JP6753079B2 - 殺菌装置 - Google Patents

Description

本発明は、上下動する開閉扉を備える殺菌装置に関する。

従来から、殺菌装置において、被処理物が収容される本体の開口部に取り付けられる扉を自動開閉する機構を備えたものが知られている。この種の技術を開示するものとして、例えば特許文献１がある。特許文献１には、横型レトルト機における蓋自動開閉装置において、Ｌ字形支持部平行に支持された蓋がタワーの両側の柱に沿って上下動する機構が開示されている。

実公昭６２−２５６７４号公報

開閉扉を上下動させる構造において、開閉扉又は開閉扉を支持する部材の移動範囲に異物が挟まっている場合、異物によって開閉扉の移動が妨げられているにも関わらず駆動源が駆動し続けるおそれがあった。特許文献１のような構成では、Ｌ字形支持部平行に支持された蓋が異物によって挟まった状態のままＬ字形支持部平行が下方向に移動し、場合によっては蓋が中に浮いた状態となり、蓋の落下や駆動機構の故障要因となることも考えられる。自動開閉機能の安全性という観点から改善の余地があった。

本発明は、自動扉開閉機構を有する殺菌装置において、異物によって開閉扉が適切に支持されていない状態で開閉扉の駆動が継続される事態を効果的に防止できる安全性の高い構成を提供することを目的とする。

本発明は、被処理物を収容する開口が形成される本体と、前記本体の開口を開閉する開閉扉と、前記開閉扉に設けられるアーム部と、前記アーム部を支持する支持ベースと、前記支持ベースを上下に移動させることにより、前記本体の開口を閉じる閉鎖位置と開口を開ける開放位置の間で前記開閉扉を移動させる移動機構と、前記アーム部と前記支持ベースの接触状態を検出する接触状態検出部と、前記開閉扉の移動中に、前記接触状態検出部が前記アーム部と前記支持ベースの非接触状態を検出すると前記開閉扉の移動を停止するように前記移動機構を制御する制御部と、を備える殺菌装置に関する。

前記アーム部は、前記開閉扉の両側で前記支持ベースに下から支持されており、前記移動機構は、左右両側にそれぞれ配置され、前記閉鎖位置よりも上方で前記アーム部を支持する突出位置と前記アーム部に接触しない待機位置の間で前後方向に伸縮可能な軸状部材を有し、前記制御部は、前記開閉扉の移動中に、前記非接触状態を検出すると前記軸状部材を前記待機位置から前記突出位置に移動させることが好ましい。

本発明によれば、自動扉開閉機構を有する殺菌装置において、異物によって開閉扉が適切に支持されていない状態で開閉扉の駆動が継続される事態を効果的に防止できる安全性の高い構成を提供できる。

本発明の一実施形態に係る殺菌装置を示す図である。 本実施形態の本体側係合爪及び扉側係合爪の配置関係を示す正面図である。 本実施形態の開閉扉が閉鎖位置に移動し、本体と係合する様子を示す側面図である。 本実施形態の本体側係合爪及びガイドを示す斜視図である。 本実施形態のガイド、ローラ部及び支持ベースの様子を背面側から示す斜視図である。 本実施形態のローラ部及び支持ベースの様子を示す背面図である。 本実施形態のローラ部による係合位置での位置調整の様子を示す側面図である。 本実施形態のロックピンが作動する様子を示す斜視図である。 殺菌装置の開閉扉の状態を検出する構成を模式的に示すブロック図である。 下部ロック装置がアーム部の下方で動作した様子を示す斜視図である。 下部ロック装置がアーム部に重なる位置で動作した様子を示す斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る殺菌装置１を示す図である。図２は、本実施形態の本体側係合爪１５及び扉側係合爪３５の配置関係を示す正面図である。図３は、本実施形態の開閉扉３０が閉鎖位置に移動し、本体１０と係合する様子を示す側面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態の殺菌装置１は、本体１０と、開閉扉３０と、移動機構４０と、を備える。

本体１０は、殺菌対象の被処理物を収容する処理槽である。本体１０は、一側の端部が開口され、他側の端部が閉塞する中空部１９を有する円筒状の容器である。収容される被処理物として、缶詰、レトルトパウチ食品、成形容器食品、瓶詰食品等の容器包装詰食品が収容される。

本体１０の開口部の周囲には本体側フランジ１１が設けられる。本体側フランジ１１には、円環状の溝１２が形成されており、この溝にはパッキン部材１３が配置される。本実施形態では、エア供給源（図示省略）から供給されるエアにより、パッキン部材１３が閉鎖位置にある開閉扉３０に密着することによって高い密閉性を発揮できるようになっている。

本体側フランジ１１には、開閉扉３０に係合する係合部としての本体側係合爪１５が間隔をあけて複数配置される。図２に示すように、本体側係合爪１５は、本体側フランジ１１における左右両側、斜め右下、斜め左下、最下部の合計５箇所に配置される。図３に示すように、本体側係合爪１５は、本体側フランジ１１から前方に突出した後、本体１０の径方向中心側に屈曲するように形成される。

開閉扉３０は、本体１０の正面側に位置する開口を開閉する。開閉扉３０は、前側が球面状に形成されている。開閉扉３０の球面部分を囲うように扉側フランジ３１が設けられる。

開閉扉３０の上部には、アーム部３２が固定される。アーム部３２は、開閉扉３０の左右両側から水平方向にそれぞれ延び出るように形成されている。

図２に示すように、扉側フランジ３１には、本体１０に係合する扉側係合爪３５が間隔をあけて複数配置される。本実施形態の扉側係合爪３５は、扉側フランジ３１における最上部、最上部の両隣の３箇所に配置され、アーム部３２の裏側に位置している。

図３に示すように、扉側係合爪３５は、扉側フランジ３１から後方に突出した後、開閉扉３０の径方向中心側に屈曲するように形成される。

図１に示すように、移動機構４０は、駆動源としての駆動モータ４５と、左右一組の昇降部４１と、左右一組の下部ロック装置５１と、左右一組の上部ロック装置８１と、を備える。

駆動モータ４５は、駆動軸４６を介して左右それぞれの昇降部４１に開閉扉３０を昇降させるための駆動力を伝達する。昇降部４１は、駆動モータ４５の駆動力により開閉扉３０を上下動する。

次に、開閉扉３０を閉鎖位置に導くガイド１６について説明する。複数の本体側係合爪１５のうち、もっとも上方にある左右両側の本体側係合爪１５Ｒ，１５Ｌには、ガイド１６が設けられる。図４は、本実施形態の本体側係合爪１５Ｒ及びガイド１６を示す斜視図である。図５は、本実施形態のガイド１６、ローラ部７０及び支持ベース６２の様子を背面側から示す斜視図である。

図４に示すように、本体側係合爪１５Ｒの上面には、略三角柱状のガイド１６が固定されている。ガイド１６は、上から下に進むに従って本体１０に近づく傾斜面を有する。ガイド１６の傾斜面は、その下端が本体側係合爪１５Ｒの内側面に接続される。ガイド１６の傾斜面により、扉側フランジ３１が本体側係合爪１５に係合する閉鎖位置までスムーズに導かれる（図３参照）。

図５に示すように、ガイド１６の傾斜面には、ボルト取付孔１７が二箇所形成される。ガイド１６は、ボルト取付孔１７を通じて本体側係合爪１５Ｒ（本体側係合爪１５Ｌ）にボルト（図示省略）によって締結される。また、本実施形態のガイド１６は、前後方向の後端面が本体側係合爪１５Ｒの内側空間に若干重なるように配置されている。なお、本体側係合爪１５Ｌの上方に固定されるガイド１６は、本体側係合爪１５Ｒに固定されるガイド１６と同様の構成である。

昇降部４１の内側には、駆動モータ４５の駆動力が伝達されるボールネジ機構６０が設けられる。ボールネジ機構６０は、ネジ溝が形成される軸部６１と、昇降部４１の内側を上下動する支持ベース６２と、を備える。支持ベース６２の上面は平坦に形成されている。

アーム部３２は、その左右両側にローラ部７０を備える。ローラ部７０は、アーム部３２から下方に突出しており、その底部が支持ベース６２によって支持される。ローラ部７０の底部には、複数の車輪７１が設けられており、支持ベース６２に対して前後方向に移動可能になっている。

ローラ部７０が上面に配置された支持ベース６２が上下動することにより、アーム部３２と一体的な部材である開閉扉３０が上下動する。また、本実施形態のローラ部７０の後面側には前方向に窪む凹部７２が形成されている。

図６は、本実施形態のローラ部７０及び支持ベース６２の様子を示す背面図である。図６に示すように、支持ベース６２には、リミットスイッチ６５を保持するブラケット６６が設けられる。リミットスイッチ６５は、ローラ部７０を含むアーム部３２と支持ベース６２の離間を検出するための接触状態検出部である。本実施形態では、リミットスイッチ６５及びブラケット６６は、左右両側の支持ベース６２にそれぞれ設けられている。

図６の鎖線に示すように、アーム部３２が何らかの原因によって支持ベース６２から浮き上がると、リミットスイッチ６５の検出部がローラ部７０から離間し、その検出信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号（又はＯＦＦ信号からＯＮ信号）に切り替わって異常状態が生じていることを判定することができる。

次に、下部ロック装置５１によるロック機構について説明する。図８は、本実施形態の下部ロック装置５１が作動する様子を示す斜視図である。下部ロック装置５１は、待機位置と規制位置の間で縮退するロックピン５２を備える。ロックピン５２は、例えばエアシリンダ機構によって本体部分から突出するように構成されている。また、下部ロック装置５１は、ロックピン５２の押出を検知するための近接センサ（図示省略）を備え、該近接センサによりロックピン５２が押出されドアの動きが規制されている状態を検知できるように構成される。

図８の鎖線に示すように、左右の下部ロック装置５１のロックピン５２は、開閉扉３０が閉鎖位置にある状態で待機位置から規制位置にそれぞれ突出した状態となる。アーム部３２の上方にロックピン５２が位置することで、アーム部３２の上方への移動がロックピン５２に妨げられる状態となる。即ち、開閉扉３０が閉鎖位置でロックされた状態となるのである。開閉扉３０と本体１０が適切に密着した状態で被処理物の殺菌処理が行われる。

上部ロック装置８１は、下部ロック装置５１と同様の構成であり、待機位置から規制位置に移動するロックピン８２を備える。開閉扉３０が開放位置に移動するとき、又は移動した後に作動して開閉扉３０の開放位置から離れる移動を規制する。また、上部ロック装置８１は、ロックピン８２の押出を検知するための近接センサ（図示省略）を備え、該近接センサによりロックピン８２が押出されドアの動きが規制されている状態を検知できるように構成される。

次に、開閉扉３０のアーム部３２が支持ベース６２に適切に支持されなくなった場合の動作について説明する。図９は、殺菌装置１の開閉扉３０の状態を検出する構成を模式的に示すブロック図である。

図９に示すように、殺菌装置１は、殺菌装置１の殺菌処理や自動開閉機構の制御を行う制御部９０を備える。制御部９０は、ＣＰＵや記憶部等からなるコンピュータであり、駆動モータ４５、上部ロック装置８１、下部ロック装置５１等の駆動手段やリミットスイッチ６５等の検出部が電気的に接続されている。

制御部９０は、駆動モータ４５に制御信号を送信して開閉扉３０を上下動させる。本実施形態の制御部９０は、開閉扉３０の移動制御中に、リミットスイッチ６５の検出信号に基づいてアーム部３２が支持ベース６２から離間した非接触状態を検出すると、移動機構４０の駆動モータ４５を停止する。

上述の通り、リミットスイッチ６５は、左右両側の支持ベース６２に配置されている。本実施形態の制御部９０は、左右のリミットスイッチ６５が１つでも非接触状態を検知した場合は駆動モータ４５を停止する制御を行う。これにより、アーム部３２の左右両側のローラ部７０のうち、一側だけが離れるようなアーム部３２の傾き状態を検出することができる。制御部９０は、アーム部３２が傾いている状態では、支持ベース６２により開閉扉３０が適切に支持されている状態とはいえないと判定するのである。

図１０は、下部ロック装置５１がアーム部３２の下方で動作した様子を示す斜視図である。制御部９０は、非接触状態を検出すると次に、左右両側に配置される下部ロック装置５１を制御してロックピン５２を待機位置から突出位置に移動させる。

図１０に示すように、支持ベース６２とアーム部３２が離間して開閉扉３０が中に浮いた状態となった後、落下したとしても突出位置のロックピン５２がアーム部３２（ローラ部７０）の下面を支持し、開閉扉３０のそれ以上の落下を防止することができる。

図１１は、下部ロック装置５１がアーム部３２に重なる位置で動作した様子を示す斜視図である。図１１に示すように、アーム部３２（ローラ部７０）の下面がロックピン５２の突出位置を通過していたとしても、アーム部３２が閉鎖位置に至る前であれば、ロックピン５２を動作させることによってアーム部３２にロックピン５２を接触させて開閉扉３０の落下を防止することができる。図１１の例では、アーム部３２の裏側に形成される凹部に嵌るようなかたちで開閉扉３０のそれ以上の落下が防止される。

いずれの場合においても、落下する開閉扉３０と本体１０の衝突を防止でき、開閉扉３０及び本体１０の損傷を効果的に防止することができるのである。

以上説明した実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
即ち、本実施形態の殺菌装置１は、被処理物を収容する開口が形成される本体１０と、本体の開口を開閉する開閉扉３０と、開閉扉３０に設けられるアーム部３２と、アーム部３２を支持する支持ベース６２と、支持ベース６２を上下に移動させることにより、本体１０の開口を閉じる閉鎖位置と開口を開ける開放位置の間で開閉扉３０を移動させる移動機構４０と、アーム部３２と支持ベース６２の接触状態を検出するリミットスイッチ６５と、開閉扉３０の移動中に、リミットスイッチ６５がアーム部３２と支持ベース６２の非接触状態を検出すると開閉扉３０の移動を停止するように移動機構４０を制御する制御部９０と、を備える。

これにより、開閉扉３０が中に浮いたまま移動機構４０の駆動モータ４５が駆動し続ける事態を確実に防止することができる。開閉扉３０のアーム部３２と支持ベース６２の間の距離が大きくなった状態で開閉扉３０が落下して開閉扉３０及び本体１０が大きく損傷する事態や、支持ベース６２にアーム部３２が適切に支持されていない状態で駆動モータ４５が無理に駆動し続けることによって駆動系統に大きな負担が掛かり、故障の原因となる事態を避けることができ、殺菌装置１の自動開閉を安定的に行うことができる。

アーム部３２は、開閉扉３０の両側で支持ベース６２に下から支持されており、移動機構４０は、左右両側にそれぞれ配置され、閉鎖位置よりも上方でアーム部３２を支持する突出位置とアーム部３２に接触しない待機位置の間で前後方向に伸縮可能なロックピン５２を有し、制御部９０は、開閉扉３０の移動中に、非接触状態を検出するとロックピン５２を待機位置から突出位置に移動させる。

これにより、アーム部３２と支持ベース６２が離間して開閉扉３０が落下したとしても、ロックピン５２により開閉扉３０と本体１０の衝突を効果的に防止できる。例えば、本体側係合爪１５と開閉扉３０の扉側フランジ３１が係合する構成では、開閉扉３０の落下によって本体側係合爪１５が変形すると、開閉扉３０と本体１０の密閉状態が良好に維持できなくなるおそれがあるが、本実施形態の構成によればロックピン５２によって落下する開閉扉３０の扉側フランジ３１と本体側係合爪１５の衝突を効果的に回避できるのである。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

上記実施形態では、リミットスイッチ６５は、支持ベース６２に配置される構成であるが、接触状態検出部の数や配置位置等は事情に応じて適宜変更することができる。例えば、リミットスイッチをアーム部側に配置することもできる。また、左右両側に配置される支持ベース６２の片側のみにリミットスイッチを設ける構成としてもよい。

上記実施形態では、接触状態検出部としてリミットスイッチを採用する構成であるが、この構成に限定されない。例えば、光学的な非接触センサによってアーム部３２と支持ベース６２の離間を検出する構成としてもよい。

１ 殺菌装置
１０ 本体
３０ 開閉扉
３２ アーム部
４０ 移動機構
５２ ロックピン（軸状部材）
６２ 支持ベース
６５ リミットスイッチ（接触状態検出部）
９０ 制御部

Claims (2)

1. 被処理物を収容する開口が形成される本体と、
   前記本体の開口を開閉する開閉扉と、
   前記開閉扉に固定されるアーム部と、
   前記アーム部を支持する支持ベースと、
   前記支持ベースを上下に移動させることにより、前記本体の開口を閉じる閉鎖位置と開口を開ける開放位置の間で前記開閉扉を移動させる移動機構と、
   前記アーム部と前記支持ベースの離間を検出する接触状態検出部と、
   前記開閉扉の移動中に、前記接触状態検出部が前記アーム部と前記支持ベースの離間した非接触状態を検出すると前記開閉扉の移動を停止するように前記移動機構を制御する制御部と、
   を備える殺菌装置。
2. 前記アーム部は、前記開閉扉の両側で前記支持ベースに下から支持されており、
   前記移動機構は、
   左右両側にそれぞれ配置され、前記閉鎖位置よりも上方で前記アーム部を支持する突出位置と前記アーム部に接触しない待機位置の間で前後方向に伸縮可能な軸状部材を有し、
   前記制御部は、
   前記開閉扉の移動中に、前記非接触状態を検出すると前記軸状部材を前記待機位置から前記突出位置に移動させる請求項１に記載の殺菌装置。

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