JP4061502B2 - ウエブ包装装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウエブを一連のステーションを介して搬送し、例えば、食品を受け入れる包装要素内に下側ウエブを形成し、そしてこの食品を、上側ウエブを用いて閉じ込めるウエブ包装装置に関する。

ウエブ包装機械及びその方法は、例えば、ここで参考として包含される特許文献１において従来良く知られている。この装置は、上側ウエブと下側ウエブの間に食品を包装する。ウエブ搬送コンベアは、一連のステーションを通過する下側ウエブを搬送し、フォーミングステーションにおいて下側ウエブを包装要素内に形成し、そして、載置ステーションにおいて食品を受け入れ、閉じステーションにおいて上側ウエブを用いて包装を完了する。
米国特許第5,170,611号明細書

本発明は、食品を低温殺菌する低温殺菌ステーションを備えた包装装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、ウエブが一連のステーションを通過して搬送されるウエブ搬送コンベアを含む包装装置であって、一連のステーションは、食品を受け入れる包装要素内にウエブを形成し、かつ食品を低温殺菌する低温殺菌ステーションを含んでいることを特徴としている。

また、本発明の実施形態によれば、一連のステーションは、食品が載置されるウエブに下方に垂れ下がる食品用キャビティポケットを形成するフォーミングステーションを含み、低温殺菌ステーションは、下方に面する低温殺菌キャビティを有する上部室を備え、低温殺菌キャビティが、下側ウエブの食品用キャビティポケットに対面して食品を低温殺菌する。

さらに、ウエブは、上流から下流へ前進し、低温殺菌ステーションは、フォーミングステーションの下流にあり、また、食品は、載置ステーションにおいて下側ウエブの食品用キャビティポケット内に載置され、載置ステーションは、フォーミングステーションの下流にあり、低温殺菌ステーションは、載置ステーションの下流にある。また低温殺菌室が、下側ウエブの上方にあり、低温殺菌ステーションは、下側ウエブの下方にあって下側ウエブの下側に係合し、かつ低温殺菌室内の上方に食品を押し出して前記包装を反転させるために、上方へ移動可能なフォームインバータを含んでいる。

前記一連のステーションは、載置ステーションの上流にフォーミングステーションを含み、該フォーミングステーションは、食品が載置される下側ウエブ内に下向きに垂れ下がる食品用キャビティポケットを形成する。
低温殺菌ステーションは、食品用キャビティポケットに対面する下向きに開口する低温殺菌キャビティを有して、食品を低温殺菌する上部室を構成している。また、低温殺菌キャビティが上側ウエブなしで下側ウエブ上にある食品に対面し、かつ上部室が、入口ポートと出口ポートを有している。

ウエブの食品用キャビティポケットは、低温殺菌ステーションにおいて、第１状態と第２状態を有し、第１状態では、下側中央壁とこの中央壁から上方に伸びる複数の側壁を有する、食品用キャビティポケットが下方に垂れ下がっており、第２状態では、フォームインバータによって、前記中央壁が上方に押し出され、側壁が中央壁から下方に伸びる上方押出し位置となることを特徴としている。

また、フォームインバータは、上部中央壁とこの中央壁から下方に伸びる複数の側壁とを有し、第２状態において、食品用キャビティポケットがフォームインバータによって覆われかつ支持されており、食品用キャビティポケットの中央壁がフォームインバータの中央壁上にあり、食品用キャビティポケットの側壁が、フォームインバータの側壁に沿って伸びている。また、上部室は、上部中央壁とこの中央壁から下方に伸びる複数の側壁とを有し、食品用キャビティポケットの第１状態において、食品が、食品用キャビティポケットの中央壁に支持され、かつ食品用キャビティポケットの側壁によって側面から保持されており、食品用キャビティポケットの第２状態において、食品が、食品用キャビティポケットの中央壁に支持され、かつ上部室の複数の側壁によって側面から保持されている。

また、本発明は、載置ステーションで前記食品を下側ウエブに受け取り、閉じステーションで上側ウエブを用いて包装を完了する一連のステーションを通って、孔のない前記下側ウエブを、上流から下流に搬送するウエブ搬送コンベアと、前記載置ステーションの下流でかつ前記閉じステーションの上流にあって、入口ポートを介して低温殺菌室内に低温殺菌媒体を放出し、出口ポートを介して前記低温殺菌室から前記低温殺菌媒体を取り除くことにより、前記食品を低温殺菌する低温殺菌ステーションとを含み、この低温殺菌ステーションは、孔のない前記下側ウエブの上側に位置しかつ前記食品に対面して下向きに開口する低温殺菌キャビティを有する上部室部材と、孔のない前記下側ウエブの下側にある下部室部材とを含み、前記上部室部材と下部室部材の一方が、前記上部室部材と下部室部材の他方に向けて移動可能であり、前記低温殺菌室は、前記上部室部材と前記下側ウエブに挟まれた空間に形成されており、前記下側ウエブが前記上部室部材と前記下部室部材との間に係合したとき、前記下側ウエブの係合部分が前記低温殺菌キャビティを取り囲んでその周囲をシールして、前記低温殺菌室の前記空間を有する圧力容器を形成し、前記低温殺菌媒体は、孔のない前記下側ウエブを通過することなく、前記低温殺菌キャビティに入って、このキャビティから排出され、前記上部室部材は、前記入口ポートと前記出口ポートを有することを特徴としている。

ウエブ搬送コンベアは、上流から下流に前進し、閉じステーションは、低温殺菌ステーションは、載置ステーションの下流にあり、載置ステーションは、フォーミングステーションの下流にある。また、フォーミングステーションは、食品が載置される下側ウエブに下方に垂れ下がる食品用キャビティポケットを形成し、低温殺菌ステーションは、下方に面する低温キャビティを有しかつ食品を低温殺菌する上部室を備え、低温キャビティが食品用キャビティポケットに対面している。

食品は、載置ステーションにおいて、食品用キャビティポケット内に載置され、上部室は、下側ウエブの上方にあり、低温殺菌ステーションは、さらに、下側ウエブの下方にフォームインバータを含んでいる。このフォームインバータは、下側ウエブの裏面と係合するように上方に移動可能でかつ食品を上方に押し出して上部室内に入れる。下側ウエブの食品用キャビティポケットは、低温殺菌ステーションにおいて、第１状態と第２状態を有し、第１状態では、下方に垂れ下がる食品用キャビティポケットが、下側中央壁と、この中央壁から下側に伸びる複数の側壁を有する。第２状態では、フォームインバータが、下側に伸びる前記側壁とともに、中央壁を上方に押して上方押出し位置となり、上部室は、１つ以上のポートを有する第1組ポートと、１つ以上のポートを有する第２組ポートとを備える。前記第１組ポートは低温殺菌媒体を導き、第２組ポートは低温殺菌媒体を排出し、第１組ポートと第２組ポートとの間で、低温殺菌媒体が食品を横切って流れるようにしたことを特徴としている。

本発明によれば、食品を低温殺菌する低温殺菌ステーションを備え、食品を受け入れる包装要素を下側ウエブと上側ウエブで食品を包装するので、連続して配置された各ステーションを通過することにより、食品を簡単で効果的な方法で食品を包装するとともに包装ラインの中で低温殺菌を行うことができる。

図１は、包装機械１０を示し、上記特許文献１の図１と同様の図であり、理解を容易にするために、この図１と同様の参照番号を用いる。上記特許文献１に示すように、包装機械１０は、一般的に、柔軟な包装材料の下側ウエブを供給ロール１６から供給するための下側ウエブ供給ステーション１２、フォーミングステーション１８、載置ステーション２０、柔軟な包装材料２５の上側ウエブを供給する上側ウエブ供給ステーション２２、及び包装を終了する下流ステーション（閉じステーション）２６を含んでいる。

上記特許文献１に記載されるように、包装機械１０に設けられたウエブ搬送コンベアは、下側ウエブを公知の一連のステーションを通過させて搬送し、フォーミングステーション１８において、下側ウエブを包装要素に形成し、そして、載置ステーション２０において、ホットドッグＰ等の食品を受け入れ、更に、上側ウエブ２５を用いて、閉じステーション２６において包装を完了する。これらのウエブは、さらに参考として上記特許文献１に配置されている制御モジュール２５０,２７８によって制御されながら、上記特許文献１に開示されたインデックス装置によって前進する。コンベアは、上流から下流に向けて前進し、閉じステーション２６が、載置ステーション２０の下流にあり、また、載置ステーション２０がフォーミングステーション１８の下流にある。

本発明は、食品Ｐを低温殺菌する低温殺菌ステーション３００を備えている。この低温殺菌ステーション３００は、載置ステーション２０と閉じステーション２６の間にある。また、低温殺菌ステーション３００は、載置ステーション２０の下流にあり、かつ閉じステーション２６の上流に位置している。フォーミングステーション１８は、図１、図３、図９に示すように、下側ウエブ１４に、下方に垂れ下がる食品用キャビティポケット３０２を形成し、このポケット内に、上記特許文献１に従って食品Ｐが載置される。低温殺菌ステーション３００は、図８に示すように下方に対面する低温殺菌キャビティ３０６を備える上部室３０４を有し、この低温殺菌キャビティ３０６は、図３に示す食品用キャビティポケット３０２に対面しかつ以下に記載するように食品Ｐを低温殺菌する。

上部室３０４（上部室部材）は、ウエブ１４の上方にある。低温殺菌ステーション３００は、図３及び図８に示すフォームインバータ(form-inverter)３０８によって設けられた下部室（下部室部材）３０７を含み、このフォームインバータは、図４に示すように、ウエブの下側にあって上方に移動可能となり、ウエブ１４の裏面に係合して食品Ｐを上方に押し出し、上部室３０４内の低温殺菌キャビティ３０６の中に押し入れる。

フォームインバータ３０８は、上記特許文献１で用いられたものと比較して、好ましくはサーボモータによって上方及び下方に移動する。このサーボモータは、上記特許文献１の図２,４,５に示すように公知の食品用キャビティポケットを形成するために、フォーミングステーション１８において、フォーミングボックスを上下させる。図２に示すサーボモータ３１０，３１２は、それぞれ軸３１４，３１６を回転させる。

これらの軸は、次に、上記特許文献１の図２及び図５に示すリフトアーム１２８b,２１６によって与えられた上方移動と比較されるように、図２の破線で示す下側位置から実線で示す上側位置に、各リフトアーム３１８,３２０を旋回させて、フォームインバータ３０８を矢印３２２,３２４に示すように上方に移動する。それぞれのアーム３１８，３２０の端部にあるローラ部材３２６，３２８は、上記特許文献１の図５に示すカムスロット１３４に沿って転がるローラ部材１３２と比較されるように、フォームインバータ３０８の裏面に沿う各カムスロット３３０，３３２に沿って転がる。

フォームインバータ３０８は、上記特許文献１のプラスチック製のベアリングブロック１４０とガイド１４４と比較するように、フレーム１２の垂直ガイド３３８，３４０に沿ってスライドするプラスチック製のベアリングブロック３３４，３３６によって、上昇下降する往復運動に対してガイドされている。上部室３０４と下部室３０７は、図４〜図７に示すように、かみ合ってキャビティ３０６を閉鎖する圧力容器を形成しており、このキャビティは、部分３４１に示すように、２つの室３０４,３０７の間に係合するウエブ１４によって、ガスケットのようにその周囲に沿ってシールされる。

ウエブ１４の食品用キャビティポケット３０２は、低温殺菌ステーション３００において、図３及び図９に示す第１状態を有する。この第１状態は、下方に垂れ下がる食品用キャビティポケット３０２が下側中央壁３４２と、この壁から上方に伸びる複数の側壁３４４とを有している。食品用キャビティポケット３０２は、また、図４及び図１０に示すように、低温殺菌ステーション３００において、第２状態を有する。この第２状態は、図１０で示すように、フォームインバータ３０８が、下側中央壁３４２を上方に押し出した上方押出し位置となり、下側中央壁を反転させた上側中央壁から側壁３４４が下方に伸びている。

フォームインバータ３０８は、図９で示すように、上側中央壁３４６とそこから下方に伸びている複数の側壁３４８を有している。上記第２状態における食品用キャビティポケット３０２は、図１０に示すように、フォームインバータ３０８によって覆われかつ支持されており、中央壁３４６がフォームインバータの中央壁３４６に、また、側壁３４４がフォームインバータの側壁３４８に覆われる。

食品用キャビティポケット３０２は、図９に示す初期状態を有し、そこに食品Ｐを受け入れる。この包装は、低温殺菌のために食品をより露出させるために、図１０に示されるように反転される。上部室３０４は、図８に示すように上部中央壁３５０と、そこから下方に伸びる複数の側壁３５２を有する。食品用キャビティポケット３０２の上記第１状態では、食品Ｐは、食品用キャビティポケット３０２の下側中央壁３４２に支持されかつ食品用キャビティポケット３０２の側壁３４４によって保持される。図４、図５、図１０で示す食品用キャビティポケット３０２の第２状態では、食品Ｐは、食品用キャビティポケットの中央壁３４２上に支持され、上部室３０４の側壁３５２によって保持されている。

図６に示す上部室３０４は、１つ以上のポートを有する組ポート３５４（以下、組ポートを単にポートともいう。）と、１つ以上のポートを有する組ポート３５６とを有する。ポート３５４は、低温殺菌媒体、好ましくは蒸気を導入し、ポート３５６は、低温殺菌媒体を排気する。その結果、低温殺菌媒体が、矢印３５８で示すように、ポート３５４とポート３５６の間で食品Ｐを横切って流れる。ポート３５６は、低温殺菌キャビティ３０６の下方部分にあって、好ましくは蒸気から圧縮された液体を放出する。蒸気は、１つ以上の他のポート３６０で付加的に、又は選択的に排気される。好ましい形態では、低温殺菌ステーション３００は、低温殺菌媒体、好ましくは食品Ｐを横切る蒸気の交互に変わる流れ方向を与える第１、第２モード間で交互に変わる低温殺菌サイクルを有する。

第１モードでは、蒸気は、ポート３５４を通って導入され、また、第２モードでは、蒸気は、ポート３６０を通って導入される。第１モードにおいて、蒸気は、ポート３５６および／またはポート３５４を通って排気される。この排気動作は、図７において矢印３６２で示される。他の実施形態では、蒸気は、ポート３５４およびポート３６０の両方から同時に導入される。圧力および／または温度の感知動作は、所望であれば、圧力及び温度を監視し、より良い処理制御のために圧力および／または温度の変換ポート３６１，３６３で与えられる。

１つの好ましい実施形態では、低温殺菌ステーション図１、図８に示すようにモジュール３６４によって与えられる。このモジュールは、図６に示すように、横方向に間隔を置いて並んだ少なくとも一対の側室３０４，３６６を有し、さらに、好ましくは、例えば、図８において、ウエブの搬送方向に沿って連続して配置される３０４，３６８，３７０で示す複数の各対を有する。各対の他の側室は、同様な組ポートを有し、例えば、図６に示す室３６６が、１つ以上のポートを有する組ポート３７２と１つ以上のポートを有する他の組ポート３７４とを有し、さらに、１つ以上のポートを有する組ポート３７６を有することもできる。

低温殺菌ステーションは、１つ以上のモジュール３６４を含むことができる。各モジュール３６４は、第１、第２、第３の流れ通路３７８，３８０，３８２を有し、更に、流れ通路３８４，３８６を有することもできる。図６に示すように、低温殺菌サイクルの第１モード中、蒸気は、流れ通路３７８を通って導入され、そしてポート３５４，３７２を通ってそれぞれの室３０４，３６６に流れ込む。さらに、それぞれのポート３５６,３７４を通ってからそれぞれの流れ通路３８０，３８２を介して排気される。また、それぞれのポート３６０,３７６を通って、それぞれの流れ通路３８４，３８６を介して付加的にかつ交互に排気することもできる。蒸気から圧縮された液体は、それぞれのポート３５６,３７４を通ってそれぞれの通路３８０，３８２を介して排出される。

図７に示す低温殺菌サイクルの第２モード中、蒸気は、流れ通路３８４,３８６を通って導入され、更に、それぞれのポート３６０，３７６からそれぞれの室３０４,３６６に流れ込み、そして、それぞれのポート３５６，３７４を通じてそれぞれの流れ通路３８０、３８２を介して排気される。また、ポート３５４、３７２を通って流れ通路３７８を介して付加的に又は交互に排気することができる。低温殺菌が完了すると、包装は、前進して上記特許文献１のように閉じステーション２６で上側ウエブ２５を用いて閉鎖される。

添付する特許請求の範囲内で種々の等価物が可能であり、また、変更及び修正が可能であることが認められるであろう。低温殺菌という用語は、ここでは、一般的な辞書においる定義に従って用いられるものであり、所定の露出時間の間、温度処理により物質を部分的に殺菌することを含み、これにより物質の化学変化を生じることなく、好ましくない有機物を破壊する。また、包装寿命を延ばすために、病原性有機物および／または腐敗性有機物の破壊を含んでいる。

本発明は、連続動作型ウエブ包装機械及びインデックス型ウエブ包装を含んでいる従来知られた種々のウエブ包装機械を用いることができる。本発明は、特定の数に制限されないが、図８〜図１０に示す低温殺菌ステーションにおいて、食品の複数の包装を同時に処理できることが望ましい。即ち、本発明は１つ以上の食品包装における低温殺菌を含んでいる。さらに、付加的な低温殺菌ステーションを更に設けることができ、各低温殺菌ステーションには、１つ以上の低温殺菌室を有する。食品の反転は、例えば、フォームインバータ３０８を介して行うことが好ましい。この反転は、必ずしも必要ではなく、所望であれば、省くこともできる。低温殺菌媒体は、好ましくは蒸気であり、他の形態の低温殺菌媒体を用いることもできる。

図１は、本発明に従うウエブ包装装置の斜視図である。 図２は、図１の装置の一部を部分的に切り欠いて見た側面図である。 図３は、図２の3−3線に沿って見た図である。 図４は、図３と同様にシーケンシャル動作を説明するための図である。 図５は、図４の5−5線に沿って見た図である。 図６は、図４の一部分を示す拡大図である。 図７は、図６と同様にシーケンシャル動作を説明するための図である。 図８は、図６の構造の一部を折り畳んでみた分解斜視図である。 図９は、図３における食品用キャビティポケットを示す斜視図である。 図１０は、図９と同様の食品用キャビティポケットを形成するための手順を示す斜視図である。

符号の説明

１０：包装機械
１２：下側ウエブ供給ステーション
１４：上側ウエブ
１６：供給ロール
１８：フォーミングステーション
２０：載置ステーション
２２：上側ウエブ供給ステーション
２５：包装材料
２６：閉じステーション
２５０，２７５：制御モジュール
３００：低温殺菌ステーション
３０２：食品用キャビティポケット
３０４：上部室
３０６：低温殺菌キャビティポケット
３０７：下部室
３０８：フォームインバータ
３７８，３８０，３８２：流れ通路

Claims (3)

1. 上側ウエブ及び下側ウエブの間に食品を包装する包装装置であって、
   載置ステーションで前記食品を下側ウエブ内に受け取り、閉じステーションで前記上側ウエブを用いて包装を完了する一連のステーションを通って、前記下側ウエブを上流から下流へ搬送するウエブ搬送コンベアと、
   前記載置ステーションの下流でかつ前記閉じステーションの上流にあって、入口ポートを介して低温殺菌室内に低温殺菌媒体を放出し、出口ポートを介して前記低温殺菌室から前記低温殺菌媒体を取り除くことにより、前記食品を低温殺菌する低温殺菌ステーションと、
   前記載置ステーションの上流にあって、前記下側ウエブに下方に垂れ下がるキャビティポケットを形成して、このポケットに食品が載置されるフォーミングステーションとを含み、
   前記低温殺菌ステーションは、前記下側ウエブのキャビティポケットに対面して、下向きに開口する低温殺菌キャビティを有する上部室と、この上部室と前記下側ウエブとに挟まれた空間により形成される前記低温殺菌室と、前記下側ウエブの下方に位置するフォームインバータとを含み、
   前記低温殺菌ステーションにおいて、前記キャビティポケットは、底部の中央壁と、この中央壁から上方に伸びる複数の側壁とを有する第１状態と、前記フォームインバータを用いて、前記中央壁を前記食品とともに上方に押し上げて前記キャビティポケットを反転させ、前記下側ウエブが前記中央壁から下方に伸びる前記複数の側壁を有する上方押出し位置の第２状態とを有することを特徴とする包装装置。
2. 食品を包装する包装装置であって、該包装装置は、
   載置ステーションで前記食品を下側ウエブに受け取り、閉じステーションで上側ウエブを用いて包装を完了する一連のステーションを通って、孔のない前記下側ウエブを、上流から下流に搬送するウエブ搬送コンベアと、
   前記載置ステーションの下流でかつ前記閉じステーションの上流にあって、入口ポートを介して低温殺菌室内に低温殺菌媒体を放出し、出口ポートを介して前記低温殺菌室から前記低温殺菌媒体を取り除くことにより、前記食品を低温殺菌する低温殺菌ステーションとを含み、
   前記低温殺菌ステーションは、孔のない前記下側ウエブの上側に位置しかつ前記食品に対面して下向きに開口する低温殺菌キャビティを有する上部室部材と、孔のない前記下側ウエブの下側にある下部室部材とを含み、前記上部室部材と下部室部材の一方が、前記上部室部材と下部室部材の他方に向けて移動可能であり、
   前記低温殺菌室は、前記上部室部材と前記下側ウエブに挟まれた空間に形成されており、前記下側ウエブが前記上部室部材と前記下部室部材との間に係合したとき、前記下側ウエブの係合部分が前記低温殺菌キャビティを取り囲んでその周囲をシールして、前記低温殺菌室の前記空間を有する圧力容器を形成し、
   前記低温殺菌媒体は、孔のない前記下側ウエブを通過することなく、前記低温殺菌キャビティに入って、このキャビティから排出され、前記上部室部材は、前記入口ポートと前記出口ポートを有することを特徴とする装置。
3. 前記出口ポートは、前記入口ポートから分離しかつ間隔を置いて配置され、前記低温殺菌媒体は、前記上側ウエブを通過することなく、また、前記下側ウエブを通過することなく、前記入口ポートから前記低温殺菌キャビティに入り、該キャビティから前記出口ポートに出て行くことを特徴とする請求項２記載の包装装置。

Images