JP2011524312A - 容器を充填する装置 - Google Patents

Abstract

流路（２７）を形成する、少なくとも１つの配量装置（５）へ充填物質を供給する装置（７）を有し、充填物質の配量量を少なくとも１つの充填導管（９）を介して該当する容器へ放出するために、前記流路内に少なくとも配量工程の期間の間開放可能な配量弁（２９）が配置されている、容器を充填する装置は、配量装置（５）が流路（２７）内で、配量弁（２９）の下流に、流路（２７）において吸込み作用を選択的に発生させる装置（３１、３３、４３）を有しており、かつ制御装置（３９）が設けられており、前記制御装置が、配量弁（２９）の閉鎖によってそれぞれ終了する配量工程に従って、吸込み作用を発生させる装置（３１、３３、４３）を作動させることを特徴としている。

Description

本発明は、流路を形成する少なくとも１つの配量装置へ充填物質を供給する装置を有し、その配量装置内に、配量された量の充填物質を少なくとも１つの充填導管を介して該当する容器へ放出するために、少なくとも配量工程の期間の間、開放可能な配量弁が配置されている、容器を充填する装置に関する。

周知の従来技術において、容器の自動化された成形（ブロー成形または真空成形）、充填、および、閉鎖を経済的なやり方で可能にするシステムが、bottelpack（登録商標）の名称で、知られている。上述した容器内にセンシティブな製品、たとえば薬品、を充填しようとする場合に、一方では、無菌梱包のための国際的な基準を満たさなければならず、他方では、充填プロセス毎に所定の配量量が充填されることが、保証されなければならず、その場合に充填量の大きさは、特にそれが効き目の高い薬品である場合に、最高の精度で維持されなければならない。

上記の要求を満足させるために、特許文献１に記載されている、冒頭で挙げた種類の装置においては、充填すべき該当する容器に対応づけられた、各充填導管のために配量弁が設けられており、その配量弁は電磁操作によって時間制御で開閉され、その場合に各配量工程のための開放時間は、配量分配器へ提供される充填物質の調節された緩衝圧力において、開放時間の間、所望の配量量が配量弁を通過するように、選択されている。

欧州特許明細書ＥＰ０４１８０８０Ｂ１

この従来技術に鑑みて、本発明の課題は、従来技術に対して配量精度を向上させた、上記種類の装置を提供することである。

本発明によれば、この課題は、その全体において特許請求項１の特徴を有する装置によって解決される。

それによれば、本発明の本質的な特殊性は、配量弁の下流に制御可能な装置が設けられており、その装置によって、それぞれ配量工程が終了した場合に、すなわち配量弁が閉鎖した場合に、流路に吸込み作用が発生可能となることにある。それによって、配量工程が終了した場合に、充填導管内に吸込み作用が発生し、その吸込み作用が、充填導管から残留液を吸い戻すことを促し、あるいは少なくとも液体の滴りを阻止する。いずれにせよ、それによって最高程度の配量精度が達成可能である。

好ましい実施例においては、配量弁と充填導管の間に、配量工程の間流路を狭くする絞り箇所が設けられており、その場合に絞り箇所の領域内に、その位置調節に従って流路の幅を定める、移動可能な制御部材が設けられており、その制御部材は、吸込み作用を発生させる装置が作動された場合に、バイパスの形成によって絞り箇所における流路を拡幅する位置へ移動可能である。配量弁の開放時間の時間制御と協働して、配量量を定める絞り箇所は、流路の幅を定める制御部材と協働して、吸込み作用を発生させる装置の一部も形成し、その装置の機能原理は、移動可能な制御部材が絞り箇所のバイパスとして流路内の拡幅を形成することにあって、そこから、流路の内側容積の拡大およびそれによって追加流効果が生じる。

その場合に、好ましいやり方で、吸込み作用を発生させる装置が、ダイヤフラム弁の形式のバイパス弁によって形成されるように、配置を行うことができ、そのダイヤフラム弁の、可動の制御部材を形成するダイヤフラムの閉鎖側が、絞り箇所における流路を制限し、かつその他方の制御側に、吸込み作用を発生させるために負圧が印加可能であって、それによってダイヤフラムに流路を拡幅する変位運動を行わせることができ、その変位運動のストロークが、充填導管に吸込み作用を発生させる。この種の実施例において、吸込み作用を発生させる装置は、特に簡単な構造を特徴としている。

同様に好ましいやり方で、配量弁も、ダイヤフラム弁によって形成することができる。

配量装置の特にコンパクトで簡単な構造は、配量弁と後段に接続されたバイパス弁がダイヤフラム弁であって、それらが、それらに共通の、流路に沿って延びるダイヤフラムによって制御されている場合に、達成することができる。

配量弁においてもバイパス弁においても、非作動位置への、すなわちそれぞれの閉鎖位置への、ダイヤフラムの運動を支援し、かつ非作動位置からの変位運動をもたらすために、該当する配量弁および該当するバイパス弁において、ダイヤフラムの、閉鎖側とは逆の制御側に、対応づけられた制御導管を介して選択的に、閉鎖圧としての過圧と開放圧としての負圧を印加することができる。

その場合に、好ましいやり方で、多数の充填導管について、それぞれ対応づけられた配量ユニットが、配量ブロック内にまとめられているように、配置を行うことができ、その場合にそれぞれの配量弁の入口側は、調節された緩衝圧の下にある共通の充填物質分配器と接続されている。

この種の構造において、配量ブロック内に、全配量装置に共通の、配量弁とバイパス弁に対応づけられたダイヤフラムを設けることができる。

この種の配量ブロックを用いて駆動する場合に、バイパス弁におけるダイヤフラムは、共通の制御導管から共通に駆動することができ、各充填導管について、配量弁に設けられたダイヤフラムの制御側のために、圧力と負圧のためのそれぞれ専用の制御導管が設けられている。

以下、図面に示す実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。

本発明に基づく装置の実施例の、付属の充填分配器を備えた配量ブロックのみを、実際の実施形態に比較してほぼ半分の大きさで示す側面図である。 図１の線II−IIから見た拡大断面図である。 容器を形成して充填するための装置を図式的に簡略化して示す垂直断面図であって、図１に示す配量ブロックの対応する充填導管出口に接続された、充填導管が示されている。 本発明の実施例に基づく配量弁装置の構造と機能を説明するための模式図である。 本発明の実施例に基づく配量弁装置の構造と機能方法を説明するための模式図である。 本発明の実施例に基づく配量弁装置の構造と機能方法を説明するための模式図である。

以下、例を用いて本発明を説明し、その例において装置は、多数の配量装置、すなわち図１の表示によれば１５個の配量装置５を有しており、それらが共通の配量ブロック１内にまとめられている。その中で充填すべき液体が調節された緩衝圧力下にある、共通の充填物質分配器３から、供給導管７を介して、配量ブロック１の内部の配量装置５の各々が、充填物質液を得、その供給導管のうち、図１においては幾つかにだけ符号が設けられている。駆動中に、配量装置５が、配量量をそれぞれ付属の充填導管９へ放出する（図１には、同様にすべての充填導管に符号が設けられてはいない）。各充填導管９は、図１に図示されていない、容器を形成して充填する装置、たとえば既知のbottelpack（登録商標）−システムに相当する装置へ通じている。

この種の装置のうち、図３には、形成および充填ユニットのみが図式的に示されている。この図から明らかなように、これらの装置の各々は、充填筒体１１を有しており、その充填筒体１１の、図において上に位置する端部に、充填筒体１１内の通路に媒体を供給するための供給ヘッド１３が設けられている。図３に示すように、供給ヘッド１３において、該当する充填導管９が、充填筒体１１内の中央に延びる充填通路１５と接続されている。それぞれの充填導管９を介して配量して供給された充填物質は、充填筒体１１の下方の充填ニードル形状の端部１７において、それぞれの容器１９を充填するために流出し、その容器は、上述したbottelpack（登録商標）−システムの形式に基づく成形装置２１内でプラスチックチューブ２３から形成され、そのプラスチックチューブは、可塑化されたプラスチック材料から押出しヘッド２５を用いて形成されている。

配量ブロック１内にまとめられた配量ユニット５の詳細が、図２と図４から明らかにされる。図から明らかなように、供給導管７と充填導管９の間に延びる流路２７に、２つの弁、すなわち上流側の配量弁２９とそれに対して下流に位置するバイパス弁３１が、相前後して接続されている。２つの弁は、変位および復帰運動のために空気式で制御されるダイヤフラム３３を備えたダイヤフラム弁である。好ましくはＰＴＦＥのようなプラスチック材料またはゴム材料から形成されたダイヤフラム３３は、配量装置５の２つの弁２９、３１に共通であると共に、配量ブロック１内に含まれる全配量装置５にも共通である、すなわちダイヤフラム３３は、配量ブロック１の長さ領域にわたって延びている。各配量弁２９は、それぞれの配量弁２９の制御側３７に圧力または負圧を個別に供給するための専用の空気接続端３５を有している。図１においては、空気接続端３５のすべてが、番号を有してはいない。バイパス弁３１は、それぞれのバイパス弁２１に設けられたダイヤフラム３３の制御側３７に圧力または負圧を供給するために、すべてがそれらに共通の空気接続端３９を有している。

配量装置５の作動は、図４ａ〜図４ｄから、最も明らかにされる。図に示すように、配量弁２９とバイパス弁３１において、ダイヤフラム３３の制御側３７に、それぞれ半球状の空間４３が設けられており、空気接続端３５または３９を介して制御側３７に負圧が印加された場合に、ダイヤフラム３３の面領域がその空間内へ変位することができ、それによってダイヤフラム３３の対向する閉鎖側４５が閉鎖位置から上昇し、それぞれの空間４３内へ変位し、それが、該当する弁２９または３１の開放をもたらす。

図４ａは配量弁２９を閉鎖位置で示しており、バイパス弁３１は開放されている。
図４ｂは配量弁２９が開放され、バイパス弁３１が閉鎖されていることを示している。
図４ｃは２つの弁２９と３１を閉鎖された位置で示しており、図４ｄは、再び、配量弁２９が閉鎖されて、バイパス弁３１が開放されていることを示している。

バイパス弁３１において、流路２７にそれぞれ絞り箇所４１が設けられている。図４ａは、それぞれの配量工程前の装置の非作動位置を示しており、その場合に配量弁２９はまだ閉鎖されており、バイパス弁３１は、開放位置にある。ダイヤフラム３３が半球状の空間４３内へ変位されている、バイパス弁３１のこの開放位置において、流路２７は、バイパス弁３１が閉鎖されている場合の状態に対して、それぞれの空間４３の容積に応じてずっと拡幅されている。従って、バイパス弁３１が開放された場合に、流路のために提供されるのは、絞り箇所４１を介しての通路だけではない。図４ｂは、配量工程を示しており、配量弁２９は開放され、バイパス弁３１は閉鎖されているので、絞り箇所４１の通過量が、配量弁２９の時間制御される開放長さと組み合わされて、配量量を定める。

図４ｃ、図４ｄは、配量弁２９の閉鎖による配量工程の終了を説明している（図４ｃ）。配量弁２９の閉鎖が行われた後に、図４ｄに示すように、バイパス弁３１が開放される。それに応じてダイヤフラム３３が半球状の空間４３内へ変位運動することが、バイパス弁３１における流路２７の本質的な拡幅をもたらす。ダイヤフラム３３のこのストローク運動が、配量弁２９が閉鎖されている場合には、吸込み作用を発生させ、その吸込み作用によって、下流に接続された充填導管９からの液体の追加吸込みがもたらされる。

すでに説明したように、配量量を定めることは、個別の空気接続端３５を介してそれぞれの配量弁２９の開放している時間を制御することによって行われる。充填導管９において吸込み作用を発生させることは、すべての配量装置５について、それらに共通の空気接続端３９が駆動されることによって、同時に行うことができる。

なお、通常、製造の開始前に実施されるような、通常の清掃および殺菌措置のために、配量弁２９とバイパス弁３１が、開放位置へ制御される。従って、清掃および殺菌媒体の貫流のために、絞られない流路２７、従って充填分配器３から始まって供給導管７、配量装置５、充填導管９を介してそれぞれ該当する突起１１の充填通路１５まで、が提供される。

Claims (10)

1. 容器を充填する装置であって、
   流路（２７）を形成する、少なくとも１つの配量装置（５）へ充填物質を供給する装置（７）を有し、
   充填物質の配量量を少なくとも１つの充填導管（９）を介して該当する容器（１９）へ放出するために、前記流路内に、少なくとも配量工程の期間の間、開放可能な配量弁（２９）が配置されている、ものにおいて、
   配量装置（５）が流路（２７）内で、配量弁（２９）の下流に、流路（２７）において吸込み作用を選択的に発生させる装置（３１、３３、４３）を有しており、かつ
   制御装置（３９）が設けられており、前記制御装置が、配量弁（２９）の閉鎖によってそれぞれ終了する配量工程に従って、吸込み作用を発生させる装置（３１、３３、４３）を作動せしめる、
   ことを特徴とする容器を充填する装置。
2. 配量弁（２９）と充填導管（９）の間に、配量工程の間流路（２７）を狭くする絞り箇所（４１）が存在しており、かつ
   絞り箇所（４１）の領域内に、その位置調節に従って流路（２７）の幅を定める移動可能な制御部材（３３）が設けられており、
   前記制御部材は、吸込み作用を発生させる装置（３１、３３、４３）が作動せしめられた場合に、バイパスの形成によって絞り箇所（４１）における流路（２７）を拡幅する位置へ移動可能である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 吸込み作用を発生させる装置が、ダイヤフラム弁の形式のバイパス弁（３１）を有しており、
   前記ダイヤフラム弁の、移動可能な制御部材を形成するダイヤフラム（３３）が、その閉鎖側（４５）によって、絞り箇所（４１）における流路（２７）を制限し、かつ、
   前記ダイヤフラム弁の他方の制御側（３７）に、吸込み作用を発生させるために負圧を印加可能であって、それによってダイヤフラム（３３）の流路（２７）を拡幅する変位運動を誘起し、該変位運動のストロークが、充填導管（９）における吸込み作用を生成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 配量弁（２９）がダイヤフラム弁によって形成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 配量弁（２９）と下流に接続されたバイパス弁（３１）が、ダイヤフラム弁であって、
   前記ダイヤフラム弁が、それらに共通の、流路（２７）に沿って延びるダイヤフラム（３３）によって制御されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 該当する配量弁（２９）とバイパス弁（３１）におけるダイヤフラム（３３）の、閉鎖側（４５）とは逆の制御側（３７）に、対応づけられた制御導管（３５、３９）を介して選択的に、閉鎖圧としての過圧と開放圧としての負圧が印加可能である、ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 多数の配量導管（９）のために、それぞれ対応づけられた配量装置（５）が、配量ブロック（１）内にまとめられており、その場合にそれぞれの配量弁（２９）の入口側が、調節された緩衝圧の下にある、共通の充填物質分配器（３）と接続されている、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
8. 配量ブロック（１）内に、全配量装置（５）に共通の、配量弁（２９）とバイパス弁（３１）に対応づけられダイヤフラム（３３）が設けられている、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 各充填導管（９）について、配量弁（２９）に設けられたダイヤフラム（３３）の制御側（３７）のために、それぞれ圧力と負圧のための専用の制御導管（３５）が設けられている、ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. バイパス弁（３１）に設けられたダイヤフラム（３３）の制御側（３７）に、制御装置として共通の導管（３９）が対応づけられており、前記導管を介して、吸込み作用を発生させるそれぞれの装置を同時に作動させるために、負圧が印加可能である、ことを特徴とする請求項９に記載の装置。

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