JPH0840424A - 包装材料チューブ内の内容物レベルを整合する方法および装置 - Google Patents

包装材料チューブ内の内容物レベルを整合する方法および装置

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JPH0840424A
JPH0840424A JP7109714A JP10971495A JPH0840424A JP H0840424 A JPH0840424 A JP H0840424A JP 7109714 A JP7109714 A JP 7109714A JP 10971495 A JP10971495 A JP 10971495A JP H0840424 A JPH0840424 A JP H0840424A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 包装機で形成され、連続的にミルク、ジュー
ス等の内容物を供給され、その後横方向にシールされ且
つ切断されて個別の包装容器となされる包装材料チュー
ブにおいて、供給される内容物のレベルを整合すなわち
位置検出する方法および装置を提供する。 【構成】 洗浄および滅菌を容易にするために、本発明
では包装材料チューブ(6)の外側に配置された温度検
出装置(15)で内容物(18)のレベル(19)を整
合するようになされる。温度検出装置(15)はマスタ
ーユニット(17)を経て給送装置(12)に連結さ
れ、給送装置(12)は温度検出装置(15)からの信
号に応答して内容物の供給量を制御するようになされ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、包装機を通して降下す
る間に、レベル検出装置で制御される給送装置によって
内容物を供給される包装材料チューブ内の内容物レベル
を整合する方法に関する。本発明はまた、チューブ成形
式の包装機においてこの方法を遂行するための給送装置
およびレベル検出ユニットを基本的に含む装置に関す
る。
【0002】本発明による方法および装置は、包装材料
ウェブ(例えば、熱可塑性層を被覆された積層繊維材料
で作られたもの)から実質的に垂直な液体密の包装材料
チューブを形成する形式の包装機に使用することが特に
意図され、この形式の包装機はヨーロッパ特許EP25
235号明細書に詳細に記載されており、該特許明細書
が参照される。
【0003】
【従来の技術】包装材料チューブに対する内容物の供給
が、所望される速度で、すなわち包装材料チューブ内の
内容物のレベルを実質的に一定に保持するように個々の
包装容器にパックされる内容量が補充されることを保証
できる速度で行うことを保証するために、上述形式の包
装機は内容物のレベルを検出してその供給を制御する何
らかの形式のレベル保持装置を通常は備えている。この
形式の従来技術によるレベル保持装置は包装材料チュー
ブ内に配置されるフロートを使用しており、このフロー
トの位置が検出されて、包装材料チューブの上部開口端
部を通して下方へ延在された充填パイプに対する内容物
の供給をバルブまたはポンプを介して制御する。フロー
ト位置の検出は包装材料チューブ内に配置された装置に
よるか、内容物供給バルブを電気的に制御する外部検出
装置によって行われ得る(例えばヨーロッパ特許EP3
22001号明細書を参照のこと)。
【0004】この分野でこれまで使用されてきた従来技
術の形式のレベル保持装置は、何れも包装材料チューブ
内に配置された1またはそれ以上の部材、例えば上述し
たフロート、超音波センサーまたはレベル探針を使用し
ている。しかしながら上述形式の包装機では(これらは
無菌、すなわち滅菌状態での作動も要求され得る)、衛
生上の理由によって包装材料チューブの内部に配置され
る機械部品の個数を減少することの望ましいことが示さ
れている。包装材料チューブ内の、すなわち内容物と直
接接触する機械部品の個数を最少限にすることで、包装
機の洗浄がかなり容易化され、これは衛生上の標準レベ
ルを高く維持することができる。従ってこの形式の包装
機における内容物のレベルを整合する方法を具現するこ
とが望ましいのであり、この方法は包装材料チューブの
外側から、そして包装材料チューブ内の内容物と直接に
接触せずにその内容物のレベルを整合できるようにす
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題、および課題を達成する
ための手段】それ故に本発明の目的は、検出装置を包装
材料チューブの底端部内に挿入することを全く不要にし
た、包装材料チューブ内の内容物のレベルを整合する方
法を提供することである。
【0006】本発明の他の目的は、温度変化のような外
的条件が信頼できるレベルの整合の妨げとなるようなあ
らゆる場合において、包装材料チューブの外側から内容
物のレベルを信頼性を有して検出できるようにする上述
の形式の方法を具現することである。
【0007】本発明の更に他の目的は、従来技術の方法
に固有なこれらの欠点を排除し、簡単で複雑でない検出
を可能にするレベルの整合のための方法を具現すること
である。
【0008】上述および他の目的は、レベル検出装置が
内容物自体により生じる包装材料の温度変化に応答して
包装材料チューブの外側に配置された温度検出装置で内
容物の表面位置を整合するという特徴を与えられて例え
ば前文に記載された形式の方法とされる本発明によって
達成される。
【0009】本発明の方法の好ましい実施例は、請求項
2〜請求項4に記載されたような特徴を更に与えられ
る。
【0010】本発明の更に他の目的は、この方法を実施
する装置であって、簡単で信頼性があり、従来技術の装
置が有する上述した何れの欠点もない装置を具現するこ
とである。
【0011】本発明の更に他の目的は、包装材料チュー
ブの下側部分に配置されて内容物と接触することになる
ような部品によらずに包装材料チューブの内容物のレベ
ルの整合を実行できるようにする装置を具現することで
ある。
【0012】本発明の更に他の目的は、周知の信頼でき
る部材で構成され、それ故に製造保守があまり高額でな
い装置を具現することである。
【0013】本発明の更に他の目的は、困難な検出条件
のもとで異なる要求値に合わせることができるようにさ
れる場合ですら、正確な読み取りを保証できるようにす
る装置を含むレベル検出装置を具現することである。
【0014】上述および他の目的は、レベル検出装置が
包装材料チューブの外側に配置される温度検出装置を含
むという特徴を与えられて、例えば前文に記載された形
式の装置とされる本発明によって達成される。
【0015】本発明による装置の好ましい実施例は、請
求項6〜請求項9に記載された特徴を更に与えられる。
【0016】本発明においては、包装材料チューブは例
えばミルク等の液体すなわちポンプ給送可能な内容物を
順次に充填される。所望レベルまで内容物を充填された
後、充填された包装材料チューブは繰り返して行われる
横方向シールおよびこれに引き続いて行われる切断によ
って底部で切り離されて実質的にクッション形の包装容
器を形成され、これらの包装容器は次に平行六面体の形
状となるように成形処理される。
【0017】本発明による方法および装置の1つの好ま
しい実施例が、本発明を理解するために詳細な基本点だ
けを示す添付の概略図面を特に参照して、以下に極めて
詳細に説明される。
【0018】
【実施例】本発明による方法および装置は以下に、例え
ばヨーロッパ特許EP25235号明細書に記載された
形式のような既知の形式の包装機に使用されることが好
適とされる1つの実施例において説明され、該特許が参
照される。この既知の形式の包装機1(図1)は、包装
材料リール4の形態で包装機に供給されるウェブ状の包
装材料ウェブ3が充填されて分離された容器2を製造す
る。包装材料ウェブ3は包装材料リール4から、例えば
ローラー、ガイド装置等のそれ自体は周知のガイド部材
を経て、包装機1の上部領域に配置されている屈曲ロー
ラー5に到るまで実質的に垂直上方へ導かれるのであ
り、屈曲ローラー5は包装材料ウェブ3が包装機を通し
て実質的に下方へ向けて移動するように偏向させる。屈
曲ローラー5から下方へ向かう移動により、包装材料ウ
ェブ3は包装材料チューブ6となるように次第に変形さ
れるのであり、この変形は包装材料ウェブ3の両縁に当
接するガイド部材7並びに成形ローラー8によって行わ
れる。包装材料ウェブ3の長手方向の両縁はこれにより
次第に重なり合うようになされて密封(シール)され、
包装材料チューブ6の長手方向に走る液体密の長手方向
ラップ結合、すなわちシームを形成される。包装材料チ
ューブ6の下端部は、その後内容物を充填され(以下に
極めて詳細に説明されるように)、その後この包装材料
チューブ6は往復作動する成形シール装置9により4面
断面形に成形され、横方向領域をシールされて個別の液
体密の包装容器2が実現できるようになされる。この包
装容器2は互いに切り離され、引き続いて成形処理され
て、例えば平行六面体のような所望の最終形状を得る。
【0019】充填パイプ11は包装材料チューブ6を垂
直方向に通って延在しており、この充填パイプ11は成
形シール装置9が包装材料チューブ6を処理してシール
する位置よりも僅かな距離をおいた上方位置にて吐出す
る。充填パイプ11はその上端部で包装材料チューブ6
から引き離されており、その上端部では内容物の流量を
制御する給送装置12を介して例えばタンクのような内
容物の供給源(図示せず)に接続されている。給送装置
12はバルブ、ポンプ、またはタンクから包装材料チュ
ーブ6へ流れる内容物流量を制御する他の適当な制御手
段とされ得る。包装材料チューブ6の解放された上端部
にはガス供給パイプ13とされ得る加熱装置が配置され
ており、このガス供給パイプ13は包装材料チューブ6
内を延在して、包装材料チューブ6内に位置する内容物
の表面よりも僅かな距離をおいた上方位置にて吐出す
る。ガス供給パイプ13の代わりに(または、ガス供給
パイプ13の補完として)、加熱装置は加熱部材14を
含み、この加熱部材14は、包装材料ウェブ3の長手方
向の両縁が重ねられて互いにシールされるようにして包
装材料チューブ6が形成される位置と実質的に同じ位置
に配置することができる。この加熱部材14は、包装材
料ウェブ3が例えばその縁部の熱シールに使用されるポ
リエチレンのような熱可塑性の外側層を被覆される場合
には、包装材料ウェブ3の縁部を熱シールする熱源とし
ても作用できる。
【0020】加熱装置の下側にある距離をおいて温度検
出装置15が配置されており、この温度検出装置15は
実質的に加熱部材14と一直線上に且つ充填パイプ11
の解放された下端部の上方に僅かな距離をおいた位置に
配置されている。図2は温度検出装置15が多数の垂直
方向に間隔を隔てて重ねられた温度センサー16を含む
ことを極めて詳細に示しており、これらの温度センサー
16は半導体素子、IRセンサー、レーザー温度メータ
ー、接触装置または他の形式の温度センサーとされ得る
のであって、これらは包装材料と直接に接触させて配置
されるか、または僅かに距離をおいて配置される。温度
検出装置15は電気的にマスターユニット17と連結さ
れており、このマスターユニット17は周知の形式のも
ので、温度検出装置15からの入力信号に応答して給送
装置12を制御するように作動可能である。加熱装置1
4と同様に、マスターユニット17は電源にも連結され
る。
【0021】部分的に切断された包装材料チューブ6内
には、その包装材料チューブ6が横方向にシールされる
位置より上方に僅かな距離をおいた位置で吐出するよう
に充填パイプ11が垂直方向に下方へ延在していること
を示している。包装材料チューブ6の下端部は既に注目
したように内容物18を充填されており、その内容物1
8のレベルすなわち表面19は破線で示されている。
【0022】図示した包装機1が作動されるとき、包装
材料ウェブ3は水平および垂直の両方向に往復駆動され
る成形シール装置9によって包装機1を通して前進され
る。この例では、包装材料ウェブ3は包装材料リール4
から周知のガイド手段を経て屈曲ローラー5へ到るよう
に給送され、その後包装材料ウェブ3は垂直方向に下方
へ導かれ、既に説明したように包装材料チューブ6とな
るように変形される。個別の包装容器2にする包装材料
チューブ6の、この例では包装材料チューブ6の下端部
で行われる繰り返される切断は、包装材料ウェブ3およ
び包装材料チューブ6内に位置する内容物18の両方の
消費を伴う。消費される内容物18は充填パイプ11を
経て連続的に補充され、これは内容物18の供給源(図
示せず)から包装材料チューブ6の下端部への内容物1
8の流れを保証する。この例においては、内容物18の
この流れが調整されて消費される内容物18の速度に適
合されて、個々に製造される包装容器2が内容物を完全
に充填され、すなわちガスや空気の上方室、すなわち空
間が全く形成されないように成形シール装置9より上方
のある距離の位置に内容物18のレベル19が常に実質
的に一定に保持されるようにすることが極めて重要であ
る。同時に、内容物18のレベル19が長手方向にシー
ルされていない包装材料チューブ6の上部に近づくほど
の高さ位置まで上昇しないように保証することが基本で
あり、このような上昇は勿論内容物18の漏れを引き起
こす。
【0023】内容物18のレベル19の整合および調整
は、本発明により包装材料チューブ6の外側から全て行
われる。これは、内容物18と直接に接触されて位置さ
れる箇所の包装材料チューブ6が、内容物18が未だ給
送されずにその内側が例えば空気のようなガス媒体と接
触されている包装材料チューブ6の上部領域よりもかな
り低い温度であるように、包装材料ウェブ3の外側温度
がその周囲環境に影響される場合に可能である。包装材
料ウェブ3は一般に紙/プラスチックの積層材料(およ
びアルミニウム箔も可能である)で構成されて比較的薄
い(0.3mm)ために、外側の温度は包装材料チュー
ブ6内の内容物18との接触により、整合すなわち位置
決めできるように即座に影響される。この結果、包装材
料チューブ6の外側に配置された温度検出装置15は内
容物18の存在(その物質からの熱またはIR放射)に
より生じる包装材料ウェブ3の温度変化に基づいて内容
物18のレベルを検出することができる。更に正確に
は、これは図示実施例では、例えばIR検出式とされ得
ると共に、「温かい」から「冷たい」まで変化する包装
材料チューブ6の外面が温度検出装置15を備えた垂直
領域内において検出されるように配置された温度センサ
ー16によって行われる。「温かい」包装材料チューブ
6の表面および「冷たい」包装材料チューブ6の表面を
それぞれ検出する温度センサー16の個数の関係が、導
体を経てマスターユニット17に達する信号の値を決定
する。この信号により、マスターユニット17は給送装
置12の調整が必要かどうかを決定できるのであり、必
要な場合は内容物18のレベル19が所望の限界範囲内
に保持されるように充填パイプ11の下端部へ向かう流
量を給送装置12が制御することを保証する。給送装置
12は簡単な調整可能な内容物18用のバルブまたは可
変容量ポンプとされ得る。
【0024】所望の包装機1が意図される内容物18の
種類(例えばミルク、クリーム、ジュースまたは同様の
消費製品)の殆ど全ての充填において、内容物は0〜5
°Cの温度で包装機1に導かれる。この温度と室温との
差は包装材料チューブ6の外側から内容物のレベルを信
頼性を有して検出するうえで通常は十分であるが、厳し
い、すなわち好ましくない状況(内容物の温度が約50
°Cまで上がる)のもとでも正しい読み取りを保証する
ためには、「温かい」包装材料チューブ6の表面および
「冷たい」包装材料チューブ6の表面の間の対比が適正
に行われるようにするために、温度検出装置15が少な
くとも温度を読み取る位置の包装材料チューブ6の部分
が十分に高い温度とされることが必要になる。本発明に
よれば、これは例えば電気的または高温空気式とされて
温度検出装置15の上方に僅かな距離をおいて配置され
た加熱部材14によって達成できる。これにより、包装
材料チューブ6の外側のストリップ形領域は温度検出装
置15に達する前に次第に加熱され、典型的には約60
〜110°Cの範囲まで加熱され、これは比較的温かい
内容物18を充填する場合ですら包装材料チューブ内の
内容物18のレベル19を温度検出装置15が検出でき
るようにするに十分な対比を信頼性を有して作り出す。
加熱部材14は包装材料ウェブ3の長手方向の縁部が一
緒にされ、且つ互いにシールされて、包装材料チューブ
6の長手方向のラップシールすなわちシームを形成する
ようになされる直前に、その縁部の両方を加熱するよう
に配置することができる。
【0025】外部の加熱部材14の代わりとして、また
は補完するものとして、ガス供給パイプ13が加熱ガ
ス、例えば無菌空気を包装材料チューブ6の内部へ導く
ために使用でき、これは内容物18と未だ接触されてい
ない包装材料チューブ6の部分が温度検出装置15で十
分に読み取れるような高温度、例えば50〜100°C
に達することを保証する。供給されるガスすなわち無菌
空気は、ガス供給パイプ13を経て、内容物18のレベ
ル19より直ぐ上方に位置する包装材料チューブ6の部
分へ導かれ、その後ガスは上昇して、包装材料チューブ
6の解放されている上端部を通して流出するのであり、
同時にこのことは、あるとしても汚染空気が全く包装材
料チューブ6内の内容物18へ達しないことを保証す
る。
【0026】例えば果物ジュースのような内容物18の
種類によっては、いわゆる高温充填がときどき使用さ
れ、これは製品が酵母およびカビを消滅させる高温度、
例えば70〜95°Cの範囲、好ましくは85°Cで充
填されることを伴う。この例では、勿論温度の変化は反
対となる、すなわち比較的「冷たい」包装材料ウェブ3
が整合できるようにして製品で加熱される。温度差が十
分に大きい条件のもとでは、本発明による方法および装
置は、必要な調整および適合(例えば包装材料チューブ
の上端部での加熱の代わりに冷却する)の後にこの形式
の充填に使用できる。
【0027】上述で説明した本発明による方法および装
置の実施例は、無菌式で、無菌包装容器すなわち予め熱
処理された内容物に長期間の保存寿命を与える包装容器
を製造する周知の包装機の変形機および設計例に使用す
ることにも好適である。この形式の包装機は図1に示さ
れた機械と同じ方法で基本的に作動するが、包装材料ウ
ェブ3および包装材料チューブ6を取り囲み、過剰圧力
の空気を供給されるフードのように汚染物質が内容物に
侵入して汚染することを防止する追加装置を特徴とす
る。あらゆる形式の包装機において、特に無菌包装容器
を製造する形式では、内容物と直接に接触するようにな
されるこれらの部品が有効な方法で規則的に洗浄され滅
菌されることが決定的に重要であり、これは本発明によ
る方法および装置でかなり容易になされるのであり、こ
の方法および装置は従来技術の同様な設計および構造と
異なって、適当に、すなわち包装材料チューブ6の下端
部に配置されるべき内容物と接触される必要のあるレベ
ル検出ユニットの部品を完全に必要とせずに作動する。
極めて厳重な衛生上の標準がこれにより達成され、この
理由で本発明による方法および装置は無菌包装機に使用
することに卓越して良好に適するのである。
【0028】
【発明の効果】本発明による方法および装置は、内容物
を充填された包装材料チューブの下部領域と上部に位置
する該包装材料チューブのガス充填領域との間の、該包
装材料チューブより外側から検出できる温度差の整合に
基づくことから、検出作用は包装材料チューブの外側か
ら完全に行うことができ、包装材料チューブの下端部へ
機械的検出部品が挿入される必要はなく、これは包装機
の洗浄および浄化を著しく容易にすると共に、無菌製品
として受入れ可能な高い標準衛生レベルを維持できるよ
うに保証する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明による方法および装置が使用され
る周知の形式の包装機の選択された部品の概略斜視図。
【図2】図1による包装材料チューブの下端部に配置さ
れた本発明による装置の部分的に断面とされた拡大図。
【符号の説明】
1 包装機 2 包装容器 3 包装材料ウェブ 6 包装材料チューブ 9 成形シール装置 11 充填パイプ 12 給送装置 13 ガス供給パイプ 14 加熱部材 15 温度検出装置 16 温度センサー 17 マスターユニット 18 内容物 19 レベル

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 包装機(1)内を降下する間に、レベル
    検出装置により制御される給送装置(12)によって内
    容物(18)が供給される包装材料チューブ(6)内の
    内容物レベルを整合する方法において、前記レベル検出
    装置が、前記内容物(18)により包装材料(3)内に
    生じた温度変化によって、該内容物のレベル(19)の
    位置を前記包装材料チューブ(6)の外側に配置された
    温度検出装置(15)で整合することを特徴とする包装
    材料チューブ内の内容物レベルを整合する方法。
  2. 【請求項2】 前記包装材料チューブ(6)が、その上
    端部で前記内容物(18)の温度とは整合できるように
    相違した温度にまで連続的に加熱または冷却されるよう
    になされることを特徴とする請求項1に記載の包装材料
    チューブ内の内容物レベルを整合する方法。
  3. 【請求項3】 前記包装材料チューブ(6)の上端部が
    高温度にて吹付けられるガスで加熱されることを特徴と
    する請求項2に記載の包装材料チューブ内の内容物レベ
    ルを整合する方法。
  4. 【請求項4】 前記包装材料チューブ(6)が前記温度
    検出装置(15)に達する前に、その上端部で該包装材
    料チューブ(6)の外側を加熱する加熱装置に通される
    ことを特徴とする請求項2に記載の包装材料チューブ内
    の内容物レベルを整合する方法。
  5. 【請求項5】 チューブ成形式の包装機(1)において
    請求項1から請求項4までの何れか1項に記載の方法を
    遂行するための給送装置(12)およびレベル検出装置
    を基本的に含む装置であって、前記レベル検出装置が包
    装材料チューブ(6)の外側に配置された温度検出装置
    (15)を含むことを特徴とする包装材料チューブ内の
    内容物レベルを整合する装置。
  6. 【請求項6】 前記温度検出装置(15)が、互いに連
    続して配置された多数の温度センサー(16)を含むこ
    とを特徴とする請求項5に記載の包装材料チューブ内の
    内容物レベルを整合する装置。
  7. 【請求項7】 前記レベル検出装置が前記包装材料チュ
    ーブ(6)の上端部に配置された加熱装置を含むことを
    特徴とする請求項5に記載の包装材料チューブ内の内容
    物レベルを整合する装置。
  8. 【請求項8】 前記加熱装置が前記包装材料チューブ
    (6)の外側に配置された加熱部材(14)であること
    を特徴とする請求項7に記載の包装材料チューブ内の内
    容物レベルを整合する装置。
  9. 【請求項9】 前記加熱装置が前記包装材料チューブ
    (6)の内部に加熱ガスを解放する供給パイプ(13)
    であることを特徴とする請求項7に記載の包装材料チュ
    ーブ内の内容物レベルを整合する装置。
JP10971495A 1994-05-09 1995-05-08 包装材料チューブ内の内容物レベルを整合する方法および装置 Expired - Lifetime JP3559092B2 (ja)

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