JP2012526019A - キャッピングヘッドおよびボトルのキャッピング装置 - Google Patents

Abstract

容器（４）をキャッピングするための装置（１）用のキャッピングヘッド（２）が、第１キャップ固定アセンブリと、容器開口部に異なるタイプのキャップを固定するように構成された追加キャップ固定アセンブリ（１６）と、キャッピングヘッド（２）を第１タイプのキャップから異なるタイプのキャップへ変更するために、追加キャップ固定アセンブリ（１６）を第１キャップ固定アセンブリ（１２）に着脱可能に接続するための着脱可能な接続手段とを備え、着脱可能な接続手段は、第１キャップ固定アセンブリ（１２）の外側面（１８）に形成され、且つ追加キャップ固定アセンブリ（１６）の対応するラッチ部材（１９）を受け入れてキャッピングヘッド（２）に対して後者をロックするように適合されたトラップキャビティ（１７）を含む。

Description

本発明は、容器、特にボトルのキャッピング装置に関するものである。

ボトリング工場の分野では、複数のキャッピングヘッドとボトルを支持するための複数のプレートとを備えた回転式のキャッピングマシンが知られている。プレートとキャッピングヘッドは、キャッピングの軌道に沿って３６０°の回転弧内でキャッピングサイクルを完了するように、カルーセル上で同期して回転する。キャッピングプロセスの動作段階は以下のように要約される。容器は、既にキャップを保持しているキャッピングヘッドと同期してカルーセルに入る。具体的には、キャップは、予めキャップ供給システムから取り出され、キャッピングヘッド内で中心に配置される。カムによってまたは他の作動手段によって作動されたキャッピングヘッドは、容器の口に接触するように下げられ、容器にキャップを固定するのに必要な圧力を容器の口に加え始める。ボトルを支持するプレートは、校正されたばねの弾性力に抗して垂直に動かすことができる。この校正されたばねは、キャップを取り付けるボトルや容器の高さの違いを補償し、ボトルが支持プレートと一緒にキャッピングヘッドによって下方に押されると、ばねは容器の高さに関係なく予め定められた一定のキャッピング力を保証する反力を加える。キャッピングヘッドは、その後、容器から（キャップをそれに取り付けたままにして）外れるように、カムまたは他の適切な作動手段の作用によって再び上昇させられ、その結果、容器はキャッピングカルーセルを離れることができる。

異なるタイプのキャップまたは異なるサイズのキャップに同じキャッピングカルーセルを、またはより一般的には同じキャッピングヘッドを用いるために、第１タイプのキャップ（例えば、クラウンキャップ）を保持し、固定し、解放するように適合された、一体化された第１キャップ固定アセンブリと、１つ以上の異なるタイプのキャップ（例えば、リップキャップや第１タイプの形状または寸法とは異なる形状または寸法を有するクラウンキャップ）を保持し、固定し、解放するように適合された、１つ以上の追加キャップ固定アセンブリとを有するキャッピングヘッドを提供することが知られている。

既知の解決策によれば、各追加キャップ固定アセンブリは、キャッピングヘッドにねじ接続可能であり、第１キャップ固定アセンブリの動作によって追加キャップ固定アセンブリのキャッピング動作が制御されるように、第１キャップ固定アセンブリが係合するように適合されたインタフェース部分を備える。

しかし、既知のキャッピングヘッドの第１キャップ（例えば、クラウンキャップ）から異なるキャップ（例えば、リップキャップ）への変更およびその逆の変更は、依然としてあまりに多くの時間を必要とし、対応するねじは、キャッピングマシンの製造および操作における全体的なコストを増大させる非常に高い精度で加工する必要がある。

本発明の目的は、従来技術の上述の欠点を取り除く、改良されたキャッピングヘッドおよび容器のキャッピング装置を提供することである。

本発明の特別な目的は、シンプルで頑丈な構造を有し、追加キャップ固定アセンブリのキャッピングヘッドへの高速であるが高精度である連結および位置合わせを可能にする、改良されたキャッピングヘッドおよび容器のキャッピング装置を提供することである。

この目的は、添付の特許請求の範囲に従うキャッピングヘッドおよび容器のキャッピング装置によって達成される。

本発明の特徴および利点は、本発明の実施形態を示す添付の図面及びその説明から明らかになるであろう。

本発明のある実施形態に従う第１の配置におけるキャッピングヘッドの断面図を示す。 更なる配置における図１のキャッピングヘッドの断面図を示す。 図２のキャッピングヘッドの側面図である。 図３の面ＩＶ−ＩＶによる断面図である。 ある実施形態に従う装置の追加キャップ固定アセンブリの詳細の断面図である。 図５の詳細ＶＩの拡大図である。 本発明に従うボトルをキャッピングするための装置の例示的な実施形態を示す。

図面を参照すると、いくつかの図にわたって同様の符号は同様の構成要素を示しており、図７は、容器４をキャッピングするための装置１を示す。装置１は、キャッピングヘッド２と、容器４を支持するためのプレート３とを含む。キャッピングヘッド２及びプレート３は、カルーセル５に、カルーセル５のそれぞれの支持体６，７によってしっかりと固定される。

（図１〜４に示されるような）ある実施形態によれば、キャッピングヘッド２は、キャッピングヘッド２を支持体６に接続するねじまたはボルト用の外側接続フランジ９を有する外側スリーブ８を備える。外側スリーブ８内には、往復ピストン１０がスライドするように収容され、外側スリーブ８と往復ピストン１０との間には、それらの間にある摩擦抵抗を低減し且つピストン１０の正確な案内を確実にするために、ガイドブシュ１１を配置することができる。

第１キャップ固定アセンブリ１２は、往復ピストン１０の下部（使用時にキャップされる容器に面している部分）に後者と共に移動するように接続される。

第１キャップ固定アセンブリ１２は、（第１タイプの）キャップを受け入れて保持するように適合されたキャップホルダ１３と、往復ピストン１０の駆動動作、特に第１キャップ固定アセンブリ１２と共に容器４に向かって容器４に圧縮接触するピストン１０の下方への移動に応じて、キャップホルダ１３に保持された（第１タイプの）キャップを容器開口部（例えば、ボトルの口）に固定するように構成されたキャップファスナ１４とを備える。

知られているように、第１キャップ固定アセンブリ１２は、固定する間、キャップを容器４に押し付ける実質的に一定で繰り返し可能な圧力を確実にするために、容器の高さのばらつきを補償するように構成された補償手段１５をさらに備えることができる。このような補償手段１５は、キャップホルダ１３および／またはファスナー１４と第１キャップ固定アセンブリ１２のハウジングとの間に介在する１つ以上の弾性ばねを含み得る。

ある実施形態によれば、第１キャップ固定アセンブリ１２は、クラウンキャップを保持し、ボトルの口にそれを固定するように構成されている。この目的のために、キャップホルダ１３は、その下端に磁石を含み、それによってクラウンキャップを保持してもよい。

第１キャップ固定アセンブリ１２の反対側にある往復ピストン１０の上部は、往復ピストン１０を作動装置２６と動作可能に接続するための手段、例えば、カムトラックまたはリニアモータへのコネクタに当接するように適合され、往復ピストン１０をキャッピングされる容器に近づけたり容器から離したりするように構成されたカムフォロア４８を含む。

キャッピングヘッド２は、第１キャップ（例えば、クラウンキャップ）から異なるキャップ（例えば、リップキャップ）へのキャッピング装置１の変更を可能にするために、追加キャップ固定アセンブリ１６の第１キャップ固定アセンブリ１２への着脱可能な接続のための着脱可能な接続手段をさらに備える。

本発明の一態様によれば、接続手段は、第１キャップ固定アセンブリ１２のハウジング２２の側壁２３の外側面１８に形成され、且つ、追加キャップ固定アセンブリ１６の対応するラッチ部材１９を受け入れてキャッピングヘッド２に対して後者をロックするように適合されたトラップキャビティ１７を備える。

トラップキャビティ１７は、ラッチ部材１９がキャッピングヘッド２の長手方向軸Ｌに対して横方向または垂直方向にのみトラップキャビティ１７に出入りできるように、横方向に範囲を定められている。したがって、円周外側面１８を有する実質的に管状または円筒状の側壁２３の場合は、トラップキャビティ１７は、長手方向軸Ｌに対して実質的に径方向にラッチ部材１９を受け入れ、且つ解放するように構成される。

ある実施形態によれば、トラップキャビティ１７は、周方向に延びる、必ずしもではないが好ましくは環状の溝２０を形成し、溝２０は、キャッピングヘッド２の長手方向軸Ｌに対して垂直な平面Ｐに位置する。溝２０は、有利には、ハウジング２２の局所的にのみ肥厚した壁部２１に形成することができ、一方、側壁２３の残りの隣接領域は減少された厚みを有する。

有利には、トラップキャビティ１７は、少なくとも１つの、好ましくは２つの向かい合った傾斜側面２４を備え、傾斜側面２４は、キャビティ底２５へのキャビティの幅の縮小を画定し、キャッピングヘッド２の一体化された第１キャップ固定アセンブリ１２に対するラッチ部材１９の、したがって追加キャップ固定アセンブリ１６のセンタリングを行う。

好ましい実施形態によれば、トラップキャビティ１７は実質的に台形の断面を有し、台形断面において、キャビティ底２５は短い底辺を形成し、キャビティ開口部は長い底辺を形成し、傾斜側面２４は台形の側辺を形成する。

側面２４とキャビティ開口部平面との間の角度は、約３０°から７５°、好ましくは４５°から６０°、さらに好ましくは約４５°であることができる。

追加キャップ固定アセンブリ１６は、使用時にキャッピングヘッド２の長手方向軸Ｌと一致する長手方向軸Ｌ’を有するハウジング２７と、ハウジング２７と剛結合されるかまたは少なくとも部分的にハウジング２７によって形成され、且つ、追加キャップ固定アセンブリ１６をキャッピングヘッド２、特に往復ピストン１０かまたは第１キャップ固定アセンブリ１２のハウジング２２と着脱可能に連結するように構成された連結装置２８とを備える。

追加キャップ固定アセンブリ１６は、（異なるタイプの）キャップを受け入れて保持するように適合された追加キャップホルダ２９と、追加キャップホルダ２９によって保持された（異なるタイプの）キャップを、往復ピストン１０の駆動動作、特に追加キャップ固定アセンブリ１６と共に容器４に向かって容器４に圧縮接触するピストン１０の下方への移動に応じて、容器開口部（例えば、ボトルの口）に固定するように構成された追加キャップファスナ３０とをさらに備える。

ある実施形態によれば、追加のタイプのキャップは、リップキャップである。

この目的のために、追加キャップ固定アセンブリ１６は、連結するときに、そのハウジング２７が第１キャップ固定アセンブリ１２のハウジング２７と剛結合され、且つ、追加キャップホルダ２９および／または追加キャップファスナ３０の作動部３１が対応するキャップホルダ１３および／またはキャップファスナ１４と、それらの動作が動作可能に連係されるように係合されるよう、構成することができる。

連結装置２８は、第１キャップ固定アセンブリ１２のハウジング２２をスライドするように受け入れ、互いに同軸にそれらを整列するように構成されたスリーブ３２と、スリーブ３２のラッチ座部３３に配置された１つ以上のラッチ部材１９、好ましくは鋼球とを備える。ラッチ部材１９はラッチ位置と解放位置との間で移動可能であり、ラッチ位置において、ラッチ部材１９はトラップキャビティ１７と噛み合うようにスリーブ３２の径方向内側に突出し、解放位置において、ラッチ部材１９はスリーブ３２の径方向外側に突出してトラップキャビティ１７を通過する。

ラッチ座部３３は、スリーブ３２の側壁に形成された貫通孔を含むことができ、貫通孔は、ラッチ部材１９がスリーブ３２の径方向内側に突出することを可能にするが、例えば内側停止縁４５のおかげで、ラッチ部材１９がスリーブ３２の内側に落下するのを防ぐような形状である。内側停止縁４５は、スリーブ側壁の内側面に向かってラッチ座部３３の幅が徐々にまたは段階的に減少することによって具現化することができる。

ラッチ部材１９がスリーブ３２の外側に向かって座部３３から脱落するのを防ぐために、各座部３３の径方向外側開口に外側停止縁４６を設けることができる。精密機械加工を減らすために、外側停止縁４６は、好ましくは、リテーナリング４７によって具現化される。リテーナリング４７は、スリーブ３２上にはめ込み、且つ、外側のラッチ座部３３の開口部に部分的に重なるように配置することができる。リテーナリング４７は、好ましくはプラスチックで作られ、リング４７が熱収縮性材料で製造されている場合は熱収縮によって、または接着によって、スリーブ３２の外側面に固定することができる。

追加の第１キャップ固定アセンブリ１２の組み立てをさらに容易にするために、リテーナリング４７は、ストローク停止部４０の端部に当接するように配置され、その外側停止縁４６がラッチ座部３３と正確に所望の長さ重なるように（図６を比較）所定の幅を有する。

連結装置２８は、傾斜面状のスラスト面３５を形成するロックスライダ３４をさらに含む。ロックスライダ３４はロック位置と連結解除位置との間で移動可能であり、ロック位置において、スラスト面３５はラッチ部材１９と係合してそれらをラッチ位置に押し出し、連結解除位置において、スラスト面３５はラッチ部材１９を通過してそれらが解放位置へ移動することを可能にする。

ロックスライダ３４は、スリーブ３２上にはめ込まれた環状ロックスライダから成ってもよい。環状ロックスライダは、周方向に移動可能、すなわち回転可能であるかまたは上記ロック位置と連結解除位置との間で軸方向に変位可能である。

スリーブ３２の上部自由端３９は、ロックスライダ３４がそのロック位置において当接し、それによって塵および他の汚物からスラスト面３５を保護する、周方向の、好ましくはＵ字型断面のストローク停止部４０の端部を形成し得る。

有利には、ロックスライダ３４は、恒久的に、例えばスリーブ３２の外側面に固定されたリングフランジ３７とスリーブ３２の外周に形成されたばね座３８との間に配置されたばね３６によって、ロック位置へ弾性的に付勢される。

リングフランジ３７は、好ましくは、スリーブ３２の上部自由端３９と反対のロックスライダ３４の側に配置される。

追加キャップ固定アセンブリの組み立てを容易にするために、リングフランジ３７は、例えばスリーブ３２の対応する穴に挿入された複数のピン４１によって、スリーブ３２に着脱自在に接続され、それにより、予め挿入されたリングフランジ３７がばね３６によりピン４１に対して付勢され、ロックスライダ３４、ばね３６、およびリングフランジ３７のグループ全体がピン４１とストローク停止部４０の端部との間に保持される。

例えば図１および図２に見られるように、ロックスライダ３４の連結解除動作は、追加キャップ固定アセンブリ１６の第１キャップ固定アセンブリ１２からの取り外しの方向で行われ、それにより、ロックスライダ３４のただ１つの（下向きの）動作によって、ラッチ部材１９をロック解除し、追加キャップ固定アセンブリ１６を取り外すことが可能となる。

ロックスライダ３４のグリップを向上させるために、それは追加キャップ固定アセンブリ１６の連結解除および取り外しの方向に向いている端部の近くに形成された、外側に突出した縁部４２を含んでもよい。その場合、ばね座３８は、有利には、この縁部４２の一部であってもよい。

好ましい実施形態によれば、ラッチ部材１９は、スリーブ３２の円周に沿って１２０°の角度のピッチで配置され且つ第１キャップ固定アセンブリ１２のハウジング２２のトラップキャビティ１７と係合するように適合された３つの鋼球を含む。

スリーブ３２は、上部自由端３９と反対のスリーブ３２の端部に形成され且つ連結装置２８を追加キャップ固定アセンブリ１６のハウジング２７と剛結合するように適合されたねじ付き管状コネクタ４３をさらに含んでもよい。内部通路４４により、第１キャップホルダ１３および／またはキャップファスナ１４は、追加キャップ固定アセンブリ１６の作動部３１と係合することが可能になる。

上記説明から直ちに理解できるように、キャッピングヘッド２は、キャッピング装置１の、あるタイプのキャップ（例えば、クラウンキャップ）から異なるタイプのキャップ（例えば、リップキャップ）への変更およびその逆の変更時に、追加キャップ固定アセンブリ１６の非常に迅速、簡単かつ正確な取り付けおよび取り外しを可能とする。

さらに、本発明に従うキャッピングヘッドおよびキャッピング装置は、ラッチ部材１９を外側からラッチ座部３３に挿入し、次いでリテーナリング４７をスリーブ３２上にはめ込んでその上部自由端３９に向かってそれがストローク停止部４０の端部に当接するまで押し、それによりラッチ部材１９をラッチ座部３３の内部に保持し、次いでロックスライダ３４、ばね３６、およびリングフランジ３７をスリーブ３２上にはめ込んでその上部自由端３９に向かってそれらを押し、ばね３６がリングフランジ３７に当接してロックスライダ３４をそのロック位置に弾性的に付勢するように、最終的にリングフランジ３７をその位置に保持するべくスリーブ３２上にピン４１を固定することにより、追加キャップ固定アセンブリの接続部分を非常に直接的で、シンプル且つ正確な方法で組み立てることを可能にする。

本発明をいくつかの実施形態の記述によって説明し、且つ説明した実施形態をかなり詳細に記述してきたが、それは添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限しまたは何らかの方法で限定する目的ではない。

Claims (16)

1. 容器（４）をキャッピングするための装置（１）用のキャッピングヘッド（２）であって、
   第１タイプのキャップを受け入れて保持するように適合されたキャップホルダ（１３）と、前記キャップホルダ（１３）によって保持された前記第１タイプのキャップを前記容器（４）の開口部に固定するように構成されたキャップファスナ（１４）とを有する第１キャップ固定アセンブリ（１２）と、
   第２タイプのキャップを受け入れて保持するように適合された追加キャップホルダ（２９）と、前記追加キャップホルダ（２９）によって保持された前記第２タイプのキャップを容器開口部に固定するように構成された追加キャップファスナ（３０）とを有する少なくとも１つの追加キャップ固定アセンブリ（１６）と、
   前記キャッピングヘッド（２）を前記第１タイプのキャップから前記第２タイプのキャップへ変更するために、前記追加キャップ固定アセンブリ（１６）を前記第１キャップ固定アセンブリ（１２）に着脱可能に接続するための着脱可能な連結手段と
   を備え、前記着脱可能な接続手段は、
   前記第１キャップ固定アセンブリ（１２）の外側面（１８）に形成され、且つ前記追加キャップ固定アセンブリ（１６）の対応するラッチ部材（１９）を受け入れて前記キャッピングヘッド（２）に対して後者をロックするように適合されたトラップキャビティ（１７）
   を含む、キャッピングヘッド。
2. 請求項１に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記トラップキャビティ（１７）は、前記第１キャップ固定アセンブリ（１２）の管状側壁（２３）の円周外側面（１８）に形成され、長手方向軸（Ｌ）に対して実質的に径方向にのみ前記ラッチ部材（１９）を受け入れ且つ解放するように構成される、キャッピングヘッド。
3. 請求項２に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記トラップキャビティ（１７）は、前記キャッピングヘッド（２）の長手方向軸（Ｌ）に垂直な平面（Ｐ）にある円周溝（２０）を形成する、キャッピングヘッド。
4. 請求項２または３に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記トラップキャビティ（１７）は局部的にのみ肥厚した壁部（２１）に形成され、前記側壁（２３）の隣接領域はより小さい厚みを有する、キャッピングヘッド。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記トラップキャビティ（１７）は２つの対向する傾斜側面（２４）を含み、前記傾斜側面（２４）は、前記第１キャップ固定アセンブリ（１２）に対する前記ラッチ部材（１９）および前記追加キャップ固定アセンブリ（１６）のセンタリングを行うために、キャビティ底（２５）への前記キャビティの幅の縮小を画定する、キャッピングヘッド。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記追加キャップ固定アセンブリ（１６）は、前記第１キャップ固定アセンブリ（１２）の一部をスライドするように受け入れ且つ互いに同軸にそれらを整列するように構成されたスリーブ（３２）を有する連結装置（２８）を備え、前記スリーブ（３２）はラッチ座部（３３）を画定し、前記ラッチ座部（３３）は前記ラッチ部材（１９）をラッチ位置と解放位置との間で移動可能に保持し、前記ラッチ位置において、前記ラッチ部材（１９）は前記トラップキャビティ（１７）と噛み合うように前記スリーブ（３２）の径方向内側に突出し、前記解放位置において、前記ラッチ部材（１９）は前記スリーブ（３２）の外側に径方向に突出して前記トラップキャビティ（１７）を通過する、キャッピングヘッド。
7. 請求項６に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記ラッチ座部（３３）は、スリーブ（３２）の側壁に形成され且つ内側停止縁（４５）を有する貫通孔を含み、前記内側停止縁（４５）は、前記ラッチ部材（１９）が前記スリーブ（３２）の内側に抜けるのを防ぐ、キャッピングヘッド。
8. 請求項６または７に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記スリーブ（３２）上にはめ込まれ、前記ラッチ座部（３３）の外側開口部に部分的に重なるように配置され、それにより前記ラッチ部材（１９）が前記スリーブ（３２）の外側に抜けるのを防止するリテーナリング（４７）を備える、キャッピングヘッド。
9. 請求項８に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記リテーナリング（４７）は熱収縮性プラスチック材料で作られる、キャッピングヘッド。
10. 請求項８または９に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記リテーナリング（４７）は所定の幅を有し、リテーナリング（４７）の外側停止縁（４６）が前記ラッチ座部（３３）に所望の長さ重なるように、前記スリーブ（３２）のストローク停止部（４０）の端部に当接して配置される、キャッピングヘッド。
11. 請求項６〜１０のいずれか１項に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記連結装置（２８）は、スラスト面（３５）を有し且つロック位置と連結解除位置との間で移動可能なロックスライダ（３４）をさらに含み、前記ロック位置において、前記スラスト面（３５）は前記ラッチ部材（１９）と係合してそれらをラッチ位置に押し出し、前記連結解除位置において、前記スラスト面（３５）は前記ラッチ部材（１９）との係合を解除してそれらが解放位置に移動することを可能にする、キャッピングヘッド。
12. 請求項１１に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記ロックスライダ（３４）はリング形状であり、且つ前記スリーブ（３２）上にはめ込まれ、スリーブ（３２）の上部自由端（３９）がストローク停止部の端部（４０）を形成し、前記ロックスライダ（３４）はそのロック位置において前記ストローク停止部の端部（４０）に当接する、キャッピングヘッド。
13. 請求項１１または１２に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記ロックスライダ（３４）は恒久的に、ばね（３６）によって前記ロック位置に弾性的に付勢される、キャッピングヘッド。
14. 請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記ロックスライダ（３４）の連結解除動作は、前記追加キャップ固定アセンブリ（１６）の前記第１キャップ固定アセンブリ（１２）からの取り外しの方向で行われ、それにより前記ロックスライダ（３４）のただ１つの動作によって、前記ラッチ部材（１９）がロック解除され、前記追加キャップ固定アセンブリ（１６）が前記第１キャップ固定アセンブリ（１２）から取り外される、キャッピングヘッド。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載のキャッピングヘッド（２）であって、前記ラッチ部材（１９）は１２０°の角度のピッチで配置された３つの鋼球を含む、キャッピングヘッド。
16. 第１タイプのキャップと少なくとも追加の第２タイプのキャップとで容器（４）をキャッピングするための装置（１）であって、
    少なくとも１つの容器支持プレート（３）と、
    請求項１〜１５のいずれか１項に記載の少なくとも１つのキャッピングヘッド（２）と、
    前記支持プレート（３）に対する前記キャッピングヘッド（２）の動作のための作動装置（２６）と
    を備える。

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