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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-11
(45)【発行日】2023-12-19
(54)【発明の名称】卓上キャッピング装置
(51)【国際特許分類】
   B67B 3/18 20060101AFI20231212BHJP
【FI】
B67B3/18
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2019210981
(22)【出願日】2019-11-22
(65)【公開番号】P2021080005
(43)【公開日】2021-05-27
【審査請求日】2022-09-07
(73)【特許権者】
【識別番号】305060154
【氏名又は名称】アルテミラ製缶株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101465
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 正和
(72)【発明者】
【氏名】武藤 英泰
【審査官】種子島 貴裕
(56)【参考文献】
【文献】特公昭45-029038(JP,B1)
【文献】特開2011-168332(JP,A)
【文献】特開昭49-104783(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B67B 3/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ボトル缶の口部に被せたキャップ材の外周面を前記口部のねじ部に押付けながら該ねじ部に対応するねじ部を前記キャップ材に成形して、前記口部にキャップを装着するキャッピング装置であって、
卓上に設置可能な架台に、前記ボトル缶を支持する缶支持部と、前記ボトル缶の前記口部に被せた前記キャップ材に前記ねじ部を成形して前記キャップを装着するためのキャッピングヘッドと、前記キャッピングヘッドを回転させるヘッド回転機構と、前記キャッピングヘッドを昇降させるヘッド昇降機構と、が設けられ、
前記ヘッド回転機構は、出力軸を水平に配置した駆動部と、前記出力軸の回転方向を直角に変更して前記キャッピングヘッドのスピンドルシャフトに伝達する回転伝達機構とを有し、
前記スピンドルシャフトは、前記出力軸の延長方向から水平方向にずれた位置に設けられ
前記架台に、前記キャッピングヘッドの昇降を案内する少なくとも一対のガイドポストが設けられており、
前記一対のガイドポストのうち、その一方のガイドポストは前記スピンドルシャフトの後方に配置され、他方のガイドポストは前記出力軸を介して反対側でかつ前記一方のガイドポストとは前記出力軸の長さ方向にずれて配置されていることを特徴とする卓上キャッピング装置。
【請求項2】
ボトル缶の口部に被せたキャップ材の外周面を前記口部のねじ部に押付けながら該ねじ部に対応するねじ部を前記キャップ材に成形して、前記口部にキャップを装着するキャッピング装置であって、
卓上に設置可能な架台に、前記ボトル缶を支持する缶支持部と、前記ボトル缶の前記口部に被せた前記キャップ材に前記ねじ部を成形して前記キャップを装着するためのキャッピングヘッドと、前記キャッピングヘッドを回転させるヘッド回転機構と、前記キャッピングヘッドを昇降させるヘッド昇降機構と、が設けられ、
前記ヘッド回転機構は、出力軸を水平に配置した駆動部と、前記出力軸の回転方向を直角に変更して前記キャッピングヘッドのスピンドルシャフトに伝達する回転伝達機構とを有し、
前記スピンドルシャフトは、前記出力軸の延長方向から水平方向にずれた位置に設けられ
前記出力軸は前記架台の左右方向の中心線よりずれて配置されており、前記スピンドルシャフトは前記中心線に対して前記出力軸とは反対側にずれて配置されていることを特徴とする卓上キャッピング装置。
【請求項3】
前記出力軸は前記架台の左右方向の中心線よりずれて配置されており、前記スピンドルシャフトは前記中心線に対して前記出力軸とは反対側にずれて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の卓上キャッピング装置。
【請求項4】
前記回転伝達機構は、前記出力軸と垂直方向に配置した回転軸との間を接続するかさ歯車機構と、前記回転軸に固定した平歯車と、前記スピンドルシャフトの外周部に形成され、前記平歯車に噛み合うギアとを有していることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の卓上キャッピング装置。
【請求項5】
前記缶支持部は、前記架台に着脱可能に設けられるとともに、前記ボトル缶の底部を支持する支持凹部を有し、該支持凹部の開口部が開口端に向かうにしたがって漸次拡径していることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の卓上キャッピング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、卓上に設置可能で、飲料等の内容物が充填されたボトル缶の口部にキャップを装着して密封する卓上キャッピング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
飲料等の内容物が充填される容器として、ボトル形状の缶(ボトル缶)の開口部に、金属製キャップを装着して密封する容器が知られている。このボトル缶は、一般に、底部を有する円筒状胴部の開口部側に、上方へ向かうに従い漸次縮径する肩部が設けられ、肩部の上に首部を介して口部が設けられた構成とされている。このようなボトル缶は、金属板材(アルミニウム合金材料の板材)にカッピング工程(絞り工程)及びDI工程(絞りしごき工程、Drawing & Ironing)を施すことにより、有底円筒状の筒体に形成され、その有底円筒状の筒体の胴部の開口部側に縮径加工を施すことにより肩部が形成され、その後、膨出部、ねじ部、カール部等を有する口部が形成される。
【0003】
このボトル缶の口部には金属製キャップが装着される。このキャップは、ボトル缶に装着される前は、円盤状の天板部とその外周縁から垂直に延びる筒部とを有しており、ボトル缶の口部に被せられた後、ボトル缶のねじ部に沿って筒部が加工され、筒部の下端部が膨出部に係止される。開封する際は、キャップを回転すると、筒部に形成されているブリッジ部が切断されることにより、筒部が上下に分離され、口部から取り外すことができる。
【0004】
このような、キャッピング装置に関する先行技術としては、例えば、特許文献1に記載されるものが知られている。
キャッピング装置は、例えばプレッシャーブロックと、キャッピングローラとを備える構成とされ、キャッピングローラは、キャップ材の側面にねじ部を形成する第1ロール(スレッドローラ)と、フレアーを巻締める第2ロール(ロックローラ)とを備えている。
【0005】
このキャッピング装置においては、まず、ボトル缶の口部にキャップ材を被せ、キャップ材の天板部の外周部をプレッシャーブロックによって缶底方向に押圧して絞り加工を行い、この状態で、キャッピングローラの第1ローラをボトル缶のねじ部に沿って回転させることにより、キャップ材の周囲にねじ部を形成し、第2ローラを口部の膨出部に沿って回転させることにより、キャップ材のフレアーを巻締める。これにより、キャップがボトル缶の口部に被着される。
このキャッピング装置は、大規模充填工場で連続的に搬送されるボトル缶に対して高速でキャッピングすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2002-347890号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、飲食店や小規模醸造所等においてクラフトビール等の飲料を持ち帰りできるように、飲料を充填したボトル缶を少数作製したい場合があり、卓上でボトル缶にキャッピングできる装置が望まれている。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、卓上でボトル缶にキャッピングできるキャッピング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】
【0009】
本発明の卓上キャッピング装置は、ボトル缶の口部に被せたキャップ材の外周面を前記口部のねじ部に押付けながら該ねじ部に対応するねじ部を前記キャップ材に成形して、前記口部にキャップを装着するキャッピング装置であって、
卓上に設置可能な架台に、前記ボトル缶を支持する缶支持部と、前記ボトル缶の前記口部に被せた前記キャップ材に前記ねじ部を成形して前記キャップを装着するためのキャッピングヘッドと、前記キャッピングヘッドを回転させるヘッド回転機構と、前記キャッピングヘッドを昇降させるヘッド昇降機構と、が設けられ、
前記ヘッド回転機構は、出力軸を水平に配置した駆動部と、前記出力軸の回転方向を直角に変更して前記キャッピングヘッドのスピンドルシャフトに伝達する回転伝達機構とを有し、
前記スピンドルシャフトは、前記出力軸の延長方向から水平方向にずれた位置に設けられている。
【0010】
この卓上キャッピング装置は、スピンドルシャフトが出力軸の延長方向から水平方向にずれた位置に設けられているので、出力軸の長さ方向(奥行寸法)の寸法が小さくなり、装置全体を小型化することができる。したがって、コンパクトな卓上キャッピング装置を提供することができる。
【0011】
この卓上キャッピング装置において、前記架台に、前記キャッピングヘッドの昇降を案内する少なくとも一対のガイドポストが設けられており、前記一対のガイドポストのうち、その一方のガイドポストは前記スピンドルシャフトの後方に配置され、他方のガイドポストは前記出力軸を介して反対側でかつ前記一方のガイドポストとは前記出力軸の長さ方向にずれて配置されているとよい。
【0012】
ガイドポストによりハウジングの上下移動を円滑に案内して振動等を抑制できるとともに、そのガイドポストがそのスピンドルシャフトの配置に合わせるように出力軸の長さ方向にずれて配置されているので、出力軸の長さ方向に直交する水平方向(幅方向)の寸法も小さくでき、さらに小型化することができる。
【0013】
この卓上キャッピング装置において、前記出力軸は前記架台の左右方向の中心線よりずれて配置されており、前記スピンドルシャフトは前記中心線に対して前記出力軸とは反対側にずれて配置されているとよい。さらに小型化を図ることができる。
【0014】
この卓上キャッピング装置において、前記回転伝達機構は、前記出力軸と垂直方向に配置した回転軸との間を接続するかさ歯車機構と、前記回転軸に固定した平歯車と、前記スピンドルシャフトの外周部に形成され、前記平歯車に噛み合うギアとを有している。
【0015】
かさ歯車機構及び平歯車、ギアの単純な歯車列によって回転を伝達しており、出力軸とスピンドルシャフトとの間を水平な伝達軸を介して伝達する場合等に比べて、その伝達経路が短くて済み、コンパクト化に有利である。
【0016】
この卓上キャッピング装置において、前記缶支持部は、前記架台に着脱可能に設けられるとともに、前記ボトル缶の底部を支持する支持凹部を有し、該支持凹部の開口部が開口端に向かうにしたがって漸次拡径しているとよい。
【0017】
飲料を充填したボトル缶を缶支持部に設置する際に開口部から若干の飲料がこぼれ落ちたとしても、缶支持部の液溜め凹部に溜めることができる。しかも、この缶支持部を架台から外して洗浄することができる。飲食店等で、飲料を充填したボトル缶を手で持って取り扱うため、飲料をこぼすおそれがあり、装置回りを汚すことが少なくなる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、卓上でボトル缶にキャッピングでき、しかもコンパクトであり、狭小スペースにも設置できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明の実施形態の卓上キャッピング装置が適用されるボトル缶及びキャップ材の半分を断面にした正面図である。
図2】実施形態の卓上キャッピング装置の正面図である。
図3図2の卓上キャッピング装置の側面図である。
図4図2の卓上キャッピング装置の上面図である。
図5図2の卓上キャッピング装置のヘッド支持軸の拡大断面図である。
図6】キャッピングヘッドの要部を示す正面図である。
図7図6のキャッピングヘッドを底面から視た図である。
図8図2の卓上キャッピング装置に設けられている缶支持部の拡大断面図である。
図9】出力軸に設けられている回転円盤の正面図である。
図10】制御盤の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0021】
[ボトル缶]
ボトル缶1は、アルミニウム合金からなり、図1に示すように、有底筒状の缶胴部2と缶胴部2の上端から上方に向けて漸次縮径するテーパ状の肩部3と、この肩部3の上端から上方に延びる筒状小径の首部4と、この首部4よりも上方部分に形成された口部5とを有するボトル状に形成されている。口部5には、その開口端に形成されたカール部6と、そのカール部6の下方に形成された雄ねじ部7と、雄ねじ部7の下方に膨出して形成された環状の膨出部8とが形成されている。このボトル缶は、口径が例えば38mm(公称径であり、具体的には膨出部8の外径が36.0mm以上40.0mm以下)、缶胴部2が211径(公称径であり、64.24mm以上68.24mm以下)、全体高さは128mm以上233mm以下に形成される。
【0022】
[キャップ]
このボトル缶1の口部5に装着されてキャップ10となるキャップ材11は、アルミニウム合金からなり、天板部12と筒部13とを有する有底筒状に形成されている。筒部13には、ナール14、グルーブ15、ブリッジ部16、フレアー17等が形成されている。また、天板部12の内側には、シール材であるライナー18が設けられており、ボトル缶1内に内容物を充填した後に口部5に被せられて、雄ねじ部7に沿ってねじ成形されるとともに、フレアー17が膨出部8に巻き付けられることにより、口部5を密封する。以下、ボトル缶1に装着前のものをキャップ材11と呼び、装着後のねじ部が形成されたものをキャップ10と呼ぶ。
【0023】
[キャッピング装置]
図2図4は、このキャップ材11をボトル缶1の口部5に装着するためのキャッピング装置20の全体構成を示している。
このキャッピング装置20は、固定状態に保持されたボトル缶1に対して、キャッピングヘッド30を昇降及び回転させることによりキャッピングするものであり、飲食店のカウンターやテーブル等の卓上に設置可能な架台50に、キャッピングヘッド30と、キャッピングヘッド30を回転させるヘッド回転機構60と、キャッピングヘッド30を昇降させるヘッド昇降機構70とが備えられている。この実施形態では、ヘッド回転機構60とヘッド昇降機構70とで同じ駆動部75を有している。なお、図2及び図3にはボトル缶1及びキャップ材11について半分を断面にして示しており、図3ではキャッピングヘッド30を省略している。
【0024】
(キャッピングヘッド30の詳細構成)
キャッピングヘッド30には、垂直に保持されたヘッド支持軸ユニット80の下端に、プレッシャーブロック31と、第1ロール34及び第2ロール35とが備えられている。
【0025】
ヘッド支持軸ユニット80は、図5に示すように、垂直な複数のシャフトを同軸上に配置したものであり、その中心位置からプレッシャーシャフト81、その外側に筒状のスピンドルシャフト82、その外側に筒状のスリーブシャフト83が設けられている。プレッシャーシャフト81とスピンドルシャフト82とは上下方向の相対位置が固定されており、これらプレッシャーシャフト81とスピンドルシャフト82に対してスリーブシャフト83が上下方向に相対移動自在に支持されている。また、プレッシャーシャフト81及びスリーブシャフト83に対して、その間のスピンドルシャフト82が相対回転自在に支持されている。そして、プレッシャーシャフト81とスリーブシャフト83との間には、コイルばね84が設けられており、プレッシャーシャフト81(及びスピンドルシャフト82)に対してスリーブシャフト83が下降する際にコイルばね84が圧縮されて、これらの上下方向の相対位置関係を元の状態に復元する付勢力が生じるようになっている。
【0026】
また、スリーブシャフト83の下端には筒状のコーンカム85が固定されている。そして、このヘッド支持軸ユニット80において、その下端は、スリーブシャフト83のコーンカム85が最も上位に設けられ、次いで、スピンドルシャフト82の下端部がコーンカム85の下端から下方に突出し、さらにプレッシャーシャフト81の下端部がスピンドルシャフト82の下端から下方に突出しており、このプレッシャーシャフト81の下端が最も下位に配置されている。
【0027】
そして、プレッシャーシャフト81の下端にプレッシャーブロック31が設けられている。このプレッシャーブロック31は、図6に示すように、上端が閉塞された筒状に形成され、このプレッシャーブロック31の内部にばね37を介してプレッシャーブロックインサート36が装着されており、プレッシャーブロックインサート36は、プレッシャーブロック31に対して上下方向に相対移動可能に設けられる。そして、このプレッシャーブロック31をキャップ材11に被せることにより、キャップ材11の天板部12がプレッシャーシャフト81にかけられる垂直荷重によるばね37の付勢力によりプレッシャーブロックインサート36を介してボトル缶1の底部方向に押圧され、キャップ材11がボトル缶1の口部5に被せられた状態に保持される。そして、プレッシャーブロック31により押圧される天板部12の外周側に段差部12aが形成され、ライナー18を口部5のカール部6に密着させることができる。
【0028】
第1ロール34及び第2ロール35は、ヘッド支持軸ユニット80のスピンドルシャフト82の先端部(下端部)に設けられ、第1ロール34によりキャップ材11にねじ部を成形するとともに、第2ロール35によりフレアー17をボトル缶1の膨出部8に巻締める。これら第1ロール34と第2ロール35とは、それぞれ少なくとも1個ずつ必要であり、本実施形態のキャッピング装置20のキャッピングヘッド30においては、図7に示すように、第1ロール34と第2ロール35とが周方向に交互に2個ずつ設けられる。
【0029】
第1ロール34及び第2ロール35は、ヘッド支持軸ユニット80のスピンドルシャフト82に固定されたブラケットアーム38の先端に設けられている。このブラケットアーム38は、各ロール34,35ごとに設けられており、スピンドルシャフト82から半径方向外方に突出し、その先端部に、垂直なアーム軸39が回転自在に支持され、そのアーム軸39の下端部に水平なロール支持アーム40の基端部が固定され、このロール支持アーム40の先端部に、各ロール34,35が回転自在に支持されている。したがって、各ロール34,35は、ロール支持アーム40によりアーム軸39を中心として水平旋回自在である。
【0030】
各アーム軸39にはトーションばね41が装着され、このトーションばね41の両端部はブラケットアーム38に固定されており、このトーションばね41によるアーム軸39回りの付勢力によってロール支持アーム40を介して第1ロール34及び第2ロール35がキャッピングヘッド30の中心部方向(図7のアーム軸39を中心とする時計回り方向)に常時付勢されるようになっている。
【0031】
また、各アーム軸39の上端部には、水平なカムフォロア支持アーム42の基端部が固定され、このカムフォロア支持アーム42の先端部にカムフォロア43が回転自在に取り付けられている。
カムフォロア43は、ヘッド支持軸ユニット80のスリーブシャフト83下端のコーンカム85の外周面に当接し、コーンカム85の下端部の拡径部85aに当接しているときには、ロール支持アーム40はトーションばね41の付勢力に抗して外側位置(図7に示す位置)に保持され、コーンカム85がプレッシャーシャフト81(及びスピンドルシャフト82)に対して下降してカムフォロア43がコーンカム85の縮径部85bに移動したときには、ロール支持アーム40はトーションバネ41の付勢力によってキャッピングヘッド30の中心部方向に回動するようになっている。
【0032】
第1ロール34及び第2ロール35は円盤状に形成され、ロール支持アーム40を介して水平旋回することにより、その外縁部分でキャップ材11の筒部13の外周面を側方からボトル缶1の口部5に押し付ける。
また、両ロール34,35は、図6に示すように、ロール支持アーム40に支持された支軸45の下端にそれぞれ取付けられており、支軸45を介してロール支持アーム40に対して上下方向に移動可能に支持されている。また、支軸45にはコイルばね46が取り付けられており、このコイルばね46により、両ロール34,35が上方に引き上げられるように付勢されている。
【0033】
そして、ロール支持アーム40の旋回によってキャップ材11の筒部13の表面に当接し、第1ロール34が、ボトル缶1の口部5を中心として筒部13表面を転動することにより、ねじ部7のねじ谷に沿って上側(開口部側)から下側に移動することにより、ねじ部7の形状が転写されて筒部13にねじ部が加工され、第2ロール35が、キャップ材11のフレアー17を膨出部8に押し付けて変形させながら口部5の外周面を転動することにより、フレアー17が膨出部8に巻き込まれるようになっている。
【0034】
(架台)
架台50は、図2図4に示すように、ベースプレート51と、ベースプレート51上に垂直に立設された一対のガイドポスト52A,52Bと、ガイドポスト52A,52Bにより上下移動自在に支持されたハウジング53と、ベースプレート51上でハウジング53の下方部分を囲むカバー54とを備えている。ベースプレート51にはボトル缶1の底部を保持する缶支持台(缶支持部)55が固定されている。
ハウジング53は前壁53a、後壁53b、上壁53c、下壁53d、側壁53eを有する直方体の箱状に形成されており、その下壁53dにガイドポスト52A,52Bが貫通しており、下壁53dに固定されたガイドスリーブ56にガイドポスト52A,52Bの先端部(上端部)が挿入されている。
【0035】
また、ハウジング53の後壁53bの外面には駆動部75が固定され、ハウジング53内には駆動部75に接続されたヘッド回転機構60が収容される。また、ハウジング53の上壁53c及び下壁53dに保持されたスリーブシャフト83が垂直に固定されている。このスリーブシャフト83は、その下端部がハウジング53の下壁53dを貫通して、下方に突出しており、内部にキャッピングヘッド30のスピンドルシャフト82が回転自在に支持され、このスピンドルシャフト82内にプレッシャーシャフト81が上下移動可能に支持されている。
【0036】
缶支持台55は、ボトル缶1の底部が嵌合状態に支持する支持凹部55aの開口部に、上方に向けて拡径するテーパ部55bが形成されるとともに、支持凹部55aの底部に、これより小径の液溜め凹部55cが形成されている。この缶支持台55はベースプレート51から着脱できるようになっている。
なお、カバー54については後述する。
【0037】
(駆動部)
駆動部75は実施形態ではモータであり、ハウジング53の後壁53bの外面に、水平な出力軸76を架台50の前後方向に向けた状態に固定されている。また、その出力軸76は駆動部75の前方及び後方の両方向に突出しており、前方端部を前側出力軸76a、後方端部を後側出力軸76bとする。前側出力軸76aは、ハウジング53の後壁53bを貫通してハウジング53内でヘッド回転機構60に接続され、後側出力軸76bはヘッド昇降機構70に接続されている。
【0038】
(ヘッド回転機構)
ハウジング53内に挿入された駆動部75の前側出力軸76aは、ハウジング53の上壁に固定された軸受77により回転自在に支持されており、その先端に第1かさ歯車61が固定され、この第1かさ歯車61に、ハウジング53の上壁53c及び下壁53dの間に回転自在に支持された垂直な回転軸62と一体の第2かさ歯車63が直角に交わった状態に噛み合わされている。この回転軸62には、平歯車64が固定されている。
また、キャッピングヘッド30のスピンドルシャフト82の外周部に上下方向に沿うセレーションギア65が形成され、そのセレーションギア65の一部がスリーブシャフト83の切欠き窓86に臨ませられており、この切欠き窓86を介してセレーションギア65と平歯車64とが噛み合わされている。
そして、駆動部75により出力軸76が回転すると、両かさ歯車61,63により回転軸62が回転し、その平歯車64に接続されたスピンドルシャフト82が回転させられる。
【0039】
(ヘッド昇降機構)
駆動部75の後側出力軸76bには、回転円盤71が一体に固定されており、この回転円盤71における出力軸76に対して偏心した位置に、クランク軸72が後側出力軸76bと平行に固定され(図9参照)、このクランク軸72にリンク棒73の先端部が回転自在に取り付けられている。このリンク棒73は、その基端部が回転自在なジョイント部74を介してスタンドシャフト78の先端に回動自在に連結されている。スタンドシャフト78は、架台50のベースプレート51上に垂直に固定されている。
なお、駆動部75には回転円盤71の上方で回転円盤71に向けて配置されたリミットスイッチ79が設けられており、回転円盤71の外周面において、クランク軸72とは180°反対位置に検出ドグ71aが固定されている。
【0040】
(各構成要素の平面配置)
平面視において、駆動部75の出力軸76は、架台50の左右方向の中心線C(ハウジング53の中心線でもある)より若干ずれた位置(図4では右方にずれた位置)に前後方向に沿って設けられる。
一方、スリーブシャフト83を備えるヘッド支持軸ユニット80は、架台50の中心線に対して前側出力軸76aとは反対側にずれた位置(図4では左方にずれた位置)に垂直に設けられる。前側出力軸76aにより回転させられるかさ歯車61,63及び平歯車64は、平面視では、前側出力軸76aの延長上に回転中心が配置される。このため、スリーブシャフト83内のスピンドルシャフト82に形成されているセレーションギア65は、前側出力軸76aの延長線に対して傾斜した角度で平歯車64に接続される。
【0041】
また、ハウジング53の上下移動を案内する一対のガイドポスト52A,52Bは、ハウジング53の左右両側部に設けられている。このうち、一方のガイドポスト52Aは回転軸62の右側方位置に設けられているが、その反対側(回転軸62の左側方)には、スリーブシャフト83がハウジング53の中心線Cに対してずれて配置されているので、他方のガイドポスト52Bはスリーブシャフト83の斜め後方位置に設けられている。このため、一方のガイドポスト52Aはハウジング53の前側寄りに配置され、他方のガイドポスト52Bはハウジング53の後側寄りに配置されている。つまり、両ガイドポスト52A,52Bは、ハウジング53の左右方向の中心線Cからはほぼ等しい距離に配置されているが、前後方向にはハウジング53の中心から相互に反対方向(前後方向)にずれて配置されている。
【0042】
(架台のカバー)
カバー54は、ベースプレート51の上でハウジング53の下方空間の四方を囲むように、前扉54a、両側壁54b、後壁54cを有している。このカバー54は透明樹脂により形成され、内部が目視できるようになっている。この場合、前扉54aはハウジング53よりも前方に配置され、後壁54cは駆動部75よりも後方に配置されている。また、両側壁54bは、ハウジング53の下方に配置されるが、ハウジング53の上下移動を阻害しないように、前扉54a及び後壁54cよりも低い高さに設定されている。
前扉54aは一方の側壁54bの前端にヒンジ57により結合されるとともに、他方の側壁54bの前端に磁石58によって固定できるようになっており、前面に開閉操作のための取っ手59が設けられている。
【0043】
なお、このキャッピング装置20には制御盤90が接続されており、図10に示すように、制御盤90には、駆動部75の起動、停止のためのスイッチ91、非常停止ボタン92等が設けられる。また、前扉54aの開閉を検出するセンサ(ドアスイッチ:図示略)が設けられており、キャッピング装置20は、前扉54aが閉じた状態で稼働することができ、前扉54aが開いている状態では稼働できないようにインターロック制御される。また、図3において、符号93はハウジング53とベース板51との間に設けられた振動吸収用のダンパー(ガススプリング)である。
【0044】
このように構成されたキャッピング装置20は、架台50ごとテーブル等の上に設置して使用することが可能である。
このキャッピング装置20は、運転を停止しているときは、ハウジング53は最上位位置に配置されており、飲料を充填したボトル缶1の口部5にキャップ材11を被せた状態でボトル缶1を缶支持台55に設置し、カバー54の前扉54aを閉めた後、スイッチ91を入れて駆動部75を起動すると、出力軸76が回転し、その回転に伴い、前側出力軸76aに接続されたヘッド回転機構60により、スピンドルシャフト82を介してキャッピングヘッド30が回転する。
【0045】
一方、出力軸76の回転に伴い、ヘッド回転機構60とは反対側で後側出力軸76bに接続されたヘッド昇降機構70の回転円盤71に回転力が作用する。この回転円盤71は、出力軸76から偏心状態のクランク軸72にリンク棒73が固定されていて、クランク軸73の上下移動が制限されているため、このクランク軸72を中心に旋回しようとする。この駆動部75が固定されているハウジング53はガイドポスト52A,52Bにより移動方向が上下方向のみに規制され、かつ、リンク棒73がスタンドシャフト78の上端部にジョイント部74を介して接続されているので、クランク軸72は、出力軸76を中心とする旋回ができずに、上下方向及びリンク棒73による揺動に伴う左右方向に移動する。
【0046】
具体的には、クランク軸72に対して出力軸76が真上に配置されている状態を初期位置とすると、出力軸76が回転してクランク軸72がリンク棒73を揺動させながら例えば出力軸76の左側に移動することにより、出力軸76が下方向に移動する。さらに出力軸76が回転すると、出力軸76はさらに下降し、それに伴い、クランク軸72がリンク棒73を揺動させながら出力軸76の上方に配置される。その後、クランク軸72がリンク棒73を揺動させながら出力軸76の右側に移動することにより、出力軸76は上昇し、さらに、クランク軸72が出力軸76の真下に入り込むようにしながら出力軸76が上昇し、初期位置に配置されることにより、出力軸76の1回転が終了する。
【0047】
このような出力軸76とクランク軸72との相対移動に伴い、出力軸76(駆動部75)と一体のハウジング53が上下移動する。ハウジング53が下降し、ボトル缶1に被せられているキャップ材11にキャッピングヘッド30のプレッシャーブロック31が当接して、キャップ材11の天板部12をボトル缶1の底部方向に押圧し、キャップ材11の周縁部に段差部12aを形成する。
【0048】
この段差部12aの形成と共に下降するハウジング53に反し、プレッシャーブロック31とプレッシャーシャフト81ならびにキャッピングヘッド30とスピンドルシャフト82は下降を抑えられ、ヘッド支持軸ユニット80に組み込まれたコイルばね84の荷重がキャップ材11ならびにボトル缶1に垂直に掛けられる。そして、スリーブシャフト83下端のコーンカム85の外周面に接触しているキャッピングヘッド30のカムフォロア43が、コーンカム85の下降により、拡径部85aによる内側からの支持を失って縮径部85bの高さ位置に配置され、これによりアーム軸39のトーションばね41の付勢力によってカムフォロア支持アーム42が回動して、カムフォロア43がキャッピングヘッド30の中心部方向に移動する。このアーム軸39の下端にはロール支持アーム40が設けられているから、このロール支持アーム40もキャッピングヘッド30の中心部方向に移動し、その先端部の第1ロール34及び第2ロール35をそれぞれキャップ材11の外周部に当接する。
【0049】
第1ロール34は、キャップ材11の筒部13に押し付けられ、ボトル缶1のねじ部7に沿って口部5のカール部6の下方から膨出部8側にかけて移動する。すなわち、第1ロール34がねじ部7に沿って回転移動することにより、図6に示すように、ボトル缶1のねじ部7にならうようにキャップ材11にねじ部を形成する。
一方、第2ロール35は、キャップ材11をボトル缶1の膨出部8に押圧し、膨出部8に沿って周方向に転動しながら、フレアー17を膨出部8の下側に食い込ませるようにして巻き込む。
【0050】
ボトル缶1のねじ部7は例えば2周以上形成されているため、キャッピングヘッド30は、第1ロール34及び第2ロール35がキャップ材11に当接してキャップ材11を成形し始めてから2周上回転する。ハウジング53の下降の途中でキャッピングし始め、下死点を超え、上昇の途中までキャッピング動作が行われる。プレッシャーブロック31がキャップ材11に段差部12aを形成した後は、プレッシャーブロック31、プレッシャーシャフト81、キャッピングヘッド30、スピンドルシャフト82は上下移動しないのに対して、ハウジング53とともにスリーブシャフト83、コーンカム85は上下動する。この場合、ハウジング53内で平歯車64に噛み合っているセレーションギア65が上下方向に沿って形成されているため、スピンドルシャフト82とスリーブシャフト83との相対上下移動に伴ってセレーションギア65の長さ方向に噛み合い位置を摺動させながら、その噛み合い状態が維持され、駆動部75からの回転力が第1ロール34等に伝達される。
【0051】
一方、ヘッド昇降機構70においては、回転円盤71のクランク軸72回りに後側出力軸76bが回転する運動となるのに対して、ハウジング53はガイドポスト52A,52Bにより移動方向が上下方向にのみ規制されているが、前述したように、リンク棒73がジョイント部74によりスタンドシャフト78に対して揺動できるので、クランク軸72を左右方向に揺動することにより、後側出力軸76bの移動を上下方向のみとすることができる。
本実施形態では、以上の一連の工程を2回繰り返す(ハウジング53が2回上下動する)ことで、1個のボトル缶1に対するキャッピング動作が完了する。
【0052】
このように構成したキャッピング装置20は、飲料を充填したボトル缶1の底部をベースプレート51上の缶支持台55に配置し、口部5にキャップ材11を被せた後に駆動することにより、キャッピングヘッド30によってキャップ材11がボトル缶1の口部5に固定される。
【0053】
このキャッピング装置20は、例えば、飲食店のカウンターやテーブル等の上に設置されて、クラフトビール等を充填したボトル缶1にキャッピングするなどの用途に用いられる。この場合、ハウジング53の左右方向の中心線Cに対して駆動部75の出力軸76がずれて配置され、さらに、その駆動部75の出力軸76の延長方向に対してキャッピングヘッド30のヘッド支持軸ユニット80がずれるように、中心線Cに対して出力軸76の反対側に配置されているため、その分、前後方向の寸法が小さく形成されており、かつ両側部のガイドポスト52A,52Bも、左右方向の一方寄りに配置されているヘッド支持軸ユニット80の後方位置と、これに対して若干前寄りの位置とで前後方向にずらして配置したので、左右方向に並べて配置する場合に比べて左右方向の寸法も小さくすることができる。したがって、カウンターやテーブル等の狭いスペースでもはみ出さずに設置することができる。
【0054】
一方、このガイドポスト52A,52Bが両側部に1本ずつ設けられ、かつ前後方向にずれて配置されていることから、左右方向及び前後方向のいずれにも振れが生じにくくなっている。
このため、コンパクトな装置であるにもかかわらず、キャッピング時の荷重や回転力に対して振れ等が生じにくく、安定して設置できる。
さらに、ハウジング53とベース板51との間にダンパー(ガススプリング)93が設けられているので、このダンパー93によりハウジング53等の重量を支持しつつ、その上下移動の再のびびり振動を抑制することができる。
【0055】
なお、飲食店等でボトル缶にクラフトビールを充填する場合、キャッピング後にボトル缶1内に空気を残存させないようにするためには、ボトル缶1の口部5からクラフトビールの泡をあふれさせるとよい。その場合、キャッピング時に泡やビールの液体がボトル缶1から流れ落ちるが、缶支持台55は、支持凹部55a内にボトル缶1の底部を支持したときに、テーパ部55bが上方に向けて拡径しているので、クラフトビールの泡等がボトル缶1の口部5からあふれ出たとしても、そのテーパ部55bで受けることができ、流れ落ちた液は液溜め凹部55c内に溜めることができる。したがって、装置回りを汚すことが少なく、また、缶支持台55はベースプレート51から着脱できるので、清掃も容易である。
【0056】
なお、本発明は上記各実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、ボトル缶として、予め有底円筒状の筒体を形成して、その開口端部を縮径するように成形したが、筒体は底部を有していないものも含むものとし、肩部を成形した後に、筒体の胴部に、別に形成した底蓋を巻き締めるようにしてもよい。
缶支持台は架台50のベース板51上に設けたが、ベース板上にボトル缶1を載置するようにしてもよく、その場合、ベース板に支持凹部55a、テーパ部55b及び液溜め凹部55cを形成してもよい。
【符号の説明】
【0057】
1 ボトル缶
2 缶胴部
3 肩部
4 首部
5 口部
6 カール部
7 雄ねじ部
8 膨出部
10 キャップ
11 キャップ材
12 天板部
12a 段差部
13 筒部
17 フレアー
18 ライナー
20 キャッピング装置
30 キャッピングヘッド
31 プレッシャーブロック
34 第1ロール
35 第2ロール
36 プレッシャーブロックインサート
37 ばね
38 ブラケットアーム
39 アーム軸
40 ロール支持アーム
41 トーションばね
42 カムフォロア支持アーム
43 カムフォロア
45 支軸
46 コイルばね
50 架台
51 ベースプレート
52 ガイドポスト
53 ハウジング
54 カバー
55 缶支持台(缶支持部)
55a 支持凹部
55b テーパ部
55c 液溜め凹部
56 ガイドスリーブ
60 ヘッド回転機構
61 第1かさ歯車
62 回転軸
63 第2かさ歯車
64 平歯車
65 セレーションギア
70 ヘッド昇降機構
71 回転円盤
72 クランク軸
73 リンク棒
74 ジョイント部
75 駆動部
76 出力軸
76a 前側出力軸
76b 後側出力軸
77 軸受
78 スタンドシャフト
80 ヘッド支持軸ユニット
81 プレッシャーシャフト
82 スピンドルシャフト
83 スリーブシャフト
84 コイルばね
85 コーンカム
86 切欠き窓
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10