JP2004256131A - ねじ蓋付容器における中身の排出方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ねじ付の蓋（以下ねじ蓋という）を有する容器の開蓋と中身の排出方法およびその装置に関するもので、中身の入った容器の開蓋を行なうと共に中身を迅速に排出する方法および装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ねじ蓋付容器のねじ蓋側を下にする逆さ状態になして回転自在な保持手段に取り付け、容器を回転させることにより容器内の中身に遠心力を与え渦運動を発生させ、且つ、容器とねじ蓋の相対回転運動によりねじ蓋を取り外し、中身を渦運動を利用して排出するねじ蓋付容器における中身の排出方法であり、容器のねじ蓋を下にする逆さま状態で回転自在に保持する案内部と容器の軸心を中心にして容器を回転させる回転手段と、該回転手段によって回転中の容器の回転を止めるパッド部を有する開蓋手段とを備え、容器とねじ蓋の相対回転運動によりねじ蓋を取り外し溶液を排出するねじ蓋付容器における中身の排出装置である。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ねじ付の蓋（以下ねじ蓋という）を有する容器の開蓋と中身の排出方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ねじ蓋を有する容器は、主に中身として清涼飲料、調味料、薬品などを入れるペットボトルやビンに多く使用されている。これらの中身は消費者によって消費されるのが一般的であるが、中には一定の賞味期限が切れて返品される商品も多数ある。
このように中身の入ったまま返品される商品（容器）を、開蓋し中身を排出できる装置が提案されている（特許文献１参照）。
この装置は、キャップの有るペットボトル（容器）を閉蓋状態のままで鉛直方向下向きに掴持し、キャップ１が爪部材の間に挟まれる。爪部材をＲ方向に回転（約２〜３回転）するとキャップ１が取り外され、同時に中身が排出されるものである。また取り外されたキャップは、次に外されるキャップによって爪部材から押し出される構造になされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１６８８９４号公報（第１５段落）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この装置においては、ペットボトルを鉛直方向下向きに掴持したままで開蓋するために、中身は開蓋したペットボトルの口から入る空気の量に比例して徐々に排出されることになる。このため、賞味期限切れで返品される中身が一杯入った容器を排出するためには相当な時間が掛り、作業の効率が十分なものではない。また、取り外されたキャップがペットボトルの口の下方に滞っており、中身が排出される際の障害物になっている。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、中身の入った容器の開蓋を行なうと共に中身を迅速に排出する方法および装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ねじ蓋付容器のねじ蓋側を下にする逆さ状態になして回転自在な保持手段に取り付け、容器を回転させることにより容器内の中身に遠心力を与え渦運動を発生させ、且つ、容器とねじ蓋の相対回転運動によりねじ蓋を取り外し、中身を渦運動を利用して排出するねじ蓋付容器における中身の排出方法であり、容器のねじ蓋を下にする逆さま状態で回転自在に保持する案内部と容器の軸心を中心にして容器を回転させる回転手段と、該回転手段によって回転中の容器の回転を止めるパッド部を有する開蓋手段とを備え、容器とねじ蓋の相対回転運動によりねじ蓋を取り外し溶液を排出するねじ蓋付容器における中身の排出装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、中身の入った容器をねじ蓋を下にする逆さまの状態で取り付け、容器本体を回転させて中身に遠心力を与えることによって渦運動を発生させ、且つ、ねじ蓋を容器とねじ蓋の相対回転運動により取り外し、容器の口においては、口の容器内周部分を中身が渦状をなして勢いよく排出される方法である。この為の装置は、容器を逆さま状態に保持する保持手段と、容器を回転させて中身に遠心力を与える回転手段と、該回転手段の回転力を利用してねじ蓋を容器から取り外すために容器とねじ蓋に相対回転運動を起こす開蓋手段を備えるものである。また、中身に遠心力を与えるための回転手段は、容器の中心軸を回転軸として容器に回転を与える場合と、容器にすりこぎ運動による回転を与える場合が可能である。
【０００７】
【第１実施例】
図１は、ねじ蓋付容器における中身の排出装置の実施例を示す全体の断面図である。
本装置は、ねじ蓋２の付いた容器１を開蓋し、中身３を排出するためのものであり、中身３に遠心力を与え渦運動を起こし、スムースな排出を行なうものである。
本実施例においては、容器として１．５リットル入りの清涼飲料水を入れるペットボトルを用いて説明する。
容器１を逆さ状態にし、保持する保持手段４は、容器１の接する部分の形状に一致させた案内部６を有し、その中央部が開口し容器１のねじ蓋２が通過できる中心穴５を備えている。案内部６は、軸受７を介して本体に固着されており、逆さ状態の容器１を回転自在に保持している。
【０００８】
ぺットボトル１に回転を与えるための回転手段８は、ペットボトル１の外周部に接し回転力を伝えるゴム製の３つのローラ９を有し、これらのローラ９はそのひとつが駆動源であるモーター１０にベルトにて連結され、駆動される。モーター１０は回転数が任意に変更できるようにインバータを備えている。他の２つのローラはペットボトル１に接したり離れたりするための移動部１１に連結されており、必要に応じて移動部１１を作動させる。実施例において移動部１１は、エアシリンダに構成されておりローラ９はダンパーの作用によってゆっくり移動するようになされている。
【０００９】
一方、ペットボトル１のねじ蓋２の近傍には、ねじ蓋２を取り外すための開蓋手段１２が設けられ、開蓋手段１２はねじ蓋２の回転を止めるパッド部１３と、パッド部１３をねじ蓋２に押圧又は離反させる稼動部１４から構成されている。また、開蓋手段１２は、下方方向に移動可能になされており、通常は付勢手段１５によって上方へ押圧されている。しかし、ねじ蓋２を取り外す際には、ねじ蓋２の下降に伴って下方へ移動する構成になされている。当然ながら、保持手段４の案内部６の回転中心と３つのローラ９が接するペットボトルの中心軸と開蓋手段１２のパッド部の押圧中心軸とは一致している。
開蓋手段１２の下方には、取り外されたねじ蓋２をストッカー１６へ送るための網目状になされた傾斜路１７が設けられており、ねじ蓋はこれによってストッカー１６へ回収される。ペットボトル１の中身３は、傾斜路１７の網目を通過し下方の排出口１８から取り出される。
【００１０】
次にこの装置の使用手順を説明する。
図２は、図１における要部を示す部分拡大図である。まず、図１に示す様にペットボトル１を装置の上方から逆さ状態で挿入し、保持手段４の案内部６によって保持させる。この状態において図２に示す様に回転手段８の移動部１１をペットボトル１の方向へ向け作動させて２つのローラ９Ａをペットボトル１の外周面に接し、モーター１０を起動させることによってペットボトル１が回転を始める。この際、ペットボトル１はペットボトル１の中心軸を回転軸として回転されるのであり、その回転方向は上方から見て左回転である図中の矢印Ｌの方向にされている。
【００１１】
図３は、回転手段８の働きによって左回転中のペットボトル１のねじ蓋２を取り外す手順の説明図である。図３は開蓋手段１２の可動部１４を作動させてパッド部１３によってねじ蓋２の外周を押圧し、ペットボトル１と共に回転するねじ蓋２の回転を止める状態を示している。即ち、ねじ蓋２の回転が止まることによって、ねじ蓋２はペットボトル１のねじ部１９との相対回転運動を起し、ねじ蓋２がペットボトル１から取り外されることになるのである。この際、ねじ蓋２はねじ部１９のリード角によって下方に向けて移動する力が発生する。この力に対応して開蓋手段１２を支える付勢手段１５はねじ蓋２の下降に伴って開蓋手段１２を下方へ移動させる働きをもっている。ねじ蓋２がペットボトル１から取り外されると、開蓋手段１２の可動部１４を作動させてパッド部１３をねじ蓋２から離反させる。ねじ蓋２は下方の傾斜路に落下し、ストッカー１６へと導かれる。
【００１２】
図４は、ねじ蓋２の取り外されたペットボトル１の中身３が、下方の口から排出される状態を示す図である。この時、ペットボトル１の中身は回転させることによって生じる遠心力の働きで受け図中Ｓのような渦運動を起こしている。この為排出される中身３は、ペットボトル１の内壁に沿って渦状に勢い良く口から排出される。渦状に排出される中身の間から空気がペットボトル１の中に入り込み、負圧を解消することになり、よりスムースな排出を可能にしている。
尚、ペットボトル１の回転は、ねじ蓋２の取り外し後に回転数を高くして、より中身３に渦運動を与えることでさらに短時間での排出が可能となる。
尚、本実施例では、ねじ蓋を取り外した後においてもペットボトルの回転を続けたが、ねじ蓋を取り外す前に十分な回転を与え、取り外し後は回転を止めてもよい。
【００１３】
【第２実施例】
図５は、第２実施例を示す全体の断面図である。
本実施例は、ペットボトル１に回転を与える回転手段８がねじ蓋２の外方に設けられており、ねじ蓋２を介してペットボトル１に回転を与える構造になされている。ペットボトル１は、逆さ状態で中心穴５を有する案内部６によって保持手段４に保持される。また、案内部６は軸受７を介して本体に固着されており、回転が可能になされている。
回転手段８は、ねじ蓋２に回転力を伝えるゴム製の３つのローラを有し、これらのローラはそのひとつのローラ９が駆動源であるモーター１０にベルトにて連結され駆動される。モーター１０の回転数は任意に変更できる構造である。他の２つのローラ９Ａ・９Ａは、ねじ蓋２に接したり離れたりするための移動部１１に連結されており、移動部１１がスプリングを有する付勢部材で構成されているために通常はねじ蓋２に挟持された状態（ねじ蓋２がない時はペットボトルの中心軸側に移動した状態）になされる。
図６は、図５のＡ−Ａ断面図であり、３つのローラ９・９Ａ・９Ａの位置関係が明確にされている。
【００１４】
図７は、ペットボトル１を逆さ状態にして挿入する時のねじ蓋２がローラ９・９Ａ・９Ａに挟持される状態を示す部分拡大図である。
ねじ蓋２の先端隅部は多少円弧形状になされているものの移動部１１を備えるローラ９Ａは矢印Ｍ方向に押される必要がある。そのためにローラ９・９Ａ・９Ａの上方先端部は大きな面取りがなされ、挿入を容易にしている。
さらにローラ９・９Ａ・９Ａは、図８に示すように回転軸であるペットボトル１の中心軸Ｚに対してねじ蓋２のねじ部１９のリード角と等しい角度Ｘだけ傾けて取り付けられている。
図５によると、ねじ蓋２を取り外すための開蓋手段１２は保持手段４の上方に設けられており、ペットボトル１の外周部に接し、回転を止めるパッド部１３とパッド部１３を外周部に押圧又は離反させる可動部１４とから構成されている。
本実施例においても、ねじ蓋２は取り外された後、傾斜路１７を介してストッカー１６に収容される。中身３も網目状の傾斜路１７を通過し、下方の排出口１８から取り出される。
【００１５】
次にこの装置の使用手順を説明する。図９、図１０、図１１は図５の要部を示す部分拡大図である。
図９は、ペットボトル１を上方から逆さ状態で挿入し、ねじ蓋２が回転手段８のローラ９、９Ａ、９Ａを押し分けてその間に挿入され各ローラと接し、且つ、保持手段４の案内部６によって保持されている。
この状態において、回転手段８のモーター１０を起動させ、駆動輪であるローラ９を回転させる。ペットボトル１はローラ９の回転に伴いねじ蓋２を介して回転を始める。この際、ペットボトル１はペットボトル１の中心軸を回転軸として回転されるのであり、その回転方向は上方から見て右回転である図中の矢印Ｒの方向にされている。
【００１６】
図１０は、回転中のペットボトル１に対して、開蓋手段１２の可動部１４を作動させてパッド部１３をペットボトル１の外周部に押圧する状態である。これによってペットボトル１の回転を急激に停止させることになる。
しかし、回転手段８のローラ９は回転を続けており、ねじ蓋２は開方向の回転力を受け、図１１に示すようにねじ蓋２がペットボトル１のねじ部１９との相対回転運動を起し、ねじ蓋２がペットボトル１から外れる。
前述したように、３つのローラ９、９Ａ、９Ａはペットボトル１の中心軸に対してねじ部１９のリード角と等しい角度Ｘだけ傾けて取り付けられており、ねじ蓋２はローラに挟持され回転しながらペットボトル１から外れ、外れた後もさらに移動（下降）を続けローラから外れることになる。
【００１７】
一方ペットボトルの中身３は、ペットボトル１の回転による遠心力の影響を受け図中ｒのような渦運動を起している。しかし、急激な回転停止とあわせて起こるねじ蓋２の取り外しによって、慣性力の働きで続いている渦運動の働きを受け、ペットボトル１の内壁に添って渦状に勢い良く口から排出される。同時に渦状に排出される中身３の間から空気がペットボトル１の中に入り込み、負圧を解消することになり、よりスムースな排出を可能にする。
【００１８】
【第３実施例】
以上２つの実施例においては、ペットボトルの中心軸を回転軸として回転させたが、本実施例は中身にさらに大きな渦運動を与えるためにペットボトル１の後部（逆さ状態に保持する時は、上方部分）を支点としたすりこぎ運動による回転を与える方法である。
図１２は、ペットボトル１の後部を保持し、ペットボトル１をすりこぎ運動による回転状態を示す模式図である。
図示のごとく、ペットボトル１のねじ蓋を取り外した後、すりこぎ運動による回転を与えることにより、ペットボトル１の口は、第１、第２実施例に比べ大きく振り回されることになり、より大きな遠心力が中身３に作用する。
このため、中身３は、ペットボトル１の内壁に添った大きな渦運動を起し、逆さ状態にされた口から勢い良く排出されるのである。
【００１９】
【発明の効果】
１．容器を回転させることによる遠心力によって中身に渦運動を発生させつつ中身を排出することによって、容器内周面に中身が水滴として残ることなく完全に排出することができる。
２．ねじ蓋がペットボトルから取り外された後、速やかに回収部に収納されるため、中身が排出される邪魔にならず迅速な排出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す全体の断面図。
【図２】図１における要部を示す部分拡大図。
【図３】図１における要部の使用状態を示す拡大図。
【図４】第１実施例における排出状態を示す部分拡大図。
【図５】本発明の第２実施例を示す全体の断面図。
【図６】図５におけるＡ−Ａ断面図。
【図７】第２実施例におけるねじ蓋とローラの関係を示す部分拡大図。
【図８】第２実施例におけるねじ蓋とローラの関係を示す部分拡大図。
【図９】図５における要部を示す部分拡大図。
【図１０】図５における要部の使用状態を示す拡大図。
【図１１】第２実施例における排出状態を示す部分拡大図。
【図１２】第３実施例における回転状態を示す模式図。
【符号の説明】
１ 容器（ペットボトル）
２ ねじ蓋
３ 中身
４ 保持手段
８ 回転手段
１２ 開蓋手段

Claims (8)

1. ねじ蓋付容器のねじ蓋側を下にする逆さ状態になして回転自在な保持手段に取り付け、容器を回転させることにより容器内の中身に遠心力を与え渦運動を発生させ、且つ、容器とねじ蓋の相対回転運動によりねじ蓋を取り外し、中身を渦運動を利用して排出することを特徴とするねじ蓋付容器における中身の排出方法。
2. 前記渦運動が、容器の中心軸を回転軸として容器に回転を与えることによって発生することを特徴とするねじ蓋付容器における中身の排出方法。
3. 前記容器を十分に回転させた後にねじ蓋を取り外すことを特徴とする請求項１記載のねじ蓋付容器における中身の排出方法。
4. 前記容器が、左回転方向に回転されつつねじ蓋の回転を停止することによってねじ蓋を取り外すことを特徴とする請求項１記載のねじ蓋付容器における中身の排出方法。
5. 前記容器が、ねじ蓋に回転力を与えることによって右回転方向に回転されつつ容器を固定することによってねじ蓋を取り外すことを特徴とする請求項１記載のねじ蓋付容器における中身の排出方法。
6. 容器のねじ蓋を下にする逆さま状態で回転自在に保持する案内部と容器の軸心を中心にして容器を回転させる回転手段と、該回転手段によって回転中の容器の回転を止めるパッド部を有する開蓋手段とを備え、容器とねじ蓋の相対回転運動によりねじ蓋を取り外し溶液を排出することを特徴とするねじ蓋付容器における中身の排出装置。
7. 前記回転手段の回転部がローラに形成されていることを特徴とする請求項６記載のねじ蓋付容器における中身の排出装置。
8. 前記回転ローラの回転軸が、ねじ蓋のねじのリード角Ｘだけ傾斜していることを特徴とする請求項７記載のねじ蓋付容器における中身の排出装置。

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