JPH0788065B2 - 注出口を有する容器の成形シ−ル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種液体、粉体等を充填及び排出可能とする
注出口を備える飲料用等の容器を得るための成形シール
装置に関するものである。

（従来の技術） 合成樹脂フィルム、または同フィルムをラミネートした
シート等（以下単にフィルムと称す。）で容器本体をヒ
ートシール成形し、次いで別途製作した合成樹脂製等の
注出口を前記容器本体の開口部に挿入して、ヒートシー
ル装置を用いてヒートシールする技術は、例えば実公昭
53−15659号公報、実公昭53−30523号公報等により既に
紹介されている。

ところで、上述のような注出口を備えた容器の製造にあ
たって、容器本体を成形する工程に要する時間と同容器
本体と注出口を一体にヒートシールする工程に要する時
間とを比較した場合、容器本体の成形に必要な時間をt₁
とし、注出口と容器本体とのシールに必要な時間をt₂と
すると、t₂＝（３〜４）×t₁の関係にあり注出口と容器
本体のシール時間t₂が容器本体の成形時間t₁の３〜４倍
を要するため、両工程を連結して機械を高速化すること
が非常に困難となっていた。

そして、前記両工程を連結させるか否かは別として、容
器本体と注出口とを合致させて両者を一体化するヒート
シール部へと受渡す際に、容器本体に対する注出口の位
置はズレ易いものであり、常に両者が正確な位置で一体
化されて欠陥のない容器が効率良く製作されることが強
く望まれているのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来のこの種容器の製造技術にあっては、
容器本体を成形する工程と成形された容器本体及び注出
口を一体化するヒートシール工程の各工程における所要
時間に大巾な差があるため、両工程を連結しかつ高速化
させることは物理的に困難であるという問題点があり、
また容器本体と注出口を一体化するにあたって両者の正
確な位置合わせが難かしいという問題もあって、これら
を排除し効率良くしかも正確な構造の容器が得られるよ
う強く望まれていた。

本発明は、以上の要望に応えるべく開発されたもので、
注出口付容器の製造を各工程連結して効率的に、かつ容
器本体と注出口の位置合わせを正確に行なえるようにし
た注出口を有する容器の成形シール装置を提供しようと
するものである。

（問題点を解決するための手段） このため本発明は、フィルムを長尺のまま供給するため
のフィルム供給装置と、同装置から供給されたフィルム
を搬送するフィルム搬送装置と、同搬送中にフィルムを
適宜の幅で溶着するための本体シール装置と、フィルム
の溶着部の周囲を打抜く総打抜装置とからなる容器本体
成形部、前記総打抜き成形された容器本体を前記容器本
体成形部から受け取って次工程の注出口シール部へ受渡
す容器本体受渡し装置、同容器本体受渡し装置と連動
し、容器本体に注出口を供給する注出口整列供給部、前
記容器本体受渡し装置より容器本体を受渡されるステー
ション、注出口を容器本体に挿入するステーション及び
複数のシールステーションを持つ注出口シール部とから
なるもので、これを課題解決のための手段とするもので
ある。

（作用） フィルム供給装置から繰り出されたフィルムは、フィル
ム搬送装置で搬送され、本体シール装置によって適宜の
幅で溶着され、同溶着部の周囲を総打抜装置によって打
抜かれる。この打抜かれた容器本体は、容器本体受渡し
装置によって注出口シール部に受渡される。一方注出口
整列供給部から整列された状態で順次供給されてくる注
出口は、前記の如く形成された容器本体に挿入され、複
数のシールステーションにおいて溶着シールが行われ
る。以上の如く本発明では、長尺フィルムから容器本体
を溶着成形するシール装置と注出口の溶着シール部を連
結して、高速注出口シールを可能にする。

（実施例） 以下、本発明の一実施例である注出口を有する容器の成
形シール装置について図面を参照しつつ詳述する。

まず、本実施例装置の全体構成を第１図及び第２図に基
づいて概説すると、同装置は容器本体成形部110、注出
口整列供給部100及び注出口シール部22の３主要部から
なり、これに成形済みの容器本体及び注出口を夫々前記
注出口シール装置22へと受渡すための装置、及び注出口
と容器本体が一体化された完成容器を排出するための装
置が付設されている。

前記容器本体成形部110は、フィルム供給装置１と、本
体シール装置15、ホールパンチ装置21及び総打抜装置23
が順次配設されたフィルム搬送装置６と、同搬送装置６
に続いて配置される容器本体が打ち抜かれた後のフィル
ム残部を巻取るウェイスト巻取装置33とからなってい
る。

ここで、前記フィルム供給装置１は回転自在な支軸３に
巻かれた原反２をダンサーロール４の変位を検知しなが
らフィルム繰出ローラー５の回転を制御して、所定張力
の下で所定の供給量を供給するものである。

続くフィルム搬送装置６では、フィルム７をニップして
搬送するチェーン８が複数のスプロケット9,10,11,12,1
3に巻き掛けられ、図示しない駆動装置により間欠的に
駆動されるようになっている。この駆動制御は、マーク
合わせ光電管14がフィルム走行部に配置されており、同
光電管14によりフィルム７に印刷された図示せぬ合マー
クを検出して、常に一定位置に合マークが停止する様に
前記駆動装置を制御することにより行なわれる。

本体シール装置15は、フィルム７の上下に設置されて、
図示しない駆動装置により上下方向に直動するシール金
型16,17と、同シール金型16,17の直後に設置され同じく
上下に直動する冷却金型18,19とからなり、ここでフィ
ルム７はシールと冷却がなされ、容器本体34の三方シー
ル20（第４図のハッチング部）がなされることになる。

ホールパンチ装置21は、フィルム７の前記シール後の上
方に設置されて図示しない駆動装置により上下方向に直
動するパンチ21aと下方のダイ21bとで構成され、容器本
体34の側部に孔34a（第４図）を明けるものである。同
装置21は、例えば充填物を排出する際等に指を挿入する
部分が必要となるような場合に作動させるようにしても
よい。総打抜装置23は容器本体34の完成部分に配設され
ており、フィルム７の下方に設置されて図示せぬ駆動装
置により上下方向に直動するパンチ24と、フィルム７の
上方に設置されて図示せぬ側板に固定されたダイ25とで
構成され、前記パンチ24が下から上へと動作し、フィル
ム７から容器本体34を打抜いて形成させる。

26は容器本体受渡し装置であって、前記総打抜装置23の
上方に設置され、吸盤27が取り付けられた受渡し板28
は、縦方向に設けられたガイド軸29に反って上下方向に
昇降可能に取付けられた直動ブロック30に回動自在に軸
支され、前記ガイド軸29は水平方向に直動するブロック
31に固設されている。同水平方向に直動するブロック31
は水平ガイド軸32に沿って、注出口シール部22の定位置
と総打抜装置23間を水平方向に直動可能となっている。

上記ウェイスト巻取り装置33は、総打抜装置23により容
器本体34を打抜形成した後に、残部の原反をリールに巻
取るものである。

次に上記注出口整列供給部100について説明する。

同供給部100はホッパ101、振動式整列器102及びシュー
ト103からなり、ホッパ101に投入された注出口37は、振
動式整列器102により一列に整列され、シュート103上を
整列した状態で進行して、１個毎に後述する注出口供給
ステーションｈで待機中の同じく後述する注出口ホルダ
装置68に供給される（第９図、第10図）。

最後に本発明において最も重要な部分である注出口シー
ル部22について第３図乃至第12図に基づいて詳述する。

同注出口シール部22は、第５図にその概要が示されてい
る如く下部本体フレーム105に内蔵された図示せぬ駆動
装置により間欠的に回転される主回転軸104の上端に固
設された上部本体フレーム57からなり、上部本体フレー
ム57の前記主回転軸回りを複数のステーションに分割
し、各ステーション毎に夫々注出口37のホルダ装置68及
びシール装置22aが設置され、主回転軸104には前記各ス
テーションに相対する部位に夫々容器本体グリッパ装置
82が設けられている。更に下部本体フレーム105の容器
本体34と注出口37の受渡し部にあたる受渡しステーショ
ンａには、容器本体開口装置95が設置される。図示例で
は前記ステーションはａ〜ｈの８ステーションからなっ
ている。

以下、注出口シール部22の前記各装置について具体的に
説明する。

まず、第５図乃至第８図を中心にシール装置22aについ
て述べると、35,36は一対の注出口シールバーであっ
て、相互に最も接近した際（第８図）、注出口37と容器
本体34をシールして第４図の二点鎖線で示すシール部38
が形成される様な形状を体面部に有し、断熱部材39,40
を介して夫々ブラケット41,42に固定されている。同注
出口シールバー35,36には夫々ヒータ43,44が装着され、
熱電対45,46によって所定のシール温度に設定されるよ
うになっている。

47,48はクーリングチャンバーで、相互に最も接近した
際（第８図）に容器本体34を覆う様な形状をなすととも
に、内部に冷却水が供給される孔49,50を有し、前記ブ
ラケット41,42に夫々固定されたサポート51,52に固定さ
れている。また、前記一方の注出口シールバー36の両側
部には夫々サイドシールバー52,53が固定され、容器本
体34の上部開口部両端20a（第４図）をシール可能にな
っており、サイドシールバー52,53の温度は前記注出口
シールバー36よりも低温になる様に制御されている。

第８図において55は調整ボルトであり、他方の注出口シ
ールバー35の対向面側部にねじ込まれ、両注出口シール
バー35,36の最接近時の間隙Ｓを調整可能とするための
ものである。

第６図及び第７図において56,56は前記他方の注出口シ
ールバー35の両端側に配されたレバーで、上部本体フレ
ーム57に固定された軸受58に回転可能に軸支され、その
一端は前記ブラケット41を固定し、他端はピン59を介し
て１のリンク60端と連結している。

61,61は前記一方の注出口シールバー36の両端側に配さ
れた同じくレバーで、その一端は前記軸受58に回動可能
に軸支され、他端は前記ブラケット42を固定するととも
に、ピン62を介して別のリンク63端と連結している。

64は前記各注出口シールバー35,36に平行して配設され
た軸であり、その両端で前記リンク60,63を回動可能に
軸支するとともに、その中間部には前記上部本体フレー
ム57に固定されたエアシリンダ65の水平に延びたピスト
ンロッド66が直交する如く固定されている。なお、第６
図の実線の状態は同ピストンロッド66が最前進して容器
本体34と注出口37をシールしている場合を示すが、２点
鎖線の状態はピストンロッド66が後退してシール完了後
の容器を開放した場合を示している。

67は注出口ストッパで、上部本体フレーム57に垂下固定
され、既述した注出口整列供給部100から注出口37が注
出口ホルダ装置68へ供給された際に注出口37の位置決め
を行なうために設置されている。

以上がシール装置22aであるが、次に第５図、第９図及
び第10図に基づいて注出口ホルダ装置68について説明す
る。

この注出口ホルダ装置68は上部本体フレーム57の各ステ
ーション毎に設けられ、注出口37のホルダ部は前記シー
ル装置22aの中央まで延設されている。その詳細につい
て述べると、一端をベアリングケース69内にボールベア
リング70を介して支持される２本の軸71,72の他端に、
注出口ホルダ73,74が上記シール装置22aのシール部中央
に臨むようにして固定されている。各軸71,72にはベア
リングケース69内で夫々に歯車75,76が固定されてお
り、互いに噛み合うことでその回転が規制される。

一方の軸71のベアリングケース69外に突出した端部には
レバー77が水平方向に固定され、同レバー77上にはカム
フォロア78が回転可能に軸支されている。前記レバー77
が外部から図示せぬカム等によって揺動されると、それ
に伴なって前記注出口ホルダ73,74が開閉し、注出口37
を把持、解放するように設定される。

また、ベアリングケース69には側面からブラケット80が
水平に突出されており、同ブラケット80の先端にもカム
フォロア79が回転可能に軸支され、図示せぬカム等に係
合してベアリングケース69、軸71,72、注出口ホルダ73,
74等を一体として、上下方向に昇降させる。なお、81は
上部本体フレーム57に固定され、前記ベアリングケース
69等の昇降を案内するガイドである。

前記注出口ホルダ73,74は注出口整列供給部100から注出
口37が送られてくる部位では、第10図二点鎖線の位置に
上昇しており、注出口整列供給部100から供給される注
出口37を前記シール装置22aの注出口ストッパ67とで保
持する様になっている。

次に、下部本体フレーム105に設置されている容器本体
グリッパ装置82と容器本体開口装置95を第５図、第11図
及び第12図に基づいて説明する。第11図及び第12図は前
記容器本体グリッパ装置82の要部を示し、同装置は２個
のグリッパケース83に回動自在に軸支されている１対の
回転グリッパ84と夫々のグリッパケース83に固定される
１対の固定グリッパ85との間で、容器本体34の両側端部
を把持する様に設定される。

前記グリッパケース83の前記回転グリッパ84の回転軸心
に直交する面には、両端に軸受を有する円筒ガイド89が
グリッパ83内部と連通して一体化され、同円筒ガイド89
内に回転軸88が挿通軸支されると共に、同回転軸88の外
周を取り囲んでコイルばね92がその一端を同回転軸88に
固定し他端をグリッパケース83に固定した状態で装填さ
れている。そして、前記回転軸88のグリッパケース83側
端部にギヤ87が固定され、同ギヤ87と回転グリッパ84に
固定されたギヤ86が相互に噛み合っている。また、前記
回転軸88の反グリッパケース側にはクランプレバー90が
固定されており、同クランプレバー90にはカムフォロア
91が軸支されている。回転軸88とグリッパケース83間に
装填された前記コイルばね92により、常時前記回転グリ
ッパ84と固定グリッパ85が閉となる様になっている。

一方、円筒ガイド89の中央部に同ガイド89と直交する如
く突出固定されたブラケット93の自由端部は垂直軸94に
回動可能に支持されており、垂直軸94が図示せぬ手段に
より昇降して、前記カムフォロア91,91間に図示せぬ固
定カム等が挿入された際、回転軸88を回転してグリッパ
84を揺動して、容器本体34を解放する様になっている。

下部本体フレーム105に設置される容器本体開口装置95
は、２本の立設されたアーム97の上端に夫々対向して吸
盤96が取付けられているもので、同アーム97は互いに近
接・離反する如く図示しない駆動装置により開閉され、
かつ装置全体が前記容器本体グリッパ装置82と同期して
上下に動作可能となっている。受渡しステーションａに
おいて吸盤96は容器本体34の上部を吸引開口しながら、
上方へ移動して、次の注出口挿入ステーションｂにおい
ては注出口37のホルダ装置（第５図、第９図、第10図）
の１対の注出口ホルダ73,74に保持され下降してくる注
出口37をその開口部に挿入させるようになっている。

以上の各部分からなる注出口シール部22の排出ステーシ
ョンｇでは、シールが完了した容器製品99は、前記容器
本体グリッパ装置82と注出口ホルダ装置68から解放され
て、排出装置98から機外へと排出される。

また、主回転軸104は既述の如くシール装置22a、注出口
ホルダ装置68等を装備した上部本体フレーム57を上部に
支持し、下部本体フレーム105内に内蔵された駆動装置
により、第３図に示す各ステーションａ〜ｈを所定のタ
イミングで間欠的に回転する様にされている。

さて、以上の容器本体成形部110、注出口整列供給部100
及び注出口シール部22からなる本実施例に係る注出口を
有する容器の成形シール装置によって次の各工程を経て
製品が製造されることになる。

（１）容器本体成形工程 容器本体成形部110では、フィルム供給装置１から繰り
出されたフィルム７はフィルム搬送装置６で間欠的に搬
送され、本体シール装置15によって第４図に示す如き三
方シール20が実施され、要すればここでホールパンチ装
置21による孔34aが形成される。次いで、総打抜装置23
によって容器本体34の形状に打ち抜かれ、残部のフィル
ム７はウェイスト巻取り装置33に巻取られる。打ち抜か
れた容器本体34は容器本体受渡し装置26の吸盤27に吸着
され、水平方向直動ブロック31の水平移動によって注出
口シール部22の所定位置まで搬送される。次いで90°回
転されて次工程の注出口シール部22の受渡しステーショ
ンａで待機中の容器本体グリッパ装置82に受渡しされ
る。

（２）注出口シール工程 一方、注出口整列供給部100から整列された状態で順次
供給されてくる注出口37は注出口シール部22の注出口供
給ステーションｈにおいて、注出口ホルダ装置68の注出
口ホルダ73,74により保持され、前記受渡しステーショ
ンａにおいて容器本体グリッパ装置82に把持された容器
本体34と共に注出口挿入ステーションｂへと送られる。
本実施例では各ステーションａ〜ｈ間は主回転軸104を
中心に夫々45°ずつに区切られている。

ここで、注出口ホルダ73,74が下降を開始し、次いで容
器本体グリッパ装置82が上昇を開始する。この際、開口
装置95の吸盤96は容器本体34の上部に吸着して、同上部
を開口している。

容器本体34の上部開口に注出口37を挿入し終わると、主
回転軸104は45°だけ回転して注出口位置決めステーシ
ョンｃへと移動する。

ここでは、シールバー35,36間に緩く挿入されている注
出口37を少し下降させて、同注出口37の鍔部37aを容器
本体34の上端に当てて位置決めを行ない、直ちにヒータ
43,44により加熱し始める。この位置決めされシールが
開始された各注出口付き容器本体は主回転軸104の所定
時間毎の間欠回転により移動を続け次段のシールステー
ションd,eにおいて加熱溶着シールが行なわれる。な
お、このシール工程においては容器本体34側への熱的影
響を軽減させるために、クーリングチャンバ47,48を使
用することも可能である。

シールが完了すると、シール開放ステーションｆに於い
て、シール装置22a、注出口ホルダ装置68、吸盤96を注
出口37又は容器本体34から開放するとともに、シール部
を自然放冷により冷却する。

次いで、排出ステーションｇにおいて、シールが完了し
て製造を終えた製品容器99は容器本体グリッパ装置82か
らも開放されて排出装置98へ排出する。

以上の実施例において、注出口37の形状は、平断面が小
判形、矩形、円形等の各種の形状を採用できる。この
際、シールバー等も注出口の前記形状に対応した構造に
変更されることはもちろんである。

（発明の効果） 上述の如き注出口を有する容器の製造では、容器本体成
形部にあって４秒タクトの間欠運転で容器本体シールに
３秒のシール時間を費やし、一方注出口シール部の注出
口シールに要する時間はその３〜４倍である９〜12秒必
要であるが、本発明に係る装置によれば注出口シールバ
ーを加熱圧着したままで複数のステーションを回動する
ようにされているため、４秒タクトの運転で十分に９〜
12秒のシール時間の確保が可能となり、注出口シール部
の運転を生産能力の高い容器本体成形部に合わせること
ができるものである。

更に本発明によれば、容器本体をシール後、総打抜きし
てダイ側から打抜直後の安定姿勢を保っている間に容器
本体受渡し装置により取り出し、注出口シール部へと受
渡すので、この間位置ズレが無く容器本体成形部の容器
本体グリッパへ精度よく確実に位置決め出来ることにな
り、一方注出口も整列供給装置から位置決めされたまま
注出口ホルダへ受渡されるので、注出口と容器本体の相
互間にも位置ズレが生じない。

以上の如く本発明は、長尺フィルムから容器本体を成形
し、製造された容器本体と注出口を連続で組合せ、注出
口のシールステーションを複数として同ステーション間
でシールすることにより、注出口シール部を容器本体シ
ール工程の高速工程に連結して高速注出口シールを可能
にするものである。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本発明の実施例を示す注出口を有する容器の
シール成形装置を示し、第１図は同装置の概要を示す全
体正面図、第２図は同装置による作業工程の流れを示す
斜視図、第３図はシール完了後の製品容器の平面図、第
４図は同容器の正面図、第５図は注出口シール部を示す
第２図におけるＶ矢視図、第６図は注出口シール部にお
けるシール装置の部分断面正面図、第７図は第６図にお
けるVII矢視図、第８図は第７図におけるVIII−VIII矢
視図、第９図は注出口シール部における注出口ホルダ装
置の正面部分断面図、第10図は第９図におけるＸ矢視
図、第11図は容器本体グリッパ装置を示し第５図におけ
るXI矢視拡大図、第12図は第11図におけるXII−XII矢視
断面図である。 図の主要部分の説明 １……フィルム供給装置 ６……フィルム搬送装置 15……本体シール装置 21……ホールパンチ装置 22……注出口シール部 22a……シール装置 23……総打抜装置 26……容器本体受渡し装置 68……注出口ホルダ装置 82……容器本体グリッパ装置 95……開口装置 98……排出装置 100……注出口整列供給部 104……主回転軸 110……容器本体成形部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 利和 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 (72)発明者 清水 正一 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 (72)発明者 鈴木 寅夫 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 (56)参考文献 特開 昭57−27724（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−21301（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルムを長尺のまま供給するためのフィ
   ルム供給装置と、同装置から供給されたフィルムを搬送
   するフィルム搬送装置と、同搬送中にフィルムを適宜の
   幅で溶着するための本体シール装置と、フィルムの溶着
   部の周囲を打抜く総打抜装置とからなる容器本体成形
   部、前記総打抜き成形された容器本体を前記容器本体成
   形部から受け取って次工程の注出口シール部へ受渡す容
   器本体受渡し装置、同容器本体受渡し装置と連動し、容
   器本体に注出口を供給する注出口整列供給部、前記容器
   本体受渡し装置より容器本体を受渡されるステーショ
   ン、注出口を容器本体に挿入するステーション及び複数
   のシールステーションを持つ注出口シール部とからなる
   ことを特徴とする注出口を有する容器の成形シール装
   置。