説明

キャップ装着装置

【課題】 有効巻き数が異なる複数のキャップを過不足のないトルクで容器口部に装着することができ、かつ操作性およびコストの点で優れたキャップ装着装置を提供する。
【解決手段】 ターレット2と、複数のキャッピングユニット3、4とを備え、ターレット2が、形状が互いに異なる複数のカムトラック11、12が形成されたカム6を備えたキャップ装着装置1。第1キャッピングユニット3は、上部カムトラック11に沿って移動可能とされ、第2キャッピングユニット4は、下部カムトラック12に沿って移動可能とされている。これらキャッピングユニット3、4は、ターレット2に着脱可能に取り付けられるようになっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、合成樹脂製キャップなどのキャップを、PETボトルなどの容器の口部に装着するキャップ装着装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、合成樹脂などからなるプレスクリューキャップを容器口部に装着するには、チャックを有するキャッピングユニットを備えたキャップ装着装置を用い、キャップをチャックで把持し回転させることによって前記キャップを容器口部に装着する。
キャップ装着装置としては、特許文献1に記載されたものがある。
【特許文献1】特開平10−1190号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この種のキャップの内面に形成されたネジ部は、通常、1条ネジであるが、近年では、ネジ部が2条に形成されたキャップが提案されている。2条ネジは、径が比較的大きいキャップ(例えば内径38mm以上)に適用されることが多い。
2条のネジ部を有するキャップは、1条のネジ部を有する通常のキャップに比べ、容器口部に装着する際に必要なキャップの回転数(以下、有効巻き数という)が少なくなるように設計されることがある。
このため、前記キャップ装着装置を用いて、2条のネジ部を有するキャップを容器口部に装着すると、巻締め終了後にもキャッピングユニットの回転が継続することになり、キャッピングユニットおよびキャップに大きな負荷が加えられ、装置の故障やキャップの変形が起きるおそれがあった。また、開栓トルクが規格外になることがあった。
これらの問題は、キャップの有効巻き数に応じてキャッピングユニットの巻締め回転数が設定されたキャップ装着装置を用いることによって解決する。
しかしながら、有効巻き数が異なる複数のキャップを容器口部に装着する場合には、キャップの有効巻き数に対応した複数のキャップ装着装置を用意する必要があるため、操作の容易性およびコストの点で不利であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、有効巻き数が異なる複数のキャップを過不足のないトルクで容器口部に装着することができ、かつ操作性およびコストの点で優れたキャップ装着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】
【0004】
本発明のキャップ装着装置は、ターレットと、前記キャップを把持して容器口部に装着する複数のキャッピングユニットとを備え、前記ターレットが、形状が互いに異なる複数のカムトラックが形成されたカムを備え、前記複数のキャッピングユニットのうち1つが、前記複数のカムトラックのうち1つに沿って移動可能とされ、他のキャッピングユニットのうち1つが、他のカムトラックのうち1つに沿って移動可能とされ、これらキャッピングユニットが、前記ターレットに着脱可能に取り付けられるようになっていることを特徴とする。
【0005】
本発明のキャップ装着装置は、ターレットと、前記キャップを把持して容器口部に装着するキャッピングユニットとを備え、前記ターレットが、形状が互いに異なる複数のカムトラックが形成されたカムを備え、前記キャッピングユニットが、前記複数のカムトラックのうちいずれかに沿って移動可能とされ、前記複数のカムトラックのうち1つは、他のカムトラックと共通とされた共通部分と、前記他のカムトラックから独立して形成された独立部分とを備えていることを特徴とする。
本発明のキャップ装着装置では、前記独立部分に、前記キャッピングユニットを前記他のカムトラックの独立部分に導くアダプタを着脱自在に装着できるように構成することができる。
【発明の効果】
【0006】
本発明のキャップ装着装置は、複数のキャッピングユニットのうち1つが、複数のカムトラックのうち1つに沿って移動可能とされ、他のキャッピングユニットのうち1つが、他のカムトラックのうち1つに沿って移動可能とされ、これらキャッピングユニットが、前記ターレットに着脱可能に取り付けられるようになっているので、以下に示す効果が得られる。
(1)前記複数のキャッピングユニットを選択的に使用することによって、キャッピングユニットがキャップを容器口部に装着する際の回転数を、キャップの有効巻き数に応じて最適化することができる。
よって、有効巻き数が異なるキャップを、いずれも適切なトルクで容器口部に巻き締めることができる。
従って、キャッピングユニットおよびキャップに過大な負荷が加えられるのを防ぎ、装置故障やキャップ変形を防止することができる。
また、キャップの装着が不完全になるのを防ぐとともに、開栓トルクを適切な値に設定することができる。
(2)対象とするキャップを、有効巻き数が異なるキャップに切り替える場合に必要な装置構成の変更は、キャッピングユニットを交換することのみである。
従って、対象とするキャップを、有効巻き数が異なるキャップに切り替える場合の操作が容易である。
(3)一台のキャップ装着装置を用いて、有効巻き数が異なる複数のキャップの巻締めが可能であるため、キャップの有効巻き数に応じて複数のキャップ装着装置を使用する場合に比べ、コストの点で有利である。
【0007】
本発明のキャップ装着装置は、複数のカムトラックのうち1つが、他のカムトラックと共通とされた共通部分と、前記他のカムトラックから独立して形成された独立部分とを備えた構成とすることができる。
この構成によれば、1つのキャッピングユニットを用いて、前記複数のカムトラックを選択的に使用することができ、有効巻き数が異なる複数のキャップの巻締めが可能である。
従って、装置構成を簡略化することができ、操作性、およびコストの点でさらに有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
図1は、本発明のキャップ装着装置の一例を示す一部断面図である。図2は、このキャップ装着装置のカムの断面図である。図3は、前記カムの展開図である。
キャップ装着装置1は、ターレット2と、ターレット2の側部に着脱自在に取り付けられる2つのキャッピングユニット3、4とを備えている。
キャップ装着装置1では、第1キャッピングユニット3と第2キャッピングユニット4のうちいずれか一方がターレット2に取り付けられて使用される。
図示例では、第1キャッピングユニット3がターレット2に取り付けられ、第2キャッピングユニット4がターレット2から取り外されている。
【0009】
ターレット2は、中央支柱体5と、中央支柱体5の上部に設けられた円筒状のカム6と、歯車7とを備えている。
カム6の外面には、上部カムトラック11(第1カムトラック)と、下部カムトラック12(第2カムトラック)が形成されている。これらカムトラック11、12はそれぞれ断面コ字形の溝状に形成されている。
【0010】
第1キャッピングユニット3は、ロールオンスピンドル13と、ロールオンスピンドル13の下部に設けられたキャッピングヘッド14とを備えている。
ロールオンスピンドル13は、吊り板部15と、吊り板部15の上端部に設けられたカムフォロア16と、吊り板部15の下端部に設けられた主部17とを備えている。
カムフォロア16は、下部カムトラック12に挿入されるように形成され、下部カムトラック12に沿って転動するようになっている。
主部17は、ターレット2の歯車7にかみ合う駆動歯車部18を備え、吊り板部15に対し回転自在とされている。
キャッピングヘッド14は、主部17と一体的に回転するヘッド本体19と、キャップ41を把持するチャック20とを備えている。
【0011】
第2キャッピングユニット4は、ロールオンスピンドル23と、ロールオンスピンドル23の下部に設けられたキャッピングヘッド24とを備えている。
ロールオンスピンドル23は、吊り板部25と、吊り板部25の上端部に設けられたカムフォロア26と、吊り板部25の下端部に設けられた主部27とを備えている。
カムフォロア26は、上部カムトラック11に挿入されるように形成され、上部カムトラック11に沿って転動するようになっている。
主部27は、ターレット2の歯車7にかみ合う駆動歯車部28を備え、吊り板部25に対し回転自在とされている。
キャッピングヘッド24は、主部27と一体的に回転するヘッド本体29と、キャップ42を把持するチャック30とを備えている。
【0012】
以下、図3を参照して、カムトラック11、12の形状について詳しく説明する。
上部カムトラック11と下部カムトラック12は、互いに独立に形成されている。
下部カムトラック12は、第1キャッピングユニット3のカムフォロア16が、原点位置a0から下降し、キャップ把持位置a1を経て最下降位置であるキャップ装着位置a2に至り、一定区間この高さを保った後、離脱位置a3で上昇し、原点位置a0に戻るように形成されている。
キャップ装着位置a2から離脱位置a3に至るまでの区間は、第1キャッピングユニット3によってキャップ41を容器口部51に装着するための区間である。以下、この区間をキャップ装着区間Aと呼ぶ。
キャップ装着区間Aの長さは、第1キャッピングユニット3によって容器に装着されるキャップの形状に応じて設計される。
有効巻き数が多いキャップ41、例えば1条のネジ部を有するキャップ41を対象とする場合には、キャップ装着区間Aは比較的長く設定される。
【0013】
上部カムトラック11は、第2キャッピングユニット4のカムフォロア26が、原点位置b0から下降し、キャップ把持位置b1を経て最下降位置であるキャップ装着位置b2に至り、一定区間この高さを保った後、離脱位置b3で上昇し、原点位置b0に戻るように形成されている。
キャップ装着位置b2から離脱位置b3に至るまでの区間をキャップ装着区間Bと呼ぶ。
キャップ装着区間Bの長さは、第2キャッピングユニット4によって容器に装着されるキャップ42の形状に応じて設計される。
有効巻き数が少ないキャップ42、例えば2条のネジ部を有するキャップ42を対象とする場合には、キャップ装着区間Bは比較的短く設定される。
【0014】
次に、キャップ装着装置1を用いてキャップを容器口部に装着する方法について説明する。
図1に示すように、有効巻き数が多いキャップ、例えば1条のネジ部を有するキャップ41を対象とする場合には、2つのキャッピングユニット3、4のうち、第1キャッピングユニット3が使用され、第2キャッピングユニット4は使用されない。
駆動源(図示略)の駆動によって、第1キャッピングユニット3を、ターレット2に対し略周方向に移動させる。
カムフォロア16が下部カムトラック12に沿って移動するとともに、駆動歯車部18が歯車7上を転動し、これに従ってキャッピングヘッド14が自転する。
【0015】
図1および図3に示すように、カムフォロア16がキャップ把持位置a1に達すると、キャッピングヘッド14のチャック20がキャップ41を把持する。
カムフォロア16がキャップ装着位置a2に達すると、キャップ41が容器口部51に被せられる。
カムフォロア16がキャップ装着区間Aにある間、キャップ41はキャッピングヘッド14によって容器口部51に巻き締められる。
キャップ装着区間Aが比較的長く形成されているため、キャッピングヘッド14の回転数は比較的多くされる。
カムフォロア16が離脱位置a3に至ると、キャッピングヘッド14は上昇し、キャップ41から離れる。
【0016】
有効巻き数が少ないキャップ、例えば2条のネジ部を有するキャップ42を対象とする場合には、第1キャッピングユニット3に代えて第2キャッピングユニット4が使用される。
第2キャッピングユニット4を、ターレット2に対し略周方向に移動させると、カムフォロア26が上部カムトラック11に沿って移動するとともに、キャッピングヘッド24が自転する。
図1および図3に示すように、カムフォロア26がキャップ把持位置b1に達すると、キャッピングヘッド24のチャック30がキャップ42を把持する。
カムフォロア26がキャップ装着位置b2に達すると、キャップ42が容器口部51に被せられる。
カムフォロア26がキャップ装着区間Bにある間、キャップ42はキャッピングヘッド24によって容器口部51に巻き締められる。
キャップ装着区間Bが比較的短く形成されているため、キャッピングヘッド24の回転数は比較的少なくされる。
カムフォロア26が離脱位置b3に至ると、キャッピングヘッド24は上昇し、キャップ42から離れる。
【0017】
キャップ装着装置1では、以下に示す効果が得られる。
(1)キャップ装着装置1では、第1キャッピングユニット3が下部カムトラック12に沿って移動可能とされ、第2キャッピングユニット4が上部カムトラック11に沿って移動できるようにされている。
このため、下部カムトラック12のキャップ装着区間Aを、上部カムトラック11のキャップ装着区間Bより長く形成することによって、第1キャッピングユニット3がキャップ41を容器口部51に装着する際の回転数を、第2キャッピングユニット4がキャップ42を容器口部51に装着する際の回転数より多くすることができる。
よって、キャッピングユニット3、4を選択的に使用することによって、キャッピングユニット3、4がキャップ41、42を容器口部51に装着する際の回転数を、キャップ41、42の有効巻き数に応じて最適化することができる。
このため、有効巻き数が多いキャップ41と有効巻き数が少ないキャップ42とを、いずれも適切なトルクで容器口部51に巻き締めることができる。
従って、キャッピングユニット3、4およびキャップ41、42に過大な負荷が加えられるのを防ぎ、装置故障やキャップ変形を防止することができる。
また、キャップ41、42の装着が不完全になるのを防ぐとともに、開栓トルクを適切な値に設定することができる。
(2)対象とするキャップを、有効巻き数が異なるキャップに切り替える場合に必要な装置構成の変更は、第1キャッピングユニット3と第2キャッピングユニット4とを交換することのみである。
従って、対象とするキャップを、有効巻き数が異なるキャップに切り替える場合の操作が容易である。
(3)一台のキャップ装着装置1を用いて、有効巻き数が異なる2種類のキャップ41、42の巻締めが可能であるため、キャップの有効巻き数に応じて複数のキャップ装着装置を使用する場合に比べ、コストの点で有利である。
【0018】
図1に示すキャップ装着装置1では、カム6に2つのカムトラック11、12が形成され、これらに応じた2つのキャッピングユニット3、4を備えているが、本願発明では、3以上のカムトラックがカムに形成され、これらに応じた3以上のキャッピングユニットを備えた構成も可能である。
【0019】
図4(a)は、本発明のキャップ装着装置の他の例のカムの展開図である。
このキャップ装着装置は、第2キャッピングユニット4が用いられない点、およびカムトラック61、62がこの図に示す形状とされている点で、図1に示すキャップ装着装置1と異なる。
【0020】
カム6には、上部カムトラック61(第1カムトラック)と下部カムトラック62(第2カムトラック)が形成されている。
下部カムトラック62は、第1キャッピングユニット3のカムフォロア16が、原点位置c0からキャップ把持位置c1を経て、最下降位置であるキャップ装着位置c2に至り、一定区間この高さを保った後、離脱位置c3で上昇し、最上昇位置である待機位置c4を経て原点位置c0に戻るように形成されている。
キャップ装着位置c2から離脱位置c3に至るまでの区間をキャップ装着区間Cと呼ぶ。
【0021】
上部カムトラック61は、カムフォロア16が、原点位置c0からキャップ把持位置c1を経て、最下降位置であるキャップ装着位置c2に至り、一定区間この高さを保った後、離脱位置d3で上昇し、最上昇位置である待機位置d4、c4を経て原点位置c0に戻るように形成されている。
離脱位置d3は、下部カムトラック62における離脱位置c3に比べ、キャップ装着位置c2に近い位置に形成されているため、キャップ装着位置c2から離脱位置d3に至るまでの区間であるキャップ装着区間Dは、キャップ装着区間Cより短くなっている。
【0022】
カムトラック61、62は、原点位置c0から離脱位置d3までの区間、および待機位置c4から原点位置c0までの区間が、共通部分63とされている。
離脱位置d3から待機位置c4までの区間においては、カムトラック61、62は互いに独立に形成されている。
すなわち、離脱位置d3から待機位置c4までの区間における上部カムトラック61である上部独立部分64と、この区間における下部カムトラック62である下部独立部分65とは、上下に間隔をおいて形成されている。
換言すれば、カムトラック61、62は、共通部分63を経て離脱位置d3で分岐し、待機位置c4で再び合一する形状とされている。
図示例では、独立部分64、65は互いに同じ形状とされている。
【0023】
図4(b)は、上部カムトラック61の上部独立部分64に着脱自在に装着可能なアダプタ66を示すものである。
アダプタ66は、上部独立部分64の内部形状に沿う形状とされており、上部独立部分64にはめ込むことができるようになっている。
図5に示すように、アダプタ66を上部独立部分64に装着すると、カムフォロア16は上部独立部分64に進行することができなくなり、下部独立部分65に導かれるようになる。
図6に示すように、独立部分64、65は互いに同じ形状とされているため、アダプタ66は下部独立部分65に装着することもできる。
アダプタ66を下部独立部分65に装着すると、カムフォロア16は下部独立部分65に進行することができなくなり、上部独立部分64に導かれるようになる。
【0024】
以下、このキャップ装着装置を用いてキャップを容器口部に装着する方法について説明する。
図4および図5に示すように、有効巻き数が多いキャップ、例えば1条のネジ部を有するキャップ41を対象とする場合には、アダプタ66を上部独立部分64に装着する。
カムフォロア16がキャップ把持位置c1に達すると、キャッピングヘッド14のチャック20がキャップ41を把持する。
カムフォロア16がキャップ装着位置c2に達すると、キャップ41が容器口部51に被せられる。
上部独立部分64にはアダプタ66が装着されているため、カムフォロア16は下部独立部分65に進行する。
カムフォロア16がキャップ装着区間Cにある間、キャップ41はキャッピングヘッド14によって容器口部51に巻き締められる。
カムフォロア16が離脱位置c3に至ると、キャッピングヘッド14は上昇し、キャップ41から離れる。
【0025】
図4および図6に示すように、有効巻き数が少ないキャップ、例えば2条のネジ部を有するキャップ42を対象とする場合には、アダプタ66を下部独立部分65に装着する。
カムフォロア16がキャップ装着区間Dにある間、キャップ42はキャッピングヘッド24によって容器口部51に巻き締められる。
下部独立部分65にはアダプタ66が装着されているため、カムフォロア16は離脱位置d3から上部独立部分64に進行し、キャッピングヘッド24は上昇し、キャップ42から離れる。
【0026】
このキャップ装着装置では、図1に示すキャップ装着装置1と同様に、装置およびキャップに過大な負荷が加えられるのを防ぎ、装置故障やキャップ変形を防止することができる。また、操作性およびコストの点でも優れている。
これに加えて、このキャップ装着装置では、カムトラック61、62が、共通部分63と、独立部分64、65とを有するので、1本のキャッピングユニット3を用いて、カムトラック61、62を選択的に使用することができる。
このため、1つのキャッピングユニット3によって、有効巻き数が異なる2種類のキャップ41、42の巻締めが可能である。
従って、装置構成を簡略化することができ、操作性、およびコストの点でさらに有利となる。
【0027】
図4に示すキャップ装着装置では、カム6に2つのカムトラック61、62が形成されているが、本願発明では3以上のカムトラックがカムに形成された構成も可能である。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明のキャップ装着装置の一例を示す一部断面図である。
【図2】図1に示すキャップキャップ装着装置のカムを示す断面図である。
【図3】図1に示すキャップ装着装置のカムの展開図である。
【図4】(a)本発明のキャップ装着装置の他の例のカムの展開図である。(b)(a)に示すキャップ装着装置に用いられるアダプタを示す平面図である。
【図5】図4に示すキャップ供給装置のカムの展開図である。
【図6】図4に示すキャップ供給装置のカムの展開図である。
【符号の説明】
【0029】
1…キャップ装着装置、
2…ターレット、
3…第1キャッピングユニット、
4…第2キャッピングユニット、
11、61…上部カムトラック、
12、62…下部カムトラック、
41、42…キャップ、
51…容器口部、
63…共通部分、
64…上部独立部分、
65…下部独立部分、
66…アダプタ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
キャップ(41、42)を容器口部(51)に装着するキャップ装着装置であって、
ターレット(2)と、前記キャップを把持して容器口部に装着する複数のキャッピングユニット(3、4)とを備え、
前記ターレットが、形状が互いに異なる複数のカムトラック(11、12)が形成されたカム(6)を備え、
前記複数のキャッピングユニットのうち1つが、前記複数のカムトラックのうち1つに沿って移動可能とされ、他のキャッピングユニットのうち1つが、他のカムトラックのうち1つに沿って移動可能とされ、
これらキャッピングユニットが、前記ターレットに着脱可能に取り付けられるようになっていることを特徴とするキャップ装着装置(1)。
【請求項2】
キャップを容器口部に装着するキャップ装着装置であって、
ターレットと、前記キャップを把持して容器口部に装着するキャッピングユニットとを備え、
前記ターレットが、形状が互いに異なる複数のカムトラック(61、62)が形成されたカムを備え、
前記キャッピングユニットが、前記複数のカムトラックのうちいずれかに沿って移動可能とされ、
前記複数のカムトラックのうち1つは、他のカムトラックと共通とされた共通部分(63)と、前記他のカムトラックから独立して形成された独立部分(64、65)とを備えていることを特徴とするキャップ装着装置。
【請求項3】
前記独立部分には、前記キャッピングユニットを前記他のカムトラックの独立部分に導くアダプタ(66)を着脱自在に装着できるようになっていることを特徴とする請求項2に記載のキャップ装着装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2006−36256(P2006−36256A)
【公開日】平成18年2月9日(2006.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−217153(P2004−217153)
【出願日】平成16年7月26日(2004.7.26)
【出願人】(000145219)株式会社アルコア・クロージャー・システムズ (36)
【Fターム(参考)】