JP2528856B2 - 包装機械を滅菌する方法並びに機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明は、充填可能形状の包装材料が２本の送り管路
を有する充填管を通じて内容物を充填されるタイプの包
装機械において、該機械の複数の部分を滅菌する方法に
係る。本発明はまた２個の送り管路を有する充填管を有
するタイプの包装機械において前記方法を実施するため
の機構に係る。

ロ．従来の技術 たわみ自在のウエブ状包装材料を包装材料チユーブに
変換し、該チユーブ内に内容物を連続的に充填しそして
それを均等間隔において反復配置される横断方向密閉部
によつて密閉することによつて使い捨てタイプの包装容
器を形成する包装機械は既に知られている（米国特許第
3,325,961号）。このタイプの包装機械においては、内
容物は、充填管の形式で実質的に垂直に下方へ延びて包
装材料チユーブ内に挿入されそして該チユーブの底から
若干距離の位置で、換言すると、下方へ導かれた前記チ
ユーブの反復横断方向密閉が行われる場所と少し上方
で、開口する１本又数本の送り管路を通じて給送され
る。かくして、充填管の外側並びに送り管路は内容物と
接触し、従つて包装機械が始動されそして製造が開始さ
れる前に効果的な方法でこれら諸部分を清掃しそして滅
菌すること（いわゆる事前滅菌）が可能にされているこ
とが極めて重要である。同時に、包装材料の隣接内側部
分は無菌状態でなくてはならず、そしてもしそうである
ならば、この無菌状態は汚染を許されてはならない。こ
のことは、実際において、包装材料チユーブによつて包
囲される充填管の下部分が外部からは手を用いる清掃ま
たは滅菌のため接近できないことを意味する。

もう一つの困難は、内容物の残留物を除去するため、
または、送り管路の内側の接近不能部分を滅菌するため
使用されなくてはならない強力清掃兼滅菌剤は、紙また
はプラスチツクスから成る包装材料チユーブと接触して
はならないという事実によつて生じる。何故ならば、そ
の場合、そのような包装材料チユーブは破壊されて漏れ
始め、その結果、無菌状態が失われるからである。かつ
また、前記滅菌剤は、もしそれが前記チユーブ内に流れ
込むままにされるならば前記チユーブを即刻破裂させる
であろう高圧下で前記送り管路内に送られる。それにも
かかわらず、充填管の外側並びに包装材料チユーブの内
側は製造開始に先立つて、換言すれば、包装機械が滅菌
内容物を充填される無菌包装容器を形成するべく始動さ
れる前に、滅菌されなくてはならない。

ハ．発明が解決しようとする問題点 例えば前述タイプの包装機械が製造開始前に滅菌さる
べきとき、送り管路、充填管の外側及び包装材料チユー
ブの内側の滅菌過程から爾後の製造過程へ、確立された
無菌状態を少しも汚染することなしに切り替えることを
含む滅菌方法が採用されなくてはならない。送り管路の
再汚染の危険を生じることなしに、換言すれば、それら
の内部が環境との接触を許されることなしに、送り管路
の内部滅菌から充填管の外部滅菌への遷移を実行するこ
とが可能でなくてはならない。

同様に包装機械において清掃並びに滅菌工程を実捨す
るための従来の試みは、手作業による清掃並びに滅菌の
ため充填管の取外しを含んでいる。しかし、充填管の手
作業での取付け間、再汚染の危険を完全に回避すること
は可能でない。

ニ．問題点を解決するための手段 包装機械の充填管及び送り管路そして恐らくはまた包
装機械の隣接部分及び包装材料を事前に滅菌する方法で
あつて既知の同等滅菌手順に伴う諸欠点を免れ得るもの
を提供することが本発明の一目的である。

２本の送り管路を有するタイプの包装機械に特に適用
される清掃兼滅菌手順を提供することが本発明のもう一
つの目的である。

安全且つ有効な方式で実行され得、そして再汚染及び
滅菌不能の恐れを顕著に減じ、または、完全に除去する
滅菌方法を提供することが、本発明のもう一つの目的で
ある。

これら及びその他の諸目的は、本発明に従つて、明細
書冒頭に言及されたタイプの方法が、複数の送り管路が
それらの出口端が互いに接続されそして滅菌剤が前記送
り管路を通過せしめられることによつて内部を滅菌され
ることと、充填管が該管路及びそれを包囲する包装材料
との間に導入される滅菌剤によつて外部を滅菌されるこ
ととを特徴として有することによつて達成される。

さらにまた、取り扱いが簡単であり且つ満足される結
果を保証する簡単で低コストの装置を用いて本発明に基
づく前記方法を実現することを可能にする機構を提供す
ることも本発明の一目的である。

前記方法を実現するための機構であつて、複数の送り
管路の出口端を互いに接続しそして環境、特に包囲する
包装材料、から前記送り管路を隔離する要素を有するも
のを提供することが本発明のもう一つの目的である。

これら及びその他の諸目的は、本発明に従つて、明細
書冒頭に言及されたタイプの機構が、充填管の下端に離
脱可能の態様で接続される接続要素であつて前記複数の
送り管路の出口端を互いに接続するものを有することを
特徴として付与されることによつて達成される。

ホ．作用 本発明に基づく前記方法並びに機構は、強力清掃及び
滅菌剤と高圧とによる補助によつて、充填管を包囲する
包装材料が前記滅菌剤と接触することなしに、前記送り
管路の内部を清掃することを可能にする。本発明は、さ
らにまた、前記送り管路の既に清掃されそして滅菌され
た部分を再び汚染する恐れなしに、充填管の外部滅菌
と、これと同時の包装材料の内部滅菌とに切り替えるこ
とを可能にする。さらにまた、滅菌過程は中断可能であ
りそして製造の連続的開始が、自動化された労働節約方
式で行われ得、そして該滅菌過程は全体として極めて大
きな安全性を提供するとともに、無菌でない包装物が製
造開始後に作られる恐れを全く無くする。

ヘ．実施例 以下、本発明に基づく方法並びに機構の一好適実施例
が、本発明の理解に必要な細部を示すに過ぎない概略的
添付図面を特に参照して、より詳細に説明されるであろ
う。

本発明に基づく方法並びに機構は、ウエバまたはシー
トの形式にされた包装材料を、内容物を充填される包装
容器に変換する多くの異なる種類の包装機械において使
用され得る。しかし、説明の明瞭性を期するため、以下
において本発明はそれが日本特許第1837217号において
より詳細に説明されている既知タイプの包装機械におい
て使用されるときの構成として説明されるであろう。

包装機械１は、その下後部分において自在に回転し得
るように吊持されるロール３の形式を以て包装機械へ供
給されるウエブ状の包装材料２を給送される。包装材料
２は既知タイプでありそして、例えば、紙、プラスチツ
クス及びアルミホイルの諸層を有するラミネートから構
成され得る。ウエブ状包装材料２は複数の案内ローラ４
を経て包装機械の上部へ導かれ、そこにおいて偏向ロー
ラ５を越過したのち包装機械の前部分に沿つて実質的に
垂直に下方へ走行する。包装機械を通つて下方へ運動す
る間に、前記ウエブ状包装材料２は管形に連続的に変換
される。これは、包装材料の長手方向両縁が折曲げ要素
６及び案内ローラ７の補助によつて、ウエブ状包装材料
２が包装機械を通つて下方へ変位されるにつれて、折曲
げられそして連続的に互いに接近せしめられることによ
つて達成される。最後に、前記ウエブ状包装材料の長手
方向両縁は多少互いに重なり合い、そして加熱密閉装置
９の補助によつて包装材料のプラスチツク層が前記縁に
沿つて加熱されて軟化温度になるとともに前記縁は互い
に押圧されそして冷却され、従つて長手方向の液密密閉
接合部が形成される。かくして、ウエブ状包装材料２
は、下端部が液密でありそして包装機械を通つてやはり
垂直に延在する充填管10を包囲する包装材料チユーブ８
に変換される。内容物のための複数の送り管路11,12を
本質的に有する前記充填管10は滅菌空気のための送り管
13と一緒に前記包装材料チユーブ８の上開放端を通つて
延びる。充填管は包装材料チユーブ８の下閉鎖端の上方
若干距離において開き、一方、前記送り管13は下方へ延
びて、包装材料チユーブ８内に配置されその下閉鎖端を
上開放端に対して密閉するシール14を通過してその下に
おいて開く。そのように画成された閉鎖空間において、
各内容物は前記充填管10によつて滅菌状態下で包装材料
チユーブ８内に導入され得る。包装材料チユーブ８の下
端は往復運動する密閉ジヨー16及びそれらに結合された
同様に運動する成形フラツプ17の補助によつて連続的に
各個の閉鎖された包装容器15に変換される。複数の対に
された密閉ジヨー16は包装材料チユーブ８の両側に配置
されていて共同してそれを一定間隔で押圧し、その結
果、平坦にされた横区域が形成され、該区域において包
装材料は加えられる熱及び圧力の補助によつて液密状態
に一緒に封着される。前記成形フラツプ17も複数の対と
して働いて包装材料チユーブ８に実質的に矩形の横断面
を有する形状を付与し、それと同時に密閉区域において
実施される横密閉及び切断作業によつて、既に包装容器
15として成形されて包装材料チユーブ８の残余部分から
内容物を充填されている該包装材料チユーブの部分が分
離される。このようにして形成された実質的にクツシヨ
ン状の包装容器15は、それらに実質的に平行６面体の形
状を与えるために恐らくさらに成形作業を実施された
後、コンベヤ（図示せず）の補助によつて包装機械から
移転され得る。

第２図においては、前記充填管10の下端部がその断面
を以て図示されている。２本の前記送り管路11,12は互
いに同心に内部に位置されており、内側の送り管路12は
液体形式の内容物を供給するように意図されており、一
方、外側の環状の送り管路11は粒子または繊維、例えば
果実または食肉の固まり、を有する内容物を供給するこ
とを意図されている。充填管10の下端部には、さらに、
管形弁体18が設けられており、該管形弁体18は垂直に上
方へ延びる操作ロツド19によつて内側送り管路12の下端
部内を垂直方向に変位可能である。操作ロツド19の上端
は駆動装置、例えば空気シリンダ（図示せず）、に結合
されている。管形弁体18は、液状流体が内側送り管路12
を通つて管形弁体18を経て該管路から流れ出る自由通過
を許す。しかし、管形弁体18が下方へ変位されてその閉
鎖位置に在るときは、該弁体18は前記外側送り管路11の
環状開口を閉塞し、そして管形弁体18はこの位置におい
て外側送り管路11からの内容物の流出を阻止する。

包装機械１が本発明に基づく方法並びに機構の作用に
よつて事前滅菌さるべきときは、キヤツプまたはプラグ
の形式の離脱可能の接続要素20が充填管10の下端に配置
されており、該充填管はその外周縁に沿つて延びるｏ−
リング21の補助によつて外側送り管路11の出口に当接し
て据えられて該管路内に保持される。接続要素20はその
下面をカツプ形状の安全装置22に当接させて配置され、
該安全装置22は差込継手23によつて充填管10の下端部に
結合されてそれを包囲する。安全装置22が差込継手の補
助によつて充填管10の下端部に手動的に結合されたと
き、安全装置22は接続要素20を支持しそして該要素が、
例えば充填管10の内部圧力の作用によつて、外側送り管
路11の出口から離脱されることを防止する。安全装置22
並びに接続要素20は、充填管10と全く同じように、耐久
性及び耐腐食性を有する材料、例えばステンレス鋼、か
ら作られることが適切である。

包装機械１が運転され、そして既知原理に従つてウエ
ブ状包装材料２を完全にまたは部分的に充填される包装
容器15に変換しているとき、内容物が前記２本の送り管
路11,12を通じて供給される。内側送り管路12を通じて
は、液状内容物の概ね連続する流れが供給され、それは
管形弁体18を通過して、包装材料チユーブ８の下端部内
に管形弁体18の位置と無関係に放出される。外側送り管
路11を通じては、例えば果肉の粒子を含む比較的濃厚な
内容物が供給される。これら濃厚内容物は、包装材料チ
ユーブ８の前進及び包装容器15の横密閉に対して同期し
て管形弁体18が上下に運動されるから、適量づつ供給さ
れる。管形弁体18が上位置に在るとき、内容物は包装形
成の限定時間の間に外側送り管路11を経て充填管10の下
端を通じて自由に流出し得る。粒状の内容物が包装材料
チユーブの横密閉部内に詰まらないように保証するた
め、外側送り管路11を通る内容物の流れは、前記のごと
き横密閉部が形成される前の好機に、管形弁体18が下位
置（図示せず）、即ちその前端が外側送り管路11の出口
を閉鎖して該管路を通じる内容物のそれ以上の流出を阻
止する位置、に変位されるから中断される。しかし、そ
れにもかかわらず、液状内容物は妨害されることなしに
下方へ流れて包装材料チユーブ８内に進入し得る。

包装容器の形成間、安全装置22並びに接続要素20は、
従つて、充填管10の下端から取り外されている。これら
接続要素20と安全装置22は、包装機械１が当業者によく
知られている清掃滅菌剤、例えば高温蒸気及び過酸化水
素、を用いて清掃滅菌さるべきときにのみ使用される。
本発明に基づく清掃滅菌手順は、第3A図〜第3Eを以て手
順の諸段階を概略的に示す第３図を特に参照して以下さ
らに詳細に説明される。第３図において充填管10はその
断面を以て図示され、そして包装材料チユーブ８は一点
鎖線を以て示される。参照番号による表示は第１図及び
第２図におけるそれらと一致する。

第3A図には、充填管10の下端部及びそれを包囲する包
装材料チユーブ８が、それらが包装容器15の形成が完了
したときに取る位置において概略的に図示されている。
包装材料チユーブ８は充填管10の全長を包囲し、そして
その下端において液密状態を以て密閉されている。包装
機械１の停止と関連して、包装材料チユーブ８の端、即
ちシール14の下に位置される該チユーブの部分、は空で
あり、そして２本の送り管路11,12もまた内容物を空に
されている。

包装機械１が再び始動さるべきときは充填管10の内部
の精密な清掃並びに滅菌が要求される。換言すれば、２
本の送り管路11,12及び内容物と接触する可能性のある
充填管10の外側の部分、即ちシール14の下方に位置され
る部分、の精密な清掃及び滅菌が要求される。充填管10
を包囲する包装材料チユーブ８の部分もまた、包装機械
１を再始動させそして滅菌内容物のための無菌包装容器
の形成を開始すべきとき、無菌状態を保証するために滅
菌されなくてはならない。

２本の送り管路11,12の内部清掃並びに滅菌を可能に
するために、包装材料チユーブ８の密閉部分は、充填管
10の下端部が外側から接近可能になるように、最初に除
去される。ついで、充填管10の下端部は接続要素20を取
付けられる。該接続要素20は、既に説明されたように、
前記送り管路11の出口に差込まれてそこに密閉位置にお
いて、前記出口の縁に当接して配置されるｏ−リングの
補助により保持されるプラグまたはキヤツプの形式にさ
れている。前記接続要素20を充填管10の下端に確実に保
持するために、純然たる摩擦係合が当然利用され得、あ
るいはまた、ばね仕掛けのフツクなども設けられ得る。
接続要素20が適所に配置されたとき、充填管10の下端部
は安全装置22を配設される。該安全装置22は差込継手23
の補助によつて充填管10に手作業で機械的に結合され
る。安全装置22が取付けられたとき、その内下面は接続
要素20に当接しそれを支持するに至り、その結果、前記
接続要素20は前記送り管路11の出口に不動に据付けら
れ、そしてそれが完全な密閉部を構成するこの位置にお
いて該接続要素20は充填管10内の高い内部圧力に抵抗し
得、かようにして、充填管10を包囲する包装材料２にお
ける圧力損傷を防止し得る。

前記接続要素20の取付けによつて、充填管10の下端部
において２本の前記送り管路11,12の間に閉鎖接続が提
供される。換言すれば、２本の送り管路11,12の各出口
端は、それらが、包囲する包装材料チユーブ８及び充填
管10の外側に対し遮断されると同時に互いに接続され
る。その結果として、包装材料チユーブ８または環境内
のその他の部材が損傷されることなしに、２本の送り管
路11,12を通じて清掃滅菌剤を循環させることが可能に
なる。

充填管10の内部滅菌のため高温蒸気が使用され、該蒸
気は接続要素20及び安全装置22の取付け後に内側送り管
路12を通つて下方へ流れ、開いた管形弁体18を通つて流
れ出し、前記接続要素20によつて側方へ導かれ、そして
同軸の外側送り管路11を通つて上方へ流れるようにされ
る（第3B図）。かくのごとき複合清掃滅菌は、内容物の
あらゆる残留物が洗い流され、そして充填管10の全体が
すべてのバクテリアが無害化されるような温度に加熱さ
れるまでそのまま続行される。前記蒸気はそれが充填管
10内に存在する最小の凹所内にも浸透することを可能に
するような圧力下で供給される。この間、接続要素20
は、蒸気の循環過程において充填管10内に生じる高圧に
耐えるように設計された前記安全装置22の補助によつて
適所に確保される。前記蒸気は包装機械１に結合された
蒸気発生装置において発生されそして内容物のための現
存する諸弁及び現存する内容物管路を介して充填管10の
下端に導かれる。蒸気の環境が要求時間進行したとき、
それは中断され、そして前記送り管路並びに充填管10が
冷却される。冷却は充填管10内を要求時間循環するまま
にされる滅菌凝縮水または低温滅菌空気を用いて達成さ
れる。その後、外部のカツプ形状安全装置22が手作業に
よつて取り外され、そして包装材料チユーブ８が下方へ
引張られそして充填管10の下端部下方に液密密閉部を構
成するように包装機械１の密閉ジヨー16の働きによつて
密閉される（第3C図）。

包装材料チユーブ８の下端が閉鎖されたとき、包装機
械１は始動されそして、凝縮され滅菌された水または滅
菌空気が前記送り管13並びに２本の送り管路11,12を通
じて包装材料チユーブ８内に導入されている間に、内容
物を全く供給することなしに複数（10〜15程度）の包装
体を形成するままにされる（第3D図）。この間に、前記
送り管を流れ通る媒質は充填管10の出口から接続要素20
を外方へ押圧し、従つてそれは落下しそして滅菌空気及
び若干量の凝縮滅菌水と一緒に最初に形成された包装容
器に放出される（第3D図）。

本システムから凝縮滅菌水が完全に排除されそして形
成された包容器内に滅菌空気のみが詰められていると
き、包装機械１は包装材料チユーブ８が横断方向の液密
密閉部によつて閉鎖されるような位置において再び停止
される。その後、蒸気またはガス形式の滅菌剤が前記内
側送り管路12及び送り管13を通じて包装材料チユーブ８
の下端部内に導入される。前記滅菌剤は開いた管形弁体
18及び外側送り管路11を通じて包装材料チユーブ８から
再び流出し得る。この状況下において、２本の送り管路
11,12、充填管10の外側部分、管形弁体18並びにシール1
4によつて隔離された包装材料チユーブ８の下部分の内
側部分の同時滅菌が行われる。前記滅菌剤が要求時間に
亘つて前記諸部分を流れ通るとともに、滅菌過程は中断
され、包装機械１は始動されそして滅菌内容物が在来の
方式で前記２本の送り管路11,12を通じて給送される。
かくして、清掃滅菌過程は完了され、そして包装機械１
は完全にまたは部分的に滅菌内容物を充填される無菌包
装容器を再び形成し得る。

本発明に基づく方法並びに機構は、それらを種種のタ
イプの包装機械及び特に種々のタイプの充填管に適応さ
せるように様々の洋式で修正され得る。非同心充填管を
有する包装機械においては、前記接続要素は例えばカツ
プまたはＵ形状の管の形式にされ得、そして異なる個数
の送り管または異なる構成を有する充填管の場合におい
ては、機能を維持しつつ、接続要素を好適な様式で構成
することも可能である。このことは、例えば弁体18また
は弁機構が全体として異なる様式を以て設計されている
場合にも妥当し、本発明の原理を保持しつつ、任意の既
知タイプの充填管に適応され得るような様式で接続要素
を構成することが可能である。重要な点は、包装材料が
直接接近可能性を妨げるにもかかわらず、換言すると、
手による介入が要求されることなしに、接続要素が取外
し可能でなくてはならないことだけである。接続要素の
取外しは、既に説明されたように、接続要素の両側にお
ける圧力差によつて、換言すれば、送り管路内の圧力増
加によつて、達成され得るが、充填管から接続要素を押
し外すような位置まで移動される弁体による補助によつ
て、または、何らかのその他機械的に作動する装置によ
る補助によつて接続要素を取外すことも可能である。

本発明に基づく方法は、代替流路を利用することによ
つても修正され得る。第3B及び第3E図において、例えば
矢印によつて示される流路に代えて、清掃または滅菌剤
が互いに反対方向に流れることを許すことが可能であ
る。清掃滅菌剤の種類もまた変更され得る。主要なこと
は、包装材料に悪影響を与えるような清掃滅菌剤がそれ
に接触しないことと、悪影響を及ぼすような圧力差にそ
れがさらされないことだけである。

実用試験において、本発明の目的は、各段階間におい
て再汚染される恐れなしに各段階が包装材料並びに充填
管の完全滅菌にまで順次に到達するような複数段階方式
による清掃並びに滅菌を通じて達成されることが確認さ
れた。

【図面の簡単な説明】

第１図は充填包装容器を製造するためウエブ状包装材料
を管形に変換するそれ自体既知の原理を一部断面による
斜視図を以て示す。 第２図は本発明に基づく接続要素及び安全装置を結合さ
れた充填管の下端部をその断面を以て示す。 第3A図、第3B図、第3C図、第3D図及び第3E図は本発明に
基づく方法に従つて事前滅菌を行うための連続する手順
を図示する。 図面上、１……包装機械、２……ウエブ状包装材料、８
……包装材料チユーブ、10……充填管、11,12……送り
管路、13……送り管、14……シール、15……包装容器、
18……管形弁体、19……操作ロツド、20……接続要素、
22……安全装置、23……差込継手

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−106789（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−21388（ＪＰ，Ａ) 実公 昭46−9516（ＪＰ，Ｙ１) 特公 昭60−24025（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】充填可能形状の包装材料チューブ（８）が
   ２本の送り管路（11,12）を有する充填管（10）を通じ
   て内容物を充填されるタイプの包装機械の複数部分を滅
   菌する方法において、 前記送り管路（11,12）の出口端が、前記送り管路（11,
   12）を互いに連通させると同時に前記充填管（10）の外
   側及び該充填管を包囲する包装材料チューブ（８）に対
   して遮断する循環通路を形成するように互いに接続さ
   れ、そして滅菌剤が前記循環通路を通過せしめられるこ
   とによって前記充填管（10）の内部が滅菌されること
   と、 前記充填管（10）が該管及びそれを包囲する包装材料チ
   ューブ（８）との間に導入される別の滅菌剤によって外
   部を滅菌されることとを特徴とする包装機械の複数部分
   を滅菌する方法。
2. 【請求項２】充填可能形状の包装材料チューブ（８）が
   ２本の送り管路（11,12）を有する充填管（10）を通じ
   て内容物を充填されるタイプの包装機械において、 該機械が、前記送り管路（11,12）を互いに連通させる
   と同時に前記充填管（10）の外側及び該充填管を包囲す
   る包装材料チューブ（８）に対して遮断する循環通路を
   形成するように、前記充填管（10）の下端に離脱可能の
   態様で結合された接続要素（20）と、 前記充填管（10）と前記充填管（10）を包囲する包装材
   料チューブ（８）との間を密閉するシール（14）と、 前記充填管（10）と前記充填管（10）を包囲する包装材
   料チューブ（８）との間に配置され、前記シール（14）
   の下方に開口する滅菌材送り管（13）とを有することを
   特徴とする包装機械。