JP6061873B2 - 蓋締めチャックアセンブリー - Google Patents

Description

本発明は一般的に、関連容器に対してクロージャを回転可能に適用するための蓋締めヘッドおよびチャックに関し、またより具体的には、関連容器に適用中にクロージャ中に多様な物質を自動的に受入れるようになっており、それにより望ましくは、クロージャの誤用を回避しながら高速の適用を容易にする、改良された蓋締めチャックアセンブリーに関する。

適切なポリマー材料から形成されるネジ付きプラスチッククロージャは、炭酸および非炭酸飲料のビンを含む、ビン等の容器上への使用に対して市場で幅広い支持を受けてきた。このようなクロージャの効率的で幅広い使用は高速の自動化された蓋締め装置の使用により容易にされ、この蓋締め装置は、クロージャのめねじ形態が、関連容器の首部分上に提供されるおねじ形態と、ねじにより嵌合、結合するように、各クロージャを関連容器に回転可能に適用するようになっている。

クロージャが関連容器に適用される時に各クロージャをグリップするために、このタイプの自動化蓋締め装置は典型的には、複数の回転可能に駆動される蓋締めチャックまたはヘッドを有する。クロージャおよび関連の充填された容器がクロージャの適用のために配置される時、各蓋締めチャックはクロージャを解放可能に保持し、グリップするようになっている。典型的な配列において、関連する容器に対するネジによるクロージャの適用が実施されるように、蓋締めチャックは、その中に保持されるクロージャと一緒に、関連容器に対して回転可能に駆動される。この性質の蓋締めチャックには、典型的にはトルク制限機構が設けられ、それによりクロージャが関連容器上に所望の締まり具合に適用され、そして蓋締めチャックとクロージャの回転駆動が中止される。その後、蓋締めチャックはクロージャから外され、充填された容器とクロージャのパッケージが蓋締め装置から移動される。

自動化蓋締め装置のこのタイプの幅広い操作は、各蓋締めチャックを、異なるサイズのクロージャの適用を受け入れるようにさせることにより容易にされる。この目的のために、幾つかの蓋締めチャックには、異なるサイズのクロージャの適用を受け入れるように「浮動する」また移動することができる、移動性の、ジョーのような要素が提供される。しかし、このような蓋締めチャックの特定の形態に応じて、クロージャは必ずしも、関連容器と心立てされた、同軸関係に保持されるとは限らない。クロージャの底部と関連容器の仕上げ品の頂部との間の遍心接触は、不都合に、蓋締めチャック内のクロージャの不適切な配置をもたらし、それが上そりまたは斜め入りねじ込みクロージャのような適用不良をもたらす可能性がある。

本発明は、関連容器に対するクロージャの望ましくない誤用を回避しながら、異なる外部の特徴を有する異なるサイズのクロージャの適用を容易にする、改良された蓋締めチャックアセンブリーに関する。

本発明の原理を具体的に表す蓋締めチャックアセンブリーは、異なるディメンションおよび外部形態をもつクロージャの適用を受け入れながら、容器に対するクロージャの高速の適用を容易にするようになっている。これは、蓋締めチャックアセンブリーに、集合的に、関連クロージャをグリップして、関連容器に該クロージャを回転可能に適用する働きをする、複数の、半径方向に移動可能なグリッパーセグメントを提供することにより達成
される。明らかに、本発明の蓋締めチャックは、クロージャを関連容器と実質的に心立て関係に維持し、適切なクロージャの適用を確保し、望ましくは、上そりまたは斜め入りネジ締めのような誤用を回避しながら、ディメンションおよび、外部の刻みパターンを有するクロージャの特徴の多様性を受け入れるようになっている。

図示された実施形態に従う本発明の蓋締めチャックアッセンブリーは、外側のチャックハウジングと内側のグリッパーアセンブリーとを備える。内側のグリッパーアセンブリーは中央のガイドディスクと、複数の、円周方向に間隔を空けて配置されたグリッパーセグメントとを有する。中央のガイドディスクはガイドディスク基板と、ガイドディスク基板に固定されたガイドディスクカバーとを有し、該グリッパーセグメントはディスクカバーとディスク基板との間に取り付けられている。グリッパーセグメントは個々に、中央のガイドディスクの半径方向に移動可能であり、各グリッパーセグメントは、関連容器と嵌合するための内側のジョー部分と、外側のカムの面とを有する。

中央のガイドディスクおよびグリッパーセグメントがその中に配置されている外側のチャックハウジングは、グリッパーセグメントの外側のカムの面とそれぞれ嵌合するために配置された、複数の、円周方向に間隔を空けて配置されたカム駆動面を区画する、内側に面する駆動面を有する。この配列により、外側のチャックアセンブリーの回転駆動は、中央のガイドディスクとグリッパーセグメントを駆動するように働き、外側のチャックハウジングのカム駆動面はそれぞれ、グリッパーセグメントの外側のカムの面と嵌合する。

明らかに、ガイドディスク基板を含む中央のガイドディスクの形態は、グリッパーセグメントを、一単位として回転させ、そのグリッパーセグメントが集合的に、蓋締めチャックの中心軸と同軸関係で配列されることを確保する。好適な実施形態においては、一つ以上のエラストマーのＯ−リングの形態にあるような偏向要素が、すべてのグリッパーセグメントをそれらの一番内部の位置に維持する軽い半径方向の力を提供し、また、トルクがクロージャに適用されていない時に、挿入されたクロージャとグリッパーセグメントとの間に限定された量の圧力を提供する。

各グリッパーセグメントの外側のカムの面は、クロージャが、関連容器に適用される時にクロージャが回転に抵抗する時にのみ、外側のチャックハウジングの、そのそれぞれのカム駆動面により接触される。共働するカムの面に対するグリッパーセグメントの幾何学構造が、適用トルクが増加する時にクロージャ上のチャックのグリップを増加する半径方向の負荷をもたらす。半径方向の力の作用線またはベクトルは、クロージャと各グリッパーセグメントとの間のほぼ接点を通る。明らかに、これは、クロージャとグリッパーセグメントとの間に形成されるあらゆる対抗する半径方向の力に抵抗するのに余りあり、それにより望ましくは、どんなトルクレベルでもクロージャの前向きな制御を確保する。

図示された実施形態に従う各グリッパーセグメントのジョー部分は、一つ以上のグリップティースを有し、各グリッパーセグメントのジョー部分は、グリップティースのない、一つ以上の領域を有する。各グリッパーセグメントのグリップティースは一般に、その一つのグリッパーセグメントのカムの面に対して作動するチャックハウジングのカム駆動面のそれぞれ一つにより、その一つのセグメントを通して形成される力のベクトルと心合わせされる。この配列が、同時に異なるサイズのクロージャ並びに異なる刻みパターンをもつクロージャを容易に受け入れながら、適用中に、外側のチャックハウジングからクロージャに回転性適用トルクを望ましく、効率的に伝達することが見いだされた。

中央のガイドディスクとチャックの外側のハウジングとを操作可能に連結するねじりバネは、負荷を受けていないチャックがグリッパーセグメントと外側のチャックハウジングのカム駆動面との間に最大の可能な空隙をもつことを確実にする。この配列により、チャ
ック中に挿入されるクロージャは、グリッパーセグメント上にＯ−リングの偏向要素により提供される抵抗のみに遭遇する。

本発明のその他の特徴物および利点は、以下の詳細な説明、付随の図面、添付の請求項から容易に明白になるであろう。

図１は本発明の原理を具体的に示す蓋締めチャックアセンブリーの上部の透視図である。 図２は本発明の蓋締めチャックアセンブリーの下部の透視図である。 図３は本発明の蓋締めチャックアセンブリーの縦の分解組立透視図である。 図４は本発明の蓋締めチャックアセンブリーの断面図である。 図５は図４の線５−５に沿って採られた断面図である。 図６は本発明の蓋締めチャックアセンブリーの更なる断面図である。。

詳細な説明

本発明は多様な形態の実施態様を許すが、本開示が本発明の例示として考えられることができ、また具体的に示されるこの特定の実施態様に、本発明を限定することは意図されないことを了解の下に、現在好適な実施形態が図面に示され、また以後に説明される。

今度は図面を参照して、本発明の原理を具体的に示す蓋締めチャックアセンブリー１０が示される。当業者により認められるように、蓋締めチャックアセンブリー１０は、瓶詰プラントまたは類似の充填作業におけるような、関連容器へのクロージャのネジ止め適用を容易にする高速自動化蓋締め装置と一緒に使用するようになっている。この目的のために、蓋締めチャックアセンブリーは関連する回転駆動機構（図示されていない）に取り付けられ、そこで蓋締めチャックアセンブリーが回転可能に駆動されて、それによりクロージャを関連容器に回転可能に適用する。

明らかに、本発明の蓋締めチャックアセンブリーは特に、適用される予定のクロージャのディメンションの多様な物質を収容するようになっており、また更に刻みパターンのような、このようなクロージャのプロファイルまたは外形の特徴の多様な物質を受け入れることができる。これは望ましくは、極めて一定のクロージャ口径を要求する伝統的な「一体の」蓋締めチャックに比較して明白な利点を提供する。着色剤によるようなクロージャの僅かなディメンションの変化が不都合に、このようなチャックにおけるクロージャの嵌合に望ましくない影響を与える可能性があり、また異なるクロージャ販売会社からの同様なプロファイルですら、独特な一体のチャックの使用を要求する可能性がある。

本発明の蓋締めチャックアセンブリーは、不都合に、特定の刻みプロファイルまたはその他の外側のクロージャの特徴を限定する可能性がある、いわゆる「浮動する」蓋締めチャックに比較して明白な利点を提供する。更に、このような浮動するチャックのグリップセグメントと、関連クロージャの刻みの特徴物との間に形成される外向きの半径方向の力が、セグメントとクロージャとの間のトルクが増加されると、不都合に半径方向の圧力を低減させる可能性がある。

更に、クロージャが適用されている時に、このようなチャックアセンブリー中のセグメントの心出しの欠如が、クロージャと容器の仕上げ品との間の心合わせのあらゆる調整を不可能にする。クロージャの底部と容器の仕上げ品の頂部との間の偏心接触は、蓋締めチャック中のクロージャの位置を不都合なに乱す可能性があり、上そりまたは斜め入りネジ締めクロージャのような適用不良に導く可能性がある。このタイプの蓋締めチャックには、装置の外側のカム内に、チャックセグメントの静止位置を確立するための機構が存在しないので、場合により、クロージャがチャック中に挿入される時に、外側のカムに対するセグメントの相対的配向がそれらの半径方向の移動を妨げる可能性がある。

本発明の蓋締めチャックアセンブリーは、いわゆる浮動する蓋締めチャックの配列におけるこれらの特定の不都合を著しく改良する。図示された実施態様に従う本発明の蓋締めチャックアセンブリー１０（関連クロージャＣと一緒に図示される）は、外側のチャックアセンブリーと、該外側のチャックアセンブリー内に配置された内側のグリッパーアセンブリーとを備える。グリッパーアセンブリーはとりわけ、ガイドディスク基板１２と、保持リング１６によりガイドディスク基板１２に固定されたガイドディスクカバー１４とを有する中央のガイドディスクを備える。ガイドディスク基板は、その中で、複数の円周方向に間隔を空けて配置されたグリッパーセグメント１８が、それぞれ、中央のガイドディスクの半径方向の移動のために配置されている、複数の、円周方向に間隔を空けて配置されたガイドチャンネルを区画する。各グリッパーセグメント１８は、関連クロージャと嵌合のための、内側のジョー部分と、関連容器にクロージャを回転可能に適用するための、外側のチャックハウジングと共働する外側のカムの面１９とを有する。６個のグリッパーセグメント１８が図示された実施態様に示されているが、グリッパーセグメントの特定の数値は、本明細書に開示される原理を保持しながら、変更することができる。

図示の実施態様に従うチャックアセンブリー１０の外側のチャックハウジングは、下部ハウジング２２と、保持リング２６により下部ハウジング２２に固定された上部ハウジング２４とを有する。それにより１単位として担持される内側の中央のガイドディスクとグリッパーセグメント１８を回転駆動するために、下部のチャックハウジングは、グリッパーセグメント１８の外側のカムの面１９とそれぞれ嵌合のために配置された、複数の、円周方向に間隔を空けて配置されたカム駆動面２８を区画する、内側に面する駆動面を有する。この配列により、外側のチャックハウジングの回転駆動により、カムの駆動面２８が集合的にグリッパーセグメント１８の外側のカムの面１９を駆動させて、それにより、外側のチャックアセンブリーと一緒に中央のガイドディスクとグリッパーセグメントとを駆動し、そしてセグメント１８を半径方向に駆動して関連クロージャと嵌合させる。

好適な形態において、少なくとも一つの偏向要素が、集合的に、中央のガイドディスクの内側にグリッパーセグメント１８を促して関連クロージャと嵌合させる。図示の実施態様において、これは、ガイドディスクの内側にグリッパーセグメントを促すためにグリッパーセグメント１８の回りに円周方向に伸長する１対のリング形偏向要素により提供される。図示の形態において、偏向要素はエラストマーのＯ−リング２９の形態で提供される。

好適な実施態様において、ねじりバネ３２は中央のガイドディスクと外側のチャックハウジング２４とを操作可能に連結する。図示された実施態様におけるねじりバネ３２は、ガイドディスクカバー１４と上部チャックハウジング２４とに操作可能に連結され、またグリッパー要素１８の外側のカムの面１９に対する外側のチャックハウジングの回転駆動に対抗して作動する。ねじりバネ３４の設置は望ましくは、負荷されていないチャックがグリッパーセグメントと外側のチャックハウジングのカム駆動面との間に最大可能な空隙を有し、そのためチャック中に挿入されているクロージャが、グリッパーセグメント上にＯ−リングの偏向要素２９により提供される抵抗のみに遭遇することを確保するように働
く。

グリッパーセグメントはガイドディスク中に正確に半径方向に誘導されるため、各セグメントと関連カム駆動面との間にごく限定された接触が要求される。これが、望ましくは、単一の蓋締めチャックアセンブリーにより取り扱うことができる刻み構造およびクロージャの構造の範囲を増大する。

好適な実施態様において、各グリッパーセグメントのジョー部分は１個以上のグリップティース３４（図５参照）を有し、各グリッパーセグメントのジョー部分がグリップティースをもたない一つ以上の領域をもつ。図５に示すように、各グリッパーセグメントのグリップティースは一般に、その一つのグリッパーセグメント１８のカムの面１９に対して作動する下部チャックハウジング２２のカム駆動面２８のそれぞれ一つにより、グリッパーセグメントのその一つを通して形成される力のベクトルと心合わせされる。図示される実施態様において、各グリッパーセグメント１８のジョー部分は単一のグリップティース３４を有する。

例によると、本発明の現在の実施態様は、異なる刻み数および、２．５ｍｍ（０．１０インチ）まで変動する外径をもつクロージャを保持し、適用することができる。

本発明の蓋締めチャックアセンブリーの好適な実施態様において、各グリッパーセグメント１８には、それぞれのグリッパーセグメント内に嵌合し、また該セグメントの内側のジョー部分の僅かに内側に突き出すボールベアリング３６が提供される。エラストマーのＯ−リング２９の下部のＯ−リングはボールベアリング３６を囲み、ボールベアリングを一般に内側に駆動する（図６参照）。ボールベアリング３６は望ましくは、例えば２４個の相対的に幅広い刻みを有する特定の刻みパターンをもつクロージャを、前以て配向するように働く。更に、クロージャのネジ成型においてクロージャの側壁に形成される典型的な隆起のお陰で、内側に偏向したボールベアリング３６がチャックアセンブリー内にクロージャを解放可能に保持するように働く。

従って、本発明の蓋締めチャックアセンブリーは、グリッパーセグメント１８と中央のガイドディスクが一単位として回転するようになっていて、該セグメントが集合的にチャックアセンブリーの中心軸と同軸に留まることを確保する。エラストマーのＯ−リング２９の形態のような偏向要素は望ましくは、Ｏ−リングの一番内側の位置にすべてのグリッパーセグメント１８を保持する軽い半径方向の力を提供し、そしてクロージャにトルクが適用されていない時には、挿入されたクロージャとグリッパーセグメントとの間に幾らかの圧力を提供する。

各グリッパーセグメント１８の外側のカムの面１９は、それが関連容器に適用される時にクロージャが回転に抵抗する時にのみ、外側のチャックハウジングの、内側に面するカム駆動面２８に接する。共働するカム面に関連するチャックグリッパーセグメントの構造が、回転駆動のトルクが増加する時に、クロージャ上のチャックのグリップを増加する半径方向の負荷をもたらす。半径方向の力の作用線または力のベクトルは、クロージャとグリッパーセグメントとの間のほぼ接点を通る。これは、クロージャとグリッパーセグメントとの間に形成されるあらゆる対抗する半径方向の力に抵抗するに余りあり、望ましくはあらゆるトルクレベルでクロージャの有効な調整を確保する。

以上から、我々は、本発明の真の精神および新規の考え方の範囲から逸脱せずに、多数の修正および変更を実施することができることに注目する。本明細書に具体的に示された特定の実施態様に関する限定は意図されず、または推測されるべきではないことを理解すべきである。本開示は請求項の範囲内に入るようなすべての変更を添付の請求項により網
羅することが意図される。

Claims (11)

1. 中央のガイドディスク；
   該中央のガイドディスクと一緒の回転のために前記の中央のガイドディスク上に固定された、複数の、円周方向に間隔を空けて配置されたグリッパーセグメントであって、前記中央のガイドディスクの一般的に半径方向に、個々に移動可能であり、また各々が関連クロージャとの嵌合のための内側のジョー部分、および外側のカムの面を有するグリッパーセグメント；並びに
   前記中央のガイドディスクと前記の複数のグリッパーセグメントが中に配置されている外側のチャックハウジングであって、前記グリッパーセグメントの外側のカムの面とそれぞれ嵌合するように配置された複数の円周方向に間隔を空けて配置されたカム駆動面を区画する内側に面する面を有し、そのため前記の外側のチャックハウジングの回転駆動に付随して、前記カム駆動面が、集合的に、前記グリッパーセグメントの外側のカム面を駆動して、外側のチャックハウジングと一緒に、前記中央のガイドディスクと前記グリッパーセグメントとを駆動し、そして前記グリッパーセグメントを関連クロージャと嵌合させる外側のチャックハウジング；
   を備え、かつ、
   前記中央のガイドディスクと前記外側のチャックハウジングとを操作可能に連結するねじりバネであって、前記グリッパーセグメントの外側のカムの面に対する前記外側のチャックハウジングの回転駆動に対抗して作動するねじりバネを備える、
   蓋締めチャックアセンブリー。
2. 請求項１記載の蓋締めチャックアセンブリーであって、前記中央のガイドディスクの内側に前記グリッパーセグメントを関連クロージャと集合的に促して嵌合させるための偏向要素を有する、前記チャックアセンブリー。
3. 請求項２記載の蓋締めチャックアセンブリーであって、前記偏向要素が、前記中央のガイドディスクの内側に前記グリッパーセグメントを促すために、前記グリッパーセグメントの回りに円周方向に伸長する、前記チャックアセンブリー。
4. 請求項３記載の蓋締めチャックアセンブリーであって、前記偏向要素がエラストマーのＯ−リングを備える、前記チャックアセンブリー。
5. 請求項１記載の蓋締めチャックアセンブリーであって、前記中央のガイドディスクが、ガイドディスク基板と前記ガイドディスク基板に固定されたガイドディスクカバーを備えており、前記ガイドディスク基板は前記複数のグリッパーセグメントがそれぞれ前記中央のガイドディクの半径方向の移動のために、その中に配置されている複数のガイドチャンネルをそれぞれ区画するものであり、そのため、前記グリッパーセグメントが前記ガイドディスクカバーと前記ガイドディスク基板との間に保持される、前記チャックアセンブリー。
6. ガイドディスク基板と、前記ガイドディスク基板に固定されたガイドディスクカバーとを有する、中央のガイドディスク；
   前記ガイドディスクと一緒の回転のために、前記ガイドディスクカバーと前記ガイドディスク基板との間の前記中央のガイドディスク上に固定された、複数の、円周方向に間隔を空けて配置されたグリッパーセグメントであって、個々に、前記中央のガイドディスクの一般的に半径方向に移動可能であり、またそれぞれが、関連クロージャとの嵌合のための内側のジョー部分、および外側のカムの面を有するグリッパーセグメント；
   前記中央のガイドディスクの内側に前記グリッパーセグメントを促すための、前記グリッパーセグメントの周囲に円周方向に伸長するリング型の偏向要素；並びに
   前記中央のガイドディスクおよび前記の複数のグリッパーセグメントがその中に配置された外側のチャックハウジングであって、該外側のチャックハウジングの回転駆動に付随して、カム駆動面が集合的に、前記グリッパーセグメントの外側のカムの面を駆動して、前記外側のチャックハウジングと一緒に前記中央のガイドディスクと前記グリッパーセグメントとを駆動し、そして前記セグメントを関連クロージャと嵌合させるように、前記グリッパーセグメントの外側のカムの面とのそれぞれの嵌合のために配置された、複数の、円周方向に間隔を空けて配置されたカム駆動面を区画する内側に面する面を有する外側のチャックハウジング；
   を備え、かつ、
   前記中央のガイドディスクと前記外側のチャックハウジングとを操作可能に連結するねじりバネであって、前記グリッパーセグメントの外側のカムの面に対する前記外側のチャックハウジングの回転駆動に対抗して作動するねじりバネを備える、
   蓋締めチャックアセンブリー。
7. 複数の、円周方向に間隔を空けて配置された半径方向に移動可能なグリッパーセグメントであって、各グリッパーセグメントが関連クロージャと嵌合のための内側のジョー部分および外側のカムの面を有するグリッパーセグメント；および
   前記の複数のグリッパーセグメントがその中に配置されている外側のチャックハウジングであって、該外側のチャックハウジングの回転駆動に付随して、カム駆動面が集合的に、前記グリッパーセグメントの外側のカムの面を駆動して、前記外側のチャックハウジングと一緒に前記グリッパーセグメントを駆動し、また前記セグメントを半径方向に駆動して、関連クロージャと嵌合させるように、グリッパーセグメントの外側のカムの面とのそれぞれの嵌合のために配置された複数の、円周方向に間隔を空けて配置されたカム駆動面を区画する内側に面する面を有する外側のチャックハウジング；
   を備え、かつ、
   前記グリッパーセグメントが半径方向の移動のために固定されている中央のガイドディスクを備え、さらに、
   前記中央のガイドディスクと前記外側のチャックハウジングとを操作可能に連結するねじりバネであって、前記グリッパーセグメントの外側のカムの面に対する前記外側のチャックハウジングの回転駆動に対抗して作動するねじりバネを備える、
   蓋締めチャックアセンブリー。
8. 請求項７記載の蓋締めチャックアセンブリーであって、前記グリッパーセグメントを内側に促すために前記グリッパーセグメントの周囲に円周方向に伸長する偏向要素を有する、前記チャックアセンブリー。
9. 請求項７記載の蓋締めチャックアセンブリーであって、前記の各グリッパーセグメントの前記のジョー部分が１個以上のグリップティースを有し、各グリッパーセグメントのジョー部分が、グリップティースをもたない一つ以上の領域をもち、それぞれ一つの前記グリッパーセグメントの前記グリップティースは一般に、その一つのグリッパーセグメントのカムの面に対して作動する前記チャックハウジングのカム駆動面のそれぞれ一つにより、その一つのグリッパーセグメントを通して形成される力のベクトルと心合わせされる、前記チャックアセンブリー。
10. 請求項９記載の蓋締めチャックアセンブリーであって、前記の各グリッパーセグメントのジョー部分が単一のグリップティースを有する、前記チャックアセンブリー。
11. 請求項９記載の蓋締めチャックアセンブリーであって、前記グリッパーセグメントを内側に促すために前記グリッパーセグメントの周囲に円周方向に伸長する偏向要素を有する、前記チャックアセンブリー。

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