JP4321086B2 - 容器移送装置のグリッパ - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、容器内に液体を充填する充填ラインに設けられている容器移送装置のグリッパに係り、特に、内部に液体が充填され、そのヘッドスペース内がN2 あるいはCO2 等のガスに置換された容器を搬送し、または、搬送中に前記ガスの置換を行う容器移送装置のグリッパに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
容器内に充填される食品等の液体は、品質の劣化を防ぐために液中の酸素をできるだけ除去するとともに、容器のヘッドスペース内を、液体の充填前に、または充填後キャッピングを行う前に、N2 あるいはCO2 等のガスに置換して品質の保持を行うようにしている。
【0003】
容器内のヘッドスペースをガス置換する装置として、フィラにおいて充填を行う前に空の容器内にガスを吹き込んで容器内の空気を排出してガスに置換し、その後液体を充填する構成(例えば、特許文献1参照)と、フィラにおいて容器内に液体を充填した後、キャッパへ移送する途中で、ヘッドスペースにガスを吹き込んで置換する構成(例えば、特許文献2参照)とが従来から知られている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−160799号公報(第2−3頁、図2)
【特許文献2】
特開2001−261095号公報(第4−5頁、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献1に記載された発明の構成では、フィラによって、予めガス置換された容器内に液体を充填する。その後、キャッパへ移送してキャッピングを行うまでの間は、容器口部が開放した状態のままなので、容器搬送に伴う空気の流れでヘッドスペース内のガスが乱れて容器外に流出してしまうため、ガス置換率が低下するという問題があった。
【0006】
また、特許文献2に記載された発明の構成では、フィラからキャッパへの移送経路の途中に、固定のガス噴射ノズルを設置し、その下方を通過する容器のヘッドスペースにガスを吹き込んで置換するようにしている。このように移動する容器に固定ノズルからガスを吹き込む方法では、充分なガス置換を行うことができないという問題があった。
【0007】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、液体充填後の容器のヘッドスペース内に満たされているすでに置換されたガスが、搬送中に放出されてしまうことのない容器移送装置のグリッパを提供することを目的とするものである。
【0008】
また、本発明は、容器内に液体を充填した後、搬送中にヘッドスペース内にガスを吹き込む場合に、効率よく置換することができる容器移送装置のグリッパを提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明に係る容器移送装置のグリッパは、開閉可能な一対のグリップ部材を備え、これらグリップ部材によって容器の首部を把持して移送するものであって、特に、前記グリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部を覆う覆い部材を設けるとともに、容器の移送方向前方側のグリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部の移送方向前方側の側面を覆う覆い部材を設け、さらに、グリップ部材の移動方向側方に配置され、前記覆い部材とともに容器の開口部の側面を覆う固定覆い部材を設けたものである。
【0010】
この発明に係るグリッパは、容器を把持している状態では、覆い部材によって容器の開口部を覆っているので、高速で容器を移送する場合でも周囲の空気の流れによってヘッドスペース内のガスが乱されることがなく、ヘッドスペース内からガスが流出してしまうことがない。また、このグリッパによって容器を移送している間にヘッドスペースにガスを吹き込む場合でも、搬送に伴う気流の影響が小さく、流されて無駄になるガスの量が少ないので、ガスの噴射量が減りガスを節約することができる。また、グリップ部材が移動する方向の側面に固定の覆い部材を設けているので、グリップ部材に設けた覆い部材とともに、容器の口部の周囲全体を覆うことも可能であり、ヘッドスペース内のガスが逃げることを防止する場合も、また、移送中にガスを吹き込む場合も、一層効果的である。
【0011】
また、請求項2に記載の発明に係る容器移送装置のグリッパは、開閉可能な一対のグリップ部材を備え、これらグリップ部材によって容器の首部を把持して移送するものであって、特に、前記グリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部を覆う覆い部材を設けるとともに、一対のグリップ部材の両方に、容器を把持した状態で容器の開口部の側面を取り囲むように覆う覆い部材を設け、さらに、グリップ部材の移動方向側方に配置され、前記覆い部材とともに容器の開口部の側面を覆う固定覆い部材を設けたことを特徴とするものである。
【0012】
この発明に係るグリッパは、覆い部材によって容器の開口部の側面を取り囲むように覆っているので、前方側の側面だけを覆った場合よりも一層効果的に容器移送中の気流の影響を排除することができる。また、グリップ部材が移動する方向の側面に固定の覆い部材を設けているので、グリップ部材に設けた覆い部材とともに、容器の口部の周囲全体を覆うことも可能であり、ヘッドスペース内のガスが逃げることを防止する場合も、また、移送中にガスを吹き込む場合も、一層効果的である。
【0015】
請求項3に記載の発明に係る容器移送装置のグリッパは、覆い部材によって覆われた容器の開口部に向けて気体を吹き込む吹き出し口を設けたことを特徴とするものである。
【0016】
この発明に係るグリッパでは、容器の開口部に向けて吹き出し口を設け、容器と一体的に移動する吹き出し口から直接容器のヘッドスペース内に気体を吹き込むようにしているので、固定のノズルから吹き込む場合よりも、ガス置換率が大幅に向上する。しかも、覆い部材で覆った状態で吹き込むので、流されてしまうガスの量が少なく、消費するガスの量を少なくすることができる。
【0019】
請求項4に記載の発明に係る容器移送装置のグリッパは、前記覆い部材で取り囲まれた空間内に気体を供給する吹き出し口を設けたことを特徴とするものである。
【0020】
この発明に係るグリッパでは、覆い部材で囲まれた空間内全体をガス雰囲気にするので、液体を充填する前に予め容器内をガス置換する構成の場合に、ヘッドスペース内のガス濃度が低下することを防止できる。また、充填後に容器内のヘッドスペースをガス置換する構成の場合でも、ガスの吹き出し口を直接容器の開口部に向けていないが、空間内全体をガス雰囲気にすることにより、ガス置換を行うことが可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図1は本発明の一実施の形態に係るグリッパを備えた容器移送装置の全体の構成を簡略化して示す平面図、図2は前記グリッパが容器を把持している状態を示す断面図である。この容器移送装置2は、容器4内に液体を充填するフィラ6と、充填後の容器4にキャッピングを行うキャッパ8との間に配置されており、これらフィラ6とキャッパ8との間で容器4の受け渡しを行うようになっている。
【0022】
この容器移送装置2には、円周方向等間隔で複数のグリッパ10が設けられている。これら各グリッパ10は、回転体12に取り付けられた二本の軸14、16を中心に回動する一対のグリップ部材18、20を備えており、これら両グリップ部材18、20を開閉することにより容器4の首部を把持し、また、解放する。なお、各グリップ部材18、20の対向する面には、容器の首部の形状とほぼ一致する円弧状の凹部18a、20aが形成されている。
【0023】
この実施の形態では、グリッパ10がペットボトルのような樹脂製の軽量容器4を把持して搬送するようになっており、両グリップ部材18、20が閉じたときに、容器4の首部に形成されているフランジ4aの上側を把持する。また、このグリッパ10との間で容器4の受け渡しを行うフィラ6およびキャッパ8のグリッパ21(図2中に簡略化して示す)は、前記フランジ4aの下側を把持するようになっている。なお、この実施の形態では、両グリップ部材18、20を回動可能に構成しているが、必ずしもグリップ部材18、20の双方を回動可能にする必要はなく、一方だけを回動可能に構成しても良い。
【0024】
前記グリッパ10の両グリップ部材18、20には、それぞれ、容器4の開口部4bを覆う覆い部材22、24が取り付けられている。各グリップ部材18、20の覆い部材22、24は、図3に示すように、それぞれ箱形をしており、進行方向(図1および図3の矢印R参照)前方側のグリップ部材18に設けられた覆い部材22は、天面22aと、進行方向前方側の壁面22bおよび半径方向内方側の壁面22cとを有しており、進行方向後方側と半径方向外方側は開放している。
【0025】
一方、進行方向後方側のグリップ部材20に設けられた覆い部材24は、天面24aと、進行方向後方側の壁面24bおよび半径方向内方側の壁面24cを有しており、進行方向前方側と半径方向外方側は開放している。
【0026】
グリッパ10の進行方向前方側のグリップ部材18に設けられた覆い部材22は、進行方向後方側のグリップ部材20に設けられた覆い部材24よりも、高さおよび半径方向の長さが僅かに大きくなっており、しかも、進行方向後方側のグリップ部材20に設けられた覆い部材24の天面24aおよび半径方向内方側の壁面24cが、そのグリップ部材20の幅(円周方向の幅)よりも、進行方向前方側にやや大きくなっており、両グリップ部材18、20が閉じたときに、進行方向後方側のグリップ部材20に設けられた覆い部材24が、進行方向前方側のグリップ部材18に設けられた覆い部材22内に一部入り込んで、容器4の開口部4bを覆う空間30を外部から確実に遮断できるようになっている。なお、前記構成と逆に、進行方向前方側のグリップ部材18に設けられた覆い部材22の天面22aおよび半径方向内方側の壁面22cを、進行方向後方側に向かって、そのグリップ部材18の幅(円周方向の幅)よりも大きくしても良い。
【0027】
前記両グリップ部材18、20に設けられた覆い部材22、24の先端部(半径方向外方側の端部)が移動する経路の僅かに外周側に、円弧状の固定覆い部材26が設けられており、両グリップ部材18、20に設けられた覆い部材22、24の開放している半径方向外方側の面を覆って、覆い部材22、24の内部空間30を外部から遮断するようになっている。
【0028】
進行方向前方側のグリップ部材18に設けられた覆い部材22の内面に、容器4の開口部4bから容器4の内部にガスを吹き込む吹き出し口28が設けられている。この吹き出し口28は、チューブ32およびロータリバルブ33を介して図示しないガス供給源に接続されており、N2 またはCO2 等のガスが供給される。なお、このガス吹き出し口28は、進行方向後方側のグリップ部材20の覆い部材24に設けても良い。
【0029】
前記ガスの吹き出し口28は、両グリップ部材18、20が閉じて容器4を把持したときに、容器4の開口部4bの上方に位置するように設けられており、直接容器4内にガスを吹き込めるようになっている。なお、吹き出し口28の先端(下端)がこのグリッパ10によって把持される容器4の開口部4bに干渉しない高さに設けられていることはいうまでもない。
【0030】
以上の構成に係る容器移送装置2のグリッパ10の作用について説明する。フィラ6において液体が充填された容器4は、そのフランジ4aの下側をグリップしているフィラ6のグリッパ21から、この容器移送装置2の開閉式のグリッパ10に引き渡され、フランジ4aの上側を把持される。
【0031】
フィラ6から容器移送装置2への受け渡し位置Aでは、グリッパ10の両グリップ部材18、20が開放した状態であり(図1中の符号10Aで示すグリッパ参照)、フィラ6のグリッパ21に保持されている容器4が、両グリップ部材18、20間に挿入されると、これらグリップ部材18、20が閉じて容器4のフランジ4aよりも上部を把持する。両グリップ部材18、20が閉じると、これら両者18、20に設けられている覆い部材22、24も閉じて容器4の開口部4bを覆う空間30を形成する。
【0032】
グリッパ10が、フィラ6との容器受け渡し位置Aから、次のキャッパ8への受け渡し位置Bまで容器4を移送する間の所定区間において、前記ロータリバルブ33およびチューブ32を介してガス吹き出し口28へN2 またはCO2 等のガスが供給され、容器4の開口部4bから容器4の上部のヘッドスペース4c内に吹き込まれる。このようにガスを吹き込むことによって、容器4のヘッドスペース4c内の空気をガスに置換する。なお、両グリップ部材18、20の覆い部材22、24が閉じた状態でも、これら覆い部材22、24の半径方向外方側の端部は開放しているが、その僅かに外周側に固定の円弧状覆い部材26が配置されているので、容器4の口部を覆う覆い部材22、24の内部の空間30はほぼ密閉された状態になっている。
【0033】
前記のように、両覆い部材22、24によって、容器4の開口部4bの周囲を小さい空間30として区画した状態でガスを吹き込むので、容器4の移動に伴う周囲の空気の流れに影響されることなく、ヘッドスペース4c内の空気が確実にガスに置換される。また、容器4の移動中にガスを吹き込む際に気流によってガスが流されることがないので、ガスの噴射量を減らして消費量を削減することができる。しかも、ガス吹き出し口28が容器4の開口部4bの上方をともに移動しつつガスを吹き込むので、従来の固定ノズルによりガスを吹き込む構成と比較してはるかに効率よくガス置換をすることができる。
【0034】
なお、前記実施の形態は、フィラ6において容器4内に液体を充填した後、容器4のヘッドスペース4c内にガスを吹き込んで置換する構成であったが、このような構成と異なり、充填を行う前の空の容器4にガスを吹き込んで予め容器4内の空気をガスに置換しておき、その容器4内にフィラ6において液体を充填するようにした構成のものも従来から知られている。この場合には、フィラ6により液体を充填した時点でヘッドスペース4c内にはガスが満たされており、グリッパ10で保持して移送する間にあらためてガスを吹き込む必要はなく、キャッパ8に引き渡すまでの間で、ヘッドスペース4cからガスが逃げないようにすればよい。そのためには、ガスを吹き込む吹き出し口28を設ける必要はなく、覆い部材22、24だけを設けておけばよい。このように両グリップ部材18、20にそれぞれ覆い部材22、24を設けて、把持した状態の容器4の開口部4bを覆っておくことにより、容器4を回転移送する際に、周囲の空気の流れによって容器4のヘッドスペース4c内のガスが乱れて逃げ出してしまうことを防止することができる。
【0035】
また、前記実施の形態では、ガス吹き出し口28を容器4の開口部4bの上方に位置させて容器4のヘッドスペース4c内に直接ガスを吹き込むようにしているが、必ずしも容器4内にガスを直接吹き込む必要はなく、容器4の開口部4bから外れた位置にガス吹き出し口28を設けて、両グリップ部材18、20に設けられた覆い部材22、24および固定の覆い部材26によって囲まれた空間30内全体をガス雰囲気にするようにしても良い。このように空間30内をガス雰囲気にすることにより、液体の充填前に予め容器4内をガス置換する構成のフィラ6の場合に、すでに置換されているヘッドスペース4c内のガス濃度が低下することをより効果的に防止することができる。さらに、前記空間30内全体をガス雰囲気にすることにより、液体の充填後に容器4のヘッドスペース4c内の空気をガスに置換することも可能である。
【0036】
なお、前記実施の形態では、両グリップ部材18、20に箱形の覆い部材22、24を設け、容器4の開口部4bの周囲の空間30を囲むようにしているが、必ずしも閉鎖された空間30を形成する必要はなく、例えば、容器4の開口部4bの上方やこれに加えて進行方向前方側の側面だけを覆う覆い部材を設けるようにしても良い。この場合でも、移送中の容器4の移動による空気の流れを抑制することができるので、ヘッドスペース4c内のガスが逃げ出すことを防止することができる。また、両グリップ部材18、20にそれぞれ覆い部材22、24を設けて、容器4の口部を覆う空間30を形成するようにしたが、グリップ部材18、20のいずれか一方にだけ覆い部材を設けることも可能である。また、前記実施の形態では、グリップ部材18、20の半径方向外方側は開放しているが、容器の受け渡し位置A、Bでのグリッパ10の開閉時に容器4と干渉しなければ、グリッパ10の半径方向外方側に壁面を設けても良い。この場合には固定覆い部材26を省略することができる。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載の発明によれば、開閉可能な一対のグリップ部材を備え、これらグリップ部材によって容器の首部を把持して移送する容器移送装置のグリッパにおいて、前記グリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部を覆う覆い部材を設けるとともに、容器の移送方向前方側のグリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部の移送方向前方側の側面を覆う覆い部材を設け、さらに、グリップ部材の移動方向側方に配置され、前記覆い部材とともに容器の開口部の側面を覆う固定覆い部材を設けたことにより、ヘッドスペース内のすでに置換されているガスが、容器の移送中に逃げ出してしまうことを防止することができる。また、容器移送装置による移送中に、ヘッドスペース内にガスを吹き込んで置換する場合でも、効率よく置換することができる。しかも、搬送により発生する気流の影響が小さく、流されるガスの量が減るので、噴射するガスの量を低減することができる。さらに、固定覆い部材を設けたことにより、容器の開口部を覆う空間をほぼ密閉することができるので、ヘッドスペース内のガスが逃げ出すことをより効果的に防止することができ、また、移送中にガスを吹き込む場合でも、効率よくガス置換することができる。
【0038】
また、請求項3に記載の発明によれば、覆い部材によって覆われた容器の開口部に向けて、気体を吹き込む吹き出し口を設けたことにより、容器内に直接ガスを吹き込むことができ、容器の移送中にそのヘッドスペースを効率よくガス置換することができる。
【0040】
また、請求項4に記載の発明によれば、前記覆い部材で取り囲まれた空間内に気体を供給する吹き出し口を設けて、前記空間内全体をガス雰囲気にすることにより、液体の充填前に予め容器内をガス置換する構成のフィラの場合に、すでに置換されているヘッドスペース内のガス濃度が低下することを防止することができる。また、液体充填後にガス置換を行う構成の場合に、ヘッドスペース内のガス置換を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るグリッパを備えた容器移送装置の全体の構成を簡略化して示す平面図である。。
【図2】本発明の一実施の形態に係る容器移送装置のグリッパの縦断面図である。
【図3】前記グリッパの斜視図である。
【符号の説明】
2 容器移送装置
4 容器
4b 容器の開口部
10 グリッパ
18 グリップ部材
20 グリップ部材
22 覆い部材
24 覆い部材
26 固定覆い部材
28 ガス吹き出し口
Claims (4)
- 開閉可能な一対のグリップ部材を備え、これらグリップ部材によって容器の首部を把持して移送する容器移送装置のグリッパにおいて、
前記グリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部を覆う覆い部材を設けるとともに、容器の移送方向前方側のグリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部の移送方向前方側の側面を覆う覆い部材を設け、
さらに、グリップ部材の移動方向側方に配置され、前記覆い部材とともに容器の開口部の側面を覆う固定覆い部材を設けたことを特徴とする容器移送装置のグリッパ。 - 開閉可能な一対のグリップ部材を備え、これらグリップ部材によって容器の首部を把持して移送する容器移送装置のグリッパにおいて、
前記グリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部を覆う覆い部材を設けるとともに、一対のグリップ部材の両方に、容器を把持した状態で容器の開口部の側面を取り囲むように覆う覆い部材を設け、
さらに、グリップ部材の移動方向側方に配置され、前記覆い部材とともに容器の開口部の側面を覆う固定覆い部材を設けたことを特徴とする容器移送装置のグリッパ。 - 覆い部材によって覆われた容器の開口部に向けて、気体を吹き込む吹き出し口を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の容器移送装置のグリッパ。
- 前記覆い部材で取り囲まれた空間内に気体を供給する吹き出し口を設けたことを特徴とする請求項2に記載の容器移送装置のグリッパ。
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