JP5622361B2

JP5622361B2 - 容器搬送装置

Info

Publication number: JP5622361B2
Application number: JP2009011952A
Authority: JP
Inventors: 明正藤本; 康弘盛川; 浩記池北
Original assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Current assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2014-11-12
Anticipated expiration: 2029-01-22
Also published as: JP2010168163A

Description

この発明は、容器成形装置によって最終形態に成形された内容物充填直方体状容器を、容器成形装置から排出するために用いられる容器搬送装置に関する。

従来、この種の容器搬送装置としては、第１コンベヤおよび第２コンベヤを備えており、第１コンベヤは、垂直面内を循環させられるエンドレス・ベルトを有しており、ベルトは、直線状上側経路を有しており、上側経路上のベルトに容器が載置可能であり、第２コンベヤは、水平面内を循環させられるフィンと、上側経路上方で容器を正立させる円筒状ガイドとを有しており、フィンは、直線状送り側経路およびこれの終端に続く水平円弧状反転経路を有しており、送り側経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度よりも反転経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度が大であり、上側経路上に対して、送り側経路の全体および反転経路の一部がオーバーラップさせられており、上側経路上方の容器に対して、フィンが送り側経路から反転経路に差し掛かるまで、フィンが当接しうるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

上記容器搬送装置では、ベルトの移動速度を、反転経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度、即ち、送り側経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度よりも速い速度に合わせる必要がある。そのようにしなければならない理由は、もし仮に、送り側経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度にベルトの移動速度を合わせたとしたら、フィンが送り側経路から反転経路に差し掛かり、その先端の移動速度が急に速くなると、上側経路上のベルトに載置された容器がフィンによって前方に倒される恐れがあるからである。

ベルトの移動速度を高速で運転すると、ベルトが早期に摩耗し勝ちであった。さらに、ベルトの速度が高速であると、円筒状ガイドからベルト上に容器が乗り移る際に、ベルト上の容器が転倒するリスクが大きくなる。

特開平１０−８７０６１号公報

この発明の目的は、ベルトの移動速度を低速に押さえることができ、ベルトの早期摩耗、ベルト上の容器の転倒するリスクを抑制することのできる容器搬送装置を提供することにある。

この発明による容器搬送装置は、第１コンベヤおよび第２コンベヤを備えており、第１コンベヤは、垂直面内を循環させられるエンドレス・ベルトを有しており、ベルトは、直線状上側経路を有しており、上側経路上のベルトに容器が載置可能であり、第２コンベヤは、垂直面と交差させられた平面内を循環させられるフィンを有しており、フィンは、直線状送り側経路およびこれの終端に続く円弧状反転経路を有しており、送り側経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度よりも反転経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度が大であり、上側経路上に対して、送り側経路および反転経路のうち、送り側経路のみがオーバーラップさせられており、フィンが送り側経路上を移動する際は、上側経路上のベルトに載置された容器に、フィンが当接しうるが、フィンが反転経路上を移動する際は、同容器からフィンが離反しうるものである。

この発明による容器搬送装置では、フィンが反転経路に差し掛かり、フィンの先端の移動速度が速くなる際は、上側経路上のベルトに載置された容器に対して、フィンが離反しうるから、ベルトの移動速度を、反転経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度に合わせる必要がない。したがって、ベルトの移動速度を低速に抑えることができ、ベルトの早期摩耗、ベルト上の容器の転倒するリスクを抑制することができる。

さらに、平面より見て、上側経路から反転経路が側方に逸れるように上側経路を送り側経路が斜めに横断させられていると、平面から見て、第１コンベヤおよび第２コンベヤを互いに平行に設置するのでは無く、所定の挟み角度でもって、第１コンベヤおよび第２コンベヤを設置することが可能である。

また、ベルトの移動速度および送り側経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度のベルト移動方向成分が同一であると、容器に対して、フィンが必要以上の力を作用させていないので、ベルトおよびフィンを相対的に容易に移動させることができる。

この発明によれば、ベルトの移動速度を低速に抑えることができ、ベルトの早期摩耗、ベルト上の容器の転倒するリスクを抑制することのできる容器搬送装置が提供される。

この発明による装置を備えた包装機械の側面図である。同包装機械によって製造される未完成容器の斜視図である。同中間容器の斜視図である。同完成容器の斜視図である。同包装機械の受渡装置の垂直縦断面図である。同平面図である。図６のVII−VII線にそう垂直縦断面図である。同包装機械の折込装置の側面図である。図８のIX−IX線にそう垂直横断面図である。図８のX−X線にそう垂直横断面図である。図８の一部拡大断面図である。図９の一部拡大断面図である。同包装機械の容器搬送装置の平面図である。図１３のXIV−XIV線にそう垂直横断面図である。

以下の説明において、図１を基準として、図１の右側を前、その左側を後といい、左右とは、前方より見て、その左右の側を左右というものとする。

図１を参照すると、包装機械は、内容物充填容器材料チューブTを、容器１つ分の長さ毎にシール切断して枕状未完成容器C1に成形する未完成容器成形装置11と、未完成容器成形装置11から未完成容器C1を受取る容器受渡装置12と、容器受渡装置12から未完成容器C1が渡されかつ渡された未完成容器C1を直方体状完成容器C3に成形する完成容器成形装置13とを備えている。

図２に、未完成容器成形装置11によって成形された未完成容器C1が、図３に、完成容器成形装置13による成形途中の中間容器C2が、図４に、完成容器成形装置13による成形完了の完成容器C3がそれぞれ示されている。

未完成容器C1は、枕状、換言すれば、全体として、扁平筒状をなし、両端部に、帯状の上シール部Stおよび下シール部Sbを有している。各シール部St、Sbは、容器素材の内面同士を重ね合わせてシールして、閉じたものである。

中間容器C2は、未完成容器C1の上下両端部を平坦に折り畳んで、概ね直方体状容器本体Bを成形し、同時に、容器本体Bの上下両端部から、三角状の上フラップFtおよび下フラップFbを突出させたものである。

完成容器C3は、中間容器C2の容器本体Bの頂面に上フラップFtを、その側面に下フラップFbをそれぞれ重ね合わせてシール接合したもので、全体として、直方体状をなしている。

図５および図６を参照すると、容器受渡装置12は、未完成容器成形装置11の下方から完成容器成形装置13に向かって前下りにのびた受渡経路R1を有し、かつ、受渡経路R1の始端から受渡経路R1の終端まで未完成容器C1を受けて案内するガイド21と、ガイド21で受けられた未完成容器C1を受渡経路R1の始端から受渡経路R1の終端まで押動して、受渡経路R1の終端からガイド21上の未完成容器C1を押出しうるブッシャ22と、受渡経路R1の終端でガイド21上の未完成容器C1を停止解除自在に停止させうるストッパ23と、ストッパ23によって、ガイド21上の未完成容器C1を停止解除自在に停止させうるようにストッパ23を作動させるストッパ作動手段24とを備えている。

未完成容器成形装置11の下方および受渡経路R1の始端は、傾斜シュート25によって連絡されている。

受渡経路R1の終端下方には駆動スプロケット31が、受渡経路R1の始端下方には従動スプロケット32がそれぞれ配置されている。両スプロケット31、32には歯付ベルト33が巻き掛けられている。

駆動スプロケット31は、左右方向にのびた水平状駆動軸34に固定されている。駆動軸34の後方には、これと平行に回動軸35が配置されている。

ガイド21は、受渡経路R1にそって、前下りに傾斜させられかつ並列状に配列されている複数のレール部材21aよりなる。

ブッシャ22は、ベルト外面側に、未完成容器C1の長さよりも大きい間隔をおいて取付られている複数の外方突出状係合片22aよりなる。

ストッパ23は、回動軸35に上下揺動自在に支持されているアーム部材23aと、アーム部材23aの先端部に、これと一体的に上方突出状に設けられているストッパ部材23bとよりなる。

ストッパ作動手段24は、カム機構により構成されたものであって、駆動軸34に固定されかつ外周面をカム面とする略垂直円板状カム41と、カム面に当接させられたローラ42を有しかつ回動軸35に固定されているアーム状フォロワ43と、カム面からローラ42が離隔しない方向にフォロワ43を付勢している引張コイルばね44よりなる。

駆動軸34は、完成容器成形装置13と同期して回転駆動される。駆動軸34が回転させられると、ベルト33が駆動され、同時に、これに、カム41およびフォロワ43が追従させられて、回動軸35が可逆回転し、アーム部材23aが上下揺動させられる。アーム部材23aの上昇時に、ストッパ部材23bがレール部材21aよりも上方に進出させられ、これにより、ストッパ23が停止動作させられ、アーム部材23aの下降時に、ストッパ部材23bがレール部材21aよりも下方に退去させられ、これにより、ストッパ23の停止動作が解除される。

未完成容器成形装置11によって成形された未完成容器C1は、未完成容器成形装置11から落下させられ、これをシュート25で受けて、受渡経路R1の始端まで案内される。受渡経路R1の始端で未完成容器C1は、ガイド21で受けられる。ガイド21で受けられた未完成容器C1は、ブッシャ22によって前方に押動されながら、ガイド21によって受渡経路R1の始端から終端まで案内される。未完成容器C1が受渡経路R1の終端まで案内されると、それまで、停止動作をさせられていたストッパ23が、その停止動作を解除される。ブッシャ22によって、未完成容器C1は、レール部材21aよりも前方に押し出される。

シュート25内を落下させられる未完成容器C1は、レール部材21aによって受止められるが、そのときに、勢い余り、レール部材21a上を滑り過ぎで、レール部材21a上から滑り落ちる可能性があるが、これを、ストッパ23によって阻止することが可能となる。

完成容器成形装置13は、図１に示すように、８つの放射状容器ホルダ51を有するロータリー式成形コンベヤ52を備えている。

容器ホルダ51は、固定成形ブロック51aおよび可動成形ブロック51bよりなる。固定成形ブロック51aに対して、可動成形ブロック51bがその先端部を接近・離隔させるように揺動させられ、これにより、容器ホルダ51が開閉される。開放時の容器ホルダ51に対して、未完成容器C1および完成容器C3がその長さ方向に進退自在に保持される。また、閉鎖時の容器ホルダ51の可動成形ブロック51bおよび固定成形ブロック51aの間隙は、完成容器C3の厚み相当する大きさである。さらに、開放時の容器ホルダ51から、完成容器C3がその幅方向に取出可能である。

成形コンベヤ52は、容器ホルダ51が、その数と同数の８つの処理ステーションS1〜S8に順次停止させられるように、図１中矢印Aで示す時計方向に間欠的に駆動される。

処理ステーションS1〜S8の１つは、受渡装置12から押し出される未完成容器C1を保持しうる位置に容器ホルダ51が停止させられる供給ステーションであり、これを、第１処理ステーションS1として、折込ステーションである第２処理ステーションS2が、加熱ステーションである第３処理ステーションS3が、シールステーションである第４処理ステーションS4が、排出ステーションである第６処理ステーションS6が順次設けられている。第５処理ステーションS5、第７処理ステーションS7および第８処理ステーションS8は、いずれも、アイドルステーションである。

第２〜第４処理ステーションS2〜S4に、折込装置53、ヒータ54およびシール装置55が順次配置されている。第６処理ステーションS6には排出装置56が配置されている。さらに、第２処理ステーションS2から、第３処理ステーションS3を経由して、第４処理ステーションS4まで、フラップ折込ガイド57が設けられている。

図８〜図１０に、折込装置53が詳細に示されている。

折込装置53は、第２処理ステーションS2で停止させられた容器ホルダ51の上方に、容器ホルダ51に対して接近・離隔しうるように配置されているアンビル61と、アンビル61を挟んでその両側に、互いに開閉しうるように配置されている一対のウィング62とを備えている。

図１１および図１２を参照すると、アンビル61は、その移動方向を厚みとする方形板状成形ブロック61aよりなる。成形ブロック61aの底面には押込面61bが形成されている。押込面61bには横断面Ｖ字状突条61cが設けられている。成形ブロック61aの反対方向を向いた２つの側面は、テーパ状に形成され、これが、ウィング62に対する受圧面61dとなされている。

各ウィング62は、横断面Ｊ字状に屈曲させられた板状ウィング部材62aよりなる。両ウィング62の対向面がアンビル受圧面61dに対する傾斜状押圧面62bとなされている。

アンビル61には可動体71が連結されている。可動体71は、アンビル61移動方向にのびたガイドロッド72を有している。ガイドロッド72は、支持体73に設けられた摺動案内筒74に通されている。ガイドロッド72にはローラ取付部材75が固定されている。ローラ取付部材75にはガイドロッド72と平行にのびた回止ロッド76が固定されている。回止ロッド76は、支持体73に摺動自在に貫通させられている。

可動体71には、ガイドロッド72と直交方向にのびた長孔状ガイド溝77が形成されている。ガイド溝77には、クランク機構81のクランクピン82が挿通されている。クランクピン82は、クランクアーム83によって、クランクシャフト84に連結されている。クランクシャフト84は、支持体73に設けられた回転案内筒85に通されている。

ガイドロッド72を挟んでその両側には、下端部に各ウィング62を固定した一対の吊持アーム91が支持体73から吊下られている。各吊持アーム91には、その長さ方向にのびたカム溝92が形成されている。各カム溝92には、ローラ取付部材75に取付られたカムローラ93が転動自在に挿入されている。

受渡装置12から押出された未完成容器C1は、第１処理ステーションS1で待機させられている容器ホルダ51に保持される。

容器ホルダ51が第１処理ステーションS1に停止させられる前は、ストッパ23が受渡経路R1の終端上の未完成容器C1を停止させうるとともに、容器ホルダ51が第１処理ステーションS1に停止させられた後は、同未完成容器C1の停止を解除させうるようにストッパ23がストッパ作動手段24によって作動させられる。

未完成容器C1を保持した容器ホルダ51が第２処理ステーションS2に搬入されると、クランク機構81によって可動体71が往復駆動される。そうすると、可動体71とともに、アンビル61および両ウィング62が容器ホルダ51に保持された未完成容器C1に対して、進退させられ、同時に、両ウィング62が開閉される。これにより、未完成容器C1の容器ボトム側となるべき端部が成形される。

この成形の様子が図１１および図１２に詳しく示されている。成形されるべき端部は、容器ホルダ51から突出させられている。その端部中央がアンビル61によって押込まれる。開放していた両ウィング62が閉鎖されることにより、アンビル61によって押し込まれた端部中央の両側から、上フラップFtとなるべき部分を上方に突出させて、これをアンビル61に対し押圧する。これにより、上フラップFtとなるべき部分の基部に、折り癖が付けられ、未完成容器C1が中間容器C2に成形される。

この後、可動体71とともに、アンビル61および両ウィング62が成形された中間容器C2から離隔させられ、中間容器C2を保持した容器ホルダ51は、第２処理ステーションS2から第３処理ステーションS3へ移動させられる。最終的に、上下のフラップFt、Fbは、ヒータ54によって加熱され、シール装置55によってシールされ、完成容器C3となる。中間容器C2から完成容器C3に成形される間に、必要に応じて、フラップ折込ガイド57によって、上フラップFtとなるべき部分がアンビル61によって押し込まれた端部中央に重なる方向に、再度折り込まれる。

図１３および図１４は、排出装置56を詳細に示すものである。

第６処理ステーションS6で、前斜め下向きで停止させられている容器ホルダ51が示されている。この容器ホルダ51の下方周辺部に容器搬送装置101が配置されている。

容器搬送装置101は、ベルト・コンベヤである第１コンベヤ111と、フィン・コンベヤである第２コンベヤ112を備えている。

第１コンベヤ111は、駆動手段（図示略）によって一定速度で連続的に垂直面内を循環させられるプレーンベルト121を有している。

プレーンベルト121は、完成容器C3の前後方向の幅より若干大きい幅を有し、かつ、同容器ホルダ51の下方から左向きにのびている直線状上側経路R2を有している。上側経路R2の前縁部にそって容器直動ガイドレール122が、その後縁部にそって容器起立ガイドレール123がそれぞれ設けられている。容器直動ガイドレール122は、平面より見て、左右方向に一直線上にのびて、その全長にわたって、上側経路R2の前縁部にくっ付いている。これに対して、容器起立ガイドレール123は、左に行くにしたがって前にずれていくように屈曲させられている。容器起立ガイドレール123の略右半分は、上側経路R2の後縁部から離れているが、容器起立ガイドレール123の略左半分は、上側経路R2の後縁部にくっ付いている。容器直動ガイドレール122および容器起立ガイドレール123の間隔は、その右半分ではベルト121の幅よりも大きく、その左半分では、ベルト121の幅に等しくなっている。

第２コンベヤ112は、上側経路R2前方の下流側に配置されている水平状駆動スプロケット131およびその上流側に配置されている水平状従動スプロケット132と、両スプロケット131、132に巻き掛けられて水平面内を循環させられる歯付ベルト133と、歯付ベルト133の外面側に一定間隔で側方突出状に取付けられている複数の垂直板状フィン134とを備えている。

上側経路R2に対して、両スプロケット131、132の中心を結ぶ直線は所定の角度θを持たされている。両スプロケットは、図１３中、反時計方向に一定速度で回転させられる。

歯付ベルト133の、従動スプロケット132から駆動スプロケット131まで移動させられる直線部分がフィン134の送り側経路R3を形成し、これに続いて、駆動スプロケット131の周囲を移動させられる円弧部分がフィン134の反転経路R4を形成する。送り側経路R3を移動させられるフィン134の先端および基端の移動速度は、同一である。これに対し、反転経路R4を移動させられるフィン134の先端の移動速度は、その基端の移動速度よりも、フィン134の高さ、即ち、回転半径の差に相当する分だけ、速くなる。

送り側経路R3を移動させられるフィン134の先端の軌跡が仮想線VLで示され、これが低速区域に対応し、反転経路R4を移動させられるフィン134の先端の軌跡が仮想線VHで示され、これが高速区域に対応している。低速区間仮想線VLは、上側経路R2を、左に行く程、前に進むように、斜めに横断している。これに対し、高速区間仮想線VHは、上側経路R2から前方に逸れている。

送り側経路R3を移動させられるフィン134がプレーンベルト121の移動方向と直交させられるように、各フィン134は、歯付ベルト133に対して、屈曲させられている。隣り合う２つのフィン134の間隔は、完成容器成形装置13から排出される完成容器C3の排出ピッチに等しいか、これよりも、僅かだけ、大きく設定されている。送り側経路R3上を移動させられるフィン134の速度は、プレーンベルト121の移動方向において、プレーンベルト121の移動速度と同一となるように設定されている。

第６処理ステーションS6で容器ホルダ51が停止させられ、これと同時またはその直後に、容器ホルダ51が開放されると、容器ホルダ51に保持されていた完成容器C3は、保持解除され、上側経路R2上に落下する。このときに、その完成容器C3のボトムとなる側の端部肩部分でプレーンベルト121に載置される。そのままにしておくと、完成容器C3は転倒する恐れがあるが、その完成容器C3に対して、ベルト移動方向上流側から移動してきたフィン134が当接させられ、ベルト121およびフィン134によってその容器の転倒が防止される。そのまま、完成容器C3が搬送されていき、容器起立ガイドレール123にそって移動させられる間に、完成容器C3は、起立させられる。

送り側経路R3の終端まで搬送された完成容器C3が送り側経路R3から反転経路R4に差し掛かろうとする直前に、その完成容器C3からこれまで当接させられていたフィン134が逃げることになる。これにより、フィン134の低速から高速への速度変化によって、完成容器C3が倒される心配は無い。この後は、ベルト121のみによって完成容器C3は搬送されていく。

上記において、第２コンベヤ112は、フィン134を水平面内で循環させるものとして示されているが、必ずしも水平面である必要はなく、水平面に対して傾斜させられた平面でも良い。

この発明による容器搬送装置は、容器成形装置によって最終形態に成形された内容物充填直方体状容器を、容器成形装置から排出することを達成することに適している。

111 第１コンベヤ
112 第２コンベヤ
121 ベルト
134 フィン
R2 上側経路
R3 送り側経路
R4 反転経路
C3 容器

Claims

第１コンベヤおよび第２コンベヤを備えており、第１コンベヤは、垂直面内を循環させられるエンドレス・ベルトを有しており、ベルトは、直線状上側経路を有しており、上側経路の一方の縁部に沿って容器起立ガイドレールが設けられており、容器ホルダに保持された直方体状容器が、上側経路上のベルトにおける容器起立ガイドレールの始端付近の上方で保持解除されることにより、前記一方の縁部側に傾いた状態でベルトに載置されてベルトの移動方向に沿って搬送させられるとともに、同容器が容器起立ガイドレールに沿って移動させられる間に起立させられるようになっており、第２コンベヤは、垂直面と交差させられた平面内を循環させられるフィンを有しており、フィンは、直線状送り側経路およびこれの終端に続く円弧状反転経路を有しており、送り側経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度よりも反転経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度が大であり、平面より見て、上側経路から反転経路が側方に逸れるように上側経路の上方を送り側経路が斜めに横断させられており、送り側経路上を移動させられるフィンがベルトの移動方向と直交させられており、フィンが送り側経路上を移動する際は、上側経路上のベルトに載置された容器に、フィンがベルトの移動方向上流側から当接させられることによって、同容器のベルト移動方向上流側への転倒が防止され、フィンが反転経路上を移動する際は、同容器からフィンが離反しうる容器搬送装置。
ベルトの移動速度および送り側経路上を移動させられるフィンの先端の移動速度のベルト移動方向成分が同一である請求項１に記載の容器搬送装置。