JP2017036077A

JP2017036077A - Ｐｐキャッパ

Info

Publication number: JP2017036077A
Application number: JP2015159180A
Authority: JP
Inventors: 隆司東崎; Takashi Tozaki; 慎一石川; Shinichi Ishikawa
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2015-08-11
Filing date: 2015-08-11
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2035-08-11
Also published as: JP6610075B2

Abstract

【課題】ＰＰキャッパのスピンドル２４を昇降させるカム（溝カム）２７とカムフォロア３２の耐久性を向上させる。
【解決手段】スピンドル２４を構成するメインロッド１８を弱いスプリング力で常時上方へ付勢するリフトアップ機構７０を設け、カムフォロア３２をカム２７の上面２７ａに常に当接させて走行するように構成する。メインロッド１８とキャッピングヘッド３０との連結部９２が中間筒体１４の内部に収容された状態になるので、リフトアップ機構７０の付勢力を解除する付勢力解除手段８０を設け、キャッピングヘッド３０の交換作業を行う際に、この付勢力解除手段８０を作動させてメインロッド１８を下降できるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は容器にキャップを装着するキャッパに係り、特に、容器に被せたキャップの外面にびん口のねじ山に沿ったねじを形成して装着するＰＰキャッパに関するものである。

ＰＰキャッパは、回転体の外周に円周方向等間隔で、昇降および自転可能に設けられたスピンドルの下端に、プレッシャブロックやスレッドローラおよびロックローラ等を備えたキャッピングヘッドを取り付け、容器にキャップを被せた後、プレッシャブロックによってキャップの天面を押圧しつつ、スレッドローラをキャップの側面に圧接させてキャップの表面にねじを形成している（例えば、特許文献１参照）。

スピンドルおよびキャッピングヘッドは、スピンドルに取り付けたカムフォロアをカムに係合させて昇降させるようにしているが、高い荷重で押圧することからカムとして溝カム２７（図５参照）を採用している。溝カム２７とこの溝カム２７に係合するカムフォロア３２（この図５を実施例の説明にも使用するので、実施例の符号を付している）の間には、カムフォロア３２がスムーズに移動するためにクリアランスを設けてあり、カムフォロア３２はスピンドルおよびキャッピングヘッドの自重によって溝カム２７の下面に接触しながら移動するようになっている。

特許第３０８３８８９号公報

しかしながら、高能力の装置では、回転速度が速くなり、カムフォロアが溝カムを走行する際に、カムの上面と下面に衝突し、騒音が発生したり、カムフォロアやカムが傷つく等の問題があった。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、回転体の外周に円周方向等間隔で設けられたスピンドルと、このスピンドルに設けられ、カムに係合してこのスピンドルを昇降させるカムフォロアと、スピンドルを自転させる駆動手段と、スピンドルの下端に連結されたキャッピングヘッドと、このキャッピングヘッドに設けられ、容器に被せられたキャップの天面を押圧するプレッシャブロックと、キャップの側面に圧接されて溝を形成するローラとを備え、カムによってスピンドルを昇降させつつ、キャッピングヘッドを自転させることにより、キャップの側面に溝を形成するＰＰキャッパにおいて、前記スピンドルを、回転筒とこの回転筒の内部に昇降可能に配置されたロッドとから構成し、ロッドに形成された係合部に係合してロッドを上方へ付勢する付勢手段と、ロッドを上方へ付勢する付勢手段の付勢力を解除する下降手段とを設け、キャッピング時には、前記付勢手段によってロッドを介して、前記回転筒に取り付けられたカムフォロアをカムに付勢し、キャッピングヘッドを交換する際には、前記下降手段を作動させてロッドを回転筒に対して下降可能としたことを特徴とするものである。

また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記付勢手段は、前記ロッドの係合部に係合するブロックと、このブロックを上方へ付勢するスプリングとを備えたことを特徴とするものである。

スピンドルを構成するロッドを上方に付勢する付勢手段を設け、キャッピング運転中は常にロッドを上方に付勢しておくので、カムフォロアが回転移動する際に常に溝カムの上面に当接させておくことが可能になり、カムやカムフォロアの耐久性を向上させることができる。また、ロッドに対する付勢手段の付勢力を解除する下降手段を設けたので、キャッピングヘッドの交換を行う際には、付勢手段の付勢力を解除することにより、従来と同様の作業を行うことが可能である。

図１はＰＰキャッパの上部の縦断面図である（実施例１）。図２は図１の下側に連続する部分（キャッピングヘッド）の拡大図である。図３は下降手段の平面図である。図４は付勢手段および下降手段の正面図である。図５はカムとカムフォロアの位置関係を示す展開図である。

回転体の外周部に、円周方向等間隔で複数のスピンドルおよびキャッピングヘッドが設けられている。スピンドルにはカムフォロアが取り付けられ溝カムに沿って移動することにより昇降される。各スピンドルは中央のメインロッドとその外周に嵌合している筒体から構成されており、一体的に回転するとともに、相対的に昇降できるようになっている。メインロッドの下端に、キャップの天面を押圧するプレッシャブロックと、キャップの側面に圧接されてキャップの外面に容器の口部のねじに沿った溝を形成するスレッドローラおよびロックローラを有するキャッピングヘッドが連結される。スレッドローラおよびロックローラは、アームに取り付けられ、軸線の中心側に付勢されており、カムによって外方へ拡開され、また、容器（びん）の口部に被せられたキャップに圧接される。

前記スピンドルのメインロッドを常に上方へ付勢する付勢手段（リフトアップ機構）が設けられている。このリフトアップ機構は、メインロッドの外周に形成された係合部に係合する円筒状のブロックとこのブロックを上方へ付勢するスプリングとを有しており、運転中は常にメインロッドを上方へ付勢させておくので、カムフォロアが溝カムの上面に常時接した状態で移動する。さらに、前記付勢手段の付勢力を解除する下降手段（付勢力解除手段）を設けている。この下降手段は、回転体の回転経路の所定位置に配置されたエアシリンダと、このエアシリンダの作動によって下降して前記ブロックを下降させる押し下げプレートを有している。型替え（キャッピングヘッドの交換）時には、付勢力解除手段の位置にスピンドルを停止させ、付勢手段の付勢力を解除することにより従来と同様の作業によってキャッピングヘッドの交換が可能になる。

以下、図示実施例により本発明を説明する。回転体（全体の図示は省略するが、図１および図２の右側に回転中心が位置する）を構成する上、中、下の３枚の回転板２、４、６が水平に配置され、中間と下側の２枚の回転板４、６の孔内にブッシュ８、１０を介して上方筒体１２および中間筒体１４が嵌合している。これら２つの筒体（回転筒）１２、１４は一体的に連結され、上方筒体１２の外周に設けられたギア１２ａを介して回転される。両筒体１２、１４の内部には、スリーブ１６等を介してメインロッド１８が相対的に昇降可能に挿通されている。上方筒体１２とメインロッド１８との間には圧縮ばね２０が配置され、筒体１２を相対的に上方へ、メインロッド１８を下方へ付勢している。

中間の回転板４と下側の回転板６とによって垂直に支持されている両筒体１２、１４とメインロッド１８に隣接して、上中下３枚の回転板２、４、６を貫通するガイドロッド２２が固定されている。前記メインロッド１８は、下部が中間の筒体１４内のブッシュ１６に支持されるとともに、上端部は上方筒体１２の上端から突出し、さらに、上側の回転板２を貫通して上方へ伸びている。なお、前記メインロッド１８および上、中の筒体１２、１４によってスピンドル２４が構成されている

ガイドロッド２２の、中間回転板４と下側回転板６との間の部分の外周に昇降ガイド２６の一方の筒部２６ａが嵌合している。この昇降ガイド２６は図示右方の中間筒体１４側にも筒部２６ｂを有しており、中間筒体１４が回転可能なようにベアリング２８、２９を介して中間筒体１４の外周に嵌合している。この昇降ガイド２６の２つの筒部２６ａ、２６ｂの間にはカムフォロア３２が取付けられており、カム２７（図５参照）に係合して前記筒体１２、１４およびメインロッド１８を昇降させる。

メインロッド１８および上、中の筒体１２、１４からなるスピンドル２４の下方にキャッピングヘッド３０（図２参照）が連結されている。メインロッド１８の下端にはキャッピングヘッド３０のセンター軸３６が連結され、その外周に下方筒体３４が回転可能に嵌合している。下方筒体３４は、センター軸３６の外周側の上下段部に配置された一対のスラストベアリング３７、３８およびブッシュ３９、４０を介して回転可能に、かつ、軸方向には一体的に移動するようにセンター軸３６に嵌合している。

下方筒体３４の上部外周には、後に説明するスレッドローラ４２およびロックローラ４４をキャップ（図示しないが、びんの口部に被せられた状態で供給される）に接近または後退させるためのアクチュエータカム４６が嵌合している。このアクチュエータカム４６は、前記中間筒体１４の下端面に固定されており、中間筒体１４とともに回転昇降する。また、下方筒体３４に対してはキー（図示せず）を介して嵌合しているので一体的に回転し相対的に上下動する。

スレッドローラ４２およびロックローラ４４は、メインロッド１８の周囲に２個づつ９０度間隔で交互に配置されている。スレッドローラ４２はキャップの外周面に、びん口のねじに沿った螺旋状の溝を切り、ロックローラ４４はキャップの下端部を内側へ折曲げてシールを行う。前記アクチュエータカム４６は、各ローラ４２、４４の上部にそれぞれ取付けられた４個のカムフォロア５０がそれぞれ案内されるようになっている。

下方筒体３４の前記アクチュエータカム４６が嵌合している部分よりやや下方に、フランジ部３４ａが形成されている。このフランジ部３４ａを上下に貫通して４本のピボット軸５４が支持されている。これら各ピボット軸５４の上端には半径方向に揺動可能なアーム５６が取付けられている。アーム５６の上端には、前記アクチュエータカム４６の面上を上下に転動する前記カムフォロア５０が取付けられている。また、ピボット軸５４の下端には、スレッドローラ４２あるいはロックローラ４４を備えた軸５８、６０が貫通支持されるアーム６２、６４が固定されている。ピボット軸５４の周囲にはねじりばね６６が装着されており、スレッドローラ４２およびロックローラ４４をびん（図示せず）に被せられたキャップに圧接させるように常時付勢している。

メインロッド１８に連結されているセンター軸３６の下端に、びんに被せられたキャップの天面を押圧するプレッシャブロック５２が取付けられる。

回転体の上側回転板２の上方に、上、中の筒体１２、１４とその中心に保持されたメインロッド１８から構成されたスピンドル２４の、メインロッド１８を上方へ付勢する付勢手段７０（リフトアップ機構）が設けられている。メインロッド１８の、上側の回転板２の上方へ突出している部分に固定された筒体１８ａの上部外周に、円筒状ブロック７２が嵌合している。この円筒状ブロック７２の内面に段部７２ａが形成され、メインロッド１８の外周に設けられたフランジ（係合部）１８ｂの下面側に係合している。上側回転板２の上面に、メインロッド１８の周囲を囲んでバネ受け部材７４が配置され、前記円筒状ブロック７２の外面側の段部７２ｂとこのバネ受け部材７４との間にスプリング７６が配置されて、円筒状ブロック７２を常時上方へ付勢している。この円筒状ブロック７２が前記メインロッド１８のフランジ１８ｂに係合してメインロッド１８を上方へ付勢している。このリフトアップ機構７０のスプリング７６は、メインロッド１８と上方筒体１２との間に配置された圧縮ばね２０よりも弱い力で前記円筒状ブロック７２を付勢している。

前記のようにスピンドル２４を昇降させるカム２７は溝カムであり（図５参照）、従来の構成では、カムフォロア３２はキャッピング装置の自重により基本的には溝カム２７の下面２７ｂに接触しながら移動している（図５に示す状態）。これに対しこの実施例装置では、前記リフトアップ機構７０のスプリング７６によってスピンドル２４を持ち上げて、カムフォロア３２をカム溝２７の上面２７ａに常時当接させて走行させるようになっている。

回転体の上側回転板２よりも上方に環状の固定プレート７８が配置されている。この環状プレート７８に、前記リフトアップ機構７０によって常時上方へ付勢されているメインロッド１８の、上方への負荷を除去する下降手段（付勢力解除手段）８０が設けられている。この付勢力解除手段８０は、前記環状プレート７８上にブラケット８２を介して垂直方向に固定されたガイド付きのエアシリンダ８４と、このエアシリンダ８４のピストンロッド８６の先端（下端）に取り付けられた押し下げプレート８８を有している。また、ピストンロッド８６の上部外周には、シリンダピストン持ち上げ用のスプリング９０が装着されている。

この実施例では、付勢力解除手段８０が、前記回転体によるキャッピングヘッド３０の回転経路の所定位置に２個設けられている。このＰＰキャッパの運転中は、前記エアシリンダ８４を作動させず、押し下げプレート８８をリフトアップ機構７０の円筒状ブロック７２に接触しない高さに位置させておき（図４の左方の付勢力解除手段８０参照）、キャッピングヘッド３０の交換を行う際には、エアシリンダ８４を作動させて押し下げプレート８８によって円筒状ブロック７２を下降させることにより（図４の右方の付勢力解除手段８０参照）、リフトアップ機構７０によるメインロッド１８への上方への付勢力を解除する。運転中には、リフトアップ機構７０によってメインロッド１８は常時上方へ付勢されており、このメインロッド１８の下端とキャッピングヘッド３０のセンター軸３６の上端との連結部９２が、中間筒体１４の内部に位置しているため、キャッピングヘッド３０の交換が困難である。そこで、キャッピングヘッド３０の交換を行う際には、付勢力解除手段８０によってメインロッド１８の上方への付勢力を解除するようにしている。なお、この実施例では、２個の付勢力解除手段８０を併設してあるが、付勢力解除手段８０の数は、２個に限らないことは言うまでもない。

前記ＰＰキャッパの作動について説明する。この実施例に係るＰＰキャッパでは、通常運転時には、スピンドル２４がリフトアップ機構７０のスプリング７６によって常時上方へ付勢されており、昇降ガイド２６に取り付けられたカムフォロア３２が常に溝カム２７の上面２７ａに当接している。キャッピングの最初の段階では、昇降ガイド２６のカムフォロア３２が溝カム２７の上部区間に位置しており、上方筒体１２および中間筒体１４は最も高い位置にある。この時メインロッド１８は、上方筒体１２内の圧縮ばね２０によって、両筒体１２、１４に対して最も下降した位置にある。従って、メインロッド１８と一体的に昇降する下方筒体３４に取付けられているカムフォロア５０は、中間筒体１４に固定されたアクチュエータカム４６の最も下部（大径の部分）に接している。この状態では、ピボット軸５４の上下のアーム５６および６２、６４は軸心から遠ざかる方向へ振られ、スレッドローラ４２およびロックローラ４４は外側へ移動している。

メインロッド１８の真下にキャップが被せられたびんが供給されると、カムフォロア３２が溝カム２７の下降区間（図示せず）を通過することによって昇降ガイド２６および中間筒体１４が下降する。メインロッド１８もともに下降するが、下端のプレッシャブロック５２がキャップに当たると、メインロッド１８はそれ以上下降せず、上方筒体１２および中間筒体１４がメインロッド１８に対して僅かに相対的に下降する。その結果、カムフォロア５０がアクチュエータカム４６のカム面上を上方の径の細い部分へ向けて移動し、スレッドローラ４２およびロックローラ４４がキャップの側面に圧接される。なお、上方筒体１２がギア１２ａを介して回転され、これとともに中間筒体１４およびアクチュエータカム４６も回転しており、さらに、キー（図示せず）を介して下方筒体３４も回転しているので、アクチュエータカム４６とカムフォロア５０とは一体的に回転し、カムフォロア５０は、カム面上を軸線方向（上下方向）にのみ移動する。

さらに、カムフォロア３２が溝カム２７の下降区間を通ることによって、昇降ガイド２６を少しづつ下降させると、カムフォロア５０は、アクチュエータカム４６上をさらに上方へと移動してスレッドローラ４２およびロックローラ４４をキャップの中心へ向けて少しづつ押込みながら螺旋状の溝切りとキャップ下端部の折曲げを行う。

続いて、びんの高さのばらつきを吸引する分だけさらに下降させてねじ切りを完了する。その後、溝カム２７の上昇区間によって、カムフォロア３２および中間筒体１４を上昇させると、アクチュエータカム４６も上昇してカムフォロア５０はアクチュエータカム４６の大径部側へ移動し、スレッドローラ４２およびロックローラ４４は外側へ開いてびんから離れる。この実施例装置では、スピンドル２４のメインロッド１８をリフトアップ機構７０によって常時上方へ付勢しているので、中間筒体１４の外周に嵌合している昇降ガイド２６のカムフォロア３２が常に溝カム２７の上面２７ａに当接して移動するため、カムフォロア３２が移動中に溝カム２７の上下の面２７ａ、２７ｂに衝突することがなく、カムフォロア３２および溝カム２７の耐久性が向上する。また、リフトアップ機構７０のスプリング７６はメインロッド１８の周囲を囲んで配置されており、メインロッド１８を同軸で付勢しているので、ロッドに嵌装されているブッシュ１６がかじることを抑えることができ、耐久性が向上する。

一方、キャッピングヘッド３０を交換する型替え作業を行う際には、回転体を間欠的に回転させ、エアシリンダ８４と押し下げプレート８８を備えた付勢解除手段８０の設置された位置の下方に順次停止させる。続いて、キャッピングヘッド３０と中間筒体１４とを連結しているボルト（図示せず）を取り外す。この実施例では、２個の付勢解除手段８０が設けられており、その下方に停止している２本のスピンドル２４に対して、付勢解除手段８０を作動させる。エアシリンダ８４の作動によって押し下げプレート８８を下降させると、この押圧プレート８８がリフトアップ機構７０の円筒状ブロック７２を押し下げる。円筒状ブロック７２が押し下げられることによってスプリング７６が圧縮され、メインロッド１８および上中の筒体１２、１４からなるスピンドル２４を押し上げる力を解除する。このようにリフトアップ機構７０の付勢力を解除することにより、中間筒体１４の内部に位置していたメインロッド１８は自重で下降し、メインロッド１８とキャッピングヘッド３０との連結部９２を外部に露出させることが可能になり、キャッピングヘッド３０の交換作業を通常通り行うことができる。なお、この実施例では、エアシリンダ８４によって押し下げプレート８８を下降させることにより付勢力を解除するようにしたが、例えば、円筒状ブロック７２にローラを設け、このローラをカムによって押し下げる構成としてもよい。このカムは、エアシリンダによって昇降可能としてもよく、また、装置に昇降機構が備えられていれば、カムを装置と別に配置して、生産運転中は装置をカムと係合しない位置まで下降させ、型替え時には、カムと係合できるように装置を上昇させる構成としてもよい。

１２回転筒（上方筒体）
１４回転筒（中間筒体）
１８ロッド（メインロッド）
１８ｂ係合部
２４スピンドル
２７カム
３０キャッピングヘッド
３２カムフォロア
４２ローラ（スレッドローラ）
５２プレッシャブロック
７０付勢手段（リフトアップ機構）
８０下降手段（付勢力解除手段）

Claims

回転体の外周に円周方向等間隔で設けられたスピンドルと、このスピンドルに設けられ、カムに係合してこのスピンドルを昇降させるカムフォロアと、スピンドルを自転させる駆動手段と、スピンドルの下端に連結されたキャッピングヘッドと、このキャッピングヘッドに設けられ、容器に被せられたキャップの天面を押圧するプレッシャブロックと、キャップの側面に圧接されて溝を形成するローラとを備え、カムによってスピンドルを昇降させつつ、キャッピングヘッドを自転させることにより、キャップの側面に溝を形成するＰＰキャッパにおいて、
前記スピンドルを、回転筒とこの回転筒の内部に昇降可能に配置されたロッドとから構成し、ロッドに形成された係合部に係合してロッドを上方へ付勢する付勢手段と、ロッドを上方へ付勢する付勢手段の付勢力を解除する下降手段とを設け、
キャッピング時には、前記付勢手段によってロッドを介して、前記回転筒に取り付けられたカムフォロアをカムに付勢し、キャッピングヘッドを交換する際には、前記下降手段を作動させてロッドを回転筒に対して下降可能としたことを特徴とするＰＰキャッパ。
前記付勢手段は、前記ロッドの係合部に係合するブロックと、このブロックを上方へ付勢するスプリングとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のＰＰキャッパ。