JP4532880B2

JP4532880B2 - パストライザ

Info

Publication number: JP4532880B2
Application number: JP2003379027A
Authority: JP
Inventors: 勉加藤
Original assignee: 株式会社加藤製缶鉄工所
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: JP2005137305A

Description

本発明は容器入り飲料等の食品を加熱して滅殺菌処理を行うパストライザに関するものであって、特に容器入り飲料等の被処理体を方向転換しながら移送する機構の改良に係るものである。

容器入り飲料等を加熱処理するパストライザは、ほぼ閉鎖した加熱処理室内において移送されてくる被処理体Ｂたる容器入り飲料等に、温水及び冷水等をかけて滅菌殺菌処理を行う装置であり、当然その前工程として充填工程が存在する。そして、充填工程を経た被処理体Ｂは、供給コンベヤ２を介してパストライザに送られるが、工場のレイアウトの関係や、あるいは供給コンベヤ２とパストライザの移送コンベヤ３との間に移送速度差が生じることに対処するため、両者の移送方向が９０度等の適宜角度に異なった向きに設定されることが多い。
このため、供給コンベヤ２と移送コンベヤ３との移載作用面上には、被処理体Ｂを円滑に方向転換してのせ移すためのガイド機構が設けられている（特許文献１）。

しかし、被処理体Ｂの多様化から、その性状によっては図５に示すような従来手法のままでは、円滑な移送を行うことができない場合も生じてきている。
すなわち、被処理体Ｂの性状の多様化としては、一方ではボトル形状の多様化であり、また他方では内容物の多様化に伴う内容物の高温化であり、それぞれに単独であるいは、それらが絡み合って工程上の不都合を生じさせていた。
具体的な被処理体Ｂの容器の形状の多様化としては、円形断面のものの他に多角形、四角形断面のものが市場で提供されていることが挙げられる。このうち特に容器断面が円形をしていない被処理体Ｂを対象としている場合には、次のような問題があった。すなわち円形断面のボトルのようなものは、移送中に供給ガイド５′等に少しでも接触すると回転運動が生じやすくこのことも助けとなって、スペースのある方に回転しながら自然に移動していく傾向が強く、所定の方向に流れを変更することが容易に行える。
それに対して、円形断面でない被処理体Ｂは、供給ガイド５′や他の被処理体Ｂに接触しても、回転運動が生じるものの自身の角部が供給ガイド５′や他の被処理体Ｂに再度接触するなどしてその回転が円滑になされない場合も生じ、スペースのある方に移動していく傾向が極めて弱い特性がある。

このため円形断面のボトルと比較すると、角形断面の被処理体Ｂは供給コンベヤ３から移送コンベヤ２への円滑なのり移りが行われず、進行方向の前方にある被処理体Ｂと後から供給された被処理体Ｂとが、互いに面同士で接触し、あたかも整列したような小さな集団を形成しがちである。この傾向が著しくなると、その小さな集団の後方より送られる被処理体Ｂも次々に玉突き状態となってその集団に飲み込まれてしまうこととなり、結果としてこの大きな集団が移送ゾーンを封鎖することになる場合もある。
また、そこまで集団が増大しなかったとしても、自然に進行方向を変える傾向が弱い特性から、後続の被処理体Ｂがこれら集団にまともに衝突し、移送ゾーンにおいて本来直立した状態で移送されるべきところが、その弾みにより転倒し、そのまま移送されてしまう問題があった。更に転倒まで至らなかった場合でも、その集団内に取り込まれた際、または取り込まれた後に更に後続の被処理体Ｂが追突した際の衝撃により大きな圧力が生じ、被処理体Ｂの包装容器を傷つける問題もあった。

また、他方の被処理体Ｂの多様化である充填される内容物の高温化の問題としては、以下のようなことがある。
具体的には、その被処理体Ｂの内容物がお茶等である場合には、通常８０℃程度で充填されるので容器素材の物性から容器本体の剛性が著しく低下しまう。このような被処理体Ｂの場合には、前記のようなのり移る際に転倒してしまうと、当然変形等の破損が生じる。
更に、転倒に至らなくとも、その容器自体の剛性が失われている状態では、供給コンベヤ３から移送コンベヤ２に移送する際に生じる比較的小さい圧力であっても簡単に容器自体が変形してしまう上に、その後パストライザを通過してもその変形したままで冷却されてしまうため商品的価値を失ってしまうという別の問題もあった。

このような認識の下に作業現場では、供給ガイド５′の形状等に試行を重ね、最適のガイド部形状に設定し、これらの問題を回避していた。しかし、多品種の被処理体Ｂや、さまざまな処理スピードに対応する必要がある工場では、それら種々の設定に応じた最適な形状の供給ガイド５′をその設定ごと製作所持し、その変更に応じて付け替えることは極めて工数を要し、非現実的なものであり、いわゆるベストのものを得ることは実際上ほとんど不可能であった。
特開平１１−９２４４号公報（図１）

本発明はこのような背景からなされたものであって、円形断面でない被処理体であったり、また処理速度が高速であるなど、技術的要求が高難度となった場合であっても、供給コンベヤと移送コンベヤとの間にて、被処理体が転倒することなく円滑に移送できるようにしたパストライザ供給部の新規な機構の開発を試みたものである。

まず請求項１記載のパストライザは、被処理体を加熱処理するパストライザにおける移送コンベヤと、この移送コンベヤの移送方向と直交する移送方向を有し前記パストライザへ被処理体を供給する供給コンベヤと、これら移送コンベヤと供給コンベヤとの接続部に設けらる供給ガイドとを具え、この供給ガイドにより供給コンベヤから方向転換を伴いながら被処理体を移送コンベヤに移載し、そこで加熱処理を行うパストライザにおいて、前記供給ガイドは、隣接する少なくとも２以上の供給ガイドユニットにより構成されており、且つ各供給ガイドユニットは、ガイド板要素を具え、このガイド板要素は案内方向分力成分として移送方向への成分を有する案内作用面と、これに続く案内解除面とを具え、且つ各供給ガイドユニットは、各別に設定位置を調整できるよう、互いに全て調整方向を前記案内作用面と平行としたことを特徴として成るものである。

また請求項２記載のパストライザは、前記要件に加え、供給ガイドには、供給方向の奥方に行くにつれて供給ガイドユニットの案内解除面と、移送コンベヤとの間隔が狭まるように配置したことを特徴として成るものである。

また請求項３記載のパストライザは、前記要件に加え、前記供給ガイドユニットには、退避部があり、この退避部は隣り合う供給ガイドユニットの案内作用面と連続するように配置されていることを特徴として成るものである。

また請求項４記載のパストライザは、前記要件に加え、前記供給コンベヤについては、メインコンベヤと、のり移り促進用コンベヤとにより構成され、のり移り促進コンベヤは、移送コンベヤ側に設けられると共にメインコンベヤより供給速度を遅く設定されていることを特徴として成るものである。

まず請求項１記載の発明によれば、被処理体の形状等が異なる場合や、被処理体の単位時間あたりの処理量が変わったとしても、供給ガイドユニットごとに位置等を変更して適切な全体形状を得ることができ、作業条件の変更にも柔軟に対応できる。

また請求項２記載の発明によれば、被処理体がのり移り先のコンベヤ等に均一に順次のり移りさせることができる。

また請求項３記載の発明によれば、被処理体が何らかの原因で一カ所に集中した際にも、退避部にその一部もしくはその後方から送られてきた被処理体が逃げ込むことにより、のり移りが行われにくい収束状態に発展することを防ぐことができる。

また請求項４記載の発明によれば、のり移り促進コンベヤは、メインコンベヤよりも移送速度が遅く設定されてから、被処理体を移送コンベヤへ円滑にのり移らせることができる。

本発明を実施するための最良の形態の一例は、以下の具体的実施例の説明並びに図面に開示されるものである。

以下本発明を図示の実施例に基づき説明する。パストライザ１は、本実施例にあっては、容器入り飲料等の被処理体Ｂを温水等の散水によりいったん加熱殺菌し、そして再び冷却して次工程へ排出する装置である。

まず本発明を説明するに先立ち、パストライザ１の概要を説明する。このパストライザ１は、図１に示されるようにトンネル状の処理室１００内に移送コンベヤ２を具え、その前後に供給コンベヤ３と、排出コンベヤ１０１とを連接し、更に前記移送コンベヤ２の上方には一例として前段に温水シャワー施設１０２を具え、後段には冷水シャワー施設１０３を具える。
一方移送コンベヤ２の下方には貯水槽１０４、１０５が設けられ、ここに前記温水及び冷水シャワー施設１０２、１０３により散水された温水処理液Ｗ１及び冷水処理液Ｗ２が貯水される。貯水された温水処理液Ｗ１及び冷水処理液Ｗ２は、図示を省略する循環ポンプによりくみあげられ再び前記温水及び冷水シャワー施設１０２、１０３に供給される。

次に、本発明に係るパストライザ１の供給部の構成について説明する。パストライザ１の供給部は、供給コンベヤ３、移送コンベヤ２、導入案内パネルユニット６、供給ガイド５、終端部パネルユニット７等の主要部材により構成されており、以下それぞれについて説明する。

まず供給コンベヤ３について説明する。
供給コンベヤ３は、図１に示すように移送コンベヤ２の入口側に連接して設けられ、その搬送方向を移送コンベヤ２の搬送方向と直交するように構成している。
供給コンベヤ３は、具体的には多数の孔を有したキャリヤスラットが連接して無端帯状とされたバンドチェーンを適用するものであり、これが駆動モータにより駆動される。本実施例の供給コンベヤ３は、主に供給方向に被処理体Ｂを移動するためのメインコンベヤ３１と、このメインコンベヤ３１に沿って、このものと移送コンベヤ２とに挟まれるように併設されたのり移り促進用コンベヤ３２との二つのコンベヤにより構成されている。なお、この二つのコンベヤの移送速度は互いに異なるように設定されているものであって、のり移り促進用コンベヤ３２は、メインコンベヤ３１よりも供給速度は遅く設定されている。

次に、移送コンベヤ２について説明する。
移送コンベヤ２は、被処理体Ｂをパストライザ１の処理室１００の中に移送し処理させるためのコンベヤである。
なお、要求スペックによって異なるものの、近時生産能率の向上が更に求められている現状では、毎分５００本程度の性能が発揮できる速度で、移送コンベヤ２が走行する。

次に、供給ガイド５について説明する。
この供給ガイド５は、図１に示すように複数の供給ガイドユニット５０が供給コンベヤ３の移載側端辺部と反対側にその長手方向に沿って列をなすように配設されてなるものであり、その設定態様は、移送コンベヤ３の有効移送幅を移送方向前方に向かっていくに従い徐々に狭めた階段状になるように構成している。
この供給ガイドユニット５０は、ガイド本体５５と基盤５６とにより構成される。
まず基盤５６は、供給コンベヤ２に対し、その移載作用面の反対側長手方向に沿うようにして設けられた一例として角パイプ状の取付フレーム４に支持される平面状部材であって、前記供給コンベヤ３の幅方向に覆い被るように固定されている。
この基盤５６は、一部が突起したほぼ野球のホームベースのような五角形状の平面状部材であり、その自由端側奥方には２個の固定部材５３を列状に配し、この列が互いに平行になるような二列を構成するように計４個の固定部材５３が配置されている。
更に、この２列に配置した固定部材５３の間に、長尺の調整ボルト５４を回転自在に支持することができるボルト受け５４ａが具えられている。そして、前記固定部材５３が以下に述べるガイド本体５５をスライド自在に支持するものであって、直接的には、ガイド本体５５におけるスライドロッド５２ａを支持する。

次にガイド本体５５について説明する。
このものは、ガイド板要素５１とスライドメンバーを構成するスライドロッド５２ａと連結板５２ｂとを具えて成る。
被処理体Ｂの案内作用を実質的に担うガイド板要素５１は、ほぼ垂直に配置した例えば平板状部材を用い、このものを湾曲して複数の平面を構成するように形成したものであり、本実施例では案内作用面５１ａ、案内解除面５１ｂ、退避誘導面５１ｃ、退避形成面５１ｄを有するように形成している。なお、退避誘導面５１ｃと退避形成面５１ｄとは、本実施例のような屈曲部を有する二つの平面で構成されている場合のほか、例えばこれらの二つの作用平面が一つの曲面で連続しているものや、二つの作用面が実質一つの平面のみで構成されているものであっても構わない。
更に、このガイド板要素５１の背面（案内作用をする面と反対側の面）に、２本の平行なスライドロッド５２ａの一端を固定する。そしてスライドロッド５２ａの他端同士は、連結板５２ｂによって連結固定し、これらが全体としてガイド本体５５の組立構造を構成する
そして前記の連結板５２ｂは、調整ボルト５４を嵌め合わせて保持するためのナット部５４ｂを有しており、このナット部５４ｂと基盤５６に設けられたボルト受け５４ａとにより調整ボルト５４をスライドロッド５２ａと平行に設置する。
更に、これらの供給ガイドユニット５０が実際の使用では多数基連設され供給ガイド５を構成するものであるが、この場合、ガイド板要素５１における案内解除面５１ｂを供給方向に延長した線と、その供給ガイドユニット５０の退避誘導面５１ｃと退避部形成面５１ｄと、その次の隣り合った供給ガイドユニット５０における案内作用面５１ａとにより、ほぼ平面視三角形状の領域である退避部Ｓを形成する。

更に、供給ガイド５を供給コンベヤ移送方向に対し前後に挟むように、供給開始側に導入案内パネルユニット６が配置されるとともに、奥方に終端部パネルユニット７が配置されている。
この導入案内パネルユニット６は、例えば平板状部材を湾曲して形成したものなどが用いられており、供給ガイドユニット５０が固定されている取付フレーム４に取り付けられている。
また終端部パネルユニット７は、例えば平板状部材が用いられており、供給ガイドユニット５０が固定されている取付フレーム４とパストライザ本体部とに取り付けられている終端部パネル保持部材７１を用いて固定されている。

本発明のパストライザ１は以上述べた具体的構成を一例とするものであって、以下この作動態様を説明する。
〔始動前の設定〕
運転開始に先立ち、適宜経験則として得られたデータ等に基づく以下の要素に適した設定を行う。まず被処理体Ｂの大きさや形状やその移送される単位時間あたりの数量等の違いに応じて、供給ガイド５を構成する供給ガイドユニット５０の数やその位置を定める。更に、被処理体Ｂが、供給コンベヤ３から移送コンベヤ２へののり移りが円滑に転倒等することなく、また一カ所に集中することなく行われるように、それぞれの供給ガイドユニット５０のガイド本体５５の突き出し設定位置を調整する。この操作は供給ガイドユニット５０に具えられた調整ボルト５４を締めこんだり、緩めたりすることにより調整する。すなわち、調整ボルト５４は常時その前端は、ボルト受け５４ａに支持され、その位置を変えずに回転する、一方それに螺合した連結板５２ｂのナット部５４ｂを移動させ供給ガイドユニット５０の位置設定を行うものであって、図２に示すように適宜の可動ストロークが設定されている。もちろん、この調整ボルト５４の回転は手動で行ってもよいし、他のモータ等のアクチュエータにより行ってもよい。
更に、この一連の案内作用面５１ａの組み合わせに適した終端部パネルユニット７の傾きと位置を得るように、パストライザ１と取付フレーム４に固定されている終端部パネル保持部材７１の固定状態を解除して、パネル部を適宜な位置や傾きになるように調整した後、再度固定して設定する。

〔被処理体Ｂに対する作用態様について〕
まず、図３−１と図３−２に被処理体Ｂが供給コンベヤ３から移送コンベヤ２へのり移るモデル態様を示す。図３−１と図３−２は、その被処理体Ｂののり移りの状態を観念的に示すために、特定の被処理体Ｂである被処理体ｂ１〜ｂ５に注目して、これらを限定的に図示したものである。

〔被処理体ｂ１の移載〕
まず、供給コンベヤ３の幅方向に一列に並んだうち、最も移送コンベヤ２寄りの被処理体ｂ１に関する移載状況を説明する。
この被処理体ｂ１については、経験則的に早い段階で移送コンベヤ２にのり移る傾向が確認されている。すなわち多数の被処理体Ｂが供給コンベヤ３により供給コンベヤ３の移送方向奥方に送られることにより、最も移送コンベヤ２と離れた位置にある被処理体ｂ５が、導入案内パネルユニット６の傾斜部に接しその移送方向が規制されながら移送コンベヤ３方向に寄せられるように移動する。この結果、その隣りにある被処理体ｂ４や被処理体ｂ３や被処理体ｂ２も被処理体ｂ５の動きに影響されて、それらは移送コンベヤ２方向に押しやられる。
そして被処理体ｂ１は、これらが移送コンベヤ２方向にせり上がってくることから直接的には隣り合った被処理体ｂ２によって供給コンベヤ３のメインコンベヤ３１から押し出され、のり移り促進用コンベヤ３２に移載される。
更に図３−１の（３）に示すように、被処理体ｂ２等がせり上がってくることにより、被処理体ｂ１の重心がのり移り促進用コンベヤ３２から外れて、移送コンベヤ２に移った場合には、被処理体ｂ１は、のり移り促進用コンベヤ３２の搬送作用から脱し、移送コンベヤ３の移送作用によりパストライザ１の処理室１００へ移送される。

また被処理体ｂ１の移載作用同様に、被処理体ｂ２や被処理体ｂ３や被処理体ｂ４も供給コンベヤ３の移送作用により移送方向奥方に移送される。そして、最も移送コンベヤ２と離れた位置する被処理体ｂ５は、ガイドユニット５０の案内作用面５１ａの案内作用を順次受けながら移送コンベヤ方向にせり上がって移動してゆく、そして結果として図３−１や図３−２に示すように、これら被処理体ｂ２や被処理体ｂ３や被処理体ｂ４が順次移送コンベヤ２に移載する。
なお、この図３−１や図３−２では、概念的に説明するために、同時期に供給コンベヤ３にのせ込まれた一列に並ぶ被処理体Ｂのみを限定的に図示しその動きについて述べたが、実際には供給コンベヤ３を構成するのり移り促進コンベヤ３２は、供給コンベヤ３のメインコンベヤ３１よりも移送速度が遅いから、のり移り促進コンベヤ３２の移送作用を受けている被処理体Ｂは、メインコンベヤ３１上に在って隣り合う被処理体Ｂを相対的にあたかも見送るようにして供給方向に移送されていく。従って、のり移り促進コンベヤ３２の上に押し出された被処理体Ｂは、同時期に供給コンベヤ３に入ったコンベヤ幅方向に隣り合った被処理体Ｂによって押し出される場合もあるが、その後方からきた別の被処理体Ｂによって押し出される。

〔被処理体ｂ５の移載方法〕
前述のように、被処理体ｂ１から被処理体ｂ４までが、移送コンベヤ２への移載が完了した後に、更に残った被処理体ｂ５は供給ガイド５をこえて、終端部パネルユニット７にまで送られ、この終端部パネルユニット７の平面部材により進行方向を規制され移送コンベヤ２への移載が完了する。

〔退避部の作用態様〕
次に、非円形断面をした被処理体Ｂが供給コンベヤ３から移送コンベヤ２への移載中に、何らかの原因によって被処理体Ｂが面同士で接触しあって小さな集団を形成してしまうブロッキング状態になってしまう場合がある。
図４（ａ）の終端部パネルユニット７付近では、そのブロッキング状態が発生している。このブロッキング状態は、被処理体Ｂが互いに面同士で接触しており、またいずれの被処理体Ｂもこれらに対して移送コンベヤ方向に押し出すこともできない。従って仮にこの退避部Ｓが存在しない場合には、これらの被処理体Ｂの後方から新たに被処理体Ｂが送られてきても、そのままブロッキングしている集団に取り込まれて、ブロッキング状態を拡大させてしまうことになってしまう。
しかし、この退避部Ｓが移送コンベヤ２と離れた位置に引込んだ状態で存在していることから、ブロッキング状態であってその一部に面同士が接触していない被処理体Ｂが含まれていれば、それを起点にして図４（ｂ）のようなブロッキング解消の作用が働く。

図４（ｂ）には、そのブロッキング解消の様子を示すために便宜的に、ブロッキング状態を形成している６つの被処理体Ｂにそれぞれ被処理体Ｂ１〜Ｂ６の符号を符し、特に前記のブロッキング解消の起点となるものを被処理体Ｂ１として、その動きを概念的に説明する。
まず図４（ｂ）１では、ブロッキングが発生し、そのブロッキング状態の形成最後尾付近にて被処理体Ｂ３が後方から移送された被処理体Ｂにより過剰な押圧を受け、その過剰な押圧が連鎖的に被処理体Ｂ１に伝わる。
次に図４（ｂ）２に示すように、この作用により被処理体Ｂ１は退避部Ｓに押し出されて、再び、退避部Ｓを構成する隣りの供給ガイドユニット５０の案内作用面５１ａの案内作用を受け移送コンベヤ２方向に案内されながら移動する。
このとき、図４（ｂ）３に示すように、この被処理体Ｂ１自体が他の被処理体Ｂを移送コンベヤ２方向に押し出す役目を担い、また、被処理体Ｂ１が占有していたスペースは、被処理体Ｂ２や被処理体Ｂ３などがブロッキング状態を脱するためのスペースとしての機能を担うこととなる。

なお、このような手順でパストライザ１を定常運転している場合であっても、何らかの原因で被処理体Ｂの移載が円滑に行われないときには、パストライザ１の運転中、もしくは運転停止後に供給ガイドユニット５０の調整ボルト５４を操作することにより適切なガイド本体５５の突き出し設定位置を調整する。

本発明のパストライザへの被処理体の移載装置の形態を示す平面図である。同上供給ガイドを示す平面図と側面図である。同上通常運転時の作動態様を示す説明図である。同上通常運転時の作動態様を示す説明図である。本発明のパストライザの退避部の作用について示す説明図である。円形断面の被処理体の移載作用を示した説明図ある。

１パストライザ
２移送コンベヤ
３供給コンベヤ
３１メインコンベヤ
３２のり移り促進用コンベヤ
４取付フレーム
４１取付部材
５供給ガイド
５０供給ガイドユニット
５１ガイド板要素
５１ａ案内作用面
５１ｂ案内解除面
５１ｃ退避誘導面
５１ｄ退避形成面
５２ａスライドロッド
５２ｂ連結板
５３固定部材
５４調整ボルト
５４ａボルト受け
５４ｂナット部
５５ガイド本体
５６基盤
６導入案内パネルユニット
７終端部パネルユニット
７１終端部パネル保持部材
１００処理室
１０１排出コンベヤ
１０２温水シャワー施設
１０３冷水シャワー施設
１０４貯水槽
１０５貯水槽
Ｂ被処理体（ボトル）
Ｓ退避部
Ｗ１温水処理液
Ｗ２冷水処理液

Claims

被処理体を加熱処理するパストライザにおける移送コンベヤと、この移送コンベヤの移送方向と直交する移送方向を有し前記パストライザへ被処理体を供給する供給コンベヤと、これら移送コンベヤと供給コンベヤとの接続部に設けらる供給ガイドとを具え、この供給ガイドにより供給コンベヤから方向転換を伴いながら被処理体を移送コンベヤに移載し、そこで加熱処理を行うパストライザにおいて、
前記供給ガイドは、隣接する少なくとも２以上の供給ガイドユニットにより構成されており、且つ各供給ガイドユニットは、ガイド板要素を具え、このガイド板要素は案内方向分力成分として移送方向への成分を有する案内作用面と、これに続く案内解除面とを具え、且つ各供給ガイドユニットは、各別に設定位置を調整できるよう、互いに全て調整方向を前記案内作用面と平行としたことを特徴とするパストライザ。
前記供給ガイドは、供給方向の奥方に行くにつれて供給ガイドユニットの案内解除面と、移送コンベヤとの間隔が狭まるように配置したことを特徴とする請求項１記載のパストライザ。
前記供給ガイドユニットには、退避部があり、この退避部は隣り合う供給ガイドユニットの案内作用面と連続するように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のパストライザ。
前記供給コンベヤは、メインコンベヤと、のり移り促進用コンベヤとにより構成され、のり移り促進コンベヤは、移送コンベヤ側に設けられると共にメインコンベヤより供給速度を遅く設定されていることを特徴とする請求項１、２または３記載のパストライザ。