(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の開口部分にはめ込まれるキャップの凹部に内蓋を装填する装置であって、
前記凹部の開放端を上向きとした前記キャップを一定方向へ移送する移送路と、
その移送路の途中に配設され、前記キャップの移送を所定位置で停止させる停止手段と、
前記移送路の上方に配設され、前記移送路と直交して水平に延びる支軸を中心に回転する円柱状の回転体と、
その回転体の径方向に往復動可能に設けられ、前記キャップの凹部の内径より小さい外径の円柱形を呈し、その一端が前記回転体の周面から突出し、前記回転体の回転に伴い前記移送路に沿って移動して前記停止手段で停止するキャップの凹部へ進入する突出部材と、
前記回転体に設けられ、前記突出部材を突出方向へ弾性的に付勢する付勢手段と、
を備えてなる容器用キャップにおける内蓋装填装置。
【請求項２】
前記移送路はキャップの移送方向へ向けて下方へ傾斜した傾斜路であることを特徴とする請求項１に記載の容器用キャップにおける内蓋装填装置。
【請求項３】
前記突出部材の先端に拡径部が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の容器用キャップにおける内蓋装填装置。
【請求項４】
前記突出部材の先端面に凹面が形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の容器用キャップにおける内蓋装填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器用キャップ内に内蓋を装填する内蓋装填装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、容器の開口部分を閉塞するためのキャップにおいて、その内部に密封用の内蓋を装填する作業は、人力又は装填装置により行われていた。
【０００３】
人力による内蓋装填は、キャップ内に内蓋を仮入れしてその内蓋を棒などによりキャップ奥方へ押し込むことにより行われ、全て手作業によるものである。一方、装填装置による内蓋装填は、キャップの固定、内蓋の押込み、キャップの取外し等の工程を自動的に行うものである。具体的には、まず、内蓋を装填すべきキャップを所定位置まで移動させて固定し、固定されたキャップに対し内蓋を誘導して棒体などによりキャップ内へ押込み、内蓋を装填済みのキャップをその位置から排出して、内蓋装填作業を完了するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の人力及び装填装置による装填技術あっては、それぞれ次のような問題点がある。人力による内蓋装填にあっては、内蓋の装填を短時間で大量に行う場合など、それに応じた多くの人員が必要となり、装填コストが多大なものとなってしまう。また、手作業によるため内蓋の装填状態にバラツキが発生する虞がある。一方、装填装置による内蓋装填にあっては、キャップの固定、内蓋の押込み、キャップの取外しの各工程を順次行う必要があるため、短時間で大量に装填を行うには各工程の作業時間を一律に短縮しなければならず、装置の装填能力に限界がある。その対策として、各工程を行う装填機構を複数設けることが考えられるが、その場合、設備が大型化し、複雑な機構及び複雑な制御手段が必要となり高コストとなってしまう。
【０００５】
そこで本発明は、簡単な構造でありながら短時間で大量の内蓋装填が行える容器用キャップにおける内蓋装填装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、容器の開口部分にはめ込まれるキャップの凹部に内蓋を装填する装置であって、凹部の開放端を上向きとしたキャップを一定方向へ移送する移送路と、その移送路の途中に配設されキャップの移送を所定位置で停止させる停止手段と、移送路の上方に配設され移送路と直交して水平に延びる支軸を中心に回転する円柱状の回転体と、その回転体の径方向に往復動可能に設けられキャップの凹部の内径より小さい外径の円柱形を呈しその一端が前記回転体の周面から突出し回転体の回転に伴い移送路に沿って移動して前記停止手段で停止するキャップの凹部へ進入する突出部材と、回転体に設けられ突出部材を突出方向へ弾性的に付勢する付勢手段とを備えている。
以    上
【０００７】
このような発明によれば、移送路上を移送されるキャップは停止手段より所定位置で停止される。一方、回転体の回転駆動により、突出部材が移送路上を移動しており、その突出部材が停止手段で停止しているキャップの凹部内に引っ掛かってキャップを停止手段から解放すると共に、その凹部内へ進入して凹部内の内蓋が奥方へ押し込みながら、キャップを移送路に沿って移送していく。そして、キャップ凹部内に進入した突出部材が移送路の終端を過ぎると、付勢手段の付勢いより突出方向へ延出し、その反動で突出部材からキャップが外される。従って、キャップを移送路へ搬入すれば、回転体を回転速度に応じて、キャップの凹部内に内蓋が連続的に装填されて排出されることとなる。
【０００８】
また本発明は、前述の移送路はキャップの移送方向へ向けて下方へ傾斜した傾斜路であることを特徴とする。
【０００９】
このような発明によれば、回転体の回転駆動のみで、キャップの凹部内に内蓋を装填することが可能となる。
【００１０】
また本発明は、前述の突出部材の先端に拡径部が形成されたことを特徴とする。
【００１１】
このような発明によれば、突出部材の拡径部がキャップの凹部内側に引っ掛かるので、突出部材による停止手段からのキャップの解放が確実となる。
【００１２】
更に本発明は、前述の突出部材の先端面に凹面が形成されたことを特徴とする。
【００１３】
このような発明によれば、キャップの凹部内に装填される内蓋と突出部材との接触面積を小さくできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明に係る内蓋装填装置１の実施形態の一例について説明する。尚、各図において同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００１５】
図１は内蓋装填装置１の平面図である。図２は内蓋装填装置１の側方断面図である。図１において、内蓋装填装置１は、キャップ２の凹部２１内に内蓋を押し込む装置であって、例えば、キャップ搬入用のコンベア４の終端位置に配置される。内蓋３の装填対象であるキャップ２は、容器の開口部分にはめ込む凹部２１を有した構造であり、例えば、合成樹脂製の捻子込み式のものが対象となるが、その他の素材からなり、その他捻子込み式でないものであっても勿論よい。また、装填される内蓋３は、ほぼ凹部２１の開口断面と同形とした板体であり、例えばゴム製、ポリエチレンなどの合成樹脂製のものが対象となるが、その他の素材からなるものであってもよい。尚、キャップ２の形状は、凹部２１を有しているものであれば、図１のような一端を閉塞し他端を開放した円筒体のものに限られるものではない。
【００１６】
図１のように、この内蓋装填装置１のキャップ搬入位置には、傾斜路５が形成されている。この傾斜路５は、キャップ２を一定方向へ移送するための移送路であって、その基端位置に前述のコンベア４から凹部２１の開放端を上向きの状態でキャップ２が搬入される。尚、このキャップ２の凹部２１内には、コンベア４の上流側で予め内蓋３が仮入れされている。この傾斜路５の床面５１は、キャップ２の移送方向へ向けて下方に傾斜しており、この傾斜に従いキャップ２を滑落させて移送する構造となっている。また、床面５１の両脇には、キャップ２の外形よりやや幅広の間隔で側縁５２、５２が設けられ、キャップ２移送時にキャップ２を所定位置へ案内している。尚、側縁５２、５２の間隔をキャップ２の移送方向へ向って狭まるように形成する場合もある。その場合、キャップ２の搬入位置のズレを許容しながら、キャップ２を確実に所定位置へ案内することが可能となる。
【００１７】
傾斜路５の途中には、図１のように、移送されるキャップ２の停止手段であるストッパ６が設けられている。ストッパ６は、前述の側縁５２、５２と同様に、床面５１の両脇の設けられた相対向する二枚の板体で構成され、それぞれ床面５１の内側へ突出して床面５１上の空間を狭め、キャップ２の通過を規制している。例えば、ストッパ６は、キャップ２の移送上流側の端部が側縁５２に固定され、その他端側が床面５１の内側へ曲折されて自由端６１となっており、その自由端６１で移送されてくるキャップ２を掛止して停止させると共に、その停止したキャップ２に外力が働くことで自由端６１が床面５１の外側へ開きキャップ２の通過を許容する構造となっている。
【００１８】
図１のように、傾斜路５におけるストッパ６の下流側の上方には、傾斜路５と直交する水平軸を中心に回転する円柱状の回転体７が配設されており、モータ等の駆動機７１により任意の速度で回転可能となっている。その回転体７には、図２のように、その周面から四つの突出部材７２が周方向に等間隔で突設されている。突出部材７２は、ストッパ６で掛止されているキャップ２を解放し、傾斜路５に沿って移動させながら凹部２１内の内蓋３を押し込めるためのものであって、円柱形を呈しキャップ２の凹部２１の内径より小さい外径とされて、その一部が回転体７の周面から突出している。また、この突出部材７２は、回転体７の径方向、即ち回転体７の水平軸から周面の方向に向けて、往復動可能とされ、突出方向へ弾性的に付勢されている。例えば、図２のように、突出部材７２は、回転体７内で径方向に沿って摺動可能に保持され、その水平軸側の端面に付勢手段であるバネ７３が縮設されることにより、その突出方向へ弾性的に押し付けられている。このため、突出部材７２に外部から軸方向の押圧力が加わることにより、突出部材７２は回転体７の周面内へ弾性的に押し込められ、その押圧力が無くなれば回転体７の周面から延出することとなる。尚、前述のバネ７３は、突出部材７２に弾力的に付勢できるものであれば、ゴム等などその他の付勢手段であってもよい。また、この突出部材７２の突設数は、図２に示すような四つのものに限られるものでなく、それ以下又はそれ以上であってもよい。
【００１９】
ここで、前述の傾斜路５の床面５１の傾斜状態について説明すると、図２において、床面５１は、キャップ２の搬入位置からストッパ６の設置位置までの床面５１ａ、ストッパ６の設置付近の床面５１ｂ、ストッパ６の設置位置以降の床面５１ｃを連続して形成されている。床面５１ａは、搬入されたキャップ２がその自重によりストッパ６の設置位置まで滑落し、かつ滑落するキャップ２がストッパ６で停止するような傾斜状態とされている。例えば、床面５１ａは一定の斜度をもって直線的に形成され、その斜度はキャップ２の重量やキャップ２と床面５１の摩擦係数などに応じて適宜設定すればよい。
【００２０】
この床面５１ａと連続する床面５１ｂは、上に凸状に湾曲して、回転体７周面へ徐々に接近するような傾斜状態とされている。この床面５１ｂが凸状に湾曲して形成されることにより、ストッパ６の設置位置を前後させることで、ストッパ６に掛止される上向き状態のキャップ２（凹部２１の開放端を上向きとした状態のキャップ２）の停止角度を微妙に変えることが可能となる。このため、接近してくる突出部材７２の先端部分がそのキャップ２の凹部２１内面に当接し、その凹部２１内へ確実に進入して嵌り込むこととなる。この床面５１ｂと連続する床面５１ｃは、凹状に湾曲され回転体７周面とほぼ平行して徐々その周面との間隔が狭まるような傾斜状態とされている。即ち、キャップ２の凹部２１に嵌り込んだ突出部材７２先端部分が徐々に凹部２１奥方へ進入していくような構造となっている。
【００２１】
次に、内蓋装填装置１の作動について説明する。図１において、駆動機７１を駆動することにより、回転体７を回転させ、傾斜路５の傾斜方向に沿って順次各突出部材７２を回転移動させる。この内蓋装填装置１は、この回転体７の回転速度により、単位時間あたりの内蓋装填能率が決定される。そして、このように回転体７を駆動させた状態で、コンベア４上にキャップ２を凹部２１開口端を上向きの状態で順次配置し、それらの各キャップ２の凹部２１内に順次内蓋３を仮入れしながら、内蓋装填装置１側へ移送していく。そのキャップ２は、コンベア４の終端を通過して、傾斜路５上に順次搬入される。図２のように、傾斜路５の床面５１は回転体７側へ向けて下方へ傾斜しているので、キャップ２は回転体７側へ滑落して行き、床面５１ｂ上でストッパ６に引っ掛かって強制的に停止される。その滑落の際、床面５１の両脇に側縁５２、５２が形成されているから、キャップ２は確実にストッパ６の設置位置へ案内される。このため、側縁５２以外にキャップ２の位置決め機構等を別途設ける必要はない。
【００２２】
その停止したキャップ２に向けて突出部材７２が上方から接近して嵌り込むことにより、キャップ２がストッパ６から解放される。すなわち、図２のように、回転体７の回転により順次突出部材７２がストッパ６上方を通過しており、キャップ２がストッパ６で停止すると、直ちに突出部材７２先端部分がそのキャップ２の凹部２１内面に引っ掛かり、そのままキャップ２を下流の床面５１ｃ側へ移送して、キャップ２がストッパ６から解放されていく。また、キャップ２を解放したストッパ６には、上流側の床面５１ａから新たなキャップ２が滑り込むが、上述のように突出部材７２により順次解放が行われる。
【００２３】
ストッパ６から解放されたキャップ２は、凹部２１に突出部材７２が嵌り込んだ状態でその突出部材７２の移動に従い、床面５１ｃ上を移送されていく。その際、回転体７周面と床面５１ｃの間隔、即ち突出部材７２先端面と床面５１ｃの間隔は徐々に狭くなっているので、床面５１ｃ上での移送に伴い、キャップ２の凹部２１の奥方へ突出部材７２先端が進入していく。このため、凹部２１内の内蓋３が突出部材７２の先端面に押し込まれてその奥方へ装填されることとなる。
【００２４】
更に、図２に示すように、キャップ２が回転体７周面と床面５１ｃとの間隔の狭い位置へ移送されると、突出部材７２が回転体７内へ弾力的に押し込まれ、その反力により内蓋３が凹部２１奥端へ押し付けられる。このため、内蓋３が確実に凹部２１の奥端に装填されることとなる。
【００２５】
そして、図３のように、キャップ２が床面５１ｃの終端まで移送されると、床面５１ｃが無くなることにより、回転体７中心側へ押し込まれていた突出部材７２が解放されて突出方向へ延出する。その延出の勢いによりキャップ２が突出部材７２から確実に外され、内蓋３の装填が完了する。
【００２６】
このような内蓋装填装置１によれば、キャップ２の搬入タイミングを考慮することなく、ランダムにキャップ２を搬入して、回転体７を回転させるだけで、キャップ２の凹部２１奥端に内蓋３を短時間で連続的に、かつ確実に装填することが可能である。この内蓋装填装置１の具体的な装填能力としては、回転体７の回転数を１２０ｒｐｍとした場合、１秒間に８〜１０個装填可能であり、前述した従来の装置（２秒間に１個程度）に比べその能力は格段に優れている。また、内蓋装填装置１は、簡単な構造であるから、低コストで製作でき、そのメンテナンスが容易である。
【００２７】
次に、内蓋装填装置１におけるその他種々の実施形態について説明する。
【００２８】
キャップ２の停止手段としては、前述のストッパ６以外に限られず、キャップ２を停止させ、外力により停止解除する機能を有していれば、その他の構造のものを用いる場合もある。例えば、傾斜路５の床面５１ａ又は床面５１ｂの表面に凹凸を設けるなどしてキャップ２との摩擦係数を大きくすることにより、キャップ２が搬入され滑走して所定の位置、即ち突出部材７２の通過位置で停止するように構成してもよい。この場合であっても、傾斜路５に搬入されたキャップ２を傾斜路５に沿って移送でき、突出部材７２により内蓋３をその凹部２１内に装填できる。
【００２９】
また、図４に示すように、前述の内蓋装填装置１の突出部材７２の先端に拡径部７２ａを形成する場合もある。すなわち、突出部材７２の先端部分に拡径部７２ａを設けることにより、その拡径部７２ａにおける突出部材７２基端側にその基端側へ向いた当接面７２ｂが形成される。この当接面７２ｂは、キャップ２の凹部２１内面にほぼ平行して当接させることができるから、突出部材７２によるストッパ６からのキャップ２解放が確実に行える。
【００３０】
また、図５に示すように、前述の内蓋装填装置１の突出部材７２の先端面に凹面７２ｄを形成する場合もある。すなわち、突出部材７２の先端面に基端側へ凹んだ凹面７２ｄを形成することにより、突出部材７２がキャップ２の凹部２１内へ嵌り込み、凹部２１内の内蓋３をその奥端へ押し込む際に、突出部材７２先端面と内蓋３との接触面積が小さくでき、装填時に内蓋３に異物が付着するのを回避できる。
【００３１】
また、前述の内蓋装填装置１の移送路は、ベルトコンベアなどその他のものを採用する場合もある。例えば、図６に示すように、移送路としてベルトコンベア５２を用い、そのベルトコンベア５２上にキャップ２を搬入して、それを駆動することによりキャップ２を回転体７下方へ移送すればよい。このように内蓋装填装置１を構成した場合であっても、キャップ２の凹部２１内に内蓋３を短時間で大量に、かつ確実に装填可能となる。
【００３２】
更に、前述の内蓋装填装置１において、図７に示すように、一つの駆動機１に接続した回転軸７１ａに複数の回転体７を取り付けて、各回転体７に対し前述の如くキャップ２の移送路５を設け、かつ停止手段６を設ける場合もある。このような内蓋装填装置１によれば、一つの駆動源だけで効率良く短時間で膨大な数量の装填が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
【００３４】
すなわち、搬入タイミングを考慮することなく、ランダムにキャップを搬入し、回転体のみを回転させるだけで、キャップの凹部に内蓋を短時間で大量に装填することができる。また、簡単な構造であるから、低コストで製作でき、そのメンテナンスは容易である。また、キャップの移送路を傾斜路とすれば、回転体の駆動のみで内蓋を装填することができる。また、突出部材の先端に拡径部を形成すれば、突出部材による停止手段からのキャップ解放が確実となり、内蓋装填の効率の低下が回避できる。更に、突出部材の先端面に凹面を形成することにより、装填時における突出部材の先端面と内蓋のとの接触面積が小さくでき、装填時に内蓋へ異物の付着が回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内蓋装填装置の平面図である。
【図２】図１におけるII−IIの断面図である。
【図３】内蓋装填装置の作動時の説明図である。
【図４】内蓋装填装置のその他の実施形態の説明図である。
【図５】内蓋装填装置のその他の実施形態の説明図である。
【図６】内蓋装填装置のその他の実施形態の説明図である。
【図７】内蓋装填装置のその他の実施形態の説明図である。
【符号の説明】
１…内蓋装填装置、２…キャップ、２１…凹部、３…内蓋、４…コンベア、
５…傾斜路、５１…床面、６…ストッパ、７…回転体、７２…突出部材
【図１】
0003654970.tif 000002
【図２】
0003654970.tif 000003
【図３】
0003654970.tif 000004
【図４】
0003654970.tif 000005
【図５】
0003654970.tif 000006
【図６】
0003654970.tif 000007
【図７】
0003654970.tif 000008