JP3597007B2

JP3597007B2 - キャッパーおよびキャッパーにおけるキャップ巻締め方法

Info

Publication number: JP3597007B2
Application number: JP4128397A
Authority: JP
Inventors: 道夫小松原; 秀夫土屋
Original assignee: 靜甲株式会社
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2017-02-26
Also published as: JPH10236588A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、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パーおよびキャッパーにおけるキャップ巻締め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キャッパーにおいて、容器口元に対してキャップを規定トルクで巻締めを行なう装置は、例えば、図６に示すようなものが知られている。
【０００３】
このものは、回転駆動されるスピンドル５０の下側に、チャック本体５１を取り付けた巻締め軸５２を挿嵌して、この巻締め軸５２の上部にスラストプレート５３を取り付け、該スラストプレート５３に対応して、前記スピンドル５０へばね５４により常時下側に付勢される、すなわち、スラストプレート５３に所定圧で圧接される接続板５５を外装してあるもので、このスラストプレート５３と接続板５５との摩擦接触により、スピンドル５０とチャック本体５１とが一体的となるように構成されている。
【０００４】
これにより、スピンドル５０を連続して回転することで、チャック本体５１によって把持されたキャップ５６を容器口元のねじ部へ螺着して、回転軸５０の回転によりキャップ５６を回すと、ねじに沿ってその限界まで螺合される。
【０００５】
そのキャップ５６の螺合が限界点に達した時、スピンドル５０の回転トルクがばね５４の押圧保持力以上となるため、前記した接続板５５がスラストプレート５３に対してスリップして、過剰な巻締めトルクがキャップ５６に掛からないようにされている。
【０００６】
しかしながら、スピンドル５０とチャック本体５１との連結が、接続板５５とスラストプレート５３との摩擦接続であるため、この接続面が経時変化による摩耗やその摩擦接触点の温度上昇等により、あらかじめ設定したキャップ巻締めトルクにバラツキを生ずることがあって、規定トルクに対して過不足が発生し不良品となることがある。
【０００７】
また、この装置はスピンドル５０が回転することで、キャップ５６の仮締めおよび本締めが一連的に行なわれるものであって、回転慣性力が働いて前記スリップ前に過剰トルクが掛かったり、特に、現今のロータリー式キャッパーにおいては、チャック本体を多数吊持した回転体の回転動力を利用してスピンドル５０を回転するので、処理能力を増大させるために回転体の回転を速くすると、前記した現象が一層顕著となる。
【０００８】
そのため、過剰トルクが掛かったときは、キャップの周面に傷が付いたり、削り粉が生じて製品の不良品発生を起こしたり、チャック側の把持ラバーを異常摩耗させる。
等の様々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、回転軸へ支持部材により巻締め主体を回転自在に支承させ、この巻締め主体と前記回転軸とを接続手段により接離自在とした連結体を設けて、前記巻締め主体の下側へ回転自在に施蓋保持部材を挿嵌すると共に、前記巻締め主体にこの施蓋保持部材の一側部に連係させて、該施蓋保持部材を回転させる本締め手段を設け、前記施蓋保持部材にはキャップの施蓋部材を取り付けることにより、キャップの容器口元への巻締めを、あらかじめ設定した規定トルクによって均一で確実かつ安定的に行なうことができるキャッパーおよびキャッパーにおけ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、
機体に取り付けて回転手段により回転される回転軸と、この回転軸へ同心状で回転自在に挿嵌して機体に設けた支持部材により支承させた巻締め主体と、この巻締め主体と前記回転軸とを接続手段により接離自在として、その接続時に回転軸の回転を巻締め主体へ伝達する連結体と、前記巻締め主体の下側へ同心状で回転自在に挿嵌した施蓋保持部材と、前記巻締め主体に設けてこの施蓋保持部材の一側部に連係させ該施蓋保持部材を回転させる本締め手段と、前記施蓋保持部材に取り付けたキャップの施蓋部材と、
を備えさせたキャッパーの構成にある。
【００１１】
そして、
回転軸と、この回転軸に対して連結体を介して設けた巻締め主体と、この巻締め主体に設けてキャップの施蓋部材を吊持した施蓋保持部材と、この施蓋保持部材に連係した本締め手段とからなる容器口元へスクリューキャップを取り付けて巻締めるキャッパーにあって、
回転軸と巻締め主体とを連結した状態で、回転軸の回転により容器口元に対してキャップを仮締めし、この仮締めが終了した後、回転軸と巻締め主体との連結を解除し、本締め手段により施蓋保持部材を回転させて本締めを行なうキャッパーにおけるキャップ巻締め方法にある。
【００１２】
【実施例】
次に、本発明に関するキャッパーおよびキャッパーにおけ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。
【００１３】
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、図３に示すような、ロータリ式巻締めキャッパーに採用される。
【００１４】
そして、このキャッパーＡの基本的構成は、図１〜図３に示すように、回転軸１と、巻締め主体２と、連結体３と、施蓋保持部材４と、本締め手段５と、施蓋部材６とよりなる。
【００１５】
このうち、前記した回転軸１は、機体７に取り付けてあって、回転手段８により駆動回転されるもので、この回転手段８は、図示してないモータ等により旋回する機体７の回転に伴って、所定速度で連続的に連動回転させるものであり、回転軸１の上部に取り付けたギア９を機体７に固着したリングギア１０に噛合させる。
【００１６】
前記した巻締め主体２は、回転軸１へ同心状で回転自在に挿嵌してあって、機体７に設けた支持部材１１により該支持部材１１へ回転自在に取り付けた受筒１２内へ固着させて支承させてある。
【００１７】
前記した連結体３は、巻締め主体２と回転軸１とを接続手段１３により接離自在として、その接続時に回転軸１の回転を巻締め主体２へ伝達するもので、この両者１，２の伝達がなされるとき、施蓋部材６によるキャップｃの仮締めを行なうものであって、支持部材１１へ巻締め主体２を外包するように外筒１４を取り付けてあって、この内部に接続手段１３を設けてある。
【００１８】
この接続手段１３は、駆動源となる加圧空気の供給路１５と、この供給路１５に接続した移動室１６内に装着したピストン１７と、このピストン１７へベアリング１８を介して取り付けたクラッチ板１９と、このクラッチ板１９に対応して巻締め主体２の下端部に設けた連接部材２０と、クラッチ板１９と連接部材２０とに設けた噛合部材２１，２２とからなる結合部材２３とを有する。
【００１９】
また、このクラッチ板１９と連接部材２０との間には、常時、クラッチ板１９が下方へ付勢されるようにコイル状等のスプリング２４が設けられる。
【００２０】
更に、クラッチ板１９の内側部には、キー等の突出体２５を付設して、この突出体２５を受筒１２に設けた溝２６に係合させることにより、該クラッチ板１９の軸方向の移動を自由にし、回転方向へのクラッチ板１９の回転を受筒１２を介して巻締め主体２へ伝達する。
【００２１】
前記した施蓋保持部材４は、巻締め主体２の下側へ同心状で回転自在に挿嵌した軸状のものを用いるものであって、後記する本締め手段５を介して設けられているものであり、下端部に、キャップｃの施蓋部材６を固着してある。
【００２２】
前記した本締め手段５は、巻締め主体２の下側部に設けて、施蓋保持部材４の一側部に連係させ、該施蓋保持部材４を回転させるもので、前記した仮締めの後規定トルクまでの本締めがなされるものである。
【００２３】
そして、例えば、図１および図４に示すような、エアー式のロータリーアクチュエータを用いるものであって、他の手段においては、数値制御可能なサーボモータ，他の回転手段等も用いることができる。
【００２４】
そして、このロータリーアクチュエータ式の本締め手段５は、密閉框体２７内に施蓋保持部材４を貫通させ、この施蓋保持部材４の一側に受圧羽根２８を張り出させてあり、この羽根２８の移動限を規制するストッパ２９を框体２７内に設けてある。
【００２５】
更に、框体２７内には、加圧空気の給排を行なう通路３０，３１を接続してあって、巻締め主体２の内部に穿設させた流路３０ａ，３１ａを介して回転軸１に設けた流路３０ｂ，３１ｂに接続される。
【００２６】
前記した施蓋部材６は、キャップｃを把持して容器ｂの口元へ巻締めを行なうもので、施蓋保持部材４の下端へ固着されて、該施蓋保持部材４の回転（旋回）動作が伝達されるものであって、キャップｃ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。
【００２７】
なお、本発明実施例のキャッパーＡにあって、回転軸１は昇降手段３２により昇降自在となるもので、機体７に設けた円筒体３３の外周部に所定傾斜の螺旋溝３４を刻設してあって、この螺旋溝３４へ回転軸１における内軸へ固着した移動駒３５を係合してあるもので、この機体７の回転に伴って、螺旋溝３４に係合する移動駒３５が所定タイミングにより昇降する。
【００２８】
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、キャップ支持手段により一個ずつ保持されて、カム等の回動手段により換向させると、施蓋部材６が上昇した待機状態において受け渡される。
【００２９】
前記のように構成される本発明の実施例装置Ａおよび方法によれば、まず、キャッパーＡの機体７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７から垂下させた回転軸１の施蓋部材６は、機体７の回転に伴って、回転手段８により一方向へ連続回転しつつ、所定のカム曲線によって昇降手段３２により昇降制御されるものであり、該施蓋部材６にはキャップｃが把持され、機体７のテーブル３６上に充填済の容器ｂが供給される。
【００３０】
そして、更に、昇降手段３２によって施蓋部材６を降下させると、この施蓋部材６により把持されたキャップｃは容器ｂの口元へ対応し、キャップｃの仮締め工程を経た後、他の本締め手段５によって本締め工程がなされるものである。
【００３１】
まず、仮締め工程は、図２（ａ）に示す状態にあって、回転軸１に連係させた連結体３において、供給路１５から加圧空気を移動室１６内へ供給すると、この加圧空気によりピストン１７が上昇する。
【００３２】
これに伴って、ベアリング１８を介してクラッチ板１９が、スプリング２４に抗して上昇し、図２（ｂ）に示すように、回転軸１に固着された連接部材２０へ圧接されると共に、クラッチ板１９と連接部材２０とに設けた結合部材２３の噛合部材２１，２２が分離してその結合が解除される。
【００３３】
そのため、回転軸１の回転が、接続手段１３において連接部材２０からクラッチ板１９へ、そして、そのキー等の突出体２５を介して受筒１２，巻締め本体２へと伝達されるので、該巻締め本体２の下側部に固着した施蓋保持部材４が施蓋部材６を回して、そのキャップｃが容器ｂの口元のねじ部に螺合し、所定の仮締め工程がなされる。
【００３４】
この時、本締め手段５における羽根２８は、巻締め方向の移動限においてストッパ２９へ当接しているため回転の妨げにはならない。
【００３５】
また、この仮締め工程にあって、移動室１６に供給される加圧空気は所定圧に制御されていて、キャップｃの仮締めトルクが設定されるもので、キャップｃ巻締めが、この仮締めトルクに達した時、クラッチ板１９と連接部材２０とにスリップを生じ、回転軸１の回転が巻締め主体２へ伝達されないようにしてある。
【００３６】
この仮締め工程が終了した後は、同一機械において、本締め手段５によってキャップｃの本締め工程がなされる。
【００３７】
まず、施蓋部材６によりキャップｃを把持した状態で、供給路１５からの加圧空気の供給を停止し、移動室１６を排気すれば、スプリング２４のばね力によってピストン１７，クラッチ板１９が降下し、結合部材２３における噛合部材２１，２２が結合され、図２（ａ）に示すように、受筒１２の溝２６に係合するクラッチ板１９の突出体２５によって巻締め本体２の回転が規制される。
【００３８】
この状態で、流路３１ａ，３０ａを介して通路３０へ加圧空気を供給すると、框体２７内の羽根２８が旋回して施蓋保持部材４を回転させるもので、これによって、施蓋保持部材４の下側部に固着した施蓋部材６は回転し、キャップｃを更に回して本締め工程がなされる。
【００３９】
このとき、通路３０へ供給される加圧空気は、所定圧に制御されていて、キャップｃの本締めトルクが設定されるもので、キャップｃ巻締めが、この本締めトルクに達した時、施蓋保持部材４の回転は停止するので、過剰なキャップｃの巻締めトルクは掛からない。
【００４０】
しかも、この本締め工程は、その施蓋保持部材４の回転角度はわずかで（例えば、３０〜６０°とのように回転角が少なくて）すむため、該施蓋保持部材４が回転する慣性トルクもキャップｃに掛かりにくく、常に一定（規定）トルクでの巻締めがなされる。
【００４１】
また、この本締め手段５は、ロータリ式キャッパーＡにあって、機体７の回転駆動とは別な駆動系によりなされるので、機体７の回転速度に変化を生じても、容器ｂへのキャップｃの巻締めトルクの変化は生じない。
【００４２】
なお、施蓋部材６のキャップｃ把持を解除する前に、通路３０，３１のエアーを切って排気した後、施蓋部材６のキャップｃ把持を解除するもので、この状態で、通路３１側の加圧空気を供給することで、次のキャップｃの巻締め準備がなされる。
【００４３】
図５において示すキャッパーＡは、キャップｃの巻締めに際して、仮締め工程と、本締め工程とを別々の機械（回転軸１，１がそれぞれ異なる。）により行なう例を示すもので、（ａ）に示す場合は、連結体３を回転軸１に連係させた仮締め工程用で、（ｂ）に示す場合は、回転軸１に本締め手段５を連係させた本締め工程用を示す。
【００４４】
これらの構成は前記した例と同様であって、その作用・効果も同様に発揮されるものであるから、その詳細な説明は省略するものであり、（ａ）に示す仮締め工程の後、（ｂ）に示す本締め工程がなされる。
【００４５】
使用にあっては、例えば、仮締め工程用機械と本締め用機械とをライン上に並設あるいは、両機械を所定間隔によって配設させれば、一連の施蓋処理がなされる。
【００４６】
【発明の効果】
前述のように構成される本発明は、キャップの仮締めと本締めとをそれぞれ別々の駆動系で行なって、本締め手段によって巻締めトルクを管理しているので、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。
【００４７】
また、本締め手段による巻締めトルク管理は、施蓋処理の型換え等があってもその都度、トルク調整を簡単に行なうことができて、しかも、装置全体を安価に製作できる。
等の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を採用するキャッパーの一実施例装置を示す要部の一部を破断した正面図である。
【図２】図１における連結体部の要部を破断した各動作例を示す正面図である。
【図３】図１における装置にあって概略的なキャッパーを示す説明図である。
【図４】図１における装置の本締め手段を横断して示す概略的な説明図である。
【図５】図１における装置のうち仮締め工程と本締め工程とを別々に構成した機械を示す説明図である。
【図６】従来のキャップ巻締め機に用いた閉栓トルク設定機構を示す一部破断正面図である。
【符号の説明】
Ａキャッパー
ｂ容器
ｃスクリューキャップ
１回転軸
２巻締め主体
３連結体
４施蓋保持部材
５本締め手段
６施蓋部材
１１支持部材
１３接続手段

Claims

機体に取り付けて回転手段により回転される回転軸と、この回転軸へ同心状で回転自在に挿嵌して機体に設けた支持部材により支承させた巻締め主体と、この巻締め主体と前記回転軸とを接続手段により接離自在として、その接続時に回転軸の回転を巻締め主体へ伝達する連結体と、前記巻締め主体の下側へ同心状で回転自在に挿嵌した施蓋保持部材と、前記巻締め主体に設けてこの施蓋保持部材の一側部に連係させ該施蓋保持部材を回転させる本締め手段と、前記施蓋保持部材に取り付けたキャップの施蓋部材とを備えさせたことを特徴とするキャッパー。
回転軸と、この回転軸に対して連結体を介して設けた巻締め主体と、該巻締め主体に設けてキャップの施蓋部材を吊持した施蓋保持部材と、この施蓋保持部材に連係した本締め手段とからなる容器口元へスクリューキャップを取り付けて巻締めるキャッパーにあって、
回転軸と巻締め主体とを連結した状態で、回転軸の回転により容器口元に対してキャップを仮締めし、この仮締めが終了した後、回転軸と巻締め主体との連結を解除し、本締め手段により施蓋保持部材を回転させて本締めを行なうことを特徴とするキャッパーにおけるキャップ巻締め方法。