JP2020527515A - 充填機用のインサート要素を備えたセルトラバース - 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”）の長手方向に互いに隣り合う複数のセル（８、８’、８”）が、充填予定または充填済みの包装体（１８）を受け入れるために形成され、セルトラバース（１、１’、１”）は、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”）をそれぞれ有するインサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’）をさらに含み、インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’）の少なくともいくつかは、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、セルトラバースに関する。【選択図】図４ａ

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。

セルトラバースは、同じ断面積のわずかに異なる包装体サイズを収容するのにも適するように設計される。それは、セルが、断面積が同じであるが高さが異なる包装体を収容するのに適するのが好ましいことを意味する。実際には、８０ｍｌ〜２５０ｍｌまたは５００ｍｌ〜１０００ｍｌまたは１４００ｍｌ〜２０００ｍｌまたは同様の範囲のグループが生じる。しかし、幾何学的に異なる包装体（例えば異なるグループ）が充填機で充填される場合には、セルトラバースを取り替える必要があることが多い。充填機の輸送機器は、何十個ものセルトラバースを含むことが多く、それに応じて変更に時間がかかるため、これは看過できない生産停止につながりうる。加えて、様々なグループのセルトラバースが利用可能に保たれねばならない。セルの形状とは別に、セルトラバースの材料特性またはフロー特性など、セルトラバースの他の特性も、これらが交換される必要につながりうる。

同時に、セルトラバースは、特に充填機の無菌エリアに広がる条件（熱、水、滅菌剤）にさらされた場合のそれらの耐性に関するさらなる要件または衛生要件を常に満たさねばならないことも考慮されねばならない。

したがって、本発明は、セルトラバースを経済的に使用できると同時に特に耐久性および衛生に関して充填機におけるそれらの使用の結果生じる要件を満たしうるように設計し設ける課題に基づく。

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、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なインサート要素をさらに含み、インサート要素の少なくとも一部は、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、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。

最先端技術は主に、セルトラバースの一体的構造、またはセルトラバースの個々の部品の少なくとも取り外し不能な、特に形態嵌合接続を追求するが、本発明は異なるアプローチを追求する。

セルトラバースは、フレーム構造体に加えて、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なインサート要素も含むため、セルトラバースおよび特にセルの形状および特性は、個別にフレーム構造体とは独立に適合されうる。したがって、インサート要素は交換可能な要素と見なされうる。特に、予想に反して、インサート要素とフレーム構造体との間の取り外し可能な接続は、耐性および衛生などセルトラバースの特性に対して影響を有しないかまたは問題となる悪影響を有しないことが示された。セルトラバース全体ではなくインサート要素のみを取り替えることにより、例えば異なるインサート要素を備えた同じセルトラバースまたはフレーム構造体がより広範囲の包装体に使用されうるため、充填機の費用効率も高められうる。

安定性および迅速な交換可能性の理由から、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（少なくともおよび好ましくはちょうど）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。

セルトラバースが無菌エリア用であるということは、無菌エリアを横断するために適しているかまたは設計されていること、および例えば水、高温空気および／または滅菌剤により無菌エリアに広がる環境条件下でも、特に何年にもわたり耐久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、これにより高耐性の安定したフレーム構造体およびフレーム構造体とインサート要素との間の確実な接続が可能になる。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（特に１７．５〜１９．５％のＣｒおよび０〜０．１％のＮ）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。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。第一長手構造体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複数のセルを有する。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、インサート要素の少なくともいくつかは、セルに収容されるかまたは受け入れら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を提供する。このようにして、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／もしくは特性（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（例えば様々な包装体サイズのための）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。これは、様々な包装体サイズおよび／または形状のために様々なセルトラバースのセットが維持される必要がなくなることを意味する。インサート要素は、包装体のセルへのプロセス信頼性に優れた導入を達成するために、案内機能も有しうる。したがって、インサート要素は包装体ガイドと見なされうる。

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（特に直角に）（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、接触エリアを提供するためのインサート要素は、少なくとも一つの弾性セクションを有する。これにより、包装体を損傷せずにセル内の包装体のしっかりとした嵌合が確保される。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。

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流れ案内構造体である。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）で永続的にパージされるのが好ましい。加えて、このようにして達成された無菌エリアのわずかな過剰圧力は、周囲空気によって起こりうる細菌の導入を効果的に阻止する。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、一つ以上のバッフルを含む。取り外し可能なインサート要素として提供される流れ案内構造体により、セルトラバースは流れ案内構造体を用いても用いなくても使用されることができ、または流れ案内構造体が迅速に交換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、インサート要素の少なくともいくつかは、クリップ接続、ねじ接続、および／または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接続されるかまたは接続可能である。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、汚染の堆積に悪影響を及ぼさ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を有すれば足りる。

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、インサート要素の少なくともいくつかは、工具を用いずにセルトラバースから接続および／または取り外しされうる。これは特に、この場合にさらなる工具を必要とせずに必要な組み立て力が加えられうることを意味する。これは、クリップ接続で特に有利でありうる。

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、インサート要素の少なくとも一部は、プラスチック、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｐ）もしくはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）に基づくプラスチックで作られるかまたはそれを含む。ポリエチレンテレフタレートベースのプラスチックの例は、クオドラント社（Quadrant）のErtalyte（エルタライト，登録商標）PET-PおよびErtalyte（エルタライト，登録商標）TXを含む。包装体のための接触エリアを提供するインサート要素の場合には、フレーム構造体は例えば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、包装体からセルトラバースへのより低い熱伝達が生じる。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。

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。

前述のプラスチックは、特にセルトラバースに必要な製造公差に関して、有利な特性を有する。

（ステンレス鋼で作られる）いわゆるプラスチックねじの使用は、プラスチックが膨張して既存の間隙を密閉しうるため、プラスチックインサート要素と併せたねじ接続の場合に特に有利である。

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、インサート要素の少なくとも一部は金属で作られる。金属、特に鋼で作られるインサート要素は、取り替えまたは動作中の特に低い破損リスクを可能にする。

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、インサート要素の少なくともいくつかは、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、特に提供される接触エリアにおける、インサート要素の（特にプラスチックで作られる場合の）粗さ（特にμｍでの平均粗さＲａ）は、最大１．６であり、好ましくは最大１．２である。これにより、セル内への包装体の問題のない挿入および除去だけでなく、同時に高い清掃可能性も可能になる。

本発明によるセルトラバースの好ましい実施形態によれば、セルに収容されるかまたは受け入れられる充填済みまたは充填予定の包装体のためのインサート要素によって提供される接触エリアは、包装体の外側エリアの３５％以下、好ましくは３０％以下、特に好ましくは２５％以下である。これにより、包装体からセルトラバースへの望ましくない熱伝達、したがって望ましくない凝縮が可能な限り広く防止される。指定された値は、プラスチックで作られたインサート要素またはプラスチックに好ましい。インサート要素が金属で作られる場合には、包装体に収容されるかまたは受け入れられる充填済みまたは充填予定の包装体のためのインサート要素によって提供される接触エリアは、包装体の外側エリアの１０％以下、好ましくは７％以下、特に好ましくは５％以下であればさらに好ましい。

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いくつかは、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。もっぱら形態嵌合および／または圧入嵌合の接続によってセルトラバースの経済的な生産が可能であり、特に、横断要素の長手構造体との接続が、低歪みで、接続エリアの特に小さな間隙サイズ（特に０．０２ｍｍ未満）で確実に達成されうることが示されている。驚くべきことに、このような複合物は、充填機の無菌エリアに広がる条件にも耐性があり、要件を満たす。したがって、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。

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形態嵌合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、特にねじ接続によって、インサート要素の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。差込接続の場合には、横断要素およびスリーブが長手支柱に有利に押し込まれうる。加えて、支柱状の長手構造体が、クリップ接続によってインサート要素をそれらに接続するための有利な形状を提供する。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、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、セルトラバースの効果的な清掃を可能にする。管状の横断要素は、インサート要素が管状の横断要素の周りをつかみ、このようにして適所に嵌まりうるため、クリップ接続によってフレーム構造体に接続されるインサート要素と組み合わせて特に有利である。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予定または充填済み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。セルのエリアにインサート要素が提供されない場合であっても、包装体とフレーム構造体との間の接触は、それぞれのセルのエリアの残りのフレーム構造体によって阻止されうるため、フレーム構造体と包装体との間の接触エリアが減少する。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。

インサート要素を備えた本発明によるセルトラバースを形成しう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。 インサート要素を備えた本発明によるセルトラバースを形成しう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１ｄは、インサート要素を備えた本発明によるセルトラバースを形成しうる（図２、図４参照）、斜め上からのセルトラバース１の第一例の斜視図を図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、重量減少のために十二の凹部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予定または充填済みの包装体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。

セルトラバース１は、本発明のセルトラバースを示すために、特に図２および図４に関連してインサート要素を用いてより詳細に説明されうる。特に、インサート要素は、二つの隣接するセル８の間に設けられうる、包装体のための接触エリアおよび／または流れ案内構造体を提供しうる。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。

図２ａ、図２ｂは、斜め上方からの本発明によるセルトラバース１’の第二の例示的実施形態の異なる斜視図を図２ｂの拡大セクションとともに示す。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’が充填予定または充填済みの包装体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も示される。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、セルトラバース１’は、フレーム構造体２’に加えて、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。２０ａ’のインサート要素はそれぞれ長手構造体４ａ’、４ｂ’に接続される一方で、２０ｂ’のインサート要素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。

しかし、流れ案内構造体２６’をインサート要素として設計し、インサート要素２０ａ’、２０ｂ’と同様に、それらをフレーム構造体２’に取り外し可能に接続することも可能である。

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。

セルトラバース１”は、特に図２および図４と関連して記載されるさらなるインサート要素によって補われうる。特に、インサート要素は、二つの隣接するセル８の間に設けられうる、包装体のための接触エリアおよび／または流れ案内構造体を提供しうる。インサート要素は、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長手構造体４ａ”、４ｂ”の長手支柱に取り付けられうる。

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、対応する横断要素６’とのクリップ２４’接続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、インサート要素２０ｃ’、２０ｄ’は、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。実際には、今日のセルトラバースは通常、四つまたは六つのセル、より稀には二つまたは八つのセル８を含む。しかし、異なる数のセル８を備えたセルトラバースも可能である。

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包装体スリーブ１０６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。輸送デバイス１１４は、このように無限循環セルチェーンまたは無限循環セルベルトである。加えて、セルトラバースは、少なくとも部分的にリニアモータによって移動されうることが考えられる。

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。

特に戻りエリア１２９および／または偏向エリア１３０、１３１に、セルトラバースのための清掃デバイスが提供されることも考えられる。

Claims (15)

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、
   前記セルトラバース（１、１’、１”）は、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”）にそれぞれ接続されるかまたは接続可能なインサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’）をさらに含み、
   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、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る、
   セルトラバース。
2. 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、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に記載のセルトラバース。
3. 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１または２に記載のセルトラバース。
4. 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、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流れ案内構造体（２６’）である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセルトラバース。
5. 前記インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’）の少なくともいくつかは、工具を用いずにセルトラバースに対して接続可能および／または取り外し可能である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセルトラバース。
6. 前記インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’、２０ｅ”）の少なくともいくつかは、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（１、１’、１”）の前記フレーム構造体（２、２’、２”）に接続されるかまたは接続可能である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセルトラバース。
7. 前記インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’、２０ｅ”）の少なくとも一部は、プラスチック、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｐ）もしくはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）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含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のセルトラバース。
8. 前記インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’、２０ｅ”）の少なくとも一部分は、金属で作られる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のセルトラバース。
9. 前記インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’、２０ｅ”）の少なくとも一部分は、金属補強材を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のセルトラバース。
10. 特に提供される前記接触領域における、前記インサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’、２０ｅ”）の粗さは、最大１．６であり、好ましくは最大１．２である、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）のためにインサート要素（２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’、２０ｄ’、２０ｅ”）によって提供される前記接触領域（３２’）は、前記包装体の外側表面エリアの最大３５％、好ましくは最大３０％、特に好ましくは最大２５％である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のセルトラバース。
12. 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／または圧入嵌合で前記長手構造体（４ａ、４ａ’、４ａ”、４ｂ、４ｂ’、４ｂ”）に接続される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のセルトラバース。
13. 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”）に受け入れ予定であるかまたは受け入れられる充填予定または充填済みの包装体（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１〜１２のいずれか一項に記載のセルトラバース。
14. 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１〜１３のいずれか一項に記載のセルトラバース（１、１’、１”）の使用。
15. 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１〜１３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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