JP6222910B2 - プリフォーム供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、ランダムな姿勢で集積された樹脂製ボトルのプリフォームを一定の基本姿勢に整列させて次工程に供給するプリフォーム供給装置に関する。

この種のプリフォーム供給装置に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記されたプリフォーム供給装置は、多数のプリフォームをランダムな姿勢のまま集積する集積手段と、集積手段に集積されているプリフォームをアンスクランブラの始点付近まで運び上げる上昇コンベアとを備え、アンスクランブラが基本姿勢を逸脱した異常姿勢のプリフォームを搬送路から排除する排除機構（落とし穴形成部）を備え、排除機構によって排除されたプリフォームは回収箱の中に落下することで回収される。

特表２００７−５１５３５９号公報（００８５段落、図１）

しかし、特許文献１に記されたプリフォーム供給装置では、アンスクランブラの排除機構によって排除されたプリフォームは、真下に配置された回収箱内のプリフォームの上に自重で落下することで回収されるため、プリフォームどうしの衝突によってプリフォームの表面に傷が付く虞があり、このように回収されたプリフォームを再びアンスクランブラの始点に戻して使用すると、回収時に形成された傷が原因となって成形時に容器が破損する懸念があった。

また、特許文献１に記されたプリフォーム供給装置では、アンスクランブラの排除機構によって排除されたプリフォームは、集積手段とは離間した回収箱に落下、回収されるので、回収されたプリフォームをアンスクランブラの始点に戻すためには、回収箱などに回収されたプリフォームを集積手段に戻すという操作が必要であった。

そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術が与える課題に鑑み、アンスクランブラの排除機構によって排除されたプリフォームを回収して、アンスクランブラの始点に戻して使用しても、回収時の傷が原因となって成形時に破損する虞の少ないプリフォーム供給装置を提供することにある。

本発明によるプリフォーム供給装置の特徴構成は、
ランダムな姿勢で集積された樹脂製ボトルのプリフォームを一定の基本姿勢に整列させて次工程に供給するアンスクランブラを備えたプリフォーム供給装置であって、
多数のプリフォームをランダムな姿勢のまま集積する集積手段と、前記集積手段に集積されているプリフォームを前記アンスクランブラの始点付近まで運び上げる上昇コンベアとを備え、
前記アンスクランブラが前記基本姿勢を逸脱した異常姿勢のプリフォームを搬送路から排除する排除機構を備え、
前記排除機構によって排除されたプリフォームを自重に基づく滑降によって前記集積手段に戻すための傾斜した復帰経路が設けられ、
前記復帰経路は、底面の水平面に対する角度が１５〜３５°の範囲に設定された緩傾斜部と、互いに向きの異なる前記緩傾斜部どうしを前記緩傾斜部の底面よりも水平面に対して大きな角度で接続する急傾斜部とを有するジグザグ状に延びており、前記急傾斜部は３０ｃｍ以下の長さで延びている点にある。

上記の特徴構成を備えたプリフォーム供給装置では、アンスクランブラの排除機構によって排除されたプリフォームは、傾斜した復帰経路を自重で滑り降りる形態で集積手段に戻るため、排除機構によって排除されたプリフォームが真下に落下して回収される構成に比べてプリフォームの表面に傷が生じ難く、アンスクランブラの始点に戻して使用しても、回収時の傷が原因となって成形時に破損する虞が少なくなる。

また、上記の特徴構成を備えたプリフォーム供給装置では、アンスクランブラの排除機構によって排除されたプリフォームは、傾斜した復帰経路を経て自動的に集積手段に戻るので、回収箱などに回収されたプリフォームを集積手段に戻すという煩雑な操作が不要となる。
さらに、排除機構によって排除されたプリフォームを戻す対象箇所としては、アンスクランブラの上流側端部などを含む様々な選択肢が考えられるが、上記の特徴構成を備えたプリフォーム供給装置では、排除機構によって排除されたプリフォームは上昇コンベアよりも上流側に位置する集積手段に戻されるので、排除機構によって排除されるプリフォームの発生頻度などを作業者が集積手段付近で容易に判定できて、好都合である。

本構成であれば、プリフォームは、例えば、１つの緩傾斜部を滑り降り、急傾斜部が含む縦向きの内壁面に衝突し、同衝突によって向きを変えては、次の緩傾斜部に進入するという一連の動作を繰り返すことで、途中で停止することなく、復帰経路を下流側に向かって比較的円滑に進むことができる。

本構成であれば、プリフォームは、長さが３０ｃｍ以下の急傾斜部で向きを変えながら、底面の角度が１５〜３５°の範囲とされている緩傾斜部に沿って滑り降りるので、復帰経路を自重で滑り降りる際の速度が十分に抑制されることで、プリフォームの表面に傷がより生じ難くなる。

本発明の他の特徴構成は、前記復帰経路は前記復帰経路の軸芯を囲む全周に亘って閉じられた導管状に構成されている点にある。

本構成であれば、復帰経路を滑り降り始めたプリフォームは、たとえ復帰経路を構成する壁部材によって任意の方向に反射されたりしても、復帰経路の途中で外に飛び出したりすることなく確実に集積手段に戻る。
また、本発明において、前記緩傾斜部の底面、及び前記急傾斜部うち滑降するプリフォームを受け止める面に、緩衝板を設けることもできる。

プリフォーム供給装置５０を示す斜視図である。 排除機構とリターンラインの一部とを示す斜視図である。 排除機構とリターンラインを示す一部破断側面図である。

以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すプリフォーム供給装置５０は、樹脂製のプリフォーム１をボトル状にブロー成形し、得られたボトルに飲料などを充填するための製造設備の一部を構成している。

（プリフォーム供給装置の全体構成）
プリフォーム供給装置５０は、多数のプリフォーム１を向きが不定なランダム状態で集積するプリフォームタンク２（集積手段の一例）と、ランダムな姿勢のプリフォーム１を一定の基本姿勢で一列状に整列させて次工程に供給するアンスクランブラ５と、プリフォーム１をプリフォームタンク２の底部から引き出してアンスクランブラ４の始点の高さまで運び上げるバケットコンベア３（上昇コンベアの一例）とを備えている。

バケットコンベア３の上端付近とアンスクランブラ５の始点の間には幾つかの水平コンベア４などが配置されている。
プリフォーム１の補充は、例えば、プリフォームタンク２の一端に設けられた開口部２Ａの上方で、多数のプリフォームを収納した箱を専用の装置（不図示）によって反転させることで実行される。

プリフォーム供給装置５０の下流側には、プリフォーム１を塵埃などの異物を除去するための除塵装置２０、紫外線の照射などによってプリフォーム１を殺菌するための殺菌装置２１、プリフォーム１からボトル状の容器を成形するブロー成形装置２２、容器に飲料などを充填する充填装置２３、開口部をキャップで密封する密封装置２４などが配置されている。

図２に示すように、アンスクランブラ５は、軸芯どうしが互いに平行で且つ次工程に向けて下向きとなるように傾斜配置された一対の回転ローラ６を有する。一対の回転ローラ６は、モータなどによって、一対の回転ローラ６どうしの互いに対向する周面が上方に移動するように逆方向に回転駆動されている。

アンスクランブラ５の始点に供給されたプリフォーム１の大部分は、口部１Ａに設けられた大径のネックリング１Ｒを介して一対の回転ローラ６の間に吊下げられ、本体部１Ｂが概して真下に向いた基本姿勢（Ｆ０）で一対の回転ローラ６の上を滑り降りる。

アンスクランブラ５は、基本姿勢（Ｆ０）を逸脱した異常姿勢（Ｆ１）のプリフォーム１を一対の回転ローラ６上の搬送路から排除し、回転ローラ６の側方に設けられた排除ダクト７の中に排出させる排除機構を備えている。

排除機構は、例えば、異常姿勢（Ｆ１）のプリフォーム１を光学的に検出するセンサ（不図示）と、異常姿勢（Ｆ１）のプリフォーム１を搬送路からエアジェットで側方に吹き飛ばすエアノズル８（排除機構の一例）とで構成することができる。

アンスクランブラ５とプリフォームタンク２の間には、排除機構によって排除ダクト７の中に排出されたプリフォーム１を自重でプリフォームタンク２に戻させるための傾斜したシュート状のリターンライン１０（復帰経路の一例）が設けられている。

（リターンラインの構成）
リターンライン１０は、その全長に亘って、リターンライン１０の軸芯を囲む全周が前後左右の４面の樹脂板によって閉じられた導管状に構成されている。

図３に示すように、リターンライン１０は断面が矩形の６つのダクト部どうしを直列状に連結することで構成されている。互いに隣接するダクト部はダクトの端部に設けられたフランジどうしを向かい合わせてボルト締めすることで連結されている。

リターンライン１０は、排除ダクト７の下端からプリフォームタンク２の天井部に向かって並ぶ、第１ダクト部１０Ａ、第２ダクト部１０Ｂ、第３ダクト部１０Ｃ、第４ダクト部１０Ｄ、第５ダクト部１０Ｅ、第６ダクト部１０Ｆという６つのダクト部からなる。

第１ダクト部１０Ａの上端は排除ダクト７の下端に接続されており、第６ダクト部１０Ｆの下端はプリフォームタンク２の天井部に設けられた筒状開口部２Ｂにやはりフランジを介して接続されている。

第１ダクト部１０Ａは、排除ダクト７の下端に接続された上方部位Ａ１と、上方部位Ａ１の下端から３０°前後の下降角度でアンスクランブラ５の下流側端部に向かって長く延びる中間の緩傾斜部Ａ２と、緩傾斜部Ａ２の下端から概して真下に延びる急傾斜部Ａ３とを有する。

第２ダクト部１０Ｂは、第１ダクト部１０Ａの急傾斜部Ａ３に接続されて、概して真下に延びる第１急傾斜部Ｂ１と、第１急傾斜部Ｂ１の下端から３０°前後の下降角度でアンスクランブラ５の上流側端部に向かって長く延びる緩傾斜部Ｂ２と、緩傾斜部Ｂ２の下端から概して真下に延びる第２急傾斜部Ｂ３とを有する。

第３ダクト部１０Ｃは、第２ダクト部１０Ｂの第２急傾斜部Ｂ３に接続されて、概して真下に延びる急傾斜部Ｃ１と、急傾斜部Ｃ１の下端から３０°前後の下降角度でアンスクランブラ５の下流側端部に向かって延びる短い緩傾斜部Ｃ２とを有する。

第４ダクト部１０Ｄは、第３ダクト部１０Ｃの緩傾斜部Ｃ２の下端から３０°前後の下降角度でアンスクランブラ５の下流側端部に向かって直線状に延びる緩傾斜部Ｄ１のみで構成されている。

第５ダクト部１０Ｅは、第４ダクト部１０Ｄの緩傾斜部Ｄ１の下端から３０°前後の下降角度でアンスクランブラ５の下流側端部に向かって直線状に延びる緩傾斜部Ｅ１と、緩傾斜部Ｅ１の下端から概して真下に延びる急傾斜部Ｅ２とを有する。

第６ダクト部１０Ｆは、第５ダクト部１０Ｅの急傾斜部Ｅ２の下端から概して真下に延びる第１急傾斜部Ｆ１と、第１急傾斜部Ｆ１の下端から３０°前後の下降角度でアンスクランブラ５の上流側端部に向かって延びる緩傾斜部Ｆ２と、緩傾斜部Ｆ２の下端から概して真下に延びる第２急傾斜部Ｆ３とを有する。

このように、リターンライン１０は、３０°前後の下降角度でアンスクランブラ５の下流側端部に向かって長く延びる第１ダクト部１０Ａの緩傾斜部Ａ２と、３０°前後の下降角度でアンスクランブラ５の上流側端部に向かって長く延びる第２ダクト部１０Ｂの緩傾斜部Ｂ２と、再び３０°前後の下降角度でアンスクランブラ５の下流側端部に向かって長く延びる第４ダクト部１０Ｄの緩傾斜部Ｄ１及び第５ダクト部１０Ｅの緩傾斜部Ｅ１とが、比較的短い３箇所の急傾斜部によって接続された形態を有する。

３箇所の急傾斜部は、第１ダクト部１０Ａの急傾斜部Ａ３と第２ダクト部１０Ｂの第１急傾斜部Ｂ１、第２ダクト部１０Ｂの第２急傾斜部Ｂ３と第３ダクト部１０Ｃの急傾斜部Ｃ１、及び、第５ダクト部１０Ｅの急傾斜部Ｅ２と第６ダクト部１０Ｆの第１急傾斜部Ｆ１とが、互いに軸芯を共有するように接続されることで形成されている。

その結果、リターンライン１０は、上方の排除ダクト７から下方のプリフォームタンク２に向かって、最初に３０°前後の角度でアンスクランブラ５の下流側端部に向かって延び、次に、３０°前後の角度でアンスクランブラ５の上流側端部に向かって延び、再び、３０°前後の角度でアンスクランブラ５の下流側端部に向かって延びることで、全体として側面視においてジグザグ状を呈している。
尚、図から理解できるように、本明細書では、互いに相反する方向で斜め下方に延びる傾斜経路どうしが概して鉛直方向に延びた縦向き経路で接続された形状もジグザグ状と称し、更に、これらの傾斜経路や縦向き経路の全体または一部が直線状でなく幾らか湾曲した形状もジグザグ状と称する。

原則として、３０°前後の下降角度で延びる緩傾斜部Ａ２，Ｂ２，Ｄ１，Ｅ１は、自重に基づくプリフォームの滑降速度が抑制されるので、長尺な部位を含んでいるが、概して真下に延びる３箇所の急傾斜部Ａ３＋Ｂ１，Ｂ３＋Ｃ１，Ｅ２＋Ｆ１は、落下による衝撃を制限する目的で全て３０ｃｍ以下の長さで設定されている。

プリフォーム１は、例えば、最初の緩傾斜部Ａ２を滑り降り、急傾斜部Ａ３，Ｂ１が含む縦向きの内壁面（後述する緩衝板１２が貼られた部位）に衝突し、同衝突によって向きを大きく変えることで、次の緩傾斜部Ｂ２に進入する、という一連の動作を繰り返しながらリターンライン１０を下流側に向かって進む。

緩傾斜部Ａ２，Ｂ２，Ｄ１，Ｅ１の底面の水平面に対する角度は１５〜３５°の範囲に設定されている。底面の角度がこの範囲よりも大きくなると、プリフォーム１の滑降速度が大きくなってプリフォーム１の表面に傷が発生し易くなり、底面の角度がこの範囲よりも小さくなると、プリフォーム１の円滑な滑降が阻まれて、リターンライン１０の内部で詰まり易くなる。

リターンライン１０を構成する樹脂板は、基本的に、リターンライン１０の内部の状態を常に簡単に確認できるように、ポリエチレンテレフタレートなどの透明性が高く、且つ、傷がつき難い樹脂によって構成されている。

尚、プリフォーム１が特に勢いよく衝突し易い部位、すなわち、緩傾斜部Ａ２，Ｂ２，Ｄ１，Ｅ１の底面、及び、急傾斜部Ａ３＋Ｂ１，Ｂ３＋Ｃ１，Ｅ２＋Ｆ１のうちでを滑り降りてくるプリフォーム１を直接受け止める面の内面には緩衝板１２が重ね合わされている。緩衝板１２には、例えば、ジュラコン（登録商標）などのポリアセタールやニューライト（登録商標）などの超高分子量ポリエチレンといった比較的硬度の低い樹脂材料を用いるとよい。

〔別実施形態〕
〈１〉リターンライン１０はジグザグ状ではなくプリフォームタンク２に向かって螺旋状に進む形態でもよい。

〈２〉上昇コンベアはバケットコンベア３に限らず、螺旋状の回転羽根を備えたスクリューポンプのような構成で実現してもよい。

多数のプリフォームをランダムな姿勢のまま集積する集積手段と、ランダムな姿勢で集積された樹脂製ボトルのプリフォームを一定の基本姿勢に整列させて次工程に供給するアンスクランブラと、集積手段に集積されているプリフォームをアンスクランブラの始点付近まで運び上げる上昇コンベアとを備え、アンスクランブラが異常姿勢のプリフォームを搬送路から排除する排除機構を備え、排除機構によって排除されたプリフォームを回収する経路が設けられているプリフォーム供給装置に従来見られた課題を解決するための技術として利用可能な発明である。

１ プリフォーム
２ プリフォームタンク（集積手段）
３ バケットコンベア（上昇コンベア）
５ アンスクランブラ
６ 回転ローラ
７ 排除ダクト
８ エアノズル（排除機構）
１０ リターンライン（復帰経路）
５０ プリフォーム供給装置
Ａ２ 緩傾斜部（復帰経路）
Ｂ２ 緩傾斜部（復帰経路）
Ｄ１ 緩傾斜部（復帰経路）
Ｅ１ 緩傾斜部（復帰経路）
Ａ３，Ｂ１ 急傾斜部（復帰経路）
Ｂ３，Ｃ１ 急傾斜部（復帰経路）
Ｅ２，Ｆ１ 急傾斜部（復帰経路）

Claims (3)

1. ランダムな姿勢で集積された樹脂製ボトルのプリフォームを一定の基本姿勢に整列させて次工程に供給するアンスクランブラを備えたプリフォーム供給装置であって、
   多数のプリフォームをランダムな姿勢のまま集積する集積手段と、前記集積手段に集積されているプリフォームを前記アンスクランブラの始点付近まで運び上げる上昇コンベアとを備え、
   前記アンスクランブラが前記基本姿勢を逸脱した異常姿勢のプリフォームを搬送路から排除する排除機構を備え、
   前記排除機構によって排除されたプリフォームを自重に基づく滑降によって前記集積手段に戻すための傾斜した復帰経路が設けられ、
   前記復帰経路は、底面の水平面に対する角度が１５〜３５°の範囲に設定された緩傾斜部と、互いに向きの異なる前記緩傾斜部どうしを前記緩傾斜部の底面よりも水平面に対して大きな角度で接続する急傾斜部とを有するジグザグ状に延びており、前記急傾斜部は３０ｃｍ以下の長さで延びているプリフォーム供給装置。
2. 前記復帰経路は前記復帰経路の軸芯を囲む全周に亘って閉じられた導管状に構成されている請求項１に記載のプリフォーム供給装置。
3. 前記緩傾斜部の底面、及び前記急傾斜部うち滑降するプリフォームを受け止める面に、緩衝板を設けてある請求項１または２に記載のプリフォーム供給装置。

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