(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、
前記連結手段が、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、びん台に軸支した回動レバーと、この回動レバーに回動可能に支持され、その一端に前記係合部材が設けられた係合レバーと、この係合レバーの他端側を所定の付勢力で上方に付勢する前記回動レバーに設けられた付勢手段とを備え、
付勢手段の付勢力により係合部材の係合部への係合を維持して昇降ロッドとびん台とを連結させ、前記回動レバーの回動動作によって係合部材の係合離脱操作を可能にしたことを特徴とする容器昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、充填機等に設けられ、びん台上に載せた容器を昇降させる容器昇降装置に係り、特に、びん台に過大な負荷がかかったときに、このびん台を昇降ロッドから切り離すことにより損傷を防止するようにした容器昇降装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
びん台への負荷によりこのびん台を退避させるようにした安全装置を備えた容器昇降装置がすでに知られている（特公平５−２４０３８号公報）。この公報に記載された容器昇降装置は、回転テーブル１に固着された支承筒２に、上端に容器支承台３４´を有する昇降軸３４が上下動可能に組み込まれており、この昇降軸３４は、その下部に軸支されたローラ５を介して、昇降カム３８によって昇降されるようになっている。
【０００３】
そして、前記昇降カム３８は、軸４０を支点にして回転できるようになっており、その回転をエアーシリンダ４２で規制している。エアシリンダ４２には、エアー源４８から供給されたエアーを減圧弁４５で調圧して供給しており、タンクの高さの設定を誤りタンクが低すぎる場合等には、容器１６が上昇を規制されるため、昇降カム３８が、昇降軸３４下端のローラ５から力を受けエアシリンダ４２の作用力にうち勝って下降する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成の容器昇降装置の安全装置では、昇降カムの形状が複雑であるとともに、コンプレッサやエアタンク等の付属設備が必要となりコスト高であるという欠点があった。また、安全装置が作動したときには、充填機を停止させなければならないという問題もあった。さらに、安全装置を作動させる荷重を一定にすることが困難であった。しかも、安全装置作動後の復帰手段が複雑であるという欠点もあった。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、簡単な構造で、びん台に過大な負荷が作用したときに確実に作動する安全装置を備えた容器処理装置を提供することを目的とするものである。また、安全装置が作動しても充填機を停止させる必要がなく、しかも、その後の復帰を容易に行う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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る容器処理装置の安全装置は、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ており、特に、前記連結手段が、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、びん台に軸支した回動レバーと、この回動レバーに回動可能に支持され、その一端に前記係合部材が設けられた係合レバーと、この係合レバーの他端側を所定の付勢力で上方に付勢する前記回動レバーに設けられた付勢手段とを備え、付勢手段の付勢力により係合部材の係合部への係合を維持して昇降ロッドとびん台とを連結させ、前記回動レバーの回動動作によって係合部材の係合離脱操作を可能にしたことを特徴とするものである。
【０００７】
【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の縦断面図、図２はその要部の拡大図である。この容器昇降装置（全体として符号１で示す）は、充填機の中央に配置された支柱（図示しないが図１の右方に位置している）の周囲に回転可能に支持された回転テーブル２の外周寄り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（図示せず）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、その容器内に液体の充填を行なうようになっている。
【０００８】
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、上下の端部内面に固定された軸受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。
【０００９】
前記昇降ロッド１４の側面（図１および図２の右側の側面）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の内面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。
【００１０】
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４のベース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。
【００１１】
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。
【００１２】
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および図２と、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である図３と、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である図４とにより説明する。びん台４の下方に、上下に回動可能なレバー３６（以下、回動レバーと呼ぶ）が配置されている。この回動レバー３６は、両側に延びるアーム３６ａ，３６ｂ（図３参照）が、支点ピン３８，３９を介して前記ベース１６の外面に支持されて上下に回動できるようになっている。この回動レバー３６は、ほぼ中央部の側面に設けた突起３６ｃと、びん台４のベース１６の内面に設けた突起１６ａとの間に取り付けられた引っ張りばね４０によって常時上方へ引き上げられている。
【００１３】
びん台４の下面とその下方に配置された前記回動レバー３６との間に、第２のレバー４２（以下係合レバーと呼ぶ）が配置されれている。この係合レバー４２の先端（図１ないし図３の右端）には、平面形状がほぼ四角形の係合部材４４が設けられている。この係合部材４４は、前記昇降ロッド１４の上端部に形成された係合部（係合凹部）１４ｂ内に嵌入できるようになっている。前記回動レバー３６には、中央部の斜め上方へ延びる支持板３６ｄが形成されており、この支持板３６ｄに取り付けられた支点ピン４６に、前記係合部材４４を有する係合レバー４２の先端部寄りの部分が回転可能に支持されている。
【００１４】
回動レバー３６には、係合レバー４２の係合部材４４が設けられている端部（先端部）と逆側の端部（以下後端部と呼ぶ）４２ａに重なり合う位置に、上下に貫通する円孔３６ｅが形成されており、その円孔３６ｅの下面側の開口部内に有底円筒状のばね座部材４８が固定されている。一方、円孔３６ｅの上面側の開口部内には、カップ状をした円筒状押上部材５０が摺動自在に嵌合している。そして、下方のばね座部材４８と上方の円筒状押上部材５０の内部に、圧縮ばね５２が挿入されて円筒状押上部材５０を常時上方へ付勢している。さらに、この円筒状押上部材５０を介して前記係合レバー４２の後端部４２ａが常時上方へ押し上げられている。
【００１５】
回動レバー３６の、円筒状押上部材５０が挿入されている円孔３６ｅよりもやや支点ピン３８，３９寄りの位置に、大径の頭部５４ａを有するストッパピン５４の下端部が固定されている。このストッパピン５４は、前記係合レバー４２に形成されたストッパピン５４の頭部５４ａよりも小径の穴４２ｂ内に挿通されており、円筒状押上部材５０によって常時上方へ付勢されている係合レバー４２の後端部４２ａの上昇限を規制している。回動レバー３６の支点ピン３８，３９と逆側の端部には、この回動レバー３６を上下に回動させるための操作部３６ｆが設けられている。この実施の形態では、後に説明するようにカム６６（図８および図９参照）によって回動操作できるように、この操作部３６ｆにカムローラ５６が取り付けられている。
【００１６】
また、前記回動レバー３６の支持板３６ｄには、びん台４のベース１６内に設けられたボールプランジャ５８のボール５８ａがスプリングによって圧接されており、びん台４を昇降ロッド１４に連結した位置（図１のＡ参照）と、昇降ロッド１４から分離した位置（図１のＢ参照）とに、それぞれ安定した状態で保持されるようになっている。
【００１７】
以上の構成に係る容器昇降装置１の作動について説明する。通常の充填動作を行う場合には、びん台４を昇降ロッド１４に対して最も高い位置まで上昇させる。びん台４のベース１６に支点ピン３８，３９を介して連結されている回動レバー３６は、支点ピン３８，３９から遠い側の端部（操作部３６ｆ側の端部）が、引っ張りばね４０によって常時上方へ引き上げられている。そして、その上方の係合レバー４２は、回動レバー３６の円筒状押上部材５０によって支点ピン４６から遠い側の後端部４２ａが上方へ押し上げられている。回動レバー３６の支持板３６ｄの支点ピン４６を支点として後端部４２ａが押し上げられた係合レバー４２は、ほぼ水平状態になり、先端の係合部材４４が昇降ロッド１４の係合部１４ｂに係合している。この状態ではびん台４が昇降ロッド１４に連結され、びん台４上に容器を載せて搬送することができる。
【００１８】
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は、インフィードスクリュー等によって所定の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。充填機の容器が供給される位置では、容器昇降装置１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上に容器が供給される。
【００１９】
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によって押し上げられて昇降ロッド１４が次第に上昇する。昇降ロッド１４およびその上端に連結されているびん台４の上昇によって容器が上昇し、上方のびん口パッキンを押し上げて充填バルブを開放する。充填バルブが開放して容器内に液体が充填されている間、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、下降用カム３４が下降用カムフォロア２８ａを押し下げることによって強制的に、または、自重によって下降する。昇降ロッド１４の下降によってびん台４上の容器が下降を開始すると、充填バルブが閉じ、その後、昇降ロッド１４がさらに下降することによって、容器は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て次の工程に送られる。
【００２０】
また、トラブル等によりびん台４に過大な負荷がかかった場合には（図５の矢印Ｗ参照）、びん台４のプレート１８およびベース１６と、このベース１６に支点ピン３８，３９を介して連結されている回動レバー３６が一体的に押し下げられる。すると、びん台４の下方に位置している係合レバー４２およびその先端の係合部材４４に下方へ向けた荷重が作用する。係合レバー４２は、先端の係合部材４４が昇降ロッド１４の係合部１４ｂ内に係合するとともに、他端（後端部）４２ａが回動レバー３６内の圧縮ばね５２によって上方へ付勢されているので、前記負荷がこの圧縮ばね５２のセット荷重を上回ると、円筒状押上部材５０が圧縮ばね５２を撓めて押し込まれ、係合レバー４２は、支点ピン４６を中心に反時計回り方向の回転運動を始める。
【００２１】
係合レバー４２が回転し、図６に拡大して示すように、その先端の係合部材４４が係合部１４ｂ内で移動して、係合部材４４の下面のエッジ部４４ａが、係合部１４ｂの水平面のエッジ部１４ｃから外れると、びん台４と昇降ロッド１４との連結が外れてびん台４が落下する。その結果、びん台４およびその昇降手段２６や、上方の充填ノズル等が破損することを防止できる。
【００２２】
前述のように、びん台４に過大な負荷がかかった場合には、自動的にびん台４が落下して充填機の各部を保護することができるが、自動的にびん台４と昇降ロッド１４との連結を切り離すだけでなく、何らかのトラブルがあった場合やびん台４上に容器が供給されなかった場合、あるいは一部が破びんした容器が供給された場合等に、これを発見したオペレータが手動によりびん台４を切り離して、充填機の各部位の破損等を防止することもできる。この場合には、図７に示すように、下側の回動レバー３６の操作部３６ｆを下方へ引き下げる。回動レバー３６は、操作部３６ｆと逆の端部がびん台４のベース１６に支点ピン３８，３９で連結されており、これらピン３８，３９を中心にして回動する。
【００２３】
前記図２の状態から、回動レバー３６が下方へ回動すると、係合レバー４２も一体的に支点ピン４６を中心として反時計回り方向に回転する。係合レバー４２が回転すると、係合部材４４が係合部１４ｂから外れ、びん台４が昇降ロッド１４から切り離されてびん台４が落下する。この場合にも、充填機の各部が破損することを防止することができる。
【００２４】
前記実施の形態では、びん台４に過大な負荷がかかった場合に、びん台４の昇降ロッド１４への連結が外れて落下することにより、装置の損傷を防止するようにした安全装置について、また、手動により昇降ロッド１４から切り離す場合について説明したが、充填機の外部に切換装置を設けて、びん台４と昇降ロッド１４とが連結した状態と、切り離した状態とを自動的に切り換えるようにすることもできる。この切換装置６０（図８および図９参照）は、充填機の容器昇降装置１に容器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）に設けられている。
【００２５】
切換装置６０は、シリンダ６２によって傾斜方向に上下動するスライドユニット６４と、このスライドユニット６４に取付けられた切換カム６６とを備えており、シリンダ６２の作動によってこの切換カム６６を傾斜方向に上下動させることができる。この切換カム６６は、図９に示すように、下側のカム面６６ａが水平で、上側のカム面６６ｂは入口側（図の左側）の高い位置から出口側に向けて次第に下降する傾斜面になっている。
【００２６】
この切換カム６６の両カム面６６ａ，６６ｂは、出口側では前記回動レバー３６の操作部３６ｆに設けられたカムローラ５６が通過可能な間隔を有しており、前記シリンダ６２によって下方へスライドされているときには、上側カム面６６ｂが前記カムローラ５６を強制的に移動させてびん台４を昇降ロッド１４から切り離すことができる。また、切換カム６６の上流側には、切り離された状態のびん台４を昇降ロッド１４に連結させる復帰カム６７が設けられている（図９の左側参照）。この復帰カム６７は、上流側が低く下流側に向かって次第に上昇する傾斜面を有しており、前記カムローラ５６を、びん台４が昇降ロッド１４から切り離された状態の高さ（図９の５６Ｃ参照）から、昇降ロッド１４に連結された状態の高さ（同図の５６Ａ参照）まで押し上げるようになっている。なお、この実施例では、切換カム６６によって容易に回動レバー３６を回動させることができるように、引っ張りばね４０は回動レバー３６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。
【００２７】
この実施の形態では、充填機内に容器を供給する入口スターホイール上、または供給コンベヤ上に、容器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の有無を検出し、容器が供給されない場合には対応するびん台４がこの切換装置６０に到達したときにシリンダ６２を作動させ、切換カム６６の位置を下方に移動させるようになっている。
【００２８】
前記切換装置６０によるびん台４の切り離しの動作について説明する。入口スターホイールによって容器が連続的に搬送され、すべてのびん台４に容器が供給される通常の状態では、切換カム６６は、図８および図９に実線で示すように上方に位置している。一方、びん台４側は、回動レバー３６が上方へ引き上げられ、さらに係合レバー４２が押し上げられてその先端の係合部材４４が係合部１４ｂ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６６の位置に到達したカムローラ５６は、切換カム６６の入口側（図９の左側）の５６Ａに示す位置から進入し、下面側のカム面６６ａに沿って移動して出口側の５６Ｂの位置を通過する。従って、カムフォロア５６は切換カム６６のカム面６６ａ，６６ｂ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。
【００２９】
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６２を作動させて切換カム６６を下方に移動させる（図９の二点鎖線に示す位置参照）。この位置の切換カム６６に対し、びん台４が昇降ロッド１４に連結された状態で移動してくると、そのカムローラ５６は、前記のように図９の５６Ａの位置から進入し、進行に伴って上方のカム面６６ｂにより強制的に下降されてこのカム６６を通過する（図９の５６Ｃ参照）。カムローラ５６の下降によって回動レバー３６は下方に揺動されて、前記手動による切り離しの場合と同様に、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上に設けられたバルブ押上げ補助装置によってバルブを開くようにした構成の場合にはバルブを開いてしまうことがない。
【００３０】
前記実施の形態に係る装置では、従来の装置のようにカムの形状を複雑にしたり、コンプレッサ等の付属装置をいっさい必要とせず、簡単な構成で、びん台に対して負荷が作用したときに確実に昇降ロッドから切り離すことができる。さらに、回動レバーと係合レバーとを設けたので、びん台を負荷により自動的に切り離すだけでなく、強制的に切り離すこともできる。また、びん台を切り離す安全装置が作動した場合でも本機自身を停止させる必要がなく、復帰も容易である。しかも、前記びん台の切り離しが行われる荷重の設定を容易に行うことができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、
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、前記連結手段が、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、びん台に軸支した回動レバーと、この回動レバーに回動可能に支持され、その一端に前記係合部材が設けられた係合レバーと、この係合レバーの他端側を所定の付勢力で上方に付勢する前記回動レバーに設けられた付勢手段とを備え、付勢手段の付勢力により係合部材の係合部への係合を維持して昇降ロッドとびん台とを連結させ、前記回動レバーの回動動作によって係合部材の係合離脱操作を可能にしたことにより、簡単な構成で、びん台に過大な荷重がかかった場合等の緊急時にびん台を昇降ロッドから確実に切り離すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態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要部の拡大図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】びん台にかかる負荷によってびん台が切り離された状態を示す説明図である。
【図６】昇降ロッドに形成された係合部とびん台側に設けられた係合部材との離脱時の状態を示す拡大図である。
【図７】手動によりびん台を切り離す場合の作動説明図である。
【図８】びん台を自動的に切り離す切換装置の側面図である。
【図９】前記切換装置の切換カムを示す正面図である。
【符号の説明】
１    容器昇降装置
４    びん台
１４    昇降ロッド
１４ｂ  係合部
２４    連結手段
３６    回動レバー
４２    係合レバー
４４    係合部材
５２    付勢手段（圧縮ばね）
【図１】
0004348792.tif 000002
【図２】
0004348792.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004348792.tif 000005
【図５】
0004348792.tif 000006
【図６】
0004348792.tif 000007
【図７】
0004348792.tif 000008
【図８】
0004348792.tif 000009
【図９】
0004348792.tif 000010