JP7240095B2 - 容器を密封するための密封機械の排出装置用の排出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、それぞれのカテゴリーの独立請求項の序文による、密封機械の排出装置用の排出ヘッド、密封機械用の排出装置、及び容器を密封するための密封機械に関する。

公知の排出ヘッドを説明するために、図１及び図２を参照し、これらに基づいて、先行技術がより詳細に説明される。先行技術を本発明から区別するために、本発明による実施形態の特徴は引用符を有しない参照符号を備える一方で、公知の例の特徴を参照する参照符号は引用符を備える。

図１は、出願人の公知の排出ヘッド１’の構造を示し、図２は、動作状態にある図１の公知の排出ヘッド１’を示す。

図１によれば、排出ヘッド１’は、支持軸線３’及び摺動端部４’を有する支持要素２’と、密封機械の摺動プロファイルに沿って支持要素２’を摺動するための摺動要素５’と備える。摺動要素５’は摺動端部４’に配置され、支持軸線３’の方向に本質的に作用する力を支持要素２’に伝達することができる。公知の排出ヘッド１’において、摺動要素５’は丸い表面を有する。

動作状態において、排出ヘッド１’は、排出ロッドに接続されている。それによって、排出ヘッド１’及び排出ロッドは排出装置の一部を構成している。力は、支持要素を介して排出ロッドに伝達されることができる。

図２は、動作状態の出願人の公知の排出ヘッド１’を示す。それによって、排出ヘッド１’は、密封機械の摺動プロファイル６’に沿って摺動要素５’で摺動する。容器を押し下げて容器を排出する２つの機能を達成するために、摺動プロファイル６’は、高められたレベルを有する２つの部分を有する。この結果、摺動プロファイル６’の高められたレベルを有する一方の部分は、容器を押し下げる機能に対応し、そこにおいて、密封されるべき容器は、排出装置によって密封動作のために保持され、蓋の密封のために中心に置かれ、摺動プロファイル６’の高められたレベルを有する他方の部分は、容器を排出する機能に対応し、そこにおいて、密封された容器は、排出装置によって密封機械から排出される。容器を押し下げて容器を排出する手順の間に、排出ヘッド１’は、摺動プロファイル６’に沿って移動され、またその支持軸線３’の周りを回転することができる。摺動要素５’の丸い表面は、摺動プロファイル６’に沿って摺動運動を行う。それによって、丸い表面は、丸い表面と摺動プロファイル６’との間に潤滑膜が形成されるように、（図示されていない）オイルジェットによって潤滑される。

また、特許文献１には、容器のネックにキャップをねじ込むための装置が開示され、特許文献２には、ねじ山付きキャップの容器への取り付けを検査するための装置が開示され、特許文献３には、容器用の保持装置を有する、容器を受容するための装置が開示され、特許文献４には、クロージャを容器に適用するための装置が開示され、特許文献５には、容器にキャップをねじ込むための装置が開示されている。

欧州特許出願公開第１４０５８１９号明細書 欧州特許出願公開第１１０３５１３号明細書 独国特許出願公開第１９８５９９６３号明細書 欧州特許出願公開第０３６７００５号明細書 国際公開第２００５／０５４１１３号

公知の排出ヘッドの本質的な欠点は、それによって摺動プロファイルに沿って行われる運動が基本的に摺動運動であることである。この摺動運動は、摺動プロファイル及び摺動要素の摩耗を増加させる。更に、摺動プロファイルと摺動要素との間で潤滑膜が裂ける危険性がある。両方とも、密封機械の円滑な運転及びエネルギー消費に悪影響を及ぼす振動による密封機械における負荷を増加させる。特に、摩耗の増加の結果として、摺動プロファイル及び／又は摺動要素は頻繁に置き換えられなければならない。更に、潤滑膜を引き裂く危険性は、広範囲の潤滑を要求する。

従って、この先行技術に基づいて、本発明の目的は、密封機械の排出装置用の排出ヘッド、密封機械用の排出装置、及び容器を密封するための対応する密封機械を提供することであって、それらによって、磨耗が低減され、エネルギー消費が減少し、潤滑性が改善されて簡略化され、より一層の円滑な運転をもたらす。

この課題を解決する本発明の目的は、それぞれのカテゴリーの独立請求項の特徴によって特徴付けられる。

従属請求項は、本発明の特に有利な実施形態に関する。

この結果、本発明は、容器を密封するための密封機械の排出装置用の排出ヘッドに関し、該排出ヘッドは、支持軸線及び摺動端部を有する支持要素と、密封機械の摺動プロファイルに沿って支持要素を摺動するための摺動要素とを備え、摺動要素は、摺動端部に配置され、支持軸線の方向に本質的に作用する力が、摺動要素を介して支持要素に伝達されることができる。

本発明によれば、摺動要素は、回転可能な転がり要素として設計されて、動作状態において、支持要素は、摺動プロファイルに沿って回転可能な転がり要素上に展開されることができる。

すなわち、本発明の枠組みにおいては、摺動要素は、摺動プロファイルにおいて転がり運動を行う。摺動要素は、回転運動を行うために支持要素に対して自由に回転することができる。これは、本質的に２つの異なる軸線の周りである。一方は、支持軸線の周りである。他方はまた、運動方向に対して垂直であって、摺動プロファイルにおいて摺動要素の運動の間に変化する軸線の周りである。これは、摺動要素が支持要素に堅固に接続され、摺動プロファイルにおいて純粋な摺動運動を行う先行技術とは対照的である。

本発明による排出ヘッドの本質的な利点は、摺動プロファイルにおける摺動要素の転がり運動によって、摺動要素及び摺動プロファイルの摩耗が低減されることである。その結果として、排出ヘッド及び摺動プロファイルの寿命、又は排出ヘッド及び摺動プロファイルの変更間隔や摺動形状を延長することができる。更に、密閉機械のエネルギー消費の低減及び振動による密閉機械における負荷の減少をもたらす、摺動プロファイルにおける摺動要素の転がり運動によって、より一層の円滑な走行が達成される。また、本発明による排出ヘッドは、排出ヘッドの潤滑性を向上させ、潤滑を簡略化する。

実際には非常に重要な実施形態において、排出ヘッドは、軸受要素を更に備え、軸受要素を介して、回転可能な転がり要素は、支持要素において取り付けられている。軸受要素によって、転がり要素の潤滑は簡略化され、転がり要素の転がり運動は改善され、転がり要素及び摺動プロファイルの摩耗は低減され、転がり要素及び摺動プロファイルにおける発熱は減少する。更に、排出ヘッドにおける転がり要素の位置決めは、軸受要素によって改善される。

軸受要素が支持要素に取り外し可能に接続されていると有利であることが証明されている。その結果として、軸受要素は別々に置き換えられることができ、それによって、コストが密封機械において低減されることができる。

また、軸受要素及び／又は回転可能な転がり要素が、硬化表面、特に硬質被膜を有することは有利である。このように、軸受要素及び／又は回転可能な転がり要素の摩耗が低減されることができ、それは、軸受要素及び／又は回転可能な転がり要素の寿命の延長をもたらす。

また、軸受要素及び／又は回転可能な転がり要素が、金属及び／又はプラスチック及び／又はセラミック材料及び／又は複合材料で作られていると有利である。これはまた、軸受要素及び／又は回転可能な転がり要素の摩耗を低減させ、それは、軸受要素及び／又は回転可能な転がり要素の寿命の延長をもたらす。

実際には非常に重要な別の実施形態において、排出ヘッドは、保持要素を更に備え、保持要素を介して、回転可能な転がり要素は、軸受要素に保持されている。保持要素によって、転がり要素の改善された固定が排出ヘッドにおいて達成される。更に、転がり要素の改善された潤滑性が達成される。

実際にはまた、ボール又は楕円体として設計された回転可能な転がり要素が有利であることが証明されている。その結果として、排出ヘッドの最適な直線的及び軸線方向の転がり運動が、摺動プロファイルにおいて保証される。

更に、排出ヘッドが、ばね要素を更に備え、ばね要素を介して、回転可能な転がり要素が、動作状態において、摺動プロファイルに対して押し付けられることができることは有利である。転がり要素と摺動プロファイルとの間の連続的な接触が、ばね要素によって保証される。また、転がり要素が摺動プロファイルに当接する接触力は、ばね要素を介して調整されることができる。転がり要素及び／又は摺動プロファイルの不均一性は、密封機械の一層の円滑な運転をもたらすばね要素を介して補償されることができる。

実際にはまた、渦巻ばねとして設計されたばね要素が有利であることが証明されている。これは、排出ヘッドの簡略化された構造を可能にする。

本発明は更に、排出ロッド及び本発明による排出ヘッドを有する、容器を密封するための密封機械用の排出装置に関する。

本発明はまた、排出装置及び摺動プロファイルを備える、容器を密封するための密封機械に関し、排出装置は、排出ロッド及び排出ヘッドを備え、排出ヘッドは、摺動要素を有し、摺動要素は、回転可能な転がり要素として設計され、排出ヘッドは、動作状態において、摺動要素を介して摺動プロファイルに沿って展開されることができる。

実際には非常に重要な実施形態において、摺動プロファイルは、回転可能な転がり要素を受け入れ、及び／又は案内するのに適した溝を有する。結果として、転がり要素と摺動プロファイルとの間のヘルツ応力が低減されることができる。更に、転がり要素の転がり運動及び案内が、摺動プロファイルにおいて改善されることができる。

また、硬化表面、特に硬質被膜を有する摺動プロファイルは有利である。結果として、摺動プロファイルの摩耗が低減されることができ、又は摺動プロファイルの寿命が延長されることができる。

更に、摺動プロファイルが、金属及び／又はプラスチック及び／又はセラミック材料及び／又は複合材料で作られていると有利であることが証明されている。結果として、摺動プロファイルの摩耗が低減されることができ、又は摺動プロファイルの寿命が延長されることができる。

密封機械は、好ましくは、しかし必ずしもではないが、摺動プロファイルが取り外し可能に接続された摺動プロファイル支持部を更に備えてもよい。この結果、摺動プロファイルは、密封機械において別々に置き換えられることができ、それは、密封機械のコスト低減をもたらす。

以下において、本発明は、概略図を参照してより詳細に説明される。

先行技術の公知の排出ヘッドを示す。 動作状態の摺動プロファイルにおける図１の公知の排出ヘッドを示す。 本発明による排出ヘッドの実施形態を示す。 排出ロッド及び図３による排出ヘッドを有する、本発明による排出装置の実施形態を示す。 動作状態の摺動プロファイルにおける、図３による本発明による排出ヘッドを示す。 図５による詳細図Ｘを示す。

既に述べられたように、図１及び図２は先行技術を示し、初めに詳細に既に説明されたので、更に議論の必要はない。

図３は、本発明による排出ヘッドの第１の実施形態を示し、排出ヘッドは、以下において全体として参照符号１で示される。図３～図６において使用される参照符号は、これらの図が本発明の実施形態に関するので、引用符を有していない。既に上述されたように、図１及び図２の参照符号のみが、これらが公知の先行技術に関するので、引用符を有する。

図３によれば、排出ヘッド１は、支持軸線３及び摺動端部４を有する支持要素２と、密封機械の摺動プロファイルに沿って支持要素２を摺動するための摺動要素５とを備える。それによって、摺動要素５は摺動端部４に配置され、支持軸線３の方向に本質的に作用する力を支持要素２に伝達することができる。摺動要素５は、ボールの形の回転する転がり要素として設計されている。排出ヘッド１は、軸受要素７及び保持要素８を更に備え、軸受要素７及び保持要素８を介して、回転可能な転がり要素５は、支持要素２に取り付けられ、又は保持されている。

図４は、図３の排出ヘッド１及び排出ヘッド１が取り外し可能に接続された排出ロッド９を示す。それによって、排出ヘッド１及び排出ロッド９は、容器を密封するための、図示されていない密封機械の排出装置１０の一部を形成する。動作状態においては、排出ヘッド１を介して排出ロッド９に力が伝達されることができる。排出装置１０は、密封機械の受け入れ装置１１に、その長手方向軸線１２に沿って移動可能に取り付けられ、長手方向軸線１２の周りに回転可能に取り付けられる。受け入れ装置１１は、次に、（図示されていない）受け入れベアリングによって密封機械の（図示されていない）保持装置に回転可能に取り付けられる。

第１のギヤリング１４が、受け入れ装置１１の上端部に設けられ、このギヤリングは、動作状態において密封機械の（図示されていない）第２のギヤリングと相互作用する。受け入れ装置１１及び排出装置は、第１のギヤリング１４を介して固有の回転に設定されることができる。しかし、摺動プロファイル６に沿った受け入れ装置１１及び排出装置１０の運動は、密封機械の保持装置を介して発生される。

図５は、動作モードにおいて図３による排出ヘッド１を有する排出装置１０を示す。 その際、排出ヘッド１は、密封機械の摺動プロファイル６に沿って回転する転がり要素５で摺動し、この摺動プロファイルは密封機械の摺動プロファイル支持部１５に接続されている。容器を押し下げて容器を排出する２つの機能を達成するために、摺動プロファイル６’は、高められたレベルを有する２つの部分を有する。それによって、摺動プロファイル６’の高められたレベルを有する一方の部分は、容器を押し下げる機能に対応し、そこにおいて、密封されるべき容器は、排出装置によって密封動作のために保持され、蓋の密封のために中心に置かれ、摺動プロファイル６’の高められたレベルを有する他方の部分は、容器を排出する機能に対応し、そこにおいて、密封された容器は、排出装置によって密封機械から排出される。容器を押し下げて容器を排出する手順の間に、排出ヘッド１は、摺動プロファイル６に沿って移動され、また排出装置１０の長手方向軸線１２の周りを回転することができる。回転する転がり要素５は、摺動プロファイル６において転がり運動を行う。摺動要素５は、回転運動を行うために支持要素２に対して自由に回転し、それによって、本質的に２つの異なる軸線の周りを回転することができる。一方は、支持軸線３の周りである。他方はまた、運動方向に対して垂直であって、摺動プロファイル６において回転する転がり要素５の運動の間に運動方向によって変化する軸線の周りである。これは、摺動要素５’が支持要素２’に堅固に接続され、摺動プロファイルにおいて純粋な摺動運動を行う先行技術とは対照的である。

図６は、図５による詳細図Ｘを示す。図示されるように、摺動プロファイル６は、回転可能な転がり要素５を受け入れ、及び／又は案内するように適している溝又は切欠き１６を有する。溝又は切欠き１６によって、回転する転がり要素５と摺動プロファイル６との間のヘルツ応力が低減されることができる。更に、摺動プロファイル６における回転する転がり要素５の転がり運動及び案内が改善されることができる。

Claims (15)

1. 容器を密封するための密封機械の排出装置（１０）であって、前記排出装置（１０）の下に配置された前記容器を保持し、前記容器を密封した後に、前記容器が前記密封機械から排出されることを可能にする排出装置（１０）用の排出ヘッド（１）であって、
   支持軸線（３）及び摺動端部（４）を有する支持要素（２）と、前記密封機械の摺動プロファイル（６）に沿って前記支持要素（２）を摺動するための摺動要素とを備え、
   前記摺動要素は、前記摺動端部（４）に配置され、前記支持軸線（３）の方向に本質的に作用する力が、前記摺動要素を介して前記支持要素（２）に伝達されることができ、
   前記摺動要素は、回転可能な転がり要素として設計されて、動作状態において、前記支持要素（２）は、前記摺動プロファイル（６）に沿って前記回転可能な転がり要素上で可動であり、
   前記回転可能な転がり要素は、前記支持軸線（３）の周りに回転可能であり、移動方向に対して垂直であって、移動方向に従って変化する軸線の周りに回転可能であることを特徴とする、排出ヘッド（１）。
2. 前記排出ヘッド（１）は、軸受要素（７）を更に備え、前記軸受要素（７）を介して、前記回転可能な転がり要素は、前記支持要素（２）上に取り付けられている、請求項１に記載の排出ヘッド（１）。
3. 前記軸受要素（７）は、前記支持要素（２）に取り外し可能に接続されている、請求項２に記載の排出ヘッド（１）。
4. 前記軸受要素（７）及び／又は前記回転可能な転がり要素は、硬化表面を有する、請求項２又は３に記載の排出ヘッド（１）。
5. 前記軸受要素（７）及び／又は前記回転可能な転がり要素は、金属及び／又はプラスチック及び／又はセラミック材料及び／又は複合材料で作られている、請求項２～４の何れか一項に記載の排出ヘッド（１）。
6. 前記排出ヘッド（１）は、保持要素（８）を更に備え、前記保持要素（８）を介して、前記回転可能な転がり要素は、前記軸受要素（７）に保持されている、請求項２～５の何れか一項に記載の排出ヘッド（１）。
7. 前記回転可能な転がり要素は、ボール又は楕円体である、請求項１～６の何れか一項に記載の排出ヘッド（１）。
8. 前記排出ヘッド（１）は、第１のばね要素を更に備え、前記第１のばね要素を介して、前記回転可能な転がり要素は、動作状態において、前記摺動プロファイル（６）に対して押し付けられることができる、請求項１～７の何れか一項に記載の排出ヘッド（１）。
9. 前記第１のばね要素は、渦巻ばねとして形成されている、請求項８に記載の排出ヘッド（１）。
10. 排出ロッド（９）及び請求項１～９の何れか一項に記載の排出ヘッド（１）を有する、容器を密封するための密封機械用の排出装置（１０）。
11. 請求項１０に記載の排出装置（１０）及び摺動プロファイル（６）を備える、容器を密封するための密封機械であって、
    前記排出装置（１０）は、排出ロッド（９）及び請求項１～９の何れか一項に記載の排出ヘッド（１）を備え、
    前記排出ヘッド（１）は、回転可能な転がり要素として設計された摺動要素を有し、前記排出ヘッド（１）は、動作状態において、前記摺動要素を介して前記摺動プロファイル（６）に沿って可動である、密封機械。
12. 前記摺動プロファイル（６）は、前記回転可能な転がり要素を受け入れ、及び／又は前記回転可能な転がり要素を案内するのに適した溝（１６）を有する、請求項１１に記載の密封機械。
13. 前記摺動プロファイル（６）は、硬化表面を有する、請求項１１又は１２に記載の密封機械。
14. 前記摺動プロファイル（６）は、金属及び／又はプラスチック及び／又はセラミック材料及び／又は複合材料で作られている、請求項１１～１３の何れか一項に記載の密封機械。
15. 前記密封機械は、摺動プロファイル支持部（１５）を更に備え、前記摺動プロファイル（６）は、前記摺動プロファイル支持部（１５）に取り外し可能に接続されている、請求項１１～１４の何れか一項に記載の密封機械。
    

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