JP4252425B2

JP4252425B2 - 容器の蓋締装置及びその搬送装置

Info

Publication number: JP4252425B2
Application number: JP2003382417A
Authority: JP
Inventors: 克典佐藤
Original assignee: Toyo Food Equipment Co Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Engineering Co Ltd
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2023-11-12
Also published as: JP2005145478A

Description

本発明は、ボトル、缶等の容器と、それに被せる蓋（キャップ、栓、缶蓋等）の蓋締装置及びその搬送装置に関するもので、更に詳細にはそれらを充填機（フィラー）から直線状に延びるドッグチェーンを備えた搬出コンベヤに、単数又は複数のキャッパー、シーマー、等蓋締装置を、容器の搬送ピッチを合わせて接続する蓋締装置及びその搬送装置に関するものである。

従来、飲料等の保存容器に採用され大量生産されて市場に流通されるもので、胴部より大幅に縮径された、キャップをねじ込み又は成形若しくは打栓する口部がある容器は、主に壜と呼ばれているガラス製ボトル、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂素材を用いてブロー成形され、主にペットボトル等と呼ばれている合成樹脂製のボトルがある。
飲料等の生産ラインにおいて、充填装置から蓋締装置まで、ガラス製ボトルは、主にその容器の胴部または底部を搬送装置等で押したり吸引したりすることで搬送しているが、容器の破損防止等の都合により、それほどの高速搬送は要求されてはいない。また、現代における合成樹脂製のボトルでは、薄肉化されたその容器胴部の強度的な性質から、ネック部を把持して連続した円軌道に沿って搬送することが主流となっている。
一方、キャップをねじ込み又は成形若しくは打栓する為の胴部より大幅に縮径された口部を持たず、主にアルミ缶やスチール缶と呼ばれている、金属製の缶がある。
缶は、飲料等の生産ラインにおいて、充填装置から蓋巻締装置までは、底部または胴部をフックアップチェーンと呼ばれるドッグチェーンで、その要求される生産量に対応し、高速で搬送されている。
本発明の出願人は、このようなボトルの搬送装置として既に特開２００３−２００９９７号を発明した。また、このような缶と蓋の搬送装置として特開平８−２２９６２５号がある。また、断面円形の容器を円軌道から直線軌道に衝撃を与えることなく変速するものとして特開２００１−１２２４３３号公報がある。

特開２００３−２００９９７号公報特開平８−２２９６２５号公報特開２００１−１２２４３３号公報

しかし近年、缶詰缶や飲料缶に用いられるアルミやスチール素材を用いて成形され胴部より大幅に縮径された口部を持つ、ボトル缶等と呼ばれる金属製ボトルが開発され、採用されはじめている。
上記、特開２００３−２００９９７号公報は、連続した円軌道に沿ってボトルのネック部を把持（グリップ）して搬送する回転式のボトル搬送装置の技術を開示しているが、金属製ボトルでは、その要求される生産量に対応する為に、缶と同等の高速で搬送することが求められた場合、その構成上適応できず、また、充填バルブまたは充填ノズルの取り付けピッチによる充填装置の搬送ピッチとキャッピングヘッドやシーリングヘッドなどの蓋締ヘッドの取り付けピッチによるキャッピング装置の搬送ピッチが一致しない場合には、その構成上、やはり適応出来ない。
また、特開平８−２２９６２５号公報は、容器閉鎖機内のガッシングターレットでのショックを防止する技術を示唆しているが、当該技術は缶の蓋巻締機における、缶の送りピッチをシーミングヘッドピッチに合わせる技術であり、缶蓋を送るガッシングターレットを持たない、一般にキャッパーと呼ばれるボトルの蓋締機には不充分で適応出来ない。
尚、特開２００１−１２２４３３号公報は、円軌道から直線軌道に円形断面容器を変速して受渡しする搬送方法を開示しており、本発明の実施においても、充填機出口において採用することが好ましい。
また充填したボトル、缶等の容器の送りピッチを、ボトル、缶等の蓋締機との送りピッチに合わせる場合はその内容物をこぼさないようにするため、その加速あるいは減速に急激に大きな加速度を作用させないことが重要である。

本発明は、かかる問題を解決するもので、ボトル容器を充填装置から蓋締機まで、従来のように連続した円軌道に沿って搬送するのではなく、缶飲料の生産ラインと同様に、充填装置から蓋締装置までを直線状に延びる、容器の底部または胴部をフックアップチェーンと呼ばれるドッグチェーンで搬送する搬出コンベヤで接続することで、高速搬送に対応でき、また、生産ラインの都合により蓋締装置のピッチと搬送ピッチが異なる搬出コンベヤからでも適した搬送ピッチに変更しながら蓋締機に容器を送ることができる容器の蓋締装置及びその容器送り装置を提供するものであり、ターレットとガイドを利用してボトル、缶等の容器を送るものであるが、ターレットの中心に近い部分は速度が遅く、また中心より遠い部分は速度が速いことを利用して、大きな加速度を作用させることなく、ピッチ合わせをするものである。

尚、蓋には、ボトルに形成されている螺子に沿って蓋締時にローラーで螺子を刻設する金属製のロールオンキャップ、予め螺子が形成されている合成樹脂製等のキャップ、王冠、栓等を挙げることができるが、各々の蓋締装置又は蓋締機として、シーリングマシン、キャッピングマシン、クラウナ、打栓機などがある。本発明の説明においては、これらボトルの蓋締装置又は蓋締機を総称してキャッパーと呼ぶ。

本発明の請求項１においては、充填機（１）の出口に直線状に延びるドッグチェーン（３ａ）を備えた搬出コンベヤ（３）を設け、その直線状に延びるドッグチェーン（３ａ）を備えた搬出コンベヤ（３）にボトル（ａ）のキャッパー（４）または缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置し、ドッグチェーン（３ａ）を備えた搬出コンベヤ（３）とキャッパー（４）または巻締機（５）との接続部（９）には、取り出しターレット（１０）と受取りターレット（１１）とガイド（１３、１４）で構成し、キャッパー（４）または巻締機（５）の搬送ピッチに合わせてボトルまたは缶を取り出す取出装置（８）を設け、取り出しターレット（１０）と受取りターレット（１１）を、搬出コンベヤ（３）によるボトルまたは缶の搬送方向に対して対向して設置し、且つ、受取りターレット（１１）のボトルまたは缶の搬送中心が搬出コンベヤ（３）によるボトルまたは缶の搬送中心と接する位置よりも充填機（１）側にオフセットするように取り出しターレット（１０）を設置し、ガイド（１３，１４）を搬出コンベヤ（３）の搬送方向から進行方向に向かって受取りターレット（１１）の方へ湾曲させる、ことを特徴とする容器の蓋締装置及びその搬送装置である。

本発明の請求項２においては、充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）、またはサイズの異なるボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）を送るようにし、その充填されたボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）の充填機（１）の出口には直線状に延びる搬出コンベヤ（３）を設け、その搬出コンベヤ（３）の途中にボトル（ａ）のキャッパー（４）または缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置し、また、搬出コンベヤ（３）の終端にボトル（ａ）のキャッパー（４）または缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置し、搬出コンベヤ（３）とキャッパー（４）または蓋の巻締機（５）との間の分岐部となる接続部（９）にはボトル（ａ）または缶（ｂ）の取り出しターレット（１０）と受取りターレット（１１）とを設け、取り出しターレット（１０）はそのボトル（ａ）または缶（ｂ）を押す部分の形状（ｃ）をボトル（ａ）または缶（ｂ）に衝撃を与えないような形状の面にすると共に、その上方には進行方向に向かって受取りターレット（１１）の方に湾曲するガイド（１３、１４）を設け、ボトル（ａ）または缶（ｂ）はガイド（１３、１４）により先ず取り出しターレット（１０）の中心に近い部分に接して遅い速度で送られ、進行するにつれて取り出しターレット（１０）の中心より遠い部分に接して速い速度で送られ、徐々に加速されて、キャッパー（４）あるいは巻締機（５）のキャップまたは蓋の送りピッチに合わされることを特徴とする容器の蓋締装置及びその搬送装置である。

また、本発明の請求項３においては、上記取り出しターレット（１０）は搬出コンベヤ（３）に対し係合離脱自在に設ける。

以上のように本発明によれば、充填機出口に直線状に延びるドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３を設けた直線フックアップを採用することで、遠心力による液面傾斜や容器のふらつきによる液零れや容器の傷付きの心配がなく、キャッパー入口まで高速で容器を搬送することが可能となる。
更に、本発明による容器取り出し装置８により、高速搬送されてくる容器を衝撃なく搬送ピッチが違うキャッパに送り込むことができ、液零れや容器の傷付きの心配がなく安定した蓋締めを行なうことが可能となる。
通常、搬出コンベヤ３のドッグチェーン３ａは、その下流に接続する蓋締機の搬送ピッチに合わせて容器を搬送するドッグのピッチが決定されるが、生産ラインの都合により蓋締装置のピッチと異なるピッチでの搬送が必要な場合がある。例えば、過去に設計された缶の充填機とその出口コンベヤに、別に設計されたキャッパーを接続する場合や、缶の充填機と缶の蓋巻締機の間に別に設計されたキャッパを接続する場合であり、既設の缶充填ラインの蓋巻締機と代替にキャッパーを設置する場合や出口コンベヤを延長して中間にキャッパーを増設する場合等にも有効である。
本発明によれば、１つの充填機１でボトルａ、あるいは缶ｂ、またはサイズの異なるボトルａ、あるいは缶ｂを処理できるので、効率的で省スペースであると共にターレットの中心に近い部分は速度が遅く、また中心より遠い部分は速度が速いことを利用して充填したボトル、缶等の容器の送りピッチを簡単な構造で、大きな加速度を作用させることなく、合わせることができるものである。したがって充填された内容物をこぼすことがないものである。

以下、図１につき本発明の第一の実施形態を説明すると、充填機１には供給コンベヤ２よりボトルａを送るようにし、その充填されたボトルａの出口には直線状に延びる容器の搬送間隔を規制して送るドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３を設け、その直線状に延びるドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３にボトルａのキャッパー４を配置する。
ドッグチェーン３ａとキャッパー４との接続部９には、図２示のようにボトルａの取り出しターレット１０と受取りターレット１１とガイド１３、１４で構成する、キャッパー４の処理間隔に合わせてボトルａを取り出す取出装置８を設ける。

図２示のように、上記取出装置８の取り出しターレット１０はそのボトルａを押す部分の形状ｃを、ボトルａの容器に衝撃を与えないような形状の面、即ち、図５示のように連続した山形の加速度を与えるような曲面にすると共に、その上方には進行方向にむかって受取りターレット１１の方に湾曲するガイド１３、１４を設ける。

次に、取出装置８について説明する。
この取出装置８は、図２示のように取り出しターレット１０と受取りターレット１１とガイド１３、１４により構成され、接続部９において、図６、図７示のように受取ターレット１１はその容器搬送ＰＣＤ（ピッチサークルダイヤ−ボトルａ搬送中心）の接線方向に搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心が接するように配置し、取り出しターレット１０は受取りターレット１１のボトル搬送中心が搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心と接する位置よりもやや充填機１寄りにオフセットしてその対向する側に設置する。
このオフセット量は、図６示のように速度Ｖ_１の搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心に取り出しターレット１０の中心に近いポケット中心部分のＰＣＤが回転角度θ_１で接して、進行するにつれて取り出しターレット１０の中心より遠い部分に向かってボトルａが移動し、図７示のように回転角度θ_２でそのボトルａを押す部分の形状ｃの速度Ｖ_２となる点に達すると同時に、搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心と接する位置にある速度Ｖ_２の受取りターレット１１のポケットのボトルを押す部分に接するように配置する。
取り出しターレット１０のボトルａを押す部分の形状ｃは、ボトルａに衝撃を与えないような形状の面、即ち、図５示のように、連続した加速度を与え、且つ、回転角度θ_１、θ_２で加速度が略０となるような曲面にする。
進行方向にむかって受取りターレット１１の方に湾曲するガイド１３、１４は、回転角度θ_１から回転角度θ_２までの間は直線状に延び、ボトルａが搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心を進行するにつれて取り出しターレット１０のボトルａを押す部分の形状ｃに接する位置を規制すると共に、回転角度θ_２即ち受取りターレット１１の容器搬送ＰＣＤが搬出コンベヤ３のボトルａ走行中心と接する位置より先は、ボトルが受取りターレット１１のポケットのＰＣＤに従ってボトルａが搬送されるように規制する円弧で湾曲している。

尚、充填機１の出口において、直線状に延びるドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３への容器受け渡しにおいては、特開２００１−１２２４３３号公報で開示されている円軌道から直線軌道に円形断面容器を変速して受渡しする搬送方法等、衝撃無く移載するのに好適な搬送方法を採用することが好ましい。
また、前記取り出しターレット１０はそのボトルａを押す部分の形状ｃを、特開２００１−１２２４３３号公報で開示されている、円軌道から直線軌道に円形断面容器を変速して受渡しする搬送方法を転用して求めることも可能である。

次にこの装置の動作を説明する。図２示のように供給コンベヤ２より供給され充填機１で充填されたボトルａはその出口よりドッグチェーン３ａに送られ、接続部９において取り出しターレット１０と受取りターレット１１とにより取り出されてキャッパー４に送られる。この際、図６、図７示のようにボトルａはガイド１３、１４により、先ず取り出しターレット１０の回転角度θ_１で取り出しターレット１０の中心に近い部分に接して遅い速度Ｖ_１で送られ、進行するにつれて取り出しターレット１０の回転角度θ_２で取り出しターレット１０の中心より遠い部分に接して図４示のように速度Ｖ_１から速度Ｖ_２まで加速して徐々に間隔が開き、キャッパー４の送りピッチに合わされるものである。尚、その際ボトルａを押す部分の形状ｃにより図５示のように連続し且つ回転角度θ_１、θ_２で加速度が略０となるように送られる。
かくしてボトルａは受取ターレット１１により、キャッパー４に送られ、キャップがねじ込まれたりあるいはキャップがボトルａの口部のらせんに成形されてコンベヤ１５より送り出される。

以上、本発明の第一の実施形態により、充填機１の出口に直線状に延びるドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３を設け、その直線状に延びるドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３にボトルａのキャッパー４を配置する実施例を説明したが、本発明を応用することで、一台の充填機に複数台のキャッパまたはシーマーを接続することが可能となる。

以下、図１につき本発明の第二の実施形態を説明すると、充填機１には供給コンベヤ２よりボトルａ、あるいは缶ｂを送るようにし、その充填されたボトルａ、あるいは缶ｂの出口には直線状に延びるドッグチェーン３ａを設け、そのドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３の途中にボトルａのキャッパー４を配置し、また、ドッグチェーン３ａを備えた搬出コンベヤ３の終端には缶ｂの蓋の巻締機５を配置する。

ドッグチェーン３ａとキャッパー４との間の分岐部となる接続部９には、図３示のようにボトルａの取り出しターレット１０と受取りターレット１１とを設ける。上記取り出しターレット１０はドッグチェーン３ａに対し係合離脱自在に設ける。

図２示のように、上記取り出しターレット１０はそのボトルａを押す部分の形状ｃを、ボトルａの容器に衝撃を与えないような形状の面、即ち、図５示のように連続した加速度を与え且つ回転角度θ_１、θ_２で加速度が略０となるような曲面にすると共に、その上方には進行方向にむかって受取りターレット１１の方に湾曲するガイド１３、１４を設け、取出装置８を構成する。
尚、この場合、ドッグチェーン３ａのピッチは、終端に配置する缶ｂの蓋の巻締機５が要求する搬送ピッチに合わせることが望ましいが、終端に配置する缶ｂの蓋の巻締機５にもこの取出装置８を採用すれば、その限りではない。

次にこの装置の動作を説明する。供給コンベヤ２よりボトルａを供給したときには、図２示のように上記取り出しターレット１０はドッグチェーン３ａに対し係合させる。これにより充填機１で充填されたボトルａはその出口よりドッグチェーン３ａに送られ、分岐部となる接続部９において取り出しターレット１０と受取りターレット１１とにより取り出されてキャッパー４に送られる。この際、図６、図７示のようにボトルａはガイド１３、１４により、先ず取り出しターレット１０の回転角度θ_１で取り出しターレット１０の中心に近い部分に接して遅い速度Ｖ_１で送られ、進行するにつれて取り出しターレット１０の回転角度θ_２で取り出しターレット１０の中心より遠い部分に接して図４示のように速度Ｖ_１から速度Ｖ_２まで加速して徐々に間隔が開き、キャッパー４の送りピッチに合わされるものである。尚、その際ボトルａを押す部分の形状ｃにより図５示のように連続し且つ回転角度θ_１、θ_２で加速度が略０となるように送られる。
かくしてボトルａは受取ターレット１１により、キャッパー４に送られ、キャップがねじ込まれたりあるいはキャップがボトルａの口部のらせんに成形されてコンベヤ１５より送り出される。

供給コンベヤ２より缶ｂを供給したときには、上記取り出しターレット１０及びガイド１４はドッグチェーン３ａに対し離脱させる。これにより充填機１で充填された缶ｂはその出口よりドッグチェーン３ａに送られ、分岐部となる接続部９を通過して、缶ｂの蓋の巻締機５に送られ、製品となってコンベヤ１５より送り出される。

尚、上記第二の実施形態では、キャッパー４をドッグチェーン３ａの途中に設け、巻締機５を終端に配置しているが、上記キャッパー４と巻締機５とは反対に配置してもよい。また、ボトルａと缶ｂのみならず、サイズの異なる缶、あるいはサイズの異なるボトルを処理する場合には、両方とも口径の異なった巻締機５・・・あるいはキャッパー４・・・とする。

本発明は、有効且つ効果的なボトルあるいは缶の充填装置の容器の蓋締装置及びその搬送装置を提供できる。

本発明の一実施形態の概要を示す平面図である。その要部の拡大図である。その一実施形態の接続部の斜視図である。本発明における取り出しターレットの回転角度に対するボトル又は缶の速度の変化を示すグラフである。本発明における取り出しターレットの回転角度に対するボトル又は缶の加速度の変化を示すグラフである。その回転角度θ_１のときの速度Ｖ_１を示す平面図である。その回転角度θ_２のときの速度Ｖ_２を示す平面図である。

符号の説明

ａボトル
ｂ缶
ｃ取り出しターレットのボトル又は缶を押す部分の形状
１充填機
２供給コンベヤ
３搬出コンベヤ
３ａドッグチェーン
４キャッパー
５巻締機
８取出装置
９接続部
１０取り出しターレット
１１受取りターレット
１３ガイド
１４ガイド

Claims

充填機（１）の出口に直線状に延びるドッグチェーン（３ａ）を備えた搬出コンベヤ（３）を設け、その直線状に延びるドッグチェーン（３ａ）を備えた搬出コンベヤ（３）にボトル（ａ）のキャッパー（４）または缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置し、ドッグチェーン（３ａ）を備えた搬出コンベヤ（３）とキャッパー（４）または巻締機（５）との接続部（９）には、取り出しターレット（１０）と受取りターレット（１１）とガイド（１３、１４）で構成し、キャッパー（４）または巻締機（５）の搬送ピッチに合わせてボトルまたは缶を取り出す取出装置（８）を設け、取り出しターレット（１０）と受取りターレット（１１）を、搬出コンベヤ（３）によるボトルまたは缶の搬送方向に対して対向して設置し、且つ、受取りターレット（１１）のボトルまたは缶の搬送中心が搬出コンベヤ（３）によるボトルまたは缶の搬送中心と接する位置よりも充填機（１）側にオフセットするように取り出しターレット（１０）を設置し、ガイド（１３，１４）を搬出コンベヤ（３）の搬送方向から進行方向に向かって受取りターレット（１１）の方へ湾曲させる、ことを特徴とする容器の蓋締装置及びその搬送装置。
充填機（１）には供給コンベヤ（２）よりボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）、またはサイズの異なるボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）を送るようにし、その充填されたボトル（ａ）、あるいは缶（ｂ）の充填機（１）の出口には直線状に延びる搬出コンベヤ（３）を設け、その搬出コンベヤ（３）の途中にボトル（ａ）のキャッパー（４）または缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置し、また、搬出コンベヤ（３）の終端にボトル（ａ）のキャッパー（４）または缶（ｂ）の蓋の巻締機（５）を配置し、搬出コンベヤ（３）とキャッパー（４）または蓋の巻締機（５）との間の分岐部となる接続部（９）にはボトル（ａ）または缶（ｂ）の取り出しターレット（１０）と受取りターレット（１１）とを設け、取り出しターレット（１０）はそのボトル（ａ）または缶（ｂ）を押す部分の形状（ｃ）をボトル（ａ）または缶（ｂ）に衝撃を与えないような形状の面にすると共に、その上方には進行方向に向かって受取りターレット（１１）の方に湾曲するガイド（１３、１４）を設け、ボトル（ａ）または缶（ｂ）はガイド（１３、１４）により先ず取り出しターレット（１０）の中心に近い部分に接して遅い速度で送られ、進行するにつれて取り出しターレット（１０）の中心より遠い部分に接して速い速度で送られ、徐々に加速されて、キャッパー（４）あるいは巻締機（５）のキャップまたは蓋の送りピッチに合わされることを特徴とする容器の蓋締装置及びその搬送装置。
上記取り出しターレット（１０）は搬出コンベヤ（３）に対し係合離脱自在に設けてなる請求項２記載の容器の蓋締装置及びその搬送装置。