KR20050046798A - 백에 융접된 튜브를 제조하는 방법과 장치 및 그에 의해제조된 백 - Google Patents

백에 융접된 튜브를 제조하는 방법과 장치 및 그에 의해제조된 백 Download PDF

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KR20050046798A
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sterile
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베리 프릿차드
로렌스 디. 부시
레온 헨리
리차드 굿
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에이에프피 어드밴스드 푸드 프러덕츠 엘엘씨
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Abstract

무균 형성, 충진 및 밀봉 동작을 통해 튜브 부분(24, 124, 224)을 백(10, 140, 240)에 융접하여 부착하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 무균 처리한 튜브 부분 및 가요성 백의 한 쌍의 대향 벽부(28, 30)가 위치할 무균 처리 챔버를 포함한다. 무균화환 튜브 부분은 백의 내부 공간과 연결 배치된 개방단을 갖는다. 튜브 삽입기가 상기 무균 처리 챔버 내부에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 튜브 부분을 잡아 상기 무균 처리 챔버 내의 상기 백 필름의 벽부 사이에 놓도록 구성된다. 적어도 하나의 부재가 상기 튜브 부분의 개방단이 상기 백의 내부와 연결되도록 상기 백 필름의 벽부 사이에 상기 튜브 부분을 융접하기 위해 제공된다. 튜브-백 융접을 형성하는 장치 및 방법에 의해 형성된 백도 역시 제공된다.

Description

백에 융접된 튜브를 제조하는 방법과 장치 및 그에 의해 제조된 백{METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING FUSED TUBE ON BAG AND BAG PRODUCED THEREBY}
본 발명은 가요성 주머니 또는 백과 그 제조 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 점성 또는 반(준)점성 식품 및 음료에 관해 사용되는 식품 저장 및 분배용 백과 그 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
점성 또는 반점성 식품과 우유, 소다, 주스, 치즈 소스, 토마토 소스, 초콜릿 소스 등의 다양한 소스를 비롯한 음료 및 다양한 다른 식품의 포장, 운송 및 분배와 관련하여 가요성 플라스틱 백을 사용하는 것이 당업계에 공지되어 있다. 주둥이 형태로부터 백 자체를 열 밀봉하는 것 등에 의해 백 재료 자체의 일부인 분배용 주둥이(dispensing spout)로 가요성 플라스틱 백을 형성할 수 있다. 원하는 점성의 반점성 재료로 충진 및 밀봉한 후에, 백은 적절한 디스펜서(dispenser) 안에 적재되며 백 내용물의 제어 방출을 위해 주둥이를 절개해 개방할 수 있다.
가요성 플라스틱 자루의 측면 또는 바닥에 열 밀봉 또는 부착될 수 있는 부착편(fitment) 사용도 역시 공지되어 있다. 특정한 용례에 따라 사용 전에 부착편에 분배 튜브를 연결할 수 있다. 백 내용물은 적절한 디스펜서를 사용하여 부착편을 통해 분배될 수 있다.
분배 튜브와 백 사이의 연결부로서, 부착편 없이도 백에 견고한 연결을 제공하고 무균 상태의 백 형성 및 충전 공정에 사용될 수 있는 연결부를 저가에 용이하게 대량 생산하는 것이 특히 문제이다. 분배 튜브를 관에 직접 부착하는 것이 제안되었지만, 공지된 백의 무균 형성에 추가하여, 분배용 튜브가 무균 방식으로 처리 및 부착되어야 할 무균 포장 환경에서 어떻게 이를 달성할 수 있을 지의 개시가 없다.
전술한 상세한 설명 및 아래의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하는 첨부 도면과 연계하여 살펴보면 보다 잘 이해될 것이다. 도면에서,
도 1A는 본 발명에 따른 가요성 백에 부착되는 튜브 부분을 형성하도록 사용되는 튜빙의 두루마리를 보여주는 사시도로서, 튜빙의 두루마리는 내부가 무균화하고 양단이 크림핑(crimping)되어 있다.
도 1B는 본 발명에 따른 가요성 백에 부착되는 튜브 부분을 형성하도록 사용되는 미리 크림핑된 튜빙의 두루마리를 보여주는 사시도로서, 튜빙의 두루마리는 미리 크림핑된 연속적인 복수의 튜브 부분을 구비하며, 각각의 튜브 부분은 무균화한 내부 공간을 갖는다.
도 1C는 본 발명에 따른 가요성 백에 부착되는 무균된 튜브 부분 공급원을 유지하는 컨테이너의 측면도로서, 각각의 튜브 부분은 개방된 일단과 폐쇄된 타단을 갖는다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 형성되는 백에 튜브 부분을 부착하기 위한 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 형성되는 백에 튜브 부분을 부착하기 위한 시스템의 개략적인 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따라 형성되는 백에 튜브 부분을 부착하기 위한 시스템의 측면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 시스템의 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시한 튜빙 공급원 풀림 스탠드의 확대된 측면도이다.
도 7은 도 4에 도시한 무균조의 확대된 측면도이다.
도 8은 도 4에 도시한 시스템의 그리퍼(gripper)와 절단기 섹션의 확대된 측면도이다.
도 9는 절단기/예열 조(jaw)를 보여주는 도 8의 9-9 선을 따라 본 도면이다.
도 10은 튜브 부분 삽입기와 열 밀봉 조의 확대된 측면도이다.
도 11은 필름 스프레더(spreader)의 11-11 선을 따라 본 도면이다.
도 12는 절단기와 삽입기의 평면도이다.
도 13은 풀 핀(full fin) 열 밀봉 조의 측면도이다.
도 14는 풀 핀 열 밀봉 조들 중의 하나의 확대된 측면도이다.
도 15는 도 14의 15-15 선을 따라 본 단부도이다.
도 16A는 튜브를 백에 열 밀봉하기만 하는 조들 중의 하나의 확대된 측면도이다.
도 16B는 열 밀봉 조의 다른 오목 형상을 보여주는 도 16A와 유사한 도면이다.
도 17은 도 16의 17-17 선을 따라 본 평면도이다.
도 18은 본 발명에 따른 가요성 백에 튜브를 부착하는 다른 방법과 관련하여 사용되는 튜브 어셈블리의 측면도이다.
도 19는 도 3의 튜브를 형성 중인 백에 부착하는 방법을 보여주는 측면도이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예와 관련하여 사용되는 가시형(barbed) 부착편의 단면도이다.
도 21은 점성 또는 반점성 재료의 밀봉된 백 내에 도시된 도 20의 가시형 부착편의 측면도이다.
도 22는 가시형 부착편을 사용하여 도 21의 가요성 백에 튜브를 부착하는 것을 보여주는 단면도이다.
도 23은 본 발명에 따라 형성된 융접된 분배 튜브를 갖는 바람직한 백의 사시도이다.
도 24는 도 23에 도시한 백의 단면도이다.
간단히 설명한 바와 같이, 본 발명은 무균 형성, 충진 및 밀봉 동작을 통해 튜브 부분을 백에 융접하여 부착하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 무균 처리한 튜브 부분 및 가요성 백의 한 쌍의 대향 벽부가 위치할 무균 처리 챔버를 포함한다. 무균화환 튜브 부분은 백의 내부 공간과 연결 배치된 개방단을 갖는다. 가요성 백의 대향 벽부는 가요성 백을 형성할 백 필름으로부터 형성되고 내부 공간을 형성한다. 튜브 삽입기가 상기 무균 처리 챔버 내부에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 튜브 부분을 잡아 상기 무균 처리 챔버 내의 상기 백 필름의 벽부 사이에 놓도록 구성된다. 적어도 하나의 부재가 상기 튜브 부분의 개방단이 상기 백의 내부와 연결되도록 상기 백 필름의 벽부 사이에 상기 튜브 부분을 융접하기 위해 제공된다.
다른 특징에 따르면, 본 발명은 무균 조건에서 분배 튜브가 직접 연결되는 가요성 백을 제공한다. 백은 봉합 없는 공통 연결형 에지를 형성하는 주름에 의해 서로 연결되고 서로 겹쳐진 두 개의 벽부를 포함한다. 복수의 다른 공통 외주 에지가 에지 봉합선을 형성하도록 함께 봉합된다. 상기 벽부, 상기 에지 봉합선 및 상기 봉합 없는 에지에 의해 상기 백의 내부 공간을 형성한다. 개방단을 갖는 무균 튜브 부분이 상기 공통 외주 에지 중의 하나를 따라 상기 필름의 두 개의 벽부 사이에 삽입되어, 무균 조건에서 형성된 융접 결합부에 의해 상기 벽부 사이에 고정된다. 상기 튜브의 개방단은 상기 필름의 내부 공간과 연결되고, 상기 튜브는 상기 필름 외부에 위치한 폐쇄단을 갖는다.
또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 무균 형성, 충전 및 밀봉 동작을 통한 제조 중에 튜브를 융접에 의해 백에 부착하는 방법을 제공한다. 본 발명의 방법은
내부 공간이 있는 백을 형성하기 위한 두 개의 벽부를 갖는 필름을 제공하는 단계;
개방단이 있는 무균 튜브 부분을 제공하는 단계;
상기 튜브 부분의 개방단을 상기 벽부 사이에 삽입하는 단계;
상기 튜브의 개방단이 상기 필름의 내부 공간과 연결되도록 상기 튜브 부분을 상기 필름에 융접하는 단계를 포함한다.
본 발명의 장치와 방법을 이용하면, 무균 환경에서 백에 직접 융접된 분배 튜브를 형성할 수 있다. 이는 바람직하게는 점성 또는 반점성 식품 또는 음료를 위한 밀봉 형성, 충진 및 밀봉 식품 포장 동작과 관련하여 사용된다. 이렇게 하면, 동작 중에 요구되는 부착편 및 이와 연관된 비용 및 별도 처리 단계를 생략할 수 있다. 그 결과, 비용이 절감되고 도 효율적인 처리가 이루어진다.
아래의 설명에서 특정한 용어가 사용되지만 이는 편의를 위한 것으로 한정적인 것은 아니다. “우측”, “좌측”, “하측” 및 “상측”이라는 단어는 참조된 도면에서의 방향을 나타낸다. “내측” 및 “외측”이라는 단어는 도시한 가요성 백 또는 처리 장비 및 이들의 지적된 부분을 의미한다. 용어는 위에서 특정한 단어들, 이들의 파생어 및 유사한 취지의 단어를 포함한다. 또한, 본 명세서에 사용된 “백”이라는 용어는 하나 이상의 가요성 폴리머 벽부로 형성된 자루 및 다른 유형의 컨테이너를 포함한다.
도 1A를 참조하면, 압출한 폴리머 튜빙(12)의 스풀(10)이 도시되는데, 이는 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 장치(18)를 위한 분배 튜브 부분(24)을 형성하는데 사용하기 위한 것이다. 튜빙(12)은 모든 적절한 폴리머 재료, 바람직하게는 식품 등급의 재료로 제조될 수 있고, 연동 펌프 또는 중력 이송의 핀치(pinch) 튜브 밸브 타입 디스펜서에 사용하기 적절하다. 스풀(10)에 감긴 튜빙(12)의 각각의 단부는 도면부호 14로 노출된 단부에서 표시되는 것과 같이 크림핑(crimping)되거나 기밀 상태로 밀봉된다. 그 다음 튜빙(12)이 감긴 스풀(10)은 내부 튜브 표면의 무균 상태를 확보하도록 조사 또는 다른 처리를 받는다. 밀봉된 단부는 튜빙(12) 내부의 무균 상태를 유지한다. 이는 식품 포장에 적용될 수 있는 FDA 다른 규칙에 따를 수 있도록 감시 및 시험되면 바람직하다.
이와 달리, 도 1B를 참조하면, 미리 크림핑된 튜빙(112)의 스풀(110)이 도시되며, 이는 튜브 부분(124)을 형성하도록 사용된다. 복수의 크림프(crimp) 부위(114)는 원하는 튜브 부분 길이만큼의 대체로 균일한 간격을 갖는다. 그런 다음 튜빙(112)은 각각의 따로따로 밀봉된 튜브 부분 내부 영역에 대해 튜브 내면의 무균 상태를 확보하도록 조사 또는 다른 처리를 받는다. 비록 스풀에 감긴 것으로 도시되지만, 당업자는 이 개시로부터 복사장(fan-folded)이나 다른 형태의 공급 구성으로 제공될 수 있음을 알 것이다.
도 1C에 도시한 바와 같이, 적절한 폴리머 재료로 제조된 복수의 튜브 부분(224)을 원하는 길이로 미리 절단한 상태로 제공하는 것도 역시 가능하다. 각각의 튜브 부분(224)의 일단(214)은 미리 밀봉되거나 크림핑되고 타단은 개방된다. 튜브 부분(224)은 열리는 커버(231)를 갖는 무균 컨테이너(230) 내에 제공되며, 이 무균 컨테이너(230)는 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이 무균 상태를 유지하면서 무균 환경으로 연결되거나 적재된다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 도 2에 도시한 바와 같은 백 상에 융접 튜브를 생산하는 장치(18)가 제공되며, 이 장치(18)는 튜빙(12)의 스풀(10)을 활용한다. 장치(18)는 튜브 무균화 챔버(20)를 바람직하게 포함하며, 이 챔버920)에는 튜빙(12)의 외면을 무균화하기 위해 H2O2(과산화수소) 증기 발생기(22)가 부착된다. 하지만, 다른 수단을 사용하여 튜빙 공급원 또는 미리 무균 처리된 튜브 부분(24)의 무균 상태를 제공하거나 유지할 수 있다. 예컨대, 원하는 경우, 자외선(UV)광, H2O2액(조), 증기/H2O2 혼합물 또는 다른 적절한 무균화 시스템을 챔버(20) 내에서 H2O2 증기 대신 사용할 수 있다. 튜빙(12)을 튜브 부분(24)으로 절단할 때 튜브 내면의 무균 상태가 유지되도록 챔버(20)를 무균 상태로 유지하는 것은 중요하다. 적절한 크기의 개구를 갖는 격판과 같은 적절한 밀봉이 튜빙(12)을 챔버(20)에 넣을 때 제공되며, H2O2 증기를 정압으로 유지하여 무균 상태를 유지한다. 배기 덕트(30)가 챔버(20)로부터 연장되어 있다.
연속 튜빙(12)은 모터 바람직하게는 서보(servo) 모터에 의해 구동되는 구동 롤러(32)에 의해 절단기/밀봉기 어셈블리(36)로 이송된다. 튜빙(12)의 단부는 절단기(36)를 지나가고 개방단은 백(40) 제조에 사용되는 (바람직하게는 서로 접힌) 백 필름(26)의 벽부(28, 30) 사이로 삽입된다. 백(40)이 형성될 때 튜빙(12)의 개방단이 벽부(28, 30) 사이로 삽입될 수 있도록 스풀(10)에서부터의 튜빙(12)의 첫 단부는 먼저 절단되어야 한다. 그런 다음, 절단기(36)는 튜빙(12)을 분리된 튜브 부분(24)으로 절단하고, 튜브 부분(24)을 적소에 유지한다. 절단기(36)는 바람직하게는 복수의 액추에이터에 의해 함께 구동되는 복수의 절단 조(cutting jaw, 37)를 포함한다. 절단 조(37)는 튜브 부분(24)의 일단(38)이 밀봉 상태로 닫히도록 바람직하게는 가열된다. 하지만, 다른 밀봉 방식을 사용할 수 있다. 일관된 길이의 튜빙(12)이 절단기/밀봉기 어셈블리(36)에 이송되도록 (도시 생략한) 컨트롤러가 모터(34)를 제어한다. 이어 튜브 부분(24)의 개방단이 내부 백 공간과 연결되도록 튜브 부분(24)을 벽부(28, 30) 사이에서 융접하여 융접 영역(41)을 형성한다. 이는 대향 열 밀봉 조(60)를 사용한 열 밀봉에 의해 바람직하게 수행된다. 하지만, 초음파 에너지 또는 레이저 및 다른 적절한 수단을 사용하여 튜브 재료를 백 필름(26)에 융접할 수 있다.
부착된 분배 튜브 부분(24)을 갖는 백(40)은 이어서 무균 형성, 충진 및 밀봉 공정을 통해 나머지 충진 및 밀봉 동작을 완수한다. 이렇게 하면, 점성 또는 반점성 식품이 비용 효과적이고 효율적인 방식으로 분배 튜브 부분(24)을 갖는 백(40) 안에 무균 상태로 포장될 수 있다.
도 3을 참조하면, 무균 형성, 충진 및 밀봉 동작을 통해 튜브 부분(224)을 백(24)에 융접하여 부착하는 제2 장치가 도시된다. 바람직하게는 도 1C에 도시된 바와 같이, 튜브 부분(224)은 원하는 길이로 미리 절단되고 일단이 미리 밀봉되어 공급된다. 이들 튜브 부분(224)을 무균 컨테이너(230) 내부에서 무균화하고 유지한다. 튜브 부분(224)을 무균 처리 챔버(242) 안으로 바람직하게 넣는다. 튜브 삽입기(250)가 처리 챔버(242) 내부에 적어도 부분적으로 배치되고, 각각의 튜브 부분(224)을 잡고 튜브 부분(224)을 백(240)을 형성하도록 사용된 백 필름(226)의 벽부(228, 230) 사이에 위치시키도록 배치된다. 튜브 부분(224)의 개방단이 백(240)의 내부 공간과 연결되도록 백(240)의 벽부(228, 230) 사이에 튜브 부분(224)을 융접하기 위한 적어도 하나의 부재(260)가 제공된다. 적어도 하나의 융접 부재(260)는 고정 조에 대해 이동 가능한 적어도 하나의 열 밀봉 조이거나, 백 필름을 개방단(215)에 인접한 튜브 부분(224)의 외측에 열 밀봉 및 융접하도록 함께 이동되고 (클램프로) 죄어지는 두 개의 이동 가능한 열 밀봉 조일 수 있다. 위의 장치(18)와 관련하여 설명한 것과 같은 다른 융접 방법을 사용할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 무균 상태를 유지하면서 무균 튜브 세그먼트(224)의 컨테이너(230)를 무균 처리 챔버(242)에 넣기 위해 무균 처리 챔버(242)에 적재 챔버(222)를 부착한다. 이는 컨테이너(230)에 적재할 수 있도록 적재 챔버(222)에 해치 형태의 뚜껑(223)을 제공하여 달성할 수 있다. 이어, 뚜껑(223)은 재밀봉될 수 있고, 컨테이너(230)의 외부는 다양한 수단에 의해 무균 처리될 수 있다. 예컨대, 입구(227)를 통해 제공되는 기상 과산화수소를 유입하여 무균 처리할 수 있다. 일단 컨테이너(230)의 외부가 무균 처리되면, 무균 처리 챔버(242)에 이어진 내부 도어(225)는 열릴 수 있고, 컨테이너 커버(231)는 부분적으로 또는 완전히 열릴 수 있다. 그런 다음, 튜브 부분(224)은 삽입기(250)로 잡을 수 있도록 호퍼 안으로 이송되거나 다른 방식으로 위치될 수 있다. 삽입기(250)는 바람직하게는 가동 암(252)을 구비하고 이 가동 암(252)의 일단에 그리퍼(254)가 위치한다. 암(252)은 튜브 부분(224)을 잡아 백(240)을 형성하도록 사용된 백 필름(226)의 벽부(228, 230) 사이에 정확히 삽입하도록, 바람직하게는 적절한 드라이브를 갖는 액추에이터 및 피벗 또는 활주형 연결부에 의해 2 이상의 자유도로 이동할 수 있고, (도시 생략한) 컨트롤러에 의해 바람직하게 제어된다.
당업자는 미리 무균 처리한 튜브 부분(224)을 무균 처리 챔버(242) 안에 적재하기 위해 다른 수단을 사용하거나, 무균 처리 챔버(242)에 들어가기 전에 튜브 부분(224)이 무균 처리액(조) 또는 증기를 통과할 수 있음을 알 것이다.
이하 도 4 내지 14를 참조하면, 튜브 부분(124)을 백(140)에 무균 형성, 충진 및 밀봉 동작으로 융접하여 부착하기 위한 다른 장치가 도시된다. 장치(118)는 무균 튜브 부분(124)을 넣는 무균 처리 챔버(142)를 포함한다. 무균 튜브 부분(124)은 도 8에 도시한 개방단(115)을 갖는다. 무균 처리 챔버(142) 내에서 백 형성용 필름(126)(이하 “필름” 또는 “백 필름”이라 함)의 대향 벽부(128, 130)로 가요성 백(140)을 형성한다. 대향 벽부(128, 130) 사이에는 내부 공간이 형성된다.
백 필름(126)은 바람직하게는 두루마리 형태로 공급되고, 미리 무균 처리될 수 있다. 또는, 백 필름은 무균 처리 영역을 통과하거나 무균 처리 챔버(142)에 부착될 수 있다. 바람직하게는, 백 필름(126)은 도 12에 가장 명료하게 도시한 접는 삼각틀(152) 또는 다른 유형의 필름 접기 수단 위로 지나감으로써, 백 필름의 대향 벽부(128, 130)가 서로 포개진다. 도 8에 더 상세히 도시한 바와 같이, 튜브 삽입기(170)가 처리 챔버(142) 내부에 위치한다. 튜브 삽입기(170)는 튜브 부분(124)을 잡아 무균 처리 챔버(142) 내의 백 필름의 벽부(128, 130) 사이에 위치시키도록 배치된다.
바람직하게는, 튜브 세그먼트(124)의 개방단이 백(14)의 내부 공간과 연결되도록 백 필름(126)의 벽부(128, 130) 사이에 튜브 부분(124)을 융접하기 위해 적어도 하나의 융접 부재(160)가 제공된다.
도 4 및 7을 참조하면, 튜브 무균화 챔버(120)가 제공되며, 튜빙 공급원(108)에서 튜빙(112)이 챔버(120) 안으로 도입된다. 튜브 무균화 챔버(120)는 무균 처리 챔버(142)와 연결되며, 또는 특정한 구성에 따라 무균 처리 챔버(142)의 일부일 수 있다. 무균 처리 챔버(142)는 무균 환경을 유지하기 위해 정압 상태에서 무균 공기로 가압되는 폐쇄 영역이다.
도 4 및 7에 도시한 바와 같이, 장치(118)에서, 튜브 무균화 챔버(120)는 과산화수소액(조)(121)이다. 바람직하게는, 건조기(123)가 액(조)(121)의 하류에 위치하며, 가열된 무균 공기를 튜빙(112)에 불어 외측을 건조시킨다. 바람직하게는, 액(121)에서 나오는 튜빙이 이미 무균 영역 내에 있게 되도록, 도 4에 도시한 바와 같이 무균 영역의 벽은 액(121) 안으로 연장된다. 건조기(123)도 역시 무균 영역 내부에 위치하거나 그와 연결되고, 무균 공기를 가열하여 튜빙(112)을 건조시킨다. 가열된 공기는 재순환되거나 배기될 수 있다.
바람직하게는, 복수의 롤러(124)가 액(121) 내에 배치된다. 튜빙(112)은 무균을 확보하기 위해 액(121) 내의 원하는 체류 시간을 제공하도록 롤러(124) 사이에 연장된다. 형성, 충전 및 밀봉 시스템의 바람직한 동작 속도를 분당 30 내지 60 개의 백 정도로 유지하면서 액(121) 내의 원하는 체류 시간을 제공하기 위한 다른 대안들이 존재하며, 이들은 액(121)의 길이를 연장하거나 우회 챔버를 제공하는 것 등이다.
이와 달리, 도 2에 도시한 본 발명의 실시예와 유사하게, 무균화 챔버(120)는 과산화수소 증기를 챔버(120) 안으로 공급하는 무균 처리 챔버(142)에 연결된 과산화수소 증기 발생기에 연결될 수 있다. 이것은 과산화수소 증기 형태의 정압 무균화를 제공하는 장점이 있다. 과산화수소액을 사용하는 시스템에 있어서, 무균 튜브 처리 및 절단 영역의 나머지 부분을 위한 무균 공기는 외부의 무균 공기원으로부터 공급되거나, 형성, 충진 및 밀봉 장비 라인의 잔여부에 의해 제공되는 무균 공기를 사용하여야 한다.
과산화수소 증기가 사용되는 경우, 농도가 공기중의 31% 이상의 과산화수소 증기이면 바람직하다. 바람직하게 튜브 무균화 챔버(120)는 과산화수소액 또는 증기를 활용하지만, 자외선 방사 챔버, 이온 방사 챔버, 고강도 펄스 광 챔버 또는 튜브 무균화 챔버(120)를 위한 다른 적절한 수단을 사용하는 것도 역시 가능하다.
바람직하게는, 장치(118)는 전술한 바와 같이, 바람직하게는 스풀(110) 형태의 튜빙(108)의 공급원을 갖는 튜브 공급 풀림 스탠드(109)를 포함한다. 풀림 스탠드(109)는 튜빙(112)의 장력을 유지하기 위해 공지된 유형의 장력 브레이크를 바람직하게 포함한다. 이는 스프링, 래치트(ratchet) 및 멈춤쇠(pawl) 메커니즘이나 다른 적절한 편향 수단을 통해 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 장치(118)는 튜빙(112)의 내부 영역이 무균인 미리 크림핑되고 조사된 튜빙(112)을 활용한다. 이와 달리, 튜빙 공급원(108)은 각각의 단부에서만 크림핑된 튜빙(12)을 포함할 수 있고, 장치(118)는 튜빙(12)의 일부를 예열하는 하나 이상의 예열 섹션 및 튜빙(12)을 밀봉된 튜브 부분 안으로 크림핑하도록 예열기의 하류에 위치한 (도시 생략한) 크림퍼(crimper)를 더 포함할 수 있다. 이는 도 2에 도시한 본 발명의 실시예와 유사한 방식으로 절단기 어셈블리(136)와 연결되어 이루어질 수 있다.
도 4와 5를 참조하면, 장치는 튜빙 공급원(108)으로부터 튜빙(112)을 잡아서 당기는 대향 구동 휠(132, 133)을 구동하는 모터를 갖는 구동 섹션(131)을 포함한다. 바람직하게, 구동 휠은 튜빙(112)이 튜빙 공급원(108)으로부터 제어되어 전진할 수 있도록 스테퍼 모터 또는 다른 제어 가능한 구동 구성에 의해 구동된다. 두 개의 대향 구동 휠(132, 133)이 바람직하지만, 추가의 구동 휠을 제공할 수 있다.
도 4와 8을 참조하면, 장치(118)는 튜빙(112)의 경로에 배치된 댄싱 바(dancing bar, 145)를 더 포함한다. 댄싱 바(145)는 상하 위치 사이에서 피벗점에 대해 이동 가능하며, 튜빙(12)과 접촉하는 롤러를 바람직하게 포함한다. 댄싱 바(145)에는 센서(146)가 연결되며, 이 센서(146)는 댄싱 바(145)가 상측 위치로 접근할 때 추가의 튜빙(112)을 이송하도록 구동 휠(132, 133)에 신호를 보낸다. 센서(142)는 바람직하게는 전위차계(potentiometer)이며, 컨트롤러(195)에 연결된다. 댄싱 바(145)가 상한 또는 하한 위치에 도달하면 광선의 경로가 차단되는 광선 센서와 같은 다른 유형의 센서를 활용할 수 있다. 이와 달리, 상한 및 하한 센서를 갖고 튜빙 경로상의 느슨한 루프와 같은 충분한 느슨함을 튜빙(112) 내에 제공하는 다른 수단을 활용할 수 있다.
도 4와 8을 참조하면, 절단기(136)는 무균 처리 챔버(142) 내부의 무균 영역에 배치된다. 절단기(136)는 튜브 부분(124)을 튜빙(112) 공급원로부터 절단한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 절단기(136)는 튜빙(112)을 절단해 튜브 부분(124)을 얻도록 함께 구동되는 대향 블레이드(137)를 바람직하게 포함한다. 블레이드(137)는 밀봉 가능한 부분을 통해 무균 처리 챔버(142) 안으로 관통한 회전 샤프트(138)에 바람직하게 연결된다. 회전 샤프트(138)는 컨트롤러(195)에 의해 제어되는 회전 액추에이터(139)에 의해 구동된다. 하지만, 다른 유형의 액추에이터를 활용할 수 있으며, 튜브 절단기(136)는 튜빙(112)의 특성에 따라 단일 절단 에지 및 모루를 갖는 구성으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 튜브 절단기(136)에 인접한 크림프(114)의 위치를 감지하도록 센서(141)가 제공된다. 크림프 위치 센서(141)는 인접한 크림프(114)를 검출하도록 구성되고, 절단 위치가 크림프(114)에 인접하게 될 수 있도록 컨트롤러(195)에 신호를 보낸다. 이는 제어 가능한 모터(144)에 연결된 작동 스크루(143)에 의해 이동하도록 튜브 절단기(136)를 장착함으로써 달성된다. 바람직하게는, 구동 로드(138)와 회전 액추에이터(139)는 활주형 지지 구성체(155)에 장착되며, 이 구성체(155)는 작동 스크루(143)에 의해 전후 이동할 수 있다. 이와 달리, 활주형 지지 구성체(155)를 전후로 이동시켜, 도 8에 도시한 바와 같이, 가장 우측으로 연장한 튜브 부분(124)의 크림프(114) 뒤의 원하는 위치로 절단기(136)의 위치를 조절하는 다른 유형의 액추에이터를 활용할 수 있다.
바람직하게는, 도 12에 도시한 바와 같이, 절단기(137)는 절단기(137) 본체 내부에 위치한 가열 요소에 의해 예열된다. 도 12에 도시한 바와 같이, 절단기(137)는 튜브 부분(124)을 튜빙(112)으로부터 절단하는 절단 에지의 좌측에 위치한 튜브 맞물림형 예열부를 포함한다. 이 맞물림형 부분은 다음 튜브 부분(124)이 전방으로 이동되어 튜빙(112)의 공급원로부터 절단되기 전에 다음 튜브 부분(124)을 위한 튜빙(112)의 개방단 둘레의 영역을 예열한다. 개방단에 인접한 튜브 부분(124)의 영역을 이와 같이 예열하면 융접 중에 백 필름(126)에 대한 튜브 부분(124)의 본딩(결합)을 강화한다.
도 8을 참조하면, 삽입기(170)는 튜빙(112)이 튜브 부분(124)을 형성하도록 튜빙 공급원(108)으로부터 절단되기 전에 튜빙(112)의 단부를 튜빙 공급원(108)으로부터의 잡아당기도록 상호간에 접근하고 멀어질 수 있는 대향 조(171, 172)를 포함한다. 대향 조(171, 172)는 대향 조(171, 172)를 백 필름(126)에 대해 접근 및 퇴각시키기 위해 백 필름(126)에 대해 선형적으로 접근 및 퇴각할 수 있는 상부 및 하부 작동 로드(173, 174)에 각각 연결된다. 바람직하게는, 이러한 이동은 작동 로드(173, 174)에 의해 조(171, 172)에 연결된 선형 액추에이터(175)에 의해 달성된다. 이렇게 하면, 그리퍼(170)가 튜브 부분(124)의 개방단을 백 필름(126)의 측면(128, 130) 사이에 삽입할 수 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 작동 로드(173, 174)는 튜브 부분(124)이 절단되어 분리되기 전에 튜빙(112)의 단부를 잡도록 조(171, 172)가 상향 또는 하향 이동할 수 있도록 상하로 기울어질 수도 있다. 바람직하게는, 액추에이터(175)는 무균 처리 영역(142) 외측에 위치하며, 작동 로드(173, 174)는 적절하게 밀봉된 개구를 통해 무균 처리 영역(142) 안으로 연장된다. 바람직한 액추에이터 구성을 설명하였지만, 당업자는 튜브 부분(124)을 잡기 위한 개방 및 폐쇄 운동과 튜브 부분의 개방단을 백 필름(126)의 대향 벽부(128, 130) 사이에 삽입하는 선형 삽입 운동 모두를 두 개의 조(171, 172)에 제공하기 위해 다른 유형의 액추에이터 구성을 사용할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 액추에이터(175)의 위치 및 행정 길이는 원하는 튜브 부분(124) 잡기 위치 및 삽입 거리를 제공하도록 조절될 수 있음이 바람직하다.
도 10과 11을 참조하면, 백 필름 분할기(178)가 무균 처리 영역(142)에 배치되고, 삽입기(170)가 튜브 부분(124)을 적소에 위치시키기 전에 튜브 삽입 위치에서 백 필름(126)의 대향 벽부(128, 130)를 서로 분리한다. 백 필름 분할기(178)는 도 11에 도시한 바와 같이 대체로 V자형 구성으로 결합되어 암(179, 180)은 제1 위치에서 제2 위치로 이동하는 두 개의 암(179, 180)을 포함한다. 제1 위치에서, 도 11의 상측 부분에 도시한 바와 같이, 벽부(128, 130)가 대체로 분리되지 않도록 V자형 구성의 기부에서 암(179, 180)의 제1 부분만이 백 필름(126)의 대향 벽부(128, 130) 사이에 위치한다. 제2 위치에서, 도 11의 하측 절반부에 도시한 바와 같이, 튜브 부분(124)이 백 벽부(128, 130) 사이로 삽입되도록 암(179, 180)의 분리된 단부가 백 벽부(128, 130) 사이로 이동하여 이들을 떨어뜨린다. 제1 위치는 도 10에 명료하게 도시되며, 제2 위치는 점선으로 도시된다. 백 필름 분할기(178)는 액추에이터(181)에 의해 구동되며 컨트롤러(195)에 의해 제어된다.
도 10 내지 13을 참조하면, 백 필름(126)의 두 개의 부분(128, 130) 사이에 튜브 부분(124)을 열 밀봉하기 위해 적어도 하나의 열 밀봉 조(184), 바람직하게는 두 개의 열 밀봉 조(184, 186)가 제공된다. 도 12에 도시한 바와 같이, 열 밀봉 조(184, 186)는 백 필름(126)의 벽부(128, 130) 사이에 튜브 부분(124)을 밀봉하기 위해 백 필름(126)에서 떨어진 제1 즉 비접촉 위치로부터 백 필름(126)과 접촉한 제2 즉 밀봉 위치로 열 밀봉 조(184, 186)가 이동할 수 있도록 액추에이터(185, 187)에 연결된다.
도 11, 16A 및 17에 상세히 도시한 바와 같이, 열 밀봉 조(184, 186)는 튜브 부분(124)의 직경과 상보적이고 그보다 작은 오목부(188)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 오목부는 대응하는 튜브 부분(124)의 직경보다 2 내지 8% 작은 직경을 갖는다. 바람직하게는, 가열 요소(189) 및 온도 센서(190)는 조를 원한 온도로 유지하기 위해 열 밀봉 조(184, 186)에 제공된다. 열 밀봉 조(184', 186')의 다른 실시예가 도 13에 단부도로 도시되고, 도 14와 15에 상세히 도시된다. 열 밀봉 조(184', 186')는 또한 백(140)의 에지를 위한 핀 밀봉부(fin seal)를 포함한다. 핀 밀봉부를 만들기 위해, 열 밀봉 조(184', 186')는 복수의 가열 구역을 포함하며, 이들은 백 벽부(128)와 백 벽부(130)의 밀봉 영역에 백 벽부(128, 130)와 튜브 부분(124)의 밀봉과 다른 열 밀봉 온도를 제공하도록 독립적으로 제어된다. 도 14에 도시한 바와 같이, 격리용 에어 포켓들이 백 벽부-튜브 부분 밀봉부를 위한 중앙 가열 요소를 수용하는 조 부분의 둘레에 제공된다. 이어서 중앙 조 부분은 백 벽부-튜브 부분 밀봉부의 영역에서 더 높은 온도로 가열될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 가열 밀봉 조(184', 186')는 백 측면(128)을 백 측면(130)에 밀봉하기 위한 250 - 350℉로부터 백 측면(128, 130)을 튜브 부분(124)에 열 밀봉하기 위한 350 - 450℉로 가열된다. 가장 바람직한 경우, 더 높은 가열 구역을 위한 설정 온도는 420℉이고, 더 낮은 가열 구역을 위한 설정 온도는 320℉이다.
이제 도 16B를 참조하면, 튜브 부분(124)의 외주보다 작은 외주의 평탄한 프로파일을 갖는 튜브 밀봉용 오목부(188')를 열 밀봉 조(184, 186)에 제공하는 것도 가능하다. 이 경우, 둥근 귀퉁이를 갖는 대체로 장방형 프로파일이 다소 효과적이며 밀봉 중에 추가의 튜브 변형을 강제한다는 것을 알아내었다. 오목부(18, 188')용의 다른 적절한 형태는 타원형, 정방형 또는 다이아몬드 형태를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 컨트롤러(195)는 PLC이고, 튜브 절단 위치, 튜브 이송 속도, 열 밀봉 조(184, 186)의 작동 및 밀봉 온도와 함께 밀봉 시간을 제어하도록 사용된다. 컨트롤러(195)는 이러한 특징 전체를 제어할 수 있으며, 백 필름(126) 및/또는 튜빙(112)에 사용될 수 있는 다양한 재료를 고려하기 위해 조절을 제공할 수 있다.
무균 처리 챔버(142) 내의 무균 환경이 손상되는 경우의 안전 특성으로서, 장치(118)는 압력 센서를 포함할 수 있다. 무균 처리 챔버 내의 무균 환경이 갈라지는 경우, 압력은 떨어질 것이다. 그러면, 전체 길이를 통해 미리 크림핑되지 않은 공급원 내의 잔여 튜빙(12)의 무균 상태를 유지하기 위해 압력 센서가 가압의 손실을 감지할 때 튜빙을 크림핑하는 튜빙 크림퍼가 활성화된다. 이는 무균 상태가 상실되는 경우 공급원(108)으로부터의 전체 튜빙(112)이 손상되지 않고 개방단을 갖는 끝 부분만이 무균이 아닌 환경에 노출될 수 있기 때문에 미리 크림핑된 튜빙(112)에서 중요하지 않다.
본 발명에 따른 전술한 바람직한 장치(18, 118, 218)에 의해 제조된 가요성 백(40, 140, 240)은 대체로 동일하며, 무균 상태에서 연결된 직접 연결형 분배 튜브(24, 124, 224)를 포함한다. 백(40, 140, 240)들은 도 23과 24에 상세히 도시된다. 백(40, 140, 240)은 서로 겹쳐진 두 개의 벽부(28, 30; 128, 130; 228, 230)를 갖는 폴리머 필름으로 형성되며, 바람직하게는 공통 연결된 봉합선 없는 에지(272)를 형성하는 주름(270)에 의해 함께 연결된다. 복수의 다른 공통 원주 에지(273, 274, 275)를 함께 융접하여 에지 봉합선(276, 277, 278)을 형성한다. 에지 봉합선(276, 277, 278)은 도 23에 도시한 바와 같이 단일의 융접 영역이거나 두 개의 이격된 융접 영역일 수 있다. 벽부(28, 30; 128, 130; 228, 230), 에지 봉합선(276, 277, 278) 및 봉합되지 않은 에지(272)는 백(40, 140, 240)의 내부 공간(280)을 형성한다. 이와 달리, 서로 겹쳐진 두 개의 개별 필름과 모든 에지에 형성된 봉합선을 활용할 수 있다.
(일반적으로 115로 지시한) 개방단을 갖는 무균 튜브 부분(24, 124, 224)은 공통 원주 에지(274)들 중의 하나를 따라 백 필름(26, 126, 226)의 두 개의 벽부 사이로 삽입되고 (도 2에도 도시한) 융접 영역(41)에 의해 벽부 사이에 고정되며, 융접 영역(41)은 무균 상태에서 형성된다. 튜브 부분(24, 124, 224)의 개방단(115)은 백 내부 공간(280)과 연결되며 튜브 부분(24)의 폐쇄단은 백 필름(26)의 외측에 위치한다. 전술한 바와 같이, 핀 밀봉부를 형성하는 에지 봉합선(277)은 열 밀봉 조(185', 186')를 사용하는 등에 의해 융접 영역(41)에서 벽부-튜브 부분 밀봉부와 동시에 형성될 수 있다.
바람직한 형성, 충진 및 밀봉 동작에서, 식품(290)(도 24)이 공통 원주 에지들 중의 마지막 것을 열 밀봉하기 전에 백(40, 140, 240)에 들어간다. 바람직한 실시예에서, 튜브 부분(24, 124, 224)은 (자외선) 조사된 열가소성 엘라스토머로, 바람직하게는 폴리프로필렌으로 형성된다. 튜브 부분(24, 124, 224)은 백 필름(26, 126, 226)에 대한 결합을 개선하도록 적어도 30kGY로 바람직하게 조사된다. 백 필름(26, 126, 226)에 대한 접착을 강화하도록 접착 성질을 바꾸기 위해 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물로 튜브 부분(24, 124, 224)을 형성하는 것도 역시 가능하다. 바람직한 튜브 부분은 Kraton Polymers, LLC의 등록 상표인 KRATON으로 형성되며, 이는 튜브를 제조하기 위해 폴리프로필렌과 같은 다른 재료로 혼합한 것이다.
이와 달리, 튜브 부분(24, 124, 224)은 백 필름(26, 126, 226)과 유사한 장벽 성질을 형성하도록 EVOH와 같은 장벽층을 포함하도록 다층 튜빙(12, 112, 212)으로 형성될 수 있다.
백 필름(26, 126, 226)은 바람직하게는 EVOH, 올레핀, LDPE(저밀도 프로필렌), LLDPE, ULDPE 및 PET 중의 적어도 하나를 포함한다. 백 필름(26, 126, 226)은 적어도 한 층이 전술한 재료 중의 하나로 형성된 다층 백 필름일 수 있다. 하지만, 일반적으로 모든 적절한 폴리머의 가요성 필름 재료를 사용하여 특정한 용례에 따라 백을 제조할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 에지 봉합선과 융접 결합부는 열 융접된다. 하지만, 당업자는 초음파 또는 레이저와 같은 다른 융접 방식을 활용할 수 있음을 알 것이다.
본 발명에 따른 장치(18, 118, 218)는 무균 형성, 충진 및 밀봉 동작으로 제조 중에 융접에 의해 튜브를 백(40, 140, 240)에 부착하는 방법을 수행하도록 사용될 수 있다. 내부 공간을 갖는 백(40, 140, 240)을 형성하기 위해 두 개의 벽부(28, 30; 128, 130; 228, 230)를 갖는 백 필름(26, 126, 226)이 제공된다. 개방단을 갖는 무균 튜브 부분(24, 124, 224)이 제공되어 그 일단이 벽부(28, 30; 128, 130; 228, 230) 사이에 삽입된다. 튜브 부분(24, 124, 224)은 그 개방단이 내부 공간과 연결되도록 백 필름(26, 126, 226)에 융접된다. 이는 무균 환경에서 이루어지고, 결과적인 융접 영역은 튜브 부분(24, 124, 224)과 백(40, 140, 240) 사이에 기밀 상태의 밀봉부를 제공한다.
본 발명에 따르면, 무균 처리 챔버(42)에 (소스를) 공급하는 튜브 무균화 챔버(20)에 의해 수행되는 것과 같이 공급원로부터 튜빙(12, 112)을 무균화 영역을 통해 무균 환경으로 이송할 수도 있다. 이어, 튜브 부분(24)을 튜빙(12)의 자유단에서 절단한다.
이와 달리, 장치(118)와 관련하여 설명한 바와 같이, 튜빙(112)의 외부는 도 4에 도시한 바와 같이 과산화수소액에서 무균화될 수 있다. 이어, 튜빙(112)은 액의 하류에 위치한 건조기(123)를 사용하여 건조된다. 튜빙(12, 112, 212)은 풀림 스탠드(109)의 두루마리에서 풀어 제공할 수 있다. 또는, 복사장 형태, 코일형 구성 또는 분배에 적합한 다른 형태로 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 백의 에지를 위한 핀 밀봉은 백 벽부(128, 130) 사이의 튜브 부분(124)의 열 밀봉과 동시에 동일한 열 밀봉 조(184', 186')를 사용하여 수행될 수 있다. 바람직하게는, 최종 에지 밀봉 완료 이전에, 점성 또는 반점성 식품이 담긴 밀봉된 백을 형성하기 위해 백의 마지막 에지를 밀봉하기 전에 점성 식품 또는 다른 식품을 백의 내부 공간에 넣는다. 백(40, 140, 240)은 분배 튜브(24, 124, 224)를 백에 연결하기 위한 추가의 시설이 필요 없이 완전히 무균 환경에 형성, 충진 및 밀봉된다.
도 18과 19를 참조하면, 튜브 주걱(applicator, 334)이 개별 튜브 어셈블리(324)를 무균 영역 내의 적소에 배치한다. 주걱(334)은 튜브 어셈블리의 덧댄 단부를 백 또는 주머니를 이루도록 사용되는 백 필름(338)의 반대쪽에 위치한 형상화되고 가열된 맨드렐(336)에 압박한다. 가열된 맨드렐(336)은 덧댐 부재(patch, 330)를 관통하여 튜브 어셈블리(324)를 백 필름(338)에 열 밀봉한다. 덧댐 부재(330)는 튜브와 백이 강화된 밀봉을 제공하도록 백 필름(328)과 호환되도록 선택된다.
나머지 백 형성, 충전 및 밀봉 공정은 공지된 장비를 사용하여 무균 환경에서 수행될 수 있다.
튜브를 밀봉된 주머니에 부착하는 다른 방법을 도 20-22를 참조하여 설명한다. 도 20에 가시형 부착편(barbed fitment, 410)이 도시되며, 이는 평탄한 기부(420)로부터 상향 연장한 빈 줄기(414) 표면에 복수의 가시(412)가 배치된다. 부착편(410)은 무균화되어, 도 21에 도시한 바와 같이, 점성 또는 반점성 식품이 충전되고 있는 주머니 또는 백(420)에 가해진다.
사용자가 백(420)을 사용하여 재료를 그 내부에 분비하고자 할 때, 백(420)을 대체로 평탄한 표면에 놓고, 줄기(414)가 위를 향하게 하여 부착편(410)을 가요성 백 측벽을 통해 조작한다. 부착편(410)을 원하는 위치로 이동시킨 다음 분배 튜브(424)를 가시형 줄기(414) 위에 압박하면, 튜브(424)가 줄기 위에 압박됨에 따라 필름이 국부적으로 찢어져 줄기(414)가 백 측벽을 관통하게 된다. 줄기 위에 압박되는 튜브(424)의 단부는 백 측벽이 부착편(410)의 평탄한 기부(416)와 플랜지 사이에 잡히도록 확대된 플랜지를 가질 수 있다. 또한, 백 표면에 밀봉되도록 플랜지에 접착제가 제공될 수 있다. 이와 달리, 튜브(424)를 줄기(414)에 압박하기 전에 줄기 위치에서 백 측벽을 관통하는 칼을 사용할 수 있다.
본 발명의 포괄적인 개념에서 벗어나지 않으면서 본 발명의 전술한 실시예를 변형할 수 있음을 당업자는 알 것이다. 따라서, 본 발명은 개시한 특정 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 사상과 범위에 속하는 모든 수정물을 포함한다는 것을 이해해야 한다.

Claims (67)

  1. 무균 형성, 충진 및 밀봉 동작을 통해 튜브 부분을 백에 융접하여 부착하는 장치에 있어서,
    개방단을 갖는 무균화한 튜브 부분 및 가요성 백을 형성할 백 필름의 일부이고 상기 백의 내부 공간을 형성하는 한 쌍의 대향 벽부가 위치할 무균 처리 챔버;
    상기 무균 처리 챔버 내부에 적어도 부분적으로 위치하고, 상기 튜브 부분을 잡아 상기 무균 처리 챔버 내의 상기 백 필름의 벽부 사이에 놓도록 구성된 튜브 삽입기; 및
    상기 튜브 부분의 개방단이 상기 백의 내부와 연결되도록 상기 백 필름의 벽부 사이에 상기 튜브 부분을 융접하기 위한 적어도 하나의 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무균 처리 챔버와 연결되고, 튜빙 공급원로부터 튜빙이 도입되는 튜브 무균화 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 튜브 무균화 챔버는 과산화수소액(조)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 과산화수소액의 하류에 위치한 건조기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 가열된 무균 공기 공급원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 과산화수소액 내에 위치한 복수의 롤러를 더 포함하며, 상기 튜빙은 무균 상태를 확보하도록 원하는 체류 시간을 제공하기 위해 상기 롤러 사이로 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 튜브 무균화 챔버는 과산화수소 증기 챔버, 과산화수소액(조), 자외선 방사 챔버, 이온 방사 챔버 및 고강도 펄스 광 챔버들 중의 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 무균 처리 챔버에 연결되어 과산화수소 증기를 상기 무균 처리 챔버 안에 공급하는 과산화수소 증기 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 과산화수소 증기는 적어도 31% 농도인 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제1항에 있어서, 튜빙 공급원을 갖는 튜브 공급원 풀림 스탠드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 풀림 스탠드는 상기 튜빙의 장력을 유지하도록 브레이크를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 튜빙 공급원은 상기 튜빙의 내부가 무균 상태이도록 미리 크림핑된(pre-crimped) 조사 처리된 튜빙을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제10항에 있어서, 튜빙 공급원은 각각의 단부만이 크림핑된 튜빙을 포함하며, 상기 장치는 상기 튜빙의 일부를 예열하는 적어도 하나의 예열기와 상기 튜빙을 밀봉형 튜브 부분들로 크림핑하도록 상기 예열기의 하류에 위치한 크림퍼(crimper)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 튜브 부분을 상기 튜빙 공급원으로부터 절단하도록 상기 무균 처리 챔버와 연결되고 무균 영역에 위치한 절단기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 튜브 절단기는 상기 튜빙을 복수의 튜브 부분으로 절단하도록 함께 구동되는 대향 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 대향 블레이드는 적어도 하나의 회전 액추에이터에 장착되고, 상기 튜빙을 절단하도록 서로를 향해 스윙하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 튜빙 공급원은 미리 크림핑되며, 상기 장치는 상기 튜브 절단기에 인접한 크림프 위치 센서를 더 포함하며, 상기 크림프 위치 센서는 절단 위치가 상기 크림프 부근에 정해질 수 있도록 상기 크림프의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 튜브 절단기는 상기 튜빙 내의 크림프에 기초하여 상기 튜브 절단기의 위치를 조절하도록 액추에이터에 의해 이동되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제14항에 있어서, 상기 절단기는 예열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제10항에 있어서, 상기 튜빙을 상기 튜빙 공급원으로부터 잡아당기도록 대향된 구동 휠들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 튜빙의 경로에 위치하고 상하 위치 사이에서 이동 가능한 댄싱 바(dancing bar) 및 상기 댄싱 바에 연결된 센서를 더 포함하며, 상기 센서는 상기 댄싱 바가 상측 위치에 도달할 때 추가의 튜빙을 이송하도록 상기 구동 휠에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제10항에 있어서, 상기 삽입기는 튜브 부분을 형성하도록 튜빙이 상기 튜빙 공급원으로부터 절단되기 전에 상기 튜빙 공급원으로부터의 튜빙의 단부를 잡도록 서로를 향해 이동 가능한 대향 조를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 대향 조는 상기 백 필름 쪽으로 그리고 그로부터 이동 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 대향 조는 상기 백 필름의 측면 사이에 상기 튜브 부분의 개방단을 삽입하도록 상기 조에 연결된 선형 액추에이터에 의해 선형 이동되는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제1항에 있어서, 상기 삽입기가 튜브 부분을 적소에 배치하기 전에 상기 백 필름의 대향 벽부를 튜브 삽입 위치에서 서로 분리하는 백 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 백 필름 분할기는 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하는 V자 형태의 구성으로 결합된 2 개의 암을 포함하며, 상기 제1 위치에서, 상기 백 벽부가 분리되지 않도록 상기 암의 제1 부분만이 상기 V자 형태의 기부에서 상기 백 필름의 대향 벽부 사이에 위치하고, 상기 제2 위치에서, 상기 암의 이격된 단부가 상기 튜브 부분의 삽입을 허용하도록 상기 벽부들 사이에서 이동하고 이들을 분리하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부재는 상기 백의 벽부 사이에 위치한 상기 튜브의 개방단에 자외선 에너지를 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부재는 상기 백 필름의 벽부 사이에 상기 튜브 부분의 개방단을 열 밀봉하기 위한 적어도 하나의 밀봉 조를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 튜브 부분의 직경과 상보하고 이보다 작은 오목부를 포함하는 두 개의 대향된 열 밀봉 조가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 열 밀봉 조는 상기 백의 에지를 위한 핀 밀봉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제30항에 있어서, 상기 열 밀봉 조는 복수의 가열 구역을 각각 포함하며, 상기 가열 구역은 상기 백 벽부와 상기 튜브 부분 사이의 밀봉부의 영역과 다른 열 밀봉 온도를 백 에지 봉합선을 형성하는 상기 백 벽부 사이의 밀봉부의 영역에 제공하도록 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 열 밀봉 조는 상기 백 에지 봉합선을 형성하도록 상기 백 벽부를 함께 열 밀봉하기 위한 250 내지 350℉로부터 상기 백 벽부를 상기 튜브 부분에 열 밀봉하기 위한 350 내지 450℉로 가열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제29항에 있어서, 상기 열 밀봉 조는 상기 튜브 부분을 상기 백 필름의 벽부 사이에 밀봉하도록 상기 백 필름과 떨어진 제1 비접촉 위치로부터 상기 백 필름과 접촉된 제2 밀봉 위치로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제29항에 있어서, 상기 열 밀봉 조는 상기 튜브 부분의 외주보다 작은 외주를 갖는 평탄한 프로파일의 튜브 밀봉 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제29항에 있어서, 튜브 절단 위치, 튜브 이송 속도 열 밀봉 조의 온도 및 밀봉 시간을 제어하도록 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제1항에 있어서, 튜빙이 튜빙 공급원으로부터 상기 무균 처리 챔버 안으로 도입되며, 상기 장치는 상기 무균 처리 챔버 내의 무균 환경이 손상되는지 결정하는 압력 센서, 및 상기 압력 센서가 가압 손실을 검출하면 상기 튜브 공급원의 무균 상태를 유지하도록 상기 튜빙을 크림핑하는 튜빙 크림퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 무균 조건에서 분배 튜브가 직접 연결되는 가요성 백에 있어서,
    봉합 없는 공통 연결형 에지를 형성하는 주름에 의해 서로 연결되고 서로 겹쳐진 두 개의 벽부 및 에지 봉합선을 형성하도록 함께 봉합된 복수의 다른 공통 외주 에지를 갖고, 상기 벽부, 상기 에지 봉합선 및 상기 봉합 없는 에지에 의해 상기 백의 내부 공간을 형성하는 폴리머 필름; 및
    개방단을 갖고, 상기 공통 외주 에지 중의 하나를 따라 상기 필름의 두 개의 벽부 사이에 삽입되어, 무균 조건에서 형성된 융접 결합부에 의해 상기 벽부 사이에 고정된 무균 튜브 부분을 포함하며,
    상기 튜브의 개방단은 상기 필름의 내부 공간과 연결되고, 상기 튜브는 상기 필름 외부에 위치한 폐쇄단을 갖는 것을 특징으로 하는 가요성 백.
  38. 제37항에 있어서, 상기 공통 외주 에지 중의 마지막 에지는 식품을 상기 백 안에 넣은 다음 열 밀봉되는 것을 특징으로 하는 가요성 백.
  39. 제37항에 있어서, 상기 튜브 부분은 조사된 열가소성 엘라스토머인 것을 특징으로 하는 가요성 백.
  40. 제37항에 있어서, 상기 튜브 부분은 폴리프로필렌으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가요성 백.
  41. 제37항에 있어서, 상기 튜브 부분은 상기 필름에 대한 결합을 향상하도록 적어도 30kGy로 조사되는 것을 특징으로 하는 가요성 백.
  42. 제37항에 있어서, 상기 튜브 부분은 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성 백.
  43. 제37항에 있어서, 상기 튜브 부분은 KRAYTON을 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성 백.
  44. 제37항에 있어서, 상기 백 필름은 적어도 하나의 EVOH, 올레핀, LDPE, LLDPE, ULDPE 및 PET 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성 백.
  45. 제37항에 있어서, 상기 백 필름은 다층이며, EVOH, 올레핀, LDPE, LLDPE, UDLPE 및 PET 중의 적어도 하나로 된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성 백.
  46. 제37항에 있어서, 상기 에지 봉합선과 상기 융접 결합부는 열 융접되는 것을 특징으로 하는 가요성 백.
  47. 무균 형성, 충전 및 밀봉 동작을 통한 제조 중에 튜브를 융접에 의해 백에 부착하는 방법에 있어서,
    내부 공간이 있는 백을 형성하기 위한 두 개의 벽부를 갖는 필름을 제공하는 단계;
    개방단이 있는 무균 튜브 부분을 제공하는 단계;
    상기 튜브 부분의 개방단을 상기 벽부 사이에 삽입하는 단계;
    상기 튜브의 개방단이 상기 필름의 내부 공간과 연결되도록 상기 튜브 부분을 상기 필름에 융접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제47항에 있어서,
    튜빙을 무균화 영역을 통해 무균 환경으로 이송하는 단계; 및
    상기 튜빙의 자유단으로부터 상기 튜브 부분을 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제48항에 있어서,
    과산화수소액(조)에서 상기 튜빙의 외부를 무균화하는 단계; 및
    상기 액의 하류에 위치한 건조기로 상기 튜빙을 건조시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 제49항에 있어서, 무균 상태를 확보하도록 원하는 체류 시간을 제공하기 위해 상기 튜빙을 상기 액에 위치한 복수의 롤러를 통해 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  51. 제48항에 있어서, 상기 튜빙의 외부를 무균화하도록 상기 무균화 영역 안으로 과산화수소 증기를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  52. 제48항에 있어서, 과산화수소 증기 챔버, 과산화수소액(조), 자외선 조사 챔버, 이온 조사 챔버 및 고 강도 펄스 광 챔버 중의 적어도 하나를 사용하여 상기 튜빙의 외부를 무균화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  53. 제48항에 있어서,
    상기 튜빙을 풀림 스탠드의 두루마리에서 푸는 단계; 및
    상기 튜빙에 장력을 주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  54. 제48항에 있어서, 상기 튜빙이 복수의 밀봉된 무균 상태의 내부 부분을 포함하도록 상기 튜빙에 복수의 균일한 간격의 크림프(crimp)를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  55. 제48항에 있어서,
    각각의 단부만이 크림핑되고 단일의 무균 상태의 내부 부분을 갖는 상기 튜빙을 제공하는 단계;
    상기 튜빙의 일부를 예열하는 단계;
    개별적인 밀봉된 튜브 부분을 형성하도록 상기 튜빙의 단부를 크림핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  56. 제48항에 있어서, 상기 튜브 부분을 절단하기 위해 상기 절단기를 예열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 제48항에 있어서,
    상기 튜빙이 복수의 밀봉된 무균 상태의 내부 부분을 포함하도록 복수의 균일한 간격의 크림프를 상기 튜빙에 공급하는 단계;
    마지막 튜빙 부분을 위한 크림프의 위치를 감지하는 단계; 및
    상기 튜빙이 상기 크림프 부근에서 절단되도록 절단 위치를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  58. 제48항에 있어서,
    대향된 구동 휠을 이용하여 튜브 공급원으로부터 상기 튜빙을 잡아당기는 단계;
    상기 튜빙의 경로를 따라 위치한 댄싱 바(dancing bar)를 사용하여 느슨한 튜빙의 양을 감지하는 단계; 및
    상기 댄싱 바가 상측 위치로 접근할 때 추가의 튜빙을 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  59. 제48항에 있어서, 상기 방법은 복수의 백을 차례차례 생산하며,
    생산 중인 다음 백에 삽입될 튜브 부분을 상기 튜빙으로부터 절단하기 전에 대향 그리퍼 조로 상기 튜빙의 자유단을 잡는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  60. 제59항에 있어서, 상기 대향 조를 상기 튜브 부분과 함께 상기 필름 쪽으로 선형 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  61. 제47항에 있어서, 상기 튜브 부분의 삽입 전에 삽입 영역에서 상기 벽부를 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  62. 제47항에 있어서, 상기 융접 단계는 열 밀봉에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  63. 제62항에 있어서, 상기 열 밀봉 단계는
    상기 튜브 부분의 직경과 상보하고 그보다 작은 오목부를 갖는 복수의 열 밀봉 조를 제공하는 단계;
    상기 열 밀봉 조를 예열하는 단계; 및
    상기 오목부에 대한 상보 위치에 있는 상기 튜브 부분과 대향된 측면으로부터 상기 필름과 접촉하도록 상기 열 밀봉 조를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  64. 제63항에 있어서, 상기 백 측면 사이에 상기 튜브 부분을 열 밀봉하는 것과 동시에 상기 열 밀봉 조에 의해 상기 백의 에지에 핀 밀봉부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  65. 제63항에 있어서, 상기 백의 측면 사이에 상기 튜브 부분을 밀봉하도록 상기 필름에서 떨어진 제1 비접촉 위치로부터 상기 필름과 접촉된 제2 밀봉 위치로 상기 열 밀봉 조를 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  66. 제47항에 있어서, 상기 에지 중의 마지막 에지를 밀봉하기 전에 점성 또는 반(준)점성 제품을 상기 백에 채우는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  67. 백에 튜브를 부착하는 방법에 있어서,
    상기 백을 밀봉하기 전에 가시형 부착편을 상기 백 안에 넣는 단계;
    상기 부착편을 상기 백 안에 위치 결정하는 단계; 및
    상기 부착편이 상기 백의 측벽을 통과하도록 튜브를 상기 부착편 위에 압박하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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