(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直路（Ａ）に沿って供給される食品製品が連続的に充填される包装材料の管（３）から該流動食品製品の密封無菌パッケージ（２）を生産する包装機械（１）で、
−前記管（３）を等間隔の横断区間（１５）で把持する把持手段（１３、１４）と、
−前記横断区間（１５）に沿って前記管（３）の包装材料を密封する密封手段（２３、２４；３４、３５）とを備え、
前記密封手段が第１および第２密封装置（２３、２４；３４、３５）を備え、前記第１密封装置（２３、２４）が横断区間（１５）の完全な密封を達成するのに必要な時間（Ｔ）より短いが、個々の一時的な無菌横断密封帯（２５）を形成するには十分な時間（Ｔ１）だけ、前記横断区間と相互作用し、前記第２密封装置（３４、３５）が、前記一時的密封帯（２５）と相互作用して、これを完全に密封し、
さらに、前記管（３）から延在する通路（Ｂ）に沿って多数のパッケージ（２）を移動するための、多数の部材（３３）を有するコンベヤ（３０）を備え、
前記第２密封装置（３４、３５）は、前記第１密封装置（２３、２４）と前記第２密封装置（３４、３５）の間の前記通路（Ｂ）上において対応する多数のパッケージ（２）を支持するために前記コンベア（３０）のブランチ（３２）上に設けられた前記多数の部材（３３）に相当する距離だけ該第１密封装置から分離され、且つ、前記第１密封装置（２３、２４）とは別個の位置に配置されることを特徴とする機械（１）。
【請求項２】
前記コンベヤ（３０）は、前記第１密封装置（２３、２４）と前記第２密封装置（３４、３５）の間で前記対応する多数のパッケージ（３０）を支持するために、前記通路（Ｂ）上に配置された前記多数の部材（３３）を有する上部ブランチ（３２）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
【請求項３】
垂直路（Ａ）に沿って供給され、食品製品で連続的に充填される、ヒートシール・シート包装材料の管（３）から流動食品製品の密封パッケージ（２）を生産する方法で、
−等間隔の横断区間（１５）で前記管（３）を把持するステップと、
−前記横断区間（１５）に沿って前記管（３）の包装材料を密封するステップとを含み、
前記密封ステップが［、前記パッケージ（２）を生産するために］包装機械（１）の別個のユニット（１０、２０）で連続的に実行される第１および第２密封作業を含み、前記第１密封作業が、横断区間（１５）の完全な密封を達成するのに必要な時間（Ｔ）より短いが、個々の一時的な無菌横断密封帯（２５）を形成するには十分な時間（Ｔ１）だけ、前記横断区間（１５）に沿って実行され、前記第２密封作業が、最終的に前記一時的密封帯（２５）を密封するよう実行され、
更に、
前記第１の密封ステップの後で前記第２の密封ステップの前に、前記管（３）から延在する通路（Ｂ）に沿って多数のパッケージを搬送する中間ステップを含み、
前記第２密封ステップが前記第１密封ステップとは別個の位置且つ前記通路（Ｂ）上の多数のパッケージ（２）に相当する距離だけ該第１密封ステップが行われる位置から分離された位置で行われることを特徴とする方法。
【請求項４】
前記中間ステップは、コンベア（３０）上の押し部材（３３）により前記多数のパッケージ（２）を前記通路（Ｂ）に沿って、前記第１密封ステップが実行される位置と前記第２密封ステップが実行される位置の間で移動するステップを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装材料の管から流動食品製品の密封パッケージを連続的に生産する包装機械および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フルーツ・ジュース、低温殺菌またはＵＴＨ（超高温処理）牛乳、ワイン、トマトソースなどの多くの流動食品製品は、殺菌した包装材料で作成したパッケージに入って販売されている。
【０００３】
このようなパッケージの典型的な例は、Tetra Brik Aseptic（登録商標）として知られる液体または流動食品の平行六面体形のパッケージであり、これは積層帯片の包装材料を折り畳み、密閉して形成する。積層包装材料は、紙などの繊維質材料の層が、その両側をポリエチレンなどのヒートシール・プラスチック材料で覆われ、無菌パッケージの場合、最終的にパッケージ内の食品に接触する包装材料の側部は、アルミ・シートなどのバリア材料の層も有し、これはヒートシール・プラスチック材料の層で覆われる。
【０００４】
知られているように、このようなパッケージは完全自動の包装機械で作成され、ここではウェブを供給した包装材料から連続的な管が形成され、包装材料のウェブは、例えば過酸化水素溶液などの滅菌用の化学薬剤を適用するなどして、包装機械自体で滅菌されて、化学薬剤は滅菌後に、加熱による気化などによって包装材料の表面から除去され、このように滅菌した包装材料のウェブは閉じた無菌環境に保持され、縦方向に折り畳まれて密封され、垂直管を形成する。
【０００５】
管は、頂部から殺菌した、または殺菌処理した食品が連続的に充填され、ジョーの対によって密封され、等間隔の横断区間に沿って切断されてピロー・パックを形成し、これは機械で折り畳まれて、完成した平行六面体形などのパッケージを形成する。
【０００６】
上述したタイプの包装機械は、例えば欧州特許第０８８７２７３号から知られ、これは個々の無限路を画定して個々に多数の関節式ジョーおよび対向ジョーによって画定された２本の形成チェーンを備え、２本の路はそれぞれ、相互に対面し、平行なほぼ直線のブランチを有し、その間に包装材料の管が供給され、それに沿ってジョーが対応する対向ジョーと協働して、幾つかの連続的な横断帯で管を把持し、ヒートシールする。
【０００７】
各ジョーの面は、２つの直線で細長い能動表面を画定する誘導加熱要素を備え、表面は管材料と相互作用して、これを密封温度まで加熱し、管の軸に垂直な中間面の対向する側で、これと平行に延在する。加熱要素の代りに各対向ジョーは２つの圧力パッドを有し、これはプラスチック材料で作成され、相当するジョー上で加熱要素の個々の能動表面と協働する。
【０００８】
このように形成されたピロー・パックは、形成チェーンの下流の切断ステーションで分離される。ここでは幾つかのナイフを備えた２つの逆回転するローラが備えられている。この包装機械は、例えばＣＤ特許第５９２７４７号、米国特許第３３００９４４号および欧州特許第９９２４３１号から知られており、この場合ナイフはジョーに組み込まれ、欧州特許第９９２４３１号では、特に切断作業が密封作業の前に実行されるので有利である。
【０００９】
上述した解決策は、超高速の生産速度で、十分な品質および信頼性でパッケージを生産する。
【００１０】
しかし、このような包装機械の生産速度を上げるその程度は、各ジョーの加熱要素が、包装材料の完全な密封を達成するために管材料との接触を維持する長さによって決定される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上の制約を解消するよう設計された包装機械を提供することが、本発明の目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、垂直路に沿って供給され、食品製品が連続的に充填される包装材料の管から流動食品製品の密封無菌パッケージを生産し、包装機械で、
−前記管を等間隔の横断区間で把持する把持手段と、
−前記横断区間に沿って前記管の包装材料を密封する密封手段とを備え、
前記密封手段が、前記機械の別個であるが連続する個々のユニットの一部を形成する第１および第２密封装置を備え、前記第１密封装置が横断区間の完全な密封を達成するのに必要な時間より短いが、個々の一時的な無菌横断密封帯を形成するには十分な時間だけ、前記横断区間と相互作用し、前記第２密封装置が、前記一時的密封帯と相互作用して、これを完全に密封することを特徴とする機械が提供される。
【００１３】
本発明は、垂直路に沿って供給され、食品製品が連続的に充填されるヒートシール・シート包装材料の管から流動食品製品の密封パッケージを生産し、方法で、
−等間隔の横断区間で前記管を把持するステップと、
−前記横断区間に沿って前記管の包装材料を密封するステップとを含み、
前記密封ステップが、前記パッケージを生産するために包装機械の別個のユニットで連続的に実行される第１および第２密封作業を含み、前記第１密封作業が、横断区間の完全な密封を達成するのに必要な時間より短いが、個々の一時的な無菌横断密封帯を形成するには十分な時間だけ、前記横断区間に沿って実行され、前記第２密封作業が、最終的に前記一時的密封帯を密封するよう実行されることを特徴とする方法にも関する。
【００１４】
本発明の好ましい非制限的な実施形態を、添付図面に関連する例によって説明する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１の番号１０および２０は、全体として、低温殺菌またはＵＨＴ牛乳、フルーツ・ジュース、ワインなどの流動食品製品の無菌密封パッケージ２を包装材料の垂直管３から連続的に生産する包装機械１（本発明を明快に理解できるのに必要なだけ図示）の個々の形成ユニットを示す。
【００１６】
管３は、ヒートシール・プラスチック材料のウェブを縦方向に折り畳んで密封することによって、ユニット１０の上流に既知の方法で形成され、頂部から殺菌した、または殺菌処理した食品製品を連続的に充填される。
【００１７】
ユニット１０は、２つの側部５（１つのみ図示）および２つの横壁６、７によって画定された枠４を備え、壁は相互に平行で、側部５によってしっかり固定され、側部５とともに区画８を画定し、さらに枠４によって支持され、それぞれ第１ジョー１３（以下では単に「ジョー１３」と呼ぶ）および第２ジョーまたは対向ジョー１４を備える２本の形成チェーン１１、１２を備え、ジョーは相互に協働して、垂直路Ａに沿いに区画８を通って供給される包装材料の管３と相互作用する。
【００１８】
チェーン１１および１２は、個々の無限路Ｐ、Ｑを画定し、それに沿ってジョー１３および対向ジョー１４が供給される。路Ｐ、Ｑはそれぞれ枠４の壁６、７に沿って延在し、管３の路Ａの対向する側部に隣接して、ほぼ対称に延在するほぼ直線で平行な個々の作業部分Ｐ１、Ｑ１を備え、したがって管３の個々の等間隔横断区間１５が、対応するジョー１３と対向ジョー１４の対の間に把持される。
【００１９】
ジョー１３および対向ジョー１４は、個々のチェーン１１、１２の一体部品であり、その交互のリンクを画定し、対状のバー１６によって関節式に接続される。
【００２０】
チェーン１１、１２を支持し、駆動して案内する装置が、例えば欧州特許第０８７２６３号から知られ、したがって詳細には説明しない。ジョー１３および対向ジョー１４の動作が、壁６、７に取り付けたカム１７、１８によって画定されることを述べれば十分である。
【００２１】
ジョー１３および対向ジョー１４は、路Ａに垂直で枠４の壁６、７に平行な方向に伸張し、カム１７、１８に沿って回転する案内ローラ２１、２２の個々の対を有する。
【００２２】
各ジョー１３は、知られている方法で、路Ａを横断して延在して２つの直線で平行な能動前面（図示せず）を画定する誘導加熱要素２３を備える。
【００２３】
加熱要素２３の代わりに、各対向ジョー１４は圧力バー２４を備え、各ジョー１３の加熱要素２３とそれに対応する対向ジョー１４のバー１４は相互に協働して、管１３の個々の横断区間１５を把持し、包装材料をヒートシールする。使用時に対応するジョー１３に面する前面で、バー２４は２つのパッド（図示せず）を有し、これは比較的可撓性の弾性材料で作成され、加熱要素２３の能動面に対向する包装材料と協働する。
【００２４】
各ジョー１３の加熱要素２３および対応する対向ジョー１４のバー２４は、横断区間１５を完全に密封するのに必要な時間Ｔより短いが、ユニット１０を出るパッケージ２が、以下でさらに詳細に説明するように、横断帯２５の密封を完了するユニット２０に到達する前に経験する取扱いに耐えることができる個々の無菌横断密封帯２５を形成するのに十分な時間Ｔ１だけ管３の包装材料との接触状態が維持される。
【００２５】
各対向ジョー１４は、密封帯２５で管３を切断し、したがって形成チェーン１１、１２から出て慣性形状に折り畳まれるパッケージ２を、管３から切り離すナイフ２６を備える。
【００２６】
ナイフ２６は、平坦で長方形であり、対向ジョー１４の主寸法の方向に細長く、圧力バー２４の中央スロットの内側に滑動状態で収容され、知られているカム軌道装置（図示せず）によって制御される。
【００２７】
ジョー１３および対向ジョー１４は、パッケージ２が形成されるにつれ、その体積を制御する個々の装置を備え、これは本発明の部分を形成しないので、説明されず、図示されない。
【００２８】
ユニット２０（図１および図２）は、ユニット１０の下流に配置され、形成チェーン１１、１２から出たパッケージ２が、例えば欧州特許第８８７２７２号で知られた説明および図示されない既知の供給装置によって送られるようになったベルト・コンベヤ３０によってユニット２０は前進させられる。
【００２９】
コンベヤ３０は、形成チェーン１１、１２の下で、その一方側に位置し、２つのプーリ（図示せず）の周囲で輪になるコンベヤ・ベルト３１を備え、その頂部水平ブランチ３２は、パッケージ２が供給される直線の水平路Ｂを画定する。
【００３０】
パッケージ２は、ベルト３１上に水平に配置され、個々に密封帯２５がベルト３１の対向する側から突出し、路Ｂに平行に延在する。
【００３１】
コンベヤ３０は、ベルト３１から垂直方向外側に突き出して、それに沿って等間隔になっている幾つかのパドルまたは押し部材３３を備え、それは各々、個々のパッケージ２の上流側横壁と協働して、それを押し、路Ｂに沿ってパッケージを供給する。
【００３２】
ユニット２０は、実質的に温気加熱ステーション３４およびジョー加圧ステーション３５を備え、これは例えば英国特許第１３７０８３１号から知られ、ベルト３１の上部ブランチ３２の対向する側に沿って配置され、ベルト３１上のパッケージ２の密封帯２５と連続的に相互作用して帯びを完全に密封する。
【００３３】
特に、ステーション３４は温気の流れを密封帯２５上に配向して、帯の温度を上昇させ、ステーション３５は加熱された密封帯２５に圧力を加えて、冷却し、強力で長持ちする密封を達成する。
【００３４】
あるいは、ユニット２０は、コンベヤ３０の各側に、チェーン１１、１２と同じタイプで、相互に相互作用してパッケージ２の密封帯を把持する個々のジョーを有する２本の形成チェーンを備え、ジョー自体が担持する加熱要素または超音波密封要素によって帯を完全に密封することができる。
【００３５】
さらなる代替例では、ユニット２０は、コンベヤ３０の各側に、加熱され逆回転する２つの圧力ローラを備えることができ、その間でコンベヤ３０上のパッケージ２の密封帯２５を加圧し、完全に密封する。
【００３６】
包装機械１の動作は、以上の説明から既に部分的に明白であるが、以下の通りである。
【００３７】
ジョー１３および対向ジョー１４は、カム１７、１８によって加えられた運動に従い、包装材料の管３と周期的に相互作用する。管３に最初に衝突し、横断区間１５に沿って徐々に圧縮した後、ジョー１３および対向ジョー１４は個々の路Ｐ、Ｑの部分Ｐ１、Ｑ１に到達し、それに沿って最大圧力が管３に加えられ、ジョー１３の加熱要素２３に電力が供給されて一時的に包装材料をヒートシールする。特に、加熱要素２３は、ユニット２０に到達する前にパッケージ２の経験する取扱いに耐えることができる個々の無菌密封帯２５を形成するが、包装材料を完全に密封するほど十分には長くない時間Ｔ１だけ、管３の包装材料と接触した状態で保持される。
【００３８】
以上のステップの過程で、ナイフ２６は個々の圧力バー２４内に収容された休止位置に留まり、管３と相互作用しない。
【００３９】
それと同時に、ジョー１３および対向ジョー１４の体積制御装置は、包装材料に予め形成された折り線によって補助されて、所定の形状を与えるよう、形成中のパッケージ２の横面と相互作用する。
【００４０】
ジョー１３および個々の対向ジョー１４が包装材料を解放する前に、ナイフ２６が圧力バー２４から抜き取られ、個々の密封帯２５に沿って包装材料を切断する。
【００４１】
切断作業の後、ジョー１３と個々の対向ジョー１４は分離し、包装材料の連続管３から切り離されているが、なおピロー・パックの形態であるパッケージ２は、ベルト・コンベヤ３０へと案内され、密封帯２５がベルト３１の対向する側から突出する状態で、水平姿勢でその上に供給される。
【００４２】
各パッケージ２は、路Ｂに沿って供給されるにつれ、ステーション３４を連続的に通過し、ここで密封帯２５に沿って局所的に温気で加熱され、ステーション３５を通過し、ここではジョーによって加熱済み密封帯２５に圧力が加えられ、これを完全に密封する。
【００４３】
本発明による包装機械１の利点は、以上の説明から明白になる。
【００４４】
特に、別個の形成ユニット（１０、２０）によって実行される２つの連続作業でパッケージ２を密封することにより、包装機械１の生産速度は、パッケージ２を完全に密封するためにかかる時間（Ｔ）に依存しない。つまり、加熱要素２３が包装材料と接触した状態で維持される時間の長さを、ユニット１０から出たパッケージ２が少なくともユニット２０に到着するまで無菌状態を維持することを保証できる管３の一時的密封を獲得するのに必要な最短時間に厳密に制限することにより、包装機械１の生産速度は、機械自体の機構によって与えられる限界まで上げることができる。
【００４５】
しかし、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明したような包装機械１を変更してよいことは明白である。
【００４６】
特に、包装材料は超音波で密封してもよく、切断作業は、密封の前にジョー１３の加熱要素２３によって実行すると有利であることがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】明快さを期して部品を除去した、本発明による包装機械の概略側面図を示す。
【図２】図１の包装機械の形成ユニットの拡大上面図を示す。
【符号の説明】
１  包装機械
２  パッケージ
３  管
４  枠
５  側部
６  横壁
７  横壁
８  区画
１０  ユニット
１１  形成チェーン
１２  形成チェーン
１３  ジョー
１４  対向ジョー
１５  横断区間
１６  バー
１７  カム
１８  カム
２０  ユニット
２１  案内ローラ
２２  案内ローラ
２３  加熱要素
２４  圧力バー
２５  密封帯
２６  ナイフ
３０  コンベヤ
３１  コンベヤ・ベルト
３２  ブランチ
３３  押し部材
３４  ステーション
３５  ステーション
【図１】
0003833949.tif 000002
【図２】
0003833949.tif 000003