JP3185288B2 - 殺菌装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばゲ―ベルトップ
型と称される牛乳あるいはジュ―ス等の種々の液体用紙
容器に形成するカートンを殺菌し、この殺菌したカート
ンを液体充填装置に送出す殺菌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液体飲料を収容する紙容器は、
紙を主材料とし、ポリエチレン、アルミ等を積層した積
層材料から形成される。このような紙容器を製造する場
合は、両端が開口した断面角形の筒状カートンを形成す
る。そして、このカートンを完全に殺菌した後、成形充
填装置でカートンの一端側を加熱、仮折り、シ―ルして
底部を平底状に成形する。この後、所要の液体飲料を充
填し、上端部を切り妻状に形成し、紙容器を完成させ
る。

【０００３】このようなカートンの殺菌を行う殺菌装置
の例が特開平3-43330 号に記載されている。この従来の
殺菌装置は全体を密閉した無菌室内に配置される。この
無菌室内には殺菌剤を収容した殺菌槽と洗浄用無菌水を
収容した洗浄槽とを互いに併置してあり、これらの殺菌
槽および洗浄槽内には、無菌室内上部の駆動スプロケッ
トに巻き掛けられかつこれから垂下した無端チェーンの
下端部が入込む。これらの無端チェーンの外周部には、
水平方向に対して僅かに傾斜した状態でカートンを保持
する多数のカートンホルダを装着してあり、駆動スプロ
ケットにより互いに同期して間欠的に回転される。

【０００４】更に、これらの殺菌槽および洗浄槽の上側
には、カートンホルダの傾斜角度と等しい角度で配置さ
れて無端チェーンと同期して往復動し、無端チェーンが
停止したときにカートンの一端を係止して次の工程に送
る複数の爪部材を設けた搬送ロッドを配置してある。

【０００５】殺菌槽の無端チェーンが回転されると、カ
ートンホルダに保持されたカートンが順次殺菌槽中に浸
漬されて内外面の全体を殺菌された後、これから引き上
げられる。殺菌を終えたカートンは無端チェーンが停止
しているときに、搬送ロッドの爪部材により一端側から
押圧されてカートンホルダから押出され、更に、洗浄槽
中を走行する無端チェーンのカートンホルダに装着され
る。同様に洗浄槽中に浸漬され、これから引き上げられ
たカートンは殺菌剤を洗い落とされる。

【０００６】この従来の殺菌装置によると、各カートン
ホルダが殺菌槽および洗浄槽中を水平方向に対して傾斜
した状態で順次浸漬されるため、殺菌槽および洗浄槽か
ら引き上げられる際にカートン内部から殺菌剤および無
菌水が下端側から流れ落ち、洗浄槽への殺菌剤の持ち込
みを低減すると共に、カートンの水滴の除去が容易とな
り、カートンの殺菌および殺菌剤の除去を効率よく行う
ことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の殺
菌装置は、殺菌槽及び洗浄槽中にカートンを浸漬しかつ
これから引上げる各無端チェーンがそれぞれ独立のサー
ボモータで駆動され、また、カートンを次の工程に送る
搬送ロッドも更に別個のサーボモータにより往復動され
る。このため、殺菌装置を始動する場合には、多数のサ
ーボモータの原点をされぞれ合わせて一致させる必要が
あり、殺菌装置の始動させるため準備が複雑となる。ま
た、高価なサーボモータを多数個用いるため、殺菌装置
の全体が高価となる。

【０００８】本発明は上述に鑑みてなされたもので、カ
ートンの殺菌および殺菌剤の除去を効率よく行うと共
に、容易に始動することができる安価な殺菌装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決する殺菌
装置は、液体用紙容器に形成するカートンを殺菌し、こ
の殺菌したカートンを液体充填装置に送出す殺菌装置で
あって、両端を開口させたカートンを浸漬して殺菌する
殺菌槽と、この殺菌槽に併置され、カートンに付着した
殺菌剤を洗落す洗浄槽と、これらの殺菌槽と洗浄槽との
内部にそれぞれ配置され、カートンを保持する複数のカ
ートンホルダを有する槽内ターレットと、それぞれが先
端部に無菌空気噴出ノズルを持つマンドレルを放射状に
配設し、洗浄されたカートン内面に無菌空気を吹付けて
殺菌剤を除去する殺菌剤除去ターレットと、前記殺菌槽
から殺菌剤除去ターレットに沿って延設された無端チェ
ーンに等間隔に複数の送り爪を枢着したカートン送り機
構と、１の駆動源に接続されかつ前記各槽内ターレット
と殺菌剤除去ターレットとカートン送り機構とにそれぞ
れ割出し装置を介して接続された１の駆動軸とを備え、
前記各槽内ターレットと殺菌剤除去ターレットとが停止
しているときにカートン送り機構によりカートンを移動
させることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の殺菌装置によると、カートンは殺菌槽
に浸漬され、全体が殺菌剤で殺菌される。殺菌槽から引
上げられたカートンは槽内ターレットが停止したときに
カートン送り機構により、洗浄槽内を循環する槽内ター
レットのカートンホルダに送り込まれ、殺菌剤が洗い落
とされた後、洗浄槽の槽内ターレットから殺菌剤除去タ
ーレットに送込まれる。殺菌槽および洗浄槽から引上げ
られる際に、カートンの両開口端から殺菌剤および洗浄
液が流れ落ち、殺菌剤除去ターレットの無菌空気噴出ノ
ズルから噴出される無菌空気により、殺菌剤がカートン
の内面から吹飛ばされる。そして、これらの槽内ターレ
ットおよび殺菌剤除去ターレットは送り機構の無端チェ
ーンと共に１の駆動軸で駆動されることにより、殺菌装
置を停止したときは常に所定の配置状態を維持し、再始
動のための配置調整の必要を排除する。

【００１１】以下、本発明の実施例を添付図面を参照し
て説明する。

【００１２】

【実施例】図１及び図２は本発明の実施例の殺菌装置１
０の概略を示し、この殺菌装置１０は例えば上述のゲ―
ベルトップ型容器を充填包装するアセプティック充填包
装機に用いられるものである。

【００１３】殺菌装置１０はハウジング１２を備え、全
体がこのハウジング１２内に形成された無菌室内に収容
される。飲料用紙容器に形成するカートン９は、図の右
方の供給ステ―ション１４から供給され、殺菌ステ―シ
ョン１６で殺菌された後、洗浄ステ―ション１８で洗浄
され、水滴除去ステ―ション２０で水滴と共に殺菌剤を
吹き飛ばされる。この殺菌装置１０で殺菌されたカート
ンは、熱風乾燥された後に次の成形装置に搬出され、こ
こで一端側を加熱、仮折り、シ―ルして底部を平底状に
成形される。更に続く包装装置で、所要の液体飲料を充
填し、上端部を切り妻状に形成し、紙容器として完成さ
れる。

【００１４】図２は、殺菌装置１０のハウジング１２の
長手方向に沿って供給ステーション１４から水滴除去ス
テーション２０までの一連の各ステーションを一対ずつ
配置した２連式構造の実施例を示す。無菌装置１０はこ
のような２連式の構成としてもよく、各ステーションを
無菌室内に１つずつ配置した単連式殺菌装置、あるい
は、各ステーションを３以上併置した殺菌装置としても
よい。

【００１５】図１に示すように、この殺菌装置１０の供
給ステ―ション１４では、ホッパー１１内に多数のカー
トン９が偏平に折畳まれた状態で載置されており、図示
しない吸引装置により下側のカートン９から順次供給位
置まで引出されて中空形状に展開される。そして、この
ように中空形状に展開されたカートン９は図２に示すよ
うに、水平配置の一対のスプロケット２２ａ，２２ｂで
駆動されるチェーン２４の爪部材２５により、後述する
カートン送り機構に送り込まれる。この爪部材２５は、
供給位置に配置された図示しないガイドレールにより、
カートン９の後端すなわち図１の右方端部に近接したと
きにチェーン２４の走行路に対して直立し、カートン９
をカートン送り機構に送り込んだ後に引き込まれ、カー
トン９を損傷しないようになっている。

【００１６】殺菌ステ―ション１６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
収容した殺菌槽２６を配置してある。また、洗浄ステー
ション１８には洗浄槽２８を配置してあり、この洗浄槽
２８内には、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収容されている。この洗浄液は殺
菌剤の除去をより完全にするために、60℃以上80℃程度
に保持し、新たに無菌温水を補給しつつ殺菌剤の濃度を
所定値以下の小さな値にに保持するのが好ましい。

【００１７】殺菌槽２６内には供給ステーション１４か
ら送られたカートン９を受取り、このカートンの両開口
端を水平方向に対して例えば２乃至５度傾斜させた状態
で殺菌槽２６中を回転する槽内ターレット３０を配置し
てある。また、これと同様な構造を備える槽内ターレッ
ト３２が洗浄槽２８内にも配置してある。

【００１８】本実施例における槽内ターレット３０，３
２は殺菌槽２６および洗浄槽２８の上方の縦駆動軸３４
に装着された一対の駆動スプロケット３６，３６と、こ
れらの駆動スプロケット３６，３６に巻き掛けられて下
端部が殺菌槽２６あるいは洗浄槽２８内に延びる無端チ
ェーン３８，３８と、これらの無端チェーン３８，３８
に等間隔に装着された複数のカートンホルダ４０とを備
える。これらのカートンホルダ４０はカートン９の四隅
を保持する断面Ｌ字状の４本の案内レールで形成されて
おり、その入口側すなわち図１の右方の端部はカートン
９を挿入し易くするために広げてあり、水平面に対して
例えば２乃至５度の範囲で傾斜した状態で無端チェーン
３８，３８に取り付けられている。また、槽内ターレッ
ト３０，３２が停止した状態では、これらの槽内ターレ
ット３０，３２に装備されたカートンホルダ４０は図１
に示すように互いに同一直線上に配置される。

【００１９】そして、この槽内ターレット３０が縦駆動
軸３４により図１の矢印Ｘで示す方向に間欠的に回転さ
れると、カートン９は順次殺菌槽２６に浸漬され、この
殺菌槽２６から引き上げられる。カートン９の両端が開
口しかつ水平軸に対して傾斜した状態で殺菌槽２６中に
浸漬されるため、殺菌剤がカートン９の内面まで完全に
行き渡り、気泡等の付着による殺菌むらも生じないう
え、殺菌剤がブランク内部から流れおち、内部の残量が
少なくなる。

【００２０】このように殺菌を終えたカートン９は洗浄
ステ―ション１８に送られ、同様な槽内ターレット３２
によりカートン９が洗浄槽２８中に順次浸漬され、これ
から引上げられ、表面に付着した殺菌剤を洗浄液と共に
洗い落とされる。この洗浄ステ―ション１８で殺菌剤を
洗浄されたカートン９は、殺菌剤除去ステ―ション２０
に送られる。

【００２１】図１及び図２に示すように、各洗浄ステ―
ション２０には、カートン９の内面に無菌空気を吹き付
ける殺菌剤除去ターレット４２が配置されている。本実
施例の殺菌剤除去ターレット４２は放射状に等間隔に配
置した６本のマンドレル４４を備える。これらの各マン
ドレル４４の周部には、マンドレル４４に沿ってカート
ン９を案内しかつ保持する断面Ｌ字状の４本案内レール
４６が配置されている。これらの案内レール４６は先端
側すなわち殺菌剤除去ターレット４２の外周側端部で広
げられており、カートン９の挿入を容易としている。な
お、図１はこれらのマンドレル４４の１のみを示すが他
も５本のマンドレルも同様に形成されている。

【００２２】この殺菌剤除去ターレット４２のマンドレ
ル４４は横駆動軸４８の回りに等間隔の放射状に配置さ
れており、槽内ターレット３２のカートンホルダ４０が
下方に向けて移動する下方走行路と同一の平面内をこの
槽内ターレット３２と同期して図１の矢印Ｙの方向に向
けて間欠的に旋回する。殺菌剤除去ターレット４２が停
止したときには、マンドレル４４は水平面に対して２乃
至５度傾斜し、槽内ターレット３２のカートンホルダ４
０と同軸状に配置される。

【００２３】図１に示すように、マンドレル４４の先端
部は矩形に形成されており、この先端部から装着される
カートン９は周部の案内レ―ル４６で保持される。そし
て、この先端部の外周には無菌空気噴出ノズルが連続的
に開口しており、カートン９がマンドレル４４に装着さ
れる際に、この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９の内面から殺菌剤の水滴が吹飛ば
される。このように殺菌剤除去ターレット４２により内
面の殺菌剤を除去されたカートン９は例えば熱風乾燥ス
テ―ションである次の工程に送られ、更に包装充填工程
に送出され、酒類あるいは牛乳等の飲料を充填される。

【００２４】図１及び図２に簡略的に示されているよう
に、殺菌装置１０には各カートン９を次のステ―ション
に搬送するためのカートン送り機構５０が供給ステ―シ
ョン１４から殺菌剤除去ステ―ション２０にわたって延
設されている。

【００２５】このカートン送り機構５０は、一対のスプ
ロケット５２ａ，５２ｂ間に巻き掛けられた無端チェー
ン５４を備えており、この無端チェーン５４にはそれぞ
れ先端部でカートン９の一端を係止する爪部材５６が等
間隔で取付けられている。

【００２６】図３に示すように、無端チェーン５４はカ
ートン９に近接する走行路に沿って延設されたチェーン
ガイド５３で案内される。この無端チェーン５４には所
定間隔でＬ字状の複数の取付部材５８が固定されてお
り、この取付部材５８にそれぞれ爪部材５６が枢着され
ている。また、これらの爪部材５６からはピン６０が延
設されており、このピン６０を操作することにより爪部
材５６を取付部材５８すなわち無端チェーン５４に対し
て枢動することができる。このように、ピン６０を介し
て爪部材５６を枢動させるため、チェーンガイド５３の
上側に沿って２本の案内ロッド６２，６２が延設されて
いる。

【００２７】図４はこのような案内ロッド６２，６２及
びその作動機構６６を示す。

【００２８】図４に示すように、案内ロッド６２，６２
は逆Ｕ字状の連結部材６４で一体に形成されており、こ
れらの案内ロッド６２，６２間を爪部材のピン６０が無
端チェーン５４と共に移動することができるようになっ
ている。また、作動機構６６は案内ロッド６２，６２の
一方に連結された作動ロッド６８，６８と、溝カム７０
とを備え、これらの作動ロッド６８，６８及び溝カム７
０は支持台７２に装着されている。溝カム７０は支持台
７２に偏心して装着されており、溝７１内には作動ロッ
ド６８，６８に固定されたカムフォロア６９が収容され
ている。そして、溝カム７０が回転されると、カムフォ
ロア６９を介して作動ロッド６８，６８が無端チェーン
５４に近接する位置と離隔する位置との間を往復動す
る。これにより、ピン６０が無端チェーン５４に対して
回動され、これと共に爪部材５６がカートン９に係合す
る突出位置と、係合しない引込み位置との間で旋回す
る。なお、作動機構６６の作動ロッド６２，６２は、上
記の溝カム７０に代えて例えばエアーシリンダ等で作動
するようにしてもよい。

【００２９】上記のカートン送り機構５０は縦駆動軸３
４及び横駆動軸４８と共に１の主駆動軸で駆動される。

【００３０】図１及び図２に示すように、主駆動軸７４
はハウジング１２の下側でこの一側に配置されており、
図示しないサーボモータ等の動力源に接続されている。
主駆動軸７４はそれぞれマイタギヤ箱７６，７８及び上
方に延びる副駆動軸７７，７９を介してインデクサー８
６，８８に接続され、これらのインデクサー８６，８８
により連続回転から間欠回転に変換される。インデクサ
ー８６の出力側からは横駆動軸８７が延設され、この横
駆動軸８７に上記槽内ターレット３０，３２（図１）を
駆動する縦駆動軸３４，３４が結合される。また、イン
デクサー８８の出力側からは、上記殺菌剤除去ターレッ
ト４２が装着される横駆動軸４８が延設されている。

【００３１】更に、主駆動軸７４はマイタギヤ箱８０及
びこれから延びる無端チェーン８１を介してパラレルイ
ンデクサー９０の入力側に接続されている。このパラレ
ルインデクサー９０の出力は、横駆動軸９１とこれに装
着されたスプロケット９２と無端チェーン９３とを介し
て、カートン送り機構５０のスプロケット５２ａと一体
的に連結されたスプロケット９４に接続されており、カ
ートン送り機構５０の無端チェーン５３も主駆動軸７４
により駆動される。また、本実施例の主駆動軸７４は殺
菌剤除去ターレット４２からカートン９を次の工程に送
出す送出し機構９６も駆動することができ、マイタギヤ
箱８２と無端チェーン８３とを介してインデクサー８５
の入力側に接続される。このインデクサー８５の出力側
には横駆動軸８４が接続されており、この横駆動軸８４
により無端チェーン９８が間欠的に駆動される。この無
端チェーン９８は上記カートン送り機構５０の爪部材５
６と同様な爪部材を有し、殺菌剤除去ターレット４２の
マンドレルからカートン９を次の工程に送出す。

【００３２】この殺菌装置１０によると、主駆動軸７４
の回転により横駆動軸８７，４８，９１，８４がそれぞ
れ間欠的に駆動される。

【００３３】横駆動軸８７により縦駆動軸３４，３４を
介して駆動される槽内ターレット３０はカートン９を殺
菌槽２６に浸漬し、これから引上る。また、横駆動軸９
１で駆動されるカートン送り機構５０は、槽内ターレッ
ト３０が停止したときに図４に示すように作動機構６６
で爪部材５６を突出位置に突出させた状態で無端チェー
ン５４，５４を回転させ、カートンホルダ４０からカー
トン９を抜出すと同時に新たなカートン９をこのカート
ンホルダ４０に送り込む。

【００３４】このようにして、殺菌槽２６で殺菌された
カートン９は槽内ターレット３２で洗浄槽２８中を循環
され、洗浄液を洗落とされた後に、殺菌剤除去ターレッ
ト４２のマンドレル４４に装着される。そして、このマ
ンドレル４４から噴出される無菌空気で水滴と共に殺菌
剤を除去されたカートン９は、横駆動軸８４で駆動され
る送出し機構９６により次の工程に送出される。

【００３５】この殺菌装置１０は槽内ターレット３０，
３２と殺菌剤除去ターレット４２とカートン送り機構５
０と送出し機構９６とが１本の主駆動軸７４で駆動され
るため、一端停止した後でも極めて容易に再起動するこ
とができる。すなわち、これらの槽内ターレット３０，
３２と殺菌剤除去ターレット４２とカートン送り機構５
０と送出し機構９６とがそれぞれ独立したサーボモータ
等で駆動されるものではないため、各駆動軸の原点を一
致させる必要がない。

【００３６】なお、上記実施例では、カートン供給ステ
ーション１４におけるチェーン２４駆動用のスプロケッ
ト２２ａ，２２ｂは別個に駆動するようにしたが、この
スプロケット２２ａ，２２ｂを上記主駆動軸７４で駆動
してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上明らかなように、本発明の殺菌装置
によれば、殺菌槽及び洗浄槽中でカートンの両開口端を
上下方向に向けて浸漬しつつ回転することにより、カー
トンの殺菌およびカートンからの殺菌剤の洗落しを効率
よく行うことができると共に、多数の高価なサーボモー
タを用いる必要がなく、極めて安価で取扱いが容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による殺菌装置の説明図であ
る。

【図２】図１のII−II線に沿う説明図である。

【図３】図１の殺菌装置のカートン送り機構の概略を示
す図である。

【図４】図３のカートン送り機構の作動を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

９…カートン、１０…殺菌装置、２６…殺菌槽、２８…
洗浄槽、３０，３２…槽内ターレット、４０…カートン
ホルダ、４２…殺菌剤除去ターレット、４４…マンドレ
ル、５０…カートン送り機構、５４…無端チェーン、５
６…爪部材、７４…主駆動軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−289426（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−98523（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−98527（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−233334（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65B 55/10 B65B 55/04 B65B 55/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体用紙容器に形成するカートンを殺菌
   し、この殺菌したカートンを液体充填装置に送出す殺菌
   装置であって、両端を開口させたカートンを浸漬して殺
   菌する殺菌槽と、この殺菌槽に併置され、カートンに付
   着した殺菌剤を洗落す洗浄槽と、これらの殺菌槽と洗浄
   槽との内部にそれぞれ配置され、カートンを保持する複
   数のカートンホルダを有する槽内ターレットと、それぞ
   れが先端部に無菌空気噴出ノズルを持つマンドレルを放
   射状に配設し、洗浄されたカートン内面に無菌空気を吹
   付けて殺菌剤を除去する殺菌剤除去ターレットと、前記
   殺菌槽から殺菌剤除去ターレットに沿って延設された無
   端チェーンに等間隔に複数の送り爪を枢着したカートン
   送り機構と、１の駆動源に接続されかつ前記各槽内ター
   レットと殺菌剤除去ターレットとカートン送り機構とに
   それぞれインデクサーを介して接続された１の駆動軸と
   を備え、前記各槽内ターレットと殺菌剤除去ターレット
   とが停止しているときにカートン送り機構によりカート
   ンを移動させることを特徴とする殺菌装置。