JPS60154021A - 包装用容器製造装置における容器底部成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ジュース、コーヒーなどを包装するための
容器を製造する装置における容器底部を成形する装置に
関する。

この発明の目的は、包装用容器製造装置において容器胴
の底部開口を、連続して円滑にかつ能率よく塞ぐことの
できる容器底部成形装置を提供することにある。

この発明にによる包装用容器製造装置にお番プる容器底
部成形装置は、容器搬送用水平回転板と、水平回転板の
周縁部に相互に所定間隔をおいて昇降自在に設けられた
複数の容器受台と、容器受台の移動経路上方に固定状に
設けられた底蓋射出成形用上型と、各容器受台を貫通し
て水平回転板に昇降自在に設けられた複数の底蓋射出成
形用上型とからなり、上型と下型とによって形成される
キャビティ内に容器胴の底部口縁がはめ入れられるよう
になされているものである。

この発明によれば、射出成形によって底蓋が形成される
と同時に容器胴の底部がわの口縁に接合されるから、底
蓋の成形およびシール作業を短時間で行なうことができ
るとともに、上述の作業は容器受台にのせられて水平方
向に移動する容器胴に対して行なわれるから、作業に際
して容器胴に必要な動作は昇降のみであって、装置全体
の機構が簡単となって高速化が可能となり、したがって
底部成形を連続して円滑にかつ効率よく行なうことがで
きる。

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

包装用容器は、第１図に示すように筒状容器ｌ１ｉ（１
）と、これの頂底部開口をそれぞれ塞ぐ蓋（２）および
底蓋（３）とからなる。容器胴（１）は、紙を基月とす
る複合材からなるウェッブ（４）がチューブ（５）に形
成され、これが１つ分の容器に相当する長さ毎に切断さ
れることにより形成されたもので（第３図参照）、内面
がわから順にポリエチレン（６）、アルミニウム箔（７
）、ポリエチレンニレフタレート（８）、紙（９）およ
びポリエチレン（１０）の５層からなる。容器１！（１
）の長手方向には、包装材料の縁部が重ね合わされた状
態で接合されることによって生じた継ぎ目（１１）が形
成されている。蓋（２）は、熱可塑性樹脂の射出成形に
よって形成されたもので、周辺部に上方突出状に横断面
逆Ｕ形の嵌合部（１２）が形成されている。

嵌合部（１２）は容器胴（１）の頂部開口縁に上から嵌
合され、かつヒートシールされることによつで同開口縁
に接合されている。底蓋（３）は、蓋（２）とほぼ同形
状であり、かつ熱可塑性樹脂の射出成形によって形成さ
れたものであるが、射出成形時に溶融した熱可塑性樹脂
が冷却して可塑化するとともにこれと同時に容器胴（１
）の底部開口縁に接合されたものである。

第２図は、上述の容器の製造装置の平面から見た全体の
レイアウトを示す。

包装用容器製造装置は、ウェッブ（４）をデユープ（５
）に成形するチューブ成形装置（１３）と、デユープ（
５）を１つ分の容器に相当する長さ毎に切断して容器胴
（１）を形成する容器胴成形装置（１４）と、熱可塑性
樹脂の射出成形によって容器ＩＩＮ（１）の底部開口を
塞ぐ容器底部成形装置（１５）と、周縁部に嵌合部（１
２）を有する熱可塑性樹脂製蓋（２）を形成し、かつ嵌
合部（１２）を容器１１ｉ！（１）の頂部口縁に嵌合し
て容器胴（１）の頂部開口を塞ぐ容器頂部成形装置（１
６）と、嵌合部（１２）を同口縁にヒートシールするヒ
ートシール装置（１７）とからなる。

容器ないしその成形途中のものは、第１図に各矢印で示
す方向に送られて進む。その送り方向の順に容器搬送用
第１〜第３水平回転板（３７）＋６７）（９７）が相互
に所定間隔をおいて配置されている。各水平回転板（３
７）（６７）（９７１のうち、第１水平回転板（３７）
は共通に容器同成形装ｆｉｌ（１４）と容器底部成形装
置（１５）を、第２水平回転板（６７）は容器頂部装＠
　（１６）を、第３水平回転板（９７）はヒートシール
装＠　（１７）をそれぞれ構成する。第１水平回転板（
３７）と第２水平回転板（６７）の間には容器殺菌装置
（２１）と充填装置（２２）が直列状に配置されている
。容器殺菌装置（２１）および充填装置（２２）はいず
れも公知のものであって詳述しないが、両装置（２１）
（２２’）によって容器は直立した姿勢で殺菌および内
容物の充填が行なわれる。

第１水平回転板（３７）と容器殺菌装置（２１）は容器
排出用スターホイール（２３）およびシュート（２４）
を介して容器反転コンベア（２５）によって接続されて
いる。容器反転コンベア（２５）は容器をその姿勢を１
８０度回転させながら搬送する。充填装置（２２）と第
２水平回転板（６７）の間は容器搬送コンベア（２６）
によって接続されるとともに、第２水平回転板（６７）
と第３水平回転板（９７）の間はもう１つの容器搬送コ
ンベア（２７）によって接続されている。両コンベア（
２６）（２７）はいずれも水平面内をエンドレスに循環
するチェーンコンベアである。第３水平回転板（９７）
には容器排出用スターホイール（２８）およびコンベア
（２９）が備えられている。各水平回転板（３７）（６
７）　（９７）、スターホイール（２３）（２８）およ
びコンベア（２６）（２７）（２９）はそれぞれ同期し
て間欠駆動される。

第３図は、チューブ成形装置（１３）の詳細を示す。

チューブ成形装置（１３）は、片持アーム（３０）の先
端から垂直状に吊り下げられた固定マンドレル（３１）
と、ウェッブ（４）の側縁部に熱風を吹きつけるヒータ
（３２）と、ヒータ（３２）の下方の位置において固定
マンドレル（３１）を取囲むように配置された複数の鼓
状ローラからなり、ウェッブく４）の両縁部を重ね会わ
せた状態で筒状に成形する成形ローラ（３３）と、成形
ローラ（３３）の下方の位置において対向状に配置され
た挟圧ローラからなり、ウェッブ（４）の重ね合わされ
た縁部をシールするシールローラ（３４）とからなる。

固定マンドレル（３１）の直上には支持ブラケット（３
５）を介して水平に支持されたガイドローラ（３６）が
設けられている。水平方向から伸びてきたウェッブ（４
）はガイドローラ（３６）に巻き掛けられた後は垂直下
向きに導かれ、固定マンドレル（３１）を取囲むように
して円筒チューブ（５）に成形される。

第４図は、容器同成形装置（１４）の詳細を示す。

容器同成形装置（１４）は、チューブ成形装置（１３）
と兼用の固定マンドレル（３１）と、固定マンドレル（
３１）の下方に設けられ、かつ固定マンドレル（３１）
の軸心と異なる回転中心をもつ水平回転板（３７）と、
水平回転板（３７）の固定マンドレル（３１）の直下を
通過しうる位置に相互に所定間隔をおいて昇降自在に設
置ノられた複数の容器受台（３８）と、各容器受台（３
８）を貫通して水平回転板（３７）に昇降自在に設けら
れ、かつその昇降ストロークの上限位置では固定マンド
レル（３１）に対して間隙をおいて対向させられる複数
の可動マンドレル（３９）と、両マンドレル（３１）（
３９）に対してそれぞれチューブ（５）を押圧しうるよ
うに水平移動自在に設けられた上下部デユープ抑圧部材
（４０）（４１）と、両マンドレル（３１１（３９）の
上記間隙に出入りしうるように水平移動自在に設けられ
たチューブ切断刃（４２）とからなる。

水平回転板（３７）はその回転中心において垂直回転軸
（４３）によって支持されている。容器受台（３８）に
は可動マンドレル（３９）の挿通される孔（３８ａ）が
あけられるとともに、この孔（３８ａ）の垂直回転軸（
４３）に近いがわの半円周にそって平面から見て半円形
のホルダ（４４）が設（）られている。

容器受台（３８）および可動マンドレル（３９）はそれ
ぞれ臂降棒（４５）（４６）の上端部に取付けられてい
る。両昇降棒（４５）（４ｇ）はともにブツシュ（４７
）（４８）を介して水平回転板（３７）を摺動自在に挿
通している。両昇降棒（４５）（４６）の下端部にはそ
れぞれ取付部材（４９）＜５０）を介してローラ（５１
）（５２）が設けられている。各ローラ（５１Ｈ５２）
はともにそれぞれの移動経路にそって設けられた環状の
眉降カム（５３）（５４）の上にのせられている。水平
回転板（３７）下面と各取付部材（４９）（５０）上端
の間には各昇降棒（４５０４６）にはめられた圧縮コイ
ルばね（５５）（５６）がそれぞれ取付けられている。

これらのコイルばね（５５）（５６）によって各ローラ
（５１）（５２）はカム（５３）（５４）に対して常時
押圧されるように付勢されている。上下部チューブ押圧
部材（４０１（４１）はともに２つに分割された短円筒
状のもので、合した状態ではその内周面がチューブ（５
）の外周面にそわされ、かつその移動方向がチューブ切
断刃（４２）の移動方向とおなしであり、水平回転板（
３７）の半径方向である。

図示のように容器受台（３８）が下限位置にあり、可動
マンドレル（３９）が上限位置にある状態で、チューブ
（５）は図示しないピンチローラによって定寸送りされ
て前進し、その下端部が容器受台（３８）にほぼ当接し
た状態で送りが停止される。これにより、チューブ（５
）の容器１つ分に相当する長さが固定マンドレル（３１
）から下方に引き出され、かつ可動マンドレル（３９）
にはめ被せられる。このときにチューブ上下部抑圧部材
（４０）（４１）および切断刃（４２）は図示の実線で
示す開いた状態にある。この状態から上下部抑圧部材（
４０）（４１）が相互に接近する方向に前進して固定マ
ンドレル（３１）および可動ンドレル（３９）に対して
チューブ（５）を抑圧する。ついで切断刃（４２）が各
押圧部材（４０）（４１）と同様に前進することにより
、チューブ〈５）が切断される。こうしてチューブ（５
）が容器１つ分に相当する長さに切断されて容器胴（１
）となると、両押圧部材（４００４１）および切断刃（
４２）がともに元の位置まで後退し、水平回転板（３７
）が駆動されることにより、容器胴（１）が容器受台（
３８）にのせられたまま次工程の容器底部成形装置（１
５）へ送られる。

第５図は、容器底部成形装置（１５）の詳細を示す。

容器底部成形製＠　（１５）は、容器搬送用水平回転板
（３７）と、水平回転板（３７）の周縁部に相互に所定
距離をおいて昇降自在に設けられた複数の容器受台（３
８）と、容器受台（３８）の移動経路上方に固定状に設
けられた底蓋成形用上型（５１）と、各容器受台（３８
）を貫通して水平回転板（３７）に昇降自在に設けられ
た複数の底Ｍ射出成形用下型（３９）とからなるもので
ある。

第５図において示される水平回転板（３７）および容器
受台（３８）は第４図において示された容器胴成形装置
（１４）と共有のものである。また射出成形用下型（３
９）は容器胴成形装置（１４）の可動マンドレルと兼用
のものであり、その頂面が平坦に形成されて上型（５７
）とともに底蓋く３）を形成するキャビティを形成する
。

射出成形用上型（５７）は、水平回転板（３７）から所
定高さの天板（５８）に取付けられた固定部（５９）と
、相互に接近・離隔するように固定部（５９）の下面に
そって水平方向に移動自在に設けられた分割可動部（６
０）からなる。

上型（５７）の上方には射出押出ＩＩ　（６１）が配置
されている。射出押出ＩＮ（６１）は、一端に供給ホッ
パ（６２）を有しかつ内部に送りスクリュー（６３）を
有するシリンダ胴（６４）と、プランジャ（６５）と、
ノズル（６６）とから構成されている。

昇するとともに下型（３９）が上昇し、ついで上型（５
７）の両回動部（６０）が図示の鎖線で示す開かれた状
態から実線で示す閉じられた状態になるように相互に接
近することにより、上型（５７）と下型（３９）の型締
めが行なわれ、かっ両型（５７Ｈ３９）によって形成さ
れるキャビティ内に容器胴（１）の底部開口縁がはめ入
れられて閉じ込められる。

この状態で射出押出１（６１）によって溶融した熱可塑
性樹脂がキャビティ内に押し出され、同樹脂が冷却して
可塑化されることにより、底蓋（３）が形成されると同
時に同開口縁に接合される。

第６図は、容器頂部成形装置（１６）の詳細を示す。

容器頂部成形装置（１６）は、相互に所定間隔をおいて
対向状に配置されかつともに回転する上下部水平回転板
（６７）（６８ｒと、下部水平回転板（６８）の周縁部
に相互に所定間隔をおいて昇降自在に設けられた複数の
容器受台（６９）と、各容器受台（６９）の直上に位置
するように上部水平回転板（６７）に設けられた複数の
蓋躬出成形用上型（７０）と、各上型（１０）の直下に
進退しうるように上下部水平回転板（６７）（６８）の
間にこれらとともに回転しかつ昇降自在で水平移動自在
に設けられた複数の蓋射出成形用下型（７１）とからな
るものである。

上下部水平回転板（６７）　（６８）はともに垂直回転
軸（７２）に固定されている。上部水平回転板（６７）
の上方には射出押出Ｉｆｆ　（７３）が配置されている
。

この射出押出ｅｌ（７３）は上記容器底部成形装置（１
５）の射出押出ｌ１ｌ（６１）とほぼ同一の構成のもの
であるが、そのノズル（７４）の先端が上部水平回転板
（６７）の中央部に接続されている。上部水平回転板（
６７）にはノズルの接続端から各上型（７０）に向かっ
てのびた複数の通路（７５）が放射状に形成されるとと
もに、各通路（７５）終端の各上型（７０）直上に補助
ノズル（７６）がそれぞれ設けられている。補助ノズル
（７６）はニードル弁（７７）と、ニードル弁（７７）
を常時押し上げるように付勢する圧縮］イルばね（７８
）と、ニードル弁（７７）の上端に数例けられたローラ
（７９）とからなる。ローラ（７９）は、これが移動す
る経路の上方に設けられた環状のノズル開閉カム（８０
）に当接している。このカム（８０）によってニードル
弁（７７）が昇降さＵられ、これにより上記通路（１５
）が開閉される。

上下部水平回転板（６７１（６８）間には垂直回転軸（
７２）と各上型（７０）との間を垂直にのびかつ両水平
回転板（６７）（６８）に回転自在に支持された複数の
下型支持軸（８１）が設けられている。支持軸（８１）
の下端部は下部水平回転板（６８）を貫通してその下方
に突出し、その突出端にアーム（８２）が固定されてい
る。アーム（８２）の先端にはローラ（８３）が設けら
れている。ローラ（８３）の側部にはその移動経路にそ
って下型移動カム（８４）が設けられている。このカム
（８４）にそってローラ（８３）が移動して押動させら
れることにより、アーム（８２）が揺動し、これにした
がって下型支持軸（８１）が一定角度範囲内で回動する
。下型支持軸（８１）の上部には一定長さにわたって横
断面四角形の摺動案内部（８５）が形成されている。こ
の摺動案内部（８５）に取付ボス（８６）を介して下型
（７１）が片持状態に取付けられている。下型支持軸（
８１）の側部にそうように下部水平回転板（６８）に下
型昇降用流体圧シリンダ（８７）が垂直上向きに支持さ
れており、このシリンダ（８７）のロンド（８８）が取
（＝ｌボス（８６）に連結されている。流体圧シリンダ
（８７）を作動させることによって下型（７１）が昇降
し、かつ上述のようにして下型支持軸（８１）が回動さ
せられることによって下型（７１）が支持軸（８１）に
中心として水平方向に旋回移動する。これにより下型（
７１）は上型（７ｏ）の直下に進退して上型（７０）に
合わされる。また下型（７１）には冷却水通路（８９）
が設けられている。この冷却水通路（８９）は連結パイ
プ（９０）によって垂直回転軸（７２）の軸方向にあけ
られた冷却水通路（９１）に接続されている。

容器受台（６９）は昇降棒（９２）の上端部に取付けら
れている。昇降棒（９２）は容器胴成形装置（１４）な
いし容器底部成形装置（１５）の臂降棒（４５）と構造
および作動機構がほぼ同一であり、ブツシュ（９３）、
ローラ（９４）、昇降カム（９５）および圧縮コイルば
ね（９６）を備えている。

水平回転板（６７１（６８）とともに回転する容器受台
（６９）は、容器搬送コンベア（２６）から底部が閉じ
られかつ内容物の充填された容器胴（１）がのせられる
。この受取位置の容器送り方向若干手前の位置において
上述のようにして上型（７０）と下型（７１）が合わさ
れ、かつ熱可塑性樹脂が射出されることにより蓋（２）
が形成される。蓋（２）の周縁部には上方突出状に横断
面四角形の嵌合部（１２）が形成されている。こうして
形成された蓋（２）は上型（７０）に付着した状態で上
述の受取位置に運ばれる。蓋く２）が受取位置に運ばれ
てくると、容器受台（６９）が上昇させられることによ
り、容器胴（１）が上昇してその頂部口縁が嵌合部（１
２）にはめ入れられる。この嵌合時に蓋（２）は余熱を
もっており、その余熱によって容器胴（１）の熱可塑性
樹脂層（６）（１０）が若干溶融するために、嵌合部（
１２）は容器１１］（１）の口縁に仮シールされる。こ
うして蓋（２）の被せられた容器胴（１）は受取位置に
対して１８０度反対の位置においてもう１つの容器搬送
コンベア（２７）に渡される。

第７図および第８図は、ヒートシール装置（１７）の詳
細を示す。

ヒートシール装置（１７）は、相互に所定間隔をおいて
対向状に配置されかつともに回転する上下部水平回転板
（９７１（９８１と、下部水平回転板（９８）の周縁部
に相互に所定間隔をおいて昇降自在に設けられた複数の
容器受台（９９）と、各容器受台（９９）の、直上に位
置するように上部水平回転板（９７）の下面に突出状に
設けられ、かつ嵌合部（１２）を内面から押圧する複数
の内押圧部材（１００）と、各内押圧部材（１００）を
取囲むように上部水平回転板（９７）に取付けられ、か
つ嵌合部（１２）を外面から押圧する複数の外押圧部材
（１０１）と、嵌合部（１２）を加熱するヒータ（１０
２）とからなる。

上部水平回転板（９７）（９８）はともに垂直回転軸（
１０３）に固定されている。上部水平回転板（９７）の
周縁部はその半径方向一定ｌ］の部分がフェノール樹脂
製環状取付板（１０４）によって形成されている。この
取付板（１０４）に内押圧部材（１００）が一体に設け
られている。内押圧部材（１００）の外周面は嵌合部（
１２）の内周面にそう形状に形成されている。外押圧部
材（１０１）は、シリコンゴムのような弾性材によって
チューブ状に形成された環状体であって、取付板（１０
４１の下面に内押圧部材（１００）を取囲むように設け
られた環状突出部（１０５）の内周面に取イ」けられて
いる。垂直回転軸（１０３）の軸方向には外押圧部材（
１０１）に加圧空気を供給するための通路（１０６）が
形成されている。この通路（ｉｏｅ）の上部開口端と外
押圧部材（１０１）の間に連結パイプ（１０７）が配管
されている。連結パイプ（１０７）の途中−には加圧空
気供給通路開閉用ソレノイドバルブ（１０８）が設けら
れている。このバルブ（（１０８）を開閉して外挿圧部
材（１０１）に加圧空気を供給・停止させることにより
、外押圧部材（１０１）が膨張・収縮する。収縮時の外
押圧部材（１０１）と内押圧部材（ｉｏｏ）の間には嵌
合部（１２）がはめ入れられる隙間がある。この隙間に
嵌合部（１２）がはめ入れられた状態で外押圧部材（１
０１）が膨張することにより、内押圧部材（１００）（
１０１）によって嵌合部（１２）が容器胴（１）の口縁
に対して内外両面から押圧される。ヒータ（１０２）は
、高周波コイルであって正方形の環状に形成されており
、かつ内押圧部材（１００）の外周面にそって埋め込ま
れている。ヒータ（１０２）には高周波発振器（１０９
）から−次コイル（１１０）および二次コイル（１１１
）を介して通電される。なお容器受台（９９）は容器頂
部成形装置（１６）のものとほぼ同一の構成であるから
、その説明を略す。

蓋（２）の被けられた容器１１１（１）が容器搬送コン
ベア（２７）から受け渡されて容器受台（９９）にのせ
られると、容器受台（９９）が上昇して嵌合　７部（１
２）が内押圧部材（１００）（１０１）の間にはめ入れ
られる。この状態で上述したように内押圧部材（１００
）（１０１）によって嵌合部（１２）を容器胴（１）の
口縁に対して押圧し、かつヒータ（１０２）に所要時間
通電してアルミニウム箔層（７）を誘導加熱すると、嵌
合部（１２）の熱可塑性樹脂と容器胴（１）の熱可塑性
樹脂層（６Ｎ１０）が溶融し、嵌合部（１２）が容器胴
（１）の口縁にヒートシールされる。以上の動作は容器
胴（１）が水平回転板（９７）（９８）とともに回転し
て搬送される間に行なわれる。こうして蓋（２〉のヒー
トシールされた容器胴（１）が排出用コンベア（２９）
のところまで運ばれると、スターホイール（２８）を介
して同コンベア（２９）によって装置外に取り出される
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は容器の縦断面
図、第２図は容器製造装置全体の配置構成を示す平面図
、第３図はチューブ成形装置の正面図、第４図は容器胴
成形装置の縦断面図、第５図は容器底部成形装置の縦断
面図、第６図は容器頂部成形装置の縦断面図、第７図は
ヒートシール装置の縦断面図、第８図は第７図の部分拡
大図である。 （１）・・・容器胴、（２）・・・蓋、（３〉・・・底
蓋、（４）・・・ウェッブ、（５）・・・チューブ、（
６）（１０）・・・熱可塑性樹脂層、（１１）・・・継
ぎ目、（１２）・・・嵌合部、（１３）・・・チューブ
成形装置、（１４）・・・容器胴成形装置、（１５）・
・・容器底部成形装置、（１６）・・・容器頂部成形装
置、（１７）・・・ヒートシール装置、（３１）・・・
固定マンドレル、（３７）・・・水平回転板、（３８）
・・・容器受台、（３９）・・・可動マンドレル（下型
〉、（４０）（４１）・・・チューブ押圧部材、（４２
）・・・チューブ切断刃、（５７）・・・上型、（６７
）　（６８）・・・水平回転板、（６９）・・・容器受
台、（７０）・・・上型、（７１）・・・下型、（１０
０）（１０１）・・・内外押圧部材。 以上 外４名 第１図 ２ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 容器搬送用水平回転板（３７）と、水平回転板（３７）
   の周縁部に相互に所定間隔をおいて昇降自在に設けられ
   た複数の容器受台（３８）と、容器受台（３８）の移動
   経路上方に固定状に設けられた底蓋射出成形用上型（５
   ７）と、各容器受台（３８）を貫通して水平回転板（３
   ７）に昇降自在に設（プられた複数の底蓋射出成形用上
   型（３９）とからなり、上型（５７）と下型（３９）と
   によって形成されるキャビティ内に容器１１ｉ（１）の
   底部口縁がはめ入れられるにうになされている、包装用
   容器製造装置にお【ノる容器底部成形装置。