説明

注ぎ口が付いたフォイル・バッグに液体を充填する方法および装置

【課題】注ぎ口が付いたフォイル・バッグに液体を充填する際、注ぎ口の外側をぬらさないようにする方法および装置の提供。
【解決手段】充填口4上に注ぎ口3を取り付けるステップと、注ぎ口3を介してフォイル・バッグ2を真空にするステップと、注ぎ口3を介してフォイル・バッグ2に液体を充填するステップと、充填口4から液体を吸い込むステップと、注ぎ口3を介してフォイル・バッグ2内に無菌ガスを放出するステップとを含む方法。注ぎ口位置でバッグ2の注ぎ口3を充填口4上に取り付けるための充填口4と、液体供給管路5から充填口4まで通じ充填弁6で遮断されるようになされた液路29、30と、ガス供給管路23、24から充填口4まで通じガス弁9がその内部に設けられ液路29、30内の充填弁6の下流で終端しているガス路32、33と、および真空管路27または無菌ガス管路28に連結可能なガス供給管路24、23とを備える装置1。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、注ぎ口を有するフォイル・バッグに液体を充填する方法および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、注ぎ口を有するフォイル・バッグに液体を充填する様々な方法および装置が知られている(例えば、特許文献1乃至6を参照)。
【0003】
既知の方法には、時には注ぎ口の外側が液体でぬれてしまうという欠点がある。
【0004】
これはいくつかの欠点を伴うことがわかっている。例えば、1つの欠点は、注ぎ口の外側、したがってバッグの外側に付いた液体には、バッグを汚す、または粘り付く作用があることである。その一方、これによって衛生上の問題が引き起こされ得る。というのは、外側に付着した液体はバッグの無菌パッケージングによって保護されないからである。
【特許文献1】米国特許第4832096号明細書
【特許文献2】欧州特許出願公開第1129949号明細書
【特許文献3】欧州特許出願公開第0894723号明細書
【特許文献4】米国特許第5437316号明細書
【特許文献5】米国特許第4493349号明細書
【特許文献6】米国特許第4077182号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、本発明の目的は、注ぎ口の外側をぬらさないようにする方法および装置を提供することである。この目的は、請求項1に係る方法および請求項9に係る装置によって達成される。
【0006】
有利な実施形態は、各従属請求項(subclaims)において開示される。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明は、注ぎ口が付いたフォイル・バッグに液体を充填する方法であって、a)充填口上に前記注ぎ口を取り付けるステップと、b)前記注ぎ口を介して前記フォイル・バッグを真空にするステップと、c)前記注ぎ口を介して前記フォイル・バッグに前記液体を充填するステップと、d)前記充填口から液体を吸い込むステップと、e)前記注ぎ口を介して前記フォイル・バッグ内に無菌ガス・ショットを放出するステップと、を含む方法を提供する。
【0008】
本発明によれば、フォイル・バッグが充填された後、充填口から液体が吸い込まれる。これによって、注ぎ口を取り外すときに続いて起こる液体の注ぎ口の外側への滴りが防止される。さらに、液体が吸い込まれた後、無菌ガス・ショット(gas shot)がフォイル・バッグ内に放出され、それによって前記バッグが若干膨張し、液面、したがってバッグ内に存在することがある泡沫がバッグ内の下方に下がる。これによって注ぎ口を介する泡沫または液体の漏れが防止される。
【0009】
これらの手段のそれぞれは、液体による注ぎ口外側の望ましくないぬれの防止の改善を実現するのにこのように適している。
【0010】
さらに、フォイル・バッグは充填前に真空にされる。これによって、フォイル・バッグ内における泡沫の形成が概ね防止され、その結果、充填工程後に泡沫が注ぎ口から漏れなくなり注ぎ口の外側がぬれなくなる。
【0011】
さらに、液体ではなくガスが充填されるバッグ内の上部空間が、泡沫形成の防止によって可能な限り小さく保たれることができる。
【0012】
有利には、真空引きおよび無菌ガス放出が同一管路を介して実施される。これによって、対応する装置を簡単な構造にすることが可能になる。
【0013】
有利には、バッグを真空にするため、装置内のガス弁が開けられ、ガス弁への供給管路が真空管路に連結される。これは、対応する切換弁を切り換えることによって最も効率的なやり方で実施されることができる。
【0014】
有利には、バッグを充填するためにガス弁が閉じられ、充填弁が開けられ充填工程後に閉じられる。これによって、液体がガス路内に入ることによって液体が無駄にされることが防止される。
【0015】
吸い込み工程のため、充填弁が閉じられ、装置内のガス弁が開けられ真空管路に連結される。これによって、その後の滴りを防止するように、可能な液体は非常に効率的かつ速やかなやり方で充填口から吸い込まれる。
【0016】
無菌ガスの放出のため、充填弁が閉じられ、装置内のガス弁が切換弁によって圧縮ガス管路に開けられる。無菌放出ガスの供給にもガス弁を使用することによって、対応する装置を可能な限りコンパクトで機械的に単純である簡単構造にすることが可能になる。このやり方によって、充填口内にまだある液体がフォイル・バッグに入れられ、充填口は、液体なしに充填弁の下方にあるままになり、それによって注ぎ口が付いたバッグはその後のいかなる滴りもなしに取り外されることができるようになる。
【0017】
上記目的を達成するため、本発明は、注ぎ口が付いたフォイル・バッグに液体を充填する装置であって、注ぎ口位置で前記バッグの前記注ぎ口を充填口上に取り付けるための充填口と、液体供給管路から前記充填口まで通じており、充填弁で遮断されるようになされた液路と、ガス供給管路から前記充填口まで通じており、その内部にガス弁が設けられているガス路と、を備え、前記ガス路が、前記液路内の前記充填弁の下流で終端しており、前記ガス供給管路が、真空管路または無菌ガス管路に連結可能である装置を提供する。
【0018】
本装置には、ガス供給管路と充填口の間に延びるガス路が設けられている。ガス路内にはそれを遮断または開放するようにガス弁が設けられている。ガス路は、液路内の充填弁の下流で終端している。これによって、充填弁の閉状態においてその下流にある液体を取り除くことが可能になる。ガス供給管路は、真空管路または無菌ガス管路に連結され、その結果、液体またはガスが真空管路を介して吸い込まれる、または無菌ガスが供給されることが可能になる。それによって1つだけの管路を介する真空引きおよびガス放出が可能になる。これによって装置のコンパクトな構造が可能になる。
【0019】
好ましくは、充填弁は、シールで液路を開閉するように液路内のテーパ状管部分に押し付けられることができる可動ピストンを備える。これによって、充填動作の正確な制御が可能になる。
【0020】
さらに、ガス路が可動ピストン内に配置されている好ましい一実施形態が可能である。したがって、ガス路は、液路内の充填弁の直下で終端することができる。
【0021】
好ましくは、ガス弁は、開口に対して移動可能なプランジャを備え、したがってガス弁はプランジャの運動により開閉されることができるようになる。これによって、高い充填能力に必要な速い開閉が可能になる。
【0022】
好ましい一実施形態において、充填弁の上流の液路内に液体戻し手段が設けられる。液体戻し手段は、液体を容器に戻すことができ、そこから液体は液体供給管路を介して注ぎ口まで進む。液体戻し手段が充填弁の上流に設けられているので、液体は、充填弁が閉じた状態で液体戻し手段内を循環することができる。これは、(無菌の理由から)充填されるべき液体がいつでも熱い状態にあるという点で特に有利なことである。というのは、こうした場合、装置が停止状態にあり、そこで充填が行われていない間、装置の領域内の液体が冷えることがなく、したがって低すぎる温度で充填されないからである。
【0023】
液体戻し手段はまた、洗浄液の循環にも使用することができる。
【0024】
添付の図面を参照して有利な実施形態について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
図1には、注ぎ口3が付いたフォイル・バッグ2を充填する装置1が示されている。充填口4上には、フォイル・バッグ2の注ぎ口3が取り付けられる。本発明において、細い管のような注ぎ口3は、下から開口に挿入される、または開口上にかぶせられることができる。
【0026】
液体供給管路5は、主管31の側部に配置されている。主管31は、液体供給管路5を横切って垂直方向に充填口4まで延びる。主管31の下端には円錐形インサイド(conical inside)7がある。
【0027】
充填口4の上方には充填弁6が設けられている。充填弁6は、円錐形インサイド7に押し付けられることができる環状シール8を備える。本発明において、シール8は、方向15に上下移動することができる可動ピストン13上に配置されている。シール8は、円錐形インサイド上またはその内側に配置されることもできる。
【0028】
図1には、下方位置にあるピストン13が示されており、そこにおいてシール8はインサイド7上に載っており、したがって閉じられた充填弁6が示されている。
【0029】
液路は、液体供給管路5と充填口4の間の液路29、30に延びる。液路29は充填弁6の上流にあり、液路30は充填弁6の下流にある。液路29、30は、充填弁6によって互いに封止されることができる。
【0030】
主管31は、その上端にピストン13のためのガイド部材14を備える。これによってピストン13の方向15における正確な運動が確実になる。液体がピストン13とガイド部材14の間から出ることができないように、ガイド部材14の領域内にピストン13用の対応するシールを設けられなければならない。
【0031】
ピストン13の内部には空洞32が形成されている。空洞32の下端はガス弁9で閉じられることができる。ガス弁9は、この場合は環状シールであるシール10を備える。環状シール10は、ピストン13の下端内に位置する開口33の上端を囲繞している。開口33の下端は、液路30内で終端している。
【0032】
プランジャ11は、空洞32に対して開口33を閉じるようにシール10上に載せられることができる。本発明において、プランジャ11は、方向16に上下移動することができるピストン棒12上に配置される。ピストン棒12は、空洞32の上端を貫通して外に出ており、それに応じてそこでシールされなければならない。
【0033】
図1には、ガス弁9が閉じられるように下方位置にあるプランジャ11が示されている。空洞32の上端は、管路23を介して切換弁25に連結されている。ピストン13が方向15に動くとき、管路23は前記ピストン13とともに動く。したがって、有利には、切換弁25が定置され得るように、切換弁25と管路23の間に可撓性連結管路24を設ける。しかし、切換弁25をピストン13とともに移動可能にすることもできる。
【0034】
切換弁25は、管路23、24を真空連結部27または無菌空気供給管路28にそれぞれ連結させることができる。この目的のため、切換弁25内には、管路24を連結部27または28に連結させそれぞれの他方の連結部を閉じるのに適当なスライド26が設けられている。しかし、2つの経路を選択的に相互接続する他の任意の三方弁を使うこともできる。
【0035】
エア・シリンダ、電動機または他の電気アクチュエータの助けにより、またはカムなどの機械的駆動装置によって、ピストン13およびピストン棒12はそれぞれ方向15、方向16に移動されることができる。油圧アクチュエータもまたそれに適している。
【0036】
液路29からは液体戻し手段22が主管31から分岐している。前記液体戻し手段22は、戻し弁(return valve)17で遮断されることができる。戻し弁17は、主管31内部に方向21に押し付けられることができる円錐状部分19を備える。本発明において、主管31は、その内部に対応する円錐状部分を備えることもできる。円錐状部分19は、戻し弁17を開閉するように棒20によって方向21に往復運動されることができる。戻し手段22は入り口5の反対側に配置されている。
【0037】
次に、充填工程の間におけるやり方について以下に説明する。図1では、液体弁6およびガス弁9は閉じられている。この状態において、注充填口4上に注ぎ口3が付いたフォイル・バッグ2を取り付けることができる。その状態が図1に示されている。
【0038】
図2に示されるように、管路23が真空連結部27に連結されるように切換弁25が切り換えられる。それによって空洞32内が真空になる。さらにガス弁9が開けられる。空洞32の内部が開口33を介して充填口4に連結される。フォイル・バッグ2は、注ぎ口3を介してこうして真空にされる。ここでは充填弁6は閉じられている。しかし、充填弁6の上流の液路29内にはすでに液体がある。
【0039】
バッグ2が真空にされた後、約1/10から2/10、5/10または1秒の間、プランジャ11が下げられることによってガス弁9が閉じられる。この状態が図1に示されている。この状態において、バッグは真空にされ真空状態のままになっている。
【0040】
その後、図3に示されるように充填弁6が開けられる。この目的のため、ピストン13が方向15に上に動かされる。その結果、シール8が円錐形インサイド7から離れ、それによって液体供給管路5と充填口4の間の液路が開放される。
【0041】
この工程において、液体は、液体供給管路5を介して液路29、30に入りそこから注ぎ口3を介してフォイル・バッグ2に入る。事前に設定した充填量が充填されるように充填液体量を感知し充填動作を終わらせる容積式流量計(volume meter)を供給管路5内に配置することができる。
【0042】
充填動作を終わらせるようにピストン13が方向15に下に動かされ、それによってシール8がインサイド7上に位置され、その結果として充填弁6が閉じられる。この状態が図1に示されている。
【0043】
充填口4内において、チャンバ30内には依然として液体がある。この液体は、ガス弁を開け、それに対応して切換弁25を切り換えることによって吸い込まれることができる(図2参照)。液路30からの液体は、開口33を介して空洞32に吸い込まれ、そこから管路23、24および切換弁25を介して真空連結部27に吸い込まれる。対応する弁の位置が図2に示されている。ほんの数滴の液体がここで取り除かれるのが好ましい。
【0044】
充填口4からの液体の吸い込み工程完了後、管路23、24が無菌空気連結部28に連結されるように切換弁25が切り換えられることができる(図4参照)。ここではガス弁9は開いたままにすることができる。次いで、無菌空気が管路23、24を介して空洞32に入り、そこから開いているガス弁9を介して開口33に入り液路30に入る。無菌空気はそこから注ぎ口3を介してフォイル・バッグ2に入る。一方では、無菌空気がこうしてバッグ2に入り、したがって内部は無菌状態のままになっている。他方では、フォイル・バッグ2内の液面が下がる。これによって、注ぎ口3が付いたバッグ2を充填口4から取り外す間の液漏れがより困難になる。この状態が図4に示されている。
【0045】
しかし、液体が充填口から吸い込まれた後、切換弁25を動かすときガス弁9を閉じ、まず管路23、24が無菌ガス連結部28に連結され、次いでガス弁9が再び開けられるようにすることだけは可能である。
【0046】
充填口4から液体を吸い込むステップおよび無菌ガスを放出するステップは、逆の順序で実行することもできる。これには、実質的に数滴の液体しか含んでいない空気が充填口4の領域内にあり、したがって吸い込まれる空気によって液体が一緒に運ばれるという利点がある。さらに、まず吸い込み動作を実行し、次いで無菌空気を放出し、次いで吸い込み動作を再び実施することも可能である。その後、無菌空気を再び放出することも可能である。無菌ガスを2度放出し、2つのステップの間で液体を吸い込むことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】充填に使用する装置の概略断面図である。
【図2】異なる動作状態にある図1の装置の図である。
【図3】異なる動作状態にある図1の装置の他の図である。
【図4】異なる動作状態にある図1の装置のさらに他の図である。
【符号の説明】
【0048】
1 充填装置
2 フォイル・バッグ
3 注ぎ口
4 充填口
5 液体供給管路
6 充填弁
7 円錐形インサイド
8 環状シール
9 ガス弁
10 シール
11 プランジャ
12 ピストン棒
13 ピストン
14 ガイド部材
15 ピストン移動方向
16 ピストン棒移動方向
17 戻し弁
19 円錐状部分
20 棒
21 円錐状部分移動方向
22 液体戻し手段
23 管路
24 可撓性連結管路
25 切換弁
26 スライド
27 真空連結部
28 無菌空気連結部、無菌空気供給管路
29、30 液路
31 主管
32 空洞
33 開口

【特許請求の範囲】
【請求項1】
注ぎ口(3)が付いたフォイル・バッグ(2)に液体を充填する方法であって、
a)充填口(4)上に前記注ぎ口(3)を取り付けるステップと、
b)前記注ぎ口(3)を介して前記フォイル・バッグ(2)を真空にするステップと、
c)前記注ぎ口(3)を介して前記フォイル・バッグ(2)に前記液体を充填するステップと、
d)前記充填口(4)から液体を吸い込むステップと、
e)前記注ぎ口(3)を介して前記フォイル・バッグ(2)内に無菌ガス・ショットを放出するステップと、
を含む方法。
【請求項2】
真空引き、吸い込みおよび無菌ガス放出が、前記充填口(4)に通じる共通のガス路(32、33)に沿って実施されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記フォイル・バッグ(2)の真空引きステップが、真空管路(27)から、前記充填口(4)に通じるガス路(32、33)に切換弁(25)を開けるステップと、前記充填口(4)上流にあるガス弁(9)を開けるステップとを含むことを特徴とする、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記フォイル・バッグ(2)の充填ステップが、前記ガス弁(9)が閉じられ前記充填弁(6)が開けられた状態で実施され、前記充填弁(6)が閉じられることにより完了することを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記吸い込み工程が、前記充填弁(6)が閉じられ前記充填口(4)上流にある前記ガス弁(9)が開けられた状態で実施され、前記充填口(4)に通じる前記ガス路(32、33)に対する前記真空管路(27)が前記切換弁(25)によって開けられることを特徴とする、請求項3または4に記載の方法。
【請求項6】
無菌ガス・ショットが、前記充填弁(6)が閉じられ前記充填口(4)上流にある前記ガス弁(6)が開けられた状態で放出され、前記充填口(4)に通じる前記ガス路(32、33)に対する前記圧縮ガス管路(28)が前記切換弁(25)によって開けられることを特徴とする、請求項3から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
無菌ガス・ショットが、液体が吸い込まれた後に放出されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
液体が、無菌ガス・ショットが放出された後に吸い込まれることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
注ぎ口(3)が付いたフォイル・バッグ(2)に液体を充填する装置(1)であって、
注ぎ口位置で前記バッグ(2)の前記注ぎ口(3)を充填口(4)上に取り付けるための充填口(4)と、
液体供給管路(5)から前記充填口(4)まで通じており、充填弁(6)で遮断されるようになされた液路(29、30)と、
ガス供給管路(23、24)から前記充填口(4)まで通じており、その内部にガス弁(9)が設けられているガス路(32、33)と
を備え、
前記ガス路(32、33)が、前記液路(29、30)内の前記充填弁(6)の下流で終端しており、
前記ガス供給管路(24、23)が、真空管路(27)または無菌ガス管路(28)に連結可能である装置(1)。
【請求項10】
前記充填弁(6)が、
可動ピストン(13)と、
前記液路(29、30)を囲み、シール(8)で前記液路を遮断するように前記可動ピストン(13)がそれに対して押し付けられることができるテーパ状管部材(7)と、
を備えることを特徴とする、請求項9に記載の装置。
【請求項11】
前記ガス路(32、33)が、前記可動ピストン(13)内に部分的に配置されることを特徴とする、請求項10に記載の装置。
【請求項12】
前記ガス弁(9)が、前記可動ピストン(13)内に配置されることを特徴とする請求項10または11に記載の装置。
【請求項13】
前記ガス弁(9)が、開口(33)に対して移動可能なプランジャ(11)を備え、前記開口(33)が、前記プランジャ(11)によってシール(10)で閉じられ得ることを特徴とする、請求項9から12のいずれか一項に記載の装置。
【請求項14】
戻し弁(17)によって遮断されることができる液体戻し手段(22)が、前記液路(29、30)内において前記充填弁(6)の上流に設けられることを特徴とする、請求項9から13のいずれか一項に記載の装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2006−341928(P2006−341928A)
【公開日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−153705(P2006−153705)
【出願日】平成18年6月1日(2006.6.1)
【出願人】(500502657)インダグ ゲゼルシャフト フィア インダストリーベダルフ ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー ベトリープス コマンディトゲゼルシャフト (7)
【氏名又は名称原語表記】INDAG Gesellschaft fuer Industriebedarf mbH & Co. Betriebs KG
【Fターム(参考)】