JP4816117B2 - Paper container bottom assembly equipment - Google Patents
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Description
本発明は、紙容器に内容物を充填して密封する紙容器充填密封装置において紙容器の底部組立装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for assembling a bottom part of a paper container in a paper container filling and sealing apparatus that fills and seals the contents of the paper container.
ゲーベルトップ型紙容器、あるいはフラットトップ型紙容器に牛乳、ジュース、清酒、その他清涼飲料等の液体を充填した後、充填口をヒートシールする紙容器充填密封装置が知られている。紙容器には内外面にヒートシール性樹脂層を有するカートンが用いられ、カートンを組立てることにより形成される。また紙容器内部に内容物を充填密封された製品は、使用後、紙容器を押潰して簡単に廃棄処分することができ、この紙容器の使用にあたって内容物を注ぎ易くすると共に開封後の密封性を向上させるために、紙容器上部側壁に注出口を取付けることが行われている。 2. Description of the Related Art A paper container filling and sealing device is known in which after a liquid such as milk, juice, sake, or other soft drinks is filled in a gobeltop type paper container or a flat top type paper container, the filling port is heat sealed. The paper container uses a carton having a heat-sealable resin layer on the inner and outer surfaces, and is formed by assembling the carton. In addition, products that have been filled and sealed with the contents inside the paper container can be easily disposed of by crushing the paper container after use, making it easy to pour the contents when using this paper container, and sealing after opening In order to improve the property, a spout is attached to the upper side wall of the paper container.
この紙容器を紙容器充填密封装置上の底部組立装置で組立てるにあたっての一装置例として、予め筒貼りされた紙容器をマンドレルの先端にマンドレルキャップが交換可能に備えられ、ターレット状に配置されたマンドレルに底部を外側にして装着させた後、マンドレルを間欠回転させる。マンドレルを回転させる間、底部の加熱を行い、マンドレル停止位置の一つに配置されたボトムブレーカー折込爪とボトムブレーカー折込プレートを備えた底部くせ折り装置において、加熱された底部を内側に折込み、折くせをつけた後、この底部くせ折り装置の下流のマンドレル停止位置の一つに配置されたボトムプレスパットを備えた底部折畳み加圧装置で折りくせを付けられた紙容器底部を折畳んで加圧し、底部全体を偏平に畳み込み融着させて底部が組立てられる。その後、紙容器は搬送コンベア上に排出され、搬送コンベア上で内容物の充填、上部の組立てが行われる(例えば、特許文献1参照)。 As an example of assembling this paper container with the bottom assembly apparatus on the paper container filling and sealing apparatus, a mandrel cap is replaceably provided at the front end of the mandrel with the paper container preliminarily cylinder-attached, and arranged in a turret shape. After the mandrel is mounted with the bottom facing outside, the mandrel is intermittently rotated. While rotating the mandrel, the bottom is heated, and the bottom breaker with a bottom breaker folding claw and a bottom breaker folding plate placed at one of the mandrel stop positions is folded inward. After the crease is applied, the bottom of the paper container that has been creased is folded and added by a bottom fold pressure device having a bottom press pad placed at one of the mandrel stop positions downstream of the bottom crease folding device. The bottom is assembled by pressing and folding the entire bottom flat and fusing. Thereafter, the paper container is discharged onto the conveyor, and the contents are filled and the upper part is assembled on the conveyor (see, for example, Patent Document 1).
上記のように紙容器の底部組立装置では、四角筒状の紙容器のサイズ切換えで四角の寸法(以下角寸と称する)が異なる紙容器、例えば、85mm角(角寸が85mm)から70mm角あるいは60mm角へ切換えを行なう場合、マンドレル先端のマンドレルキャップ、ボトムブレーカー折込プレート及びボトムプレスパットをそれぞれの角寸に適した部品に交換し、さらに、ボトムブレーカー折込プレートとマンドレルキャップとで形成されるクリアランスが一定になるようにボトムブレーカー折込プレートの角度調整を行い、カートンの底部組立の最適条件を確保する必要があった。このように、紙容器の角寸切換えに伴い、部品の交換作業、調整作業に多大な時間がかかるという問題点がある。
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、紙容器の角寸切換え作業において、ボトムブレーカー折込プレートの兼用化を図り、ボトムブレーカー折込プレートの交換作業をなくすることができると共に、調整作業を簡略化できる紙容器の底部組立装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to replace the bottom breaker folding plate by switching to the bottom breaker folding plate in the paper container square size switching operation. It is an object of the present invention to provide a paper container bottom assembling apparatus that can eliminate the problem and can simplify the adjustment work.
カートンの底部組立の最適条件を確保するためには、マンドレルキャップとボトムブレーカー折込プレートとで形成される最小のクリアランスを角寸の異なる紙容器に切換えても一定にする必要がある。従来、マンドレルキャップの厚さは一定であり、紙容器の角寸切替え毎に寸法の異なるマンドレルキャップに交換し、前記クリアランスを一定にするためにボトムブレーカー折込プレートも交換する必要があった。そこで、本発明者は、上記課題を達成するために、鋭意、研究の結果、ボトムブレーカー折込プレートを固定部品とし、寸法の異なるマンドレルキャップの厚みを変えることにより、前記クリアランスが一定に保つことが可能であることを見出し、本発明に至った。すなわち、請求項1記載の本発明は、内面及び外面にヒートシール性樹脂層を有する四角筒状の紙容器の底部組立装置において、マンドレルの先端にマンドレルキャップが交換可能に備えられた複数のマンドレルと、前記マンドレル停止位置の一つに配置され、前記マンドレルに底部を外側にして差込まれ前記マンドレルキャップに保持された紙容器の底部に所定の折りくせを付ける底部くせ折り装置であって、紙容器底部の三角パネルを折り込むために、旋回可能な一対のボトムブレーカー折込爪と紙容器底部のボトムフラップを折り畳むために前記マンドレルキャップの外方から前記マンドレルキャップに向かって移動可能なボトムブレーカー折込プレートを備えた底部くせ折り装置と、該底部くせ折り装置の下流のマンドレル停止位置の一つに配置され、折りくせを付けられた紙容器底部を折畳んで加圧し融着させるためのボトムプレスパットを交換可能に備えた底部折畳み加圧装置とを有する紙容器の底部組立装置であり、四角筒状の紙容器の角寸が異なる紙容器に切替時に前記底部くせ折り装置の前記ボトムブレーカー折込プレートが前記マンドレルキャップに向かって移動し最接近点において前記マンドレルキャップと前記ボトムブレーカー折込プレートとで形成される最小のクリアランスが、一定になるように前記マンドレルキャップのマンドレル軸線方向の厚みを変えた前記マンドレルキャップ及び、前記底部折畳み加圧装置の前記ボトムプレスパットが加圧され、前記マンドレルキャップとで形成されるクリアランスが、一定になるように前記ボトムプレスパットの厚みを変えた前記ボトムプレスパットに交換することを特徴とするものである。
In order to ensure the optimum conditions for assembling the bottom of the carton, it is necessary to keep the minimum clearance formed by the mandrel cap and the bottom breaker folding plate constant even when switching to a paper container having a different angular dimension. Conventionally, the thickness of the mandrel cap is constant, and it has been necessary to replace the mandrel cap with a different size each time the paper container is switched in size, and to replace the bottom breaker folding plate in order to make the clearance constant. Therefore, in order to achieve the above-mentioned problem, the present inventor can maintain the clearance constant by changing the thickness of a mandrel cap having a different size as a fixed part using a bottom breaker folding plate as a fixed part. The inventors have found that this is possible and have reached the present invention. That is, the present invention according to
本発明は、交換部品であるマンドレルキャップ及びボトムプレスパットの厚みを紙容器の各角寸毎に、厚みを変えることにより、ボトムブレーカー折込プレートを固定部品化でき、兼用化を可能にした。このことにより、ボトムブレーカー折込プレートの交換作業がなくなり、紙容器の異なる角寸への切換え作業時間が短縮できるという優れた効果を奏するものである。 In the present invention, by changing the thickness of the mandrel cap and the bottom press pad, which are replacement parts, for each square dimension of the paper container, the bottom breaker folding plate can be made into a fixed part and can be used in combination. As a result, there is no need to replace the bottom breaker folding plate, and it is possible to shorten the time required for switching the paper container to a different square size.
また、ボトムブレーカー折込プレートを兼用化することにより部品数が減り、コストダウンが図れるという効果がある。 Further, by combining the bottom breaker folding plate, there is an effect that the number of parts is reduced and the cost can be reduced.
また、ボトムブレーカー折込プレートを兼用化することにより、調整作業が簡素化されると共に、紙容器の底部組立の再現性に優れ、品質向上が図れるものである。 In addition, by combining the bottom breaker folding plate, the adjustment work is simplified, the reproducibility of the bottom assembly of the paper container is excellent, and the quality can be improved.
上記の本発明について、図面等を用いて以下に詳述する。
図1は本発明にかかる紙容器の底部組立装置の一実施形態を示す概略正面図、図2は図1の平面図、図3は図1の底部くせ折り装置及び底部折畳み加圧装置を示す拡大正面図、図4はボトムブレーカー折込爪の動作を説明する斜視図、図5、図6はボトムブレーカー折込プレートの動作を説明する側面図、図7は紙容器の角寸切換えにおいてボトムブレーカー折込プレートとマンドレルキャップとの関係を説明する側面図である。
The above-described present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic front view showing an embodiment of a paper container bottom assembly apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 3 is a bottom folding apparatus and a bottom folding pressure apparatus of FIG. FIG. 4 is a perspective view for explaining the operation of the bottom breaker folding claw, FIGS. 5 and 6 are side views for explaining the operation of the bottom breaker folding plate, and FIG. It is a side view explaining the relationship between a plate and a mandrel cap.
まず、図1、図2を参照しながら本発明の紙容器の底部組立装置について説明する。本発明の紙容器底部組立装置20は紙容器液体充填ラインとインラインで用いられるものであり、使用される紙容器1の材質は、紙を含む基材と内面及び外面にポリエチレン等のヒートシール性樹脂層を有する。基材構成は、充填される内容物により要求される物性を満足するように選択され、アルミニウム箔、ポリエステルフィルム、酸化ケイ素や酸化アルミ等の無機物を蒸着したプラスチックフィルム等が積層されていてもよい。図1、図2において符号10は紙容器供給装置であり、筒貼りされ、扁平に畳まれた紙容器1が多数収容されている一対のカートンフィーダー11と紙容器1を1枚ずつ、起凾させながら取出す吸盤(図示しない)等によって構成されている。符号20は、一対の紙容器底部組立装置であり、回転中心に対して放射方向に6本のマンドレル21がターレット22の周囲に等間隔に配置されている。このマンドレル21の先端には交換可能なマンドレルキャップ23(図3参照)が取り付けられている。また、ターレット22にはターレット22をマンドレル21の1ピッチずつ間欠回転させる駆動装置(図示せず)が接続されている。マンドレル21の周囲のマンドレル停止位置には、紙容器1の底部を加熱するヒーター24、25、底部くせ折り装置30、底部折畳み加圧装置40が順次配置されており、底部くせ折り装置30と底部折畳み加圧装置40の間にはガイド装置26が設けられている。このような構成からなる紙容器底部組立装置20によって紙容器1の底部が組立てられて、マンドレル21の一停止位置Qで底部を下にしてマンドレル21より紙容器1が排出され、注出口の取付、内容物充填、紙容器1のトップ部の密封シール装置へと搬送装置27で移送されるものである。
First, a paper container bottom assembling apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. The paper container
図1、図2に示すようにカートンフィーダー11には、予め四角筒状に筒貼りされ、扁平に畳まれた紙容器1がP方向に積層されて収容され、吸盤(図示しない)によりカートンフィーダー11より1枚ずつ取出し、断面形状が矩形となるように起凾させて、紙容器1が、トップ側からマンドレル21に差込まれて紙容器底部組立装置20に受け渡される。マンドレル21に差込まれた1個の紙容器1はマンドレル21の先端に取付けられたマンドレルキャップ23(図3参照)によって保持されている。6本のマンドレル21は図1に示す状態を基準として時計回りに方向に60度刻みで間欠的に回転駆動され、マンドレル21にトップ側から差込まれ底部を外側にした紙容器1の底部をヒーター24、ヒーター25で加熱されて次のマンドレル21の停止位置に配置させた底部くせ折り装置30、さらに底部折畳み加圧装置40で底部が組立てられる。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
つぎに図3〜図6を用いて、底部の組立を詳しく説明する。まず、底部くせ折り装置30について説明する。図3において、底部くせ折り装置30は一対のボトムブレーカー折込み爪31とボトムブレーカー折込プレート32とを有している。一対のボトムブレーカー折込み爪31は、ターレット22の回転軸に平行な一対の軸33に保持されており、一対の軸33が同期して反対方向に回転することにより、ターレット22の回転面即ちマンドレル21の回転面と平行な面内でマンドレル21の中心線X−Xに対して略対称に旋回することができる。このボトムブレーカー折込み爪31は図4に示すように矢印Aで示すように旋回して紙容器1の底部2の三角パネル3を折り込むのもである。ボトムブレーカー折込プレート32はマンドレル軸線X−X方向に移動可能に設けられており、図5、図6に示すように、紙容器1の底部2のボトムフラップ4A、4Bの先端に対向したガイド面34、35を備えている。ボトムブレーカー折込プレート32を図5の(イ)位置から矢印B方向に移動させていくのと連動しガイド面34と35が図5の(ロ)に示すように倒れていき、最終的に紙容器1の底部2に押付けることにより、図6に示すようにボトムフラップ4A、4Bを折り込むことができる。図5、図6は図3における矢印Cの方向からみた側面図を示しており、紙容器1が差込まれたマンドレル21及びマンドレルキャップ23を破線で示した。図6において符号36はガイド面34、35で形成されたスリットを示し、折り込まれたボトムフラップの端部をくせ折りするものである。図6において符号γ、δはマンドレルキャップ23とボトムブレーカー折込プレート32とで形成されるクリアランスを示す。このクリアランスγ、δは、紙容器1の底部2の品質を左右する重要なものであり、紙容器1の角寸5が他の異なる角寸に切換える場合、最適な寸法のマンドレルキャップ23に交換されて取付けられるが、同一になるように調整が必要である。このクリアランスγ、δが紙容器1の角寸5の変更に伴い、ボトムブレーカー折込プレート交換が行なわれる都度、変動すると底部2の折込み状態に影響を及ぼして、底部の成型が不十分なものが発生する場合があり、著しい場合には紙容器1に液体が密封充填された後に紙容器1の底部2から液体の漏れが発生し、重欠点となることがある。尚、本発明における最小のクリアランスとは、ボトムブレーカー折込プレート32がマンドレル軸線X−X方向にマンドレルキャップ23に向かって移動し最接近点において、マンドレルキャップ23とボトムブレーカー折込プレート32とで形成されるクリアランスγ、δのことを意味する。
Next, the assembly of the bottom portion will be described in detail with reference to FIGS. First, the bottom part folding
つぎに、図3を参照しながら底部折畳み加圧装置40について説明する。図3において破線は紙容器1を示す。底部くせ折り装置30で図6に示すように底部2がくせ折りされた紙容器1は、マンドレルキャップ23に保持されて底部折畳み加圧装置40に移動するが、ガイド装置26により、紙容器1のボトムフラップ4A、4Bの斜面を押えて復元することを防止するとともに、さらにボトムフラップ4A、4Bが一層、折畳まれる。底部折畳み加圧装置40に送られた紙容器1のくせ折りされた底部2は、底部折畳み加圧装置40が加圧されて前進すると底部折畳み加圧装置40に交換可能に取付けられたボトムプレスパット41で底部2をマンドレルキャップ23に押付けて、加圧接着されて紙容器1の底部組立が完了する。
Next, the bottom folding pressurizing
つぎに、図7を用いて、本発明の要部を説明する。従来は、図3に示すように紙容器1の角寸のサイズ切換えに伴い、マンドレル21の先端に取付ける同一の厚さを有するマンドレルキャップ23と底部くせ折り装置30のボトムブレーカー折込プレート32と底部折畳み加圧装置40のボトムプレスパット41を交換していた。そして、段落(0012)に記載のマンドレルキャップ23とボトムブレーカー折込プレート32のガイド面34、35とで形成されるクリアランスγ、δが同一になるように調整し、底部組立の再現性が得られるよう、調整作業を行なっていた。本発明の紙容器底部組立装置20は図7に示すようにボトムブレーカー折込プレート32を兼用化した点が特徴である。図7は紙容器の角寸切換えにおいてボトムブレーカー折込プレートとマンドレルキャップとの関係を説明する側面図であり、説明上、図3における位置をほぼ90°時計方向に回転して記載している。図中の符号t、wはマンドレルキャップの厚さ、幅寸法を示し、符号α、βはボトムブレーカー折込プレート32がマンドレル21軸線X−Xに直交する線Y−Yとで形成される角度(以下プレート角度と称する)を示す。紙容器1の角寸が例えば60mm角の場合を図7の(a)、例えば70mm角の場合を(b)、例えば85mm角の場合を(c)に示した。ここで、従来、紙容器1の角寸サイズ換えに伴い、交換していたボトムブレーカー折込プレート32の交換をなくし、ボトムブレーカー折込プレート32を固定部品とした。その結果、60mm角の紙容器の場合のプレート角度α1と70mm角の紙容器の場合のプレート角度α2と85mm角の紙容器の場合のプレート角度α3及び、60mm角の紙容器の場合のプレート角度β1と70mm角の紙容器の場合のプレート角度β2と85mm角の紙容器の場合のプレート角度β3が同一となり、つまり、α1=α2=α3、β1=β2=β3となった。つぎに、60mm角に適した幅寸法w1のマンドレルキャップ23の厚さt1とすることにより底部組立に最適のクリアランスγ、δを得た。つぎに、70mm角に適した幅寸法w2のマンドレルキャップ23の厚さをクリアランスγ、δになるように厚さt2とした。つぎに、85mm角に適した幅寸法w3のマンドレルキャップ23の厚さをクリアランスγ、δになるように厚さt3とした。つまり、マンドレルキャップ23の厚さを変えることにより、角寸の切換えをしても、クリアランスγ、δが同一となるようにしたものである。上記の構成とすることにより、底部組立の再現性に優れ、従来、紙容器1の角寸の切換えに伴い、行なっていたボトムブレーカー折込プレートの交換作業がなくなると共に、クリアランスを同一にするために実施していたボトムブレーカー折込プレートの角度調整作業が簡素化され、紙容器の角寸切換え時間の短縮が可能となったものである。また、部品が減少できるという効果が得られる。
Next, the main part of the present invention will be described with reference to FIG. Conventionally, as shown in FIG. 3, as the size of the
さらに、底部折畳み加圧装置40において、紙容器1の角寸切換えに伴い、使用するボトムプレスパット41の厚さp(図3参照)はつぎのよう選ばれる。図示しないが、60mm角に使用するボトムプレスパット41の厚さp1、70mm角に使用するボトムプレスパット41の厚さp2、85mm角に使用するボトムプレスパット41の厚さp3とすると、それぞれの場合に使用されるマンドレルキャップ23の厚さt1、t2、t3との関係において、ボトムプレスパット41とマンドレルキャップ23との厚さの合計が一定になるように、つまり、p1+t1=p2+t2=p3+t3となるようにボトムプレスパット41の厚さが決められる。このような構成にすることによって、紙容器1の角寸切換えを行なっても、底部折畳み加圧装置40に取付けられたボトムプレスパット41でくせ折りされた紙容器1の底部2をマンドレルキャップ23に押付けて一定の加圧条件が得られ、加圧接着され、再現性のある底部組立ができるものである。
Further, in the bottom folding pressurizing
以上のように、本発明の紙容器の底部組立装置は、ボトムブレーカー折込プレート32を兼用化することにより、紙容器1の角寸切換えに伴う、部品交換作業において、ボトムブレーカー折込プレート32の交換作業がなくなり、クリアランスγ、δが同一となるような厚さのマンドレルキャップに交換することにより調整作業が簡素化され、切換え作業の時間短縮が可能となった。また、マンドレルキャップ23の厚さに対応した厚さのボトムプレスパット41を用いることにより、一定の加圧条件が得られ、底部組立の再現性がはかれ、品質向上が図れるものである。
As described above, the bottom assembly device for a paper container according to the present invention can also be used to replace the bottom
1 紙容器
2 底部
3 三角パネル
4A、4B ボトムフラップ
5 角寸
11 カートンフィーダー
20 紙容器底部組立装置
21 マンドレル
22 ターレット
23 マンドレルキャップ
24、25 ヒーター
26 ガイド装置
27 搬送装置
30 底部くせ折り装置
31 ボトムブレーカー折込み爪
32 ボトムブレーカー折込プレート
33 軸
34、35 ガイド面
36 スリット
40 底部折畳み加圧装置
41 ボトムプレスパット
Q 一停止位置
γ、δ クリアランス
t1 、t2 、t3 マンドレルキャップの厚さ
w1 、w2 、w3 マンドレルキャップ幅寸法
α1 、α2 、α3 、β1 、β2 、β3 プレート角度
p ボトムプレスパットの厚さ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
In a bottom assembly device for a rectangular tube-shaped paper container having a heat-sealable resin layer on the inner surface and the outer surface, a plurality of mandrels having a mandrel cap replaceable at the tip of the mandrel and one of the mandrel stop positions A bottom fold device for inserting a predetermined fold into the bottom of the paper container that is inserted into the mandrel with the bottom facing outside and held by the mandrel cap, in order to fold the triangular panel at the bottom of the paper container, A bottom fold device comprising a bottom breaker folding plate movable from the outside of the mandrel cap toward the mandrel cap to fold a pair of pivotable bottom breaker folding claws and a bottom flap at the bottom of the paper container; Located at one of the mandrel stop positions downstream of the bottom fold device, A bottom folding pressurizing device having a bottom press pad for replacing the bottom press pad for folding and pressurizing and fusing the bottom of the paper container. Is the minimum clearance formed by the mandrel cap and the bottom breaker folding plate at the closest point when the bottom breaker folding plate of the bottom comb folding device moves toward the mandrel cap when switching to a different paper container, The mandrel cap whose thickness in the mandrel axial direction of the mandrel cap is changed to be constant, and the bottom press pad of the bottom folding pressurizing device is pressurized, and the clearance formed between the mandrel cap and the mandrel cap is constant. The bottom press pad with the thickness of the bottom press pad changed so that Bottom assembly device of a paper container, characterized in that to replace the bets.
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