(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-05-07
(45)【発行日】2025-05-15
(54)【発明の名称】シールされた包装容器を形成するための包装機
(51)【国際特許分類】
B65B 9/207 20120101AFI20250508BHJP
【FI】
B65B9/207
(21)【出願番号】P 2021568217
(86)(22)【出願日】2020-04-10
(86)【国際出願番号】 EP2020060314
(87)【国際公開番号】W WO2020229068
(87)【国際公開日】2020-11-19
【審査請求日】2023-04-03
(32)【優先日】2019-05-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】391053799
【氏名又は名称】テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイ
【住所又は居所原語表記】70 Avenue General Guisan,CH-1009 Pully,Switzerland
(74)【代理人】
【識別番号】100151105
【氏名又は名称】井戸川 義信
(72)【発明者】
【氏名】ニコラ・ガルティ
(72)【発明者】
【氏名】パオロ・サニボンディ
【審査官】種子島 貴裕
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2011/075055(WO,A1)
【文献】国際公開第2019/052992(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65B 9/207
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
注ぎ込み可能な製品で充填された複数のシールされた包装容器(2)を形成するための包装機(1)であって、
-包装材料のウェブ(4)を前進経路(P)に沿って前進させるように適合された搬送装置(7)と、
-滅菌ガスを含有する内部環境(11)を外部環境(12)から分離する隔離チャンバ(10)と、
-前記隔離チャンバ(10)内に少なくとも部分的に配置され、使用中に前進する包装材料の前記ウェブ(4)から縦軸(L)に沿って延びるチューブ(3)を形成し、縦方向にシールするように適合されたチューブ形成及びシール装置(13)であって、前記搬送装置(7)は、チューブ前進経路(Q)に沿って前記チューブ(3)を前進するようにも適合されている、チューブ形成及びシール装置(13)と、
-使用中、前記チューブ(3)内に移動可能に配置され、前記チューブ(3)を、前記内部環境(11)と流体接続下にある第1の空間(46)と、前記チューブ前進経路(Q)に沿って前記第1の空間(46)の下流に配置された第2の空間(47)とに分割するように設計された区切り要素(45)と、
-使用中、前記チューブ(3)内に配置される充填パイプ(31)を有し、使用中、注ぎ込み可能な製品を、前記充填パイプ(31)を介して前記第2の空間(47)に向けるように適合された充填装置(14)と、
-使用中、前記チューブ(3)内に配置されるガス供給パイプ(49)を有する滅菌ガス供給装置(48)であって、前記第2の空間(4
7)内のガス圧力が前記隔離チャンバ(10)内のガス圧力よりも高くなるような方法で前記第2の空間(47)に滅菌ガスの主な流れを、前記ガス供給パイプ(49)を介して向けるように構成された滅菌ガス供給装置(48)とを備え、
-前記区切り要素(45)は、第1の方向(D1)及び前記第1の方向(D1)とは反対の第2の方向(D2)に移動し(前記第1の方向(D1)及び前記第2の方向(D2)は前記チューブ(3)の前記縦軸(L)
に平行である)、少なくとも第1の位置と第2の位置との間を移動するように適合されるように配置され、前記第1の位置は、前記チューブ前進経路(Q)に沿って前記第2の位置の上流にあり、
-前記ガス供給パイプ(49)又は前記充填パイプ(31)は、主当接部(61)を備え、
-前記区切り要素(45)は、前記区切り要素(45)が前記第1の位置にある状態で、前記主当接部(61)に当接するように構成された主係合部(60)を備え、
-前記主当接部(61)及び/又は前記主係合部(60)は、前記区切り要素(45)が前記第1の位置にある状態で、前記主当接部(61)と前記主係合部(60)との間に少なくとも1つの開口部(62)及び/又は少なくとも1つのチャネルが存在するように設計され、
-使用中、前記区切り要素(45)が前記第1の位置にある状態で、前記主当接部(61)と前記主係合部(60)との間にガスの補助流を発生させるために、前記少なくとも1つの開口部(62)及び/又は前記少なくとも1つのチャネルは、前記少なくとも1つの開口部(62)及び/又は前記少なくとも1つのチャネルを介して、前記内部環境(11)と前記ガス供給パイプ(49)との間に流体接続を確立するように構成される、
包装機(1)。
【請求項2】
前記区切り要素(45)が、前記主当接部(61)に面して突出している少なくとも1つのスペーサ要素(64)と、前記主当接部(61)に面する主部(63)を備え、前記区切り要素(45)が前記第1の位置にある状態で、前記スペーサ要素(64)は、前記主部(63)と前記
主当接部(61)との間に空間があることを保証する、
請求項1に記載の包装機。
【請求項3】
前記スペーサ要素(64)が円弧状の輪郭を有する、請求項2に記載の包装機。
【請求項4】
前記区切り要素(45)は、前記主な流れが前記第2の空間(47)に入ることを可能にするように構成された通路(57)を備え、前記区切り要素(45)が、前記通路(57)を取り囲み、少なくとも1つの開口部(62)を形成するように配置された複数のスペーサ要素(64)を備える、請求項2又は3に記載の包装機。
【請求項5】
前記通路(57)が前記ガス供給パイプ(49)及び/又は前記充填パイプ(31)と同軸である、請求項
4に記載の包装機。
【請求項6】
前記主係合部(60)及び/又は前記主当接部(61)が、1つ又は複数のチャネルを画定する1つ又は複数の溝を備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の包装機。
【請求項7】
前記主当接部(61)及び/又は前記主係合部(6
0)が環状の形状を有する、請求項1~6のいずれか一項に記載の包装機。
【請求項8】
補助当接部(66)を有する支持要素(65)をさらに備え
前記区切り要素(45)は、前記区切り要素(45)が前記第2の位置にある状態で、前記補助当接部(66)と当接するように構成された補助係合部(67)を備える、請求項1~7のいずれか一項に記載の包装機。
【請求項9】
前記支持要素(65)が、前記充填パイプ(31)及び/又は前記ガス供給パイプ(49)に接続される、請求項8に記載の包装機。
【請求項10】
前記区切り要素(45)が前記隔離チャンバ(10)内に配置される、請求項1~9のいずれか一項に記載の包装機。
【請求項11】
前記チューブ形成及びシール装置(13)が、縦方向継ぎ目部分(23)を形成するために前記包装材料のウェブ(4)の横方向エッジを互いに重ね合わせることによって前記包装材料のウェブ(4)を前記チューブ(3)に徐々に折り曲げるように構成されたチューブ形成ユニット(22)を備え、
前記
縦方向継ぎ目部分(23)が初期レベルから前記チューブ前進経路(Q)に沿って下流方向に延在し、
前記区切り要素(45)が、前記初期レベルの領域及び/又は前記チューブ前進経路(Q)に沿って前記初期レベルの下流の領域に配置される、
請求項1~10のいずれか一項に記載の包装機。
【請求項12】
前記区切り要素(45)が、前記第2の空間(47)を前記第1の空間(46)と流体的に接続するための、及び使用中に前記第2の空間(47)から前記第1の空間(46)への滅菌ガスの漏れ流を許容するための、前記区切り要素(45)の周辺部と、使用中に前進する前記チューブ(3)の内面とによって区切られた少なくとも1つの流体チャネル(71)を使用中に提供するように設計される、請求項1~11のいずれか一項に記載の包装機。
【請求項13】
前記区切り要素(45)が、使用中に前進する前記チューブ(3)に垂直な方向に沿って移動するように適合される、請求項1~12のいずれか一項に記載の包装機。
【請求項14】
前記ガス供給パイプ(49)の少なくとも一部及び前記充填パイプ(30)の少なくとも一部が互いに平行である、請求項1~13のいずれか一項に記載の包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シールされた包装容器を形成するための、特に注ぎ込み可能な製品で充填されたシールされた包装容器を形成するための包装機に関する。
【背景技術】
【0002】
公知の通り、フルーツジュース、UHT(超高温処理)牛乳、ワイン、トマトソース、その他など、多くの液体又は注ぎ込み可能な食品は、滅菌された包装材料で作られた包装容器に入れて販売されている。
【0003】
典型的な例が、テトラ・ブリック・アセプティック(登録商標)として知られる、液体又は注ぎ込み可能な食品用の平行六面体形状の包装容器であり、これはラミネートされたストリップ包装材料をシールして折り曲げることによって作られる。包装材料は、両面をヒートシールプラスチック材料、例えばポリエチレンの層で覆われた、例えば紙のベース層を含む多層構造を有する。UHT牛乳などの長期保存製品用の無菌包装容器の場合、包装材料はまた、酸素バリア材料、例えばアルミ箔の層を含み、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、次に食品に最終的に接触する包装容器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。
【0004】
通常、この種の包装容器は全自動包装機で製造され、全自動包装機は包装材料のウェブを搬送装置によって滅菌ユニットを通して前進させて、例えば化学的滅菌(例えば、過酸化水素溶液などの化学的滅菌剤を適用することによる)又は物理的滅菌(例えば、電子ビームによる)により、包装材料のウェブを滅菌する。次に、包装材料の滅菌されたウェブは、内部環境を画定する隔離チャンバ内で維持及び前進され、内部環境内で縦方向に折り曲げられてシールされてチューブを形成し、これはさらに垂直前進方向に沿って供給される。
【0005】
形成作業を完了するために、チューブは、充填パイプを介して注ぎ込み可能な食品で充填され、横方向にシールされ、その後、垂直前進方向に沿って前進する間に包装機の包装容器形成ユニット内で等間隔の横方向断面に沿って切断される。
【0006】
ピロー型包装容器が包装機内でそのように得られ、各ピロー型包装容器は、縦方向シール帯と、上面の横方向シール帯及び底面の横方向シール帯とを有する。
【0007】
ある種の包装機は、
-使用中にチューブ内に配置され、内部環境と流体連通している第1の空間と、第1の空間の下流に配置された第2の空間とにチューブを分割する区切り要素、
-滅菌ガスを第2の空間に向け、滅菌ガスの圧力を隔離チャンバ内の圧力よりも高くするように制御するように構成された滅菌ガス供給装置、
を備える。
【0008】
区切り要素は、充填管が延びる通路を備え、充填管と通路を区切るリムとの間に環状の空間を維持している。
【0009】
さらに、滅菌ガス供給装置は、充填パイプと同軸のガス供給パイプを備えている。特に、充填パイプは、部分的にガス供給パイプ内に延び、ガス供給パイプを出、通路を通って延び、その結果、使用中、第2の空間に供給される滅菌ガスは、充填パイプとガス供給パイプとで区切られたリング状のチャネルを流れる。
【0010】
包装プロセス中に発生する固有の変動に対応するために、区切り要素は、第1の方向と、第1の方向とは反対の第2の方向に沿って移動可能である。第1の方向及び第2の方向はいずれも、垂直前進方向と平行である。
【0011】
使用中、区切り要素は、第2の空間内に存在する滅菌ガスによって持ち上げられ、区切り要素は、区切り要素の第1の係合部がガス供給パイプの第1の当接部に当接するまで第1の方向に沿って移動可能であり、区切り要素の第2の係合部が区切り要素の下に配置された支持要素の第2の当接部に当接するまで第2の方向に沿って移動可能である。
【0012】
第1の係合部が第1の当接部から離れると、第2の空間から内部環境へのガスの漏れ流が、リング状のチャネル及び区切り要素とガス供給パイプとの間に存在する空間を介して発生し、一方、第1の係合部が第1の当接部に当接すると、漏れ流が発生しないことが観察されている。
【0013】
さらに、このような挙動は、不安定性の存在につながり、包装プロセス全体の制御の複雑さを増大させることが観察されている。
【0014】
したがって、この分野において、特に、上記の欠点の少なくとも1つを克服するために包装機を改善する必要性が感じられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
したがって、本発明の目的は、改善された包装機を簡単且つ低コストの方法で提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明によれば、請求項1に記載の包装機が提供される。
【0017】
本発明による包装機のさらに有利な実施形態は、従属請求項に特定されている。
【0018】
本発明の非限定的な実施形態は、添付の図面を参照して例として記載される。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】明確にするために部品が取り外された、本発明による包装機の概略図である。
【
図2】明確にするために部品が取り外された、
図1の包装機の細部の概略図である。
【
図3】明確にするために部品が取り外された、
図1の包装機の一部の拡大部分断面図である。
【
図4】明確にするために部品が取り外された、
図3の部分の詳細の斜視図である。
【
図5】明確にするために部品が取り外された、
図3の部分の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
番号1は、注ぎ込み可能な食品、特に低温殺菌された牛乳又はフルーツジュースなどの滅菌及び/又は滅菌処理された注ぎ込み可能な食品のシールされた包装容器2を包装材料のウェブ4のチューブ3から製造するための包装機を全体的に示す。特に、使用中、チューブ3は、縦方向軸L、特に、垂直方向を有する軸Lに沿って延びる。
【0021】
包装材料のウェブ4は、多層構造(図示せず)を有し、繊維材料の少なくとも1つの層、例えば紙又はボール紙の層と、繊維材料の層を間に挟むヒートシールプラスチック材料、例えばポリエチレンの少なくとも2つの層とを備える。包装容器2の内面を定めるヒートシールプラスチック材料のこれらの2つの層のうちの一方は、最終的に注ぎ込み可能な製品に接触する。
【0022】
必ずというわけではないが好ましくは、ウェブ4はまた、特にヒートシールプラスチック材料の層の一方と繊維材料の層との間に配置されている、ガスバリア及び光バリア材料、例えばアルミホイル又はエチレンビニルアルコール(EVOH)フィルムの層を備える。必ずというわけではないが優先的に、ウェブ4はまた、ガス及び光バリア材料の層と繊維材料の層との間に挟まれたヒートシールプラスチック材料のさらなる層を備える。
【0023】
包装機1によって得られる典型的な包装容器2は、シールされた縦方向継ぎ目部分5と、一対の横方向シール部分6、特に上面横方向シール部分及び底面横方向シール部分(すなわち、包装容器2の上部に1つの横方向シール部分6及び包装容器2の下部に別の横方向シール部分6)とを備える。
【0024】
特に
図1及び2を参照すると、包装機1は以下のものを備える:
-ウェブ4を(そのように知られている方法で)ウェブ前進経路Pに沿って送達ステーション8からチューブ形成ステーション9(ここで使用中にウェブ4はチューブ3に形成される)に前進させるように構成された搬送装置7、
-内部環境11、特に内部滅菌環境を有し、滅菌ガス、特に滅菌空気を含有し(含み)、外部環境12から分離されている隔離チャンバ10、
-隔離チャンバ10内に少なくとも部分的に配置され、特にチューブ形成ステーション9において、内部環境11内で、使用中に前進するウェブ4から、チューブ3を形成し、縦方向にシールするように適合されているチューブ形成及びシール装置13、
-チューブ3に注ぎ込み可能な製品を充填するための充填装置14、及び
-特に、包装容器2を形成するために、使用中、前進するチューブ3を形成し、横方向にシールし、必ずというわけではないが好ましくは横方向に切断するように適合された包装容器形成ユニット15。
【0025】
必ずというわけではないが好ましくは、包装機1はまた、滅菌ステーション、特に、ウェブ前進経路Pに沿ってチューブ形成ステーション9の上流に配置された滅菌ステーションにおいて、使用中に前進するウェブ4を滅菌する、特に化学的及び/又は物理的滅菌によって滅菌するように適合された滅菌ユニット(図示されず、そのように知られている)を備える。
【0026】
必ずというわけではないが優先的に、搬送装置7は、チューブ3を、特にチューブ3のいずれかの中間体も、そのように知られた方法で、チューブ前進経路Qに沿って、特にチューブ形成ステーション9から包装容器形成ユニット15へ、少なくとも部分的にそれを通って前進させるように構成される。
【0027】
特に、チューブ3の中間体という用語により、チューブ構造を得る前、及びチューブ形成装置13によるウェブ4の折り曲げが開始された後のウェブ4のいずれかの構成を意味する。換言すると、チューブ3の中間体は、特にウェブ4の横方向エッジを互いに重ね合わせることによって、チューブ3を得るようにウェブ4が徐々に折り曲げられる結果である。
【0028】
必ずというわけではないが優先的に、チューブ形成及びシール装置13は、少なくとも部分的に、好ましくは完全に隔離チャンバ10内、特にチューブ形成ステーション9に配置されたチューブ形成ユニット22を備え、このユニットはチューブ3の縦方向の継ぎ目部分23を形成するために、特に横方向エッジを互いに重ね合わせることによって、前進するウェブ4をチューブ3に徐々に折り曲げるように適合されている(構成されている)。特に、チューブ形成ユニット22は、縦方向軸Mに沿って延在し、特に垂直方向の向きを有する。
【0029】
特に、継ぎ目部分23は、初期レベル(具体的には示されていない)からチューブ前進経路Qに沿って下方に延びる。換言すると、初期レベルは、継ぎ目部分23を形成するために横方向エッジが互いに重なり始める位置にある。
【0030】
特に、チューブ前進経路Qの少なくとも一部は、隔離チャンバ10内(特に、内部環境11内)にあり、さらにより具体的には、チューブ前進経路Qの別の部分は包装容器形成ユニット15内にある。
【0031】
より詳細には、軸Lと軸Mは互いに平行である。さらに詳細には、チューブ形成ユニット22は、使用中に、チューブ3の軸Lを定める。
【0032】
必ずというわけではないが優先的に、チューブ形成ユニット22は、特に隔離チャンバ10内(特に内部環境11内)に配置された少なくとも2つの形成リングアセンブリ24及び25を備え、これらは、特にウェブ4の横方向エッジを互いに重ね合わせることによって、互いに協働してウェブ4をチューブ3に徐々に折り曲げるように適合されている。
【0033】
さらにより具体的には、形成リングアセンブリ24及び25は、互いに離れており、互いに平行である。
【0034】
必ずというわけではないが優先的に、チューブ形成及びシール装置13はまた、継ぎ目部分23に沿ってチューブ3を縦方向にシールするように適合された(構成された)シールユニットを備える。換言すると、使用中、チューブ形成ユニット22によって形成された継ぎ目部分23は、シールユニットの作動によってシールされる。
【0035】
必ずというわけではないが優先的に、シールユニットは、少なくとも部分的に隔離チャンバ10内に配置される。
【0036】
単一包装容器2のそれぞれの縦方向にシールされた継ぎ目部分5は、チューブ3を切断することから生じることに留意されたい。換言すると、単一包装容器2のそれぞれの継ぎ目部分5は、チューブ3の継ぎ目部分23のそれぞれのセクションである。
【0037】
さらに、シールユニットは、隔離チャンバ10内に配置され、熱エネルギーをチューブ3、特に継ぎ目部分23に伝達して、チューブ3、特に継ぎ目部分23を縦方向にシールするように適合された(構成された)シールヘッド29を備える。シールヘッド29は任意のタイプのものであってよい。特に、シールヘッド29は、誘導加熱によって、及び/又は加熱されたガスの流れによって、及び/又は超音波によって、及び/又はレーザ加熱によって、及び/又は他の任意の手段によって動作する種類のものであってよい。
【0038】
必ずというわけではないが優先的に、シールユニットはまた、チューブ3に、特に継ぎ目部分23に機械的な力を及ぼして、継ぎ目部分23に沿ったチューブ3の縦方向のシールを保証するように適合されたプレスアセンブリ(部分的にのみ示される)を備える。
【0039】
特に
図1~3及び5を参照すると、充填装置14は、注ぎ込み可能な製品を使用中にチューブ3に向けるための充填パイプ31を備える。特に、充填パイプ31は、包装すべき注ぎ込み可能な製品、特に滅菌及び/又は滅菌処理された注ぎ込み可能な製品を貯蔵/提供するように適合された、注ぎ込み可能な製品貯蔵タンク(図示されておらず、そのように知られている)と流体接続している、又はそれと流体接続するように制御可能である。
【0040】
必ずというわけではないが優先的に、充填パイプ31は、使用中、少なくとも部分的にチューブ3内に配置される。
【0041】
特に、充填パイプ31は、チューブ3内にそれに平行に、すなわち軸M及び/又は軸Lに平行に延びる直線状主パイプ部32を備える。
【0042】
必ずというわけではないが優先的に、主パイプ部32は、互いに取り外し可能に結合された上部セクション33及び下部セクション34を備える。さらに詳細には、下部セクション34は、注ぎ込み可能な製品が使用中にチューブ3に供給される出口開口部を備える。
【0043】
図2に示されるような好ましい非限定的な実施形態によれば、包装容器形成ユニット15は、少なくとも1つのそれぞれの動作アセンブリ35(1つだけ示されている)及び少なくとも1つの対向動作アセンブリ36(1つだけ示されている)の複数の対を備え、及び、
-特に、それぞれの搬送経路に沿って対のそれぞれの動作アセンブリ35及びそれぞれの対向動作アセンブリ36を前進させるように適合された搬送装置(図示せず、そのように知られている)を備える。
【0044】
より詳細には、各動作アセンブリ35は、使用中に、チューブ3からそれぞれの包装容器2を形成するために、それぞれの対のそれぞれの対向動作アセンブリ36と協働するように適合される。特に、各動作アセンブリ35及びそれぞれの対向動作アセンブリ36は、包装容器2を形成するためにチューブ3を成形し、横方向にシールし、必ずというわけではないが好ましくは横方向に切断するように構成される。
【0045】
さらに詳細には、各動作アセンブリ35及びそれぞれの対向動作アセンブリ36は、それぞれの搬送経路のそれぞれの動作部分に沿って前進するときに、チューブ3からそれぞれの包装容器2を形成するために互いに協働するように適合される。特に、それぞれの動作部分に沿って前進する間、各動作アセンブリ35及びそれぞれの対向動作アセンブリ36は、チューブ3と平行に、そして同じ方向に前進する。
【0046】
さらにより詳細には、各動作アセンブリ35及びそれぞれの対向動作アセンブリ36は、それぞれの搬送経路のそれぞれの動作部分に沿って前進するときにチューブ3に接触するように構成される。
【0047】
より具体的には、各動作アセンブリ35及び対向動作アセンブリ36は、以下を備える:
-チューブ3に接触し、包装容器2の形状を少なくとも部分的に定めるように適合されたハーフシェル37、
-横方向シール部分6を得るために、隣接する包装容器2の間で既知の方法でチューブ3を横方向にシールするように適合された、シール要素38又は対向シール要素39の一方、及び
-必ずというわけではないが好ましくは、隣接する包装容器2の間、特にそれぞれの横方向シール部分6の間で、そのような既知の方法でチューブ3を横方向に切断するための切断要素(図示せず、そのようなものとして知られている)又は対向切断要素(図示せず、そのようなものとして知られている)のうちの一方。
【0048】
特に、各ハーフシェル37は、駆動アセンブリ(図示せず)によって、作業位置と静止位置との間で制御されるように適合されている。特に、各ハーフシェル37は、それぞれの動作アセンブリ35又はそれぞれの対向動作アセンブリ36が使用中にそれぞれの動作部分に沿って前進している状態で、作業位置に制御されるように適合されている。
【0049】
特に
図1及び2を参照すると、隔離チャンバ10は、経路Qに沿った前進中にチューブ3が隔離チャンバ10を出るのを可能にするための出口開口部を備える。特に、出口開口部は、経路Qに沿ってチューブ形成ステーション9の下流に配置される。
【0050】
必ずというわけではないが好ましくは、出口開口部は、隔離チャンバ10の下流(端部)部分の領域に配置される。
【0051】
必ずというわけではないが優先的に、隔離チャンバ10はまた、出口開口部とは反対側に、(滅菌)ウェブ4が隔離チャンバ10に入ることを可能にするように構成された入口開口部を備える。特に、入口開口部は隔離チャンバ10の上流に配置される。
【0052】
開示された好ましい非限定的な実施形態によれば、内部環境11は滅菌ガス、特に滅菌空気を所与の圧力で備える(すなわち含有する)。必ずというわけではないが優先的に、所与の圧力は、汚染物質及び/又は汚染物が内部環境11に入るリスクを低減するために周囲圧力よりも(わずかに)高い。特に、所与の圧力は、周囲圧力より約100Pa~500Pa(0.001バール~0.005バール)高い。
【0053】
本発明によれば、特に
図1~5を参照すると、包装機1はまた、使用中にチューブ3内に移動可能に配置され、使用中にチューブ3を第1の空間46及び第2の空間47に分割するように設計された区切り要素45を備える。
【0054】
好ましい非限定的な実施形態によれば、区切り要素45は、隔離チャンバ10内に配置され、特にチューブ前進経路Qに沿って出口開口部の上流に配置される。
【0055】
より詳細には、第1の空間46は、チューブ3、特にチューブ3の壁と、区切り要素45とによって区切られる。さらに、第1の空間46は、内部環境11に上方に開かれている。さらに具体的には、区切り要素45は、第1の空間46自体の下流部分(チューブ前進経路Qに関して)、特に底部で第1の空間46を区切る。
【0056】
より詳細には、第2の空間47は、使用中、チューブ3、特にチューブ3の壁と、区切り要素45と、(形成される)1つのそれぞれの包装容器2の横方向シール部分6とによって区切られる。
【0057】
換言すると、第2の空間47は、区切り要素45から横方向シール部分6まで、チューブ前進経路Qに平行な(すなわち、軸Lに平行な)方向に延びる。
【0058】
さらに換言すると、区切り要素45は、第2の空間47自体の上流部分(チューブ前進経路Qに関して)、特に上部で第2の空間47を区切り、横方向シール部分6は、第2の空間47自体の下流部分(チューブ前進経路Qに関して)、特に底部で第2の空間47を区切る。
【0059】
より詳細には、第1の空間46は、チューブ前進経路Qに沿って第2の空間47の上流に配置される。さらに具体的には、第1の空間46は、チューブ前進経路Qに沿って区切り要素45の上流に配置され、第2の空間47は、チューブ前進経路Qに沿って区切り要素45の下流に配置される。示されている特定の例では、第2の空間47は、第1の空間46の下に配置される。
【0060】
有利なことに、特に
図1及び2を参照すると、包装機1は、第2の空間47内の滅菌ガスのガス圧が隔離チャンバ10及び/又は内部環境11及び/又は第1の空間46内に存在する滅菌ガスのガス圧よりも高くなるような方法で、滅菌ガスの主な流れを第2の空間47内に少なくとも向けるように構成された滅菌ガス供給装置48(開示された発明の理解に必要な範囲で部分的にのみ示されている)を備える。
【0061】
必ずというわけではないが優先的に、滅菌ガス供給装置48はまた、使用中に、滅菌ガス(特に図示せず)のさらなる流れを隔離チャンバ10及び/又は内部環境11に向けるように適合される(構成される)。
【0062】
特に、第2の空間47は、チューブ3内の高圧ゾーンを画定し、第1の空間46は、チューブ3内の低圧ゾーンを画定する。
【0063】
本出願の文脈では、高圧ゾーンとは、内部圧力が周囲圧力よりも約5kPa~40kPa(0.05バール~0.40バール)、特に約10kPa~30kPa(0.10バール~0.30バール)高い範囲にあるように理解される(すなわち、第2の空間47内の圧力は周囲圧力よりも約5kPa~40kPa(0.05バール~0.40バール)、特に約10kPa~30kPa(0.10バール~0.30バール)高い範囲にある)。換言すると、第2の空間47は第1の空間46に対して過圧になっている。
【0064】
低圧ゾーンは、圧力が周囲圧力よりもわずかに高いように理解される。特に、周囲圧力よりもわずかに高いとは、圧力が周囲圧力よりも好ましくは100Pa~500Pa(0.001バール~0.005バール)高い範囲にあることを意味する。
【0065】
必ずというわけではないが好ましくは、第1の空間46は、内部環境11と(直接)流体的に接続されている。したがって、第1の空間46に存在する滅菌ガスは、内部環境11に流れることができる。
【0066】
特に、チューブ3(及びその中間体)は、少なくとも部分的に隔離チャンバ10内(特に、内部環境11内)に存在している。
【0067】
優先的に、第1の空間46内の圧力は、隔離チャンバ10内、特に内部環境11内に存在する所与の圧力に(実質的に)等しい。
【0068】
好ましい非限定的な実施形態によれば、区切り要素45は、使用中、チューブ前進経路Qに沿って上記の初期レベルの下流に配置される。換言すると、区切り要素45は、継ぎ目部分23がそこから下流方向(チューブ前進経路Qに関して)に沿って延びる地点より下に配置される。さらに換言すると、区切り要素45は、継ぎ目部分23を形成するためにウェブ4の横方向エッジがそこで重ね合わせられる位置より下に配置される。
【0069】
さらに、使用中、充填装置14、特に充填パイプ31は、注ぎ込み可能な製品を第2の空間47に向けるように適合される(構成される)。したがって、使用中、第2の空間47は、第2の空間47に向けられる注ぎ込み可能な製品及び加圧された滅菌ガスを含有する。加圧された滅菌ガスは包装容器2の正確な形成に必要な要求された静水圧力を提供する。
【0070】
必ずというわけではないが有利には、特に
図1~5を参照すると、滅菌ガス供給装置48は、滅菌ガスの主要な流れを第2の空間47に向けるように構成されたガス供給パイプ49を備え、換言すると、使用中、滅菌ガスの主要な流れはガス供給パイプ49を介して第2の空間47に入る。
【0071】
特に、ガス供給パイプ49は、ガス供給パイプ49から出る、特に第2の空間47へ入る滅菌ガスの主な流れを可能にするように構成された出口50を備える。
【0072】
必ずというわけではないが優先的に、ガス供給パイプ49はまた、出口50を囲む及び/又は区切るカラー部51を備える。
【0073】
特に、ガス供給パイプ49、特に出口50及び/又はカラー部51は、チューブ前進経路Qに沿って区切り要素45の上流に配置される。
【0074】
必ずというわけではないが優先的に、ガス供給パイプ49は、使用中にチューブ3内に延びる少なくとも主部52を備える。特に、主部52は、主パイプ部32と平行に延び、必ずというわけではないが優先的にそれと同軸に延びる。
【0075】
好ましい非限定的な実施形態によれば、主部52は、出口50及び/又はカラー部51を支持する及び/又は備える。
【0076】
図示の特定の例では、充填パイプ31は、ガス供給パイプ49内に少なくとも部分的に延びる。或いは、ガス供給パイプ49は、少なくとも部分的に充填パイプ31内に延びることができる。
【0077】
より詳細には、少なくとも主パイプ部32は、主部52内に少なくとも部分的に延びる。
【0078】
特に、主パイプ部32の断面直径は、主部52の断面直径よりも小さい。
【0079】
必ずというわけではないが優先的に、ガス供給パイプ49及び充填パイプ31は、第2の空間47に供給される滅菌ガスの主な流れのための環状導管53を画定する/区切る。特に、環状導管53は、ガス供給パイプ49の内周面と充填パイプ31の外周面とによって区切られる。
【0080】
好ましい非限定的な実施形態によれば、区切り要素45は、主な流れが通路57を介して第2の空間47に入ることを可能にするように構成された、特に円形の断面形状を有する通路57を備える。特に、通路57は、使用中、充填パイプ31及び/又はガス供給パイプ49、特に出口50、及び/又は縦方向軸M及び/又は縦方向軸Lと実質的に同軸に配置される。
【0081】
必ずというわけではないが優先的に、充填パイプ31、特に主パイプ部32は、通路57を通って第2の空間47に延びる。
【0082】
必ずというわけではないが優先的に、区切り要素45の中央リム部58が通路57を区切り、中央リム部58は、充填パイプ31、特に主パイプ部32とともに、使用中に滅菌ガスの主な流れが第2の空間47に入るリング状のチャネル59を画定する及び/又は区切る。
【0083】
特に、使用中、ガスの主な流れは、ガス供給パイプ49から出口50を通って出て、リング状のチャネル59を通って第2の空間47に入る。
【0084】
有利には、区切り要素45は、区切り要素45が、第1の方向D1及び第1の方向D1とは反対の第2の方向D2に沿って移動するように適合されるように配置される。第1の方向D1及び第2の方向D2は、縦方向軸L及び/又はチューブ3及び/又は縦方向軸Mに(実質的に)平行である。さらに、区切り要素45は、少なくとも第1の位置と第2の位置との間、特に第1の端部位置と第2の端部位置との間を移動するように適合される(構成される)。特に、使用中、第1の方向D1及び第2の方向D2に沿って移動するとき、区切り要素45は、それぞれガス供給パイプ49に向かって及びガス供給パイプ49から離れる方に移動する。
【0085】
好ましい非限定的な実施形態によれば、第1の位置は、チューブ前進経路Qに沿って第2の位置の上流にある。図示されている特定の非限定的な実施形態では、区切り要素45は、第1の位置から第2の位置まで下向きに移動し、第2の位置から第1の位置まで上向きに移動するように構成されている。
【0086】
特に以下に開示されるように、区切り要素45の第1の位置及び第2の位置は、包装機1のそれぞれの部分によって区切られる、及び/又は画定される。
【0087】
好ましい非限定的な実施形態によれば、区切り要素45は、第3の方向D3及び第3の方向D3とは反対の第4の方向D4に沿って移動するようにも適合されている。第3の方向D3及び第4の方向D4は、縦方向軸L及び/又は縦方向軸M及び/又は第1の方向D1及び/又は第2の方向D2に対して横方向、特に垂直方向である。
【0088】
有利には、区切り要素45は、区切り要素45が第1の位置にある状態で、ガス供給パイプ49又は充填パイプ31の(
図1~5に示す特定のケースにおいてはガス供給パイプ49の)主当接部61に対して当接するように構成された主係合部60を備える。
【0089】
必ずというわけではないが優先的に、主当接部61及び/又は主係合部60は、環状の形状を有する。
【0090】
有利には、主当接部61及び/又は主係合部60は、区切り要素45が第1の位置にある状態で、主当接部61と主係合部60との間に1つ又は複数の開口部62及び/又は1つ又は複数のチャネルが存在するように設計される。
【0091】
有利には、開口部62及び/又はチャネルは、チャネル及び/又は開口部62を介して、内部環境11とガス供給パイプ49及び/又は第2の空間47との間に流体接続を確立するように構成されており、特に、使用中、区切り要素45が第1の位置にある状態で、主当接部61と主係合部60との間にガスの補助流を発生させることができるようになっている。このようにして、補助的な流れが存在することが、区切り要素45の位置とは無関係に保証される。さらに、このことは、導入部に記載したような最先端の包装容器装置に関してそうであるように、補助的な流れの存在と完全な中断との間に変化が生じないことを意味する。有効な補助的な流れは、主当接部61からの区切り要素45の距離に依存することに留意すべきであるが、これらの変動は、補助的な流れがあるときとないときがある場合に比べて、著しく少ない不安定性を導入する。
【0092】
必ずというわけではないが優先的に、カラー部51は主当接部61を備え、主当接部61は区切り要素45、特に主係合部60に面している。
【0093】
好ましい非限定的な実施形態によれば、区切り要素45は、ガス供給パイプ49、特に出口50及び/又はカラー部51に面する主部63を備える。特に、主部63は、主係合部60を支える及び/又は備える及び/又は支持する。
【0094】
必ずというわけではないが優先的に、主部63は、通路57を備える及び/又は設けられる。
【0095】
好ましい非限定的な実施形態によれば、特に
図4を参照すると、区切り要素45は、主当接部61及び/又はガス供給パイプ49に面して突出している1つ又は複数のスペーサ要素64を備える。特に、スペーサ要素64は、特に共同動作中、主係合部60を支える及び/又は備える及び/又は画定する。
【0096】
特に、スペーサ要素64は、主部62から突出している。
【0097】
必ずというわけではないが優先的に、各スペーサ要素64は、円弧状の輪郭を有する。
【0098】
必ずというわけではないが優先的に、スペーサ要素64は、通路58を取り囲み、開口部62を形成するように、通路58の周りで互いに間隔を空けている。特に、隣接するスペーサ要素64は、開口部62を形成するために互いに接触しない。
【0099】
図示されていない代替の実施形態によれば、隣接する要素64は、同じくそれぞれの開口部62を部分的に区切るブリッジ部によって互いに接続されてもよい。
【0100】
使用中、区切り要素45が第1の位置にある状態で、スペーサ要素64は、主部63とカラー部51との間に空間があることを保証し、開口部62は、区切り要素45が同じく第1の位置にある状態で、滅菌ガスの補助的な流れが流れることを保証する。
【0101】
代替的又は追加的に、主係合部60及び/又は主当接部61は、1つ又は複数のチャネルを画定する1つ又は複数の溝を備える。
【0102】
好ましい非限定的な実施形態によれば、特に
図3及び5を参照すると、包装機1は、補助当接部66を有する支持要素65をさらに備え、区切り要素45は、特に主係合部60とは反対側に、区切り要素45が第2の位置にあるときに補助当接部66に当接するように構成された補助係合部67を備える。
【0103】
特に、区切り要素45は、主当接部61と補助当接部66との間に介在している。さらにより具体的には、使用中、区切り要素45が第1の方向D1及び第2の方向D2に沿って移動するとき、区切り要素45は、主当接部61及び補助当接部66のそれぞれに向かって移動する。
【0104】
図示の非限定的な実施形態によれば、区切り要素45は、ガス供給パイプ49と支持要素65との間に介在している。したがって、第1の方向D1及び第2の方向D2に沿った区切り要素45の動きは、それぞれ、ガス供給パイプ49及び支持要素65によって、それらの間で区切られる。
【0105】
必ずというわけではないが優先的に、支持要素65は、充填パイプ31及び/又はガス供給パイプ49に接続される。図示の非限定的な実施形態では、充填パイプ31は、充填パイプ31、特に主パイプ部32に接続され、ガス供給パイプ49に向かって突出している。
【0106】
好ましい非限定的な実施形態によれば、支持要素65の第1の端部68は充填パイプ31に接続され、第1の端部68とは反対側の支持要素65の第2の端部69は補助当接部66を備える。
【0107】
特に、滅菌ガス供給装置48が非活性化され、第2の空間47が加圧された滅菌ガスを含んでいないとき、区切り要素45は支持要素65によって支持され、及び/又は支持要素65上に「座る」。
【0108】
好ましい非限定的な実施形態によれば、支持要素65は、円錐台の形状を有し、中空である。特に、支持要素65はまた、滅菌ガスの主な流れのための複数のアパーチャ70を備える。
【0109】
好ましい非限定的な実施形態によれば、特に
図2及び5を参照すると、区切り要素45は、使用中、チューブ3と協働して、第2の空間47と第1の空間46とを流体的に接続するための、特に環状の形状を有する少なくとも1つの流体チャネル71を提供するように設計されており、使用中、第2の空間47から第1の空間46への滅菌ガスの直接的な漏れ流を可能にしている。特に、使用中、滅菌ガスは、流体チャネル71を介して、第2の空間47(高圧ゾーン)から第1の空間46(低圧ゾーン)に漏れる。流体チャネル71を設けることで、第2の空間47内のガス圧を向上した精度で制御することが可能である。
【0110】
必ずというわけではないが優先的に、使用中、区切り要素45は、使用中、チューブ3の内面と区切り要素45、特に区切り要素45の周辺部分との間の隙間によって流体チャネル71が提供されるように設計されている。
【0111】
好ましい非限定的な実施形態によれば、区切り要素45は、チューブ3の内径よりも小さい半径方向の延在を有する。
【0112】
必ずというわけではないが優先的に、滅菌ガス供給装置48は、様々な流量で第2の空間47内のガス圧力を実質的に一定に維持することにより、滅菌ガスの可変の主な流れを可能にするように構成されている(すなわち、可変の流量を制御するように適合されている)。
【0113】
必ずというわけではないが優先的に、滅菌ガス供給装置48は、特に少なくとも流体チャネル71を介して、第2の空間47から第1の空間46に流れる滅菌ガスの体積に依存して、滅菌ガスの主な流れを変化させるように適合される。
【0114】
必ずというわけではないが優先的に、滅菌ガス供給装置48は、第2の空間47内のガス圧力を、周囲圧力よりも5kPa~40kPa(0.05バール~0.40バール)、特に10kPa~30kPa(0.10バール~0.30バール)高い範囲に制御するように適合されている(構成されている)。
【0115】
必ずというわけではないが有利に、特に
図1及び2を参照すると、滅菌ガス供給装置48は、内部環境11から第2の空間47に入り、内部環境11に戻る閉じた滅菌ガス回路を備える。これにより、特に滅菌ガスの制御及び供給に関連して、包装機1の全体的な構造を簡素化することができる。
【0116】
開示された好ましい非限定的な実施形態によれば、滅菌ガス供給装置48は、内部環境11から滅菌ガスを引き、滅菌ガスを加圧し(圧縮し)、加圧された(圧縮された)滅菌ガスを第2の空間47に向けるように適合されている。
【0117】
必ずというわけではないが優先的に、滅菌ガス供給装置48は、内部環境11から滅菌ガスを引き、滅菌ガスを加圧し(圧縮し)、加圧された滅菌ガスを第2の空間47に向けるように構成された、少なくとも1つのポンプ装置74を備える。
【0118】
必ずというわけではないが優先的に、ポンプ装置74は回転機械、さらにより具体的には圧縮機である。
【0119】
必ずというわけではないが優先的に、滅菌ガス供給装置48はまた、
-ポンプ装置74及びガス供給パイプ49と直接的に流体接続されたガス導管75、及び
-内部環境11及びポンプ装置74と直接的に流体接続されたガス導管76、
を備える。
【0120】
したがって、使用中、滅菌ガスは、ガス導管76を介して内部環境11から引かれ、ポンプ装置74によって加圧(圧縮)され、その後、ガス導管75及びガス供給パイプ49を介して第2の空間47に向けられる。
【0121】
使用中、包装機1は、注ぎ込み可能な製品で充填された包装容器2を形成する。特に、包装機1は、ウェブ4から形成されたチューブ3から包装容器2を形成し、チューブ3は注ぎ込み可能な製品で連続的に充填される。
【0122】
より詳細には、包装機1の動作は以下を含む:
-経路Pに沿ってウェブ4を前進させるための第1の前進ステップ、
-ウェブ4がチューブ3に形成され、チューブ3が、特に継ぎ目部分23に沿って縦方向にシールされる、チューブ形成及びシールステップ、
-チューブ3が経路Qに沿って前進する第2の前進ステップ、
-注ぎ込み可能な製品がチューブ3に充填される充填ステップ、及び
-特にチューブ3の(それぞれの(下部)部分)を成形し、チューブ3を横方向にシール及び切断することによって、包装容器2がチューブ3から形成される包装容器形成ステップ。
【0123】
さらに詳細には、チューブ形成及びシールステップは、継ぎ目部分23を形成するためにチューブ3の横方向エッジを互いに徐々に重ね合わせるサブステップと、チューブ3を縦方向にシールするサブステップとを含む。
【0124】
充填ステップは、注ぎ込み可能な製品を、充填パイプ31を通して第2の空間47に向けるサブステップを含む。
【0125】
包装容器形成ステップ中、包装容器2は、チューブ形成及びシールステップの後にチューブ3を受け入れる包装容器形成ユニット15の動作によって形成される。特に、包装容器形成ステップの間、動作アセンブリ35及び対向動作アセンブリ36は、それぞれの搬送経路に沿って前進する。動作アセンブリ35及びそれらのそれぞれの対向動作アセンブリ36がそれぞれの動作部分に沿って前進するとき、動作アセンブリ35及びそれぞれの対向動作アセンブリ36は、前進するチューブ3を成形し、横方向にシールし、そして必ずというわけではないが好ましくは横方向に切断して包装容器2を形成するために互いに協働する。包装容器形成ステップの間、注ぎ込み可能な製品は、充填された包装容器2を得るために、第2の空間47に向けられる。
【0126】
包装機1の動作はまた、滅菌ガス、特に加圧された(圧縮された)滅菌ガスが第2の空間47に向けられる加圧ステップを含む。
【0127】
より詳細には、加圧ステップの間、滅菌ガスは、周囲圧力よりも5kPa~40kPa(0.05バール~0.40バール)、特に10kPa~30kPa(0.10バール~0.30バール)高い範囲のガス圧力を第2の空間47内で得るように第2の空間47に向けられる、特に連続的に向けられる。
【0128】
特に、第2の空間47は、注ぎ込み可能な製品及び加圧された滅菌ガスを含有する。
【0129】
必ずというわけではないが優先的に、加圧ステップの間、滅菌ガスの補助的な流れは、第1の部分と第2の位置との間の区切り要素45の位置とは無関係に、主当接部61と主係合部60との間を流れる。
【0130】
必ずというわけではないが優先的に、滅菌ガスの漏れ流は、流体チャネル71を介して第2の空間47から第1の空間46に確立される。
【0131】
好ましい非限定的な実施形態によれば、加圧ステップの間、滅菌ガスは、隔離チャンバ10から、特に内部環境11から引かれ、加圧(圧縮)され、次いで、第2の空間47に向けられる、特に連続的に向けられる。
【0132】
なおもさらに詳細には、加圧ステップの間、ポンプ装置74は、隔離チャンバ10から、特に内部環境11から滅菌ガスを引き、滅菌ガスを加圧(圧縮)し、加圧(圧縮)されたガスを、ガス供給パイプ49を通して第2の空間47に向ける。
【0133】
本発明による包装機1の利点は、上述の記載から明らかになるであろう。
【0134】
特に、開口部62及び/又はチャネルを設けることにより、区切り要素45が第1の位置にあるときでも、主当接部61と主係合部60との間に補助的なガスの流れが常にあることが保証される。補助的な流れが完全に遮断されると(最先端の包装機のように)安定性が低下するため、これによりシステム全体の安定性が向上する。したがって、包装機1の制御は、最先端の包装機に対して容易になる。
【0135】
明らかに、添付の特許請求の範囲で定義される保護の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載される包装機1に変更を加えることができる。
【0136】
示されていない代替の実施形態によれば、ガス供給パイプ49は充填パイプ31に取って代わることができ、充填パイプ31はガス供給パイプ49に取って代わることができる。