(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端を開口しかつ開口縁部にフランジを有する筒状口栓を容器注出口縁部に取付ける容器口栓取付装置であって、１つのアンビルと、１つのアンビルが半径方向に突出させられるように取付けられている回転軸と、アンビルがシール姿勢の１カ所で停止させられるように回転軸を間欠的に駆動する駆動手段と、回転中のアンビルに口栓を供給する供給手段とを備えており、シール姿勢で停止させられたアンビルおよびシール部材が、同注出口縁部およびこれに押し当てられたフランジを挟み付けることによって、両者がシールされるようになされていることを特徴とする容器口栓取付装置。
【請求項２】
アンビルの挟み付面に、口栓がはめ被せられる係合突起が形成されており、供給手段が、突起移動経路に相対させられた取出口を有しかつ口栓をその一端開口を取出口と同じ方向を向けて搬送する口栓搬送部材を有しており、口栓搬送部材に、取出口のところまで移動してきた突起に口栓をはめ被せるように取出口から口栓を押出す取出手段が備えられている請求項１に記載の容器口栓取付装置。
【請求項３】
取出手段が、取出口を挿通して突起移動経路に対し接近・離隔させられる押出部材を有しており、押出部材に、突起移動経路に相対させられた口栓吸着面が設けられ、吸着面が、突起移動経路上流側からその下流側にかけて、突起移動経路に漸次接近させられるように形成されており、アンビルの挟み面と、接近時の押出部材の吸着面の突起移動経路下流側との間隔が口栓の高さに等しく設定されている請求項２に記載の容器口栓取付装置。
【請求項４】
回転軸が、水平にのびており、シール姿勢のアンビルが、下向きであり、回転軸より下方レベルに、容器搬送コンベヤが配置されており、コンベヤが、回転軸と交差する方向にのびかつ突起移動経路の下端部と合流させられた容器搬送経路を有しており、シール姿勢に向かって移動するアンビルの先端部が容器の上端開口に挿入されて、シール姿勢のアンビルの突起およびシール部材の間に注出口縁部が位置させられるようにアンビルおよびコンベヤが同期して駆動されるようになされている請求項１〜３のいずれか１つに記載の容器口栓取付装置。
【請求項５】
アンビルが、回転軸に固定されている基端部および口栓保持手段が設けられている先端部を有しており、基端部に対して先端部が基端部の厚みに相当する距離より大きい距離だけ回転軸軸方向にずらされている請求項１〜４のいずれか１つに記載の容器口栓取付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、日本酒等を充填するためのカートンのような容器の注出口縁部に口栓を取付ける容器口栓取付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置としては、例えば、特開平１０−７７０１２号公報に開示されているように、２つのアンビルと、２つのアンビルが１８０度の間隔をおいて半径方向に突出させられるように取付けられている水平回転軸と、アンビルが下向きのシール姿勢と上向きの供給姿勢で２つのアンビルが交互に停止させられるように水平回転軸を１８０度ずつ間欠的に駆動する駆動手段と、シール姿勢に停止させられたアンビルと相対させられるように配置されているシール部材と、供給姿勢に停止させられたアンビルに口栓を供給するシュートとを備えているものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記装置では、アンビルを２つ用いているため、２つのアンビルのそれぞれが、シール姿勢および供給姿勢の双方に正確に停止させられるように２つのアンビルをそれぞれ調整する必要があるが、その調整作業は、面倒で、時間が掛かる。
この発明の目的は、アンビルの調整作業を簡単かつ短時間で行える容器口栓取付装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明による容器口栓取付装置は、一端を開口しかつ開口縁部にフランジを有する筒状口栓を容器注出口縁部に取付ける装置であって、シール時に、同注出口縁部にフランジを押し当てた状態で、両者を挟み付けるアンビルおよびシール部材を備えている容器口栓取付装置において、少なくとも１つのアンビルが、回転軸に半径方向に突出させられるように取付けられ、回転軸が、アンビルをアンビルの数と同数のシール姿勢で停止させるように駆動手段によって間欠的に駆動され、アンビルの数と同数のシール部材が、シール姿勢で停止させたアンビルの挟み付面と相対するように配置されていることを特徴とするものである。
【０００５】
この発明による容器口栓取付装置では、１つのシール部材に対してアンビルを１つだけ用い、１つのアンビルを１つのシール姿勢に停止させるだけでよい。そのため、アンビルの調整作業を簡単かつ短時間で行うことができる。
【０００６】
さらに、アンビルが、シール姿勢のみで停止させられるように駆動手段が制御されるようになされており、回転中のアンビルに口栓を供給するようになされていると、アンビルをシール姿勢にのみ停止させるだけでよいから、アンビルの調整作業が一層容易となる。
【０００７】
また、アンビルが、シール姿勢とは別の供給姿勢で停止させられるように駆動手段が制御されるようになされており、供給姿勢で停止させられたアンビルに口栓を供給するようになされていてもよい。
【０００８】
さらに、アンビルの挟み付面に、口栓がはめ被せられる係合突起が形成されており、供給手段が、突起移動経路に相対させられた取出口を有しかつ口栓をその一端開口を取出口と同じ方向を向けて搬送する口栓搬送部材を有しており、口栓搬送部材に、取出口のところまで移動してきた突起に口栓をはめ被せるように取出口から口栓を押出す取出手段が備えられていると、回転中のアンビルに口栓を供給することができる。
【０００９】
また、取出手段が、取出口を挿通して突起移動経路に対し接近・離隔させられる押出部材を有しており、押出部材に、突起移動経路に相対させられた口栓吸着面が設けられ、吸着面が、突起移動経路上流側からその下流側にかけて、突起移動経路に漸次接近させられるように形成されており、アンビルの挟み面と、接近時の押出部材の吸着面の突起移動経路下流側との間隔が口栓の高さに等しく設定されていると、突起の移動動作を利用して、移動中の突起に口栓を係合させ、この後、口栓を回転させるようにして、突起に口栓を確実にはめ被せることができる。
【００１０】
また、回転軸が、水平にのびており、シール姿勢のアンビルが、下向きであり、回転軸より下方レベルに、容器搬送コンベヤが配置されており、コンベヤが、回転軸と交差する方向にのびかつ突起移動経路の下端部と合流させられた容器搬送経路を有しており、シール姿勢に向かって移動するアンビルの先端部が容器の上端開口に挿入されて、シール姿勢のアンビルの突起およびシール部材の間に注出口縁部が位置させられるようにアンビルおよびコンベヤが同期して駆動されるようになされていると、容器に口栓を取付る際に、容器を昇降させることが不要である。そのため、搬送停止時間の中でシール時間を多くとることができる。
【００１１】
さらに、アンビルが、回転軸に固定されている基端部および口栓保持手段が設けられている先端部を有しており、基端部に対して先端部が基端部の厚みに相当する距離より大きい距離だけ回転軸軸方向にずらされていると、例えば、容器を２つずつ２ピッチ送りするために、２つのアンビルを用いる場合、一方のアンビルの先端部を他方のアンビルの基端部に、回転軸軸方向に重なるように２つのアンビルを配列することが可能であり、２つのアンビルの配列ピッチを小さくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【００１３】
以下の説明において、前後とは、コンベヤにより運ばれる容器が進む側を前（図１および図２の矢印Ａ）、これと反対側を後といい、左右とは、後方より見て、その左右の側を左右（図１の左右）というものとする。
【００１４】
図６に、この発明による装置に用いられる容器Ｃおよび口栓Ｐが詳しく示されている。
【００１５】
容器Ｃは、両面にポリエチレン層を有する有底角筒状紙主体積層体製のもので、頂部Ｔを構成する１つの方形頂壁パネルの中央には円形状注出口Ｏがあけられている。
【００１６】
口栓Ｐは、熱可塑性樹脂によって一体成型されたもので、口栓本体ＭおよびキャップＫよりなる。
【００１７】
口栓本体Ｍは、円筒状胴壁Ｌと、これの下端に連なる円環状フランジＦとよりなる。胴壁Ｌ外面には雄ねじSmが形成されている。
【００１８】
キャップＫは、注出口Ｏに緩く通される大きさのスカートＳを有している。スカートＳ内面には、雄ねじSmにねじ嵌められた雌ねじ（図示略）が形成されている。胴壁ＬにキャップＫがはめ被せられた状態で、容器Ｃの内側からキャップＫが注出口Ｏにはめ入れられるようになっている。
【００１９】
図１を参照すると、容器Ｃを前向きに搬送するコンベヤ11と、コンベヤ11で運ばれる容器Ｃに口栓Ｐを取付ける口栓シール装置12とが示されている。
【００２０】
コンベヤ11は、間欠駆動チェーンコンベヤであって、一対の水平エンドレスチェーン21と、チェーン21に所定間隔で設けられかつ容器Ｃをその昇降を自由とするように保持するホルダ22と、容器移動経路の下方に設けられかつ容器Ｃの底を受けて案内する水平ガイドレール23とを備えている。
【００２１】
容器Ｃは、ホルダ22にその頂部Ｔを上方に突出させかつ注出口Ｏを右に向けて保持されている。シールステーションで容器Ｃが順次停止させられるようにチェーン21が間欠的に駆動される。
【００２２】
口栓シール装置12は、容器搬送経路と交差するように左右方向にのびかつ右端部を容器搬送経路の上方に突出させている水平回転軸31と、回転軸31の右端部に半径方向に突出させられるように取付けられかつ右向き垂直状挟み付面32を有するアーム状アンビル33と、下端に取出口34を有しかつ取出口34を垂直上向きの供給姿勢のアンビル33の挟み付面32と相対させるように配置されている垂直状口栓シュート35と、シール部材36を有しかつシール部材36を下向きシール姿勢のアンビル33の挟み付面32に相対させるように配置されている超音波シール装置37とを備えている。
【００２３】
回転軸31は、軸受41を介して水平板状左右動体42に支持されている。左右動体42は、摺動案内部材43を介して左右方向水平ガイドレール44に支持されている。左右動体42の左端部には右向き第１流体圧シリンダ45のピストンロッドが連結されている。
【００２４】
回転軸31の左端部には従動スプロケット51が固定されている。従動スプロケット51と、サーボモータ52の出力軸に固定された駆動スプロケット53にはベルト54が巻掛けられている。
【００２５】
図３に詳しく示すように、アンビル33は、一直線上にのびたアーム状のもので、挟み付面32の先端部には突起61が設けられている。突起61は、口栓Ｐの胴壁Ｌがぴったりはめ被せられる大きさの外周面をもっている。アンビル33が垂直上向きの供給姿勢の状態で、突起61はシュート取出口34と正面から向合うように位置させられている。
【００２６】
シュート35内には、口栓Ｐが胴壁Ｌ開口を左に向けた状態で縦一列に並んで収容されている。シュート35の取出口34付近には押出部材62および切出部材63が備えられている。また、取出口34の後端に連なってガイド部材64が設けられている。
【００２７】
押出部材62は、左端部にバキュームヘッド71を有する左右方向にのびた水平棒状のもので、シュート35内を横断して取出口34に対しバキュームヘッド71を出没させうるように左向き第２流体圧シリンダ72のピストンロッドに連結されている。
【００２８】
図３および図５を参照すると、バキュームヘッド71は、略垂直楕円板状のもので、左向き吸着面73を有している。吸着面73は、垂直な平坦面であるが、前から後にいくにしたがって、漸次左の方へずれていっており、左斜め前を向いている。吸着面73の前縁部には、横断面円弧状位置決め凸縁74が設けられている。凸縁74の後向き側面75は、口栓ＰのキャップＫ外周面にそう横断面凹円弧状に形成されかつ吸着面73と直交させられている。吸着面73の中央には吸引孔76が開口させられている。アンビル33の挟み付面32がシュート35取出口34と相対させられた状態では、挟み付面32と吸着面73の間隔は前から後にかけて漸次狭められていて、挟み付面32と吸着面73の後縁部の間隔Ｇ（図５ｄ）は、口栓Ｐの高さよりわずかだけ大きく設定されている。また、この間隔Ｇは、ガイド部材64の左向きガイド面と挟み付面32の間隔とも等しくなっている。
【００２９】
切出部材63は、図２に詳しく示すように、シュート35内の最下位より１つ上の口栓Ｐおよびさらにその１つ上の口栓Ｐに交互に係合離脱自在に係合する丸棒状前向き上係合ロッド81および丸棒状後向き下係合ロッド82を連結バー83によって一体的に連結したもので、ロッドレス第３流体圧シリンダ84によって前後動させられるように構成されている。
【００３０】
第３流体圧シリンダ84の作動により、切出部材63を左右動させると、シュート35内に縦１列に重ね合わされた口栓Ｐがその最下位のものから順次１つずつ落下させられる。
【００３１】
超音波シール装置37は、超音波伝達要素であるホーンと称される水平丸棒状シール部材36を左方に突出させた装置本体91を有している。装置本体91は、摺動案内部材93を介して左右方向ガイドレール94に支持されている。装置本体91の右端部には、左向き第４流体圧シリンダ95のピストンロッドが連結されている。シール部材36の左端部には、キャップＫを進入させる左方開口凹所96が形成されている。
【００３２】
サーボモータ52により、回転軸31は、右方より見て、反時計方向に回転するように駆動される。回転軸31は、アンビル33が垂直下向きのシール姿勢をとる状態のときだけ、停止させられ、これ以外は、連続して回転させられる。したがって、アンビル33は供給姿勢のときは停止させられず、シュート取出口34の左方を前から後に向かって通過させられる。
【００３３】
シールステーションに向かって容器Ｃは前向きに移動させられ、シール姿勢に向かうアンビル33は反時計方向に回転するように移動させられるが、この様子が図４に順に示されている。両者は、互いの干渉を避けうるように同期して移動させられ、最終的に、容器Ｃがシールステーションに搬入された時点で、容器Ｃの上端開口にアンビル33の先端部が挿入され、容器注出口Ｏを通して、アンビル33の突起61とシール部材36の凹所96は一直線上に位置させられる。
【００３４】
シール姿勢から上向きに回転するアンビル33がシュート取出口34のところを通過する前に、第２流体圧シリンダ72のピストンロッドを突出させると、押出部材62は左動し、シュート35内の最下位の口栓ＰのキャップＫ頂面を吸着保持する。この状態で、口栓胴壁Ｌ開口は、吸着面73と同じ向きである左斜め前を向くことになる。そのまま、さらに押出部材62を左動させて、取出口34から口栓Ｐを取出し、これを突起移動経路内に進入させ、待機させる。上向きに回転してきたアンビル33がシュート取出口34の左方を通過する際、突起61に口栓胴壁Ｌがはめ被せられる。このときの動作を図５に順に示しているが、まず、図５(b)に示すように、突起61は口栓胴壁Ｌ開口の後縁部に係合する。つづいて、図５(c)に示すように、アンビル33が後向きに移動すると、突起61とともに口栓Ｐも吸着面73上を滑りながら同方向に移動させられる。移動する口栓ＰのキャップＫ頂面を吸着面73が左向きに押圧し、押圧される口栓Ｐの胴壁Ｌは次第に深く突起61にはめ被せられていく。最終的に、図５(d)に示すように、突起61に胴壁Ｌは完全にはめ被せ保持される。
【００３５】
突起61とともに口栓Ｐは移動していくが、移動する口栓Ｐはガイド部材64によって案内される。そのため、突起61から口栓Ｐが不用意に脱落したりする心配がなく、口栓Ｐの受渡しがより安定する。ただし、ガイド部材64は必ずしも必要としない。
【００３６】
突起61に口栓Ｐを保持させたアンビル33は、供給姿勢からシール姿勢に向かって回転していく。アンビル33がシール姿勢になると、そこでアンビル33の回転は、停止させられる。そうすると、第１流体圧シリンダ45の作動によってアンビル33が右動させられ、そこで待機させられていた容器Ｃの注出口Ｏに口栓ＰのキャップＫがはめ入れられる。そして、第４流体圧シリンダ95の作動により、シール部材36が左動させられ、注出口Ｏ縁部およびフランジＦを介して、凹所96縁部が挟み付面32に押圧される。この状態で超音波が発信され、フランジＦが注出口Ｏ縁部にシールされる。
【００３７】
図９を参照すると、アンビル33の長さの中程には、幅狭部65が円弧状輪郭をもつ凹所66をアンビル前後両側面に形成することにより設けられている。このような構成を採用すると、容器にアンビルを挿入する際、両者の干渉を避けやすくなる。
【００３８】
以上は、容器を１つずつ１ピッチ送りする場合について説明したが、容器を２つずつ２ピッチ送りする場合の例を説明する。
【００３９】
図７を参照すると、１ピッチ送りの場合の回転軸31と同じ回転軸31が２つ互いに平行に配置されている。両回転軸31のピッチＰ1は、コンベヤ11で搬送される容器Ｃの隣り合うもの同士のピッチＰ2に等しい。両回転軸31の右端部にはアンビル101がそれぞれ取付けられている。
【００４０】
このアンビル101の挟み付面102においても、１ピッチ送りの場合の一直線状にのびたアンビル33の突起61と同じ回転半径のところに、突起103が設けられている。
【００４１】
このアンビル101の長さは、一直線状アンビル33の長さと同じであるが、２つのアンビルを用いる場合、一直線状アンビル33を用いると、一方のアンビル33と、他方のアンビル33とは干渉し合うことになる。これを避けるために、この場合、アンビル101は、屈曲状に形成されているが、このことを詳しく説明する。
【００４２】
アンビル101は、回転軸31に固定されている基端部111と、突起103を設けた先端部112と、基端部111および先端部112を連絡している中間部113とよりなる。基端部111に対して、先端部112は、基端部111の厚みＴに相当する距離よりも僅かな距離ε大きい距離だけ、回転軸31の軸方向右方にずらされている。
【００４３】
２つの回転軸31およびアンビル101を用いて構成した場合、シールステーションに搬入される容器Ｃにアンビル101の先端部が挿入される様子が図８に順次示されている。コンベヤ11によって、２つずつの容器Ｃが２ピッチで搬送される。両回転軸31は、同期して駆動される。両アンビル101は、同位相で回転させられる。
【００４４】
容器を２つずつ２ピッチ送りする場合、２つの回転軸31およびアンビル101を用いると、容器Ｃを１つずつ１ピッチ送りする場合と同様のタイミングで、２つずつの容器Ｃおよびアンビル101を移動させることができる。３ピッチ以上で送る場合も同様である。
【００４５】
容器を複数ピッチで送る場合、その数と同数の回転軸およびアンビルを用いるとともに、その数と同数のシュート35および超音波シール装置37を用いることは勿論である。
【００４６】
また、上記のように、２つの回転軸を用いる代わりに、図１０に示すように、１つの回転軸121に、２つのアンビル122がある挟み角をもたされて取付られていてもよい。２つのアンビル122の突起123は、容器１つ送りのピッチと等しくする。
【００４７】
さらに、上記において、アンビルへの口栓供給位置は、突起移動経路上であればどこでもよい。口栓供給時に、アンビルを停止させるようにしてもよい。この場合、吸着面73は、突起移動経路に対して、斜めを向いてなくて、平行でもよい。
【００４８】
【発明の効果】
この発明によれば、アンビルの調整作業を簡単かつ短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による口栓取付装置を含むその周辺部の垂直横断面図である。
【図２】図１のII−II線にそう垂直縦断面図である。
【図３】同口栓取付装置のアンビルおよび押出部材の斜視図である。
【図４】同口栓取付装置による容器とアンビルの動作説明図である。
【図５】同口栓取付装置によるアンビルと押出部材の動作説明図である。
【図６】同口栓取付装置に用いられる容器および口栓の分解斜視図である。
【図７】他の実施形態による口栓取付装置の平面図である。
【図８】同口栓取付装置による動作説明図である。
【図９】変形例によるアンビルの斜視図である。
【図１０】さらに他の変形例によるアンビルの斜視図である。
【符号の説明】
31  回転軸
32  挟み付面
33  アンビル
35  シール部材
61  突起
Ｐ  口栓
Ｆ  フランジ
【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】
0004639479.tif 000010
【図１０】
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