JPS62208332A - 容器に無菌で充填する方法及びそのシステム - Google Patents

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】 本発明は、特に合成プラスチックフィルムで作られた柔
軟な容器の無菌充填システムに関する。

柔軟な合成プラスチックフィルムは、ワイン、フルーツ
ジュースや他の液体食糧貯蔵製品の貯蔵及び分配に使用
されている。無菌充填は、汚染の可能性や、液体生産の
低下をきたすことがないことを確実にするために操作さ
れることが望ましい。

一般に、無菌充填は柔軟な容器の内部及び外部に殺菌を
施し、この状態を維持して無菌室内の充填設備に運び出
す。設備や容器を無菌状態に維持するは非常に困難で、
これに伴う時間及び費用が増大する。

米国特許第２７６１６０３号公報には、剛体の容器への
無菌の充填方法が開示され、この剛体の容器は前もって
殺菌され、裂開できるシール又は薄膜によってシールさ
れている。この充填装置は、充填チューブとこの充填チ
ューブ内に位置して殺菌するためのヘッドが備えられ、
この充填チューブは裂開できるシールを突通すとともに
、このシールの裂開に先だって、充填チュームに内部表
面や裂開できるシールを殺菌するために、充填チューブ
の軸方向に殺菌するための液体を供給するものである。

米国特許第３９２６２２９号公報には無菌の充填ヘッド
が記載され、この充填ヘッドの内部には生産物を排出す
るためのバルブ部材が流体の導管を軸方向に殺菌するた
めに備えられている。この明細書に記載された同様な方
法で殺菌する流体が、充填操作の後、充填ヘッドの製品
出口と容器の入口に流される。

この発明の目的は、液体を収納した柔軟な容器の無菌充
填の装置及び方法を提供することにある。

この発明の目的のために、化学分解できる液体を貯蔵し
充填するための無菌システムが提供され、これは、無菌
の状態で化学分解できる液体を充填し貯蔵するシステム
であって、 ａ）シールされた入口であって、この入口は開口し再び
シールすることができるものを備えた柔軟な容器と、 ｂ）殺菌できる製品導管を含む流体ディスペンサであっ
て、（Ｉ）化学分解できる液体の入口または出口となる
二つの開口を有し、（ＩＩ）上記一方の開口は容器の入
口に隣接して適応され、（ＩＩＩ）上記他方の開口を閉
じるために、上記導管内を相対的に移動するバルブ部材
と、（ＩＶ）このバルブ部材は上記容器の入口を覆う位
置に配置された薄膜シールを破るための手段を備え、（
Ｖ）上記二つの開口の間の導管とバルブ部材との間にシ
ールを行う弾力のあるシール手段を備え、（ＶＩ）少な
くとも一つの殺菌する流体の入口と、少なくとも一つの
殺菌する流体の出口が上記導管に開口し、この開口は容
器の入口に隣接し、この入口と出口は製品の流れに沿っ
て横方向に配置され、Ｃ）上記入口が閉じられている間
に容器を殺菌する手段と、 ｄ）容器の入口によって閉じられた上記凹所のような上
記充填ヘッドに係合させるために上記容器の入口を移動
させるための容器支持手段と、ｅ）上記殺菌する流体を
上記凹所に注入する手段と、 「）上記容器の入口を開く手段と、 ｇ）流体を上記凹所を通過させるために、上記バルブを
移動させ、上記容器に充填する手段と、ｈ）上記取付け
られた充填ヘッドを上記入口を再びシールするため、外
部に位置させる手段、とからなるものによって達成され
る。

この発明の他の側面は、容器に無菌で充填する方法で、
以下の行程を経ることを特徴とするもの。

ａ）再びシールできる入口を有するシールされた容器に
殺菌を施し、 Ｌ＋）充填ディスペンサの内部の表面を無菌の状態に維
持し、 Ｃ）容器の閉じられた入口を、移動可能な容器支持台に
よって充填ディスペンサの出口ノズルの接合部に移動さ
せ、 ｄ）殺菌する流体を上記ノズルと上記閉じられた入口と
の間の空間に、上記出口ノズルから上記容器の入口への
生産物の流れの横方向から導くとともに、これを横方向
から流れ出させ、 ０）上記入口を開いて上記容器に充填し、１′）上記入
口を再びシールし、 ｇ）殺菌する流体を上記ノズルと上記閉じられた入口と
の間の空間に、上記出口ノズルから生産物の流れの横方
向から導くとともに、上記一定の水準に保った液体を流
れ出させ、 ｈ）上記ディスペンサから上記容器を取除く。

本発明の無菌で充填する容器の好ましい実施例において
は、容器の入口の一方には熱でシールできるフラップが
備えられ、入口の他方には突破ることのできる囲いで覆
われ、この囲いは容器内の充填を許すために引裂かれ、
容器は最終的に上記フラップの熱シールによってシール
される。

この発明の、化学分解できる液体を無菌で充填し貯蔵す
るシステムの好ましい実施例は、無菌の状態で化学分解
できる液体を充填し貯蔵するシステムであって、 ａ）入口を角゛する柔軟な容器であって、この入口の一
方の開口は熱シールできるフラップによって熱シールす
ることができるとともに、他方の入口の開口は突破でき
る囲いによって覆われ、ｂ）殺菌できる製品導管を含む
流体ディスペンサであって、（Ｉ）化学分解できる液体
の入口または出口となる二つの開口を有し、（ＩＩ）上
記一方の開口は容器の入口に隣接して適応され、（ｍ）
上記他方の開口を閉じるために、上記導管内を相対的に
移動するバルブ部材と、（ＩＶ）このバルブ部材はＩ―
記等容器入口を覆う位置に配置された薄膜シールを破る
ための手段を備え、（Ｖ）上記二つの開口の間の導管と
バルブ部材との間にシールを行う弾力のあるシール手段
を備え、（■）少なくとも一つの殺菌する流体の入口と
、少なくとも一つＱ殺菌する流体の出口が上記導管に開
口し、この開口は容器の入口に隣接し、この入口と出口
は製品の流れに沿って横方向に配置され、Ｃ）上記突破
できる囲いによって閉じられている間に容器を殺菌する
手段と、 ｄ）上記突破できる囲いによって閉じられた上記凹所の
ような上記充填ヘッドに係合させるために上記容器の入
口を移動させるための容器支持手段と、 ｃ）　１−紀殺菌する流体を上記凹所に注入する手段と
、 ｒ）流体を上記凹所を通過させるために、上記バルブを
移動させ、上記容器に充填する手段と、ｇ）上記取付け
られた充填ヘッドの外部下方に位置した熱シール手段、 とからなるものである。

この発明は、特にヨーロッパ特許明細書第５６７０１号
及び第７２６９９号に記載された装置に適応することが
できる。この二つの明細書は、ここに参考として含まれ
る。

柔軟な容器の周囲と外部の充填する場所を殺菌する必要
性は、機械、即ち製品導管、充填ヘッド及び容器の内側
が無菌であることを確保することによって、排除される
。従って、入口シールの外側とノズルの外部表面、及び
入口とノズルとの間を殺菌することのみによって、充填
に先立つ準備段階は達成される。

更に、製品の出口を閉じる作用と容器の入口の薄膜に穴
を開ける二重の作用を行う導管内で往復運動する単純バ
ルブ部材が備えられ、このバルブ部材は、この運動を制
限するバルブシートをシールする、ヨーロッパ明細書箱
５６７０１号及び第７２６９９号として開示された充填
ヘッドやバルブを簡略化するものである。

本発明の殺菌できる製品導管は、むしろ導管の壁から突
出した環状のエツジをシールする一対の弾力のあるシー
ル手段を含み、一対のシールの間に殺菌する流体の入口
が備えられ、この入口はバルブ部材と導管とシールによ
って閉ざされた環状シールされた空間で無菌の状態に維
持される。

本発明の充填ヘッドは、それとして使用され、もし抜取
りポンプに連結したならば、充填されシールされた容器
をヘッドの側壁に持っていくことによって、無菌の状態
のもとにシールされた容器から他の製品を抜取ることが
でき、凹所と容器シールは殺菌され、製品はシールが破
られて抜取られ、導管は閉じられる。

本発明の重要な一面は、凹所を通って横からの製品の流
れに沿って、殺菌する流体の入口が備えられている点に
ある。むしろ、入口は円状の凹所の壁の接線方向にあり
、凹所内の殺菌する流体の渦巻き運動に寄与する。これ
によって、凹所内の表面、バルブヘッドの表面、突刺し
部材、突破できる薄膜等の、米国特許第２７６１６０３
号や第３９２６２２９号に記載されているような軸方向
に沿った殺菌する流体の動きよりも、より完全な洗浄が
行われる。同様に、殺菌する流体の横方向からの抜取り
は、従来の上記明細書に記載されている凹所の軸方向の
抜取りよりも効果的である。

熱、透過性のあるガス、あるいは電気ビームのような放
射線、または好ましくはガンマ線が従来からシールされ
た容器の殺菌に使用されている。

過酸化水素や蒸気が表面の殺菌や出口ノズルと容器密封
部との間の部分の殺菌に使用されている。

上記特許出願に基づいて柔軟な容器を使用する時、カラ
ーの外部開口を覆う突破できる薄膜カバーを供給するこ
とによって、容器の内部を殺菌することを確実にするよ
う改良することは容易である。これは、カラーの内部を
無菌の状態に維持することを確実にする。しかしながら
、このようなカバーを、もしカラーの内部の端部の薄膜
シールが適当ならば、このようなカバーを設けることは
不可欠ではない。

本発明の好ましい実施例は、容器とカラーに関する概要
図である第１図に記載されており、第２図は充填ノズル
の断面図、第３図は充填サイクル中のヘッドの断面図、
第４図は容器が充填へ・７ドの位置にまだある時のシー
リング操作を示す断面図、第５図は第２図の５−５線に
沿って切断した充填ヘッドを示す平面図である。

第１図において、一般的に符号１として記載されたバッ
グは、周縁３において下壁４と熱シールされた壁２とか
ら構成されている。フラップ５は、カラー８を嵌め込ん
だ柔軟な容器壁２の開ロアを横切って広がっている。カ
ラー８のフランジ９は、開口の周縁１０において熱シー
ルされ、フラップ５はカラー８のフランジに部分的にシ
ールされている。上記カラー８は適当な機構によって、
壁２に固桁されている。壁４の内部表面に面したフラッ
プ５の表面は、この上に熱シールできないが、フランジ
９に面したフラップ５の表面は、このフランジに熱シー
ルされ得る。望ましくは、フラップ５は熱シールによっ
てラミネートされ、熱シールできない材料で作られてい
る。

カラー８の開口部上方を横切って、突破できる薄膜４１
が備えられ、この薄膜４１はカラー８の枠を完全に覆っ
て形成されてるか、または容器の壁２にカラー８を接着
する操作によって、そこに熱シールされている。薄膜４
１は別として、容器とカラーは米国特許第４２５７５３
５号に記載されている。

充填装置は、ヨーロッパ特許出願８２　３００１４５８
に記載されたものに改良を加えたものである。

充填ヘッドは、バルブ部材２２によって閉じられた流体
入口流路２１を備えていた一般的な本体２０から構成さ
れている。このバルブ部材２２は本体２０内に広がり、
バルブ部材と引裂く道具の２つの作用を行う。バルブ部
材２２は、二重の弾性的なシール４９．５０に接触した
時に製品の出口をシールする。無菌のシールを確実にす
るために、入口５１からの蒸気によって、環状の空間５
３が正の蒸気圧に維持される。蒸気は出口５２を通って
空間５３から排出される。引裂く工具２５はバルブヘッ
ド２２の下端に取付けられている。

バルブ部材２２がその閉じた位置にある時、流体の流出
通路２１はシールされ、シール２９゜３０．４９．５０
によって、もはやバルブ部材２２は閉じられて流体は排
出することはできない。

殺菌する流体入口４４と出口４５はシール４９゜５０の
下方のノズル凹所４６に連通されている。

入口４４と出口４５の部材は変更することができる。い
くつかの入口が、凹所４６の周辺の回りの接線方向に位
置し、効果的な洗浄作業が達成される。排出口４５は通
常大きな一つで十分である。

第３図の完成した柔軟な容器が明らかにされ、クランプ
３３によって、本体２０に接して支持されている。これ
らのクランプ３３はカラー８をつかみ、落とし戸３６は
柔軟な容器を支持し、フラップ５と通過しカラー８を通
って液体が流れるのに十分はギャップが作られ、柔軟な
容器１の内部に流入される。落とし戸３６の支持は、充
填中の液体の圧力で容器が破れることがないか、または
熱でシールできるフラップであることが要求される。

操作の順序は、最初は柔軟な容器１はクランプ３３でつ
かまれ、カラー８のような充填ヘッドと一列に並ぶよう
に持上げられ、薄膜４１は本体２０のシール３１に固く
接している。本体２０と薄膜４１との間の接触の後、殺
菌する流体（蒸気のようなガスか液体）が入口４４から
凹所４６に流れ、バルブ部材２２の凹所の内部表面や突
刺す部材２５、及び薄ｐＡ４１の表面が殺菌される。す
ぐ後に、殺菌する流体は出口４５から排出される。

完全な殺菌の段階が終了した後、バルブ部材２２は製品
入口２１を開くために上昇し、柔軟な容器内への充填が
可能となる。正の蒸気圧が蒸気入口５１から出口５２ま
で維持され、これによって製品の清潔さが保たれている
。薄膜４１は液体の圧力によって充填中破られ、その後
、充填された容器の永久のシールが供給され、フタツブ
５はもはや必要ではない。一方、薄膜４１はバルブ部材
２２の下降によって液体入口２１が開口する前に、突刺
す部材２５によって破られる。

充填が完成した時、バルブ部材２２はシール４９と５０
によって入口２１を閉じる。

この時点で落とし戸３６は引込み、熱シール部材３５は
柔軟な容器に接触するまで持上げられ、この結果柔軟な
容器をシールするため、カラー８のフランジ９とフラッ
プ５とが溶着される。シールした後、殺菌する流体は入
口４４から凹所４６とカラー８に入り込み、これらの場
所やバルブ部材２２、及び突刺す部材２５から全ての製
品が取除かれる。この水を流して洗うサイクルは、もし
望むならば、熱シールの段階に先立って始めることがで
き、その後、熱シールは完成される。

シールされた後、充填された柔軟な容器は、充填ヘッド
から引抜かれ、もし望むなら栓がカラー８の中に挿入さ
れる。

一般に使われている空気タイヤがバルブ部材２２やクラ
ンプ３３、落とし戸３６及びシール部材３５を動かすた
めに使われる。これらの部材の制御とタイミングは、同
様に一般に使用されている制御の電気回路よって行われ
る。

本体２０に含まれているような充填機械ヘッドは、シー
ルされた容器から製品を抜取るときにも利用される。大
きな容積の容器は、より少ない分量の分配に使用され、
抜取りポンプは製品入口２１に接続され、シール５は突
刺す部材２５によって破られ、製品は凹所４６とコンダ
クト２１を通って排除され抜取られる。殺菌の段階は、
シール５を破るに先立って行うことができる。

上記のように、本願発明は液体の無菌の充填を簡単な手
段で確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は容器とカラー
を示す断面図、第２図は充填ノズルの断面図、第３図は
充填サイクル中のヘッドの断面図、第４図は容器が充填
ヘッドの位置にまだある時のシーリング操作を示す断面
図、第５図は第２図の５−５線に沿って切断した充填ヘ
ッドを示す平面図である。 １・・・容器（バッグ）、５・・・フラップ、７・・・
開口、８・・・カラー、２０・・・本体、２１・・・流
体入口通路、２２・・・バルブ部材、２５・・・引裂く
工具、２９゜３０．４９．５０・・・シール、４１・・
・薄膜、４４゜５１・・・入口、４５．５２・・・出口
、４６・・・凹所、５３・・・環状のスペース。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ｉｇ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、容器に無菌で充填する方法で、以下の行程を経るこ
   とを特徴とするもの。 ａ）再びシールできる入口を有するシールされた容器に
   殺菌を施し、 ｂ）充填ディスペンサの内部の表面を無菌の状態に維持
   し、 ｃ）容器の閉じられた入口を、移動可能な容器支持台に
   よって充填ディスペンサの出口ノズルの接合部に移動さ
   せ、 ｄ）殺菌する流体を上記ノズルと上記閉じられた入口と
   の間の空間に、上記出口ノズルから上記容器の入口への
   生産物の流れの横方向から導くとともに、これを横方向
   から流れ出させ、 ｅ）上記入口を開いて上記容器に充填し、 ｆ）上記入口を再びシールし、 ｇ）殺菌する流体を上記ノズルと上記閉じられた入口と
   の間の空間に、上記出口ノズルから生産物の流れの横方
   向から導くとともに、上記一定の水準に保った液体を流
   れ出させ、 ｈ）上記ディスペンサから上記容器を取除く。 ２、無菌の状態で化学分解できる液体を充填し貯蔵する
   システムであって、 ａ）シールされた入口であって、この入口は開口し再び
   シールすることができるものを備えた柔軟な容器と、 ｂ）殺菌できる製品導管を含む流体ディスペンサであっ
   て、（ I ）化学分解できる液体の入口または出口とな
   る二つの開口を有し、（II）上記一方の開口は容器の入
   口に隣接して適応され、（III）上記他方の開口を閉じ
   るために、上記導管内を相対的に移動するバルブ部材と
   、（IV）このバルブ部材は上記容器の入口を覆う位置に
   配置された薄膜シールを破るための手段を備え、（Ｖ）
   上記二つの開口の間の導管とバルブ部材との間にシール
   を行う弾力のあるシール手段を備え、（VI）少なくとも
   一つの殺菌する流体の入口と、少なくとも一つの殺菌す
   る流体の出口が上記導管に開口し、この開口は容器の入
   口に隣接し、この入口と出口は製品の流れに沿って横方
   向に配置され、 ｃ）上記入口が閉じられている間に容器を殺菌する手段
   と、 ｄ）容器の入口によって閉じられた上記凹所のような上
   記充填ヘッドに係合させるために上記容器の入口を移動
   させるための容器支持手段と、 ｅ）上記殺菌する流体を上記凹所に注入する手段と、 ｆ）上記容器の入口を開く手段と、 ｇ）流体を上記凹所を通過させるために、上記バルブを
   移動させ、上記容器に充填する手段と、 ｈ）上記取付けられた充填ヘッドを上記入口を再びシー
   ルするため、外部に位置させる手段、とからなるもの。 ３、無菌で容器に充填する方法であって、以下の段階を
   含むもの。 ａ）容器の入口の一方に熱シールできるフラップを備え
   、入口の他方は裂破できる囲いで覆われたシールされた
   容器に殺菌を施し、 ｂ）充填ディスペンサの内部表面を無菌の状態に維持し
   、 ｃ）容器の閉じられた入口を、移動可能な容器支持台に
   よって充填ディスペンサの出口ノズルの接合部に移動さ
   せ、 ｄ）殺菌する流体を上記ノズルと上記閉じられた入口と
   の間の空間に、上記出口ノズルから上記容器の入口に生
   成物の流れの横方向から導くとともに、これを横方向か
   ら流れ出させ、 ｅ）上記裂破できる囲いを破って上記容器内に充填を行
   い、 ｆ）上記入口の内側部分の上記シールできるフラップを
   熱シールすることによって、上記入口を閉じさせ、 ｇ）殺菌する流体を上記ノズルと上記閉じられた入口と
   の間の空間に、上記出口ノズルから生産物の流れの横方
   向から上記容器入口の方向に導くとともに、横方向に流
   れ出させ、 ｈ）上記容器を上記ディスペンサから取除くこと。 ４、無菌の状態で化学分解できる液体を充填し貯蔵する
   システムであって、 ａ）入口を有する柔軟な容器であって、この入口の一方
   の開口は熱シールできるフラップによって熱シールする
   ことができるとともに、他方の入口の開口は裂破できる
   囲いによって覆われ、 ｂ）殺菌できる製品導管を含む流体ディスペンサであっ
   て、（ I ）化学分解できる液体の入口または出口とな
   る二つの開口を有し、（II）上記一方の開口は容器の入
   口に隣接して適応され、（III）上記他方の開口を閉じ
   るために、上記導管内を相対的に移動するバルブ部材と
   、（IV）このバルブ部材は上記容器の入口を覆う位置に
   配置された薄膜シールを破るための手段を備え、（Ｖ）
   上記二つの開口の間の導管とバルブ部材との間にシール
   を行う弾力のあるシール手段を備え、（VI）少なくとも
   一つの殺菌する流体の入口と、少なくとも一つの殺菌す
   る流体の出口が上記導管に開口し、この開口は容器の入
   口に隣接し、この入口と出口は製品の流れに沿って横方
   向に配置され、 ｃ）上記裂破できる囲いによって閉じられている間に容
   器を殺菌する手段と、 ｄ）上記裂破できる囲いによって閉じられた上記凹所の
   ような上記充填ヘッドに係合させるために上記容器の入
   口を移動させるための容器支持手段と、 ｅ）上記殺菌する流体を上記凹所に注入する手段と、 ｆ）流体を上記凹所を通過させるために、上記バルブを
   移動させ、上記容器に充填する手段と、 ｇ）上記取付けられた充填ヘッドの外部下方に位置した
   熱シール手段、 とからなるもの。 ５、殺菌できる製品導管であって、（ I ）化学分解で
   きる液体の入口または出口となる二つの開口を有し、（
   II）上記一方の開口は容器の入口に隣接して適応され、
   （III）上記他方の開口を閉じるために、上記導管内を
   相対的に移動するバルブ部材と、（IV）このバルブ部材
   は上記容器の入口を覆う位置に配置された薄膜シールを
   破るための手段を備え、（Ｖ）上記二つの開口の間の導
   管とバルブ部材との間にシールを行う弾力のあるシール
   手段を備え、（VI）少なくとも一つの殺菌する流体の入
   口と、少なくとも一つの殺菌する流体の出口が上記導管
   に開口し、この開口は容器の入口に隣接し、この入口と
   出口は製品の流れに沿って横方向に配置されていること
   を特徴とする製品導管。 ６、弾性のあるシール手段は、導管の壁から突出した一
   対の環状端部で、一対のシールの間には殺菌する流体の
   入口を含み、この入口はバルブ部材、導管及びシールに
   閉ざされた空間の環状シールによって無菌の状態に維持
   されいることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
   製品導管。