(57)【要約】充填機（１）において、片側が開口している包装体（２）、特に厚紙複合包装体、に流動性製品、特に食品、を充填するための方法が説明および図示される。高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤を包装体に簡単に、高速で、且つ小さな所要空間で、十分且つ確実に、吹き付けることができるように、片側が開口している包装体（２）が搬送されてノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の下を通過しているときに、片側が開口している包装体（２）に、少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）を介して上から高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤が導入され、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤は、搬送方向（Ｔ）を横切って広がる少なくとも１つの長形ノズルスロット（３９、４３）から包装体（２）に向けて導かれるようにする。【選択図】図３Ａ
2019536706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填機（１）において、片側が開口している包装体（２）、特に厚紙複合包装体、に流動性製品、特に食品、を充填するための方法であって、
−  搬送されて少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の下を通過する前記片側が開口している包装体（２）に、前記ノズル（２４、３０、３６、３８、４２）を介して上から、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤が導入され、
−  前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤は、前記搬送方向（Ｔ）を横切って広がる、少なくとも１つの長形ノズルスロット（３９、４３）から前記包装体（２）に向けて方向付けられる、
方法。
【請求項２】
前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤は、前記片側が開口している包装体の方向に長形ノズルスロット（３９、４３）を介して方向付けられ、この長形ノズルスロット（３９、４３）は搬送されてその下を通過する前記包装体（２）の少なくともほぼ全幅にわたって前記搬送方向（Ｔ）を横切って広がる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ノズルスロット（３９、４３）は、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に対して少なくともほぼ斜めに、好ましくは２５°と６５°の間の角度で、特に３５°と５５°の間の角度で、より好ましくは４１°と５０°の間の角度で、広がる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤は前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）から前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に少なくともほぼ垂直に、および／または鉛直に、出てくる、請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
包装体（２）が搬送されて前記ノズル（４２）の下を通過しているときに前記ノズル（４２）から出る前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤の流動方向が前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に平行に、および／または前記搬送方向（Ｔ）を横切る方向に、調整、特に枢動、される、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
包装体（２）が搬送されて前記ノズル（４２）の下を通過しているときに前記ノズル（４２）から出る前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤の前記流動方向が前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に向けて調整、特に枢動、される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記包装体（２）は連続的に、特に一定速度で、搬送されて前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の下を通過する、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
好ましくは請求項１〜６の何れか一項に記載の、片側が開口している包装体（２）、特に厚紙複合包装体、に流動性製品、特に食品、を充填するための充填機（１）であって、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤を前記片側が開口している包装体（２）に上から導入するための少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）が設けられ、前記片側が開口している包装体（２）を前記充填デバイス（１）内で前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の下を搬送するための搬送デバイス（１４）が設けられる、充填機（１）において、
前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）は、前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤を前記片側が開口している包装体（２）の方向に向けるための、前記搬送方向を横切って広がる長形ノズルスロット（３９、４３）を少なくとも１つ有することを特徴とする充填機。
【請求項９】
前記ノズルスロット（３９、４３）は、搬送されてその下を通過する前記包装体（２）の少なくともほぼ全幅にわたって、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）を横切って広がることを特徴とする、請求項８に記載の充填機。
【請求項１０】
前記ノズルスロット（３９、４３）は、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に対して斜めに、好ましくは２５°と６５°の間の角度で、特に３５°と５５°の間の角度で、より好ましくは４１°と５０°の間の角度で、配置されることを特徴とする、請求項８または９に記載の充填機。
【請求項１１】
前記ノズル（２４、３０、３６、３８、４２）は、前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤を前記片側が開口している包装体（２）の方向に、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に少なくともほぼ垂直に、および／または鉛直に、向けるように構成されることを特徴とする、請求項８〜１０の何れか一項に記載の充填機。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのノズル（４２）は、包装体（２）が搬送されて前記ノズル（４２）の下を通過しているときに前記ノズル（４２）から出る前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤の前記流動方向を、好ましくは前記ノズル（４２）の調整によって、特に前記ノズル（４２）の枢動によって、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に平行に、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に、および／または前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）を横切る方向に、変位、特に枢動、させるように構成されることを特徴とする、請求項８〜１１の何れか一項に記載の充填機。
【請求項１３】
前記搬送デバイス（１４）は、前記片側が開口している包装体（２）をそれぞれ受け入れるための、および前記片側が開口している包装体（２）を搬送して前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の下を通過させるための、セルおよび／またはキャリアを有することを特徴とする、請求項８〜１２の何れか一項に記載の充填機。
【請求項１４】
前記搬送デバイス（１４）は、前記片側が開口している包装体（２）を連続的に、特に一定速度で、搬送して前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の下を、特に直線状に、通過させるように構成されることを特徴とする、請求項８〜１３の何れか一項に記載の充填機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充填機において、片側が開口している包装体、特に厚紙複合包装体、に流動性製品、特に食品、を充填するための方法に関する。更に、本発明は、好ましくは記載の方法により、片側が開口している包装体、特に厚紙複合包装体、に流動性製品、特に食品、を充填するための充填機であって、片側が開口している包装体に高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤を上から導入するためのノズルが少なくとも１つ設けられ、片側が開口している包装体を充填デバイス内で少なくとも１つのノズルの下を搬送するための搬送デバイスが設けられる、充填機に関する。
【背景技術】
【０００２】
片側が開口している包装体に、特に食品の形態の、製品を充填するためのさまざまな充填機が既知である。包装体には、好ましくは、流動性食品が充填される。特に使用される包装体は、包装体への充填用の開口部を設けるために、上側が開口している包装体である。包装体は、例えば、厚紙層と外側の、例えばポリエチレン（ＰＥ）製の、特に熱可塑性、プラスチック層とを備えた積層体の形態の包装材料から形成された厚紙複合包装体であり得る。カートンは、包装体に十分な安定性をもたらすので、例えば、包装体の取り扱いおよび積み重ねを容易にする。プラスチック層は、厚紙を湿気から保護すると共に、密閉された包装体を形成するために包装材料の封着を可能にする。加えて、包装体経由の酸素および他の気体の拡散を防止するために、アルミニウム層などの更なる層が設けられ得る。
【０００３】
包装体への食品の充填は、一般に、滅菌条件下で行われる。充填される食品ばかりでなく、包装体も滅菌する必要がある。これを実現するために、食品は、通常、一定時間にわたって加熱される。包装体は、通常、最初に無菌の高温空気でパージされる。その後、こうして加熱された包装体に、滅菌剤が導入される。この滅菌剤は、一般に、過酸化水素であるか、または過酸化水素を含む。包装体は予熱されているので、高い滅菌反応率が達成され、包装体内での過剰な凝縮液の形成が回避される。その後、好ましくは高温の滅菌された乾燥用空気で包装体を乾燥させることによって、湿気および残留過酸化水素が包装体から除去される。その後、この滅菌済みの包装体への充填が行われる。
【０００４】
高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤を導入するためのデバイスは、片側が開口している包装体に適切な媒体を狙いどおりに吹き付けるためのノズルを備える。包装体への高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤の吹き付け中、包装体は搬送されて、一般に円形のノズル出口を有する、それぞれのノズルの下を通過させられ得る。包装体の搬送は、連続的に、必要であれば一定速度で、行われ得る。望ましければ、包装体とノズルとの間に相対速度が存在しないように、ノズルは包装体と共に移動され得る。ただし、多くの場合、より単純で、費用対効果がより大きいのは、ノズルが静止位置に設けられている場合である。何れも場合も、包装体を十分に予熱、乾燥、および／または滅菌するために、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤が包装体に十分に吹き付けられることを保証する必要がある。一方では、十分な高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤をノズルから包装体上に、または包装体内に、向かわせる必要があり、包装体はノズルの下に十分に長い時間にわたって留まる必要がある。ただし、同時に、充填機は、可能最短の時間で、且つ可能最小の空間で、できる限り多くの包装体に充填することを目的とする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤が簡単に、且つ高速で、および最小の所要空間で、確実且つ十分に包装体に吹き付けられるように、上で言及および説明した種類の方法および充填機を設計し、更に発展させることである。
【０００６】
この目的は、請求項１によると、充填機において、片側が開口している包装体、特に厚紙複合包装体、に流動性製品、特に食品、を充填するための方法であって、
−  搬送されてノズルの下を通過する片側が開口している包装体に、少なくとも１つのノズルを介して上から、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤が導入され、
−  高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤は、搬送方向を横切って広がる少なくとも１つの長形ノズルスロットから包装体に向けて方向付けられる、
方法によって達成される。
【０００７】
上記の目的は、少なくとも１つのノズルが高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤を片側が開口している包装体に向かわせるための、搬送方向を横切って広がる、長形ノズルスロットを少なくとも１つ有することで、請求項８の前提部分による充填機において達成される。
【０００８】
本発明は、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤による片側が開口している包装体の処理を向上できるのは、搬送方向を横切って広がる長形ノズルスロットを有するノズルを介して適切な媒体が吹き付けられる場合であることを認識している。これにより、同時により多くの媒体を対応する包装体に吹き付けることができるので、充填機を大規模に適合化する必要がない。加えて、包装体の内面がより確実に適切な媒体に望ましいように接触するように、包装体への適切な媒体の導入が改良される。こうして、包装体は、より一様に、且つ意図どおりに、加熱、乾燥、および／または滅菌される。加えて、これは、適切な媒体による包装体の処理が包装体の種類および寸法にそれほど依存しないという利点を有する。すなわち、設計または工程管理の点で大きな変更なしに、充填機を他の種類の包装体に対する操作のために転用できる。
【０００９】
本発明において、用語ノズルは、好ましくは極めて全般的に理解されるものとする。著しい圧力損失または大きく広がる自由噴流を生じさせるための、断面のくびれが著しいノズルは必ずしも必要ではない。ノズルは、適切な媒体をノズルの長さに沿って確実に、且つ狙いどおりに、給送することのみを目的としている。特に簡単な場合においては、ノズルを、例えば、長形、特に矩形、断面の先端を有する先細の中空の構成要素として、構成できる。
【００１０】
更に、用語「高温空気」および「乾燥用空気」は、好ましくは極めて広い意味で理解されるものとする。予熱および乾燥のために適切な媒体が使用される。予熱および乾燥は、全く空気なしに、別の気体でも行われ得るであろう。したがって、用語「高温空気」および／または「乾燥用空気」が使用されているとき、用語「空気」は、通常、気体または気体混合物として理解されることが好ましい。ただし、空気は低コストで容易に入手可能であるので、実際の空気が使用されると特に好適である。実際の場合でも、通常、空気が使用されている。したがって、本発明においては、明瞭化のために、および不要な繰り返しを回避するために、これら媒体を空気に限定する必要がない場合でも、用語「高温空気」および「乾燥用空気」が使用されている。これらの用語は、原則として「加熱用媒体」または「乾燥用媒体」も指し得る。包装体の汚染を回避するために、空気または別の媒体は無菌であることが好ましい。滅菌のために、空気または適切な媒体を最小の固体でも分離する相応に微細なフィルタに通すことができる。
【００１１】
包装体は、包装積層体から形成された積層包装体であることが好ましい。特に好適な場合において、これら包装体は、少なくとも１つの厚紙層と、アルミニウム、ポリアミド、および／またはエチレン−ビニルアルコールなどの、好ましくは少なくとも１つの障壁層と、熱可塑性材料製の、特にポリエチレン（ＰＥ）製の、複数の外層とを含む包装積層体製の厚紙複合包装体である。包装スリーブとして公知のものを形成するために、包装材料積層体から形成された包装材ブランクの長手方向端縁同士が互いに封着される。包装体の底面を形成するために、包装スリーブの一方の開口端を折り重ねて封着できる。これは、包装カップ、または片側が開口している包装体、と称されることが多い。充填後、包装スリーブの依然として開口している端部も折り畳んで封着して閉口することによって包装体の上端にすることができる。これは、その後、包装体と称されることが多い。
【００１２】
理解を助けるために、および不要な繰り返しを回避するために、以下においては片側が開口している包装体に充填するための方法と充填機とを一緒に説明し、方法と充填機とを詳細には区別しない。ただし、どの特定の特徴が方法および充填機に関して好適であるかは、当業者には文脈から明らかであろう。
【００１３】
第１の特に好適な方法において、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤は、片側が開口している包装体に向けて長形ノズルスロットを介して方向付けられる。このノズルスロットは、搬送されてその下を通過する包装体の少なくともほぼ全幅にわたって、搬送方向を横切って広がっている。必要であれば、ノズルスロットの領域において包装体を短時間減速または停止させることができる。このようにして、適切な媒体を導入するために、包装体の全幅を利用できる。これは、包装体内での適切な媒体のより一様な分散をもたらすだけではなく、包装体の所与の搬送速度においてより多くの媒体を包装体内に容易に導くことができるので、より複雑な設備またはより大型の充填機を必要としないということももたらす。
【００１４】
代わりに、または加えて、包装体の所与の搬送速度において包装体への適切な媒体の暴露時間を増やすために、ノズルスロットを包装体の搬送方向に対して少なくともほぼ斜めに広げ得る。換言すると、これにより、対応するノズルの下での滞在時間が増えるので、包装体をノズルの下で停止させる必要がない。その際、包装体への適切な媒体の導入位置は、包装体が搬送されて通過するに伴い、変化する。ただし、包装体内での適切な媒体の分散の故に、より複雑な設備またはより大型の充填機を必要とせずに、極めて良好な処理結果が実現される。これが特に当てはまるのは、ノズルスロットが包装体の搬送方向に過度に位置合わせされていない、または搬送方向を横切る方向に過度に位置合わせされていない、場合である。良好な処理結果が認められているのは、特に、ノズルスロットと搬送方向との間の角度が２５°と６５°の間、好ましくは３５°と５５°の間、特に４１°と５０°の間であるときである。
【００１５】
相対的に丈高の包装体を処理するために特に好都合であり得るのは、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤が少なくとも１つのノズルから包装体の搬送方向に少なくともほぼ垂直に、および／または鉛直に、出てくる場合である。ただし、これは、包装体内での適切な媒体のより良好な分散ももたらし、ひいては、包装体の丈高に拘らず、包装体のより広範且つ確実な処理ももたらし得る。丈高の包装体とは、特に、断面の最大対角線より丈高が大きい包装体である。加えて、角度偏差が＋／−１０°、好ましくは＋／−５°、特に＋／−３°である場合は、基本的に垂直であることを意味すると理解できる。
【００１６】
充填機を相応に長くする必要なしに、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤が包装体に吹き付けられている処理時間を延長するために、包装体が搬送されてノズルの下を通過しているときにノズルから出る高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤の流動方向を包装体の搬送方向に平行に、および／または包装体の搬送方向を横切る方向に、調整し得る、特に枢動させ得る。適切な媒体の注入を少なくとも時々斜めにすることによって、包装体の対応する内側面への狙いどおりの吹き付けを実現できる。これは、搬送方向に平行な、ならびに搬送方向を横切る方向への、調整または枢動のどちらの場合でも、実現可能である。ただし、代わりに、または加えて、適切な媒体による包装体の一様なパージもこのようにして実現できる。
【００１７】
包装体が搬送されてノズルの下を通過しているときにノズルから出る高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤の流動方向が包装体の搬送方向に向けて調整、特に枢動、される場合は、適切な媒体による処理時間を延長できる。すなわち、例えば、対応するノズルの下に包装体が実際に配置される前に、適切な媒体を包装体内に予め導くことができる。代わりに、または加えて、ノズルの下に包装体が最早配置されていない場合でも、適切な媒体を依然として包装体内に導くことができる。
【００１８】
工程管理を簡略化するために、および設備の複雑度を低減するために、包装体を連続的に、特に一定速度で、搬送して少なくとも１つのノズルを通過させることができる。ただし、包装体の処理のためにも好都合であり得るのは、包装体が搬送されて少なくとも１つのノズルを通過しているときに包装体が短時間減速される、または短時間停止される、場合である。最終的に、必要であれば、包装体の定期的または連続的な、必要であれば変化する搬送速度での、搬送も可能である。
【００１９】
特に、包装体が連続的に搬送されて少なくとも１つのノズルを通過するとき、包装体の外側面にも適切な媒体が吹き付けられることが考えられる。これが、特に滅菌剤に関して、特に有利であるのは、このようにして、包装体の外側面も部分的に、特にその後の包装体のゲーブル領域も、滅菌可能であることによる。
【００２０】
充填機の第１の特に好適な実施形態において、ノズルスロットは、搬送されてその下を通過する包装体の少なくともほぼ全幅にわたって、搬送方向を横切って配置される。ただし、特定の状況下においては、ノズルスロットは、搬送されてその下を通過する包装体の幅の８０％にわたって広がっていれば十分な場合もあり得る。加えて、ノズルスロットは包装体の幅の最大１２０％にわたって広がっていれば、多くの場合は十分であろう。ただし、ノズルスロットの広がりが包装体の幅の最大１５０％、最大２００％、または最大３００％であるときに包装体の好都合な処理がもたらされ得るという特殊な用途も考えられる。包装体の幅に対応するようにノズルスロットを広げることができるので、包装体を適切な媒体でより確実に、且つより一様に、パージできる。この場合、包装体の幅とは、包装体の長手方向軸線または包装体の鉛直軸線に垂直な、ならびに包装体の搬送方向に垂直な、包装体の長さを意味すると理解されることが好ましい。ノズルスロットの適切な配置によって、適切な媒体による包装体のより均質な処理が最終的に実現される。これが特に当てはまるのは、ノズルスロットの広がりが包装体の幅とほぼ同じか、または僅かに広い場合である。あるいは、同じ理由により、ノズルスロットを包装体の開口部の断面の最大対角線より僅かに広げ得る。
【００２１】
代わりに、または加えて、ノズルスロットを包装体の搬送方向に対して斜めに配置すると、適切な媒体による処理時間または対応するノズルの下での滞在時間を延長できる。これが特に当てはまるのは、ノズルスロットと包装体の搬送方向との間の角度が２５°と６５°の間、好ましくは３５°と５５°の間、特に４１°と５０°の間であるときである。
【００２２】
これによって好適な結果がもたらされる場合、次々と搬送されてノズルを通過する２つの包装体にわたってノズルスロットが少なくとも一時的に配置されるように、ノズルスロットは搬送方向に対して斜めに、および／または、特に搬送方向に、細長く、形成され得る。これは、包装体の処理のために好適であり得るが、ノズルを介して媒体を定量吐出する更なる必要性も生じさせる。
【００２３】
片側が開口している包装体の方向に、包装体の搬送方向に少なくともほぼ垂直に、および／または鉛直に、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤を向かわせるようにノズルが構成されると、包装体、特に丈高の包装体、をより確実に処理できる。特に、包装体の底面領域を短い処理時間で十分に処理できる。
【００２４】
包装体の処理をより確実に、または少なくともより高速で、行えるのは、包装体が搬送されて少なくとも１つのノズルの下を通過しているときにこのノズルから出る高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤の流動方向をこのノズルが、好ましくはこのノズルの調整によって、特にこのノズルの枢動によって、包装体の搬送方向に平行に、包装体の搬送方向に、および／または包装体の搬送方向を横切る方向に、変位、特に枢動、させるように、このノズルが適切に設計されている場合である。したがって、包装体が対応するノズルの下に未だ配置されていないときに、および／または最早配置されていないときに、媒体を側方から包装体内に、特に包装体の特定の内側面に対して、および／または包装体内に、狙いどおりに導入できる。これは、ノズルおよび／またはノズルスロットが調整または枢動されることで、簡単に実現される。代わりに、または加えて、例えば案内板の形態の、案内デバイスが少なくとも１つ設けられ得る。この案内デバイスは、対応する媒体によって処理されるべき包装体が搬送されて対応するノズルの下を通過しているときに、適切な調整、特に枢動、によって対応する媒体の流動方向の所望される調整に寄与する。
【００２５】
充填機内で包装体を狙いどおりに、精確且つ確実に、搬送するために、包装体を受け入れるためのセルおよび／またはキャリアを有する搬送デバイスが簡素化のために設けられ得る。これにより、包装体を充填機内でキャリアまたはセルによって、包装体を損傷せずに、搬送できる、または対応するノズルを通過させることができる。
【００２６】
代わりに、または加えて、片側が開口している包装体を連続的に、特に一定速度で、搬送して少なくとも１つのノズルの下を通過させるように、搬送デバイスを設計することもできる。特に構造的に簡単であるのは、包装体が直線に沿って搬送される場合である。すなわち、搬送デバイスの複雑度が低減され、コスト削減に寄与する。
【００２７】
以下においては、複数の例示的実施形態のみを示す図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。図面には以下の図が示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による方法を実施するための本発明による充填機の略側面図である。
【図２】充填機の詳細の略側面図である。
【図３Ａ】包装体への高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤の導入の略側面図である。
【図３Ｂ】包装体への高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤の導入の３つの異なる時点の略平面図である。
【図４Ａ】包装体への高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤の一代替導入の略側面図である。
【図４Ｂ】包装体への高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤の一代替導入の別の時点の略側面図である。
【図４Ｃ】包装体への高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤の一代替導入の別の時点の略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、特に流動性食品を、包装体２に充填するための充填機１を示す。この場合の充填機１は、充填対象の包装体２を成形するためのデバイス３を備える。ただし、充填の準備が既に整った、片側が開口している包装体２を充填機に供給することも原則として可能である。この点に関して好適な図示の充填機１は、いくつかの平行処理ラインを更に有する。そのうちの１つの処理ラインのみが図１に示されている。各処理ラインに、複数の包装ブランク５から成る束４が対応付けられる。包装ブランク５の長手方向端縁同士が互いに封着されて、両側が開口している包装スリーブ６が形成される。給送デバイス７によって、包装スリーブ６は展張され、マンドレルホイール９のマンドレル８に押し被される。
【００３０】
マンドレルホイール９は周期的に、すなわち段階的に、反時計回りに回転される。包装スリーブ６は、複数の異なる位置で加工される。最初に、加熱ユニット１０によって高温空気で一端縁が加熱され、次に、折り癖付け部１１において折り癖が付けられ、その後、折り癖が付けられた端縁がプレス１２によって封着されて底面が形成される。このようにして、一端が開口し、他端が封着された包装体２が得られる。この包装体２は、搬送デバイス１４のセル１３に移送される。この点に関して好適な図示の充填機１において、セルは、充填機内を連続的に、すなわち特定の位置で停止せずに、搬送される。これにより、必要であれば、セルは加速および／または減速される、あるいは充填機１内のセルの搬送は一定速度で行われる。
【００３１】
包装体２は搬送デバイス１４によって搬送されて無菌室１５を通過する。無菌室１５は、滅菌ゾーン１６と充填および封着ゾーン１７とに順次細分割されている。包装体２の搬送は、直線状に行われる必要はなく、充填機１がインライン充填機かロータリユニットかに応じて、少なくとも１つの円弧状に、または輪状にも、行われ得る。無菌室１５は、細菌の侵入を防止するために、対応する無菌空気接続部１８からの無菌空気によって洗流される。
【００３２】
包装体２を予熱するために、最初に、上部が開口している包装体２に予熱デバイス１９によって無菌の高温空気が吹き込まれる。その後、滅菌デバイス２０において、滅菌剤が包装体２に注入される。滅菌剤は、予熱された包装体２内でより強く反応し、液化し難い。滅菌剤として過酸化水素が特に適している。過酸化水素は、蒸気および／または空気と共に、片側が開口している包装体２に導入され得る。包装体２の滅菌後、乾燥デバイス２１において乾燥用空気を吹き付けることによって、包装体２の内部が乾燥される。乾燥用空気は、高温且つ無菌であることが好ましい。
【００３３】
滅菌ゾーン１６から充填および封着ゾーン１７への移動後、片側が開口している包装体２は、充填デバイス２２の下に位置付けられ、食品が充填される。充填済みの包装体２は、次に、閉口デバイス２３において、包装体２の上方の開口域を折り曲げて封着することによって、閉口される。封着された包装体２は、次に、搬送デバイス１４のセル１３から取り出され、必要であれば更に処理される。搬送デバイス１４の空になったセル１３は、更なる包装体２を受け入れるために、マンドレルホイール９に向けて更に移動される。
【００３４】
図１には、予熱デバイス１９、滅菌デバイス２０、乾燥デバイス２１、および充填デバイス２２が、より良好な明確さおよび明瞭さのために、単に模式的に示されている。したがって、図２には、無菌室１５が再び詳細に示されている。図２の説明図も極めて模式的であるが、予熱デバイス１９、滅菌デバイス２０、および乾燥デバイス２１の特にノズルがより大きく示されている。高温空気、乾燥用空気、または滅菌剤は、ノズルによって包装体に向けて方向付けられる。
【００３５】
図２の無菌室１５には、高温空気を包装体２に導入するためのノズル２４を有する予熱デバイス１９が初めに滅菌ゾーン１６に設けられている。この点に関して好適な図示の充填機１において、高温空気は環境から圧縮器２５を介して吸引され、微生物を空気から分離して空気を滅菌するために、フィルタ２６によって濾過される。その後、無菌空気は、加熱デバイス２７において加熱される。片側が開口している複数の包装体２は、搬送されて予熱デバイス１９の静止ノズル２４の下を連続的に通過する。
【００３６】
その後、包装体２は滅菌デバイス２０に到達し、そこで滅菌剤、この点に関して好適な図示の充填機１においては過酸化水素水溶液、がポンプ２８を介して供給され、気化器２９において気化される。更に空気の供給も可能な、過酸化水素と蒸気との混合物は、ノズル３０を介して、搬送されてその下を通過する包装体２に導入される。
【００３７】
滅菌デバイス２０の下流の区域において、無菌空気が無菌空気接続部１８を介して滅菌ゾーン１６内に向けられる。これは、代わりに、または加えて、無菌室１５の他の場所でも行われ得る。この目的のために、空気が環境から圧縮器３１を介して吸引され、フィルタ３２を通して加圧される。フィルタ３２において、全ての微生物が空気から分離されて空気が滅菌される。その後の乾燥デバイス２１において、滅菌された包装体は高温の乾燥用空気で乾燥される。この空気も圧縮器３３を介して吸引され、フィルタ３４において滅菌される。こうして滅菌された空気は、加熱デバイス３５において加熱され、包装体２内に向けられる。
【００３８】
乾燥された包装体２は、次に、充填および封着ゾーン１７に移送され、そこで、搬送デバイス１４の次の２つの位置において、食品の形態の製品が包装体２に充填される。充填デバイス２２において、製品はリザーバ３７を介して供給され、ノズル３９を介して包装体２内に向けられる。充填済みの包装体２は、次に、閉口デバイス２３によって上縁を封着することによって閉口され、無菌室１５の外に搬送される。
【００３９】
この点に関して好適な図示の充填機１においては、個々の処理位置の間に所謂空き位置が複数設けられている。これらの位置に沿って複数の包装体２が処理されずに搬送されているとき、他の複数の包装体２は先に説明した方法のうちの１つで処理されている。空き位置の配置および数は、ここでは特に重要ではないので、さまざまな方法で選択可能である。付随的に、代替の予熱デバイス１９、滅菌デバイス２０、乾燥デバイス２１、および／または充填デバイス２２は、対応する媒体で包装体２を処理するために、および／または製品を包装体２に充填するために、追加のノズルを更に有し得る。この場合、処理時間を延長するために、または処理をより確実にするために、包装体２の処理および／または充填が少なくとも２つのノズルによって順次行われる。
【００４０】
図３Ａ、図３Ｂには、高温空気、乾燥用空気、滅菌剤、または充填対象製品の導入が、搬送方向Ｔに対向する側面図で、および速やかに連続する３つの時点の平面図で、示されている。包装体２の搬送方向Ｔは、矢印で示されている。包装体２は、搬送デバイス１４のセル３６内に保持されている。包装体２が、セル３６と共に、対応するノズル３８の下を連続的に通過しているときに、高温空気、乾燥用空気、または滅菌剤がノズル３８を介して包装体２に導入される。
【００４１】
この点に関して好適な図示のノズル３８は、長形ノズルスロット３９を有する。ノズルスロット３９は、ノズル３８の下の包装体２の搬送方向Ｔに対して斜めに、ほぼ４６°の角度で、広がっている。長形ノズルスロット３９は、包装体２の幅を搬送方向Ｔに対して横方向に超える長さにわたって、搬送方向Ｔを横切って広がっている。ノズルスロット３９は、更に、ノズルスロット３９が搬送方向Ｔを横切って包装体の両側面４０、４１から外方に突出するように、配置されている。これにより、包装体２の中央部は、図示のノズルスロット３９の中心の少なくともほぼ真下を案内される。
【００４２】
図３Ｂの個々の図は、包装体２が搬送されてノズル３８を左から右に通過しているときの３つの異なる時点における状態を示している。ノズルスロット３９の傾斜の故に、搬送方向Ｔに見て、包装体２は最初に包装体の左側面４０がノズルスロット３９の下に達し、そこで適切な媒体、すなわち、高温空気、乾燥用空気、または滅菌剤、が最初に包装体２に入る。この点に関して好適な図示のノズル３８による包装体２への吹き付けは、少なくともほぼ鉛直方向に行われる。その後まもなく、ノズルスロット３９は包装体２の全幅にわたって広がるので、適切な媒体が包装体２の全幅にわたって吹き付けられる。少し後で、包装体の左側面４０はノズルスロット３９の下を既に完全に通過しているが、搬送方向Ｔに見て包装体２の右側面はノズルスロット３９の下に依然として位置しているので、適切な媒体が依然として吹き付けられている。
【００４３】
適切な媒体は、少なくとも１つのノズルスロット３９から連続的に流出可能である。これは、特に簡単であり、確実なプロセスにつながる。ただし、これは、包装体２の処理または加工のために絶対的に必要な量より多くの媒体を消費する傾向がある。この過剰な消費を減らすために、少なくとも１つのノズル３８の下を通過するときの包装体２間の間隔を縮めることができる。
【００４４】
図４Ａ〜図４Ｃには、一代替ノズル４２による高温空気、乾燥用空気、または滅菌剤の包装体２への別の吹き付けの３つの異なる時点が側面図で示されている。このノズル４２の特色は、ノズル４２または長形ノズルスロット４３が、詳細には示されていない調整デバイス４４によって、枢動可能に設けられていることである。最初に、図４Ａに示されているように、ノズル４２は搬送方向Ｔに対して斜めに傾斜している。この目的は、包装体２がノズル４２の下に未だ配置されていないときに媒体を包装体２に導入し、包装体の搬送方向下流側の後面４５をより集中的に処理するためである。包装体２が更に搬送方向Ｔに搬送されるに伴い、ノズル４２も包装体２の搬送方向Ｔに枢動する。その後、図４Ｂに示されているように、包装体２がノズル４２の下のほぼ中央に配置されると、片側が開口している包装体２に媒体を広範囲に注入するために、ノズル４０はほぼ鉛直下方に向けられる。その後、包装体２はノズル４２から再び遠ざかり、ノズル４２は引き続き包装体２の搬送方向Ｔに枢動する。こうして、図４Ｃに示されているように、包装体２が搬送されてノズル４２から遠ざかった時点に達する。ただし、ノズル４２は、その傾斜の故に、依然として媒体を包装体２に投入しており、特に、搬送方向に包装体２の前面４６側に向いている。図４Ａに示されているように次の包装体２がノズル４２に接近する前に、ノズル４２は包装体２の搬送方向Ｔとは逆方向に枢動して開始位置に戻り、再び包装体２の搬送方向Ｔに終了位置まで枢動する。
【００４５】
ノズル４２の枢動は、代わりに、または加えて、搬送方向Ｔを横切る方向に行うこともできる。同様に、ノズル４２を調整不能な静止ノズルにすることもできるが、可動の流動ガイドによって媒体の流動方向をそれぞれ所望の方向に偏向させることもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１  充填機
２  包装体
３  デバイス
４  束
５  包装ブランク
６  包装スリーブ
７  給送デバイス
８  マンドレル
９  マンドレルホイール
１０  加熱ユニット
１１  折り癖付け部
１２  プレス
１３  セル
１４  搬送デバイス
１５  無菌室
１６  滅菌ゾーン
１７  充填および封着ゾーン
１８  無菌空気接続部
１９  予熱デバイス
２０  滅菌デバイス
２１  乾燥デバイス
２２  充填デバイス
２３  閉口デバイス
２４  ノズル
２５  圧縮器
２６  フィルタ
２７  加熱デバイス
２８  ポンプ
２９  気化器
３０  ノズル
３１  圧縮器
３２  フィルタ
３３  圧縮器
３４  フィルタ
３５  加熱デバイス
３６  セル
３７  リザーバ
３８  ノズル
３９  ノズルスロット
４０  包装体の側面
４１  包装体の側面
４２  ノズル
４３  ノズルスロット
４４  調整デバイス
４５  包装体の後面
４６  包装体の前面
【図１】
2019536706.tif 000003
【図２】
2019536706.tif 000004
【図３Ａ】
2019536706.tif 000005
【図３Ｂ】
2019536706.tif 000006
【図４Ａ】
2019536706.tif 000007
【図４Ｂ】
2019536706.tif 000008
【図４Ｃ】
2019536706.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月3日(2019.1.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填機（１）において、片側が開口している包装体（２）、特に厚紙複合包装体、に流動性製品、特に食品、を充填するための方法であって、
−  搬送されて少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の下を通過する前記片側が開口している包装体（２）に、前記ノズル（２４、３０、３６、３８、４２）を介して上から、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤が導入され、
−  前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤は、前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の、前記搬送方向（Ｔ）を横切って広がる、少なくとも１つの長形ノズルスロット（３９、４３）から前記包装体（２）に向けて方向付けられ、
−  前記ノズルスロット（３９、４３）は前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に対して斜めに広がる、
方法。
【請求項２】
前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤は、前記片側が開口している包装体の方向に長形ノズルスロット（３９、４３）を介して方向付けられ、この長形ノズルスロット（３９、４３）は搬送されてその下を通過する前記包装体（２）の少なくともほぼ全幅にわたって前記搬送方向（Ｔ）を横切って広がる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ノズルスロット（３９、４３）は、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に対して斜めに、２５°と６５°の間の角度で、特に３５°と５５°の間の角度で、より好ましくは４１°と５０°の間の角度で、広がる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤は前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）から前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に少なくともほぼ垂直に、および／または鉛直に、出てくる、請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
包装体（２）が搬送されて前記ノズル（４２）の下を通過しているときに前記ノズル（４２）から出る前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤の流動方向が前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に平行に、および／または前記搬送方向（Ｔ）を横切る方向に、調整、特に枢動、される、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
包装体（２）が搬送されて前記ノズル（４２）の下を通過しているときに前記ノズル（４２）から出る前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤の前記流動方向が前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に向けて調整、特に枢動、される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記包装体（２）は連続的に、特に一定速度で、搬送されて前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の下を通過する、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
好ましくは請求項１〜６の何れか一項に記載の、片側が開口している包装体（２）、特に厚紙複合包装体、に流動性製品、特に食品、を充填するための充填機（１）であって、高温空気、乾燥用空気、および／または滅菌剤を前記片側が開口している包装体（２）に上から導入するための少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）が設けられ、前記片側が開口している包装体（２）を前記充填デバイス（１）内で前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の下を搬送するための搬送デバイス（１４）が設けられ、
前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）は、前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤を前記片側が開口している包装体（２）の方向に向けるための、前記搬送方向を横切って広がる長形ノズルスロット（３９、４３）を少なくとも１つ有する、充填機において、
前記ノズルスロット（３９、４３）は前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に対して斜めに配置される、
ことを特徴とする充填機。
【請求項９】
前記ノズルスロット（３９、４３）は、搬送されてその下を通過する前記包装体（２）の少なくともほぼ全幅にわたって、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）を横切って広がることを特徴とする、請求項８に記載の充填機。
【請求項１０】
前記ノズルスロット（３９、４３）は、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に対して斜めに、２５°と６５°の間の角度で、特に３５°と５５°の間の角度で、より好ましくは４１°と５０°の間の角度で、配置されることを特徴とする、請求項８または９に記載の充填機。
【請求項１１】
前記ノズル（２４、３０、３６、３８、４２）は、前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤を前記片側が開口している包装体（２）の方向に、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に少なくともほぼ垂直に、および／または鉛直に、向けるように構成されることを特徴とする、請求項８〜１０の何れか一項に記載の充填機。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのノズル（４２）は、包装体（２）が搬送されて前記ノズル（４２）の下を通過しているときに前記ノズル（４２）から出る前記高温空気、前記乾燥用空気、および／または前記滅菌剤の前記流動方向を、好ましくは前記ノズル（４２）の調整によって、特に前記ノズル（４２）の枢動によって、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に平行に、前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）に、および／または前記包装体（２）の前記搬送方向（Ｔ）を横切る方向に、変位、特に枢動、させるように構成されることを特徴とする、請求項８〜１１の何れか一項に記載の充填機。
【請求項１３】
前記搬送デバイス（１４）は、前記片側が開口している包装体（２）をそれぞれ受け入れるための、および前記片側が開口している包装体（２）を搬送して前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の下を通過させるための、セルおよび／またはキャリアを有することを特徴とする、請求項８〜１２の何れか一項に記載の充填機。
【請求項１４】
前記搬送デバイス（１４）は、前記片側が開口している包装体（２）を連続的に、特に一定速度で、搬送して前記少なくとも１つのノズル（２４、３０、３６、３８、４２）の下を、特に直線状に、通過させるように構成されることを特徴とする、請求項８〜１３の何れか一項に記載の充填機。
【国際調査報告】
2019536706.tif 000010
2019536706.tif 000011
2019536706.tif 000012
2019536706.tif 000013
2019536706.tif 000014
2019536706.tif 000015