JP5690729B2 - プラスチックパリソンの殺菌のための装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチック製容器の製造のための設備に関する。この種の設備は、従来技術から長きにわたって知られている。この場合、プラスチック製の予備成形物が、通常はまず加熱され、次いでプラスチック製容器を形成するように、成形装置（特には、ブロー成形装置等）によって膨張させられる。多くの用途において、特に繊細な飲料（例えば、フルーツジュースや牛乳）の場合や医薬品の場合にも、プラスチック製容器の殺菌の実行が必要とされる。

従来技術においては、完成したブロー成形後の容器に対して殺菌処理を実行することが通例であり、この場合、特に容器の内壁が殺菌される。容器に対するこの殺菌処理の欠点は、容器がすでに比較的大きな表面を有しているため、大量の殺菌剤（例えば、過酸化水素ガス等）が必要となる点にある。

従って、従来技術において、プラスチック製容器の殺菌から、プラスチック製予備成形物の殺菌への転換が、部分的に始まっている。なぜならば、予備成形物は、完成したブロー成形後の容器よりも内表面が大幅に小さいためである。

無菌の梱包容器を製造するための方法および設備が、EP 1086019B1で知られている。この場合、適切な方法は、膨張可能な材料を、気体の殺菌有効物質の露点温度を超えるが、熱可塑性材料のガラス転移温度よりも低い内表面の温度まで加熱する予熱段階を最初に含んでいる。更に、殺菌有効物質が気相へと導入される殺菌段階と、素材が素材のガラス転移温度を超える温度へと加熱される最終的な加熱段階とが用意される。従って、この場合には、殺菌の手順が、後の送風による成形の実行が可能にするために予備成形物を加熱する加熱装置の内部で行われる。この方法により、加熱装置の温度を、同時に殺菌プロセスを促進するためにも使用することができる。しかしながら、他方では、この加熱装置が、殺菌剤（例えば、過酸化水素等）によって恒久的な損傷を被る可能性があるという欠点も存在する。

予備成形物から出発して無菌の容器を製造する方法が、EP 0996530B1で知られている。この場合、熱によって活性化させることができる殺菌製品が、予備成形物へと塗布され、この予備成形物が加熱されて殺菌製品の活性化が同時に行われる。しかしながら、このプロセスにおいても、殺菌が予備成形物の予熱に使用される加熱装置自体で実行されるため、加熱装置が、多くの場合に高度に腐食性であるガスによって攻撃される可能性があるという欠点が存在する。

さらには、ガス状の媒体を使用せず、例えば電子ビーム又はＵＶ光を使用して容器の殺菌を行う種々の設備が従来技術にて知られている。しかしながら、この種の設備は、ある意味で極めて危険であるビームを外部へ通過させることのないよう、多くの場合において極めて緻密な遮蔽が要求される。

従って、本発明の目的は、プラスチック製容器を製造するための設備であって、安価かつ効率的な容器の殺菌を可能にする設備を実現することにある。これが、本発明によれば、請求項１に記載の設備および請求項９に記載の方法によって達成される。有利な実施形態及び更なる発展が、従属請求項の主題を形成している。

プラスチック製容器を製造するための本発明による設備は、プラスチック製予備成形物を加熱する加熱装置と、前記プラスチック製予備成形物を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置と、前記搬送経路において前記加熱装置の下流に配置され、前記プラスチック製予備成形物を成形してプラスチック製容器を形成する成形装置と、を備えている。

本発明によれば、この設備が、プラスチック製予備成形物の壁（特には、内壁又はこの内壁の領域）へと流動性を有する媒体を付けてこの内壁を殺菌する殺菌装置を有しており、その場合に、この殺菌装置は、前記加熱装置における容器の加熱手順の終了後かつ前記成形装置における成形手順の終了前に殺菌処理を行うよう、前記容器の前記搬送経路に対して配置されている。

本発明による設備においては、一方では、殺菌は、完成した容器について行われるだけでなく、好ましいことに、容器が依然として予備成形物として存在している状態においても行われることを保証する。上述の従来技術と対照的に、予備成形物の加熱の手順の後に殺菌が行われる。

このように、本発明は、一方では、予備成形物そのものが特定の熱さへとすでに加熱されているため、熱が利用されるが、他方では、殺菌の手順が加熱装置そのものにおいては実行されず、したがって流動性を有する媒体による加熱装置への損傷が防止されるという考えに基づく。流動性を有する媒体は、特にはエアロゾル又はガス状の媒体であり、プラスチック製予備成形物の内壁に付けられる。

しかしながら、殺菌装置は、加熱装置と成形装置との間の搬送経路上に位置することが好ましい。この方法において、殺菌装置を、加熱装置と成形装置との間に設けられるモジールの形態で提供するのが好ましい。しかしながら、殺菌装置を、加熱装置の最後の加熱素子の下流の搬送経路上ではなく、依然としてこの加熱装置内に配置することも可能であると考えられる。更には、殺菌装置を成形装置の始まりに配置し、或いは成形装置内に取り入れることが可能であると考えられる。

この方法において、例えば膨張の手順を過酸化水素ガス等の殺菌用の媒体で実行することも可能であると考えられる。この場合、例えば、この殺菌用のガスを、中空の伸縮棒によって予備成形物の内部へと導入することができる。更には、容器の膨張手順の一部を、殺菌用のガスで実行することができる。しかしながら、プラスチック製予備成形物が成形装置に達するときに、容器の内壁の殺菌が既に完了していることが好ましい。

順に配置された複数のノズル装置を設けることが好ましく、この方法で、同時に複数の予備成形物に対して殺菌用のガスを注入することができる。

更に有利な実施形態では、殺菌装置が搬送ユニット上に設けられ、この搬送ユニットが、加熱装置と成形装置との間に設けられる。全体としての搬送装置が、搬送スターホイール、転送スターホイール、などといった複数の個々の構成要素を有することが好ましく、その場合には、殺菌装置を、この点において別である搬送スターホイールまたは搬送ホイール上に配置することができる。

殺菌装置は、プラスチック製予備成形物の内部へと導入でき、従って少なくとも局所的に容器の搬送経路に沿って容器と一緒に移動する、複数のノズル装置を有することが好ましい。

更に有利な実施形態では、この設備が、予備成形物の内壁に付ける前に前記流動性を有する媒体を加熱する加熱ユニットを有している。この場合、予備成形物を最初に加熱装置または炉へと移動させ、変形温度へと加熱することが可能である。予備成形物の最高の温度が、この場合に達成される。その後に、過酸化水素等の殺菌剤が、炉の下流の殺菌モジュールにおいて予備成形物へと吹き込まれる。

この場合、このガス状の殺菌剤の温度が既にこのガスの活性化レベルを上回るのが好ましく、ガスを加熱するべく上述の加熱ユニットが好ましくは使用される。過酸化水素の露点は常に変形温度よりも低いため、予備成形物の高温のおかげで、予備成形物の内壁におけるガス状の過酸化水素または殺菌剤の凝縮が防止される。

更に有利な実施形態では、少なくとも殺菌装置および成形装置が、クリーンルーム内に配置される。しかしながら、例えば更に加熱装置を上述のクリーンルーム内に配置することも可能であると考えられる。これに加えて、クリーンルームは、例えば容器の閉鎖手段など、設備のさらに下流の領域も包含することができる。

更に有利な実施形態では、設備が、プラスチック製予備成形物の外壁を殺菌する追加的な殺菌装置を有する。この場合、この追加的な殺菌ユニットを、好ましくは上述の第１の殺菌ユニットに配置することができ、あるいは上述の第１の殺菌ユニットの下流に同時に配置することができ、例えば成形装置の入り口に設けることができる。この第２の殺菌ユニットも、好ましくは、やはり殺菌に過酸化水素などのガス状の媒体を使用する殺菌ユニットである。しかしながら、とくには殺菌に電磁放射（とくには、これらに限られるわけではないが、ＵＶ光および／または電子ビームなど）を使用する殺菌ユニットなど、他の殺菌ユニットを設けることも可能であると考えられる。

更に有利な実施形態では、設備が、殺菌後にガス状の媒体（好ましくは、無菌の空気）をプラスチック製予備成形物またはその内壁に吹き付ける噴出ユニットを有する。この噴出ユニットは、残余の過酸化水素ガスが実質的に完全に予備成形物の内部から吹き飛ばされることを保証する。しかしながら、他方では、例えば成形ユニットの半割のブロー金型も一緒に殺菌できるよう、特定の残余の殺菌剤または過酸化水素ガスが成形ユニットへと運ばれることを、意図的に容認することも可能である。

前記流動性を有する媒体が、過酸化水素であることが好ましい。

さらに本発明は、プラスチック製容器を製造する方法に関し、この方法の第１のステップにおいて、プラスチック製予備成形物が所定の搬送経路に沿って搬送される。さらに、プラスチック製予備成形物が、前記搬送経路に沿って運ばれるときに加熱装置によって加熱され、その後にプラスチック製予備成形物が、前記搬送経路において前記加熱装置の下流に配置された成形装置によって、プラスチック製容器を形成すべく成形される。本発明によれば、プラスチック製予備成形物の壁および好ましくは内壁が、前記加熱の手順の終了後かつ前記成形の手順の終了前に、流動性を有する媒体によって殺菌される。内壁を、前記加熱の手順の終了後かつ前記成形の手順の開始前に殺菌することが好ましい。

内壁の殺菌を、前記流動性を有する媒体をプラスチック製予備成形物へと吹き込むことによって実行することが好ましい。

前記流動性を有する媒体を、プラスチック製予備成形物へと吹き込む前に加熱することが好適であり、とくにはプラスチック製予備成形物へと吹き込まれる前にこの媒体の活性化温度を上回るように加熱することが好適である。しかしながら、前記流動性を有する媒体を、吹き込みの前には活性化温度に到達させず、予備成形物の内部において初めて活性化温度に到達させることも、予備成形物の内部の温度がこの活性化温度よりもはるかに高いため、可能であると考えられる。

さらなる好ましい方法の場合には、前記流動性を有する媒体が容器へと吹き込まれるときに、プラスチック製予備成形物の内壁の温度が、前記流動性を有する媒体の露点よりも高い。

さらなる利点および実施形態を、添付の図面に見ることができる。

本発明による設備の概略図である。

図１は、本発明による設備１の大まかな概略図である。

この設備１は、予備成形物１０を時間的に定められた（ｃｌｏｃｋ−ｔｉｍｅｄ）様相または精密な分布にて加熱装置４へと供給する供給装置２を有している。この場合、この加熱装置４は、複数の加熱素子６を有しており、各々の加熱素子６が、いずれも加熱装置の縦長の辺に沿った予備成形物１０の外側に配置されている。参照番号１２が、加熱装置４を通って容器１０を運ぶ１つの該当の連続的な搬送チェーンなどの搬送装置を指している。加熱装置４に、搬送装置１４または搬送装置のサブユニット１４が後続している。この搬送装置１４は、例えば予備成形物１０の間の分布を変更することができるいわゆる分布遅延スターホイールである。参照符号Ｔが、プラスチック製予備成形物１０が搬送され、その後のプラスチック製容器２０が搬送される搬送経路を指している。

この搬送装置１４に、さらなる搬送装置１６が続いており、予備成形物１０の殺菌は、この搬送装置１６の領域において、殺菌装置３０の助けによって実行される。この殺菌装置３０は、ここでは図式的にしか示されていない。しかしながら、この殺菌装置３０の構成要素が、予備成形物１０とともに移動することが好ましく、すなわち搬送装置１６の領域の予備成形物にとともに移動することが好ましい。殺菌装置３０が、予備成形物に殺菌剤を作用させるべく予備成形物の開口へと導入することができる複数の注入要素を有することが好ましい。この場合、これらの注入要素が、プラスチック製予備成形物１０の長手方向に可動であることが好ましい。しかしながら、プラスチック製予備成形物そのものを、プラスチック製予備成形物の長手方向に移動させることも、可能であると考えられる。

殺菌装置３０又は搬送装置１６のそれぞれに、さらなる搬送装置１８が続いており、このさらなる搬送装置１８が、この場合にも、やはりプラスチック製予備成形物の分布を変更することができる分布遅延スターホイールの形態に設計されている。この分布遅延スターホイール１８が、容器を成形装置８へと渡し、成形装置８が、この場合には、プラスチック製容器２０を形成すべくプラスチック製予備成形物を圧縮空気によって膨張させるために使用される複数のブロー成形ステーション９を有している。搬送装置は、全体としての参照番号は付されていないが、複数の搬送ユニット１２、１４、１６、１８を有している。

参照番号３６が、特に（これに限られるわけではないが）プラスチック製予備成形物１０の外壁の殺菌を行うさらなる殺菌装置を指し示している。加えて、さらなる殺菌装置３８を、搬送装置１６の領域に非可動の様相で設けることもできる。

成形装置８に、さらなる搬送装置２２が続き、搬送装置２２に、最終的に、成形済みのプラスチック製容器を媒体（例えば、飲料など）で満たす注入装置４０が続いている。

図示はされていないが、上述したように、この設備が、例えば加熱装置に配置され、成形装置に配置され、あるいは成形装置の下流にすら配置される複数のさらなる殺菌装置を有することができる。加えて、設備全体をクリーンルーム内に位置させることが可能であり、その場合には、さらなるクリーンルームを、第１のクリーンルームの内部において殺菌装置３０で始まる領域に設けることも可能であり、その場合には、第１のクリーンルームよりも高い清浄度を、このさらなるクリーンルームの内部に好ましく存在させることができる。

出願書類に開示されるすべての特徴は、それらが個別または組み合わせにて従来技術と比べて新規である限りにおいて、本発明に不可欠であるものとして請求される。

Claims (19)

1. プラスチック製予備成形物を加熱する加熱装置（４）と、
   前記プラスチック製予備成形物（１０）を所定の搬送経路（Ｔ）に沿って搬送する搬送装置（１２、１４、１６、１８）と、
   前記搬送経路において前記加熱装置（４）の下流に配置され、前記プラスチック製予備成形物を成形してプラスチック製容器を形成する成形装置（８）と、を備えたプラスチック製容器（２０）の製造のための設備（１）であって、
   前記プラスチック製予備成形物（１０）の壁に流動性を有する媒体を付けて当該壁を殺菌する殺菌装置（３０）を有しており、
   当該殺菌装置は、前記加熱装置（４）における前記容器の加熱手順の終了後かつ前記成形装置における成形手順の終了前に、殺菌処理を行うよう、前記容器の前記搬送経路に対して配置されており、
   前記殺菌装置は、順に配置された複数のノズル装置を有し、当該複数のノズル装置は、複数の予備成形物を同時に満たすことができ且つプラスチック製予備成形物の内部へ導入でき、
   前記殺菌装置（３０）が、前記加熱装置（４）と前記成形装置（８）との間に設けられた搬送ユニット（１６）に設けられており、
   前記複数のノズル装置は、少なくとも局所的に前記容器の搬送経路に沿って前記容器と共に移動可能であることを特徴とする設備（１）。
2. 前記殺菌装置が、前記加熱装置（４）と前記成形装置（８）との間の搬送経路上に位置していることを特徴とする請求項１に記載の設備（１）。
3. 前記流動性を有する媒体を、前記予備成形物（１０）の内壁に付ける前に加熱する加熱ユニットを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の設備（１）。
4. 少なくとも前記殺菌装置（３０）および前記成形装置（８）が、クリーンルーム（３２）内に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の設備（１）。
5. 前記プラスチック製予備成形物（１０）の外壁を殺菌する追加的な殺菌ユニット（３６）を有していることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の設備（１）。
6. 前記プラスチック製予備成形物の内壁の殺菌後にガス状の媒体を前記プラスチック製予備成形物に吹き付ける噴出ユニットを有していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の設備（１）。
7. 前記流動性を有する媒体が、過酸化水素であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の設備（１）。
8. 前記搬送装置（１４）は、前記予備成形物（１０）間の分布を変更可能な分布遅延スターホイールであることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の設備（１）。
9. 前記加熱装置（４）は、複数の加熱素子（６）を有し、各々の当該加熱素子（６）が、いずれも前記加熱装置（４）の縦長の辺に沿った前記予備成形物（１０）の外側に配置されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の設備（１）。
10. 前記搬送装置（１４）に、さらなる搬送装置（１６）が続いていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の設備（１）。
11. 前記予備成形物（１０）の殺菌は、前記搬送装置（１６）の領域において、前記殺菌装置（３０）によって実行されることを特徴とする請求項１０に記載の設備（１）。
12. 前記殺菌装置３０が、前記予備成形物の開口へと導入することができる複数の注入要素を有し、当該複数の注入要素が、前記プラスチック製予備成形物１０の長手方向に可動であることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の設備（１）。
13. 前記プラスチック製予備成形物（１０）そのものが長手方向に移動可能であることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の設備（１）。
14. 前記殺菌装置（３０）又は前記搬送装置（１６）に、さらなる搬送装置（１８）が続いており、前記搬送装置１８が、プラスチック製成形物の分布を変更できる分布遅延スターホイールの形態に設計されていることを特徴とする請求項１０に記載の設備（１）。
15. 前記分布遅延スターホイール（１８）が、前記容器を前記成形装置（８）へと渡し、前記成形装置（８）が、前記プラスチック製容器（２０）を形成すべく前記プラスチック製予備成形物（１０）を圧縮空気によって膨張させるために使用される複数のブロー成形ステーション（９）を有していることを特徴とする請求項１４に記載の設備（１）。
16. プラスチック製容器（２０）の製造方法であって、
    プラスチック製予備成形物（１０）を所定の搬送経路（Ｔ）に沿って搬送するステップと、
    前記搬送経路に沿って運ばれる間に前記プラスチック製予備成形物（１０）を加熱装置（４）によって加熱するステップと、
    前記搬送経路（Ｔ）において前記加熱装置（４）の下流に配置された成形装置（８）によって、前記プラスチック製予備成形物（１０）を成形して前記プラスチック製容器（２０）を形成するステップと、を有し、
    前記プラスチック製予備成形物（１０）の壁が、前記加熱の手順の終了後かつ前記成形の手順の終了前に、流動性を有する媒体によって殺菌され、
    前記流動性を有する媒体は、少なくとも局所的に前記容器の搬送経路に沿って前記容器と一緒に移動する複数のノズル装置から前記複数の予備成形物（１０）へ同時に供給されることを特徴とする製造方法。
17. 内壁の殺菌が、前記流動性を有する媒体を前記プラスチック製予備成形物へと吹き込むことによって実行されることを特徴とする請求項１６に記載の製造方法。
18. 前記流動性を有する媒体が、前記プラスチック製予備成形物へと吹き込まれる前に加熱されることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の製造方法。
19. 前記流動性を有する媒体が容器へと吹き込まれるときに、前記プラスチック製予備成形物（１０）の前記内壁の温度が前記流動性を有する媒体の露点よりも高いことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の製造方法。

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