JPH02159277A - 無菌充填装置および方法 - Google Patents

無菌充填装置および方法

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JPH02159277A
JPH02159277A JP1273621A JP27362189A JPH02159277A JP H02159277 A JPH02159277 A JP H02159277A JP 1273621 A JP1273621 A JP 1273621A JP 27362189 A JP27362189 A JP 27362189A JP H02159277 A JPH02159277 A JP H02159277A
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JP
Japan
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bag
filling
filling chamber
opening
container
Prior art date
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Pending
Application number
JP1273621A
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English (en)
Inventor
Friedrich R Kohlbach
フリードリッヒ、アール、コールバッハ
John L Rawson
ジョン　ラプトン　ローソン
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SCA Packaging Britain Ltd
Original Assignee
Bowater Packaging Ltd
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Publication date
Application filed by Bowater Packaging Ltd filed Critical Bowater Packaging Ltd
Publication of JPH02159277A publication Critical patent/JPH02159277A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02—Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/022—Sterilising, e.g. of complete packages of flexible containers having a filling and dispensing spout, e.g. containers of the "bag-in-box"-type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G69/00—Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with loading or unloading
    • B65G69/18—Preventing escape of dust
    • B65G69/181—Preventing escape of dust by means of sealed systems
    • B65G69/183—Preventing escape of dust by means of sealed systems with co-operating closure members on each of the parts of a separable transfer channel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00—Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02—Articles
    • B65G2201/0202—Agricultural and processed food products
    • B65G2201/0211—Fruits and vegetables

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

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〕 本発明は容器特に箱の中に袋を収納した容器に製品特に
細片状の製品を充填する装置および方法に関する。本発
明は、特に、箱大袋型またはドラム入り装架の２００リ
ツトル・バルク容器に、たとえば薄切りにしたシロップ
入り挑、プラム等の細片状の物を収納する果実、果汁そ
の池の製品またはヨーグルト、スープおよび塩水漬の野
菜等の製品を充填するためになされたものである。
〔従来の技術〕
最近このような製品をバルク容器に包装する傾向があり
、このため、製品をたとえば２００リツトル箱人袋のよ
うなバルク容器に完全な無菌条件下で充填することおよ
び充填機および袋自体について無菌状態が維持されるこ
とが重要である。なお本発明は約５リツトルから約１０
００リツトルにわたる寸法の容器にあらゆる種類の流動
性製品を充填するために使用することができる。
無菌製品を製造した後これを小さな５リットル入り箱入
袋容器から大きな２００リットルドラム入り袋容器に至
るあらゆる寸法の可撓プラスチック製ライナーに無菌状
態で包装する諸方法はすでに公知である。これらの方法
の一つは英国特許第２０９７７７０Ｂ号明細書に開示さ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
これらの方法は包装後においても製品を無菌状態に保つ
ことは成功したが、容器中の製品の上方のヘッドスペー
スに残された残存気体のため容器内の製品がなお劣化す
るという問題がある。この気体は無菌であるかもしれな
いが、たとえば味覚、嗅覚および視覚上の劣化を生じる
という意味で製品を劣化させることがある。また、もち
ろん、ヘッドベースの気体が無菌でなければ、食品は微
生物の作用により劣化する。このような劣化は、微生物
によるものであれ、味覚、嗅覚または視覚上の劣化であ
れ、望ましくないものであり、この問題を解決するため
種々の方法が提案されている。
その一つはヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−２１２２０１
号に開示されるように、製品充填ヘッドの中心に吸引バ
イブを設けるものである。しかしこの方法の問題点は製
品の幾分かが容器の頂部から吸引パイプ内に吸引される
結果汚染されその後火の充填すべき容器内に入ってしま
うという危険があることである。これを防止するための
措置をとるとすれば、吸引バイブに気体の噴流を通す必
要があり、その結果容器を密閉する前に容器のヘッドス
ペース内の負圧が失われる。
本発明は、上記従来の方法における問題点を解決し、容
器を密閉する前に好ましくないヘッドスペース気体を排
除することを目的とする。すなわち、本発明は、無菌充
填条件下で製品を充填された容器のヘッドスペースから
好ましくない気体を排除するためになされたものである
。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、充填すべき容器の上端部が充填のため
接続される充填室と、該容器内の製品を無菌条件下に置
くため該充填室内に設けられた充填ヘッドと、該充填室
内および充填された該容器の頂部に所望の気体条件を生
ぜしめるための該充填ヘッドから離隔した手段を含む容
器に無菌的に製品を充填する装置において、該充填ヘッ
ドから離隔した手段は、該容器が該充填室に接続されて
いる間に該容器の頂部から気体を抜取るため、該充填室
内に負圧を生ぜしめる手段および該気体条件が保たれて
いる間容器の上端部を閉じる手段を含む無菌充填装置が
提供される。
該充填ヘッドから離隔した該手段は無菌気体または不活
性ガスを該充填室内に導入し、したがって該容器の製品
の上方の頂部に導入する手段を含んでいてもよい。
また該充填ヘッドから離隔した手段は、該容器の頭部が
閉じられた後充填室に正圧を与える流体脱気／注入手段
を含み、該正圧が与えられた後膣容器の頭部が該充填室
から外されることが好ましい。正圧は空気が該充填室に
侵入することを防止する。
容器は箱入袋容器用内袋であってもよく、この場合は閉
止キャップを備えた袋口を有している。
該キャップをした袋口を正圧下に充填室内に配置し、次
いで予め殺菌しておいた袋の閉止キャップを無菌条件下
で取外し、充填ヘッドを袋口に挿入して袋に製品を充填
し、これらの操作をすべて正圧下に行う。袋の充填が完
了した後該充填室に負圧を与え、しかる後該閉止キャッ
プを充填ずみの袋に取付ける。
好ましくは、流体脱気／注入手段は該充填室の充填ヘッ
ドに対向する壁に装着された１または複数の気体および
／または殺菌剤スプレー注入手段および該充填室のポー
トに接続され、かつ閉止キャップが充填された容器に施
された場合は正圧が再び該充填室に与えられるように該
スプレー注入手段によって与えられる正圧に打勝つ負圧
を付与することができる脱気ユニットを含み、該負圧が
付与されるとキャップをした袋口は充填室からが取外さ
れ、未充填の他の袋のキャップをした袋口が充填室内に
配置されるように準備される。
ここで「正圧」、「負圧」とはもちろん大気圧（ａｔｍ
ｏｓｐｈｅｒｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ）に対するもので
ある。
また、好ましくは、正圧は、充填室への空気または異物
の侵入を防止するため常時充填室の充填ヘッドに隣接す
る区域に微粒子化した殺菌剤を含有する無菌気体を散布
する２つの無菌気体スプレー注入器を使用して付与され
る。
好ましくは、装置は袋に細片状の物質を無菌的に充填す
るためのものであって、充填ヘッドはその出口端にまた
は出口端に隣接してボール弁またはステム弁を有するノ
ズルに終端し、かつ袋の袋口を該充填室の開口に配置す
る手段と、該キャップを取外し、充填した袋にキャップ
を再び取付けかつ充填した袋を取外す手段が設けられて
おり、これらはすべて公知の構造である。しかし、装置
は充填室の内部その他の部分を恒久的にまたは一時的に
無菌状態に維持する特別な手段を含む。
また装置は、袋口の第２次的閉止部を形成し袋口区域の
ための改良された対酸素障壁を形成するため袋が該充填
室の開口から取外される前に袋口の裏面に袋の一部を封
着するシール手段を含むことができる。
また袋口は袋の隅部に配置し、充填後膣隅部を越えて袋
の２つの内側表面をシールすることにより袋口を隔離す
るようにしてもよい。また、好ましくは、装置は該シー
ル手段を移動する手段および該シール手段を動作させる
手段を含み、これは該袋口を移動して該充填室の開口と
係合または係脱させる手段および該袋を充填作業中支持
するために設けられたさらなる手段に関連するようにし
てもよい。
このさらなる手段は空の袋を完全に支持する支持プレー
トまたは空の袋を少くとも部分的につぶす支持プレート
を含むことができ、この支持プレートは、袋の充填中袋
の破裂を防ぎかつ袋が均一に充填されガスポケットを生
じないようにゆフくりと移動される。
好ましくは、細片状の製品のためには、ノズル中の弁手
段はボール弁の径方向に延長しかつノズルに至る供給管
の横断面に対応する横断面を有する通路を有するボール
弁を含み、該ボール弁は開弁位置と閉弁位置との間で９
０°回動可能であり、該ボール弁とそのハウジングとの
間にワイピングシールが行われる。
ノズルは、固定位置にあり該充填室は該ノズルの長手軸
に平行な方向に移動可能であるようにしてもよい。
またその代わりに充填室を固定としノズルを可動として
もよい。
また好ましくは、袋口ホルダーは該シール手段を含む熱
封着ヘッドと同様に前記軸に沿って可動としてもよい。
袋口からキャップを移動させる手段は、該充填室内で該
キャップが該軸の中心に位置する位置とそれから離れた
位置との間に移動可能なキャップ把持アームを備えるこ
とができる。
好ましくは、蒸気入口ラインは、充填室内に正圧を付与
しかつ他の入口を介して充填室に注入される殺菌剤を動
作させるため、蒸気を該充填室に供給する。好ましくは
、さらに蒸気、無菌水または殺菌剤供給ラインがノズル
内のボール弁に近接する下流側に延長し、またボール弁
のためのハウジング内部に延長し、かつ該ハウジングの
内部からの出口管が設けられる。
該充填室の開口に対向するもう一つの壁の第２の開口が
設けられ、これを貫通して製品供給管が通り、該供給管
と該第２の開口との間には摺動シールが行われ、該開口
自体はさらなる蒸気供給管および凝縮水出口管により無
菌状態に保たれることが好ましい。
充填作業中、たとえば充填室を脱気することにより袋か
ら好ましくない気体を抜取ることを助けるため、袋口内
に位置する充填ノズルの外端部に１または複数の孔を設
けてもよい。
本発明は、容器特に袋に細片状製品を充填しこの袋を無
菌的に密閉する方法にも及ぶものである。
以下に添付図面を参照して本発明の３つの実施例につい
て説明する。
〔実施例〕
第１図を参照すると、この図は内袋（ｌｉｎｅｒｂａｇ
）　Ｂを実線で示す。内袋Ｂにはボール弁３の制御下に
供給管１を介して製品が充填される。ボール弁３の下流
側には充填ノズル５があり、このノズル５は内袋Ｂの壁
に水密に取付けられた袋口Ｓ中に係合している。
充填作業前に、栓またはキャップＰが開放端にきつく嵌
込まれた殺菌した内袋Ｂは、その袋口Ｓが袋口ホルダー
７中に嵌合され、破線で示す位置を占める。
供給管１の下流側の端部、ボール弁３およびノズル５は
すべて無菌の充填室９内に配置されており、この充填室
９は矢印Ａ方向に滑動可能に設置されている。殺菌した
内袋Ｂにたとえば果実片等の製品を充填したい時は、袋
口ホルダー７は充填室９の方向に移動して（充填室９を
ホルダー７の方向に移動してもよい）、ホルダー中の内
袋の袋口Ｓをその栓Ｐとともに充填室９の前壁１１に形
成された中央開口中に位置させ、該開口にしっかりと保
持させる。この袋口Ｓを該開口中に位置させる動作は通
常該開口を閉じている弁（１対のシャッター板（図示せ
ず）によって形成される）を自動的に開かせることがで
きる。もっとも、以下に述べるように、充填室９が加圧
されたならば弁を設ける必要は必ずしもないであろう。
内袋Ｂが充填されていない時は、充填室の内部は正圧に
保たれ、それによって大気の侵入を防止する。これはい
くつかの方法で達成することができる。たとえば、蒸気
人口１９を通って蒸気を充填室内に供給し、および／ま
たは無菌流体を供給ライン２または４から充填室の壁に
設けた１対の対向する流体入口１２．１４を通って充填
室内にポンプで供給することができる。こうして充填室
を常時無菌状態に保つことができる。
充填室９の壁１１の開口に袋口Ｓがしっかり保持された
ならば、アーム１３に支持されるクランプ（図示せず）
により公知の方法で栓Ｐを袋口Ｓから外す。次いでこの
アーム１３はわきに移動する。次に真空ライン２１を介
して充填室内に真空処理が施され、充填室からだけでな
く内袋Ｂ内部からも気体を抜き出す。この動作中または
その直後に、背圧バッド１６は図中右方に移動して内袋
の材料を袋口Ｓの背面に係合する。次いでノズル５が図
に示すように袋口Ｓの内部に密着係合するように充填室
９を図中右方に移動することにより（または供給管１、
弁３およびノズル５を図中左方に移動することにより）
、開放した袋口Ｓはノズル５と係合する。ノズル５がい
ったん空の内袋の袋口に係合すると、ボール弁３は９０
″回転して図示の位置に至り、次いで内袋には、圧力パ
ッド１６の圧力に抗して薄切り果実等の細片、濃縮物ま
たはペースト状物がその供給源から充填される。内袋が
おおむね充満されると（たとえば製品２００リツトルが
内袋に正確に計量されて充填されると）、弁３を公知の
方法で９０＠回転することにより製品の供給を停止し、
ノズル５を袋口から取外すことができる。次いで充填室
内の負圧を利用して内袋の頂部の空気を抜く。充填室が
真空ライン２１に接続されているためこの空気は抜き取
られる。
上記の代りに、第２図に示すノズルを使用することによ
り、ノズルを袋口に挿入したままで内袋頂部の空気を抜
くことができる。このノズルはその周縁に沿って配置さ
れた複数の通気孔１８を有し、充填中白袋から気体が逃
散することを許容する。充填室が負圧に保たれる限り、
充填作業の際に導入される内袋中の空気は自動的に抜取
られる。
また上記のさらなる代案として、気体を蒸気によって置
換することにより抜取ることもできる。
これは真空ライン２１を充填室９から切離し、ノズル５
を介して内袋内に（好ましい方法）またはたとえば入口
１２．１４を介して充填室内に高圧下で蒸気をポンプに
より給送することにより達成することができる。
この蒸気は冷却し凝固することにより容器のヘッドスペ
ース内に部分的真空を生じさせる。
所望ならば、次に圧力バッド１６を右方に移動し袋口Ｓ
の背部を内袋Ｂの材料で再び閉じた後熱封着ヘッド１７
を動作させることも可能である。
この熱封着ヘッド１７は圧力バッド１６と同軸上に装着
され、袋口が内袋の壁に接合される袋口のフランジ下の
裏面または下面に内袋が当接する場所に内袋Ｂの材料を
押付けることにより該材料をフランジ下と完全に当接さ
せ、フランジ下に熱封着させる。これによって、その間
に袋口Ｓ内に再配置された栓Ｐを通して侵入する空気し
たがって細菌の侵入に対して内袋の内部を遮断する第２
次的かつ恒久的なシールが形成される。次にバッド１６
およびヘッド２７は左方に充分に引込められる。
充填室９を図中左方に移動することにより（またはノズ
ル５、弁３および管１を図中右方に移動することにより
）、ノズル５は袋口Ｓ内から外される。この移動は、栓
Ｐを袋口Ｓの開放端内に整列するように戻し袋口Ｓ内に
再配置することによって内袋の頂部を閉止することがで
きるよう充分な移動量だけ行うものとする。この動作の
間、蒸気を使用しない場合は無菌室内に真空を維持する
。
内袋充填および栓取付作業が完了すると、充填室９の内
部は蒸気人口１９および／また。は入口１２．１４を介
して導入される蒸気および／または不活性ガスもしくは
無菌空気で加圧される。次にホルダー７を左方に移動す
ることにより袋口Ｓを充填室９の壁１１の開口から外す
と、シャッター板または弁（設けられていた場合）が自
動的に開口゛を閉じる。その時図中破線で示す位置にあ
る充填ずみでシールした内袋Ｂはホルダー７から取外さ
れ、充填すべき新しい内袋に置換される。
内袋の充填は完全な無菌条件下で行うことが重要であり
、したがって、たとえば入口１９を介して導入される蒸
気により充填室９内を正圧に保つことによって細菌が充
填室内に侵入しないようにすることが重要である。入口
１９を介してポンプで充填室内に供給される蒸気または
ガスを補償するため、充填室に出口２１が設けられてい
る。さらに、ボール弁３を常に無菌状態に保ちまたその
表面に吸着されうる細片状または繊維状物質を清掃する
ために、ボール弁３のボール２７がその中で回転するハ
ウジング２５の内部に通じる蒸気、凝縮水または無菌水
供給管２３が設けられている。
ボール２７とハウジング２５との間には適当なワイピン
グシール（ｗｉｐｉｎｇ　５ｅａｌｓ）が施されている
が、このシールにもかかわらず無菌状態に保たねばなら
ないボール２７の表面には通常細片状物質からの液体の
フィルムが存在する。ハウジング２５とボール２７の間
の空間に管２３を介して供給される蒸気、凝縮水または
無菌水を補償するため該空間からの出口が設けられてお
り、この出口は符号３１で示される。
製品供給管１は壁１１に対向する充填室９の壁を貫通し
なければならないが、管１と充填室９は相対的に移動す
ることができるので、両者の間には摺動シール３３が設
けられている。このシールを無菌状態に保ち、かつそれ
まで充填室の外にあった管１の部分が充填室内に移動し
た時充填室内に細菌が移動することを防止するため、さ
らなる蒸気供給管３５が蒸気を摺動シール３３の内部に
導入する。また過剰の蒸気を摺動シール３３内から運び
去るため凝縮水出口３７が設けられている。
無菌状態を維持する目的で蒸気と無菌空気を補充するた
めに、殺菌剤の溶液を供給管６または８から入口１２．
１４を介して供給し、ノズル５または袋口もしくはその
栓Ｐを殺菌するようにしてもよい。さらに、充填室の床
にはドレン３９が設けられており、その端末部は殺菌剤
トラップ４１に終端している。
このようにして、内袋に細片状物質を充填する上記装置
は内袋が常に無菌条件下に充填されることを保証するこ
とが理解されよう。
第１図の構成は水平充填モードのかわりに垂直充填モー
ドで動作するように変更することができる。これを達成
するには、無菌室の前壁１１が床となるが、充填用開口
は床に残ることになる。しかし、ドレン３９とトラップ
４１は底壁１１に移さなければならない。その他の必要
な唯一の変更点は充填すべき内袋のために適当な支持部
材を設けることである。圧力パッド１６と補助的シール
装置すなわち熱封着ヘッド１７が省略できるとすれば、
その代りに充填室９の底壁１１の袋口用開口の真下に支
持台を設けることになる（袋口ホルダー７はいぜん必要
である）。そうでなければ、内袋Ｂを支持しかつその袋
口Ｓが側方から充填室９の底壁１１の開口附近に進むよ
うにコンベヤ装置が必要となるであろう。このコンベヤ
装置としては無端ベルトコンベヤを使用することができ
る。
第３図および第４図を参照すると、ここに開示された充
填装置は第１図のものと多くの類似点を有するが、垂直
方向に配置された製品供給ノズルを備え、またノズルを
通しての製品の供給を制御する弁としてボール弁のかわ
りにステム弁を備えている。この装置は、充填室４０を
有し、この中に公知の構造のステム弁４３を有する。ス
テム弁４３は噴流気体または蒸気４２および／または殺
菌剤４４および／または真空源４６に接続するマニホル
ド４５を備えている。ステム弁４３はその下端部に製品
供給管４９に接続する充填ノズル４７を備えている。製
品は公知の方法でノズル４７内の弁５０を開くことによ
りノズル４７を通過することかできる。
充填室４０の床のほぼ中央には内袋Ｂのキャップを嵌め
た袋口Ｓを収容するための開口５１が設けられている。
この内袋Ｂは繊維状のシート材からなる四角形の箱また
は本実施例のようにドラムＤの中に配置されている。充
填室１１はその床から延長し殺菌剤を収容する溶５５に
終端するドレンバイブ５３を備えている。またその対向
する両側壁の通常対向する位置に１対の入口ノズル５７
゜５９が設けられている。これらのノズル５７゜５つは
いずれも無菌空気の供給ライン６０および殺菌剤溶液の
供給ライン６１に接続されている。
充填室４０の頂壁には充填室４０の空気を抜くために脱
気装置（図示せず）°に接続されるポート６３が設けら
れている。
内袋Ｂに製品を充填したい時は、第３図に示す内袋のキ
ャップを嵌めた袋口Ｓを開口５１内に配置し、開口５１
にしっかりと密封状態に嵌合させた後キャップＣを袋口
Ｓから取外す。この操作中、無菌空気をノズル５７．５
９からポンプで給送し、かつポート６３を閉止するかま
たはポート６３を介する脱気率がノズル５７．５９を介
する無菌空気の供給率より小さいようにすることにより
、充填室４０内の圧力は大気圧を超える圧力に保たれる
。この処理により、開口５１が開放している時は常に開
口５１を通って気体の流出があることが保証され、した
がって好ましくない細菌等を締出することができる。
キャップＣをいったん外すと（揺動把持装置６５を使う
公知の方法により）、装置は第３図のモードから第４図
のモードとなり、ポート６３が開放され、脱気装置が作
動して充填室４ｏ内の雰囲気を負圧とすることにより内
袋Ｂ内の気体を抜出す。次にノズル４７が第４図に示す
位置がら袋口Ｓ内に移動した後内袋Ｂが少くとも実質的
に充満するまで内袋Ｂに製品を注入する。また上記の代
りに、充填中ノズル５７．５９を介して充填室４０内に
正圧を供給しポート６３を閉じておいてもよい。充填中
白袋の中に若干の気体を注入してもよく、および／また
は充填後向袋に気体が充満する小さなヘッドスペースが
あってもよい。ヘッドスペースを減らすにはこの気体を
除去しなければならず、このための種々の方法は第１図
および′ＩＪ２図に示す装置について述べた方法と同様
のものである。充填直後に装置が第４図に示す状態に転
換することによって脱気装置がポート６３を介して充填
室４０がら空気を抜取ることによりノズル５７．５９か
らの正圧に打勝ち充填室４０内に負圧が生じることが望
ましい（無菌空気および／または殺菌剤はいぜんとして
ノズル５７．５９を介して充填室内に、したがってキャ
ップＣを覆って注入され続け、キャップ０１袋口Ｓおよ
び開口５１周辺の無菌状態を維持する）。充填室１１内
の負圧はもちろん内袋Ｂ内にも伝わるので、内袋Ｂのヘ
ッドスペースから気体を抜取ることとなりその結果気体
の圧力により内袋の頂壁が部分的につぶれ、内袋内の製
品が内袋の最上部まで移動することになる。この状態が
達成されると、装置は第４図の状態に維持され、キャッ
プＣは袋口Ｓ内に密着するように嵌合される。
袋口Ｓにキャップが嵌合されると、脱気装置の動作を停
止し、無菌気体がノズル５７．５９から充填室内に入る
ことにより装置は負圧モードから正圧モードに転換する
。充填室が再び正圧モードとなったら、ヘッドスペース
の気体が除去された、キャップを再びかぶせた内袋を充
填室４０の開口５１から外す。充填室内の正圧のため外
気は充填室に入ることを妨げられる。次に充填すべき新
しい内袋を開口５１に配置し密封嵌合させる。次いでそ
のキャップを取外し、内袋に製品を充填し、このシーゲ
ンス工程を繰返す。
前述の実施例と同様に、内袋Ｂを外側の容器りに収納す
るかわりに、内袋Ｂを台上に支持してもよい。この台は
袋の破裂を防ぎかつ内袋内の気体を最小限にとどめるた
め充填作業中ゆっくりと下降される。また所望ならば、
充填および脱気後に内袋材料を袋口Ｓの背部に封着させ
てもよい。台を使うかわりに、充填が行われる背圧を加
えるためにつぶれる圧力パッドを使用することができる
。
トータルでの無菌状態を達成するため、および／または
内袋に異る製品を充填しつる適合性を付与するため、す
べての実施例に付与されるべき他の重要な特徴がある。
たとえば内貸に塊状のおよび／または繊維状の材料を充
填する場合、この材料の幾分かは袋口Ｓおよび／または
充填ノズル上に残存することがある。そこで充填作業完
了後ノズルを清掃するため入口５７：　　５９から蒸気
、殺菌剤（または不活性ガス）を散布しくこのようなノ
ズルを３以上設ける必要があるかもしれない）、また同
様にステム弁の中央部以下に蒸気、殺菌剤または不活性
ガスを散布することができる。また充填完了後脱気の前
にかつキャップを再び嵌める前に内袋の袋口に付着して
いる材料を内袋の中に吹込むこともできる。同様に、ノ
ズル上のいかなる材料もノズルから流し去って内袋に流
し込むことができ、これによってノズル内の弁５０は適
当にシールされノズルは無菌状態を保つことができる。
脱気した内貸に製品を充填することは困難であるから、
本発明の１変更例においては、キャップを外した後内袋
を脱気するかわりに、たとえばＣＯ２や不活性ガス等の
気体を内袋に注入し、充填中または充填後にこの気体を
抜取れるようにしている。この「雰囲気制御包装技術」
を使用するとある種の製品は最高の状態で充填すること
ができる。たとえばある種の酪産物の場合は蒸気を内袋
内に注入することができる。
ある種の製品にとっては、充填した内袋にキャップを嵌
める前にたとえば酵素、保存剤、ソースまたは芳香剤を
注入することが有利である。
これは充填ノズルを使って達成できるし、第２図のタイ
プのノズルを使用するのであれば気体・流体用入口５７
．５９または１２．１４の一つを使って達成することが
できる。
同様に、気体は、充填ノズルらまたは４７（両実施例）
または第２図のノズルにおけるチャンネル１８を介して
、または入口５７．５９　（または１２．１４）を介し
て内袋に注入または内袋から抜取ることができ、またも
ちろんポート６３（または２１）を介して抜取ることが
できる。
内袋内から望ましくない気体を抜取るもう一つの方法（
両実施例において）は圧力補償システムを使用する方法
である。すなわち管を充填弁の人口端に接続しかつそこ
から逆Ｕ字形に延長して負圧無菌室に接続する方法であ
る。内袋内の気体は負圧により無菌室に吸込まれる。
以上本発明をつぶれる内袋の充填について説明したが、
本発明は剛体の容器またはバルク容器等信の容器の充填
にも適用できることが理解されよう。
袋に充填する場合は、ある種の袋は袋口を覆って延在す
る内部フィルムまたは外部フィルムによって無菌状態に
保たれていることがある。この場合は、充填される製品
の圧力（または熱）によりてこのフィルムを破裂させる
ことができない場合は機械的または他の形式のフィルム
破裂装置を充填ノズル５または４７に設けることが必要
かもしれない。
したがって、要約すると、本発明の種々の実施例は、容
器特に箱の中に袋を収納した容器に製品特に細片状の製
品を完全に無菌状態で充填する装置と方法を提供する。
袋については、これは以下のように達成することができ
る。
■）ボール弁またはステム弁（または他の型の弁）によ
って制御される充填ノズルを有し、かつ製品、不活性ガ
ス（または雰囲気制御包装用の他の気体）、真空および
／または蒸気／殺菌剤の通路を有する無菌充填室を用意
する。
２）充填室に袋のキャップを外しかつ再び嵌める装置お
よび殺菌剤、不活性ガスその他の気体用の入口および少
くとも一つの脱気用ポートを設ける。
３）袋が他の容器内に入っていない場合は、選択的方法
として袋を支持する可動支持プレートパッドを設け、最
初この袋をつぶし、次に袋を充填するにつれて袋を降下
させる。または充填作業を制御する圧力板を設ける。
４）予め殺菌された袋からキャップを外した後気体を抜
取り、次いで選択的に袋に他の気体たとえばＣＯ２また
は蒸気を充填する。
５）気体を除くため負圧下で、または特別な気体の正圧
下で、製品を充填する。
６）製品の残渣を除去し清掃するため全装置および袋口
に流体を流す。
７）ヘッドスペースから気体を抜取った後または蒸気を
注入した後装に再びキャップを嵌める。
８）さらに清掃／流体流しを行う。
９）空気その他の物質の侵入を防ぐため充填室内を加圧
する。
１０）キャップをした容器を取外し他の容器に置換する
。
このサイクルまたは修正したサイクルを繰返す。
上記の工程の中ある工程は変更し、繰返しまたは省略し
てもよい。
本発明の詳細な説明は単に例示としてなされたものであ
って、細部の修正は本発明の範囲内で行うことができる
ことは理解されよう。たとえば、無菌化のため蒸気を用
いるかわりに他の流体たとえば殺菌剤を用いること、ま
たその反対の操作がしばしば可能である。換言すれば無
菌化のためいかなる殺菌剤も使用可能である。しかし清
浄剤のみが必要とされる場合すなわち殺菌剤が付着した
無菌部分を洗浄または洗い流す場合は、清潔な洗浄用流
体たとえば凝縮水、無菌水またはその他の流体があれば
充分である。
【図面の簡単な説明】
第１図は水平方向に延長する充填ノズルの１実施例によ
り無菌的に充填される袋を示す模式的縦断面図、第２図
は袋口内の充填ノズルの特定の設計を拡大して示す断面
図、第３図は垂直方向に延長する充填ノズルの他の実施
例を示す一部が模式的な断面図で、ドラム内の内袋を無
菌下に充填し終った状態を示す図、第４図は無菌袋充填
サイクルのその後の工程を示す第３図と同様の図である
。 ９．４０・・・充填室、５，１３・・・充填ヘッド、２
゜４．１９．２１または５７，５９．６３・・・所望の
気体条件を生ぜしめる手段、２１．６３・・・負圧を（
＋＃＊−１，４−ン 第３図

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）充填すべき容器（Ｂ）の上端部が充填のため接続
    される充填室（９または４０）と、該容器（Ｂ）内の製
    品を無菌条件下に置くため該充填室（９または４０）内
    に設けられた充填ヘッド（５または４３）と、該充填室
    （９または４０）内および充填された該容器の頂部に所
    望の気体条件を生ぜしめるための該充填ヘッド（５また
    は４３）から離隔した手段（２、４、１９、２１または
    ５７、５９、６３）を含む容器に無菌的に製品を充填す
    る装置において、該充填ヘッドから離隔した手段は、該
    容器（Ｂ）が該充填室に接続されている間に該容器（Ｂ
    ）の頂部から気体を抜取るため、該充填室（９または４
    ０）内に負圧を生ぜしめる手段（２１または６３）を含
    むことを特徴とする無菌充填装置。
  2. （２）該充填ヘッド（５または４３）から離隔した該手
    段（２、４、１９、２１または５７、５９、６３）は無
    菌気体または不活性ガスを該充填室内に導入し、したが
    って該容器（Ｂ）の製品の上方の頂部に導入する手段（
    ２、４または１９、２１）をも含む請求項（１）記載の
    装置。
  3. （３）該充填ヘッドから離隔した手段は、該容器（Ｂ）
    の頭部が閉じられた後動作して充填室（９または４０）
    に正圧を与える流体脱気／注入手段（１９、２１または
    ６３）を含み、該正圧が与えられた後該容器（Ｂ）の頭
    部が該充填室（９または４０）から外されることにより
    空気が該充填室に侵入することが防止される請求項（１
    ）または（２）記載の装置。
  4. （４）該充填ヘッドから離隔した手段は該充填室（９ま
    たは４０）の壁に装着された１または複数の気体および
    ／または殺菌剤スプレー注入手段（２、４または５７、
    ５９）および該充填室のポートに接続され、かつ閉止キ
    ャップ（ＰまたはＣ）が充填された容器に施された場合
    は正圧が再び該充填室に与えられるように該スプレー注
    入手段（２、４または５７、５９）によって与えられる
    正圧に打勝つ負圧を付与することができる脱気ユニット
    （２１または６３）を含む請求項（３）記載の装置。
  5. （５）該正圧は、充填室（９または４０）への空気また
    は異物の侵入を防止するため常時充填室（９または４０
    ）の充填ヘッド（５または４３）に隣接する区域に微粒
    子化した殺菌剤を含有する無菌気体を散布する２つの無
    菌気体スプレー注入器（２、４または５７、５９）を使
    用して付与される請求項（３）または（４）記載の装置
    。
  6. （６）該充填室へまたは該充填室から蒸気入口ラインお
    よび蒸気出口ライン（１９、３９または５７および５９
    、５３）が延長し、かつ気体または蒸気および／または
    殺菌剤および／または真空源への入口および出口（１５
    、２３、３１または４２、４４、４６）が該充填室内の
    該充填ヘッドへまたは該充填ヘッドから延長している請
    求項（１）〜（５）いずれかに記載の装置。
  7. （７）袋（Ｂ）に細片状の製品を無菌状態で充填するた
    めの装置であって、該充填ヘッドは出口端にまたは出口
    端に隣接して充填弁（３または５０）を有するノズル（
    ５または４７）に終端し、かつ袋（Ｂ）の袋口（Ｓ）を
    該充填室（９または４０）の開口に配置する手段と、該
    キャップ（ＰまたはＣ）を取外し、充填した袋にキャッ
    プを再び取付けかつ充填した袋を取外す手段（１３また
    は６５）が設けられている請求項（１）〜（６）のいず
    れかに記載の装置。
  8. （８）袋口（Ｓ）の第２次的閉止部を形成し袋口区域の
    ための改良された対酸素障壁を形成するため袋（Ｂ）が
    該充填室（９）の開口から取外される前に袋口（Ｓ）の
    裏面に袋（Ｂ）の一部を封着するシール手段（１６、１
    ７）を含む請求項（７）記載の装置。
  9. （９）該シール手段を移動する手段および該シール手段
    を動作させる手段を含み、前者は該袋口を移動して該充
    填室の開口と係合または係脱させる手段および該袋を充
    填作業中支持するために設けられた手段に関連する請求
    項（８）記載の装置。
  10. （１０）該充填弁はボール弁（３）の径方向に延長しか
    つノズル（５）に至る供給管（１）の横断面に対応する
    横断面を有する通路（２７）を有するボール弁（３）を
    含み、該ボール弁（３）は開弁位置と閉弁位置との間で
    ９０°回動可能であり、該ボール弁（３）とそのハウジ
    ング（２５）との間にワイピングシールが行われる請求
    項（７）〜（９）のいずれかに記載の装置。
  11. （１１）該ノズル（５）は固定位置にあり該充填室（９
    ）は該ノズル（５）の長手軸に平行な方向に移動可能で
    ある請求項（７）〜（１０）のいずれかに記載の装置。
  12. （１２）さらに蒸気、無菌水または殺菌剤供給ライン（
    １５）がノズル（５）内のボール弁（３）に近接する下
    流側に延長し、蒸気、無菌水または殺菌剤供給ライン（
    ２３）がボール弁（３）のためのハウジング（２５）内
    部に延長し、かつ該ハウジング（２５）の内部からの出
    口管（３１）が設けられている請求項（１１）記載の装
    置。
  13. （１３）該充填室（９）の開口に対向するもう一つの壁
    の第２の開口（３３）を貫通して製品供給管（１）が通
    り、該供給管（１）と該第２の開口（３３）との間には
    摺動シールが行われ、該開口（３３）自体はさらなる蒸
    気供給管および凝縮水出口管手段（３５、３７）により
    無菌状態に保たれる請求項（１１）または（１２）記載
    の装置。
  14. （１４）該充填室は固定され該ノズルは可動であり、該
    弁はステム弁である請求項（７）〜（９）のいずれかに
    記載の装置。
  15. （１５）閉止キャップ（ＰまたはＣ）を備えた袋口（Ｓ
    ）を有する箱入袋容器用内袋（Ｂ）に無菌条件下で製品
    を充填する方法であって、該キャップをした袋口（Ｓ）
    を正圧下に充填室（９または４０）内に配置し、次いで
    予め殺菌しておいた袋（Ｂ）の閉止キャップ（Ｐまたは
    Ｃ）を無菌条件下で取外し、充填ヘッド（５または４３
    ）を袋口（Ｓ）に挿入して袋（Ｂ）に製品を充填し、こ
    れらの操作をすべて前記正圧下に行う充填方法において
    、袋（Ｂ）の充填が完了した後該充填室（９または４０
    ）に負圧を与え、しかる後該閉止キャップ（ＰまたはＣ
    ）を充填ずみの袋（Ｂ）に取付けることを特徴とする無
    菌充填方法。
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