(57)【要約】  シート材料（２）から容器（３５）を得るための装置は、前記シート材料（２）を加工するための作用ユニット（１２，２４）を備え、前記作用ユニット（１２，２４）は、前記シート材料（２）の上面（１６）に相互作用する上側作用部（１５，３１）と、前記シート材料（２）の下面（１８）に相互作用する下側作用部（１７，３２）と、を備えている。前記装置（１）はさらに、前記シート材料（２）の上方および下方に略無菌環境（５９，１５９）を形成するよう、前記上側作用部（１５，３１）および前記下側作用部（１７，３２）に隣接する空間を殺菌する殺菌手段（６７，６８，１６７，１６８）を備えている。
2011515291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材料（２）から容器（３５）を得るための装置であって、
前記シート材料（２）を加工するための作用ユニット（１２，２４）を備え、
前記作用ユニット（１２，２４）は、前記シート材料（２）の上面（１６）に相互作用する上側作用部（１５，３１）と、前記シート材料（２）の下面（１８）に相互作用する下側作用部（１７，３２）と、を備え、
前記装置（１）は、前記シート材料（２）の上方および下方に略無菌環境（５９，１５９）を形成するよう、前記上側作用部（１５，３１）および前記下側作用部（１７，３２）に隣接する空間を殺菌する殺菌手段（６７，６８，１６７，１６８）を備えたことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記殺菌手段が、前記環境（５９，１５９）に存在しうる汚染を取り除く流体を分配するための分配手段（６７，６８，１６７，１６８）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記分配手段（６７，６８，１６７，１６８）が、殺菌用液体を前記環境（５９，１５９）に散布するスプレー手段（６８，１６８）を備えたことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記分配手段（６７，６８，１６７，１６８）が、洗浄用溶液、殺菌用空気、蒸気から選択される流体を前記環境（５９，１５９）に噴射するための噴射手段（６７，１６７）を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記分配手段（６７，６８，１６７，１６８）が、前記材料シート（２）の上方および下方に配置されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記環境（５９，１５９）が、前記上側作用部（１５，３１）を駆動するために設けられた上側駆動領域（６５，１６５）と、前記下側作用部（１７，３２）を駆動するために設けられた下側駆動領域（６４，１６４）との間に置かれていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記環境（５９，１５９）の側部が支持構造部（６６，９６）により制限されており、
前記上側駆動領域（６５，１６５）および前記下側駆動領域（６４，１６４）が、前記支持構造部（６６，９６）から突出していることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記環境（５９，１５９）が、正面においてドア（６３）により閉鎖されており、
前記ドア（６３）の近傍に、前記環境（５９，１５９）に存在する可能な蒸気を吸引するための吸引手段（８９）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記環境（５９，１５９）が、傾けられた下側壁（６０）によって制限されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記下側壁（６０）において、前記殺菌手段（６７，６８，１６７，１６８）により前記環境（５９）の中に分配される液体を排出するため選択的に開放可能および閉鎖可能となっている排出孔（９１）が得られていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記下側作用部（１７，３２）が、容器（３５）の収容キャビティ（１４）を収容するための少なくとも１つの凹部（３６）を有し、
前記少なくとも１つの凹部（３６）が、前記下側作用部（１７，３２）の２つの別個の構成要素（３７，３８）により画定されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記２つの構成要素（３７，３８）の間に、前記殺菌手段（６７，６８，１６７，１６８）により前記少なくとも１つの凹部（３６）の中に導入される液体を排出するための通路（４８）を画定するよう、前記２つの構成要素（３７，３８）を互いに離れるよう移動させるための移動手段（４６，９４）をさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記２つの構成要素（３７，３８）が、その上に前記少なくとも１つの凹部（３６）の下面が得られるベース部（３７）と、前記少なくとも１つの凹部（３６）の側面が得られる上側本体部（３８）と、を備えたことを特徴とする請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記下側作用部（１７，３２）および／または前記上側作用部（１５，３１）を移動させるためのシャフト部材（４１，７０，１４１）をさらに備え、
前記シャフト部材（４１，７０，１４１）は、管状のエレメント（４５，７６）の内側で摺動可能となっていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記シャフト部材（４１，７０，１４１）と前記管状のエレメント（４５，７６）との間に侵入する汚染物質により前記下側作用部（１７，３２）および／または前記上側作用部（１５，３１）が汚染されるのを防ぐため、前記シャフト部材（４１，７０，１４１）と前記管状のエレメント（４５，７６）との間に、汚染抑制流体が供給される管状のチャンバー（５３）が設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記汚染抑制流体が、加圧された殺菌用空気および熱蒸気から選択されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記上側作用部（１５，３１）が、スリーブ（７２）の内側で摺動可能なシャフト（７０）により支持されており、
前記シャフト（７０）と前記スリーブ（７２）との間に管状のチャンバー（７５）が画定されており、
前記管状のチャンバー（７５）は、前記上側作用部（１５，３１）に向けられる洗浄用溶液を前記管状のチャンバー（７５）に供給するための回路に結合されていることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
前記作用ユニット（１２，２４）が、前記材料シート（２）上に前記収容キャビティ（１４）を得るための成形ステーションを備えていることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
前記上側作用部（１５，３１）が、前記収容キャビティ（１４）を得るよう前記材料シート（２）を変形させる少なくとも１つのパンチ（６９）を備えていることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記上側作用部（１５，３１）が鐘状体（７９）を備えており、
前記鐘状体（７９）の内側において、前記少なくとも１つのパンチ（６９）が移動可能となっていることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記材料シート（２）を前記鐘状体（７９）と前記下側作用部（１７，３２）との間で把持するよう前記鐘状体（７９）を前記下側作用部（１７，３２）に押し付けるための作動デバイス（８３，８４）をさらに備えていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記作動デバイス（８３，８４）が、前記材料シート（２）の上方に配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記作動デバイス（８３，８４）が、第１作動シリンダー（８３）と第２作動シリンダー（８４）とを備え、
前記第１作動シリンダー（８３）および第２作動シリンダー（８４）は、前記鐘状体（７９）の移動方向（Ｙ）に沿って連続して配置されていることを特徴とする請求項２１または２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記鐘状体（７９）と前記材料シート（２）との間に前記材料シート（２）を変形させる成形用流体を供給するための供給デバイス（８８）をさらに備えていることを特徴とする請求項２０乃至２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記成形ステーション（１３）が、ハウジング（２２）の内側に配置されていることを特徴とする請求項１８乃至２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
前記材料シート（２）を殺菌するため前記成形ステーション（１３）の上流に配置された殺菌ユニット（５）を備えていることを特徴とする請求項１８乃至２５のいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
前記殺菌ユニット（５）が、前記材料シート（２）のための無菌の経路を画定する閉鎖チャンネル（１１）を介して前記ハウジング（２２）に結合されていることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記作用ユニット（１２，２４）が、前記材料シート（２）を予熱するための予熱ステーション（１９）を備えていることを特徴とする請求項１乃至２７のいずれかに記載の装置。
【請求項２９】
請求項２５に付け加えられているように、前記予熱ステーション（１９）は、前記成形ステーション（１３）が配置されているのと同一のハウジング（２２）の内側に配置されていることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記容器（３５）を閉鎖するため、前記作用ユニット（１２，２４）が、前記材料シート（２）に閉鎖フィルム（２６）を溶着するための溶着ステーション（２５）を備えていることを特徴とする請求項１乃至２９のいずれかに記載の装置。
【請求項３１】
前記上側作用部（１５，３１）が、前記閉鎖フィルム（２６）の選択された領域に接触させるための少なくとも１つの隆起部（９３）を有する溶着エレメント（３１）を備え、これによって、前記選択された領域で前記閉鎖フィルム（２６）が前記材料シート（２）に接合されることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記下側作用部（１７，３２）が、前記溶着エレメント（３１）により押圧される前記材料シート（２）および前記閉鎖フィルム（２６）を支持しながら受け入れるための収縮エレメント（３２）を備えていることを特徴とする請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
請求項３０が請求項２５に付け加えられているように、前記溶着ステーション（２５）が、更なるハウジング（３３）の内側に配置されており、
前記ハウジング（３３）は、前記材料シート（２）のための無菌の経路を画定する更なる閉鎖チャンネル（２３）によって前記ハウジング（２２）に結合されていることを特徴とする請求項３０乃至３２のいずれかに記載の装置。
【請求項３４】
製品（２９）を前記容器（３５）の中に分配するために前記更なる閉鎖チャンネル（２３）の中に至る添加手段（３０）を有する充填ユニット（２７）を備えていることを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記閉鎖フィルム（２６）を殺菌するための殺菌デバイスをさらに備え、
前記殺菌デバイスは、前記閉鎖フィルム（２６）のための無菌の経路を画定する各閉鎖チャンネル（３４）によって前記更なるハウジング（３３）に結合されていることを特徴とする請求項３３または３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記材料シート（２）が略水平面を画定するよう前記材料シート（２）を前進方向（Ｆ）において前進させるための前進デバイスをさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至３５のいずれかに記載の装置。
【請求項３７】
前記前進デバイスが、前記材料シート（２）の対向する端部分に係合するのに適した一対の把持具を備え、
前記一対の把持具は、前記前進方向（Ｆ）において、前記作用ユニット（１２，２５）の長さよりも小さい長さを有することを特徴とする請求項３６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート材料から無菌容器を成形するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無菌容器を得るための、成形ユニットを備えた製造ラインが知られている。成形ユニットにおいて、シート材料上に多数の収容キャビティが得られる。成形ユニットの下流には、収容キャビティを所望の製品で充填するための充填ユニットが配置されている。充填ユニットの下流に配置された閉鎖ユニットが、収容キャビティに閉鎖フィルムを接着する。
【０００３】
シート材料は、前進システムによって製造ラインを通って進められる。前進システムは、シート材料の端部に係合するグリップエレメントを支持する一対のチェーンを含んでいる。チェーンは、シート材料の２つの対向する端部を把持するよう、シート材料の両側に配置されている。チェーンおよびグリップエレメントは、汚染物質、細菌およびバクテリアがシート材料の一側から他側へ通り抜けるのを防ぐよう、封止的にシート材料に係合している。この場合、シート材料は、シート材料の上方の空間とシート材料の下方の空間との間の障壁として機能する。シート材料の上方の空間において、パッケージされる製品が加工されるが、このシート材料の上方の空間は、製品の汚染を防ぐよう無菌状態に保たれている。一方、シート材料の下方の空間は殺菌されておらず、シート材料の下方の空間は、外部環境に存在しうる物質だけでなく、製造ラインにおいて基礎をなす作用システムから来るオイルおよびグリースの粒子によっても汚染され得る。
【０００４】
既知の製造ラインの欠点は、これらのラインが、非常に複雑な構造を有しており、かつ、長く骨の折れる設計作業および取付作業を必要とすることである。とりわけ、シート材料を前進させるための前進システムは、シート材料の下方の空間がシート材料の上方の空間から完全に隔離されるよう特別に設計される必要がある。
【０００５】
このことが、既知の製造ラインを、無菌容器を製造する上で非常に柔軟性に欠けるものにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、無菌容器を製造するための製造ラインを改善することである。
【０００７】
さらなる目的は、無菌容器を製造するための製造ラインの構造を単純にし、かつ柔軟性を改善することである。
【発明を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、シート材料から容器を得るための装置であって、前記シート材料を加工するための作用ユニットを備え、前記作用ユニットは、前記シート材料の上面に相互作用する上側作用部と、前記シート材料の下面に相互作用する下側作用部と、を備え、前記装置は、前記シート材料の上方および下方に略無菌環境を形成するよう前記上側作用部および前記下側作用部に隣接する空間を殺菌する殺菌手段を備えたことを特徴とする装置がもたらされる。
【０００９】
本発明によれば、無菌容器を製造するための装置の構造を単純にすることができる。シート材料の上方および下方に略無菌環境を生成することにより、シート材料の上方の空間を下方の空間から隔離する必要性が取り除かれる。このことは、シート材料の端部に封止的に係合しない前進システム、例えば従来のタイプの前進用の把持具を使用することを可能にする。
【００１０】
さらに、殺菌手段は、作用ユニットの各々、例えば成形ユニット、充填ユニットまたは閉鎖ユニットが、略無菌環境において囲まれる、ということを可能にする。このことは、作用ユニットの各々が、所望のレイアウトに沿って配置されるということを可能にし、これによって、大きな柔軟性を有する製造ラインを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、無菌容器を製造するための装置の側面図である。
【図２】図２は、図１の装置に含まれる成形ステーションの断面図である。
【図３】図３は、図２の成形ステーションの下側半型であって、第１の作用位置にある下側半型の部分断面図である。
【図４】図４は、図３と同様の図であり、第２の作用位置にある下側半型を示している。
【図５】図５は、図２の成形ステーションに含まれるガイドスリーブを示す断面図である。
【図６】図６は、図２の成形ステーションの上側半型を示す部分断面図である。
【図７】図７は、図２の成形ステーションの上側半型および下側半型の断面図であって、第１の作用形態にある上側半型および下側半型の断面図である。
【図８】図８は、図７と同様の図であり、第２の作用形態にある上側半型および下側半型を示す断面図である。
【図９】図９は、図７と同様の図であり、第３の作用形態にある上側半型および下側半型を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図１の装置に含まれる溶着ステーションの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、添付の図を参照することによってより理解され実施され得る。図は、本発明の形態を、非限定的な例によって示している。
【００１３】
図１は、無菌容器を材料シート２から製造するための装置１を示している。装置１により製造される容器は、腐敗性食料製品、衛生用品または薬用製品を含むためにとりわけ適している。
【００１４】
シート材料２は、熱成形可能な高分子材料のフィルムからなっていてもよい。この場合、容器は熱成形により得られる。またはシート材料２は、金属材料、たとえばアルミニウムからなっていてもよい。この場合、容器は冷間変形により得られる。
【００１５】
装置１は、シート材料２のリール４を支持するためのリール保持器３を備えている。シート材料２は、図示されていない前進エレメントによって、リール４からほどかれ、また一定の間隔で特定の動作を繰り返す方式により前進方向Ｆにおいて前進させられる。前進エレメントは、例えば、１つまたはそれよりも多い把持具のペアを備えていてもよい。把持具のペアは、シート材料２の対向する端部を把持するのに適したものとなっている。
【００１６】
装置１は、シート材料２が変形される前にシート材料２を殺菌するために配置された殺菌ユニット５を備えている。殺菌ユニット５はチャンバー６を備えており、チャンバー６の内側にはタンク７が配置されている。タンク７は、殺菌用液体、例えば過酸化水素により充填されている。シート材料２を殺菌用液体に浸すため、ガイドローラー８であって、その上にシート材料２が巻きつけられているガイドローラー８が、タンク７において殺菌用液体の液面の下方に配置されている。
【００１７】
タンク７の上方において、シート材料２の２つの対向する面に相互作用する塗布ローラー９が配置されており、これによって、当該面上に殺菌用液体を均一に塗布することができる。殺菌用液体は、タンク７を離れるシート材料２に付着したままとなっている。
【００１８】
殺菌ユニット５は、シート材料２の対向する面のそれぞれと相互作用するよう塗布ローラー９よりも非常に高いところに配置された一対のノズル１０をさらに備えている。ノズル１０は、シート材料２上に位置する殺菌用液体の存在しうる残留物を乾燥させるため、高温かつ清浄な空気のシート材料２への噴射を施すよう用いられる。シート材料２は、ノズル１０からの高温の空気の噴射により乾燥された後、無菌のものとしてみなされ得る。
【００１９】
チャンバー６は、シート材料２が殺菌された後、外部環境に存在しうる汚染物質がシート材料２に接触するようになるのを防ぐよう、封止的に囲まれている。
【００２０】
チャンバー６からの出口において、閉鎖チャンネル１１が設けられている。閉鎖チャンネル１１は、前進方向Ｆに沿って延びる一種のトンネルを形成している。閉鎖チャンネル１１は、殺菌ユニット５において殺菌された後にシート材料２が閉鎖チャンネル１１の内側を、つながっている作用ユニットに向かって進むときにシート材料２の汚染を防ぐため、外部環境から隔離されている。
【００２１】
閉鎖チャンネル１１は、殺菌ユニット５を作用ユニット１２に連結している。作用ユニット１２は、シート材料２上に複数の収容キャビティ１４を得るのに適した成形ステーション１３を備えている。成形ステーション１３は、シート材料２の上面１６に相互作用する上側半型１５を含む上側作用部を備えている。成形ステーションは、シート材料２の下面１８に相互作用する下側半型１７を含む下側作用部をさらに備えている。上側半型１５および下側半型１７は、成形位置と開放位置との間で互いに対して移動可能となっている。成形位置において、シート材料２は、上側半型１５と下側半型１７との間で把持され、上側半型１５および下側半型１７が、シート材料２上に収容キャビティ１４を得るよう、シート材料２を変形させる。開放位置において、上側半型１５および下側半型１７は、シート材料２が前進方向Ｆにおいて自由に前進できるよう、互いに離間されている。
【００２２】
成形位置から開放位置へ動くよう、またはその逆に動くよう、上側半型１５および／または下側半型１７は、前進方向Ｆに対して交差する移動方向Ｙにおいて動く。移動方向Ｙは、前進方向Ｆに直交していてもよい。
【００２３】
作用ユニット１２は、材料シート２を、この材料が軟化して成形ステーション１３において容易に変形され得るよう予熱するために成形ステーション１３の上流に配置された予熱ステーション１９を備えていてもよい。予熱ステーション１９は、シート材料２の上面１６に面している上側プレート２０と、下面１８に面している下側プレート２１とを備えている。
【００２４】
下側プレート２１および上側プレート２０は、図示されていないワーク位置と図１に示す休止位置との間において、移動方向Ｙに平行に互いに対して移動可能となっている。ワーク位置において、下側プレート２１および上側プレート２０は、シート材料２を所望の温度まで加熱するよう、シート材料２に接触している、またはシート材料２の近傍にある。休止位置において、下側プレート２１および上側プレート２０は、シート材料２が前進方向Ｆにおいて自由に前進できるよう、シート材料２から離間されている。
【００２５】
収容キャビティ１４を成形する前にシート材料２が予熱される必要がない場合、例えばシート材料２が金属材料からなる場合、予熱ステーション１９は設けられていなくてもよい。
【００２６】
成形ステーション１３および予熱ステーション１９が設けられている場合、成形ステーション１３および予熱ステーション１９は、成形ステーション１３および予熱ステーション１９を外部環境から隔離するハウジング２２によって囲まれている。ハウジング２２の中には、シート材料２の上方および下方に略無菌環境を生成するため、上側半型１５、下側半型１７、上側プレート２０および下側プレート２１に隣接する空間を殺菌するための殺菌手段が設けられている。殺菌手段は、以下に詳細に開示される。
【００２７】
ハウジング２２の下流において、前進方向Ｆに延び、作用ユニット１２をさらなる作用ユニット２４に連結する閉鎖チャンネル２３が設けられている。さらなる作用ユニット２４は、例えば、収容キャビティ１４を閉鎖するよう閉鎖フィルム２６を収容キャビティ１４に溶着するための溶着ステーション２５を備えている。
【００２８】
成形ステーション１３と溶着ステーション２５との間において、更なる閉鎖チャンネル２３に沿って配置され得る充填ユニット２７が置かれている。充填ユニット２７は貯蔵器２８を備えており、貯蔵器２８の内側には、収容キャビティ１４に充填するのに適している製品２９が含まれている。製品２９は、流動性を有する製品、例えば液体、ペースト状のもの、または粒剤であってもよい。貯蔵器２８は、材料シート２の上方に配置されている。充填ユニットは、添加手段３０をさらに備えている。添加手段３０は、収容キャビティ１４の中に添加される量の製品２９を導入するため、例えばカニューレの形状を有している。
【００２９】
添加手段３０は、材料シート２を外部環境から隔離する更なる閉鎖チャンネル２３の内側に通じている。このため、材料シート２および材料シート２の上に得られる収容キャビティ１４が、成形ステーション１３から溶着ステーション２５への通過の間、または製品２９の充填作業の間に汚染されるのを防ぐことができる。
【００３０】
充填ユニット２７の下流に溶着ステーション２５が配置されている。溶着ステーション２５は、上側溶着エレメント３１を含む上側作用部と、下側対照エレメント３２を含む下側作用部と、を備えている。上側溶着エレメント３１および下側対照エレメント３２は、溶着位置と不活性位置との間で、移動方向Ｙに平行に互いに対して移動可能となっている。溶着位置において、材料シート２および閉鎖フィルム２６は、上側溶着エレメント３１と下側対照エレメント３２との間で把持される。上側溶着エレメント３１および下側対照エレメント３２は、予め設定された端部領域に沿って、例えば熱溶着または超音波溶着によって、閉鎖フィルム２６を材料シート２に接合させる。不活性位置において、上側溶着エレメント３１および下側対照エレメント３２は、材料シート２から離間されており、また閉鎖フィルム２６から離間されている。従って、材料シート２および閉鎖フィルム２６は、溶着ステーション２５を通って前進させられ得る。
【００３１】
溶着ステーション２５は更なるハウジング３３の内側に配置されている。ハウジング３３は、製品２９の汚染、または収容キャビティ１４の汚染、またはさらに閉鎖フィルム２６の汚染を防ぐため、溶着ステーション２５を外部環境から隔離する機能を有している。更なるハウジング３３の内側において、上側溶着エレメント３１および下側対照エレメント３２に隣接する空間を殺菌する殺菌手段が設けられている。これによって、材料シート２および閉鎖フィルム２６の上方および下方に略無菌空間を生成することができる。
【００３２】
閉鎖フィルム２６は、図示されていないリールからほどかれ、そして図示されていない殺菌ユニットであって材料シート２を殺菌する殺菌ユニット５と同様の殺菌ユニットにおいて殺菌された後、溶着ステーション２５に達する。殺菌ユニットからの出口において、閉鎖フィルム２６が、各閉鎖チャンネル３４に入る。閉鎖チャンネル３４の一部が図１に示されている。閉鎖チャンネル３４は、閉鎖フィルム２６が外部環境に存在しうる汚染剤に接触するのを防ぐ。従って、閉鎖フィルム２６が、殺菌された後であって溶着ステーション２５に入る前に再び汚染される、ということが防がれている。閉鎖フィルム２６がほどかれるリールは、閉鎖フィルム２６が初期に前進方向Ｆに略直交している経路に沿って動くよう、図１に示されている成形ラインの背後に配置されていてもよい。その後、閉鎖フィルム２６は、約９０度でそらされ、そして、材料シート２に重ねられる。
【００３３】
閉鎖フィルム２６が材料シート２に溶着された後、閉鎖フィルム２６は、材料シート２に重ねられた閉鎖フィルム２６の平坦部分によって共に接合された容器３５を画定するよう、収容キャビティ１４を密封して閉鎖する。この時、製品２９の汚染の危険はもはや存在せず、また、容器３５は、無菌環境の中で加工され得る。例えば、溶着ステーション２５の下流において、容器３５を互いに分離するため、既知のタイプのせん断ステーションが設けられていてもよい。
【００３４】
図２は、成形ステーション１３を区分して示している。上側半型１５および下側半型１７が、外部環境から隔離された略無菌環境５９の内側に配置されている。略無菌環境５９は、傾けられた下側壁６０によって制限されている。下側壁６０は、上側壁６１および後側壁６２から下方へ傾けられている。略無菌環境５９は、周囲の壁に封止的に係合するドア６３によって閉鎖されている。ドア６３は、作業者が略無菌環境５９を監視することができるよう、少なくとも部分的に、ガラスまたはその他の透明材料から形成されている。
【００３５】
下側壁６０が、略無菌環境５９を下側駆動領域６４から分離している。下側駆動領域６４においては、下側半型１７を動かすために駆動デバイスが配置されている。一方、上側壁６１が、略無菌環境５９を上側駆動領域６５から分離している。上側駆動領域６５においては、上側半型１５を動かすために駆動デバイスが配置されている。最後に、後側壁６２が支持プレート６６に固定されている。支持プレート６６は、略鉛直になっており、また支持プレート６６は、下側半型１７および対応する駆動デバイス、および、上側半型１５および対応する駆動デバイスの双方を支持する機能を有している。
【００３６】
支持プレート６６の後側において、剛化包装材９６が配置されている。剛化包装材９６は、作業中に生成される大きな力による成形ステーション１３の構成要素の起こりうる変形を制限するために利用される。
【００３７】
図示されていない一形態において、剛化包装材９６は、Ｃ形状であってもよい。すなわち、剛化包装材９６は、各々が下側駆動領域６４および上側駆動領域６５に隣接する２つの厚い周囲部分であって、厚い中央部分にともに接合される周囲部分を有していてもよい。
【００３８】
上記に示されているように、収容キャビティ１４の成形の間に環境５９が略無菌となることを確実にするため、環境の内側に殺菌手段が配置されている。殺菌手段は、１つまたはそれよりも多い殺菌用流体を分配するための分配手段を備えていてもよい。分配手段は、殺菌用液体、例えば過酸化水素を噴射するための１つまたはそれよりも多い噴射器６７を環境５９の内側に備えていてもよい。噴射器６７は、殺菌用液体を、環境５９の中に供給される非常に小さい液滴に分割するよう構成されている。
【００３９】
分配手段はまた、洗浄用溶液、熱蒸気、殺菌用空気などの殺菌用物質を環境５９の中に導入するため、１つまたはそれよりも多いスプレー６８、例えばボールタイプのもの（いわゆる“スプレーボールタイプ”）を備えていてもよい。
【００４０】
図２において１つのスプレー６８および１つの噴射器６７のみが設けられている。しかしながら、殺菌用流体を環境５９全体に均一に分配するよう、材料シート２の上方および下方の様々な位置に配置された複数のスプレー６８および噴射器６７を用いることができる、ということが理解される。
【００４１】
下側半型１７は、収容キャビティ１４を成形するための少なくとも１つの凹部３６を有している。示されている例において、下側半型１７は２つの凹部３６を有している。下側半型１７は、２つの部分からなっている。すなわち下側半型１７は、２つの別個の構成要素から形成されており、そして下側半型１７は、図３に詳細に示されているように、ベース部３７と上側本体部３８とを備えている。ベース部３７の上面に、各凹部３６の底面３９が得られている。一方、上側本体部３８の厚みによって、各凹部３６の側面４０が得られている。
【００４２】
下側半型１７は、駆動デバイスにより作動される一対のシャフト４１によって支持されている。シャフト４１は、下側半型１７を、成形位置と開放位置との間で移動方向Ｙにおいて動かす。示されている例において、移動方向Ｙは鉛直方向となっている。駆動デバイスは、横材４４に固定されたホイール４３に係合するカム４２を備えている。シャフト４１の下側部分はそれぞれ、横材４４の対向する端部に固定されている。カム４２の回転によって横材４４が移動方向Ｙにおいて動かされるとき、シャフト４１もまた移動方向Ｙに沿って同時に動き、各ガイドスリーブ４５の内側を摺動する。
【００４３】
図２の左側から見てとれるように、各シャフト４１の内側において、ステム９４が摺動により移動可能となっている。また図３から見てとれるように、ステム９４は、上側本体部３８に固定された第１端部を有している。ステム９４はベース部３７を通っている。またステム９４は、ベース部３７に対して摺動してもよい。第１端部に対向するステム９４の第２端部は、移動方向Ｙにおいてステム９４を移動させるための作動デバイスに結合されている。示されている例において、作動デバイスは、横材４４に固定されたエアシリンダー４６を備えている。
【００４４】
エアシリンダー４６は、図３に示される収縮位置と図４に示される拡張位置との間でステム９４が動かされることを可能にする。収縮位置において、上側本体部３８は、凹部３６を画定するようベース部３７にほぼ接触している。この位置において、ベース部３７と上側本体部３８との間に、材料シート２の成形の間に通気孔として作用する薄いギャップ４７が画定されている。薄いギャップ４７の寸法は、ギャップ４７が成形の間に材料シート２の変形を引き起こさない程度に小さくなっている。
【００４５】
拡張位置において、上側本体部３８は、殺菌用液体のための通路４８を画定するようベース部３７から離間されている。殺菌用液体は、以下においてより詳細に開示されるように、成形ステーション１３を殺菌するために配置されている。
【００４６】
各ガイドスリーブ４５は、図５に示される構造を有している。各ガイドスリーブ４５はフランジ５０を備えている。フランジ５０からは、対応するシャフト４１の長手軸Ａの周りを延びる管状部分４９が突出している。フランジ５０は、長手軸Ａに対して横方向に延びており、このフランジ５０は、成形ステーション１３において所定の位置に配置されているプレート５１に結合されている。
【００４７】
管状部分４９とシャフト４１との間において、２つの軸受筒５２が挿入されている。軸受筒５２は、例えば、低い摩擦係数を有するプラスチックから形成されている。軸受筒５２は、管状のチャンバー５３を画定するよう、長手軸Ａに沿って互いに離間されている。管状のチャンバー５３は、軸受筒５２に加えて、管状部分４９の内面およびシャフト４１の外面によって制限されている。
【００４８】
スリーブ４５は、管状のチャンバー５３の中に通じる入口導管５４を有している。入口導管５４は、汚染抑制流体を管状のチャンバー５３の中に導くためのものである。スリーブ４５はさらに、汚染抑制流体が管状のチャンバー５３から排出されるのを可能にする出口導管５５を有している。入口導管５４および出口導管５５の双方は、中間部分５７を管状のチャンバー５３に結合するよう、フランジ５０において延びる第１部分５６と、管状部分４９において長手軸Ａに平行に延びる中間部分５７と、管状部分４９において長手軸Ａに対して横方向に延びる第２部分５８と、を有している。
【００４９】
入口導管５４を介して管状のチャンバー５３の中に供給され、出口導管５５を介して排出された汚染抑制流体は、管状のチャンバー５３における過圧を生成する圧縮空気であってもよい。この過圧により、下側駆動領域６４に存在しうる汚染物質、例えばカム４２から来るオイルおよびグリースが、ガイドスリーブ４５およびシャフト４１を通って侵入することにより略無菌環境５９に到達するのを防ぐことができる。
【００５０】
または、汚染抑制流体は、加圧された熱蒸気であってもよい。熱蒸気は、管状のチャンバー５３の内側で過圧を生成することに加えて、その高い温度による殺菌作用を及ぼす。
【００５１】
図６に示されているように、上側半型１５は、内側に収容キャビティ１４を形成するための少なくとも１つのパンチ６９を備えている。示されている例においては、２つのパンチ６９が設けられており、各パンチ６９は、対応する凹部３６により受けられる。
【００５２】
パンチ６９は、各駆動デバイスによって移動方向Ｙにおいて移動可能となっている制御シャフト７０に結合されている。駆動デバイスは、シートの面に直交するよう延びるとともに、図示されていないアクチュエータにより回転させられるレバー７１を備えていてもよい。
【００５３】
制御シャフト７０が、スリーブ７２の内側において、移動方向Ｙに沿って摺動可能となっている。スリーブ７２は上側部分７３を有しており、上側部分７３は、制御シャフト７０の外径にほぼ等しくなっている内径を有している。さらに、スリーブ７２は下側部分７４を有しており、下側部分７４は、下側部分７４と制御シャフト７０との間に管状のチャンバー７５を画定するよう、制御シャフト７０の外径よりも大きくなっている内径を有している。入口孔９５が管状のチャンバー７５の中に通じており、この入口孔９５は、スリーブ７２の厚みによって形成されている。入口孔９５は、管状のチャンバー７５の中に洗浄液を導入するため、図示されていない回路のパイプに結合されていてもよい。
【００５４】
一形態において、スリーブ７２の上方において、汚染抑制流体を分配するための分配エレメントが設けられていてもよい。分配エレメントは分配リング７６を有していてもよく、この分配リング７６は、分配リング７６の内面と制御シャフト７０との間に汚染抑制流体を導入するための入口孔７７を有していてもよい。出口孔７８が、この流体が排出されるのを可能にする。汚染抑制流体は、上側駆動領域６５に存在する汚染物質が管状のチャンバー７５を介して略無菌環境５９に到達するのを防ぐため、制御シャフト７０と分配リング７６との間に過圧を生成する。汚染抑制流体は、過圧を生成するのに加えて、その高い温度による殺菌効果を有する加圧された熱蒸気であってもよい。
【００５５】
上側半型１５は、上方および横方向でパンチ６９を閉鎖するために配置された鐘状体７９をさらに備えている。鐘状体７９は支持ディスク８０に固定されており、支持ディスク８０は、成形ステーション１３の更なるプレート８２にねじ込まれる、フランジがつけられたリング８１に対して摺動可能となっている。
【００５６】
支持ディスク８０上において、第１ピストン８３と第２ピストン８４とを備えた作動デバイスが作動する。第１ピストン８３および第２ピストン８４は、制御シャフト７０の軸Ｚに沿って連続して配置されている。第１ピストン８３および第２ピストン８４は、第１孔８５を介して供給される第１作用流体、および第２孔８６を介して供給される第２作用流体により、各シリンダーの内側で移動可能となっている。支柱８７が、鐘状体７９を支持するのを補助している。
【００５７】
成形ステーション１３は、鐘状体７９の内側に成形用流体、例えば圧縮空気を導入するため、鐘状体７９の内側に通じる導管８８をさらに備えている。成形用流体は、材料シート２の変形を容易にする。導管８８は、第１ピストン８３、第２ピストン８４および支持ディスク８０を通るパイプにより得られている。
【００５８】
成形ステーション１３は、図２に示される、ドア６３の上側領域の近傍に配置された吸引外套８９を含む吸引手段をさらに備えている。吸引外套８９は、ドア６３から出る可能性のある蒸気を吸引するための吸引パイプ９０に結合されている。
【００５９】
下側壁６０において、洗浄液または殺菌用液体を略無菌環境５９から排出するよう、図示されていないバルブにより閉鎖可能な排出導管９１が得られている。
【００６０】
図１０は、成形ステーション１３の下側駆動領域６４と同様の下側駆動領域１６４を備えた溶着ステーション２５を示している。
【００６１】
溶着ステーション２５の下側対照エレメント３２は、図３および図４において成形ステーション１３の下側半型１７を参照して示されているように、２つの部分から形成されている。下側対照エレメント３２は、図５に示されるガイドスリーブ４５と同様の各ガイドスリーブ１４５の内側で摺動する２つのシャフト１４１によって、移動方向Ｙに平行に駆動される。
【００６２】
上側溶着エレメント３１は板状エレメント９２を備えており、この板状エレメント９２から、閉鎖フィルム２６に接触するよう意図されている隆起部９３が突出している。閉鎖フィルム２６は、材料シート２とともに、隆起部９３と下側対照エレメント３２との間で、収容キャビティ１４を囲む端部領域に沿って閉鎖フィルム２６を材料シート２に封止するよう押圧される。隆起部９３は、端部領域に対応する管状の意図された形状を有している。
【００６３】
溶着ステーション２５が鐘状体７９を備えていないので、上側溶着エレメント３１を駆動することが、成形ステーション１３の上側半型１７を駆動することに比べて容易化される。特に、上側溶着エレメント３１のため、上側駆動領域１６５に配置された駆動デバイスが、下側対照エレメント３２の駆動デバイスと同様に使用され得る。
【００６４】
一形態において、上側溶着エレメント３１は、成形ステーション１３の制御シャフト７０と同様の１つまたはそれよりも多いシャフトにより駆動され得る。すなわち、シャフトがスリーブの中で摺動可能となっており、このスリーブの中には洗浄液が送られ得る。
【００６５】
上側溶着エレメント３１および下側対照エレメント３２は、成形ステーション１３の略無菌環境５９と同様の略無菌環境１５９の内側に配置されている。略無菌環境１５９において、１つまたはそれよりも多い噴射器１６７および１つまたはそれよりも多いスプレー１６８が、溶着ステーションのために設けられているものと同様に設けられている。
【００６６】
また、閉鎖チャンネル１１、更なる閉鎖チャンネル２３および各閉鎖チャンネル３４は、殺菌手段、例えば噴射器６７およびスプレー６８を含む殺菌手段を備えていてもよい。
【００６７】
作業の間、作用ユニット１２，２４、および閉鎖チャンネル１１，２３，３４を洗浄する工程が予備的に行われる。この工程の間、装置１には材料シート２または閉鎖フィルム２６のいずれも存在しない。
【００６８】
洗浄工程は洗浄液を用いて実施される。洗浄液は、酸性溶液およびソーダ溶液またはその他の洗浄用溶液を備えることができる。洗浄液は、閉鎖チャンネル１１，２３，３４に加えて、洗浄用溶液を環境５９，１５９に送るスプレー６８，１６８によって分配される。
【００６９】
洗浄液は、上側半型１５および場合によっては上側溶着エレメント３１を洗浄するよう、環境５９の中へ、および場合によっては環境１５９の中へ、入口孔９５および管状のチャンバー７５を介してさらに導入される。
【００７０】
最後に、洗浄液は、シャフト４１を洗浄するよう、入口導管５６および管状のチャンバー５３を介して環境５９に送られる。このことは、成形ステーション１３、予熱ステーション１９および溶着ステーション２５において行われてもよい。
【００７１】
この工程において、成形ステーション１３のステム９４および溶着ステーション２５の対応するステムは、凹部３６を洗浄した後に洗浄液が通路４８を介して下側半型１７から出ることができるようまたは下側対照エレメント３２から出ることができるよう、図４に示される拡張位置にある。
【００７２】
余分な洗浄液は、下側壁６０の傾きにより、下側壁６０に沿って流れる。また余分な洗浄液は、この工程においては開放されている排出導管９１を介して環境５９から排出される。
【００７３】
同様の状況が溶着ステーション２５においても生じる。
【００７４】
洗浄工程の後、スプレー６８，１６８を介して熱蒸気を分配することによって乾燥工程が行われる。熱蒸気は、洗浄液の残留物が乾燥されるのを可能にする。
【００７５】
この時、材料シート２が作用ユニット１２および更なる作用ユニット２４の内側を進む間、材料シート２が略水平面を画定するよう、材料シート２および閉鎖フィルム２６が装置１の内側に導入される。作用ユニット１２のドア６３は、溶着ステーション２５のドアと同様に閉じられている。
【００７６】
細菌およびバクテリアを取り除くため、噴射器６７，１６７を介して、殺菌用液体、例えば過酸化水素が分配される。殺菌用液体は、予熱ステーション１９および成形ステーション１３を殺菌するため作用ユニット１２の中に導入され、また、溶着ステーション２５を殺菌するため更なる作用ユニット２４の中に導入される。殺菌用液体は、さらに、閉鎖チャンネル１１，２３，３４に送られる。
【００７７】
材料シート２を全てのサイドで囲む環境５９，１５９を殺菌するよう、噴射器６７，１６７およびスプレー６８，１６８が、流体をそれぞれ材料シート２の上方および下方の双方に送る、ということが留意される。
【００７８】
殺菌用液体の導入の後、スプレー６８，１６８が、できるかぎり高温の蒸気を送る。蒸気は、殺菌用液体を乾燥させ、また、材料シート２、閉鎖フィルム２６および周囲環境を殺菌する過酸化水素の蒸気を形成する。
【００７９】
装置１は、このとき無菌状態になっており、また、容器を製造するための準備ができている。
【００８０】
製造の間、装置１を無菌状態に保つよう、無菌の空気が、作用ユニット１２のスプレー６８、更なる作用ユニット２４のスプレー１６８および閉鎖チャンネル１１，２３，３４の図示されてないスプレーを介して常に送られる。
【００８１】
リール４からほどかれた材料シート２は、一定の間隔で特定の動作を繰り返す方式により前進方向Ｆにおいて前進させられ、そして殺菌ユニット５に運ばれる。殺菌ユニット５から材料シート２が略無菌状態の中に出る。その後、閉鎖チャンネル１１を介して、材料シート２が予熱ステーション１９に到達する。予熱ステーション１９において、材料シート２が所望の軟化温度まで予熱される。前進デバイスが、その後、材料シート２を成形ステーション１３へ前進させる。成形ステーション１３において、下側半型１７および上側半型１５は、当初は図１に示す開放位置にある。
【００８２】
一方、材料シート２は成形ステーション１３において静止しており、図７に示されるように下側半型１７が材料シート２の下面１８に対して隣接するまで、カム４２が下側半型１７を上方へ移動させる。パンチ６９および鐘状体７９の双方は、材料シート２の上面１６から離間されている。
【００８３】
この時、第１ピストン８３および第２ピストン８４は、図８に示されるように鐘状体７９の下端が材料シート２の上面１６に対して隣接するよう、鐘状体７９を下方へ押す。鐘状体７９の下端がパンチ６９に対してわずかに突出しているので、パンチ６９は、材料シート２の上面１６にまだ接触していない。
【００８４】
図８に示す配置において、材料シート２を下側半型１７に対して押圧している鐘状体７９が、材料シート２の周りの空間を封止的に閉鎖する。
【００８５】
成形用流体、例えば圧縮空気が、導管８８を介して材料シート２に送られ得る。成形用流体は、材料シート２を変形させ、そして成形用流体を凹部３６の壁に押しつけ、これによってその成形を容易化する。
【００８６】
その後、制御シャフト７０が、パンチ６９を下方へ移動させる。パンチ６９は、凹部３６の内側に入り込み、そして材料シート２を変形させ、これによって収容キャビティ１４を生じさせる。このようにして、図９に示される成形位置に達する。
【００８７】
成形工程の最後に、下側半型１７および上側半型１５が互いに離れ、そして、その上に収容キャビティ１４が得られた材料シート２が更なる閉鎖チャンネル２３を通って前進させられる。
【００８８】
収容キャビティ１４はここで、充填ユニット２７の添加手段３０により製品２９で充填される。
【００８９】
その後、製品２９により充填された収容キャビティ１４を有する材料シート２が溶着ステーション２５へ前進させられる。溶着ステーション２５において、材料シート２が、前もって殺菌されている閉鎖フィルム２６に接合される。
【００９０】
この時、製品２９が無菌容器３５に封止される。無菌容器３５は、その後に無菌環境の中で加工され得る。例えば、無菌容器３５を材料シート２から無菌でない環境の中で分離することができる。
【００９１】
装置１は、無菌容器が容易な方法で得られることを可能にする。特に、材料シート２および閉鎖フィルム２６を両面から囲む略無菌環境により、材料シート２および閉鎖フィルム２６を、従来の前進デバイス、例えば把持具タイプの前進デバイスを用いることによって動かすことが可能となる。従って、従来技術における複雑な前進デバイスは必要ではない。
【００９２】
さらに、個々の作用ユニットを採用することにより、装置１に非常に柔軟性の高いモジュール構造を与えることが可能となる。例えば、作用ユニット１２と更なる２４との間において、１つよりも多い充填ユニット、または、特定の機能を実施するために意図されたその他のタイプのデバイスを挿入することが可能となる。さらに、装置１を構成する様々な作用ユニットが、所望のレイアウトに従って配置され得る。
【００９３】
最後に装置１は、凹部３６が得られている下側半型１７の構成要素およびパンチ６９が得られている上側半型１５の構成要素を単に置き換えることによって、様々な形状および寸法の製造用容器３５に容易に適合され得る。
【図１】
2011515291.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011515291.tif 000012
【国際調査報告】
2011515291.tif 000013
2011515291.tif 000014
2011515291.tif 000015
2011515291.tif 000016