JPH0688362B2 - 紙管容器製造装置 - Google Patents

紙管容器製造装置

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JPH0688362B2
JPH0688362B2 JP62084410A JP8441087A JPH0688362B2 JP H0688362 B2 JPH0688362 B2 JP H0688362B2 JP 62084410 A JP62084410 A JP 62084410A JP 8441087 A JP8441087 A JP 8441087A JP H0688362 B2 JPH0688362 B2 JP H0688362B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内部に収容された日本酒等をお燗等する加温
機能付きの紙管容器を製造する紙管容器製造装置に関す
る。
［従来の技術］ 日本酒のお燗機能付き紙管容器は知られている。
この紙管容器は、螺旋状に巻かれた複数の厚紙層で形成
された円筒状の本体で形成されている。この円筒状本体
内には、加温手段として生石灰と、この生石灰と混合し
ないように別個の容器に内封された水とを収容した金属
缶が挿入されている。
この金属缶は上記紙管の下端より内部に挿入され、金属
製の底蓋と共に紙管容器の下に巻き締められて固着され
る。そして、この紙管容器の上部は、いわゆるプルトッ
プ式の飲み口を形成する金属製の蓋を下部と同様に巻き
締めて密封されている。
内部の飲み物を暖める場合には、金属缶内の水と生石灰
とを混合する。
この従来の紙管容器によれば、下端部と同様に上端部も
金属蓋で巻き締めにより密閉されているため、飲物を注
入した後に高温高圧下で殺菌し、この後に減圧する場
合、紙管容器が変形し易く、内容物が漏洩する場合があ
る。
このため、本出願人は第８図乃至第10図に示す紙管容器
を開発した。
すなわち、この紙管容器10は内装フィルムを貼付した容
器本体１内に金属缶３を配設し、この金属缶３内に加温
手段として生石灰４と水容器５とを収容する。この生石
灰４と水容器５は緩衝用段ボール６を介して金属製の底
蓋７により金属缶３内に封入されており、この金属缶３
と底蓋７は容器本体１の下端に巻き締めにより固着され
ている。この金属製の底蓋７には水と生石灰が反応した
ときの水蒸気等を逃がす空気抜き用の孔7aが設けられて
おり、この孔7aは適宜のフィルム８で底側から閉鎖され
ている。更に、容器本体１の下端には保護キャップ９が
嵌合されており、この保護キャップに水容器５を穿孔す
るピンの挿通孔9aが設けられている。この穿孔用のピン
は通常は保護キャップに装着しておくことができる。
そして、容器本体１の上端はプラスチック製のリング２
を介して可撓性の薄膜材で密封する。すなわち、リング
２を容器本体１の上部テーパ部で内装フィルムに溶着
し、このリング２の上面に可撓性薄膜材を貼付して上蓋
を形成するものである。
これにより、内部の酒を高温高圧下で殺菌した後、冷却
する前に上蓋を密閉しても、可撓性薄膜材で形成した上
蓋が下方に撓むだけで容器本体の変形が防止されて漏洩
が防止される。また危険な金属に切り口が形成されずに
安全である。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし容器本体１の上端のテーパ状の装着部にプラスチ
ック製のリング２を超音波振動させて溶着する場合、リ
ング２の略円筒状の溶着部の軸線方向寸法が短いため、
リングが僅かでも容器本体に対して傾斜すると、リング
と溶着部との間の接触が不均一となり、このリングを超
音波振動させることにより、その全周にわたって確実に
液密状態に溶着することができない。このため、リング
を確実かつ効率よく容器本体に溶着することができる装
置の開発が望まれていた。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、可撓性薄
膜材と共に上蓋を形成するリングを超音波振動させるこ
とにより、その全周にわたって容器本体に液密に確実に
溶着することができる効率的な紙管容器製造装置を提供
することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明による紙管容器製造装置は、基台上に固設された
円筒カムと、この円筒カムの周囲に沿って順に配置され
た紙管容器供給ステーションと、紙管容器の開口にプラ
スチックリングを装着するリング装着ステーションと、
このプラスチックリングを超音波振動させて紙管容器の
内装フィルムに溶着する溶着ステーションと、プラスチ
ックリングを溶着された紙管容器を排出する排出ステー
ションと、これらの各ステーションに沿って間欠的に回
転されるターンテーブルとを備えてなり、このターンテ
ーブルは、ターンテーブルの停止位置において前記各ス
テーションに整合する複数の固設の受け部材と、前記円
周カムにより上下方向に移動されてこの受け部材に出入
りすると共にそれぞれが紙管容器を密に把握する開閉自
在な複数のクランプ手段と、紙管容器供給ステーション
及び排出ステーションでこれらのクランプ手段を開閉し
て紙管容器を出入自在とする開閉機構とを有し、前記円
筒カムは受け部材が紙管供給ステーション及び排出ステ
ーションに整合したときに、このクランプ手段を受け部
材より上で開閉自在とする高位置に保持し、かつ、リン
グ装着ステーション及び溶着ステーションに整合したと
きに、このクランプ手段を受け部材内に密に収容して解
放不能とする低位置に保持することを特徴とする。
［作用］ この紙管容器製造装置によると、ターンテーブルが停止
したときに紙管容器供給ステーションに配置されたクラ
ンプ手段は円筒カムにより高位置に保持されると共に開
閉機構で開閉され、供給された紙管容器の外周部を把持
する。この紙管容器を把持したクランプ手段は、ターン
テーブルの回転によりリング装着ステーションに移動さ
れ、円筒カムで下降されて受け部材内に密に収容され
る。クランプ手段が受け部材内に密に収容されることに
より、プラスチックリング装着の際に紙管容器を介して
クランプ手段に開方向の力が作用しても、このクランプ
手段が開くことはなく、紙管容器はクランプ手段で確実
に保持された状態を保持し、プラスチックリングが紙管
容器の開口の所要部位に装着される。
リング装着ステーションで紙管容器の開口にプラスチッ
クリングを装着された後、クランプ手段は受け部材内に
密に収容された低位置に保持された状態で溶着ステーシ
ョンに移動される。
この溶着ステーションにおいてもクランプ手段が受け部
材内に解放不能に収容されているため、プラスチックリ
ングが超音波振動されて紙管容器の内装フィルムに溶着
される際に、紙管容器を介してクランプ手段に開方向の
力が作用してもクランプ手段は開かず、紙管の移動が防
止され、プラスチックリングと内装フィルムとがその全
周にわたって均一かつ液密に溶着される。そして、ター
ンテーブルが回転されて排出ステーションに至ると、円
筒カムによりクランプ手段が受け部材の内部から高位置
に移動されると共に、開閉手段により開閉され、プラス
チックリングを溶着された紙管容器が排出される。
以下添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
［実施例］ 第１図及び第２図は本発明の実施例による紙管製造装置
の配置状態を示す。
本実施例における紙管製造装置20は基台21上に、３本の
支柱11を介して所定位置に支持された円筒カム22を備
え、この円筒カム22の周囲にはカム溝22aが全周に亙っ
て連続的に配置されている。また、円筒カム22の下側に
は同軸状に円環状のターンテーブル23が設けてあり、こ
のターンテーブル23には円筒状の受け部材30を等間隔に
固設し、この受け部材30に対し垂直方向に出入り可能な
クランク手段35を配設してある。円筒カム22のカム溝22
aは、円筒カム22のターンテーブル23が回転したとき
に、このターンテーブル23に設けられたクランプ手段35
を各作業ステーションに応じて受け部材30より上の高位
置と、受け部材30内に収容される低位置との間を垂直方
向に移動するものである。
すなわち、円筒カム22の周部には、紙管容器１を供給す
る紙管容器供給ステーション24と、リング供給装置60か
ら送られてきたプラスチック製のリング２をこの紙管容
器１の上端に装着するリング装着ステーション25と、こ
のリング２を紙管容器１のテーパ状のリング装着部内に
押し込み正確に位置決めする押し込みステーション26
と、超音波振動装置70により紙管容器の内装フィルムに
プラスチック製のリングを溶着する溶着ステーション27
と、このリングを溶着された紙管容器を排出する排出ス
テーション28とが順に配置されている。そして、円筒カ
ム22の下側のターンテーブル23がこれらの各ステーショ
ンに沿って間欠的に矢印Ａの方向に回転される。
この円環状のターンテーブル23上には、外周部に沿って
等間隔に円筒状の受け部材30がボルト等で固着されてい
る。この受け部材の円筒カム22に面する側には細長い切
り欠き部29を形成してあり、内周面は下方に向けて縮径
するテーパ状に形成されている。これらの受け部材30は
ターンテーブル23が所定角度回転した後の停止状態で上
記の各ステーションに正確に整合する。この受け部材30
は第３図及び第４図に詳細に示すように、各受け部材30
に整合されてターンテーブル23に垂直方向にのみ移動可
能に配設されたクランプ手段35を収容し、このクランプ
手段を開かないように保持する。
第３図及び第４図は紙管容器供給ステーション24におけ
るクランプ手段35と受け部材30の状態を示す。
クランプ手段35は装着部材32に設けられる。この装着部
材32はターンテーブル23の内周部の円筒状部23aに案内
部材31を介して垂直方向にのみ摺動自在に装着され、タ
ーンテーブル23に対する周方向には移動しない。また、
この装着部材32の上端部には、円筒カム22のカム溝22a
内で回転するローラ33が取付けられる。このため、ター
ンテーブル23が回転すると、カム溝22aの位置変位に応
じて装着部材32がターンテーブル23の垂直方向にのみ移
動する。したがって、クランプ手段35はターンテーブル
23の回転角に対応した上記各ステーションにおいて、円
筒カム22のカム溝22aにより決定される垂直方向位置に
配置される。すなわち、紙管供給ステーション24及び紙
管排出ステーション28では高位置に保持され、リング装
着ステーション25、押し込みステーション26及び溶着ス
テーション27では低位置に保持される。
クランプ手段35は、装着部材32にピン37で開閉可能に枢
着されたクランプ腕34a,34bを持つ。この各クランプ腕3
4a,34bは先端部に半円筒状に形成された紙管保持部を有
し、この保持部は開いた状態で紙管容器１を出し入れ
し、閉じた状態で互いに組合わされて円筒形状となって
紙管容器１を隙間なく保持する。クランプ腕34a,34bの
閉じた状態では、先端の半円筒状部が受け部材30の内面
形状に対応した下方に縮径するテーパ状に形成されて受
け部材30内に密に収容される。このとき、受け部材30の
切り欠き部29がクランプ腕34a,34bの基端部を収容す
る。
クランプ腕34aの基端部からは垂直方向に旋回腕36aが延
長され、同様にクランプ腕34bの基端部からも旋回腕36b
が垂直方向に延長される。これらの各旋回腕36a,36bは
共に図示しないばねで引張られ、クランク腕34a,34bの
先端部を閉じる方向に付勢されている。また、各旋回腕
36a,36bの先端にはローラ38aが装着されており、このロ
ーラ38aはクランプ手段35が高位置に移動されたとき
に、開閉機構により押圧され、旋回腕36a,36bを介して
クランプ腕34a,34bを開くようになっている。
すなわち、開閉機構は装着部材32に固着された案内筒39
を有し、この案内筒39内に摺動自在な押圧ロッド39aが
挿入されている。この押圧ロッド39aの先端には上記旋
回腕36a,36bのローラ38aに当接する押圧板38が取付けら
れている。したがって、ロッド39aが旋回腕36を引張る
ばねの力に抗して外方に伸張されると、押圧板38が旋回
腕36a,36bの各ローラ38aを同時に押圧し、クランプ腕34
a,34bが開く。
また、各押圧ロッド39aの内側の端部はローラ41aを設け
た結合板41で互いに一体的に結合されており、回転軸42
と連動するカム40で押圧されたときに押圧ロッド39aを
同時に外方に押出すようになっている。
カム40は第３図に示すように、円筒カム22の中央に配置
された駆動軸42に取付けられている。この駆動軸42は円
筒カム22の上側に延長され、この上端に設けられたベル
ト車43及びタイミングベルト44を介して図示しない動力
源により回転駆動される。この動力源はターンテーブル
23も同時に駆動し、タイミングベルトによりこのカム40
とターンテーブル23の動きが同期される。
したがって、上記紙管容器の供給ステーション24あるい
は排出ステーション28においては、クランプ手段35は装
着部材32を介して円筒カム22により上昇された高位置に
保持され、かつ、カム40により各クランプ腕34a,34bを
開放され、紙管供給ステーション24では、紙管容器本体
１を供給され、あるいは、排出ステーション28では、リ
ング２を溶着された紙管容器１が排出される。
次に、クランプ手段35に紙管容器１を供給する供給装置
45について説明する。
第３図に示すように、この紙管供給装置45は紙管容器１
を載置して移送するコンベア装置46を備える。このコン
ベア装置46は適宜の構造のもので、高位置に保持された
クランプ手段35と同じレベルに配置されている。
コンベア装置45の先端すなわちターンテーブル23側には
紙管容器１を上下方向から把持してクランプ手段35に渡
す供給腕47が設けられている。この供給腕47は例えばエ
アシリンダ等適宜の駆動装置により駆動され、紙管容器
１を１個づつクランプ腕34a,34bを開放した状態のクラ
ンプ手段35に供給する。なお、この供給装置45に、例え
ば光学的センサ等のクランプ手段35が開放されたときに
この内部に紙管容器１が収容されているか否か検出する
紙管容器検出装置を設け、紙管容器１が収容されている
場合には供給腕47の作動を停止する安全装置を設けるこ
ともできる。また、この供給装置45の先端部には紙管容
器１が１個づつ置かれ、後続の紙管容器で押出されない
ように、紙管容器がが載置されるスペースの前後に開閉
可能なゲート部材を設けるようにしてもよい。この場合
の各ゲート部材は、同様に光学的センサ等を介してコン
ベヤ46の先端の供給腕47上に紙管容器が載置されている
か否かの信号を受ける通常のコンピュータからの信号に
より、順次開閉される。この作動は通常のエアシリンダ
により行うことができる。
次に、第５図を参照してリング装着ステーション25を説
明する。
リング装着ステーション25においては紙管容器１はクラ
ンプ手段35に把持された状態で受け部材30内に収容され
ている。
このリング装着ステーション25では、リング供給装置60
から供給レール61を介て送られてきたプラスチック製の
リング２が、ターレット50により紙管容器１の上部に整
合する位置に配置される。このターレット50は上述ター
ンテーブル23に設けられた受け部材30よりも上側の平面
内で、ターンテーブル23と同期して間欠的に回転され
る。
ターレット50には、上端がテーパ状に形成され、リング
２の外形よりも0.1乃至1mm小さい内径を有する４個の案
内シリンダ51が等間隔に設けられており、この案内シリ
ンダ51はターレット50の停止位置でターンテーブル23の
受け部材30と同軸線上に配置される。したがって、ター
ンテーブル23の1/8回転に同期して、ターレット50が1/4
回転づつ間欠的に回転され、リング供給レール61に整合
したリング受取位置と、受け部材30内でクランプ手段35
に把持された紙管容器１に整合した装着位置とにおいて
停止する。この動きはタイミングベルトにより同期させ
るようにしてもよい。
また、ターレット50の近傍には、基台21に固設された支
持台52に、上記のリング受取位置と装着位置の案内シリ
ンダ51にそれぞれ整合するロッド53,56が取付けられて
おり、ロッド53,56の先端にはそれぞれ押しパッド55,58
が取付けられている。これらのロッド53,56及び押しパ
ッド55,58はエアシリンダ54,57により伸縮される。
押しパット55は供給レール61から送られたプラスチック
製リング２を案内シリンダ51内に押込み、押しパッド58
は案内シリンダ51内のリング２を紙管容器１の上部に押
込む。押しパッド55の下側には受けパッド59が設けてあ
り、リング２が案内シリンダ51から抜け出ないようにし
てある。なお、62はリング２の案内腕である。
この装着ステーション25でプラスチック製のリング２を
装着された紙管容器は、押し込みステーション26で更
に、リング２の装着姿勢を整えられる。
この押し込みステーション28では、装着ステーション25
の押しパッド55,58に類似した適宜の押しパッドをエア
シリンダ等により垂直方向に往復動させ、リング２の姿
勢を整えることができる。
紙管容器１はその上端にリング２を正しい位置に装着し
た後、溶着ステーション27で液密に溶着される。
第６図は溶着ステーション27を示し、第７図は溶着時の
状態を示す。
この溶着ステーション27においては、上端にリング２を
装着された紙管容器１はクランプ腕34で外周部を密に保
持され、このクランプ腕34は閉じた状態で受け部材30内
に収容されている。そして、この紙管容器１の上側に通
常の超音波振動装置70が配置されている。71はホーン、
72はホーン冷却用の空気噴出パイプである。
超音波振動装置70は基台21上に固設された支柱63を介し
て紙管容器１と同軸線上に支持されており、エアーシリ
ンダ65により垂直方向に移動される。エアーシリンダ65
はコンピュータからの制御信号に基づいてリング２を装
着された紙管容器１が装着ステーション27に移動された
ときにホーン71を下降し、このホーン71の先端部を第７
図に示すようにリング２に密着させる。ホーン71はリン
グ２を約18,000Hzで振動させ、このときリング２の外周
部に設けられた２本の突条が紙管容器１の内装フィルム
との摩擦で溶融され、紙管容器１の内装フィルムに溶着
される。
そして、排出ステーション28には紙管排出装置が設けら
れている。この紙管排出装置は上述の紙管供給ステーシ
ョン24における紙管供給装置45と同様な構造を備え、逆
方向に作用する。
次に、上記紙管製造装置の紙管製造作用について説明す
る。
第１図に示すように、ターンテーブル23は矢印Ａの方向
に1/8回転づつ間欠的に回転される。すなわち、約45゜
回転したのちに所定の短時間停止し、更に、約45゜回転
したのちに所定の短時間停止するという間欠回転を繰返
す。この各停止位置では、ターンテーブル23の受け部材
30は各ステーション24,25,25,27,28のいずれかの位置に
整合する。また、円筒カム22は回転しないため、クラン
プ手段35は円筒カム22のカム溝22aに沿って上下に移動
する。
供給ステーション24では、クランプ手段35はカム溝22a
により高位置に保持され、カム40によってクランプ腕34
を開かれている。紙管供給装置45の供給腕47はクランプ
腕34が開いておりかつ内部に紙管容器１が載置されてい
ないことを検出すると、このクランプ手段35内に紙管容
器１を送り込む。この後、クランプ腕34が閉じて紙管容
器１の外周面に密着する。
ターンテーブル23が更に回転されると、クランプ手段35
はカム溝22aにより降下されて受け部材30内にクランプ
腕34の先端部の円筒状部が収容され、このクランプ腕34
が開かないように保持される。
受け部材30内にクランプ腕34が保持された状態でリング
装着ステーション25に回転されると、ターレット50のリ
ング２を保持した案内シリンダ51がこの紙管容器１の上
に整合される。第５図に示す押しパッド58はリング２を
案内シリンダ51から押出し、紙管容器１の上端に装着す
る。そして、押し込みステーション26でリング２の装着
姿勢を調整された後、リング溶着ステーション27に回転
移動される。
第７図に示すように、リング溶着ステーション27では、
超音波振動装置70のホーン71がリング２を上から押圧し
て超高速度で振動させる。このとき、クランプ腕34は受
け部材30内に密に収容されているため、振動で開くこと
がなく、溶着時にリング割れ等を起すことがない。ま
た、このホーン71は第６図に示すように、空気噴出パイ
プ72からの冷却空気で冷却されているため、多数の紙管
容器１に連続的に溶着する場合にもリング付着等を生じ
ることがない。
更に、ターンテーブル23が回転すると、クランプ手段35
は排出ステーション28に移動され、このとき、円周カム
22のカム溝22aにより上昇されて受け部材30より上側の
高位置に移動される。そして、カム40によりクランプ腕
を開放され、紙管容器１がコンベア等を介して排出され
る。
［効果］ 以上明らかなように、本発明の紙管容器製造装置によれ
ば、ターンテーブルの周部に紙管容器供給ステーション
とリング装着ステーションと溶着ステーションと排出ス
テーションとが順に配置され、このリング装着ステーシ
ョン及び溶着ステーションでは紙管容器を把持するクラ
ンプ手段が受け部材内に解放不能に収容されるため、可
撓性薄膜材と共に上蓋を形成するリングを超音波振動さ
せて、その全周にわたって容器本体の内装フィルムに効
率よく液密に溶着することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第７図は本発明の実施例による紙管製造装置
を示す。第１図は全体の説明図、第２図は第１図の紙管
製造装置のターンテーブルの説明図、第３図は第１図の
紙管製造装置の紙管供給ステーションにおける説明図、
第４図は第３図のIV−IV線に沿うクランプ手段の説明
図、第５図はリング装着ステーションの説明図、第６図
は溶着ステーションの説明図、第７図は溶着時の関係を
示す説明図である。第８図乃至第10図は本発明に係わる
紙管製造装置により製造する紙管容器を示す。第８図は
紙管容器の内部の説明図、第９図は分解した状態の説明
図、第10図は一部の拡大説明図である。 １……容器本体、２……リング、３……金属缶、10……
紙管容器、21……基台、22……円筒カム、22a……カム
溝、23……ターンテーブル、24……供給ステーション、
25……装着ステーション、27……溶着ステーション、28
……排出ステーション、30……受け部材、31……案内部
材、32……装着部材、34……クランプ腕、35……クラン
プ手段、40……カム、45……紙管供給装置、47……供給
腕、50……ターレット、51……案内シリンダ、55,58…
…押しパッド、60……リング供給装置、70……超音波振
動装置、71……ホーン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 洋三朗 東京都板橋区蓮沼町35番１号 株式会社三 和精機工業所内 (56)参考文献 実公 昭49−8686（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基台上に固設された円筒カムと、この円筒
    カムの周囲に沿って順に配置された紙管容器供給ステー
    ションと、紙管容器の開口にプラスチックリングを装着
    するリング装着ステーションと、このプラスチックリン
    グを超音波振動させて紙管容器の内装フィルムに溶着す
    る溶着ステーションと、プラスチックリングを溶着され
    た紙管容器を排出する排出ステーションと、これらの各
    ステーションに沿って間欠的に回転されるターンテーブ
    ルとを備えてなり、このターンテーブルは、ターンテー
    ブルの停止位置において前記各ステーションに整合する
    複数の固設の受け部材と、前記円筒カムにより上下方向
    に移動されてこの受け部材に出入りすると共にそれぞれ
    が紙管容器を密に把握する開閉自在な複数のクランプ手
    段と、紙管容器供給ステーション及び排出ステーション
    でこれらの各クランプ手段を開閉して紙管容器を出入自
    在とする開閉機構とを有し、前記円筒カムは受け部材が
    紙管供給ステーション及び排出ステーションに整合した
    ときに、このクランプ手段を受け部材より上で開閉自在
    とする高位置に保持し、かつ、リング装着ステーション
    及び溶着ステーションに整合したときに、このクランプ
    手段を受け部材内に密に収容して解放不能とする低位置
    に保持することを特徴とする紙管容器製造装置。
JP62084410A 1987-04-06 1987-04-06 紙管容器製造装置 Expired - Lifetime JPH0688362B2 (ja)

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IT202400000069A1 (it) * 2024-01-04 2025-07-04 Senzani Brevetti S P A Dispositivo per confezionamento di contenitori in cartone e polietilene con base piana di qualsiasi forma
IT202400000408A1 (it) * 2024-01-11 2025-07-11 Gd Spa Una stazione operativa per la saldatura a ultrasuoni di componenti in una macchina confezionatrice di articoli

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