JP2016199282A - 袋処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切断位置から排出位置へ移送する動作において常に袋内の無菌状態を維持し、排出位置では、コンテナの無菌状態を確保してアイソレータ内へ供給する。
【解決手段】移動テーブル１６は切断位置と排出位置の間を往復動自在である。移動テーブル１６には、コンテナＣが収容されて密封された袋Ｂが載置される。移動クランプ２１は切断位置に設けられ、袋Ｂの縁部を挟持する。固定クランプは切断位置に設けられ、袋Ｂの縁部において、移動クランプ２１が挟持する位置よりも相対的に外側を挟持する。カッタは切断位置に設けられ、移動クランプ２１と固定クランプ２２により挟持された袋Ｂの縁部を、移動クランプ２１と固定クランプ２２の間において切断する。移動クランプ２１は、カッタによる切断の後、袋Ｂの縁部を挟持した状態で、移動テーブル１６とともに排出位置まで移動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば滅菌済みのコンテナを収容した袋を切断して、無菌空間内へコンテナを排出する装置に関する。

従来、袋に収容された状態で搬送されてくる滅菌済みコンテナを袋から出してアイソレータへ供給するために、その袋の縁部を切断する装置が知られている（特許文献１）。この装置は、袋の切断部分を開口してコンテナを取出し、アイソレータへ排出するように構成されている。すなわち、この装置は袋を切断するための切断機構と、その切断された部分を開口するための開口機構と、開口からコンテナを排出するための排出機構とが１か所に配置されており、その構成は複雑で大型である。

独国特許出願公開第１０２０１１０８４３０２号明細書

一方、切断機構と開口および排出機構とを異なる位置に設け、切断位置において袋を切断した後に、排出位置において袋を開口してコンテナを排出するように構成することも可能である。しかし、このような構成では、切断した袋を排出位置へ移動するときに、袋の開口部から外気が袋の内部に流入するおそれがある。このような現象は袋に収容されているコンテナを汚染する可能性があり、好ましくない。

本発明は、切断位置から排出位置へ移送する動作において常に袋内の無菌状態を維持し、排出位置では、コンテナの無菌状態を確保してアイソレータ内へ供給することができる袋処理装置を提供することを目的としている。

本発明に係る袋処理装置は、切断位置と排出位置の間を往復動自在であり、コンテナが収容されて密封された袋を載置するための移動テーブルと、移動テーブルに設けられ、袋の縁部を挟持するクランプと、切断位置に設けられ、クランプが挟持する位置よりも相対的に外側の縁部を切断するカッタと、排出位置に設けられ、縁部を切断された袋からコンテナを排出する排出手段とを備え、切断位置において、クランプによって挟持された袋の縁部をカッタにより切断した後、クランプによる挟持を継続した状態で、移動テーブルを排出位置まで移動することを特徴としている。

クランプが挟持する位置よりも相対的に外側を挟持する第２のクランプを設け、カッタがクランプと第２のクランプの間において袋の縁部を切断するように構成してもよい。
排出手段は例えば、袋の縁部を開口する開口手段と、袋の縁部とは反対側の後端部を挟持するチャック部材と、袋に収容されているコンテナを前方へ押し出すプッシャとを備え、コンテナを袋から排出するとき、チャック部材によって袋の後端部を挟持し、かつ開口手段によって袋の縁部側を吸着しつつ開口した状態で、プッシャによってコンテナを前方へ押し出す。

本発明によれば、切断位置から排出位置へ移送する動作において常に袋内の無菌状態を維持し、排出位置では、コンテナの無菌状態を確保してアイソレータ内へ供給することができる。

本発明の一実施形態である袋処理装置を示す平面図である。 図１に示す袋処理装置の側面図である。 移動クランプが開放した状態における移動クランプとその駆動機構を示し、一部を断面とした正面図である。 移動クランプが閉塞した状態における移動クランプとその駆動機構を示し、一部を断面とした正面図である。 移動クランプおよび固定クランプが閉塞した状態における、移動クランプおよび固定クランプとその駆動機構を示し、一部を断面とした側面図である。 移動クランプを開閉させるための駆動機構を示す断面図である。 カッタとその駆動機構を示す正面図である。 カッタとその駆動機構を示す側面図である。 カッタとその駆動機構を示す平面図である。 移動テーブルの移動機構を示す平面図である。 移動テーブルの移動機構を示す側面図である。 袋からコンテナを排出する排出機構を示す平面図である。 排出機構においてチャック部材が袋の後端部を把持した状態を示す側面図である。 排出機構においてプッシャがコンテナを前方へ押し出す状態を示す側面図である。

以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。図１は本発明の一実施形態である袋処理装置の平面図であり、図２はその側面図である。
アイソレータ１０の入口部１１はクリーンルーム１２の内部に臨み、アイソレータ１０とクリーンルーム１２は連通している。クリーンルーム１２には、図示しない供給装置からコンベヤ１３によって、コンテナＣを収容した袋Ｂが間欠的に搬送されてくる。各袋Ｂには１つのコンテナＣが収容されて密封され、各袋Ｂはコンベヤ１３に設けられたフィンガー１４によって支持され、一定間隔を空けて搬送される。

コンベヤ１３の搬送方向の終端部（図１、２の左側端部）において、袋Ｂはプッシャ１５によって移動テーブル１６の上に移載される。プッシャ１５はシリンダ１７のピストン１８に固定され、ピストン１８を介して昇降自在である。シリンダ１７はロッドレスシリンダ１９によって、コンベヤ１３の搬送方向に沿って進退自在である。すなわちプッシャ１５は、コンベヤ１３の終端部まで搬送されてきた袋Ｂの背面に係合し、図２の左方向に前進して袋Ｂを移動テーブル１６へ移載した後、上昇するとともに後退し、下降して次の袋Ｂの背面に係合する。

移動テーブル１６において袋Ｂの縁部は、移動クランプ（クランプ）２１および固定クランプ（第２のクランプ）２２によって挟持される。固定クランプ２２は移動クランプ２１が挟持する位置よりも相対的に袋Ｂの外側（図１、２の左側）を挟持する。後述するようにカッタ６４（図５、７、８参照）は、移動クランプ２１と固定クランプ２２により挟持された袋Ｂの縁部を、移動クランプ２１と固定クランプ２２の間において切断する。カッタ６４による切断の後、移動クランプ２１が袋Ｂの縁部を挟持した状態で、移動クランプ２１と移動テーブル１６は、アイソレータ１０の入口部１１に対応した位置、すなわち排出位置まで移動する。

移動テーブル１６はコンベヤ１３の終端部に対応する切断位置と排出位置の間を往復動自在である。このため移動テーブル１６の台車２３の下面に設けられたスライダ２４は、クリーンルーム１２の基台２５に設けられて切断位置から排出位置まで延びる一対のレール２６に摺動自在に係合する。

図３〜６を参照して移動クランプ２１を駆動するための駆動機構の構成を説明する。移動クランプ２１は上側クランプ部材３１と下側クランプ部材３２を有する。駆動機構は移動テーブル１６の台車２３に支持される。すなわち台車２３には、一対の筒状の支持部材３３が貫通して固定され、これらの支持部材３３の内部にはそれぞれ、ブッシュ３４を介して筒状の中間部材３５が摺動自在に設けられる。各中間部材３５の内部にはそれぞれ、ブッシュ２７を介してシャフト３６が摺動自在に設けられ、シャフト３６は中間部材３５の上端と下端から突出する。各シャフト３６の上端にはそれぞれ第１の筒状部材３７の底部が固定され、第１の筒状部材３７は中間部材３５の上部の外周面に摺動自在に嵌合される。第１の筒状部材３７には、上側クランプ部材３１の両端部がそれぞれ固定される。一方、各シャフト３６の下端部は連結部材３８により相互に連結される。なお図３において、右側のシャフト３６の下側クランプ３２より上側の部分は省略している。

連結部材３８にはラック３９が固定され、ラック３９は第１の駆動ギヤ４０に噛合する。また連結部材３８には、図示しない取付け部材を介して一対のスライダ４１が固定される。各スライダ４１は、台車２３の下面に取付けられて下方に延びる支持部材４２に固定されたレール４３に摺動自在に係合する。すなわち連結部材３８はレール４３によって上下方向に案内され、第１の駆動ギヤ４０が回転すると、ラック３９、連結部材３８、シャフト３６および第１の筒状部材３７を介して上側クランプ部材３１が昇降する。

中間部材３５の上端から第１の筒状部材３７の軸方向長さ分だけ下がった位置には、第２の筒状部材４４の底部が取付けられる。第２の筒状部材４４の内周面は支持部材３３の外周面に対して摺動自在である。第２の筒状部材４４は中間部材３５と一体的に昇降し、第２の筒状部材４４が最も上昇した位置では、第２の筒状部材４４の下端部は支持部材３３の上端部の近傍に嵌合し（図４、５参照）、第２の筒状部材４４が最も下降した位置では、第２の筒状部材４４の下端部は台車２３の上面に近接する（図３参照）。第２の筒状部材４４には、下側クランプ部材３２の両端部がそれぞれ固定される。一方、各中間部材３５の下端部は支持部材３３から突出し、これらの下端部は連結部材４５により相互に連結される。

連結部材４５には取付け部材４６を介してラック４７が固定され、ラック４７は第２の駆動ギヤ４８に噛合する。また連結部材４５には、図示しない取付け部材を介して一対のスライダ５０が固定される。各スライダ５０は、台車２３の下面に取付けられて下方に延びる支持部材５１に固定されたレール５２に摺動自在に係合する。すなわち連結部材４５はレール５２によって上下方向に案内され、第２の駆動ギヤ４８が回転すると、ラック４７、連結部材４５、中間部材３５および第２の筒状部材４４を介して下側クランプ部材３２が昇降する。

上側クランプ部材３１と下側クランプ部材３２の開閉動作の駆動源である駆動モータ５３は台車２３の下面に固定された支持部材５４に取付けられる。駆動モータ５３の出力軸には大径ギヤ５５と第２の駆動ギヤ４８が固定される。大径ギヤ５５は中間ギヤ５６に噛合し、中間ギヤ５６は第１の駆動ギヤ４０に噛合する。図３において、第２の駆動ギヤ４８が時計方向に回転すると、第１の駆動ギヤ４０も時計方向に回転する。ラック４７は第２の駆動ギヤ４８の左側面に噛合し、ラック３９は第１の駆動ギヤ４０の右側面に噛合するので、駆動モータ５３によって第１および第２の駆動ギヤ４０、４８が時計方向に回転すると、上側クランプ部材３１が下降するとともに下側クランプ部材３２が上昇し、移動クランプ２１は閉塞状態（図４参照）に変化する。

固定クランプ２２も移動クランプ２１と基本的に同じ構成を有する。すなわち固定クランプ２２の上側クランプ部材６１および下側クランプ部材６２は、移動クランプ２１の上側クランプ部材３１および下側クランプ部材３２と同様な機構によって昇降する。移動クランプ２１と異なる点は、台車２３ではなく、固定された基台５７に設けられていることである（図５参照）。

図７〜９を参照して袋Ｂの縁部を切断するための切断機構の構成を説明する。カッタ６４はコンベヤ１３の終端部に対応する切断位置に設けられ、上述したように、移動クランプ２１と固定クランプ２２の間に形成される隙間に沿って移動する。すなわちカッタ６４は、図７において左側から右側へ向かって移動して袋Ｂの縁部を切断する。この切断動作において、袋Ｂの縁部は移動クランプ２１と固定クランプ２２により挟持されて水平状態を維持するが、カッタ６４は徐々に下降しながら移動する。このようにカッタ６４が斜めに移動して袋Ｂの縁部を切断するのは、カッタ６４の特定の部位のみが切断に用いられるのを防止して、カッタ６４の耐用期間を延ばすためである。

カッタ６４は支持プレート６５の上端部に固定され、支持プレート６５は無端状のベルト６６に取付けられる。ベルト６６はプーリ６７、６８に掛け回され、これらのプーリ６７、６８はそれぞれ、基台２５の上面に設けられた固定板６９、７０にそれぞれ回転自在に支持される。切断位置側（図７において左側）に設けられた被駆動プーリ６７は相対的に高い位置にあり、反対側の駆動プーリ６８は相対的に低い位置にある。駆動プーリ６８はモータ７１により回転駆動される。すなわちカッタ６４は、モータ７１を駆動することによりベルト６６が回動して、被駆動プーリ６７から駆動プーリ６８側へ移動し、袋Ｂの縁部を切断する。この切断動作が完了すると、移動テーブル１６が駆動され、袋Ｂと移動クランプ２１が排出位置へ移送されるとともに、カッタ６４が被駆動プーリ６７側へ復帰する。

図１０、１１を参照して移動テーブル１６を移動させる移動機構の構成を説明する。移動テーブル１６は、台車２３の下面に設けられたスライダ２４が一対のレール２６に案内されることにより、切断位置と排出位置の間を往復動可能である。一対のレール２６の間には無端状のベルト７２が設けられ、ベルト７２は駆動プーリ７３と被駆動プーリ７４に掛け回される。駆動プーリ７３は排出位置の近傍に設けられた駆動モータ７５の出力軸に固定される。被駆動プーリ７４は切断位置の近傍に設けられ、台車２３の下面にはクランプ７６が設けられ、クランプ７６はベルト７２に連結される。駆動モータ７５は移動テーブル２６の移動方向に対応して回転駆動され、これによりベルト７２が回動して移動テーブル１６がレール２６に沿って移動する。

次に図１２〜１４を参照し、排出位置に設けられ、縁部を切断された袋ＢからコンテナＣを排出してアイソレータ１０内へ移送する排出機構（排出手段）の構成を説明する。基台２５上において、排出位置には、袋Ｂの上側の縁部を負圧によって吸着して開口させるための吸着ダクト（開口手段）８１が設けられ、また袋Ｂの下側の縁部を負圧によって吸着して開口させるための吸着部材（開口手段）１０１が設けられる。吸着ダクト８１は、排出位置に位置する移動クランプ２１の近傍から移動テーブル１６の後側端部まで延び、後側端部には吸着ダクト８１を昇降させるダクト昇降機構８２が設けられる。吸着ダクト８１の先端部８３は扁平な箱型形状を呈し、袋Ｂの縁部に沿った吸引口８４が形成されている。一方、吸着部材１０１は図示しない負圧原に連結され、シリンダ装置１０２によって昇降する。

ダクト昇降機構８２の横には、コンテナＣが排出された後の袋Ｂを入れるための廃棄ボックス８５が設けられる。廃棄ボックス８５の上方には、廃棄ボックス８５の開口部に対応した形状を有する廃棄用板部材８６が設けられる。廃棄用板部材８６は昇降機構８７によって昇降駆動され、後述するように空の袋Ｂを上から押して廃棄ボックス８５内に押し込む。

廃棄ボックス８５のアイソレータ１０とは反対側には支持台８８が設けられ、支持台８８の上面には一対のレール８９が設けられる。一対のレール８９は移動テーブル１６の移動方向とは垂直な方向に延び、一対のチャック部材９０が取付けられたチャック支持部材９１を進退動自在に案内する。レール８９の下方にはチャック支持部材９１を駆動するための駆動モータ９２と、駆動モータ９２の回転力を直線運動に変換してチャック支持部材９１に伝達するクランク機構９３とが設けられる。チャック部材９０は、廃棄プッシャ８６が上昇した状態において、袋Ｂの縁部とは反対側の後端部を挟持し、後退して袋Ｂを廃棄ボックス８５の真上まで引っ張る。

チャック支持部材９１が進退動する経路のすぐ下側には、プッシャ９４が進退動自在に設けられる。プッシャ９４は袋Ｂの収容されているコンテナＣを前方すなわちアイソレータ１０の入口部１１側へ押し出すために設けられる。支持台８８の横に設けられた支持枠９５には、プッシャ９４を案内する一対のガイド部材９６と、プッシャ９４を進退駆動するための無端状ベルト９７とが設けられる。ベルト９７は一対のガイド部材９６の間に設けられるとともに一対のプーリ９８に掛け回され、プッシャ９４に連結される。一方のプーリ９８は図示しない駆動モータによって回転駆動され、これによりプッシャ９４はガイド部材９６に沿って移動する。

本実施形態の作用を説明する。
プッシャ１５によってコンベヤ１３から移動テーブル１６上に移載された袋Ｂの縁部は、移動クランプ２１と固定クランプ２２によって挟持される（図４）。次いでカッタ６４が移動クランプ２１と固定クランプ２２の間を移動し、袋Ｂの縁部における移動クランプ２１と固定クランプ２２の間を切断する（図７）。その後、袋Ｂは移動クランプ２１によって縁部を閉塞された状態を維持したまま、移動テーブル１６によって切断位置から排出位置へ移動する。

このように袋Ｂは、縁部を切断された後であっても密封状態を維持しているので、切断した箇所から外気が入り込むことはない。一方、切断位置において、固定クランプ２２は切断された袋Ｂの縁部の外側部分（切れ端）を挟持しているので、袋Ｂの切れ端を排出位置へ持ち込むことなく切断位置で処理することができる。なお、固定クランプ２２が挟持する袋Ｂの切れ端は固定クランプ２２を開放することによって破棄してもよいし、クランプ機構と回収ボックスを別途配置して固定クランプ２２から切れ端を把持して回収ボックスに回収するようにしてもよい。

袋Ｂが排出位置に到達すると、チャック部材９０が前進して袋Ｂの後端部を挟持する。これと同時に、吸着ダクト８１が下降して吸引口８４が袋Ｂの上側の縁部に接近するとともに、吸着部材１０１が上昇して袋Ｂの下側の縁部に接近し、移動クランプ２１が開放される。したがって袋Ｂの縁部は、吸引口８４と吸着部材１０１によって吸引され、吸引口８４が上昇するとともに吸着部材１０１が下降することにより、開口する。この後、プッシャ９４が前進してコンテナＣが前方へ押し出され、入口部１１からアイソレータ１０の内部に移送される。

次いでチャック部材９０が後退して袋Ｂが廃棄ボックス８５の真上に達すると、チャック部材９０が開放するとともに廃棄用板部材８６が下降し、空の袋Ｂは廃棄ボックス８５内に押し込まれる。

以上のように本実施形態では、コンテナＣを収容した袋Ｂが切断位置から排出位置へ移動する間、切断された縁部は閉塞状態を維持しており、この間に袋Ｂの中に外気が流入することはない。また袋Ｂが排出位置に到達したとき、縁部は吸引口８４と吸着部材１０１により吸引されて開放状態を安定的に維持し、袋Ｂの縁部が周囲から流入する空気流により内部に折れ曲がってコンテナＣに接触するおそれはない。したがって袋Ｂの内部は常に理想的な無菌状態に維持され、コンテナＣは無菌状態を確保してアイソレータ内へ供給される。

なおカッタ６４を用いることは必須ではなく、袋Ｂの縁部を熱を利用して溶断する構成を採用してもよい。

また、移動クランプ２１のみで袋Ｂの縁部を挟持してその外側を切断してもよい。その場合、カッタ６４に替えてハサミやトムソン刃を用いて切断することが好ましい。

１６ 移動テーブル
２１ 移動クランプ（クランプ）
２２ 固定クランプ（第２のクランプ）
６４ カッタ
８１ 吸着ダクト（開口手段）
９０ チャック部材
９４ プッシャ
１０１ 吸着部材（開口手段）

Claims (3)

1. 切断位置と排出位置の間を往復動自在であり、コンテナが収容されて密封された袋を載置するための移動テーブルと、
   前記移動テーブルに設けられ、前記袋の縁部を挟持するクランプと、
   前記切断位置に設けられ、前記クランプが挟持する位置よりも相対的に外側の縁部を切断するカッタと、
   前記排出位置に設けられ、前記縁部を切断された袋からコンテナを排出する排出手段とを備え、
   前記切断位置において、前記クランプによって挟持された袋の縁部を前記カッタにより切断した後、前記クランプによる挟持を継続した状態で、前記移動テーブルを前記排出位置まで移動することを特徴とする袋処理装置。
2. 前記クランプが挟持する位置よりも相対的に外側を挟持する第２のクランプを設け、前記カッタは前記クランプと前記第２のクランプの間において前記袋の縁部を切断することを特徴とする請求項１に記載の袋処理装置。
3. 前記排出手段は、前記袋の縁部側を吸着して開口する開口手段と、
   前記袋の縁部とは反対側の後端部を挟持するチャック部材と、
   前記袋に収容されているコンテナを前方へ押し出すプッシャとを備え、
   前記コンテナを前記袋から排出するとき、前記チャック部材によって前記後端部を挟持し、かつ前記開口手段によって袋の縁部側を吸着しつつ開口した状態で、前記プッシャによって前記コンテナを前方へ押し出すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の袋処理装置。

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