JP7300388B2 - 流動性製品を包装体に充填するための充填機および方法 - Google Patents

Description

本発明は、流動性製品を包装体に充填するための充填機であって、充填機は充填機内で包装体を搬送するために連続的に循環する搬送デバイスを有し、搬送デバイスは包装体を収容するためのセルを複数備え、充填対象の包装体を供給するための供給デバイスが搬送デバイスの供給領域に割り当てられ、包装体を放出するための放出デバイスが搬送デバイスの放出領域に割り当てられ、充填領域が搬送デバイスの搬送方向に供給領域と放出領域との間に設けられ、何れの場合も搬送デバイスの帰還領域が放出領域と供給領域との間に設けられ、洗浄液（独：Reinigungsfluessigkeit，英：cleaning fluid）をセルに吹きかけるための少なくとも１つのノズルが搬送デバイスの帰還領域に割り当てられる、充填機に関する。本発明は、このような充填機によって流動性製品を包装体に充填するための方法にも関する。

片側が開口している包装体に、特に食品の形態の、製品を充填するためのさまざまな充填機が既知である。包装体には、対応する充填機によって、流動性食品が充填されることが好ましい。包装体としては、包装体への充填用の開口部を設けるために、特に上側が開口している包装体が使用される。包装体は、例えば、厚紙層と外側の、特に熱可塑性の、例えばポリエチレン（ＰＥ）製の、複数の層とを備えた積層体の形態の包装材料から形成された厚紙複合包装体とすることができる。厚紙は包装体に十分な安定性をもたらすので、包装体を容易に取り扱うことができ、例えば積み重ねることができる。プラスチック層は厚紙を湿気から保護すると共に、閉じた包装体を形成するために包装材料の封着を可能にする。加えて、包装体経由の酸素および他の気体の拡散を防止する、アルミニウム層などの、更なる層を設けることができる。

包装体への食品の充填は、一般に、無菌状態で行われる。この場合、充填される食品ばかりでなく、包装体も滅菌する必要がある。このために、食品は、通常、一定時間にわたって加熱される。包装体は、通常、最初に無菌の高温空気が吹き付けられる。その後、こうして加熱された包装体に、滅菌剤が導入される。滅菌剤は、一般に、過酸化水素であるか、または少なくとも過酸化水素を有する。包装体は予熱されているので、滅菌中に高い反応速度が達成され、包装体内での凝縮液の形成が防止される。その後、好ましくは高温の滅菌された乾燥用空気で包装体を乾燥させることによって、湿気および残留過酸化水素が包装体から除去される。その後、この滅菌済みの包装体に同様に無菌の製品が充填される。製品は主として流体、特に液体、である。対応する製品は、一般に、ジュース、ミルク、ソース、等々の食品である。包装体への充填後、包装体は無菌雰囲気下で閉口される。

滅菌および／または充填中、包装体は充填機内を連続的に、必要であれば定速で、搬送される。ただし、包装体はクロック制御されて、すなわち歩進式に、充填機内を移動されることの方がより多い。この場合、包装体は複数の特定位置を次々と一定時間にわたって何れの場合も取ることができるので、静止している包装体に高温空気、滅菌剤、および／または乾燥用空気を少なくとも１つのノズルによって吹きかけることができる、または充填対象の製品を充填できる。

循環式に移動可能な一連のセルを有する搬送デバイスが充填機内で狙いどおりに包装体を搬送する役割を果たす。供給領域において、包装体は、次々と配置されているセルに供給デバイスから次々と移送される。その後、包装体はセルで充填領域を通って放出領域に移動されながら、上記のように、包装体の滅菌、充填、および封着が行われる。その後、放出領域において、包装体は対応する放出デバイスによって放出される。今や空になったセルは、その後、帰還領域を通って供給領域に戻されるので、特に片側が開口している、充填対象の包装体を再び受け入れることができる。一般に、充填領域および帰還領域はほぼ直線状に形成され、その間に偏向領域が設けられる。偏向領域において、セルの搬送方向が逆転される。この場合、供給デバイスおよび放出デバイスは、一般に、スペースの理由により、偏向領域に割り当てられる。

中断のない運転を維持するために、および包装体を損なわないために、セルを含む搬送デバイスは冷却される。この目的のために、帰還領域において冷却水がノズルによって搬送デバイスに吹きかけられる。その結果、セルに付着している汚れが少なくとも部分的に除去されるので、多くの場合、汚れの蓄積を運転中に回避できる。

ただし、ソースなどの高粘度製品の飛沫は、付着性が極めて高い汚れを搬送デバイスおよびセルに形成し得る。このような飛沫は、セル冷却用の冷却水では十分に効果的に除去されない。したがって、対応する不純物が蓄積して微生物の成長を助け得る。これは、微生物の侵入による包装体内の製品の汚染を招き得る。この場合、包装体の品質が低下するので、充填されている製品は予想以上に速く腐敗する。充填された製品の汚染に至らないとしても、包装体はその外面が著しく汚され得るので、包装体は、充填機を出た後に洗浄される必要がある。ただし、これは複雑であり、且つ費用効率が悪い。その理由は、特に、再包装のために包装体を乾燥させる必要があるからである。さらに、包装体は、洗浄中に損傷され得る。

例えば、搬送デバイスをより良好に洗浄できるほど強くセルを冷却することによって、既存の課題を十分に考慮した全ての先行試験は、満足の行く結果には至っていない。その理由は、例えば、利用可能な構築スペースが小さい、および／または搬送デバイスの洗浄中に充填機の二次システム部分が汚される、および／または包装体内への微生物の侵入が依然としてもたらされる、という事実である。これは、例えば、搬送デバイスの洗浄中の飛沫または無制御に流れる流体の結果であり得る。

したがって、本発明の目的は、不純物の蓄積および充填された製品の微生物による汚染がより良好に防止されるように、何れの場合も、上で言及し、より詳細に説明した、種類の充填機および方法を設計し、更に発展させることである。

この目的は、請求項１の前提部分に記載の充填機の場合、ノズルによって吹きかけられてセルを通り抜けた洗浄液を集めて排出するためのスプラッシュボードが少なくとも１つのノズルとは反対の方向に面する搬送デバイスの側に、このノズルと向い合せに配置されることで達成される。

加えて、上記の目的は、請求項９によると、好ましくは請求項１～８の何れか一項に記載の充填機を使用して流動性製品を包装体に充填する方法によって達成される。この方法においては、
－ 供給領域において、充填対象の包装体が連続的に循環する搬送デバイスのセルに供給され、
－ 供給された包装体は、搬送デバイスのセルで供給領域から充填領域を通って放出領域に搬送され、それと同時に充填され、
－ 充填済みの包装体は、放出領域において搬送デバイスのセルから放出され、
－ セルは放出領域から供給領域に戻され、
－ 帰還領域において、洗浄液が少なくとも１つのノズルによってセルに吹きかけられ、
－ 少なくとも１つのノズルによって吹きかけられてセルを通り抜けた洗浄液は、この少なくとも１つのノズルとは反対の方向に面する搬送デバイスの側に、このノズルと向い合せに設けられたスプラッシュボードによって少なくとも部分的に集められて排出される。

本発明は、洗浄液による搬送デバイスの洗浄であって、少なくとも１つのノズルによって不純物が搬送デバイスから除去されるほど強く洗浄液が搬送デバイスに吹きかけられる洗浄に基づく。ただし、同時に、スプラッシュボードの使用によって、二次システム部分の汚れが回避される。二次システム部分とは、特に、搬送デバイスとは異なるシステム部分であって、除去された不純物に接触することが想定されないシステム部分であると理解されるものとする。したがって、廃水管、収集トレー、排水収集容器、およびこれらに類するものは二次システム部分とは見做されない。したがって、スプラッシュボードは、不純物の存在が望ましくない他のシステム部分を搬送デバイスから除去された汚れによって汚すことを防止する。

搬送デバイスの全ての領域または少なくとも全ての関連領域が洗浄液によって洗浄されることを保証するために、少なくとも１つのノズルによって吹きかけられた洗浄液の少なくとも一部が搬送デバイスを通り抜けるように、ノズルが設定されることが好ましい。この場合、この部分の洗浄液は、その少なくとも一部がスプラッシュボードに衝突する。このようにして、スプラッシュボードは洗浄液を集める。加えて、スプラッシュボードは、その配置および位置合わせによって、二次システム部分の汚れが防止されるように、集めた洗浄液を狙いどおりに排出する。

搬送デバイスが所望どおりに洗浄されるように、すなわち、汚れが除去されるように、少なくとも１つのノズルによって吹きかけられた洗浄液のかなりの部分が搬送デバイスに高速で衝突する。その結果、搬送デバイスに付着した汚れを搬送デバイスから遊離させ、その後にその汚れを除去することが可能である。吹きかけられる洗浄液の速度は、例えば、使用されるノズルおよび汚れの種類に応じて異なる。ただし、搬送デバイスに衝突した洗浄液の一部は搬送デバイスから偏向され、少なくとも部分的に、少なくとも１つのノズルによって搬送デバイスに吹きかけられた方向に、搬送デバイスから離れる方向に吹き返されることが多い。この部分の洗浄液もスプラッシュボードによって集められて排出される。すなわち、二次システム部分が汚されない。これは、スプラッシュボードの配置および位置合わせによって保証される。加えて、スプラッシュボードによって集められた洗浄液が二次システム部分を汚さずに滴下可能であるように、ノズルは搬送デバイスに対して配置および位置合わせされる。

これを実現するために、少なくとも１つのノズルと少なくとも１つのスプラッシュボードが、搬送デバイスの両側に互いに向い合せに配置される。この場合、ノズルは、その噴射方向がスプラッシュボードに向かうように位置合わせされる。これにより、スプラッシュボードによって洗浄液を狙いどおりに排出でき、二次システム部分の汚染を回避できる。

洗浄液は、特に簡単な場合、水でよい。洗浄液の洗浄効果を高めるために、代わりに、または加えて、洗浄液を加熱できる。この場合、３０℃超、好ましくは４０℃超、特に５０℃超、の温度が特に効果的である。この場合、同時に、または代わりに、包装体を保護するために、洗浄液の温度は６０℃、必要であれば５０℃、の温度を超えないことが好適であり得る。洗浄液の温度および種類に拘らず、所謂湿潤剤を洗浄液に混合できる。湿潤剤は界面活性剤であり、２つの相の混合を促進するのではなく、むしろ搬送デバイスと洗浄液との間の界面張力の低下を促進するものとする。したがって、洗浄液をより良好に流し去ることができる。ただし、必要であれば、洗浄液に洗浄剤、特に、汚れ粒子を取り込んで最終的に汚れ粒子および洗浄液の離散を形成する界面活性剤、を混合することもできる。

少なくとも１つのノズルに洗浄液が１バール～１０バールの過圧で存在するときも、良好な洗浄結果が実現される。吹きかけられた洗浄液の過度な霧化を回避するために、最大４バール、特に３バール、の過圧が特に好適である。過度な霧化は、望ましくない二次的影響を引き起こし、洗浄力を低下させる。このために、洗浄液の効率的使用と同時に良好な洗浄性能のための少なくとも１つのノズルは、大きな洗浄領域のために、搬送デバイスの搬送方向に垂直に位置合わせ可能なスロットノズルであることが好ましい。

本ケースにおいて搬送デバイスの洗浄に言及するときは、特に、搬送デバイスのセルの洗浄を意味する。搬送デバイス全体を洗浄することは無害であり、場合によっては望ましくもある。ただし、搬送デバイスが部分的にのみ洗浄される場合は、搬送デバイスの被洗浄部分は、搬送デバイスのセルのうちの少なくとも一部を含むことが好ましい。これは、セルは包装体を収容するので、未洗浄状態のセルは、包装体を容易に汚し得るという事実に基づく。

搬送デバイスの洗浄に加え、場合によっては、搬送デバイスを冷却することもできる。これは、搬送デバイスの洗浄によって搬送デバイスの十分な冷却がもたらされない場合に特に当てはまる。簡略化のために、搬送デバイスの冷却を流体、特に水、の吹きかけによって行うこともできる。ただし、吹きかけられる冷却用流体は高速である必要がないので、スプラッシュボードは必要ない。

本ケースにおいて、包装体は、包装材料積層体によって形成された積層包装体であることが好ましい。特に好適な場合において、これら包装体は、少なくとも１つの厚紙層と、例えば、アルミニウム、ポリアミド、および／またはエチレンビニルアルコールで構成された、好ましくは少なくとも１つの障壁層と、熱可塑性の、特にポリエチレン（ＰＥ）製の、複数の外層とを含む包装材料積層体から成る厚紙複合包装体である。

所謂包装スリーブを形成するために、包装材料積層体によって形成された包装材料の切り抜きの長手方向端縁同士が互いに封着される。包装体の底面を形成するために、包装スリーブの一方の開口端を折り畳んで封着できる。充填機においては、このようにして製作された片側が開口している包装体に、残っている開口部から所望の製品を充填できる。充填後、包装体の頭部を形成するために、包装スリーブの依然として開口している端部も折り曲げて封着できる。本ケースにおいては、包装体の頭部と包装体の底部とを置き換えることも随意に行える。その場合、包装体の頭部が最初に閉鎖され、包装体への充填は包装体の底部から行われる。本発明の主題に関して、充填のための方法および充填機自体は変わらない、または少なくとも著しく変わらない。

理解しやすくするために、および不要な繰り返しを回避するために、以下においては、包装体への充填のための充填機および方法を一緒に、何れの場合も充填機と方法とを詳細に区別せずに、説明する。ただし、何れの場合も、どの特徴が充填機および／または方法のために好適であるかは、当業者には文脈から明らかになる。

充填機および方法の第１の特に好適な構成の場合、少なくとも１つのノズルと少なくとも１つのスプラッシュボードが、搬送デバイスの共通の一偏向領域に割り当てられる。これにより、少なくとも１つのノズルによる省スペースの洗浄液の吹きかけ、および／または少なくとも１つのスプラッシュボードによる洗浄液の収集および排出、が可能になるだけではない。同時に、少なくとも１つのノズルおよび／または少なくとも１つのスプラッシュボードの構造的に簡単な配置、および集められた洗浄液の簡単な排出も可能になる。特に、洗浄液を搬送デバイスに斜めに吹きかけて洗浄液を下方に排出することによって、不純物を含んでいる排出された洗浄液を、少なくとも１つのノズルによって搬送デバイスの方向に吹きかけられた洗浄液に、接触させないことが簡単な方法で可能である。その結果、充填機内での不純物の望ましくない分散が回避される。

代わりに、または加えて、少なくとも１つのノズルは、洗浄液を搬送方向に対して少なくともほぼ水平に吹きかけることが好ましい。すなわち、ノズルから搬送デバイスに吹きかけられる洗浄液と搬送デバイスから滴下する洗浄液との衝突が容易且つ効果的に防止される。このために、少なくとも１つのノズルは、邪魔になり難いように、省スペースで配置可能である。ノズルが洗浄液を少なくとも部分的に上方に搬送デバイスの方向に吹きかけると更に好都合であり得る。一方では、これは、搬送デバイスのより良好な洗浄に役立つ。その理由は、洗浄液がセルの表面により良好に達し、洗浄液をセル内にもより良好に吹きかけることができるからである。特に、少なくとも１つのノズルがセルの長手方向軸線に対して５°と３５°の間、特に５°と２０°の間、の角度で洗浄液をセルに吹きかけると、良好な洗浄性能がもたらされる。この場合、セルの長手方向軸線は、包装体がセルに押し込まれる、および／またはセルから押し出される、方向に平行に位置合わせされることが好ましい。この場合、洗浄液を、代わりに、または加えて、セルの移動方向に、および／またはセルの移動方向とは逆に、セルに吹きかけることができる。これにより、セルの表面により良好に達する。洗浄液をセルの移動方向に吹きかけると、移動方向とは逆に向いた表面に特に吹きかけられる。洗浄液を移動方向とは逆に吹きかけると、移動方向に向いた表面に吹きかけられる。

構築スペースを節約するために、および構造上の複雑度を低減するために、スプラッシュボードをスプラッシュガードとして形成することが適している。これは、場合によっては、スプラッシュボードを所望の形状に容易に曲げられるという利点を有する。この場合、少なくとも、ノズルに面する、またはノズルによって洗浄液が吹きかけられる、スプラッシュボードの部分が少なくとも部分的に、特に大部分が、下方に向いていると、洗浄液を下方に排出するために基本的に特に好都合である。この場合、この目的に関連するスプラッシュボードの表面、またはこの表面における接平面、が水平に対して４５°未満の角度を形成するとき、スプラッシュボード、またはスプラッシュボードの対応する部分、は主として下方に向いている。この場合、スプラッシュボード、またはスプラッシュボードの対応する表面、を平坦に形成する必要がない。スプラッシュボード、またはスプラッシュボードの対応する表面、を湾曲、すなわち特に凸状に、できると好ましい。特に偏向領域において、これは乏しい構築スペースを節約すると共に、洗浄液をスプラッシュボードによって過度に側方に偏向または反射させずに、少なくとも１つのノズルの吹きかけ方向のその後の方向変更を可能にする。衛生上の理由により、スプラッシュボードはステンレス鋼製であることが好ましい。

洗浄液および汚れ粒子を簡単且つ確実に排出するために、汚れた洗浄液を集めるためのトレーをスプラッシュボードの下に配置することが特に適している。この解決策は、トレーが搬送デバイスの下に配置される場合に、構造的に容易に具現化可能である。一方では、より多くのスペースの利用がそこで可能になる。他方、スプラッシュボードによって排出された、特にスプラッシュボードによって反射または偏向された、および／またはスプラッシュボードから滴下する、洗浄液は、遊離した不純物を搬送デバイスから洗い落としてトレーに排出できる。したがって、搬送デバイスを洗浄するための洗浄液を少なくとも２回使用できる。この場合、特に好都合であるのは、少なくとも１つのノズルによって洗浄液が吹きかけられる方向と、スプラッシュボードによって集められた洗浄液が反射または偏向される、または滴下する、方向とが、著しく異なる場合である。すなわち、最初に言及した方向は、例えば、少なくともほぼ水平に延び、２番目に言及した方向は、例えば、少なくともほぼ鉛直に延びる。すなわち、ノズルから到来する洗浄液は、場合によっては、搬送デバイスを外側から洗浄し、スプラッシュボードから反射または偏向された、または滴下する、洗浄液は、搬送デバイスの内側から搬送デバイスを洗浄する。したがって、セルをその後側からも好都合に洗浄するために、ノズルからスプラッシュボードに向かう洗浄液の少なくとも一部がスプラッシュボードによって噴流形状で反射されることが好ましい。反射された洗浄液の代わりに、またはそれに加えて、スプラッシュボードから滴下する洗浄液によって対応する洗浄を行うことも可能である。

一方では、スプラッシュボードからの洗浄液の効果的な排出、および、場合によっては、搬送デバイスのその内側からの良好な洗浄、を実現できるのは、例えば、洗浄液がスプラッシュボードから少なくともほぼ鉛直方向に反射されるように、ノズルに面するスプラッシュボードの側面の傾斜および／または曲率と少なくとも１つのノズルの吹きかけ方向とが互いに適合化されている場合である。この方向には、その汚れが充填機の動作の著しい低下を招くことになるシステム部分は、一般には設けられない。ただし、上からの搬送デバイスの洗浄は、重力の方向によって促される。この場合、洗浄液が精確に鉛直方向に反射される必要は絶対的にはない。例えば、鉛直に対する角度が１０°未満、特に５°未満、であれば十分であり得る。固体、特に球状の、粒子である場合のように、洗浄液がスプラッシュボードによって同じようには反射されないことを理解されたい。ただし、洗浄液の反射方向は、本ケースにおいて、より良好な理解のために、スプラッシュボードに対してノズルによって吹きかけられた洗浄液の入射角とその結果としての粒子の反射角とによって規定される方向として理解されるものとする。したがって、本ケースにおいては、この点に関して、洗浄液が多数の小さな粒子で構成されているかのように簡略化されている。

搬送デバイスのセルおよび搬送デバイス自体の洗浄を向上させるために、セルは底部側および／または頭部側が開口していることが適している。後者は、充填前および充填後の包装体の供給および放出も簡素化する。底部側が開口しているセルは、包装体エジェクタによってセルの下側から包装体を突き出すことによって、包装体の放出を簡素化できる。包装体の供給および放出に拘らず、頭部側および／または底部側の開口部は、セル内への洗浄液の導入、またはセルからの洗浄液の導出を容易にする。少なくとも１つのノズルによって吹きかけられた洗浄液は、頭部側開口部からセルに容易に進入し、底部側開口部から容易に出て来るので、その後にスプラッシュボードによって集められる。スプラッシュボードから反射された、および／または滴下する、洗浄液はセルの後側から底部側開口部を通ってセルに再入し、その後にセルの頭部側開口部から流出することもできる。したがって、セルを外側から内側に、再び内側から外側に、すなわち、汚れを除去し易いこのシーケンスで、洗浄または洗流できる。

セルの底部側開口部の場合、包装体エジェクタを搬送デバイスの内側に割り当てることが適している。構築スペースを節約するために、および単純な動作を可能にするために、包装体エジェクタを搬送デバイスの偏向領域に設けることができる。包装体をセルからセルの底部領域を通して突き出すために、包装体エジェクタは少なくとも部分的にセルに、すなわち底部側開口部から、貫入できる。この場合、搬送デバイスの偏向領域における包装体エジェクタの配置に関して、包装体を突き出す包装体エジェクタの部分が揺動式に案内されることが特に適している。これにより、包装体エジェクタの突き出し動作を包装体エジェクタの領域におけるセルの移動に好都合に適合化させることができる。

代わりに、または加えて、場合によっては、少なくとも１つのノズルが洗浄液をセル内に少なくとも部分的に上方に吹きかけることによって、洗浄を向上させることができる。これは、簡略化のために、例えばセルの頭部側から行われる。この場合、セルが頭部側開口部を有することが適している。ただし、代わりに、または加えて、スプラッシュボードによって反射された洗浄液がセルを少なくとも部分的に上から洗浄するように、少なくとも１つのノズルと少なくとも１つのスプラッシュボードとを互いに対して位置合わせすることができる。この場合、反射は、上述のように理解されることが好ましい。これに関連して、セルがその底部側から洗浄される、例えば洗浄液が底部側開口部からセルに進入する、場合は、洗浄に更に好都合であり得る。

短時間で多くの包装体に充填できるようにするために、搬送デバイスは、好ましくは互いに平行に、循環するセル列を複数、好ましくは３、４、５、または６列、有することが適している。平行な複数列のセルで搬送される包装体は、充填機内で平行に、且つ同時に、滅菌、充填、および封着される。洗浄も効率的に設計するために、少なくとも１つのノズルが各セル列に割り当てられるようにすることができる。すなわち、これらセルの各々への吹きかけは、対応付けられた少なくとも１つのノズルによって、別個に狙いどおりに最適化または適合化できる。構造上の複雑度をできる限り低く維持するために、代わりに、または加えて、平行に配置されている全てのセルに吹きかける少なくとも１つのノズルを設けることもできる。その結果、場合によっては、予洗浄および／または後洗浄を行うことができる。基本的に、セル列ごとに別個のスプラッシュボードを割り当てることもできる。ただし、その結果として、二次システム部分の望ましくない汚れの危険が高まる。ただし、通常は、全てのセル列に対して、単一のスプラッシュボードを設けることが構造的により簡単である。何れの場合も、搬送デバイスおよび／またはセルの全ての表面を洗浄できるように、搬送デバイスおよび／またはセルの領域において、各ノズルの角領域が部分的に重なり合うことが好ましい。

１本のノズル管に複数のノズルを接続することによって、構築スペースの節約と構造上の更なる簡素化とを実現できる。この場合、簡素化のために、これらノズルを互いに並べて配置でき、場合によっては、複数の異なるセル列に割り当てることができる。少なくとも１つのノズル管が少なくともほぼ水平に位置合わせされると、特に単純且つ省スペースでもある。

以下においては、複数の例示的実施形態を単に描写している図面によって、本発明をより詳細に説明する。図面には、以下の図が示されている。

本発明による方法を実施するための本発明による第１の充填機の略側面図である。 図１の充填機の詳細の略側面図である。 ノズルの位置合わせが異なる図１の充填機の詳細の略側面図である。 本発明による第２の充填機の詳細の略側面図である。 図４Ａの断面ＩＶＢ－ＩＶＢに沿った本発明による第２の充填機の詳細の略断面図である。 図４Ｂの断面ＩＶＣ－ＩＶＣに沿った本発明による第２の充填機の詳細の略断面図である。 本発明による第３の充填機のノズル配置の図４Ｃと同様の図である。

図１には、特に流動性食品を、包装体２に充填するための充填機１が示されている。充填機１は、この場合、充填対象の包装体２を成形するための成形デバイス３を備える。ただし、基本的には、片側が開口している充填対象の包装体２が充填機に既に供給されていることも可能である。この点に関して好適な図示の充填機１は、一連の平行加工ラインを更に有する。これらのうちの１つの加工ラインのみが図１に示されている。包装ブランク５の束４が各加工ラインに割り当てられる。包装ブランク５の長手方向端縁同士は封着されており、ひいては両側が開口している包装スリーブ６を形成している。包装スリーブ６は移送デバイス７によって折り曲げられ、マンドレルホイール９のマンドレル８に押し被される。

この点に関して好適な図示のマンドレルホイール９は、周期的に、すなわち段階的に、回転される。この場合、包装スリーブ６は複数の異なる位置で加工される。最初に、加熱ユニット１０を使用して一端縁が高温空気で加熱され、次に折り癖付け部１１において折り癖が付けられ、その後、折り癖が付けられた端縁がプレス１２によって封着されて底面が形成される。したがって、片側が開口し、一端がしっかりと封着された包装体２が得られる。包装体２は、供給デバイス１３によって、輪状に連続的に案内されている搬送デバイス１４に移送される。この供給は、単に包装体２をマンドレル８から取り外してセル１５に挿入することによって行うことができる。この場合、これら包装体２は、輪状に案内されている搬送デバイス１４の、何れの場合も搬送デバイス１４の供給領域１６に位置している、個別のセル１５に次々と導入される。この点に関して好適な図示の充填機１において、搬送デバイス１４は、連続的に循環するセルチェーンである。

包装体２は、搬送デバイス１４によって搬送され、充填領域１７において無菌室１８を通過する。無菌室１８は、滅菌エリア１９と充填および封着エリア２０とに次々と細分割されている。包装体２の搬送は、直線状に行われる必要はなく、むしろ、充填機１が所謂インライン充填機であるかロータリ充填機であるかに応じて、少なくとも１つの湾曲状に、または輪状にさえ、行うこともできる。無菌室１８は、細菌の侵入を防止するために、対応する無菌空気接続部２１からの無菌空気で洗流される。

包装体２を予熱するために、最初に、予熱デバイス２２によって、上部が開口している包装体２に無菌の高温空気が吹き込まれる。次に、滅菌デバイス２３において滅菌剤が包装体に吹き込まれる。予熱された包装体２においては、滅菌剤が強く反応し、液化し難い。特に、過酸化水素を滅菌剤として考えることができる。過酸化水素は、蒸気および／または空気と一緒に、片側が開口している包装体２に導入可能である。包装体２の滅菌後、乾燥デバイス２４において乾燥用空気を吹き込むことによって包装体２の内部が乾燥される。この場合、乾燥用空気は、高温且つ無菌であることが好ましい。

滅菌エリア１９から充填および封着エリア２０への移行後、片側が開口している包装体２は充填デバイス２５の下に位置付けられ、食品が充填される。充填済みの包装体２は、次に、閉口デバイス２６によって、包装体２の上部開口領域を折り曲げて封着することによって、閉口される。封着された包装体２は、次に、搬送デバイス１４の放出領域２８において、放出デバイス２７によって搬送デバイス１４のセル１５から放出され、その後、場合によっては、更に加工される。搬送デバイス１４の今や空になったセル１５は、搬送デバイス１４の帰還領域２９を通ってマンドレルホイール９の方向に更に移動され、そこで更なる包装体２を受け入れる。セル１５を前方および後方に連続的に搬送可能にするために、偏向領域３０、３１が供給領域１６および放出領域２８に割り当てられる。この点に関して好適な図示の充填機１の場合、所謂偏向ローラ３２が偏向領域３０、３１に設けられている。

図２には、後方偏向領域３１を備えた充填機１の詳細が示されている。包装体エジェクタとして形成された放出デバイス２７はこの領域に割り当てられる。前記放出デバイス２７は、包装体２をセル１５から突き出すためのプランジャ３３を有する。プランジャ３３は、駆動部３４によって前方および後方に押される一方で、プランジャ３３はガイド上に揺動可能に保持される。したがって、プランジャは、別のクロックパルスによって搬送デバイス１４と共に移動可能である。包装体２を突き出すために、プランジャ３３はセル１５の底部側開口部３５を通して押し上げられるので、包装体２はセル１５の頭部側開口部３６から押し出される。偏向ローラ３２は、点線によってのみ示されている。前記偏向ローラは搬送デバイス１４を偏向させるので、セル１５は帰還領域２９を通って供給領域１６に戻され、そこでセル１５は新しい包装体２を受け入れる。

複数のノズル３８を有するノズル管３７と湾曲したスプラッシュガードの形態のスプラッシュボード３９とが偏向領域３１の下部に割り当てられる。スプラッシュボード３９は搬送デバイス１４の内側に設けられ、他方、ノズル管３７およびノズル３８は搬送デバイスの外側に設けられる。この場合、搬送デバイス１４は、セル１５と共に移動されて、ノズル３８を通過する。搬送デバイス１４、特にセル１５、に付着している不純物を遊離させて洗流するために、ノズル３８は、洗浄液４０を搬送デバイス１４に向けて、および頭部側開口部３６からセル１５内に、吹きかける。吹きかけられた洗浄液４０の一部は、搬送デバイス１４を通過する、またはセル１５の底部側開口部３５を通って吹き出される。この部分の洗浄液４０は、スプラッシュボード３９によって集められて排出される。この排出は、洗浄液４０がスプラッシュボード３９から反射されることによって、および／またはスプラッシュボード３９から滴下することによって、行うことができる。スプラッシュボード３９は下に向いており、この点に関して好適な図示の充填機１の場合、凸状に湾曲している、すなわち、偏向領域３１における搬送デバイス１４の曲率半径にほぼ対応している、ので、スプラッシュボード３９から排出された洗浄液４０は搬送デバイス１４の下方に配置されたトレー４１に入る。ただし、洗浄液４０の一部は、予め搬送デバイス１４を上から下に洗流する。洗浄液４０の一部は、スプラッシュボード３９からセル１５の底部側開口部３５を通ってセル１５に入る。そうすることで、セル１５を頭部側開口部３６の方向に洗流し、その後、頭部側開口部３６から出る。

この点に関して好適な図示の充填機１の場合、ノズル３８はスロットノズルとして、または平坦な噴流を発生させる平坦なスプレーノズルとして、形成される。加えて、ノズル３８は、洗浄液４０の長手方向噴流が僅かに上方に、すなわち水平に対してほぼ１０°の角度に、向けられるように、位置合わせされる。洗浄液４０の噴流がスプラッシュボード３９に衝突すると、スプラッシュボード３９の傾斜の結果として、洗浄液４０は下方にトレー４１の方向に偏向されるので、ノズル２８からの洗浄液４０の噴流と交差しない。

図３には、充填機１のノズル３８の配置が別の位置合わせで示されている。場合によっては、用途に応じて搬送デバイス１４の確実な洗浄を保証可能にするために、ノズル３８の位置合わせを設定できる。図３の位置合わせのノズル３８が洗浄液４０をスプラッシュボード３９の方向に吹きかける角度は、図２に示されている角度より若干急角度である。この角度は、水平に対して２０°と３０°の間である。これにより、ノズル３８によってスプラッシュボード３９に向けて吹きかけられてスプラッシュボード３９から跳ね返される洗浄液４０は、スプラッシュボード３９から異なる角度で反射されることになる。洗浄液４０は、スプラッシュボード３９からほぼ鉛直に反射される。洗浄液４０は、更に、スプラッシュボード３９からほぼ同じ方向に滴下する。洗浄水（独：Reinigungswasser，英：cleaning water）４０が所望どおりに下方に排出されるように、スプラッシュボード３９を湾曲または傾斜させることができる。

図４Ａ～図４Ｃには、搬送デバイス１４の洗浄のために示されている異なる充填機１’の部分が示されている。先に説明した充填機１との違いは、特に図４Ａに示されているノズル３８’の位置合わせである。これらノズル３８’は、洗浄液４０の噴流４２がほぼ水平に搬送デバイス１４に衝突するように、位置合わせされている。したがって、洗浄液４０の噴流４２の一部がスプラッシュボード３９から異なる角度で、しかし依然として下方に、偏向または反射される。反射されなかった部分の洗浄液４０は、スプラッシュボード３９から、または搬送デバイス１４から、下方に滴下する。その結果、洗浄液４０の少なくともほぼ全てが集められてトレー４１に排出される。上から見たノズル３８’が図４Ｂに示されている。充填機１’は、平行な４列のセル１５を有する搬送デバイス１４を有する。洗浄液４０が搬送デバイス１４の全幅にわたって搬送デバイス１４に吹きかけられるように、ノズル３８’がセル１５の各列に割り当てられる。特に図４Ｃのノズル開口部の水平平面図に示されているように、これらノズル３８’の噴流４２が、互いに著しく重なり合わずに、互いにマージされると特に効果的である。更に、これらノズル３８’の噴流４２が共通の一平面にあるように、これらノズル３８’の噴流４２は位置合わせされる。ノズル管３７は、この平面のように、水平に延びる。ノズル管３７は、これらノズル３８’の噴流４２によって画成される平面に位置し得る。

図５に示されているノズル３８”の位置合わせは、図４Ｃによるノズル３８’の配置とは異なる方向に向いているので、ノズル３８”の噴流４２は共通の一平面を画成しない。これら噴流４２は、何れの場合も、水平に対して最大ほぼ３０°傾斜しているが、ノズル３８”自体は、ノズル管３７に沿って互いに並んで一水平線上に配置される。水平に対して５°と２０°の間の傾斜が特に好適であると考えられ得る。これにより、セル１５の全ての関連面、例えばセル１５の前面および／または後面、に洗浄液４０の噴流４２が達する。加えて、洗浄液４０の過剰使用を回避するために、ノズル３８”の噴流４２が側方に、または直接平らに、重なり合わないように、ノズル３８”の噴流４２は、側方に正確に十分な幅で広がる。

１ 充填機
２ 包装体
３ 成形デバイス
４ 束
５ 包装ブランク
６ 包装スリーブ
７ 移送デバイス
８ マンドレル
９ マンドレルホイール
１０ 加熱ユニット
１１ 折り癖付け部
１２ プレス
１３ 供給デバイス
１４ 搬送デバイス
１５ セル
１６ 供給領域
１７ 充填領域
１８ 無菌室
１９ 滅菌エリア
２０ 充填および封着エリア
２１ 無菌空気接続部
２２ 予熱デバイス
２３ 滅菌デバイス
２４ 乾燥デバイス
２５ 充填デバイス
２６ 閉口デバイス
２７ 放出デバイス
２８ 放出領域
２９ 帰還領域
３０、３１ 偏向領域
３２ 偏向ローラ
３３ プランジャ
３４ 駆動部
３５ 底部側開口部
３６ 頭部側開口部
３７ ノズル管
３８ ノズル
３９ スプラッシュボード
４０ 洗浄液
４１ トレー
４２ 噴流

Claims (15)

1. 流動性製品を包装体（２）に充填するための充填機（１、１’）であって、前記充填機（１、１’）は前記包装体（２）を前記充填機（１、１’）内で搬送するために連続的に循環する搬送デバイス（１４）を有し、前記搬送デバイス（１４）は前記包装体（２）を収容するためのセル（１５）を複数備え、充填対象の包装体（２）を供給するための供給デバイス（１３）が前記搬送デバイス（１４）の供給領域（１６）に割り当てられ、前記包装体（２）を放出するための放出デバイス（２７）が前記搬送デバイス（１４）の放出領域（２８）に割り当てられ、充填領域（１７）が前記搬送デバイス（１４）の搬送方向に前記供給領域（１６）と前記放出領域（２８）との間に設けられ、帰還領域（２９）が前記搬送デバイス（１４）の何れの場合も前記放出領域（２８）と前記供給領域（１６）との間に設けられ、洗浄液（４０）を前記セル（１５）に吹きかけるための少なくとも１つのノズル（３８、３８’）が前記搬送デバイス（１４）の前記充填領域（１７）および帰還領域（２９）の間に設けられた偏向領域に割り当てられ、
   前記ノズル（３８、３８’）によって吹きかけられて前記セル（１５）を通り抜けた洗浄液（４０）を集めて排出するためのスプラッシュボード（３９）が前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）とは反対の方向に面する前記搬送デバイス（１４）の側に、前記ノズル（３８、３８’）と向い合せに配置される、
   充填機において、
   前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）と前記少なくとも１つのスプラッシュボード（３９）は、前記搬送デバイス（１４）の前記偏向領域に割り当てられるとともに、前記スプラッシュボード（３９）は、下方を向いて配設され、洗浄液（４０）が前記スプラッシュボード（３９）から下方に反射されることによって、および／または前記スプラッシュボード（３９）から滴下することによって排出することができることを特徴とする、充填機。
2. 前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）は前記洗浄液（４０）を少なくとも部分的に上方に、もしくは主に水平に、または水平に対して５°と２０°の間の角度で、吹きかけるために設けられること、および／または、前記洗浄液（４０）を吹きかけるための前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）は充填機（１、１’）の長手方向である前記充填領域（１７）又は帰還領域（２９）における前記セル（１５）の延在方向に対して５°と３５°の間、または５°と２０°の間、の角度で設けられること、を特徴とする、請求項１に記載の充填機。
3. 前記スプラッシュボード（３９）は、洗浄液（４０）を集めて排出するためのスプラッシュガードとして少なくとも部分的に形成されること、および／または、前記ノズル（３８、３８’）に面する前記スプラッシュボード（３９）の側面は、少なくとも部分的に下方に向く、および／または少なくとも部分的に凸状に湾曲する、こと、および／または、前記スプラッシュボード（３９）から反射された、および／または滴下する、前記洗浄液（４０）を集めるためのトレーが前記スプラッシュボード（３９）の下であって前記搬送デバイス（１４）の下に、設けられること、を特徴とする、請求項１または２に記載の充填機。
4. 前記洗浄液（４０）が少なくともほぼ鉛直に、前記スプラッシュボード（３９）の垂線に対して１０°未満の角度で、または５°未満の角度で、反射されるように、前記ノズル（３８、３８’）に面する前記スプラッシュボード（３９）の側面の傾斜および／または曲率と前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）の吹きかけ方向とが互いに適合化されることを特徴とする、請求項３に記載の充填機。
5. 前記セル（１５）は底部側および／または頭部側が開口していることと、前記セル（１５）から前記包装体（２）を突き出すための少なくとも１つの放出デバイス（２７）が、前記搬送デバイス（１４）の内側に、または前記搬送デバイス（１４）の前記偏向領域（３０、３１）に、設けられ、前記放出デバイス（２７）は、前記セル（１５）の前記底部領域から前記セル（１５）に少なくとも部分的に貫入することと、を特徴とする、請求項１～４の何れか一項に記載の充填機。
6. 前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）は、前記洗浄液（４０）が少なくとも部分的に下から、または前記セル（１５）の前記頭部側から、前記セル（１５）内に吹きかけられるように、設けられること、および／または、前記スプラッシュボード（３９）によって反射された前記洗浄液（４０）が前記セル（１５）を洗浄する、前記セル（１５）に少なくとも部分的に上から、または前記セル（１５）の前記底部側から、進入するように、前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）と前記少なくとも１つのスプラッシュボード（３９）とが互いに対して位置合わせされること、を特徴とする、請求項１～５の何れか一項に記載の充填機。
7. 前記搬送デバイス（１４）は、互いに平行に、循環するセル（１５）の列を複数有することと、または、少なくとも１つのノズル（３８、３８’）がセル（１５）の各列に割り当てられる、および／または共通のスプラッシュボード（３９）がセル（１５）の全ての列に割り当てられる、ことと、を特徴とする、請求項１～６の何れか一項に記載の充填機。
8. 前記複数のノズル（３８、３８’）は、少なくともほぼ水平なノズル管（３７）に接続されることを特徴とする、請求項７に記載の充填機。
9. 請求項１～８の何れか一項に記載の充填機（１、１’）によって流動性製品を包装体に充填するための方法であって、
   － 供給領域において、充填対象の包装体（２）が連続的に循環する搬送デバイス（１４）のセル（１５）に供給され、
   － 前記供給された包装体（２）は、前記搬送デバイス（１４）の前記セル（１５）で、前記供給領域から充填領域（１７）を通って放出領域（２８）に搬送され、それと同時に充填され、
   － 前記充填済みの包装体（２）は、前記放出領域（２８）において、前記搬送デバイス（１４）の前記セル（１５）から放出され、
   － 前記セル（１５）は、前記放出領域（２８）から前記供給領域（１６）に戻され、
   － 少なくとも１つのノズル（３８、３８’）によって洗浄液（４０）が前記セル（１５）に吹きかけられ、
   － 前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）によって吹きかけられて前記セル（１５）を通り抜けた前記洗浄液（４０）は、前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）とは反対の方向に面する前記搬送デバイス（１４）の側に、前記ノズル（３８、３８’）と向い合せに設けられたスプラッシュボード（３９）によって少なくとも部分的に集められて排出され、
   － 前記搬送デバイス（１４）の偏向領域（３１）において前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）は前記セル（１５）に吹きかけ、前記ノズル（３８、３８’）によって吹きかけられて前記セル（１５）を通り抜けた前記洗浄液（４０）は、前記搬送デバイス（１４）の偏向領域（３１）において、前記スプラッシュボード（３９）によって集められて排出され、
   － 前記スプラッシュボード（３９）は、下方を向いて配設され、洗浄液（４０）が前記スプラッシュボード（３９）から下方に反射されることによって、および／または前記スプラッシュボード（３９）から滴下することによって排出する、
   方法。
10. － 前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）は前記洗浄液（４０）を前記セル（１５）に対して、少なくとも部分的に上方に、もしくは主に水平に、または水平に対して５°～２０°の角度で、吹きかける、および／または
    － 前記少なくとも１つのノズル（３８、３８’）は、前記洗浄液（４０）を前記セル（１５）に対して、充填機（１、１’）の長手方向である前記充填領域（１７）又は帰還領域（２９）における前記セル（１５）の延在方向に対して５°と３５°の間、または５°と２０°の間、の角度で吹きかける、
    請求項９に記載の方法。
11. － 前記洗浄液（４０）は前記ノズル（３８、３８’）によって、少なくとも部分的にスプラッシュガードとして形成されたスプラッシュボード（３９）に少なくとも部分的に吹きかけられる、および／または
    － 前記洗浄液（４０）は前記ノズル（３８、３８’）によって、大部分が下方に向いた、および／または少なくとも部分的に凸状に湾曲した、前記スプラッシュボード（３９）の側面に少なくとも部分的に吹きかけられる、および／または
    － 前記スプラッシュボード（３９）によって集められた前記洗浄液（４０）は、前記搬送デバイス（１４）の下に設けられた、トレー（４１）に排出される、
    請求項９または１０に記載の方法。
12. － 前記ノズル（３８、３８’）によって前記スプラッシュボード（３９）に吹きかけられた前記洗浄液（４０）は少なくともほぼ鉛直に、前記スプラッシュボード（３９）の垂線に対して１０°未満の角度または５°未満の角度で、反射される、および／または
    － 前記搬送デバイス（１４）の前記偏向領域（３１）において、前記洗浄液（４０）は前記ノズル（３８、３８’）から前記セル（１５）の前記頭部側開口部（３６）に下から入り、更には前記スプラッシュボード（３９）から前記セル（１５）の前記底部側開口部（３５）に入る、
    請求項９～１１の何れか一項に記載の方法。
13. － 前記充填済みの包装体（２）は、前記搬送デバイス（１４）の前記内側から、前記セル（１５）の前記底部領域を通して、前記セル（１５）から突き出される、および
    － 前記包装体（２）は、前記セル（１５）に少なくとも部分的に貫入する放出デバイス（２７）によって突き出される、
    請求項９～１２の何れか一項に記載の方法。
14. － 前記洗浄液（４０）は、少なくとも部分的に下から、または前記セル（１５）の前記頭部側から、前記セル（１５）内に吹きかけられる、および／または
    － 前記セル（１５）を通り抜けた前記洗浄液（４０）は、前記スプラッシュボード（３９）から、少なくとも部分的に上から、前記セル（１５）に対して、または前記セル（１５）の前記底部領域に対して、反射される、
    請求項９～１３の何れか一項に記載の方法。
15. － 前記搬送デバイス（１４）は、セル（１５）の列を複数、互いに平行に、循環させる、および
    － 少なくとも１つのノズル（３８、３８’）によって各列のセル（１５）および／または共通のスプラッシュボード（３９）に吹きかけられる、
    請求項９～１４の何れか一項に記載の方法。

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