JP2014532593A - 注入可能食品の封止済みパックを送るための送りユニットおよび方法 - Google Patents

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Abstract

注入可能食品の各封止済みパック(2)から折曲げ済みパッケージを形成するように構成された折曲げユニットに前記パック(2)を送るための送りユニット(1)が説明される。この送りユニット(1)は、送りユニット(1)の入口ステーション(IS)にてパック(2)を受け、送りユニット(1)の出口ステーション(OS)までパック(2)を追いやるように構成された、送りコンベヤ(21)を備える。この送りコンベヤ(21)は、周期的に移動可能であり、使用時に関連するパック(2)と協働してパック(2)を前進経路の実質的に直線の部分(RP)に沿って出口ステーション(OS)の方向に押すように構成された協働表面(31)を有する、少なくとも1つの押し部材(27)を備える。前記協働表面(31)は、インボリュート形状プロファイルを有する。さらに、折曲げユニットに注入可能食品の封止済みパック(2)を送るための対応する方法が提供される。

Description

本発明は、ピローパックから折曲げ済みパッケージを形成するように構成された折曲げユニットへと注入可能食品の封止済みパックを送るための送りユニットに関する。さらに、本発明は、折曲げユニットに注入可能食品の封止済みパックを送るための対応する方法に関する。
果汁、UHT(超高温処理)牛乳、ワイン、トマトソース、等々の多数の液体または注入可能食品が、殺菌済み包装材料から作製されたパッケージで典型的に販売されている。
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形成される、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、例えばポリエチレンなどのヒートシールプラスチック材料の層で両側を覆われた例えば紙などのベース層を備える、多層構造を有する。また、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。
通常、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好適に除去される。次いで、かように殺菌されたウェブは、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、チューブを形成する。このチューブは、垂直方向に食品を送られる。
この形成動作を完了させるために、チューブは、殺菌済みまたは殺菌処理済みの食品で充填され、封止され、その後、均等に離間された横断セクションに沿って切断される。
より厳密には、チューブは、その固有の軸に対して長手方向および横軸方向に封止される。この封止動作により、長手方向シールと上部横軸方向シールおよび下部横軸方向シールのそれぞれとを有するピローパックが得られる。
代替的には、包装材料は、ブランクへと切断されてもよく、これらのブランクは、形成スピンドルにおいてパッケージへと形成され、これらのパッケージは、次いで食品で充填され、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。
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定される、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ラインの上に折り曲げる。
ピローパックが自動折曲げユニットにより折曲げ済みパッケージへと変化する、上記のタイプの包装マシンが、知られている。
折曲げユニットが、例えば同一出願人の特許文献1などから知られており、この折曲げユニットは、
− 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関連する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することにより、それらを溶融してパックの各壁部に対してそれらを封止する、加熱デバイスと、
− 各パックと協働し、三角形フラップが冷却する際に、これらの部分を各折曲げ位置に保持する押圧デバイスと、
を実質的に備える。
折曲げユニットの入口ステーションにピローパックを移送し送るステップは、折曲げユニットの適切な動作にとって非常に重要である。
特に、ピローパックは、典型的には、それらの長手方向軸が垂直方向に配置された状態で形成および封止される。その後、新たに形成されたピローパックは、曲線プロファイルシュートに沿って摺動されて、垂直位置から水平位置になされ、シュートのすぐ下流側に配置された送りコンベヤにより受けられ、このコンベヤが、ピローパックを折曲げユニットの入口ステーションへと追いやる。
折曲げユニットの受領ステーションへと送られるピローパックにとって非常に円滑な運動条件を確保することが可能な送りユニットが、業界内において必要とされている。特に、コンベヤから受領ステーションへのピローパックの移送そのものが常に適切にタイミング調整され得ることを確保しつつ、折曲げユニットにピローパックを送るためのユニットによって可能な限り一定の均質かつ円滑な動的条件がピローパックに対して与えられることが、非常に望ましい。また同時に、ピローパックが、折曲げユニットに向けて前進する際に、可能な限り低い引っ張りおよび応力を受けることが、常に好ましい。
欧州特許第0887261号明細書
したがって、本発明の1つの目的は、単純かつ安価に上記の必要を満たすように設計された、折曲げユニットに注入可能食品の封止済みパックを送るための送りユニットを提供することである。
この目的は、請求項1に記載の送りユニットにより実現される。
また、本発明は、請求項10に記載の折曲げユニットに封止済みパックを送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。
本発明による注入可能食品包装マシン用の送りユニットの斜視図である。 ピローパックと協働する図1の送りユニットの拡大斜視図である。 ピローパックがシュートに沿って摺動する際の図1の送りユニットの拡大詳細斜視図である。 ピローパックが折曲げユニットに向けて前進される際の、図1の送りユニットの別の視角から捉えたさらなる拡大斜視図である。 ピローパックが折曲げユニットの入口ステーションにてコンベヤからまさに解放される際の、図1の送りユニットの拡大上面図である。 先行技術による送りユニットの挙動に対して本発明の送りユニットの挙動を比較した、速度対時間のプロットである。
図1における符号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の実質的に角柱形のパッケージを連続的に製造するための包装マシン用の送りユニットを全体的に示す。
この包装マシンは、
− 以下においてさらに詳細に説明されることとなるような、本発明による送りユニット1と、
− 折曲げユニットと、
を実質的に備える。
このチューブは、ユニット1の上流側において、知られている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、例えばポリエチレンなどのヒートシールプラスチック材料の層で両側が覆われた紙材料の層を備える。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などの酸素バリア材料の層を備える。この層は、食品に接触するパッケージの内方面を最終的に形成する1以上のヒートシールプラスチック材料の層の上に重畳される。
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2(図2)を形成する。次いで、これらのピローパック2は、送りユニット1へと移送される。
便宜上の理由により、以下においては、ある特定のパックの幾何学形状を参照とし、これを詳細に説明する。しかし、これは、専ら例として意図されるものであり、パックが、実質的に水平位置に位置し得ると共に、送りユニット1が、パックが前進される水平平面に対して直交するパックの壁部と協働し得る限りにおいては、本発明の送りユニット1は、種々の幾何学形状のパックと共に好適に使用し得ることが自明である。
図2を参照すると、各ピローパック2が、軸Aを有し、複数の、図示する実施形態においては8つの、壁部8により画成される実質的に角柱形状の主要部分3と、ピローパック2の軸Aに対して横方向に部分3から各封止バンド6、7にかけてテーパ状となる、対向する上端部分4および下端部分5のそれぞれと、を備える。
各端部分4、5は、等脚台形の形態を実質的にとる2つの壁部9により少なくとも部分的に画成され、この等脚台形は、軸Aに対して垂直な平面に対して互いに向けて若干傾斜し、部分3の各壁部8の端部エッジにより画成される小エッジと、各封止バンド6、7により相互に対して接合される大エッジと、を有する。
各部分4、5について、各パック2は、各封止バンド6、7から突出する細長い実質的に矩形のフィン10と、部分3の両側部から側方に突出し、関連する壁部9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11、12と、を有する。
パッケージを形成するために、折曲げユニットは、ピローパック2の部分4、5を互いに向けて押し付け、各フィン10は、部分4、5の上に折り曲げられ、部分4のフラップ11を関連する壁部8の上に折り曲げ封止し、平坦状になされた部分5のフラップ12を折り曲げ封止する。
折曲げユニットの詳細な説明は、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 and method for pourable food product packaging machines」において見ることができる。
送りユニット1(図1を参照)は、関連する形成/充填ユニット(図示せず)から新たに形成されたピローパック2をそれらの各長手方向軸が垂直に配向された状態で受けるための、曲線プロファイルシュート20を備え、これにより、ピローパック2は、実質的に水平平面位置へと摺動可能に配置される。
さらに、送りユニット1は、送りコンベヤ21を備える。この送りコンベヤ21は、シュート20のすぐ下流側に配置され、関連する入口ステーションISにおいてピローパック2を受けるように、および関連する出口ステーションOSへとこれらのピローパック2を追いやるように構成される。この出口ステーションOSは、折曲げユニットの各受領ステーションに実質的に相当するものとなる。
送りコンベヤ21は、シュート20から送りユニットの出口ステーションOSまで延在し、ピローパック2の前進経路の実質的に直線の部分RPを画成する、一対の定置レール22を備える。特に、直線部分RPは、ピローパック2が送りコンベヤ21から取り込まれる入口ステーションISから、出口ステーションOSまで延在する。
より具体的には、定置レール22は、垂直軸に対して傾斜した各部分22Sを有し(例えば図3を参照)、それらの部分22Sの高さは、到来するピローパック2を円滑に受けるように、シュート20から折曲げユニットに向けて直線部分RPに沿って大きくなる。曲線プロファイルシュート20は、定置レール22に向けて緩やかに傾斜し、関連する傾斜部分22S間において少なくとも部分的に延在する、下部部分20Bを備え(図3)、それにより、ピローパック2が送りコンベヤ21から取り込まれることとなる入口ステーションISを画成する。
これを目的として、送りコンベヤ21は、定置レール22の両側部に配置され、これらの両側部に沿って延在する、一対のエンドレスベルト23、23’を備える(図1)。
より具体的には、各エンドレスベルト23、23’は、駆動プーリ24、24’、リターンプーリ25、25’、および好ましくは少なくとも1つのタイトナ26、26’の周囲にループ状に閉じられ、ピローパック2と相互作用することにより経路部分RPに沿ってシュート20から折曲げユニットの入口ステーションまでパックを移動させるように構成される。
さらに、送りユニット1は、駆動プーリ24、24’を駆動させるための駆動手段Mを備える。例としては、図1および図3に図示するように、駆動手段Mは、適切な運動結合手段を介して両駆動プーリ24、24’を駆動する単一のモータを備えてもよい。明らかになるように、ピローパック2が、経路部分RPに沿って折曲げユニットに向けて前進するために、駆動プーリ24は、反時計回り方向に回転するように駆動され、駆動プーリ24’は、時計回り方向に回転するように駆動される。
したがって、送りユニット1は、駆動手段Mの動作を管理するための制御ユニット(図示せず)を備えてもよい。
図1に図示するように、各エンドレスベルト23、23’の各ループは、関連するレール22に対して実質的に平行に走る動作ブランチLを備える。特に、両エンドレスベルトの動作ブランチLは、相互に対して実質的に平行である。
好ましくは一対のエンドレスベルト23、23’のループは、一対のレール22の長手方向のおよび対称な軸に対して、実質的に対称である。
図示する実施形態においては、押し部材27が、各エンドレスベルト23、23’に沿って均等に離間され、使用時には関連するループと同一形状を有するエンドレス経路に沿って移動する。両エンドレスベルト23、23’において、押し部材27は、同一のピッチを有する。
さらに、押し部材27は、使用時に、ピローパック2と協働してそれらを折曲げユニットに向けて押すように構成される。好ましくは、押し部材27は、各上端部分4にて各ピローパック2と協働するように構成される(図2)。
送りコンベヤ21上において、各パック2は、2つの対向する壁部8が各エンドレスベルト23、23’に対面し、部分4が関連する押し部材27に対接して静止する状態で、位置決めされる(図2を参照)。
より具体的には、各押し部材27は、各エンドレスベルト23、23’に固定された固定部分28と、固定部分28から対向側のエンドレスベルト23’、23に向けて延在し、使用時にピローパック2の上端部分4にてピローパック2と協働してピローパック2を折曲げユニットに向けて押す動作部分29と、を備える(図2を参照)。
好ましくは、動作部分29が、各エンドレスベルト23、23’の幅に対して、ピローパック2の上端部分4の下部セクションと協働するような高さに、すなわちフィン10の下方に配置される。
さらに好ましくは、各押し部材27は、ピローパック2が折曲げユニットに向けて押される際に、フィン10を自由に受けるように構成されたスリット30を備える。換言すれば、押し部材27は、フィン10に接触することすら実質的に伴わずに、フィン10を収容するように設計される。
各押し部材27のスリット30は、軸Aに対する直角方向に沿って、関連する動作部分29と固定部分28との間に配置される。
このようにすることで、各押し部材27の動作部分29および固定部分28は、スリット30により受けられるフィン10の対向側に配置される。
各押し部材27の動作部分29は、使用時にパックと協働するように構成された協働表面31を有する。
有利には、動作表面31は、インボリュート形状プロファイルを有する。
特に、協働表面31は、円形インボリュート形状プロファイルを有する。
対向するエンドレスベルト23および23’に装着される押し部材27は、相互に対称であり、すなわちそれらの各動作部分29は、互いに向けて延在し、それらのインボリュート形状プロファイルは、各固定部分28から起始する(図1)。
次に、あるパック2を参照として、および前記パック2が曲線プロファイルシュート20において受けられる例に関して、送りユニット1の動作を説明する(図3を参照)。
ピローパック2が、曲線プロファイルシュート20に沿って摺動する際に、その空間内配向は、垂直から水平に変化し、パック2は、最終的には入口ステーションISにて水平平面内に位置する(図4)。
駆動手段Mは、送りコンベヤ21を駆動して入口ステーションISにてピローパック2を取り込み、送りユニットの出口ステーションOSへとこのピローパック2を前進させるように、継続的に作動される(図1)。
したがって、各エンドレスベルト23、23’により担持される一対の押し部材27は、新たに送達されたピローパック2と協働し始めるために適時に入口ステーションISに到達する。エンドレスベルト23、23’の同期性は、好ましくは、ピローパック2が水平位置に到達するや否や、ピローパック2との協働を開始するように制御される。特に、一対の押し部材27は、ピローパック2の上端部分4に対して各押力を印加する(図5を参照)。好ましくは、押し部材27は、上端部分4の下部セクションと、すなわちフィン10の下方において協働する。
駆動手段Mが作動すると、エンドレスベルト23、23’により担持された一対の押し部材27は、直線経路RPに沿って折曲げユニットに向けてピローパック2を前進させる。
ピローパック2が、シュート20の対向側の定置レール22の端部に到達すると(図1)、押し部材27は、これに対応して、直線経路RPの端部に、より具体的にはリターンプーリ25、25’(これらはアイドルプーリである)に到達し、そこで、押し部材27は、反転し、最終的に出口ステーションOSにてピローパック2との間の接触を失う。
有利には、ピローパック2は、出口ステーションOSにおいて直線経路RPに沿って一定の線速度にてコンベヤ21から解放される。
図6は、本発明の送りユニット1の挙動を従来的な送りユニットの挙動と比較する速度対時間のプロットを示す。
特に、破線は、本発明の送りユニットに関し、連続線は、従来的な送りユニットに関するものである。図6のプロットにより明らかに示されるように、パックが折曲げユニットに接近するにつれて、直線経路RPに沿ってパックが解放される線速度は、本発明の送りユニットに関しては一定に留まるが、従来的な送りユニットにおいては、パックの速度は、パックが唐突に加速される折曲げユニットの受領ステーションに接近するにつれて、かなりの数の動的振動を受ける。
押し部材27は、インボリュートプロファイル動作部分29によりパック2と協働するため、押し部材27は、パック2に対していかなる加速も課すことなく、常に同一の推力をパック2に対して印加し続ける。
押し部材27が、各アイドルリターンプーリ25、25’の周囲を回ると、パック2との押し部材27の接触点が、瞬間ごとに変化して、動作部分29のインボリュートプロファイルに沿ってその突出先端部に向かって漸進的に移動し、この突出部において、ピローパック2は、出口ステーションOSにて送りコンベヤ21から最終的に解放される。しかし、動作部分29のインボリュートプロファイルに沿って移動する間に、押し部材−ピローパック間の接触点は、各アイドルリターンプーリ25、25’の中心から一定の距離に留まる。
本発明による送りユニット1および方法の利点が、前述の説明から明確になろう。
特に、押し部材27の動作部分29のインボリュート形状プロファイルが、ピローパック2と協働してそれらを折曲げユニットに向けて前進させることにより、パック2は、その経路の全体にわたって、特に送りコンベヤ21から解放され折曲げユニットにより取り込まれる位置である出口ステーションOSにて、実質的に一定かつ均質な推力を受ける結果となり、有利となる。
したがって、本発明の送りユニット1は、図6のプロットにより明確に示されるように、ピローパックが、特にコンベヤから放出される非常に重要な段階において可能な限り一定の均質な動的条件に置かれることにより、折曲げユニットの受領ステーションへと送られるピローパックに対して比較的円滑な動作条件を与える。
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範囲から逸脱することなく、本明細書において説明および図示される送りユニット1および方法に対して変更を行い得る。
特に、押し部材27は、異なる幾何学形状を有するパック2と協働するように構成されてもよく、したがって、固定部分28に対する動作部分29の位置は、これに応じて変更され得る。
さらに、送りユニット1は、各ピローパック2と協働する単一の押し部材27を備えることが可能である。
1 送りユニット、2 ピローパック、3 主要部分、4 上端部分、5 下端部分、6,7 封止バンド、8,9 壁部、10 フィン、11,12 フラップ、20 曲線プロファイルシュート、20B 下部部分、21 送りコンベヤ、22 定置レール、22S 部分,傾斜部分、23,23’ エンドレスベルト、24,24’ 駆動プーリ、25,25’ リターンプーリ、26,26’ タイトナ、27 押し部材、28 固定部分、29 動作部分、30 スリット、31 協働表面、L 動作ブランチ、IS 入口ステーション、OS 出口ステーション、M 駆動手段、RP 直線部分,経路部分

Claims (10)

  1. 注入可能食品の各封止済みパック(2)から折曲げ済みパッケージを形成するように構成された折曲げユニットに前記パック(2)を送るための送りユニット(1)であって、
    前記送りユニット(1)は、前記送りユニット(1)の入口ステーション(IS)にてパック(2)を受け、前記送りユニット(1)の出口ステーション(OS)まで前記パック(2)を追いやるように構成された、送りコンベヤ(21)を備え、
    前記送りコンベヤ(21)は、前記入口ステーション(IS)と前記出口ステーション(OS)との間において周期的に移動可能であり、使用時に関連する前記パック(2)と協働して前記パック(2)を前進経路の実質的に直線の部分(RP)に沿って前記出口ステーション(OS)に向けて押すように構成された協働表面(31)を有する、少なくとも1つの押し部材(27)を備える、送りユニット(1)において、
    前記協働表面(31)は、インボリュート形状プロファイルを有することを特徴とする、送りユニット。
  2. 前記入口ステーション(IS)から前記出口ステーション(OS)まで延在し、前記前進経路部分(RP)を画成する、一対の定置レール(22)と、
    − 複数の前記押し部材(27)と、
    − 前記定置レール(22)の対向する側部に配置され、前記側部に沿って延在する、一対のエンドレスベルト(23、23’)であって、前記押し部材(27)は、各エンドレスベルト(23、23’)に沿って同一ピッチで配置されて、使用時に前記ベルト(23、23’)のループと同一形状を有するエンドレス経路に沿って移動する、一対のエンドレスベルト(23、23’)と、
    を備えることを特徴とする、請求項1に記載の送りユニット。
  3. 各押し部材(27)は、前記各エンドレスベルト(23、23’)に固定された固定部分(28)と、前記固定部分(28)から対向側の前記エンドレスベルト(23’、23)に向けて延在し、使用時に前記パック(2)の端部分(4)において前記パック(2)と協働するように構成された、動作部分(29)と、を備え、前記動作部分(29)は、前記協働表面(31)を画成することを特徴とする、請求項2に記載の送りユニット。
  4. 対向するエンドレスベルト(23、23’)に装着された押し部材(27)の前記各動作部分(29)は、互いに向けて延在し、前記押し部材(27)のインボリュート形状プロファイルは、前記各固定部分(28)から起始することを特徴とする、請求項2または3に記載の送りユニット。
  5. 各前記押し部材(27)は、前記パック(2)のフィン(10)を自由に受けるように構成されたスリット(30)を備えることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の送りユニット。
  6. 各前記スリット(30)は、関連する押し部材(27)の動作的な前記動作部分(29)と前記固定部分(28)との間に画成されることを特徴とする、請求項3または4に従属する場合の請求項5に記載の送りユニット。
  7. 各エンドレスベルト(23、23’)は、少なくとも駆動プーリ(24、24’)およびリターンプーリ(25、25’)の周囲にループ状に閉じられ、前記送りユニット(1)は、前記ベルト(23、23’)を駆動するための手段(M)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送りユニット。
  8. 前記パック(2)の各長手方向軸が垂直に配置される状態で前記パック(2)を受けるための曲線プロファイルシュート(20)を備え、それにより、パック(2)が、前記入口ステーション(IS)にて水平位置へと摺動可能に配置されることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の送りユニット。
  9. − 請求項1から8のいずれか一項に記載の送りユニット(1)と、
    − 前記送りユニット(1)の前記出口ステーション(OS)にてパック(2)を受けるように構成され、関連する前記パックから折曲げ済みパッケージを形成するように構成された、折曲げユニットと、
    を備える、包装マシン。
  10. 注入可能食品の封止済みパック(2)から折曲げ済みパッケージを形成するように構成された折曲げユニットの受領ステーション(OS)に前記パック(2)を送るための方法であって、
    a)実質的に直線の部分(RP)を備える前進経路に沿って前記パック(2)を押すステップと、
    b)前記受領ステーション(OS)にて前記パック(2)を解放するステップと、
    を含む、方法において、
    前記パック(2)を解放する前記ステップb)は、
    c)前記受領ステーション(OS)にて前記前進経路部分(RP)に沿って一定の線速度にて前記パック(2)を排出するステップを含むことを特徴とする、方法。
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