JP4077232B2

JP4077232B2 - キャップシールシュリンク装置及びシュリンク方法

Info

Publication number: JP4077232B2
Application number: JP2002103226A
Authority: JP
Inventors: 和幸大石; 元昭古山
Original assignee: Wako Pure Chemical Industries Ltd; Fujifilm Wako Pure Chemical Corp
Current assignee: Fujifilm Wako Pure Chemical Corp
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2022-04-05
Also published as: JP2003291926A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、瓶のキャップシールをシュリンクする装置と方法に係り、詳記すれば、引火・爆発の危険性が無く、しかも狭い場所でも行うことができるキャップシールのシュリンク装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、瓶口部の密封性を高めるためや、瓶口部へのホコリや異物の付着防止、或は第三者による開封や内容物へのいたずら等を防止するため、栓を含む瓶口部にシュリンクフイルムからなるキャップシールを嵌合装着し、これを加熱収縮させて、瓶口部に密着させることが行われている。
【０００３】
従来のキャップシールを加熱収縮させる方法は、トンネル状に形成した加熱室をヒータで加熱し、ヒータで加熱したエアーを同加熱室内に循環させ、同トンネル状加熱室内に、１個づつにカットしたキャップシールを、手作業で嵌合装着させた瓶を、コンベヤに載せて通過させることにより行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、危険物取扱建屋内での危険物（引火性液体）のキャップシールも上記方法で行われているが、上記方法では加熱に熱線を用いた電熱ヒータを使用していたので、熱線により引火・爆発する危険性があった。そればかりか、上記方法は、トンネル状に形成した加熱室を形成するため、広いスペースが必要であるので、狭い場所では行うことができない問題があった。
【０００５】
この発明はこのような問題点を解決しようとするものであり、危険物を充填・小分けする場合でも、着火・引火の恐れのない熱源で瓶のキャップシールをシュリンクする装置と方法を提供することを目的とする。また、この発明は、狭いスペースでも作業を行うことができる瓶のキャップシールをシュリンクする装置と方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的に沿う本発明の構成は、瓶のキャップ部に装着させたシュリンクフイルムから形成されるキャップシールに遊嵌し得る、蒸気を熱源とする前記キャップシール予熱機能を有する加熱フード、を具備してなり、所定温度に加熱した加熱空気を前記加熱フードを通してキャップシールに当てて、キャップシールを加熱収縮させることを特徴とする。
【０００７】
要するに本発明は、加熱フードとキャップシールとの間の狭い空間に加熱空気を導入することによって、蒸気との熱交換で形成した加熱空気を使用しても、キャップシールを支障無く加熱収縮させたことを要旨とするものである。しかして、従来のトンネル状加熱室に、蒸気との熱交換で形成した加熱空気を導入する方法も試みたが、トンネル状加熱室の容積が大きいので、加熱空気を均一な所定温度以上に維持するのが極めて困難なため成功していない。
【０００８】
キャップシールに当てる加熱空気は、予め蒸気との熱交換によって形成させた加熱空気を使用するのが好ましい（請求項２）。
【０００９】
加熱フードは、キャップシールに遊嵌する加熱キャップに巻きつけたスチーム導管と、該スチーム導管を保温する保温部材と、加熱キャップに形成された加熱空気の吹出口とを具備するのが好ましい（請求項３）。
【００１０】
蒸気との熱交換による熱交換器によって生成させた加熱空気を、加熱空気の吹出口からキャップシール外周に噴出させるのが好ましい（請求項４）。
【００１１】
加熱キャップは、キャップシール遊嵌部が、キャップシールに近接し得る凹部に形成し、該凹部に加熱空気を噴出させるのが好ましい（請求項５）。
【００１２】
加熱空気の吹出口は、加熱空気の導入室側の面が大径となるように、テーパ状に拡開しているのが好ましい（請求項６）。
【００１３】
加熱フードの加熱キャップに巻きつけるスチーム導管は、キャップシールを外側から完全に覆う以上の長さに形成するのが好ましい（請求項７）。
【００１４】
加熱フードは、上下動し得るように構成するのが好ましい（請求項８）。
【００１５】
本発明のキャップシールをシュリンクする方法は、シュリンクフイルムから形成されるキャップシールを瓶のキャップ部に装着させ、該キャップシールに加熱フードを遊嵌させてキャップシールを予熱させた後、所定温度に加熱した加熱空気を、前記加熱フードを通してキャップシールに当てて、キャップシールを加熱収縮させることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施例を示す断面図であり、引火性液体を収容した瓶１の口部には、シュリンクフイルムから形成されるキャップシール２が、嵌合装着されている。
【００１８】
キャップシール２には、上下動し得るように構成された加熱フード３が遊嵌されている。尚、加熱フード３を上下動させずに、瓶１を上下動させても、瓶１を倒して移送する場合は、加熱フード３を横方向に前進・後進し得るようにしても差し支えない。
【００１９】
加熱フード３は、キャップシール２に遊嵌する金属製加熱キャップ４と、同加熱キャップ４に巻きつけたスチーム導管５と、同スチーム導管５を保温する保温部材６と、加熱キャップに形成された加熱空気の吹出口７と、から形成されている。しかしながら、これは必ずしもこのようでなくとも良く、加熱キャップ４が蒸気によって所定温度に加熱され、加熱キャップによってキャップシール２を所定温度に予熱し得るものであれば良く、特に限定されない。
【００２０】
スチーム導管５は、キャップシール２を外側から完全に覆う長さ以上に形成されている。これは、上端及び下端（特に下端）の収縮漏れを防止するためである。尚、図１においては、スチーム導管５の下端部は、大径のリング状に形成されている。これは、瓶１に取っ手８が設けられているから同径とできないためである。キャップシール２の下端部及びそれより下方を覆うのに支障が無ければ、同径とするのが好ましい。
【００２１】
加熱キャップ４下面は、凹部に形成され、同凹部でキャップシール２を遊嵌し、同凹部とキャップシール２との間の空間を、加熱空気の導入室としている。加熱空気の導入室の外径とキャップ（キャップシールを密着させた状態）外径との差は、好ましくは１〜６ｍｍ、特に好ましくは２〜４ｍｍである。狭すぎるとキャップシールを綺麗に密着させ難くなるし、広すぎると熱効率が悪くなる。
【００２２】
上記実施例においては、加熱空気の吹出口７は、キャップシール２外周に対向し、リング状等間隔に４箇所形成されている。加熱空気の吹出口７は、多い方が良いが、加工のし易さから、上記実施例では、４箇所としている。そのため、吹出口７は、吹出口７の導入室側の面が大径となるように、テーパー状に拡開した形状としている。このように拡開した形状とすることによって、導入した加熱空気は、拡散して瞬時にキャップシール２全体に当るようになる。
【００２３】
加熱空気の吹出口７の位置は、好ましくはキャップシール外周に対向し且つキャップシールの垂直方向であって、好ましくはキャップシールの上下の中間の、中央より下方、特に好ましくは、キャップシールの下から１／４±（キャップシールの長さ）×１０％程度である。キャップシールの上端及び下端に当てたのでは、全体を瞬時に収縮させるのが難しくなり、中間部に当てたのでは、下方のキャップシールが収縮して上方に持ちあがるようになる。
【００２４】
吹出口７から導入される加熱空気の温度は、キャップシール２の材質（ポリスチレン、塩ビ゛等）等に基づく収縮特性にもよるが、通常６５℃以上、好ましくは８０℃以上である。尚、上限は好ましくは１１０℃以下である。キャップシール２のシュリンク工程を短時間で行うことと、加熱蒸気を生成する蒸気圧はあまり高くしない方が好ましいことから、８０℃〜１００℃とするのが好ましい。
【００２５】
このような高温の加熱空気も、安全性の見地から、熱交換によって形成するのが良い。即ち、上記実施例においては、熱交換器９によって加熱空気を生成させ、生成させた加熱空気１０を加熱キャップの吹出口７から噴出させている。熱交換器９と加熱キャップの吹出口７（上記実施例では４箇所）とは、可とう性を有するテフロン（登録商標）製のパイプ（図示省略）で連結され、加熱空気はこのパイプ内を通って加熱キャップの吹出孔７から噴出するようになっている。
【００２６】
熱交換器９は、筒体１１内にコイル状に形成した蒸気パイプ１２を内装し、蒸気を蒸気パイプ１２内を通過させながら、空気を筒体１１の入口１３から導入し、筒体１１の出口１４から加熱空気として、加熱キャップの吹出口７に送るようになっている。尚、空気を加熱空気とする蒸気の圧力は、好ましくは１〜５気圧、特に好ましくは２〜４気圧である。
【００２７】
スチーム導管５を図１において上方に長く形成し、長く形成した部分に加熱空気の生成機能を付与させるか、スチーム導管５の外側に間隔づけてリング状のスチーム導管を設け、この対向するスチーム導管の間にエアーを通過させて加熱空気を生成させても良い。尚、この場合は、保温部材６とスチーム導管５との間には、加熱空気が漏れないような外筒を設けると良い。いずれの場合も、加熱キャップの吹出口７から所定の温度の加熱空気が噴出されるようにする必要がある。加熱空気は、常時噴出させるのではなく、タイマーで設定した所定時間噴出させるようにするのが良い。
【００２８】
上記実施例においては、加熱フード３は、加熱キャップ４にスチーム導管５を巻きつけて形成しているが、内筒と外筒の二重管構造とし、内筒と外筒の間に蒸気を循環させるようにしても良い。しかしながら、上記実施例のようにするのが、加工のし易さから好ましい。
【００２９】
次に、上記のように構成された本発明の装置を使用してキャップシールする方法を説明する。
【００３０】
まず、図２に示すように、蒸気ストップバルブ１５を開とし、スイッチをONすると、蒸気回路バルブ１６が開いて、熱交換器９の蒸気パイプ１２と加熱フード３のスチーム導管５に蒸気が導入される。
【００３１】
蒸気回路バルブ１６は、電磁弁１７によってその開閉が制御され、スイッチをONすると、３ポート弁１８、エアフィルター１９及びレギュレータ２０を通過したエアーにより圧力スイッチ２１が開いて、電磁弁１７が開くようになっている。
【００３２】
加熱空気用エアーが、３ポート弁１８、エアフィルター１９、レギュレータ２０´及びエアーオペレートバルブ２２を通って熱交換器９に導入され、空気を加熱して加熱空気が生成される。エアーオペレートバルブ２２は、電磁弁１７´とタイマーによってその開閉が制御され、スイッチをONすると、同様に３ポート弁１８、エアフィルター１９及びレギュレータ２０を通過したエアーにより圧力スイッチ２１が開いて、電磁弁１７´が開くようになっている。エアーオペレートバルブ２２には、タイマーが内臓されており、タイマーで設定した所定間隔で所定時間エアーオペレートバルブ２２は開いて、加熱空気の吹出口７から加熱空気を噴出させるように制御している。
【００３３】
加熱空気を加熱キャップ４の吹出口７から噴出させる前に、瓶口部にキャップシール２を嵌合装着させた瓶１を、図１に示すように加熱フード３の真下に移送する。キャップシール２を瓶口部に嵌合装着させるのは、例えば筒状に形成した細長いキャップシールを、人間が手で装着させるか機械で自動的に装着させれば良い。
【００３４】
ついで、上記のようにして加熱された加熱フード３を、図１に示すように下降させてキャップシール２を予熱し、エアーオペレートバルブ２２で設定した所定時間加熱キャップの吹出口から加熱空気を噴出させて、キャップシール２を加熱収縮（シュリンク）させ、瓶口部に密着させる。
【００３５】
それから、加熱フード３を上昇させ、キャップシールを加熱収縮させた瓶を、移送すると同時に瓶口部にキャップシール２を嵌合装着させた次の瓶を加熱フード３の真下に移送し、上記と同様にキャップシール２を加熱収縮させる。
【００３６】
例えば、間欠的に移送するベルトコンベヤでキャップシール２を嵌合装着させた瓶１を加熱フード３の真下に移送し、加熱フード３の上昇及び下降時間をそれぞれ３秒とし、加熱空気の噴出時間を３秒とし、瓶１の移送時間を１秒とすると、一本の瓶１をキャップシールするのに１０秒要することになる。
【００３７】
以上の実施例に於いて、電磁弁の種類については特に言及していないが、通常のものを使用するか防爆型のものを使用するかについては、状況に応じて選択すれば良い。即ち、例えば電磁弁を含む部分を適当なボックス内に収納し、当該ボックス内を陽圧となるようにしておけば、電磁弁と外気との接触を遮断できるので、この場合は通常の電磁弁を使用しても何ら問題は生じないからである。
【００３８】
本発明によれば、蒸気を熱源とする加熱フードで加熱しながら加熱空気を噴出させてキャップシールをシュリンクさせるものであるので、引火性液体を収容した瓶をキャップシールする場合に、引火・爆発する危険性を回避することができる。
【００３９】
また本発明によれば、従来のトンネル状加熱室内でキャップシールをシュリンクさせるのと比べて、加熱フードを使用してシュリンクさせるものであるので、狭い作業スペースで作業を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、危険物を収容した瓶をキャップシールする場合に、熱源による引火・爆発の危険性をなくすことができるほか、従来と比べて、狭い作業スペースでシュリンク作業を行うことができる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１………キャップシールを装着した瓶
２………キャップシール
３………加熱フード
４………加熱キャップ
５………スチーム導管
６………保温部材
７………吹出口
９………熱交換器
１０………加熱空気
１７，１７´………電磁弁
２２………エアーオペレートバルブ

Claims

瓶のキャップ部に装着させたシュリンクフイルムから形成されるキャップシールに遊嵌し得る、蒸気を熱源とする前記キャップシール予熱機能を有する加熱フード、を具備してなり、所定温度に加熱した加熱空気を前記加熱フードを通してキャップシールに当てて、キャップシールを加熱収縮させることを特徴とするキャップシールシュリンク装置。
前記加熱空気は、空気と蒸気との熱交換によって形成される請求項１記載の装置。
前記加熱フードは、前記キャップシールに遊嵌する加熱キャップに巻きつけたスチーム導管と、該スチーム導管を保温する保温部材と、前記加熱キャップに形成された加熱空気の吹出口と、を具備する請求項１又は２記載の装置。
蒸気との熱交換による熱交換器によって生成させた加熱空気を、前記加熱空気の吹出口からキャップシール外周に向けて噴出させる請求項３記載の装置。
前記加熱キャップは、キャップシール遊嵌部が、キャップシールに近接し得る凹部に形成され、該凹部とキャップシールとの間の加熱空気の導入室に前記加熱空気を噴出させる請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
前記加熱空気の吹出口は、加熱空気の導入室側の面が大径となるように、テーパ状に拡開している請求項３〜５のいずれかに記載の装置。
前記加熱フードの加熱キャップに巻きつけるスチーム導管は、キャップシールを外側から完全に覆う以上の長さに形成されている請求項３〜６のいずれかに記載の装置。
前記加熱フードは、上下動し得るように形成されている請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
前記瓶には、引火性の液体が収容されている請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
シュリンクフイルムから形成されるキャップシールを瓶のキャップ部に装着させ、該キャップシールに蒸気を熱源とする加熱フードを遊嵌させてキャップシールを予熱させた後、所定温度に加熱した加熱空気を、前記加熱フードを通してキャップシールに当てて、キャップシールを加熱収縮させることを特徴とするキャップシールのシュリンク方法。