JP3831823B2 - カップ状容器の供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カップ状容器、とくに、胴壁に、その軸中心に関して角αの回転対称である横断面非円形ないし非円弧状異形部を有し、上下の容器の異形部の回転位相が合致していると、上下の容器が重なり合ってともに回転するが、その位相がずれていると、上下の容器が重なり合わないでともに回転しないカップ状容器を、例えば、充填機に供給する供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の供給装置としては、複数のカップ状容器を、その自重による落下を自由とするとももに、胴壁軸中心まわりの回転を自由とするように積み重ね状態に収容するマガジンと、マガジン内の容器をその最下位のものから順次１つずつ取出す取出手段とを備えているものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記供給装置のマガジン内において、上下の容器が重なり合っている場合と、重なり合わない場合とでは、上下の容器の間隔が相違している。このように、上下の間隔が相違している容器をマガジンから取出手段によって取り出そうとすると、容器が破損する等の問題が発生し、容器を安定供給することができなかった。
【０００４】
この発明の目的は、マガジンから容器を破損させることなく取り出すことができ、容器を安定供給することのできるカップ状容器供給装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明によるカップ状容器の供給装置は、胴壁に、その軸中心に関して角αの回転対称である横断面非円形状ないし非円弧状異形部を有し、上下の容器の異形部の回転位相が合致していると、上下の容器が重なり合ってともに回転するが、その位相がずれていると、上下の容器が重なり合わないでともに回転しないカップ状容器の供給装置であって、複数の容器を、その自重による落下を自由とするとももに、胴壁軸中心まわりの回転を自由とするように積み重ね状態に収容するマガジンと、マガジン内の容器をその最下位のものから順次１つずつ取出す取出手段とを備えているカップ状容器の供給装置において、マガジンの上下端間に回転ステーションが設けられ、回転ステーションに位置させられた容器を、少なくとも１サイクル中に角α以上回転させる回転手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
この発明によるカップ状容器の供給装置では、マガジンの上下端間に回転ステーションが設けられ、回転ステーションに位置させられた容器を角α以上回転させる回転手段を備えているから、回転ステーションで容器が回転させられると、同容器の上方の容器のうち、同容器の異形部の位相と合致する異形部を有する容器は同容器とともに回転させられ、同容器の異形部の位相とずれた異形部を有する容器は同容器とももに回転させられないことにより、回転させられる容器と回転させられない容器との異形部の位相が合致させられ、回転させられる容器に対して回転させられない容器が落下して重なり合わされ、その結果、マガジン内の全ての容器が重なり合わされて、全ての容器の間隔が一定になる。
【０００７】
したがって、マガジンから容器を取出手段によって取り出す場合、容器が破損する等の心配がなく、容器を安定供給することができる。
【０００８】
さらに、マガジンが、容器の外周の複数箇所にそれぞれそわされる複数のガイトロッドを有しており、回転手段が、回転ステーションにおいて容器を挟んでその両側に配置されている一対の接触部材と、両接触部材を互いに接近・離隔させる前後方向およびこれと直交する左右方向に移動させる駆動手段とを有しており、駆動手段により、両接触部材がガイドロッドの対応する隣り合うもの同士間において容器の外周と接触させられるように接近させられかつその状態で互いに左右反対方向に移動させられるようになされていると、ガイドロッドにそわされながら容器が回転させられるから、容器を安定姿勢で回転させることができる。
【０００９】
また、駆動手段が、両接触部材がそれぞれ取付けられたピストンロッドを有する一対の前後動流体圧シリンダと、両前後動流体圧シリンダがそれぞれ取付けられている一対の左右動体と、両左右動体がそれぞれ取付けられたピストンロッドを有する一対の左右動流体圧シリンダとを備えていると、シンプルなメカニズムによって接触部材を駆動することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【００１１】
図５を参照すると、容器11は、ポリプロピレンのような硬質合成樹脂によってカップ状に一体成形されたもので、胴壁12および底壁13よりなる。胴壁12の上端にはフランジ14が設けられている。底壁13の外周縁部にはスカート15が設けられている。
【００１２】
胴壁12は、横断面円形である上円形部16および横断面円形でない下異形部17よりなる。図６に詳しく示すように、異形部17は、連続して蛇行状に連なる６つの横断面円弧状内方突出部18よりなる。円形部16の下端と隣り合う内方突出部18の上端間には水平段部19が設けられている。６つの内方突出部18は、異形部17を周方向に６等分する箇所に位置している。したがって、異形部17は、胴壁軸中心Ｃに関して角αの回転対称となっている。α＝６０°である。
【００１３】
図７の右半分に示すように、上下の容器11の内方突出部18の回転位相が合致している場合、両容器11の異形部17同しがはまり合って、上下の容器11は重なり合っている。この場合、両容器11のスタック状態は正常であり、両容器11のフランジ14間の間隔はＣ1 である。図７の左半分に示すように、上下の容器11の内方突出部18の回転位相がずれている場合、両容器11の異形部17同しがはまり合うことなく、下容器11の内方突出部18の上端に、上容器11の内方突出部18の隣り合うもの同し間の部分の下端が当接して、上下の容器11は重なり合っていない。この場合、両容器11のスタック状態は異常であり、両容器11のフランジ14間の間隔をＣ2 とすると、Ｃ1 ＜Ｃ2 である。
【００１４】
図７の左半分に示す状態で上下の容器11を相対的に所要角度回転させると、図７の右半分に示す状態となるが、その場合の回転角度は、６０°以下である。
【００１５】
図１は、容器搬送経路の始端付近を示すものであり、そこには容器回転ステーションＲおよび容器供給ステーションＦが上下に設けられている。
【００１６】
容器供給装置は、容器供給ステーションＦを経由して前向き（図１矢印）にのびている容器搬送コンベヤ21と、容器回転ステーションＲから容器供給ステーションＦにかけて配置されかつ多数の容器11をスタック状態に収容しているマガジン22と、マガジン22の下端から容器を１つずつ取り出す取出装置23と、マガジン22内の容器11のスタック状態を正常化するために回転ステーションにおいて容器11を回転させる回転装置24とを備えている。
【００１７】
容器搬送コンベヤ21は、スラットコンベヤであって、左右一対のエンドレスチェーン31と、これらに渡し止められた多数のスラット32と、スラット32が供給ステーションＦで順次停止させられるようにチェーン31を間欠的に駆動する図示しない手段とを備えている。スラット32の長さ方向には４つの円形容器保持孔33があけられている。
【００１８】
マガジン22は、供給ステーションＦで停止させられたスラット32と相対するように配置されかつ図示しないフレームに支持されている水平支持板41を有している。支持板41には、同スラット32の容器保持孔33と同心状に４つの容器挿通孔42が設けられている。各容器挿通孔42の周面を等分するところには４つの垂直ガイドロッド43がそれぞれ高さの中程で固着されている。４列にスタックされた容器11が、各列毎に、そのフランジ外周縁部を４つのガイドロッド43にそわせながら自重によって落下するようになっている。
【００１９】
ガイドロッド43の下端からやや上方レベルに、スラット32の長さとほぼ同じ長さの左右方向にのびた前後一対の帯状下開閉板51および上開閉板52が配置されている。下開閉板51の左右両端部は、前後方向にのびた水平下ガイドレール53に支持されている。上開閉板52もまた同じように上ガイドレール54に支持されている。下開閉板51の長さの中程には一対の対向状に配置された下流体圧シリンダ55のピストンロッドが、上開閉板52の長さの中程には一対の対向状に配置された上流体圧シリンダ56のピストンロッドがそれぞれ連結されている。下開閉板の対向縁部には前後４対の下爪57が対をなすもの同しで相対するように設けられている。上開閉板にも前後４対の上爪58が同じように設けられている。
【００２０】
下流体圧シリンダ55のピストンロッドを突出させると、下爪57が閉じ、同ロッドを退入させると、下爪57が開かれる。同じように、上流体圧シリンダ56のピストンロッドを突出させると、上爪58が閉じ、同ロッドを退入させると、上爪58が開かれる。
【００２１】
閉じた前後の下爪57によって、マガジン22内の最下位の容器11のフランジ14が受けられ、閉じた前後の上爪58によって、同最下位から１つ上位の容器11のフランジ14が受けられるようになっている。
【００２２】
取出装置23は、供給ステーションＦで停止させられたスラット32の４つの容器保持孔33をそれぞれ挿通して昇降させられるように配されている４つの垂直ロッド61と、これらロッド61の上端に設けられている４つの上向き吸着部材62とを備えている。
【００２３】
回転装置24は、支持板41上の前後両縁右端寄りに左向きに取付けられている前後一対の左右動流体圧シリンダ71と、両左右動流体圧シリンダ71のピストンロッドにそれぞれ連結されかつガイドロッド43の列を挟んでその前後両側をのびている前後一対の帯板状左右動体72と、両左右動体72の長さの中程に相対するように取付けられている前後一対の前後動流体圧シリンダ73と、両前後動流体圧シリンダ73のピストンロッドに連結板74を介して対をなすもの同しで相対するように取付けられている前後４対のゴム製直方体状接触部材75とを備えている。
【００２４】
両左右動流体圧シリンダ71のピストンロッドを突出させると、両左右動体72が左動し、同ピストンロッドを退入させると、両左右動体72が右動する。両前後動流体圧シリンダ73のピストンロッドを突出させると、前後の接触部材75が接近させられ、同ピストンロッドを退入させると、前後の接触部材75が離隔させられる。
【００２５】
つぎに、容器供給動作を説明する。いま、前後の下爪57は閉じ、上爪58は開いており、マガジン22内の最下位の容器11は下爪57によって受けられている。また、吸着部材62はその昇降ストロークの下限で待機させられている。
【００２６】
この状態で、供給ステーションＦにスラット32の１つが搬入停止させられると、吸着部材62が上昇させられて吸着部材62がマガジン22内の最下位の容器11の底部を吸着する。ついで、前後の上爪58が閉じ、下爪57が開くと、吸着部材62が容器11を吸着したまま下降させられ、スラット32の容器保持孔33に容器11が挿入されると、吸着部材62の吸着が解除され、容器保持孔33に容器11が保持される。
【００２７】
つぎに、コンベヤ21が１ピッチ駆動され、容器11を保持したスラット32が供給ステーションＦから搬出され、つぎに容器11を保持すべきスラット32が供給ステーションＦに搬入されるが、この間に、回転装置24による容器スタック状態正常化動作が行われる。
【００２８】
この動作に際し、前後の左右動体72のうち、前左右動体72はその左右動ストロークの左限に位置し、後左右動体72はその左右動ストロークの右限に位置し、前後の接触部材75は離隔させられている。また、回転ステーションＲにおいて回転装置24によって回転が与えられる容器11、すなわち、マガジン22内の高さの中程の容器11より下方の容器11は、前回までのサイクルにおいて、以下に説明する回転動作によってスタック状態正常化動作が行われた後であり、同容器11の全ては既に重なり合わされている。
【００２９】
まず、前後の接触部材75が接近させられて、前接触部材75が対応する容器11のフランジ14外周縁の前側左寄りの部分に、後接触部材75が同フランジ14外周縁の後側右寄りの部分にそれぞれ接触させられる（図２参照）。両接触部材75が容器11と接触させられた状態で、前左右動体72が右動させられ、後左右動体72が左動させられると、前後の左右動体72とともに、前接触部材75が右動し、後接触部材75が左動して、これら両接触部材75と接触させられた容器11には平面より見て時計方向の回転が与えられる。
【００３０】
回転が与えられた容器11は、これの上方に順次重なり合わされている容器11とともに回転する。マガジン22内の全ての容器11が重なり合わされていると、全ての容器11が一斉に回転させられるが、図１に示すように、マガジン22内上部の一部の容器11が重なり合わされていないと、これらの容器11のガイドロッド43に対する摺動抵抗が回転させられる容器11からの回転伝達力よりも大きいため、重なり合わされていない部分の容器11は回転させられない。
【００３１】
回転させられる容器11と回転させられない容器11では異形部17の位相がずれているが、回転させられる容器11がその位相のずれの分だけ回転させられると、両者の位相が合致させられる。そうすると、回転させられない容器11は自重によって落下し、その下方の容器11に重ね合わされる。マガジン22内における位相のずれが複数箇所ある場合、容器11の回転動作が繰り返し行われ、マガジン22内の容器11は回転ステーションＲに至るまでに、全て重ね合わされる。
【００３２】
容器11の回転動作が完了すると、前後の接触部材75が離隔させられ、つづいて、前左右動体72が左動させられ、後左右動体72が右動させられ、これにより、回転装置の１サイクルの動作が完了する。
【００３３】
１サイクルの動作で容器に与えられる回転は、６０度以上であってもよいが、隣り合うガイドロッド43の間隔によって規制されることにより、接触部材75のストロークが大きくとれない場合、接触部材75の２サイクル以上の動作によって容器の重ね合わせに必要な角度だけ容器を回転させるようにしてもよい。
【００３４】
また、容器の形状としては、上記実施例で示したもの以外に、例えば、異形部の横断面が多角形のようなものであってもよいし、楕円のようなものであってもよい。
【００３５】
【発明の効果】
この発明によれば、マガジン内の容器の間隔を一定にすることができるから、マガジンから容器を取出手段によって取り出す場合、容器が破損する等の心配がなく、容器を安定供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による容器供給装置の斜視図である。
【図２】同装置の平面図である。
【図３】図２のIII ーIII 線にそう垂直横断面図である。
【図４】図２のIVーIV線にそう垂直縦断面図である。
【図５】同装置によって供給される容器の斜視図である。
【図６】同容器の平面図である。
【図７】同容器のスタック状態を示す垂直断面図である。
【符号の説明】
11 容器
12 胴壁
17 異形部
22 マガジン
23 取出装置
24 回転装置
43 ガイドロッド
71 左右動シリンダ
72 左右動体
73 前後動シリンダ
75 接触部材

Claims (3)

1. 胴壁12に、その軸中心に関して角αの回転対称である横断面非円形状ないし非円弧状異形部17を有し、上下の容器11の異形部17の回転位相が合致していると、上下の容器11が重なり合ってともに回転するが、その位相がずれていると、上下の容器11が重なり合わないでともに回転しないカップ状容器11の供給装置であって、
   複数の容器11を、その自重による落下を自由とするとともに、胴壁軸中心Ｃまわりの回転を自由とするように積み重ね状態に収容するマガジン22と、
   マガジン22内の容器11をその最下位のものから順次１つずつ取出す取出手段23と、
   を備えているカップ状容器の供給装置において、
   マガジン 22 が、容器 11 の外周の複数箇所にそれぞれそわされる複数のガイドロッド 43 を有しており、
   マガジン22の上下端間に回転ステーションＲが設けられ、回転ステーションＲに位置させられた容器11を、少なくとも１サイクル中に角α以上回転させる回転手段24を備えており、マガジン 22 に収容した容器 11 のガイドロッド 43 に対する摺動抵抗が回転手段 24 によって回転させられる容器 11 からの回転伝達力よりも大であることを特徴とするカップ状容器の供給装置。
2. 回転手段 24 が、回転ステーションＲにおいて容器11を挟んでその両側に配置されている一対の接触部材75と、両接触部材75を互いに接近・離隔させる前後方向およびこれと直交する左右方向に移動させる駆動手段とを有しており、駆動手段により、両接触部材75がガイドロッド43の対応する隣り合うもの同士間において容器11の外周と接触させられるように接近させられかつその状態で互いに左右反対方向に移動させられるようになされている請求項１記載のカップ状容器の供給装置。
3. 駆動手段が、両接触部材75がそれぞれ取付けられたピストンロッドを有する一対の前後動流体圧シリンダ73と、両前後動流体圧シリンダ73がそれぞれ取付けられている一対の左右動体72と、両左右動体72がそれぞれ取付けられたピストンロッドを有する一対の左右動流体圧シリンダ71とを備えている請求項２記載のカップ状容器の供給装置。

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