JP2016527152A - カートンスリーブを折り、充填し、シールするシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

カートンスリーブ（１０）を折り、無菌充填し、無菌シールするシステム（１４）であって、コンベアベルト（１５）、およびカートンスリーブ（１０）を輸送するコンベアベルト（１５）に結合されたセル（１６）を備える輸送装置と、カートンスリーブ（１０）を折り、輸送装置のセル（１６）に移送する装置（１７）と、カートンスリーブ（１０）を殺菌する装置（２１）と、カートンスリーブ（１０）の底面（８）を折りシールする装置（２２）と、カートンスリーブ（１０）に内容物を充填する装置（２３）と、カートンスリーブ（１０）のゲーブル面（９）を折りシールする装置（２４）と、無菌チャンバ（２８）とを有するシステム（１４）が例示され記載される。さらに、対応する方法が、例示され記載される。殺菌手段の最も経済的な使用であっても、カートンスリーブの充填において改善された衛生状態を達成するために、セル（１６）が、システム（１４）の少なくとも一部の領域において無菌チャンバ（２８）の中に配置されるのに対し、コンベアベルト（１５）は、無菌チャンバ（２８）の外に配置されることが提案される。【選択図】図２

Description

本発明は、カートンスリーブを折り、無菌充填し、無菌シールするシステムに関する。本システムは、コンベアベルト、およびカートンスリーブを輸送するコンベアベルトに結合されたセルを備える輸送装置と、カートンスリーブを折り、輸送装置のセルに移送する装置と、カートンスリーブを殺菌する装置と、カートンスリーブの底面を折りシールする装置と、カートンスリーブに内容物を充填する装置と、カートンスリーブのゲーブル面を折りシールする装置と、無菌チャンバとを有する。

さらに、本発明は、カートンスリーブを折り、無菌充填し、無菌シールする方法に関する。本方法は、ａ）カートンスリーブを折り、コンベアベルトに固定されたセルに移送するステップと、ｂ）カートンスリーブを殺菌するステップと、ｃ）カートンスリーブの底面を折りシールするステップと、ｄ）カートンスリーブに内容物を充填するステップと、ｅ）カートンスリーブのゲーブル面を折りシールするステップとを含む。

本明細書の下記に例示され記載される本発明の文脈において、「無菌」という用語は、ＶＤＭＡ（Verband Deutscher Maschinen-und Anlagenbau e.V.：社団法人ドイツ機械工業連盟）の下記の出版物に基づいた意味を持つと理解される。
− 「Aseptische Verpackungsmaschinen Fuer die Nahrungsmittelindustrie：Mindestanforderungen und Rahmenbedingungen fuer einen bestimmungsgemaessen Betrieb（食品産業用無菌包装機：規定に準拠した操業のための最低要件および枠組み条件）」（２００６年２月、第１１／２００６号）
− リーフレット「Hygienische Abfuellmaschinen der Klasse V nach VDMA：Pruefung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad（ＶＤＭＡによる等級Ｖの衛生充填機：包装材殺菌装置の効率に関する試験）」（２００２年７月、第６号、２００８年７月改訂）

上記の出版物によると、「無菌」という用語は、特に充填包装工場の微生物減少率が少なくとも１０の４乗（少なくとも４「対数値」；これは少なくとも９９．９９％の減少に相当する）であることを前提としている。微生物減少率は、適切な試験微生物を使用する規定された試験方法に基づいて求められる。よって、先行技術から知られている、無菌性または殺菌性を有する全ての工場が、本発明が意味するところの「無菌」であるとみなすことはできない。

包装材は、様々な方法で非常に広範な材料から製造することができる。広く用いられている方法の１つでは、包装材料からブランクを製造する。まずは、そのブランクを折ってさらなるステップにより、ブランクからカートンスリーブが形成され、最後に完成した包装材が形成される。この変形は、とりわけ、ブランクが非常に平坦であり、よって省スペースな方法で積み重ねることができるという利点を有する。このように、カートンスリーブを折って充填することが行われる場所以外の場所で、ブランクおよびカートンスリーブを製造することができる。材料としては複合材、例えば、紙、ボール紙、プラスチック、または金属の複数の薄い層からなる複合材が使用されることが多い。そのような包装材は、特に食料品産業において広く使用されている。

包装技術の分野では、平らにつぶされたカートンスリーブが折られ、一方の側でシールされ、内容物を充填され、その後完全にシールされ得る多数のシステムおよび方法が知られている。

複合包装材を折り、充填し、シールする従来の非無菌システムおよび方法が、例えば、特許文献１または特許文献２から知られている。これらのシステムでは、カートンスリーブが、典型的には、コンベアベルトまたは他の輸送手段により、１つのステーションからさらなるステーションに輸送される。しかし、特許文献１または特許文献２から知られているシステムは、カートンスリーブが微生物から保護されるところがないという欠点を有する。有効な消毒または殺菌を提供することができず、殺菌により達成された状態を維持する用意もない。よって、これらのシステムおよび方法では、どんな場合でも、短期間のうちに消費されなければならない食料品、または一貫した冷蔵（「冷蔵連鎖」）が確保されなければならない果物ジュースのような食料品が包装できるだけである。よって、食料品の保存期間を延ばすためにそれ自体が殺菌された食料品の充填および包装には、特許文献１または特許文献２から知られている手順は適切ではない。

保存期間の改善は、包装材の殺菌が充填作業前に行われる構成により達成することができる。さらに、殺菌により達成される状態も、維持されるべきである。この目的のために、包装材を輸送する輸送手段（例えばコンベアベルトまたはマンドレルホイール）が、チャンバにより完全に囲まれることが多い。これには、殺菌後の新たな汚染から包装材を保護する狙いがある。そのようなシステムは、例えば、特許文献３、特許文献４、または特許文献５から知られている。しかし、輸送手段を完全にチャンバ内に配置することには、そのようなチャンバが、完全に殺菌されなければならない、またはいかなる場合にも殺菌状態に維持されなければならない非常に大きな体積を占めざるを得ないという欠点がある。輸送手段をチャンバにより完全に囲むさらなる欠点は、洗浄、保守、または修理作業のためにチャンバ内に置かれた構成部分へ近づくことが、非常に困難であるという事実である。さらに、従来の潤滑剤、例えば、オイルやグリースが、チャンバ内で維持されなければならない衛生要件を通常満たさないため、輸送手段を従来の方法で潤滑できないことも欠点であることが分かっている。

輸送手段がチャンバにより全経路に沿って囲まれていない場合、殺菌する体積を減らすことができる。代わりに、充填される包装材を輸送手段とともに無菌チャンバ内に導入し、充填ステップ後、および場合によってはさらなるステップの後に、包装材をこのチャンバから再び出すことができる。よって、そのような構成は、無菌チャンバというよりも、無菌「トンネル」である。トンネルの出入り口には、例えば殺菌空気の「カーテン」によってトンネルのシールを確実にすることを意図される気密ロックが設けられる。そのようなシステムおよび方法は、例えば、特許文献６から知られている。しかし、その輸送手段も、少なくとも構成の部分的な領域において、無菌トンネルを通って案内され、このために、例えば、潤滑剤または埃の形をとる汚染物が、トンネル内に導入される恐れがあるという事実により、問題が残る。

欧州特許出願公開第０ １１２ ６０５（Ａ２）号 米国特許第３，０６０，６５４号 米国特許第４，５９０，７３４号 米国特許第５，５３４，２２２号 米国特許第４，３７５，１４５号 国際公開第２０１１／００２３８３（Ａ１）号

この背景に対して、本発明の目的は、最も経済的な殺菌剤の使用であっても、複合包装材の充填において改善された衛生状態が達成されるように、導入部で言及し上記により詳細に記載したシステムのほか、導入部で言及し上記により詳細に記載した方法を精巧に作り上げ、開発することである。

この目的は、請求項１の前提部に記載のシステムであって、セルが、該システムの少なくとも一部の領域において無菌チャンバの中に配置されるのに対し、コンベアベルトは、無菌チャンバの外に配置される該システムにより達成される。

本発明は、殺菌されるカートンスリーブの近辺のみが、無菌チャンバにより囲まれなければならないという考えに基づく。特に、カートンスリーブを運搬して案内するセルのみが、無菌チャンバの中に配置されるべきであり、これに対して、セルが結合されるコンベアベルトは、無菌チャンバの外に配置される。セルは、カートンスリーブを運搬するのに適した任意の要素、例えば、クランプ要素、フレーム、容器等を意味するとして理解される。コンベアベルトは、セルを動かすのに適した任意の手段、例えば、ベルト、チェーン等を意味するとして理解される。本発明による解決法は、構造的に多少複雑ではあるが、それでも本解決法は、コンベアベルトが汚染物質を無菌チャンバ内に全く導入できないという大きな利点を有する。さらに、コンベアベルトが無菌チャンバの外を走行する場合、無菌チャンバの体積をより小さくできる。外側でのコンベアベルトの配置、および小さなチャンバ体積により、殺菌剤（例えば、過酸化水素）をさらに節約して使用しても、非常に高い清浄度が無菌チャンバ内で達成され得る。その結果、システムは、食料品等の非常に敏感な内容物の充填に特に適する。無菌チャンバは、特定の体積、特に無菌空気を、外部環境、特に非無菌空気から遮断するのに適した空間を意味するとして理解される。殺菌した、つまり概ね微生物がいない状態は、例えば、国際公開第２０１０／１４２２７８（Ａ１）号に記載されているシステム、さらにそこに記載されている方法により達成され得る。

本発明の一構成によると、無菌チャンバが、輸送方向に延びるスリットを有する壁を備えることが構想されている。この構成は、コンベアベルトがチャンバの外を走行しても、セルが無菌チャンバの中で走行することを可能にする構造的に特に単純な可能性を提供する。実際には、例えば、コンベアベルトから外側にスリットを通って無菌チャンバの内部に延び、そこでセルに結合される薄い支持アームにより、セルを案内することができる。スリットは、シールによりしっかりと閉じられることが好ましい。

本発明のさらなる発展では、セルが、少なくとも、カートンスリーブを殺菌する装置と、カートンスリーブの底面を折りシールする装置と、カートンスリーブに内容物を充填する装置と、カートンスリーブのゲーブル面を折りシールする装置との領域において無菌チャンバ内に配置されることが構想されている。前記のステップが行われている間、および前記のステップとステップとの間、セルは終始同じ無菌チャンバ内に配置されることが好ましい。衛生上、特に重要である、殺菌ステップ、底を折る／シールするステップ、充填ステップ、およびゲーブルを折る／シールするステップにおいてのみ、セルが無菌チャンバ内に配置されるため、殺菌状態に維持される体積をさらに減らすことができる。よって、セルは、殺菌前または殺菌中に無菌チャンバ内に導入され、ゲーブルを折る／シールする間または後に、無菌チャンバから再び引き出される。この配置は、無菌「トンネル」とも記載することができる。コンベアベルトは、常に無菌チャンバの外を走行する。無菌チャンバの入り口および出口はシールされることが好ましい。これは、例えば、殺菌空気の「カーテン」により達成され得る。

本発明のさらなる構成は、システムが、充填されシールされたカートンスリーブを輸送装置のセルから取り除く装置を備えることを構想している。セルが、まだ充填されていない新しいカートンスリーブを受け入れることができるように、充填されシールされたカートンスリーブは、輸送装置のセルから取り除かれなければならない。これは、例えば、ゲーブル面および底面のシール中に形成された合わせ目（「フィン状の合わせ目」）の所でカートンスリーブを掴む把持アームにより達成され得る。この目的のために、把持アームは、短時間の間、コンベアベルトの方向および速度に追従することが好ましい。

本発明のさらなる発展により、コンベアベルトおよびセルが、水平面に配置されることが構想されている。この発展により、カートンスリーブが水平面に案内されることが確実になる。これは、カートンスリーブ、および当てはまるのであればカートンスリーブの内容物が、垂直加速を受けないという利点を有する。さらに、水平面に配置すると、例えば、洗浄、保守、または修理作業を実行するために、ユニットのどの領域にも等しく容易に近づけるという利点がある。

本発明のさらなる構成では、システムが、カートンスリーブの底面およびゲーブル面をあらかじめ折る装置を備えることが構想されている。これに関連して、隣接する底面と底面との間、隣接するゲーブル面とゲーブル面との間、底面と隣接側面との間、およびゲーブル面と隣接側面との間に位置する折り線が形成される。この手順は、折り線をより曲げやすくすることの利点を有し、そのため後続の折り曲げが、より迅速に、より単純に、より正確に行える。

本発明のさらなる発展により、不良カートンスリーブをセルから排出する装置−その装置が無菌チャンバの領域に配置されている限りにおいて−無菌チャンバ自体からも排出する該装置を少なくとも１つシステムが備えることが構想されている場合、構成の信頼性を高めることができる。不良カートンスリーブは、システムを停止させる恐れがある。例えば、適切に折られていないカートンスリーブは、セルから落下するかもしれない。さらに、満足に折られていないことにより、底またはゲーブルの密封が不十分になるかもしれない。セルから落下したカートンスリーブも、気密ではない包装シールも、内容物が充填中にカートンスリーブ内に留まらず、それどころかシステムを汚染し、何時間もかかることが多いシステムの洗浄および消毒が必要になることを意味することもあるであろう。これは、不良カートンスリーブが選別されて排出される装置により回避することができる。この目的のために、カートンスリーブの状態を判断するセンサ、特に光センサが、設けられることが好ましい。不良カートンスリーブを、非不良カートンスリーブと取り替えることは、複雑でコストがかかる手順であろうため、代わりに、不良カートンスリーブを収容するセルまたは全くカートンスリーブを収容していないセルの領域では、充填ステップおよびさらなる処理ステップを中断する、または先ずは一時的に停止することが提案される。

本発明のさらなる構成によると、システムが、カートンスリーブを最終的に組み立てる、特にカートンスリーブのフラップまたはタブを付着させる装置を備えることが提案される。最終的な組み立てにより、既に充填され閉じられたカートンスリーブは、販売可能な形になる。特に、包装材料の突き出た領域（「フラップ」）は、最終的な組み立て中に付着される。フラップの固定は、例えば、熱風または接着剤による処理により行うことができる。最終的な組み立ての領域のカートンスリーブは、既にセルから取り除かれていることが好ましい。

システムが、セルの調整、特に、セルの洗浄、消毒、および／または乾燥をする装置を備える場合、本発明のさらなる発展により、衛生状態のさらなる改善が達成され得る。調整装置は、カートンスリーブを取り除く装置とカートンスリーブを供給する装置との間に配置されることが好ましい。これは、この領域のセルが、カートンスリーブを一切運搬していないため、セルの洗浄、消毒、および乾燥をとりわけ徹底的に行うことができるという利点を有する。

本発明のさらなる構成によると、カートンスリーブに内容物を充填する装置が、回転式コンベア型の装置であることが構想されている。充填用回転式コンベアの利点は、なによりも、システムのよりコンパクトな設計および構造である。これは、コンベアベルトが方向を逆転する領域もカートンスリーブの充填に使用されるためである。回転式コンベアは、共回転する充填口を有することが好ましい。

請求項１１の前提部に記載の方法であって、セルが、本方法の少なくとも一部の領域において無菌チャンバを通って案内されるのに対し、コンベアベルトは、無菌チャンバの外を案内される方法において、上記に記載された目的が達成される。

システムについて既に説明されたように、コンベアベルトを無菌チャンバの外に有する利点は、無菌チャンバのよりコンパクトな形状であり、さらには改善された衛生状態である。

本方法のさらなる変更では、セルが、少なくともステップｂ）、ｃ）、ｄ）、およびｅ）の間、無菌チャンバを通って案内されることが提案される。セルの無菌チャンバ内での案内を、衛生上、特に重要である、殺菌ステップ、底を折る／シールするステップ、充填ステップ、およびゲーブルを折る／シールするステップに制限することは、殺菌した状態に維持される体積を減らすことができることを意味する。この目的のために、セルは、殺菌前または殺菌中に無菌チャンバ内に導入され、ゲーブルを折る／シールする間または後に、無菌チャンバから再び出される。

本発明のさらなる教示は、ステップａ）の後でありステップｂ）の前に、ａａ）カートンスリーブの底面および／またはゲーブル面をあらかじめ折るステップが実行されることを構想している。これに関連して、隣接する底面と底面との間、隣接するゲーブル面とゲーブル面との間、底面と隣接側面との間、およびゲーブル面と隣接側面との間に各々位置する折り線が形成される。この手順の目的は、折り線をより曲げやすくすることであり、後続の折り曲げが、より迅速に、より単純に、より正確に行える。底面のほかゲーブル面も、ステップｂ）（殺菌）の前にあらかじめ折っておくことが構想されてもよい。これは、あらかじめ折ったときに発生する埃が、殺菌の結果を危うくしないという利点を有する。しかしながら、ステップｃ）の前に底面があらかじめ折られ、ステップｅ）の前にゲーブル面があらかじめ折られれば十分である。

本発明のさらなる変更によると、ステップａ）の後、特にステップａａ）の後でありステップｂ）の前に、ａｂ）不良カートンスリーブを輸送装置のセルから排出するステップが実行されることが構想されている。代替として、または追加として、ステップｃ）の後でありステップｄ）の前に、ｃａ）不良カートンスリーブを輸送装置のセルおよび無菌チャンバから排出するステップが実行されることが構想されている。不良カートンスリーブの排出は、特に、システムがより確実に可能な限り中断することなく作動するという既に記載された利点を有する。

本発明のさらなる変更によると、カートンスリーブがステップｄ）の間、円形経路に沿って案内されることが構想されている。カートンスリーブの円形経路に沿った案内は、システムのよりコンパクトな設計および構造の利点を有する。充填装置の回転により発生する遠心力を相殺するために、カートンスリーブが、充填装置の領域において、傾斜して案内されることが構想されてもよい。

本発明のさらなる変更は、ステップｅ）の後に、ｆ）充填されシールされたカートンスリーブを輸送装置のセルから取り除くステップが実行されることを構想している。連続循環するコンベアベルトを有するシステムにおいてカートンスリーブを取り除くことは、セルにカートンスリーブを再装着することを可能にするために必要である。

本発明のさらなる構成によると、ステップｆ）の後に、ｇ）カートンスリーブを最終的に組み立てる、特にカートンスリーブのフラップを付着させるステップが実行されることが提案される。最終的な組み立てにより、カートンスリーブは販売可能な状態になる。

本発明のさらなる変更によると、ステップｆ）の後に、ｈ）輸送装置のセルの調整、特に、輸送装置のセルの洗浄、消毒、および／または乾燥を行うステップが実行されることが構想されている。セルの調整の結果、本方法の衛生状態をさらに改善することができる。最終的な組み立て中のカートンスリーブは、調整されるべきセル内にはもう既に収容されていないため、ステップｇ）（最終的な組み立て）およびｈ）（調整）を、同時に行えることが好ましい。

本方法のさらなる変更により、コンベアベルトおよびセルが一定の速度を有する場合、特により均一であり、よって摩耗の影響がより少ない運転が達成され得る。代替として、コンベアベルトの速度が、常にゼロよりも大きい速度で変更されることが構想されてもよい。例えば、速度の周期的な変化、特に平均値からの上下変動が、構想されてもよい。よって、コンベアベルトは、断続的な運転の場合のように、停止させられるときがあってはならない。コンベアベルトの速度の周期的な変化により、特定の処理ステップ、例えば、カートンスリーブのセルへの導入の最適化が可能になる。

本方法のさらなる変更によると、コンベアベルトおよびセルが、水平面に案内されることが構想されている。本システムに関して上記に既に記載されたように、水平面に配置することの利点は、垂直加速の回避のほか、カートンスリーブへの接近がしやすいこと、さらにシステムのより単純な構造である。

最後に、本方法のさらなる構成によると、殺菌空気の連続流入が無菌チャンバ内で行われることが提案されている。無菌チャンバは、シールおよびエアロックがあっても、運転中に完全に気密に閉じることはできない。周囲からの無殺菌空気が無菌チャンバに侵入することを回避するために、殺菌空気の無菌チャンバ内への連続供給が提案される。その結果、殺菌空気は、完全に気密ではない無菌チャンバから少量漏れ出す。このようにして、無殺菌空気の無菌チャンバ内への流入が防止される。

本発明は、好ましい実施形態の例を簡単に示す図面の下で、下記により詳細に記載される。

先行技術から知られている、カートンスリーブを折るためのブランクを示す。 図１Ａに示されているブランクから形成される、先行技術から知られているカートンスリーブを平らに折った状態を示す。 図１Ｂのカートンスリーブを折った状態を示す。 図１Ｃのカートンスリーブが充填されシールされた状態を示す。 図１Ｃのカートンスリーブが充填されシールされ販売可能な状態になったものを示す。 本発明による、カートンスリーブを折り、充填し、シールするシステムを平面図で示す。 図２に示されているシステムの一部を、図２で特定されている切断面ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面で示す。 本発明による、カートンスリーブを折り、充填し、シールする方法の流れを概略図で示す。

図１Ａは、先行技術から知られている、カートンスリーブを形成することができるブランクを示している。ブランク１は、異なる材料、例えば、紙、ボール紙、プラスチック、または金属、特にアルミニウムの複数のプライまたは層を含むことができる。ブランク１は、複数の折り線２を有し、この複数の折り線２は、ブランク１を折ることを容易にし、ブランク１を複数の面に分割することを意図したものである。ブランク１は、第１の側面３、第２の側面４、前面５、後面６、シール面７、底面８、およびゲーブル面９に分割できる。カートンスリーブは、シール面７が前面５に接合、特に溶接できるように、ブランク１を折ることにより、ブランク１から形成できる。

図１Ｂは、先行技術から知られているカートンスリーブ１０を平らに折った状態を示している。図１Ａに関して既に記載されたカートンスリーブの領域が、図１Ｂにおいて対応する参照符号を付して提示されている。カートンスリーブ１０は、図１Ａに示されているブランク１から形成される。この目的のために、シール面７および前面５が重なるように配置され、それにより２つの面が全面にわたって互いに溶接され得るように、ブランク１が形成された。その結果、長手方向の合わせ目１１が形成される。図１Ｂでは、カートンスリーブ１０が、平らに折った状態で示されている。この状態では、側面４（図１Ｂでは覆われている）は前面５の下になり、これに対して、もう一方の側面３は後面６（図１Ｂでは覆われている）の上になる。平らに折った状態では、複数のカートンスリーブ１０を非常に省スペースな方法で積み重ねることができる。よって、カートンスリーブ１０は、製造場所で積み重ねられ、積み重ねられた状態で充填場所に輸送されることが多い。充填場所ではカートンスリーブを引き出し折るだけであり、それによりカートンスリーブに、内容物、例えば、食料品を充填することができる。

図１Ｃは、図１Ｂのカートンスリーブ１０を折った状態を示している。ここでも、図１Ａまたは図１Ｂに関して既に記載されたカートンスリーブの領域が、対応する参照符号を付して提示されている。折った状態とは、約９０°の角度が、面３、４、５、６のうちの各々隣接する２つの面の間で形成され、それにより、カートンスリーブ１０が、これらの面の形状に応じて正方形または長方形の断面を有する構成であるとして理解される。これに応じて、対向する側面３、４は、互いに平行に配置される。同様のことが、前面５および後面６にも当てはまる。

図１Ｄおよび図１Ｅは、図１Ｃのカートンスリーブ１０の充填されシールされた状態を示している。底面８の領域、およびゲーブル面９の領域では、フィン状の合わせ目１２が、シール作業後に形成される。さらに、底面８およびゲーブル面９の端部領域では、余分な材料の突き出た領域が形成され、この領域は「フラップ」１３とも呼ばれる。図１Ｄでは、フィン状の合わせ目１２およびフラップ１３は、各々上側に向かっておよび外側に向かって突き出ている。図１Ｅでは、フィン状の合わせ目１２、さらにフラップ１３も、例えば接着により付着されている。ゲーブル面９により形成されるフラップ１３、すなわち上部フラップは、側面３、４に付着され、これに対して、底面により形成されるフラップ１３、すなわち下部フラップは、カートンスリーブ１０の下側に付着される。（注意：図１Ｅも、それに適うようになっている。）よって、図１Ｅでは、カートンスリーブ１０は、販売可能な状態で示されている。

図２は、本発明による、カートンスリーブ１０を折り、充填し、シールするシステム１４を平面図で示している。まず、システム１４は、輸送装置を含む。輸送装置は、図２に示されている好ましい実施形態の例では、カートンスリーブ１０を収容して輸送するセル１６が固定された循環式の切れ目のないコンベアベルト１５である。コンベアベルト１５およびセル１６は、水平面に配置されることが好ましい。さらに、システム１４は、カートンスリーブ１０を折り、輸送装置に移送する装置１７を含む。この装置１７は、平坦なカートンスリーブ１０を個別に分離し準備する分離装置１８と、搬送ユニット１９とを含む。分離装置１８は、例えば、平坦なカートンスリーブ１０が個別に押し出されるマガジンであり得る。搬送ユニット１９は、例えば、カートンスリーブ１０を吸引する吸引要素を有する回転ドラムとして設計され得る。装置１７は、「送り込み」装置とも呼ばれる。

あらかじめ折った後（図２では示されていない）、第１の装置２０が、不良カートンスリーブ１０を輸送装置のセル１６から排出するために設けられる。破損したカートンスリーブ１０を検出するために、装置２０は、センサを備え得る。さらに、システム１４は、カートンスリーブ１０を殺菌する装置２１を備え得る。これに関し、装置２１は、国際公開第２０１０／１４２２７８（Ａ１）号から知られている装置であってもよい。これに続いて、カートンスリーブ１０の底面８を折りシールする装置２２が、システム１４の一部として設けられ、次に、不良カートンスリーブ１０を排出する第２の装置２０に続く。底面８のシールは、熱風、または適切な溶接方法もしくは接着方法により、包装材料を反応させることにより行われることができる。装置２０、２１、２２は、輸送装置のセル１６が直線に沿って案内される領域に配置される。

さらに、図２に示されているシステム１４は、カートンスリーブ１０に内容物を充填する装置２３を備える。この装置２３は、回転式コンベアとして設計され、それにより、カートンスリーブ１０も、この装置２３の領域において円形の経路に沿って案内される。充填作業後、カートンスリーブ１０は、カートンスリーブ１０のゲーブル面９を折りシールする装置２４に移送される。ゲーブル面９のシールも、熱風、または適切な溶接方法もしくは接着方法により、包装材料を反応させることにより行われ得る。さらに、システム１４は、この時点で充填されシールされたカートンスリーブ１０を、輸送装置のセル１６から取り除く装置２５を含む。この装置２５は、例えば、把持アームおよびコンベアベルトを含むことができ、それにより、輸送装置から取り除かれたカートンスリーブ１０をシステム１４から遠ざける。装置２５は、「送り出し」装置とも呼ばれる。さらに、装置２６が、カートンスリーブ１０の最終的な組み立てのために設けられる。最終的な組み立ては、例えば、カートンスリーブ１０の突き出た「フラップ」１３の付着および接着として理解される。最後に、装置２７が、セル１６を調整するために設けられる。この装置２７は、「送り出し」装置２５と、「送り込み」装置１７との間に配置され、よって、セル１６がカートンスリーブ１０を一切運搬しない領域に置かれる。このように、セル１６は、装置２７によって特に適切に調整され得る。調整は、例えば、セル１６の洗浄、消毒、または乾燥として理解される。

図２に示されているシステム１４は、特別に設計された無菌チャンバ２８により特徴づけられる。輸送装置のセル１６は、無菌チャンバ２８内に配置された少なくとも装置２１、２２、２３、および２４の領域にある。このように、装置２１で殺菌により達成された無菌レベルは、後続の装置２２、２３、および２４において概ね維持され得る。一方、コンベアベルト１５は、常に無菌チャンバ２８の外を走行する。

図３は、図２に示されているシステム１４の一部を、図２で特定されている切断面ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面で示している。ここで選んだ図面では、これは、無菌チャンバ２８を通る断面である。無菌チャンバ２８は、壁２９を有し、壁２９は、輸送装置のセル１６を囲む。セル１６は、後壁３０と、側壁３１と、そして図３には図示されていないばね要素とを備える。ばね要素は、弾性材料、例えば、ばね鋼または可撓性プラスチックから製造され、カートンスリーブ１０をセル１６内でしっかりと支持するまたはクランプするように働く。セル１６の寸法は、カートンスリーブ１０の底面８がセル１６の下側に向かって、ゲーブル面９がセル１６の上側に向かって各々突き出すように、カートンスリーブ１０の寸法に合わせられている。これにより、底面８およびゲーブル面９へ接近することが容易になり、それにより、底面８およびゲーブル面９がセル１６により支持されている間に、底面８およびゲーブル面９が容易に折られてシールされ得る。

図３に示されているセル１６の後壁３０は、支持アーム３２および固定プレート３３を介してコンベアベルト１５に結合される。支持アーム３２は、無菌チャンバ２８から、シール３５により緊密にシールされているスリット３４を通って突き出ている。すなわち、セル１６が、無菌チャンバ２８の中に配置され、壁２９により囲まれるのに対し、コンベアベルト１５は、無菌チャンバ２８の外に配置される。

最後に、図４に、本発明による、カートンスリーブ１０を折り、充填し、シールする方法の流れが、概略図で示されている。図２に関して既に記載されたシステム１４のステーションは、図４において対応する参照符号を付して提示されている。

まず、カートンスリーブ１０が、内側へ向かって輸送装置のセル１６内へ搬送される。これは、装置１７により行われる。その後、装置２０では、不良カートンスリーブ１０が、輸送装置から排出され、これに対し、正常な破損していないカートンスリーブ１０は、殺菌装置２１、さらには無菌チャンバ２８に入って行く。殺菌に続き、底面８の折り曲げおよびシールが、装置２２で行われる。その後、不良カートンスリーブ１０の再排出がこれに続くが、このとき、カートンスリーブは、輸送装置からだけではなく、無菌チャンバ２８からも排出されなくてはならない。その後、装置２３で、カートンスリーブ１０が、内容物を充填された後、装置２４で、ゲーブル面９が、折り合わせられてシールされる。これに続いて、充填されシールされたカートンスリーブ１０が、装置２５により、輸送装置ならびに無菌チャンバ２８から排出される。カートンスリーブ１０の最終的な組み立ては、装置２６で行われる。セル１６が次のカートンスリーブ１０を受け入れる前に、セル１６の調整、例えば、洗浄が装置２７で実行される。装置２６でのカートンスリーブ１０の最終的な組み立て、および装置２７でのセル１６の調整は、同時に行うことができる。

１ ブランク
２ 折り線
３、４ 側面
５ 前面
６ 後面
７ シール面
８ 底面
９ ゲーブル面
１０ カートンスリーブ
１１ 長手方向の合わせ目
１２ フィン状の合わせ目
１３ フラップ
１４ カートンスリーブを折り、充填し、シールするシステム
１５ コンベアベルト
１６ セル
１７ カートンスリーブを折り、移送する装置
１８ 分離装置
１９ 搬送ユニット
２０ 不良カートンスリーブを排出する装置
２１ カートンスリーブを殺菌する装置
２２ カートンスリーブの底面を折りシールする装置
２３ カートンスリーブを充填する装置
２４ カートンスリーブのゲーブル面を折りシールする装置
２５ カートンスリーブを輸送装置から取り除く装置
２６ カートンスリーブの最終的な組み立てをする装置
２７ 輸送装置のセルを調整する装置
２８ 無菌チャンバ
２９ 無菌チャンバの壁
３０ セルの後壁
３１ セルの側壁
３２ 支持アーム
３３ 固定プレート
３４ スリット
３５ シール

Claims (22)

1. カートンスリーブ（１０）を折り、無菌充填し、無菌シールするシステム（１４）であって、
   − コンベアベルト（１５）、および前記カートンスリーブ（１０）を輸送する前記コンベアベルト（１５）に結合されたセル（１６）を備える輸送装置と、
   − 前記カートンスリーブ（１０）を折り、前記輸送装置の前記セル（１６）に移送する装置（１７）と、
   − 前記カートンスリーブ（１０）を殺菌する装置（２１）と、
   − 前記カートンスリーブ（１０）の底面（８）を折りシールする装置（２２）と、
   − 前記カートンスリーブ（１０）に内容物を充填する装置（２３）と、
   − 前記カートンスリーブ（１０）のゲーブル面（９）を折りシールする装置（２４）と、
   − 無菌チャンバ（２８）と、
   を有し、
   前記セル（１６）が、前記システム（１４）の少なくとも一部の領域において前記無菌チャンバ（２８）の中に配置されるのに対し、前記コンベアベルト（１５）は、前記無菌チャンバ（２８）の外に配置されることを特徴とするシステム（１４）。
2. 前記無菌チャンバ（２８）が、輸送方向に延びるスリット（３４）を有する壁（２９）を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記セル（１６）が、少なくとも、
   − 前記カートンスリーブ（１０）を殺菌する前記装置（２１）、
   − 前記カートンスリーブ（１０）の前記底面（８）を折りシールする前記装置（２２）、
   − 前記カートンスリーブ（１０）に内容物を充填する前記装置（２３）、および、
   − 前記カートンスリーブ（１０）の前記ゲーブル面（９）を折りシールする前記装置（２４）、
   の領域において前記無菌チャンバ（２８）内に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシステム。
4. 前記システム（１４）が、前記充填されシールされたカートンスリーブ（１０）を、前記輸送装置の前記セル（１６）から取り除く装置（２５）を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のシステム。
5. 前記コンベアベルト（１５）および前記セル（１６）が、水平面に配置されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のシステム。
6. 前記システム（１４）が、前記カートンスリーブ（１０）の前記底面（８）および前記ゲーブル面（９）をあらかじめ折る装置を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のシステム。
7. 前記システム（１４）が、不良カートンスリーブ（１０）を前記セル（１６）から、特に前記無菌チャンバ（２８）から排出する少なくとも１つの装置（２０）を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のシステム。
8. 前記システム（１４）が、前記カートンスリーブ（１０）の最終的な組み立てをする、特に前記カートンスリーブ（１０）のフラップ（１３）を付着させる装置（２６）を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のシステム。
9. 前記システム（１４）が、前記セル（１６）を調整する、特に、前記セル（１６）を洗浄、消毒、および／または乾燥する装置（２７）を備えることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のシステム。
10. 前記カートンスリーブ（１０）に内容物を充填する前記装置（２３）が、回転式コンベアであることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のシステム。
11. カートンスリーブ（１０）を折り、無菌充填し、無菌シールする方法であって、
    ａ）前記カートンスリーブ（１０）を折り、コンベアベルト（１５）に固定されたセル（１６）に移送するステップと、
    ｂ）前記カートンスリーブ（１０）を殺菌するステップと、
    ｃ）前記カートンスリーブ（１０）の底面（８）を折りシールするステップと、
    ｄ）前記カートンスリーブ（１０）に内容物を充填するステップと、
    ｅ）前記カートンスリーブ（１０）のゲーブル面（９）を折りシールするステップと、
    を含み、
    前記セル（１６）が、前記方法の少なくとも一部の領域において無菌チャンバ（２８）を通って案内されるのに対し、前記コンベアベルト（１５）は、前記無菌チャンバ（２８）の外を案内されることを特徴とする方法。
12. 前記セル（１６）が、少なくとも前記ステップｂ）、ｃ）、ｄ）、およびｅ）の間、前記無菌チャンバ（２８）を通って案内されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. ステップａ）の後でありステップｂ）の前に実行される、
    ａａ）前記カートンスリーブ（１０）の前記底面（８）および／または前記ゲーブル面（９）をあらかじめ折るステップ、
    により特徴づけられる請求項１１または請求項１２に記載の方法。
14. ステップａ）の後、特にステップａａ）の後でありｂ）の前に実行される、
    ａｂ）不良カートンスリーブ（１０）を、前記輸送装置の前記セル（１６）から排出するステップ、
    により特徴づけられる請求項１１〜１３の何れか１項に記載の方法。
15. ステップｃ）の後でありステップｄ）の前に実行される、
    ｃａ）不良カートンスリーブ（１０）を、前記輸送装置の前記セル（１６）、および前記無菌チャンバ（２８）から排出するステップ、
    により特徴づけられる請求項１１〜１４の何れか１項に記載の方法。
16. 前記カートンスリーブ（１０）が、ステップｄ）の間、円形経路に沿って案内されることを特徴とする請求項１１〜１５の何れか１項に記載の方法。
17. ステップｅ）の後に実行される、
    ｆ）前記充填されシールされたカートンスリーブ（１０）を、前記輸送装置の前記セル（１６）から取り除くステップ、
    により特徴づけられる請求項１１〜１６の何れか１項に記載の方法。
18. ステップｆ）の後に実行される、
    ｇ）前記カートンスリーブ（１０）の最終的な組み立て、特に前記カートンスリーブ（１０）のフラップ（１３）の付着をするステップ、
    により特徴づけられる請求項１１〜１７の何れか１項に記載の方法。
19. ステップｆ）の後に実行される、
    ｈ）前記輸送装置の前記セル（１６）を調整する、特に、前記輸送装置の前記セル（１６）を洗浄、消毒、および／または乾燥するステップ、
    により特徴づけられる請求項１１〜１８の何れか１項に記載の方法。
20. 前記コンベアベルト（１５）および前記セル（１６）が、一定の速度を有することを特徴とする請求項１１〜１９の何れか１項に記載の方法。
21. 前記コンベアベルト（１５）および前記セル（１６）が、水平面に案内されることを特徴とする請求項１１〜２０の何れか１項に記載の方法。
22. 殺菌空気の連続流入が、前記無菌チャンバ（２８）内で行われることを特徴とする請求項１１〜２１の何れか１項に記載の方法。

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