JP2002347889A - 樹脂製ボトルのキャップ巻き締め装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネックリングに突片が形成するのを防止でき
る樹脂製ボトルのキャップ巻き締め装置及び方法を提供
する。 【解決手段】飲料が充填された樹脂製ボトル９を載置し
つつ移動するテーブル１５と、キャップを巻き締めるヘ
ッド１９と、ネックリングの下面に当接する係止刃３７
が設けられたボトル支持部２３と、ボトル支持部２３に
対して相対的にテーブル１５を下げる直動カム機構２５
とを備える樹脂製ボトルのキャップ巻き締め装置１であ
って、係止刃３７はネックリング２１の下面との間に間
隔をあけて位置しており、少なくともヘッド１９による
キャップの巻き締め動作中に、直動カム機構２５がボト
ル支持部２３に対して相対的にテーブル１５を下げ、係
止刃３７がボトル９を吊下げてボトル９の重量により係
止刃３７をネックリング下面に食い込ませている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペットボトル等の
樹脂ボトルにキャップを巻き締める樹脂製ボトルのキャ
ップ巻き締め装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、飲料を充填したペットボトルの
製造において、空ボトルに飲料を充填後、キャップ巻き
締め装置においてボトルのキャップを巻き締めている。
かかるキャップ巻き締め装置では、テーブルはスプリン
グにより支持されており、テーブルにペットボトルを載
置した後、移動してくるペットボトル毎に順次ヘッドが
ボトルの頂部を圧接し、ボトルと共にテーブルを押し下
げてボトル支持部に設けた刃状の係止刃をネックリング
の下面に係止させるとともに、キャップを巻き締めてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ボトルが移動
テーブルに載置した状態で係止刃をネックリングの下面
に係止しているだけなので、係止力が十分でなくヘッド
によるキャップの巻き締め時にボトルが回転してしまう
ことがある。

【０００４】このようなボトルの回転が生じると係止刃
がネックリングを削り、削った部分が、図７に示すよう
に、ひげ状の突片Ｔとしてボトル９のネックリング２１
に残るという問題がある。

【０００５】そこで、本発明は、ネックリングに突片が
形成するのを防止できる樹脂製ボトルのキャップ巻き締
め装置及び方法の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、飲料が充填された樹脂製ボトルを載置しつつ移動す
るテーブルと、ボトルに係合しているキャップを巻き締
めるヘッドと、ボトルのネックリングを受けてキャップ
の巻き締め時にネックリングの下面に当接する係止刃が
設けられたボトル支持部とを備えるキャップ巻き締め装
置において、ボトル支持部に対して相対的にテーブルを
下げるテーブル下降手段を備え、係止刃はネックリング
の下面との間に間隔をあけて位置しており、少なくとも
ヘッドによるキャップの巻き締め動作中に、テーブル下
降手段がボトル支持部に対して相対的にテーブルを下
げ、係止刃がボトルを吊下げてボトルの重量により係止
刃をネックリング下面に食い込ませていることを特徴と
する。

【０００７】この請求項１に記載の発明では、ヘッドに
よるキャップの巻き締め時には、テーブル下降手段によ
りボトルはテーブルから離れて、係止刃がボトルを吊下
げるので、係止刃はボトルの重量によりネックリングの
下面に食い込む。従って、キャップの巻き締め時に係止
刃はネックリングに確実に係止でき、ボトルの連れ回り
が生じ難いので、係止刃がネックリングを削ってできる
突片の形成を防止する。

【０００８】しかも、ヘッドによるキャップの巻き締め
中以外は、係止刃はネックリングに当接していないか
ら、ボトルをテーブルに載置したり、巻き締め終了後に
ボトルをテーブルから降ろすときにも係止刃がネックリ
ングを削って突片を形成することがない。

【０００９】しかも、ボトル支持部に対して相対的にテ
ーブルを下降させる構成であるから、簡易な構成で係止
刃をネックリングに食い込ませることができ、既存の設
備にも容易に取り付けることができる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、テーブル下降手段は、テーブルの移動
方向に沿って設けたカムとカムのカム曲線に追従する従
動ローラと、従動ローラをカムに付勢するスプリングと
を備えた直動カム機構であり、少なくともヘッドによる
キャップの巻き締め開始前から巻き締め終了まで直動カ
ム機構がテーブルを下方に押し下げることを特徴とす
る。

【００１１】この請求項２に記載の発明では、請求項１
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、テー
ブル下降手段が直動カム機構であるから、簡易な構成で
テーブルを下降することができるとともに、テーブルの
下降時期の調整や変更も容易にできる。また、テーブル
の下降及び上昇を滑らかに行うことができる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、直動カム機構のスプリングは拡張方向
に付勢しており、従動ローラは移動テーブルの下端に設
けられてカムの上面に当接しており、スプリングは、拡
張によりテーブルを下方に向けて付勢していることを特
徴とする。

【００１３】この請求項３に記載の発明では、請求項２
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、直動
カム機構のスプリングは上下方向に拡張するようにテー
ブルを付勢しているので、テーブルにボトルを載置した
りテーブルからボトルを降ろしたりするときにボトル重
量を受ける緩衝部材として作用させることができ、ボト
ルの移動及びテーブルへのボトルの載置やテーブルから
の排出を滑らかに行うことができる。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の発明において、ボトルをテーブルに供
給する供給台と、キャップを巻き締めた後のボトルを受
けて次工程に搬送する排出台とを備え、テーブルが供給
台からボトルを受け取る位置及び排出台へボトルを移動
する位置でテーブルの面の高さをそれぞれ供給台及び排
出台の面の高さと略等しくしているとともに係止刃がネ
ックリング下面から離れた位置にあることを特徴とす
る。

【００１５】この請求項４に記載の発明では、請求項１
〜３に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、
供給台からテーブルへのボトルの受け渡し及びテーブル
から排出台へのボトルの受け渡し時に、ボトルを水平移
動により容易に受け渡しでき、しかも水平移動をしても
ボトルのネックリングと係止刃とが離れているから、ボ
トルの受け渡し時に係止刃がネックリングに引っかかる
ことがなく、ボトルの受け渡し時における突片の形成を
確実に防止できる。

【００１６】請求項５に記載の発明は、テーブルに載置
した飲料充填後の樹脂製ボトルのキャップを巻き締める
樹脂製ボトルのキャップ巻き締め方法において、ボトル
の供給台からボトルを移動してテーブルにボトルを載置
する載置工程と、係止刃を上面に備えるボトル支持部に
対してテーブルを相対的に下げて係止刃がボトルのネッ
クリングに係止して、ボトルを吊り下げるテーブル下降
工程と、テーブル下降工程の後にヘッドがキャップを巻
き締める巻き締め工程と、巻き締め工程後にボトル支持
部に対して相対的にテーブルを上昇させて係止刃とネッ
クリングとの係合を外すテーブル上昇工程と、キャップ
巻き締め後のボトルを移動テーブルから排出台に移動す
る排出工程と、を備えることを特徴とする。

【００１７】この請求項５に記載の発明では、請求項１
に記載の発明と同様な作用効果を奏することができる。
即ち、ヘッドによるキャップの巻き締め時には、係止刃
がボトルを吊下げ、ボトルの重量によりネックリングの
下面に食い込むのでボトルの連れ回りによる突片の形成
を防止する。更に、供給台からテーブルへのボトルの供
給及びテーブルから排出台へのボトルの受け渡し時に係
止刃がネックリングを削って突片が形成することを防止
できる。

【００１８】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、テーブル下降工程はテーブルがヘッド
の手前に位置したときにテーブルを下降し、テーブル上
昇工程は排出工程の手前でテーブルを上昇して、供給台
からテーブルへのボトルの移動及びテーブルから排出台
へのボトルの移動時に係止刃とネックリングとの間に間
隔を空けていることを特徴とする。

【００１９】この請求項６に記載の発明では、請求項５
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、更
に、請求項４に記載の発明と同様に、供給台からテーブ
ルへのボトルの受け渡し及びテーブルから排出台へのボ
トルの受け渡し時に、ボトルを水平移動により容易に受
け渡しでき、しかも水平移動をしてもボトルのネックリ
ングと係止刃とが離れているから、ボトルの受け渡し時
に係止刃がネックリングに引っかかることがなく、ボト
ルの受け渡し時における突片の形成を確実に防止でき
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実
施の形態にかかるキャップ巻き締め装置による各工程を
説明する工程図であり、図２はボトル支持部を示す樹脂
製ボトルのキャップ巻き締め装置の概略平面図であり、
図３はテーブル側の構成を示す樹脂製ボトルのキャップ
巻き締め装置の縦断面図であり、図４は図３に示すテー
ブルを拡大した縦断面であり、図５はボトル支持部がボ
トルを吊下げた状態を示す側面図であり、図６はテーブ
ルとヘッドとの上下動の関係を示すカム線図である。

【００２１】本実施の形態にかかる樹脂製ボトルのキャ
ップ巻き締め装置（以下単に、「キャップ巻き締め装
置」という）１は、飲料を充填した樹脂製ボトル（本明
細書では単に「ボトル」ともいう）９にキャップ１７を
巻き締める装置であり、飲料充填後に搬送されてきたボ
トル９を供給する供給側スターホイール３と、巻き締め
用スターホイール５と、キャップ巻き締め後のボトル９
を次工程に搬送する排出側ホイール７とを備えている。

【００２２】供給側スターホイール３（図２参照）は、
巻き締め用スターホイール５との対面位置にボトルの供
給台１１（図３参照）を備えており、供給側スターホイ
ール３を移動してきたボトル９を巻き締め用スターホイ
ール５に水平移動により受け渡すようになっている。こ
の供給台１１は、供給側スターホイール３により移動す
るボトル９の移動台である。

【００２３】排出側スターホイール７（図２参照）は、
巻き締め用スターホイール５との対面位置にボトルの排
出台１３（図３参照）を備えており、巻き締め用スター
ホイール５を移動してきたボトル９を巻き締め用スター
ホイール５から水平移動により受け取り、排出台１３に
受け渡されたボトル９は排出側スターホイール７により
次工程に移送される。

【００２４】巻き締め用スターホイール５（図２参照）
は、ボトル９を載置しつつ移動する複数のテーブル１５
と、ボトル９に係合しているキャップ１７を巻き締める
ヘッド１９と、ボトルのネックリング２１に係合可能な
ボトル支持部２３とを備えている。

【００２５】テーブル１５は周囲方向に沿って、等間隔
に配置されており、直動カム機構（テーブル下降手段）
２５により周方向に移動しているときに所定の時期に上
下動するようになっている。直動カム機構２５は、カム
２７と、従動ローラ２９と、スプリング３１とから構成
されており、カム２７は、テーブル１５の移動方向に沿
って周方向に設けており、所定のカム曲線が形成されて
いる。このカム曲線については後述する。従動ローラ２
９はカム面に圧接してカム曲線に追従して移動するもの
で、テーブル１５の下端に固定されている。スプリング
３１は、拡張方向に付勢するコイルスプリングであり、
テーブル１５の下端をカム２７に向けて付勢している。
このスプリング３１は、テーブルの支持体３３との間に
介在されており、カム２７に対する従動ローラ２９の追
従を確保するほか、ボトル９がテーブル１５に乗り降り
するときのテーブルにかかる重量の変化を緩衝してい
る。

【００２６】ヘッド１９は、ボトル９の頂部９ａに当接
するとキャップ１７を被せるとともに回転して、キャッ
プ１７を巻き締めるようになっている。尚、ヘッド１９
は直動カム機構２５により上下動するが、ヘッド１９の
カム曲線は後述する。

【００２７】ボトル支持部２３は、円盤の外周に凹み状
に形成されてボトル９の首部を受ける首受け部３５が複
数設けてあり、各首受け部３５の上面に係止刃３７が固
定されている。この係止刃３７は、ボトル支持部２３が
ボトル９を吊下げた時にボトルのネックリング２１の下
面に当接するようになっている。

【００２８】ここで、テーブル１５の上昇及び下降を行
う直動カム機構（テーブル下降手段）２５のカム曲線
と、ヘッド１９の上昇及び下降を行うカム機構のカム曲
線とを図６を参照して説明する。図６において、カム２
７のカム曲線はＡ、テーブル１５の上下動はＢ、ヘッド
１９の上下動はＣで示しており、図６は一周３６０度に
おける各動作を展開したものである。テーブル１５は符
号Ａで示すように、開始から約４５度の地点まで最上端
位置に停留した後、徐々に下降して下降端位置となり、
約６０度の位置から約３００度まで下降端位置に停留し
た後、上昇し、約３１５度から約３６０度まで上端位置
を維持する。テーブル１５はこの上下動を繰り返す。一
方、ヘッド１９は、開始から約９０度まで上端位置に停
留した後、徐々に下降して、約１５０度から約２００度
まで下降停留した後、上昇し約２８０度の位置から約３
６０度まで上端停留位置にある。尚、ヘッド１９の上下
動は約６０ｍｍの範囲で行われ、カム２７は約５ｍｍの
高低差でカム曲線を形成しているが、このカム曲線に追
従するテーブル１５ではスプリング３１の影響があるた
め約３ｍｍの高低差で上下動している。

【００２９】次に、本実施の形態にかかるボトルのキャ
ップ巻き締め装置１によるキャップ巻き締め方法を図１
を参照して説明する。尚、図１では（Ａ）にテーブル１
５及びヘッド１９の上昇下降状態を示し、（Ｂ）には係
止刃３７とボトル９のネックリング２１と位置関係を示
している。

【００３０】第１工程(ａ)：飲料が充填されたボトル９
が供給側スターホイール３の供給台１１に搬送されてく
ると、ボトル９は供給台１１からテーブル１５に移動さ
れる（載置工程）。このとき、供給台１１とテーブル１
５は略同じ高さにあり、ボトル９は供給台１１から水平
移動により移される。ボトル支持部２３に設けられた係
止刃３７はネックリング２１の下にあり、ネックリング
２１との間に間隙を形成している。従って、ボトル９が
テーブル１５に移るときに係止刃３７がネックリング２
１を削ることがない。

【００３１】第２工程（ｂ）：テーブル１５は、カム２
７のカム曲線が傾斜している位置にあり、テーブル１５
は徐々に下降する一方ボトル支持部２３の高さ位置は変
わらないから、係止刃３７がネックリング２１に当接
し、徐々に食い込む（テーブル下降工程）。一方、ヘッ
ド１９は徐々にボトル９の頂部９ａに向けて下降してく
る。

【００３２】第３工程（ｃ）：テーブル１５は最下端位
置に押し下げられ、ボトル９は係止刃３７により吊下げ
られるので、ボトル９がテーブル１５から離れて浮いた
状態になる。一方、ボトル９の重量は係止刃３７にかか
り、ボトル９の重量により係止刃３７がネックリング２
１に食い込む。

【００３３】第４工程（ｄ）：ヘッド１９がボトルの頂
部９ａに当接すると同時に頂部９ａにキャップ１７を被
せるとともにキャップ１７を巻き締める（巻き締め工
程）。このときネックリング２１には、係止刃３７が食
い込んでいるので、ヘッド１９によるキャップ１７の巻
き締め時にボトル９が連れ回りすることがなく、係止刃
３７によるネックリング２１の削れが防止される。

【００３４】第５工程（ｅ）：ヘッド１９がボトルのキ
ャップ１７から徐々に離れる。このときテーブル１５は
最下端位置に停留したままである。

【００３５】第６工程（ｆ）：テーブル１５が最下端位
置から徐々に上昇し、ボトル９をテーブル１５に載せる
とともにボトルを係止刃３７に対して押し上げ、ネック
リング２１が係止刃３７から次第に離れる（テーブル上
昇工程）。

【００３６】第７工程（ｇ）：テーブル１５が最上端位
置になりこの最上端位置に停留し、ネックリング２１は
係止刃３７から離れて係止刃３７との間に間隔をあけ
る。

【００３７】その後、テーブル１５は最上端位置で排出
台１３と略同じ高さになり、ボトル９は水平移動により
排出台１３に受け渡される（排出工程）。この排出台１
３へのボトル９の受け渡しの際にも、係止刃３７とネッ
クリング２１とは十分に間隔をあけて離れているから、
係止刃３７によりネックリング２１が削れることがな
い。

【００３８】本発明は、上述した実施の形態に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形
が可能である。

【００３９】例えば、本実施の形態では、テーブル１５
を直動カム機構２５により押し下げたが、これに限ら
ず、直接テーブル１５に当接する部材を設けてこの当接
部材が所定の位置でテーブルを押し下げるものであって
もよい。

【００４０】また、テーブル１５はボトル支持部２３に
対して相対的に下げればよく、テーブル１５を上下動さ
せないでボトル支持部２３を上下動させるものであって
もよい。

【００４１】

【発明の効果】請求項１及び請求項５に記載の発明によ
れば、キャップの巻き締め時には、係止刃がボトルを吊
下げ、係止刃がボトルの重量によりネックリングの下面
に食い込むので、ボトルの連れ回りを防止でき、ネック
リングが削られて突片が形成されるのを防止できる。

【００４２】ボトルをテーブルに載置したり、巻き締め
終了後にボトルをテーブルから降ろすときにも係止刃が
ネックリングを削るのを防止できる。

【００４３】ボトル支持部に対して相対的にテーブルを
下降させる構成であるから、簡易な構成であり、既存の
設備にも容易に取り付けることができる。

【００４４】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、テーブル
下降手段が直動カム機構であるから、簡易な構成でテー
ブルを下降することができるとともに、テーブルの下降
時期の調整や変更も容易にできる。更に、テーブルの下
降及び上昇を滑らかに行うことができる。

【００４５】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、直動カム
機構のスプリングは上下方向に拡張するように付勢して
いるので、テーブルがボトル重量を受ける緩衝部材とし
て作用させることができ、ボトルの移動及びテーブルへ
のボトルの載置やテーブルからの排出を滑らかに行うこ
とができる。

【００４６】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するとと
もに、供給台からテーブルへのボトルの受け渡し及びテ
ーブルから排出台へのボトルの受け渡し時に、ボトルを
水平移動により容易に受け渡しでき、しかも水平移動を
してもボトルのネックリングと係止刃とが離れているか
ら、ボトルの受け渡し時における突片の形成を確実に防
止できる。

【００４７】請求項６に記載の発明によれば、請求項５
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、請求
項４に記載の発明と同様に、供給台からテーブルへ及び
テーブルから排出台へのボトルの受け渡し時に、ボトル
を水平移動により容易に受け渡しでき、しかもボトルの
受け渡し時に係止刃がネックリングに引っかかることが
なく、ボトルの受け渡し時における突片の形成を確実に
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態にかかるキャップ巻き締め装置に
よる各工程を説明する工程図である。

【図２】ボトル支持部を示す樹脂製ボトルのキャップ巻
き締め装置の概略平面図である。

【図３】テーブル側の構成を示す樹脂製ボトルのキャッ
プ巻き締め装置の縦断面図である。

【図４】図３に示すテーブルを拡大した縦断面である。

【図５】ボトル支持部がボトルを吊下げた状態を示す側
面図である。

【図６】テーブルとヘッドとの上下動の関係を示すカム
線図である。

【図７】従来の問題点を説明するネックリングの斜視図
である。

【符号の説明】 １ 樹脂製ボトルキャップ巻き締め装置 ９ ボトル １１ 供給台 １３ 排出台 １５ テーブル １７ キャップ １９ ヘッド ２１ ネックリング ２３ ボトル支持部 ２５ 直動カム機構（テーブル下降手段） ２７ カム ２９ 従動ローラ ３１ スプリング ３７ 係止刃

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飲料が充填された樹脂製ボトルを載置し
   つつ移動するテーブルと、ボトルに係合しているキャッ
   プを巻き締めるヘッドと、ボトルのネックリングを受け
   てキャップの巻き締め時にネックリングの下面に当接す
   る係止刃が設けられたボトル支持部とを備えるキャップ
   巻き締め装置において、 ボトル支持部に対して相対的にテーブルを下げるテーブ
   ル下降手段を備え、係止刃はネックリングの下面との間
   に間隔をあけて位置しており、少なくともヘッドによる
   キャップの巻き締め動作中に、テーブル下降手段がボト
   ル支持部に対して相対的にテーブルを下げ、係止刃がボ
   トルを吊下げてボトルの重量により係止刃をネックリン
   グ下面に食い込ませていることを特徴とする樹脂製ボト
   ルのキャップ巻き締め装置。
2. 【請求項２】 テーブル下降手段は、テーブルの移動方
   向に沿って設けたカムとカムのカム曲線に追従する従動
   ローラと、従動ローラをカムに付勢するスプリングとを
   備えた直動カム機構であり、少なくともヘッドによるキ
   ャップの巻き締め開始前から巻き締め終了まで直動カム
   機構がテーブルを下方に押し下げることを特徴とする請
   求項１に記載の樹脂製ボトルのキャップ巻き締め装置。
3. 【請求項３】 直動カム機構のスプリングは拡張方向に
   付勢しており、従動ローラは移動テーブルの下端に設け
   られてカムの上面に当接しており、スプリングは、拡張
   によりテーブルを下方に向けて付勢していることを特徴
   とする請求項２に記載の樹脂製ボトルのキャップ巻き締
   め装置。
4. 【請求項４】 ボトルをテーブルに供給する供給台と、
   キャップを巻き締めた後のボトルを受けて次工程に搬送
   する排出台とを備え、テーブルが供給台からボトルを受
   け取る位置及び排出台へボトルを移動する位置でテーブ
   ルの面の高さをそれぞれ供給台及び排出台の面の高さと
   略等しくしているとともに係止刃がネックリング下面か
   ら離れた位置にあることを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれかに記載の樹脂製ボトルのキャップ巻き締め装置。
5. 【請求項５】 テーブルに載置した飲料充填後の樹脂製
   ボトルのキャップを巻き締める樹脂製ボトルのキャップ
   巻き締め方法において、 ボトルの供給台からボトルを移動してテーブルにボトル
   を載置する載置工程と、 係止刃を上面に備えるボトル支持部に対してテーブルを
   相対的に下げて係止刃がボトルのネックリングに係止し
   て、ボトルを吊り下げるテーブル下降工程と、 テーブル下降工程の後にヘッドがキャップを巻き締める
   巻き締め工程と、 巻き締め工程後にボトル支持部に対して相対的にテーブ
   ルを上昇させて係止刃とネックリングとの係合を外すテ
   ーブル上昇工程と、 キャップ巻き締め後のボトルを移動テーブルから排出台
   に移動する排出工程と、を備えることを特徴とする樹脂
   製ボトルのキャップ巻き締め方法。
6. 【請求項６】 テーブル下降工程はテーブルがヘッドの
   手前に位置したときにテーブルを下降し、テーブル上昇
   工程は排出工程の手前でテーブルを上昇して、供給台か
   らテーブルへのボトルの移動及びテーブルから排出台へ
   のボトルの移動時に係止刃とネックリングとの間に間隔
   を空けていることを特徴とする請求項５記載の樹脂製ボ
   トルのキャップ巻き締め方法。