JPH0311196Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、被捲締物、例えば医薬品、化粧品、
食品等の容器へ捲締物であるキヤツプを自動的に
捲締るようにした自動捲締装置に関する。

上記のような被捲締物は、理想的にはある規定
された捲締トルクに捲締物が捲締されることが必
要である。何故なら、これらの被捲締物への捲締
トルクが低い場合には、保管中あるいは輸送中に
捲締物が緩んでしまう恐れがある。また、通常こ
れらの被捲締物は、人間の手を介して開栓される
ことが多く、被捲締物の捲締トルクが必要以上に
高い場合には人間の手により容易に開栓できない
ことになる。そして、必要以上に被捲締物を捲締
すると、捲締中に被捲締物である容器、キヤツプ
または容器、キヤツプに固着されたパツキン材等
を破損する場合もある。また、被捲締物である容
器のキヤツプは、ガラス、樹脂等種々異つていて
各々の組合せに応じて捲締トルクが変化するの
で、被捲締物の材質、形状サイズに応じた適正な
捲締トルクで捲締されることが必要である。

実際には、これまでの捲締装置は、第１図に示
すように、被捲締物である容器１がグリツパと称
する胴押え部３により容器受け台２上に固定さ
れ、捲締物であるキヤツプ１２が固着具であるエ
ヤーチヤツク７により固定されていて、該エヤー
チヤツク７はスピンドル８と上下を押え板１０に
よりはさんだ摩擦材９を介して結合され、スピン
ドル８の回転が摩擦材９を介してエヤーチヤツク
７に伝達されるようになつている。そして、捲締
を行う時には、摩擦材９は空気またはスプリング
等の機械力により加圧され、スピンドル８および
エヤーチヤツク７のもつ慣性力で捲締が行われ
る。この時、捲締トルクがある値に達すると、そ
の反力が摩擦材９と押え板１０の間で静摩擦力よ
り大となる時点で、摩擦材９が押え板１０の間で
スリツプし、これ以上の捲締トルクが生じないよ
うになつている。この場合、摩擦材９と押え板１
０とは乾式で用いられることもあるが、摩擦によ
る焼損防止からそれらの間に潤滑油を注入するこ
ともあり、スピンドル８の回転数の変化による慣
性モーメントの変化、また摩擦材９における温度
変化による摩擦係数の変化および潤滑油の温度変
化または潤滑油の量あるいはその差異による摩擦
係数の変化により常に一定の捲締トルクを発生さ
せることは極めて困難であり、その度毎に摩擦材
９に付加する加圧力を調整することも極めて困難
であつた。また、通常このような捲締装置は、ス
ピンドル８が複数設けられた多ヘツド機種が多
く、各々の摩擦材９の摩擦係数の調整は極めて困
難である。

以上のような種々の要因により従来の捲締装置
では常に一定の捲締トルクで捲締物を捲締ること
は困難であり、被捲締物への捲締トルクは広範囲
にバラツクと共に捲締トルクを充分に把握できな
いという欠点を有していた。

本考案は以上の欠点を解消するためになされた
もので、捲締物を被捲締物へ捲締めるとき常に一
定の捲締トルクを生じさせることができ、複数の
スピンドルを備えた多ヘツド機種においてもスピ
ンドル間の捲締トルクのバラツキをなくすことが
できるようにした自動捲締装置を提供することを
目的とするものである。

上記目的を達成するために本考案の装置は、駆
動部からの回転により捲締物を捲締めるようにし
た捲締装置において、捲締物への駆動部からのト
ルクを伝達する動力継手部と、捲締物が捲締られ
る被捲締物の捲締トルクを検出するトルク検出器
と、該トルク検出器が予め設定した捲締トルクを
検出したとき、駆動部または動力継手部を設定時
間だけ前記設定捲締トルクに保持するように調整
する手段とを含む自動捲締装置である。

以下において本考案の実施例を図において説明
する。第２図は、本考案の一実施例である自動捲
締装置の断面図であり、被捲締物である容器１が
容器受け台２の上にグリツパと称する胴押え部３
によつて固定されている。容器受け台２は捲締機
架台４の上に収容部６を介して固定され、該収容
部６内にはロードセルのようなトルク検出器５が
収容されている。容器１に捲締られる捲締物であ
るキヤツプ１２には固着具であるエアーチヤツク
７が固定され、該エアーチヤツク７は、図示しな
い駆動部からの回転を伝達するスピンドル８と、
摩擦材９を押え板１０とスラストベアリング１１
とで挟んで構成された動力継手部を介して結合さ
れている。スピンドル８は、図示しない昇降カム
またはエアーシリンダ等により上下に移動され、
通常は上昇され、捲締作動時に下降される。そし
て、スピンドル８内の空気室１４にはエアー機器
１３を介してマニホールド２０を経て空気が封入
され、押え板１０と摩擦材９の間に摩擦力を生じ
させ、駆動部からの回転がエアーチヤツク７へ伝
達されて、キヤツプ１２の容器１への捲締を行
う。また、前記エアー機器１３の開閉は、容器１
における捲締トルクを胴押え部３、容器受け台２
および収容部６を介して検出するトルク検出器５
の信号を受けたアンプ等からなる調整手段２１か
らの信号によつて行われるようになつていて、該
調整手段２１は捲締トルクをフイードバツク制御
することができ、捲締トルクを設定捲締トルクに
設定時間だけ保持することができるようになつて
いる。なお、スピンドル８は、エアーチヤツク７
と摩擦材９と押え板１０を介し、静摩擦状態で一
体で回転するが、エアーチヤツク７が停止した状
態では摩擦材９と押え板１０を介し動摩擦状態で
単独に回転することができる。また、捲締トルク
発生時即ちエアーチヤツク７の停止時には駆動部
への負荷を減ずるようにスピンドル８は押え板１
０との間にスラストベアリング１１を介して結合
されるようになつており、エアーチヤツク７に負
荷のある状態でもはるかに無負荷に近い状態で回
転することができるようになつている。

次に、上記構成の自動捲締装置において作動を
説明すると、容器受け台２上に胴押え部３により
固定された容器１にはエアーチヤツク７に固定さ
れたキヤツプ１２が昇降カム等によりスピンドル
８と共に下降し、スピンドル８が駆動部により回
転されて捲締が開始される。まず、スピンドル８
およびエアーチヤツク７自身が保有する慣性力に
よりキヤツプ１２が容器１に仮捲締され、そのあ
と直ちにエアー機器１３が開かれ、マニホールド
２０を経て空気室１４内部に空気が封入される。
これにより押え板１０に圧力が付加され、押え板
１０と摩擦材９との摩擦力により捲締が行われ
る。この時、捲締中に発生する容器１が受けるね
じり力は、胴押え部３に伝達され、容器受け台２
をねじり、このねじり力が収容部６を介してトル
ク検出器５に伝達される。このトルク検出器５か
ら送られる信号は、調整手段２１においてアンプ
により増幅され、捲締トルクの信号に変換され
る。この捲締トルクは、当所設定された捲締トル
クに達すると、調整手段２１からエアー機器１３
へ信号が送られ、その入口側を閉ざし、空気室１
４の内部の圧力は一定になる。このために、摩擦
材９に付加される加圧力は一定になり、捲締トル
クが一定にされ、設定捲締トルクと同一の捲締ト
ルクにより容器１にキヤツプ１２が捲締られる。
調整手段１２は、さらに設定時間の間空気室１４
内部の圧力を一定に保持すべく信号をエアー機器
１３に送り、その後でエアー機器１３の排気口を
開き、空気室１４の内部空気を排気するように信
号を送る。したがつて、摩擦材９に付加される加
圧力は初期状態に復帰し、捲締作業は修了して、
設定捲締トルクと同一の捲締トルクがキヤツプ１
２と容器１の間に得られる。その際、空気室１４
への供給圧力は細かい調整が全く必要としないの
で、捲締に必要な摩擦材９への付加圧力より高め
に供給するだけで充分である。また、動力継手部
においてはスピンドル８の慣性モーメントの影響
を受けないので、いかなるスピンドル８の回転に
おいても設定捲締トルクが得られる。

上記実施例においては動力継手部に摩擦材９を
用いたが、ボールクラツチ１５を用いても同様に
設定捲締トルクと同一の捲締トルクを得ることが
できる。ボールクラツチ１５は、第３図の断面図
に示すような構造を有し、ボール１６が段差１７
を有する上板１５′と下板１５″の間に均等に数箇
所配置され、ボール１６が段差１７を登るときに
捲締トルクを発生することができるようになつて
おり、ある一定の時間の間により大きな捲締トル
クを生じさせることができる。また、クラツチ上
板１５′の段差１７の傾斜を変化させれば、加圧
力が変化するので捲締トルクも変化させることが
できる。したがつて、動力継手部に摩擦材９を用
いた場合と同じ方法で、キヤツプ１２を容器１に
設定捲締トルクで捲締ることができる。

次に、さらに他の実施例として、動力継手部に
ヒステリシスクラツチ１８を用いた場合を説明す
る。その際、上記各実施例では空気圧により加圧
して捲締トルクを得るようにしたが、ヒステリシ
スクラツチ１８にはトルク検出器５からの信号を
受ける調整手段２１′から調整された供給電流が
送られるようになつている。そして、駆動部から
の回転はスピンドル８からヒステリシスクラツチ
１８および空気を供給するマニホールド２０を介
してエアーチヤツク７に伝達される。他の構造は
上記実施例と同様である。容器１へのキヤツプ１
２の捲締は、上記実施例と同様に、まずスピンド
ル８およびエアーチヤツク７等の各々の保有する
慣性力により仮捲締がなされ、その後で直ちにヒ
ステリシスクラツチ１８に通電され、ヒステリシ
スクラツチ１８の圧力作用により捲締が開始され
る。捲締トルク値は上記実施例と同様にトルク検
知器５において検知され、設定捲締トルクに達す
ると、調整手段２１′はヒステリシスクラツチ１
８への供給電流値を一定に保持し、これによりキ
ヤツプ１２と容器１との捲締トルク値を同一の状
態で捲締保持する。そして、設定時間の間ヒステ
リシスクラツチ１８への供給電流を保持したあ
と、回路を遮断してヒステリシスクラツチ１８を
無負荷の状態に復帰させ捲締が修了する。これに
より設定捲締トルクと同一の捲締トルクでキヤツ
プ７が容器１に捲締られる。

さらに、他の実施例について説明すると、第５
図に示すように上記各実施例が動力継手部を調整
するのに対して駆動部を調整するために、捲締装
置の駆動部としてトルクモータ１９を用い、該ト
ルクモータ１９は供給電流値を増加させると比例
して発生トルクが増加するようにしたものであ
る。捲締トルクは、トルクモータ１９への供給電
流を次第に増加させるに従い増加し、その際容器
１に伝達される捲締トルクはトルク検出器５によ
り検出されて、調整手段２１″に信号として送ら
れ、トルクモータ１９への供給電流を調整し、設
定捲締トルクに達すると供給電流をそのままに保
持し、設定時間だけ保持したあとトルクモータ１
９への回路を遮断すれば、トルクモータ１９は無
負荷状態に復帰し、捲締を修了する。したがつ
て、上記各実施例の場合と同様に設定捲締トルク
と同一の捲締トルクで捲締物であるキヤツプ７を
被捲締物である容器１に捲締めることができる。

なお、上記各実施例では捲締物は１個の場合に
ついて説明したが、一度に複数の捲締を行うため
にスピンドルを複数個にした多ヘツドの捲締装置
に用いても同様な作用効果を得られるのは勿論で
あり、各スピンドル毎の捲締トルクのバラツキを
なくすことができることも当然である。

以上説明したように、本考案によれば捲締物へ
のトルクを動力継手部を介して伝達し、捲締物が
捲締られる被捲締物の捲締トルクを検出し、該捲
締トルクが設定捲締トルクに達したとき、駆動部
または動力継手部を調整して、前記設定捲締トル
クを設定時間だけ保持することにより伝達される
回転には無関係に設定捲締トルクが得られるよう
にしたので、被捲締物の材質に左右されることな
く、捲締トルクをフイードバツク制御するので回
転にも左右されずに常に一定の設定捲締トルクで
捲締物を被捲締物に捲締ることができ、各々の捲
締においても捲締状態にバラツキが生じることが
ない。また、一度に複数の捲締を行う多ヘツドの
捲締装置においても各ヘツド毎に常に同一の設定
捲締トルクで捲締が行われるのでヘツド間におい
てバラツキをなくすことができるという優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の捲締装置の断面図、第２図は本
考案の一実施例である自動捲締装置の断面図、第
３図は本考案の他の実施例における動力継手部の
ボールクラツチの部分断面図、第４図は本考案の
他の実施例であつて動力継手部にヒステリシスク
ラツチを用いた自動捲締装置の断面図、第５図は
さらに本考案の他の実施例であつて駆動部にトル
クモータを用いて捲締トルクを調整するようにし
た自動捲締装置の断面図である。 １……被捲締物である容器、５……トルク検出
器、９……動力継手部の摩擦材、１２……捲締物
であるキヤツプ、１５……動力継手部のボールク
ラツチ、１８……動力継手部のヒステリシスクラ
ツチ、１９……駆動部であるトルクモータ、２
１，２１′，２１″……調整手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 駆動部からの回転により捲締物を捲締るよう
   にした捲締装置において、捲締物への駆動部か
   らのトルクを伝達する動力継手部と、捲締物が
   捲締られる被捲締物の捲締トルクを検出するト
   ルク検出器と、該トルク検出器が予め設定した
   捲締トルクを検出したときの信号を受け、前記
   設定捲締トルクを保持するように駆動部または
   動力継手部へ設定時間だけ信号を送るように構
   成された調整手段とを含む自動捲締装置。 (2) 前記動力継手部が摩擦材からなり、前記調整
   手段は摩擦材に付加する加圧力を調整すること
   により前記設定捲締トルクを保持するように構
   成したことを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項に記載の自動捲締装置。 (3) 前記動力継手部がボールクラツチからなり、
   前記調整手段はボールクラツチに付加する加圧
   力を調整することにより前記設定捲締トルクを
   保持するように構成したことを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項に記載の自動捲締装
   置。 (4) 前記動力継手部がヒステリシスクラツチから
   なり、前記調整手段はヒステリシスクラツチに
   供給される電圧および電流を調整することによ
   り前記設定捲締トルクを保持するように構成し
   たことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項に記載の自動捲締装置。 (5) 前記駆動部がトルクモータからなり、前記調
   整手段はトルクモータへ供給される電圧および
   電流を調整することにより前記設定捲締トルク
   を保持するように構成したことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項に記載の自動捲締
   装置。