JP2003128023A - キャップの処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトかつ簡易な構造で、取扱いや維持
作業が容易になる、キャップの連続完全殺菌が可能なキ
ャップの処理装置を提供する。 【解決手段】 ドラム型スターホイル５１にポケット溝
Ｐを軸線に沿って形成し、密閉チャンバ３０内に水平に
回転自在に設けた。キャップガイド５２をスターホイル
５１の外周に螺旋状に設けると共に、密閉チャンバ３０
に固定した。駆動モータ５６でスターホイル５１、４０
を駆動できる。投入シュート３５のキャップ８をキャッ
プ取出しスターホイル４０で、キャップガイド５２とド
ラム型スターホイル５１のポケット溝Ｐとで囲まれるス
ペースに送込むと、ドラム型スターホイル５１の回転に
よりキャップガイド５２に沿って排出シュート３６へと
送られる。その際にキャップガイド５２の噴射ノズル６
４で洗浄等の処理を行う。キャップガイド５２を支持す
る支持パイプ６５で噴射ノズル６４に液を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、清涼飲料水等を充
填するＰＥＴボトル等の容器を封印する、内部が複雑な
形状をしたスクリュキャップや外形が円筒形をした各種
のキャップを殺菌、洗浄処理するキャップの処理装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】清涼飲料水等を充填するＰＥＴボトル等
のキャップを殺菌、洗浄する装置としては、一定数のキ
ャップをキャリアで搬送して行うバッチ方式のものや、
キャップを搬送コンベアで搬送しながらノズルから殺菌
液や洗浄液を噴射する連続方式のものが種々提案されて
いる。連続方式の殺菌装置として、例えば特開平１１−
３４２９１７号の「キャップの処理装置およびこれを利
用したキャップ殺菌処理装置」には、搬送用のスターホ
イルを水平面内でＳ字状に組合わせるとともに螺旋状に
上下に組合わせたものが開示され、また特開平１１−１
８９２１８号の「キャップの洗浄装置」には、搬送用の
スターホイルを垂直面内でＳ字状に組合わせたものが開
示されている。

【０００３】以下、特開平１１−３４２９１７号の装置
について図５ないし図８を用いて概説する。図５は、こ
の従来装置の外周を覆うチャンバを除いた内部構造を示
す斜視図であり、図６は、洗浄部の要部の縦断面図であ
り、図７は、図６の矢印VIIから見たスターホイルの正
面図であり、図８は、殺菌部の要部の縦断面図である。
図５に示すように、キャップ殺菌の前処理を行う洗浄装
置２と、キャップ殺菌処理を行う殺菌装置３と、キャッ
プ殺菌の後処理を行うすすぎ装置４と、洗浄装置２のベ
ース５と、殺菌装置３のベース６と、すすぎ装置４のベ
ース７とでキャップ殺菌処理装置１を構成している。洗
浄装置２では、キャップ８が上流のキャップセレクタで
開口部（ねじの見える側）を下向にして整列されるとと
もにキャップ投入シュート９を通って連続して洗浄装置
２の入口に供給された後に、キャップ取出しスターホイ
ル１０で分離され、割出スクリュ１１で一定間隔に調整
されて洗浄部に送られる。この洗浄部は、互いに接近し
て配設された複数（同図では、大径のもの４個と小径の
もの２個）のスターホイル１２およびキャップガイド１
３と、洗浄配管１４とで構成されている。

【０００４】図７に示すように、スターホイル１２は、
外周部にキャップ８と係合する半円形の複数のキャップ
ポケットＰを有する回転自在の板型のスターホイルであ
る。図６に示すように、キャップガイド１３は、上下に
２本ずつのガイドバー１３ａと、左右に２個ずつの側面
ガイド１３ｂとを有し、スターホイル１２の外周部を上
下からコの字状に挟むように設けられた平面形状が曲線
状のガイドで、互いにＳ字状に連結されている。洗浄配
管１４は、キャップガイド１３に沿って上下に配設され
一定間隔で設けられた噴射ノズル１４ａを備えている。

【０００５】殺菌装置３では、キャップ８が２つの搬送
スターホイル１５を通って殺菌部の下部入口に送られ
る。この殺菌部は、ドラム型スターホイル１６と螺旋状
キャップガイド１７と殺菌配管１８とで構成されてい
る。図８に示すドラム型スターホイル１６は、断面形が
洗浄装置２のスターホイル１２（図７参照）と同様であ
り、かつ軸方向に長いドラム状で回転する。螺旋状キャ
ップガイド１７は、洗浄装置２のキャップガイド１３
（図６参照）と類似の形状をしていて、上下に２本ずつ
のガイドバー１７ａと外側に１個の側面ガイド１７ｂと
を有し、これらが緩やかな傾斜で螺旋状に複数段になる
ように形成されている。殺菌配管１８は、螺旋状キャッ
プガイド１７の外周側に沿って配設され、キャップ８の
天面を含む外周面を殺菌するものとキャップ８の開口部
の内側を殺菌するものとがあり、いずれも一定間隔で噴
射ノズル１８ａを備えている。なお、図８では、下側か
ら噴射してキャップ８の内部を殺菌する噴射ノズル１８
ａを有する殺菌配管１８を示している。

【０００６】すすぎ装置４では、キャップ８が搬送スタ
ーホイル１９を通ってすすぎ部に送られてすすぎ処理さ
れた後に、搬送スターホイル２３を通ってキャップ排出
シュート２４から次工程に送られる。すすぎ部は互いに
接近して配設された複数（図では大径のもの３個と小径
のもの１個を示す）の板型スターホイル２０と、キャッ
プガイド２１と、すすぎ配管２２とで構成されている
が、これらは、洗浄装置２の板型スターホイル１２、ガ
イド１３および洗浄配管１４と同様の構造であり、それ
らの説明を省略する。

【０００７】この装置では次のように作動する。キャッ
プ８が上流からその開口部を下向きにして連続してキャ
ップ投入シュート９を通って洗浄装置２の入口に供給さ
れ、キャップ取出しスターホイル１０で分離され、割出
スクリュ１１で一定間隔に調整されて洗浄部のキャップ
ガイド１３に入って片側をスターホイル１２のポケット
Ｐで保持されて複数のＳ字状の通路を通り、この間に上
下の噴射ノズル１４ａから洗浄水を噴射されて予備洗浄
される。次いで、洗浄されたキャップ８は搬送スターホ
イル１５を通って殺菌部のドラム型スターホイル１６の
下部のポケットＰと螺旋状キャップガイド１７との間に
移り、ドラム型スターホイル１６の回転に伴って螺旋状
に回転しながら上昇する。この間に、斜め下向きの噴射
ノズル（図示省略）から噴射される殺菌液によりキャッ
プ８の天面及び外側面を消毒され、次いで上向きの噴射
ノズル１８ａ（図８参照）から噴射される殺菌液で内部
を殺菌される。殺菌部の上端に上昇したキャップ８は、
すすぎ装置４ですすぎ処理を受けた後、搬送スターホイ
ル２３で方向を変え、排出シュート２４を通って次工程
に送出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の装置では、連続
的にキャップ８を完全殺菌する能力の大きい殺菌装置と
して提案されたものであり、占有スペースを小さくする
ために、平面的に接近して配設した複数の板型スターホ
イルの外周をＳ字状に搬送して通過経路を延ばし、また
ドラム軸を垂直にしたドラム型スターホイルの外周を螺
旋状に搬送して通過経路を延ばして装置の占有面積を小
さくしている。この装置は充填ラインに組込まれるの
で、装置の占有するスペースを小さくし、さらに構造を
簡易にして構成部品数、特に消耗部品数を少なくし、洗
浄、殺菌およびすすぎ部の衛生環境を向上するととも
に、維持作業を少なくかつ容易にするというニーズが常
に存在する。本発明は、コンパクトかつ簡易な構造で、
取扱いや維持作業が容易になる、キャップの連続完全殺
菌が可能なキャップの処理装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、密閉チャンバ
と、該チャンバ内に軸を水平にして両端を回転自在に支
持され前記キャップと係合する半円形のポケット溝を軸
線に沿って複数条有する円筒状のドラム型スターホイル
と、前記チャンバに固定され前記ドラム型スターホイル
の外周部に複数段の螺旋状に設けられ前記キャップの動
きの範囲を規制する螺旋状キャップガイドと、前記ガイ
ドに設けられた複数の噴射ノズルと、前記ノズルに液を
供給する液配管を兼ね前記螺旋状キャップガイドを支持
する支持パイプと、前記チャンバの外から前記キャップ
をチャンバ内に供給する投入シュート及びチャンバ外に
排出する排出シュートと、前記投入シュートから前記キ
ャップを取出して前記ドラム型スターホイルに供給する
キャップ取出しスターホイルと、前記チャンバの外側に
固設され前記ドラム型スターホイルと取出しスターホイ
ルを駆動する駆動装置からなる。前記螺旋状キャップガ
イドは２組のガイドバーとガイドパイプ及び側部ガイド
によって構成され、前記ドラム型スターホイルのポッケ
ト溝との間で前記キャップの搬送スペースを形成するこ
とが好ましい。前記チャンバを隔壁によって前記ドラム
型スターホイルの軸方向に複数の室に区画するととも
に、前記ガイドパイプも各室毎に区画することがより好
ましい。前記チャンバを隔壁によって少なくとも洗浄
室、殺菌室、すすぎ室に区画するのがさらに好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るキャップの処
理装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１はこの装置の概略構成を示す斜視図、図２は、チャ
ンバ３０の側壁を除いた図１の矢印IIから見た正面図、
図３は図２の線III−IIIによる断面図、図４は図３の線
IV−IVによる断面図である。図１に示すように、密閉し
たチャンバ３０と投入シュート（キャップ供給手段）３
５と排出シュート（キャップ排出手段）３６と板型のキ
ャップ取出しスターホイル（キャップ供給手段）４０と
ドラム型スターホイルユニット５０とを備えている。チ
ャンバ３０は４本の脚によって持上げられていて、開閉
可能な蓋を備え、底壁に勾配を有する密閉された筺体
で、２つの隔壁３１及び３２によって長手方向に洗浄室
３０ａ、殺菌室３０ｂ及びすすぎ室３０ｃの３室に分け
られている。底壁の最低部には３室にそれぞれ開閉弁付
きドレン配管３３（図２参照）が設けられ、天壁にはク
リンエア供給配管３４が設けられ、側壁には投入シュー
ト３５及び排出シュート３６を通す角孔３０ｄ及び３０
ｅが設けられている。また、一端壁にキャップ取出しス
ターホイル４０のベアリングユニット４２が設けられる
とともに、両端壁にドラム型スターホイルユニット５０
のベアリングユニット５４が設けられている。キャップ
取出しスターホイル４０は、従来例のキャップ取出しス
ターホイル１０と同様に鋸歯状のポケットを有する板型
のスプロケットホイルで成り、重力によってキャップ投
入シュート３５を通ってその軸を水平にして連続して搬
送されてくるキャップ８を所定のピッチに割出してドラ
ム型スターホイル５０に渡すものである。軸４１は、ベ
アリングユニット４２によって片持梁状に回動自在に支
持されていて、他端には歯付プーリ４３を備えている。

【００１１】ドラム型スターホイルユニット５０は、ド
ラム型スターホイル５１と螺旋状キャップガイド５２と
から成っている。ドラム型スターホイル５１は従来例と
同様に、軸方向に延びてキャップ８の外周面と係合する
半円形のポケットＰの溝を有するドラム状のスターホイ
ルで、軸５３の両端はそれぞれ、ベアリングユニット５
４で回動自在に支承され、一端には歯付プーリ５５が取
付けられている。この歯付プーリ５５は、ドラム型スタ
ーホイル５１用の従動用歯付プーリ５５ａと、キャップ
取出しスターホイル４０用の駆動用歯付プーリ５５ｂと
から成っている。図１において、５６は駆動（ギヤー
ド）モータ、５７は駆動モータ５６の出力軸に固設され
た歯付プーリ、５８は歯付プーリ５７と歯付プーリ５５
ａに巻掛けられた歯付ベルト、５９は歯付プーリ５５ｂ
と歯付プーリ４３に巻掛けられた歯付ベルトである。

【００１２】螺旋状キャップガイド５２は、ドラム型ス
ターホイル５１のポケット溝Ｐと共にキャップ８を保持
して、ドラム型スターホイル５１の回転に伴って螺旋状
に搬送するためのものであり、ドラム型スターホイル５
１の外周面に軸方向に螺旋状に複数段に形成されてい
る。同ガイド５２は、図４に示すように、キャップ８の
天面及び開口面（ねじの見える側）の動きを規制するた
めに、平行して走る小径の丸棒線で形成されたガイドバ
ー６０と、やや大径のパイプで形成されたガイドパイプ
６１との組合わせを対向させて２組用いている。ガイド
バー６０とガイドパイプ６１との共通接面間の距離はキ
ャップ８の厚みより若干大きくしている。またキャップ
８の円柱面の外側（図４における上側）の動きを規制す
るためにフラットバーで成る側部ガイド６２を設けてい
る。これらのガイドバー６０、ガイドパイプ６１及び側
部ガイド６２を螺旋状に配置し、これらの関係位置を適
宜の間隔（図３では４５°間隔）でコの字形の繋ぎ板６
３を用いて固定する。

【００１３】側部ガイド６２の内面とドラム型スターホ
イル５１のポケット溝Ｐの底部との間の距離は、キャッ
プ８の直径より若干大きい距離である。ガイドパイプ６
１には、適宜の間隔で洗浄水（熱水）、殺菌液またはす
すぎ液を噴射する噴射ノズル６４を、隣接するキャップ
８の中心軸線に向けて噴射できるように固設してある。
螺旋状キャップガイド５２はドラム型スターホイル５１
の軸方向に緩い傾斜（傾斜角１度〜４度程度）で複数段
の螺旋に形成し、繋ぎ板６３を介して複数（図では４
本）の支持パイプ６５によってチャンバ３０に固定す
る。複数の支持パイプ６５は、液配管を兼ねたヘッダー
と成っていて、分岐小管６５ａによって噴射液別にパイ
プガイド６１の１巻分にそれぞれ連結している。符号６
５ｂは噴射液別の外部配管の一例を示したものである。
なお、チャンバ３０の隔壁３１及び３２は、螺旋状キャ
ップガイド５２の上側の側部ガイド６２の中央を通る位
置におく。ドラム型スターホイルユニット５０を貫通さ
せる隔壁３１、３２の孔の内端は、側部ガイド６２があ
るところでは側部ガイド６２の外側に突当たり、側部ガ
イド６２の無いところではドラム型スターホイル５１の
外周面から若干隙間をあけた位置（図４の破線Ｅ部参
照）になる。

【００１４】次に、この装置の作用について説明する。
ドラム型スターホイル５１は、螺旋状キャップガイド５
２内において駆動モータ５６で歯付ベルト５８を介して
矢印Ａの方向に回転駆動される。このときキャップ取出
しスターホイル４０は、外周速度が歯付ベルト５９によ
ってドラム型スターホイル５１の外周速度と同期するよ
うに回転駆動される。キャップ８は、中心軸を水平にし
て整列されて投入シュート３６を通って供給され、キャ
ップ取出しスターホイル４０によって所定の間隔に広げ
られ、ドラム型スターホイルユニット５０の螺旋状キャ
ップガイド５２とドラム型スターホイル５１のポケット
溝Ｐで囲まれるスペースに送込まれる。このキャップ８
を閉込めたスペースは、ドラム型スターホイル５１の回
転に伴って螺旋状に位置を変じて軸方向に進むが、スペ
ースを形成するポケット溝Ｐとガイドバー６０、ガイド
パイプ６１、及び側部ガイド６２のキャップ８に対する
相対的な姿勢も回転するので、キャップ８は上昇時には
ポケット溝Ｐに乗り、下降時には側部ガイド６２に乗
り、途中の位置ではポケット溝Ｐと側部ガイド６２に挟
まれた状態でランダムに回転しながら搬送される。この
搬送中に、洗浄室３０ａ、殺菌室３０ｂおよびすすぎ室
３０ｃでそれぞれ洗浄熱水、過酢酸水等の殺菌液、及び
無菌水の噴射を天面及び開口面から受けて予備洗浄、殺
菌、すすぎの処理を受ける。殺菌処理されたキャップ８
は、ドラム型スターホイル５１の上部終端近傍から排出
シュート３６に掬われて重力によって次工程に送られ
る。噴射された熱水、殺菌液、及び無菌水はそれぞれド
レン配管３３（図２参照）を経てチャンバ３０の外部に
導かれ、リサイクルされて使用される。

【００１５】本発明のキャップ殺菌装置では、次の効果
が得られる。 (1)キャップの搬送用のスターホイルは、ドラム型スタ
ーホイル５１とキャップ取出しスターホイル４０の２つ
だけとなり、極めて簡易な構造となり、装置のコスト低
減に寄与できるとともに、装置内での汚染の機会が少な
くなり、衛生面での安全性が向上する。 (2)占有面積及び高さを小さくすることができ、装置が
コンパクトになるので、充填ラインへの組込みが容易に
なる。 (3)駆動モータ、伝達装置、ベアリングユニット等が装
置外の取扱い容易な位置に配設されているので、維持作
業が容易である。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、チャンバと、該チャンバ内で
軸を略水平にして回転自在に設けた、処理するキャップ
と係合するポケット溝を軸方向に延ばして形成したドラ
ム型スターホイルと、該スターホイルの外周部に螺旋状
に設けるとともに前記チャンバに固定し、前記ポケット
溝と係合しているキャップの動きの範囲を規制するキャ
ップガイドと、該キャップガイドに設けた、キャップを
処理するための噴射ノズルと、該噴射ノズルに液を供給
するための液配管を有するとともに前記キャップガイド
を支持するパイプと、キャップをチャンバ内に搬送して
ドラム型スターホイルに供給する手段と、処理済のキャ
ップをキャップガイドからチャンバ外に排出する手段
と、チャンバの外側に設けた、ドラム型スターホイルを
駆動する手段とを備えているので、従来よりもコンパク
トで簡易な構造となり、キャップ処理の取扱い及び維持
作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るキャップの処理装置
の概略構成を示す斜視図である。

【図２】チャンバの側壁を除いた図１の矢印IIから見た
正面図である。

【図３】図２の線III−IIIによる断面図である。

【図４】図３の線IV−IVによる断面図である。

【図５】従来の装置のチャンバを除いた内部構造を示す
斜視図である。

【図６】図５の装置における洗浄部の要部の縦断面図で
ある。

【図７】図６の矢印VIIから見たスターホイルの正面図
である。

【図８】図５の装置における殺菌部の要部の縦断面図で
ある。

【符号の説明】

８ キャップ ３０ チャンバ ３１、３２ 隔壁 ３４ クリンエア供給配管 ３５ 投入シュート ３６ 排出シュート ４０ キャップ取出しスターホイル ５０ ドラム型スターホイルユニット ５１ ドラム型スターホイル ５２ 螺旋状キャップガイド ５３ 軸 ５６ 駆動モータ ５８、５９ 齒付きベルト ６０ ガイドバー ６１ ガイドパイプ ６２ 側部ガイド ６４ 噴射ノズル

フロントページの続き (72)発明者 水川 憲二 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社産業機器事業部内 Ｆターム(参考） 3F072 AA27 GE02 GG18 JA05 KC02 KE11 KE13

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャンバと、該チャンバ内で軸を略水平
   にして回転自在に設けた、処理するキャップと係合する
   ポケット溝を軸方向に延ばして形成したドラム型スター
   ホイルと、該スターホイルの外周部に螺旋状に設けると
   ともに前記チャンバに固定し、前記ポケット溝と係合し
   ているキャップの動きの範囲を規制するキャップガイド
   と、該キャップガイドに設けた、キャップを処理するた
   めの噴射ノズルと、該噴射ノズルに液を供給するための
   液配管を有するとともに前記キャップガイドを支持する
   パイプと、キャップをチャンバ内に搬送してドラム型ス
   ターホイルに供給する手段と、処理済のキャップをキャ
   ップガイドからチャンバ外に排出する手段と、チャンバ
   の外側に設けた、ドラム型スターホイルを駆動する手段
   とを備えたことを特徴とするキャップの処理装置。
2. 【請求項２】 前記キャップガイドは、一対のガイドバ
   ーと一対のガイドパイプと側部ガイドとからなるととも
   に、前記ドラム型スターホイルのポケット溝との間に前
   記キャップの搬送スペースを形成することを特徴とする
   請求項１に記載のキャップの処理装置。
3. 【請求項３】 前記チャンバを隔壁によって前記ドラム
   型スターホイルの軸方向に複数の室に区画したことを特
   徴とする請求項１または２に記載のキャップの処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記隔壁によって区画した複数の室は、
   洗浄室、殺菌室およびすすぎ室であることを特徴とする
   請求項３に記載のキャップの処理装置。