JP6240766B2 - 無菌容器を製造する装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、充填可能な内部容積を有する少なくとも部分的に無菌の複数の工作物を操作するための方法であって、複数の前記工作物をそれぞれ１つの密閉機構と結合させ、前記工作物を複数の操作ステーションによって案内し、前記複数のステーションのうちの１つが殺菌機構であり、前記複数の操作ステーションのうちの少なくとも１つのステーション内で操作器具を、前記密閉機構の貫通穴を通過させて前記工作物の前記内部容積内まで移動させるようにした前記方法に関するものである。特に本発明は、ブロー成形される少なくとも部分的に無菌の容器を製造するための、熱可塑性材料から成るパリソンを操作する方法、および／または、パリソンからブロー成形されて製造される容器を操作する方法に関する。その際パリソンは、特にブロー成形機の複数の操作ステーションを通過するように案内され、すなわち前記パリソンを殺菌処理する殺菌機構を通過するように案内される。さらに、加熱機構を通過するような案内が行われ、すなわち前記パリソンをブロー成形のために熱的にコンディショニングする加熱機構を通過するように、および／または、前記パリソンを容器にブロー成形するブローステーションを通過するように、および／または、前記パリソンおよび／または前記容器を搬送する星形装入部、星形搬出部および／または星形搬送部を通過するように案内される。
さらに本発明は、充填可能な内部容積を有する少なくとも部分的に無菌の複数の工作物を操作するための密閉機構であって、前記工作物を前記密閉機構と着脱可能に結合させるための結合手段を備え、前記密閉機構が、密封手段を備えた貫通穴を有し、該貫通穴を通じて操作ステーションの操作器具を密封状態で前記工作物の内部容積内まで移動可能であり、前記ステーションのうちの１つが殺菌機構である前記密閉機構に関する。この場合、前記工作物は、特に、ブロー成形される少なくとも部分的に無菌の容器を製造するための、熱可塑性材料から成るパリソンであり、および／または、パリソンからブロー成形されて製造される容器である。前記操作ステーションはブロー成形機の一部であり、少なくとも１つの殺菌機構を含み、該殺菌機構内で前記パリソンを殺菌処理し、オプションで付加的に、前記パリソンをブロー成形のために熱的にコンディショニングする加熱機構を含み、および／または、付加的に、前記パリソンを容器にブロー成形するブローステーションを含み、および／または、付加的に、前記パリソンおよび／または前記容器を搬送する星形装入部、星形搬出部および／または星形搬送部を含んでいる。
最後に、本発明は、密閉機構を備えたブロー成形機、密閉機構の使用方法。操作方法を実施するためのブロー成形機に関する。
以下では、本発明を、パリソンから少なくとも部分的に無菌の容器をブロー成形して製造し、その後充填する工程に基づいてまず説明するが、本発明および請求の範囲はこれに限定されるものではない。本発明は対応的に充填機および密閉機でも実現することができる。

少なくとも部分的に無菌のブロー成形容器の製造は、典型的には、容器をブロー成形した後にして充填する前に、過酸化水素または他の化学物質を使用して容器を殺菌するようにして行われる。同様に、容器をブロー成形する際に出発物として使用されるパリソンを放射線を用いて殺菌すること、特に該パリソンの内表面および外表面を殺菌することも知られている。

ブロー圧を作用させることにより容器を成形する場合、熱可塑性材料から成るパリソン、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）から成るパリソンは、ブロー成形機内部の種々の位置へ供給される。この種のブロー成形機は、典型的には加熱機構とブロー機構とを有し、ブロー機構の領域では、あらかじめ温度調整されたパリソンが二軸方向に配向されることで膨張して容器が形成される。膨張は、膨張すべきパリソン内へ導入される加圧空気を用いて行われる。このようにパリソンを膨張させる際の方法技術的工程に関しては、特許文献１に説明されている。他方、過圧状態にある液体を供給することにより、特に過圧状態にある充填物を供給することにより、膨張を行うようにしたブロー成形機も知られている。

容器を成形するためのブローステーションの基本構成は特許文献２に説明されている。パリソンを温度調整するための可能な構成は特許文献３に記載されている。

ブロー成形機の内部で、パリソンとブロー成形された容器とは種々の操作機構を用いて搬送される。特に、パリソンを嵌合させる搬送心棒を使用するのが効果的であることが明らかになった。しかし、他の担持機構を用いてもパリソンを操作することができる。パリソンを操作するための把持やっとこの使用、および、保持のためにパリソンの口領域に挿入可能な拡開心棒の使用も、適用可能な構造に属する。

受け渡しホイールを使用した容器の操作は、たとえば、受け渡しホイールをブローホイールと搬出区間との間に配置した特許文献４に説明されている。

パリソンを操作するため、まずパリソンを担持機構に載置し、その後操作を担持機構とこれによって担持されているパリソンとで行うことも知られている。このような担持機構は特許文献５に説明されている。

ブロー成形された容器の操作は、通常はパリソンの操作と同様に行われる。というのは、パリソンに操作用に設けられている操作輪郭と操作部分とは、ブロー成形工程の際に普遍であり、それ故ブロー成形された容器においても操作用に使用できるからである。

低圧状態にある流体を使用してパリソンを容器に変形するために使用するブローステーションに関しては、種々の実施態様が知られている。回転搬送ホイール上に配置されるブローステーションの場合は、型担持体を本のように開閉可能にすることが多い。しかし、互いに相対的に変位可能な型担持体または他の実施態様で案内される型担持体を使用することも可能である。容器成形用の複数のキャビティを受容するために特に適した定置のブローステーションの場合には、典型的には、互いに平行に配置される複数のプレートが使用される。

パリソンの殺菌に関しては、技術水準からすでに種々の方法および装置が知られている。特許文献６には、たとえば熱いガス状殺菌剤を用いて熱いパリソンを殺菌することが記載されている。互いに直列に配置される別個の複数の操作ステーションが使用され、すなわち第１の加熱モジュールと、殺菌モジュールと、第２の加熱モジュールとが使用される。この場合の欠点は、殺菌工程中のパリソンの温度特性であり、および、加熱部内部でパリソンから殺菌剤が流出するのをコントロールできないことである。さらに、たとえばすでに第２の加熱モジュールで新たな細菌汚染の可能性がある。

特許文献７には、加熱前にガス状殺菌剤を冷えたパリソン内部に導入し、ここで凝縮させるようにした方法が記載されている。ここでは、パリソンの内面全体に凝縮物を完全に形成させることを確保するのが問題である。というのは、流入してくる熱い殺菌剤がパリソンの内壁温度を上昇させるからである。さらに、この方法でも、加熱部の領域で殺菌剤が蒸発した後、加熱部内部において殺菌剤がパリソンから流出する。また、この方法でも、加熱部の領域で殺菌剤が蒸発した後、殺菌剤が加熱部内部でパリソンからコントロール不能に流出する。加熱部内での新たな細菌汚染の問題もある。

特許文献８には、殺菌機構を加熱部とブローモジュールとの間に配置することが記載されている。この方法では、ブローモジュールの領域への殺菌剤の装入量を予測するのが困難である。さらに、周囲への殺菌剤の排出量をコントロールできず、対応する汚染は排除されていない。たとえばブロー成形後の新たな細菌汚染の問題も実効力をもって解決されてない。

殺菌目的のために放射源を使用することも知られている。殺菌を課題として紫外線放射器を使用することは、たとえば特許文献９から周知である。紫外線光で照射することにより、保護ケースによって取り囲まれている空間を除菌することが目的である。パリソンまたは容器の除菌、或いは、これらと接触しているブロー成形機の構成要素の除菌を、この文献は開示していない。特許文献１０は、紫外線放射器をパリソンの外壁を殺菌するために使用可能であることを開示している。

特許文献１１は、パリソンの内表面を殺菌するために放射線放出器を使用することを開示している。このため、放射線放出器を担持している殺菌探針は、殺菌すべきパリソン内部へ挿入される。これに比肩しうる技術水準は特許文献１２および特許文献１３も開示しており、これら文献でも、パリソンの内部殺菌のために放射源がパリソンの口部内に挿入される。後者の文献では、複数の殺菌機構を設けること、すなわちパリソンを容器に成形する機構の手前に少なくとも１つの殺菌機構を設け、その後方に少なくとも１つの殺菌機構を設けることが記載されている。特に後者の技術水準では、高い設備コストを必要とするのが欠点とみなされる。

基本的な問題は、殺菌ステーション内で殺菌されたパリソンまたは容器をその更なる搬送経路上で新たな細菌汚染から保護せねばならないことである。その目的は、無菌条件の下で、細菌汚染しやすい飲料物を充填できるようにするためである。これは少なくとも１つの無菌の容器を前提としている。この限りでは、パリソンまたはブロー成形された容器だけを殺菌するのでは不十分である。新たな細菌汚染を回避するには、少なくとも、パリソン殺菌後にパリソンと接触する、ブロー成形機の構成要素をも無菌に保持せねばならない。技術水準では、たとえば特許文献１３では、ブロー成形機を取り囲む殺菌ハウジングが設けられる。殺菌ハウジングはかなりのコストで殺菌保持せねばならない。この殺菌ハウジングの内部空間は、その中にあるすべての物品とともに殺菌され、その後内部空間全体が新たな細菌汚染から保護される。構造コストおよびエネルギーコストは非常に大きく、製造コストにかなり寄与する。同文献は、さらに、ブロー成形工程の後に第２の殺菌ステップを設けることを提案している。これもかなりの更なるコストを意味している。

新たな細菌汚染を阻止するためのより好適な解決手段を特許文献１４が開示している。この場合、ブロー機構と、場合によっては充填機または密閉機のような他の操作機構とを取り囲む殺菌室は設けられておらず、パリソンまたはブロー成形が完了した容器を誘導する殺菌ガス誘導通路が示されている。この通路内には複数の排出穴が設けられ、これらの排出穴から殺菌ガスを流出させることで、殺菌ガスの作用を受ける地帯を生じさせている。パリソンはこの殺菌ガス地帯内で誘導され、その際殺菌ガスはパリソンに作用してその周囲を環流する。これによって新たな細菌汚染は効果的に阻止されている。それにもかかわらず、ここでもある程度のコストを必要とする。

独国特許出願公開第４３４０２９１号明細書 独国特許出願公開第４２１２５８３号明細書 独国特許出願公開第２３５２９２６号明細書 独国特許出願公開第１９９０６４３８号明細書 独国特許出願公開第１９６４１９４３Ａ１号明細書 欧州特許出願公開第１０８６０１９Ａ１号明細書 欧州特許出願公開第１８９６２４５Ａ２号明細書 国際特許公表第２０１０／０２０５３０Ａ１号パンフレット 独国実用新案登録第２９５０３８３０Ｕ１号 独国特許出願公開第１０２００８０３８１４３Ａ１号明細書 独国特許第１０２００７０１７９３８Ｂ４号明細書 国際特許公表第２０１０／０１２９１５Ａ１号パンフレット 欧州特許出願公開第２１３８２９８Ａ２号明細書 国際特許公表第２０１２／０８３９１０Ａ１号パンフレット

それ故本発明の課題は、無菌パリソンまたは無菌容器の製造を簡単に行うことができ、パリソンまたは容器の更なる半経路上での新たな細菌汚染を阻止することができる方法を提供することである。この課題は、上述した問題が同じように発生する任意の工作物へ一般化するものである。

本発明の他の課題は、本発明による方法を実施することができる対応する装置を提供することである。

上記課題は、請求項１に記載の方法、請求項１４に記載の密閉機構、請求項２２に記載のブロー成形機、請求項２３に記載の使用方法により解決される。有利な更なる構成は従属項に記載されており、以下の説明から明らかである。

本発明による方法によれば、密閉機構の貫通穴は、操作器具の通過移動時に開口している密閉要素によって密閉され、該密閉要素は操作器具の除去の際に再び閉じ、その際に密閉機構は工作物の内部容積を外部領域に対し密閉する。これは、工作物の内部容積を周囲に対し絶縁し、それにもかかわらず、場合によっては、たとえば殺菌を実施するために、または、ブロー成形プロセスの間に延伸棒を貫通させるために、または、加圧状態にあるブロー流体を供給するために内部容積へのアクセスを保証することによって可能である。パリソンの殺菌後、絶縁領域は無菌であり、周囲に対し密封されている。パリソンと密閉機構とは、それらの間に閉じ込められている内側清浄空間を自ずともたらし、外側の容積大の殺菌領域を生成するためのコスト大の処置を必要としない。パリソンおよび／または容器と密閉機構との間に閉じ込められている殺菌空間が維持される限りは、ブロー成形機も、充填機または密閉機も、それらの間にある搬送経路も、必ずしもその大きな空間を無菌保持する必要はない。完全に一般的に言えば、この発明的コンセプトの基本的イデーは、殺菌空間をパリソンまたは容器とともに一緒に誘導して周回させること、すなわちパリソンまたは容器と密閉機構との間で殺菌空間を閉じ込めることによって周回させることにある。密閉機構はこの殺菌空間を周囲に対し密封し、たとえば操作器具の貫通を保証するためにゲート機能を提供する。このゲート機能は、密閉機構の開口を制御する密閉要素を保証する。また、密閉機構は循環系内で案内されており、循環系の第１の部分で、密閉機構を工作物と結合させ、第２の部分で、すなわち工作物を切り離した後、密閉機構は工作物なしで周回する。

本発明の他の利点は、たとえば殺菌空間を破断せずに型の交換または他の生産再編成が可能なことである。というのは、ブロー成形機または充填機用の、これらを取り囲む殺菌空間が必要ないからである。改装時間および改装コストを著しく低減させることができる。

本発明による装置および本発明による使用方法の利点も同様である。

新たな細菌汚染の危険は、パリソン（または容器）を密閉機構と結合させ、その後殺菌機構内で殺菌を行い、特にその際に殺菌機構内で殺菌器具を、密閉機構の貫通穴を通過するように案内して、殺菌剤をパリソンの内部容積の中に挿入することによって低減されている。このようにして密閉機構も、少なくともパリソン側領域において同じプロセス部分で一緒に殺菌される。ブロー成形ステーション内での殺菌機構の配置によっては、これを加熱機構の手前で行うのが有利である。たとえば、装入領域から搬出領域へのブロー成形機を貫通するパリソンの搬送を、結合されている密閉機構のみを用いて行うことが考えられる。

特に、密閉機構とパリソンまたは容器との結合を、早くともブローステーションを離れた後に解除し、特にその際に前記結合を、ブロー成形した容器を充填剤で充填した直後に解除するのが有利とみなされる。これによって、両結合パートナーの間に閉じ込められている殺菌空間の利点は可能な限り長く維持され、無菌作動するブロー・充填ブロックを達成できる。

基本的には、クランプ心棒から知られているように、密閉機構はパリソンまたは容器と結合させてよい。しかしこの結合は、工作物（容器、パリソン）の外面で、たとえばこのために十分な安定性と適した輪郭とを有している工作物の操作リングおよび／または雄ねじで行うのが有利である。このようにして、部分的に殺菌性に問題があるような領域でも、殺菌工程時にアクセスが可能である。

工作物での密閉機構の密封も、有利には工作物の操作リングおよび／または雄ねじの、口部とは逆の側の端部において行われる。これにより、上記段落で述べた利点以外にも、たとえば殺菌剤が化学殺菌剤である場合、特に流動能のある集塊状態の過酸化水素である場合に、目的に応じて殺菌剤をねじ山領域を介しても誘導することが可能である。この場合、特に、殺菌剤はパリソンの内部容積を通過した後、パリソンの雄ねじに去って誘導される。このため密閉機構は、たとえば適当な案内輪郭を有していてよく、該案内輪郭は、パリソンのねじ山領域の工作物側部分での殺菌剤の還流を可能にし、たとえばそこに開口している還流通路を通じて可能にする。

特に、密閉機構の新たな細菌汚染を回避するため、有利には工作物なしで周回する第２の部分で、密閉機構の殺菌を行なう。これは公知の態様でたとえば化学殺菌剤を使用することによって行うことができ、たとえば過酸化水素を使用して行うことができる。殺菌性放射線を使用して、特に紫外線を使用して殺菌を行うことも可能である。紫外線放射器は構造的に簡単に使用できる。適当な紫外線放射器は技術水準で公知であり、たとえばＵＶ−ＬＥＤランプ、アマルガム低圧ランプ、水銀蒸気ランプ（低圧、中圧、高圧、最大圧）、エキシマレーザー、ダイオードレーザーが公知である。

有利には、放射源として、特に殺菌に適した波長範囲の放射線、たとえば１８０−３００ｎｍの範囲の放射線（狭帯域または広帯域）を放出する紫外線放射器を使用する。最適とみなされるのは、放射線が２２０ｎｍおよび／または２６５ｎｍの範囲で強度集中している場合である。さらに、殺菌をたとえば工作物（パリソン／容器）内で発生させ、または、外部で発生させて工作物内に誘導されるプラズマのような他の殺菌作用手段を用いて行うことが考えられる。

すでに殺菌を行った工作物（パリソン／容器）の新たな細菌汚染は、工作物と密閉機構との間に閉じ込められる空間内に過圧を発生させることで、さらに好適に阻止することができる。これは、簡単には、ブロー圧を大気圧よりも高いある程度の圧力までしか放出させないことにより、たとえばブロープロセスの終了時に可能である。また、たとえば殺菌剤を過圧で供給し、殺菌ステップの終了時に工作物内の過圧を維持することにより、殺菌時にじかに過圧を発生させることも考えられる。また、殺菌ステップの終了時に殺菌剤を殺菌ガスを用いて、たとえば殺菌用空気を用いて、パリソンから噴出させること、たとえばパリソン内の殺菌ガスを過圧状態に維持したまま噴出させることも考えられる。これにより、少なくとも、工作物と密閉機構との間で囲まれている領域に侵入する延伸棒の領域を、ブロー成形ステップの前またはブロー成形ステップの間に殺菌環境にさらすことによって、本発明による方法をさらに改善させることができる。

次に、本発明を、いくつかの実施形態に関して詳細に説明する。図面には、本発明のいくつかの実施形態が概略的に図示されている。
パリソンから容器を製造するためのブローステーションの斜視図である。 パリソンを延伸させ膨張させるブロー成形型の縦断面図である。 容器をブロー成形するための装置の基本構成を説明する簡略図である。 付加的な充填・密閉ユニットを備えた、図３の変形実施形態を示す図である。 密閉機構の第１実施形態を、該密閉機構によって保持される工作物とともに示した概略図である。 密閉機構の第２実施形態の概略図である。

パリソン１を容器２に成形するための機構の基本構成が図１および図２に図示されている。

容器２を成形するための機構（ブロー成形機）は実質的にブローステーション３から成り、ブローステーションはブロー成形型４を備え、ブロー成形型内にパリソン１を挿入することができる。パリソン１はポリエチレンテレフタラートから成る射出成形部品であってよい。ブロー成形型４内へパリソン１を挿入し、完成した容器２を取り出すことができるようにするため、ブロー成形型４は、型半部分５，６と、昇降機構８によって位置決め可能な底部部分７とから成っている。パリソン１はブローステーション３の領域で搬送心棒９によって保持されていてよく、搬送心棒はパリソン１とともに装置内部の複数の処理ステーションを通過する。しかし、パリソン１をたとえばやっとこまたは他の操作手段を介してダイレクトにブロー成形型４内へ挿入してもよい。

加圧空気の供給を可能にするため、搬送心棒９の下方には接続ピストン１０が配置され、接続ピストンはパリソン１に加圧空気を供給し、同時に搬送心棒９に対する密封を行う。しかし、基本的には、定置の加圧空気供給管を使用するようにした変形実施形態も可能である。

パリソン１の延伸は、シリンダ１２によって位置決めされる延伸棒１１を用いて行う。しかし、基本的には、ピックアップローラの作用を受けるカムセグメントを介して延伸棒１１を機械的に位置決めすることも可能である。カムセグメントの使用は、特に１つの回転ブローホイール上に複数のブローステーション３が配置されている場合に合目的である。シリンダ１２の使用は、ブローステーション３が位置固定して設けられている場合に合目的である。

図１に図示した実施形態では、延伸システムは、２つのシリンダ１２のタンデム配置が提供されるように形成されている。一次シリンダ１３によりまず延伸棒１１を本来の延伸工程の開始前にパリソン１の底部１４の領域内まで走行させる。本来の延伸工程を実施している間、走出された延伸棒を備えた一次シリンダ１３を、一次シリンダ１３を担持している往復台１５とともに二次シリンダ１６を用いて位置決めし、または、カム制御部を介して位置決めする。特に、二次シリンダ１６を次のようにカム制御して投入することが想定されており、すなわち延伸工程を実施している間にカム軌道部に沿って滑動するガイドレール１７によって現時点での延伸位置が設定されるようにカム制御を投入することが想定されている。ガイドローラ１７は二次シリンダ１６によって案内軌道部に対し押圧される。往復台１５は２つの案内要素１８に沿って滑動する。

担持体１９，２０の領域に配置されている型半部分５，６を閉じた後、ロック機構４０を用いて担持体１９，２０相互のロックを行う。

パリソン１の口部分２１の種々の形状に適合させるため、図２によれば、ブロー成形型４の領域で別個のねじ山付きインサート２２が使用される。

図２は、ブロー成形された容器２に加えて、パリソン１を破線で示し、成長している容器ブローホール２３をも示している。

図３は、加熱区間２４と回転ブローホイール２５とを備えたブロー成形機の基本構成を示している。パリソン装入部２６を起点に、パリソン１は受け渡しホイール２７，２８，２９によって搬送経路に沿って加熱区間２４の領域へ搬送される。パリソン１を温度調整するために、加熱区間２４に沿って放射加熱器３０と送風機３１とが配置されている。パリソン１を十分に温度調整した後、該パリソンはブローホイール２５に受け渡され、該ブローホイールの領域には複数のブローステーション３が配置されている。ブロー成形を完了した容器２は、他の受け渡しホイールによって搬出区間３２に供給される。

パリソン１を次のように容器２に成形できるようにするには、すなわち容器２が、該容器２の内部に充填される食材（特に飲料物）の長い使用適性を保証するような材料特性を有するように成形するには、パリソン１の加熱時および配向時に特殊な方法ステップが維持されねばならない。さらに、特別なディメンション規定を維持することによって有利な作用を得ることができる。

熱可塑性材料としては、種々のプラスチックを使用することができる。たとえばＰＥＴ，ＰＥＮまたはＰＰを使用できる。

配向工程を実施している間のパリソン１の膨張は、加圧空気の供給によって行われる。加圧空気の供給は、ガス（たとえば圧縮空気）を低圧力レベルで供給するプレブロー段階と、これに続くメインブロー段階とに分割され、メインブロー段階ではガスがより高い圧力レベルで供給される。プレブロー段階の間、典型的には、１０バールないし２５バールのインターバルの圧力を持つ加圧空気が使用され、メインブロー段階の間は、２５バールないし４０バールのインターバルの圧力を持つ加圧空気が供給される。無菌ブロー条件を達成するため、たとえば殺菌性加圧空気が使用される。

同様に図３からわかるように、図示した実施形態では、加熱区間２４は、周回するように延在する多数の搬送要素３３から形成されており、これら搬送要素はチェーン状に並列し、転向ホイール３４によって案内される。特に、チェーン状配置によって実質的に長方形の基本輪郭を張ることが想定されている。図示した実施形態では、加熱区間２４の、受け渡しホイール２９および装入ホイール３５側の拡張部の領域に、比較的大きなディメンションの単独の転向ホイール３４が使用され、隣接する転向部の領域では、比較的小さなディメンションの２つの転向ホイール３６が使用される。しかし、基本的には、任意の他のガイドも考えられる。

受け渡しホイール２９と装入ホイール３５との可能なかぎり密な相対配置を可能にするには、この種の配置が特に合目的であることが明らかになった。というのは、加熱区間２４の対応する拡張領域には３つの転向ホイール３４，３６が位置決めされており、すなわち加熱区間２４の直線延在部分への移行領域により小さな転向ホイール６が位置決めされ、受け渡しホイール２９および装入ホイール３５への直接的な受け渡し領域により大きな転向ホイール３４が位置決めされているからである。チェーン状の搬送要素３３を使用する代わりに、たとえば回転加熱ホイールを使用することも可能である。

容器２のブロー成形が完了した後、容器２は取り出しホイール３７によってブローステーション３の領域から搬出され、受け渡しホイール２８と搬出ホイール３８とを介して搬出区間３２へ搬送される。

図４に図示したブロー成形機の変形実施形態では、搬出区間３２にはインターロック態様で充填機・密閉機ブロックが接続している。搬送ホイール４１はブロー成形された容器２を搬出区間３２から取り出し、これを回転充填ホイール４２へ受け渡す。回転充填ホイール４２には、充填機構を備えた周回する複数の充填ステーションが配置されている。充填工程が終了した後、充填され、しかしまだ密閉されていない容器２は、他の星形搬送部４３を通過して密閉ユニット４４に到達する。密閉ユニット４４は同様に回転して、密閉ステーションを備え、密閉ユニット内で、たとえば密閉キャップをねじ込むことで容器２が密閉される。充填され密閉された容器２は、星形取り出し部４５を通過した後、搬出ユニット４６を介して充填機・密閉機ブロックを離れる。

図５は、本発明による密閉機構の第１実施形態の概略図であり、密閉機構は、本発明の基本的な思想を制限することなく、工作物のための担持要素５９として形成されている。本発明による担持要素５９は、該担持要素によって保持されるパリソン１の形態の工作物とともに図示されている。なお、パリソン１のうちネックリング５１と雄ねじ５２とを備えた口領域２１のみを図示した。パリソン１は、ブロー成形型半部分５，６を備えたブローステーション３内に配置されて図示されている。

担持要素５９は、保持部分５３でもって口部２１を通ってパリソン内部内へ突出している。パリソン１は、保持部分５３の外面に配置された弾性パッキンリング５４上に締め付け固定され、これによって一種の締め付け心棒として構成された担持要素５９によって保持される。担持要素５９は、その軸線方向延在距離全体にわたって中央の孔を貫通穴６１として有し、貫通穴６１は、パリソン側で保持部分５３から本体５５を通ってそのパリソンとは逆の側の端部まで延びている。貫通穴６１の、このパリソン側とは逆の側の端部は、基本状態では、ダックビルバルブ５６によって細菌が侵入しないよう密閉されている。

図５の図示状態では、本体５５の接触部分５７にブローノズル１０が当接している。接触部分５７に配置されているパッキンリング５８は、本体５５とブローノズル１０との間で圧力が漏れないように密封する用を成している。延伸棒１１はブローノズル１０を貫通し、ダックビルバルブ５６は、貫通穴６１内への侵入の際に図示した開弁状態へもたらされる。延伸棒を除去した後、ダックビルバルブ５６は自動的に閉弁状態へ戻る。延伸棒１１は、ブロー成形プロセスの間にパリソン材料を所望通りに双軸方向に配向する際に公知の態様でパリソンの延伸に用いられる。貫通穴６１の全長にわたって延伸棒１１が貫通している。その際の延伸棒１１に対する密封はリングリップパッキン６０を用いて行われ、リングリップパッキン６０は、本体５５から半径方向内側へ貫通穴６１内部へ延在して横断面が縮小しており、その結果供給された加圧空気（たとえば延伸棒を貫通して供給される殺菌性加圧空気）が漏れることはない。

本体５５は、ブロー成形機の操作手段による操作を目的として、その筒状側面に複数の操作要素を有している。これらの操作要素は、図示した実施形態では、互いに間隔をもって等距離で水平面内を周回するように延在する２つのリブ６２の形態であり、該リブには、たとえば技術水準から知られているやっとこ状の操作手段が操作を目的として係合することができる。さらに、リブ６２の間にはマグネットリング６３が配置され、その結果磁気操作係合も可能である。

図６は、同様に担持要素６９として構成されている本発明による密閉機構に対する第２実施形態の概略図である。図５の実施形態とは異なり、担持要素はパリソン１の内部に係合するのではなく、パリソン１の外面に係合する。半径方向に弾性のあるロック突起６５は、ねじ山５２の底部側に配置されて周回するように延在しているスナップリング６６と係合し、他方担持要素６９の密封要素６７は、パリソン１のネックリング５１に対し押圧されている。担持要素６９の中央の貫通穴６１はボール弁７０によって制御される。ボール弁７０は、操作機構を貫通させるため、または、媒体を導入するために適した開弁状態で示されている。ボール弁７０が閉じると、担持要素６９がパリソン１に対し密に当接するので、パリソン内部は外部領域に対し密閉され、細菌の侵入は確実に阻止されている。

担持要素６９も、そのパリソンとは逆の側に、殺菌機構７１を接続させるための接触領域５７を有している。ここでも、担持要素６９と殺菌機構５７との間の密封は、それらの間に配置されているリングパッキン７２によって行われる。選択的に、このリングパッキン７２を殺菌機構７１に、または、図示したように担持要素６９に配置してよい。

殺菌機構７１から殺菌性化学流体を貫通穴６１内へ供給し、図示した矢印の方向でパリソン１内へ排出させる。この場合の流動案内は、図示した実施形態では、殺菌性流体が、担持要素６９の、パリソン１内へ突出している心棒状領域から出た後、まずパリソン１の底部方向へ流動することで、パリソン１の内壁を確実に且つ可能な限り完全にかすめて殺菌するように選定されている。殺菌性流体の還流は、心棒状領域の外側に沿って行われる。これにより流体は、担持要素６９の、細菌の点で問題になるパリソン１側領域をもかすめ、ここでも所望の無菌性が得られる。流体はパリソン１から排流されて、パリソン１と担持要素６９との間に形成されている通路を通って矢印方向に雄ねじ５２に沿って案内され、その後担持要素６９の排出穴７３を通じて排出され、または、還流される。排出穴７３は、図示していない態様で細菌が侵入しないよう保護され、たとえば逆止弁によって保護されている。

図３および図４に関連して、本発明による担持要素は、たとえば加熱区間２４の手前にして星形装入部２７の領域で、走入してくるパリソン１と結合させることができる。その後の更なる操作は担持要素での係合によって行うことができる。担持要素とパリソン１とを結合させた後、結合されたこれら２つの構成要素によって閉じ込められた内部空間は、細菌が侵入しないよう保護されている。

パリソンと担持要素との結合は、図３に図示した実施形態において加熱区間２４の排出側領域に配置されて図示されている殺菌機構８０の手前で行うべきである。パリソン１の閉じ込められた内部空間は、殺菌機構８０を通過した後、無菌状態であり、その更なる搬送経路上で担持要素によって無菌状態で保持される。本発明の１つの可能な構成では、パリソン１と担持要素とから成る結合されたユニットは、加熱区間２４と、殺菌機構８０と、ブローホイール２５（ブローホイールの後方に容器と担持要素とから成るユニットがある）と、それらの間に配置されている搬送機構（たとえば図示した星形受け渡し部）とを通過する。前記ユニットの分離はたとえばブロー成形機の出口側で行うことかでき、その後、自由になった担持要素は戻り搬送路８１上で新たな使用のために供給される。この戻り搬送路８１上には、担持要素を完全に殺菌するための他の殺菌機構８２が配置されていてよい。

ブロー成形機を充填機および／または密閉機とともにブロック配置する場合、本発明は、容器と担持要素とから成るユニットをブロー成形機から充填機および／または密閉機へ受け渡し、ユニットとして充填機および／または密閉機を通過させるようにした変形実施形態をも可能にする。

択一的な本発明による密閉機構は、保持機能または担持機能を持たずに構成されていてよい。この場合、工作物はやっとこまたは他の適当な保持機構によって担持され、他方密閉機構は、すでに説明したように工作物の内部空間をアクセス可能に密閉させ、工作物とだけ結合されているが、工作物に対する実質的な担持機能または保持機能を有しておらず、密閉機能およびゲート機能(Schleusefunktion)に限定されている。

Claims (23)

1. 充填可能な内部容積を有する少なくとも部分的に無菌の複数の工作物（１，２）を操作するための方法であって、複数の前記工作物（１，２）をそれぞれ１つの密閉機構（９，５９，６９）と結合させ、前記工作物（１，２）を複数の操作ステーション（３，２４，２５，２７，２８，４２，４４）によって案内し、前記複数のステーションのうちの１つが殺菌機構（８０）であり、前記複数の操作ステーション（３，２４，２５，２７，２８，４２，４４）のうちの少なくとも１つのステーション内で操作器具（１１）を、前記密閉機構（９，５９，６９）の貫通穴（６１）を通過させて前記工作物（１，２）の前記内部容積内まで移動させるようにした前記方法において、
   前記密閉機構（９，５９，６９）の前記貫通穴（６１）が、前記操作器具（１１）の通過移動時に開口している密閉要素（５６，７０）によって密閉され、該密閉要素は前記操作器具（１１）の除去の際に再び閉じ、その際に前記密閉機構（９，５９，６９）が前記工作物（１，２）の前記内部容積を外部領域に対し密閉すること、及び
   前記密閉機構（９，５９，６９）を循環系内で案内し、その際前記密閉機構（９，５９，６９）が、前記循環系の第１部分では前記工作物（１，２）と結合して周回し、前記循環系の第２部分では前記工作物なしで周回すること、
   を特徴とする方法。
2. 前記工作物が、ブロー成形される少なくとも部分的に無菌の容器（２）を製造するための、熱可塑性材料から成るパリソン（１）であり、および／または、パリソン（１）からブロー成形されて製造される容器（２）であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記パリソン（１）が、ブロー成形機の複数の操作ステーション（３，２４，２５，２７，２８，４２，４４）を通過するように案内されており、当該複数の操作ステーション（３，２４，２５，２７，２８，４２，４４）のうちの一つが殺菌機構（８０）であって、当該殺菌機構（８０）内で前記パリソン（１）が殺菌処理されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記パリソン（１）をブロー成形のために熱的にコンディショニングする加熱機構（２４）を通過するように、および／または、前記パリソン（１）を容器（２）にブロー成形するブローステーション（３）を通過するように、および／または、前記パリソン（１）および／または前記容器（２）を搬送する、受け渡しホイール（２７，２８，２９）および／または装入ホイール（３５）および／または取り出しホイール（３７）および／または搬出ホイール（３８）および／または搬送ホイール（４１，４３）を通過するように案内されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前記パリソン（１）を前記密閉機構（９，５９，６９）と結合させ、その後前記殺菌機構（８０）内で殺菌を行うことを特徴とする、請求項３又は４に記載の方法。
6. 前記殺菌機構（８０）内で殺菌器具を、前記密閉機構（９，５９，６９）の前記貫通穴（６１）を通過するように案内して、殺菌剤を前記パリソン（１）の前記内部容積の中に挿入することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記結合を前記加熱機構（２４）の手前で行うこと、および／または、前記結合を早くとも前記ブローステーション（３）を離れた後に解除すること、および／または、前記結合を、ブロー成形した前記容器（２）を充填剤で充填した後ではじめて解除することを特徴とする、請求項５又は６に記載の方法。
8. 前記工作物（１，２）が、閉じた底部に対向している口部（２１）と、操作リング（５１）と、雄ねじ（５２）とを有している、請求項２から６までのいずれか一つに記載の方法において、
   前記工作物（１，２）での前記密閉機構（９，５９，６９）の前記結合を、前記工作物の操作リング（５１）で、および／または、前記雄ねじ（５２）で行うこと、および／または、
   前記工作物（１，２）での前記密閉機構（９，５９，６９）の密封を、前記工作物の操作リング（５１）で、および／または、前記雄ねじ（５２）の、前記口部とは逆の側の端部で行うこと
   を特徴とする方法。
9. 前記工作物（１，２）が、閉じた底部に対向している口部（２１）と、操作リング（５１）と、雄ねじ（５２）とを有している、請求項５から７のいずれか一つに記載の方法において、
   殺菌剤として化学殺菌剤を使用することを特徴とする方法。
10. 請求項９に記載の方法において、
    殺菌剤が流動性のある過酸化水素であること、および／または、殺菌剤が前記内部容積を通過した後に前記雄ねじ（５２）に沿って案内されることを特徴とする方法。
11. 前記工作物なしの循環系の前記第２部分で、前記密閉機構（９，５９，６９）の殺菌を行うことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一つに記載の方法。
12. 前記殺菌を、殺菌剤または殺菌性放射線を使用して行うことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 前記密閉機構（９，５９，６９）がそれぞれ、前記工作物（１，２）を担持または保持する担持機構（９，５９，６９）として構成されていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一つに記載の方法。
14. 充填可能な内部容積を有する少なくとも部分的に無菌の複数の工作物（１，２）を操作するための密閉機構（９，５９，６９）であって、前記工作物（１，２）を前記密閉機構（９，５９，６９）と着脱可能に結合させるための結合手段（５４，６５）を備え、前記密閉機構（９，５９，６９）が、密封手段（６０，７２）を備えた貫通穴（６１）を有し、該貫通穴を通じて操作ステーション（３，２４，２５，２７，２８，４２，４４）の操作器具（１１）を密封状態で前記工作物（１，２）の内部容積内まで移動可能であり、前記ステーションのうちの１つが殺菌機構（８０）である前記密閉機構において、
    前記密閉機構（９，５９，６９）が、前記貫通穴（６１）を密閉する密閉要素（５６，７０）を有し、該密閉要素は、前記操作器具（１１）が前記貫通穴（６１）を通過する際に開口し、前記器具（１１）を除去したときに再び閉じるように構成され、前記密閉機構（９，５９，６９）が、さらに、前記工作物（１，２）の前記内部容積の工作物側部分で外部領域に対し密封状態で密封し、且つ使用位置で前記工作物（１，２）に当接する密封手段（６７，５４）を有すること、及び
    前記密閉機構（９，５９，６９）が循環系内にあり、その際前記密閉機構（９，５９，６９）が、前記循環系の第１部分では前記工作物（１，２）と結合して周回し、前記循環系の第２部分では前記工作物なしで周回すること、を特徴とする密閉機構。
15. 前記工作物が、ブロー成形される少なくとも部分的に無菌の容器（２）を製造するための熱可塑性材料から成るパリソン（１）、及び／又は、パリソン（１）からブロー成形されて製造される容器（２）、であり、前記操作ステーション（３，２４，２５，２７，２８，４２，４４）がブロー成形機の操作ステーションであって、少なくとも１つの殺菌機構（８０）を含むみ、当該殺菌機構（８０）内で前記パリソン（１）が殺菌処理されること、を特徴とする請求項１４に記載の密閉機構。
16. 前記工作物が、前記パリソン（１）、および／または、パリソン（１）からブロー成形されて製造される容器（２）、であり、前記操作ステーション（３，２４，２５，２７，２８，４２，４４）が、前記パリソン（１）をブロー成形のために熱的にコンディショニングする加熱機構（２４）、および／または、前記パリソン（１）を容器（２）にブロー成形するブローステーション（３）、および／または、前記パリソン（１）および／または前記容器（２）を搬送する受け渡しホイール（２７，２８，２９）および／または装入ホイール（３５）および／または取り出しホイール（３７）および／または搬出ホイール（３８）および／または搬送ホイール（４１，４３）を含むこと、
    を特徴とする請求項１４又は１５に記載の密閉機構。
17. 前記結合手段（５４，６５）および／または前記密封手段（６７，５４）は、使用位置で前記工作物（１，２）の外面に係合するように配置、構成され、その際前記結合手段（５４，６５）および／または密封手段（６７，５４）は、前記工作物（１，２）が閉じた底部に対向している口部（２１）と、操作リング（５１）の前記口部の側に配置される雄ねじ（５２）とを有する場合、前記操作リング（５１）および／または前記雄ねじ（５２）に係合するように配置されていることを特徴とする、請求項１４から１６のいずれか一つに記載の密閉機構。
18. 前記密閉機構の前記工作物とは逆の側に連結部分（５７）が配置され、該連結部分が、操作器具（１１）を密封連結するための密封手段（５８，７２）を備えていることを特徴とする、請求項１４から１７までのいずれか一つに記載の密閉機構。
19. 前記密封手段（５８，７２）が、ブローステーション（３）のブローノズル（１０）を密封連結するために、および／または、殺菌機構（８０）の殺菌器具（７１）を密封連結するために、利用されることを特徴とする、請求項１８に記載の密閉機構。
20. 前記貫通穴（６１）がブローステーション（３）の延伸棒（１１）を密封して貫通させるように構成されていることを特徴とする、請求項１４から１９までのいずれか一つに記載の密閉機構。
21. 前記密閉機構が、操作手段（６２，６３）を備えた担持機構として構成され、前記操作手段（６２，６３）が、使用位置で、前記操作ステーション（３，２４，２５，２７，２８，４２，４４）と協働して、前記密封機構（９，５９，６９）をこれによって担持されている前記工作物（１，２）とともに、複数の前記操作ステーション（３，２４，２５，２７，２８，４２，４４）を通過させ、この場合複数の前記ステーションのうちの１つが殺菌機構（８０）であることを特徴とする、請求項１４から２０までのいずれか一つに記載の密閉機構。
22. 請求項１４から２１までのいずれか一つに記載の少なくとも１つの密閉機構（９，５９，６９）が設けられていることを特徴とするブロー成形機。
23. 請求項１４から２１までのいずれか一つに記載の密閉機構を、請求項１から１３までのいずれか一つに記載の方法を実施するために使用する使用方法。

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