TWI519451B - A cover forming device, a liquid filling and packaging machine, and a lid-shaped closed container - Google Patents

Description

蓋整形裝置、液體填充包裝機器、及蓋整形密閉容器之製造方法

本發明係關於一種針對於填充有液體內容物之合成樹脂製有底筒狀容器本體，蓋上圓盤狀蓋本體周緣部具有垂下狀蓋裙部之合成樹脂製成形蓋予以密封而成之密閉容器的蓋裙部進行整形之蓋整形裝置；及具備上述之蓋整形裝置之液體填充機械。

先前，作為此種填充包裝機械，已知有一種具備將以任意之方向供給之合成樹脂製有底筒狀容器本體，以使其上端開口部朝向上方之方式予以整成立起，並供給至下一個步驟的容器整立裝置；對由容器整立裝置供給之容器填充內容物之填充裝置；對填充有內容物之容器之上端開口部，蓋上剖面大致字狀之蓋之蓋供給裝置；及將上述蓋熱封於容器上端開口部之密封裝置的填充包裝機械(例如，參照專利文獻1)。

由於上述之合成樹脂製有底筒狀容器本體在開蓋後，有直接對於容器開口部湊上嘴部而飲用內容物之情況，故為衛生地保持容器開口部周邊，乃使用以保護該部分的方式構成之蓋，即包含覆蓋容器上端開口部之圓盤狀蓋本體、與從蓋本體周緣部垂下狀地設置之裙部的蓋(剖面大致字狀之蓋)。

作為製造以上述剖面字狀之蓋蓋帽之內容物填充容器之填充包裝機械，已知有具備：著眼於鋁箔優良之成形性與保形性，使用於鋁箔積層有熱封層等之片狀蓋材，從該蓋材沖切出圓盤狀蓋，沖切出後隨即成形為剖面字狀之蓋之蓋沖切成形裝置；與將經成形之剖面字狀之蓋，供給蓋帽至搬送中之容器之開口部的蓋供給裝置者(例如，參照專利文獻2)。但，由於在如此之具有以鋁箔為基材之蓋材之容器中，無法使用檢查製品整體之金屬探測器，故有無法檢測釘、釘書針、成形品脫除刀片之損毀破片、螺栓或螺母、金屬絲、彈簧等混入之虞之金屬類的問題。又，該等之具有鋁製蓋之容器，必須分別回收各鋁製蓋與聚苯乙烯等之合成樹脂製容器本體，而有回收性不佳之缺點。

另一方面，為解決如此之問題，作為具有鋁箔層之蓋材之代替品，由本發明者等提案有僅由不含鋁箔層之合成樹脂層所構成之積層薄膜之蓋(例如參照專利文獻3)。但，上述蓋為包含僅為合成樹脂層之組合之蓋，且蓋形狀之完成度較高，為形成該蓋必須加熱成形蓋材，從而使蓋材成形裝置高價且大規模者，又，從用於加熱蓋材之加熱區域之溫度管理面來看，有難以將蓋成形裝置與填充包裝機械設為連續步驟之問題。

因此，本發明者等為解決上述問題，對蓋材重複研究，成功開發了可利用冷拔成形使蓋材成形之合成樹脂蓋材(例如，參照專利文獻4)，曾提案一種使用上述之可利用冷拔成形使蓋材成形之合成樹脂蓋材之容器，即，具備樹脂容器與固著於該樹脂容器之蓋之密閉容器，該密閉容器之特徵為蓋具有保形性，其保形性係藉由將基於ASTM-D3763之落錘衝擊試驗方法測定之150 μm厚片材之傳播能為0.015 J以上之聚苯乙烯系樹脂片材予以冷成形而獲得(例如，參照專利文獻5)；或是一種具備樹脂容器與固著於該樹脂容器之蓋之密閉容器，該密閉容器的特徵為蓋係使具有基材層之冷成形用樹脂片材冷成形而進行製作，且具有保形性，其中基材層包含含有耐衝擊性聚苯乙烯(HIPS：High Impact Polystyrene)、或由耐衝擊性聚苯乙烯與苯乙烯-丁二烯共聚物所構成之組合物之聚苯乙烯系樹脂(例如，參照專利文獻6)。

再者，本發明人等又曾提案使用藉由如上所述之冷成形所獲得之合成樹脂製蓋，且為獲得與使用以先前之鋁箔層為基材之蓋材之製品容器同等的製品容器，具有密閉容器之蓋裙部之縮拉機構或縮拉/扭轉機構之蓋成形裝置(參照專利文獻7)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特公昭49-37977號公報

[專利文獻2]日本特開昭63-212019號公報

[專利文獻3]日本特開2002-225902號公報

[專利文獻4]日本特開2004-74794號公報

[專利文獻5]日本特開2004-75197號公報

[專利文獻6]日本特開2004-75196號公報

[專利文獻7]日本特開2005-343507號公報

然而，具有上述密閉容器之蓋裙部之縮拉機構或縮拉/扭轉機構之蓋成形裝置，係在配合帽蓋外徑之凹部插入一次成形之容器而進行成形者，裙部相對於蓋上面最大僅為垂直，容器口部附近之徑與上端口徑相同程度之情形雖無問題，但在容器口附近之徑小於上端口徑之狹頸容器之情形，裙部會讓人有擴大之印象，從而有外表不佳之問題。

本發明之目的在於提供一種即使是使用容器口部附近狹頸之容器本體，亦可製造不會於容器口部側面與裙部產生間隙之外表美觀的密閉容器之蓋整形裝置，及具備上述之蓋整形裝置之液體填充機械等。

本發明者等為解決上述問題潛心研究之結果，發現可藉由使用環狀線圈彈簧，咬緊蓋裙部之上部或中部，在該狀態下，以使容器移動，咬緊至蓋裙部之下部等2組運動進行蓋裙部之整形，使合成樹脂製蓋之蓋裙部確實折入至容器口部附近狹頸之容器本體之側周外面上端內側，且整形後之蓋形狀亦成為極其勻稱之形狀，直至完成本發明。

即，本發明之蓋整形裝置係關於(1)將對填充有液體內容物之合成樹脂製有底筒狀容器本體，蓋上圓盤狀蓋本體周緣部具有垂下狀蓋裙部之合成樹脂製成形蓋密封封口之密閉容器之蓋裙部進行整形者，其特徵為具有：載置密閉容器之容器載置台；進行該容器載置台之升降之容器升降機構；配置於上述容器載置台之上方之蓋整形單元，該蓋整形單元具備：具有可將密閉容器之蓋裙部嵌入至底部中央的嵌入凹部之圓筒狀保持具；可支撐於該圓筒狀保持具之有底外緣部上，且藉由擴縮咬緊密閉容器之蓋裙部之環狀線圈彈簧；設置於該環狀線圈彈簧之上方，其下端部具有下降時可將環狀線圈彈簧縮徑之朝上方中心傾斜之錐狀之彈簧按壓內周面的可升降推桿；及設置於圓筒狀保持具之嵌入凹部內，其下端具有容器口按壓構件，朝下方被賦能推壓，且可升降之容器口按壓機構；及進行該蓋整形單元之推桿之升降之推桿升降機構；且上述容器升降機構係進行使密閉容器上升至蓋裙部之上部或中部位於環狀線圈彈簧之內側之第1上升，與使密閉容器上升至蓋裙部下部位於環狀線圈彈簧之內側之第2上升後，使密閉容器下降之機構，而上述推桿升降機構係使推桿下降直到彈簧按壓內周面令環狀線圈彈簧縮徑後，使推桿上升直到彈簧按壓內周面令環狀線圈彈簧從縮徑至解放之機構；且依序進行密閉容器之第1上升、推桿之下降、密閉容器之第2上升、推桿之上升及密閉容器之下降之動作；或(2)如上述(1)之蓋整形裝置，其特徵為容器升降機構係與設置於容器載置台之凸輪從動件扣合，而引導容器載置台的具有第1上升階差及第2上升階差之下凸輪，而推桿升降機構係與設置於蓋整形單元之推桿之凸輪從動件扣合，而引導推桿的具有設置於上述第1上升階差與第2上升階差之間之下降階差之上凸輪；或(3)如上述(1)或(2)之蓋整形裝置，其特徵為具備加熱整形前之蓋裙部之加熱機構；或(4)一種液體填充包裝機械，其特徵為具備：如上述(1)~(3)中任一項之蓋整形裝置；於其上游，將合成樹脂製有底筒狀容器本體供給至填充裝置之容器供給裝置；對供給之容器本體填充內容物之填充裝置；由片狀蓋材成形蓋本體周緣部具有垂下狀裙部之合成樹脂製成形蓋之一次蓋冷成形裝置；對填充有內容物之容器本體之上端開口部供給成形蓋之蓋供給裝置；及將成形蓋密封於容器本體之上端開口部而形成密閉容器之密封裝置；或(5)如上述(4)之液體填充包裝機械，其特徵為密封裝置係在載置有成形蓋之容器本體旋轉移動之期間，將成形蓋超音波密封於容器本體之上端開口部而形成密閉容器之超音波密封裝置。

又，本發明係關於(6)蓋整形密閉容器之製造方法，其特徵為其係對填充有液體內容物之合成樹脂製有底筒狀容器本體蓋上圓盤狀蓋本體周緣部具有垂下狀蓋裙部之合成樹脂製成形蓋進行密封後，使用上述如(1)~(3)中任一項之蓋整形裝置，將蓋裙部予以整形，該方法具備以下步驟：容器載置步驟，將密閉容器載置於容器載置台；第1容器上升步驟，藉由容器升降機構，使載置於容器載置台之密閉容器上升，將密閉容器之蓋裙部嵌入配置於容器載置台之上方之蓋整形單元之圓筒狀保持具嵌入凹部，並使密閉容器之蓋裙部之上部或中部位於圓筒狀保持具內之環狀線圈彈簧之內側；推桿下降步驟，在使密閉容器之蓋裙部之上部或中部位於環狀線圈彈簧之內側的狀態下，藉由推桿升降機構，使圓筒狀保持具內之推桿下降，從而在彈簧按壓內周面處使環狀線圈彈簧縮徑，並從外側蓋裙部咬緊蓋裙部；及第2容器上升步驟，在以環狀線圈彈簧從外側咬緊蓋裙部的狀態下，藉由容器升降機構，使密閉容器進一步上升，以較推桿下降步驟之咬緊更強之力咬緊蓋裙部下部；或(7)如上述(6)之蓋整形密閉容器之製造方法，其特徵為於容器載置步驟前或後，具有將整形前之蓋裙部加熱之加熱步驟；或(8)如上述(6)或(7)之蓋整形密閉容器之製造方法，其特徵為於第2容器上升步驟後，具有將以環狀線圈彈簧從外側按壓蓋裙部下端部之狀態予以保持之保持步驟。

根據本發明之蓋整形裝置，即使是容器口部附近之徑小於上端口徑之狹頸之容器，亦可製造不會於容器本體之側周外面上端與蓋裙部產生間隙之外表美觀之密閉容器。

作為本發明之蓋整形裝置，只要是針對於填充有液體內容物之合成樹脂製有底筒狀容器本體，蓋上圓盤狀蓋本體周緣部具有垂下狀蓋裙部之合成樹脂製成形蓋予以密封而成之密閉容器之蓋裙部進行整形者，其特徵為具有載置密閉容器之容器載置台；進行該容器載置台之升降之容器升降機構；配置於上述容器載置台之上方之蓋整形單元，該蓋整形單元具備：具有可將密閉容器之蓋裙部嵌入至底部中央之嵌入凹部之圓筒狀保持具；可支撐於該圓筒狀保持具之有底外緣部上，且藉由擴縮咬緊密閉容器之蓋裙部之環狀線圈彈簧；設置於該環狀線圈彈簧之上方，其下端部具有下降時可將環狀線圈彈簧縮徑之朝上方中心傾斜之錐狀之彈簧按壓內周面，並朝上方被賦能推壓且可升降之推桿；及設置於圓筒狀保持具之嵌入凹部內，其下端具有容器口按壓構件，朝下方被賦能推壓，且可升降之容器口按壓機構；及進行該蓋整形單元之推桿之升降之推桿升降機構；且上述容器升降機構係進行使密閉容器上升至蓋裙部之上部或中部位於環狀線圈彈簧之內側之第1上升，與使密閉容器上升至蓋裙部下部位於環狀線圈彈簧之內側之第2上升後，使密閉容器下降之機構，而上述推桿升降機構係使推桿下降直到彈簧按壓內周面令環狀線圈彈簧縮徑後，使推桿上升直到彈簧按壓內周面令環狀線圈彈簧從縮徑至解放之機構只要為依序進行密閉容器之第1上升、推桿之下降、密閉容器之第2上升、推桿之上升及密閉容器之下降之動作之裝置即可，並無特別限制。本發明之蓋整形裝置之容器載置台及蓋整形單元在液體填充密閉容器之生產效率方面較佳為具備複數組，且上述複數個容器載置台及蓋整形單元可以等間隔直線狀設置，但若以等間隔圓周狀可旋轉地設置，則在可連續地進行蓋之整形方面較佳。又，本發明之蓋整形裝置例如可搭載於液體包裝機械使用，該液體包裝機械具備：於其上游對填充裝置供給合成樹脂製有底筒狀容器本體之容器供給裝置；對於被供給之容器本體填充內容物之填充裝置；由片狀蓋材成形蓋本體周緣部具有垂下狀裙部之合成樹脂製成形蓋之一次蓋冷成形裝置；對填充有內容物之容器本體之上端開口部供給成形蓋之蓋供給裝置；及將成形蓋密封於容器本體之上端開口部而形成密閉容器之密封裝置。

作為載置密閉容器之容器載置台，可示例的是例如具備可安定升降地載置密閉容器之容器保持具之載置台。作為進行上述之容器載置台之升降之容器升降機構，只要為進行使密閉容器上升至蓋裙部之上部或中部位於環狀線圈彈簧之內側之第1上升，與使密閉容器上升至密閉容器之至少蓋裙部下端部位於環狀線圈彈簧之內側之第2上升後，使密閉容器下降之機構即可，並無特別限定，例如可示例的是使用氣缸等之致動器之機構或使用凸輪機構之機構，但從更確實地進行升降來看，較佳的是使用凸輪機構之機構。作為上述之容器升降機構之凸輪(下凸輪)可示例的是例如與設置於容器載置台之凸輪從動件扣合，而引導容器載置台之具有第1上升階差及第2上升階差者，且為確實扣合凸輪(下凸輪)與凸輪從動件，容器載置台較佳為朝上方被賦能推壓而設置。凸輪(下凸輪)可沿著搬送路徑直線狀或圓周狀設置。又，與蓋裙部之長度亦有關聯，較佳為藉由第2上升階差，使容器載置台上之密閉容器上升至較第1上升階差時更上升0.5~1.5 mm。

蓋整形單元對向配置於上述容器載置台之上方，且具備圓筒狀保持具、環狀線圈彈簧、推桿及容器口按壓機構。圓筒狀保持具具有可支撐環狀線圈彈簧之有底外緣部，與能夠將由有底外緣部形成的密閉容器之蓋裙部嵌入至底部中央之嵌入凹部。環狀線圈彈簧可藉由擴縮咬緊密閉容器之蓋裙部，且支撐於圓筒狀保持具之有底外緣部上，在推桿位於上升位置時，抵接於圓筒狀保持具之下部內周面，具有與蓋之徑同等或略微大於蓋之徑之內徑。推桿在朝上方被賦能推壓的狀態下，在環狀線圈彈簧之上方，可滑動地設置於圓筒狀保持具之內周面，其下端部具有下降時可使環狀線圈彈簧縮徑之朝上方中心傾斜之錐狀之彈簧按壓內周面。即，伴隨著推桿之下降，抵接於環狀線圈彈簧之彈簧按壓內周面之徑減小，藉此可使環狀線圈彈簧之徑變小，從外側咬緊位於環狀線圈彈簧之內側之蓋裙部。容器口按壓機構係設置於圓筒狀保持具之嵌入凹部內，其下端具有容器口按壓構件，且容器口按壓構件係藉由線圈彈簧等之彈性構件朝下方被賦能推壓。但藉由容器升降機構使密閉容器之口部上面(凸緣部上面)抵接於容器口按壓構件之下端面，在該狀態下，若密閉容器進一步上升，則抗著容器口按壓機構之彈性構件引起的下方之賦能推壓力，密閉容器之蓋裙部會上升至位於環狀線圈彈簧之內側，而若藉由容器升降機構密閉容器下降，則容器口按壓構件亦藉由下方之賦能推壓力下降，而將密閉容器之口部上表面下壓，從而可使密閉容器確實從蓋整形單元脫離至容器載置台上。

作為進行上述之推桿之升降之推桿升降機構，只要為一面使推桿在圓筒狀保持具之內周面滑動，一面下降使彈簧按壓內周面令環狀線圈彈簧縮徑特定量為止後，再上升使彈簧按壓內周面令環狀線圈彈簧從縮徑解放(擴徑至縮徑前之大小)之機構即可，並無特別限定，與容器升降機構相同，例如可示例的是使用氣缸等之致動器之機構或使用凸輪機構之機構，但從可更確實地進行升降來看，較佳的是使用凸輪機構之機構。作為上述之推桿升降機構之凸輪(上凸輪)，例如可示例的是與設置於蓋整形單元之推桿之凸輪從動件扣合，而引導推桿之具有設置於上述容器升降機構之第1上升階差及第2上升階差之間的下降階差者，且與下凸輪相同，可沿著搬送路徑直線狀或圓周狀設置。

在本發明之蓋整形裝置中，以依序進行利用容器升降機構之密閉容器之第1上升、利用推桿升降機構之推桿之下降、利用容器升降機構之密閉容器之第2上升、利用推桿升降機構之推桿之上升及利用容器升降機構之密閉容器之下降之動作的方式，構成或控制上述容器升降機構及推桿升降機構。即，藉由利用容器升降機構之容器之第1上升，使蓋裙部之上部或中部位於環狀線圈彈簧之內側，並藉由利用推桿升降機構之推桿之下降，令彈簧按壓內周面使環狀線圈彈簧縮徑特定量，從外側咬緊蓋裙部之上部或中部，進而在該狀態下，進行利用容器升降機構之容器之第2上升，藉此從蓋裙部之上部或中部至下部(下端部)連續地咬緊。如此，藉由以2段運動進行蓋裙部之整形，即使在整形容器口附近之徑小於上端口徑之狹頸之容器的合成樹脂製蓋之情形，亦可作為於容器本體之側周外面上端將蓋裙部確實折入至內側，而不會產生間隙之完整之形狀，且可確實保持該完整之形狀。

本發明之蓋整形裝置較佳為進一步具備加熱整形前之蓋裙部之加熱機構。加熱機構可設置於容器載置台之上游，亦可設置於容器載置台處。設置於容器載置台之上游之情形，作為加熱機構，例如可示例的是對從搬送路徑之側方一面旋轉一面搬送之密閉容器之蓋裙部噴射熱風的機構。

作為本發明之密閉容器之製造方法，係對填充有液體內容物之合成樹脂製有底筒狀容器本體蓋上圓盤狀蓋本體周緣部具有垂下狀蓋裙部之合成樹脂製成形蓋進行密封後，使用上述本發明之蓋整形裝置，將密閉容器之蓋裙部進行整形方法，該方法只要為具備以下步驟：容器載置步驟，將密閉容器載置於容器載置台；第1容器上升步驟，藉由容器升降機構，使載置於容器載置台之密閉容器上升，將密閉容器之蓋裙部嵌入配置於容器載置台之上方之蓋整形單元之圓筒狀保持具嵌入凹部，並使密閉容器之蓋裙部之上部或中部位於圓筒狀保持具內之環狀線圈彈簧之內側；推桿下降步驟，在使密閉容器之蓋裙部之上部或中部位於環狀線圈彈簧之內側的狀態下，藉由推桿升降機構，使圓筒狀保持具內之推桿下降，從而以彈簧按壓內周面使環狀線圈彈簧縮徑，並從外側咬緊蓋裙部；及第2容器上升步驟，在以環狀線圈彈簧從外側咬緊蓋裙部的狀態下，藉由容器升降機構，使密閉容器進一步上升，以較推桿下降步驟之咬緊更強之力咬緊蓋裙部下部者即可，並無特別限定，但在容器載置步驟、第1容器上升步驟、推桿下降步驟、第2容器上升步驟之後，通常具備推桿之上升與密閉容器之下降步驟。

又，本發明之蓋整形方法在容器載置步驟之前或之後，較佳為具有加熱整形前之蓋裙部之加熱步驟。進而在第2容器上升步驟後，較佳為具有保持以環狀線圈彈簧從外側按壓蓋裙部下端部之狀態之保持步驟。在保持步驟中，由於可在咬緊蓋裙部之狀態下，冷卻經加熱之蓋，故可成形為更確實地將蓋裙部折入之狀態，從而成形後亦可更確實地維持該狀態。

可適用於本發明之蓋整形裝置及蓋整形方法之合成樹脂製容器本體及合成樹脂製成形蓋，是指以合成樹脂為主體之容器本體及蓋，此外，亦可具有包含合成樹脂以外之成份之帶電防止層、氣體障壁層、印刷層等。作為成為上述之容器本體及蓋之主成份之合成樹脂，可示例的是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、AS樹脂、ABS樹脂等之熱塑性樹脂。用於容器本體及蓋之合成樹脂之種類可分別不同，但從回收性此點來看較佳為同種之樹脂。具體而言，作為本發明之合成樹脂製容器本體或蓋，可適宜地示例記載於日本特開2004-74795號公報、日本特開2004-74796號公報、日本特開2004-75196號公報、日本特開2004-75197號公報、日本特開2004-154957號公報之包含聚苯乙烯系樹脂之容器本體、及藉由冷成形以基於ASTM-D3763之落錘衝擊試驗方法測定之150 μm厚片材之傳播能為0.015 J以上之聚苯乙烯系樹脂片材所獲得的蓋、或藉由冷成形具有基材層之冷成形用樹脂片材獲得之蓋，該基材層含有聚苯乙烯系樹脂，該聚苯乙烯系樹脂含有耐衝擊性聚苯乙烯(HIPS：High Impact Polystyrene)、或由耐衝擊性聚苯乙烯與苯乙烯-丁二烯共聚物所構成之組合物。

以下，根據實施例更具體地說明本發明，但本發明之技術範圍並不受限於該等之示例。圖1係表示具備本發明之蓋整形裝置之液體填充包裝機械之一實施形態之整體平面圖，圖2係蓋整形裝置之平面圖，圖3係蓋整形裝置本體之剖面圖，圖4係蓋整形單元之剖面圖，圖5係顯示蓋整形裝置之動作之動作說明圖。

如圖1所示，具備本發明之蓋整形裝置之液體填充包裝機械具備：對填充裝置供給合成樹脂製有底筒狀容器本體之容器供給裝置20；對供給之容器本體填充內容物之填充裝置30；由片狀蓋材成形蓋本體周緣部具有垂下狀之裙部之合成樹脂製成形蓋之一次蓋冷成形裝置50；對填充有內容物之容器本體之上端開口部供給成形蓋之蓋供給裝置60；將成形蓋密封於容器本體之上端開口部而形成密閉容器之密封裝置90；將密閉容器之成形蓋成形為最終蓋形狀之蓋整形裝置本體100；且具備每1小時33000瓶生產能力。

容器供給裝置20具備容器整立裝置21，根據容器整立裝置21，係將以任意之朝向供給之瓶狀合成樹脂製有底筒狀容器本體，以使其上端開口部朝向上方的方式整成立起以1行載置於輸送帶22。載置於輸送帶22上之容器本體向下游側搬送，且在輸送帶下游部藉由線圈輸送機23排列成特定間距。經排列之容器本體係經由入口星形輪24而被供給至填充裝置30。在填充裝置30，係在容器於裝置內旋轉移動之期間，由40支真空填充噴嘴(未圖示)，將液體內容物填充至容器內。填充有液體內容物之容器係移送至中間星形輪40。

又，於填充裝置30之附近設置有一次蓋冷成形裝置50。一次蓋冷成形裝置50係將合成樹脂製片狀蓋材沖切成大致圓盤狀，且使經沖切之蓋材成形為剖面大致字狀，即包含圓盤狀蓋本體、與從蓋本體周緣部垂下狀設置之裙部。經成形之蓋係藉由蓋供給裝置60，蓋到以中間星形輪40搬送之容器本體之上端開口部。

其次，填充有內容物之容器係由中間星形輪40供給至超音波密封裝置90。超音波密封裝置90係以蓋檢測裝置70中經判定成形蓋為正常載置之容器為對象，使容器在密封裝置內移動之期間，將成形蓋超音波密封於容器而予密封，且經由容器搬出裝置80搬送至輸送帶103。載置於輸送帶103之密閉容器向下游側搬送，在輸送帶下游部藉由線圈輸送機104排列成特定間距。經排列之密閉容器經由入口星形輪101供給至蓋整形裝置本體100。蓋整形裝置100本體係在密閉容器於裝置內移動之期間(一周旋轉期間)，將密封於容器本體之成形蓋二次成形，而形成最終形狀之密閉容器。最終形狀之密閉容器係經由出口星形輪102搬送至下一個步驟。

又，如圖2所示，於蓋整形裝置本體100之上游，設置有沿著搬送中之容器之蓋裙部設置之管狀熱風噴嘴(加熱機構)105。於熱風噴嘴105設置有朝向蓋裙部之熱封吹出孔。輸送帶103之搬送速度與線圈輸送機104之搬送速度存在速度差，在入口星形輪104處排列中之密閉容器係藉由該速度差旋轉。在入口星形輪101處搬送中之密閉容器亦藉由與導件之摩擦阻力而被迫旋轉。可藉由該密閉容器之旋轉，將容器之蓋套筒之周面整體均一地加熱。熱風噴嘴105在使填充包裝機械高能力化(高速化)方面，較佳為設置於容器搬送方向兩側。再者，於從線圈輸送機104以至入口星形輪101之容器搬送路徑上方設置有熱風外罩106。以下，就本發明之蓋整形裝置詳細地進行說明。

如圖2所示，蓋整形裝置具備俯視為圓弧狀之旋轉式蓋整形裝置本體100。如圖3所示，蓋整形裝置本體100具備固定於中央驅動軸107之上旋轉支撐板108與下旋轉支撐板109，下旋轉支撐板109於其周緣部以等間隔設置有具備容器保持具110之20個容器載置台111；上旋轉支撐板108於容器載置台111之上方之對向位置，同樣設置有20個蓋整形單元112。又，蓋整形裝置本體100具備與設置於容器載置台111之側部之下凸輪從動件113扣合之下凸輪(容器升降機構)114，與和設置於蓋整形單元112之上部之上凸輪從動件115扣合之上凸輪(推桿升降機構)116。再者，在本實施形態中，容器載置台111係朝上方被賦能推壓設置，容器載置台111在起點及終點處，藉由下凸輪114朝下方壓迫固定(參照圖3之左部)。

下凸輪114係以可與容器載置台111之下凸輪從動件115扣合的方式，沿著圓弧狀下旋轉支撐板109設置於外側，如上所述，在起點處，下凸輪114位於下方，隨著行進方向具有第1上升階差(上方傾斜)及第2上升階差(上方傾斜)。在第2上升階差之下游處，下凸輪114被暫時中斷，容器載置台111在上述之位置處，呈被賦能推壓至上方限度之狀態(參照圖3之右部)。於其下游設置使第1上升階差及第2上升階差之合計高度部分下降之下降階差(下方傾斜)，成為與起點相同高度而連接於起點。

上凸輪116係以可與設置於蓋整形單元112之上部之上凸輪從動件115扣合的方式，半弧狀地設置於圓弧狀上旋轉支撐板108之外周部上方且位於蓋整形路徑之中間部(參照圖2)，上凸輪116之始端部具有下降階差(下方傾斜)，且終端部具有與下降階差相同高度之上升階差(上方階差)。該上凸輪116之始端部之下降階差係設置於下凸輪114之第1上升階差之下游與第2上升階差之上游，而終端部之上升階差係設置於下凸輪114之第2上升階差之下游與下降階差之上游。

如圖4所示，蓋整形單元112係由上保持具117及下保持具118包圍成之圓筒狀單元，且上保持具117係固定於蓋整形裝置本體100之上旋轉支撐板108。於下保持具118之底部中央設置有可嵌入密閉容器之蓋裙部之嵌入凹部，而於下保持具118之下端設置有用於支撐線圈彈簧123之有底外緣部。於蓋整形單元112之中心部，在其中央部至嵌入凹部處，延設有容器口按壓機構119。上述之容器口按壓機構119具備位於下端部之中央呈凹狀以便承接密閉容器之頂面之外周部(凸緣部)的容器口按壓構件120；從容器口按壓構件120貫通上保持具117向上方延伸，另一端具有扣止於上保持具117之擋件之升降自如地設置之螺栓121；設置於上保持具117與容器口按壓機構120間之下彈簧122。容器口按壓機構120係朝下方被賦能推壓。又，於上述下保持具118之有底外緣部上，設置有可藉由擴縮咬緊密閉容器之蓋裙部之環狀線圈彈簧123(內徑Φ46 mm、線圈捲徑Φ8 mm、線徑Φ0.9 mm、捲數100)。

於環狀線圈彈簧123之上方，設置有在圓筒狀之下保持具118內可滑動之剖面倒U字形之推桿本體124。上述之推桿本體124具備圓盤狀之上推桿125及圓筒狀之下推桿126，圓筒狀之下推桿126之下面(彈簧按壓內周面)127呈朝上方中心傾斜之錐形狀(錐角38°)，下降時會使環狀線圈彈簧123縮徑。又，推桿本體124之上推桿125上連結有貫通上保持具117延伸之螺栓128之一端，而上述螺栓128之另一端連結有上凸輪從動件托架129，與設置於推桿本體124及蓋整形單元112之上部之上凸輪從動件115機械性連動。又，上凸輪從動件托架129之下面與上保持具117之上面之間設置有上彈簧130，且推桿本體124經由上凸輪從動件托架129朝上方被賦能推壓。上凸輪從動件托架129係藉由上凸輪從動件115與上凸輪116扣合而下降，以彈簧按壓面127，從外側按壓環狀線圈彈簧123使其縮徑。再者，符號132係表示穿設於圓筒狀下保持具118之周面之冷卻孔。

就如上所述構成之蓋整形裝置之動作進行說明。

如圖5所示，首先，將蓋裙部已加熱之密閉容器載置於受壓固定於下方之容器載置台111(圖5(a))。而後在通過下凸輪114之第1上升階差之期間，容器載置台111上升，容器載置台111上之密閉容器之頂部嵌入下保持具嵌入凹部內，抵接於容器口按壓構件之圓周狀下端面後，將容器口按壓機構119向上舉。此時，蓋裙部之上部或中部係位於環狀線圈彈簧123之內側(圖5(b))。其次，在蓋整形單元112之上凸輪從動件115與上凸輪116扣合，並通過下降階差之期間，上凸輪從動件托架129下降，令下推桿126之彈簧按壓內周面127使環狀線圈彈簧123縮徑特定長度。藉此，從外側咬緊位於環狀線圈彈簧123之內側之蓋裙部上部或中部(參照圖5(c))。在使該下推桿126下降之狀態下，藉由通過下凸輪114之第2上升階差，容器載置台111進一步上升，使容器在從蓋裙部之上部或中部以至下部(下端部)連續遭咬緊下上升(圖5(d))。將咬緊該蓋裙部下端部之狀態保持特定時間，並藉由冷卻孔132進行放熱‧冷卻。其後，藉由通過上凸輪116之上升階差，下推桿126上升，使得環狀線圈彈簧123擴徑‧復原，而解放蓋裙部，且容器載置台111之下凸輪從動件113通過下凸輪114之下降階差，使容器載置台111下降至原先之位置。此時，藉由設置於上保持具117與容器口按壓構件120間之下彈簧122，使朝下方被賦能推壓之容器口按壓構件120下降，藉此下壓容器口周緣部，從而使密閉容器確實載置於下降之容器載置台111上，完成蓋整形(圖5(e))。如此之動作係在一周旋轉期間進行。

20．．．容器供給裝置

21．．．容器整立裝置

22．．．輸送帶

23．．．線圈輸送機

24．．．入口星形輪

30．．．填充裝置

40．．．中間星形輪

50．．．一次蓋冷成形裝置

60．．．蓋供給裝置

70．．．蓋檢測裝置

80．．．容器搬出裝置

90．．．密封裝置

100．．．蓋整形裝置本體

101．．．入口星形輪

102．．．出口星形輪

103．．．輸送帶

104．．．線圈輸送機

105．．．導管狀熱風噴嘴

106．．．熱風外罩

107．．．驅動軸

108．．．上旋轉支撐板

109．．．下旋轉支撐板

110．．．容器保持具

111．．．容器載置台

112．．．蓋整形單元

113．．．下凸輪從動件

114．．．下凸輪(容器升降機構)

115．．．上凸輪從動件

116．．．上凸輪(推桿升降機構)

117．．．上保持具

118．．．下保持具

119．．．容器口按壓機構

120．．．容器口按壓構件

121．．．螺栓

122．．．下彈簧

123．．．環狀線圈彈簧

124．．．推桿本體

125．．．上推桿

126．．．下推桿

127．．．下面(彈簧按壓內周面)

128．．．螺栓

129．．．上凸輪從動件托架

130．．．上彈簧

圖1係表示具備本發明之蓋整形裝置之液體填充包裝機械之一實施形態的整體平面圖。

圖2係圖1所示之填充包裝機械之蓋整形裝置之平面圖。

圖3係圖2所示之蓋整形裝置之蓋整形裝置本體之剖面圖。

圖4係圖3所示之蓋整形裝置本體之蓋整形單元之剖面圖。

圖5(a)-(e)係顯示圖1所示之蓋整形裝置之動作之動作說明圖。

111．．．容器載置台

112．．．蓋整形單元

116．．．上凸輪(推桿升降機構)

119．．．容器口按壓機構

123．．．環狀線圈彈簧

127．．．底面(彈簧按壓內周面)

Claims (8)

1. 一種蓋整形裝置，其特徵為其係針對於填充有液體內容物之合成樹脂製有底筒狀容器本體，蓋上圓盤狀蓋本體周緣部具有垂下狀蓋裙部之合成樹脂製成形蓋予以密封而成之密閉容器之蓋裙部進行整形者，其特徵為具有：載置密閉容器之容器載置台；進行該容器載置台之升降之容器升降機構；配置於上述容器載置台之上方之蓋整形單元，該蓋整形單元包含：於底部中央具有可嵌入密閉容器之蓋裙部的嵌入凹部之圓筒狀保持具；可支撐於該圓筒狀保持具之有底外緣部上，且藉由擴縮咬緊密閉容器之蓋裙部之環狀線圈彈簧；設置於該環狀線圈彈簧之上方，其下端部具有下降時可將環狀線圈彈簧縮徑之朝上方中心傾斜之錐狀之彈簧按壓內周面的可升降推桿；及設置於圓筒狀保持具之嵌入凹部內，其下端具有容器口按壓構件，朝下方被賦能推壓，且可升降之容器口按壓機構；及進行該蓋整形單元之推桿之升降之推桿升降機構；且上述容器升降機構係進行使密閉容器上升至蓋裙部之上部或中部位於環狀線圈彈簧之內側之第1上升，與使密閉容器上升至蓋裙部下部位於環狀線圈彈簧之內側之第2上升後，使密閉容器下降之機構，而上述推桿升降機構係使推桿下降直到彈簧按壓內周面令環狀線圈彈簧縮徑後，使推桿上升直到彈簧按壓內周面令環狀線圈彈簧從縮徑解放之機構，且 依序進行密閉容器之第1上升、推桿之下降、密閉容器之第2上升、推桿之上升及密閉容器之下降之動作。
2. 如請求項1之蓋整形裝置，其中容器升降機構係與設置於容器載置台之凸輪從動件扣合，而引導容器載置台的具有第1上升階差及第2上升階差之下凸輪，且推桿升降機構係與設置於蓋整形單元之推桿之凸輪從動件扣合，而引導推桿的具有設置於上述第1上升階差與第2上升階差之間之下降階差之上凸輪。
3. 如請求項1或2之蓋整形裝置，其包含加熱整形前之蓋裙部之加熱機構。
4. 一種液體填充包裝機械，其特徵為包含如請求項1至3中任一項之蓋整形裝置；於其上游，將合成樹脂製有底筒狀容器本體供給至填充裝置之容器供給裝置；對供給之容器本體填充內容物之填充裝置；由片狀蓋材成形蓋本體周緣部具有垂下狀裙部之合成樹脂製成形蓋之一次蓋冷成形裝置；對填充有內容物之容器本體之上端開口部供給成形蓋之蓋供給裝置；及將成形蓋密封於容器本體之上端開口部形成密閉容器之密封裝置。
5. 如請求項4之液體填充包裝機械，其中密封裝置係在載置有成形蓋之容器本體旋轉移動之期間，將成形蓋超音波密封於容器本體之上端開口部形成密閉容器之超音波密封裝置。
6. 一種密閉容器之製造方法，其特徵為其係對填充有液體內容物之合成樹脂製有底筒狀容器本體蓋上圓盤狀蓋本 體周緣部具有垂下狀蓋裙部之合成樹脂製成形蓋進行密封後，使用如請求項1至3中任一項之蓋整形裝置，將蓋裙部予以整形，該方法包含以下步驟：容器載置步驟，將密閉容器載置於容器載置台；第1容器上升步驟，藉由容器升降機構，使載置於容器載置台之密閉容器上升，將密閉容器之蓋裙部嵌入配置於容器載置台之上方之蓋整形單元之圓筒狀保持具嵌入凹部，並使密閉容器之蓋裙部之上部或中部位於圓筒狀保持具內之環狀線圈彈簧之內側；推桿下降步驟，在使密閉容器之蓋裙部之上部或中部位於環狀線圈彈簧之內側的狀態下，藉由推桿升降機構，使圓筒狀保持具內之推桿下降，從而以彈簧按壓內周面使環狀線圈彈簧縮徑，並從外側裙部咬緊蓋裙部；及第2容器上升步驟，在以環狀線圈彈簧從外側咬緊蓋裙部的狀態下，藉由容器升降機構，使密閉容器進一步上升，以較推桿下降步驟之咬緊更強之力咬緊蓋裙部下部。
7. 如請求項6之蓋整形密閉容器之製造方法，其在容器載置步驟之前或之後，具有將整形前之蓋裙部加熱之加熱步驟。
8. 如請求項6或7之蓋整形密閉容器之製造方法，其於第2容器上升步驟後，具有將以環狀線圈彈簧從外側按壓蓋裙部下端部之狀態予以保持之保持步驟。