JPH10502591A - カートン端部パネル折畳み機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 切妻型頂部カートン（２０）の前方及び後方の両パネルをその密封に先立って内側に押し込むためのカートン端部パネル折畳み機構（３４）である。折畳み機構（３４）は４つの等角距離を置いたブレード（３６）を含み、各ブレード（３６）はその前縁部及び後縁部に沿って、前方のパネルで後縁部（３９）に係合し、前方のパネルを内側に押し込むとともにブレード（３６）を前方に押し、次のブレード（３６）の前縁部（３８）を後方のパネルに係合させてこれを内側に押し込むような形状となっている。

Description

【発明の詳細な説明】 カートン端部パネル折畳み機構 本発明は、一般的には、特に液体製品用熱可塑材被覆厚紙カートンのための成 形、充填及び密封機械におけるカートンの端部閉鎖部のパネルを内側に折り畳む ことに関し、より詳細には、普通のコンベヤによって搬送される管状カートンの 前方及び後方の端部パネルを折り畳むための折畳み機構に関する。 今日まで、移動中の開放端部カートンの後方のパネルを折り畳むためのカート ン端部パネル折畳み装置は、折畳み操作を遂行するために多種の構成部品を含む 幾分複雑な構造物を一般に必要としている。 例えば、ＵＳ−Ａ−４,０９２,９０６は、箱から延出する前方及び後方のフラ ップに係合し折り畳むための一対の反対方向に回転するピンを包含しており、こ れらのピンは複数の協働する歯車によって駆動される。 ＵＳ−Ａ−２,８８３,９１７は、機械を通る直線経路内をブランクが移動する につれて後方のフラップを折り畳むための方法及び装置を示している。この装置 は、円周方向のフラップ凹所を形成し且つ実質的に接線方向に延びるフックをも ったフィンガを有する回転可能な部材を包含する。コンベヤが休止している間、 回転フックが各後方のフラップに順次係合し隣接する フラップ凹所を介してフラップを前方に折り畳む。 ＵＳ−Ａ−４,４３２,７４５は、厚紙ブランクの後縁部を折り畳むための装置 を開示しており、ヘッドを形成したアームが、ブランクを支持するコンベヤに対 して回転するようになっていて、ヘッドが回転中コンベヤの開口を貫通して延び てブランクの後方のフラップに接触しこれらをそれぞれブランク本体上へ前方に 折り畳む。 ＵＳ−Ａ−４,６２９,４４５は、ブランクの後方部分を折り畳むための回転可 能なつめ機構を採用しており、このつめ機構は、その角速度を変化させるための 関連カム機構をもっている。 ＵＳ−Ａ−４,７４７,８１３は、ブランクがその経路に沿って移動するにつれ て、後方のフラップに係合しこれを折り畳むための更なる回転アーム及びノーズ 部分を開示している。 ＵＳ−Ａ−４,５３９,００２及びＵＳ−Ａ−４,１１９,０１８の各々は、後方 のフラップだけを折り畳むように働く２枚ブレードユニットを包含し、ＵＳ−Ａ −３,５８７,４１１は、２つの側部パネル及び前方パネルを漸次折り畳むための 対向配置した２枚ブレードユニットを開示している。 ＵＳ−Ａ−３,６０２,１０７及びＵＳ−Ａ−３,５０１,８８９の各々は４枚ブ レードユニットを包含しており、ＵＳ−Ａ−３,６０２,１０７は前方及び後方 のカートンフラップを閉鎖するために２つの４枚ブレードユニットを必要とする 一方、ＵＳ−Ａ−３，５０１，８８９の４枚ブレードユニットは円筒形ベルトの 側面を単に折り畳むだけである。 ＵＳ−Ａ−４,９９０,１２８は、最初に回転マンドレルに装架された管状カー トンの前方のパネルを後方に折り畳み、それからカートンが回転するにつれて後 方のパネルに係合しこれを折り畳むように働く単一の自由回転可能なローラを開 示している。 本発明の１つの様相によると、カートンの端部閉鎖部の前方及び後方のパネル を内側に折り畳む折畳みステーションと、前記カートンを進路に沿って搬送しそ して前記折畳みステーションを順次通過させる搬送手段と、前記ステーションを 第２のカートンよりも先に第１のカートンが通るようになっている第１及び第２ の隣接するカートンの間に挿入可能な前記ステーションにおけるアーム手段と、 前記アーム手段を突出させ、前記アーム手段が前記第１及び第２の隣接するカー トンの間に挿入されて第１のカートンの端部閉鎖部の後方のパネルと第２のカー トンの端部閉鎖部の前方のパネルとを内側に折り畳むような態様で、前記アーム 手段を無限経路内でユニットとして前進させる回転手段とを包含してなる組合せ が提供されている。 本発明の他の様相によると、折畳みステーションを順次通過させるようにして カートンを搬送し、アーム 手段を無限経路内でユニットとして前進させることにより前記折畳みステーショ ンにおいて前記カートンの端部閉鎖部の前方及び後方のパネルを内側に折り畳み 、前記ステーションにおいて第２のカートンよりも先に第１のカートンが通るよ うになっている第１及び第２の隣接するカートンの間に前記アーム手段を挿入し 、前記アーム手段を第１のカートンの端部閉鎖部の後方のパネルと第２のカート ンの端部閉鎖部の前方のパネルとに当接させることを包含してなる方法が提供さ れている。 本発明のこれらの様相のため、カートンが前進している間にカートンの前方及 び後方のカートン端部パネルを折り畳むための簡単、有効且つ改善された折畳み 機構を提供することが可能である。 好適な実施例では、機構は、前方の端部パネルによる機構との係合を介しカー トンによって駆動される。 機構は４枚ブレード付成形具を含んでいてよく、この成形具は、前方の端部パ ネルに係合しこれを内側に折り畳む１つのブレードによって回転駆動されるので 、カートンが移動している間に次のブレードが後方の端部パネルに係合しこれを 前方に折り畳むのである。 機構は、オリジナル装備品として、又は交換用アフターマーケット装備品とし て、既存の形成、充填及び密封機械に装着することに適応できる。 本発明を明確に理解し容易に実施できるように するため、例として添付図面が参照される。 図１は、成形、充填及び密封機械の側面図である。 図２は、機械に包含されたカートン端部パネル折畳み機構の側面図である。 図３は、図２の線３−３に沿い矢印方向に見た拡大断面図である。 図４は、機械の密封ステーションに通じる一対のガイドレールの拡大平面図で ある。 図５は、図２，３及び４の構造物によって閉鎖される開放カートン頂部閉鎖構 造の断片的な斜視図である。 図６は、図２及び３の構造物を通って搬送されることによる、実質的に閉鎖さ れた形状の閉鎖構造の図５と同様な斜視図である。 図７は、完全に閉鎖され密封された後の閉鎖構造の図５と同様な斜視図である 。 図面を詳しく参照すると、図１は、カートンブランク１２を開放端部付チュー ブ１４に成形して割出しタレット１８のマンドレル１６上に積載し普通の方法で 底部閉鎖部を形成し密封する成形、充填及び密封機械１０を示している。底部閉 鎖パネルがマンドレル上で閉鎖され密封された後、底部密封された開放頂部カー トン２０がそれぞれマンドレル１６から取り外され、割出し可能なコンベヤ２２ の適宜のポケット内に漸次収容される。 開放頂部カートン２０は、一度コンベヤ２２上に載 置されると、排出されるに前に、プレブレーカステーション２４、充填ステーシ ョン２６、頂部閉鎖部加熱ステーション２８、閉鎖ステーション３０及び密封ス テーション３３に通じる収斂レール３２を通り列をなして搬送される。 図２に示されているように、スパイダの形状の回転式カートン端部折畳み機構 ３４は閉鎖ステーション３０に装架されている。カートン端部折畳み機構３４は ４つのブレード３６を含んでおり、各ブレードは、後述する目的のために凹形状 の前縁部３８と凸形状の後縁部３９とを有する。ブレード３６は１枚の薄板金に ハブ３７と共に形成されており、このハブからブレード３６が放射している。ハ ブ３７は、その中央部の開口内に嵌合されたべアリング４０を有する。べアリン グ４０は固定軸４１上に自由回転可能に装架されている（図３）。ブロック４２ がその一端部を軸４１に固着されている。図３に示されているように、ねじ付開 口４３がブロック４２にその他端部に隣接して形成されている。中空ねじ部材４ ４が開口４３に挿嵌されている。コイルスプリング４５が、摺動可能に装架され たステム４６のまわりで中空ねじ部材４４に挿設されている。ステム４６の端部 は、後述するように、機構34のハブに隣接して各々のブレード３６の選択された 位置に形成された４つの等角距離を置いた凹所４７の１つに入り込むようになっ ている。所望時には、ねじ部 材４４は開口４３内で螺着調整されてよい。 次に図５を参照すると、開放頂部カートンは、垂直折り目線５６で互いに接続 されるとともに、水平折り目線６６で４つの側部パネル５８，６０，６２及び６ ４にそれぞれ接続された４つの端部閉鎖パネル４８，５０，５２及び５４を含ん でいることが示されている。カートン２０は普通の“切妻”形状に折り畳まれる ようになっている。 パネル４８及び５０は、折り畳まれ密封された後には、内側に折り畳まれた閉 鎖パネル５２及び５４に重なる外側閉鎖パネルとなるようになっている。これら の閉鎖パネル５２及び５４の各々はそれぞれ中央三角形セグメント６８及び７０ を含み、三角形セグメント７１及び７２がそれぞれ対角折り目線７４及び７６で 中央三角形セグメント６８に接続され、三角形セグメント７８及び８０がそれぞ れ対角折り目線８２及び８４で中央三角形セグメント７０に接続されている。 密封パネル８６及び８８が水平折り目線９０でそれぞれ外側閉鎖パネル４８及 び５０に接続されている。密封フィン９２，９４，９６及び９８が水平折り目線 ９０でそれぞれ三角形セグメント７１，７２，７８及び８０に接続されている。 垂直折り目線１００及び１０２が対のフィン９２／９４及び９６／９８を接続す る。垂直折り目線５６の各々の延長線が隣接する側部パネルを接続するように働 く。 操作において、開放頂部カートン２０（図５）は、頂部閉鎖部折り目線の通常 の予折り曲げ、選択された液体のカートンへの充填及び通常のポリエチレン被覆 の加熱のために、コンベヤ２２によってプレブレーカステーション２４、充填ス テーション２６及び加熱ステーション２８へ、そしてこれらを通過するように割 出しされる。その後、カートン２０は閉鎖ステーション３０へ割出しされ、ここ でカートンは折畳み機構３４に出会うことになる。 特に、列のうちの第１のカートン２０は、自由回転可能な折畳み機構３４のブ レード３６の１つの凸状縁部３９に係合する。この係合は、スプリング４５の力 に抗してステム４６を凹所４７から同時に押し出しながら、第１のブレード３６ を回転せしめ、この間、ブレードは回転して、図６に示されているように、前方 のセグメント６８，７１及び７２と密封フィン９２及び９４とを内側に押し込む 。 各ブレード３６の寸法及び形状は、第２のブレードの凹状縁部３８が後方の三 角形セグメント７０，７８及び８０と密封フィン９６及び９８とに係合し、図６ に示されているように、これらを反対側に配置された前方のセグメント６８，７ １及び７２と密封フィン９２及び９４に向けて内側に押し込むようになっている 。それから、第２のブレード３６の凸状縁部３９が列のうちの次のカートン２０ の前方のセグメントに作用す る等、サイクルが繰り返される。 ステム４６はスプリング４５の力に抗して１つの凹所４７から離脱し、それか ら、各サイクル毎に次の凹所がステムに向かって移動してステムを受容する。各 生産運転の最後のサイクルの終了時には、ステム４６は凹所４７の１つの中に着 座し、これにより、ブレード３６を全く正確な方位に位置決めし、次の生産運転 のための準備がなされ、列のうちの第１の開放頂部カートン２０と出会う時にブ レードが動かなくなる可能性はなくなる。 上記の折畳み作用により、各対の密封フィン９２／９４及び９６／９８が互い に向けて折り畳まれ、これにより外側の密封フィン８８及び８６をそれぞれ内側 のフィン９２及び９８、９４及び９６の外面に向けて引張る結果となる。この状 態で、非常に接近した密封フィンが密封ステーション３３の収斂レール３２（図 ４）に進入して完全に折り畳まれるようになり、そして鍔部によって密封されて 、機械１０から排出される用意のできた図７に示されている状態に達する。 図面を参照して述べた機構は、切妻型ポリエチレン被覆液体収容カートンのた めの簡単、小型且つ有効な無動力式の成形機構であることが明らかである。 さらに、前縁部３８及び後縁部３９はそれぞれ異なる寸法のカートンに適する ように形状及び寸法を変化されてよいことが明らかである。 回転スパイダは、カートン自体以外に、例えば駆動軸のような或る動力源から 駆動されてもよい。 回転スパイダは、プーリ又はスプロケットのまわりに延在し且つカートン端部 閉鎖部に進入する外方突出アームを支持する継目なしベルト又はチェーンの形状 の回転コンベヤに代えてもよい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カートン（２０）の端部閉鎖部の前方及び後方のパネル（５２，５４）を内 側に折り畳む折畳みステーション（３０）と、前記カートン（２０）を進路に沿 って搬送しそして前記折畳みステーションを順次通過させる搬送手段（２２）と 、前記ステーション（３０）を第２のカートンよりも先に第１のカートンが通る ようになっている第１及び第２の隣接するカートン（２０）の間に挿入可能な前 記ステーション（３０）におけるアーム手段（３６）と、前記アーム手段（３６ ）を突出させ、前記アーム手段（３６）が前記第１及び第２の隣接するカートン （２０）の間に挿入されて第１のカートン（２０）の端部閉鎖部の後方のパネル （５４）と第２のカートン（２０）の端部閉鎖部の前方のパネル（５２）とを内 側に折り畳むような態様で、前記アーム手段（３６）を無限経路内でユニットと して前進させる回転手段（３７）とを包含してなる組合せ。 ２ 請求項１記載の組合せにおいて、前記回転手段（３７）が、前記折畳みステ ーション（３０）を通過するカートン（２０）によって駆動されることを特徴と する組合せ。 ３ 請求項１又は２記載の組合せにおいて、前記ステーション（３０）における 前記回転手段（３７）から突出し、第１のアーム手段（３６）の後で前記無限経 路内でユニットとして進み、且つ第２のカートン（２０） の後でステーション（３０）を通る第３のカートン（２０）と前記第２のカート ン（２０）との間に挿入可能であって、第２のカートン（２０）の端部閉鎖部の 後方のパネル（５４）と第３のカートン（２０）の端部閉鎖部の前方のパネル（ ５２）とを内側に折り畳むようにする第２のアーム手段（３６）をさらに包含し てなることを特徴とする組合せ。 ４ 請求項３記載の組合せにおいて、前記ステーション（３０）における前記回 転手段（３７）から突出し、第２のアーム手段（３６）の後で前記無限経路内で ユニットとして進み、且つ第３のカートン（２０）の後でステーション（３０） を通る第４のカートン（２０）と前記第３のカートン（２０）との間に挿入可能 であって、第３のカートン（２０）の端部閉鎖部の後方のパネル（５４）と第４ のカートン（２０）の端部閉鎖部の前方のパネル（５２）とを内側に折り畳むよ うにする少なくとも第３のアーム手段（３６）をさらに包含してなることを特徴 とする組合せ。 ５ 請求項２に従属する請求項４記載の組合せにおいて、アーム手段（３６）が 前方のパネル（５２）によって前記無限経路に沿って直接に駆動されることを特 徴とする組合せ。 ６ 請求項４又は５記載の組合せにおいて、アーム手段（３６）が、固定軸（４ １）上を自由回転できるように装架されたスパイダを構成していることを特徴と する組合せ。 ７ 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の組合せにおいて、アーム手段（３ ６）又は各アーム手段（３６）が、実質的に凸状に湾曲した後縁部（３９）と、 実質的に凹状に湾曲した前縁部（３８）とを形成されていることを特徴とする組 合せ。 ８ 請求項２又は請求項２に従属する請求項３ないし７のいずれか１項に記載の 組合せにおいて、前記回転手段（３７）に作動的に接続されて、生産運転の終了 時に次の生産運転の準備のために前記回転手段（３７）を適正位置に再始動可能 に停止させる回り止め手段（４２−４７）をさらに包含してなることを特徴とす る組合せ。 ９ 請求項６に従属する請求項８記載の組合せにおいて、前記回り止め手段（４ ２−４７）が、各アーム手段（３６）に対して固定された凹所（４７）と、一端 部を前記軸（４１）に固着され、この軸から所定の角度に延びた長手方向のブロ ック（４２）と、ブロック（４２）にその他端部に隣接して形成されたねじ付開 口（４３）と、前記開口（４３）に挿嵌された中空ねじ部材（４４）と、前記中 空ねじ部材（４４）内に摺動可能に装架され、前記回転手段（３７）の回転時に 凹所（４７）の各々に係合するようになっているばね負荷されたステム（４６） とを包含することを特徴とする組合せ。 10 請求項９記載の組合せにおいて、前記中空ねじ部材（４４）が前記ブロック （４２）の前記ねじ付開口（４３）内で調整可能であることを特徴とする組合せ 。 11 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の組合せにおいて、アーム手段（ ３６）又は各アーム手段（３６）が、前記進路の平面内に延在するブレード（３ ６）から成ることを特徴とする組合せ。 12 折畳みステーション（３０）を順次通過させるようにしてカートン（２０） を搬送し、アーム手段（３６）を無限経路内でユニットとして前進させることに より前記折畳みステーション（３０）において前記カートン（２０）の端部閉鎖 部の前方及び後方のパネル（52,５４）を内側に折り畳み、前記ステーション（ ３０）において第２のカートンよりも先に第１のカートンが通るようになってい る第１及び第２の隣接するカートン（２０）の間に前記アーム手段（３６）を挿 入し、前記アーム手段（３６）を第１のカートン（２０）の端部閉鎖部の後方の パネル（５４）と第２のカートン（２０）の端部閉鎖部の前方のパネル（５２） とに当接させることを包含してなる方法。 13 請求項１２記載の方法において、前記アーム手段（３６）が、前記ステーシ ョン（３０）を通過するカートン（２０）によって前記無限経路に沿って駆動さ れることを特徴とする方法。 14 請求項１２又は１３記載の方法において、第１の アーム手段（３６）の後で第２のアーム手段（３６）を前記無限経路内でユニッ トとして前進させ、第２のカートン（２０）の後でステーション（３０）を通る 第３のカートン（２０）と前記第２のカートン（２０）との間に前記第２のアー ム手段（３６）を挿入し、前記第２のアーム手段（３６）を第２のカートン（２ ０）の端部閉鎖部の後方のパネル（５４）と第３のカートン（２０）の端部閉鎖 部の前方のパネル（５２）とに当接させてこれらを内側に折り畳むことをさらに 包含することを特徴とする方法。 15 請求項１４記載の方法において、第２のアーム手段（３６）の後で第３のア ーム手段（３６）を前記無限経路内でユニットとして前進させ、第３のカートン （２０）の後でステーション（３０）を通る第４のカートン（２０）と前記第３ のカートン（２０）との間に前記第３のアーム手段（３６）を挿入し、前記第３ のアーム手段（３６）を第３のカートン（２０）の端部閉鎖部の後方のパネル（ ５４）と第４のカートン（２０）の端部閉鎖部の前方のパネル（５２）とに当接 させてこれらを内側に折り畳むことをさらに包含することを特徴とする方法。 16 請求項１３に従属する請求項１５記載の方法において、アーム手段（３６） が前方のパネル（５２）によって前記無限経路に沿って直接に駆動されることを 特徴とする方法。 17 請求項１３又は１６あるいは請求項１３に従属する請求項１４又は１５記載 の方法において、生産運転の終了時に次の生産運転の準備のためにアーム手段（ ３６）を適正位置に入れる回転手段（３６，３７）を再始動可能に停止させるこ とをさらに包含することを特徴とする方法。