JP6924835B2 - 容器用の把持アーム及びそのような把持アームを有する把持装置 - Google Patents

Description

本発明は、特にボトル状容器を把持し、保持し、案内するための装置用の把持アーム及びそのような把持アームを有する把持装置に関する。

把持アームは、把持アームの把持部を開位置から把持位置に、又はその逆に移動させるための制御手段を備える装置の一部を形成する。把持アーム自体は、把持アームをその装置内に枢動可能（pivotably）に固定するためのベアリングピンを支持するための穴と、把持アームの把持部を把持位置から開位置又はその逆に移動させるためのエネルギー蓄積部と備える。

以下、用語「容器」によって理解される対象は、排他的な意図はないが、特に、ボトル状容器、すなわち、例えば、ガラス又はプラスチック製の飲料ボトルだけでなく、医薬品又は香料用のバイアルでもある。同様に、この用語に含まれるものには、ボトルと同様に、特に、首部又は開口部に向かって先細になる構造を呈する他のガラス又はプラスチック容器がある。

このような把持アームは、従来技術から基本的に知られており、容器の製造ライン処理に利用される。特に、洗浄、充填、又は密封の間、容器は、少なくとも一対の把持アームを有する把持装置によって入口の場所で把持され、次いで、プロセス内の次の場所に移送される。

このような装置は、例えば、国際公開第２００６／０８９６１０号パンフレットに開示されている。その中で「クランプグリップ」と称される、本明細書に記載された把持装置は、コンテナ輸送システムを対象とし、それにより、把持装置は、２つの把持アームを有しており、把持位置と開位置との間で切り替わることができる。把持装置の解放又は開放プロセス、すなわち把持アームの把持位置から開位置への切替えは、例えば、螺旋バネ又は２つの把持アームに力を印加する一対の反発しあう磁石の形態の開放手段を必要とし、それによって把持装置が開放する。把持アームは、通常、制御部からの力が作用しないときに所定の初期位置に自動的に戻る。また、これにより、従来技術から一般に知られているように、制御部は、機械的に作動する制御カムとして実施され、その力、すなわち、主として把持アームの撓みも、各把持アームに取り付けられた板バネの形態のバネ手段によってバランスがとられ或いはそれぞれ緩衝される。よって、バネ手段は、把持される容器の材料公差又は曲がった容器によって引き起こされる把持到達範囲の逸脱を補償するように把持アームを補助し、これにより、確実な把持を可能にし、容器への損傷を防止する。

同様に公知な類似の把持装置がドイツ実用新案明細書ＤＥ ２０ ２００５ ００２ ９２４Ｕに記載されている。そこでは、バネは、一対の把持アームを開放するための開放手段として使用されている。

しかしながら、無塵環境においては、上記した従来の把持装置は、衛生上の問題を伴い、これは、特に、飲料、ジュース又はベビーフードの瓶詰めのような衛生に敏感な分野で使用される場合に不利であることが判明している。従来技術から知られている把持アームの上述した個々の部品、特に、それぞれの取り付け手段を備えた螺旋バネ及び板バネだけでなく、使用される磁石もほこり及び／又は他の汚染物質を収集するため、望ましくない細菌が蓄積する可能性がある。

個々の把持アームの部品の数は、同様に、製造及び組立、並びに保守及び洗浄の両方の点で不利である。よって、すべての構成部品を入手して把持アームを完成又はそれぞれ機能させるために、ロジスティクス注文及び配送を行う必要がある。さらに、把持アームを組み立てるために追加の組み立て工程が必要である。

本発明の課題は、汚染及び細菌のない状態に容易に保つことができ、極力少ない個別の部品を有するような把持アームを提供することである。

上記課題は、把持アーム上に一体的に形成され弾性的に撓み可能であり、鏡面反転構造の把持アーム装置のバネ舌部と動作可能に係合している又は係合するバネ舌部を備えるエネルギー蓄積部によって、前述の把持アームにおいて解決される。

用語「一体的」は、特に、一体化されている又は密接していることとして理解される。用語「バネ舌部」は、排他的ではないが、特に、その材料及び／又は構造的性質故にその長さの少なくとも一部に沿って可撓性であり、いかなる外力の印加もない場合に初期／定位置に戻る／立ち返る、弾性又はバネ負荷端部片として理解される。バネ舌部の一端は、それによって開いた又はそれぞれ取り付けられていない構成であり、バネ舌部の反対側の端部は、物体、この場合、把持アームに取り付けられるか又は形成される。バネ舌部は、好ましくは、１つの曲げ自由度しか有さず、すなわち、バネ舌部は、本質的に、１つの平面に沿ってのみ曲がることができる。これにより、バネ舌部は、バネ舌部に加えられる力の位置にかかわらず、実質的に幅全体を均一に撓ませるように設計されることが好ましく、よって、バネ舌部の軸又は長さのそれぞれに沿って、全く或いは少なくとも著しいねじれは生じない。したがって、エネルギー蓄積部として作用するバネ舌部は、能動的に係合されたときにより安定に動作し、引っ張った状態又は撓んだ状態で把持アームに力をかけるか又は把持アームから離れるように力をかける。

このように、従来の把持アームに通常使用される別個のバネ又は磁石対が不要となり、それによって汚染物を引き付ける横穴又は盲穴或いはエネルギー蓄積のための同様な収容部を有さず、実質的により衛生的な把持アームに対する１つのピース構成を実現することができる。これにより、把持アーム上の組立工程を必要とする従来のエネルギー蓄積部がもはや必要ではないため、製造コストや保守及び修理における脆弱性をかなり低減することにつながる。その結果、把持アームに対する構造部品の数、並びに例えば表面の凹み及び溝のような細菌及び汚染の温床となる接触面がかなり減少される。

本発明の１つの有利な構成では、バネ舌部は、端部片と、端部片に向かって先細になるバネ舌部突起とを備える。これにより、バネ舌片は、早期の材料の亀裂又は破損を防止するように、曲げられている際に把持アーム上にて十分に可撓性があり、同時に安定した配置又は構成をとる。さらに、その弾性可撓性のために、バネ舌部突起は、本質的にエネルギー蓄積部の機能を引き継ぎ、その一方で端部片は、変動なく力を誘導し、作用させ、又は伝達するように十分に安定且つ／又は剛性のある設計となされている。

バネ舌部が把持アーム対のための閉鎖手段として機能することができるように、２つの把持アームのバネ舌部を互いに接続する必要がある。バネ舌部、特にその端部片は、有利には、把持装置の鏡面反転把持アームのバネ舌部、特にその溝と動作可能に係合するように構成されたスロット（又は切欠部／切除部）をこの端部に備える。これにより、かかる動作係合は、特に、横重ね継手として構成することができる。

同様に、バネ舌部が穴の軸方向において把持アームと実質的に同じ幅を有することは有利である。このため、バネ舌部同志は、容易に互いに滑り落ちてそれらの動作係合をなくすことはあり得ない。

好ましくは、バネ舌部、特にその端部片は、弛緩状態又は非撓み状態において、鏡面反転把持アームに面する把持アームの側面からある距離をおいて配置される。この有利な構成により、バネ舌部が把持アームを特にその側面に向かって撓むことができるので、バネ舌部が開放手段として機能することが可能となる。

把持アームの前部又は端部のいずれかに作用可能な異なる制御手段を使用することができるようにするために、エネルギー蓄積部は、穴と把持部との間及び／又は穴と把持アームの端部との間に構成される。

プラスチックから対象物を製造することは、安価で迅速である。したがって、把持アームは、有利には、特に繊維強化プラスチックから１つのピースで製造され、これにより把持装置にすぐに使用することができる。繊維強化材は、高い比剛性及び強度の繊維強化プラスチック化合物により可能となる。従来の把持アームは、ステンレス鋼からなり、したがって比較的高価である。さらに、対象の装置の動作中に、金属把持アームが時折曲がることが分かっており、これは、一方では、装置が動作中であるときに識別することを困難とさせ、他方では、把持され輸送されるべき容器並びに／若しくは容器及び／又は他の取付具を移送／受け入れる対向配置された把持アームを損傷することにつながり得る。しかしながら、把持アームがプラスチックから作られる場合、それらは射出成形によって使い捨て品として非常に安価に製造することができる。さらには、プラスチックは、ステンレス鋼よりもこの用途にとってより良好な特性を有するため、把持アームの過負荷が、曲げにつながらず、むしろボトルへのその後の損傷を伴わない即座の破損につながり、これは過負荷の把持アームを直ちに識別することを可能にする。また、その１つのピース構成のために、把持アームは、非常に迅速かつ経済的に交換することができる。同様に、従来使用されているような金属又はステンレス鋼とは異なり、プラスチックは、水による洗浄の摩耗の兆候をほとんど示さない。その結果、プラスチックから形成された把持アームは、摩耗後に困難なく取り外すことができ、かなりの費用又はリードタイムを要することなく、且つ構成部品として把持装置を組み込んだシステムを長時間停止させることなく、容易に取り換え可能な製品を提供することになる。

さらなる有利な構成では、把持部は、把持アームの下側から上側に向かってテーパ状及び／又は階段状の輪郭を呈する。これは、ボトルネックの利点、特にボトルがそれらの首部のリング又はカラーの下に把持され、これにより安定して輸送され得るという利点を有する。

好ましくは、把持アームは、把持アーム上に一体的に形成され、制御手段からの力及び／又は撓みを補償するように弾性的に撓み可能であるバネ棒を備え、それによって、バネ棒は、把持アームと共に閉鎖した円周凹部を形成する。本発明は、同様に、少なくとも一対の前述の請求項の１つに係る把持アーム及び鏡面反転構成の把持アームと、把持アームの把持部を開位置から把持位置へ又はその逆に移動させるための制御手段とを備える把持装置に関する。

以下、把持アーム及び把持装置の実施形態の更なる有利な構成を説明する。

制御手段／ユニットは、上述したように、一対の把持アーム間の制御カムとして構成することもできる。これにより、その位置に応じて、制御手段/ユニットは、把持装置の開放手段（穴と把持部との間の位置付け）又は閉鎖手段（穴と端部との間の位置付け）のいずれかとして作用する。

代わりに、把持アームは、把持アームがベアリングピン上に回転可能に固定されるように配置されている場合に、ベアリングピンを介して直接作動させることができる。そのため、レバーは、回転可能に搭載されたベアリングピンの上端又は下端に構成され、そのベアリングピンの作動又は各回転により把持アームを同時に旋回させることができる。これにより、鏡面反転の把持アームは、それ自体のレバーによって又は他のベアリングピンの歯付き要素と動作可能に係合するベアリングピンの歯付き要素によって同期して作動される。

制御手段が開放手段か又は閉鎖手段として構成されているかに応じて、エネルギー蓄積部は、把持装置を自動的に初期位置にするために、逆閉鎖手段又は開放手段として作用する。初期位置は、エネルギー蓄積部の機能に応じて、把持位置又は開位置のいずれかとすることができる。

バネ舌部は、真っ直ぐな又は湾曲した構成であってよく、把持アームの端部又は把持部のいずれかに向けられることができる。バネ舌部、特にそれらの端部片は、例えば把持位置において把持アームに対して実質的に静止しているので、バネ舌部が把持アームからさらに離れるように方向付けられるか、或いは非撓み状態又は曲げられていない状態において端部片が把持アームの側面からさらに離れることによって、弾性バネ力は増大し得る。

本発明の把持アームの好ましい例示的な実施形態を、以下の図面に基づいて詳細に記載し説明する。
図１は、本発明の把持アームの上側の図である。 図２は、図１の本発明の把持アームを有する把持装置の図である。 図３は、図２の把持装置の斜視図であり、分解した状態と組み立てた状態の両方を示している。 図４は、図１又は図２から取り出した本発明の把持アームと、横重ね継手に適した鏡像反転構成の図２から取り出した把持アームとの、更なる構成におけるバネ舌部の図である。

本発明に係る把持アーム２は、図１の斜視図に示されている。

把持アーム２は、好ましくは、長円形であり、前部１２と端部１４とに分割されている。把持アーム２は、特にボトル状容器を把持し、保持し、案内するための装置を対象とする。この装置は、把持アーム２の把持部５を開位置から把持位置に移動させるための回転可能に搭載された制御カムを備える。ここには図示されていないが、ベアリングピンを支持する穴１０は、２つの部分１２及び１４の間に配置されるか、或いは把持アーム２を装置内に枢動可能に固定するための２つの部分間の境界にそれぞれ位置する。バネ舌部６は、把持アーム２の把持部５を把持位置から開位置に移動させるための開放手段として前部１２に構成されている。バネ舌部６と把持アーム２、特に、バネ舌部６の端部片に対して把持アーム２の側方に向かって開いている前部１２との間には、凹部８が形成されている。この開口は、把持アーム２に対するバネ舌部６の最大撓みを本質的に規定する幅を有する。把持装置は、ここには図示されていないが鏡面反転構成の第２の把持アームの把持部と相互作用する把持部５によって容器の把持及び保持が可能となる。バネ棒１６は、制御カムを介して把持アーム２に加えられる力及び／又は撓みを緩衝し、補償するために、端部１４に構成される。これにより、バネ棒１６は、把持アーム本体の端部１４に一体的に形成されている。バネ棒１６は、端部１４と共に閉鎖した凹部９を形成し、バネ棒１６にバネの移動又は弾性撓みのそれぞれに必要なスペースを提供する。把持アーム２は、プラスチック、好ましくは繊維強化ポリエーテルエーテルケトンから１つのピースとして製造される。把持部５は、把持アーム２の下側から上側に向かって、テーパ状で階段状の輪郭を呈している。穴１０は、把持アーム２の上側から下側までの連続したドリル穴に対応し、円形断面を有し、穴１０の対称軸に対応するピボット軸４を画定する。これにより、ピボット軸４は、上側及び下側に垂直に延びる。開放手段６とは別に、把持アーム２は、射出成形工程プラスチックから一体的に製造することができる。

図２は、図１の本発明の把持アームを有する把持装置の技術的な図を示す。

把持アーム２、３の把持アーム対に加えて、制御カム１１はまた制御手段、特に閉鎖手段として示され、この閉鎖手段は支持要素１８に回転可能に搭載され、把持アーム対の端部間、特に、バネ棒間に配置される。把持アーム２、３は、固定ボルトによって回転可能に搭載され、支持要素１８に固定される。図面は、把持装置の把持位置と開位置の両方を示している。把持位置では、把持アーム２、３のバネ舌部６は相互作用し、これにより撓むことによって弾性的に曲がるか或いは互いに力を及ぼしあう。そして、制御カム１１の力がもはや把持アーム２、３の端部に作用しなくなるとすぐに、バネ舌部６、６’はそれらの元の真っ直ぐな形状を再びとることができるように互いに押し離される。

図３は、図２からの把持装置の斜視図であり、分解図及び組み立てられた状態の両方が示されている。さらに、制御カム１１及び固定ボルト２０を挿入することができる凹部が支持要素１８に認められる。固定ボルト２０は、支持要素１８に固定するためのねじ山を下部に有し、把持アーム２、３の穴のための支持体として中央領域に円筒形部を有し、上部にボルトヘッドを有する。

図４は、横重ね継手の形態で動作可能に係合するのに適した、図１又は図２から取り出した本発明の把持アーム２と鏡像反転構成の図２から取り出した把持アーム３との有利な構成として、バネ舌部６、６’を示す描写図である。この動作可能な係合によって、バネ舌部６、６’は、常に一緒に連結されて閉鎖手段として作用することができる。各切欠部／切除部１９、１９’は、それぞれバネ舌部６、６’の端部片１３、１３’に構成されている。バネ舌部突起１５の長さ方向における切欠部１９の幅は、バネ舌部突起１５’の長さ方向に垂直な端部片１３’又は切欠部１９’の厚さ／深さに対応する（平行な破線参照）。逆に、切欠部１９’の幅についても同様である。バネ舌部６、６’は互いに同一に構成されて鏡像反転されており、切欠部１９、１９’はバネ舌部６、６’内の同一位置に形成されているので、切欠部１９、１９’の厚さ及び幅は、この場合それぞれ同じ大きさであり、切欠部１９、１９’の表面領域は正方形である。

図１の寸法
ｒ：１３５．４７ｍｍ、ｓ:６４.５３ｍｍ、ｔ：７１ｍｍ、ｕ：５０.３６ｍｍ、ｖ：１０.１９ｍｍ、ｗ：６.７ｍｍ、ｘ：１.２ｍｍ、ｙ：２.８ｍｍ、ｚ：１.２１ｍｍ

図２の寸法
ａ:９０ｍｍ, ｂ:３３．２ｍｍ, ｃ:５７ｍｍ, ｄ:７２ｍｍ
以下の項目は、国際出願時の特許請求の範囲に記載の要素である。
（項目１）
特にボトル状容器を把持し、保持し、案内するための装置用の把持アーム（２）であって、
前記把持アームの把持部（５）を開位置から把持位置へ又はその逆に移動させる制御手段（１１）を備えており、
前記把持アーム（２）を前記装置内に枢動可能に固定するためのベアリングピン（２０）を支持するための穴（１０）と、前記把持アームの前記把持部（５）を前記把持位置から前記開位置へ又はその逆に移動させるためのエネルギー蓄積部と、を有し、
前記エネルギー蓄積部は、前記把持アーム上に一体的に形成されているとともに弾性的に撓み可能なバネ舌部（６）を備えており、
前記バネ舌部（６）が、鏡面反転構造の前記装置の把持アーム（３）のバネ舌部（６’）と動作可能に係合している又は係合することを特徴とする、把持アーム（２）。
（項目２）
前記バネ舌部（６）は、端部片（１３）と、前記端部片（１３）に向かって先細になるバネ舌部突起（１５）と、を備えることを特徴とする、項目１に記載の把持アーム（２）。
（項目３）
前記バネ舌部（６）、特にその端部片（１３）が、前記鏡面反転の把持アーム（３）の前記バネ舌部（６’）、特にその端部片と、横重ね継手の形態で動作可能に係合するように構成されていることを特徴とする、項目１又は２に記載の把持アーム（２）。
（項目４）
前記バネ舌部（６）は、前記穴（１０）の軸方向において前記把持アーム（２）と実質的に同じ幅を有することを特徴とする、項目１〜３のいずれか一項に記載の把持アーム（２）。
（項目５）
前記バネ舌部（６）、特にその端部片（１３）は、弛緩状態又は非撓み状態において、前記鏡面反転の把持アーム（３）に面する前記把持アーム（２）の側面（１７）から距離をおいて配置されていることを特徴とする、項目１〜４のいずれか一項に記載の把持アーム（２）。
（項目６）
前記エネルギー蓄積部は、前記穴（１０）と前記把持部（５）との間及び／又は前記穴（１０）と前記把持アーム（２）の端部（１４）との間に構成されることを特徴とする、項目１〜５のいずれか一項に記載の把持アーム（２）。
（項目７）
前記把持アーム（２）は、特に繊維強化プラスチックから１つのピースで製造されていることを特徴とする、項目１〜６のいずれか一項に記載の把持アーム（２）。
（項目８）
前記把持部（５）は、前記把持アーム（２）の下側から上側に向かってテーパ状及び／又は階段状の輪郭を呈することを特徴とする、項目１〜７のいずれか一項に記載の把持アーム（２）。
（項目９）
前記把持アーム（２）は、前記把持アーム上に一体的に形成されているとともに前記制御手段からの力及び／又は撓みを補償するように弾性的に撓み可能であるバネ棒（１６）を備えており、
前記バネ棒（１６）は、前記把持アーム（２）とともに閉鎖した円周凹部（９）を形成していることを特徴とする、項目１〜８のいずれか一項に記載の把持アーム（２）。
（項目１０）
少なくとも、項目１〜９のいずれか一項に記載の把持アーム（２）と鏡面反転構造の把持アーム（３）の一対のアームと、各把持アーム（２、３）の把持部（５）を開位置から把持位置へ又はその逆に移動させるための制御手段（１１）と、を備える、把持装置（１）。

１： 把持装置
２： 把持アーム
３： 鏡面反転の把持アーム
４： 把持アームのピボット軸
５： 把持部
６： 把持アーム２のバネ舌部
６’： 把持アーム３のバネ舌部
７： 制御軸
８： バネ舌部のための凹部
9： バネ舌部のための凹部
１０： 穴
１１： 制御カム
１２： 前部
１３： バネ舌部６の端部片
１３’： バネ舌部６’の端部片
１４： 端部
１５： バネ舌部６のバネ舌部突起
１５’： バネ舌部６’のバネ舌部突起
１６： バネ棒
１７： 把持アーム２の側面
１８： 支持要素
１９： バネ舌部６の切欠部／切除部
１９’： バネ舌部６’の切欠部／切除部
２０： 固定ボルト

Claims (9)

1. 特にボトル状容器を把持し、保持し、案内するための装置用の把持アーム（２）であって、
   前記把持アームの把持部（５）を開位置から把持位置へ又はその逆に移動させる制御手段（１１）を備えており、
   前記把持アーム（２）を前記装置内に枢動可能に固定するためのベアリングピン（２０）を支持するための穴（１０）を有し、
   前記把持アーム上に一体的に形成されているバネ舌部（６）が、前記把持部（５）を前記把持位置から前記開位置へ又はその逆に移動させるためのエネルギー蓄積部の一部を形成しており、
   前記バネ舌部は、端部片と、前記端部片に向かって先細になるバネ舌部突起と、をさらに備えており、
   前記バネ舌部は、弾性的に撓み可能であり、第２の把持アームの第２のバネ舌部の端部片と動作可能に直接係合しており、
   第２の把持アーム（３）は、前記把持アームと鏡面反転構造であることを特徴とする、把持アーム（２）。
2. 前記バネ舌部（６）が伸びる方向が、前記鏡面反転の把持アーム（３）のバネ舌部（６’）が伸びる方向に交差しており、
   前記バネ舌部（６）、特にその端部片（１３）が、前記鏡面反転の把持アーム（３）の前記バネ舌部（６’）、特に第２の把持アーム（３）の端部片と係合していることを特徴とする、請求項１に記載の把持アーム（２）。
3. 前記バネ舌部（６）は、前記穴（１０）の軸方向において前記把持アーム（２）と実質的に同じ幅を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の把持アーム（２）。
4. 前記バネ舌部（６）、特にその端部片（１３）は、弛緩状態又は非撓み状態において、前記鏡面反転の把持アーム（３）に面する前記把持アーム（２）の側面（１７）から距離をおいて配置されてい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把持アーム（２）。
5. 前記エネルギー蓄積部は、前記穴（１０）と前記把持部（５）との間及び／又は前記穴（１０）と前記把持アーム（２）の端部（１４）との間に構成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把持アーム（２）。
6. 前記把持アーム（２）は、特に繊維強化プラスチックから１つのピースで製造されてい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把持アーム（２）。
7. 前記把持部（５）は、前記把持アーム（２）の下側から上側に向かってテーパ状及び／又は階段状の輪郭を呈す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把持アーム（２）。
8. 前記把持アーム（２）は、前記把持アーム上に一体的に形成されているとともに前記制御手段からの力及び／又は撓みを補償するように弾性的に撓み可能であるバネ棒（１６）を備えており、
   前記バネ棒（１６）は、前記把持アーム（２）とともに閉鎖した円周凹部（９）を形成してい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把持アーム（２）。
9. 少なくとも、請求項１〜８のいずれか一項に記載の把持アーム（２）と鏡面反転構造の把持アーム（３）の一対のアームと、各把持アーム（２、３）の把持部（５）を開位置から把持位置へ又はその逆に移動させるための制御手段（１１）と、を備える、把持装置（１）。

Images