(57)【要約】柔軟な無菌の袋の中に高温飲料を詰めるための方法とシステムで、高温の飲料濃縮液を袋に充填し、その直後に低温の無菌水を袋に注入することにより、袋の中で得られた濃縮液と水の混合体を低温にし、その袋を密封し、その袋を直接結バンドル機又はマルチ・パック・アセンブリング装置に送ることが含まれている。その方法とシステムは、二段充填プロセスの一部として初期段階で袋に低温の無菌水を注入することにより、充填機と結バンドル機の間で高温の袋のために別個の冷却ステーションを必要としない。その方法とシステムにより柔軟なパッケージ以外のタイプの容器も充填しうる。
2004528233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）所定量の飲料濃縮液を第一の所定温度で容器に供給し、上記第一の所定温度が飲料濃縮液を滅菌し、かつ、その容器を形成する材料を軟化させるのに十分な高さであること、
ｂ）その直後に、その容器に無菌の希釈液を、上記第一の所定温度より大幅に低い第二の所定温度で充填して、それにより、濃縮液と希釈液の混合体を第三の所定温度まで冷却すること、上記第三の所定温度はその材料を軟化させる温度より下であること、及び、
ｃ）飲料の無菌のパッケージを形成するために容器を密封すること、
のステップから成る飲料の無菌のパッケージ化のための方法。
【請求項２】
上記第一の所定温度が約１８５°Ｆであり、上記第二の所定温度が約３５°Ｆであり、かつ、濃縮液と希釈液が等量の場合、上記第三の所定温度が約１００°Ｆ未満であることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
上記濃縮液が高温ジュースの濃縮液であり、かつ、上記希釈液が水であることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項４】
上記容器が柔軟な袋であることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項５】
上記濃縮液が高温ジュースの濃縮液であり、かつ、上記希釈液が水であることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項６】
上記容器が柔軟な袋であることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項７】
さらに、
上記第三の所定温度で濃縮液と希釈的の混合体を入れた容器を、さらに積極的な冷却ステップを実行せずに、飲料を充填した容器のマルチ・パックを形成する包装機に直接移送すること、
のステップを含むことを特徴とする請求項1の方法。
【請求項８】
さらに、容器を密封した後で、飲むためのストローを容器に取付けるためのステップを含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項９】
さらに、密封ステップの後で、飲むためのストローを柔軟な袋に取付けるためのステップを含むことを特徴とする請求項４の方法。
【請求項１０】
さらに、その密封の後で、充填した容器を秤量するステップを含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項１１】
さらに、その密封の後で、充填した容器を秤量するステップを含むことを特徴とする請求項４の方法。
【請求項１２】
ａ）所定量の飲料濃縮液を第一の所定温度で容器に供給するための第一の充填装置であって、上記の第一の所定温度が飲料濃縮液を滅菌し、かつ、その容器を形成する材料を軟化させるのに十分な高さである第一の充填装置、
ｂ）その直後に、その容器に無菌の希釈液を、上記第一の所定温度より大幅に低い第二の所定温度で充填して、それにより、濃縮液と希釈液の混合体を第三の所定温度まで冷却するための第二の充填装置であって、上記第三の所定温度はその材料を軟化させる温度より下である第二の充填装置、及び、
ｃ）飲料の無菌のパッケージを形成するために容器を密封する機構、
を含む飲料の無菌のパッケージ化のためのシステム。
【請求項１３】
上記第一の所定温度が約１８５°Ｆであり、上記第二の所定温度が約３５°Ｆであり、かつ、濃縮液と希釈液が等量の場合、上記第三の所定温度が約１００°Ｆ未満であることを特徴とする請求項１２のシステム。
【請求項１４】
上記濃縮液が高温ジュースの濃縮液であり、かつ、上記希釈液が水であることを特徴とする請求項１３のシステム。
【請求項１５】
上記容器が柔軟な袋であることを特徴とする請求項１３のシステム。
【請求項１６】
上記濃縮液が高温ジュースの濃縮液であり、かつ、上記希釈液が水であることを特徴とする請求項１２のシステム。
【請求項１７】
上記容器が柔軟な袋であることを特徴とする請求項１２のシステム。
【請求項１８】
さらに、
上記第三の所定温度で濃縮液と希釈的の混合体を入れた容器を、さらに積極的な冷却ステップを実行せずに、飲料を充填した容器のマルチ・パックを形成する包装機に直接移送するためのコンベヤ、
を含むことを特徴とする請求項1２のシステム。
【請求項１９】
さらに、容器を密封した後で、飲むためのストローを容器に取付けるための装置を含むことを特徴とする請求項１２のシステム。
【請求項２０】
さらに、密封ステップの後で、飲むためのストローを柔軟な袋に取付けるための装置を含むことを特徴とする請求項１５のシステム。
【請求項２１】
さらに、その密封の後で、充填した容器を秤量する計量器を含むことを特徴とする請求項１２のシステム。
【請求項２２】
さらに、その密封の後で、充填した容器を秤量する計量器を含むことを特徴とする請求項１５のシステム。
【請求項２３】
両方の充填ステップが無菌環境内で行われることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項２４】
その容器の充填が無菌環境内で行われることを特徴とする請求項１２のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制御した温度で容器内に飲料を詰めるための方法とシステムに関する。より特定すれば、本発明は自動プロセスで高温無菌ジュースを柔軟な袋(pouch)のような容器に高速充填し、かつ、組立てライン内で別個の冷却装置を用いないで、バンドル(bundle)にした袋のマルチ・パック(multi-pac)・パッケージを形成するための方法とシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高温で無菌の飲料を任意のタイプ（プラスチック、ガラス又は金属）の容器に充填するには、組立てライン内で別個の冷却ステーションを用いる必要があった。これらの冷却ステーションはかなり大きく、約５×２０フィートの設置面積と６ないし８フィートの高さを有している。さらに、これらのクーラーはシステムの処理量と効率を低下させる。さらに、これらのクーラーの運転には大量のエネルギーを消費する。
【０００３】
従来、組立てライン内で柔軟な袋を作り、ジュースのような高温の滅菌飲料を充填し、組立てラインが最終的に柔軟な袋を６個詰め、１２個詰め等のようなマルチ・パック・パッケージとする二次包装のためにバンドルにするシステムが知られている。これらの従来のシステムでは、柔軟な袋に充填すべき飲料を滅菌するために、飲料を約１８０°Fの範囲の高温に加熱する。これらの滅菌した飲料は典型的にフレーバーの濃縮液と水のような希釈液の混合物を含んでいる。これらのシステムでは、水及びジュース濃縮液の混合物全体を加熱して後で、この高温度で袋に充填する。それゆえ、柔軟な袋にこの非常に高温の飲料を充填されると、パッケージ製造用組立てラインで、結バンドル及び(又は)包装機械が効果的に扱える温度までこれらの袋の温度を低下させるために充填済みの袋が冷却ステーションを通過する必要がある。しかしながら、このタイプの冷却ステーションは包装工場内でかなりの空間と設置面積をとり、運転費用がかかり、全体的処理速度を遅くする。
【０００４】
従って、従来可能だったものより高速度で、低コストで、組立てラインの全体的設置面積を大幅に小さくして、柔軟な袋、滅菌した容器又は他のタイプの容器を充填し、製造するプロセス及びシステムを当該分野では必要としている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面に基づくと、飲料を無菌で詰める方法には、所定量の飲料濃縮液を第一の所定温度で柔軟な袋のような容器に供給すること、及び、その直後に、無菌で低温の水のような希釈液を、第一の所定温度と比較するとずっと低い第二の所定温度で容器又は袋に充填することが含まれている。それにより得られた濃縮液と希釈液の混合体は第三の所定温度まで冷却される。さらに、この方法には無菌の飲料パッケージを形成するために容器を密封することが含まれている。
【０００６】
ここに示した本発明は好ましい実施例として無菌で柔軟なパッケージの形での容器を用いて説明しているが、本発明のシステムと方法を用いることは、どんなタイプの容器の充填にも有利である。
【０００７】
本発明の他の側面に基づくと、飲料を無菌で詰めるシステムには、第一の所定温度で所定量の飲料濃縮液を容器に供給するための第一の充填装置、及び、その直後に無菌で低温の希釈液を、第一の所定温度と比較するとずっと低い第二の所定温度で容器に充填する第二の充填装置が含まれる。それにより、濃縮液と希釈液の混合体は第三の所定温度まで冷却する。システムには無菌の飲料パッケージを形成するために容器を密封するための機構も含まれる。
【０００８】
好ましい実施例では、飲料濃縮液の第一の所定温度は約１８５°Fである。低温希釈液の温度は約３５°Fである。そして、濃縮液と希釈液の混合体の第三の所定温度は濃縮液と希釈液が等量の場合約１００°Fに調節される。温度を約１００°Fに下げることにより、組立てラインの包装設備は充填した飲料の袋を効果的に扱えて、袋に損傷を与えないで、それらをバンドルにしてマルチ・パック・パッケージにできる。これは従来技術で用いられていて、かなりのスペースを必要とし、包装・組立てラインの全体的費用に加算され、システムの処理速度を遅くし、大量のエネルギーを消費するような別個の冷却ステーションを追加しないで達成される。
【０００９】
全体的組立てラインには、さらに、柔軟なパッケージにストローを追加するためのステーション、ウエッブになっている複数の柔軟な袋をその充填後に個別の袋に分離し、そのパッケージに日付のような識別データをマークするための型抜きステーション、袋に適正な充填を行ったことを確認するために袋を秤量するための秤量ステーション、組立てラインの最後にある高速取出し・配置／ケースの直立・充填・封止機械が含まれる。
【００１０】
本発明の別の適用範囲は以後の詳細説明から明らかになる。しかしながら、詳細説明及び特定例は本発明の好ましい実施例を示してはいるけれども、本発明の精神及び範囲内での種々の変更及び修正は当該分野の技術者にはこの詳細説明から明らかなので、例示用にのみ示されていることを理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は以下に示す詳細説明及び添付図面から十分に理解されるが、例示用にのみ示されていて、それゆえ本発明を限定するものではない。
【００１２】
図面を詳細に参照すると、高温飲料を柔軟な袋に高速充填するための方法とシステムが一般的に示されている。ジュース滅菌装置１０は、ジュース濃縮液を滅菌するのに十分な高温度に加熱し、かつ、それをロータリー充填ステーション１２に送るために設けられている。ジュース濃縮液の組成は異なることがある。例えば、砂糖と組合わせたフレーバー濃縮液とすることがあり、又は、オレンジジュースのような天然ジュース濃縮液とすることがあり、それは水のような液体と混合して、最終的に消費される飲料を形成する。
【００１３】
本発明に基づくと、充填すべき柔軟なパッケージは袋成形機１４で成形される。袋成形機１４は約６００パッケージ／分の袋製造を行う任意の市販されているタイプの機械で良い。密封前に成形された袋は二段階充填プロセスで充填される。第一はジュース滅菌装置１０から取出された高温濃縮液から袋への充填であり、第二は低温の滅菌水の供給源からの充填である。ジュース滅菌装置１０から取出された高温ジュース濃縮液は充填機と充填すべき袋（又は他のタイプの容器）に約１８５°Fで入る。低温水は滅菌されていて、充填機１２に導入され、次ぎに、袋成形機１４内で作られている袋に約３５°Fで入る。得られた高温濃縮液と低温水の混合体は迅速に約１００°Fの温度に達する。約１００°Fを超える高い温度では柔軟なパッケージが軟化し、粘着状態になる、又、結バンドル・包装機械により損傷を受けることがあるので、充填したパッケージをほぼこの温度まで下げることが望ましい。しかしながら、本発明の二段階充填プロセスによれば、パッケージは約１００°Fに冷却され、柔軟な袋に損傷を与えずにマルチ・パック・パッケージに組立てるために従来の運搬・ハンドリング機器で扱うことができる。
【００１４】
好ましくは、袋成形機１４はロール素材・袋成形機１６からのプラスチック・ウエッブの折られているシートを受入れて、液体充填機１２から充填するために、ウエッブの各部分を個々の柔軟な袋に分割する。好ましくは、袋成形機は充填機１２と組合わせて、種々の希望の形状及び特性を持つ袋を、２００ｍｌ入りの袋で約６００パッケージ／分、又は、３３０ｍｌ入りの袋で３００パッケージ／分の速度で連続的に高速充填されたパッケージを作り、成形できる。
【００１５】
充填すると、超音波式連続密封装置２０により、袋はその充填用開口部に沿って密封される。飲むためのストローが公知のタイプのストロー取付け装置２２を用いることにより袋に挿入又はそれに取付けうる。ロール素材からの袋が型抜き装置３４を用いることにより個々の容器に分離される。型抜き装置３４には製造日付のような情報をパッケージに印字するためのプリンターも設けて良い。さらに、パッケージ成形・充填機械の出口にロータリー円盤式製品移送装置２４を設けて、袋の重量チェック装置２６を通すために個々のパッケージをコンベヤ２７に供給する。重量チェック装置２６は袋が適切に充填されているかどうかを決定する。次ぎに、袋が螺旋押上げ装置２８を通過して、コンベヤ・システム３０に移動する。高速取出し・配置ロボット３２はパッケージをコンベヤ３０から２路線式ケース直立装置３４の上に移送する。次ぎに２路線内のパッケージをケース結バンドル機(bundler)３６に輸送する。製造及び充填の後で柔軟な袋を取扱い、処理するための上記サブ・アセンブリーの詳細は本発明の部分にはなっていない。マルチ・パックはは６パック、１２パック又は他の希望の数としうる。
【００１６】
本発明の他の実施例は、ここに開示した本発明の明細書及び実例の検討に基づいて当該分野の技術者なら明らかであろう。請求項が示している本発明の真の範囲と精神に基づいて、明細書及び実例は例示用に過ぎないと見なせるように意図している。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の全体的システム構成を示す概略的ブロック線図である。
【図２】図１のシステムの袋成形と充填の部分をより詳細に示した概略的ブロック線図である。
【図１】
2004528233.tif 000003
【図２】
2004528233.tif 000004
【国際公開パンフレット】
2004528233.tif 000005
2004528233.tif 000006
2004528233.tif 000007
2004528233.tif 000008
2004528233.tif 000009
2004528233.tif 000010
2004528233.tif 000011
2004528233.tif 000012
2004528233.tif 000013
2004528233.tif 000014
2004528233.tif 000015
【国際調査報告】
2004528233.tif 000016
2004528233.tif 000017
2004528233.tif 000018