JP2006281002A - ボトル洗浄装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易な構造で洗浄水の噴射方向を変向できて良好に洗浄できる。
【解決手段】ボトルBを反転姿勢で保持可能なボトル保持部5と、ボトル保持部5により保持された反転姿勢のボトルBの口部にノズル6を挿入して洗浄するボトル洗浄部7とを具備し、ボトル洗浄部7に、上端部にノズル6を有する昇降ロッド43および外筒体42に介在されてノズル6を揺動可能な揺動作動部44を設け、揺動作動部44に、昇降ロッド43の上端側を揺動自在に支持する水平ピンと、ガイド部材に設けられた揺動カム孔と、昇降ロッド43に設けられて揺動カム孔に係合される揺動受動ピンとを設け、前記昇降ロッド43を昇降させて揺動作動部44によりノズル6を揺動させる揺動駆動部50を設けた。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ボトル洗浄装置に関する。
従来のボトル洗浄装置として、たとえば特許文献1には、保持装置により反転姿勢でボトルをネック部を介して保持し、ノズルをボトルの口部から挿入後、保持装置によりボトルを揺動させるものが開示されている。
また特許文献2の図1には、洗浄後の還流を洗浄液流と接触させることにより洗浄液流の噴射方向を振らせるものが開示され、さらに同図5には、ノズルを回転および揺動させるものが開示されている。
特開平6−254526号公報(図1) 特開平6−121974号公報(図1および図5)
しかしながら、特許文献1のものは、ボトルの保持部が揺動することから、ボトルの受渡し時に保持部の位置決めが必要で、ボトルの受渡しが不安定になりやすいという問題がある。
また特許文献2の図1のものは、洗浄後の還流水が洗浄液に接触することからボトルを再汚染する恐れがある。また同図5のものはノズルの旋回揺動する機構が複雑になるという問題があった。
本発明は上記問題点を解決して、簡易な構造で洗浄液の噴射方向を変向できて良好に洗浄でき、ボトルの受渡しも容易に行えるボトル洗浄装置を提供することを目的とする。
ここでは、構成部材に実施の形態に対応する符号を付している。
請求項1記載の発明は、ボトル(B)を反転姿勢で保持可能なボトル保持部(5)と、該ボトル保持部(5)により保持された反転姿勢のボトル(B)の口部(n)にノズル(6)を挿入して洗浄するボトル洗浄部(7)とを具備し、前記ボトル洗浄部(7)に、上端部に前記ノズル(6)を支持する昇降部材(42,43)に介在されてノズル(6)を揺動可能な揺動作動部(44)を設け、前記揺動作動部(44)に、昇降部材(43)の上端側を揺動自在に支持する揺動支持部(45)と、固定側に設けられたガイド部材(46)および前記昇降部材(43b)の一方に設けられた揺動カム部(47)と、他方に設けられて該揺動カム部(47)に係合される揺動従動部(48)とを設け、前記昇降部材(43)を昇降させて揺動作動部(44)によりノズルを揺動させる揺動駆動部(50)を設けたものである。
請求項2記載の発明は、昇降部材の下部に昇降部材を押し上げてノズル(6)をボトル(B)に挿入可能な挿入駆動部(85)を設け、前記挿入駆動部(85)と揺動駆動部(43)とを兼用したものである。
請求項3記載の発明は、昇降部材を、ノズル(6)を支持する昇降ロッド(43)と該昇降ロッド(43)が昇降自在に外嵌される外筒体(42)とで構成し、前記外筒体(42)に揺動作動部のガイド部材(46)を設けるとともに、昇降ロッド(43)に揺動支持部(45)を設け、前記昇降ロッド(43)の下部に揺動駆動部(50)を設け、前記外筒体(42)の下部にノズル(6)を昇降しボトル(B)の口部(n)に挿入する挿入駆動部(50)を設けたものである。
請求項4記載の発明は、ボトル保持部(5)およびボトル洗浄部(7)は、垂直軸心周りに旋回される旋回テーブル(4)の外周部に一定間隔ごとに対で配設され、揺動駆動部(50)に、前記旋回テーブル(4)の基台部(1)にボトル洗浄部(7)の旋回経路に沿って配置されたノズル揺動カム部(54)と、前記昇降部材(43)に連結されて前記ノズル揺動カム部(54)に係合される揺動カムホロワ(52)とを設けたものである。
請求項5記載の発明は、挿入駆動部(60)に、旋回テーブル(4)の基台(1)部にボトル洗浄部(7)の周回経路に沿って配置されたノズル昇降カム部(63)と、昇降部材(43)の下部に設けられて前記ノズル昇降カム部(63)に係合されるノズル昇降カムホロワ(62)とを設けたものである。
請求項1記載の発明によれば、揺動駆動部により昇降部材を昇降し、揺動作動部の揺動カム部と揺動従動部の作用によりノズルを揺動させることができる。したがって、簡単な構造でノズルを揺動させてノズルからの洗浄液の噴射方向を変向させ、ボトル内を均一に洗浄することができる。また洗浄液が洗浄後の還流水に接触することがなく、再汚染の恐れがない。さらにノズルを揺動させるので、ボトル保持部ではボトルは固定状態で保持でき、安定してボトルを受渡しすることができる。
請求項2記載の発明によれば、ノズルの挿入駆動部の動作により、揺動駆動部の動作を兼用させて、ノズルの挿入動作と揺動動作とを連続して行うことができ、構造を簡略化することができる。
請求項3記載の発明によれば、昇降部材を外筒体と昇降ロッドで構成することにより、揺動駆動部によるノズル揺動用の昇降動作を昇降ロッドで行い、ノズルをボトルに挿入離脱する挿入駆動部の動作を、ノズル昇降カム部とノズル昇降カムホロワを介して外筒体により行うことで、ノズル挿入動作とノズル揺動動作とをそれぞれ独立して実施することができる。これにより、ボトルの種類変更に伴う洗浄時間、洗浄条件の変更などに容易に対応することができ、また調整も容易となる。
請求項4記載の発明によれば、ボトル保持部とボトル洗浄部とを旋回テーブルに設けたので、高速で連続した洗浄作業を実施することができる。また揺動駆動部を、ノズル揺動カム部と揺動カムホロワにより構成したので、揺動用の駆動装置が不要となり、製造コストを削減することができる。
請求項5記載の発明によれば、挿入駆動部にノズル昇降カム部とノズル昇降カムホロワとを設けたので、ノズルの挿入用の駆動装置が不要となり、製造コストを削減することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[実施の形態1]
図7および図8に示すように、このボトル洗浄装置は、基台1に軸受筒2を介して旋回軸3が回転自在に支持され、旋回軸3に旋回テーブル4が取付けられている。前記旋回テーブル4の外周部には、ボトルBを反転姿勢で保持可能なボトル保持部5と、該ボトル保持部5により保持された反転姿勢のボトルBの口部nに洗浄用のノズル6を挿入して洗浄するボトル洗浄部7とが対で一定間隔毎に配設されている。基台1の下部には旋回モータ8が設置され、その出力軸と旋回軸3の下端部がギヤ9a,9bにより連結連動されている。
この旋回テーブル4のボトル受渡部10では、搬入コンベア11、入口スターホイール12、ボトル反転装置(図示せず)から反転姿勢のボトルが搬入され、ボトル反転装置(図示せず)、出口スターホイール13、搬出コンベヤ14から搬出される。
図1,図2に示すように、前記ボトル保持部5は、旋回テーブル4の内周側に形成された貫通孔に対応して開閉支持筒22が貫通して立設され、開閉支持筒22内に開閉作動軸23が回転自在に支持されている。また開閉支持筒22の上端部に、左右一対の把持レバー21A,21Bが垂直ピン25を介して開閉自在に支持されている。これら把持レバー21A,21Bの外周端部にはボトルBのネック部nを把持する凹部24が互いに対向して形成され、閉動方向に付勢するばね26が連結されている。また開閉作動軸23の上端部には開閉カム27が取付けられ、把持レバー21A,21Bの内周側内面に、開閉カム27が当接するカム受部28A,28Bがそれぞれ形成されている。
開閉作動軸23の下端部に設けられた開閉駆動部30は、開閉カムレバー31を介して開閉カムローラ32が垂直軸心周りに回転自在に取付けられている。一方、基台1上に立設された内周支持部材33に開閉カム板34が配設されている。35は、旋回テーブル4と開閉カムレバー31の間に連結された拘束ばねで、開閉カムローラ32を開閉カム板34に当接するように付勢している。
したがって、旋回テーブル4の旋回によりボトル保持部5がボトル受渡部10に接近されると、開閉カム板34の作用により開閉カムレバー31を介して開閉作動軸23が回動され開閉カム27を回動させる。これにより、把持レバー21A,21Bが開放されて凹部24,24が互いに離間され洗浄済みのボトルBのネック部nが解放されて出口スターホイール13に排出される。次に新たなボトルBが入口スターホイール12から搬入されてネック部nが凹部24,24間に挿入されると、開閉カム板34により開閉カム27と開閉カムレバー31を介して開閉作動軸23が回動され開閉カム27が元位置に戻される。これにより、ばね26の作用で把持レバー21A,21Bが閉動されて凹部24にネック部nが把持されボトルBが受け取られる。
ボトル洗浄部7は、図1に示すように、旋回テーブル4の外周部にボトル保持部5に対向して外周側にスライド筒41が貫通され、スライド筒41内に外筒体(昇降部材)42がスライド自在に嵌合されるとともに、この外筒体42に昇降ロッド(昇降部材)43がスライド自在に嵌合されている。
昇降ロッド43は、上端部に支持部6aを介してノズル6が立設され、また昇降ロッド43の上部に、ノズル6を揺動可能に支持する揺動作動部44が設けられている。前記昇降ロッド43と外筒体42の上端部には、前記ノズル6を揺動可能な揺動作動部44が設けられている。
揺動作動部44は、図3〜図6に示すように、外筒体42の上端部に、下部の小径孔46bと受け段部46cと上部の大径孔46aが形成されたガイド筒(ガイド部材)46が取付けられており、昇降ロッド43は、下方部のロッド基部43aと、前記小径孔46b内でロッド基部43aの上端部にたとえば旋回経路の接線方向の水平ピン(揺動支持部)45を介して所定範囲で揺動自在に連結されたロッド揺動部43bとで構成され、ロッド揺動部43bには、前記受け段部46cにより下降を規制される規制段部43cが形成されている。またガイド筒46には、大径孔46bに対応して揺動カム孔(揺動カム部)47が上下方向に沿って対称位置に形成されており、ロッド揺動部43bには、両端部が揺動カム孔47にそれぞれスライド自在に係合する揺動受動ピン(揺動従動部)48が水平ピン45と平行に取り付けられている。揺動カム孔47は、下部側で昇降方向に沿う直線状に形成された挿入直線部47aと、残りで所定範囲で左右に湾曲する波形状の揺動曲線部47bから構成されている。前記挿入直線部47aは、ノズル6を垂直姿勢に安定して保持するもので、ノズル6をボトルBの口部に挿入する時に揺動受動ピン48が位置ずれしていてもノズル6が傾動しない。揺動曲線部47bは、昇降ロッド43の昇降により揺動角α°の範囲でノズル6を揺動させることができる。
昇降ロッド43の下端部に設けられた揺動駆動部50は、受動アーム51を介して揺動カムローラ(揺動カムホロワ)52が半径方向の水平軸心周りに回転自在に支持されている。一方、基台1上に立設された外周支持部材53に、揺動カムローラ52に対応して揺動カム板(ノズル揺動カム部)54が旋回経路に沿う所定部位に配設されている。55は、外筒体42と受けアーム51との間で昇降ロッド43に外嵌された拘束ばねで、昇降ロッド43を下方に付勢して揺動カムローラ52を揺動カム板54に当接させている。
したがって、揺動カム板54により揺動カムローラ52が押し上げられることにより昇降ロッド43が上昇され、揺動受動ピン48が揺動カム孔47に沿って挿入直線部47aから波形状の揺動曲線部47bにスライドされることで、ロッド揺動部43bが水平ピン45を中心に揺動角α゜の範囲の範囲で揺動され、昇降ロッド43の往復昇降動作でノズル6の噴射方向を往復して揺動させることができる。
また外筒体42の下部には、ノズル6を容器Bの口部に挿入するための挿入駆動部60が設けられている。この挿入駆動部60は、外筒体42の下端部に受動アーム61を介して昇降カムローラ(ノズル昇降カムホロワ)62が半径方向の水平軸心周りに回転自在に支持され、一方基台1上に立設された外周支持部材53に、昇降カムローラ62に対応して昇降カム板(ノズル昇降カム部)63が旋回経路に沿って所定部位に配設されている。64は外筒体42の下部に外嵌され昇降カムローラ62を下方に付勢し昇降カム板63に当接させる拘束用ばねである。
したがって、昇降カム板63により昇降カムローラを介して外筒体42をストロークLだけ押し上げ、規制段部43cによりノズル筒46の受け段部46cを介して昇降ロッド43とノズル6とを押し上げてノズル6をボトルBの口部に挿入することができる。
上記構成において、搬入コンベア11から入口スターホイール12を介してボトルBが搬入され、反転装置により反転されたボトルBが旋回テーブル4のボトル受渡部10に搬入される。そしてボトル保持部5では、開閉駆動部30の開閉カム板34と開閉カム27の作用により、開閉作動軸23を介して開閉カム27が回動され、把持レバー21A,21Bが閉動されて把持されボトルBが受け取られる。(図7のボトル搬入区間I)
そして、挿入駆動部60の昇降カム板63と昇降カムローラ62の作用により、外筒体42を押し上げてノズル6を上昇させボトルBの口部に挿入する。(図7のノズル挿入区間II)
さらに旋回テーブル4の中央部に配置された洗浄液ヘッダ15から供給された洗浄液がノズル6からボトルB内に噴射される。(図7の洗浄区間III)
洗浄区間IIIにおいて、揺動駆動部50の揺動カム板54および揺動カムローラ52の作用で昇降ロッド43が上昇され、揺動作動部44の揺動受動ピン48と揺動カム孔47の作用で水平ピン45を中心にノズル6が揺動角α゜の範囲で揺動され、ボトルB内を均一に洗浄する。(図7のノズル揺動区間VII)
次いで挿入駆動部60の昇降カム板63と昇降カムローラ62の作用により、外筒体42が下降されてノズル6がボトルBの口部から離脱される。(図7のノズル離脱区間IV)
さらに水切り区間Vの後、ボトル保持部5では、開閉駆動部30の開閉カム板34と開閉カム27により開閉作動軸23を介して開閉カム27が回動され、把持レバー21A,21Bが開動されてボトルBが出口スターホイール13に受け渡され、搬出コンベヤ14から搬出される。(図7のボトル排出区間VI)
上記実施の形態1によれば、揺動駆動部50により昇降ロッド43を昇降し、揺動作動部44の揺動カム孔47と揺動受動ピン48の作用により昇降ロッド43を介してノズル6を揺動させることができる。したがって、簡単な構造でノズル6を揺動させて洗浄液の噴射方向を変向させ、ボトルB内を均一に洗浄することができる。また洗浄液が洗浄後の還流水に接触することがなく、再汚染の恐れがない。さらにボトルBを固定しておき、ノズル6を揺動させるので、ボトル保持部5に対するボトルBを安定して受渡しすることができる。さらにまた昇降動作と揺動作動部44のカム機構だけでノズルを揺動させることができ、簡略な構造にすることができる。
またボトル保持部5とボトル洗浄部7とを対で複数組を旋回テーブル4に設けたので、高速で連続した洗浄作業を実施することができる。また揺動駆動部50を、揺動カム板54と揺動カムローラ52により構成することができ、揺動用の駆動装置が不要となり、製造コストを削減することができる。
さらに外筒体42と昇降ロッド43とを設け、揺動駆動部50によるノズル揺動用の昇降動作を昇降ロッド43で行い、ボトルBにノズル6を挿脱する挿入駆動部60による昇降動作を外筒体52により行うことで、ノズル挿入動作とノズル揺動動作とをそれぞれ独立して実施することができる。これにより、ボトルBの種類などの変更に伴う洗浄時間や洗浄方保の変更に容易に対応することができ、また調整も容易に行うことができる。
なお、この実施の形態1では、揺動駆動部50と挿入駆動部60をカム機構を採用したが、直線駆動装置である流体圧シリンダや電動アクチュエータなどを使用してもよい。
次にボトル洗浄装置の実施の形態2を図9〜図12を参照して説明する。
実施の形態1ではノズル6の揺動動作とノズル6の挿脱動作とをそれぞれ独立した駆動部50,60により行ったが、実施の形態2では単一の駆動部で兼用したものである。
図9〜図11に示すように、このボトル洗浄装置は、反転機構を搭載したボトル保持部71と、ボトル洗浄部72とを具備している。
すなわち、搬入コンベア73の終端部と搬出コンベヤ74の始端部とが所定距離互いに平行となるように配置されている。これら搬入出コンペヤ73,74の上方を横断方向に一対のガイドレール75,75が支持ビーム77,77を介して配設されている。前記両ガイドレール75,75には、図示しないシフト駆動装置よりスライドされる可動台76,76が配置され、両可動台76,76に搬入出コンペヤ73,74の搬送方向に沿う反転フレーム78が搬送方向に平行な水平回転軸心を中心に回転自在に支持されている。そして一方の可動台76に反転駆動装置79が設けられている。
この反転フレーム78には把持レバー80を搬送方向に一定ピッチで配設され、反転フレーム78に内蔵されたリンク機構や電動アクチュエータなどからなる開閉駆動装置(図示せず)によりボトルBをネック部nを介して把持可能に構成されている。
したがって、搬入コンベヤ73上に搬入された正立姿勢のボトルBを、把持レバー80で把持した後、反転駆動装置79により反転フレーム78を180°回転して倒立姿勢とし、ボトル洗浄部72のノズル82上方に配置し、洗浄後はシフト駆動装置より可動台76,76を搬出コンベヤ74側にシフトするとともに、反転駆動装置79により反転フレーム78を180°反転してボトルBを正立姿勢に戻し搬出コンベヤ74に排出することができる。
またボトルB洗浄部72は、図12に示すように、支持ビーム77,77間に掛け渡されたサポート部材81に、ノズル82が把持レバー80の配設ピッチに対応して配設されている。
前記各ノズル82には、図12に示す揺動作動部83と、図10に示す揺動駆動部と兼用のノズル82の挿入駆動部84が設けられている。
前記挿入駆動部84は、サポート部材81の下部に、直線駆動装置である一対の流体圧式の昇降シリンダ85を介してリフトフレーム86が平行に配設されている。そして上端部にノズル82を支持する昇降ロッド(昇降部材)87の下端部が前記リフトフレーム86に連結固定されている。
前記揺動作動部83は、サポートフレーム81に立設されたガイド筒88に前記昇降ロッド87がスライド自在に内嵌されている。前記昇降ロッド87は、下方部のロッド基部87aと、このロッド基部87aの上端部にたとえば搬送方向の水平ピン(揺動支持部)89を介して所定範囲で揺動自在に連結されたロッド揺動部87bとで構成されている。またガイド筒88には、揺動カム孔(ノズル揺動カム部)90が対称位置に上下方向に沿って形成されており、ロッド揺動部87bには、両端部が揺動カム孔90にそれぞれスライド自在に係合する揺動受動ピン(揺動カムホロワ)91が水平ピン89と平行に取り付けられている。揺動カム孔90は、下部側で昇降方向に沿い長い直線状に形成された挿入直線部90aと、残りで所定範囲で左右に湾曲する波形状の揺動曲線部90bから構成されている。そして挿入直線部90aにより、ノズル82を垂直姿勢に安定して昇降させてボトルBの口部に確実に挿入することができる。また揺動曲線部90bに揺動受動ピン91を位置させて、挿入駆動部84のリフトシリンダ85により揺動曲線部90bのストロークの範囲で単数回昇降させるまたは複数回昇降を繰り返すことにより、水平ピン89を中心にノズル82を所定の揺動角範囲で揺動させ、洗浄液をボトルB内に散布して均一に洗浄することができる。
上記実施の形態2によれば、反転機構付きのボトル保持部71とボトル洗浄部72とを対で、一定ピッチで直線上に配置することにより、搬入コンベヤ73により正立姿勢で搬入された複数のボトルBを保持して反転し、口部からボトルB内に挿入したノズル82を、挿入駆動部84による昇降により揺動作動部83を介して揺動させ、ノズル82から噴射される洗浄液によりボトルB内を均一に洗浄することができる。したがって、ノズル82の昇降による挿入動作に連続して昇降させることでノズル82を揺動させ、揺動駆動部と挿入駆動部とを兼用させることができ、装置の構造を簡易化することができる。
本発明に係るボトル洗浄装置の実施の形態1を示す側面断面図である。 同ボトル洗浄装置のボトル保持部の把持レバーを示す平面図である。 図1に示すA部拡大図である。 同A部の動作を説明する側面断面図である。 図3に示すD−D部断面図である。 図3に示すC−C部断面図である。 同ボトル洗浄装置の概略を示す全体平面図である。 同ボトル洗浄装置の概略を示す全体側面断面図である。 本発明に係るボトル洗浄装置の実施の形態2を示す概略全体平面図である。 同ボトル洗浄装置の概略正面図である。 同ボトル洗浄装置の概略側面断面図である。 同ボトル洗浄装置の揺動作動部を示す側面断面図である。
符号の説明
B ボトル
n ネック部
1 基台
4 旋回テーブル
5 ボトル保持部
6 ノズル
7 ボトル洗浄部
21A,21B 把持レバー
30 開閉駆動部
42 外筒体
43 昇降ロッド
43a ロッド基部
43b ロッド揺動部
43c 規制段部
44 揺動作動部
45 水平ピン
46 ガイド筒
47 揺動カム孔
48 揺動受動ピン
50 揺動駆動部
52 揺動カムローラ
54 揺動カム板
60 挿入駆動部
62 昇降カムローラ
63 昇降カム板
71 ボトル保持部
72 ボトル洗浄部
76 可動台
78 反転フレーム
79 反転駆動装置
80 把持レバー
81 サポートフレーム
82 ノズル
83 揺動作動部
84 挿入駆動部
85 昇降シリンダ
86 リフトフレーム
87 昇降ロッド
88 ガイド筒
89 水平ピン
90 揺動カム孔
91 揺動受動ピン

Claims (5)

  1. ボトルを反転姿勢で保持可能なボトル保持部と、該ボトル保持部により保持された反転姿勢のボトルの口部にノズルを挿入して洗浄するボトル洗浄部とを具備し、
    前記ボトル洗浄部に、上端部に前記ノズルを支持する昇降部材に介在されてノズルを揺動可能な揺動作動部を設け、
    前記揺動作動部に、昇降部材の上端側を揺動自在に支持する揺動支持部と、固定側に設けられたガイド部材および前記昇降部材の一方に設けられた揺動カム部と、他方に設けられて該揺動カム部に係合される揺動従動部とを設け、
    前記昇降部材を昇降させて揺動作動部によりノズルを揺動させる揺動駆動部を設けた
    ボトル洗浄装置。
  2. 昇降部材の下部に昇降部材を押上げてノズルをボトルに挿入可能な挿入駆動部を設け、
    前記挿入駆動部と揺動駆動部とを兼用した
    請求項1記載のボトル洗浄装置。
  3. 昇降部材を、ノズルを支持する昇降ロッドと該昇降ロッドが昇降自在に外嵌される外筒体とで構成し、
    前記外筒体に揺動作動部のガイド部材を設けるとともに、昇降ロッドに揺動支持部を設け、
    前記昇降ロッドの下部に揺動駆動部を設け、
    前記外筒体の下部にノズルを昇降しボトルの口部に挿入する挿入駆動部を設けた
    請求項1記載のボトル洗浄装置。
  4. ボトル保持部およびボトル洗浄部は、垂直軸心周りに旋回される旋回テーブルの外周部に一定間隔ごとに対で配設され、
    揺動駆動部に、前記旋回テーブルの基台部にボトル洗浄部の旋回経路に沿って配置されたノズル揺動カム部と、前記昇降部材に連結されて前記ノズル揺動カム部に係合される揺動カムホロワとを設けた
    請求項1乃至2の何れかに記載のボトル洗浄装置。
  5. 挿入駆動部に、旋回テーブルの基台部にボトル洗浄部の周回経路に沿って配置されたノズル昇降カム部と、昇降部材の下部に設けられて前記ノズル昇降カム部に係合されるノズル昇降カムホロワとを設けた
    請求項3記載のボトル洗浄装置。
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