(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降するロッドと、この昇降ロッドに対し相対的に昇降可能に嵌合されたびん台と、昇降ロッドとびん台とを連結または分離する連結手段とを備えた容器昇降装置において、
前記連結手段を、昇降ロッドに形成された係合部と、びん台に支持されてこの係合部に係合離脱可能な係合部材と、係合部に係合した状態の係合部材の先端付近の鉛直方向下方に支点中心を配置し、この係合部材を回動させて前記係合部に係合離脱させる回動機構とから構成し、係合部材を係合部に係合させた際に、係合部材の上面をびん台に、そして下面を係合部にそれぞれ当接させた状態で、昇降ロッドとびん台とを連結し、係合部材を下方へ回動させることで係合を離脱することを特徴とする容器昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充填機等に設けられて容器を昇降させる容器昇降装置に係り、特に、容器を載せるびん台を昇降ロッドから切り離して下降させることができる容器昇降装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
充填機は、一般に、搬送コンベヤによって連続的に搬送されてきた容器を、回転テーブルの外周に所定の間隔で昇降可能に支持されている昇降ロッド上に設けられたびん台に載せ、回転テーブルが回転する間に、びん台を上昇させることにより容器を上方の充填ノズルに向けて上昇させ、この容器の口部によって上記充填ノズルを押し上げることによりバルブを開放して容器内への液体の充填を行ない、充填完了後には再びびん台を下降させてその容器を上記搬送コンベヤ上に排出するようになっている。
【０００３】
このようなタイプの充填機によって液体を充填される容器が、樹脂等の軟質な素材から形成されている場合には、びん台によって上昇される容器自体により直接充填ノズルを押し上げてバルブを開くことは不可能である。そこで、びん台上に、容器の口部を下側から支持するネック支持具等のバルブ押上げ補助装置を設け、この補助装置により充填ノズルを押し上げてバルブを開放するようにしている。しかしながら、前記のようなバルブ押上げ補助装置をびん台上に設けると、びん台上に容器が供給されなかった場合にも、びん台と一体的に上昇する補助装置がバルブを押し開いてしまうという問題があった。このような問題が起こらないようにするためには、びん台上に容器が供給されなかった場合には、びん台を上昇させないようにする必要がある。
【０００４】
また、前記のような充填機において、充填中に容器が破損し、この破損した容器で充填バルブが開いたままになってしまうといったトラブルが発生する場合がある。このようなトラブル発生時には、びん台を昇降ロッドから切り離して落下させることによりバルブを閉じるとともに、破損した容器を除去しなければならない。
【０００５】
びん台上に容器が供給されなかった場合には、びん台を上昇させないようにすることにより、バルブが開放することを阻止し、また、充填中にトラブルが発生した場合等には、びん台を昇降ロッドから切り離して、びん台だけを落下させることにより破損した容器の除去ができる容器昇降装置がすでに知られている（特開平８−２７６９９１号）。この公報に記載された容器昇降装置は以下のように構成されている。すなわち、回転テーブルの外周寄りに形成された孔内に昇降ロッドが昇降可能に支持され、この昇降ロッドに、連結用筒体およびこの連結用筒体と一体のびん台が摺動自在に嵌合している。連結用筒体の板状の部分の下面にスリーブが固定され、このスリーブ内に係合ピンが進退動可能に貫通している。連結用筒体には半径方向の貫通穴が形成され、この貫通穴内に係合ピンの先端部が挿入されている。昇降ロッドの上端部に係合ピンの先端部が嵌入可能な凹部が形成されており、係合ピンを連結用筒体の中心部方向へ向けて前進させ、その先端を昇降ロッドの凹部に係合させると、昇降ロッドと連結用筒体とが連結され、昇降ロッドと連結用筒体およびびん台が一体的に昇降する。また、係合ピンを後退させてその先端と昇降ロッドの凹部との係合を外すと、びん台が固定されている連結用筒体と昇降ロッドとが切り離され、びん台を昇降ロッドに対して相対的に下降させることが可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の容器昇降装置では、係合ピンが、スリーブおよび貫通穴内をスライドする構成になっており、このスライド部に外部から水や充填液が入りやすいという問題があった。びん台等は通常鉄製なので、このように水や充填液が入るとさびやすく、その結果、固着して摺動不能になるか、あるいは、動きが著しく重くなるという欠点があった。
【０００７】
本発明は前記欠点を除くためになされたもので、びん台と昇降ロッドとを連結し、または分離する機構から、スライドする部分をなくすことにより、さび等が原因となって作動性が悪くなることを防止するとともに、びん台と昇降ロッドとの連結部に水や充填液が入り込むことを防止することができる容器昇降装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る容器昇降装置は、昇降手段によって昇降するロッドと、この昇降ロッドに対し相対的に昇降可能に嵌合されたびん台と、これら昇降ロッドとびん台とを連結し、または分離することが可能な連結手段とを備えており、特に、前記連結手段を、昇降ロッドに形成された係合部と、びん台に設けられ、この係合部に係合離脱可能な係合部材と、係合部に係合した状態の係合部材の先端付近の鉛直方向下方に支点中心を配置し、この係合部材を回動させて前記係合部に係合離脱させる回動機構とから構成し、係合部材を係合部に係合させた際に、係合部材の上面をびん台に、そして下面を係合部にそれぞれ当接させた状態で、昇降ロッドとびん台とを連結し、係合部材を下方へ回動させることで係合を離脱するようにしたものである。
【０００９】
前記容器昇降装置では、係合部材を回動させることにより、昇降ロッドの係合部に係合させ、または逆に回動させて係合を離脱させるので、従来の構成のようなスライド部を持っていない。そのため、びん台等がさびた場合でも固着して動かなくなったり、動きが悪くなったりすることがない。しかも、係合部材を、上方のびん台と下方の係合部との間に挾持した状態でびん台と昇降ロッドとを連結するので、係合部材に掛る力が小さく、小さい部材であっても安定した連結状態を維持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る容器昇降装置を示す縦断面図である。この容器昇降装置は、充填機の中央に配置された支柱（図示せず）の周囲に回転可能に支持されている回転テーブル２に円周方向等間隔で設けられており、後に説明するびん台４上に容器６（図１の要部を拡大して示す図３参照）を載せて昇降する。各びん台４の上方には、それぞれ図示しない充填ノズルが配置されており、びん台４上の容器６が上昇することにより上方の充填ノズルを押し上げてバルブを開放し、その容器６内に液体の充填を行なうようになっている。
【００１１】
回転テーブル２の外周寄りに円孔２ａが形成され、この円孔２ａ内に直立した円筒部材８が固定されている。この円筒部材８内には、上下の軸受１０，１２を介して昇降ロッド１４が摺動自在に嵌合している。昇降ロッド１４の円筒部材８よりも上方に延びている部分の外周には、ベース１６とその上に固定されているプレート１８とから成るびん台４が摺動自在に嵌合している。
【００１２】
前記昇降ロッド１４の側面には、上端から下端に至るまで鉛直方向に延びる長溝１４ａが形成され、この溝１４ａ内に長いキー２０が固定されている。このキー２０は、前記上下の軸受１０，１２に形成された上下方向の溝１０ａ，１２ａに嵌合しており、この溝１０ａ，１２ａ内を昇降することにより回転テーブル２に対する昇降ロッド１４の回転を規制している。また、びん台４のベース１６の内面にも上下方向の溝１６ａが形成されて、昇降ロッド１４に固定されたキー２０が嵌合しており、びん台４は、昇降ロッド１４に対して相対的に昇降可能であるとともに、相対的な回転は規制されている。さらに、びん台ベース１６の下端部外周には、上記円筒部材８の外径よりも内径の大きい外筒２２が固定されており、この外筒２２は円筒部材８の外面に沿って昇降する。これらびん台４と昇降ロッド１４とは、連結手段（全体として符号２４で示す）によって連結し、または切り離すことができるようになっており、びん台４と昇降ロッド１４とが連結されたときにはこれら両者４，１４は一体的に昇降し、切り離したときには、びん台４が昇降ロッド１４に対して相対的に下降する。
【００１３】
前記昇降ロッド１４の下端部には、この昇降ロッド１４を昇降させる昇降手段（全体として符号２６で示す）が設けられている。昇降手段２６は、昇降ロッド１４の下端部を直交して挿通されたピン２８の中央部に支持されている上昇用のカムフォロア３０と、このカムフォロア３０を押し上げる上昇用カム３２と、前記直交ピン２８の一方の端部に形成された下降用カムフォロア２８ａと、このカムフォロア２８ａを押し下げる下降用カム３４とを備えている。なお、昇降ロッド１４の昇降手段２６は上記構成に限るものではなく、例えば、昇降ロッドをエアによって常時上方へ付勢し、所定の領域ではカムによって強制的に下降させる構成等その他の構成としても良い。
【００１４】
次に、びん台４と昇降ロッド１４とを連結する連結手段２４の構成について図１と、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である図２および図３により説明する。びん台４の下側に、びん台４のベース１６に両側から挿入された一対の水平ピン３６，３７を支点にして回動可能なレバー３８が設けられている。このレバー３８は、中央部付近で僅かに上方に向けて折曲げられた形状、例えて言えば「へ」の字を逆にしたような形状をしている。このレバー３８は、その中央部よりもやや上部から斜め上方へ向けて延びる両側の二本のアーム３８ａを介して支点ピン３６，３７に支持されている。なお、レバー３８の形状およびアーム３８ａの形状は図示のものに限定されないことはいうまでもない。
【００１５】
前記レバー３８の中央部よりも上部側３８ｂの先端には、後に説明する昇降ロッド１４の係合部４０に嵌入可能な係合部材４２が設けられている。この係合部材４２は、長方形をしており、上面全体と下面の少なくとも先端部寄りが平坦面になっている。なお、上面の最先端部４２ａは、後に説明するように、僅かに切り欠かれている。また、レバー３８の中央部よりも下部側３８ｃは、回転テーブル２よりも外側に向かって延びる操作部になっており、この操作部３８ｃを操作することにより前記支点ピン３６，３７を中心にレバー３８を回動させることができるようになっている。レバー３８の中央部とびん台４のベース１６の下面側との間には、引っ張りばね４４が取付けられており、この引っ張りばね４４によってレバー３８は常時上方へ向かって引き上げられている。なお、これらレバー３８、支点ピン３６，３７および引張りばね４４によって係合部材４２を回動させる回動機構が構成されている。
【００１６】
一方、昇降ロッド１４の上端部には、前記レバー３８の先端に設けた係合部材４２が嵌入可能な切欠き（係合部）４０が形成されている。この係合部４０は、びん台４を昇降ロッド１４に対して最も上昇させた位置で、前記レバー３８を上方へ向けて回動させると、レバー３８の先端の係合部材４２が嵌入し（図１に実線で示す位置）、レバー３８を下方へ向けて回動させると係合部材４２が抜け出すようになっている（同図に二点鎖線で示す位置）。係合部材４２は、係合部４０内に嵌入した状態で水平な姿勢になり、前記ベース１６上に固定されているびん台プレート１８の下面がこの係合部材４２の上面に当接し、昇降ロッド１４に形成された切欠き（係合部）４０の下側の面が係合部材４２の下面に当接した状態で、びん台４と昇降ロッド１４とが連結される。
【００１７】
そして、前記のように係合部材４２が水平な状態になったときの先端面４２ｂの位置付近の鉛直方向下方に、前記前記レバー３８の回転中心である支点３６，３７の中心Ｏ1 が配置されている。このように支点３６，３７を、回転するレバー３８の先端に設けた係合部材４２の先端面４２ｂ近くに配置したことにより、レバー３８を回転させる際に、係合部材４２の先端がびん台プレート１８の下面にほとんど干渉しない。僅かに干渉するおそれがあるが、係合部材４２の上面の最先端部４２ａが切り欠かれているので、係合部材４２がびん台プレート１８に干渉することなく回転することができる。また、支点３６，３７の中心Ｏ1 を係合部材４２の先端よりもさらに前方（図１の右方）に出せば、係合部材４２の上面とびん台プレート１８の下面との干渉を完全に避けることができるが、この場合には係合部材４２の下面が切欠き（係合部）４０の下部側の先端に干渉してしまうので好ましくない。従って、前述のように、支点３６，３７を係合部材４２の先端面４２ｂよりも僅かに手前側の鉛直方向下方に配置した。
【００１８】
以上の構成に係る容器昇降装置の作動について説明する。通常の充填運転を行なう際には、昇降ロッド１４に対して最も高い位置までびん台４を上昇させる。レバー３８は引っ張りばね４４によって常時上方へ引き上げられているので、レバー３８の先端に設けられている係合部材４２が、昇降ロッド１４の上端に形成されている係合部４０内に嵌入する。びん台プレート１８の下面と係合部４０の下側の面との間に係合部材４２が水平な姿勢で挾持された状態で、びん台４が昇降ロッド１４に連結される。この状態では、係合部材４２に作用する曲げモーメントは最小となり、極めて安定した連結状態を維持することができる。
【００１９】
前述の状態で充填機を運転する。図示しない搬送コンベヤによって連続的に搬送されてきた容器６は、タイミングスクリュー等によって等ピッチに位置決めされ、入口スターホイールを介して充填機内に供給される。充填機の容器６が供給される位置では、容器昇降装置の昇降ロッド１４が最も低い位置まで下降しており、この下降位置のびん台４上に容器６が載せられる。
【００２０】
その後、回転テーブル２の回転に伴って、上昇用カムフォロア３０が上昇用カム３２により押し上げられて昇降ロッド１４が次第に上昇される。昇降ロッド１４およびびん台４の上昇によって容器６が上昇し、上方の充填ノズルのびん口パッキンを押し上げてバルブを開放する。バルブが開放して容器６内に液体の充填が行なわれている間、昇降ロッド１４およびびん台４は最も上昇した位置のまま回転移動する。容器６内への所定量の液体の充填が終了すると、昇降ロッド１４は自重によって、または下降用カム３４によって強制的に下降される。びん台４上の容器６が下降すると充填バルブが閉じ、その後、容器６は、昇降ロッド１４の下降によって供給時と同様の最も低い位置に戻り、出口スターホイールを介して前記搬送コンベヤ上に排出され次の行程に送られる。
【００２１】
前記入口スターホイールからびん台４上に容器６が供給されなかった場合、あるいは、充填中に容器６が破損して充填バルブが開いたままになってしまう等のトラブルがあった場合には、これを発見した作業員が、そのびん台４に設けられている連結手段２４のレバー３８の操作部３８ｃを下方へ押し下げる。すると、図４に示すように、レバー３８が下方に向けて回動し、その先端に設けられている係合部材４２が昇降ロッド１４の係合部４０内から抜け出す。その結果、びん台４と昇降ロッド１４との連結が外れて、びん台４は昇降ロッド１４に沿って落下する。このように簡単な操作によってびん台４を昇降ロッド１４から分離して落下させることができるので、前記のように破損びん等のトラブルがあった場合にも、トラブルの原因となった容器６を容易に取り除くことができる。また、びん台４上に容器６が供給されなかった場合には、そのびん台４の連結手段２４を外して、びん台４と昇降ロッド１４とを切り離すことにより、昇降ロッド１４が上昇してもびん台４を上昇させないようにする、いわゆるノーボトル・ノーフィルを達成することできる。
【００２２】
また、従来の充填機（特開平８−２７６９９１号）の構成では、びん台と昇降ロッドとを連結する部分にスライド部を持つため、びん台等にさびが発生した場合に係合ピンが固着して動作しなくなってしまうおそれがあったが、本実施例では、レバー３８を回転させて、係合部材４２を昇降ロッド１４の係合部４０に嵌合させることにより連結し、または、係合部４０から抜き出すことによりこれら両者４，１４を分離するようにしたので、スライドする部分がなく、さびに強い構造になっている。しかも、レバー３８に設けられた係合部材４２が、びん台４の最も内側に位置しているので、水や充填液がかかりにくく、さびが発生するおそれがない。
【００２３】
図５は、第二の実施例に係る容器昇降装置を示す図である。前記第一実施例では、びん台４と昇降ロッド１４とを連結、分離する連結手段２４の操作を、手動により行なうようにしていたが、この実施例では、連結手段２４を自動的に切換える切換装置５０が設けられている。連結手段２４を自動的に切換える構成を除いて第一実施例と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略し、相違する部分だけを説明する。この実施例に係る容器昇降装置では、連結手段２４を構成するレバー３８の操作部３８ｃ側の端部に、切換用のカムフォロア５２が取付けられている。一方、充填機の容器昇降装置に容器６を供給する位置付近（例えば、充填機内に容器を供給する入口スターホイールと充填機から容器を排出する出口スターホイールとの間）には、切換装置５０が設けられている。
【００２４】
この切換装置５０は、シリンダ５４によって傾斜方向に上下動するスライドユニット５６に取付けられた切換カム５８を備えており、シリンダ５４の作動によってこの切換カム５８を傾斜方向に上下動させることができる。この切換カム５８は、図６に示すように、入口側が開いたハの字状のカム面５８ａ，５８ｂを有しており、これらカム面５８ａ，５８ｂによって前記切換用カムフォロア５２を強制的に移動させることができる。なお、この実施例では、切換カム５８によって容易にレバー３８を回動させることができるように、引っ張りばね４４はレバー３８の自重を支えることができる程度の弱いものになっている。
【００２５】
この実施例では、充填機内に容器６を供給する入口スターホイール上に、容器６の有無を検出するセンサを設け、このセンサが、びん台４上に供給される容器６の有無を検出してシリンダ５４を作動させ、切換カム５８の位置を上下に移動させるようになっている。
【００２６】
前記構成に係る容器昇降装置の作動について説明する。入口スターホイールによって容器６が連続的に搬送され、すべてのびん台４に容器６が供給される通常の状態では、切換カム５８は、図５に示すように上方に位置している。一方、びん台４側は、レバー３８が上方へ揺動されて係合部材４２が係合部４０内に嵌入した状態で、昇降ロッド１４に連結されている。この状態で回転テーブル２が回転して切換カム５８の位置に到達したカムフォロア５２は、切換カム５８の入口側（図６の右側）の５２Ａに示す位置から進入し、出口側の５２Ｘの位置を通過する。従って、カムフォロア５２は切換カム５８のカム面５８ａ，５８ｂの作用を受けず、びん台４は昇降ロッド１４に連結されたまま通常の充填時の昇降を行なう。
【００２７】
また、前回の充填時に容器６が供給されなかったために昇降ロッド１４から切り離されて下降した状態のびん台４の場合には、レバー３８が下方へ向けて揺動しており、カムフォロア５２は、上昇した位置の切換カム５８に対し図６の５２Ｂに示す位置から進入する。このカムフォロア５２は、下側のカム面５８ｂによって強制的に押し上げられ、レバー３８が上方へ揺動されてびん台４が昇降ロッド１４に連結される。
【００２８】
一方、前記センサが、あるびん台４上に供給されるはずの容器６が抜けていることを検出した場合には、このセンサからの信号によって、該当するびん台４の一つ前のびん台４が通過した後、シリンダ５４を作動させて切換カム５８を下方に移動させる（図６の二点鎖線に示す位置）。この位置の切換カム５８に対し、びん台４が昇降ロッド１４に連結された状態のカムフォロア５２が移動してくると、このカムフォロア５２は、前記のように図６の５２Ａの位置から進入し、進行に伴って上方のカム面５８ａにより強制的に下降される。カムフォロア５２の下降によってレバー３８は下方に揺動されて、びん台４は昇降ロッド１４から切り離される（図７参照）。その結果、昇降ロッド１４だけが上昇してびん台４は上昇しないので、びん台４上に設けられているバルブ押上げ補助装置によってバルブを開いてしまうことがない。
【００２９】
また、昇降ロッド１４およびびん台４が一体で最も高い位置に上昇して、びん台４上の容器６に充填を行なっているときに、破びん等のトラブルがあった場合には、手動により前記レバー３８の切換用カムフォロア５２を押し下げて、係合部材４２を昇降ロッド１４の係合部４０から抜き取れば、びん台４を昇降ロッドから分離して単独で落下させることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、昇降可能なロッドと、この昇降ロッドに対し相対的に上下動可能に嵌合されたびん台と、これら昇降ロッドとびん台とを連結または分離する連結手段とを備えた容器昇降装置において、前記連結手段を、昇降ロッドに形成された係合部と、この係合部に係合離脱可能な係合部材と、係合部に係合した状態の係合部材の先端付近の鉛直方向下方に支点中心を配置し、この係合部材を回動させて前記係合部に係合離脱させる回動機構とから構成し、係合部材を係合部に係合させた際に、係合部材の上面をびん台に当接させるとともに、その下面を係合部に当接させた状態にして、昇降ロッドとびん台とを連結し、係合部材を下方へ回動させることで係合を離脱するようにしたので、びん台上に容器が供給されなかった場合や、充填中にトラブルがあった場合に、極めて簡単な操作でびん台を昇降ロッドから分離して落下させることができ、また、係合部材を回転させて係合部内に係合離脱させるようにしたのでスライド部がなく、びん台等がさびた場合でも、動作不能になるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る容器昇降装置の縦断面図である。
【図２】前記容器昇降装置のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】前記容器昇降装置のびん台と昇降ロッドとの連結手段を拡大して示す断面図である。
【図４】図１に示す容器昇降装置のびん台と昇降ロッドとを切り離した状態を示す縦断面図である。
【図５】第２の実施例に係る容器昇降装置の縦断面図である。
【図６】前記容器昇降装置の切換カムを示す正面図である。
【図７】第２の実施例に係る容器昇降装置のびん台と昇降ロッドとを切り離した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
４    びん台
１４    昇降ロッド
２４    連結手段
３６    支点（回動機構）
３７    支点（回動機構）
３８    レバー（回動機構）
４０    係合部
４２    係合部材
４４    引張りばね（回動機構）
【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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