(57)【要約】【課題】圧縮変形させたボトルを投入する飲料充填システムに関し、システム全体をより省スペースで利用し易くする技術を提供する。また、より確実なボトルの取扱を可能とし、より確実にボトルの洗浄およびボトルへの飲料の充填を完了させる技術を提供する。【解決手段】システムを搬入ブロック、拡張ブロック１１０、洗浄ブロック１４０、充填ブロック１７０及び密封ブロック２００、搬出ブロック２２０のブロックで構成するようにする。洗浄ブロック１４０、充填ブロック１７０及び密封ブロック２００においては、ボトル１を周回移動させつつ洗浄工程、充填工程、密封工程を実行するようにし、これらのブロックを一つのハウジング内に配置することとした。また、拡張ブロック１１０においては、ボトル１を直線移動させつつ拡張工程を実行する。【選択図】図２
2014201343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料を保持する容積部と、該容積部に一端が接続され該容積部より小さい断面積を有するとともに他端に開口部が設けられた筒状の給排水部とからなり上下方向に圧縮変形させて運搬可能なボトルに、飲料を充填する、飲料充填システムであって、
前記圧縮変形されたボトルを前記システム内に搬入する搬入部と、
前記搬入部により搬入された前記ボトルを直線移動させるとともに空気を流入させることで該ボトルを拡張させる拡張部と、
前記拡張部により拡張された前記ボトルに円周上を周回移動させるとともに該ボトルの内部を洗浄する洗浄部と、
前記洗浄部により洗浄された前記ボトルに円周上を周回移動させるとともに該ボトルに飲料を充填する充填部と、
前記充填部により飲料が充填された前記ボトルに円周上を周回移動させるとともに栓を装着して前記ボトルを密封する密封部と、
前記密封部によって密封された前記ボトルを搬出する搬出部と、
少なくとも前記洗浄部、前記充填部及び前記密封部を内部に包含するハウジングと、
を備え、
前記搬入部と前記搬出部とは、前記ハウジングに対して互いに反対側に配置されたことを特徴とする飲料充填システム。
【請求項２】
前記拡張部と前記洗浄部との間に配置され前記ボトルに円周上を周回移動させて進行方向を変更する第一方向転換部と、
前記洗浄部と前記充填部との間に配置され前記ボトルに円周上を周回移動させて進行方向を変更する第二方向転換部と、を更に備え、
前記ハウジング内において、
前記拡張部は前記搬入部によって搬入された前記ボトルの進行方向を変えずに直線移動させるとともに、その少なくとも一部は前記ハウジングに包含され、
前記洗浄部と前記第一方向転換部とは前記ハウジング内における前記搬入部の側に寄せて配置され、
前記充填部と前記密封部とは前記ハウジング内における前記搬出部の側に寄せて配置され、
前記第二方向転換部は前記ハウジング内における中央部に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の飲料充填システム。
【請求項３】
前記ボトルの前記給排水部には、該ボトルを保持可能とするとともに前記給排水部の軸方向の位置基準となる基準リブが設けられ、
前記拡張部、洗浄部、充填部及び密封部においては、前記基準リブを前記軸方向の基準として前記給排水部を保持することで前記ボトルの位置を規制することを特徴とする請求項１または２に記載の飲料充填システム。
【請求項４】
前記拡張部は、
前記圧縮変形されたボトルを直線移動させるベルトコンベヤと、
前記ベルトコンベヤの上方に所定高さの空間を隔てて配置され、前記圧縮変形したボトルをさらに該所定高さまで圧縮するように上方から押圧する押圧手段と、
前記押圧手段で前記ボトルを前記所定高さまで圧縮した状態で、前記基準リブに当接して該基準リブの位置を規制するとともに前記給排水部の外形に当接して前記ボトルをガイドするガイド部と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の飲料充填システム。
【請求項５】
前記拡張部は、
前記ボトルの前記給排水部が前記ガイド部によってガイドされている状態で、前記ボトルの前記給排水部を進行方向に押圧することで、前記ボトルに直線移動させる移動手段と、
前記ボトルに空気を流入させる空気流入手段と、
をさらに有し、
前記ベルトコンベヤにより前記ボトルに直線移動させる状態から、前記移動手段により前記ボトルに直線移動させる状態に切り換え、
前記切り換えによって前記ボトルの底面が前記コンベヤから離脱した後に、前記空気流入手段により前記ボトルに空気を流入させることで前記ボトルを拡張させることを特徴とする請求項４に記載の飲料充填システム。
【請求項６】
前記洗浄部は、
前記ボトルの上下を反転させる反転手段と、
上下移動及び鉛直軸回りの回転が可能であり鉛直軸回りに放射状に洗浄水を噴出可能な洗浄ノズルと、
を有し、
前記反転手段により上下が反転されたボトルの前記給排水部の前記開口部から前記洗浄ノズルを挿入するとともに該洗浄ノズルを前記鉛直軸回りに回転させながら洗浄水を噴出させることで前記ボトルの内部を洗浄することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の飲料充填システム。
【請求項７】
前記充填部は、
前記ボトルに飲料を充填する充填手段を複数有し、
前記ボトルに前記円周上を周回移動させている間に、前記複数の充填手段により複数回に分割して該ボトルに飲料を充填することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の飲料充填システム。
【請求項８】
前記密封部は、
前記栓を前記ボトルの給排水部の開口部の上に載置させる栓載置手段と、
前記栓載置手段によって前記給排水部の開口部の上に載置された栓を上方から打撃することにより前記栓を前記給排水部に装着する打栓手段と、
前記栓載置手段により前記給排水部の開口部の上に前記栓が載置されてから、前記打栓手段によって前記栓が前記給排水部に装着されるまでの間に、前記栓を押さえることで前記栓の前記給排水部の開口部からの離脱を防止する離脱防止手段と、
が設けられたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の飲料充填システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料をボトルに充填する飲料充填システムであって、特に、上下方向に圧縮変形可能なボトルを圧縮変形させ体積を減縮させた状態でシステムに投入し、システム内でボトルを拡張した上で飲料を充填するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料充填システムは、新たに製造したボトルあるいは一旦流通後に回収したボトルを洗浄して飲用水などの飲料を充填し、キャップを装着して密封するシステムである。このようなシステムにおいて使用されるボトルの中には、輸送コストを低減するために、ボトルを一旦圧縮変形させて体積を減縮させた状態で運搬し、圧縮変形した状態で飲料充填システムに投入し、システム内で拡張するようにしたものがある。
【０００３】
しかしながら、このような飲料充填システムでは、圧縮変形したボトルを拡張して元の形状に復元するなどの工程が増加するため、工程が複雑になり、システム全体が大型化する場合があった。また、ボトルを圧縮変形させた場合、圧縮変形後のボトルの形状のバラツキが増加するので、圧縮変形したボトルの投入に対応したシステムでは、圧縮変形後のボトルの各工程における統一的な取扱が困難になる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０３５５６１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７８４０２号公報
【特許文献３】特開２００６−００８１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の現状に鑑みて案出されたものであり、その目的は、圧縮変形させたボトルを投入する飲料充填システムにおいて、システム全体をより省スペースで利用し易くすることができる技術を提供することである。また、より確実なボトルの取扱を可能とし、より確実にボトルの洗浄およびボトルへの飲料の充填を完了させることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、飲料を保持する容積部と、該容積部に一端が接続され該容積部より小さい断面積を有するとともに他端に開口部が設けられた筒状の給排水部とからなり上下方向に圧縮変形させて運搬可能なボトルに、飲料を充填する、飲料充填システムであって、
前記圧縮変形されたボトルを前記システム内に搬入する搬入部と、
前記搬入部により搬入された前記ボトルを直線移動させるとともに空気を流入させることで該ボトルを拡張させる拡張部と、
前記拡張部により拡張された前記ボトルに円周上を周回移動させるとともに該ボトルの内部を洗浄する洗浄部と、
前記洗浄部により洗浄された前記ボトルに円周上を周回移動させるとともに該ボトルに飲料を充填する充填部と、
前記充填部により飲料が充填された前記ボトルに円周上を周回移動させるとともに栓を装着して前記ボトルを密封する密封部と、
前記密封部によって密封された前記ボトルを搬出する搬出部と、
少なくとも前記洗浄部、前記充填部及び前記密封部を内部に包含するハウジングと、
を備え、
前記搬入部と前記搬出部とは、前記ハウジングに対して互いに反対側に配置されたことを特徴とする。
【０００７】
圧縮変形させたボトルを投入し、これに飲料を充填する飲料充填システムにおいては、圧縮変形したボトルを拡張して形状を復元する拡張工程、拡張されたボトルの内部を洗浄する洗浄工程、洗浄されたボトルに飲料を充填する充填工程及び、飲料が充填されたボトルにキャップを装着して密封する密封工程の四つの工程が必ず必要になる。このようなシステムは拡張工程を含むので、工程が複雑化しシステム全体が大型化する場合がある。
【０００８】
これに対し本発明では、搬入部、搬出部の他に、システムを拡張部、洗浄部、充填部及び密封部の四つのブロックで構成するようにし（フォースブロック構成）、洗浄部、充填部及び密封部においては、ボトルを周回移動させつつ洗浄工程、充填工程、密封工程を実行するようにし、これらのブロックを一つのハウジング内に配置することとした。また、拡張部においては、ボトルを直線移動させつつ拡張工程を実行することとした。
【０００９】
これによれば、概略円形の３つのブロックを一つのハウジング内に配置させるとともに、直線的な拡張部でボトルをハウジング内に導入しつつ拡張工程を実行することができる。そうすれば、拡張部に、ボトルをハウジング内に導入する機能と拡張工程を実行する機能を兼ね備えさせることができ、拡張部をハウジング内の空きスペースに配置することが可能である。よって、システム全体として省スペース化が可能になる。さらに、本発明においては、拡張部に繋がる搬入部と、搬出部とを、ハウジングに対して反対側に配置したため、システム全体としては、ボトルの搬入、作業工程、搬出を整然と配置することができ、システム全体として使用し易いものにすることが可能である。
【００１０】
また、本発明においては、前記拡張部と前記洗浄部との間に配置され前記ボトルに円周上を周回移動させて進行方向を変更する第一方向転換部と、
前記洗浄部と前記充填部との間に配置され前記ボトルに円周上を周回移動させて進行方向を変更する第二方向転換部と、を更に備え、
前記ハウジング内において、
前記拡張部は前記搬入部によって搬入された前記ボトルの進行方向を変えずに直線移動させるとともに、その少なくとも一部は前記ハウジングに包含され、
前記洗浄部と前記第一方向転換部とは前記ハウジング内における前記搬入部の側に寄せて配置され、
前記充填部と前記密封部とは前記ハウジング内における前記搬出部の側に寄せて配置され、
前記第二方向転換部は前記ハウジング内における中央部に配置されるようにしてもよい。
【００１１】
これによれば、ハウジング内で、ボトルが周回移動する洗浄部、充填部、密封部の他、第一方向転換部、第二方向転換部の合計５つのブロックにおいてボトルの進行方向を転換することができ、ハウジング内のスペースをより有効に活用することができる。また、ハウジング内における各ブロックの配置の自由度を高めることができる。よって、システム全体の省スペース化をさらに促進することが可能になる。
【００１２】
また、本発明においては、前記ボトルの前記給排水部には、該ボトルを保持可能とするとともに前記給排水部の軸方向の位置基準となる基準リブが設けられ、
前記拡張部、洗浄部、充填部及び密封部においては、前記基準リブを前記軸方向の基準として前記給排水部を保持することで前記ボトルの位置を規制するようにしてもよい。
【００１３】
本発明では、上下方向に圧縮可能なボトルが投入されることが前提となっている。このことはボトル自体（特に飲料を保持する容積部）が変形し易く強度が弱いことを意味している。そうすると、システム内でボトル位置規制、特に開口部の位置規制をすることが困難な場合がある。一方、拡張工程、洗浄工程、充填工程、密封工程の全ての工程において給排水部及び、その開口部の位置は精密に規制することが必要である。そこで、本発明においては、ボトルの給排水部にボトル（給排水部）の軸方向（ボトルを正立させた場合の上下方向）の位置基準となる基準リブを設け、拡張部、洗浄部、充填部及び密封部においては、基準リブを前記軸方向の基準として給排水部を保持することとした。そうすれば、例えば、ボトルの圧縮度合いがバラついたり、飲料の重量でボトルが歪んだりすることがあっても、システム内の各ブロックで、より正確にボトルをハンドリングすることが可能となる。
【００１４】
また、本発明においては、前記拡張部は、
前記圧縮変形されたボトルを直線移動させるベルトコンベヤと、
前記ベルトコンベヤの上方に所定高さの空間を隔てて配置され、前記圧縮変形したボトルをさらに該所定高さまで圧縮するように上方から押圧する押圧手段と、
前記押圧手段で前記ボトルを前記所定高さまで圧縮した状態で、前記基準リブに当接して該基準リブの位置を規制するとともに前記給排水部の外形に当接して前記ボトルをガイドするガイド部と、
を有するようにしてもよい。
【００１５】
ここで、上述したように、上下に圧縮したボトルの高さのバラツキは圧縮しない場合と比較して大きくなる。そうすると、基準リブの位置自体が大きくばらつき、各工程において基準リブを適切に保持してボトルをハンドリングすること自体が困難になる可能性がある。そこで、本発明においては、圧縮されたボトルがベルトコンベヤによって直線移動している際に、押圧手段によってさらにボトルを所定高さまで押圧して圧縮し、その状態で、ガイド部を基準リブに当接させて位置規制することとした。すなわち、圧縮されたボトルをさらに圧縮して一定高さとし、その時点における基準リブ位置を揃えてから、基準リブを利用して位置規制することとしたのである。
【００１６】
これによれば、圧縮されて高さのバラツキが大きくなったボトルをシステムに投入した場合でも、拡張部におけるボトルの基準リブの位置を揃えることができ、システム内においてより確実にボトルの位置規制やハンドリングを行うことが可能となる。
【００１７】
また、本発明においては、前記拡張部は、
前記ボトルの前記給排水部が前記ガイド部によってガイドされている状態で、前記ボトルの前記給排水部を進行方向に押圧することで、前記ボトルに直線移動させる移動手段と、
前記ボトルに空気を流入させる空気流入手段と、
をさらに有し、
前記ベルトコンベヤにより前記ボトルに直線移動させる状態から、前記移動手段により前記ボトルに直線移動させる状態に切り換え、
前記切り換えによって前記ボトルの底面が前記コンベヤから離脱した後に、前記空気流入手段により前記ボトルに空気を流入させることで前記ボトルを拡張させるようにしてもよい。
【００１８】
ここで、拡張部においては、ボトルは先ずベルトコンベヤの作用によって直線移動する。そして、ボトルの高さが揃えられたのち、基準リブを基準としてガイド部にガイドされる。そして、基準リブを基準としてガイド部にガイドされた状態でボトルに空気が流入さ
れることでボトルが拡張し、圧縮される前の形状に復元される。その際、基準リブが基準となって給排水部がガイド部によってガイドされているから、ボトルが拡張する時にボトルは下方向に伸長する。本発明においては、ボトルが拡張する前に、ボトルを移動させる手段が、ベルトコンベヤから、給排水部を進行方向に押圧する移動手段に切り換えられている。従って、ボトルが拡張することによってボトルが下側に伸長したとしても、ボトルの底面がベルトコンベヤに当たるなどの不都合が回避され、円滑にボトルを直線移動させることができる。
【００１９】
また、本発明においては、前記洗浄部は、
前記ボトルの上下を反転させる反転手段と、
上下移動及び鉛直軸回りの回転が可能であり鉛直軸回りに放射状に洗浄水を噴出可能な洗浄ノズルと、
を有し、
前記反転手段により上下が反転されたボトルの前記給排水部の前記開口部から前記洗浄ノズルを挿入するとともに該洗浄ノズルを前記鉛直軸回りに回転させながら洗浄水を噴出させることで前記ボトルの内部を洗浄するようにしてもよい。
【００２０】
これによれば、ボトルの上下を反転させた上で、洗浄ノズルをボトルの開口部からボトル内に侵入させ、回転させながら、放射状に洗浄水を噴出させることで、より均一にムラなく、ボトルの内部を洗浄することが可能となる。また、洗浄後の洗浄を自重で自動的に開口部から排出することが可能となり、効率良く水切りをすることができる。
【００２１】
また、本発明においては、前記充填部は、
前記ボトルに飲料を充填する充填手段を複数有し、
前記ボトルに前記円周上を周回移動させている間に、前記複数の充填手段により複数回に分割して該ボトルに飲料を充填するようにしてもよい。
【００２２】
ここで、ボトルの容量によっては飲料の充填に長時間を要する。また、容量が大きいボトルについては、飲料充填システム内においてボトルの移動を一旦停止した上で、飲料を充填し、充填が完了してから移動を再開する場合が多い。そうすると、ボトルの容量一杯の飲料を一度に充填する場合には、充填部における飲料の充填工程がシステム全体の一旦停止時間を支配してしまい、生産効率を下げてしまう場合がある。これに対し、本発明においては、前記ボトルに前記円周上を周回移動させている間に、前記複数の充填手段により複数回に分割して該ボトルに飲料を充填するので、停止時間を適宜調整することが可能であり、他の工程との関係を加味した上で、最適な停止時間を設定することが可能になる。
【００２３】
また、本発明においては、前記密封部は、
前記栓を前記ボトルの給排水部の開口部の上に載置させる栓載置手段と、
前記栓載置手段によって前記給排水部の開口部の上に載置された栓を上方から打撃することにより前記栓を前記給排水部に装着する打栓手段と、
前記栓載置手段により前記給排水部の開口部の上に前記栓が載置されてから、前記打栓手段によって前記栓が前記給排水部に装着されるまでの間に、前記栓を押さえることで前記栓の前記給排水部の開口部からの離脱を防止する離脱防止手段と、
が設けられるようにしてもよい。
【００２４】
本発明で扱うボトルは、前述のように上下方向に圧縮可能なボトルであり、強度的に比較的弱い物であることが前提となる。また、密封部において密封工程が行われる時点では容量一杯まで飲料が充填されている。そうすると、密封工程で、栓載置手段がボトルの開口部の上に栓を載置したとしても、少しの振動で開口部の上に載置された栓が振り落とさ
れたり、開口部から噴出する空気で吹き飛ばされたりする虞がある。これに対し、本発明では、栓載置手段により開口部の上に栓が載置されてから、打栓手段によって栓が装着されるまでの間に、離脱防止手段によって栓を押さえるので、給排水部の開口部から栓が離脱してしまうこと防止でき、より確実にボトルを密封することが可能となる。
【００２５】
なお、上記の手段は、可能な限り互いに組み合わせて使用することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、圧縮変形させたボトルに飲料を充填する飲料充填システムにおいて、システム全体をより省スペースで利用し易くすることができる。また、システム内において、より確実なボトルの取扱を可能とし、より確実にボトルの洗浄およびボトルへの飲料の充填を完了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の前提となるボトルの概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る飲料充填システム全体の概略構成を示す図である。
【図３】本発明に係る飲料充填システムの平面図及び、ボトルの移動経路を示す図である。
【図４】本発明の搬入・拡張ブロックの概略構成を示す図である。
【図５】本発明の搬入・拡張ブロックのうち、リブ押圧コンベヤ付近の図である。
【図６】本発明の洗浄ブロックにおけるノズルの概略構成を示す図である。
【図７】本発明の洗浄ブロックにおける実際の洗浄工程を示す図である。
【図８】本発明の充填ブロックの概略構成を示す図である。
【図９】本発明の打栓ブロックの概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の搬出ブロックの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
〔実施例１〕
図１には、本実施例に係る飲用水充填システム１００によって飲用水を充填するボトル１を示す。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は底面図を示す。なお、本明細書のボトル１に関し、図１（ａ）における紙面手前側が上側、紙面奥側を下側と表現する。また、図１（ａ）及び図１（ｃ）は、少なくとも中心線に対して対象な図となるので、主に中心線の片側についてのみ描かれている。
【００３０】
図１（ａ）及び図１（ｃ）に示すように、ボトル１は、上下方向から見て円形の断面を有する。また。図１（ｂ）に示すように、ボトル１は、中空円柱状で飲用水を受容する容積部１ａと、容積部１ａの上面に設けられ容積部１ａより小径の円筒形状を有し、容積部１ａに連結されることで外部との間で飲用水を授受するための給排水部１ｂとからなる。給排水部１ｂの上端には飲用水授受のための開口部１ｃが設けられている。
【００３１】
容積部１ａの上面における給排水部１ｂの周囲の領域である肩部１ｄには、ボトル１全体としての強度を確保するために放射状に形成された縦リブ２が１６箇所設けられている。また、容積部１ａの側面にはボトル１自体を上下方向に変形させるための蛇腹形状の蛇腹部３が設けられている。この蛇腹部３が設けられているので、ボトル１を成形後に上下方向から押圧しまたは引張ることで、蛇腹部３を選択的に変形させることができ、ボトル１を上下方向に容易に圧縮または復元させることが可能となっている。
【００３２】
なお、給排水部１ｂの側面には、基準リブとしての上側リブ５、中間リブ６、下側リブ
７の３つのリブが設けられている。図１（ａ）には、上側リブ５のみが現れているが、上側リブ５は上から見ると円形の外形に９０度毎に４箇所のＤカットを施した形状となっている。また、上側リブ５、中間リブ６及び下側リブ７は同じ形状を有している。さらに、上側リブ５、中間リブ６及び下側リブ７は、図１（ｂ）に示すように、上下方向には等間隔で設けられている。以下、上側リブ５と中間リブ６と、その間の給排水部１ｂの側面とで形成される部分を上側リブ空間１０と呼ぶ。また、中間リブ６と下側リブ７と、その間の給排水部１ｂの側面とで形成される領域を下側リブ空間１１と呼ぶ。
【００３３】
次に、図２を用いて、本実施例の飲用水充填システム１００の概略構成及び作用について説明する。図２（ａ）はシステム全体の平面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は左側面図を示す。飲用水充填システム１００においては、ボトル成型工場で成形された後に、上下方向に圧縮された状態のボトル１を搬入口１０１から投入すると、搬入用コンベヤ１０２によってハウジング１０５内に自動的に導入される。ここで、搬入口１０１及び搬入用コンベヤ１０２を含めて搬入ブロック１０３と呼ぶ。また、その過程においてボトル１は本来のサイズまで拡張される。その後、ハウジング１０５内において、ボトル１の内部が洗浄され、飲用水が充填され、キャップが打栓される。そして、それらの工程が終了した後に、ボトル１は搬出用コンベヤ２１２によって搬出口２１１まで運搬される。ここでは、搬出用コンベヤ２１２と搬出口２１１を含めて搬出ブロック２２０と呼ぶ。そして、本実施例において上述の搬入ブロック１０３は搬入部に相当し、搬出ブロック２２０は搬出部を構成する。
【００３４】
飲用水充填システム１００には、搬入ブロック１０３及び搬出ブロック２２０の他に、機能別に考えると四つのブロックが形成されている。第一のブロックは、ボトル１内に空気を所定の圧力で流入させることで圧縮されたボトル１を使用状態にまで拡張する拡張部としての拡張ブロック１１０である。第二のブロックは、拡張ブロック１１０において拡張されたボトル１の内部を洗浄する洗浄部としての洗浄ブロック１４０である。第三のブロックは、洗浄ブロック１４０において内部を洗浄され、且つ水切りがされたボトル１に飲用水を充填する充填部としての充填ブロック１７０である。第四のブロックは、充填ブロック１７０において飲用水が充填された後のボトル１にキャップを打栓して密封する密封部としての打栓ブロック２００である。
【００３５】
本実施例においては、拡張ブロック１１０は、搬入用コンベヤ１０２の延長上でボトル１が直線移動している間に空気がボトル１に流入され拡張するように構成されている。また、洗浄ブロック１４０は、ボトル１が洗浄ホイール１４１の外周部に保持されて洗浄ホイール１４１の円周上を周回移動している間にボトル１の内部が洗浄されるように構成されている。また、充填ブロック１７０は、ボトル１が充填ホイール１７２の外周部に保持されて充填ホイール１７２の円周上を周回移動している間にボトル１に飲用水が充填されるように構成されている。さらに、打栓ブロック２００は、ボトル１が打栓ホイール２０１の外周部に保持されて打栓ホイール２０１の円周上を周回移動している間にボトル１にキャップが装着されるように構成されている。
【００３６】
また、本実施例においては、拡張ブロック１１０から洗浄ブロック１４０にボトル１が移行する際には、第一方向転換部としての第一方向転換ブロック１２５においてボトル１の進行方向が変更される。具体的には、第一方向転換ホイール１２７の外周に保持され、第一方向転換ホイール１２７の円周上をボトル１が所定の角度だけ周回移動することにより方向転換される。同様に、洗浄ブロック１４０から充填ブロック１７０にボトル１が移行する際には、第二方向転換部としての第二方向転換ブロック１５５においてボトル１の進行方向が変更される。具体的には、第二方向転換ホイール１５７の外周部にボトル１が保持され、第二方向転換ホイール１５７の円周上を所定の角度だけ周回移動することによりボトル１が方向転換される。
【００３７】
すなわち、搬入口１０１から搬入され搬入用コンベヤ１０２に載置されたボトル１は、直線上を進行しながら拡張ブロック１１０において拡張される。次に、ボトル１は第一方向転換ブロック１２５に移行しハウジング１０５内における進行方向が変更される。第一方向転換ブロック１２５で進行方向が変更されたボトル１は、洗浄ブロック１４０に移行する。洗浄ブロック１４０においてボトル１が周回移動し、その間にボトル１の内部が洗浄される。
【００３８】
洗浄ブロック１４０において洗浄されたボトル１は第二方向転換ブロック１５５に移行し、進行方向が変更された上で、充填ブロック１７０に渡される。充填ブロック１７０においてはボトル１が周回移動し、その間に飲用水が充填される。充填ブロック１７０において飲用水が充填されたボトル１は打栓ブロック２００に渡される。打栓ブロック２００において周回移動し、その間に給排水部１ｂの開口部１ｃに打栓されたボトル１は、搬出用コンベヤ２１１に渡され、搬出用コンベヤ２１１上を直線移動し、搬出口２１２から搬出される。
【００３９】
このように、本実施例における飲用水充填システム１００においては、ボトル１が概略円弧状の洗浄ブロック１４０、充填ブロック１７０、打栓ブロック２００及び、第一方向転換ブロック１２５、第二方向転換ブロック１５５の五つの、ボトル１が円周上を周回移動するブロックを有する。そして、第一方向転換ブロック１２５と洗浄ブロック１４０をハウジング１０５の左側に寄せられる形で配置され、第二方向転換ブロック１５５はハウジング１０５の中央に配置され、充填ブロック１７０及び打栓ブロック２００はハウジング１０５の右側に寄せて配置され、全体がハウジング１０５の左右方向中央に対して略対称形に配置されている。
【００４０】
図３（ａ）には、飲用水充填システム１００の平面図の拡大図を示す。また、図３（ｂ）には、飲用水充填システム１００におけるボトル１の移動経路を示す。図３（ｂ）に示すように、本実施例では、ハウジング１０５内で複数回往復運動するようにボトル１が移動する。従って、ハウジング１０５内のスペースを有効に使い、全体のシステム１００を小型化することができる。
【００４１】
また、上記の飲用水充填システム１００においては、さらに、直線状にボトル１が移動する搬入ブロック１０３と、搬出ブロック２２０とを、ハウジング１０５に対して互いに反対側に配置した。これにより、飲用水充填システム１００全体におけるボトル１の搬入及び搬出の位置を使用し易い配置とすることが可能になる。
【００４２】
次に、図４及び図５を用いて本実施例の搬入ブロック１０３及び拡張ブロック１１０について詳細に説明する。図４（ａ）は、搬入ブロック１０３、拡張ブロック１１０と、第一方向転換ブロック１２５の一部を示す平面図である。図４（ｂ）は、拡張ブロック１１０のうち、搬入用コンベヤ１０２付近の正面図である。ここで搬入用コンベヤ１０２は、前述のように搬入ブロック１０３を構成するとともに、拡張ブロック１１０の一部を構成することになる。
【００４３】
また、図５（ａ）は、拡張ブロック１１０のうち、後述するリブ押圧コンベヤ１１６付近の平面図である。図５（ｂ）は、拡張ブロック１１０のうち、後述するリブ押圧コンベヤ１１６付近の正面図である。図５（ｃ）は同右側面図である。上述のように、ボトル１は、上下に圧縮され変形した状態で搬入口１０１に搬入され、作業者によって搬入用コンベヤ１０２まで運ばれる。この搬入口１０１は、搬入用コンベヤ１０２にボトル１を導入するための待機スペースである。搬入用コンベヤ１０２まで運ばれたボトル１は、搬入用コンベヤ１０２の作動によってハウジング１０５の方向に移動する。
【００４４】
搬入用コンベヤ１０２によって、ボトル１が移動した先には、ボトル１の給排水部１ｂの進行方向に対して左右方向の位置を規制するガイド部としての左右ガイド１１２が設けられている。この左右ガイド１１２には、始端に左右横方向にテ―パ状に広がった導入部１１２ａが設けられており、ボトル１が移動して給排水部１ｂが導入部１１２ａに侵入し、左右ガイド１１２の幅が徐々に狭まることで、ボトル１の左右方向（図４（ａ）における上下方向）の位置が搬入用コンベヤ１０２の中央部に揃うようになっている。また、導入部１１２ａの下流側における左右ガイド１１２の左右両側には、ボトル１の進行方向下流側に延びた長板状の部材でありローラ１１３ａを複数備えた押圧手段としての圧縮ガイド１１３が設けられている。
【００４５】
この圧縮ガイド１１３は、下流側の端部１１３ｂで回動可能に支持されており、バネ力により反時計回りに付勢されている。そして、ローラ１１３ａによってボトル１の肩部１ｄを下方向に押圧可能に配置されている。また、圧縮ガイド１１３の下流側の端部１１３ｂには、端部１１３ｂと同軸に回転可能で径がより大きい下流側ローラ１１３ｄが設けられている。また、圧縮ガイド１１３における複数のローラ１１３ａの上流側には回転可能で、下流側ローラ１１３ｄと略同じ径を有する上流側ローラ１１３ｃが設けられている。そして、上流側ローラ１１３ｃと、下流側ローラ１１３ｄと、その間に配置された複数個のローラ１１３ａには、丸ベルト１１３ｅが掛けられている。さらに、下流側ローラ１１３ｄには、図示しないモータが接続されており、丸ベルト１１３ｅの移動速度が搬入コンベヤ１０２と同じ速度になるように、下流側ローラ１１３ｄを回転させる。
【００４６】
ボトル１は、この圧縮ガイド１１３の下を通過する際に、下方向にさらに圧縮変形する。より具体的には、圧縮ガイド１１３のローラ１１３ａが回転しながら、そして丸ベルト１１３ｅが移動しながらボトル１の左右両側の肩部１ｄを下側に押圧することで、進行方向の抵抗を増加させることなく、ボトル１は上下方向にさらに圧縮される。圧縮ガイド１１３は、前述のように下流側の端部１１３ｂの回転軸の周りに回動可能に設けられている。よって、搬入用コンベヤ１０２によってボトル１が図４（ａ）の下流側に移動すると、ボトル１の肩部１ｄは、回転軸１１３ｂの高さで規定される一定高さまで押さえつけられ、ボトル１は予め定められたサイズまで圧縮される。
【００４７】
拡張ブロック１１０における左右ガイド１１２及び圧縮ガイド１１３の下流側には、ボトル１の進行方向に水平に延びた長板状の部材であって、ボトル１の給排水部１ｂを左右から挟むように設けられたリブガイド１１５が設けられている。このリブガイド１１５は、左右ガイド１１２から連続してボトル１の給排水部１ｂの左右方向の位置を規制するとともに、その上下方向の位置も規制するものである。このリブガイド１１５は、ボトル１がその始端１１５ａに到達した際に、左右両側の長板状の部材が上側リブ５と中間リブ６の間、すなわち上側リブ空間１０に侵入するように構成されている。
【００４８】
リブガイド１１５における左右両側の長板状の部材の厚みは、上側リブ空間１０の上下幅より若干小さい厚みに設定されており、また、左右両側の長板状の部材の間隔は、上側リブ空間１０における給排水部１ｂの円筒側面の外径より若干大きい寸法に設定されている。従って、リブガイド１１５により、ボトル１の給排水口１ａの左右方向及び上下方向の位置が精密に規制される。ボトル１は、このリブガイド１１５にガイドされた状態で搬入用コンベヤ１０２の下流側の終端まで移動する。
【００４９】
拡張ブロック１１０には、搬入用コンベヤ１０２に続いてボトル１を移動させるためのリブ押圧コンベヤ１１６が設けられている。このリブ押圧コンベヤ１１６は、両端を回転可能な始端スプロケット１１６ａ及び終端スプロケット１１６ｂによって支持されたチェーン１１６ｃと、このチェーン１１６ｃに等間隔で設けられた押圧部材１１６ｄによって
構成されている。そして、始端スプロケット１１６ａは、搬入用コンベヤ１０２の終端よりも若干上流側に配置され、搬入用コンベヤ１０２とリブ押圧コンベヤ１１６の作動範囲が重なるようになっている。また、押圧部材１１６ｄは、ボトル１が上側リブ空間１０をリブガイド１１５によってガイドされた状態で、給排水部１ｂにおける上側リブ５の直上の部分を、リブ押圧コンベヤ１１６の終端側に向けて押圧する。
【００５０】
これにより、搬入用コンベヤ１０２の終端まで移動したボトル１は、リブガイド１１５に上側リブ空間１０がガイドされた状態で、リブ押圧コンベヤ１１６の作動によってさらに下流側に移動する。なお、搬入用コンベヤ１０２による移動からリブ押圧コンベヤ１１６による移動にボトル１が移行した後は、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、ボトル１の底面は搬入用コンベヤ１０２から離脱し、ボトル１がリブガイド１１５にぶら下がった状態となっている。
【００５１】
リブ押圧コンベヤ１１６の終端スプロケット１１６ｂには、図５（ｂ）に示すように同軸の回転軸を有するシャフト１１６ｅが連結されており、シャフト１１６ｅにおける終端スプロケット１１６ｂと反対側（下側）の端部には、駆動スプロケット１１６ｆが連結されている。この駆動スプロケット１１６ｆは、図示しない駆動チェーンによってモータと連結されており、モータの駆動によって駆動スプロケット１１６ｆが回転駆動することにより、終端スプロケット１１６ｂが回転し、チェーン１１６ｃ及び、押圧部材１１６ｄが長円軌道上を移動するようになっている。なお、本実施例においてリブ押圧コンベヤ１１６は移動手段に相当する。
【００５２】
図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、搬入・拡張ブロック１１０のリブ押圧コンベヤ１１６の上側には、空気流入手段としての空気注入装置１１７が二組設けられている。この空気注入装置１１７は、上下動が可能でボトル１の給排水部１ｂの開口部１ｃに密接しボトル１の内部に空気を送り込む空気ノズル１１７ａと、この空気ノズル１１７ａに所定の圧力で空気を圧送するためのレギュレーション部１１７ｂとを有する。そして、二つの空気ノズル１１７ａの間隔は、リブ押圧コンベヤ１１６における押圧部材１１６ｄの間隔と同じになるように設定されている。ここでは、ボトル１がリブガイド１１５にぶら下がっている状態で、空気注入装置１１７によってボトル１に空気が注入されることで、圧縮変形されたボトル１を拡張する。
【００５３】
具体的には、隣り合った押圧部材１１６ｄによって押圧され移動している二つのボトル１が二つの空気ノズル１１７ａの真下に到達した際に、リブ押圧コンベヤ１１６が一時停止する。そして、空気ノズル１１７ａが下降し、給排水部１ｂの開口１ｃに密着しボトル１内が密封される。そして、空気が所定圧力でボトル１内部に流入される。これにより、上下に圧縮されていたボトル１は、上下方向に拡張され、成形直後の本来の形状に復元される。
【００５４】
二つのボトル１の拡張が完了すると、空気のボトル１への流入が停止し、空気ノズル１１７ａが上昇し初期位置に戻る。そうすると、リブ押圧コンベヤ１１６の作動が再開される。そして、次の二つのボトル１が二つの空気ノズル１１７ａの下に到達した際に、再びリブ押圧コンベヤ１１６が一時停止し、ボトル１の拡張動作が繰り返される。なお、空気注入装置１１７による空気注入時の注入圧力及び注入時間は、ボトル１のサイズ、材質、厚みなどに応じて、ボトル１が大きな過不足なく成形直後の形状に復元されるよう設定されている。
【００５５】
ボトル１が拡張された後、リブガイド１１５の終端までボトル１が移動すると、ボトル１は、第一方向転換ブロック１２５に受け渡される。この第一方向転換ブロック１２５には、概略円板状の形状を有し、円板の中心回りに回転する第一方向転換ホイール１２７が
設けられている。この第一方向転換ホイール１２７の外周部には９０度間隔で、ボトル１の下側リブ空間１１に挿入されてボトル１を支持する概略Ｕ字型の支持部材１２８が設けられている。
【００５６】
また、第一方向転換ホイール１２７の回転数は、支持部材１２８とリブ押圧コンベヤ１１６の押圧部材１１６ｄとが同期するように設定されている。従って、ボトル１が拡張した後に押圧部材１１６ｄによってボトル１が押され、リブガイド１１５の終端に近づいた際に、第一方向転換ホイール１２７の支持部材１２８がボトル１の下側リブ空間１１に挿入され、リブガイド１１５の終端からボトル１が離脱した時点で支持部材１２８が代わりに下側リブ空間１１においてボトル１を保持し、第一方向転換ブロック１２５にボトル１を受け入れる。
【００５７】
ここで、図２の説明に戻る。第一方向転換ブロック１２５に受け入れられたボトル１は、第一方向転換ホイール１２７の回転に伴って第一方向転換ホイール１２７の円周上を周回移動する。そして、１８０度以上回転した時点で、今度は洗浄ブロック１４０に受け渡される。洗浄ブロック１４０においては、概略円板状の形状を有し、円板の中心回りに回転する洗浄ホイール１４１が設けられている。この洗浄ホイール１４１の外周部には、ボトル１の上側リブ空間１０に挿入されてボトル１を保持する概略Ｕ字型の支持部材（不図示）が設けられている。洗浄ホイール１４１の支持部材は、その内周側（洗浄ホイール１４１の中心に近い側）に洗浄ホイール１４１の接線方向に設けられた後述の折り畳み軸１４４の回りに反転し、折り畳み可能に構成されている。
【００５８】
すなわち、第一方向転換ホイール１２７からボトル１が受け渡された後に、洗浄ホイール１４１の支持部材（不図示）が、後述の折り畳み軸１４４の回りに反転し折り畳まれることで、ボトル１の上下方向が逆転するように構成されている。その結果、給排水部１ｂが下側、容積部１ａが上側に位置し、開口部１ｃが下側に向かって開口するような状態でボトル１が洗浄ホイール１４１に保持される。同時に、支持部材の折り畳みによって洗浄ホイール１４１の半径が見かけ上小さくなる。洗浄ブロック１４０においては、洗浄ホイール１４１の回転に伴って、ボトル１は上下方向が逆転した状態で洗浄ホイール１４１の円周上を周回移動する。
【００５９】
この洗浄ブロック１４０には、図６に示すような洗浄ノズル３００が設けられており、ボトル１が周回移動し洗浄ノズル３００の真上に来た時点で洗浄ホイール１４１は一旦停止する。この一旦停止のタイミングは、拡張ブロック１１０で、隣り合った二つのボトル１が二つの空気ノズル１１７ａの下に到達して停止するタイミングと同期している。洗浄ブロック１４０では、この状態で洗浄ノズル３００から洗浄水が噴出することによってボトル１の内部が洗浄される。図６において洗浄ノズル３００は、床に対して動かないように設けられたベース１４２に固定された略円筒状の固定部３０２と、この固定部３０２に上下方向に摺動可能に設けられた移動部３０１とからなる。
【００６０】
また、移動部３０１の先端には噴出部３０３が設けられている。この噴出部３０３には、その外周面に噴出孔３０３ａが多数設けられており、噴射時には、噴出部３０３の中心軸に対して放射状に、さらに上下方向に分散するように洗浄液を噴射可能になっている。また、その際、噴出孔３０３ａからの洗浄液の噴出圧により、噴出部３０３が軸回りに回転し、回転しながら洗浄液を噴出可能になっている。また、移動部３０１には、ボトル１から落下する洗浄水が移動部３０１と固定部３０２の隙間に大量に入らないように傘部３０４が設けられている。
【００６１】
図７は、洗浄ブロック１４０における実際の洗浄工程を示す図である。図７から分かるように、固定部３０２には、ボトル１から落下した洗浄水を受容し図示しない排水管へ導
くための排水パン３０５が設けられている。この排水パン３０５は、上端の半径が下端の半径より大きい円錐台形状をしており、上端が開口している。また、移動部３０１は、固定部３０２を貫通する形で固定部３０２及びベース１４２の下側まで延びており、移動部３０１の下端には、連結部材３０６を介してエアシリンダ３０７が連結されている。このエアシリンダ３０７の作動によって移動部３０１が上下に往復運動可能となっている。
【００６２】
洗浄ブロック１４０においてボトル１が洗浄ノズル３００の上で停止すると、エアシリンダ３０７が作動して移動部３０１が破線で示す状態となるまで上昇する。そして、移動部３０１の下端部に接続された図示しないホースから洗浄液が供給される。そうすると、噴出部３０３の噴出孔３０３ａから洗浄水が噴出し、噴出部３０３ａが回転し始める。これにより、噴出部３０３が回転しつつ回転軸の周りに放射状に洗浄液が噴出され、ボトル１の内部がより均一にムラなく洗浄される。
【００６３】
ボトル１の内部が充分に洗浄された後に、噴出部３０３からの洗浄水の噴出が停止され、エアシリンダ３０７の作動により洗浄ノズル３００が初期位置まで下降する。これによって、洗浄ノズル３００の噴出部３０３はボトル１の給排水部１ｂの開口部１ｃから抜き去られる。その後、洗浄ホイール１４１は回転を再開し、ボトル１は洗浄ホイール１４１に上下方向逆の姿勢で保持されたまま周回移動しつつ水切りがなされる。そして、図７においてボトル１の給排水部１ｂを支持する支持部材（不図示）が設けられたホイール補助部１４３が折り畳み軸１４４を中心に図７中反時計回りに１８０度回転する。このことでボトル１の上下方向が元に戻される。この状態で、ボトル１は第二方向転換ブロック１５５に受け渡される。なお、本実施例において反転手段は、ホイール補助部１４３を含んで構成される。
【００６４】
この第二方向転換ブロック１５５における動作は、第一方向転換ブロック１２５と概略同等であるので、説明は省略する。第二方向転換ブロック１５５に受け渡されたボトル１は、第二方向転換ホイール１５７の回転に伴って第二方向転換ホイール１５７の円周部を周回移動する。そして、１８０度以上回転した時点で、今度は充填ブロック１７０に受け渡される。
【００６５】
図８には充填ブロック１７０についての詳細な図面を示す。図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）及び図８（ｄ）は側面図である。図８（ａ）は、図２（ａ）を鉛直方向の軸の回りに１８０度回転させた図となっている。充填ブロック１７０においては、第二方向転換ホイール１５７からボトル１が受け渡された後に、ボトル１は充填ホイール１７２の回転に伴って充填ホイール１７２の円周上を周回移動する。
【００６６】
充填ブロック１７０においては、四つの充填手段としての飲用水充填装置１７３−１７６が等しい角度間隔で備えられている。四つの飲用水充填装置１７３−１７６には、各々給水ノズル１７３ａ−１７６ａが設けられている。また、隣同士の給水ノズルの間隔は、充填ホイール１７２上におけるボトル１の間隔（すなわち、図示しない支持部材の間隔）に合致するように定められている。充填ホイール１７２の円周上を周回移動している連続する二つのボトル１が、給水ノズル１７３ａ−１７４ａの真下に到達すると充填ホイール１７２は一旦停止する。飲用水充填装置１７３−１７４には給水管１７７から供給された飲用水が所定の圧力で分給されており、ボトル１が給水ノズル１７３ａ−１７４ａの下で停止すると、各給水ノズル１７３ａ−１７４ａが開弁することで、ボトル１に飲用水が充填される。
【００６７】
この時点では、飲用水充填装置１７３−１７４によって、給水ノズル１７３ａ−１７４ａの下のボトル１には、容量の半分の量の飲用水が充填される。そして、容量の半分の量の飲用水の充填が終了すると、充填ホイール１７２の回転が再開する。半分の量だけ飲用
水が充填された二つのボトル１が、給水ノズル１７５ａ−１７６ａの真下に到達すると充填ホイール１７２は再度停止する。そして、今度は、飲用水充填装置１７５−１７６によって、給水ノズル１７５ａ−１７６ａの下のボトル１には、飲用水が容量一杯まで充填される。なお、この時点で給水ノズル１７３ａ−１７４ａの下に停止しているボトル１、すなわち、給水ノズル１７５ａ−１７６ａの下のボトル１の次の二つのボトル１には、飲用水充填装置１７３−１７４によって、容量の半分の量の飲用水が充填されている。このように、本実施例の充填ブロック１７０では、ボトル１には２回に分けて飲用水が充填される。
【００６８】
また、各々の給水ノズル１７３ａ−１７６ａには、排水ホース１７８−１８１が接続されており、余剰の飲用水を排水管１８２に導入するようになっている。また、本実施例の充填ブロック１７０では、ボトル１は充填ホイール１７２に設けられた支持部材（不図示）によって、上側リブ空間１０が支持されているとともに、支持ベース１８３によってボトル１の底面が支持されるようになっている。すなわち、例えば給水ノズル１７３ａまたは１７４ａからの１回目の飲用水の充填があった時点で、ボトル１は飲用水の重量で下側に変形するが、ボトル１の底面が支持ベース１８３で支持されることで、ボトル１の形状は原形を留めることができる。
【００６９】
そして、ボトル１は、飲用水が充填された後に更に移動する際には、充填ホイール１７２によって、給排水部１ｂの上側リブ空間１０が支持されつつボトル１の底部は支持ベース１８３上を滑りながら移動することとなる。
【００７０】
この充填ブロック１７０における飲用水の充填工程が終了すると、次にボトル１は充填ブロック１７０から打栓ブロック２００に受け渡される。図９には、打栓ブロック２００の概略構成を示す。図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は正面図を示す。図９（ｂ）に示すように、打栓ブロック２００においては、ボトル１の給排水部１ｂが打栓ホイール２０１に保持されており、打栓ホイール２０１が回転することで、飲用水が充填されたボトル１が打栓ホイール２０１の円周上を周回移動する。なお、打栓ホイール２０１には図示しない支持部材が設けられており、ボトル１の給排水部１ｂの下側リブ空間１１が支持されている。また、打栓ブロック２００でも、充填ブロック１７０と同様に、ボトル１の底部は支持ベース２１３によって支持されている。
【００７１】
また、打栓ホイール２０１には、打栓ホイール２０１と一体となって回転するキャップ搬送ホイール２０２が複数の柱２０１ａを介して固定されている。そして、キャップ搬送ホイール２０２には、円弧状凹部２０２ａが等間隔に設けられている。この円弧状凹部２０２ａの幅は、ボトル１に装着されるキャップ４の外形より若干大きく設定されている。また、円弧状凹部２０２ａの後端部には、キャップ４をボトル１の開口部１ｃ上に落とすためのキャップ孔２０２ｂと、その際のキャップ４の位置を精密に決めるためのキャップガイド２０２ｃが設けられている。そして、キャップ孔２０２ｂは、打栓ホイール２０１に保持されたボトル１の開口部１ｃの真上に位置するようになっている。さらに、打栓ブロック２００には、滑り台上をキャップ４が自重で移動し、キャップ搬送ホイール２０２上の円弧状凹部２０２ａにキャップ４を一つずつ供給するキャップシュート２０３が設けられている。
【００７２】
また、キャップ搬送ホイール２０２の直下であって、上側から見て、半径方向については円弧状凹部２０２ａの軌道の下部をカバーし、円周方向についてはキャップシュート２０３のキャップ供給口２０３ａの直上流から後述する打栓用エアシリンダ２０９の真下の領域の直上流までをカバーする範囲には、固定された概略円弧状の円弧板２０４が設けられている。この円弧版２０４が存在する範囲では、円弧状凹部２０２ａに収納されたキャップ４が、下に落下しないようになっている。よって、キャップシュート２０３によって
円弧状凹部２０２ａに供給されたキャップ４は、円弧状凹部２０２ａの後端のキャップ孔２０２ｂに寄せられ、キャップガイド２０２ｃで位置決めされるが、円弧板２０４の存在する範囲では、キャップ搬送ホイール２０２の下に落ちることはない。
【００７３】
また、打栓ブロック２００には、打栓ホイール２０１及びキャップ搬送ホイール２０２の上空を橋渡しするように“コの字”を横倒しにした形状を有するフレーム２０５が設けられている。このフレーム２０５は、打栓ホイール２０１及びキャップ搬送ホイール２０２の回転軸と垂直方向から見ると、打栓ホイール２０１及びキャップ搬送ホイール２０２の両側に垂直に立設された垂直フレーム２０５ａ、２０５ｂと、この垂直フレームキャップ２０５ａ、２０５ｂの上端を水平に橋渡す水平フレーム２０５ｃからなる。
【００７４】
また、搬送ホイール２０２を上側から見ると、水平フレーム２０５ｃは、打栓ホイール２０１及びキャップ搬送ホイール２０２の中心を通過するように配置されている。また、水平フレーム２０５ｃは、キャップシュート２０３の先端のキャップ供給口２０３ａと打栓ホイール２０１及びキャップ搬送ホイール２０２の回転中心を結ぶ半径に対して、反時計方向に１２０度程度の角度をなすように設けられている。
【００７５】
また、水平フレーム２０５ｃには、フレーム２０５を上側から見た場合に、水平フレーム２０５ｃに垂直に交差する直線状の交差部材２０８が設けられている。この交差部材２０８は水平に延びるように設けられている。この交差部材２０８の両端には下方向に作動する打栓用エアシリンダ２０９、２１０が設けられている。打栓用エアシリンダ２０９、２１０のロッドには打栓ハンマ２０９ａ、２１０ａ（図９（ｂ）には２０９ａのみ表示）が設けられており、打栓用エアシリンダ２１０の作動とともに下方向に移動する。
【００７６】
また、垂直フレーム２０５ａには、ロッドが水平方向に往復運動するキャップ支持用エアシリンダ２０６が設けられている。そして、キャップ支持用エアシリンダ２０６のロッド２０６ａの先端には、ロッド２０６ａが前進し切った状態で、キャップ搬送ホイール２０２の直下であって、上側から見て、半径方向については円弧状凹部２０２ａの軌道の下部をカバーし、円周方向については円弧板２０４の直下流から両方の打栓用エアシリンダ２１０の下部の領域までをカバーするような移動円弧板２０７が備えられている。
【００７７】
よって、キャップ支持用エアシリンダ２０６のロッド２０６ａが前進し切った状態では、円弧状凹部２０２ａに収納されキャップ孔２０２ｂに寄せられたキャップ４は、打栓用エアシリンダ２０９、２１０の打栓ハンマ２０９ａ、２１０ａの真下に到達した場合にも、移動円弧版２０７の存在により、打栓ホイール２０２から下側には落下しない。
【００７８】
しかしながら、キャップ支持用エアシリンダ２０６のロッド２０６ａが後退した状態では、移動円弧板２０７は、上側から見てキャップ搬送ホイール２０２の下部から退避するようになっており、この場合には、円弧状凹部２０２ａのキャップ孔２０２ｂに寄せられたキャップ４は、打栓用エアシリンダ２０９、２１０の打栓ハンマ２０９ａ、２１０ａの下に到達した場合に、打栓ホイール２０２から下側に落下する。
【００７９】
すなわち、打栓ブロック２００では、キャップ支持用エアシリンダ２０６のロッド２０６ａが前進し切った状態で、キャップシュート２０３から供給され円弧状凹部２０２ａに収納されキャップ孔２０２ｂに寄せられたキャップ４は、打栓ホイール２０２の回転とともに、円弧状凹部２０２ａの軌道上を周回移動する。
【００８０】
そして、隣り合う円弧状凹部２０２ａに収納されキャップ孔２０２ｂに夫々寄せられた二つのキャップ４が、各々打栓ハンマ２０９ａ及び２１０ａの真下に到達した際に、キャップ搬送用ホイール２０２及び打栓ホイール２０１は一旦停止する。その後、キャップ支
持用エアシリンダ２０６のロッド２０６ａが後退する。これにより、打栓ハンマ２０９ａ及び２１０ａの真下の円弧状凹部２０２ａのキャップ孔２０２ｂをカバーしていた移動円弧板２０７がキャップ搬送用ホイール２０２の下から外周側に退避する。そうすると、打栓ハンマ２０９ａ及び２１０ａの真下のキャップ孔２０２ｂに寄せられていたキャップ４は、打栓ホイール２０２から落下し、下に配置されたボトル１の開口部１ｃの上に載置される。ここで、本実施例において栓載置手段は、キャップ搬送用ホイール２０２、キャップ支持用エアシリンダ２０６、移動円弧版２０７を含んで構成される。
【００８１】
そして、二つのキャップ４が打栓ハンマ２０９ａ及び２１０ａの下の二つのボトル１の開口部１ｃの上に載置された状態で、打栓用エアシリンダ２０９及び２１０が作動し、打栓ハンマ２０９ａ及び２１０ａが下降してキャップ４を下側に向けて叩く。これにより、ボトル１の給排水部１ｂの開口部１ｃにキャップ４が装着され、ボトル１の内部を密封する。その後、打栓ハンマ２０９ａ及び２１０ａが上昇して各々のキャップ孔２０２ｂから退避すると、打栓ホイール２０１及びキャップ搬送ホイール２０２が回転を再開し、ボトル１はキャップ４が装着された状態で下流側に運搬される。そして、次の二つのキャップ４及び二つのボトル１がが、各々打栓ハンマ２０９ａ及び２１０ａの下に到達した際に、キャップ搬送用ホイール２０２及び打栓ホイール２０１は再度停止し、上記の動作を繰り返す。ここで、打栓ハンマ２０９ａ及び２１０ａは、本実施例において打栓手段に相当する。
【００８２】
なお、上記の打栓ブロック２００においては、キャップ４がボトル１の開口部１ｃの上に載置されてから、打栓用エアシリンダ２０９及び２１０が作動し、打栓ハンマ２０９ａ及び２１０ａが下降してキャップ４を下側に向けて叩くまでの間に、図示しない離脱防止手段としてのキャップ押え部材で、キャップ４を上または横方向から押さえるようにしてもよい。このキャップ押え部材は、キャップ押え用エアシリンダの作用によりキャップ上方から下降または横方向から移動し、キャップ４がボトル１から離脱しないように押える。
【００８３】
これにより、キャップ４がボトル１の開口部１ｃの上に載置されてから、打栓用エアシリンダ２０９及び２１０が作動し、打栓ハンマ２０９ａ及び２１０ａが下降してキャップ４を下側に向けて叩くまでの間に、振動等によりキャップ４がボトル１の開口部１ｃから離脱することを抑制できる。特に、本実施例においては、ボトル１の容積部１ａは肉厚が薄く飲用水が充填された後には振動し易い状態となっており、また、ボトル１の内部からの空気の吹き出しでキャップ４が飛ばされ易い状態となっているので、キャップ押え部材は有効に作用する。
【００８４】
打栓ブロック２００において打栓が終わったボトル１は、図１０に示すように、搬出ブロック２２０の搬出用コンベヤ２１２に受け渡される。また、その際、ボトル１の進行方向に対して左右両側から棒状の搬出リブガイド２１５がボトル１の給排水部１ｂの上側リブ空間１０に挿入され、給排水部１ｂの上下及び左右方向の位置が搬出リブガイド２１５によってガイドされる。この状態で搬出コンベヤ２１２が駆動し、ボトル１は搬出口２１１まで移動する。搬出口２１１まで移動したボトル１は、作業者によって次の工程に供給される。
【００８５】
上記の実施例では飲用水をボトルに充填する飲料充填システムについて説明したが、本発明で取り扱う飲料は飲用水以外でも良いことは当然である。また、ボトル１の形状や、個々のブロックの具体的機構は、同等の機能を有するのであれば、本実施例に示したものに限られない。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・ボトル
１ａ・・・容積部
１ｂ・・・給排水部
１ｃ・・・開口部
１００・・・飲用水充填システム
１１０・・・搬入・拡張ブロック
１２５・・・第一方向転換ブロック
１２７・・・第一方向転換ホイール
１４０・・・洗浄ブロック
１４１・・・洗浄ホイール
１５５・・・第二方向転換ブロック
１５７・・・第二方向転換ホイール
１７０・・・充填ブロック
１７２・・・充填ホイール
２００・・・打栓ブロック
２０１・・・打栓ホイール
２２０・・・搬出ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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