(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組み立て可能な包装材料製のシガレットパック(１０)の検査方法であって、下記のステップ(a)〜(f)を特徴とする方法。
(a)検査対象のシガレットパック(１０)は、検査対象のシガレットパック(１０)に向かって均一な移動で下降する加圧手段によって規定の圧力で接圧され、それによって、検査対象のシガレットパック(１０)を加圧手段によって変形する
(b)検査対象のシガレットパック(１０)の変形程度が、無欠陥パックであるのか、欠陥パックであるのかを決定するために、同一または同種のシガレットパックの所定基準の変形程度と比較される
(c)検査対象のシガレットパック(１０)を接圧しつつ加圧手段が下降する間、下降中の加圧手段によってカバーされた距離が測定される
(d)加圧手段が検査対象のパック（１０）を接圧しつつ下降する間に、前記パック（１０）が前記加圧手段に抗して発生する抗力が適切な力測定部材によって測定される
(e)加圧手段が、その下降中に、下降手段によって移動される経路について測定される距離値と、検査対象であるシガレットパックによって、加圧手段(２６)の下降に抗して作用される反力について測定される力の値とが、コンピュータによって、力/距離線図中で結合される
(f)検査対象であるシガレットパックについて測定され、決定された力/距離線図が、コンピュータによって、当該シガレットパックまたは同種のシガレットパック、すなわち、基準シガレットパックの少なくとも１つの力/距離線図と比較され評価され、比較された複数の力/距離線図の間の偏差を決定し、前記複数線図の偏差に基づいて、検査対象パック（１０）が、無欠陥シガレットパックであるのか欠陥シガレットパックであるのかを決定することができる
【請求項２】
加圧手段の接圧力がシガレットパック(１０)の表面、すなわち、直方体のシガレットパックの大表面全体の前側または後側に付与される点を特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
加圧手段の下降接圧に抗してシガレットパックが発生する反力がロードセル(２８)として設計される力測定部材によって測定される点、および、下降中の加圧手段によって移動される距離が位置センサー(３１)によって測定される点を特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
コンピュータは、検査対象のシガレットパックの力/距離線図の値の第２次導関数を発生し、これらの値を曲線としてプロットし、これらを予め設定されている同じ基準シガレットパックまたは同種の基準シガレットパックの対応する力/距離線図の第２次導関数の値と比較する点を特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
組み立て可能な包装材料製のシガレットパック(１０)の検査装置であって、下記のステップ(a)〜(e)を特徴とする装置。
(a)シガレットパック(１０)は、互いに対向する加圧手段(２６，２７)の間に配置される
(b)パック(１０)に抗して移動されることができる少なくとも１つの加圧手段が、上部加圧プレート(２６)として設計されている
(c)他方の加圧手段は、下部支持プレート(２７)として設計されており、ロードセル(２８)上に支持される
(d)上部加圧プレート（２６）は、均一に駆動されるリンク機構を介して上下に移動することができる
(e)パック（１０）の変形は、移動可能な加圧手段の移動によって、すなわち、加圧プレート（２６）によってカバーされる距離を測定する加圧手段に設けられた位置センサー（３１）を利用して測定されることができる
【請求項６】
下記の（a）〜（e）を特徴とする請求項５記載の装置。
（a）支持枠は、上部トラバース（２２）と下部トラバース（２３）を有する
（b）前記両トラバース（２２，２３）は、直立支柱（２０，２１）によって互いに接続されている
（c）加圧ストラット（２４）は、支柱（２０，２１）にマウントされ、昇降することができる
（d）上部加圧プレート(２６)は、移動可能な加圧ストラット(２４)に取り付けられ、支持プレート(２７)は、下部の固定トラバース(２３)に取り付けられている
（e）ロードセル(２８)は、支持プレート(２７)とトラバース(２３)との間に配置されている
【請求項７】
検査装置は、包装ユニット（４２）、すなわち、包装機の検査ステーション（３２）に組み込まれてパック（１０）の検査を行う点を特徴とする請求項５記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、組立て可能な包装材製のパック、特に、少なくとも1つの(薄い)カードボード製の包装材を備える(シガレット)パックの検査方法に関する。この発明はまた、この方法を実施するための装置にも関連する。
【０００２】
【従来の技術】
パックの検査は、シガレットパックの製造においては特に重要であり、高度の精度を必要とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、簡素な態様でも行うことができるパックの精密な検査を実施する手法を示唆するという問題に立脚する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この問題を解決するために、この発明の方法は、パックが規定された、すなわち、正確な圧力が加えられて変形を生じ、次いでこれを測定して評価する点に特徴を有する。
【０００５】
この発明に必須なものは、パック面に加えられる圧力に起因する変形の進行が、その構造、および、その内容物にも特有であるという知見である。更には、その構造とデザインの一定の特徴が変形曲線によって特定されることができる。
【０００６】
この発明によれば、パックの変形過程が、予定の／予定外の変形曲線に関連して付与される力の変化によって決定される。実際のプラクティスにおいては、このことは、パックに作用する加圧手段が、それによってカバーされる距離と変形のプロセスで発生する。測定結果は記録され、連続するベースで、特に、グラフィック表示で評価される。評価の結果は、力と距離の２つの変数をプロットした曲線としてコンピュータ面に表示される。
【０００７】
この発明の1つの特徴は、それが、変形プロセス中に、測定された力の変化が、特にパックの構造上の細部の結果として何回も発生するという知見に基づく点である。有利な模範具体例、すなわち、ヒンジ蓋付き型のシガレットパックを検査する場合、変形プロセス中に付与される力が、蓋の内側タブ、蓋の端部のみならずパックの底端部における両縁部のような構造上の細部によって認識可能に影響を受け、力の曲線の視覚的記録中に、パックの変形挙動の典型的な再生可能な画像が発生する。
【０００８】
この発明によれば、記録され視覚的に再生された測定結果は、関係するパックの基準形態からの偏差を特定するために、基準曲線すなわち蓄積された「較正曲線(calibration curve)」と比較される。1つの特徴は、この目的で、力／距離の第２次導関数が決定され、記録されるという事実にある。結果として生じる曲線は、変形に対する増大した力、すなわち増大したパックの抵抗に対応する上昇曲線すなわちピークを表現し、かくて、人は構造のみならず、素材の組成、素材の長さ、およびパックの内容物に関する結論を引き出すことができる。
【０００９】
この測定および検査の方法は、ヒンジ蓋付き型のシガレットパック、すなわち、薄いカードボード製のパックに特に有利に適用される。パックはそれが完成した後、フィルムの外側包装材によって包囲される前或いは後で検査される。
【００１０】
この発明の方法を実施するために、パックは全体として、互いに対して移動可能な２つの加圧手段、すなわち、特に、(上部)加圧プレートと(下部)プレート状ロードセルの間で把持される。少なくとも一方の手段は移動可能である。移動経路は、付随する力と同様に測定される。このことが、パックの特徴的な変形挙動を生じる。
【００１１】
方法と装置は、好ましくは検査ステーションをパックコンベヤーの区域に配置することによって、包装プロセスにおいて結合され、パックのサンプルは、移送の流れから取り出されてその正確な形状が検査される。
【００１２】
この発明の別の特徴は、装置の模範具体例と評価プロセスによって以下に詳細に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に説明される細部は好ましい適用分野に関する。前記分野とは、パック１０、すなわち、ヒンジ蓋付き型のシガレットパックの検査である。この型のパック１０は、薄いカードボードで製造される。このパックは、(下部)のボックス部１１と、これにヒンジ装着された蓋１２を備える。パック１０は、大きな表面の前方側１３とこれに対応する後部側１４を備える直方体の形状を呈する。ボックス部１１と蓋１２は、細長い二重の層をなす両側部壁１５を形成する。パック１０用のブランクは、パックの両側すなわち両側壁が(直立した)直角のパック縁部１６、１７と横断方向両縁部１８、１９によって区画されるように、折り曲げられる。
【００１４】
パック１０は、加えられた圧力と圧縮歪みを援用して様々な方法で検査される。この目的で、パック１０は、その大きな表面のパックの両側の区域、すなわち、前側１３と後側１４の区域において直方体形状のパック１０と接する２つの加圧手段の間に配置される。少なくとも一方の加圧手段の(下降)移動の結果として、パック１０に圧力が付与され、変形を生じさせる。パック１０の素材とその構造上の設計に関連する特徴は、これに起源を求めることはできない。
【００１５】
図１に示す検査装置は、(直立)支柱２０、２１を有する。これらは、(上下)両端部において、横断方向のトラバース２２、２３によって互いに接続され、支持枠構造体を形成する。１つの加圧手段すなわち支柱２０、２１に沿うスライドブッシュ２５とともに移動することができる加圧ストラット２４が、トラバース２２、２３の間を移動することができる。この加圧ストラット２４は、加圧手段すなわち加圧プレート２６を保持する。加圧プレート２６は圧力を付与するためにパック１０の上部すなわち前側１３と接する。
【００１６】
パック１０の下の支持プレート２７は、抗圧部材として機能する。この支持プレート２７は、今の場合これは１つのロードセル２８である１つの圧力ゲージに接続される。これは、伝達された圧力を測定し、これを特に、ワイヤーストレーンゲージによって電気信号に変換することができる業界には普通に知られた装置である。したがって、ロードセル２８は、加圧プレート２６の一様な、特に連続した下降移動中にパック１０に付与される圧力を測定する。
【００１７】
この加圧手段すなわち加圧プレート２６と支持プレート２７は、パックよりも大きい、すなわち、その前側１３と後側１４よりも大きいパック１０用の支持面を有する。パック１０はしたがって、その面全体に亘って加圧手段によって当接される。
【００１８】
この装置は、(下部)支持プレート２７が静止しており、加圧プレート２６が圧力を伝達するためにパック１０に向かって下降するように形成される。この目的で、加圧ストラット２４が、結合機構、今の場合は、上部トラバースに回転可能にマウントされた直立スピンドル２９を備えるウオーム歯車によって昇降される。回転可能なスピンドルナットがモータすなわち電動モータ３０によって駆動される。この(スピンドル)駆動は、したがって、加圧プレート２６を加圧ストラットによって、特に、予定の連続した移動を行ってパック１０に抗して移動する。パックの変形すなわち圧縮が起きる間、パックは支持プレートすなわちロードセル２８によって測定される抵抗を発生する。
【００１９】
一方における加圧手段すなわち加圧プレート２６の移動と、他方におけるパック１０の変形中に発生する力が測定され、記録される。このために、加圧プレート２６すなわち加圧ストラット２４は、既知の位置センサー３１に供される。装置の側部に取りつけられた直立案内ロッド３２に沿って昇降することができる位置センサー３１は、移動した距離を正確に測定し、これを電気信号に変換する。
【００２０】
1つの特徴は、測定されたデータの変化、すなわち、距離と力がグラフ上に表示される点にある。データはコンピュータによって演算され、視覚的イメージすなわち曲線として表示される。測定された力は、Ｙ軸に沿ってプロットされ、これらによってカバーされる距離はＸ軸に沿ってプロットされる。
【００２１】
図２は、力Ｆと距離Ｓの間の直接相互作用に基づく曲線を示す。この曲線は、パック１０の支持プレート２７との接触点に始り、パックが破壊されずに変形される点まで、特に、シガレットの圧縮が始る点まで連続する。
【００２２】
図３は、図２に示す曲線の第一次導関数として計算された曲線を示す。しかしながら、圧縮中のパックの挙動に関連するパック１０の有利な表示は図４に示され、すなわち、既に説明した相互作用の第２次導関数である。この曲線は、多数の頂点３３、３４、３５、すなわち、ピークを表示しており、これらはそれぞれ、パック１０の構造から生じる圧力の増加、すなわち、加圧手段がコンスタントな下降移動を行う間にパック１０が示す変化するかまたは増大する圧縮強度を示す。
【００２３】
図４の曲線は、ヒンジ蓋付き型パック１０(図１)の性質を示す。この曲線は、加圧プレート２６が、上部すなわちパック１０の前側１３にセットされたときに始る。曲線の第１のピーク３３は、ヒンジ蓋付きパックに共通の蓋の内側タブ、すなわち、上を向く蓋の前部壁の区域における素材の補強にその原因を求めることができる。
【００２４】
次の曲線のピーク３４は、パック１０の変形過程における別の抵抗の増大と、そこから、結果的に生じる力の増大、すなわち、蓋１２の区域における剛性の増加に原因を求めることができる。端部またはコーナー部における横断方向縁部１９は、パック１０の抵抗を増加するので、変形力増加の原因をなす。
【００２５】
これに続いて、すなわち、加圧プレート２６が連続して加圧移動を行う間に、パック１０の対応する反作用によって、新たなピークすなわち立ち上がりが再び現れる。力におけるこの立ち上がりは、底部側における横断縁部に基づくパックの剛性によって発生する。その直後に、パック１０の圧縮プロセスは完了する。この結果は、或る特定のパック、今の場合はヒンジ蓋付きボックスに関する図４の曲線全体に亘る。
【００２６】
別の特徴は、この方法が様々な態様で採用することができる点にある。これを特定して言えば、正しいパックであるか、欠陥パックであるかを特定するために採用することができる。この場合、素材の強度、例えば、カードボードの厚さ、内側包装材のタイプと性質、シガレットグループのタイプ、性質、構造、および、パックの構造のその他の特性が、検査工程中の圧力の付与の結果発生する曲線に影響を及ぼすという知見が想起される。
【００２７】
パックの検査中は、検査中に記録される曲線、特にその第２次導関数から得られた曲線を、１つまたは複数の貯えられた基準曲線と比較するために特別な注意が払われる。これは、製造しようとする正確な、標準的なパックのタイプについての「較正曲線」を含むことができる。欠陥パックは、この検査方法を援用して特定することができる。
【００２８】
別の特徴は、パック１０の製造の流れにおいて、例えば、図１の意義の範囲内において、検査方法と検査装置を結合する点にある。図５は、ヒンジ蓋付きパックのための包装ユニットのレイアウトを示す。このユニットは、包装機すなわちパッカー３６、および、外側のセロファン包装材を製造するための、いわゆるセロ‐パッカー(cello-packer)３７を有する。２つの包装機は、直線的なパックコンベヤー３８によって互いに接続される。一つの検査ステーション３９は、移送路の区域に設けられる。個々のパック１０は、検査のために不規則にパックコンベヤー３８の区域から移動され、図１の検査装置を通過して移送される。検査を受けたパックは、次いで、中間コンベヤー４０によってパックコンベヤー３８に供給し直される。パック１０をサイクリックに検査することが好ましい。これに加え、或いはまた、これに代えて、検査ステーション３９もまた、セロ‐パッカー３７の端部、例えば、セロ‐パッカー３７の下流側のパック経路４１の区域に配置することができる。
【００２９】
パック１０の検査は、図５の複数の包装ユニットを備える完全な設備において行われることができる。検査ステーション３９のそれぞれは、コンピュータと、好ましくは、図２〜図４の曲線を表示するためのモニターとを備える。これに加え、または、これに代えて、包装ユニット４２の検査ステーション３９は、作業データを記録する中央コンピュータ４３に接続される。こうして、包装設備全体のために、情報と検査結果の中央集積部が確立されることが可能である。
【００３０】
この検査方法によれば、エラーの全根源に関する結論を引き出すことが可能である。これらは、パック、または、パックの包装材それ自体、または、包装機の一作業に見出すことができる。この趣旨に合う結論が、プロットされた曲線の測定値の特性を根拠に引き出すことができる。更には、検査中におけるパックの挙動の緩慢な変化を根拠にして機械の摩損に関する結論を引き出すことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】パック検査装置の側面図。
【図２】パックの変形を表わすグラフ。
【図３】パックの変形を表わすグラフ。
【図４】パックの変形を表わすグラフ。
【図５】シガレットパックを製造するための機械ユニットの概略的平面図。
【図６】複数の機械ユニットからなる設備の概略的平面図。
【符号の説明】
１０…パック，２０，２１…支柱，２２，２３…トラバース，２６…加圧プレート，２７…支持プレート，２８…ロードセル，３１…位置センサー，３９…検査ステーション，４２…包装ユニット。
【図１】
0004050490.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004050490.tif 000006
【図６】
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