JP2013501686A - 容器取り扱い機械 - Google Patents

Abstract

軸（Ａ）の周りを回転可能でそれぞれの容器（２）と協働するようにされた複数の保持要素（９）を支持する回転コンベヤ（３）と、前記軸（Ａ）の周りを回転コンベヤと一体的に回転可能な第１ロータ（１８）と、使用中に電力と制御信号の少なくとも１つを第１ロータ（１８）と交換し回転コンベヤ（６）に関して固定された第１ステータ（１７）を含むスリップリング（１５）と、を含み、容器取り扱い機械（１）が、第１ステータ（１７）と第１ロータ（１８）の間に画定された空洞（３１）内に収容されて軸（Ａ）に対して前記回転コンベヤ（３）の少なくとも角度位置を検出するようにされたエンコーダ（３０）をさらに含み、第１ロータ（１８）と一体的に回転可能な第２ロータ（３２）および第１ステータ（１７）に接続された第２ステータ（３３）を含む容器取り扱い機械（１）が説明される。

Description

本発明は、瓶、ポット、缶等の容器のための容器取り扱い機械に関する。

食品製品瓶詰め産業に用いられる容器取り扱い機械の典型的な例は、噴出機械、充填機械および／またはラベリング機械である。

容器取り扱い機械は、実質的に軸の周りを回転可能な複数の容器保持プレートを支持する回転コンベヤ（カルーセル）を含む。

さらに、容器取り扱い機械は回転コンベヤの角度位置を検出するためのエンコーダをも含むことができよう。エンコーダは通常伝達群、すなわち、ベルト、プーリ、またはギアによって軸の周りを回転する回転コンベヤのシャフトに接続される。

回転コンベヤのシャフトとエンコーダの間に伝達群が存在することは必然的に機械的な遊びを招き、エンコーダによって行われる測定の精度を損なう。

さらに、伝達群が存在するため、エンコーダはシャフトから遠く離れて搭載される。したがって、容器取り扱い機械の運転に起因する振動はエンコーダによって行われる測定の精度をさらに損なうことがある。

また、既知の容器取り扱い機械は、静止供給ユニットおよび回転可能な部品、例えば回転コンベヤのシャフトなどからの力および／または制御信号を伝達するために、いわゆる「スリップリング」を含むことができる。より正確には、スリップリングは電気的、油圧的、または空圧的な力または制御信号を伝達することができる。

非常に簡潔に言えば、スリップリングは回転可能な部品に搭載され、そこから絶縁された導電性リングと、導電性リングに接触する複数の固定ブラシを含む。

容器取り扱い機械がスリップリングを含むとき、空間がないため、エンコーダを回転コンベヤのシャフトに固定するのは非常に困難であろう。

スリップリングを含む容器取り扱い機械の回転コンベヤのシャフトの角度位置を正確に検出することが産業界で必要と考えられている。

さらに、容器取り扱い機械の主要部品、例えば回転コンベヤの設計を変更することなく上記必要性を満たすことが産業界で必要と考えられている。

特に容器取り扱い機械がラベルを容器に貼付するために典型的に用いられるラベリング機械であるとき、上記必要性が感じられる。

この場合、実際にシャフトとそれぞれの容器の支持要素の間は接続され、角度と支持要素の速度はシャフトの角度と速度よりもはるかに大きい。

したがって、シャフト位置の測定における非常に小さな誤差さえも容器上のラベルの最終位置に大きな誤差を招くことがある。

さらに一般的に、技術分野にかかわらず、スリップリングを含む回転機械の回転コンベヤの角度位置を正確に検出する必要がある。

本発明の目的は、少なくとも１つの上記必要性を簡単かつ低コストに満足する容器取り扱い機械を提供することである。

本発明によって、請求項１に記載の容器取り扱い機械が提供される。

さらに、本発明によって、請求項１２に記載の機械が提供される。

以下に、本発明の好ましい非制限的な実施形態を、添付図面を参照して実施例として説明する。

簡明さのために一部を省略したラベリング機械の透視図である。 図１のラベリング機械のスリップリングの拡大透視図である。 図１のラベリング機械のスリップリングの拡大透視図である。 図２および３のスリップリングの長手断面図である、 図１のラベリング機械のエンコーダの拡大展開透視図である。

図１の数字１は、瓶、ポット、缶等の容器のための容器取り扱い機械の全体を示す。

さらに正確には、図１の数字１は複数のラベル（図示されない）をそれぞれの容器２に貼付するためのラベリング機械を示す。

ラベリング機械は、実質的に、
円弧形状の通路Ｐに沿ってラベルが貼付される容器２（図１には１つだけが示される）を運搬するための回転コンベヤ３と、
上昇位置と降下位置の間で軸Ａに平行に移動可能な複数のベル形状要素５を突出させて支持する管状支持構造４と、
通路Ｐに沿って動いている関連する容器２上にラベルが貼付されるラベリング群（図示されない）と、を含む。

より詳細には、回転コンベヤ３は使用中縦の軸Ａの周りを回転可能なホイール６を実質的に含み、周辺の円周縁部上にそれぞれの容器２のための複数の支持要素９を画定する。

ホイール６は図示されないモータによって軸Ａの周りを回転駆動される。

支持要素９はそれぞれのベル形状要素５の下部に配置される。さらに正確には、支持要素９およびベル形状要素５は関連する容器２の底部および頂端部をそれぞれ支持する。

ラベリング機械はそれぞれの容器２上に異なる種類のラベルを貼付しても良い。

ラベルの非制限的な実施例は、低温糊ラベル（この場合糊の温度は約２０〜２５℃である）、ホットメルトラベル（この場合、糊の温度は約１５０℃である）、プリカットラベル、リール上に貼付される非切断ラベル、自己接着ラベルおよび糊なしラベルである。

ラベリング機械はスリップリング１５をさらに含む。

スリップリング１５はラベリング機械の回転部品と固定供給ユニット間の信号および力の伝達が意図される。

例えば、スリップリング１５は、ラベリング機械の回転部品と固定供給ユニットの間に油圧、空気圧および電力と信号を伝達することができる。

本実施形態において、スリップリング１５はラベリング機械の回転部品に電力および制御信号の両方を供給することが意図される。

スリップリング１５は、実質的に、
ラベリング機械１の固定構造に固定されたフレーム１６に固定されたステータ１７と、
ホイール６と一体的に軸Ａの周りを回転し、電力と制御信号の両方が供給されるようにステータ１７に電気的に接続された中空シャフト１８とを含む（図２〜６）。

より詳細には、フレーム１６は軸Ａに直交するプレート２０および軸Ａに平行の一対の円柱２１を含む。円柱２１はプレート２０およびラベリング機械１の固定構造の両方に接続される。

ステータ１７は中空であり、
ステータ１７が軸Ａの周りを回転するのを防止するために、円柱２１の１つに結合した付属品２３を備えるフランジ２２と、
フランジ２２、２６の間に軸状に挿入された主本体２４と、を実質的に含む（図２〜４）。

さらに正確には、付属品２３は腕（ａｒｍ）２５および円柱２１の１つに嵌合するＣ形状の要素２８を含む。

詳細には、腕２５は実質的に軸Ａに対して放射方向に展延し、軸Ａの反対側の端部に要素２８を保持する。

シャフト１８はステータ１７に対して同軸であり、ステータ１７内を部分的に展延し、ベアリング（図示されない）を経由してステータ１７によって支持される。

シャフト１８はフランジ２６と一体的に作られる。

ホイール６は主シャフト（図示されない）を経由してモータ（図示されない）によって回転駆動される。

シャフト１８はさらに他のシャフト１４（図１および３）に接続されて回転駆動され、次いでそれらの主シャフトによって軸Ａの周りに回転駆動される。

モータはいわゆる「湾曲リニアモータ」であり、実質的に電流が供給される複数の固定コイルと、実質的に永久磁石のリングから成るロータを含み、磁気的にコイルと結合される。

替りに、モータはいわゆる「トルクモータ」とすることもできよう。

ラベリング機械は、ステータ１７とシャフト１８の間に画定される空洞３１内に収容されたエンコーダ３０を含み、軸Ａに対してホイール６の少なくとも角度位置を検出するようにされ、シャフト１８およびステータ１７に接続されたステータ３３と一体的に回転可能なロータ３２を含むのが有利である（図４および６）。

詳細には、スリップリング１５は軸Ａに沿って展延し、プレート２０の側部に配置された頂部の軸状端部３５と、端部３５に対向してプレート２０の反対側に配置された底部の軸状端部３６を有する。

スリップリング１５の頂部の軸状端部３５は、フランジ２２およびシャフト１８の軸状頂部端部４０を含む。さらに、頂部軸状端部３５は軸Ａの周りに環状の空洞３１を画定する。

スリップリング１５の底部軸状端部３６はフランジ２６およびシャフト１８の端部４０に対向する底部軸状端部を含む。

さらに正確には、フランジ２２は一対の環状肩（ｓｈｏｕｌｄｅｒ）３８および肩３８の間に展延する主本体３９を含む。肩３８は互いに平行で軸Ａと直交するそれぞれの面上にあり、本体３９は管状（図４）である。

空洞３１は肩３８と軸状に境界を有し、本体３９および端部４０と放射状に境界を有する。

さらに正確には、端部４０は空洞３１と軸Ａに対して放射状内側位置に境界を有し、本体３９は空洞３１と放射状外側位置に境界を有する。

スリップリング１５はホイール６の上部に配置され、ラベリング機械１の最上部部分を画定する。

また、スリップリング１５はフランジ２２に保持された電気コネクタ４６と、付属品２３から突起し蝶番連結された腕４７に保持された電気コネクタ４５を含む。

電気コネクタ４６はエンコーダ３０に電力と制御信号を供給するようにされる。

さらに、スリップリング１５はフランジ２６に蝶番連結された電気コネクタ４９を含み、流体密封入口４８が設けられる。

コネクタ４５は固定供給ユニットによって電力および／または制御信号を供給され、それらの電力および／または制御信号をステータ１７に供給する。

それらの電力および／または制御信号はステータ１７とシャフト１８の間の接続を経由してシャフト１８に届き、次いでコネクタ４９を経由して回転コンベヤ３に届く。

エンコーダ３０のロータ３２はシャフト１８に固定された管状要素４２および要素４２を取り囲む平坦なディスク４３を含む。

ステータ３３はスリップリング１５のステータ１７に固定され、互いに接続され互いに平行なそれぞれの面上に横たわる一対の円弧形状要素４４を含む。

本実施形態において、エンコーダ３０はいわゆる絶対エンコーダであり、ホイール６のモータに回転コンベヤ３の角度位置に伴うフィードバック制御信号を提供するためにも用いられる。

使用において、回転コンベヤ３はモータによって軸Ａの周りを回転駆動される。

ラベリング群は通路Ｐに沿って動く関連する容器上にラベルを貼付する。

回転コンベヤ３が回転すると、スリップリング１５はラベリング機械の回転部品に電力および制御信号を供給する。

さらに正確には、ステータ１７の電気コネクタ４５はシャフト１８の電気コネクタ４８に電力および制御信号を伝える。

エンコーダ３０の要素４４はステータ１７に固定されるが、エンコーダ３０のディスク４３は軸Ａの周りをシャフト１８と一体的に回転する。

エンコーダ３０はディスク４３の角度位置、したがって、回転コンベヤ３の軸Ａの周りの角度位置を検出する。

エンコーダ３０の出力はラベリング動作の運転および回転コンベヤ３の軸Ａの周りの回転の両方に用いられる。

さらに、エンコーダ３０の出力はモータにそれらのモータのロータの角度位置に関するフィードバック信号を供給するのに用いられる。

本発明によって作られた容器取り扱い機械１の特徴の解析から、その得られる利点は明らかである。

詳細には、エンコーダ３０がスリップリング１５の内部に収容されるため、もはやエンコーダ３０と回転コンベヤ３のシャフトの間に伝達群は必要ない。

したがって、上記伝達群に起因する機械的な遊びが省かれるので、エンコーダ３０の全体精度が非常に高くなる。

さらに、エンコーダ３０は、それらのエンコーダ３０によって行われる測定を損なう恐れのある大きな振幅の振動に影響されない。

最終的に、スリップリング１５およびエンコーダ３０はその設計を変更することなくステータ１７にフランジ２２を設けるのみで、容器取り扱い機械１に固定することのできるモジュールを形成する。

容器取り扱い機械１がラベリング機械である場合、エンコーダ３０の測定の精度は最も重要であり、したがって、上記利点は特に関連性がある。

実際に、この場合、シャフト位置の非常に小さな測定エラーさえラベルの最終貼付位置に大きなエラーを招き得る。

容器取り扱い機械１の回転コンベヤ３がいわゆる「湾曲リニアモータ」またはいわゆる「トルクモータ」によって回転駆動される場合、エンコーダ３０はそれらのモータにモータの位置に関するフィードバック信号を供給するためにも有利に用いられる。これらのフィードバック信号はモータの磁石部品との磁気相互作用に起因するエラーのないことが有利である。

上述の利点は、回転部品に信号と電力を供給するためのスリップリングおよび少なくとも１つの回転部品の角度位置を測定するためのエンコーダを含むあらゆる種類の回転機械に変更なく適用される。

最終的に、請求項の保護の範囲から逸脱することなく、容器取り扱い機械１に修正と変更を加えることができるのは明らかである。

Claims (12)

1. 軸（Ａ）の周りを回転可能で、それぞれの容器（２）と協働するようにされた複数の保持要素（９）を支持する回転コンベヤ（３）と、
   前記軸（Ａ）の周りを前記回転コンベヤ（３）と一体的に回転可能な第１ロータ（１８）、および使用中に電力と制御信号の少なくとも１つを前記第１ロータ（１８）と交換する第１ステータ（１７）を含み、前記第１ステータ（１７）が前記回転コンベヤ（３）に対して固定されるリップリング（１５）を備える容器取り扱い機械（１）であって、
   前記第１ステータ（１７）と前記第１ロータ（１８）の間に画定される空洞（３１）内に収容され、少なくとも前記軸（Ａ）に対して前記回転コンベヤ（３）の角度位置を検出するようにされ、前記第１ロータ（１８）と一体的に回転可能な第２ロータ（３２）および前記第１ステータ（１７）に接続された第２ステータ（３３）を含むエンコーダ（３０）を含むことを特徴とする容器取り扱い機械。
2. 前記スリップリング（１５）が、前記軸（Ａ）に沿って展延し、前記回転コンベヤ（３）の反対側に配置された第１軸状端部部分（３６）および前記空洞（３１）を画定する前記回転コンベヤ（３）の反対側に配置された第２軸状端部部分（３５）を含むことを特徴とする請求項１に記載の容器取り扱い機械。
3. 前記第１ロータ（１８）が前記第１ステータ（１７）内に同軸状に収容され、前記第１ステータ（１７）が互いに軸状に間隔を置く２つの肩（３８）を含み、前記空洞（３１）が前記肩（３８）の間で軸状の境界を有し、前記第１ロータ（１８）と前記第１ステータ（１７）による放射状の境界を有することを特徴とする請求項２に記載の容器取り扱い機械。
4. 前記第１ステータ（１７）が前記空洞（３１）を画定するフランジ（２２）を含み、前記フランジ（２２）が前記機械（１）の固定構造に結合された接続要素（２８）を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の容器取り扱い機械。
5. 前記スリップリング（１５）が使用中に前記回転コンベヤ（３）上に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の容器取り扱い機械。
6. 前記第１ステータおよびロータ（１７、１８）が前記第２ステータおよびロータ（３３、３２）にそれぞれ直接接続されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の容器取り扱い機械。
7. 前記回転コンベヤ（３）を回転駆動するようにされたモータを含み、前記モータが交流電流を供給することのできる少なくとも１つの固定コイルと、前記コイルに磁気的に結合された少なくとも１つの永久磁石を含む第３ロータを含み、前記第３ロータが前記エンコーダ（３０）の測定に基づいて制御可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の容器取り扱い機械。
8. 前記第１ステータ（１７）および前記第１ロータ（１８）が、互いに電気的、油圧的または空気圧的に接続されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の容器取り扱い機械。
9. 前記第１ステータ（１７）およびロータ（１８）が互いに電気的に接続されることを特徴とする請求項８に記載の容器取り扱い機械。
10. 前記エンコーダ（３０）に電力および電気信号の少なくとも１つを供給するようにされた電気コネクタ（４６）を含み、前記電気コネクタ（４６）が少なくとも部分的に前記スリップリング（１５）の前記第１ステータ（１７）によって画定されることを特徴とする請求項９に記載の容器取り扱い機械。
11. 前記回転コンベヤ（３）にラベルを貼付すべき容器（２）を供給することができ、その出力としてラベルを貼付した容器（２）を供給するようにされたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の容器取り扱い機械。
12. 軸（Ａ）の周りを回転可能な回転コンベヤ（３）と、
    前記軸（Ａ）の周りを前記回転コンベヤ（３）と一体的に回転可能な第１ロータ（１８）と、前記第１ロータ（１８）に機能的に接続され、前記回転コンベヤ（３）に対して固定された第１ステータ（１７）を含むスリップリング（１５）と、
    を含む機械（１）であって、
    前記第１ステータ（１７）および第１ロータ（１８）がその間に空洞（３１）を画定し、
    前記機械（１）が前記空洞（３１）内に収容され前記軸（Ａ）に対して少なくとも前記回転コンベヤ（３）の角度位置を検出するようにされたエンコーダ（３０）をさらに含み、
    前記エンコーダ（３０）が、前記第１ロータ（１８）と一体的に回転可能な第２ロータ（３２）、および前記第１ステータ（１７）に接続された第２ステータ（３３）を含むことを特徴とする機械。

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