JP2023103051A

JP2023103051A - 容器殺菌装置

Info

Publication number: JP2023103051A
Application number: JP2022003888A
Authority: JP
Inventors: 奈央也鷲; Naoya Washi
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2022-01-13
Filing date: 2022-01-13
Publication date: 2023-07-26
Also published as: US20230218792A1; EP4212187A1; CN116421759A

Abstract

【課題】容器が高速で搬送される場合にも、１つのノズルから容器内に供給される殺菌ガスの供給量を増加させる。【解決手段】殺菌ガス噴射ホイール１２の回転ホイールの外周に、容器を首部を把持するグリッパを設ける。回転ホイールによって搬送される容器の搬送経路上方にノズル２４を設け、下端に形成された噴出口から殺菌ガスを容器内へ噴射し、口部Ｖｍから容器の内面に殺菌ガスを供給する。グリッパを回転ホイールに対して水平方向に揺動させる揺動機構を設け、容器がノズル２４の下方に近づく際、グリッパを回転ホイールの回転方向前方に揺動させるとともに、グリッパがノズル２４から遠ざかる際、グリッパを回転ホイールの回転方向後方に揺動させる。これによりグリッパが把持する容器の口部Ｖｍをノズル２４の下方に所定時間維持させる。【選択図】図６

Description

本発明は、容器を搬送しながら固定ノズルから殺菌ガスを噴射して容器内部を殺菌する容器殺菌装置に関する。

回転ホイールに設けられたグリッパにより樹脂製容器を把持しつつ、搬送経路に配置された殺菌用のノズルから容器口部を通して殺菌ガスを容器内に噴射して容器内部を殺菌する装置が知られている（特許文献１、特許文献２参照）。例えば特許文献１、２では、搬送される容器の上方に固定配置されたノズルから過酸化水素水のミスト（殺菌ガス）を噴射し、容器口部がノズルの真下を通過する間に殺菌ガスが容器内へ供給される。

特許第４９７８７０６号公報特許第５８９２２０６号公報

しかし、処理能力を上げるために回転ホイールの回転速度（容器搬送速度）を上げると、ノズル下方を容器が通過する時間が短くなる。そのため、容器内部に供給される殺菌ガスの量が少なくなり、殺菌不良となる可能性があった。そのため、従来においては殺菌用のノズルを多数配置する必要があった。

本発明は、容器が高速で搬送される場合にも、１つのノズルから容器内に供給される殺菌ガスの供給量を増加させることを目的とする。

本発明の第１の発明である容器殺菌装置は、上方に開放した開口部を有する容器を把持するグリッパが外周に設けられた無端搬送手段と、前記無端搬送手段によって搬送される容器の搬送経路上方に設けられ、下端に形成された噴出口から殺菌ガスを噴射するノズルとを備え、搬送される容器の開口部に向けて前記ノズルから殺菌ガスを噴射することによって容器の内面に殺菌ガスを供給する容器殺菌装置において、前記グリッパを前記無端搬送手段に対して水平方向に揺動させる揺動機構を設け、前記揺動機構は、前記グリッパが把持する容器が前記ノズルの下方に近づく際に前記グリッパを前記無端搬送手段の進行方向前方に揺動させるとともに、当該グリッパが前記ノズルから遠ざかる際には前記無端搬送手段の進行方向後方に揺動させることにより、前記グリッパが把持する容器の開口部をノズルの下方に所定時間維持させることを特徴としている。

本発明によれば、容器が高速で搬送される場合にも、１つのノズルから容器内に供給される殺菌ガスの供給量を増加させることができる。

本発明の一実施形態である容器殺菌装置の一部の配置を示す平面図である。外部殺菌区間における容器を保持する回転ホイールの外周部の構成を示す一部拡大縦断面図である。第１、第２内部殺菌区間における容器を保持する回転ホイールの外周部の構成を示す一部拡大縦断面図である。グリッパの構成を示す斜視図である。第１、第２内部殺菌区間におけるグリッパの構成を示す殺菌ガス噴射ホイールの縦断面図である。第１、第２内部殺菌区間におけるグリッパの動作を模式的に示す平面図である。第１、第２内部殺菌区間におけるグリッパの動作を模式的に示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である容器殺菌装置の一部の配置を示す平面図である。

本実施形態の容器殺菌装置１０は、殺菌ガス噴射ホイール（無端搬送手段）１２と図示しない温水リンス用ホイールとを備える。殺菌ガス噴射ホイール１２には、供給ホイール１４から空の容器Ｖが供給され、容器Ｖの外部および内部全体に過酸化水素ガス等の殺菌ガスが噴霧される。殺菌ガスが噴霧された容器Ｖは、排出ホイール１６を介して下流側の乾燥エア吹付ホイール、温水リンス用ホイールへと排出される。

本実施形態において、容器Ｖは例えば口部Ｖｍの外周にねじ山が設けられ、その下方に外側へ突出するフランジＶｆ（図２参照）を備える樹脂製ボトルである。各ホイールにおいて、容器ＶはフランジＶｆの上下をグリッパにより交互に把持され連続的に搬送される。殺菌ガス噴射ホイール１２において、容器Ｖは回転ホイール１２Ａ外周に沿って搬送され、その経路には、外部殺菌区間Ａ１および上流側から第１、第２の内部殺菌区間Ａ２、Ａ３が設けられる。各区間を搬送される間に容器Ｖの口部Ｖｍ、外部、内部に殺菌ガスが噴射される。なお、各部に殺菌ガスを噴射する順番は本実施形態に限定されるものではなく、区間Ａ１、Ａ２、Ａ３の順番は任意である。また、本実施形態は、内部殺菌区間が２カ所設けられているが、同区間は１カ所でも３カ所以上であってもよい。

図２、図３は、それぞれ外部殺菌区間Ａ１、内部殺菌区間Ａ２、Ａ３における容器Ｖを保持する回転ホイール１２Ａの外周部の構成を示す一部拡大縦断面図である。

図２、図３に示されるように、殺菌ガス噴射ホイール１２において、容器Ｖは、回転ホイール１２Ａ外周に沿って所定間隔で配置されたグリッパ１８によってフランジＶｆの下方を把持され、吊り下げられた状態で搬送される。外部殺菌区間Ａ１、第１、第２内部殺菌区間Ａ２、Ａ３には、グリッパ１８によって搬送される容器Ｖの搬送経路の両側および底部を覆うようにフード２０が各区間に亘って配置される。フード２０は、回転ホイール１２Ａの外周に沿って円弧状に配置され、径方向内側の側壁上端部はグリッパ１８に干渉しないように、グリッパ１８よりも低い高さにまで延出し、径方向外側の側壁上端部は、例えば容器Ｖの口部Ｖｍよりも僅かに高い高さにまで延出する。

外部殺菌区間Ａ１では、図２に示されるように、口部Ｖｍ上方およびフード２０の内側面に沿ってに搬送される容器Ｖを取り囲むように、殺菌ガス供給パイプ２２が固定配置される。殺菌ガス供給パイプ２２には、複数（例えば７つ）のノズル２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ、２２Ｆ、２２Ｇがパイプに沿って設けられる。ノズル２２Ａは、グリッパ１８によって把持される容器Ｖのホイール径方向内側の口部Ｖｍの外側面に沿って上方から殺菌ガスを噴射するように配置され、ノズル２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅは、各々容器Ｖのホイール径方向外側の本体側面の口部、肩部、中央部、底部に向けて殺菌ガスを噴射するように配置される。また、ノズル２２Ｆ、２２Ｇは、容器Ｖのホイール径方向内側の本体側面の中央部、底部に向けて殺菌ガスを噴射するように配置される。

第１、第２内部殺菌区間Ａ２、Ａ３には、それぞれ図３に示されるように、口部Ｖｍの略中央に向けて上方から下方へと殺菌ガスを容器Ｖ内部へと噴射するようにノズル２４が固定配置される。

次に図４、図５を参照して、本実施形態のグリッパ１８の構成について説明する。図４は、グリッパ１８の構成を示す斜視図であり、図５は、第１または第２内部殺菌区間Ａ２、Ａ３におけるグリッパ１８の構成を示す殺菌ガス噴射ホイール１２の縦断面図である。

グリッパ１８は、容器Ｖの首部のフランジＶｆの下を把持する左右一対のグリパ片１８Ａを備える。各グリッパ片１８Ａの基端部は、ベース２６の左右に取り付けられた板バネ２８によって支持される。板バネ２８同士の間には、スプリングなどの付勢部材２８Ａが配置され、その両端は各板バネ２８に取り付けられる。これにより、板バネ２８、すなわちグリッパ片１８Ａは互いに閉じる方向に付勢される。

各グリッパ片１８Ａの基端部にはその上方に容器Ｖの口部Ｖｍの側面に当接して口部Ｖｍを側方から支持する側方支持部材３０が一体的に設けられる。容器Ｖがグリッパ片１８Ａの間に押し込まれると、容器ＶのフランジＶｆの下方がグリッパ片１８Ａによって把持され、側方支持部材３０が口部Ｖｍの側方に押し当てられる。これにより回転搬送される容器Ｖはグリッパ片１８Ａおよび側方支持部材３０により安定的に保持される。

グリッパ１８のベース２６の基端部は、鉛直に配置された回転軸３２の上端に一体的に取り付けられ、その先端は揺動機構により回転軸３２を中心に水平方向に揺動可能である。回転軸３２は、回転ホイール１２Ａの外周部に回転自在に保持され、回転軸３２の下端部は、揺動レバー３４に取り付けられる。揺動レバー３４の一端には、殺菌ガス噴射ホイール１２に固定配置されるカム３８に係合するカムフォロア３６が設けられる。また、揺動レバー３４には回転ホイール１２Ａに一端が取り付けられるスプリング４０の他端が取り付けられ、カムフォロア３６が設けられた揺動レバー３４の先端が、回転ホイール１２Ａの径方向内側に付勢されるように揺動レバー３４を付勢する。なお、図４ではカム３８を部分的に記載しているが、実際には回転ホイール１２Ａの全周にわたってカム３８が配置されている。

図６、図７は、第１、第２内部殺菌区間Ａ２、Ａ３におけるカムフォロア３６とカム３８の係合によるグリッパ１８の動作を模式的に示す平面図である。図６は、第１、第２内部殺菌区間Ａ２、Ａ３のノズル２４の位置と、グリッパ１８が第１、第２内部殺菌区間Ａ２、Ａ３を通過する際のカムフォロア３６、グリッパ１８の中心線Ｃ、グリッパ１８に保持される容器Ｖの口部Ｖｍが、位相が異なる３カ所で示される。図示されるのは、それぞれ回転軸３２が周方向に沿ってノズル２４の僅かに手前にあるとき、ノズル２４と同じ位置にあるとき、およびノズル２４を僅かに通り越したときが示される。また、図７には、回転軸３２が周方向に沿ってノズル２４と同じ位置に到達し、グリッパ１８の中心線Ｃが回転ホイール１２Ａの径方向にそった時点におけるノズル２４の位置、およびカムフォロア３６、グリッパ１８の中心線Ｃ、グリッパ１８、グリッパ１８に保持される容器Ｖとその口部Ｖｍが示される。なお、図６と図７に示すようにノズル２４の直径は容器Ｖの口部Ｖｍよりも小径としている。

内部殺菌区間Ａ２、Ａ３以外において、グリッパ１８の中心線はカムフォロア３６とカム３８により回転ホイール１２Ａの径方向に沿って配置されており、第１内部殺菌区間Ａ２においてカムフォロア３６はカム３８により回転ホイール１２Ａの径方向外側へと徐々に押し出される。これによりグリッパ１８は、回転軸３２が周方向に沿って第１内部殺菌区間Ａ２のノズル２４と同じ位置に到達する手前で、その中心線が容器搬送方向に前進するように回転軸３２の周りに回転される。すなわち、グリッパ１８は搬送方向前方へと回転され、グリッパ１８に保持される容器Ｖの口部Ｖｍは、第１内部殺菌区間Ａ２のノズル２４の下方へと移動される。

その後、カムフォロア３６は、回転ホイール１２Ａ（回転軸３２）の移動に伴いカム３８に沿って回転ホイール１２Ａの径方向内側へと向けて移動し、グリッパ１８は、回転ホイール１２Ａの回転速度に合わせて搬送方向後方へと回転される。これによりグリッパ１８に保持される容器Ｖの口部Ｖｍは、第１内部殺菌区間Ａ２のノズル２４の下方に維持される。

カムフォロワ３６は、回転ホイール１２Ａ（回転軸３２）の移動に伴いグリッパ１８の中心線Ｃが回転ホイール１２Ａの径方向に沿う位置まで下降された後、更に径方向内側へと移動される。これにより、グリッパ１８は回転ホイール１２Ａの回転速度に合わせて搬送方向後方へと回転され、グリッパ１８に保持される容器Ｖの口部Ｖｍは、継続して第１内部殺菌区間Ａ２のノズル２４の下方に維持される。

その後、カムフォロワ３６は、回転ホイール１２Ａ（回転軸３２）の移動に伴い、再びグリッパ１８の中心線Ｃが径方向に沿う位置を越えて径方向外側に向けて押し出され、グリッパ１８に保持される容器Ｖの口部Ｖｍを第２内部殺菌区間Ａ３のノズル２４の下方へと移動する。カムフォロワ３６は、第１内部殺菌区間Ａ２のときと同様にカム３８に沿って移動し、カムフォロワ３６が再び径方向に押し出され、グリッパ１８の中心線Ｃが回転ホイール１２Ａの径方向に沿う位置に達すると、同状態を維持したままカム３８に沿って移動する。

以上のように、本実施形態の容器殺菌装置によれば、グリッパが把持する容器がノズルの下方に近づく際にグリッパを回転ホイールの回転方向前方に揺動させて口部（開口部）をノズル下に移動するとともに、口部がノズルから遠ざかる際にはグリッパを回転ホイールの回転方向後方に揺動させることにより、搬送される容器の口部を１つのノズルの下方により長く（所定時間）維持できる。これにより容器が高速で搬送される場合にも、１つのノズルから容器内に供給される殺菌ガスの供給量を増加させることができる。

なお、本実施形態の容器殺菌装置では、回転ホイール外周に設けられたグリッパで容器を円周方向に搬送しながら容器に殺菌ガスを噴霧していた。しかし、本実施形態の殺菌ガス噴射ホイールに替えて、一対のスプロケット間にかけまわされた無端チェーンの外周にグリッパを設けた無端搬送手段において容器を搬送・殺菌してもよい。この場合、直線区間と曲線区間とを交互に移動されるグリッパにより容器は搬送され、直線区間、曲線区間の何れか、または双方において殺菌ガスが固定ノズルから容器内へと噴霧される。そしてこの固定ノズルの前後において、グリッパは搬送方向前後に移動され、容器の口部は、本実施形態と同様に１つの固定ノズルの下方により長く維持される。

１０容器殺菌装置
１２殺菌ガス噴射ホイール（無端搬送手段）
１２Ａ回転ホイール
１８グリッパ
２４ノズル
３２回転軸（揺動機構）
３４揺動レバー（揺動機構）
３６カムフォロア（揺動機構）
３８カム（揺動機構）
４０スプリング（揺動機構）
Ｃグリッパ中心線
Ｖ容器
Ｖｆフランジ
Ｖｍ口部

Claims

上方に開放した開口部を有する容器を把持するグリッパが外周に設けられた無端搬送手段と、
前記無端搬送手段によって搬送される容器の搬送経路上方に設けられ、下端に形成された噴出口から殺菌ガスを噴射するノズルとを備え、
搬送される容器の開口部に向けて前記ノズルから殺菌ガスを噴射することによって容器の内面に殺菌ガスを供給する容器殺菌装置において、
前記グリッパを前記無端搬送手段に対して水平方向に揺動させる揺動機構を設け、
前記揺動機構は、前記グリッパが把持する容器が前記ノズルの下方に近づく際に前記グリッパを前記無端搬送手段の進行方向前方に揺動させるとともに、当該グリッパが前記ノズルから遠ざかる際には前記無端搬送手段の進行方向後方に揺動させることにより、前記グリッパが把持する容器の開口部をノズルの下方に所定時間維持させることを特徴とする容器殺菌装置。