(57)【要約】  本発明は、薄壁の食品容器（１４）、特に飲料缶への充填を行う方法であって、食品容器が、結果的にガス密に閉鎖されており、周囲圧を超える内圧を食品容器の安定化のために有している、薄壁の食品容器への充填を行う方法に関する。本発明に係る方法は、以下の工程、すなわち：充填ステーション（１０）に充填開口が開放された食品容器を準備する工程、充填ステーションにおいて食品容器への充填を行う工程、充填の終了直後に蓋により食品容器の充填開口をカバーする工程、蓋を食品容器に、食品容器がこの時点ではガス密に閉鎖されることがないように固定する工程、充填開口がカバーされた食品容器を搬出する工程を有している。
2012526712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄壁の食品容器、特に飲料缶への充填を行う方法であって、該食品容器が、結果的にガス密に閉鎖されており、周囲圧を超える内圧を該食品容器の安定化のために有している、薄壁の食品容器への充填を行う方法において、以下の工程、すなわち：
充填ステーションに充填開口が開放された食品容器を準備する工程、
充填ステーションにおいて食品容器への充填を行う工程、
充填の終了直後に蓋により食品容器の充填開口をカバーする工程、
蓋を食品容器に、食品容器がこの時点ではガス密に閉鎖されることがないように固定する工程、
充填開口がカバーされた食品容器を搬出する工程、
を有することを特徴とする、薄壁の食品容器への充填を行う方法。
【請求項２】
食品容器の充填開口を、結果的に食品容器の持続性のあるかつガス密の閉鎖の用に供される蓋を用いてカバーし、蓋を充填ステーションにおける充填後に固定だけ行い、持続的には閉鎖しない、請求項１記載の方法。
【請求項３】
充填開口がカバーされた食品容器を充填ステーションから閉鎖ステーションに搬送し、閉鎖ステーションにおいて持続的にかつガス密に閉鎖する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
それぞれの蓋をそれぞれの食品容器に充填ステーションにおける充填直後又は充填ステーションの直後に、ガスがカバーされた食品容器から外部に流出可能であるように固定する、請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
それぞれの蓋を軸方向で上からそれぞれの食品容器に対して押圧する、請求項２から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
それぞれの食品容器のフランジ外径より若干小さな縁部幅内径を有する蓋を準備し、
蓋をそれぞれの食品容器にスナップ式に嵌合させる、
請求項５記載の方法。
【請求項７】
当初それぞれの食品容器のフランジ外径に等しいか、又はフランジ外径より若干大きな縁部幅内径を有する蓋を準備し、
蓋を食品容器に対する押圧の際に、蓋の縁部幅内径が結果的にそれぞれの食品容器のフランジ外径より小さくなるように僅かに変形させる、
請求項５記載の方法。
【請求項８】
それぞれの食品容器の開口内径（Ｄｉ）より大きな外径をコア斜面の領域に有する蓋を準備し、
蓋を、蓋が結果的に食品容器に挟持されて結合されているように、それぞれの充填された食品容器に載置する、
請求項５記載の方法。
【請求項９】
蓋と食品容器とを閉鎖ステーションにおいて折畳み又は縁曲げにより持続的にかつガス密に互いに結合する、請求項３から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
それぞれの食品容器をカバーするためのそれぞれの蓋を保護ガス雰囲気下で食品容器に供給する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
食品容器に炭酸入りの飲料を充填する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
食品容器に液状の食品及び不活性ガスを充填する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記ガスを液体又は固体の形態で食品容器に充填する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
食品容器を充填ステーションに向かって円軌道上で動かし、充填ステーションでの充填後、円軌道に対する接線方向で閉鎖ステーションに向かって動かす、請求項３から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
充填された食品容器に折畳みにより密にかつ持続的に結合するために形成されている蓋を充填された食品容器に載置するための装置において、該装置が、前記蓋を前記充填された食品容器に、該食品容器を密閉しないように固定するために形成されていることを特徴とする、充填された食品容器に折畳みにより密にかつ持続的に結合するために形成されている蓋を充填された食品容器に載置するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品容器への充填を行う方法であって、食品容器が、結果的にガス密に閉鎖されており、周囲圧を超える内圧を有している、食品容器への充填を行う方法に関する。本発明は、特に、薄壁の食品容器への充填を行う方法であって、食品容器が、周囲圧を超える内圧を食品容器の安定化のために必要とする、薄壁の食品容器への充填を行う方法に関する。この種の食品容器は、例えば飲料缶として公知である。
【０００２】
食品容器への充填時、特に飲料等の液状の食品を充填する際、基本的に、波打ちによる溢流が生じる恐れがあるという問題が生じる。この溢流した食品は、食品容器を充填かつ閉鎖するための設備において、微生物の成長の温床となり、結果的に設備全体を汚染してしまう場合がある。このことは、他方、それぞれの新たに充填された食品容器及び特に食品容器の充填物が微生物により再汚染されるリスクに繋がる。
【０００３】
このリスクを回避するために、今日、このような食品容器を充填かつ閉鎖するための設備を定期的に止め、クリーニングすることが一般的である。これに対して択一的又は補足的に、内容物をパスチャライゼーション又は殺菌するために、食品容器は充填後に熱処理にかけられる。
【０００４】
本発明の課題は、この手間をできる限り軽減又は回避することである。
【０００５】
本発明により、この課題は、冒頭で述べた形式の食品容器への充填を行う方法において、以下の工程、すなわち：
‐充填ステーションに充填開口が開放された食品容器を準備する工程、
‐充填ステーションにおいて食品容器への充填を行う工程、
‐充填の終了直後に蓋により食品容器の充填開口をカバーする工程、
‐蓋を食品容器に、食品容器がこの時点ではガス密に閉鎖されることがないように固定する工程、
‐充填開口がカバーされた食品容器を搬出する工程、
を有することを特徴とする、薄壁の食品容器への充填を行う方法により解決される。好ましくは、食品容器の充填開口を、結果的に食品容器の持続性のあるかつガス密の閉鎖の用に供される蓋を用いてカバーし、蓋を充填ステーションにおける充填後に固定だけ行い、持続的には閉鎖しない。好ましくは、充填開口がカバーされた食品容器を充填ステーションから閉鎖ステーションに搬送し、閉鎖ステーションにおいて持続的にかつガス密に閉鎖する。好ましくは、それぞれの蓋をそれぞれの食品容器に充填ステーションにおける充填直後又は充填ステーションの直後に、ガスがカバーされた食品容器から外部に流出可能であるように固定する。好ましくは、それぞれの蓋を軸方向で上からそれぞれの食品容器に対して押圧する。好ましくは、それぞれの食品容器のフランジ外径より若干小さな縁部幅内径を有する蓋を準備し、蓋をそれぞれの食品容器にスナップ式に嵌合させる。好ましくは、当初それぞれの食品容器のフランジ外径に等しいか、又はフランジ外径より若干大きな縁部幅内径を有する蓋を準備し、蓋を食品容器に対する押圧の際に、蓋の縁部幅内径が結果的にそれぞれの食品容器のフランジ外径より小さくなるように僅かに変形させる。好ましくは、それぞれの食品容器の開口内径より大きな外径をコア斜面の領域に有する蓋を準備し、蓋を、蓋が結果的に食品容器に挟持されて結合されているように、それぞれの充填された食品容器に載置する。好ましくは、蓋と食品容器とを閉鎖ステーションにおいて折畳み又は縁曲げにより持続的にかつガス密に互いに結合する。好ましくは、それぞれの食品容器をカバーするためのそれぞれの蓋を保護ガス雰囲気下で食品容器に供給する。好ましくは、食品容器に炭酸入りの飲料を充填する。好ましくは、食品容器に液状の食品及び不活性ガスを充填する。好ましくは、前記ガスを液体又は固体の形態で食品容器に充填する。好ましくは、食品容器を充填ステーションに向かって円軌道上で動かし、充填ステーションでの充填後、円軌道に対する接線方向で閉鎖ステーションに向かって動かす。さらに本発明に係る、充填された食品容器に折畳みにより密にかつ持続的に結合するために形成されている蓋を充填された食品容器に載置するための装置は、該装置が、前記蓋を前記充填された食品容器に、該食品容器を密閉しないように固定するために形成されていることを特徴とする。
【０００６】
有利には、充填開口をカバーするために使用される蓋は、既に、結果的に食品容器の持続性かつガス密の閉鎖の用に供される蓋であり、この蓋は、有利には既に充填ステーションにおいてか、又は充填ステーションに直接隣接して固定だけされ、食品容器は、相応に持続性には閉鎖されない。
【０００７】
むしろ有利には、食品容器への蓋の固定は、カバーされた食品容器からガスが外部に流出可能であるように行われる。炭酸入りの飲料の場合、こうして、液面上にＣＯ２雰囲気を形成することができ、場合によっては存在する空気を押しのける。
【０００８】
蓋の取付けは、蓋が、充填されたばかりの食品容器への載置中又は載置後に僅かに変形されるが、まだ堅固にかつ密に食品容器に結合されないように行うことができる。
【０００９】
有利な態様では、蓋が食品容器に挟持されて結合されているように、蓋を充填された食品容器に載置する。この関連では、充填された容器の開口内径（フランジ内径ともいう。）より大きな外径をコア斜面の領域に有する蓋を用いて食品容器をカバーすると特に有利である。
【００１０】
択一的には、蓋を、例えば押付けレール等の外的な装置により食品容器に押し付けることにより、受動的に食品容器に固定してもよい。
【００１１】
有利には、充填及びカバー後のカバーされた食品容器をそれぞれの充填ステーションからそれぞれの閉鎖ステーションに搬送する。閉鎖ステーションにおいて、食品容器は、最終的に持続性にかつガス密に閉鎖される。閉鎖は、例えば公知の方法で折畳みあるいは巻締めにより行うことができる。
【００１２】
本発明は、食品容器の充填後直ちに食品容器をカバーすることにより再汚染を高信頼性に、容器内への菌の侵入を回避することにより回避するという思想に基づく。同時に、カバーは、充填物の波打ちによる溢流が減るか、又はまったく生じないという結果を伴う。その結果、仮に生じたとしても、対応する設備の大幅に少ない汚染が生じるにすぎない。さらに、食品容器への蓋の簡単な固定は、理想的に、最終的な閉鎖に比べて大幅に容易に実施可能である。有利な理想形態では、それぞれの蓋を、簡単に、それぞれの食品容器の充填開口を包囲するフランジに押し付けるだけである。このとき、食品容器のガス密の閉鎖は、当初の食品容器からのガスの流出を可能とするために、実施すべきではない。食品容器からのガスの流出は、カバーされた包装の周囲に存在する菌が缶内部に侵入しないことに繋がる。こうして、再汚染のリスクは低減する。さらに、酸素は、充填された食品容器内の液面上の雰囲気から押しのけられ、流出可能である。
【００１３】
有利には、蓋は、それぞれの食品容器のそれぞれの充填開口を包囲するフランジのフランジ外径より若干小さな縁部幅内径を有する、若干内方に引き込まれた縁部を有している。この場合、蓋は、食品容器に被せ嵌められ、こうして固定される。択一的には、当初それぞれの食品容器の対応するフランジ外径に等しいか、又はフランジ外径より若干大きな縁部幅内径を有する蓋を用意してもよい。この場合、蓋は、有利には、例えばダイを用いて、蓋の縁部が僅かに変形され、内方に押圧されるように、食品容器に対して押圧される。その結果、蓋の縁部幅内径が、食品容器に対する押圧後、食品容器のフランジ外径より小さくなる。結果的に、この場合も、蓋は食品容器に、食品容器が蓋により持続的かつガス密に閉鎖されていることなく固定されている。
【００１４】
持続的かつガス密の閉鎖は、有利には、閉鎖ステーションにおいて初めて、より詳細には有利には自体公知の折畳みによりなされる。このために、カバーされた食品容器は、充填ステーションから閉鎖ステーションに搬送される。有利には、このために設けられた搬送経路は、直線状であり、有利には、既に充填されカバーされた食品容器は、搬送経路上で加速されない。当初空の食品容器を円軌道上で充填ステーションの充填箇所に搬送し、次に円軌道に対する接線方向で充填ステーションから閉鎖ステーションに搬送すると特に有利である。こうして、内容物の波打ちを生じかねない充填された食品容器の加速は、できる限り回避される。
【００１５】
食品容器をカバーし、次に閉鎖するための蓋は、蓋自体が既に食品容器又は充填物の汚染を引き起こすことがないように、充填ステーションにおいて有利には保護ガス雰囲気下で食品容器に供給される。さらに、こうして、充填された食品容器内の液面上のガス雰囲気の酸素の含有は回避される。
【００１６】
最後に、食品容器に、炭酸を含む液状の食品、つまり、例えば炭酸入りの飲料が充填されるか、又は付加的にガス、例えば二酸化炭素又は窒素が食品容器に液体又は固体の形態で供給されると有利である。こうして、供給されたガスが、充填ステーションと閉鎖ステーションとの間の搬送経路上で放出され、これにより、充填された食品容器内の液面上に場合によっては存在する酸素を含む雰囲気を押しのけることができる。この関連で、ガスとは、室温でガス状の物質を意味していることを付記しておく。このことは、室温でガス状の物質（本明細書においてガスという。）が、かなりの低温でそれぞれ充填したい食品容器に供給されるとき、液体又は固体であってもよいことを意味している。
【００１７】
以下に、本発明について、実施の形態を基に図面を参照しながら詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の基本思想を説明するためのスケッチである。
【図２】図２ａ及び図２ｂは、食品容器の充填直後に食品容器をカバーする際の、食品容器への蓋の能動的な固定を説明するスケッチである。
【図３】図３ａ及び図３ｂは、容器上への蓋の締付け前後の蓋及び食品容器のスケッチである。
【００１９】
図１は、充填ステーション１０及び閉鎖ステーション１２からなる組合せを例示的に示している。この組合せを用いて、食品容器１４にまず飲料を充填し、次に食品容器１４を蓋で密閉することができる。
【００２０】
充填ステーション１０は、概略的にのみ図示してある。充填ステーション１０に供給される空の飲料缶１４．１は、例示的に図示してある。充填ステーション１０で充填される、食品容器としての缶１４．２も、例示的に図示してある。別の缶１４．３は、充填ステーション１０から閉鎖ステーション１２に搬送されている。缶１４．４は、閉鎖ステーション１２に到達している。閉鎖ステーション１２において、蓋が公知の方法で折畳みあるいは巻締めにより缶に固定して結合される。その結果、缶は密閉されている。このような密閉された缶１４．５も、図１に概略的に示してある。
【００２１】
公知の装置とは異なり、蓋供給部２０は、充填ステーション１０の直接的な近傍に設けられている。蓋供給部２０は、それぞれの充填された缶に、それぞれ１つの蓋を供給する。この蓋により缶は、後に閉鎖ステーション１２において密にかつ持続性あるいは耐久性を有して折畳みによって閉鎖される。
【００２２】
蓋供給部２０は、缶が充填直後に蓋で覆われ、それでもなおガスが缶の内部から外部に逃げることができるが、菌が外部から閉鎖された缶の内部に侵入することはできないように、各々の充填された缶に蓋を供給する。充填ステーション１０で充填された缶への蓋の供給は、充填されたばかりの食品容器に蓋を載置する際に既に菌が封入されてしまうことがないように、保護ガス雰囲気下で、つまりＣＯ２雰囲気中で実施される。
【００２３】
充填ステーション１０から閉鎖ステーション１２への搬送途中、それぞれの缶１４．３の蓋は、落下しないように固定されている。固定は、図１に示した実施の形態では、押付けレール２２により行われる。押付けレール２２は、充填ステーション１０と閉鎖ステーション１２との間の搬送経路上に配置されており、搬送経路上での蓋の落下を防止する。こうして、それぞれの蓋は、受動的に、それぞれの食品容器、つまりそれぞれの缶に固定される。
【００２４】
これに対して択一的に、それぞれの蓋は、能動的に食品容器に固定、つまり何らかの別の補助手段なしに食品容器に固定されているように、それぞれの食品容器の開口上に載置されてもよい。
【００２５】
図２は、その一例である。通常の飲料缶３０の、充填開口を包囲する上側の縁部を概略的に図示してある。缶３０の充填開口を閉鎖する蓋３２の縁部領域も概略的に図示してある。
【００２６】
図２ａは、ダイ３４を用いて如何に蓋３２の縁部領域３６の変形を行い得るかを示している。結果的に、食品容器３０の上側の縁部のフランジ外径Ｄ２より小さな縁部幅内径Ｄ１（図２ｂ参照）が生じる。
【００２７】
図２は、全体的に回転対称のダイ３４の一部のみを示していることに留意されたい。つまり、ダイ３４の、蓋３２の外側の縁部と係合して、この外側の縁部を、図２ｂに示した直径比が生じるように変形させる部分が図示されている。
【００２８】
図３ａ及び図３ｂは、それぞれ、フランジ３０′、缶１４′及び蓋３２′を示している。フランジ３０′は、フランジ内径Ｄｉを有している。フランジ内径は、缶１４′の開口の最小の内法の幅である。
【００２９】
蓋３２′は、通常の方法で、「コア斜面（Ｋｅｒｎｓｃｈｒａｅｇｅ）３６」と呼称される斜めの周壁を有している。
【００３０】
図３ａ及び図３ｂに示した実施の形態では、蓋３２′は、蓋３２′のコア斜面３６の領域に、フランジ内径Ｄｉより大きな外径を有しているように形成されている。これにより、蓋３２′は、缶１４′のフランジ３０′に挟持あるいはクランプ可能である。この状態は、図３ｂに図示されている。蓋３２′は、缶１４′のフランジ３０′による蓋３２′のコア斜面３６の挟持により、缶１４′に固定されている。
【００３１】
フランジ３０′及び蓋３２′は、それぞれ、カール部３８，４０を有している。カール部３８，４０は、缶１４′を蓋３２′により閉鎖ステーションにおいて一般的な二重折畳みあるいは二重巻締めにより最終的にかつ持続性をもって密閉することを可能にする。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【国際調査報告】
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