(57)【要約】この発明は、サイクル式に動作する少なくとも１つの作業ステーションを備えたブリスター包装機械であって、１つの動作サイクルの間に、少なくとも１つの第１の調節運動が期間ＴV1にわたり実行され、これに続き、製品および／または材料の処理が行なわれる処理状態が期間ＴBにわたって取られ、これに続き、第２の調節運動が期間ＴV2にわたり実行され、そしてこれに続き休止状態が期間ＴRにわたってある、ブリスター包装機械を制御する方法に関する。上記期間ＴV1，ＴB，ＴV2，ＴRおよび上記包装機械のサイクルレートＲ（＝サイクル数／分）は予め設定され、少なくとも上記サイクルレートＲは入力装置を用いて変更後サイクルレートＲVに変更可能である。さらに、上記変更後サイクルレートＲVから得られたサイクル時間差ΔＴは実質的に上記休止状態の期間ＴRの変更のために利用される。好ましくは、変更後サイクルレートＲVの入力の際、上記期間ＴV1，ＴB，ＴV2は変更されずに維持される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイクル式に動作する少なくとも１つの作業ステーションを備えたブリスター包装機械であって、１つの動作サイクルの間に、少なくとも１つの第１の調節運動が期間ＴV1にわたり実行され、これに続き、製品および／または材料の処理が行なわれる処理状態が期間ＴBにわたって取られ、それから第２の調節運動が期間ＴV2にわたり実行され、場合によりこれに続き休止状態が期間ＴRにわたってあり、前記期間ＴV1，ＴB，ＴV2，ＴRおよび前記包装機械のサイクルレートＲ（サイクル数／分）が予め設定され、少なくとも前記サイクルレートＲが入力装置（３０）を用いて変更後サイクルレートＲVに変更可能である、ブリスター包装機械を制御する方法において、前記変更後サイクルレートＲVから得られたサイクル時間差ΔＴが実質的に前記休止状態の期間ＴRの変更のために利用されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記期間ＴV1，ＴB，ＴV2が変更後サイクルレートＲVの入力時に変更されずに維持されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記作業ステーションが、間で基底シート（１１）に浅鉢状の受けが与えられる互いに対して調節可能な成形プレート（１３ａ，１３ｂ）を含む成形ステーション（１３）であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の調節運動が前記成形プレート（１３ａ，１３ｂ）の閉運動であり、前記処理状態で前記基底シート（１１）に前記浅鉢状の窪みが与えられ、前記第２の調節運動が前記成形プレート（１３ａ，１３ｂ）の開運動であり、前記成形プレート（１３ａ，１３ｂ）が前記休止状態で完全に開かれていることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記作業ステーションが、間でカバーシート（１８）が前記基底シート（１１）に対して封止される互いに対して調節可能な封止プレート（２０ａ，２０ｂ）を含む封止ステーション（２０）であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の調節運動が前記封止プレート（２０ａ，２０ｂ）の閉運動であり、前記処理状態の間、前記基底シート（１１）に対する前記カバーシート（１８）の封止が行なわれ、前記第２の調節運動が前記封止プレート（２０ａ，２０ｂ）の開運動であり、前記封止プレート（２０ａ，２０ｂ）が前記休止状態で完全に開かれていることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記入力装置（３０）を用いて変更後サイクルレートＲV（＝１分間当りのサイクル数）が直接入力され、そこから前記演算処理装置（４０）が最大サイクル時間Ｔmax＝１／ＲV［ｍｉｎ］＝６００００／ＲV［ｍｓ］を算定することを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記予め設定されたサイクルレートＲと前記変更後サイクルレートＲVとから得られたサイクル差ΔＲが限界値ΔＲGまでに制限されることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記限界値ΔＲGが前記サイクルレートＲのうちの２０％〜３０％、特に２５％であることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記変更後サイクルレートＲVが、前記ブリスター包装機械の動作の最中に入力可能であることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記変更後サイクルレートＲVが、前記成形ステーション（１３）においても前記封止ステーション（２０）においても前記休止状態の期間ＴRの変更を引起すことを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、サイクル式に動作する少なくとも１つの作業ステーションを備えたブリスター包装機械であって、１つの動作サイクルの間に、少なくとも１つの第１の調節運動が期間ＴV1にわたり実行され、これに続き、製品および／または材料の処理が行なわれる処理状態が期間ＴBにわたって取られ、それから第２の調節運動が期間ＴV2にわたり実行され、場合によりこれに続き休止状態が期間ＴRにわたってあり、上記期間ＴV1，ＴB，ＴV2，ＴRおよびそこから得られた上記包装機械のサイクルレートＲ（＝サイクル数／分）が予め設定され、少なくとも上記サイクルレートＲが入力装置を用いて変更後サイクルレートＲVに変更可能である、ブリスター包装機械を制御する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な構成のブリスター包装機械は成形ステーションを備えている。成形ステーションにおいては、プラスチックまたはアルミニウムからなる基底シートに多数の浅鉢状の窪みが形成され、この後に配した詰込みステーションで各窪みの中に医薬錠剤などの製品が入れられる。基底シートは製品が入れられた後に封止ステーションへ送られる。この封止ステーションの直前またはその中でカバーシートが送込まれて基底シート上に置かれる。封止ステーション内の熱作用によって基底シートがカバーシートで密封封止され、これにより製品が浅鉢状の窪みの中に封じ込められる。
【０００３】
成形ステーションの運転はサイクル式であり、したがって非連続的なものである。封止ステーションの運転もサイクル式とすることもできるが、これに代えて封止ステーションを連続的に運転することもまた知られている。その場合には、成形ステーションでのサイクル式の運転から封止ステーションでの連続的な運転への移行は公知の補整装置を介して行なわれる。
【０００４】
ブリスター包装機械の性能はその大部分が、サイクルレートＲ、すなわち１分間当りに実行するサイクルの数に依存する。サイクルレートＲより、１動作サイクル当りで利用可能なサイクル時間の最大値Ｔmaxが得られ、これはミリ秒にしてＴmax＝６００００／Ｒ［ｍｓ］である。すなわち、サイクルレートＲが７５サイクル／分の場合、最大サイクル時間はＴmax＝８００ｍｓとなる。これに対応する動作サイクルのサイクル曲線を図２では簡略化した多角形での行程／時間図として示す。以下、これについて簡単に説明する。
【０００５】
以下に例として説明するサイクル式に運転される成形ステーションは、最大サイクル時間Ｔmax以内に種々の動きおよび加工あるいは処理をする必要がある。サイクルの初めにおける基本位置またはゼロ位置（図２の点０）では、成形されるべき基底シートが間を進む２枚の成形プレートは互いに完全に離されている。このゼロ位置から始まって、まず第１の調節運動、すなわち成形プレートの閉運動が行なわれる。閉じる行程ＳVは予め製造技術上定められるものであり、閉運動は予め定められた期間ＴV1にわたり、点１（図２を参照）に達するまで行なわれる。点１では成形プレートは閉じられてその最終位置に達している。
【０００６】
このとき成形プレートはその処理状態に達している。ここでは、たとえば予熱されたプラスチックの基底シートを期間ＴBにわたり冷却するのに加えて、浅鉢状の窪みを基底シートに形成する工程を特に圧縮空気または成形スタンプを用いて行なう。サイクル曲線上の点２にて基底シートの冷却あるいは処理が終了し、この後第２の調節運動、すなわち成形プレートの開運動が行なわれる。この開運動もやはり、行程ＳVにわたって（ただし逆方向で）、期間ＴV2にわたり行なわれる。開運動の終わりすなわちサイクル曲線上の点３
では再び開始位置に達している。この後、開いた成形プレートが期間ＴRにわたり休止状態に保持され得る。この休止状態の期間ＴRの長さは成形ステーションの外側からの影響に大きく左右され、好条件下では極めて短くてよく、０である場合もある。
【０００７】
成形プレートが十分な程度まで開くとすぐに、基底シートをさらに先へと搬送する工程を開始し実行することができる。図２に従って、たとえば成形プレート同士が行程ＳV／２だけ離された時に基底シートの搬送が始まると仮定する。すなわち、基底シートを先へ搬送するためには、サイクルの終わりまでに時区間ｔZ1が、さらに次のサイクルの始まりから成形プレートが再び半分閉じた時点までに時区間ｔZ2があり、ｔZ1とｔZ2との和から総搬送時間ＴZが得られる。
【０００８】
過去のブリスター包装機械では、曲線の走り方は回転するカム板によって機械的に決定され、この円板の回転運動は、中心で駆動される主軸（Koenigswelle）から導き出されていた。しかし現在のブリスター包装機械では曲線はソフトウェアにより記憶され、電子制御機器あるいはこれに対応するソフトウェアが動かすサーボモータを用いて調節運動のモータ駆動が行なわれている。
【０００９】
一般的に、ブリスター包装機械を特定のブリスターサイズに応じて調整する際、サイクル曲線の各運動区画は、工程に対する要求を可能な限り満足させ、なおかつ可能な限り高いサイクルレートで実行できるようにされる。ここで、サイクル内の個々のステップは高い信頼度と安全性で実行されることが求められ、包装機械において高効率すなわち高パフォーマンスの達成が求められる。それぞれのサイズに特有の算定されたプロセスデータは蓄積される。後になってこのブリスター包装機械で再び同じサイズのブリスターを加工しようとした場合、この蓄積されたデータが要求され、これに対応して包装機械の運転が行なわれる。このやり方の背景には、同じブリスターサイズであれば蓄積された同じプロセスパラメータによって常に最適に加工可能であるという理論的観念がある。
【００１０】
しかし実際には、ブリスター包装機械（これはより大きな包装設備の一部である）の運転時に予想しない問題が生じ得て、包装設備の効率を下げるおそれがあることがわかっている。このような問題は、ブリスター包装機械における個々のステーション内の障害や、または前方もしくは後方に配された装置、たとえば後方に配された箱詰め機械における障害もしくは問題に起因するものであり得る。箱詰め機械において説明書の材質または折畳み箱の材料での変動が生じることにより、予め設定された比較的高いサイクルレートが維持不可能となる場合がある。さらに、後続の機械、たとえば集積包装機でサイクルの問題が生じたり、または製品での変動が生じることがあり、これによりブリスター包装機械での製品供給速度が悪影響を蒙る。さらにまた、病欠および／または休暇などの理由から包装設備全体に十分な人員が確保されないこともあり、その場合設備の処理速度を下げなければならなくなる。
【００１１】
上述の問題および障害は早急に取除いたりまたは元に戻したりできるとは限らないため、ブリスター包装機械を高くなった不合格率または低くなった包装品質のままで動作させるか、それが許容不可能である場合には故障の原因が除去されるまで設備自体を止めてしまうのが一般的である。
【００１２】
制御技術上、ブリスター包装機械や、場合によってはその他の包装ライン内の機械のサイクルレートを下げることは可能であろう。しかし、この措置による成形および封止についてのパラメータの変更幅があまりにも大きいために、問題のない成形工程および封止工程を確実に行なうことができない場合がある。
【００１３】
以下に例として、錠剤がその寸法において僅かに変化されたために詰込みステーション
の供給チャネルを通過する速度がいくらか遅くなり、このためブリスター包装機械を予め設定された本来の最大サイクルレートＲ（たとえば１分間当り７５サイクル）で運転できないという状況を想定して説明する。もしサイクル速度を下げなければ、完全に詰込みがされていないブリスターの割合が大幅に上昇してしまうであろう。この他の包装ライン内の機械での問題のためにサイクルレートを下げなければならない場合もある。
【００１４】
詰込みが不十分なブリスターの割合の上昇を避けるためにサイクルレートＲを変更後サイクルレートＲVに下げると、各々のサイクルにつきより大きな最大サイクル時間Ｔmaxが得られる。１分間当り７５サイクルのサイクルレートＲを、１分間当り５０サイクルの変更後サイクルレートＲVに下げたと仮定すると、新たな最大サイクル時間はＴmax＝６００００／５０＝１２００（ｍｓ）となる。従来のブリスター包装機械では、蓄積されたサイクル曲線がその基本的な走り方のままで保たれ、そうしてすべての時区間ＴV1，ＴB，ＴV2，ＴRが係数１２００／８００＝１．５だけ延長される。これに対応して延ばしたサイクル曲線を図３に示す。ここから明らかなように、基底シートの成形工程および冷却工程などの処理期間ＴBが５０％増加している。さらに、このように延ばしたサイクル曲線では第１および第２の調節運動の期間が長くなり、このため前進速度が減少するおそれがあり、これに伴って搬送時間中における予熱された基底シートの冷却時間が長くなる。プロセスパラメータが変更された結果、不良なまたは不完全に形成された浅鉢部が生じるおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
この発明は、ブリスター包装機械の制御方法であって、サイクルレートを生産段階において予め定められた限界の内側で任意に変更でき、なおかつ包装プロセス、特に基底シートの成形またはカバーシートの封止の際に問題が生じない制御方法をもたらすことを課題としてなされたものである。
【００１６】
この課題は、この発明に従い、請求項１に記載の特徴を備えた方法により解決される。ここで、変更後サイクルレートＲVから得られたサイクル時間差ΔＴが実質的に休止状態の期間ＴRの変更のために利用されることとする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
サイクルレートＲを変更後サイクルレートＲVへと減少させると、最大サイクル時間Ｔmaxに関する時間獲得分あるいはサイクル時間差ΔＴが得られ、これは上述の例では４００ｍｓ（＝１２００ｍｓ−８００ｍｓ）である。この発明の基本概念は、このサイクル時間差ΔＴをサイクル曲線中の曲線区画すべてに対して一様に分け与える、すなわちサイクル曲線を公知のやり方で伸縮させるのではなく、サイクル時間差ΔＴを休止状態の期間ＴRの延長のためにその大部分またはすべてを利用するというものである。こうすることで、主要なプロセスパラメータ、すなわち第１の調節運動の期間ＴV1、処理状態の期間ＴBおよび第２の調節運動の期間ＴV2を、プロセスの進行にとって有利な狭い限界内に保つことが可能となる。この発明の好ましい形態では、変更後サイクルレートＲVの入力の際、上記期間ＴV1，ＴB，ＴV2を変更せずに維持することにより、サイクル時間差ΔＴすべてを休止状態の期間ＴRの変更のために利用することとする。
【００１８】
サイクルレートの変更時にサイクル曲線が変更される作業ステーションとしては、ブリスター包装機械の成形ステーションが挙げられる。成形ステーションは、基底シートを挟んでこれに浅鉢状の受けを与えるための２枚の互いに対して調節可能な成形プレートを備える。基底シートがプラスチックからなる場合、基底シートは予熱した状態で加工されて成形ステーションで冷却される。ここでは成形プレートの閉運動が第１の調節運動となる。閉運動は成形プレートの最終位置に達して初めて完結し、閉運動の最終的な運動段階で
は成形プレート同士が既に隣接していることもあり得る。閉運動が終わると、成形プレートは期間ＴBにわたって処理状態に留まり、ここで基底シートは変形を受け、場合により冷却される。第２の調節運動としては成形プレートの開運動が挙げられ、成形プレートはその開いた開始位置へと戻って動く。この後、成形プレートは期間ＴRにわたりその開いた位置に留まる。サイクルレートの減少で得られたサイクル時間差ΔＴがすべて休止状態の期間ＴRの変更に利用され、かつ予熱されたシートの温度が変更されなければ、ブリスター包装機械の成形ステーションにおいて基底シートに対する本来の処理は変更されず、成形プレートは予め設定された速度で動かされる。サイクルレートの減少は、成形プレートがサイクルの終わりでその開いた位置に留まる期間が長くなることを引起こすのみである。期間ＴV1，ＴB，ＴV2を一定に維持することで、変形時間についてのプロセス関連の値が一定に保たれる。このようにして、プロセスの確実性を高く保ちながら同時に基底シートの変形を良好にすることができる。
【００１９】
これに代えて、作業ステーションは、互いに対して調節可能な封止プレートを備える封止ステーションであってもよく、これら封止プレートの間でカバーシートが基底シートに対して封止される。この場合には、第１の調節運動は封止プレートの閉運動であり、封止プレートは閉運動が終わると期間ＴBにわたって処理状態に留まり、ここで基底シートへのカバーシートの封止が行なわれる。第２の調節運動は封止プレートの開運動であり、封止プレートはその開いた位置に達した後、ここに期間ＴRだけ留まる。この場合、期間ＴV1，ＴB，ＴV2を一定に保つことによって、封止時間についてのプロセス関連の値が一定に保たれる。
【００２０】
所望の変更後サイクルレートＲV（＝１分間当りのサイクル数）は直接に入力装置を用いて入力されるのが好ましく、この入力された変更後サイクルレートＲVから演算処理装置が、利用可能な最大サイクル時間Ｔmax＝１／Ｒ［ｍｉｎ］＝６００００／Ｒ［ｍｓ］を算定する。
【００２１】
この発明の好ましい形態では、入力される変更後サイクルレートＲVは任意の値を取ることができるのではなく、特に過度に小さくなることはできないこととする。すなわち、予め設定されたサイクルレートＲと変更後サイクルレートＲVとから得られたサイクル差ΔＲは限界値ΔＲGまでに制限されることとする。この限界値ΔＲGは、予め設定されたサイクルレートＲのうちの２０％〜３０％の範囲内にあることができ、好ましくは予め設定されたサイクルレートＲの２５％である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明についてのその他の詳細および特徴は、添付の図面を参照して以下の実施例の説明から明らかとなる。
【００２３】
図１はブリスター包装機械１０の主要構成部分を概略的に示す図である。プラスチックからなる基底シート１１が貯蔵してあったところからまず加熱ステーション１２に送込まれる。加熱ステーション１２は、下側の熱板１２ｂと、下側の熱板１２ｂに対して調節可能な上側の熱板１２ａとを備える。熱板１２ａ，１２ｂ同士を閉じると、その間に受入れられた基底シートが加熱される。
【００２４】
加熱ステーション１２のすぐ後に続いて成形ステーション１３が配される。成形ステーション１３は、下側の成形プレート１３ａと、これに対して調節可能な上側の成形プレート１３ｂとを備える。これら両方の成形プレート１３ａ，１３ｂは、図では開いた位置で示してあるが、閉じることが可能である。閉じられた成形プレート１３ａ，１３ｂ間には基底シートが受入れられることになり、これは冷却されると同時に圧縮空気の導入または成形スタンプの使用により浅鉢状の窪みが与えられる。成形ステーション１３の後には搬
送装置１４が配され、これを用いて基底シート１１はサイクル式に個々のステーションを通される。
【００２５】
そして、浅鉢状の窪みを与えられた基底シート１１は、方向転換ローラ１５，１６を経て詰込みステーション１７に送込まれ、ここで医薬錠剤などの製品が各々の窪みの中に入れられる。次に基底シート１１は封止ステーション２０に進む。封止ステーション２０の直前でカバーシート１８が方向転換ローラ１９を介して基底シート１１の上に置かれる。封止ステーション２０は下側の封止プレート２０ｂと上側の封止プレート２０ａとを備え、ここにおいてカバーシート１８は基底シート１１に対して封止され、その際高温の封止プレート２０ａ，２０ｂを閉じて熱の作用を各シートに及ぼす。封止ステーション２０の後には別の搬送装置２１が配される。この搬送装置２１は搬送装置１４と動きについて同期を取られ、封止ステーション２０よりもたらされたシート結合物をサイクル式に搬送するように働く。
【００２６】
図２は、既に説明した例としての成形ステーション１３のサイクル曲線の簡略化した行程／時間図を示す。ここで仮定した最大サイクル時間Ｔmaxは８００ｍｓであり、これはサイクルレートＲにして１分間当り７５サイクルに対応する。両方の成形プレート１３ａ，１３ｂの開いた基本位置から始まって、これら成形プレートは期間ＴV1以内に閉じられ、ここでこれら成形プレートは予め製造技術上定められた閉じる行程ＳVだけ進む。成形プレート１３ａ，１３ｂがその閉運動の最終位置（図２の曲線の点１）に達すると処理状態が始まり、これは期間ＴBにわたる。処理状態の間、基底シートには浅鉢状の窪みが与えられる。これに加えて、基底シートがプラスチックからなる場合には、基底シートは冷却される。処理状態は曲線上の点２にて終了し、この後成形プレート１３ａ，１３ｂが開く。これもまた行程ＳVにわたり、ただし閉運動とは逆の方向で行なわれ、期間ＴV2にわたってなされる。開運動は曲線上の点３で終わり、成形プレート１３ａ，１３ｂは再び開いた開始位置に達しており、ここで成形プレートは次のサイクルが始まるまで期間ＴRにわたり休止状態に留まる。
【００２７】
図２においては、シートを先に搬送する工程は、成形プレート１３ａ，１３ｂが半分だけ開いているときに始まるあるいは終わると仮定しており、総搬送時間はＴZ＝ｔZ1＋ｔZ2となる。
【００２８】
ユーザは、この総搬送時間ＴZでは不十分だと判断すれば、予め設定されたサイクルレートＲを下げることができる。これを行なうために、ユーザは低くしたサイクルレートＲV（１分間当りのサイクル数）を与え、こうして利用可能な最大サイクル時間Ｔmax＝６００００／ＲV［ｍｓ］が決まる。例として、ユーザがサイクルレートＲVを１分間当り６０サイクルに定めたと仮定する。これは変更後最大サイクル時間Ｔmaxv＝１０００ｍｓに対応する。
【００２９】
サイクルレートを変更あるいは減少させた際、成形プレートの閉運動、処理状態および成形プレートの開運動についてのプロセスパラメータは維持されるため、図４に示すように点１と点３との間のサイクル曲線は変更されない。しかしサイクルレートＲVが１分間当り６０サイクルへ、およびこれに伴い最大サイクル時間Ｔmaxvが１０００ｍｓへ上昇したため、本来のサイクルレートＲに対して、変更後の減少されたサイクルレートＲVでは２００ｍｓのサイクル時間差ΔＴが得られ、これがすべて休止状態に割当てられるため、成形プレートはより長い期間ＴRVだけその完全に開いた位置に留まる。これにより、図４に示すようにシートの搬送時間ＴZVもまた大幅に延長されるため、シートの搬送速度もまた、シート材料に対して適合された値へと設定可能となっている。
【００３０】
図５に示すように、入力装置３０には演算処理装置４０が結合される。演算処理装置４
０は、変更後サイクルレートＲVの入力値からこれに対応するサイクル曲線を算定し、特に、サイクルレートの入力値が予め定められた限界の内側にあるかどうかを検査する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ブリスター包装機械の主要構成部分を概略的に示す図である。
【図２】一般的なサイクル曲線を簡略化して示す行程／時間図である。
【図３】図２に従うサイクル曲線を係数１．５で延長したものを示す図である。
【図４】この発明に従い変更を加えたサイクル曲線を示す図である。
【図５】入力装置を上から観察した概略図である。
【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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【国際調査報告】
2006513110.tif 000008
2006513110.tif 000009
2006513110.tif 000010
2006513110.tif 000011