JP7393801B2

JP7393801B2 - 除水機

Info

Publication number: JP7393801B2
Application number: JP2021068087A
Authority: JP
Inventors: 勝成里薗
Original assignee: 株式会社ケイズベルテック
Priority date: 2021-04-14
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2023-12-07
Anticipated expiration: 2041-04-14
Also published as: JP2023171416A; JP2022163261A

Description

本発明は除水機に関するものであり、より詳細には、洗浄、殺菌、冷却などの工程を経ることで表面が濡れた、レトルトパックやアルミパック・トレーなどの製品を、段ボール詰めや番重詰めを行う直前にエア噴射して、その表面の水分を除去する除水機に関するものである。

上記除水機においては、エアはノズルから吐出されるが、ノズルは除水に大きな影響を与えるため、各メーカーにおいて様々な形状のノズルが開発されている。その形状は様々であるが、多くの除水機の場合、ノズルは１本のノズルパイプ（チャンバー）に複数配置される。そして、そのノズルパイプが、処理対象物を搬送するコンベアの上部及び下部に、進行方向と直角に搬送面を跨ぐように配置され、搬送されてくる除水対象物に上下両方向からエア噴射して除水する構成となっている。

この構成の場合、ノズルパイプはコンベアの搬送面に対して固定状態にあるので、各ノズルは常にコンベアの同じ位置にエア噴射することになる。このことは、除水対象物においてエア噴射を直接受けない部分が生じ、その部分の除水が十分にできない場合があり得ることを意味する。

上記構成のノズルパイプの場合、ノズルは固定されていて移動することはないが、エアの圧力により自転可能な回転ノズルを複数取り付けた構成のノズルパイプも知られている（特許第６５８６６７５号公報）。

しかし、この回転ノズルを用いた構成の場合、除水に際して飛散する水滴に含まれるカルキ成分が、回転ノズルを軸支するベアリング等に固着し、回転ノズルがエア圧だけでは回転しなくなることがしばしば起きていた。そのように回転ノズルが回転しなくなると、エアの当たらない部分ができて除水できない箇所が生ずるという問題が起こる。また、回転ノズルは、回転はするが位置は変わらず、同じ位置で回転するだけであるので、除水対象物にエア噴射が十分に当たらない箇所が生ずる可能性がある。

このように、除水機としては、ノズルが固定されている固定ノズル式のものと、ノズルが回転する回転ノズル式のものとが知られており、それぞれ、除水対象物の形状等により優位性（向き・不向き）があるところから、顧客がそのいずれかを選択して使用している。

特許第６５８６６７５号

上述したように、除水機としては、ノズルが固定されている固定ノズル式のものと、ノズルが回転する回転ノズル式のものとが知られており、それぞれ、除水対象物の形状等により優位性（向き・不向き）があるところから、顧客が任意に選択して使用しているが、これらいずれのタイプの除水機の場合も、ノズルパイプが移動することはなく、同じ位置でのエア噴射であるため、除水漏れが起こる可能性があった。

本発明は、従来の除水機におけるこのような問題に鑑みてなされたもので、除水対象物の形状等に合わせて、ノズルパイプの位置を固定した状態でのエア噴射と、移動させながらのエア噴射との選択切り替えが可能であり、以て、除水対象物の形態いかんに関わらず、常に均一で安定した除水作業を行うことができる除水機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、コンベアにより搬送されてくる除水対象物に対し、多数の噴射ノズルを備えたノズルパイプからエア噴射して前記除水対象物の表面の除水を行う除水機であって、
前記ノズルパイプは、前記コンベアの上側に配置されるノズルパイプとそれに対向する前記コンベアの下側に配置されるノズルパイプとを対にして複数対配置され、それぞれ静止した状態での上下同時エア噴射と、前記コンベアの搬送方向に直交する方向にピストン運動しながらの上下同時エア噴射との選択切り替えが可能であり、
前記コンベアの上側のノズルパイプと前記コンベアの下側のノズルパイプのピストン運動は、すべての前記ノズルパイプが単一のピストン駆動機構に駆動されて同時に同一方向に行われることを特徴とする除水機である。

一実施形態においては、前記ピストン駆動機構は、スライダ・クランク機構の原理を利用したものであって、本体ケースの背面側に配備される駆動モーターと、駆動モーターの出力軸に固定される駆動盤と、一端が駆動盤の偏心軸に枢着され、他端が駆動バーに連結される駆動ロッドを含んで構成され、
前記駆動バーは、前記本体ケース内に配備される側面視コの字型の可動フレームの上面板と下面板間に縦向きに固定され、前記コンベアの上側に配置される各ノズルパイプは、前記可動フレームの内側に配備されて前記可動フレームと一体に進退移動する箱型ケースの下側に設置される連結板に固定され、また、前記コンベアの下側に配置される各ノズルパイプは前記可動フレームの前記下面板に固定されることにより、前記すべてのノズルパイプが前記駆動バーの作用で同時に同一方向にピストン駆動される。

一実施形態においては、前記ノズルパイプのうちの上側のノズルパイプは、前記除水対象物に合わせての高さ位置調整が可能にされる。また、前記噴射ノズルは、固定式又は回転式である。

一実施形態においては、前記エア噴射位置における前記コンベア上に飛散防止カバーが被せられる。また、前記コンベアの上方に、前記エア噴射時における前記除水対象物の安定搬送を確保するための押止手段が配設される。

本発明に係る除水機は上記のとおりであって、除水対象物の形態に合わせて、ノズルパイプを固定した状態におけるエア噴射と、移動させながらのエア噴射との選択切り替えが可能であり、また、種々の移動態様のものとすることができるので、除水対象物の形態いかんに関わらず、常に均一で安定した除水作業を行うことができる効果がある。

本発明に係る除水機の構成例を示す斜視図である。本発明に係る除水機の構成例を示す部分破断正面図である。本発明に係る除水機の構成例を示す部分破断側面図である。本発明に係る除水機の構成例を示す部分破断平面図である。本発明に係る除水機における下側のノズルパイプのピストン駆動機構を示す斜視図である。本発明に係る除水機における上側及び下側のノズルパイプのピストン駆動機構を示す斜視図である。本発明に係る除水機における下側のノズルパイプのピストン駆動機構を示す斜視図である。本発明に係る除水機の他の構成例を示す概略平面図である。本発明に係る除水機の更に他の構成例を示す概略平面図である。本発明に係る除水機の更に他の構成例を示す概略平面図である。図１０に示す実施形態の縦断面図である。図１０に示す実施形態の動作を示す概略平面図である。本発明に係る除水機の更に他の構成例を示す概略縦断面図である。

本発明に係る除水機は、コンベアにより搬送されてくる除水対象物に対し、多数の噴射ノズルを備えたノズルパイプからエア噴射して前記除水対象物の表面の除水を行うものであって、ノズルパイプからのエア噴射が、ノズルパイプが静止した状態でのエア噴射と、ノズルパイプが移動しながらのエア噴射との選択切り替えが可能であることを特徴とする。

以下に、本発明を実施するための形態について、添付図面に依拠して説明する。図１乃至図７に示される第１の実施形態は、ノズルパイプがその長さ方向、換言すれば、除水対象物の搬送方向と直交する方向にピストン運動をするように構成されたものである。

各図に示されるように、本発明に係る除水機は、ブロワー４２を内蔵した架台ケース４１上に、除水機構部１と搬送部３１とを設置して成り、搬送部３１を構成するコンベア３３により搬送されてくる、レトルトパックやアルミパック等の除水対象物に対し、除水機構部１からコンベア３３の搬送面の上側及び下側に伸びるノズルパイプ２，３からエア噴射して、除水対象物外表面からの除水を行う装置である。ノズルパイプ２，３は、コンベア３３の搬送面の上側に配置されるノズルパイプ２と、コンベア３３の搬送面の下側に配置されるノズルパイプ３とが対となっており、通例、複数対（図示した例では２対）配設される。

搬送部３１は、搬送部ケース３２と、搬送部ケース３２内上部に配架されるコンベア３３と、搬送部ケース３２の一端部に連設されるモーター室３４内に配備されて、コンベア３３を循環駆動するモーター３５とから成る。搬送部ケース３２の底部には、落下してくる水滴を回収するための引き出し３６が設置される。コンベア３３としては、上下方向に通気自在であるワイヤーコンベアが用いられる。

更に必要に応じ、搬送部ケース３２の中間部上に、エアにより吹き飛ばされた水滴の飛散を防止するための飛散防止カバー３７が配設される。飛散防止カバー３７は、防水機構部１の本体ケース４の前面にヒンジ止めされていて、その正面に取り付けられている把手３８を持って開閉可能である。飛散防止カバー３７のコンベア３３の搬送方向両側面には、ノレン３９が設置される。なお、図示してないが、コンベア３３の上流端には、除水対象物搬入用コンベアが近接設置され、その下流端には、除水対象物搬出用コンベアが近接設置され、それぞれ除水対象物の受け渡しが行われる。

ノズルパイプ２，３には、エア噴射を行う噴射ノズル２ａ、３ａが多数、上側のノズルパイプ２の場合は下向きに、また、下側のノズルパイプ３の場合は上向きに取り付けられている。図示した例における噴射ノズル２ａ、３ａは、ノズルパイプ２，３に固定された固定式のものであるが、エア圧で回転する回転式のものであってもよい。ノズルパイプ２，３には、それぞれ、架台ケース４１内のブロワー４２から伸びる可撓ホース５，６が接続され、コンベア３３の搬送面の上側及び下側に、その搬送面を横切るように配置される。通例、ノズルパイプ２，３は、コンベア３３の搬送方向に対して直交方向に伸びるが、上流側あるいは下流側に若干角度を持たせる場合もある。また、噴射方向も、真下又は真上ではなく、少し傾ける場合もある。

各ノズルパイプ２，３は上記のように配置されて、ピストン駆動機構を介してその長さ方向にピストン運動するように支持される。図示した例におけるピストン駆動機構は、スライダ・クランク機構の原理を利用したものであり、本体ケース４の背面側に配備される駆動モーター７と、駆動モーター７の出力軸に固定される駆動盤８と、一端が駆動盤８の偏心軸８ａに枢着され、他端が駆動バー１０に連結される駆動ロッド９から成る。駆動ロッド９は両オーフのターンバックルタイプのもので、偏心軸８ａに枢支される一端のオーフ部９ａは、駆動盤８の回転軸を軸に円運動し、駆動バー１０が差し込まれる他端のオーフ部９ｂは、直線運動する。

より詳細には、本体ケース４内に、側面視コ字型の可動フレーム１２が配備され、その上面板１２ａ及び下面板１２ｂ間に、駆動バー１０と補強バー１１が縦向きに平行に固定される。駆動ロッド９は、可動フレーム１２の背面板１２ｃに形成された開口１２ｄから差し込まれ、その先端のオーフ部９ｂに駆動バー１０が遊挿されることで、両者が連結される（特に図５，６参照）。下側のノズルパイプ３，３は、下面板１２ｂに固定され、下面板１２ｂは、本体ケース４の内壁面に取り付けられた受け台１３上に一対設置されたリニアブッシュ１４上に固定される。

かかる構成において、駆動盤８が回転すると、偏心軸８ａに枢着されている駆動ロッド９のオーフ部９ａが、駆動盤８の回転軸を軸に円運動し、駆動バー１０に連結されている駆動ロッド９のオーフ部９ｂは、直線的にピストン運動をする。その結果、駆動バー１０及びそれが固定されている可動フレーム１２、及び、可動フレーム１２の下面板１２ｂに固定されている下側のノズルパイプ３，３が、リニアブッシュ１４に支持されてピストン運動することになる（図５参照）。

一方、上側のノズルパイプ２，２は、本体ケース４の上面に配置される高さ調整ハンドル１５の回転操作により上下動する箱型ケース２０の下側に設置されるリニアブッシュ２１に、連結板２６を介して固定される。高さ調整ハンドル１５の軸であるネジ杆２２は、本体ケース４上面に設置された軸受２３を経て本体ケース４内に伸び、コ字型吊持部材２４の上面に固定されている台形ネジナット２５にねじ込まれる。コ字型吊持部材２４の両端は、可動フレーム１２の上面板１２ａを跨いで、箱型ケース２０上面に固定される（図６，７参照）。

箱型ケース２０は、本体ケース４の正面板４ａの内面に、上下動可能に支持される。即ち、正面板４ａの内面に一対のガイドレール２７，２７が縦向きに設置され、箱型ケース２０の正面両端部に形成された係合鍔２０ａが、ガイドレール２７，２７の溝に摺動可能に係合するように構成される（特に図７参照）。また、箱型ケース２０の上面及び下面に、駆動バー１０及び補強バー１１を遊挿する長孔２０ｂ，２０ｃが形成される（図７参照）。長孔２０ｂ，２０ｃは、駆動バー１０及び補強バー１１のピストン運動を妨げることがないよう、十分な長さに形成される。

上側のノズルパイプ２，２は、上記のような構成とされることで、高さ調整ハンドル１５の回転操作により、搬送されてくる除水対象物の高さ（厚み）に応じての上下動調整が可能となる。即ち、高さ調整ハンドル１５を回すことによりネジ杆２２が回転すると、それが螺合しているコ字型吊持部材２４の台形ネジナット２５がネジ杆２に沿って上下動し、コ字型吊持部材２４及びそれが固定されている箱型ケース２０、並びに、リニアブッシュ２１が、一体に上下動する。この箱型ケース２０の昇降動作は、その係合鍔２０ａがガイドレール２７，２７に係止されることによって支持される。そして、箱型ケース２０及びリニアブッシュ２１の動きに伴い、連結板２６を介してリニアブッシュ２１に固定状態となっている上側のノズルパイプ２，２が、それらと一体に上下動する。

上記第１の実施形態の除水機の作用について説明すると、図示せぬ除水対象物搬入用コンベアから次々とコンベア３３上に供給される除水対象物は、コンベア３３に搬送され、ノレン３９をかいくぐって飛散防止カバー３７内に入り、そこを通過中にノズルパイプ２，３によって上方及び下方からエア噴射を受けて除水された後、飛散防止カバー３７から出て、図示せぬ除水対象物搬出用コンベアに乗り移って搬出される。

ノズルパイプ２，３は、エア噴射しつつ上述したようにしてピストン運動を行うため、通過する除水対象物の上下両面にくまなくエア噴射可能となり、除水漏れを起こすことが皆無となる。ピストン運動の速度は、駆動モーター７の回転速度調整により、除水対象物の搬送速度、除水対象物の性状等に応じて調整可能である。また、除水対象物の高さ（厚み）に応じ、上側のノズルパイプ２の高さ位置を変更して、上側のノズルパイプ２と除水対象物の間隔を、下側のノズルパイプ３と除水対象物の間隔に合わせることができ、以て、種々のサイズ、性状の除水対象物に対し、常に安定した除水を行うことが可能となる。

なお、除水対象物によっては、下側からのエア噴射を受けて跳ね上がったり、上下からのエア噴射によるエアカーテンに押さえられて進行しなくなったりすることが想定される。そのために、コンベア３３の上方に、エア噴射時における除水対象物の安定搬送を確保するための押止手段が配設されることがある。その押止手段としては、例えば、コンベア３３上方に、除水対象物を押さえ止める押止バーやフリーローラーを配することが考えられ、あるいは、コンベア３３と同速進行する押さえコンベア（ワイヤーコンベア）を配設して、除水対象物を挟み込んで搬送することが考えられる。

上記第１の実施形態は、ノズルパイプ２，３がコンベア３３の搬送方向と直交方向にピストン運動をするように構成されたものであるが、ノズルパイプ２，３を、コンベア３３の搬送方向にピストン運動するように構成することもできる。この第２の実施形態の場合は、図８に示されるように、第１の実施形態におけるピストン駆動機構に準じた構成のピストン駆動機構を９０度傾けて配置し、コンベア３３の進行方向にピストン運動するようにすればよい。

また、図９に示すように、ノズルパイプ２，３を、コンベア３３の搬送面を挟んで、揺動モーター７ａで水平方向に揺動駆動するように構成することもできる（第３の実施形態）。

図１０～１２に示す第４の実施形態は、ノズルパイプ２を水平方向に円運動させながらエア噴射させるようにしたものである。その場合、２本のノズルパイプ２，２が連結板４５で連結され、連結板４５上に設置した駆動機構により連結板４５が円軌道を描くように駆動されることにより、ノズルパイプ２，２が円軌道を描く。

駆動機構は、ギアボックス４６上に配備される駆動モーター４７と、ギアボックス４６内に組み込まれるギア組と、ギアボックス４６の下面から出るギア軸４８に固定される円板４９と、各円板４９に取り付けられる偏心軸５０とから成り、各偏心軸５０が連結板４５に固定される。ギアボックス４６内に組み込まれるギア組は、駆動モーター４７の駆動軸に固定される駆動ギア５１と、駆動ギア５１に歯合する４つの被動ギア５２とにより構成され、被動ギア５２のギア軸４８がギアボックス４６の下面から突出し、それぞれ先端部に円板４９が固定される。

この第４の実施形態の場合は、駆動モーター４７が作動すると、その駆動軸に固定されている駆動ギア５１が回転し、それに噛合している４つの被動ギア５２が回転駆動され、その被動ギア５２の回転が、ギア軸４８を介してそのまま円板４９に伝達される。そして、円板４９が回転すると、その偏心軸５０がギア軸４８を軸に回転する結果、偏心軸５０が固定されている連結板４５が円運動し、連結板４５に固定されているノズルパイプ２が円軌道を描いて移動する。

図１３に示す第５の実施形態は、ノズルパイプ２を、コンベア３３の上側に向けてコンベア３３と平行に配置し、その位置で揺動及び／又は上下動しながらのエア噴射を可能にしたものである。この実施形態は、ゼリー製品等のスタンドパウチ５５のような、横倒しして底面の除水（底吹き）を行う場合に好適な態様である。

即ち、このスタンドパウチ５５のような底面が凹んでいる除水対象物については、ノズルパイプ２を固定状態にてエア噴射した場合、エアの当たらない箇所が生じやすい。そこで、揺動モーターや、ピニオン・ラック機構等を利用して、ノズルパイプ２を、１～１５度程度の範囲で揺動させつつエア噴射させるようにする。あるいは、任意の機構で以て、ノズルパイプ２を上下動させつつエア噴射させるようにしてもよいし、揺動と上下動を併用することとしてもよい。なお、上記実施形態の場合は、コンベア３３の上方及び下方からエア噴射させるが、この第５の実施形態の場合は、上方のみということになる。

以上の説明は、いずれの実施形態についても、ノズルパイプ２，３を移動させながらエア噴射する場合についてのものであるが、移動させることなく、固定状態にてエア噴射させることもできることは言うまでもない。

本発明に係る除水機は上記のとおりであって、除水対象物の形態に合わせて、固定位置におけるエア噴射と、移動しながらのエア噴射との選択切り替えが可能であり、以て、除水対象物の形態いかんに関わらず、常に均一で安定した除水作業を行うことができる効果のあるものであり、その産業上の利用可能性は大である。

１除水機構部
２上側のノズルパイプ
３下側のノズルパイプ
４本体ケース
８駆動盤
９駆動ロッド
１０駆動バー
１２可動フレーム
１４リニアブッシュ
１５高さ調整ハンドル
２０箱型ケース
２１リニアブッシュ
２２ネジ杆
２４コ字型吊持部材
２５ネジナット
３１搬送部
３３コンベア
３７飛散防止カバー
４２ブロワー

Claims

コンベアにより搬送されてくる除水対象物に対し、多数の噴射ノズルを備えたノズルパイプからエア噴射して前記除水対象物の表面の除水を行う除水機であって、
前記ノズルパイプは、前記コンベアの上側に配置されるノズルパイプとそれに対向する前記コンベアの下側に配置されるノズルパイプとを対にして複数対配置され、それぞれ静止した状態での上下同時エア噴射と、前記コンベアの搬送方向に直交する方向にピストン運動しながらの上下同時エア噴射との選択切り替えが可能であり、
前記コンベアの上側のノズルパイプと前記コンベアの下側のノズルパイプのピストン運動は、すべての前記ノズルパイプが単一のピストン駆動機構に駆動されて同時に同一方向に行われることを特徴とする除水機。
前記ピストン駆動機構は、スライダ・クランク機構の原理を利用したものであって、本体ケースの背面側に配備される駆動モーターと、駆動モーターの出力軸に固定される駆動盤と、一端が駆動盤の偏心軸に枢着され、他端が駆動バーに連結される駆動ロッドを含んで構成され、
前記駆動バーは、前記本体ケース内に配備される側面視コの字型の可動フレームの上面板と下面板間に縦向きに固定され、前記コンベアの上側に配置される各ノズルパイプは、前記可動フレームの内側に配備されて前記可動フレームと一体に進退移動する箱型ケースの下側に設置される連結板に固定され、また、前記コンベアの下側に配置される各ノズルパイプは前記可動フレームの前記下面板に固定されることにより、前記すべてのノズルパイプが前記駆動バーの作用で同時に同一方向にピストン駆動される、請求項１に記載の除水機。
前記ノズルパイプのうちの上側のノズルパイプは、前記除水対象物に合わせての高さ位置調整が可能である、請求項１に記載の除水機。
前記噴射ノズルは、固定式又は回転式である、請求項１に記載の除水機。
前記エア噴射位置における前記コンベア上に飛散防止カバーが被せられる、請求項１に記載の除水機。
前記コンベアの上方に、前記エア噴射時における前記除水対象物の安定搬送を確保するための押止手段が配設される、請求項１に記載の除水機。