JP4135545B2

JP4135545B2 - カートン搬送装置

Info

Publication number: JP4135545B2
Application number: JP2003093824A
Authority: JP
Inventors: 祐三稲谷; 昭比古小島
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: JP2004299720A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、横断面が正方形または長方形のカートンを製函して、ジュース、牛乳、液体調味料、酒などの液体内容物を充填するロータリー式液体充填包装機において、底部成形後のカートンを１個ずつ保持して搬送するホルダーを有するカートン搬送機構を備え、内容物を充填後にトップをシールして密封するトップ成形部におけるカートン搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、横断面が正方形または長方形の紙製角筒状の液体包装容器の液体充填機は、折り畳まれた偏平な四角形状のカートンを多数枚集積して、前方に１枚ずつフィードするカートン供給工程と、カートンを偏平形状から立体形状へと立ち起こす成形工程と、成形したカートンを装填支持して、カートンのボトム部を成形するマンドレルアームを備えているボトム密閉工程（以下ボトム成形工程という）と、このボトム成形工程に接続して設けられジュース、牛乳、酒等の内容物をカートンのトップ開口部から充填する充填工程と、カートンのトップ開口部を加熱する加熱工程と、加熱した開口部圧着して密封する密封工程と、充填密封された角筒状容器を搬出する搬出工程（以下トップ成形工程という）からなっている。
【０００３】
上記の工程は、図３の平面図に示すように、一般的なロータリー式のカートン搬送装置１０として第１ターンテーブル１０ａ、第２ターンテーブル１０ｂの円周方向に等間隔に、前述の各工程が配置され、第１ターンテーブル１０ａは、円周上に等間隔に配置されたマンドレル３により間欠回転しながらカートンボトム成形を行い、第２ターンテーブル１０ｂは、その円周上に等間隔に配置された保持枠１（カートンホルダー）により第１ターンテーブル１０ａからボトム密閉されたカートン２をカートン受け渡しステーションＡにて受け取りホールドしながら間欠回転して、液体充填包装装置の充填ステーションＢ、トップ成形シールステーションＣ、カートン排出ステーションＤに順次搬送して、開口するカートントップ部より内容物の充填やトップ部ヒートシールやカートンの排出を行う。
【０００４】
第１ターンテーブル１０ａと、第２ターンテーブル１０ｂは、それぞれのターンテーブルの一部が重なって配置されており、第１ターンテーブル１０ａと、第２ターンテーブル１０ｂの間欠回転は同期している。
【０００５】
ボトム成形されたカートン２の第２ターンテーブル１０ｂへの移動は、間欠回転により、第２ターンテーブル１０ｂの保持枠１（ホルダー）の真上に、第１ターンテーブル１０ａに配置されたマンドレル３が移動した状態のカートン受け渡しステーションＡにおいて、マンドレル３から下方に保持枠１へと引き抜かれ、第２ターンテーブル１０ｂへとカートン２が移動する。
【０００６】
図４の平面図に示すように、カートン２を保持、および搬送するトップ成形工程での従来の保持枠１は、第２ターンテーブル１０ｂの外周端部に沿って、ブラケット１ｄを介してボルト等で等間隔に設置されている。
【０００７】
また、図３、図４に示すように、第２ターンテーブル１０ｂに取り付けられた保持枠１の下側には、カートン２の底部を受けるためにロータリー式液体充填機本体に対して固定状態で取り付けられた搬送ガイドレール５がターンテーブル１０ｂの外周に沿って設けられていて、またカートン排出ステーションＤの搬送ガイドレール５の切欠部には、ガイドレール５の高とそれより下方位置（排出テーブル手段）との間を昇降動作するカートンボトム受板６が必要に応じて設けられている。
【０００８】
この保持枠１としては、従来より各種の構造があるが、例えば、図４の平面図に示すように、ブラケット１ｄに取り付けた背面板１ｂと、カートンの左右側面を保持する側面板１ａ、１ａと、左右側面板１ａ、１ａの前端部のカートン２前面側にある保持枠の開放部と、開放部にてカートン２の前面を保持して、カートン２が第２ターンテーブル１０ｂの法線方向に飛び出さないように押さえるための一方若しくは両方の側面板１ａの外端部に設けた支点４ａ（軸受）を介して開閉可能な閉鎖方向にバネにて付勢されたドア４ｂ（蝶番など）とによるドア部４とで構成されている。
【０００９】
また、従来の保持枠１としては図５（ａ）〜（ｃ）の平面図に示すようなものがあり、図５（ａ）に示すように、保持枠４内にホールド（保持）されているカートン２を、保持枠１内から押し出し排出する際には、進退動作するカートン押し出し装置の押出板１ｃ（プッシャ）が、背面板１ｂの切欠部１ｅを通過して、図５（ｂ）に示すように保持枠１内に前進動作する。
【００１０】
図５（ｃ）に示すように、押出板１ｃの前進動作によってカートン２が保持枠１から押し出されると、カートン２前面のドア４ｂがカートン２によって押し開かれる。カートン２が完全に押し出された後は、ドア４ｂは取付けられているバネの付勢によって閉鎖するようになっている。
【００１１】
上記のようなバネにて付勢されたドア４ｂを設けた保持枠１を搭載した従来のカートン搬送装置１０では、支点４ａを介して開閉するドア４ｂの開閉に使っていたバネが破損することが多く、生産性が悪く、また押し出し装置１ｃによってカートン２が押し出される際に、ドア４ｂがカートン２に接触してバネ力に抗して押し開かれることから、カートン２の表面には傷が付くことが多かった。
【００１２】
そこで、ロータリー式カートン搬送装置１０における上記欠点を解消するために、本願出願人の出願による特願２００２−１２７９８２には、保持枠からカートンを押し出し排出する際に、カートンに接触させずにドアの開放を行う方式の保持枠を備えたカートン搬送装置が提案されていて、保持枠のドアを開放動作する場合は、駆動アーム外端部に対して、支点を介して押し下げる方向にエアーシリンダにより駆動力を掛ける、又は駆動アーム外端部に自由回転可能に設けたコロ（カムフォロア）に対して支点を介して押し下げる方向に、回転カムにより駆動力を掛けることにより、作動ロッドは開放動作する方向に動作して、保持枠のドアを開放状態とするものである。
【００１３】
また、上記特願２００２−１２７９８２には、図６に示すように、保持枠１内のカートン２の前面を保持してカートン２が開放部から第２ターンテーブル１０ｂの法線方向に飛び出さないように押さえるための一方の側面板の外端部に、開閉可能に設けた閉鎖方向にバネにて付勢されたドア１４ｂと、該ドア１４ｂを先端に一体的にＬ字型に備えた側面板１１ａの外側に対し平行に近接して設けたアーム１４ｃと、該アーム１４ｃの末端側にターンテーブル１０ｂの回転内周側の側面板１１ａの前端部側に対して反対側に側面板１１ａに支持した支点１４ａを介して設けた作動アーム１４ｄとによるドア部１４とで構成され、このドア部１４の作動アーム１４ｄの支点１４ａの支軸には、コイルバネが取り付けられていて、そのコイルバネによりアーム１４ｃ及びその先端のドア１４ｂは閉鎖方向に付勢されている。
【００１４】
そして、閉鎖方向に付勢されているドア部１４の作動アーム１４ｄを支点１４ａを介して揺動駆動させる機構としては、作動アーム１４ｄに自由回転可能に設けたカムフォロアー１４ｅを回転する偏心カム１４ｇに摺接させることにより駆動させるか、又は作動アーム１４ｄにエアーシリンダーなどアクチュエータを取り付けてドア１４ｂを開放動作させるものである。
【００１５】
【特許文献１】
特願２００２−１２７９８２
明細書の段落番号００３４〜００３５
並びに同明細書に添付する図２（ａ）〜（ｂ）
明細書の段落番号００４２〜００４４
並びに同明細書に添付する図３（ａ）〜（ｂ）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ロータリー式カートン搬送装置における保持枠からカートンを押し出し排出する際に、カートンに接触させずにドアの開放を行う方式の保持枠を備えたカートン搬送装置であって、ドア開放機構を改良した保持枠を備えたカートン搬送装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、ロータリー式液体充填包装装置のトップ成形部のカートン搬送装置１０において、充填、トップヒートシール、排出を行うターンテーブル１０ｂ外周に沿って等間隔に取付けられたカートン２を保持するための両側面板１１ａ、１１ａと背面板１１ｂからなる複数の保持枠１を備え、該保持枠１の外端側に開放されたカートン２が通過可能な開放部の開放と閉鎖とを行うＬ字型ドア部２４と、該ドア部２４を開閉動作させる開閉駆動手段とを備えたカートン搬送装置において、保持枠１のターン下流側に、開放部側に突出するドア２４ｂと該ドア２４ｂを先端に直角に設けたドアアーム２４ｃとからなるＬ字型ドア部２４を備え、該Ｌ字型ドア部２４のドアアーム２４ｃ末端部にドア２４ｂ方向に対して反対方向且つドアアーム２４ｃに対して直角方向に作動アーム２４ｄが延設され、該作動アーム２４ｄの先端部には垂直な支軸２４ａ、その末端部の下部にはカムフォロア２５が設けられ、前記Ｌ字型ドア部２４は、作動アーム２４ｄ先端部の支軸２４ａを保持枠１のターン下流側の側面板１１ａ後端部に設けた軸受部に閉鎖方向に付勢されて軸支され、前記ターンテーブル１０ｂ下方のカートン排出ステーションの定位置には、前記作動アーム２４ｄ末端部のカムフォロア２５を開放方向に押圧動作するカム２６が設けられていることを特徴とするカートン搬送装置である。
【００１８】
【作用】
本発明によれば、保持枠１の前面の開放部に設けたドア部２４は、開放部側に突出するドア２４ｂと、該ドア２４ｂを先端に直角に設けたドアアーム２４ｃとから構成され、該Ｌ字型ドア部２４のドアアーム２４ｃ末端部にドア２４ｂ方向に対して反対方向且つドアアーム２４ｃに対して直角方向に作動アーム２４ｄが延設され、該作動アーム２４ｄの先端部には垂直な支軸２４ａ、その末端部の下部にはカムフォロア２５が設けられ、前記Ｌ字型ドア部２４は、作動アーム２４ｄ先端部の支軸２４ａを保持枠１のターン下流側の側面板１１ａ後端部に設けた軸受部に閉鎖方向に付勢されて軸支され、ターンテーブル１０ｂ下方のカートン排出ステーションの定位置には、前記作動アーム２４ｄ末端部のカムフォロア２５を開放方向に押圧動作するカム２６が設けられているので、カートン２が押し出されてドア部に接触する前に、ドア部２４を駆動動作して開放することができ、カートン２の表面に傷が付くことが無くなり、品質が向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のロータリー式の液体充填包装装置のトップ成形部のカートン搬送装置の一実施の形態を、以下に詳細に説明する。
【００２０】
本発明のカートン搬送装置は、図１の部分平面図、図２の側面図に示すようなロータリー式液体充填包装装置のトップ成形部のカートン搬送装置であり、内容物の充填工程とカートントップ部のヒートシール工程とカートンの排出工程とを順に簡潔回転移動するターンテーブル１０ｂ外周に沿って等間隔に、角筒状のカートン２（液体密封包装用紙容器）を保持するための両側面板１１ａ、１１ａと背面板１１ｂからなる複数の保持枠１がブラケット１１ｄを介して取付けられている。
【００２１】
該保持枠１の外端側には、カートン２が通過可能な開放された開放部が設けられ、その開放部の開放と閉鎖とを行うＬ字型ドア部２４と、該ドア部２４を開閉動作させる開閉駆動手段とを備えている。
【００２２】
前記保持枠１におけるターンテーブル１０ｂのターン下流側には、開放部側に突出するドア２４ｂと、該ドア２４ｂを先端に直角に設けたドアアーム２４ｃとからなるＬ字型ドア部２４を備えている。
【００２３】
該Ｌ字型ドア部２４のドアアーム２４ｃ末端部には、ドア２４ｂ方向に対して反対方向であって、且つドアアーム２４ｃに対して直角方向に、作動アーム２４ｄが延設されていて、該作動アーム２４ｄの先端部には、垂直な支軸２４ａが取り付けられ、その作動アーム２４ｄの末端部の下部には、カムフォロア２５が設けられている。
【００２４】
前記Ｌ字型ドア部２４は、作動アーム２４ｄ先端部の支軸２４ａを、保持枠１のターン下流側の側面板１１ａ後端部に設けた軸受部に閉鎖方向に付勢されて軸支されている。
【００２５】
また、前記ターンテーブル１０ｂ下方のカートン排出ステーションＤの定位置には、前記作動アーム２４ｄ末端部のカムフォロア２５を開放方向に押圧動作するカム２６が固定状態で配置されている。
【００２６】
本発明のカートン搬送装置は、前記保持部１及びＬ字型ドア部２４と、該Ｌ字型ドア部２４に取り付けたカムフォロア２５及びターンテーブル１０ｂ下方に配置したカム２６によるドア開閉駆動手段を備えたものであり、図３の全体概要平面図に示すようなロータリー式液体充填包装装置のカートン搬送装置の第２ターンテーブル１０ｂに取り付け設置されるものである。
【００２７】
ロータリー式液体充填包装装置は、図３に示すように、第１ターンテーブル１０ａ、第２ターンテーブル１０ｂの円周方向に等間隔に各工程が配置され、即ち第１ターンテーブル１０ａには、折り畳まれた偏平な四角形状のカートンを多数枚集積して前方に１枚ずつフィードするカートン供給工程と、カートンを偏平形状から立体形状へと立ち起こす成形工程と、成形したカートンを装填支持して、カートンのボトム部を成形するマンドレルアームを備えているボトム密閉工程（ボトム成形工程）とを備え、第２ターンテーブル１０ｂには、このボトム成形工程に接続して設けられジュース、牛乳、酒等の内容物をカートンのトップ開口部から充填する充填工程と、カートンのトップ開口部を加熱する加熱工程と、加熱した開口部圧着して密封する密封工程と、充填密封された角筒状容器を搬出する搬出工程（以下トップ成形工程という）の各工程が配置されている。
【００２８】
第１ターンテーブル１０ａは、その円周上に等間隔に配置されたマンドレル３により、間欠回転しながらボトム成形工程を行い、第２ターンテーブル１０ｂの円周上に等間隔に配置された保持枠１（ホルダー）によりボトム密閉されたカートン２をホールドしながら間欠回転してトップ成形を行う。
【００２９】
第１ターンテーブル１０ａと、第２ターンテーブル１０ｂは、それぞれのターンテーブルの一部が重なって配置されており、第１ターンテーブル１０ａと、第２ターンテーブル１０ｂの間欠回転は同期していて、その重なり領域内にて第１ターンテーブル１０ａの１つのマンドレル３の真下に、第２ターンテーブル１０ｂの１つの保持枠１が対峙できるようになっている。
【００３０】
ボトム成形されたカートン２の第２ターンテーブル１０ｂへの移動は、間欠回転により、第２ターンテーブル１０ｂの保持枠１（ホルダー）の真上に、第１ターンテーブル１０ａに配置されたマンドレル３が移動した状態において、マンドレル３から下方に保持枠１へと引き抜かれ、第２ターンテーブル１０ｂへとカートン２が移動する。
【００３１】
第２ターンテーブル１０ｂに取り付けられた保持枠１の下側には、カートン２の底部を受けるために、ロータリー式液体充填機本体に対して固定状態で取り付けられた搬送ガイドレール５がターンテーブル１０ｂの外周に沿って設けられている。
【００３２】
本発明のカートン搬送装置に備えた保持枠１に保持されたカートン２は、図３に示すように、第２ターンテーブル１０ｂの間欠回転により、液体充填包装装置の充填ステーションＢ、トップ成形シールステーションＣ、カートン排出ステーションＤに順次搬送される。
【００３３】
図１に示すように、カートン２を保持した保持枠１がカートン排出ステーションＤにて停止した時点で、第２ターンテーブル１０ｂ下方の定位置に配置されたドア開放用カム２６が、保持枠１のＬ字型ドア部２４の作動アーム２４ｄ末端部のカムフォロア２５に当接して押圧動作し、それによりＬ字型ドア部２４が支軸２４ａを支点として開放動作し、Ｌ字型ドア部２４先端部のドア２４ｂが保持枠１の前面開放部から外方に移動して保持枠１は開放される。この際に、図２の側面図に示すように、保持枠１内のカートン２を、必要に応じてカートンボトム受板６とカートントップ押し下げ板７との共動により下降させて、カートンボトム部を排出テーブル手段の位置まで押し下げる。
【００３４】
そして、直ちに第２ターンテーブル１０ｂ下方の定位置に配置されたプッシャー１１ｃが保持枠１内に前進動作して、カートン２をカートン排出ステーションＤに配置されている搬出テーブル手段上に排出し、続いてプッシャー１１ｃは後退動作して元の位置に復帰する。
【００３５】
続いて、ターンテーブル１０ｂは回転を開始し、Ｌ字型ドア部２４は、カムフォロア２５がカム２６から外れて支軸２４ａを常に閉鎖方向に付勢しているバネにより閉鎖動作し、カートン２を保持した次の保持枠１がカートン排出ステーションＤに移動して停止して、以下、前記同様にして、保持枠１内のカートン２をカートン排出ステーションＤに配置されている搬出テーブル手段上に排出し、この動作を以後繰り返すものである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のカートン搬送装置は、カートン保持枠の開放部におけるＬ字型ドア部の開閉動作に、カムアンドカムフォロア機構を用いたので、開閉動作機構が簡素化されるだけでなく、正確なタイミングによる開閉動作が可能になり、また開閉タイミングの調整作業も容易となるものである。
【００３７】
また、本発明のカートン搬送装置は、カートンが保持枠からプッシャーにより押し出されて排出される際に、そのカートン排出動作直前に、ドア部が開放動作して保持枠が開放されるので、排出されるカートンがドア部に接触することがなく、カートンの表面に傷が付くことが無くなり、充填密封包装されるカートンの品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカートン搬送装置の一実施の形態における保持枠の構造と開閉動作及び排出動作を説明する部分平面図。
【図２】本発明のカートン搬送装置の一実施の形態における保持枠の構造と開閉動作及び排出動作を説明する側面図。
【図３】一般的なロータリー式液体充填包装装置におけるカートン搬送装置を説明する全体概要平面図。
【図４】従来のロータリー式液体充填包装装置におけるカートン搬送装置を説明する部分平面図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は従来のロータリー式液体充填包装装置におけるカートン搬送装置の保持枠の動作を説明する部分平面図。
【図６】従来のロータリー式液体充填包装装置におけるカートン搬送装置の保持枠の動作を説明する部分平面図。
【符号の説明】
Ａ…カートン受け渡しステーションＢ…充填ステーション
Ｃ…トップ成形シールステーションＤ…カートン排出ステーション
１…保持枠（カートンホルダー）２…カートン３…マンドレル
５…搬送ガイド６…ボトム受板７…カートン押し下げ板
８…排出テーブル手段
１０ａ…第１ターンテーブル１０ｂ…第２ターンテーブル
１１ａ…側面板１１ｂ…背面板１１ｃ…押出板１１ｄ…ブラケット
１１ｅ…切欠部
２４…Ｌ字型ドア部２４ａ…ドア支軸２４ｂ…ドア２４ｃ…ドアアーム
２４ｄ…作動アーム２５…カムフォロア２６…開閉カム

Claims

ロータリー式液体充填包装装置のカートン搬送装置において、充填、トップヒートシール、排出を行うターンテーブル外周に沿って等間隔に取付けられたカートンを保持するための両側面板と背面板からなる複数の保持枠を備え、該保持枠の外端側に開放されたカートンが通過可能な開放部の開放と閉鎖とを行うＬ字型ドア部と、該ドア部を開閉動作させる開閉駆動手段とを備えたカートン搬送装置において、保持枠のターン下流側に、開放部側に突出するドアと該ドアを先端に直角に設けたドアアームとからなるＬ字型ドア部を備え、該Ｌ字型ドア部のドアアーム末端部にドア方向に対して反対方向且つドアアームに対して直角方向に作動アームが延設され、該作動アームの先端部には垂直な支軸、その末端部の下部にはカムフォロアが設けられ、前記Ｌ字型ドア部は、作動アーム先端部の支軸を保持枠のターン下流側の側面板後端部に設けた軸受部に閉鎖方向に付勢されて軸支され、前記テーブル下方のカートン排出ステーションの定位置には、前記作動アーム末端部のカムフォロアを開放方向に押圧動作するカムが設けられていることを特徴とするカートン搬送装置。