JP4223507B2 - 容器のエア搬送方法及び容器姿勢調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、容器のエア搬送装置及び搬送方法、並びに容器姿勢調整装置に関し、より詳細には、容器の首部を支持しながらエアを吹き付けることにより容器を搬送する場合に、容器の姿勢を所望に調整することが可能な容器のエア搬送装置及び搬送方法、並びに容器姿勢調整装置に関する。

従来から、例えば、特開平９―３０９６１９号公報に開示されているように、PETボトルのような樹脂製容器の蓋を取った状態で、首部に設けられたねじ部の根元を支持して、容器を吊り下げながら、容器に対して搬送方向にエアを吹き付けることにより容器を搬送することが行われている。
このような容器のエア搬送装置は、搬送方向に延びる首部のガイドレールと、搬送方向に延びるエアチャンバと、エアチャンバ内に加圧エアを供給する加圧エア供給装置とを有し、このような構成により、容器の首部をガイドレールに沿って案内しながら、エアの押出し力により容器を搬送するようにしている。

しかしながら、このような従来の容器のエア搬送装置には、以下のような技術的問題点が存する。
第１に、容器の搬送の安定性に欠ける点である。より詳細には、エアの吹き付け力により容器は首部を進み側にしながら容器は傾けられた状態で搬送される。この傾斜角度が大きすぎると、容器の遅れ側の肩部がガイドレールにぶつかり、搬送に伴う摩擦抵抗が増大する。この状態で搬送を続けると、容器の損傷が生じる。特に、昨今、内容物の無菌充填方法が開発され、加熱殺菌処理が不要となったことに伴い、容器の薄肉化がさらに促進されており、このため搬送中の容器の保護の必要性は高い。
第２に、容器の搬送ルートの選択に制限が生じることである。より詳細には、例えば、予定搬送ルートの途中に障害物がある場合、障害物が避けるために斜めの搬送ルートにすると、斜め上向きの場合には、水平ルートに較べて容器の遅れ側の肩部がガイドレールにぶつかりやすくなり、上記第１の問題点が顕著となる。一方、水平ルートのままで障害物を迂回するとすれば、搬送ルートが余分に長いおおまわりなルートとなるため、コスト増を引き起こす。
第３に、ガイドレールの摩耗進行により、ガイドレールの交換を余儀なくされ、そのために搬送効率が低下することである。より詳細には、ガイドレールと容器とは、接触形式で搬送されるため、ガイドレール自体はもともと消耗品であるが、容器保護の観点から、容器より軟質でないと容器自体が摩耗することになるため、ガイドレールの摩耗を抑制するのは困難である。このため、容器とガイドレールとの間の摩擦抵抗を低減することが望まれる。
第４に、上述のような技術的問題点を抱えた既設のエア搬送装置に対して、なんらの改造を施すことなしに、上述の技術的問題点を解決可能な容器の姿勢調整装置の開発が望まれる点である。特に、既設のエア搬送装置といっても、搬送ルート、長さによりその形態は千差万別であり、この点からも、単に既設のエア搬送装置に対して別途組み込み可能な形態での容器の姿勢調整装置を設け、搬送中の容器の姿勢を所望に調整することにより、容器の安定した搬送、搬送ルートの自由な設定、容器の損傷或いはガイドレールの摩耗、を解決することが望まれる。

特開平９―３０９６１９号公報

本発明の目的は、容器の首部を支持しながら容器へのエアの吹き付けにより搬送する場合に、搬送される容器の軸線の傾斜角度を所望に調整することが可能な容器のエア搬送装置を提供することにある。
本発明の目的は、容器の首部を支持しながら容器へのエアの吹き付けにより搬送する場合に、容器に損傷を与えることなしに安定して搬送することが可能な容器のエア搬送装置を提供することにある。
本発明の目的は、容器の首部を支持しながら容器へのエアの吹き付けにより搬送する場合に、容器の首部を接触式で支持する部分の摩耗を低減することが可能な容器のエア搬送装置を提供することにある。
本発明の目的は、容器の首部を支持しながら容器へのエアの吹き付けにより搬送する場合に、搬送中の容器の姿勢を調整することが可能であり、既存のエア搬送装置に改造を加えることなしに、効率的且つ簡易に既存のエア搬送装置に組み込み可能な容器姿勢調整装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るエア搬送装置は、
搬送すべき容器の首部を支持するための容器支持手段と、該首部で支持された容器の首部にエアを吹き付けることにより容器を移動させるための容器移動手段とを有する容器のエア搬送装置において、
さらに、容器の底部にエアを吹き付けることにより、前記容器支持手段により支持される首部を支点とする、前記容器移動手段により搬送される容器の軸線の搬送方向に対する角度を所望に調整するための容器姿勢調整手段をさらに有する、構成としている。
以上の構成によれば、首部で支持された容器に対して、首部にエアを吹き付けることにより容器を移動させる際、容器は搬送方向遅れ側の肩部が容器の支持部に接近する形態で、その軸線が搬送方向に対して傾斜する。このとき、容器の底部にエアを吹き付けることにより、首部を支点とする、容器の軸線の搬送方向に対する角度を所望に調整することが可能となり、以って容器の安定した搬送、搬送ロールの自由な設定、容器の損傷を防止することが可能である。

また、搬送すべき容器の首部を吊り下げ支持するための容器吊り下げ支持手段と、該首部から吊り下げ支持された容器の首部にエアを吹き付けることにより容器を移動させるための容器移動手段と、容器を搬送経路に沿って案内するための容器案内手段とを有する容器のエア搬送装置において、
さらに、前記容器案内手段により案内されつつ、前記容器移動手段によって移動する容器の姿勢に応じて容器の底部にエアを吹き付けることにより、前記容器支持手段により支持される首部を支点とする、搬送される容器の軸線の搬送方向に対する角度を所望に調整するための容器姿勢調整手段をさらに有する構成でもよい。
さらにまた、前記容器姿勢調整手段は、搬送方向に延びるエアチャンバと、該エアチャンバ内にエアを供給する加圧エア供給手段と、該エアチャンバを密閉する上部プレートとを有し、
該上部プレートは、搬送される容器の真下に配置され、且つ該上部プレートの延び方向に間隔を隔てて整列した複数のエア吹出口を有し、
該複数のエア吹出口の各々は、搬送方向に向かって斜め上方に臨むように設けられるのがよい。
加えて、前記容器移動手段は、搬送方向に延びるエアチャンバと、このエアチャンバ内にエアチャンバの延び方向にエアを供給する加圧エア供給手段とを有し、
さらに、容器の首部を吊り下げ可能なように所定の間隔を隔て、且つ搬送方向に延びる一対のガイドレールを該エアチャンバ内に有し、
一対のガイドレールの対向する内側縁部が、前記容器吊り下げ手段と前記容器案内手段とを形成するのがよい。
また、前記エアチャンバは、搬送方向に延びる第１開口が下方に臨む断面コの字形のエアダクトにより形成され、
該エアチャンバから仕切られ、容器の首部を収容する、搬送方向に延びる第２開口が前記第１開口を覆うように下方に臨む断面コの字形の首部移動スペースをさらに有し、
該首部移動スペースは、それぞれ搬送方向に延びる、一対の側面部と上面部とにより形成され、
前記一対のガイドレールは、前記第１開口を形成する対向内縁部それぞれから前記第１細長開口を覆うように設けられ、
前記一対の側面部はそれぞれ、搬送方向に所定間隔を隔てて設けられた複数のエア吹出口を有するのがよい。
加えて、前記上面部は、さらに搬送方向に所定間隔を隔てて設けられた複数のエア吹出口を有するのでもよい。
またさらに、前記ガイドレールは、高分子ポリエチレンにより補強されるのでもよい。

上記課題を解決するために、本発明に係るエア搬送方法は、
容器の首部を吊り下げ支持して垂下させる段階と、容器に対してエアを吹き付けることにより容器を搬送する段階とを有する容器のエア搬送方法において、
前記搬送段階は、容器の首部に対してエアを吹き付けつつ、容器の底部に対して搬送方向にエアを吹き付ける段階を有する、構成としている。
さらに、容器の首部に対するエアの吹き付け量と、容器の底部に対するエアの吹きつけ量とを、搬送される容器の軸線の角度に応じて調整する段階を有するのがよい。
さらにまた、容器の搬送経路に応じて、搬送される容器の軸線の角度を所望に調整する段階を有するのがよい。

上記課題を解決するために、本発明に係る容器姿勢調整装置は、
加圧エア供給手段と、容器の搬送経路に応じて形態が決定される、該加圧エア供給手段と連通するエアチャンバーと、該エアチャンバーの頂部を密閉するエアーデッキとを有し、
該エアーデッキは、互いに整列した複数のエア吹出口を有し、搬送すべき容器の搬送経路に沿って延びるように容器の下方に配置され、
各エア吹出口は、首部から吊り下げ支持されながら、首部にエアを吹き付けることにより搬送される容器の底部に向かってエアを吹き付けることにより、搬送中の容器の姿勢を所望に調整可能な所定径、所定傾斜角度、および所定ピッチを有する、構成としている。
以上の構成の容器姿勢調整装置によれば、容器の底部にエアを吹き付けることにより、首部を支点とする、容器の軸線の搬送方向に対する角度を所望に調整することが可能となり、以って容器の安定した搬送、搬送ロールの自由な設定、容器の損傷を防止することが可能であるとともに、既存のエア搬送装置、すなわち容器の首部に対してエアを吹き付けることにより、容器を搬送する装置に対して改造等する必要なしに、種々の搬送経路を有する既存のエア搬送装置に対して、別個独立して必要な部分に分離して組み込むことが可能である。

以下に、図面を参照しながら、PET樹脂ボトルを搬送する場合を例に、本発明によるエア搬送装置の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る容器Ｂのエア搬送装置１０の全体概略図である。図２は、図１の線II-IIからみた概略断面図である。図３は、図１の容器底部エア吹き付け装置１４の概略説明図である。図４は、容器Ｂの搬送中の姿勢を示す説明図である。
図１に示すように、エア搬送装置１０は、容器上部エア吹き付け装置１２と、容器底部エア吹き付け装置１４とを有する。
容器上部エア吹き付け装置１２は、容器Ｂの搬送方向に延びる第１エアチャンバ１６と、第１エアチャンバ１６内に加圧エアを供給する第１ブロワ−１７と、第１エアチャンバ１６内に設けられた一対のガイドレール１８とから概略構成される。
図２に示すように、第１エアチャンバ１６は、断面コの字形の第１エアダクト２０により形成され、第１エアダクト２０の第１開口１９は、搬送方向に延び下方に臨む。第１エアダクト２０の断面積は、第１ブロワ−１７の容量、容器Ｂの搬送速度等から適宜定めればよい。第１エアチャンバ１６内には、容器Ｂの首部Ｎを収容する容器Ｂの首部移動スペース３１が設けられる。容器Ｂの首部移動スペース３１は、それぞれ搬送方向に延びる、一対の側面２３と上面２５とにより、断面コの字状に形成され、第１エアチャンバ１６から仕切られる。容器Ｂの首部移動スペース３１は、搬送方向に延びる第２開口２６が第１開口１９を覆うように下方に臨む。一対の側面２３それぞれには、搬送方向に所定間隔を隔てて設けられた複数のエア吹出口３０Ｓが、上面２５には、同様に搬送方向に所定間隔を隔てて設けられた複数のエア吹出口３０Ｕが設けられている。各エア吹出口３０は、一対の側面２３と上面２５それぞれに、C字形の切り込み加工をC字の開きが進み側を向くように加工して、切り込み部を面から突出させるように折り曲げ加工をすることにより、形成される。各エア吹出口３０のC字形片Ｃの大きさ、突出の程度は、並びにエア吹出口３０同士の搬送方向の間隔は、C字形片が加圧エアの案内機能を果たすように定まればよい。これにより、第１ブロワ−１７により発生する加圧エアが、第１エアチャンバ１６内を流れ、図１の矢印で示すように、各エア吹出口３０を介して首部移動スペース３１内に設置された容器Ｂの首部Ｎに対して加圧エアが吹き付けられるようにしている。なお、上面２５に設けられるエア吹出口３０Ｕは、場合により省略してもよい。

一対のガイドレール１８は、所定の隙間を隔て、それぞれ首部移動スペース３１内で搬送方向に延びる。一対のガイドレール１８は、第１開口１９を形成する対向内縁部２８それぞれから第１開口１９を覆うように設けられる。隙間の大きさは、容器Ｂの首部Ｎを吊り下げ可能なように、首部Ｎの大きさに応じて定めればよい。一対のガイドレール１８は、それぞれ細長プレートからなり、対向する内側縁部２９が、容器Ｂの首部Ｎを支持するとともに、加圧エアが首部Ｎに吹き付けられることにより、首部Ｎを案内するようにしている。この場合、首部Ｎのねじ山の最下部を利用して、首部Ｎを支持することが好ましい。内側縁部２９には、容器Ｂとの接触による摩耗進行を抑制する観点から、高分子ポリエチレンにより補強してもよい。
一方、容器底部エア吹き付け装置１４は、容器Ｂと完全に非接触である点を除き、容器上部エア吹き付け装置１２の構成と略同様である。すなわち、図１および図３に示すように、容器底部エア吹き付け装置１４は、コの字断面を備えた第２エアダクト４１によって形成された搬送方向に延びる第２エアチャンバ４２と、第２エアチャンバ４２内に加圧エアを供給する第２ブロワ−４０と、第２エアチャンバ４２を密閉する上部プレート４４とを有し、上部プレート４４は、搬送される容器Ｂの真下に配置され、上部プレート４４の延び方向に間隔を隔てて整列した複数のエア吹出口３３を有する。複数のエア吹出口３３の各々は、搬送方向に向かって斜め上方に臨むように設けられる。各エア吹出口３３の穴径φ、ピッチ、傾斜角度βは、容器Ｂの搬送速度、第２ブロワ−４０の容量、上部プレート４４と容器Ｂとの距離等に応じて決定される。特に、ピッチについては、搬送状態の容器Ｂが常時、いずれかのエア吹出口３３によりカバーされているのが好ましい。また、エア吹出口３３に開口面積が調整可能な蓋を設けてもよい。このような容器底部エア吹き付け装置１４により、図１の矢印で示すように、第２ブロワ−４０からの加圧エアが第２エアチャンバ４２内を流れ、各エア吹出口３３を通って搬送方向斜め上方に流れ、容器Ｂの底部Lに吹き付けられるようにしている。

以上の構成を有する本発明のエア搬送装置１０の作用を以下に詳細に説明する。
搬送すべき複数の容器Ｂを容器上部エア吹き付け装置１２の第１エアダクト２０の一端開口から首部移動スペース３１内に搬入し、一対のガイドレール１８それぞれの内側縁部２９により挟持する形態で、首部Ｎから吊り上げ支持する。次いで、第１ブロアー１７からのエアが第１エアチャンバ１６内を流れ、エア吹出口３０を介して首部Ｎにエアが吹き付けられる。それにより、複数の容器Ｂはそれぞれ、ガイドレール１８に沿って移動することにより、搬送経路の終端まで搬送される。搬送中、容器Ｂは首部Ｎの遅れ側とガイドレール１８とが近づくように、容器Ｂの軸線Ｚと搬送方向とが傾斜する。すなわち、図４に示すように、首部Ｎの支持された点を支点として、容器Ｂの軸線Ｚが鉛直線と角度αをなす。この搬送中の容器Ｂの姿勢に応じて、容器姿勢調整装置である容器底部エア吹き付け装置１４を駆動する。すなわち、首部Ｎがガイドレール１８に当たって摺接状態で搬送されている場合には、容器Ｂの底部Lに向かってエアを吹き付けることにより、容器Ｂの姿勢を調整する。

搬送中の容器Ｂの姿勢の調整は、具体的には、まず第２ブロワ−４０によりエア流量を調整する。その際、エア吹出口３３を介して容器Ｂの底部Lに吹き付けるエア流量を増大するほど、容器Ｂの傾斜角αは小さくなり、傾斜角αが零度、すなわち容器Ｂの軸線Ｚが搬送方向と直交するときに、容器Ｂの首部Ｎとガイドレール１８との摩擦が最小となり、容器Ｂの搬送速度が上昇し、一方容器Ｂを安定して搬送するとともに、ガイドレール１８の摩耗或いは容器Ｂの損傷を防止することが可能となる。この場合、容器Ｂを首部Ｎ付近で支持するため、容器Ｂの支持位置と容器Ｂの底部Lとの距離（容器Ｂの姿勢に作用するモーメントの腕長さ）が比較的長いことから、底部Lに向かって吹き付けるエア流量の容器Ｂの姿勢に対する感度は、首部Ｎに向かって吹き付ける場合に比して格段に良好である。

これにより、搬送中の容器Ｂの姿勢を所望に調整することが可能であり、容器Ｂの安定な搬送を可能にするとともに、容器Ｂとガイドレール１８との接触に起因して、容器Ｂが破損したり、或いはガイドレール１８自体が早期摩耗したりするのを未然に防止することが可能となる。
搬送された容器Ｂは、容器上部エア吹き付け装置１２の第１エアダクト２０の他端開口から取り出されて、容器Ｂ洗浄工程、内容物充填工程等の後工程が行われる。

図５は、本発明の第２実施形態に係る容器Ｂのエア搬送装置１０の全体概略図である。本実施形態について、第１実施形態と同様な構成要素には、同じ参照番号を付することによりその説明は省略し、以下に、第１実施形態と異なる特徴点について詳細に説明する。本実施形態の特徴は、容器Ｂの搬送経路が傾斜部を有している点にある。すなわち、容器上部エア吹き付け装置１２は、搬送方向上流側から下流側に向かって、第１水平部ａ、搬送方向に向かって上方に傾斜する傾斜部b、および第２水平部cを有する。それに伴い、第１エアダクト２０は、第１水平部aにおいては、搬送方向水平に延び、傾斜部bにおいては、所定傾斜角度で上方に傾斜して延び、さらに第２水平部cにおいては、搬送方向水平に延びる。一方、容器底部エア吹き付け装置１４は、傾斜部bにのみ設けられている。すなわち、第２エアダクト４１は、容器Ｂの下方位置で第１エアダクト２０と平行に延びる。
このような構成により、図５に示すように、容器上部エア吹き付け装置１２により首部Ｎに加圧エアが吹き付けられることにより、容器Ｂは首部Ｎから吊り下げられた状態で、第１水平部a、傾斜部b、および第２水平部cを通って搬送される。この場合、第１水平部aと第２水平部bとにおいて、搬送される容器Ｂは、搬送方向遅れ側に若干傾斜する。傾斜部bにおいては、容器底部エア吹き付け装置１４から容器Ｂの底部Lにエアを吹き付けることにより、この場合、水平な搬送経路の場合に較べて、容器Ｂの底部Lに対するエアの吹きつけ強さを大きくすることにより、容器Ｂの姿勢をたとえば、搬送方向に対して直交するような姿勢に保持することが可能である。したがって、搬送経路中、例えば傾斜部の前方に障害物がある場合に、障害物を迂回するより長い水平搬送経路を設定することなく、斜め上がり搬送経路を設け、それでも搬送中にガイドレール１８と首部Ｎとの間の摩擦抵抗増大を防止することにより、容器Ｂを保護しつつ安定して搬送することが可能となる。なお、傾斜角度は、鉛直であってもよく、その場合には、容器底部エア吹き付け装置１４の第２ブロワ−４０からのエア吹き付け量を調整することにより、容器Ｂの軸線Ｚを水平に保持した状態で、搬送することが可能である。

以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更、修正が可能である。例えば、本実施形態では、容器Ｂの首部Ｎおよび底部Lの両部に対してエアを吹き付けることにより、容器Ｂを搬送する場合を説明したが、それに限定されることなく、搬送中の容器Ｂの姿勢に応じて、底部Lへのエア吹き付けが不要な場合、或いは逆に底部Lへのエア吹き付けのみで容器Ｂを搬送する場合も、本発明の範囲に包含されるものである。
また、本実施形態では、容器姿勢調整装置を具備するエア搬送装置１０として説明したが、これに限定されることなく、既存のエア搬送装置１０、すなわち容器Ｂの首部Ｎに対してエアを吹き付けることにより、容器Ｂを搬送する装置に対して、容器姿勢調整装置を組み付けることも可能である。この場合、容器姿勢調整装置は、既存のエア搬送装置１０は、容器Ｂの首部Ｎ側に設置される一方、容器Ｂの底部L側に設置され、両装置間は別個に分離して配置されるので、効率的且つ容易に組み込むことが可能である。
さらに、本実施形態では、ＰＥＴ樹脂ボトルを搬送する場合を説明したが、それに限定されることなく、首部Ｎで支持可能な形態の容器Ｂである限り、たとえばガラス壜にも適用可能である。

本発明の第１実施形態に係る容器のエア搬送装置の全体概略図である。 図１の線II-IIからみた概略断面図である。 図１の容器底部エア吹き付け装置の概略説明図である。 容器Ｂの搬送中の姿勢を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る容器のエア搬送装置の全体概略図である。

符号の説明

Ｂ 容器
Ｎ 首部
Ｓ 肩部
Ｌ 底部
Ｚ 軸線
１０ エア搬送装置
１２ 容器上部エア吹き付け装置
１４ 容器底部エア吹き付け装置
１６ 第１エアチャンバ
１７ 第１ブロワ
１８ ガイドレール
２０ 第１エアダクト
２３ 側面
２５ 上面
３０ エア吹出口
３１ 首部移動スペース
３３ エア吹出口
４０ 第２ブロワ
４１ 第２エアダクト
４２ 第２エアチャンバ

Claims (4)

1. 容器の首部を吊り下げ支持して垂下させる段階と、容器に対してエアを吹き付けることにより容器を搬送する段階とを有する容器のエア搬送方法において、
   前記搬送段階は、容器の首部に対してエアを吹き付けつつ、容器の底部に対して搬送方向にエアを吹き付ける段階と、
   容器の首部に対するエアの吹き付け量と、容器の底部に対するエアの吹きつけ量とを、搬送される容器の軸線の角度に応じて調整する段階を有する、ことを特徴とする容器の搬送方法。
2. 容器の搬送経路に応じて、搬送される容器の軸線の角度を所望に調整する段階を有する、請求項１に記載の容器の搬送方法。
3. 加圧エア供給手段と、容器の搬送経路に応じて形態が決定される、該加圧エア供給手段と連通するエアチャンバと、該エアチャンバの頂部を密閉するエアーデッキとを有し、
   該エアーデッキは、互いに整列した複数のエア吹出口を有し、搬送すべき容器の搬送経路に沿って延びるように容器の下方に配置され、
   各エア吹出口は、首部から吊り下げ支持されながら、首部にエアを吹き付けることにより搬送される容器の底部に向かってエアを吹き付けることにより、搬送中の容器の姿勢を所望に調整可能な所定径、所定傾斜角度、および所定ピッチを有する、
   ことを特徴とする容器姿勢調整装置。
4. 搬送方向に延びるエアチャンバと、該エアチャンバ内にエアを供給する加圧エア供給手段と、該エアチャンバを密閉する上部プレートとを更に有し、
   該上部プレートは、搬送される容器の真下に配置され、且つ該上部プレートの延び方向に間隔を隔てて整列した複数のエア吹出口を有し、
   該複数のエア吹出口の各々は、搬送方向に向かって斜め上方に臨むように設けられる、請求項３に記載の容器姿勢調整装置。

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