JP2008056286A - 容器蓋の異物除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアを噴射して容器蓋から紙粉等の異物を確実に除去できる小型の安価な容器蓋の異物除去装置を得る。
【解決手段】異物除去室６内でスクリューによって所定間隔で搬送され容器蓋３０に、エアノズル１２からエアを噴射することによって、その内外面に付着している異物が除去され、蓋間を通過した空気はエアノズルに対向して通過する蓋に近接して配置されている局所集中ダクト１８内に吸引され、室内に拡散したり逆流が生じたりすることがなく、効果的に除去できる。局所集中ダクトの漏斗部２１の開口部が面していない室内空間の空気は、局所集中ダクトの外周部の隙間１７を通って吸引ダクト１０内に吸引され蓋から分離した異物は除去される。外気取入口８を設けてあるので、集塵機の吸引量をエア供給管１１からの供給量よりも増大させることができ、蓋を通過する風量を蓋の安定搬送を損なうことなく増大させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、缶蓋等の容器蓋に付着している異物を除去する容器蓋の異物除去装置に関する。

従来、巻締装置やキャッパーに供給する金属製蓋や合成樹脂製蓋等の容器蓋を、容器に装着前に清浄する方法や装置は種々提案されている。例えば、巻締装置に供給する缶蓋の容器蓋（以下、単に蓋という）を回転させながら所定間隔で搬送して、搬送中に蓋の内外面に紫外線を照射して殺菌する方法（例えば、特許文献１、２参照）や、同様に間隔を保って回転させながら搬送する蓋に、洗浄水をスプレーして洗浄する方法（例えば、特許文献３参照）、あるいは搬送中の蓋に加熱水と水蒸気を噴射して殺菌を行い、その後冷却、除水する方法（特許文献４、５参照）等が提案されている。
特許第２５０１２５３号掲載公報 特公平３−１６１４８号公報 特開平９−３０１３２６号公報 特開昭５４−６８３７８号公報 特公昭５７−５２０６２号公報

上記提案されている紫外線により蓋を殺菌する装置は、蓋の殺菌はできても蓋に付着している紙粉等の異物は除去できないという問題点がある。一般に蓋は積層した状態で包装紙で梱包されて蓋メーカーから出荷され、缶詰製造メーカーでは、アンラッパーで梱包材である紙を切断し開梱しているが、その際紙片や紙粉が発生するので、その紙片や紙粉が蓋に付着する可能性がある。また、蓋製造時に発生する金属粉（金属製蓋の場合）、樹脂粉や樹脂片（合成樹脂製蓋の場合）が付着する可能性もある。したがって、単に紫外線殺菌だけした状態で容器に装着すると製品内に紙粉や紙片等の異物が密封される可能性がある。一方、蓋を洗浄水又は蒸気で洗浄殺菌する方法は、蓋に付着した紙粉等の異物を除去することができるが、その場合は洗浄装置・乾燥装置等を必要とし設備が大掛かりとなり設備コストが高くなると共に設置スペースの増大につながり、且つ大量の洗浄水を必要としてランニングコストも高くなる等の問題点がある。

この問題点を解決して蓋に付着した紙粉等の異物を除去する手段として、簡易な安価な方法として蓋の内外面にエアを吹付けて紙粉等を吹き飛ばすことが考えられるが、その場合粉塵が空中に飛散し環境を悪化させるばかりでなく、粉塵が再付着するおそれもあり採用することはできない。それを防止するには、蓋の搬送路を囲って一方からエアを吹付け他方から吸引することによって、蓋から除去された紙粉を環境に飛散させることなく除去することが可能となる。本発明者はその観点に立って、図６、図７に示す装置を試作して容器蓋を一枚一枚切り離して隙間をあけて搬送するスクリュー５１で形成された蓋搬送路を枠でボックス状に囲って異物除去室５０を構成し、一方側からエアノズル５２でエアを吹付け、反対側に吸引ダクト５３を設けて蓋３０の裏表にエアを吹付けて実験を行った。実験は、蓋に毛髪、アルミニウム粉、樹脂粉、紙粉をそれぞれ付着させたものを１０枚セットで上部より投入して、１５００ｃｐｍで蓋を２０ｍｍ間隔で送って、その間４４００Ｌ／ｍｉｎのエアを噴射し、下方の出口で抜きとって全個数を観察した。その結果を表１に示す。蓋の裏側は、ほぼ全ての種類の異物は殆ど除去されたが、蓋の表側については、特に紙粉やアルミニウム粉については一部残っていて、除去率７６％で初期の目的は達成できなかった。その原因を突止めるために、異物除去室５０内に紙粉を落としてみると、内部で紙粉が舞いボックス内で乱気流が発生していることが観察され、飛散し易い紙粉や紙片の場合は、蓋から除去された後再付着していることが分かった。

そこで、本発明は、エアを噴射して容器蓋から除去した微細な紙粉等の異物が容器蓋に再付着することなく、確実に除去でき、容器蓋に付着した異物を洗浄水や蒸気を使用しないで簡単・確実に除去することができ、且つ装置も小型化できて安価に製造可能である容器蓋の異物除去装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決する本発明の異物除去装置は、搬送中の容器蓋から異物を除去する容器蓋の異物除去装置であって、容器蓋を隙間を開けて搬送する搬送手段に沿って間隔を開けて複数個のエアノズルを容器蓋搬送路の一側に配置し、少なくとも該エアノズル及び該エアノズルに対向する前記容器蓋搬送路を含む空間をボックス状に囲って異物除去室を形成してなり、前記容器搬送路を挟んで前記エアノズルと反対側に吸引ダクトを該異物除去室に連通して配置し、該吸引ダクトの入口部を下流側に絞り形状にしたことを主な構成とするものである。

前記吸引ダクトの入口部に、前記エアノズルと反対側に容器搬送手段と近接して開口している下流側に先絞り状になっている局所集中ダクトを配置して、エアノズルから噴射されるエアが当る蓋の間近で蓋に当てて噴射されたエアを吸引して、異物除去室全体の吸引と局所的な集中吸引を組合せることによって、蓋からの異物除去効果をより高めることができる。また、前記異物除去室の前記エアノズル側の側壁を開口してフィルタを設けて外気取入口を形成し、前記吸引ダクトのエア吸引量を、前記エアノズルより前記異物除去室内に供給される空気量よりも大きく設定することによって、蓋の送り姿勢を乱すことなく、吸引空気量を多くして異物除去効果をより高めることができる。前記エアノズルは、ノズル角度が水平面に対して０〜３０°となるように配置されていることが望ましい。エアノズルから噴射するエア噴射流は容器搬送路を搬送中の蓋と平行流でも可能であるが、３０°の範囲で傾斜して蓋表面に直接当るのが異物除去効果が増し望ましいが、３０°を超えて傾斜角が大き過ぎると蓋の端部まで直接噴射流が達さなくなり、除去率が低下する。

本発明の異物除去装置によれば、エアを噴射して容器蓋から除去した微細な紙粉等の異物が容器蓋に再付着することなく、確実に除去できる。したがって、容器蓋に付着した異物を除去するのに、従来のように洗浄水や蒸気を使用することなく、簡単且つ小型の安価な装置で確実に除去することができ、設備コストとランニングコスト及び設置スペースの低減化を図ることができ、しかも高速化を図ることができる。そして、請求項２記載の発明によれば、さらにエアノズルから噴射されるエアが当る蓋の間近で局所集中的に吸引して整流でき、より効果的に蓋からの異物除去効果を高めることができる。また、請求項３、４の発明によれば、さらに吸引ダクトのエア吸引量を、エアノズルより供給される空気量よりも大きく設定することができ、蓋の送り姿勢を乱すことなく、吸引空気量を多くして異物除去効果をより高めることができる。さらに、請求項５の発明によれば、蓋面にエアノズルから効果的にエアを噴射でき、異物除去効果を高めることができる。

図１は、本発明の異物除去装置の実施形態を示している。
図中、１は上流側シュート２によって連続状に重なった状態で送られてくる蓋３０を１枚ずつ一定間隔に切り離して送るスクリューであり、図２に示すように１２０°間隔で３本配置され、螺旋溝で蓋のカール部を３点で支持して回転させながら等間隔に一定区間搬送する。該スクリューの下流には下流側シュート３が配置され、等間隔にスクリュー下流端まで搬送されて蓋３０は下流側シュート３内で再び積層され、図示しないシーマへの蓋供給ターレットのスタッカーに供給される。本実施形態では、上記スクリュー１が配置されている区間を枠でボックス状に囲って異物除去室６を構成している。異物除去室６内には、蓋の搬送方向（縦方向）に沿うように１本又は複数本のエア供給管１１を配置し、該エア供給管に異物除去室６内を通過する蓋に向けてエアを噴射するエアノズル１２を所定ピッチで複数個配置してある。本実施形態では、エア供給管１１は図２に示すように、１本のスクリューを挟んで２本配置されているが、それに限るものではない。

異物除去室６は、本実施形態ではほぼ断面長方形状に形成され、一方の側壁７には後述する理由で空気取入口８を開口し、該空気取入口にはフィルタ９が設けられている。側壁７に対向する他方の側壁は開口しており、該開口部に吸引ダクト１０を配置してある。該吸引ダクト１０の入口部１３は、図１及び図２に断面が示されているように、上方から下方に向けて、且つ幅方向に（図１では奥行き方向）中央部に向けてテーパー状に絞った漏斗形状になっている。したがって、吸引ダクト１０の入口部１３の底壁２４は異物除去室６の底壁５とほぼ同一面で連なった状態になり、その状態で吸引ダクトの矩形状の配管部１４に連なっている。このように、吸引ダクトの入口部１３は、入口端部が異物除去室と同一開口面積で開口し、下流側に沿って次第に絞り形状にすることによって、異物除去室内に吹き込まれて蓋間を通過した空気が逆流することを防止し、効果的に吸引ダクトの配管部に案内する。

さらに、本実施形態では、エアノズルから噴射されて蓋間を通過したエアを集中的に整流して吸引ダクト１０内に導くために、局所集中ダクト１８を設けてある。局所集中ダクト１８は、その開口側が幅方向に容器蓋３０の直径以上に開口し、縦方向はエアノズル１２が配置された区間を含むような高さに開口してその開口部がスクリュー１（即ち、通過する蓋）に近接して配置され、エアノズル群から蓋に向けて噴射されて、蓋を通過した空気流を集中的に吸い込むようにしてある。局所集中ダクト１８は、上流側の両側壁１９及び上壁２０が蓋の通路に向けてテーパー状に拡がり、断面四角形の漏斗部２１を呈し、下流側が断面四角形の筒状部２２となって吸引ダクト１０の配管部１４内に延びている。局所集中ダクト１８は、前記漏斗部２１及び筒状部２２とも、異物除去室の頂壁２３、底壁５、前壁１５及び後壁１６と、そして吸引ダクト１０の入口部の内周壁と所定間隔を持って配置され、異物除去室内のエアが、局所集中ダクト１８の外周部からも吸引ダクト１０内に通過するようになっている。したがって、本実施形態では、異物除去室全体の空気流を吸引する吸引ダクト１０と局所集中的に吸引する局所集中ダクト１８の組合せで異物を除去する構造となっている。なお、図示してないがエア供給管１１の上流端は送風機に接続され、吸引ダクト１０の下流側には集塵機が設けられて吹き飛ばされた異物を吸引して集塵するようになっており、エアノズルへの供給空気量及び吸引空気量は任意に設定することができる。

本実施形態の容器蓋の異物除去装置は以上のように構成され、上流側シュート２から積み重ね状に連続して搬送されてくる蓋３０は、３本のスクリューによって所定間隔（例えば２０ｍｍ）に開けられて一枚ずつ回転（自転）しながら下方に搬送される。その間、エアノズル１２群から蓋の搬送路に向けてエアを噴射しており、蓋３０はその位置を通過するたび毎に噴射エアに曝されることによって、その内外面に付着している異物が吹き飛ばされる。図の実施形態では、エアノズル１２を５段に設けてあるので、蓋は異物除去室６を通過する間に５回繰り返して噴射エアを直接吹付けられることになる。一方、吸引ダクト１０の下流に設けられた集塵機により、エアノズルより噴射されたエアは、容器蓋間を通過して積極的に吸引ダクトに吸い取られる。その際、異物除去室内に吸引ダクトの入口部１３が絞った形状になっているので、蓋間を通過した空気流は一方向に整えられ、吸引ダクトにスムーズに流れ込むので、空気の滞留・戻りがなく、蓋から一旦除去された異物が再付着するおそれがなく、確実に異物を除去することができる。特に、本実施形態では、エアノズルに対向して局所集中ダクト１８を設けてあるので、図において矢印群２５で示すように、エアノズルから噴射されたエアは直接局所集中ダクト１８内に導かれ、室内に拡散したり逆流が生じたりすることがなく、効果的に回収除去できる。そして、局所集中ダクトの漏斗部２１の開口部が面していない室内空間の空気は、矢印群２６で示すように局所集中ダクトの外周部の隙間１７を通って吸引ダクト１０内に吸引され排気される。

一方、容器蓋からの異物除去効果を高めるには、エアノズルからの吹付け空気量を増やすことが考えられるが、エアノズルからの空気噴射量が多すぎると蓋に与える衝撃が大きく、蓋を安定搬送できなくなるばかりでなく、噴射した空気の乱流が激しくなり除去率が低下するという問題がある。本発明者の実験によれば、本装置ではエア圧を１ｋｇ／ｃｍ^２で噴射することが異物の除去効率が高く、それ以上噴射圧を高くしても除去効率は向上しなかった。また、噴射した空気流を効果的に回収するために、集塵機の吸引量をエアノズルの噴射量よりも大きくすると室内が負圧となり、容器蓋が安定搬送できなくなる。その問題を解決するために、本実施形態では、エアノズル１２が配置されている後側の側壁７を開口してフィルタ９を設けて空気取入口８を形成し、外気取入可能とした。それにより、集塵機の吸引量をエア供給管１１からの供給量よりも増大させて、蓋間を通過する風量を乱流を起すことなく増大させることができ、蓋の安定搬送を損なうことなく効果的に異物の除去を行うことができる。

また、搬送される蓋に対するエアノズルの噴射角は、図１に示すように蓋に平行して設けると、回転しながら搬送される蓋がノズル位置を通過することによって、そのチャックウォール外周面全体に直接空気が噴射され、かつ平行流として通過するので蓋パネル部下面も効果的に蓋の内面の異物を除去できる。しかしながら、チャックウォールの深い蓋の場合は、例えば蓋のシーミングウォール下端の溝部３２に異物が付着していると、平行流では除去し難い場合があるので、図５に示すように、噴射流が蓋表面の反対側パネル端部附近まで当るようエアノズル１２を傾斜して設けると、凹部となっている蓋パネル上面３１、あるいはシーミングウォール下端の溝部３２内側に直接エアを噴射することができ、そこに付着している異物も効果的に除去することができるので望ましい。しかしながら、傾斜角θが大き過ぎると蓋裏面側の異物除去効果が減少するので、蓋の直径及び蓋の送りピッチによって左右されるが、図５に示すように、エアノズル１２から噴射されるエアがその１枚上の蓋３０ａの底部に当らず且つ１枚下の蓋３０ｂの反対側端部に当るような０〜３０°の角度範囲が望ましい。

図３及び図４は、本発明の異物除去装置の他の異物除去を示している。本実施形態と前記実施形態と同様な構成は同一符号を付し、相違点についてのみ説明する。本実施形態の異物除去装置では、異物除去室４１の形状を前壁４２、後壁４３を短く形成して、左側の側壁全体を省いて開口し、該開口部に先端部が断面四角形の漏斗状に形成された漏斗部４４を有する吸引ダクト４５を接続してある。また、本実施形態では、局所集中ダクトを設けないで直接吸引ダクトに吸引するように、装置を簡素化した。

以上、本発明の容器蓋の異物除去装置の実施形態を示したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。なお、上記各実施形態では、異物除去室と吸引ダクトは別体に構成してあるが、一体に構成してもよい。前記実施形態では、異物除去室のエアノズルと反対側の側壁を開口して外部に吸引ダクトの漏斗部を接続してあるが、異物除去室を完全な矩形状に形成して、エアノズルと反対側の側壁の奥行き方向中央部に所定幅の開口部を形成し、該開口部に上下方向にテーパー状になっていて奥行き方向には側壁よりも幅狭になっている漏斗部を有する吸引ダクトを連結し、且つ異物除去室内には、該漏斗部の入口に通じる先絞り状に案内板を配置するように構成してもよい。

図１に示す容器蓋の異物除去装置を使用して、異物の除去状況を確認するために次のような実験を行った。試料として、表面及び裏面にアルミニウム粉を１枚につき６０個ずつ付着させた缶蓋１０枚をセットにして、上流側シュートに投入し、下流側シュートで抜きとって、それぞれの蓋の表裏面の異物残存数を計数した。そのときのエアノズルよりの空気噴射条件として噴射圧１．０ｋｇ／ｃｍ^２、全噴射量１０００Ｌ／ｍｉｎに設定し、吸引ダクトの吸引量６０００Ｌ／ｍｉｎに設定して行った。その結果、表２に示すように、裏面にアルミニウム粉が残留付着しているのは無く、裏面に１個のアルミニウム粉が付着しているのが１枚観察されただけで、ほぼ完全にアルミニウム粉が除去されており、完全な除去が困難な異物であるアルミニウム粉が除去されていることによって本発明装置が有効であることが確認された。

また、図３、４に示す装置で実施例１と同様な条件で、実験を行った。その結果を表３に示す。その結果、図３、４に示す装置では実施例１の場合に比べて、除去率は低いが殆ど除去されていることが確認できた。以上の結果より、局所集中ダクトを設けることが最も有効であるが、実施例２の場合も表１に示す比較例よりも除去率が高く、蓋に実験で行ったような多量の異物が付着することは通常ないので、十分実用に耐え得ることが確認できた。

本発明は、シーマに供給する缶蓋の異物除去装置に限らず、キャッパーに供給する金属蓋・合成樹脂製蓋の異物除去装置として利用可能である。

本発明の実施形態に係る蓋の異物除去装置の正面断面図である。 図１のＡ−Ａ断面矢視図である。 本発明の他の実施形態に係る蓋の異物除去装置の正面断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面矢視図である。 噴射ノズル配置角度を示す説明図である。 比較例に係る異物除去装置の正面断面図である。 図６のＣ−Ｃ断面矢視図である。

符号の説明

１ スクリュー ２ 上流側シュート
３ 下流側シュート ６、４１ 異物除去室
８ 外気取入口 ９ フィルタ
１０ 吸引ダクト １１ エア供給管
１２ エアノズル １３ 入口部
１４ 配管部 １８ 局所集中ダクト
２１、４４ 漏斗部 ２２ 筒状部
３０ 缶蓋

Claims (5)

1. 搬送中の容器蓋から異物を除去する容器蓋の異物除去装置であって、容器蓋を隙間を開けて搬送する搬送手段に沿って複数個のエアノズルを容器蓋搬送路の一側に配置し、少なくとも該エアノズル及び該エアノズルに対向する前記容器蓋搬送路を含む空間をボックス状に囲って異物除去室を形成してなり、前記容器搬送路を挟んで前記エアノズルと反対側に吸引ダクトを該異物除去室に連通して配置し、該吸引ダクトの入口部を下流側に絞り形状にしたことを特徴とする容器蓋の異物除去装置。
2. 前記吸引ダクトの前記エアノズルと対向する入口部に、容器搬送手段と近接して開口し下流側に先絞り状になっている局所集中ダクトを配置してなる請求項１に記載の容器蓋の異物除去装置。
3. 前記異物除去室の前記エアノズル側の側壁を開口してフィルタを設け、外気取入口を形成してなる請求項１又は２に記載の容器蓋の異物除去装置。
4. 前記吸引ダクトのエア吸引量は、前記エアノズルより前記異物除去室内に供給される空気量よりも大きく設定されてなる請求項３に記載の容器蓋の異物除去装置。
5. 前記エアノズルは、ノズル角度が水平面に対して０〜３０°となるように配置されている請求項１〜４何れかに記載の容器蓋の異物除去装置。

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