JP7313383B2 - 容器のヘッドスペース内のガスを検出するための装置 - Google Patents
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Description
この場合、一部のサンプルの残留酸素含有量を分析しても、経済的損失を防ぐことができない場合がある。したがって、プロセスの早い段階で充填された容器のヘッドスペース内のガス濃度を測定することは、高スループットの充填および/または閉鎖機で望まれている。ただし、特に高スループットの充填および/または閉鎖機では、スペースが限られており、追加の処理または測定ステップを実装するのは困難である。
- 第1のガスの吸収線を含む波長範囲をカバーする電磁放射を放出するように構成された送信機、
- 波長範囲の電磁放射を受信するように構成された受信機であって、受信機と送信機は、送信機から測定ゾーンを横切って受信機までの電磁放射の放射経路を定義するように、互いに対して配向されている、受信機、
- 送信機-受信機構成を装置または充填機に固定するための固定要素、および
- 少なくとも以下の1つを引き起こすように構成された電気制御可能なアクチュエータ構成、
- 固定要素に対する送信機および受信機の共通の直進および/または回転変位、
- 受信機に対する前記送信機の相互の相対的な直進および/または回転変位、
- 固定要素に対する送信機および受信機の空間的向きの変化、および
- 受信機の空間的方向に対する送信機の空間的方向の変化
を備える。
- 本発明による送信機-受信機構成、および
- 受信機に動作可能に接続され、受信機によって受信された電磁放射に基づいて、第1のガスの濃度および/またはヘッドスペース内の圧力を示す数値を生成するように構成された評価ユニット、
を含む。
- 内容物を容器に充填し、それによって内容物のないヘッドスペースを確立するステップ、
- 第2のガス、特に不活性ガスを容器に導入することにより、前の気相を容器の内部から移動させるステップ、
- 充填された容器を閉鎖手段で閉鎖するステップ、
- 請求項10に記載の装置を使用することにより、充填および密閉された容器のヘッドスペース内の第1のガスのガス濃度を決定するステップ、および
- 第1のガスの決定されたガス濃度がテスト限界を超えている場合に充填および密閉容器を拒否するステップ、またはそうでなければ充填および密閉容器をテスト済み密閉容器として許可するステップ、
を含む。
2 送信機
3 受信機
4 評価ユニット
5,5’ 放射線
6,6’ 透過窓
7 固定要素
8 アクチュエータ構成
9 ケーシング
9’ ケーシングの天井
10 容器
11 測定ゾーン
20 輸送手段
21 機械ベッド
22 第2のガス源
30 容器のヘッドスペースの第1ガスの濃度を測定する、および/または圧力を測定する装置
Claims (15)
- 容器(10)のヘッドスペースの第1のガスの濃度を測定するため、および/または圧力を測定するための装置のための送信機‐受信機構成(1)であって、前記送信機‐受信機構成は、前記ヘッドスペースを収容する測定ゾーン(11)を画定し、前記送信機‐受信機構成は、
前記第1のガスの吸収線を含む波長範囲をカバーする電磁放射(5)を放出するよう構成された送信機(2)と、
前記波長範囲の電磁放射(5’)を受信するよう構成された受信機(3)であって、前記受信機および前記送信機は、前記送信機から前記測定ゾーンを横切り前記受信機までの前記電磁放射の放射経路を画定するように互いに対して配向される、受信機(3)と、
前記送信機‐受信機構成を前記装置、または、充填および/または閉鎖機に固定するための固定要素(7)と、
電気制御可能なアクチュエータ構成(8)であって、
前記固定要素に対する前記送信機および前記受信機の共通の直進および/または回転変位、
前記受信機に対する前記送信機の相互の相対的な直進および/または回転変位
の少なくとも一方を生じるように構成された電気制御可能なアクチュエータ構成(8)と、
を備え、
前記送信機‐受信機構成が、内部空間を画定しかつ外部空間を向く外面を有するケーシング(9)をさらに備え、前記外部空間が前記測定ゾーンを含み、前記電気制御可能なアクチュエータ構成が前記内部空間内に配置されている
送信機‐受信機構成(1)。 - 前記第1のガスが非不活性ガスである、請求項1に記載の送信機‐受信機構成(1)。
- 前記第1のガスが酸素であり、前記波長範囲が760nm波長を含む、請求項2に記載の送信機‐受信機構成(1)。
- 前記送信機(2)は、前記波長範囲の電磁放射を放出するよう適合された調整可能なダイオードレーザーを備える、請求項1~3のいずれか一項に記載の送信機‐受信機構成(1)。
- 前記送信機(2)が前記内部空間に配置され、前記波長範囲を透過し、かつ前記外面の少なくとも一部を形成する窓(6)によって前記測定ゾーンから分離され、
前記受信機が前記内部空間に配置され、前記波長範囲を透過し、かつ前記外面の少なくとも一部を形成する前記窓(6)またはさらなる窓(6’)によって前記測定ゾーンから分離される、請求項1~4のいずれか一項に記載の送信機‐受信機構成(1)。 - 前記外面の少なくとも主要部分は、過酸化水素に耐性のある材料によって形成され、および/または前記外面は、1.6マイクロメートル以下の算術平均粗さを有し、および/または前記外面にはくぼみがなく、および/または前記外面は、水平面が存在しない配向とされた幾何学形状を有する、請求項1~5のいずれか一項に記載の送信機‐受信機構成(1)。
- 前記ケーシングは気密である、請求項1~6のいずれか一項に記載の送信機‐受信機構成(1)。
- 前記電磁放射の前記放射経路に沿った領域を第2のガスで溢れさせるように構成された第2のガス源をさらに備える、請求項1~7のいずれか一項に記載の送信機‐受信機構成(1)。
- 容器のヘッドスペースの第1のガスの濃度を測定する、および/または圧力を測定するための装置(30)であって、前記装置は、
請求項1~8のいずれか一項に記載の送信機‐受信機構成と、
前記受信機に動作可能に接続され、かつ前記受信によって受信された前記電磁放射に基づいて、前記ヘッドスペースの前記第1のガスの濃度および/または圧力を示す数値を生成するよう構成された評価ユニットと、
を備える、装置(30)。 - 容器に充填するための充填および/または閉鎖機であって、液体または固体の内容物を容器に充填するための充填ステーションと、請求項9に記載の装置(30)と、前記容器を前記充填ステーションから前記装置の測定ゾーンに輸送するよう構成されたコンベヤシステムと、を備える充填および/または閉鎖機。
- 容器のヘッドスペースの第1のガスのガス濃度を決定する、および/または圧力を測定する方法であって、前記方法は、請求項9に記載の装置を使用し、前記方法は、前記電気制御可能なアクチュエータ構成によって前記送信機および/または受信機の位置または空間的方向を調整するステップを備える、方法。
- 液体または固体の内容物の上のヘッドスペースに気相を含む、テスト済みの閉鎖容器を製造する方法であって、前記気相は、所定のテスト制限値以下の第1のガスのガス濃度を有し、前記方法は、
前記内容物を前記容器に充填するステップであって、それにより前記内容物がない前記ヘッドスペースを確立するステップと、
第2のガス、特に不活性ガスを前記容器に導入することにより先の気相を前記容器の内部から移動させるステップと、
充填済容器を閉鎖手段によって閉鎖するステップと、
請求項9に記載の装置を用いて、充填済および閉鎖容器の前記ヘッドスペースの前記第1のガスのガス濃度を決定するステップと、
測定された前記第1のガスのガス濃度が前記テスト制限値を超えている場合に前記充填済および閉鎖容器を拒否するステップ、またはそうでなければ、前記充填済および閉鎖容器をテスト済み閉鎖容器として許可するステップと、
を備える、方法。 - 前記第1のガスが酸素である、請求項11または12に記載の方法。
- 前記電気制御可能なアクチュエータ構成によって前記送信機または受信機を移動または回転することにより、前記測定ゾーンを前記容器の前記ヘッドスペースにオーバーラップさせるさらなるステップが充填済容器の前記ヘッドスペースの前記第1のガスのガス濃度を決定するステップの前に実行される、請求項11~13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法のステップが請求項10に記載の充填および/または閉鎖機によって実行され、充填済容器が連続的に前記測定ゾーンを通過する、または処理システムが充填済容器のサンプルを個別に選択し、前記測定ゾーンに移動する、請求項11~14のいずれか一項に記載の方法。
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