JPS58183484A

JPS58183484A - 充填方法と装置

Info

Publication number: JPS58183484A
Application number: JP58013629A
Authority: JP
Inventors: ウイリアム・ジエイ・シヨ−リ−; ウイリアム・ロイド−デ−ビス
Original assignee: Scholle Corp
Current assignee: Scholle IPN Corp
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1983-01-29
Publication date: 1983-10-26
Also published as: AU551844B2; DE3372085D1; EP0085564A2; ATE27791T1; AU1076883A; EP0085564A3; EP0085564B1; US4458734A; JPH0534205B2

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】発明の背景数多くの液体、半流動体状の製品がリバック業者、大口
需要者などのために大形の容器に包装されている。そし
て、これらの製品の多くは、特に食品などは、酸化によ
り腐食しやすく、また、バクテリアにより汚染されやす
い。したがって、これらの製品は、例えば５ガロン入り
などのプラスチックまたは同効素材により作られたバッ
グに詰められる場合が多く、これらのバッグには、充填
用のスパウトが設けてあり、該スパウトにより製ｌ　　
　　　　　　　　　品の袋詰め、バッグからの小出し操
作が行なわれる。このようなプラスチックバッグは、製
品の小出しを行ないながら畳まれるので内部へ空気が侵
入しないようになる利点がある。形が一定に保たれる容
器から充填した物を一部小出しにすると、空気は必ず容
器内へ入る。侵入した空気には、酸素が含まれ、また、
しばしば有害なバクテリアも含まれている。前記した容
器には、硬質または半硬質プラスチックのスパウトが設
けてあり、これを介して充填物の出し入れが行なわれよ
うになっている。

容器に食品を充填する場合には、消費者に有害なバクテ
リアが容器内へ入りこまないような配慮が必要である。

このような衛生的な充填を行なうため、容器のスパウト
まわりの環境を無菌状態に保つチャンバーを用いて容器
への充填が行なわれている。これの典型的なものとして
は、殺菌ガスを外気圧より高い圧力で殺菌室に充満させ
たものが用いられており、殺菌室に空気が流通する部分
があっても圧力差による内部から外部への流出により空
気が外部から室内へ侵入しないようになっている。充填
室には、充填ヘッドが設置されている。この充填室の底
部には、容器としてのプラスチックバッグのスパウトが
入りこむに適した大きさの開口部が設けてあり、この開
口部にスパウトが納まると、充填ヘッドが当接してバッ
グへの充填が行なわれるようになっている。

充填室内の殺菌ガスは外気圧よりも高圧になっているの
で、相当量のガスが、特に一つの容器のスパウトが開口
部から離脱し、つぎの容器のスパウトが開口部に入る間
の充填操作中において、前記開口部から外部へ放散する
。このようなガスの放散には、多くの問題があるもので
、その一つは、使用するガスはコストが安いものでなけ
ればならないことで、ガスの選択が制限されてしまい、
たった一つのガス、それもホットな殺菌空気しか使えな
いことである。しかしながら、殺菌空気には、酸素が含
まれているか呟充填操作中、食品は酸素に曝気され、商
品寿命が半減してしまう。また、殺菌ガスは、充填室を
無菌状態に保つためには、ホットの状態に維持されてい
ることが必要であり、多量のガスを加熱しなければなら
ず、多量のエネルギーを消費し、種々の器具を用いなけ
ればならない欠点がある。

このように、容器の充填装置には、殺菌ガスの消費量を
抑え、不活性ガスを殺菌ガスとして使用できるようにし
て、充填物の商品ノ１１命を延ばすと共にガス加熱の要
件を緩めて、省エネルギーで設備費も節減できるように
することか望まれている。

ＤＡ　　ｔｙ＞　　￥ｊニーに、り一方の面、好ましくは底面に期１−１部（容器のスパウ
トのような製品を導く導管の端部を受けるに一十分な大
きさをもつたもと）が設けであるチャンバーにホットな
殺菌ガス（窒素などの不活性ガス）が外気圧よりも高い
圧力で満たされており、導管（スパウト）に当接される
充填ノズルかｄＩｊ記チャンバーに設けである。一対の
ショウかｉＩｊ記チャンバーの底面に枢着されており、
該ショウにより充填繰作時、導管（スパウト）を前記開
口部に保持する。

小さなカップ状のキャップが底を上にした状態で前記チ
ャンバー内に設けられていて、前記ショウの工に位置し
て前記開口部を覆い、この開口部から殺菌ガスが外部へ
放散するのをある程度防ぐようになっている。

使用時においては、前記チャンバーが殺菌され、殺菌ガ
スが高圧で満たされた後、前記キャップが開口部を覆う
。これによって、殺菌ガスにチャンバー内に留まる。導
管（スパウ））はキャップの下側の開口部にインサート
され、ジ１つを閉止状態に枢支回動し導管（スパウ吐）
を保持し、該導管を囲む開口部からガスや空気が出入し
ないようにする。導管としてのスパウトが開口部に納ま
ると、微粒子化されたホットな塩素溶液霧などの殺菌剤
が前記キャップ内外に霧状に噴霧され、キャップに付着
のバクテリアを殺す。ついで、キャップはスパウトを覆
う位置から離れる。スパウトを保持したチャンバーは上
方へ移動し、定置位置にあるノズルがスパウトと接する
。これによって、製品はノズルおよびスパウトを通り容
器内へ充填される。

ｌ　　　　　　　　　　　　　　充填完了後、チャンバ
ーはスパウトを保持したまま下降し、初期の位置へ戻り
、前記キャップがスパウトと開口部を覆う位置に復帰し
、スパウトはショウから離れる。前記キャンプは、つぎ
のスノ功トが下側に位置するまで前記開１］部を覆い、
チャンバー内の殺菌ガスの流出量をＭＥ及的に減少させ
る。

充填操作中において、チャンバー内の殺菌が又は高い圧
力に保たれているから、チャンバーは無菌状態に保たれ
、汚染されない。ショウまたはスパウトまわりの開口部
やキャップト゛側にリークが生じても殺菌ガスが外部へ
放出し、殺菌チャンバーへのバクテリアや外気の侵入を
阻」トする。そして、開口部は閉止され殺菌ガスの損失
はきわめて少ない。

ｘ１鮮＠礼明灘−１第１図に示す本発明の充填装置は、殺菌室２１を備えて
いる。この殺菌室は、上板２５、底板２３および側壁２
９で囲まれている。充填管７１が殺菌室２１の上板２５
を貫通して殺菌室２１内に臨んでいる。この充填管によ
り液体または粘性物が、その供給源からノズル７３へ送
られる。充填管７１に適するものは、シ１−９・コーポ
レーションへ譲渡された米国特許第３，９２６，２２９
号に開示されている。

この発明に係る装置により充填される容器１１は、プラ
スチックなどの７レキシブルな素材により形成されてい
ることが好ましし１．容器１１には、充填スパウト１３
が設けてあり、該スノくウドはキャップ１５がはめられ
ている。底板２３に設けた開口部２７は、前記スパウト
１３よりも若干広目になっている。前記した容器１１の
充填スパウト１３は、以下の説明においては、充填装置
の充填用の導管として示す。

上板２５と底板２３との間には、複数本の柱２６が立設
してあり、これらは殺菌室２１を昇降させる機構（図示
せず）と連結して１する。そして、殺菌室２１が動いて
も充填管７１は動かなし１ようになっている。殺菌室２
１が昇降するときは、上板２５は充填管７１の外側面に
そって摺動する。殺菌室２１は底板２３がノズル７３へ
接近する位置まで上昇し、上板２５がノズル７３に接近
する位置まで降下する（図示のとおり）。

カップを逆さにｂた形のキャンプ５１が殺菌室内に配置
してあり、７−ムＳ７の先端がキヤ・ノブ５１に接続し
、このアームの基端は調節機構５５から延びている軸に
枢支されている。キヤ・ンプ５１の内径は殺菌室２１の
底板２３に設けた開［コ部２７の径よりも僅かに大きく
なってν）る。

送液管５３が害ヤップ５１に接続し、塩素溶液などの殺
菌剤が供給源５４から該送液管を介してキャップ５１内
へ送られる。供給源５４は殺菌剤（液）の供給量を調節
し、殺菌剤は送液管５３を通ってキャップ５１内へ適宜
の量が供給されて該キャ、ンプ内を殺菌する。供給源５
４には、殺菌削用のヒータが設けである。

ｆｌ室２１の底板２３には、一対のジヨウ３１が枢着さ
れている。これらショウ３１は図示のようにそれぞれの
一端が枢着されて閉止状態となっており、軸３３の回転
により開放状態となる。紬３３は１ｉｉｓ慨構３５に接
続して−・る。Ｍｉ記のショウ３１は、閉止状態のとき
に容器のスパウトまたは頚部１３を把持するような形状
になっている。

そして、該シ３つが開くと、容器１１のスパウト１３が
その間に入りこむようになっている。

第２図は殺菌室２１の内部機構を示すもので、キャップ
５１は二通りの位置で示されている。キャンプ５１が図
示実線の位置にあると、キャップ５１はジ３つ３１と開
口部２７の上方に位置し、外部と開口部２７を介して連
通する小室を構成する。

このような状態においては、殺菌室２１の内部の池の部
分は外部と全く遮断されている。カップ状のキャップ５
１が第二の位置、即ち、図示仮想線５１′で示す位置へ
動くと、キャンプ５１は開口□　部２７から離れ、開口
部２７は開放されて殺菌室２１の室内と外部とは連通状
態となる。このようなキャップ５１の移動は、アーム５
７を備えている調節機構５５により制御される。

まな、第２図に示すように、キャップ５１の内部には、
ノズル５２が設けてあり、このノズルから塩素溶液など
の加熱された殺菌剤（供給源５４から供給される）がキ
ャップ５１内ヘスプレイされる。

一対のショウ３１は第２図に示すよう１こ、実線で示す
閉止位置から仮想線で示す開放位置へ枢支回動する。こ
の回動は軸３３の回転により行なわれる。この上うなシ
ョウ３１の動きは、キヤ・ノブ５１が第一位置、即ちジ
ヨウ３１の１−に位置しているときに行なわれる。

ｉｌ壁２９（第２図）の外側には、殺菌室２１を加熱す
るためのヒータ（図示せず）か設けられている。

員Ｉ０炸里第３ａ図は、前記装置の初期状態を示すもので、キャン
プ５１は第一位置にあって、開放したショウ３１の上に
位置している。キャップ５１の下面に当る小さな部分は
開口部２７を介して外部と連通しているが、殺菌室２１
の内部はキャップ５１により外部と遮断されている。殺
菌室２１は下降位置にあり、上板２５カリズル７３と接
近してしする。キャップ５１により覆われた部分を除く
殺菌室２１の内部には、殺菌ガスが供給される。このガ
又は酸素を含まないガスであり、容器１１内へ充填され
る充填物の寿命を最大限に延ばせるものがよく、窒素ガ
スなどの不活性ガスが適している。

このようなガスは殺菌室２１内へ十分の量が供給され、
室内の圧力は殺菌室の外部の圧力よりも高くされる。こ
のように殺菌室の内部圧力を高めておくと、充填管７１
やキャップ５１とショウ３１との間、ショウ３１と底板
２３との間などにリーク部分があり、そこからバクツリ
７などを含んだ外気が侵入しようとしても高圧のガスが
低圧の外部へ出ることによって、侵入でトず、室内の汚
染を防げる。

フレキシブルなプラスチックバッグのような容器１１に
は、スパウト１３が設けてあり、内部は予め殺菌処理さ
れて栓１５で止栓され、バクテリアが内部へ入らないよ
うになっている。

このような容器１１は、殺菌室２１の底板２３に近づけ
られ、そのスパウト１３が開口部２７へ嵌めこまれる。

この際におけるスパウト１３に付着の汚染物は、キャッ
プ５１により殺菌室２１内へ侵入しない、ついで：）タ
ウ３１が閉ＩＦシてスパウト１３を把持する（第３ｂ図
）。ショウ３１はスパウト１３を開口部２７内に保持し
、同時にキヤ・ノブ５１により囲んでいる小室からガス
が外部へぬけ出さないように作用する。供給源５４（第
１図）からの塩素溶液などの殺菌剤は送液管５３を介し
ノズル５２からキャップ５１内・＼スプレィされ、キャ
ンプ５１内を殺菌すると同時にスパウト１３と栓１５の
外周を殺菌する。その後、キャップ５１は第一位置から
第二位置へ移動し、開口部２７から離れ、第１図点線で
示した位置となり、殺菌室２１に設けられていたキャッ
プ５１による小室はなくなる。前記のようにキャップ５
１による小室、スパウト１３が殺菌され、２′ヨウ３１
によりスパウ）１３のまわりを閉じている結果、キヤ・
ンプ５１が開口部２１から離れても殺菌室２１内には汚
染物は一切侵入しない。栓１５がスパウト１３から外さ
れると、殺菌室２１の内部と容器１１の殺菌された内部
とは連通する。スパウ）１３＃・ら栓１５を外す機構は
食品包装産業では周知の扶術であり、図示すると複雑に
なるので、図示による説明は省略しである。スパウト１
３を保持するジヨウ３１により殺菌室２１は外部と遮断
されているが、殺菌室２１の内部のガス圧力は外気圧よ
り高くなっていて、ガスが外部へ放散されることにより
外部からのバクテリアの侵入が防止されている。

ついで殺菌室は充填管７１にそって上昇し、第３ｃ図に
示すように充填管７１のノズル７３が容器１１のスパウ
ト１３に当接する。充填管７１カ・ら７ズル７３、スパ
ウト１３を介し容器１１内へ液体などが充填される。

容器１１が満杯になると、殺菌室２１は初期の位置へ再
び下降し、スパウト１３に栓１５が止栓され、容器１１
は密封される。キャップ５１は再びジヨウ３１の上に戻
り、第３ｂ図に示すように、　　　　　　　　　　　　
　　スパウト１３を覆い、小室を形成する。そして、キ
ャップ５１が開口部２７を覆う位置にあるため、ジヨウ
３１が開放しても殺菌室には外部から汚染物は入らない
。ジヨウ３１は、ついで開放され、スパウト１３が開口
部２７から取り除かれ、つきの容器のスパウトの保持に
備える。

操作全体にわたり、殺菌室の無菌状態は室内の殺菌ガス
の圧力を外気圧より高める、−とにより保持される。殺
菌室にリークが生してもガスの放散により外気とバクテ
リアの侵入は防１にできる。また、キャップ５１とジＢ
つ３１と：二より殺菌室内への外気の侵入を防いでる結
果、殺菌ガスの放散量は少ない。

さらに、殺菌室内のガスは側壁２９のヒータにより加熱
されるが、ヒート口又は底板２３、上板２５、側壁２９
を介しての熱伝導とホントガスの放散によるものであり
、これらは火きく影響せず、したがって加熱條件は外び
しくない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る充填装置の斜視図、第２図は
、要部の一部切断斜視し１、第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図は、それぞれ充填工程を
順に示す説明図である。２１・・殺菌チャンバー　２３・・底板２５・・上板　
　２９・・側壁　１１・・容器１３・・スパウト　１５
・・栓　２７・・開口部５１・・キャップ　３１・・ジ
ヨウ　５２・・７ズル　７１・・充填管ｉ面の浄３（内容に奇虞な（）手続補正書（方式）％式％）１、事件の表示昭和５８年　特　許　願第１３６２９　号２、発明の名
称充填方法と装置３、　補正をする者事件との関係　出願人氏名（名称）　　　ショーリー・コーポレーション４、
代理人住所　東京都港区南青山−丁１」１番１号５、　補正命
令の日付（）（発送日）昭和５８年　４　月２６日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一方の面に開口部を有し、この開口部を介して外
部と連通している無菌チャンバーを備えた充填装置によ
り、容器へ製品の無菌充填を行なう充填方法において、
前記チャンバーを第−室と第二室とに区分し、第−室に
外部と連通する前記開口部を設け、第二室に殺菌ガスを
外気圧よりも高い圧力となるように供給し、前記開口部
に容器のスパウトを位置させ、該スパウトを囲む開口部
を閉じ、第−室を外部から遮断し、前記スパウＦと第−
室とを殺菌した後第−室と第二室とを一体化し、前記殺
菌ガスが外気圧よりも高い圧力をもって前記チャンバー
内全体に充満するようにし、前記スパウトを介して製品
を容器内へ充填し、再び前記チャンバーを第−室と第二
室とに区分し、ついで前記スパウトを前記開口部がら離
脱させる工程からなる充填方法。
（２）前記チャンバー内にカップ状のキャンプを設置し
て、該キャップにより前記間［１部を覆い、このような
キャップのカバーにより構成された内部スペースを第−
室とし、前記チャンバー内の内部空間を第二室として、
前記チャンバーを第−室、第二室に区分するようにした
特許請求の範囲第１項記載の充填方法。
（３）第−室に殺菌剤を噴霧してＭｉｊ記スパウトと第
−室とを殺菌する特許請求の範囲第１項記載の充填方法
。
（４）容器には栓がｉ！されていて、前記開口部に前記
スパウトを位置せしめた後で、かつ充填前に前記栓を外
し、充ＩＥ後で前記スパウトが前記開口部から離れる前
に再び栓がはめられる特許請求の範囲第１項記載の充填
方法。
（５）一方の面に外部と連通する開【］部を設けたチャ
ンバー、該チャンバーに外気圧より高い圧力で流体を供
給する手段、および製品を前記チャンバーに導く手段を
備え、前記チャンバー内に位置が移動できるように設置
され、前記開口部を覆りて外部との連通を断つカバーを
有している充填装置。
（６）前記チャンバー内に製品を導き、スパウトつきの
容器に該製品を充填する手段と、前記スパウトを受ける
前記開口部と、前記スパウトが前記開口部に位置すると
き、容器へ前記スパウトを介して充填する手段とを備え
ている特許請求の範囲第５項記載の充填装置。
（７）前記スパウトを受ける前記開口部を閉止して殺菌
ガスが前記スパウトまわりの前記開口部から外部へ放散
するのを防ぐようにした手段を備えている特許請求の範
囲第６項記載の充填装置。
（８）一対の可動ショウが前記スパウトまわりを囲むよ
うにして前記開口部を閉じる構成を備えた特許請求の範
囲第７項記載の充填装置。
（９）前記スパウトが前記開口部に位置するとき該スパ
ウトを殺菌する手段を備えた特許請求の範′　　　　　
　　　　　　　　間第６項記載の充填装置。
（１０）前記スパウトに殺菌剤をスプレィする手段、該
スプレィを調節するバルブ、前記殺菌剤を加熱するヒー
タ、前記殺菌剤の供給源、該供給源とｉＩｊ記スジスプ
レ４手段接続する導管とを備えている特許請求の範囲第
９項記載の充填装置。
（１１）前記カバーは前記チャンバー内で小室を構成す
るもので、該小室は前記間［］部の径よりも若干大きく
、前記開口部は外部と連通可能で・あり、前記カバーは
前記開口部を覆う第一位置と、前記開口部から離れる第
二位置とへ移動でき、前記カバーが第一位置にあるとき
、前記小室は前記開口部を介して外部と連通し、第二位
置にあるときは製品を前記チャンバー内に導く前記手段
が該製品を前記開口部を介して導くようにすることがで
外る特許請求の範囲第５項記載の充填装置。
（１２）前記小室に殺菌剤をスプレィするノズルを備え
た特許請求の範囲第１１項記載の充填装置。
（１３）前記殺菌剤を加熱するヒータが前記チャンバー
の側壁に設けである特許請求の範囲第６項記載の充填装
置。
（１４）一方の面に容器のスパウトを受ける開口部を設
けたチャンバー、該スパウトが前記開口部に位置してい
るとき、該スパウトを介し前記容器に充填を行なう充填
装置を備え、前記チャンバーには、外気圧より高い圧力
下で殺菌ガスが充満されており、前記チャンバーを第−
室と第二室とに分ける手段が設けられていて、前記開口
部が前記第−室と外部とを連通させ、前記第二室には前
記殺菌ガスが高い圧力下で満たされている充填装置。
（１５）前記スパウトが前記開口部に位置するとき該開
口部を閉止する手段を備えた特許請求の範囲第１４項記
載の充填装置。
（１６）　　カップ状のキャップか第一位置と第二位置
とへ移動し、第一位置にあるときは、前記開口部を覆い
、その下側に第−室を構成し、第二位置にあるときは、
前記開口部から離れている、前記チャンバーを第−室と
第二室とに区分する手段を備えた特許請求の範囲第１４
項記載の充填装置。
（１７）前記殺菌剤を加熱するヒータが前記チャンバー
の側壁に設けである特許請求の範囲第１４項記載の充填
装置。
（１８）前記スパウトが前記開口部に位置しているとき
、前記第−室と前記スパウトを殺菌するｆ・段を備えて
いる特許請求の範囲第１４Ｊ１′Ｉ記載の充填装置。
（１９）開口部を介して外部と連通するナヤンバーを備
えた装置により製品を分配するノミ法であって、前記チ
ャンバーに外気圧より高い圧力で流体を供給し、前記流
体が前記開口部から相Ｑ−５３ｍか流出しないように前
記開口部をカバーし、前記開口部が開放されているとき
製品の導管を容器のスパウトを受ける前記開口部に接近
させ、前記開口部を開放し、製品を分配し、前記開口部
を閉止し、前記スパウトを前記開口部から離脱させる分
配方法。
（２０）前記スパウトを前記開口部に置いた後Ａｉｊ記
スバウＦを殺菌する特許請求の範囲第１≦〕項記載の分
配方法。
（２１）前記スパウトが前記開口部にあり、殺菌されて
いるとき、前記開口部はカバーされており、殺菌完了後
は開放される特許請求の範囲第２０項□記載の方法。
（２２）前記開口部に前記スパウトが位置した後、該開
口部を閉止して前記流体の外部流出を防ぐようにした特
許請求の範囲第１９項記載の方法。
（２３）前記スパウトは導管として作用し、前記スパウ
トを前記開口部に位置させ、これを介して分配する特許
請求の範囲第１９項記載の方法。