JP2004517009A - 移動式シールステーションへのメンブレンシール供給装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、移動式シールステーション（５）へメンブレンシールを供給するための装置に関する。前記装置は、シールステーション（５）の通路に対向して固定して配置されている少なくとも一つのシール製造モジュール（７）を具備していて、さらにストリップからシールを切断するための工具を備えたシール切断用部材と、シールステーションと一体化している把持部材（９）とを具備しており、前記把持部材は、シールを空中で把持するべく、シール製造モジュール（７）に対して配置されている。

Description

【０００１】
本発明は、ふたをヒートシール機械の移動ステーションへ供給するための装置に関する。
【０００２】
一般に、ヒートシール用円形コンベヤはターンテーブルを備えていて、容器をヒートシールするための複数のステーションがターンテーブルの外周を囲んで配置されている。各々のステーションは、容器がターンテーブルへ導入されターンテーブルから送り出される間に、ふたを容器にヒートシールする。ヒートシール装置における難点は、容器あるいはヒートシールヘッドに干渉することなく、ふたを容器の開口部真近に近接するように製造し位置決めすることにある。
【０００３】
仏国特許出願第２６８８１９２号（ＦＲ−Ａ−２６８８１９２）明細書において、一連の移動式ヒートシールステーションを備えているヒートシール用円形コンベヤが開示されていて、各々のステーションは、ふた製造モジュールと把持クランプとを備えているふた供給装置を有しており、ふた製造モジュールがストリップからふたを切断するための切断工具を取りつけた部材を有していて、把持クランプは、切断工具を作動する前にストリップを引き出すために、ふた製造モジュールに対面して配置されている。
【０００４】
円形コンベヤにおいて、ヒートシールステーションと同数の供給装置があるので、そのような円形コンベヤは大きなものとなり、複雑で、製造するのに高価なものとなっている。さらにヒートシール用ストリップのリールの交換には円形コンベヤを停止する必要があり、生産処理能力の損失となっている。
【０００５】
本発明は、移動式のシールステーションへのふた供給装置に関するものであって、ふた供給装置は、ストリップからふたを切断するための切断工具に取りつけられたふた切断部材と、該シールステーションに取りつけられた把持部材とを有している少なくとも一つのふた製造モジュールを具備していて；該ふた製造モジュールが該シールステーションの通路に対面して固定して取りつけられており；該把持部材が、ふたを空中に保持できるように、該ふた製造モジュールに対して配置されている。
【０００６】
従って、単一のふた製造モジュールが、すべてのシールステーションに使用することができ、そのため、ふたは各ステーションに取りつけられた把持部材により正確に位置決めすることを保証されているにもかかわらず、シール機械の全体は著しく簡単なものとなっている。
【０００７】
本発明の利点のある態様において、該ふた製造モジュールが、該ふたを切断するための工具の下流に配置されたふた送り出し部材を含んでいる。
【０００８】
従って、切断工具と移動式ステーションとの間の距離を大きくすることが可能であって、シールヘッドと干渉するどのようなリスクもなしに、ふた製造モジュールへのすぐれた接近性をもたらすのに必要とされる十分なスペースが得られる。
【０００９】
利点のあることとに、該ふた切断部材が、二つのストリップ用リールのためのサポートと、セレクタとを含んでいて、該セレクタは、該ストリップを該セレクタの下流で切断するために、該ストリップの一つを該切断工具へ向かって進行させるために適切なものである。
【００１０】
従って、ふたの製造を停止することなく、一方のリールを交換することが可能である。
【００１１】
さらに利点のあることに、該セレクタが、平行軸を有する三つのローラを備えていて、該三つのローラの一つが他の二つに対して二つの最端位置の間で移動可能に取りつけられており、該二つの最端位置各々において、二つのローラが一方の該ストリップをはさみつけるために協働しており、ストリップが間にはさみこまれている該二つのローラの少なくとも一方は駆動ローラである。
【００１２】
従って、進行しているストリップは、単に可動ローラを一方の最端位置から他方の最端位置へ切換えることにより選択される。
【００１３】
好ましくは、該セレクタは、はさみこまれていない該ストリップが移動することを停止するために、該ストリップに確実に作動するべく配置された二つのブレーキを有している。
【００１４】
このことが、進行していないストリップ（一方あるいは両方）のブレーキの確実な作動を提供していて、従って二つのストリップがお互いに干渉するリスクを排除している。
【００１５】
さらに、現存する装置において、切断工具は一般にギロチンタイプあるいははさみタイプのものであって、このことは、ストリップを切断するために、ストリップを停止しなければならないことを意味している。
【００１６】
本発明の態様において、該切断工具が、切れ刃を有している少なくとも一つのブレードを取りつけた回転式のブレード取付台と、回転式のバッキングシリンダとの両方を具備していて、該ブレード取付台及び該バッキングシリンダは、お互いに対面して平行軸に配置されており、該切れ刃は、該バッキングシリンダと接線接触するように取りつけられている。
【００１７】
ストリップをブレード取付台とバッキングシリンダとの間を通過させることにより、ストリップは連続的な回転運動により切断される。ストリップの駆動と切断とをシールステーションの移動に同期させることは容易である。
【００１８】
好ましくは、該ブレードが該ブレード取付台の中央面付近で対称に湾曲していて、該中央面は該ブレード取付台の回転軸に直交して延在している。
【００１９】
このように、ストリップの中央軸を前記中央面に一致させることにより、二つの対称なトングを無理なく提供でき、従って容器を開くことが容易なふたが得られる。
【００２０】
好適な実施態様において、該ブレードが、該ストリップの幅のほぼ半分に等しい曲率半径で湾曲していて、該ブレード取付台が、お互いに該ストリップの該幅にほぼ等しい距離だけ間隔を置いて並べられた切断片を作るようになっている寸法である。
【００２１】
従って、容器の開口部をおおうのにぴったりの寸法のふたを作ることにより、ストリップ消費量を最適化することが可能である。
【００２２】
本発明における、他の特徴と利点とが、添付図面を参照しての、好適なこれに限定されることのない実施態様の以下の説明において、明瞭となる。
【００２３】
図１において、ヒートシール用円形コンベアが容器２を支えるための従来形のターンテーブル１を備えていて、容器２は、上流側転送装置３によりターンテーブル１へ装着され、下流側転送装置４によりターンテーブル１から取りはずされる。
【００２４】
容器２は、上流側転送装置３により円形コンベヤにおける可動式シールステーション５の一つへ運ばれる。シールステーション各々は、容器用の場所の垂直方向上方に配置されたシールヘッド６（図２参照）を備えている。なお、ヒートシールヘッド６は、わかりやすくするために図１に示されていない。
【００２５】
本発明において、ふた供給装置が全体を７で付番されたふた製造モジュールを備えていて、ふた製造モジュール７は、下流側転送装置４と上流側転送装置３との間で、ターンテーブル１の側方に固定して配置されている。なお、“上流側”及び“下流側”はターンテーブル１の回転方向に対し相対的に決めたものである。
【００２６】
図２及び３において、ふた製造モジュールは、送り出し部材１７へ接続している全体として８で付番されたふた切断部材を備えている。ふた切断部材８はそれぞれヒートシール用ストリップ２１ａ及び２１ｂを送っている二つの２０ａ及び２０ｂを受け入れるべく配置されたサポート２９を備えている。ストリップ２１ａは対になっているガイドローラ２２ａの間を通過し、同じくストリップ２１ｂは対になっているガイドローラ２２ｂの間を通過していて、さらにストリップ２１ａ及び２１ｂは、図２において中立位置で示されているセレクタ２３に係合している。
【００２７】
図３において、説明する対称要素は下付き文字ａ及びｂからなる表示により区別されている。セレクタ２３が軸３１周囲を回動するべく取りつけられたレバー３０を有していて、その軸３１は、ほぼ水平であってストリップ２１の進行方向に直交している。レバー３０は、一方の端部において、レバー３０の回動軸と平行に二つのローラ３２ａ及び３２ｂを担持している。電磁石のような制御部材１３の制御により、レバー３０が二つの最端位置の間で移動することができて、その最端位置において、ローラ３２の一方が、対応するストリップ２１をはさみつけるために、二つの固定ローラ３３ａ及び３３ｂの一方と、協働する。
【００２８】
固定ローラ３３は、駆動部材（図示されていない）により回転されている。また固定ローラ３３は、ローラ３２により担持された歯車それぞれに協働している歯車に取りつけられていて、ローラ３２が対応するローラ３３から離間している場合でさえも、ローラ３３と同期してローラ３２により担持された歯車を駆動するようになっている。従ってローラ３２及び３３は絶えず駆動されていて、ローラにストリップがはさみつけられると即刻対応するストリップを駆動できるようになっている。図３において、アイドルローラ３２ｂは固定ローラ３３ｂと協働していることが示されている。ストリップ２１ｂがローラ３２ｂと駆動ローラ３３ｂとの間にはさみつけられていて、ローラの回転はストリップ２１が固定ガイドチャンネル３４ｂに沿って前進されており、その固定ガイドチャンネル３４ｂは中央固定ベアリングブロック１０と固定側壁１１ｂとにより形成されている。
【００２９】
同時に、ストリップ２１ａがブレーキ４１ａによりチャンネル３４ａにおいて移動することを防止されていて、そのブレーキ４１ａはレバ３０に取りつけられたシリンダ３６ａを備えており、そのシリンダ３６ａの中にスライド用フィンガ３７ａが取りつけられている。スライド用フィンガ３７ａはばね３９ａにより付勢されているので、ストリップ２１ａに隣接しているスライド用フィンガの端部３８ａが、ストリップ２１ａを係合しかつ固定合口１２ａに対しはさみつけている。さらに、駆動ローラがローラ３３ａから離間し、従ってストリップ２１ａをはさみつけていないので、ストリップ２１ａは駆動されていない。
【００３０】
同時に、ブラケット４１ｂが対応するストリップ２１ｂから離間して配置されている。この位置において、フィンガ３７ｂにおける係合面３８ｂの対向側の端部に固定されたナット４０ｂが、シリンダ３６ｂの対応する端部に取りつけられていて、従ってフィンガ３７ｂのストロークを限定している。ストリップ２１ｂは、従ってチャンネル３４ｂにおいて自由に滑動することができる。
【００３１】
セレクタ２３が対称的に作動する。ストリップ２１ａを駆動するために、レバー３０はローラ３２ａがローラ３３ａと協働するように傾けられ、続いてストリップ２１ｂがブレーキ４１ｂにより停止されるべく、制御部材１３を作動すれば十分である。図２に示すように、ストリップ２１ａ及び２１ｂの両方が停止される中立位置がある。
【００３２】
リールを交換するためには、対応するリールからのストリップを停止するようにセレクター２３を移動すれば十分である。さらに、他のリールからのストリップが続いて駆動されるので、ふたの供給を妨げることなくリールを取りはずし交換することが可能である。
【００３３】
フィンガ３７ａ及び３７ｂをそれらの合口１２ａ及び１２ｂに対して押しつけるばね３９ａ及び３９ｂの付勢力は、レバー３０を中立位置へ向けて無理なくもどすことができる。電気的事故あるいは制御部材１３の損傷の際に、ストリップの進行は従って自動的に停止される。
【００３４】
ストリップの進行は、駆動ローラ３３ａ及び３３ｂの回転速度を円形コンベヤ１の速度に比例させるべく選択することにより円形コンベヤの回転と同期されている。
選択されたストリップは全体を２４で付番された切断工具に達する。
【００３５】
図４及び５において、切断工具２４がほぼ円筒状のブレード取付台５０を備えていて、そのブレード取付台５０はお互いに１２０°の角度間隔である三つのスロット５２を備えている。ブレード５３が、スロット形状に適合したスペーサ５４によりスロット５２の底部に保持されていて、さらにスペーサ５４と対応するブレード５３とを貫通しているねじ５５により所定位置に保持されている。各ブレード５３の切れ刃５６は、ブレード取付台５０から突出していて、ブレード取付台５０の軸に平行な軸周囲を回転するべく取りつけられたフェーシングバッキングシリンダ５１に接線的に接触するようになっている。ブレード５３は、ブレード取付台５０の回転軸に直交する中立面付近において対称形状である。
【００３６】
ストリップ２１は、回転軸に垂直にブレード取付台５０とバッキングシリンダ５１との間に送り込まれ、さらにストリップ２１は、刃５６がバッキングシリンダ５１に対し係合することにより、切断曲線に沿って連続的に切断されていて、その切断曲線は、刃５６がバッキングシリンダ５１に正接する点の軌跡を表わしている。刃５６とバッキングシリンダ５１との間における連続的な接線接触を得るために、好ましくはブレード５３は、バッキングシリンダ５１と同一直径である砥石と整列しているとがれていないブレードを取りつけた取付台５０を設置することと、前記砥石を高速回転させるのに対しブレード取付台５０は同時に低速回転させることとによりとがれる。従ってとがれたブレードを取りつけたブレード取付台５０の予備を備えていることが可能である。従ってブレードは、ブレード取付台を取りはずすことにより迅速に交換することができる。なお、その取付台は、単にその角度位置を規定しているシャフトにねじで取りつけられているので、交換が短時間で行なうことができるようになっている。
【００３７】
切断工具２４は回転運動をするだけなので、円形コンベヤの回転と同期させることが容易である。この意味は、ふたを迅速に切りはなすのにとくに適切なものである。
【００３８】
図２に示すように、セレクタ２３が中立位置にある場合、ストリップは切断工具２４の回転により不必要に駆動されないことを保証するために、バッキングシリンダ５１を、バッキングシリンダ５１の回転軸に平行な軸６２周囲に蝶番取りつけされたレバー６１に取付ける対策がとられている。図示した位置において、レバー６１は、バッキングシリンダ５１がブレード取付台５０から離間するように移動されたものである。ストリップは切断工具２４により駆動されることができず、ふたは供給することができる。このレバーは電磁石あるいはアクチュエータタイプの部材６５により制御され、さらにこのレバーの運動は部材１３の運動へ連結することができる。
【００３９】
図３に示すようにバッキングシリンダ５１がブレード取付台５０に正接している位置へ、レバー６１がもどる場合、進行しているストリップ２１はふた１６を形成すべく切断される。
【００４０】
装置のメンテナンスを容易にするために、セレクタ２３と切断工具２４との種々のローラがサポートプレートから片持ばり風に突出されるように取りつけられてもよい。その場合ローラのすべてがアクセス可能であって、サポートプレートの同一側から取りはずすことができる。多数の要素へのアクセスをさらに容易にするために、かつストリップを完全に係合解除するための通路を保証するために、レバー３０と、レバー６１と、それらの制御部材とが固定されたローラを支持しているプレートの反対側へ延伸させる対策がとられている。
【００４１】
図６に示すように、各ふた１６は、ストリップのセグメントの端部により形成された二つの平行な直線端部１０２及び１０３と、二つの湾曲端部１０４及び１０５とを有していて、湾曲端部１０４及び１０５は、お互いに平行であり、かつストリップのセグメントの対称軸１０６に関して対称になっている。これらの湾曲端部が相補形状のふたを形成していて、二つの連続するふたの間にストリップ材料のどのような無駄もなく嵌合している。
【００４２】
図７は容器のネック１０９をおおって置かれた、本発明のふた１６の平面図である。ストリップ１００の幅ｌはネック１０９の直径よりわずかに大きく選択されている。さらに、切断線の湾曲形状は、ふたにおける二つのプルトング１０７と１０８とを残しておくようになっている。切断線の曲率半径Ｒは、好ましくはストリップの半分よりわずかに大きくなっていて、例えば４３ｍｍの直径であるネックに取りつけるための４６ｍｍ幅のストリップに対して２４ｍｍである。従って、トングの先端が余りにもせまくならないことを保証しているにもかかわらず、その一方でつかむことの容易なトングがふたに残されている。同様に切断工具２４は好ましくは、湾曲端部１０４と１０５との間の距離ｄ、すなわち二つの刃５６の間の円周距離５６（又は一つの刃だけが使用される場合刃５６により走査される円の外周）、がほぼストリップの幅ｌに等しい寸法となっている。これらの配置は、ネック１０９が十分におおわれることを保証する一方で、ストリップの消費量を最小化することを可能にしている。
【００４３】
このように切り離されたふた１６は、ふた送り出し部材１７により取り込まれる。この場合ふた送り出し部材１７は、お互いに対面してローラに取りつけられた二つのベルト６３ａ及び６３ｂを備えているコンベヤ装置であって、そのローラはそれぞれ６０ａ及び６４ａと６０ｂ及び６４ｂとで付番されている。ふたが汚染されるリスクを限定するために、ベルト６３ａ及び６３ｂは好ましくは、三つのせまくて平行なストランドを備えている。切断工具２４を出たふた１６は送り出し部材１７において二つのベルト６３ａと６３ｂとの間に係留されていて、従ってふた１６は、運搬されかつ移動ステーションの通路に持込まれる時に、動いたり回転したりすることを防止されている。さらにふたは移動ストーションの通路に持ち込まれる。
【００４４】
さらに図２に示すように、シールステーション５各々が、固定ジョー１８と可動ジョー１９とを備えた把持用クランプ９を有していて、その可動ジョー１９はばね（図示されていない）により固定ジョーに対し復元可能に押しつけられている。可動ジョー１９がコントロールレバ１４に接続されていて、そのコントロールレバ１４は、ふた製造モジュール７の上流に配置された固定カム１５による駆動の下でクランプを開とするために使用される。
【００４５】
シールステーションが送り出し部材１７の端部に来るとき、クランプ９はカム１５により開となったままである。クランプ９が、送り出し部材１７の端部から片持ばり風に突出しているふた１６の軸にある場合、レバー１４はカム１５の下流端部からはずれて、対応するクランプ９がプルトング１０７及び１０８の上に閉じて、ふた１６は空中に保持され、さらにふた１６は、容器２が上流側転送装置３により装着される場所の上方に片持ばり風に突出したクランプ９により、水平に保持されている。ターンテーブル１の回転方向における上流側転送装置３と下流側転送装置４との間での転送時において、シールヘッドが、ふた１６を対応する容器２のネック１０９にヒートシールするために、従来の方法でふた１６の上に下降される。下流側転送装置４の上流において、容器が移動する前にクランプ９を開としかつふた１６を放出するように、レバー１４はカム１５により制御される。従ってシールステーション５は新しいサイクルを開始する準備が整ったことになる。
【００４６】
本発明は前述した特定の実施態様に限定されるものではなくて、特許請求の範囲に規定されるような本発明の範囲において変更されてもよい。
【００４７】
とくに、すべての回転運動は、歯車、又はベルト、又は電気的に同期されたモータにより同期されていてもよい。とくに、ストリップの進行及び／又はストリップのふたへの切断は、容器が上流側転送装置に送られていることを示す情報に関連されてもよい。ふた送り部材の端部の下方を通過する移動ステーションが空になることが予想される時はいつでも、ふた製造を遅らせることは可能である。
【００４８】
さらに、制御レバー１４が一つのふた１６だけを取るようにオフセットされている把持クランプに接続された、複数のふた製造モジュールを並べて配置する対策がとられてもよい。
【００４９】
把持クランプ９は、電気式、油圧式又は空気式であってもよくて、送り出し部材の端部にふたが送られてきた場合、把持クランプは空中において、前述したカム−レバー装置、例えば光電池により制御されるタイプにより開閉できるようになっていてもよくて、その光電池は、クランプに取りつけられていて、かつふたが送られてきた場合はいつでもさえぎられる光のビームを受光するようになっている。
【００５０】
セレクタ２３は、二つのアイドルローラと、レバーに可動に取りつけられた単一の駆動ローラとを有していてもよい。従ってレバーが切換られるごとにモータの回転方向を逆転する必要がある。
【００５１】
本発明は、いずれのタイプのシール装置、特にリニアタイプの装置に適用されてもよい。
【００５２】
切断部材２４により得られた切断形状は、例えば変曲点を提供するために湾曲されたブレード５３を備えることにより真反対に対向して配置されているプルトングを作るために修正されてもよい。
【００５３】
ブレード取付台５０におけるブレード数は、任意なものであってもよくて、さらにふたのサイズとブレード取付台５０のサイズとに適合させてもよい。例えばブレード取付台は四つのブレードを有していてもよくて、ブレードの刃が入っている円筒状表面の半径は、ふたの寸法に対応する前記表面の円周の１／４となるようになっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明におけるふた供給装置を取りつけたヒートシール円形コンベヤの概略平面図である。
【図２】
図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける概略断面図である。
【図３】
図３は、図２の拡大分解図であって、ストリップセレクタを示している。
【図４】
図４は、本発明における切断工具の斜視図である。
【図５】
図５は、図４の面Ｖ−Ｖにおける断面図である。
【図６】
図６は、本発明における、ストリップ切断片を示す尺度の大きい平面図であって、ふたはクランプで把持されている。
【図７】
図７は、容器にシールされた本発明におけるふたの平面図である。

Claims (10)

1. 移動式のシールステーション（５）へのふた供給装置であって、ストリップからふたを切断するための切断工具（２４）に取りつけられたふた切断部材と、該シールステーションに取りつけられた把持部材とを有している少なくとも一つのふた製造モジュール（７）を具備しているふた供給装置において：
   該ふた製造モジュール（７）が該シールステーション（５）の通路に対面して固定して取りつけられていることと；
   該把持部材（９）が、ふたを空中に保持できるように、該ふた製造モジュール（７）に対して配置されていることと；
   を特徴とするふた供給装置。
2. 該ふた製造モジュール（７）が、該ふたを切断するための工具の下流に配置されたふた送り出し部材を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載のふた供給装置。
3. 該ふた切断部材が、二つのストリップ用リールのためのサポート（２９）と、セレクタ（２３）とを含んでいて、該セレクタ（２３）は、該ストリップを該セレクタの下流で切断するために、該ストリップの一つを該切断工具（２４）へ向かって進行させるために適切なものであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のふた供給装置。
4. 該セレクタ（２３）が、平行軸を有する三つのローラ（３３ａ，３３ｂ，３２）を備えていて、該三つのローラの一つが他の二つに対して二つの最端位置の間で移動可能に取りつけられており、該二つの最端位置各々において、二つのローラが一方の該ストリップをはさみつけるために協働しており、ストリップが間にはさみこまれている該二つのローラの少なくとも一方は駆動ローラであることを特徴とする、請求項３に記載のふた供給装置。
5. 該セレクタ（２３）は、はさみこまれていない該ストリップが移動することを停止するために、該ストリップに確実に作動するべく配置された二つのブレーキ（４１ａ，４１ｂ）を有していることを特徴とする、請求項４に記載のふた供給装置。
6. 該切断工具（２４）が、切れ刃（５６）を有している少なくとも一つのブレード（５４）を取りつけた回転式のブレード取付台（５０）と、回転式のバッキングシリンダ（５１）との両方を具備していて、該ブレード取付台及び該バッキングシリンダは、お互いに対面して平行軸に配置されており、該切れ刃（５６）は、該バッキングシリンダ（５１）と接線接触するように取りつけられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のふた供給装置。
7. 該ブレード（５３）が該ブレード取付台の中央面（Ｐ）付近で対称に湾曲していて、該中央面は該ブレード取付台（５０）の回転軸に直交して延在していることを特徴とする、請求項６に記載のふた供給装置。
8. 該ブレードが、該ストリップの幅のほぼ半分に等しい曲率半径（Ｒ）で湾曲していることを特徴とする、請求項７に記載のふた供給装置。
9. 該曲率半径（Ｒ）が、該ストリップの該幅の半分よりわずかに大きいことを特徴とする、請求項８に記載のふた供給装置。
10. 該ブレード取付台が、お互いに該ストリップの該幅（ｌ）にほぼ等しい距離（ｄ）だけ間隔を置いて並べられた切断片を作るようになっている寸法であることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載のふた供給装置。