JPH0669830B2 - 多種容器の処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、充填機、洗壜機、リンサー、ケースパッカ
ー、アンケーサー、キャッパー、パストライザー等の各
処理装置とコンベヤ等の搬送装置から構成される容器処
理プラントに適用する多種容器の処理方法とそのための
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の容器処理プラントはフィラーを中心として、リン
サー、キャッパー、ケースパッカー、アンケーサー等の
各プラント構成機器が、作業順にコンベヤで接続されて
全体が構成されている。

そして、処理される容器は、バルクデパレタイザーから
取り出されて、洗浄、充填等を経てケースパッカーに収
納されるまでは単体としてハンドリングされる。

しかも、これらの容器は前記各構成機器の特性、条件に
合わせて、ハンドリングによって集合・分割が繰り返さ
れると共に、各機器の入口では容器を前記特性、条件に
合わせて、所定ピッチに割り出したり、整列を行なって
いる。

プラントを構成する各機器間のコンベヤは、ライン全体
を円滑に効率良く稼働させるために、ラインコントロー
ルされる。

容器の型替えを行なう時は、容器の形状、サイズ等に応
じて次の如き作業を行なう必要があった。

（１）コンベヤガイドの巾及び高さの調整。

（２）各機器のガイドの巾及びその高さの調整。

（３）各機器の容器のハンドリングパーツの交換及び調
整。

（４）その他、速度、能力等の設定。

これらの作業は生産を休止した時に行なうものである。

ところで、従来の前述した容器処理プラントでは、プラ
ントを構成する各機器間がコンベヤで接続され、容器は
単体としてハンドリングされるため、次のような種々の
問題点があった。

（１）容器は各プラントの機器の特性、条件に合わせ
て、集合・分割が繰り返され、その度毎に容器同志又は
ガイド等によって衝突や擦れを受けてハンドリングさ
れ、壜等容器のスカッフィング、破びん、傷付き等が発
生する。

（２）（１）項の衝突、擦れにより騒音が発生し作業環
境を悪化させている。

（３）各機器の入口で、容器を所定ピッチに割り出した
り、整列することが必要となり、それに伴うトラブルが
多発し、そのためにライン全体の稼働率を下げ、生産性
を低下させている。

（４）容器の型替えを行なう時は、容器の形状、寸法に
応じて接続コンベヤのガイド巾、高さ等の調整をはじめ
として、各機器のガイド及び容器ハンドリングパーツを
それぞれ交換又は調整する必要があり、多大な準備作業
工数がかかり、また多種のパーツの保管、運搬等多大な
スペースや人手を必要としていた。型替えパーツとして
は、例えば容器割り出しスクリュ、スターホイール、容
器ガイド、バルブアタッチメント等の部品があり、兼用
する容器が多種になればなる程、その点数が膨大なもの
となり、問題となっていた。

（５）容器は１列で搬送されたり、複数列で搬送された
りして、その間の集合・分割工程で、容器がつまったり
倒れたりして、ライン全体の稼働率を下げると同時に、
トラブルを除去するための人手を必要としていた。更に
集合・分割をスムーズに行ない、ライン構成の機器が効
率良く運転出来るよう、複雑なラインコントロール制御
を必要としていた。

（６）単機能の機器をコンベヤで接続してラインを構成
するために、プラントの据付スペースが広大なものとな
り、省エネ、省スペースの点で改善が要求されていた。

（７）容器の型替えを行なうには、生産ラインを停止又
は休止させて作業を実施する必要があり、設備稼働率の
低下をきたし、かつ多様化する消費者ニーズに対してタ
イムリーに生産を行なうのを阻害していた。

また特に製品の殺菌工程であるパストライザーでは、従
来容器の外部からシャワーをかけ、内容物の自然対流に
より、加熱、冷却を行なうため、殺菌に要するプロセス
時間が長くかかり、そのため全体の生産時間が多くかか
ることになり、省エネ、労働時間の点から改善の必要が
あった。

更にパストライザーの所要設置スペースも、ライン構成
機器の中では最大であり、省スペースの点から不都合な
ものであった。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べた如く、従来のこの種容器の処理にあたって
は、容器が単体でハンドリングされるため、容器の損
傷、騒音の発生、稼働率の低下、型替え作業の煩雑さ、
準備作業工数の増大、多種パーツの必要性、複雑なライ
ンコントロール制御の必要性、時機に即した生産の困難
性等の数多くの問題点を有していた。

特に殺菌工程では、殺菌プロセスに多大な時間を要し、
かつ装置の設置スペースも大きく、省エネ、省スペース
の必要性の高いものであった。

本発明は前記従来の問題点を解決しようとするもので、
容器を単体で処理せずに、各処理工程に共通して使用可
能なキャリアを用いて、キャリア単体で処理が行なえる
処理装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） このため本発明は、各種サイズ、形状等の容器を、中央
に切欠き穴を有し、周囲から放射状に中心に向けて分割
された舌片により中心部に直立状に弾性保持でき、かつ
両側部が平行する四角状の容器ホルダと、同容器ホルダ
の複数個を装着するレール状の平行する凹溝を内側面に
形成した側板を両側に設けると共に、上下面に開口部を
有する所定長さのキャリアとを備え、同キャリアの両側
のレール状の凹溝に、前記容器ホルダの両側部を挿入保
持し、保持された容器に対し各種処理を行なうと共に、
同ホルダを離脱してキャリアを繰り返し使用するように
してなるもので、これを問題点解決のための手段とする
ものである。

（作用） 使用する各種容器に対応するサイズの複数個の容器ホル
ダを、キャリア側板のレール状の凹溝に端部から必要個
数挿入して保持する。このキャリアの容器ホルダに容器
ローディング工程で容器を収納すると、容器は直立状に
ホルダに保持されると共にセンタリングされる。次いで
このホルダに容器が収納されたキャリアを洗浄工程に移
送し、容器の内外を洗浄する。次いで充填工程に送り、
容器内に内容液を充填した後、キャッピング工程でキャ
ップが被せされて密封される。その後アンローディング
工程で容器は取り出され、キャリアは次工程に送られて
そのまま使用されるか、必要に応じてホルダが取替えら
れ、再びローディング工程に送られる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面について説明すると、第１
図、第２図及び第３図は本発明に用いるホルダを示し、
１は容器ａを保持するための、例えば合成樹脂、ゴム、
複合材料等の可撓性を有する摩擦係数の大きい材料で作
られたフレキシブルな保持部材で、中央に切欠き穴1bを
有し、放射状に中心に向けて複数個に分割された舌片1a
を形成している。２は容器ａの材質、サイズ、形状等の
各特性に合せて、容器ａの保持力を設定する兼用又は交
換可能なアダプタで、中央が円形に切り抜かれた方形板
からなる。３は外形が前記アダプタと略一致する保持枠
で、前記保持部材１をアダプタ２との間に挟んでボルト
４等により一体に組付ける。５は前記保持体１、アダプ
タ２、保持枠３を一体に組付けたものから構成されてい
る容器ホルダである。

なお、前記保持部材１は適応する容器ａのサイズ、形
状、重量、強度、材質等によりその材料、板厚、分割
数、形状を任意に選択することが出来るものである。ま
た中心部の切欠き穴1bは、容器ａの外径ｄよりも小さく
形成されていることは勿論である。そして容器ａは、第
１図においてホルダ５の下方から保持部材１の切欠き穴
1bに挿入されて、第２図の状態に保持される。

このときの容器ａの保持力は、容器ａの外径ｄと、可撓
性挟持材である保持部材１の曲り量及び直線部長さｘに
よって任意に設定することが出来る。従って本実施例で
は、保持部材１と対をなすアダプタ２によって、その保
持力を設定出来る様に構成されている。

いま直径がｄの容器を取扱おうとする場合、保持枠３と
アダプタ２の内径D₁,D₂は次の様にして決定される。

D₁＞容器外径ｄ＋（保持部材の板厚＋スキマα）×２ D₂≧容器外径ｄ＋（保持部材の板厚＋保持部材の直径部
長さｘ）×２ ここで、α≧ｘである。

即ち、必要に応じて保持部材１の剛性を同心的に設定し
得る様にアダプタ２の内径及び形状を予め決定すれば良
い。

また例えば、第２図における容器ａの外径ｄよりも大き
い外径d₁をもつ容器ｂを取扱う場合には、第３図に示す
様にアダプタ２に代えて、内径D₂′のアダプタ2aを採用
することにより、保持部材１の曲り量を大きくすると共
に、直線部の長さを小さくすることにより、容器ｂに対
する保持部材１の保持力を増大させる。

また容器ｂが角びんのような場合には、第12図に示すよ
うな角形穴を備えたアダプタ19を採用して対応すること
が可能である。

要するにフレキシブルな保持部材の形状は、必要とする
容器に合せて任意なものとして作られるものであり、肝
要なことは容器に対して自在に変形（屈曲）して自身に
よる容器の保持並びにセンタリング機能を有することで
あり、容器の保持力は保持部材の変形によって得られる
ものである。これは舌片1aの先端と、アダプタ２の円周
縁間との間の長さＬ（第１図）によって構造的に増減
し、容器との接触長さも容器の外径に応じて自動的に増
減するという、物理的な法則を応用していることにあ
る。

即ち、以下の様に保持部材の形状を変更することにより
対応する。

板厚を変更する。舌片1aの分割数を変更する。板
厚をテーパー状にする（第13図）。断面形状を凹陥状
にして、更に屈曲力を強くする（第14図、第15図）。
半径方向の板厚を順次変更して、強度を段階状に変える
（第16図）。保持部材20を補強部材21と、被覆部材22
のサンドイッチ構造とする（第17図）。また前記〜
の種々の組合せによって、多種類の保持部材を提供する
ことができる。

次に第４図乃至第９図によって、本発明で用いられるキ
ャリア６について説明する。

キャリア６は所望の長さを有する（図示例では６個のホ
ルダ５が装着されている）平行した側板7,8間に、プレ
ート9,10が溶接等で連結されて一体構造となっている。
また前記側板7,8にはレール状の凹溝11が長手方向に１
段乃至複数段（図示例では、３段）形成されて、ホルダ
５が同凹溝11内で水平方向に脱着可能となっている。凹
溝11の同一段には複数個のホルダ５が装着可能となって
おり、同ホルダ５の段数は適用する容器の種類に応じて
任意に決定される。なお、各種類の容器に対してホルダ
５を交換することにより対応するが、この際、キャリア
６の寸法（第４図、第５図のl,w,h）は変更する必要が
ない。

次に以上の如く述べたホルダ５及びキャリア６を用いて
容器ａを処理する場合における各工程を、第10図及び第
11図について説明する。

図において、Ａは容器ローディング工程を示し、同工程
はキャリア６に容器ａを収納する工程であり、図示しな
い公知のびんグリップメカ又はロボットハンド等を使用
して、所定個数（本実施例では６個）の容器ａを、キャ
リア６に装着されたホルダ５の所定位置に装填する。キ
ャリア６に装着されたホルダ５に容器が装填されると、
そのままの状態で次の洗浄工程Ｂに移される。

洗浄工程Ｂでは、図示しない反転機構によりキャリア６
を反転させ、容器は倒立状態のままで洗浄液、水又は温
水等を、洗浄ノズル12から噴射し容器の内洗、外洗を行
なう。この洗浄工程Ｂを終了した容器ａを収納したキャ
リア６は、再び反転され容器ａの口を上にして次の充填
工程Ｃに送られる。

この充填工程は、キャリア６に収納された容器ａに内容
液を充填する工程で、充填ノズル13,14を含む図示しな
い充填機構を有している。本実施例では、シロップと炭
酸ガス含有水又は水を順次工程をわけて充填する例を示
しているが、工程を一つにして同時充填も可能である。

Ｄはキャッピング工程で、この工程ではキャップ15を容
器の口に装着して、キャッピングヘッド16により巻き締
めを行なうものである。図示例は、スクリュキャップ、
ロールオンキャップの場合を示すが、王冠でも同様に取
り扱うことが出来る。

キャッピングを終えるとキャリア６は殺菌工程Ｅに移行
する。この殺菌工程Ｅは、密封された内容液を容器と共
に殺菌する工程であり、従来例で対比すれば、パストラ
イザー、温壜機、冷壜機に相当する工程である。またこ
の工程には、熱伝達効率を向上させるために、キャリア
６全体を揺動又は回転させる図示しない機構を有してい
る。なお、本工程は殺菌に限らず、温壜、冷壜、温缶、
冷缶にも当然利用出来るものである。

次にアンローディング、ケース詰工程Ｆは、キャリア６
に収納された容器ａをキャリア６より取り出し、同時に
所定個数（本実施例では12個）をケース17に詰める工程
である。この工程で、容器ａはキャリア６から分離さ
れ、キャリア６は次の工程、即ち破びん除去、キャリア
洗浄工程Ｇへ送られる。この破びん除去、キャリア洗浄
工程Ｇは、万一前工程で破びん等が発生した場合に、キ
ャリア６内の異物を除去するための工程であり、キャリ
ア６全体を洗浄ノズル18からの高圧ジェット水等で洗浄
する。

キャリア６の洗浄が済むと、キャリア６は始めの工程、
即ちローディング工程へと移されるが、容器の形状、寸
法が変わって型替えが必要な場合には、型替え、外段取
り工程Ｈで別に用意された全キャリア又は全ホルダ６を
交換するものである。

なお、以上述べた各工程Ａ〜Ｈまでのキャリア６の搬送
は閉ループ状となっており、繰り返し使用される。しか
し製品、品種により、殺菌工程Ｆを必要としないものも
あり、その場合には同殺菌工程Ｆをバイパスすることも
できる。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明によると、次に挙げる諸
効果を奏するものである。

（１）びん詰又はかん詰ラインにおける各工程での型替
時間、工数が極少となる。

（２）キャリア単位で容器を搬送するため、従来必要と
した単なる容器を搬送するためのコンベヤが不要とな
り、機械を集約コンパクト化することが出来、据付スペ
ースが大巾に少なくなる。

（３）キャリア外寸が一定のため、型替に伴う、調整、
ためし通し等の生産立上り時間が不要となる。

（４）キャリアは、外段取りの自動化が出来るため、回
収と同時に次の生産容器にリアルタイムに型替出来る。

（５）容器ハンドリングに対して調整が不要で、倒びん
等も発生しないため、不安定要素が一掃され、無人運
転、24時間運転が可能となる。

（６）ハンドリング装置がシンプルになるため、装置全
体の無菌室化が可能となり、無菌充填を含む多様な製品
の生産が容易となる。

（７）殺菌工程におけるプロセスタイムが大巾に短縮出
来る。

（８）また本発明のキャリアの側板には、各種サイズ、
形状の容器を保持できる容器ホルダを装着するレール状
の凹溝を設けてあり、同一の容器ホルダでの取扱い可能
範囲（形状、寸法等の兼用範囲）を越えた場合には、容
器ホルダを容易に脱着交換することが可能で、多種容器
に対応できる。またキャリアの凹溝に容器ホルダを挿入
保持させるため、キャリアを反転させて容器を洗浄する
ことも出来、また容器ホルダの離脱も容易にできるた
め、キャリアのみの洗浄も簡単にでき、キャリアの繰り
返し使用も容易に可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるフレキシブル容器ホル
ダの斜視図、第２図は小直径で低い容器の保持状態を示
す第１図におけるＩ〜Ｉ断面図、第３図は大直径で高い
容器の保持状態を示す第２図に相当する断面図、第４図
は第１図のフレキシブル容器ホルダを収納して必要個数
を単位として搬送するためのキャリアの平面図、第５図
は第４図におけるIII〜III断面図、第６図は第４図にお
けるIV〜IV断面図、第７図は第６図において小型容器を
保持した状態を示す断面図、第８図は第６図に相当する
断面図、第９図は第８図において大型容器を保持した状
態を示す断面図、第10図は本フレキシブル容器ホルダを
使用したびん詰システムの概略工程フロー図、第11図は
同システムの平面図、第12図は角びんに適応した本発明
の他の実施例を示すフレキシブル容器ホルダの斜視図、
第13図は保持部材の１例を示す側断面図、第14図は保持
部材の他の例を示す平面図、第15図は第14図におけるＶ
〜Ｖ断面図、第16図は保持部材の更に他の例を示す側断
面図、第17図は補強部材を中間に介在させた保持部材の
側断面図である。 図の主要部分の説明 １……保持部材、２……アダプタ ３……保持枠、５……ホルダ ６……キャリア、7,8……側板 9,10……プレート、11……凹溝 Ａ……容器ローディング工程 Ｂ……洗浄工程、Ｃ……充填工程 Ｄ……キャッピング工程、Ｅ……殺菌工程 Ｆ……アンローディング、ケース詰工程 Ｇ……破びん除去、キャリア洗浄工程 Ｈ……型替え、段取り工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 昇吾 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 (72)発明者 花田 宗弘 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 (56)参考文献 特開 昭55−11590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−123392（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−290（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭55−5094（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各種サイズ、形状等の容器を、中央に切欠
   き穴を有し、周囲から放射状に中心に向けて分割された
   舌片により中心部に直立状に弾性保持でき、かつ両側部
   が平行する四角状の容器ホルダと、同容器ホルダの複数
   個を装着するレール状の平行する凹溝を内側面に形成し
   た側板を両側に設けると共に、上下面に開口部を有する
   所定長さのキャリアとを備え、同キャリアの両側のレー
   ル状の凹溝に、前記容器ホルダの両側部を挿入保持し、
   保持された容器に対し各種処理を行なうと共に、同ホル
   ダを離脱してキャリアを繰り返し使用することを特徴と
   する多種容器の処理装置。