JP2005145477A

JP2005145477A - 容器充填蓋締装置

Info

Publication number: JP2005145477A
Application number: JP2003382416A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Sato; 克典佐藤
Original assignee: Toyo Food Equipment Co Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Engineering Co Ltd
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2023-11-12
Also published as: JP4252424B2

Abstract

【課題】サイズの異なるボトルまたは缶、あるいはボトルと缶とを共通の充填機で処理し、異なったキャッパーあるいは蓋の巻締機に搬送する。
【解決手段】充填機１には供給コンベヤ２よりボトルａ、あるいは缶ｂ、またはサイズの異なるボトルａ、あるいは缶ｂを送り、その充填されたボトルａ、あるいは缶ｂの出口には直線状に延びる搬出コンベヤ３を設け、搬出コンベヤ３の途中にボトルａのキャッパー４または缶ｂの蓋の巻締機５を配置し、また、搬出コンベヤの終端にボトルａのキャッパー４または缶ｂの蓋の巻締機５を配置し、搬出コンベヤ３とキャッパー４または蓋の巻締機５との間の分岐部９にはボトルａまたは缶ｂの取り出しターレット１０と受取りターレット１１とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボトルおよび缶の充填装置と蓋締装置の接続方法およびその容器充填蓋締装置に関するもので、更に詳細には回転式液体充填機（フィラー）と蓋締装置であるキャッパーまたはシーマーへの搬送のフォーメーション（配置）に関するものである。本発明において、ボトルａとは胴部より縮径されたキャップをねじ込み若しくは打栓する口部があるもので、金属製ボトル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂素材を用いてブロー成形された合成樹脂製ボトル、あるいはガラス製ボトル等がある。また缶ｂとは飲料を充填する飲料缶、食品や調味料を充填する缶等がある。

最近装置の効率化と省スペースのため、サイズの異なる缶あるいはボトルと缶とを共通の充填機（フィラー）で処理することが望まれ、このため、共通の充填機（フィラー）から複数の異なったキャッパー（キャップのねじ込み、成形機）あるいは蓋の巻締機（シーマー）に搬送することが要望されている。
従来、飲料等の保存容器に採用され大量生産されて市場に流通されるもので、胴部より大幅に縮径された、キャップをねじ込み又は成形若しくは打栓する口部がある容器は、主に壜と呼ばれているガラス製ボトル、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂素材を用いてブロー成形され、主にペットボトル等と呼ばれている合成樹脂製のボトルがある。
飲料等の生産ラインにおいて、充填装置から蓋締装置まで、ガラス製ボトルは、主にその容器の胴部または底部を搬送装置等で押したり吸引したりすることで搬送しているが、容器の破損防止等の都合により、それほどの高速搬送は要求されてはいない。また、現代における合成樹脂製のボトルでは、薄肉化されたその容器胴部の強度的な性質から、ネック部を把持して連続した円軌道に沿って搬送することが主流となっている。
一方、キャップをねじ込み又は成形若しくは打栓する為の胴部より大幅に縮径された口部を持たず、主にアルミ缶やスチール缶と呼ばれている、金属製の缶がある。
缶は、飲料等の生産ラインにおいて、充填装置から蓋巻締装置までは、底部または胴部をフックアップチェーンと呼ばれるドッグチェーンで、その要求される生産量に対応し、高速で搬送されている。
また近年、缶詰缶や飲料缶に用いられるアルミやスチール素材を用いて成形され胴部より大幅に縮径された口部を持つ、ボトル缶等と呼ばれる金属製ボトルが開発され、採用されはじめている。

本発明の出願人は、このようなサイズの異なる容器を共通の充填機（フィラー）で処理して複数の蓋巻締機（シーマー）に搬送する回転式液体充填装置として既に特公平３−３９９１６号を発明した。また、このようなボトルの搬送装置として既に特開２００３−２００９９７号を発明した。また、このような缶と蓋の搬送装置として特開平８−２２９６２５号がある。
更に、断面円形の容器を円軌道から直線軌道に衝撃を与えることなく変速するものとして特開２００１−１２２４３３号公報がある。

特公平３−３９９１６号公報特開２００３−２００９９７号公報特開平８−２２９６２５号公報特開２０００−１２２４３３号公報

しかし、上記特公平３−３９９１６号公報は充填機１から搬出コンベヤ５あるいは５’によりそれぞれ異なった容器処理装置６、６’に送るものであるが、配置上、充填機分は削減できるが他に広い設置面積が要求され、また搬出コンベヤ５あるいは５’には各々駆動系を要する等の欠点がある。更には、充填条件によってはコンベヤ５を選択した場合充填機１では充分に充填角度がとれず、発明の目的が達成されない場合がある。
上記、特開２００３−２００９９７号公報は、連続した円軌道に沿ってボトルのネック部を把持（グリップ）して搬送する回転式のボトル搬送装置の技術を開示しているが、金属製ボトルでは、その要求される生産量に対応する為に、缶と同等の高速で搬送することが求められた場合、その構成上適応できず、また、充填バルブまたは充填ノズルの取り付けピッチによる充填装置の搬送ピッチとキャッピングヘッドやシーリングヘッドなどの蓋締ヘッドの取り付けピッチによるキャッピング装置の搬送ピッチが一致しない場合には、その構成上、やはり適応出来ない。
また、特開平８−２２９６２５号公報は、容器閉鎖機内のガッシングターレットでのショックを防止する技術を示唆しているが、当該技術は缶の蓋巻締機における、缶の送りピッチをシーミングヘッドピッチに合わせる技術であり、缶蓋を送るガッシングターレットを持たない、一般にキャッパーと呼ばれるボトルの蓋締機には不充分で適応出来ない。
尚、特開２００１−１２２４３３号公報は、円軌道から直線軌道に円形断面容器を変速して受渡しする搬送方法を開示しており、本発明の実施においても、充填機出口において採用することが好ましい。

本発明はかかる問題を解決するもので、ボトル容器を缶飲料の生産ラインと兼用し、充填装置から蓋締装置までを直線状に延びる、容器の底部または胴部をフックアップチェーンと呼ばれるドッグチェーンで搬送する搬出コンベヤで接続することで、高速搬送に対応でき、また、蓋締装置のピッチと搬送ピッチが異なる搬出コンベヤからでも適した搬送ピッチに変更しながら蓋締機に容器を取り出す取出装置により、生産ラインの設備の都合により搬送ピッチが異なる複数の蓋締機を一本の搬出コンベヤに接続することができ、効率的で省スペースである容器の充填蓋締装置を提供するものである。
尚、蓋には、缶胴にシーマーで巻締める缶蓋の他に、ボトルに形成されている螺子に沿って蓋締時にローラーで螺子を刻設する金属製のロールオンキャップ、予め螺子が形成されている合成樹脂製等のキャップ、王冠、栓等を挙げることができるが、各々の蓋締装置又は蓋締機として、シーリングマシン、キャッピングマシン、クラウナ、打栓機などがある。本発明の説明においては、これらボトルの蓋締装置又は蓋締機を総称してキャッパーと呼ぶ。

請求項１においては、充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）、またはサイズの異なるボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）を送るようにし、その充填されたボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）の充填機（１）の出口には容器の搬送間隔を規制して搬送する直線状に延びる搬出コンベヤ（３）を設け、その搬出コンベヤ（３）にボトル（ａ）のキャッパー（４）または缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置する。
また、請求項２においては、上記搬出コンベヤ（３）の途中の分岐部（９）には、キャッパー（４）または巻締機（５）の処理間隔に合わせてボトル（ａ）または缶（ｂ）等の容器を取り出す取出装置（８）を設ける。
また、請求項３においては、上記搬送間隔を調節しながら取り出す取出装置（８）は、容器を素通りできるように搬出コンベヤ（３）に対し係合離脱自在に設ける。

また、請求項４においては、充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）を送るようにし、その搬出コンベヤ（３）の途中の分岐部（９）にボトル（ａ）のキャッパー（４）を配置し、また、搬出コンベヤ（３）の終端に缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置する。
また、請求項５においては、充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）を送るようにし、その搬出コンベヤ（３）の途中の分岐部（９）に缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置し、また、搬出コンベヤ（３）の終端にボトル（ａ）のキャッパー（４）を配置する。

また、請求項６においては、充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりサイズの異なるボトル（ａ）を送るようにし、その搬出コンベヤ（３）の途中の分岐部（９）にボトル（ａ）のキャッパー（４）を配置し、また、搬出コンベヤ（３）の終端にボトル（ａ）のサイズの異なるキャッパー（４）を配置する。
また、請求項７においては、充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりサイズの異なる缶（ｂ）を送るようにし、その搬出コンベヤ（３）の途中の分岐部（９）に缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置し、また、搬出コンベヤ（３）の終端に缶（ｂ）のサイズの異なる蓋の巻締機（５）を配置する。

以上のように本発明によれば、充填機出口に直線状に延びるドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３を設けた直線フックアップを採用することで、遠心力による液面傾斜や容器のふらつきによる液零れや容器の傷付きの心配がなく、キャッパー入口まで高速で容器を搬送することが可能となる。
更に、本発明による容器取出装置８により、高速搬送されてくる容器を衝撃なく搬送ピッチが違うキャッパーに送り込むことができ、液零れや容器の傷付きの心配がなく安定した蓋締めを行なうことが可能となり、充填機出口の一本の搬出コンベヤに接続した搬送ピッチが異なる複数の蓋締機を選択自在に稼動させることができる。
通常、搬出コンベヤ３のドッグチェーン３ａは、その下流に接続する蓋締機の搬送ピッチに合わせて容器を搬送するドッグのピッチが決定されるが、生産ラインの都合により蓋締装置のピッチと異なるピッチでの搬送が必要な場合がある。例えば、過去に設計された缶の充填機とその搬出コンベヤに、別に設計されたキャッパーを接続する場合や、缶の充填機と缶の蓋巻締機の間に別に設計されたキャッパーを接続する場合であり、既設の缶充填ラインの蓋巻締機と代替にキャッパーを設置する場合や搬出コンベヤを延長して中間にキャッパーを増設する場合等に有効である。
本発明によれば、１つの充填機１でボトルａ、あるいは缶ｂ、またはサイズの異なるボトルａ、あるいは缶ｂを処理できるので、効率的で省スペースであると共に直線状に延びるドッグチェーン３ａ等の搬出コンベヤ３の駆動系統は１つでよく、さらに充填機１では充分に充填角度をとることができるものである。

以下、図１につき本発明の一実施形態を説明すると、充填機１には供給コンベヤ２よりボトルａ、あるいは缶ｂを送るようにし、その充填されたボトルａ、あるいは缶ｂの出口には直線状に延びる容器の搬送間隔を規制して送るドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３を設け、その直線状に延びるドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３の途中にボトルａのキャッパー４を配置し、またドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３の終端には缶ｂの蓋の巻締機５を配置する。

ドッグチェーン３ａとキャッパー４との間の分岐部９には取出装置８を配置する。この取出装置８には取り出しターレット１０と受取りターレット１１とを設ける。上記取り出しターレット１０はドッグチェーン３ａで送られる容器に対し係合離脱自在に設ける。

上記取出装置８の取り出しターレット１０はそのボトルａを押す部分の形状を、ボトルａの容器に衝撃を与えないような形状の面、即ち、連続した山形の加速度を与えるような曲面にすると共に、その上方には進行方向にむかって受取りターレット１１の方に湾曲するガイド１３、１４を設ける。

次に、取り出し装置８について説明する。
この取り出し装置８は、取り出しターレット１０と受取りターレット１１とガイド１３、１４により構成され、分岐部９において、受取ターレット１１はその容器搬送ＰＣＤ（ピッチサークルダイヤ−ボトルａ搬送中心）の接線方向に搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心が接するように配置し、取り出しターレット１０は受取りターレット１１のボトル搬送中心が搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心と接する位置よりもやや充填機１寄りにオフセットして設置する。
このオフセット量は、搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心に取り出しターレット１０の中心に近いポケット中心部分のＰＣＤで接して、進行するにつれて取り出しターレット１０の中心より遠い部分に向かってボトルａが移動し、そのボトルａを押す部分の形状の、ボトル受渡し速度即ちキャッパー４の搬送ピッチに合わせた受け取りターレットの搬送速度となる点に達すると同時に、搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心と接する位置にある受取りターレット１１のポケットのボトルを押す部分に接するように配置する。
進行方向にむかって受取りターレット１１の方に湾曲するガイド１３、１４は、上記受渡し速度に達する位置までは直線状に延び、ボトルａが搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心を進行するにつれて取り出しターレット１０のボトルａを押す部分の形状に接する位置を規制すると共に、受渡し速度に達する位置即ち受取りターレット１１の容器搬送ＰＣＤが搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心と接する位置より先は、ボトルが受取りターレット１１のポケットのＰＣＤに従ってボトルａが搬送されるように規制する円弧で湾曲している。

尚、充填機１の出口において、直線状に延びるドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３への容器受け渡しにおいては、特開２００１−１２２４３３号公報で開示されている円軌道から直線軌道に円形断面容器を変速して受渡しする搬送方法等、衝撃無く移載するのに好適な搬送方法を採用することが好ましい。
また、前記取り出しターレット１０はそのボトルａを押す部分の形状を、特開２００１−１２２４３３号公報で開示されている、円軌道から直線軌道に円形断面容器を変速して受渡しする搬送方法を転用して求めることも可能である。

尚、ドッグチェーン３ａのピッチは、終端に配置する缶ｂの蓋の巻締機が要求する搬送ピッチに合わせることが望ましいが、終端に配置する缶ｂの蓋の巻締機にもこの取出装置８を採用すれば、その限りではない。
また、取出装置８をキャッパー４に内蔵した場合、搬出コンベヤ３の分岐部９にキャッパー４を直に接続することができ、逆に搬出コンベヤ３からキャッパー４まで距離をおく必要があれば分岐部９ではドッグチェーン３ａのピッチのままターレットとガイド等で分岐してもよい。

次に、この装置の動作を説明する。供給コンベヤ２よりボトルａを供給したときには、上記取り出しターレット１０はドッグチェーン３ａに対し係合させる。これにより充填機１で充填されたボトルａはその出口よりドッグチェーン３ａに送られ、分岐部９において取り出しターレット１０と受取りターレット１１とにより取り出され、キャッパー４に送られ、キャップがねじ込まれたりあるいはキャップがボトルａの口部のらせんに成形されてコンベヤ１５より送り出される。キャップが打栓される場合もある。

供給コンベヤ２より缶ｂを供給したときには、上記取り出しターレット１０はドッグチェーン３ａに対し離脱させる。これにより充填機１で充填された缶ｂはその出口よりドッグチェーン３ａに送られ、分岐部９を通過して、缶ｂの蓋の巻締機５に送られ、製品となってコンベヤ１５より送り出される。

尚、上記キャッパー４と巻締機５とは反対に配置してもよい。またサイズの異なるボトルａ、あるいは缶ｂを処理する場合には、両方とも口径の異なったキャッパー４・・・あるいは巻締機５・・・とする。

図３は、上記図１乃至２示の本発明の一実施形態を簡略化して示す平面図で、本発明の請求項４に相当する。充填機１には供給コンベヤ２よりボトルａ、あるいは缶ｂを送るようにし、そのドッグチェーン３ａ等の搬出コンベヤ３の途中の分岐部９にボトルａのキャッパー４を配置し、搬出コンベヤ３の終端に缶ｂの蓋の巻締機５を配置したものである。

図４は、本発明の第二の実施形態の概要を示す平面図で、本発明の請求項５に相当する。充填機１には供給コンベヤ２よりボトルａ、あるいは缶ｂを送るようにし、そのドッグチェーン３ａ等の搬出コンベヤ３の途中の分岐部９に缶ｂの蓋の巻締機５を配置し、搬出コンベヤ３の終端にボトルａのキャッパー４を配置したものである。

図５は、本発明の第三の実施形態の概要を示す平面図で、本発明の請求項６に相当する。充填機１には供給コンベヤ２よりサイズの異なるボトルａを送るようにし、そのドッグチェーン３ａ等の搬出コンベヤ３の途中の分岐部９にボトルａのキャッパー４を配置し、搬出コンベヤ３の終端にボトルａのサイズの異なるキャッパー４を配置する。

図６は、本発明の第四の実施形態の概要を示す平面図で、本発明の請求項７に相当する。充填機１には供給コンベヤ２よりサイズの異なる缶ｂを送るようにし、そのドッグチェーン３ａ等の搬出コンベヤ３の途中の分岐部９に缶ｂの蓋の巻締機５を配置し、搬出コンベヤ３の終端に缶ｂのサイズの異なる蓋の巻締機５を配置したものである。

本発明は、有効且つ効果的なボトルあるいは缶の充填装置の容器の蓋締装置を提供できる。

本発明の一実施形態の概要を示す平面図である。その一実施形態の分岐部の斜視図である。本発明の一実施形態を簡略化して示す平面図である。本発明の第二の実施形態の概要を示す平面図である。本発明の第三の実施形態の概要を示す平面図である。本発明の第四の実施形態の概要を示す平面図である。

符号の説明

ａボトル
ｂ缶
１充填機
２供給コンベヤ
３搬出コンベヤ
４キャッパー
５巻締機
８取出装置
９分岐部
１０取り出しターレット
１１受取りターレット

Claims

充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）、またはサイズの異なるボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）を送るようにし、その充填されたボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）の充填機（１）の出口には容器の搬送間隔を規制して搬送する直線状に延びる搬出コンベヤ（３）を設け、その搬出コンベヤ（３）にボトル（ａ）のキャッパー（４）または缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置してなる容器充填蓋締装置。
上記搬出コンベヤ（３）の途中の分岐部（９）には、キャッパー（４）または巻締機（５）の処理間隔に合わせてボトル（ａ）または缶（ｂ）等の容器を取り出す取出装置（８）を設けてなる請求項１記載の容器充填蓋締装置。
上記搬送間隔を調節しながら取り出す取出装置（８）は、容器を素通りできるように搬出コンベヤ（３）に対し係合離脱自在に設けてなる請求項２記載の容器充填蓋締装置。
充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）を送るようにし、その搬出コンベヤ（３）の途中の分岐部（９）にボトル（ａ）のキャッパー（４）を配置し、また、搬出コンベヤ（３）の終端に缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置してなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の容器充填蓋締装置。
充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）を送るようにし、その搬出コンベヤ（３）の途中の分岐部（９）に缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置し、また、搬出コンベヤ（３）の終端にボトル（ａ）のキャッパー（４）を配置してなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の容器充填蓋締装置。
充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりサイズの異なるボトル（ａ）を送るようにし、その搬出コンベヤ（３）の途中の分岐部（９）にボトル（ａ）のキャッパー（４）を配置し、また、搬出コンベヤ（３）の終端にボトル（ａ）のサイズの異なるキャッパー（４）を配置してなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の容器充填蓋締装置。
充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりサイズの異なる缶（ｂ）を送るようにし、その搬出コンベヤ（３）の途中の分岐部（９）に缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置し、また、搬出コンベヤ（３）の終端に缶（ｂ）のサイズの異なる蓋の巻締機（５）を配置してなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の容器充填蓋締装置。