JP3904125B2 - キャッパ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明はキャッパに関し、より詳しくは、容器の上端口部にキャップを螺合するキャッピングヘッドの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、キャッパとして、容器にキャップを取り付ける複数のキャッピングヘッドを備え、上記キャッピングヘッドは、キャップを着脱自在に保持するチャックと、駆動源に連動して回転されるスピンドルと、上記スピンドルが回転された際のトルクをチャックに伝達する動力伝達手段とを備えたものは知られている。
従来では、上記動力伝達手段としてマグネットクラッチを用いており、従動側の負荷が所定値以上となったら、駆動側のみが回転して従動側は停止することにより、従動側に連動したチャックにトルクを伝達しないようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように、従来では動力伝達手段としてマグネットクラッチを用いていたので、次のような欠点が指摘されていた。つまり、動力伝達手段として摩擦式クラッチを用いた場合には、摩擦板にすべりが生じた後に両摩擦板を離隔させれば、従動側のチャックにトルクが伝達されるようなことはない。これに対して、上述したような動力伝達手段としてマグネットクラッチを用いていた従来のものでは、従動側の負荷が所定値以上となると従動側のチャックへのトルクの伝達は規制されるが、磁力を遮断することは出来ないために、チャックへのトルクの伝達を完全に阻止することは出来ない。そのため、従来では、チャックによってキャップを保持する際および容器へのキャップの取り付け終了後に、チャックがキャップから離隔する際には、駆動源側のトルクがチャックに伝達されていたものである。
したがって、従来では、チャックがキャップを保持する際には、チャックが回転している状態でキャップを保持することになり、また、容器へのキャップの取り付け終了後にチャックがキャップから離隔する際には、チャックが回転している状態でキャップから離隔することになる。このように、従来では、チャックがキャップを保持する際およびキャップから離隔する際に、チャックが回転することともなって該チャックとキャップとが摺動し、それらの摺動箇所が損傷するという欠点があった。
しかも、チャックによってキャップを保持する際にチャックが回転しているために、チャックによってキャップが確実に保持されない場合があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
このような事情に鑑み、本発明は、上述したキャッパにおいて、
上記動力伝達手段を、従動側の部材へ伝達するトルクが所定値以上となったら、従動側の部材へのトルクの伝達を規制するようにしたマグネットクラッチからなる第1クラッチと、駆動側のトルクを従動側の部材に伝達する接続状態と駆動側のトルクを従動側の部材に伝達しない遮断状態とに切り換え可能な第2クラッチとから構成し、さらに、上記第2クラッチを接続状態と遮断状態とに切り換える切り換え制御手段を設け、該切り換え制御手段は、チャックが供給位置においてキャップを保持する以前に第2クラッチを遮断状態に切り換えるとともに、チャックが供給位置を通過して螺合ゾーンに移動すると第2クラッチを接続状態に切り換え、さらに螺合ゾーンにおいてチャックに保持したキャップが容器に取り付けられたら、第2クラッチを遮断状態に切り換えるように構成したものである。
【0005】
【作用】
このような構成によれば、回転していない状態のチャックによってキャップを確実に保持することできる。また、チャックをキャップから離隔させる時には、チャックが回転されないので、該チャックとキャップとが摺動することはない。
このように、キャップをチャックで保持する際、および容器に取り付けられたキャップからチャックが離隔する際に、キャップとチャックとが摺動しないので、それらが損傷することを防止することができる。
【0006】
【実施例】
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図1において1は回転式のキャッパであり、このキャッパ1は時計方向(矢印方向)に連続的に回転される回転体2を備えている。
回転体2の上方外周部には、円周方向等間隔位置に図2に示したキャッピングヘッド3をそれぞれ配設してあり、また、回転体2における各キャッピングヘッド3の下方側には、容器4を載置する図示しない載置台を設けている。これら各載置台には、容器4を把持する図示しないクランプ手段を配設している。
回転体2の隣接位置には従来公知の供給スターホイール5および排出スターホイール6を配置してあり、供給スターホイール5における上方外周部には、従来公知のキャップ供給機構7を一体に設けている。
供給位置Aにおいて供給スターホイール5から回転体2の載置台に順次容器4が供給されるとともに、供給位置Aにおいてキャップ供給機構7が保持する図示しないキャップが各キャッピングヘッド3によって保持されて取り出されるようになっている。つまり、供給位置Aにおいて載置台上に容器4が順次供給されるとともに、その上方側のキャッピングヘッド3によって図示しないキャップが順次保持される。
回転体2の回転に伴って載置台上の容器4とキャップを保持したキャッピングヘッド3が螺合ゾーンBに移送されると、キャッピングヘッド3が下降されるとともに時計方向に回転されるので、それに保持したキャップが容器4の上端口部に螺合されるようになっている。螺合ゾーンBの終りの位置B’では、キャッピングヘッド3が上昇されるので、容器4の上端に螺合されたキャップからキャッピングヘッド3が離隔して元の上昇位置に復帰する。
このようにして、キャップが取り付けられた容器4は、排出位置Cにおいて載置台上から排出スターホイール6によって排出されるようになっている。
【0007】
しかして、本実施例はキャッピングヘッド3を改良することによって、キャップとチャック12との摺動を防止し、それらの損傷を防止するようにしたものである。
すなわち、図2に示すように、本実施例のキャッピングヘッド3は、回転体2の外周部に回転自在に設けた円筒状のスピンドル11と、キャッピングヘッド3の最下方に位置してキャップ8を着脱自在に保持する従来公知のチャック12と、スピンドル11が回転された際のトルクをチャック12に伝達する動力伝達手段13を備えている。
本実施例では、動力伝達手段13を、スピンドル11に連動させた上方側の第1クラッチ14と、この第1クラッチ14の下方に連設されてチャック12と連動する第2クラッチ15とによって構成している。後述するが、第2クラッチ15は、切り換え制御手段45によって、トルクをチャック12に伝達する接続状態とトルクをチャック12に伝達しない図示遮断状態とに切り換えることができるようになっている。
【0008】
スピンドル11は、上記回転体2の外周部に回転自在に支持してあり、このスピンドル11の上方外周部にはピニオン16を嵌着してあり、このピニオン16は、固定して設けた太陽ギヤ17に噛合させている。スピンドル11の上方外周部には図示しないカムフォロワを回転自在に取り付けてあり、このカムフォロワを図示しない環状カムのカム面に載置している。このように構成しているので、回転体2が矢印方向に回転することに伴って、スピンドル11が時計方向に回転(自転)されるとともに、所定の移動位置においてキャッピングヘッド3が昇降されるようになっている。
次に、第1クラッチ14は、従来公知のマグネットクラッチから構成している。すなわち、第1クラッチ14は、上記スピンドル11の下端部に連結した概略筒状のハウジング18と、上端部がハウジング18の軸部を貫通してスピンドル11の内部空間まで挿入されるパイプ21とを備えている。パイプ21は、上端内周部に栓19を嵌着してあり、また、このパイプ21は、複数のベアリング22を介してハウジング18に回転自在に軸支している。
パイプ21の外周部の2箇所には、環状のヒステリシス部材23を取り付けてあり、他方、これらヒステリシス部材23の上下近接位置となるハウジング18側の段部端面には、環状の永久磁石24をそれぞれ取り付けている。これにより、各ヒステリシス部材23は上下位置の永久磁石24の磁力によって吸引されている。
そして、回転体2が回転されることに伴って、スピンドル11が図1における時計方向に回転されると、それに連結した第1クラッチ14のハウジング18も回転される。このようにハウジング18が自転されると、ヒステリシス部材23と永久磁石24とが吸引しあう磁力によって、パイプ21も時計方向に回転される。なお、スピンドル11が回転された際にパイプ21に伝達されるトルクは、各ヒステリシス部材23の上下位置の永久磁石24の磁力と位相によって決まり、各ヒステリシス部材23を通過する磁束の数によって決定される。
このようにスピンドル11が回転されると、第1クラッチ14のパイプ21も回転されて、スピンドル11のトルクをパイプ21に伝達するが、パイプ21側の負荷が所定値以上となると、パイプ21とハウジング18とが相対回転して、スピンドル11のトルクが従動側となるパイプ21へ伝達されないように構成されている。このように、マグネットクラッチからなる第1クラッチ14は、パイプ21側の負荷が所定値以上となると、つまり、スピンドル11からパイプ21側へ伝達されるべきトルクが所定値以上となると、パイプ21側へトルクを伝達しないような構成となっている。このようなマグネットクラッチからなる第1クラッチ14の構成は、従来公知である(例えば特開平8−244887号公報)。なお、マグネットクラッチからなる第1クラッチ14の構成としては、上記各ヒステリシス部材23の代わりに永久磁石を採用した同期回転タイプのものであっても良い。
【0009】
次に、本実施例の第2クラッチ15は、概略筒状のハウジング25と、このハウジング25を貫通させた回転軸26と、ハウジング25の内部に収納した上下一対の係合部材27,28を備えている。回転軸26の下端部にチャック12を連結している。
回転軸26は、第1クラッチ14のパイプ21に下方側から摺動自在、かつ回転自在に嵌合してあり、回転軸26の上端となる拡径部は、パイプ21の上方側の大径孔21A内で昇降できるようになっている。この大径孔21Aの下端部となる段部に、回転軸26の上端となる拡径部26aが載置されることにより、パイプ21に対して回転軸26が下降端に位置し、これにより、回転軸26の下端部に連結したチャック12も、図2に示す下降端に位置するようになっている。パイプ21における大径孔21A内にはばね31を弾装してあり、これによって、回転軸26を常時下方に付勢している。
上記パイプ21の下端部は、ハウジング25の上方内周部に上方側から挿入してあり、このパイプ21とハウジング25とにわたってベアリング32を設けている。これにより、パイプ21は、ハウジング25に対して回転自在に軸支されている。そして、ハウジング25内に位置するパイプ21の下端外周部に、環状の係合部材27を嵌着している。この係合部材27の下方外周部に、下方を向けた歯部27aを形成している。パイプ21が回転されると、係合部材27も一体となって回転されるようになっている。
【0010】
一方、下方側の係合部材28は、上方側が拡径する段付筒状に形成してあり、この係合部材28の内周部に、上記回転軸26を摺動自在に貫通させている。係合部材28の内周部には、軸方向(上下方向)に沿ったキー溝28aを形成してあり、回転軸26に取り付けたキー部材33を、キー溝28aに係合させている。これにより、係合部材28は、回転軸26と一体となって回転する一方、回転軸26に対して軸方向(上下方向)に移動することができる。係合部材28の上端外周部には、歯部28bを形成してあり、この歯部28bを上方側の係合部材27の歯部27aに対して近接下方位置で対向させている。係合部材27の下端部と係合部材28の上端部とにわたっては、ばね29を弾装してあり、これによって、係合部材28の歯部28bは係合部材27の歯部27aに対して下方側にむけて常時付勢されている。
後に詳述するが、係合部材28の歯部28bが係合部材27の歯部27aと噛合していない図2に示す遮断状態にある時には、パイプ21側のトルクは係合部材28および回転軸26に伝達されることはない。これに対して、係合部材28が上昇されて、その歯部28bが係合部材27の歯部27aと噛合する接続状態に位置すると、パイプ21側のトルクが係合部材28および回転軸26に伝達されるようになっている。
上記係合部材28における下方側の小径部28cを囲繞して、段付筒状の支持部材34を配置してあり、この支持部材34の外周部は、ハウジング25内周部の段付孔25Aに摺動自在に上方側から嵌合している。そして、支持部材34における上方側の大径部の内周と係合部材28における下方側の小径部28cとにわたってベアリング35を取り付けている。係合部材28はベアリング35を介して支持部材34に回転自在に支持されている。
【0011】
支持部材34における大径部の外周面とそれを摺動自在に嵌合したハウジング25の段付孔25Aとの間はシール部材36によって気密を保持してあり、また、支持部材34における下方側の小径部の外周面とそれを嵌合したハウジング25の段付孔25Aとの間はシール部材37によって気密を保持している。
さらに、本実施例では、支持部材34における外周部の段部端面とそれに対向するハウジング25の内周部の段部端面との間に圧力室38を区画形成している。この圧力室38は、ハウジング25に形成した通路41と、それに接続した導管42を介して図示しない圧縮空気の供給源に連通させている。
導管42の途中には、電磁弁43を設けてあり、この電磁弁43は、制御装置44によって作動を制御されるようになっている。制御装置44が電磁弁43を作動させると、上記圧力室38内に圧縮空気が供給されるので、支持部材34、ベアリング35、係合部材28がハウジング25および回転軸26に対して上昇される。これにより、係合部材28の歯部28bが係合部材27の歯部27aと噛合して接続状態に位置するので、パイプ21側のトルクが回転軸26およびそれに取り付けたチャック12に伝達されるようになっている。
他方、制御装置44が電磁弁43の作動を停止させると、圧力室38から圧縮空気が排出されて圧力室38内が大気圧に戻るので、支持部材34、ベアリング35、係合部材28は、ばね29の弾撥力によってハウジング25および回転軸26に対して下降されて、図2に示す遮断状態に復帰する。この遮断状態においては、係合部材28の歯部28bは係合部材27の歯部27aから離隔するので、パイプ21のトルクが回転軸26およびチャック12に伝達されないようになっている。
本実施例では、圧力室38、通路41、導管42、電磁弁43および制御装置44によって切り換え制御手段45を構成してあり、上述したように、この切り換え制御手段45によって、第2クラッチの係合部材28を上方側の接続状態と下方側の遮断状態とに交互に移動させることができる。
【0012】
上記制御装置44は、回転体2の回転に伴って容器4を載置した載置台およびキャップを保持したキャッピングヘッド3が、図1の螺合ゾーンBに移動した位置Dで電磁弁43を作動させて、第2クラッチ15を接続状態に位置させる。また、制御装置44は、容器4を載置した載置台およびキャッピングヘッド3が、螺合ゾーンB内を移動してキャップが完全に容器4の上端口部に螺合された位置Eを通過した後に、螺合ゾーンBの終わりの位置B’で電磁弁43の作動を停止させて、上記第2クラッチ15を遮断状態に位置させるようになっている。
したがって、螺合ゾーンBの終わりの位置B’から時計回りで螺合ゾーンBの始まりの位置Dに至る領域では、上記第2クラッチ15は遮断状態にあり、他方、位置Dから時計回りで螺合ゾーンBの終わりの位置B’に至る螺合ゾーンBの領域では上記第2クラッチ15は接続状態にある。
なお、上述した制御装置44によって電磁弁43の作動を制御して圧力室38内に圧縮空気を給排する代わりに、次のような構成であっても良い。すなわち、回転体2が回転することに伴うキャッピングヘッド3の移動位置に応じて、カム機構を用いて導管に設けた開閉弁を作動させることにより、圧力室38内に圧縮空気を給排するように構成しても良い。
次に、第2クラッチ15の回転軸26の下端部には、従来公知のエア式のチャック12を取り付けている。このチャック12は、下端部にキャップ8を着脱自在に保持する保持部12Aを備えている。回転軸26に形成した通路26Aと、それに接続したハウジング25の通路25B、およびそれに接続した導管46を介して、チャック12に圧縮空気が供給されると、上記保持部12Aが縮径されてキャップ8を保持できるようになっている。他方、チャック12への圧縮空気の供給を停止すると、保持部12Aが拡径してキャップ8の保持状態を開放するようになっている。なお、チャック12の構成としては、例えば特開平8−244887号公報等で公知なので詳細な説明は省略する。
本実施例では、キャッピングヘッド3のチャック12は、キャッピングヘッド3が供給位置Aまで移動し、かつ下降されると、圧縮空気が供給されるようになっている。この後、キャッピングヘッド3は、供給位置Aから螺合ゾーンB内に移動すると、キャッピングヘッド3が下降端まで下降されるので、チャック12に保持したキャップ8が下方側の容器の上端口部に被さるようになっている。そして、この状態において、チャック12が回転されるので、キャップ8が容器の上端口部に螺合されるようになっている。この間、継続してチャック12に圧縮空気が供給されているが、螺合終了の位置Eの隣接下流側となる螺合ゾーンBの終わりの位置B’では、チャック12への圧縮空気の供給が停止され、かつキャッピングヘッド3が上昇端位置まで上昇される。これにより、キャッピングヘッド3は、上昇端位置に復帰し、チャック12はキャップ8から離隔し、その後、キャッピングを終えた容器4は排出位置Cから排出スターホイール6によって排出される。キャッピングヘッド3が供給位置Aまで移動する間は、チャック12には圧縮空気は供給されず、かつ上昇位置にある。
【0013】
(作動説明)
以上のように構成したキャッピングヘッド3の作動を説明する。先ず、回転体2の時計方向の回転に伴ってキャッピングヘッド3およびその下方側の載置台が供給位置Aに移動すると、供給スターホイール5から回転体2の載置台に順次容器4が供給される。また、これと同時に、キャッピングヘッド3が下降された後、キャッピングヘッド3に圧縮空気が供給されるので、キャップ供給機構7が保持するキャップ8がキャッピングヘッド3によって保持される。つまり、供給位置Aにおいて載置台上に容器4が供給されるとともに、その上方側のキャッピングヘッド3によってキャップ8が保持される。
ここで、螺合ゾーンBの終わりの位置B’から時計回りで螺合ゾーンBの始まりの位置Dまでの領域では、第2クラッチ15は遮断状態となっているので、回転されている第1クラッチ14側のパイプ21のトルクは、第2クラッチ15の回転軸26に伝達されない。つまり、キャッピングヘッド3が供給位置Aでキャップ8を保持する時には、第1クラッチ14側のパイプ21はスピンドル11に連動して回転しているが、チャック12は回転せず停止した状態で下降し、キャップ8に被さって、それを保持することになる。したがって、キャップ8とチャック12の保持部12Aとは、回転方向において摺動することがないので、キャップ8とチャック12の保持部12Aとが、損傷することを良好に防止することができる。
【0014】
さらに、回転体2の回転に伴って載置台上の容器4とキャップ8を保持したキャッピングヘッド3が螺合ゾーンBの位置Dに移動されると、直ちに、制御装置44によって電磁弁43が作動されて、第2クラッチ15は接続状態に位置する。これにより、回転している第1クラッチ14のパイプ21のトルクが、第2クラッチ15の回転軸26を介してチャック12に伝達されるので、チャック12の保持部12Aに保持したキャップ8が容器4の上端口部に螺合される。
この後、螺合が進んでパイプ21側の負荷が所定値以上となると、スピンドル11のトルクは、第1クラッチ14のパイプ21には伝達されなくなる。つまり、チャック12および第2クラッチ15の回転軸26、パイプ21は停止した状態となり、スピンドル11およびハウジング18が回転する状態となる。
この時点で、容器4の上端口部へのキャップ8の螺合は終了したことになるが、この螺合が終了した位置Eの隣接下流側の位置B’で電磁弁43の作動が停止されるので、第2クラッチ15は遮断状態に復帰する。
またこれと同時に、チャック12への圧縮空気の供給が停止されるので、チャック12の保持部12Aが拡径されてキャップ8の保持状態が開放されるとともに、キャッピングヘッド3全体が上昇される。このように、チャック12によるキャップ8の保持状態が解放されると、スピンドル11のトルクがパイプ21に伝達されるので、該パイプ21が再度回転されるが、上述したように、第2クラッチ15は遮断状態にあるので、回転しているパイプ21のトルクは、回転軸26およびチャック12には伝達されない。そのため、チャック12は回転方向には停止した状態で上昇されて、キャップ8の上方位置に支持される。これにより、チャック12の保持部12Aとキャップ8とが回転方向で摺動することがないので、それらの損傷を防止することができる。
このようにして、キャップ8が取り付けられた容器4は、排出位置Cにおいて載置台から排出スターホイール6によって排出される。
【0015】
以上のように、本実施例では、第2クラッチ15が接続状態と遮断状態とに移動可能となっており、また、第2クラッチ15を切り換え制御手段45によって上述した領域で遮断状態に位置させるようにしている。
したがって、キャップ8とチャック12の保持部12Aとが摺動することを防止できるので、それらの損傷を良好に防止することができる。また、供給位置Aにおいては、チャック12は回転することなく下降し、キャップ供給機構7が保持するキャップ8を取り出すことができるので、チャック12の保持部12Aは供給位置Aにおいて確実にキャップ8を保持することができる。
【0016】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、キャップとチャックとが摺動しないので、それらが損傷することを防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略の配置図
【図2】図1に示したキャッパが備えるキャッピングヘッド3の断面図
【符号の説明】
1 キャッパ 2 回転体
3 キャッピングヘッド 4 容器
8 キャップ 11 スピンドル
12 チャック 12A 保持部
13 動力伝達手段 14 第1クラッチ
15 第2クラッチ 45 切り換え制御手段
Claims (1)
- 容器にキャップを取り付ける複数のキャッピングヘッドを備え、上記キャッピングヘッドは、キャップを着脱自在に保持するチャックと、駆動源に連動して回転されるスピンドルと、上記スピンドルが回転された際のトルクをチャックに伝達する動力伝達手段とを備えたキャッパにおいて、
上記動力伝達手段を、従動側の部材へ伝達するトルクが所定値以上となったら、従動側の部材へのトルクの伝達を規制するようにしたマグネットクラッチからなる第1クラッチと、駆動側のトルクを従動側の部材に伝達する接続状態と駆動側のトルクを従動側の部材に伝達しない遮断状態とに切り換え可能な第2クラッチとから構成し、
さらに、上記第2クラッチを接続状態と遮断状態とに切り換える切り換え制御手段を設け、該切り換え制御手段は、チャックが供給位置においてキャップを保持する以前に第2クラッチを遮断状態に切り換えるとともに、チャックが供給位置を通過して螺合ゾーンに移動すると第2クラッチを接続状態に切り換え、さらに螺合ゾーンにおいてチャックに保持したキャップが容器に取り付けられたら、第2クラッチを遮断状態に切り換えるように構成されていることを特徴とするキャッパ。
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JP06424998A JP3904125B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | キャッパ |
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Family Applications (1)
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JP06424998A Expired - Fee Related JP3904125B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | キャッパ |
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