JPH03289426A - 飲料容器用殺菌及び成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、例えばゲーベルトップ型と称される牛乳ある
いはジュース類の飲物を収容する紙製容器用等のカート
ンを殺菌し、このカートンの一端を密閉成形する殺菌及
び成形装置に関する。

［従来の技術］ 第５図はゲーベルトップ型の紙製飲料容器１を示す。こ
の容器１を製造する場合は、第６図に示すように両端か
開口した一定長の筒状カートン４を殺菌した後、加熱、
仮折り、シール工程を経て第７図に示すように底部２を
平底状に成形する。

この後、所要の飲料を充填し、第５図に示すように上部
３を切り妻状に形成し、容器１を完成させる。

この容器の殺菌工程は、一般に、開いた状態のカートン
４の内外の表面に殺菌剤として過酸化水素溶液を噴霧し
、あるいは、殺菌液中に浸漬し、この後熱風乾燥するこ
とにより行なわれている。

さらに、カートンの底部を平底状に成形した後、チェー
ンを用いて搬送する間に殺菌剤を噴霧し、熱風乾燥する
ことも行われている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、殺菌液の噴霧による殺菌は、殺菌剤の噴霧が不
均一となり、あるいは、その噴霧量が不十分となる恐れ
があり、この場合には殺菌不良を生じる。一方、殺菌剤
中にカートン全体を浸漬すると、殺菌不良の虞れは解消
されるが、その後の熱風乾燥による殺菌剤の除去が困難
で、容器内面に殺菌剤が残留する虞れがある。

また、これらの殺菌装置は、殺菌したカートンの底部を
成形し、飲料を充填し、上部を密閉する充填包装装置と
共に用いられ、飲料容器の充填包装設備を形成するのが
一般的である。したがって、カートンを完全に殺菌しか
つこの殺菌剤を除去する殺菌装置と、殺菌したカートン
に飲料を充填しかつ容器に成形する充填包装装置とを含
む充填包装設備の全体の小型化が極めて強く望まれてい
る。

本発明は上述に鑑みてなされたもので、カートンを完全
に殺菌し、このカートンから、殺菌剤を効率よく除去で
きると共に、殺菌装置及び充填包装装置を含む充填包装
設備の全体の小型化を可能とする飲料容器用殺菌及び成
形装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明による飲料容器用殺菌及び成形装置は、両側に開
口端を何する中空状の飲料容器カートンを殺菌槽中に順
次浸漬させる殺菌槽循環装置と、この殺菌槽循環装置に
同期して間欠的に作動し、殺菌されたカートンを洗浄槽
中に順次循環させる洗浄槽循環装置と、この洗浄された
カートンを装着する複数のマンドレルを放射状に配設し
、前記洗浄槽循環装置と同期して間欠的に回転するマン
ドレル装置と、各マンドレルの先端部に開口され、各マ
ンドレルに装着されるカートンの内面に無菌空気を吹付
ける無菌空気噴出ノズルと、前記マンドレル装置の周部
に配置され、マンドレルに装着されたカートンの一方の
開口端を密閉する成形装置とを備えることを特徴とする
。

［作用］ 本発明の飲料容器用殺菌及び成形装置は、殺菌槽循環装
置により中空状カートンの全体を殺菌槽に浸漬し、完全
に殺菌したカートンを洗浄槽中で洗浄し、カートンに付
着した殺菌剤を洗い落とす。

そして、この無菌状態のカートンはマンドレル装置のマ
ンドレルに装着される際に、無菌空気噴出ノズルから噴
出される無菌空気により、カートンの内面から水滴が吹
飛ばされる。さらに、このマンドレル装置が回転する際
に、この周部に配置した成形装置により、マンドレルの
外側に配置されたカートンの一方の開口端が密閉される
。この後、熱風乾燥及び充填工程へと送出される。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

［実施例コ 第１図はアセブチイック充填包装設備１ｏを示し、この
アセブチイック充填包装設備１０に本発明の実施例によ
る殺菌及び成形装置１２が設けられている。この充填包
装設備１０により、例えば第５図に示すゲーベルトップ
型容器１に充填包装する。

この充填包装設備１０は全体が無菌チャンバ内に配置さ
れており、図の右下方の供給部１１では、扁平に折畳ま
れた状態がら第６図に示すように両端を開口した状態に
展開されたカートン４が供給される。このカートン４は
後述するように殺菌及び成形装置１２で完全に殺菌され
かつ殺菌剤を除去され、更に底部２を第４図に示すよう
に折曲げ密閉された後、熱風乾燥部１４に送られる。

熱風乾燥部１４では、通常の熱風噴出ノズルにより、コ
ンベアで搬送されるカートン４の上方から熱風を吹付け
、乾燥する。この後、カートン４は充填部１６で所用の
飲料を所定量充填され、上部成形部１８で屋根状に折曲
げ密閉された後、排出部１９から送出される。これらの
乾燥、充填及び上部成形は通常のものでよい。

なお、第１図の充填口装設！１０は、２列の移送路に沿
ってカートン４を平行して処理、充填する複式構造を採
用するが、これに限らず単列あるいは２列以上の移送路
を有する形式を採用することも可能である。

上記殺菌及び成形装置１２は、カートン４を殺菌槽２２
中に順次循環させる殺菌槽循環装置２０と、洗浄槽２６
中を順次循環させる洗浄槽循環装置２４とを備える。こ
れらの殺菌槽循環装置２０及び洗浄槽循環装置２４は、
それぞれカートン４を水平方向に移動可能に保持する多
数のリテーナを固定した一対の無端状のチェーン２３と
、この無端状チェーンを駆動する一対のスプロケット２
１を有する。これらの各対のスプロケット２１は図示し
ない共通の駆動軸により間欠的に回転される。そして、
殺菌槽２２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され、洗浄槽２
６には無菌フィルタによって完全に無菌化された無菌水
が洗浄液として一定量収容される。この無菌水は殺菌剤
の除去をより完全にするために、ＢＯ℃以上以上８捏る
のが好ましい。

共通の駆動軸が間欠的に回転すると、殺菌槽循環装置２
０のスプロケット２１及びチェーン２３によりリテーナ
に保持されたカートン４が順次殺菌槽２２中の殺菌剤中
に浸漬され、これから引上げられる。カートン４の両端
が開口しかつ水平方向に配置された状態で殺菌槽２２中
に浸漬されるため、殺菌剤がカートン４の内面まで完全
に行きわたり、気泡等の付着による殺菌むらも生じない
。

殺菌を終えたカートン４は殺菌槽循環装置２０が停止し
ている間に洗浄槽循環装置２４に送られる。

殺菌槽２２中で殺菌されたカートン４は、洗浄槽循環装
置２４により洗浄槽２６中に浸漬され、これから引上げ
られる。カートン４の表面に付着した殺菌剤は洗浄液で
洗われ、洗浄槽２６から引上げられる際にこの洗浄液と
共に流れおちる。

更に、殺菌及び成形装置１２は、洗浄槽２６で殺菌剤を
洗浄されたカートン４をこの洗浄槽循環装置２４の停止
中に受取るマンドレル装置２８と、このマンドレル装置
２８の周部に配置された第２図に示す底部成形装置５２
とを備える。なお、このカートン４を供給部１１から殺
菌槽循環装置２０に、殺菌槽循環装置２０から洗浄槽循
環装置２４に、更に洗浄槽循環装置２４からマンドレル
装置２８に送るカートン送り機構はそれぞれ送り爪部材
をチェーンあるいは往復動ロッド等に設けた通常の送り
機構でよい。

第２図はマンドレル装置２８の配置状態を示し、第３図
はこのマンドレル装置２８におけるマンドレル３０の内
部構造を示す。

第２図に示すように、マンドレル装置２８は中央部２９
の周部に８本のマンドレル３０を放射状に配置した構造
を有する。各マンドレル３０はマンドレル装置２８の停
止中に洗浄槽循環装置２４から洗浄されたカートンを受
取り、駆動軸２９ａ（第３図）により殺菌槽循環装置２
０及び洗浄槽循環装置２４と同期して矢印Ａの方向に間
欠的に回転される。

第３図に示すように、各マンドレル３０は本体部３０ａ
とカバ一部３０ｂとからなり、カートン４内に挿入可能
な矩形横断面形状を有し、基端部３１で中央部２９に固
着されている。このマンドレル３０には後述する底部成
形装置５２によりカートン４の底部２を平底状に折曲げ
密閉するため、この底部２に形成する折曲げ部分だけマ
ンドレル３０よりも突出させて装着する。このため、各
マンドレル３０にはカートン４の端部を当接させ、保持
する適宜のストッパを設けることが好ましい。

また、マンドレル３０の先端部３３では、本体部３０ａ
の頂部３２が拡大形成され、この頂部３２とカバ一部３
０ｂとの間に、周方向に連続的に開口した無菌空気噴出
ノズル３８が形成されている。この無菌空気噴出ノズル
３８はマンドレル３０の軸線に対して先端部３３の方向
に傾斜した構造を備え、本体部３０ａとカバ一部３０ｂ
との間に形成された空気通路３６を介して無菌空気接続
部３４に連通ずる。

さらに、各マンドレル３０は本体部３０ａの頂部３２を
冷却する冷却水通路４０を有し、この冷却水通路４０は
入口接続部４０ａと出口接続部４０ｂとに連通ずる。こ
れらの冷却水通路４０は連結管４２により互いに隣接す
るマンドレル３０の冷却水通路４０に接続されており、
したがって、イスれか１のマンドレル３０の冷却水通路
４０を通って本体部３０ａの頂部３２を冷却した冷却水
は、連結管４２により順次隣接するマンドレル３０の冷
却水通路４０に送られ、この頂部３２を冷却する。この
冷却水の入口管は符号４２ａで示し、出口管は符号４２
ｂで示す。

第４図はマンドレル３０への無菌空気供給機構３５と、
冷却水供給機構４４とを示す。

無菌空気供給機構３５は円筒状に形成された回転不能の
取入部材３５ａと、この取入部材３５ａに気密かつ回転
可能に装着された分配部材３５ｂとを有する。この取入
部材３５ｇは駆動軸２９ａ及び通常の軸受けを介してマ
ンドレル装置２８を支持するカバ一部材２９ｂに固定さ
れており、この内部には無菌空気供給管３７から供給さ
れる無菌圧縮空気を案内する１の通路３８が形成しであ
る。一方、分配部材３５ｂはマンドレル３０の数に対応
した数の分配孔３９を形成してあり、これらの分配孔３
９はそれぞれ無菌空気分配管３４ａを介して各マンドレ
ル３０の無菌空気接続部３−４に連通ずる。この分配部
材３５ｂは駆動軸２９ａ上にマンドレル装置２８と共に
回転可能に装着されており、第３図に示すように洗浄槽
循環装置２４に近接したマンドレル３０にカートン４が
装着されるときに、無菌空気供給管３７及び案内通路３
８とから、分配孔３９及び無菌空気分配管３４ａを介し
て空気通路３６に無菌圧縮空気が供給され、この無菌圧
縮空気が無菌空気噴出ノズル３８から噴出される。

また、冷却水供給機構４４は、駆動軸２９ａの回転が可
能に装着された冷却水取入部材４５を備える。この冷却
水取入部材４５は入口通路４６に連通ずる軸線方向内孔
を有し、この内孔内にばね４７を収容する。このばね４
７はシール部材４５ａと冷却水取入部材４５とを押圧し
、液密状態を保持する。そして、入口通路４６から供給
される冷却水は駆動軸２９ａ内の通路４７を介して冷却
水の人口管４２ｇに供給され、各マンドレル３０を冷却
した後、冷却水の出口管４２ｂから駆動軸２９ａ内の通
路５１を介して排出される。この冷却水は例えば水道水
など適宜のものを使用できる。

さらに、マンドレル装置２８の周部には、第２図に示す
ようにカートン４の底部２を平底状に折曲げ、密閉する
底部成形装置５２が配置されている。

この底部成形装置５２は、マンドレル装置２８の回転方
向Ａに沿って順に第１加熱装置５４と、第２加熱装置５
６と、仮折り部材５８及び折込み爪部材５９とを有する
仮折り装置Ｗ６０と、シール装置６２とを備える。この
底部成形装置５２の各装置５４，５６，５７．６２は通
常のものでよく、マンドレル装置２８が停止したときに
各マンドレル３０と軸線方向に整合する位置に配置され
、マンドレル３０に対して進退可能となっている。

次ぎに、第２図及び第３図を参照してこのマンドレルｉ
　Ｗ　２８及び底部成形袋ｆ１５２の作動を説明する。

マンドレル装置２８が停止しているときに、洗浄槽２６
て殺菌剤を洗浄されたカートン４が洗浄槽循環装置２４
に近接したマンドレル３０に装着される。このマンドレ
ル３０の無菌空気噴出ノズル３８は無菌空気供給機構３
５（第４図）を介して無菌圧縮空気を供給され、カート
ン４の装着される方向に対して逆方向に傾斜した角度で
このカートン４の内側表面に無菌空気を吹き付ける。こ
れにより、カートン４の内側表面から水滴が除去される
。なお、カートン４の外側表面から水滴を除去するため
、洗浄槽循環装置２４とマンドレル装置２８との間に、
適宜のノズル装置を設けてもよい。

水滴が除去されたカートン４を保持しつつマンドレル装
置２８か更に回転して、底部成形装置５２の第１加熱装
置５４に整合した位置に達すると、この第１加熱装置５
４がマンドレル３ｏに向けて移動し、この第１加熱装置
５４からカートン４の底部の所用箇所に熱風が吹き付け
られる。第２加熱装置５６に整合した位置でも同様にカ
ートン４の所用箇所が加熱され、カートン４の内面の樹
脂層が加熱される。

更に回転されて、仮折り装置６０に整合した位置に達す
ると、折込み爪部材５９がカートン４の両側から移動し
、第６図に一点鎖線で示す三角形状の折り曲げ線に沿っ
てカートン４の底部２を折り曲げる。同時にこれに隣接
する側面部はマンドレル３０に向けて移動する仮折り部
材５８により折り曲げられ、第７図に示す状態に仮折り
される。

そして、図示しない案内レールによりこの状態を保持さ
れつつシール装置６２に整合した位置までマンドレル装
置２８により回転される。この位置では、シール装置６
２により、カートン４の底部２はマンドレル３０の先端
部３３とシール装置６２との間で強固に圧縮され、平坦
な形状に密閉される。マンドレル装置２８の各マンドレ
ル３０は先端部３３を常時冷却水で冷却されており、底
部成形装置５２による加熱でカートン４に悪影響を及ぼ
すことがない。

底部２を密閉されたカートン４は取出し位置でマンドレ
ル３０から抜出され、コンベア上に載置されて、熱風乾
燥部１４に送られる。この後、乾燥を終えたカートン４
は更に充填部１６で飲料を充填され、上部成形部１８で
カートン４の上部３を屋根状に折り曲げ密閉された後、
排出部１９から取出される。

上記殺菌及び成形装置１２を備えた充填包装設備１０に
よると、殺菌槽循環装置２０で殺菌槽２２中を通過され
たカートン４は、全体が完全に殺菌される。この後、洗
浄槽循環装置２４に送り出され、この洗浄槽循環装置２
４により洗浄槽２６中を循環される間にこの表面に付着
した殺菌剤が洗い落とされる。更に、洗浄槽循環装置２
４からは、マンドレル装置２８に送られ、カートン４が
このマンドレル３０に先端部３３から装着される間に無
菌空気噴出ノズル３８からの無菌空気を内面に吹き付け
られ、カートン４内面の水滴も完全に除去される。そし
て、この水滴を除去されたカートン４はマンドレル装置
２８が更に回転される際に、このマンドレル装置２８の
周部に配置された底部成形装置５２により、底部２を平
底状に折曲げられ、密閉され、更に熱風加熱部１４、充
填部１６及び上部成形部１８を介して排出部１９から充
填済みの飲料容器１として取出される。

このため、殺菌及び成形装置１２のマンドレル装置２８
により、カートン４の水滴除去と底部２の折曲げ成形と
が可能となり、水滴除去及び折曲げ成形を行う装置をそ
れぞれ別個独立の装置として配置する必要がなく、充填
包装設備１０を小型化することができる。これにより、
充填包装設備１０の°製造コストを低下させると共に、
その操作性を向上することができる。

［効果コ 以上明らかなように、本発明によればカートンを完全に
殺菌し、この殺菌剤剤を効率よく除去することができる
と共に、マンドレルの周部に成形装置が配置されるため
、殺菌装置及び充填包装装置を含む充填包装設備全体を
小型化し、操作性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による殺菌及び成形装置を用い
た充填包装設備の全体の配置を示す説明図、第２図は本
発明の実施例による殺菌及び成形装置の説明図、第３図
は第２図のマンドレル装置の一部を断面で示す説明図、
第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分断面図、第５
図乃至第７図は第１図の充填包装設備に用いる飲料容器
を示し、第５図は完成状態の斜視図、第６図はカートン
の上部の斜視図、第７図はその下部の斜視図、である。 １・・・飲料容器、２・・・底部、３・・・上部、４・
・・カートン、１２・・・殺菌及び成形装置、２０・・
・殺菌槽循環装置、２２・・・殺菌槽、２４・・・洗浄
槽循環装置、２６・・・洗浄槽、２８・・・マンドレル
装置、３０・・・マンドレル、３５・・・無菌空気供給
機構、３８・・・無菌空気噴出ノズル、４０・・・冷却
水通路、４４・・・冷却水供給機構、５２・・・底部成
形装置、５４．５６・・・加熱装置、６０・・・仮折り
装置、６２・・・プレス装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両側に開口端を有する中空状の飲料容器カートンを殺菌
   槽中に順次浸漬させる殺菌槽循環装置と、この殺菌槽循
   環装置に同期して間欠的に作動し、殺菌されたカートン
   を洗浄槽中に順次循環させる洗浄槽循環装置と、この洗
   浄されたカートンを装着する複数のマンドレルを放射状
   に配設し、前記洗浄槽循環装置と同期して間欠的に回転
   するマンドレル装置と、各マンドレルの先端部に開口さ
   れ、各マンドレルに装着されるカートンの内面に無菌空
   気を吹付ける無菌空気噴出ノズルと、前記マンドレル装
   置の周部に配置され、マンドレルに装着されたカートン
   の一方の開口端を密閉する成形装置とを備えることを特
   徴とする飲料容器用殺菌及び成形装置。