JP3713351B2

JP3713351B2 - 溝付きストロー成形装置及び該成形装置を組み込んだストロー製造装置

Info

Publication number: JP3713351B2
Application number: JP4690397A
Authority: JP
Inventors: 英雄小林; 豊子小林; 穂高鈴木; 正美阿部
Original assignee: 東洋キャップ製造株式会社
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2017-02-17
Also published as: JPH10225996A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，熱可塑性材料の原料から作製されたストロー部材に長手方向の溝を成形して溝付きストロー部材を作製する成形装置，及び熱可塑性材料の原料から連続して溝付きストローを作製できるストロー製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，ストローの製造方法及び装置は，ポリエチレン，ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を原料として押出成形機によって長尺の中空状成形部材を成形し，中空状成形部材を所定長さのストロー部材に切断し，切断されたストロー部材を格納部に格納するものが知られている（例えば，特公平５−７９２２２号公報参照）。従来のストローの製造方法及び装置では，中空状成形部材は，外管内に内管を摺動自在の挿入した二重ストローの構造を持ち，ストロー自体の長さを長くして飲用等に使用される伸縮ストロー用に製造される場合がある。この場合には，伸長時に外管の縮径端部に内管の拡径端部を係止するため，外管に係止部を形成するように外管のストロー部材に凹凸や溝等の成形が施されていた。
【０００３】
また，ストローの製造方法及びその装置として，ストローに長手方向の溝を形成し，飲料液体を収納したパックの上面に形成された吸い出し口に設けた封膜にストローの端部を刺し込み，ストローを通じてパックの内部の飲料を吸飲しているが，ストローが封膜に密封状態に差し込まれると，吸飲によってパック内が負圧になってスムースな吸飲ができなくなるので，パックの内外圧を等しくするため，ストローに長手方向溝を形成したものが知られている。例えば，特公平２−３６０２号公報に開示されたストロー製造装置は，フレームに支持された複数の送給ローラ間に，フレームに設けられたストローガイドと加熱装置を有する成形ローラが設けられ，ストローガイドに一対の押圧力印加装置が設けられ，成形ローラが押圧力印加装置間に直交する位置にてストローに対向配置され，押圧力印加装置間に挟持されたストローに成形ローラによって溝が形成されるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年，ストローは，日常大量に消費されるものであるから，ストローを連続的に大量に生産して低コスト化を図ることが必要となっている。かかる連続的に大量生産という観点からすると，飲料用ストローの製造方法及びその装置においては，原料であるポリエチレン等の樹脂を加熱溶融した混練物から押出機によって長尺の中空状成形部材を成形し，中空状成形部材を所定の断面形状に成形した後に切断することによって所定の寸法を有するストロー部材を作製し，伸縮ストローの場合にはストローの内外管の組み立て，或いはストローの包装に移行するためにケースに収納することができるように，混練物の製造からケースへの収納という一連の工程としてのシステムをどのように構築するかという点で課題を有している。
【０００５】
また，ストローのサイズ，即ち，ストローの径，厚さ及び長さ等に関しては樹脂成形上の条件やストローのユーザー側からの要求によって，多様なサイズが求められている。即ち，使用する熱可塑性樹脂等の原材料の種類によって加熱温度や成形速度が異なり，その結果，ストローの厚さや内外径等の成形可能なサイズに制約がある。また，ストローが飲料容器に添着される場合にはその容器のサイズに合致するサイズが求められる。
【０００６】
更に，伸縮用ストローは，内管と外管とでは元来サイズが異なるものであり，内管には拡径成形し，外管には縮径成形し，外管に対して内管を伸長させた場合に，伸長した状態に内管を外管に係止するため外管に係止部を形成している。また，シングルストローやダブルストローでは，パック内の飲料を吸飲する場合に，パック内が負圧になるのを防止するため，ストローに長手方向溝を形成してパックの内外圧を均等にし，飲料を飲み易くしたものが知られている。即ち，消費者や飲料メーカーには，飲料に合わせて種々のサイズ或いは種類のストローを求めるニーズが存在している。このように，製造すべきストローのサイズや種類が異なっても，ストローの製造装置において，そのサイズや種類の変更が迅速に容易に行われなければならない。
【０００７】
また，ストロー製造装置自体は，連続的な生産形態を採ることができる装置であることが望まれ，また，各工程を実行する装置を関連付けて省スペースを果たすものであることが望まれる。具体的には，混練物から中空状成形部材を製作する工程，冷却と所定の形状に成形するためのサイジングの工程，及びサイジングが行われた中空状成形部材を切断してストロー部材を作製する工程を順序付けて，各工程を実施する装置を関連付け且つ前記各工程を実施する装置の運転について同期を取ることにより，効率良い飲料用ストロー製造装置が求められている。更に，ストローをパック内の飲料を吸飲し易くするため，ストローに長手方向即ち縦方向に溝を形成する溝成形装置を組み込む必要があり，或いは，ストローが，内管と外管とが入れ子状に重ねられ，使用時に内管を外管から引き出してストローの長さを長くする伸縮ストロー即ちダブルストローである場合に，引出された内管が外管内にわずかな力で戻らないようにするために，内管を外管に対して係止してストローの収縮を防止する係止部をストローの所定箇所に形成する必要がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記の問題を解決することであり，ストロー部材に長手方向溝を形成し，該長手方向溝を通じて外気がパック内に流入させて内外圧を均等にさせてパック内の飲料を吸飲し易くするため，ストロー部材に長手方向の溝を形成する溝成形型を備えた溝成形装置を提供することである。
【０００９】
この発明の別の目的は，熱可塑性樹脂を加熱溶融した混練物から押出機等によって長尺の中空状成形部材を成形し，中空状成形部材にサイジング等を施し，その後に中空状成形部材を切断して所定の寸法のストロー部材を作製し，特に，ストロー部材に長手方向溝を形成する溝成形装置を組み込み，例えば，作製したストローに次段の処理を施すためストロー部材をケース等に送り出すというストロー部材を一連の工程を自動的に連続的して達成することを可能にし，作業員を低減でき，安全上，衛生上極めて好ましい製造システムを提供でき，更に，ストロー部材を伸縮ストローの外管として作製する場合には，内管に対して係止させるための長手方向に交差する係止部を搬送途上にあるストロー部材に対して形成することができるストロー製造装置を提供することである。
【００１０】
この発明は，順次に送り込まれた熱可塑性材料から成るストロー部材を受け入れるため回転軸方向に延びる周方向に所定の間隔で形成された溝を備えたバキュームドラム，前記バキュームドラムを間欠的に回転させる回転駆動装置，前記バキュームドラムの前記溝内に前記ストロー部材を静止保持すると共に前記バキュームドラムの回転に連れ回りする押圧保持ベルト，前記バキュームドラムの軸心に対して間欠的に往復動し且つ前記バキュームドラムの前記溝に保持されている前記ストロー部材に長手方向溝を成形する溝成形型を備えた溝成形装置，及び前記長手方向溝が成形された前記ストロー部材をバキュームに抗して前記バキュームドラムの前記溝から取り出すストロー送り出し手段，から成る溝付きストロー成形装置に関する。
【００１１】
また，前記回転駆動装置はクランク機構と一方向クラッチによって前記バキュームドラムを間欠回転駆動することから成るものである。
【００１２】
また，前記溝成形装置の前記溝成形型は加熱ヒータによって加熱され，前記バキュームドラムの停止状態の時に前記溝成形型が前記ストロー部材を押圧して前記ストロー部材を加熱塑性変形して前記長手方向溝を成形することから成る。
【００１３】
また，前記溝成形装置の前記溝成形型は，カム機構によって前記ストロー部材へ押圧され，スプリングのばね力で元の位置へ復帰することから成る。
【００１４】
また，この発明は，原料ストッカの熱可塑性材料の原料が投入される原料ホッパ内の前記原料に対して添加物を添加してそれらを加熱溶解して混練物を作る混練物製造装置，前記混練物を送り出すためスクリューコンベヤを設けたシリンダ，前記シリンダ内の前記混練物内に配置された圧縮空気を吹き出して前記混練物を中空状成形部材に形成するエアノズル，前記シリンダから送り出された前記中空状成形部材を冷却すると共にサイジングを施して所定の形状のストロー用筒部材に成形するサイジング装置，前記ストロー用筒部材を所定の長さのストロー部材に切断する回転カッタ，順次に繰り出される前記ストロー部材をエアにより吸着搬送して姿勢整列して送り出す搬送手段，前記搬送手段によって送り出された前記ストロー部材を保持するバキュームドラム，及び前記バキュームドラムの軸心に対して間欠的に往復動し且つ前記バキュームドラムに保持された前記ストロー部材に長手方向溝を成形する溝成形型を備えた溝成形装置，から成るストロー製造装置に関する。
【００１５】
また，このストロー製造装置は，前記搬送手段で姿勢整列されて搬送中の前記ストロー部材に長手方向に交差する係止部を全周又は部分的に成形する係止部成形装置が設けられているものである。
【００１６】
また，前記溝成形装置は，前記係止部成形装置の上流側又は下流側に設けられている。ここで，前記各装置の組み合わせについては，前記溝成形装置を前記係止部成形装置の下流側に配置する場合には，両者間にホッパ等による待機ステーションを設けることによってスムースに適合させることができる。また，前記溝成形装置を前記係止部成形装置の上流側に配置する場合には，両者間にホッパ等による待機ステーションを設けてもよく，或いは待機ステーションを設けることなくストローの製造を続けてもスムースに適合させることができる。
【００１７】
この発明は，上記のように構成されており，システム中に，例えば，原料，添加物等の各ホッパ内の原料や添加物の存在，ストロー用筒部材やストロー部材の状態や送り状態，水や圧縮空気の送り状態，長手方向の溝の形成状態や係止部の形成状態等の適正な最適箇所を選択し，それらの状態を検出するセンサー，警報手段等を設けておけば，原料からストロー部材までの一連の工程を，作業員がいちいち立ち会うことなく，自動的に連続してストロー部材を製造できると共に，人員の低減，作業の安全の点，食品衛生の点，清掃等に対する作業環境の点，好ましい製造システムを提供でき，要求されたサイズの飲料用ストローを連続的に且つ大量に製造することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明によるストロー製造装置の実施例を説明する。まず，図１〜図６を参照して，この発明によるストロー製造装置における溝付きストロー成形装置を説明する。
【００１９】
この溝付きストロー成形装置は，熱可塑性材料から成るストロー部材５０に長手方向溝１０１を成形するものであり，図５に示すようにダブルストロー８の外管１３を構成するストロー部材５０に長手方向溝１０１を形成したり，或いは図６に示すようなシングルストロー１１を構成するストロー部材５０に長手方向溝１０１を形成することができる。ストロー部材５０に長手方向溝１０１を設けることによって，ストロー部材５０をパック等のストロー差し込み口に突き刺してパック内の飲料を吸飲する場合に，長手方向溝１０１を通じてパック内へ空気が流入し，パック内外の圧を均等にしてスムースな吸飲ができるようにするものである。この溝付きストロー成形装置は，主として，ストロー部材５０を保持して搬送するバキュームドラム１０６，バキュームドラム１０６を間欠的に回転駆動させる間欠回転駆動装置１３０，バキュームドラム１０６に保持されたストロー部材５０に長手方向溝１０１を形成する溝成形型１１３を備えた溝成形装置１００から構成されている。
【００２０】
ストロー部材５０は，ホッパ支持台１０４に支持されたホッパ１０２に収容されている。バキュームドラム１０６は，ホッパ１０２の繰り出し口を構成する下面に隣接して設置されている。バキュームドラム１０６には外周に所定の間隔でＵ形溝１０７が形成され，Ｕ形溝１０７にはストロー部材５０を吸着保持するための吸引口のバキューム穴１０８が形成されている。ホッパ１０２内には，ストロー部材５０が内部でブリッジ状態になることを防止してバキュームドラム１０６のＵ形溝１０７に装填されるように，ブリッジ防止用偏心ロール１０３が設けられている。また，ホッパ１０２とバキュームドラム１０６との境界には，ストロー部材５０がＵ形溝１０７に順次送り込まれるように，矢印方向に回転するストロー食い込み防止ロール１０５が設けられている。
【００２１】
バキュームドラム１０６は，間欠回転駆動装置１３０によって間欠回転駆動され，回転停止状態の時に，溝成形装置１００が作動して溝成形型１１３によってストロー部材５０に縦溝即ち長手方向溝１０１が成形されるように構成されている。また，溝成形時に，バキュームドラム１０６のＵ形溝１０７に保持されたストロー部材５０を確実に静止状態に保持するため，隔置して周方向に延びる一対の押圧保持ベルト１１０がバキュームドラム１０６の外周面に接して連れ回りするように設けられている。押圧保持ベルト１１０は，ベルト軸１１２に回転自在に支持されたベルトプーリ１１１間を間欠回転するようにかけられている。
【００２２】
溝成形型１１３を備えた溝成形装置１００は，押圧保持ベルト１１０によってバキュームドラム１０６のＵ形溝１０７に保持されているストロー部材５０に対して長手方向溝１０１を形成するため，溝成形型１１３をバキュームドラム１０６の軸心に対して間欠的に往復動させるように，カム機構によって往復駆動される。カム機構は，駆動ベルト１３４によって駆動される駆動プーリ１３３が取り付けられたカム駆動軸１２１，カム駆動軸１２１に取り付けられたカム１２０，支持台１１７に支持されたスライドユニット１１６，スライドユニット１１６に設けられたカム１２０のプロファイルに従ってローラ１１９を介して往復移動するスライダ１１８，スライダ１１８をばね力で元の位置へ復帰させるスプリング１１５から構成されている。スライダ１１８には，その端部に溝成形型１１３が取り付けられると共に，溝成形型１１３を加熱するための加熱装置１１４が取り付けられている。加熱装置１１４はリード線１４９を通じて供給される電流で加熱されるヒータである。溝成形装置１００は，上記の構成を有し，ストロー部材５０はバキュームドラム１０６の停止状態の時に溝成形型１１３によって押圧され，それによって，ストロー部材５０は，加熱装置１１４によって加熱された溝成形型１１３によって加熱塑性変形し，ストロー部材５０に長手方向溝１０１が成形される。
【００２３】
長手方向溝１０１が成形されたストロー部材５０は，ストロー送り出し手段によってバキュームに抗してバキュームドラム１０６のＵ形溝１０７から取り出される。バキュームドラム１０６には，二条の差し込み溝１２４が形成されている。ストロー送り出し手段は，二条の差し込み溝１２４に差し込まれ，バキュームドラム１０６のＵ形溝１０７内のストロー部材５０をコンベヤベルト１２６へとガイドするストロー取り出し金具１２２から成り，ストロー取り出し金具１２２は二条の差し込み溝１２４に差し込まれるように支持台１２３に支持されている。コンベヤベルト１２６は，矢印方向に移動するようにコンベヤプーリ１２５によって駆動されている。
【００２４】
間欠回転駆動装置１３０は，バキュームドラム１０６を間欠的に回転させるため，クランク機構と一方向クラッチ１２７から構成されている。一方向クラッチ１２７は，サイドフレーム１３５に軸受１３６を介して回転可能に支持され且つバキュームドラム１０６を取り付けた駆動軸１０９に取り付けられている。一方向クラッチ１２７は，往復動するクランク１２８によって一方向に間欠的に駆動され，バキュームドラム１０６を間欠的に回転駆動する。クランク１２８は，一端が偏心軸１２９に取り付けられ，他端が一方向クラッチ１２７の外輪１４１に中間リング１４５を介して取り付けられている。クランク１２８は，偏心軸１２９を介して駆動ベルト１３２で回転駆動するプーリ１３１の駆動軸１４０に取り付けられている。駆動軸１４０は，サイドフレーム１４６に軸受１３９を介して回転可能に支持されている。また，中間リング１４５には，クランク１２８による送り量を調整するため長孔１３８が形成されている。従って，中間リング１４５は，クランク１２８を取り付けるための固定ボルト１３７が長孔１３８の適正な位置に固定するようにナット１４８で緊締されるように構成されている。
【００２５】
一方向クラッチ１２７としては，例えば，次のようなタイプを使用できる。一方向クラッチ１２７は，図４に示すように，駆動軸１０９に固定された内輪１４２，及び内輪１４２にスプリング１４４で支持されたカム１４３を介して取り付けられた外輪１４１から構成され，クラッチ解放した空転とクラッチ連結したかみ合いとの作用を果たす。即ち，外輪１４１が内輪１４２に対してＡ方向に回転すると，カム１４３は外輪１４１と内輪１４２とにかみ合って外輪１４１の回転が内輪１４２へ伝達される。また，外輪１４１が内輪１４２に対してＢ方向に回転すると，カム１４３は外輪１４１と内輪１４２とから解放され，外輪１４１の回転は内輪１４２へ伝達されず，内輪１４２は静止状態になる。この実施例では，一方向クラッチ１２７の外輪１４１に一体的に構成された中間リング１４５は，駆動軸１０９に軸受１４７を介して回転自在に取り付けられている。従って，クランク１２８による中間リング１４５の回転運動は，一方向クラッチ１２７の外輪１４１の回転運動となる。
【００２６】
次に，図７及び図８を参照して，この発明による溝付きストロー成形装置を組み込んだストロー製造装置の一実施例を説明する。このストロー製造装置は，上記溝付きストロー成形装置を組み込んだ点以外については，例えば，本出願人に係わる特願平８−２７５３５２号に開示されているものと同様であるので，ここでは概略的に説明する。
【００２７】
このストロー製造装置は，ストローの原料に添加物を添加して加熱溶解し，混練物を作る混練物製造工程部１，混練物の内部に圧縮空気を吹き込んで混練物から中空状成形部材を作成する押出し加工工程部２，中空状成形部材を冷却すると共にサイジングを施して所定の形状に成形してストロー用筒部材を作製するサイジング及び冷却工程部３，ストロー用筒部材を引取り且つ所定の長さに切断してストロー部材を作製する切断工程部４，作製されたストロー部材を姿勢整列させる姿勢整列工程部５，姿勢整列されたストロー部材に係止部を形成する係止部成形工程部５Ａ，ストロー部材に長手方向溝を形成する溝成形工程部６Ａ，及び姿勢整列されたストロー部材をケースに収納する収納工程部６から構成されている。
【００２８】
ストロー部材の原料としては，熱可塑性材料が使用されるが，その代表的な例として，ポリプロピレン等の原料が原料ストッカ７に貯蔵されている。原料ストッカ７内のＰＰペレットは，原料パイプ１２を介して真空ポンプ１０の作動によって吸い出されるようにして押出機１４の原料ホッパ９に自動的に投入される。原料ホッパ９の下部に設置されているシリンダ１５内にはスクリューコンベヤ１６が配置されている。機台１７上に設置された押出機１４のおけるスクリューコンベヤ１６は，モータ１８によって駆動される。原料ホッパ９からスクリューコンベヤ１６上に落下したＰＰペレットは，スクリューコンベヤ１６の駆動に伴い，シリンダ１５とスクリューコンベヤ１６とによって送り出される。
【００２９】
ストローの原料に対しては，例えば，ユーザーのニーズによりストローを着色するため，チタン系材料がポリプロピレンに対して添加される。原料ホッパ９の近傍には，着色用ペレット等の添加物を収容した添加物用ケースが設けられている。添加物用ケースから，着色用ペレットが，例えば，小型のスクリューコンベヤ上に落下してＰＰペレットと混合される。混合された両ペレットは，混練物製造装置としての押出機１４において，スクリューコンベヤ１６による供給の途上，更に混合が均一化されつつヒータによって加熱溶解される。溶解され且つ混練された混練物は，スクリューコンベヤ１６によって更に加圧を受けて前方のギヤポンプ２０に押し出される。
【００３０】
押出し加工工程部２において，成形ヘッド２２は，例えば，ネットブレーカ，その後流のダイス及びその内部に配置されたニップルを備えている。圧縮機や圧力タンク等からなる圧縮空気供給源２３から圧力調整器２４によって大気圧より僅かに高い圧力に調節された圧縮空気が，ニップルの中心に設けられたエアノズルから吐出される。ダイスとニップルとの間の筒状通路を供給される混練物は，成形ヘッド２２の環状開口から押し出されて，中空状成形部材２５となる。エアノズルから吐出された圧縮空気の圧力は中空状成形部材２５の内面に作用し，中空状成形部材２５は，内側から膨らんだ状態で中空体を保持したままサイジング及び冷却工程部３へ送られる。
【００３１】
成形ヘッド２２で成形された中空状成形部材２５は，サイジング及び冷却工程部３において引取ローラ２６で引き取られ，ガイドローラ２７で走行を案内される。サイジング及び冷却工程部３は，内部に冷却液，好ましくは冷却水が汲み置かれた冷却槽としての水槽２８を含んでおり，中空状成形部材２５は，冷却水の中を通過させられて冷却される。水槽２８は，全体がローラ２９によって機台３０に対して移動可能であり，押出機１４との位置関係が調節可能である。給水バルブ３１を適度に開いておくことにより，給水系３２から常に新しい冷却水が水槽２８に供給され，所定の水位以上の水は回収されて処理された後，給水系３２へと循環される。水槽２８内の冷却水は適正な水温に制御される。
【００３２】
サイジング装置３５は，内部に中空状成形部材２５の外形よりも大きな内径を有する通路を有している。機台３０の下部に設置された水封式の真空ポンプ３６から延びる吸引管３７から各分岐管３８がサイジング装置３５の内部通路に接続されている。各分岐管３８に設けられた負圧調節弁３９は，コントローラ４１によって内部通路に作用する負圧を調節している。サイジング装置３５の内部通路を進行する中空状成形部材２５の外面には負圧が作用するので，中空状成形部材２５は，外形寸法が通路の内径寸法にまで拡大するサイジングを受けて，ストロー用筒部材４０が作製されることになる。サイジング装置３５の内部通路と中空状成形部材２５の外表面との間には薄い水膜が形成され，中空状成形部材２５の走行を滑らかにしている。
【００３３】
サイジング処理が終了したストロー用筒部材４０は，水槽２８内を更に走行して，所定の硬度にまで冷却される。水槽２８の出口には，ストロー用筒部材４０の外表面に付着した水を取り除く水切り装置４２が設けられている。水切り装置４２は，圧縮機や圧力タンク等の圧縮空気供給源４３から供給され且つバルブ４４によって所定の圧力と流量に調整された空気を送気管４５を経てストロー用筒部材４０の外表面に吹き付けるものである。水切り装置４２には，ストロー用筒部材４０が余裕を持って通過できるように，ストロー用筒部材４０の外径よりも十分大きな内径を有する内部通路が形成されている。ストロー用筒部材４０の外表面に付着した水は，ストロー用筒部材４０の進行方向前方から後方に傾斜し且つ通路に交差する吹付け通路に送られた空気によって吹き飛ばされる。
【００３４】
次に，ストロー用筒部材４０は，切断工程部４に送られ，切断工程部４では，ストロー用筒部材４０は，３組の引取りローラ４６によって均一に引き取られる。引取りローラ４６に関連して走行ガイドが適宜配置されており，ストロー用筒部材４０の引取りローラ４６に対する案内を滑らかにしている。ストロー用筒部材４０の真円度を向上するため，ストロー用筒部材４０の走行路に沿って真円調整部４８が配置されている。次いで，ストロー用筒部材４０は，回転カッタ４９により所定長さに切断されて，ストロー部材５０が作製される。回転カッタ４９は，ストロー用筒部材４０の走行方向と平行な回転軸の周りに回転しており，外周に所定の個数の回転刃５１を備えている。回転カッタ４９の直前には，回転刃５１との間にストロー用筒部材４０を挟んで切断する固定刃が設けられている。回転カッタ４９がストロー用筒部材４０を切断する瞬間，ストロー用筒部材４０は回転刃５１と固定刃で拘束される。この瞬間もストロー用筒部材４０は引取りローラ４６によって送り続けられているが，ストロー用筒部材４０がその外径よりも余裕を持って構成されている走行ガイド４７の間隙内で若干屈曲することにより，ストロー用筒部材４０の送りの不整合が吸収される。
【００３５】
引取りローラ４６は機台５２の下部に設けられたモータ５３から適宜の伝動機構を介して回転駆動され，また，回転カッタ４９は同じくモータ５３から適宜の伝動機構及び変速比が可変な変速機５４を介して回転駆動される。ストロー用筒部材４０の走行速度と，回転カッタ４９の回転速度とを適宜組み合わせることにより，ストロー部材５０の製造速度と，その製造速度におけるストロー部材５０の長さを設定することができる。作製されたストロー部材５０は，キャッチローラ５５によって把持され，姿勢整列工程部５へ送られる。
【００３６】
キャッチローラ５５は，切断によって作製されたストロー部材５０に接触して，搬送コンベヤ５８に送り出すローラであり，図示の例のように上下に複数対のローラが互いに密に配置されている。キャッチローラ５５の周速をストロー用筒部材４０の引取り速度よりも速くして後続のストロー部材５０との干渉を防止している。キャッチローラ５５から送られたストロー部材５０は，ガイド板５７によって案内されて搬送コンベヤ５８に渡される。搬送コンベヤ５８は，突起付きの搬送ベルト５９と，搬送面上に多数の吸引孔を有し且つ負圧源に接続されている真空テーブル６０とから構成されている。搬送コンベヤ５８に渡されたストロー部材５０は，真空テーブル６０の吸引孔に吸い寄せられるので，ストロー部材５０の長さ方向が搬送コンベヤ５８の走行方向と直交するように，突起間の底部に平行に姿勢整列して着座して搬送される。搬送コンベヤ５８は，機台６１に設けられたモータ６２によって駆動される。
【００３７】
ストロー部材５０は，搬送コンベヤ５８から搬入側ドラム６７に転送されるが，搬送コンベヤ５８と搬入側ドラム６７との間には，搬送コンベヤ５８から繰り出されるストロー部材５０を一時待機させる待機ステーション６３が設けられている。待機ステーション６３は，一端が回動自在に支持された押さえ板６４，斜面６５，小コンベヤ６６で構成されている。待機ステーション６３では，搬送コンベヤ５８から繰り出されてきた相当の本数のストロー部材５０が蓄えられており，搬送コンベヤ５８と搬入側ドラム６７との間で搬送速度差が生じた場合でも，その速度差を吸収してストロー部材６０の搬送欠けや搬送詰まりが生じるのを防止している。
【００３８】
次に，この発明によるストロー製造装置において，ストロー部材５０をダブルストロー８の外管１３として構成する場合，即ち，ストロー部材５０を伸縮タイプのストローの外管として用いる場合，図９又は図１０に示すように，ストローの伸長時に内管が係止する係止部８７，９０を外管の所定位置に形成する必要がある。そこで，このストロー製造装置について，係止部成形装置７４の下流側に溝成形装置１００を組み込む場合について，図８を参照して説明する。
【００３９】
まず，この発明によるストロー製造装置において，ストロー部材５０に図９に示す係止部８７又は図１０に示す係止部９０を形成する係止部成形装置７４を組み込む場合には，該係止部成形装置７４を図１〜図６を参照して説明した溝付きストロー成形装置の上流側に組み込んだ実施例について説明する。
【００４０】
係止部成形装置７４を溝付きストロー成形装置の溝成形装置１００の上流側に組み込む場合には，待機ステーション６３の下方に搬入側ドラム６７を設置し，待機ステーション６３に蓄えられていたストロー部材５０を，搬入側ドラム６７のＵ形溝６８にストロー部材５０を順次に搬送し，次いで，搬入側ドラム６７から中間ドラム６９のＵ形溝７０にストロー部材５０を転送する。中間ドラム６９には，図９又は図１０に示す係止部成形装置７４を設け，係止部成形装置７４によってストロー部材５０に対して係止部８７又は９０を成形する。即ち，ストロー部材５０が中間ドラム６９によって搬送されている間に，中間ドラム６９に関連して設けられた係止部成形装置７４により，ストロー部材５０の所定箇所に部分的な係止部８７（図９）又は全周的な係止部９０（図１０）が加熱塑性変形で成形される。
【００４１】
ストロー部材５０に対する係止部成形装置７４については，例えば，本出願人が既に提案したものが適用できる。本発明には，例えば，特願平８−１４２３０５号に開示されたストロー部材５０の周囲に図９に示すように部分的に凹状係止部８７を成形する装置，又は，特願平８−１４２３０６号に開示されたストロー部材５０の周囲全周に凹状係止部９０を成形する装置が利用できる。係止部成形装置７４は，図９又は図１０に示すように，加熱装置８８を備えた内周型８２と加熱装置８８を備えた外周型８３との間に間隙８４が形成され，ピン８１，９１に支持されたストロー部材５０が間隙８４の入口８５から出口８６へ移動する。図９では，非回転状態のピン８１に支持されたストロー部材５０は回転しないで移動し，ストロー部材５０に部分的に係止部８７が形成される。また，図１０では，回転状態のピン９１に支持されたストロー部材５０は回転しつつ移動し，ストロー部材５０に全周的に係止部９０が形成される。
【００４２】
このストロー製造装置は，上記のように，ストロー部材５０に長手方向溝１０１及び係止部８７，９０を成形することができる。ストロー部材５０に係止部８７，９０を成形した後に，ストロー部材５０は中間ドラム６９の下流側に設置された待機ホッパ１５０に順次送り込まれる。即ち，中間ドラム６９は連続回転運動を行うのに対して，長手方向溝１０１を成形するためのバキュームドラム１０６は間欠回転運動であるので，それらの間の工程をスムースにするため，待機ホッパ１５０が設けられている。待機ホッパ１５０に順次送り込まれて蓄積されたストロー部材５０は，バキュームドラム１０６に順次送り込まれ，上記のように，ストロー部材５０に長手方向溝１０１が成形される。
【００４３】
次に，長手方向溝１０１が成形されたストロー部材５０は，バキュームドラム１０６の下流側に設置された搬出側ドラム７１に転送する。図８では，バキュームドラム１０６の下流には待機ホッパ１６０が設置されている。溝成形装置１０によって長手方向溝１０１が成形されたストロー部材５０は，待機ホッパ１６０に順次蓄積される。次いで，待機ホッパ１６０に順次蓄積されたストロー部材５０は，搬出側ドラム７１に順次送り込まれる。また，このストロー製造装置は，図示していないが，待機ホッパ１６０を設けることなく，バキュームドラム１０６の下流側に直接的に搬出側ドラム７１を設けることもできる。
【００４４】
搬出側ドラム７１のストロー保持部のＵ形溝７２に捉えられているストロー部材５０は，ケース７５に接続したホッパ７６の筒状入口７８に到達すると，固定のガイド７９板により案内されて進むときにＵ形溝７２から取り出され，強制的にホッパ７６内へ送り込まれる。ホッパ７６やケース７５内に既にストロー部材５０が堆積しているので，ストロー部材５０を送り込むには，堆積しているストロー部材５０の重量に抗して押し込む必要がある。従って，ストロー部材５０は，例えば，上方から投入する場合に見られるような空気抵抗等で姿勢を乱されるということがなく，ホッパ７６内に，次いでケース７５内へと送り込まれる。ストロー部材５０が互いに擦れ合うことによって静電気が発生し，ストロー部材５０がブリッジを形成することがある。ホッパ７６内には偏心ローラ７７が設けてあり，偏心ローラ７７が回転することによりストロー部材５０をかき回している。偏心ローラ７７のかき回し作用によって，ストロー部材５０のブリッジは，たとえ形成されたとしても直ちに破壊される。そこで，ストロー部材５０はケース７５内へスムーズに移動する。ケース７５はカートリッジ式になっており，ストロー部材５０で満たされたケース７５をホッパ７６から取り外して，例えば，次段の伸縮ストローの組立工程等に送ることができる。
【００４５】
又は，係止部成形装置７４を備えていないタイプのストロー製造装置に溝成形装置１００を組み込む場合には，図示していないが，例えば，待機ステーション６３を溝付きストロー成形装置におけるホッパ１０２として構成することによって達成できる。待機ステーション６３としてのホッパ１０２の下方にバキュームドラム１０６を設置すればよい。
【００４６】
或いは，溝成形装置１００をダブルストローの外管に係止部を成形する係止部成形装置７４の上流側に組み込む場合には，図示していないが，バキュームドラム１０６の下流側に中間ドラム６９を設置し，バキュームドラム１０６から繰り出されるストロー部材５０を，中間ドラム６９のＵ形溝７０にストロー部材５０を順次に搬送し，次いで，中間ドラム６９においてストロー部材５０に図９に示す係止部８７又は図１０に示す係止部９０を成形することができる。
【００４７】
【発明の効果】
この発明による溝付きストロー成形装置，及び該成形装置を組み込んだストロー製造装置は，以上のように構成されているので，熱可塑性樹脂を加熱溶融した混練物から押出機によって長尺の中空状成形部材を成形し，中空状成形部材に冷却とサイジングとを施し，その後にストロー用筒部材を切断することによって所定の寸法を有するストロー部材を作製し，次いで，ストロー部材に長手方向溝や係止部を成形することができ，作製したストロー部材に次段の処理を施すべくストローをケースに収納するという一連の工程が，自動的に連続して順次実行される。従って，本発明は，飲料用ストローを連続的に且つ大量に製造でき，人員の削減や製造コストの低減を達成でき，作業安全上，食品衛生上極めて好ましいシステムを提供することができ，更にユーザーや消費者から要求されるサイズを備えたストローを容易に且つ適正に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるストロー製造装置における溝付きストロー成形装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】図１の溝付きストロー成形装置を示す側面図である。
【図３】図１の溝付きストロー成形装置のバキュームドラムの駆動機構を示す側面図である。
【図４】バキュームドラムの駆動機構における一方向クラッチの作動機構を示す説明図である。
【図５】溝付きストロー成形装置によって長手方向の溝を形成したストロー部材の一実施例を示す平面図である。
【図６】溝付きストロー成形装置によって長手方向の溝を形成したストロー部材の別の実施例を示す平面図である。
【図７】この発明によるストロー製造装置の一実施例を示す正面図である。
【図８】図７のストロー製造装置の側面図である。
【図９】この発明によるストロー製造装置に組み込まれる係止部成形装置の一実施例を示す正面図である。
【図１０】この発明によるストロー製造装置に組み込まれる係止部成形装置の別の実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
１混練物製造工程部
７原料ストッカ
９原料ホッパ
１５シリンダ
１６スクリューコンベヤ
２５中空状成形部材
３５サイジング装置
４９回転カッタ
５０ストロー部材
７４係止部成形装置
８７，９０係止部
１００溝成形装置
１０１長手方向溝
１０６バキュームドラム
１１０押圧保持ベルト
１１３溝成形型
１１４加熱装置
１１５スプリング
１２０カム
１２７一方向クラッチ
１２８クランク
１３０回転駆動装置

Claims

順次に送り込まれた熱可塑性材料から成るストロー部材を受け入れるため回転軸方向に延びる周方向に所定の間隔で形成された溝を備えたバキュームドラム，前記バキュームドラムを間欠的に回転させる回転駆動装置，前記バキュームドラムの前記溝内に前記ストロー部材を静止保持すると共に前記バキュームドラムの回転に連れ回りする押圧保持ベルト，前記バキュームドラムの軸心に対して間欠的に往復動し且つ前記バキュームドラムの前記溝に保持されている前記ストロー部材に長手方向溝を成形する溝成形型を備えた溝成形装置，及び前記長手方向溝が成形された前記ストロー部材をバキュームに抗して前記バキュームドラムの前記溝から取り出すストロー送り出し手段，から成る溝付きストロー成形装置。
前記回転駆動装置はクランク機構と一方向クラッチによって前記バキュームドラムを間欠回転駆動することから成る請求項１に記載の溝付きストロー成形装置。
前記溝成形装置の前記溝成形型は加熱ヒータによって加熱され，前記バキュームドラムの停止状態の時に前記溝成形型が前記ストロー部材を押圧して前記ストロー部材を加熱塑性変形して前記長手方向溝を成形することから成る請求項１又は２に記載の溝付きストロー成形装置。
前記溝成形装置の前記溝成形型は，カム機構によって前記ストロー部材へ押圧され，スプリングのばね力で元の位置へ復帰することから成る請求項１〜３のいずれか１項に記載の溝付きストロー成形装置。
原料ストッカの熱可塑性材料の原料が投入される原料ホッパ内の前記原料に対して添加物を添加してそれらを加熱溶解して混練物を作る混練物製造装置，前記混練物を送り出すためスクリューコンベヤを設けたシリンダ，前記シリンダ内の前記混練物内に配置された圧縮空気を吹き出して前記混練物を中空状成形部材に形成するエアノズル，前記シリンダから送り出された前記中空状成形部材を冷却すると共にサイジングを施して所定の形状のストロー用筒部材に成形するサイジング装置，前記ストロー用筒部材を所定の長さのストロー部材に切断する回転カッタ，順次に繰り出される前記ストロー部材をエアにより吸着搬送して姿勢整列して送り出す搬送手段，前記搬送手段によって送り出された前記ストロー部材を保持し且つ間欠回転駆動されるバキュームドラム，及び前記バキュームドラムの軸心に対して間欠的に往復動し且つ前記バキュームドラムに保持された前記ストロー部材に長手方向溝を成形する溝成形型を備えた溝成形装置，から成るストロー製造装置。
前記搬送手段で姿勢整列されて搬送中の前記ストロー部材に長手方向に交差する係止部を前記ストロー部材の全周又は部分的に成形する係止部成形装置が設けられている請求項５に記載のストロー製造装置。
前記溝成形装置は，前記係止部成形装置の上流側又は下流側に設けられている請求項６に記載のストロー製造装置。