JP4850173B2 - プラスチック材料の容器殺菌と液体物質充填の方法と装置 - Google Patents

Description

本発明は液体物質を使ったプラスチック製容器の殺菌・充填の方法と装置に関する。

特に、本発明によって提案される方法は、プラスチック製好ましくはＬＤＰＥつまり低比重ポリエチレンタイプ製の容器、あるいは瓶の殺菌に都合良く利用され、後に、好ましくは食品あるいは類似の液体物質により無菌環境で充填され、常に無菌環境で閉封される。

以降の説明は一般性を失うことなく明確に食品に言及されるものである。

本発明の第１の態様によると、プラスチック製容器の殺菌、および液体物質による容器の充填の方法には、容器の殺菌・充填装置区画が収納される閉鎖無菌環境の定められた覆い構造に容器を持ち込むための供給経路に沿う前記容器の連続供給、前記部分の第１区間に沿って位置する前記装置の第１部分における前記容器の殺菌、前記容器の前記液体物質による重量充填、ならびにこれに引き続く前記第１区間後の前記経路の第２区分に沿って位置する前記装置第２部分における重量充填済容器の事前殺菌済栓／蓋による閉封が含まれる。

本発明の第２の態様によると、装置区画に容器内部の殺菌・乾燥ユニット、前記液体物質による前記容器の重量充填ユニット、ならびに閉封栓／蓋による前記容器の閉封ユニットが含まれ、前記装置区画は無菌環境が定められた覆い構造に収納され、前記殺菌ユニットおよび充填ユニットは覆い構造の壁によって分離されるとともに、前記充填ユニットは濾過済／浄化済空気の循環あるいは層流（ＬＡＦ:層流）を受けることを特徴とする液体物質によるプラスチック製容器の殺菌・充填に関して特許請求される。

本発明は、無菌環境における液体物質による容器充填ならびにその閉封用の装置区画により該方法が実施される、好ましいが他を排するものではない実施例を参照して以下に説明される。

添付の図１、図２および図３を参照すると、参照番号１により液体物質による容器２の充填装置区画が表示される。

特に、装置１は収納構造Ｓ内部に全体が封入され、この内部では無菌環境が形成される。

特に、容器２はプラスチック好ましくはＬＤＰＥ低比重ポリエチレン製の瓶であり、これらは、液体物質好ましくは食品加工分野あるいは類似分野に使用される液体で充填されるよう連続コンベヤー３、１組のアルキメデスねじ棒４ならびに星形コンベヤー５によって供給経路Ｐに沿って装置１に供給される。

図１および図２によると、装置区画１は容器２の殺菌および乾燥ユニット７が含まれる第１部分６によって定められる。

ユニット７にはタレット、あるいは回転円形コンベヤー８（回転方向Ｖ１）が含まれるとともに、円形コンベアー８の回転によって定まる経路Ｐの円状区間Ｔに沿う容器２処理用の一連のワークステーション９がある。

図２ならびに図３の中でさらに良く示されたものによると、円形コンベヤー８はステーション９によって容器２がプライヤー１０を使って１個ずつ取られるように操作される。容器は鉛直に並べられると同時に区間ＴのＴ１部分において開口部が上に向けられて準備され、かつ、容器２はその開口部が下方を向くまで、すなわち、容器がその初期位置に関して１８０度回転するまで水平軸廻りに徐々に倒されるよう移動して、容器２は円形コンベヤー８によって取り去られる。

容器２は区間ＴのＴ２部分に沿ってかつ最終的には区間ＴのＴ３部分に沿って倒置された位置に維持され、これらは開口部が上方に向けられて徐々に最初の位置に戻され、Ｔ２部分で取られる位置に関して再び１８０度倒されて、星形コンベヤー５、アルキメデスねじ棒４およびその後のコンベヤー３に再びに入る準備が行われる。

円形コンベヤー８には、プライヤー１０と一緒に支持されると同時に円形コンベアー８によって運ばれる既知で図には示されないカム移動手段によって移動され、開口部を通じて各容器２に徐々に入るとともに容器２内部の選定された位置まで届くノズル１１（図４）がある。

図４にさらに良く示されるものによると、ノズル１１には中央水路１１ａならびに2本の横方向水路１１ｂの３本の内部水路があり、これらは、蒸気殺菌・洗浄するとともにその後容器２内部の乾燥のため、関連するダクトおよびポンプによって殺菌物質タンク、蒸気源ならびに浄化済殺菌圧縮空気源に既知の図示されない方法で接続される。

特に、タンクに収納される殺菌物質は過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂（これに限らないが好ましくはヘンケル社により製造・販売されている３５％オキシパックＳエコラボ）である。

さらに詳細には、Ｔ１部分に沿って各ノズル１１が関連容器２の開口部に導入され、徐々にこの中に入り中央水路１１ａを通じて、該口の内側表面と同時に引き続き容器２の内壁により定まる全体空間が殺菌されるよう霧状にされた過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂が拡散される。

過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂のノズル１１への供給がＴ２部分に届き次第停止する時、ノズル１１には蒸気浴によって容器２内部の殺菌効果がさらに生じるよう水路１１ｂを通じて圧縮蒸気が供給される。

最後に、Ｔ３部分に到達すると同時に蒸気供給が中断される時、容器２の殺菌済み内部がノズル１１によりそこに供給され、かつ水路１１ｂを通過する殺菌した空気によって行われる最終の乾燥を受ける。ノズル１１は容器２から徐々に去り始める一方で容器は開口部を上方に向けて徐々にその当初の位置まで運ばれる。

図１によると、装置１には第２部分１２も含まれ、これは構造Ｓの一部であると同時に内部にＬＡＦまたは層流として知られる濾過済／浄化済空気が循環する壁Ｗによって６の部分とは切り離される。

部分１２にはユニット１３が含まれ、コンベヤー３からアルキメデスねじ棒４、および星形コンベヤー１４を通って来る容器２が液体物質により重量充填される。

ユニット１３はタレットあるいは回転円形コンベヤー１５（回転方向Ｖ２）であり、これには円形コンベヤー１５回転によって定められる経路Ｐの円形区間ＴＲに沿う容器２の同時に行われる重量充填および重量計量のための一連のワークステーション１６がある。

特に、各ステーション１６にはプライヤー１７が含まれ、これにより関連する容器２、無菌充填用のノズル（既知で図示されない）が保持されて、これが容器２に入る。

ステーション１６にはロードセルスケール（既知で図示されない）が搭載されており、この上で容器２が充填操作中に重量計量されるよう配置される。

各ロードセルは制御ユニット（図示されず）に接続され、これにより液体物質の入った各容器２の正味重量がチェックされる。

図１によると、装置１には各充填かつ重量計量された容器２にねじ蓋の装着あるいは閉栓（既知で図示されず）するためのユニット１８も含まれる。ユニット１８には事前殺菌済の栓のホッパー１９、コンベヤー２０が含まれ、これらにより栓が搬送ロール２３によりタレット２１に、その栓は軸棒２２によって連続して（Ｋ方向に）供給される。

タレット２１および搬送ロール２３により搬送ロール２４に供給される栓が支持されるように用意され、これにより、これらが（ねじ締めによって）しっかり閉じられるために栓が容器２上に配置されるよう円形コンベヤー１５を離れる充填済かつ重量計量済容器２が搬送されるとともに、閉栓済容器２はタレット２１ならびにコンベヤー３上部のロール２２によって供給されてこれらが装置１外部に搬送される。

これらが構造Ｓ中に設けられるスロットＦを通過する時に、Ｋ方向にコンベヤー２０によって供給される蓋あるいは栓は層流下で濾過空気の浄化作用を受け、この層流は装置１の部分１２内部を循環すると同時に壁Ｗに設けられる穴を通って部分１２から部分６まで流れることも可能であることが指摘されなくてはならない。

構造S内に封入される装置１にはＣＩＰ／ＳＩＰすなわち定置洗浄／定置殺菌として技術者に一般に知られる操作、つまり定置洗浄／清掃／殺菌操作を受けることが可能であるという点から生ずるもう一つの大きな利点がある。

本発明により提案される実施方法である、無菌環境における液体物質による容器の充填ならびに閉封用装置区画についての、部分的には断面であるとともにある部分に関しては分かりやすく省略された全体上面図である。 図１の装置部分の全体上面図である。 提案された方法の関連段階と一致する数ヶ所部分が強調された図２の部分の全体図である。 図１の装置の作動部品に関する、ある部分が分かりやすく省略された、部分的には断面図でもある全体図である。

Claims (6)

1. 容器の殺菌・充填用装置（１）が収納される閉鎖無菌環境を画定する覆い構造（Ｓ）の中へ容器（２）が持ち込まれるように、供給経路（Ｐ）に沿う前記容器（２）の連続供給；
   前記経路（Ｐ）の第１区間（Ｔ）に沿って位置する、前記装置（１）の第１部分（６）における前記容器（２）の殺菌；
   前記第１区間（Ｔ）後にある前記経路（Ｐ）の第２区間（ＴＲ）に沿って位置する、前記装置（１）の第２部分（１２）における液体物質の容器（２）への計量充填、ならびに続いて、計量充填済容器の事前殺菌済栓／蓋による閉封；
   が含まれる液体物質用プラスチック製容器(２)の殺菌・充填方法であって、
   前記殺菌は、中央水路（１１ａ）と２つの横方向水路（１１ｂ）とからなる３つの内部水路を有する単一ノズル手段（１１）を前記各容器（２）へ挿入することにより行なわれ、
   前記殺菌のための殺菌工程は：
   前記各容器（２）が前記区間（Ｔ）の第１部分（Ｔ１）に沿って供給される間における、前記各容器（２）内部での中央水路（１１ａ）による殺菌物質の拡散および殺菌物質の供給停止工程；
   容器（２）の前記第１部分（Ｔ１）後の前記区間（Ｔ）の第２部分（Ｔ２）に沿う移動中における、各容器（２）内での横方向水路（１１ｂ）の一方の水路による圧縮蒸気の拡散および蒸気の供給停止工程；ならびに、
   前記容器（２）の前記区間（Ｔ）の第３部分（Ｔ３）に沿う前方移動中における、容器（２）開口部を通って横方向水路（１１ｂ）の他方の水路を通過する濾過済殺菌空気の供給による容器（２）内部の乾燥工程；からなり、
   前記殺菌のための殺菌工程は、前記単一ノズル手段（１１）を使用することにより、前記単一ノズル手段（１１）を容器（２）内に挿入したままで実施することが可能になり、これにより前記殺菌工程に要する時間を短縮することを特徴とする方法。
2. 前記殺菌物質が過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第２部分（１２）が前記第２部分（１２）内部の濾過／浄化空気の循環あるいは層流（ＬＡＦ：層流）により、前記構造（Ｓ）の一部である壁（Ｗ）によって前記第１部分（６）から分離されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の方法。
4. 前記容器（２）がＬＤＰＥ（低比重ポリエチレン）製であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の方法。
5. 前記充填物質が食品分野で使用される液体物質であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の方法。
6. 液体物質用プラスチック製容器（２）の殺菌・充填装置（１）であって、
   前記装置（１）には：
   容器（２）内部の殺菌乾燥ユニット（７）；
   前記液体物質による前記容器（２）の計量充填ユニット（１３）；ならびに
   前記容器（２）の閉封栓／蓋による閉封ユニット（１８）；が含まれ、
   前記装置（１）が、無菌環境を画定する覆い構造（Ｓ）中に収納され；
   前記殺菌ユニット（７）および充填ユニット（１３）が覆い構造（Ｓ）の壁（Ｗ）によって分離され；
   前記充填ユニット（１３）が濾過済／浄化済空気の循環あるいは層流（ＬＡＦ：層流）を受け；
   前記殺菌ユニット（７）には、複数のワークステーション（９）のある回転タレット（８）が含まれ；
   前記各ワークステーション（９）には、容器（２）の保持・倒置用、ならびに各容器（２）開口部の上向き状態から開口部の下向き状態へ、又はその逆への移動用のプライヤー手段（１０）が含まれ；
   単一ノズル手段（１１）が、前記プライヤー手段（１０）に接続されると同時に、容器（２）内部の殺菌のため前記容器（２）の開口部に入り；
   前記単一ノズル手段（１１）は、中央水路（１１ａ）と２つの横方向水路（１１ｂ）とからなる３つの内部水路（１１ａ，１１ｂ）を有し；
   中央水路（１１ａ）を通して前記容器（１）内部に前記殺菌物質を拡散させ、前記殺菌物質の拡散を停止させ、前記横方向水路（１１ｂ）の一方の水路を通して圧縮空気を供
   給することにより、前記容器（２）内部を洗浄し、前記圧縮空気を停止させ、続いて容器（２）を充填する前に、前記横方向水路（１１ｂ）の他方の水路を通して浄化済殺菌空気を供給することにより、前記容器（２）内部を乾燥させるために、
   単一ノズル手段（１１）の中央水路（１１ａ）は、殺菌物質の関係するタンクに接続され；
   単一ノズル手段（１１）の横方向水路（１１ｂ）の一方の水路は、関係する圧縮蒸気源に接続され、ならびに
   単一ノズル手段（１１）の横方向水路（１１ｂ）の他方の水路は、浄化済殺菌空気源に接続され；
   前記殺菌のための殺菌工程は：
   前記区間（Ｔ）の第１部分（Ｔ１）に沿って供給される前記各容器（２）内部の中央水路（１１ａ）による殺菌物質の拡散工程；
   容器（２）の前記第１部分（Ｔ１）後の前記区間（Ｔ）の第２部分（Ｔ２）に沿う移動中における、各容器（２）内部での横方向水路（１１ｂ）の一方の水路による圧縮蒸気の拡散工程；ならびに
   前記容器（２）の前記区間（Ｔ）の第３部分（Ｔ３）に沿う前方移動中における、容器（２）開口部を通って横方向水路（１１ｂ）の他方の水路を通過する濾過済殺菌空気の供給による容器（２）内部の乾燥工程；からなり、
   前記殺菌のための殺菌工程は、前記単一ノズル手段（１１）を使用することにより、前記単一ノズル手段（１１）を容器（２）内に挿入したままで実施することが可能になり、これにより前記殺菌工程に要する時間を短縮することを特徴とする装置。

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