JP4084154B2 - Capping device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、瓶の口頸部やボトル型缶の口頸部などの予めネジ山が形成されている容器の口頸部にキャップとして成形される有底円筒状のネジなしキャップを被せ、その周面にネジ溝を成形するキャッピング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、容器の口頸部に被せられたキャップの外周に成形ロールを押し当ててキャップにネジを形成するロールオン式のキャッピング装置がある(例えば、特許文献1参照。)。この装置は、容器の口頸部に嵌合させたキャップにネジを成形しつつキャッピングを行うように構成されている。すなわち、この公報に記載された装置は、容器の口頸部に被せられたキャップに、その外周側から成形ロールを押し付けて、雌ネジ成形を行うように構成されている。この成形ロールは、キャップの外周側への移動、ネジ成形後に初期位置に後退移動などの工程を経る必要がある。そのために、上記の公報に記載された装置では、円錐状カム(コーンカム)の軸方向の変移によって、キャップを容器の口部のまわりに変形させて取り付けるために、制御された半径方向の力を作用させるカム機構を使用して成形ローラが所定の軌跡を辿って移動し、所定のネジ加工を行うようになっている。
【0003】
この種の装置で対象とするキャップは、アルミ合金やスチール製薄板を素材とする加工性の良好なものが一般的であり、そのために、前記成形ローラをキャップに押し付ける荷重は、捩りコイルバネなどの弾性部材によって発生させている。それに伴って前記カム機構は、成形ローラをキャップの外周面にまで案内し、また後退させる機能を奏するように構成されている。言い換えれば、カム機構はコーンカムの軸方向の変移によって、成形ローラをキャップに向けたいわゆる中心側へ移動させる機能を奏するように構成され、キャップに対する成形荷重は、専ら、弾性部材で生じさせるようになっている。
【0004】
【特許文献1】
特公昭57−37518号公報 (第3頁から5頁、図1から図2)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、成形ローラは、連続加工のためにターレットなどの回転体と同期して回転する部材(キャッパーヘッド)の外周側に多数設けられている。さらに、弾性部材の弾性力は、成形荷重を中心側に向け発生させるようになっている。したがって、例えば弾性部材の疲労による破損や劣化等の際に、弾性部材の中心側への弾性力が作用しなくなると、キャッパーヘッドの回転に伴う遠心力によって成形ローラが半径方向外側に振り出される。即ち、前記カム機構は上記のように成形ローラの中心側への移動を制御する機能あるいは外側への移動に対する制御は弾性力が作用していることで機能することから、弾性力が作用しない状態では、遠心力により成形ローラレバーが回転軸を中心に外周側へ振り出されることになる。
【0006】
そうすると、成形ロールは、設備の小型化、効率化のために、限られたスペースに可及的に多数設けられているので、遠心力で高速で外側に振り出されると、隣接するキャッパーヘッドにぶつかり、成形ローラレバー等の部品の破損やキャッピング装置自体の故障の原因になる。
【0007】
したがって、本発明の目的は、捩りコイルバネ等に何らかの異常があり成形荷重が作用しなくなった場合でも、成形ローラが成形ヘッドの外側に振り出されてキャッピング装置の故障の原因につながるような成形ローラレバー等の破損を簡単な構成で防止できるようにして安全性を確保すると共に、装置の停止を防ぎ安定した稼動が得られるようにしたキャッピング装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載した発明は、キャップの周面部に押圧して所定の加工を施す成形ローラが、回転本体部を貫通して設けられた支軸の先端部に取りつけられたローラレバーに回転自在に設けられるとともに、前記支軸の他端部にカムアームが設けられ、そのカムアームの端部に立設したピン軸を介してカムフォロアーが取り付けられ、前記カムフォロアーが、コーンカムのカム面に押し付けられるように弾性部材が設けられた、前記成形ローラを前記キャップの周面部に向けて押圧させるキャッパーヘッドがスピンドルの端部に取りつけられたキャッピング装置において、前記キャッパーヘッドの回転本体部とその回転本体部に支軸を介して揺動可能に取りつけられているカムアームとの間に前記支軸の回動範囲を規制する規制手段が形成され、前記規制手段が前記カムアームを貫通させた前記ピン軸の先端部を突出させ、前記回転本体部側に設けられた係合部を干渉させて、前記カムアームの揺動範囲を規制するように構成されていることを特徴とする。
【0009】
したがって、この請求項1に記載した発明では、前記カムアームは、コーンカムに従って水平方向へ移動して、それに伴ってローラレバーに取りつけられた成形ローラをキャップの外周面まで案内し、また後退させるキャッピング装置において、前記弾性部材の劣化等の原因で破損して弾性部材の弾性力が作用しなくなるという異常時の場合、キャップ周面側へ付勢させる押圧力が消失し、成形ヘッドの遠心力によって、前記カムアームが支軸を中心に振り出され回転本体部の外側に移動する。その際、カムアームを取り付けている支軸が回動させられ、その支軸の反対端に取り付けられているローラレバーも回転本体部の外側に移動しようとする。しかしながら、カムアームと回転本体部との間に設けられた係合部が、カムフォロアー及びカムアームの外方へ過剰な移動を阻止するため、前記カムアームが回転本体部から過剰に外側へ振り出されて移動するのを規制する。また、過剰に外側へ振り出されることがないので、成形ローラを組み込んだキャッパーヘッドの間隔を狭く配置することができキャッピング装置のコンパクト化が図れる。
【0011】
さらに、この請求項1に記載した発明では、前記係合部が、前記カムアームを貫通させたピン軸の突出部を前記回転本体部のカムアームに対向する面に設けられた凹部内へ挿入させることにより、ピン軸を係合部のストッパー部材として兼用させて構成部品を少なくするとともに、装置の簡素化が図れる。
【0012】
また、請求項2に記載した発明は、前記規制手段に、前記回転本体部の中心軸に対して回動可能な状態に設けられ、前記カムフォロアーを弾性部材の弾性力に抗して外方へ移動させ、コーンカム面から離す拡径手段を備えていることを特徴とする。
【0013】
したがって、この請求項2に記載した発明では、前記規制手段に、前記回転本体部の中心軸に対して回動可能な状態に設けられ、前記カムフォロアーを弾性部材の弾性力に抗して外方へ移動させコーンカム面から離す拡径手段を備えているため、キャッパーヘッドをスピンドル下端部に取り付けたり取り外す等の交換作業の際に、拡径手段を作動させてカムフォロアーとコーンカム面とが接触しない状態にさせることができ、カムフォロアーに邪魔されることなく容易に交換作業が行える。
【0014】
また、請求項3に記載した発明では、前記拡径手段が、回動により各ピン軸と係合又は離間する複数のカム突出部とを周辺部に有する円板状のカムからなるようにしたことを特徴とする。
【0015】
したがって、この請求項3に記載した発明では、前記拡径手段は、複数のカム突出部を周辺部に有する円板状のカムから構成され、そのカムを回動させ各ピン軸と突出部を係合又は離間させることによりコーンカムとカムフォロアーとを、接触状態としたり非接触状態とする切り替え操作を容易に行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明を具体例を参照して説明する。図1は、本発明に係るキャッピング装置を示す部分縦断面図であり、ボトル型容器2の口部に被せた金属製のピルファープルーフキャップ3にネジ切り加工するように構成されている。なお、ネジ切り加工とは、容器の口部に形成された雄ネジに合わせてピルファープルーフキャップ3の周面に雌ネジを成形させる加工である。
【0017】
ここで図1で示される上記のスピンドルユニット4を上下動させスピンドルユニット4の下端部に取り付けられたコーンカム5を上下に変移させるカム機構について説明すると、固定軸7を中心にして回転するフレームターレット6における上側の円板部6Aと中間の円板部6Bとの間には、固定軸7から半径方向で外側に伸びた枠体8が設けられている。その枠体8の外周面の上下二箇所に、円周方向に沿って二条のカム溝9A,9Bが形成されている。
【0018】
図1での上側のカム溝9Aに係合させられているカムフォロアー10Aが、ロールオンキャッパーヘッド1を取り付けたスピンドルユニット4の中空軸11を回転可能に保持している筒状部材11Aに連結されている。また図1での下側のカム溝9Bに係合させられているカムフォロアー10Bが前記コーンカム5と一体のスリーブ12に連結されている。したがってスピンドルユニット4が固定軸7を中心にして旋回することにより、各カムフォロアー10A,10Bがカム溝9A,9Bに沿って走行する。その結果、カムフォロアー10Aがカム溝9Aの形状に従ってスピンドルユニット4およびロールオンキャッパーヘッド1が上下動し、またカムフォロアー10Bがカム溝9Bの形状に従ってコーンカム5が上下動するようになっている。なお、これらのカム機構による動作は後述する。
【0019】
つぎに図1に示されるように、ボトル型容器2の口部に被せた金属製のピルファープルーフキャップ3にネジ切り加工するように構成されている。
【0020】
この容器2を一定間隔で載せる成形テーブル13および成形テーブル13を支持する円筒軸13aが、垂直に立設された固定軸7に回転可能に保持され、この固定軸7は、内側固定軸7aと上下動可能な外側固定軸7bとから構成されている。その成形テーブル13の上面には、容器2の胴部を保持するためのボディーガイド14と口部を保持するネックガイド15とが、容器2の載置部のピッチに合わせて複数組設けられている。
【0021】
また成形テーブル13の上方には、成形テーブル13と一体となって固定軸7を中心にして回転するフレームターレット6が設けられている。図1に示す例では、このフレームターレット6は、上中下の3枚の円板部6A,6B,6Cによって構成されており、このフレームターレット6の外周部で前記成形テーブル13に保持されている容器2の鉛直上方に相当する位置に、スピンドルユニット4が保持されている。
【0022】
このスピンドルユニット4は、容器2に対して上下動させられ、かつ回転駆動される中空軸11と、その中空軸11の外周側に配置されていて下端部にコーンカム5を有するスリーブ12とを備えている。さらに、スピンドルユニット4の下端部には、前記中空軸11と共に回転し、かつ上下動するロールオンキャッパーヘッド1が取り付けられている。
【0023】
この図1ないし2に示すロールオンキャッパーヘッド1は、ボトル缶用で金属製のピルファープルーフキャップ3を成形する構造であって、ピルファープルーフキャップ3のネジ切り加工を行う複数(本例では3個)のネジ切りロール16と、ピルファープルーフキャップ3の下端部に設けられているピルファープルーフバンドスカート17の成形加工(裾締め加工)を行う複数(本例では3個)のロックロール18と、そのロールオンキャッパーヘッド1にその中心軸線の底部に沿って設けられているプッシュピン19と、ピルファープルーフキャップ3の上部コーナー部を押圧し、所定の形状に成形するプレッシャーブロック20とを備えている。このピルファープルーフキャップ3の周面部を押圧して所定の加工を施すネジ切りロール16が、前記コーンカム5からの駆動を伝達するカムシャフト(支軸)21から延出したローラレバー22の先端部に取り付けられるとともに、前記カムシャフト21のローラレバー22の取り付いていない反対側の先端部にカムアーム23が突出して設けられ、そのカムアーム23の端部に立設したピン軸24を介してカムフォロアー25が取り付けられ、前記ネジ切りローラ4を前記ピルファープルーフキャップ3の周面部に向けて押圧する捩りスプリング26の弾性力で前記カムフォロアー25の外周面25Aが、前記ネジ切りロール16の半径方向の移動軌跡を制御するコーンカム5のカム面5Aに押し付けられるように構成されている。
【0024】
図2ないし3で示される各ロール16,18はロールオンキャッパーヘッド1の半径方向に前後動するように保持されており、その前後動作を上記のコーンカム5およびこれに接触しているカムフォロアー25ならびに捩りスプリング26と、カムフォロアー25を保持しているピン軸24の突出端28と、各ロール16,18をロールオンキャッパーヘッド1の中心側に移動させるローラレバー22と、ロールオンキャッパーヘッド1の本体であるスピンボディ(回転本体部)27によって行うようになっている。
【0025】
また前記ピン軸24が前記カムアーム23を貫通して前記カムアーム23の他方の面側に突出し、かつ前記カムアーム23の他方の面に対向して配置されたスピンボディ27の上端部材27Aに、前記ピン軸24の突出端28を入り込ませて前記ピン軸24の移動範囲を規制して前記カムフォロアー25およびロールオンキャッパーヘッド1の外周方向への移動に対するストッパーとなる凹部29(係合部)が形成されているようになっている。
【0026】
つぎにスピンドルユニット4を介してロールオンキャッパーヘッド1を回転させるための機構について説明する。図1に示す例は、装置全体の構成を簡素化するために、単一の動力源が全ての動作を行うように構成されており、フレームターレット6を成形テーブル13と共に回転させることに伴って前記中空軸11およびこれに取り付けたロールオンキャッパーヘッド1を回転させるようになっている。具体的には、前記固定軸7の上部で上側の円板部6Aより僅か下側の部分に太陽歯車30が固定されている。その太陽歯車30に噛み合っている遊星歯車31が、フレームターレット6における上側の円板部6Aによって回転自在に保持されている。
【0027】
この遊星歯車31に隣接する位置には、上側の円板部6Aを貫通した第1の回転軸32が設けられており、その回転軸32の下端部には、遊星歯車31に噛み合っている中間歯車33が取り付けられ、かつ円板部6Aの上側に突出している端部には、駆動タイミングプーリ34が取り付けられている。さらに上側の円板部6Aの外周部分で各スピンドルユニット4に接近した位置には、上側の円板部6Aを貫通して中間の円板部6Bに端部を回転自在に保持された第2の回転軸35が設けられている。上側の円板部6Aの上方に突出している第2の回転軸35の端部には、前記駆動タイミングプーリ34と対をなす従動タイミングプーリ36が取り付けられている。また、第2の回転軸35の中間部すなわち上側の円板部6Aと中間の円板部6Bとの間に位置する部分には、従動歯車37が取り付けられている。そして、前記中空軸11の外周部に設けられた細長歯車38にその従動歯車37が噛み合っている。
【0028】
そして図4に示すように、所定の一つの駆動タイミングプーリ34と、互いに隣接する二つの従動タイミングプーリ36とにタイミングベルト39が巻き掛けられている。さらに、そのタイミングベルト39の弛み側の部分を、タイミングベルト39の走行経路の中心側に押圧するベルトテンショナー40が設けられ、タイミングベルト39の余長を取るようになっている。
【0029】
したがって上記の構成によれば、タイミングベルト39および各タイミングプーリ34,36が上側の円板部6Aの上部に配置されているので、これらを容易に交換することができ、またその場合のプーリ径の歯数の変更に伴うベルト長さをベルトテンショナー40で調整できるようになっている。すなわちこれらの機構は、駆動タイミングプーリ34を交換して歯数を変更することにより駆動タイミングプーリ34と従動タイミングプーリ36との回転比、即ち遊星歯車31とスピンドルユニット4との回転比を変更してロールオンキャッパーヘッド1のスピン数(ネジ切りされる有効回転数)を調整できるようになっている。
【0030】
また上記の構成では、一つの遊星歯車31およびその遊星歯車31からトルクが伝達される駆動タイミングプーリ34に対して二つの従動タイミングプーリ36およびスピンドルユニット4を対応させているので、遊星歯車31およびその遊星歯車31からトルクが伝達される駆動タイミングプーリ34の数はスピンドルユニット4やロールオンキャッパーヘッド1の数の半分でよく、そのため、装置の全体としての構成を簡素化することができる。
【0031】
つぎに上述したロールオンキャッパーヘッド1を用いた装置の作用について説明する。ピルファープルーフキャップ3を口部に被せられた容器2が成形テーブル13の所定位置に供給されると、前述したボディーガイド14とネックガイド15とによって容器2が起立状態に保持される。その時点ではロールオンキャッパーヘッド1は上限位置に引き上げられている。
【0032】
成形テーブル13およびフレームターレット6が一体となって固定軸7の周囲を回転すると、前述したカムフォロアー10A,10Bがカム溝9A,9Bの形状に従って次第に下降させられ、ロールオンキャッパーヘッド1の中心部分に設けられているプッシュピン19がピルファープルーフキャップ3の上面に当接させられる。続いて、ロールオンキャッパーヘッド1のプレッシャーブロック20が、ピルファープルーフキャップ3の上部コーナー部を押圧し、所定の形状に形成する。これは、ピルファープルーフキャップ3の内面に形成してあるシール材を容器2の口部に密着させて密封性を高めるための加工である。
【0033】
フレームターレット6が固定軸7を中心にして回転すると、前記遊星歯車31が太陽歯車30に噛み合った状態で転動するので、遊星歯車31にトルクが伝達されて自転する。そのため、この遊星歯車31および中間歯車33ならびに各タイミングプーリ34,36およびタイミングベルト39、従動歯車37、細長歯車38を介して中空軸11にトルクが伝達される。その結果、ロールオンキャッパーヘッド1が中空軸11と共に回転する。一方、プレッシャーブロック20は回転しない内側中空軸100の下端に取付けられており、ピルファープルーフキャップ3のコーナー部の形成が全周に亘って行われる。さらにこれらの機構は、プーリ34を交換することにより駆動タイミングプーリ34と従動タイミングプーリ36との回転数比、さらにはロールオンキャッパーヘッド1の公転回転数に対する自転回転数の比率を変更できるようになっている。その結果、容器とキャップとの密封性を確実に確保するための雌ネジ長さの調整作業を容易にすることができる。
【0034】
フレームターレット6が更に回転すると、下側のカムフォロアー10Bがカム溝9Bの形状に従って更に下降させられる。このカムフォロアー10Bにはスリーブ12を介してコーンカム5が連結されているので、フレームターレット6が更に回転することによりコーンカム5が下降する。そのコーンカム5のカム面5Aが、そのコーンカム5が下降することによって、カムフォロアー25のカム面25Aに接触している。カムフォロアー25が半径方向内側に移動し、それに伴い、カムアーム23がカムシャフト21を中心軸として揺動する。その結果、カムシャフト21が回動されてネジ切りロール16を保持しているローラーレバー22がカムシャフト21を中心軸としてピルファープルーフキャップ3の周面側に移動する。そこでピルファープルーフキャップ3の周面側に接触させられたネジ切りロール16がピルファープルーフキャップ3の周面に成形荷重をかけてネジ成形を開始する。
【0035】
この状態でフレームターレット6が固定軸7を中心にして回転するので、ピルファープルーフキャップ3の周面にネジ切り加工およびキャップ3の全周にピルファープルーフバンドスカート17の下端部のスカート裾締め成形加工が行われる。
【0036】
即ち、ネジ切りロール16は、ピルファープルーフキャップ3の周面に押し付けられた状態でその外周を旋回する。そのため、容器2の口部に雄ネジが形成されている部分では、その雄ネジに沿うようにピルファープルーフキャップ3の周面に雌ネジを成形させ、いわゆるネジ切りが行われる。またロックロール18はピルファープルーフキャップ3の下端部すなわちピルファープルーフバンドスカート17の下端部をピルファープルーフキャップ3の中心側に押圧して変形させるスカート裾締め成形加工が行われる。
【0037】
こうして各ローラ16,18がキャップ回りを所定回数旋回されると、ネジ切り加工およびスカート裾締め成形が終了する。
【0038】
この状態からフレームターレット6が更に回転することによって、図1での下側のカムフォロアー10Bがカム溝9Bの形状に従って上方向に移動する。その結果、コーンカム5が引き上げられることによって、各ロール16,18がピルファープルーフキャップ3から半径方向外側で強制的に離隔する方向に移動させられる。ついで、カムフォロアー10A,10Bがカム溝9A,9Bの形状に従って上方向に移動する。その結果、ロールオンキャッパーヘッド1の全体が容器2の上方に引き上げられた時点で一連の工程が終了する。そして、キャッピングの終了した容器2は、成形テーブル13から所定箇所に排出されることによって、検査・梱包などの次の工程に送られる。
【0039】
さらに上述のネジ成形時で、例えば捩りスプリング26が疲労破壊及び劣化され、捩りスプリング26の弾性力が作用しなくなった場合に、カムフォロアー25の下端に取付けられたピン軸24の突出端28を、スピンボディ27(回転本体)の(上端部材27A)の凹部29内に入り込ませてあるため、カムアーム23およびローラアーム22が制御不能となり、半径方向外側へ振り出されるのを規制することが可能となる。
【0040】
なお上述した具体例では、ピルファープルーフキャップ3の上部コーナー部を押圧し、ピルファープルーフキャップ3の内面に形成しているシール材を容器2の口部に密着させて密封性を高めるための加工を施すプレッシャーブロック20が用いられたキャッピング装置に本発明を適用した例を示したが、本発明は上記具体例に限定されないのであって、上部コーナー部を押圧することなくキャッピングする場合にも勿論適用可能である。
【0041】
つぎに、第2実施形態について説明する。この第2実施形態は、請求項3に対応したものである。規制手段に拡径手段(平板カム)を設けた実施例である。図5に示されるように、スピンボディ27(回転本体部)の上方には、環状の規制部材41が設けられ図示しない取付ボルトでスピンボディ27に固定されている。環状の規制部材41には、運転正常時には当接しないが、捩りスプリング26(捩りスプリング26の上端はスピンボディー27に固定され、下端はカムシャフト21のスリーブ42に固定され、カムフォロアー25をコーンカム5の面に押し付けるようにねじりカを発生させるようにスピンボディー27の上方フランジと下方フランジの間に配置されている)が破損したときに、ピン軸24が外方へ過剰に移動しないように突出端28の水平方向の移動を規制する係合部43(外側の係合部43にあたる)が形成されている。一方、規制部材41の中心側には、ロールオンキャッパーヘッド1の着脱を容易にするための拡径手段が設けられている。
【0042】
この拡径手段は、図5ないし図10に示されるように、平板カム44とターミナルギヤ45と、ピニオン46で構成されている。ターミナルギヤ45はピニオン46の回転により回動する。ピニオン46はスピンボディー27(回転本体部)に回転可能に取りつけられ、ターミナルギヤ45と噛み合わされている。平板カム44は、規制部材41の係合部43の内側で回動可能にセットされていて、ピニオン46の回転により回動するが、所定回転角だけ回動されるように構成されている。所定角だけ回動できる仕組みは、ターミナルギヤ45と平板カム44とを連結している連結ピン47の移動範囲を後述するガイド孔50により、規制することにより行われる。平板カム44の周辺部には、カムフォロアー25のピン軸24を強制的に外側に移動させる突出カム部48(内側の係合部43にあたる)が各ピン軸24に対応して複数設けられている。
【0043】
したがって、隣り合う突出カム部48との間には小径部49が形成され、図7で示されるように、通常の運転時にカムフォロアー25の想像線で図示したピン軸24の移動に邪魔にならないように適宜に寸法設定される。つまり、正常運転時には突出カム部48はピン軸24の移動領域に干渉しない位置に退出し、かわって小径部49がピン軸24と対応する位置にくるように回動される。
【0044】
図8ないし図9に示されるように、ピン軸24を外方へ移動させることによりカムフォロアー25をコ一ンカム5のカム面から離す役目をするが、ターミナルギヤ45にピニオン46を噛み合わせてターミナルギヤ45を回動させる構成にしており、また、通常の運転時の振動等でターミナルギヤ45が不用意に回動しないように止めネジ46aでピニオン46が固定される。
【0045】
平板カム44の回動は、止めネジ46aを緩めて、ピニオン46の回転によりターミナルギヤ45を回動させることにより行われる。平板カム44とターミナルギヤ45とは連結ピン47で連結されており、図8に示されるように、その連結ピン47が規制部材41の底壁部に形成されたガイド孔50を貫通するように構成されている。
【0046】
図8または図9に示されるように、ターミナルギヤ45を回動させて、平板カム44の突出部をカムフォロアー25の各ピン軸24の突出端28と係合させ外方へ強制的に移動させることによってコーンカム5のカム面からカムフォロアー25を離すことができる。そのため、ロールオンキャッパーヘッド1の交換作業を容易にさせる。また、脱着の際に、カムフォロアー25の外周面がコーンカム5の下端に入り込んでコジリを生じさせることを防止することができる(カムフォロアー25のカム面が曲面状に形成され、捩りスプリング26による作用力が中心側に生じているので特にコジリを生じさせやすい)。なお、ロールオンキャッパーヘッド1は、ピルファープルーフキャップ3のサイズ替えや、メンテナンス時に交換される。
【0047】
従来は、ロールオンキャッパーヘッド1の間に別置きのジャッキ等の特殊工具を挟み込んで各ロール16、18またはローラレバー22を拡げてカムフォロアー25をコーンカム5から離すような作業をしていたが、上記構成により特殊工具をわざわざ備える必要がなく、ピニオン46の軸端を図示しないソケットレンチで回転させるだけで済むため、交換作業が簡便に行えるようになった。
【0048】
なお上述した具体例では、拡径手段は、図5に示されるように、平板カム44とターミナルギヤ45と、ピニオン46とでスピンボディ27の上部に構成された例を示したが、本発明は上記具体例に限定されない。また、規制手段としては、上述した具体例のように回転本体部とカムアーム23との間に形成すれば、拡径手段を併用させることで組立・加工が容易であるが、拡径手段を特に設けなければ、回転本体部とローラレバー22との間に係合部を設けることが可能である。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の発明によれば、前記カムアームは、前記弾性部材の劣化等の原因で破損して弾性部材の弾性力が作用しなくなるという異常時の場合、キャップ周面側へ付勢させる押圧力が消失して成形ヘッドの遠心力によって、前記カムアームが支軸を中心に振り出され回転本体部の外側に移動する。その際、カムアームを取り付けている支軸が回動させられ、その支軸の反対端に取り付けられているローラレバーも回転本体部の外側に移動しようとする。しかしながら、カムアームと回転本体部との間に設けられた係合部が、カムフォロアー及びカムアームの外方へ過剰な移動を阻止するため、前記カムアームが回転本体部から過剰に外側へ振り出されて移動するのを規制する。また、過剰に外側へ振り出されることがないので、成形ローラを組み込んだ成形ヘッドの間隔を狭く配置することができキャッピング装置のコンパクト化が図れる。
【0050】
なお、請求項1に記載の発明によれば、前記係合部が、前記カムアームを貫通させたピン軸の突出部を前記回転本体部のカムアームに対向する面に設けられた凹部内へ挿入させることにより、ピン軸を係合部のストッパー部材として兼用させて構成部品を少なくするとともに、装置の簡素化が図れる。
【0051】
また、請求項2に記載の発明によれば、前記規制手段に、前記カムフォロアーを弾性部材の弾性力に抗して外方へ移動させコーンカム面から離す拡径手段を備えているため、キャッパーヘッドをスピンドル下端部に取り付けたり取り外す等の交換作業の際に、拡径手段を作動させてカムフォロアーとコーンカム面とが接触しない状態にさせることができ、作業時にカムフォロアーが邪魔することなく容易に作業が行える。
【0052】
なお、請求項3に記載の発明によれば、前記拡径手段は複数のカム突出部を周辺部に有する円板状のカムから構成され、そのカムを回動させ各ピン軸と突出部を係合又は離間させることによりコーンカムとカムフォロアーとの接触状態を、接触または非接触への切り替えを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用したキャッピング装置の一部およびロールオンキャッパーヘッド並びにその機構図ないし部分縦断面図である。
【図2】 本発明を適用したキャッピング装置に用いられるロールオンキャッパーヘッドの部分縦断面図である。
【図3】 本発明を適用したキャッピング装置に用いられるロールオンキャッパーヘッドの斜視図(中心部の一部を省略)である。
【図4】 本発明を適用したキャッピング装置の部分平面図である。
【図5】 本発明を適用したキャッピング装置に用いられるロールオンキャッパーヘッドの部分縦断面図(中心部の一部を省略)である。
【図6】 本発明を適用したキャッピング装置に用いられるロールオンキャッパーヘッドの部分平面図である。
【図7】 本発明を適用したキャッピング装置に用いられるロールオンキャッパーヘッドの通常運転時の部分横断面図である。
【図8】 本発明を適用したキャッピング装置に用いられるロールオンキャッパーヘッドのピン軸を強制的に移動させた際の部分横断面図である。
【図9】 本発明を適用したキャッピング装置に用いられるロールオンキャッパーヘッドのピン軸を強制的に移動させた際の部分縦断面図である。
【図10】 本発明を適用したキャッピング装置に用いられるロールオンキャッパーヘッドの拡径手段の部分横断面図である。
【符号の説明】
1…ロールオンキャッパーヘッド、 3…ピルファープルーフキャップ、 5…コーンカム、 16…ネジ切りロール、 18…ロックロール、 21…カムシャフト、 22…ローラレバー、 23…カムアーム、 24…ピン軸、 25…カムフォロアー、 26…捩りスプリング、 27…スピンボディ、 28…突出端、 29…凹部、 41…規制部材、 43…係合部、 44…平板カム、 45…ターミナルギア、 46…ピニオン、 48…突出カム部、 50…ガイド孔。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This invention covers a bottomed cylindrical screwless cap formed as a cap on the mouth and neck of a container in which a thread is formed in advance, such as the mouth and neck of a bottle and the mouth and neck of a bottle-shaped can. The present invention relates to a capping device for forming a screw groove on a peripheral surface.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a roll-on type capping device that forms a screw on a cap by pressing a forming roll on the outer periphery of a cap placed on the mouth and neck of a container (see, for example, Patent Document 1). This device is configured to perform capping while forming a screw on a cap fitted to the mouth and neck of the container. That is, the apparatus described in this publication is configured to perform female screw molding by pressing a molding roll from the outer peripheral side to a cap placed on the mouth and neck of the container. This forming roll needs to go through steps such as moving the cap to the outer peripheral side and moving backward to the initial position after screw forming. To that end, the apparatus described in the above publication uses a controlled radial force to deform and attach the cap around the mouth of the container by axial displacement of the conical cam (cone cam). The forming roller is moved along a predetermined trajectory using a cam mechanism to be actuated to perform predetermined screw machining.
[0003]
Caps targeted by this type of device are generally good workability made of aluminum alloy or steel thin plate, and for this reason, the load for pressing the forming roller against the cap is a torsion coil spring or the like. It is generated by an elastic member. Accordingly, the cam mechanism has a function of guiding the forming roller to the outer peripheral surface of the cap and retreating the cap. In other words, the cam mechanism is configured to have a function of moving the forming roller toward the so-called center side toward the cap by the axial displacement of the cone cam, and the forming load on the cap is generated exclusively by the elastic member. It has become.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 57-37518 (
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In general, a large number of forming rollers are provided on the outer peripheral side of a member (capper head) that rotates in synchronization with a rotating body such as a turret for continuous processing. Furthermore, the elastic force of the elastic member is designed to generate the molding load toward the center side. Therefore, for example, when the elastic member is damaged or deteriorated due to fatigue of the elastic member, if the elastic force toward the center side of the elastic member stops acting, the forming roller is swung out radially outward by the centrifugal force accompanying the rotation of the capper head. . In other words, the cam mechanism functions as a function of controlling the movement of the forming roller toward the center side or the control of the movement toward the outside as described above. Then, the forming roller lever is swung out to the outer peripheral side around the rotation axis by centrifugal force.
[0006]
As a result, as many forming rolls as possible are provided in a limited space in order to reduce the size and increase the efficiency of the equipment. Collisions, damage to parts such as the forming roller lever, and failure of the capping device itself may result.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to form a molding roller that causes the capping device to malfunction by being swung out of the molding head even when the torsion coil spring or the like has some abnormality and the molding load no longer acts. It is an object of the present invention to provide a capping device that can prevent breakage of a lever or the like with a simple configuration to ensure safety, and that can prevent the device from being stopped and can achieve stable operation.
[0008]
[Means for Solving the Problem and Action]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is characterized in that a tip end of a support shaft provided with a forming roller that presses against a peripheral surface portion of a cap and performs a predetermined processing is provided through the rotating main body portion. And a cam arm is provided at the other end of the support shaft, and a cam follower is attached via a pin shaft erected at the end of the cam arm. In the capping device in which an elastic member is provided so as to be pressed against the cam surface of the cone cam, and a capper head that presses the forming roller toward the peripheral surface portion of the cap is attached to an end portion of the spindle. And a cam arm that is swingably attached to the rotary main body via a support shaft. Between A restricting means for restricting a rotation range of the support shaft is formed. The restricting means is configured to restrict the swing range of the cam arm by projecting the tip end portion of the pin shaft that has penetrated the cam arm and causing the engaging portion provided on the rotating main body side to interfere. Has been It is characterized by that.
[0009]
Therefore, in the invention described in claim 1, the cam arm moves in the horizontal direction in accordance with the cone cam, and accordingly, the forming roller attached to the roller lever is guided to the outer peripheral surface of the cap and retreats. In the case of an abnormality in which the elastic member is damaged due to deterioration of the elastic member or the like, and the elastic force of the elastic member does not act, the pressing force for urging the cap peripheral surface side disappears, and by the centrifugal force of the molding head, The cam arm is swung around the support shaft and moves to the outside of the rotating main body. At this time, the support shaft to which the cam arm is attached is rotated, and the roller lever attached to the opposite end of the support shaft also tries to move to the outside of the rotating main body. However, Camua And Since the engaging portion provided between the rotating main body portion prevents excessive movement of the cam follower and the cam arm to the outside, the cam arm is prevented from excessively swinging out of the rotating main body portion and moving. regulate . Ma In addition, since it is not shaken out to the outside excessively, the gap between the capper heads incorporating the forming roller can be arranged narrow, and the capping device can be made compact.
[0011]
further, This charge In item 1 In the described invention, the engaging portion engages the pin shaft by inserting the protruding portion of the pin shaft penetrating the cam arm into a recess provided on the surface of the rotating main body facing the cam arm. The number of components can be reduced by using the same as the stopper member of the part, and the apparatus can be simplified.
[0012]
Also billed In
[0013]
So this claim In
[0014]
Also billed
[0015]
So this
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described with reference to specific examples. FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing a capping device according to the present invention, which is configured to be threaded into a metal
[0017]
Here, a cam mechanism for moving the
[0018]
A cam follower 10A engaged with the
[0019]
Next, as shown in FIG. 1, the metal pilfer
[0020]
A molding table 13 on which the
[0021]
A
[0022]
The
[0023]
The roll-on capper head 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a structure for forming a metal
[0024]
Each of the
[0025]
In addition, the
[0026]
Next, a mechanism for rotating the roll-on capper head 1 via the
[0027]
A first
[0028]
As shown in FIG. 4, a
[0029]
Therefore, according to the above configuration, the
[0030]
In the above configuration, the two driven timing pulleys 36 and the
[0031]
Next, the operation of the apparatus using the roll-on capper head 1 described above will be described. When the
[0032]
When the forming table 13 and the
[0033]
When the
[0034]
When the
[0035]
In this state, the
[0036]
In other words, the
[0037]
Thus, when each of the
[0038]
When the
[0039]
Further, at the time of the above-described screw forming, for example, when the
[0040]
In the specific example described above, the upper corner portion of the
[0041]
Next, a second embodiment will be described. This second embodiment corresponds to claim 3. This is an embodiment in which diameter-increasing means (flat plate cam) is provided in the regulating means. As shown in FIG. 5, an
[0042]
As shown in FIGS. 5 to 10, the diameter expanding means includes a
[0043]
Therefore, a small-
[0044]
As shown in FIGS. 8 to 9, the
[0045]
The
[0046]
As shown in FIG. 8 or FIG. 9, the
[0047]
Conventionally, a special tool such as a separately placed jack is sandwiched between the roll-on capper head 1 and each
[0048]
In the specific example described above, as shown in FIG. 5, the diameter expanding means is an example in which the
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the cam arm may be damaged due to deterioration of the elastic member or the like, and the elastic force of the elastic member may not work. The pressing force for urging disappears, and the cam arm is swung around the support shaft by the centrifugal force of the forming head, and moves to the outside of the rotating main body. At this time, the support shaft to which the cam arm is attached is rotated, and the roller lever attached to the opposite end of the support shaft also tries to move to the outside of the rotating main body. However, Camua And Since the engaging portion provided between the rotating main body portion prevents excessive movement of the cam follower and the cam arm to the outside, the cam arm is prevented from excessively swinging out of the rotating main body portion and moving. regulate . Ma In addition, since it is not shaken out to the outside excessively, the interval between the molding heads incorporating the molding rollers can be narrowed, and the capping device can be made compact.
[0050]
Billing In item 1 According to the described invention, the engaging portion inserts the protruding portion of the pin shaft penetrating the cam arm into the concave portion provided on the surface of the rotating body portion facing the cam arm, whereby the pin shaft is As a stopper member for the engaging portion, the number of components can be reduced, and the apparatus can be simplified.
[0051]
Also billed In
[0052]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a part of a capping device to which the present invention is applied, a roll-on capper head, and a mechanism diagram or a partial longitudinal sectional view thereof.
FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of a roll-on capper head used in a capping apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a perspective view (a part of the central portion is omitted) of a roll-on capper head used in a capping device to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a partial plan view of a capping device to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a partial longitudinal sectional view (a part of the central portion is omitted) of a roll-on capper head used in a capping apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a partial plan view of a roll-on capper head used in a capping apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a roll-on capper head used in a capping device to which the present invention is applied during normal operation.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view when a pin shaft of a roll-on capper head used in a capping device to which the present invention is applied is forcibly moved.
FIG. 9 is a partial longitudinal sectional view when a pin shaft of a roll-on capper head used in a capping device to which the present invention is applied is forcibly moved.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a diameter-enlarging means of a roll-on capper head used in a capping device to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Roll-on capper head, 3 ... Pilfer proof cap, 5 ... Cone cam, 16 ... Thread roll, 18 ... Lock roll, 21 ... Cam shaft, 22 ... Roller lever, 23 ... Cam arm, 24 ... Pin shaft, 25 ... Cam Follower, 26 ... Torsion spring, 27 ... Spin body, 28 ... Projection end, 29 ... Recess, 41 ... Restriction member, 43 ... Engagement part, 44 ... Flat plate cam, 45 ... Terminal gear, 46 ... Pinion, 48 ...
Claims (3)
前記キャッパーヘッドの回転本体部とその回転本体部に支軸を介して揺動可能に取りつけられているカムアームとの間に前記支軸の回動範囲を規制する規制手段が形成され、前記規制手段が前記カムアームを貫通させた前記ピン軸の先端部を突出させ、前記回転本体部側に設けられた係合部を干渉させて、前記カムアームの揺動範囲を規制するように構成されていることを特徴とするキャッピング装置。A forming roller that presses against the peripheral surface portion of the cap and performs predetermined processing is rotatably provided on a roller lever attached to a tip end portion of a support shaft that penetrates the rotation main body portion. A cam arm is provided at the other end, a cam follower is attached via a pin shaft erected at the end of the cam arm, and an elastic member is provided so that the cam follower is pressed against the cam surface of the cone cam. In a capping device in which a capper head that presses the molding roller toward the peripheral surface portion of the cap is attached to an end portion of a spindle,
It said cap regulating means for regulating the rotation range of the support shaft between the rotatable body portion of the par head and its rotation body portion via a support shaft is attached in a swingable cam arm is formed, the regulatory The means is configured to restrict the swing range of the cam arm by projecting the tip end portion of the pin shaft penetrating the cam arm and causing the engagement portion provided on the rotating main body side to interfere. A capping device characterized by that.
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