JP2002308204A - 流動食品製品の密封パッケージを生産する包装機械および方法 - Google Patents

流動食品製品の密封パッケージを生産する包装機械および方法

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 垂直路に沿って供給される包装材料の管から
流動食品製品の密封無菌パッケージを生産し、前記食品
製品で連続的に充填する。 【解決手段】 機械１は、管３を等間隔の横断区間１５
で把持する把持手段１３、１４と、横断区間に沿って管
の包装材料を密封する密封手段２３、２４；とを備え、
密封手段は、機械の別個であるが連続する個々のユニッ
ト１０、２０の一部を形成する第１および第２密封装置
を備える。第１密封装置は、横断区間１５の完全な密封
を達成するのに必要な時間（Ｔ）より短いが、個々の一
時的な無菌横断密封帯２５を形成するには十分な時間Ｔ
１だけ、管の横断区間と相互作用し、第２密封装置は、
一時的密封帯（２５）と相互作用して、これを完全に密
封する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、包装材料の管から
流動食品製品の密封パッケージを連続的に生産する包装
機械および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フルーツ・ジュース、低温殺菌またはＵ
ＴＨ（超高温処理）牛乳、ワイン、トマトソースなどの
多くの流動食品製品は、殺菌した包装材料で作成したパ
ッケージに入って販売されている。
【０００３】このようなパッケージの典型的な例は、Te
tra Brik Aseptic（登録商標）として知られる液体また
は流動食品の平行六面体形のパッケージであり、これは
積層帯片の包装材料を折り畳み、密閉して形成する。積
層包装材料は、紙などの繊維質材料の層が、その両側を
ポリエチレンなどのヒートシール・プラスチック材料で
覆われ、無菌パッケージの場合、最終的にパッケージ内
の食品に接触する包装材料の側部は、アルミ・シートな
どのバリア材料の層も有し、これはヒートシール・プラ
スチック材料の層で覆われる。
【０００４】知られているように、このようなパッケー
ジは完全自動の包装機械で作成され、ここではウェブを
供給した包装材料から連続的な管が形成され、包装材料
のウェブは、例えば過酸化水素溶液などの滅菌用の化学
薬剤を適用するなどして、包装機械自体で滅菌されて、
化学薬剤は滅菌後に、加熱による気化などによって包装
材料の表面から除去され、このように滅菌した包装材料
のウェブは閉じた無菌環境に保持され、縦方向に折り畳
まれて密封され、垂直管を形成する。
【０００５】管は、頂部から殺菌した、または殺菌処理
した食品が連続的に充填され、ジョーの対によって密封
され、等間隔の横断区間に沿って切断されてピロー・パ
ックを形成し、これは機械で折り畳まれて、完成した平
行六面体形などのパッケージを形成する。
【０００６】上述したタイプの包装機械は、例えば欧州
特許第０８８７２７３号から知られ、これは個々の無限
路を画定して個々に多数の関節式ジョーおよび対向ジョ
ーによって画定された２本の形成チェーンを備え、２本
の路はそれぞれ、相互に対面し、平行なほぼ直線のブラ
ンチを有し、その間に包装材料の管が供給され、それに
沿ってジョーが対応する対向ジョーと協働して、幾つか
の連続的な横断帯で管を把持し、ヒートシールする。
【０００７】各ジョーの面は、２つの直線で細長い能動
表面を画定する誘導加熱要素を備え、表面は管材料と相
互作用して、これを密封温度まで加熱し、管の軸に垂直
な中間面の対向する側で、これと平行に延在する。加熱
要素の代りに各対向ジョーは２つの圧力パッドを有し、
これはプラスチック材料で作成され、相当するジョー上
で加熱要素の個々の能動表面と協働する。
【０００８】このように形成されたピロー・パックは、
形成チェーンの下流の切断ステーションで分離される。
ここでは幾つかのナイフを備えた２つの逆回転するロー
ラが備えられている。この包装機械は、例えばＣＤ特許
第５９２７４７号、米国特許第３３００９４４号および
欧州特許第９９２４３１号から知られており、この場合
ナイフはジョーに組み込まれ、欧州特許第９９２４３１
号では、特に切断作業が密封作業の前に実行されるので
有利である。
【０００９】上述した解決策は、超高速の生産速度で、
十分な品質および信頼性でパッケージを生産する。
【００１０】しかし、このような包装機械の生産速度を
上げるその程度は、各ジョーの加熱要素が、包装材料の
完全な密封を達成するために管材料との接触を維持する
長さによって決定される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上の制約を解消する
よう設計された包装機械を提供することが、本発明の目
的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によると、垂直路
に沿って供給され、食品製品が連続的に充填される包装
材料の管から流動食品製品の密封無菌パッケージを生産
し、包装機械で、 −前記管を等間隔の横断区間で把持する把持手段と、 −前記横断区間に沿って前記管の包装材料を密封する密
封手段とを備え、 前記密封手段が、前記機械の別個であるが連続する個々
のユニットの一部を形成する第１および第２密封装置を
備え、前記第１密封装置が横断区間の完全な密封を達成
するのに必要な時間より短いが、個々の一時的な無菌横
断密封帯を形成するには十分な時間だけ、前記横断区間
と相互作用し、前記第２密封装置が、前記一時的密封帯
と相互作用して、これを完全に密封することを特徴とす
る機械が提供される。
【００１３】本発明は、垂直路に沿って供給され、食品
製品が連続的に充填されるヒートシール・シート包装材
料の管から流動食品製品の密封パッケージを生産し、方
法で、 −等間隔の横断区間で前記管を把持するステップと、 −前記横断区間に沿って前記管の包装材料を密封するス
テップとを含み、 前記密封ステップが、前記パッケージを生産するために
包装機械の別個のユニットで連続的に実行される第１お
よび第２密封作業を含み、前記第１密封作業が、横断区
間の完全な密封を達成するのに必要な時間より短いが、
個々の一時的な無菌横断密封帯を形成するには十分な時
間だけ、前記横断区間に沿って実行され、前記第２密封
作業が、最終的に前記一時的密封帯を密封するよう実行
されることを特徴とする方法にも関する。
【００１４】本発明の好ましい非制限的な実施形態を、
添付図面に関連する例によって説明する。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１の番号１０および２０は、全
体として、低温殺菌またはＵＨＴ牛乳、フルーツ・ジュ
ース、ワインなどの流動食品製品の無菌密封パッケージ
２を包装材料の垂直管３から連続的に生産する包装機械
１（本発明を明快に理解できるのに必要なだけ図示）の
個々の形成ユニットを示す。
【００１６】管３は、ヒートシール・プラスチック材料
のウェブを縦方向に折り畳んで密封することによって、
ユニット１０の上流に既知の方法で形成され、頂部から
殺菌した、または殺菌処理した食品製品を連続的に充填
される。
【００１７】ユニット１０は、２つの側部５（１つのみ
図示）および２つの横壁６、７によって画定された枠４
を備え、壁は相互に平行で、側部５によってしっかり固
定され、側部５とともに区画８を画定し、さらに枠４に
よって支持され、それぞれ第１ジョー１３（以下では単
に「ジョー１３」と呼ぶ）および第２ジョーまたは対向
ジョー１４を備える２本の形成チェーン１１、１２を備
え、ジョーは相互に協働して、垂直路Ａに沿いに区画８
を通って供給される包装材料の管３と相互作用する。
【００１８】チェーン１１および１２は、個々の無限路
Ｐ、Ｑを画定し、それに沿ってジョー１３および対向ジ
ョー１４が供給される。路Ｐ、Ｑはそれぞれ枠４の壁
６、７に沿って延在し、管３の路Ａの対向する側部に隣
接して、ほぼ対称に延在するほぼ直線で平行な個々の作
業部分Ｐ１、Ｑ１を備え、したがって管３の個々の等間
隔横断区間１５が、対応するジョー１３と対向ジョー１
４の対の間に把持される。
【００１９】ジョー１３および対向ジョー１４は、個々
のチェーン１１、１２の一体部品であり、その交互のリ
ンクを画定し、対状のバー１６によって関節式に接続さ
れる。
【００２０】チェーン１１、１２を支持し、駆動して案
内する装置が、例えば欧州特許第０８７２６３号から知
られ、したがって詳細には説明しない。ジョー１３およ
び対向ジョー１４の動作が、壁６、７に取り付けたカム
１７、１８によって画定されることを述べれば十分であ
る。
【００２１】ジョー１３および対向ジョー１４は、路Ａ
に垂直で枠４の壁６、７に平行な方向に伸張し、カム１
７、１８に沿って回転する案内ローラ２１、２２の個々
の対を有する。
【００２２】各ジョー１３は、知られている方法で、路
Ａを横断して延在して２つの直線で平行な能動前面（図
示せず）を画定する誘導加熱要素２３を備える。
【００２３】加熱要素２３の代わりに、各対向ジョー１
４は圧力バー２４を備え、各ジョー１３の加熱要素２３
とそれに対応する対向ジョー１４のバー１４は相互に協
働して、管１３の個々の横断区間１５を把持し、包装材
料をヒートシールする。使用時に対応するジョー１３に
面する前面で、バー２４は２つのパッド（図示せず）を
有し、これは比較的可撓性の弾性材料で作成され、加熱
要素２３の能動面に対向する包装材料と協働する。
【００２４】各ジョー１３の加熱要素２３および対応す
る対向ジョー１４のバー２４は、横断区間１５を完全に
密封するのに必要な時間Ｔより短いが、ユニット１０を
出るパッケージ２が、以下でさらに詳細に説明するよう
に、横断帯２５の密封を完了するユニット２０に到達す
る前に経験する取扱いに耐えることができる個々の無菌
横断密封帯２５を形成するのに十分な時間Ｔ１だけ管３
の包装材料との接触状態が維持される。
【００２５】各対向ジョー１４は、密封帯２５で管３を
切断し、したがって形成チェーン１１、１２から出て慣
性形状に折り畳まれるパッケージ２を、管３から切り離
すナイフ２６を備える。
【００２６】ナイフ２６は、平坦で長方形であり、対向
ジョー１４の主寸法の方向に細長く、圧力バー２４の中
央スロットの内側に滑動状態で収容され、知られている
カム軌道装置（図示せず）によって制御される。
【００２７】ジョー１３および対向ジョー１４は、パッ
ケージ２が形成されるにつれ、その体積を制御する個々
の装置を備え、これは本発明の部分を形成しないので、
説明されず、図示されない。
【００２８】ユニット２０（図１および図２）は、ユニ
ット１０の下流に配置され、形成チェーン１１、１２か
ら出たパッケージ２が、例えば欧州特許第８８７２７２
号で知られた説明および図示されない既知の供給装置に
よって送られるようになったベルト・コンベヤ３０によ
ってユニット２０は前進させられる。
【００２９】コンベヤ３０は、形成チェーン１１、１２
の下で、その一方側に位置し、２つのプーリ（図示せ
ず）の周囲で輪になるコンベヤ・ベルト３１を備え、そ
の頂部水平ブランチ３２は、パッケージ２が供給される
直線の水平路Ｂを画定する。
【００３０】パッケージ２は、ベルト３１上に水平に配
置され、個々に密封帯２５がベルト３１の対向する側か
ら突出し、路Ｂに平行に延在する。
【００３１】コンベヤ３０は、ベルト３１から垂直方向
外側に突き出して、それに沿って等間隔になっている幾
つかのパドルまたは押し部材３３を備え、それは各々、
個々のパッケージ２の上流側横壁と協働して、それを押
し、路Ｂに沿ってパッケージを供給する。
【００３２】ユニット２０は、実質的に温気加熱ステー
ション３４およびジョー加圧ステーション３５を備え、
これは例えば英国特許第１３７０８３１号から知られ、
ベルト３１の上部ブランチ３２の対向する側に沿って配
置され、ベルト３１上のパッケージ２の密封帯２５と連
続的に相互作用して帯びを完全に密封する。
【００３３】特に、ステーション３４は温気の流れを密
封帯２５上に配向して、帯の温度を上昇させ、ステーシ
ョン３５は加熱された密封帯２５に圧力を加えて、冷却
し、強力で長持ちする密封を達成する。
【００３４】あるいは、ユニット２０は、コンベヤ３０
の各側に、チェーン１１、１２と同じタイプで、相互に
相互作用してパッケージ２の密封帯を把持する個々のジ
ョーを有する２本の形成チェーンを備え、ジョー自体が
担持する加熱要素または超音波密封要素によって帯を完
全に密封することができる。
【００３５】さらなる代替例では、ユニット２０は、コ
ンベヤ３０の各側に、加熱され逆回転する２つの圧力ロ
ーラを備えることができ、その間でコンベヤ３０上のパ
ッケージ２の密封帯２５を加圧し、完全に密封する。
【００３６】包装機械１の動作は、以上の説明から既に
部分的に明白であるが、以下の通りである。
【００３７】ジョー１３および対向ジョー１４は、カム
１７、１８によって加えられた運動に従い、包装材料の
管３と周期的に相互作用する。管３に最初に衝突し、横
断区間１５に沿って徐々に圧縮した後、ジョー１３およ
び対向ジョー１４は個々の路Ｐ、Ｑの部分Ｐ１、Ｑ１に
到達し、それに沿って最大圧力が管３に加えられ、ジョ
ー１３の加熱要素２３に電力が供給されて一時的に包装
材料をヒートシールする。特に、加熱要素２３は、ユニ
ット２０に到達する前にパッケージ２の経験する取扱い
に耐えることができる個々の無菌密封帯２５を形成する
が、包装材料を完全に密封するほど十分には長くない時
間Ｔ１だけ、管３の包装材料と接触した状態で保持され
る。
【００３８】以上のステップの過程で、ナイフ２６は個
々の圧力バー２４内に収容された休止位置に留まり、管
３と相互作用しない。
【００３９】それと同時に、ジョー１３および対向ジョ
ー１４の体積制御装置は、包装材料に予め形成された折
り線によって補助されて、所定の形状を与えるよう、形
成中のパッケージ２の横面と相互作用する。
【００４０】ジョー１３および個々の対向ジョー１４が
包装材料を解放する前に、ナイフ２６が圧力バー２４か
ら抜き取られ、個々の密封帯２５に沿って包装材料を切
断する。
【００４１】切断作業の後、ジョー１３と個々の対向ジ
ョー１４は分離し、包装材料の連続管３から切り離され
ているが、なおピロー・パックの形態であるパッケージ
２は、ベルト・コンベヤ３０へと案内され、密封帯２５
がベルト３１の対向する側から突出する状態で、水平姿
勢でその上に供給される。
【００４２】各パッケージ２は、路Ｂに沿って供給され
るにつれ、ステーション３４を連続的に通過し、ここで
密封帯２５に沿って局所的に温気で加熱され、ステーシ
ョン３５を通過し、ここではジョーによって加熱済み密
封帯２５に圧力が加えられ、これを完全に密封する。
【００４３】本発明による包装機械１の利点は、以上の
説明から明白になる。
【００４４】特に、別個の形成ユニット（１０、２０）
によって実行される２つの連続作業でパッケージ２を密
封することにより、包装機械１の生産速度は、パッケー
ジ２を完全に密封するためにかかる時間（Ｔ）に依存し
ない。つまり、加熱要素２３が包装材料と接触した状態
で維持される時間の長さを、ユニット１０から出たパッ
ケージ２が少なくともユニット２０に到着するまで無菌
状態を維持することを保証できる管３の一時的密封を獲
得するのに必要な最短時間に厳密に制限することによ
り、包装機械１の生産速度は、機械自体の機構によって
与えられる限界まで上げることができる。
【００４５】しかし、本発明の範囲から逸脱することな
く、本明細書で説明したような包装機械１を変更してよ
いことは明白である。
【００４６】特に、包装材料は超音波で密封してもよ
く、切断作業は、密封の前にジョー１３の加熱要素２３
によって実行すると有利であることがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】明快さを期して部品を除去した、本発明による
包装機械の概略側面図を示す。
【図２】図１の包装機械の形成ユニットの拡大上面図を
示す。
【符号の説明】
１ 包装機械 ２ パッケージ ３ 管 ４ 枠 ５ 側部 ６ 横壁 ７ 横壁 ８ 区画 １０ ユニット １１ 形成チェーン １２ 形成チェーン １３ ジョー １４ 対向ジョー １５ 横断区間 １６ バー １７ カム １８ カム ２０ ユニット ２１ 案内ローラ ２２ 案内ローラ ２３ 加熱要素 ２４ 圧力バー ２５ 密封帯 ２６ ナイフ ３０ コンベヤ ３１ コンベヤ・ベルト ３２ ブランチ ３３ 押し部材 ３４ ステーション ３５ ステーション
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E050 AA02 AB02 BA01 BA11 FB07 GC07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 垂直路（Ａ）に沿って供給される食品製
    品が連続的に充填される包装材料の管（３）から該流動
    食品製品の密封無菌パッケージ（２）を生産する包装機
    械（１）で、 −前記管（３）を等間隔の横断区間（１５）で把持する
    把持手段（１３、１４）と、 −前記横断区間（１５）に沿って前記管（３）の包装材
    料を密封する密封手段（２３、２４；３４、３５）とを
    備え、 前記密封手段が、前記機械（１）の別個であるが連続す
    る個々のユニット（１０、２０）の一部を形成する第１
    および第２密封装置（２３、２４；３４、３５）を備
    え、前記第１密封装置（２３、２４）が横断区間（１
    ５）の完全な密封を達成するのに必要な時間より短い
    が、個々の一時的な無菌横断密封帯（２５）を形成する
    には十分な時間（Ｔ）だけ、前記横断区間と相互作用
    し、前記第２密封装置（３４、３５）が、前記一時的密
    封帯（２５）と相互作用して、これを完全に密封するこ
    とを特徴とする機械（１）。
  2. 【請求項２】 少なくとも前記第２密封装置（３４、３
    ５）の上流に位置し、前記横断区間（１５）に沿った横
    断切断によって、形成したパッケージ（２）を前記管
    （３）から切り離すよう選択的に起動される切断手段
    （２６）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の
    機械。
  3. 【請求項３】 前記把持手段が、前記管（３）に周期的
    かつ連続的に作用する少なくとも２対のジョー（１３、
    １４）を備えることを特徴とする、請求項１または２に
    記載の機械。
  4. 【請求項４】 前記第１密封装置（２３、２４）が前記
    ジョー（１３、１４）によって担持されることを特徴と
    する、請求項３に記載の機械。
  5. 【請求項５】 個々の数の前記ジョー（１３、１４）を
    有し、供給されるジョー（１３、１４）が辿る個々の無
    限路（Ｐ、Ｑ）を画定する第１および第２形成チェーン
    （１１、１２）を備え、路は、包装材料の前記管（３）
    の前記路（Ａ）で対向する側にほぼ対称に延在する個々
    の隣接する作業部分（Ｐ１、Ｑ１）を有することを特徴
    とする、請求項３または４に記載の機械。
  6. 【請求項６】 前記切断手段（２６）が、前記形成チェ
    ーン（１１、１２）のうち一方（１２）の前記ジョー
    （１４）によって担持されることを特徴とする、請求項
    ５に記載の機械。
  7. 【請求項７】 垂直路（Ａ）に沿って供給され、食品製
    品で連続的に充填される、ヒートシール・シート包装材
    料の管（３）から流動食品製品の密封パッケージ（２）
    を生産する方法で、 −等間隔の横断区間（１５）で前記管（３）を把持する
    ステップと、 −前記横断区間（１５）に沿って前記管（３）の包装材
    料を密封するステップとを含み、 前記密封ステップが、前記パッケージ（２）を生産する
    ために包装機械（１）の別個のユニット（１０、２０）
    で連続的に実行される第１および第２密封作業を含み、
    前記第１密封作業が、横断区間（１５）の完全な密封を
    達成するのに必要な時間より短いが、個々の一時的な無
    菌横断密封帯（２５）を形成するには十分な時間（Ｔ
    １）だけ、前記横断区間（１５）に沿って実行され、前
    記第２密封作業が、最終的に前記一時的密封帯（２５）
    を密封するよう実行されることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 前記第２密封作業の前に、前記横断区間
    （１５）それぞれで前記管（３）を切断するステップを
    含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記切断ステップが、前記第１密封作業
    の後に実行されることを特徴とする、請求項８に記載の
    方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１および第２密封作業が、包装
    材料のヒートシールを含むことを特徴とする、請求項７
    から９いずれか１項に記載の方法。
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