JP2020507526A - 包装機械および包装機械を動作させるための方法 - Google Patents

Abstract

包装機械、特に充填機は、少なくとも１つの輸送レール２と、輸送レール２に沿って移動可能な輸送レール２の上に配置された少なくとも２つの輸送キャリッジ４とを有し、輸送キャリッジ４は少なくとも１つの包装体１８を輸送するために配置されており、輸送レール２の生産区域１０に沿ってクロック式に動かされる。輸送キャリッジ４が互いに異なる２つのインデックスによって生産区域１０に沿って動かされるように輸送レール２と輸送キャリッジ４とが電動的に接続されるとき、処理はより柔軟になる。【選択図】図２

Description

この主題は、包装機械および包装機械を動作させる方法に関する。

特に、この主題は飲料容器、特に複合包装体に充填するためのデバイスおよび方法の両方に関する。包装機械の生産区域（プロセスユニットとも呼ばれる）において、包装体は処理され、特に包装体が送られた充填ステーションにおいて充填される。充填された開いたままの包装体は、次いで充填ステーションから取り出され、封止されて完成包装体となる。

こうしたプロセスおよびそのために用いられる、しばしば充填機とも呼ばれるデバイスは、実際に長い間多くの異なる設計にて公知であった。周知の包装機械はサイクル式に働くことによって、１つのサイクルにおいて包装体が特定の速度で送られ、特定の滞留時間にわたって処理ステーションにとどまる。包装体の周期的輸送、特に直立した頂部の開いた包装体の輸送チェーンにおける輸送は、高スループットを達成するために比較的短い滞留時間しか有さない。このことは、充填されるべき生産物を比較的短時間で、すなわち滞留時間の間に包装体に入れる必要があることを意味する。このことは、大きい充填断面を用いても生産物によっては強い発泡をもたらし、かつ包装体の平滑でないさらなる輸送の間に生産物のスロッシングをもたらす。このことは、充填の直後に封止されるべき包装体の端縁を生産物で濡らすことによって封止品質を損なうおそれがあるため、望ましくない。このことは、充填量の変動ももたらし得る。

特許文献１より、滞留時間を増やすための提案が公知である。この例においては、２つの独立した輸送デバイス、すなわち輸送チェーンと二次チェーンとによって包装体が動かされる。二次チェーンは、輸送チェーンの場合よりも大きいインデックスによって包装体が動かされることを可能にする。しかし、包装機械のサイクルは輸送チェーンによって定められ、パックは二次チェーンに移され、充填後に二次チェーンから輸送チェーンに戻される。

これは複雑であり、機械的要求が厳しい。特に、２つの独立したチェーンを動作させる必要があるため、メンテナンスの努力が大幅に増える。さらに、独立したチェーン間の移送点は、機械的エラーを起こしやすい。

したがって目的は、特に頂部が開いた包装体への生産物の包装および／または充填のためのサイクル式包装機械を改善することであった。

独国特許第１０ ３５６ ０７３（Ｂ４）号

この目的は、請求項１に記載の包装機械および請求項２９に記載の方法によって解決される。

最初に、各従属請求項の特徴は独立に発明的であってもよく、独立請求項の包括的概念の１つもしくはそれ以上の特徴、および／または本明細書に記載されるか請求項において言及されるその他の特徴に関連する独立請求項の明確な特徴を伴わずに開示されてもよいことが留意されるべきである。特に、請求項および明細書において言及される特徴の任意の組み合わせは、それらの特徴のいずれも強調されずに開示された主題によるものである。

実際的経験から、さまざまな流動可能または注入可能な生産物に用いられる厚紙／プラスチック複合包装体が公知である。こうしたカートン／プラスチック複合包装体の適用の主要分野は、飲料および低温殺菌食品の包装体である。周知のパックおよび包装体は、異なる形状で入手可能である。それらの形状は通常矩形、立方体、および円筒形である。包装体ヘッドに関する最大の相違がなおも存在しており、それは主にいわゆるフラットゲーブルまたは傾斜ゲーブルとして設計される。

包装体は、異なる材料から異なるやり方で生産され得る。広く用いられる包装体の製造方法は、包装体材料から半加工品を作製することであり、その半加工品の折り畳みおよびその他のステップによって最初にパックスリーブが生産され、その一方の端部が封止され得る。次いでこのパックスリーブは、まだ少なくとも部分的に開いているスリーブの他方の長手方向端部から充填され得る。これらのプロセスのいくつかにおいて、パック半加工品はマンドレルホイールのマンドレル上に形成される。

この生産方法の利点の１つは、半加工品およびパックスリーブが非常に平坦であるために積重ねて空間を節約できることである。このやり方で、スリーブが折り畳まれて充填される場所とは異なる場所で半加工品またはスリーブを生産できる。たとえば紙、厚紙、プラスチック、または金属、特にアルミニウムのいくつかの薄層の複合体などの複合体が、材料としてしばしば用いられる。特に食品産業において、こうした包装体が広く用いられている。

なお、以下において包装体、包装体スリーブ、パック、またはパックスリーブが示されるとき、それらの用語は交換可能に用いられてもよく、原則として上述の意味において形成されてもよい。

この主題は、従来の輸送チェーンまたはコンベヤベルトから外れたものを提供する。包装体は輸送キャリッジ（独：Transportschlitten，英：transport slides）によって動かされる。輸送キャリッジは、少なくとも１つの輸送レールに沿って移動可能に配置される。輸送レールおよび輸送キャリッジはともに、特にリニアモータの形の電動駆動を形成する。

輸送レールは、輸送キャリッジの輸送軌道を定める。各個々の輸送キャリッジは、輸送レール上で独立かつ個別に制御され得る。輸送レールと輸送キャリッジとの電動活性接続によって、各個々の輸送キャリッジは常に輸送レール上を調節可能な速度で、調節可能な加速プロファイル、調節可能なストロークによって、および／または調節可能な位置に個別に制御および移動され得る。個々の輸送キャリッジの移動の開始および停止時間も、個別に設定され得る。

この主題による包装機械は、少なくともセクションごとにサイクル化される。このことは特に、サイクルが送り時間と滞留時間とから形成されることを意味し得る。送り時間の間、輸送キャリッジは包装機械の２つのワークステーションの間を移動する。滞留時間の間、輸送キャリッジは輸送レールによって指定された移動方向で静止しており、輸送キャリッジ上に配置された包装体はさらに処理されることができ、特に滅菌、充填、封止、および／または処理され得る。

生産区域（プロセス区域としても公知である）に沿って、包装機械のいくつかのワークステーションが配置され得る。各サイクルによって、輸送キャリッジ／包装体は下流のワークステーションへ、特にすぐ次のワークステーションまたはその後のワークステーションへ移動することができ、そこでさらに処理され得る。送り時間および滞留時間の後、１つのサイクルが終了してもよく、次のサイクルが開始され得る。

好ましくは輸送キャリッジの上に、少なくとも１つの包装体、好ましくは２つまたはそれ以上の包装体を同時に運ぶことのできるキャリアが配置されてもよい。キャリアは、包装体の基部を収容できるようなやり方で機械的に設計され得る。加えてキャリアは、クランプされた包装体、好ましくは横方向にクランプされた包装体を持ち上げ得るようなやり方で機械的に設計され得る。特に、キャリアを輸送キャリッジから比較的容易に取り除いて、別のキャリアと交換できる。よって、輸送キャリッジは異なるタイプのキャリアに対する案内媒体として働くことができ、異なる断面または形状を有する異なるタイプの包装体が異なるキャリアにおいて用いられ得る。

加えて、異なる包装体に対する包装体の線形拡張にかかわらず、輸送レール上の少なくとも１点において包装体の頂部端縁が同じレベルを有し、特に輸送レールから同じ距離を有するようなやり方で、キャリアが異なる包装体を収容できることが提案される。ここで、キャリアは長手方向の異なる位置において包装体を受取ることができるか、またはキャリアは輸送レールに対する包装体の相対位置、特に横方向または輸送レールに対して直角の相対位置を調節できる。このことは、包装体の長手方向の拡張にかかわらず、輸送レールに沿った少なくとも１点において、包装体の頂部端縁が輸送レールから等しく間隔を置かれることを確実にできる。このことは、異なる充填体積を有する包装体にとって特に有用である。なぜなら、たとえば開口部と充填機との間に常に同じ距離を維持することができ、包装体は充填機に沿って同じ距離動かされて、そこで充填され得るからである。

すでに説明したとおり、輸送キャリッジは少なくともサイクル式に、生産区域に沿って動かされる。１つのサイクルにおいて、輸送キャリッジは送り時間の間動かされ、滞留時間の間、キャリッジは定められた移動方向におけるワークステーションにおいて静止したままである。キャリッジはワークステーションを通過することもできる。保持時間と送り時間との関係は、輸送レールと輸送キャリッジとの電動接続、およびその結果もたらされる生産区域に沿った各個々の輸送キャリッジの個別化された可制御性によって変動され得ることが認識されている。特に包装体に液体生産物を充填するときには、充填量、充填品質および／または発泡、ならびに必要であればスロッシングを防ぐために滞留時間をできる限り長くするべきであるという理由から、このことは特に興味深い。送り時間は、好ましくはスロッシングが低減するようなやり方で設計されるべきである。これは、特に送りの間の加速プロファイルによって達成され得る。

したがって、輸送キャリッジは少なくとも２つの異なるインデックスによって生産区域に沿って動かされることが提案される。たとえば、滞留時間および送り時間によって形成される第１のインデックスは、約１であり得る。これは、滞留時間と送り時間とからなるサイクルにおいて、滞留時間は送り時間とほぼ等しいことを意味する。しかし、生産区域に沿って、同じサイクルによって滞留時間と送り時間との関係を可変にすることもでき、したがってこのインデックスは可変である。従来のチェーン駆動では包装体が常に同じチェーンの上で案内され、チェーンはすべての包装体に対して同じインデックスを表すため、インデックスを可変にすることはできない。

特許文献１から公知であるような２つの異なるチェーンの使用は、機械的に複雑である。特に単純な機械的やり方で、輸送レールおよび輸送キャリッジは生産区域に沿った異なるインデックスの実現を可能にする。

インデックスは、輸送キャリッジおよび輸送レールを用いて生産区域に沿って変動させ得る。インデックスを変えるために、包装体または輸送キャリッジを各個々のサイクルによって前進させて、第１のインデックスの場合に滞留時間を有するようにさせることも可能である。送り時間および滞留時間が、特にたとえば２サイクルなどのいくつかのサイクルを含むという事実によって、異なるインデックスを実現できる。これは、第１のサイクルの間に単一のワークステーションにおいて少なくとも送り時間およびおそらくは部分的な滞留時間が実現され、第２のサイクルにおいては前にアプローチされたワークステーションにおいて、新たな送りは行われずに滞留時間のみが実現されることを意味する。

このことは、（たとえば単純インデックスにおいてアプローチされる）第１のワークステーションは正確に１サイクルで包装体をさらに処理する必要があり、（たとえばＮ倍のインデックス（Ｎ＝２、３、４…）にてアプローチされる）第２のワークステーションはこれをＮサイクルで行い得ることを意味する。

たとえば正確に再現可能な充填量を達成するために、充填の充填品質を改善できるようなやり方でサイクル式に動かされる包装体の充填を設計するために、充填機、特にボトリングデバイスの区域の生産区域において、輸送キャリッジが充填機の外側とは異なるインデックス、特により大きいインデックスによって動かされることも提案される。たとえば、充填機の外側では単純インデックスによって包装体を動かすことが可能である。この場合には、たとえば輸送キャリッジはサイクルごとに１回進められ、滞留時間の間ワークステーションにとどまる。充填機内では、たとえばＮ倍のインデックスなどのより大きいインデックスが実現され得る。この場合、包装体はＮサイクル以内に１回だけ進められ、より長い滞留時間にわたりワークステーションにとどまる。

より高いインデックスによって実現されるより長い滞留時間によって、充填時間が増加する。このため、生産物をより低い体積流量にて包装体に充填することが可能になる。このことが充填品質を高くする。

より大きいインデックス、特にＮ倍のインデックスが実現されるとき、それに従って同一のワークステーションの数を増加させる必要があるかもしれない。これは、充填機内を輸送キャリッジによって包装体がＮ倍のインデックスで動かされるときに、それに従って充填ステーションの数を増加させるべきであることを意味する。これは特に、包装体を同じサイクルによって生産区域の中および生産区域の外に移すことができるようにするために有用であり得る。たとえば、包装体に対して２倍のインデックスが必要であるとき、好ましくは２サイクルが経過した後に２つの包装体が充填され得るように、同時に２つの包装体を充填できるようにすべきである。これは、単純インデックスを有する充填機による充填速度に対応する。各個々の包装体がただの１サイクル以内に充填されるため、２サイクル後には２つの包装体となる。

２倍のインデックスによって、たとえば包装体が充填機において費やす時間が２サイクルになり得るため、この時間の間に１つの充填機において２つの包装体を処理する必要がある。よって、充填機の端部における出力は、充填機に送り込まれたのとちょうど同数の包装体に相当する。

すでに説明したとおり、インデックスはワークステーションにおける保持時間と、２つのワークステーションの間の送り時間とによって定められ得る。インデックスは、ワークステーションが包装体を処理するために利用可能であるべきサイクル数によっても定められ得る。特に、充填機、特にボトリングデバイスにおいて少なくとも２つのサイクルを用いることが意味をなしてもよい。この場合の充填機、特にワークステーションとしてのボトリングデバイスにおける保持時間は、送り時間よりも長くてもよい。

加えて、インデックスは１の整数でない倍数、特に１．５または０．５であってもよい。

インデックスが増加することによって、特に同じ送り時間を有する１サイクルにおける送りストロークが、より低いインデックスと比較して増加され得る。より大きいストロークに対しては、輸送キャリッジをより高速にする必要がある。よって、同じ送り時間の間に輸送キャリッジはより長い輸送距離を輸送される。このことによって、単一インデックスによって動かされる輸送キャリッジと、増加したインデックスによって動かされる輸送キャリッジとの間隔が増加する。

たとえば未充填状態で、より大きいインデックスにおけるより大きい輸送ストロークが最初に行われるため、現在充填中の包装体に新たな空の包装体が送られるまでの包装体の実際の充填プロセスに対しては、より多くの時間を利用できる。包装体が静止しているときにより低速で充填することによって、包装機械の速度を遅らせる必要なく発泡を顕著に低減できる。

包装体に充填されるべき生産物は液体であり得るが、塊の部分を有するかまたは有さないペースト状の生産物もあり得る。生産物はバルクまたは粉末状でもあり得る。

インデックスを増加させることによって、生産区域全体にわたって同じサイクル速度を達成するために、充填機が輸送方向において前後に配置された少なくとも２つの包装体を同時に充填できることが有利である。いくつかの隣り合う包装体が好ましくは輸送方向に増加したインデックスによって同時に進行されることができ、充填プロセスのために複数のサイクル時間にわたって利用可能であるため、このことは有利である。インデックスを増加することによって、特に送り時間に対する滞留時間を変動させることによって、実際の充填プロセスも輸送キャリッジの他のサイクルと独立にできることが認識されている。

ある実施形態によると、Ｎ倍のインデックスを有する少なくともＮの輸送キャリッジが充填機において動かされることが提案され、ここでＮは少なくとも２である。充填機の区域におけるインデックスの増加に従って、このインデックスを有する輸送キャリッジの数を増加させるべきであることが認識されている。このことは、生産区域に沿った全体の速度を同じままにできるという利点を有する。この場合、対応する充填区域にＮの充填機が提供されており、かつ充填区域においてＮの包装体を同時に充填できることが有利である。

インデックスの増加には、特に送り速度および／または輸送ストロークの増加が付随する。この理由から、異なる送り速度、好ましくは増加した、特に少なくとも２倍の送り速度を有する少なくとも２つの輸送キャリッジが、充填機内を動かされることが提案される。特に、この異なる送り速度、好ましくは増加した、特に好ましくは２倍の送り速度は、増加したインデックスが実現される区域において実現される。

加えて、異なる輸送ストローク、好ましくは増加した、好ましくは少なくとも２倍の輸送ストロークを有する少なくとも２つの輸送キャリッジが送り時間において動かされることが提案される。このことは、単純インデックスに対する輸送ストロークに比べて、より大きいインデックスに対する輸送ストロークが増加することを意味する。

ある実施形態によると、２つのワークステーションの間の送り時間は生産区域において一定であることが提案される。特に、より低いインデックスからより高いインデックスへの遷移における送り時間は一定である。このことは、第１のインデックスによって前のワークステーションに輸送キャリッジを送るための送り時間が、このワークステーションから次のワークステーションへの輸送キャリッジの送り時間と同じであることを意味し、後者の場合のインデックスはすでに増加しており、特に２倍になっている。しかし、同じ送り時間によって輸送ストロークは好ましくは増加しており、特に２倍になっている。

より高いインデックスの区域における輸送速度は通常、より低いインデックスの区域よりも高い。好ましくは一定の輸送ストロークを伴う増加した輸送速度のために、ワークステーションにおける滞留時間が増加し得る。包装されるべき品物によって包装体を充填するために、この増加した滞留時間を使用できる。インデックスが増加して、特に少なくとも２倍になるとき、より高いインデックスの区域内の包装体は、好ましくは増加した速度で動かされる。このことは特に、同じ輸送時間による輸送ストロークの増加を可能にする。このより高い速度によって、充填機における滞留時間が増加する。

加えて、少なくとも１つの充填機における少なくとも２つの輸送キャリッジの滞留時間（保持時間）は、特に充填機の外側の輸送キャリッジの滞留時間よりも多いかまたは少なく、特に充填機の外側の包装体の保持時間の少なくとも２倍であることが提案される。これに関連して、「保持時間」および「滞留時間」という用語は同等に用いられ得ることに留意されたい。

すでに説明したとおり、サイクルは特に送り時間および滞留時間によって定められる。より高いインデックスの区域においては、好ましくは送り時間においてより高い輸送ストロークが実現される。この理由から、生産区域における輸送キャリッジの輸送ストロークは、１つのサイクルの２つのワークステーション間で異なることが提案される。これは、特により低いインデックスを有する２つの第１のワークステーション間では第１の輸送ストロークが実現され、より高いインデックスが実現されるときには２つのワークステーション間の輸送ストロークが増加することを意味する。たとえば第１のサイクルにおいて、ある包装体は第１の輸送ストロークをカバーでき、その後のサイクルにおいてこの包装体は第１の輸送ストロークよりも好ましくは大きい、特に少なくとも２倍の第２の輸送ストロークをカバーできる。送り時間が同じであるとき、この第２のサイクルにおける速度は第１のサイクルの速度の２倍となり得る。

個々の輸送キャリッジの個々の可制御性によって、送り時間の間に異なる加速プロファイルを実現することが可能である。包装体の状態に対して、さまざまな加速プロファイルを適合できる。たとえば、充填された包装体を未充填の包装体よりも急峻でない加速プロファイルによって加速することが可能である。加えて、たとえば包装体に充填される生産物の粘度などに依存して、包装体の内容に対して加速プロファイルを適合できる。

輸送レールは、好ましくは異なる区域に分けられる。輸送レールは、送り込み区域から生産区域を介して送り出し区域へ、および必要であれば緩衝区域へと延在し得る。ワークステーションは送り込み区域内、生産区域内、または送り出し区域内に位置し得る。特に生産区域においては、特に充填ステーションまたは充填機を含むさまざまなワークステーションが提供され得る。輸送キャリッジは、異なるインデックスによって包装体の輸送方向に生産区域に沿って動かされ得る。ここで輸送キャリッジは、いくつかのワークステーションにおいては１サイクルの間のみ休止（滞留）し、他のワークステーションにおいては少なくとも２サイクルの間休止することが可能である。滞留時間とは、１サイクルまたはいくつかのサイクル内で送り時間の後に残っている時間である。サイクルの終わりに後続の包装体がそのステーションで処理され得るように包装体が次のステーションに動かされる限り、各ステーションにおける滞留時間も異なり得る。このことは後続のステーションの充填機にとって特に有用であり得る。なぜなら、滞留時間が短くなることによって送り時間を増加でき、このことは加速の低減をもたらすためにぐらつきを抑制するからである。

輸送キャリッジの輸送方向または移動方向は、複数の領域において互いに角度を付けるべきであり、特に少なくとも１つの領域において鉛直に、少なくとも１つの領域において水平に角度を付けるべきであることも提案される。角度は３０°から６０°の角度を含み得る。よって輸送キャリッジは、輸送レールによって形成された軌道に沿って互いに角度を付けて動かされる。移動の方向は、好ましくは鉛直および水平である。

すでに説明したとおり、輸送キャリッジおよび輸送レールは、互いに電動的に接続される。特に、輸送キャリッジは電磁的に駆動される。ここで、輸送レールおよび輸送キャリッジはリニアモータを形成し得る。リニアモータの利点は、各個々の輸送キャリッジを個別に制御できることである。この目的のために、各個々の輸送キャリッジは、好ましくは電磁的に読取り可能な識別子を有する。加えて輸送レールは、各輸送キャリッジの位置および輸送キャリッジの識別を読出すことのできる読取り手段を有する。このことは、輸送レールの好適な制御によって各個々の輸送キャリッジが個別に制御され得ることを意味する。

輸送キャリッジは、好ましくは上向きに開けられ、かつ好ましくは底部がすでに閉じられた包装体を収容するように形成されたキャリアを有してもよい。好ましくは、包装体の移動方向に対して横向きに、こうしたキャリアの上または中にいくつかの包装体が隣り合って受取られ得る。このことは、輸送方向に対して横向きに隣り合って配置された包装体の並行処理を可能にするため、隣り合って配置される包装体の数によって包装機械のスループットを増加させ得る。

ある実施形態によると、輸送レールはリニアモータのステータによって形成され、特に輸送レールに沿って配置された複数のソレノイドを有することが提案される。ソレノイドコイルの好適な活性化または励起によって、輸送レールに沿って磁界を変動でき、好ましくは移動方向にシフトできる。よって輸送キャリッジは、シフトする磁界に従うことができる。好ましくは、個別に制御可能な磁界の数は、少なくとも輸送レール上の輸送キャリッジの数に等しい。これは、各個々の輸送キャリッジを個別に制御できることを意味する。しかしこのことは、１つの磁界によって動かされる輸送キャリッジが他の磁界によって動かされるようなやり方で、輸送レールによって誘導される磁界が互いに影響しないような、輸送手段の間の最小距離を必要とする。

輸送キャリッジは、特に永久磁石として形成されるときに、輸送レールの磁界に従う。永久磁石によって輸送キャリッジを設計する利点は、輸送キャリッジと接触レールとの電気的接触を必要とした、輸送キャリッジまたはその中に配置されたソレノイドコイルの電気的励起が必要ないことである。

好ましくは、輸送レールは輸送デバイスの一部であり、輸送キャリッジは好ましくはこの輸送デバイスを通って回転運動される。輸送レールは、好ましくは輸送デバイスの１つの脚部を形成する。輸送デバイスは、互いに対して角度を付けられた少なくとも３つの脚部を有してもよい。輸送デバイスは、好ましくは特に少なくとも３つの脚部によって閉じたリングを形成し、脚部の少なくとも１つは輸送レールである。

ある実施形態によると、輸送デバイスは少なくとも２つの対向する脚部を有し、脚部の第１のものは包装機械の充填機内に少なくとも部分的に案内される生産区域を形成し、脚部の第２のものは緩衝区域を形成することが提案される。よって、緩衝区域と生産区域とは輸送レールの反対側に位置する。緩衝区域と生産区域との間に、送り込み区域または送り出し区域の何れかが提供され得る。対向する脚部の少なくとも１つは、輸送レールとして形成され得る。

特に閉じた底部を有する折り畳まれていない包装体スリーブが、送り込み区域においてそれぞれの輸送キャリッジまたはそのキャリアに案内される。送り込み区域において、包装体はキャリアによって受取られて、生産区域に輸送される。生産区域において、輸送キャリッジはサイクル式（クロック式）のやり方で動かされることによって、生産区域において、輸送キャリッジの輸送移動の少なくとも２つの異なるインデックスが実現される。生産区域の後、充填されて好ましくは閉じられた包装体が輸送キャリッジによって送り出し区域に導かれ、そこで輸送レールから送り出される。

輸送レールに沿って動いているとき、輸送キャリッジまたは輸送キャリッジのキャリアは、生産区域において包装体を直立させて案内できる。好ましくは包装体は、送り込み区域および／または送り出し区域においても水平に対して角度を付けて保持され得るようなやり方で、キャリアまたは輸送キャリッジによって保持される。包装体は送り込み区域、生産区域、および好ましくは送り出し区域において、線形の送り方向に沿って動かされる。しかし、たとえば送り出し区域および／または送り込み区域においては輸送レールが少なくとも部分的に鉛直に走り、生産区域においては少なくとも部分的に水平に走るようにして、輸送レールが角度を付けて走り得る。これらの区域は互いに角度を付けられ得る。

包装体に対するキャリアは、輸送キャリッジに取り付けられ得る。キャリアは容易に交換可能であるように、特に磁気接続またはクリック接続を介して輸送キャリッジ上に配置され得る。２つの輸送キャリッジが包装体をグリップするようなやり方で、互いに対して移動可能となることも可能である。第１の輸送キャリッジまたは第１のキャリアの（移動方向）後方を指している端縁と、後ろの輸送キャリッジまたはキャリアの（移動方向）前方を指している端縁とは、後方端縁および前方端縁の間に包装体がクランプされるようなやり方で相互作用し得る。この目的のために、輸送キャリッジまたはその上に配置されたキャリアの間に包装体をクランプできるようなやり方で、送り込み区域における輸送キャリッジを互いに向けて動かすことができる。

輸送キャリッジは、輸送レールの上を案内され得る。輸送レールに沿った輸送キャリッジの移動は好ましくは電磁的であり、特にリニアモータの形であるが、磁気案内は輸送キャリッジを輸送レールに対して保持するために完全に十分ではない。したがって、輸送キャリッジはＵ形状、Ｉ形状、Ｌ形状、Ｓ形状、またはＣ形状のレセプタクルによって輸送レール上に配置されることが提案される。輸送キャリッジは、自身のホルダによってクランプのように輸送レールをグリップできる。輸送キャリッジは、移動方向を横断するように形状嵌合する方式で配置される。このことは、輸送キャリッジが輸送レールから滑り落ちることを防ぐ。輸送レールがたとえば水平から鉛直の角度にて走るとき、この配置は特に有用である。

緩衝区域では、好ましくは輸送キャリッジが下方を指して走り、一方で生産区域においては、輸送キャリッジが上方を指して走る。緩衝区域においては、輸送キャリッジが輸送レールから落ちることが防がれるべきである。これは装着台によって達成され、この装着台は輸送レールの両側の周囲溝に係合できる。

すでに説明したとおり、キャリアは好ましくは輸送キャリッジの上に配置されて、少なくとも２つの包装体を収容する。キャリアは好ましくは、輸送キャリッジの移動方向に対して直角に並んだいくつかのレセプタクルを有し、それらのレセプタクルの上に包装体が配置され得るようなやり方で、輸送キャリッジ上に配置される。キャリアは、たとえば輸送キャリッジ上にＴ形状に置かれ得る。輸送キャリッジは、好ましくはキャリアの中央に配置され得る。キャリアは、異なるタイプの包装体を収容するように形成され得る。異なる断面を有する少なくとも２つの包装体が、１つのキャリア上に配置されてもよい。

少なくとも２つの平行な輸送レールが提供されることも可能である。それらの輸送レールは、好ましくはコースが一致しており、互いから一定の距離を置いて隣り合って配置される。各々の輸送レールの上に輸送キャリッジが提供される。各々２つの輸送キャリッジが、同期して２つの輸送レールの上を案内される。これは、各輸送レールの上に１つの輸送キャリッジが提供され、その輸送キャリッジが他方の輸送レール上の別の輸送キャリッジと同期されることを意味する。同期とは、これらの輸送キャリッジがそれぞれの輸送レールに沿ってできる限り一様に動かされることを意味する。輸送レール上の移動方向における輸送キャリッジの位置は好ましくは同期されるため、これらの輸送キャリッジは常時それぞれの輸送レール上の同じ位置にあると想定される。これらの輸送キャリッジの間にキャリアを配置でき、そのキャリアの上に包装体が配置され得る。加えてこれらの輸送キャリッジは、それらの上に配置されたキャリアがもはや輸送方向に対して直角に走らないように、異なる速度を有するようなやり方で同期され得る。ここで、キャリアは調節可能な長さを有して輸送キャリッジ上に配置されてもよく、よってキャリアを案内する輸送キャリッジの間の距離が増加し得る。これは、輸送方向に対するキャリアの角度が変動することを可能にする。

第１の輸送レールの上でマスタキャリッジとして制御される１つの輸送キャリッジと、第２の輸送レールの上でマスタキャリッジに依存するスレーブキャリッジとして案内される１つの輸送キャリッジとによって、輸送キャリッジの特に良好な同期が達成される。マスタ−スレーブ制御は、スレーブキャリッジが常にマスタキャリッジと同期して案内されることを可能にする。ここでマスタキャリッジは輸送レール上のキャリッジの位置を優先的に定め、スレーブキャリッジはこの位置に直接リアルタイムで従う。このことは、２つの輸送キャリッジがそれぞれの輸送レールに沿って同期して走ることを可能にする。キャリアが輸送方向に対してもはや垂直にならないように、キャリッジをオフセットにすることも可能である。この目的のために、キャリアを旋回させて、長さ調節を伴って輸送キャリッジ上に配置することができる。

ある実施形態によると、輸送レールは少なくとも部分的に水平に対して角度を付けた、特に鉛直の送り込み区域を有すること、および送り込み区域における輸送キャリッジは、送り込みユニット、特にマンドレルホイールから空のパックスリーブを受取るために形成されることが提案される。角度の付いた輸送レールの区域における空のパックスリーブの送り込みは、生産区域のよりよい使用をもたらす。これは、従来の包装機械に比べて包装機械の空間利用が改善していることを意味する。水平面における従来から利用可能な空間は、これまで送り込み、生産区域および送り出しのために用いられてきた。今、輸送レールの角度の付いた部分において送り込みがすでに行われたため、輸送レールの水平部分全体を生産区域およびそこに提供されるワークステーションのために使用できる。よって、生産区域内に従来よりも多くのワークステーションを、包装体の移動方向に沿って順に配置することができる。

もちろん、送り出し区域にも同じことが当てはまる。送り出し区域においても、輸送レールは少なくとも部分的に水平に対して角度を付けて、特に鉛直に走り得る。送り出し区域においては、充填された包装体を降ろすための輸送キャリッジまたはそれらの上に配置されたキャリアが、排出ユニットの上に形成される。

包装機械の特に柔軟な適用とは、輸送レール上に異なるタイプの輸送キャリッジを配置できるときである。加えて、輸送レールまたは包装機械の動作を顕著に損なうことなく、必要であれば修理または洗浄のために輸送キャリッジを輸送レールから少なくとも部分的に取り外すことも有益である。この理由から、輸送レールは少なくとも１つの分離区域を有するべきであることも提案される。分離区域は、そこで特に輸送キャリッジの移動方向に対して横向きに輸送レールを旋回できるという事実によって特徴付けられ得る。

輸送キャリッジは、旋回することによって輸送レールから分離され得る。この分離は選択的に行われ得る。分離された輸送キャリッジを再結合する必要があるため、輸送レールは好ましくは少なくとも１つの結合区域を有することによって、輸送レールは結合区域内でも旋回され得る。輸送レールの旋回面は、分離区域と結合区域とで同じであり得る。

輸送レールは予備レールの上に旋回されるように旋回されてもよく、輸送キャリッジは輸送レールから予備レールへと電動的に案内される。分離された後、輸送レールに沿ったさらなる輸送キャリッジの輸送を確実にするために、輸送レールは再び旋回して戻され得る。結合区域においても同じことが行われてもよく、ここでは新たな輸送キャリッジを結合するために輸送レールが予備レールの上に旋回され、次いで再び旋回して戻される。

ある実施形態によると、輸送レールは充填区域において滅菌ユニットにおいて案内されることが提案される。滅菌ユニットは、好ましくは輸送キャリッジを囲む。滅菌ユニットは、充填区域における輸送キャリッジおよび／またはパックならびにキャリアの無菌案内のために用いられる。滅菌ユニットは、生産物が充填される前に輸送キャリッジと、パックと、もし必要であればキャリアとを滅菌する。滅菌は、好ましくはＨ_２Ｏ_２によって行われる。輸送キャリッジと、もし必要であればパックとキャリアとが中で案内される滅菌ユニットの輸送チャネルは、できる限り小さい断面を有し、かつ輸送キャリッジ、キャリア、および／または包装体を半径方向に囲むべきである。輸送キャリッジは輸送レールに沿って案内され、輸送チェーンは用いられないため、滅菌ユニットの案内断面は小さく保たれ得る。

ある実施形態によると、滅菌ユニットは半径方向に輸送キャリッジの周囲にあることが提案される。これは、滅菌ユニットが移動方向の周りで輸送キャリッジを囲むことを意味する。特に滅菌ユニットは、輸送キャリッジの周りにハウジングを有する。輸送キャリッジの移動方向に沿って、滅菌ユニットは少なくとも１つの入口開口部および１つの出口開口部を有し、それらの開口部を通じて輸送キャリッジおよびそのパックが送り込みおよび送り出しされる。滅菌ユニットを通る輸送の間、輸送キャリッジおよび／またはキャリアならびに包装体はハウジングに囲まれており、滅菌が行われ得る。

特に輸送レールと輸送キャリッジとの間隙にハウジングが配置されるという事実によって、ハウジングの特に小さい断面が達成される。輸送キャリッジは磁気的に案内され得るため、輸送レールと輸送キャリッジとの間に間隙が形成される。この間隙の中にハウジングが配置されるとき、輸送キャリッジと、あればキャリアと、パックとのみを滅菌する必要がある。

輸送レールに沿った輸送キャリッジの動きによって、周囲の空気の移動方向に沿った動きももたらされる。第１の滅菌剤、特にＨ_２Ｏ_２が加えられるやり方で滅菌ユニットが形成されているとき、生成されたドラフトによってこの滅菌剤が運ばれて滅菌ユニットに入る。次いで、輸送キャリッジおよび／またはパックを熱で滅菌するために蒸気が加えられ得る。この蒸気も、移動方向に沿った動きによって生じた空気の動きによって同伴される。高温滅菌、特に蒸気滅菌のための蒸気の供給は、特に充填機またはその後において、特に生産物の供給の際またはその後に行われ得る。

特に滅菌剤が生産物とともに包装体内に残ることを防ぐために、滅菌剤を安全に排出するために、滅菌ユニットにおける滅菌剤の供給と蒸気の供給との間に少なくとも１つの排気開口部が提供されることも提案される。ドラフトによって同伴された滅菌剤は、この排気開口部を介して除去され得る。結果として得られる空気圧によって、非滅菌空気が排気開口部を通って滅菌ユニットに引き込まれることが防がれる。

生産区域、特に充填機に沿ったワークステーションの特に良好な洗浄が、この目的のために設定された輸送キャリッジによって行われ得る。たとえば、洗浄ユニットを有する洗浄キャリッジを結合および分離によって輸送レールに結合できるようにすることが可能である。洗浄キャリッジ上の洗浄ユニットは、輸送キャリッジ上のキャリアと同様に配置され得る。たとえば、洗浄ユニットは輸送レールから離れた方を指すブラシを有してもよく、それらのブラシは輸送キャリッジが生産区域に沿って輸送されるときにワークステーションにおける機械的洗浄を行う。加えて洗浄ユニットには、好ましくは電池式のポンプと、滅菌剤のリザーバとが設けられてもよい。こうした洗浄ユニットを有する輸送キャリッジが生産区域に沿って案内されるとき、ポンプを作動させ、洗浄剤、特に滅菌剤がリザーバから作業区域に噴霧され得る。

緩衝区域において、輸送手段またはキャリアを洗浄および滅菌することも可能である。これは輸送レールに沿って、または予備レールへの分離の後に行われ得る。

緩衝区域によって、現在の生産のために必要とされるよりも多くの輸送キャリッジを輸送レール上に配置することが可能である。このため、生産プロセスを中断することなく欠陥のある輸送キャリッジを排出することが可能になる。緩衝区域に過剰数の輸送キャリッジを提供できるため、洗浄、修理、またはその他の方策を取るために個々の輸送キャリッジを合間に取り除くことが可能である。残りの輸送キャリッジは、送り込み区域、生産区域、および送り出し区域にわたる通常のサイクルの輸送レールに沿って案内され得る。

生産区域は、特に以下のワークステーションを代替的または累積的に有する。最初に滅菌ステーションが提供されてもよく、滅菌ステーションにおいてはキャリッジおよび／またはキャリアおよび／またはパックに滅菌剤が適用され、特に噴霧される。さらなるワークステーションは、滅菌剤の作用を含んでもよい。別のワークステーションは、輸送キャリッジ、キャリア、および／またはパックの乾燥を含み得る。さらなるワークステーションは充填ユニットを含むことができ、それによって充填ユニットは好ましくは輸送方向に沿って前後に重複して配置されることで、同時に、または１サイクルにおいて少なくとも２つのパックが充填され得る。充填機は異なる充填速度を実現でき、かつ例えば異なる生産物混合物も含み得る。第１の充填機が不活性ガスを送るのに対し、第２の充填機は充填されるべき生産物のみを送ることも可能である。別のワークステーションは、蒸気の適用および／またはパックゲーブルの折り畳みを含んでもよい。さらなるワークステーションは、特に超音波によるゲーブルの封止を含んでもよい。さらなるワークステーションは、たとえば注ぎ口などの適用の適用などを含み得る。封止の後に続くワークステーションは、輸送レールの角度付き区域においてすでに排出区域に配置されることもできる。別のワークステーションはエジェクタであり得る。この生産区域の説明は純粋に例示的なものである。

別の態様は、請求項２９に記載される方法である。

パックの輸送方向および／または輸送キャリッジの輸送方向が前または後に言及されるとき、これら２つの用語は同等である。パックは輸送キャリッジの上に直接置かれても、輸送キャリッジの上に配置されたキャリアを介して輸送されても、常に輸送キャリッジの輸送方向に沿って動かされるため、このことは関係しない。

以下において、実施形態を示す図面を用いて主題をより詳細に説明する。図面では以下を示す。

異なるインデックスによる輸送レールに沿った輸送キャリッジの輸送を示す図である。 異なるインデックスによる輸送レールに沿った輸送キャリッジの輸送を示す図である。 異なるインデックスによる輸送レールに沿った輸送キャリッジの輸送を示す図である。 異なるインデックスによる輸送レールに沿った輸送キャリッジの輸送を示す図である。 異なるインデックスによる輸送レールに沿った輸送キャリッジの輸送を示す図である。 ある実施形態による輸送レールに沿った輸送キャリッジの輸送を示す図である。 ある実施形態によるキャリアを有する輸送キャリッジを示す図である。 ある実施形態による輸送レールおよび案内を伴う輸送キャリッジの断面を示す図である。 ある実施形態による同期した輸送キャリッジを各々が有する２つの平行な輸送レールを示す図である。 洗浄および滅菌空気供給を有する滅菌ユニットの断面を示す図である。 ある実施形態による滅菌剤および蒸気の供給および排出を伴う滅菌ユニットを示す図である。 ある実施形態による輸送レールの閉じたリングを示す図である。 ある実施形態によるキャリアによる包装体の案内を示す図である。 ある実施形態による予備レールおよび分離の可能性を有する輸送レールを示す図である。

図１ａは、輸送レール２と、その上で案内される輸送キャリッジ４ａ〜４ｆとを概略図で示す。輸送キャリッジ４ａ〜４ｆは、輸送レール２の上を電動的に移動方向６に動かされる。各個々の輸送キャリッジ４ａ〜４ｆは、好ましくは個別に制御されることで、輸送レール２に沿った自身の位置および送り移動が定められる。輸送キャリッジ４ａ〜４ｆは、輸送レール２に沿って定められた位置８_ａ〜８_ｆを取り得る。定められた位置８_ａ〜８_ｆは、好ましくは表示されていないワークステーションに対応しており、輸送キャリッジ４ａ〜４ｆの上で輸送されるパックはそこで処理される。輸送レール２は、たとえば生産区域１０と、送り込み区域１２と、送り出し区域１４とに分けられ得る。送り込み区域１２において、輸送キャリッジ４ａ〜４ｆの上に折り畳まれていない包装体が置かれ、必要であれば予め洗浄される。生産区域１０において、包装体は輸送キャリッジおよび／またはキャリアとともに滅菌ユニットに送られ、滅菌され、次いで生産物を充填される。充填された包装体は最初に閉じられ、次いで生産区域１０から送り出される。閉じられた充填包装体は送り出し区域において輸送キャリッジ４ａ〜４ｆまたはそれらの上に配置されたキャリアから放出され、さらなる処理のために送られる。

輸送レール２は輸送キャリッジ４ａ〜４ｆとともに好ましくはリニアモータを形成することによって、輸送レール２は好ましくは移動方向６に沿って並んで配置される多数のコイルを有することで、輸送レール２に沿って磁界が制御され得る。輸送キャリッジ４ａ〜４ｆは、好ましくは輸送レール２上に摺動的に配置され、輸送レール２またはその中に配置されたコイルによって磁気的に駆動されて、移動方向６に動かされる。

送り方向としても理解され得る移動方向６に沿った輸送キャリッジ４ａ〜４ｆの輸送は、好ましくはサイクル式である。これは、１サイクルにおいて１つの位置８_ａ〜８_ｆから次の位置８_ａ〜８_ｆへの送りが行われ、次いで輸送キャリッジ４ａ〜４ｆがそれぞれの位置８_ａ〜８_ｆにおいて休止する滞留時間が維持されることを意味する。滞留時間を含むストロークがサイクル時間と理解され得る。

移動方向６に沿った輸送ストロークは、移動方向６に沿って互いに隣接する２つの位置８_ａ〜８_ｆの間の距離に対応する。コンベヤベルトまたは輸送チェーンとは対照的に、各個々の輸送キャリッジ４ａ〜４ｆを個別に制御できるため、２つの位置８_ａ〜８_ｆの間で輸送ストロークを可変にできる。このことは、これらの位置の間の距離をそれぞれのワークステーションの空間要求に適合でき、従来のワークステーションの場合のように逆にならないという点で有利である。

例として、輸送キャリッジ４ｃは最初に１サイクルにおいて送り時間に位置８_ｃから位置８_ｂに動かされ、次いで輸送キャリッジ４ｃは滞留時間の間位置８ｂにとどまる。次いで次のサイクルが行われ、ここで輸送キャリッジ４ｃは位置８ａに動かされ、次いで滞留時間の間そこにとどまる。

特に、輸送レール２上の各個々の輸送キャリッジ４ａ〜４ｆに対するサイクル時間は同じであり、すなわち送り時間と滞留時間との合計は同じである。よって輸送キャリッジ４ａ〜４ｆは送り込み区域１２と、生産区域１０と、送り出し区域１４とを通って、輸送レール２に沿ってクロック式の移動で動かされる。

滞留時間の間に、それぞれの位置８_ａ〜８_ｆに割り当てられたワークステーションにおいて、輸送キャリッジ４ａ〜４ｆ上に配置された包装体に対する作業ステップが行われる。

輸送レール２を用いることによって、輸送ストローク（送り経路または送りセクションとも呼ばれる）と、保持時間とも呼ばれる滞留時間とを個別に設計することが可能である。以下に説明するとおり、このことはたとえば、１つのサイクルにおける輸送キャリッジ４ａ〜４ｆは標準輸送ストロークおよび標準滞留時間を有し得るが、たとえば標準輸送ストロークと比べた２倍輸送ストロークの場合には、位置８_ａ〜８_ｆにおける滞留時間が以後の第２のサイクルの終わりまでになり得ることも可能であることを意味する。輸送ストロークの増加をもたらすこの輸送時間における輸送速度の増加は、標準滞留時間による標準時間の間に標準ハブから変更されたインデックスに対する同義語として理解され得る。修正されたインデックスとは、以下に説明されることとなるとおり、１つの位置８_ａ〜８_ｆから次の位置８_ａ〜８_ｆへの移動に対して、そこで費やされる滞留時間を含み、１標準クロックより多くが用いられ、特に２またはそれ以上の標準クロックが用いられることを意味するものとしても理解され得る。

図１ａは、時間Ｔ_０における充填機の輸送レール２を示す。

この時間Ｔ_０から始めて、サイクルの初めに輸送キャリッジ４ａ〜４ｆは最初に輸送ストローク１６によって、位置８_ａ〜８_ｆから次の位置８_ａ〜８_ｆに動かされる。輸送キャリッジ４ａ〜４ｆは、次いで輸送ストローク１６によって動かされる。このことは、輸送キャリッジ４ａが輸送ストローク１６ａによって輸送され、輸送キャリッジ４が輸送ストローク１６ｂによって輸送され、以下同様であることを意味する。２つの隣接位置８_ａ〜８_ｆの間の各送りに対して個別に設定され得る送り時間の後、同様に設定され得る滞留時間があるが、輸送時間と滞留時間との合計は正確に１サイクルの時間に相当するべきである。

滞留時間の間、輸送キャリッジ４ａ〜４ｆは位置８_ａ〜８_ｆにとどまり、ワークステーションは輸送キャリッジ４ａ〜４ｆ上に配置された包装体を処理できる。送り時間と滞留時間との合計は、好ましくは１サイクルに相当する。１サイクルが経過した後、図１ｂに示されるとおりに移動が続く。

図１ｂでは、輸送キャリッジ４ｆが位置８_ｅに動いており、そこで輸送レール２の緩衝区域から新たな輸送キャリッジ４ｇが送られて位置８_ｆにとどまっていることが示される。ここで、輸送キャリッジ４ｇまたはその上に配置されたキャリアに、折り畳まれていないパックスリーブが適用され得る。輸送キャリッジ４ａ〜４ｇの上に配置されたキャリアの上に、いくつかの折り畳まれていない包装体が互いに平行に置かれることも可能である。

加えて図１ｂでは、輸送キャリッジ４ａが、位置８_ａから移動方向６に隣接する位置８_０に動かされたことが示される。

図１ｃは、２倍のインデックスによる輸送キャリッジ４ａ、４ｂの移動を示す。図１ｂから始めて、輸送キャリッジ４ａはサイクルの初めに輸送ストローク１６ａによって動かされており、この輸送ストローク１６ａは輸送キャリッジ４ａを位置８_０から位置８_２に動かすものである。図１ｂから始めて、輸送キャリッジ４ｂは、位置８_ａから始まって位置８_１までの輸送ストローク１６ｂによって動かされている。輸送ストローク１６ａ、１６ｂは、輸送ストローク１６ｃ〜１６ｆに比べて増加していることがみられる。この増加した輸送ストローク１６ａ、１６ｂのために、輸送時間の終わりに位置８_０は空いている。よって次のサイクルにおいては、図１ｄに示されるとおり、輸送キャリッジ４ｃ〜４ｆを再び移動方向１６に沿って標準輸送ストロークによって位置８_０〜８_ｃまで動かすことができる。次いで、輸送キャリッジ４ｃ〜４ｆを標準輸送ストロークによって位置８_０〜８_ｃまで動かすことができる。その間、輸送キャリッジ４ａ、４ｂは位置８_１、８_２にとどまっていてもよい。この延長された滞留時間を用いて、輸送キャリッジ４ａ、４ｂの上に配置された包装体に対する充填プロセスを続けることができる。充填プロセスは包装体に対しても続けられ得る。充填機は、位置８_１および位置８_２の両方に提供され得る。より長い滞留時間によって、生産物をより低い流速で充填することが可能であり、このことは生産品質を増加させる。

図１ｃ〜１ｄから分かるとおり、輸送キャリッジ４ａ、４ｂに対する位置８_ａ、８_ｂから位置８_１、８_２までの移動の初めから、作業ステップ、ここでは充填プロセスの終わりまでの時間は、１サイクルにおけるたとえば位置８_ｃから位置８_ｂ、または位置８_ｂから位置８_ａなどの移動に対する時間よりも長く、好ましくは２倍の長さである。このことは、より長いインデックスまたは２倍のインデックスとして理解され得る。

輸送キャリッジ４ａ、４ｂの位置８_０、８_ａから位置８_１、８_２までの移動開始後の第２のサイクルの終わりに、位置８_１、８_２のワークステーションにおける作業ステップは完了する。次いで図１ｅによると、輸送キャリッジ４ａ〜４ｆはさらに動かされる。この場合、輸送キャリッジ４ａ、４ｂは再び増加した速度およびより大きい輸送ストロークで、位置８_２から位置８_４または位置８_１から位置８_３へと動かされる。同時に、輸送キャリッジ４ｃは位置８_０から、輸送キャリッジ４ｄは位置８_ａから、それぞれ位置８_２および位置８_１に動かされる。輸送時間におけるこれら２つの増加した輸送ストロークは、速度の増加によってもたらされる。このことは、増加したインデックスとしても理解され得る。その間に輸送キャリッジ４ｅは位置８_ｂから位置８_ａに動かされており、輸送キャリッジ４ｆは位置８_ｃから位置８_ｂに動かされている。

次のサイクルにおいて、輸送キャリッジ４ａ、４ｂは次いで通常のサイクルにおいて一度に１つの位置動かされてもよく、同時に輸送キャリッジ４ｃおよび輸送キャリッジ４ｄはこのサイクルにおいて位置８_１、８_２にとどまり、輸送キャリッジ４ｅは位置８_０に動かされ、輸送キャリッジ４ｆは位置８_ａに動かされる。このサイクル全体にわたって、位置８_１、８_２のワークステーションはそこに配置された包装体を処理でき、よって増加した処理時間を有する。

図２は、輸送キャリッジ４ａ〜４ｉを有する輸送レール２を示す。輸送レール２は案内２ａを有することがみられ、この案内２ａはたとえば連続的な溝などとして設計される。図１ａ〜１ｄとは対照的に、輸送レール２に沿った生産区域には、位置８_１、８_２および位置８_３、８_４に２倍設計の隣り合った２つの充填機が存在する。第１のサイクルの初めに、輸送キャリッジ４ｅ、４ｆは位置８_ａ、８_０から位置８_１、８_２に動かされる。同時にこのサイクルの初めに、輸送キャリッジ４ｃは位置８_２から位置８_４に動かされ、輸送キャリッジ４ｄは位置８_１から位置８_３に動かされる。次いで、好ましくは同じサイクルにおいて、まだ頂部が開いているパックスリーブ１８ｃ〜１８ｆに対する充填プロセスが行われる。位置８_１、８_２においては前充填が行われ、位置８_３、８_４においては充填が行われる。この２倍充填プロセスによって、生産品質を増すことができる。充填量の精度も増加し得る。次のサイクルにおいては、輸送キャリッジ４ｇ〜４ｉおよび輸送キャリッジ４ａ〜４ｂのみが各々１つの位置動かされ、一方で輸送キャリッジ４ｃ〜４ｆは前の位置にとどまって充填プロセスが継続され得る。この充填プロセスは第２のサイクルの終わりまで続き、第３のサイクルの初めにようやく輸送キャリッジ４ｃ〜４ｆも送られ、それによって輸送キャリッジ４ｃ〜４ｄは位置８_４、８_３および位置８_６、８_５からそれぞれ動かされ、輸送キャリッジ４ｅ、４ｆは位置８_２、８_１および位置８_４、８_３からそれぞれ動かされる。輸送キャリッジ４ｇ、４ｈに対してもこの２倍ストロークが行われ、輸送キャリッジ４ｇ、４ｈはそれぞれ位置８_ａ、８_０から位置８_１、８_２に動かされ、そこで充填プロセスが始まり得る。

位置８_０および位置８_５、すなわち拡大されたインデックスのためにそれぞれの第２のパック１８ａ〜１８ｉのみが動かされる位置には、ワークステーションが提供されず、そこでは処理が行われない。このことは、変更されたインデックスの区域における２つの処理位置の間に空の位置が存在し得ることを意味する。加えて位置８_５は包装体１８ｂのさらなる処理を伴わなくてもよく、たとえば位置８_６において包装体１８ａに対して、包装体のゲーブルが閉じられ得る。

図２においてすでに説明したとおり、輸送レール２は連続的な溝２ａを有し、図３にこのことが概略的に示されている。Ｃ形状の輪郭の輸送キャリッジ４ａを、この溝に挿入できる。輸送キャリッジ４ａの上にキャリア２０を配置できる。キャリア２０は、パックスリーブ１８ａ〜１８ｉを保持するためのレセプタクル２０ａ〜２０ｄを有してもよい。レセプタクル２０ａ〜２０ｄは、好ましくはパック１８ａ〜１８ｉの基部断面に対応していてもよいが、たとえば包装体をクランプするか、またはそれと類似のものであってもよい。

キャリッジ４ａは輸送レール２上の案内２ａを通じて案内され、そこで移動方向６に対して横向きに外れることのないように能動的に固定される。

図４に、この機械的固定を再び示している。輸送キャリッジ４ａはＣ形状のレセプタクルを有し、このＣ形状のレセプタクルが輸送レール２の溝２ａ内を案内されることがみられる。図４に示される輸送レール２上の輸送キャリッジ４ａの案内は、輸送レール２が指定する輸送キャリッジ４ａの移動方向が水平だけでなく、必要であれば鉛直であるときに、特に有利である。特に、輸送キャリッジ４ａが地面の方向を指して輸送レール２上を案内されるときである。このとき、輸送キャリッジ４ａは輸送レール２から落ち得ない。

図５が示す別の実施例においては、２つの輸送レール２’、２”が互いに平行に配置される。輸送キャリッジ４ａ’、４ｂ’または輸送キャリッジ４ａ”、４ｂ”は、輸送レール２’、２’の各々の上に配置され得る。各場合に２つの輸送キャリッジ４ａ’、４ａ”および輸送キャリッジ４ｂ’、４ｂ”のそれぞれが互いに同期することによって、案内レール２’、２”に沿った移動方向６’、６”に沿ったそれらの移動が同期される。好適な制御によって、特に２つの輸送キャリッジ４ａ’、４ａ”；輸送キャリッジ４ｂ’、４ｂ”の間の加速プロファイルおよび位置８ａ〜８ｆの１つにおける位置決めがほぼ同一であることが確実になる。一方の輸送レール２’上の一方の輸送キャリッジ４ａ’、４ｂ’がマスタの役割をし、他方の輸送レール２”上の他方の輸送キャリッジ４ａ”、４ｂ”がマスタに直接従うスレーブの役割をすることが好ましい。

輸送キャリッジ４ａ、４ａ”ならびに輸送キャリッジ４ｂおよび輸送キャリッジ４ｂ”の間に各々１つのキャリア２０が存在し得るが、明瞭にする目的のためにこのキャリア２０は示されていない。

図６ａには、２つの輸送キャリッジ４ａ’、４ａ”の間に配置されたキャリア２０を有するこうした表示が示されている。図６ａは、滅菌ユニットを通る断面を概略的に示している。みられるとおり、滅菌ユニット２２はハウジング２２ａを有する。ハウジング２２ａは、輸送キャリッジ４ａ’、４ａ”ならびにキャリア２０およびその上に配置された包装体スリーブ１８ａ’〜１８ａ””を周囲から囲んでいる。ハウジング２２ａの内側には、たとえば滅菌または蒸気アプリケータ２４があってもよく、それがたとえば滅菌剤および／または蒸気をパッキングスリーブ１８ａ’、１８ａ””に噴霧するか、別様に適用してもよい。

ハウジング２２の底部は好ましくは先細になっており、好ましくはドレインビード２２ｂを有し、このドレインビード２２ｂの中に未使用の滅菌剤または水蒸気の水を収集して排水または吸引除去できる。

加えて、ハウジング２２ａはそれぞれの輸送キャリッジ４ａ’、４ａ”とそれぞれの輸送レール２ａ’、２ａ”との間の間隙２６’、２６”内に案内されることがみられる。このことは、ハウジング２２ａの内側の体積が可能な限り小さいために滅菌剤の消費が低減されることを意味する。

輸送キャリッジ４ａ’、４ａ”は、好ましくはリニアモータの方式で輸送レール２ａ’、２ａ”を通じて電磁的に案内されるため、磁力は空隙を越えても作用できるため、空隙が提供され得る。このことは、ハウジング２２ａがキャリア２０およびその上に配置された包装体１８の周り全体を閉じて配置され得ることを意味する。

図６ｂに示されるとおり、滅菌ユニット２０を通る輸送キャリッジ４の輸送の際に、輸送キャリッジ４は移動方向６に動く。図６ｂは、滅菌器２８と、充填ユニット３０と、封止ユニット３２とを有する滅菌ユニット２２の概略図を示す。

ユニット２８〜３２は、生産区域１０の一部であり得る。輸送キャリッジ４ａ〜４ｈは包装体１８とともに、輸送レール２に沿って区域２８〜３２を通って動かされる。矢印３４によって示されるとおり、移動方向６への移動によって、周囲の空気が一緒に運ばれる。この気流によって、適用された滅菌剤が滅菌器２８中で矢印３６の方向に一緒に運ばれる。任意の過剰な滅菌剤を除去するために、滅菌器２８と充填ユニット３０との間に通気スロット３８が提供されてもよい。

充填ユニットには、不活性ガス（例、窒素）および／または蒸気が充填され得る。加えて、包装体１８に生産物が入れられる。充填ユニット３０とクランプユニット３２との間に再び通気スロット３８を提供でき、それによって過剰な蒸気または過剰な滅菌剤または過剰な窒素もここで除去され得る。

封止ユニット３２においては、たとえば蒸気下での封止が行われ得る。この加えられた蒸気も気流によって矢印４０の方向に運ばれて、滅菌ユニット２２の端部にて放出される。

図７は、閉じたリングとしての輸送レール２を示す。輸送レール２は送り込み区域１２と、生産区域１０と、送り出し区域１４と、緩衝区域４２とを有する。輸送キャリッジは、前述のとおり送り込み区域１２と、生産区域１０と、送り出し区域１４とをサイクル方式で動かされる。緩衝区域４２において、輸送キャリッジ４は滅菌または洗浄され得る。生産区域１０は、輸送キャリッジ４が水平に動かされる輸送レール２の少なくとも一部を含む。送り込み区域１２および送り出し区域１４に沿って、輸送レールは少なくとも部分的に、輸送キャリッジ４が角度を付けて、特に鉛直方向に動かされるようなやり方で成形され得る。好ましくは、緩衝区域４２における輸送レール２は生産区域における輸送レール２と平行に走り、輸送キャリッジ４は輸送レール２上に下方を指して配置される。輸送キャリッジ４は、緩衝区域において時間を定められずに動かされ得る。各サイクルの初めに、送り込み区域１２に輸送するために１つの輸送キャリッジ４が利用可能であることだけが確実にされるべきである。

送り込み区域１２においては、たとえば最初に折り畳まれていない包装体１８がサイクル式のやり方で輸送キャリッジ４の上に置かれ、次いで次のサイクルにおいて、折り畳まれていない包装体スリーブ１８が洗浄される。次のサイクルにおいて、輸送キャリッジ４は生産区域１０に動かされる。そこで輸送キャリッジ４は図１ａ〜１ｄの説明に従って、たとえば単一および２倍のインデックスによって動かされ、輸送キャリッジ４および包装体１８はそこで滅菌、充填、および封止される。充填され封止された包装体１８は、次いで送り出し区域１４に動かされ、そこで放出される。

緩衝区域４２に空の輸送キャリッジ４が到着し、そこで洗浄されて、必要であれば新たなラウンド移動のために一時的に貯蔵され得る。

キャリア２０は、たとえばレセプタクルなどによって包装体を保持できる。加えて図８に示されるとおり、対応するキャリアが前後に配置された２つの輸送キャリッジ４の上に配置されることが可能である。図８は、輸送レール２およびいくつかの輸送キャリッジ４ａ〜４ｃ、４ａ’〜４ｃ’またはそれに対応して成形されたキャリアの上面図を示す。図８の例示は、包装体の処理の間の３サイクルに対応する。最初に、輸送キャリッジ４ｃ、４ｃ’は互いに間隔を置いて送り込み区域１２に動かされる。２つの隣り合う輸送キャリッジ４ｃ、４ｃ’の前方端縁４４’および後方端縁４４ｃの間の距離は、包装体１８を挿入できるほど大きい。次のサイクルにおいて、輸送キャリッジ４ｂ、４ｂ”の間に包装体１８が挿入されて、たとえばキャリッジ４ｂの後部端縁４４ｂの窪みに位置決めされるように配置される。次のサイクルにおいて、輸送キャリッジ４ａ、４ａ’の間の距離がそれぞれの後方端縁４４ａと前方端縁４４ａ’との間に包装体をクランプするような距離になるようにされて、包装体１８が輸送キャリッジ４ａ、４ａ’の間にクランプされる。このクランプは、キャリッジ４ａ、４ａ’の各々の位置を個別に制御することによって可能である。図８による手順は、送り込みの際の単一サイクルにおいても行われ得る。

緩衝区域においては、輸送キャリッジ４を輸送レール２から予備レール４６に送り込むことが可能である。この目的のために、輸送レール２の上にアウトフィード４８およびインフィード５０が提供される。輸送レール２のアウトフィード４８は移動方向６に対して横向きに旋回され得ることで、予備レール４６に結合され得る。移動方向６に動かされる輸送キャリッジ４は、アウトフィード４８を介して予備レール４６上に動かされる。そこでこれらの輸送キャリッジ４は、輸送レール２に沿った走行動作に影響することなく、たとえば予備レール４６から取り除かれ、修理されて再び取り付けられることができる。同様に移動方向６に対して横向きに旋回され得るインフィード５０を介して、輸送キャリッジ４は予備レール４６から輸送レール２へと再び戻され得る。

本包装体デバイスの助けによって、異なるワークステーションにおける作業時間を個別に設定することが可能である。

Claims (30)

1. 包装機械、特に充填機であって、
   − 少なくとも１つの輸送レールと、
   − 前記輸送レールに沿って移動可能であり、かつ前記輸送レール上に配置された少なくとも２つの輸送キャリッジとを有し、
   − 前記輸送キャリッジは少なくとも１つの包装体を輸送するために配置され、かつ前記輸送レールの生産区域に沿って少なくともセクションにおいてサイクル方式で動かされ、
   − 前記輸送キャリッジが互いに異なる２つのインデックスによって生産区域に沿って動かされるようなやり方で、前記輸送レールと前記輸送キャリッジとが互いに電動的に結合される、
   ことを特徴とする、包装機械。
2. 充填機、特にボトリングデバイスの領域の前記生産区域において、前記輸送キャリッジが前記充填機の外側とは異なるインデックス、特により大きいインデックスによって動かされることを特徴とする、請求項１に記載の包装機械。
3. 前記インデックスはワークステーションにおける保持時間と、２つのワークステーションの間の送り時間とによって定められることを特徴とする、請求項１または２に記載の包装機械。
4. Ｎ倍のインデックスを有する少なくともＮの輸送キャリッジが前記充填機においてそれぞれ動かされ、ここでＮは１よりも大きく、特に前記輸送キャリッジは１よりも大きいインデックスによって動かされることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の包装機械。
5. − 前記充填機において、少なくとも２つの輸送キャリッジがより高い送り速度、好ましくは少なくとも２倍の送り速度にて動かされ、および／または
   − 前記送り時間内に、少なくとも２つの輸送キャリッジがより高い送りストローク、好ましくは少なくとも２倍の送りストロークによって動かされる、
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の包装機械。
6. 前記生産区域における２つのワークステーションの間の前記送り時間は一定であることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の包装機械。
7. 前記充填機における少なくとも２つの輸送キャリッジの前記保持時間は、前記充填機の外側の前記包装体の前記保持時間よりも大きいかまたは小さく、特に前記充填機の外側の前記包装体の前記保持時間の少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の包装機械。
8. 各場合の前記生産区域における２つのワークステーション間の前記輸送キャリッジの前記輸送ストロークは、１つのサイクルにおいて異なることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の包装機械。
9. 前記輸送キャリッジは、前記生産区域における２つのワークステーションの間を各々異なる加速プロファイルによって動かされることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の包装機械。
10. 前記輸送レールは送り込み区域と、生産区域と、送り出し区域と、緩衝区域とを有し、前記輸送キャリッジの輸送方向は、少なくとも１つの第１の区域において少なくとも１つの第２の区域に対して角度を付けて延在しており、特に３０°から６０°の角度を付けて延在することを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の包装機械。
11. 前記輸送レールと前記輸送キャリッジとはリニアモータとして形成されることを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一項に記載の包装機械。
12. 前記輸送レールは前記リニアモータのステータから形成され、特に軌道に沿って配置された複数の磁気コイルを有することを特徴とする、請求項１に記載の包装機械。
13. 前記輸送キャリッジは少なくとも１つの永久磁石を有することを特徴とする、請求項１〜１２の何れか一項に記載の包装機械。
14. 前記輸送レールは、輸送デバイスに沿って少なくとも１つの脚部を有し、特に前記輸送デバイスは前記輸送レールの形の少なくとも１つの脚部によって閉じたリングを形成することを特徴とする、請求項１〜１３の何れか一項に記載の包装機械。
15. 前記輸送レールは、前記包装機械の前記充填機において少なくとも部分的に案内される複数の前記脚部のうち、前記生産区域に部分的に沿った少なくとも１つの脚部を形成し、および／または前記輸送レールは緩衝区域に少なくとも部分的に沿った脚部を形成し、特に複数の前記脚部は互いに対向して位置することを特徴とする、請求項１〜１４の何れか一項に記載の包装機械。
16. 前記輸送キャリッジは、Ｕ形状またはＣ形状のレセプタクルによって前記輸送レール上に配置され、特に前記輸送キャリッジは前記輸送レール上に形状嵌合する方式で自身の移動方向に対して角度を付けて配置されることを特徴とする、請求項１〜１５の何れか一項に記載の包装機械。
17. 前記輸送キャリッジ上に、少なくとも２つの包装体を受取るためのキャリアが配置されることを特徴とする、請求項１〜１６の何れか一項に記載の包装機械。
18. 互いに平行に走る２つの輸送レールが、自身の上に配置されたそれぞれの輸送キャリッジとともに提供され、前記２つの輸送レールの上でそれぞれ２つの輸送キャリッジが同期して案内されることを特徴とする、請求項１〜１７の何れか一項に記載の包装機械。
19. 輸送キャリッジは第１の前記輸送レールの上でマスタキャリッジとして制御され、輸送キャリッジは第２の前記輸送レールの上で前記マスタキャリッジの機能としてのスレーブキャリッジとして案内されることを特徴とする、請求項１〜１８の何れか一項に記載の包装機械。
20. 前記輸送レールは少なくとも部分的に鉛直に延在する送り込み区域を有し、前記輸送キャリッジは前記送り込み区域において、空のパックスリーブを受取るための送りユニット、特にマンドレルホイールによって形成されることを特徴とする、請求項１〜１９の何れか一項に記載の包装機械。
21. 前記輸送レールは少なくとも部分的に水平に対して角度を付けて延在する送り出し区域を有し、前記輸送キャリッジは前記送り出し区域において、充填された包装体を排出ユニットの上に降ろすために形成されることを特徴とする、請求項１〜２０の何れか一項に記載の包装機械。
22. 前記輸送レールは少なくとも１つの分離区域を有し、前記輸送レールは前記分離区域において旋回可能であり、および／または前記輸送レールは少なくとも１つの結合区域を有し、前記輸送レールは前記結合区域において旋回可能であることを特徴とする、請求項１〜２１の何れか一項に記載の包装機械。
23. 前記分離区域は前記緩衝区域内に配置されることを特徴とする、請求項１〜２２の何れか一項に記載の包装機械。
24. 前記輸送レールは前記充填区域において滅菌ユニットにおいて案内され、前記滅菌ユニットは前記輸送キャリッジを周囲からの方式で囲むことを特徴とする、請求項１〜２３の何れか一項に記載の包装機械。
25. 前記滅菌ユニットは半径方向の周囲から前記輸送キャリッジを囲み、特に前記滅菌ユニットは前記輸送キャリッジの周りにハウジングを形成することを特徴とする、請求項１〜２４の何れか一項に記載の包装機械。
26. 前記滅菌ユニットは最初に滅菌剤の供給を有し、次いで蒸気の供給を有するか、または前記滅菌ユニットは最初に蒸気の供給を有し、次いで滅菌剤の供給を有することを特徴とする、請求項１〜２５の何れか一項に記載の包装機械。
27. 前記滅菌ユニットは、前記滅菌剤の供給と前記蒸気の供給との間に少なくとも１つの排気開口部を有することを特徴とする、請求項１〜２６の何れか一項に記載の包装機械。
28. 少なくとも１つの輸送キャリッジは、少なくとも１つの洗浄ユニットに対するキャリアとして形成され、前記洗浄ユニットは前記生産区域に沿って前記輸送キャリッジを通じて案内されることを特徴とする、請求項１〜２７の何れか一項に記載の包装機械。
29. 包装機械、特に充填機を動作させる方法であって、前記方法においては
    − 少なくとも２つの輸送キャリッジが輸送レールに沿って動かされ、かつ
    − 前記輸送キャリッジによって、前記輸送レールの生産区域に沿ってサイクル式の容器の流れにおいて包装体が動かされ、
    − 前記輸送キャリッジが互いに異なる２つのインデックスによって生産区域に沿って動かされるようなやり方で、前記輸送レールと前記輸送キャリッジとが互いに電動的に結合される、
    ことを特徴とする、方法。
30. 前記輸送キャリッジは前記包装機械の動作モードの関数としてのインデックスおよび／もしくは速度によって動かされ、ならびに／または前記輸送キャリッジは前記包装機械の動作モードの関数として位置決めされることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。

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