JP5468618B2 - 容器閉栓装置及び容器閉栓方法 - Google Patents
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Description
つまり、蓋閉め部は、すべての蓋栓(ねじ蓋)に対して、一様な回転力(閉栓トルク)を加えて容器を蓋栓でねじ締めして閉栓するけれども、容器を開栓するとき、すなわち、容器から蓋栓を取り外すときは、開栓に要する回転力(開栓トルク)の大きさは、場合場合で、著しく異なる、という不具合である。
上記目的は、特許請求の範囲の欄に記載した内容によって特徴付けられる、この発明の容器閉栓装置及び容器閉栓方法によって確実に達成される。
さらに、上記利点は、蓋栓が所望の温度値に加熱されるおかげで、蓋栓の乾燥滅菌技術でも達成できる。
また、この発明の構成によれば、エネルギの無駄を回避できる、環境に優しい装置及び方法を提供することができる。この効果は、温度調節手段を容器閉栓装置の駆動停止期間(したがって、蓋栓の流れの中断期間)に対応する、限られた時間内だけ稼動させる制御手段と、効率を最大限に高める温度調節手段の構成とによって達成される。
図1に示すように、この実施形態の容器閉栓装置1は、飲料や食品の充填が完了した容器をキャップや栓などの蓋栓(ねじ蓋)2で密封して閉栓する容器閉栓装置に係り、滅菌処理部3と、蓋閉め部4と、滅菌処理部3と蓋閉め部4との間に介挿されて、蓋栓2、2、…を滅菌処理部3から蓋閉め部4に導くためのガイド部5とから概略構成されている。この容器閉栓装置1では、蓋栓2、2、…は、滅菌処理部3にて滅菌処理された後、ガイド部5に導かれて蓋閉め部4に転送され、蓋閉め部4にて対応する容器の口にあてがわれて、容器をねじ締めして閉栓する。
とくに、滅菌モジュール7の噴霧手段は、高温の滅菌流体を処理経路6内に向けて噴射する構成となっている。ここで、噴霧手段としては、従来から知られている噴霧手段を好適に用いることができる。
しかしながら、注目すべきことは、蓋閉め部4が、滅菌処理部3に対して低所に設置されることが好ましい、ということである。すなわち、ガイド部5を、上流側の滅菌処理部3から下流側の蓋閉め部4に向かって傾斜する態様に設置するようにすれば、滅菌処理部3から排出された蓋栓2、2、…が、傾斜したガイド部5を自重(重力の作用)で滑落走行して、その勢いで、蓋閉め部4に到達することができるので、好ましい。
上記構成では、ノズル14と蓋栓2、2、…との間の間隔を、できる限り短く設定することで、温度調節手段13の消費電力の節減を図ると共に、温度調節手段13の作用効果の最適化を図るようにしている。また、ノズル14は、ガイド部5によって画定される蓋栓2、2、…の移送経路に沿って、等間隔に配備されるのが好ましい。
ノズル14を等間隔に配備すれば、蓋栓2、2、…が、ガイド部5内で、同量の調節流体を浴びることを可能とするので、蓋閉め部4の蓋栓2、2、…の温度を安定化させることができる、という利点がある。
ところで、この実施形態の容器閉栓装置1では、万が一の装置故障、あるいは、何らかの事象により、滅菌処理部3又は蓋閉め部4のいずれかの処理動作が停止すると、容器の流れが停止する。このとき、滅菌処理部3では、排出ステーション15のゲートが開いて、滅菌処理部3内の蓋栓2、2、…が放出される。一方、この容器閉栓装置1では、蓋栓の流れも中断されるので、運転が再開されるまでは、ガイド部5内の蓋栓2、2、…は、ガイド部5内に滞留し続けることになる。つまり、蓋栓2、2、…は、容器閉栓装置1が駆動停止している期間に概略相当する期間(保持期間)、ガイド部5内に滞留する。
次に、この発明の第1の実施例について説明する。
まず、第1の実施例による温度調節手段13は、ガイド部5内の蓋栓2、2、…の温度を調節するための加熱手段から構成されている。この加熱手段は、ガイド部5内の蓋栓2、2、…に対して、温度調節流体としての加熱無菌空気を吹き付けるためのノズル14を備えている。この好適な実施例では、加熱無菌空気は、導管16内を加圧流体として流れ、導管16に穿設された(ノズル14として機能する)複数の開口から噴射する構成となっている。このように、第1の実施例によるノズル14は、導管16に穿設された複数の開口によって画定される。
ここで、「所望の設定値以下の間」は、加熱手段の時間遅延、すなわち、加熱手段の加熱無菌流体が所望の設定温度に到達するまでの所要時間に相当する。
次に、第1の実施例の変形例について説明する。
この変形例の容器閉栓装置1は、ガイド部5から蓋閉め部4に搬入される蓋栓2、2、…の個数を計数する図示せぬカウンタと、温度調節手段13とカウンタとに接続されて、加熱手段の稼動中に、蓋閉め部4に搬入される蓋栓2、2、…の個数が、ガイド部5内に収容配列される蓋栓2、2、…の個数と同等又は同等以上になったとき、加熱手段を停止する図示せぬ制御手段とを備えて構成されている。
それ以外の構成は、上記した第1の実施例の構成と略同様である。このように、この変形例の構成によれば、温度調節手段13は、必要なときだけ稼動し、必要でないときは停止するので、エネルギの浪費を防止することができる。
第1の実施例及びその変形例において、ノズル14は、ガイド部5の一方側に設定されるのが好ましい。また、ノズル14は、図3に示すように、ガイド部5内の蓋栓2、2、…の凹面に向けて高温空気を吹き付ける構成とするのが、温度調節効率の向上化の観点から、さらに好ましい。
次に、この発明の第2の実施例について説明する。
この第2の実施例による温度調節手段13は、ガイド部5内の蓋栓2、2、…の温度を調節するための冷却手段を備えている。
この冷却手段は、ガイド部5の相対向する両側に配列されて、蓋栓2、2、…に冷却無菌流体を吹き付ける二組のノズル14、14から構成されている。これらのノズル14、14は、霧状の冷却無菌流体を吹き付ける構成となっている。上記構成において、冷却無菌流体は、通常のノズルから噴射されるのが好ましい。
また、第2の生成方法では、UHT(超高温滅菌)装置を使用して、冷却無菌流体を生成する。すなわち、この第2の生成方法では、UHT装置に、(無菌化を保証する条件として)所定の時間、所定の温度の下で、水などの流体を加熱して無菌化する第1の工程を実施させ、この後、水などの無菌流体を規定の温度値まで冷却する第2の工程を実施させる。
さらに、第3の生成方法では、復水器の使用をして、第1の工程で、(高温ゆえ、無菌化された)高温蒸気を冷却・凝結させて(冷却無菌状態の)水に戻し、この後、第2の工程で、水などの無菌流体を規定の温度値まで冷却する。
この点において、この発明の第1の実施形態によれば、加熱手段は、(容器閉栓装置1の停止期間に対応する)比較的短時間の間だけ、動作すれば良いので、エネルギを節約できる、とう利点がある。
この発明による上記容器閉栓方法には、さらに、蓋閉め部4内での閉栓工程時、蓋栓2が所望の温度を保持できるように、蓋栓2の温度を調節する温度調節工程が付加されている。
これらの工程は、上記したように、万が一の装置故障、あるいは、何らかの事象(例えば、容器を蓋閉め部4に供給する充填装置が停止したとき)により、容器閉栓装置1が、停止したときに、実施される。
この発明の第1の実施例において、上記滅菌処理工程は、好ましくは、高温の滅菌流体を蓋栓2、2、…に吹き付ける吹き付け工程と、該吹き付け工程完了後、蓋栓2、2、…を乾燥させるための乾燥工程と、(必要不可欠なものではないが、)上記吹き付け工程前に、蓋栓2、2、…を予熱する予熱工程とを有している。
また、この発明の第1の実施例において、上記加熱工程では、ガイド部5内に収容配列された蓋栓に対して、高温無菌空気の吹き付けを行うのが好ましい。
2 蓋栓
3 滅菌処理部
4 蓋閉め部
5 ガイド部
6 滅菌処理部の処理経路
7 滅菌処理部の滅菌モジュール
8 滅菌処理部の乾燥モジュール
9 滅菌処理部の予熱モジュール
10 蓋閉め部のねじ締め手段
11 蓋閉め部の回転式蓋閉め機
12 電動駆動部
13 温度調節手段
14 温度調節手段のノズル
15 排出ステーション
16 温度調節手段の導管
17 矢栓(ノズルから噴射される温度調節流体の噴流の向き)
Claims (16)
- 高温の滅菌流体を蓋栓に吹き付ける噴霧手段を有する滅菌処理部と、
容器の口に前記蓋栓をあてがった状態で、該蓋栓に所定の閉栓トルクを加えて、前記容器を該蓋栓でねじ締めして閉栓するためのねじ締め手段を有する蓋閉め部と、
複数の前記蓋栓を収容配列でき、これらの蓋栓を前記滅菌処理部から前記蓋閉め部に導くためのガイド部と、
前記滅菌処理部から前記蓋閉め部に供給された前記蓋栓が前記蓋閉め部にて所望の温度を保持できるように、前記ガイド部内に収容配列された前記蓋栓の温度を調節するための温度調節手段とを備えてなると共に、
前記温度調節手段は、前記ガイド部内に収容配列された前記蓋栓を加熱する加熱手段を有してなる容器閉栓装置であって、
前記ガイド部内で前記蓋栓の通過を検出する通過検出センサと、
前記加熱手段と前記通過検出センサとに接続されて、前記蓋栓の通過が中断したとき、前記加熱手段を始動させる制御手段とを備えていることを特徴とする容器閉栓装置。 - 前記ガイド部は、上流側の前記滅菌処理部から下流側の前記蓋閉め部に向かって傾斜する態様に設置されていることを特徴とする請求項1記載の容器閉栓装置。
- 前記温度調節手段は、前記ガイド部の近傍に配設され、前記ガイド部内の前記蓋栓に向けて無菌の流体を噴霧するための複数のノズルを有してなることを特徴とする請求項1又は2記載の容器閉栓装置。
- 前記ノズルは、前記ガイド部によって画定される前記蓋栓の移送経路に沿って、等間隔に配備されていることを特徴とする請求項3記載の容器閉栓装置。
- 前記加熱手段は、前記蓋栓が前記滅菌処理部から排出される際の前記蓋栓の温度と同等の温度で、前記ガイド部内の前記蓋栓を加熱するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一に記載の容器閉栓装置。
- 前記蓋閉め部に搬入される前記蓋栓の個数を計数するカウンタと、前記加熱手段と前記カウンタとに接続されて、前記加熱手段の稼動中に、前記蓋閉め部に搬入される前記蓋栓の個数が、前記ガイド部内に収容配列される前記蓋栓の個数と同等又は同等以上になったとき、前記加熱手段の稼動を停止させる制御手段とを備えていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一に記載の容器閉栓装置。
- 前記滅菌処理部は、前記噴霧手段の下流側に配置されて、前記蓋栓を乾燥させるための乾燥手段とを有すると共に、
前記加熱手段は、前記ガイド部内に収容配列された前記蓋栓に対して、高温無菌空気の吹き付けを行うノズルを備えていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一に記載の容器閉栓装置。 - 前記ノズルは、前記ガイド部5内の前記蓋栓の凹面に向けて前記高温無菌空気を吹き付けるように構成されていることを特徴とする請求項7記載の容器閉栓装置。
- 前記蓋閉め部内での前記閉栓処理が停止したときは、前記ガイド部内の前記蓋栓を、所定の時間、前記ガイド部内に保持して滞留させる一方、前記滅菌処理部内の前記蓋栓を前記滅菌処理部から放出することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一に記載の記載の容器閉栓装置。
- 高温の滅菌流体を蓋栓に吹き付ける噴霧手段を有する滅菌処理部と、
容器の口に前記蓋栓をあてがった状態で、該蓋栓に所定の閉栓トルクを加えて、前記容器を該蓋栓でねじ締めして閉栓するためのねじ締め手段を有する蓋閉め部と、
複数の前記蓋栓を収容配列でき、これらの蓋栓を前記滅菌処理部から前記蓋閉め部に導くためのガイド部と、
前記滅菌処理部から前記蓋閉め部に供給された前記蓋栓が前記蓋閉め部にて所望の温度を保持できるように、前記ガイド部内に収容配列された前記蓋栓の温度を調節するための温度調節手段とを備えてなると共に、
前記温度調節手段は、前記ガイド部内に収容配列された前記蓋栓を加熱する加熱手段を有してなる容器閉栓装置であって、
前記蓋閉め部に搬入される前記蓋栓の個数を計数するカウンタと、
前記加熱手段と前記カウンタとに接続されて、前記加熱手段の稼動中に、前記蓋閉め部に搬入される前記蓋栓の個数が、前記ガイド部内に収容配列される前記蓋栓の個数と同等又は同等以上になったとき、前記加熱手段の稼動を停止させる制御手段とを備えていることを特徴とする容器閉栓装置。 - 滅菌処理部にて、高温の滅菌流体を蓋栓に吹き付けて、当該蓋栓を滅菌処理する滅菌処理工程と、
滅菌処理された前記蓋栓を、ガイド部を介して、前記滅菌処理部から蓋閉め部に移送する移送工程と、
前記蓋閉め部にて、容器の口に前記蓋栓をあてがった状態で、該蓋栓に所定の閉栓トルクを加えて、前記容器を該蓋栓でねじ締めして閉栓する閉栓工程と、
前記滅菌処理部から前記蓋閉め部に供給された前記蓋栓が前記蓋閉め部にて所望の温度を保持できるように、前記ガイド部内に収容配列された前記蓋栓の温度を調節する温度調節工程とを有してなると共に、前記温度調節工程は、前記ガイド部内に収容配列された前記蓋栓を加熱する加熱工程からなる容器閉栓方法であって、
前記蓋閉め部に向かう前記蓋栓の通過を検出する工程を有し、前記蓋栓の通過が中断されたとき、前記加熱工程を始動させることを特徴とする容器閉栓方法。 - 前記蓋閉め部内での閉栓工程が停止したときは、前記ガイド部では、所定の時間、前記蓋栓を前記ガイド部内に保持滞留させ、
前記滅菌処理部では、前記蓋栓を前記滅菌処理部から放出することを特徴とする請求項11記載の容器閉栓方法。 - 前記滅菌処理工程は、高温の前記滅菌流体を前記蓋栓に吹き付ける吹き付け工程と、該吹き付け工程完了後、前記蓋栓を乾燥させるための乾燥工程とを有すると共に、
前記加熱工程は、前記ガイド部内に収容配列された前記蓋栓に対して、高温無菌空気の吹き付けを伴うことを特徴とする請求項11又は12記載の容器閉栓方法。 - 前記蓋閉め部に搬入される前記蓋栓の個数を計数する工程と、前記加熱工程の実施中に、前記蓋閉め部に搬入される前記蓋栓の個数が、前記ガイド部内に収容配列される前記蓋栓の個数と同等又は同等以上になったとき、前記加熱工程の実施を停止する工程とを有していることを特徴とする請求項11、12又は13記載の容器閉栓方法。
- 前記蓋栓は、前記蓋栓が前記滅菌処理部から排出される際の前記蓋栓の温度と同等の温度で、加熱されることを特徴とする請求項11ないし14のいずれか一に記載の容器閉栓方法。
- 滅菌処理部にて、高温の滅菌流体を蓋栓に吹き付けて、当該蓋栓を滅菌処理する滅菌処理工程と、
滅菌処理された前記蓋栓を、ガイド部を介して、前記滅菌処理部から蓋閉め部に移送する移送工程と、
前記蓋閉め部にて、容器の口に前記蓋栓をあてがった状態で、該蓋栓に所定の閉栓トルクを加えて、前記容器を該蓋栓でねじ締めして閉栓する閉栓工程と、
前記滅菌処理部から前記蓋閉め部に供給された前記蓋栓が前記蓋閉め部にて所望の温度を保持できるように、前記ガイド部内に収容配列された前記蓋栓の温度を調節する温度調節工程とを有してなると共に、前記温度調節工程は、前記ガイド部内に収容配列された前記蓋栓を加熱する加熱工程からなる容器閉栓方法であって、
前記蓋閉め部に搬入される前記蓋栓の個数を計数する工程と、
前記加熱工程の実施中に、前記蓋閉め部に搬入される前記蓋栓の個数が、前記ガイド部内に収容配列される前記蓋栓の個数と同等又は同等以上になったとき、前記加熱工程の実施を停止する工程とを有していることを特徴とする容器閉栓方法。
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