JPH0629080B2 - 無菌充てん装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は無菌充てん装置、特に流動性のある製品を含有
する、保存性液体、半液体または固形流体、或いはそれ
らの混合液のための包装機用の無菌充てん装置に関する
ものである。これらの充てん装置は、絶対的に無菌状態
でなければならず、計量ユニットを備え、取替えや洗滌
が容易でなければならない。

（従来の技術） 包装機の構造やその作動特性を変えることなく、色々な
種類の食品の包装を可能とする形式の包装機を提供する
ことが包装業界において一般的に望まれている。

液状、あるいは半液状の食品を室温において、且つ適当
な容器内で、長期保存するため、例えばいわゆる「ＵＨ
Ｔ」（超高温）設備により殺菌が行なわれる。この殺菌
処理においては製品を１３５〜１５０℃まで加熱する段
階と、この温度を維持する段階と、約２０℃まで冷却さ
せる段階とを含む。次いでかように処理された製品を無
菌包装機まで主要分配ラインを介して送っている。長期
保存製品を包装する場合の包装機や設備に対する殺菌に
おいては、製品と接触する部分を化学的に洗滌すること
から始まる作業サイクルが実施される。

包装機は、送りパイプにより殺菌装置からの製品が包装
機の容器内に導かれるようになった型式のものである。
そして、充てん装置は、送りパイプと殺菌装置との間に
配置されている。

（発明が解決しようとする課題） 充てん装置は、洗滌することが必要であるが、従来は、
充てん装置を送りパイプと殺菌装置との間から取り外し
てこれを洗滌するようにしていたので、時間的にも生産
性の面からもロスを招いていた。

本発明は、充てん装置を取り外すことなく、簡単に洗滌
および殺菌することができる無菌充てん装置を提供する
ことを目的とする。

本発明の別の目的は、包装機の構造や作動にあまり影響
を与えないで、充てん装置内の計量ユニットを他の計量
ユニットと容易に交換し得て、種種の製品に対して適切
なものとすることが可能な無菌充てん装置を提供するこ
とである。

（課題を解決するための手段） 後に説明する本発明の実施例に用いられている符号を参
考のために付記して示すと、本発明は、殺菌された流動
可能な製品を包装機の容器内に無菌充てんするための充
てん装置であって、前記包装機は、送りパイプ１０が殺
菌装置１５から出て来る前記製品を前記容器内に導くよ
うになった型式のものであり、前記充てん装置１７は、
前記送りパイプ１０と前記殺菌装置１５との間に配置さ
れていて、第１の弁群１９及び第２の弁群２０を含み、
これら弁群１９，２０の間には計量ユニット２１が挿入
されている無菌充てん装置において、前記弁群１９，２
０と前記計量ユニット２１とは洗滌装置３４に直列に接
続されており、前記洗滌装置３４は第３の弁３６を介し
て前記第１の弁群１９と連通可能であり、且つ前記計量
ユニット２１は前記第２の弁群２０を介して前記送りパ
イプ１０に接続されており、更に、前記計量ユニット２
１が第４の弁３７及び第１の弁群１９を介して蒸気発生
装置３０と連通可能であることを特徴とする。

（作用） 充てん装置の洗滌を行なう場合には、第１の弁群及び第
２の弁群を作動させ且つ第３の弁を開放して、洗滌装置
から洗滌流体を流出させる。洗滌流体は第１の弁群、計
量ユニット、及び第２の弁群を通って流れて、充てん装
置の各種のエレメントに付着した残留物を除去する。

充てん装置を蒸気により殺菌する場合には、第４の弁を
開放して、蒸気発生装置からの蒸気を第１の弁群を介し
て計量ユニットに流し、更にこれを第２の弁群を通って
流出せしめる。これによって、充てん装置の各種のエレ
メントの殺菌を行なうのである。

製品の変更に伴って計量ユニットを他の適切な計量ユニ
ットに交換する場合には、第１の弁群を作動させて、殺
菌装置側に何らの影響を与えることなく、計量ユニット
を取り外し他のものに交換することができる。交換した
後には前述したように、洗滌と殺菌を容易に行ない得
る。

（発明の効果） 本発明によれば、充てん装置、特に計量ユニットを取り
外すことなく、簡単に充てん装置の各種のエレメントの
洗滌及び殺菌を行なうことができる。しかも、これを行
なうにあたって、殺菌装置側には何らの汚染を与えるこ
とがない。更に、本発明によれば計量ユニットを簡単に
交換することができる。しかも、これを行なうにあたっ
て、殺菌装置側には何らの汚染を与えることがない。

（実施例） 第２図を参照すれば、本発明の一実施例の充てん装置１
７が適用された包装機１は以前から知られている一般的
な形式のものであって、包装材ウエブ３を個々の包装容
器に変える。包装材ウエブはラミネートタイプであっ
て、一般的には、例えばポリエチレンのような熱可塑性
材でつくられ液体に対して浸透性のない薄い層で紙製の
中央担体層の両側がコーティングされている。包装材ウ
エブには折曲げやすくするための折り目線が設けられて
おり、収納ロール２の形態で回転できるように吊り下げ
られている。収納ロール２からの包装材ウエブ３は数個
の案内ロール４を通って包装機１の上部分まで移動し、
そこで周知の方法により殺菌される。殺菌された後包装
材ウエブ３は反転ローラ５を通って移動し、その後殺菌
された密閉チャンバ（図示せず）内を通過してほぼ垂直
方向下方に連続して移動する。

包装材ウエブ３の移動軌道に沿って位置した各種の折曲
げおよび成形エレメントによって、包装材のウエブ３は
下方向に移動する間に周知の要領でチューブ状に形成さ
れ、シール装置９によって長手方向の液密シールが形成
された包装材のチューブ８をつくる。包装材のチューブ
８の形成と同時に、包装すべき製品が１個以上の送りパ
イプ１０を介してチューブ８の下部分に充てんされる。
送りパイプ１０はチューブ８の開放されている上端から
適当な深さまで導入されている。送りパイプ１０はチュ
ーブ８を通してほぼ同心状に下方へ延び、チューブ８の
下端から少し上方のところで開放されている。送りパイ
プ１０の下方端からある距離をおいて、成形およびシー
ル用ジョー１２，１３がチューブ８の両側に位置し、相
互に対として協働してチューブ８に作用する。成形およ
びシール用ジョー１２，１３はシールゾーンに沿って包
装材料のチューブ８を所定の時間間隔でシールするよう
位置されている。

一連の組合わされた運動の結果として、包装容器１４が
成形され、かつチューブ８から分離された形態で提供さ
れる。この分離が行われた後、包装容器１４は次の処理
ならびに最終成形を連続的に行うため、コンベヤ（図示
せず）によって搬送され、希望する形状（この場合は平
行六面体状）の包装容器に形成される。

包装すべき製品の送りパイプ１０は、１本に集中されて
いる製品の分配ライン１１（即ち、パイプ）に接続さ
れ、分配ライン１１には１つに集中して配置されている
殺菌装置１５からポンプ１６により殺菌された製品が送
られる。

分配ライン１１（第１図）は例えば複数の包装機それぞ
れに関連した複数の充てん装置１７に分枝して接続され
ており、更に外部から生の製品が送入されてくる殺菌装
置１５へ戻るように配設されている。

それぞれの包装機１と分配ライン１１との間に、充てん
装置１７が配置されている。

第３図から第５図までに示すように、充てん装置１７は
分配ライン１１から製品を受取り、それを送りパイプ１
０を通して包装材のチューブ８の内側へ送り込む。

周知の方法により、弾性材からつくられたシール装置
（図示せず）が送りパイプ１０の周りに配置され、チュ
ーブ８の内壁面に対して接触することによって緊密なシ
ールを形成する。さらに、殺菌ガスまたは殺菌空気が別
のパイプ１８（第２図）を介して、前述のシール装置に
より緊密にシールされたチューブ８の下端にある空間へ
運ばれる。この空間は殺菌空気または殺菌ガスを強制的
に送ることにより常に僅かに過圧状態とされている。

充てん装置１７は一対の弁群１９，２０を含み、これら
弁群１９，２０の間には、計量ユニット、例えばポンプ
２１が介装されている。

第１の弁群１９は第１弁２２を含み、第１弁２２の閉鎖
部材２３は分配ライン１１と、ポンプ２１と連通するダ
クト２５の一部である中間のダクト部分２４との間を選
択的に連通できるようにする。

閉鎖部材２７を作動することにより、第２弁２６はダク
ト部分２４を室２８に選択的に接続する。室２８内には
パイプ２９を介して、例えば１つに集中して配置された
蒸気発生装置３０によりつくられた殺菌蒸気が送られる
ようにする。

第３弁３１は閉鎖部材３２によって、ダクト部分２４を
パイプ３３に選択的に接続する。パイプ３３は第３の弁
３６、第４の弁３７によって１つに集中して配置された
洗滌装置３４と、蒸気発生装置３０に連通されている殺
菌蒸気用のパイプ３５との双方に接続することができ
る。

第２の弁群２０は、ダクト３８を介してポンプ２１と連
通し、ダクト３８とダクト３８の一部である中間のダク
ト部分４１との間を選択的にしゃ断する閉鎖部材４０を
有する第１弁３９を備えている。

第２弁４２は閉鎖部材４３を作動することによってダク
ト部分４１を室４４に選択的に接続し、室４４は外部と
接続されたり、あるいは外部に対してしゃ断されるよう
になっている。例えば殺菌蒸気を室４４から排出するた
めの弁４５，４５と、凝縮物を排出または回収する手段
４６とが設けられている。第３弁４７が閉鎖部材４８に
より、ダクト部分４１と、殺菌ガスを送りパイプ１０へ
送るための別のパイプ４９との間を選択的に接続する。

第２弁４２はその閉鎖部材４３によって充てん装置１７
と包装機１との間の境界を形成している。

第３弁４７は包装機１に付属し、その運動は包装機１の
作動プログラムにより規定される。

シールエレメントを備えたポンプ２１のシャフトもパイ
プ２９を介して蒸気発生装置３０において発生する殺菌
蒸気に露出される。本発明により提供される無菌充てん
装置はその通常の作動の間は第３図に示すような状態に
あり、製品は実線の矢印で示す方向に流れる。

製品のこの流れを可能とするためには、第１の弁群１９
において閉鎖部材２３は後退し、分配ライン１１とダク
ト２５の一部である中間のダクト部分２４との間を接続
させる。一方、閉鎖部材２７と３２とが室２８ならびに
ダクト３３をそれぞれ閉鎖する位置にある。

第２の弁群２０においては、閉鎖部材４０が後退し、ダ
クト３８と送りパイプ１０に連通する中間のダクト部分
４１との間を連通させる。

一方、閉鎖部材４３，４８はパイプ２９とパイプ４９と
をそれぞれ閉鎖する位置にある。

複数の包装機１にそれぞれ計量ユニット即ちポンプ２１
を設けることによって、固形粒体が大量に入っていて製
品がある程度密なものであっても１個の包装容器１４に
所定の量で製品を充てんすることができる。

何らかの理由である包装機が無菌状態ではなくなったた
め包装を停止したとしても、他の包装機に不都合を生じ
させることなく問題の充てん装置１７を局部的に殺菌す
ることができる。すなわち、第４図を参照して、第１弁
群の第１弁２２の閉鎖部材２３を作動させることによ
り、分配ライン１１からの製品の送りを阻止することが
できる。

次いで、第２弁２６と第３弁３１とを作動させて第４の
弁３７を開けた時に殺菌蒸気がパイプ３３からダクト部
分２４とダクト２５へ入ることができるようにする。

殺菌蒸気は第４図の一点鎖線で示す矢印の方向に流れて
ポンプ２１、ダクト３８を通り、閉鎖部材４３を予め作
動させてダクト部分４１を閉鎖しておくことにより連通
された室４４に入り、パイプ２９及び弁４５を通って外
部に逃げる。

第４図の矢印で示す流路に沿って予熱した後、１３０〜
１４０℃の蒸気がある時間の間循環して充てん装置全体
を殺菌する。室２８はパイプ２９を介して殺菌蒸気を流
すことによって、無菌シール障壁として使用される。

弁群１９，２０の閉鎖部材を第３図に示す状態に作動し
直すことによって殺菌蒸気の送入が停止された後、再び
無菌状態で生産を開始し得る。

次いで、充てんサイクルの終わりにおいて洗滌を行いた
い場合、あるいは包装すべき製品の変更に伴って計量ユ
ニットを交換したい場合には、第５図の点線で示すよう
に充てん装置１７を洗滌装置３４に接続する。

第３の弁３６が開かれ、閉鎖部材３２は、閉鎖部材２３
によって充てん装置１７を分配ライン１１からしゃ断し
た後に、降下させられる。

次いで閉鎖部材２７が降下してダクト２５を室２８に対
して閉鎖するが、閉鎖部材２７が降下して行く途中にお
いて殺菌蒸気がダクト部分２４へ室２８から入るように
される。

第２の弁群２０に関しては、第３図に示した状態と変わ
らず、何ら作動させないが、送りパイプ１０の下端部
は、包装材のチューブ８が外された後、あるいはチュー
ブ８の開放端を通して別のパイプを接続することによ
り、洗滌装置３４に接続されて閉鎖ループを形成する。
洗滌用の化学製品液は第５図の点線で示す矢印の方向に
循環する。

洗滌は非無菌状態で適当な液体によって行われ、充てん
装置の各種エレメントに付着した残留物、特に固形粒体
を除去する。

この処理の後、包装機を再始動させる前には、前述のよ
うな予熱、殺菌およびできれば冷却を行う必要がある。

計量ユニット、例えばポンプ２１の交換の際して、包装
機１の殺菌装置には何ら影響をおよぼしていない。

装着されたポンプ２１を、分配ライン１１を汚染する危
険性なしに洗滌し、続いて殺菌することができる。

これが可能なのは閉鎖部材２３と２７との中間部分に殺
菌蒸気が介在するためである。

別の計量ユニットに取替えるために簡単かつ迅速に計量
ユニットを取外しできることは、特性の異なる製品の包
装を１つの包装機１で対処する上で有利である。

種々のタイプの計量ユニットがあり、かつ所望に応じて
調整しうることは、同じ製品を所望の量で包装するため
に有用であり、例えば完全に充てんしたり、あるいは上
部に空間を残して部分的に充てんしたりすることを可能
とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は複数の無菌充てん装置及び包装機を含む包装ラ
インの概略図、 第２図は包装材のウエブの形状を変え、かつ包装ライン
に設けた包装機で製品を包装容器に充てんする原理を示
す図、 第３図は製品を包装する生産工程における本発明の実施
例による充てん装置の概略断面図、 第４図は予熱または殺菌工程における前記充てん装置の
概略断面図、および 第５図は化学薬品による洗滌工程における前記充てん装
置の概略断面図である。 図において、 １…包装機、８…包装材のチューブ ９…シール装置、１０…送りパイプ １１…分配ライン、１４…包装容器 １５…殺菌装置、１６…ポンプ １７…充てん装置、１９，２０…弁群 ２１…ポンプ（計量ユニット） ２４…ダクト部分、２５…ダクト ２８…室、３０…蒸気発生装置 ３４…洗滌装置、３６，３７…弁 ４４…室

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】殺菌された流動可能な製品を包装機の容器
   内に無菌充てんするための充てん装置であって、前記包
   装機は、送りパイプ（１０）が殺菌装置（１５）から出
   て来る前記製品を前記容器内に導くようになった型式の
   ものであり、前記充てん装置（１７）は、前記送りパイ
   プ（１０）と前記殺菌装置（１５）との間に配置されて
   いて、第１の弁群（１９）及び第２の弁群（２０）を含
   み、これら弁群（１９，２０）の間には計量ユニット
   （２１）が挿入されている無菌充てん装置において、前
   記弁群（１９，２０）と前記計量ユニット（２１）とは
   洗滌装置（３４）に直列に接続されており、前記洗滌装
   置（３４）は第３の弁（３６）を介して前記第１の弁群
   （１９）と連通可能であり、且つ前記計量ユニット（２
   １）は前記第２の弁群（２０）を介して前記送りパイプ
   （１０）に接続されており、更に、前記計量ユニット
   （２１）が第４の弁（３７）及び第１の弁群（１９）を
   介して蒸気発生装置（３０）と連通可能であることを特
   徴とする無菌充てん装置。
2. 【請求項２】前記殺菌装置（１５）は１つに集中して配
   置されており、前記無菌充てん装置（１７）は、前記殺
   菌装置（１５）に連結された１つに集中されている分配
   ライン（１１）から分枝したダクト（２５）を含んでい
   る、特許請求の範囲第１項記載の無菌充てん装置。
3. 【請求項３】前記計量ユニットはポンプ（２１）であ
   る、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の無菌充てん
   装置。
4. 【請求項４】前記弁群（１９，２０）の各々は、前記製
   品を通すため、又は前記洗滌装置（３４）又はタンクか
   らの殺菌された流体要素を通すために、選択的に作動す
   る３個の弁の組を含む、特許請求の範囲第１項記載の無
   菌充てん装置。
5. 【請求項５】前記第１の弁群（１９）は前記計量ユニッ
   ト（２１）及び該第１の弁群（１９）に接続される前記
   ダクト（２５）の上流に配置されていて３個の連続的に
   作動する弁の組を含み、その第１弁（２２）は製品が中
   間のダクト部分（２４）を通過して前記計量ユニット
   （２１）に向かうように前記殺菌装置（１５）を前記ダ
   クト（２５）に選択的に接続するようになっており、ま
   た、その第２弁（２６）を作動させることによって前記
   中間のダクト部分（２４）を内部に殺菌流体が循環され
   る室（２８）に連通させることができるようになってお
   り、また、その第３弁（３１）が、前記中間のダクト部
   分（２４）及び前記ダクト（２５）に連結されていて殺
   菌流体又は洗滌流体、或いはその双方を供給するための
   パイプ（３３）を閉鎖するようになっている、特許請求
   の範囲第２項に記載の無菌充てん装置。
6. 【請求項６】前記第２の弁群（２０）は前記計量ユニッ
   ト（２１）及び該第２の弁群（２０）に接続されるダク
   ト（３８）の下流に配置されていて３個の連続的に作動
   する弁の組を含み、その第１弁（３９）は中間のダクト
   部分（４１）を通ってこのダクト（３８）及び前記計量
   ユニット（２１）を垂直な前記送入パイプ（１０）に選
   択的に接続するようになっており、また、その第２弁
   （４２）を作動させることによって前記中間のダクト部
   分（４１）を内部に殺菌流体が循環される室（４４）に
   連通させることができるようになっており、また、その
   第３弁（４７）が前記送入パイプ（１０）を殺菌するた
   めの流体を供給するためのパイプ（４９）を閉鎖するよ
   うになっている、特許請求の範囲第１項記載の無菌充て
   ん装置。