(57)【要約】  本開示は、包装材料ウェブの包装容器（２）に食品を充填するための充填機（１）に関する。充填機（１）は、食品で充填された後に包装容器（２）をシールするように適合されたジョーシステム（３）を含む。ジョーシステム（３）は、包装容器（２）上に固有のマーク（５）を付与するための手段（４）が装備されている。充填機（１）は、ジョーシステム（３）の下流に配置されたセンサ（７）であって、包装容器（２）上のマーク（５）を検出するように適合されるセンサ（７）と、包装材料ウェブから包装容器（２）を切断するように適合された切断ナイフ（８）とをさらに含む。切断ナイフ（８）は、充填機（１）内に移動可能に配置され、それにより、切断ナイフ（８）は、包装材料ウェブから包装容器（２）を切断する前に、検出されたマーク（５）に基づいて包装容器（２）に対して調節され得る。本開示はまた、包装材料ウェブの包装容器（２）に食品を充填するための方法に関する【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装材料ウェブの包装容器（２）に食品を充填するための充填機（１）であって、
前記食品を充填した後に前記包装容器（２）をシールするように適合されたジョーシステム（３）であって、前記包装容器（２）上に固有のマーク（５）を付与するための手段（４）が装備されているジョーシステム（３）と、
前記ジョーシステム（３）の下流に配置され、かつ前記包装容器（２）上の前記マーク（５）を検出するように適合されたセンサ（７）と、
前記包装材料ウェブから前記包装容器（２）を切断するように適合された切断ナイフ（８）と
を含み、
前記切断ナイフ（８）は、前記充填機（１）に移動可能に配置され、前記切断ナイフ（８）は、前記包装材料ウェブから前記包装容器（２）を切断する前に、前記検出されたマーク（５）に基づいて前記包装容器（２）に対して調節され得る、充填機（１）。
【請求項２】
前記固有のマーク（５）は、磁化可能な塗料によって前記包装容器（２）上に作成される、請求項１に記載の充填機（１）。
【請求項３】
前記包装容器（２）上に前記固有のマーク（５）を付与するための前記手段（４）は、前記ジョーシステム（３）のジョー（４）内にまたはその上に提供される、請求項１または２に記載の充填機（１）。
【請求項４】
前記包装容器（２）上に前記固有のマーク（５）を付与するための前記手段（４）は、ネオジウムベースの磁石（例えば、ＮｄＦｅＢ）またはサマリウムベースの磁石（例えば、Ｓｍ２Ｃｏ１７）などの磁石を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の充填機（１）。
【請求項５】
前記センサ（７）および前記切断ナイフ（８）に接続された制御ユニットをさらに含み、前記制御ユニットは、前記センサ（７）から受け取った情報に基づいて前記切断ナイフ（８）を調節するように適合される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の充填機（１）。
【請求項６】
前記切断ナイフ（８）を調節するために前記切断ナイフ（８）に接続された歯車（１１）をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の充填機（１）。
【請求項７】
前記歯車（１１）に接続されたサーボドライブ（１０）をさらに含む、請求項６に記載の充填機（１）。
【請求項８】
切断ユニット（９）をさらに含み、前記切断ユニット（９）は、第１の歯車（１１）と、前記第１の歯車（１１）の反対側に配置された第２の歯車（１２）とを含み、前記切断ナイフ（８）は、前記第１の歯車（１１）に接続され、アンビル（１３）は、前記第２の歯車（１２）に接続される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の充填機（１）。
【請求項９】
前記第１の歯車（１１）および前記第２の歯車（１２）に接続されたサーボドライブ（１０）をさらに含む、請求項８に記載の充填機（１）。
【請求項１０】
前記切断ナイフ（８）は、前記切断ナイフ（８）によって行われる各切断前に調節される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の充填機（１）。
【請求項１１】
前記センサ（７）は、磁気センサである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の充填機（１）。
【請求項１２】
包装材料ウェブの包装容器（２）に食品を充填するための方法であって、
前記食品で充填された後にジョーシステム（３）によって前記包装容器（２）をシールするステップと、
前記ジョーシステム（３）内で前記包装容器（２）上に固有のマーク（５）を付与するステップと、
前記ジョーシステム（３）の下流で前記マーク（５）を検出するステップと、
必要に応じて、前記検出されたマーク（５）に基づいて切断ナイフ（８）を前記包装容器（２）に対して調節するステップと、
前記包装容器（２）を前記包装材料ウェブから切断するステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装材料ウェブの包装容器に食品を充填するための充填機および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、テトラパック（Ｔｅｔｒａ  Ｐａｋ）によってテトラパックＡ１の名称で販売されている、液体食品包装容器のための充填機において、包装材料ウェブは、殺菌され、およびその後、ウェブの縦方向縁部を互いに重ね合わせ、かつ重なった領域をシールすることによってチューブへと形成される。このチューブは、液体食品が連続的に充填され、包装材料のチューブは、横方向にシールされ、液体食品を含む個々の包装容器が形成されるように切断される。
【０００３】
横方向シール手順は、典型的に、シール形成ジョー装置によって実行される。シール形成ジョー装置は、多くの場合、圧力ジョーアセンブリと加熱ジョーアセンブリとを含み、横方向にシールされるチューブの部分は、シールの形成中、圧力ジョーアセンブリと加熱ジョーアセンブリとの間に配置される。圧力ジョーアセンブリは、シール形成ジョー装置がシールの形成中にチューブの包装材料を押圧することを可能にする手段を提供するように構成され、加熱ジョーアセンブリは、シールの形成に必要な十分な熱をチューブの包装材料に提供するように構成される。
【０００４】
横方向シール後、チューブの包装材料は、包装容器を形成するために切断装置によって切断される。切断プロセス中に生じ得る問題は、充填のバリエーションにより、およびジョーシステムによって実行される設計の修正により、包装材料のサイズおよび形状がわずかに変わる可能性があることである。そのようなバリエーションは、切断プロセスを複雑にし、切断の精度を損なう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、当該技術分野における上記において特定した欠陥および欠点の１つまたは複数を単独でまたはいずれかの組み合わせにおいて軽減、緩和または排除し、少なくとも上記に記載した問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様によれば、これらのおよび他の目的は、包装材料ウェブの包装容器に食品を充填するための充填機により、完全にまたは少なくとも部分的に達成される。充填機は、食品が充填された後に包装容器をシールするように適合されたジョーシステムを含む。ジョーシステムは、包装容器上に固有のマークを付与するための手段が装備されている。充填機は、ジョーシステムの下流に配置され、かつ包装容器上のマークを検出するように適合されたセンサと、前記センサの下流に配置され、かつ包装材料ウェブから包装容器を切断するように適合された切断ナイフとをさらに含む。切断ナイフは、充填機に移動可能に配置され、それにより、切断ナイフは、包装材料ウェブから包装容器を切断する前に、検出されたマークに基づいて包装容器に対して調節され得る。このようにして、切断の精度は向上され、充填機を通る充填材料ウェブの供給速度を上げることが可能である。同じく、切断の精度によって包装材料の使用量は低減される。なぜなら、切断が２つの個々のシール間で行われる従来の切断装置と異なり、１つのシールのみが必要とされるためである。
【０００７】
包装容器上に固有のマークを提供するための手段は、ネオジウムベースの磁石（例えば、ＮｄＦｅＢ）またはサマリウムベースの磁石（例えば、Ｓｍ２Ｃｏ１７）などの磁石を含み得る。さらに、固有のマークは、磁化可能な塗料によって包装容器上に作られるか、または包装容器上に印刷され得る。これは、本開示の簡単であるが効果的な例である。
【０００８】
包装容器をシールしかつ切断する全体プロセスをできるだけ正確にするために、包装容器上に固有のマークを付与するための手段は、前記ジョーシステムのジョーに提供され得る。
【０００９】
充填機は、センサおよび切断ナイフまたは切断ナイフが取り付けられた充填機の可動部分に接続された制御ユニットをさらに含み得る。制御ユニットは、センサから受け取った情報に基づいて切断ナイフの調整を制御するために使用される。基本的に、以下の切断プロセスは、包装容器ごとに実行され得る。センサは包装容器上の固有のマークを読み取り、その情報を制御ユニットに送信する。制御ユニットは、次に、センサから受け取った情報に基づいて包装容器の位置を計算し、切断ナイフまたは（存在する場合には）特定の包装容器に対する調節を実行する切断ナイフを調節するための手段に命令を送信する。一例では、切断ナイフは、充填機内の可動部分に配置される。可動部分は、包装材料ウェブから包装容器を切断するための第１の方向および前記包装容器に対して調整するための第２の方向に移動可能である。
【００１０】
充填機は、切断ナイフを調節するために前記切断ナイフに接続された歯車をさらに含み得る。歯車は、充填機に含まれるサーボドライブであり得る。これは、切断ナイフの調節を完全に自動化させる簡単かつ効果的な方法である。
【００１１】
別の例では、充填機は、切断ユニットをさらに含み得る。切断ユニットは、第１の歯車と、第１の歯車の反対側に配置された第２の歯車とを有する。切断ナイフは、第１の歯車に接続され、およびアンビルは、第２の歯車に接続される。同じくここでも、充填機は、第１の歯車および第２の歯車の移動を制御するためにそれらに接続されたサーボドライブなどの駆動装置をさらに含む。
【００１２】
第２の態様によれば、目的は、包装材料ウェブの包装容器に食品を充填するための方法により、完全にまたは少なくとも部分的に達成される。方法は、食品が充填された後にジョーシステムによって包装容器をシールするステップと、ジョーシステム内で包装容器上に固有のマークを提供するステップと、ジョーシステムの下流でマークを検出するステップと、必要に応じて、前記検出されたマークに基づいて切断ナイフを包装容器に対して調節するステップと、包装容器を包装材料ウェブから切断するステップとを含む。
【００１３】
一般に、特許請求の範囲内で使用されるすべての用語は、本明細書中で他に明示的に定義されない限り、その技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈される。「１つの（ａ）／１つの（ａｎ）／その（ｔｈｅ）［要素、装置、構成要素、手段、ステップ等］」へのすべての言及は、他に明示的に記載されない限り、要素、装置、構成要素、手段、ステップ等の少なくとも１つの例に言及するようにオープンに解釈される。
【００１４】
本開示の上記の目的、および追加の目的、特徴ならびに利点は、添付の図面と併せて読まれる場合、本開示の好ましい例の以下の説明的かつ非限定的な詳細な記載を参照することにより、より詳細に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の一例による充填機の斜視図である。
【図２】充填機の切断ユニットおよびサーボドライブの斜視図である。
【図３】図２の切断ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本開示の可能な一例による包装材料ウェブの包装容器２に食品を充填するための充填機１を示す。充填機１は、食品が充填された後に包装容器２をシールするためのジョーシステム３（部分的にのみ示されている）を含む。ジョーシステム３は、包装容器２上に固有のマーク５を付与するための手段４が装備されている。この例では、手段４は、ジョーシステム３の一つのジョー６に提供され、磁石を含む。充填機１は、前記ジョーシステム３の下流に配置され、かつジョーシステム３内で包装容器２上に付与されたマーク５を検出するように適合されたセンサ７と、ジョーシステム３およびセンサ７の下流で包装材料ウェブから包装容器２を切断するために使用される切断ナイフ８とをさらに含む。切断ナイフ８は、充填機１に移動可能に配置され、それにより、切断ナイフ８は、包装容器２に対して調整され得る。切断ナイフ８の調整は、検出されたマーク５に基づくものであり、包装容器２を前記包装材料ウェブから切断する直前に実行される。
【００１７】
本開示の一例において、固有のマーク５は、いわゆる情報伝達技術（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を用いて包装容器２上に付与される。包装材料が製造されるとき、加工工場において、磁化可能インクがボード上に印刷される。磁化可能インクは視認できないが、特定の特徴を追跡するための固有のマーク５を包装材料上に作るために、例えば永久磁石を介して磁化することができる。この場合、磁化可能インクは、包装容器２が切断される領域に固有のマーク５を作るために、ジョー６内に存在する磁石４によって磁化される。
【００１８】
一例では、充填機１は、センサ７および切断ナイフ８に接続された制御ユニット（図示せず）をさらに含む。制御ユニット８は、センサ７から受け取った情報に基づいて切断ナイフ８を調整するように適合されている。
【００１９】
図２および３は、切断ユニット９と、切断ユニット９に接続されたサーボドライブ１０とを示す。これは、充填機１を通過する各包装容器２に対して切断ナイフ８をどのように駆動、制御、および必要に応じて調整するかの１つの可能な解決策である。ここで、上述のように、完全な切断ユニット９が提供される。切断ユニット９は、第１の歯車１１と、第１の歯車１１の反対側に配置された第２の歯車１２とを含む。切断ナイフ８は、第１の歯車１０に接続され、およびアンビル１３は、第２の歯車１２に接続される。第１の歯車１１および第２の歯車１２は、サーボドライブ１０に接続される。切断ナイフの調整プロセスは、例えば、以下に従って行うことができる。包装容器２がジョーシステム３で横方向にシールされると、ジョーシステム３の一つのジョー６に提供された磁石４を用いて磁化可能な塗料を活性化することにより、包装容器２に固有のマーク５が付与される。その下流で、センサ７は、包装容器２の固有のマーク５を読み取り、それに関する情報を制御ユニットに送信する。制御ユニットは、次いで、センサ７から受け取った情報に基づいて充填機１内での包装容器２の位置を計算することができる。その後、制御ユニットは、サーボドライブ１０に命令を送信し、サーボドライブ１０は、次に、それに従って第１および第２の歯車１１、１２を調整し、それにより、包装容器２が包装材料ウェブから切り離される前に切断ナイフ８およびアンビル１３が包装容器２と適切に整列される。この例では、切断ナイフ８は、充填機１の機械フレームに対して固定された位置にあり、歯車１１、１２の回転速度は、切断ナイフ８およびアンビル１３を包装容器２と同期させるように調整される。
【００２０】
切断ナイフ８の制御または調整プロセスは異なり得ることを理解されたい。
【００２１】
別の例では、切断ナイフ８は移動可能であり、従って、充填機１の実際の機械フレームに対して調整可能である。本開示の他の変形形態が考えられ、いくつかの例では、本開示のいくつかの特徴は、他の特徴の対応する使用なしに採用され得ることが理解される。従って、添付の特許請求の範囲は、本開示内容の範囲と一致するように広く解釈されることが適切である。
【００２２】
例えば、センサは、磁気センサであり得る。当然のことながら、上記に記載された構成要素、充填機に含まれる構成要素は変更され得、かつ任意の適切なサイズおよび形状を有し得る。
【００２３】
切断ナイフは完全な切断ユニットの一部であり得るが、他の実現性も可能である。例えば、切断ナイフのみが、制御ユニットから受け取られた情報に基づいて切断ナイフを制御し得る駆動手段に直接接続され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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