特表 2022-536141 無菌状態又は超清浄状態でそれぞれの容器にキャップを被着するためのキャッピング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-12

(54)【発明の名称】無菌状態又は超清浄状態でそれぞれの容器にキャップを被着するためのキャッピング装置

(51)【国際特許分類】

   B67B 3/20 20060101AFI20220804BHJP

【ＦＩ】

B67B3/20

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021573183

(86)(22)【出願日】2020-04-06

(85)【翻訳文提出日】2022-02-08

(86)【国際出願番号】 EP2020059713

(87)【国際公開番号】W WO2020249286

(87)【国際公開日】2020-12-17

(31)【優先権主張番号】19179285.2

(32)【優先日】2019-06-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】504102770

【氏名又は名称】シデル パルティシパション

【氏名又は名称原語表記】ＳＩＤＥＬ ＰＡＲＴＩＣＩＰＡＴＩＯＮＳ

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ルスコニ，ルイージ

(72)【発明者】

【氏名】ソンチニ，ミケーレ

(72)【発明者】

【氏名】フサロ，アレッサンドロ

【テーマコード（参考）】

3E080

【Ｆターム（参考）】

3E080BB02

3E080CD01

(57)【要約】

容器（３）が通過する、不純物からの保護領域（３０）と、保護領域（３０）から仕切壁（２２）によって分割された非保護領域（３１）と、少なくとも１つの操作ユニット（４）であって、保護領域（３０）内に配置された容器支持要素（６）、同様に保護領域（３０）内に配置され、相対容器（３）に１つのキャップ（２）を被着するように構成された操作ヘッド（６）、非保護領域（３１）内に配置され、垂直軸線（Ｂ）に沿って、かつ／又は垂直軸線（Ｂ）の周りで操作ヘッド（７）の動きを駆動するように構成されたモータアセンブリ（１０）、モータアセンブリ（１０）と操作ヘッド（７）との間に間置されたトルク制御ヘッド（１１）、垂直軸線（Ｂ）と同軸上に、かつ保護領域（３０）内に配置され、トルク制御ヘッド（１１）の出力シャフト（１８）によって密閉形式で横断される、仕切壁（２２）に隣接する１つの軸線方向端部（５８、７０ａ）、及び１つの対向する軸線方向端部（５９、７０ｂ）を有する環状ベローズ要素（５７、７０）を含み、トルク制御ヘッド（１１）は、非保護領域（３１）において仕切壁（２２）の上に配置され、また、出力シャフト（１８）は、前記開口部（２５）及びベローズ要素（５７、７０）全体を横断している、少なくとも１つの操作ユニット（４）と、を備える、キャッピング装置（１）が提供される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれの容器（３）にキャップ（２）を被着するためのキャッピング装置（１）であって、前記装置（１）は、
－容器（３）が通過する、不純物からの保護領域（３０）と、
－前記保護領域（３０）が仕切壁（２２）自体の下に延在するように、前記保護領域（３０）から仕切壁（２２）によって分離された非保護領域（３１）と、
－保護領域（３０）と非保護領域（３１）とを互いから隔離するためのシール手段（２２）と、
－容器（３）にキャッピング操作を実行するように構成され、前記仕切壁（２２）に直交する垂直軸線（Ｂ）と同軸上に配置され、かつ非保護領域（３１）の前記仕切壁（２２）の上に部分的に、前記仕切壁（２２）の開口部（２５）を介して部分的に、かつ保護領域（３０）の前記仕切壁の下に部分的に延在する、少なくとも１つの操作ユニット（４）であって、前記操作ユニット（４）は、
－保護領域（３０）内に配置され、垂直軸線（Ｂ）と同軸上に１つの容器（３）を支持するように構成された、少なくとも１つの容器支持要素（６）と、
－保護領域（３０）内に配置され、容器支持要素（６）によって保持される容器（３）に少なくとも１つのキャップ（２）を被着するように構成された、少なくとも１つの操作ヘッド（６）と、
－前記非保護領域（３１）内に配置され、前記垂直軸線（Ｂ）に沿って、かつ／又は前記垂直軸線（Ｂ）の周りで操作ヘッド（７）の動作を駆動するように構成されたモータアセンブリ（１０）と、
－前記モータアセンブリ（１０）と前記操作ヘッド（７）との間に介在され、モータアセンブリ（１０）から操作ヘッド（７）に結合された出力シャフト（１８）に伝達される最大トルクを制限するように構成されたトルク制御ヘッド（１１）、及び、
－環状ベローズ要素（５７、７０）であって、前記垂直軸線（Ｂ）と同軸上に、かつ前記保護領域（３０）内に配置され、前記出力シャフト（１８）によってシールされるように横断される、前記仕切壁（２２）に隣接する第１の軸線方向端部（５８、７０ａ）及び、対向する第２の軸線方向端部（５９、７０ｂ）を有し、前記出力シャフト（１８）の対応する移動に従って、軸線方向に収縮かつ伸長するように構成されている、環状ベローズ要素（５７、７０）と、を備える操作ユニット（４）と、
を備え、
前記トルク制御ヘッド（１１）は、非保護領域（３１）において前記仕切壁（２２）の上に配置され、また、前記出力シャフト（１８）は、前記仕切壁（２２）の両方の前記開口部（２５）及びベローズ要素（５７、７０）全体を軸線方向に横断していることを特徴とする、キャッピング装置（１）。

【請求項2】

前記出力シャフト（１８）は、少なくとも１つのベアリング（５６、６５）によって、前記仕切壁（２２）の前記開口部（２５）内で回転自在に支持されている、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記操作ユニット（４）は、スリーブ要素（６４）をさらに備え、スリーブ要素（６４）は、仕切壁（２２）の開口部（２５）を通って同軸上に延在し、固定軸線方向位置に、かつ回転自在に前記ベアリング（６５）によって前記開口部（２５）内に径方向に支持され、また前記出力シャフト（１８）によって軸線方向に横断され、かつ出力シャフト（１８）自体に角度付きで結合され、前記出力シャフト（１８）は、前記垂直軸線（Ｂ）に沿って前記スリーブ要素（６４）にスライド結合され、前記ベローズ要素（７０）の前記第１の軸線方向端部（７０ａ）は、保護領域（３０）内に配置されたスリーブ要素（６４）の縁部にシールされるように固定され、また、前記ベローズ要素（７０）の前記第２の軸線方向端部（７０ｂ）は、前記出力シャフト（１８）の外面にシールされるように固定されている、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記保護領域（３０）に面しており、使用時にはスリーブ要素（６４）自体の外面と接触して協働する、前記開口部（２５）の縁部に取り付けられた環状ガスケット（６８）をさらに備える、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記操作ユニット（４）は、管状スライダ（５４）をさらに備え、管状スライダ（５４）は、前記仕切壁（２２）の前記開口部（２５）を通って前記垂直軸線（Ｂ）に沿って摺動するように取り付けられ、かつ前記保護領域（３０）内で、仕切壁（２２）自体から突出し、前記出力シャフト（１８）は、前記スライダ（５４）内で、前記ベアリング（５６）、及び保護領域内に配置されたスライダ（５４）自体の底部軸線方向端部（６０）に隣接する別のベアリング（５６）により、固定軸線方向位置に、かつ回転自在に径方向に支持され、また、前記ベローズ要素（５７）の前記第１の軸線方向端部（５８）は、前記保護領域（３０）に面する前記開口部（２５）の縁部にシールされるように固定され、前記ベローズ要素（５７）の前記第２の軸線方向端部（５９）が、前記スライダー（５４）の前記底部軸線方向端部（６０）に固定されている、請求項２に記載の装置。

【請求項6】

前記操作ユニット（４）は、環状ガスケット（６２）をさらに含み、環状ガスケット（６２）は、スライダ（５４）の前記底部軸線方向端部（６０）によって支持され、かつ前記スライダ（５４）から前記容器支持要素（６）に向かって突出している、前記出力シャフト（１８）の一部と接触して径方向に協働する、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記トルク制御ヘッド（１１）は、
－駆動マンドレル（８）に結合され、次いで前記モータアセンブリ（１０）によって操作される入力要素（１７）と、
－前記出力シャフト（１８）と、
－前記垂直軸線（Ｂ）の周りの角運動を前記入力要素（１７）から前記出力シャフト（１８）に伝達するための磁気クラッチ（４５）と、
を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載の装置であって、
－それぞれの前記垂直軸線（Ｂ）を有し、前記垂直軸線（Ｂ）に平行な中心軸線（Ａ）の周りで互いから角度的に離隔した複数の操作ユニット（４）と、
－前記中心軸線（Ａ）と同軸であり、操作ユニット（４）及び前記仕切壁（２２）に角度付きで結合された駆動シャフト（５）と、
を備え、
前記駆動シャフト（５）、前記仕切壁（２２）及び前記操作ユニット（４）は、径方向最外位置内に配置された装置１自体の固定部（２７）と協働する前記装置（１）の回転部（２６）を画定しており、また、
シール手段（２２）は、前記回転部（２６）と前記固定部（２７）との間に設けられている、装置。

【請求項9】

前記シール手段（２２）は、前記固定部（２７）に結合され、無菌液で部分的に充填される固定環状流路（３３）と、回転部（２６）に結合され、環状流路（３３）と同軸であり、かつ、使用時に環状流路（３３）自体の液体中で回転可能な環状要素（３４）と、を備える、請求項８に記載の装置。

【請求項10】

前記保護領域は無菌領域（３０）である、請求項１～９のいずれか一項に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無菌状態又は超清浄状態で、それぞれの容器にネジ付きキャップを被着するためのキャッピング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

公知であるように、無菌状態下又は超清浄状態下での容器のキャッピングを行う際、異物混入を回避するために、容器に対してキャッピング作業が行われる領域は、外部環境から適切に隔離され、不純物から保護され、さらには無菌状態に保たれる必要がある。

【0003】

第１の実施形態によれば、典型的な瓶詰め工場で使用されるキャッピング装置及び他の装置は、外部環境に対して高圧に保たれた大容量のチャンバ内に完全に挿入されている。実際には、周囲空気は、装置やシステム構成要素が挿入されている部屋に搬入又は搬出される容器の進入又は退出に必要な開口部に対応して、外側に向かって一方向に流れる。このようにして、容器の処理領域において想定される微生物の侵入が防止されている。

【0004】

しかしながら、一般に回転式の装置の寸法は相当に大型になるため、隔離されているチャンバも非常に大型になることから、無菌状態又は超清浄状態で管理したり、維持したりするのが困難となる。

【0005】

別の既知の解決策によれば、チャンバの寸法を縮小するために、装置のプロセス領域のみが隔離され、装置の残りの部分は非保護雰囲気領域内に留まることになる。

【0006】

回転式キャッピング装置では、通常、回転部と固定部との間に隔離すべきプロセス領域が定められており、また、操作ユニットが搭載されている回転部と固定部との間に障壁が必要となっており、これは、例えば、装置の外側又は伝達部材に対する保護用ケーシングなどである。

【0007】

この目的のために、一般に回転部に適用されるエラストマー材料製のガスケットが、通常は金属製の固定部上をスライドするように使用されている。

【0008】

この解決策が有する信頼性の主な条件（摩擦係数が低く、ガスケットに平行で、摺動速度が遅い、平滑で硬質のスライド面）とは対照的に、こうした装置の寸法が相当な大きさであるため、必要となる機械加工公差及び生産速度のために、これらの諸条件の実現が妨げられていることを考慮すると、この解決策の主な欠点は、ガスケットの急激な損耗と、その結果としてのシールの喪失によるものであることが理解されることができる。

【0009】

別の既知の解決策は、ラビリンスシールを使用することを含み、これにより、相対移動する部品間で物理的接触を伴わないため、ガスケットの損耗の課題を克服している。

【0010】

ただし、このシールが良好に機能するかどうかは可動部品間の距離に依存しており、この距離が短縮されると、シールの品質は向上するが、距離を短縮する（即ち、１０分の１ミリメートルにする）ことは、非常に大型の装置ではとりわけ複雑でコストがかかり、それは、なぜならば、機械加工の公差により、そのような短い距離にすることが困難になるからである。

【0011】

この解決策では、ラビリンスシールによって外部環境との換気を行う、実行可能な別の方法が提供されているので、適切な超過圧力を得るためには、より多くの無菌空気流又は超清浄空気流が必要となり、その結果コストが上昇し、隔離されないリスクも生じている。

【0012】

このため、本出願と同じ出願人の名で欧州特許第１６０１６０６号明細書に例示されている、その内部で回転部に結合された同軸環状要素が回転してスライドする形態の、無菌液で部分的に充填される固定環状流路を設けて構成された、さらに別の解決策が見出されている。

【0013】

この後者の解決策では明らかに損耗の影響を受けないため、シールを構成する部品間の結合公差を確実に低減するために、コストのかかる機械加工を必要としていない。

【0014】

しかしながら、この解決策は、固定部と、純粋な回転移動が生じる部分との間のシールを確保する場合にのみ適している。キャッピング装置のように、並進運動が生じ、かつ装置において非保護雰囲気領域と保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域との間で、使用中に移動可能となる部材を回転部が含む場合、追加のシール要素、通常はベローズ要素を使用する必要があり、このベローズ要素の使用により、実行されるシール及び関連コストに関して、良好な結果を得ることができる。

【0015】

このタイプのキャッピング装置の典型的な解決策は、垂直軸線を中心に回転する駆動シャフトと、垂直軸線の周りに角度的に等間隔で配置され、駆動シャフトに角度付きで結合され、かつそれぞれの容器をネジ付きキャップでキャッピングするように構成された、複数の操作ユニットと、を含む。

【0016】

各操作ユニットは、
－垂直方向に配置された相対容器を受け取るように構成された容器支持要素と、
－容器の上に同軸上に配置され、容器支持要素によって保持されている容器にキャップを被着するように構成された操作ヘッドと、
－相対容器と協働させて使用するように設計されたヘッドの反対側にある操作ヘッドに同軸上で結合された駆動マンドレルと、
－駆動マンドレルにその軸線に沿って、かつその周りに回転並進運動を伝達するためのモータアセンブリと、
－駆動マンドレルと操作ヘッドとの間に介在され、駆動マンドレルから操作ヘッドに伝達される最大トルクを制限するように構成されたトルク制御ヘッドと、
を備える。

【0017】

操作ユニットの様々なモータアセンブリ（これらのモータアセンブリはそれぞれ、通常、モータおよび、必要に応じて伝達歯車、ベアリング、カム要素などを含む）は、駆動シャフトの上にあるドラムケーシングに収容され、かつ非保護雰囲気領域内に配置されている。

【0018】

その一方で、容器支持要素と操作ヘッドとは、ドラムケーシングの下の、キャッピング装置の保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域内に収容されている。同じことがトルク制御ヘッドにも当てはまり、このトルク制御ヘッドは通常、操作ヘッドの動きをより効果的に駆動するために、操作ヘッドの可能な限り近傍に維持される。

【0019】

各駆動マンドレルは、一部が非保護雰囲気領域のドラムケーシング内に、そして一部が保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域内に、それぞれのベローズ要素を通って延在しており、これは即ち、各駆動マンドレルが、その軸線に沿って相対容器に出入する並進運動と、その軸線の周りに生じる回転運動との影響下にあるということを意味する。

【0020】

トルク制御ヘッドの例は欧州特許第２４０７４１５号明細書に開示されており、このトルク制御ヘッドは、
－相対駆動マンドレルに直接かつ同軸上で結合された上部要素と、
－上部要素に角度を有して結合され、かつ弾性圧縮ばねによって上部要素に対して軸線方向に移動可能となる中間要素と、
－中間要素に角度を有して結合され、この中間要素から相対容器支持要素に向かって軸線方向に突出している管状ブッシングと、
－操作シャフトであって、管状ブッシングを通して同軸上に延在し、かつ管状ブッシングから相対容器支持要素に向かって軸線方向に突出し、かつその自由端で操作ヘッドを支持している操作シャフトと、
－磁気クラッチであって、通常は２つの磁気クラッチディスクから構成され、管状ブッシングと操作シャフトとの間に放射状に介在され、管状ブッシングから操作シャフトに、したがって操作ヘッドに伝達される最大トルクを規定するように構成された磁気クラッチと、
を含む。

【0021】

具体的には、各操作ユニットの操作シャフトは、一対のベアリングによって管状ブッシング内で支持されており、このようにして、管状ブッシング内に操作シャフトが回転自在に取り付けられている。管状ブッシングから操作シャフトへのトルク伝達は、所定のトルク閾値まで磁気クラッチによって実行される。具体的には、相対容器へのキャップのねじ込みが終了するときに、ねじ込み動作を継続するために必要なトルクが前述のトルク閾値を超えるため、磁気クラッチディスクが互いに対して回転することにより、キャップの正確な被着を損なう恐れのあるそれ以上のトルク伝達が、いずれも停止されるようにしている。

【0022】

トルク制御ヘッドには、ベアリングや磁気クラッチディスクなど、保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域を汚染する恐れのある「汚染要素」が含まれているため、トルク制御ヘッドの内部と保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域との間における流体の通過をいずれも阻止する必要がある。

【0023】

加えて、保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域では、ベアリングや磁気クラッチディスクなど、トルク制御ヘッドに設けられた一部の機械要素を損傷する恐れのある化学物質で、その中に配置された部品を頻繁に洗浄する必要もある。

【0024】

保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域をトルク制御ヘッドの汚染要素から隔離するために、トルク制御ヘッド内に膨大な数のガスケットが設けられる必要があり、その結果、コストが高くなり、保守作業が複雑になる。

【0025】

その上、キャッピング装置の既知の解決策では、保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域内に、汚染される可能性のある多数の箇所がなおも見受けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0026】

【特許文献1】欧州特許第１６０１６０６号明細書

【特許文献2】欧州特許第２４０７４１５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0027】

したがって、本発明の目的は、上記の欠点を容易に、かつ低コストで克服するように設計されたキャッピング装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0028】

この目的は、請求項１に記載のキャッピング装置によって達成される。

【0029】

本発明の非限定的な実施形態は、添付の図面を参照しながら、例示として以下に記載される。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の示唆に係る、明確にするために部品が取り外された状態の、キャッピング装置の部分断面斜視図を概略的に示す。

【図2】明確にするために部品が取り外された状態の、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った拡大断面図を示す。

【図3】図２に類似しており、図１及び図２のキャッピング装置の可能な変形形態に関連している図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0031】

図１及び図２を参照すると、符号１は概して、無菌状態又は超清浄状態で、各容器３に、具体的にはボトルにネジ付き又はネジなしキャップ２（図２）を被着するように構成されたキャッピング装置を示す。

【0032】

装置１は、各容器３に対してキャッピング操作を実行するように構成され、垂直中心軸線Ａの周りに角度的に等間隔で配置された、複数のステーション又は操作ユニット４を備える。

【0033】

操作ユニット４はまた、中心軸線Ａを中心に回転することができ、入力スターホイール（それ自体既知であるため、図示は省略する）によって封鎖される容器３を収容しており、次いで、封鎖された容器３は、入力スターホイールに隣接する位置に配置された出力スターホイール（それ自体既知であるため、図示は省略する）に解放される。

【0034】

操作ユニット４は、中心軸線Ａと同軸の駆動シャフト５に角度付きで結合されている。

【0035】

具体的には、操作ユニット４（図１及び図２）はそれぞれ、中心軸線Ａに平行な垂直軸線Ｂを示し、また、
－容器支持要素６であって、垂直方向に配置された相対容器３を受け取るように構成された、即ち、それ自体の軸線Ｃが軸線Ａに平行であり、各軸線Ｂと同軸である、容器支持要素６と、
－容器支持要素６によって保持される容器３自体に１つのキャップ２を被着するために、相対容器３の上に同軸上に配置された操作ヘッド７と、
－相対軸線Ｂと同軸であり、軸線Ｂ自体に沿って、かつその周りで操作ヘッド７の動きを駆動するように構成された駆動マンドレル８（それ自体既知であるため、図１及び図２に部分的にのみ図示している）と、
－モータアセンブリ１０であって、駆動マンドレル８に各軸線Ｂに沿って、かつその周りに回転並進運動を伝達するためのモータアセンブリ１０（図２）と、
－駆動マンドレル８、又はモータアセンブリ１０と操作ヘッド７との間に介在され、駆動マンドレル８、又はモータアセンブリ１０から操作ヘッド７に伝達される最大トルクを制限するように構成されたトルク制御ヘッド１１と、
を備える。

【0036】

具体的には、示している実施例では、各操作ユニット４の容器支持要素６は、相対軸線Ｂに直交して延在し、かつその上面で各々一つの容器３を受け取るように構成された載置プレート１２を含む。

【0037】

示していない利用可能な代替実施形態として、各容器支持要素６は、その上部又は首部において、相対容器３を懸架支持する把持要素を含んでもよい。

【0038】

各容器支持要素６は、相対容器３の軸線方向及び回転方向の移動を制限するように構成されている。

【0039】

各操作ユニット４の操作ヘッド７は、容器３の上部にねじ込み又は被着されるネジ付き又はネジなしキャップ２を同軸上に把持するように構成された把持部材１３（図２）を含む。

【0040】

各駆動マンドレル８は、それぞれのトルク制御ヘッド１１に直接結合され、それ自体既知であるため、図示は省略するが、その軸線Ｂに沿って、かつその周りで、相対モータアセンブリ１０が選択的に移動させる駆動部１５に限定して示されている。

【0041】

各駆動マンドレル８の駆動部１５は、相対トルク制御ヘッド１１に結合されたその端部においてヘッド凹部１６を有しており、その機能については以下で明らかにされる。

【0042】

とりわけ図２を参照すると、各トルク制御ヘッド１１は、相対駆動マンドレル８の駆動部１５に直接結合された入力要素１７と、相対軸線Ｂと同軸上に延在し、その自由端でそれぞれの操作ヘッド７に結合された出力シャフト１８と、を有する。

【0043】

出力シャフト１８はそれぞれ、相対軸線Ｂを中心に回転することができ、それぞれのモータアセンブリ１０及び駆動マンドレル８の作用下でこの軸線に沿って並進移動することにより、各操作ヘッド７の対応する回転及びその対応する並進を、各容器３に向かって、かつ各容器３から離隔するように、したがって、各容器支持要素６に向かって、かつ各容器支持要素６から離隔するように発生させることができる。

【0044】

図１及び図２から分かるように、モータアセンブリ１０はそれぞれ、実際のモータに加えて伝達装置、ベアリング、カム要素（すべてそれ自体既知であるため、図示は省略する）などを含み、また、駆動マンドレル８は、駆動シャフト５の上にあるドラムケーシング２０内に収容され、駆動シャフト５に対して径方向に片持ち梁状に突出している。

【0045】

より具体的には、ドラムケーシング２０は、その下端で円盤状の底部ヘッド壁２２によって閉じられ、またその上端で、底部ヘッド壁２２に面する円盤状の上部ヘッド壁２３によって閉じられる円筒形側壁２１によって画定されている。

【0046】

図１に示すように、ドラムケーシング２０の底部ヘッド壁２２は、駆動シャフト５の上端の環状フランジ２４に固定されている。

【0047】

有利なことに、トルク制御ヘッド１１でさえもドラムケーシング２０内に収容されている一方で、出力シャフト１８は、ドラムケーシング２０自体の底部ヘッド壁２２のそれぞれの開口部２５を通って、それぞれの操作ヘッド７と共にドラムケーシング２０から下方に突出するように、密閉状態で延在している。

【0048】

実際には、駆動シャフト５、ドラムケーシング２０及び操作ユニット４は、径方向最外位置に配置された装置１自体の固定部２７と協働する、装置１の回転部２６を画定している。

【0049】

図１に示す事例では、固定部２７はドラムケーシング２０の周りに延在し、また、ドラムケーシング２０自体の底部ヘッド壁２２とほぼ同じ高さ又はわずかに下にある、環状プラットフォーム２８を含む。

【0050】

図１及び図２から分かるように、ケーシング２０の底部ヘッド壁２２及び環状プラットフォーム２８は、下部においてプロセス環境、又は、より正確には、外部環境から隔離されており、無菌状態又は超清浄状態（即ち、不純物から保護されている）に、かつ、わずかな過圧状態に保たれている、容器３のための閉鎖環境を画定している。

【0051】

したがって、この閉鎖環境は、装置１の保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０を画定しており、それぞれの容器支持要素６によって搬送される容器３が、ここを通過している。

【0052】

保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０へのキャッピング対象容器３の進入、及び保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０からのキャップ済み状態の容器３の退出は、当該領域の横方向境界壁（それ自体既知であるため、図示は省略する）の適切な開口部（図示せず）を介して行われることができる。

【0053】

その一方で、環状プラットフォーム２８及びドラムケーシング２０の底部ヘッド壁２２の上に位置する環境は、装置１の非保護雰囲気領域又は非無菌雰囲気領域３１を画定している。

【0054】

保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０と、非保護雰囲気領域又は非無菌雰囲気領域３１とは、シール手段３２によって互いから離隔されている。この場合、シール手段３２は固定部２７に結合され、無菌液で部分的に充填される固定環状流路３３と、回転部２６に結合され、環状流路３３と同軸であり、かつ、使用時に環状流路３３自体の液体中で回転可能な環状要素３４と、を備える。

【0055】

具体的には、環状流路３３は、環状プラットフォーム２８の径方向最内縁から軸線Ａに向かう張出部内に延在している。

【0056】

その一方で、環状要素３４は、ドラムケーシング２０の側壁２１の下向き環状延長部によって画定されており、底部ヘッド壁２２から片持ち梁状に突出している。環状要素３４は、環状流路３３の液体に部分的に浸漬することができ、ドラムケーシング２０の回転によって牽引される環状流路３３自体の内部を移動する。

【0057】

好ましくは、あらゆるバクテリアを除去することができる静菌液である無菌液、例えば水と塩素から成る溶液は、保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０と周囲外部環境との間の接触を防止する絶縁体として機能している。

【0058】

保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０内でわずかな過圧が生じているために、無菌雰囲気領域又は保護雰囲気領域３０と接触して配置された環状流路３３内に存在する液体と、外部環境と接触している環状要素３４の外側に配置された環状流路３３内に存在する液体との間に、高低差（数ｍｍの水から成り、生成された過圧に等しい）が形成される。

【0059】

とりわけ図２を参照すると、各操作ユニット４のトルク制御ヘッド１１の入力要素１７は、
－それぞれの軸線Ｂと同軸であり、それぞれの駆動マンドレル８の駆動部１５のヘッド凹部１６と部分的にスライド係合する上部を有する管状要素３５と、
－管状要素３５の底部に外部かつ同軸上で結合された円筒形側壁３７、及び側壁３７の底部環状縁に結合され、軸線方向にヘッド凹部１６に面しているヘッド壁３８を有する、実質的にカップ形状のブッシング要素３６と、
を備える。

【0060】

具体的には、管状要素３５はそれぞれ、複数の外部長手方向スロット３９を有し、これらスロットは軸線Ａ、Ｂに平行であり、相対軸線Ｂを中心に角度的に等間隔で配置される。スロット３９は、軸線Ａ、Ｂに平行となるようにスライド結合され、その際、それぞれのピン４０が、相対ヘッド凹部１６を画定している相対駆動マンドレル８の駆動部１６の側壁から、軸線Ｂ自体に向かって径方向に突出している。このように配置することにより、相対駆動マンドレル８の駆動部１５に対して、各トルク制御ヘッド１１の管状要素３５が相対軸線Ｂに沿って制限されて移動することができる。これらの軸線方向移動は、相対管状要素３５内に収容され、相対ヘッド凹部１６のヘッド壁と管状要素３５自体の側壁から径方向内側に突出する中間環状ショルダー４２との間に、軸線方向に間置される円筒形のコイルばね４１によって制御されている。ばね４１を設けたことで、キャッピング対象容器３上に生じる操作ヘッド７の衝撃を緩和することができる。

【0061】

ブッシング要素３６はそれぞれ、相対管状要素３５に角度付きで、かつ軸線方向に結合されている。ブッシング要素３６の側壁３７は、内部にネジ山を有し、管状要素３５の底部に設けられた外側ネジと係合するので、ブッシング要素３６と管状要素３５との間の軸線方向の相対位置を、既知の方法で調整することができる。この機能の目的については、この後説明する。

【0062】

各トルク制御ヘッド１１の出力シャフト１８は、相対管状要素３５及び相対ブッシング要素３６の両方の内側に収容された上部１８ａを有し、その中央開口部４３を介して相対ヘッド壁３８を横断し、ヘッド壁３８自体から、相対操作ヘッド７及びドラムケーシング２０の底部ヘッド壁２２に向かって軸線方向に突出している。

【0063】

各出力シャフト１８の上部１８ａは、磁気クラッチ４５によって、相対管状要素３５に、したがって相対駆動マンドレル８に結合されている。

【0064】

具体的には、各出力シャフト１８の上部１８ａは、相対軸線Ｂを中心に角度自在に相対管状要素３５及び相対ブッシング要素３６内に取り付けられ、また、ベアリング４６、具体的にはボールベアリングを用いて、管状要素３５自体によって支持されている。

【0065】

示している実施例では、磁気クラッチ４５はそれぞれ、好ましくは環状ディスクのように成形され、相対出力シャフト１８の上部１８ａによって支持される上部磁石４７と、同じく好ましくは環状ディスクのように成形され、相対ブッシング要素３６のヘッド壁３８によって支持され、かつ上部磁石４７から相対軸線Ｂに沿って、所与の距離を置いて配置された下部磁石４８と、を含む。

【0066】

上部磁石４７及び下部磁石４８の各対の間の軸線方向距離は、磁気クラッチ４５によって、相対管状要素３５から相対出力シャフト１８に伝達される最大トルクを規定している。

【0067】

各トルク制御ヘッド１１の入力要素１７から相対出力シャフト１８に伝達される最大トルクの値は、相対上部磁石４７と相対下部磁石４８との間の軸線方向距離を変更することによって調整されることができ、具体的には、この調整は、相対管状要素３５上で相対ブッシング要素３６をねじ込むか、又はネジを外すことによって実行されることができる。

【0068】

図１及び図２から認識できるように、出力シャフト１８はそれぞれ、ドラムケーシング２０の底部ヘッド壁２２の相対開口部２５を通って、保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０内に密閉状態で延在している主要部１８ｂをさらに含み、出力シャフト１８はそれぞれ、相対操作ヘッド７に直接結合された底部１８ｃをさらに含む。

【0069】

具体的には、図１及び図２の実施例では、底部ヘッド壁２２は、各操作ユニット４において、スリーブ要素５０をさらに含み、スリーブ要素５０は、相対開口部２５を通して取り付けられ、また端部環状フランジ５１を有し、端部環状フランジは、ドラムケーシング２０内に配置され、かつ上部ヘッド壁２３に面している、底部ヘッド壁２２自体にその側面上でネジ５２によって固定される。

【0070】

スリーブ要素５０はそれぞれ、その径方向内面に、軸線Ａ、Ｂに平行であり、以下にさらに詳述しているように、その軸線Ｂに沿った相対出力シャフト１８の長手方向軸線の変位を可能にするように構成された、複数の長手方向スロット５３を呈している。

【0071】

示していない利用可能な代替実施形態として、長手方向スロット５３は、底部ヘッド壁２２の相対開口部２５の内側境界面上に直接形成されてもよい。

【0072】

図１及び図２に示している実施例では、各操作ユニット４は、相対スリーブ要素５０と相対出力シャフト１８の主要部１８ｂとの間に径方向に介在されて取り付けられた、管状スライダ５４をさらに含む。スライダ５４には、スライダの径方向外面から径方向に突出し、相対軸線Ｂに平行となるように、それぞれの長手方向スロット５３とスライド係合する長手方向突起部５５が設けられている。長手方向突起部５５とそれぞれの長手方向スロット５３とが相互作用することにより、それらの軸線Ｂに沿ったスライダ５４の並進移動を案内することができる。

【0073】

各出力シャフト１８の主要部１８ｂは、それぞれのスライダ５４を通って延在し、固定軸線方向位置で回転自在にスライダ５４自体に結合されている。具体的には、各出力シャフト１８の主要部１８ｂは、一対のベアリング５６、好ましくはボールベアリングによって、相対スライダ５４内で支持されている。

【0074】

保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０内の各スライダ５４の軸線方向移動をシールするために、相対操作ユニット４は、環状ベローズ要素５７をさらに含む。具体的には、ベローズ要素５７は、ドラムケーシング２０の底部ヘッド壁２２にシールされるように固定された１つの軸線方向端部５８と、スライダ５４の底部軸線方向端部６０にシールされるように固定された、対向する１つの軸線方向端部５９と、を有する。ベローズ要素５７は、１つ置きの円錐形を有する、複数の相互接続された円錐台状リング６１によって、既知の方法で形成されている。リング６１は、ベローズ要素５７が収縮した場合の最小軸線方向長さを規定するために、互いに向かって折り畳まれることができ、又は、ベローズ要素５７自体が伸長した場合の最大軸線方向長さを規定するために、軸線方向に伸長されることができる。

【0075】

このようにして、各スライダ５４及び相対出力シャフト１８のいずれかが軸線方向に移動した後に、対応するベローズ要素５７の収縮又は伸長が続く。

【0076】

相対スライダ５４に対する各出力シャフト１８の回転移動は、スライダ５４自体の底部軸線方向端部６０によって、その底部開口部で支持される環状ガスケット６２によってシールされる。具体的には、ガスケット６２はそれぞれ、相対出力シャフト１８の底部１８ｃと接触するか、又は底部１８ｃをこするように協働する環状リップ６３を有する。

【0077】

使用中、すでに注入可能な製品で充填された容器３は、それぞれの容器支持要素６に装填され、これら容器支持要素６によって軸線Ａの周りを移動する。

【0078】

この回転の間、操作ユニット４は、キャップ２をそれぞれの容器３に被着する操作を実行する。

【0079】

具体的には、各操作ヘッド７は、相対モータアセンブリ１０及び駆動マンドレル８によって相対軸線Ｂに沿って軸線方向に移動し、かつ相対軸線Ｂを中心に回転する一方、操作ヘッド７自体は、軸線Ａを中心に駆動シャフト５と共に回転する。

【0080】

明確にするために、以下の説明は、１つの相対キャップ２を被着するためにただ１つの容器３に作用する、ただ１つの操作ユニット４に言及され、同じ一連のステップが、それぞれの容器３のキャッピング操作を実行するための他のあらゆる操作ユニット４にも適用されることは明らかである。

【0081】

キャッピング対象容器３が、被着されるキャップ２を設けた操作ヘッド７の下に配置された場合、容器３自体に向かう軸線Ｂに沿った軸線方向移動は、モータアセンブリ１０及び駆動マンドレル８によって、トルク制御ヘッド１１の入力要素１７に伝達される。同じ軸線方向の移動が、出力シャフト１８及びスライダ５４、並びに操作ヘッド７に伝達される。操作ヘッド７が容器３に接触すると、ばね４１は、駆動マンドレル８の駆動部１５に対して、入力要素１７、出力シャフト１８、及びスライダ５４の相対軸線方向移動によって圧縮される。この相対軸線方向移動は、スロット３９とピン４０とがスライド係合することによって行われ、操作ヘッド７と容器３との接触を緩和することができる。

【0082】

通常、軸線方向移動が起こる間、保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０と非保護雰囲気領域又は非無菌雰囲気領域３１との間のシールは、出力シャフト１８及び相対スライダ５４の底部ヘッド壁２２に向かい、かつ、これから離隔する軸線方向移動に従って収縮又は伸長するベローズ要素５７によって得られる。

【0083】

操作ヘッド７と容器３とが接触した後、軸線Ｂに対する回転並進移動が、モータアセンブリ１０及び駆動マンドレル８によってトルク制御ヘッド１１の入力要素１７に伝達される。この移動は、磁気クラッチ４５によって出力シャフト１８に、したがって操作ヘッド７に伝達され、容器３へのキャップ２のねじ込みをもたらす。キャップ２のストローク終了時に、キャップ２自体をさらに回転させる場合は、容器３によって作用する抵抗トルクを克服する必要がある。そのような抵抗トルクは、磁気クラッチ４５によって出力シャフト１８に伝達されることができる最大トルクを超えるので、上部磁石４７と下部磁石４８との間で相対回転が起こり、これにより、容器３にキャップ２が無理に押し込まれて、それらのネジに損傷を与える可能性が回避される。

【0084】

キャッピング操作の完了に続いて、操作ヘッド７、出力シャフト１８、スライダ５４及び入力要素１７は、キャッピングされた容器３から離隔するように軸線方向に移動され、これにより、キャッピング装置１から容器３が解放される。

【0085】

図１及び図２に示しているようなキャッピング装置１の利点は、前述の説明から明らかである。

【0086】

具体的には、本解決策は、既知の操作ユニットの機能と同じ機能を維持しながら、保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０内に収容された各操作ユニット４の部品を隔離するために必要なガスケット及びシールの数を、最小限に抑えることができるようにしている。実際、この場合は、各操作ユニット４と保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０との間に必要なシールを確保するためには、１つの環状ガスケット６１及び１つの環状ベローズ要素５７のみで十分である。

【0087】

なお、各出力シャフト１８は、相対操作ヘッド７に近接した領域まで径方向に適切に支持されている。

【0088】

さらに、各操作ユニット４のトルク制御ヘッド１１が底部ヘッド壁２２の上に配置され、したがって保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０の外側に配置されるという事実により、この後者の保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０の寸法及び汚染される可能性のある地点が最小化されることができる。また、無菌のトルク制御ヘッドの代わりに、通常のトルク制御ヘッドを使用することもできる。

【0089】

さらに、無菌状態又は超清浄状態で稼働する瓶詰工場では、キャッピング装置１の保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０の屋根部（即ち、底部ヘッド壁２２）が、隣接する充填機の保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域の対応する屋根部と同じ高さに配置されることができる。

【0090】

図３の変形形態は、保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０内で、各出力シャフト１８が、ドラムケーシング２０の底部ヘッド壁２２の相対開口部２５を通って密閉状態で延在する方式においてのみ、図１及び図２の解決策と異なっている。

【0091】

具体的には、この場合、各出力シャフト１８の主要部１８ｂは、外側スリーブ要素６４に角度付きで結合され、次いで、ドラムケーシング２０の底部ヘッド壁２２の相対貫通開口部２５内で、固定軸線方向位置に、かつ回転自在に取り付けられる。より具体的には、スリーブ要素６４はそれぞれ、ベアリング６５、具体的にはボールベアリングによって、相対開口部２５内で支持されている。

【0092】

各スリーブ要素６４には、軸線Ａ、Ｂに平行な複数の長手方向溝６６がさらに設けられ、相対出力シャフト１８の主要部１８ｂのそれぞれの径方向突起部６７によって、使用中にスライド係合するように構成されている。

【0093】

このようにして、出力シャフト１８はそれぞれ、相対スリーブ要素６４に対して、その軸線Ｂに沿って軸線方向に並進することができ、また、スリーブ要素６４自体と共に、そのような軸線Ｂを中心に、ドラムケーシング２０の底部ヘッド壁２２に対して回転するようにさらに適合されている。

【0094】

ドラムケーシング２０の底部ヘッド壁２２に対して形成される、各出力シャフト１８の主要部１８ｂ及び相対スリーブ要素６４によるアセンブリの回転移動時のシールは、相対開口部２５の底部縁に取り付けられ、スリーブ要素６４自体の外面と接触して使用時に協働する環状ガスケット６８によって得られる。

【0095】

非保護雰囲気領域又は非無菌雰囲気領域３１から保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０への、及びその逆の各出力シャフト１８の並進運動時のシールは、ベローズ要素５７と同様であるため、以下でさらに述べることはない環状ベローズ要素７０によって得られ、その際、その上部軸線方向端部７０ａが相対スリーブ要素６４の下縁にシールされるように係合され、また、その底部軸線方向端部７０ｂが、底部１８ｃに近接する出力シャフト１８自体の主要部１８ｂにシールされるように固定されている。

【0096】

図３の解決策の利点は、図１及び図２の解決策によって達成されるものと同じであり、簡潔にするためにこれは繰り返されない。

【0097】

さらに、図３の解決策では、保護雰囲気領域又は無菌雰囲気領域３０内にベアリングを設けていない（設けている唯一のベアリングは、底部ヘッド壁２０の開口部２５内に配置される）。

【0098】

本明細書に記載しているように、キャッピング装置１に変更が加えられてもよいが、その変更が、添付の特許請求の範囲で定義されている保護の範囲から逸脱しないことは明らかである。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】