JP3608815B2 - 液体容器搬送処理装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、液体用の容器を搬送して処理する液体容器搬送処理装置に関し、供給コンベヤと2台の主搬送装置と一連の処理ステーションと取出コンベヤと駆動手段とを有する液体容器搬送処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
広く知られた液体用の容器の前述した装置は、ある種の容器を搬送し処理することができる。その容器はプラスチック材料から構成され、好ましくは、深絞りする2つの入れ物を接合し、その開口部を別にしてそれらの周りを閉じることにより形成される。その開口部は上部に設けられ、その上部の異なる部分を占めることができる。あるいはその上部に小さい穴のみを形成して開口部とすることができる。その容器は液体用容器であるため、そして液体は重力によって容器内に大抵充填されるので、この発明はその容器が底を下にして垂直にまっすぐ立ち、環状の側壁部が底と上部の間に配設されている。そして、そのため、容器が垂直方向において実質的に配置された縦の中心軸をもつ事実に本発明は、基づいている。
この種の容器に用いられる本発明の装置は、従って、重力、即ち、次に述べる垂線の方向における垂直力が、上部と底の間で区別がなされている結果、役割を果たすような構成となっている。流動する内容物は容器の上部から底(下部)に向かって充填する際に流れる。装置は液体容器に内容物を充填し密閉するものとして知られ、種々のコンベヤや処理ステーションが装備され、個々のステーションは、その処理工程のため、いわゆる水平のX軸方向に隣接して連続的に配設されるようになっている。
【0003】
その中で複数のコンベヤは、いわゆるZ軸方向において搬送するようになっている。また、複数のコンベヤは交代で実質的に水平方向に動く、いわゆるY軸方向において搬送する3番目の方向をもつようになっている。その水平の3番目の運動方向は、水平の2番目の運動方向に対して直交している。3つの運動方向がまっすぐな2つの方向性をもつ矢印で示されるならば、それらは空間座標のX,Y,Z軸のように互いに直交する。
【0004】
液体容器を搬送処理する公知の装置では、これらの容器が輸送ボックスに押し入れられ、ボックス内に入った状態で3方向に移送される。従って、その公知の装置は、比較的高価となり、その装置のいくつかの構成部分はしばしば正常に機能しない傾向にあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、特に、生産性を高めるための他の移動経路を備えることにより、前述した搬送装置をシンプルにし、処理ステーションを具備し、信頼性を有する構造の液体容器搬送処理装置を提供することにある。
【0006】
上記目的を達成する本発明は、液体用容器(2)を搬送しつつ、処理する液体容器搬送処理装置であって、前記容器(2)を供給する供給コンベア(3)と、前記供給された容器(2)を搬送する2台の主搬送装置(6、9)と、前記2台の主搬送装置(6、9)の上方に配置され、前記搬送される容器(2)を処理する複数の処理ステーション(I−XIII)と、前記処理された容器(2)を取り出す取出コンベア(61)とを備え、前記2台の主搬送装置(6、9)は、垂直搬送装置(9)と水平移送装置(6)とからなり、前記垂直搬送装置(9)は、上下方向に移動可能な橋部(14)を有し、該橋部(14)には前後方向に対して幅方向に延設され、複数の容器(2)を同時に上下方向に搬送可能な少なくとも1本の支持ロッド(15)が備わって、上下方向往復移動して前記容器(2)を一定の距離上方および下方に搬送し、前記水平移送装置(6)は、前後方向往復移動して前記容器(2)を一定の距離前方に移送するように構成され、前記複数の処理ステーションは、前記容器(2)を上下方向に立てた状態で前記容器(2)に液体を充填する処理ステーションと該液体が充填された容器(2)を密閉する処理ステーションとを含み、前後方向に連続して配設されて構成され、
前記容器(2)を前記水平移送装置(6)によって、前記一定の距離前方に移送する第1工程と、この前方に移送した位置で前記容器(2)を、前記垂直搬送装置(9)の前記支持ロッド(15)によって、前記一定の距離上方に搬送して前記処理ステーションに搬送する第2工程と、この処理ステーションで前記容器(2)を処理し、該処理した容器(2)を前記支持ロッド(15)によって、前記一定の距離下方に搬送する第3工程と、この下方に搬送した位置で前記容器(2)を、前後方向往復移動の後方に戻った前記水平移送装置(6)によって、前記一定の距離前方に移送する第4工程とを有し、前記第1工程から前記第4工程を繰返して、前記供給コンベア(3)から前記取出コンベア(61)に向けて前記容器(2)を前方に搬送しながら前記複数の処理ステーションで処理するように構成したことを特徴とする。
【0007】
本発明の装置は2台の主搬送装置によって順次の搬送を行うようになっいる。その中で第1主搬送装置は、垂直方向に容器を搬送する垂直搬送装置であり、第2主搬送装置は、容器を水平移動する水平移送装置であり、両装置はシングルステップで処理を行なうようになっている。それぞれの容器は、従って、各主搬送装置により一定の距離間隔毎、順次連続して移送される。垂直搬送装置は上方位置と下方位置とを有し、水平移送装置は、前進位置と後退位置とを備え、これらの間で往復移動するようになっている。従って、処理される予定の容器は適切に搬送される。垂直搬送装置の下方位置は、水平移送装置の前進位置に一致する。そして、次回はそれが水平移送装置の後退位置に一致する。
【0008】
これは各容器を水平に配列し、そしてそれから水平移送装置から上方に垂直に上昇させ、そして、水平移送装置のもう一つの位置に降下させ、そこで係合させることを可能にする。
その結果、容器は一連の処理ステーションに沿って水平的に、所謂、X軸の方向において前進する方向に搬送される。水平移送装置が後退位置に復帰する時、容器は水平移送装置に載置されていて、移動のみが行われる。
【0009】
本発明の装置の特徴は、容器の搬送の方向にあり、容器が右方に所定の一定距離搬送され、それから上方に所定の一定距離搬送され、そして、加工処理のために一時的に搬送が停止され、それから下方に搬送され、一定の距離搬送されるワンステップ移動は、次の前進位置になり、そしてその位置から上方位置に搬送される。
【0010】
2台の主搬送装置の構造とその移動は、本発明における中心部であるが、まだ処理されていない容器が供給コンベヤによって供給され、主搬送装置の後方部分で液体が充填され密閉された容器がガイドされて、取出コンベヤ上を搬出されることも評価されうるものである。
その中で、供給コンベヤは複数の容器を別々に、或いは一列に、容器の縦の中心軸を垂直軸の方向に沿って配置するように整列させるようになっている。また、その容器をこの垂直の方向で上方位置から下方の2台の主搬送装置の共通の搬送位置に載置するようになっている。
【0011】
また、取出コンベヤが主搬送装置の下流、即ち、容器の搬送方向で主搬送装置の後端部に設けられている。特に好ましくは、少なくとも垂直搬送装置の後方に、或いは垂直搬送装置上に、処理された容器が前述したY軸の方向に沿って、即ち、2台の主搬送装置の搬送方向に対して直交し、実質的に水平に移送されるように設けるのがよい。
【0012】
本発明では、また、垂直搬送装置が少なくとも2くの別々に駆動される可動部を有し、各可動部は、水平方向に横設された少なくとも1本の支持ロッドを備えた垂直方向に移動可能な橋部を有している。分離された容器、或いは少なくとも2個、例えば10個までの容器の列は、本発明では、支持ロッドにより搬送され、この支持ロッドは、好ましくは、連続的に整列された列の複数の容器と長さを等しいくするのがよい。このようにして、支持ロッドはY軸の方向に延設された通路を供給するようになっている。少なくとも1個の容器を運搬する場合は、支持ロッドはその長さが適宜短くなるものである。本発明における垂直搬送装置は、処理するタイプ、或いは適切に構成された処理ステーションのグループにより出来るだけ技術的にシンプルに構成され、複数の容器が垂直搬送装置において同時に垂直に種々の位置に昇降される。従って、処理ステーションの各グループには、垂直搬送装置の可動部が対応して設けられ、同じ橋部に取付けられた可動部内の複数の支持ロッドが同時に昇降するように構成されている。
【0013】
本発明では、垂直搬送装置が長さの異なる橋部を有する3つの可動部を具備し、搬送方向後方の1つの可動部がその橋部に2本の支持ロッドを有し、また、中央の可動部の橋部が互いに離間して平行に隣合う3本の支持ロッドを備えた構成になっている。更に具体的には、例えば、プラスチックフィルムが容器の注ぎ口(開口部)のカラー部の滑らかな環状のエッジ部に貼付されてその開口部を密閉する最後の処理ステーションの下方に後方可動部の橋部が配設されている。後方可動部の橋部に装着された2本の支持ロッドの内、後方のロッドを、例えば連続しているベルトやリンクベルト等からなる取出コンベヤに一層適用し易くするため、バー状に或いはバーのような角部状に構成することができる。好ましい実施例では、中央の可動部の橋部に3本の支持ロッドが設けられ、一連の処理ステーションにおいて2台の液体充填ステーションが互いに隣接して設置され、1本の支持ロッドが空いた他のステーションに使用され、他の2本が充填ステーションに用いることができるようになっている。1つの容器に内容物(液体)の半分の量を充填したり、或いは、ここに記載の実施例の範囲内ではないが、別の実施例として、容器を対にして充填することができる。
【0014】
3番目、すなわち最も手前側の可動部の橋部は、例えば、構成上より長くすることができる。そして連続した一連の容器(或いは、一連の例の容器)は、処理時間を同じにした場合、同時に種々の処理ステーションに上昇して搬入される。本発明では、水平移送装置が軸方向に移動可能で互いに離間して平行で水平方向に配設された2本のガイドロッドを有し、そのガイドロッドは複数の横設された載置片を備えている。載置片はガイドロッドの軸方向に沿って離間して相互に平行に配設されると共に、対向するガイドロッドの方向に突出して互いに対をなすように対設して構成され、その互いに突出する載置片の先端間には、中央隙間部が形成されるようになっている。2本のガイドロッドはX軸の方向に配設され、軸方向に沿って所定の一定距離間で往復移動する構成になっている。その往復する間隔は、X軸の方向におけ搬送距離に相応し、水平移送装置が容器の列を順次搬送することができる。垂直搬送装置によりZ軸の方向に上昇され、再び降下される移送を伴いながら、次第に容器(特に好ましい実施例では容器の1列)はX軸の方向において搬送される。
【0015】
複数の載置片は、各ガイドロッドから水平に延設されている。一方のグループの載置片は一方のガイドロッドに取付けら、他方のグループの載置片は他方のガイドロッドに取付けられている。両グループの載置片は互いに後を追うように連続的に配設され、それらは全て互いに平行に配され、グループ内はもちろんのこと、他のグループの載置片に対しても平行になっている。それぞれの載置片は、しかしながら中央で接触せず、その間にX軸の方向に延びる中央隙間部を形成するようになっている。中央隙間部は2本の互いに平行なガイドロッド間で略中央に配置されている。
【0016】
各グループ内の載置片は離間して配列され、1つのグループにおけるその離間間隔は、他のグループの載置片のそれと同じであり、ガイドロッド間で、両グループの載置片は互いに反対側に対向して設けられ対を形成している。従って、1つのグループの各載置片は他のグループの各載置片に対応している。載置片はガイドロッドの軸方向、即ち、X軸の方向に沿って離間配置されている。
【0017】
このような載置片の配置は、複数の容器を移送するための熊手状の支持部を構成し、互いに一定の方向に向く載置片間で、更に他の構成要素をZ軸の方向において垂直に昇降移動させることができる。
従って、本発明では、横隙間部が各隣接する2つの載置片間に形成され、この横隙間部は中央隙間部を横断して延設されている。2本のガイドロッドはその間に延設された駆動バーに連結され、この駆動バーは、両ガイドロッドが前進位置に移動し、それから後退位置に移動する、X軸の方向における水平往復運動をガイドロッドに付与するようになっている。従って、全ての載置片がガイドロッドと共に、同様にX軸の方向において水平に往復移動する。ガイドロッドの軸方向における間隔で、各隣接する2つの載置片間には、それぞれ横隙間部がY軸の方向、即ち、X軸の方向に直交し水平方向に延設されている。従って、一連の横隙間部は中央隙間部に対して直交して設けられ、互いに補足しながらグリッド状の隙間のスクリーンを形成している。そして、その横隙間部を通って、他の装置の構成要素がZ軸の方向に上下動することができる。
【0018】
更に本発明を詳述すれば、垂直搬送装置の可動部の橋部が、中央隙間部を介して垂直方向に移動可能で、支持ロッドが載置片間の横隙間部を介して、垂直に移動することができるようになっている。従って、垂直搬送装置は、水平移送装置に対して垂直に移動可能な構成で、この2台の装置の移動が互いに障害となるような上部構造となることなく、1台の装置が容器を搬送移動させる時、もう1台は邪魔にならない正規な位置で停止する状態になっている。
【0019】
両主搬送装置には、上記構成要素及び上部構造において、処理される容器の前述した搬送路が形成される構成となっている。容器が供給コンベアを経て2台の主搬送装置に移送され、1つの処理ステーションから他の処理ステーションに搬送される。即ち、順次、前進移送、上昇搬送、処理、降下移送が行われ、そして更に前記のような搬送操作が容器に液体が充填されるまで、繰り返し行われる。そらから、最後のステップで密閉が行われる。本発明では、処理ステーションが加熱された実質的に静止状態の真空押し型部を有している。その隣には、真空手段により作動する前進装置が設置され、フィルムウェブの形状をして、供給ロールから引き出されるフィルムの切断部分を断続的に供給するようになっている。上述した連続的に配設された一連の処理ステーションの内で最後の処理ステーションは、プラスチックフィルムの切断部分で密閉する密閉ステーションである。開口部を除いて閉鎖され、内容物が充填され、一様の貼付面が上方エッジ部に形成された容器において、そのエッジ部に、プラスチック材料からなる前記フィルムの切断部分が供給される。本発明では、フィルムウェブから分離されたフィルムの切断部分は、真空作用によって、加熱された真空押し型部に保持され、それに対して、充填された容器(好ましい実施例では、充填された列の容器)が垂直搬送装置により上昇され、押圧される。フィルムの加熱された切断部分は、真空押し型部から解放され、容器の貼付面に貼り付けられる。フィルムの切断部分が解放される間は、真空押し型部の真空作用はオフとなる。
【0020】
垂直搬送装置により、密閉された容器は、Z軸の方向で下方の搬送位置に搬送される。下方の搬送位置では、次に移送される準備がなされている。また更に、本発明の液体容器搬送処理装置は、取出コンベヤの区域にねじ蓋装着装置が設けられている。好ましくは、複数の容器のために、組み合わされた分離装置を有するのがよい。そのねじ蓋装着装置では、互いに直交する2本の軸の周りを回転可能な受取手段が分離された蓋部を受け取り、容器の上部にねじ込んで装着する。この蓋部の装着は、容器の密閉操作の第2過程であり、安全のため、そして容器に貼付したプラスチックフィルムに対する物理的ダメージを防止するために、蓋部がプラスチックフィルム上の外側にねじ込まれるのである。蓋部は、一方が塞がれた輪帯状に形成され、ロール状にして一緒に吊るされており、それら蓋部は小さい橋部で接続されている。例えば、この橋部材の長さとしては約10mmにすることができ、供給ロールに巻き取られる蓋部の帯を形成する。蓋部は供給ロールから順次引き出され、例えば、切断刃により切断分離され、そして、前記2本の軸の周りを回転駆動可能な円板状のその面を有する上述の受取手段に押し出されて受け取られる。受取手段はY軸の方向に配置された最初の軸の周りに回転する。容器の上方の位置で、旋回運動により90°回転した2番目の軸の周りを回転する受取手段により、蓋部の回転が行われ、フィルムで密閉された開口部のカラー部外側面に形成された容器のねじ部に取付けられる。
【0021】
必要ならば、本発明では、無菌状態で加工処理することも可能である。その場合、連続的に配設された一連の処理ステーションの長さの所定部分を越えて、殺菌ガスを給排路を備えたハウジングが設けられる。一連の処理ステーションで互いに連続して行われる個々の加工処理は、その初めから前述した一連の終わりまで行われる。即ち、X軸の方向で、水平移送装置が搬送する水平方向において、上流に配設された処理ステーションのいくつかでは、殺菌を行わずに加工処理を行うことができる。例えば、空の容器の突き出た角部を切断除去する処理や、プラスチックフィルムを貼付する環状の面を形成するために、注ぎ口である開口に隣接するカラー部の上方エッジ部を滑らかにする処理が、殺菌区域の外で行われる。他の点では、容器は明らかに同じ方法で行われる。
【0022】
容器が供給された後、その容器の内側及び注ぎ域を殺菌するために、内容物を充填し容器を密閉する区域に関連して、殺菌区域が設けられる。これらの区域は、処理ステーションの列の前述した部分的長さを越えて設けられ、前記ハウジングが配設されるようになっている。水平移送装置により容器がハウジング内に搬入され、そして搬出されるが、そのために、ハウジングには、前述した仕切ユニットの形状をした運搬手段が設けられる。ハウジング内では少なくとも部分的に両主搬送装置が移動可能に構成される。両主搬送装置の駆動手段は殺菌区域の外に配設される。
【0023】
本発明では、処理ステーションにおいて、連続的に配設され、移動可能なカバー部により密閉する一連の集中室をハンジング内に整列することもできる。これにより、小さい集中室では、濃縮した小量の殺菌ガスで足りるので、容器をより迅速で、かつ低コストで殺菌することが可能となる。また、容器を殺菌するのに、高度に殺菌したガスをハウジング全体に充満させる必要がない。従って、集中室を設置することにより、仕切ユニットでハウジングを厳密に密閉する必要がない。
【0024】
また、分離され加熱されるフィルムの切断部分が加熱された真空押し型部により充填された容器にシールされる前に、フィルムの切断される部分が殺菌経路を有する殺菌経路手段を経て殺菌室に移送される。
更に本発明の利点、特徴及び可能な適用が、図面に基づいて説明される以下の好ましい実施例から明らかになるであろう。
【0025】
【実施例】
図1の上方で横に長い矩形に描かれた熱成形機1から、一列の容器2が水平の位置に向きを変えた後、支持グリッド3上に到着する。支持グリッド3上で、6組の容器2の1列が互いに開口部を対向させて隣接して水平に整えられたのを見ることができる。2倍の長さの列の容器、即ち、下側の装置に示されるように、互いに連続して配列された12個の容器2の1列を想像することが可能である。最初の分離装置4が複数の列の組を分離する。分離装置4を通過した後、容器2の各列は互いに並んで個々に、搬送処理装置5に示されるように配列される。
【0026】
図2〜4にもまた、図1の下側からで、正面から見た支持グリッド3が示されている。支持グリッド3は軸3aの周りを垂直な位置(図示せず)になるまで90°旋回可能になっている。この位置から容器のそれぞれの列が、図1における矢印Yの方向に導かれ、搬送処理装置5に搬入される。そこで、容器2のそれぞれの列が後述するように、矢印Z(図2)の方向にある支持ロッドと載置片の上に載置される。
【0027】
図1はZ軸(矢印Zの方向とその逆方向に延びる軸)の方向から見た平面図であり、搬送処理装置5において最も右に配列された複数の列の容器は、すでに支持グリッド3の下方に置かれている。これらは、それから90°旋回して図2〜4に示される位置にもどり、次の列の容器が熱成形機1から取り出されるようになっている。
【0028】
容器2の複数の列は、搬送処理装置5内において、矢印Xの方向に沿って水平移送装置6(図8〜10)で順次搬送される。それらが水平移送装置6の図1における搬送のX方向で、最も左側に示される位置に来ると、Y軸(矢印Yの方向とその逆方向に延びる軸)の方向に押し出されて、ねじ蓋装着装置7(図11)に移送され、図1において最も左に示される位置にくる。そこでそれらは矢印Xの方向と反対の方向に水平に搬送されて(Z軸方向における垂直移動の介在後) 最後の取出しのための位置にくる。
【0029】
図1において複数の列の容器2が熱成形機1で製造され、Y方向で搬送処理装置5に搬送され、そこで液体の充填及び容器の密閉が成なれる。そしてそれからY方向に搬送されてねじ蓋装着装置7に搬入され、ねじ蓋が付与された後、そこから取り出される。
図2〜4は、複数列の容器2の実際の移動経路と処理する工程を示すが、搬送処理装置5は図5〜10を用いて説明される。
【0030】
容器2の複数の列はY及びZ軸の方向で供給されるが、図5は支持グリッド3から水平移送装置6へ移送される途中のZ軸の方向における一組の列の容器2を示している。
図を簡素にして明確にするため、水平移送装置7は図5ではあたかも後で詳述される2本のガイドロッド8がZ軸の方向において一つで同じ高さに配置されているように示されている。しかし、さらに正確な図7〜9の図は、構造の関係上及び製作の関係上の理由のため、ガイドロッド8がそれら自身の放射方向のレベルでZ軸の方向において互いに置き換えられた関係で実際に配設されたことを示している。しかし原則は同じであり、従って図5で説明もされうる。
【0031】
図5では、水平移送装置6と垂直搬送装置9がZ軸の方向における同じ下方の搬送位置に配置されている。両装置6,9は一定の距離搬送する(one−step)装置、即ち、それらは常に一定の短い距離の間を往復移動する構成になっている。後で詳述される、互いに連続するように配設された一連の処理ステーションは、図に示すように、間隔aを置いて2台の主搬送装置6,9の共通する下方搬送位置の上方で、図5に示されるように設けられている。従って、それらの処理ステーションは、Z軸の方向において主搬送装置6,9の上方で垂直に設けられた構成になっている。これは、搬送と処理が互いに位置上で交差せずに分離されていることを意味するものである。
垂直搬送装置9
図5の理解を容易にするため、先ず図6,7により垂直搬送装置9を説明するのが適切である。水平移送装置6の搬送する方向Xにおいて、それは、隣接して連続的に配設され、種々の方法で各々が駆動及び制御されうる3つの可動部を有している。各可動部はカム駆動部11が取付けられたギアドモータ10を有し、同期シャフト12が昇降機構13にZ軸方向において上下に垂直な運動を付与できるようになっている。昇降機構13は、同期シャフト12に取付けられ、その上部には水平橋部14が設けられ、従って該水平橋部14は、昇降機構13の昇降により垂直に可動できるようになっている。各水平橋部14は少なくとも2本の支持ロッド15を有し、これらのロッド15は水平で互いに平行に延設され、橋部が延びる方向に対して直交している。図6で最も右側に設けられた最も短い橋部14の最も右側にある支持ロッド15は、処理及びスペース上の関係から断面L型状の細長く延びた角部の形をしている。他の全ての支持ロッド15は、ロッド状に形成されている。多数のこれら支持ロッド15が図5に示されている。図6は、X軸(矢印Xの方向とその逆方向に延びる軸)の方向における最も搬送手前側の可動部にある11列の容器と、中央可動部にある3列の容器と、搬送後方側の可動部にある2列の容器が、各可動部毎に別々に、Z方向で降下され、或いは矢印Zと反対の方向に上昇されることを示している。その複数列の容器2の面は図6における紙面に垂直でX軸の方向に延びていることに注意すべきである。そこで、複数の橋部14はX軸の方向において延設され、Y軸方向に延びる複数の支持ロッド15のような面に横設されている。このY軸方向の長さは図7に示されている。
水平移送装置6
水平移送装置6は、図8〜10に示され、この水平移送装置6は2本の互いに平行なガイドロッド8を有している。ガイドロッド8はY軸方向に間隔b離れて設けられ、図8,10で右側に示される駆動バー16に接続されている。この駆動バー16は、カム駆動手段17に連結され、該カム駆動手段17により、2本のガイドロッド8はその軸方向、即ちX軸の方向に往復移動する構成になっている。オイルによる汚れを防ぐため、水平のガイドロット8のスライド部19はカバー20により被覆されている。ガイドロット8はその両側をボールボックスガイド21により摺動自在に支持され、カム駆動手段17の作動により駆動バー16を介して、ガイドロッド8に往復運動が付与される。
【0032】
上記両ガイドロッド8には、複数のシム22が設けられ、シム22には互いに対向するガイドロッド8の方向に突出する複数の載置片24が、複数のガイド23を伴って、2本のガイドロッド8の間で所定の間隔を置いて水平に取付けられている。
図10に示すように、複数の載置片24は熊手状のグリッドのような構成になっている。各載置片24は隣接する載置片から所定の間隔を置いて平行に設けられている。例えば、ガイドロッド8の軸方向において、図10で、上方のグループの2本の載置片24間が間隔Cになっている。垂直搬送装置9の水平橋部14は、Z軸の方向において中央隙間部25を通って垂直に上下に移動可能になっており、その中央隙間部25はX軸方向に延設され、ガイドロッド8から互いに対向して突設された載置片24の先端間に配置される。載置片24間に位置する複数の横隙間部26が、中央隙間部25に対して直交するように横断的に延設され、そして図10では、これら横隙間部の内の右側の2つの横隙間部26が、左側に配設された他よりも幾分幅が広くなっている。垂直搬送装置9の橋部14に対して横断的に延設された複数の支持ロッド15は、横隙間部26を通って橋部14と共にZ軸の方向である垂直方向に上下動可能である。換言すれば、2本のガイドロッド8間の水平間隔bは1本の載置片24の長さの半分より大きく、その間に中央隙間部25が形成されている。
密閉装置
図5に示すように、容器2を密閉する装置は図5の右端に設けられ、1つの供給ロール29を、あるいは連続的に配列された多数の容器からなる列用に、同じ軸に回転自在に支持した多くのこれら供給ロール29を有している。密閉可能で薄いプラスチックフィルム30のウエブが矢印31の方向に、供給ロール29から引き出される。フィルム30のウエブは、複数の引き出しローラー32及び二方向矢印34の方向に揺動自在なロックレバー33に取付けられた張力付与プーリー35を介して引き出されるようになっている。最後部に配設された方向変換ローラー36を離れた後、前進装置37にくるフィルム30のウエブは下からの複数の吸引プレート38で、そして上からのプレート39(図3)で供給され、そしてそこで保持される。前進装置37はフィルム30のウエブを切断する1フィルム分だけ移送する。その幅はX軸の方向における容器の充填する開口部の長さに略等しい。ウエブは前進移送され、ウエブの切断されるフィルム部分が加熱された真空押し型部41の下方に搬送された後、図2の矢印40の位置で分離切断される。真空押し型部41それ自体は往復移動せず、1ヵ所に略静止した状態で取付けられ、弾性的に可動可能になっている。これは真空押し型部に付与された弾性力によって得られる。この弾性力により、矢印Zと反対の方向で垂直に上方にガイドされた容器は、真空押し型部に対して、その上部にある開口部をフィルムの切断された部分を介して加圧されることができる。従って、このようにしてフィルムの切断された部分が、開口部の滑らかなエッジ部に密閉的に貼付けられ、容器はそのため密閉される。
【0033】
2方向矢印42の方向に移動する前進装置37は、それから後退位置に復帰する。そして、下方の真空プレート38と上方の真空プレート39の間にある複数の真空装置の相互作用により、まだ冷たいフィルム30のウエブの切断部分が真空プレート41の下方に押し出され、そこで、同じ手順が繰り返される。そのため、フィルムの切断部分は真空押し型部41に断続的に搬送される。
ねじ蓋装着装置7
図11(図1のXI−XI線に沿った図)にその詳細を示すように、ねじ蓋装着装置7はフレーム27に、1つの供給ロール28を備え、この供給ロール28には、略10mmの長さの小さな橋部材(図示せず)により接合された複数のねじ蓋部43を有するウェブが巻き付けられている。ウェブは上方に向けて引き出され、図11に示すように、曲線状の矢印44の方向で、逆U形の搬送経路を形成しながら下方右側に配設された供給ロール28から引き出される。複数の容器2の連続する1列に蓋をする場合には、図1に示す構成が用いられる。即ち、複数の供給ロール28がその複数の容器に対応して同じ軸上に連続して配設される。これらのウエブは、引き出しレバー45により曲線状の矢印44の方向で断続的に移送される。
【0034】
矢印46によってのみ示される切断刃を有する手段による切断分離後、個々のねじ蓋43は分離され、そしてZ軸の方向で垂直に上方から受取手段47の正面に配置される。受取手段は円板状に形成され、軸48を中心にして回転するようになっている。その駆動手段はギアドモータ49である。受取手段の左側にあるギアドモータ50は、軸52の回りに矢印51の方向で90°受取手段47を旋回運動させるのに用いられる。軸52は図11の見る方向で、回転軸48に直交しかつ水平に配置されている。受取手段47は軸52の回りに曲線状の矢印51の方向に90°下方に向かって旋回する。受取手段47が回転し、ねじ蓋部43が容器(あるいは列の容器)に回して取付けられる。そして容器をシール用プラスチックフィルムで十分に被覆する。
【0035】
容器2の列は図11に示すように、容器の底面を支持する支持手段53から上昇され、そしてねじ蓋部43が、容器の外側ネジ部にねじ込まれている間、側部片54に隣接する上方で静止した状態が保持される。例えば、10個のねじ蓋部が取付けられた後、その容器2の列は左側へ矢印55方向に押し出し搬送され、固定の刃部57と回転する刃部58が設けられた受取手段56に受け取られる。受取手段56では、容器の列が図11に示される上方位置から下方に、矢印55の隣でZ軸方向における左側で降下する。即ち、刃部57,58の間を通過する降下移動の間に個々のパック2はお互いに切断して分離され、そして支持手段59上にその底面を支持される。切断分離された個々の容器は、図1では、下方で最も右側に示された一連の円に相応している。押出手段60がそれから容器2の分離された列を、図11において左側から右側へ(図1では右側から左側へ)押し出し、取出ベルト61(取出コンベヤ)上に載置する。取出ベルト61は図1では概要的にのみ示されている。図11において、取出ベルト61の下方にコンベヤの水平軸62が示されている。その右側のスペースに、容器の列を搬送処理装置5からY軸の方向に搬送するためのコンベヤの水平軸63が示されている(図7にも図示)。図11の供給ロール28のブレーキレバー64は、交互の位置が点線で示されており、そのブレーキの機能は従来公知であり、ここではその詳細を省略する。
殺菌過程
搬送処理装置5は無菌の状態で処理を行う場合、殺菌ガスが供給されるハウジング65が設けられる。図2〜4(水平移送装置6は図を簡素にして理解を容易にするため省略され、そのかわり搬送される容器2を図示)、特に図3に示すように、X軸方向における水平の搬送ベルトの全長における所定の部分にはハウジングが設けられ、このハウジングは左側に仕切ユニット66a、分割壁68の中央部に仕切ユニット67,67a、そしてプラスチックフィルム30のウエブを無菌に保つための隣の室部70に移動する側である右側に仕切ユニット69が設けられている。部屋70を有するハウジング65は静止状態であるのに対して、仕切ユニット66〜69はX軸の方向において1過程を通して前後に往復移動する。
【0036】
分割壁68の左側に配置されたハウジング65の室部には、5つの処理ステーションが集中室71〜75として、1列で連続的に配設されている。搬送の方向で分割壁68の後側になるハウジング65の右側の室部には、2本の供給パイプ76,77が設けられている。最後の処理ステーションとして作用する前記真空押し型部41もハウジング65内に設置されている。
【0037】
また更に、2台の主搬送装置6,9が殺菌ガスで充満したハウジング65内に設置されている。
垂直搬送装置9は処理ステーションの高さよりも上方にZ軸の方向で垂直に複数の列の容器を上昇させる。そこで図3のように、ハウジング65の左側の室部に配列された5列の容器は集中室71〜75に到達する。それらは集中室に完全に導入された後、移動可能なカバー部78によって密閉される。
装置の作用
垂直に高く配置され、Z軸の方向において分離装置4によって分離された容器は、前述したように供給される。各第2動作で、1対の水平に配列された列の容器は、支持グリッド3に到達する。結果として、各動作で1列の容器2がZ軸の方向で垂直に、図2に示される上方位置に降下して移動される。前もって供給された全ての列の容器は、順次、同様にして、図2に示すように垂直搬送装置9の上方搬送位置に配列される。
【0038】
次のステップで、その1列の容器は図3に示すように、下方の搬送位置に移動する。垂直搬送装置を移動させず、その1列の容器は、それから水平移送装置6により、仕切ユニット66,66aが図3の位置から図4の位置に移動するような方法で、一定の距離で右側に移動する。右側の仕切ユニット66aは無菌のハウジング65内に移動して配置され、ハウジング65の密閉は、左側の仕切ユニット66により行われる。
【0039】
垂直搬送装置9は一連の複数列のパックを上昇させ、次の搬送位置に移動させる。従って、容器がない空の水平移送装置6は、一定の距離で左に移動して戻ることができ、仕切ユニット66,66aは図2に示す位置に復帰する。
図5に示すように、処理ステーションIでその列の容器上に張り出している中央の合わせ目から突出している隅部が切断される。そして、位置IIで容器の注ぎ口或いは充填口となる開口部にあるカラー部の頂部エッジ部が加熱される。位置III で加熱された密閉するエッジ部を、密着して密閉できるようにするため、そして後でそれにプラスチックフィルムを接合するために、同様に平らにする冷却変形が行われる。
【0040】
位置III での加工処理後、その列の容器は降下され、それから図3の黒く影をつけた、仕切ユニット66,66a間の位置に達する。次に、水平移送装置6が前進位置に移動し、図4に示される位置に容器の列が到達する。黒く影をつけたその容器の列は、それから上方位置IVに移送され、第1集中室71に搬入され、そこでカバー部78が閉鎖される。第1集中室71内では、その列の容器が加熱エアーにより加熱される。加熱エアーの代わりに赤外線で加熱することもできる。
【0041】
ハウジング65では、分割壁68の左側の室部は殺菌室であり、しかるにその後の右側の2番目の室部は殺菌した無菌室となっている。殺菌室では殺菌ガスによる過度の圧力が付与されている。そしてハウジング65は仕切ユニット66により密閉されている。
下方へ移動、続いて右側へ移動、そして上昇移動した容器の列は、第2集中室72に搬送され、そして、位置Vに配置される。過酸化水素がパイプ79を介して第2集中室72に供給される。H2O2ガスは各集中室71〜75から別々に吸い出される。例えば、集中室72の下部にある図4の80で示される部分から吸い出される。H2O2を多量に含んだ少量のエアーがまず殺菌室に吸入され、そしてそれから、主に80の部分で吸い出される。H2O2は殺菌される容器の表面の外側と内側で凝縮する。
【0042】
凝縮したH2O2ガスでまだ湿った容器は、さらに搬送過程を経て、次の集中室73に搬送され、位置VIに達する。この集中室73は、最初の乾燥室になっている。それから容器は位置VII にある第2の乾燥室に同様にして搬送される。そしてそれから位置VIIIにある搬送方向下流に配設された乾燥室に達する。この最後の乾燥室は集中室75で、容器或いは容器の列は、殺菌され、乾燥され、暖められ、そして、Z軸の方向において下方にある水平移送装置6に載置される。続いて、仕切ユニット67,67aを有する第2運搬手段でさらに右側の無菌室に案内される。そこで、その列の容器は位置IX,Xで内容物が充填される。ハウジング65の分割壁68の右側に配置された無菌室では、殺菌ガスの圧力はその左側に設けられた殺菌室よりも高くなっている。
【0043】
プラスチックフィルムのウエブ30は殺菌経路を有する殺菌経路手段81を経て、それから前述した方法で加熱された真空押し型部41の下方で無菌室70に達する。その真空押し型部41に向かってまだ密閉されていない容器の列を上昇移動させ、フィルムの切断部分で密閉される方法はすでに上述した通りである。内容物はそれゆえ容器2内へ無菌状態で充填される。そして容器は無菌状態で密閉される。
【0044】
カバー部78により密閉可能な集中室71〜75を設けることにより、凝縮されたH2O2のガスの流れを有する殺菌を行うことができ、そこで相当の量のガスを節約することができる。これは、ハウジング65内に集中室を設置することなしには、運搬手段を介して容器が幾度も出入りするため、不可能であり、多量の殺菌用薬剤を無駄にするのを防ぐことができる。また、環境に悪影響を与えるのを防止することができる。密閉可能なカバー部78で密閉されて、集中室71〜75内で、かなり集中的に殺菌ガスが使用されるので、外部へ流出する殺菌用薬剤を最少限にすることが可能である。殺菌ガスの流れは、集中室71〜75が密閉された時のみ生じる。容器の列は位置XIから搬出された後、フィルムのそれぞれの切断部分により上述した方法により、加熱された真空押し型部41で位置XII において密閉される。容器の列は、それから下方位置に降下搬送され、右側の運搬手段によりハウジング65から搬出される。この位置で、その容器の列は、長細く延設された断面L型の支持ロッド15により上昇され、空いた位置XIIIに移送され、それから下方に搬送移動される。続いて、水平移送装置6がその列を右側に、図5に示される位置XIV へ移送し、そこで、密閉している合わせ目の他の隅部が切断される。
【0045】
次に、水平移送装置6の復帰ストロークで、即ち、2本のガイドロッド8が矢印Xと反対の方向に移動すると、その容器は図7に示されるコンベヤ上に載置され、Y軸の方向に搬送される。
そして、密閉された容器の列は、ねじ蓋装着装置7に搬入され、装置の説明ですでに上述した処理操作が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】上方に長く延びた矩形内に示される熱形成機と、中央の矩形内に描かれた、図5に関する種々の処理ステーションを有する処理装置と、小さい矩形で下方に描かれた、図11に関するねじ蓋装着装置とを有する装置の全体平面図である。
【図2】最初の位置にある特定の一連の容器を示す説明図で、(A)は搬送方向Xにおける左側部分を示す説明図、(B)は搬送方向Xにおける残りの右側部分を示す説明図である。
【図3】図2同様に、2番目の位置ある一連の容器を示す説明図で、(A)は搬送方向Xにおける左側部分を示す説明図、(B)は搬送方向Xにおける残りの右側部分を示す説明図である。
【図4】図2,3同様に、3番目の位置ある一連の容器を示す説明図で、(A)は搬送方向Xにおける左側部分を示す説明図、(B)は搬送方向Xにおける残りの右側部分を示す説明図である。
【図5】殺菌空間なしの連続的に配設された個々の処理ステーションを有する処理装置の側面図で、(A)はその左側部分を示す側面図、(B)は残りの右側部分を示す側面図である。
【図6】3台の個々の装置を有する垂直搬送装置の側面図で、(A)はその左側部分を示す側面図、(B)は残りの右側部分を示す側面図である。
【図7】図5のVII−VII 矢示方向から見た装置全体の説明図で、(A)はその左側部分を示す側面図、(B)は残りの右側部分を示す側面図である。
【図8】図5の水平移送装置の説明図で、(A)はその左側部分を示す説明図、(B)は残りの右側部分を示す説明図である。
【図9】図8のIX−IX 矢示図で、(A)はその左側部分を示す説明図、(B)は残りの右側部分を示す説明図である。
【図10】水平移送装置の平面図で、(A)はその左側部分を示す平面図、(B)は残りの右側部分を示す平面図である。
【図11】図1のXI−XI 矢示側面図で、(A)はその左側部分を示す説明図、(B)は残りの右側部分を示す説明図である。
【符号の説明】
2 容器 3 支持グリッド
6 垂直搬送装置(主搬送装置) 7 ねじ蓋装着装置
8 ガイドロッド 9 水平移送装置(主搬送装置)
10 ギアドモータ(駆動手段) 14 橋部
15 支持ロッド 16 駆動バー
17 カム駆動手段 24 載置片
25 中央隙間部 26 横隙間部
29 供給ロール 37 前進装置
41 真空押し型部 43 ねじ蓋部
47 受取手段 48,52 軸
57,58 刃部(分離装置) 61 取出ベルト
63 軸 65 ハウジング
66,66a,67,67a,69 仕切ユニット
71,71,73,74,75 集中室
78 カバー部
Claims (11)
- 液体用容器(2)を搬送しつつ、処理する液体容器搬送処理装置であって、
前記容器(2)を供給する供給コンベア(3)と、前記供給された容器(2)を搬送する2台の主搬送装置(6、9)と、前記2台の主搬送装置(6、9)の上方に配置され、前記搬送される容器(2)を処理する複数の処理ステーション(I−XIII)と、前記処理された容器(2)を取り出す取出コンベア(61)とを備え、
前記2台の主搬送装置(6、9)は、垂直搬送装置(9)と水平移送装置(6)とからなり、
前記垂直搬送装置(9)は、上下方向に移動可能な橋部(14)を有し、該橋部(14)には前後方向に対して幅方向に延設され、複数の容器(2)を同時に上下方向に搬送可能な少なくとも1本の支持ロッド(15)が備わって、上下方向往復移動して前記容器(2)を一定の距離上方および下方に搬送し、
前記水平移送装置(6)は、前後方向往復移動して前記容器(2)を一定の距離前方に移送するように構成され、
前記複数の処理ステーションは、前記容器(2)を上下方向に立てた状態で前記容器(2)に液体を充填する処理ステーションと該液体が充填された容器(2)を密閉する処理ステーションとを含み、前後方向に連続して配設されて構成され、
前記容器(2)を前記水平移送装置(6)によって、前記一定の距離前方に移送する第1工程と、この前方に移送した位置で前記容器(2)を、前記垂直搬送装置(9)の前記支持ロッド(15)によって、前記一定の距離上方に搬送して前記処理ステーションに搬送する第2工程と、この処理ステーションで前記容器(2)を処理し、該処理した容器(2)を前記支持ロッド(15)によって、前記一定の距離下方に搬送する第3工程と、この下方に搬送した位置で前記容器(2)を、前後方向往復移動の後方に戻った前記水平移送装置(6)によって、前記一定の距離前方に移送する第4工程とを有し、
前記第1工程から前記第4工程を繰返して、前記供給コンベア(3)から前記取出コンベア(61)に向けて前記容器(2)を前方に搬送しながら前記複数の処理ステーションで処理するように構成した液体容器搬送処理装置。 - 前記垂直搬送装置(9)は、別々に駆動される少なくとも2つの可動部を前後方向に配設し、前記各可動部は上下方向に移動可能な橋部(14)を有し、該橋部(14)には前後方向に対して幅方向に延設され、複数の容器(2)を同時に上下方向に搬送する少なくとも1本の支持ロッド(15)を備えた請求項1に記載の液体用容器搬送処理装置。
- 前記垂直搬送装置(9)は、前後方向に3つの可動部を配設し、該それぞれの可動部は長さの異なる橋部(14)を備え、前記3つの可動部のうち前後方向前方に位置する可動部の橋部(14)は、前後方向に対して幅方向に延設され、前後方向所定間隔を隔てて互いに平行に配列されている2本の支持ロッド(15)を有し、前記3つの可動部のうち前後方向中央に位置する可動部の橋部(14)は、前後方向に対して幅方向に延設され、前後方向所定間隔を隔てて互いに平行に配列されている3本の支持ロッド(15)を有する請求項1または2に記載の液体容器搬送装置。
- 前記支持ロッド(15)の長さを、前後方向に対して幅方向に配列されて搬送される複数の前記容器(2)の該幅方向配列長さに等しくした請求項1〜3のいずれかに記載の液体容器搬送装置。
- 前記水平移送装置(6)は、前後方向に対して幅方向に所定の間隔(b)を隔てて互いに平行に配設され、前後方向に往復移動可能な2本のガイドロッド(8)を有し、この各ガイドロッド(8)は前後方向に間隔(c)をあけて互いに平行に幅方向に突設され、前記容器(2)を載せる載置片(24)を有し、この前後方向に隣接する載置片(24)間に横隙間部(26)を形成し、この各ガイドロッド(8)に突設されたそれぞれの載置片(24)は、前記両ガイドロッド(8)が隔てられる幅方向の所定間隔の中央部に前後方向に延びる中央隙間部(25)を形成して、お互いが対設される請求項1〜 4のいずれかに記載の液体容器搬送装置。
- 前記2本のガイドロッド(8)間に横断的に延びる駆動バー(16)に前記2本のガイドロッド(8)が接続されて、該駆動バー(16)によって前記2本のガイドロッド(8)が前後方向に往復移動する請求項5に記載の液体容器搬送装置。
- 前記橋部(14)が前記中央隙間部(25)を上下方向に通るとともに、前記支持ロッド(15)が前記横隙間部(26)を上下方向に通って、前記垂直搬送装置(9)が上下方向往復移動可能である請求項5または6に記載の液体容器搬送装置。
- 前記液体が充填された容器(2)を密閉する処理ステーションが、加熱真空押し型部(41)を有し、該容器(2)を密閉する処理ステーションに隣接して、フィルムウェブ(30)形状で供給ロール(29)から引き出されるフィルムの切断部分を断続的に供給する真空作動の前進装置(37)を配設した請求項1〜7のいずれかに記載の液体容器搬送装置。
- 前記複数の処理ステーションと前記取出コンベア(61)との間に、ねじ蓋装着装置(7)と、分離装置(57、58)とを設け、前記ねじ蓋装着装置(7)によって前記処理された容器(2)にねじ蓋(43)をねじ込むようにし、前記分離装置(57、58)によって、複数が連結した状態で列になって搬送され、前記処理された複数の容器(2)をそれぞれ一つに分離するように構成した請求項1〜8のいずれかに記載の液体容器搬送装置。
- 前記複数の処理ステーションは、殺菌ガスの給排路を有したハウジング(65)の内部に配置される処理ステーションを含み、前後方向に往復移動する仕切りユニット(66、66a、67、67a、69)によって、前記ハウジング(65)を密閉しつつ、前記垂直搬送装置(9)および前記水平移送装置(6)が前記ハウジング(65)の内部を往復移動して前記容器(2)を搬送する請求項1〜9のいずれかに記載の液体容器搬送装置。
- さらに、前記ハウジング(65)内部の前記処理ステーションを密閉可能な集中室(71〜75)として前後方向に連続して配設し、前記垂直搬送装置(9)および前記水平移送装置(6)によって、前記容器(2)を前記それぞれの集中室(71〜75)に搬送する請求項10に記載の液体容器搬送装置。
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