JPH075057A - ボトルテスター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種瓶やボトルの口部にキャップを閉栓する
ときまたはキャップを開栓する場合に加えられる荷重の
変化を容易に視認することのできるボトルテスターを提
供する。 【構成】 キャップ４が螺合される口部５を有するボト
ル本体１と、前記口部５に一端６ａが連結されてボトル
本体１内に他端６ｂが延出し回動自在に軸支された軸部
６と、この軸部６の他端６ｂ側に固着された可動部材１
１と、前記軸部６の正回転時に可動部材１１の一端１１
ｃが接触する第１の荷重変換器１７と、前記軸部６の逆
回転時に可動部材１１の他端１１ｄが接触する第２の荷
重変換器１８と、前記各荷重変換器１７，１８から出力
されるアナログの荷重測定信号をデジタル変換するＡ／
Ｄ変換器３５と、このＡ／Ｄ変換器３５の出力を受けて
前記ボトル本体１の外周面に設けられた表示部２３に荷
重測定値をデジタル表示させる制御部３６とを備えたこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボトルの口部に閉栓さ
れるキャップに加えられる荷重を測定するボトルテスタ
ーに係り、特に、口部にキャップを自動閉栓するキャッ
ピングマシンによる開閉栓時の荷重を測定して、各測定
値をデジタル表示し得るボトルテスターに関する。

【０００２】

【従来の技術】各種ボトルに内容液を充填した後、口部
にキャップを閉栓する生産ラインにおいては、瓶等の口
部にキャップを自動閉栓するキャッピングマシンが用い
られている。このキャッピングマシンは、キャップを把
持状態で回転させることにより、増締めしつつ閉栓する
のであるが、口部に閉栓されるキャップを強く閉めると
開栓時に強い力を要し、一般人の力では容易に開けられ
ない状態が生じる。

【０００３】逆に弛い場合は内容液が漏れるといった不
具合が発生するが、通常はこの点を考慮した上で、一般
人がキャップの開栓に必要とされる力を想定して、キャ
ッピングマシンによるキャップ閉栓時の荷重を設定して
いる。なお、前記キャップを開栓する際の荷重について
は、ロードセルを備えたトルクメータを用いて測定する
ようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記トルク
メータによるキャップ開栓時の測定データに基づき、こ
の開栓に必要とされる力を考慮してキャッピングマシン
の締めトルクを予め調整しておいても、キャップ閉栓時
にキャッピングマシンが加える荷重を把握することがで
きないことから、前述の如くキャップを閉めすぎる傾向
があった。即ち、予めキャッピングマシンの荷重をキャ
ップの開栓に必要な力に設定しておいて閉栓する場合、
瓶の口部やキャップの形状、これらの成形上の誤差等が
影響し、同一の荷重であっても、加える加減により閉栓
状態に微妙な相違が生じる。

【０００５】特に、閉栓時においては内容液が漏れない
閉栓状態となるためにキャップを閉めすぎる結果とな
り、瓶やボトルの内容液を利用する場合にキャップを手
で容易に開けることができないという問題が発生してい
た。

【０００６】本発明は、上記課題を解決することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のボトルテスター
においては、上記目的を達成するため、キャップが螺合
される口部を有するボトル本体と、前記口部に一端が連
結されてボトル本体内に他端が延出し回動自在に軸支さ
れた軸部と、この軸部の他端側に固着された可動部材
と、前記軸部の正回転時に可動部材の一端が接触する第
１の荷重変換器と、前記軸部の逆回転時に可動部材の他
端が接触する第２の荷重変換器と、前記各荷重変換器か
ら出力されるアナログの荷重測定信号をデジタル変換す
るＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力を受けて前
記ボトル本体の外周面に設けられた表示部に荷重測定値
をデジタル表示させる制御部とを備えたことを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】本発明は、ボトル本体の口部にキャップを螺入
し正回転させて閉栓すると、軸部が連動して可動部材の
一端が第１の荷重変換器に接触し、この荷重変換器から
は荷重が電気量に変換されたアナログの荷重測定信号が
出力される。このアナログ信号がＡ／Ｄ変換器でデジタ
ル信号に変換されると、制御部はデジタル信号を表示部
に送出して、閉栓時にキャップに加えられる荷重をデジ
タル値で表示させる。

【０００９】一方、キャップを逆方向に回転させて開栓
すると、可動部材の他端が第２の荷重変換器に接触し、
この荷重変換器から出力される荷重測定信号に基づい
て、表示部には開栓時にキャップに加えられる荷重がデ
ジタル値で表示される。

【００１０】このように、キャップを閉栓または開栓す
る際は、ボトル本体の表示部を視認しながら実際にキャ
ップに加えられている荷重を容易に知ることができるた
め、キャップの閉め具合により変化する荷重やこのとき
の最大値を得ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１２】図１は一部を断面で示すボトルテスターの
全体構成図である。

【００１３】このボトルテスターは、瓶に内容液を充填
した後、閉栓する生産ラインにおいて、瓶の口部にキャ
ップを螺入するキャッピングマシンの荷重が、閉栓され
たキャップの締めトルクにどのような影響を与えるかを
測定するための測定器として用いられ、前記瓶の種類に
応じてボトル本体１が製作される。

【００１４】このボトル本体１は、上半部２と下半部３
とからなり、外形を前記瓶の形状および大きさに合わせ
て合成樹脂材により形成され、内部に荷重変換器１７，
１８や回路ユニットを収納し、外周面１ａには表示部で
ある表示パネル２３およびコネクタ２９を設けた構成と
なっている。

【００１５】前記ボトル本体１の上半部２には、キャッ
プ４を螺入するネジ５ａが設けられた口部５を備えてい
る。この口部５は、軸部６と一体形成されており、上半
部２の長さ方向に形成された軸孔７に軸部６が緩挿され
て回動自在となっている。この軸孔７の上部には、軸部
６の上端６ａを軸支するスラスト軸受８が、軸孔７の下
部には軸部６の下端６ｂを軸支するラジアル軸受９がそ
れぞれ配設されている。

【００１６】この軸部７の下端部にはネジ孔６ｃが形成
され、このネジ孔６ｃに螺入されるボルト１０により可
動部材１１の上部が取り付けられている。この可動部材
１１は、図２に示すように平面視が半月形で、上部側１
１ａが軸孔７の下方に設けた段差部１２内に収容され、
下部側１１ｂが段差部１２の下方に設けた収容部１３に
臨み、回動自在となっている。この下部側１１ｂの両端
１１ｃ，１１ｄは、ブロック１４に設けた閉栓用荷重変
換器１７と開栓用荷重変換器１８とに小間隙Ｇを有して
対向している。

【００１７】前記ブロック１４は平面視が半円形で、上
半部２に設けられた２個のネジ孔２ｂに螺入されるボル
ト１５，１６により収容部１３の上部に固定されてい
る。このブロック１４の側面１４ａには、間隔をあけて
２個の凹所が形成され、一方の凹所にロードセルである
閉栓用荷重変換器１７が、他方の凹所に開栓用荷重変換
器１８がそれぞれ固設されている。

【００１８】この各荷重変換器１７，１８には、露出さ
せた下端にリード線１９，２０の一端が接続され、各リ
ード線１９，２０の他端は図示省略しているが回路ユニ
ットに接続されている。

【００１９】これにより、キャップ４を右回転させる
と、軸部６に連動する可動部材１１の一端１１ｃが閉栓
用荷重変換器１７に接触する一方、キャップ４を左回転
させると、可動部材１１の他端１１ｄが開栓用荷重変換
器１８に接触し、それぞれの荷重変換器１７または１８
に加えられる荷重が電気量に変換されて出力される。

【００２０】前記下半部３にも収容部２１が形成されて
おり、側壁には開口とコネクタ取付穴とが開設されてい
る。この下半部３の上端外周縁には、嵌合部３ａが形成
され、上半部２の下端内周縁に設けられた嵌合部２ａに
嵌合される。そして、下半部３に形成されたネジ孔に、
上半部２に設けたネジ挿通孔からネジ２２を挿通して螺
入し、上半部２と下半部３とを一体化するようになって
いる。

【００２１】前記表示パネル２３は、キャップ４に加え
られる荷重の測定値（ｋｇｆ・cm）をデジタル表示する
もので、前記下半部３の開口に取り付けられている。こ
の表示パネル２３には、上部側に閉栓時の測定値を表示
するＬＣＤ２４が、下部側に開栓時の測定値表示用のＬ
ＣＤ２５が配設されている。また、下部側には各ＬＣＤ
２４，２５に表示される測定値を消去するためのリセッ
トボタン２６，２７がそれぞれ設けられている。２８は
電源スイッチである。

【００２２】前記コネクタ２９は、コネクタ取付穴に挿
入されてネジ３０と支持部材３１とにより固定され、裏
面側の端子がリード線３２を介して回路ユニットに接続
されている。このコネクタ２９は、データロガ等に接続
するもので、前記荷重の測定データをデータロガに送出
してモニタを可能とするとともに、印字による記録等も
できるようになっている。

【００２３】図３はボトルテスターの電気的構成を示す
ブロック線図である。

【００２４】同図において、１７は前記閉栓用荷重変換
器、１８は開栓用荷重変換器であり、それぞれの出力が
電圧を増幅するアンプ３３，３４に接続されている。こ
のアンプ３３，３４の出力は、アナログ信号をデジタル
変換するＡ／Ｄ変換器３５に接続されている。このＡ／
Ｄ変換器３５の出力は、リード線３２およびコネクタ２
９を介して前述のデータロガに送出されるとともに、回
路ユニットに設けた制御部３６に送出されるようになっ
ている。

【００２５】この制御部３６は、マイクロコンピュータ
であって、出力が液晶駆動部３７に接続され、メモリ３
８と双方向性に接続されている。この制御部３６は、デ
ジタルの測定データを受けて液晶駆動部３７を駆動さ
せ、この液晶駆動部３７に接続された前記ＬＣＤ２４ま
たはＬＣＤ２５に現在値をデジタル表示させる。また、
この制御部３６は、測定データの最大値をメモリ３８に
送出して記憶させるとともに、この最大値を前記何れか
一方のＬＣＤ２４または２５にて表示させる。

【００２６】なお、図１に示すように、ＬＣＤ２４に対
応するリセットボタン２６もしくはＬＣＤ２５に対応す
るリセットボタン２８を操作すると、メモリ３８に格納
された測定データおよび表示中の最大値が消去されて次
の測定に備えるようになっている。

【００２７】次に、上記ボトルテスターによる荷重測定
動作について説明する。

【００２８】まず、瓶の口部にキャップを閉栓するキャ
ッピングマシンによるキャップ増締め時の荷重を測定す
る場合について説明する。この際は、前記生産ラインに
ボトルテスタを瓶と同様に配置してキャッピングマシン
に閉栓作業を行わせる。

【００２９】このキャッピングマシンは、キャップ４を
把持して回転させる閉栓具を作動させ、予めボトル本体
１の口部５に置かれたキャップ４を右回転させる（図２
の矢印Ａ方向）。すると、軸部６が連動して可動部材１
１の一端１１ｃが閉栓用荷重変換器１７に接触し、この
荷重変換器１７から荷重を電気量に変換したアナログの
荷重測定信号が出力される。このアナログ信号がＡ／Ｄ
変換器３５でデジタル信号に変換されると、制御部３６
はデジタル信号を液晶駆動部３７に送出して表示パネル
２３のＬＣＤ２４に表示させる。

【００３０】これにより、閉栓時にキャップ４に加えら
れる荷重の現在値がデジタルで表示されるので、キャッ
ピングマシンによる増締め時の変化を経時的に把握する
ことができる。また、制御部３６はデジタル信号の最大
値をメモリ３８に記憶させるとともに、ＬＣＤ２４に表
示させるので、キャップ４に加えられる荷重の最大値を
も知ることが可能となる。

【００３１】つぎに、キャップを開栓する場合の荷重を
測定する場合は、キャッピングマシンの閉栓具を左回転
させる（図２の矢印Ｂ方向）。すると、キャップ４が逆
回転して可動部材１１の他端１１ｄが開栓用荷重変換器
１８に接触し、この荷重変換器１８から荷重を電気量に
変換したアナログの荷重測定信号が出力される。よっ
て、表示パネル２３のＬＣＤ２５には開栓時に加えられ
る荷重の現在値が表示されるとともに、最大値が保持さ
れるので、キャップ４を開栓するときの状態変化をも知
ることができる。

【００３２】従って、前記キャッピングマシンがキャッ
プ４に加える荷重の多様な変化を正確に把握することが
できる。また、キャップ４を開栓するときの最大値も把
握できるから、キャップ４を手で開ける際に必要とされ
る力を想定して最適な閉栓を行うための値に設定するこ
とが可能となる。このため、キャッピングマシンによる
増締め力等を最適値に調整し得るので、一般人が瓶等に
閉栓されたキャップを容易に開栓させることが可能とな
るものである。

【００３３】図４はボトル本体の他の実施例を一部断面
で示す全体構成図である。

【００３４】このボトル本体４０は、ボトルテスターの
長さを調節自在とするために下半部３を２分割したもの
で、基本的構成は上記実施例と略同一であり、下半部３
の下部側を上下に分割して、下端部３ｂの外周面に雄ネ
ジ３ｄを設ける一方、底部３ｃの内周面に雌ネジ３ｅを
設けている。この下半部３は、雌ネジ３ｅに雄ネジ３ｄ
を螺入して一体化されるが、この螺合時のピッチ調節に
より下端部３ｂと底部３ｃとの間隙Ｇを１〜２ｍｍの範
囲で増減可能となっており、この間隙Ｇに金属の薄片等
からなるスペーサ５０を適当箇所に挟み込んで螺入し、
ボトルテスターの全長を所望の長さに調節しておくこと
ができるようになっている。

【００３５】しかして、このボトルテスターを上記キャ
ッピングマシンに配置するとき、このキャッピングマシ
ンの閉栓具とボトル本体４０の口部５との離間距離に合
わせて全長を微調節しておくと、閉栓具による口部５の
把持を最適な位置に設定することができ、キャップの閉
栓または開栓時にはボトルテスターに対して適正な荷重
を加えることが可能となって、測定精度が向上する効果
がある。

【００３６】なお、上記実施例においては、表示パネル
２３を各ボトル本体１，４０に設ける場合について説明
したが、この表示パネル２３を含む回路ユニットを別体
とし、ボトル本体１，４０から離れた場所にて測定値を
視認できるようにしてもよい。この場合は、ボトル本体
１，４０内に構成部品を内蔵する必要がないので、ボト
ルテスターをより小型化できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ボトル本
体の口部にキャップを閉栓するときあるいは閉栓された
キャップを開栓する際、荷重変換器からの出力信号によ
ってボトル本体の表示部に測定値がデジタルで表示され
るようになっているので、キャップを閉栓または開栓し
ながらボトル本体の表示部を視認することにより、各作
業時にキャップに加えられる荷重の変化を簡便に知るこ
とができる。

【００３８】また、ボトル本体は表示部が一体化された
コンパクトなものであり、各種瓶やボトルの口部にキャ
ップを自動閉栓するキャッピングマシンの荷重測定器と
して採用することができるうえ、単に手でキャップを開
ける場合の力を測定する測定具とすることもできるか
ら、利用範囲が拡がる利点がある。

【００３９】特に、キャッピングマシンの荷重測定器に
使用する場合は、ボトル本体の口部に閉栓されたキャッ
プを開栓するときの荷重を経時的に確認しつつ最大値を
把握できるから、瓶やボトルのキャップを手で開ける際
に必要とされる力を判定し、一般人が実際にキャップを
容易に開栓できるように荷重を調整することが可能とな
る。このため、従来のように開栓時に必要とする力を想
定して予め荷重を調整しておいても、実際の開栓時の荷
重との関係を定量的に把握できないことから、瓶やボト
ルを使用するに際し適当な力で開栓できないといった不
具合が防止される効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るボトルテスターを一部断
面で示す全体構成図である。

【図２】ボトル本体の上半部を示す横断面図である。

【図３】ボトルテスターの電気的構成を示すブロック線
図である。

【図４】ボトル本体の他の実施例を一部断面で示す全体
構成図である。

【符号の説明】

１ ボトル本体 ４ キャップ ５ 口部 ６ 軸部 １１ 可動部材 １７ 第１の荷重変換器 １８ 第２の荷重変換器 ２３ 表示部 ３５ Ａ／Ｄ変換器 ３６ 制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャップが螺合される口部を有するボト
   ル本体と、前記口部に一端が連結されてボトル本体内に
   他端が延出し回動自在に軸支された軸部と、この軸部の
   他端側に固着された可動部材と、前記軸部の正回転時に
   可動部材の一端が接触する第１の荷重変換器と、前記軸
   部の逆回転時に可動部材の他端が接触する第２の荷重変
   換器と、前記各荷重変換器から出力されるアナログの荷
   重測定信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ
   ／Ｄ変換器の出力を受けて前記ボトル本体の外周面に設
   けられた表示部に荷重測定値をデジタル表示させる制御
   部とを備えたことを特徴とするボトルテスター。