JP4291898B2 - 高速パッケージング機械の排除装置 - Google Patents
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Description
【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
Claims (5)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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