(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の外周寄りに円周方向等間隔で複数設けられるとともに、容器の口部を保持する保持部を有するメイングリップ部材と、支点を中心に揺動するレバーの揺動端に設けた押圧部により容器口部を前記メイングリップ部材の保持部に押し付けて容器を把持する可動グリップ部材と、この可動グリップ部材を前記メイングリップ部材に付勢するスプリングと、前記可動グリップ部材に設けられたカムフォロアと、このカムフォロアと係合して前記可動グリップ部材をメイングリップ部材から遠ざける開放カムと、前記メイングリップ部材および可動グリップ部材を反転させる反転用ガイドおよび反転用カムレールとを備え、容器を反転して倒立状態で洗浄を行うロータリーリンサのボトルグリッパにおいて、
前記可動グリップ部材の押圧部が容器の口部に当接する点と容器の中心とを結ぶ線と、可動グリップ部材の押圧部が容器の口部に当接する点と揺動するレバーの支点とを結ぶ線とのなす角度を３５度〜４５度としたことを特徴とするボトルグリッパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボトルリンサ等の容器処理装置に設けられて容器を把持するボトルグリッパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばボトルリンサでは、正立した状態で装置内に搬入された容器をボトルグリッパによって１本ずつ把持し、このボトルグリッパが移動する間に容器を反転させて倒立状態にし、続いて、洗浄ノズル等により洗浄水を噴射して容器内の洗浄を行ない、さらに、その倒立状態のまま搬送して水切りを行ない、その後、再びボトルグリッパによって容器を反転させて正立状態に戻した後、このリンサ外に排出し、次の工程に送るようになっている。
【０００３】
前記のような容器を把持するボトルグリッパとして従来から種々の構成のものが知られている。例えば、特開昭６２−２８７８９３号公報、特開平６−２６２１５４号公報に記載されたボトルリンサ（容器の洗浄装置）には、容器の口部に係合してこれを保持するメイングリップ部材と、支点を中心に揺動可能なレバーの先端に、容器の口部に弾接する押圧部を有する可動グリップ部材とを備えたボトルグリッパが設けられている。
【０００４】
前記ボトルグリッパでは、レバーが支点を中心に揺動して、その揺動端に設けられた押圧部が容器の口部に弾接しこの容器口部を前記メイングリップ部材の保持部に押し付けることにより容器をグリップするようになっている。また、レバーが逆方向に揺動して押圧部がメイングリップ部材の支持部から遠ざかると保持していた容器を解放する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記各公報に記載されたリンサ（瓶内部洗浄装置）に設けられている従来のボトルグリッパはいずれも、図５に示すように、可動グリップ部材の押圧部が容器Ｂに当接する位置（グリップ位置）Ｇ1 と、容器Ｂの中心Ｏ1 およびレバーの支点Ｐ1 により構成する角度θ1 、すなわち、容器Ｂのグリップ位置Ｇ1 と容器Ｂの中心Ｏ1 とを結ぶ線Ｌ0 と、前記グリップ位置Ｇ1 とレバーの支点Ｐ1 とを結ぶ線Ｌ1 とのなす角度θ1 が大きく、通常はこの角度θ1 が６０度以上になっている。このように前記角度θ1 が大きいと、ボトルグリッパが保持している容器Ｂを反転させる際に、この容器Ｂに作用する遠心力（容器Ｂを反転させる際に矢印Ｃ1 方向に作用する）に対抗する保持力が充分でなく容器Ｂがボトルグリッパから脱落してしまうおそれがある。なお、図中のＲ1 は、従来のボトルグリッパのレバーの回転半径を示す。
【０００６】
前述のような従来の構成のボトルグリッパにおいて、容器の反転時に作用する遠心力に対抗する充分な保持力を付与して容器の脱落を防止するためには、レバーを付勢して押圧部を容器に押し付ける作用を行なうスプリングの力を大きくする必要がある。しかしながら、スプリング力を大きくすると、その他の構成部品の強度も向上させなければならず、コスト高になるとともに、装置全体が大型化するという問題があった。
【０００７】
本発明は前記問題点を除くためになされたもので、スプリング力を大きくすることなく、反転時の遠心力に対抗できる充分な保持力を得ることが可能なボトルグリッパを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るボトルグリッパは、回転体の外周寄りに円周方向等間隔で複数設けられるとともに、容器の口部を保持する保持部を有するメイングリップ部材と、支点を中心に揺動するレバーの揺動端に設けた押圧部により容器口部を前記メイングリップ部材の保持部に押し付けて容器を把持する可動グリップ部材と、この可動グリップ部材を前記メイングリップ部材に付勢するスプリングと、前記可動グリップ部材に設けられたカムフォロアと、このカムフォロアと係合して前記可動グリップ部材をメイングリップ部材から遠ざける開放カムと、前記メイングリップ部材および可動グリップ部材を反転させる反転用ガイドおよび反転用カムレールとを備え、容器を反転して倒立状態で洗浄を行うロータリーリンサのボトルグリッパであって、前記可動グリップ部材の押圧部が容器の口部に当接する点と容器の中心とを結ぶ線と、可動グリップ部材の押圧部が容器の口部に当接する点と揺動するレバーの支点とを結ぶ線とのなす角度を３５度〜４５度としたものである。
【０００９】
本発明に係るボトルグリッパでは、可動グリップ部材の押圧部が容器に当接するグリップ位置と、容器の中心およびレバーの支点により構成する角度が、従来のボトルグリッパよりも小さいので、同じスプリング力によってレバーを付勢した場合でも、容器の反転時に作用する遠心力に対抗する力を大きくすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図２ないし図４は本発明の一実施例に係るボトルグリッパを示す図であり、図２はボトルグリッパ（全体として符号２で示す）の正面図、図３はその平面図、図４はその背面図である。このボトルグリッパ２は、図１に示すロータリタイプのボトルリンサ等の容器処理装置に使用される。
【００１１】
先ず、図１によりロータリリンサの構成について簡単に説明する。このロータリリンサは、回転体４の外周寄りに円周方向等間隔で複数のボトルグリッパ２（図１では図示を省略）が設けられており、回転体４が図示矢印方向へ回転する間に、このボトルリンサ内に供給された各容器Ｂを、ボトルグリッパ２によって１本ずつ保持して搬送しつつ洗浄および水切りの各工程を行なう。回転体４の側部（図１の下側）には、容器Ｂを連続的に搬送するボトルコンベア６が配置されており、このボトルコンベア６によって連続的に搬送されてきた容器Ｂは、タイミングスクリュー８によって所定の間隔に位置を調整された後、供給側スターホイール１０によって前記回転体４内に供給され各ボトルグリッパ２によって把持される。
【００１２】
各ボトルグリッパ２は、後に説明するように、開閉することにより容器Ｂを把持し、または解放することができるようになっており、ボトルグリッパ２が容器給排ゾーンａの供給側スターホイール１０の位置に到達した時点では、グリッパ開放カム１２によって開放され、容器Ｂを受け取った後、前記開放カム１２から外れるとボトルグリッパ２は閉じてこの容器Ｂを把持する。その後、反転ゾーンｂで、ボトルグリッパ２が反転し容器Ｂを倒立状態にする。次の、内洗循環ゾーンｃで、ボトルグリッパ２が容器Ｂを倒立状態のまま搬送する間に、循環洗浄液によって洗浄を行ない、続いて、仕上洗浄ゾーンｄにおいて清水による洗浄を行なう。前記両洗浄ゾーンｃ，ｄにおいて洗浄が終了した後、容器Ｂはボトルグリッパ２によって把持され、倒立状態のまま水切りゾーンｅを移動して洗浄後の水切りが行なわれる。最後に、再反転ゾーンｆでボトルグリッパ２が再び反転して容器Ｂを正立状態に戻し、容器給排ゾーンａの排出側スターホイール１４の位置に到達すると、前記開放カム１２によってボトルグリッパ２が開放して容器Ｂを離す。この容器Ｂは排出側スターホイール１４によって前記ボトルコンベア６上に排出され次の工程に送られる。
【００１３】
前述のようにボトルグリッパ２は、開閉することにより容器Ｂを把持または解放し、さらに、この容器Ｂを反転させて倒立状態にし、あるいは正立状態に戻すようになっており、このように容器Ｂの把持・解放および反転させる構成について図２ないし図４により説明する。回転体４上には、直立したブラケット１６が円周方向等間隔で固定され、このブラケット１６上にメイングリップ部材１８（固定側のグリップ部材）を構成する断面がコの字状のフレーム２０が取り付けられている。ブラケット１６の上端には、２個所の平行な直立支持部１６ａ，１６ｂが形成されており、これら各直立支持部１６ａ，１６ｂに形成された横穴内にそれぞれ水平方向の連結ピン２２，２３が圧入固定されている。前記断面コの字状のフレーム２０の両脚部２０ａ，２０ｂにそれぞれ形成された貫通穴が、前記連結ピン２２，２３の外周に圧入されたボス２４，２５を介して嵌合し、回転自在に支持されている。コの字状のフレーム２０の外側（図３の下側）に突出している一方の連結ピン２３に係合ピン２６が挿通されてコの字状のフレーム２０の脱落を防止している。このように２本の連結ピン２２，２３の一方２３にだけ係合ピン２６を挿入して前記フレーム２０を取り付けているので、フレーム２０の着脱が容易であり、しかも、スペースが狭い場合でも着脱が可能である。
【００１４】
前記フレーム２０の両脚部２０ａ，２０ｂには、直角の切欠き２０ｃ，２０ｄ（図２および図４参照）が設けられてストッパを構成しており、この切欠き２０ｃ，２０ｄの端面が前記ブラケット１６の側面に当接することにより、フレーム２０の中央の平板部２０ｅが水平状態で停止するようになっている。また、フレーム２０が反転した際には（図２の左側に二点鎖線で示す）、平板部２０ｅの基端部側がブラケット１６の両支持部１６ａ，１６ｂ間の平面１６ｃに当たって、逆の水平状態で停止する。
【００１５】
フレーム２０の平板部２０ｅの先端には、ほぼ半円弧状の凹部２０ｆが形成されており、この凹部２０ｆ内に半円弧状の緩衝部材（ホルダゴム）２８が嵌着されている（図３参照）。これらフレーム２０と、容器Ｂの保持部としてのホルダゴム２８とによってメイングリップ部材１８が構成されており、このボトルグリッパ２が容器Ｂを支持する際には、ホルダゴム２８が容器Ｂの口部Ｂａのほぼ半周に当接して支持する。
【００１６】
フレーム２０の平板部２０ｅには、上下に貫通してレバー用支点ピン３０が取り付けられている（図２および図３参照）。このレバー用支点３０のフレーム２０より上方に、支点用ボス３２を介してレバー３４の中央部が揺動自在に支持されている。このレバー３４は湾曲しており、その一方の揺動端３４ａ側の折曲部３４ｂには、前記フレーム２０に取り付けられたホルダゴム２８に対して容器Ｂの口部Ｂａを押え付ける緩衝部材（グリップゴム）３６が取り付けられている。これらレバー３４および押圧部としてのグリップゴム３６によって可動グリップ部材３８が構成されている。
【００１７】
レバー用支点３０の前記フレーム２０よりも下側には、コイルばね４０が装着されている。このコイルばね４０の一端４０ａは、レバー３４の先端寄りの下面に固定したコイルばね当接部４２に弾接し、他端４０ｂは、前記フレーム２０の下面に固定された長いピン４４（図２ないし図４参照）の上部に弾接して、このレバー３４を常時図３の反時計回り方向、すなわち、グリップゴム３６がホルダゴム２８に接近する方向に付勢している。
【００１８】
レバー３４のグリップゴム３６が取り付けられている側の端部３４ａと逆側の端部３４ｄ上には、ボトルグリッパ開閉用のカムフォロア４６が取り付けられている。このカムフォロア４６は、前記図１に示すように、排出側スターホイール１４と供給側スターホイール１０との間に、回転体４の外周に沿って配設されているグリッパ開閉用カム１２に係合したときには、レバー３４を図３の時計回り方向、すなわち、グリップゴム３６がホルダゴム２８から遠ざかる方向に回転させるようになっている。
【００１９】
回転体４に設けられているボトルグリッパ２が、回転体４の回転に伴って供給側スターホイール１０の位置に到達したときには、前記カムフォロア４６がグリッパ開閉用カム１２に係合してレバー３４を図３の二点鎖線に示す位置に揺動させて、ボトルグリッパ２を開放している。この開放された状態のホルダゴム２８内に、供給側スターホイール１０によって容器Ｂの口部Ｂａが挿入される。その後、回転体４の回転に伴ってカムフォロア４６が開閉用カム１２から外れると、レバー３４が図３の実線で示す位置へ揺動され、レバー３４の先端に取り付けたグリップゴム３６が容器口部Ｂａに当接して前記ホルダゴム２８に押し付けることにより容器Ｂを把持する。
【００２０】
本実施例に係るボトルグリッパ２では、図５に示すように、前記グリップゴム３６が容器Ｂに当接する位置Ｇ2 （前記従来のボトルグリッパの当接位置Ｇ1 と同一の位置）と、容器Ｂの中心Ｏ1 およびレバー３４の支点Ｐ2 とにより構成する角度θ2 、すなわち、グリップゴム３６の容器Ｂへの当接位置（グリップ位置）Ｇ2 と容器の中心Ｏ1 とを結ぶ線Ｌ0 と、グリップゴム３６の容器Ｂへの当接位置Ｇ2 とレバー用支点Ｐ2 とを結ぶ線Ｌ2 とがなす角度θ2 がほぼ４５度に設定されている。なお、図中のＲ2 は、本実施例にボトルグリッパのレバー３４の回転半径を示す。
【００２１】
フレーム２０の平板部２０ｅの下面側に取り付けられている前記長いピン４４の下端に、反転用ガイド４８が固定されている（図２および図４参照）。この反転用ガイド４８は、下面側にカムレール５０保持用の凹部４８ａが形成されており、回転体４の外周に沿って配置されている反転用カムレール５０に係合している。
【００２２】
反転用カムレール５０は、図１に示すように、排出側スターホイール１４および供給側スターホイール１０が配置されている容器給排ゾーンａでは、回転体４の外側に配置され、次の反転ゾーンｂでは、徐々に上昇しつつ回転体４の内側に移行している。そして、循環洗浄ゾーンｃ、仕上洗浄ゾーンｄおよび水切りゾーンｅでは、そのまま回転体４の内側の高い位置に配置され、続く再反転ゾーンｆでは、徐々に下降しつつ再び回転体４の外側に移行して容器給排ゾーンａの部分に接続するようになっている。従って、回転体４の回転に伴って、ボトルグリッパ２の反転ガイド４８がカムレール５０に係合しつつ移動すると、容器給排ゾーンａでは、保持されている容器Ｂは正立状態（図２に示す状態）であり、反転ゾーンｂで容器Ｂが反転されて倒立状態になり、その後の、循環洗浄ゾーンｃ、仕上洗浄ゾーンｄおよび水切りゾーンｅでは容器Ｂが倒立状態のまま搬送され、再反転ゾーンｆで再び正立状態に戻されるようになっている。
【００２３】
以上の構成に係るボトルグリッパ２およびこのボトルグリッパ２を備えたボトルリンサの作動について説明する。ボトルコンベア６によって搬送されてきた容器Ｂは、タイミングスクリュー８によって所定のピッチに間隔を調整された後、供給側スターホイール１０の各ポケット内に保持され、このスターホイール１０の回転によって回転体４内に供給される。
【００２４】
回転体４内に供給された容器Ｂは、各ボトルグリッパ２によって把持される。ボトルグリッパ２は、容器給排ゾーンａ内に配置されたグリッパ開放カム１２によって、可動グリップ部材３８のレバー３４に設けられているカムフォロア４６が押されることにより、レバー３４が図３の二点鎖線に示す位置に揺動して、グリップゴム３６がメイングリップ部材１８のホルダゴム２８から離隔している。ボトルグリッパ２がこのように開放しているときに、前記供給側スターホイール１０から容器Ｂが引き渡され、メイングリップ部材１８の円弧状のホルダゴム２８によって保持される。
【００２５】
容器Ｂを受け取ったボトルグリッパ２が回転移動して、前記カムフォロア４６がグリッパ開放カム１２から外れると、可動グリップ部材３８のレバー３４はコイルばね４０によって、レバー用支点３０を中心にして図３の反時計回り方向に回転され、その揺動端３４ａ側に設けられているグリップゴム３６が容器Ｂの口部Ｂａに弾接し、容器口部Ｂａをメイングリップ部材１８のホルダゴム２８側に向けて押圧する。容器口部Ｂａは、コイルばね４０のスプリング力によって、メイングリップ部材１８のホルダゴム２８と可動グリップ部材３８のグリップゴム３６との間にしっかりと把持される。
【００２６】
前記図５によって説明したように、本実施例に係るボトルグリッパ２は、グリップゴム３６が容器口部Ｂａに当接する位置Ｇ2 と、容器Ｂの中心Ｏ1 およびレバー３４の支点Ｐ2 とにより構成する角度θ2 が従来のボトルグリッパの構成角度θ1 よりも小さいので、従来の構成と同一のスプリング力を作用させた場合には、遠心力に対抗する力を極めて大きくすることができる。
【００２７】
この遠心力に対抗する力について、図６（ａ），（ｂ）により従来のボトルグリッパと比較して説明する。図６（ａ）は、本実施例に係るボトルグリッパ２の、容器Ｂの中心Ｏ1 、容器Ｂのグリップ位置Ｇ2 およびレバー３４の揺動支点Ｐ2 の位置関係を示し、図６（ｂ）は、従来のボトルグリッパの同様の位置関係を示す。本実施例に係るボトルグリッパ２は、前記グリップゴム３６が容器口部Ｂａに当接する位置（グリップ位置）Ｇ2 と、容器Ｂの中心Ｏ1 およびレバー３４の支点Ｐ2 とにより構成する角度θ2 が４５度であり、従来のボトルグリッパの同様の角度θ1 が６０度であるとし、これら両者の、可動グリップ部材のレバーに作用するスプリングによるグリップ力Ｆ1 ，Ｆ2 が同一の大きさであるとする。なお、図中のＳ1 ，Ｓ2 はそれぞれ従来のレバーと本実施例のレバー３４の旋回軌跡を示し、Ｔ1 ，Ｔ2 はこの旋回軌跡Ｓ1 ，Ｓ2 に対する前記当接位置Ｇ1 ，Ｇ2 における接線を示す。
【００２８】
前述のように、スプリング４０によるグリップ力Ｆ1 ，Ｆ2 の大きさが同一であり、かつ、前記構成角度θ1 ，θ2 が異なっている場合には、グリップ力Ｆ1 ，Ｆ2 の支点Ｐ1 ，Ｐ2 方向への分力ｆ1 ，ｆ2 の大きさが異なり、本実施例のように前記構成角度θ1 が小さいほど前記分力ｆ1 が大きくなる。従って、この分力ｆ1 ，ｆ2 のうち、前記遠心力に対抗する力ｆ11，ｆ22も、本実施例のように前記構成角度θ1 が小さいほど大きくなる。本実施例のように、前記構成角度θ2 を４５度以下にすると充分な大きさの遠心力に対抗する力を得ることができる。例えば、図６（ｃ）に示すように、グリップゴム３６が容器口部Ｂａに当接する位置Ｇ3 と、容器Ｂの中心Ｏ1 およびレバー３４の支点Ｐ3 とにより構成する角度θ3 を、前記実施例よりも小さくして３５度に設定したとすると、グリップ力Ｆ3 の支点Ｐ3 方向への分力ｆ3 は、本実施例の場合よりもさらに大きくなり、より大きい遠心力に対抗する力ｆ33を得ることができる。但し、前記構成角度θを小さくすると、各構成部品の配置等において設計上の困難が生ずる場合があるため、この角度θを小さくしすぎることは好ましくなく、本実施例のように４５度程度とすることが実用上最も好ましい。
【００２９】
前記のように容器給排ゾーンａに設けられたグリッパ開放カム１２の位置を通過して容器Ｂを把持したボトルグリッパ２は、次の反転ゾーンｂに入ると、反転ガイド４８が係合しているカムレール５０が、次第に上昇しつつ回転体４の内側へ回り込むため、容器Ｂを保持しているメイングリップ部材１８および可動グリップ部材３８が一体的に反転し、容器Ｂは口部Ｂａを下に向けて倒立した状態になる。この状態で反転ゾーンｂから循環洗浄ゾーンｃに入り、図示しない内洗ノズルによって循環洗浄液が噴射されるとともに、外洗ノズルによって外面にも洗浄液が噴射されて容器Ｂの内外が洗浄される。続いて仕上洗浄ゾーンｄにおいて清水による内洗が行なわれる。
【００３０】
洗浄が終了した容器Ｂは、倒立状態のままボトルグリッパ２に保持されて水切りゾーンｅを通過して水切りが行なわれる。その後、再反転ゾーンｆで、ボトルグリッパ２は、前記反転ゾーンｂと逆に反転して、容器Ｂを元の正立状態に戻すとともに、容器給排ゾーンａに戻る。この容器給排ゾーンａでは、レバー３４上のカムフォロア４６がグリッパ開放カム１２に押されてレバー３４が図３の時計回り方向に回転し容器Ｂを離す。容器Ｂは、排出スターホイール１４によって前記ボトルコンベア６上へ排出され、次の工程へと送られる。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、回転体の外周寄りに円周方向等間隔で複数設けられるとともに、容器の口部を保持する保持部を有するメイングリップ部材と、支点を中心に揺動するレバーの揺動端に設けた押圧部により容器口部を前記メイングリップ部材の保持部に押し付けて容器を把持する可動グリップ部材と、この可動グリップ部材を前記メイングリップ部材に付勢するスプリングと、前記可動グリップ部材に設けられたカムフォロアと、このカムフォロアと係合して前記可動グリップ部材をメイングリップ部材から遠ざける開放カムと、前記メイングリップ部材および可動グリップ部材を反転させる反転用ガイドおよび反転用カムレールとを備え、容器を反転して倒立状態で洗浄を行うロータリーリンサのボトルグリッパにおいて、前記可動グリップ部材の押圧部が容器の口部に当接する点と容器の中心とを結ぶ線と、可動グリップ部材の押圧部が容器の口部に当接する点と揺動するレバーの支点とを結ぶ線とのなす角度を３５度〜４５度としたことにより、スプリング力を大きくすることなく、反転時の遠心力に対向できる充分な保持力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るボトルグリッパを用いたロータリ式リンサの概略平面図である。
【図２】本発明の一実施例に係るボトルグリッパの正面図である。
【図３】前記ボトルグリッパの平面図である。
【図４】前記ボトルグリッパの背面図である。
【図５】本実施例に係るボトルグリッパと従来のボトルグリッパについて、可動グリップ部材のレバーの支点と、グリップゴムの容器への当接部と容器中心との位置関係を比較する説明図である。
【図６】可動グリップ部材のレバーの支点と、グリップゴムの容器への当接部と容器中心との位置関係によって、反転時の遠心力に対抗する力が変化することを説明する図であり、（ａ）図は本実施例に係るボトルグリッパの配置、（ｂ）図は従来のボトルグリッパの配置、（ｃ）図は他の例の配置をそれぞれ示す。
【符号の説明】
２    ボトルグリッパ
１８    メイングリップ部材
２８    保持部（ホルダゴム）
３０    レバー用の支点
３４    レバー
３４ａ  レバーの揺動端
３６    押圧部（グリップゴム）
３８    可動グリップ部材
Ｂ    容器
Ｂａ  容器の口部
Ｇ2   押圧部が容器の口部に当接する点
Ｌ0   当接する点と容器の中心とを結ぶ線
Ｌ2   当接する点とレバーの支点とを結ぶ線
Ｏ1   容器の中心
Ｐ2   レバーの支点
θ2   角度
【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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