ボトル洗浄装置
【課題】 ボトルに洗浄処理を施すための搬送路の占有スペースをコンパクト化でき、その搬送路の占有スペースを有効に活用でき、装置全体としての稼働効率、及び、監視員の作業効率の改善を図ることのできるボトル洗浄装置を提供すること。
【解決手段】 装着ポジションＳ１でボトルＢが装着されたホルダ部材４は、平面視略ロ字形の周回搬送路３に沿って間欠的に移動され、装着ポジションＳ１から待機ポジションＳ２、３箇所の洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５、第１排水ポジションＳ６、４箇所の濯ぎポジションＳ７〜Ｓ１０、及び、第２排水ポジションＳ１１を経て、脱着ポジションＳ１２に到達し、そこでボトルＢが脱着されてボトル搬出路２２へ搬出される。一方、脱着ポジションＳ１２でボトルＢが脱着されたホルダ部材４は、脱着ポジションＳ１２から１ポジション下流側にある装着ポジションＳ１へ転移されて、再び、空のボトルＢがボトル装着装置３０によって装着される。
【解決手段】 装着ポジションＳ１でボトルＢが装着されたホルダ部材４は、平面視略ロ字形の周回搬送路３に沿って間欠的に移動され、装着ポジションＳ１から待機ポジションＳ２、３箇所の洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５、第１排水ポジションＳ６、４箇所の濯ぎポジションＳ７〜Ｓ１０、及び、第２排水ポジションＳ１１を経て、脱着ポジションＳ１２に到達し、そこでボトルＢが脱着されてボトル搬出路２２へ搬出される。一方、脱着ポジションＳ１２でボトルＢが脱着されたホルダ部材４は、脱着ポジションＳ１２から１ポジション下流側にある装着ポジションＳ１へ転移されて、再び、空のボトルＢがボトル装着装置３０によって装着される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトルを洗浄するボトル洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、飲料水などの内容物を収容する略３ガロン前後の大容量ボトルは、その内容物の消費後に回収され洗浄されてから、内容物が再充填されることで、繰り返し利用されている。また、このような大容量ボトルを洗浄して内容物を充填するボトル洗浄装置については、例えば、下記特許文献１記載のボトル洗浄装置が提案されている。
【０００３】
このボトル洗浄装置は、専用の搬送パレット上に空ボトルを上下反転させた倒立状態で載置し、その搬送パレットを搬送装置によって上流側の投入位置から下流側の反転位置（搬出位置）まで直線的に搬送する間に、予備洗浄、アルカリ洗浄及び仕上げ洗浄を行い、搬送パレットが反転位置に到達すると、空ボトルを搬送パレットから取り上げて反転し、空ボトルが撤去された搬送パレットをパレットリターンコンベアによって投入位置まで送り戻すように構成されている。
【特許文献１】特開２００１−２９３４４４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記したボトル洗浄装置では、搬送装置が空ボトルを搬送ライン上流側から下流側まで直線的に搬送させて、その間に空ボトルに洗浄処理を施すものであるため、直線的な搬送ライン（搬送路）を確保するための細長い占有スペースが必要となってしまう。このような細長いスペースはボトル洗浄装置の前後にある工程装置との配置関係からも確保し辛いものであり、結局、ボトルの洗浄用の搬送ラインを確保するには、床面積に余裕のある大きな設置スペースが必要となってしまうという問題点があった。
【０００５】
また、搬送装置の搬送ライン下流側に到達した搬送パレットを投入位置へただ送り戻すためだけにパレットリターンコンベアが特別に設けられているという点や、そのパレットリターンコンベアが搬送パレットを空のまま投入位置まで送り戻すためだけに機能しているという点で、ボトル洗浄装置全体としての稼働効率の更なる改善の余地も認められる。
【０００６】
しかも、搬送装置の投入位置及び搬出位置が搬送ラインの上流側と下流側とで離れているので、例えば、搬送ライン上に監視員を配置する場合に、搬送ラインの上流及び下流にそれぞれ監視員を配置するか、或いは、投入位置から反転位置までの範囲を一人の監視員に対応させることとなるが、前者では人的コストがかかり、後者では一人の監視員の負担が大きくなってしまう。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ボトルに洗浄処理を施すための搬送路の占有スペースをコンパクト化でき、その搬送路の占有スペースを有効に活用でき、装置全体としての稼働効率、及び、監視員の作業効率の改善を図ることのできるボトル洗浄装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために請求項１記載のボトル洗浄装置は、口部を有しているボトルを洗浄するものであり、平面視略無端環状に設けられる周回搬送路と、その周回搬送路に沿って所定間隔おきに配置される複数の処理ポジションと、その複数の処理ポジションの配置間隔と略等しい間隔で前記周回搬送路に沿って複数設けられボトルをそれぞれ支保可能に形成されている複数のホルダ部材と、その複数のホルダ部材の全てを一斉に前記周回搬送路に沿って同一周回方向へ前記処理ポジションの配置間隔ずつ間欠移動させることによって、各ホルダ部材を、各ホルダ部材が位置している処理ポジションから次の処理ポジションへ転移させる搬送手段と、前記複数の処理ポジションの１つであって前記ホルダ部材にボトルを装着する装着ポジションと、前記複数の処理ポジションの１つであって前記装着ポジションよりも１ポジションだけ前記周回搬送路の搬送方向上流側にあって前記ホルダ部材からボトルを脱着する脱着ポジションと、その脱着ポジション及び装着ポジションを除いた前記複数の処理ポジションのうちの少なくとも１つにあたる洗浄ポジションに配設され前記ホルダ部材により支保されているボトルの口部内へ洗浄液を噴射する洗浄手段とを備えている。
【０００９】
この請求項１記載のボトル洗浄装置によれば、複数のホルダ部材の全てが搬送手段によって周回搬送路に沿って同一周回方向に間欠的に１ポジションずつ一斉に移動されることで、その各ホルダ部材により支保されている空のボトルが、周回搬送路に沿って上流側の処理ポジションから下流側の処理ポジションへと１ポジションずつ一斉に転移させられる。この結果、各ホルダ部材に支保されているボトルは、各処理ポジションにおいて必要な処理が順番に施されることとなる。
【００１０】
ここで、周回搬送路を間欠移動する複数のホルダ部材のうち１つに着目するならば、そのホルダ部材が処理ポジションの１つである装着ポジションに位置させられると、その装着ポジションでは、そのホルダ部材に対する空のボトルの装着が行われる。それから、このホルダ部材は、ボトルを支保したままそれよりも搬送方向下流側にある処理ポジションへ順次転移され、所定の洗浄ポジションに到達すると、そのホルダ部材により支保されているボトルの口部内へ洗浄手段により浄液が噴射され、そのボトル内部が洗浄される。
【００１１】
ホルダ部材が装着ポジションから洗浄ポジションを通過して脱着ポジションに到達すると、そのホルダ部材は全ての処理ポジションを転移して周回搬送路を一周回したこととなる。そして、脱着ポジションに到達したホルダ部材からはボトルが脱着されて、そのホルダ部材は、脱着ポジションより１ポジションだけ搬送方向下流側にある装着ポジションへ転移されて、次の空のボトルが装着ポジションで装着されて、再び、上記した一連の動作が繰り返される。
【００１２】
請求項２記載のボトル洗浄装置は、請求項１記載のボトル洗浄装置において、前記搬送手段は、前記周回搬送路に沿って周設されると共に前記複数のホルダ部材が前記処理ポジションの配置間隔と略等しい間隔で取着されている搬送チェーンと、その搬送チェーンに内接し且つ歯合されて回転可能に軸支されるスプロケットと、そのスプロケットに回転力を付与し、前記周回搬送路に沿って前記搬送チェーンを前記処理ポジションの配置間隔ずつ間欠移送する間欠移送手段とを備えている。
【００１３】
この請求項２記載のボトル洗浄装置によれば、請求項１記載のボトル洗浄装置と同様に作用する上、間欠移送手段によってスプロケットが回転されると、搬送チェーンが処理ポジションの配置間隔に相当する長さ分だけ、周回搬送路に沿って移送させられてホルダ部材が間欠移動させられる。
【００１４】
請求項３記載のボトル洗浄装置は、請求項２記載のボトル洗浄装置において、前記搬送手段は、前記搬送チェーンの外周側に、その搬送チェーンに対して間隔を隔てて、前記周回搬送路に沿って周設されるガイドレールを備えており、前記複数のホルダ部材は、そのガイドレールに係合された状態で前記周回搬送路に沿って周回移動可能に形成されており、更に、そのガイドレール及び前記搬送チェーン間に架設されて略水平姿勢で保持されている。
【００１５】
この請求項３記載のボトル洗浄装置によれば、請求項２記載のボトル洗浄装置と同様に作用する上、ホルダ部材は、搬送チェーンとガイドレールとの間に架設された状態で保持されて、周回搬送路に沿って搬送移動されるので、ホルダ部材自体及びボトルの重みにより搬送チェーンに加わる抵抗や負荷をガイドレールに分担させることができる。
【００１６】
このため、搬送チェーンに対する無駄な抵抗負荷が作用して搬送チェーンのリンク部間が伸びたりすることが抑制され、そのような伸びなどに起因する搬送チェーンの移送ピッチのズレや弛みも抑制される。その結果、ホルダ部材の処理ポジションに対する位置ズレも抑制され、更に、洗浄手段からの洗浄液がボトル口部へ的確に噴射されなくなる不具合も抑制される。
【００１７】
しかも、ホルダ部材はガイドレールに係合された状態で周回搬送路を移動させられるので、搬送チェーンの搬送に伴ってホルダ部材に加わる不要な振動によるホルダ部材のガタつきを抑制でき、ホルダ部材により支保されているボトルの転倒なども抑制されるのである。
【００１８】
請求項４記載のボトル洗浄装置は、請求項３記載のボトル洗浄装置において、前記ホルダ部材は、そのホルダ部材に回転可能に軸支されて前記ガイドレールを挟持する一組のガイドローラを備えており、この一組のガイドローラを介して前記ガイドレールに対して移動可能に係合されている。
【００１９】
この請求項４記載のボトル洗浄装置によれば、請求項３記載のボトル洗浄装置と同様に作用する上、ホルダ部材は、ガイドレールを挟持する一組のガイドローラによって係合され、その一組のガイドローラがガイドレールに接触して転動するように回転することでガイドレールに沿って案内される。このように、ホルダ部材は自らが回転する一組のガイドローラを介してガイドレールに係合されるので、このような係合による負荷抵抗が搬送チェーンに及ぶことを抑制して、ホルダ部材をガイドレールに沿わせて円滑に移動させることができる。
【００２０】
請求項５記載のボトル洗浄装置は、請求項１から４のいずれかに記載のボトル洗浄装置において、前記周回搬送路に並設され、前記脱着ポジションで前記ホルダ部材から脱着されたボトルを次工程へ搬出するボトル搬出路と、そのボトル搬出路に並設されそのボトル搬出路によるボトルの搬出方向とは逆方向へボトルを搬送して前記装着ポジションへボトルを搬入するボトル搬入路とを備えている。
【００２１】
この請求項５記載のボトル洗浄装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載のボトル洗浄装置において、脱着ポジションでホルダ部材から脱着されたホルダ部材は、ボトル搬出路を通じて次工程へ搬出される一方で、空のボトルはボトル搬入路を通じて装着ポジションへ搬入される。
【００２２】
ここで、周回搬送路へとボトルを供給するボトル搬入路は、周回搬送路からボトルを次工程へ送り出すボトル搬出路に対して搬送方向は逆向きであるものの並設されている。この結果、ボトル洗浄装置におけるボトルの搬入口及び搬出口が一箇所にまとめられるので、装置全体がコンパクト化や、監視員の監視負担の軽減に資するのである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のボトル洗浄装置によれば、複数のボトルを洗浄処理するための複数の処理ポジションは、平面視無端環状の周回搬送路に沿って設けられており、各処理ポジションで処理されるボトルは、その周回搬送路に沿ってホルダ部材により順次各処理ポジションを通過するように構成されている。このため、空のボトルを洗浄処理するための工程ラインを直線的にレイアウトする必要がなく、床面積に制約のある狭小スペースでも無理なく設置することができるという効果がある。
【００２４】
また、ボトルを支保して全ての処理ポジションを通過して洗浄処理を終えたホルダ部材は、脱着ポジションで洗浄済のボトルが脱着された後、１ポジション間欠移動されて転移されるだけで、ボトルの装着ポジションに復帰させられるので、ボトルが支保されていない状態のホルダ部材を無駄に空走させることもなく、装置全体としての稼働効率を高めることができるという効果がある。しかも、脱着ポジションから装着ポジションへ戻すために搬送手段とは別の機構や手段を併設する必要もなく、装置全体の稼働効率を更に向上できるという効果もある。
【００２５】
更に、ボトルがホルダ部材に装着される装着ポジションは、ボトルがホルダ部材から脱着される脱着ポジションと隣り合うので、装着ポジション及び脱着ポジションを同時に一人の監視員でも無理なく監視できる。よって、監視員を動員する場合において、その監視員に関する人的コストや労力負担が軽減され、監視員の作業効率を改善することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例であるボトル洗浄装置１の装置本体２の内部構造を示す平面図である。このボトル洗浄装置１は、内容量が略１ガロンから略５ガロン程度の大容量ボトル（以下単に「ボトル」という。）の内部及び外部を洗浄し、更に、そのボトルの内部に飲料水を充填装置（図示せず）により充填する装置であって、１時間当たり略２００本から略３００本程度を処理するのに適したものである。なお、本実施例で用いる「ガロン」とは、米国液量ガロン（１ガロン≒３．７８５リットル）をいう。
【００２７】
ここで、図８を参照して、本実施例の説明で用いるボトルＢについて説明する。図８はボトルＢの断面図である。図８に示すように、ボトルＢは、その頸部ｂ２の頂部端面に口部ｂ３が開口されている容器体であって、内容量が略３ガロン前後に相当するものである。また、このボトルＢは、比較的重量のある樽状のものであり、ボトル保持孔５内に係入される頸部ｂ２の長さも充分に長く、上下反転されてボトル保持孔５に嵌入されている状態でホルダ部材４からボトルＢの重心位置までの距離が短く、ホルダ部材４による支保のみでも上下反転した倒立姿勢を安定的に維持できるものである。
【００２８】
さらに具体的に説明すると、ボトルＢは、頸部（ｂ２）外径が胴部（ｂ１）の外径の略１５％〜略２５％、頸部（ｂ２）長さが胴部（ｂ１）長さの略２５％〜略３５％、頸部（ｂ２）長さが頸部ｂ２の付け根から胴部ｂ１の重心位置までの距離の略５０％〜略６０％、ボトルＢの肩部ｂ４の傾斜角度が略水平線に対して略０°〜略３０°、及び、重量が略０．５ｋｇ〜略１．５ｋｇであって、ポリカーボネートなどの耐衝撃性のある合成樹脂材料で形成されている。
【００２９】
図１に示すように、ボトル洗浄装置１は、平面視略横長の長方形状の内部空間を囲繞するように形成される装置本体２を備えており、その装置本体２の内部に周回搬送路３が設けられている。周回搬送路３は、洗浄処理を施すために複数のボトルＢを上下反転（倒立）させたまま同時一斉に搬送して周回移動させる搬送用の経路であって、平面視略ロ字形の無端環状の閉経路に形成され、且つ、後述する搬送チェーン７及びガイドレール８の間に設けられている。
【００３０】
この周回搬送路３には、その周回搬送路３に沿って合計１２箇所の処理ポジションＳ１〜Ｓ１２が略等間隔おきに配置されており（図２参照）、これらの処理ポジションＳ１〜Ｓ１２は、周回搬送路３に沿って上下反転姿勢のまま搬送されるボトルＢに対して、洗浄、排水、濯ぎおよび排水などの一連の処理を順番に施すために周回搬送路３上に予め配置されている処理位置（ポジション）である。
【００３１】
また、処理ポジションＳ１〜Ｓ１２には洗浄対象物たるボトルＢを支保するためのホルダ部材４が１個ずつ配置されており、周回搬送路３全体では合計１２個のホルダ部材４が処理ポジションＳ１〜Ｓ１２の配置間隔（以下「処理ポジション間隔」という。）Ｌと略等しい間隔で周回搬送路３に沿って設けられている。また、これらの各ホルダ部材４は、その中央部にボトルＢの頸部ｂ２を嵌入可能な内径を有するボトル保持孔５が設けられており、平面視略Ｏ字形に形成されている。
【００３２】
図２を参照して、合計１２箇所ある処理ポジションＳ１〜Ｓ１２の機能について説明する。図２は、ボトル洗浄装置１の平面的な模式図である。図２に示すように、ボトル洗浄装置１の装置本体２内には、上記した周回搬送路３（図中１点鎖線）が形成されており、この周回搬送路３に沿って略等間隔で合計１２箇所の処理ポジションＳ１〜Ｓ１２が設けられている。
【００３３】
１２箇所の処理ポジションＳ１〜Ｓ１２の具体的な名称は、周回搬送路３の周回搬送方向（図１及び図２の時計回り方向）へ順番に、装着ポジションＳ１、待機ポジションＳ２、３箇所の洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５、第１排水ポジションＳ６、４箇所の濯ぎポジションＳ７〜Ｓ１０、第２排水ポジションＳ１１、及び、脱着ポジションＳ１２である。装着ポジションＳ１は、ボトル装着装置３０によってボトルＢをホルダ部材４に装着するためのポジションであり、後述するボトル搬入路２４の搬送方向下流端部の延長線上であって、周回搬送路３の第１コーナー部（原動スプロケット９の配設コーナー部）に配置されている。
【００３４】
待機ポジションＳ２は、装着ポジションＳ１よりも１ポジションだけ周回搬送方向下流側に配置されており、装着ポジションＳ１でホルダ部材４に装着されたボトルＢを口部ｂ３を下向きにしたまま放置して、ボトルＢの内部に残存する飲料水をボトルＢの口部ｂ３から滴下させたり、装着後しばらく放置してホルダ部材４上でボトルＢの安定化させるためのポジションである。
【００３５】
洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５は、待機ポジションＳ２から周回搬送方向下流側に１〜３ポジションずれて連続配置されている３箇所のポジションであって、なかでも最下流側にある第３番目の洗浄ポジションＳ５は周回搬送路３の第２コーナー部に配置されている。これらの３箇所の洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５にはいずれにもボトルＢ内部を洗浄するための噴射ノズル（図４に示す噴射ノズル１８参照。以下同じ。）、及び、ボトルＢ外部を洗浄するための噴射ノズル（図示せず。以下同じ）の双方が配設されており、いずれの洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５でも、噴射ノズルから噴射される洗剤入りの洗浄水によってボトルＢの内部（内面）及び外部（外面）の双方が洗浄される。なお、洗浄水は本発明で用いる洗浄液の一種である。なお、図２では噴射ノズルの図示を省略している。
【００３６】
第１排水ポジションＳ６は、最下流側にある第３番目の洗浄ポジションＳ５よりも１ポジションだけ周回搬送方向下流側に配置されており、洗浄ポジションＳ５でボトルＢの内部に噴射されて残留している使用済洗浄水をボトルＢの口部ｂ３から外部へと自由落下により排水するためにボトルＢを放置するポジションである。この第１排水ポジションＳ６でボトルＢの内部から使用済洗浄水を排水させておくことで、ボトルＢ内に残留した使用済洗浄水が次の濯ぎポジションＳ７でボトルＢから流下して、濯ぎポジションＳ７の噴射ノズルへ混入することが防止される。
【００３７】
濯ぎポジションＳ７〜Ｓ１０は、第１排水ポジションＳ６から周回搬送方向下流側に１〜４ポジションずれて連続配置されている４箇所のポジションであって、なかでも最上流側にある第１番目の濯ぎポジションＳ７は周回搬送路３の第３コーナー部に配置されている。この第１番目の濯ぎポジションＳ７にはボトルＢの内部を濯ぐための噴射ノズルが配設されており、その噴射ノズルから濯ぎ水がボトルＢの口部ｂ３内へ噴射されることでボトルＢの内部が濯ぎ洗いされる。なお、濯ぎ水は、本発明で用いる洗浄液の一種であり、具体的には通常の水道水を使用したものである（以下同じ。）。
【００３８】
第２番目の濯ぎポジションＳ８には、ボトルＢの内部を濯ぐための噴射ノズル、及び、ボトルＢの外部を濯ぐための噴射ノズルがそれぞれ配設されており、この第２番目の濯ぎポジションＳ８では、各噴射ノズルから濯ぎ水が同時に噴射されることでボトルＢの内部及び外部が同時に濯ぎ洗いされる。また、第３番目の濯ぎポジションＳ９には、ボトルＢ外部を濯ぐための噴射ノズルが配設されており、その噴射ノズルから濯ぎ水がボトルＢの外部へ噴射されることでボトルＢの外部が濯ぎ洗いされる。
【００３９】
そして、最下流側にある第４番目の濯ぎポジションＳ１０にはボトルＢの内部を濯ぐための噴射ノズル、及び、ボトルＢの外部を濯ぐための噴射ノズルがそれぞれ配設されており、ボトルＢの外部に濯ぎ水が噴射されることでボトルＢの外部が濯ぎ洗いされると同時に、ボトルＢの口部ｂ３内へ製品用の飲料水がファイナルリンス水として噴射されることでボトルＢの内部がファイナルリンス水により濯ぎ洗いされる。なお、ファイナルリンス水は本発明で用いる洗浄液の一種である。
【００４０】
第２排水ポジションＳ１１は、第４番目の濯ぎポジションＳ１０よりも１ポジションだけ周回搬送方向下流側にあたる周回搬送路３の第４コーナー部に配置されており、第４番目の濯ぎポジションＳ１０でボトルＢの内部に噴射されて残留している使用済ファイナルリンス水をボトルＢの口部ｂ３から外部へと自由落下により排水するためにボトルＢを放置するポジションである。
【００４１】
脱着ポジションＳ１２は、第２排水ポジションＳ１１よりも１ポジションだけ周回搬送方向下流側で、且つ、装着ポジションＳ１よりも１ポジションだけ周回搬送方向上流側に配置されており、ホルダ部材４からボトルＢを脱着するためのポジションである。また、この脱着ポジションＳ１２でボトルＢが脱着されたホルダ部材４は、再び、装着ポジションＳ１へ転移されて、新たなボトルＢが装着される。
【００４２】
また、上記した複数の処理ポジションＳ１〜Ｓ１２に位置している複数のホルダ部材４は、搬送機構装置６の搬送チェーン７にブラケット１６を介して取着されている。搬送機構装置６は、主に、搬送チェーン７と、ガイドレール８と、スプロケット９〜１２と、間欠移送モータ１３（図３参照）とを備えている。搬送機構装置６は、全てのホルダ部材４を処理ポジション間隔Ｌに略等しい移送ピッチＰずつ一斉に周回搬送路３の周回方向へ間欠移動させることによって、各ホルダ部材４を、各ホルダ部材４が現在位置しているポジションから次のポジションへ次々と転移させるものである。
【００４３】
搬送チェーン７は、周回搬送路３に沿って平面視略ロ字形に周設されており、この搬送チェーン７の外周側には、搬送チェーン７から所定間隔を隔ててガイドレール８が平面視略ロ字形となるように周設されている。そして、このガイドレール８及び搬送チェーン７の間には、上記した複数のホルダ部材４が周回搬送路３に沿って移動可能に配設されている。
【００４４】
搬送チェーン７の内周部には、その各コーナー部に１個ずつ合計４個のスプロケット９〜１２が配設されており、これらの４個のスプロケット９〜１２はいずれも搬送チェーン７に内接した状態で歯合されている。これら４個のスプロケット９〜１２のうちの１個は搬送チェーン７を間欠移送するための駆動力を伝達するための原動スプロケット９であり、残る３個は搬送チェーン７を周回搬送路３に沿って案内するための従動スプロケット１０〜１２である。
【００４５】
図３は、装着ポジションＳ１周辺の縦断面図である。図３に示すように、原動スプロケット９はその中心部に原動軸１４の上端部が軸通されている。この原動軸１４は、原動スプロケット９から鉛直下方へ延出されており、装置本体２に配設される間欠移送モータ１３の減速機の出力軸と一体的に連結されている。また、間欠移送モータ１３は、周回搬送路３よりも下方に位置する装置本体２の架台上に搭載されており、その上部がモータカバー１５によって覆われている。
【００４６】
間欠移送モータ１３は、原動スプロケット９に回転力（回動力）を与えて、搬送チェーン７を移送ピッチＰずつ間欠移送する、減速機付き電動モータである。具体的に、間欠移送モータ１３は、原動スプロケット９を介して搬送チェーン７を一定の移送ピッチＰだけ移送する動作状態と、略１５秒間の停止状態とを、順番に繰り返すように駆動されるものである。そして、この間欠移送モータ１３の略１５秒間の停止状態の間に、各処理ポジションＳ１〜Ｓ１２では、ボトルＢに対する必要な処理が施されるのである。
【００４７】
図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線における縦断面図である。図４に示すように、ホルダ部材４は、その形状が略中空筒状に形成されており、その中央部にボトル保持孔５が鉛直方向に貫通形成されている。このホルダ部材４は、上下反転されて口部ｂ３が下向きとなったボトルＢの頸部ｂ２をボトル保持孔５内に嵌入させた状態でボトルＢを支保するものであり、ボトル保持孔５の上端側周縁部によってボトルＢの肩部ｂ４を下方から支保するように形成されている。
【００４８】
また、ホルダ部材４の一方の側部にはブラケット１６が取着されている。ブラケット１６は、ホルダ部材４を搬送チェーン７に取着するための器具であって、このブラケット１６を介してホルダ部材４が搬送チェーン７における上側のリンクプレートに固定的に取着されている。一方、ホルダ部材４のもう一方の側部には一組のガイドローラ１７が取着されている。この一組のガイドローラ１７はいずれも円柱状に形成されており、略水平な軸中心回りで回転可能にホルダ部材４に軸支されている。
【００４９】
更に、ホルダ部材４は、上記したブラケット１６及び一組のガイドローラ１７を介してガイドレール８及び搬送チェーン７間に架設された状態で略水平姿勢で保持されており、そのホルダ部材４のボトル保持孔５の鉛直下方には、ホルダ部材４の下端面から僅かに離れて噴射ノズル１８が配設されている。この噴射ノズル１８は、上記した第２番目の濯ぎポジションＳ８に配設されるものであり、その上端面に液体を鉛直上方へ向けて噴射するノズル孔１８ａが設けられている。
【００５０】
この濯ぎ用の噴射ノズル１８によれば、その噴射ノズル１８へ供給される濯ぎ水がノズル孔１８ａからボトル保持孔５内に嵌入されているボトルＢの口部ｂ３内へ向けて鉛直上方に噴射されることで、その濯ぎ水によってボトルＢの内部が濯がれる。なお、図４では、第２番目の濯ぎポジションＳ８に配設される噴射ノズル１８のみを図示しているが、ボトルＢの内部を洗浄するために洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５や他の濯ぎポジションＳ７，Ｓ９，Ｓ１０にも、図示は省略するが、濯ぎポジションＳ８に配設されているものと構造的に同一形態の噴射ノズル１８が配設されている。また、本実施例では、ボトルＢの外部を洗浄する噴射ノズルの図示を省略している。
【００５１】
また、ホルダ部材４が取着されている搬送チェーン７の内周には上記した従動スプロケット１０の歯部が歯合されており、この従動スプロケット１０の中心部には回転軸１９の上端部が軸通されている。従動スプロケット１０の回転軸１９は、その下端部が軸受２０によって回転可能に軸支されており、この軸受２０は装置本体２に固定されている。なお、図４に示した従動スプロケット１０は、合計３個ある従動スプロケット１０〜１２のうちの１個を図示したものであるが、残る２個の従動スプロケット１１，１２についても同様に回転軸１９が軸受２０を介して回転可能に軸支されている。
【００５２】
更に、図３及び図４に示すように搬送チェーン７の下方には、その搬送チェーン７を支持するチェーンフレーム２１が配設されており、このチェーンフレーム２１の上部には、係合ブロック２２が固定されている。また、この係合ブロック２２の上面には搬送チェーン７のローラ及び下側のリンクプレートが摺動可能に係合される無蓋有底の係合凹部２３が凹設されている。このチェーンフレーム２１及び係合ブロック２３は、図１に示した周回搬送路３の各コーナー部を除く各ストレートライン部に沿って配設されており、搬送チェーン７を周回搬送路３に沿って移送させるための規制体として機能するものである。
【００５３】
図５は、図４の矢印Ａ方向からホルダ部材４を矢視した矢視図である。図５に示すように、１つのホルダ部材４に取着されるガイドローラ１７は合計３個で一組となっており、そのうち２個が上側に、残る１個が下側に、それぞれ回転可能に軸着されている。これら一組のガイドローラ１７，１７，１７は、ガイドレール８を上下から挟持することでガイドレール８に係合されており、これら一組のガイドローラ１７がガイドレール８に当接されながら転動することでホルダ部材４がガイドレール８に沿って案内移動される。つまり、複数のホルダ部材４は、一組のガイドローラ１７，１７，１７を介してガイドレール８に係合されたままの状態で、周回搬送路３に沿って周回移動されるのである。
【００５４】
図６は、ボトル洗浄装置１の周回搬送路３に併設されるボトル搬入路２４及びボトル搬出路２５の平面図である。図６に示すように、ボトル洗浄装置１の装置本体２に設けられる周回搬送路３には、ボトル搬入路２４及びボトル搬出路２５が併設されている。ボトル搬入路２４は、ボトルＢを周回搬送路３上の装着ポジションＳ１へ向けて順次搬入するローラコンベアで構成されており、このローラコンベアは、複数のローラ上に載置されるボトルＢを、その複数のローラが転動することで搬送するコンベア装置である。
【００５５】
ボトル搬出路２５は、周回搬送路３の短辺部分（図１及び図６の右側）にその短辺部分と同一方向（図１及び図２の上下方向）に延設されており、脱着ポジションＳ１２に隣接するように周回搬送路３に並設されている。このボトル搬出路２５は、周回搬送路３の脱着ポジションＳ１２でホルダ部材４から脱着されたボトルＢを、次工程へ向けて順次搬出するローラコンベアで構成されており、ボトル搬入路２４による搬送方向とは逆方向へボトルＢを搬出するものである。なお、ボトル搬出路２５は、ボトル搬入路２４と同種のローラコンベアで構成されている。
【００５６】
また、ボトル搬出路２５は、ボトル搬入路２４に対して略平行に並設されており、この結果、ボトル洗浄装置１ではボトルＢの搬入口及び搬出口が一箇所にまとめられている。更に、ボトル洗浄装置１には、ボトル搬入路２４の搬送方向下流端部にあるボトルＢを装着ポジションＳ１に位置しているホルダ部材４に装着させるボトル装着装置３０と、脱着ポジションＳ１２に位置しているホルダ部材４からボトルＢを脱着させてボトル搬出路２５上に送るボトル脱着装置５０とが配設されている。
【００５７】
ボトル脱着装置５０は、周回搬送路３の内周部に配設されるエアシリンダ５１によって、脱着ポジションＳ１２に到達したホルダ部材４をボトル搬出路２５へ向けて傾倒させて、上下反転姿勢にあるボトルＢを斜倒させて、そのボトルＢをボトル搬出路２５上へ落下させることで、ボトルＢの頸部ｂ２をホルダ部材４のボトル保持孔５内から抜脱させて、そのボトルＢをボトル搬出路２５上で口部ｂ３が上向きとなる姿勢に起立させる装置である。
【００５８】
一方、ボトル装着装置３０は、装着ポジションＳ１に位置しているホルダ部材４にボトルＢを装着するための装置である。このボトル装着装置３０は、ボトル搬入路２４の搬送方向下流側に配設されており、ボトルＢを上下１８０°反転させて、そのボトルＢの口部ｂ３を下向きにしてボトルＢの頸部ｂ２をホルダ部材４のボトル保持孔５内へ嵌入させた状態で、そのホルダ部材４にボトルＢを載置させる装置である。
【００５９】
このボトル装着装置３０は、主として、ボトル搬入路２４上にあるボトルＢの胴部ｂ１をクランプして上下１８０°反転させる反転クランプ装置３１と、その反転クランプ装置３１により反転されたボトルＢの頸部ｂ２をクランプして装着ポジションＳ１まで移動させて、その装着ポジションＳ１に位置しているホルダ部材４の上方でクランプを解除してボトルＢを落下させて、ボトルＢの頸部ｂ２を保持孔へ嵌入させる移送クランプ装置３２とを備えている。
【００６０】
反転クランプ装置３１は、支持フレーム３３と、一対の胴部クランプ３４，３５と、クランプ用エアシリンダ３６と、クランプアーム３７と、反転モータ３８とを備えている。支持フレーム３３は、ボトル搬入路２４に対して鉛直方向に立設されており、この支持フレーム３３の上部には、一対の胴部クランプ３４，３５、クランプ用エアシリンダ３６、クランプアーム３７及び反転モータ３８が配設されている。一対の胴部クランプ３４，３５は、ボトル搬入路２４の横断方向（図６左右方向）両側にそれぞれ１個ずつ配設されており、そのうち一方の胴部クランプ３４にはクランプ用エアシリンダ３６が連結されている。
【００６１】
クランプ用エアシリンダ３６は、一方の胴部クランプ３４を他方の胴部クランプ３５に対する接近方向へ押動して、ボトル搬入路２４上にあるボトルＢの胴部ｂ１を左右両側から挟持する動力装置であり、一対の胴部クランプ３４，３５と共にクランプアーム３７に固定されている。クランプアーム３７は、一対の胴部クランプ３４，３５の支持体であって、ボトル搬入路２４の横断方向一端側（図６右側）から他端側（図６左側）へ延設されている。このため、ボトル搬入路２４の下流端部に到達したボトルＢはクランプアーム３７によって一旦堰き止められる。
【００６２】
反転モータ３８は、支持フレーム３３の上部に固定されている電動モータであり、その回転軸３８ａがボトル搬入路２４の横断方向へ向けられている。この反転モータ３８の回転軸３８ａにはクランプアーム３７が連結されており、このクランプアーム３７が反転モータ３８の回転軸３８ａ回りで略１８０°回動されることで、一対の胴部クランプ３４，３５により挟持されているボトルＢが上下反転される。
【００６３】
移送クランプ装置３２は、一対の頸部クランプ３９，４０と、一対のクランプアーム４１，４２と、クランプ用モータ４３と、支持フレーム４４と、移送用エアシリンダ４５（図７参照）とを備えている。この移送クランプ装置３２における一対の頸部クランプ３９，４０は、ボトル搬入路２４の横断方向両側に１個ずつ別々に配設されており、その互いの対向面にボトルＢの頸部ｂ２に外形に適合した凹部が形成されている。一対のクランプアーム４１，４２は、その先端部に頸部クランプ３９，４０が１個ずつ別々に取着されており、その基端部がクランプ用モータ４３の可動部にそれぞれ取着されている。
【００６４】
クランプ用モータ４３は、内蔵される電動モータの回動力を用いて、一対のクランプアーム４１，４２の双方をボトル搬入路２４の横断方向と同方向に移動させることで、一対のクランプアーム４１，４２間の間隔を拡縮させる動力装置である。このクランプ用モータ４３によれば、各クランプアーム４１，４２を相互に接近方向へ移動させて両者間の間隔を縮小することで一対の頸部クランプ３９，４０によりボトルＢの頸部ｂ２がクランプされ、各クランプアーム４１，４２を相互に離反方向へ移動させて両者間の間隔を拡大することで一対の頸部クランプ３９，４０によるクランプが解除される。
【００６５】
図７は、図６のＶＩ−ＶＩ線における縦断面図である。図７に示すように、支持フレーム４４は、クランプ用モータ４３を支持すると共に移送用エアシリンダ４５に連結させる支持体であって、移送用エアシリンダ４５の本体から空気圧により出没される可動ロッド４５ａの先端部に固定されている。移送用エアシリンダ４５は、一対の頸部クランプ３９，４０により頸部ｂ２がクランプされているボトルＢを、ボトル搬入路２４の下流端部から装着ポジションＳ１へ向けて移送するための動力装置である。
【００６６】
この移送用エアシリンダ４５によって、ボトルＢの頸部ｂ２が、装着ポジションＳ１に位置しているホルダ部材４のボトル保持孔５の直上位置まで移送されると、クランプ用モータ４３により一対の頸部クランプ３９，４０によるクランプが解除される。すると、ボトルＢが落下させられて、ボトルＢの頸部ｂ２が装着ポジションＳ１にあるホルダ部材４のボトル保持孔５内へ嵌入される。
【００６７】
次に、上記のように構成されたボトル洗浄装置１を用いたボトルＢの洗浄方法について説明する。まず、装置本体２内では、間欠移送モータ１３が略１５秒間隔おきに間欠的に一定角度ずつ回転駆動されており、これを受けて、原動スプロケット９が原動軸１４を中心に間欠的に一定角度ずつ回転され、その回転により搬送チェーン７が、図１の時計回り方向へ間欠的に処理ポジション間隔Ｌに相当する長さ分ずつ、周回搬送路３に沿って移送される。
【００６８】
すると、搬送チェーン７に取着されている合計１２個のホルダ部材４は、一斉に周回搬送路３に沿って図１の時計回り方向へ、その周回搬送方向上流側の処理ポジションから１ポジション下流側にある処理ポジションへ転移される。そして、この間欠的な搬送チェーン７の移送が１２回繰り返されると、全てのホルダ部材４が周回搬送路３を一周回して、もとあった処理ポジションに戻される。この結果、全てのホルダ部材４によって支保されている複数（合計１２本）のボトルＢは、上下反転された姿勢のままで周回搬送路３を一周回させられるのである。
【００６９】
複数のホルダ部材４が上記した間欠的転移を繰り返す中で、ボトル搬入路２４によって空のボトルＢが装置本体２へ向かって搬入される。ボトルＢがボトル搬入路２４の搬送方向下流端部に到達すると、そのボトルＢは、反転クランプ装置３１のクランプアーム３７により堰き止められ、その反転クランプ装置３１によって上下略１８０°反転される。この反転後、ボトルＢの頸部ｂ２が移送クランプ装置３２の頸部クランプ３９，４０によりクランプされて、それから反転クランプ装置３１によるボトルＢの胴部ｂ１のクランプ状態が解除される。
【００７０】
その後、上下反転状態にあるボトルＢは、移送クランプ装置３２によりクランプされたまま、移送用エアシリンダ４５によって装着ポジションＳ１に位置されているホルダ部材４の上方位置まで移送され、そこで、移送クランプ装置３２によるクランプ状態が解除されると、ボトルＢが落下されて、ボトルＢの頸部ｂ２が装着ポジションＳ１にあるホルダ部材４のボトル保持孔５内へ嵌入され、ボトルＢが口部ｂ３を下方に向けた状態でホルダ部材４によって支保される。
【００７１】
このボトルＢが装着ポジションＳ１で装着されたホルダ部材４は、上記した搬送チェーン７の間欠的な周回移送によって、装着ポジションＳ１から待機ポジションＳ２へ転移されて略１５秒間放置された後、第１番目の洗浄ポジションＳ３へ転移されて、３箇所の洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５を通過するまでの間にボトルＢの内部及び外部について合計略４５秒間の洗浄が施される。その後、ホルダ部材４はボトルＢを支保したまま、第１排水ポジションＳ６に転移され、そこで、使用済洗浄水を内部から自由落下により排水させるために略１５秒間だけ放置される。
【００７２】
この第１排水ポジションＳ６での放置後、ボトルＢを支保するホルダ部材４は、１ポジション下流側へ転移されて、第１番目の濯ぎポジションＳ７へ転移され、合計４箇所の濯ぎポジションＳ７〜Ｓ１０を通過するまでの間に、ボトルＢの内部について濯ぎ水による略３０秒間の濯ぎ洗い、濯ぎ水の略１５秒間の自由落下による排水、及び、略１５秒間のファイナルリンス処理が施されると共に、ボトルＢの外部について略１５秒間の放置、及び、濯ぎ水による略４５秒間の濯ぎ処理が施される。
【００７３】
これらの４箇所の濯ぎポジションＳ７〜Ｓ１０を通過すると、ボトルＢを支保したホルダ部材４は、第２排水ポジションＳ１１へ転移されて、そこで、略１５秒間放置されて、ボトルＢの口部ｂ３からファイナイルリンス水が自由落下により排水される。この後、ホルダ部材４が更に１ポジション下流側へ転移されて脱着ポジションＳ１２に到達すると、そのホルダ部材４が脱着ポジションＳ１２で停止する略１５秒の間に、ボトル脱着装置５０のエアシリンダ５１によって、ホルダ部材４がボトル搬出路２５へ向けて傾倒され、上下反転姿勢にあるボトルＢが斜倒される。
【００７４】
すると、ホルダ部材４に支保されていたボトルＢは、ボトル搬出路２５上へ向けて落下され、その落下に伴ってボトルＢの頸部ｂ２がホルダ部材４のボトル保持孔５内から抜脱されると、ボトルＢがホルダ部材４から脱着されてボトル搬出路２５上で口部ｂ３が上向きとなるように起立させられる。このように口部ｂ３を上向きにして起立したボトルＢは、ボトル搬出路２５によって搬送されて、次工程へ搬出される。
【００７５】
一方、ボトルＢが脱着されたホルダ部材４は、脱着ポジションＳ１２に位置する間に、ボトル脱着装置５０のエアシリンダ５１によって略水平姿勢に戻される。この後、ホルダ部材４は、脱着ポジションＳ１２から更に１ポジション下流側にある装着ポジションＳ１へ転移され、再び、空のボトルＢがボトル装着装置３０によって装着されて、その後は上記した一連の間欠動作を繰り返すこととなる。
【００７６】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、ボトルサイズ、ホルダ部材の個数、各処理ポジションでの停止時間、周回搬送路３の平面形態、又は、各処理ポジションの処理内容などについて適宜改良変形しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施例であるボトル洗浄装置の装置本体の内部構造を示す平面図である。
【図２】ボトル洗浄装置の平面的な模式図である。
【図３】装着ポジション周辺の縦断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線における縦断面図である。
【図５】図４の矢印Ａ方向からホルダ部材を矢視した矢視図である。
【図６】ボトル洗浄装置の周回搬送路に併設されるボトル搬入路及びボトル搬出路の平面図である。
【図７】図６のＶＩ−ＶＩ線における縦断面図である。
【図８】ボトルの断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ ボトル洗浄装置
３ 周回搬送路
４ ホルダ部材
７ 搬送チェーン（搬送チェーン、搬送手段の一部）
８ ガイドレール（ガイドレール、搬送手段の一部）
９ 原動スプロケット（スプロケット、搬送手段の一部）
１３ 間欠移送モータ（間欠移送手段、搬送手段の一部）
１７ ガイドローラ
１８ 噴射ノズル（洗浄手段）
２４ ボトル搬入路
２５ ボトル搬出路
Ｂ ボトル
ｂ３ 口部
Ｓ１〜Ｓ１２ 処理ポジション
Ｓ１ 装着ポジション（装着ポジション、処理ポジションの一部）
Ｓ１２ 脱着ポジション（脱着ポジション、処理ポジションの一部）
Ｓ３〜Ｓ５ 洗浄ポジション（洗浄ポジションの一部、処理ポジションの一部）
Ｓ７〜Ｓ１０ 濯ぎポジション（洗浄ポジションの一部、処理ポジションの一部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトルを洗浄するボトル洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、飲料水などの内容物を収容する略３ガロン前後の大容量ボトルは、その内容物の消費後に回収され洗浄されてから、内容物が再充填されることで、繰り返し利用されている。また、このような大容量ボトルを洗浄して内容物を充填するボトル洗浄装置については、例えば、下記特許文献１記載のボトル洗浄装置が提案されている。
【０００３】
このボトル洗浄装置は、専用の搬送パレット上に空ボトルを上下反転させた倒立状態で載置し、その搬送パレットを搬送装置によって上流側の投入位置から下流側の反転位置（搬出位置）まで直線的に搬送する間に、予備洗浄、アルカリ洗浄及び仕上げ洗浄を行い、搬送パレットが反転位置に到達すると、空ボトルを搬送パレットから取り上げて反転し、空ボトルが撤去された搬送パレットをパレットリターンコンベアによって投入位置まで送り戻すように構成されている。
【特許文献１】特開２００１−２９３４４４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記したボトル洗浄装置では、搬送装置が空ボトルを搬送ライン上流側から下流側まで直線的に搬送させて、その間に空ボトルに洗浄処理を施すものであるため、直線的な搬送ライン（搬送路）を確保するための細長い占有スペースが必要となってしまう。このような細長いスペースはボトル洗浄装置の前後にある工程装置との配置関係からも確保し辛いものであり、結局、ボトルの洗浄用の搬送ラインを確保するには、床面積に余裕のある大きな設置スペースが必要となってしまうという問題点があった。
【０００５】
また、搬送装置の搬送ライン下流側に到達した搬送パレットを投入位置へただ送り戻すためだけにパレットリターンコンベアが特別に設けられているという点や、そのパレットリターンコンベアが搬送パレットを空のまま投入位置まで送り戻すためだけに機能しているという点で、ボトル洗浄装置全体としての稼働効率の更なる改善の余地も認められる。
【０００６】
しかも、搬送装置の投入位置及び搬出位置が搬送ラインの上流側と下流側とで離れているので、例えば、搬送ライン上に監視員を配置する場合に、搬送ラインの上流及び下流にそれぞれ監視員を配置するか、或いは、投入位置から反転位置までの範囲を一人の監視員に対応させることとなるが、前者では人的コストがかかり、後者では一人の監視員の負担が大きくなってしまう。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ボトルに洗浄処理を施すための搬送路の占有スペースをコンパクト化でき、その搬送路の占有スペースを有効に活用でき、装置全体としての稼働効率、及び、監視員の作業効率の改善を図ることのできるボトル洗浄装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために請求項１記載のボトル洗浄装置は、口部を有しているボトルを洗浄するものであり、平面視略無端環状に設けられる周回搬送路と、その周回搬送路に沿って所定間隔おきに配置される複数の処理ポジションと、その複数の処理ポジションの配置間隔と略等しい間隔で前記周回搬送路に沿って複数設けられボトルをそれぞれ支保可能に形成されている複数のホルダ部材と、その複数のホルダ部材の全てを一斉に前記周回搬送路に沿って同一周回方向へ前記処理ポジションの配置間隔ずつ間欠移動させることによって、各ホルダ部材を、各ホルダ部材が位置している処理ポジションから次の処理ポジションへ転移させる搬送手段と、前記複数の処理ポジションの１つであって前記ホルダ部材にボトルを装着する装着ポジションと、前記複数の処理ポジションの１つであって前記装着ポジションよりも１ポジションだけ前記周回搬送路の搬送方向上流側にあって前記ホルダ部材からボトルを脱着する脱着ポジションと、その脱着ポジション及び装着ポジションを除いた前記複数の処理ポジションのうちの少なくとも１つにあたる洗浄ポジションに配設され前記ホルダ部材により支保されているボトルの口部内へ洗浄液を噴射する洗浄手段とを備えている。
【０００９】
この請求項１記載のボトル洗浄装置によれば、複数のホルダ部材の全てが搬送手段によって周回搬送路に沿って同一周回方向に間欠的に１ポジションずつ一斉に移動されることで、その各ホルダ部材により支保されている空のボトルが、周回搬送路に沿って上流側の処理ポジションから下流側の処理ポジションへと１ポジションずつ一斉に転移させられる。この結果、各ホルダ部材に支保されているボトルは、各処理ポジションにおいて必要な処理が順番に施されることとなる。
【００１０】
ここで、周回搬送路を間欠移動する複数のホルダ部材のうち１つに着目するならば、そのホルダ部材が処理ポジションの１つである装着ポジションに位置させられると、その装着ポジションでは、そのホルダ部材に対する空のボトルの装着が行われる。それから、このホルダ部材は、ボトルを支保したままそれよりも搬送方向下流側にある処理ポジションへ順次転移され、所定の洗浄ポジションに到達すると、そのホルダ部材により支保されているボトルの口部内へ洗浄手段により浄液が噴射され、そのボトル内部が洗浄される。
【００１１】
ホルダ部材が装着ポジションから洗浄ポジションを通過して脱着ポジションに到達すると、そのホルダ部材は全ての処理ポジションを転移して周回搬送路を一周回したこととなる。そして、脱着ポジションに到達したホルダ部材からはボトルが脱着されて、そのホルダ部材は、脱着ポジションより１ポジションだけ搬送方向下流側にある装着ポジションへ転移されて、次の空のボトルが装着ポジションで装着されて、再び、上記した一連の動作が繰り返される。
【００１２】
請求項２記載のボトル洗浄装置は、請求項１記載のボトル洗浄装置において、前記搬送手段は、前記周回搬送路に沿って周設されると共に前記複数のホルダ部材が前記処理ポジションの配置間隔と略等しい間隔で取着されている搬送チェーンと、その搬送チェーンに内接し且つ歯合されて回転可能に軸支されるスプロケットと、そのスプロケットに回転力を付与し、前記周回搬送路に沿って前記搬送チェーンを前記処理ポジションの配置間隔ずつ間欠移送する間欠移送手段とを備えている。
【００１３】
この請求項２記載のボトル洗浄装置によれば、請求項１記載のボトル洗浄装置と同様に作用する上、間欠移送手段によってスプロケットが回転されると、搬送チェーンが処理ポジションの配置間隔に相当する長さ分だけ、周回搬送路に沿って移送させられてホルダ部材が間欠移動させられる。
【００１４】
請求項３記載のボトル洗浄装置は、請求項２記載のボトル洗浄装置において、前記搬送手段は、前記搬送チェーンの外周側に、その搬送チェーンに対して間隔を隔てて、前記周回搬送路に沿って周設されるガイドレールを備えており、前記複数のホルダ部材は、そのガイドレールに係合された状態で前記周回搬送路に沿って周回移動可能に形成されており、更に、そのガイドレール及び前記搬送チェーン間に架設されて略水平姿勢で保持されている。
【００１５】
この請求項３記載のボトル洗浄装置によれば、請求項２記載のボトル洗浄装置と同様に作用する上、ホルダ部材は、搬送チェーンとガイドレールとの間に架設された状態で保持されて、周回搬送路に沿って搬送移動されるので、ホルダ部材自体及びボトルの重みにより搬送チェーンに加わる抵抗や負荷をガイドレールに分担させることができる。
【００１６】
このため、搬送チェーンに対する無駄な抵抗負荷が作用して搬送チェーンのリンク部間が伸びたりすることが抑制され、そのような伸びなどに起因する搬送チェーンの移送ピッチのズレや弛みも抑制される。その結果、ホルダ部材の処理ポジションに対する位置ズレも抑制され、更に、洗浄手段からの洗浄液がボトル口部へ的確に噴射されなくなる不具合も抑制される。
【００１７】
しかも、ホルダ部材はガイドレールに係合された状態で周回搬送路を移動させられるので、搬送チェーンの搬送に伴ってホルダ部材に加わる不要な振動によるホルダ部材のガタつきを抑制でき、ホルダ部材により支保されているボトルの転倒なども抑制されるのである。
【００１８】
請求項４記載のボトル洗浄装置は、請求項３記載のボトル洗浄装置において、前記ホルダ部材は、そのホルダ部材に回転可能に軸支されて前記ガイドレールを挟持する一組のガイドローラを備えており、この一組のガイドローラを介して前記ガイドレールに対して移動可能に係合されている。
【００１９】
この請求項４記載のボトル洗浄装置によれば、請求項３記載のボトル洗浄装置と同様に作用する上、ホルダ部材は、ガイドレールを挟持する一組のガイドローラによって係合され、その一組のガイドローラがガイドレールに接触して転動するように回転することでガイドレールに沿って案内される。このように、ホルダ部材は自らが回転する一組のガイドローラを介してガイドレールに係合されるので、このような係合による負荷抵抗が搬送チェーンに及ぶことを抑制して、ホルダ部材をガイドレールに沿わせて円滑に移動させることができる。
【００２０】
請求項５記載のボトル洗浄装置は、請求項１から４のいずれかに記載のボトル洗浄装置において、前記周回搬送路に並設され、前記脱着ポジションで前記ホルダ部材から脱着されたボトルを次工程へ搬出するボトル搬出路と、そのボトル搬出路に並設されそのボトル搬出路によるボトルの搬出方向とは逆方向へボトルを搬送して前記装着ポジションへボトルを搬入するボトル搬入路とを備えている。
【００２１】
この請求項５記載のボトル洗浄装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載のボトル洗浄装置において、脱着ポジションでホルダ部材から脱着されたホルダ部材は、ボトル搬出路を通じて次工程へ搬出される一方で、空のボトルはボトル搬入路を通じて装着ポジションへ搬入される。
【００２２】
ここで、周回搬送路へとボトルを供給するボトル搬入路は、周回搬送路からボトルを次工程へ送り出すボトル搬出路に対して搬送方向は逆向きであるものの並設されている。この結果、ボトル洗浄装置におけるボトルの搬入口及び搬出口が一箇所にまとめられるので、装置全体がコンパクト化や、監視員の監視負担の軽減に資するのである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のボトル洗浄装置によれば、複数のボトルを洗浄処理するための複数の処理ポジションは、平面視無端環状の周回搬送路に沿って設けられており、各処理ポジションで処理されるボトルは、その周回搬送路に沿ってホルダ部材により順次各処理ポジションを通過するように構成されている。このため、空のボトルを洗浄処理するための工程ラインを直線的にレイアウトする必要がなく、床面積に制約のある狭小スペースでも無理なく設置することができるという効果がある。
【００２４】
また、ボトルを支保して全ての処理ポジションを通過して洗浄処理を終えたホルダ部材は、脱着ポジションで洗浄済のボトルが脱着された後、１ポジション間欠移動されて転移されるだけで、ボトルの装着ポジションに復帰させられるので、ボトルが支保されていない状態のホルダ部材を無駄に空走させることもなく、装置全体としての稼働効率を高めることができるという効果がある。しかも、脱着ポジションから装着ポジションへ戻すために搬送手段とは別の機構や手段を併設する必要もなく、装置全体の稼働効率を更に向上できるという効果もある。
【００２５】
更に、ボトルがホルダ部材に装着される装着ポジションは、ボトルがホルダ部材から脱着される脱着ポジションと隣り合うので、装着ポジション及び脱着ポジションを同時に一人の監視員でも無理なく監視できる。よって、監視員を動員する場合において、その監視員に関する人的コストや労力負担が軽減され、監視員の作業効率を改善することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例であるボトル洗浄装置１の装置本体２の内部構造を示す平面図である。このボトル洗浄装置１は、内容量が略１ガロンから略５ガロン程度の大容量ボトル（以下単に「ボトル」という。）の内部及び外部を洗浄し、更に、そのボトルの内部に飲料水を充填装置（図示せず）により充填する装置であって、１時間当たり略２００本から略３００本程度を処理するのに適したものである。なお、本実施例で用いる「ガロン」とは、米国液量ガロン（１ガロン≒３．７８５リットル）をいう。
【００２７】
ここで、図８を参照して、本実施例の説明で用いるボトルＢについて説明する。図８はボトルＢの断面図である。図８に示すように、ボトルＢは、その頸部ｂ２の頂部端面に口部ｂ３が開口されている容器体であって、内容量が略３ガロン前後に相当するものである。また、このボトルＢは、比較的重量のある樽状のものであり、ボトル保持孔５内に係入される頸部ｂ２の長さも充分に長く、上下反転されてボトル保持孔５に嵌入されている状態でホルダ部材４からボトルＢの重心位置までの距離が短く、ホルダ部材４による支保のみでも上下反転した倒立姿勢を安定的に維持できるものである。
【００２８】
さらに具体的に説明すると、ボトルＢは、頸部（ｂ２）外径が胴部（ｂ１）の外径の略１５％〜略２５％、頸部（ｂ２）長さが胴部（ｂ１）長さの略２５％〜略３５％、頸部（ｂ２）長さが頸部ｂ２の付け根から胴部ｂ１の重心位置までの距離の略５０％〜略６０％、ボトルＢの肩部ｂ４の傾斜角度が略水平線に対して略０°〜略３０°、及び、重量が略０．５ｋｇ〜略１．５ｋｇであって、ポリカーボネートなどの耐衝撃性のある合成樹脂材料で形成されている。
【００２９】
図１に示すように、ボトル洗浄装置１は、平面視略横長の長方形状の内部空間を囲繞するように形成される装置本体２を備えており、その装置本体２の内部に周回搬送路３が設けられている。周回搬送路３は、洗浄処理を施すために複数のボトルＢを上下反転（倒立）させたまま同時一斉に搬送して周回移動させる搬送用の経路であって、平面視略ロ字形の無端環状の閉経路に形成され、且つ、後述する搬送チェーン７及びガイドレール８の間に設けられている。
【００３０】
この周回搬送路３には、その周回搬送路３に沿って合計１２箇所の処理ポジションＳ１〜Ｓ１２が略等間隔おきに配置されており（図２参照）、これらの処理ポジションＳ１〜Ｓ１２は、周回搬送路３に沿って上下反転姿勢のまま搬送されるボトルＢに対して、洗浄、排水、濯ぎおよび排水などの一連の処理を順番に施すために周回搬送路３上に予め配置されている処理位置（ポジション）である。
【００３１】
また、処理ポジションＳ１〜Ｓ１２には洗浄対象物たるボトルＢを支保するためのホルダ部材４が１個ずつ配置されており、周回搬送路３全体では合計１２個のホルダ部材４が処理ポジションＳ１〜Ｓ１２の配置間隔（以下「処理ポジション間隔」という。）Ｌと略等しい間隔で周回搬送路３に沿って設けられている。また、これらの各ホルダ部材４は、その中央部にボトルＢの頸部ｂ２を嵌入可能な内径を有するボトル保持孔５が設けられており、平面視略Ｏ字形に形成されている。
【００３２】
図２を参照して、合計１２箇所ある処理ポジションＳ１〜Ｓ１２の機能について説明する。図２は、ボトル洗浄装置１の平面的な模式図である。図２に示すように、ボトル洗浄装置１の装置本体２内には、上記した周回搬送路３（図中１点鎖線）が形成されており、この周回搬送路３に沿って略等間隔で合計１２箇所の処理ポジションＳ１〜Ｓ１２が設けられている。
【００３３】
１２箇所の処理ポジションＳ１〜Ｓ１２の具体的な名称は、周回搬送路３の周回搬送方向（図１及び図２の時計回り方向）へ順番に、装着ポジションＳ１、待機ポジションＳ２、３箇所の洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５、第１排水ポジションＳ６、４箇所の濯ぎポジションＳ７〜Ｓ１０、第２排水ポジションＳ１１、及び、脱着ポジションＳ１２である。装着ポジションＳ１は、ボトル装着装置３０によってボトルＢをホルダ部材４に装着するためのポジションであり、後述するボトル搬入路２４の搬送方向下流端部の延長線上であって、周回搬送路３の第１コーナー部（原動スプロケット９の配設コーナー部）に配置されている。
【００３４】
待機ポジションＳ２は、装着ポジションＳ１よりも１ポジションだけ周回搬送方向下流側に配置されており、装着ポジションＳ１でホルダ部材４に装着されたボトルＢを口部ｂ３を下向きにしたまま放置して、ボトルＢの内部に残存する飲料水をボトルＢの口部ｂ３から滴下させたり、装着後しばらく放置してホルダ部材４上でボトルＢの安定化させるためのポジションである。
【００３５】
洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５は、待機ポジションＳ２から周回搬送方向下流側に１〜３ポジションずれて連続配置されている３箇所のポジションであって、なかでも最下流側にある第３番目の洗浄ポジションＳ５は周回搬送路３の第２コーナー部に配置されている。これらの３箇所の洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５にはいずれにもボトルＢ内部を洗浄するための噴射ノズル（図４に示す噴射ノズル１８参照。以下同じ。）、及び、ボトルＢ外部を洗浄するための噴射ノズル（図示せず。以下同じ）の双方が配設されており、いずれの洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５でも、噴射ノズルから噴射される洗剤入りの洗浄水によってボトルＢの内部（内面）及び外部（外面）の双方が洗浄される。なお、洗浄水は本発明で用いる洗浄液の一種である。なお、図２では噴射ノズルの図示を省略している。
【００３６】
第１排水ポジションＳ６は、最下流側にある第３番目の洗浄ポジションＳ５よりも１ポジションだけ周回搬送方向下流側に配置されており、洗浄ポジションＳ５でボトルＢの内部に噴射されて残留している使用済洗浄水をボトルＢの口部ｂ３から外部へと自由落下により排水するためにボトルＢを放置するポジションである。この第１排水ポジションＳ６でボトルＢの内部から使用済洗浄水を排水させておくことで、ボトルＢ内に残留した使用済洗浄水が次の濯ぎポジションＳ７でボトルＢから流下して、濯ぎポジションＳ７の噴射ノズルへ混入することが防止される。
【００３７】
濯ぎポジションＳ７〜Ｓ１０は、第１排水ポジションＳ６から周回搬送方向下流側に１〜４ポジションずれて連続配置されている４箇所のポジションであって、なかでも最上流側にある第１番目の濯ぎポジションＳ７は周回搬送路３の第３コーナー部に配置されている。この第１番目の濯ぎポジションＳ７にはボトルＢの内部を濯ぐための噴射ノズルが配設されており、その噴射ノズルから濯ぎ水がボトルＢの口部ｂ３内へ噴射されることでボトルＢの内部が濯ぎ洗いされる。なお、濯ぎ水は、本発明で用いる洗浄液の一種であり、具体的には通常の水道水を使用したものである（以下同じ。）。
【００３８】
第２番目の濯ぎポジションＳ８には、ボトルＢの内部を濯ぐための噴射ノズル、及び、ボトルＢの外部を濯ぐための噴射ノズルがそれぞれ配設されており、この第２番目の濯ぎポジションＳ８では、各噴射ノズルから濯ぎ水が同時に噴射されることでボトルＢの内部及び外部が同時に濯ぎ洗いされる。また、第３番目の濯ぎポジションＳ９には、ボトルＢ外部を濯ぐための噴射ノズルが配設されており、その噴射ノズルから濯ぎ水がボトルＢの外部へ噴射されることでボトルＢの外部が濯ぎ洗いされる。
【００３９】
そして、最下流側にある第４番目の濯ぎポジションＳ１０にはボトルＢの内部を濯ぐための噴射ノズル、及び、ボトルＢの外部を濯ぐための噴射ノズルがそれぞれ配設されており、ボトルＢの外部に濯ぎ水が噴射されることでボトルＢの外部が濯ぎ洗いされると同時に、ボトルＢの口部ｂ３内へ製品用の飲料水がファイナルリンス水として噴射されることでボトルＢの内部がファイナルリンス水により濯ぎ洗いされる。なお、ファイナルリンス水は本発明で用いる洗浄液の一種である。
【００４０】
第２排水ポジションＳ１１は、第４番目の濯ぎポジションＳ１０よりも１ポジションだけ周回搬送方向下流側にあたる周回搬送路３の第４コーナー部に配置されており、第４番目の濯ぎポジションＳ１０でボトルＢの内部に噴射されて残留している使用済ファイナルリンス水をボトルＢの口部ｂ３から外部へと自由落下により排水するためにボトルＢを放置するポジションである。
【００４１】
脱着ポジションＳ１２は、第２排水ポジションＳ１１よりも１ポジションだけ周回搬送方向下流側で、且つ、装着ポジションＳ１よりも１ポジションだけ周回搬送方向上流側に配置されており、ホルダ部材４からボトルＢを脱着するためのポジションである。また、この脱着ポジションＳ１２でボトルＢが脱着されたホルダ部材４は、再び、装着ポジションＳ１へ転移されて、新たなボトルＢが装着される。
【００４２】
また、上記した複数の処理ポジションＳ１〜Ｓ１２に位置している複数のホルダ部材４は、搬送機構装置６の搬送チェーン７にブラケット１６を介して取着されている。搬送機構装置６は、主に、搬送チェーン７と、ガイドレール８と、スプロケット９〜１２と、間欠移送モータ１３（図３参照）とを備えている。搬送機構装置６は、全てのホルダ部材４を処理ポジション間隔Ｌに略等しい移送ピッチＰずつ一斉に周回搬送路３の周回方向へ間欠移動させることによって、各ホルダ部材４を、各ホルダ部材４が現在位置しているポジションから次のポジションへ次々と転移させるものである。
【００４３】
搬送チェーン７は、周回搬送路３に沿って平面視略ロ字形に周設されており、この搬送チェーン７の外周側には、搬送チェーン７から所定間隔を隔ててガイドレール８が平面視略ロ字形となるように周設されている。そして、このガイドレール８及び搬送チェーン７の間には、上記した複数のホルダ部材４が周回搬送路３に沿って移動可能に配設されている。
【００４４】
搬送チェーン７の内周部には、その各コーナー部に１個ずつ合計４個のスプロケット９〜１２が配設されており、これらの４個のスプロケット９〜１２はいずれも搬送チェーン７に内接した状態で歯合されている。これら４個のスプロケット９〜１２のうちの１個は搬送チェーン７を間欠移送するための駆動力を伝達するための原動スプロケット９であり、残る３個は搬送チェーン７を周回搬送路３に沿って案内するための従動スプロケット１０〜１２である。
【００４５】
図３は、装着ポジションＳ１周辺の縦断面図である。図３に示すように、原動スプロケット９はその中心部に原動軸１４の上端部が軸通されている。この原動軸１４は、原動スプロケット９から鉛直下方へ延出されており、装置本体２に配設される間欠移送モータ１３の減速機の出力軸と一体的に連結されている。また、間欠移送モータ１３は、周回搬送路３よりも下方に位置する装置本体２の架台上に搭載されており、その上部がモータカバー１５によって覆われている。
【００４６】
間欠移送モータ１３は、原動スプロケット９に回転力（回動力）を与えて、搬送チェーン７を移送ピッチＰずつ間欠移送する、減速機付き電動モータである。具体的に、間欠移送モータ１３は、原動スプロケット９を介して搬送チェーン７を一定の移送ピッチＰだけ移送する動作状態と、略１５秒間の停止状態とを、順番に繰り返すように駆動されるものである。そして、この間欠移送モータ１３の略１５秒間の停止状態の間に、各処理ポジションＳ１〜Ｓ１２では、ボトルＢに対する必要な処理が施されるのである。
【００４７】
図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線における縦断面図である。図４に示すように、ホルダ部材４は、その形状が略中空筒状に形成されており、その中央部にボトル保持孔５が鉛直方向に貫通形成されている。このホルダ部材４は、上下反転されて口部ｂ３が下向きとなったボトルＢの頸部ｂ２をボトル保持孔５内に嵌入させた状態でボトルＢを支保するものであり、ボトル保持孔５の上端側周縁部によってボトルＢの肩部ｂ４を下方から支保するように形成されている。
【００４８】
また、ホルダ部材４の一方の側部にはブラケット１６が取着されている。ブラケット１６は、ホルダ部材４を搬送チェーン７に取着するための器具であって、このブラケット１６を介してホルダ部材４が搬送チェーン７における上側のリンクプレートに固定的に取着されている。一方、ホルダ部材４のもう一方の側部には一組のガイドローラ１７が取着されている。この一組のガイドローラ１７はいずれも円柱状に形成されており、略水平な軸中心回りで回転可能にホルダ部材４に軸支されている。
【００４９】
更に、ホルダ部材４は、上記したブラケット１６及び一組のガイドローラ１７を介してガイドレール８及び搬送チェーン７間に架設された状態で略水平姿勢で保持されており、そのホルダ部材４のボトル保持孔５の鉛直下方には、ホルダ部材４の下端面から僅かに離れて噴射ノズル１８が配設されている。この噴射ノズル１８は、上記した第２番目の濯ぎポジションＳ８に配設されるものであり、その上端面に液体を鉛直上方へ向けて噴射するノズル孔１８ａが設けられている。
【００５０】
この濯ぎ用の噴射ノズル１８によれば、その噴射ノズル１８へ供給される濯ぎ水がノズル孔１８ａからボトル保持孔５内に嵌入されているボトルＢの口部ｂ３内へ向けて鉛直上方に噴射されることで、その濯ぎ水によってボトルＢの内部が濯がれる。なお、図４では、第２番目の濯ぎポジションＳ８に配設される噴射ノズル１８のみを図示しているが、ボトルＢの内部を洗浄するために洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５や他の濯ぎポジションＳ７，Ｓ９，Ｓ１０にも、図示は省略するが、濯ぎポジションＳ８に配設されているものと構造的に同一形態の噴射ノズル１８が配設されている。また、本実施例では、ボトルＢの外部を洗浄する噴射ノズルの図示を省略している。
【００５１】
また、ホルダ部材４が取着されている搬送チェーン７の内周には上記した従動スプロケット１０の歯部が歯合されており、この従動スプロケット１０の中心部には回転軸１９の上端部が軸通されている。従動スプロケット１０の回転軸１９は、その下端部が軸受２０によって回転可能に軸支されており、この軸受２０は装置本体２に固定されている。なお、図４に示した従動スプロケット１０は、合計３個ある従動スプロケット１０〜１２のうちの１個を図示したものであるが、残る２個の従動スプロケット１１，１２についても同様に回転軸１９が軸受２０を介して回転可能に軸支されている。
【００５２】
更に、図３及び図４に示すように搬送チェーン７の下方には、その搬送チェーン７を支持するチェーンフレーム２１が配設されており、このチェーンフレーム２１の上部には、係合ブロック２２が固定されている。また、この係合ブロック２２の上面には搬送チェーン７のローラ及び下側のリンクプレートが摺動可能に係合される無蓋有底の係合凹部２３が凹設されている。このチェーンフレーム２１及び係合ブロック２３は、図１に示した周回搬送路３の各コーナー部を除く各ストレートライン部に沿って配設されており、搬送チェーン７を周回搬送路３に沿って移送させるための規制体として機能するものである。
【００５３】
図５は、図４の矢印Ａ方向からホルダ部材４を矢視した矢視図である。図５に示すように、１つのホルダ部材４に取着されるガイドローラ１７は合計３個で一組となっており、そのうち２個が上側に、残る１個が下側に、それぞれ回転可能に軸着されている。これら一組のガイドローラ１７，１７，１７は、ガイドレール８を上下から挟持することでガイドレール８に係合されており、これら一組のガイドローラ１７がガイドレール８に当接されながら転動することでホルダ部材４がガイドレール８に沿って案内移動される。つまり、複数のホルダ部材４は、一組のガイドローラ１７，１７，１７を介してガイドレール８に係合されたままの状態で、周回搬送路３に沿って周回移動されるのである。
【００５４】
図６は、ボトル洗浄装置１の周回搬送路３に併設されるボトル搬入路２４及びボトル搬出路２５の平面図である。図６に示すように、ボトル洗浄装置１の装置本体２に設けられる周回搬送路３には、ボトル搬入路２４及びボトル搬出路２５が併設されている。ボトル搬入路２４は、ボトルＢを周回搬送路３上の装着ポジションＳ１へ向けて順次搬入するローラコンベアで構成されており、このローラコンベアは、複数のローラ上に載置されるボトルＢを、その複数のローラが転動することで搬送するコンベア装置である。
【００５５】
ボトル搬出路２５は、周回搬送路３の短辺部分（図１及び図６の右側）にその短辺部分と同一方向（図１及び図２の上下方向）に延設されており、脱着ポジションＳ１２に隣接するように周回搬送路３に並設されている。このボトル搬出路２５は、周回搬送路３の脱着ポジションＳ１２でホルダ部材４から脱着されたボトルＢを、次工程へ向けて順次搬出するローラコンベアで構成されており、ボトル搬入路２４による搬送方向とは逆方向へボトルＢを搬出するものである。なお、ボトル搬出路２５は、ボトル搬入路２４と同種のローラコンベアで構成されている。
【００５６】
また、ボトル搬出路２５は、ボトル搬入路２４に対して略平行に並設されており、この結果、ボトル洗浄装置１ではボトルＢの搬入口及び搬出口が一箇所にまとめられている。更に、ボトル洗浄装置１には、ボトル搬入路２４の搬送方向下流端部にあるボトルＢを装着ポジションＳ１に位置しているホルダ部材４に装着させるボトル装着装置３０と、脱着ポジションＳ１２に位置しているホルダ部材４からボトルＢを脱着させてボトル搬出路２５上に送るボトル脱着装置５０とが配設されている。
【００５７】
ボトル脱着装置５０は、周回搬送路３の内周部に配設されるエアシリンダ５１によって、脱着ポジションＳ１２に到達したホルダ部材４をボトル搬出路２５へ向けて傾倒させて、上下反転姿勢にあるボトルＢを斜倒させて、そのボトルＢをボトル搬出路２５上へ落下させることで、ボトルＢの頸部ｂ２をホルダ部材４のボトル保持孔５内から抜脱させて、そのボトルＢをボトル搬出路２５上で口部ｂ３が上向きとなる姿勢に起立させる装置である。
【００５８】
一方、ボトル装着装置３０は、装着ポジションＳ１に位置しているホルダ部材４にボトルＢを装着するための装置である。このボトル装着装置３０は、ボトル搬入路２４の搬送方向下流側に配設されており、ボトルＢを上下１８０°反転させて、そのボトルＢの口部ｂ３を下向きにしてボトルＢの頸部ｂ２をホルダ部材４のボトル保持孔５内へ嵌入させた状態で、そのホルダ部材４にボトルＢを載置させる装置である。
【００５９】
このボトル装着装置３０は、主として、ボトル搬入路２４上にあるボトルＢの胴部ｂ１をクランプして上下１８０°反転させる反転クランプ装置３１と、その反転クランプ装置３１により反転されたボトルＢの頸部ｂ２をクランプして装着ポジションＳ１まで移動させて、その装着ポジションＳ１に位置しているホルダ部材４の上方でクランプを解除してボトルＢを落下させて、ボトルＢの頸部ｂ２を保持孔へ嵌入させる移送クランプ装置３２とを備えている。
【００６０】
反転クランプ装置３１は、支持フレーム３３と、一対の胴部クランプ３４，３５と、クランプ用エアシリンダ３６と、クランプアーム３７と、反転モータ３８とを備えている。支持フレーム３３は、ボトル搬入路２４に対して鉛直方向に立設されており、この支持フレーム３３の上部には、一対の胴部クランプ３４，３５、クランプ用エアシリンダ３６、クランプアーム３７及び反転モータ３８が配設されている。一対の胴部クランプ３４，３５は、ボトル搬入路２４の横断方向（図６左右方向）両側にそれぞれ１個ずつ配設されており、そのうち一方の胴部クランプ３４にはクランプ用エアシリンダ３６が連結されている。
【００６１】
クランプ用エアシリンダ３６は、一方の胴部クランプ３４を他方の胴部クランプ３５に対する接近方向へ押動して、ボトル搬入路２４上にあるボトルＢの胴部ｂ１を左右両側から挟持する動力装置であり、一対の胴部クランプ３４，３５と共にクランプアーム３７に固定されている。クランプアーム３７は、一対の胴部クランプ３４，３５の支持体であって、ボトル搬入路２４の横断方向一端側（図６右側）から他端側（図６左側）へ延設されている。このため、ボトル搬入路２４の下流端部に到達したボトルＢはクランプアーム３７によって一旦堰き止められる。
【００６２】
反転モータ３８は、支持フレーム３３の上部に固定されている電動モータであり、その回転軸３８ａがボトル搬入路２４の横断方向へ向けられている。この反転モータ３８の回転軸３８ａにはクランプアーム３７が連結されており、このクランプアーム３７が反転モータ３８の回転軸３８ａ回りで略１８０°回動されることで、一対の胴部クランプ３４，３５により挟持されているボトルＢが上下反転される。
【００６３】
移送クランプ装置３２は、一対の頸部クランプ３９，４０と、一対のクランプアーム４１，４２と、クランプ用モータ４３と、支持フレーム４４と、移送用エアシリンダ４５（図７参照）とを備えている。この移送クランプ装置３２における一対の頸部クランプ３９，４０は、ボトル搬入路２４の横断方向両側に１個ずつ別々に配設されており、その互いの対向面にボトルＢの頸部ｂ２に外形に適合した凹部が形成されている。一対のクランプアーム４１，４２は、その先端部に頸部クランプ３９，４０が１個ずつ別々に取着されており、その基端部がクランプ用モータ４３の可動部にそれぞれ取着されている。
【００６４】
クランプ用モータ４３は、内蔵される電動モータの回動力を用いて、一対のクランプアーム４１，４２の双方をボトル搬入路２４の横断方向と同方向に移動させることで、一対のクランプアーム４１，４２間の間隔を拡縮させる動力装置である。このクランプ用モータ４３によれば、各クランプアーム４１，４２を相互に接近方向へ移動させて両者間の間隔を縮小することで一対の頸部クランプ３９，４０によりボトルＢの頸部ｂ２がクランプされ、各クランプアーム４１，４２を相互に離反方向へ移動させて両者間の間隔を拡大することで一対の頸部クランプ３９，４０によるクランプが解除される。
【００６５】
図７は、図６のＶＩ−ＶＩ線における縦断面図である。図７に示すように、支持フレーム４４は、クランプ用モータ４３を支持すると共に移送用エアシリンダ４５に連結させる支持体であって、移送用エアシリンダ４５の本体から空気圧により出没される可動ロッド４５ａの先端部に固定されている。移送用エアシリンダ４５は、一対の頸部クランプ３９，４０により頸部ｂ２がクランプされているボトルＢを、ボトル搬入路２４の下流端部から装着ポジションＳ１へ向けて移送するための動力装置である。
【００６６】
この移送用エアシリンダ４５によって、ボトルＢの頸部ｂ２が、装着ポジションＳ１に位置しているホルダ部材４のボトル保持孔５の直上位置まで移送されると、クランプ用モータ４３により一対の頸部クランプ３９，４０によるクランプが解除される。すると、ボトルＢが落下させられて、ボトルＢの頸部ｂ２が装着ポジションＳ１にあるホルダ部材４のボトル保持孔５内へ嵌入される。
【００６７】
次に、上記のように構成されたボトル洗浄装置１を用いたボトルＢの洗浄方法について説明する。まず、装置本体２内では、間欠移送モータ１３が略１５秒間隔おきに間欠的に一定角度ずつ回転駆動されており、これを受けて、原動スプロケット９が原動軸１４を中心に間欠的に一定角度ずつ回転され、その回転により搬送チェーン７が、図１の時計回り方向へ間欠的に処理ポジション間隔Ｌに相当する長さ分ずつ、周回搬送路３に沿って移送される。
【００６８】
すると、搬送チェーン７に取着されている合計１２個のホルダ部材４は、一斉に周回搬送路３に沿って図１の時計回り方向へ、その周回搬送方向上流側の処理ポジションから１ポジション下流側にある処理ポジションへ転移される。そして、この間欠的な搬送チェーン７の移送が１２回繰り返されると、全てのホルダ部材４が周回搬送路３を一周回して、もとあった処理ポジションに戻される。この結果、全てのホルダ部材４によって支保されている複数（合計１２本）のボトルＢは、上下反転された姿勢のままで周回搬送路３を一周回させられるのである。
【００６９】
複数のホルダ部材４が上記した間欠的転移を繰り返す中で、ボトル搬入路２４によって空のボトルＢが装置本体２へ向かって搬入される。ボトルＢがボトル搬入路２４の搬送方向下流端部に到達すると、そのボトルＢは、反転クランプ装置３１のクランプアーム３７により堰き止められ、その反転クランプ装置３１によって上下略１８０°反転される。この反転後、ボトルＢの頸部ｂ２が移送クランプ装置３２の頸部クランプ３９，４０によりクランプされて、それから反転クランプ装置３１によるボトルＢの胴部ｂ１のクランプ状態が解除される。
【００７０】
その後、上下反転状態にあるボトルＢは、移送クランプ装置３２によりクランプされたまま、移送用エアシリンダ４５によって装着ポジションＳ１に位置されているホルダ部材４の上方位置まで移送され、そこで、移送クランプ装置３２によるクランプ状態が解除されると、ボトルＢが落下されて、ボトルＢの頸部ｂ２が装着ポジションＳ１にあるホルダ部材４のボトル保持孔５内へ嵌入され、ボトルＢが口部ｂ３を下方に向けた状態でホルダ部材４によって支保される。
【００７１】
このボトルＢが装着ポジションＳ１で装着されたホルダ部材４は、上記した搬送チェーン７の間欠的な周回移送によって、装着ポジションＳ１から待機ポジションＳ２へ転移されて略１５秒間放置された後、第１番目の洗浄ポジションＳ３へ転移されて、３箇所の洗浄ポジションＳ３〜Ｓ５を通過するまでの間にボトルＢの内部及び外部について合計略４５秒間の洗浄が施される。その後、ホルダ部材４はボトルＢを支保したまま、第１排水ポジションＳ６に転移され、そこで、使用済洗浄水を内部から自由落下により排水させるために略１５秒間だけ放置される。
【００７２】
この第１排水ポジションＳ６での放置後、ボトルＢを支保するホルダ部材４は、１ポジション下流側へ転移されて、第１番目の濯ぎポジションＳ７へ転移され、合計４箇所の濯ぎポジションＳ７〜Ｓ１０を通過するまでの間に、ボトルＢの内部について濯ぎ水による略３０秒間の濯ぎ洗い、濯ぎ水の略１５秒間の自由落下による排水、及び、略１５秒間のファイナルリンス処理が施されると共に、ボトルＢの外部について略１５秒間の放置、及び、濯ぎ水による略４５秒間の濯ぎ処理が施される。
【００７３】
これらの４箇所の濯ぎポジションＳ７〜Ｓ１０を通過すると、ボトルＢを支保したホルダ部材４は、第２排水ポジションＳ１１へ転移されて、そこで、略１５秒間放置されて、ボトルＢの口部ｂ３からファイナイルリンス水が自由落下により排水される。この後、ホルダ部材４が更に１ポジション下流側へ転移されて脱着ポジションＳ１２に到達すると、そのホルダ部材４が脱着ポジションＳ１２で停止する略１５秒の間に、ボトル脱着装置５０のエアシリンダ５１によって、ホルダ部材４がボトル搬出路２５へ向けて傾倒され、上下反転姿勢にあるボトルＢが斜倒される。
【００７４】
すると、ホルダ部材４に支保されていたボトルＢは、ボトル搬出路２５上へ向けて落下され、その落下に伴ってボトルＢの頸部ｂ２がホルダ部材４のボトル保持孔５内から抜脱されると、ボトルＢがホルダ部材４から脱着されてボトル搬出路２５上で口部ｂ３が上向きとなるように起立させられる。このように口部ｂ３を上向きにして起立したボトルＢは、ボトル搬出路２５によって搬送されて、次工程へ搬出される。
【００７５】
一方、ボトルＢが脱着されたホルダ部材４は、脱着ポジションＳ１２に位置する間に、ボトル脱着装置５０のエアシリンダ５１によって略水平姿勢に戻される。この後、ホルダ部材４は、脱着ポジションＳ１２から更に１ポジション下流側にある装着ポジションＳ１へ転移され、再び、空のボトルＢがボトル装着装置３０によって装着されて、その後は上記した一連の間欠動作を繰り返すこととなる。
【００７６】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、ボトルサイズ、ホルダ部材の個数、各処理ポジションでの停止時間、周回搬送路３の平面形態、又は、各処理ポジションの処理内容などについて適宜改良変形しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施例であるボトル洗浄装置の装置本体の内部構造を示す平面図である。
【図２】ボトル洗浄装置の平面的な模式図である。
【図３】装着ポジション周辺の縦断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線における縦断面図である。
【図５】図４の矢印Ａ方向からホルダ部材を矢視した矢視図である。
【図６】ボトル洗浄装置の周回搬送路に併設されるボトル搬入路及びボトル搬出路の平面図である。
【図７】図６のＶＩ−ＶＩ線における縦断面図である。
【図８】ボトルの断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ ボトル洗浄装置
３ 周回搬送路
４ ホルダ部材
７ 搬送チェーン（搬送チェーン、搬送手段の一部）
８ ガイドレール（ガイドレール、搬送手段の一部）
９ 原動スプロケット（スプロケット、搬送手段の一部）
１３ 間欠移送モータ（間欠移送手段、搬送手段の一部）
１７ ガイドローラ
１８ 噴射ノズル（洗浄手段）
２４ ボトル搬入路
２５ ボトル搬出路
Ｂ ボトル
ｂ３ 口部
Ｓ１〜Ｓ１２ 処理ポジション
Ｓ１ 装着ポジション（装着ポジション、処理ポジションの一部）
Ｓ１２ 脱着ポジション（脱着ポジション、処理ポジションの一部）
Ｓ３〜Ｓ５ 洗浄ポジション（洗浄ポジションの一部、処理ポジションの一部）
Ｓ７〜Ｓ１０ 濯ぎポジション（洗浄ポジションの一部、処理ポジションの一部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部を有しているボトルを洗浄するボトル洗浄装置において、
平面視略無端環状に設けられる周回搬送路と、
その周回搬送路に沿って所定間隔おきに配置される複数の処理ポジションと、
その複数の処理ポジションの配置間隔と略等しい間隔で前記周回搬送路に沿って複数設けられボトルをそれぞれ支保可能に形成されている複数のホルダ部材と、
その複数のホルダ部材の全てを一斉に前記周回搬送路に沿って同一周回方向へ前記処理ポジションの配置間隔ずつ間欠移動させることによって、各ホルダ部材を、各ホルダ部材が位置している処理ポジションから次の処理ポジションへ転移させる搬送手段と、
前記複数の処理ポジションの１つであって前記ホルダ部材にボトルを装着する装着ポジションと、
前記複数の処理ポジションの１つであって前記装着ポジションよりも１ポジションだけ前記周回搬送路の搬送方向上流側にあって前記ホルダ部材からボトルを脱着する脱着ポジションと、
その脱着ポジション及び装着ポジションを除いた前記複数の処理ポジションのうちの少なくとも１つにあたる洗浄ポジションに配設され前記ホルダ部材により支保されているボトルの口部内へ洗浄液を噴射する洗浄手段とを備えていることを特徴とするボトル洗浄装置。
【請求項２】
前記搬送手段は、前記周回搬送路に沿って周設されると共に前記複数のホルダ部材が前記処理ポジションの配置間隔と略等しい間隔で取着されている搬送チェーンと、
その搬送チェーンに内接し且つ歯合されて回転可能に軸支されるスプロケットと、
そのスプロケットに回転力を付与し、前記周回搬送路に沿って前記搬送チェーンを前記処理ポジションの配置間隔ずつ間欠移送する間欠移送手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載のボトル洗浄装置。
【請求項３】
前記搬送手段は、前記搬送チェーンの外周側に、その搬送チェーンに対して間隔を隔てて、前記周回搬送路に沿って周設されるガイドレールを備えており、
前記複数のホルダ部材は、そのガイドレールに係合された状態で前記周回搬送路に沿って周回移動可能に形成されており、更に、そのガイドレール及び前記搬送チェーン間に架設されて略水平姿勢で保持されていることを特徴とする請求項２記載のボトル洗浄装置。
【請求項４】
前記ホルダ部材は、そのホルダ部材に回転可能に軸支されて前記ガイドレールを挟持する一組のガイドローラを備えており、この一組のガイドローラを介して前記ガイドレールに対して移動可能に係合されていることを特徴とする請求項３記載のボトル洗浄装置。
【請求項５】
前記周回搬送路に並設され、前記脱着ポジションで前記ホルダ部材から脱着されたボトルを次工程へ搬出するボトル搬出路と、
そのボトル搬出路に並設されそのボトル搬出路によるボトルの搬出方向とは逆方向へボトルを搬送して前記装着ポジションへボトルを搬入するボトル搬入路とを備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のボトル洗浄充填装置。
【請求項１】
口部を有しているボトルを洗浄するボトル洗浄装置において、
平面視略無端環状に設けられる周回搬送路と、
その周回搬送路に沿って所定間隔おきに配置される複数の処理ポジションと、
その複数の処理ポジションの配置間隔と略等しい間隔で前記周回搬送路に沿って複数設けられボトルをそれぞれ支保可能に形成されている複数のホルダ部材と、
その複数のホルダ部材の全てを一斉に前記周回搬送路に沿って同一周回方向へ前記処理ポジションの配置間隔ずつ間欠移動させることによって、各ホルダ部材を、各ホルダ部材が位置している処理ポジションから次の処理ポジションへ転移させる搬送手段と、
前記複数の処理ポジションの１つであって前記ホルダ部材にボトルを装着する装着ポジションと、
前記複数の処理ポジションの１つであって前記装着ポジションよりも１ポジションだけ前記周回搬送路の搬送方向上流側にあって前記ホルダ部材からボトルを脱着する脱着ポジションと、
その脱着ポジション及び装着ポジションを除いた前記複数の処理ポジションのうちの少なくとも１つにあたる洗浄ポジションに配設され前記ホルダ部材により支保されているボトルの口部内へ洗浄液を噴射する洗浄手段とを備えていることを特徴とするボトル洗浄装置。
【請求項２】
前記搬送手段は、前記周回搬送路に沿って周設されると共に前記複数のホルダ部材が前記処理ポジションの配置間隔と略等しい間隔で取着されている搬送チェーンと、
その搬送チェーンに内接し且つ歯合されて回転可能に軸支されるスプロケットと、
そのスプロケットに回転力を付与し、前記周回搬送路に沿って前記搬送チェーンを前記処理ポジションの配置間隔ずつ間欠移送する間欠移送手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載のボトル洗浄装置。
【請求項３】
前記搬送手段は、前記搬送チェーンの外周側に、その搬送チェーンに対して間隔を隔てて、前記周回搬送路に沿って周設されるガイドレールを備えており、
前記複数のホルダ部材は、そのガイドレールに係合された状態で前記周回搬送路に沿って周回移動可能に形成されており、更に、そのガイドレール及び前記搬送チェーン間に架設されて略水平姿勢で保持されていることを特徴とする請求項２記載のボトル洗浄装置。
【請求項４】
前記ホルダ部材は、そのホルダ部材に回転可能に軸支されて前記ガイドレールを挟持する一組のガイドローラを備えており、この一組のガイドローラを介して前記ガイドレールに対して移動可能に係合されていることを特徴とする請求項３記載のボトル洗浄装置。
【請求項５】
前記周回搬送路に並設され、前記脱着ポジションで前記ホルダ部材から脱着されたボトルを次工程へ搬出するボトル搬出路と、
そのボトル搬出路に並設されそのボトル搬出路によるボトルの搬出方向とは逆方向へボトルを搬送して前記装着ポジションへボトルを搬入するボトル搬入路とを備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のボトル洗浄充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１５２２７０（Ｐ２００７−１５２２７０Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５３１５７（Ｐ２００５−３５３１５７）
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【出願人】（５０５４４７６９６）日本ピュアウォーター株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【出願人】（５０５４４７６９６）日本ピュアウォーター株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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