JP3574531B2

JP3574531B2 - キャップ巻締め方法

Info

Publication number: JP3574531B2
Application number: JP15056496A
Authority: JP
Inventors: 俊夫武井; 道夫小松原; 秀夫土屋
Original assignee: 靜甲株式会社
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2016-06-12
Also published as: JPH09328156A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、キャッパーにおいて、キャップを規定トルクによる確実な巻締めを行なうことができるキャップ巻締め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現今、蓋付き容器に収容された食品は、その安全性・衛生面等の配慮から、工場出荷から一般需要者までの流通過程において、いたずら等による不要な開栓が行なわれたかどうかが、外観的にチェックすることができる機能付きの、いわゆる、図３に示すような、メカニカルバンドｄ付き等のキャップｃにより密封包装されている。
【０００３】
このキャップｃは、メカニカルバンドｄにおける多数の突起物ｅがその径の中心に向かって突出するように起伏自在に設けられ、この突起物ｅの内側に容器ｂのおねじ部ｆに螺着されるめねじ部ｇが設けられている。
【０００４】
したがって、両ねじ部ｆ，ｇが螺合するためには、容器ｂ口元の上部へ被さった後、突出した突起物ｅがおねじ部ｆを完全に乗り越え、少なくとも、両ねじ部ｆ，ｇの始端部同士が当接するか、あるいは、その噛合が行なわれなければならない。
【０００５】
そのために、従来のキャッパーは、図５に示すように、チャック５０に把持されたキャップｃは、容器ｂに被された後、チャック５０の上部に外装されたコイルばね５１により上方から押圧されることで、前記した容器ｂのおねじ部ｆとキャップｃのめねじ部ｇとが当接して確実に噛み合うものである。
【０００６】
そして、規定した巻締めトルクに達したら、チャック５０に内蔵されたスリップ等によるトルクリミターによって回転伝達が解除される。
【０００７】
しかしながら、この方法での巻締めは、その巻締め開始から巻締め完了まで、キャップｃが容器ｂ口元へ所定の圧力によって常に押圧されているので、容器ｂのおねじ部ｆとキャップｃのめねじ部ｇとでスラスト方向の力が発生し、この力が回転時に大きな摩擦力となってキャップは巻締め抵抗を受ける。
【０００８】
そのため、巻締めが完了しないその工程の途中において、容器の材質および成形のバラツキなどにより、容器ｂのおねじ部ｆとキャップｃのめねじ部ｇとのスラスト方向の力が一定せず、規定した巻締めトルクに達してしまうので、巻締め完了の早い時期にトルクリミターにおいてスリップを起こすから、処理された製品は巻締め不完全等のバラツキを多く生じて、希望する一定の巻締めトルクによる施蓋がなされない大きな問題点を有するものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した問題点を解決するためになされたもので、キャップのめねじ部が容器のおねじ部に螺合するまでは、このキャップに対して上部からの押圧力を与えつつ回転させて螺合促進を行ない、両ねじ部の螺合が開始したとき、またはキャップの巻締めが終了する前までの工程中に、前記キャップへの押圧力を解除させてキャップの巻締めを行なうことにより、開栓確認手段付きスクリューキャップの容器への巻締めを規定トルクによって均一で確実に行なうことができるキャップ巻締め方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するための本発明の手段は、
その下部に開栓確認手段を付設させたスクリューキャップの容器口元への巻締めにあって、
キャッパーの施蓋部材により把持されたキャップを容器の口元に対応させて、該キャップのめねじ部が容器のおねじ部に螺合するまでは、上下調圧部材によって、前記キャップに対して上部からの押圧力を与えつつ回転させて螺合促進を行ない、両ねじ部の螺合が開始したとき、またはキャップの巻締めが終了する前までの工程中に、上下調圧部材による前記キャップへの押圧力を解除させ、該上下調圧部材による押圧力を受けない状態で前記キャップの巻締めを行なうものであって、
前記上下調圧部材は、前記キャッパーにおける本体の内部に第一流体室を設けて、この第一流体室へその軸方向へ空圧の流体により作動される移動体を移動自在に挿嵌し、該移動体の一側部には前記施蓋部材を取り付ける取付軸を延設してあり、
前記第一流体室への空気の給排操作により、前記キャップへ押圧力を与えたり、該キャップへ与えた押圧力を解除したりする作動を選択的に行うキャップ巻締め方法にある。
【００１１】
【作用】
前記のように構成される本発明のキャップ巻締め方法は以下に述べる作用を奏する。
【００１２】
キャップのめねじ部が容器のおねじ部に螺合するまでは、上下調圧部材によって、このキャップに対して上部からの押圧力を与えつつ回転させることにより、キャップのめねじ部と容器のおねじ部とは容易に螺合が促進される。
【００１３】
そして、両ねじ部の螺合が開始したとき、あるいは、キャップの巻締めの全工程が終了する前までに、上下調圧部材による前記キャップへの押圧力を解除させることにより、キャップのめねじ部と容器のおねじ部との螺合面にはスラスト方向の力、すなわち、摩擦力が働くことなくその螺動が行なわれて、純粋な巻締めトルクによってキャップの巻締めがなされるから、キャップの巻締めは一律に行なわれる。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明に関するキャップ巻締め方法の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００１５】
本発明の一実施例方法が採用される装置であるキャッパーＡは、例えば、薬品や洗剤，食品等の液体を容器ｂに対して充填包装する業界において、その処理ラインに用いられるもので、容器ｂの口元へスクリューキャップｃを取り付けるものであって、短時間で大量処理が連続かつ自動的に行なえる、例えば、ロータリ式巻締キャッパーに採用される。
【００１６】
このキャッパーＡにおいて用いられるキャップｃは、開栓が行なわれたかどうかが、外観的にチェックすることができる開栓確認手段ｄ付きの、いわゆる、図３に示すような、メカニカルバンドｄ付き等のキャップｃが用いられる。
【００１７】
このキャップｃは、例えば、メカニカルバンドｄにおける多数の突起物ｅがその径の中心に向かって突出するように起伏自在に設けられ、この突起物ｅの内側に容器ｂのおねじ部ｆに螺着されるめねじ部ｇが設けられているもので、容器ｂ口元に施蓋された後に開栓すると、前記したメカニカルバンドｄがキャップｃ本体から切除されることでその状態が目視等により確認される。
【００１８】
そして、前記したキャッパーＡの基本的構成は、図１に示すように、所定速度で一方向へ連続または間欠的に移動できるように構成された機体１へ支承させた多数の回転軸２と、これら回転軸２の下端に取り付けた施蓋部材３と、回転軸２の回転手段４と、回転軸２の昇降手段５とよりなる。
【００１９】
該回転軸２は、その回転と昇降とを連動的に行なわせるために、外軸７とこの外軸７へ、キーとキー溝やスプライン等からなる回り止め部材８を介して、内軸９を摺動自在に嵌合してある。
【００２０】
前記した施蓋部材３は、キャップｃを把持して容器ｂの口元へ押し込んだり巻締めたりするもので、回転軸２の下端へ固着され該回転軸２の動きが伝達されるものであって、キャップの把持機構は、リンク・くさび等によるメカニカル式，バキューム式，エアチューブ式等慣用のものが使用されるもので、外部の制御系を介して把持や把持解除の信号が与えられるものであり、本実施例においてはエアーによって求心方向へ作動するくさび式を用いた。
【００２１】
前記した回転手段４は、回転軸２に対してそれぞれ個別に連係させてあるもので、例えば、該回転軸２の上端部にサーボモータやブレーキモータをその軸ごとに接続し、それぞれのモータ４が、制御手段（図示せず）の信号により回転あるいは非回転がなされる。
【００２２】
前記した昇降手段５は、機体１に設けた円筒体１０の外周部に所定傾斜の螺旋溝１１を刻設してあって、この螺旋溝１１へ回転軸２における内軸９へ固着した移動駒１２を係合してあるもので、この機体１の回転に伴って、螺旋溝１１に係合する移動駒１２が所定タイミングにより昇降する。
【００２３】
なお、前記したキャップｃは、給蓋手段（図示せず）から送られ、キャップ支持手段１３により一個ずつ保持されて、カム等の回動手段１４により換向させると、施蓋部材３が上昇した待機状態において受け渡される。
【００２４】
次に、図２において２０は、回転軸２に設けた調圧手段で、回転軸２の回転方向の加圧と上下方向の加圧とを調整するものであって、上下調圧部材２１と回転調圧部材２２とからなる。
【００２５】
そして、前記した上下調圧部材２１は、回転軸２の外端部、すなわち、下端部に円筒状の本体２３を固着し、この本体２３の内部に第一流体室２４を設けて、この第一流体室２４へその軸方向へ空圧等の流体により作動されるピストン等の移動体２５を移動自在に挿嵌してあるもので、該移動体２５の一側部（下側）には施蓋部材３を取り付ける取付軸２６を延設してある。
【００２６】
また、本体２３の上部には、第一流体室２４に連通させた空気の第一供給孔２７を穿設してあり、移動体２５の降下限近傍の本体２３には第一排気孔２８を設けてあるもので、第一供給孔２７に圧送される流体は、流体源（図示せず）の途中に設けてその圧送圧を任意に変換し得る流量調整部材（図示せず）あるいは流体圧を任意に変換し得る圧調整部材を連係させてある。
【００２７】
したがって、施蓋部材３に把持させたキャップｃを容器ｂの口元へ対応させるとき、設定圧以上の押圧力が掛かったときは逃圧させて、所定の空圧により一律な巻締めを行なうことができるものであって、キャップｃの種類や容器ｂの種類あるいは容器材質に応じて、この上下圧を変換させることにより、適宜良好の作業結果が得られる。
【００２８】
前記した回転調圧部材２２は、巻締めトルクを設定するもので、本体２３における第一流体室２４の下部に第二流体室２９を設け、この第二流体室２９へ前記した取付軸２６へその軸方向へ移動自在となる加圧体３０を挿嵌してある。
【００２９】
そして、取付軸２６と本体２３とは断継自在の連結部材３１により接続されているものであって、この該連結部材３１は、例えば、図２に示すように、本体２３の内周において軸方向へ複数条（実施例においては三条）を刻設した摺動溝３２と、この摺動溝３２へその外周突起３３が軸方向へ移動自在に係合し、加圧体３０の加圧力を受ける第一摩擦体３４と、中心孔（図示せず）を取付軸２６へ移動自在に遊嵌して、その一側面を第一摩擦体３４の外面に当接し、他側面を本体２３に支承させた第二摩擦体３５とよりなる。
【００３０】
なお、前記した第一摩擦体３４と第二摩擦体３５とは、それぞれ複数枚を積層状に設けることもできるもので、この場合、上下圧の微妙な調整が一層可能でかつ正確となる。
【００３１】
また、この本体２３には、第二流体室２９に連通させた空気等の流体の第二供給孔３６と、排気孔３７とが設けられていて、該第二供給孔３６に圧送される流体は、流体源（図示せず）の途中に設けて、その圧送圧を任意に変換し得る流量調整部材（図示せず）あるいは流体圧を任意に変換し得る圧調整部材を連係させてある。
【００３２】
したがって、第二供給孔３６より加圧流体を圧送すると、これにより加圧体３０が下方へ移動して第一摩擦体３４を押え、その面を第二摩擦体３５の面へ押し付けるので、両摩擦体３４，３５の摩擦係合により回転軸２の回転が、本体２３を介して取付軸２６へ伝えられ施蓋部材３を回転させる。
【００３３】
このとき、第二供給孔３６への流体圧をキャップｃおよび容器ｂの形状や種類に応じて、あらかじめ設定しておくことで、キャップｃに対する容器ｂへの希望する巻締めトルクが得られる。
【００３４】
前記のように構成される本発明の実施例方法によれば、まず、キャッパーＡの機体１は所定速度により一方向へ回転されているもので、これにより、該機体１から垂下させた回転軸２の施蓋部材３は、図４に示すような、カム曲線によって昇降手段５により昇降制御される。
【００３５】
また、回転軸２に取り付けた調圧手段２０における上下調圧部材２１が作動するもので、すなわち、第一供給孔２７からのエアが第一流体室２４内に送り込まれて、移動体３５を介して取付軸２６が下降限まで降下するものであって、この降下状態が維持される。
【００３６】
そして、この曲線におけるｐ点手前において供給されたキャップ支持手段１３からのキャップｃを降下しつつ把持し、また、この施蓋部材３の下側には、そのテーブル６上に充填済の容器ｂが供給される。
【００３７】
そして、更に、昇降手段５によって施蓋部材３を降下させると、図３（ｂ）に示すように、この施蓋部材３により把持されたキャップｃは上下調圧部材２１により容器ｂの口元へ押し付けられる。
【００３８】
このとき、キャップｃにおける開栓確認手段ｄの突起物ｅは、同図に示すように、おねじ部ｆを乗り越え、該おねじ部ｆとキャップｃのめねじ部ｇとの始端部が螺合し得る位置まで移動する。
【００３９】
この状態で、施蓋部材３の回転軸２が回転手段４により回転されるため、キャップｃは容器ｂ口元への螺合が進行する。
【００４０】
そして、両ねじ部ｆ，ｇの螺合が開始したときに、すなわち、図４における曲線において、切換点ｍに達すると、例えば、機体１に設けた光電管や近接スイッチ，カム等の検出手段４０が検知して、制御手段４１を介して上下調圧部材２１におけるエアの供給を停止して、第一排気孔２８から第一流体室２４の空気を排出することで、施蓋部材３の上下作動は規制されない。
【００４１】
したがって、両ねじ部ｆ，ｇへにはスラスト方向への力は解除され、キャップｃは純粋な巻締めトルクによって巻締めされるので、回転調圧部材２２を介してあらかじめ規定されたトルクによって、全ての容器ｂに対して均一かつ一律に施蓋される。
【００４２】
この方法において最も重要なことは、キャップｃにおける突起物ｅによって両ねじ部ｆ，ｇの螺合が阻害されないように、その螺合開始までは、上下調圧部材２１等による加圧手段によりキャップｃへ上からの押圧力を掛けて螺合促進を行ない、両ねじ部ｆ，ｇの螺合が開始されれば、この加圧手段による押圧力を解除させて、押圧力を受けない状態で、該キャップｃの自由の回転を行なわせるものであって、該押圧力の解除は、巻締めトルクに異常変動を与えない前記螺合開始から巻締め完了までのどのタイミングであってもよい。
【００４３】
この押圧力を受けない状態でのキャップｃの巻締めとは、加圧手段である上下調圧部材２１の制御による押圧力が解除された状態を表現したもので、キャップｃが容器ｂ口元に対応することによって生ずる両ねじ部ｆ，ｇに掛かる施蓋部材３等の機械の自然重量の押圧力を指すものではない。
【００４４】
なお、調圧手段２０における上下調圧部材２１は、本実施例においてはエア式を採用したが、電磁クラッチ等のメカニカルな手段も用いることができるものであって、巻締めトルクに異常変動を与えない前記螺合開始から巻締め完了までの間に押圧力の解除が行なえる手段であれば任意のものが採用し得る。
【００４５】
【発明の効果】
前述のように構成される本発明は、キャップの巻締め完了時前からは、該キャップへの上からの押圧力を解除させて巻締めするにで、ねじ部へのスラスト方向の力が掛からず、あらかじめ定められたトルク通りにキャップの巻締めがなされて、常に均一な施蓋処理が行なえる格別な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関するキャップ巻締め方法を採用する一実施例装置を示す概略的な正面図である。
【図２】図１におけるキャップ保持部の要部を破断した正面図である。
【図３】図１における装置に用いるキャップおよび容器の一部を破断して示す説明図である。
【図４】図１における装置においての巻締め工程の施蓋部材の昇降曲線を示す説明図である。
【図５】従来のキャップ巻締め機に用いた施蓋部材の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａキャッパー
ｂ容器
ｃスクリューキャップ
ｄ開栓確認手段
ｇめねじ部
ｆおねじ部
３施蓋部材
２１上下調圧部材

Claims

その下部に開栓確認手段を付設させたスクリューキャップの容器口元への巻締めにあって、
キャッパーの施蓋部材により把持されたキャップを容器の口元に対応させて、該キャップのめねじ部が容器のおねじ部に螺合するまでは、上下調圧部材によって、前記キャップに対して上部からの押圧力を与えつつ回転させて螺合促進を行ない、両ねじ部の螺合が開始したとき、またはキャップの巻締めが終了する前までの工程中に、上下調圧部材による前記キャップへの押圧力を解除させ、該上下調圧部材による押圧力を受けない状態で前記キャップの巻締めを行なうものであって、
前記上下調圧部材は、前記キャッパーにおける本体の内部に第一流体室を設けて、この第一流体室へその軸方向へ空圧の流体により作動される移動体を移動自在に挿嵌し、該移動体の一側部には前記施蓋部材を取り付ける取付軸を延設してあり、
前記第一流体室への空気の給排操作により、前記キャップへ押圧力を与えたり、該キャップへ与えた押圧力を解除したりする作動を選択的に行うことを特徴とするキャップ巻締め方法。