容器の反転装置
【課題】回転体の周面ごとの収納スペースを形成することによって、容器の搬出速度との厳密な同期の必要性をなくするとともに、異形断面を含む多様な容器にも簡単に適合させ、多種少量生産にも対応可能な容器反転装置を提供する。
【解決手段】円板状の回転体１０と、容器Ｗごとの収納スペースＳ、Ｓ…を回転体１０の周面上に周方向に区分して形成するアタッチメント部材２０、２０…と、回転体１０と同軸の螺旋状に形成する前後のガイド部材３１、３２とを設ける。
【解決手段】円板状の回転体１０と、容器Ｗごとの収納スペースＳ、Ｓ…を回転体１０の周面上に周方向に区分して形成するアタッチメント部材２０、２０…と、回転体１０と同軸の螺旋状に形成する前後のガイド部材３１、３２とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飲料・液体調味料・薬液等の液体充填用の容器内を清浄にするために使用するクリーニング装置などに特に好適な容器の反転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製の飲料用容器の内部をエアブローによって清浄にするクリーニング装置には、容器の反転装置が使用されている。すなわち、正立状態で整列搬入される容器を上下に反転させ、倒立状態において内部にクリーンエアを吹き込むことにより、内部に付着している異物を効率よく除去して清浄にすることができる。
【０００３】
従来の容器の反転装置は、水平の駆動軸を介して回転駆動する回転円板と、回転円板の周面の外側に回転円板と同心円状に配置する前後のリング状のガイド板とを備えている（特許文献１）。ガイド板は、容器の径相当だけ離れて回転円板の周面上に対面しており、回転円板の周面を底面とするチャンネル状の搬送路を周面上に形成する。そこで、回転円板の最上部において連続的に搬送路に投入される容器は、回転体の１回転によって上下に反転され、回転円板の下部の倒立状態において、エアノズルからのクリーンエアを吹き込んで内部を清浄にすることができる。ただし、各ガイド板の対向面には、容器の外周の凹溝に係合する係合リブが形成されており、倒立状態の容器が搬送路から落下することを防止する。この形式の反転装置は、大量の容器の高速処理に適するという利点がある。
【特許文献１】特開２００２−３０８２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来技術によるときは、容器は、回転円板の周面上の搬送路に連続的に投入され、回転円板の回転によって反転されるから、容器の搬出入速度と回転体の回転速度とを厳密に同期させなければならず、全体ラインの運転制御が複雑になりがちであるという問題があった。また、搬送路の両側のガイド板に形成する係合リブを容器の外周の凹溝に係合させて容器の落下を防止するから、容器は、外周に凹溝を有することが前提であり、デザイン上、適用上の制約となる上、円形断面以外の異形の容器に適用することが難しく、多品種少量生産への対応が困難であるという問題もあった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、回転体の周面に容器ごとの収納スペースを形成することによって、容器の搬出入速度と回転体の回転速度との厳密な同期の必要性をなくするとともに、異形断面を含む多様な容器にも簡単に適合させ、多品種少量生産にも対応可能な容器の反転装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、水平の駆動軸を介して回転駆動する円板状の回転体と、容器ごとの収納スペースを回転体の周面上に周方向に区分して形成する複数のアタッチメント部材と、回転体と同軸の螺旋状に形成する前後のガイド部材とを備えてなり、回転体は、各収納スペース内の容器を上下に反転させ、ガイド部材は、各収納スペース内の容器を回転体の前方側の搬入位置から後方側の搬出位置にまで移動させることをその要旨とする。
【０００７】
なお、各アタッチメント部材は、回転体の中間部に周方向に立設する板材と、板材の両面に突設し、各収納スペース内の容器の姿勢を保持する保持部材とを備えることができ、回転体の少なくとも下半部には、各収納スペース内の容器の落下を阻止する補助ガイド部材を配置することができる。
【発明の効果】
【０００８】
かかる発明の構成によるときは、容器は、アタッチメント部材を介して回転体の周面上に形成される収納スペースに個別に収納され、回転体の回転により反転される。そこで、回転体の回転速度は、容器の搬出入速度と厳密な同期をとる必要がなく、したがって、前後の搬出入装置との連携制御をラフに設定することができる。また、各収納スペースは、容器を一応安定に収納することができればよく、容器の形状に厳密に合致させる必要がないから、容器の容量に変動があっても、また、円形断面以外の多角形断面や、たとえば把手付きのペットボトルのような異形断面の容器であっても、簡単に適合させることができ、適用範囲が広範であり、多品種少量生産にも好適に対応可能である。
【０００９】
なお、この発明において、容器の搬入位置、搬出位置は、それぞれ回転体の前方側、後方側において、回転体の最上部付近に設定されている。また、ガイド部材は、各収納スペース内の容器の周側部に摺接するように、たとえばステンレス材の線材を回転体の直径より大径の螺旋状に形成して作ることができる。ただし、前のガイド部材は、回転体の１回転により、搬入位置の容器を回転体の軸方向の中間部を越えて移動させるために、搬入位置の外側から回転体の中間部付近にまで伸びるように、回転体の回転方向に約１回転させて形成し、後のガイド部材は、回転体の中間部を越えて進出する容器を搬出位置にまで安定にガイドするために、回転体の中間部付近から搬出位置の外側にまで伸びるように、回転体の回転方向に約１回転させて形成するものとする。なお、各アタッチメント部材は、回転体の周面を周方向に等ピッチに区分して容器の収納スペースを形成するものとし、したがって、回転体は、容器の大きさ、形状に合わせて、容器に適合する異なる数のアタッチメント部材を等ピッチに交換して装着し得ることが好ましい。
【００１０】
各アタッチメント部材は、板材の両面に保持部材を突設することにより、前後のガイド部材を介し、各収納スペース内の容器を回転体の軸方向に安定に駆動することができる。各ガイド部材は、板材と機械的に干渉しない範囲で、回転体の中間部付近にまで伸ばし、回転体の中間部付近から設けることができるからである。
【００１１】
ただし、板材は、たとえば容器の高さの約１／２以上の高さで、両斜辺が内側に湾曲する略二等辺逆三角形状に形成し、保持部材は、板材の上端の両隅角部、下部の両側端部に突設する棒材として形成し、各ガイド部材は、上下の保持部材の間に位置するように配置するのがよい。なお、搬入位置側の保持部材は、搬入位置の容器がアタッチメント部材に対応する位置、すなわち収納スペースに対応しない位置で不用意に回転体の軸方向に進出しないように、少なくとも板材の下部に突設するものについては、板材の幅内で回転体の周方向に連続するブロック体としてもよい。また、各保持部材は、回転体の回転方向前方側のものを後方側のものより回転体の軸方向に高くすることにより、搬入位置において容器を円滑に回転体の周面上の収納スペースに搬入し、搬出位置において容器を円滑に収納スペースから搬出することができる。
【００１２】
補助ガイド部材は、回転体の少なくとも下半部に配置することにより、倒立状態の容器が収納スペースから脱落して落下することを阻止することができる。なお、補助ガイド部材は、回転体の回転に伴う容器の移動軌跡に合わせて、たとえば容器の口部の両側の肩部に係合するように、前後一対の線材を円弧状に形成して作ることができる。また、このような補助ガイド部材と平行に、クリーンエアを噴出するエアノズル用の支持ガイド部材を同様の形態にして補助ガイド部材の外側に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
容器の反転装置は、円板状の回転体１０と、回転体１０の周面に突出するようにして付設する複数のアタッチメント部材２０、２０…と、回転体１０と同軸の前後のガイド部材３１、３２とを備えてなる（図１）。ただし、図１において、回転体１０の手前側（前方側）に配置する前のガイド部材３１のみが図示されており、回転体１０の背面側（後方側）に配置する後のガイド部材３２は、前のガイド部材３１と重なるため、図示が省略されている。回転体１０の周面上には、アタッチメント部材２０、２０…を介してたとえばペットボトルからなる容器Ｗを個別に収納する収納スペースＳ、Ｓ…が形成され、回転体１０を１回転させることにより（図１の矢印方向）、各収納スペースＳ内の容器Ｗを上下に３６０°回転させて反転させることができる。
【００１５】
容器Ｗ、Ｗ…は、搬入コンベヤ４０を介し、回転体１０の前方側の最上部付近に設定される搬入位置Ａに正立状態で一列に整列して搬入される（図１、図２の各矢印Ｋ1 方向）。また、各容器Ｗは、回転体１０を介して反転処理され、正立状態に戻った上、回転体１０の後方側の最上部付近に設定される搬出位置Ｂを介して、搬出コンベヤ５０上に一列に整列して排出される（図１、図２の各矢印Ｋ2 方向）。搬入コンベヤ４０の前端は、搬入位置Ａに到達しており、搬出コンベヤ５０の後端は、搬出位置Ｂに到達している。また、搬入位置Ａには、プッシャ３３が配設されている。
【００１６】
前のガイド部材３１は、搬入位置Ａの外側から回転体１０の回転方向に約１回転させる螺旋状であり、その先端は、回転体１０の軸方向の中間部付近にまで伸びている（図２、図３）。また、後のガイド部材３２は、回転体１０の軸方向の中間部付近から回転体１０の回転方向に約１回転させる螺旋状であり、その先端は、搬出位置Ｂの外側にまで伸びている。なお、アタッチメント部材２０、２０…付きの回転体１０、ガイド部材３１、３２、搬入コンベヤ４０、搬出コンベヤ５０の相対位置関係を模式的に示すと、図４のとおりである。ただし、図４において、回転体１０は、最上部で切断して展開する展開図として図示されており、図中の符号Ｃは、回転体１０の最下部の位置を示す。
【００１７】
そこで、搬入位置Ａにおいて、プッシャ３３を介して回転体１０の周面上の収納スペースＳに搬入される容器Ｗは、回転体１０の回転により、前のガイド部材３１を介して回転体１０の軸方向に駆動され、最下部の位置Ｃにおいて回転体１０の中間部にほぼ到達して倒立状態となる。その後、容器Ｗは、回転体１０の回転によって、前のガイド部材３１を介して軸方向に駆動され、さらに後のガイド部材３２によってガイドされながら、正立状態となって搬出位置Ｂから搬出コンベヤ５０上に排出される。すなわち、搬入位置Ａから順次搬入される容器Ｗ、Ｗ…は、回転体１０の回転により、上部に開口する口部が螺旋状の移動軌跡Ｍを描くようにして反転処理することができる。
【００１８】
アタッチメント部材２０、２０…付きの回転体１０、搬入コンベヤ４０、搬出コンベヤ５０は、前後のガイド部材３１、３２を含む他の必要部材とともに、フレームＦ上に組み付けられている（図１、図２）。フレームＦには、回転体１０の下方に引出し形のドレン受けＦ1 が組み込まれている。また、フレームＦは、下部のキャスタＦ2 、Ｆ2 を介して床ＦＲ上を任意に移動可能であり、下面の調節ボルトＦ3 、Ｆ3 …を介してキャスタＦ2 、Ｆ2 を浮かせることにより、床ＦＲ上に固定して設置することができる。
【００１９】
搬入コンベヤ４０は、コンベヤベルト４１と、コンベヤベルト４１の両側に立設する前後のガイド板４２、４３とを備えている。コンベヤベルト４１は、フレームＦに搭載するモータ４１ａによって駆動される。また、前のガイド板４２は、調節ブラケット４２ａ、４２ａを介し、コンベヤベルト４１に対して前後に相対移動可能であり、後のガイド板４３は、フレームＦに固定されている。搬出コンベヤ５０は、コンベヤベルト５１と、コンベヤベルト５１の両側に立設する前後のガイド板５２、５３とを有する。コンベヤベルト５１は、フレームＦに搭載するモータ５１ａによって駆動され、前のガイド板５２は、フレームＦに固定され、後のガイド板５３は、調節ブラケット５３ａ、５３ａを介し、コンベヤベルト５１に対して前後に相対移動可能である。
【００２０】
コンベヤベルト４１、５１の上側の搬送面は、それぞれフレームＦに組み込む受けブラケット４４、５４上を摺動走行することができる（図３）。なお、受けブラケット４４、５４には、回転体１０用の支持ブラケット１４、１４が下向きに連結されており、回転体１０の駆動軸１５は、支持ブラケット１４、１４を介して、回転自在に水平に支持されている。また、駆動軸１５の一端には、回転体１０の駆動モータ１６が連結されている。ただし、駆動モータ１６は、いわゆる中空軸タイプのギヤドモータであり、図示しない固定部材を介してケース体をフレームＦに連結して回り止めされている。
【００２１】
アタッチメント部材２０、２０…付きの回転体１０の構成を図５に示す。ただし、図５（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ回転体１０の分解構成図、全体正面図、同図（Ｂ）の中央縦断面説明図である。
【００２２】
回転体１０は、薄い円板１１の両面に対し、円板１１と同径のリング体１２、１３を一体にねじ止めし（図５（Ａ）、（Ｃ））、全体として円板状に組み立てられている。また、アタッチメント部材２０、２０…は、回転体１０の周面を周方向に区分して容器Ｗの収納スペースＳ、Ｓ…を形成するように、それぞれ取付用のアーム２１を介し、回転体１０の外周から等ピッチに放射状に突出するようにして円板１１に着脱自在にねじ止めされている（同図（Ｂ）、（Ｃ））。なお、回転体１０の一方のリング体１３には、アーム２１を円板１１の径方向に差し込むチャンネル状の切欠き１３ａ、１３ａ…が形成されている（同図（Ａ））。
【００２３】
回転体１０は、すり割り付きのブッシュ１１ａ、１１ａを円板１１の中心部両面に取り付け（図５（Ｃ））、ブッシュ１１ａ、１１ａを介し、ブッシュ１１ａ、１１ａ、円板１１を貫通する駆動軸１５に固定されている。なお、回転体１０の軸方向の高さ、すなわち周面の幅ｗは、容器Ｗの最大径ｄに対し、ｄ＜ｗ＜２ｄ、好ましくはｄ＜ｗ＜１．５ｄ程度に設定されている。
【００２４】
各アタッチメント部材２０の構成を図６に示す。ただし、図６（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ正面図、左側面図、右側面図、上面図である。
【００２５】
アタッチメント部材２０は、板材２２に対し、棒材の保持部材２３、２３…、ブロック体の保持部材２４を突設して構成されている。板材２２は、略二等辺逆三角形状に形成され、両斜辺を内側に湾曲させるとともに、補強のために底辺を一方に折り曲げている。板材２２の上端両隅角部には、それぞれ棒材の保持部材２３、２３が共通のボルトを介して板材２２の両面に突出するようにねじ止めされ、板材２２の下部には、ブロック体の保持部材２４と、棒材の保持部材２３、２３とが共通のボルトを介して各面に突出するようにしてねじ止めされている。なお、棒材の保持部材２３、２３…は、板材２２の中心線の両側で長短の２種類が使い分けられており、ブロック体の保持部材２４は、短い保持部材２３と同一高さに設定されている。また、板材２２の中心線上には、取付用のアーム２１をねじ止めするためにナット２１ａ、２１ａが付設されている。
【００２６】
アタッチメント部材２０、２０…は、板材２２が回転体１０の周方向に向くように回転体１０の軸方向の中間部に等ピッチに付設することにより、内側に湾曲する両斜辺を介して容器Ｗ用の収納スペースＳ、Ｓ…を回転体１０の周面上に周方向に区分して形成することができる（図５（Ｂ）、図１）。なお、各アタッチメント部材２０は、ブロック体の保持部材２４が搬入位置Ａ側となり、棒材の保持部材２３、２３…の長い方が回転体１０の回転方向前方側となるようにして使用される（図４）。ブロック体の保持部材２４は、収納スペースＳに対応する位置以外で容器Ｗが回転体１０の周面上に進出することを防止し、長い保持部材２３、２３は、回転体１０の最下部の位置Ｃから搬出位置Ｂまでの間で容器Ｗを一層安定に支持することができる。保持部材２３、２３…は、回転体１０の回転中に各収納スペースＳ内の容器Ｗが回転体１０の周方向に過大に傾くことを阻止し、容器Ｗの姿勢をほぼ一定に保持することができる。
【００２７】
なお、回転体１０に付設するアタッチメント部材２０、２０…は、図１、図５（Ｂ）のように８組とするに代えて、６組とすることにより、たとえば把手付きの大容量の容器Ｗ、Ｗ…にも適合させることができる（図７）。このとき、回転体１０の一方のリング体１３に形成する切欠き１３ａ、１３ａ…は、８組、６組のアタッチメント部材２０、２０…を切り換えて回転体１０に付設し得るように、リング体１３の周方向を８等分、６等分するような２系列を形成するものとし、円板１１側にも、所定数のアーム２１、２１…を等ピッチに放射状にねじ止めするために、必要なナットやねじ孔などが準備されている。ただし、アタッチメント部材２０、２０…は、回転体１０に対し、８組、６組以外の任意の複数組を周方向に等分して付設することができる。
【００２８】
回転体１０と同軸の前後のガイド部材３１、３２は、それぞれたとえばステンレス材の線材を回転体１０の回転方向に約１回転する螺旋状であり（図１、図８）、それぞれの巻径は、回転体１０上のアタッチメント部材２０、２０…の高さ方向の中間部を横切るように設定されている。
【００２９】
前のガイド部材３１の基端は、調節ブラケット３１ａを介して、搬入コンベヤ４０の前方の搬入位置Ａの外側に前後に移動調節可能に固定されており（図２、図８（Ａ））、回転体１０の回転方向に約１回転し、その先端は、回転体１０の軸方向の中間部付近にまで伸び、固定ブラケット３１ｂを介して固定されている。また、後のガイド部材３２は、回転体１０の軸方向の中間部付近の基端が固定ブラケット３２ａを介して固定され（図３、図８（Ｂ））、回転体１０の回転方向に約１回転し、その先端は、調節ブラケット３２ｂを介して、搬出コンベヤ５０の後端の搬出位置Ｂの外側に前後に移動調節可能に固定されている（図２、図８（Ｂ））。
【００３０】
なお、ガイド部材３２の先端には、搬出コンベヤ５０上を斜めに横切る延長ガイド３２ｃ、補助ガイド３２ｄが付設されており、延長ガイド３２ｃの内側には、容器Ｗの最大径相当の距離を隔てて延長ガイド３２ｃとほぼ平行する別の補助ガイド３２ｅが付設されている。また、調節ブラケット３１ａ、３２ｂ、固定ブラケット３１ｂ、３２ａは、それぞれフレームＦに固定されている。搬入位置Ａに設けるプッシャ３３は、フレームＦ上のエアシリンダ３３ａを介して、搬入コンベヤ４０上の容器Ｗを回転体１０の周面上の収納スペースＳに個別に押し込むことができる（図２、図４）。
【００３１】
回転体１０の外周には、前後各一対の補助ガイド部材３５、３５が配置されている（図１、図２）。補助ガイド部材３５、３５は、回転体１０の最下部において倒立状態となる容器Ｗが収納スペースＳから脱落して落下することを阻止するために、回転体１０の回転に伴って螺旋状の移動軌跡Ｍを描いて移動する容器Ｗの肩部に常に対応するように、回転体１０の上部を除く下側に円弧状に配置されている。なお、補助ガイド部材３５、３５の外側には、連結ブラケット３５ａ、３５ａ…を介し、補助ガイド部材３５、３５と平行する円弧状の支持ガイド部材３６、３６が配置されている。補助ガイド部材３５、３５、支持ガイド部材３６、３６は、回転体１０の少なくとも下半部に対応するように形成され、左右の調節ブラケット３６ａ、３６ａを介し、フレームＦに対して前後に移動調節可能に一括支持されている。
【００３２】
支持ガイド部材３６、３６には、エアノズル３７、３７…が内向きに保持されている（図１、図８（Ｃ））。各エアノズル３７は、支持ガイド部材３６、３６に沿って任意の位置に移動させて固定することができ、図示しないエア源に接続されている。なお、エアノズル３７、３７…は、少なくとも回転体１０の最下部に上向きの１本を設けるものとし、必ずしも複数本を設けなくてもよい。エアノズル３７、３７…は、回転体１０の回転に伴って反転処理される容器Ｗの口部にエア源からのクリーンエアを吹き込んで内部を清浄にすることができる。なお、各エアノズル３７は、静電除去効果があるイオン化されたエアを噴出してもよい。また、補助ガイド部材３５、３５、支持ガイド部材３６、３６は、容器Ｗのサイズに合わせて適宜設置位置を調節することができ（図３の二点鎖線）、エアノズル３７、３７…も、支持ガイド部材３６、３６を介して容器Ｗの口部の直近に位置させることができる。
【００３３】
以上の説明において、容器Ｗは、各種の容量のペットボトル、ガラスびん、金属缶などのいずれであってもよい。また、アタッチメント部材２０に付設するブロック体の保持部材２４は、棒材の保持部材２３、２３に代えてもよく、板材２２の上端の各面の２本の棒材の保持部材２３、２３も、ブロック体の保持部材２４に変更してもよい。さらに、板材２２の形状、大きさ、各保持部材２３の長さ、太さ、各保持部材２４の高さ、形状などは、容器Ｗの形状、容量に合わせて、任意に変更可能である。前後のガイド部材３１、３２には、それぞれ延長ガイド３２ｃ、補助ガイド３２ｄ、３２ｅに代えて、またはそれらと併用して別の補助ガイドを付設してもよく、たとえば図４には、前のガイド部材３１とほぼ平行な短い補助ガイド３１ｃが図示されている。なお、容器Ｗを搬入コンベヤ４０から搬入位置Ａに搬入するには、プッシャ３３を使用するに代えて、搬入コンベヤ４０により順次押し込むようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】全体組立正面図
【図２】要部拡大平面図
【図３】要部拡大右側面図
【図４】動作説明模式図
【図５】要部構成説明図（１）
【図６】要部構成説明図（２）
【図７】他の実施の形態を示す要部正面図
【図８】要部構成説明図（３）
【符号の説明】
【００３５】
Ｗ…容器
Ｓ…収納スペース
Ａ…搬入位置
Ｂ…搬出位置
１０…回転体
１５…駆動軸
２０…アタッチメント部材
２２…板材
２３、２４…保持部材
３１、３２…ガイド部材
３５…補助ガイド部材
特許出願人 有限会社 アイ・エス・エス
代理人 弁理士 松 田 忠 秋
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飲料・液体調味料・薬液等の液体充填用の容器内を清浄にするために使用するクリーニング装置などに特に好適な容器の反転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製の飲料用容器の内部をエアブローによって清浄にするクリーニング装置には、容器の反転装置が使用されている。すなわち、正立状態で整列搬入される容器を上下に反転させ、倒立状態において内部にクリーンエアを吹き込むことにより、内部に付着している異物を効率よく除去して清浄にすることができる。
【０００３】
従来の容器の反転装置は、水平の駆動軸を介して回転駆動する回転円板と、回転円板の周面の外側に回転円板と同心円状に配置する前後のリング状のガイド板とを備えている（特許文献１）。ガイド板は、容器の径相当だけ離れて回転円板の周面上に対面しており、回転円板の周面を底面とするチャンネル状の搬送路を周面上に形成する。そこで、回転円板の最上部において連続的に搬送路に投入される容器は、回転体の１回転によって上下に反転され、回転円板の下部の倒立状態において、エアノズルからのクリーンエアを吹き込んで内部を清浄にすることができる。ただし、各ガイド板の対向面には、容器の外周の凹溝に係合する係合リブが形成されており、倒立状態の容器が搬送路から落下することを防止する。この形式の反転装置は、大量の容器の高速処理に適するという利点がある。
【特許文献１】特開２００２−３０８２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来技術によるときは、容器は、回転円板の周面上の搬送路に連続的に投入され、回転円板の回転によって反転されるから、容器の搬出入速度と回転体の回転速度とを厳密に同期させなければならず、全体ラインの運転制御が複雑になりがちであるという問題があった。また、搬送路の両側のガイド板に形成する係合リブを容器の外周の凹溝に係合させて容器の落下を防止するから、容器は、外周に凹溝を有することが前提であり、デザイン上、適用上の制約となる上、円形断面以外の異形の容器に適用することが難しく、多品種少量生産への対応が困難であるという問題もあった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、回転体の周面に容器ごとの収納スペースを形成することによって、容器の搬出入速度と回転体の回転速度との厳密な同期の必要性をなくするとともに、異形断面を含む多様な容器にも簡単に適合させ、多品種少量生産にも対応可能な容器の反転装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、水平の駆動軸を介して回転駆動する円板状の回転体と、容器ごとの収納スペースを回転体の周面上に周方向に区分して形成する複数のアタッチメント部材と、回転体と同軸の螺旋状に形成する前後のガイド部材とを備えてなり、回転体は、各収納スペース内の容器を上下に反転させ、ガイド部材は、各収納スペース内の容器を回転体の前方側の搬入位置から後方側の搬出位置にまで移動させることをその要旨とする。
【０００７】
なお、各アタッチメント部材は、回転体の中間部に周方向に立設する板材と、板材の両面に突設し、各収納スペース内の容器の姿勢を保持する保持部材とを備えることができ、回転体の少なくとも下半部には、各収納スペース内の容器の落下を阻止する補助ガイド部材を配置することができる。
【発明の効果】
【０００８】
かかる発明の構成によるときは、容器は、アタッチメント部材を介して回転体の周面上に形成される収納スペースに個別に収納され、回転体の回転により反転される。そこで、回転体の回転速度は、容器の搬出入速度と厳密な同期をとる必要がなく、したがって、前後の搬出入装置との連携制御をラフに設定することができる。また、各収納スペースは、容器を一応安定に収納することができればよく、容器の形状に厳密に合致させる必要がないから、容器の容量に変動があっても、また、円形断面以外の多角形断面や、たとえば把手付きのペットボトルのような異形断面の容器であっても、簡単に適合させることができ、適用範囲が広範であり、多品種少量生産にも好適に対応可能である。
【０００９】
なお、この発明において、容器の搬入位置、搬出位置は、それぞれ回転体の前方側、後方側において、回転体の最上部付近に設定されている。また、ガイド部材は、各収納スペース内の容器の周側部に摺接するように、たとえばステンレス材の線材を回転体の直径より大径の螺旋状に形成して作ることができる。ただし、前のガイド部材は、回転体の１回転により、搬入位置の容器を回転体の軸方向の中間部を越えて移動させるために、搬入位置の外側から回転体の中間部付近にまで伸びるように、回転体の回転方向に約１回転させて形成し、後のガイド部材は、回転体の中間部を越えて進出する容器を搬出位置にまで安定にガイドするために、回転体の中間部付近から搬出位置の外側にまで伸びるように、回転体の回転方向に約１回転させて形成するものとする。なお、各アタッチメント部材は、回転体の周面を周方向に等ピッチに区分して容器の収納スペースを形成するものとし、したがって、回転体は、容器の大きさ、形状に合わせて、容器に適合する異なる数のアタッチメント部材を等ピッチに交換して装着し得ることが好ましい。
【００１０】
各アタッチメント部材は、板材の両面に保持部材を突設することにより、前後のガイド部材を介し、各収納スペース内の容器を回転体の軸方向に安定に駆動することができる。各ガイド部材は、板材と機械的に干渉しない範囲で、回転体の中間部付近にまで伸ばし、回転体の中間部付近から設けることができるからである。
【００１１】
ただし、板材は、たとえば容器の高さの約１／２以上の高さで、両斜辺が内側に湾曲する略二等辺逆三角形状に形成し、保持部材は、板材の上端の両隅角部、下部の両側端部に突設する棒材として形成し、各ガイド部材は、上下の保持部材の間に位置するように配置するのがよい。なお、搬入位置側の保持部材は、搬入位置の容器がアタッチメント部材に対応する位置、すなわち収納スペースに対応しない位置で不用意に回転体の軸方向に進出しないように、少なくとも板材の下部に突設するものについては、板材の幅内で回転体の周方向に連続するブロック体としてもよい。また、各保持部材は、回転体の回転方向前方側のものを後方側のものより回転体の軸方向に高くすることにより、搬入位置において容器を円滑に回転体の周面上の収納スペースに搬入し、搬出位置において容器を円滑に収納スペースから搬出することができる。
【００１２】
補助ガイド部材は、回転体の少なくとも下半部に配置することにより、倒立状態の容器が収納スペースから脱落して落下することを阻止することができる。なお、補助ガイド部材は、回転体の回転に伴う容器の移動軌跡に合わせて、たとえば容器の口部の両側の肩部に係合するように、前後一対の線材を円弧状に形成して作ることができる。また、このような補助ガイド部材と平行に、クリーンエアを噴出するエアノズル用の支持ガイド部材を同様の形態にして補助ガイド部材の外側に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
容器の反転装置は、円板状の回転体１０と、回転体１０の周面に突出するようにして付設する複数のアタッチメント部材２０、２０…と、回転体１０と同軸の前後のガイド部材３１、３２とを備えてなる（図１）。ただし、図１において、回転体１０の手前側（前方側）に配置する前のガイド部材３１のみが図示されており、回転体１０の背面側（後方側）に配置する後のガイド部材３２は、前のガイド部材３１と重なるため、図示が省略されている。回転体１０の周面上には、アタッチメント部材２０、２０…を介してたとえばペットボトルからなる容器Ｗを個別に収納する収納スペースＳ、Ｓ…が形成され、回転体１０を１回転させることにより（図１の矢印方向）、各収納スペースＳ内の容器Ｗを上下に３６０°回転させて反転させることができる。
【００１５】
容器Ｗ、Ｗ…は、搬入コンベヤ４０を介し、回転体１０の前方側の最上部付近に設定される搬入位置Ａに正立状態で一列に整列して搬入される（図１、図２の各矢印Ｋ1 方向）。また、各容器Ｗは、回転体１０を介して反転処理され、正立状態に戻った上、回転体１０の後方側の最上部付近に設定される搬出位置Ｂを介して、搬出コンベヤ５０上に一列に整列して排出される（図１、図２の各矢印Ｋ2 方向）。搬入コンベヤ４０の前端は、搬入位置Ａに到達しており、搬出コンベヤ５０の後端は、搬出位置Ｂに到達している。また、搬入位置Ａには、プッシャ３３が配設されている。
【００１６】
前のガイド部材３１は、搬入位置Ａの外側から回転体１０の回転方向に約１回転させる螺旋状であり、その先端は、回転体１０の軸方向の中間部付近にまで伸びている（図２、図３）。また、後のガイド部材３２は、回転体１０の軸方向の中間部付近から回転体１０の回転方向に約１回転させる螺旋状であり、その先端は、搬出位置Ｂの外側にまで伸びている。なお、アタッチメント部材２０、２０…付きの回転体１０、ガイド部材３１、３２、搬入コンベヤ４０、搬出コンベヤ５０の相対位置関係を模式的に示すと、図４のとおりである。ただし、図４において、回転体１０は、最上部で切断して展開する展開図として図示されており、図中の符号Ｃは、回転体１０の最下部の位置を示す。
【００１７】
そこで、搬入位置Ａにおいて、プッシャ３３を介して回転体１０の周面上の収納スペースＳに搬入される容器Ｗは、回転体１０の回転により、前のガイド部材３１を介して回転体１０の軸方向に駆動され、最下部の位置Ｃにおいて回転体１０の中間部にほぼ到達して倒立状態となる。その後、容器Ｗは、回転体１０の回転によって、前のガイド部材３１を介して軸方向に駆動され、さらに後のガイド部材３２によってガイドされながら、正立状態となって搬出位置Ｂから搬出コンベヤ５０上に排出される。すなわち、搬入位置Ａから順次搬入される容器Ｗ、Ｗ…は、回転体１０の回転により、上部に開口する口部が螺旋状の移動軌跡Ｍを描くようにして反転処理することができる。
【００１８】
アタッチメント部材２０、２０…付きの回転体１０、搬入コンベヤ４０、搬出コンベヤ５０は、前後のガイド部材３１、３２を含む他の必要部材とともに、フレームＦ上に組み付けられている（図１、図２）。フレームＦには、回転体１０の下方に引出し形のドレン受けＦ1 が組み込まれている。また、フレームＦは、下部のキャスタＦ2 、Ｆ2 を介して床ＦＲ上を任意に移動可能であり、下面の調節ボルトＦ3 、Ｆ3 …を介してキャスタＦ2 、Ｆ2 を浮かせることにより、床ＦＲ上に固定して設置することができる。
【００１９】
搬入コンベヤ４０は、コンベヤベルト４１と、コンベヤベルト４１の両側に立設する前後のガイド板４２、４３とを備えている。コンベヤベルト４１は、フレームＦに搭載するモータ４１ａによって駆動される。また、前のガイド板４２は、調節ブラケット４２ａ、４２ａを介し、コンベヤベルト４１に対して前後に相対移動可能であり、後のガイド板４３は、フレームＦに固定されている。搬出コンベヤ５０は、コンベヤベルト５１と、コンベヤベルト５１の両側に立設する前後のガイド板５２、５３とを有する。コンベヤベルト５１は、フレームＦに搭載するモータ５１ａによって駆動され、前のガイド板５２は、フレームＦに固定され、後のガイド板５３は、調節ブラケット５３ａ、５３ａを介し、コンベヤベルト５１に対して前後に相対移動可能である。
【００２０】
コンベヤベルト４１、５１の上側の搬送面は、それぞれフレームＦに組み込む受けブラケット４４、５４上を摺動走行することができる（図３）。なお、受けブラケット４４、５４には、回転体１０用の支持ブラケット１４、１４が下向きに連結されており、回転体１０の駆動軸１５は、支持ブラケット１４、１４を介して、回転自在に水平に支持されている。また、駆動軸１５の一端には、回転体１０の駆動モータ１６が連結されている。ただし、駆動モータ１６は、いわゆる中空軸タイプのギヤドモータであり、図示しない固定部材を介してケース体をフレームＦに連結して回り止めされている。
【００２１】
アタッチメント部材２０、２０…付きの回転体１０の構成を図５に示す。ただし、図５（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ回転体１０の分解構成図、全体正面図、同図（Ｂ）の中央縦断面説明図である。
【００２２】
回転体１０は、薄い円板１１の両面に対し、円板１１と同径のリング体１２、１３を一体にねじ止めし（図５（Ａ）、（Ｃ））、全体として円板状に組み立てられている。また、アタッチメント部材２０、２０…は、回転体１０の周面を周方向に区分して容器Ｗの収納スペースＳ、Ｓ…を形成するように、それぞれ取付用のアーム２１を介し、回転体１０の外周から等ピッチに放射状に突出するようにして円板１１に着脱自在にねじ止めされている（同図（Ｂ）、（Ｃ））。なお、回転体１０の一方のリング体１３には、アーム２１を円板１１の径方向に差し込むチャンネル状の切欠き１３ａ、１３ａ…が形成されている（同図（Ａ））。
【００２３】
回転体１０は、すり割り付きのブッシュ１１ａ、１１ａを円板１１の中心部両面に取り付け（図５（Ｃ））、ブッシュ１１ａ、１１ａを介し、ブッシュ１１ａ、１１ａ、円板１１を貫通する駆動軸１５に固定されている。なお、回転体１０の軸方向の高さ、すなわち周面の幅ｗは、容器Ｗの最大径ｄに対し、ｄ＜ｗ＜２ｄ、好ましくはｄ＜ｗ＜１．５ｄ程度に設定されている。
【００２４】
各アタッチメント部材２０の構成を図６に示す。ただし、図６（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ正面図、左側面図、右側面図、上面図である。
【００２５】
アタッチメント部材２０は、板材２２に対し、棒材の保持部材２３、２３…、ブロック体の保持部材２４を突設して構成されている。板材２２は、略二等辺逆三角形状に形成され、両斜辺を内側に湾曲させるとともに、補強のために底辺を一方に折り曲げている。板材２２の上端両隅角部には、それぞれ棒材の保持部材２３、２３が共通のボルトを介して板材２２の両面に突出するようにねじ止めされ、板材２２の下部には、ブロック体の保持部材２４と、棒材の保持部材２３、２３とが共通のボルトを介して各面に突出するようにしてねじ止めされている。なお、棒材の保持部材２３、２３…は、板材２２の中心線の両側で長短の２種類が使い分けられており、ブロック体の保持部材２４は、短い保持部材２３と同一高さに設定されている。また、板材２２の中心線上には、取付用のアーム２１をねじ止めするためにナット２１ａ、２１ａが付設されている。
【００２６】
アタッチメント部材２０、２０…は、板材２２が回転体１０の周方向に向くように回転体１０の軸方向の中間部に等ピッチに付設することにより、内側に湾曲する両斜辺を介して容器Ｗ用の収納スペースＳ、Ｓ…を回転体１０の周面上に周方向に区分して形成することができる（図５（Ｂ）、図１）。なお、各アタッチメント部材２０は、ブロック体の保持部材２４が搬入位置Ａ側となり、棒材の保持部材２３、２３…の長い方が回転体１０の回転方向前方側となるようにして使用される（図４）。ブロック体の保持部材２４は、収納スペースＳに対応する位置以外で容器Ｗが回転体１０の周面上に進出することを防止し、長い保持部材２３、２３は、回転体１０の最下部の位置Ｃから搬出位置Ｂまでの間で容器Ｗを一層安定に支持することができる。保持部材２３、２３…は、回転体１０の回転中に各収納スペースＳ内の容器Ｗが回転体１０の周方向に過大に傾くことを阻止し、容器Ｗの姿勢をほぼ一定に保持することができる。
【００２７】
なお、回転体１０に付設するアタッチメント部材２０、２０…は、図１、図５（Ｂ）のように８組とするに代えて、６組とすることにより、たとえば把手付きの大容量の容器Ｗ、Ｗ…にも適合させることができる（図７）。このとき、回転体１０の一方のリング体１３に形成する切欠き１３ａ、１３ａ…は、８組、６組のアタッチメント部材２０、２０…を切り換えて回転体１０に付設し得るように、リング体１３の周方向を８等分、６等分するような２系列を形成するものとし、円板１１側にも、所定数のアーム２１、２１…を等ピッチに放射状にねじ止めするために、必要なナットやねじ孔などが準備されている。ただし、アタッチメント部材２０、２０…は、回転体１０に対し、８組、６組以外の任意の複数組を周方向に等分して付設することができる。
【００２８】
回転体１０と同軸の前後のガイド部材３１、３２は、それぞれたとえばステンレス材の線材を回転体１０の回転方向に約１回転する螺旋状であり（図１、図８）、それぞれの巻径は、回転体１０上のアタッチメント部材２０、２０…の高さ方向の中間部を横切るように設定されている。
【００２９】
前のガイド部材３１の基端は、調節ブラケット３１ａを介して、搬入コンベヤ４０の前方の搬入位置Ａの外側に前後に移動調節可能に固定されており（図２、図８（Ａ））、回転体１０の回転方向に約１回転し、その先端は、回転体１０の軸方向の中間部付近にまで伸び、固定ブラケット３１ｂを介して固定されている。また、後のガイド部材３２は、回転体１０の軸方向の中間部付近の基端が固定ブラケット３２ａを介して固定され（図３、図８（Ｂ））、回転体１０の回転方向に約１回転し、その先端は、調節ブラケット３２ｂを介して、搬出コンベヤ５０の後端の搬出位置Ｂの外側に前後に移動調節可能に固定されている（図２、図８（Ｂ））。
【００３０】
なお、ガイド部材３２の先端には、搬出コンベヤ５０上を斜めに横切る延長ガイド３２ｃ、補助ガイド３２ｄが付設されており、延長ガイド３２ｃの内側には、容器Ｗの最大径相当の距離を隔てて延長ガイド３２ｃとほぼ平行する別の補助ガイド３２ｅが付設されている。また、調節ブラケット３１ａ、３２ｂ、固定ブラケット３１ｂ、３２ａは、それぞれフレームＦに固定されている。搬入位置Ａに設けるプッシャ３３は、フレームＦ上のエアシリンダ３３ａを介して、搬入コンベヤ４０上の容器Ｗを回転体１０の周面上の収納スペースＳに個別に押し込むことができる（図２、図４）。
【００３１】
回転体１０の外周には、前後各一対の補助ガイド部材３５、３５が配置されている（図１、図２）。補助ガイド部材３５、３５は、回転体１０の最下部において倒立状態となる容器Ｗが収納スペースＳから脱落して落下することを阻止するために、回転体１０の回転に伴って螺旋状の移動軌跡Ｍを描いて移動する容器Ｗの肩部に常に対応するように、回転体１０の上部を除く下側に円弧状に配置されている。なお、補助ガイド部材３５、３５の外側には、連結ブラケット３５ａ、３５ａ…を介し、補助ガイド部材３５、３５と平行する円弧状の支持ガイド部材３６、３６が配置されている。補助ガイド部材３５、３５、支持ガイド部材３６、３６は、回転体１０の少なくとも下半部に対応するように形成され、左右の調節ブラケット３６ａ、３６ａを介し、フレームＦに対して前後に移動調節可能に一括支持されている。
【００３２】
支持ガイド部材３６、３６には、エアノズル３７、３７…が内向きに保持されている（図１、図８（Ｃ））。各エアノズル３７は、支持ガイド部材３６、３６に沿って任意の位置に移動させて固定することができ、図示しないエア源に接続されている。なお、エアノズル３７、３７…は、少なくとも回転体１０の最下部に上向きの１本を設けるものとし、必ずしも複数本を設けなくてもよい。エアノズル３７、３７…は、回転体１０の回転に伴って反転処理される容器Ｗの口部にエア源からのクリーンエアを吹き込んで内部を清浄にすることができる。なお、各エアノズル３７は、静電除去効果があるイオン化されたエアを噴出してもよい。また、補助ガイド部材３５、３５、支持ガイド部材３６、３６は、容器Ｗのサイズに合わせて適宜設置位置を調節することができ（図３の二点鎖線）、エアノズル３７、３７…も、支持ガイド部材３６、３６を介して容器Ｗの口部の直近に位置させることができる。
【００３３】
以上の説明において、容器Ｗは、各種の容量のペットボトル、ガラスびん、金属缶などのいずれであってもよい。また、アタッチメント部材２０に付設するブロック体の保持部材２４は、棒材の保持部材２３、２３に代えてもよく、板材２２の上端の各面の２本の棒材の保持部材２３、２３も、ブロック体の保持部材２４に変更してもよい。さらに、板材２２の形状、大きさ、各保持部材２３の長さ、太さ、各保持部材２４の高さ、形状などは、容器Ｗの形状、容量に合わせて、任意に変更可能である。前後のガイド部材３１、３２には、それぞれ延長ガイド３２ｃ、補助ガイド３２ｄ、３２ｅに代えて、またはそれらと併用して別の補助ガイドを付設してもよく、たとえば図４には、前のガイド部材３１とほぼ平行な短い補助ガイド３１ｃが図示されている。なお、容器Ｗを搬入コンベヤ４０から搬入位置Ａに搬入するには、プッシャ３３を使用するに代えて、搬入コンベヤ４０により順次押し込むようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】全体組立正面図
【図２】要部拡大平面図
【図３】要部拡大右側面図
【図４】動作説明模式図
【図５】要部構成説明図（１）
【図６】要部構成説明図（２）
【図７】他の実施の形態を示す要部正面図
【図８】要部構成説明図（３）
【符号の説明】
【００３５】
Ｗ…容器
Ｓ…収納スペース
Ａ…搬入位置
Ｂ…搬出位置
１０…回転体
１５…駆動軸
２０…アタッチメント部材
２２…板材
２３、２４…保持部材
３１、３２…ガイド部材
３５…補助ガイド部材
特許出願人 有限会社 アイ・エス・エス
代理人 弁理士 松 田 忠 秋
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平の駆動軸を介して回転駆動する円板状の回転体と、容器ごとの収納スペースを前記回転体の周面上に周方向に区分して形成する複数のアタッチメント部材と、前記回転体と同軸の螺旋状に形成する前後のガイド部材とを備えてなり、前記回転体は、前記各収納スペース内の容器を上下に反転させ、前記ガイド部材は、前記各収納スペース内の容器を前記回転体の前方側の搬入位置から後方側の搬出位置にまで移動させることを特徴とする容器の反転装置。
【請求項２】
前記各アタッチメント部材は、前記回転体の中間部に周方向に立設する板材と、該板材の両面に突設し、前記各収納スペース内の容器の姿勢を保持する保持部材とを備えることを特徴とする請求項１記載の容器の反転装置。
【請求項３】
前記回転体の少なくとも下半部には、前記各収納スペース内の容器の落下を阻止する補助ガイド部材を配置することを特徴とする請求項１または請求項２記載の容器の反転装置。
【請求項１】
水平の駆動軸を介して回転駆動する円板状の回転体と、容器ごとの収納スペースを前記回転体の周面上に周方向に区分して形成する複数のアタッチメント部材と、前記回転体と同軸の螺旋状に形成する前後のガイド部材とを備えてなり、前記回転体は、前記各収納スペース内の容器を上下に反転させ、前記ガイド部材は、前記各収納スペース内の容器を前記回転体の前方側の搬入位置から後方側の搬出位置にまで移動させることを特徴とする容器の反転装置。
【請求項２】
前記各アタッチメント部材は、前記回転体の中間部に周方向に立設する板材と、該板材の両面に突設し、前記各収納スペース内の容器の姿勢を保持する保持部材とを備えることを特徴とする請求項１記載の容器の反転装置。
【請求項３】
前記回転体の少なくとも下半部には、前記各収納スペース内の容器の落下を阻止する補助ガイド部材を配置することを特徴とする請求項１または請求項２記載の容器の反転装置。
【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２００７−１０６５３４（Ｐ２００７−１０６５３４Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９７８２４（Ｐ２００５−２９７８２４）
【出願日】平成１７年１０月１２日（２００５．１０．１２）
【出願人】（５０５０９８４９８）有限会社 アイ・エス・エス (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１２日（２００５．１０．１２）
【出願人】（５０５０９８４９８）有限会社 アイ・エス・エス (3)
【Ｆターム（参考）】
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