JP3239397B2 - 殺菌装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばゲ―ベルトップ
型と称される牛乳あるいはジュ―ス等の種々の液体用紙
容器に形成するカートンを殺菌し、この殺菌したカート
ンを液体充填装置に送出す殺菌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液体飲料を収容する紙容器は、
紙を主材料とし、ポリエチレン、アルミ等を積層した積
層材料から形成される。このような紙容器を製造する場
合は、両端が開口した断面角形の筒状カートンを形成す
る。そして、このカートンを完全に殺菌した後、成形充
填装置でカートンの一端側を加熱、仮折り、シ―ルして
底部を平底状に成形する。この後、所要の液体飲料を充
填し、上端部を切り妻状に形成し、紙容器を完成させ
る。

【０００３】このようなカートンの殺菌を行う殺菌装置
の例が特開平3-43330 号に記載されている。この従来の
殺菌装置は全体を密閉した無菌室内に配置されており、
この無菌室内には殺菌液を収容した殺菌槽を配置してあ
る。この殺菌槽内には、無菌室内上部の駆動スプロケッ
トに巻き掛けられかつこれから垂下した循環チェーンの
下端部が入込む。これらの循環チェーンには、水平方向
に対して傾斜した状態にカートンを保持する多数のカー
トンホルダを装着してあり、駆動スプロケットにより互
いに同期して間欠的に回転される。

【０００４】更に、これらの殺菌槽の上側には、カート
ンホルダの傾斜角度と等しい角度で配置されて循環チェ
ーンと同期して往復動する搬送ロッドを配置してあり、
この搬送ロッドには複数の爪部材を枢着してある。これ
らの爪部材は、後端側すなわちカートンから離隔する側
の各端部を搬送ロッドと平行な作動ロッドに枢着されて
おり、搬送ロッドに対してこの作動ロッドを平行移動す
ることにより、各爪部材が一斉に回動する。搬送ロッド
がカートンを次の工程の方向に移動するときに、作動ロ
ッドにより各爪部材が一斉に回動されてその先端部はカ
ートンに係合する突出位置に配置され、これらの爪部材
で係止された各カートンが一斉に次の工程の方向に移動
される。そして、搬送ロッドが逆方向に戻るときには、
各爪部材の先端部は突出位置から引込められる。これら
の爪部材を回動する作動ロッドは、エアーシリンダで作
動される。

【０００５】そして、殺菌槽の循環チェーンが回転され
ると、カートンホルダに保持されたカートンが順次殺菌
槽中に浸漬されて内外面の全体を殺菌された後、これか
ら引き上げられる。殺菌を終えたカートンは循環チェー
ンが停止しているときに、搬送ロッドの爪部材により一
端側から押圧されてカートンホルダから押出され、次の
工程に送り出される。

【０００６】この従来の殺菌装置によると、各カートン
ホルダが水平方向に対して傾斜しているため、殺菌槽か
ら引き上げられる際にカートン内部から殺菌剤が下端側
から流れ落ち、次の工程への殺菌剤の持ち込みを低減す
ると共に、カートンの水滴の除去が容易となり、カート
ンの殺菌および殺菌剤の除去を効率よく行うことができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、こようなの従
来の殺菌装置は、搬送ロッドが傾斜した状態で往復動さ
れることから局部的に大きな力が作用する虞があり、ま
た、爪部材を回動する作動ロッドがエアーシリンダで作
動されることからその作動安定性が損なわれる虞があ
る。

【０００８】本発明は上述に鑑みてなされたもので、作
動の信頼性および安定性に優れたカートンの搬送機構を
備えた殺菌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】本発明による殺菌装置
は、液体用紙容器に形成するカートンを浸漬して殺菌す
る殺菌槽と、殺菌されたカートンを洗浄する洗浄槽と、
これらの殺菌槽と洗浄槽とにそれぞれ配置され、水平軸
に対して所定の傾斜角度を持つ複数のカートンホルダを
周方向に等間隔に有しかつ互いに間欠的に同期回転し、
殺菌槽および洗浄槽のそれぞれにこれらのカートンホル
ダに収容されたカートンを順に浸漬しかつこれから引上
げる循環機構と、これらの循環機構が停止したときにカ
ートンホルダからカートンを排出しかつ新たなカートン
を送込む搬送機構とを備え、この搬送機構はカートンホ
ルダの傾斜角度と等しい角度で延設されて連続駆動され
る無端チェーンと、この無端チェーンに交互に枢着され
た低位爪部材と高位爪部材とを有する複数の送り爪部材
と、この無端チェーンに沿って配置され、送り爪部材を
前記カートンホルダの走行路中に突出させてカートンに
係止する突出位置と走行路から引込まれる引込み位置と
に選択的に配置させるガイド機構とを有し、このガイド
機構は前記殺菌槽と洗浄槽との一方の近部で低位爪部材
を突出位置に案内しかつ他方の近部で引込み位置に案内
する低位ガイドと、前記一方の近部で高位爪部材を引込
み位置に案内しかつ前記他方の近部で突出位置に案内す
る高位ガイドとで形成されることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の殺菌装置によると、液体用紙容器に形
成されるカートンは循環機構のカートンホルダに保持さ
れつつ殺菌槽で殺菌され、殺菌されたカートンは洗浄槽
で殺菌剤を除去される。循環機構が回転しているとき
に、殺菌槽および洗浄槽に近接する低位爪部材および高
位爪部材は、それぞれ低位ガイドおよび高位ガイドで引
込み位置に配置され、循環機構との干渉が防止される。
そして、循環装置が回転動を停止しているときに、突出
位置に配置された低位爪部材および高位爪部材がそれぞ
れの循環機構からカートンを次の工程に送出す。

【００１１】以下、本発明の実施例を添付図面を参照し
つつ説明する。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の実施例による殺菌装置１０の
概略を示し、この殺菌装置１０は例えば上述のゲ―ベル
トップ型容器を充填包装するアセプティック充填包装機
に用いられるものである。

【００１３】この殺菌装置１０はハウジング１２を備
え、全体がこのハウジング１２内に形成された無菌チャ
ンバに収容される。飲料用紙容器に形成するカートン９
は図の右方の供給ステーション１４から供給され、殺菌
ステ―ション１６で殺菌された後、洗浄ステ―ション１
８で洗浄され、更に、乾燥ステーション２０で乾燥され
て水滴と共に殺菌剤を除去される。この殺菌装置１０で
殺菌されたカートン９は更に続く包装装置で、所要の液
体飲料を充填され、上端部を切り妻状に形成し、紙容器
として完成される。

【００１４】図２は、この殺菌装置１０の供給ステーシ
ョン１４から洗浄ステーション１８までの各ステーショ
ンにおけるカートン９の移動状態を示し、本実施例では
ハウジング１２の長手方向のに沿って供給ステーション
１４から乾燥ステーション２０（図１）までの一連の各
ステーションを一対づつ配置した２連式構造としてあ
る。無菌装置１０はこのような２連式の構成としてもよ
く、各ステーションを無菌室内に１つずつ配置した単連
式殺菌装置、あるいは、各ステーションを３以上併置し
た殺菌装置としてもよい。いずれの場合にも、図２に示
すように、この殺菌装置１０の各供給ステ―ション１４
では、ホッパー内に多数のカートン９が偏平に折畳まれ
た状態で載置されており、図示しない吸引装置により下
側のカートン９から順次供給位置まで引出されて中空形
状に展開される。

【００１５】このような中空形状のカートン９を殺菌す
る殺菌ステーション１６には、例えば80℃程度に加熱さ
れた35重量％の過酸化水素水を殺菌剤として収容した殺
菌槽２２を配置してある。また、洗浄ステーション１８
には洗浄槽２４を配置してあり、この洗浄槽２４内に
は、無菌フィルタによって完全に無菌化された無菌水が
洗浄液として収容される。この洗浄液は殺菌剤の除去を
より完全にするために、60℃以上80℃程度に保持し、新
たに無菌温水を供給するまで殺菌剤の濃度を所定値以下
に保持するのが好ましい。

【００１６】図１に示すように、殺菌槽２２には供給ス
テーション１４から送られたカートン９を受取り、この
カートンの両開口端を水平方向に対して例えば２乃至５
度傾斜させた状態で殺菌槽２２中を循環させる循環機構
２６を配置してある。また、これと同様な構造を備える
循環機構２８を洗浄槽２４内にも配置してある。これら
の循環機構２６，２８は駆動軸３０により図２に符号Ｘ
で示す矢印の方向に間欠的に回転される。

【００１７】これらの循環機構２６，２８は殺菌槽２２
および洗浄槽２４の上方の駆動軸３０に装着された一対
の駆動スプロケット３２，３２と、これらの駆動スプロ
ケット３２，３２に巻き掛けられて下端部が殺菌槽２２
あるいは洗浄槽２４内に延びる無端チェーン３４，３４
と、これらの無端チェーン３４，３４に等間隔に装着さ
れた複数のカートンホルダ３６とを備える。これらのカ
ートンホルダ３６（図では１つのみを例示する）はカー
トン９の四隅を保持する断面Ｌ字状の４本の案内レール
で形成されており、その入口側すなわち図１の右方の端
部はカートン９を挿入し易くするために広げてあり、水
平面に対して例えば２乃至５度の範囲で傾斜した状態で
無端チェーン３４，３４に取り付けられている。また、
循環機構２６，２８が停止した状態では、これらの循環
機構２６，２８に装備されたカートンホルダ３６は図１
に示すように互いに同一直線上に配置される。符号３８
はカートン９を案内する案内レールである。

【００１８】そして、この循環機構２６が駆動軸３０に
より図２の矢印Ｘで示す方向に間欠的に回転されると、
カートン９は順次殺菌槽２２に浸漬され、この殺菌槽２
２から引き上げられる。カートン９の両端が開口しかつ
水平軸に対して傾斜した状態で殺菌槽２２中に浸漬され
るため、殺菌剤がカートン９の内面まで完全に行き渡
り、気泡等の付着による殺菌むらも生じないうえ、殺菌
剤がブランク内部から流れおち、内部の残量が少なくな
る。

【００１９】このように殺菌を終えたカートン９は洗浄
ステ―ション１８に送られ、同様な循環機構２８により
カートン９が洗浄槽２４中に順次浸漬され、これから引
上げられ、表面に付着した殺菌剤を洗浄液と共に洗い落
とされる。この洗浄槽２４の上側には、図１に示すよう
に駆動軸３０に装架された殺菌剤除去ターレット４０が
配置されており、殺菌剤を洗浄されたカートン９の内面
に無菌空気を吹き付け、水滴と共に殺菌剤を除去する。

【００２０】図３に示すように、殺菌剤除去ターレット
４０は、駆動軸３０に装架されたドラム部材４２と、こ
のドラム部材４２の周部に等間隔に装着された４つのノ
ズルユニット４４とを備え、循環機構２８と同様に駆動
軸３０により矢印Ｘの方向に間欠的に回転される。この
ノズルユニット４４は、動きを停止したときに循環機構
２８のカートンホルダ４０と同軸状に配置される。

【００２１】図４に示すように、各ノズルユニット４４
は、ノズル部材４８と、このノズル部材４８の周部に配
置された断面Ｌ時状の４本のカートンガイド５０とで形
成されている。これらのカートンガイド５０はその先端
側を広げられ、カートン９が容易に挿入できるようにな
っている。また、ノズル部材４８の先端には矩形に形成
されたノズルヘッド４６を設けてある。このノズルヘッ
ド４６には、図４の矢印で示すように無菌空気を噴出す
るノズル口４７がその全周に沿って開口されている。こ
のノズル口４７に無菌空気を供給するため、ノズル部材
４８内に通路が形成され、図示しない接続チューブによ
りこの通路が図１に示す無菌空気供給装置４１に接続さ
れている。この無菌空気供給装置４１は、図３の符号Ｃ
で示す戻し位置に配置されるノズルユニット４４にのみ
無菌空気を供給する。

【００２２】この殺菌剤除去ターレット４０は循環機構
２８と同期して図３の矢印Ｘの方向に所定時間回転した
後、所定時間停止する。殺菌剤除去ターレット４０が停
止したときに、図３の符号Ａで示す抜出し位置に配置さ
れるノズルユニット４４に循環機構２８のカートンホル
ダ３６からカートン９が送り込まれる。そして、このノ
ズルユニット４４が図３の符号Ｂで示す中間位置を通っ
て符号Ｃで示す戻し位置に達すると、このノズルユニッ
ト４４から循環機構２８のカートンホルダ３６にカート
ン９が戻される。この位置Ｃでカートン９がカートンホ
ルダ４０に戻される際に、ノズル部材４８のノズル口４
７からカートン９の内面に無菌空気が勢いよく吹き付け
られ、水滴と共に殺菌剤を吹き飛ばされる。無菌空気が
傾斜したカートン９の上方から下方に向けて噴出するた
め、水滴と共に殺菌剤が効率的に除去される。カートン
９を循環装置２８のカートンホルダ３６に戻した殺菌剤
除去ターレット４０のノズルユニット４４は更に回転し
て位置Ｄを介して再度抜き出し位置Ａに至り、同様な作
用を繰返す。

【００２３】なお、カートン９の抜出し位置Ａ及び戻し
位置Ｃに対応するそれぞれの位置には、循環装置２８の
カートンホルダ３６から殺菌剤除去ターレット４０のカ
ートンガイド５０に沿ってカートン９を挿入し、これか
ら抜出す横送りチェーンを配置してある。この横送りチ
ェーンにはカートン９の端部を係止可能な爪部材が設け
られ、所定位置までカートン９を移動した後に引込めら
れ、カートン９の損傷を防止する。そして、水滴と共に
殺菌剤を除去されたカートン９は循環装置２８で更に移
動され、図１に示す乾燥ステーション２０に送られる。
このような殺菌剤除去ターレット４０を配置することに
より、殺菌装置１０の全体構造が小型化され、チャンバ
フレーム等の制作コストを減少することができ、更に、
使用する殺菌剤の量も少なくすることができる。

【００２４】カートン９を乾燥する乾燥ステーション２
０には、乾燥槽５４と、上記循環機構２６，２８と同様
な循環機構５６とが配置されており、この循環機構５６
は駆動軸３０に装着されたスプロケット３２で駆動され
る。

【００２５】この乾燥槽５４には循環機構５６の走行路
に沿って多数の熱風ノズル５８が固設されており、カー
トン９が循環機構５６で間欠的に回転される間に、熱風
供給管５９から送られる熱風をカートン９に向けて噴出
し、乾燥する。この乾燥ステーション２０の後に更にこ
れと同様な乾燥ステーションを設けてより完全な乾燥を
行うようにしてもよい。この場合には、乾燥ステーショ
ン２０の乾燥槽５４に配置された熱風ノズル５８とは逆
方向に熱風ノズルを配置するのが好ましい。また、この
殺菌装置１０に続く包装装置で飲料充填前に加熱される
場合には、このような乾燥ステーション２０を設けるこ
となく、殺菌剤除去ターレット４０（図３）で殺菌剤を
除去したカートン９を直接包装装置に送込むこともでき
る。

【００２６】図５は循環機構２６，２８，５６が停止し
たときに、それぞれのカートンホルダ３６からカートン
９を排出して次の工程に送出すと共に、殺菌、洗浄ある
いは乾燥するカートン９をカートンホルダ３６に新たに
送込む搬送機構６０の概略を示す。

【００２７】この搬送機構６０は、上記案内レール３８
に沿って延設された無端チェーン６２を備える。この無
端チェーン６２は、所定の間隔をおいて多数の送り爪部
材６６を枢着しており、一対のスプロケット６４（図に
は一方のみを示す）間に巻き掛けられて連続回転され
る。符号６１は無端チェーン６２の振れを防止するチェ
ーンガイドである。

【００２８】これらの送り爪部材６６は、それぞれ長さ
の異なる２種類のピン６８により無端チェーン６２に枢
着されており、短いピン６８ａで無端チェーン６２に枢
着された低位爪部材６６ａと、長いピン６８ｂで無端チ
ェーン６２に枢着された高位爪部材６６ｂとを含む。こ
れらの低位爪部材６６ａと高位爪部材６６ｂとは無端チ
ェーン６２に沿って交互に配置されており、いずれもピ
ン６８ａ，６８ｂを中心として自由に旋回することがで
きる。この旋回範囲は各送り爪部材６６に形成された円
弧状の溝６７と、無端チェーン６２からこの溝６７内に
延びるストッパピン６３とにより、先端部６５がカート
ン９の搬送路すなわち循環機構２６，２８，５６による
カートンの走行路内に突出する突出位置とこれから引込
まれれる引込み位置との間に限定される。

【００２９】更に、この搬送機構６０は図５に示すよう
にカートン９に近接する側で無端チェーン６２の走行路
に沿うガイド機構７０を備える。このガイド機構７０は
低位爪部材６６ａを案内する低位ガイド７２と、高位爪
部材６６ｂを案内する高位ガイド７４とで形成されてい
る。なお、図５の実施例は殺菌槽２２（図１）の近部に
おけるガイド機構７０を示しており、低位ガイド７２は
低位爪部材６６ａを突出位置に配置し、高位ガイド７４
は高位爪部材６６ｂを引込み位置に配置するように形成
してあるが、洗浄槽２４（図１）の近部ではこれとは逆
に低位ガイド７２は低位爪部材６６ａを引込み位置に配
置し、高位ガイド７４は高位爪部材６６ｂを突出位置に
配置するように形成される。いずれも循環機構２６，２
８，５６が回転しているときに近接する送り爪部材６６
を引込み位置に配置し、停止しているときに近接する送
り爪部材６６を突出位置に配置する。

【００３０】図６はこのような搬送機構６０により、カ
ートン９を搬送する状態を示す。なお、図６では簡略化
するために水平方向に搬送する状態で示してあるが、図
１に示すように傾斜させた状態で搬送する場合も同様で
ある。図中、実線は突出位置に配置されている送り爪部
材６６を示し、点線は引込み位置に配置されている送り
爪部材６６を示す。

【００３１】図６の（Ａ）及び（Ｂ）は循環機構２６，
２８が停止しているときの状態である。この状態では、
それぞれ低位爪部材６６ａ及び高位爪部材６６ｂによ
り、循環機構２６，２８のカートンホルダ３６からカー
トン９，９が排出され、循環機構２８には先に循環機構
２６から排出されたカートン９が低位爪部材６６ａによ
り新たに送込まれる。そして、循環機構２６，２８が回
転を再開すると、図６の（Ｃ）及び（Ｄ）に示すよう
に、先に各循環機構２６，２８のカートンホルダ３６，
３６から排出されたカートン９，９は引続いて案内レー
ル３８，３８に沿って搬送される。このとき、先に循環
機構２８のカートンホルダ３６にカートン９を送込んだ
低位爪部材６６ａは引込み位置に配置され、循環機構２
８と干渉しない。この後、循環機構２６，２８の回転が
再度停止すると、図６の（Ｅ）に示す状態になり、各送
り爪部材６６は同図の（Ａ）と同じ状態に配置され、循
環機構２６，２８のカートンホルダ３６，３６からそれ
ぞれカートン９が排出され、新たなカートン９が送込ま
れる。これらの高位爪部材６６ｂと低位爪部材６６ａと
の間隔は循環装置２６，２８間の間隔、間欠回転の速度
及び無端チェーン６２（図５）の走行速度によって定め
られる。

【００３２】この搬送機構６０は、連続走行する無端チ
ェーン６２がチェーンガイド６１で案内されて所用の搬
送路に沿って安定して案内され、この無端チェーン６２
に枢着された多数の低位爪部材６６ａ及び高位爪部材６
６ｂがそれぞれ低位ガイド７２及び高位ガイド７４によ
り選択的に突出位置と引込み位置に配置される。したが
って、搬送機構６０は局部的に大きな力を発生すること
なく、間欠回転する循環機構２６，２８，５６のカート
ンホルダ３６からカートン９を確実に排出しかつ送込む
ことができ、安定して作動する。

【００３３】

【発明の効果】以上明らかなように、本発明の殺菌装置
によれば間欠的に回転する循環機構のカートンホルダに
搬送機構がカートンを安定して送込みかつこれから排出
し、作動の信頼性及び安定性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による殺菌装置の全体の配置を
示す説明図である。

【図２】図１の殺菌装置で殺菌されるカートンの移動状
態を示す説明図である。

【図３】図１の殺菌装置の殺菌剤除去ターレットの説明
図である。

【図４】図４の殺菌剤除去ターレットのノズルユニット
の説明図である。

【図５】図１の殺菌装置に用いる搬送機構の説明図であ
る。

【図６】図６の搬送機構の作動を示す説明図である。

【符号の説明】

９…カートン、１０…殺菌装置、２２…殺菌槽、２６，
２８．５６…循環機構、３６…カートンホルダ、６０…
搬送機構、６２…無端チェーン、６６…送り爪部材、６
６ａ…低位爪部材、６６ｂ…高位爪部材、７０…ガイド
機構、７２…低位ガイド、７４…高位ガイド。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65B 55/10 B65B 55/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体用紙容器に形成するカートンを浸漬
   して殺菌する殺菌槽と、殺菌されたカートンを洗浄する
   洗浄槽と、これらの殺菌槽と洗浄槽とにそれぞれ配置さ
   れ、水平軸に対して所定の傾斜角度を持つ複数のカート
   ンホルダを周方向に等間隔に有しかつ互いに間欠的に同
   期回転し、殺菌槽および洗浄槽のそれぞれにこれらのカ
   ートンホルダに収容されたカートンを順に浸漬しかつこ
   れから引上げる循環機構と、これらの循環機構が停止し
   たときにカートンホルダからカートンを排出しかつ新た
   なカートンを送込む搬送機構とを備え、この搬送機構は
   カートンホルダの傾斜角度と等しい角度で延設されて連
   続駆動される無端チェーンと、この無端チェーンに交互
   に枢着された低位爪部材と高位爪部材とを有する複数の
   送り爪部材と、この無端チェーンに沿って配置され、送
   り爪部材を前記カートンホルダの走行路中に突出させて
   カートンに係止する突出位置と走行路から引込まれる引
   込み位置とに選択的に配置させるガイド機構とを有し、
   このガイド機構は前記殺菌槽と洗浄槽との一方の近部で
   低位爪部材を突出位置に案内しかつ他方の近部で引込み
   位置に案内する低位ガイドと、前記一方の近部で高位爪
   部材を引込み位置に案内しかつ前記他方の近部で突出位
   置に案内する高位ガイドとで形成されることを特徴とす
   る殺菌装置。