JPS63294320A - Method and device for sterile-filling vessel, upper section of which is opened, with liquid - Google Patents

Method and device for sterile-filling vessel, upper section of which is opened, with liquid

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JPS63294320A
JPS63294320A JP11034188A JP11034188A JPS63294320A JP S63294320 A JPS63294320 A JP S63294320A JP 11034188 A JP11034188 A JP 11034188A JP 11034188 A JP11034188 A JP 11034188A JP S63294320 A JPS63294320 A JP S63294320A
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JP
Japan
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sterile
packaging container
nozzle
liquid
container
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JP11034188A
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Japanese (ja)
Inventor
ヨゼフ テュンス
ミュラー ホルスト
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Schweizerische Industrie Gesellschaft
Original Assignee
Schweizerische Industrie Gesellschaft
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Publication date
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    • B65B39/00Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers
    • B65B39/14Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers movable with a moving container or wrapper during filling or depositing
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    • B65B55/02Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/025Packaging in aseptic tunnels

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 本発明は、請求項1の前段(おいて前)に記載した方法
、および請求項4の前段に記載した該方法を実施するた
めの装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Background of the Invention] The present invention relates to a method according to the first part of claim 1 and an apparatus for carrying out the method according to the first part of claim 4. It is.

スイス特許第533539号明細書によって公知になっ
た充填機械では、容器への充填が一緒になって連続走行
する充填機構によって行なわれる。
In the filling machine known from Swiss Patent No. 533,539, the filling of containers takes place by means of a filling mechanism that moves together continuously.

同様に、容器を成形するための成形装置および密封装置
も、−緒に連続走行するようにしである。
Similarly, the forming device for forming the container and the sealing device are also arranged to run continuously together.

その場合、容器は4列に並べられ、それぞれ2行分が同
時に充填される。このような構成であると、全部のステ
ーション、すなおち成形ステーション、充填ステーショ
ンおよび密封ステーションが一体となって移動しなけれ
ばならないから、かなりの質量が加速されるという欠点
がある。この結果、充填能率が比較的低い段階に抑えら
れてしまう。
In that case, the containers are arranged in four rows and each two rows are filled at the same time. Such an arrangement has the disadvantage that considerable masses are accelerated, since all the stations, namely the forming station, the filling station and the sealing station, have to be moved in unison. As a result, the filling efficiency is suppressed to a relatively low level.

米国特許第3965656号明細書にも類似の構成が開
示されている。ただし、この場合は、予備成形しておい
た容器をベルトコンベヤに載せる方式をとっているので
、あるステーションを1個所に留めておくことができる
。その他のステーション、すなわち充填ステーションお
よび密封ステーションは移動するが、そのさい注意すべ
きことは、容器の上を蓋で熱くシールするので、熱いシ
ールジョーを所定の移動距離だけ一緒に動かさなければ
ならないことである。このような理由から、さらに機械
の能率が低下してしまう。
A similar configuration is also disclosed in US Pat. No. 3,965,656. However, in this case, since the preformed containers are placed on a belt conveyor, one station can be kept at one location. The other stations, the filling station and the sealing station, move, with the caveat that since the lid is hot-sealing over the container, the hot sealing jaws must be moved together for a given travel distance. It is. For these reasons, the efficiency of the machine is further reduced.

欧州特許第162968号明細書には、さらに別のシス
テムが開示されている。この場合チェーンコンベヤが間
欠的に動き、液体供給用のノズルは静止している容器に
挿入され、液体が注入されると、再び引上げられる。し
かしながら、よく知られているように、液体を急速充填
すると泡が発生しやすい。これを避けるためには、上昇
する液面に合せてノズルを引上げるようにする。しかし
ながら、静止している容器に対してこれを行なうことは
、このリズムによって機械の能率が左右されることとな
り、能率が比較的低い価に抑えられてしまう。
Yet another system is disclosed in EP 162,968. In this case, the chain conveyor moves intermittently, and the nozzle for liquid supply is inserted into a stationary container and, once the liquid has been injected, is pulled up again. However, as is well known, rapid filling of liquid tends to generate bubbles. To avoid this, pull the nozzle up as the liquid level rises. However, if this is done for a stationary container, the efficiency of the machine will depend on this rhythm, and the efficiency will be kept at a relatively low value.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の課題は、充填機械の能率を泡を発生させずに向
上すること、そして無菌室内で充填を行なうことであり
、しかも多額な機械関係設置投資を必要とせずに可能な
らしめることである。
The object of the present invention is to improve the efficiency of a filling machine without generating bubbles, and to perform filling in a sterile room without requiring a large investment in machine-related installation. .

本発明によれば、この課題は、無菌状態での液体充填方
法において、請求項1の後段に記載した特徴部分によっ
て達成できる。
According to the invention, this object is achieved in a method for filling liquids under aseptic conditions by the features specified in the latter part of claim 1.

すなわち、ノズルの往復運動をチェーンコンベヤと平行
にかつ同期して行なわせ、そして同時に上下運動をも無
菌室内で行なわせることが可能となる。さらに、間欠的
前進運動によって、チェーンコンベヤで空の容器を供給
することと、空の容器のみならず充填済の容器に対する
作業を実施することも、容易になる。これは、定置形の
装置で実施可能であり、何ら付加的な同期手段や監視手
段を必要としないからである。充填ステーションについ
ては、−緒に走行するノズルを用いることによって比較
的長い充填時間が得られるので、泡の発生を防ぐことが
できる。これは、液体の注入もそれに対応して緩慢に行
なわれるからである。
That is, it is possible to cause the nozzle to reciprocate in parallel and synchronously with the chain conveyor, and at the same time to perform vertical movement within the sterile room. Furthermore, the intermittent forward movement facilitates the feeding of empty containers with the chain conveyor and the carrying out of operations not only on empty containers but also on filled containers. This is because it can be implemented with a stationary device and does not require any additional synchronization or monitoring means. As for the filling station, by using co-running nozzles a relatively long filling time is obtained, so that the formation of foam can be avoided. This is because the liquid injection also takes place correspondingly slowly.

さらに、付加的な垂直運動を行なわせることができるの
で、種々高さの異なる包装容器に対しても、調整が容易
である。
Furthermore, the additional vertical movement allows for easy adjustment for packaging containers of different heights.

この方法を実施するための装置は、請求項4に記載した
特徴を備えている。
A device for carrying out this method has the features set out in claim 4.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を、以下、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図に示す充填機1は、っぎのような主要構成部分か
ら成っている。すなわち、無菌室10゜包装容器Vを供
給するための供給装置11、包装容器Vを無菌状態にす
るための洗浄ステーション12、タンク17および可撓
供給管18を備えた充填ステーション、ついで密封ステ
ーション14゜そして最後に、充填と密封の終った包装
容器を押出す排出ステージ目ン15である。無菌ガスを
供給するのに、フィルタ18を後続させた送風機19を
用いる。部材はすべて概略的に図示しである。
The filling machine 1 shown in FIG. 1 consists of the following main components. That is, a sterile room 10°, a feeding device 11 for feeding the packaging containers V, a washing station 12 for rendering the packaging containers V sterile, a filling station with a tank 17 and a flexible supply pipe 18, and then a sealing station 14. Finally, there is a discharge stage 15 in which the filled and sealed packaging container is pushed out. A blower 19 followed by a filter 18 is used to supply the sterile gas. All parts are shown schematically.

本発明に関連する部材については、第2〜5図を参照し
、以下に詳細に説明する。
Members related to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 2 to 5.

公知の構造のチェーンコンベヤ16にホルダ164を取
付け、包装容Dvを受取り、そしてこれを一定の相互間
隔をおき、かつ所定の姿勢で結合しつつ移動させる。こ
のチェーンコンベヤ16は。
A holder 164 is attached to a chain conveyor 16 of a known structure, receives the packages Dv, and moves the packages Dv while being spaced apart from each other and connected in a predetermined posture. This chain conveyor 16.

2個のチェーンプーリ165,166に掛は渡しである
。この中、チェーンプーリ165が即動側になる。この
ため、チェーンプーリに、伝動装置161を介してモー
タ162を連結し、さらにマルタ十字軍のような間欠運
動機構163を設ける。
The two chain pulleys 165 and 166 are connected by passing. Among these, the chain pulley 165 is on the quick-moving side. For this purpose, a motor 162 is connected to the chain pulley via a transmission 161, and an intermittent movement mechanism 163 such as a Maltese Crusader is further provided.

このようにして、包装容器Vは種々のステーション12
.13.14へ送られてゆく。洗浄ステーション12で
包装容器Vの洗浄と乾燥を行なうが、それには容器に殺
菌性液体を吹付け、ついで熱風乾燥する。この処理は無
菌室1o内で行なおれるから、包装容器Vは無菌状態に
保たれる。
In this way, the packaging container V is delivered to the various stations 12.
.. It will be sent to 13.14. The cleaning station 12 cleans and dries the packaging containers V by spraying them with a sterilizing liquid and then drying them with hot air. Since this treatment is performed in the sterile room 1o, the packaging container V is kept sterile.

第2および3図に示した駆動機構によって、第1および
3図に4本だけ例示した複数本のノズル131が、前後
ならびに上下に動く。この様子を、2本のノズルに対し
て、1点鎖線で示した経路AおよびBとして表わしであ
る。その場合、ノズル131を、まず静止しているチェ
ーン16の包装容器Vの中に差込み、つぎに包装容器内
の液面が上昇するにつれて持上げるようにするので、液
体は泡を生じることなく充填される。最後に、ノズルを
包装容器Vから完全に引上げ、そしてチェーン16が動
いている間、出発点へ復帰させる。そして、チェーン1
6の次回滞留中に、再び後続の包装容器に差込む。
The drive mechanism shown in FIGS. 2 and 3 moves the plurality of nozzles 131, of which only four are illustrated in FIGS. 1 and 3, back and forth and up and down. This situation is represented as paths A and B shown by dashed lines for the two nozzles. In that case, the nozzle 131 is first inserted into the packaging container V of the stationary chain 16, and then raised as the liquid level in the packaging container rises, so that the liquid is filled without creating bubbles. be done. Finally, the nozzle is completely lifted out of the packaging container V and returned to the starting point while the chain 16 is in motion. And chain 1
During the next stay in step 6, it is again inserted into the subsequent packaging container.

その後、充填さ九た容器Vは密封ステーション14へ送
られる。そこで包装容器Vの上部の開放部分をシールし
、ひれ状接合部を折込み、そしてくさび状に巻込みなが
ら両端部を側壁に接着する。
Thereafter, the filled container V is sent to the sealing station 14. Then, the open upper part of the packaging container V is sealed, the fin-shaped joint is folded in, and both ends are adhered to the side walls while being rolled up into a wedge shape.

すべての充填作業および密封作業は、無菌室で行なわれ
る。したがって、たとえばスイス特許第425509号
明細書で提案されているように、液体に汚染ガスが侵入
するのを防ぐための付加的なガスを与える必要はなくな
る。
All filling and sealing operations are performed in a sterile room. There is therefore no need to provide an additional gas to prevent the ingress of contaminant gases into the liquid, as proposed for example in Swiss Patent No. 425,509.

ノズル131を動かすための暉動カは、第2および3図
のように、常時回転するチェーン用動力源161,16
2からその一部を取出す、第2および3図において、こ
れは、2枚のカム板201゜202を備えた駆動軸20
0と、ベルクランク2o5.206に取付けた各カムフ
ォロワ203゜204とである。第2図に示したように
、これら両ベルクランク205,206のそれぞれに、
押し捧207.208を枢着し、これら押し棒の他端に
別のベルクランク209,210を枢着する。
The driving force for moving the nozzle 131 is a constantly rotating chain power source 161, 16, as shown in FIGS. 2 and 3.
2 and 3, this is a drive shaft 20 with two cam plates 201 and 202.
0 and each cam follower 203°204 attached to the bell crank 2o5.206. As shown in FIG. 2, each of these bell cranks 205, 206 has
Push rods 207, 208 are pivotally connected, and other bell cranks 209, 210 are pivotally connected to the other ends of these push rods.

連結棒211.214を介し、ベルクランク2゜9によ
って側方位置を変え、またベルクランク210と連結棒
212.216によってノズル131の高さ位置を変え
る。このことについては、後に詳しく述べる。
Via the connecting rods 211, 214, the lateral position is changed by the bell crank 2.9, and the height position of the nozzle 131 is changed by the bell crank 210 and the connecting rods 212, 216. This will be discussed in detail later.

液体管路132およびノズル131は、支持板133に
固定する。この支持板133は、一方では、垂直案内軸
134によって、垂直案内138の中を上下に案内され
る。垂直案内138は、ホルダ139で、ハウジング1
37の縁に固定する。
Liquid conduit 132 and nozzle 131 are fixed to support plate 133. This support plate 133 is guided on the one hand by a vertical guide shaft 134 up and down in a vertical guide 138 . The vertical guide 138 is a holder 139 and the housing 1
Fix it to the edge of 37.

水平方向の案内は、第1および3図のように、2本の水
平案内軸135によって行なう。第1図と第2図に示し
たように、水平移動用のすべり軸受136が、無菌室1
0に対して開放されたハウジング137を支える。
Horizontal guidance is provided by two horizontal guide shafts 135, as shown in FIGS. 1 and 3. As shown in FIGS. 1 and 2, a sliding bearing 136 for horizontal movement is installed in the sterile room 1.
The housing 137 is open to 0.

第1および2図のように、連結棒211の自由端を、レ
バー213に枢着し、このレバーを連結棒214に枢着
する。一方、連結棒212をベルクランク215に枢着
し、さらにこのベルクランクを連結棒216を介して支
持板133に結合する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the free end of connecting rod 211 is pivotally connected to lever 213, which in turn is pivotally connected to connecting rod 214. On the other hand, a connecting rod 212 is pivotally connected to a bell crank 215, and the bell crank is further connected to the support plate 133 via a connecting rod 216.

このような機構によって、軸200が回転するごとに、
支持板133は、レバー213(7)2個所の位置で示
したように、前後に動く。さらに、支持板133は、第
2図に示した2位置のように、上下にも移動する。この
結果、ノズル131はAおよびB(第1図)の経路にそ
って案内される・第3図には、1点鎖線で第3のノズル
を示しであるが、この構造は4個のノズルに限定されな
いことの理解を助けるためであって、横方向にもまた縦
方向にも、それぞれ2個以上のノズルを設けることがで
きる。
With such a mechanism, each time the shaft 200 rotates,
The support plate 133 moves back and forth as shown in the two positions of the lever 213 (7). Further, the support plate 133 can also move up and down, as shown in the two positions shown in FIG. As a result, the nozzle 131 is guided along the paths A and B (FIG. 1). In FIG. 3, the third nozzle is indicated by a dashed line, but this structure This is to help understand that the present invention is not limited to this, and two or more nozzles can be provided in each of the horizontal and vertical directions.

上述したように、ハウジング137は水平方向に、そし
て支持板133は垂直方向に動く。無菌室1oから無菌
ガスが噴出するのを防ぐため、第4図に示したように、
支持板133の周囲にラビリンスパツキンを設ける。第
4図には、ハウジング137の支持フランジを、面14
0および支持板133とともに示しである。支持フラン
ジには、U字形に曲げた薄板材144を取付け、支持板
133には、このU字材にはめこむラビリンス板145
を取付ける。
As mentioned above, the housing 137 moves horizontally and the support plate 133 moves vertically. In order to prevent sterile gas from blowing out from the sterile room 1o, as shown in Figure 4,
A labyrinth packing is provided around the support plate 133. FIG. 4 shows the support flange of housing 137
0 and a support plate 133. A thin plate 144 bent into a U-shape is attached to the support flange, and a labyrinth plate 145 fitted into the U-shape is attached to the support plate 133.
Install.

最後に、第5図は、チェーンコンベヤの時間的経過に関
する、チェーンコンベヤ6の運動と、経路A、Bにそう
ノズル131の運動との時間的相関関係を示す線図であ
る。
Finally, FIG. 5 is a diagram showing the temporal correlation between the movement of the chain conveyor 6 and the movement of the nozzles 131 along paths A and B with respect to the time course of the chain conveyor.

線図から明らかなように、チェーンコンベヤは2回のス
テップ運動を行ない、そしてノズルの水平移動は、回転
角510度まではチェーンコンベヤと平行に進み、その
後は逆向きに移動する6回転角150度まではチェーン
コンベヤの最初の静止期間であり、その間ノズルは下降
し、ついで上方の出発位置に復帰する690度までは緩
慢に上昇する。駆動軸200も、伝動装置161に連結
してあり、そして間欠機構の駆動軸が2回転し2個のス
テップ運動を行なう間、駆動軸200は1回転する。
As is clear from the diagram, the chain conveyor performs two step movements, and the horizontal movement of the nozzle goes parallel to the chain conveyor up to a rotation angle of 510 degrees, and then moves in the opposite direction for 6 rotation angles of 150 degrees. up to 690 degrees is the first rest period of the chain conveyor, during which the nozzles descend and then slowly rise up to 690 degrees, returning to the upper starting position. The drive shaft 200 is also connected to the transmission 161, and the drive shaft 200 rotates once while the drive shaft of the intermittent mechanism rotates twice and performs two step movements.

無菌室10の上方の密封板142,143と両側の密封
板146,147は、充填ステーション13の範囲に端
部141があり、端部はハウジング137の長手方向に
移動可能な密封面140に隣接して設ける。
The upper sealing plates 142 , 143 of the sterile chamber 10 and the sealing plates 146 , 147 on both sides have an end 141 in the region of the filling station 13 , which adjoins a longitudinally movable sealing surface 140 of the housing 137 . and set it up.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はチェーンコンベヤを移送し、液体を充填しそし
て包装容器を密封する機械の概略正面図。 第2図は第1図に示した駆動機構の概略図、第3図は第
2図の駆動機構の破断線■−■による部分断面図、第4
図は第1図のラビリンスパツキンである■部分の拡大図
、第5図はチェーンコンベヤならびにノズルの水平およ
び垂直運動に関する同期運動経過を表わす時間/距離線
図である。 〔主な符号の説明〕 ■・・・包装容器、 131・・・ノズル、 16・・・チェーンコンベヤ、 144.145・・・ラビリンスパツキン、1o・・・
無菌室。
FIG. 1 is a schematic front view of a machine for transporting chain conveyors, filling liquids and sealing packaging containers. Figure 2 is a schematic diagram of the drive mechanism shown in Figure 1, Figure 3 is a partial sectional view of the drive mechanism in Figure 2 taken along the line
The figure is an enlarged view of the labyrinth packing shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a time/distance diagram showing the synchronous movement course of the horizontal and vertical movements of the chain conveyor and the nozzle. [Explanation of main symbols] ■... Packaging container, 131... Nozzle, 16... Chain conveyor, 144.145... Labyrinth packing, 1o...
Sterile room.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、包装容器が少なくとも2行および少なくとも2列か
らなるバッチとして無菌室(10)を貫通移送されそし
てそのさい少なくとも洗浄され充填されそして密封され
、そのさいバッチに属する包装容器(V)のそれぞれに
液体供給装置(17、18)のノズル(131)が割当
てられるようにしてある、上部が開いた包装容器(V)
に液体を無菌充填する方法において、無菌室(10)を
貫通する包装容器(V)の移送は間欠的に行なわれ、各
バッチに対するノズル(131)のすべては出発位置の
静止状態中に包装容器(V)内に一緒に降下し、その後
少なくとも第1の移送ステップの一部では包装容器と共
に移動しかつ同時に上昇し、そしてノズルから引上げら
れ、そして次の移送ステップに出発位置へ戻される、こ
とを特徴とする上部の開いた容器へ液体を無菌充填する
方法。 2、室(10)を無菌状態に維持するため室内へ無菌ガ
スを継続的に導入する、ことを特徴とする請求項1に記
載した方法。 3、室(10)内の無菌ガスは大気よりも高い気圧にす
る、ことを特徴とする請求項2に記載した方法。 4、包装容器(V)のバッチに割当てられるノズル(1
31)はすべてのノズル(131)に対して共通な支持
材(133)に固定してあり、そしてノズル(131)
を包装容器(V)の移送と同期させて動かすため、駆動
手段(201〜215)および案内手段(135、13
6)が設けてある、ことを特徴とする請求項1に記載し
た方法を実施するための装置。 5、共通の支持材(133)は平坦な板材として形成し
てある、ことを特徴とする請求項4に記載した装置。 6、前記駆動手段は、包装容器(V)を移送するための
駆動源と連結したカム板(201、202)とそれによ
って制御されるレバー(213、215)とを備えてい
る、ことを特徴とする請求項4に記載した装置。 7、少なくとも1本のレバー(210)には支持材(1
33)の垂直運動のために調整溝(130)が設けてあ
る、ことを特徴とする請求項6に記載した装置。 8、長手方向に移動可能なハウジング(137)の壁と
支持材(133)との間にシール手段(144、145
)を設けてある、ことを特徴とする請求項4〜7に記載
した装置。 9、シール手段(144、145)はラビリンスパッキ
ンである、ことを特徴とする請求項8に記載した装置。 10、無菌室(10)には高圧導管(18、19、19
a)との接続部を設けてある、ことを特徴とする請求項
4〜9のいずれかに記載した装置。 11、長手方向に移動可能なハウジング(137)は面
(140)を備え、この面の範囲で無菌室(10)の固
定閉鎖手段(141)が終っている、ことを特徴とする
請求項4に記載した装置。
[Claims] 1. The packaging containers are transported through the sterile room (10) as a batch consisting of at least two rows and at least two columns, and are then at least cleaned, filled and sealed, and the packaging containers belonging to the batch are A packaging container (V) with an open top, to which a nozzle (131) of a liquid supply device (17, 18) is assigned to each container (V).
In the method for aseptically filling liquid into containers, the transfer of the packaging container (V) through the sterile chamber (10) is carried out intermittently, and all the nozzles (131) for each batch are inserted into the packaging container during the stationary state of the starting position. (V), then moved together with the packaging container for at least part of the first transfer step and simultaneously raised, and then pulled up from the nozzle and returned to the starting position for the next transfer step; A method for aseptically filling a liquid into an open-topped container characterized by: 2. A method according to claim 1, characterized in that sterile gas is continuously introduced into the chamber (10) to maintain it in a sterile state. 3. A method according to claim 2, characterized in that the sterile gas in the chamber (10) is at a pressure higher than that of the atmosphere. 4. Nozzle (1) assigned to the batch of packaging container (V)
31) is fixed to a support (133) common to all nozzles (131), and the nozzle (131)
The driving means (201 to 215) and the guiding means (135, 13
6). Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that: 6) is provided. 5. Device according to claim 4, characterized in that the common support (133) is formed as a flat plate. 6. The drive means includes a cam plate (201, 202) connected to a drive source for transferring the packaging container (V), and a lever (213, 215) controlled by the cam plate (201, 202). 5. The device according to claim 4. 7. At least one lever (210) has a support member (1
7. Device according to claim 6, characterized in that adjustment grooves (130) are provided for the vertical movement of 33). 8. Sealing means (144, 145) between the wall of the longitudinally movable housing (137) and the support (133)
8. The device according to claim 4, characterized in that it is provided with: ). 9. Device according to claim 8, characterized in that the sealing means (144, 145) are labyrinth packings. 10. High pressure pipes (18, 19, 19) are installed in the sterile room (10).
10. Device according to claim 4, characterized in that it is provided with a connection with a). 11. Claim 4, characterized in that the longitudinally movable housing (137) has a surface (140) in the area of which the fixed closure means (141) of the sterile chamber (10) terminate. The device described in.
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