(57)【要約】      （修正有）【課題】コンパクトなサイズに拘わらず、ガラス容器を迅速に加速するのに十分なトルクを当該ガラス容器に供給して、各ガラス容器を検査するのに必要とされる時間を最短にする機能を提供する。【解決手段】当該装置及び方法は、コンパクトなモジュール型の装置を使用しており、当該モジュール型の装置は、容器を回転させるために必要とされる量の接触力のみを前記容器にかけながら、当該容器を最大回転速度まで自動的に加速する駆動装置を備えている。ガラス容器を回転させる装置は、当該装置によって、迅速にガラス容器との接触状態へと動き且つ当該ガラス容器に損傷を与えることなく、その最大速度まで加速する顕著な機能を有し且つガラス容器に低レベルの衝撃を与える。【選択図】図１
2010095386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面上に垂直形態に支持する検査ステーション内へ及び当該検査ステーションから連続的に割り送りされる検査されるべきガラス容器等を回転させる装置であり、
前記検査ステーションは、当該ガラス容器を回転させるための装置が係合せしめられるべき当該ガラス容器の側面と反対側の側面によって前記検査ステーション内のガラス容器を回転させることができるように支持するためのローラーを備えており、
当該ガラス容器を回転させるための装置は、
前記ローラーによって支持されるガラス容器の側面と反対側の側面上に、前記検査ステーションに対して調整可能な固定位置に設置するための基部部材と、
前記検査ステーション内のガラス容器に接近し或いはガラス容器から離れるように直線状の可動形態で前記基部部材上に取り付けられたキャリッジ部材と、
前記キャリッジ部材の末端近くにおいて当該キャリッジ部材に回転可能に取り付けられている容器回転ホイールであって、当該容器回転ホイールの一部分が前記キャリッジ部材の前記末端近くから外方へ伸長するようになされている前記容器回転ホイールと、
モーターであって、当該モーターによって駆動される駆動ベルトプーリーを備えているモーターと、
前記駆動ベルトプーリー及び前記容器回転ホイール上に取り付けられた容器回転ベルトであって、それによって、前記モーターが、前記容器回転ベルトと前記容器回転ホイールとの両方を駆動するようになされた前記容器回転ベルトと、を備えており、
前記容器回転ベルトの一部分は、前記キャリッジ部材の前記末端に近接した位置で外方に向かって伸長している前記容器回転ホイールの一部分上に配置されており、前記容器回転ベルトは、前記ガラス容器を回転させるために、前記ローラーによって支持されている前記ガラス容器の側面と反対側の当該ガラス容器の側面と接触していることを特徴とするガラス容器等を回転させるための装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であり、
前記基部部材が、前記キャリッジ部材による前記検査ステーションに近づいたり当該検査ステーションから離れたりする直線的な動きを許容する共に、当該キャリッジ部材の前記検査ステーションに近づいたり遠ざかったりする直線的な動きの軸線に対して平行な軸線を中心とする前記キャリッジ部材の回転動作を許容する形態で支持部材に固定されている取り付けブラケットを備えていることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であり、
前記キャリッジ部材が、その回転動作において、前記容器回転ホイールと当該容器回転ホイールの一部分上に配置されている容器回転ベルトの前記キャリッジ部材の末端の近くで外方へ向かって伸長している部分とが、水平面から約２度未満の角度を付けられた面内にあって、前記ガラス容器が回転せしめられると、前記容器回転ベルトの動きによって、前記検査ステーション内のガラス容器に下向きの力が付与されるように調整されることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であり、
前記基部部材が、前記キャリッジ部材を、前記直線的に移動可能な形態で動くように支持するガイドであって、前記キャリッジ部材の各々の側面上に配置されている前記ガイドを備えており、当該ガイドは、動作中に、当該装置が受ける衝撃力を少なくするために、ポリマー材料によって作られていることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であり、
前記検査ステーションにおいて、その末端をガラス容器に向かって付勢するために、前記キャリッジに力をかける付勢装置を更に備えていることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であり、
前記付勢装置が、
前記検査ステーションから最も遠い端部近くで前記基部部材に取り付けられている取り付けブラケットと、
前記キャリッジアセンブリの前記基端に取り付けられた後方スペーサブロックと、
前記取り付けブラケットと前記後方スペーサブロックとの間に配置されている少なくとも１つのバネと、を備えていることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であり、
前記検査ステーション内のガラス容器に向かってその末端を付勢するために前記キャリッジにかけられる力を変えるために、前記基部アセンブリ上の前記取り付けブラケットの位置が、前記検査ステーションに対して近づいたり遠ざかったりするように直線的に移動可能であることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であり、
前記容器回転ホイールが、ポリウレタンのような弾性材料によって作られていることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であり、
前記容器回転ホイール及び前記駆動ベルトプーリーが、前記容器回転ベルトの内面上に設けられている歯とかみ合うように歯が切られていることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であり、
前記容器回転ホイール及び前記駆動ベルトプーリーの各々が、各々の中心線において前記歯の外方へ伸長している環状のリブを備えており、
長手方向に伸長している溝が、前記容器回転ベルトの中心線位置において、当該前記容器回転ベルトの前記内側側面上の前記歯内に切り込まれていることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の装置であり、
前記容器回転ベルトの前記歯がネオプレンによって作られており、前記容器回転ベルトの内部に補強繊維を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置であり、
前記容器回転ベルトが、ネオプレン、白ラバー、傷が付かないラバー又はこれらと類似の材料のような弾性の摩擦係数が高い材料によって作られている外面を備えていることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置であり、
前記モーター及び前記駆動ベルトプーリーが、前記本体アセンブリ上に取り付けられており且つ前記キャリッジアセンブリが直線的形態で前記検査ステーション内のガラス容器に近づいたり遠ざかったりするように動くときに移動しないことを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置であり、
前記容器回転ベルトが取り付けられている前記基端の近くにおいて前記キャリッジ部材上に取り付けられている少なくとも１つのアイドラプーリーであって、前記駆動ベルトプーリーが、当該少なくとも１つのアイドラプーリーよりも前記キャリッジアセンブリの前記末端に対してより近くに配置されている、前記少なくとも１つのアイドラプーリーを更に備えており、
検査ステーション内のガラス容器が、前記容器回転ベルトによって未だ最大回転速度まで回転されていないときにはいつでも、前記モーターは、前記容器回転ホイールから前記少なくとも１つのアイドラプーリーの周囲を通って前記駆動ベルトプーリーまで伸長している前記容器回転ベルトの部分の張力を増すように前記駆動ベルトプーリーを作動させ、それによって、前記キャリッジアセンブリを検査ステーション内のガラス容器へと近づく方向に付勢するようになされていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の装置であり、
前記駆動容器回転ベルトの張力を調整するように調整可能であるアイドラプーリーを備えているテンショナーアセンブリを更に備えていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の装置であり、
前記駆動ベルトプーリー、前記容器回転ベルト及び前記容器回転ホイールが、全て、同じ水平面内に配置されていることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の装置であり、
前記基部アセンブリと前記キャリッジアセンブリとのうちの少なくとも１つに取り付けられた少なくとも１つのアイドラプーリーを更に備えており、
前記容器回転ホイール、前記駆動ベルトプーリー並びに前記少なくとも１つのアイドラプーリー及び前記容器回転ベルトの経路とは、各々、検査ステーション内のガラス容器が前記容器回転ベルトによって最大回転速度まで回転されていないときにはいつでも、前記モーターが、前記容器回転ホイールから前記少なくとも１つのアイドラプーリーの周囲を通って前記駆動ベルトプーリーまで伸長している前記容器回転ベルトの部分の張力を増すように前記駆動ベルトプーリーを作動させ、それによって、前記検査ステーションにあるガラス容器に近づく方向へ前記キャリッジアセンブリを付勢するような配置及び構造とされていることを特徴とする装置。
【請求項１８】
検査されるべきガラス容器を面上に垂直に支持する検査ステーションへ或いは当該検査ステーションから連続的に割り送りされるガラス容器等を回転させるための装置であり、前記検査ステーションは、前記ガラス容器を回転させるための装置が係合すべきガラス容器の側面と反対側の側面上に、前記検査ステーション内のガラス容器を回転させるために支持するためのローラーを備えており、当該ガラス容器を回転させるための装置は、
前記ローラーによって支持されている容器の側面と反対側の側面上の前記検査ステーションに対する調整可能に固定された位置に設置するための基部部材と、
前記検査ステーション内のガラス容器に接近し或いはガラス容器から離れるように直線的に可動の形態で前記基部部材上に取り付けられたキャリッジ部材であって、互いに反対の基端と末端とを有し、前記末端は前記検査ステーションに最も近く、前記基端は前記検査ステーションから最も遠い前記キャリッジ部材と、
前記キャリッジ部材の末端を前記検査ステーション内のガラス容器に向けて付勢するために前記キャリッジ部材に力をかける１以上の付勢バネと、
前記キャリッジ部材の末端近くに回転可能に取り付けられている容器回転ホイールであって、当該容器回転ホイールの一部分が前記キャリッジ部材の前記末端の近くから外方へと伸長するようになされている前記容器回転ホイールと、
モーターであって、当該モーターによって駆動される駆動ベルトプーリーを備えており且つ前記本体アセンブリ上に取り付けられている前記モーターと、
前記キャリッジ部材の基端近くに取り付けられている少なくとも１つのアイドラプーリーと、
前記駆動ベルトプーリー及び前記少なくとも１つのアイドラプーリー上に取り付けられた容器回転ベルトであって、それによって、前記モーターが、前記容器回転ベルトと前記容器回転ホイールとの両方を駆動するようになされた前記容器回転ベルトと、を備えており、
前記容器回転ベルトの一部分は、前記キャリッジ部材の前記末端に近接して外方に向かって伸長している前記容器回転ホイールの一部分上に配置されており、前記容器回転ベルトは、前記ガラス容器を回転させるために、前記ローラーによって支持されている前記ガラス容器の側面と反対側の当該ガラス容器の側面と接触しており、
前記容器回転ホイール、前記駆動ベルトプーリー並びに前記少なくとも１つのアイドラプーリー及び前記容器回転ベルトの経路は、各々、検査ステーション内のガラス容器が未だ前記容器回転ベルトによって最大回転速度まで回転されていないときにはいつでも、前記モーターが前記駆動ベルトプーリーを作動させて、前記容器回転ホイールから前記少なくとも１つのアイドラプーリーの周囲を通って前記駆動プーリーまで延びている前記容器回転ベルトの部分の張力を増大させ、それによって、前記キャリッジアセンブリを、前記検査ステーション内のガラス容器に向かって末端方向へ付勢するような配置及び構造とされていることを特徴とするガラス容器等を回転させるための装置。
【請求項１９】
検査ステーション内でガラス容器を回転させる装置であり、当該ガラス容器を回転させるための装置が係合せしめられるべき当該ガラス容器の面と反対側の面においてガラス容器を回転できるように支持するためのローラーを備えており、
当該ガラス容器を回転させるための装置は、
前記ローラーによって支持されるガラス容器の側面と反対側の面上に、前記検査ステーションに対して固定位置に設置するための基部部材と、
前記検査ステーション内のガラス容器に接近し或いはガラス容器から離れるように可動の形態で前記基部部材上に取り付けられたキャリッジ部材であって、互いに正反対の基端と末端とを有するキャリッジ部材と、
前記検査ステーションに最も近い端部の近くにおいて前記キャリッジ部材上に回転可能に取り付けられている容器回転ホイールと、
駆動される駆動ベルトプーリーを備えているモーターと、
前記駆動ベルトプーリー及び前記容器回転ホイール上に取り付けられた容器回転ベルトであって、それによって、前記モーターが、前記容器回転ベルトと前記容器回転ホイールとの両方を駆動するようになされた前記容器回転ベルトと、を備えており、
前記容器回転ホイールの一部分上に配置されている前記容器回転ベルトの一部分が、前記ガラス容器を回転させるために、前記検査ステーション内のガラス容器の側面と接触していることを特徴とするガラス容器等を回転させるための装置。
【請求項２０】
検査されるべきガラス容器を面上で垂直形態で支持している検査ステーションへと及び当該検査ステーションから連続的に割り送りされるガラス容器等を回転させるための方法であり、前記検査ステーションは、ガラス容器を回転させるための装置が係合するガラス容器の側面と反対側の側面に対してガラス容器を回転可能に支持するためのローラーを備えており、
当該ガラス容器を回転させる方法は、
前記検査ステーション内にあるガラス容器の前記ローラーによって支持されるガラス容器の側面と反対側の側面上に、前記検査ステーションに対して調整可能に固定された位置に基部部材を設置するステップと、
前記検査ステーション内のガラス容器に対して近づいたり遠ざかったりする直線的に可動の形態で前記基部部材上にキャリッジ部材を取り付けるステップであって、前記キャリッジ部材は、互いに反対の基端と末端とを有し、前記末端は前記検査ステーションに最も近い位置にあり、前記基端は前記検査ステーションから最も遠い位置にある、前記キャリッジ部材を取り付けるステップと、
容器回転ホイールの一部分が前記キャリッジ部材の末端近辺から外方へ伸長するように、前記キャリッジ部材の末端近くに前記容器回転ホイールを回転可能に取り付けるステップと、
駆動ベルトプーリーをモーターによって駆動するステップと、
前記駆動ベルトプーリー及び前記容器回転ホイール上に容器回転ベルトを取り付けるステップであり、それによって、前記モーターが、前記容器回転ベルトと前記容器回転ホイールとの両方を駆動するようにするステップと、を含み、
前記容器回転ベルトの一部分が、前記キャリッジ部材の前記末端近くから外方へ伸長している前記容器回転ホイールの一部分に配置され、前記容器回転ベルトは、前記ローラーによって支持されている前記ガラス容器の側面と反対側の前記検査ステーション内のガラス容器の側面と接触して、前記ガラス容器を回転させるようにする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査の目的でガラス容器及びそれに類似の容器を回転させる装置及び方法に関し、より特別には、容器を回転させるのに必要な強さの接触力のみを容器に自動的に適用する新規な駆動装置によって、十分な回転速度までより迅速に加速するようになされた、このような容器を回転させるための改良されたコンパクトなモジュール型の装置及び方法に関する。
【発明の背景】
【０００２】
ガラス容器は、３つの部分、すなわち、バッチハウス、ホットエンド及びコールドエンドを備えている製造プロセスにおいて作られる。バッチハウスは、ガラスのための原料、典型的には、砂、ソーダ灰、石灰石、カレット（粉砕されたリサイクルガラス）及びその他の原料が準備され且つバッチ内へ混ぜ込まれる場所である。ホットエンドは炉から始まり、当該炉においてバッチ材料が溶融ガラス内へ溶け込ませられ、ホットエンドから溶融ガラスが流れ出す。
【０００３】
溶融ガラスは、切断されて、重力によってブランク型内へ落下するゴブと呼ばれるガラスの筒にされる。ブランク型内では、ガラスを下方からブランク型内へ押し出す金属プランジャを使用して又はガラスを下方からブランク型内へブロー成形することによって、パリソンと称されるプレ容器が形成される。パリソンは、逆さにされ且つ型へと搬送され、当該型内で、パリソンはブロー成形されて容器形状とされる。ホットエンドはまた、容器が不均一な冷却によって生じる応力によって生じる脆弱化されたガラスを含むのを防止するアニール（焼き鈍し）過程をも含んでいる。このアニール過程は、アニールオーブン又は徐冷窯を使用して容器を加熱し、次いで、それらの容器を２０〜３０分間かけてゆっくりと冷却する均一な冷却を達成するために使用される。
【０００４】
ガラス容器製造プロセスのコールドエンドの役目は、これらのガラス容器が許容可能な品質であることを確保するために、容器を検査することである。全てのガラス容器は、典型的には、割れと呼ばれるガラス内の小さな亀裂、ストーンと呼ばれる異物混在物、ブリスタと呼ばれるガラス内の気泡及び過度に薄い壁を含む種々の欠陥が有るか否かについて、自動化された機械によって製造後に検査される。これらの検査の多くは、ガラス容器の全ての側面又は少なくともガラス容器上の角度的に隔てられた複数の位置でガラス容器を検査するために、ガラス容器を回転させることによって行われる。更に、多くのガラス容器は、各ガラス容器の下端に設けられた型符号である“ヒールコード”（基部の水平面が垂直筒状部へと移行する湾曲した部分であって、インスイープとしても知られている）を備えている。当該“ヒールコード”は、ガラス容器がブロー成形される特定の型を示している。例えば、本発明の譲受人に譲渡されているＣｌａｙｐｏｏｌらに付与された米国特許第５，０２８，７６９号（特許文献１）を参照のこと。当該特許は、本明細書に参考として組み入れられている。
【０００５】
これらの検査は大規模な製造プロセスの一部分として行われるので、これは、高速例えば１分間当たり約４００個のガラス容器の検査速度で行われなければならないことが当業者にわかるであろう。従って、ガラス容器は、約１５０ミリ秒の間隔内に１つの割合で検査ステーション内へと運ばれ、約１・１／２回転だけ回転せしめられ、別のガラス容器が検査ステーション内へ運ばれたときに当該検査ステーションから取り出されなければならない。
【０００６】
典型的には、検査ステーションは、ガラス容器を受け入れるための凹みを備えた上方及び下方の互いに隔置されたホイールを備えている割り送りスターホイール（星形車）コンベア内（例えば、Ｓｈｉｂａに付与された米国特許第３，９５７，１５４号（特許文献２）に示されている）か、容器の経路又は軌道を規定している直線コンベア上の１以上の所望の位置に配置されているガラス容器を回転させるための装置を備えている直線コンベア検査領域（例えば、Ｅｍｅｒｙに付与された米国特許第５，６０８，５１６号（特許文献３）に示されている）に配置される。いずれの場合にも、検査ステーションは、ガラス容器の頂部近くで当該容器の一方の側部を支持する一対のローラーを備え且つ当該ガラス容器の底部に近い位置で同じ側部を支持する第二の一対のローラーを備えている。駆動ローラーが当該２つのローラーによってその支持部と反対側でガラス容器と接触し且つ駆動機構によって駆動され、駆動ローラーと、各々ガラス容器の頂部及び底部を支持している前記２つの対のローラーとの間でガラス容器が回転せしめられる。
【０００７】
駆動ローラーは、ガラス容器を、駆動ローラーと前記２つの対のローラーとの間で回転させ、ガラス容器が回転している間に種々の検査を行うことができる。このような検査は、光学的又は機械的特性を有し且つ典型的にはガラス容器が回転せしめられるときに複数の割り送り角度で行われる。当該駆動ローラーは、典型的には、（ガラス容器に接触しているか否かに拘わらず）連続的に作動し且つ２つの対のローラーの反対側の位置においてガラス容器が横切る経路に隣接して配置される。
【０００８】
検査ステーションにおいてガラス容器を回転させるために、駆動ローラーを作動させ且つ位置決めするために、２つの異なるタイプの駆動機構が当該工業において使用されて来た。このような駆動機構の第一のものは、装置全体が水平軸を中心に枢動可能に取り付けられて、機構全体が枢動し、駆動ローラーが駆動されるべきガラス容器に近づいたり遠ざかったりするように垂直面内で枢動し、駆動ローラーがガラス容器に対してバネ付勢されている装置（例えば、Ｓｈｉｂａ特許に示されている）である。この駆動装置は、高速（１分間当たり４００個の容器の速度）のライン内ではガラス容器に対して極めて影響を及ぼし、駆動アセンブリの大きな質量により容器が“打撃”されてこれらを損傷させるばかりでなく、重大な信頼性の問題を有している。
【０００９】
このような駆動機構の第二のものは、偏った形態で取り付けられる装置であり、当該偏った形態においては、駆動ローラーを含んでいる装置の一部分が垂直軸線を中心に枢動可能に取り付けられていて、当該駆動ローラーは、水平面内で枢動して、駆動されるガラス容器に近づいたり遠ざかったりし、駆動ローラーは、ガラス容器に対してバネ付勢されている（例えば、Ｅｍｅｒｙ特許に示されている）。この駆動装置は、小さな移動質量を有し、従って、ガラス容器に対してはそれほど影響しないが、製造に費用がかかり、ガラス容器の経路の近くにより大きなスペースを必要とし、更に極めて信頼性の問題を有している。
【特許文献１】米国特許第５，０２８，７６９号
【特許文献２】米国特許第３，９５７，１５４号
【特許文献３】米国特許第５，６０８，５１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の第一の目的は、回転されているガラス容器の近くの領域使用される体積を最小にして、検査装置のために最大の空間を可能にするように改良された装置を提供することである。本発明の別の主要な目的は、コンパクトなサイズに拘わらず、ガラス容器を迅速に加速するのに十分なトルクを当該ガラス容器に供給して、各ガラス容器を検査するのに必要とされる時間を最短にする機能を提供することである。適合性の極めて高い駆動面を提供すること及びガラス容器の外壁を迅速に挟んで迅速にその加速度に打ち勝ち且つその速度まで枢動させる高い機能を提供することも本発明の関連する目的である。
【００１１】
ガラス容器に程度が弱い衝撃を付与すること及びガラス容器に損傷を与えることなく又は損傷を受けることなくガラス容器との接触状態へと迅速に動く優れた機能を設けることは本発明の更に別の主要な目的である。ガラス容器に、下方向に作用する力であって、当該力が無いと高速で回転されつつあるときに下方向に抑制されない状態となるような力を付与することができることは本発明の更に別の目的である。堅牢な機械的設計であり且つ当該堅牢な設計がない場合に惹き起こされる生産のロスをも避けるための高い信頼性を有することは、本発明の更に別の目的である。
【００１２】
本発明のガラス容器を回転させるための装置はまた、作動寿命に亘って比較的少ないメンテナンスのみがユーザーによって提供されることも必要とされるはずであるけれども、耐久性があること及び長く使用できることの両方を有し且つ迅速に提供されるのを可能にする構造を有していなければならない。本発明のガラス容器を回転させるための装置の市場の受けを高めるためには、低廉な構造であって、それによって最も広範な市場可能性をもたらす構造でもなければならない。最後に、本発明のガラス容器を回転させるための装置及び方法の上記した利点及び目的の全てが、実質的に相対的な欠点を惹き起こすことなく達成することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した背景技術の欠点及び制限は、本発明によって解決できる。本発明に従って、ガラス容器を回転させるための極めてコンパクトな装置が提供される。当該装置は、２つの主要な構成要素、すなわち、電動モーターを備えている基部アセンブリと、当該基部アセンブリ内に設置され且つガラス容器を回転させるキャリッジアセンブリとを備えている。本発明によるガラス容器を回転させるための装置は、ガラス容器を回転させるために弾性の容器回転ホイールの周囲を廻る容器回転ベルトを使用している。この“ホイール周囲ベルト”設計は、装置を極めて薄く且つ狭くさせ、ガラス容器に隣接の大きさは、容器回転ホイール自体の大きさよりも若干大きいだけである。
【００１４】
基部アセンブリは、駆動ベルトのプーリーを駆動するモーターを備えており且つ１つのアイドラプーリーをも備えている。当該基部アセンブリはまた、ガラス容器に近づいたり（末端方向への動き）遠ざかったり（基端方向への動き）する直線方向の摺動を可能にする方法でキャリッジアセンブリを支持するための装置をも備えている。キャリッジアセンブリは、当該キャリッジアセンブリと基部アセンブリとの間に配置されているバネによって末端方向へ付勢されている。当該バネによる付勢は、ガラス容器を回転させるための装置によってガラス容器にかけられる力を変えるように調整することができる。
【００１５】
当該キャリッジアセンブリは、その内部に取り付けられたアイドラプーリーのみならず、容器回転ベルトの張力を調整するように位置を調整することができるアイドラプーリーを支持しているテンショナーアセンブリをも備えている。当該容器回転ベルトは、歯付きベルトであり、当該歯付きベルトは、その中心線に歯付きベルトの歯内に長手方向に延びている切り込み溝を備えている。基部アセンブリ内の駆動ベルトプーリー及び容器回転ホイール並びにキャリッジアセンブリ内の２つのアイドラプーリーは、歯が付けられており且つその中心線において外方へ延びている環状のリブを備えている。当該容器回転ベルト内のこの溝は、駆動ベルトプーリー内の当該リブ、前記容器回転ホイール及び２つのアイドラプーリーと係合する。当該アイドラプーリーは、その回転軸線を横切る負荷に耐えると共に当該アイドラプーリーに近接しているガラス容器を回転させるための装置の高さを低くする当該容器回転ベルトの能力を高める。
【００１６】
本発明による方法は、容器回転ベルト、容器回転ホイール及び容器回転ホイールのための軸受けの全てが共通の中心線を有するのを可能にする。この平らな設計においては、特に検査されているガラス容器の近くの領域における高レベルの信頼性及び大きさの低減の両方が提供される。検査されているガラス容器の近くのスペースは、ガラス容器検査センサーの配置にとって最も大切な空間であり、本発明のガラス容器を回転させる装置の設計は、検査センサーが使用できるガラス容器の周囲の領域を最大化する。
【００１７】
更に、本発明のガラス容器を回転させるための装置の設計は、ガラス容器が回転するときに当該ガラス容器に対する衝撃が極めて小さい。最初に、バネによる付勢力は、ガラス容器が回転するときにガラス容器に対してかけられる力のみである。ガラス容器が回転し始める過程にあるときに、容器回転ベルト駆動経路の構造は、ガラス容器がその最大回転速度まで加速されつつあるときに、容器回転ベルトの一部分に大きな張力をもたらすであろう。この大きな張力は、キャリッジアセンブリをガラス容器に向かって動かす機能を果たし、ガラス容器が加速されつつある間に、ガラス容器上の容器回転ベルトによってかけられる把持を改良するためにガラス容器に付加的な圧力がかけられる。ひとたびガラス容器がその最大速度で回転しつつあると、容器回転ベルトの高い張力が消失し、キャリッジアセンブリは後退し、ガラス容器にかけられる付加的な圧力もまた消失する。
【００１８】
従って、本発明は、本発明のガラス容器を回転させるための装置が極めてコンパクトで、回転されているガラス容器の近くの領域内で使用される体積を最小にすることを可能にして検査装置のために最大の空間を可能にさせることがわかる。本発明のガラス容器を回転させるための装置のコンパクトな大きさに拘わらず、ガラス容器を加速して各ガラス容器を検査するのに必要とされる時間を最短にするためにガラス容器に十分なトルクを供給する能力を有している。本発明のガラス容器を回転させるための装置は、極めて適合性の高い駆動表面を提供し且つガラス容器の外壁を迅速に“掴む”ために高い能力を提供してその加速度を迅速に克服し且つ当該ガラス容器を枢動させて高速化する。
【００１９】
本発明のガラス容器を回転させるための装置は、当該ガラス容器に低レベルの衝撃を付与し且つガラス容器に損傷を与えることなく又は当該ガラス容器によって損傷を受けることなく、ガラス容器との接触状態へと迅速に動かす顕著な能力を有している。本発明のガラス容器を回転させるための装置はまた、ガラス容器に下向きに作用する力を付与して、ガラス容器が高速で且つ回転されつつあるときに下方へと抑制するように作用することができる。本発明のガラス容器を回転させる装置は、消失することによって惹き起こされる製造ロスを避けるために、堅牢な機械的設計であり且つ高い信頼性を有している。
【００２０】
本発明のガラス容器を回転させるための装置は、耐久性があること及び長く使用できることの両方を有する構造であり、迅速に提供されるのを可能にする構造的特徴を有しており、その作動寿命中に比較的少ないメンテナンスのみがユーザーによって提供されることを必要とする。本発明のガラス容器を回転させるための装置はまた、市場の受けを高め且つそれによって最も広範な市場可能性をもたらす低廉な構造でもある。最後に、本発明のガラス容器を回転させるための装置及び方法の上記した利点及び目的の全てが、実質的に相対的な欠点を惹き起こすことなく達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明のこれらの及びその他の利点は、図面を参照すると最も良く理解できる。
【図１】図１は、ガラス容器を回転させるための第一の現在知られている公知の装置の側面図である。
【図２】図２は、ガラス容器を回転させるための第二の現在知られている公知の装置の側面図である。
【図３】図３は、図２に示されているガラス容器を回転させるための第二の現在知られている公知の装置の頂面図である。
【図４】図４は、本発明の教示に従って構成されているガラス容器を回転させるための装置の本体アセンブリの種々の構成要素を示している分解等角図である。
【図５】図５は、本発明の教示に従って構成され且つ図４に示されている本体アセンブリと共に使用されるガラス容器を回転させるための装置のキャリッジアセンブリの種々の構成要素を示している分解等角図である。
【図６】図６は、図４に示されている本体アセンブリに対する図５に示されているキャリッジアセンブリの組み付け方法を示している部分的に分解された等角図であり、キャリッジアセンブリは未だ本体アセンブリ上に取り付けられていない状態である。
【図７】図７は、図６に示されているキャリッジアセンブリ及び本体アセンブリを示している部分的に分解された等角図であり、前記キャリッジアセンブリが前記本体アセンブリ内に設置されている。
【図８】図８は、容器回転ベルトの一部分及び容器回転ホイールの一部分を示している部分断面図である。
【図９】図９は、容器回転ベルトの等角断面図である。
【図１０】図１０は、前記キャリッジアセンブリの上方主板がその上に設置されている状態を示している前記本体アセンブリの端面図である。
【図１１】図１１は、キャリッジアセンブリを予め設置するために使用されるバネを示しているキャリッジアセンブリ及び本体アセンブリの一部分の破断図である。
【図１２】図１２は、図１１に示されているものと類似しているキャリッジアセンブリ及び本体アセンブリの一部分の破断図であり、バネの予張力が調節されている状態を示している。
【図１３】図１３は、ガラス容器を回転させるために支持部材上の定位置に調整可能に取り付けられている本発明のガラス容器を回転させるための装置の設置状態を示している等角図である。
【図１４】図１４は、下方向に作用する力がガラス容器に付与されるようにするための本発明のガラス容器を回転させるための装置の若干の傾斜状態を示している側面図である。
【図１５】図１５は、ガラス容器を回転させる位置にある本発明のガラス容器を回転させるための装置の等角図であり、カバープレート及び上方の主板が取り外された状態を示している。
【図１６】図１６は、図１５に類似しているが、異なる角度から見た等角図である。
【図１７】図１７は、ガラス容器を回転させるための位置にある完全に組み立てられた状態の本発明によるガラス容器を回転させるための装置の頂面図である。
【図１８】図１８は、図１７のものに類似しているが完全に組み立てられた状態のガラス容器を回転させるための装置の底部を示している等角図である。
【図１９】図１９は、本発明のガラス容器を回転させるための完全に組み立てられた装置の頂面図であり、カバープレート及び上方主板が明確化のために取り外されており、検査ステーションへと搬送されているガラス容器の位置に対する容器回転ベルト及び容器回転ホイールの位置を示している。
【図２０】図２０は、図１９のものと類似している頂面図であり、回転に抗しているときのガラス容器の初期の慣性力によって容器回転ベルト内に生じる張力を示すと共に容器回転ベルト内の高い張力によって生じる容器回転ベルトに向う前記キャリッジアセンブリによる動きを示している。
【図２１】図２１は、図１９及び２０のものと類似している頂面図であり、前記容器回転ベルト及び容器回転ホイールによって最大スピードで回転せしめられているガラス容器を示しており、前記容器回転ベルト内の高い張力が、もはや前記容器回転ベルト内に存在しておらず、前記キャリッジアセンブリはガラス容器にかけられるより低い圧力へと戻されている。
【発明の実施の形態】
【００２２】
本発明によるガラス容器を回転させるための装置及び方法の例示的な実施形態を説明する前に、検査ステーションにおいてガラス容器を回転させるために駆動ローラーを作動させ且つ配置するために使用される既に知られている装置を簡単に説明することは有用である。このような駆動機構の第一のものが図１に示されており、これは、回転されるべきガラス容器３２に向かって垂直面内で枢動するようにバネ付勢された駆動ローラー３０によって当該機構全体が枢動できるように水平軸線を中心に枢動可能に取り付けられている装置である。ガラス容器３２は、頂部プレート３６の上方に配置されているデッドプレート３４上に支持されており、ガラス容器３２は、回転できるように、一方の側部の底部近くをローラーの一つの対３８によって及び頂部近くをローラーの第二の対４０によって支持されている。
【００２３】
駆動ローラー３０はシャフト４２に取り付けられており、シャフト４２は、枢動機構４６上で頂部プレート３６の下方に取り付けられているモータ４４によって駆動され、前記枢動機構４６は、駆動ローラー３０をガラス容器３２に近づいたり遠ざかったりように動かすようにモーター４４が水平軸線を中心に枢動するのを可能にしている。バネ４８は、モーター４４を、駆動ローラー３０をガラス容器３２に近づく方向へ付勢する形態で枢動させるように付勢するために使用されている。ガラス容器３２に損傷が生じるのを防止するために駆動ローラー３０がガラス容器３２の方へ動くことができるようにするために、モーターの付勢された枢動を制限するために制限機構５０が使用されている。上記したように、図１に示されている駆動装置は、高速検査ライン内ではガラス容器３２上では極めて硬く、駆動アセンブリの大きな質量によってガラス容器３２を“打撃し”且つ潜在的にはこれらを損傷させる。
【００２４】
検査ステーションにおいてガラス容器を回転させるように駆動ローラーを作動させ且つ配置するための第二の既知の駆動機構が図２及び３に示されている。当該駆動機構は駆動ローラー６０を備えている装置であり、駆動ローラー６０は、垂直軸線を中心に枢動可能に取り付けられており、水平面内で枢動するように駆動されるべきガラス容器に対してバネ付勢されている。ガラス容器６２は、頂部プレート６６の上方に配置されているデッドプレート６４上に支持されており、一方の側部の底部の近くを一のローラーの対６８によって及び頂部の近くを第二のローラーの対７０によって、回転可能に支持されている。
【００２５】
モーター７２は、頂部プレート６６の下方に取り付けられており且つ駆動ベルト７６によってシャフト７４を駆動する。シャフト７４は第二の駆動ベルト７８を駆動し、当該第二の駆動ベルト７８はシャフト８０を駆動し、シャフト８０は頂部プレート６６内を上方へ延びており且つ駆動ローラー６０がその上に取り付けられている。モーター７２は、固定して取り付けられているが、駆動ローラー６０は、当該駆動ローラー６０をガラス容器６２に対して近づいたり遠ざかったりするように移動させる形態で水平面内で枢動できるようにシャフト７４の垂直軸線８２を中心に枢動可能に取り付けられている。駆動ローラー６０をガラス容器に対して付勢するように駆動ローラー６０をその枢支点を中心に移動させるように付勢するために、バネ８４が使用されている。上記したように、図２及び３に示されている駆動装置は、図１に示されている装置ほど高速検査ラインにおいてはガラス容器６２に対して硬くはないけれども、機械的に複雑で、信頼性についての大きな問題を有し且つ製造に費用がかかる。
【００２６】
次に、図４を参照すると、本発明によるガラス容器を回転させるための装置によって使用される本体アセンブリの構造及び装置が示されている。モーターアセンブリ９０は、平らな本質的に矩形のハウジング頂部９２を備えており、ハウジング頂部９２の４つのコーナーには、４つのネジ穴９４が各々設けられている。モーターアセンブリ９０は、モーターシャフトの端部に取り付けられ且つハウジング頂部９２の上方へと伸長している駆動ベルトプリー９６を備えている。駆動ベルトプーリー９６は、当該駆動ベルトプーリー９６の中心線において歯から外方へ延びている環状のリブを備えている歯付きプーリーである。図９の説明に関連して以下において明らかになるように、駆動ベルトプーリー９６は、当該駆動ベルトプーリー９６上に設けられたリブに適合するようにその中心線内で前記歯付きベルトの歯内に切り込まれた長手方向に延びている溝を備えている歯付きベルトに適合する設計とされている。
【００２７】
モーターアセンブリ９０のハウジング頂部９２上には、多数の穴が設けられた矩形の支持プレート９８が取り付けられている。支持プレート９８は、当該支持プレートを貫通しているモーターアセンブリ９０の駆動ベルトプーリー９６に適合するように配置された大きな円形の穴１００を備えている。モーターアセンブリ９０のハウジング頂部９２内に配置されている４つのネジ穴９４のパターンと同一のパターンで円形の穴１００の周りに配置された４つの座ぐり穴１０２が設けられている。４つの皿ネジ１０４は、各々、支持プレート９８内の座ぐり穴１０２に挿入され、次いで、モーターアセンブリ９０のハウジング頂部９２のネジ穴９４へ挿入されて支持プレート９８をモーターアセンブリ９０上に保持する。
【００２８】
取り付けブラケット１０６は、筒状部分１０８からなり、当該筒状部分１０８は矩形ブロック１１０の中間点から延びており、矩形ブロック１１０は、当該矩形ブロック１１０の筒状部分１０８と反対側の側面上に当該矩形ブロック１１０の下方部分から延びているフランジ１１２を備えている。矩形ブロック１１０のフランジ１１２のすぐ上方には穴１１４が切り込まれており、３つの座ぐり穴１１６（一つだけを見ることができる）がフランジ１１２内に互いに隔置された形態で配置されている。取り付けブラケット１０６の構造の更なる詳細を図１１及び１２の説明と関連させて以下に説明する。支持プレート９８の基端は、フランジ１１２内の３つの穴１１６のパターンと同じパターンで配置されている３つのネジ穴１１８を備えている。支持プレート９８の基端は、取り付けブラケット１０６の穴１１４内へフランジ１１２を覆うように挿入されており、３つの皿ネジ１２０が、各々、フランジ１１２内の座ぐり穴１１６内に挿入され、次いで、支持プレート９８内のテーパーが付けられた穴１１８内に挿入されて、支持プレート９８が取り付けブラケット１０６上に保持されている。
【００２９】
支持プレート９８の基端から見て左側の近くに、支持プレート９８内に互いに隔置された形態で配置されている４つのネジ穴１２２が配置されている。支持プレート９８の基端から見て右側の近くに、支持プレート９８内に互いに隔置された形態で配置されている４つのネジ穴１２４が配置されている。これら２つのネジ穴の組１２２及び１２４は、支持プレート９８の側部上にガイドを取り付けるために使用されるであろう。これらのガイドは、検査ステーションにおけるガラス容器の所望の回転方向に応じて当該ガラス容器の形状に対して２つの異なる形状とすることができるような向きとされる。
【００３０】
ここに記載されている実施形態においては、ガラス容器は、上方から見て反時計方向に回転せしめられるであろう。従って、ガラス容器に回転を付与する容器回転ホイール（図４に示されてない）は、上方から見て時計方向に回転するであろう。ガラス容器は、当該ガラス容器を回転させるための装置が設置されている検査ステーション内へ、当該ガラス容器を回転させるための装置から見て左側から、検査ステーション内のガラス容器に向かって入り、同じ方向から見て右方向へと検査ステーションから出て行くであろう。
【００３１】
上流ガイド１２６は、支持プレート９８の左側に設置されるであろう。上流ガイド１２６は側部に下方のＵ字形状穴１２８を備えており、当該下方のＵ字形状穴１２８は、支持プレート９８の右側に向けて且つ上流ガイド１２６の底面に近接して配置されている。当該上流ガイド１２６はまた、上流ガイド１２６の同じ側で且つ上流ガイド１２６の頂面に近い位置に配置された上方Ｕ字形状ガイド穴１３０をも備えている。上流ガイド１２６は、その左側面近くに、支持プレート９８内に配置されている４つのネジ穴１２２のパターンと同じパターンで配置されている４つの座ぐり穴１３２を備えている。４つのソケット型頭部キャップネジ（袋ねじ）１３４が、各々、上流ガイド１２６内の座ぐり穴１３２内に挿入され、次いで、支持プレート９８内のネジ穴１２２内に挿入されて上流ガイド１２６を支持プレート９８上に保持している。
【００３２】
下流ガイド１３６は、支持プレート９８の右側に設置されるであろう。下流ガイド１３６は側部に下方のＵ字形状穴１３８を備えており、当該下方のＵ字形状穴１３８は、支持プレート９８の左側に向けて且つ下流ガイド１３６の底面に近接して配置されている。下流ガイド１３６はまた、当該下流ガイド１３６の同じ側面上に配置され且つ当該下流ガイド１３６の頂面に対して開口している上方のＬ字形状ガイド穴１４０をも備えている。下流ガイド１３６は、その右側面の近くに、支持プレート９８内に配置されている４つのネジ穴１２４のパターンと同じパターンで配置されている４つの座ぐり穴１４２を備えている。４つのソケット型頭部キャップネジ（袋ねじ）１４４は、各々、下流ガイド１３６内の座ぐり穴１４２内へ挿入され、次いで、支持プレート９８内のネジ穴１２４内に挿入されて下流ガイド１３６を支持プレート９８上に保持している。上流ガイド１２６と下流ガイドとは両方とも、作動時にガラス容器を回転させるための装置によって受ける衝撃力を弱めるために、ポリマー材料によって作ることができる。
【００３３】
上流ガイド１２６内の下方のＵ字形状ガイド穴１２８及び下流ガイド１３６内の下方のＵ字形状ガイド穴１３８は、各々、支持プレート９８の上面によって規定される面と平行で且つ当該面から隔てられた面を規定するように整合されている。同様に、上流ガイド１３６上の上方のＵ字形状ガイド穴１３０及び下流ガイド１３６内の上方のＬ字形状ガイド穴１４０もまた、各々、支持プレート９８の上面によって規定される面と平行で且つ当該面から更に隔てられた面を規定するように整合されている。支持プレート９８内における円形穴１００と支持プレート９８の末端との間にはまたアクセス穴１４６も配置されており、この目的は、図５の説明と関連して以下において明らかになるであろう。
【００３４】
２つの座ぐり穴１４８及び１５０が、支持プレート９８内の円形穴１００とアクセス穴１４６との間に配置されている。座ぐり穴１４８と１５０とは支持プレート９８の中心線の両側に配置されており、一方のみが所定の容器において使用されるであろう。ここに説明する例においては、ガラス容器は上方から見て反時計方向に回転され、支持プレート９８の右側面に近い穴１４８が使用されるであろう。プーリー支持部材１５２が、皿ネジ１５４を使用して支持プレート９８の頂部に取り付けられている。皿ネジ１５４は、座ぐり穴１４８を通ってプーリー支持部材１５２の底部内へと上方へ延びている。アイドラプーリー１５６がプーリー支持部材１５２上に回転可能に取り付けられている。
【００３５】
次に図５を参照すると、図４に示されている本体アセンブリに取り付けられる本発明によるガラス容器を回転させるための装置及び方法によって使用されるキャリッジアセンブリの構造が示されている。当該キャリッジアセンブリは、下方主プレート１６０及び隔置された上方主プレート１６２の近くに形成されている。キャリッジアセンブリが本体アセンブリ内に設置されるときに、下方主プレート１６０の側方端縁は、上流ガイド１２６内の下方Ｕ字形状ガイド穴１２８と下流ガイド１３６内の下方Ｕ字ガイド穴１３８によって収容され、上方主プレート１６２の側方端縁は、上流ガイド１２６内の上方Ｕ字形状ガイド穴１３０及び下流ガイド１３６内の上方Ｌ字形状ガイド穴１４０によって収容されるであろう。
【００３６】
下方主プレート１６０は、当該下方主プレート１６０の基端近くに隔置状態で配置されている４つの座ぐり穴１６４を備えている。４つの皿ネジ１７０が、各々、下方主プレート１６０内の座ぐり穴１６４内に挿入され、次いで、後方スペーサブロック１６６内に挿入されて後方スペーサブロック１６６を下方主プレート１６０上に保持する。
【００３７】
後方スペーサブロック１６６は、その末端方向を向いている側面に配置されている４つの筒状凹部１７２は、各々が筒状凹部１７２のうちの対応するものの中に配置される端部を備えている４つの圧縮バネ１７４を備えている。筒状凹部１７２の中間の中心にネジ穴１７６が配置されており且つ当該ネジ穴内にネジ付きのロッド１７８の一端がねじ込まれている。バネワッシャ１８０及び予負荷調整ナット１８２がネジ付きのロッド１７８上に配置されている。予負荷調整ナット１８２は、一端にネジ穴を有しており、他端に六角ヘッドを受け入れるための六角ヘッド凹部を有しており、ネジが切られた端部はネジ付きロッド１７８上にねじ込まれる。圧縮バネの予負荷を調整するための予負荷調整ナット１８２の使用方法は、図１１及び１２に関連して以下において明らかとなるであろう。
【００３８】
ネジ穴１６８から末端後方のスペーサブロック１６６の頂面には、２つのネジ穴１８４が配置されている。ネジ穴１８４は、下方主プレート１６０及び後方スペーサブロック１６６の中心線の両側に配置されている。下方主プレート１６０の基端から下方主プレート１６０の末端に向かって見たときに下方主プレート１６０及び後方スペーサブロック１６６の右側面に近いネジ穴１８４のうちの一方のみが使用され、当該使用されるネジ穴１８４は、ガラス容器を回転させるための装置がガラス容器を回転させる方向に依存する。
【００３９】
対応する穴１８６及び１８８は、各々、下方主プレート１６０及び上方主プレート１６２内の各々の末端近くの中心に配置されている。これらの穴１８６及び１８８は、支持軸１９０の各々の端部を保持するために使用されており、当該支持軸１９２を中心に容器回転ホイールが枢動する。容器回転ホイール１９２は、当該容器回転ホイール１９２の中心線において歯から外方へ伸長している環状リブ１９４によって歯が設けられている。容器回転ホイール１９２は、例えばポリウレタンのような弾性材料によって作ることができる。
【００４０】
下方主プレート１６０は、その末端よりも基端に近い位置に配置された大きな矩形の穴１９６を備えている。この矩形の穴１９６は、図４に示されている本体アセンブリのベルト駆動プーリー９６及びアイドラプーリー１５６がその中を自由に伸長することができる配置とされており且つキャリッジアセンブリがガラス容器を反対方向に枢動させるように変換されている場合には下方主プレート１６０がその中心線を中心に方向転換されるのを許容する十分な大きさである。上方主プレート１６２もまた、下方主プレート１６０の矩形穴１９６の位置に対応する位置に配置されている大きな矩形の穴１９８を備えている。
【００４１】
２つの穴２００及び２０２が、下方主プレート１６０内の矩形穴１９６の基端側に配置されている。穴２００は下方主プレート１６０の右端縁に近接して配置されており、穴２０２は穴１９８から下方主プレート１６０の中心線を横切って横にずれた配置されている。２つの穴２０４及び２０６は、下方主プレート１６０内の穴２００及び２０２の位置に対応する上方主プレート１６０内の位置に配置されている。
【００４２】
穴２００及び２０４は、支持軸２０８の各々の端部を保持するために使用されている。アイドラプーリー２１０は支持軸２０８を中心に枢動する。穴２００及び２０６は、支持軸２１２の各々の端部を保持するために使用されている。アイドラプーリー２１４は支持軸２１２を中心に枢動する。アイドラプーリー２１０及び２１４は、アイドラプーリー２１０及び２１４の各々の中心線における歯から外方へ延びている環状のリブを有している。従って、アイドラプーリー２１０及び２１４は、歯付きベルトを受け入れる設計とされており、当該歯付きベルトには、当該アイドラプーリー上のリブを受け入れるために、その中心に長手方向に延びている溝が切り込まれている。
【００４３】
下方主プレート１６０の左側には４つの座ぐり穴２１６が配置されており、当該座ぐり穴は互いに隔置された形態で配置されている。スペーサブロック２１８は、下方主プレート１６０の左側に設置されるであろう。スペーサブロック２１８は、下方主プレート１６０内でその左側面近くに配置されている４つの座ぐり穴のパターンと同じパターンで配置されている４つのネジ穴２２０を備えている。４つの皿ネジ２２２は、各々、下方主プレート１６０内の座ぐり穴２１６内に挿入され、次いで、スペーサブロック２１８内のネジ穴２２０へ挿入されて、スペーサブロック２１８を下方主プレート上に保持する。上方主プレート１６２内には、下方主プレート１６０内の４つの座ぐり穴２１６のパターンと同じパターンで４つの穴が示されているけれども、皿ネジ２２２は上方主プレート１６２内へと延びていない。なぜならば、キャリッジアセンブリが本体アセンブリ上にあるときに、上方主プレート１６２がキャリッジアセンブリから取り外すことができることが望ましいからである。
【００４４】
下方主プレート１６０内の矩形の穴１９６の末端側の位置には、２つの穴２２４及び２２６が配置されており、これらの穴は、下方主プレート１６０の中心線の両側に配置されている。所定の設備においては、穴２２４及び２２６のうちの一方のみが使用されるであろう。ガラス容器が上方から見て反時計方向に回転されるここに説明する実施形態に対しては、下方主プレート１６０の左側面に近い方の穴２２４が使用されるであろう。３つの部分からなるベルトテンショナーアセンブリが穴２２４と関連して使用されるであろう。
【００４５】
当該ベルトテンショナーアセンブリはテンショナープレート２２８を備えており、当該テンショナープレートは、下方主プレート１６０内の穴２２４と同じ方向に整合されている長穴２３０を備えている。テンショナープレート２２８の基端近くの穴２３０の右側には円形凹部２３２が配置されており、テンショナープレート２２８の基端近くの穴２３０の左側には別の円形凹部２３４が配置されている。テンショナーキャリア２３６は、当該テンショナーキャリア２３６から下方へと伸長している中心に配置された壁２２８を備えており、当該壁２３８は、テンショナープレート２２８内の長穴２３０に重なるであろう。筒状の支持軸２４０が、テンショナーキャリア２３６の右側において当該テンショナーキャリアの底部から下方へ延びており且つテンショナーキャリア２３６がテンショナープレート２２８上に配置されているときに、テンショナープレート２２８内の円形凹部２３２内へ延びるであろう。見えていない別の筒状支持軸が、テンショナーキャリア２３６の左側において当該テンショナーキャリアの底部から下方へ延びており且つテンショナーキャリア２３６がテンショナープレート２２８上に配置されているときにテンショナープレート２２８内の円形凹部２３４内へ延びるであろう。
【００４６】
アイドラプーリー２４２は、テンショナーキャリア２３６上の支持軸２４０上に回転可能に取り付けられており且つテンショナーキャリア２３６がテンショナープレート２２８上に配置されているときに円形凹部２３２内に嵌合している支持軸２４０の底部によって保持される。壁２３８内でテンショナーキャリア２３６を貫通してネジ穴２４４が設けられている。各々の上にワッシャ２４８が配置されている一対のボルト２４６が、下方主プレート１６０内の穴２２４を貫通し、テンショナープレート２２８内の長穴２３０を通ってネジ穴２４４のうちの２つへと延びている。ベルトテンショナーアセンブリの長手方向の位置、従って、下方主プレート１６０上のアイドラプーリー２４２の位置は調整可能であることがわかる。
【００４７】
容器回転ベルト２５０が、図示された構造（ガラス容器が上方から見て反時計方向に回転される）のために嵌め込まれる形状で示されている。当該容器回転ベルトの種々の構成要素上への取り付けを、図７の説明に関連して以下に説明する。上方主プレート１６２は、下方主プレート１６０の上方に取り付けられ、上方主プレート１６２の基端は後方スペーサブロック１６６の上に重なっている。この位置では、上方主プレート１６２内の穴２５２は、後方スペーサブロック１６６内のネジ穴１８４に重なるであろう。支持軸１９０、支持軸２０８及び支持軸２１２の頂部は、上方主プレート１６２内の穴１８８、２０４及び２０６を貫通して延びるであろう。
【００４８】
支持軸１９０、支持軸２０８及び支持軸２１２の各々の頂端にはキー溝支持棒が配置されており、キー溝支持棒には環状凹部が機械加工されている。上方主プレート１６２の開口部分はカバー２５４によって包囲されており、キー溝２５６、２５８及び２６０が、カバー内の上方主プレート１６２内の穴１８８、２０４及び２０６と対応する位置に配置されている。支持軸１０、支持軸２０８及び支持軸２１２の頂端に設けられたキー溝支持棒は、キー溝２５４、２５８及び２６０と係合して、上方主プレート１６２の頂部の定位置にカバー２５４を係止する。カバー２５４内の穴２６２は、カバー２５４が上方主プレート１６２上の定位置に係止されているときに、上方主プレート１６２内の穴２５２に重なっている。ボルト２６４は、カバー２５４内の穴２６２を貫通して後方スペーサブロック１６６内のネジ穴１８４内へと伸長している。
【００４９】
図６を参照すると、組立てられた本体アセンブリが左側に示されており、ほとんど組み立てられたキャリッジアセンブリが右側に示されている。しかしながら、本体アセンブリ上へのキャリッジアセンブリの組み付けを容易にするためには、上流ガイド１２６、下流ガイド１３６及び取り付けブラケット１０６は、本体アセンブリの支持プレート９８から取り外されるのが最も好ましい。下方主プレート１６０はまた、ネジ付きロッド１７８から取り外されたバネワッシャ１８０及び予負荷調整ナット１８２をも備えているであろう。
【００５０】
キャリッジアセンブリの下方主プレート１６０は、本体アセンブリの駆動ベルトプーリー９６及びアイドラプーリー１５６が下方主プレート１６０の矩形穴１９６内を伸長している状態で本体アセンブリの支持プレート９８上へと下げても良い。上流ガイド１２６と下流ガイド１３６とは、次いで、下方主プレート１６０の左側が上流ガイド１２６内のＵ字形状ガイド穴１２８内に配置され且つ下方主プレート１６０の右側が下流ガイド１３６内の上方Ｌ字形状ガイド穴１４０内に配置された状態で、支持プレート９８上の位置に配置することができる。
【００５１】
取り付けブラケット１０６は、ネジ付きロッド１７８が取り付けブラケット１０６（筒状部分１０８の内部形状は、図１１及び１２の説明と関連して以下に説明する）内に伸長している状態で、支持プレート９８上の定位置へと戻すことができる。上流ガイド１２６、下流ガイド１３６及び取り付けブラケット１０６の各々は、次いで、各々のハードウエアをそれらの各々の位置に保持するために設置することによって支持プレート９８に取り付けられる。次いで、バネワッシャ１８０及び予負荷調整ナット１８２を、筒状部分１０８内に配置されているネジ付きロッド１７８上の各々の位置へ戻すことができる。
【００５２】
次に、図７を参照すると、容器回転ベルト２５０の設置状態が示されている。これは、２つのボルト２４６及びそれらのワッシャ２４８を取り外すことによって、ベルトテンショナーアセンブリ（テンショナープレート２２８、テンショナーキャリア２３６及びアイドラプーリー２４２を備えている）をキャリッジアセンブリから取り外すことによって、容器回転ベルト２５０の設置が容易になり得る。上記したように、容器回転ホイール１９２、アイドラプーリー２１０及びアイドラプーリー２１４（容器回転ベルト２５０の内側に配置されるであろう）は、中心線位置において歯から外方へ延びている環状リブによって歯が付けられている。容器回転ベルト２５０の外側に配置されているアイドラプーリー１５６及びアイドラプーリー２４２には歯が付けられていない。
【００５３】
図８を簡単に参照すると、容器回転ベルト２５０が取り付けられた容器回転ホイール１９２の部分断面図が示されている。容器回転ホイール１９２は、軸受け２７０を備えた支持軸１９０上に取り付けられている。図８に加えて図９を参照すると、容器回転ベルト２５０の一部分のより詳細な図が示されている。容器回転ベルト２５０は歯２７２を備えており、当該歯内を長手方向に伸長している溝２７４が容器回転ベルト２５０の中心に掘られている。
【００５４】
歯２７２はネオプレンによって作ることができ、容器回転ベルト２５０は、内部に配置された補強繊維２７６を含み、当該補強繊維は、ガラス繊維又はＫＥＶＬＡＲという商品名でデュポン社によって市販されている材料のようなパラアラミド合成繊維によって作ることができる。容器回転ベルト２５０は、ガラス容器に接触し且つ回転させる面である歯２７２と反対側の面にカバー材料２７８を備えている。このカバー材料２７８は、ガラス容器と接触するための良好な面を提供するために、ネオプレンのような弾性の高摩擦係数材料、白ラバー、傷が付かないラバー又はこれらと同様の材料によって作ることができる。容器回転ベルト２５０は、その作動寿命を最大化するために、継ぎ目無し構造とすべきである。
【００５５】
再度図７を参照すると、容器回転ベルト２５０は、容器回転ホイール１９２、駆動ベルトプーリー９６、アイドラプーリー２１０及びアイドラプーリー２１４と係合する歯２７２が取り付けられており、容器回転ベルト２５０の裏面は、アイドラプーリー１５６及びアイドラプーリー２４２に当接している。ベルトテンショナーアセンブリ（テンショナープレート２２８、テンショナーキャリア２３６及びアイドラプーリー２４２を含んでいる）の長手方向位置は、容器回転ベルト２５０上に適正な張力を配置するように調整することができ、当該ベルトテンショナーアセンブリを定位置に係止するために、ボルト２４６が締め付けられる。
【００５６】
図７と組み合わせて図１０を参照すると、キャリッジアセンブリ及び本体アセンブリ上への上方主プレート１６２及びカバー２５４の設置形態が示されている。（図１０において右側末端から見て）上方主プレートの左側が、本体アセンブリの上流ガイド１２６のＵ字形状ガイド穴１３０内へ挿入されている。次いで、（図１０において左側末端から見て）上方主プレート１６２の右側が、本体アセンブリの下流ガイド１３６内のＬ字形状ガイド穴１４０内へと下げられている。上方主プレートが下げられると、支持軸１９０、支持軸２０８及び支持軸２１２の上端は、各々、上方主プレート１６２内の穴１８８、穴２０４及び穴２０６内に収容され且つこれらの穴を貫通して伸長する。
【００５７】
次いで、カバー２５４がキャリッジアセンブリ上へと下げられ、支持軸１９０、支持軸２０８及び支持軸２１２の各々の頂端は、各々、その大径部分内のキー溝２５６、２５８及び２６０によって収容される。次いで、カバー２５４は末端方向へと動かすことができ、支持軸１９０、支持軸２０８及び支持軸２１２の頂端の環状凹部は、各々、キー溝２５６、２５８及び２６０の直径がより小さな部分によって収容されて、カバー２５４がキャリッジアセンブリ上に保持される。次いで、カバー２５４は、カバー２５４内の穴２６２、上方主プレート１６２内の穴２５２内にボルト２６４を挿入し、次いで、矩形ブロック１１０内のネジ穴１８４内にねじ止めすることによって、定位置に係止される。
【００５８】
次に図１１及び１２を参照すると、基部アセンブリに対するキャリッジアセンブリの付勢の構造及び調節方法が示されている。図５に関して上記したように、４つの圧縮バネ１７４は、各々、後方スペーサブロック１６６の基端方向に面している側に配置された４つの筒状の凹部１７２のうちの１つに配置された端部を有している。矩形ブロック１１０はまた４つの筒状凹部２８０をも備えており、これらの筒状凹部は、後方スペーサブロック１６６内の４つの筒状凹部１７２と整合されている基端方向を向いている面内に配置されており、これら４つの圧縮バネ１７４の各々は、筒状凹部２８０のうちの対応する一つの中にそれらの他端を有している。
【００５９】
取り付けブラケット１０６の筒状部分１０８を貫通して通路が設けられており、当該通路は、取り付けブラケット１０６の矩形ブロック１１０内を貫通して延びている。この通路は、２つの部分からなり、直径が小さい方の第一の筒状通路２８２は、ほぼ矩形ブロック１１０を貫通して伸長しており、直径が大きい方の第二の筒状通路２８４は、残りの長さを矩形ブロック１１０内を貫通して伸長しており、筒状部分１０８の全長に亘って伸長している。ネジ付きのロッド１７８は、後方スペーサブロック１６６内のネジ穴１７６内へねじ込まれた端部を有しており且つ筒状通路２８２を貫通して筒状通路２８４内へ十分に深く伸長している。
【００６０】
バネワッシャ１８０及び予負荷調節ナット１８２が筒状通路２８４内に挿入され且つネジ付きロッド１７８上に配置されている。従って、六角ヘッド工具２８６を使用することによって予負荷調節ナット１８２を回して圧縮バネ１７４上の予圧縮力を調節することができる。それによって、本発明のガラス容器を回転させる装置によってガラス容器にかけられる力を変えることができる。
【００６１】
ガラス瓶が検査ステーションに存在しているときには、圧縮バネ１７４は、バネワッシャ１８０が筒状の通路２８４の端部に到達し、キャリッジアセンブリの移動を止めるまで、キャリッジアセンブリを前方へ押すであろう。従って、予負荷調節ナット１８２は、キャリッジアセンブリの移動を制限するような配置とされている。キャリッジアセンブリの移動量が減るにつれて、圧縮バネ１７４はより強く予負荷をかけられる。予負荷調節ナット１８２及び回転ヘッドをその取り付け柱に配置することによって、周囲に容器回転ベルト２５０が備えられた容器回転ベルト１９２及びガラス容器２９０の初期の接触力を制御することができると共に、ガラス容器２９０が検査ステーション内へ入り、その中で回転し、検査ステーションを出て行くときに、キャリッジアセンブリが受ける移動量を制御することができる。当該接触力及びキャリッジアセンブリの移動は、最小力がかかり且つガラス容器２９０を信頼性高く回転させる最小の移動量を使用するように調節されるべきである。
【００６２】
図１３及び１４を参照すると、製造ライン内への本発明のガラス容器を回転させるための装置の設置形態が示されている。ガラス容器２９０は、頂部プレート２９４の上方に配置されているデッドプレート２９２上に支持されており、ガラス容器２９０は、一対のローラー２９６によってその底部近くの一方の側面及び第二のローラーの対２９８によってその頂部近くの一方の側面を回転可能に支持されている。本発明のガラス容器を回転させるための装置の末端は、ローラー２９６及びローラー２９８の反対側の側面においてガラス容器２９０と接触状態とされている。周囲に容器回転ベルト２５０が備えられている容器回転ホイール１９２の末端部分は、ガラス容器２９０と接触して当該ガラス容器を回転させることがわかるであろう。
【００６３】
本発明のガラス容器を回転させる装置は、一端（図示せず）が固定的に取り付けられている支持部材３００によって支持されている。支持部材３００の他端は、スプリット構造を有し且つその内部に基部アセンブリの取り付けブラケット１０６の筒状部分１０８を収容している。本発明のガラス容器を回転させる装置は、筒状部分１０８の軸線を中心に回転せしめられると共に周囲に容器回転ベルト２５０が備えられた容器回転ホイール１９２の末端部分をガラス容器２９０のより近くへと又はより遠くへと動かすように長手方向に調整することができることが分かるであろう。支持部材３００は、筒状部分１０８及び本発明のガラス容器を回転させる装置を、所望の位置に係止するために使用することができる係止ボルト３０２を備えている。
【００６４】
ローラー２９６及びローラー２９８だけでなく容器回転ベルト２５０が周囲に設置されている容器回転ホイール１９２も、回転せしめられるときに、デッドプレート２９２上にガラス容器を保持する機能を果たすことが当業者に理解されるであろう。ガラス容器の基部がデッドプレート２９２と接触したままであることを確保するためには、本発明のガラス容器を回転させるための装置を角度を付けて、容器回転ベルトがガラス容器２９０を回転させるときに容器回転ベルト２５０がガラス容器に下向きの力を付与することを確保することが望ましい。水平からせいぜい２°の角度（ガラス容器の面に対する容器回転ベルト２５０の動作方向下向きの角度）が適切であることが判明している。
【００６５】
次に図１５〜１８を参照すると、本発明のガラス容器を回転させるための装置が、ガラス容器２９０を回転させる状態で示されている。図１５及び１６は、ガラス容器２９０を回転させるために容器回転ホイール１９２の周囲の容器回転ベルト２５０の経路を示すために、上方主プレート１６２及びカバー２５４が取り外された状態で示されており、特に、容器回転ベルト２５０に適正な張力を維持するためにベルトテンショナーアセンブリ（テンショナープレート２２８、テンショナーキャリア２３６及びアイドラプーリー２４２を備えている）を使用する方法を示している。これらの図はまた、駆動ベルトプーリー９６及びアイドラプーリー２１０、２１２の各々の上の歯の中心に各々配置されている容器回転ホイール１９２及び環状のリブが、容器回転ベルト２５０をその支持装置上の定位置に保持するために、歯２７２の中間で容器回転ベルト２５０の中心線に配置されている溝２７４と相互作用する方法を実証している。
【００６６】
図１７及び１８は、本発明のガラス容器を回転させるための装置が占める極めて限られた大きさのスペースを示しており、当該装置全体は、特に当該装置がガラス容器と接触して当該ガラス容器を回転させる位置で、容器回転ホイール１９２の直径よりも若干大きい直径及び容器回転ベルト２５０の厚みの幅を有している。本発明のガラス容器を回転させるための装置はまた、主に、容器回転ホイール１９２及び容器回転ベルト２５０を使用している装置の設計に因り極めて薄いので、跡形が極めて小さい。図１８はまた、（テンショナープレート２２８、テンショナーキャリア２３６及びアイドラプーリー２４２を備えている）ベルトテンショナーアセンブリを調整するために支持プレート９８内の開口部１４６を介するボルト２４６へのアクセス方法を示している。
【００６７】
最後に、図１９〜２０を参照すると、本発明のガラス容器を回転させるための装置が、ガラス容器２９０を回転させる作動状態で示されている。図１９は検査ステーション位置へと回転されつつあるプロセスにおけるガラス容器２９０を示しており、図２０は、検査ステーション位置へと移動されているが、最大回転速度まで加速されていない状態のガラス容器を示しており、図２１は、検査ステーションにおいて最大回転速度状態にあるガラス容器２９０を示している。
【００６８】
図１９においては、キャリッジアセンブリは、バネワッシャ１８０が筒状通路２８４の端部に達してキャリッジアセンブリの移動を止めている位置へと圧縮バネ１７４によって前方へ付勢されていることを見ることができる。この位置においては、容器回転ベルト２５０及び容器回転ホイール１９２が、ガラス容器が検査ステーション内にあるときにガラス容器が位置する場所の内側に配置されることに注目することができる。
【００６９】
図２０においては、ガラス容器２９０は、検査ステーション内の位置にあるが、主としてガラス容器２０の慣性により未だ最大回転速度まで回転していない。キャリッジアセンブリは、ガラス容器２９０によってかけられる力により、容器回転ベルト２５０及び容器回転ホイール１９２に対して幾分後退せしめられた状態にあることを見ることができる。圧縮バネ１７４は、容器回転ホイール１９２及びその周囲の容器回転ベルトの一部分を含んでいるキャリッジアセンブリをガラス容器２９０と接触する状態へと付勢する。
【００７０】
移動しつつある容器回転ベルト２５０がガラス容器２９０を回転させ始める（しかしながら、ガラス容器２９０は最大速度では回転していない）と、容器回転ホイール１９２からアイドラプーリー２１０及び２１４の周囲を通り駆動ベルトプーリー９６まで伸長している容器回転ベルト２５０の一部分は、より高負荷となって容器回転ベルト２５０のこの部分の張力を増大させる。容器回転ベルト２５０のこの増大された張力によって、この駆動ベルト経路の一部分のみが動かすのではなく引っ張られ、アイドラプーリー２１４（キャリッジアセンブリのモーターアセンブリ１９０上に取り付けられている）と駆動ベルトプーリー９６との間の部分は、キャリッジアセンブリを末端方向へと引っ張って、容器回転ベルト２５０及び容器回転ホイール１９２がより大きな力でガラス容器内へと駆動せしめられる。
【００７１】
ガラス容器２９０がその最終回転速度に近づくと、容器回転ベルト２５０の張力が低下し、圧縮バネ１７４を、キャリッジアセンブリを容器へと駆動するように作用している力としてのみ残す。容器回転ベルト２５０の幾何学的構造のこの自動補力作用は、ガラス容器を回転させる装置が、より小さな時間加重平均接触力がガラス容器に対してかけられる状態で作動するのを可能にする（これは、もちろん、本発明のガラス容器を回転させるための装置の構成要素の寿命を長くするであろう）。
【００７２】
従って、本発明のガラス容器を回転させるための装置が極めてコンパクトであり、回転されつつあるガラス容器の近くの領域に最小の体積を使用するのを可能にし、それによって、検査ステーションのための最大の空間を可能にすることが本発明の例示的な実施形態の上記の詳細な説明からわかる。本発明のガラス容器を回転させる装置は、コンパクトな大きさにかかわらず、各ガラス容器を検査するのに必要とされる時間を最短にするために急速に加速するためにガラス容器に十分なトルクを供給する機能を有している。本発明のガラス容器を回転させるための装置は、極めて適合性のある駆動面を提供し且つガラス容器の外壁を迅速に“捕らえて”、その慣性に迅速に打ち勝ち且つそれを加速して回転させる高い機能をも提供する。
【００７３】
本発明のガラス容器を回転させるための装置は、ガラス容器に低レベルの衝撃を付与し且つガラス容器を損傷させることなく又はガラス容器によって損傷を受けることなく、迅速に当該ガラス容器と接触する状態へと移動する顕著な機能を備えている。本発明のガラス容器を回転させるための装置はまた、ガラス容器に下向きに作用する力を付与して、ガラス容器が高速度で回転されつつあるときに当該ガラス容器を下方へ後退させるように機能することができる。本発明のガラス容器を回転させるための装置は、丈夫な機械的設計及び高い信頼性を有して、これらが備わっていないことによって惹き起こされる製造ロスを避けることができる。
【００７４】
本発明のガラス容器を回転させる装置は、耐久性があると共に長持ちする構造であり且つ迅速な修理を可能にし且つその作動寿命全体に亘ってユーザーによるメンテナンスの提供の必要性が比較的まれである構造特性を有している。本発明のガラス容器を回転させるための装置はまた、その市場の受けを高め且つそれによって最も広い可能な市場を付与するための低廉な構造である。最後に、本発明のガラス容器を回転させるための装置及び方法の上記の利点及び目的の全てが、実質的に相対的な欠点を生じさせることなく達成される。
【００７５】
本発明のガラス容器を回転させるための装置及び方法の上記の説明は、特定の実施形態及び用途に関連して示され且つ説明されているけれども、これは、図示及び説明の目的で提供されたものであり、包括的であること又は本発明をここに開示された特別な実施形態及び用途に限定することを意図していない。本発明の精神又は範囲を逸脱することなく、ここに記載された発明に対して多くの変更、改造、変形又は代替を施しても良いことは当業者に明らかとなるであろう。以上、想到される特定の使用方法に適するように且つ当業者が種々の実施形態で及び種々の変形例によって本発明を使用することができるように本発明の原理及びその特別な用途の最良の例示を提供するために、特別な実施形態及び用途を選択し且つ説明した。従って、このような変更、変形、変形及び代替例は、添付の各請求項が公正に、法的に、公平に付与される範囲に従って解釈されるときに、これらの請求項によって決定される本発明の範囲内に含まれると考えられるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【外国語明細書】
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