(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、該チャンバ内で軸を水平にして回転自在に設け、かつ処理するキャップと係合するポケット溝を軸方向に延ばして形成したドラム型スターホイルと、該スターホイルの外周部に螺旋状に設けたキャップガイドと、前記キャップを前記チャンバ内に搬送して前記スターホイルに供給する手段と、処理済の前記キャップを前記スターホイルから前記チャンバ外に排出する手段と、前記チャンバの外側に設け、前記スターホイルを駆動する手段とを備えるキャップの処理装置であって、
前記キャップガイドは、前記キャップを処理するための液配管を兼ねた複数の支持パイプにより前記チャンバに固定されて、前記スターホイルの前記ポケット溝に係合する前記キャップの動きの範囲を規制するとともに、前記キャップを処理するために、前記支持パイプのひとつに連結して液を噴射する噴射ノズルを備えたことを特徴とするキャップの処理装置。
【請求項２】
前記キャップガイドは、前記キャップの動きの範囲を規制するために、一対のガイドバーと一対のガイドパイプと側部ガイドとをさらに備えるとともに、前記ドラム型スターホイルの前記ポケット溝との間に前記キャップの搬送スペースを形成することを特徴とする請求項１に記載のキャップの処理装置。
【請求項３】
前記チャンバを隔壁によって前記ドラム型スターホイルの軸方向に複数の室に区画したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャップの処理装置。
【請求項４】
前記隔壁によって区画した複数の室は、それぞれ洗浄室、殺菌室およびすすぎ室であることを特徴とする請求項３に記載のキャップの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、清涼飲料水等を充填するＰＥＴボトル等の容器を封印する、内部が複雑な形状をしたスクリュキャップや外形が円筒形をした各種のキャップを殺菌、洗浄処理するキャップの処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
清涼飲料水等を充填するＰＥＴボトル等のキャップを殺菌、洗浄する装置としては、一定数のキャップをキャリアで搬送して行うバッチ方式のものや、キャップを搬送コンベアで搬送しながらノズルから殺菌液や洗浄液を噴射する連続方式のものが種々提案されている。
連続方式の殺菌装置として、例えば特開平１１−３４２９１７号の「キャップの処理装置およびこれを利用したキャップ殺菌処理装置」には、搬送用のスターホイルを水平面内でＳ字状に組合わせるとともに螺旋状に上下に組合わせたものが開示され、また特開平１１−１８９２１８号の「キャップの洗浄装置」には、搬送用のスターホイルを垂直面内でＳ字状に組合わせたものが開示されている。
【０００３】
以下、特開平１１−３４２９１７号の装置について図５ないし図８を用いて概説する。図５は、この従来装置の外周を覆うチャンバを除いた内部構造を示す斜視図であり、図６は、洗浄部の要部の縦断面図であり、図７は、図６の矢印VIIから見たスターホイルの正面図であり、図８は、殺菌部の要部の縦断面図である。
図５に示すように、キャップ殺菌の前処理を行う洗浄装置２と、キャップ殺菌処理を行う殺菌装置３と、キャップ殺菌の後処理を行うすすぎ装置４と、洗浄装置２のベース５と、殺菌装置３のベース６と、すすぎ装置４のベース７とでキャップ殺菌処理装置１を構成している。
洗浄装置２では、キャップ８が上流のキャップセレクタで開口部（ねじの見える側）を下向にして整列されるとともにキャップ投入シュート９を通って連続して洗浄装置２の入口に供給された後に、キャップ取出しスターホイル１０で分離され、割出スクリュ１１で一定間隔に調整されて洗浄部に送られる。この洗浄部は、互いに接近して配設された複数（同図では、大径のもの４個と小径のもの２個）のスターホイル１２およびキャップガイド１３と、洗浄配管１４とで構成されている。
【０００４】
図７に示すように、スターホイル１２は、外周部にキャップ８と係合する半円形の複数のキャップポケットＰを有する回転自在の板型のスターホイルである。図６に示すように、キャップガイド１３は、上下に２本ずつのガイドバー１３ａと、左右に２個ずつの側面ガイド１３ｂとを有し、スターホイル１２の外周部を上下からコの字状に挟むように設けられた平面形状が曲線状のガイドで、互いにＳ字状に連結されている。洗浄配管１４は、キャップガイド１３に沿って上下に配設され一定間隔で設けられた噴射ノズル１４ａを備えている。
【０００５】
殺菌装置３では、キャップ８が２つの搬送スターホイル１５を通って殺菌部の下部入口に送られる。この殺菌部は、ドラム型スターホイル１６と螺旋状キャップガイド１７と殺菌配管１８とで構成されている。
図８に示すドラム型スターホイル１６は、断面形が洗浄装置２のスターホイル１２（図７参照）と同様であり、かつ軸方向に長いドラム状で回転する。螺旋状キャップガイド１７は、洗浄装置２のキャップガイド１３（図６参照）と類似の形状をしていて、上下に２本ずつのガイドバー１７ａと外側に１個の側面ガイド１７ｂとを有し、これらが緩やかな傾斜で螺旋状に複数段になるように形成されている。殺菌配管１８は、螺旋状キャップガイド１７の外周側に沿って配設され、キャップ８の天面を含む外周面を殺菌するものとキャップ８の開口部の内側を殺菌するものとがあり、いずれも一定間隔で噴射ノズル１８ａを備えている。なお、図８では、下側から噴射してキャップ８の内部を殺菌する噴射ノズル１８ａを有する殺菌配管１８を示している。
【０００６】
すすぎ装置４では、キャップ８が搬送スターホイル１９を通ってすすぎ部に送られてすすぎ処理された後に、搬送スターホイル２３を通ってキャップ排出シュート２４から次工程に送られる。すすぎ部は互いに接近して配設された複数（図では大径のもの３個と小径のもの１個を示す）の板型スターホイル２０と、キャップガイド２１と、すすぎ配管２２とで構成されているが、これらは、洗浄装置２の板型スターホイル１２、ガイド１３および洗浄配管１４と同様の構造であり、それらの説明を省略する。
【０００７】
この装置では次のように作動する。キャップ８が上流からその開口部を下向きにして連続してキャップ投入シュート９を通って洗浄装置２の入口に供給され、キャップ取出しスターホイル１０で分離され、割出スクリュ１１で一定間隔に調整されて洗浄部のキャップガイド１３に入って片側をスターホイル１２のポケットＰで保持されて複数のＳ字状の通路を通り、この間に上下の噴射ノズル１４ａから洗浄水を噴射されて予備洗浄される。次いで、洗浄されたキャップ８は搬送スターホイル１５を通って殺菌部のドラム型スターホイル１６の下部のポケットＰと螺旋状キャップガイド１７との間に移り、ドラム型スターホイル１６の回転に伴って螺旋状に回転しながら上昇する。この間に、斜め下向きの噴射ノズル（図示省略）から噴射される殺菌液によりキャップ８の天面及び外側面を消毒され、次いで上向きの噴射ノズル１８ａ（図８参照）から噴射される殺菌液で内部を殺菌される。殺菌部の上端に上昇したキャップ８は、すすぎ装置４ですすぎ処理を受けた後、搬送スターホイル２３で方向を変え、排出シュート２４を通って次工程に送出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の装置では、連続的にキャップ８を完全殺菌する能力の大きい殺菌装置として提案されたものであり、占有スペースを小さくするために、平面的に接近して配設した複数の板型スターホイルの外周をＳ字状に搬送して通過経路を延ばし、またドラム軸を垂直にしたドラム型スターホイルの外周を螺旋状に搬送して通過経路を延ばして装置の占有面積を小さくしている。
この装置は充填ラインに組込まれるので、装置の占有するスペースを小さくし、さらに構造を簡易にして構成部品数、特に消耗部品数を少なくし、洗浄、殺菌およびすすぎ部の衛生環境を向上するとともに、維持作業を少なくかつ容易にするというニーズが常に存在する。
本発明は、コンパクトかつ簡易な構造で、取扱いや維持作業が容易になる、キャップの連続完全殺菌が可能なキャップの処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、密閉チャンバと、該チャンバ内で軸を水平にして回転自在に設け、かつ処理するキャップと係合するポケット溝を軸方向に延ばして形成したドラム型スターホイルと、該スターホイルの外周部に螺旋状に設けたキャップガイドと、前記キャップを前記チャンバ内に搬送して前記スターホイルに供給する手段と、処理済の前記キャップを前記スターホイルから前記チャンバ外に排出する手段と、前記チャンバの外側に設け、前記スターホイルを駆動する手段とを備えるキャップの処理装置であって、前記キャップガイドは、前記キャップを処理するための液配管を兼ねた複数の支持パイプにより前記チャンバに固定されて、前記スターホイルの前記ポケット溝に係合する前記キャップの動きの範囲を規制するとともに、前記キャップを処理するために、前記支持パイプのひとつに連結して液を噴射する噴射ノズルを備えたキャップの処理装置である。
前記キャップガイドは、前記キャップの動きの範囲を規制するために、一対のガイドバーと一対のガイドパイプと側部ガイドとをさらに備えるとともに、前記ドラム型スターホイルの前記ポケット溝との間に前記キャップの搬送スペースを形成することが好ましい。
前記チャンバを隔壁によって前記ドラム型スターホイルの軸方向に複数の室に区画することが好ましい。
前記チャンバを前記隔壁によって区画した複数の室は、それぞれ洗浄室、殺菌室およびすすぎ室であることがさらに好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るキャップの処理装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１はこの装置の概略構成を示す斜視図、図２は、チャンバ３０の側壁を除いた図１の矢印IIから見た正面図、図３は図２の線III−IIIによる断面図、図４は図３の線IV−IVによる断面図である。
図１に示すように、密閉したチャンバ３０と投入シュート（キャップ供給手段）３５と排出シュート（キャップ排出手段）３６と板型のキャップ取出しスターホイル（キャップ供給手段）４０とドラム型スターホイルユニット５０とを備えている。
チャンバ３０は４本の脚によって持上げられていて、開閉可能な蓋を備え、底壁に勾配を有する密閉された筺体で、２つの隔壁３１及び３２によって長手方向に洗浄室３０ａ、殺菌室３０ｂ及びすすぎ室３０ｃの３室に分けられている。底壁の最低部には３室にそれぞれ開閉弁付きドレン配管３３（図２参照）が設けられ、天壁にはクリンエア供給配管３４が設けられ、側壁には投入シュート３５及び排出シュート３６を通す角孔３０ｄ及び３０ｅが設けられている。また、一端壁にキャップ取出しスターホイル４０のベアリングユニット４２が設けられるとともに、両端壁にドラム型スターホイルユニット５０のベアリングユニット５４が設けられている。
キャップ取出しスターホイル４０は、従来例のキャップ取出しスターホイル１０と同様に鋸歯状のポケットを有する板型のスプロケットホイルで成り、重力によってキャップ投入シュート３５を通ってその軸を水平にして連続して搬送されてくるキャップ８を所定のピッチに割出してドラム型スターホイル５０に渡すものである。軸４１は、ベアリングユニット４２によって片持梁状に回動自在に支持されていて、他端には歯付プーリ４３を備えている。
【００１１】
ドラム型スターホイルユニット５０は、ドラム型スターホイル５１と螺旋状キャップガイド５２とから成っている。
ドラム型スターホイル５１は従来例と同様に、軸方向に延びてキャップ８の外周面と係合する半円形のポケットＰの溝を有するドラム状のスターホイルで、軸５３の両端はそれぞれ、ベアリングユニット５４で回動自在に支承され、一端には歯付プーリ５５が取付けられている。
この歯付プーリ５５は、ドラム型スターホイル５１用の従動用歯付プーリ５５ａと、キャップ取出しスターホイル４０用の駆動用歯付プーリ５５ｂとから成っている。図１において、５６は駆動（ギヤード）モータ、５７は駆動モータ５６の出力軸に固設された歯付プーリ、５８は歯付プーリ５７と歯付プーリ５５ａに巻掛けられた歯付ベルト、５９は歯付プーリ５５ｂと歯付プーリ４３に巻掛けられた歯付ベルトである。
【００１２】
螺旋状キャップガイド５２は、ドラム型スターホイル５１のポケット溝Ｐと共にキャップ８を保持して、ドラム型スターホイル５１の回転に伴って螺旋状に搬送するためのものであり、ドラム型スターホイル５１の外周面に軸方向に螺旋状に複数段に形成されている。同ガイド５２は、図４に示すように、キャップ８の天面及び開口面（ねじの見える側）の動きを規制するために、平行して走る小径の丸棒線で形成されたガイドバー６０と、やや大径のパイプで形成されたガイドパイプ６１との組合わせを対向させて２組用いている。
ガイドバー６０とガイドパイプ６１との共通接面間の距離はキャップ８の厚みより若干大きくしている。またキャップ８の円柱面の外側（図４における上側）の動きを規制するためにフラットバーで成る側部ガイド６２を設けている。これらのガイドバー６０、ガイドパイプ６１及び側部ガイド６２を螺旋状に配置し、これらの関係位置を適宜の間隔（図３では４５°間隔）でコの字形の繋ぎ板６３を用いて固定する。
【００１３】
側部ガイド６２の内面とドラム型スターホイル５１のポケット溝Ｐの底部との間の距離は、キャップ８の直径より若干大きい距離である。ガイドパイプ６１には、適宜の間隔で洗浄水（熱水）、殺菌液またはすすぎ液を噴射する噴射ノズル６４を、隣接するキャップ８の中心軸線に向けて噴射できるように固設してある。螺旋状キャップガイド５２はドラム型スターホイル５１の軸方向に緩い傾斜（傾斜角１度〜４度程度）で複数段の螺旋に形成し、繋ぎ板６３を介して複数（図では４本）の支持パイプ６５によってチャンバ３０に固定する。複数の支持パイプ６５は、液配管を兼ねたヘッダーと成っていて、分岐小管６５ａによって噴射液別にパイプガイド６１の１巻分にそれぞれ連結している。符号６５ｂは噴射液別の外部配管の一例を示したものである。
なお、チャンバ３０の隔壁３１及び３２は、螺旋状キャップガイド５２の上側の側部ガイド６２の中央を通る位置におく。ドラム型スターホイルユニット５０を貫通させる隔壁３１、３２の孔の内端は、側部ガイド６２があるところでは側部ガイド６２の外側に突当たり、側部ガイド６２の無いところではドラム型スターホイル５１の外周面から若干隙間をあけた位置（図４の破線Ｅ部参照）になる。
【００１４】
次に、この装置の作用について説明する。ドラム型スターホイル５１は、螺旋状キャップガイド５２内において駆動モータ５６で歯付ベルト５８を介して矢印Ａの方向に回転駆動される。このときキャップ取出しスターホイル４０は、外周速度が歯付ベルト５９によってドラム型スターホイル５１の外周速度と同期するように回転駆動される。
キャップ８は、中心軸を水平にして整列されて投入シュート３６を通って供給され、キャップ取出しスターホイル４０によって所定の間隔に広げられ、ドラム型スターホイルユニット５０の螺旋状キャップガイド５２とドラム型スターホイル５１のポケット溝Ｐで囲まれるスペースに送込まれる。このキャップ８を閉込めたスペースは、ドラム型スターホイル５１の回転に伴って螺旋状に位置を変じて軸方向に進むが、スペースを形成するポケット溝Ｐとガイドバー６０、ガイドパイプ６１、及び側部ガイド６２のキャップ８に対する相対的な姿勢も回転するので、キャップ８は上昇時にはポケット溝Ｐに乗り、下降時には側部ガイド６２に乗り、途中の位置ではポケット溝Ｐと側部ガイド６２に挟まれた状態でランダムに回転しながら搬送される。この搬送中に、洗浄室３０ａ、殺菌室３０ｂおよびすすぎ室３０ｃでそれぞれ洗浄熱水、過酢酸水等の殺菌液、及び無菌水の噴射を天面及び開口面から受けて予備洗浄、殺菌、すすぎの処理を受ける。殺菌処理されたキャップ８は、ドラム型スターホイル５１の上部終端近傍から排出シュート３６に掬われて重力によって次工程に送られる。
噴射された熱水、殺菌液、及び無菌水はそれぞれドレン配管３３（図２参照）を経てチャンバ３０の外部に導かれ、リサイクルされて使用される。
【００１５】
本発明のキャップ殺菌装置では、次の効果が得られる。
(1)キャップの搬送用のスターホイルは、ドラム型スターホイル５１とキャップ取出しスターホイル４０の２つだけとなり、極めて簡易な構造となり、装置のコスト低減に寄与できるとともに、装置内での汚染の機会が少なくなり、衛生面での安全性が向上する。
(2)占有面積及び高さを小さくすることができ、装置がコンパクトになるので、充填ラインへの組込みが容易になる。
(3)駆動モータ、伝達装置、ベアリングユニット等が装置外の取扱い容易な位置に配設されているので、維持作業が容易である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、チャンバと、該チャンバ内で軸を水平にして回転自在に設け、かつ処理するキャップと係合するポケット溝を軸方向に延ばして形成したドラム型スターホイルと、該スターホイルの外周部に螺旋状に設けたキャップガイドと、前記キャップを前記チャンバ内に搬送して前記スターホイルに供給する手段と、処理済の前記キャップを前記スターホイルから前記チャンバ外に排出する手段と、前記チャンバの外側に設け、前記スターホイルを駆動する手段とを備えるキャップの処理装置であって、前記キャップガイドは、前記キャップを処理するための液配管を兼ねた複数の支持パイプにより前記チャンバに固定されて、前記スターホイルの前記ポケット溝に係合する前記キャップの動きの範囲を規制するとともに、前記キャップを処理するために、前記支持パイプのひとつに連結して液を噴射する噴射ノズルを備えているので、従来よりもコンパクトで簡易な構造となり、キャップ処理の取扱い及び維持作業を容易に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るキャップの処理装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】チャンバの側壁を除いた図１の矢印IIから見た正面図である。
【図３】図２の線III−IIIによる断面図である。
【図４】図３の線IV−IVによる断面図である。
【図５】従来の装置のチャンバを除いた内部構造を示す斜視図である。
【図６】図５の装置における洗浄部の要部の縦断面図である。
【図７】図６の矢印VIIから見たスターホイルの正面図である。
【図８】図５の装置における殺菌部の要部の縦断面図である。
【符号の説明】
８  キャップ
３０  チャンバ
３１、３２  隔壁
３４  クリンエア供給配管
３５  投入シュート
３６  排出シュート
４０  キャップ取出しスターホイル
５０  ドラム型スターホイルユニット
５１  ドラム型スターホイル
５２  螺旋状キャップガイド
５３  軸
５６  駆動モータ
５８、５９  齒付きベルト
６０  ガイドバー
６１  ガイドパイプ
６２  側部ガイド
６４  噴射ノズル
【図１】
0003969996.tif 000002
【図２】
0003969996.tif 000003
【図３】
0003969996.tif 000004
【図４】
0003969996.tif 000005
【図５】
0003969996.tif 000006
【図６】
0003969996.tif 000007
【図７】
0003969996.tif 000008
【図８】
0003969996.tif 000009