(57)【要約】【課題】ペットボトルのリーク検査時に、加圧ヘッドとペットボトル口部との間のシールを確実に行うことができ、リーク検査を安定して行うことができるペットボトルのリーク検査装置を提供する。【解決手段】複数のペットボトル１を支持して所定円周上を搬送するメインロータ１０と、メインロータ１０に設置されペットボトル１の口部１ｍに係合して口部１ｍをシールするシール部材３０を有するとともに気体をペットボトル１内に供給する加圧ヘッド３５とを備えたペットボトルのリーク検査装置において、メインロータ１０にペットボトル１のネックリング１ａを支持するネックリングスターホイール２５を設け、加圧ヘッド３５からペットボトル１に加わる荷重をネックリングスターホイール２５で受けるようにした。【選択図】        図２
2004205453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のペットボトルを支持して所定円周上を搬送するメインロータと、該メインロータに設置されペットボトルの口部に係合して該口部をシールするシール部材を有するとともに気体をペットボトル内に供給する加圧ヘッドとを備えたペットボトルのリーク検査装置において、
前記メインロータにペットボトルのネックリングを支持するネックリングスターホイールを設け、前記加圧ヘッドからペットボトルに加わる荷重をネックリングスターホイールで受けるようにしたことを特徴とするペットボトルのリーク検査装置。
【請求項２】
前記メインロータにペットボトルの肩部に係合する肩押さえスターホイールを設けたことを特徴とする請求項１記載のペットボトルのリーク検査装置。
【請求項３】
前記メインロータの上流側に入口スターホイールを設け、該入口スターホイールはペットボトルのネックリングを支持してペットボトルを搬送することを特徴とする請求項１又は２記載のペットボトルのリーク検査装置。
【請求項４】
前記メインロータの下流側に出口スターホイールを設け、該出口スターホイールはペットボトルのネックリングを支持してペットボトルを搬送することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のペットボトルのリーク検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペットボトルのリーク検査装置に係り、特に、ペットボトルに飲料等の液体を充填する前にペットボトルにピンホール等の欠陥がないかを検出する装置であって、ペットボトル内に圧縮空気を充填してペットボトルから圧縮空気がリークするか否かを検出するペットボトルのリーク検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、清涼飲料などを充填するために軽量のプラスチックボトルであるペットボトル（ＰＥＴボトル）が多用されている。ペットボトルに飲料等の液体を充填する前には、ペットボトルにピンホール等の欠陥がないかを検査する必要があり、従来からペットボトルのリーク検査装置が用いられている。このペットボトルのリーク検査装置においては、ペットボトルをスターホイールで移送してメインロータに供給し、ペットボトルをメインロータの容器台上に載置し、加圧ヘッドを下降させてペットボトルの口部に当接させ、加圧ヘッドのパッキンによりペットボトルの口部をシールし、この状態で圧縮空気源から圧縮空気を加圧ヘッドを介してペットボトル内に供給する。そして、ペットボトル内へ所定量の圧縮空気を供給した後に、ペットボトル内を密閉し、メインロータによりペットボトルを搬送しつつ、所定時間経過後に加圧ヘッドに接続された圧力センサによりペットボトル内の圧力を測定し、ペットボトルからのリーク（漏れ）を検出するようにしている。この場合、ペットボトルの口部と加圧ヘッドとの間のシールは、加圧ヘッドに設けられたパッキンをペットボトルの口部に高い荷重を加えて押圧することにより行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ペットボトルの口部と加圧ヘッドとの間のシールは、加圧ヘッドによりパッキンをペットボトルの口部に高い荷重で押圧することにより行うため、ペットボトルの胴部が変形して口部が傾いてしまうので、パッキンと口部との間に部分的な隙間ができてしまい、この隙間部分からペットボトル内の圧縮空気が漏れ、リーク検査が正常に行えないという問題点がある。
近年、容器の軽量化に伴いペットボトルの肉厚が薄くなっていくため、リーク検査時に加圧ヘッドによりペットボトルに高い荷重を加えた場合に、ペットボトルの変形の度合いが大きく、シール部からの空気のリーク量が大きいという問題点がある。
【０００４】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、ペットボトルのリーク検査時に、加圧ヘッドとペットボトル口部との間のシールを確実に行うことができ、リーク検査を安定して行うことができるペットボトルのリーク検査装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、複数のペットボトルを支持して所定円周上を搬送するメインロータと、該メインロータに設置されペットボトルの口部に係合して該口部をシールするシール部材を有するとともに気体をペットボトル内に供給する加圧ヘッドとを備えたペットボトルのリーク検査装置において、前記メインロータにペットボトルのネックリングを支持するネックリングスターホイールを設け、前記加圧ヘッドからペットボトルに加わる荷重をネックリングスターホイールで受けるようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明によれば、ペットボトルがメインロータに移送されると、加圧ヘッドが下降し、加圧ヘッドがペットボトルの口部に当接する。このとき、加圧ヘッドにはシール部材が設けられているため、シール部材はペットボトルの口部天面に密接する。シール部材とペットボトルの口部天面との間のシールを確実に行うために加圧ヘッドはシール部材をペットボトルの口部に対して所定の荷重で押圧するが、この荷重はペットボトルのネックリングを支持するネックリングスターホイールによって受けられる。ペットボトルにおけるネックリング及び口部は、キャップを取りつける等の目的のため、胴部より肉厚で強度が高く作られている。したがって、シール部材のシール機能を充分に働かせるために加圧ヘッドがペットボトルの口部及びネックリングに比較的高い荷重を加えたとしても、ペットボトルの口部及びネックリングは変形することはない。そのため、加圧ヘッドとペットボトル口部との間のシールを確実に行うことができ、リーク検査を安定して行うことができる。
【０００７】
本発明の１態様によれば、前記メインロータにペットボトルの肩部に係合する肩押さえスターホイールを設けている。これにより、ペットボトルの肩部を肩押さえスターホイールにより支持するため、ペットボトルを安定して搬送することができる。
【０００８】
本発明の１態様によれば、前記メインロータの上流側に入口スターホイールを設け、該入口スターホイールはペットボトルのネックリングを支持してペットボトルを搬送する。
本発明によれば、入口スターホイールにおいて、ペットボトルのネックリングが支持されてペットボトルが搬送され、その後、ペットボトルはメインロータに受け渡され、メインロータのネックリングスターホイールによりペットボトルのネックリングが支持される。したがって、入口スターホイールからメインロータへのペットボトルの搬入工程からメインロータにおけるペットボトルの搬送工程の全体をネックリング基準（ネックリングを支持して搬送）とすることができる。
【０００９】
本発明の１態様によれば、前記メインロータの下流側に出口スターホイールを設け、該出口スターホイールはペットボトルのネックリングを支持してペットボトルを搬送する。
本発明によれば、ペットボトルがメインロータから出口スターホイールに受け渡される。そして、出口スターホイールにおいて、ペットボトルのネックリングが支持されてペットボトルが搬送される。したがって、メインロータにおけるペットボトルの搬送工程から出口スターホイールによるペットボトルの搬出工程の全体をネックリング基準（ネックリングを支持して搬送）とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るペットボトルのリーク検査装置の一実施形態を図１乃至図４を参照して説明する。
図１はペットボトルのリーク検査装置の全体構成を示す平面図である。図１に示すように、ペットボトルのリーク検査装置は、検査すべきペットボトル１をメインロータ１０に搬入する入口スターホイール２と、検査後のペットボトル１をメインロータ１０から搬出する出口スターホイール３とを備えている。入口スターホイール２の上流側には、入口スターホイール２にペットボトル１を搬入するためのガイドレール５，５が設置されている。また、出口スターホイール３の下流側には、出口スターホイール３からペットボトル１を搬出するためのガイドレール６，６が設置されている。これら入口側ガイドレール５，５および出口側ガイドレール６，６は、進行方向に下り勾配になっている。入口スターホイール２の外周側、メインロータ１０の外周側及び出口スターホイール３の外周側には、それぞれスターホイール用ガイド７，８，９が設けられている。
【００１１】
図２はメインロータの詳細構造を示す図であり、メインロータの断面図である。図２に示すように、メインロータ１０は、図示しない駆動源により回転駆動されるとともにカップリング１１により一体に連結された上下の回転軸１２と、回転軸１２に固定されて回転軸１２と一体的に回転するベースプレート１３と、回転軸１２の上端部に固定され回転軸１２と一体的に回転する支持プレート１４と、上下動してリーク検査時にペットボトル１の口部１ｍに係合する複数の加圧ヘッド３５とを備えている。回転軸１２の下部は、軸受１７Ａが内設された軸受ハウジング１８を介して支持フレーム１９により支持され、回転軸１２の上方には回転軸１２と同軸上に回転軸２０が配置されている。回転軸２０は中空軸２１内に支持されており、中空軸２１は軸受１７Ｂを保持するとともに支持プレート１４に固定された軸受ハウジング２２内に挿入されている。回転軸２０内には貫通孔２０ａが形成されており、外部電源と接続される電源ケーブル５０が貫通孔２０ａ内を通され、前記電磁バルブＶおよび圧力センサ４５に電力が供給される。
【００１２】
メインロータ１０は、ペットボトル１のネックリング１ａを支持するネックリングスターホイール２５と、ペットボトル１の肩部を支持する肩押さえスターホイール２６とを備えており、ネックリングスターホイール２５および肩押さえスターホイール２６は、ベースプレート１３にサポート２７を介して固定されている。ネックリングスターホイール２５の外周部には、ペットボトル１のネックリング１ａに係合するとともにネックリング１ａを支持する円弧状のポケット２６ａが複数形成されている（図１参照）。肩押さえスターホイール２６の外周部には、ペットボトル１の肩部に係合する円弧状のポケット（図示せず）が複数形成されている。また、ネックリングスターホイール２５の外周側には、ペットボトル１の飛び出し防止とペットボトルの位置決めのために、前記スターホイール用ガイド８が設けられている。なお、スターホイール用ガイド８はプーリに支持されて回転可能なベルトに替えることもできる。ネックリングスターホイール２５、入口スターホイール２および出口スターホイール３とは同一平面に配置されている。
【００１３】
前記支持プレート１４には複数のガイドバー２８が立設されており、これらガイドバー２８は所定の円周上に所定の間隔で配置されている。そして、各ガイドバー２８には、カムフォロワ２９を有したスライド部材３０が上下動可能に取り付けられている。各スライド部材３０には加圧ヘッド３５が固定されており、加圧ヘッド３５とスライド部材３０とは一体的に上下動するようになっている。
【００１４】
一方、回転軸２０の外周側に設けられた中空軸２１には、固定プレート３２が固定されており、固定プレート３２にはサポート３３を介して円筒体３４が固定されている。円筒体３４の上端面はカム面３４ａを構成しており、カム面３４ａは円筒体３４の上端面の全周に亘って高低差を設けて形成されている。そして、メインロータ１０の回転に伴って支持プレート１４が回転すると、各スライド部材３０のカムフォロワ２９がカム面３４ａに追従して上下動し、これにより、スライド部材３０及び加圧ヘッド３５がガイドバー２８に沿って上下動するようになっている。
【００１５】
図３は加圧ヘッド３５の詳細構造を示す図であり、図３（ａ）は部分断面を有する正面図、図３（ｂ）は側面図である。加圧ヘッド３５はメインロータ１０の所定円周上に複数個（本実施形態では３６個）配置されており、各加圧ヘッド３５は、スライド部材３０に固定された支持棒３６と、支持棒３６の下端に固定された加圧ヘッド本体３７と、加圧ヘッド本体３７の下端面に貼着されシール部材を構成するパッキン３８と、加圧ヘッド本体３７から下方に突出した略半球状のノズル３９とを備えている。
【００１６】
図３に示すように、前記ノズル３９内には圧縮空気をペットボトル１内に噴出する開口３９ａが形成されており、この開口３９ａはノズル３９内に形成された連通孔３９ｂ及び加圧ヘッド本体３７内に形成された連通孔３７ａを介して空気供給用チューブ４１に連通されている。空気供給用チューブ４１は、図２に示すように、電磁バルブＶ及び配管４２を介して下側の回転軸１２内の連通路１２ａに連通されており、連通路１２ａは圧縮空気源４３に連通されている。また、加圧ヘッド本体３７内の連通路３７ａはセンサ用チューブ４４を介して圧力センサ４５に接続されている。圧力センサ４５は各加圧ヘッド３５に対応して設置されており、本実施形態では３６個設置されている。
【００１７】
次に、前述のように構成されたペットボトルのリーク検査装置の作用を説明する。
図４は、加圧ヘッド３５とネックリングスターホイール２５により支持されたペットボトル１との関係を示す模式図である。ペットボトル１は入口側ガイドレール５,５から入口スターホイール２に供給される。入口スターホイール２により移送されたペットボトル１は、メインロータ１０に受け渡される。このとき、ペットボトル１はメインロータ１０のネックリングスターホイール２５によりネックリング１ａが支持されるとともに、肩押さえスターホイール２６により肩部が支持される。図４（ａ）はこの状態を示す模式図である。図４（ａ）に示す状態で、メインロータ１０の回転に伴って、ペットボトル１はメインロータ１０のピッチ円に沿う搬送が開始される。ペットボトル１がメインロータ１０に移送されると、カムフォロワ２９の作用により加圧ヘッド３５が下降し、加圧ヘッド３５の加圧ヘッド本体３７がペットボトル１の口部１ｍに当接する。このとき、図４（ｂ）に示すように、加圧ヘッド本体３７の下端面にはパッキン３８が設けられているため、パッキン３８はペットボトル１の口部１ｍの天面に密接する。パッキン３８とペットボトル１の口部１ｍの天面との間のシールを確実に行うために、加圧ヘッド本体３７はパッキン３８をペットボトル１の口部１ｍに対して所定の荷重で押圧するが、この荷重はペットボトル１のネックリング１ａを支持するネックリングスターホイール２５によって受けられる。ペットボトル１におけるネックリング１ａ及び口部１ｍは、キャップを取りつける等の目的のため、胴部より肉厚で強度が高く作られている。したがって、パッキン３８のシール機能を充分に働かせるために加圧ヘッド本体３７がペットボトルの口部１ｍ及びネックリング１ａに比較的高い荷重を加えたとしても、ペットボトルの口部１ｍ及びネックリング１ａは変形することはない。
【００１８】
このように、加圧ヘッド本体３７の下端面に設けられたパッキン３８とペットボトル１の口部１ｍとの間のシールが完了すると、電磁バルブＶが開き、加圧ヘッド３５のノズル３９と圧縮空気源４３が連通され、ノズル３９からペットボトル１内に所定量の圧縮空気が供給される。したがって、ペットボトル１内は所定圧力を有した圧縮空気が充たされる。この状態で、ペットボトル１はメインロータ１０のピッチ円に沿って搬送され、この搬送中の所定時間経過後に、図４（ｃ）に示すように、圧力センサ４５によりペットボトル１内の圧力が測定される。そして、この所定時間経過後のペットボトル内の圧力が当初の圧力と同一であればペットボトルからのリーク（漏れ）はなく、ペットボトル１にピンホール等の欠陥がないと判定される。
【００１９】
リーク検査終了後に、ペットボトル１はメインロータ１０から出口スターホイール３に受け渡され、正常なペットボトル１は出口スターホイール３によって移送され、出口側ガイドレール６，６を介して次工程に移送される。一方、不良品と判断されたペットボトル１は、不良品排出シュート４６の位置で出口スターホイール３による支持が解除され、ペットボトル１は不良品排出シュート４６に排出される。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は以下に列挙する効果を奏する。
１）リーク検査時に加圧ヘッドによりペットボトルの口部に加えられるシール用の荷重はペットボトルのネックリングを支持するネックリングスターホイールによって受けられるため、軽量化を図るためにペットボトルの肉厚が薄くても、ネックリング及びペットボトルの口部はキャップを取りつける等のために高い強度を有するように作られているので、ペットボトルの変形がない。したがって、加圧ヘッドとペットボトル口部との間のシールを確実に行うことができ、リーク検査を安定して行うことができる。
【００２１】
２）ペットボトルは、通常、ペットボトルのネックリングをガイドレールで支持してペットボトルを吊り下げた状態で搬送されているが、本発明においては、メインロータにペットボトルのネックリングを支持するネックリングスターホイールを設け、このネックリングスターホイールによってペットボトルのネックリングを支持してメインロータのピッチ円に沿って搬送するようにしている。すなわち、ペットボトルのリーク検査装置におけるペットボトルの搬送工程の全体をネックリング基準（ネックリングを支持して搬送）とすることができ、ペットボトルの胴部の形状変更があっても、部品変更することなく対応することができる。
【００２２】
３）従来、ペットボトルのリーク検査を行うために、ペットボトルの底部を容器台により支持するようにしていたため、ペットボトルの種類が変更されると、この容器台を含めて容器台周辺の関連部品を替える必要があったが、本発明においては、リーク検査中にペットボトルをネックリングで支持するようにしたため、ペットボトルの種類が変更されても部品を取り替える必要がなく、型替え時間が短縮される。
４）ペットボトルの口部天面からネックリングまでの距離が短くほぼ一定であるため、ペットボトルの加工精度に影響されることなく、リーク検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るペットボトルのリーク検査装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係るメインロータの詳細構造を示す図であり、メインロータの断面図である。
【図３】本発明に係る加圧ヘッドの詳細構造を示す図であり、図３（ａ）は部分断面を有する正面図、図３（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明に係る加圧ヘッドとネックリングスターホイールにより支持されたペットボトルとの関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１    ペットボトル
１ａ    ネックリング
１ｍ    口部
２    入口スターホイール
３    出口スターホイール
５，６    ガイドレール
７，８，９    スターホイール用ガイド
１０    メインロータ
１１    カップリング
１２，２０    回転軸
１３    ベースプレート
１４    支持プレート
１７Ａ，１７Ｂ    軸受
１８，２２    軸受ハウジング
１９    支持フレーム
２０ａ    貫通孔
２１    中空軸
２５    ネックリングスターホイール
２６    肩押さえスターホイール
２７，３３    サポート
２８    ガイドバー
２９    カムフォロワ
３０    スライド部材
３２    固定プレート
３４    円筒体
３４ａ  カム面
３５    加圧ヘッド
３６    支持棒
３７    加圧ヘッド本体
３７ａ  連通路
３８    パッキン
３９    ノズル
３９ａ  開口
３９ｂ  連通孔
４０    固定ガイド
４１    空気供給用チューブ
４２    配管
４３    圧縮空気源
４４    センサ用チューブ
４５    圧力センサ
４６    不良品排出シュート
５０    電源ケーブル
Ｖ    電磁バルブ
【図１】
2004205453.tif 000003
【図２】
2004205453.tif 000004
【図３】
2004205453.tif 000005
【図４】
2004205453.tif 000006