容器の制御された整向および／または制御された回転のための装置および方法

本発明は、請求項1の上位概念による容器の制御された整向および/または制御された回転を行うための装置、その際特に、容器は容器入口と容器出口の間で搬送兼整向区間の整向部分上で所望の向きに少なくとも一度整向され、しかも制御された回転あるいは旋回によりその容器軸線を中心にして整向される装置に関する。その際に、整向部分は搬送兼整向区間にわたり延びているかあるいは搬送兼整向区間の少なくとも一つの部分である。さらに本発明は、容器の制御された整向および/または制御された回転を行うための方法に関する。

ラベル貼り機の場合、垂直な機械軸線を中心にして回転して駆動可能なロータの周囲に、多数の容器ホルダを設けることが、しかもラベルを貼るべきかつ他の意匠を備えるべき容器を収容するために設けることが知られている。その際に、容器ホルダに設けられた容器に、例えばラベルユニットあるいは印刷ユニットを通り過ぎて移動する際に、その容器軸線を中心にした制御された回転により、容器が例えば容器の特徴に関しておよび/または通過の際に容器を中心にしておよび/またはラベルユニットあるいは印刷ユニットを通過した後にその容器軸線を中心にして設定された角度値だけ回転させるように整向するために、容器ホルダを各々回転駆動されてあるいは回転制御されて構成することも知られている。特に個々の容器ホルダの制御された回転運動は、これらの容器ホルダが各々個々に回転された場合に、好ましくは各容器ホルダに固有の電気的アクチュエータ或いはサーボモータを備えた固有に制御可能な回転駆動機構が割当てられていることによりもたらされる。多数の回転駆動機構は単独ですでにかなりの構造的手間を有することを意味する。

(特許文献1)がラベル貼り機のロータに設けられ、かつ回転円盤として構成された全ての容器担持体のために共通の回転駆動機構を設けることも知られており、しかも駆動する中央のベルト輪を介して並びに個別の回転円盤のベルト輪を介して案内されている歯付ベルトを備えた歯付ベルト駆動機構の形態で知られている。容器担持体あるいは回転円盤の個々の制御、すなわち容器入口と容器出口の間の搬送兼整向区間上での或いはこの区間の部分上での別の回転円盤に依存した各回転円盤の制御された回転は可能ではない。

さらに垂直な軸線を中心にして回転して制御可能な搬送星形体を備えた容器(特許文献2)を整向するための装置が知られており、この搬送星形体は多数の容器ホルダを備えたその周囲に構成されている。これらは各々、搬送星形体の回転方向に対して先行しかつ後を急追する容器当接部を備えた周囲の側で開いた容器搬送ポケットから成り、このポケットに対して各容器はその周囲面でもって当接し、このポケットは整向ベルトあるいは整向バンドの部分により形成されている。これは閉鎖されたループとして無端で回動して制御可能であり、しかもアクチュエータ或いはサーボモータを備えた回転駆動機構により制御可能であり、この回転駆動機構は整向ベルトと全く同様に各容器ホルダのために独自に設けられている。多数の回転駆動機構は単独ですでにかなりの構造的手間を有することを意味する。

独国特許出願公開第2623818号明細書

独国特許第3022343号明細書

本発明の課題は、設計上のコストが減らされかつ一つの搬送要素に多数の容器ホルダがある場合に、個別の制御の下で、すなわち容器ホルダの容器軸線を中心にして容器の整向および/回転のために互いに独立して回転されるために、容器取入れ点と容器排出点の間に延びている搬送兼整向区間上に設けられている少なくともその容器ホルダを可能にする、容器の制御された整向および/または回転を行うための装置を示すことである。

この課題を解決するために、容器の制御された整向および/または回転のための装置は、請求項1に対応して構成されている。容器の制御された整向および/または回転を行うための方法は、請求項11に対応して構成されている。

本発明による装置の特別な長所は、多数の回転制御される容器ホルダにもかかわらず、減らされる数の制御可能な回転駆動機構が必要不可欠であり、しかも容器ホルダの一つのグループのために、アクチュエータあるいはサーボモータを備えた唯一の制御可能な回転駆動機構だけが必要不可欠であり、それにもかかわらず異なるグループの容器ホルダのために少なくとも搬送兼整向区間の整向部分上では一つの制御された個々の回転が可能であることにある。このことは、整向部分に沿って移動する一つのグループの各容器ホルダが、他のグループのそこの容器ホルダとは独立して制御されて回転すること意味する。さらに特に有利な方法で、回転駆動機構の電動アクチュエータあるいはサーボモータは、機械フレームに固定されて設けられることができる。すなわちこれらのアクチュエータあるいはサーボモータが、容器ホルダを備えた搬送要素と連行されることが必要ではない。これによりアクチュエータあるいはサーボモータを制御および/または供給するための滑り接触を介した電気的接続の必要性も無くなる。

容器ホルダの各グループの容器のホールドに共通な回転駆動機構は、例えばバンド駆動機構、伝動チェーン駆動機構あるいはベルト駆動機構を含み、このベルト駆動機構は、各グループの容器ホルダは全てこのグループに割当てられたアクチュエータあるいはサーボモータと駆動的に接続している。その際に特に、ベルトそれ自体が、容器ホルダ内であるいは容器ホルダに配置された容器あるいはそれらの外側面のための当接面を形成することも可能である。さらに容器ホルダの各グループの容器ホルダが、歯車伝動機構を介して所属するクチュエータあるいはサーボモータと駆動的に接続されていることも可能である。

“回転制御される容器ホルダ”は、本発明の考えにおいて、100%共通の容器ホルダであり、容器ホルダ内であるいは容器ホルダに、容器は搬送する際に容器入口と容器出口の間に配置されており、容器ホルダは容器の制御された回転運動のためにその容器軸線を中心にして、好ましくはその垂直なあるいはほぼ垂直な容器軸線を中心にして構成されている。この考えにおいて、回転制御される容器ホルダ、特に回転テーブルであり、それらの上にはその容器底部を備えた容器が起立しており、グラブと容器担持体、容器の懸架する保持のためのこのようなもの並びにそれらの容器当接面が容器の制御される回転のために回転するようにあるいは回動するように構成された容器搬送ポケットは、例えば少なくとも一つの回動するように駆動される整向ベルトあるいは整向バンドにより形成されている。

“容器の整向”は本発明の考えでは、容器がその容器軸線を中心にして制御されて回転されることを意味し、従って容器は、例えば容器の特徴に関するあるいは例えばラベル、印刷、接着剤塗布部などのような各容器に取付けられる要素に関する所望の向きを備えている。

“容器”は本発明の考えでは、各々金属、ガラスおよび/または合成物質から成る缶、瓶、チューブであり製品を満たすのに、特に液状あるいは粘着性の製品を満たすのに適している別のパック媒体でもある。

表現“実質的に”あるいは“ほぼ”は本発明の考えでは、±10だけの、好ましくは±5%だけの各々正確な値からのずれおよび/または機能に関しては重要ではない変更の形態のずれを意味する。

本発明の他の形態、長所および可能な応用は、実施例の後に続く明細書からおよび図から明らかになる。その際に、本発明の基本的な対象の任意の組合せそれ自体のあるいは組合せにおける記載されたおよび/または具象的に示された特徴はすべて、請求項およびそれらの引用におけるそれらの概要とは独立している。さらに請求項の内容は明細書の構成要素にされる。

本発明は以下に実施例の図に基づいて詳しく説明される。

ロータの周囲に配置された複数の容器ホルダを備えた、本発明による容器を整向するための装置の概略平面図を示す。

容器担持体の制御された回転のための駆動ユニットの歯付ベルトの概略平面図を示す。

図2駆動ユニットの概略側面図を示す。

共通の軸線を中心にして回転可能に支承されかつ図3の駆動ユニットの歯付ベルトを駆動する複数の歯付ベルト輪の個別図を示す。

本発明の他の実施形態による、複数のリングギアとギアを備えた駆動ユニットの図3のごとき図を示す。

本発明による装置の異なる実例の概略図を示す。

本発明による装置の異なる実例の概略図を示す。

本発明による装置の異なる実例の概略図を示す。

本発明による装置の異なる実例の概略図を示す。

複数の容器から成るパックの斜視図を示す。

全図において共通に1で示された装置は、整向兼搬送区間5の方位確認兼整向部分5.1上で容器2を少なくとも一回の整向ために、制御された回転および搬送のために、これらの容器が整向の後、所望の向きを有しているか或いは整向部分5.1上で所望の角度量だけ回され、回転のこの角度量は、整向の際に、容器2から容器2へと同じでなくてもよく、しかも向きに依存していてもよく、この方位確認を各容器は整向部分5.1に走入する際にひょっとしたら有していた。

装置1は容器コンベア等を備えており、この容器コンベアは図示された実施形態においてはロータ(3)の垂直な機械軸線MAを中心にして回動するように駆動されて(矢印A)構成されている。ロータ3の周囲には、回転或いは搬送方向Aに相前後して連続して複数の容器ホルダ4.1〜4.4が設けられており、しかも同じ角度間隔あるいはピッチ間隔で機械軸線MAを中心にして互いに間隔をおいて設けされている。単純な描写が目的で、それらの上で容器2がその容器底部でもって起立する回転板として示されている容器ホルダ4.1〜4.4は、複数のグループの容器ホルダ、すなわち図示された実施形態においては四つのグループを形成しており、これらのグループの内、各グループはこのグループに割当てられた複数の容器ホルダを備えており、すなわち第一のグループは複数の容器ホルダ4.1を備え、第二のグループは複数の容器ホルダ4.2を備え、第三のグループは複数の容器ホルダ4.3を備えそして第四のグループは複数の容器ホルダ4.4を備えている。容器ホルダ4.1〜4.4の総数は全グループにおいて等しくかつ例えば四つである。

さらに容器ホルダの配設は、回転或いは搬送方向Aに、容器ホルダ4.1には容器ホルダ4.2が続き、この容器ホルダには容器ホルダ4.3が続き、この容器ホルダには容器ホルダ4.4が続き並びにこれに引続いて再度容器ホルダ4.1が続くようになされている。従って容器ホルダ4.1〜4.4は、複数の列4の容器ホルダを形成しており、各列4は各グループの一つの容器ホルダを備えている。とりわけ各グループにとって、無端循環としてそれ自体閉鎖されたループを形成する歯付ベルト8.1〜8.4を有する。

容器2の整向と制御された回転のために、これらの容器は各々個別に装置1の容器入口1.1を介して容器ホルダ4.1〜4.4の一つに引渡される。容器2は容器ホルダ4.1〜4.2から装置1の容器出口1.2に取出される。容器入口1.1と容器出口1.1の間のロータ3の回転運動の角度範囲は整向兼搬送区間5を形成している。この区間上では、すなわち整向兼搬送区間5の整向部分5.1上では、その垂直な軸線BAを中心にした、各容器ホルダ4.1〜4.4の制御された回転による、容器2の少なくとも一回の整向と制御された回転が行われ、しかも例えば各容器ホルダ4.1〜4.4および/または各容器2の現在の向きあるいは回転位置を検出する少なくとも一つのセンサ6の信号により制御されて行われる。このセンサは、容器2が必要な方法で検出されることができるいずれかの適切な手段であってもよい。例えばセンサはコンピュータ支援の画像処理のための、作業下流側のシステムを備えた電子デジタルカメラである。さらに各容器2は整向後、所望の向きを備えており、および/またはその最初の向きからその垂直な容器軸線を中心にして所望の角度量だけ回された。整向部分5.1の長さを搬送方向Aに有するその長さは、列4の相当する長さあるいは容器ホルダ4.1〜4.4の間のピッチ間隔の合計と同じである。

装置の独自性は、容器ホルダの各グループの全容器ホルダに、各々回転駆動機構たった一つだけしか必要でなく、この回転駆動機構により、軸線BAを中心にした各グループの容器4.1〜4.4だけの制御された回転が行われることにある。このことは、整向部分5.1の位置あるいは角度範囲が、せいぜいそれにわたり列4が延在している角度範囲と同じであることにより可能である。従って図示された実施形態において、整向部分5.1に相当するロータの回転運動の角度範囲は90°あるいはほぼ90°もしくはそれより小さい。

容器ホルダ4.1〜4.4の各グループのために独自に設けられた回転駆動機構により、整向部分5.1上にある容器ホルダ4.1〜4.4の個別に制御された回転が行われる。その際に、各グループの残りの容器ホルダ4.1〜4.4は強制的に一緒に回転させられる。

容器の各グループの容器ホルダ4.1〜4.4にとって共通な回転駆動機構は、図2〜4に対応して駆動ユニット7により実現されている。歯付ベルト8.1〜8.4あるいはそれらのループは、機械軸線MAの方向で互いに対して異なる高さに配置されている。各歯付ベルト8.1〜8.4は、容器ホルダのっ買うグループにとって独自の、機械軸線と同軸で、歯付ベルト8.1〜8.4を駆動する歯付ベルト輪9.1〜9.4を介して、図示されていない方向転換輪を介して並びに駆動される歯付ベルト輪10.1〜10.4を介して案内されている。後者はロータ3に回転可能に支承された軸11に設けられており、これらの軸は各々軸線BAと同軸に方位付けられておりかつ容器ホルダ4.1〜4.4を担持している。

中央の歯付ベルト輪9.1〜9.4は、各々軸12に設けられており、この軸は好ましくは機械軸線MAと同軸に配置されており、一部は中空軸として互いに同心に取囲んでかつ相並んで回転可能に支承されて構成されている。各軸12はその中央の歯付ベルト輪9.1〜9.4に加えて、別の歯車あるいは歯付ベルト輪9.1a〜9.4aとして構成された輪を備えており、この輪は容器ホルダの各グループの図示されていない個別のアクチュエータあるいはサーボモータにより駆動される。

図3に示されたように、ロータ3は機械フレーム13に回転可能に支承されている。この機械フレームには、ロータ3の回転運動を機械軸線MAを中心にして発生させる図示されていないロータ駆動機構も設けられており、さらにこのロータ駆動機構は例えば機械軸線MAと同軸に配置された中央の軸を介してロータ3を駆動する。さらにこの軸上には中空軸として構成された軸12が配置されている。

図5は図3のような描写で駆動ユニット7aを示しており、この駆動ユニットは駆動ユニット7の代わりに使用されておりかつ歯車伝動機構を備えている。機械軸線MAと同軸でかつ機械軸線MAの方向でずらされた複数の高さに、リングギア14.1〜14.4が設けられており、これらのリングギアは各々固有のアクチュエータあるいはサーボモータにより機械軸線MAを中心にして個々に回転可能である。各リングギア14.1〜14.4は、容器ホルダの一つのグループに割当てられている。各グループの容器ホルダ4.1〜4.4は、歯車15.1〜15.4を介してこのグループに対応するリングギア14.1〜14.4と接続されており、従って更に各グループのために設けられた唯一のアクチュエータあるいはサーボモータにより、このグループの全ての容器ホルダ4.1〜4.4は、容器ホルダと容器2の整向と制御された回転のために整向部分5.1上で制御されて回転される。

装置1の特別な長所は、とりわけアクチュエータあるいはサーボモータの必要とされる総数が著しく減らされることにある。すなわち例えば四つのグループを形成する全部で16の容器ホルダ4.1〜4.4の場合に、たった四つのアクチュエータあるいはサーボモータが必要であるにすぎない。これにより制御の手間がかなり減ることも明らかになる。

図6〜10には概略的に装置1のための異なる使用が描写されている。

例えば装置1はラベルを貼り付けるためのラベル貼り機16の構成要素として各々設定されかつセンサユニットに捕捉される容器2の領域(図6)上でラベル貼りユニット16.1により使用される。

例えば装置1は、(すでに)装飾を備えた容器2を整向するためのかつ後続の機械に、例えば複数の容器2(図7)から成るパック形成するための機械に整向された容器2を引続いて引渡すためのユニット17の構成要素として使用されることができる。

例えば装置1は、多角形の横断面を備えた、例えば正方形のあるいは長方形の横断面を備えた容器2を整向するためのかつ後続の機械に、例えば複数の容器2(図8)から成るパックを形成するための機械に整向された容器を引渡すためのユニット185の構成要素としても使用されることができる。

例えば装置1は、接着剤塗布部21を介して互いに接続された複数の容器から成るパック20を製造するための設備19の構成要素としてもこれを図10に図示されたように使用されることができる。

その際に、設備19は少なくとも一つの装置1を図示された実施形態では二つの装置1を備えており、これらの装置において、容器2は整向および/または制御された回転により整向部分5.1通過する間、必要な周囲領域に接着剤塗布部21を備えており、すなわち図示されたパック20の場合、周囲領域には各容器軸線を中心にして90°だけ互いにずらされている。その際に接着剤塗布部21の塗布は整向部分5.1において或いは整向部分5.1の後で直接行われる。

本発明は以上実施例に記載されている。これにより本発明の根底にある発明の思想を離れることなく、多数の変更および改善が可能であることが自明である。

従って上述のように容器ホルダ4.1〜4.4が回転テーブルであることから出発した。容器ホルダの別の構成が、例えば容器2を懸架して保持するための容器担持体の形態(例えばネックホルダ)で或いはそれらの容器設備面が容器の制御された回転のために回転するようにあるいは回動するように、例えばベルト8.1〜8.4あるいは類似のベルトにより構成されている容器搬送ポケットの形態で、例えば少なくとも一つの回動するように駆動可能な整向ベルトあるいは整向バンドにより、例えばベルト8.1〜8.4或いは同様なベルトにより形成されている。

さらに上述のように回転制御される容器ホルダ4.1〜4.4は回転するロータ3に設けられていることを出発点とされた。しかしこれに対して代替え的に、容器2はコンベアベルト上で起立して整向兼搬送区間を通ってあるいは整向部分を通って移動され、回転駆動される容器ホルダはコンベアベルトの脇におよび/またはコンベアベルトの上方に配置された整向ベルトから成る。

1 装置 2 容器 3 ロータ 4 列 4.1−4.4 容器ホルダ 5 搬送兼方位区間 5.1 整向兼搬送区間 6 センサ 7、7a 駆動ユニット 8.1−8.4 ベルト輪或いは歯付ベルト輪 9.1−9.4 ベルト輪或いは歯付ベルト輪 9.1a−9.4a 駆動輪 10.1−10.4 ベルト輪或いは歯付ベルト輪 11、12 軸 13 機械フレーム 14.1−14.4 リングギア 15.1−15.4 ギア 16 ラベル貼付け機 16.1 ラベル貼付けユニット 17、18 ユニット 19 パックを製造するための設備 20 パック 21 接着剤塗布部 BA 容器ホルダの回転軸線 MA 機械軸線