(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動食品を包装する機械（１）のための包装材料ウェブ（２）を殺菌するために、前記ウェブ（２）が連続的に通される殺菌剤を収容する浴（５）と、殺菌空気を収容し、前記浴（５）の出口（１０）に連結され、そして前記ウェブ（２）から残留する殺菌剤を除去するための乾燥手段（１５）を収容している無菌環境（２７）とを含むユニット（３）であって、前記無菌環境（２７）は、無菌チャンバ（２３）と、前記乾燥手段（１５）を収容するプロセスチャンバ（６）とを含む、ユニット（３）において、前記無菌環境（２７）が、狭い断面のチャンネル（２８）により２つの領域（２３，６）に分割されており、前記２つの領域（２３，６）が、それぞれ前記無菌環境（２７）および前記プロセスチャンバ（６）に相当しており、前記チャンネルを通って前記ウェブ（２）が移動し、前記チャンネル（２８）が、前記ウェブ（２）に面する壁を有しており、前記壁は、前記ウェブ（２）からの隔たりが６ｍｍ以下であり、また、前記チャンネルは前記２つの領域（２３，６）の間に所定の圧力差を生じる寸法とされ、チャンネルに流入する空気を高圧領域（２３）から低圧領域（６）へ強制的に流して前記ウェブ（２）を乾燥させるようになっており、前記高圧領域は、前記ウェブ（２）の進路に沿って下流に配置された領域であり、前記チャンネル（２８）の中において、前記ウェブの移動方向と反対方向に前記空気を強制的に流すことを特徴とするユニット。
【請求項２】
前記チャンネル（２８）は、前記領域の一方（２３）の内部圧力が他方の前記領域（６）の内部圧力の少なくとも３倍となるように寸法を定められたことを特徴とする請求項１に記載されたユニット。
【請求項３】
前記ウェブ（２）に面する前記チャンネル（２８）の壁のウェブ（２）からの隔たりが３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載されたユニット。
【請求項４】
前記高圧領域（２３）がバッフル（３２，３３）を収容し、バッフルは前記チャンネル（２８）に接近して配置されて高圧領域内部の空気に乱流を生じるようになされたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載されたユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流動食品を包装する機械用の包装材料ウェブを殺菌するための殺菌ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フルーツ・ジュース、ワイン、トマト・ソース、低温殺菌または長期間保存処理（ＵＨＴ）したミルクのように流動食品を包装する機械は知られており、これにおいてパッケージまたはパックは長手方向にシール加工したウェブで作られた連続する包装材料チューブから形成されている。
【０００３】
包装材料は、強い剛性的な基礎層を含む多層構造を有しており、基礎層は紙などの繊維材料または鉱物充填ポリプロピレンなどの材料の層を含む。基礎層は両面をポリエチレン薄膜のような熱シール可能なプラスチック材で覆われ、また、ＵＨＴミルクのような長期間保存できる製品の無菌パッケージの場合には、包装材料はアルミニュウム箔またはエチル・ビニル・アルコール（ＥＶＯＨ）箔などの酸素遮断材料層を含み、それらの箔は熱シール可能な材料の層の上に重ねられ、その上からさらに、最終的に食品と接するパッケージ内面を形成することになる他の熱シール可能なプラスチック材料層で覆われている。
【０００４】
上述したパッケージを製造するには、包装材料ウェブはリールから繰出されて殺菌ユニットを通して送られ、殺菌ユニットでは、典型的に、高濃度の過酸化水素／水溶液のような液体殺菌剤の浴に浸漬される。
【０００５】
さらに詳しくは、殺菌ユニットは使用時に殺菌剤を満たされた浴を含み、その浴の中へウェブが連続して送られる。この浴は、包装材料を処理する時間を与えるために十分長いＵ字形の通路を形成するように、底部で連結された２つの平行な垂直方向の走路部分（ブランチ）を含むことが好ましい。効果的で比較的速い処理を行って殺菌室寸法を減少できるようにするために、殺菌剤は高温、例えば７０℃の温度に保たれねばならない。
【０００６】
殺菌ユニットはまた、浴出口に連結された無菌環境を形成しており、その環境内で包装材料ウェブは乾燥された後、折曲げられ、長手方向にシールされて垂直チューブに形成され、このチューブがその後に包装すべき食品を連続的に充填される。
【０００７】
さらに詳しくは、その無菌環境において、ウェブは残留する殺菌剤を除去するために処理されるのであり、包装食品に許容されるその残留量は厳しい規則によって管理されている（最大許容量は１ｐ．ｐ．ｍ．よりも少ない範囲である）。
【０００８】
上述の処理は、通常、包装材料上の粒滴を機械的に除去する１次作業と、空気乾燥とを含んでいる。
【０００９】
１次の粒滴除去は、例えば無菌環境の入口付近に配置されることが好ましい一対の圧搾ローラーで行われる。包装材料はそれらのローラー間を送られ、薄い殺菌剤の膜で依然として覆われてはいるが、マクロ的な粒滴の無い状態で出てくる。
【００１０】
乾燥は、包装材料ウェブの反対両面に向けたエア・ナイフを使用して行うことができ、これには無菌空気が供給され、また、残された殺菌剤のあらゆる痕跡を蒸発させるようにする。
【００１１】
無菌環境を出る前に、ウェブは円筒形に折曲げられ、長手方向にシールされて、知られているように垂直な連続チューブに形成される。この包装材料チューブは実際に無菌過給の延長部を形成するのであり、連続して流動食品を充填され、その後に（横方向に関する）成形／シール・ユニットへ送られて個々のパッケージが形成されるのであり、そのユニットでチューブは対をなすジョーの間に挟持されてシールされ、枕形状のパックが形成される。
【００１２】
枕形状パックはパック間のシール部分において切断することで切離され、その後に最終折曲げステーションへ送られて、そこでパックは最終形状となるように機械的に折曲げられる。
【００１３】
上述形式の包装機械は広く一般に使用されており、包装材料ウェブから無菌密閉パッケージを製造する上で広く一般的な食品工業分野で満足されている。特に、そのような機械の殺菌ユニットの性能は、パッケージの殺菌性を管理する規定に十分に応えることを保証している。
【００１４】
しかしながら、工業分野においては、さらなる改良の必要性が、特に絶えることのないそのような包装機械の出力量の増大という観点から感じられる。
【００１５】
絶えることのない出力量の増大は、無菌環境を特定移動する包装材料ウェブの各部分から材料殺菌剤の全てを除去するために使われる時間を明らかに減少させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、出力量を著しく増大させることに加えて、完成パッケージに許される残留殺菌剤量を管理する規定に十分に応えることを保証するように設計された包装材料ウェブの殺菌ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、流動食品を包装する機械のための包装材料ウェブを殺菌するために、前記ウェブが連続的に通される殺菌剤を収容する浴と、殺菌空気を収容し、前記浴の出口に連結され、そして前記ウェブから残留する殺菌剤を除去するための乾燥手段を収容している無菌環境とを含むユニットであって、前記無菌環境が狭い断面のチャンネルにより２つの領域に分割されており、そのチャンネルに沿って前記ウェブは移動し、また、チャンネルは前記２つの領域の間に所定の圧力差を生じる寸法とされ、高圧領域からチャンネルに流入する空気を低圧領域へ強制的に流して前記ウェブを乾燥させるようになされたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の限定する意図のない好ましい実施例が添付図面を参照して例を挙げて説明される。
【実施例１】
【００１９】
図１の符号１は、包装材料ウェブ２（以下に単純に「ウェブ２」と称する）から流動消費の無菌密閉パッケージを連続して製造する包装機械全体を示している。
【００２０】
機械１は殺菌ユニット３を含み、ウェブ２はリール（図示せず）から繰出されて通路Ｐ１に沿って殺菌ユニット３へ送られる。
【００２１】
殺菌ユニット３は、ウェブ２が最初に送込まれる遷移室４と、ウェブ２が通して送られる例えば３０％の過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）水溶液とされる液体殺菌剤を収容した殺菌剤浴５と、以下に詳細に説明されるようにウェブ２が乾燥される処理室６とを含む。
【００２２】
浴５は実質的には、使用時に所定のレベルにまで殺菌剤を充填されるＵ字形導管によって形成される。このＵ字形導管は２つの垂直な入口ブランチ７および出口ブランチ８を有して形成されており、各ブランチはそれぞれ頂部開口９および頂部開口１０を有し、これらの開口は浴５に対するウェブ２の入口および出口をそれぞれ形成して、それぞれ遷移室４および処理室６に通じている。２つのブランチ７，８は底部が浴５の底部部分１１によって連結されており、浴５は水平軸線ガイドローラー１２を収容している。
【００２３】
したがって、十分長い時間にわたり包装材料を殺菌剤中に保持できる長さのＵ字形通路Ｐ２をウェブ２は浴５内で描く。
【００２４】
浴５は過酸化物制御回路１３（公知であるので詳細には示していない）に連結され、使用時に例えば大腿７０℃の制御された温度に保持される。
【００２５】
処理室６は遷移室４の上方に位置し、隔壁１４で遷移室とは分離されており、また、ウェブ２から残留殺菌剤を除去するために符号１５で全体を示される乾燥手段を収容している。
【００２６】
乾燥手段１５は２本の従動する圧搾ローラー１６を含んでおり、それらのローラーは平行な水平軸線を有し、処理室６の入口付近にてウェブ２の反対両側に配置されており、また、少なくとも一方のローラーは比較的柔軟な材料で覆われている。圧搾ローラー１６はそれぞれがウェブ２の反対両側の面に対して圧力を作用させ、殺菌剤の粒滴を搾り出して浴５へ戻す。
【００２７】
圧搾ローラー１６の後方（下流側）で、ウェブ２はガイド・ローラー１７により水平通路Ｐ３へ向けられる。
【００２８】
乾燥手段１５はまた、ウェブ２の反対両側に配置された２つのいわゆる「エアー・ナイフ」１９（公知であり、概略的にしか示していない）を含み、また、各エアー・ナイフはウェブ２のそれぞれの表面に空気ジエットを噴射するためのノズル２０と、そのジエットをガイドする壁２１とにより形成され（図２）、使用時に実質的に平行に、しかしウェブ２の移動方向に対して反対方向に向けて形成される。
【００２９】
ノズル２０は、以下に詳細に説明する処理回路２２の一部分を形成している。
【００３０】
殺菌ユニット３はまた垂直方向の無菌室２３すなわちタワーも含んでおり、無菌室は処理室６に連通する頂部部分２４と細長い底部部分２５とを有し、内部でウェブ２は円筒形に折曲げられて長手方向にシールされ、これにより垂直軸線Ａを有する連続した包装材料チューブ２６に形成される。したがって無菌室２３および処理室６は一緒になって無菌環境２７を形成する。
【００３１】
ウェブ２が移動する狭い断面のチャンネル２８は、図示例で無菌室２３と処理室６とに相当する２つの領域に無菌環境２７を分割している。
【００３２】
さらに詳しくは、添付図面に示されるように、チャンネル２８はウェブ２の通路Ｐ３に沿って水平方向に延在し、処理室６を無菌室２３の頂部部分２４に連結する。
【００３３】
チャンネル２８は、２つの領域すなわち室６，２３の間に所定の圧力差を生じるように、また、高圧室（２３）からチャンネル２８に流入する空気を低圧室（６）へ強制的に流して効果的にウェブ２を乾燥できるように、有利に寸法決めされる。
【００３４】
チャンネル２８は、無菌室２３の内部圧力が処理室６の内部圧力の少なくとも３倍であることか好ましい。例えば、無菌室２３の内部圧力はほぼ６００Ｐａに達し、処理室６の内部圧力は大体１００Ｐａに達する。
【００３５】
したがって、チャンネル２８内の空気は、通路Ｐ３に沿うウェブ２の移動方向と反対方向へ流れる。
【００３６】
幅寸法が大まかに３３ｃｍのウェブ２に関係する図示例において、ウェブに面する壁、すなわちチャンネル２８の頂壁および底壁はウェブ２からの隔たりが６ｍｍ以下であり、３ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
添付図面に示されるように、無菌室２３の頂部部分２４は多数のローラー２９，３０，３１を収容しており、これらのローラーは水平通路Ｐ３からチューブ２６の軸線Ａに平行な垂直通路Ｐ４へウェブ２をガイドする。さらに詳しくは、ローラー２９は動力を付勢され、チャンネル２８の直下に配置される。ローラー３０は従動ローラーであり、張力作用手段を構成する。また、ローラー３１は従動ローラーであり、ウェブ２を下方へ向けてガイドする。
【００３８】
特に図２に示されるように、チャンネル２８が無菌室２３から出る箇所（以下に簡単に出口２８ａと称する）で、チャンネル２８の壁は部分的にローラー２９を超えて延在し、ローラー２９に接近している。
【００３９】
無菌室２３の頂部部分２４は２つのバッフル３２，３３を収容し、チャンネル２８の出口２８ａの近くで空気に乱流を生じて、ウェブ２の上に残留するすべての殺菌剤の除去を助成するようになされている。
【００４０】
添付図面に示されるように、バッフル３２はバッフル３３よりもチャンネル２８の出口２８ａに接近して配置され、また、無菌室２３の頂壁３４からローラー３０へ向けて延在している。一方、バッフル３３は壁３４よりも下方に位置する無菌室２３の壁３５からローラー３１へ向けて延在している。
【００４１】
記載しないが公知の方法でローラー３１よりも後方で形成されるチューブ２６は、充填導管３６により包装すべき製品を連続的に充填され、無菌室２３の底部開口３７を通して下方へ出るのであり、実質的に無菌室の延長部を形成している。
【００４２】
機械１は、詳細に示していないが公知の横方向に関する成形／シール・ユニット３８を含み、これにおいて包装材料チューブ２６は対をなすジョー３９の間に挟持され、このジョーがチューブ２６を横方向にシールして無菌の枕形状パック４０を形成するのであり、枕形状パックは最終的に公知の切断および折曲げ作業によって個々のパッケージに形成される。
【００４３】
空気処理回路２２は遷移室４に連通した入口導管４１と、公知の処理ユニット４２とを含み、このユニットは詳細に説明しないが入口導管４１に連結された入口と、導管４３に連結された出口とを有しており、処理後の空気を殺菌ユニット３へ送るようになされている。処理ユニット４２は、公知のように、圧縮機４４と、残留殺菌剤を除去する清掃手段４５と、空気を加熱して殺菌する加熱手段４６とを含むことが好ましい。導管４３は、３路分配器４７の入口に連結され、この３路分配器は導管４８によりエアー・ナイフ１９のノズル２０に連結された出口４７ａと、無菌室２３の底部部分２５に空気を送るために１つ以上の入口４９に導管５０で連結された出口４７ｂとを有している。通常の作動状態では、３路分配器４７は流入空気量の６６％を無菌室２３へ、残る３３％を処理室６へ送ることが好ましい。電気ヒーター５１が導管４８内に収容されている。
【００４４】
導管５０で無菌室２３へ送られた空気は約１２０℃の温度であり、一方、導管４８および電気ヒーター５１により処理室６へ送られた空気は約１８０〜１９０℃の温度である。
【００４５】
実際の使用時に、浴５に浸漬されて殺菌された後にウェブ２は処理室６へ送られ、そこで圧搾ローラー１６を最初に通されて、ウェブ２から殺菌剤の粒滴を機械的に除去される。
【００４６】
次に、ウェブ２は先ずエアー・ナイフ１９からの殺菌空気ジェットによって一掃され、その後にローラー１７により通路Ｐ３に沿ってチャンネル２８へ向けられる。
【００４７】
チャンネル２８に沿って、強力な空気流が流されてウェブ２を効果的に乾燥させる。非常に狭い断面のチャンネル２８は、一方ではウェブ２に沿う空気流の有効性を高め、また、他方では無菌室２３と処理室６との間に急激な圧力低下を引起して、ウェブ２に沿って流れる空気流の力を増大させる。
【００４８】
チャンネル２８の出口において、残留する殺菌剤の全てはバッフル３２，３３の領域内で空気の乱流によりウェブ２から除去される。
【００４９】
その後、ウェブ２は円筒形に折曲げられ、長手方向にシールされてチューブ２６に形成され、このチューブは殺菌ユニット３おから流動食品を連続的に充填され、また、ジョー３９でグリップされて横方向のシールが行われて、パック４０の連続体が形成される。
【００５０】
本発明による殺菌ユニット３の利点は、前述した説明で明白となるであろう。
【００５１】
特に、無菌室２３と処理室６との間の細長い断面のチャンネル２８により、強力な高温空気流がチャンネル２８内に発生されてウェブ２に密接に維持されて、効果的にウェブ２を乾燥させることができる。したがって、包装機械の出力量を著しく増大させると共に、殺菌ユニット３は、完成パッケージの包装材料に残留する許される殺菌剤量を管理する現行規定に応えることを安全に保証する。
【００５２】
しかしながら、特許請求の範囲に記載された範囲から逸脱することなく、本明細書で説明し図示したように殺菌ユニット３を変形できることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】流動食品を包装する、および本発明の教示による殺菌ユニットを特徴とする機械の図面を示す。
【図２】図１の殺菌ユニットの一部分の拡大概略図を示す。
【符号の説明】
【００５４】
１  機械
２  ウェブ
３  殺菌ユニット
４  遷移室
５  浴
６  処理室
７  入口ブランチ
８  出口ブランチ
９  頂部開口
１０  頂部開口
１１  底部部分
１２  水平軸線ガイドローラー
１３  過酸化物制御回路
１４  隔壁
１５  乾燥手段
１６  圧搾ローラー
１７  ガイド・ローラー
１９  エアー・ナイフ
２０  ノズル
２１  壁
２２  処理回路
２３  無菌室
２４  頂部部分
２５  底部部分
２６  チューブ
２７  無菌環境
２８  チャンネル
２８ａ  出口
２９，３０，３１  ローラー
３２，３３  バッフル
３４，３５  壁
３７  底部開口
３８  横方向に関する成形／シール・ユニット
３９  ジョー
４０  枕形状パック
４１  入口導管
４２  処理ユニット
４３  導管
４４  圧縮機
４５  清掃手段
４６  加熱手段
４７  ３路分配器
４７ａ  出口
４７ｂ  出口
４８  導管
４９  入口
５０  導管
５１  電気ヒーター
【図１】
0005546130.tif 000002
【図２】
0005546130.tif 000003