(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速機械の排除装置であって、注入可能な食品を収容し、垂直な供給路（Ａ）に沿って移動する連続したパッケージ（３）のための入口開口（２３）と、前記パッケージ（３）を移送路（Ｂ）に沿って出口ステーション（１３，３０）へ案内するための第１案内面（１８）と、前記パッケージ（３）を前記供給路（Ａ）及び移送路（Ｂ）と交差する排除通路（Ｃ）に沿って案内するための第２案内面（１９）と、前記供給路（Ａ）、移送路（Ｂ）及び排除通路（Ｃ）の交差位置に配置され、前記入口開口（２３）及び前記第１案内面（１８）を連結する第１作動位置、及び前記入口開口（２３）及び前記第２案内面（１９）を連結する第２作動位置の間で固定されたヒンジ軸線（Ｅ）のまわりに回転する選択部材（２２）と、前記第１及び第２作動位置の間で前記選択部材（２２）を回転させる作動手段（３７，３９，４３，４４）とを備え、前記選択部材（２２）が互いに向かい合って一体連結されている第１壁（３２）及び第２壁（３３）と、
前記第１壁（３２）は前記選択部材が前記第１作動位置にある状態で前記第１案内面（１８）と実質的に整列せしめられて前記パッケージを前記移送路（Ｂ）に沿って方向決めする前記高速機械の排除装置（１）において、
前記第２壁（３３）は前記選択部材（２２）が前記第２作動位置にある状態で前記第２案内面（１９）と実質的に整列せしめられて前記パッケージ（３）を前記排除通路（Ｃ）に沿って方向決めし、前記排除装置は、前記供給路（Ａ）に沿って重力によって走行する自然落下パッケージ（３）を横取りする楔形の偏向手段（１７）を含み、前記偏向手段（１７）はそれぞれ移送路（Ｂ）及び排除通路（Ｃ）に沿ってパッケージ（３）を方向決めするための前記第１案内面（１８）及び第２案内面（１９）を有し、前記選択部材（２２）の前記第１及び第２壁（３２，３３）が一対の横方向部材（３４）によって互いに一体連結され、また前記横方向部材（３４）と共に、前記供給路（Ａ）に沿って重力によって走行する自然落下パッケージ（３）のために前記入口開口（２３）を形成し、前記排除装置（１）が基部（１５）を含んでおり、前記偏向手段は前記第１及び第２案内面（１８，１９）によって外部に形成された前記基部（１５）の楔形部分（１７）を含んでおり、前記第１及び第２案内面（１８，１９）は実質的にシュート形状をして互いに前記楔形部分（１７）の共通縁（２０）から広がり、更に前記第１及び第２案内面（１８，１９）が前記供給路（Ａ）に対して傾斜面とされており、前記ヒンジ軸線（Ｅ）が前記供給路（Ａ）及び前記移送路（Ｂ）の下流側部分（Ｂ１）に垂直であることを特徴とする高速機械の排除装置。
【請求項２】
前記第１案内面（１８）は外向きに凹状面であり、前記第２案内面（１９）は実質的に平坦面であることを特徴とする請求項１に記載された装置。
【請求項３】
前記基部（１５）に取付けられ、前記パッケージ（３）を搬送するための搬送ブランチ（２５）を有するコンベヤ手段（２１）を含み、該コンベヤ手段（２１）は前記第１案内面（１８）と前記出口ステーション（１３，３０）の間を延在し、前記第１案内面（１８）の延長上に位置していること、また前記移送路（Ｂ）は前記コンベヤ手段（２１）の搬送ブランチ（２５）で形成された真直な下流側部分（Ｂ１）と、前記下流側部分（Ｂ１）を前記供給路（Ａ）に連結し、前記第１案内面（１８）によって形成された湾曲した上流側部分（Ｂ２）とを含んで成ることを特徴とする請求項２に記載された装置。
【請求項４】
前記基部（１５）が前記楔形部分（１７）の反対両側に配置されてその楔形部分（１７）に対して上向きに突出している２つのプレート（３１）を含んでおり、また前記選択部材（２２）が前記プレート（３１）の間に介在され、前記ヒンジ軸線（Ｅ）のまわりに枢動できるように連結されていることを特徴とする請求項２に記載された装置。
【請求項５】
一方の前記プレート（３１）に取付けられ、前記供給路（Ａ）に実質的に平行なそれぞれの軸線（Ｆ）に沿って移動可能なロッド（３８）と、前記ロッド（３８）の自由端部に対して一端がヒンジ連結され、他端が前記選択部材（２２）に連結されているレバー（３９）とを有する空気シリンダ（３７）を前記作動手段が含んでいることを特徴とする請求項１に記載された装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、注入可能な食品を収容した無菌密閉パッケージをパッケージング材料のチューブから連続して製造するための高速パッケージング機械の排除装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの注入可能な食品、例えば飲料食品、フルーツジュース、低温殺菌またはＵＨＴ（超高温処理）されたミルク、ワイン、トマトソースなどが無菌パッケージング材料で作られたパッケージに入れて販売されている。
【０００３】
このようなパッケージの典型例は液体、またはテトラ・ブリック・アセプティック（登録商標）の名称のもとで周知の注入可能な食品のための平行六面体のパッケージング容器であり、これは細長片を巻上げたパッケージング材料を折曲げ、密封して形成されている。
【０００４】
巻上げられたパッケージング材料は、例えば、両面をポリエチレンのような熱可塑性材料で被覆された紙のような繊維材料層を有し、パッケージング材料の最終的にパッケージ内部の食品に接触する面はまた、例えば、アルミニウムシートのようなバリヤ材料層を含んで成り、さらに熱可塑性材料の層で被覆される。
【０００５】
周知のように、上述形式のパッケージは完全自動パッケージング機械によって製造され、その機械においては細長片形状にて供給されたパッケージング材料から連続チューブが形成される。パッケージング材料の細長片はパッケージング機械において、例えば、過酸化水素溶液のような化学殺菌剤を塗布することで殺菌される。殺菌後、殺菌剤は例えば加熱により蒸発して、パッケージング材料の表面から除去される。またこのように殺菌されたパッケージング材料細長片は密封した無菌環境内で保持され、チューブを形成するために折曲げて密封される。
【０００６】
チューブには殺菌された、すなわち無菌処理された食品が充填され、後で枕形状のパッケージとなるように切断される位置である等間隔に離隔配置された断面位置において密封され、その後に最終的な例えば平行六面体のパッケージを形成するために機械により折曲げられる。
【０００７】
周知のパッケージング機械は完全な無菌性が保証されないいずれのパッケージをも排除するための排除装置を通常含んでいる。
【０００８】
このような装置は実質的にパッケージを連続して供給する供給ステーションと、移送路に沿って出口ステーションへパッケージを案内する第１案内手段と、移送路と交差する排除通路に沿ってパッケージを案内する第２案内手段と、２つの通路の交差位置に配置され、供給ステーションおよび第１案内手段を連結する第１作動位置、および供給ステーションおよび第２案内手段を連結する第２作動位置の間で固定されたヒンジ軸線のまわりに回転する可動隔壁を含む選択部材とを含んで構成される。
【０００９】
上述した形式の排除装置の主な欠点は、パッケージング機械の生産速度が高まるにつれて、可動隔壁が高速度で給送されるパッケージと異常に連動する傾向を示し、詰まりを生じ、それ故に生産サイクルが停止することである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、周知装置に典型的に生じる上述した欠点を解消するように設計された高速パッケージング機械の直接的な信頼性の高い排除装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、注入可能な食品を収容し、供給路に沿って移動される連続したパッケージのための入口開口と、前記パッケージを移送路に沿って出口ステーションへ案内するための第１案内面と、前記パッケージを前記供給路および遷移路と交差する排除通路に沿って案内するための第２案内面と、前記供給路、移送路および排除通路の交差位置に配置され、前記入口開口および前記第１案内面を連結する第１作動位置、および前記入口開口および前記第２案内面を連結する第２作動位置の間で前記供給路を横断する固定されたヒンジ軸線のまわりに回転する選択部材と、前記第１および第２作動位置の間で前記選択部材を回転させる作動手段とを含んで成る高速パッケージング機械の排除装置であって、前記選択部材が互いに向かい合って一体的に連結されている第１壁および第２壁を含み、前記第１壁は前記選択部材が前記第１作動位置にある状態で前記第１案内面と実質的に整列せしめられて前記パッケージを前記遷移路に沿って方向決めし、また前記第２壁は前記選択部材が前記第２作動位置にある状態で前記第２案内面と実質的に整列せしめられて前記パッケージを前記排除通路に沿って方向決めすることを特徴とする高速パッケージング機械の排除装置が提供される。
【００１２】
本発明の好ましく、非限定的な実施例を添付図面を参照して例をあげて説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１および図２における符号１は、高速パッケージング機械２（部分的且つ概略的にしか示していない）における排除装置を示している。この装置は、パッケージ３の外側に面した辺上に多数の等間隔で予め印刷されたデザイン（図示せず）を有する細長片を巻き上げたパッケージ材料３から、例えば、概ね平行六面体の無菌の密封パッケージ３を連続的に生産し、そして低温殺菌またはＵＨＴ（超高温処理された）ミルク、フルーツジュース、ワイン等の注入可能な食品を収容する。
【００１４】
周知のように、例えば、過酸化水素の殺菌剤で処理される殺菌ステーション（図示せず）を通して給送された後、パッケージング材料は長手方向の線に沿って折曲げられ且つ密封されて後に食品を充填する垂直チューブ４を形成し、またその長手方向のシール線に沿ってパッケージング材料による吸収が生じるのを防止するために、同様に細長片を巻上げた保護ストリップが付与される。
【００１５】
図１に示すように、排除装置１はパッケージング機械２の移送ユニットを形成しており、排除装置１の上流側に配置された成形ユニット５（本発明の一部を構成するものではないので、概略的にしか示していない）から垂直な供給路Ａに沿って移動するパッケージ３を、移送路Ｂに沿って引き続く折曲げユニット６（本発明の一部を構成するものではないので、部分的にしか示していない）へ、またはその上流端部が供給路Ａおよび移送路Ｂと交差している排除通路Ｃに沿って不合格パッケージの集合部分７へ向けて、選択的に給送する。
【００１６】
さらに詳しくは、移送路Ｂは、実質的に水平方向に且つ折曲げユニット６に隣接して延在するのが好ましいが必ずしも必要ではない下流側部分Ｂ１と、供給路Ａを下流側部分Ｂ１に連結する上流側部分Ｂ２とを含み、また排除通路Ｃは移送路Ｂと集合部分７の間を延在する傾斜した真直部分である。
【００１７】
パッケージ３は入口位置において排除装置１へ給送され、その位置ではそれぞれの軸線Ｄ（図１、図３および図４）が垂直方向に位置づけられ且つ供給路Ａと整合されており、またパッケージ３は出口位置において折曲げユニット６へ移送され、その位置では軸線Ｄは水平に位置づけられて移送路Ｂと整合されている。
【００１８】
成形ユニット５（本発明を明確に理解するために、その主部材のみを簡単に説明する）は、パッケージング材料で作られたチューブ４の各側に配置され、それぞれが互いに協働してチューブ４を等間隔に離隔配置された断面位置にて密封する顎部９および対向顎部１０を有する２つのチェーンコンベヤ８と、前記密封された断面位置でチューブ４を切断してパッケージ３を形成するための切断組立体１１とを実質的に含み、パッケージ３はその後重力によって供給路Ａに沿って排除装置１へ給送される。
【００１９】
パッケージ３が成形ユニット５から自由落下するときのパッケージ３間の距離は重力加速度によって増大するので、１度に１個のパッケージ３が排除装置１と相互作用するように十分な距離でパッケージ３が分離されるように、自由落下する供給路Ａに沿って排除装置１を配置するのが有利である。
【００２０】
折曲げユニット６は多数の平坦で矩形のブレード１３（１つしか示されていない）を有するチェーンコンベヤ１２を実質的に含み、ブレード１３はそれに平行な軸線Ｄをそれぞれ有するパッケージ３を支持し、排除装置１の近くでは、供給路Ａに平行且つブレード１３に直角な垂直方向に近い湾曲した軌道に沿って移動する。
【００２１】
図２〜図４を参照すれば、排除装置１は切断組立体１１より下位に配置され、移送路Ｂの下流側部分Ｂ１の方向に延在する２つの離間した細長い側壁１６と、この側壁１６のそれぞれの端部１６ａの間に介在され、切断組立体１１から重力落下するパッケージ３を受入れてそれらのパッケージを移送路Ｂまたは排除通路Ｃに沿って方向決めするための楔形部分１７とによって形成された基部１５を含む。さらに詳しくは、楔形部分１７は切断組立体１１へ向かう頂部が、共通縁２０から延在して移送路Ｂの上流側部分Ｂ２および排除通路Ｃをそれぞれ形成している２つのシュート状の案内面１８，１９によって形成されている。
【００２２】
案内面１８，１９は供給路Ａに関して反対方向へ斜めに傾斜している。さらに詳しくは、案内面１８は湾曲して外向きに凹状面である一方、案内面１９は平坦面である。
【００２３】
成形ユニット５から折曲げユニット６へパッケージ３を移送するために要する時間は各パッケージ３と案内面１８との間に生じる変動可能な摩擦度合いによって変化するので、ブレード１３はパッケージ３の供給が多少不規則であっても、折曲げユニット６の連続作動を可能にするように設計されている。
【００２４】
排除装置１はまた、基部１５の側壁１６間に取付けられ、案内面１８から折曲げユニット６へパッケージ３を給送するためのベルトコンベヤ２１と、楔形部分１７の直上に配置され、切断組立体１１からパッケージ３を受入れる入口開口２３を有する選択部材２２とを含んでおり、選択部材２２は、移送路Ｂに沿ってパッケージ３を給送するために入口開口２３を案内面１８に連結する第１作動位置（図３）と、排除通路Ｃに沿ってパッケージ３を給送するために入口開口２３を案内面１９に連結する第２作動位置（図４）との間で、供給路Ａに直角で移送路Ｂの下流側部分Ｂ１に直角な軸線Ｅのまわりに回転できるように、基部１５に取付けられている。
【００２５】
さらに詳しくは、ベルトコンベヤ２１は切断組立体１１と同期されており、また駆動プーリーおよび被駆動プーリー（図示せず）と、これらのプーリーのまわりにループを形成し、水平な搬送ブランチ２５を有するベルト２４とを含んでおり、搬送ブランチ２５は案内面１８の延長上に位置し、案内面１８の下端から向かい側の共通縁２０まで折曲げユニット６へ向かって延在して、移送路Ｂの下流側部分Ｂ１を形成している。
【００２６】
図１、図３および図４に示されるように、基部１５の側壁１６はベルト２４の搬送ブランチ２５および楔形部分１７の案内面１８に対して上向きに突出しており、それぞれパッケージ３を移送路Ｂに沿って保持するための側方保持壁２６を形成している。
【００２７】
基部１５はまた、ベルト２４の搬送ブランチ２５を横断する方向に、また側壁１６のそれぞれの中央部分の頂部に対してその反対両端に取付けられた２つのブリッジ部材２７と、１つ以上のブリッジ部材２７に対して一体的に連結され、互いに且つまたベルト２４に平行に延在している２つの実質的に真直な案内部分２８とを含む。ベルト２４および側方保持壁２６と共に案内部分２８は楔形部分１７からのパッケージ３のための強制通路を形成しており、これによってパッケージ３を出口位置にセットする。
【００２８】
ベルト２４はまた多数の等間隔で離隔配置されたブレード２９を含み、このブレード２９は案内部分２８および側方保持壁２６と協働して移送路Ｂの下流側部分Ｂ１に沿って等間隔で離隔配置されたパッケージ３を給送する。さらに詳しくは、各々のブリッジ部材２７はパッケージ３と協働するブレーキを形成し、パッケージ３がベルトコンベヤ２１のそれぞれのブレード２９と接触状態に位置づけられるのを保証する。
【００２９】
側壁１６はまた端部１６ａと反対側でベルトコンベヤ２１に対して長手方向に突出して貫通着座部３０を形成する端部１６ｂをそれぞれ含み、貫通着座部３０は使用時にブレード１３と係合してベルトコンベヤ２１からそれぞれのパッケージ３を受入れる。さらに詳しくは、生産サイクルの所定の位置で貫通着座部３０に係合するブレード１３は水平に位置決めされ、ベルト２４の搬送ブランチ２５と実質的に共平面な関係とされ、また貫通着座部３０と共に排除装置１からパッケージ３が送り出される出口ステーションを形成する。
【００３０】
基部１５はまたそれぞれの側壁１６の端部１６ａに対して外部からボルト止めされた対を成すプレート３１を含み、このプレート３１は側壁１６に対して上向きに突出し、そのプレート間に選択部材２２を軸線Ｅのまわりで回転できるように支持する。
【００３１】
本発明によれば、選択部材２２は一対の壁３２，３３を含み、これらの壁は互いに対面すると共に一体連結されており、またその第１壁３２は選択部材２２の前記第１作動位置において（図３）案内面１８と整合せしめられてパッケージ３を移送路Ｂに沿って方向決めし、また他方の壁３３は選択部材２２の前記第２作動位置において（図４）案内面１９と整合せしめられて排除通路Ｃに沿ってパッケージ３を方向決めする。
【００３２】
さらに詳しくは、壁３２，３３は互いに対して僅かに傾斜され、基部１５の楔形部分１７へ向かって狭まるのが好ましいがそれが必要と言うことではない。さらに、壁３２，３３は一対のフレーム形状横方向部材３４によって互いに一体的に連結されており、その頂縁は壁３２，３３のそれぞれの頂縁と共に入口開口２３を形成する。
【００３３】
横方向部材３４はプレート３１のそれぞれの頂部の頂点と対面して、軸線Ｅのそれぞれのヒンジピン３５により連結されている。
【００３４】
図２〜図４を参照すれば、排除装置１はまた選択部材２２を作動させる作動組立体３６を含み、この作動組立体３６は、プレート３１に取付けられて供給路Ａに平行なそれぞれの垂直軸線Ｆに沿って移動可能なロッド３８と、一端がロッド３８の自由頂端にヒンジ連結されたレバー２９と、それぞれのピン３５と係合して一体的に錠止される実質的に顎部形状の反対端とを有する空気シリンダ３７を含む。
【００３５】
ロッド３８は、空気シリンダ３７のそれぞれのジャケット４２の内側にほとんど収容されて第１作動位置に選択部材２２を保持する引込み位置と、ジャケット４２からほとんど全体が突出して選択部材２２を第２作動位置に保持する前進位置との間を移動できる。
【００３６】
最後に、空気シリンダ３７はソレノイドバルブ４３を介在させて電子制御ユニット４４で制御され、この制御ユニット４４はパッケージング機械２を制御すると共に、そのパッケージング機械２の内部の所定位置に配置された多数の周知の監視センサー（図示せず）と入力連結（ｉｎｐｕｔ−ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）されている。
【００３７】
実際の使用時に、選択部材２２は常時はパッケージ３（入口開口２３を通って切断組立体１１から重力で落下する）を案内面１８に沿って方向決めする第１作動位置にセットされる。また案内面１８の凹面形状はベルト２４の搬送ブランチ２５上でパッケージ３を滑らかに滑動させ、これによりパッケージ３は折曲げユニット６へ給送される。パッケージ３が案内面１８からベルト２４へ移送されるとき、パッケージ３は案内部分２８によって頂部を、また側方保持壁２６によって側方を案内される。またベルト２４から突出するブレード２９はパッケージ３が等間隔で離隔配置された態様で移送路Ｂの下流側部分Ｂ１に沿って給送されるのを保証する。
【００３８】
選択部材２２は、成形ユニット５から出るパッケージ３の無菌性が保証できないとき、さらに詳しくは、監視センサーがパッケージング機械２の作動サイクルに何らかの不規則性を検出したとき、またはパッケージング機械２の避けられない遷移作動状態を検出したときに、制御ユニット４４によって常に第１作動位置から第２作動位置へ切換えられる。
【００３９】
例として、以下は或る数のパッケージ３を排除する必要性が避けられない遷移作動状態のうちの幾つかである。
【００４０】
パッケージング機械２の生産サイクルの開始時において、殺菌ステーションが以前の生産サイクルの終了以来、長期間にわたってそのステーションに残されたままのパッケージング材料の細長片の一部分を含んでおり、またその繊維層が殺菌剤を吸収している場合、前記細長片部分で作られたいずれのパッケージ３も排除されて、パッケージまたはそのパッケージに収容されている製品の品質を保護し、その後製品は消費者へ供給される。
【００４１】
さらに、パッケージング材料の供給リールが使い終わり、新しいリールと交換されるときは常に、２つのリールのパッケージング材料を熱密封して横断方向の重ね継ぎが行われなければならない。パッケージの無菌性はそれでも保証されるので、この横断方向の重ね継ぎ部分を有するパッケージ３はいずれも排除されてパッケージの品質の安全を保護する。チューブ４の密封線に沿って貼付される保護ストリップを供給するリールが使い終わって交換されるときに同じことが行われことは明白であり、この場合は重ね継ぎ保護細長片を有するパッケージ３はいずれも排除されてパッケージの品質の安全を保護する。
【００４２】
最後に、パッケージング機械２を監視しているセンサーがパッケージ３上のデザインの予め定めた閾値を超える大きい位置誤差を検出し、これが予め定めたパッケージ３の個数について繰り返されたときには、選択部材２２は第２作動位置にセットされる。この状態は、明らかにパッケージング機械２の故障を示している。
【００４３】
上述した全ての場合に安全性の理由で排除されたパッケージ３の個数は、当該問題によって実際に影響を受ける個数よりもかなり多い。
【００４４】
本発明による排除装置１の利点は、前述の説明で明白となろう。
【００４５】
特に、選択部材２２は制御ユニット４４により迅速にリセットされ、またそれぞれ移送路Ｂおよび排除通路Ｃに沿ってパッケージ３を方向決めするための特徴的な２つの壁３２，３３により、両作動位置におけるパッケージ３の最適案内が行われ、またそれ故に高い生産速度（例えば、１時間当たり８０００〜２４０００パッケージ）で作動する連続パッケージング機に有利に使用される。
【００４６】
しかしながら本明細書に記載し図示した排除装置１に対して特許請求の範囲に記載の範囲から逸脱せずに変更を成し得ることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による排除装置を特徴付ける高速パッケージング機械の部分的な概略側面図。
【図２】図１の排除装置の拡大斜視図。
【図３】１つの作動位置における図２の排除装置の詳細な拡大した縦断面図。
【図４】他の作動位置における図２の排除装置の詳細な拡大した縦断面図。
【符号の説明】
１  排除装置
２  パッケージング機械
３  パッケージ
４  チューブ
５  成形ユニット
６  折曲げユニット
７  集合部分
８  チェーンコンベヤ
９  顎部
１０  対向顎部
１１  切断組立体
１２  チェーンコンベヤ
１３  ブレード
１５  基部
１６  側壁
１７  楔形部分
１８  第１案内面
１９  第２案内面
２０  共通縁
２１  ベルトコンベヤ
２２  選択部材
２３  入口開口
２４  ベルト
２５  搬送ブランチ
２６  側方保持壁
２７  ブリッジ部材
２８  案内部分
２９  ブレード
３０  貫通着座部
３１  プレート
３２  第１壁
３３  第２壁
３４  横方向部材
３５  ヒンジピン
３６  作動組立体
３７  空気シリンダ
３８  ロッド
３９  レバー
４２  ジャケット
４３  ソレノイドバルブ
４４  制御ユニット
【図１】
0004291898.tif 000002
【図２】
0004291898.tif 000003
【図３】
0004291898.tif 000004
【図４】
0004291898.tif 000005