JP2020521686A - 食品製品用パッケージの上部を密封するための装置及び食品パッケージを形成し充填するためのシステム - Google Patents

食品製品用パッケージの上部を密封するための装置及び食品パッケージを形成し充填するためのシステム Download PDF

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Abstract

食品製品用パッケージ（３０）の上部を密封するための装置（１０）が開示される。装置（１０）は、パッケージ（３０）の上部の上で互いに可逆的に係合するように構成された、１対の対向して配列された第１及び第２の密封ジョー（１２、１４）と、第１のゲーブルパネル（３２）を形成するためにパッケージ（３０）の第１の上部と接触するように構成された、第１の密封ジョー（１２）上の少なくとも１つの楔（２６）と、第２のゲーブルパネル（３３）を形成するためにパッケージ（３０）の第２の上部と接触するように構成された、第２の密封ジョー（１４）上の鍵（２２）と、密封する前にパッケージ（３０）の歪みを低減するように構成された、鍵（２２）上の少なくとも１つの突出部（２４）と、第１又は第２の密封ジョー（１４）のいずれかの上のラバードリー（２０）であって、ラバードリー（２０）及び反対側の密封ジョー（１２）はラバードリー（２０）と反対側の密封ジョー（１２）との間にフィン（３４）を形成して密封するように構成され、それによってパッケージ（３０）の上部を密封する、ラバードリー（２０）とを含む。又装置（１０）を含む食品製品を含有するパッケージを形成し、充填し、密封するためのシステム（６０）も開示される。【選択図】図１Ｂ

Description

本解決策は、食品製品を含有するのに適したパッケージを密封するための装置に関する。より詳細には、本解決策はゲーブルトップを有する食品を含有するパッケージの上部を密封するための装置に関する。又本解決策は、装置を含む食品パッケージを形成し充填するためのシステムにも関する。
食品製品用パッケージ容器は周知である。これらの容器は、切妻形状の上部によって閉鎖される４つの垂直側壁（概ね長方形のパネル）を有することがしばしばある。典型的なゲーブルトップは、密封したトップフィンによって接合される２つの等しい大きさのゲーブルパネルを有する。１つのゲーブルパネルは、容器内の内容物に容易に接近するために、ゲーブルパネルに装着されたネジ式キャップを備えた注ぎ口などのクロージャを含んでもよい。容器の底部は、容器が食品製品で充填される前に、まずブランクパッケージ材料から形成される。次いでゲーブルトップパネルが形成され、フィンが密封される。
米国特許第６，４３０，８９９Ｂ１号明細書は、ゲーブルトップカートン用の上部を密封して折り目を付ける装置を開示している。装置は、カートンを密封するためにカートンのトップフィンを係合して一緒に圧迫するための１対の対向するアンビルを有する。又それぞれのアンビルは、トップゲーブルパネル上に際立った折り目を成形して形成するために１つ又は複数の楔を有する。
米国特許第７，５０９，７９１Ｂ２号明細書は、密封されたトップフィンを有するゲーブルトップパッケージ用のトップシーラを開示している。シーラはアーム支持部及びアーム支持部に枢動可能に装着された１対の対向するアームを含む。アームは、それぞれがその端部の周辺に密封ジョーを有する。アームは、弧を経由して互いに向かって及び互いから離れるために、密封ジョーを移動させるように枢動可能である。アーム支持部は、アームが枢動する際にパッケージに向かって及びパッケージから離れるように直線的に移動可能であって、枢動する密封ジョーの弧を変えるためにパッケージに向かって下方に密封ジョーを移動させる。
しかしゲーブルトップパッケージの既存の密封機構は、（ｉ）パッケージを密封機構に供給する間に生じるパッケージの位置付けが不規則になること、並びに／又は（ｉｉ）パッケージ材料の仕様、例えばスリーブの幅及び折り目公差のばらつきに起因して、有効なフィンの密封を提供しない。次にこのことにより密封したパッケージの膨張が増加し、パッケージ内の食品製品の漏出／腐敗が早まる。
従ってパッケージの位置付け及びパッケージ材料の仕様におけるばらつきを修正又は少なくとも容認できる一方で、パッケージの上部を効果的に密封するゲーブルトップパッケージ用の改善した密封装置が必要とされている。
第１の態様によれば、食品製品用パッケージの上部を密封するための装置が提供され、装置は、
パッケージの上部の上で互いに可逆的に係合するように構成された１対の対向して配列された第１及び第２の密封ジョーと、
第１のゲーブルパネルを形成するためにパッケージの第１の上部と接触するように構成された第１の密封ジョー上の少なくとも１つの楔と、
第２のゲーブルパネルを形成するためにパッケージの第２の上部と接触するように構成された第２の密封ジョー上の鍵と、
密封前にパッケージの歪みを低減するように構成された鍵上の少なくとも１つの突出部と、
第１又は第２の密封ジョーのいずれかの上のラバードリーであって、ラバードリー及びドリーの反対側の密封ジョーはラバードリーと反対側の密封ジョーとの間にフィンを形成して密封するように構成され、それによってパッケージの上部を密封する、ラバードリーとを含む。
第２の態様によれば、食品製品を含有するパッケージを形成し、充填し、密封するためのシステムが提供され、システムは、
パッケージ材料ブランクを折り畳んでパッケージにし、パッケージの底部を密封するための底部形成及び密封ステーションと、
パッケージを食品製品で充填するための充填ステーションと、
パッケージの上部を密封するための第１の態様による装置とを含む。
本解決策の一部の好ましい非限定的な実施形態が、添付図面を参照して例として説明される。
パッケージを密封する前に密封ジョーが互いから間隔を空けた状態の実施形態による、食品製品用パッケージの上部を密封するための装置を示す。 パッケージを密封するために密封ジョーがパッケージのトップフィンの周辺で互いに係合した状態の、図１Ａの装置を描く。 パッケージを密封した後の図１Ａにおける装置を示す。 図１Ａ〜１Ｃの装置内の密封ジョーの斜視図である。 図１Ａ〜Ｃ及び図２における密封ジョーに取り付けられるドリーの斜視図である。 図３Ａにおけるドリーの側面図である。 図３Ａにおけるドリーの正面図である。 図３Ａにおけるドリーの平面図である。 図１Ａ〜Ｃ及び図２における密封ジョーの上にある突出部の斜視図である。 図１Ａ〜Ｃ及び図２における密封ジョーの上にある鍵の正面及び背面斜視図を示す。 図１Ａ〜１Ｃの装置で密封する前の不規則な形態をもつパッケージの平面図である。 図１Ａ〜１Ｃの装置内で密封ジョーの上の突出部と接触した後だがフィンを密封する前の、図６Ａにおけるパッケージの平面図である。 図１Ａ〜１Ｃの装置の密封ジョーでフィンを形成して密封した後の、図６Ｂにおけるパッケージの平面図である。 図１Ａ〜１Ｃの装置を含む食品製品用パッケージを形成して充填するためのシステムを示す。
実施形態による装置及びシステムが図１〜７を参照して以下に説明される。
図１Ａ〜１Ｃは、食品製品に適切なパッケージ３０の上部を密封するための装置１０を示す。装置１０は、アーム１６及び１８の端部に置かれた１対の対向して配列された密封ジョー１２及び１４を有する。密封ジョーは密封を促進するために加熱されてもよい。アーム１６、１８は、使用時にアーム１６、１８がジョー１２、１４を図１Ａにおける曲がり矢印の方向に互いに向かって交互に運び、次いでジョー１２、１４を図１Ｂにおける曲がり矢印の方向に互いから離れるように引くように、アームのそれぞれの端部で駆動機構（図示せず）に連結される。油圧、空気圧、電気機械、及び電気駆動機構などのあらゆる特定の駆動機構が利用されてもよい。ジョー１２及び１４の底部は図２により詳細に例示されている。両方のジョー１２、１４は密封部４０及び冷却部４２を有する。各部分４０及び４２は所与の時間に２つのパッケージを収容することができる。ジョー１２は、密封部４０内のジョー１２の底面上に３つの楔２６を有する。各楔２６は楔２６及びジョー１２から離れて下方に延在する突起部２８を有する。各楔２６及びその突起部２８は、間隙３６により別の楔／突起部から離間され、間隙３６は密封段階の間にパッケージ３０上の注ぎ口（図示せず）などのクロージャを収容する。他方のジョー１４は、密封部４０内のジョー１４の底面上に鍵２２を有する。２つの突出部２４は鍵２２及びジョー１４から離れて下方に延在する。ジョー１２の冷却部４２は、冷気を密封されたパッケージ３０に供給し、且つ／又は残留熱を装置１０から逃すことができるための１対の凹部３８を有する。熱はパッケージが密封部４０内にある間に発生されてもよい。ドリー２０は、使用中にジョー１２を係合するジョー１４の側密封面上に存在する。ドリー２０は好ましくはゴムから作成される。図１Ａに示されたような装置１０は、パッケージ３０の密封されていない上部の上に置かれる。パッケージ３０の底部はわかりやすくするために割愛されている。図２における両矢印は、使用中に互いに対するジョー１２、１４の交互の動きを描く。図２における片矢印は、以下に説明するように装置１０を通したパッケージ３０の移動方向を描く。
装置１０は以下のように作動する。上部が密封されていない状態のパッケージ３０は、図１Ａ及び２に示されたように装置１０の密封部４０の下の位置に送り込まれる。駆動機構は、ジョー１２及び１４を曲がり矢印の方向に互いに向かって移動させるようにアーム１６、１８を活性化させる。ジョー１２、１４が係合するために接近すると、突起部２８はパッケージ３０の上部を折り畳んでゲーブルパネル３２を形成するためにパッケージ３０に接触する。又楔２６もパッケージ３０の上部により近い部分で突起部２８から離れたパッケージ３０に接触する。鍵２２は、反対側のゲーブルパネル３３を折り畳んで形成するためにパッケージ３０の別の上部に接触する。突出部２４は、図６Ａ〜６Ｃについて以下に更に説明するように、パッケージ３０が不規則な形態を有するときのみパッケージ３０に接触する。そうでないと突出部２４は、図１Ｂにおける破線で描いた突出部２４によって示された位置にパッケージ３０に隣接して移動する。ドリー２０及びジョー１２は、図１Ｂに最も良く示されたようにドリー２０とジョー１２との間にフィン３４を形成して密封するためにパッケージ３０の最上部に接触して圧迫する。一旦ゲーブルパネル３２、３３及びフィン３４が形成されて密封されると、アーム１６、１８は、図１Ｂに示された曲がり矢印の方向に移動されて、ジョー１２、１４を分離し、図１Ｃに示された密封されたパッケージ３０を解放する。密封されたパッケージ３０は、次いでコンベアベルト又は他の運搬システム（図示せず）により冷却部４２に移動される。密封されたパッケージ３０が冷却部４０の下にあるとき、駆動機構は再度ジョー１２、１４を動かしてフィン３４の周辺に戻して係合させる。これは、密封部４０で形成された密封部を補強する。残留熱はジョー１２の凹部３８を通って逃れる。別法として、冷却ガス又は冷却空気が凹部３８を介して密封されたパッケージ３０に供給されてもよい。次いでジョー１２、１４は分離され、運搬システムは密封されて冷却されたパッケージ３０を装置１０から外すように移動させる。
図３Ａ〜３Ｄはドリー２０を例示する。ドリー２０は密封ジョー１４に取り付けられてもよい。ドリー２０は、ドリー２０をネジ又は他の適切な締結要素を使用してジョー１４に固定するための４つの穴４４を有する。ドリー２０の底部における傾斜面４６はパッケージ３０のフィン３４に隣接したゲーブルパネル３３に当接する。傾斜面４６は、フィン３４を形成し、楔２６によってパッケージ３０に付与された力に対抗する均衡力を提供する助けとなる。図３Ｂ〜３Ｄに示されたようにドリー２０の非限定的な例示的寸法は以下の通りである。
ａ：３７ｍｍ
ｂ：９０ｍｍ
ｃ：５０ｍｍ
ｄ：１２ｍｍ
ｅ：３４４ｍｍ
ｆ：４ｍｍ
θ：２５°
穴４４の直径：５．５ｍｍ
図４は、密封ジョー１４の鍵２２に取り付けられる例示的突出部２４を描く。突出部２４は、図６Ａ〜６Ｃに関して以下に説明するように、密封する前に不規則なパッケージ形態を修正する援助をするための面取り面５０を有する。
図５は、密封ジョー１４上にある鍵２２を例示する。鍵２２は金属などのあらゆる適切な材料から１片に製造される。穴５６及び５８は、ネジ又は類似の締結要素を使用して鍵２２をジョー１４に、及び突出部２４を鍵２２に固定するために提供される。鍵２２の長手方向長さは密封部４０の長さに及ぶ。
図６Ａは、装置１０の密封部４０に入る前に歪んだ形態をもつパッケージ３０の平面図を示す。パッケージ３０は底部を形成中、食品製品を充填中、又はパッケージを装置１０に運搬中に歪むことがある。歪んだ形態がパッケージの上部を密封する前に修正されない場合は、非対称のフィン３４が密封ジョー１２と１４との間に形成されることになる。これは見栄えを悪くし、形成される密封の効果を損なう恐れがある。又密封されたパッケージは膨張を増加させることもある。密封ジョー１２、１４が密封工程中に互いに向かって動く際に、突出部２４の面取り面５０はパッケージ３０の歪んだ垂直縁部に接触し、パッケージ３０の形態を図６Ｂに示されたように上から見たときにその水平軸（一点短鎖線によって示されている）に対して極めて対称である形態に修正する。次いで密封ジョー１２、１４は図６Ｂにおける矢印によって示された方向に互いに向かって動き続けて、フィン３４を形成し、図６Ｃに示されたようにパッケージ３０の上部を密封する。
図７は、食品製品を含有するパッケージを形成し、充填し、密封するためのシステム６０を示す。システム６０は、必要に応じて平坦なパッケージ材料ブランクを保管するためのパッケージマガジン６２を有してもよい。システム６０を作動中に、パッケージ材料ブランクはマガジン６２（又は他の源）から底部形成及び密封ステーション６４に送り込まれ、そこでブランクが折り畳まれ、パッケージの底部が形成されて密封される。部分的に形成されたパッケージは、次いで殺菌ステーション６６に送り込まれ、そこでパッケージは過酸化水素水及び／又は紫外線で殺菌される。しかしシステム６０に殺菌ステーション６６を含むことは必須ではない。パッケージは殺菌ステーション６６（又は底部形成及び密封ステーション６４）からパッケージを食品製品で充填するための充填ステーション６８に送り込まれる。最後に食品製品を含有するパッケージは、図１Ａ〜１Ｃ及び２について上述したようにパッケージの上部を密封するための密封装置１０に運搬される。
突出部２４の使用により、密封前に歪んだパッケージの形態の修正が促され、それによってパッケージの膨張が低減し、上部の密封がより効果的になる。（単なる状態マークを備えたステンレス鋼ジョー面の代わりに）密封ジョーの一方の上のラバードリー２０を使用することにより、密封されていないパッケージを装置１０に運搬中に起こり得るパッケージの位置付けの不規則性に関わらず、２つのジョーの間に有効な密封を形成することができる。又ラバードリー２０は、スリーブの幅及び折り目公差などのパッケージの仕様のばらつきに関わらずパッケージを効果的に密封することもできる。
参照番号の一覧
以下の表は装置及びシステムの特徴並びにそれぞれの参照番号を収載する。
１０ 装置
１２，１４ 密封ジョー
１６，１８ アーム
２０ ドリー
２２ 鍵
２４ 突出部
２６ 楔
２８ 突起部
３０ パッケージ
３２，３３ ゲーブルパネル
３４ フィン
３６ 間隙
３８ 凹部
４０ 密封部
４２ 冷却部
４４ ドリー穴
４６ 傾斜面
５０ 面取り面
５６，５８ 鍵穴
６０ システム
６２ パッケージマガジン
６４ 底部形成及び密封ステーション
６６ 殺菌ステーション
６８ 充填ステーション

Claims (14)

  1. 食品製品用パッケージ（３０）の上部を密封するための装置（１０）であって、
    前記パッケージ（３０）の前記上部の上で互いに可逆的に係合するように構成された、１対の対向して配列された第１及び第２の密封ジョー（１２、１４）と、
    第１のゲーブルパネル（３２）を形成するために前記パッケージ（３０）の第１の上部と接触するように構成された、前記第１の密封ジョー（１２）上の少なくとも１つの楔（２６）と、
    第２のゲーブルパネル（３３）を形成するために前記パッケージ（３０）の第２の上部と接触するように構成された、前記第２の密封ジョー（１４）上の鍵（２２）と、
    密封する前に前記パッケージ（３０）の歪みを低減するように構成された、前記鍵（２２）上の少なくとも１つの突出部（２４）と、
    前記第１又は前記第２の密封ジョー（１２、１４）のいずれかの上のラバードリー（２０）であって、前記ラバードリー（２０）及び前記ラバードリー（２０）の反対側の前記密封ジョー（１２、１４）は、前記ラバードリー（２０）と前記反対側の密封ジョー（１２、１４）との間にフィン（３４）を形成して密封するように構成され、それによって前記パッケージ（３０）の前記上部を密封する、ラバードリー（２０）とを含む、装置（１０）。
  2. 前記ラバードリー（２０）は前記第２の密封ジョー（１４）上にある、請求項１に記載の装置（１０）。
  3. 前記ラバードリー（２０）は前記第１又は第２のゲーブルパネル（３２、３３）に接触するように構成された傾斜面（４６）を有する、請求項１又は２に記載の装置（１０）。
  4. 前記ラバードリー（２０）は２ｍｍ〜６ｍｍの厚さ、好ましくは４ｍｍの厚さである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置（１０）。
  5. 前記ラバードリー（２０）は、前記ドリー（２０）を前記密封ジョー（１２、１４）に固定するための締結要素を受領するための複数の穴（４４）を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置（１０）。
  6. 前記鍵（２２）上に少なくとも２つの突出部（２４）を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置（１０）。
  7. 前記１つ又は複数の突出部（２４）は少なくとも１つの面取り面（５０）を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置（１０）。
  8. 少なくとも３つの楔（２６）を更に含み、各楔（２６）は前記パッケージ（３０）の第３の上部に接触するように構成された突起部（２８）を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置（１０）。
  9. 少なくとも２つの前記楔（２６）の間に間隙（３６）を更に含み、前記間隙（３６）は前記パッケージ（３０）上にクロージャを収納するように構成される、請求項８に記載の装置（１０）。
  10. 前記第１及び第２の密封ジョー（１２、１４）は、前記密封されたパッケージ（３０）を受領するように構成された冷却部（４２）を更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置（１０）。
  11. １対のアーム（１６、１８）を更に含み、各アームは前記第１及び第２の密封ジョー（１２、１４）の一方に連結され、前記密封ジョー（１２、１４）が互いに可逆的に係合するように構成される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置（１０）。
  12. 食品製品を含有するパッケージを形成し、充填し、密封するためのシステム（６０）であって、
    パッケージ材料ブランクをパッケージに折り畳み、前記パッケージの底部を密封するための底部形成及び密封ステーション（６４）と、
    前記パッケージを前記食品製品で充填するための充填ステーション（６８）と、
    前記パッケージの前記上部を密封するための請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置（１０）とを含む、システム（６０）。
  13. 前記パッケージ材料ブランクを保管するためのパッケージマガジン（６２）を更に含む、請求項１２に記載のシステム（６０）。
  14. 前記パッケージを前記食品製品で充填する前に、前記パッケージを殺菌するための殺菌ステーション（６６）を更に含む、請求項１２又は１３に記載のシステム（６０）。
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