JP2004028745A - 容器蓋の周方向破断ライン強度を測定するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器蓋（９６）の周方向破断ライン（１０６）の強度を充分容易に且つ充分精密に測定することができる装置を提供する。
【解決手段】突出部（２６）を有する静止支持手段（１８）と、中心軸線方向に移動自在に装着された加圧ヘッド（４２）及び入力ロッド（４４）を有する加圧手段（４０）と、半径方向に移動自在に装着された複数個の締結手段（５０）とを具備する。強制手段（７６）によって締結手段が半径方向内方に強制され、容器蓋（９６）のスカート壁（１０２）における周方向破断ライン（１０６）よりも自由端側の部分が突出部と締結手段との間に締結される。移動手段（４、６）が入力ロッドの自由端に作用して加圧ヘッドを静止支持手段の突出部から離隔する方向に移動せしめる。加圧手段に加えられる力が測定手段（８）によって測定される。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天面壁及びこの天面壁の周縁から垂下するスカート壁を有し、スカート壁には周方向に延在する周方向破断ラインが形成されている容器蓋における周方向破断ラインの強度を測定するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く、飲料用容器のための容器蓋として、タンパーエビデント特性（悪戯明示特性）有する容器蓋が広く実用に供されている。かような容器蓋は、アルミニウム薄板、クロム酸処理薄板及びブリキ薄板の如き適宜の金属薄板或いはポリエチレン及びポリプロピレンの如き適宜の合成樹脂から形成され、円形天面壁、この天面壁の周囲から垂下する円筒形スカート壁を有する。スカート壁には周方向に延びる周方向破断ラインが形成されており、スカート壁は周方向破断ラインよりも上方の主部と周方向破断ラインよりも下方のタンパーエビデント裾部とに区画されている。周方向破断ラインは、通常、周方向に間隔をおいて周方向に延びる複数個のスリットとかかるスリット間に残留せしめられている複数個の橋絡部とから構成されている。容器蓋が合成樹脂から形成されている場合には、スカート壁の主部の内周面には雌螺条が形成され、タンパーエビデント裾部の内周面には適宜の形態の係止手段が形成されている。
【０００３】
上述した形態の容器蓋が適用される容器は、上端が開口された円筒形口頸部を有し、かかる口頸部の外周面には雄螺条とこの雄螺条の下方に位置する係止あご部が形成されている。容器蓋が金属薄板から形成されている場合、容器の口頸部に容器蓋を装着して口頸部を密封する際には、口頸部に容器蓋を被嵌し、次いで口頸部の雄螺条に対応せしめてスカート壁の主部に雌螺条を形成し、そしてまたタンパーエビデント裾部の自由端部を半径方向内側に変形せしめて口頸部の係止あご部に係止せしめる。容器蓋が合成樹脂から形成されている場合には、容器の口頸部に容器蓋を被嵌し、容器蓋を閉方向に回転せしめて口頸部の雄螺条に容器蓋のスカート壁に形成されている雌螺条を螺合せしめる。かくすると、容器蓋は回転と共に下降せしめられ、タンパーエビデント裾部に形成されている係止手段は口頸部の係止あご部を弾性的に乗り越えてこれに係合せしめられる。容器の口頸部を開封する際には、容器蓋を開方向に回転せしめる。かくすると、雄螺条と雌螺条との協働によって容器蓋は回転と共に上昇せんとする。しかしながら、タンパーエビデント裾部は口頸部の係止あご部に係止せしめられている故に上昇が阻止される。従って、スカート壁に形成されている周方向破断ラインに、更に詳しくはその橋絡部に相当な応力が生成され、周方向破断ラインにおける橋絡部が破断され、タンパーエビデント裾部がスカート壁の主部から分離される。或いは、橋絡部の少なくとも１個は破断されることなく維持され、タンパーエビデント裾部に形成されている軸線方向破断ラインが破断されてタンパーエビデント裾部が無端環状から有端帯状に開かれる。しかる後においては、容器蓋は分離されたタンパーエビデント裾部を口頸部に残留せしめて、或いは少なくとも１個の橋絡部によってスカート壁の主部に接続され続けているタンパーエビデント裾部も含めて、回転と共に上昇されて口頸部から離脱せしめられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上述した形態の容器蓋においては、周方向破断ラインの強度が所定範囲内であることが必要である。周方向破断ラインの強度が過剰に小さいと、容器蓋を容器の口頸部に装着する際に周方向破断ラインが破断されてしまう虞がある。逆に、周方向破断ラインの強度が過剰に大きいと、容器の口頸部を開封する際に、周方向破断ラインを所要とおりに破断するのが困難になる。それ故に、試作した容器蓋について或いは実際に製造し販売する容器蓋中の選定したサンプル容器蓋について、周方向破断ラインの強度が所要範囲内にあるか否かを測定することが望まれることが少なくない。然るに、周方向破断ラインの強度を測定するための充分に満足し得る装置は未だ開発されておらず、従来、周方向破断ラインの強度の測定には煩雑な手作業が必要であり、そしてまた煩雑な手作業が必要であることに起因して必ずしも精密に測定することができなかった。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、容器蓋の周方向破断ラインの強度を充分容易に且つ充分精密に測定することができる新規且つ優れた装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記主たる目的を達成する装置として、天面壁及び該天面壁の周縁から垂下するスカート壁を有し、該スカート壁には周方向に延在する周方向破断ラインが形成されている容器蓋における該周方向破断ラインの強度を測定するための装置にして、
円筒形状乃至円錐台形状の突出部を有し、該突出部の少なくとも基端部の外径は該容器蓋の該スカート壁の内径と実質上同一である静止支持手段と、
該静止支持手段の該突出部上に、中心軸線方向に移動自在に装着された加圧ヘッド、及び該加圧ヘッドの裏面から中心軸線方向に延在する入力ロッドを有する加圧手段と、
該静止支持手段の該突出部の周囲に周方向に間隔をおいて、半径方向に移動自在に装着された複数個の締結手段と、
該加圧手段の該加圧ヘッド及び該静止支持手段の該突出部に被嵌された該容器蓋の該スカート壁における該周方向破断ラインよりも自由端側の部分を該突出部と該締結手段との間に締結するために、該締結手段片を半径方向内方に強制する強制手段と、
該加圧手段の該入力ロッドの自由端に作用して該加圧ヘッドを該静止支持手段の該突出部から離隔する方向に移動せしめるための移動手段と、
該移動手段から該加圧手段に加えられる力を測定するための測定手段と、
を具備することを特徴とする装置が提供される。
【０００７】
該締結手段の各々は、該容器蓋の該スカート壁における該周方向破断ラインよりも自由端側の部分に係合せしめられる円弧状内周縁と、傾斜弧状外周面とを有し、該強制手段は、該締結手段の該傾斜弧状外周面に係合せしめられる円錐台形状内周面を有する環状部材から構成されており、該環状部材を中心軸線方向に移動せしめることによって該締結手段が半径方向内方に強制されるのが好適である。好ましくは、該静止支持手段には雄螺条が形成され、該環状部材には該雄螺条に螺合せしめられる雌螺条が形成されており、該静止支持手段に対して該環状部材を回転せしめることによって該環状部材が中心軸線方向に移動せしめられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成された装置の好適実施形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１及び図２には、本発明に従って構成された、容器蓋の周方向破断ライン強度を測定するための装置の好適実施形態が図示されている。この装置は、実質上鉛直に延びる直立静止支柱２と可動部材４とを含んでいる。可動部材４は鉛直方向に移動自在に装着されており、適宜の伝動機構（図示していない）を介して電動モータでよい駆動源６に駆動連結され、駆動源６によって調節自在な所要速度で昇降動せしめられる（駆動源６及び可動部材４は後述する加圧ヘッドを所要方向に移動せしめるための移動手段を構成する）。可動部材４の前面には荷重測定手段８が固定されている。測定手段８は、その上端に配設された出力ロッド１０と共にその前面に配設された表示器１２を備えており、出力ロッド１０に作用する荷重を電気的に測定してその測定値を表示器１２に表示する形態であるのが好都合である。静止支柱２、可動部材４及び駆動源６は市販されている公知の形態のものでよく、例えば株式会社イマダから「ＭＶシリーズ」として販売されている電動計測スタンドから好都合に構成することができる。同様に、測定手段８も市販されている公知の形態のものでよく、例えば株式会社イマダから「ＤＰＸシリーズ」として販売されているデジタルフォースゲージから好都合に構成することができる。
【００１０】
図１及び図２を参照して説明を続けると、上記静止支柱２は天板１４を有し、この天板１４上には接続板１６を介して静止支持手段１８が固定されている。静止支持手段１８は全体として略円柱形状であり、円筒形外周面を有する下部２０、この下部よりも幾分大径である中間部２２、下部２０よりも幾分小径である上部２４及び上部２４から上方に突出する突出部２６を有する。かかる静止支持手段１８の下面には周方向に間隔をおいた複数個の部位にて接続板１６を通して締結ボルト２８（図１には１本の締結ボルト２８を図示している）が螺合され、そしてまた静止支柱２の天板１４にも周方向に間隔をおいた複数個の部位にて接続板１６を通して締結ボルト３０（図１には２本の締結ボルト３０を図示している）が螺合され、かくして静止支柱２の天板１４に静止支持手段１８が固定されている。静止支持手段１８の下部２０の外周面には雄螺条３２が形成されている。静止支持手段１８の突出部２６の外周面は、上方に向かって外径が漸次減少する円錐台形状である。所望ならば、突出部２６の外周面を円筒形状にせしめることもできる。静止支持手段１８にはその中心部を貫通して延びる貫通孔３４が形成されており、かかる貫通孔３４の上部は比較的小径であり下部は比較的大径である。貫通孔３４に整合せしめて、上記接続板１６には比較的小径の開口３６が形成され、上記天板１４には比較的大径の開口３８が形成されている。
【００１１】
上記静止支持手段１８には加圧手段４０が装着されている。かかる加圧手段４０は、静止支持手段１８の突出部２６の上面上に載置された略円板形状の加圧ヘッド４２と、この加圧ヘッド４２の裏面即ち下面に固定された入力ロッド４４とから構成されている。加圧ヘッド４２の上面には環状凹部４６が形成され、環状凹部４６よりの外側の周縁部４８は環状凹部４６よりも内側の中央部よりの幾分沈降せしめられている。入力ロット４４は加圧ヘッド４２の下面から中心軸線方向下方に延在せしめられており、静止支持手段１８に形成されている貫通孔３４、接続板１６に形成されている開口３６及び天板１４に形成されている開口３８を通って延び、その下端部は天板１４を越えて下方に延出せしめられている。
【００１２】
上記静止支持手段１８の上部２４の外周には周方向に等角度間隔をおいて３個の締結手段５０が配設されている。図示に実施形態における締結手段５０の各々は、滑動部材５２と爪部材５４とから構成されている。滑動部材５２の各々の内周面は円筒形状の一部をなす弧状であるが、外周面は上方に向かって外径が漸次増大する逆円錐台形状の一部をなす傾斜弧状である。内周面の内径は静止支持手段１８の上部２４の外径に対応せしめられている。滑動部材５２には実質上水平に相互に平行に延びる一対の被案内貫通孔６０が形成され、そしてまた滑動部材５２の内周面には一対の被案内貫通孔６０間に位置する凹部６２が形成されている。一方、静止支持手段１８の上部２４の外周面には、３個の締結手段５０の各々に対応せしめて３対の案内ピン６４が配設されている。案内ピン６４の各々はその内側部を上部２４の外周面に形成された雌ねじ孔に螺合せしめることによって上部２４に装着されており、上部２４の外周面から実質上水平に延出せしめられている。対をなす２本の案内ピン６４は相互に平行に延びている。静止支持手段１８の上部２４の外周面には、更に、各対の案内ピン６４間に位置する凹部６６も形成されている。滑動部材５２の各々は、被案内貫通孔６０内に案内ピン６４を受け入れて、案内ピン６４に沿って静止支持手段１８の上部２４の外周面に対して接近及び離隔する方向に滑動自在に装着されている。静止支持部材１８の上部２４の外周面に形成されている凹部６６と滑動部材５２の内周面５６に形成されている凹部６２との間には圧縮コイルばね６８が介在せしめられており、滑動部材５２は圧縮コイルばね６８の弾性偏倚作用によって静止支持手段１８の上部２４から離隔する方向に弾性的に偏倚せしめられている。滑動部材５２の各々の上面外周縁部には上方に突出した弧状突条７０が形成されている。
【００１３】
締結手段５０の爪部材５４は、滑動部材５２の弧状突条７０の内周面に沿って延びる弧状外周面と静止支持手段１８の突出部２６の外周面下端に沿って延びる弧状内周面とを有する弧状板から構成されている。かかる爪部材５４には上下方向に延びる一対の貫通孔が形成されており、かかる一対の貫通孔を通して滑動部材５２に締結ボルト７２を螺合することによって、滑動部材５２に爪部材５４が固定されている。従って、爪部材５４は滑動部材５２と共に上記案内ピン６４に沿って静止支持手段１８の上部２４に対して接近及び離隔する方向に滑動自在であり、上記圧縮コイルばね６８によって上部２４から離隔する方向に弾性的に偏倚されている。
【００１４】
上記静止支持手段１８には、上記締結手段５０を半径方向内方、即ち静止支持手段１８の上部２４に接近する方向に強制するための強制手段７４も装着されている。かかる強制手段７４は、全体として略円筒形状の強制部材７６を含んでいる。この強制部材７６は円筒形状の内周面を有する下部７８、同様に円筒形状の内周面を有する中間部８０及び上方に向かって内径が漸次減少する逆円錐台形状の内周面を有する上部８２を含んでいる。強制部材７６の下部７８の内径は静止支持手段１８の下部２０の外径に対応し、中間部８０の内径は静止支持手段１８の中間部２２の外径に対応し、そして上部８２の円錐台形状は上記滑動部材５２の傾斜弧状外周面に対応している。強制部材７６の下部７８の内周面には雌螺条８４が形成されており、かかる雌螺条８４が静止支持手段１８の下部２０の外周面に形成されている雄螺条３２に螺合せしめられている。従って、強制部材７６が図２において時計方向に回転せしめられると、静止支持手段１８に対して強制部材７６が下降せしめられ、強制部材７６が図２において反時計方向に回転せしめられると、静止支持手段１８に対して強制部材７６が上昇せしめられる。
【００１５】
強制部材７６の下部７８の外周面の上半部８６は、正六角形状にせしめられている。そして、強制部材７６の下部７８の外周面の上半部８６には回転具８８が着脱自在に装着される。回転具８８は環状部９０を有し、かかる環状部９０の内周面には、上記正六角形状の各角部に対応した二等辺三角形状の没入部９２が周方向に間隔をおいて１２個形成されている。回転具８８は、更に、環状部９０における直径方向に対向した２個の部位から半径方向に延出する２個の把持部９４も有する。かような回転具８８は、図２を参照することによって明確に理解される如く、強制部材７６に被嵌して下降せしめて、１２個の没入部９２のうちの一つ置きに位置する６個の没入部９２に、強制部材７６の下部７８の外周面の上半部８６の６個の角部を受け入れることによって、強制部材７６の下部７８に着脱自在に装着される。回転具８８の把持部９４を把持して回転具８８を図２において反時計方向に回転せしめれば、強制部材７６が回転と共に中心軸線方向に移動、即ち回転と共に上昇せしめられ、従って強制部材７６の上部８２における逆円錐台形状の内周面が締結手段５０における滑動部材５２の傾斜弧状外周面に対して上昇せしめられ、これによって締結手段５０が圧縮コイルばね６８の弾性偏倚作用に抗して半径方向内方に強制される。回転具８８を図２において時計方向に回転せしめれば、強制手段７４が回転と共に中心軸線方向反対側に移動、即ち回転と共に下降せしめられ、従って強制部材７６の上部８２における逆円錐台形状の内周面が締結手段５０における滑動部材５２の傾斜弧状外周面に対して下降せしめられ、これによって締結手段５０が圧縮コイルばね６８の弾性偏倚作用によって半径方向外方に移動せしめられる。
【００１６】
図３には、図１及び図２に図示する装置によって周方向破断ラインの強度が測定される容器蓋の典型例を図示している。全体を番号９６で示す容器蓋は、アルミニウム薄板でよい金属薄板から形成されたシェル９８を具備している。このシェル９８は円形天面壁１００とこの天面壁１００の周縁から垂下する円筒形スカート壁１０２とを有する。スカート壁１０２の下部には環状膨出部１０４が形成され、かかる環状膨出部１０４の中心軸線方向中間領域に周方向破断ライン１０６が形成されている。周方向破断ライン１０６は周方向に間隔をおいて周方向に延びるスリット（切り溝）１０８とかかるスリット１０８間に残留せしめられている橋絡部１１０とから構成されている。スカート壁１０２の上部には環状凹部１１２が形成され、かかる環状凹部１１２の上方には環状ナール（凹凸）部１１４が形成されている。天面壁１００の内面には、軟質ポリエチレンの如き適宜の合成樹脂から形成することができるライナー１１６が配設されている。ライナー１１６の周縁部には環状シール部１１８が形成されている。
【００１７】
容器蓋９６の周方向破断ライン１０６の破断強度を測定する際には、回転具８８を操作して強制部材７６を図１に図示する位置よりも幾分下降せしめ、締結手段５０の各々の爪部材５４の内周面を静止支持手段１８の突出部２６の外周面下端部から半径方向外方に幾分離隔せしめる。そして、図１に二点鎖線で示す如く、加圧ヘッド４２及び突出部２６に容器蓋９６を被嵌し、容器蓋９６のシェル９８のスカート壁１０２の下端部、即ち周方向破断ライン１０６よりも自由端側の部分を突出部２６の外周面下端部と爪部材５４の内周面との間に位置せしめる。シェル９８の天面壁１００の内面に配設されているライナー１１６における環状シール部１１８は加圧ヘッド４２の上面に形成されている環状凹部４６及び沈降周縁部４８に位置せしめられる。突出部２６の外周面下端部の外径はスカート壁１０２の下端部の内径と実質上同一乃至これより若干だけ小さいのが好都合である。次いで、回転具８８を操作して強制部材７６を上昇せしめて、爪部材５４を半径方向内方に移動せしめ、かくして突出部２６の外周面下端部と爪部材５４の内周面との間にスカート壁１０２の下端部を充分強固に締結する。しかる後に、駆動源６を付勢せしめて可動部材４を、従ってこれに固定されている測定手段８を上昇せしめる。測定手段８が上昇せしめられると、その出力ロッド１０の先端が加圧手段４０の入力ロッド４４の下端に当接せしめられ、しかる後においては測定手段８の上昇に応じて、容器蓋９６のシェル９８の天面壁１００には上方に強制する力が加えられる。天面壁１００に加えられる力はスカート壁１０２に形成されている周方向破断ライン１０６、更に詳しくはその橋絡部１１０に伝えられる。そして、天面壁１００に加えられる力が増大せしめられてある値を越えると、周方向破断ライン１０６の橋絡部１１０の少なくとも数個が破断される。かくすると、それまで漸次増大せしめられていた、加圧手段４０の入力ロッド４４に加えられる力、即ち測定手段８の出力ロッド１０に作用する力が急激に低減せしめられる。従って、測定手段８の出力ロッド１０に作用する最大力（かかる最大力は測定手段８の表示器１２に表示される）を計測することによって、周方向破断ライン１０６の破断強度を測定することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の装置によれば、容器蓋の周方向破断ラインの強度を充分容易に且つ充分精密に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された装置の好適実施形態の主要部を示す断面図。
【図２】図１に示す装置の平面図。
【図３】図１及び図２に示す装置によって周方向破断ラインの強度を測定することができる容器蓋の典型例を、一部を断面で示す正面図。
【符号の説明】
４：可動部材（移動手段）
６：駆動源（移動手段）
８：測定手段
１８：静止支持手段
２６：突出部
３２：雄螺条
４０：加圧手段
４２：加圧ヘッド
４４：入力ロッド
５０：締結手段
５２：滑動部材
５４：爪部材
７４：強制手段
７６；強制部材
８４：雌螺条
８８：回転具
９６：容器蓋
９８：シェル
１００：天面壁
１０２：スカート壁
１０６：周方向破断ライン
１１６：ライナー

Claims (3)

1. 天面壁及び該天面壁の周縁から垂下するスカート壁を有し、該スカート壁には周方向に延在する周方向破断ラインが形成されている容器蓋における該周方向破断ラインの強度を測定するための装置にして、
   円筒形状乃至円錐台形状の突出部を有し、該突出部の少なくとも基端部の外径は該容器蓋の該スカート壁の内径と実質上同一である静止支持手段と、
   該静止支持手段の該突出部上に、中心軸線方向に移動自在に装着された加圧ヘッド、及び該加圧ヘッドの裏面から中心軸線方向に延在する入力ロッドを有する加圧手段と、
   該静止支持手段の該突出部の周囲に周方向に間隔をおいて、半径方向に移動自在に装着された複数個の締結手段と、
   該加圧手段の該加圧ヘッド及び該静止支持手段の該突出部に被嵌された該容器蓋の該スカート壁における該周方向破断ラインよりも自由端側の部分を該突出部と該締結手段との間に締結するために、該締結手段を半径方向内方に強制する強制手段と、
   該加圧手段の該入力ロッドの自由端に作用して該加圧ヘッドを該静止支持手段の該突出部から離隔する方向に移動せしめるための移動手段と、
   該移動手段から該加圧手段に加えられる力を測定するための測定手段と、
   を具備することを特徴とする装置。
2. 該締結手段の各々は、該容器蓋の該スカート壁における該周方向破断ラインよりも自由端側の部分に係合せしめられる円弧状内周縁と、傾斜弧状外周面とを有し、該強制手段は、該締結手段の該傾斜弧状外周面に係合せしめられる円錐台形状内周面を有する環状部材から構成されており、該環状部材を中心軸線方向に移動せしめることによって該締結手段が半径方向内方に強制される、請求項１記載の装置。
3. 該静止支持手段には雄螺条が形成され、該環状部材には該雄螺条に螺合せしめられる雌螺条が形成されており、該静止支持手段に対して該環状部材を回転せしめることによって該環状部材が中心軸線方向に移動せしめられる、請求項２記載の装置。

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