(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンドレルを有し、マンドレルに容器が底部構成部をマンドレルから突出させて、底部構成部の第１〜第４底壁パネルをマンドレル移動方向上流、右、マンドレル移動方向下流および左に順次向けるようにはめ被せられ、マンドレルが処理ステーションで停止させられるように間欠的に駆動される移動体と、
処理ステーションで停止させられたマンドレルにはめ被せられた容器の底部構成端部に、これを平坦に折畳みうるように折り癖を付けるボトムブレーカと、
を備えており、
ボトムブレーカが、第１癖折り手段および第２癖折り手段を有しており、第１癖折り手段の作動によって第２および第４底壁パネルが２つ折りの三角形となるように初めに折畳まれ、第２癖折り手段によって第２および第４底壁パネルに続いて第１および第３底壁パネルが折畳まれるようになされている包装機械において、
第２癖折り手段が、左右方向にのびた軸を中心として揺動させられる開閉自在な上流アームおよび下流アームを有しており、折畳みに際して、上流アームが、第１底壁パネルに接触してこれを押圧するとともに、下流アームが、第３底壁パネルに接触してこれを押圧するようになされており、第３底壁パネルに対する下流アームの接触部に、左右方向にのびた回転中心を有する押圧ローラが取付けられており、
処理ステーションから移動するマンドレルにはめ被せられた容器の底部構成部に接触してこれを平坦に折畳みながら案内しうるようにフォールディングレールが配置され、下流アームの押圧ローラが第３底壁パネルと接触させられた状態でマンドレルが移動させられ、移動させられるマンドレルにはめ被せられた容器の第３底壁パネルに同押圧ローラが接触させられたまま同第３底壁パネルがフォールディングレールと接触させられるようになされていることを特徴とする包装機械。
【請求項２】
第１底壁パネルに対する上流アームの接触部に、左右方向にのびた回転中心を有する押圧ローラが取付けられている請求項１記載の包装機械。
【請求項３】
上流アームおよび下流アームが、互いに平行にのびた一対の回動軸に回転角度調節自在に取付けられている請求項１または２記載の包装機械。
【請求項４】
上流アームが下流アームより長い請求項１〜３のいずれか１つに記載の包装機械。
【請求項５】
第１癖折り手段および第２癖折り手段が、複数のアクチュエータによって別々に駆動されるようになされている請求項１〜４のいずれか１つに記載の包装機械。
【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、牛乳を充填するカートンのような容器の包装機械、とくにボトムブレーカを含む包装機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の包装機械としては、例えば、実公平６−４６６６９号に開示されているように、マンドレルを有し、マンドレルに容器が底部構成部をマンドレルから突出させて、底部構成部の第１〜第４底壁パネルをマンドレル移動方向上流、右、マンドレル移動方向下流および左に順次向けるようにはめ被せられ、マンドレルが処理ステーションで停止させられるように間欠的に駆動される移動体と、処理ステーションで停止させられたマンドレルにはめ被せられた容器の底部構成端部に、これを平坦に折畳みうるように折り癖を付けるボトムブレーカとを備えており、ボトムブレーカが、第１癖折り手段および第２癖折り手段を有しており、第１癖折り手段の作動によって第２および第４底壁パネルが２つ折りの三角形となるように初めに折畳まれ、第２癖折り手段によって第２および第４底壁パネルに続いて第１および第３底壁パネルが折畳まれるようになされている包装機械であって、第２癖折り手段が、処理ステーションで停止させられたマンドレルの軸方向に移動自在な癖折り部材を有しており、折畳みに際して、癖折り部材が、第１底壁パネルおよび第３底壁パネルに接触してこれを押圧するようになされ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】
上記包装機械では、折畳みに際し、第１底壁パネルおよび第３底壁パネルに対して癖折り部材は擦れ合うことになる。そうすると、第１底壁パネルおよび第３底壁パネルが傷付き、商品価値を低下させたり、容器表面のポエチレンが剥がれたかすや、紙粉が発生し、不衛生であった。とくに、折畳みの後、マンドレルとともに容器が移動させられる場合、癖折り部材に対して、第１底壁パネルおよび第３底壁パネルが強く擦り合わされることになった。
【０００４】
また、上記、底壁パネルと癖折り部材の摩擦に加え、癖折り部材が直線往復動させられるものであるため、機械の高速化が容易でなかった。
【０００５】
また、第１底壁パネルおよび第３底壁パネルの折畳み角度は、第１底壁パネルおよび第３底壁パネルに対する癖折り部材の接触部の形状によって決定される。そのため、第１底壁パネルおよび第３底壁パネルの折畳み角度を大きくしようとしても、その調整を簡単に行うことができなかった。折畳み角度の調整は、容器の材質によって必要であった。
【０００６】
さらに、癖折り部材によって、第１底壁パネルおよび第３底壁パネルが同時に同方向に押圧されるため、折畳みの結果、第２および第４底壁パネルの三角形部分と第３底壁パネルの先端縁部間に第１底壁パネルの先端縁部がうまく差し込まれないことがあった。
【０００７】
この発明の目的は、上記問題点を解決し、商品性を低下させることが無く、容器の底部構成部を所望の最終形状に確実に折畳むことができ、しかも、高速化が可能である包装機械を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明による包装機械は、マンドレルを有し、マンドレルに容器が底部構成部をマンドレルから突出させて、底部構成部の第１〜第４底壁パネルをマンドレル移動方向上流、右、マンドレル移動方向下流および左に順次向けるようにはめ被せられ、マンドレルが処理ステーションで停止させられるように間欠的に駆動される移動体と、処理ステーションで停止させられたマンドレルにはめ被せられた容器の底部構成端部に、これを平坦に折畳みうるように折り癖を付けるボトムブレーカとを備えており、ボトムブレーカが、第１癖折り手段および第２癖折り手段を有しており、第１癖折り手段の作動によって第２および第４底壁パネルが２つ折りの三角形となるように初めに折畳まれ、第２癖折り手段によって第２および第４底壁パネルに続いて第１および第３底壁パネルが折畳まれるようになされている包装機械において、第２癖折り手段が、左右方向にのびた軸を中心として揺動させられる上流アームおよび下流アームを有しており、折畳みに際して、上流アームが、第１底壁パネルに接触してこれを押圧するとともに、下流アームが、第３底壁パネルに接触してこれを押圧するようになされており、第３底壁パネルに対する下流アームの接触部に、左右方向にのびた回転中心を有する押圧ローラが取付けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明による包装機械では、第２癖折り手段が、左右方向にのびた軸を中心として揺動させられる上流アームおよび下流アームを有しており、折畳みに際して、上流アームが、第１底壁パネルに接触してこれを押圧するとともに、下流アームが、第３底壁パネルに接触してこれを押圧するようになされており、第３底壁パネルに対する下流アームの接触部に、左右方向にのびた回転中心を有する押圧ローラが取付けられているから、押圧ローラによって第３底壁パネルが傷付けられたりすることがなく、商品性の低下が防止される。さらに、ポリエチレンのかす等の異物の発生が防止できる。
【００１０】
また、上流アームおよび下流アームが第１および第３底壁パネルにほぼ直交する方向から作用させられるため、第１および第３底壁パネルを無理やりでなく、スムースに折畳むことができる。
【００１１】
さらに、第１底壁パネルに対する上流アームの接触部に、左右方向にのびた回転中心を有する押圧ローラが取付けられていると、第３底壁パネルに加えて、第１底壁パネルも傷付けられたりすることがないし、異物の発生が一層防止される。
【００１２】
さらに、上流アームおよび下流アームが、互いに平行にのびた一対の回動軸に回転角度調節自在に取付けられていると、上流アームおよび下流アームの揺動範囲を調節することができ、第１底壁パネルおよび第３底壁パネルの折畳み角度を簡単に調節することができる。
【００１３】
さらに、上流アームが下流アームより長いと、第１底壁パネルおよび第３底壁パネルの折畳み速度を変えることができ、第３底壁パネルより第１底壁パネルを素早く折畳むようにすれば、第１底壁パネルおよび第３底壁パネルを所望の形状に確実に折畳むことができる。
【００１４】
さらに、処理ステーションから移動するマンドレルにはめ被せられた容器の底部構成部に接触してこれを平坦に折畳みながら案内しうるようにフォールディングレールが配置され、下流アームの押圧ローラが第３底壁パネルと接触させられた状態でマンドレルが移動させられ、移動させられるマンドレルにはめ被せられた容器の第３底壁パネルに同押圧ローラが接触させられたまま同第３底壁パネルがフォールディングレールと接触させられるようになされていると、上流アームおよび下流アームによって底部構成部が折畳まれた状態から、折り癖が取れることなく、フォールディングレールによってさらに確実に底部構成部が折畳まれていく。
【００１５】
また、第１癖折り手段および第２癖折り手段が、複数のアクチュエータによって別々に駆動されるようになされていると、第１癖折り手段および第２癖折り手段による折畳み動作のタイミングを自在に設定することができる。
【００１６】
【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。
【００１７】
以下の説明において、前後とは、図１の左側を前、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というものとする。
【００１８】
図６に、容器11が上下逆様の状態で示されている。容器11は、胴部となるべき胴部形成部12、頂部となるべき頂部形成端部13および底部となるべき底部形成端部14よりなる。
【００１９】
底部形成端部14は、順次エンドレスに連なった四角形の第１〜第４底壁パネル21〜24と、第４底壁パネル24の自由縁部に連なりかつ第１底壁パネル21の内面に張付けられている帯状第５底壁パネル25とよりなる。第１底壁パネル21の上縁部中央には上方突出台形状タック26が設けられている。第２および第４底壁パネル22，24には、逆Ｖ字状のスコア線27が形成されている。
【００２０】
底部形成端部14は、つぎのように折畳まれる。まず、第２底壁パネル22および第４底壁パネル24が内方に折込まれながら、スコア線27にそって２つ折りとなるように折畳まれ、ついで、折畳まれた第２底壁パネル22および第４底壁パネル24の上に重ねられるように第１底壁パネル21および第３底壁パネル23が折畳まれる。そして、第３底壁パネル23とその下方の第２底壁パネル22および第４底壁パネル24の三角形部分の間にタック26が差し込まれる。
【００２１】
包装機械は、図１に示すように、８つの放射状マンドレル31を有し、マンドレル31が、図１中矢印Ａで示すように、反時計方向に回転しかつ８つの第１〜第８処理ステーションＩ〜VIIIに順次停止するように配置されている間欠駆動ロータ32と、第１処理ステーションＩに配置されているフィーダ33、第４処理ステーションIVに配置されているボトムヒータ34、第５処理ステーションＶに配置されているボトムブレーカ35、第５処理ステーションＶから第６処理ステーションVIにかけて配置されているフォールディングレール36と、第６処理ステーションVIに配置されているボトムプレス37および第８処理ステーションVIIIに配置されているアンローダ38と、第８処理ステーションVIIIを搬送経路の始端とするように配置されている容器搬送コンベヤ39とを備えている。
【００２２】
第２処理ステーションII、第３処理ステーションIII および第７処理ステーションVII は、いずれもアイドルステーションとされている。アイドルステーションにはプレヒータ等適宜設けられる。
【００２３】
図６を参照すると、マンドレル回転方向が矢印Ａで示されているが、マンドレル31に容器11が底部構成端部14を突出させて、第１〜第４底壁パネル21〜24を、マンドレル移動方向上流、右、マンドレル移動方向下流および左に順次に向けるようにはめ被せられる。
【００２４】
ボトムブレーカ35は、図２〜図４に詳しく示すように、第５処理ステーションＶでマンドレル移動方向と直交方向に開閉させられる一対の第１癖折りアーム41と、第５処理ステーションＶでマンドレル移動方向に開閉させられる一対の第２癖折りアーム42とを備えられている。
【００２５】
第５処理ステーションＶで停止させられたマンドレル31の外方には、適宜手段によって機械フレームに固定されたヨーク44が設けられ、これに、マンドレル移動方向と交差する方向に並んだ一対の第１回動軸45と、両第１回動軸45の内方をこれらと交差するように左右方向にのびた一対の第２回動軸46とが支持されている。両第２回動軸46は、そのうちの上流側第２回動軸46が同マンドレル31から遠く、下流側第２回動軸46が同マンドレル31から近くなるように配置されている。
両第１癖折りアーム41は、両第１回動軸45からそれぞれ内向きにのびかつ先端に三角板状押圧板51を有している。
【００２６】
左側の第１癖折りアーム41の長さの中程には流体圧シリンダ52のピストンロッド53が連結されている。
【００２７】
両第１癖折りアーム41の基部には両第１回動軸45がそれぞれ回転自在に貫通させられるとともに、その貫通部周囲の複数か所には第１長孔54が形成されている。両第１癖折りアーム41の基部とそれぞれ隣接して両第１回動軸45には、互いに噛み合わされた一対の第１歯車55がそれぞれ固定されている。第１長孔54を通して両第１歯車55に第１ボルト56がねじ込まれることにより、両第１回動軸45に第１歯車55を介して両第１癖折りアーム41が固定されている。
【００２８】
流体圧シリンダ52を作動させると、両第１癖折りアーム41は、押圧板51を接近・離隔させるように揺動させられる。第１ボルト56を緩めると、第１長孔54の長さの分だけ、第１回動軸45に対して第１癖折りアーム41は揺動自在となる。第１回動軸45に対する第１癖折りアーム41の角度を変更し、第１ボルト56を締め付けると、再び、第１回動軸45に対して第１癖折りアーム41は固定される。これにより、両第１癖折りアーム41の各々の揺動範囲が変更される。
【００２９】
両第２癖折りアーム42は、両第２回動軸46からそれぞれ内向きにのびているが、上流側第２癖折りアーム42の長さが下流側第２癖折りアーム42の長さより長くなっている。両第２癖折りアーム42の先端には、第２癖折りアーム42と直交して左右方向にのびた水平ローラ軸61が貫通状に設けられている。上流側第２癖折りアーム42のローラ軸61には、一対の小径ローラ62が同アーム42の先端部を挟んで回転自在に取付けられ、下流側第２癖折りアーム42のローラ軸61には、一対の大径ローラ63が同アーム42の先端部を挟んで回転自在に取付けられている。
【００３０】
上流側第２癖折りアーム42の長さの中程には、図示しない機械主軸によって駆動される進退ロッド65が連結されている。
【００３１】
第２回動軸46に対する第２癖折りアーム42の固定の仕方は、第１癖折りアーム41の場合と同様である。以下説明は簡略する。第２癖折りアーム42には第２長孔66が設けられている。第２回動軸46には第２歯車67が固定されている。第２長孔66を通して第２歯車67に第２ボルト68がねじ込まれている。
【００３２】
ロッド65の作動により、両第２癖折りアーム42は、小径ローラ62および大径ローラ63を接近・離隔させるように揺動させられる。両第２癖折りアーム42の揺動範囲の調節も、第１癖折りアーム41の場合と同じである。
【００３３】
つぎに、図５を参照しながら、折畳み動作を説明する。
【００３４】
図５(a) では、第１底壁パネル21から小径ローラ62は離れているが、第３底壁パネル23に大径ローラ63は、接触させられている。この状態から、両第２癖折りアーム42が揺動させられて、小径ローラ62および大径ローラ63は互いに接近させられていくことになるが、上流側第２癖折りアーム42の方が下流側第２癖折りアーム42より長いため、両ローラ62，63が接近させられる場合、小径ローラ62の移動速度および移動距離は、大径ローラ63のそれよりも大である。第１底壁パネル21に小径ローラ62が接触してこれを押圧し、第３底壁パネル23に大径ローラ63が接触してこれを押圧することにより、第１底壁パネル21および第３底壁パネル23は、次第に折畳まれていくが、この場合、両ローラ62，63は、両底壁パネル21，23の基部近くに接触し、両底壁パネル21，23上を先端部に向かって転動させられるため、両底壁パネル21，23は、それぞれ基部において、スムースに折畳まれていく。また、両底壁パネル21，23に対して、両ローラ62，63が概ね直交する方向から押圧するようになっているため、両底壁パネル21，23がスムースに折畳まれることになる。
【００３５】
図５(b) に、小径ローラ62および大径ローラ63が最接近させられた状態が示されているが、第１底壁パネル21の先端部は第３底壁パネル23の下に差し込まれている。図５(a) から図５(b) の状態となるまでの両ローラ62，63の軌跡が図５(b) に想像線で示されている。また、図５(a) から図５(b) の状態となるまでの間に、第２底壁パネル22および第４底壁パネル24は、第１癖折りアーム41によって、第１底壁パネル21および第３底壁パネル23に先行して折畳まれている。
【００３６】
小径ローラ62および大径ローラ63が最接近位置に至ると、小径ローラ62および大径ローラ63をその位置に保持したままで、図５(c) に示すように、マンドレル31は移動させられる。そうすると、第１底壁パネル21から小径ローラ62は離れるが、第１底壁パネル21は大径ローラ63の下を潜らされることとなって、第１底壁パネル21および第３底壁パネル23の折畳み角度は、図５(b) に示す状態よりも大きくなっている。
【００３７】
さらに、マンドレル31が移動させられると、図５(d) に示すように、第３底壁パネル23は、大径ローラ63からホールディングレール36に渡されるが、大径ローラ63は第３底壁パネル23を押圧したままである。
【００３８】
ここで、ホールディングレール36について簡単に説明すると、ホールディングレール36は、ロータ32の回転中心を中心とするほぼ円弧状のものであるが、正確には、第５処理ステーションＶから第６処理ステーションVIに向かうにつれて、ホールディングレール36は、ロータ32の回転中心に近付いていっている。
【００３９】
第５処理ステーションＶで折畳まれた底部構成部14は、第６処理ステーションVIまで、ホールディングレール36と接触して案内され、この間に、底部構成部14の折畳みの程度は一層深まっていく。
【００４０】
上記した実施の形態において、つぎのようなバリエーションが様々に考えられる。
【００４１】
まず、底部の折畳み方としては、第２および第４底壁パネルが２つ折りの三角形となるように初めに折畳まれ、第２および第４底壁パネルに続いて第１および第３底壁パネルが折畳まれるものであればどのようなものでもよいが、上記例のように、第２癖折り手段によって第１および第３底壁パネルが折畳まれた結果、第２および第４底壁パネルの三角形部分と第３底壁パネルの先端縁部間に第１底壁パネルの先端縁部が差し込まれるようになっているものや、従来技術の項で説明した実公平６−４６６６９号に開示されている容器のように、第１底壁パネルの先端縁部がこれに連なる第２および第４底壁パネルの三角形部分に重ね合わされ、これが折り返されて、第３底壁パネルの先端縁部とこれに連なる第２および第４底壁パネルの三角形部分の下方に折畳むようにするものを例示することができる。
【００４２】
また、第１底壁パネルの先端縁部中央にタックが上方突出状に形成されているが、第１底壁パネルの先端縁部両端とタックの先端縁部両端を結ぶようにして、上記例のように、タックを極端に突出させるようにしなくても良い。
【００４３】
複数のマンドレルは、水平回転軸線のまわりに放射状に配列されているが、垂直回転中心を有する水平回転板の周縁部に、複数のマンドレルが垂下状に設けられている包装機械も知られている（特開昭６１−１２７４０３号参照）。このような包装機械にも、この発明は適用される。
【００４４】
さらに、複数のマンドレルは、垂直面内を循環させられる無限軌道に外方直立状に設けるようにしてもよい。
【００４５】
８つのマンドレルをもったロータが示されているが、ロータの数が、６であるケースも良く知られている。
【００４６】
第１癖折りアームおよび第２癖折りアームは、ともに対をなしかつ開閉させられることによって癖折り動作を行っているが、第１癖折りアームがマンドレルの端面に対し接近・離隔しうるようにマンドレル軸線方向に直線移動自在として、開閉動作をさせないようにしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
この発明によれば、商品性を低下させることが無く、容器の底部構成部を所望の最終形状に確実に折畳むことができ、しかも、機械の高速化を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による包装機械の側面図である。
【図２】同包装機械のボトムブレーカの側面図である。
【図３】図２のIII ーIII にそう断面図である。
【図４】同ボトムブレーカの斜視図である。
【図５】同ボトムブレーカによる折畳み動作説明図である。
【図６】同包装機械に用いられる容器の斜視図である。
【符号の説明】
11  容器
14  底部構成端部
21〜24  底壁パネル
31  マンドネレル
35  ボトムブレーカ
42  アーム
62  ローラ
63  ローラ
【図１】
0004366750.tif 000002
【図２】
0004366750.tif 000003
【図３】
0004366750.tif 000004
【図４】
0004366750.tif 000005
【図５】
0004366750.tif 000006
【図６】
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