JP2021178639A - キャッパ - Google Patents

Abstract

【課題】容器の傷付き発生を抑えるとともに、異なる外径の容器に簡便に対応可能なキャッパを提供する。【解決手段】キャッパ１０は、回転ホイール１０Ａの外周部に、容器Ｖに形成されたフランジの下方側の円筒ネック部Ｖｎを把持する一対のグリップ片１４Ａ、１４Ｂを有するグリッパ１４を備える。一対のグリップ片１４Ａ、１４Ｂはグリッパ開閉機構２２により開閉する。また、回転ホイール１０Ａには、昇降可能かつ回転可能なキャッピングヘッド１２を備える。一対のグリップ片１４Ａ、１４Ｂは、回転ホイール１０Ａの半径を挟んで左右対称に配置され、それぞれＶ字状に連接された外側把持面４４Ａ、４４Ｂと内側把持面４２Ａ、４２Ｂを有する。回転ホイール１０Ａの中心から視て右側に位置するグリップ片１４Ａの内側把持面４２Ａに容器Ｖの回転を防止する突起４６が設けらる。【選択図】図３

Description

本発明は、ネックグリッパで容器を把持しつつキャップを巻き締めするキャッパに関する。

容器のネック部をグリッパで把持した状態で、回転するキャップを巻き締めするキャッパでは、容器の回転を防止するために、グリッパの把持面に複数の突起を設け、突起を容器ネック部に食い込ませることで容器の回転を規制する構成が知られている。例えば、一対のグリップ片の各内側面をＶ字形状とし、４つの把持面でネック部を把持する構成のキャッパにおいて、３つの把持面にそれぞれ１つずつ突起を設け、巻き締め時の容器の共回りを規制する構成が知られている（特許文献１）。

しかし、特許文献１の構成では、供給ホイールから容器を受け取る際、もしくは排出ホイールへ容器を受け渡す際に、ネックグリッパの先端側の把持面に設けられた突起が容器と接触して容器に引っ掻き傷がついてしまうことがある。また、容器を把持する際、突起が容器の適正な位置に係合しないと、容器のセンタリングが適正に行われずキャッピング不良を発生する。

このような問題に対して、グリップ片の間から外方延出する支持部を設け、その先端に突起を設けるものも提案されている（特許文献２）。同構成では、グリッパに把持された容器のネック部が支持部の先端に押し当てられ、支持部の突起がネック部に突き刺さることにより、容器の共回りが規制される。

特許第４２３２４２５号公報 特許第５３１５７３１号公報

しかし、特許文献２の構成では、キャッパを大径容器と小径容器とで兼用する場合、支持部を容器の外径に合わせて調整する必要があり、調整作業が煩雑であった。

本発明は、容器の傷付き発生を抑えるとともに、異なる外径の容器に簡便に対応可能なキャッパを提供することを課題としている。

本発明の第１の発明であるキャッパは、回転体の外周部に設けられ、容器に形成されたフランジの下方側の円筒部を把持する一対のグリップ片を有するグリッパと、前記一対のグリップ片を開閉する開閉手段と、前記回転体に昇降可能かつ回転可能に設けられたキャッピングヘッドとを備え、前記グリッパは、前記一対のグリップ片を前記回転体の半径を挟んで左右対称に配置されるとともに、前記グリップ片の容器把持面に容器の回転を防止する突起を設け、前記突起を前記容器の円筒部に突き刺しつつ、前記キャッピングヘッドが保持するキャップを容器に螺着するキャッパにおいて、前記一対のグリップ片は、それぞれＶ字状に連接された外側把持面と内側把持面とを有するとともに、前記回転体の中心から視て右側に位置するグリップ片の内側把持面にのみ突起を形成したことを特徴としている。

本発明の第２の発明であるキャッパは、第１の発明において、前記グリッパが、相対的に首部の径が大きい大径容器と相対的に首部の径が小さい小径容器を把持可能であり、前記突起を前記内側把持面の水平方向に沿って少なくとも２つ以上形成したことを特徴としている。

本発明によれば、容器の傷付き発生を抑えるとともに、異なる外径の容器に簡便に対応可能なキャッパを提供するすることができる。

本発明の一実施形態であるキャッパの配置を示す平面図である。 図１のキャッパの外周部に沿って設けられるキャッピングヘッドおよびネックグリッパ周辺の側面図である。 大径容器、小径容器のネック部を把持したネックグリッパの平面図である。 グリッパ開閉機構の平面図である。 キャッパの縦断面図である。 内側把持面の突起が、大径容器、小径容器の容器のネック部に突き刺さる様子を示す拡大平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態であるキャッパの配置を示す平面図であり、図２は、図１のキャッパの外周部に沿って設けられるキャッピングヘッドおよびネックグリッパ周辺の側面図である。

本実施形態のキャッパ１０は、ロータリ式のキャッパであり、回転ホイール（回転体）１０Ａの外周に沿って、所定間隔で上下一対のキャッピングヘッド１２およびネックグリッパ１４を多数備える。キャッパ１０には、上下２段のキャップ／容器供給ホイール１６および排出ホイール１８が隣接して配置され、受取位置Ｐ１において、上段からキャッピングヘッド１２にキャップＣが供給され、下段からネックグリッパ１４に容器Ｖが供給される。

キャッパ１０に受け渡された一対のキャップＣおよび容器Ｖは、回転ホイール１０Ａの回転とともに回転ホイール１０Ａの外周に沿って移動される。キャッピングヘッド１２は、昇降可能であるとともに回転可能に構成され、ネックグリッパ１４に保持される容器Ｖの真上に位置するキャッピングヘッド１２が回転しながら下降することによりキャップＣが容器Ｖの口部に螺着される。キャッピングが完了した容器Ｖは、受渡位置Ｐ２において排出ホイール１８へと受け渡される。

図３に示されるネックグリッパ１４の平面図に示されるように、ネックグリッパ１４は一対のグリップ片１４Ａ、１４Ｂからなる。グリップ片１４Ａ、１４Ｂの基端部の各々は、回転ホイール１０Ａの外周部に回転自在に支持される一対の垂直な回転軸２０Ａ、２０Ｂの上端に一体的取り付けられる。回転軸２０Ａ、２０Ｂの下端は、グリッパ開閉機構（開閉手段）２２に取り付けられる（図５参照）。

図４は、グリッパ開閉機構２２の平面図であり、図５はキャッパ１０の縦断面図である。グリッパ開閉機構２２において、回転軸２０Ａ、２０Ｂの下端部は、回転ホイール１０Ａに固定されたベースプレート２４に軸支されるとともに、互いに噛み合う同径のギア２４Ａ、２４Ｂが設けられる。すなわち、回転軸２０Ａ、２０Ｂはギア２４Ａ、２４Ｂの噛み合いにより互いに逆向きに回転し、これにより回転軸２０Ａ、２０Ｂの上端に取り付けられたグリップ片１４Ａ、１４Ｂが基端部を中心に、その先端が開閉するように揺動される。

回転軸２０Ａの下端部には、第１レバー２６が一体的に取り付けられる。第１レバー２６の先端は、グリップ片１４Ａ、１４Ｂが開く方向に回転軸２０Ａ、２０Ｂが回転するように第１スプリング２６Ａにより付勢される。

一方、回転軸２０Ｂの下端部には、第２レバー２８が一体的に取り付けられるとともに、第３レバー３０が回転自在に取り付けられる。第２レバー２８と第３レバー３０の間には、圧縮された第２スプリング２８Ａが介装され、互いに離間する方向に付勢されるとともに、第２レバー２８と第３レバー３０の間の離間を所定の距離内に規制するストッパ２８Ｂが設けられる。これにより第２レバー２８および第３レバー３０は、両者間に第２スプリング２８Ａの付勢力よりも強い力が圧縮力が掛からない限り、ストッパ２８Ｂにより規制される位置関係で、回転軸２０Ｂと一体的に回転する。

また、第３レバー３０には、側方に延出するカムレバー３０Ａが一体的に設けられる。カムレバー３０Ａの先端には、垂直軸周りに回転自在にカムフォロア３０Ｂが取り付けられる。カムフォロア３０Ｂは、図５に示されるように、回転ホイール１０Ａの全周に沿って、キャッパ１０の固定部３２に設けられた固定カム３４と、受取位置Ｐ１および受渡位置Ｐ２近傍に部分的に固定カム３４に沿って配置された移動カム３６Ａ、３６Ｂの何れかのカム面上を走行する。なお、グリッパ開閉機構２２が取り付けられた回転ホイール１０Ａは、ベアリング３２Ａを介して固定部３２に回転自在に保持され、図示しない原動部により所定の速度で回転される。

図１には、固定カム３４が実線で示され、移動カム３６Ａ、３６Ｂが破線で示される。移動カム３６Ａ、３６Ｂは、例えば流体シリンダ３８Ａ、３８Ｂにより各々固定カム３４沿って所定距離往復移動可能である。移動カム３６Ａ、３６Ｂは、キャッパ１０で取り扱われる容器Ｖの外径の大きさに合わせてその位置が調整される。

図１には、代表としてグリッパ開閉機構２２が２箇所描かれ、移動カム３６Ａ、３６Ｂに係合するカムフォロア３０Ｂの位置が、各々に対して３つずつ描かれている。図１、図４からも分かるように、本実施形態のキャッパ１０においては、カムフォロア３０Ｂが、カムにより回転ホイール１０Ａの径方向外側に押し出されるとネックグリッパ１４が閉じられ、径方向内側に移動するとネックグリッパ１４が開かれる。

固定カム３４は、回転ホイール１０Ａの回転方向に沿って、略受取位置Ｐ１から受渡位置Ｐ２の手前までの所定区間に亘り、半径Ｒ１の軌跡を描き、受渡位置Ｐ２の手前から滑らかに半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の軌跡まで縮径し、受取位置Ｐ１の手前から略受取位置Ｐ１までの間に滑らかに半径Ｒ１にまで拡径する。すなわち、固定カム３４の半径Ｒ１の区間をカムフォロア３０Ｂが走行する間、ネックグリッパ１４は閉じられた状態に維持され、固定カム３４の半径Ｒ２の区間をカムフォロア３０Ｂが走行する間、ネックグリッパ１４は開かれた状態に維持される。

移動カム３６Ａ、３６Ｂは、各々固定カム３４の半径Ｒ１のカム面に対応する部分と、半径Ｒ２のカム面に対応する区間を備え、両区間は滑らかに接続されている。すなわち、流体シリンダ３８Ａにより移動カム３６Ａを上流側（図１において反時計周り）に前進させると、ネックグリッパ１４は相対的に早く閉じ始め、ネック部の外径が小さい小径容器Ｖに対応できる。また、流体シリンダ３８Ａにより移動カム３６Ａを下流側（図１において時計周り）に後退させると、ネックグリッパ１４は相対的に遅く閉じ始め、ネック部の外径が大きい大径容器に対応できる。

一方、流体シリンダ３８Ｂにより移動カム３６Ｂを下流側（図１において時計周り）に前進させると、ネックグリッパ１４は相対的に遅く開き始め、ネック部の外径が小さい小径容器Ｖに対応でき、流体シリンダ３８Ｂにより移動カム３６Ｂを上流側（図１において反時計周り）に後退させると、ネックグリッパ１４は相対的に早く開き始め、ネック部の外径が大きい大径容器に対応できる。

なお、図１に示されるように、本実施形態の移動カム３６Ｂの外側にはグリッパ開放カム３６Ｃが移動カム３６Ｂと一体的に設けられる。すなわち、この区間において、カムフォロワ３０Ｂは、移動カム３６Ｂとグリッパ開放カム３６Ｃの間を移動する。グリッパ開放カム３６Ｃは、カムフォロア３０Ｂを径方向内側（半径Ｒ２）に向けて強制的に移動して、ネックグリッパ１４を強制的に開かせるためのカムであり、後述する容器Ｖの回転防止のための突起４６の容器Ｖへの食い込みにより、第１スプリング２６Ａの付勢力のみではネックグリッパ１４が開かいないときに備えたものである。

また、容器Ｖのネック部の外径が異なると、ネックグリッパ１４が容器Ｖを把持したときネックグリッパ１４が閉じる量が異なる。しかし、本実施形態では、ネックグリッパ１４を閉じた状態に維持するカム面の高さは、取り扱われる容器Ｖの種類に関わりなく同一であるため、容器Ｖのネック部の外径に合わせて閉じる量を調整する機構が必要となる。本実施形態では、グリッパ開閉機構２２において、第２、第３レバー２８、３０を第２スプリング２８Ａにより互いに離間するように付勢することで、ネックグリッパ１４の閉じる量を容器Ｖのネック部の外径に合わせて調整可能としている。

例えば、把持する容器Ｖがない場合、移動カム３６Ａによりカムフォロア３０Ｂが径方向外側に押し出されると、第２、第３レバー２８、３０は、カムフォロア３０Ｂの動きに合わせて、ネックグリッパ１４を閉じる方向に回転軸２０Ｂを中心にカムフォロア３０が半径Ｒ１に達するまで一体的に回転される。一方、例えばネック部の外径が相対的に大きい大径容器Ｖを把持する場合、ネックグリッパ１４の閉じる動作を開始すると、第２、第３レバー２８、３０は、始めカムフォロア３０Ｂの動きに合わせて、回転軸２０Ｂを中心に一体的に回転される。

しかし、ネックグリッパ１４の各把持面が容器Ｖのネック部に当接すると、ネックグリッパ１４の動きは停止され、これにより第２レバー２８の回転も停止する。これに対して、カムレバー３０Ａが一体的に設けられた第３レバー３０は、カムフォロア３０Ｂが半径Ｒ１に達するまで第２スプリング２８Ａを圧縮しながら更に回転される。以上のように、本実施形態のグリッパ開閉機構２２によれば、ネック部の外径が異なる容器を、その大きさに合わせて常に適正に把持することができる。

ネックグリッパ１４の一対のグリップ片１４Ａ、１４Ｂは、回転ホイール１０Ａの半径を挟んで左右対称に配置される。図３に示されるように、本実施形態のグリップ片１４Ａ、１４Ｂは、その先端部の内側に、それぞれ対面するように把持部材４０Ａ、４０Ｂが設けられる。把持部材４０Ａ、４０Ｂは、各々Ｖ字形状に形成され、Ｖ字凹部が互い対面するように把持部材４０Ａ、４０Ｂに取り付けられる。

把持部材４０Ａ、４０Ｂの各々において、Ｖ字形に形成された連接する２つの内側面（合計４つの内側面）は、グリップ片１４Ａ、１４Ｂの基部側(回転軸２０Ａ、２０Ｂ側)が内側把持面４２Ａ、４２Ｂ、先端側が外側把持面４４Ａ、４４Ｂとして構成される。ネックグリッパ１４が容器Ｖを把持するとき、容器Ｖのフランジ下の円筒状のネック部Ｖｎは、内側把持面４２Ａ、４２Ｂおよび外側把持面４４Ａ、４４Ｂによって４方から把持される。なお、図３（ａ）には、ネック部Ｖｎの外径が相対的に大きい大径容器Ｖを把持した状態が示され、図３（ｂ）には、ネック部Ｖｎの外径が相対的に小さい小径容器Ｖを把持した状態が示される。

本発明では、回転ホイール１０Ａの中心から視て右側に位置するグリップ片１４Ａの内側把持面４２Ａにのみ、把持した容器Ｖの回転を防止するための突起４６が少なくとも１つ設けられる。本実施形態では、３つの突起４６が水平方向に沿って内側把持面４２Ａに設けられる。ネックグリッパ１４が容器Ｖを把持すると、内側把持面４２Ａの突起４６が容器Ｖのネック部Ｖｎの側面に突き刺さり、容器Ｖの口部に押し当てられたキャップＣが回転されても、容器ＶがキャップＣと共回りすることが防止される。

キャップＣの巻締めは、図３において時計回りに行われる。突起４６が内側把持面４２Ａに設けられていると、キャップＣとともに容器Ｖが時計回りに回転しようとすると、容器Ｖに食い込んだ突起４６によりグリップ片１４Ａは、ネックグリッパ１４を閉じる方向に力を受ける。これによりネックグリッパ１４が開いて容器Ｖがグリッパから脱落することがない。一方、内側把持面４２Ａや外側把持面４４Ａ、４４Ｂに突起４６が設けられていないことから、容器Ｖの受渡の際、突起４６によりネック部Ｖｎに引っかき傷が付くことが防止される。

図６は、本実施形態の突起４６がネック部Ｖｎの外周面に食い込んだ状態を示す拡大平面図であり、図６（ａ）は、図３（ａ）の大径容器Ｖを把持した場合に対応し、図６（ｂ）は、図３（ｂ）の小径容器Ｖを把持した場合に対応する。図６に示されるように、本実施形態のように、突起４６を水平方向に沿って複数設けると、容器Ｖのネック部Ｖｎの外径が変わって、容器Ｖと内側把持面４２Ａの当接位置が変化しても、何れかの突起４６がネック部Ｖｎの側面に深く突き刺さり、容器Ｖの回転規制をより効果的に行える。図６（ａ）、図６（ｂ）では、容器Ｖの外径の大小に関わらず３つの内の２つの突起４６が深くネック部Ｖｎに食い込んでいる。

なお、容器Ｖに食い込む突起４６が１つの場合、常に同じ突起４６が使用されるため突起４６の摩耗が早まり、容器Ｖに突き刺さらなくることが考えられるが、本実施形態のように３つ以上の突起４６を設けると、常に複数の突起４６が容器Ｖに突き刺さることとなり、安定して共回りを規制することができる。

以上のように、本実施形態のキャッパによれば、容器の傷付き発生を抑えるとともに、異なる径の容器に簡便に対応可能である。

１０ キャッパ
１０Ａ 回転ホイール（回転体）
１２ キャッピングヘッド
１４ ネックグリッパ
１４Ａ、１４Ｂ グリップ片
２２ グリッパ開閉機構（開閉手段）
４２Ａ、４２Ｂ 内側把持面
４４Ａ、４４Ｂ 外側把持面
４６ 突起
Ｃ キャップ
Ｖ 容器

Claims (2)

1. 回転体の外周部に設けられ、容器に形成されたフランジの下方側の円筒部を把持する一対のグリップ片を有するグリッパと、前記一対のグリップ片を開閉する開閉手段と、前記回転体に昇降可能かつ回転可能に設けられたキャッピングヘッドとを備え、
   前記グリッパは、前記一対のグリップ片を前記回転体の半径を挟んで左右対称に配置されるとともに、前記グリップ片の容器把持面に容器の回転を防止する突起を設け、前記突起を前記容器の円筒部に突き刺しつつ、前記キャッピングヘッドが保持するキャップを容器に螺着するキャッパにおいて、
   前記一対のグリップ片は、それぞれＶ字状に連接された外側把持面と内側把持面とを有するとともに、前記回転体の中心から視て右側に位置するグリップ片の内側把持面にのみ突起を形成したことを特徴とするキャッパ。
2. 前記グリッパは、相対的に首部の径が大きい大径容器と相対的に首部の径が小さい小径容器を把持可能であり、前記突起を前記内側把持面の水平方向に沿って少なくとも２つ以上形成したことを特徴とするキャッパ。

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