CN101873966A - 容器杀菌装置 - Google Patents
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Abstract
在从电子束照射装置的平面状的照射面(12a)照射电子束的照射区间(A)，照射面(12a)和树脂制瓶(8)之间的距离保持一定而进行运送。在旋转体(14)的外周部，按照圆周方向等间距而设置夹具，保持树脂制瓶(8)的颈部而进行运送。设置使夹具相对旋转体(14)而旋转的旋转机构；将与电子束照射装置的照射面(12a)的距离保持一定的进退动作机构。在电子束的照射区间(A)，通过进退动作机构，沿径向使夹具进行进退动作，由此，将树脂制瓶(8)和电子束的照射面(12a)之间的距离保持一定。
Description
技术领域
本发明涉及从电子束照射装置对保持于旋转式容器运送装置的夹具上而旋转运送的容器照射电子束而进行杀菌的容器杀菌装置。
背景技术
在过去人们知道有下述的容器杀菌装置，其从电子束照射装置对在保持于容器运送装置的夹具上而运送的容器照射电子束进行杀菌(比如，参照专利文献1)。在于该专利文献1中记载的电子束杀菌装置中，在旋转体的周围，按照圆周方向等间距而设置多个容器保持机构(夹具)，通过各容器保持机构保持容器，通过旋转体的旋转，旋转运送容器。另外，在旋转体的运送通路中，设置电子束照射装置，对保持于上述容器保持机构上而运送的容器，照射电子束进行杀菌。
专利文献1：日本特开2007-29709号公报
发明内容
在过去的电子束杀菌装置中，照射电子束的电子束照射装置的照射面不仅为上述专利文献1中记载的发明的结构，而且一般为平面状。另一方面，在上述那样的旋转式的容器运送装置中，容器的运送通路呈圆弧状，伴随容器的移动，电子束照射装置的照射面和容器的被照射面之间的距离变化。如果像这样，容器相对照射面的距离变化，则具有下述的问题，即，照射到容器上的电子束量改变，无法进行有效的杀菌，这是不好的。
另外，在通过旋转式的容器运送装置运送而杀菌的容器呈比如四方形状的场合，接受电子束的照射的被照射面的、相对电子照射装置的照射面的角度在通过圆弧状的运送通路而移动的期间逐渐地改变，由此具有照射效率差的问题。
本发明是为了解决上述课题而提出的，本发明的目的在于提供下述的容器杀菌装置，其中，在容器从电子束照射装置的照射面接受电子束的照射的照射区间，可将容器和上述照射面之间的距离维持一定。另外，本发明的目的在于提供下述的容器杀菌装置，其中，比如在被照射物为四方形的容器的场合，其可在照射区间，将上述照射面和容器的被照射面的角度维持在平行的状态。
本发明包括设置于旋转体的外周，保持容器的夹具；使上述旋转体旋转的驱动机构；电子束照射机构，该机构具有平面状的照射面，对通过上述夹具保持而运送的容器照射电子束；进退动作机构，该机构使上述夹具相对照射面而进行进退动作，其特征在于从上述照射面照射电子束的照射区间的照射面和上述容器的被照射面之间的距离基本维持一定。
另外，权利要求2所述的发明的特征在于设置使上述夹具相对旋转体而旋转的旋转机构，在上述照射区间，形成按照上述照射面和上述容器的被照射面在一定的方向面对的方式，使上述夹具旋转的区域。
此外，权利要求3所述的发明的特征在于在上述照射区间，使上述夹具旋转大致180度。
本发明的容器杀菌装置可在从电子束照射装置的照射面接受电子束的照射的照射区间，将上述照射面和容器的被照射面之间的距离基本维持一定，由此，可有效地照射电子束，进行杀菌。
附图说明
图1为表示容器杀菌装置的杀菌腔内(上半部)的俯视图(实施例1)；
图2为设置于上述容器杀菌装置中的容器运送装置的主要部分的纵向剖视图；
图3为表示使夹具旋转的旋转机构和使其进行进退动作的进退动作机构的驱动部的俯视图；
图4为构成进退动作机构的一部分的导向辊装配件的纵向剖视图；
图5为设置于第2实施例的容器杀菌装置中的容器运送装置的主要部分的纵向剖视图(实施例2)；
图6为表示第2实施例的夹具的立体图。
标号说明
符号A表示照射区间；
标号6表示夹具；
标号8表示容器(树脂制瓶)；
标号12a表示照射面；
标号14表示旋转体；
标号18表示进退动作机构(进退动作杆)；
标号50表示进退动作机构(进退动作用凸轮)。
具体实施方式
通过下述的方案，实现将来自照射面的电子束有效地照射到容器的被照射面的目的，在该方案中，包括设置于通过驱动机构而旋转驱动的旋转体的外周的夹具；使该夹具相对旋转体而旋转的旋转机构；电子束照射装置，其具有平面状的照射面，对保持于上述夹具而运送的容器照射电子束，在从上述照射面对容器照射电子束的照射区间，照射面和上述容器的被照射面之间的距离维持基本一定。
实施例1
下面通过图示的实施例对本发明进行说明。本实施例的容器杀菌装置中的通过设置于杀菌腔2内的容器运送装置4的夹具6保持的容器8为树脂制瓶，像图2所示的那样，在颈部8a(将倾斜的肩部8b的上方的小直径的部分整体称为颈部)的靠近底部的部位，形成凸缘8c。该夹具6持握树脂制瓶8的颈部8a的凸缘8c的上方侧。另一方面，设置在分别设置于该容器运送装置4的上游侧和下游侧的入口轮和出口轮(均未在图中示出)上，在与上述夹具6之间进行树脂制瓶8的转交的容器保持机构10保持颈部8a的凸缘8c的下方侧。另外，在本实施例中，针对对运送横截面基本为正方形的四方形的树脂制瓶8(参照图1和图3)，进行杀菌的场合进行说明。但是，并不限于四方形的树脂制瓶8，也可适用于普通的球形瓶或其它形状的瓶。
送入上述杀菌腔2内的树脂制瓶8通过图中未示出的空气运送用运送装置而连续地运送，通过给进螺杆(screw)等，按照规定间距而切断，送入设置于上述杀菌腔2的上游侧的导入腔内。在导入腔内，设置旋转式的供给轮，通过该供给轮的容器保持机构而保持，进行旋转运送，转交到设置于杀菌腔2内的入口侧的入口轮，供给到杀菌腔2的内部。对于杀菌腔2内的入口轮，按照圆周方向等间隔设置上述容器保持机构10(参照图2)，对于树脂制瓶8，通过这些容器保持机构10，保持凸缘8c的下方侧而进行运送。
将树脂制瓶8从杀菌腔2内的入口轮转交到容器运送装置4。在本实施例中，对于通过入口轮的容器保持机构10保持凸缘8c的下方侧的树脂制瓶8，通过容器运送装置4的夹具6保持颈部8a的凸缘8c的顶部侧。通过容器运送装置4的夹具6保持而旋转运送的树脂制瓶8像后面描述的那样，在接受电子束的照射而进行杀菌后，转交到杀菌腔2内的设置于容器运送装置4的下游侧的出口轮(图中未示出)的容器保持机构10而进行旋转运送，从杀菌腔2内排出而送到下一步骤。另外，容器运送装置4以外的图中未示出的上述运送通路为一个例子，也可为其它的结构。
上述杀菌腔2由按照在通过电子束的照射，对树脂制瓶8进行杀菌时，电子束、X射线(制动X射线)不泄漏到外部的方式遮蔽的铅制壁面构成。在杀菌腔2的正面侧(图1的上方侧)，设置电子束照射装置(整体的图示省略，仅仅表示照射电子束的照射窗12)。电子束照射装置像公知的那样，在真空腔内的真空中，对丝极进行加热，产生热电子，通过高电压，使电子加速，形成高速的电子束，由此，通过安装于照射窗12上的Ti等的金属制的窗箔，取出到大气中，使电子束接触位于照射面12a(将照射照射窗12的电子束的一侧的面称为照射面)的开口范围的前方的电子束照射区间A内的被照射物品(在本实施例中为树脂制瓶8)，进行杀菌等的处理。
本实施例的容器杀菌装置的旋转式容器运送装置4的特征在于照射上述照射面12a的前方的电子束的区间A的夹具6的动作。对具有该夹具6的容器运送装置4的结构进行说明。在构成旋转体14的旋转圆板16的外周部，按照圆周方向等间距而设置上述夹具6。在该旋转圆板16的靠近外周部位，设置2个部位的导辊装配体20(参照图2和图4)，其以可进退动作的方式支承安装有各夹具6的水平杆18。由于水平杆18沿旋转体14的辐射方向进退动作，故支承各杆18的2个部位的导辊装配体20、20设置于通过旋转体14的中心的半径方向的线上。
导辊装配体20设置于连接于旋转圆板16的外周的环状板22上，像图4所示的那样，在固定于环状板22上的基台24上，固定有朝向旋转体14的切线方向的水平销26。在该水平销26的两端，分别呈“ㄑ”状弯曲的安装板28的底部在直立的状态被固定，在于外方弯曲的顶部，固定有分别倾斜的状态的销30、30，在两倾斜销30、30的另一端，连接有“ㄑ”状的安装板32。这3根销(水平销26与2根倾斜销30、30)按照相互成60度的角度的方式设置，在各销26、30、30的外周，嵌接有球轴承(导辊)34、36、36，通过该3个部位的导辊(水平导辊34、倾斜导辊36、36)，支承截面为六边形状的进退动作杆18的底面和上方的倾斜的两侧面，可沿辐射方向进行进退动作。
在水平的进退动作杆18的前端(旋转体14的半径方向外方侧的端部)，垂直地安装圆筒状的外壳38。在该圆筒状外壳38的内部，经由球轴承40、40，以可自由旋转的方式支承垂直的轴42。在该垂直轴42的底端安装上述夹具6。虽然没有对该夹具6进行具体说明，但是，在设置于两侧的平行的2个板簧6a的底端，安装具有相互对合的保持部的夹持部6b，如果在一对夹持部件6b之间，从前方侧(图2的右侧)压入树脂制瓶8的颈部8a，则板簧6a在外方扩展，树脂制瓶8插入到两夹持部件6b之间。然后，通过两板簧6a的弹性，夹持部件6b恢复，持握树脂制瓶8的颈部8a。在本实施例中，设置于图中未示出的入口轮上的容器保持部件10的下方侧通过树脂制瓶8的颈部8a的凸缘8c而保持，上述夹具6为夹持凸缘8c的上方侧的夹具。
在设置于上述进退运动杆18的后端部(旋转体14的半径方向内方侧)的底面侧的弹簧安装部18a，与固定在连接于旋转圆板16的外周的环状板22上的弹簧安装部22a之间，安装有拉伸弹簧44，使进退运动杆18朝向旋转体14的半径方向外方侧而在平时偏置。另外，在进退运动杆18的后端部顶面侧，安装凸轮从动件46。在设置于上述旋转体14的上方的固定侧的安装板48的底面侧外周部上，安装进退用凸轮50，上述进退动作杆18的凸轮从动件46通过上述拉伸弹簧44的偏置力而按压。于是，如果旋转体14旋转，则凸轮从动件46沿进退动作用凸轮50的凸轮面50a(参照图3)而移动，对应于该进退动作用凸轮50的形状，水平的进退动作杆18进行进退动作。
在本实施例中，进退动作用凸轮50像图3所示的那样，保持于夹具6上而运送的四方形的树脂制瓶8具有在于电子束照射装置的照射面12a的前方侧的电子束照射区间A移动的期间，在与照射面12a基本平行的直线上移动的形状的凸轮面50a(参照图3)。
在上述垂直的旋转轴42的顶端上，固定有小齿轮52。另外，在直立而固定于上述进退动作杆18的前端的圆筒状外壳38的顶端，固定有水平的支承板54。在该支承板54上固定有支点销56，在该支点销56上以可自由旋转的方式支承有扇形齿轮58的中间部。该扇形齿轮58与上述垂直的旋转轴42的小齿轮52啮合。另外，在扇形齿轮58的后方侧的端部顶面，安装凸轮从动件60。另一方面，在上述固定侧的安装板48的顶面侧，固定有旋转用凸轮62，通过介设在固定于该凸轮从动件60的下方侧的弹簧安装部58a，与上述支承板54上的弹簧安装部54a之间的拉伸弹簧64，扇形齿轮58的后端的凸轮从动件60与旋转用凸轮62的凸轮面62a(参照图3)弹性接触。于是，如果旋转体14旋转，则凸轮从动件60沿旋转用凸轮62的凸轮面62a而移动，对应于该旋转用凸轮62的形状，扇形齿轮58旋转，使安装有扇形齿轮52和夹具6的垂直的旋转轴42旋转。
像图1和图3所示的那样，在本实施例中，按照进行四方形的树脂制瓶8的杀菌，树脂制瓶8通过电子束照射装置的照射面12a的前方的电子束照射区间A时的限制树脂制瓶8的方向的方式设定旋转用凸轮62的形状。在照射面12a的前方的电子束照射区间A的第1区域B，按照在该树脂制瓶8的一个面与电子束照射装置的照射面12a平行的状态进行运送的方式使小齿轮52旋转。如果不使夹具6旋转而运送树脂制瓶8，则照射面12a和四方形树脂制瓶8的一个面之间的相对角度在倾斜的状态逐渐地变化(参照图3中的标号8A所示的树脂制瓶)，通过由扇形齿轮58和小齿轮52与旋转凸轮62等形成的旋转机构，使夹具6旋转(自转)，可在维持树脂制瓶8的一个面与照射面12a平行的状态进行运送。在接下来的第2区域C，使保持于夹具6上的树脂制瓶8基本旋转180度。在该区域C，旋转用凸轮62呈使扇形齿轮58大大旋转，使小齿轮52旋转180度旋转的凸轮形状。另外，在最后的第3区域D，按照维持树脂制瓶8中的在上述第1区域B，朝向照射面12a侧的面相反一侧的面与照射面12a基本平行的状态而运送的方式，设定旋转用凸轮62的形状。另外，在上述第2区域C，使保持树脂制瓶8的夹具旋转180度，但是，不仅使该180度的旋转动作为1次，也可为2次或3次地进行。
对上述方案的容器杀菌装置的动作进行说明。从外部送入杀菌腔2内，保持于入口轮(图中未示出)的容器保持机构10上的树脂制瓶8在容器运送装置4的转交位置，转交到夹具6上。这些夹具6在位于电子束照射装置的照射面12a的前方的电子束的照射区间A，像在后面说明的那样，进行进退动作和旋转(自转)等的动作，在照射区间12以外，使一对夹持部件6b、6b的树脂制瓶8的接收侧(图2的右侧)朝向旋转体14的半径方向外方侧而移动。如果夹具6到达转交位置，则通过上述容器保持机构10，保持颈部8a的凸缘8c的下方的树脂制瓶8压入两个夹持部件6b、6b之间。此时，两个夹持部件6b、6b通过板簧6a、6a的弹性，暂时在两侧打开，在其之间，插入树脂制瓶8之后，恢复，夹持该树脂制瓶8的颈部8a的凸缘8c的上方侧。
如果保持树脂制瓶8的夹具6通过旋转体14的旋转，接近电子束的照射区间A，则安装于与小齿轮52啮合的扇形齿轮58的后端的凸轮从动件60与旋转用凸轮62的凸轮面62a卡合。接着，固定圆筒状外壳38的水平的进退动作杆18的凸轮从动件46与进退动作用凸轮50的凸轮面50a卡合，该圆筒状外壳38使在底端而安装有夹具6的垂直的旋转轴42穿过。
如果扇形齿轮58的凸轮从动件60在旋转用凸轮62上移动，进入电子束照射区间A的第1区域B，则伴随凸轮从动件60在凸轮面62a上的移动，扇形齿轮58每次稍稍旋转，使小齿轮52旋转，由此，使固定于安装有小齿轮52的旋转轴42的底端上的夹具6旋转，在维持朝向树脂制瓶8的上述照射面12a侧的面与照射面12a基本平行的状态，实现移动(参照图3的标号8B、8C、8D所示的树脂制瓶8)。
如果夹具6进一步移动，进入照射区间A的第2区域C，则因旋转用凸轮62的形状的变化，扇形齿轮58大大旋转，使小齿轮52旋转180度。在本实施例中，如果从扇形齿轮58的一端到另一端，小齿轮52啮合而移动，则小齿轮52基本旋转180度。通过该小齿轮52的旋转，旋转轴42的底端的夹具6也旋转180度，在树脂制瓶8的在上述第1区域B朝向照射面12a侧的面朝向后方侧(旋转体14的半径方向内方侧)(参照通过图3的标号8D、8DE、8E、8EF、8F表示的树脂制瓶8)。
如果夹具6进入照射区间A的第3区域D，则伴随在旋转用凸轮62的凸轮面62a的移动，扇形齿轮58每次稍稍地旋转，通过使小齿轮52旋转，使固定于旋转轴42的底端上的夹具6旋转，在维持朝向树脂制瓶8的照射面12a侧的面与照射面12a基本平行的状态进行移动(参照由图3的标号8F、8G、8H表示的树脂制瓶8)。像这样，在树脂制瓶8通过照射面12a的前方时，照射面12a和树脂制瓶8的被照射面形成在一定方向面对的区域，由此，即使在四方形的树脂制瓶8的情况下，仍可有效地照射电子束而进行杀菌。
另一方面，安装于水平杆18的后端的凸轮从动件46与进退动作用凸轮50的凸轮面50a卡合。由于该凸轮面50a在电子束的照射区域A，呈与照射面12a基本平行的一直线状，故支承于水平杆18的前端的夹具6对应于凸轮形状50a，拉入到半径方向内方侧，与照射面12a平行地呈基本直线状而移动。如果没有使这样的夹具6进退动作的机构，则保持于夹具6上的树脂制瓶8沿旋转体14的外周绘制圆弧状的轨迹而移动，由此，伴随该移动，与照射面12a的距离变化，这样，不能够对树脂制瓶8进行均匀的电子束的照射，但是，在本实施例中，相对照射面12a，保持一定的距离使树脂制瓶8移动，可使来自照射面12a的电子束的照射量均匀。另外，使夹具6进退动作的机构并不限于凸轮50的滑动机构，也可为采用连杆机构的结构等。另外，接受电子束的照射的树脂制瓶8在之后从容器运送装置4排出，但是，保持树脂制瓶8的夹具6在上述照射区域A的第2区域C旋转180度，由此，在排出树脂制瓶8时，反向旋转180度，夹具6朝向与供给时相同的方向。
实施例2
在第2实施例中，夹具106的形状，使该夹具106旋转的旋转机构(在本实施例中，伺服电动机170)的结构不同于上述第1实施例。由于其它的部分的结构相同，故仅仅对不同的部分进行说明，其它的部分采用同一标号，省略对其的说明。
在第1实施例中，通过固定在安装有夹具6的垂直的旋转轴42的顶端的小齿轮52，与该小齿轮52啮合的扇形齿轮58，使该扇形齿轮58旋转的旋转用凸轮62等，构成夹具6的旋转机构，但是，在该第2实施例中，通过伺服电动机170使夹具106旋转。在固定于在沿旋转体14的半径方向进退动作的水平杆18的前端的圆筒状外壳38的顶端，经由托架172，伺服电动机170向下而安装。在该伺服电动机170的驱动轴170a上，固定有驱动齿轮174，该齿轮与上述小齿轮52啮合。另外，沿旋转体14的半径方向使夹具106进退动作的进退动作机构(由进退动作用凸轮50、凸轮从动件46、弹簧44和导辊装配体20等形成)为与上述第1实施例相同的结构。
该实施例的夹具106像图6所示的那样，使“コ”状的框架的开放部侧朝下而安装于上述旋转轴42上。在上述框架的两腿部106A、106B的底端设置夹持部106Ab、106Bb，其具有保持树脂制瓶8的颈部8a的圆弧状的保持面106Aa、106Ba。两腿部106A、106B具有弹性，如果将树脂制瓶8的颈部8b安装于两侧的夹持部106Ab、106Bb之间，则两个夹持部106Ab、106Bb在外侧打开，可将树脂制瓶8的颈部8a插入其间。然后，两个夹持部106Ab、106Bb根据两腿部106A、106B的弹性而恢复，保持树脂制瓶8的颈部8a。在上述第1实施例的夹具6中，从一个方向，实现树脂制瓶8的进出，但是在本实施例的夹具106中，前面侧和后面侧(两腿部106A、106B之间的开放的2个面)呈完全相同的形状，可从前后的任意的方向插入树脂制瓶8。
在本实施例中，由于使夹具106旋转(自转)的旋转机构采用伺服电动机170，故可伴随夹具106的旋转移动(公转)，按照任意的角度而旋转，与上述第1实施例相同，可使电子束杀菌装置的照射面12a与树脂制瓶8的被照射面在沿一定的方向面对的状态进行移动。即，如果以四方形的树脂制瓶8而具有，则可在其一个面与照射面12a平行的状态移动。另外，上述第1实施例的夹具6从1个方向插入树脂制瓶8，由此，在于电子束的照射区域A，旋转180度而反转的场合，为了进行树脂制瓶8的排出和下一树脂制瓶8的保持，必须再次反转而返回到原始的状态，但是，在本实施例的夹具106中，由于前面侧和后面侧为相同的结构，故可从任意面而插入树脂制瓶8，即使旋转180度，仍不必再次反转而返回到原始状态。即，在第2区域C，将在电子束的照射区域A的第1区域B(参照图3)，朝向照射面12a的树脂制瓶8的一个面反转，在第3区域D，使与上述面相反侧的面朝向照射面12a侧，即使在该情况下，仍不必反转而返回到原始状态，可在照原样的状态排出树脂制瓶8，保持下一树脂制瓶8。另外，即使在旋转机构采用伺服电动机170的实施例中，仍可采用与上述第1实施例相同的夹具6。
Claims (3)
1.一种容器杀菌装置，其包括设置于旋转体(14)的外周，保持容器(8)的夹具(6)；使上述旋转体(14)旋转的驱动机构；电子束照射机构，该机构具有平面状的照射面(12a)，对通过上述夹具(6)保持而运送的容器(8)照射电子束；进退动作机构(18、50)，该机构使上述夹具(6)相对照射面(12a)而进行进退动作，其特征在于：
从上述照射面(12a)照射电子束的照射区间(A)的照射面(12a)和上述容器(8)的被照射面之间的距离基本维持一定。
2.根据权利要求1所述的容器杀菌装置，其特征在于设置使上述夹具(6)相对旋转体(14)而旋转的旋转机构(52、58、62)，在上述照射区间(A)，形成按照上述照射面(12a)和上述容器(8)的被照射面在一定的方向面对的方式，使上述夹具(6)旋转的区域。
3.根据权利要求1或2所述的容器杀菌装置，其特征在于在上述照射区间(A)，使上述夹具(6)旋转大致180度。
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