(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
びんの包装フィルムを縦方向全体に亘り切断するべくこのフィルムに縦方向に第１の切込みを形成する主切断部と、
前記主切断部を通過したびんに残された包装フィルムを、現に形成されている切込みから切断する補助切断部と、
前記主切断部において切断され、剥離した包装フィルムを回収するとともに、前記主切断部を通過したびんに残され、前記補助切断部において切断された包装フィルムを回収する手段と、を含んで構成され、
前記補助切断部が、
前記主切断部を通過したびんを所定の作業位置に搬送するコンベアと、
フィルム切断時において、前記作業位置にあるびんの中心軸から所定の距離にあり、かつこの中心軸を中心として周方向にずらして設定した複数の位置に配置される複数の駆動軸と、
これらの駆動軸のそれぞれに取り付けられ、駆動軸がフィルム切断時の位置にあるときに、少なくとも一部がびんの通過領域内に位置する複数のブラシと、
前記駆動軸及び取り付けられたブラシを回転させるモータと、を備えるびんの包装フィルム除去装置。
【請求項２】
前記複数のブラシが、前記駆動軸がフィルム切断時の位置にあるときに、びんに対してその肩部から首部の範囲で当たるように、前記びんの通過領域内に位置する請求項１に記載のびんのフィルム除去装置。
【請求項３】
前記ブラシの毛先が屈曲していることを特徴とする請求項１又は２に記載のびんの包装フィルム除去装置。
【請求項４】
前記補助切断部が、
前記主切断部を通過したびんに包装フィルムが残されていることを検知する残フィルム検知センサと、
前記駆動軸の位置をフィルム切断時の位置と、この位置よりもびんの通過領域から離れた通常位置とで切り換える駆動機構と、
前記センサからの信号に基づいてこの駆動機構を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラが、前記センサにより包装フィルムが残されていることが検知されたときにのみ、前記駆動軸をフィルム切断時の位置に移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のびんの包装フィルム除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、びんの包装フィルム除去装置に関し、詳細には、再利用されるリターナブルびんからシュリンクフィルム等の包装フィルムを除去するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リターナブルびんを包装しているシュリンクフィルムをびんから除去するための装置として、水を高圧で噴射するノズルを備え、このノズルによりフィルムに対してびんの縦方向に水圧をかけていき、フィルムを縦方向に切断して除去するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の装置では、すべての包装フィルムが完全に切断され、除去されるとは限らない。すなわち、ビール等の飲料用リターナブルびんは、一般的に肩部から首部にかけてすぼまった形状であり、シュリンクフィルムとしての性質上、この部分のフィルムが他の部分よりも肉厚となっている。このため、高圧噴射ノズルによって一定の水圧をかけただけではこの肉厚部分でフィルムが完全には切断されずに、びんに残されるフィルムが発生するのである。従って、これまでは、びんに残されたフィルムを除去するための作業員を配置する必要があった。
【０００４】
そこで、本発明は、水圧等を利用した主たる切断手段において完全には切断されずにびんに残された包装フィルムが人の手によらずに除去されるようにして、包装フィルム除去ラインを省力化することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の発明では、びんの包装フィルムを縦方向全体に亘り切断するべくこのフィルムに縦方向に第１の切込みを形成する主切断部と、主切断部を通過したびんに残された包装フィルムを、現に形成されている切込みから切断する補助切断部と、主切断部において切断され、剥離した包装フィルムを回収するとともに、主切断部を通過したびんに残され、補助切断部において切断された包装フィルムを回収する手段と、を含んでびんの包装フィルム除去装置を構成する。ここで、補助切断部には、主切断部を通過したびんを所定の作業位置に搬送するコンベアと、フィルム切断時において、上記作業位置にあるびんの中心軸から所定の距離にあり、かつこの中心軸を中心として周方向にずらして設定した複数の位置に配置される複数の駆動軸と、これらの駆動軸のそれぞれに取り付けられ、駆動軸がフィルム切断時の位置にあるときに、少なくとも一部がびんの通過領域内に位置する複数のブラシと、駆動軸及び取り付けられたブラシを回転させるモータと、を設ける。
請求項２に記載の発明では、複数のブラシを、駆動軸がフィルム切断時の位置にあるときに、びんに対してその肩部から首部の範囲で当たるように、上記びんの通過領域内に位置させる。
【０００６】
このような構成によれば、包装フィルム付きのびんは、まず主切断部において包装フィルムの切断及び除去が試みられる。ここで包装フィルムの切断がその縦方向全体に亘り完全に行われた場合には、切断され、びんから剥離したフィルムは回収手段により回収される。一方、主切断部において包装フィルムが完全には切断されずにびんに残された場合には、このフィルムは補助切断部において切断される。すなわち、補助切断部では、 包装フィルムが残されたびんが所定の作業位置にあるときに、駆動軸がびんの中心軸に対する所定の位置にあり、このような駆動軸に取り付けられたブラシが回転しながらびんに当てられる。従って、現に形成されている切込みにおいてブラシが包装フィルムに引っ掛かり、ブラシによりフィルムに残された不完全切断部に荷重がかけられ、フィルムが切断される。補助切断部において切断されたフィルムは、回収手段により回収される。
【０００７】
フィルム切断時において駆動軸及びブラシは、びんの中心軸の通過面の各側にあるとよい。
請求項３に記載の発明では、ブラシの毛先を屈曲させる。
請求項４に記載の発明では、補助切断部において、主切断部を通過したびんに包装フィルムが残されていることを検知する残フィルム検知センサと、駆動軸の位置をフィルム切断時の位置と、この位置よりもびんの通過領域から離れた通常位置とで切り換える駆動機構と、上記センサからの信号に基づいてこの駆動機構を制御するコントローラと、を設ける。そして、上記コントローラにより、センサにより包装フィルムが残されていることが検知されたときにのみ、駆動軸をフィルム切断時の位置に移動させる。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１，２に係る発明によれば、包装フィルムに不完全切断部が残された場合でも、ブラシによりこの不完全切断部を切断することができるので、包装フィルムを機械的にびんから除去することができ、包装フィルム除去ラインを省力化することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、ブラシの毛先を屈曲させたことで、ブラシを包装フィルムに良好に引っ掛けることができ、不完全切断部を強い力で引き千切ることができる。
請求項４に係る発明によれば、補助切断部を残フィルム検知センサ、駆動機構及びコントローラを含んで構成したことで、既存の包装フィルム除去ラインに本発明に係る補助切断部を付設することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るびんの包装フィルム除去装置１の構成の概略を示したものである。本装置１は、主切断部２、補助切断部３及び回収手段４を含んで構成され、リターナブルびん（以下「びん」と略す。）からＰＥＴシュリンク包装フィルム（以下「包装フィルム」と略す。）を除去する。
【００１３】
主切断部２は、回収されたびんから包装フィルムを除去するための第１の手段を構成するものであり、水を高圧で噴射するノズル（図示せず）を備えている。びんは、コンベアに載せて主切断部２に搬送する。そして、主切断部２において、前記高圧噴射ノズルからびんの側面に向けて水を噴きつけ、びんに対して縦方向に水圧をかけていく。これにより、包装フィルムを縦方向全体に亘り切り込んでいき、切断する。完全に切断されてびんから除去されたフィルムは、収納箱４１に回収する。
【００１４】
補助切断部３は、包装フィルム除去ラインにおいて主切断部２の下流に設置され、びんから包装フィルムを除去するための第２の手段を構成する。ここでは、主切断部２において完全には切断されずにびんに残された包装フィルムを完全に切断する。すなわち、図２に示すように、びん（二点鎖線で示す。）１０１は、胴部１０１ａにおいて大径であり、肩部１０１ｂから首部１０１ｃにかけてすぼまっている。このため、包装フィルム１０２は、これらの小径部におけるフィルム１０２ａがそれ以外の部分１０２ｂと比較して肉厚となっている（例えば、前者が１５０μｍとなるのに対して、後者が６０μｍ）。従って、主切断部２においてかけられる一定の水圧によってフィルム１０２ａを常に完全に切断できるとは限らず、フィルム１０２ａの切断が未完のまま主切断部２を通過する場合がある。補助切断部３では、このように主切断部２において切断が未完のまま残されたフィルム（不完全切断部）１０２ａを完全に切断する。
【００１５】
次に、図３を参照して、補助切断部３の構成を詳述する。主切断部２を通過したびん１０１は、コンベア３１により補助切断部３における所定の作業位置に搬送する。コンベア３１の両側には、びん１０１を安定して搬送するためのガイド３２ａ〜３２ｄを設置する。
作業位置では、モータ３３を作業床面に対して相対的に固定して設置し、その回転軸に２つのプーリ３４ａ及び３４ｂを取り付ける。そして、これらのプーリ３４ａ，３４ｂに従動させるプーリ３４ｃ，３４ｄを配設し、プーリ３４ａとプーリ３４ｃとの間にベルト３５を、プーリ３４ｂとプーリ３４ｄとの間に同様のベルト（図示せず）をオープンにかけ渡す。なお、ここでは、ベルト３５としてＶベルトを採用している。また、プーリ３４ｃ，３４ｄには、駆動軸３６ａ，３６ｂの一端を固定し、これらの駆動軸の他端には、ブラシ３７ａ，３７ｂを駆動軸に対して相対回転しないように取り付ける。これらのブラシ３７ａ及び３７ｂは、硬質プラスチックからなり、図４に示すように毛先３７１を回転方向にほぼ直角に屈曲させている。
【００１６】
また、作業位置には、この位置にあるびん１０１に向けて開口する吸込パイプ４２を配設する。この吸込パイプ４２は、主幹部４２ａと分岐部４２ｂ，４２ｃとを備え、主幹部４２ａにポンプ４３を介装し、分岐部４２ｂ及び４２ｃの一端を上記所定の位置に設置する。補助切断部３において切断された包装フィルムは、ポンプ４３により吸込パイプ４２に吸い込み、収納箱４１に回収する。従って、本実施形態に係る回収手段は、収納箱４１、吸込パイプ４２及びポンプ４３を含んで構成される。
【００１７】
次に、図５を参照して、駆動軸３６ａ及び３６ｂの駆動機構及びその制御系の構成を詳述する。この駆動機構は、各駆動軸をフィルム切断時の位置と、それ以外のときの通常位置とで切り換えるためのものであり、エアシリンダ２０１及び次に述べるリンク２１１を含んで構成される。
リンク２１１は、４つの棒部材２１１ａ〜２１１ｄを環状につなぎ合わせて構成したものであり、対向する接合部が２対形成される。各接合部Ａ１〜Ａ４では、それらを形成する棒部材がなす角を変化させることができるようにする。２つの対のうち一方を構成する接合部Ａ１は、モータ３３の回転軸と同軸上の定位置に保持されるようにし、もう１つの接合部Ａ２は、エアシリンダ２０１のロッド２０１ａに固定する。また、他方の対を構成する接合部Ａ３，Ａ４に関連して駆動軸３６ａ及び３６ｂの配設位置を定め、これらの駆動軸と、その対応の接合部との位置関係を相対的に固定する（図は、接合部Ａ３，Ａ４を駆動軸３６ａ，３６ｂ上に設定した例を示している。）。
【００１８】
また、接合部Ａ３，Ａ４に対してバネ２５１ａ，２５１ｂを設置し、これらのバネの弾性力により駆動軸３６ａ及び３６ｂが互いに近づくように、すなわち、ブラシ３７ａ及び３７ｂがびんに対して反対方向から押し付けられるようにする。従って、バネ２５１ａ，２５１ｂとしては、図示のコイルバネに限らず、ねじりバネを採用してもよい。その場合には、ねじりバネをモータ３３の回転軸と同軸に設置して、駆動軸３６ａ及び３６ｂが互いに近づく方向に付勢されるようにする。
【００１９】
エアシリンダ２０１は、後述するびん位置検出センサ３１１及び残フィルム検知センサ３１２からの信号を受ける制御装置（以下「コントローラ」という。）３０１により制御する。コントローラ３０１は、これらのセンサからの信号に基づいて、リンク２１１を変位させて駆動軸３６ａ及び３６ｂの位置を制御する。ここで、フィルム切断時には、これらの駆動軸をびん１０１に対して所定の位置まで近づけ、ブラシ３７ａ及び３７ｂをびん１０１の通過領域（その側端を直線ｘで示す。）内に配置する。このとき、駆動軸は、びん１０１の中心軸Ｃの通過面（一点鎖線ｙで示す。）の各側にそれぞれ位置する。それ以外のときは、駆動軸３６ａ及び３６ｂをバネ２５１ａ及び２５１ｂに抗して互いに離間させ、通常位置に配置する。通常位置は、ブラシがびん１０１の通過領域よりも外側に位置するように設定する。
【００２０】
次に、図６を参照して、びん位置検出センサ３１１及び残フィルム検知センサ３１２について説明する。ここでは、びん位置検出センサ３１１として反射型光電センサを採用し、作業位置よりも手前でびん１０１が検出されるように設置する。また、残フィルム検知センサ３１２として透過型光電センサ３１２ａ，３１２ｂを採用し、センサ３１１によりびん１０１が検出されるのと同時に、そのびん１０１に包装フィルムが残っていることが検知されるように設置する。これらのセンサ３１１及び３１２ａ，３１２ｂと、コントローラ３０１とは、通信線で接続する。
【００２１】
次に、以上のように構成される包装フィルム除去装置１の動作について説明する。
包装フィルム付きのびん１０１は、１本のコンベア３１によりまず主切断部２に搬送され、主切断部２において大半のびん１０１から包装フィルム１０２が除去される。
【００２２】
そして、びん１０１は、コンベア３１により主切断部２から補助切断部３に搬送される。
補助切断部３において、駆動軸３６ａ，３６ｂは、通常は、図６に実線（３６ａ，３６ｂ）で示す通常位置にある。ここで、コントローラ３０１がびん位置検出センサ３１１からの信号に基づいてびん１０１を検出すると同時に、残フィルム検知センサ３１２ａ，３１２ｂからの信号に基づいてこのびん１０１に包装フィルムが残されていることを検知すると、エアシリンダ２０１を作動させてリンクを変位させ、駆動軸３６ａ及び３６ｂを上記通常位置からフィルム切断時の位置（同図に点線３６ａ’，３６ｂ’で示す。）に移動させる。この移動が完了すると、コントローラ３０１は、モータ３３を作動させ、駆動軸３６ａ，３６ｂ及びそれらに取り付けられたブラシ３７ａ，３７ｂを回転させる。
【００２３】
そして、回転している２つのブラシ３７ａ及び３７ｂの間にびん１０１が進入すると、これらのブラシがびん１０１の肩部から首部に当たり（図３）、主切断部２において形成された切込みにおいて包装フィルム１０２がブラシに引っ掛かる。このようにフィルム１０２が引っ掛かった状態でなおブラシ３７ａ及び３７ｂが回転し続けることにより、フィルム１０２に残された不完全切断部（図２に１０２ａで示す。）に横方向に荷重、すなわち、引張力がかかり、この不完全切断部が切断される。
【００２４】
このようにして補助切断部３において完全に切断された包装フィルム１０２は、ポンプ４３により形成される吸引力により吸込パイプ４２に吸い込まれ、収納箱４１に回収される。
びん１０１が作業位置を通過した後に、コントローラ３０１は、モータ３３を停止させ、エアシリンダ２０１を作動させて駆動軸３６ａ及び３６ｂをもとの通常位置に復帰させる。
【００２５】
以上のように、本実施形態に係る包装フィルム除去装置１によれば、主切断部２において完全には切断されずにびん１０１に残された包装フィルム１０２を、補助切断部３において機械的に切断し、除去することができるので、包装フィルム除去ラインが省力化される。また、ブラシ３７ａ及び３７ｂの毛先を屈曲させたことで、包装フィルム１０２をこれらのブラシに強く引っ掛け、確実に切断し、除去することができる。
【００２６】
なお、以上では、ブラシ３７ａ及び３７ｂを同じ方向に回転させる場合を例に説明したが、２つのベルトのうち一方をクロスしてかけ渡すことなどにより、これらのブラシを互いに反対方向に回転させてもよい。また、主切断部２において形成された切込みがびん１０１に対して進行方向前側に位置してブラシの間に進入するようにすると好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る包装フィルム除去装置の構成
【図２】包装フィルムの切断が未完の状態にあるびん
【図３】補助切断部の構成
【図４】ブラシの毛先
【図５】ブラシ駆動軸の駆動機構及びその制御系の構成
【図６】各種センサの設置位置及びコントローラとの関係
【符号の説明】
１…包装フィルム除去装置
２…主切断部
３…補助切断部
３１…コンベア
３３…モータ
３６…駆動軸
３７…ブラシ
４…回収手段
４２…吸込パイプ
４３…ポンプ
１０１…びん
１０２…包装フィルム
２０１…エアシリンダ
２１１…リンク
３０１…コントローラ
３１１…びん位置検出センサ
３１２…残フィルム検知センサ
【図１】
0004180283.tif 000002
【図２】
0004180283.tif 000003
【図３】
0004180283.tif 000004
【図４】
0004180283.tif 000005
【図５】
0004180283.tif 000006
【図６】
0004180283.tif 000007