搬送ホイール用容器回動抑制機構
【課題】複数のホイールを組み合わせての容器のネック搬送において、容器のホイール搬送途中およびホイール間の受け渡しの全区間を通して、容器の中心軸回りの回動を抑制する。
【解決手段】容器胴部（平坦部）ＣＢに当接又は近接する平坦部２２aを有する第２容器回動抑制機構２２をグリッパーの下部に設ける。なお、平坦部２２aはホイールの中心と各グリッパーの中心を結ぶ直線に直交する平坦面を有し容器胴部ＣＢに当接又は近接するように構成する。
【解決手段】容器胴部（平坦部）ＣＢに当接又は近接する平坦部２２aを有する第２容器回動抑制機構２２をグリッパーの下部に設ける。なお、平坦部２２aはホイールの中心と各グリッパーの中心を結ぶ直線に直交する平坦面を有し容器胴部ＣＢに当接又は近接するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送ホイール用容器回動抑制機構、特に容器がグリッパーによって把持されホイール搬送される全区間およびホイール間を受け渡される区間を通して、容器の中心軸回りの回動を確実に抑制することが出来る搬送ホイール用容器回動抑制機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペットボトル充填設備の容器搬送方式として、ホイール毎に交互に容器Ｃのネックリング下部又はカブラ下部をグリッパーによって掴んで搬送するネック搬送方式が広く利用されている。従来のネック搬送方式を採用した設備の構成は、例えば、外周部に複数の第１グリッパー１１を備えた第１ホイール１０及び同第２グリッパー２１を備えた第２ホイール２０から成り、図８は、容器Ｃが第１ホイール１０の第１グリッパー１１から第２ホイール２０の第２グリッパー２１へと交互に搬送されるネック搬送システムの状態を平面図で示し、図９は、容器ネックリング下部を把持する第１グリッパー１１の状態を側面図で示し、図１０は、容器カブラ下部を把持する第２グリッパー２１の状態を側面図で示している。容器Ｃは上記グリッパーでホイール間を搬送されながら殺菌・洗浄処理（殺菌・洗浄工程）を受け、その後フィラー（図示せず）によって内容物を充填（充填工程）され、その後キャッパー（図示せず）によって容器口部をキャップで密封（キャッピング工程）される。
容器Ｃはグリッパーによって把持されて、ホイールと共に回転しながら搬送されるが、容器Ｃは必ずしも図８に示すように整然と並んで搬送されることは希であり、一般的には、容器Ｃは自身の中心軸まわりに回動する（容器Ｃの方向がバラバラになる）。その様子を図１１において説明する。ここで、殺菌部から容器Ｃが整然と並んで搬送されてきたものと仮定する。容器Ｃには、たとえ空容器でも質量（重量）があるため、慣性モーメントがあり、慣性の作用で、容器Ｃは今ある状態を保とうとする。つまり、図１１の殺菌部から第１ホイールに移るところ（図１１(a)のＧ、及び同(b)のＥ）では、容器胴部（平坦部）ＣＢの面がほぼ垂直な方向（図中のＳ）を向いている。従って、グリッパーの把持力がタイミング良く十分強い場合は、図１１(a)では、受け渡し後の容器胴部（平坦部）ＣＢの垂直２等分線は、第１ホイール１０の中心Ｏを向いて、容器の回動は無い。しかし、グリッパーの把持力が、弱い場合、又は把持力が作用するタイミングが遅い場合は、受け渡し時の容器（図１１(b)のＥ）は今の状態を保とうとし、受け渡し直後の容器（図１１(b)のＦ）の平坦部ＣＢも垂直な方向（図中のＳ）を向き、グリッパ−内で容器が中心軸回りに回動し、容器の方向は図１１(b)のＸに示すように、バラバラになる。容器胴部（平坦部）ＣＢの垂直２等分線は、第１ホイールの中心Ｏからずれてしまう。
上述したように、第１グリッパー１１の把持力が十分強い場合は容器は回動しない。従って、容器の回動防止の観点からは、グリッパーの把持力は十分強い方が好ましい。しかしながら、実際は、容器のネックリング下部やカブラ下部の強度の限界、容器への疵付問題や、更には疵から発生する塵の観点から、グリッパーの把持力を十分強く設定することはあまり好ましくない。そのため、実際のグリッパーの把持力は、上記観点を考慮した適度な強さに調整されている。その結果、従来のホイールでのグリッパーによる搬送では、容器の方向はバラバラになる傾向にあり、下流の搬送経路での容器詰まり、容器と設備との干渉による容器への傷や凹みが発生することになる。
ところで、このようにホイールによる搬送途中で容器が回転され容器の方向がバラバラになることを防止するために、充填機入り口ホイールの外周に、異形容器の代表寸法に近い直径の軟質材からなる円板状方向規制ガイドを距離を隔てて二箇所に配設しておき、前記ホイールによって移送されてきた異形容器の胴部の短辺から角部にかけて、或いは、当該容器胴部外周の最小曲率の部分近傍が前記方向規制ガイドに接触する際に、前記方向規制ガイドの押し圧力と摩擦力によって当該接触部分が座屈変形することなく、単に当該異形容器全体が前記方向規制ガイド上を転がり超えるように、当該方向規制ガイドの配置寸法並びに厚さ等を調整することとした異形容器の方向修正装置が公知となっている（例えば、引用文献１を参照。）。
同文献によると、上記異形容器の方向修正装置では、前記主ガイドは異形容器の方向転換を行い、一方、前記副ガイドはネックグリッパーの把持トルクによる抵抗で同主ガイドによる転換角度が不十分の場合に備えて更に角度修正を行い、規定値以下の後退角度に収める機能を持たせ、ネックグリッパーの把持トルクのバラツキに備えた付加的な方向規制ガイドである旨が記載されている。また、副ガイドは、主ガイドより若干後退した位置であって、且つまた、修正後の異形容器の後退角が、充填機の充填品質基準に合致するような範囲内に収まる位置に調整する旨が記載されている（特許文献１［０００３］〜［０００４］を参照。）。
また、この充填品質基準に合致する角度範囲としては、一例として前進角、後退角を問わず搬送方向に対して２０度以内が推奨される旨が記載されている。また、上記方向規制ガイドの材質には、弾力性と耐摩耗性の観点から合成ゴム（例えば、フッ素ゴム）等が使用される旨が記載されている（特許文献１［０００５］を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７３５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記異形容器の方向修正装置では、異形容器がネックグリッパーでネック部を把持された状態でホイールにより搬送されている途中で、異形容器が中立位置に対し前進角（α）または後退角（β）のズレ角が生じると、異形容器は最初の上記方向規制ガイドに衝突し、その衝突の反動でそのズレ角を打ち消す方向に回転させられ、行き過ぎた場合は次の上記方向規制ガイドに衝突し戻されて中立位置に関し所定の角度範囲内に収められることとしている。なお、異形容器の衝突部位が前記方向規制ガイド上を滑るように、上記方向規制ガイドは回動自由に配設されている。また、上記方向規制ガイドは、ホイールの異形容器受け取り部近傍に配設されている。異形容器の方向を揃えるため、各異形容器は軟質円板状方向規制ガイドを擦るか衝突して押し戻されているため、長期使用した場合には円板状方向規制ガイドの摩耗や変形、摩耗屑の汚れを考慮する必要があり、さらに装置自体の複雑化・大型化も避けられない
そこで、本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は容器がグリッパーによって把持されホイール搬送される全区間およびホイール間を受け渡される区間を通して、容器の回動を確実に抑制して容器の方向がバラバラになることを防ぐことが出来る搬送ホイール用容器回動抑制機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために請求項１に記載の搬送ホイール用容器回動抑制機構は、ホイール中心から放射状に外周部に設けられたグリッパーによって容器のネックリング下部又はカブラ下部を把持しながら該容器を搬送する容器搬送ホイールにおいて、該ホイール搬送の全区間を通して該ホイールの半径方向内側から前記各容器胴部に当接又は近接する回動抑制部材を前記グリッパーの下方位置に設けたことを特徴とする。
前述したように、容器はホイールの外周部に設けられたグリッパーによって把持された状態で、ホイールと共に回転しながら搬送される。容器のネックリング下部又はカブラ下部がグリッパーによって十分に把持された状態では、容器を回動する力は生じない。しかし、例えば、第１ホイールから第２ホイールの受渡しでは、前述した慣性モーメントの働きで、第１ホイールでの容器の状態を保とうとし、容器胴部（平坦部）ＣＢは第１ホイールの中心を向いたままの状態を保とうとする。先ず第１ホイールのグリッパーが容器を把持したまま（把持力を付加したまま）第２ホイールのグリッパーが閉じ始め、容器を把持したと同時に、第１ホイールのグリッパーが開き、容器を開放する。上記受け渡しは同時が理想的であるが、現実には、把持力がオーバーラップしたり、どちらの把持力も全く加わらないフリーの期間も発生し得る。このタイミングの差や、把持力の程度の違いにより、容器の平坦部ＣＢの向きにバラツキが発生する。受け渡し終了後は、グリッパーの把持力が十分強ければ、上記バラツキは増大しない。しかし、疵付き、潰れの観点からは、グリッパーの把持力は弱い方が良く、理想的には把持力は“零”で搬送することが望ましいが、その場合容器の向きのバラツキは更に増大し好ましくない。
そこで、上記搬送ホイール用容器回動抑制機構では、ホイール搬送の全区間を通して、各容器胴部にホイールの径方向内側から回動抑制部材を当接又は近接させることにより、容器の中心軸回りの回動を抑制し、或いはその回動を最小限に抑えるようにした。
【０００６】
請求項２に記載の搬送ホイール用容器回動抑制機構では、前記回動抑制部材は、前記ホイールの中心と各グリッパーの中心を結ぶ直線に直交する平坦面構造とした。
上記搬送ホイール用容器回動抑制機構では、上記形態で上記部材を容器胴部の平坦部に当接又は近接させることによって、より好適に容器の中心軸回りの回動を抑制し、或いはその回動を最小限に抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の搬送ホイール用容器回動抑制機構によれば、ホイール間での容器の受渡しの際、および容器のホイール搬送の全区間を通して容器の中心軸回りの回動を抑制し、或いは回動を最小限に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る容器回動抑制機構付きネック搬送システムを示す説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の容器回動抑制機構を示す説明図である。
【図５】本発明の容器回動抑制機構の変形例を示す説明図である。
【図６】本発明の容器回動抑制機構付きネック搬送システムで、整然と並んできた容器をグリップ搬送する場合に回動を防ぐ原理を示した説明図である。
【図７】本発明の容器回動抑制機構付きネック搬送システムで、特にホイールからホイールでの受け渡しの場合に回動を防ぐ原理を示した説明図である。
【図８】従来のネック搬送方式を示す説明図である。
【図９】図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】容器の回動発生を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る容器回動抑制機構付きネック搬送システム１００を示す説明図である。なお、説明の都合上、第１ホイール１０及び第２ホイール２０が主として表されている。
この容器回動抑制機構付きネック搬送システム１００は、容器Ｃの中心軸回りの回動を抑制する容器回動抑制機構１２,２２を備えた複数のホイール、例えば第１ホイール１０及び第２ホイール２０を具備して構成される。同ネック搬送システム１００は、ホイール毎に交互に容器Ｃのネックリング下部又はカブラ下部をグリッパーによって掴んで搬送するネック搬送方式を採用するが、各ホイールが容器回動抑制機構を備えるため、ホイール間での容器Ｃの受渡しの際、および容器Ｃのホイール搬送の全区間を通して容器Ｃの中心軸回りの回動を好適に抑制することが出来る。なお、本実施形態で使用される容器Ｃは、胴部断面形状の四隅がＲ加工された長方形の容器である。
【００１１】
第１ホイール１０では図２に示すごとく、容器Ｃのネックリング下部を第１グリッパー１１によって把持してホイール搬送し、第２ホイール２０では図３に示すごとく容器Ｃのカブラ下部を第２グリッパー２１によって把持してホイール搬送する。第１ホイール１０及び第２ホイール２０は、詳細については後述するが、容器Ｃの中心軸回りの回動を抑制するために、各容器胴部に対し容器回動抑制機構１２,２２を各グリッパーの下方でホイールの半径方向内側から当接又は近接させている。なお、ここで言う当接とは例えば部材が容器胴部に容器中心軸がブレない程度に軽く触れているという意味である。また、近接とは僅かに容器中心軸ＡＣの回りに回動する（遊びを有する）という意味である。後述するように、容器が空で搬送される場合は問題とならないが、容器に内容物が充填された状態では、中身の飛び出しを考慮し、上記の「近接」の状態が望ましい。
【００１２】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
第１容器回動抑制機構１２は、第１グリッパー１１が取り付けられたグリッパー取付リング１３にスリーブ１６を介してボルト１５及びナット１７によって締結されている。また、第１容器回動抑制機構１２の容器胴部ＣＢに対する当接又は近接する位置については、スリーブ１６の取り付け位置や長さを調整することによって変えることが可能である。
【００１３】
図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
第２容器回動抑制機構２２は、ロアリング２４にスリーブ２６を介してボルト２５及びナット２７によって締結されている。また、同回動抑制機構２２の容器胴部ＣＢに対する当接又は近接する位置については、上記第１容器回動抑制機構１２と同様に、スリーブ２６の取り付け位置や長さを調整して上記当接又は近接する位置を変えることが可能である。さらに第２容器回動抑制機構２２を、ロアリング２４に設けることによって、既存のホイールの空きスペースを利用出来るため、本機構の導入に係るトータルコストを低く抑えることが出来る利点がある。
【００１４】
図４は、本発明の容器回動抑制機構を示す説明図であり、第２ホイール２０からアッパーリング２３（図３参照。）を取り外した状態を上方から見た様子で示している。
第２容器回動抑制機構２２は、第２ホイール２０の構体であるロアリング２４の一部に容器胴部ＣＢに当接又は近接する平坦部２２aが、一つの円弧状プレートにつき３個設けられた機構である。また、平坦部２２aはホイールの中心と各グリッパーの中心を結ぶ直線に直交する面構造を成している。更に平坦部２２aは、各第２グリッパー２１の下方に配置され、容器胴部ＣＢに当接又は近接している。また、当接幅ΔWについては、容器胴部ＣＢの長辺の長さをＬとする場合、
０＜ΔW≦Ｌ
が好ましい。更に好適には
０.５Ｌ≦ΔW≦Ｌ
とすることが望ましい。
平坦部２２aを上記構成とすることによって、容器Ｃはこの平坦部２２aによってホイール搬送の全区間およびホイール間の受け渡し区間において容器中心軸ＡＣ回りの回動を好適に抑制される。
また、上記の容器回動抑制部材の材質については、例えばナイロン樹脂である。
【実施例１】
【００１５】
図５は、本発明の容器回動抑制機構の変形例を示す説明図である。
上記第２容器回動抑制機構２２は、部分円弧状プレートの径方向外側面に部分に平坦部２２aが形成されていたが、この第３容器回動抑制機構３２では、部分円弧状プレートの径方向外側面が平坦部３２aによって形成されている。平坦部３２aをこのように構成することによって、平坦部３２aを容器胴部ＣＢの長辺全体に当接又は近接させることが可能となり、容器Ｃはこの平坦部３２aによってホイール搬送の全区間およびホイール間の受け渡し区間において容器中心軸ＡＣ回りの回動をより好適に抑制される。
【００１６】
上述した通り、図８は従来のネック搬送システムの説明図で、ここでは、容器の回動がない理想的な搬送を行っている場合の例である。図９は図８のＡ−Ａ断面図であり、容器回動抑制機構がない例である。図１０は図８のＢ−Ｂ断面図であり、容器回動抑制機構が無い例である。
図１１は従来のネック搬送システムで、図１１(a)には、理想的なネック搬送の状態を示している。しかし、グリッパーの把持力を強力にするには制限があることや、グリッパーからグリッパーへの受け渡しのタイミングを完全に一致させることは困難であることから、図１１(b)では、主にグリッパー着脱時に容器が回動することを説明している原理図である。
【００１７】
図６は、本発明の容器回動抑制機構付きネック搬送システムで、整然と並んできた容器をグリップ搬送するときに、回動を防ぐ原理を示した説明図である。容器回動抑制部材の端部Ｚに、容器胴部（平坦部）ＣＢが接触し、端部Ｚ′に押し戻され、容器の回動が最小限に抑えられている。なお、この図６では、容器回動抑制部材は各ヘッド毎に独立した型としたが、図４に示すような３連型でも回動抑制効果に変わりはない。
【００１８】
図７は、本発明の容器回動抑制機構付きネック搬送システムで、特にホイールからホイールでの受け渡しの場合に回動を防ぐ原理を示した説明図である。この場合、容器は容器回動抑制部材間に挟まれる状態になるため、図６には無い配慮（中身を外に飛び出させない配慮）が必要となり、すなわち、明確な隙間dHが必要となる。図７でR0はホイール中心から容器回動抑制部材の平坦部１２aまでの距離で、L0はホイール中心から容器回動抑制部材の端部Ｙまでの距離であり、L0＞R0の関係にある。もし隙間が無い場合、則ち、図７で、容器Ｃの胴部右側に容器回動抑制部材の平坦部１２aが当接している場合、このままホイールが回転すると、容器回動抑制部材の端部Ｙは、L0＞R0の関係から、容器Ｃを左方向に押すことになる。容器Ｃの反対側（左側）に、隙間dHが無い場合、容器胴部（平坦部）ＣＢは両面で潰され、中身が入っている容器では中身が飛び出すことになる。隙間の値dHとしては、容器胴部にある２つの平坦部間の距離をBHとすれば、概ね、
０.０５BH≦dH≦０.２BH
が好ましい結果を得ている。上記図６と同様に、図７も容器回動抑制部材は各ヘッド毎に独立した型としたが、図４に示すような３連型でも回動抑制効果に変わりはない。
【００１９】
以上より、本発明の搬送ホイール用容器回動抑制機構１２,２２,３２によれば、容器Ｃは上記平坦部１２a,２２a,３２aによってホイール搬送の全区間およびホイール間を受け渡される区間において容器中心軸ＡＣ回りの回動を好適に抑制される。特に、横長・大容量の長角容器の容器中心軸ＡＣ回りの回動を好適に抑制することが出来るようになる。
また、同回動抑制機構１２,２２,３２は部分円弧状プレートの径方向外側面に容器胴部ＣＢに当接する平坦部が設けられた極めて簡素な機構であり、既存ホイールの空きスペースにボルト及びナットによって締結される機構である。従って、同容器回動抑制機構１２,２２,３２の導入に際し、既存のホイールをそのまま流用することが出来るため、本機構導入に係るトータルコストを低く抑えることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の搬送ホイール用容器回動抑制機構は、複数のホイールを組み合わせての容器のネック搬送方式、特に無菌充填システムのネック搬送方式に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１０ 第１ホイール
１１ 第１グリッパー
１２ 第１容器回動抑制機構
１２a 容器回動抑制部材の平坦部
１３ グリッパー取付リング
１４ アッパーリング
１５,２５ ボルト
１６,２６ スリーブ
１７,２７ ナット
２０ 第２ホイール
２１ 第２グリッパー
２２ 容器回動抑制機構
２２a 容器回動抑制部材の平坦部
２３ アッパーリング
２４ ロアリング
３２ 第３容器回動抑制機構
３２a 容器回動抑制部材の平坦部
１００ 本発明に係る容器回動抑制機構付きネック搬送システム
５００ 従来のネック搬送システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送ホイール用容器回動抑制機構、特に容器がグリッパーによって把持されホイール搬送される全区間およびホイール間を受け渡される区間を通して、容器の中心軸回りの回動を確実に抑制することが出来る搬送ホイール用容器回動抑制機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペットボトル充填設備の容器搬送方式として、ホイール毎に交互に容器Ｃのネックリング下部又はカブラ下部をグリッパーによって掴んで搬送するネック搬送方式が広く利用されている。従来のネック搬送方式を採用した設備の構成は、例えば、外周部に複数の第１グリッパー１１を備えた第１ホイール１０及び同第２グリッパー２１を備えた第２ホイール２０から成り、図８は、容器Ｃが第１ホイール１０の第１グリッパー１１から第２ホイール２０の第２グリッパー２１へと交互に搬送されるネック搬送システムの状態を平面図で示し、図９は、容器ネックリング下部を把持する第１グリッパー１１の状態を側面図で示し、図１０は、容器カブラ下部を把持する第２グリッパー２１の状態を側面図で示している。容器Ｃは上記グリッパーでホイール間を搬送されながら殺菌・洗浄処理（殺菌・洗浄工程）を受け、その後フィラー（図示せず）によって内容物を充填（充填工程）され、その後キャッパー（図示せず）によって容器口部をキャップで密封（キャッピング工程）される。
容器Ｃはグリッパーによって把持されて、ホイールと共に回転しながら搬送されるが、容器Ｃは必ずしも図８に示すように整然と並んで搬送されることは希であり、一般的には、容器Ｃは自身の中心軸まわりに回動する（容器Ｃの方向がバラバラになる）。その様子を図１１において説明する。ここで、殺菌部から容器Ｃが整然と並んで搬送されてきたものと仮定する。容器Ｃには、たとえ空容器でも質量（重量）があるため、慣性モーメントがあり、慣性の作用で、容器Ｃは今ある状態を保とうとする。つまり、図１１の殺菌部から第１ホイールに移るところ（図１１(a)のＧ、及び同(b)のＥ）では、容器胴部（平坦部）ＣＢの面がほぼ垂直な方向（図中のＳ）を向いている。従って、グリッパーの把持力がタイミング良く十分強い場合は、図１１(a)では、受け渡し後の容器胴部（平坦部）ＣＢの垂直２等分線は、第１ホイール１０の中心Ｏを向いて、容器の回動は無い。しかし、グリッパーの把持力が、弱い場合、又は把持力が作用するタイミングが遅い場合は、受け渡し時の容器（図１１(b)のＥ）は今の状態を保とうとし、受け渡し直後の容器（図１１(b)のＦ）の平坦部ＣＢも垂直な方向（図中のＳ）を向き、グリッパ−内で容器が中心軸回りに回動し、容器の方向は図１１(b)のＸに示すように、バラバラになる。容器胴部（平坦部）ＣＢの垂直２等分線は、第１ホイールの中心Ｏからずれてしまう。
上述したように、第１グリッパー１１の把持力が十分強い場合は容器は回動しない。従って、容器の回動防止の観点からは、グリッパーの把持力は十分強い方が好ましい。しかしながら、実際は、容器のネックリング下部やカブラ下部の強度の限界、容器への疵付問題や、更には疵から発生する塵の観点から、グリッパーの把持力を十分強く設定することはあまり好ましくない。そのため、実際のグリッパーの把持力は、上記観点を考慮した適度な強さに調整されている。その結果、従来のホイールでのグリッパーによる搬送では、容器の方向はバラバラになる傾向にあり、下流の搬送経路での容器詰まり、容器と設備との干渉による容器への傷や凹みが発生することになる。
ところで、このようにホイールによる搬送途中で容器が回転され容器の方向がバラバラになることを防止するために、充填機入り口ホイールの外周に、異形容器の代表寸法に近い直径の軟質材からなる円板状方向規制ガイドを距離を隔てて二箇所に配設しておき、前記ホイールによって移送されてきた異形容器の胴部の短辺から角部にかけて、或いは、当該容器胴部外周の最小曲率の部分近傍が前記方向規制ガイドに接触する際に、前記方向規制ガイドの押し圧力と摩擦力によって当該接触部分が座屈変形することなく、単に当該異形容器全体が前記方向規制ガイド上を転がり超えるように、当該方向規制ガイドの配置寸法並びに厚さ等を調整することとした異形容器の方向修正装置が公知となっている（例えば、引用文献１を参照。）。
同文献によると、上記異形容器の方向修正装置では、前記主ガイドは異形容器の方向転換を行い、一方、前記副ガイドはネックグリッパーの把持トルクによる抵抗で同主ガイドによる転換角度が不十分の場合に備えて更に角度修正を行い、規定値以下の後退角度に収める機能を持たせ、ネックグリッパーの把持トルクのバラツキに備えた付加的な方向規制ガイドである旨が記載されている。また、副ガイドは、主ガイドより若干後退した位置であって、且つまた、修正後の異形容器の後退角が、充填機の充填品質基準に合致するような範囲内に収まる位置に調整する旨が記載されている（特許文献１［０００３］〜［０００４］を参照。）。
また、この充填品質基準に合致する角度範囲としては、一例として前進角、後退角を問わず搬送方向に対して２０度以内が推奨される旨が記載されている。また、上記方向規制ガイドの材質には、弾力性と耐摩耗性の観点から合成ゴム（例えば、フッ素ゴム）等が使用される旨が記載されている（特許文献１［０００５］を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７３５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記異形容器の方向修正装置では、異形容器がネックグリッパーでネック部を把持された状態でホイールにより搬送されている途中で、異形容器が中立位置に対し前進角（α）または後退角（β）のズレ角が生じると、異形容器は最初の上記方向規制ガイドに衝突し、その衝突の反動でそのズレ角を打ち消す方向に回転させられ、行き過ぎた場合は次の上記方向規制ガイドに衝突し戻されて中立位置に関し所定の角度範囲内に収められることとしている。なお、異形容器の衝突部位が前記方向規制ガイド上を滑るように、上記方向規制ガイドは回動自由に配設されている。また、上記方向規制ガイドは、ホイールの異形容器受け取り部近傍に配設されている。異形容器の方向を揃えるため、各異形容器は軟質円板状方向規制ガイドを擦るか衝突して押し戻されているため、長期使用した場合には円板状方向規制ガイドの摩耗や変形、摩耗屑の汚れを考慮する必要があり、さらに装置自体の複雑化・大型化も避けられない
そこで、本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は容器がグリッパーによって把持されホイール搬送される全区間およびホイール間を受け渡される区間を通して、容器の回動を確実に抑制して容器の方向がバラバラになることを防ぐことが出来る搬送ホイール用容器回動抑制機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために請求項１に記載の搬送ホイール用容器回動抑制機構は、ホイール中心から放射状に外周部に設けられたグリッパーによって容器のネックリング下部又はカブラ下部を把持しながら該容器を搬送する容器搬送ホイールにおいて、該ホイール搬送の全区間を通して該ホイールの半径方向内側から前記各容器胴部に当接又は近接する回動抑制部材を前記グリッパーの下方位置に設けたことを特徴とする。
前述したように、容器はホイールの外周部に設けられたグリッパーによって把持された状態で、ホイールと共に回転しながら搬送される。容器のネックリング下部又はカブラ下部がグリッパーによって十分に把持された状態では、容器を回動する力は生じない。しかし、例えば、第１ホイールから第２ホイールの受渡しでは、前述した慣性モーメントの働きで、第１ホイールでの容器の状態を保とうとし、容器胴部（平坦部）ＣＢは第１ホイールの中心を向いたままの状態を保とうとする。先ず第１ホイールのグリッパーが容器を把持したまま（把持力を付加したまま）第２ホイールのグリッパーが閉じ始め、容器を把持したと同時に、第１ホイールのグリッパーが開き、容器を開放する。上記受け渡しは同時が理想的であるが、現実には、把持力がオーバーラップしたり、どちらの把持力も全く加わらないフリーの期間も発生し得る。このタイミングの差や、把持力の程度の違いにより、容器の平坦部ＣＢの向きにバラツキが発生する。受け渡し終了後は、グリッパーの把持力が十分強ければ、上記バラツキは増大しない。しかし、疵付き、潰れの観点からは、グリッパーの把持力は弱い方が良く、理想的には把持力は“零”で搬送することが望ましいが、その場合容器の向きのバラツキは更に増大し好ましくない。
そこで、上記搬送ホイール用容器回動抑制機構では、ホイール搬送の全区間を通して、各容器胴部にホイールの径方向内側から回動抑制部材を当接又は近接させることにより、容器の中心軸回りの回動を抑制し、或いはその回動を最小限に抑えるようにした。
【０００６】
請求項２に記載の搬送ホイール用容器回動抑制機構では、前記回動抑制部材は、前記ホイールの中心と各グリッパーの中心を結ぶ直線に直交する平坦面構造とした。
上記搬送ホイール用容器回動抑制機構では、上記形態で上記部材を容器胴部の平坦部に当接又は近接させることによって、より好適に容器の中心軸回りの回動を抑制し、或いはその回動を最小限に抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の搬送ホイール用容器回動抑制機構によれば、ホイール間での容器の受渡しの際、および容器のホイール搬送の全区間を通して容器の中心軸回りの回動を抑制し、或いは回動を最小限に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る容器回動抑制機構付きネック搬送システムを示す説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の容器回動抑制機構を示す説明図である。
【図５】本発明の容器回動抑制機構の変形例を示す説明図である。
【図６】本発明の容器回動抑制機構付きネック搬送システムで、整然と並んできた容器をグリップ搬送する場合に回動を防ぐ原理を示した説明図である。
【図７】本発明の容器回動抑制機構付きネック搬送システムで、特にホイールからホイールでの受け渡しの場合に回動を防ぐ原理を示した説明図である。
【図８】従来のネック搬送方式を示す説明図である。
【図９】図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】容器の回動発生を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る容器回動抑制機構付きネック搬送システム１００を示す説明図である。なお、説明の都合上、第１ホイール１０及び第２ホイール２０が主として表されている。
この容器回動抑制機構付きネック搬送システム１００は、容器Ｃの中心軸回りの回動を抑制する容器回動抑制機構１２,２２を備えた複数のホイール、例えば第１ホイール１０及び第２ホイール２０を具備して構成される。同ネック搬送システム１００は、ホイール毎に交互に容器Ｃのネックリング下部又はカブラ下部をグリッパーによって掴んで搬送するネック搬送方式を採用するが、各ホイールが容器回動抑制機構を備えるため、ホイール間での容器Ｃの受渡しの際、および容器Ｃのホイール搬送の全区間を通して容器Ｃの中心軸回りの回動を好適に抑制することが出来る。なお、本実施形態で使用される容器Ｃは、胴部断面形状の四隅がＲ加工された長方形の容器である。
【００１１】
第１ホイール１０では図２に示すごとく、容器Ｃのネックリング下部を第１グリッパー１１によって把持してホイール搬送し、第２ホイール２０では図３に示すごとく容器Ｃのカブラ下部を第２グリッパー２１によって把持してホイール搬送する。第１ホイール１０及び第２ホイール２０は、詳細については後述するが、容器Ｃの中心軸回りの回動を抑制するために、各容器胴部に対し容器回動抑制機構１２,２２を各グリッパーの下方でホイールの半径方向内側から当接又は近接させている。なお、ここで言う当接とは例えば部材が容器胴部に容器中心軸がブレない程度に軽く触れているという意味である。また、近接とは僅かに容器中心軸ＡＣの回りに回動する（遊びを有する）という意味である。後述するように、容器が空で搬送される場合は問題とならないが、容器に内容物が充填された状態では、中身の飛び出しを考慮し、上記の「近接」の状態が望ましい。
【００１２】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
第１容器回動抑制機構１２は、第１グリッパー１１が取り付けられたグリッパー取付リング１３にスリーブ１６を介してボルト１５及びナット１７によって締結されている。また、第１容器回動抑制機構１２の容器胴部ＣＢに対する当接又は近接する位置については、スリーブ１６の取り付け位置や長さを調整することによって変えることが可能である。
【００１３】
図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
第２容器回動抑制機構２２は、ロアリング２４にスリーブ２６を介してボルト２５及びナット２７によって締結されている。また、同回動抑制機構２２の容器胴部ＣＢに対する当接又は近接する位置については、上記第１容器回動抑制機構１２と同様に、スリーブ２６の取り付け位置や長さを調整して上記当接又は近接する位置を変えることが可能である。さらに第２容器回動抑制機構２２を、ロアリング２４に設けることによって、既存のホイールの空きスペースを利用出来るため、本機構の導入に係るトータルコストを低く抑えることが出来る利点がある。
【００１４】
図４は、本発明の容器回動抑制機構を示す説明図であり、第２ホイール２０からアッパーリング２３（図３参照。）を取り外した状態を上方から見た様子で示している。
第２容器回動抑制機構２２は、第２ホイール２０の構体であるロアリング２４の一部に容器胴部ＣＢに当接又は近接する平坦部２２aが、一つの円弧状プレートにつき３個設けられた機構である。また、平坦部２２aはホイールの中心と各グリッパーの中心を結ぶ直線に直交する面構造を成している。更に平坦部２２aは、各第２グリッパー２１の下方に配置され、容器胴部ＣＢに当接又は近接している。また、当接幅ΔWについては、容器胴部ＣＢの長辺の長さをＬとする場合、
０＜ΔW≦Ｌ
が好ましい。更に好適には
０.５Ｌ≦ΔW≦Ｌ
とすることが望ましい。
平坦部２２aを上記構成とすることによって、容器Ｃはこの平坦部２２aによってホイール搬送の全区間およびホイール間の受け渡し区間において容器中心軸ＡＣ回りの回動を好適に抑制される。
また、上記の容器回動抑制部材の材質については、例えばナイロン樹脂である。
【実施例１】
【００１５】
図５は、本発明の容器回動抑制機構の変形例を示す説明図である。
上記第２容器回動抑制機構２２は、部分円弧状プレートの径方向外側面に部分に平坦部２２aが形成されていたが、この第３容器回動抑制機構３２では、部分円弧状プレートの径方向外側面が平坦部３２aによって形成されている。平坦部３２aをこのように構成することによって、平坦部３２aを容器胴部ＣＢの長辺全体に当接又は近接させることが可能となり、容器Ｃはこの平坦部３２aによってホイール搬送の全区間およびホイール間の受け渡し区間において容器中心軸ＡＣ回りの回動をより好適に抑制される。
【００１６】
上述した通り、図８は従来のネック搬送システムの説明図で、ここでは、容器の回動がない理想的な搬送を行っている場合の例である。図９は図８のＡ−Ａ断面図であり、容器回動抑制機構がない例である。図１０は図８のＢ−Ｂ断面図であり、容器回動抑制機構が無い例である。
図１１は従来のネック搬送システムで、図１１(a)には、理想的なネック搬送の状態を示している。しかし、グリッパーの把持力を強力にするには制限があることや、グリッパーからグリッパーへの受け渡しのタイミングを完全に一致させることは困難であることから、図１１(b)では、主にグリッパー着脱時に容器が回動することを説明している原理図である。
【００１７】
図６は、本発明の容器回動抑制機構付きネック搬送システムで、整然と並んできた容器をグリップ搬送するときに、回動を防ぐ原理を示した説明図である。容器回動抑制部材の端部Ｚに、容器胴部（平坦部）ＣＢが接触し、端部Ｚ′に押し戻され、容器の回動が最小限に抑えられている。なお、この図６では、容器回動抑制部材は各ヘッド毎に独立した型としたが、図４に示すような３連型でも回動抑制効果に変わりはない。
【００１８】
図７は、本発明の容器回動抑制機構付きネック搬送システムで、特にホイールからホイールでの受け渡しの場合に回動を防ぐ原理を示した説明図である。この場合、容器は容器回動抑制部材間に挟まれる状態になるため、図６には無い配慮（中身を外に飛び出させない配慮）が必要となり、すなわち、明確な隙間dHが必要となる。図７でR0はホイール中心から容器回動抑制部材の平坦部１２aまでの距離で、L0はホイール中心から容器回動抑制部材の端部Ｙまでの距離であり、L0＞R0の関係にある。もし隙間が無い場合、則ち、図７で、容器Ｃの胴部右側に容器回動抑制部材の平坦部１２aが当接している場合、このままホイールが回転すると、容器回動抑制部材の端部Ｙは、L0＞R0の関係から、容器Ｃを左方向に押すことになる。容器Ｃの反対側（左側）に、隙間dHが無い場合、容器胴部（平坦部）ＣＢは両面で潰され、中身が入っている容器では中身が飛び出すことになる。隙間の値dHとしては、容器胴部にある２つの平坦部間の距離をBHとすれば、概ね、
０.０５BH≦dH≦０.２BH
が好ましい結果を得ている。上記図６と同様に、図７も容器回動抑制部材は各ヘッド毎に独立した型としたが、図４に示すような３連型でも回動抑制効果に変わりはない。
【００１９】
以上より、本発明の搬送ホイール用容器回動抑制機構１２,２２,３２によれば、容器Ｃは上記平坦部１２a,２２a,３２aによってホイール搬送の全区間およびホイール間を受け渡される区間において容器中心軸ＡＣ回りの回動を好適に抑制される。特に、横長・大容量の長角容器の容器中心軸ＡＣ回りの回動を好適に抑制することが出来るようになる。
また、同回動抑制機構１２,２２,３２は部分円弧状プレートの径方向外側面に容器胴部ＣＢに当接する平坦部が設けられた極めて簡素な機構であり、既存ホイールの空きスペースにボルト及びナットによって締結される機構である。従って、同容器回動抑制機構１２,２２,３２の導入に際し、既存のホイールをそのまま流用することが出来るため、本機構導入に係るトータルコストを低く抑えることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の搬送ホイール用容器回動抑制機構は、複数のホイールを組み合わせての容器のネック搬送方式、特に無菌充填システムのネック搬送方式に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１０ 第１ホイール
１１ 第１グリッパー
１２ 第１容器回動抑制機構
１２a 容器回動抑制部材の平坦部
１３ グリッパー取付リング
１４ アッパーリング
１５,２５ ボルト
１６,２６ スリーブ
１７,２７ ナット
２０ 第２ホイール
２１ 第２グリッパー
２２ 容器回動抑制機構
２２a 容器回動抑制部材の平坦部
２３ アッパーリング
２４ ロアリング
３２ 第３容器回動抑制機構
３２a 容器回動抑制部材の平坦部
１００ 本発明に係る容器回動抑制機構付きネック搬送システム
５００ 従来のネック搬送システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール中心から放射状に外周部に設けられたグリッパーによって容器のネックリング下部又はカブラ下部を把持しながら該容器を搬送する容器搬送ホイールにおいて、該ホイール搬送の全区間を通して該ホイールの半径方向内側から前記各容器胴部に当接又は近接する回動抑制部材を前記グリッパーの下方位置に設けたことを特徴とする搬送ホイール用容器回動抑制機構。
【請求項２】
前記回動抑制部材は、前記ホイールの中心と各グリッパーの中心を結ぶ直線に直交する平坦面構造を有する請求項１に記載の搬送ホイール用容器回動抑制機構。
【請求項１】
ホイール中心から放射状に外周部に設けられたグリッパーによって容器のネックリング下部又はカブラ下部を把持しながら該容器を搬送する容器搬送ホイールにおいて、該ホイール搬送の全区間を通して該ホイールの半径方向内側から前記各容器胴部に当接又は近接する回動抑制部材を前記グリッパーの下方位置に設けたことを特徴とする搬送ホイール用容器回動抑制機構。
【請求項２】
前記回動抑制部材は、前記ホイールの中心と各グリッパーの中心を結ぶ直線に直交する平坦面構造を有する請求項１に記載の搬送ホイール用容器回動抑制機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１５２９６３（Ｐ２０１１−１５２９６３Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４０２３（Ｐ２０１０−１４０２３）
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
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