JP2002331599A - 食品包装機械内でウェブ包装材料を加工するユニットおよびウェブ包装材料の割出し方法 - Google Patents
食品包装機械内でウェブ包装材料を加工するユニットおよびウェブ包装材料の割出し方法Info
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Abstract
ェブ包装材料の加工ユニットを提供すること。 【解決手段】 食品包装機械のウェブ包装材料を加工す
るユニットでは、ウェブ包装材料が或る所与の反復長で
周期的に繰り返される特徴を有し、このユニットは、ウ
ェブ包装材料を給送路に沿ってステップ送りする送り制
御手段と、給送路に沿って隔置した、ウェブ包装材料が
停止する度に並行して該ウェブ包装材料に同一の作業を
行うようになった少なくとも第1の加工装置とを含む。
このユニットは、加工装置が、1よりも大きい第2の反
復長数と等しい距離に配置されており、送り制御手段が
ウェブ包装材料を反復送りサイクルに従ってステップ送
りする手段を含み、各送りサイクルが複数の送りステッ
プによって定められ、その送りサイクル中にウェブ包装
材料が第1の数と第2の数を乗じた数よりも小さい反復
長に等しい送り長さ進められることを特徴とする。
Description
ウェブ(紙匹)包装材料を加工するための、ユニット
(装置)に関する。
(超高温加工済み)牛乳、ワイン、トマトソースなど注
出可能な食品は、滅菌した包装材料から作った包装容器
に入れて販売されている。
リック・アセプチック(TetraBrik Asep
tic(登録商標))として知られる、液状または注出
可能な食品用の平行六面体包装容器であり、積層したウ
ェブ包装材料を折り曲げ、かつ封止して形成する。積層
包装材料は、両面が例えばポリエチレンなどの熱可塑性
樹脂で覆われた、例えば紙などの繊維材料層を含む。無
菌包装の場合、包装容器内で最終的に食品に接触する包
装材料の側面もまたアルミニウムシートなどの遮断材料
層を有し、順に熱可塑性材料層で覆っている。
動包装機械によって製造しており、連続したチューブを
ウェブ包装材料から形成する。
菌され、次いで形成ユニットに送られて長手方向に折り
曲げられ、封止されてチューブを形成する。次いで、こ
のチューブは、滅菌または滅菌加工した食品で充填さ
れ、一対の押さえ具(jaws)で封止し、次いで等間
隔に横断する帯部で切断してピローパック(pillo
w packs)を形成し、引き続き機械的に折り曲げ
て、例えば平行六面体の最終包装容器を形成する。
助加工を行う加工ユニットを通して送ってもよい。例え
ば、包装容器を、スクリューキャップ、ヒンジキャップ
またはプルタブなどの開封装置を装備するように作る場
合、前述の補助加工は、ウェブ材料の選定した位置に孔
を設けるためのパンチ加工、そしてその孔への開封装置
の取り付けを含むことができる。開封装置は、例えばW
O 98/18608に記載されているように、開封装
置を孔に直接射出成形によって取り付けてもよく、これ
に代えて開封装置はウェブ包装材料に接着または熱溶着
してもよい。
上の位置指標を検出する光学センサが生成した位置信号
に応じて制御されるサーボモータ駆動の送りローラを含
む割出しシステムによって、加工ユニットを介してステ
ップ(段階)送りで送られる。この位置指標は通常、バ
ーコードなどの印刷パターンであり、1個の包装を製造
するために必要なウェブ材の長さに等しく、したがって
包装材料の設計および孔間ピッチの反復長に対応する所
与のピッチでウェブ材に沿って繰り返される。
は、成形機具を開く前にプラスチック材料が冷えて固化
しなければならないので、所与の閾値以下にすることは
できない。この要件に従いながら、しかし同時に高い生
産スピードを達成するために、ウェブ材料に開封装置を
直接成形する周知の成形ステーションは、一般的に複数
の成形装置(典型的には3つ)を含み、これら成形装置
はウェブ材の給送路に沿って1反復長の間隔で配置して
並行作動し、ウェブ材の停止毎に複数の開封装置を成形
する。ウェブ包装材料は、各送りステップ毎に、成形機
具の数と等しい反復長数だけ前進する。
復長が180〜200mm以上の比較的大きな包装容器
を製造するときには十分満足できるものであるが、成形
ユニットの寸法を一定の限界以下には小さくできないの
で、より小さな包装容器に使用することはできない。そ
の結果、いわゆる「1人前包装」(portionpa
ckage)などの小さな包装は、通常、成形した開封
装置がない。
の問題の無い、ウェブ包装材料を加工するユニットを提
供することである。
械のウェブ包装材料を加工するユニットであって、ウェ
ブ包装材料が所与の反復長で周期的に繰り返される特徴
を有し、このユニットが、ウェブ包装材料を給送路に沿
ってステップ送りする送り制御手段と、この給送路に沿
って隔置した、ウェブ包装材料の各停止中に並行して該
ウェブ包装材料に同一の作業を行うようになった少なく
とも第1の加工装置とを含むユニットにおいて、加工装
置が、1よりも大きい第2の反復長数と等しい距離だけ
隔置されており、送り制御手段がウェブ包装材料を反復
送りサイクルに従ってステップ送りする手段を含み、各
送りサイクルが複数の送りステップによって定められ、
その送りサイクルではウェブ包装材料が第1の数と第2
の数を乗じた数よりも小さい反復長に等しい送り長さだ
け進められることを特徴とするユニットによって達成さ
れる。
材料加工ユニット中にウェブ包装材料を割出しする方法
に関し、このウェブ包装材料は所与の反復長で周期的に
繰り返される特徴を有し、この加工ユニットはウェブ包
装材料の給送路に沿って1よりも多い第2の反復長数と
等しい間隔で配置した、少なくとも第1の数の加工装置
を含み、ウェブ包装材料の各停止中に該ウェブ包装材料
に並行して同一作業を行うようにされ、この方法は、繰
り返される送りサイクルに従ってウェブ包装材料を送る
ステップを含み、各送りサイクルは複数の送りステップ
によって定められ、その送りサイクルではウェブ包装材
料が第1の数と第2の数を乗じた数よりも小さい反復長
に等しい送り長さ進められる。
した図を参照しながら、制限することのない例として以
下に説明する。
料のウェブ材2から連続チューブを形成する包装機械
(図示されていない)の一部を構成する加工ユニット全
体を表している。ウェブ材2は、給送路Pに沿ってユニ
ット1を通して送られ、バーコードC(図6)を含む印
刷パターンまたは模様を利便的に備えており、これは包
装1個の製作に用いる包装材料の長さに相当するピッチ
または反復長Rで周期的に繰り返される。
P1に沿って互いに間隔を置いて配置した複数のパンチ
機具3a、3b、3cを利便的に備えるパンチステーシ
ョン3を含む。包装材料ウェブ材2は、パンチステーシ
ョン3で打ち抜かれ、等間隔の開口または孔4を作る。
ン5を含み、このステーションはパンチ機具3a、3
b、3cの数量に等しい数の成形機具5a、5b、5c
を含む。給送路Pの水平部分P2に沿ってパンチステー
ション3の下流に配置した成形ステーション5におい
て、プラスチック材料開封装置6がウェブ2上の孔4に
射出成形される。複数、例えば3個の射出型5a、5
b、5cは互いに「並行して」使用され、ウェブ材2が
成形ステーション5に十分長い時間停止して射出成形を
遂行し、プラスチック材料を固化させ、なおかつ高い生
産速度が達成できる。
ステップ送りするための割出しシステム全体を表す。
協動する一対の搬入ローラ8、9を含み、第1のサーボ
モータ10で駆動される。さらに詳細には、サーボモー
タ10は、例えば歯付きベルト伝動などの第1の同期伝
動装置11によって駆動ローラ8を駆動する。ローラ9
はウェブ材2をローラ8に押圧する。搬入ローラ8、9
は、給送路Pに沿ってパンチステーション3の上流に配
置している。
するために制御ユニット14によって制御され、このユ
ニットは、第1のパンチ機具3aの近傍に配置した光学
読み取り機15からの第1の入力信号S1を受信する。
Pに沿ってステーション3の下流に配置した一対の搬出
ローラ16,17を含む。搬出ローラ16,17は、ウ
ェブ材2の両側で協動し、第2のサーボモータ18によ
って駆動する。サーボモータ18は、例えば歯付きベル
ト伝動などの第2の同期伝動装置19によって駆動ロー
ラ16を駆動する。ローラ17は、ウェブ材2をローラ
16に押圧する。サーボモータ18は制御ユニット14
により制御され、同ユニットは、成形ステーション5の
近傍、例えば第1の成形機具5aの直ぐ上流に配置した
光学センサ20からの第2の入力信号S2を受信する。
センサ20は、パンチステーション3で作られた孔4の
位置を利便的に検出し、サーボモータ18はセンサ20
の読み取りに応じて制御ユニット14によって停止させ
られ、孔4を成形ステーション5のそれぞれの成形空洞
内に正確に位置決めする。
ション3などの第1のステーションにおいてはウェブの
第1の割出しコード、すなわち事前に印刷されたバーコ
ードCの位置に応じて、そして、成形ステーション5な
どの第2のステーションにおいては第2の割出しコー
ド、例えばパンチステーション3で作られた孔4の位置
に応じて、両ステーションで独立に割出しされる。
ローラ16,17で独立して割出しする結果、搬入する
ウェブ材と搬出するウェブ材の間に相違が出てくるであ
ろう。この相違は、パンチステーション3と成形ステー
ション5の間に給送路Pに沿って挿入したテンショナ2
1によって吸収される。図1に概略図を示す。本発明に
よれば、パンチ機具3a、3b、3cおよび成形機具5
a、5b、5cは、互いに距離D、すなわちウェブ材の
反復長Rの倍数、例えば2倍の間隔で配置する。
ステップ、すなわちウェブ材Rの反復長の5倍長と、そ
して反復長Rに等しい第2の送りステップとをそれぞれ
含む反復送りサイクルによって制御される。
ステーション5において、運転開始から定常状態に達す
るまでの或る送りサイクル中に行う、パンチおよび成形
動作を示す図である。孔4は「X」によって表し、開封
装置6は「O」によって表している。
8は、バーコードCが検出されるまでゆっくりウェブ材
2を動かし、次いでウェブ2が孔開けのための正しい位
置に来るようにサーボモータ10、18は制御される。
第1の3つの孔4がそれぞれパンチ機具3a、3b、3
cによって開けられ、次いでウェブ材2が1反復長進
み、すなわち1R割出しされ、それから一連の第2の孔
4が3個開けられ、このようにして第1の3個の孔4と
共にウェブ上に連続した6個の孔の列を形成する。その
後、ウェブ2は5R割出しされ、3個の孔4が開けら
れ、次いでウェブ材2を1R割出しし、3個の孔4を開
ける。次の5R送りで、ウェブ材2の既に孔開けした部
分は成形ステーション5に到達し、さらに3個の孔がパ
ンチステーション3で開けられ、同時に、3個の開封装
置6をそれぞれの成形機具5a、5b、5cによってそ
れぞれの孔4上に射出成形する。次いでウェブ2は1R
割出しされ、3個の孔4が開けられ、さらに3個の開封
装置6を、既に開封装置6が成形された位置の中間に成
形する。
は、上で説明したように、第1の送りステップでウェブ
材2がL1=5R進み、第2の送りステップでウェブ材
2がL2=1R進む、各送りステップからなる継続送り
サイクルを含む。
く、定常状態において、ウェブ包装材料2の反復長に等
しい相対距離またはピッチRで、途切れなく継続する開
封装置6を生産する。
5つのパンチ機具3a、3b、3c、3d、3eを含む
パンチステーション3において、また、互いにD=3R
の間隔で配置した5つの成形機具5a、5b、5c、5
d、5eを有する成形ステーション5において、運転開
始から定常状態に達するまでの或る送りサイクル中に実
行する、パンチおよび成形動作を示す図である。ここで
も、孔4は「X」によって表し、開封装置6は「O」に
よって表している。
類似している。パンチステーション3は直ちに作動開始
するが、5は、始めはウェブ材2の既に孔開した部分が
到達するまでは空運転する。開始時には、送りシーケン
スは1R、1R、13R、1R、1Rであり、1反復長
の間隔で孔4の連続した列を作り、最初に作られた孔4
は最初の成形ユニット5aの1反復長前に位置する(図
3のダイヤグラムのライン6を参照)。次の13R送り
ステップによってウェブ材2の孔開した部分は成形ステ
ーション5に送られ、列の最初の孔4が成形機具5eの
位置にある。さらに5個の孔4が開けられると同時に5
個の開封装置6を成形する。さらに2回、1R送りステ
ップを行って送りサイクルが完了する。これによってそ
れぞれの孔4上に成形した開封装置の連続する列を作
る。
は、上で説明したように、第1の送りステップでウェブ
材2がL1=13R進み、第2の送りステップでウェブ
材2がL2=1R進み、第3の送りステップでウェブ材
2がL3=1R進む、各送りステップからなる継続した
送りサイクルを含む。
く、定常状態において、ウェブ包装材料2の反復長に等
しい相対距離またはピッチRで、途切れなく継続する開
封装置6を生産する。
=3R、すなわち反復長Rの3倍の間隔で配置した3つ
の成形機具5a、5b、5cを含む成形ステーション5
の送りサイクルを図式で示している。
ユニット5と同数の機具および同じ間隔を有すべきであ
り、送りサイクルも以下の説明と同様である。
ように、可能な送りシーケンスはウェブ包装材料を2
R、2R、2Rの送り長さで進めることである。3回の
送りステップの後、送りサイクルは完了し、定常状態で
は、先に成形した開封装置6の間の全ての「ギャップ」
が埋められる。
および6で明らかなように、さらに複雑な割出しパター
ンでは生産の最初にいくつかの「ギャップ」が生じ、こ
れに関連した包装は廃棄しなければならないが、送りサ
イクルの後は生産が定常状態に達することを考慮してこ
こでは使用している。
すれば、定常状態において「全てのギャップを埋める」
ために必要な送りステップ数、すなわち、送りサイクル
を構成する送りステップ数は、2つの連続したパンチま
たは成形機具の間の間隔を構成する反復長の数kに等し
いことが判る。他の性質は、完結するサイクルの総送り
長さLは第1の場合(5R+R)では6Rであり、第2
の場合(13R+R+R)では15R、第3の場合(2
R+2R+5R)では9Rであることである。すなわ
ち、機具の数n(それぞれ3、5、3)に前に定義した
k(第1の場合は2、第2および第3の場合は3)を乗
じた数に等しい。結局、最終的に考慮すべき性質は、2
つの継続する成形動作がウェブ材の同一の位置で行われ
ないように、各個々の送りステップに応じた反復長の数
L1、L2、・・Lkが前に定義した数kで割り切れて
はならないことである。
ス、例えば図5に表しているような、5つの成形機具5
a、5b、・・5e(n=5)を、3反復長の間隔(k
=3)で使用する場合にも適用される。送りサイクルを
構成する送りステップの数は3であり、送り長さL1、
L2、L3は3の倍数であってはならず、次の式と連携
している。 L1+L2+L3=n・k=15
4、L2=7、L3=4の解がある。しかし、他の解も
可能である。
る。
機具をウェブ包装材料の反復長の倍数に比例した間隔で
配置することができる。したがって、小さな包装を生産
する時、すなわち、機具の寸法によって決まる機具中心
間の最小距離よりも小さな反復長Rを有するウェブ包装
材料を加工する時、成形機具などの比較的大きな機具を
必要とする動作が、複数の機具を並行して実行すること
によって実施できる。
から逸脱することなく、ここに述べたユニット1を変更
してもよいことは明らかである。
または2つ以上の動作ステーションに適用してもよく、
また実行する加工動作が異なってもよい。詳細には加工
動作が引っ張りタブの組み付けを含んでもよい。
加工ユニットの側面の概略図である。
料を割出しする方法の継続ステップを示す概略図であ
る。
の方法の継続ステップを示す概略図である。
ップを示す概略図である。
ップを示す概略図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 食品を包装するための機械内でウェブ包
装材料(2)を加工するユニット(1)であって、ウェ
ブ包装材料(2)が所与の反復長(R)で周期的に繰り
返される特徴を有し、ユニットが、ウェブ包装材料
(2)を給送路(P)に沿ってステップ送りするための
送り制御手段(14、10、18)と、前記給送路に沿
って間隔を置いて配置され、ウェブ包装材料(2)の各
停止中に並行して該ウェブ包装材料に同一の作業を行う
ようになった少なくとも第1の数(n)の加工装置(3
a、3b、3c、3d、3e:5a、5b、5c、5
d、5e)とを含むユニットにおいて、前記加工装置
(3a、3b、3c、3d、3e:5a、5b、5c、
5d、5e)が1よりも大きい第2の反復長数(k)と
等しい距離(D)だけ隔置され、前記送り制御手段(1
4、10、18)が、ウェブ包装材料(2)を反復送り
サイクルに応じてステップ送りする手段(14、10、
18)を含み、各送りサイクルが複数の送りステップに
よって定められ、その送りサイクルではウェブ包装材料
(2)が第1の数(n)と第2の数(k)を乗じた数よ
りも小さい反復長数(L1、・・、Lk)と等しい送り
長さだけ進められることを特徴とするユニット。 - 【請求項2】 送りサイクルを構成する前記送りステッ
プの送り長さ(L1、・・、Lk)の総計が、第1の数
(n)に第2の数(k)を乗じた数と等しいことを特徴
とする請求項1に記載のユニット。 - 【請求項3】 各送りサイクルを定める送りステップ数
が、第2の数(k)に等しいことを特徴とする請求項1
または請求項2に記載のユニット。 - 【請求項4】 各送りステップの送り長さを定める反復
長(L1、・・、Lk)の数が、第2の数(k)で割り
切れないことを特徴とする請求項1から請求項3までの
いずれかに記載のユニット。 - 【請求項5】 前記加工装置(3a、3b、3c、3
d、3e:5a、5b、5c、5d、5e)が、ウェブ
包装材料(2)上に開封装置を成形する成形機具(5
a、5b、5c、5d、5e)を含むことを特徴とする
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のユニ
ット。 - 【請求項6】 前記加工装置(3a、3b、3c、3
d、3e:5a、5b、5c、5d、5e)が、ウェブ
包装材料(2)に孔を設けるパンチ機具(3a、3b、
3c、3d、3e)を含むことを特徴とする請求項1か
ら請求項5までのいずれかに記載のユニット。 - 【請求項7】 互いに2反復長だけ隔置した3つの加工
装置(3a、3b、3c:5a、5b、5c)を含み、
前記送りサイクルが、5反復長の第1の送りステップ
と、1反復長の第2の送りステップとを含むことを特徴
とする請求項1から請求項6までのいずれかに記載のユ
ニット。 - 【請求項8】 食品を包装するための機械のウェブ包装
材料加工ユニットでウェブ包装材料(2)を割出しする
方法であって、ウェブ包装材料が所与の反復長(R)で
周期的に繰り返される特徴を有し、加工ユニットが、1
よりも大きい第2の反復長数(k)と等しい距離(D)
だけウェブ包装材料(2)の給送路(P)に沿って隔置
した少なくとも第1の数(n)の加工装置(3a、3
b、3c、3d、3e:5a、5b、5c、5d、5
e)を含み、ウェブ包装材料の各停止中に該ウェブ包装
材料に並行して同一の作業を行うようになっていて、方
法は、繰り返される送りサイクルに従ってウェブ包装材
料(2)を送るステップを含み、各送りサイクルは複数
の送りステップによって定められ、その送りサイクルで
はウェブ包装材料(2)が第1の数(n)と第2の数
(k)を乗じた数よりも小さい反復長(L1、・・、L
k)の数と等しい送り長さだけ進められる方法。 - 【請求項9】 送りサイクルを構成する前記送りステッ
プの送り長さの総計が、第1の数(n)に第2の数
(k)を乗じた数に等しいことを特徴とする請求項8に
記載のユニット。 - 【請求項10】 各送りサイクルを定める送りステップ
数が、第2の数(k)に等しいことを特徴とする請求項
8から請求項9までのいずれかに記載のユニット。 - 【請求項11】 送りステップの送り長さを定める反復
長(L1、・・、Lk)の数が、第2の数(k)で割り
切れないことを特徴とする請求項8から請求項10のい
ずれかに記載のユニット。
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