KR101408003B1

KR101408003B1 - 전자선 살균 장치

Info

Publication number: KR101408003B1
Application number: KR1020097018786A
Authority: KR
Inventors: 유키노부 니시노; 토쿠오 니시; 유키히로 야마모토
Original assignee: 시부야 코교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2014-06-17
Also published as: EP2149500B1; CN101678909A; JP2008296955A; KR20100014951A; US8618503B2; CN101678909B; EP2149500A4; US20100123090A1; EP2149500A1; WO2008146654A1; JP5034683B2

Abstract

안정된 반송을 행하면서 수지제 병(2)의 전면을 불균일함이 없이 완전하게 살균함과 아울러 고속화를 가능하게 하여 구조의 간소화를 꾀한다. 병 유지 수단(28)이 회전 지지축(38)과, 이 회전 지지축(38)의 하단에 장착된 네크 그리퍼(70)와, 네크 그리퍼(70)를 회전 이동(공전)시키는 회전체(30)와, 자전시키는 회전 수단[세그먼트 기어(54), 피니언 기어(46), 원반형 캠(66) 등]을 구비하고 있고, 수지제 병(2)을 유지해서 반송하고 있는 동안에 전자선 조사 장치(18)의 조사 창(19)으로부터 전자선을 조사해서 살균을 행한다. 조사 창(19)의 전방을 이동하고 있는 동안에 회전 수단에 의해 회전시킴으로써 수지제 병(2)의 전면을 완전하게 살균하고, 그 후에 역전시켜서 네크 그리퍼(70)를 원래 상태로 되돌리고나서 배출한다.

전자선 살균 장치, 병 유지 수단, 전자선 조사 수단, 이동 수단, 회전 수단

Description

전자선 살균 장치{ELECTRON BEAM STERILIZER}

본 발명은 반송되고 있는 용기에 전자선을 조사함으로써 살균하는 전자선 살균 장치에 관한 것으로, 특히, 전자선 조사 장치의 조사 창의 전방을 용기가 통과하는 동안에 이 용기의 외주면 전체를 살균하는 것이 가능한 전자선 살균 장치에 관한 것이다.

용기 유지 수단에 의해 용기를 유지해서 반송하는 동안에 전자선 조사 장치로부터 용기에 대하여 전자선을 조사해서 살균하는 전자선 살균 장치는 이미 각종 구성의 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 4 참조).

특허 문헌 1에 기재된 「전자선에 의한 용기의 멸균 장치」는 전자선 발생부와, 이 전자선 발생부의 전자선 조사 창을 포함하는 멸균 처리실과, 이 멸균 처리실의 입구부로부터 출구부에 걸쳐서 처리 대상의 용기를 입위 자세로 반송하는 용기 반송 수단과, 용기가 전자선 발생부의 전자선 조사 창에 이르는 직전 위치로부터 상기 창을 통과 종료하기까지 사이에 그 용기에 자전을 부여하는 회전 부여 수단을 구비하고 있다.

상기 회전 부여 수단은 용기의 네크부의 측면에 양측으로부터 압접할 수 있도록 배치된 좌우 한 쌍의 무단 벨트에 의해 구성되어 있다. 상기 한쪽의 무단 벨 트의 회전 속도가 다른쪽의 무단 벨트보다 고속으로 되어 있어서 이들 무단 벨트의 속도차로부터 용기를 반송하면서 용기에 자전을 부여하도록 이루어져 있다.

특허 문헌 2에 기재된 「전자선 살균 장치」는 반송 수단이 2개의 와이어를 갖고 있고 용기의 입구부를 이 2개의 와이어에 끼워서 용기를 세운 상태로 매어 달아서 반송한다. 그리고, 용기가 조사실의 조사 공간을 통과할 때에 전자선 조사 수단이 용기의 측면으로부터 전자선을 조사하도록 되어 있고, 전자선의 조사시에 회전 수단이 2개의 와이어를 조작하고, 용기를 그 중심축의 둘레에 적어도 25도 회전시키도록 구성되어 있다.

특허 문헌 3에 기재된 「플라스틱 공용기의 전자선 살균 장치」는 공급 기구로부터 공급된 플라스틱 공용기의 저부를 진공 흡인해서 고정함과 아울러 고정된 상태의 플라스틱 공용기를 둘레 회전시키는 둘레 회전 기구와, 둘레 회전하는 플라스틱 공용기에 전자선을 조사하는 전자선 조사 기구와, 전자선 조사 기구와 플라스틱 공용기 사이의 간격을 일정한 간격으로 유지 가능한 간격 유지 기구를 갖고 있다.

특허 문헌 4에 기재된 「용기 살균 장치」는 회전체의 주위에 원주 방향 등간격으로 복수개의 용기 유지 수단이 설치되고, 각 용기 유지 수단은 2개의 유지부를 갖고 있어 2개의 용기를 세로 방향으로 정렬하여 유지한다. 회전체의 반송 경로 내에 반전 구간과 직립 이송 구간이 제공되어 있고, 반전 구간에 접선 방향의 축선을 중심으로 용기 유지 수단을 회전시키는 반전 수단이 설치되고 직립 이송 구간에 전자선 조사 장치가 배치되어 있다.

용기 유지 수단의 유지부에 유지된 용기는 직립 이송 구간의 전자선 조사 위치에서 전자선이 조사된 후 반전 구간에서 반전되면 용기의 상하가 스위칭됨과 아울러 전자선이 조사된 면과 역의 면이 전자선 조사 장치측을 향하게 된다. 이 자세로 재차 전자선의 조사를 받으면 용기의 전면이 완전하게 살균된다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평11-1212호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평11-19190호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 평11-137645호 공보

특허 문헌 4 : 일본 특허 공개 제 2007-29709 호 공보

특허 문헌 1의 구성에서는 용기의 전후의 간격이나 이송 속도가 불안정하게 되어 조사 조건이 불균일해질 우려가 있고, 또한 고속화에는 맞지 않는다.

또한, 특허 문헌 2의 구성에서도 용기의 전후의 간격이나 이송 속도가 불안정하게 되어 조사 조건이 불균일해질 우려가 있고, 또한 고속화에는 맞지 않는다.

특허 문헌 3의 구성에서는 용기의 저면을 진공 흡인해서 유지하고 있으므로 이 부분을 살균할 수 없다는 문제가 있었다.

특허 문헌 4의 구성에서는 다수의 그리퍼(용기 유지 수단)를 설치하지 않으면 안되어 부품수가 많아지게 된다는 문제가 있었다. 또한, 2개의 용기를 세로 방향으로 정렬하여 반송하므로 장치의 높이가 높아지게 되어 대형화된다는 문제도 발생한다.

청구항 1에 기재된 발명은 병 유지 수단에 의해 수지제 병을 유지해서 반송하고 있는 동안에 전자선 조사 수단으로부터 전자선을 조사해서 살균을 행하는 전자선 살균 장치에 있어서,

상기 병 유지 수단이 유지하는 수지제 병의 중심 축선과 같은 방향으로 축선을 갖는 회전 지지축과, 이 회전 지지축의 일단에 장착되어 상기 수지제 병의 네크부를 양측으로부터 끼워서 유지하는 그리퍼를 구비하고, 상기 병 유지 수단의 회전 지지축을 순환 이동시키는 이동 수단과, 상기 회전 지지축을 그 축선을 중심으로 회전시키는 회전 수단을 구비하여 상기 그리퍼에 유지시킨 수지제 병을 전자선을 조사하고 있는 전자선 조사 수단의 전방에서 상기 회전 지지축을 회전시킴으로써 소정 각도 회전시킨 후 소정 각도 역전시키고나서 그리퍼로부터 이탈시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명은 이동하고 있는 그리퍼에 회전 지지축과 거의 직교하는 방향으로부터 수지제 병을 압입하는 병 공급 수단과, 이동하고 있는 그리퍼로부터 회전 지지축으로 거의 직교하는 방향으로 수지제 병을 빼내는 병 배출 수단과, 상기 병 공급 수단에 의해 수지제 병을 압입하는 공급 위치로부터 상기 병 배출 수단에 의해 수지제 병을 빼내는 배출 위치에 이르는 수지제 병의 반송 경로를 따라서 상기 전자선 조사 장치를 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 3에 기재된 발명은 회전 지지축의 회전에 의해 수지제 병을 90도 이상 회전시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 4에 기재된 발명은 상기 이동 수단이 상기 회전 지지축이 원주 방향 등간격으로 지지된 회전체를 구비하고, 이 회전체를 회전시켜서 상기 회전 지지축을 순환 이동시킴과 아울러 상기 전자선 조사 수단은 전자선을 조사하는 조사 창을 복수개 구비하고, 이들 조사 창을 상기 회전체에 의한 반송 경로에 따라 각도를 다르게 해서 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.

<발명의 효과>

본 발명의 전자선 살균 장치는 용기를 유지하는 그리퍼가 장착되어 있는 회전 지지축을 순환 이동시키고, 전자선 조사 수단의 조사 창의 전방에서 소정 각도 회전(자전)시키고 그 후 역회전시켜서 배출하도록 했으므로 안정된 반송을 행하면서 용기의 외면 전체를 불균일함이 없이 완전하게 살균할 수 있다. 또한, 장치의 구성을 간소화함과 아울러 콤팩트화할 수 있다.

도 1은 전자선 살균 장치의 전체의 구성을 간략화해서 나타내는 평면도이다.(실시예 1)

도 2는 상기 전자선 살균 장치에 설치되어 있는 병 유지 수단의 종단면도이다.

도 3은 병 유지 수단의 회전 지지축을 회전시키는 회전 수단의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 4는 병 유지 수단에 설치된 그리퍼의 정면도이다.

도 5는 그리퍼의 한 쌍의 그립부를 나타내는 평면도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

2 - 수지제 병

18 - 전자선 조사 수단(전자선 조사 장치)

19 - 조사 창

28 - 병 유지 수단

30 - 이동 수단(회전체)

38 - 회전 지지축

46 - 회전 수단(피니언 기어)

54 - 회전 수단(세그먼트 기어)

66 - 회전 수단(원반형 캠)

70 - 그리퍼(네크 그리퍼)

병 유지 수단이 회전 지지축과, 이 회전 지지축의 일단에 장착된 그리퍼를 구비하고, 또한 상기 병 유지 수단의 회전 지지축을 순환 이동시키는 이동 수단과, 회전 지지축을 그 축선을 중심으로 회전시키는 회전 수단을 구비하고 있고, 그리퍼가 수지제 병의 네크부를 양측으로부터 협지한 상태에서 상기 회전 지지축의 축선이 수지제 병의 중심 축선 상에 위치하도록 배치하고, 그리퍼가 유지된 수지제 병을 이동 수단에 의해 이동시키고, 전자선을 조사하고 있는 전자선 조사 수단의 전방을 통과하는 동안에 회전 수단에 의해 회전 지지축을 회전시킴으로써 수지제 병을 소정 각도 회전시켜서 살균을 행하고, 그 후 소정 각도 역전시킨 후 그리퍼로부터 수지제 병을 이탈시킨다는 구성에 의해 장치의 구조를 간소화함과 아울러 수지제 병의 전면을 완전하게 살균한다는 목적을 달성한다.

실시예 1

이하, 도면에 나타내는 실시예에 의해 본 발명을 설명한다. 이 실시예에 따른 전자선 살균 장치에 의해 살균되고, 그 후의 공정에서 액체 등의 내용물이 충전되는 용기(2)는 PET병 등의 수지제 병(도 2 참조)이다. 이 수지제 병(2)은 에어 반송 컨베이어(4)의 지지 레일에 의해 네크부에 형성된 플랜지(2a)의 하면측이 지지되고, 배후로부터 추진용 블로어에 의해 에어가 분출되어 연속적으로 반송된다. 반송된 수지제 병(2)은 도입 챔버(6) 내에 반입된 후 인피드 스크류(infeed screw)(8)에 의해 소정의 간격으로 떨어져서 도입 챔버(6) 내의 로터리 휠(10)에 인도된다.

상기 도입 챔버(6) 내의 로터리 휠(10)에는 원주 방향 등간격으로 복수개의 용기 유지 수단(도시 생략)이 설치되어 있고, 상기 인피드 스크류(8)를 통해서 인도된 수지제 병(2)을 받아서 회전 반송한다. 상기 에어 반송 컨베이어(4)로부터 도입 챔버(6) 내로 수지제 병(2)이 반입되는 부분의 챔버 벽면(6a)에는 수지제 병(2)이 통과 가능한 개구(도시 생략)가 형성되어 있다.

도입 챔버(6)에 이어서 수지제 병(2)을 전자선의 조사에 의해 살균할 때에 전자선이나 X선(제동 X선)이 외부로 누출되지 않도록 차폐하는 납제의 벽면으로 이루어지는 살균 박스(살균실)(12)가 설치되어 있다. 이 살균 박스(12) 내는 공급 휠(14)이 배치되어 있는 입구측의 공급실(16)과, 공급 휠(14)로부터 받은 수지제 병(2)을 반송해서 뒤에 설명하는 전자선 조사 장치(18)의 전자선 조사 창(19)의 전방을 이동시키는 로터리식의 용기 반송 장치(20)가 설치된 메인 챔버(22)와, 전자 선 조사 장치(18)로부터 전자선의 조사를 받아서 살균된 수지제 병(2)을 받아서 배출하는 배출 휠(24)이 설치된 배출실(26)로 구획되어 있다.

살균 박스(12)의 벽면의 상기 도입 챔버(6)의 로터리 휠(10)로부터 공급실(16) 내의 공급 휠(14)로 수지제 병(2)의 이송을 행하는 부분에는 수지제 병(2)이 통과 가능한 개구(도시 생략)가 형성되어 있다. 도입 챔버(6)의 로터리 휠(10)로부터 수지제 병(2)을 받은 공급 휠(14)은 메인 챔버(22)의 용기 반송 장치(20)에 수지제 병(2)을 인도한다. 공급실(16)과 메인 챔버(22) 사이의 칸막이 벽(16a)에도 수지제 병(2)의 이송이 가능한 개구(도시 생략)가 형성되어 있다. 메인 챔버(22)에 설치된 용기 반송 장치(20)는 다수의 병 유지 수단(28)(뒤에 설명하는 도 2 내지 도 5 참조)이 회전체(30)의 외주부에 원주 방향 등간격으로 설치되어 있다. 또한, 상기 도입 챔버(6)에 배치된 로터리 휠(10)의 용기 유지 수단으로부터 수지제 병(2)을 받아 용기 반송 장치(20)의 병 유지 수단(28)에 인도하는 공급 휠(14)에도 원주 방향 등간격으로 복수개의 용기 유지 수단(32)이 설치되어 있다. 이 용기 유지 수단(32)이 청구항 2에 기재된 병 공급 수단을 구성하고 있다.

납제의 살균 박스(12)에 인접해서 전자선 조사 수단(전자선 조사 장치)(18)이 배치되어 있다. 이 전자선 조사 장치(18)는 수지제 병(2)에 전자선을 조사하는 진공 챔버(가속 챔버)(18a)를 구비하고 있고, 탑재대(21) 상에 탑재되어 레일(21a) 상을 이동할 수 있도록 되어 있다. 전자선 조사 장치(18)는 주지된 바와 같이, 진공 챔버(18a) 내의 진공 중에서 필라멘트를 가열해서 열전자를 발생시켜 고전압에 의해 전자를 가속해서 고속의 전자선 빔으로 한 후, 조사부에 형성된 조사 창(19) 에 장착되어 있는 Ti 등의 금속제의 창박(窓箔)을 통해서 대기 중에 인출해서 조사 창(19)의 전방의 조사 에리어(area)(C) 내에 위치시킨 피조사 물품[이 실시예에서는 수지제 병(2)]에 전자선을 접촉해서 살균 등의 처리를 행한다.

이 실시예의 전자선 조사 장치(18)는 조사부에 4개소의 조사 창(19)(19A, 19B, 19C, 19D)이 연속해서 형성되어 있다. 이들 4개소의 조사 창(19A, 19B, 19C, 19D)은 상기 용기 반송 장치(20)의 반송 경로의 외주측에 정렬해서 배치되어 있다. 이 실시예에서는 용기 반송 장치(20)에 의한 반송 경로가 원형이므로 이 원형 반송 경로와의 거리가 거의 같게 되도록 4개의 조사 창(19A, 19B, 19C, 19D)이 2개씩(19A, 19B 및 19C, 19D) 각도를 다르게 해서 배치되어 있다. 또한, 전자선 조사 장치(18)의 조사 창(19)의 용기 반송 경로를 사이에 둔 마주하는 측에 빔 콜렉터(23)가 설치되어 있다. 또한, 조사 창을 증가시키면 반송 경로에 따라 조사 범위를 연장하는 것이 가능하고, 4개에 한정되지 않고 필요에 따라 증감시킬 수 있다. 또한, 배치에 대해서도 반드시 각도를 다르게 할 필요가 없이 직선적으로 배치시켜도 좋다.

상기 전자선 조사 장치(18)의 조사 창(19)(19A, 19B, 19C, 19D)의 전방측이 상술한 바와 같이, 전자선 조사 에리어(C)로 되어 있고 상기 용기 반송 장치(20)에 의해 반송되고 있는 수지제 병(2)이 이 전자선 조사 에리어(C)를 통과한 위치 부근으로부터 벽면(26a)과 천장면(26b)에 의해 둘러싸인 배출실(26)이 형성되어 있다. 상기 전자선 조사 에리어(C)에서 전자선의 조사를 받은 수지제 병(2)은 용기 반송 장치(20)의 병 유지 수단(28)으로부터 이 배출실(26)에 설치된 배출 휠(24)에 인도된다. 이 배출 휠(24)에는 원주 방향 등간격으로 복수개의 용기 유지 수단(25)이 설치되어 있고, 용기 반송 장치(20)의 병 유지 수단(28)에 의해 유지되어 있는 수지제 병(2)이 이 용기 유지 수단(25)에 의해 인출되어 배출된다. 이 용기 유지 수단(25)이 청구항 2에 기재된 병 배출 수단을 구성하고 있다.

메인 챔버(22)의 로터리식 용기 반송 장치(20)에 설치되어 있는 병 유지 수단(28)의 구성에 대해서 도 2 내지 도 5에 의해 설명한다. 병 유지 수단(28)은 회전체(30)를 구성하는 원형의 회전 플레이트(34)의 외주부에 원주 방향 등간격으로 설치되어 있다. 회전 플레이트(34)의 외주부에 장착 플레이트(36)가 고정되고, 이 장착 플레이트(36)의 외주단에 원주 방향 등간격으로 회전 지지축(38)이 볼 베어링(40)을 통해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전 플레이트(34) 및 장착 플레이트(36)는 수평면 내에서 회전하도록 되어 있고, 이 장착 플레이트(36)를 관통해서 지지되어 있는 회전 지지축(38)은 연직 방향을 향하고 있다. 수지제 병(2)은 중심 축선(O1)을 연직 방향으로 향해서 유지되고, 회전 지지축(38)은 수지제 병(2)의 중심 축선(O1)과 같은 방향으로 축선(O2)을 갖고 있다.

장착 플레이트(36)의 상방에 환상의 중간 플레이트(42)가 배치되어 있고, 상기 회전 지지축(38)은 상부가 이 중간 플레이트(42)를 관통해서 상방으로 연장되어 있다. 회전 지지축(38)은 중간 플레이트(42)에 대하여 볼 베어링(44)을 통해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 이 중간 플레이트(42)보다 상방으로 돌출되어 있는 회전 지지축(38)의 상단부에 피니언 기어(46)가 설치되어 있다.

상기 회전 지지축(38)의 반경 방향 내방측에 상기 회전 플레이트(34)의 외주에 고정된 장착 플레이트(36)와 그 상방의 중간 플레이트(42)에 각각 베어링(48, 50)을 통해서 세그먼트 기어 지지축(52)이 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 세그먼트 기어 지지축(52)의 상단에 세그먼트 기어(54)가 고정되어 있다. 세그먼트 기어 지지축(52)의 상단부가 세그먼트 기어(54)의 거의 중앙부에 연결되어 있고, 이 세그먼트 기어(54)의 회전체(30)의 반경 방향 외방측에 위치하고 있는 맞물림 톱니(54a)(도 3 참조)가 상기 회전 지지축(38) 상의 피니언 기어(46)에 맞물려 있다. 또한, 세그먼트 기어(54)의 회전체(30)의 반경 방향 내방측을 향한 단부측에 상하 방향의 핀(56)이 장착되어 있다. 이 직립된 핀(56)의 하단과, 상기 중간 플레이트(42)의 가장 내방측에 설치된 직립 핀(58)의 상단 사이에 스프링(60)이 연결되어 상기 세그먼트 기어(54)의 반경 방향 내방측의 단부를 항상 끌어당기고 있다.

세그먼트 기어(54)가 직립된 핀(56)의 상단부에는 캠 팔로워(cam follower)(62)가 장착되어 있다. 한편, 상기 회전 플레이트(34)의 상방에는 고정 원판(64)이 배치되어 있고 이 고정 원판(64)의 외주부에 원반형 캠(66)이 장착되어 있다. 이 원반형 캠(66)의 외주 캠면에 상기 스프링(60)에 의해 끌어당겨진 캠 팔로워(62)가 접촉되어 있다. 원반형 캠(66)은 도 3에 그 일부를 나타내고 있지만 상기 전자선 조사 장치(18)의 조사 창(19)의 전방에 위치하는 조사 에리어(C)에서 소경부(66a)로부터 이행부(66b)를 거쳐서 대경부(66c)로 이행하도록 되어 있고, 이 이행에 의해 세그먼트 기어(54)는 그 맞물림 톱니(54a)의 일단(도 3의 하측에 위치하는 단부)이 피니언 기어(46)에 맞물린 상태로부터 타단(도 3의 상측에 위치하는 단부)이 맞물린 상태가 될 때까지 각도 회전한다[도 3의 세그먼트 기어(54A, 54B, 54C) 참조]. 이 세그먼트 기어(54)의 회전에 의해 피니언 기어(46)는 대략 180도 회전한다. 또한, 이 피니언 기어(46)의 회전[회전 지지축(38)의 회전]은 반드시 180°에 한정되는 것은 아니고, 적어도 90°이상 회전하는 것이면 좋다.

또한, 상기 세그먼트 기어(54) 및 피니언 기어(46)가 전자선 조사 장치(18)의 조사 창(19)의 전방에서 회전한 후 용기 반송 장치(20)로부터 배출 휠(24)에 수지제 병(2)을 인도하는 배출 위치(A)에 이르는 동안에 원반형 캠(66)의 캠 곡선이 전자선의 조사 에리어(C)와 반대로 대경부(66c)로부터 소경부(66a)로 이행하도록 되어 있다. 이 부분의 캠(66)의 형상에 의해 세그먼트 기어(54)는 전자선 조사시에 있어서의 상기 회전 각도와 동일 각도만큼 역회전을 행하도록 되어 있다. 그 후에 원반형 캠(66)의 캠 곡선은 용기 배출 위치(A)로부터 용기 공급 위치(B)를 거쳐서 상기 조사 창(19)의 전방에 이르는 사이는 소경부(66a)로 되어 있다. 이들 회전체(30)를 구성하는 회전 플레이트(34), 그 외주의 장착 플레이트(36), 장착 플레이트(36) 상방의 중간 플레이트(42), 세그먼트 기어(54) 및 회전 지지축(38) 상의 피니언 기어(54)와, 고정측의 고정 원판(64) 및 원반형 캠(66) 등은 둘레 벽(68a) 및 천장면(68b)을 갖는 커버(68)에 의해 덮어져 있다. 또한, 회전체(30)가 회전 지지축(38)을 순환 이동시키는 이동 수단을 구성하고 있고, 피니언 기어(46), 세그먼트 기어(54), 캠 팔로워(62), 원반형 캠(66)에 의해 회전 지지축(38)의 회전 수단이 구성되어 있다.

이어서, 연직 방향을 향해서 지지된 상기 회전 지지축(38)의 하단에 장착되어 있는 네크 그리퍼(70)에 대해서 도 2 및 도 4, 도 5에 의해 설명한다. 각 네크 그리퍼(70)는 회전 지지축(38)의 각 하단면에 직각으로 고정된 부착체(72)의 양 측 면에 2장의 판 스프링(74)이 연직 방향을 향해서 평행하게 고정되어 있다. 이들 양 판 스프링(74)의 외측에 각각 지지 부재(76)가 판 스프링(74)과 평행하게 부착체(72)에 고정되어 있다. 판 스프링(74)과 지지 부재(76)의 선단부 사이에 코일 스프링(78)이 개재되어 있고, 양 판 스프링(74)의 선단부가 상시 서로 접근하는 방향으로 바이어싱되어 통상은 스토퍼[각 판 스프링(74)과 지지 부재(76) 사이에 삽입된 볼트(80)의 머리부(80a)]에 닿아 정지해서 거의 평행한 상태를 유지하고 있다. 또한, 판 스프링(74)의 선단부가 내면측으로부터 밀리면 코일 스프링(78)의 바이어싱 포오스(biasing force)에 저항해서 서로 확개(擴開)하는 방향으로 이동할 수 있도록 이루어져 있다.

양 판 스프링(74) 및 지지 부재(76)는 회전 지지축(38)의 축선(O2)에 대하여 회전체(30)의 반경 방향 내방측에 위치를 어긋나게 해서 배치되어 있다. 상기 각 판 스프링(74)의 하단부에는 회전 지지축(38)의 연장선 상에서 수지제 병(2)을 유지하도록 각각 그립부(82)가 돌출되어 형성되어 서로 대향하고 있고, 그 대향하는 부분은 상하 2장의 판 형상으로 형성되어 그 선단의 오목면(82a)이 수지제 병(2)의 네크부(2b)의 외경에 거의 일치하는 원호상을 이루고 있다. 이들 그립부(82)는 회전체(30)에 의해 순환 이동되지만 용기 반송 장치(20)로의 용기 공급 위치(B) 및 용기 배출 위치(A)에서는 선단부(82b)가 반경 방향 외방측을 향하고 있고, 용기 공급 위치(B)에 있어서 회전체(30)의 반경 방향 외방측으로부터 상기 회전 지지축(38)과 거의 직교하는 방향으로 수지제 병(2)의 네크부(2b)가 압입되어 유지되도록 되어 있다. 또한, 용기 배출 위치(A)에서는 양 그립부(82)에 의해 유지되어 있 는 수지제 병(2)을 회전 지지축(38)과 거의 직교하는 그립부(82)의 선단부(82b) 방향으로 향해서[회전체(30)의 반경 방향 외방측으로 향해서] 빼내도록 되어 있다.

살균 박스(12) 내의 가장 하류측에 위치하고 있는 배출실(26)에 인접해서 중간 챔버(84)가 설치되어 있다. 그리고, 이 중간 챔버(84)의 하류측에 린서나 필러 등을 수용한 챔버(도시 생략)가 설치되어 있다. 중간 챔버(84) 내에는 용기 유지 수단(도시 생략)을 구비한 로터리 휠(네크 휠)(86)이 설치되어 있고, 이 네크 휠(86)이 상기 배출실(26) 내의 배출 휠(24)로부터 받은 수지제 병(2)을 회전 반송한 후 린서나 필러 등이 설치된 챔버 내의 공급 휠에 인도된다. 또한, 도 1 중의 부호 D로 나타내는 위치가 배출실(26)의 배출 휠(24)로부터 중간 챔버(84)의 네크 휠(86)로의 이송 위치이다.

상기 배출실(26) 내의 배출 휠(24)은 중간 리젝팅 휠을 겸하고 있고, 각종 센서 등의 정보에 의해 수지제 병(2)이 정상으로 살균되어 있는 것으로 판정되었을 경우에는 용기 반송 장치(20)로부터 받은 수지제 병(2)을 다음의 중간 챔버(84)의 네크 휠(86)에 인도해서 다음 공정에 보내지만 전자선이 조사되지 않았을 경우나 살균이 불완전한 것으로 판단되었을 경우에는 중간 챔버(84)의 네크 휠(86)에 인도되지 않고, 살균 박스(12)에 인접해서 배치되어 있는 리젝팅 실(88)에 배출된다. 도 1 중의 부호 E로 나타내는 위치가 리젝팅 위치이다.

이상의 구성에 따른 전자선 살균 장치의 작동에 대해서 설명한다. 이 살균 장치에서 살균되고 내용액이 충전되는 용기는 수지제 병(2)이고, 에어 반송 컨베이어(4)의 지지 레일(도시 생략)에 네크부에 형성된 플랜지(2a)의 하면측이 지지되 고, 추진용 블로어에 의해 후방으로부터 에어가 분출되어 반송된다. 에어 반송 컨베이어(4)에 의해 반송되어 온 수지제 병(2)은 도입 챔버(6) 내에 들어가고, 인피드 스크류(8)에 의해 일정한 간격으로 떨어져서 로터리 휠(10)의 용기 유지 수단에 인도된다. 로터리 휠(10)에 의해 회전 반송된 후 수지제 병(2)은 납제의 살균 박스(12)의 공급실(16) 내에 설치된 공급 휠(14)에 인도된다. 공급 휠(14)의 용기 유지 수단(32)에 유지된 수지제 병(2)은 회전 반송되어 메인 챔버(22) 내의 로터리식 용기 반송 장치(20)의 병 유지 수단(28)에 인도된다. 병 유지 수단(28)은 연직 방향의 회전 지지축(38)의 하단에 설치된 네크 그리퍼(70)를 갖고 있고 이 네크 그리퍼(70)가 수지제 병(2)의 플랜지(2a)의 하측의 네크부(2b)를 유지한다. 네크 그리퍼(70)는 2장의 판 스프링(74)에 각각 장착된 한 쌍의 그립부(82)를 갖고 있고 회전체(30)의 반경 방향 외방측으로부터 양 그립부(82) 사이에 수지제 병(2)의 네크부(2b)가 압입된다. 양 그립부(82)의 선단부측(82b)으로부터 압입된 수지제 병(2)은 판 스프링(74)의 스프링력에 의해 이들 양 그립부(82)의 오목부(82a) 사이에 협지된다.

네크 그리퍼(70)가 장착되어 있는 회전 지지축(38)은 그 상단의 피니언 기어(46)가 원반형 캠(66)의 캠 곡선에 따라 회전하는 세그먼트 기어(54)에 맞물림으로써 그 회전 위치가 정해져 있다. 원반형 캠(66)은 용기 반송 장치(20)의 공급 위치(B)에서는 캠 형상이 소경(66a)으로 되어 있고 세그먼트 기어(54)는 도 3에서 부호 54A로 나타내는 상태로 되어 있다. 회전체(30)의 회전에 의해 수지제 병(2)을 유지한 용기 유지 수단(28)이 회전 이동하고, 전자선의 조사 에리어(C) 내에 있으 면 전자선 조사 장치(18)의 조사 창(19)(19A, 19B, 19C, 19D)으로부터 조사된 전자선이 수지제 병(2)의 회전체(30)의 반경 방향 외방측, 즉, 조사 창(19)측을 향한 면측으로부터 전자선이 조사된다. 그 후 조사 창(19)의 전방을 이동 중에 원반형 캠(66)의 캠 형상이 소경부(66a)로부터 이행부(66b)를 거쳐서 대경부(66c)로 이행하고, 세그먼트 기어(54)가 회전함으로써 이 세그먼트 기어(54)에 맞물려 있는 피니언 기어(46)가 회전하고, 회전 지지축(38) 및 그 하단의 네크 그리퍼(70)가 거의 180도 회전한다. 네크 그리퍼(70)에 유지되어 있는 수지제 병(2)은 도 3의 2A의 상태로부터 2B의 상태를 거쳐서 2C에 나타내는 상태까지 180도 회전한다. 이와 같이 전자선 조사 에리어(C)를 통과하는 동안에 수지제 병(2)을 거의 180°회전시켜서 회전체(30)의 반경 방향 외방측을 향한 면과 내방측을 향한 면을 스위칭하므로 수지제 병(2)의 외면 전체를 빠짐없이 살균할 수 있다.

전자선 조사 에리어(C)를 통과하는 동안에 180도 회전된 수지제 병(2)을 유지하고 있는 그립부(82)는 선단부(82b)가 회전체(30)의 반경 방향 내방을 향하고 있으므로 배출 위치(A)에 도달하기 전에 전자선 조사시와 마찬가지의 각도만큼 역방향으로 회전시킨다. 이 역회전시키는 영역에서는 원반형 캠(66)의 캠 곡선이 상기 전자선의 조사시와는 반대로 대경부(66c)로부터 이행부(66b)를 거쳐서 소경부(66a)로 이행하도록 되어 있고, 세그먼트 기어(54)가 역회전해서 회전 지지축(38) 및 양 그립부(82)를 역회전시켜 그립부(82)의 선단부(82b)가 회전체(30)의 반경 방향 외방측으로 향한다.

네크 그리퍼(70)의 방향을 용기 공급 위치(B)와 동일한 상태로 되돌린 후 배 출 위치(A)에서 배출실(26) 내에 설치되어 있는 배출 휠(24)의 용기 유지 수단(25)에 의해 수지제 병(2)을 유지해서 상기 네크 그리퍼(70)로부터 빼낸다. 그 후 이송 위치(D)에서 중간 휠(86)의 용기 유지 수단에 수지제 병(2)을 인도해서 린서나 필러 등의 공정에 보낸다. 또한, 이 실시예에서는 용기 반송 장치(20)가 회전체(30)의 외주에 병 유지 수단(28)을 설치한 구성으로 이루어져 있지만 용기 반송 장치(20)는 이러한 로터리식에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 복수개의 스프로킷의 주위에 걸어 감긴 체인 등에 장착되어 순환 이동시키는 것이어도 좋다. 또한, 그리퍼(70)를 회전 지지축(38)의 하단에 설치하여 수지제 병(2)을 입구부를 상방으로 향한 정립 상태에서 유지하도록 구성했지만, 그리퍼(70)를 회전 지지축(38)의 상단에 설치하여 수지제 병(2)을 도립 상태에서 유지하도록 구성하는 것도 가능하다.

Claims

병 유지 수단(28)에 의해 수지제 병(2)을 유지해서 반송하고 있는 동안에 전자선 조사 수단(18)으로부터 전자선을 조사해서 살균을 행하는 전자선 살균 장치에 있어서:

상기 병 유지 수단(28)은 유지하는 수지제 병(2)의 중심 축선(O1)과 같은 방향으로 축선(O2)을 갖는 회전 지지축(38)과, 이 회전 지지축(38)의 일단에 장착되고 상기 수지제 병(2)의 네크부(2b)를 양측으로부터 끼워서 유지하는 그리퍼(70)를 구비하고, 상기 병 유지 수단(28)의 회전 지지축(38)을 순환 이동시키는 이동 수단(20)과, 상기 회전 지지축(38)을 그 축선(O2)을 중심으로 회전시키는 회전 수단(46, 54, 62, 66)을 구비하고;

상기 그리퍼(70)에 유지시킨 수지제 병(2)을 전자선을 조사하고 있는 전자선 조사 수단(18)의 전방에서 상기 회전 지지축(38)을 회전시킴으로써 소정 각도 회전시킨 후 소정 각도 역전시키고나서 그리퍼(70)로부터 이탈시키는 것을 특징으로 하는 전자선 살균 장치.
제 1 항에 있어서,

이동하고 있는 그리퍼(70)에 회전 지지축(38)과 직교하는 방향으로부터 수지제 병을 압입하는 병 공급 수단(32)과, 이동하고 있는 그리퍼(70)로부터 회전 지지축(38)에 직교하는 방향으로 수지제 병(2)을 빼내는 병 배출 수단(25)과, 상기 병 공급 수단(32)에 의해 수지제 병(2)을 압입하는 공급 위치(B)로부터 상기 병 배출 수단(25)에 의해 수지제 병(2)을 빼내는 배출 위치(A)에 이르는 수지제 병(2)의 반송 경로를 따라서 상기 전자선 조사 수단(18)을 배치한 것을 특징으로 하는 전자선 살균 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 회전 지지축(38)의 회전에 의해 수지제 병(2)을 90도 이상 회전시키는 것을 특징으로 하는 전자선 살균 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 이동 수단(20)은 상기 회전 지지축(38)이 원주 방향 등간격으로 지지된 회전체(30)를 구비하고, 이 회전체(30)를 회전시켜서 상기 회전 지지축(38)을 순환 이동시킴과 아울러;

상기 전자선 조사 수단(18)은 전자선을 조사하는 조사 창(19A, 19B, 19C, 19D)을 복수개 구비하고, 이들 조사 창(19A, 19B, 19C, 19D)을 상기 회전체(30)에 의한 반송 경로를 따라 각도를 다르게 해서 배치한 것을 특징으로 하는 전자선 살균 장치.