JPH01182226A - 無菌充填機 - Google Patents

無菌充填機

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JPH01182226A
JPH01182226A JP33544887A JP33544887A JPH01182226A JP H01182226 A JPH01182226 A JP H01182226A JP 33544887 A JP33544887 A JP 33544887A JP 33544887 A JP33544887 A JP 33544887A JP H01182226 A JPH01182226 A JP H01182226A
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container
filling
chamber
aseptic
containers
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Kazunori Araki
一則 荒木
Ichiro Ikeuchi
池内 一郎
Shogo Yamaguchi
山口 昇吾
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、食品機械の充填システムに適用される無菌充
填機に関するものである。
(従来の技術) 第13図に従来の充填機例を概略で示している。
第13図において、204は制御装置であり、これによ
り作業の各工程を制御する。移送されてきた容器201
は、軸205a周りに揺動する分配装置205で振り分
けられ、コンベア206で送られ、案内壁207により
整列せしめられる。Bの位置で整列した容器201は、
その頭上をフレーム208a 。
208bに案内されて往復動する配列装置208により
、第11図に示す如く、所定のピンチPx、Pvで、用
意されたパレット上に配列して載せされる。
各容器210は第12図に示す如くパレット202に設
けられた受皿203によりその底部を支持されてパレッ
ト上に載置される。受皿203は、その中央部に操作孔
203aを有し、且つパレット202に形成された操作
孔202aとテーパー係合し、これにより容器201は
受皿203とともにパレット202の上方向に着脱自在
である。
容器201を載置したパレット202は、コンベア20
9でA方向に移送され、この移送中に、パレット上の容
器201に対し溶液充填、キャンピング及び異物検査の
各作業を行なう行程C,D。
Eが設けられる。
第13図中、210は充填装置、225はキャンピング
装置、244a及び244bは第1段及び第2段の異物
検査装置であり、キャンピング工程及び異物検査工程E
ではパレット202をローラコンベア229.233に
より1ピッチP、ずつ移送する。
異物検査工程Eが終わるとパレット202は容器搬出装
置245まで運ばれ、コンベア209の端部と搬出コン
ベア246上に設けられたフレーム245a、245a
に案内されて往復動する。容器把持装置245bにより
パレット上の容器201を把持して搬出用のコンベア2
46上に載置する。搬出用コンベア246上の容器20
1はラインコンベア247により1列状態に整列されて
次工程へと移送される。
一方、容器201が取り去られたパレット202はリタ
ーンコンベア248によって容器配列装置208まで返
送される。
(発明が解決しようとする問題点) (11近年、製品寿命の向上と製品の味の向上を目指し
て、飲料製品の無菌化への要求が高まりつつあるが、前
述した様な従来技術ではこうした要求に応じられず、無
菌製品が生産できない。
(2)消費者の嗜好が多様化するに伴い、複数の種類の
充填液を同時に生産できる設備への要望が生産性向上の
観点からも高まりつつあるが、従来技術では満足されて
いない。
(問題点を解決するための手段) このため、本発明は前部と後部に室を有し、複数個の容
器を支持搬送する多数の容器ホルダがその内部を循環す
る無菌チャンバと、同無菌チャンバの容器入側及び出側
に、プレ滅菌時に閉とし、通常の無菌充填時に開とされ
る扉とからなり、上記無菌チャンバ内に容器滅菌装置、
容器に滅菌済充填液を充填する充填装置及び充填容器に
滅菌済蓋で密封する密封装置を設けると共に、上記前室
には前工程からの搬送容器を受け取る装置を設け、上記
後室には後工程へ充填容器を受け渡す装置を設けること
を特徴とする無菌充填機を構成とし、これを上記問題点
の解決手段とするものである。
即ち、本発明は、 (1)  無菌チャンバを設け、無菌チャンバ内に容器
ホルダを循環させるようにしたこと、(2)無菌チャン
バは前後に扉を設け、チャンバ内をプレ滅菌するときは
扉を閉にし、通常生産運転時は扉を開にできるようにし
たこと、 この、プレ滅菌後の無菌チャンバ内を無菌エアで陽圧に
保つようにするため、無菌チャンバ前後の扉の内側にそ
れぞれ前室、後室が設けてあり、例えば無菌チャンバ中
央部との仕切部に容器が通過できる程度の小□ 孔を設
けて、外部空気が無菌チャンバ内に入らないようにする
(3)  無菌チャンバ内で複数個の容器が容器ホルダ
によって搬送される間に、容器滅菌部、滅菌済充填液の
充填部(2段充填可能)及び滅菌した仮シール蓋の被せ
シール部を設けて無菌製品を製造できるようにしたこと
、をその構成要件とし、更には (4)容器ホルダは複数種類の容器をホールドできるよ
うにしたこと、及び充填部で第1充填、第2充填−・−
−−−−のように複数段の充填ができるようにし、且つ
第1充填でも同一容器ホルダ内の複数容器に対して別々
の種類の充填液が充填できるようにしたこと、により多
様化対応ができるようにする。
(作用) (11無菌チャンバ内のプレ滅菌を例えば高温蒸気で行
なうことにより、チャンバ内部及び容器ホルダが滅菌さ
れる。無菌チャンバ内には無菌エアが供給され陽圧を保
持することにより無菌状態を維持する。
(2)  このように無菌とされたチャンバ内で容器ホ
ルダにより容器を搬送し、容器滅菌、充填、蓋シールを
順次行ない、無菌製品を製造する。
(3ン  複数種類の容器、複数種類の充填液が制御装
置により制御されて充填部で充填液種の選択が行なわれ
、一つのラインで随時、複数品種を無菌状態で生産をな
して、多様化に対応する。
(実施例) 以下、本発明を図示実施例に基づき更に詳しく説明する
第1図乃至第10図に本発明の代表的な実施例を示す。
第1図は本発明が適用された充填ラインの全体を概略的
に示したものである。
同図において、■はバルクアンローダであり、びん等の
容器がパレット、ケース等により矢印2から供給され、
容器を図示せぬ容器ホルダに受渡して、コンベア4で矢
印14の方向に搬送させる。一方の空ケース等は矢印3
の方向へ搬出されるようになっている。
5は洗浄機で、空容器の内外に付いているほこり等の汚
れをとるために洗浄する機械であり、例えば特願昭60
−159962号の洗浄工程Bに示された方法で行なう
6は本発明の対象となる無菌充@機であって、その詳細
については後述する。
7はキャッパであり、無菌充填機6により被充填物を詰
められた容器の口にキャップを装着して巻き締めを行な
う装置で、例えば特願昭60−159962号のキャン
ピング工程りに示された方法で行なう。
8はコンベア4と同様の構造と機能をもつコンベアで、
無菌充填機6以降に配設されている。
9は温びん機で、無菌充填された容器(びん)の表面は
結露する虞れがあり、この結露した水滴によって段ポー
ルケース等のケースに悪影響を及ぼすことがあるので、
結露防止のためにびんを温める装置である。
10はケースパラ力で、上記ケースアンローダ11から
取り出されたケース等にびんをケース詰めする機械であ
り、ケース詰めされたびんは矢印12例の図示しないパ
レットローダ側へ搬出される。
13は以上のバルクアンローダ1からケースパラ力10
に至るライン全体をコントロールするための制御装置で
ある。
第2図乃至第10図は本発明に係る無菌充填機6の一実
施例を示している。これらの図において、21は断面が
円形、楕円形成は矩形等の細長い胴体から成る無菌チャ
ンバで、その前・後部に前室22と後室23をもってい
る。前室22は無菌チャンバ21の延長になる胴部、無
菌チャンバ21との仕切壁24、及び外部との遮断を可
能としだ前扉25とから構成されている。前扉25は開
閉でき、外部との遮断をするときは前室22の端部と密
着できるような構造とされている。後室23も前室22
と同様の構造をもち、仕切壁26と後扉27とで構成さ
れ、後扉27は前扉25と同様の構造となっている。
第3図乃至第7図において、28は複数個の容器20を
同時に搬送する容器ホルダであり、特願昭61−218
200号にその1例が示されている。容器ホルダ28は
1対のホルダレール29A。
29Aに支持され、1対のホルダガイド30A、30A
に案内されて図示しない駆動機構により、容器20を容
器滅菌部31、第1充填部32、第2充填部33、仮シ
ール蓋被せ部34、仮シール部35へと間歇的に搬送す
るようになっている。
第2図では容器ホルダ28が1度に2個づつ間歇搬送さ
れる例を示している。容器ホルダ28は容器受渡し部3
6で容器受渡し装置37により容器20が取り出される
と、図示せぬ容器ホルダ28の下降装置により矢印38
のように下降され、以下第2図に示す下方91対のホル
ダレール29B、29Bに支持され、同時に1対のホル
ダガイド30B、30Bに案内されて図示しない駆動機
構により上流側へ搬送されるようになっている。
容器ホルダ28が前室22側の容器受取り部39に到達
すると図示せぬ容器ホルダ上昇装置により矢印40のよ
うに上昇され、次いで容器受取り装置41により空容器
20が受け渡されるようになっている。このようにして
容器ホルダ28は無菌室21内を循環されるようになっ
ている。なお、容器受渡し部36、容器受取り部39の
上方にある各仕切壁26.24の天井面には容器2oが
i!1過できる程度の開口部42.43があけられてい
る。
第2図のV−■矢視図である第3図において、50A〜
50Fはノズル取付板51に取付けられる第1充填部3
2の充填ノズルである。52は摺動バーで、その下端は
ノズル取付板51に取付けられ、上端はサポートバー5
4に取付けられており、しば−55、レバー56、ピン
57、ピン58、図示しない固定フレームに取付けられ
たピン59、作動バー60を介して図示しない往復動駆
動機構による矢印61の往復動により矢印62のように
昇降されるようになっており、無菌チャンバ21の上方
に設けられた摺動ガイド53により昇降動をガイドされ
るようになっている。
摺動バー52の上昇時、摺動ガイド53より上方の無菌
でない雰囲気中に突出された摺動バー52が次に下降す
るとき、菌を付着させたまま下降する。こうした摺動バ
ー52の昇降の繰り返しにより菌が無菌チャンバ内に持
ち込まれないように、例えば高温の蒸気が吹込み口53
八から入れられ、排出口53Bから出されるような構造
がとられ前記摺動部が熱により滅菌されるようになって
いる。
64A〜64Fはフレキシブルチューブであり、その下
端は各充填ノズル50A〜50Fと接手63八〜63f
を介して接続され、上端は無菌チャンバ21に固定され
た液パイプ66A〜66Fと接手65八〜65Fを介し
て接続されており、摺動バー52の昇降62に対応して
屈伸するようになっている。
67AはMft、パイプブ66^と66Bをつなき合わ
せるジヨイントを示し、67Bは同様に液パイプ66C
と660を、また67Gは液パイプ66E と66Fを
つなぎ合わせるジヨイントである。
68A〜68Cは充填液タンクであって、その内部に滅
菌された充填液が入れられており、また、その下流はパ
イプ、図示しない充填ピストン、切換パルプ、パイプを
経て前記各ジヨイント67A67Cに接続されている。
本実施例では、容器ホルダ28は6個の容器を搬送し、
充填ノズル50A、50Bは液種(A)を、充填ノズル
50C,500は液種(B)を、充填ノズル50E。
50Fは液種(C)を充填する例を示している。
なお、液充填は第4図に示すように充填ノズル50A〜
50Fが下降して容器20の口部内に入った状態のとき
に行なわれるようになっている。
第2図のW−W矢視図である第5図において、70A〜
70Fは第2充填部における第1充填機33aの充填ノ
ズルを示し、ノズル取付板71に取付けられている。
以下、符号72〜86までは上記第1充填部32と同様
の構造であり、符号52に相当するものが符号72、符
号53に相当するものが符号73・−・・−・、符号6
6A〜66Fに相当するものが符号86A〜86Fとな
らている。87はジヨイントパイプであり、パイプ86
八〜86Fと接続され、図示しない切換パルプ、充填ピ
ストン、パイプを経て充填液タンク88a(第2図)と
接続されている。
33a〜33cは第2充填部33における第1充填機〜
第3充填機で、充填液がそれぞれに異なった液種a、b
、cに対応できるようになっている。
第2図のX−X矢視図である第6図において90A〜9
0Fはそれぞれ噴霧ノズルを示し、第2図の容器滅菌部
31における過酸化水素噴霧装置31Aにおいて容器2
0内を滅菌するための霧状の過酸化水素(例えば35%
濃度)を噴霧するための噴霧ノズルで、第1充填部32
の場合と同様の機構であり矢印91のように往復動じ、
第4図と同様に噴霧ノズル90A〜90Fが下降して容
器20の口部内に入った状態で、過酸化水素が噴霧され
るようになっている。過酸化水素の霧は図示しない霧発
生装置で作られ、パイプ92を経て供給されるようにな
っている。
第2図及び第7図の31B〜31Hはそれぞれ乾燥装置
を示し、容器滅菌部31において過酸化水素を噴霧され
た容器20を乾燥させるために、高温(例えば100°
C)の無菌エアを吹付けて乾燥させる装置で、エアノズ
ル95A〜95Fから高温の無菌エアを常時吹き出して
いる。エアノズル95A〜95Fは第1充填部32の場
合と同様に矢印96のように往復動じ、容器ホルダ28
が搬送される間は上昇状態になり容器ホルダ28が停止
している間は下降伏態になるようにされている。この下
降伏態のときは、エアノズル95A〜95Fが容器の口
部内に入れられて高温の無菌エアの吹付は効果を大きく
するようにしている。乾燥装置31B〜31Hが上記の
如く多段階に設けられているのは容器20内の過酸化水
素の乾燥を十分にするためである。
なお、同図中97は高温の無菌エアをエアノズル95A
〜95Fに供給するためのパイプである。
第8図は第2図の7部における作動説明図であり、10
0は容器20の口部に滅菌されている仮シール蓋102
を被せるための仮シールM102を供給するシュートで
、本実施例では6列の容器に対応して6列設けられてい
る。
第2図及び第8図において、仮シール蓋102は蓋コン
ベア101内で滅菌され、整列されてシュート100に
図示しないセレクタで供給されるようになっている。仮
シール蓋102は第8図(al〜第8図(C1に図示し
たように容器20が矢印103の向きに搬送されるにし
たがって、容器の口部2〇八が仮シールM102と係合
して嵌められるようになっている。
第2図において105は仮シールM102を容器20の
口部2OAにヒートシールするための仮シール部35に
設けられたシールヒータで、第1充填部32の充填ノズ
ル50A〜50Fと類似した機構をもち、シールヒータ
105自身が昇降するようになっていて、下降した状態
で仮シール蓋102を押付け、ヒートシールするように
なっている。
110は前室22に設けられた容器受取り装置41の容
器グリッパを示し、容器20の口部をグリップ及び開放
するものであり、グリッパへソド111に6個×2列の
グリッパ110が取付けられ、摺動台113の図示しな
いガイドに沿って、往復駆動機構112により矢印11
4の方向に往復動されるようになっている。なお、往復
動機構112とグリッパヘッド111 は図示しない構
造により、必要なときだけ保合できるようになっている
115はグリッパへソド111を昇降させる駆動装置で
、グリッパヘッド111を矢印116及び矢印117の
方向に往復動させるようになっている。
後室23内に設けられる容器受渡し装置37も、上記容
器受取り装置41とほぼ同様の構造となっている。
120は無菌エア及び蒸気を矢印121の向きに投入す
るための投入口で、無菌チャンバ21の長手方向の中央
に近いところに設けられている。
122は無菌チャンバ21内のドレン水を矢印123の
向きに排出するためのドレン口で、無菌チャンバ21の
前記投入口120とは反対側に設けられている。無菌チ
ャンバ21内は、投入口120から投入される無菌エア
及び容器滅菌部31から吹出される無菌エアで陽圧にな
るが、無菌エアには容器滅菌部31で蒸発された過酸化
水素も混じっている。排出口124は過酸化水素を含ん
だ空気が開口部43を経て前室22内に溢れ出たとき、
この空気を図示しないプロアで吸引して排出するための
排出口で矢印125の向きに排出される。
排出空気量は無菌チャンバ21内の空気量とのバランス
を保つ必要があるので、排出口124にはダンパ126
が設けられ、その開度が調整されるようになっている。
なお、後室23にも同様の排出口124及びダンパ12
6が設けられている。
無菌チャンバ21には第3図に示す様にマンホール13
0が設けられ、生産運転時はマンホール130が密閉状
態で閉じられ、メンテナンス時等にはこれを開けて内部
を操作できるようにしている。マンホール130は無菌
チャンバ21の長手方向の適所に設けられている。13
1は無菌チャンバ21内のメンテナンス用空間で、必要
により人が入れる程度の広さとなっている。
次に、その作用について述べる。
〔無菌チャンバのプレ滅菌〕
無菌充填生産をする前に無菌チャンバ内を滅菌しなけれ
ばならないが、そのプレ滅菌は次のようにして行なう。
(1)前扉25、後扉27を閉じるためにコンベア4、
コンベア8が図示しない移動機構で前室22と後室23
からそれぞれ外部へ移動される。
次いで前R25、後扉27が第2図の2点鎖線の様に閉
じられ無菌チャンバ21内が密閉状態となる。
(2)投入口120から高温蒸気が投入され、無菌チャ
ンバ21内の内壁面および構造物が高熱で滅菌される。
(3)  無菌チャンバ21のプレ滅菌中、又は滅菌時
、又は滅菌後に、第1充填部32及び第2充填部33の
内部も前工程から送られてくる高温蒸気によって滅菌さ
れる。
(4)同様に容器滅菌部31及び仮シール蓋被せ部34
の内部も滅菌される。
(5)所要時間滅菌した後、高温蒸気の供給が止められ
、次いで高温乾燥無菌エアによって内部が乾燥される。
なお、必要に応じて無菌チャンバ21内に溜まったドレ
ン水は、ドレン口122から内部の無菌状態がこわれな
いように、外部へ排出される。
(6)無菌チャンバ内が乾燥すると、高温無菌エアが常
温の無菌エアに切り換えられて内部は無菌エアにより陽
圧にされる。
(7)必要に応じて、排出口124から余分な無菌エア
が排出される。
(8)本実施例では無菌チャンバ内のプレ滅菌に高温蒸
気を使用した例を示したが、35%過酸化水素の噴霧で
滅菌する方法もある。この場合、無菌チャンバ内には図
示しない噴霧ノズルが適所に必要な数だけ配置され、噴
霧の後、投入口120からの高温乾燥無菌エアが投入さ
れて霧状の過酸化水素で湿ッた無菌チャンバ内を乾燥す
ることにより滅菌される。
〔無菌チャンバのプレ滅菌後〕
(1)無菌チャンバ21内に陽圧用の無菌エアが供給さ
れたままで前扉25及び後扉27が第2図の実線で示す
様に開けられ、コンヘア4とコンヘア8が前室22と後
室23の各所定位置に移動される。
(2)  前工程から容器20が容器ホルダ28により
搬送され、容器受取り装置41によって容器20が6個
×2列−12個を1度に無菌チャンバ内の容器ホルダ2
8に受渡され、無菌チャンバ21内を順次搬送されて容
器滅菌部31で容器滅菌された後、第1充填部32で容
器4個づつの単位で異なった液種(A) (B) (C
)が充填される。次いで、第2充填部33で第1充填機
33aの液種aが充填される。続いて、容器20は第2
充填機、第3充填機を通されそれぞれ異なる液種す、c
が充填される。第1充填部32及び第2充填部33にお
いて、充填される液種(^+ B + C+ a + 
b + C)の選択は、予め制御装置13によって決定
されている。
(3)充填後は仮シール蓋被せ部34で仮シール蓋10
2が被せられ、次いでヒートシールされる。(第9図) (4)次いで容器受渡し部36において、容器受渡し装
置37により容器20が外部の容器ホルダ28に受け渡
され、コンベア8により擾送されてキャッパ7でキヤ・
ノブを巻き締めされる。(第10図) 上記実施例では第2充填部32において、第1充填機3
3aで液種aを6個×2列=12個の容器20に充填す
る例として説明したが、例えば第1充填機33aで液種
aを4個の容器のみに充填するように、ジヨイントパイ
プ87とツマイブ86A〜86Fとの接合部に切換バル
ブを設けることもできる。また、第1充填部32と第2
充填部33を種、  々組合わせることにより、多種類
の?夜種Gこ対応できるとともに、容器ホルダ28に供
給される容器20についても各種の容器を選択すること
により、一つのラインで随時、複数品種の容器と液種の
組合わせが可能になる。
このようにして多品種の製品を一度に無菌充填すること
ができ、多様化に対応した生産性のよい生産をすること
ができる。
(発明の効果) 以上、詳細に説明した如く本発明は食品機械における充
填ラインに組込んで無菌充填を可能にしたもので、更に
は異なった種類の容器に複数種類の被充填物を同時に無
菌充填できるようになり、需要の多様化に即応できると
共に生産性の向上が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての無菌充填機の前後工
程を含んだ充填ラインの概略を示す全体図、第2図は同
無菌充填機の正面断面図、第3図は充填ノズルが上昇し
たときの第2図のV−V矢視図、第4図は充填ノズルが
下降したときの同じ< V−V矢視図、第5図は第2図
のW−W矢視図、第6図は第2図のX−X矢視図、第7
図は第2図のY−Y矢視図、第8図は第2図のZ部詳細
図、第9図は仮シール蓋がなされた容器口部の断面図、
第10図はキャップ後の容器口部断面図、第11図は従
来の充填機に使用されるバレットの平面図、第12図は
同正面図、第13図は従来の充填機の平面図である。 図の主要部分の説明 20−・・容器 21−無菌チャンバ 22−前室 23−・後室 24.26−・・仕切壁 25・−前扉 27・−・後扉 28・・・容器ホルダ 31−容器滅菌部 32.33−充填部 34−蓋被せ部 35−・−仮シール部 37・−容器受渡し装置 41−・・容器受取り装置 第9図  第1o図 手続補正占 昭和63年6月30日 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、事件の表示 特願昭62−335448号 2、発明の名称 無菌充填機 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号名 称 
(620)  三菱重工業株式会社4、代理人 6、補正の対象 発明の詳細な説明の欄、図面 補正の内容 1、明細書第2頁8行口中のr 208bに案内されて
」の記載を「208aに案内されて」と補正する。 2、同頁12行目中の「各容器210は」の記載を「各
容器201は」と補正する。 3、回書第10頁13行口中の「第2図に示す」の記載
を「第3図に示す」と補正する。 4、図面中、第1図乃至第3図を別紙の通り補正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 前部と後部に室を有し、複数個の容器を支持搬送する多
    数の容器ホルダがその内部を循環する無菌チャンバと、
    同無菌チャンバの容器入側及び出側に、プレ滅菌時に閉
    とし、通常の無菌充填時に開とされる扉とからなり、上
    記無菌チャンバ内に容器滅菌装置、容器に滅菌済充填液
    を充填する充填装置及び充填容器に滅菌済蓋で密封する
    密封装置を設けると共に、上記前室には前工程からの搬
    送容器を受け取る装置を設け、上記後室には後工程へ充
    填容器を受け渡す装置を設けることを特徴とする無菌充
    填機。
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