(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストローの先端角部を二本分同時に斜め切断した後に互いに向き合う二本のストローを同一方向に整列させるストロー整列機において、ストロー全長よりも大きい内径を有し上向きに広がる逆円錐内面を持つガイド面と、このガイド面の内部でストローの先端部と後端部とを受け入れる階段状の一対のスリットを備えた整列円筒とから成り、このスリット階段形状のステップ面は先に向かって下がる角度を有すると共に、スリットの段面も垂直線に対して先に向かう方向に角度を有し、この整列円筒の階段状スリットは受入れ口と出口とで９０°若しくは１８０°の角度を有することを特徴とするストロー整列機
【請求項２】
ストローの先端角部を二本分同時に斜め切断した後に互いに向き合う二本のストローを同一方向に整列させるストロー整列機において、ストローの向きに対応して整列機を選択するストローの選別ガイド部と、ストロー全長よりも大きい内径を有し上向きに広がる逆円錐内面を持つ一対のガイド面と、このガイド面の内部でストローの先端部と後端部とを受け入れる階段状の夫々一対のスリットを備えた一対の整列円筒とから成り、このスリット階段形状の水平なステップ面は先に向かって下がる角度を有すると共に、スリットの段面も垂直線に対して先に向かう方向に角度を有し、この一対の整列円筒の階段状スリットは受入れ口と出口とで互いに逆方向に向く９０°の角度を有し、一対の整列円筒の一方の受入れ口と他方の整列円筒出口とでは合計１８０゜の角度となることを特徴とするストロー整列機
【請求項３】
整列円筒のスリットの受入れ口は、上方に向けて開口した角度を有すると共にこの開口から階段状スリット入り口までの垂直部分にはジグザグ状のスリットを設けたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のストロー整列機
【請求項４】
ストローの先端角部を二本分同時に斜め切断した後に互いに向き合う二本のストローを同一方向に整列させるストロー整列機において、ストロー長さよりも短い間隔で同一中心線上に置かれた平行な二重円筒を備え、夫々の円筒に中心線の回りに９０°若しくは１８０°の階段形状スリットを有し、このスリット階段形状の水平なステップ面は先に向かって下がる角度を有すると共に、スリットの段面も先に向かう方向に角度を有することに加え、二重円筒の内面にはストローガイド面を有するストロー整列機
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙製の飲料パック等に付属されるストローの製造工程で必要となるストロー整列機に関する。別けてもストロー材の歩留まり向上のために、ストロー先端の角部の斜め切断後の、この部分を突き合わせた一対のストロー材を、片方だけを１８０°回転させるか、どちら向きかを区別して互いに反対方向に９０°回転させて同一方向となるように整列させる整列機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ストローの先端を構成するプラスチック素材は、薄肉で極めて軽量であり、静電気の影響も受けやすく、これを高速度で整列させることは一般に困難な技術である。ストロー製造工場でも実際に大きなネックとなっている厄介な工程である。最も確実な方法は、軸方向を横向きにしたインデックス機構に傘型のベースを取り付け、比較的高速度で一本づつのストローを９０°向きを変えて整列させる技術が標準的な技術となると考えられる。然し、この方法では純粋に機械的な整列方法なので、機械回転速度に処理速度が制限されている。高速度のストロー製造装置は、１分間に６００本程度の速度であるが、このような高速度にはインデックスのような機械類は追従できない。他方で、このような高速度の機械類は装置の価格も高価にならざるを得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２６５６９１号公報
【特許文献２】実開平３−１３０２２０号公報
【特許文献３】実開平６−８３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、極めて単純で安価な装置で、プラスチック製の軽量なストローが静電気の影響を受けること無く、ストロー製造装置の高速度に追随できる確実なストロー整列機を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明者は、階段形状のスリットを設けて、一般には重力による自然落下では加速度的に落下速度が増大する問題に対処可能とし、一定の落下速度を実現させる方法を考え付いた。一般的な搬送技術では、重力を利用する方法は制御することが困難となるので、そのような方法を追求しないことが常識であった。ところが、階段形状のスリットにストローを導入すると、一段落下する度にほぼ水平な部分に衝突することとなるので、落下による位置エネルギーの加速度的な増大を抑制できることに着目し、様々な実験の積み重ねにより、極めて能率的にプラスチック製の軽量なストローを一定角度に整列させることが可能であることを実証することができた。発明者が最初に取組んだのは、ドーナツ状に配置された二重円筒からなる整列円筒を設けて、ストローの前端部と後端部とを径の異なる二重円筒により整列させる方式であった。だが、この方式では曲がりの無い良好な形状のストローでは一定の効果が認められたが、僅かな曲がりを持つストローを含めたあらゆる形状のストローに対しても、確実で処理速度の早い形状となるのは、前端部と後端部共に対称となる形状であることが確認でき、このような前後対称となる整列円筒により最も良好な結果が得られた。加えて、僅かな角度で上向きに開口する逆円錐形状の内面を有するガイド面により、軽量な大量のストローの動きを安定させることに加え、整列円筒のスリットのストロー受入れ口には上向きに角度を広げた開口部と、若干の高さで下に向かうジグザグ形状のスリットを設けた。真下に向かうジグザグ状のスリットは、階段形状スリットによるストローの角度変換が次々と円滑に行われる前段階で、多数のストローが時間系列的秩序を得やすくする前段階処理の役目を果たしており、このジグザグ形状スリットの下に連続して、９０°の角度で整列円筒を周回する階段形状のスリットが設けられている。対向する一対のストローの内の、一方のみを１８０°転向させる方式のストロー整列機では、この階段形状スリットは１８０°の回転角度を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ストロー製造工程においてネックとなっていた、対抗する斜めカットされた一対のストローの高速度整列工程において、ほぼ一定速度で自然落下することのできる階段状スリットを通過させて、ストロー自体を９０°もしくは１８０°方向転換でき、極めて軽量で静電気の影響も受けやすいストローの、高価な機械力に寄らない高信頼性の高速度整列作業を実現している。この結果、本発明はストロー製造工場で著しい経済的効果をもたらす新規な発明である。
【作用】
【０００７】
このような構成のストロー整列機では、階段形状スリットにストローを自然落下させて、極めて能率的な整列作用を確実に行うことを最大の目的としている。僅かな高さを自然落下したストローは、直ぐに水平線に対して小角度を有する面にぶつかってしまうことが、本発明では大きな作用を果たしている。ほぼ水平な面にぶつかると、重力による位置エネルギーは一部が次の小さな段に向かうエネルギーとなり、大部分は上下方向の複数回衝突で消費される。その間の摩擦エネルギーの大きさとバランスする速度で一定速度の落下運動による降下運動が行われることとなる。摩擦エネルギーが少なくなるように階段形状のスリット表面が処理されて、スリット間隔が最適に調整されておれば、旋回によるストローの整列速度は極めて早くなり、ストローの製造速度に追従できるようになる。このようにして機械力を加えずに、自然落下運動だけで、極めて確実な、早い速度の整列作用を実現可能とする。この時の重要な鍵は、後続するストローが直前の下方にあるストローの動きを妨げない様な階段形状を持つことである。
【実施例】
【０００８】
図１に示したのは、本発明の基本的なストロー整列機能を発揮する整列円筒の要部を、３本のストローと共に示した斜視図である。整列円筒２には一対の階段状の溝であるスリットが設けられ、このスリットに導かれてストロー１は順次１’、１”と９０°の方向転換を遂げて整列円筒２の下方に落下する。このスリットの滑らかさの調整と水平に近いステップ面３と垂直に近い段面４の微小角度の調整を上手に行うと、ストロー１は極めて早い一定速度で１”で示す９０°方向転換を完了することができる。上側になるスリットのもう一方の溝面５及び６も、同様に滑らかな面とする必要が有るが、多数のストローが整列円筒２に送り込まれても、後方側の上位置のストローが下位置のストローを制約しない溝寸法であることが能率を左右する重用なポイントであることは、先にも説明した。溝面５及び６はこの点で重要な役割を果たしている。図１の説明により、本発明の構成が極めて単純であり、合理的な低コスト装置となることは明瞭であろう。本発明の本質は、加速度的に速度が上昇する自然落下現象に対して、歯止めのブレーキ作用を齎す階段形状スリットの溝面を設けたことにより、早い落下速度で重力による下向きの力と溝面のブレーキ抵抗力とが平衡し、その結果、等速度での階段形状スリットの溝面落下運動が実現できている。しかも、これが毎分６００本程度以上の高速度を実現した点に本発明の最大の成果がある。
【０００９】
図２には、図１で示した整列円筒２の全面の一方の階段形状スリットのみを平面に展開した展開図として示している。即ち、図１に示した本発明装置の本質的な部分のみでは実用性に問題があるので、実際の実施例では多数のストローを受入れても問題が起こらないように、導入部分の溝を設けて実用性を高めている。仮に導入部の溝が単純な垂直の溝であれば、多数のストロー重量が最下部のストローに集中することになり、この最下部のストローの敏しょうな自然落下を妨げる作用をして、不都合が生ずるからである。従って、整列円筒２の最上部には大き目の開口７が設けられ、これに続いて適度な高さでジグザグ溝８が設けてある。このような全体の溝構造とすることにより、多数のストローが導入されても高速度で９０°の整列作用を完了できる構成となっている。
【００１０】
図３には、本発明の一実施例の断面図を示している。中心部の整列円筒２の周囲には、僅かな上向きの広がり角度を有するガイド面９が設けられている。このガイド面９と整列円筒２とは、共通の基板１０の上に固定されており、下方に示す整列作用が終了したストロー１を、基板１０の下に落下させる開口（図示せず）を介して排出する。多数のストロー１は、高速度で順次整列円筒２の上部における受入れ口となる開口７から、基板１０の下方に９０°向きを変えて流れていく。ガイド面９の内壁は、たといストロー１が接触しても、その高速度の流れを妨げないように垂直に近い急な角度になっている。
【００１１】
図４に示すのは、初期段階で研究を進めていた二重円筒型のストロー整列機をストロー生産工程に応用した場合の簡単なレイアウト図である。９０°だけの整列作用を行う二重円筒型整列機を二台並べておき、夫々に矢印で象徴的に示した先端が対抗する一対のストロー１aと１bとが、時計回り方向と反時計回り方向へ反対向きに９０°づつ向きを変えることで、夫々の先端部が同一向きに整列される工程を示す、前記とは異なる別の実施例のレイアウト図である。この実施例が示すのは、整列装置全体を上から眺めた平面図のレイアウトであり、図１や図３に示した斜視図と断面図に比較すると、整列装置全体のイメージを描きやすい。前工程のストローカット工程から１a １bの位置に置かれた一対の対抗するストローは、互いに逆向きの時計回り方向と反時計回り方向に９０°づつ向きを変え、同一方向となる１a’、１b’位置で整列機から離脱する。この一連の動きは極めて円滑であり、高速度で完了するが、従来の整列工程に比較すれば、殆ど機械による操作を必要としていないために、特に経済性に優れ高速度処理を可能としている。ここでどちらか一方のみを１８０°方向転換させ、他の一方をそのままに次工程に送り出しても、前記同様の整列作業が完了できることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、整列円筒に設けられた一対の階段形状スリットを自然落下する、３本のストローを立体的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１で示した整列円筒の全面の一方の溝のみを平面に展開した整列円筒の部分展開図である。
【図３】図３は、整列円筒とガイド面及び基板からなる本発明のストロー整列機の断面図である。
【図４】図４は、前記とは異なる二重の円筒から構成されるストロー整列機のレイアウトを示した平面図である。
【符号の説明】
【００１３】
１、１’、１”、１a、１b、 ストロー
２ 整列円筒
３ 階段形状スリットのステップ面
４ 階段形状スリットの段面
５、６ 階段形状スリットの上側の溝面
７ 整列円筒の最上部の開口
８ ジグザグ溝
９ ガイド面
１０ 基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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