護ウインドウなどであってもよい。入口には、例えば、入口の開放を検出して停止信号を伝える停止装置と関連するセンサ要素又は切り換え要素を設けることができる。それにより、機械での任意の作業中に輸送装置の動作によって負傷する危険に作業要員が何ら晒されないことが確実に確保される。これは、入口の開放時には既に、保護領域に入るかなり前に、ドライブの停止がなされているからである。

本発明の更なる好ましい実施形態によれば、保護領域に設けられる機械は、それぞれが個別のドライブを有する幾つかの機械部品を備える。また、各機械部品への対応する入口が設けられ、それにより、個々の機械部品へのアクセスが簡単な方法で円滑化される。機械部品のサイズ又は入口のサイズに応じて、入口を少なくとも２つの機械部品用として形成することもできる。

この場合、停止装置は、入口の開放時に入口に対応する対応の機械部品及びそれに直接に隣接する機械部品のドライブのみが停止装置によって停止されるように構成されることが好ましい。それにより、保護体に存在する入口が開放される場合に、保護領域内の機械の全ての機械部品を必ずしも停止させずに済む。これは、簡単な手段によって迅速に除去できる欠陥を機械の１つの機械部品だけが備える場合に特に有益である。それにより、機械の動作プロセス全体を中断する必要がない。また、したがって、幾つかの機械部品を有する１つの機械で様々な検査及びメンテナンス作業を同時に行なうこともできる。この場合、例えば、１つの機械部品を作動させる一方で、他の機械部品を非作動状態に維持しなければならない。開放される入口に対応する機械部品と直接に隣接する機械の機械部品も停止されるという事実に起因して、機械の幾つかの機械部品での平行措置が可能であり、それにより、ボトル処理システムの休止時間を更に減少させることができる。

本発明の更なる好ましい実施形態によれば、停止装置は、機械、機械部品、及び輸送装置のドライブへの駆動供給が遮断され得るように構成される。駆動供給の遮断により、確実に、例えばドライブの意図しないＯＮ切り換えなどのドライブの任意の故障時に機械、機械部品、又は輸送装置の動作が起こらず、したがって、作業員の負傷の危険が更に減少される。

本発明の更なる実施形態では、ボトル処理システムに設けられる全てのドライブがサーボドライブとして形成される。サーボドライブは電磁ドライブシステムに属し、電磁ドライブシステムは、液圧ドライブ又は機械ドライブのそれぞれと比べると、動作される際に駆動供給のみを必要とする。サーボドライブへの駆動供給、すなわち、電流が遮断された場合には、例えば任意の故障によりサーボドライブを自動的にＯＮに切り換えることができない。それにより、輸送装置又は機械部品の意図しない動作による操作要員の負傷の危険をほぼ排除できる。

本発明の更なる好ましい実施形態において、安全ユニットを有するボトル処理システムは、更なる保護体によって画定され、第１の保護領域又は第２の保護領域に直接に後続する少なくとも１つの更なる保護領域を備え、当該保護領域には、それぞれが個別のドライブを有する更なる機械と保護領域を超える更なる輸送装置とが配置される。機械から更なる保護領域の更なる機械へのボトル輸送は、更なる輸送装置によって行われる。この好ましい実施形態は、必要な場合には、必要とされる安全上の警戒措置を考慮して監視する、更なる機械を有するボトル処理システムの更なるモジュール構造を可能にする。例えば、中央保護領域に配置される機械がプロセスにおいて洗浄されて回転されなければならないのに対して、中央保護領域に後続する機械が供給部品との交換により修理される場合には、本発明に係る停止装置により、これらの保護領域と関連する機械又は機械部品のドライブと中央保護領域を超える輸送装置のドライブとが停止される。それにより、ボトル処理システムの全てのシステム構成要素で並行した修理作業及びメンテナンス作業を行なうことができ有益である。これにより、３つ以上の保護領域を伴うボトル処理システムの作業プロセスが更に改善される。

また、本発明の有利な実施形態が従属請求項で与えられている。

本発明の更なる詳細、利点、及び特徴は、図面に関連する実施形態の以下の説明から理解できる。

本発明に係る安全ユニットを有するボトル処理システムの一実施形態の概略図を示している。

図１は、本発明に係る安全ユニットを有するボトル処理システムの一実施形態の概略図を示している。ボトル処理システムは、第１の保護領域１と、第２の保護領域５と、第３の保護領域１１とを備える。保護領域１、５、１１は、第１の保護領域１の次に直接に第２の保護領域５が続き、第２の保護領域５の次に直接に第３の保護領域１１が続くように配置される。個々の保護領域１、５、１１はそれぞれ保護体２、６、１２を備える。ここでは、簡単にするため、第３の保護領域１１の半分だけがその第３の保護体１２と共に示されている。更なる保護領域を第３の保護領域１１に後続させることができる。第１の保護領域１には、カルーセル型機械部品として形成される４つの機械部品３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを有する機械３が設けられる。機械部品３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのそれぞれは、直接に隣り合う機械部品３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが反対方向に回転するように機械部品３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを駆動させる個別のドライブ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを備える。また、ボトルを外側から第１の保護領域１へ送り込んで機械３の第１の機械部品３ａに供給するボトルフィード１７が第１の保護領域１と関連付けられる。第１の機械部品３ａは、ボトルフィード１７のボトルを受けて、それらのボトルを回転によって第２の機械部品３ｂへ送る。第２の機械部品３ｂから第３の機械部品３ｃを介した第４の機械部品３ｄへのボトル輸送も同様にして行われる。それにより、第１の機械部品３ａから第４の機械部品３ｄへのボトル輸送経路を最短経路により得ることができる。

第１の保護領域１には、保護領域を超え、個別のドライブ１０を有する輸送装置９が更に設けられる。保護領域を超える輸送装置９は、第４の機械部品３ｄに対して反対方向に走行して、第４の機械部品３ｄにより輸送されるボトルを受け、そのボトルを第１の保護領域１の次に直接に続く第２の保護領域５内の第２の機械７の第１の機械部品７ａへ送る。

第１の保護領域１と関連付けられる第１の機械３は、例えば、ボトルが除菌される除菌システムである。第２の保護領域５と関連付けられる第２の機械７は、例えば、滅菌製品が除菌ボトル内へ充填される充填システムである。第２の機械部品７ａ−７ｈを有する第２の機械７を備える第２の保護領域５は、ここでは、第２の保護体６によって取り囲まれている。この場合、これらの機械部品７ａ−７ｈのそれぞれは個別のドライブ８ａ−８ｈを有する。第２の機械７の個々の機械部品７ａ−７ｈも、カルーセル型部品として形成されており、第１の機械３の個々の機械部品３ａ−３ｄと同様に反対方向に回転する。

第３の保護領域１１に配置される第３の機械１３は例えば閉塞システムとして形成される。閉塞システムでは、閉塞体が消毒槽内で除菌され、その後、無菌クローザ内で、充填システムにより供給されるボトル上に閉塞体が配置される。第３の保護領域１１は、ここでは、第２の保護領域５の第２の保護体６に直接に後続する第３の保護体１２を備える。第２の保護領域５からのボトルは、個別のドライブ１６を有する輸送装置１４を介して、第３の機械１３の機械部品１３ａへと移送される。輸送装置１４も、カルーセル型装置として形成され、第２の保護領域５の第２の機械７の最後の機械部品７ｈ及び第３の保護領域１１の第３の機械１３の第１の機械部品１３ａに対して反対方向に回転する。輸送装置１４を介して輸送されるボトルは、第１の機械部品１３ａを介して機械１３の第２の機械部品１３ｂへと更に輸送される。ここでも、個々の機械部品１３ａ、１３ｂは、カルーセル型部品として形成され、反対方向に回転する。これらの機械部品１３ａ、１３ｂのそれぞれは個別のドライブ１５ａ、１５ｂを備える。

第１、第２、及び第３の保護体１、２、３には、対応する保護領域１、５、１１へのアプローチと、第１の機械３の個々の機械部品３ａ−３ｄ、第２の機械７の機械部品７ａ−７ｈ、及び第３の機械１３の機械部品１３ａ、１３ｂへのアクセスとを可能にする幾つかの第１、第２、及び第３の入口１８、１９、２０がそれぞれ設けられる。入口１８、１９、２０は、図示しない構成要素を介してボトル処理システムの図示しない停止装置に接続されており、そのため、入口１８、１９、２０のうちの１つの開放時に停止信号が停止装置へ伝えられ、それにより、停止装置は、開放された入口と関連する機械のドライブ及びこの機械に後続する輸送装置の１又は複数のドライブのそれぞれを停止させる。しかしながら、入口１８、１９、２０と停止装置との間の結合は、ここでは、開放された入口と関連する機械部品のドライブ及びこれらに直接に後続する機械部品又は輸送装置のドライブだけが停止されるように成すこともできる。ここでは、停止装置は、１つ以上の入口が開放されたときに、個々の機械部品及び輸送装置のドライブの停止或いは機械の全てのドライブ及び隣接する輸送装置のドライブの停止を選択できる機器を備える。

Claims (5)

1. 安全ユニットを有するボトル処理システムにおいて、
   少なくとも１つの入口（１８）を有する第１の保護体（２）によって画定されるアクセス可能な第１の保護領域（１）であって、前記第１の保護領域（１）に対応する少なくとも１つのドライブ（４ａ−４ｃ）を有する第１の機械（３；３ａ−３ｃ）が設けられる第１の保護領域（１）と、
   前記第１の保護体（２）に直接に後続すると共に少なくとも１つの入口（１９）を有する第２の保護体（６）によって画定されるアクセス可能な第２の保護領域（５）であって、前記第２の保護領域（５）に対応する少なくとも１つの更なるドライブ（８ａ−８ｈ）を有する第２の機械（７；７ａ−７ｈ）が設けられる第２の保護領域（５）と、
   前記第１の機械（３）から前記第２の機械（７）へのボトル輸送を行なう輸送装置であって、個別のドライブ(１０)を備えて前記保護領域を超える輸送装置（９）と、
   前記保護領域（１；５）のいずれか１つがアクセスされた場合に、それぞれの前記保護領域（１、５）に対応する少なくとも１つの機械ドライブ（４ａ−４ｃ；８ａ−８ｈ）と、前記保護領域を超える前記輸送装置（９）のドライブ（１０）と、を停止させる停止装置と、を備え、
   前記停止装置は、前記第１の保護体（２）の入口（１８）が開放された時に、前記第１の保護領域（１）に設けられる前記第１の機械（３；３ａ−３ｃ）の前記少なくとも１つのドライブ（４ａ−４ｃ）及び前記輸送装置（９）のドライブ（１０）のみを停止し、また、前記第２の保護体（６）の入口（１９）が開放された時に、前記第２の保護領域（５）に設けられる前記第２の機械（７；７ａ−７ｈ）の前記少なくとも１つの更なるドライブ（８ａ−８ｈ）及び前記輸送装置（９）のドライブ（１０）のみを停止するように構成されていることを特徴とする、ボトル処理システム。
2. 前記第１の機械（３）及び／又は前記第２の機械（７）は、それぞれが個別のドライブ（４ａ−４ｃ；８ａ−８ｈ）を有する幾つかの機械部品（３ａ−３ｃ；７ａ−７ｈ）を備え、前記第１の保護体（２）及び／又は前記第２の保護体（６）は、前記各機械部品（３ａ−３ｃ；７ａ−７ｈ）に対応する入口を備え、
   前記停止装置は、前記入口（１８、１９）の開放時に、当該入口（１８；１９）に対応する機械部品（３ａ−３ｃ；７ａ−７ｈ）のドライブ（４ａ−４ｃ；８ａ−８ｈ）、及び、前記輸送装置（９）のドライブ（１０）のみを停止するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のボトル処理システム。
3. 前記停止装置は、前記機械（３、７）、前記機械部品（３ａ−３ｃ；７ａ−７ｈ）、及び前記輸送装置（９）のドライブ（４ａ−４ｃ；８ａ−８ｈ、１０）への駆動供給が遮断され得るように構成されることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載のボトル処理システム。
4. 前記機械（３、７）、前記機械部品（３ａ−３ｃ；７ａ−７ｈ）、及び前記輸送装置（９）のドライブ（４ａ−４ｃ；８ａ−８ｈ、１０）が電磁ドライブであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のボトル処理システム。
5. 更なる保護体（１２）によって画定され、且つ、前記第１の保護領域（１）又は前記第２の保護領域（５）に直接に後続する、少なくとも１つの更なる保護領域（１１）が設けられ、
   前記保護領域（１１）には、それぞれが個別のドライブ（１５ａ；１５ｂ；１６）を有する更なる機械（１３；１３ａ、１３ｂ）と前記保護領域を超える更なる輸送装置（１４）とが配置され、
   前記更なる輸送装置（１４）は、前記機械（７；７ｈ）から前記更なる機械（１３；１３ｂ）へのボトル輸送を行うことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のボトル処理システム。

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