特表 2023-514411 紙ウェブの表面から液体を除去する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-05

(54)【発明の名称】紙ウェブの表面から液体を除去する装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 55/02 20060101AFI20230329BHJP

   B65B 9/20 20120101ALI20230329BHJP

   B65B 55/04 20060101ALI20230329BHJP

   B65B 55/10 20060101ALI20230329BHJP

【ＦＩ】

B65B55/02 C

B65B9/20

B65B55/04 Z

B65B55/10 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022550222

(86)(22)【出願日】2021-02-19

(85)【翻訳文提出日】2022-10-14

(86)【国際出願番号】 IB2021051416

(87)【国際公開番号】W WO2021165897

(87)【国際公開日】2021-08-26

(31)【優先権主張番号】102020000003458

(32)【優先日】2020-02-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522330739

【氏名又は名称】アイピーアイ ソチエタ レスポンサビリタ リミタータ

【氏名又は名称原語表記】ＩＰＩ Ｓ．Ｒ．Ｌ．

(74)【代理人】

【識別番号】100198317

【弁理士】

【氏名又は名称】横堀 芳徳

(74)【代理人】

【識別番号】100083389

【弁理士】

【氏名又は名称】竹ノ内 勝

(72)【発明者】

【氏名】アルテミオ クルッコリーニ

(72)【発明者】

【氏名】ジャコモ カルツォーニ

(72)【発明者】

【氏名】フェデリーコ カルリーニ

【テーマコード（参考）】

3E050

【Ｆターム（参考）】

3E050AA01

3E050AB02

3E050AB08

3E050BA01

3E050BA11

3E050CC06

3E050DC02

3E050FB01

3E050FB07

3E050JA05

(57)【要約】

【課題】紙ウェブの表面から残留過酸化水素または他の殺菌物質を効率的に低減させる装置を提供する。
【解決手段】本発明の対象は、紙ウェブ（２０）の表面から液体を除去する装置である。前記除去装置は、紙折り畳みタワー（３０）を備えており、前記紙折り畳みタワー（３０）は、折り畳まれる紙ウェブ（２０）とほぼ垂直な底壁（４０）とによって一体的に形成されている。前記紙ウェブ（２０）と前記底壁（４０）とが協働して、前記紙ウェブ（２０）の乾燥トンネル（５０）を画定している。前記除去装置は、無菌空気を前記乾燥トンネル（５０）に供給する空気吹出し口（６０）を備えている。前記除去装置の前記底壁（４０）は、供給される前記無菌空気を偏流させるためのバッフル（７０）を備えており、前記バッフル（７０）は、前記空気吹出し口（６０）の位置から最小断面に達するまで徐々に減少する断面を有する前記乾燥トンネル（５０）の第１の長さと、前記乾燥トンネル（５０）の前記最小断面の位置から徐々に増加する断面を有する前記乾燥トンネル（５０）の第２の長さとを画定するようになっている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

紙ウェブ（２０）の表面から液体を除去する装置であって、前記除去装置は、紙折り畳みタワー（３０）を備えており、前記紙折り畳みタワー（３０）は、折り畳まれる前記紙ウェブ（２０）とほぼ垂直な底壁（４０）とによって一体的に形成され、前記紙ウェブ（２０）と前記底壁（４０）とが協働して、前記紙ウェブ（２０）の乾燥トンネル（５０）を画定し、無菌空気を前記乾燥トンネル（５０）に供給する空気吹出し口（６０）を備えている前記除去装置において、前記底壁（４０）は、供給される前記無菌空気を偏流させるためのバッフル（７０）を備えており、前記バッフル（７０）は、前記空気吹出し口（６０）の位置から最小断面に達するまで徐々に減少する断面を有する前記乾燥トンネル（５０）の第１の長さと、前記乾燥トンネル（５０）の前記最小断面の位置から徐々に増加する断面を有する前記乾燥トンネル（５０）の第２の長さとを画定するようになっていることを特徴とする紙ウェブ（２０）の表面から液体を除去する装置。

【請求項2】

前記バッフル（７０）は、多面体状の形状を有しており、前記多面体の面の少なくとも１つの面（８０）が前記底壁（４０）の垂直方向に対して傾斜しており、前記空気吹出し口（６０）の近くに、前記乾燥トンネル（５０）の内側に向かって突出する部分を有していることを特徴とする請求項１に記載の紙ウェブ（２０）の表面から液体を除去する装置。

【請求項3】

前記底壁（４０）の垂直方向に対して傾斜している前記多面体の前記面（８０）は、二等辺三角形の形状をしており、前記二等辺三角形の底辺（９０’）の反対側に、前記空気吹出し口（６０）に対して近位の位置に配置されている頂点（９０）を有していることを特徴とする請求項２に記載の紙ウェブ（２０）の表面から液体を除去する装置。

【請求項4】

前記空気吹出し口（６０）は、前記無菌空気を前記乾燥トンネル（５０）内に紙送り方向とは反対の、ほぼ垂直かつ下向きの方向に供給することを特徴とする請求項１に記載の紙ウェブ（２０）の表面から液体を除去する装置。

【請求項5】

前記乾燥トンネル（５０）に供給される前記無菌空気の速度、渦度、および過圧のパラメータが、同じ前記乾燥トンネル（５０）内で経時的にほぼ一定となるように、前記底壁（４０）の下部にしっかりと結合している前記紙ウェブ（２０）を保持する紙ガイドアセンブリ（１００）をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の紙ウェブ（２０）の表面から液体を除去する装置。

【請求項6】

前記紙ガイドアセンブリ（１００）は、スライドすることによって前記底壁（４０）の下部に結合している前記紙ウェブ（２０）を保持する一対のスライドブロック（１１０）を備えていることを特徴とする請求項５に記載の紙ウェブ（２０）の表面から液体を除去する装置。

【請求項7】

前記紙ガイドアセンブリ（１００）は、前記紙ウェブ（２０）を前記底壁（４０）の下部に固定している少なくとも１台のローラー（１２０）を備えていることを特徴とする請求項５に記載の紙ウェブ（２０）の表面から液体を除去する装置。

【請求項8】

前記紙ガイドアセンブリ（１００）は、前記乾燥トンネル（５０）の外側に位置し、前記紙ウェブ（２０）をガイドするアーチ（１４０）に取り付けられた複数のアイドラーローラー（１３０）を備えていることを特徴とする請求項５に記載の紙ウェブ（２０）の表面から液体を除去する装置。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか１項に記載の紙ウェブ（２０）の表面から流体を除去する装置を備えていることを特徴とする液体製品用容器のパッケージマシン。

【請求項10】

紙ウェブ（２０）の表面から液体を除去する前記装置は、前記紙ウェブ（２０）が殺菌溶液によって湿らされる少なくとも１つのタンクと、前記容器に折り目を付け、充填し、封着し、成形するためのアセンブリとの間に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の液体製品用容器のパッケージマシン。

【請求項11】

前記パッケージマシンは、２つの側面および底面に封着線を有する容器を製造するようになっており、前記容器の上面は封着されないままであることを特徴とする請求項９又は１０に記載の液体製品用容器のパッケージマシン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の対象は、紙ウェブの表面から液体を除去する装置である。本発明は、紙ウェブの表面から液体を除去するために改良された装置を組み込んだ、液体製品用容器のパッケージマシンも含んでいる。

【背景技術】

【0002】

公知のように、例えばミルク、フルーツジュースなどの食品用の液体製品用容器のパッケージマシンがある。

【0003】

特に、２つの側壁と底壁とが封着されている容器を作ることができるパッケージマシンがある。そのため、このような容器では、容器の上面は、封着されていないので、極めて大きい寸法の容器を開けるために口栓を設けることができる。

【0004】

このタイプの公知のパッケージマシンは、一般に紙のリールから作動し、このリールから紙ウェブを巻き出して、例えば過酸化水素の殺菌溶液によって紙ウェブを湿らせるタンクに向かって搬送する一連のローラーが設けられている。

【0005】

次ぎに、紙ウェブは、過酸化水素（または他の殺菌溶液）を最初に蒸発させるホットローラーを通過し、次ぎに、下部ガイドローラーと上部円錐ローラーとの間のほぼ垂直な経路を通過する。この経路は、紙折り畳みユニットまたは紙折り畳みタワーを構成している。この工程で紙ウェブは、半分に折り畳まれる。この折り畳みタワーは、事実上、半分に折り畳まれた紙ウェブとほぼ垂直な底壁とによって一体的に形成されている。紙ウェブと底壁とは、協働して、紙ウェブの乾燥トンネルを画定している。実際の乾燥は、紙ウェブの内面にまだ存在する過酸化水素または他の殺菌溶液の残留物を蒸発、除去するために、無菌空気を上から下に垂直方向、つまり紙送り方向とは反対方向に、この乾燥トンネルに供給する空気吹出し口によって行われる。

【0006】

次に、折り畳まれた紙ウェブは、折り目付けアセンブリを通過し、次に、容器の充填アセンブリを通過し、次に、隣接する２つの容器を巻き込んで封着され、最後に、個々の容器が連続した紙管から形成され、搬送の準備が整う。

【0007】

特許文献１は、パッケージマシンおよび充填マシンで処理している間にウェブ材料を殺菌するための方法および設備を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】英国特許出願公開第１２４６３２４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

公知技術で未解決のままである本質的な問題は、一部の法律で現在施行されている高い基準まで、残留過酸化水素または他の残留殺菌物質を減らせないことである。

【0010】

したがって、本発明の課題は、紙ウェブの表面から液体を除去する装置によって、上記の問題を解決することであり、これにより、容器が形成される前に紙ウェブ上の残留過酸化水素（または他の殺菌物質）を低減するための効率を向上させることができる。

【0011】

本発明のさらなる課題は、上述の結果を簡単かつ経済的な方法で実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

したがって、本発明は、紙ウェブの表面から液体を除去する装置によって前述の課題を達成することを目的とし、前記除去装置は、紙折り畳みタワーを備えており、前記紙折り畳みタワーは、折り畳まれる紙ウェブとほぼ垂直な底壁とによって一体的に形成され、前記紙ウェブと前記底壁とが協働して、前記紙ウェブの乾燥トンネルを画定し、無菌空気を前記乾燥トンネルに供給する空気吹出し口を備えている前記除去装置において、前記底壁は、供給される前記無菌空気を偏流させるためのバッフルを備えており、前記バッフルは、前記空気吹出し口の位置から最小断面に達するまで徐々に減少する断面を有する前記乾燥トンネルの第１の長さと、前記乾燥トンネルの前記最小断面の位置から徐々に増加する断面を有する前記乾燥トンネルの第２の長さとを画定するようになっている。

【0013】

本発明の利点は、紙折り畳みタワーを、実質的にベンチュリ管として機能する改良された乾燥トンネルに変換できることである。

【0014】

実際、本発明により、乾燥トンネルの断面の減少に応じて、無菌空気流の速度の増加が達成される。

【0015】

バッフルを用いることにより、乾燥トンネルで利用可能な容積が減少する。そのため、空気流量が同じ場合、単位時間あたりの空気の更新回数が増加し、乾燥プロセスが改善される。

【0016】

加えて、流れの渦度の増加が達成され、この除去装置の性能が向上する。

【0017】

従って、本発明により、残留過酸化水素（または他の残留殺菌物質）が０．０１ｐｐｍよりも低い値まで確実に低減するため、効率を改善することができる。

【0018】

本発明は、紙ウェブの表面から液体を除去する装置を備えている液体製品用容器のパッケージマシンも含んでおり、この除去装置は、紙ウェブが殺菌溶液によって湿らされる少なくとも１つのタンクと、この容器に折り目を付け、充填し、封着し、成形するためのアセンブリとの間に配置されている。特に、このパッケージマシンは、２つの側面および底面に封着線を有する容器を製造するのに適したタイプであり、上面は封着されないままである（通常、上面には、容器を開けるために口栓が設けられている）。

【0019】

本発明のさらなる特徴は、従属請求項から導くことができる。

【0020】

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照し、以下の詳細な記述に照らしてより明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態による乾燥トンネルの不等角投影図である。

【図2】図１の乾燥トンネルの分解図である。

【図3】図１の乾燥トンネルの断面図である。

【図4】乾燥トンネルの断面の縮小に応じた無菌空気流の速度の増加率を示すグラフである。

【図5】公知技術による除去装置と本発明の一実施形態による除去装置との無菌空気流の速度の比較を示すグラフである。

【図6】公知技術のパッケージマシンにおける紙ウェブの流れの模式的不等角投影図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

まず図１により本発明を説明する。図１では、本発明の一実施形態による乾燥トンネル５０が不等角投影図で表されている。

【0023】

乾燥トンネル５０は、本発明の一実施形態による紙ウェブ２０の表面から液体を除去する装置の一部である。

【0024】

特に、紙ウェブ２０の表面から除去する液体は、過酸化水素または他の殺菌液体または殺菌物質である。

【0025】

注入可能な製品用容器のパッケージマシンに配置されている除去装置は、紙折り畳みタワー３０を備えている。この紙折り畳みタワー３０は、折り畳まれる紙ウェブ２０とほぼ垂直な底壁４０とによって一体的に形成されている。この工程では、紙ウェブ２０が半分に折り畳まれ、紙ウェブ２０の折り畳みプロセスおよび封着プロセスの最後に、パッケージマシンを出る最終容器が２つの側面および底面のみに封着線を有している。そのため上面は、封着されていない。

【0026】

図６は、公知技術のパッケージマシン２００における紙ウェブの流れを示している。リール１０１から出発して、ホットローラー１０３の直前に配置された過酸化水素（または他の殺菌溶液）を含む殺菌タンク１０２に到達し、次に、前述のホットローラー１０３を通過し、続いて、折り畳みタワー１０４を通過する。この折り畳みタワー１０４は、上から下への垂直方向、すなわち紙送り方向とは反対の方向に空気を乾燥トンネルに供給する空気吹出し口（図示せず）を内部に備えている。次に、折り畳まれた紙ウェブは、容器の折り目付けアセンブリ１０５を通過し、次に、容器の充填アセンブリ１０６を通過し、次に、封着され、適切に折り畳まれ、搬送の準備がされる。次に、最終容器１０７は、２つの側面と、それらが通常置かれる下面または底面とに封着線を設けているが、口栓が通常設けられる上面には封着線は、設けられていない。

【0027】

本明細書に記載されている本発明の実施形態によれば、紙ウェブ２０と底壁４０とは、協働して、紙ウェブ２０の乾燥トンネル５０を画定している。

【0028】

除去装置は、無菌空気を乾燥トンネル５０に供給する空気吹出し口６０も備えている。

【0029】

さらに、底壁４０は、供給される無菌空気を偏流させるためのバッフル７０を備えている。このバッフル７０は、最小断面に達するまで、前述の空気吹出し口６０の位置から徐々に減少する断面を有する乾燥トンネル５０の第１の長さ、および乾燥トンネル５０の最小断面の位置から徐々に増加する断面を有する乾燥トンネル５０の第２の長さを画定している。

【0030】

このように、乾燥トンネル５０は、以下によりよく示すように、実質的にベンチュリ管として作動する。

【0031】

特に、図２の乾燥トンネルの分解図にも見られるように、バッフル７０は、多面体状の形状を有しており、この多面体の面の少なくとも１つの面８０が底壁４０の垂直方向に対して傾斜しており、空気吹出し口６０の近くに、乾燥トンネル５０の内側に向かって突出する部分を有している。

【0032】

また、前記底壁４０の垂直方向に対して傾斜している多面体の面８０は、二等辺三角形のような形状をしている。

【0033】

この二等辺三角形は、頂点９０がその底辺９０’の反対側にあり、空気吹出し口６０に対して近位の位置に配置されている。

【0034】

図２と図３の両方に示すように、空気吹出し口６０は、無菌空気を乾燥トンネル５０内に垂直かつ下向きの方向、すなわち紙送り方向とは反対方向に供給するようになっている。

【0035】

本発明の除去装置は、乾燥トンネル５０に供給される無菌空気の速度、渦度、および過圧のパラメータが、同じ乾燥トンネル５０内で経時的にほぼ一定となるように、底壁４０の下部に安定して結合している紙ウェブ２０を保持する紙ガイドアセンブリ１００をさらに備えている。

【0036】

特に、紙ガイドアセンブリ１００は、スライドすることによって底壁４０の下部に結合している紙ウェブ２０を保持する一対のスライドブロック（１１０）を備えている。

【0037】

さらに、紙ガイドアセンブリ１００は、紙ウェブ２０を底壁４０の下部に固定している少なくとも１台のローラー１２０を備えている。

【0038】

好ましくは、紙ガイドアセンブリ１００は、乾燥トンネル５０の外側に位置し、紙ウェブ２０をガイドするアーチ１４０に取り付けられた複数のアイドラーローラー１３０を備えている。

【0039】

図４は、乾燥トンネル５０の断面の減少に応じた無菌空気流の速度の増加率を示すグラフである。

【0040】

図４のグラフを作成するために、数学モデルに従って速度と圧力の理論的傾向が使用された。

【0041】

本発明は、乾燥トンネル５０内の流速を約１００％まで潜在的に増加させることができる。

【0042】

図５は、公知技術による除去装置、すなわち、バッフル７０のない折り畳みトンネルにおける無菌空気流の速度（曲線Ａ）と、本発明の一実施形態による除去装置における無菌空気流の速度（曲線Ｂ）との比較を示すグラフである。

【0043】

この場合も、数学モデルから導き出された理論的傾向を使用している。

【0044】

ベンチュリ効果による圧力低下は、バッフル７０によって起こされる局所的な圧力降下によって相殺される。これにより、乾燥トンネル内の背圧（断面で実験的に測定された値）が増加し、これにより、乾燥塔の側面からの非無菌空気の侵入の恐れをより低減させる。紙ガイドアセンブリ１００は、乾燥トンネル内の空気圧が高くなっても、流れが側面から逃げようとせず、確実にトンネル全体を横切り、下から出るようにするために使用される。

【0045】

本発明はさらに、上述したように紙ウェブ２０の表面から液体を除去する装置を組み込んだ、注入可能な製品用容器のパッケージマシンを含んでいる。

【0046】

特に、このパッケージマシンにおいて、紙ウェブ２０の表面から液体を除去する装置は、この紙ウェブが殺菌溶液によって湿らされる少なくとも１つのタンクと、容器に折り目を付け、充填し、封着し、成形するためのアセンブリとの間に配置されている。特に、このパッケージマシンは、２つの側面および底面に封着線を有する容器を製造するのに適したタイプであり、上面は封着されないままである（通常、上面には、容器を開けるために口栓が設けられている）。

【0047】

明らかに、偶発的または特定の理由によって必要とされる修正または改良は、以下の本発明の特許請求の範囲から逸脱することなく、本発明を実施することであると言うことができる。

【符号の説明】

【0048】

２０ 紙ウェブ
３０ 紙折り畳みタワー
４０ 底壁
５０ 乾燥トンネル
６０ 空気吹出し口
７０ バッフル
８０ 多面体の面
９０ 頂点
９０’ 底辺
１００ 紙ガイドアセンブリ
１０１ リール
１０２ 殺菌タンク
１０３ ホットローラー
１０４ 折り畳みタワー
１０５ 折り目付けアセンブリ
１０６ 充填アセンブリ
１０７ 最終容器
１１０ スライドブロック
１２０ ローラー
１３０ アイドラーローラー
１４０ アーチ
２００ 公知技術のパッケージマシン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】