JP4843816B2 - プラスチックボトル、特にｐｅｔボトルを製造するためのｃｉｐシステムを有するブロー成形機 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプレアンブルに係るプラスチックボトル、特にＰＥＴボトルを製造するためのブロー成形機、及びブロー成形機のＣＩＰのための方法に関する。

ＣＩＰとも呼ばれる、いわゆる「定置洗浄」は、食品産業の製造プラントを殺菌するための既知の方法であり、製品又は中間生成物及び補助手段が接触する領域の分解を実質的に省くことができる。しかしながら、これまで、独国実用新案第２００，１８，５００Ｕ１号の場合のような飲料ボトルのためのブロー成形機のＣＩＰ殺菌は実行できなかった。これは、殺菌のために通常使用される洗浄剤、例えば過酸化水素又は過酢酸がそのようなブロー成形機の空気圧ユニットを侵襲するからである。

ブロー成形機の部分的な分解を伴うこの代わりに必要とされる洗浄及び殺菌は、時間がかかり、機械の望ましくない長い停止時間を伴う。したがって、本発明の目的は、より簡単に且つ高速で殺菌され得るブロー成形機を提供することである。ブロー成形機を洗浄するための方法も必要とされる。

この目的は、ブロー成形機のバルブブロックをＣＩＰプロセスに含めることができるように構成されるという点において達成される。

これにより、ＰＥＴボトルの製造にとって衛生に関し特に重要な吹き込みノズルなどのシステム部品を実質的に何ら分解することなく洗浄して殺菌することができる。

好ましくは、バルブは空気圧で作動されなければならない。このようにすると、ブロー成形機を確実で且つ安価な方法で制御できる。

本発明の特に有利な態様では、制御バルブの空気圧制御ラインを遮断するためのＣＩＰ遮断バルブが前記バルブに設けられる。これにより、侵襲的なＣＩＰ剤が更なる制御バルブへの制御ラインを通過する可能性及び／又は圧縮空気ネットワークに入り込む可能性を回避できる。

バルブは、殺菌ＣＩＰ洗浄剤、特に過酸化水素、過酢酸、アルコール、及びせっけん水に耐性があるシールを備えることが好ましい。これにより、バルブの簡単で繰り返し可能な洗浄が可能になる。

制御バルブは、従来と同様にパイロットバルブとも呼ばれる。

特に有利な実施形態において、ＣＩＰシステムは、ＣＩＰ剤を循環させて処理するための処理ユニットと、制御バルブのための吹き込み空気供給ラインに接続され得る洗浄剤のためのＣＩＰ供給ラインと、ブロー成形ステーションで洗浄剤を収集するための取り外し可能なＣＩＰシールキャップであって、洗浄剤を処理ユニットへ戻すためのＣＩＰ戻しラインに接続されるＣＩＰシールキャップとを備える。結果として、洗浄剤を完全に収集して回路に流し込むことができる。

ブロー成形機は、吹き込み空気をブロー成形ステーションにわたって分配するとともに、洗浄剤を収集して、収集された洗浄剤をＣＩＰ戻しラインへ導入するための媒体分配器を更に備えることが好ましい。結果として、スペースを取らない態様で吹き込み空気及び洗浄剤を分配できるとともに、ブロー成形機を製造工程からＣＩＰ工程へ及びその逆へと迅速に移行させることができる。

ＣＩＰ主遮断バルブがＣＩＰ供給ラインに設けられることが好ましい。このバルブは、製造プロセスで吹き込み空気が処理ユニットへ入り込むのを防止し、及び／又は、洗浄剤が吹き込み空気流に入り込むのを防止する。

吹き込み空気のための遮断バルブが吹き込み空気供給ラインに設けられることが好ましい。前記バルブは、ＣＩＰ中に洗浄剤が吹き込み空気コンプレッサに入り込むのを防止し、及び／又は、吹き込み空気がＣＩＰ回路へと抜け出ることを防止する。

本発明の課題は、ステップａ）においてバルブと吹き込みノズルとを含むブロー成形ステーションのバルブブロックにＣＩＰ剤が通される本発明に係るブロー成形機のＣＩＰのための方法によっても解決される。このようにすると、ＰＥＴボトルの製造にとって衛生に関し特に重要な吹き込みノズルなどのブロー成形機のシステム部品を分解することなく洗浄して殺菌することができる。

ＣＩＰ方法は、ｂ）制御バルブの空気圧制御ラインを遮断するステップを更に備え、ステップｂ）がステップａ）の前に行なわれることが好ましい。これにより、侵襲的なＣＩＰ剤が更なる制御バルブへの制御ラインを通過する可能性及び／又は圧縮空気ネットワークに入り込む可能性を回避できる。

特に有利な形態において、ＣＩＰ洗浄方法は、ｃ）洗浄剤のためのＣＩＰ供給ラインをバルブのための少なくとも１つの吹き込み空気供給ラインに接続するステップを更に備え、ステップｃ）がステップａ）の前に行なわれる。このようにすると、既存の吹き込み空気チャンネルを洗浄して洗浄剤を吹き込みノズルへ導入するために使用できる。

該方法は、ｄ）吹き込み空気供給ラインのコンプレッサ側の部分を遮断するステップを備え、ステップｄ）がステップａ）の前に行なわれることが好ましい。ＣＩＰプロセスでは、これにより、洗浄剤が吹き込み空気コンプレッサに入り込むことが防止され、及び／又は、吹き込み空気がＣＩＰ回路へと抜け出ることが防止される。

該方法は、バルブブロックを通過する洗浄剤を収集して、該洗浄剤をＣＩＰ剤回路へ戻すステップを更に備えることが好ましい。これは、洗浄剤の制御されない流出又はその浪費をそれぞれ防止する。

方法の特に有利な形態は、戻された洗浄剤を処理して、処理された洗浄剤をＣＩＰ剤回路へ供給するステップを備える。このようにすると、洗浄剤を同じ洗浄品質をもって繰り返し使用できる。これは、コストを節約し、環境に優しい。

滅菌洗浄剤、特に過酸化水素、過酢酸、アルコール又はせっけん水がバルブブロックに通されることが好ましい。このようにすると、特に予備成形物を殺菌するためにも使用される洗浄剤を用いて、飲料システムのための既に確立された方法で殺菌プロセスを行なうことができる。

本発明に係るブロー成形機の好ましい実施形態が図面に示されている。

ＣＩＰシステムを有する本発明に係るブロー成形機の概略図である。 吹き込み空気を導入するための空気圧制御バルブを有するバルブブロックの概略断面図である。

図１から分かるように、ブロー成形機１は、本実施形態では、プラスチックボトル３を製造するために使用される複数のブロー成形ステーション２を有する回転機械として既知の態様で構成されており、これらのステーション２は回転軸１’周りに対称に配置されている。各ブロー成形ステーションには、ブロー成形金型４と、吹き込み空気９を導入或いは排出するためのバルブ６、７を有するバルブブロック５とが設けられている。

吹き込み空気９を発生させるためのコンプレッサ１１は、吹き込み空気供給ライン１２を介して、吹き込み空気遮断バルブ１４により、個々のブロー成形ステーション２にわたって吹き込み空気９を分配するための媒体分配器１５の吹き込み空気吸入口１５ａと接続される。媒体分配器１５の吹き込み空気排出口１５ｂはそれぞれ、吹き込み空気供給チャンネル１６を介して、バルブブロック５に設けられる吹き込みノズル１７へと吹き込み空気９を導入するための制御バルブ６に接続される。また、少なくとも１つのバルブ７、及び吹き込みノズル１７及びブロー成形金型から吹き込み空気９を排出するための吹き込み空気排出チャンネル１８がそれぞれ、バルブブロック５及びブロー成形ステーション２のそれぞれに設けられている。図１は、吹き込みノズル１７に下側からアクセスできるようにバルブブロック５がブロー成形金型４に対して引き上げられた状態の位置でブロー成形機１を示している。

また、ブロー成形機１はＣＩＰ洗浄システム２０を備えており、該洗浄システムは、洗浄剤２４を循環させて処理するための処理ユニット２２と、処理ユニット２２の出口２２ａをＣＩＰ主遮断バルブ２８を介して吹き込み空気供給ライン１２及び媒体分配器１５の吹き込み空気吸入口１５ａのそれぞれに接続するＣＩＰ供給ライン２６と、媒体分配器１５のＣＩＰ出口１５ｃを処理ユニット２２の入口２２ｂに接続するＣＩＰ戻しライン３０と、洗浄剤２４を吹き込みノズル１７から収集して媒体分配器１５のＣＩＰ入口１５ｄへ戻すためのＣＩＰ収集ライン３４を有する取り外し可能なＣＩＰシールキャップ３２とを有する。

ＣＩＰ工程中、処理ユニット２２は、吹き込み空気遮断バルブ１３の閉状態及びＣＩＰ主遮断バルブ２８の開状態で、洗浄剤２４を、ＣＩＰ供給ライン２６、吹き込み空気供給ライン１２、媒体分配器１５、吹き込み空気供給チャンネル１６、バルブ６、吹き込みノズル１７、ＣＩＰシールキャップ３２、ＣＩＰ収集ライン３４、媒体分配器１５、及びＣＩＰ戻しライン３０を通じて回路内で圧送する。洗浄剤２４の流れの方向が図１に矢印で象徴されている。吹き込み空気遮断バルブ１３は、吹き込み空気供給ライン１２のコンプレッサ側の部分１２ａだけを閉じ、そのため、吹き込み空気９がＣＩＰ回路内に入り込むこともなければ、洗浄液２４がコンプレッサ１１内に入り込むこともない。

ＣＩＰ工程中、洗浄剤２４は、同時に、吹き込み空気排出チャンネル１８及びバルブ７を介して吹き込みノズル１７へと圧送される。製造プロセスでは、通常、排出チャンネル１８が周囲の外気に通じるため、これらの排出チャンネルは、ＣＩＰプロセスでは、ＣＩＰ接続ライン１９（破線で描かれる）を介して、ＣＩＰ供給ライン２６及び媒体分配器１５のそれぞれに接続され、あるいは、吹き込み空気供給ライン１２に接続される。

図２は、吹き込み空気供給チャンネル１６及び接続チャンネル３５を通じて吹き込み空気９を吹き込みノズル１７へ導入するために空気圧作動によって開放された１つのバルブ６だけを伴って簡略化されるバルブブロック５の断面を示しており、その空気導入のために、バルブブロック５には対応する孔が設けられる。バルブ６は、スペーサスリーブ４１を有するシリンダ３９と、シール４５、４６を有するピストン４３とを備え、シール４５、４６はシリンダ３９及びスペーサスリーブ４１のそれぞれに対してピストン４３をシールする。

バルブ６は、空気圧制御ライン４７、ＣＩＰ遮断バルブ４８（明確にするため、これらのそれぞれは図１に示されない）、及びバルブ６を開／閉するための従来の制御バルブ又はパイロットバルブ４９を介して、例えば６ｂａｒの圧縮空気５１を供給する圧縮空気ネットワークに接続される。製造プロセスでは、ＣＩＰ遮断バルブ４８が開放される。パイロットバルブ４９が開放されると、圧縮空気５１は、吹き込み空気供給チャンネル１６が閉じられるまでピストン４３を吹き込み空気供給チャンネル１６の方向に押圧する。パイロットバルブ４９が閉じられた後は、吹き込み空気供給チャンネル１６を介して流入してピストン４３を押圧する吹き込み空気９によってバルブ６を再び開放することができる。

ＣＩＰプロセスでは、ＣＩＰ遮断バルブ４８が閉じられて、洗浄剤２４がパイロットバルブ４９に入り込むことが防止される。このとき、圧縮空気５１はバルブ６に作用していないため、吹き込み空気供給チャンネル１６を通じて流れ込む洗浄剤２４がピストン４３を押圧して右側に流れ、それにより、バルブ６が開放されるとともに、洗浄剤２４が接続チャンネル３５を通過して吹き込みノズル１７へと至る。

シール４５、４６は、洗浄剤２４がピストン４３とシリンダ３９との間の制御側の部分３９ａに侵入するのを防止する−好ましくは完全に防止する。しかしながら、ＣＩＰ遮断バルブ４８の開放後にＣＩＰプロセスを完了させるために部分３９ａに侵入した洗浄剤２４が圧縮空気５１によってシリンダ３９から吹き込みノズル１７内へと吹き出されることも想定し得る。バルブブロック５に形成されるベントチャンネル（図示せず）を介して部分３９ａから排出することも可能であり、これは、場合によっては部分３９ａの加熱によりサポートされる。

シール４５、４６は、洗浄剤２４に耐性がある材料、例えば金属、ＥＰＤＭゴム、ペルフルオロゴム（例えばＦＦＫＭ）又は適切な材料複合体から成る。好ましくは、テフロンリングが使用されてもよい。スペーサスリーブ４１に対して密閉するシール４６は、ここでは、必ずしも必要とは限らない。

ＣＩＰ遮断バルブ４８は、例えば電磁的に作動される遮断バルブ、例えばコック又はボルトであってもよい。

洗浄剤２４は、例えば予備成形物を殺菌するために使用されるようなＣＩＰ殺菌剤であることが好ましい。洗浄剤２４は、過酢酸、過酸化水素又はせっけん水などの酸又は塩基であることが好ましい。アルコールの使用も可能である。

取り外し可能なＣＩＰシールキャップ３２はバルブブロック５及び吹き込みノズル１７のそれぞれと緊密に終端し、それにより、循環する洗浄剤２４を完全に収集でき、可能であれば戻して処理することができる。ＣＩＰ収集ライン３４は例えば柔軟性のあるラインであってもよい。製造プロセスにおいては、洗浄目的のために、ＣＩＰシールキャップ３２を取り付ける或いは取り外すことがそれぞれできることは明白である。

一般に、ブロー成形機は、例えば事前吹き込み、最終吹き込み、及び吹き込み間のための異なる圧力範囲の吹き込み空気９で動作し、それにより、吹き込み空気９を導入するために複数のバルブ６が設けられる。これらは、通常は、交互態様で動作される。同様に、吹き込み空気９を排出するための複数のブリーダバルブ７が必要に応じて設けられてもよく、これらのバルブは通常は一緒に開放される。明確のため、図１は、１つの圧力系だけ、例えば最終吹き込み空気のための圧力系だけを示している。言うまでもなく、更なる低圧系又は高圧系のための更なるバルブ６、７及び関連するラインが本発明に係るブロー成形機１に設けられてもよい。

同様に、図２は、１つのバルブ６及び関連するチャンネル１６、３５を単に簡略的形態で示している。しかしながら、関連するチャンネル１６、３５を伴う任意の所望の数のバルブ６、７がバルブブロック５に設けられてもよい。構造が図示の例と異なっていてもよい。リリーフバルブ７は、導入バルブ６と同じ作動原理にしたがって形成することができる。しかしながら、言うまでもなく、接続チャンネル３５及び排出チャンネル１８の位置が図２と異なっていてもよい。例えば、ピストン４３が接続チャンネル３５を閉じることもできる。バルブ６、７及び特にシール４５、４６は、洗浄剤２４によって侵襲されず、そのため、ＣＩＰシステム２０内に組み込むことができるのは明白である。

ＣＩＰシステム２０は、洗浄剤２４の処理を伴って回路内で動作することが好ましい。このようにすると、一定の殺菌作用によって洗浄剤を繰り返し使用して、資源を節約することができる。しかしながら、洗浄剤２４は、吹き込みノズル１７を通じて流された後、ＣＩＰシールキャップ３２によって収集することもでき、また、廃棄又は別個の処理のためにタンクに供給することもできる。

本発明に係るブロー成形機１は、以下のように洗浄することができる。

吹き込み空気遮断バルブ１３及びＣＩＰ遮断バルブ４８が閉じられる。ＣＩＰ保護キャップ３２が吹き込みノズル１７ａに取り付けられて、吹き込み空気排出チャンネル１８が媒体分配器１５の排出口１５ｂ及び吹き込み空気供給ライン１２のそれぞれに接続された後、ＣＩＰ主遮断バルブ２８が開かれて、処理ユニット２２が始動される。前記ユニットは、洗浄剤２４を吹き込み空気供給チャンネル１６及び吹き込み空気排出チャンネル１８を介してバルブ６、７のピストン４３に至るまで圧送する。ピストン４３が洗浄剤２４の圧力によって移動され、それによりバルブ６、７が開かれ、その結果、洗浄剤２４が接続チャンネル３５を通じて吹き込みノズル１７へと流れる。シール４５、４６及びＣＩＰ遮断バルブ４８は、洗浄剤２４がパイロットバルブ４９に至るまで押し進むのを防止する。洗浄剤２４は、ＣＩＰシールキャップ３２によって収集されて、媒体分配器１５及び戻しライン３０によって処理ユニット２２へと戻される。該ユニットは、洗浄剤２４を再生してそれを元のＣＩＰ回路へと圧送する。所定のＣＩＰフラッシング量及び継続時間に達した後、処理ユニット２２の圧送機能が終了され、ＣＩＰ主遮断バルブ２８が再び閉じられる。このとき、残存する洗浄剤２４をＣＩＰシールキャップ３２へ排出することができ、及び／又は、吹き込み空気遮断バルブ１３が開放された後に該洗浄剤を吹き込み空気９と共にＣＩＰシールキャップ３２内へ吹き込ませることができる。また、ＣＩＰ遮断バルブ４８が開放された後、シール４５、４６を通り超える洗浄剤２４を制御タイプの圧縮空気５１を用いてバルブシリンダ３９から吹き込みノズル１７へと吹き込ませることができる。供給ライン１２、１６、１８及び媒体分配器１５の排出中に収集された洗浄剤２４もＣＩＰ回路へ戻され或いは廃棄される。

１…ブロー成形機、１’…回転軸、２…ブロー成形ステーション、３…プラスチックボトル、４…ブロー成型金型、５…バルブブロック、６、７…バルブ、９…吹き込み空気、１１’…コンプレッサ、１２…吹き込み空気供給ライン、１２ａ…（１２の）コンプレッサ側の部分、１３…吹き込み空気遮断バルブ、１４…空気遮断バルブ、１５…媒体分配器、１５ａ…吹き込み空気吸入口、１５ｂ…吹き込み空気排出口、１５ｃ…ＣＩＰ出口、１５ｄ…ＣＩＰ入口、１８…吹き込み空気供給チャンネル、１７、１７ａ…吹き込みノズル、１８…吹き込み空気排出チャンネル、１９…ＣＩＰ接続ライン、２０…ＣＩＰシステム、２２…処理ユニット、２２ａ…（処理ユニットの）出口、２２ｂ…（処理ユニットの）入口、２４…洗浄剤２６…ＣＩＰ供給ライン、２８…ＣＩＰ主遮断バルブ、２９…ＣＩＰ主遮断バルブ、３０…ＣＩＰ戻しライン、３２…ＣＩＰシールキャップ、３４…ＣＩＰ収集ライン、３５…接続チャンネル、３９…シリンダ、３９ａ…制御側の部分、４１…スペーサスリーブ、４３…ピストン、４５、４６…シール、４７…空気圧制御ライン、４８…ＣＩＰ断バルブ、４９…パイロットバルブ、５１…圧縮空気。

Claims (18)

1. プラスチックボトル（３）を製造するためのブロー成形機（１）であって、
   バルブ（６、７）を有するバルブブロック（５）と、吹き込み空気（９）を導入し或いは排出するための吹き込みノズル（１７）とが割り当てられた複数のブロー成形ステーション（２）、および、
   当該ブロー成形機（１）を洗浄するための定置洗浄（ＣＩＰ）システム（２０）、
   を備え、
   前記バルブブロック（５）がＣＩＰプロセスの中で含められ得るように前記バルブブロックが構成されていることを特徴とするブロー成形機。
2. 前記バルブ（６、７）を空気圧で作動させることができることを特徴とする、請求項１に記載のブロー成形機。
3. 前記バルブ（６、７）の空気圧制御ライン（４７）を遮断するために前記バルブ（６、７）にＣＩＰ遮断バルブ（４８）が設けられることを特徴とする、請求項１または２に記載のブロー成形機。
4. 前記バルブ（６、７）が、殺菌ＣＩＰ洗浄剤に耐性があるシール（４５、４６）を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のブロー成形機。
5. 殺菌ＣＩＰ洗浄剤は、過酸化水素、過酢酸、アルコール、せっけん水の少なくとも一つであることを特徴とする、請求項４に記載のブロー成形機。
6. 前記ＣＩＰ洗浄システム（２０）が、
   ＣＩＰ剤（２４）を循環させて処理するための処理ユニット（２２）と、
   前記バルブ（６、７）のための吹き込み空気供給ライン（１２）に接続することができる前記洗浄剤（２４）のためのＣＩＰ供給ライン（２６）と、
   前記ブロー成形ステーション（２）にて前記洗浄剤（２４）を収集するための取り付け可能／取り外し可能なＣＩＰシールキャップ（３２）であって、前記洗浄剤（２４）を前記処理ユニット（２２）へ戻すためのＣＩＰ戻しライン（３０）に接続されるＣＩＰシールキャップ（３２）と、
   を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のブロー成形機。
7. 前記吹き込み空気（９）を前記ブロー成形ステーション（２）にわたって分配するとともに、前記洗浄剤を収集し、収集された洗浄剤（２４）を前記ＣＩＰ戻しライン（３０）へ導入するための媒体分配器（１５）を備えることを特徴とする、請求項６に記載のブロー成形機。
8. ＣＩＰ主遮断バルブ（２９）が前記ＣＩＰ供給ライン（２６）に設けられることを特徴とする、請求項７に記載のブロー成形機。
9. 吹き込み空気遮断バルブ（１３）が前記吹き込み空気供給ライン（１２）に設けられることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載のブロー成形機。
10. 前記プラスチックボトル（３）はＰＥＴボトルであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のブロー成形機。
11. 請求項１に記載のブロー成形機（１）のＣＩＰプロセスのための方法であって、
    ａ）前記バルブ（６、７）と前記吹き込みノズル（１７）とを含む前記ブロー成形ステーション（２）のバルブブロック（５）にＣＩＰ剤（２４）を通すステップ、
    を備える方法。
12. ｂ）前記バルブ（６、７）の空気圧制御ライン（４７）を遮断するステップ、
    を更に備え、
    前記ステップｂ）が前記ステップａ）の前に行なわれる、請求項１１に記載の方法。
13. ｃ）前記洗浄剤（２４）のためのＣＩＰ供給ライン（２６）を前記バルブ（６、７）のための少なくとも１つの吹き込み空気供給ライン（１２）に接続するステップ、
    を更に備え、
    前記ステップｃ）が前記ステップａ）の前に行なわれる、請求項１１または１２に記載の方法。
14. ｄ）前記吹き込み空気供給ライン（１２）のコンプレッサ側の部分（１２ａ）を遮断するステップ、
    を更に備え、
    前記ステップｄ）が前記ステップａ）の前に行なわれる、請求項１３に記載の方法。
15. ｅ）前記バルブブロック（５）を通過する前記洗浄剤（２４）を収集して、該洗浄剤（２４）をＣＩＰ剤回路へ戻すステップ、
    を更に備える、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. ｆ）前記戻された洗浄剤（２４）を処理して、前記処理された洗浄剤（２４）を前記ＣＩＰ剤回路へ供給するステップ、
    を更に備える、請求項１５に記載の方法。
17. 滅菌洗浄剤が前記バルブブロック（５）に通される、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 前記滅菌洗浄剤は、過酸化水素、過酢酸、アルコール、せっけん水の少なくとも一つである、請求項１７のいずれか一項に記載の方法。
    

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