特開 2024-22868 加熱収縮装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024022868

(43)【公開日】2024-02-21

(54)【発明の名称】加熱収縮装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 53/04 20060101AFI20240214BHJP

   B65B 53/00 20060101ALN20240214BHJP

【ＦＩ】

B65B53/04 B

B65B53/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022126279

(22)【出願日】2022-08-08

(71)【出願人】

【識別番号】000253019

【氏名又は名称】澁谷工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100156199

【弁理士】

【氏名又は名称】神崎 真

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】谷口 恒平

(57)【要約】

【課題】簡略な構成で、耐久性の高い加熱収縮装置を提供する。
【解決手段】加熱収縮装置１０は、キャップＣが装着され、熱収縮性ラベルが被せられた容器Ｖを供給ホイール１２から受け取る。加熱収縮装置１０は、回転体１８の外周に供給ホイール１２から供給される容器Ｖの底面を支持する複数のプレート４０を備える。プレート４０に支持された容器Ｖの上方に容器Ｖの上部を把持するグリッパ２６と、グリッパ２６の下方に設けられ、グリッパ２６に把持される容器Ｖを収容可能な加熱筒２４と、グリッパ２６を昇降する昇降機構３０とを備える。グリッパ２６により容器Ｖが供給される際、プレート４０は前進位置にて容器Ｖを受け取り、グリッパ２６により把持される容器Ｖが加熱筒２４内に移動される際、プレート４０を退避位置に位置する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャップが装着されるとともに熱収縮性ラベルが被せられた容器を供給する容器供給手段と、
回転体の外周に複数設けられ、前記容器供給手段から供給される容器の底面を支持するプレートと、
前記プレートに支持された前記容器の上方に配置され、前記容器の上部を把持する容器把持手段と、
前記容器把持手段の下方に設けられ、前記容器保持手段によって把持されている容器を収容可能な加熱筒と、
前記容器把持手段を昇降させる昇降手段とを備え、
前記プレートを前進位置と退避位置とに移動可能とし、
前記容器供給手段によって容器が供給される際には前記プレートを前進位置に位置させて前記容器を受け取るとともに、
前記容器把持手段によって把持される容器が前記加熱筒内に移動される際には前記プレートを退避位置に位置させる
ことを特徴とする加熱収縮装置。

【請求項2】

前記容器把持手段は、前記容器に形成されたフランジの下方を把持するグリッパと、付勢手段によって下方に付勢されるとともに、前記容器に装着されたキャップの天面を押圧する押圧部材とを備え、前記プレートに容器が供給されると、前記容器把持手段を下降させることにより前記容器に装着されたキャップの天面を前記押圧部材に押し当てた後に前記グリッパを閉じることを特徴とする請求項１に記載の加熱収縮装置。

【請求項3】

前記プレートを昇降可能に配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱収縮装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器に被せられた熱収縮性ラベルを加熱収縮させる加熱収縮装置に関する。

【背景技術】

【0002】

容器に被せられた熱収縮性ラベルを加熱収縮させる加熱収縮装置としては、シュリンクラベルが胴周囲に装着された容器をびん台とトップロケータの間に保持し、上端が開口された加熱筒をびん台の下方から上昇させ容器を加熱筒内へと挿入し、加熱筒の蒸気噴射ノズルによりシュリンクラベルを加熱し収縮させる構成が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－００１８０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の構成では、加熱筒に接続されている蒸気の供給配管をフレキシブルチューブにしなければならず、昇降動作に伴う負荷によってフレキシブルチューブが破損する可能性がある。一方、加熱筒を固定し、加熱筒内に容器を挿入するためには、容器を保持するトップロケータとびん台を同期させながら昇降させる必要があり機構や制御が複雑となる。

【0005】

本発明は、簡略な構成で、耐久性の高い加熱収縮装置を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の発明である加熱収縮装置は、キャップが装着されるとともに熱収縮性ラベルが被せられた容器を供給する容器供給手段と、回転体の外周に複数設けられ、前記容器供給手段から供給される容器の底面を支持するプレートと、前記プレートに支持された前記容器の上方に配置され、前記容器の上部を把持する容器把持手段と、前記容器把持手段の下方に設けられ、前記容器保持手段によって把持されている容器を収容可能な加熱筒と、前記容器把持手段を昇降させる昇降手段とを備え、前記プレートを前進位置と退避位置とに移動可能とし、前記容器供給手段によって容器が供給される際には前記プレートを前進位置に位置させて前記容器を受け取るとともに、前記容器把持手段によって把持される容器が前記加熱筒内に移動される際には前記プレートを退避位置に位置させることを特徴としている。

【0007】

本発明の第２の発明である加熱収縮装置は、第１の発明において、前記容器把持手段が、前記容器に形成されたフランジの下方を把持するグリッパと、付勢手段によって下方に付勢されるとともに、前記容器に装着されたキャップの天面を押圧する押圧部材とを備え、前記プレートに容器が供給されると、前記容器把持手段を下降させることにより前記容器に装着されたキャップの天面を前記押圧部材に押し当てた後に前記グリッパを閉じることを特徴としている。

【0008】

本発明の第３の発明である加熱収縮装置は、第１または第２の発明において、前記プレートを昇降可能に配置したことを特徴としている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、簡略な構成で、耐久性の高い加熱収縮装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態である加熱収縮装置の配置を示す平面図である。

【図2】供給ホイールのネックグリッパに把持される容器が供給ホイールから受け渡される位置での加熱収縮装置の縦断面図である。

【図3】加熱収縮装置のグリッパ周辺の詳細な構成を示す拡大図である。

【図4】加熱収縮装置により搬送される容器と、加熱筒、グリッパ、プレートの配置を時系列で示す縦断面図である。

【図5】加熱収縮装置により搬送される容器と、加熱筒、グリッパ、プレートの図４に続く配置を時系列で示す縦断面図である。

【図6】加熱収縮装置により搬送される容器と、加熱筒、グリッパ、プレートの図５に続く配置を時系列で示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である加熱収縮装置の配置を示す平面図である。

【0012】

本実施形態の加熱収縮装置１０は、例えば回転ホイール型の装置であり、胴部の周りに熱収縮性ラベルが被せられた充填済みの容器Ｖ（例えば樹脂製容器、図２参照）を供給ホイール１２から受け取り、後述する加熱筒２４において熱収縮性ラベルを熱収縮させ容器Ｖの胴部に適合させた後、排出ホイール１４へと受け渡す。本実施形態の供給ホイール１２および排出ホイール１４は、容器Ｖの首部に設けられたフランジＶｆ（図３参照）の下方をネックグリッパで把持して容器Ｖを搬送するが、容器Ｖの底面を支持して搬送する構成であってもよい。なお、後述する加熱収縮装置１０における各部の動作は、制御装置１６によって制御される。

【0013】

図２は、供給ホイール１２のネックグリッパ１２Ａに把持される容器Ｖが供給ホイール１２から受け渡される位置での加熱収縮装置１０の縦断面図であり、図２では加熱収縮装置１０の片側半分のみが描かれる。

【0014】

加熱収縮装置１０は、回転軸Ｌの周りに回転する回転体１８を備え、回転体１８は、基部２０の上に回転自在に支持される。本実施形態の回転体１８は、例えば、下段回転体１８Ａ、中段回転体１８Ｂ、上段回転体１８Ｃの上下３段に分けられ、回転軸Ｌの周りに一体的に回転可能である。

【0015】

下段回転体１８Ａは、ベアリング２０Ａなどを介して基部２０に回転自在に保持され、ギヤ２２を通して基部２０に据え付けられた図示しないモータにより回転軸Ｌ周りに回転される。また、下段回転体１８Ａの外周部上面には、外周に沿って所定間隔で複数の加熱筒２４が配置される。加熱筒２４には複数の蒸気噴射ノズル２４Ａが設けられ、蒸気供給管２４Ｂから供給される蒸気が加熱筒２４内に噴射される。

【0016】

中段回転体１８Ｂの外周部において、各加熱筒２４の真上には、下端部にグリッパ２６が設けられた昇降ロッド２８がスリーブ２９を介して昇降自在に保持される。グリッパ２６の先端は下向きに配置され、後述するように上方から容器Ｖの首部を把持することができる。

【0017】

昇降ロッド２８の上端は上段回転体１８Ｃの外周部に設けられた昇降機構３０に取り付けられる。昇降機構３０は、上段回転体１８Ｃの外周部に取り付けられた鉛直レール３０Ａと、鉛直レール３０Ａに昇降自在に係合されるスライダ３０Ｂと、スライダ３０Ｂに取り付けられたベース部材３０Ｃと、ベース部材３０Ｃから径方向外側に延出するカムフォロア３０Ｄと、上段回転体１８Ｃの周囲に固定され、カムフォロア３０Ｄが係合されるカム３０Ｅとから主に構成される。すなわち、回転体１８が回転されると、カム３０Ｅと係合するカムフォロア３０Ｄが昇降され、カム３０Ｅの形状に合わせてベース部材３０Ｃが昇降される。

【0018】

昇降ロッド２８の上端部は、スライダ３３を介してベース部材３０Ｃに取り付けられたエアシリンダ３２に取り付けられる。エアシリンダ３２は、通常スライダ３３を最下降位置に保持しており、ラインが緊急停止された場合など、グリッパ２６を上方に退避させる必要がある場合に、カム機構（カムフォロア３０Ｄ、カム３０Ｅ）に代わってグリッパ２６を上方へと退避させる。すなわち、制御装置１６は、各容器Ｖの加熱時間をカウントし、運転中に非常停止がかかって回転体１８が停止した場合、決められた加熱時間が経過した容器Ｖを把持しているグリッパ２６のエアシリンダ３２を上昇させて容器を加熱筒２４から取り出すことにより、容器Vが過剰に加熱されることを防止し、常に所定時間加熱するよう制御する。なお、通常運転時、昇降ロッド２８およびグリッパ２６は、カム機構により昇降されるベース部材３０Ｃと一体的に昇降される。

【0019】

また、中段回転体１８Ｂの下面には、各昇降ロッド２８に対応して下向きに延出する支持部材３４が設けられ、支持部材３４の下端には進退用エアシリンダ３６が取り付けられる。進退用エアシリンダ３６には昇降用エアシリンダ３８が取り付けられ、昇降用エアシリンダ３８には径方向外向きに水平に延出するプレート４０が取り付けられる。プレート４０は、グリッパ２６に保持される容器Ｖの底面高さ付近に位置し、進退用エアシリンダ３６により回転体１８の径方向に沿って進退可能である。プレート４０は、容器Ｖの下方位置（前進位置）と容器Ｖの下方から内側に退避した位置（退避位置）との間で進退されるとともに、昇降用エアシリンダ３８により容器Ｖの底面に当接し支持する高さ（支持高さ）と、底面から離隔する高さ（離隔高さ）の間で昇降可能である。

【0020】

図３は、加熱収縮装置１０のグリッパ２６の周辺の詳細な構成を示す拡大図である。図３（ａ）には、開放されたグリッパ２６がネックグリッパ１２Ａに把持される容器Ｖやネックグリッパ１２Ａと干渉しない上方位置に待機された状態が示される（グリッパ待機高さ）。なお、図３（ａ）において、容器Ｖは供給ホイール１２のネックグリッパ１２Ａにより把持され、その底面はプレート４０により支持されている。

【0021】

グリッパ２６の一対のグリッパ片２６Ａは、回転軸４２を通して昇降ロッド２８の下端部に軸支される。グリッパ片２６Ａの先端部は回転軸４２の下方に延出し、基端部は回転軸４２の上方に延出する。グリッパ片２６Ａの上端には各々カムフォロア４４が設けられる。また、グリッパ片２６Ａの基端部はそれぞれ一対のスプリング４６により互いに内側に付勢され、これによりグリッパ２６は開放される方向に常時付勢されている。

【0022】

昇降ロッド２８の下端部内において、グリッパ片２６Ａの上方には、昇降ロッド２８内を昇降可能なカム４８が配置される。カム４８の下端部はテーパ形状とされ、その先端はグリッパ片２６Ａのカムフォロア４４の間に挿入される。すなわち、カムフォロア４４はスプリング４６の付勢力によりカム４８の下端部を両側から挟持する。

【0023】

カム４８と昇降ロッド２８の間には、カム４８を昇降ロッド２８に対して上向に付勢するようにスプリング５０が介装される。また、昇降ロッド２８内においてカム４８の上方には外部から圧縮空気が供給される空気室５１が設けられる。すなわち、圧縮空気が空気室５１に供給されると、カム４８はスプリング５０の付勢力に抗して下降され、テーパ形状とされた下端部はカムフォロア４４の間に押し込まれる。これによりグリッパ片２６Ａの先端が閉じられる。

【0024】

また、本実施形態では、昇降ロッド２８の下端にあって、一対のグリッパ片２６Ａの先端部の間に、容器ＶのキャップＣの天面に押し当てられる押圧部材５２が配置される。押圧部材５２は、キャップＣの天面に押し当てられる当接部５２Ａと、当接部５２Ａを支持する軸部５２Ｂを備える。軸部５２Ｂは、昇降ロッド２８の下端に取り付けられた受け部材５４に昇降自在に嵌装され、当接部５２Ａと受け部材５４の間にはスプリング５６が介装される。これにより押圧部材５２は下向きに付勢される。

【0025】

図３（ｂ）には、供給ホイール１２のネックグリッパ１２Ａが開放されるとともに、グリッパ２６が上方待機位置から容器ＶのフランジＶｆ下を把持する高さ（容器把持高さ）まで下降され、押圧部材５２がプレート４０に支持される容器ＶのキャップＣ天面に押し当てられ、更圧縮空気によりカム４８がグリッパ片２６Ａの間に挿入されてグリッパ２６が容器Ｖの首部のフランジＶｆ下を把持した状態が示される。

【0026】

なお、キャップＣに押接された押圧部材５２の軸部５２Ｂは、昇降ロッド２８が下降するにしたがってスプリング５６の付勢力に抗して受け部材５４内へと押し込まれる。これにより、グリッパ２６により容器ＶのフランジＶｆ下が把持されるまでの間、容器Ｖは押圧部材５２とプレート４０により上下に挟まれて確りと保持される。なお、グリッパ２６は後述するように昇降機構３０により更に下降可能であり、グリッパ２６に把持される容器Ｖを加熱筒２４内へと移動可能である。

【0027】

次に図１および図４～図６を参照して、本実施形態の、加熱収縮装置１０における加熱収縮処理作動について説明する。なお、図４～図６は、加熱収縮装置１０により搬送される容器Ｖと、加熱筒２４、グリッパ２６、プレート４０の配置を図１の区間ＡＦに亘って時系列で示す縦断面図である。

【0028】

加熱収縮装置１０は、位置Ａにおいて供給ホイール１２から熱収縮ラベルが被せられた充填済みの容器Ｖを受け取る。ネックグリッパ１２Ａに保持される容器Ｖが位置Ａに搬送されるタイミングで、加熱収縮装置１０の１組の加熱筒２４、グリッパ２６、プレート４０が位置Ａに達する。このとき図４（ａ）に示されるように、グリッパ２６は開放状態でグリッパ待機高さにあり、プレート４０は離隔高さにおいて径方向外側に押し出された前進位置にある。

【0029】

図１の区間ＡＢでは、図４（ａ）の状態から直ちに昇降用エアシリンダ３８によりプレート４０が支持高さにまで上昇され、図４（ｂ）に示されるようにプレート４０は供給ホイール１２のネックグリッパ１２Ａに保持される容器Ｖの底面を支持する。また、ネックグリッパ１２Ａが開放されて容器Ｖから離脱されると、図４（ｃ）に示されるように、グリッパ２６が昇降機構３０により下降され、その先端が容器把持高さにまで下降される。なお、グリッパ２６の先端が容器把持高さまで下降されるまでに押圧部材５２の当接部５２ＡがキャップＣの天面に押圧される。容器Ｖはプレート４０と当接部５２Ａによって上下から保持される。

【0030】

次に、圧縮空気が空気室５１に供給され、下方に押し出されたカム４８がグリッパ片２６Ａのカムフォロア４４の間に挿入され、図５（ｄ）のようにグリッパ２６が閉じられる。これにより容器ＶのフランジＶｆ下がグリッパ２６により把持される。容器Ｖがグリッパ２６により確りと把持されると、その状態を維持したまま、図５（ｅ）に示されるように昇降用エアシリンダ３８によりプレート４０が再び離隔高さまで下降される。そして進退用エアシリンダ３６により、図６（ｆ）に示されるようにプレート４０が退避位置まで後退され、位置Ｂに達する。

【0031】

次に区間ＢＣでは、昇降機構３０によりグリッパ２６に把持される容器Ｖが加熱筒２４内の所定の高さ（容器加熱高さ）までに挿入され図６（ｇ）の状態とされる。区間ＣＤでは、図６（ｇ）の状態、すなわち容器Ｖを加熱筒２４内に収容したまま容器Ｖが搬送され、容器Ｖに被せられた熱収縮性ラベル全体に蒸気噴射ノズル２４Ａから加熱蒸気が吹き付けられる。これにより熱収縮性ラベルが容器Ｖの胴部形状に沿って適合される。

【0032】

区間ＤＥでは、区間ＢＣとは逆に、昇降機構３０によりグリッパ２６が容器加熱高さから容器把持高さまで上昇され、容器Ｖが加熱筒２４内から引き出され、再び図６（ｆ）の状態とされる。

【0033】

区間ＥＦでは、区間ＡＢとは逆に図６（ｆ）、図５（ｅ）、（ｄ）、図４（ｃ）、（ｂ）、（ａ）の順で状態が推移する。すなわち、グリッパ２６が容器把持高さまで上昇されると（図６（ｆ））、プレート４０が、離隔高さにおいて進退用エアシリンダ３６により前進位置まで移動され（図５（ｅ））、昇降用エアシリンダ３８により支持高さまで上昇され容器Ｖがプレート４０により支持される（図５（ｄ））。プレート４０により容器Ｖが支持されると、空気室５１への圧縮空気の供給が停止されてグリッパ２６が開放される（図４（ｃ））。位置Ｆに到達するタイミングで、グリッパ２６は昇降機構３０によりグリッパ待機高さまで上昇される（図４（ｂ））。これにより容器Ｖはグリッパ２６から解放され、押圧部材５２の当接部５２ＡもキャップＣから離隔する。またこのとき、排出ホイール１４のネックグリッパ１４Ａが位置Ｆに達し容器ＶのフランジＶｆ下を把持する。容器ＶのフランジＶｆ下が排出ホイール１４のネックグリッパ１４Ａにより把持されると直ちに、昇降用エアシリンダ３８によりプレート４０が隔離高さまで下降されて図４（ａ）の状態となり、容器Ｖは排出ホイール１４により下流側へと排出される。なお、図４～図６には区間ＥＦに係る構成や動作が括弧内に示される。

【0034】

以上のように、本実施形態によれば、フレキシブルチューブを用いることなく簡略な構成で容器を加熱筒内へ出し入れすることができ、耐久性の高い加熱収縮装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0035】

１０ 加熱収縮装置
１２ 供給ホイール（容器供給手段）
１８ 回転体
２４ 加熱筒
２６ グリッパ（容器把持手段）
３０ 昇降機構（昇降手段）
４０ プレート
Ｃ キャップ
Ｖ 容器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】