(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料の容器への無菌充填等無菌処理をするための各装置を収納するとともに、無菌状態を維持するクリーンチャンバー開口部の遮断装置であって、容器を搬入及び搬出する開口部と、シャッタ板をスライドさせて前記開口部を遮断するスライドシャッター手段と、容器を受け渡す容器受け渡し手段とを有するクリーンチャンバー開口部の遮断装置において、前記容器受け渡し手段は、容器を把持可能な容器把持手段と、同容器把持手段を開閉させる開閉手段とを具え、前記容器把持手段は、上方に折り畳み可能に構成されて、前記容器受け渡し手段は、複数の折り畳み可能な容器把持手段を具えるロータリ式であり、前記容器把持手段の折り畳み機構は、前記ロータリー式の容器受け渡し手段の回転軸と共通の中心線上に設けられ固定部材に取付けられたシリンダ・ピストン機構と、同シリンダ・ピストン機構の作動ロッドに回転自在継ぎ手を介して結合され前記容器受け渡し手段の回転軸に外嵌し回転方向は該回転軸に拘束され同回転軸に沿って上下動可能な外筒と、同外筒に放射状に固設されピン孔が明けられた固定レバーと、前記回転軸に一体の水平円盤の周囲にピンで回転可能に取付けられている複数の容器把持手段と、前記外筒の固定レバーと容器把持手段とをピン結合するリンクバーとで構成され、前記シリンダ・ピストン機構の上下作動により、前記外筒と前記リンクバーを介して複数の容器把持手段が一斉に回転移動するようにしたことを特徴とするクリーンチャンバー開口部の遮断装置。
【請求項２】
請求項１に記載するクリーンチャンバー開口部の遮断装置において、前記開閉手段は、容器を把持可能な容器把持手段に設けられたローラと、同ローラに係合して同容器把持手段を開閉させるカムを備えて、容器を掴むように容器把持手段を開閉作動させることを特徴とするクリーンチャンバー開口部の遮断装置。
【請求項３】
請求項２に記載するクリーンチャンバー開口部の遮断装置において、前記カムは、固定部材と分離した別体のカム板で構成され、同カム板には、固定部材に取付けたシリンダ・ピストン機構の作動ロッドを結合し、カム板をローラに当接しない位置に移動可能にして、容器把持手段を回転移動時と作動位置へ復帰のときに、前記カム板と前記ローラとが干渉しないようにしたことを特徴とするクリーンチャンバー開口部の遮断装置。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載するクリーンチャンバー開口部の遮断装置において、前記容器把持手段は、容器の首部を把持するネックグリッパであることを特徴とするクリーンチャンバー開口部の遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料を無菌充填等の無菌処理を実施するための各装置を外部から遮蔽したクリーンチャンバーに関し、特に設備停止時における容器を搬入、搬出する開口部の遮断装置に関する。
【従来の技術】
ＰＥＴびん等のプラスチック容器に天然水、お茶等の飲料を常温で充填するとき、充填環境を無菌状態にするため、容器を遮蔽した小部屋に搬入し、外気より高い圧力の無菌の空気を導入した小部屋の中で容器を殺菌し、充填機、キャッパも無菌状態になるように洗浄して充填・密封して、飲料の長期保存を可能にしている。  飲料の充填稼働中は無菌空気を回流、補給を続けるのは当然であるが、稼働停止中にまで無菌空気を送り続けるのは無駄なので、小部屋を完全に遮蔽することが望まれる。従来は、容器把持搬送スターホイールに容器無しの状態でシャッタを設けるのが通例であったが、これは構造的に完全な遮蔽は不可能なので、常時無菌空気を送り続ける必要があった。
【０００２】
特開平１１−２４０５９９号に開示されたクリーンルーム開口部の遮蔽装置は、次の容器位置を規制する搬送手段であるスターホイールに受け渡すための、容器を搬送するコンベアと容器を一定ピッチに割り出すスクリュとで構成するコンベア・スクリュ搬送機構を分割可能、分割後隙間形成可能にしてこの隙間に遮断板を差し込んでルーム内外を遮断するものである。しかし、スクリュを分割することは、容器割り出しのためのスクリュねじを元どおりに合わせる必要があることと、容器を送るときにスクリュに曲げ力が働くので、スクリュの耐曲げ強度を保つことが困難であり、この従来の遮蔽装置の提案にはスクリュは分割せずに遮断板にスクリュの外径に合わせた凹部を設けたものも同時に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
クリーンチャンバー内は、飲料の充填稼働中は無菌空気を回流し、補給して若干のエア圧をかけて無菌状態を維持しているが、稼働停止中にまで無菌空気を送り続けるのは無駄であり、小部屋を完全に遮蔽したいところであるが、従来の容器の連続搬送手段にはシャッタを通す隙間を設けることができず、完全な遮蔽は困難であった。
特開平１１−２４０５９９号に開示されたクリーンルーム開口部の遮蔽装置の例は、スクリュを分割してシャッタが出入りする隙間を設けるようになっているが、スクリュねじを分割するとスクリュの耐曲げ強度を保つことが困難であり、また、スクリュの被駆動側に駆動力を伝える継ぎ合わせ構造が難しくなるので、同じ提案項目中にスクリュは分割せずに遮断板にスクリュの外径に合わせた凹部を設けたものも同時に開示されているが、これは完全にクリーンルームを密閉することができない。
本発明は、無菌充填稼働を停止中に、クリーンチャンバー内で発生した殺菌剤のミスト、ガスを完全に遮断可能で、常時無菌空気を送り続ける必要のないクリーンチャンバー開口部の遮蔽手段を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題に対し本発明は、
（１）飲料の容器への無菌充填等無菌処理をするための各装置を収納するとともに、無菌状態を維持するクリーンチャンバー開口部の遮断装置であって、容器を搬入及び搬出する開口部と、シャッタ板をスライドさせて前記開口部を遮断するスライドシャッター手段と、容器を受け渡す容器受け渡し手段とを有するクリーンチャンバー開口部の遮断装置において、前記容器受け渡し手段は、容器を把持可能な容器把持手段と、同容器把持手段を開閉させる開閉手段とを具え、前記容器把持手段は、上方に折り畳み可能に構成されて、前記容器受け渡し手段は、複数の折り畳み可能な容器把持手段を具えるロータリ式であり、前記容器把持手段の折り畳み機構は、前記ロータリー式の容器受け渡し手段の回転軸と共通の中心線上に設けられ固定部材に取付けられたシリンダ・ピストン機構と、同シリンダ・ピストン機構の作動ロッドに回転自在継ぎ手を介して結合され前記容器受け渡し手段の回転軸に外嵌し回転方向は該回転軸に拘束され同回転軸に沿って上下動可能な外筒と、同外筒に放射状に固設されピン孔が明けられた固定レバーと、前記回転軸に一体の水平円盤の周囲にピンで回転可能に取付けられている複数の容器把持手段と、前記外筒の固定レバーと容器把持手段とをピン結合するリンクバーとで構成され、前記シリンダ・ピストン機構の上下作動により、前記外筒と前記リンクバーを介して複数の容器把持手段が一斉に回転移動するようにしたクリーンチャンバー開口部の遮断装置により課題の解決を図る。このクリーンチャンバー開口部の遮断装置は、設備の稼働停止時に、前記容器受け渡し手段が具える容器把持手段を折り畳んで前記スライドシャッター手段のシャッタ板が通過可能な隙間をつくった後、前記シャッタ板で開口部を遮断し、前記開口部から異物、小動物等が侵入することを防ぎ、クリーンチャンバー内の殺菌剤水溶液のミストやガス等の放出を抑制することができる。
【０００６】
（２）また、上記（１）項のクリンーンチャンバー開口部の遮断装置において、前記開閉手段は、容器を把持可能な容器把持手段に設けられたローラと、同ローラに係合して同容器把持手段を開閉させるカムを備えて、容器を掴むように容器把持手段を開閉作動させることとした。
（３）  さらに、上記（２）項のクリーンチャンバー開口部の遮断装置において、前記カムは、固定部材と分離した別体のカム板で構成され、同カム板には、固定部材に取付けたシリンダ・ピストン機構の作動ロッドを結合し、カム板をローラに当接しない位置に移動可能にして、容器把持手段を回転移動時と作動位置へ復帰のときに、前記カム板と前記ローラとが干渉しないようにしたものは、容器把持手段の折り畳みと復帰の動作をスムーズにさせる好適な手段である。
（４）そして、また、上記（１）項乃至（３）項のクリーンチャンバー開口部の遮断装置において、容器把持手段は、容器の首部を把持するネックグリッパとした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図に基づいて説明する。この実施形態はＰＥＴびん等のプラスチック容器に天然水、お茶等の飲料を常温で充填する設備の稼動停止時に、クリーンチャンバーの容器出入り口開口部を遮断する装置である。図１は図示せぬ殺菌機、洗浄機、充填機、キャッパ等を内部に配置したクリーンチャンバーの入り口側開口部付近の容器搬送機器と開口部遮断手段のレイアウトを示す概略平面図、図２はクリーンチャンバー出口側開口部付近の容器搬送機器と開口部遮断手段のレイアウトを示す概略平面図、図３は図１、図２の開口部遮断手段を示す側面断面図、図４は図３の開口部遮断手段のネックグリッパの折り畳み機構の詳細を示す側面断面図、図５は図４のＡ−Ａ断面で示すネックグリッパの折り畳み機構の平面図、図６は図４のＢ矢印方向から見たネックグリッパの下面図である。
【０００８】
図において、１は空容器を供給するコンベア、２は容器の間隔を転送ホイール３の容器保持ピッチに割り出して転送ホイール３へ送り込む割り出しスクリュである。４はクリーンチャンバー８の前室、５はロータリー式開口部容器受け渡し手段（以後、容器受け渡し手段という。）、６は容器転送ホイール である。容器受け渡し手段５と、容器転送ホイール６の間の容器受け渡し手段５寄りにクリーンチャンバー８の入り口側開口部４ａが明けられ、この開口部４ａにスライドシャッター手段７が取付けられている。
９はクリーンチャンバー８の後室、９ａはクリーンチャンバー８の出口側開口部、１１は飲料を充填済み容器の送り出しコンベアであり、１２はキャッパを示している。
無菌充填設備稼動中は、空容器１５はクリーンチャンバー８内において、殺菌、洗浄処理及び無菌充填がなされる。クリーンチャンバー８内を無菌に保つため、クリーンチャンバー８は若干の正圧が掛けられて外気の進入を防ぎ、クリーンチャンバー８内のエアは回流し、清浄エアを補給して清浄、無菌に保たれる。
【０００９】
無菌充填設備停止中に作動するクリーンチャンバー開口部４ａ（９ａ）の遮断装置は、スライドシャッター手段７と、容器受け渡し手段５とにより構成されている。
スライドシャッター手段７は、開口部４ａ（９ａ）に取付けられたシャッタガイド１７によりガイドされたシャッタ板１６が前室４（又は後室９）の固定部材に反ロッド側が取付けられた圧縮エアで作動するシリンダ・ピストン機構１８（ロッド側はシャッタ板１６に固定された座１９にピンで連結されている。）に駆動されて上下方向へスライドさせて遮断するようになっている。図示していないが、シャッタガイド１７の溝底周辺に適当なパッキンを貼り付けることにより、完全な密閉が可能である。シャッタ板１６を水平方向（左右方向）に作動する様にしてもよい。
【００１０】
ネックグリッパユニット２０はネックグリッパ本体２２と、ネックグリッパ本体２２に一対のピン２３、２３でピン止めされて互いに反対方向に回転可能なネックホルダ２１Ａ、ネックホルダ２１Ｂと、ネックホルダ２１Ａに固設されたレバー２４と、レバー２４の端に取付けられたローラ２５と、ネックホルダ２１Ａとネックホルダ２１Ｂが容器１５をグリップするように予圧している圧縮ばね２６とによりなる。設備稼動中は、このネックグリッパユニット２０は水平に保たれ、固定部材４０の支持台４０ａに設けられたカム板４７により、ネックホルダ２１に取付けたローラ２５を押してネックホルダ２１（ネックホルダ２１Ａ、ネックホルダ２１Ｂ）を、図６に２点鎖線で示したように、開いて容器首部を受け取り、逆にカム板４７のプロフィルがローラ２５から離れることにより容器首部を掴むように作動する。
容器受け渡し手段５に設けたネックグリッパユニット２０から空の容器１５を受け取る転送ホイール６側のネックグリッパ５５（図示せぬ回転軸と一体の水平円盤５８に放射状に複数個、固定されている。）も同様な構造を有するものであり（図３に示す）、空の容器１５を受け取るときはネックホルダ５５ａを開いて容器１５を受け入れ、容器受け渡し手段５のネックグリッパユニット２０のネックホルダ２１が開くと同時に転送ホイール６側のネックホルダ５５ａが、ローラ２５を介し、（固定部材５７に取付けた）カム５６の作用により閉じて容器１５を受け取る仕掛けになっている。
【００１１】
無菌充填設備が停止中に、容器受け渡し手段５の放射状に設けられた多数の容器把持用のネックグリッパユニット２０の折り畳み機構の構成を説明する。
ネックグリッパユニット２０の折り畳み機構は、容器受け渡し手段５の回転軸３５と共通の中心線上に設けられ固定部材、例えばクリーンチャンバー８の天壁８ａに取付けられた空圧シリンダ・ピストン機構４３と、同シリンダ・ピストン機構４３の作動ロッド４３ａに螺合する軸継ぎ手４４とボールベアリング４５と継ぎ手軸４６とからなる回転自在継ぎ手と、回転軸３５に外嵌し、回転方向はキー３７により拘束され回転軸３５に沿って上下動可能な外筒３６と、継ぎ手軸４６と結合する外筒３６の蓋３９と、外筒３６に放射状に固設されたネックグリッパユニット２０と同数のピン孔が明けられた固定レバー３６ｂと、回転軸３５に一体の水平円盤３５ａの周囲に取付けられた支持台２７と、支持台２７にピン２９で上方向に回転可能に取付けられている多数のネックグリッパ本体２２と、外筒３６の固定レバー３６ｂとネックグリッパ本体２２を突出レバー２２ａにおいてピン４２とピン３１とで結合するリンクバー２８とで構成されている。２２ａはネックグリッパ本体２２に一体的に形成されたストッパで、ネックグリッパ本体２２の水平位置を決めている。
【００１２】
図３に示したように、シリンダ・ピストン機構４３の作動により外筒３６が上昇することにより、リンクバー２８を介して多数のネックグリッパユニット２０が２点鎖線の状態から実線の位置へピン２９を中心にして時計方向へ一斉に上方に回転移動しながら折り畳み状態となる。
また、容器受け渡し手段５においては、ローラ２５を介してネックホルダ２１Ａ、２１Ｂが容器１５の首部を掴むように開閉作動させるカム板４７を、固定部材４０の支持台４０ａに取付けたシリンダ・ピストン機構４８の作動ロッド４８ａに連結プレート４７ａを介して結合し、図５に２点鎖線で示した位置から実線で示した位置にカム板４７を円滑に移動させてローラ２５と当たらないようにすることができる。このようにして、ネックグリッパユニット２０を上方に回転移動する時と、水平位置への復帰のときに、カム板４７とローラ２５とが干渉しないようにしている。５１は連結プレート４７ａの移動を円滑にする摺動案内板である。
回転軸３５は下部において駆動軸３８に固定されている。駆動軸３８は固定部材４０にボールベアリング４１と一対のボールベアリング５２を介して回転自在に支えられ、設備が稼働中には、容器受け渡し手段５から転送ホイール６（３）へ、又は、転送ホイール３から容器受け渡し手段５へ、容器１５の受け渡しができるように、容器受け渡し手段５と隣接する転送ホイール６（３）とは同期回転駆動される。
【００１３】
無菌充填設備稼動中は、開口部４ａが容器受け渡し場所となっており、容器受渡し手段５が上流側の転送ホイール３から空の容器１５を受け取り、開口部４ａで下流側の転送ホイール６へ空の容器１５を受け渡す。
クリーンチャンバー８の後室９側においては、実入り容器（１５’とする）が転送ホイール３から容器受け渡し手段５へ受け渡される。この実入り容器１５’を受け取るときは容器受け渡し手段５のネックグリッパユニット２０のネックホルダ２１を開いて容器１５’を受け入れ、転送ホイール３側のネックホルダが開くと同時に、容器受け渡し手段５のネックグリッパユニット２０のネックホルダ２１を閉じて容器１５’を受け取るようにする。
【００１４】
このクリーンチャンバー８の開口部４ａ（後室９のときは９ａ）の遮断装置の作用は、設備の稼働停止時に、容器受け渡し手段５のネックグリッパユニット２０を折り畳んでスライドシャッター手段７のシャッタ板１６が通過可能な隙間をつくった後、シャッタ板１６で開口部４ａ（９ａ）を遮断し、開口部４ａ（９ａ）から異物、小動物等が侵入することを防ぎ、クリーンチャンバー８内の殺菌剤水溶液のミストやガスの放出を抑制するようにしたものである。
【００１５】
【発明の効果】
本発明のクリーンチャンバー開口部の遮断装置は、容器受け渡し手段が具える容器把持手段を上方に折り畳み可能とし、容器把持手段を上方に折り畳むことによりスライドシャッター手段のシャッタ板が通過できる隙間を作り、シャッタ板をスライドさせてクリーンチャンバーの開口部を隙間なく確実に遮断することができる。それによって、開口部から異物、小動物等が侵入することを防ぎ、前記チャンバー内の殺菌剤水溶液のミストやガスの放出を抑制することが可能となり、クリーンチャンバー内に正圧を掛ける必要もない。また、容器把持手段を開閉させる開閉手段を、容器把持手段の開閉作動ローラと、それを作動するカム板で構成したものにあっては、カム板が水平方向への移動が不可能、即ち固定部材に固定されている場合は、装置が停止しているとき、たまたま受け渡し位置で止まっている容器把持手段を折り畳むと、開閉作動ローラは押し力を受けたまま転がらずに滑ってカム板から外れたり、次に容器把持手段を元の位置に戻すときには開閉作動ローラがカム板に干渉して戻せなくなるが、本発明ではカム板を開閉作動ローラに当らぬ位置に移動可能にしたので、開閉作動ローラとカム板の干渉を避けることができ、容器把持手段の折り畳みと復帰が極めて円滑且つ容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るクリーンチャンバー入り口側開口部付近の容器搬送機器と開口部遮断手段のレイアウトを示す概略平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るクリーンチャンバー出口側開口部付近の容器搬送機器と開口部遮断手段のレイアウトを示す概略平面図である。
【図３】図１、図２の開口部遮断手段を示す側面断面図である。
【図４】図３の開口部遮断手段のネックグリッパの折り畳み機構の詳細を示す側面断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面で示すネックグリッパの折り畳み機構の平面図である。
【図６】図４のＢ矢印方向から見たネックグリッパの下面図である。
【符号の説明】
４    クリーンチャンバーの前室
４ａ    開口部
５    ロータリー式開口部容器受け渡し手段
６    容器転送ホイール
７    スライドシャッター手段
８    クリーンチャンバー
９    クリーンチャンバー後室
９ａ    開口部
１５    空容器
１５′  実入り容器
１６    シャッタ板
２０    ネックグリッパユニット
２１    ネックホルダ
２２    ネックグリッパ本体
２２ｂ    ストッパ
２３    ピン
２５    ローラ
２６    圧縮ばね
２７    支持台
２８    リンクバー
２９    ピン
３５    回転軸
３６    外筒
３７    キー
３８    駆動軸
３９    上蓋
４０    固定部材
４０ａ    支持台
４３    空圧シリンダ・ピストン
４４    軸継ぎ手
４５    ボールベアリング
４６    継ぎ手軸
４７    カム板
４８    空圧シリンダ・ピストン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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