JP2020527514A - 充填機用のセルトラバース - Google Patents

Abstract

本発明は、包装体（１８）に流動性製品を充填するための充填機（１００）の無菌領域のためのセルトラバースであって、セルトラバース（１、１’、１”）は、少なくとも一つの第一側面長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”）と、第一長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”）の反対側の少なくとも一つの第二側面長手構造体（４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）と、第一長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”）と第二長手構造体（４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）との間に設けられ、長手構造体を接続する複数の横断要素（６、６’、６”）とを備えたフレーム構造体（２、２’、２”）を含み、長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”、４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）と横断要素（６、６’、６”）との間に、セルトラバース（１、１’、１”）、８’、８”）の長手方向に互いに隣接する複数のセル（８）が、充填済みまたは充填予定の包装体（１８）を受け入れるためにあり、横断要素（６、６’、６”）の少なくともいくつかは、もっぱら形状嵌合および／または圧入嵌合様式で長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”、４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）に接続される、セルトラバースに関する。【選択図】図２ａ

Description

本発明は、包装体に流動性製品を充填するための充填機の無菌エリアのためのセルトラバース（独：Zellentraverse，英：cell traverse）に関する。本発明は、本発明によるセルトラバースの使用および充填機にも関する。

一般的な充填機は、包装体に好ましくは流動性食物を充填するために使用される。特に、包装体を充填するための開口部を提供するために片側が開いた包装体が、包装体として使用される。包装体は、例えば、厚紙層と、ポリエチレン（ＰＥ）などの外側の、特に熱可塑性のプラスチック層とを含むラミネートの形態の包装材料から形成されるカートン複合包装体でありうる。カートンは、例えば包装体が簡単に取り扱われ、積み重ねられうるように、包装体に十分な安定性を与える。プラスチック層は、カートンを水分から保護し、包装材料が密閉されてしっかりとした包装体を形成することを可能にする。加えて、包装体を通した酸素および他のガスの拡散を防ぐために、アルミニウム層などのさらなる層が提供されうる。しかし、包装体はＰＥＴボトルなどのボトルであることもできる。

包装体には通常、滅菌条件下で食物が充填される。充填予定の食物だけでなく、包装体も滅菌されねばならない。この目的のために、食物は通常ある期間にわたり加熱される。包装体は通常、最初に滅菌高温空気が吹き付けられる。その後、通常は過酸化水素であるかまたは過酸化水素を少なくとも含む滅菌剤が、このように加熱された包装体に導入される。包装体は予熱されるため、滅菌中に高い反応速度が達成され、包装体内に凝縮物が形成することが防止される。その後、高温であり滅菌されるのが好ましい乾燥空気で包装体を乾燥させることにより、水分および残留過酸化水素が包装体から除去される。その後、滅菌条件下で、滅菌包装体に製品が充填され、この製品も滅菌され主に流動性があり、特に液体である。そのような製品は通常、ジュース、牛乳、ソースなどの食物である。少なくとも一つの液体構成要素に加えて、食品は塊状構成要素も含みうる。包装体は充填された後、滅菌雰囲気で密閉される。

滅菌および／または充填中には、包装体は、必要に応じて一定の速度で充填機を通して連続的に輸送されうる。しかし、代替的には、包装体は周期的にすなわち段階的に充填機を通して移動させられる。包装体は、特定の位置を次々にある期間占めることができ、そこで包装体が静止しながら少なくとも一つのノズルを介して高温空気、滅菌剤、および／もしくは乾燥空気で加圧されるか、または充填予定の製品で充填される。

充填機を通した包装体の的を絞った輸送は、セルを備えた一連の周回する可動セルトラバースを有する輸送デバイスによって促進されることが多い。セルトラバースのセルは通常、充填機の同じプロセスステップを同時に通過する。いくつかのセルトラバースを前後に提供することによって、前後に設けられたセルが作製される。供給エリアでは、包装体が、供給デバイスから前後に設けられたセルトラバースのセルに次々に移送される。その後、包装体はセルに入って充填エリアかを通って分配エリアに移動させられ、その間に包装体が説明されたように滅菌、充填、および密閉される。包装体の滅菌から密閉まで、および特に包装体を充填する際に、無菌または滅菌エリア（無菌エリア）が必要である。したがって、セルトラバースは、無菌エリアに細菌またはその他の不純物を導入してはならない。同時に、セルトラバースは、無菌条件（高温、水、過酸化水素などの滅菌剤）に耐えられなければならない。送達エリアでは、包装体がその後対応する送達デバイスを介して送達される。その後、空になったセルは、包装体、特に片側が開いた包装体を再び充填するために供給エリアでピックアップできるように、戻りエリアを経由して供給エリアに戻される。通常、充填エリアおよび戻りエリアはほぼ直線状であるが、それらの間にはセルの輸送方向が逆転される偏向エリアがある。スペース上の理由から、供給デバイスおよび排出デバイスは通常偏向エリアに割り当てられる。

セルトラバースの汚染および滅菌性を可能な限り長く維持するために、セルトラバースを含む輸送機器を冷却するために使用される冷却水が使用される。この目的のために、戻りエリアの輸送デバイスは、ノズルによって冷却水が噴霧される。これにより、セルトラバースに粘着した汚れが少なくとも部分的に除去されるため、動作中の汚れの蓄積が多くの場合に回避されうる。

しかし、ソースなどの高粘度の製品の飛沫は、輸送機器およびセルトラバースの非常に粘着性の汚染を形成し得、これはセル冷却システムの冷却水によっては十分に効果的に除去されない。したがって不純物が蓄積し、微生物の増殖を促進しうる。これは、微生物の導入による包装体内の製品の汚染につながりうる。そうすると充填された製品が所望されるよりも早く腐るため、包装体の品質が低下する。したがって、中間清掃または完全清掃のために比較的短い間隔で生産を中断することが必要である。

例えば輸送機器がより良く清掃されうるようにセル冷却を強化することによって既存の問題を十分に考慮する従来の試みはいずれも、生産サイクルを所望の期間に延長するには不十分である。これは、例えば利用可能な設置スペースの限界、ならびに／または輸送機器の清掃中に充填機の二次部品が汚されること、および／もしくは微生物がやはり包装体に導入されることによる。

したがって、本発明は、不純物の蓄積および微生物による瓶詰め製品の汚染のリスクが低減または防止されうるように汎用のセルトラバースを設計およびさらに開発する課題に基づく。

本発明の第一の教示によれば、この問題は、少なくとも一つの第一側面長手構造体を備え、第一長手構造体の反対側の少なくとも一つの第二側面長手構造体を備え、第一長手構造体と第二長手構造体との間に設けられて長手構造体を接続するいくつかの横断要素を備えたフレーム構造体を有するセルトラバースであって、セルトラバースの長手方向に互いに隣り合う複数のセルが、充填済みまたは充填予定の包装体を受け入れるために長手構造体と横断要素との間に形成され、横断要素の少なくともいくつかは、もっぱら形状嵌合および／または圧入嵌合様式で長手構造体に接続される、セルトラバースにより解決される。

第二の教示によれば、この課題は、包装体に流動性製品を充填するための充填機に本発明によるセルトラバースを使用することによっても解決される。

第三の教示によれば、この課題は、充填機を通して包装体を輸送するための無限循環輸送デバイスを用いて包装体に流動性製品を充填するための充填機であって、輸送デバイスは本発明によるいくつかのセルトラバースを含む、充填機によっても解決される。

最先端の技術は、例えば頻繁な清掃もしくは改良された清掃または改良された滅菌剤によって望ましくない汚れおよび汚染に対抗することを試みているが、本発明は異なるアプローチを提案する。本発明によれば、記載されるように、セルを形成する長手構造体と横断要素とを備えたセルトラバースにおいて、少なくともいくつかの横断要素がもっぱら形状嵌合および／または圧入嵌合様式で長手構造体に接続されることによって、不純物の蓄積および微生物による瓶詰め製品の汚染が低減または回避されうることが認識された。横断要素の長手構造体とのもっぱら形状嵌合および／または圧入嵌合の接続を用いることにより、高いプロセス信頼性で接続エリアの特に小さな間隙が達成でき、これらは充填機の無菌エリアに広がる条件下で安定でもあることが示されている。一方で、溶接継手などの材料結合継手の場合には、完全に制御されることができないプロセス（溶接中の入熱、熱伝播または溶融ダイナミクスなど）および無菌エリアの条件に起因して、（セルトラバースの幅にわたり）最大０．７ｍｍの歪みおよび間隙が生じうる。セルトラバース内の継手でのこのような間隙サイズは、間隙内での微生物の蓄積を引き起こし、したがって無菌エリアひいては包装体に充填される製品の汚染につながりうることが示されている。加えて、歪みは配置の不正確さまたは少なくともプロセスウィンドウの縮小につながりうるため、例えば輸送デバイスのチェーンをより早期に取り替えることが必要になる。一方で、本発明の複合物の場合には、形状および表面品質（滑らかさ）についての定められた仕様がより確実に順守されうるため、細菌の増殖はそれほど強く惹起されない。したがって、横断要素の少なくともいくつかが形状嵌合および／または圧入嵌合様式で長手構造体に接続されることにより、不純物の蓄積および微生物による瓶詰め製品の汚染のリスクが低減されうる。

したがって、望まれない不純物および汚染のリスクをさらに低減するために、セルトラバースのフレーム構造体の全ての横断要素が、もっぱら形態嵌合および／または圧入嵌合様式で長手構造体に接続されるのが好ましい。

セルトラバースが無菌エリア用であるということは、無菌エリアを横切るように設計されていること、および無菌エリア内の水、高温空気および／または滅菌剤などの環境条件に対しても永続的に耐性があることを意味する。

長手要素および／または横断要素は、好ましくは金属、好ましくは鋼で作られ、これにより形状嵌合および／または圧入嵌合接続の場合に高耐性を備えて、経済的生産が可能になる。衛生上の理由から、上述の要素がステンレス鋼、好ましくは材料番号１．４３０１のステンレス鋼、またはこのグループのより高品質のステンレス鋼で作られれば特に好ましい。衛生上の理由から、上述の要素がステンレス鋼、好ましくは１．４３０１ステンレス鋼（特に１７．５〜１９．５％のＣｒおよび０〜０．１％のＮ）、またはこのグループのより高品質のステンレス鋼で作られれば特に好ましい。好ましくは、使用される鋼は、１５より大きい、好ましくは１７より大きいＰＲＥＮ指数（耐孔食指数）を有する。例えば、グレード１．４３０１のステンレス鋼は、１７．５〜２１．１のＰＲＥＮ指数を有する。ＰＲＥＮ指数は、特に式ＰＲＥＮ＝１×％Ｃｒ＋３．３×％Ｍｏ＋１６×％Ｎ（ｗ／ｗ）、または代わりに式ＰＲＥＮ＝１×％Ｃｒ＋３．３×（％Ｍｏ＋０．５×％Ｗ）＋１６×％Ｎにしたがって計算されうる。

第一長手構造体および第二長手構造体は、セルトラバースのフレーム構造体の長手側部を形成するのが好ましい。第一長手側部および第二長手側部は、平行であるのが好ましい。横断要素は、長手要素に対して直角であるのが好ましい。

セルトラバースの長手方向に互いに隣り合ういくつかのセルは、互いに直接隣り合う必要はない。むしろ、セルは長手方向に互いにある距離で隣り合って形成されれば好ましい。セルが充填済みまたは充填予定の包装体を保持するように設計されるということは、例えば、セルがパックの全部または一部を保持しうることを意味する。セルに取り込まれた包装体の上側部は、形成されたセルを越えて突出することが好ましい。

（空の）包装体は、セルトラバースの長手方向に対しておよびセルトラバースの輸送方向に対して、セルへの挿入の横断（特に垂直）方向にピックアップまたは挿入されるのが好ましい。

本発明による充填機の輸送デバイスは、いくつかの本発明によるセルトラバースを含むことにより、包装体を受け入れるための多数のセルを有する。特に、無限循環輸送デバイスは、充填予定の包装体を供給するための供給デバイスが割り当てられた供給領域を有する。加えて、輸送デバイスは、包装体を送達するための送達デバイスが割り当てられる送達エリアを有するのが好ましい。その後、特に充填エリアを備えた無菌エリアが、供給エリアと排出エリアとの間に提供される。排出エリアと供給エリアとの間に戻りエリアが提供されるのが好ましい。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、横断要素の少なくとも一部は、リベット接続により長手構造体に接続される。特にリベット止め継手により、反りが少なく間隙形成が少ないセルトラバースの経済的な生産が達成でき、不純物の蓄積および微生物による充填された製品の汚染のリスクが結果として低減されうることが示されている。例えば、横部材と長手方向部材との間の各継手にリベットが使用される。リベットは、それぞれの横断要素と同軸上にあるのが好ましい。リベット止め継手は、例えば、ソリッドリベット、ブラインドリベットまたはセルフピアスリベットを使用して作られうる。リベット止め継手は、形態嵌合および任意に圧入嵌合されうる。例えば、コールドリベットを用いてもっぱら形態嵌合の接続が生成されることができ、ホットリベットを用いてリベットの冷却時の収縮によって追加の摩擦接続が作製されることができる。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、横断要素の少なくとも一部は、ねじ接続によって長手構造体に接続される。代替的に、ねじ接続により、反りが少なく間隙形成が少ないセルトラバースの経済的な生産が達成でき、不純物の蓄積および微生物による充填された製品の汚染のリスクが結果として低減されうることが示されている。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、横断要素の少なくとも一部は、差込接続によって長手構造体に接続される。例えば、プラグ接続は、もっぱら形態嵌合の接続である。例えば、差込接続は、横断要素を長手構造体のスロット内に係合することにより、および／またはスリーブを長手構造体上に摺動させることにより達成される。例えば、横断要素が長手構造体に定められた位置で確実に接続されうるように横断要素およびスリーブを長手構造体上に螺合することにより接続がなされうる。例えば、長手構造体のスリーブおよび／または長手支柱は、横断要素が中に係合できる少なくともいくつかの周溝またはスロットを有する。次に、横断要素がスリーブと一緒にまず押されるかまたは長手構造体の長手支柱に押し込まれうる。次いで、例えば、第一側面長手構造体と第二側面長手構造体との間の端での固定接続から、横断要素と長手構造体との間の固定接続（ロック）が生じる。代替的または追加的に、横断要素と長手構造体との間の一種のクリップ接続またはスナップイン接続もここで生成されるように、長手支柱がねじ込まれうる。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、第一長手構造体および／または第二長手構造体は、基本的に平坦な側壁として設計される。基本的に平坦な側壁により、特にリベット止め接続またはねじ式接続によって、安定したプロセス信頼性に優れた接続が達成されうる。平坦な側壁は、例えば板金で作られうる。重量および熱容量を減らすために、側壁に凹部が提供されるのが好ましい。

本発明によるセルトラバースの好ましい構成によれば、特に横断要素と長手構造体との間の差込接続の場合には、第一長手構造体および／または第二長手構造体は、少なくとも一つ、好ましくは少なくとも二つの長手支柱をそれぞれ含む。横断要素およびスリーブは、長手支柱に有利に押し込まれうる。長手支柱は、例えば管状である。いくつかの長手支柱の場合には、長手構造体の長手支柱は、挿入方向に上下に設けられるのが好ましい。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、特に平坦な長手構造体の場合には、横断要素の少なくともいくつかは基本的に管状である。平坦な横断要素と比較して、管状の横断要素は、清掃流体のブロッキングがより少ないため、セル横断要素の効果的な清掃を可能にする。管状の横断要素は、特にリベット止め継手により、プロセス安全な様式で接続される。全ての横断要素が基本的に管状であるのが好ましい。管状の横断要素は、少なくとも部分的に基本的に丸い断面を有するのが好ましい。しかし、管状の横断要素の楕円形の断面または角のある断面が提供されることも考えられる。特に、管状の横断要素は、例えば、以下により詳細に説明されるように、包装体との定められた接触エリアを作製するためまたはインサート要素を取り付けるために使用されうる改変点を有しうる。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、横断要素の少なくともいくつかは基本的に平坦である。平坦な横断要素を使用することにより、特にフレーム構造体の平坦でない長手構造体の場合に（例えば横断要素を螺合する場合に有利な支柱状の長手構造体の場合に）、高い安定性が達成されうる。全ての横断要素が基本的に平坦であるのが好ましい。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、セルトラバースのフレーム構造体、特に長手構造体および／または横断要素は、少なくともセルの領域で、セルに収容されるかまたは取り込まれる充填済みまたは充填予定の包装体に接触するためのセル内に突出する接触要素を有する。接触要素は、包装体がそれぞれのセルのエリアで残りのフレーム構造体によって接触されるのを阻止し、したがってフレーム構造体と包装体との間の接触エリアを減少させる。これにより、加熱された包装体からフレーム構造体への過度の熱伝達が回避され、これによりさらに包装体内の（例えば滅菌剤の）冷却およびそれに伴う凝縮が減少または回避される。これによりさらに、異物による包装体の汚染のリスクが減少する。接触要素は、特に長手構造体および／または横断要素自体によって形成される。特に平坦な長手構造体の場合には、セル内部の方向のデント状の隆起が平坦な長手構造体に提供されうる。特に、（管状の）横断要素の場合には、横断要素上に一つ以上の周厚部が提供されうる。特に平坦な横断要素の場合には、セル内部の方向の平坦な（特に挿入方向に）細長い成形物が横断要素上に提供されうる。

本発明のセルトラバースの好ましい構成によれば、セルトラバースは、フレーム構造体、特に少なくとも一つの長手構造体および／または少なくとも一つ、好ましくは二つの横断要素にそれぞれ接続されるかまたは接続可能であり、セルに受け入れられるかまたは受け入れ予定の充填済みまたは充填予定の包装体のための接触エリアを提供する、インサート要素をさらに含む。インサート要素は、セルトラバースのエリアの形状および特性（例えば熱特性）が包装体と接触させられること、ならびに／または、セルによって提供される（例えば様々なパックサイズのための）受け入れエリアの形状が個別にフレーム構造体とは独立に適合されることを可能にする。インサート要素がそれぞれフレーム構造体への接続のための二つの接続エリアを有していれば特に有利であることが分かっている。例えば、それぞれのインサート要素は、長手構造体との接続のための二つの接続エリアを有する。例えば、それぞれのインサート要素は、二つの横断要素との接続のための二つの接続エリアを有する。

例えば、包装体とセルトラバースとの間の接触エリアは、もっぱらインサート要素によって提供される。したがって、包装体とフレーム構造体との間にはさらなる接触がないのが好ましい。

インサート要素は、例えば細長い。使用時には、これらはフレーム構造体の長手方向に対して横断して（特に垂直に）（すなわち特に挿入方向に）はしるのが好ましい。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、インサート要素の少なくともいくつか（好ましくは全てのインサート要素）は、好ましくは工具を用いずに、特にクリップ接続、ねじ接続および／または差込接続、特にロック可能差込接続によって、セルトラバースのフレーム構造体に取り外し可能に接続されるかまたは接続可能である。取り外し可能であることにより、インサート要素をほとんど労力をかけずに交換または変更することが可能である。そのような複合物は、充填機内に広がる周囲条件に対して十分な耐性があり、汚染の堆積にマイナスの影響を与えないことが示されている。

インサート要素は、（クリップ接続などの）さらなる補助を用いずにセルトラバースのフレーム構造体に接続されるかまたは接続可能であるのが好ましい。クリップ接続は、特に、ある組み立て力を克服することによって生成される、インサート要素とセルトラバースのフレーム構造体との間のラッチ接続として理解される。クリップ接続の場合には、それに接続されうるインサート要素が、特にそれぞれの横断要素への接続のための、例えば少なくとも一つ、好ましくは少なくとも二つのロック溝を有する。この目的のために、横断要素は、例えば対応するポイントで周溝を有することができ、その結果、横断要素は、溝のエリアでインサート要素のスナップイン溝との接続に適した直径しか有しない。

例えば、インサート要素の一部は、クリップ接続によって（特に横断要素と）接続されるかまたは接続可能であり、インサート要素の一部は、ねじ接続によって（特に長手構造体と）接続されるかまたは接続可能である。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、インサート要素は、プラスチック、特にポリエチレンテレフタレートに基づくプラスチックで作られるか、またはそのようなプラスチックを示す。フレーム構造体は、例えば、プラスチックのインサート要素を使用して金属で作られうるが、それでもプラスチックのより低い熱伝導率の結果、セルトラバースへのより低い熱伝達が生じる。例えば、プラスチックは均一に分布した固体潤滑剤を含み、それにより非常に高い耐摩耗性およびより低い滑り摩擦係数が可能になる。

しかし、代替的に金属、特に鋼で作られるインサート要素も可能であり、これにより取り替えまたは動作中の特に低い破損リスクが可能になる。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態により、接触表面を提供するためのインサート要素が少なくとも一つの弾性セクションを有する場合には、包装体を損傷せずに包装体のしっかりとした嵌合が達成されうる。プラスチックの弾力性により、プラスチックで作られたインサートで弾性セクションが特に可能である。例えば、弾性セクションの生産のためのインサート要素は、局所的に薄肉化され、および／または片側に自由揺動するアームを有する。

凝縮のリスクを低減すると同時にインサート要素の低い破損リスクを達成するために、インサート要素は、本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態により金属補強材を有する。例えば、プラスチックで作られたインサート要素内に内部金属インサートが提供される。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、セルトラバースは、二つの隣接するセルの間に設けられうるかまたは設けられた一つ以上の流れ案内構造体を有する。流れ案内構造体は、充填機の無菌エリア内でガスの流れを誘導するように働く。無菌エリアは、任意の不純物を下方に導くのを助けるために無菌エリアにおいて下方へのガスの流れが提供されるように、ガス（例えば滅菌空気）で永久的にパージされるのが好ましい。特に、流れ案内構造体は、隣接するセル間のエリアの流れ抵抗を増加させるように設計される。この結果、包装体が充填される汚染が回避されるべきセルのエリアにより高いガス流が生じる。例えば、流れ案内構造体は、挿入の方向にはしるファンネルを形成する。例えば、流れガイド構造体は、一つ以上のガイドプレートを含む。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、一つ以上の流れ案内構造体は、フレーム構造体、特に第一および／または第二側面長手構造体と一体的に設計される。例えば、流れ案内構造体は、内方に折り曲げられた長手構造体のエリアによって形成される。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、一つ以上の流れ案内構造体は、セルトラバースのフレーム構造体、特に少なくとも一つの長手構造体および／または少なくとも一つの横断要素に取り外し可能に接続されるかまたは接続可能である。このようにして、流れ案内構造体は交換され、フレーム構造体と異なる材料、特にプラスチックから生産されることができる。特に、流れ案内構造体はこの場合、インサート要素に関連して記載されたようにフレーム構造体に接続されうる。特に、流れ案内構造体は、ねじ接続またはクリップ接続によってフレーム構造体（例えば長手構造体または横断要素）に接続されうるかまたは接続される。

本発明の例示的実施形態の以下の詳細な説明において、特に図面に関連して、本発明のさらなる有利な例示的実施形態が見出されうる。

本発明によるセルトラバースの第一の例示的実施形態の斜視図である。 本発明によるセルトラバースの第一の例示的実施形態の斜視図である。 本発明によるセルトラバースの第二の例示的実施形態の斜視図である。 本発明によるセルトラバースの第二の例示的実施形態の斜視図である。 本発明によるセルトラバースの第三の例示的実施形態の斜視図である。 本発明によるセルトラバースの第三の例示的実施形態の斜視図である。 インサート要素の二つのさらなる例示的実施形態の概略図である。 インサート要素の二つのさらなる例示的実施形態の概略図である。 インサート要素の二つのさらなる例示的実施形態の概略図である。 本発明による充填機の例示的実施形態である。

図１ａ、図１ｂは、斜め上方からの本発明のセルトラバース１の第一の例示的実施形態の斜視図を図１ｂの拡大セクションとともに示す。セルトラバース１は、包装体に流動性製品を充填するための（図５に示される）充填機の無菌エリアに適する。セルトラバース１は、第一側面長手構造体４ａと第一長手構造体４ａに対向する第二側面長手構造体４ｂとを備えたフレーム構造体２を含む。第一長手構造体４ａおよび第二長手構造体４ｂの間には、長手構造体４ａ、４ｂを接続する複数の横断要素６が設けられる。長手構造体４ａ、４ｂおよび横断要素６の間には、セルトラバース１の長手方向に互いに隣り合うが離間されたいくつかのセル８が、充填済みまたは充填予定の包装体を受け入れるために形成される（図２または図５参照）。横断要素６は両側でリベット止め継手１０によって長手構造体４ａ、４ｂに接続される、すなわちもっぱら形態嵌合（および任意に圧入嵌合）される。一部または全ての横断要素６でリベット接続部１０の代わりにねじ接続部も可能であろう。

第一長手構造体４ａおよび第二長手構造体４ｂは、重量減少のために凹部１２を備えた基本的に平坦な側壁である。横断要素６は基本的に管状である。

セルトラバース１のフレーム構造体２の長手構造体４ａ、４ｂおよび横断要素６は、セル８のエリアにおいて充填済みまたは充填予定の包装体１８に接触するためにセル８内に突出する接触要素１４、１６を有する（図２または図５参照）。包装体１８のための接触エリアを提供するために、平面状の長手構造体４ａ、４ｂはセル内部に向かってデント突起１４を有する一方で、管状の横断要素６はそれぞれ一つまたは二つの周厚部１６を有する。

さらに、セルトラバース１は、二つの隣接するセル８の間に設けられうる一つ以上の流れ案内構造体（ここでは図示せず）を有しうる。これらは、例えば、クリップ接続などの取り外し可能な接続によって横断要素８に取り付けられうる。しかし、（例えば図２ａ〜ｄに示されるような）長手構造体４ａ、４ｂとの一体的設計も考えられるであろう。

図２ａ、図２ｂは、上方からの本発明によるセルトラバース１’の第二例の異なる斜視図を図２ｂの拡大切り抜き図とともに示す。セルトラバース１と同様に、セルトラバース１’も、セルトラバース１’の長手方向に隣接するが離間された複数のセル８’が充填済みまたは充填予定の包装体１８を受け入れるために長手構造体４ａ’、４ｂ’と横断要素６’との間に形成されるように、長手構造体４ａ’、４ｂ’を接続する複数の横断要素６’が間に設けられた第一側面平面状長手構造体４ａ’と第二側面平面状長手構造体４ｂ’とを備えたフレーム構造体２’を含む。説明の目的で、包装体１８はここではセルトラバース１’のセル８’に挿入された上部が開いた包装体として、および密閉された包装体として示される。さらに、横断要素６’は基本的に管状である。さらに、横断要素６’は両側でリベット継手１０’によって長手構造体４ａ’、４ｂ’に接続される。

図１のセルトラバース１とは対照的に、フレーム構造体２’の長手構造体４ａ’、４ｂ’および横断要素６’自体は一体的接触要素を有しない。

そうではなく、フレーム構造体に加えて、セルトラバースは、それぞれフレーム構造体２’に取り外し可能に接続されるインサート要素２０ａ’、２０ｂ’を有する。インサート要素２０ａ’はそれぞれ長手構造体４ａ’、４ｂ’に接続される一方で、インサート要素２０ｂ’はそれぞれ二つの横断要素６’に接続される。これにより、セルに受け入れられるかまたは取り込まれる充填済みまたは充填予定の包装体のための接触エリア３０’が提供される。

インサート要素２０ａ’の取り外し可能な接続は、インサート要素２０ａ’の二点でのそれぞれの長手構造体４ａ’または４ｂ’とのねじ接続２２’によって達成される一方で、インサート要素２０ｂ’の取り外し可能な接続は、インサート要素２０ｂ’の二点でのそれぞれの横断要素６’とのクリップ接続２４’によって達成される。インサート要素２０ｂ’は、この目的のために横断要素６’を部分的に囲みうるスナップイン溝を有する。この場合には、横断要素６’も、インサート要素２０ｂ’との接続エリアに、インサート要素２０ｂ’のスナップイン溝が係合できる周溝を有する。ここでインサート要素２０ａ’および２０ｂ’は、基本的に細長く、プラスチック、特にポリエチレンテレフタレートに基づくプラスチックで作られる。インサート要素２０ａ’、２０ｂ’内に金属補強材が提供されることも可能である。

取り外し可能なクリップ接続によりフレーム構造体（特に横断要素）に接続されうるインサート要素のさらになる代替的な設計例が図４に示される。

さらに、セルトラバース１’は、二つの隣接するセル８’の間にそれぞれ設けられたいくつかの流れ案内構造体２６’を有する。この場合、流れガイド構造体２６’はそれぞれ、フレーム構造体２’の第一側面長手構造体４ａ’および第二側面長手構造体４ｂ’のそれぞれと一体の折り曲げられた領域として形成される二つのガイドプレートを含む。

図３ａ、図３ｂは、本発明によるセルトラバース１”の第三の例示的実施形態の斜視図を図３ｂの部分断面の拡大図とともに示す。セルトラバース１、１’と同様に、セルトラバース１”も、長手構造体４ａ”、４ｂ”および横断要素６”の間に充填済みまたは充填予定の包装体を受け入れるためにセルトラバース１”の長手方向に互いに隣接して複数の離間されたセル８”が形成されるように、長手構造体４ａ”、４ｂ”を接続するいくつかの横断要素６”が間に設けられた第一側面長手構造体４ａ”と第二側面長手構造体４ｂ”とを備えたフレーム構造体２”を含む。

セルトラバース１、１’とは対照的に、セルトラバース１”の第一長手構造体４ａ”および第二長手構造体４ｂ”は、二つの長手支柱を含む。また、セルトラバース１、１’とは異なり、横断要素６”はここでは基本的に平坦である。横断要素６”はここではそれぞれ供給方向にはしる平坦な細長い成形物を有し、これが挿入された包装体との接触エリアを画成する。横断要素６”は差込接続によって長手支柱４ａ”、４ｂ”に接続される。差込接続は、ここでは、長手構造体の長手支柱に押し込まれうるスリーブ２８”のスロット内に横断要素６”を係合することにより、および長手構造体４ａ”、４ｂ”の長手支柱の溝２９”内に係合することにより達成される。

長手構造体４ａ”、４ｂ”のエリアにおける包装体１８の案内および接触は、インサート要素２０ｅ”によって提供され、セル８”に収容済みまたは収容予定の充填済みまたは充填予定の包装体１８のための接触エリアを提供する。インサート要素２０ｅ”は、インサート要素２０ｅ”が長手方向の二つのスリーブ２８”の間にクランプ（したがってロック）される、長手構造体４ａ”、４ｂ”との差込接続によって実現される。

ここで図４は、特に図２に示されるインサート要素２０ｂ’のように使用されうるインサート要素２０ｃ’および２０ｄ’の二つのさらなる例を概略断面図で示す。インサート要素２０ｃ’および２０ｄ’はそれぞれ、対応する６’横断要素とのクリップ接続２４’ができるように二つのスナップイン溝３０’を有する。インサート要素２０ａ’、２０ｂ’と同様に、２０ｃ’、２０ｄ’のインサート要素は、セルに受け入れ済みまたは受け入れ予定の充填済みまたは充填予定の包装体のための接触エリア３２’を提供する。

接触エリア３２’を提供するために、インサート要素２０ｄ’は二つの弾性セクションを有し、そのそれぞれが局所的に薄肉化され、片側に自由揺動するアームを有する。

ここで図５は、充填機１００を通して包装体１８を輸送するための無限回転輸送デバイス１１４を用いて包装体１８に流動性製品を充填するための本発明による充填機１００の例を示す。輸送デバイス１１４は、輸送方向Ｔに前後に設けられた本発明によるいくつかの例示的なセルトラバース１を含むが、これらはセルトラバース１’または１”であってもよい。セルトラバース１は、セルトラバース１の長手方向がセルトラバース１の輸送方向Ｔに対して直角であるように装着される。側面図のために、セルトラバース１ごとに、セルトラバース１によって提供されるセル８のうちの一つだけが側面図において視認可能である。

充填機１は、この場合、充填予定の包装体１８を成形するための成形デバイス１０３も含む。しかし、原理的には、充填のために片側が既に開いた包装体を充填機１００に供給することも可能である。図示の充填機１００は、セルトラバース１のいくつかのセル８による一連の並列加工ラインを含み、図５にはそのうちの一つの加工ラインだけが示される。各加工ラインには、長手縁部が一緒に密閉されて両側が開いた１０６の包装体スリーブが形成される包装体ブランク１０５の束１０４が割り当てられる。移送デバイス１０７が包装体スリーブ１０６を広げ、マンドレルホイール１０９のマンドレル１０８に押し込む。

図示されたマンドレルホイール１０９は周期的に、すなわち段階的に回される。１０６の包装体スリーブは、様々な位置で機械加工される。最初に、加熱ユニット１１０を使用して縁部が高温空気で加熱された後、予め折り曲げられた縁部を底部にプレス１１２で密閉するために、プレフォルダ１１１で予め折り曲げられる。これにより、片側が開き、一端がしっかりと閉じられた包装体１８が生じ、これが供給デバイス１１３から無限円形輸送デバイス１１４に移送される。供給は、単に包装体１８をマンドレル１０８から剥ぎ取り、セルトラバース１のセル８に挿入することによって行われうる。包装体１８は、輸送デバイス１１４の供給エリア１１６にそれぞれ位置する輸送デバイス１１４のセルトラバース１の別々の円形に案内されるセル８に次々に挿入される。したがって、輸送デバイス１１４は無限循環セルチェーンである。

包装体１８は、輸送デバイス１１４によって、滅菌ゾーン１１９と充填および密閉ゾーン１２０とに分割される無菌エリア１１８を通して輸送される。包装体１８は、直線で輸送される必要はなく、充填機１００がいわゆるインライン機械であるかまたは回転機械であるかによって、少なくとも一つの曲線で、または円でも輸送されることができる。無菌チャンバ１１８の無菌エリアには、細菌の侵入を防ぐために適切な滅菌空気接続部１２１を介して滅菌空気が流される。

まず、包装体１８を予熱するために、上部が開いた包装体１８に予熱デバイス１２２によって滅菌高温空気が吹き込まれる。その後、滅菌ユニットで１２３において、予熱された包装体内でより強く反応し凝縮がより少ない滅菌剤が包装体に吹き込まれる。例えば、過酸化水素が滅菌剤として使用される。過酸化水素は、片側が開いた包装体１８に蒸気および／または空気と一緒に導入されうる。包装体１８の滅菌後、乾燥デバイス１２４で乾燥空気を加えることにより包装体１８の中が乾燥される。乾燥空気は、高温であり滅菌されるのが好ましい。

滅菌ゾーン１１９から充填および密閉ゾーン１２０への移転後、片側が開いた包装体１８は、充填デバイス１２５の下に配置され、食物が充填される。充填された包装体１８はその後、閉鎖デバイス１２６によって包装体１８の上方開口エリアを折り曲げて密閉することによって閉じられる。その後、密閉された包装体１８は、輸送デバイス１１４の排出エリア１２８で排出デバイス１２７を介して輸送デバイス１１４のセル８から挿入方向と反対に排出され、その後必要に応じてさらに加工される。輸送デバイス１１４の空になったセル８は、マンドレルホイール１０９でさらなる包装体１８をピックアップするために、輸送デバイス１１４の戻りエリア１２９上をマンドレルホイール１０９の方向にさらに移動させられる。セル８を無限に往復して輸送できるために、供給エリア１１６および排出エリア１２８に偏向エリア１３０、１３１が割り当てられ、これらのエリアには充填機１００のためにいわゆる偏向ローラ１３２が提供される。

Claims (19)

1. 包装体（１８）に流動性製品を充填するための充填機（１００）の無菌領域のためのセルトラバースであって、前記セルトラバース（１、１’、１”）は、
   − 少なくとも一つの第一側面長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”）と、
   − 前記第一長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”）の反対側の少なくとも一つの第二側面長手構造体（４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）と、
   − 前記第一長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”）と前記第二長手構造体（４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）との間に設けられ、前記長手構造体を接続する複数の横断要素（６、６’、６”）と、
   を備えたフレーム構造体（２、２’、２”）を含み、
   前記長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”、４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）と前記横断要素（６、６’、６”）との間に、前記セルトラバース（１、１’、１”）の長手方向に隣り合った複数のセル（８、８’、８”）が、充填済みまたは充填予定の包装体（１８）を受け入れるために形成され、
   前記横断要素（６、６’、６”）の少なくともいくつかは、もっぱら形状嵌合および／または圧入嵌合様式で前記長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”、４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）に接続される、
   セルトラバース。
2. 前記横断要素（６、６’、６”）の少なくともいくつかは、リベット接続部（１０、１０’）によって前記長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”、４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）に接続される、請求項１に記載のセルトラバース。
3. 前記横断要素（６、６’、６”）の少なくともいくつかは、ねじ接続によって前記長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”、４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）に接続される、請求項１または２に記載のセルトラバース。
4. 前記横断要素（６、６’、６”）の少なくともいくつかは、差込接続によって前記長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”、４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）に接続される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセルトラバース。
5. 前記第一長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”）および／または第二長手構造体（４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）は、実質的に平坦な側壁として形成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセルトラバース。
6. 前記第一長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”）および／または第二長手構造体（４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）はそれぞれ、少なくとも一つ、好ましくは少なくとも二つの長手支柱を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセルトラバース。
7. 前記横断要素（６、６’、６”）の少なくともいくつかは、実質的に管状の設計である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のセルトラバース。
8. 前記横断要素（６、６’、６”）の少なくとも一部は、実質的に平坦である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のセルトラバース。
9. 前記セルトラバース（１、１’、１”）の前記フレーム構造体（２、２’、２”）、特に前記長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”、４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）および／または前記横断要素（６、６’、６”）は、少なくとも前記セル（８、８’、８”）の領域において、前記セル（８、８’、８”）に受け入れられるかまたは受け入れ予定である充填済みまたは充填予定の包装体（１８）と接触するための前記セル（８、８’、８”）内に突出する接触要素（１４、１６）を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のセルトラバース。
10. 前記セルトラバース（１、１’、１”）は、インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’、２０ｅ”）をさらに含み、そのそれぞれが、前記フレーム構造体（２、２’、２”）、特に少なくとも一つの長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”、４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）および／または少なくとも一つ、好ましくは二つの横断要素（６、６’、６”）を有し、接続されるかまたは接続可能であり、前記セル（８、８’、８”）に受け入れられるかまたは受け入れ予定の充填済みまたは充填予定の包装体（１８）のための接触エリア（３２’）を提供する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のセルトラバース。
11. 前記インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’、２０ｅ”）の少なくともいくつかは、特にクリップ接続（２４’）、ねじ接続（２２’）および／または特にロック可能差込接続によって、前記セルトラバースの前記フレーム構造体に取り外し可能に接続されるかまたは接続可能であり、好ましくは工具を用いずに接続可能である、請求項１０に記載のセルトラバース。
12. 前記インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’、２０ｅ”）は、プラスチック材料、特にポリエチレンテレフタレートに基づくプラスチックで作られるかまたはこれを含む、請求項１０または１１に記載のセルトラバース。
13. 前記インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’、２０ｅ”）は、前記接触エリア（３２’）を提供するための少なくとも一つの弾性部分を有する、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のセルトラバース。
14. 前記インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’、２０ｅ”）は、金属補強材を有する、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のセルトラバース。
15. 前記セルトラバース（１、１’、１”）は、二つの隣接するセル（８、８’、８”）の間にそれぞれ設けられうるかまたは設けられた一つ以上の流れ案内構造体（２６’）を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のセルトラバース。
16. 前記一つ以上の流れ案内構造体（２６’）は、前記フレーム構造体（２、２’、２”）、特に前記第一側面長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”）および／または第二側面長手構造体（４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）と一体的に形成される、請求項１５に記載のセルトラバース。
17. 前記一つ以上の流れ案内構造体（２６’）は、前記セルトラバース（１、１’、１”）の前記フレーム構造体（２、２’、２”）、特に少なくとも一つの長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”、４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）および／または少なくとも一つの横断要素（６、６’、６”）に取り外し可能に接続されるかまたは接続可能である、請求項１５または１６に記載のセルトラバース。
18. 包装体（１８）に流動性製品を充填するための充填機（１００）のための請求項１〜１７のいずれか一項に記載のセルトラバース（１、１’、１”）の使用。
19. 充填機（１００）を通して包装体（１８）を輸送するための無限循環輸送デバイス（１１４）を用いて前記包装体（１８）に流動性製品を充填するための前記充填機であって、前記輸送デバイス（１１４）は、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の複数のセルトラバース（１、１’、１”）を含む、充填機。

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