JP3478847B2 - 厚紙パック折り曲げ装置 - Google Patents

厚紙パック折り曲げ装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック材料でコ
ートされた厚紙材料からなるパックの蓋面を折り曲げる
厚紙パック折り曲げ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】飲物等を収容する容器として、プラスチ
ック材料でコートされた厚紙材料からなるパックが近年
多く用いられている。このパックは、筒状のボディ本体
と、その上下面を塞ぐ上蓋及び底蓋の蓋面とから構成さ
れている。例えば、底蓋は折り曲げられた状態で平面図
において実質的に四角形をなし、また上蓋は所謂切妻タ
イプの閉じ部を備え、やはり平面図において実質的に四
角形の形状をしている。また、切妻閉じ部を重ね合わせ
て平面状にし、ボディ本体の面と垂直にした蓋面や円形
状をした蓋面等もある。
【０００３】ところで従来、このようなパックの蓋面を
折り曲げる装置は、多くの折り曲げ及び接合ステーショ
ンが蓋面に沿って設けられている。各折り曲げステーシ
ョンは、主折り曲げ部材と補助折り曲げ部材とを有し、
この主折り曲げ部材と補助折り曲げ部材は、回転アセン
ブリに対して半径方向に延びるように配設された複数の
軸の周りを円弧状の軌跡を描きながら移動するような構
成となっている。
【０００４】この装置は、蓋面を精度良く折り曲げるた
めに、最初に蓋面を前もって折り曲げる折り工程が必要
であり、更に円形状の蓋面を折り曲げる装置にあって
は、切妻面を内側にして折るようになっている。そのた
め、装置が複雑で高価となり、また多くの折り曲げステ
ーションを配設することや回転体の設計上、故障が発生
し易く、常に蓋面を良好に折り曲げることが出来ないと
言う問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前も
って折り曲げる工程を不要にして、１工程で折り曲げる
ことが可能であり、かつ構造がシンプルで安価であると
共に蓋面を精度良く折り曲げることが可能な厚紙パック
折り曲げ装置を提供することにある。
【０００６】上記目的を達成す本発明は、プラスチック
材料でコートされた厚紙材料からなるパックの蓋面を切
妻面を形成するようにして折り曲げる厚紙パック折り曲
げ装置において、前記蓋面は折り曲げられた時に平面図
において実質的に四角形で、横断的に密閉する折り重ね
可能な合わせ目を有し、前記折り曲げ装置は、少なくと
も１つのレバー機構により特定の軌跡に沿ってそれぞれ
移動する主折り曲げ部材と補助折り曲げ部材を有し、該
主折り曲げ部材と補助折り曲げ部材との間には、Ｙ軸方
向に間隔を置いてＸ軸方向にパックを搬送するコンベヤ
が配設され、前記Ｙ軸方向のＹ軸は前記Ｘ軸方向のＸ軸
に対して垂直で、両軸が交差する０点が前記両折り曲げ
部材の最終折り曲げ位置にあり、前記主折り曲げ部材が
移動する軌跡ｆa (x) と補助折り曲げ部材が移動する軌
跡ｆb (x) は、それぞれ、前記Ｙ軸に沿ってＺ軸方向に
延び、かつ前記Ｘ軸に直交するＹ−Ｚ平面に対して対称
で、Ｘ−Ｙ平面における軌跡ｆa (x) ，ｆb (x) は、主
折り曲げ部材と補助折り曲げ部材が移動した際にＺ軸方
向に前記切妻面を折り曲げ形成するような、それぞれの
折り曲げ部材の回転運動と並進運動との重なりとして描
かれ、前記主折り曲げ部材と補助折り曲げ部材は、レバ
ー機構のドライブホイールにより駆動されるそれぞれ少
なくとも１つの接続レバーに取付けられ、Ｘ軸とＹ軸の
０点に対して対称的にパックのセンタリング装置が配設
され、該センタリング装置の上方の空間外に前記厚紙パ
ック折り曲げ装置の構成部材を配置することを特徴とす
る。
【０００７】本発明の厚紙パック折り曲げ装置は、パッ
クの底蓋を折り曲げるのに好ましく用いることが出来
る。従って、これから述べる詳細は底蓋に関するもので
あるが、上蓋であっても適用可能である。この種の底蓋
は折り曲げられた状態で平面図において実質的に四角形
で、また平面状をしている。底蓋の場合、これはパック
を支える上で重要である。
【０００８】本発明は、上側に開口した底蓋を有する一
連のパックがＸ軸方向にあるコンベヤベルト上を装置の
折り曲げ領域に搬送されてくる。この装置では、便宜
上、Ｘ軸方向を水平位置にしている。Ｚ軸方向はＸ軸方
向に垂直で、かつ水平に配置している。Ｙ軸は他の２つ
の軸に垂直で縦方向となる。０点は３軸が交差する位置
として定義され、ＹーＺ平面はＸ軸に垂直に交差する存
在として見なされる。上述した問題を解決する本発明
は、両折り曲げ部材の軌跡が、ＹーＺ平面に対して互い
に対称的になっている。０点は底蓋の折り曲げが完了し
た時に２つの折り曲げ部材が接触するエンド位置で、そ
こが軌跡の最終点である。軌跡の始点は上方でＹーＺ平
面から所定の間隔を隔てて両側にある。
【０００９】コンベヤベルト上を搬送されてきた折り曲
げ前のパックは、折り曲げ領域でその縦方向の中心線が
ＹーＺ平面上となる。各々の折り曲げ部材の軌跡は、各
折り曲げ部材の並進運動と回転運動により表される。即
ち、両折り曲げ部材は固定された軸の周りを回転せず、
また更に単に直線状に移動しない。その代わり、両折り
曲げ部材は特定の方法で駆動コントロールされる接続レ
バーに取付られ、これを介してまだ開口状態で折り曲げ
前の底蓋に移動するようになっている。そのため、前も
って折り曲げを行うことなくパックの底蓋を正確に折り
曲げることができる。
【００１０】しかし、両折り曲げ部材が正確な軌跡を移
動しても、折り曲げラインに沿って折ることはできな
い。パックの筒状のボディ本体と底蓋の折り曲げ域の境
界であるこれらのラインに沿ってただ折ることになる。
しばしば、折り曲げラインのボディ本体に続く下側が折
られるため、捩じれて湾曲した折り曲げとなる。そこ
で、本発明は０点に対して対称的に配置されたセンタリ
ング装置を備えている。折り曲げ作業中、パックはこの
装置内に導かれ支持される。
【００１１】従って、本発明は前もって予備折りをする
ことなく、問題の底蓋を精度良く折ることができる。ま
た、切妻面をＺ軸方向に沿った外側にすることができ
る。折り曲げラインのコーナーは円形状ではなく、そし
て折り曲げ部材の並進及び回転運動のコンビネーション
のために、必然的に本発明は予備折りをすることなくパ
ックの底蓋を折ることができる。センタリング装置上方
の折り曲げ装置の空間には何も構成部材が配置されてい
ない、即ちセンタリング装置の上方の空間外に厚紙パッ
ク折り曲げ装置の構成部材を配置するため、開口した状
態のパック上の衛星問題は大幅に改善する。また、折り
曲げ作業中、装置の構成部材がパック内に挿入されるこ
とがない。本発明の装置では、折り曲げ作業をする主折
り曲げ部材と補助折り曲げ部材とを具備し、また横断的
に密閉する合わせ目を接合するための押圧部材が用いら
れている。不良なパックを作るリスクを減少し、また装
置は構成部材の部品点数が少なく、信頼性が高い。
【００１２】駆動制御される複数の接続レバーはリンク
ロッドシステムを構成する部品群に相当する。該システ
ムは時間の経過中ずっと部品群によりなされる運動の順
序を正確に監視把握する。好ましくは、開始領域におけ
るそれぞれの軌跡はＸ軸に対して４５°よりも小さい角
度で延び、更に好ましくは３０°未満、最終領域ではＸ
軸に対して４５°より大きく、更に好ましくは６０°を
越えるのがよい。開始領域は０点から最も離れた位置
で、最終領域よりも傾きが小さい移動となる。最終領域
では、折り曲げられるパックの底蓋がある最終折り曲げ
位置に急角度で移動する。
【００１３】そこで、本発明は、開始領域と最終領域と
の間に連続して推移するそれぞれの軌跡を有し、極めて
有益である。もし直線状の軌跡が互いに推移して、曲が
るポイントを経て隣接的に配置されるのではなく、運動
の軌跡が安定的で次第に変化しながら減少する、所謂曲
線状の軌跡であり、折り曲げは適切で正確に行われる。
【００１４】更に注意深い研究の結果、Ｘ軸上のｘの値
とＹ軸上のｙの値が正で、第１象限における主折り曲げ
部材が移動する軌跡が、２つの曲線により定義される平
面の特定領域内で延び、また、補助折り曲げ部材が移動
する軌跡が、Ｙ方向の正のｙの値とＸ軸の左側の負の区
域にある負のｘの値である第２象限において、他の２つ
の曲線により定義される平面の特定領域内にあるなら
ば、問題は解決される。ここで第１象限における下側の
限界的曲線及び上側の限界的曲線をそれぞれｙ1＝ｆ
1(x)，ｙ2 ＝ｆ2(x)、第２象限における下側の限界的曲
線及び上側の限界的曲線をそれぞれｙ3 ＝ｆ3(x)，ｙ4
＝ｆ4(x)とすれば、 ｆ1(x)＝ａ1 ＋ｂ1 ｘ−ｃ1 ｘ2 ＋ｄ1 ｘ3 −ｅ1 ｘ4
＋ｇ1 ｘ5 ｆ2(x)＝ａ2 ＋ｂ2 ｘ−ｃ2 ｘ2 ＋ｄ2 ｘ3 −ｅ2 ｘ4
＋ｇ2 ｘ5 ｆ3(x)＝ａ1 −ｂ1 ｘ−ｃ1 ｘ2 −ｄ1 ｘ3 −ｅ1 ｘ4
−ｇ1 ｘ5 ｆ4(x)＝ａ2 −ｂ2 ｘ−ｃ2 ｘ2 −ｄ2 ｘ3 −ｅ2 ｘ4
＋ｇ2 ｘ5 上記式において、 ａ1 ＝ -135.006 ｂ1 ＝ 23.452 ｃ1 ＝ 1.398 ｄ1 ＝ 0.041922 ｅ1 ＝ 6.183 ×10-4 ｇ1 ＝ 3.571 ×10-6 ａ2 ＝ 17.312 ｂ2 ＝ 2.002 ｃ2 ＝ 0.213 ｄ2 ＝ 1.355 ×10-2 ｅ2 ＝ 4.022 ×10-4 ｇ2 ＝ 4.386 ×10-6 主折り曲げ部材と補助折り曲げ部材の折り曲げエッジが
上述した平面の特定領域内に延びないならば、折り曲げ
が完全に行われないのが分かる。
【００１５】しかしながら、他方、折り曲げられる底蓋
の折り曲げラインに係合するそれぞれの折り曲げ部材の
折り曲げエッジの移動の軌跡が、特定曲線の定義、即
ち、第１象限及び第２象限でそれぞれ移動する特定の軌
跡ｆa (x) と軌跡ｆb (x) に従うならば、折り曲げ作業
は特に好ましい。軌跡ｆa (x) ，ｆb (x) は計算された
２つの部分的曲線からなる。軌跡ｆa (x) は、第１象限
において、変域Ｄ1 では曲線ｙa6＝ｆa6(x) 、変域Ｄ2
で曲線ｙa7＝ｆa7(x) となり、開始領域の方向に延びて
いる。そこで、本発明では、 ｆa6(x) ＝ -ａ3 ＋ｂ3 ｘ−ｃ3 ｘ2 ＋ｄ3 ｘ3 −ｅ3
ｘ4 但し、Ｄ1 は（ｘ／０≦ｘ≦６） ｆa7(x) ＝ａ4 ＋ｂ4 ｘ−ｃ4 ｘ2 ＋ｄ4 ｘ3 −ｅ4 ｘ
4 但し、Ｄ2 は（ｘ／６≦ｘ≦４０） 軌跡ｆb (x) は、第２象限において、変域Ｄ3 で曲線ｙ
a8＝ｆa8(x) 、変域Ｄ 4 でｙa9＝ｆa9(x) からなり、 ｆa8(x) ＝ -ａ3 −ｂ3 ｘ−ｃ3 ｘ2 −ｄ3 ｘ3 −ｅ3
ｘ4 但し、Ｄ3 は（ｘ／−６≦ｘ≦０） ｆa9(x) ＝ａ4 −ｂ4 ｘ−ｃ4 ｘ2 −ｄ4 ｘ3 −ｅ4 ｘ
4 但し、Ｄ4 は（ｘ／−４０≦ｘ≦−６） 上記式において、 ａ3 ＝ 8.7013 ｂ3 ＝ 14.224 ｃ3 ＝ 3.4512 ｄ3 ＝ 0.40883 ｅ3 ＝ 0.017696 ａ4 ＝ 10.216 ｂ4 ＝ 1.5685 ｃ4 ＝ 0.046046 ｄ4 ＝ 0.68195 ×10-3 ｅ4 ＝ 0.39415 ×10-5 但し、変域Ｄ1 〜Ｄ4 における単位はmmである。例えば
パックの底蓋の幅は平面図においてＺ軸方向で７０mmで
ある。
【００１６】従って、本発明ではＸ軸方向における移動
の軌跡の距離はそれぞれ、Ｘ軸方向の底蓋の長さの１／
２と同じか、長くなるのであれば時宜を得ている。ま
た、本発明によれば、パックの搬送される方向に延び、
かつ所定の間隔をＺ軸方向に隔てた２本の平行なセンタ
リングバーを有するセンタリング装置を具備している。
このセンタリングバーは、外側に折り曲げられる切妻面
の下に配された折り曲げラインの下方にシャープなエッ
ジを備えている。従って、切妻面上に配された折り曲げ
ラインはセンタリングバーにより曲線状になる。そし
て、切妻面の上側の頂点がＺ軸方向で外側に移動する。
【００１７】これはセンタリングバーの長手方向に対し
て横断する方向となるパックのパック本体面、即ち、Ｙ
ーＺ平面に平行であるパックのパック本体面において、
有益的にテンションが増加する。従って、最終の折り曲
げラインに沿って折り曲げられると、内側に閉鎖した底
蓋の折り曲げが精度良く行われる。センタリングバーに
より折り曲げ作業中に切妻面はＺ軸方向において外側に
折り曲げられる。センタリングバーなしでは、落ち込ん
だり或いは内部に折り曲げられたりする。従って、セン
タリング装置は適切で確実な折り曲げを保証する。
【００１８】本発明では、搬送方向に対して垂直なＺ軸
方向におけるセンタリングバー間の距離とパックの幅と
の割合が、０．９５であることが好ましい。これによ
り、精度良い折り曲げや、支え部材により支持されない
パックに最適なテンションを付与することができる。本
発明における装置は、また以下のような特徴がある。即
ち、補助折り曲げ部材の接続レバーは、歯付きドライブ
ホイールに固定されたドライブカムに連結中心ＩＩを中
心にして旋回可能に連結されると共に、連結中心ＩＶを
中心に旋回自在なガイドロッドの一端に連結されてい
る。また、歯付きドライブホイールは主折り曲げ部材の
接続レバーの歯付き出力ホイールと噛合し、ＹーＺ平面
は歯付きドライブホイールの回転中心Ｉと歯付き出力ホ
イールの回転中心Ｉａを結ぶラインに対して垂直となっ
ている。従って、主折り曲げ部材と補助折り曲げ部材は
互いに要求される軌跡上を同時に移動することが可能で
あり、折り曲げ前の開口したパックの搬送路の上方の区
域の外側に接続レバーを保持することが可能である。好
ましくは、＋Ｚ或いは−Ｚ域において外側に配置される
のがよい。
【００１９】また、主折り曲げ部材はその先端部が断面
テーパー状のパネル形状になり、また補助折り曲げ部材
は押圧部材が押し当てられる被押当て部材に構成され、
主折り曲げ部材の軌跡と時間及び空間的に異なる軌跡で
押圧部材が補助折り曲げ部材を押圧するように構成する
のが好ましい。主折り曲げ部材及び補助折り曲げ部材の
相関と移動の軌跡に関しては、両折り曲げ部材のそれぞ
れの折り曲げエッジが定義された変域を移動するべきで
あることはすでに述べた。そして、主折り曲げ部材がそ
の先端部を断面テーパー状にした、ストレートの刃のよ
うに細く圧力を加えることが可能な折り曲げエッジを有
するパネルとして構成されるのが好ましい。この種の主
折り曲げ部材としては、例えば折り曲げメタルシート等
を用いることができ、この折り曲げメタルシートはその
機能を十分に果たすと共に、押圧部材が移動する空間を
確保することができる。この押圧部材は被押当て部材に
構成される補助折り曲げ部材に当接し、接合するために
用いられる。補助折り曲げ部材はクリーンな構造的ユニ
ットであり、外側は凹凸がなく平坦に構成されている。
従って、前述した不適切なパックが生じる問題を起こす
ことなく、上向きに開口したパックは補助折り曲げ部材
の下側に移動することができる。
【００２０】
【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。図１は本発明の厚紙パック折り曲げ装置にお
いて折り曲げ開始位置にある要部を示す正面説明図、図
２は折り曲げ作業中における要部を示す正面説明図、図
３は折り曲げ最終位置にある要部を示す正面説明図で、
１は折り曲げ前のパック、１ａは折り曲げ後のパック、
１ｂは折り曲げ中のパックを示し、Ｘ軸方向に配設さ
れ、正の方向に動く図示せぬコンベヤベルト上に載置さ
れている。折り曲げ後のパック１ａは横断的に接合され
た密閉用の合わせ目５を備えている。２は折り曲げ前の
パック１における筒状のボディ本体と底蓋とを分けるＸ
軸方向の折り曲げライン、２ａはＺ軸方向の折り曲げラ
イン（図５）、３は三角形状の切妻面で、４は折り曲げ
ライン２の反対側方向にある切妻面の頂点で、Ｚ軸方向
でパックの外側に折られるようになっている。折り曲げ
後のパック１ａにおいて、頂点４は合わせ目５の下に位
置する。６は縦の密閉用合わせ目である。
【００２１】本発明の厚紙パック折り曲げ装置は、折り
曲げ用メタルシート等からなる主折り曲げ部材ｂと被押
当て部材からなる補助折り曲げ部材ａを備え、この両折
り曲げ部材ａ，ｂはレバー機構６により駆動される。主
折り曲げ部材ｂ及び補助折り曲げ部材ａの折り曲げエッ
ジ７，７ａは予め決まった曲線状の軌跡で移動する。レ
バー機構６は、回転中心Ｉを有する回転自在な歯付きド
ライブホイール８と回転中心Ｉａを有する回転自在な歯
付き出力ホイール９とを相互に噛合した状態で備えてい
る。歯付きドライブホイール８には、ドライブカム１０
の一端が連結固定され、歯付きドライブホイール８の回
転に伴ってドライブカム１０が旋回し、その他端が回転
中心Ｉを中心に円を描いて移動するようになっている。
このドライブカム１０の他端には、接続レバー１１の一
端が連結中心ＩＩでヒンジ状に連結されている。
【００２２】接続レバー１１の他端には、支持部材１３
を介して補助折り曲げ部材ａがその折り曲げエッジ７ａ
を主折り曲げ部材ｂの方向に向けて固設され、また接続
レバー１１の他端側には、補助折り曲げ部材ａをガイド
するガイドロッド１２の一端が連結中心ＩＩＩでヒンジ
状に連結されている。ガイドロッド１２の他端は連結中
心ＩＶで図示せぬ折り曲げ装置の構成部材に連結され、
ガイドロッド１２は連結中心ＩＶを中心に旋回自在にな
っている。
【００２３】歯付き出力ホイール９には、出力カム１４
の一端が連結固定され、歯付き出力ホイール９の回転に
伴って出力カム１４が旋回し、その他端が回転中心Ｉａ
を中心に円を描いて移動するようになっている。この出
力カム１４の他端には、接続レバー１６の一端が連結中
心ＩＩａでヒンジ状に連結されている。接続レバー１６
の他端には、主折り曲げ部材ｂがその折り曲げエッジ７
を補助折り曲げ部材ａの方向に向けて固設され、また接
続レバー１６には、主折り曲げ部材ｂをガイドするガイ
ドロッド１８の一端が連結中心ＩＩＩａでヒンジ状に連
結されている。ガイドロッド１８の他端は連結中心ＩＶ
ａで図示せぬ折り曲げ装置の構成部材に連結され、ガイ
ドロッド１８は連結中心ＩＶａを中心に旋回自在になっ
ている。
【００２４】また、歯付き出力ホイール９には、ガイド
レバー１７の一端が連結固定され、歯付き出力ホイール
９の回転に伴って回転中心Ｉａを中心に旋回可能になっ
ている。ガイドレバー１７の他端には、合わせ目５を押
圧するための押圧ユニットＳがヒンジ状に連結されてい
る。この押圧ユニットＳはハウジング１９とドライブレ
バー２０と押圧部材２１とから構成され、ガイドレバー
１７の他端は、ハウジング１９に接続されている。ドラ
イブレバー２０はその一端が連結中心Ｖａで図示せぬ折
り曲げ装置の構成部材に連結され、連結中心ＩＶａを中
心に旋回自在になっている。
【００２５】ドライブレバー２０はまたガイドレバー１
７に平行で、その他端がハウジング１９にヒンジ状に連
結されている。従って、ガイドレバー１７とドライブレ
バー２０は、歯付き出力ホイール９の回転に伴って平行
で、それぞれ回転中心Ｉａ及び連結中心ＩＶａを中心に
旋回して動くことができる。また、ガイドレバー１７と
ドライブレバー２０は同じ長さに構成されている。押圧
部材２１は、ハウジンク１９の補助折り曲げ部材ａに面
する側に設けられている。従って、押圧ユニットＳは主
折り曲げ部材ｂと別個に移動する構成となっている。図
２に、図１の開始位置にあった主折り曲げ部材ｂと補助
折り曲げ部材ａの折り曲げエッジ７，７ａが折り曲げ作
業の半分以上をすでに行った状態が示されている。切妻
面３の頂点４が、折り曲げ前のパック１の中心線２２と
比べて、折り曲げ中のパック１ｂの中心線２２ａの下方
にすでに移動している。折り曲げ前のパック１の中心線
２２がその折り曲げ中のパック１ｂと共に移動すること
が理解されよう。中心線２２ａは図７（Ａ）に示すよう
に、０点を通るＹ−Ｚ平面に配置されている。この中心
線２２ａはまた、回転中心Ｉ，Ｉａを結ぶライン２３に
垂直に交差し、０点を通るＹ−Ｚ平面上にも配された構
成となっている。
【００２６】図３に折り曲げ作業が完了した状態が示さ
れている。補助折り曲げ部材ａの支持部材１３は、図示
せぬ折り曲げ装置の構成部材に固定された支え台２４上
にある。従って、接合圧力は接続レバー１１からの負荷
やその装備なしに適切で確実に得られる。この接合圧力
は薄板状の主折り曲げ部材ｂ上を移動し、クランプして
合わせ目５を接合する押圧部材２１により加えられる。
【００２７】２本のセンタリングバー２５は０点を通る
Ｙ−Ｚ平面の領域に配設されている。しかし、それらは
図をシンプルにするため図１〜３には示されていない。
それらは図４〜６に示されている。センタリングバー２
５はＸ軸方向に沿ってそれぞれ配設されている。２本の
センタリングバー２５の上側エッジは折り曲げライン２
からその下方に１〜５mmの間隔を置いて配置されてい
る。好ましくは１．５〜３mmがよい。図６に示す２本の
センタリングバー２５は所定の間隔Ａを有し、パックの
幅Ｂが７０mmの場合例えば６７mmにすることができる。
従って、間隔Ａとパックの幅Ｂの割合は０．９５であ
る。これは、折り曲げ前のパック１がセンタリングバー
２５間に搬送された時、少し圧縮される。従って、パッ
ク１のセンタグバー２５間の幅Ｂは同様に６７mmにな
る。この結果、折り曲げライン２ａ（図５）の部分のテ
ンションが増加するという効果がある。
【００２８】折り曲げ作業が完了した後、折り曲げ後の
パック１ａはセンタリングバー２５を離れる。図７
（Ａ）はＸーＹ平面に対する主折り曲げ部材ｂと補助折
り曲げ部材ａの軌跡を示すグラフ図で、ｙ≦０の第３，
４象限の区域は本発明では重要ではないため、図７
（Ｂ）では省略されている。
【００２９】図７（Ａ）で０点はＸ軸とＹ軸の交点で、
Ｘ軸は目盛りが−４０〜＋４０まで記され、単位はmmで
ある。Ｚ軸は０点を通り、グラフ図の紙面と直交する方
向にある。０点は図３に示すように、主折り曲げ部材ｂ
と補助折り曲げ部材ａの折り曲げエッジ７，７ａが到達
する最終折り曲げ位置を示している。従って、パック１
の合わせ目５は接合され、底蓋が折り曲げられた状態と
なり、最終領域にある。主折り曲げ部材ｂと補助折り曲
げ部材ａの最適の軌跡を図７（Ａ）の曲線ｆa(x) ，ｆ
b (x) で示す。これらの曲線が０点からそれぞれ第１象
限及び第２象限で外方向に延び、中間の位置が図２に示
すように主折り曲げ部材ｂと補助折り曲げ部材ａの折り
曲げ作業位置である。更にその外側、即ち、Ｘ軸及びＹ
軸から間隔をおいた外側は、折り曲げ作業の開始領域で
ある。図１の主折り曲げ部材ｂと補助折り曲げ部材ａに
示されるように、折り曲げエッジ７，７ａがパックと当
接しない待機位置にあり、開始領域にある。
【００３０】望ましい軌跡ｆa (x) ，ｆb (x) 、即ち、
主折り曲げ部材ｂの折り曲げエッジ７の軌跡ｆa (x)
と、補助折り曲げ部材ａの折り曲げエッジ７ａの軌跡ｆ
b (x)は破線で示されている。主折り曲げ部材ｂの軌跡
ｆa (x) は２つの曲線ｙ1 ＝ｆ1 (x) ，ｙ2 ＝ｆ2 (x)
により定義される第１象限の特定領域内にあり、また、
補助折り曲げ部材ａの軌跡ｆb (x) は、２つの曲線ｙ3
＝ｆ3 (x) ，ｙ4 ＝ｆ4(x) により定義される第２象限
の特定領域内にあり、具体的数式を述べると、上記曲線
は以下のようになる。 ｙ1 ＝ｆ1 (x) ＝-135.006＋23.452x −1.398x2 ＋0.04
1922x3−6.183 ・10-4x4＋3.571 ・10-6x5 ｙ2 ＝ｆ2 (x) ＝17.312−2.002x−0.213x2 ＋1.355 ・
10-2x3−4.022 ・10-4x4＋4.386 ・10-6x5 ｙ3 ＝ｆ3 (x) ＝-135.006−23.452x −1.398x2 −0.04
1922x3−6.183 ・10-4x4−3.571 ・10-6x5 ｙ4 ＝ｆ4 (x) ＝17.312−2.002x−0.213x2 −1.355 ・
10-2x3−4.022 ・10-4x4−4.386 ・10-6x5 また、軌跡ｆa (x) ，ｆb (x) が、特定曲線の定義、即
ち、図７（Ｂ）に示すように、それぞれ２つの曲線部分
からなる曲線で構成されるのが好ましい。主折り曲げ部
材ｂの折り曲げエッジ７の軌跡ｆa (x) は、変域Ｄ
1 （ｘ／０≦ｘ≦６）では曲線ｙa6＝ｆa6(x) 、変域Ｄ
2 （ｘ／６≦ｘ≦４０）では曲線ｙa7＝ｆa7(x) で示さ
れ、変域Ｄ1 は最終領域、変域Ｄ2 は最終領域から折り
曲げ開始領域に到達するまでの曲線部である。また、補
助折り曲げ部材ａの折り曲げエッジ７ａの軌跡ｆb (x)
は、変域Ｄ3 （ｘ／−６≦ｘ≦０）で曲線ｙa8＝ｆ
a8(x) 、変域Ｄ4 （ｘ／−４０≦ｘ≦−６）で曲線ｙa9
＝ｆa9（ｘ）で示され、変域Ｄ3 は最終領域、変域Ｄ4
は最終領域から折り曲げ開始領域に到達するまでの曲線
部である。具体的な数式を述べると、上記曲線は以下の
ようになる。 ｆa6(x) ＝-8.7013 ＋14.224x −3.4512x2＋0.40883x3
−0.017696x4 ｆa7(x) ＝10.216＋1.5685x −0.046046x2＋0.68195 ・
10-3x3−0.39415 ・10-5x4 ｆa8(x) ＝-8.7013 −14.224x −3.4512x2−0.40883x3
−0.017696x4 ｆa9(x) ＝10.216−1.5685x −0.046046x2−0.68195 ・
10-3x3−0.39415 ・10-5x4 折り曲げ作業中にパック１はＸ軸方向に搬送され、図１
に示す位置にくる（中央のパック）。そこでは、まだ主
折り曲げ部材ｂと補助折り曲げ部材ａとは開始領域にお
ける待機位置にある。
【００３１】パック１は更に搬送され、中心軸２２ａは
ＹーＺ面にくると、搬送が停止される。主折り曲げ部材
ｂと補助折り曲げ部材ａの折り曲げエッジ７，７ａは、
パック１の底蓋となる折り曲げ部分の上側折り曲げエッ
ジの方に移動し、折り曲げライン２に平行な頂点４を通
る折り曲げラインに当接し押圧する。切妻面３の先端で
ある頂点４は、ＹーＺ面上を下方向に移動する（図
２）。この間、接合折り曲げライン２は図４〜６に示す
ようにセンタリングバー２５により保持される。頂点４
は両折り曲げエッジ７，７ａによりＹーＺ平面において
更に下方向に移動され、図３に示す最終折り曲げ位置に
到達するまで、移動される。
【００３２】その間、押圧部材２１は平行移動するガイ
ドレバー１７及びドライブレバー２０によって、図３に
示す位置に別の軌跡で移動する。押圧部材２１は、補助
折り曲げ部材ａの補助表面との間に合わせ目部をクラン
プし、接合する。これにより、横断的に密閉する合わせ
目５が形成される。折り曲げ作業時、主折り曲げ部材ｂ
と補助折り曲げ部材ａの折り曲げエッジ７，７ａは、軌
跡ｆa (x) ，ｆb (x)上を移動する。折り曲げ後のパッ
ク１ａは図１（Ｂ）に示すように搬送される。
【００３３】図８は、本発明の厚紙パック折り曲げ装置
の他の例を示し、２つの主折り曲げ部材ｂと２つの補助
折り曲げ部材ａをＺ軸方向に並設した構成となってい
る。これにより、同時に２つの列のパックをＸ軸方向に
移動し、折り曲げることが可能である。２つの補助折り
曲げ部材ａは支持シャフト２６，２７，２８により保持
されている。
【００３４】
【発明の効果】本発明は上述したように構成されるの
で、前もって折り曲げる予備工程が不要で、主折り曲げ
部材と補助折り曲げ部材とにより、１工程で蓋面を切妻
面を形成しながら折り曲げることが可能であり、作業効
率を高めることができる。また、構造がシンプルで安価
に製作することが可能で、更に切妻面を折り曲げ形成す
る蓋面を精度良く折り曲げることができる。また、セン
タリング装置の上方の空間に構成部材がないので、開口
するパック内に構成部材からゴミや埃、油などが落ちて
パックを汚染するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の厚紙パック折り曲げ装置において折り
曲げ開始位置にある要部を示す正面説明図で、（Ａ）は
補助折り曲げ部材を有する要部説明図、（Ｂ）は主折り
曲げ部材を有する要部説明図である。
【図２】本発明の厚紙パック折り曲げ装置の折り曲げ作
業中における要部を示す正面説明図で、（Ａ）は主折り
曲げ部材と補助折り曲げ部材の折り曲げ作業を示す説明
図、（Ｂ）は主折り曲げ部材のレバー機構部を示す説明
図である。
【図３】本発明の厚紙パック折り曲げ装置において折り
曲げ最終位置にある要部を示す正面説明図で、（Ａ）は
主折り曲げ部材と補助折り曲げ部材を有する要部説明
図、（Ｂ）は主折り曲げ部材のレバー機構部を示す説明
図である。
【図４】センタリング装置の要部を示す正面説明図であ
る。
【図５】図４のＶ矢視側面図である。
【図６】図４の平面図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ主折り曲げ部材の
軌跡ｆa (x) と補助折り曲げ部材の軌跡ｆb (x) を説明
するグラフ図である。
【図８】本発明の厚紙パック折り曲げ装置の他の例を示
す説明図である。
【符号の説明】
１ 折り曲げ前のパック １ａ 折り曲げ後
のパック １ｂ 折り曲げ中のパック ２，２ａ 折り曲
げライン ５ 合わせ目 ６ レバー機構 ８ 歯付きドライブホイール ９ 歯付き出力ホ
イール １０ ドライブカム １１，１６ 接続
レバー １２ ガイドロッド ２１ 押圧部材 ａ 補助折り曲げ部材 ｂ 主折り曲げ部
材 ２５ センタリングバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−82595（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−139492（ＪＰ，Ａ) 独国特許発明283978（ＤＥ，Ｃ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65B 7/16

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プラスチック材料でコートされた厚紙材
    料からなるパックの蓋面を切妻面を形成するようにして
    折り曲げる厚紙パック折り曲げ装置において、前記蓋面
    は折り曲げられた時に平面図において実質的に四角形
    で、横断的に密閉する折り重ね可能な合わせ目を有し、
    前記折り曲げ装置は、少なくとも１つのレバー機構によ
    り特定の軌跡に沿ってそれぞれ移動する主折り曲げ部材
    と補助折り曲げ部材を有し、該主折り曲げ部材と補助折
    り曲げ部材との間には、Ｙ軸方向に間隔を置いてＸ軸方
    向にパックを搬送するコンベヤが配設され、前記Ｙ軸方
    向のＹ軸は前記Ｘ軸方向のＸ軸に対して垂直で、両軸が
    交差する０点が前記両折り曲げ部材の最終折り曲げ位置
    にあり、前記主折り曲げ部材が移動する軌跡ｆa (x) と
    補助折り曲げ部材が移動する軌跡ｆb (x) は、それぞ
    れ、前記Ｙ軸に沿ってＺ軸方向に延び、かつ前記Ｘ軸に
    直交するＹ−Ｚ平面に対して対称で、Ｘ−Ｙ平面におけ
    る軌跡ｆa (x) ，ｆb (x) は、主折り曲げ部材と補助折
    り曲げ部材が移動した際にＺ軸方向に前記切妻面を折り
    曲げ形成するような、それぞれの折り曲げ部材の回転運
    動と並進運動との重なりとして描かれ、前記主折り曲げ
    部材と補助折り曲げ部材は、レバー機構のドライブホイ
    ールにより駆動されるそれぞれ少なくとも１つの接続レ
    バーに取付けられ、Ｘ軸とＹ軸の０点に対して対称的に
    パックのセンタリング装置が配設され、該センタリング
    装置の上方の空間外に前記厚紙パック折り曲げ装置の構
    成部材を配置する厚紙パック折り曲げ装置。
  2. 【請求項２】 前記軌跡ｆa (x) ，ｆb (x) は、初期領
    域において、Ｘ軸に対して４５°よりも小さい角度で延
    び、最終領域において、Ｘ軸に対して４５°よりも大き
    い角度で延びる請求項１に記載の厚紙パック折り曲げ装
    置。
  3. 【請求項３】 前記軌跡ｆ a (x) ，ｆ b (x) は、初期領
    域において、Ｘ軸に対して３０°よりも小さい角度で延
    び、最終領域において、Ｘ軸に対して４５°よりも大き
    い角度で延びる請求項１に記載の厚紙パック折り曲げ装
    置。
  4. 【請求項４】 前記軌跡ｆ a (x) ，ｆ b (x) は、初期領
    域において、Ｘ軸に対して３０°よりも小さい角度で延
    び、最終領域において、Ｘ軸に対して６０°よりも大き
    い角度で延びる請求項１に記載の厚紙パック折り曲げ装
    置。
  5. 【請求項５】 前記軌跡ｆ a (x) ，ｆ b (x) は、初期領
    域において、Ｘ軸に 対して４５°よりも小さい角度で延
    び、最終領域において、Ｘ軸に対して６０°よりも大き
    い角度で延びる請求項１に記載の厚紙パック折り曲げ装
    置。
  6. 【請求項６】 前記軌跡ｆ a (x) ，ｆ b (x) は、開始領
    域と最終領域との間で、連続的に推移する請求項１乃至
    ５のいずれか１項に記載の厚紙パック折り曲げ装置。
  7. 【請求項７】 前記軌跡ｆ a (x) はＸ−Ｙ平面（ｘ＞
    ０，ｙ＞０）の第１象限で、曲線ｙ 1 ＝ｆ 1 (x) と曲線
    ｙ 2 ＝ｆ 2 (x) により定義された平面領域内にあり、 ｆ 1 (x) ＝ａ 1 ＋ｂ 1 ｘ−ｃ 1 ｘ 2 ＋ｄ 1 ｘ 3 −ｅ 1 ｘ
    4 ＋ｇ 1 ｘ 5 ｆ 2 (x) ＝ａ 2 ＋ｂ 2 ｘ−ｃ 2 ｘ 2 ＋ｄ 2 ｘ 3 −ｅ 2 ｘ
    4 ＋ｇ 2 ｘ 5 前記軌跡ｆ b (x) はＸ−Ｙ平面（ｘ＜０，ｙ＞０）の第
    ２象限で、曲線ｙ 3 ＝ｆ 3 (x) と曲線ｙ 4 ＝ｆ 4 (x) に
    より定義された平面領域内にあり、 ｆ 3 (x) ＝ａ 1 ＋ｂ 1 ｘ−ｃ 1 ｘ 2 −ｄ 1 ｘ 3 −ｅ 1 ｘ
    4 −ｇ 1 ｘ 5 ｆ 4 (x) ＝ａ 2 −ｂ 2 ｘ−ｃ 2 ｘ 2 −ｄ 2 ｘ 3 −ｅ 2 ｘ
    4 −ｇ 2 ｘ 5 上記式において、 ａ 1 ＝ -135.006 ｂ 1 ＝ 23.452 ｃ 1 ＝ 1.398 ｄ 1 ＝ 0.041922 ｅ 1 ＝ 6.183 × 10 -4 ｇ 1 ＝ 3.571 × 10 -6 ａ 2 ＝ 17.312 ｂ 2 ＝ 2.002 ｃ 2 ＝ 0.213 ｄ 2 ＝ 1.355 × 10 -2 ｅ 2 ＝ 4.022 × 10 -4 ｇ 2 ＝ 4.386 × 10 -6 である請求項１乃至６のいずれか１項 に記載の厚紙パッ
    ク折り曲げ装置。
  8. 【請求項８】 前記軌跡前記軌跡ｆ a (x) は、ｘが０≦
    ｘ≦６の変域Ｄ 1 に おいてｙ a6 ＝ｆ a6 (x) 、ｘが６≦ｘ
    ≦４０の変域Ｄ 2 においてｙ a7 ＝ｆ a7 (x) として表さ
    れ、 ｆ a6 (x) ＝ａ 3 ＋ｂ 3 ｘ−ｃ 3 ｘ 2 ＋ｄ 3 ｘ 3 −ｅ 3 ｘ
    4 ｆ a7 (x) ＝ａ 4 ＋ｂ 4 ｘ−ｃ 4 ｘ 2 ＋ｄ 4 ｘ 3 −ｅ 4 ｘ
    4 前記軌跡ｆ b (x) は、ｘが−６≦ｘ≦０の変域Ｄ 3 にお
    いてｙ a8 ＝ｆ a8 (x) 、ｘが−４０≦ｘ≦−６の変域Ｄ 4
    においてｙ a9 ＝ｆ a9 (x) として表され、 ｆ a8 (x) ＝−ａ 3 −ｂ 3 ｘ−ｃ 3 ｘ 2 −ｄ 3 ｘ 3 −ｅ 3
    ｘ 4 ｆ a9 (x) ＝ａ 4 −ｂ 4 ｘ−ｃ 4 ｘ 2 ＋ｄ 4 ｘ 3 −ｅ 4 ｘ
    4 上記式において、 ａ 3 ＝ 8.7013 ｂ 3 ＝ 14.224 ｃ 3 ＝ 3.4512 ｄ 3 ＝ 0.40883 ｅ 3 ＝ 0.017696 ａ 4 ＝ 10.216 ｂ 4 ＝ 1.5685 ｃ 4 ＝ 0.046046 ｄ 4 ＝ 0.68195 × 10 -3 ｅ 4 ＝ 0.39415 × 10 -5 である請求項１乃至７のいずれか１項 に記載の厚紙パッ
    ク折り曲げ装置。
  9. 【請求項９】 前記軌跡ｆ a (x) ，ｆ b (x) のそれぞれ
    のＸ軸方向における長さは、Ｘ軸方向におけるパックの
    蓋面の長さの１／２以上である請求項１乃至８のいずれ
    か１項に記載の厚紙パック折り曲げ装置。
  10. 【請求項１０】 前記センタリング装置は２本の平行な
    センタリングバーを有し、このセンタリングバーはＺ軸
    方向に間隔Ａを隔ててパックの搬送方向に沿って配設さ
    れた請求項１乃至９のいずれか１項に記載の厚紙パック
    折り曲げ装置。
  11. 【請求項１１】 前記間隔ＡとＺ軸方向におけるパック
    の幅Ｂとの割合が０．９５である請求項１０に記載の厚
    紙パック折り曲げ装置。
  12. 【請求項１２】 前記補助折り曲げ部材の接続レバー
    は、歯付きドライブホイールに固定されたドライブカム
    に連結中心IIを中心にして旋回可能に連結されると共
    に、連結中心IVを中心に旋回自在なガイドロッドの一端
    に連結され、前記歯付きドライブホイールは主折り曲げ
    部材の接続レバーの歯付き出力ホイールと噛合し、Ｙ−
    Ｚ平面は前記歯付きドライブホイールの回転中心Ｉと歯
    付き出力ホイールの回転中心Ｉａを結ぶラインに対して
    垂直である請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の厚
    紙パック折り曲げ装置。
  13. 【請求項１３】 前記主折り曲げ部材はその先端部が断
    面テーパー状のパネル形状に構成され、前記補助折り曲
    げ部材は前記軌跡ｆ a （Ｘ）と時間及び空間的に異なる
    軌跡で押圧部材が押し当てられる被押当て部材を構成す
    る請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の厚紙パック
    折り曲げ装置。
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