JP2014532590A - 注入可能食品パッケージを製造するための折曲げユニットおよび方法 - Google Patents

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Abstract

入力ステーション(21)において複数のパック(3)を送られ、形成経路(B)に沿ってパック(3)を送り、出力ステーション(22)において折曲げ済みパッケージ(2)を出力する、搬送手段(34)と、各パック(3)と協働してパック(3)に対して折曲げ動作を行う折曲げ手段(23、24)とを備える、封止済みパック(3)から注入可能食品の折曲げ済みパッケージ(2)を製造するための折曲げユニット(1)であって、前記形成経路(B)に沿って一体的に移動可能であり、前記形成経路(B)に対して横軸方向の方向(C)に沿って相互に対して移動可能である、一対のシェル(50)を備え、シェル(50)が、前記方向(C)に沿って、関連するパック(3)に対して圧力を加えることによりパック(3)に対する折曲げ動作を完了する完全閉位置と折曲げ済みパッケージ(2)から離れる開位置とに設定され得る、折曲げユニット(1)。

Description

本発明は、関連する封止済みパックから注入可能食品の折曲げ済みパッケージを製造するための折曲げユニットおよび方法に関する。
知られているように、果汁、低温殺菌牛乳またはUHT(超高温処理)牛乳、ワイン、トマトソース、等々の多数の食品が、殺菌済み包装材料から作製されたパッケージで販売されている。
このタイプのパッケージの1つの典型的な例は、積層されたストリップ包装材料を折り曲げ封止することにより作製される、Tetra Brik Aseptic(登録商標)として知られる液体または注入可能食品用の平行六面体形状パッケージである。
この包装材料は、例えば紙などの繊維質材料の層または鉱物添加ポリプロピレン材料の層を備え得る剛性および強度を目的としたベース層と、このベース層の両側を覆う例えばポリエチレンフィルムなどのヒートシールプラスチック材料の複数の層と、を実質的に備える、多層構造を有する。
UHT牛乳などの長期保存製品用の無菌パッケージの場合には、包装材料は、例えばアルミニウムフォイルまたはエチルビニルアルコール(EVOH)フォイルなどのガスバリア性および光バリア性の材料の層をさらに備えてもよい。この層は、ヒートシールプラスチック材料の層の上に重畳され、さらに、食品に最終的に接触するパッケージの内面を形成するヒートシールプラスチック材料の別の層で覆われる。
知られているように、この種のパッケージは、全自動包装マシンにおいて製造される。このマシンでは、連続チューブが、ウェブ状包装材料から形成される。包装材料のウェブは、例えば過酸化物溶液などの化学殺菌剤を適用することなどにより、包装マシンにおいて殺菌され、殺菌が完了すると、例えば加熱により気化されるなど、包装材料の表面から除去される。かように殺菌された包装材料のウェブは、閉鎖された無菌環境内に維持され、長手方向に折り曲げられ封止されて、垂直チューブを形成する。
このチューブは、殺菌済みまたは殺菌処理済みの食品で連続的に下方に充填され、封止され、次いで均等に離間された横断セクションに沿って切断されて、ピローパックを形成する。これは、折曲げユニットへと送られることにより完成パッケージを形成することができる。
より具体的には、ピローパックは、主要部分と、対向する上端部分および下端部分と、を実質的に備え、これら上端部分および下端部分は、主要部分から、パックの軸に対して実質的に直交して延在する上部封止バンドおよび下部封止バンドのそれぞれに向けてテーパ状を成す。詳細には、各端部分は、パックの主要部分と関連する封止バンドとの間に延在する一対の各台形壁部により画成される。
また、各ピローパックは、上端部分および下端部分のそれぞれに関して、各封止バンドから突出する細長い実質的に矩形のフィンと、関連する端部分の両側部から突出し、各台形壁部により画成される、一対の実質的に三角形のフラップと、を備える。
これらの端部分は、折曲げユニットにより互いに向けて押し付けられることによって、パックの平坦な対向する端壁部を形成し、また同時に、上部部分のフラップを主要部分の各側壁部の上に、および下部部分のフラップを下部封止バンドの上に折り曲げる。
上記のタイプのパッケージを製造するための包装マシンが知られており、この包装マシンは、実質的に、
− 送込みコンベヤと、
− 送込みコンベヤからピローパックを受け、これらのピローパックを折り曲げて平行六面体形状パッケージを形成する、折曲げユニットと、
− 折曲げユニットの下流側に配置され、折曲げユニットから封止済みパッケージを受ける、折曲げ済みパッケージを移送および直立させるための移送ユニットと、
− 移送ユニットから折曲げ済みパッケージを受け、これらのパッケージを包装マシンから離れさせる、送出しコンベヤと、
を備える。
折曲げユニットが、例えば同一出願人の特許文献1から知られており、この折曲げユニットは、典型的には、
− 供給ステーションから出力ステーションへと形成経路に沿ってパックを連続的に送るためのチェーンコンベヤと、
− 形成経路に対して固定位置に配置され、パックと協働することにより相対的な折曲げ動作をパックに対して行う、複数の折曲げデバイスと、
− 折り曲げられることとなる各パックの各三角形フラップに対して作用し、包装材料の外側層を溶融してパックの各壁部に対してフラップを封止する、熱融着デバイスと、
− 三角形部分が冷却する際に、これらの部分を各壁部に保持するように、各パックと協働する押圧デバイスと、
を備える。
詳細には、チェーンコンベヤは、上部直線ブランチと、下部直線ブランチと、相互に対して対向側に位置し、上部ブランチおよび下部ブランチをそれぞれ両側において連結する2つの曲線部分と、を備える。
より厳密には、パックの軸は、供給ステーションにてチェーンコンベヤに送られる際に、垂直方向に対して若干後方に傾けられ、パックが上部ブランチに沿って送られる際には、実質的に垂直になる。さらに、折曲げ済みパッケージは、出力ステーションに到達する際には、垂直方向に対して若干前方に傾けられる。
換言すれば、形成経路に沿って移動する際には、パックおよび対応する折曲げ済みパッケージは、チェーンコンベヤの上方に配置され、したがってチェーンコンベヤにより継続的に支持される。
押圧デバイスは、3つのエンドレスベルトを備え、これらは、間に、およびチェーンの上部ブランチと共に、一定の矩形断面を有し完成パッケージの外方輪郭を画成する形成通路を画成する。
移送ユニットは、例えば同一出願人の特許文献2などから知られている。
詳細には、知られている移送ユニットは、送込みステーションから送出しステーションまでの経路に沿ってパッケージを連続的に移動させ、また同時に、パッケージが水平方向に対して約15°だけ傾いた軸に沿って位置決めされる送込み位置から、パッケージが実質的に垂直な軸に沿って位置決めされる送出し位置へと、パッケージを直立させる。
より具体的には、移送ユニットの送込み位置は、折曲げユニットの出力ステーションと実質的に一致する。
知られている移送ユニットは、各パッケージと協働してそれらのパッケージを経路に沿って押す複数の押しアームを有する回転部材と、この経路に沿って延在し、パッケージと協働してそれらのパッケージを傾斜送込み位置から送出し位置へとゆっくりと移動させる固定ガイドと、を実質的に備える。
上記のタイプの包装マシンは、効率的ではあるが、改良の余地がある。
実際に、平行六面体形状パッケージとは異なる多様な修正されたパッケージ形状が開発されてきた。
特に、若干丸みを帯びたまたは八角形の断面を有するパッケージが開発されてきた。
これらのパッケージに関して、本出願人は、その形成動作がいくつかの調節を必要とし得る点に気付いた。これは、主に、形成通路が、この例では多角形でなければならないが、エンドレスベルトが、折曲げ済みパッケージと協働する実質的に平坦な表面を有することに起因する。
さらに、本出願人は、これらの修正されたパッケージが、送込み位置から送出し位置に送られる際に、自体の軸回りに回転する傾向があることに気付いた。
その結果、回転されるパッケージが、移送ユニットにより画成される経路に沿って停止し、移送ユニットの、したがって包装マシン全体の停止を引き起こす、幾分かのリスクが存在する。
欧州特許第0887261号明細書 欧州特許第0887268号明細書
本発明の1つの目的は、典型的には知られている折曲げユニットに付随する前述の欠点の中の少なくとも1つに対する単純かつ低コストな解決策をもたらすように設計された、注入可能食品マシン用の折曲げユニットを提供することである。
本発明によれば、請求項1に記載の、関連する封止済みパックから注入可能食品の折曲げ済みパッケージを製造するための折曲げユニットが提供される。
また、本発明は、請求項11に記載の、関連する封止済みパックから注入可能食品の折曲げ済みパッケージを製造するための方法に関する。
添付の図面を参照として、本発明の好ましい非限定的な一実施形態を例として説明する。
封止済みピローパックから注入可能食品の折曲げ済みパッケージを製造するための、本発明による折曲げユニットの、いくつかの部分が明瞭化のために除去された側面図である。 いくつかの部分が明瞭化のために除去された、図1の折曲げユニットの拡大側面図である。 図2の折曲げユニットの、いくつかの部分が明瞭化のために除去された、底面斜視図である。 図2の折曲げユニットの、いくつかの部分が明瞭化のために除去された、上面斜視図である。 図1〜図4の底部折曲げユニットの、いくつかの部分が明瞭化のために除去された、斜視図である。 ある動作条件における図1〜図5のユニットのいくつかの構成要素を示す図である。 ある動作条件における図1〜図5のユニットのいくつかの構成要素を示す図である。 ある動作条件における図1〜図5のユニットのいくつかの構成要素を示す図である。 ある動作条件における図1〜図5のユニットのいくつかの構成要素を示す図である。 ある動作条件における図1〜図5のユニットのいくつかの構成要素を示す図である。 図1〜図5の折曲げユニットのさらなる構成要素の斜視図である。 図1〜図5の折曲げユニットのさらなる構成要素の斜視図である。 図1〜図5の折曲げユニットのさらなる構成要素の斜視図である。 図1〜図5の折曲げユニットのさらなる構成要素の斜視図である。 図1〜図14の折曲げユニットに送られるパックの拡大斜視図である。
図1の符号1は、知られている包装材料チューブ(図示せず)から低温殺菌牛乳またはUHT牛乳、果汁、ワイン、等々の注入可能食品の封止済みパッケージ2を連続的に製造するための包装マシン(図示せず)用の折曲げユニットを全体的に示す。
このチューブは、ユニット1の上流側において、ヒートシールシート材料のウェブ(図示せず)を長手方向に折り曲げ封止することにより、知られている態様で形成される。このヒートシールシート材料は、例えば紙などの繊維質材料の層または鉱物添加ポリプロピレン材料の層により形成され得る剛性および強度を目的としたベース層と、このベース層の両側を覆う例えばポリエチレンフィルムなどのヒートシールプラスチック材料の複数の層と、を備えてもよい。UHT牛乳などの長期保存製品用の無菌パッケージ2の場合には、包装材料は、例えばアルミニウムフォイルまたはエチルビニルアルコール(EVOH)フォイルなどのガスバリア性および光バリア性の材料の層をさらに備えてもよい。この層は、ヒートシールプラスチック材料の層の上に重畳され、さらに、食品に最終的に接触するパッケージ2の内面を形成するヒートシールプラスチック材料の別の層で覆われる。
次いで、包装材料のチューブは、包装用の食品で充填され、封止され、均等に離間された横断セクションに沿って切断されて、複数のピローパック3(図15)を形成する。次いで、これらのピローパック3は、ユニット1へと送られ、そこで機械的に折り曲げられて、各パッケージ2を形成する。
代替的には、包装材料は、ブランクへと切断され、これらのブランクは、形成スピンドルによりパッケージ2へと形成され、パッケージ2は、食品で充填され、封止される。このタイプのパッケージの一例は、Tetra Rex(登録商標)の商標名で知られるいわゆる「ゲーブルトップ」パッケージである。
詳細には、ピローパック3は、送込みコンベヤ41(図1)を使用することによりユニット1へと移送される。この送込みコンベヤ41は、本発明と同時に本出願人により出願された欧州出願「Feeding unit and method for feeding sealed pillow packs of pourable food products to a folding unit」においてより詳細に説明されている。
また、ユニット1は、図1に示す送出しコンベヤ42へと折曲げ済みパッケージ2を送る。
図15を参照すると、パッケージ2の一実施形態が図示されており、このパッケージは、シリンダ状へと巻かれたウェブから包装材料のチューブを作製するように形成され、各パック3の一方の側部に沿って延在する、長手方向封止バンド4を有する。このパッケージ2は、長手方向封止バンド4に対して垂直なおよび接合された各横軸方向封止バンド5、6により両端部にて閉鎖される。
各パック3は、軸Aを有し、主要本体7と、対向する各上端部分8および下端部分9と、を備え、上端部分および下端部分は、主要本体7から各横軸方向封止バンド5、6に向けてテーパ状を成す。
図15に示す実施形態においては、各パック3の主要本体7は、相互に交互に位置する4つの側壁部10a、10bと4つの隅壁部11とにより、側方において境界設定される。
壁部10a(10b)は、相互に対して対向側に位置する。これと全く同様に、壁部11は、対において、相互に対して対向側に位置する。
各壁部10a、10bは、中央矩形ストレッチ13と、一対の対向する上端ストレッチおよび下端ストレッチ14と、を備える。これらの上端ストレッチおよび下端ストレッチ14は、ストレッチ13とパック3の端部分8、9との間に位置する。
詳細には、ストレッチ13は、軸Aに対して実質的に平行である。各端ストレッチ14は、軸Aに対して若干傾斜し、各端部分8、9により画成される主要エッジを有する、等脚台形の形態を実質的にとる。
各壁部11は、中央矩形ストレッチ15と、一対の対向する上端ストレッチおよび下端ストレッチ16と、を備える。これらの上端ストレッチおよび下端ストレッチ16は、ストレッチ15とパック3の端部分8、9との間に位置する。
詳細には、ストレッチ15は、軸Aに対して実質的に平行である。各端ストレッチ16は、軸Aに対して若干傾斜し、関連するストレッチ15から対応する端部分8、9に向けて収束する、二等辺三角形の形態を実質的にとる。
各端部分8、9は、それぞれが等脚台形の形態を実質的にとる2つの壁部12により画成され、この等脚台形は、軸Aに対して垂直な平面に対して相互に向けて若干傾斜し、各壁部10aの部分14の各端エッジにより画成される小エッジと、各封止バンド5、6により相互に対して接合される大エッジと、を有する。
長手方向封止バンド4は、横軸方向封止バンド5と6との間に、ならびに1つの壁部10aおよび壁部10aと同一側の対応する壁部12の全体に沿って、延在する。
また、各パック3は、各端部分8、9について、関連するパック3から軸Aの方向に突出するそれぞれ実質的に細長い矩形端部フィン17、18と、主要本体7の両側に横方向に突出し、関連する壁部12の端部分により画成される、2つの実質的に三角形のフラップ19、20と、を備える。
より厳密には、各端部フィン17、18は、軸Aに対して直交する方向に沿って延在する。
パッケージ2を形成するためには、ユニット1は、関連するパック3の端部分8、9を互いに向けて押し下げて平坦にし、また同時に、各フィン17、18を端部分8、9の上に折り曲げる。
さらに、ユニット1は、各壁部10bの上部ストレッチ14の上にフラップ20を折り曲げ、端部分9の対向側において先に折り曲げられたフィン17の上にフラップ19を折り曲げる。
図1、図2、および図15を参照すると、ユニット1は、
− フレーム29と、
− 供給ステーション21から出力ステーション22へと(共に概略的に図示されるに過ぎない)形成経路Bに沿ってパック3を継続的に送るためのエンドレスコンベヤ34と、
− 各パック3と周期的に協働し、端部分8を平坦状にし、端部分8の上に関連するフィン17を折り曲げ、端部分9の対向側において先に平坦状になされた端部分8の上にフラップ19を折り曲げる折曲げ手段23と、
− 端部分9を平坦状にし、部分9の上に関連するフィン18を折り曲げ、軸Aおよび端部分9に向けてフラップ20を折り曲げるための折曲げ手段24と、
− 曲げフラップ19、20に対して作用し、フラップ19、20が端部分8および関連する壁部10bのそれぞれに対して押し付けられる前に、包装材料の外側層を溶融してフラップ19、20を封止する加熱デバイス27と、
− フラップ19が冷却する際に、フラップ19を平坦状になされたフィン17に保持するように各パック3と協働する押圧デバイス28と、
を実質的に備える。
加熱デバイス27は、特に、折曲げ手段23と圧力デバイス28との間に沿って形成経路Bに沿って配置される。
図2、図4、図5、および図6を特に参照すると、コンベヤ34は、複数の相互にヒンジ連結された剛性モジュールまたはリンク35により形成され、一対の同軸駆動スプロケット26およびカム25の周囲をループする、図示する例においてはチェーン60であるエンドレス輸送要素を基本的に備える。
チェーン60は、直線水平上部ブランチ30と、ブランチ30に対して実質的に平行である下部ブランチ31と、凹部同士が相互に対面する状態に位置決めされ、ブランチ30および31を連結する、2つの曲線C字型部分32、33と、を備える。より具体的には、C字型部分32は、駆動スプロケット26と協働し、C字型部分33は、カム25と協働する。
各リンク35は、関連するパック3を受けるように構成された実質的に平坦なプレート36と、パドル43と、を備え、このパドルは、駆動スプロケット26およびカム25の対向側においてプレート36から垂直方向に突出し、関連するパック3の対応する壁部10と協働して壁部10を押すことにより経路Bに沿ってパック3を送る。
カム25は、本発明と同時に本出願人により出願された欧州出願「Folding unit for producing folded packages of pourable food products from relative sealed packs」においてより詳細に説明されている。
有利には、ユニット1は、(図5および図6)複数対のシェル50を備え、複数対のシェル50は、経路Bに沿って一体的に移動可能であり、経路Bに対して直交する方向Cに沿って移動可能である。各対のシェル50は、
− 関連するパック3に対して圧力を加えて、パック3に対する折曲げ動作を完了させる、完全閉位置と、
− 折曲げ済みパッケージ2から離れる開位置と、
に配置され得る(図5および図6)。
さらに、シェル50は、折曲げ済みパッケージ2を把持するが、それに対して圧力を実質的に加えない、閉位置にも配置され得る。
詳細には、ステーション21が、C字型部分32により画成され、ステーション22が、C字型部分33よりもC字型部分32に対してより近い位置において下部ブランチ31により画成される。
経路Bは、ステーション21からステーション22に進むとした場合に、
− パック3が関連するパッケージ2へと折り曲げられる区間である、曲線ストレッチP1および直線ストレッチP2を備える、ステーション21を始点とする部分Pと、
− 折曲げ済みパッケージ2が180度反転される区間である曲線部分Qと、
− 曲線部分Qの下流側およびステーション22の上流側に配置される直線部分Rと、
を備える。
詳細には、ストレッチP1は、C字型部分32の一部により画成され、ストレッチP2は、チェーン60の上部ブランチ30により画成される。部分Qは、C字型部分33により画成され、部分Rは、チェーン60の下部ブランチ31の一部により画成される。
折曲げ手段23は、部分Pに沿って各パック3と周期的に協働する。
折曲げ手段24は、リンク35により画成され、したがって経路Bに沿ってチェーン60と共に移動する。
詳細には、折曲げ手段24は、関連するパック2が経路PのストレッチP1に沿って搬送される際に、端部分9を平坦状にし、部分9の上に関連するフィン18を折り曲げ、軸Aおよび端部分8に向けてフラップ20を曲げる(図8)。
加熱手段27は、パック2が部分PのストレッチP2に沿って搬送される際に、包装材料の外側層を溶融し、フラップ19、20が端部分8および関連する壁部10bのそれぞれに対して押し付けられる前に、フラップ19、20を封止するように、曲げられたフラップ19、20に対して作用する(図9)。
詳細には、各対のシェル50は、以下の作業サイクルにしたがって周期的に移動する。
各対のシェル50は、ステーション21において開位置に配置され、ストレッチP1およびストレッチP2の初期部分に沿って開位置から完全閉位置へと移動し、ストレッチP2の残りの部分に沿って完全閉位置に到達する。図示する実施形態においては、シェル50は、チェーン60の前進方向にしたがって進むとした場合に、加熱デバイス27の下流側および押圧デバイス28の上流側において完全閉位置に到達する。
シェル50が、完全閉位置に配置されると、シェル50は、隣接する関連する壁部10bおよび11に対してある圧力を加える。
より厳密には、各リンク35のシェル50は、部分PのストレッチP2に沿って開位置と完全閉位置との間で移動する際に、以下の2つの機能を実行する。
− 初めに、関連する壁部10bの上部ストレッチ14の上にフラップ20を曲げることを完了する。
− 次いで、先に曲げられ加熱されているフラップ20を関連する壁部10bのストレッチ14に対して押圧する。
さらに、各対のシェル50は、部分Qの初めに、完全閉位置から閉位置へと移動する。
部分Qに沿って、シェル50は、方向Cに対して平行におよび各パドル43に対して、一体的に移動する(図6)。
図示する実施形態においては、シェル50は、完全閉位置から閉位置に移動する際に、例えば2mm〜4mmなどの距離にわたり相互に対して離れるように移動する。
本説明の以下においては、全てのリンク35が相互に同一であることが自明であるため、1つのみのリンク35について詳細に説明する。
リンク35は、
− プレート36と、
− パドル43と、
− 方向Cに沿ってパドル43に対して移動し得る一対のシェル50と、
− 関連するシェル50に対して連結され、方向Cに対して平行に延び、それぞれ関連するスライド53を備える、一対のアーム51と、
− 方向Cに沿って関連するパドル43の両側に延在し、方向Cに対して平行にスライド53を移動させる、一対のガイド54と、
を備える(図12〜図14)。
再び図1および図2を参照すると、プレート36は、パック3(またはパッケージ2)の下方に配置され、次いで、形成経路Bの部分Pおよび部分Qの始点ストレッチに沿ってパック3(またはパッケージ2)を支持する。
対照的に、プレート36は、形成経路Bの部分Rに沿ってパッケージ2の上方に配置される。したがって、折曲げ済みパッケージ2は、ステーション22における重力作用を受けてコンベヤ42へと解放される。
シェル50は、アーム51の対向側において、パック3と協働するように構成され、相互に面する、関連する表面52を画成する。
表面52は、パッケージ2の最終形状を制御するために、折り曲げられることとなるパッケージ2の横表面の鏡像となる。
図示する実施形態においては、各表面52は、関連する壁部10bおよび関連する壁部11の一部の鏡像となる。
各アーム51は、関連するシェル50の対向側の端部に、ローラ55を備える。
各スライド53は、関連するシェル50と関連するアーム51のローラ55との間に配置される。さらに、各スライド53は、ガイド54に関する方向Cに対して平行に摺動し得る。
図示する実施形態においては、各アーム51は、関連するシェル50と一体である。
パドル43は、壁部10の、および協働する関連する壁部11の部分の、形状の鏡像となる。
リンク35のプレート36は、
− 突出するパドル43を有する矩形部分37と、
− 部分37を囲む輪郭設定部分38と、
を備える(図12および図13)。
また、リンク35のプレート36は、
− パドル43の対向する側部に配置され、形成経路Bに対して接線方向であり方向Cに対して直交する方向Dに沿って延びた、一対の貫通スロット39と、
− スロット39と連通状態にあり、チェーン60の前進方向にしたがって進むとした場合にスロット39および部分37の下流側に配置され、方向Cに対して平行に延在する、貫通スロット40と、
を画成する。
スロット39は、部分37の側部に配置され、スロット39、40は、部分37、38の間に画成される。
スロット39は、方向Dに沿って、スロット40と部分36、37を一体的に連結する関連するブリッジ47との間に延在する。
スロット40は、方向Cに対して平行に延在する。
折曲げ手段24は、各リンク35について、
− 形成経路Bに沿ってパドル43と共に一体的に移動可能であるプレート36と、
− スロット40に係合することにより中に収容された端部フィン18を折り曲げる第1の位置(図12)と、スロット40を自由にさせる第2の位置(図13)との間において、パドル43およびプレート36に対して方向Dに沿って移動し得るC字型可動プレート72と、
を備える。
特に、スロット40は、プレート72が第2の位置にある場合には、開状態に留まる。
また、リンク35は、関連する方向Cに沿ってスタッガ状に位置する(staggered)一対の歯付きセクタ73を備え、この歯付きセクタは、チェーン60の前進方向にしたがって進むとした場合にプレート36の下流側においてリンク35から突出する。
プレート72は、パドル43の側部に配置された2つのアーム90と、アーム90の間に位置する中央要素91と、を一体的に備える。
各アーム90は、パドル43の側に構成されたウェッジ75と、カム25および駆動スプロケット26の側に配置されたラック76(図11)と、を備える。
要素91は、プレート72が第1の位置に位置する場合には、スロット40内に収容され、プレート72が第2の位置に位置する場合には、スロットの上流側に配置される。
図示する実施形態においては、ウェッジ75は、三角形の断面を有し、リンク35の中間方向に向かって収束する。
ウェッジ75は、チェーン60の前進方向にしたがって進むとした場合に、ラック76の下流側に配置される。
各リンク35の歯付きセクタ73は、チェーン60の前進方向にしたがって進むとした場合に、後に続くリンク35のラック76と噛合する(図11)。
プレート72は、ステーション21においては第2の位置に配置され、経路BのストレッチP1に沿っては第2の位置から第1の位置へと移動し、経路BのストレッチP2に沿っては第1の位置に留まり、経路Bの部分Qに沿っては第1の位置から第2の位置へと移動し、経路Bの部分Rに沿っては、およびステーション22からステーション21においては、第2の位置に留まる。
より厳密には、パック3のフィン18は、ステーション21においてリンク35の開スロット40内に配置される。リンク35のプレート72が、第1の位置において移動し、スロット40に係合すると、フィン18は、端部分8の上へと折り曲げられる。また同時に、ウェッジ75は、図8に示す位置に到達するまで、端部分8に向けてフラップ20を引き上げ、軸Aに対してフラップ20を曲げる。
対応するシェル50は、開位置から完全閉位置に移動する際に、チェーン60の前進方向にしたがって進むとした場合に、折曲げ手段23および加熱デバイス17の下流側において、関連する壁部12の上部ストレッチ14に対してフラップ20を押し付ける。
また、ユニット1は、シェル50の各対が経路Bに沿って前進する際に、相対的な完全閉位置と閉位置と開位置との間における、シェル50の各対の移動を制御するように構成された一対のカム61(図3および図4)を備える。
さらに、カム61は、方向Cに沿った、および対応するリンク35のパドル43に対する、相互に一体的な各対のシェル50の移動の制御も行う。
詳細には、カム61は、チェーン60の両側部に配置される。
一方のカム61は、第1のシェル50のローラ55が係合する溝62を備える。
他方のカム61は、第2のシェル50のローラ55が係合するさらなる溝62を備える。
図3〜図5を参照すると、溝62は、ステーション21からステーション22に進むと見た場合に、
− 各対のシェル50を開位置に維持するように構成された、関連する直線部分63と、
− 経路PのストレッチP2に沿って関連する開位置から関連する完全閉位置へとシェル50を移動させるように構成された、関連する収束部分64と、
− 各対のシェル50を各完全閉位置に維持するように構成された、関連する直線部分65と、
− 各完全閉位置から各閉位置へとシェル50を移動させるように構成された、関連する曲線部分66であって、対応するパドル43に対して、および各方向Cに対して平行に、対応するシェル50をさらに移動させる、関連する曲線部分66と、
− 各閉位置から各開位置へとシェル50を移動させるように構成された、関連する曲線部分67と、
を備える。
折曲げ手段23は、ステーション21と加熱デバイス27との間の固定位置に取り付けられたガイド部材45を備える(図1)。
ガイド部材45は、チェーン60に向けて収束し、各パック3の端部分9と摺動的に協働して、チェーン60に向けて端部分9を押圧し平坦状にする、コントラスト表面46(図1)を画成する。
また、フレーム29は、チェーン60の両側に配置され、ステーション21と加熱デバイス27との間に延在する、経路Bに沿ってパック3を横方向に収容するための一対の固定側部68(図1においては1つのみが図示される)を備える。
加熱デバイス27は、
− フレーム29に対して取り付けられたアセンブリ空気デバイス69と、
− アセンブリ69に対して連結され、各パック3が最終押圧デバイス28に到達する前に、各パック3のフラップ20に対して高温空気を送るように構成された、一対の第1のノズル70と、
− アセンブリ69に対して連結され、シェル50の関連する対が完全閉位置に到達する前に、各パック3のフラップ19に対して高温空気を送るように構成された、一対の第2のノズル71と、
を備える(図1、図8、および図9)。
圧力デバイス28は(図1)、駆動ホイール81の上に巻き付けられたベルト80と、被動ホイール82と、を備える。ベルト80は、ホイール81、82の対向側の外方表面において、関連するフィン17に対して各パック3のフラップ19を押し付けるように構成された複数の突出部83を備える。
形成時の各パッケージ2の容積は、加熱デバイス27の下流側において、
− 関連するリンク35の、およびチェーン60の前進方向にしたがって進むとした場合に直下の下流側に配置されたリンク35の、パドル43と、
− 完全閉位置に配置された関連するリンク35のシェル50と、
− 第2の位置に配置された関連するリンク35のプレート72と、
− ベルト80と
により境界設定されたコンパートメント内にて制御される。
ユニット1の動作は、パック3が経路Bのステーション21において送込みコンベヤからチェーン60へと送られる初期の時点における、あるパック3におよび関連するリンク35に関して説明される。
この条件においては、リンク35は、ストレッチP1の始点にて移動しており、したがってスロット40は、開状態にある。さらに、シェル50は、開位置に配置される。
詳細には、パック3は、端部フィン18がリンク35のプレート72に対面する状態に位置決めされ、関連するパドル43に沿ってある壁部10aの上に摺動することにより、フィン18は、フィン18が開スロット40に進入する時点までは、パドル43に対して平行になる。
この条件においては、パック3は、リンク35のプレート36の上方に配置され、したがってリンク35のプレート36により支持される。
リンク35がストレッチP1およびストレッチP2の一部分に沿って移動すると、コントラスト表面46は、パック3の端部分8と摺動的に協働する。このようにして、部分8および9は、相互に向かって平坦状になされ、フィン17は、部分8の上に折り曲げられ、フラップ20は、図9に示すように、軸Aに向かって部分8に対しておよび部分8の対向側において曲げられる。
また同時に、連続リンク35の各対が、ストレッチP1に沿って互いに向けて移動する。このようにすることで、形成経路BのストレッチP1に沿ったチェーン60の前進方向にしたがって進むとした場合に、後のリンク35のラック76が、前のリンク35の歯付きセクタ73により押される。
したがって、後のリンク35のプレート72は、第2の位置からスロット40に係合する第1の位置へと移動する。
プレート72が、スロット40に係合すると、フィン18は、端部分9の上に折り曲げられる。同時に、ウェッジ75が、図8および図9に示すように、端部分8に向けてフラップ20を引き上げ、軸Aに対してフラップ20を曲げる。
リンク35が、ストレッチP2に沿って移動すると、シェル50は、開位置から完全閉位置へと移動し、プレート72は、第1の位置に配置される。
シェル50が、パック3に到達する前に、ノズル70、71は、パック3のフラップ19、20に対して空気を送って、フラップ19、20の包装材料を部分的におよび局所的に溶融する(図9)。
その直後に、シェル50は、パック3の壁部10b、11に接触し、フラップ20が冷却する際に壁部11の関連する上部ストレッチ14に対してフラップ20を押し付ける。この条件においては、シェル50は、完全閉位置に配置される。
その後、パック3は、ベルト80の下方に配置され、突出部83は、フラップ20が冷却する際に、部分9に対してフラップ20を押し付ける。
この条件においては、折曲げ済みパッケージ2の容積は、各連続リンク35の2つのパドル43により、完全閉位置に配置されたシェル50により、およびベルト80の突出部83により、制御される。
次いで、折曲げ済みパッケージ2は、経路Pの部分Qに沿って移動する。
部分Qに沿って、シェル50は、完全閉位置から、パッケージ2を把持するがそれに対して圧力を実質的に加えない閉位置へと、相互に対して移動する。
さらに、シェル50は、パッケージ2と共に、パドル43に対して、方向Cに対して平行に、部分Qに沿って移動する。
このようにすることで、シェル50は、折曲げ済みパッケージ2と共に、部分Qの終点において、パドル43からスタッガ状に配置される。
部分Qに沿っては、連続リンク35の各対は、互いに離間する。このようにすることで、後のリンク35のラック76は、前のリンク35の歯付きセクタ73から離間する。
したがって、後のリンク35のプレート72は、第1の位置から、スロット40を自由にさせる第2の位置へと移動して戻る。
最終的に、折曲げ済みパッケージ2および閉位置に配置されたシェル50は、部分Rに沿って搬送される。
述べておくべき重要な点としては、部分Qの下降ストレッチ時に、および経路Bの部分Rに沿って、折曲げ済みパッケージ2は、プレート36の下方に配置され、閉位置に配置されたシェル50により支持される。
ステーション22において、シェル50は、開位置へと移動して戻り、パッケージ2は、重力作用を受けて送出しコンベヤへと解放される。
シェル50およびパッケージ2に対してスタッガ状に位置することにより、パドル43は、パッケージ2の解放を妨害しない。
その後、シェル50は、チェーン60によりステーション21に向けて搬送される。
本発明によるユニット1のおよび方法の利点が、前述の説明から明確になろう。
特に、シェル50は、関連するパッケージ2の形成が完了する時に、閉位置に位置する。このようにすることで、シェル50の表面53は、形成時のパッケージ2の形状の制御において有効な状態になる。
その結果、パッケージ2の形成は、パッケージ2が円形のまたは多角形の断面を有する場合でも、高精度かつ再現可能のものとなる。
さらに、折曲げ済みパッケージ2は、パッケージ2が関連するプレート36の下方に位置する経路Bの部分Rに沿っては、シェル50により保持される。
このようにすることで、パッケージ2は、重力作用を受けて送出しコンベヤ42の上に直接的に放出される際に、垂直になる。
その結果、折曲げユニットと送出しコンベヤ42との間において移送ユニットが不要となる。
したがって、パッケージ2が、パッケージ2の形状にかかわらず、移送ユニット内において停止し得るリスクがなくなる。
最後に、シェル50は、部分Qに沿って関連するパドル43に対して、および方向C対して平行に移動し得る。
このようにすることで、シェル50および関連するパッケージ2は、経路Bの部分Qに沿って、およびステーション22において、関連するパドル43からスタッガ状に配置される。
したがって、各リンク35のパドル43が、ステーション22において放出されることとなる関連するパッケージ2を妨害するリスクが皆無になる。
自明ではあるが、添付の特許請求の範囲において規定される保護範囲から逸脱することなく、ユニット1に対しておよびこの方法に対して変更を行い得る。
特に、ユニット1は、パッケージ2がステーション22において解放される前に、これらのパッケージ2を回転させるための回転デバイスを備えることが可能である。
ユニット1は、1つのみのカム61を備えることも可能である。
1 折曲げユニット、2 パッケージ、3 ピローパック、4 長手方向封止バンド、5 横軸方向封止バンド、6 横軸方向封止バンド、7 主要本体、8 上端部分、9 下端部分、10a,10b 側壁部、11 隅壁部、12 壁部、13 中央矩形ストレッチ、14 上端ストレッチ,下端ストレッチ、15 中央矩形ストレッチ、16 上端ストレッチ,下端ストレッチ、17,18 矩形端部フィン、19,20 フラップ、21 供給ステーション、22 出力ステーション、23,24 折曲げ手段、25 カム、26 一対の同軸駆動スプロケット、27 加熱手段,加熱デバイス、28 押圧デバイス,圧力デバイス、29 フレーム、30 上部ブランチ、31 下部ブランチ、32,33 曲線C字型部分、34 エンドレスコンベヤ、35 リンク、36 プレート、37 矩形部分、38 輪郭設定部分、39,40 貫通スロット、41 送込みコンベヤ、42 送出しコンベヤ、43 パドル、45 ガイド部材、46 コントラスト表面、47 ブリッジ、50 シェル、51 アーム、52 表面、53 スライド、54 ガイド、55 ローラ、60 チェーン、61 カム、62 溝、63,65 直線部分、64 収束部分、66,67 曲線部分、68 固定側部、69 アセンブリ空気デバイス,アセンブリ、70 第1のノズル、71 第2のノズル、72 C字型可動プレート、73 歯付きセクタ、75 ウェッジ、76 ラック、80 ベルト、81 駆動ホイール、82 被動ホイール、83 突出部、90 アーム、91 中央要素、A 軸、B 形成経路、C,D,P 部分、P1,P2 ストレッチ、Q 曲線部分、R 直線部分

Claims (16)

  1. 関連する封止済みパック(3)から注入可能食品の折曲げ済みパッケージ(2)を製造するための折曲げユニット(1)であって、
    − 入力ステーション(21)において複数の前記パック(3)が送られ、形成経路(B)に沿って前記パック(3)を送り、出力ステーション(22)において前記折曲げ済みパッケージ(2)を出力する、可動搬送手段(34)と、
    − 使用時に、各前記パック(3)と協働して、前記パック(3)に対して少なくとも1つの折曲げ動作を行う、折曲げ手段(23、24)と、
    を備える、折曲げユニット(1)において、
    前記形成経路(B)に沿って一体的に移動可能であり、前記形成経路(B)に対して横軸方向の方向(C)に沿って相互に対して移動可能である、少なくとも一対のシェル(50)を備え、
    各対の前記シェル(50)は、前記方向(C)に沿って、少なくとも、
    − 関連する前記パック(3)に対して圧力を加え、これにより、関連する前記パック(3)に対する折曲げ動作を少なくとも完了する、完全閉位置と、
    − 対応する前記折曲げ済みパッケージ(2)から離れる、開位置と、
    において設定可能であることを特徴とする、折曲げユニット。
  2. 前記搬送手段(34)は、
    − 少なくとも1つの支持部材(36)と、
    − 前記支持部材(36)が使用時に前記パック(3)の下方に配置される区間となる上部ブランチ(30)と、
    − 前記出力ステーション(22)を画成し、前記折曲げ済みパッケージ(2)が使用時に前記支持部材(36)の下方に配置される区間となる、下部ブランチ(31)と、
    を備え、
    前記シェル(50)は、使用時に、少なくとも前記出力ステーション(22)において前記開位置に配置され、これにより、重力作用を受けて前記対応する折曲げ済みパッケージ(2)を解放することを特徴とする、請求項1に記載の折曲げユニット。
  3. 前記シェル(50)は、前記開位置と前記完全閉位置との間において前記方向(C)に沿う中間に位置し、前記折曲げ済みパッケージ(2)を把持する、閉位置においても設定され得ることを特徴とする、請求項1または2に記載の折曲げユニット。
  4. 前記搬送手段(34)は、前記支持部材(36)に対して作動的に連結され、使用時に前記形成経路(B)に沿って前記対応するパッケージ(2)を押すように構成された、少なくとも1つのパドル(43)を備え、
    前記シェル(50)は、前記形成経路(B)に沿って前記搬送手段(34)の前進方向にしたがって進むとした場合に、前記パドル(43)に対して、かつ前記出力ステーション(22)の上流側において前記方向(C)に沿って、一体的に移動可能であることを特徴とする、請求項2または3に記載の折曲げユニット。
  5. 前記形成経路(B)は、
    − 第1の部分(P)であって、当該第1の部分に沿って前記パック(3)が関連するパッケージ(2)へと折り曲げられる、第1の部分(P)と、
    − 前記第1の部分(P)の下流側に配置された第2の部分(Q)であって、当該第2の部分に沿って前記折曲げ済みパッケージ(2)が反転される、第2の部分(Q)と、
    − 前記第2の部分(Q)の下流側に配置された第3の部分(R)であって、当該第3の部分に沿って前記折曲げ済みパッケージ(2)が前記出力ステーション(22)まで搬送される、第3の部分(R)と、
    を備え、
    前記シェル(50)は、前記開位置と前記完全閉位置との間において相互に対して、前記方向(C)に対して平行に、かつ前記経路(B)の前記第1の部分(P)に沿って、移動可能であり、
    前記シェル(50)は、前記完全閉位置と閉位置との間において相互に対して、前記方向(C)に対して平行に、かつ前記経路(B)の前記第2の部分(Q)に沿って、移動可能であり、
    前記シェル(50)は、閉位置と前記開位置との間において相互に対して、前記方向(C)に対して平行に、かつ前記経路(B)の前記第3の部分(R)に沿って、移動可能であることを特徴とする、請求項4に記載の折曲げユニット。
  6. 各対の前記シェル(50)は、前記形成経路(B)の前記第2の部分(Q)に沿って前記各パドル(43)に対して一体的に移動可能であることを特徴とする、請求項5に記載の折曲げユニット。
  7. 前記搬送手段(34)は、相互に対して関節連結された複数の連続リンク(35)を備え、
    各前記リンク(35)は、
    − 関連するパドル(43)と、
    − 関連する対のシェル(50)と、
    − 前記方向(C)に沿って延在する一対のガイド(54)と、
    − 関連する前記シェル(50)に対して連結され、前記関連するガイド(54)内において摺動し得る、一対のスライド(53)と、
    を備え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折曲げユニット。
  8. 前記パック(3)は、主要部分(7)と、前記主要部分(7)の両側のそれぞれに配置された第1の端部分(9)および第2の端部分(8)と、を備え、
    前記第1の端部分(9)は、第1のフィン(18、17)と、前記主要部分(7)から横方向に突出する一対の第1のフラップ(20、19)と、を備え、
    前記折曲げ手段(23、24)は、前記第1の端部分(9)の上に前記第1のフィン(18)を折り曲げ、前記第2の端部分(8)の方向に前記第1のフラップ(20)を曲げるように構成された、少なくとも1つの第1の折曲げ部材(24;72、40)を備え、
    前記ユニット(1)は、先に曲げられた前記第1のフラップ(19)を部分的に溶融するための加熱手段(27)を備え、
    前記シェル(50)は、使用時に、前記搬送手段(34)の前進方向に沿って進むとした場合に前記加熱手段(27)の下流側において前記完全閉位置に配置される、請求項7に記載の折曲げユニット。
  9. 前記折曲げ手段(23、24)は、使用時に、前記第1の端部分(9)の対向側において、前記第2の端部分(8)の上に前記第1の端部フィン(18)の対向側の第2の端部フィン(17)を、および前記第2のフィン(17)の上に前記第1のフラップ(20)の対向側の一対の第2のフラップ(19)を折り曲げるように構成された、少なくとも1つの第2の折曲げ部材(23;45、46)を備え、
    前記第2の折曲げ部材(24;40、72)は、前記搬送手段(34)の前進方向に沿って進むとした場合に、前記加熱手段(27)の上流側に配置され、
    前記ユニット(1)は、前記搬送手段(34)の前進方向に沿って進むとした場合に、前記加熱手段(27)の下流側に配置される押圧デバイス(28)をさらに備え、前記押圧デバイス(28)は、前記第2のフラップ(20)が冷却する際に、前記主要部分(7)に対して接触状態に前記第2のフラップ(19)を保持するように構成され、
    2つの連続する関連するリンク(35)の前記パドル(43)、前記完全閉位置に配置された前記2つの連続するリンク(35)の中の1つの前記シェル(50)、前記第1の折曲げ部材(23)、および前記押圧デバイス(28)は、使用時に、形成時の関連するパッケージ(2)の容積が中で制御されるコンパートメントを画成することを特徴とする、請求項7に従属する場合の請求項8に記載の折曲げユニット。
  10. 前記形成経路(B)に沿って延びる関連する溝(62)を画成し、相互から前記方向(C)に沿って測定した場合に可変距離に配置される、一対のカム(61)を備え、
    各前記シェル(50)は、関連するカム(61)の関連する溝に係合する関連する従動部(55)を備えることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の折曲げユニット。
  11. 関連する封止済みパック(3)から注入可能食品の折曲げ済みパッケージ(2)を製造するための方法であって、
    − 対応する折曲げ済みパッケージ(2)が形成される形成経路(B)に沿って少なくとも1つの前記パック(3)を搬送するステップであって、前記形成経路(B)は、入力ステーション(21)および出力ステーション(22)を備える、ステップと、
    − 前記形成経路(B)に沿って前記パック(3)に対して少なくとも1つの折曲げ動作を行い、これにより、対応する折曲げ済みパッケージ(2)を形成するステップと、
    − 前記形成経路(B)の前記出力ステーション(22)において前記対応する折曲げ済みパッケージ(2)を出力するステップと、
    を備える方法において、
    前記形成経路(B)に沿って相互に対して一体的に、かつ所定方向(C)に沿って相互に対して、前記少なくとも一対のシェル(50)を移動させるステップであって、前記所定方向が、少なくとも一対のシェル(50)が前記パック(3)に対して圧力を加える完全閉位置と前記少なくとも一対のシェル(50)が前記対応する折曲げ済みパッケージ(2)から離れる開位置との間において前記形成経路(B)に対して横軸方向である、ステップを備え、
    前記完全閉位置へと前記シェル(50)を移動させるステップは、少なくとも1つの前記折曲げ動作を完了する前記ステップを備えることを特徴とする、方法。
  12. 搬送する前記ステップは、
    − 支持部材(36)の上方に前記パック(3)を配置するステップと、
    − 前記出力ステーション(22)の上流側において前記支持部材(36)の下方に前記対応する折曲げ済みパッケージ(2)を配置するステップと、
    − 前記出力ステーション(22)において重力作用を受けて前記対応する折曲げ済みパッケージ(2)を解放するステップと、
    を含むことを特徴とする、請求項11に記載の方法。
  13. − 前記完全閉位置と閉位置との間において前記対のシェル(50)を前記方向(C)に対して平行に移動させるステップであって、前記閉位置において、前記シェル(50)が前記折曲げ済みパッケージ(2)を把持する、ステップと、
    − 前記閉位置と前記開位置との間において、前記方向(C)に対して平行に、前記対のシェル(50)を移動させるステップと、
    を備え、
    前記閉位置は、前記完全閉位置と前記開位置との間における前記方向(C)に沿った中間位置であることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
  14. 前記方向(C)に対して平行に、前記出力ステーション(22)の上流側において、および前記支持部材(36)に対して作動的に連結されたパドル(43)に対して、前記シェル(50)を一体的に移動させるステップを含むことを特徴とする、請求項13に記載の方法。
  15. 前記方向(C)に対して平行に前記シェル(50)を一体的に移動させる前記ステップは、前記シェル(50)が前記閉位置に配置される場合に実施されることを特徴とする、請求項14に記載の方法。
  16. 形成経路(B)に沿って少なくとも1つの前記パック(3)を搬送する前記ステップは、
    − 前記形成経路(B)の第1の部分(P)に沿って前記パック(3)を折り曲げ、これにより、前記折曲げ済みパッケージ(2)を形成するステップと、
    − 前記第1の部分(P)の上流側に配置された前記形成経路(B)の第2の部分(Q)に沿って前記折曲げ済みパッケージ(2)を反転させるステップと、
    − 前記形成経路(B)の第3の部分(R)に沿って前記出力ステーション(22)へと前記折曲げ済みパッケージ(2)を送るステップと、
    を備え、
    前記パック(3)を折り曲げる前記ステップは、前記開位置から前記完全閉位置へと各対の前記シェル(50)を移動させるステップを備え、
    前記パック(3)を反転させる前記ステップは、前記完全閉位置から前記閉位置へと各対の前記シェル(50)を移動させ、前記対応するパドル(43)に対して前記シェル(50)を一体的に移動させるステップを備え、
    前記折曲げ済みパッケージ(2)を送る前記ステップは、前記出力ステーション(22)において前記閉位置から前記開位置へと各対のシェル(50)を移動させるステップを備えることを特徴とする、請求項14または15に記載の方法。
JP2014537529A 2011-10-31 2012-09-05 注入可能食品パッケージを製造するための折曲げユニットおよび方法 Active JP6092884B2 (ja)

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