JP2006151483A - キャップ被冠装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボトルの口部にキャップを被せてキャップ締機へとボトルを搬送するボトルのキャップ被冠装置において、キャップ締機への供給速度の高速化を図る。
【解決手段】 ボトル１を所定の軌跡１５に沿って搬送する搬送ベース１２が設けられ、該搬送ベース１２には、ボトル１を保持する保持体１４，１４，・・・が一定ピッチ毎に設けられ、該搬送ベース１２は、軌跡１５に沿って保持体１４に保持されたボトルを一列でキャップ締機９へと供給する一方で、軌跡１５の第１点１５ａから第２点１５ｂまでは複数列でボトル１を搬送し、複数列の各列において、キャップ６を供給する複数のシュート１０が設けられて、第１点１５ａから第２点１５ｂの間でシュート１０から供給されたキャップ６をボトル１に被せる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ボトルの口部にキャップを被せてキャップ締機へとボトルを搬送するボトルのキャップ被冠装置に関する。

従来、キャップ締機でキャップ巻締めを行なうために、ボトルの口部にキャップを被せる必要があり、そのキャップの供給にはシュートが用いられている。このシュートとしては、本出願人の出願による実開昭６１−８３５９４号に記載したものが知られている。また、キャップ締機においてボトルを把持するものとしては、本出願人の出願による特開２００１−２８７７９０号が知られている。

図３を用いて本発明に関するボトルのキャップ被冠装置を含むボトルの製造工程を説明する。図示のようにボトル１は、入口搬送装置２より充填機３に送られ、液体を充填されて、転送装置でもあるキャップ被冠装置４において、図４示のシュート及びキャップキャッチャー５により口部にキャップ６を被せられた後、キャップ締機９で口部のキャップを巻き締められて、出口搬送装置８より送り出される。
図４示のように上記キャップキャッチャー５は、シュート１０の下端に設けられており、キャップ６は、シュート１０に誘導されて下方に送られ、キャップキャッチャー５でキャップ６の下部をボトル１の進行方向に向けて待機している。ボトル１はその進行によりその口部にキャップ６を引っ掛けた後、キャップ締機９に送られる。

特開２００１−２８７７９０号公報 実開昭６１−８３５９４号公報

一般的な従来のシュートを用いたキャップ被冠装置では、キャップとシュートとの間に生じる摩擦力によって、キャップの供給速度は８００個／分が限度であった。然し近年キャップ締機の高速化に伴い、１２００個／分程度のキャップ供給速度の高速化が要望されている。このように高速になるとシュートからキャップキャッチャーへのキャップの供給が間に合わないという問題がある。
また、供給が間に合う場合であっても、従来は、シュートが１つしか設けられていないために、１種類のキャップの供給にしか対応することができないという問題がある。例えば、キャップには様々な口径のものがあるが、口径が異なるキャップを供給するためには、その口径に適合したシュートを、シュートごと交換しなければならず、その交換作業に手間がかかるという問題がある。

本発明はかかる欠点を除去するもので、ボトルを部分的に複数列のいずれかの列で搬送可能として、ボトル列に対応してキャップ供給装置を設けてキャップを供給することにより、高速でキャップの被冠をすることができ、または、異なる種類のキャップの供給を手間をかけずに行うことができるキャップ被冠装置を提供する。

即ち、本発明の請求項１に記載の発明は、ボトルの口部にキャップを被せてキャップ締機へと搬送するボトルのキャップ被冠装置において、
ボトルを所定の軌跡に沿って搬送する搬送ベースが設けられ、該搬送ベースには、ボトルを保持する保持体が一定ピッチ毎に設けられ、
該搬送ベースは、前記軌跡に沿って保持体に保持されたボトルを一列でキャップ締機へと供給する一方で、前記軌跡の第１点から第２点までは複数列のいずれかの列で各ボトルを搬送可能であり、
前記複数列の各列において、キャップを供給するキャップ供給装置がそれぞれ設けられて、
第１点から第２点の間でキャップ供給装置から供給されたキャップをボトルに被せることを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の前記搬送ベースが、前記軌跡に沿って保持体に保持されたボトルを、全体として、第１点まで一列で搬送し、第１点から第２点までは二列以上で搬送し、第２点からは一列で搬送することを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１記載の前記搬送ベースが、前記軌跡に沿って保持体に保持されたボトルを、全体として、第１点まで一列で搬送し、第１点から第２点までは前記複数列のいずれかの一列で搬送し、第２点からは一列で搬送することを特徴とする。

本発明の請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の前記搬送ベースが、保持体に保持されたボトルを、第１点で一列から複数列のいずれかの列で搬送する際に及び第２点で複数列のいずれかの列から一列に搬送する際に、そのボトルにかかる加速度が連続的に変化するようにボトルを誘導することを特徴とする。

本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の前記搬送ベースが、前記保持体がそれぞれ取り付けられた固定ベースと可動ベースとを有し、可動ベースは固定ベースに対して相対移動可能に設けられ、固定ベースと可動ベースのそれぞれの保持体は、それぞれ異なる列においてボトルを保持可能で、第１点から第２点までは複数列のいずれかの列で各ボトルを搬送可能とすることを特徴とする。

本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の前記搬送ベースが、前記保持体がそれぞれ取り付けられた複数種の可動ベースを有し、複数種の可動ベースは互いに相対移動可能に設けられ、各種類の可動ベースの保持体は、それぞれ異なる列においてボトルを保持可能で、第１点から第２点までは複数列のいずれかの列で各ボトルを搬送可能とすることを特徴とする。

本発明によれば、ボトルの所定の軌跡において、その第１点から第２点までの間は複数列のいずれかの列で各ボトルを搬送し、各列に設けられたキャップ供給装置から供給されるキャップを、各列で搬送されるボトルに被せることができる。
そのため、各列に同じ種類のキャップを供給するキャップ供給装置を設けた場合には、第１点から第２点までの間、全体として複数列でボトルを搬送して、各列に設けられたキャップ供給装置から供給されるキャップを、各列で搬送されるボトルに被せることにより、１つのキャップ供給装置からのキャップの供給速度が従来通りであっても、キャップ締機へのボトルの供給速度を上げることができる。こうして、キャップ締機における処理速度の高速化への追随を図る事ができ、高速キャッピングが可能となるものである。

または、各列で異なる種類のキャップを供給するキャップ供給装置を設けた場合には、第１点から第２点までの間、全体として複数列のいずれかの一列でボトルを搬送して、その列に設けられたキャップ供給装置から供給されるキャップを、その列で搬送されるボトルに被せ、また、他の種類のキャップを供給する際には、第１点から第２点までの間、全体として複数列のいずれかの別の一列でボトルを搬送して、その列に設けられたキャップ供給装置から供給されるキャップを、その列で搬送されるボトルに被せることにより、キャップ供給装置等の部品交換を行うことなく、様々な種類のキャップをボトルに被せることができるようになる。

請求項２記載の発明によれば、搬送ベースが、全体としてボトルを、第１点から第２点までは二列以上で搬送するために、高速キャッピングが可能になる。

請求項３記載の発明によれば、搬送ベースが、全体としてボトルを、第１点から第２点までは選択的に複数列のいずれかの一列で搬送するために、列の選択によって、様々な種類のキャップをボトルに被せることが可能になる。

請求項４記載の発明によれば、軌跡の第１点及び第２点において、ボトルの揺れを防止して円滑にボトルを移動させることができる。

また本発明の請求項５、６記載の発明によれば、固定ベースまたは可動ベースを用いており、可動ベースをそれぞれ異なる列においてボトルを保持し得るようにすることから、簡単な構造で第１点から第２点まで各ボトルを複数列のいずれかの列で搬送することができるようになる。

以下図面につき本発明の一実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態のボトルの供給装置でもあるボトルのキャップ被冠装置４の全体の概略を示す斜視図、図２はその要部の固定ベース、可動ベース、グリッパ開閉カムおよび可動ベース押し出しカムの拡大斜視図である。このボトルのキャップ被冠装置４は、背景技術で説明した図３に示したように構成されるボトル製造装置の中に配置される。

ボトル１は、ガラス製、プラスチック製、金属製等の任意の材料からなる食品、飲料、薬剤といった任意の用途の容器とすることができ、ネック１ａを有する。また、ネック１ａの口部には、図３のキャップ締機９により、蓋、栓等の任意のキャップ６が巻締、冠着または挿入される。

図１示のように、ボトル１の口部にキャップ６を被せるキャップ被冠装置４には、充填機３において液体が充填されたボトル１を搬送する搬送ベース１２が設けられる。搬送ベース１２は、この例では、垂直な軸１３を中心として回動可能に設けられた円筒形の環状ベースとなっている。搬送ベース１２は、充填機３においてボトル１を送る軌跡１１及びキャップ締機９においてそのボトル１を送る軌跡１６に対向するように設けられている。

この搬送ベース１２の外周には、そのボトル１のネック１ａを保持する保持体としてのグリッパ１４，１４・・・が一定ピッチごとに設けられる。従ってボトル１はグリッパ１４，１４・・・により保持されて軌跡１５に沿って送られる。

本実施形態においてはこの軌跡１５に沿ってボトル１は基本的に一列で順次送られるが、その途中位置にある第１点１５ａより第２点１５ｂまでは二列で送られる。
このボトル１を一列から二列にするため、上記搬送ベース１２は、リング状のリング本体１２ｃと、リング本体１２ｃの外周側上部を周方向に離間して切り欠き、切り欠かれていない部分となる複数個の固定ベース１２ａと、切り欠かれた部分に配置された複数個の可動ベース１２ｂとを有する。具体的には、固定ベース１２ａ・・・は互いに離間した円弧状部材で、可動ベース１２ｂ・・・は隣り合う固定ベース１２ａ・・・の間に挿入可能な円弧状部材で、固定ベース１２ａと可動ベース１２ｂは周方向で交互に設けられる。そして、可動ベース１２ｂは、固定ベース１２ａに対してリング本体１２ｃから径方向に摺動可能となっている。

図２示のように上記可動ベース１２ｂは内方に延びてリング本体１２ｃを貫通するアーム２０を有し、このアーム２０の内端にはＬ型部材２１が設けられる。Ｌ型部材２１の頂面には、カムフォロアー２２が設けられており、カムフォロアー２２は、搬送ベース１２の内側に固定的に設けられた固定カム（押し出しカム）２３に係合すると共にスプリング２４により内方すなわち係合する方向に常時弾撥されている。

固定カム２３は、可動ベース１２ｂの押し出し用のカムであり、第１点１５ａと第２点１５ｂとの間で、カムフォロアー２２を外径方向へと押し出すカム形状となっている。固定カム２３は、可動ベース１２ｂを固定ベース１２ａに対して移動させる役割を果たすが、可動ベース１２ｂを移動させる際に、以下で述べる可動ベース１２ｂに取り付けられたグリッパ１４によって保持されたボトル１の中身がこぼれたり揺れたりすることを防ぐためには、可動ベース１２ｂによって誘導されるボトル１にかかる加速度が連続的に変化するように、可動ベース１２ｂを移動させることが重要である。そのためには、固定カム２３のカム形状は、ボトル１にかかる加速度が連続的に変化するような形状に選択されるとよい。加速度の変化としては、単調変化または正弦的変化といった任意の変化とすることができ、所望の変化を表す加速度線図をベクトル解析して速度線図及び変位線図を求め、該変位線図からベクトル解析によりカム形状を決定することができる。

尚、可動ベース１２ｂの固定ベース１２ａに対する運動方向としては、リング本体１２ｃの径方向とする他に、径方向に対して斜めの方向でもよく、または円弧を描く方向とするのでもよく、任意の方向とすることができる。

上記固定ベース１２ａ・・・と可動ベース１２ｂ・・・上にはそれぞれグリッパ１４，１４・・・が取り付けられており、これによってグリッパ１４は、ボトル１の送りピッチに合わせて一定ピッチで設けられる。グリッパ１４，１４・・・はボトル１のネック１ａの鍔１ｂと係合する凹んだ楔型（断面凹Ｖ字状）の円弧溝３０を有する固定グリッパ３１，３１・・・と、ネック１ａの鍔１ｂと係合する凹んだ楔型（断面凹Ｖ字状）の円弧溝３２を有する回転グリッパ３４，３４・・・とよりなり、固定グリッパ３１は、固定ベース１２ａまたは可動ベース１２ｂにスペーサ台を介して固定的に取り付けられる一方で、回転グリッパ３４は、軸３３を中心として回動可能に取り付けられる。この回転グリッパ３４，３４・・・の内方延長部に設けられたカムフォロアー３５は、搬送ベース１２の上方に設けられ且つ上記軌跡１１と軌跡１６とにそれぞれ対向するようにして設けられたグリッパ開放用の固定カム３６に係合可能であり、回転グリッパ３４，３４・・・はスプリング３７により固定グリッパ３１に接近して閉じる方向に常時弾撥されている。よって、充填機３からボトル１を受け取る際、及びキャップ締機９へとボトル１を引き渡す際に、回転カム３６によりグリッパ３４は開放され、それ以外の間でグリッパ３４はボトル１のネック１ａを把持することができるようになっている。

そして、キャップ被冠装置４には、ボトル１が二列で送られる第１点１５ａから第２点１５ｂまでの間に、ボトル１の列に対応してキャップ６を供給するキャップ供給装置が設けられる。キャップ供給装置は、キャップキャッチャー５を下端に設けた２本のシュート１０からなり、グリッパ１４，１４・・・に把持されて送られるボトル１の口部に臨ませるべく設けられている。

次にこの装置の動作を説明する。充填機３より軌跡１１で送られてきたボトル１は搬送ベース１２のグリッパ１４，１４・・・により順次そのネック１ａを把持されて軌跡１５に沿って一列で送られる。かくして第１点１５ａに至ると押し出しカム２３により可動ベース１２ｂはスプリング２４に抗して外方に押し出される。これによってボトル１は一つ置きに外方に押し出され、ボトル１は二列で送られる。

而して各列のボトル１、１、１・・・は図４示のキャップキャッチャー５、５によりキャップ６を被せられた後、第２点１５ｂに送られる。この第２点１５ｂで上記カムフォロアー２２は押し出しカム２３により、スプリング２４の弾撥力で内方に引き込まれ、ボトル１、１、１・・・は一列に戻り、キャップ締機９へと搬送されて、キャップ締機９で口部に被冠したキャップ６を巻き締められた後、出口搬送装置８より送り出されるものである。

このようにして、ボトル１を局所的に二列で搬送して、各列に配置したシュート１０に設けられたキャップキャッチャー５により、各列を搬送されたボトル１にキャップ６を被せるようにしたため、シュート１０からの供給速度を無理に高めずに、ボトル締機９への供給速度を高めることができる。従来はシュート１０の供給速度を高めるために、エア等によりキャップ６を押圧するなどの力を付加していたが、かかる押圧力も低減することができる。こうして、二列にすることにより、キャップ締機９への供給速度を２倍に上げて、キャップ締機における処理速度の高速化への追随を図ることができる。

尚、この実施形態では、搬送ベース１２が、軌跡１５に直交する方向に移動しない固定ベース１２ａと、固定ベース１２ａに対して軌跡１５に直交する方向（即ち径方向）に移動可能な可動ベース１２ｂとを有していたが、これに限るものではなく、２種類の可動ベース１２ｂを交互に設けて、その可動範囲を変えることにより、種類に応じて可動ベース１２ｂに設けられたグリッパ１４が異なる列においてボトル１を把持するようにしてもよい。

また、キャップ締機９への供給速度をさらに高めるために、このボトル１を一列から三列以上の列にするときは、可動ベース１２ｂ・・・を複数種設け、種類に応じて可動ベース１２ｂに設けられたグリッパ１４が異なる列においてボトル１を把持するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、各列に同じ種類のシュート１０，１０を設けたが、これに限るものではなく、キャップ供給速度が問題にならない場合には、列毎に異なる種類のシュート１０、例えば、異なる口径のキャップを供給するキャップ供給装置であるシュート１０をそれぞれ設けることもできる。この場合には、ある種類の口径のキャップを供給する場合には対応した列にのみボトルを搬送するように、固定ベースまたは可動ベースのいずれかのグリッパにのみボトルを保持させるとよい。また、他の種類の口径のキャップを供給する場合には、対応した列にのみボトルを搬送するように、別の固定ベースまたは可動ベースのいずれかのグリッパにのみボトルを保持させるとよい。こうして、供給するキャップの種類を変更する場合に、シュートの交換を伴うことなく、迅速に対応することができる。

また、上記実施形態では、ボトルとしてネック１ａを有し、保持体であるグリッパがネック１ａを把持していたが、これに限るものではなく、ネックを有しないボトルの場合には、ボトルの側面を把持することでもよい。

また、本発明の実施形態において、搬送ベース１２は図１示のような円筒体に限ることなく、例えば、本出願人の出願による特開平５−２６２３９１号記載の搬送チェイン７のような連鎖体にて直線状または湾曲した軌跡を周回する搬送チェインを搬送ベース１２とすることもでき、搬送チェインにフィンガ８８を係合するのに代えて固定ベース１２ａおよび軌跡に直交する方向に移動可能となった可動ベース１２ｂを設けてもよい。

また、本発明の実施形態において、搬送ベース１２は、充填機３とキャップ締機９との間にのみ設けられていたが、これに限るものではなく、充填機３及び／またはキャップ締機９においてもボトル１を搬送するものであっても良いことは勿論である。

更には、グリッパ１４の形状および開閉機構等の構成は上記に限定することなく、可動ベースの作動に支障が無い範囲で他の公知のグリッパを固定ベース１２ａまたは可動ベース１２ｂに組み合わせても実施可能である。

本発明によれば、ボトルを二列或いはそれ以上の複数列で供給することで、二列或いはそれ以上の複数列のキャップ供給装置からキャップを受け取ることができるようにしてキャップの供給速度の高速化を達成できるものである。

また、本発明によれば、上述のボトルとキャップとの組み合わせに限定することなく、食品、飲料、または薬剤等のボトル（容器）に対して自由落下によるシュートを用いた同様の蓋または栓といったキャップの冠着または挿入をするものにおけるキャップの供給に時間を要する装置の高速化に有効なものである。

本発明の一実施形態のボトルのキャップ被冠装置の全体の概略を示す斜視図である。 その要部の固定ベース、可動ベース、グリッパ開閉カムおよび可動ベース押し出しカムの拡大斜視図である。 本発明によるボトルのキャップ被冠装置を含むボトルの製造装置の全体の概略を示す平面図である。 本発明によるシュート及びそのキャップキャッチャーの斜視図である。

符号の説明

１ ボトル
３ 充填機
４ キャップ被冠装置
６ キャップ
９ キャップ締機
１０ シュート（キャップ供給装置）
１１ 軌跡
１２ 搬送ベース
１２ａ 固定ベース
１２ｂ 可動ベース
１４，１４・・・ グリッパ（保持体）
１５ 軌跡
１５ａ 軌跡上の第１点
１５ｂ 軌跡上の第２点

Claims (6)

1. ボトル（１）の口部にキャップ（６）を被せてキャップ締機（９）へと搬送するボトルのキャップ被冠装置において、
   ボトル（１）を所定の軌跡（１５）に沿って搬送する搬送ベース（１２）が設けられ、該搬送ベース（１２）には、ボトル（１）を保持する保持体（１４，１４，・・・）が一定ピッチ毎に設けられ、
   該搬送ベース（１２）は、前記軌跡（１５）に沿って保持体（１４，１４，・・・）に保持されたボトルを一列でキャップ締機（９）へと供給する一方で、前記軌跡（１５）の第１点（１５ａ）から第２点（１５ｂ）までは複数列のいずれかの列で各ボトル（１）を搬送可能であり、
   前記複数列の各列において、キャップ（６）を供給するキャップ供給装置（１０）がそれぞれ設けられて、
   第１点（１５ａ）から第２点（１５ｂ）の間でキャップ供給装置（１０）から供給されたキャップ（６）をボトル（１）に被せることを特徴とするボトルのキャップ被冠装置。
2. 前記搬送ベース（１２）は、前記軌跡（１５）に沿って保持体（１４，１４，・・・）に保持されたボトルを、全体として、第１点（１５ａ）まで一列で搬送し、第１点（１５ａ）から第２点（１５ｂ）までは二列以上で搬送し、第２点（１５ｂ）からは一列で搬送することを特徴とする請求項１記載のボトルのキャップ被冠装置。
3. 前記搬送ベース（１２）は、前記軌跡（１５）に沿って保持体（１４，１４，・・・）に保持されたボトルを、全体として、第１点（１５ａ）まで一列で搬送し、第１点（１５ａ）から第２点（１５ｂ）までは選択的に前記複数列のいずれかの一列で搬送し、第２点（１５ｂ）からは一列で搬送することを特徴とする請求項１記載のボトルのキャップ被冠装置。
4. 前記搬送ベース（１２）は、保持体（１４，１４，・・・）に保持されたボトルを、第１点（１５ａ）で一列から複数列のいずれかの列で搬送する際に及び第２点（１５ｂ）で複数列のいずれかの列から一列に搬送する際に、そのボトルにかかる加速度が連続的に変化するようにボトルを誘導することを特徴とする請求項２または３記載のボトルのキャップ被冠装置。
5. 前記搬送ベース（１２）は、前記保持体（１４，１４，・・・）がそれぞれ取り付けられた固定ベース（１２ａ・・・）と可動ベース（１２ｂ・・・）とを有し、可動ベース（１２ｂ・・・）は固定ベース（１２ａ・・・）に対して相対移動可能に設けられ、固定ベース（１２ａ・・・）と可動ベース（１２ｂ・・・）のそれぞれの保持体（１４，１４，・・・）は、それぞれ異なる列においてボトル（１）を保持可能で、第１点（１５ａ）から第２点（１５ｂ）まで複数列のいずれかの列で各ボトル（１）を搬送可能とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のボトルのキャップ被冠装置。
6. 前記搬送ベース（１２）は、前記保持体（１４，１４，・・・）がそれぞれ取り付けられた複数種の可動ベース（１２ｂ・・・）を有し、複数種の可動ベース（１２ｂ・・・）は互いに相対移動可能に設けられ、複数種の可動ベース（１２ｂ・・・）の保持体（１４，１４，・・・）は、それぞれ異なる列においてボトル（１）を保持可能で、第１点（１５ａ）から第２点（１５ｂ）まで複数列のいずれかの列で各ボトル（１）を搬送可能とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のボトルのキャップ被冠装置。