JP4362247B2 - 無菌充填ノズル及び無菌充填方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固形物を含有する液体を無菌状態で口栓を持たない不定形の容器に充填するのに好適な充填装置の無菌充填ノズル及び無菌充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液体や固形物入りの液体(以下充填液と呼ぶ)を容器に充填する場合には、充填液の種類、充填される容器の種類、或いは充填する環境等に対して、種々の充填方法、充填装置やその装置に用いられる充填ノズルが提案されている。充填液の殺菌については、充填後に熱で殺菌する方法と、先に殺菌した容器に殺菌した充填液を無菌室内で充填する方法がある。容器への充填については、容器の口栓（注入口）と充填ノズルを近付けてパッキンを介してシールして充填する方法や、口栓を持たない不定形容器では、上部を開いて保持した開口部に充填ノズルの先端を挿入して充填する方法がある。充填する充填液の分量については、ピストンを用いて容積を計量する方法や、流量と時間を計測して算出する方法がある。その他、充填後にノズルの先端に残った充填液が滴下しないように吸入する方法などがある。
このような従来の充填方法は、それぞれの充填液や容器や環境の種類の特定の組合せに対して利点を有するが、組合わせが異なる場合はいろいろ問題が発生した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
固形物を多く含む液体を口栓を具備しない不定形容器（パウチ等）に無菌の環境で充填する充填ノズルには、次に示すような条件が要求される。
（１）充填作業開始前や充填作業終了後の充填ノズルの殺菌・洗浄は、充填ノズルを分解しないで行うことができること。
（２）固形分を含む充填液の固形分を開閉弁部に挟み込むことなく充填できること。
（３）特に薄い野菜の皮や細い繊維を弁の隙間に引込むことなく切断できること。
（４）充填動作終了後のノズルに残った液が滴下する後垂れを無くすこと（特に、口栓を持たない不定形容器では、容器の入口に充填液が付着すると熱シール性が阻害される）。
（５）充填液の液垂れが開閉弁部の特定の位置に集中する傾向を排除すること。
（６）無菌室を小さくし、可動部分のシールを確実に行い、環境の維持に優れていること。
本発明は、上記課題を改善し、固形物を多く含む充填液を、例えば口栓を具備しない不定形容器等に無菌の環境で充填することができる無菌充填ノズル及び方法を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
充填ノズルは、大きく分けて、上部外筒，中間外筒及び下部外筒からなる外筒と、該外筒の中心部を上下動するプラグロッドと、上部外筒の上に取付けられ、プラグロッドを上下に駆動し、かつ最大，中間及び最小の３つのストロークを有するサーボシリンダとから成る。
中間外筒の上部にはリニアベアリングを設けている。また、中間外筒の下部にはフランジによって外筒内壁と繋がり上方伸びて開く薄肉筒と蒸気入口管（接続管）を設けている。下部外筒は、大，中及び小の３段に縮径された内径部を備えている。ここで、下部外筒の大内径部に蒸気出口管を設け、中内径部にフラッシングエア入口管を設け、小内径部に充填液入口管を設けている。また、下部外筒の下端部には、エア入口管を備えた筒状のエア吹出管を螺着している。
プラグロッドは、上部に摺動筒部を有し、下部にプラグ部を有し、中間部にプラグ部より大径の摺動弁部を有し、これらを若干径の小さいロッドで連結してなる。そして、上部の摺動筒部と中間外筒に設けた薄肉筒とによりラビリンス通路を形成している。また、中間部の摺動弁部と中内径部を滑嵌合させて、上記フラッシングエア入口管を開閉する流れ平行弁である開閉弁を形成している。さらに、下部のプラグ部を小径部と滑嵌合させて、上記充填液入口管を開閉する充填液の流れ方向と直角方向に弁体が移動する弁、いわゆるピストン弁（液弁）を形成している。サーボシリンダが最大ストローク摺動したときには、充填液の注入口をプラグ部で閉じ、中間ストローク摺動したときには充填液の注入口を開き、最小ストローク摺動したときにはプラグ部と摺動弁部をそれぞれ開く。このとき、プラグロッドと外筒の間は、全面に亙って形成される隙間を通じて連通するので、適宜の入口管と出口管を開閉して洗浄液を上記隙間に流すことにより、充填ノズルの外筒内の洗浄を行うことができる。
また、上記のプラグロッドの上端をスイベル継手を介して回転自在にサーボシリンダのロッドと連結するとともに、プラグロッドの上部に直角に突出するカムフォロワを設け、このカムフォロワを上部外筒に設けたカム溝に嵌装する構成としても良い。この場合、プラグロッドを下降させて開閉弁（ピストン弁）が閉じる際に該プラグロッドを円周方向に回転させるようにする一方、サーボシリンダを任意位置で停止可能なものとし、最下限位置ではプラグロッドの下端を下部外筒の下端から突出させるように構成しても良い。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の無菌充填ノズルの実施例を図１〜図９によって説明する。
（構成）
図１、図２及び図３は、それぞれ本発明の充填ノズルが待機中、充填中及び洗浄中の状態にあるときの縦断面図を示し、図４及び図５は図１の上部及び下部の拡大図を示すものである。
これらの図に示されるように、充填ノズル１は、該充填ノズルを一体に纏めている外筒１０を有する。外筒１０は、上部外筒１１，中間外筒１２及び下部外筒１３から形成されており、これらの外筒１１，１２及び１３は、半割継手金具１０ａ，１０ｂによりフランジ結合されている。
上部外筒１１は、薄肉の筒で、その上部にサーボシリンダ１４が取付けられ、その内部に上下に伸縮するサーボシリンダ１４のロッド１４ａが収容されている。ロッド１４ａの先端には、Ｔ字形溝を備えた継手金具１５が螺着されている。サーボシリンダ１４は、ロッド１４ａの先端を図３に示す位置で停止させ、かつ可変速に駆動できるように構成されている。
中間外筒１２は、複数の部材から成り、上半分が厚肉筒部１２ａ、下半分が薄肉筒部１２ｂとなっている。厚肉筒部１２ａの上部内側にはリニアベアリング（メタル）１２ｃが設けられ、薄肉筒部１２ｂの下部外周には蒸気入口管（接続管）１２ｄが設けられている。また、中間外筒１２の内側には隙間を隔てて仕切筒１６が配設されている。仕切筒１６は、その下部に設けられたフランジ１６ａによって薄肉筒部１２ｂの内壁下端に連接されている。
【０００６】
下部外筒１３の内径は、上から下に向かって３段に縮径され、大内径部１３ａ、中内径部１３ｂ，小内径部１３ｃとなっている。他方、下部外筒１３の外径は大小２段となっている。下部外筒１３の大内径部１３ａの下部外側には、蒸気出口管１３ｄが設けられ、中内径部１３ｂの下部外周にはフラッシングエア入口管１３ｅが設けられ、小内径部１３ｃの上下の中間部外周には充填液を導く充填液入口管１３ｆが設けられ、その下部外周には雄ねじ１３ｇが設けられている。下部外筒１３の下端には、エア吹出管１７が取付けられている。エア吹出管１７は、下部外筒１３の下端外壁と相俟って先細筒状のエア通路を形成している。エア吹出管１７は、その外周にエア入口管１７ａを備え、ユニオンナット１７ｂによって下部外筒１３下部の雄ねじ１３ｇに螺着されている。
【０００７】
外筒１０内には、該外筒の中心部を上下動するプラグロッド２０が配設されている。プラグロッド２０は、複数の部材で構成されているが、その連結方法については説明を省略する。
プラグロッド２０の上端にはＴ字形突起が設けられている。Ｔ字形突起は、継手金具１５のＴ字形溝に係合させてサーボシリンダ１４のロッド１４ａに連結されている。プラグロッド２０の上部には、大径の摺動筒部２０ａが備えられ、その下部には小径のプラグ部２０ｂが備えられている。摺動筒部２０ａとプラグ部２０ｂとの間で下側寄りには、中径の摺動弁部２０ｃ及びこれらを繋ぐロッド部２０ｄ，２０ｅが備えられている。摺動筒部２０ａは、中間外筒１２のリニアベアリング１２ｃに摺動自在に内嵌装されている。摺動弁部２０ｃは、パッキン２０ｆを備えており、下部外筒１３の中内径部１３ｂに液密で摺動自在に内嵌装されている。小径のプラグ部２０ｂは、上部にパッキン２０ｇを備えており、小内径部１３ｂ内に液密で摺動自在に嵌装されている。
また、摺動筒部２０ａは、その下側の大半が下側に開く薄肉のスカート筒となっている。このスカート筒は、厚肉筒部１２ａおよび薄肉筒部１２ｂの内壁と仕切筒１６の外壁との間に間隙を設けて挿入されている。これにより、蒸気入口管１２ｄから入り摺動筒部２０ａのスカート筒部の内壁と仕切筒１６の外壁の間の隙間を通って上昇し、折返して仕切筒１６の内壁とロッド部２０ｄとの間の隙間を通って下降し大内径部１３ａの内側に通ずるラビリンス通路（図４中のＬ参照）が形成される。また、プラグ部２０ｂは、小内径部１３ｃに形成された充填液入口管１３ｆ用の開口孔１３ｈとともに、ピストン弁を形成している。プラグ部２０ｂには、円錐状に窪んだ下端の中心から垂直に上り、かつ水平に屈折してロッド部２０ｅの側面に開口する細孔２０ｈが設けられている。細孔２０ｈはエア通路を形成する。
【０００８】
工場内の一般空間と無菌室が天板３０により画成されている。すなわち、天板３０の下側が無菌室、上側が工場内の一般空間である。天板３０の開口部の周りには、深溝トラフ３１が気密に固設されている。充填ノズル１の蒸気入口管１２ｄの下部の適宜の位置には、覆蓋３２が取付けられている。覆蓋３２は、その周端部に垂直に垂下ったカーテン部３２ａを備えており、その下端部が深溝トラフ３１の中に挿入されている。深溝トラフ３１には消毒剤を含む水が所定高さに満たされている。この水は図示省略の循環ポンプによって緩やかに循環される。これにより、充填ノズル１の下端を容器の中に挿入すべく充填ノズル１を上下動させても、カーテン部３２ａは常にトラフ３１内の水に浸かっているようになっている。なお、図１には、口栓を持たない不定形容器４０の開口した上端部が示されている。
無菌室内を一度、無菌状態にしておき、その後無菌エアを同無菌室内に送り続けて同室内を陽圧に維持することで、無菌状態を維持しても良い。
【０００９】
（作用）
上記構成の無菌充填ノズル１の作用を説明する。
充填を行う前は、充填ノズル１は、図１に示す待機状態にある。このとき、サーボシリンダ１４は、ロッド１４ａをその全ストロークを延ばされており、これにより、プラグロッド２０は下がって最下限の位置にある。このとき、プラグ部２０ｂの下端は下部外筒１３に螺着されたエア吹出管１７の下端と一致している。
まず、無菌状態の不定形容器（パウチ）４０がその開いた口を上側にして充填ノズル１の真下に送られて停止すると、充填ノズル１は図示省略の昇降装置によって所定距離（例えば４０mm程度)下降して小内径部１３ｃの下端の充填液注入口１３ｉを不定形容器４０の中に挿入する（図２の容器４０参照）。
【００１０】
次いで、サーボシリンダ１４がロッド１４ａを縮めてプラグロッド２０を中間位置まで引上げてプラグ部２０ｂの下端を開口孔１３ｈの上側に一致させて、開口孔１３ｈを開閉する、いわゆるピストン弁を全開させる。これにより、図示省略の計量装置で計量された所定量の殺菌済みの充填液が容器４０内に充填される。この状態が図２に示されている。
この充填が終わったら、サーボシリンダ１４のロッド１４ａをその全ストロークを延ばして、充填ノズル１を図１に示す待機位置に戻す。このとき、下部外筒１３側の開口孔１３ｈとプラグ部２０ｂは、流れ直角弁（ピストン弁）を形成しているので、プラグ部２０ｂの下降に際して充填液中の固形物は切断されて掻き落される。このため、プラグ部２０ｂがその上下から挟まれて止められることはない。プラグロッド２０が定位置まで下降すると、下降したプラグ部２０ｂの下端面には、下部外筒１３の小内径部１３ｃの内壁面からしごき取られた充填液の液や固形物が垂下がるように付着している。このため、図示省略のクリーンエア供給源の開閉弁を開いて、圧縮クリーンエアをフラッシングエア入口管１３ｅ及びエア吹出管１７のエア入口管１７ａに供給する。フラッシングエア入口管１３ｅから入ったエアは、小内径部１３ｃとプラグブ部２０ｂとの隙間から、細孔２０ｈを通ってプラグ部２０ｂの下端中央側から吹出す。エア入口管１７ａから入ったエアは、エア吹出管１７を通って、外側から付着した充填液を吹飛ばす。次いで、図示省略の昇降装置で充填ノズル１を元の位置まで上昇させた後、容器４０は、下流のステーションに送られて、該容器内の空気抜き、その開口部のシーリング等の工程を経て無菌室を出る。
【００１１】
上記充填工程中は、図示省略の蒸気供給源から蒸気入口管１２ｄに蒸気が送られる。この蒸気は、前述のラビリンス通路を経て圧力を落とし、大内径部１３ａとロッド部２０ｄの間を通り、蒸気出口管１３ｄから室外に排出される。このとき、中間外筒１２内は、充填ノズル１の外側に対して常に正圧に保たれている。また、中間外筒１２は、長いラビリンス通路を備えているので、プラグロッド２０が上下動してもリニアベアリング１２ｃとの摺動部から外気が下部外筒１３内に侵入することはない。なお、充填液の種類によっては、上述の蒸気に代えて圧縮クリーンエアを用いても良い。
【００１２】
次ぎに、充填作業開始前の殺菌洗浄及び充填作業後の充填ノズル１の洗浄を行う場合には、充填ノズル１の下端のエア吹出管１７に洗浄用キャップ５０（図３参照）を気密に装着し、サーボシリンダ１４のロッド１４ａを最上限の位置まで引上げて図３に示す洗浄状態にする。この洗浄状態では、プラグロッド２０の摺動弁部２０ｃが下部外筒１３の大内径部１３ａに移動することにより両者の間に隙間が生じ、プラグ部２０ｂが中内径部１３ｂに移動することにより両者の間に隙間が生じる。このため、中間外筒１２及び下部外筒１３の内壁とプラグロッド２０の外壁の間はラビリンス通路を含めて全体が連通する。従って、蒸気入口管１２ｄから蒸気、消毒液、またはクリーンエアを供給して充填液入口管１３ｆから排出すれば、図示省略の充填液タンクを含め充填バルブ１を分解することなく内部の充填液と接触する全ての部分を殺菌洗浄することができる。
【００１３】
図６〜図８に示した無菌充填ノズル１′は、前述の無菌充填ノズル１と類似の構造をしているので、理解を容易にするために無菌充填ノズル１と同じ又は類似の構成要素については同じ番号を用いて説明する。
図６は、無菌ノズル１′の上下の中間部を省略した一部を断面とした側面図を示し、図７は図６の上部を左から視た側断面図を示し、図８は図７のＦ-Ｆ断面図を示し、図９はプラグロッドの動作を示す図である。
これらの図に示されるように、充填ノズル１′は、該充填ノズルを一体に纏めている外筒１０´を有する。外筒１０′は、該外筒を形成する上部外筒１１′を除いて、充填ノズル１の中間外筒１２及び下部外筒１３と同じものを有する。
外筒１１′は、長さ及び肉厚が充填ノズル１のものより大きくなっていて、その側壁には、区間Ａ〜Ｂ及びＣ〜Ｄ（図６参照）の直線部と、両区間を繋ぐ区間Ｂ〜Ｃの逆Ｓ字形の曲線部より成る溝カム１１ａ′とを備えている。
上部外筒１１′の上部にはサーボシリンダ１４′が取付けられている。上下に伸縮するサーボシリンダ１４′のロッド１４ａ′は上部外筒１１′内に収容されている。ロッド１４ａ′の先端には、Ｔ字形溝を備えた継手金具１５′を回転自在に支承するスイベル継手６０が螺着されている。サーボシリンダ１４′はロッド１４ａ′の先端を任意位置で停止させることができ、可変速で移動可能である。
【００１４】
プラグロッド２０は、その上端に設けたＴ字形突起をスイベル継手６０の継手金具１５′のＴ字形溝に係合させることにより、サーボシリンダ１４′のロッド１４ａ′に回転自在に連結されている。Ｔ字形突起の下側には、カムフォロワ６１を有する回転駆動リング６２が割リングを介して２本のねじによって取付けられている。
カムフォロワ６１は、上部外筒１１′のカム溝１１ａ′に嵌装されて案内され、プラグロッド２０がサーボシリンダ１４′によって上下に移動するときに、直線及び回転の運動を規制している。カム溝１１ａ′の区間Ｂ〜Ｃの曲線部は、緩やかに傾斜を強めた後、緩やかに戻る近似の正弦曲線となっている。この曲線部に沿ってプラグロッド２０が回転し、その回転角度θ（図８参）は６０°程度である。
【００１５】
上記構成の充填ノズル１′の作用を図６〜図９を参照しながら説明する。図９は、サーボシリンダ１４′が同じ速度でロッド１４ａ′を伸縮させた時のプラグロッド２０の動作を示す図である。
同図において、時間ｔ0でカムフォロワ６１がストローク位置Ｃにあるときには、プラグロッド２０の下部のプラグ部２０ｂの下端は、下部外筒１３の下端と一致していて図１に示す待機状態となっている。
【００１６】
充填を開始するためには、まず、サーボシリンダ１４′のロッド１４ａ′のストロークを縮めて時間ｔ1でカムフォロワ６１をＢ位置に移す。すると、プラグ部２０ｂは円周方向に角度θだけ回転しながら上昇し、Ｂ位置ではプラグ部２０ｂの下端は開口孔１３ｈの上側に一致し、図２に示す状態と同じ充填中の状態となる。この状態で充填液の充填を行い、充填を終えた時間ｔ2からサーボシリンダ１４′のロッド１４ａ′のストロークを伸ばして、カムフォロワ６１を時間ｔ3までストローク位置Ｃを経由して位置Ｄ側寄りに移動させる。時間ｔ3の位置Ｃまでは、プラグ部２０ｂは円周方向に回転しながら下降して、前述のように、プラグ部２０ｂの下端が下部外筒１３の下端と一致する。次いで、位置Ｃを越えて真っすぐ下降して位置Ｄ側に移動すると、プラグ部２０ｂの下端は下部外筒１３の下端より下側に距離ｈ（図６参照）、例えば４〜５mm程度突出する。さらに、プラグ部２０ｂの下端が位置Ｃまで真っすぐ引戻し、引続いて時間ｔ4まで複数回（図では２回）その突出及び引戻しを繰り返す。この後、時間ｔ4〜ｔ5の間に、プラグ部２０ｂの下端中央の細孔２０ｈとエア吹出管１７とから、それらの内外から空気を吹出して付着した充填液を吹飛ばす。次いで、容器４０を送出して、時間ｔ5のところで次の充填サイクルに戻る。時間ｔ0とｔ5の間の時間Ｔcは、１回の充填に要するサイクルタイムで、例えば１.５秒程度である。なお、図９では、サーボシリンダ１４′の駆動速度を常時一定としたが、速度を変えて時間を調節するようにしても良い。
【００１７】
時間ｔ6に示すストローク位置Ａは、カムフォロワ６１が最上限の位置に移動しており、図３に示す状態と同じような洗浄回路を形成する状態にあることを示している。
こうして、上記した無菌充填ノズル１´を用いることにより、プラグロッド２０を回転させながら下降させてプラグ部２０ｂと下部外筒１３とで形成されるピストン弁を閉じ、さらに、プラグ部２０ｂの下端を下部外筒１３の下端から突出させて元に戻す動作を複数回繰返した後、内外からエアによる吹払いを行う方法を実施することができる。この方法は、請求項２に記載された無菌充填方法に対応するものである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の無菌充填ノズルによって次の効果が得られる。
（１）従来より行われていた充填作業後の人手による分解洗浄作業を、該ノズルを分解することなく自動で行うことができるので、洗浄作業の効率を高めることができる。
（２）充填液の充填通路の開閉弁を、プラグロッドを用いて構成した、充填液の流れ方向と直角の弁である、いわゆるピストン弁としているので、従来の流れ平行弁のように閉弁時に固形物を上下から挟んで止められることがなくなり、固形物を含む充填液の充填に好適である。
（３）充填液の開閉弁を、上下動とともに回転を行うプラグロッドを用いて構成した弁としたので、充填液入口管の開口孔とプラグロッドの先端で形成する切断刃の相対速度を大きくすることができる。したがって、プラグロッドによる固形物の切断を効果的に行うことができ、固形物を挟んでプラグロッドの動作を留めてしまうような不具合が発生することを確実に防止することができる。
【００１９】
（４）充填液の開閉弁を、上下動とともに回転を行うプラグロッドを用いて構成した弁としたので、この充填液の開閉弁を閉じると、小内径部とプラグロッドの間に残る充填液が円周方向に広がるので、充填液が円周の特定部分に片寄って集まって液垂れを助長するような不具合が生じることを防止することができる。
（５）充填終了時にノズル下端に付着する充填液を中心部及び外周部の両方からエアで吹き払うようにしているので、充填液の後垂れによる不具合の発生を完全に防止することができる。
（６）請求項２に記載の方法によれば、小内径部とプラグロッドの間に残る充填液を円周方向に均一に広げ、さらにプラグロッドを下方に突出させた後元に戻す動作を複数回繰り返して、該ノズル内の隙間に残った充填液をしごき出すことができるので、後垂れを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の無菌充填ノズルの待機中の縦断面図である。
【図２】 本発明の無菌充填ノズルが充填中の状態にある様子を示す縦断面図である。
【図３】 本発明の無菌充填ノズルが洗浄中の状態にある様子を示す縦断面図である。
【図４】 図１に示した無菌充填ノズルの上半分を示す拡大図である。
【図５】 図１に示した無菌充填ノズルの下半分を示す拡大図である。
【図６】 無菌充填ノズルの上部及び下部の一部を断面にして示す側面図である。
【図７】 図６に示した無菌充填ノズルの上部の縦断面図である。
【図８】 図７におけるＦ-Ｆ線断面図である。
【図９】 プラグロッドの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 無菌充填ノズル
１１ 上部外筒
１２ 中間外筒
１２ｃ リニアベアリング
１２ｄ 蒸気入口管
１３ 下部外筒
１３ａ 大内径部
１３ｂ 中内径部
１３ｃ 小内径部
１３ｅ フラッシングエア入口管
１３ｆ 充填液入口管
１３ｇ 雄ねじ
１３ｉ 充填液注入口
１４ サーボシリンダ
１４ａ ロッド
１６ 仕切筒
１６ａ フランジ
１７ エア吹出管
１７ａ エア入口管
２０ プラグロッド
２０ａ 摺動筒部
２０ｂ プラグ部
２０ｃ 摺動弁部
２０ｄ ロッド部
２０ｅ ロッド部
２０ｆ パッキン
２０ｇ パッキン
２０ｈ 細孔
３０ 天板
３１ 深溝トラフ
３２ 覆蓋
３２ａ カーテン部
１′ 無菌充填ノズル
１１′ 上部外筒
１１ａ′ カム溝
６０ スイベル継手
６１ カムフォロワ
６２ 回転駆動リング

Claims (2)

1. 無菌の環境下で口栓を持たない不定形の容器に固形物を含む充填液の一定量を充填する無菌充填ノズルであって、
   上部にサーボシリンダが固設され、該サーボシリンダのロッドを収容する上部外筒と、上部にリニアベアリングと下部にフランジによって上下を仕切り上方に伸びる薄肉筒及び該フランジの上側に蒸気入口管を備えた中間外筒と
   上から大、中、小の内径部をこの順に備え、上記大内径部の下部に蒸気出口管を備え、上記中内径部の下部にフラッシングエア入口管を備え、上記小内径部の中間部に充填液入口管を備えた下部外筒と、
   上記下部外筒の下端部の外周に螺着され該下部外筒の外周部と相俟って環状のエア通路を形成し、エア入口管を備えたエア吹出管と、
   上端部が上記サーボシリンダのロッドと連結され、上部に外周部が上記リニアベアリングと滑嵌合し下側が下方に開く薄肉筒となった摺動筒部を備え、中間部の下側寄りにパッキンを備えた摺動弁部を備え、下部にパッキンを備えたプラグ部を備えたプラグロッドとから成り、
   上記プラグロッド上部の摺動筒部の薄肉筒と上記中間外筒の薄肉筒でラビリンス通路を形成し、上記摺動弁部と上記下部外筒の中内径部とを滑合させて、上記摺動弁部が大内径部内に移動したときに開く開閉弁を形成し、
   上記プラグ部と上記小内径部を滑嵌合させて充填液入口管と相俟ってピストン弁を形成し、
   上記プラグ部内に細孔からなるエア通路を設け、
   上記プラグロッドが下限位置にあるときは上記プラグ部は上記充填液入口管を閉じ、上記プラグロッドが中間位置にあるときは上記充填液入口管を開き、上記プラグロッドが上限位置にあるときは上記プラグ部は上記下部外筒の中内径部に位置し、上記摺動弁部は上記大内径部に移動して上記中間外筒及び下部外筒と上記プラグロッドとの間全体に隙間ができるように構成し、
   上記サーボシリンダを任意の指定位置で停止できるものとし、上記上部外筒の側壁に軸方向に沿って上下に配設され、円周方向の位置を異にする２つの直線部と、該２つの直線部を繋ぐ近似正弦曲線とより成るカム溝を設け、上記プラグロッドの上端をスイベル継手を介して回転自在に上記サーボシリンダのロッドの下端と連結するとともに、該プラグロッドの上部にカムフォロワを有する回転駆動リングを固設し、該カムフォロワアを上記上部外筒のカム溝に嵌装して、プラグロッドが上下動して上記ピストン弁を開閉するときに円周方向に回転するようにし、さらに、上記プラグロッドが最下限に下がったときには上記プラグロッドの下端が上記下部外筒の下端より下に突出するように構成したことを特徴とする無菌充填ノズル。
2. 請求項１に記載の無菌充填ノズルを用いて、上記プラグロッドを下降させて上記ピストン弁を閉じるときに該プラグロッドを円周方向に回転させ、次いで、該プラグロッドの下端を上記下部外筒の下端より下側に若干突出させた後元に戻す動作を複数回繰返し、この後、上記プラグロッドの下端の細孔及び上記下部外筒の下端のエア吹出管からエアを吹出すことを特徴とする無菌充填方法。

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