JP2017165441A - キャッピングヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】リブ付きキャップを保持するときに芯ずれを起こすことのないキャッピングヘッドを提供する。
【解決手段】複数のチャック部材４８は互いに隣接して配置され、キャップの外周面に当接可能である。付勢手段は、複数のチャック部材４８をキャップの外周面に向けて付勢する。複数のチャック部材４８によってキャップを保持した状態において、チャック部材４８の第１端部６１と、これに隣接するチャック部材４８の第２端部６２とが、キャップの軸心方向において相互に重なり合うように成形されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、キャップを保持して容器の口部に取付けるキャッピングヘッドに関する。

従来、容器の口部にキャップを取付ける装置として、例えば特許文献１、２、３に開示されたキャッピングヘッドが知られている。これらのキャッピングヘッドは、キャップの外周面を囲繞するように設けられた複数のチャックを有し、これらのチャックを内方へ変位させてキャップを把持するように構成されている。そして例えば、キャップが容器の口部に対して螺着される構成の場合、キャッピングヘッドは複数のチャックの中心周りに回転し、キャップを容器の口部に取付ける。

特許第３５２１９４７号公報 特許第４２５８８９３号公報 特許第４１７５２９０号公報

使用時に、キャップを開けやすくするため、あるいはキャップを誤飲した場合に気道を確保するために、キャップの外周面にリブ（突起部）が設けられる構成が知られている。このリブは、その長手方向がキャップの軸心方向に沿った形状を有しているため、従来のキャッピングヘッドを用いてキャッピングを行うと、次のような問題が生じる。すなわち、リブの長手方向が隣接するチャックの端部間の間隙の長手方向に一致するので、キャップを保持した際にリブがチャック間の間隙に嵌まり込み、キャッピングヘッドの中心とキャップの軸心とが芯ずれを起こし、キャッピング不良が生じるおそれがある。

本発明は、リブ付きキャップを保持するときに芯ずれを起こすことのないキャッピングヘッドを提供することを目的としている。

本発明に係るキャッピングヘッドは、互いに隣接して配置され、キャップの外周面に当接可能な複数のチャックと、複数のチャックをキャップの外周面に向けて付勢する付勢手段とを備え、複数のチャックによってキャップを保持した状態において、隣接するチャックのうちの一方のチャックの第１端部と、他方のチャックの第２端部とが、キャップの軸心方向において相互に重なり合うように成形されていることを特徴としている。

第１端部と第２端部は、例えば相互に平行な平面を有し、これらの平面は軸心方向に対して傾斜する構成であってもよい。

本発明によれば、リブ付きキャップを保持するときに芯ずれを起こすことのないキャッピングヘッドを得ることができる。

本発明の第１の実施形態を適用したキャッピングヘッドを備えたキャッピング装置を概略的に示す平面図である。 本発明の第１の実施形態であるキャッピングヘッドを示す断面図である。 第１の実施形態のチャックが開放した状態を示す平面図である。 第１の実施形態のチャックが閉鎖した状態であって、チャックスライダを省略して示す平面図である。 第１の実施形態のチャックが閉鎖した状態であって、チャックスライダを省略して示す側面図である。 第２の実施形態のチャックが閉鎖した状態であって、チャックスライダを省略して示す側面図である。

以下、図示された第１の実施形態を参照して本発明を説明する。図１はキャッピング装置の概略構成を示している。キャッパスターホイール１１は図において時計方向に回転し、キャッパスターホイール１１の近傍には、供給スターホイール・キャップディスク１２と排出スターホイール１３が設けられる。供給スターホイール・キャップディスク１２には、内容物を充填された容器が供給コンベヤ１４を介して供給され、またキャップがキャップシュート１５を介して供給される。供給スターホイール・キャップディスク１２は反時計方向に回転して容器とキャップをキャッパスターホイール１１に供給する。キャッパスターホイール１１は回転する間に、キャップを容器の口部に装着する。キャップが装着された容器は、反時計方向に回転する排出スターホイール１３を介して排出コンベヤ１６に受け渡され、キャッピング装置から排出される。

図２はキャッピングヘッド２０を示している。キャッピングヘッド２０はキャッパスターホイール１１の外周縁に沿って一定間隔毎に設けられる。キャッピングヘッド２０の中心軸Ｘはキャッパスターホイール１１の回転軸に平行である。中心軸Ｘに沿って延びる上部スピンドル２１はキャッピング装置の本体（図示せず）に取付けられ、中心軸Ｘの周りに回転自在であるとともに中心軸Ｘに沿って昇降自在である。この昇降動作と回転動作により、キャッピングヘッド２０は供給スターホイール・キャップディスク１２から容器とキャップＣを受取り、容器の口部にキャップＣを巻き締めて装着する。このキャップＣの装着の基本的な動作は従来公知である。

上部スピンドル２１の下端部には、内側筒状部材２２の上部が嵌着される。内側筒状部材２２はセットボルト２３によって上部スピンドル２１に固定され、上部スピンドル２１と内側筒状部材２２の間はＯリング２４により気密を保ってシールされる。内側筒状部材２２の下部には下部スピンドル２５が挿入され、下部スピンドル２５と内側筒状部材２２の間はＯリング２６により気密を保ってシールされる。上部スピンドル２１の軸心部には上部エア供給路２７が形成され、また下部スピンドル２５の軸心部にも下部エア供給路２８が形成され、これらのエア供給路２７、２８は相互に連通する。上部エア供給路２７は図示しないエア供給源に連結され、エア供給源において発生した高圧エアは上部エア供給路２７と下部エア供給路２８を介して、後述する圧力室４１に導かれる。

内側筒状部材２２は外側筒状部材３１内に挿入され、外側筒状部材３１の下部は内側筒状部材２２よりも下方へ延び、外側筒状部材３１の下端にはフランジ３２が形成される。一方、下部スピンドル２５は外側筒状部材３１の下端よりも下方へ延び、下部スピンドル２５に形成されたフランジ３３は外側筒状部材３１のフランジ３２に密着する。下部スピンドル２５のフランジ３３より下側に形成された大径部３４にはケーシング３５が嵌合され、ケーシング３５の上部とフランジ３２、３３は図示しないボルトによって相互に連結され、固定される。ケーシング３５と下部スピンドル２５の大径部３４との間はＯリング３６によって気密を保ってシールされる。ケーシング３５は筒状であり、ケーシング３５内には、後述するようにチャック４２等、キャップＣを保持して容器に装着するための部材が収容される。

ケーシング３５内にはピストン４３が昇降自在に設けられる。図２において中心軸Ｘより右側はピストン４３が上昇位置にある状態を示し、中心軸Ｘより左側はピストン４３が下降位置にある状態を示す。ピストン４３の外周面は全体的にケーシング３５の内壁面に摺接し、中心部に形成された穴４４は下部スピンドル２５の大径部３４から下方に突出する支持軸３７に摺動自在に嵌合する。ピストン４３の穴４４と支持軸３７の間は、支持軸３７に嵌着されたシールリング３８により気密を保ってシールされる。ピストン４３の外周面にはシールリング４５が設けられ、ピストン４３とケーシング３５の間は気密を保ってシールされる。ピストン４３の上面とケーシング３５の内壁面の間には圧力室４１が形成される。下部スピンドル２５の大径部３４の下面には、下部エア供給路２８の先端に形成された分岐エア供給路２９が開口し、圧力室４１には、上部エア供給路２７、下部エア供給路２８、分岐エア供給路２９を介して高圧エアが供給可能である。

ピストン４３の下側には３個のチャック４２が設けられ、ピストン４３の下面には、チャック４２に対応した位置にそれぞれ、下方へ突出する楔部材４６が設けられる。各チャック４２は上方から見て円弧状を呈し、互いに隣接して円形に配置されており、その内周面はキャップＣの外周面に当接可能である。すなわちチャック４２はチャックスライダ４７とチャック部材４８から成り、チャック部材４８はチャックスライダ４７の内側に組付けられ、内方に突出してキャップＣに当接可能である。チャックスライダ４７は、ケーシング３５の下端に固定された環状のストッパ４９により、径方向に変位自在に支持される。

図３を参照して後述するように、チャックスライダ４７とチャック部材４８は上から見て円弧状を呈し、全体的に円形に配置される。各チャックスライダ４７の外周縁の中央部付近には斜面４７ａが形成され、楔部材４６の内周面に形成された斜面４６ａはチャックスライダ４７の斜面４７ａに係合する。隣り合うチャックスライダ４７はスプリング５１によって連結され、常時広がる方向に付勢されることにより楔部材４６に係合する。したがってピストン４３が下降すると、楔部材４６の斜面４６ａがチャックスライダ４７の斜面４７ａを内側へ向かって押し、全てのチャック４２がスプリング５１に抗して内方へ変位する。

支持軸３７の下端部にはキャップＣの上面に当接する板状の天面受け５２が設けられる。支持軸３７の外周側であって、天面受け５２とピストン４３の間には、リターンスプリング５３が設けられる。リターンスプリング５３はピストン４３を常時上方へ付勢し、これによりピストン４３は非作動時、ケーシング３５の上面に当接する。これに対し、圧力室４１に高圧エアが供給され、圧力室４１内の圧力がリターンスプリング５３のバネ力に打ち勝つと、ピストン４３が下方へ変位する。これにより楔部材４６がスプリング５１に抗してチャックスライダ４７を内方へ付勢し、チャック部材４８が内方へ移動する。すなわちピストン４３は複数のチャック４２をキャップＣの外周面に向けて付勢する付勢手段を構成する。

図３はチャック４２を上方から見た図であり、図２の中心軸Ｘよりも右側に示される状態、すなわちピストン４３が上昇してチャック４２が開放した状態を示している。キャップＣの外周面には放射状に突出する４つのリブ（突起部）Ｐが設けられ、これらのリブＰはキャップＣの軸心方向に延伸する。チャックスライダ４７とチャック部材４８は円弧状を呈する。チャックスライダ４７の外周縁の中央部には斜面４７ａが形成され、斜面４７ａは、図２に示されるように外周側ほど中心軸Ｘから遠ざかるように傾斜している。チャック部材４８において、チャックスライダ４７よりも内側に突出する内周部５４は、キャップＣの外周面に沿う湾曲した壁面を有し、この壁面には、キャップＣのリブＰが係合可能な複数の凹部５５が周方向に沿って形成される。

またチャック部材４８において、内周部５４の周方向の一端部である第１端部６１は、隣接するチャック部材４８側に延長され、チャックスライダ４７の端面５６よりも突出する。一方、第１端部６１に対向する、隣接するチャック部材４８の第２端部６２は、このチャック部材４８が組み付けられたチャックスライダ４７の端面５７から突出していない。なお相互に隣接するチャック部材４８において、上方から見たとき、第１端部６１の先端と第２端部６２の先端と間には間隙Ｄが形成され、この間隙Ｄの大きさはキャップＣのリブＰの厚さよりも小さい。

次に、第１端部６１と第２端部６２の位置関係を、図４、５を参照して説明する。図４はチャックスライダ４７を省略して示すチャック部材４８の平面図であり、また図５はチャック部材４８の側面図である。図４、５は、図２の中心軸Ｘよりも左側に示される状態、すなわちピストン４３が下降してチャック４２が閉鎖した状態を示している。

図４、５に示されるように、チャック部材４８の第１端部６１と、隣接するチャック部材４８の第２端部６２とは、相互に平行な平面６１ａ、６２ａを有し、これらの平面６１ａ、６２ａはキャップＣの軸心に対して傾斜している。チャック４２が閉鎖してキャップＣを保持した状態において、チャック部材４８の第１端部６１の下端と、隣接するチャック部材４８の第２端部６２の上端とが、軸心に沿って見ると重なり合っている。したがってキャップＣのリブＰは、その下端部が第１端部６１に干渉し、その上端部が第２端部６２に干渉するので、隣接する２つのチャック部材４８の間に形成される隙間Ｇに嵌まり込むことはない。

相互に隣接する各チャックスライダ４７の端面５６、５７には、それぞれスプリング５１（図２参照）の端部が収容されるスプリング収容孔５８、５９が形成される。これらのスプリング収容孔５８、５９は、第１端部６１および第２端部６２よりも外側であって、チャック部材４８よりも上方に位置している（図２参照）。

以上のように本実施形態は、チャック４２によってキャップＣを保持した状態において、隣接するチャック部材４８のうちの一方のチャック部材４８の第１端部６１と、他方のチャック部材４８の第２端部６２とが、キャップＣの軸心方向において相互に重なり合うように成形されている。したがって、キャッピングヘッドによってリブ付きキャップＣを保持するときに、リブＰが２つのチャック４２の間の隙間Ｇ内に嵌まり込んで、キャッピングヘッドが芯ずれを起こすことはない。またチャック４２が開放した状態において、図３に示すように、隣接するチャック部材４８において第１端部６１の先端と第２端部６２の先端と間に形成される間隙ＤはキャップＣのリブＰの厚さよりも小さいので、チャック４２が閉鎖する動作中にリブＰが嵌まり込むこともない。したがって本実施形態によれば、常に安定した状態でキャップＣを容器に装着することができる。

図６は第２の実施形態のチャック部材４８であって、図５と同様にチャックが閉鎖した状態を示している。第１の実施形態との違いはチャック部材４８の第１端部６１と第２端部６２の形状である。すなわち第１端部６１は、キャップＣの軸心方向に平行な上方垂直面６１ｂおよび下方垂直面６１ｃと、軸心方向に直交する方向に延びる水平面６１ｄとを有し、上方垂直面６１ｂと下方垂直面６１ｃはチャック部材４８の周方向にずれており、水平面６１ｄによって連結される。同様に、第２端部６２は上方垂直面６２ｂと下方垂直面６２ｃと水平面６２ｄと有し、これらの面はそれぞれ、第１端部６１の上方垂直面６１ｂと下方垂直面６１ｃと水平面６１ｄに平行である。

チャックが閉鎖した状態において、第１端部６１の水平面６１ｄと第２端部６２の水平面６２ｄとがキャップＣのリブＰに交差する。したがって第１の実施形態と同様に、キャッピングヘッドによってリブ付きキャップＣを保持するときに、リブＰが２つのチャック４２の間の隙間Ｇに嵌まり込むことはなく、常に安定した状態でキャップＣを容器に装着することができる。

なお第１および第２実施形態は、キャップＣを容器の口部に対して巻き締めて装着する構成であるが、本発明は、キャップＣを容器の口部に打栓する構成にも適用できる。

また、チャック４２の数は３に限定されず、これ以外の数であっても本発明を採用することができる。さらにキャップＣのリブＰの数も４に限定されず、これ以外の数であってもよい。

４２ チャック
４３ ピストン（付勢手段）
６１ 第１端部
６２ 第２端部
Ｃ キャップ
Ｐ 突起部（リブ）

Claims (2)

1. 軸心方向に延伸する突起部が外周面に設けられたキャップを容器の口部に装着するキャッピングヘッドであって、
   互いに隣接して配置され、キャップの外周面に当接可能な複数のチャックと、
   前記複数のチャックをキャップの外周面に向けて付勢する付勢手段とを備え、
   前記複数のチャックによってキャップを保持した状態において、隣接するチャックのうちの一方のチャックの第１端部と、他方のチャックの第２端部とが、当該キャップの軸心方向において相互に重なり合うように成形されている
   ことを特徴とするキャッピングヘッド。
2. 前記第１端部と前記第２端部が相互に平行な平面を有し、これらの平面は軸心方向に対して傾斜することを特徴とする請求項１に記載のキャッピングヘッド。

Images