JP2006300417A

JP2006300417A - 減圧式容器乾燥方法および装置

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Publication number: JP2006300417A
Application number: JP2005123033A
Authority: JP
Inventors: Toru Hosokawa; 徹細川
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2025-04-21
Also published as: JP4386858B2

Abstract

【課題】減圧・真空により、容器を効率よく乾燥できる。
【解決手段】ボトルＢを支持する支持テーブル２１と、真空ポンプユニットに接続された真空チャンバ２２と、支持テーブル２１を上昇して真空チャンバ２２によりボトルＢを覆い密閉する装着・離脱装置２３とを具備したボトル保持乾燥部２０を旋回テーブル１４に設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえばボトルなどの容器を連続して乾燥するのに適した減圧式容器乾燥方法および装置に関する。

従来、自動的に洗浄水により洗浄された容器を真空減圧して乾燥するものが、たとえば特許文献１に開示されている。これは、下部の洗浄室で噴射ノズルから噴射された洗浄水により容器を洗浄した後、上部の乾燥室に上昇移動させて減圧乾燥するものである。
特開２００１−６６７６１

しかしながら、上記構成では、一定容量の減圧室が必要で減圧状態にするのに時間がかかり、効率が悪いという問題があった。また洗浄と乾燥とを交互に繰り返すため、搬送中の容器を連続して乾燥することが困難であるという問題があった。

本発明は上記問題点を解決して、減圧・真空により、容器を効率よく乾燥ができ、容器搬送ラインに適した減圧式容器乾燥方法および装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、減圧カバー部材をその開放部を介して支持テーブル上の被乾燥容器に外嵌させ、前記開放部周縁を支持テーブルに密着させて被乾燥容器全体を密閉し、減圧カバー部材内を減圧して被乾燥容器を乾燥するものである。

請求項２記載の発明は、支持部材に保持された被乾燥容器の開口部に、減圧カバー部材をその開放部を介して外嵌させ、前記開放部周縁を被乾燥容器の開口部の外周面に密着させて被乾燥容器の開口部を密閉し、減圧カバー部材内を減圧して被乾燥容器の開口部と内面とを乾燥するものである。

請求項３記載の発明は、被乾燥容器を支持する支持テーブルと、開放部を有し減圧装置が接続された減圧カバー部材と、前記支持テーブルと減圧カバー部材の少なくとも一方を接近させて被乾燥容器を減圧カバー部材により覆い前記開放部を支持テーブルに密着させて被乾燥容器を密閉するカバー着脱装置と、を具備したものである。

請求項４記載の発明は、支持テーブル、減圧カバー部材およびカバー着脱装置を具備した容器保持乾燥部を、循環移動される循環乾燥経路に沿って複数組を配置したものである。

請求項５記載の発明は、被乾燥容器を保持する容器支持部材と、開放部を有し減圧装置が接続された減圧カバー部材と、前記支持部材と減圧カバー部材の少なくとも一方を接近させて被乾燥容器の開口部を減圧カバー部材により覆い被乾燥容器の開口部の外周面に前記開放部を密着させて密閉するカバー着脱装置と、を具備したものである。

請求項６記載の発明は、容器支持部材、減圧カバー部材およびカバー着脱装置を具備した容器保持乾燥部を、循環移動される循環乾燥経路に沿って複数組を配置したものである。

請求項７記載の発明は、循環乾燥経路に、被乾燥容器の乾燥を促進する加熱装置を設けたものである。

請求項１記載の発明によれば、支持テーブル上に配置された被乾燥容器全体を減圧カバー部材で覆って密閉することにより、減圧カバー部材内を短時間で減圧・真空状態として、被乾燥容器を効率良く乾燥することができる。

請求項２記載の発明によれば、被乾燥容器の開口部の外周面に減圧カバー部材の開放部周縁を当接させて開口部を覆い密閉することにより、極めて短時間で減圧カバー部材内および費乾燥容器内を減圧状態として、減圧被乾燥容器の開口部および内面を効率良く乾燥することができる。

請求項３記載の発明によれば、支持テーブル上の被乾燥容器に減圧カバー部材を被せて被乾燥容器の全体を覆い密閉することにより、減圧カバー部材内を短時間で減圧・真空状態として被乾燥容器を効率良く乾燥することができる。

請求項４記載の発明によれば、容器保持乾燥部を循環乾燥経路に複数組を配置して、循環乾燥経路を移動中の被乾燥容器を順次連続して減圧し乾燥することができ、容器搬送ラインを搬送される容器を連続して乾燥することができる。

請求項５記載の発明によれば、減圧カバー部材を被乾燥容器の開口部に被せて密着させることにより、短時間で減圧して被乾燥容器の開口部と内面を効率良く乾燥することができる。また減圧カバー部材を小型化することができる。

請求項６記載の発明によれば、容器保持乾燥部を循環乾燥経路に複数組を配置して、循環乾燥経路を移動中の被乾燥容器を順次連続して減圧し乾燥することができ、容器搬送ラインを搬送される容器を連続して乾燥することができる。

請求項７記載の発明によれば、加熱装置により被乾燥容器の乾燥を効果的に行うことができる。

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］
この減圧式乾燥装置は、図３に示すように、被乾燥容器であるボトルＢを連続搬送する容器搬送装置ライン上にボトルコンベア５が設置され、ボトルコンベア５の中間位置に配置されるものである。円形の循環乾燥経路Ｒに沿って複数のボトル保持乾燥部２０が設けられた旋回テーブル装置１と、旋回テーブル装置１の入口には、ボトルコンベヤ５の搬入部５ａに配置された入口スターホイール２およびタイミングスクリュ３と、旋回テーブル装置１の出口でボトルコンベヤ５の搬出部５ｂに配置された出口スターホイール４とが具備されている。

前記旋回テーブル装置１は、図２に示すように、ベースプレート１１に設置された支持台１２に旋回軸受１３を介して旋回テーブル１４が旋回軸心Ｏを中心に回転自在に支持されている。この旋回テーブル１４を旋回駆動するテーブル旋回装置１５は、旋回テーブル１４の下部フランジ１４ａに取付けられたリングギヤ１５ａと、旋回モータ１５ｂにより減速ギヤボックス１５ｃを介して回転駆動されて前記リングギヤ１５ａに噛合する旋回ピニオン１５ｄとを具備し、ボトルコンベヤ５の搬送速度に対応してボトル保持乾燥部２０を旋回移動させるように構成されている。

図１に示すように、前記ボトル保持乾燥部２０は、ボトルＢを下方から支持する支持テーブル２１と、減圧カバー部材である真空チャンバ２２と、前記支持テーブル２１を昇降してボトルＢを真空チャンバ２２に遊嵌させる装着・離脱装置（カバー着脱装置）２３と、支持テーブル２１上にボトルＢを正立姿勢で保持する左右一対の開閉自在なクランプ爪２４を有するボトル保持装置（容器保持装置）とが１組としてそれぞれ設置されている。

前記装着・離脱装置２３は、この旋回テーブル１４の下部に支持部材２５を介して立設支持された昇降シリンダ２６と、これら昇降シリンダ２６のピストンロッドに連結されて旋回テーブル１４を貫通する昇降ロッド２７とを具備し、昇降ロッド２７の上端部に前記支持テーブル２１が支持されている。

前記旋回テーブル１４上には支柱材３１を介して上部フレーム３２が支持され、前記上部フレーム３２には真空チャンバ２２がそれぞれ下方に垂設されている。前記真空チャンバ２２は、減圧室２２ａを形成しかつ下面にボトルＢおよびボトル保持装置２４に上方から遊嵌可能な開放部２２ｂが形成された筒体容器状で、減圧室２２ａには内圧を検出する圧力スイッチ３３が設けられている。また開放部２２ｂの周縁には、支持テーブル２１との隙をシールする弾性シール材３４が全周縁にわたって設けられている。

また上部フレーム３２の中央部には、減圧装置である真空ポンプユニット３５に真空配管３６を介して接続された真空用ヘッダ３７が設けられ、真空用ヘッダ３７から真空バルブ４１が介装された真空パイプ３８がそれぞれ真空チャンバ２２に接続されている。４２は吸気バルブである。

前記旋回テーブル２１は、旋回用モータ１５ｂに組み込まれたロータリーエンコーダ（テーブル旋回角検出器）５０ａの検出信号に基いて真空バルブ４１および吸気バルブ４２を操作する乾燥制御装置５０が設けられており、この乾燥制御装置５０により制御バルブ５０ｃが操作されて昇降シリンダ２６が伸縮制御される。また乾燥制御装置５０には、乾燥時間を計るタイマー５０ｂが設けられている。

さらに旋回テーブル２１の循環乾燥経路Ｒの外周部には、ボトル乾燥区間５２を含んで円弧状の加熱装置４３が設けられている。たとえばこの加熱装置４３は遠赤外線式や赤外線式が選択されると、真空チャンバ２２の材質に遠赤外線や赤外線の透過材であるポリエチレン樹脂やガラスが使用される。

上記構成における動作を図４を参照して説明する。
ボトルコンベヤ５の搬入部５ａでタイミングスクリュ３により搬送ピッチを調整されつつに搬入されたボトルＢは、入口スターホイール２を介して旋回テーブル装置１の入口でボトル保持乾燥部２０の支持テーブル２１上に搬入され、ボトル保持装置２４のクランプ爪２４ａが閉動されてボトルＢが正立姿勢で保持される（ＳＴＥＰ１）。ボトルＢを受取ったボトル保持乾燥部２０がボトル装着区間５１を旋回移動中に、昇降シリンダ２６が進展され昇降ロッド２７を介して支持テーブル２１が上昇される(ＳＴＥＰ２)。そしてボトルＢが真空チャンバ２２に開放部２２ｂから遊嵌され、さらに真空チャンバ２２に開放部のシール材３４が支持テーブル２１の上面に当接されて真空チャンバ２２内にボトルＢが密閉状態で格納される。

ボトル保持乾燥部２０がボトル乾燥区間５２に入ると、ロータリーエンコーダ５０ａの信号に基いて乾燥制御装置５０により真空バルブ４１が開放されて真空チャンバ２２の減圧室２２ａが減圧される（ＳＴＥＰ３）。そして圧力スイッチ３３により、真空チャンバ２２内の減圧（真空）状態が確認される（ＳＴＥＰ４）と、乾燥制御装置５０ではタイマー５０ｂを起動させて（ＳＴＥＰ５）ボトル乾燥区間５２内で所定時間減圧（真空）状態が維持され、ボトルＢの底面を除く全内外面がそれぞれ乾燥される。ここで加熱装置４３により乾燥が促進される。

ボトル保持乾燥部２０がボトル乾燥区間５２の後半部に達すると、タイマーにより真空バルブ４１が閉止され（ＳＴＥＰ６）、吸気バルブ４２が開放されて真空チャンバ２２の減圧室２２ａが大気圧状態に復帰される（ＳＴＥＰ７）。

さらにボトル保持乾燥部２０がボトル離脱区間５３に入ると、乾燥制御装置５０により制御バルブ５０ｃを介して昇降シリンダ２６が収縮され、支持テーブル２１が下降されて真空チャンバ２２の減圧室２２ａからボトルＢが離脱される。そして支持テーブル２１が下降されて元の受渡し位置に復帰される（ＳＴＥＰ８）。次いで乾燥制御装置５０により吸気バルブ４２が閉止され（ＳＴＥＰ９）、さらにクランプ爪２４ａが開動されてボトルＢが開放された後、旋回テーブル装置１の出口で、支持テーブル２１上のボトルＢが出口スターホイール４を介してボトルコンベヤ５の搬出部５ｂに排出される（ＳＴＥＰ１０）。

上記実施の形態によれば、装着・離脱装置２３により支持テーブル２１を持ち上げて、支持テーブル２１上に配置されたボトルＢを真空チャンバ２２に遊嵌させ、シール材３４により支持テーブル２１と真空チャンバ２２とでシール材３４を介してボトルＢを密閉するので、真空ポンプユニット３５により真空チャンバ２２の減圧室２２ｂを短時間で減圧して略真空状態とすることができ、ボトルＢの内外面を効率良く乾燥させることができる。また遠赤外線式の乾燥装置４３によりさらに乾燥を促進させることができる。

またこれら支持テーブル２１と真空チャンバ２２と装着・離脱装置２３とを具備したボトル保持乾燥部２０を、旋回テーブル１４の循環乾燥経路Ｒに一定間隔毎に配置したので、ボトルコンベヤ１を搬送されるボトルＢを順次取出して効率良く連続して乾燥作業を行うことができる。
［実施の形態２］
上記実施の形態１では、減圧カバー部材として、ボトルＢ全体を覆う真空チャンバ２２を使用したが、この実施の形態２では、ボトルＢの開口部Ｐを覆うシールヘッド６１を採用したもので、図５および図６を参照して説明する。なお、実施の形態１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

上部フレーム３２に垂設されたシールヘッド６１は、下面に開口する減圧室６２ａと、減圧室６２ａに連通する減圧ポート６２ｂとを有するヘッド本体６２と、ヘッド本体６２の下面に取付金具６５を介して装着され開口縁部がボトルＢの開口部Ｐに外嵌されショルダー部Ｓの外周面に当接して開口部Ｐを密閉する筒状の弾性を有するリップシール６３とを具備し、リップシール６３の押付け力を補助する加圧用コイルばね６４が設けられている。

上記構成において、シールヘッド６１をボトルＢに装着する時には、装着・離脱装置２３を駆動して支持テーブル２１を上昇させ、ボトルＢの開口部Ｐをリップシール６３からヘッド本体６２の減圧室６２ａ内に挿入し、リップシール６３の開口縁部をボトルＢのショルダー部Ｓに押付けて減圧室６２ａをシールする。そして真空バルブ４１を開放することにより、ボトルＢの開口部Ｐ周囲とボトル内面とを減圧乾燥することができる。

上記実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。しかも、シールヘッド６１によりボトルＢの開口部Ｐのみを覆うので、装着・離脱装置２３の昇降ストロークを大幅に短縮することができ、また実施の形態１の真空チャンバ２２に比較してシールヘッド６１を小型化することができ、全体をコンパクトに構成することができる。

なお、この実施の形態２で、ボトルＢを支持テーブル２１上に載置したが、ボトル保持装置２４によりボトルＢを強固に保持できれば、支持テーブル２１は不要である。
また、上記実施の形態１，２では、装着・離脱装置２３では、支持テーブル２１を昇降するように構成したが、真空チャンバ２２またはシールヘッド６１を昇降させるようにしてもよい。

さらに、上記実施の形態１，２では、被乾燥容器をガラス製や樹脂製のボトルＢとしたが、ボトルＢに限るものではない。また実施の形態２では、容器自身が減圧に耐える強度を有すればよく、開口部が比較的小さい容器に適している。また実施の形態１では、真空チャンバ２２が比較的小さくできる小型のあるゆる容器に適している。

さらにまた、旋回テーブル１４を使用して循環乾燥経路Ｒを円形としてが、図７に示すように、ボトルコンベヤ５ａ，５ｂに沿う長辺を有する長円形の循環乾燥経路Ｒ’に沿ってボトル保持乾燥部２０を循環移動させることもできる。

本発明に係る容器乾燥装置の実施の形態１を示し、容器保持乾燥部の側面断面図である。同旋回テーブル装置の全体縦断面図である。同容器乾燥装置の全体概略平面図である。同容器乾燥装置の作業手順を示すフローチャートである。本発明に係る容器乾燥装置の実施の形態２を示し、容器保持乾燥部の側面断面図である。同容器保持乾燥部のシールヘッドを示す拡大断面図である。他の循環乾燥経路の実施の形態を示す概略平面図である。

符号の説明

Ｂボトル
Ｐ開口部
Ｎネック部
Ｓショルダー部
Ｏ旋回軸心
Ｒ循環乾燥経路
１旋回テーブル装置
５ボトルコンベヤ
１４旋回テーブル
１５テーブル旋回装置
２０ボトル保持乾燥部
２１旋回テーブル
２２真空チャンバ
２３装着・離脱装置
２４クランプ爪
２６昇降シリンダ
３３圧力スイッチ
３４シール材
３５真空ポンプユニット
４１真空バルブ
４２吸気バルブ
４３加熱装置
５０乾燥制御装置
６３リップシール

Claims

減圧カバー部材をその開放部を介して支持テーブル上の被乾燥容器に外嵌させ、前記開放部周縁を支持テーブルに密着させて被乾燥容器全体を密閉し、
減圧カバー部材内を減圧して被乾燥容器を乾燥する
減圧式容器乾燥方法。
支持部材に保持された被乾燥容器の開口部に、減圧カバー部材をその開放部を介して外嵌させ、前記開放部周縁を被乾燥容器の開口部の外周面に密着させて被乾燥容器の開口部を密閉し、
減圧カバー部材内を減圧して被乾燥容器の開口部と内面とを乾燥する
減圧式容器乾燥方法。
被乾燥容器を支持する支持テーブルと、
開放部を有し減圧装置が接続された減圧カバー部材と、
前記支持テーブルと減圧カバー部材の少なくとも一方を接近させて被乾燥容器を減圧カバー部材により覆い前記開放部を支持テーブルに密着させて被乾燥容器を密閉するカバー着脱装置と、
を具備した減圧式容器乾燥装置。
支持テーブル、減圧カバー部材およびカバー着脱装置を具備した容器保持乾燥部を、循環移動される循環乾燥経路に沿って複数組を配置した
請求項３記載の減圧式容器乾燥装置。
被乾燥容器を保持する容器支持部材と、
開放部を有し減圧装置が接続された減圧カバー部材と、
前記支持部材と減圧カバー部材の少なくとも一方を接近させて被乾燥容器の開口部を減圧カバー部材により覆い被乾燥容器の開口部の外周面に前記開放部を密着させて密閉するカバー着脱装置と、
を具備した減圧式容器乾燥装置。
容器支持部材、減圧カバー部材およびカバー着脱装置を具備した容器保持乾燥部を、循環移動される循環乾燥経路に沿って複数組を配置した
請求項５記載の減圧式容器乾燥装置。
循環乾燥経路に、被乾燥容器の乾燥を促進する加熱装置を設けた
請求項４または６に記載の減圧式容器乾燥装置。