JPH0718564Y2 - 容器成形充填装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は，板紙で作られた容器即ちカートンに対して組
み立て，充填等を行う容器成形充填装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より，第14図に示す形状のカートンが広く使用され
ている。このカートン１は平坦に組み立てた底部２と屋
根状の頂部３を有し，頂部３に注出口４を取付けてい
る。この種のカートン１を製造するには，第11図に示す
ように予め所定の折り目線と注出口挿入用の穴５を形成
し且つ筒貼りされたカートンを筒状に起こし，次に，第
13図に示すように底部２を組み立て且つヒートシール
し，頂部３の穴５に内側から注出口４を挿入し，その注
出口４のつば部4aをカートン内面に超音波シール等によ
ってシールし，次いで，カートン１に内容物を充填し，
最後に頂部３を組み立て且つヒートシールするという工
程を行っている。

従来これらの工程を行う装置としては，第11図に示すよ
うに筒状に起こしたカートン１に対して底部を組み立て
シールする装置，カートンの穴５に挿入した注出口４を
超音波シールする装置，第13図の状態のカートン１に対
して内容物を充填し頂部を組み立てシールする装置等が
使用されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし，このように各工程をそれぞれ別個の装置で実施
すると，各装置に作業者を必要とし，作業能率が悪く，
また，装置間のカートンの搬送に人手がかかる等の問題
がある。

なお，上記した工程を完全に自動的に行う装置も開発さ
れている（例えば，特開昭62-271733号公報参照）。し
かしながら，全工程を自動化すると極めて大型となり，
且つ高価となるという問題がある。

本考案はかかる問題点に鑑みてなされたもので，比較的
小型で且つ安価でありながら，カートンの底部組み立て
及びシール，注出口シール，充填，頂部組み立て及びシ
ール等を半自動で行うことの可能な容器成形充填装置を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成すべくなされた本考案は， 筒貼りしたカートンの底部を組み立てるボトム製函部
と，該ボトム製函部に隣接配置され，底部を組み立てた
カートンに内容物を充填し且つ頂部を組み立てる充填ト
ップ成形部とからなり， 前記ボトム製函部は， 水平な軸線に対して放射状に，且つ円周方向には一定ピ
ッチで取付けられた複数のカートン装着用マンドレルを
備え，前記水平な軸線を中心として間欠回転する第一タ
ーレットと， 該第一ターレットの複数のマンドレルの停止位置に配置
された，マンドレルに保持されたカートンの底部を加熱
するボトムヒーター，前記カートンの底部をくせ折りす
るボトムくせ折り装置，くせ折りされたカートン底部を
プレスしてシールするボトムプレス装置を有しており， 前記充填トップ成形部は， 垂直な軸線を中心として間欠回転する第二ターレットで
あって，カートンを垂直状態に保持するカートンバスケ
ットを複数個，前記垂直な軸線を中心とする円周上に一
定ピッチで配置した第二ターレットと， この第二ターレットの複数のカートンバスケットの停止
位置に配置された，カートンに注出口を接着させる注出
口シール装置，カートンに内容物を充填し且つカートン
の頂部をくせ折りする充填及びトップくせ折り装置，カ
ートンの頂部を加熱するトップヒーター，カートン頂部
をプレスしてシールするトッププレス装置，カートンを
カートンバスケットから排出させるカートン排出装置を
有しており， 前記第一ターレットは，少なくとも一部が前記第二ター
レットとほぼ同じ高さに位置するように且つ回転軸線が
前記第二ターレットよりも下方に位置するように配置さ
れていることを特徴とする容器成形充填装置を要旨とす
る。

〔実施例〕

以下，図面に示す本考案の実施例を詳細に説明する。

第１図は本考案の一実施例による容器成形充填装置の概
略正面図，第２図，第３図は第１図のII-II矢視図,III-
III矢視図である。同図において，全体を参照符号10で
示す容器成形充填装置は，筒貼りしたカートンの底部を
組み立てるボトム製函部11と，そのボトム製函部11に隣
接配置され，底部を組み立てたカートンに内容物を充填
し且つ頂部を組み立てる充填トップ成形部12とからな
る。

ボトム製函部11は，水平な軸線Ｘ−Ｘに対して放射状
に，且つ円周方向には一定ピッチで取付けられた４個の
カートン装着用マンドレル14を備えた第一ターレット13
を有している。この第一ターレット13は，水平な軸線Ｘ
−Ｘを中心として90度ずつ間欠回転するように，駆動源
（図示せず）に連結されている。以下説明の便宜上，各
マンドレル14の停止位置をターレットの回転方向に,P1,
P2,P3,P4とする。

位置P1はマンドレル14が装置の正面方向に向いたカート
ン供給兼排出位置である。この位置P1において，作業者
が手動で，マンドレル14に保持されていた底部組み立て
済のカートンを取り出し，次いで底部を組み立てるべき
新たなカートン（第11図に示す形状のもの）を，その底
部がマンドレル先端側になるように挿入する。

位置P2はヒーティング位置であり，ボトムヒーター15が
設けられている。このボトムヒーター15は矢印で示すよ
うにターレット14に接近及び離間するように移動しうる
もので，ターレット14が位置P2で停止した時にターレッ
ト14に接近する方向に移動し，ターレット14に保持され
たカートン１の底部に熱風を吹付け，カートン表面の樹
脂層を溶融するものである。

位置P3はくせ折り位置であり，ボトムくせ折り装置16が
配置されている。このボトムくせ折り装置16は，第12図
に示すようにカートン底部２の三角パネル部2aを矢印Ａ
方向に折り込み，次いで底板部2bを矢印Ｂ方向に折り込
む作用を備えたものである。なお、ヒーティング装置と
くせ折り装置は入れ換えてもよい。

位置P4はプレス位置である。このプレス位置P4の手前に
は，マンドレル14に保持されたカートン１の底部の走行
路に沿って底部折り曲げレール17が配置されており，カ
ートン１の移動中にその底部を折り畳むようになってい
る。プレス位置P4には，ボトムプレス装置18が設けられ
ている。このボトムプレス装置18は，くせ折りされた底
部をマンドレル14の端面に押付け且つ冷却することによ
り，くせ折りされた底部をシールする作用を有する。か
くして，位置P1でマンドレル14に装着されたカートン１
が位置P2,P3,P4を通る間にカートンの底部の組み立て及
びシールが行われる。底部を組み立てられたカートンは
マンドレルが位置P1に戻った時に作業者によってマンド
レルから取り出される。

なお，本実施例では第１図に示すように，位置P4にはト
ップくせ折り装置19も配置されている。このトップくせ
折り装置19はボトムプレス装置18の上昇に連動して矢印
方向に旋回するように構成されており，第13図のカート
ン頂部３の三角パネル部3aを矢印Ｃ方向にくせ折りする
ことができる。この位置にトップくせ折り装置19を配置
すると，後述する充填トップ成形部12におけるトップく
せ折りを安定させることができ，能力アップを可能とす
る利点が得られる。

充填トップ成形部12は，垂直な軸線Ｙ−Ｙを中心として
間欠回転する第二ターレット22を有しており，この第二
ターレット22は，カートンを垂直状態に保持するカート
ンバスケット23を８個，垂直な軸線Ｙ−Ｙを中心とする
円周上に一定ピッチで配置している。この第二ターレッ
ト22は第一ターレット13の回転と同期して，但し45度ず
つ間欠回転するように駆動源に連結されている。以下説
明の便宜上，各カートンバスケット23の停止位置をター
レットの回転方向に,P5〜P12とする。

カートンバスケット23は第４図に示すように，垂直な支
持部材24に底面支持棒25,側面ガイド26,27を取付けたも
ので，前面からカートンを挿入，排出可能で且つ上方へ
のカートン移送を可能とする構成のものである。

第３図において，位置P5はカートン供給位置であり，こ
の位置で，第13図に示すように底部２を組み立て且つ注
出口４をカートン頂部の穴に差し込んだカートン１がカ
ートンバスケット23に供給される。なお，注出口４の差
し込み，カートン１の供給は共に作業者が手作業で行
う。

位置P6は注出口検知位置であり，注出口４がカートン１
に挿入されているか否かを検出するセンサー（図示せ
ず）が配置されている。

位置P7は注出口シール位置である。この位置P7には，第
５図に示すように，定位置に固定されたアンビル31とそ
のアンビル31に向って接近及び離間するように水平に往
復動可能な超音波ホーン32からなる注出口シール装置30
が設けられている。更にこの位置P7には，カートンバス
ケット23内のカートン１を押し上げるカートン押し上げ
装置33,アンビル31に沿って上下動するカートン押し下
げ装置34及びカートンバスケットからカートンが外れる
のを防止するガイド棒35等が設けられている。カートン
１を保持したカートンバスケット23が位置P7に停止する
と，カートン押し上げ装置33がカートン１を押し上げて
アンビル31に装着させ，且つカートン押し下げ装置34に
突き当てることにより，位置決めを行う。次いで，超音
波ホーン32が前進してカートン壁面をアンビル31で支持
された注出口４のつば部4aに押付け，超音波シールす
る。その後，超音波ホーン32が後退し，カートン押し下
げ装置34がカートン１を押し下げ，カートンバスケット
23に戻す。以上で注出口のシール動作が終了する。

位置P8は充填及びトップくせ折り位置であり，この位置
P8には第６図，第７図に示すように，充填及びトップく
せ折り装置40が設けられている。この充填及びトップく
せ折り装置40は，内容物を収容したタンク及び計量装置
（図示せず）に連通する充填ノズル41と，第７図におい
てハ字状をなす傾斜面を備えた一対のくせ折り爪42と，
くせ折り爪42を支持した下降用プレート43と，その下降
用プレート43を昇降させるエアシリンダ44等を備えてい
る。更にこの位置P8には，カートンバスケット23内のカ
ートン１を押し上げるカートン押し上げ装置45,カート
ンバスケットからカートンが外れるのを防止するガイド
棒46等も設けられている。

カートン１が位置P8に到達すると，カートン押し上げ装
置45がカートン１を押し上げ，充填ノズル41がカートン
１内に挿入された状態となる。この時，カートン１の上
端がくせ折り爪42,42の斜面に突き当たり，内方に折り
曲げられる。次に充填ノズル41から内容物がカートン１
内に充填され，その充填と並行してカートン１が徐々に
降下させられる。これにより，充填時の液はねや泡立ち
が防止される。この時，エアシリンダ44もくせ折り爪42
を下降させており，カートン１がカートンバスケット23
上の元の位置に戻った後，その上端をくせ折り爪42で押
すことにより，一層確実にくせ折りを行う。これによ
り，カートン１は第13図の矢印Ｃ方向にくせ折りされ
る。トップのくせ折りは，位置P3でのボトムプレス時に
行っているが，位置P7での注出口シール時にアンビルに
挿入させるため，くせが弱くなる。そこで再度，くせ折
りすることにより，成形性が良くなる。また，充填位置
でくせ折りするため，余分にくせ折りの位置を設ける必
要がなくなり，省スペースを図ることができる。

なお，充填ノズル41でカートン１に充填する内容物は液
体に限らず，粉体，粒体等であってもよい。

第３図において，位置P9はヒーティング位置であり，カ
ートンバスケットに保持したカートン１の頂部を熱風加
熱するトップヒーター（図示せず）が設けられている。
この位置では，カートン１の頂部が熱風加熱され，表面
の樹脂が溶融される。

位置P10はトッププレス（シール）位置であり，第８図
に示すようにトッププレス装置50が設けられている。こ
のトッププレス装置50は昇降可能な枠体51に固定された
三角滑り板52と，開閉可能なシールジョー53を備えてお
り，枠体51が下降し，三角滑り板52がカートン先端を内
方に絞り，その後シールジョー52がカートン先端をはさ
み着けてシールするものである。ところで，くせ折りが
弱いなどの理由でカートンが三角滑り板52で滑らず，成
形不良を起こすことがある。そこで，本実施例では，位
置P10のカートンの両側に，エアシリンダ55で作動する
押し棒56を備えた成形補助装置54を設けている。この押
し棒56はトッププレス装置50の作動に先立って，カート
ン１の頂部を両側から押して折りくせを付ける。これに
より，トッププレス装置50の作動時に，カートン頂部が
三角滑り板52に対して滑り易くなり，成形性が安定す
る。

第３図において，位置P11は排出位置であり，第９図，
第10図に示すように，カートン排出装置60及び排出コン
ベア61が配置されている。このカートン排出装置60は，
カートンバスケット23に干渉することなくカートンの背
面を押すことの可能な門型の押し部材62と，その押し部
材62を水平に往復動させるロッドレスエアシリンダ63を
備えている。ロッドレスエアシリンダ63はカートンバス
ケット23の走行位置の上方に設けられている。押し部材
62が第９図に示すように後退した位置に待機している間
に，位置P11にカートンバスケット23が移動してきて停
止し，その後，ロッドレスエアシリンダ63によって押し
部材62が前進することによりカートンバスケット23に保
持していたカートン１を排出コンベア61上に排出するこ
とができる。なお，押し部材63の駆動には，通常のエア
シリンダを用いてもよいが，本実施例のようにロッドレ
スエアシリンダ63を用いると省スペースを図ることがで
き好ましい。

位置P12は予備の位置である。

第１図から良く分かるように，第一ターレット13は，少
なくとも一部が第二ターレット22とほぼ同じ高さに位置
するように且つ回転軸線Ｘ−Ｘが第二ターレット22より
も下方に位置するように配置されている。この配置を採
用したことにより，全体がコンパクトにまとめられてお
り，しかも，第一ターレット13及び第二ターレット22を
同期して駆動するための駆動機構が第二ターレット22の
下方にコンパクトにまとめて配置されている。また，第
一ターレット13のマンドレル14に対してカートン供給を
行う位置P1が，第二ターレット22のカートンバスケット
23に対してカートン供給を行う位置P5に近接配置されて
いる。

次に，上記構成の容器成形充填装置の全体の動作を説明
する。

共通の駆動源によって第一ターレット13と第二ターレッ
ト22が同期して間欠的に回転している。作業者はあらか
じめ筒貼りされたカートンを，第11図に示すように筒上
に起こした後，そのカートン１を位置P1のマンドレル14
に装着する。このカートン１はターレット13の間欠回転
によって位置P2,P3,P4を通過し，底部の加熱，底部くせ
折り，底部シールが行われ，第13図に状態に組み立てら
れる。また，位置P4ではトップのくせ折りも行われる。

底部を組み立てられたカートンを保持したマンドレル14
が位置P1に戻ると，作業者はそれを取り出し，マンドレ
ル14には新たなカートンを装着する。一方，取り出した
カートンは，その頂部の穴５に注出口４を差し込み，位
置P5のカートンバスケット23に装着する。ここで，位置
P1と位置P5が近接配置されているので，手作業によるカ
ートンの排出及び供給を効率よく行うことができる。カ
ートンバスケット23に装着されたカートン１は，位置P6
で注出口２の有無が検出され，位置P7で注出口４がカー
トンにシールされ，位置P8で内容物の充填及び頂部のく
せ折りが行われ，位置P9で頂部が加熱され，位置P10で
頂部シールが行われて第14図の状態に組み立てられ，位
置P11で排出コンベア61上に排出される。

このように上記装置では，ボトム製函部11のマンドレル
14へのカートン装着及び排出作業，カートンへの抽出口
挿入作業，充填トップ成形部12のカートンバスケットへ
のカートン供給作業は作業者の手動操作に依存するが，
その他の作業は自動的に行うことができる。

なお，上記実施例では，第一ターレット13に４個のマン
ドレル14を設け，第二ターレット22にはその２倍にあた
る８個のカートンバスケット23を設けているが，これら
のマンドレル及びカートンバスケットの個数は適宜増減
可能である。しかしながら，図示実施例のように第一タ
ーレット13のマンドレル個数と第二ターレット22のカー
トンバスケット個数を1:2の比率とすると，第一ターレ
ット13と第二ターレット22を同期回転させる際，両者の
速度比は2:1でよく，駆動系を簡略化しうる利点が得ら
れる。

〔考案の効果〕

以上に説明したように，本考案の容器成形充填装置は，
筒貼りしたカートンの底部を組み立てるボトム製函部
と，底部を組み立てたカートンに内容物を充填し且つ頂
部を組み立てる充填トップ成形部とを備えており，且
つ，充填トップ成形部には注出口シール装置及びカート
ン排出装置を設けたので，ボトム製函部のマンドレルへ
のカートン装着及び排出作業，カートンへの注出口挿入
作業，充填トップ成形部のカートンバスケットへのカー
トン供給作業のみを作業者が行えばよく，作業者の作業
量を軽減できる。しかも，ボトム製函部の第一ターレッ
トと充填トップ成形部の第二ターレットの軸線を互いに
直角方向とし，第一ターレットを，少なくとも一部が第
二ターレットとほぼ同じ高さに位置するように且つ回転
軸線が第二ターレットよりも下方に位置するように配置
したことにより，全体をコンパクトにまとめて，装置全
体の設置スペースを小さくでき，しかも，第一ターレッ
ト及び第二ターレットを同期して駆動するための駆動機
構を第二ターレットの下方にコンパクトにまとめて配置
でき，また，第一ターレットのマンドレルに対してカー
トン供給，排出を行う位置と，第二ターレットのカート
ンバスケットに対してカートン供給を行う位置を近接配
置することができ，手作業によるカートンの供給及び排
出を効率良く行うことができる。更に，充填とトップく
せ折りを同じ位置で行う構成としたことにより，カート
ンの停止位置を少なくでき，装置全体の小型化を図るこ
とができる等種々な効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による容器成形充填装置の概
略正面図，第２図，第３図は第１図のII-II矢視図,III-
III矢視図，第４図は上記実施例に使用するカートンバ
スケットの概略斜視図，第５図は注出口シール位置P7の
概略断面図，第６図は充填及びトップくせ折り位置P8の
概略断面図，第７図はその正面図，第８図はトッププレ
ス位置P10の概略側面図，第９図はカートン排出位置P11
の概略側面図，第10図はその概略正面図，第11図は筒貼
りしかつ筒状に起こしたカートンを示す概略斜視図，第
12図はそのカートンの底部をくせ折りする途中を示す概
略斜視図，第13図は底部を組み立てたカートンの概略斜
視図，第14図は最終製品であるカートンの概略斜視図で
ある。 １……カートン,2……底部,3……頂部,4……注出口,5…
…穴,10……容器成形充填装置,11……ボトム製函部,12
……充填トップ成形部,13……第一ターレット,14……マ
ンドレル,15……ボトムヒーター,16……ボトムくせ折り
装置,17……底部折り曲げレール,18……ボトムプレス装
置,22……第二ターレット,23……カートンバスケット,3
0……注出口シール装置,31……アンビル,32……超音波
ホーン,40……充填及びトップくせ折り装置,41……充填
ノズル,42……くせ折り爪,44……エアシリンダ,50……
トッププレス装置,51……枠体,52……三角滑り板,53…
…シールジョー,54……成形補助装置,55……エアシリン
ダ,56……押し棒,60……カートン排出装置,61……排出
コンベア。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】筒貼りしたカートンの底部を組み立てるボ
   トム製函部と，該ボトム製函部に隣接配置され，底部を
   組み立てたカートンに内容物を充填し且つ頂部を組み立
   てる充填トップ成形部とからなり， 前記ボトム製函部は， 水平な軸線に対して放射状に，且つ円周方向には一定ピ
   ッチで取付けられた複数のカートン装着用マンドレルを
   備え，前記水平な軸線を中心として間欠回転する第一タ
   ーレットと， 該第一ターレットの複数のマンドレルの停止位置に配置
   された，マンドレルに保持されたカートンの底部を加熱
   するボトムヒーター，前記カートンの底部をくせ折りす
   るボトムくせ折り装置，くせ折りされたカートン底部を
   プレスしてシールするボトムプレス装置を有しており， 前記充填トップ成形部は， 垂直な軸線を中心として間欠回転する第二ターレットで
   あって，カートンを垂直状態に保持するカートンバスケ
   ットを複数個，前記垂直な軸線を中心とする円周上に一
   定ピッチで配置した第二ターレットと， この第二ターレットの複数のカートンバスケットの停止
   位置に配置された，カートンに注出口を接着させる注出
   口シール装置，カートンに内容物を充填し且つカートン
   の頂部をくせ折りする充填及びトップくせ折り装置，カ
   ートンの頂部を加熱するトップヒーター，カートン頂部
   をプレスしてシールするトッププレス装置，カートンを
   カートンバスケットから排出させるカートン排出装置を
   有しており， 前記第一ターレットは，少なくとも一部が前記第二ター
   レットとほぼ同じ高さに位置するように且つ回転軸線が
   前記第二ターレットよりも下方に位置するように配置さ
   れていることを特徴とする容器成形充填装置。