JP2006298472A

JP2006298472A - キャッパ

Info

Publication number: JP2006298472A
Application number: JP2005127024A
Authority: JP
Inventors: Akinori Kawamuki; 了典川向; Kohei Taniguchi; 恒平谷口
Original assignee: Shibuya Machinery Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2025-04-25
Also published as: JP4635699B2

Abstract

【課題】キャッピング時に容器２を停止させる際の衝撃を緩和するとともに、処理能力を向上させる。
【解決手段】フィラ４から排出された充填済みの容器２をメインコンベヤ１２によって連続的に搬送する。メインコンベヤ１２と並行して、このメインコンベヤ１２よりも低速のサブコンベヤ１６を配置し、前記メインコンベヤ１２上の容器２をガイド手段５０によってサブコンベヤ１６上に案内する。この低速のサブコンベヤ１６に移した容器２を、間欠的に回転する供給ホイール４０によって停止させ、キャッピングポジションＢに送ってキャッピングを行う。フィラ４から容器２を排出するメインコンベヤ１２は高速走行させながら、容器２を停止させる際にはサブコンベヤ１６による低速の状態で行うので、停止時の衝撃により充填液がこぼれたり容器２が転倒することを防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明はキャッパに係り、特に、フィラで内容物が充填された容器をコンベヤによって連続的に搬送し、所定位置で一旦停止させて一本ずつキャッピングを行った後、再びコンベヤによって搬送するキャッパに関するものである。

コンベヤによって連続的に搬送されてきた容器を停止させ、１本ずつキャッピングを行ういわゆるワンヘッドキャッパは従来から知られている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。

前記各特許文献に記載された発明のキャッパは、上流側に配置されたフィラで内容物が充填された容器を、コンベヤによって連続的に搬送し、これをスターホイールによって一度停止させ、キャッピングヘッドの下方に間欠的に送って、容器が停止した状態でキャッピングを行った後、再び前記コンベヤ上に戻して次の工程に送るようになっている。
実公平７−４３０３８号公報（第２−３頁、図３）特許第２９２５７０６号公報（第２頁、図１）

前記従来のワンヘッドキャッパの構成では、フィラから排出されてコンベヤによって搬送されてきた容器を強制的に停止させる際の衝撃で、例えばカップ容器等の開口部の大きい容器の場合には内容物がこぼれたり、また、背の高いＰＥＴボトルの場合には転倒したりする場合があり、そのためコンベヤの速度を高速化することができなかった。その結果、コンベヤの速度に応じてフィラの処理能力も向上させることができす、充填ライン全体の高速化ができないという問題があった。

請求項１に記載した発明は、フィラから排出されメインコンベヤによって連続的に搬送されてきた充填済みの容器を一時停止させて位置決めする停止位置決め手段と、停止した状態の前記容器にキャッピングを行うキャッピング手段とを備えたキャッパにおいて、前記メインコンベヤと並行に配置されてメインコンベヤよりも低速で走行するサブコンベヤと、前記メインコンベヤ上の容器をサブコンベヤ上に案内するガイド手段とを設け、前記サブコンベヤ上の容器を、停止位置決め手段によって停止させて位置決めした後、前記キャッピング手段によってキャッピングを行うことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載した発明は、前記サブコンベヤが、メインコンベヤのフレームに取り付けられて固定されていることを特徴とするものである。

本発明のキャッパは、コンベヤによる搬送速度をあまり低下させることなく、従来よりもフィラの処理能力を高く設定することを可能にして、全体の処理能力を向上させるようにした。

フィラから排出された充填済みの容器を連続的に搬送するメインコンベヤと並行して、このメインコンベヤよりも低速のサブコンベヤを配置し、前記メインコンベヤ上の容器をサブコンベヤ上に案内するガイド手段を設け、この低速のサブコンベヤに移した後容器を停止させてキャッピングを行うという構成にしたことにより、フィラから容器を排出するメインコンベヤは高速走行させながら、容器を停止させる際には低速の状態で行うことができ、停止時の衝撃により充填液がこぼれたり容器が転倒することを防止するという目的を達成する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係るキャッパ（全体として符号１で示す）を備えた充填ラインの全体の構成を示す平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面を拡大して示す図である。この実施例では、キャッパ１の上流側（図１の右側）に、容器２内に液体等の内容物を充填するフィラ４が配置されており、このフィラ４において内容物が充填された容器２が、前記キャッパ１に送られてキャッピングが行われる。なお、この実施例では、使用される容器２は、図２および図３に示すように、開口の大きいカップ状容器である。

前記フィラ４には、メインコンベヤ１２によって上流側から連続的に搬送されてきた容器２が、入口スターホイール８を介して供給される。供給された容器２は、フィラ４内を連続的に回転搬送される間に液体等の内容物が充填された後、出口スターホイール１０を介して再びメインコンベヤ１２上に排出される。なお、このメインコンベヤ１２の走行速度は、フィラ４の処理能力に応じて要求される、単位時間あたりの容器供給量に基づいて設定される。

メインコンベヤ１２は、直線状に下流側へ延びており、その側部（図１の上側）に前記キャッパ１が配置されている。このキャッパ１は単一のキャッピングヘッド１４を有するワンヘッドキャッパであり、内容物が充填された容器２を１本ずつ停止させ、位置決めをした状態でキャッピングを行う。なお、ワンヘッドキャッパとしてのキャッパ１の処理能力は、カップ状広口瓶、ＰＥＴボトル、一升瓶等キャッピングされる容器の種類や胴径、および巻き締め、打ち込み等のキャッピング方式の違いに応じて、概ね２０ないし４０ｂｐｍ（ボトル／分）の範囲で設定され、これ以上の能力が求められる場合には、多ヘッドのキャッパが採用される。また、フィラ４とキャッパ１は、互いの処理能力が見合ったものがそれぞれ選定され、これによってメインコンベヤ１２の走行速度は、前記処理能力（２０〜４０ｂｐｍ）の範囲に対応して、およそ５〜１０ｍ／ｍｉｎの範囲で設定される。

前記メインコンベヤ１２のキャッパ１側の側部に、サブコンベヤ１６が並行して設置されている。このサブコンベヤ１６は、前記キャッパ１の上流側に配置された従動スプロケット１８と、下流側に配置された駆動スプロケット２０との間に掛け回されたコンベヤベルト２２を備えており、このコンベヤベルト２２の搬送面２２ａが前記メインコンベヤ１２のトップチェーン２４の搬送面２４ａと同一平面上に位置している（図３参照）。

サブコンベヤ１６を駆動するモーター２６が、前記駆動スプロケット２０の、メインコンベヤ１２を挟んだ逆側に配置されている。このモーター２６は、一方のコンベヤフレーム２８Ａに取り付けられており（図３参照）、その回転軸３０が両側のコンベヤフレーム２８Ａ、２８Ｂを貫通して、キャッパ１側のコンベヤフレーム２８Ｂの側方に突出している。この回転軸３０のコンベヤフレーム２８Ｂからの突出端に、前記駆動スプロケット２０が取り付けられている。このサブコンベヤ１６は、モーター２６の駆動によりメインコンベヤ１２よりも低速で走行するようになっている。また、サブコンベヤ１６のコンベヤベルト２２のリターン側を支持するローラ２３が、メインコンベヤ１２のトップチェーン２４のリターン側を支持するローラ２５とともに、両コンベヤフレーム２８Ａ、２８Ｂを貫通する同一の軸２７に支持されている（図２および図３参照）。なお、従動スプロケット１８も前記駆動スプロケット２０と同様に、コンベヤフレーム２８Ｂに軸支されている。

前記キャッパ１は、ベース３２上に直立して固定された支柱３４に設けられている。支柱３４の上端には駆動部３６が支持されており、その下面側に、この駆動部３６の駆動によってキャッピング動作を行うキャッピングヘッド１４が下向きに取り付けられている。また、支柱３４の下部寄りには、キャッピング時に容器２を載せて支持する水平な載置テーブル３８が取り付けられている。この載置テーブル３８の上面３８ａは、前記メインコンベヤ１２およびサブコンベヤ１６の搬送面（トップチェーン２４の上面２４ａおよびコンベヤベルト２２の上面２２ａ）とほぼ同一平面を形成している。

キャッパ１の前面側（前記両コンベヤ１２、１６側）に、前記サブコンベヤ１６上を中心として回転する供給ホイール４０が配置されている。メインコンベヤ１２のキャッパ１から遠い側のコンベヤフレーム２８Ａと、前記載置テーブル３８の端部との間に渡って軸支部材４２が固定されている。この軸支部材４２と上方の駆動部３６の下面との間に鉛直方向の駆動軸４４が回転自在に支持されており、この駆動軸４４の下部寄りに前記供給ホイール４０が取り付けられて間欠的に回転される。

この実施例では、供給ホイール４０の外周に円周方向等間隔で４個所の凹部４０ａ（容器２を保持するポケット）が形成されており、９０度ずつ間欠的に回転して停止する。供給ホイール４０の間欠的な回転によって、４個のポケット４０ａは、サブコンベヤ１６上の上流部側（図１の右側）の容器受け取りポジションＡと、前記キャッピングヘッド１４の直下に位置するキャッピングポジションＢと、サブコンベヤ１６上の下流部側に位置する容器引き渡しポジションＣおよび前記キャッピングポジションＢの逆側に位置する空ポジションＤの４個所に順次停止するようになっている。この供給ホイール４０のポケット４０ａに保持されて間欠的に回転搬送される容器２は、前記受け取りポジションＡから引き渡しポジションＣまでのほぼ半周に渡って配置された円弧状ガイド４６によって外面を支持される。なお、ポケット４０ａの数は４個に限るものではなく、必要とされる処理能力に応じて増減することができ、例えば、８個に増加した場合には、４５度ずつ間欠回転させる。

前記受け取りポジションＡには、容器２が送られてきたことを確認するセンサー４８が設けられており、受け取りポジションＡに停止しているポケット４０ａ内に容器２が収容されたことをこのセンサー４６が検出すると、その信号が図示しない制御装置に送られ、この制御装置からの指令信号によって供給ホイール４０が９０度回転されて、受け取りポジションＡの容器２を次のキャッピングポジションＢに送る。

並行して配置されているメインコンベヤ１２およびサブコンベヤ１６の上方には、前記フィラ４からメインコンベヤ１２上に排出されてメインコンベヤ１２上を搬送される容器２を、サブコンベヤ１６上に乗り移らせる上流側移送ガイド５０（５０Ａ、５０Ｂ）と、キャッピングが行われた容器２をサブコンベヤ１６上からメインコンベヤ１２上に乗り移らせる下流側移送ガイド５２（５２Ａ、５２Ｂ）が設けられている。これら移送ガイド５０、５２は、固定ロッド５４およびブラケット５６を介して前記メインコンベヤ１２のコンベヤフレーム２８に取り付けられている。移送ガイド５０、５２は、ノブ５８を回転させることにより締結固定されるようになっており、処理される容器２のサイズに応じて、このノブ５８を操作して位置を移動させ、両側の移送ガイド５０（５０Ａ、５０Ｂ）、５２（５２Ａ、５２Ｂ）の間隔を調整することができる。

以上の構成に係るキャッパ１の作動について説明する。上流側から供給コンベヤ６によって搬送されてきた容器２は、入口スターホイール８を介してフィラ４内に供給される。これら容器２は、フィラ４内を連続的に回転されつつ内容物が充填された後、出口スターホイール１０を介してメインコンベヤ１２上に排出される。

メインコンベヤ１２によって搬送される容器２は、両側に配置された上流側ガイド５０Ａ、５０Ｂによって、このメインコンベヤ１２よりも低速で走行するサブコンベヤ１６上に乗り移る。サブコンベヤ１６上に乗り移って搬送される容器２は、間欠的に回転される供給ホイール４０が停止して受け取りポジションＡに位置しているポケット４０ａ内に収容される。サブコンベヤ１６は低速で走行しているので、停止している供給ホイール４０に当たる際の衝撃によって容器２内の液体がこぼれたり、容器２が転倒してしまうおそれがない。

受け取りポジションＡに位置するポケット４０ａに容器２が収容されたことをセンサー４８が検出すると、このセンサー４８からの信号により供給ホイール４０が９０度回転し、サブコンベヤ１６上の容器をキャッピングポジションＢに移動させる。供給ホイール４０が回転すると、容器２はサブコンベヤ１６から、このサブコンベヤ１６の側部に配置されている載置テーブル３８上に乗り移り、キャッピングポジションＢに停止する。キャッピングポジションＢの上方にはキャッピングヘッド１４が設けられており、容器２がこの位置Ｂに停止すると、駆動部３６の駆動によりキャッピングヘッド１４が下降してキャッピングが行われる。

キャッピングが終了すると、供給ホイール４０は再び９０度回転して、キャッピングポジションＢの容器２を引き渡しポジションＣに移動させる。また、供給ホイール４０の回転によって次の容器２が、受け取りポジションＡからキャッピングポジションＢに送られる。引き渡しポジションＣに送られた容器２は、前記載置テーブル３８上から再びサブコンベヤ１６上に乗り移り、走行しているサブコンベヤ１６によってポケット４０ａから取り出されて下流側へ搬送される。サブコンベヤ１６によって搬送された容器２は、下流側の移送ガイド５２（５２Ａ、５２Ｂ）に案内されてメインコンベヤ１２上に乗り移り、高速で搬送される。このようにメインコンベヤ１２の速度は高速にしておき、キャッピング時に容器２を停止させる際だけ低速のサブコンベヤ１６に移して減速をするようにしている。従って、上流側に配置されているフィラ４を高速の設定にすることが可能であり、充填ライン全体の能力を向上させることができる。しかも、容器２を停止させる際の衝撃を緩和することができる。

前記作動について具体例により説明する。例えば、広口のカップ状容器２を液こぼれを防止しながらキャッピングするワンヘッドキャッパ１の処理能力が２２ｂｐｍ（ボトル／分）であり、この際の最適なコンベヤスピードは２ｍ／ｍｉｎとなる。フィラ４（９バルブのロータリフィラ）が同じ処理能力を発揮するために必要なコンベヤスピードは５．５ｍ／ｍｉｎとなる。この場合に、フィラ４からの容器が排出される前記メインコンベヤ１２にダイレクトにキャッパ１を設置すると、５．５ｍ／ｍｉｎでは速すぎるため液こぼれを生じてしまう。直進して供給ホイール４０に衝突する容器２の液こぼれや転倒は、コンベヤの走行速度が５ｍ／ｍｉｎ以下であれば発生しないので、メインコンベヤ１２のスピードを５ｍ／ｍｉｎ以下まで低下させようとすると、フィラ４の処理能力がキャッパ１の処理能力をも下回ってしまい、フィラ、キャッパを含めたライン全体としての処理能力も低下してしまう。これに対し前記実施例では、メインコンベヤ１２に並列にサブコンベヤ１６を配置し、キャッパ１の処理能力２２ｂｐｍに対し、サブコンベヤ１６のスピードを最適な２ｍ／ｍｉｎとしながら、フィラ４から容器２が排出されるメインコンベヤ１２の走行速度は、フィラ４の処理能力をキャッパ１の処理能力と同じ能力とした場合の５．５ｍ／ｍｉｎとすることができ、ライン全体の処理能力は低下させずに、容器２を停止させる際の衝撃を緩和することができる。

以上述べたように、容器２をキャッパ１へ導入するために停止させる際には、低速のサブコンベヤ１６を介して搬送するようにしたが、フィラ４からの排出時、およびキャッピングが終了した後の下流側への搬送は、サブコンベヤ１６よりも高速のメインコンベヤ１２により行うので、コンベヤ全体としての搬送速度はそれほど低下することなく、容器停止時の液こぼれや容器２の転倒のおそれをなくすとともに、フィラ４の処理能力を高く設定することができる。従って、充填ライン全体の処理能力を向上させることができる。また、サブコンベヤベヤ１６は、メインコンベヤ１２のフレーム部分２８Ａ、２８Ｂに取り付けて固定させる構造なので、既存のラインに容易に設けることができ、しかも、コンパクトで低コストである。

本発明の一実施例に係るワンヘッドキャッパを備えた充填ライン全体の構成を示す平面図である。（実施例１）図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面を拡大して示す図である。

符号の説明

２容器
４フィラ
１２メインコンベヤ
１４キャッピング手段（キャッピングヘッド）
１６サブコンベヤ
２８Ａメインコンベヤのフレーム
２８Ｂメインコンベヤのフレーム
４０停止位置決め手段（供給ホイール）
５０ガイド手段

Claims

フィラから排出されメインコンベヤによって連続的に搬送されてきた充填済みの容器を一時停止させて位置決めする停止位置決め手段と、停止した状態の前記容器にキャッピングを行うキャッピング手段とを備えたキャッパにおいて、
前記メインコンベヤと並行に配置されてメインコンベヤよりも低速で走行するサブコンベヤと、前記メインコンベヤ上の容器をサブコンベヤ上に案内するガイド手段とを設け、前記サブコンベヤ上の容器を、停止位置決め手段によって停止させて位置決めした後、前記キャッピング手段によってキャッピングを行うことを特徴とするキャッパ。
前記サブコンベヤが、メインコンベヤのフレームに取り付けられて固定されていることを特徴とする請求項１に記載のキャッパ。
前記サブコンベヤの走行速度が５ｍ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャッパ。