(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記作動装置(12)が、少なくとも前記推進要素(11)が前記パック(4)と相互作用する間、前記パック(4)が前記形成ユニットから解放される解放速度よりも大きな所定の推進速度で、前記推進要素(11)を運動させることを特徴とする請求項1に記載の送給ユニット。
前記推進要素(11)が、前記パック(4)における互いに反対側にある側壁(36b)から突出する、前記パック(4)のフラップ(41)と相互作用するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の送給ユニット。
前記作動装置(12)が、2つの回転体(13a,13b)を備え、前記2つの回転体(13a,13b)が、前記進行経路(P)の両側に位置決めされ、前記2つの回転体(13a,13b)のそれぞれが前記推進要素(11)の少なくとも1つを支持していることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の送給ユニット。
前記可撓性を有する運動可能な2つの作動要素(18a,18b)のそれぞれが、前記推進要素(11)のグループ(19a,19b)を支持しており、前記推進要素(11)が、前記可撓性を有する運動可能な2つの作動要素(18a,18b)上で等しく間隔をあけられていることを特徴とする請求項5に記載の送給ユニット。
前記可撓性を有する運動可能な2つの作動要素(18a,18b)のそれぞれが、推進要素の複数の組を支持しており、前記推進要素の組が、前記可撓性を有する運動可能な2つの作動要素(18a,18b)上で等しく間隔をあけられていることを特徴とする請求項5に記載の送給ユニット。
推進要素の各組が、第1の推進要素(11’)及び第2の推進要素(11’’)と、前記第1の推進要素(11’)と前記第2の推進要素(11’’)との間に規定された座部(23)であって、使用中に、前記パック(4)をガイドするために前記パック(4)の端部部分を受けるように構成された、座部(23)と、を備えていることを特徴とする請求項7に記載の送給ユニット。
【背景技術】
【0002】
公知なように、フルーツジュース、低温殺菌又はUHT(超高温処理された)ミルク、ワイン、トマトソースなどのような多くの食品が、滅菌されたパッケージング材料から作られたパッケージ内で販売されている。
【0003】
このタイプのパッケージの典型的な例は、テトラブリックアセプティック(登録商標)として公知の、液体又は注入可能な食品のための平行六面体状のパッケージであり、このパッケージは、積層されたシートパッケージング材料を折り曲げてシールすることによって作られる。
【0004】
パッケージング材料は、剛性及び強度のための基層であって、繊維性材料、例えば紙の層、又は無機質充填ポリプロピレン材料の層を含む、基層と;基層の両側を覆うヒートシールプラスチック材料、例えばポリプロピレンフィルムの複数の層と;を実質的に含む多層構造を有している。
【0005】
UHTミルクのような長期保存製品のための無菌パッケージの場合には、パッケージング材料は、気体遮断及び光遮断材料、例えばアルミホイル又はエチルビニルアルコール(EVOH)の層も含んでおり、この層は、ヒートシールプラスチック材料の層に重ねられ、且つ続いて食品と最終的に接触するパッケージの内面を形成するヒートシールプラスチック材料の別の層で覆われる。
【0006】
公知なように、この種類のパッケージは、完全に自動化されたパッケージング機械で製造され、これらパッケージング機械では、ウェブで送給されたパッケージング材料から連続的なチューブが形成され;パッケージング材料のウェブは、パッケージング機械で、例えば過酸化水素水のような化学的滅菌剤を塗布するによって滅菌され、化学的滅菌剤は、滅菌が完了すると、パッケージング材料の表面から取り除かれ、例えば加熱によって蒸発させられ;このように滅菌されたパッケージング材料のウェブは、密閉された無菌環境で保持され、且つ鉛直チューブを形成するために縦方向に折り曲げられてシールされる。
【0007】
パッケージング機械は、形成ユニットを備えており、形成ユニットでは、チューブが、滅菌されるか又は滅菌処理された食品で下方に連続的に充填され、且つシールされてその後、ピローパックを形成するために等しく間隔をあけられた断面に沿って切断され、そして、これは、最終的な、例えば略平行六面体状のパッケージを形成するために折り曲げユニットに送給される。
【0008】
より具体的に、ピローパックは、実質的に、平行六面体状の主要部分と;互いに反対側にある頂端部分及び底端部分であって、主要部分の両側で側方に突出し、且つ主要部分上に折り曲げられるそれぞれの三角形の端部フラップを規定する、頂端部分及び底端部分と;を備えている。
【0009】
鉛直チューブを形成するためにパッケージング材料をシールするときに形成された縦方向シーリングストリップが、ピローパックに沿って延在し;各ピローパックの頂端部分及び底端部分が、縦方向シーリングストリップに対して垂直であるそれぞれの横方向シーリングストリップであって、パックの頂部及び底部から突出するそれぞれの端部フラップを規定する、横方向シーリングストリップを有している。
【0010】
各ピローパックの頂端部分及び底端部分は、それぞれの端部フラップから主要部分に向かってテーパとなっている。
【0011】
折り曲げユニットは、公知であり、実質的に、供給ステーションから出口ステーションまで主に一直線の水平形成経路に沿って連続的にピローパックを送給するためのチェーンコンベヤと、ピローパックのそれぞれの頂端部分及び底端部分を平坦にするとともに頂端部分及び底端部分上にそれぞれの端部フラップを折り曲げるために、形成経路に沿って各ピローパックと循環的に協働する複数の折り曲げデバイスと、を備えている。
【0012】
折り曲げユニットは、加熱手段を備え、加熱手段は、ピローパックを加熱するとともに、頂端部分及び底端部分においてピローパックの外側プラスチック層を形成するプラスチック材料を溶かすように構成されている。
【0013】
実際には、ピローパックは、通常、それらの縦軸線が鉛直に配置された状態で形成されてシールされる。新たに形成されたピローパックは、その後、チューブから切断されて、湾曲外形のシュートに沿ってスライドさせられ、これにより、鉛直位置から略水平位置へ導かれ、この位置では、それらパックは、シュートのすぐ下流に配置された送給ユニットによって受け取られ、この送給ユニットは、ピローパックを折り曲げユニットに運ぶ。
【0014】
ピローパックがチューブから切断されると、それらパックは、シュートまで下方に移動し、重力によってシュートに沿って進む。
【0015】
送給ユニットは、シュートから来るパックが受け取られる入口ゾーンと、パックが折り曲げユニットに送られる出口ゾーンと、の間で延在する2つのガイドを備えている。
【0016】
送給ユニットは、コンベヤベルトと、ガイドに沿ってパックを進めるために、コンベヤベルトから突出し且つパックと相互作用するように構成された複数のキャリアと、をさらに備えている。
【0017】
コンベヤベルトは、第1のホイール及び第2のホイール周りに巻き付けられており、第1のホイール及び第2のホイールは、略水平軸を有している。このようにして、コンベヤベルトは、上側能動枝部及び下側復帰枝部を有し、上側能動枝部のキャリアは、2つのガイドの間に規定された間隙を通過して、パックを押す。
【0018】
公知のパッケージング機械の欠点は、形成ユニットから来るパックが送給ユニットと同期されていない可能性があることである。
【0019】
特に、パックは、横方向シーリングを行うシーリングデバイスへの付着又はパックをチューブから分離するカッターへの付着のようなさまざまな要因に起因して、“遅延する”可能性がある。
【0020】
従って、キャリアが入口ゾーンに到達したときに、対応するパックが、いまだに到着しておらず、従って、このようなキャリアがいかなるパックも移送しないということが起きる可能性がある。この場合には、次のキャリアが、2つのパック、すなわちそれ“自身の”パックと、先行するキャリアによって送られなかった“遅延した”パックと、と相互作用する。これは、送給ユニット又は折り曲げユニットでの詰まりを引き起こす可能性がある。
【0021】
また、パックが入口ゾーンに到達したときに、対応するキャリアが、パックの端部部分の代わりにパックの中間部分と相互作用するということが起きる可能性もある。このようにして、キャリアは、パックを押しつぶし、パックを損傷させる可能性がある。
【0022】
上述した欠点は、コンベヤベルトの速度が高く且つ隣り合うキャリアの間の距離が小さい高速パッケージング機械の場合に特に関連し、これは、形成ユニットから来るパックとコンベヤベルトとの間の同期の欠如を極めて危機的にする。
【発明を実施するための形態】
【0030】
図1及び
図2を参照すると、形成ユニット2と、折り曲げユニット(図示せず)と、形成ユニット2と折り曲げユニットとの間に介在された送給ユニット3と、を備えるパッケージング機械1が示されている。
【0031】
形成ユニット2は、ピロー状パック4を得るためにパッケージング材料を折り曲げ、充填し且つシールする。特に、形成ユニット2は、パッケージング材料のチューブ(図示せず)からパック4を連続的に製造する。
【0032】
チューブは、剛性及び強度のための基層であって、繊維性材料、例えば紙の層、又は無機質充填ポリプロピレン材料の層によって形成される、基層と、基層の両側を覆うヒートシールプラスチック材料、例えばポリエチレンフィルムの複数の層と、を含むヒートシールシート材料のウェブを縦方向に折り曲げてシールすることによって、公知の方式で形成される。UHTミルクのような長期保存製品のための無菌パッケージの場合には、パッケージング材料は、気体遮断及び光遮断材料、例えばアルミホイル又はエチルビニルアルコール(EVOH)ホイルの層も含み、この層は、ヒートシールプラスチック材料の層に重ねられ、且つ続いて食品と最終的に接触するパッケージの内面を形成するヒートシールプラスチック材料の別の層に覆われる。
【0033】
その後、パッケージング材料のチューブは、食品で充填され、且つシールされて等しく間隔をあけられた断面に沿って切断され、これによりパック4を形成する。
【0034】
図3を参照すると、パック4の一実施形態が示され、この実施形態は、円筒に折り曲げられたウェブからパッケージング材料のチューブを作り出すために形成された縦方向シーリングバンド30を有し、縦方向シーリングバンド30は、パック4の一側に沿って延在し、パック4は、縦方向シーリングバンド30に対して垂直であり且つ縦方向シーリングバンド30に結合された第1の横方向シーリングバンド31及び第2の横方向シーリングバンド32によって両端部で閉じられている。
【0035】
各パック4は、軸線Bを有し、且つ本体33と、本体33からそれぞれ第1の横方向シーリングバンド31及び第2の横方向シーリングバンド32に向かってテーパとなった第1の端部部分34及び第2の端部部分35と、を備えている。
【0036】
パック4の本体33は、2つの第1の側壁36a及び2つの第2の側壁36bによって側方において境界を定められ、2つの第1の側壁36a及び2つの第2の側壁36bは、互いに交互に配置されている。
【0037】
第1の端部部分34及び第2の端部部分35は、それぞれ実質的に二等辺台形の形態にある2つの壁部37によってそれぞれ規定され、これら壁部37は、軸線Bに対して垂直な平面に関して互いに向かって若干傾斜しており、且つそれぞれの壁部36aにおける互いに反対側にある縁部によって規定された小さい縁部と、それぞれの第1の横方向シーリングバンド31及び第2の横方向シーリングバンド32によって互いに結合された大きい縁部と、を有している。
【0038】
縦方向シーリングバンド30は、第1の横方向シーリングバンド31と第2の横方向シーリングバンド32との間で、且つ1つの壁部36a及び壁部36aと同じ側の対応する壁部37の全体に沿って延在している。
【0039】
第1の端部部分34は、略細長い矩形の第1の端部フィン38であって、第1の横方向シーリングバンド31によって形成され、且つパック4から軸線Bの方向に突出する、第1の端部フィン38と;2つの略三角形の第1のフラップ39であって、本体33の両側で側方に突出し、且つ壁部37の端部部分と側壁36bの対応する三角形の端部部分とによって規定された、第1のフラップ39と;を備えている。
【0040】
同様に、第2の端部部分35は、略細長い矩形の第2の端部フィン40であって、第2の横方向シーリングバンド32によって形成され、且つパック4から軸線Bの方向に突出する、第2の端部フィン40と;2つの略三角形の第2のフラップ41であって、本体33の両側で側方に突出し、且つ壁部37の端部部分と側壁36bの対応する三角形の端部部分とによって規定された、第2のフラップ41と;を備えている。
【0041】
より正確に、第1の端部フィン38及び第2の端部フィン40のそれぞれは、軸線Bと直交する方向に沿って延在している。
【0042】
パック4からパッケージを形成するために、折り曲げユニットは、第1の端部部分34及び第2の端部部分35を互いに向かって平坦に押し付けると同時に、第1の端部フィン38を平坦にされた第1の端部部分34上に且つ第2の端部フィン40を平坦にされた第2の端部部分35上に折り曲げる。
【0043】
折り曲げユニットは、第2のフラップ41を第1の端部部分34に向かってそれぞれの壁部36bの頂端部上に折り曲げ、且つ第2の端部部分35の反対側で第1のフラップ39をすでに折り曲げられた第1の端部フィン38上に折り曲げる。
【0044】
送給ユニット3は、形成ユニット2からパック4を受け取り、パック4を折り曲げユニットに搬送する。
【0045】
送給ユニット3は、可撓性を有する輸送要素(図示せず)を有する送給コンベヤ6と、可撓性を有する輸送要素から突出して折り曲げユニットに向かってパック4を押すように構成された複数の移送要素(図示せず)と、を備えている。
【0046】
送給ユニット3は、パック4を受け取るガイド装置5をさらに備え、パック4は、移送要素によってガイド装置5上でスライドさせられる。
【0047】
送給ユニット3は、形成ユニットからパック4を受け取って送給コンベヤ6に向かってパック4を向かわせるシュート9をさらに備えている。シュート9は、軸線Bが略鉛直方向に配置された状態でパック4を受け取り、且つ軸線Bが略水平方向に配置された状態でパック4を解放する。
【0048】
形成ユニットでは、パッケージング材料のチューブが、第1の横方向シーリングバンド31及び第2の横方向シーリングバンド32を得るために、シーリングデバイス7によってシールされる。パック4がシールされると、(
図4及び
図5において概略的に示された)切断デバイス8が、チューブからパック4を分離する。従って、パック4は、それ自身の重量の影響を受けて、すなわち重力によってシュート9に向かって移動する。
【0049】
送給ユニット3は、形成ユニットから来るパック4を引いてパック4を送給コンベヤ6に向かって押すために、パック4と相互作用する推進装置10をさらに備えている。
【0050】
推進装置10は、進行経路Pの両側に位置決めされた循環的に運動可能な推進要素11の一組を備えており、前記パック4は、進行経路Pに沿って送給ユニット3を通じて進行させられる。
【0051】
推進装置10は、前記推進要素11を運動させるための作動装置12をさらに備えている。
【0052】
作動装置12は、進行経路Pの両側に配置された第1の回転体13a及び第2の回転体13bを備えている。
【0053】
第1の回転体13aは、第1の回転軸A1周りに回転し、前記推進要素11の第1の推進要素11aを支持している。第1の回転軸A1は、略水平である。
【0054】
第2の回転体13bは、第2の回転軸A2周りに回転し、前記推進要素11の第2の推進要素11bを支持している。第2の回転軸A2は、略水平である。
【0055】
作動装置12は、第1の回転体13aを運動させる第1の作動要素12aを備えている。
【0056】
作動装置12は、第2の回転体13bを運動させる第2の作動要素12bをさらに備えている。
【0057】
第1の作動要素12aは、第1の回転体13aを回転させるために、第1のモータデバイス、可能であれば第1のギアボックスを備えている。
【0058】
第2の作動要素12bは、第2の回転体13bを回転させるために、第2のモータデバイス、可能であれば第2のギアボックスを備えている。
【0059】
第1のモータデバイス及び第2のモータデバイスは、第1の推進要素11a及び第2の推進要素11bがほぼ同時にパック4と相互作用するように同期させられる。
【0060】
代替案として、単一のモータデバイスが、トランスミッションを通じて第1の回転要素13a及び第2の回転要素13b双方を回転させることができる。
【0061】
推進要素11は、パック4の第2のフラップ41と相互作用して輸送ユニット6に向かってパック4を向かわせる能動領域14を有している。
【0062】
また、推進要素11は、周囲の弧として成形されてパック4の第2の側壁36bと相互作用する能動面15を有している。このようにして、能動面15は、所定の時間の間、第2の側壁36と接触したままとなる。従って、推進要素11は、進行経路Pに沿うパック4のためのガイド作用を提供する。
【0063】
作動装置12は、少なくともパック4と相互作用する間では進行速度よりも大きな所定の回転速度で推進要素11を回転させ、この進行速度では、パック4は、それら自身の重量の作用を受けて、すなわち重力によって形成ユニットから送給ユニット3へ移動する。
【0064】
このようにして、推進要素11は、パック4上で衝撃を発生させて、パック4を送給ユニット3に向かって加速させる。
【0065】
一実施形態では、回転速度は一定である。
【0066】
別の実施形態では、回転速度は、可変であり、回転速度は、推進要素11がパックと相互作用するときには速度はより低く、回転の残りの部分ではより高い。
【0067】
稼働中に、パック4は、パッケージング材料を折り曲げること、チューブを形成すること、チューブを食品で充填すること及びチューブをシールすることによって製造される。
【0068】
切断デバイス8は、チューブを切断し、且つチューブからパック4を分離させる。
【0069】
推進要素11は、パック4を引き下して、パック4をシュート9に向かって押す。
【0070】
その後、パック4は、送給コンベヤ6に進行させられる。
【0071】
本発明により、パック4の良好な同期を可能にする送給ユニットを得ることが可能である。
【0072】
実際には、推進装置は、パックを送給コンベヤ6と同期させるために、パック4と相互作用し、且つパック4に推進作用を提供する。推進装置10は、適切な時間にパック4が直立位置にあり、これにより送給コンベヤ6の移送要素によって正しく係合させられることを保証する。
【0073】
言い換えると、推進作用は、パック4の起こり得る“遅延”を補償する。
【0074】
公知の送給ユニットでは、パックがそれらの重量のみに起因して、すなわち重力のみによって形成ユニットから送給コンベヤまで移動するので、形成ユニットから送給ユニットまでのパックの移動は制御されない。
【0075】
これに対し、本発明による送給ユニットでは、推進装置10により、パック4が送給コンベヤ6まで運ばれる頻度がほぼ一定である。
【0076】
図1に示すように、送給ユニット3は、例えばパッケージング機械をセットアップする間に又は製造サイクルに関連する他の必要性のために起こり得る欠陥があるパック4を廃棄するための廃棄装置16を備えている。
【0077】
廃棄装置16は、形成ユニットと送給コンベヤ6との間に位置決めされている。特に、廃棄装置16は、シュート9の上流に位置決めされている。
【0078】
廃棄デバイス16は、(
図1に示される)動作位置Wと廃棄位置(図示せず)との間で運動可能なガイドプレート17を備えている。
【0079】
動作位置Wでは、ガイドプレート17は、進行経路Pと実質的に整列させられ、従ってシュート9に向かってパック4を向かわせる。
【0080】
廃棄位置では、ガイドプレート17が、進行経路Pに対して横断方向に配置され、従って、廃棄コンベヤ(図示せず)に向かってパック4を向かわせる。
【0081】
上述したように、推進要素11がパック4と相互作用するときに、パック4は、シュート9に向かって加速させられる。従って、間隙が、推進要素11によって押されたパック4と、すぐ上流に位置したパック4と、の間に作り出される。
【0082】
この間隙により、ガイドプレート17は、動作位置Wから廃棄位置へ動かされ、その後、動作位置Wへ戻り、これにより、単一のパック4を取り除くことを可能にする。このようにして、パッケージング機械の効率は、大きく向上させられる。例えば1時間当たり24,000個よりも多い数のパッケージを製造する高速パッケージング機械では、パックが推進要素によって加速させられない場合、1パックだけを廃棄することが可能ではない。形成ユニットから来るパックの速度は、実際には、遅すぎるので、1つのパックが廃棄された後にガイドプレートがパックと相互作用することなく動作位置に再び動くことはできない。このように、1つよりも多くのパックが浪費され、従って、パッケージング機械の製造性にネガティブな影響を及ぼす。
【0083】
言い換えると、推進要素11によってパック4に伝達される衝撃と、前記衝撃によって発生される間隙と、により、高速充填機でも廃棄プロセスの極めて良好且つ正確な制御が可能になる。
【0084】
図4及び
図5を参照すると、推進装置10の別の実施形態が示されている。
【0085】
図4及び
図5の実施形態は、
図1及び
図2の実施形態と類似しており、且つ
図1及び
図2の実施形態と異なる範囲についてのみ開示される。同じ参照符号は、同じパーツ及び構成要素のために使用される。
【0086】
この実施形態では、推進要素11は、能動領域14を備えているが、推進要素11には、能動面15が設けられていない。
【0087】
従って、推進要素11は、パック4に衝撃を伝達するが、パック4を実質的にガイドしないか又は短いストロークの間のみガイドする。
【0088】
図6及び
図7を参照すると、推進装置10の別の実施形態が示されている。
【0089】
この実施形態では、推進装置10は、進行経路Pの両側に位置決めされた循環的に移動可能な推進要素11のグループの一組を備えている。
【0090】
作動装置12は、進行経路Pの両側に配置された、可撓性を有する第1の作動要素18a及び可撓性を有する第2の作動要素18bを備えている。示される実施形態では、可撓性を有する第1の作動要素18a及び可撓性を有する第2の作動要素18bは、歯付きベルト21である。
【0091】
可撓性を有する第1の作動要素18aは、推進要素11の第1のグループ19aを支持している。第1のグループ19aの推進要素11は、可撓性を有する第1の作動要素18a上で等しく間隔をあけられている。
【0092】
可撓性を有する第2の作動要素18bは、推進要素11の第2のグループ19bを支持している。第2のグループ19bの推進要素11は、可撓性を有する第2の作動要素18b上で等しく間隔をあけられている。
【0093】
可撓性を有する第1の作動要素18aは、ループの形状を有し、且つホイール20aの第1のセット周りで部分的に巻き付けられている。
【0094】
可撓性を有する第2の作動要素18bは、ループの形状を有し、且つホイール20bの第2のセット周りで部分的に巻き付けられている。
【0095】
示される実施形態では、ホイール20aの第1のセット及びホイール20bの第2のセットは、歯付きベルト21と噛合する歯付きホイール22を備えている。
【0096】
ホイール20aの第1のセット及びホイール20bの第2のセットは、それぞれの回転軸周りで回転する。回転軸は、略水平である。
【0097】
ホイール20aの第1のグループのホイールの1つは、第1のモータデバイス(図示せず)によって駆動される。
【0098】
ホイール20bの第2のグループのホイールの1つは、第2のモータデバイス(図示せず)によって駆動される。
【0099】
第1のモータデバイス及び第2のモータデバイスは、第1のグループ19aの推進要素11及び対応する第2のグループ19bの第2の推進要素11がほぼ同時にパック4と相互作用するように、同期させられる。
【0100】
代替案として、単一のモータデバイスが、トランスミッションを通じて、ホイール20aの第1のグループのホイールの1つ及びホイール20bの第2のグループのホイールの1つを回転させることができる。
【0101】
稼働中に、推進要素11は、第2のフラップ41と相互作用してパック4を引き下し、進行経路Pに沿ってパック4を押す。
【0102】
図8及び
図9を参照すると、推進装置10の別の実施形態が示されている。
【0103】
図8及び
図9の実施形態は、
図6及び
図7の実施形態と類似しており、
図6及び
図7の実施形態と異なる範囲についてのみ開示される。同じ参照符号は、同じパーツ及び構成要素のために使用される。
【0104】
この実施形態では、可撓性を有する第1の作動要素18a及び第2の作動要素18b双方が、推進要素11の複数の組を支持している。
【0105】
推進要素の各組は、第1の推進要素11’及び第2の推進要素11’’を備えている。
【0106】
稼働中に、第1の推進要素11’は、第2のフラップ41と相互作用してパック4を引き下す一方で、第2の推進要素11’’は、第2の端部フィン40と接触する。従って、第2のフラップ41及び第2の端部フィン40は、第1の推進要素11’と第2の推進要素11’’との間に規定された座部23内に受けられる。
【0107】
このようにして、第1の推進要素11’及び第2の推進要素11’’は、進行経路Pに沿ってパック4をガイドする。
【0108】
明らかに、添付の特許請求の範囲において規定された範囲から逸脱することなく、本明細書で説明され且つ示された送給ユニット3に対して修正がなされてもよい。