JP6625661B2 - 柔軟な容器の区画のガス充填のための方法 - Google Patents

Description

この発明は、折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱うための方法に関係していて、そしてより詳細には、充填ステーション及びガス充填ステーションを備えている連続して配置されている複数のステーションを備えている充填機械においてこれらの容器を取り扱うための方法に関係している。

例えば、食品又は衛生用品及び洗剤の如き使い捨て材のために、折り畳み可能なタイプの容器を使用することは長期間知られている。これらの内容物は液体及び粉体の形状の両方であることができる。

折り畳み可能なタイプの容器によれば、製品区画を規定するために連結部分において接合されている薄い柔軟な複数の壁から成る容器のタイプを意味している。製品区画の容積はこれらの壁間の相対距離に従っていて、このことはその容積は容器の充填比率に従っていることを意味する。

容器のこのタイプは、例えば国際公開公報ＷＯ２００５／０３０５９９又は国際公開公報ＷＯ２００５／１２１３８８中に示されている如く、多数の異なった取っ手形状を有することができる。

容器は、ジャグ（jug）のように容器を取り扱うために使用者により掴まれて良い取っ手を形成するためにガスにより充填されることを意図されている取っ手形成取っ手区画をその後端に備えて良い。取っ手区画は、３つの部分を備えて良く、その第１は実際の取っ手を形成することを意図されていて；その第２には、それを介して取っ手区画が環境と連通する入口が設けられていて；そして、その第３は第１部分を第２部分と連結している。

取っ手区画をガスで満たすために、ガス充填装置のノズルが入口上に適用され、そしてガスが上記入口を通り取っ手区画へと供給される。供給されたガスに対応して、取っ手区画の第２部分を規定している側壁部が膨らみ、ガスが取っ手区画の第３及び第１部分へと進むことを許容している。

このようなガス充填装置は充填機械のガス充填ステーションに配置されて良く、充填機械は上記ガス充填ステーション及び液体製品を容器の製品区画へと供給するための充填ステーションを含んでいる連続して配置されている複数のステーションを備えている。

このような充填機械は例えば国際公開公報 ＷＯ２００９／０４１９０９中に記載されている。複数の容器は、平行に操作されている連続して配置されているステーションへと間欠的に移動される。複数の容器は従って１つのステーションから次へと徐々に移動され、そして複数の容器の１つが複数のステーションの１つで取り扱われている間に他の複数の容器が他の複数のステーションで取り扱われる。

明白な理由として充填機械が高い生産能力を有することが望まれている。充填機械の複数のステーションが平列に操作されているので、最も長い操作時間を要求しているステーションが充填機械の生産能力を決定する。

従って、ガス充填ステーションが充填機械の生産能力を阻害しないことを確実にするために、ガス充填操作は高速で行わなければならず、充填ステーションでの充填操作よりもより多くの時間を要求すべきではない。しかしながら、容器の１つの側壁に設けられている入口を介しガスを供給することにより取っ手区画をガスで充たすことの手順は、特に高速生産で、幾分か確率過程（stochastic process）であり、そして、それは、幾つかの場合において、幾つかの取っ手区画がそれらが破裂してしまう程度にまで過剰充填されてしまうという受け入れ難い高い過失割合という結果になる、ガス充填過程における高速生産での高い信頼性を達成することの困難をもたらしている。

結果として、充填ステーション及びガス充填ステーションを備えている充填機械中で折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱うための改良された方法の必要性が存在している。

上のことを苦慮して、この発明の目的は、充填ステーション及びガス充填ステーションを備えている連続して配置されている複数のステーションを有している充填機械において折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱うための改良された方法を提供することである。

さらなる目的は、比較的低い失敗率での高速でのガス充填を可能にしているこのような方法を提供することである。

もう１つの目的は、高速生産を可能にするとともに取っ手区画の過剰充填の危険を無くすか又は少なくとも実質的に減少させることを可能にしているこのような方法を提供することである。

これらの目的、そして又この発明の以下の記載から明らかになる他の目的は、請求項１中に規定されている特徴を有している充填機械において折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱うための方法により十分に又は少なくともある程度達成されている。複数の実施形態が主請求項に従属している副請求項から明らかになる。

より詳細には、填ステーション及びガス充填ステーションを備えていて連続して配置されている複数のステーションを備えている充填機械中において折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱うための方法が提供されている。個々の容器は、２つの柔軟な対向している側壁を備えていると共に、２つの側壁が充填ダクトを介し環境と連通している製品区画及び２つの側壁の一方に配置されているガス入口を介し環境と連通している分離した取っ手区画を規定している。この方法は、複数の容器を連続して配置されている複数のステーションへと間欠的に移動させる工程、充填ステーションで、容器の充填ダクト中に挿入された充填チューブにより液体製品を製品区画中に供給する工程、そして、ガス充填ステーションで、ガス入口上に適用されたノズルによりガスを取っ手区画中に供給する工程を備えている。充填ステーション及びガス充填ステーションは、充填ステーションに位置を定められている複数の容器の１つの製品区画へ液体製品が供給されている間にガス充填ステーションに位置を定められている複数の容器のもう１つの取っ手区画へガスが供給されているよう操作されている。ガス充填ステーションでガスを供給する工程が、第１圧力で第１ガス流れを提供する工程及びこの第１ガス流れをノズルから取っ手区画へと前記入口を介し届ける工程、そして、続いて、第１圧力よりも低い第２圧力で第２ガス流れを提供する工程、そして第２圧力に対応して取っ手区画の内側に目標圧力を設定するためにこの第２ガス流れをノズルから取っ手区画へと前記入口を介し届ける工程を備える。

これにより、連続して配置されている複数のステーションを備えている充填機械中において折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱う改良された方法が達成される。複数の容器を平列に操作されている連続して配置されている複数のステーションへと間欠的に移動させることにより、高い生産能力を得ることが可能である。さらに、ガス充填ステーションでガスを供給する工程が、高い信頼性を伴うと共に充填機械の生産能力を損なうことのない高速で実行されて良い。第１圧力で第１ガス流れを提供することにより、取っ手区画中へと空気を速やかに導入するために、十分に高い圧力で第１ガス流れを提供することが可能である。さらに、目標圧力に対応している圧力で連続して第２ガス流れを提供することにより、ダクトの破断又は破裂のための危険性を引き起こす取っ手区画を過剰充填することの危険性を生じさせることなく取っ手区画が十分な量のガスで充たされることを確実にすることが可能である。したがって、第２ガス流れがガス充填を完遂している一方で、第１ガス流れが取っ手区画を膨張させる圧力変動（pressure surge）のように使用されて良い。結果として、高速でそして非常に低い失敗率で操作されて良い複数の容器を取り扱うための方法が提供される。

この発明の方法の一実施形態に従えば、第１ガス流れを提供する工程の間に、それを膨張させるためには十分であるが目標圧力に到達するには不十分であるガスの量が取っ手区画へと届けられてよい。これにより、取っ手区画を過剰充填する危険性が無くされる。第１ガス流れを提供する工程の間に取っ手区画へ届けられたガスの量は、第１ガス流れを提供する工程及び第２ガス流れを提供する工程の間に取っ手区画へ届けられたガスの総量の５〜７５重量％に対応して良い。

第１ガス流れは、大気圧よりも上に１〜７バールの範囲、そしてより好ましくは１．８〜３．５バールの範囲、の第１圧力で供給されて良い。第２ガス流れは、大気圧よりも上に０．３〜２バールの範囲、そしてより好ましくは０．５〜１．０バールの範囲、の第２圧力で供給されて良い。

この発明の方法のもう１つの実施形態に従えば、それは、一旦目標圧力に到達したら取っ手区画を密封する工程をさらに備えて良い。

前記密封は、加熱可能な密封部材及び低熱伝導の非加熱可能区域を有している密封ジョー（jaw）により行われて良く、ここにおいて、密封ジョーが取っ手区画を充填しているガスを閉じ込めているシールを提供するために取っ手区画に係合され、そして、ここにおいて、密封ジョーの非加熱可能区域が取っ手区画の加圧されている側に対面するよう配置されている。これにより、シールの形成の間に加熱可能な密封部材に対する加圧されている取っ手区画の露出が避けられ、これにより、ガスが充填されている取っ手区画のより信頼性のある密封が提供される。

一般的に、この特許請求の範囲において使用されている全ての用語は、ここにおいて他に明確に規定されていない限り、当該技術分野におけるそれらの通常の意味に従い解釈される。「不定冠詞／定冠詞が付けられている［要素、装置、構成部材、手段、工程、その他］」（ “a/an/the [element, device, component, means, step, etc.]”）は、ほかに明確に述べられていない限り、これら要素、装置、構成部材、手段、工程、その他（element, device, component, means, step, etc.）の少なくとも１つの例を引用するとして率直に解釈されたい。ここに記載されている如何なる方法の工程は、明確に述べられていない限り、記載されたまさにそのままの順序で行わなければならないことはない。

この発明の上記特徴及び利点は、さらなる目的とともに、同じ参照数字が同様の要素のために使用される添付の図面を参照することにより、この発明の好適な実施形態の以下の図示及び限定しない詳細な記載を通してより良く理解される。

図１は、この発明に従っている方法とともに使用するのに適している折り畳み可能なタイプの容器の側面図である。 図２は、連続して配置されている複数のステーションを備えている充填機械の概略図である。 図３は、充填機械のガス充填ステーションの概略図である。 図４は、ガス充填ステーション中に含まれているノズルユニットのノズルの一実施形態の斜視図である。 図５は、ガス充填ステーション中に含まれているノズルユニットの当接体の一実施形態の斜視図である。 図６ａは、連続的に配置されている複数のステーションを備えている充填機械中で折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱うためのこの発明の方法の一実施形態を図示している概略図である。 図６ｂは、連続的に配置されている複数のステーションを備えている充填機械中で折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱うためのこの発明の方法の一実施形態を図示している概略図である。 図６ｃは、連続的に配置されている複数のステーションを備えている充填機械中で折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱うためのこの発明の方法の一実施形態を図示している概略図である。 図６ｄは、連続的に配置されている複数のステーションを備えている充填機械中で折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱うためのこの発明の方法の一実施形態を図示している概略図である。 図７ａは、この発明の方法の一実施形態に従うガス充填操作を図示している概略図である。 図７ｂは、この発明の方法の一実施形態に従うガス充填操作を図示している概略図である。 図８ａは、ガス充填操作の間に容器の取っ手区画を掴みそしてガス充填するための異なった複数の工程におけるノズルユニットのノズル及び当接体の断面図である。 図８ｂは、ガス充填操作の間に容器の取っ手区画を掴みそしてガス充填するための異なった複数の工程におけるノズルユニットのノズル及び当接体の断面図である。 図８ｃは、ガス充填操作の間に容器の取っ手区画を掴みそしてガス充填するための異なった複数の工程におけるノズルユニットのノズル及び当接体の断面図である。 図９は、容器のガスが充填されている取っ手区画を密封する、この発明の方法の一実施形態に従っている工程を図示している概略的な斜視図である。 図１０は、図９中の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図１１は、その取っ手区画へと供給されたガスを閉じ込めているシールが設けられている、折り畳みタイプの容器の斜視図である。

図１を参照すると、折り畳み可能な容器１の一例が示されていて、それに対しこの発明に従っている装置及び方法が適用されて良い。容器は、充填装置中で充填され密封されるよう適用された予め形成されている容器として使用されて良い。或いは、容器は、充填機械中で完全に又は部分的に製造されて良い。

容器は、ミルク，水，果汁飲料，ジュース，又はワインの如き液体食品の形状の製品のために特に意図されているが、しかしそれは、もちろん、幾つかの他の形態の製品ために又は他の目的のためにも意図されていて良い。

容器は３つの柔軟な壁を備えていて、その２つは側壁２を構成し、そして３つ目は底壁３を構成している。これらの壁は、製品区画５を規定するよう連結部４に沿い接合されている。壁２，３は折り曲げ可能であり柔軟な材料で形成されていて、これは、製品区画５の容量が壁２，３間の相対距離に従属することを意味する。製品区画５の容量は従って、容器１の充填率に直接的に依存している。言い換えると、容器は折り畳み可能タイプであり、またポーチタイプパッケージ（pouch type package）と呼ばれる。

容器１の壁２，３は、好ましくは溶着により連結部４において接合されている。また、接着の如き他の接合の方法が考えられる。

示されている容器１は、注ぎ口（spout）として形成されている開口部６をその前上端に有している。容器１を開くには、開口部６の外端が分離され、それにより製品区画５を環境と連通させる。外端は、例えば切断又は引き裂きにより分離されることができる。容器１は従って、その充填されている状況において、ジャグ（jug）を取り扱う時のような注ぎ動作により空にされて良い。

一般的には、選択された容器材料は、無機材料を基にした充填剤の核層とポリオレフィンの結合剤とを備えている多層膜からなることが望ましい。また、ガス遮断層又は光遮断層のような他の材料及び層も可能であることが理解される。

容器１の後端に、取っ手を形成するためにガスが充填されることを意図されている取っ手区画７が示されている。取っ手区画７は２つの側壁２及び周辺連結部４により規定されている。

示されている実施形態においては、取っ手区画７は、全てが互いに連通している３つの部分を伴っている単一区画デザインを有する。第１部分８は、実際の取っ手を形成することを意図されている部位を備える。第１部分８は従って、完成された容器において、示されそして記載されている例中のように、それが取っ手から成る又はそれが補強効果の如き幾つかの他の機能を提供するの何れかである、所望の機能を与える部分である。第３部分９は第１部分８と直接連結されていて、そして以下に記載される狭いダクトを構成している。第２部分１０は第３部分９に直接連結されている。第２部分１０は、一つの側壁２中に孔の形状の入口１１を伴っている２つの対向している側壁２の一部により規定されている最も単純な形態の領域から成る。入口１１は従って取っ手区画７への入口を構成しており、そこを通って取っ手区画７は、ガスが充填されそして密封される以前に、外界と連通している。

上に記載されている如く、第３部分９は狭いダクトを構成している。その主要な機能は、ガス充填の完了後にダクトを密封するための手段がその上に配置されることができる表面を形成することである。

第３部分９はまた、取っ手区画７がガスで充填されたガス充填ステーションから夫れを移す目的を伴って容器１を掴むために使用されて良い。取っ手区画はこの移送の間に密封されて良く、又は供給されたガスを閉じ込めるために取っ手区画７が密封されるステーションへと移送されて良い。第３部分９の断面積は第１部分８の断面積よりも非常に小さい。この場合、断面積については、取っ手区画の長手方向に対し側壁間を横切って側壁により作り上げられることができる面積を意味している。

取っ手区画７の第３部分９及び第２部分１０はそれ等の内側上に型押しされた表面（embossed surface）（図示されていない）が設けられていて良い。型押しされた表面（embossed surface）は、ガス充填に関係して対応している側璧部の分離を容易にする。

３つの部分８，９，１０を伴っている取っ手区画７は、示されている実施形態において、第２部分１０が容器１の上方部位、即ち、そこを通って容器１の製品区画５がその内容物で充填されることを意図されている部、に隣接して配置されるよう向きが決められている。しかしながら、取っ手区画７は、望むように十分方向付けできることが理解される。

上に記載されているように、取っ手区画７は、容器の取っ手を形成するためにガスが充填されることを意図されている。ガスについては好ましくは空気を意味するが、もちろん、他のガスが使用されて良い。取っ手区画７は、膨張された状態において掴むことが容易である取っ手を形成するような幾何学形状及び充填比率を有する。このような取っ手はまた、その幾何学形状及びガス充填により容器１のかなりの剛性を助長する。

容器１はその上方部位における中央に充填ダクト１２を有していて、そこを通って容器１の区画５は液体製品が充填されて良い。示されている実施形態中のように、容器１が予め形成されていて、そして素材（blank）として充填機械へと提供されることが意図されている時、充填ダクト１２は、充填に先立ち取り除かれなければならない端クロージャー（end closure）１３により閉鎖され得る。充填の完了後、充填ダクト１２は再度密封される。

今度参照が行われる図２中には、上に記載したタイプの複数の容器１、即ち折り畳み可能なタイプの複数の容器、を取り扱っている充填機械２０が概略的に示されている。充填機械２０の図示されている区域は、横方向に複数の容器を間欠的に供給することによる複数の容器の取り扱いが意図されている。

充填機械２０は、充填ステーションＳ３及びガス充填ステーションＳ５を含んでいる連続して配置されている複数のステーションを備えている。個々のステーションは、対応しているステーションで容器１を保持するための示されていない複数のグリッパー（gripper）を備え得る。複数のステーションが複数のグリッパー中に一体化されることは実現可能である。

示されている実施形態においては、連続して配置されている複数のステーションが：例えば、複数の容器が端方向において供給されている充填機械の区域から複数の容器を受け取るための入力ステーションＳ１；複数の容器の充填ダクトの口開きのための開放ステーションＳ２；複数の容器の製品区画の充填のための充填ステーションＳ３；複数の容器の充填された製品区画を密封するための密封ステーションＳ４；複数の容器の取っ手区画を膨張させるためのガス充填ステーションＳ５；そして、複数の容器が次の取り扱いのためにそこから移送される出力ステーションＳ６を備えている。図１を参照して上に記載されているタイプの容器１が個々のステーションに示されている。

開放ステーションＳ２は１対の吸引カップ２１を備えて良く、１対の吸引カップ２１は充填ダクトを規定している対向している側壁部と係合し、そして吸引カップ２１の分離により対向している側壁部を分離するよう配置されている。

充填ステーションＳ３は、製品弁２４を介し液体製品源２３に連結されている充填チューブ２２を備え得る。充填チューブ２２は、一旦充填ダクトが先立つ開放ステーションＳ２中で口が開かれると、容器１の充填ダクト中に挿入することができる。

密封ステーションＳ４は、常に加熱されている第１密封部材２６を少なくとも一つが備えている１対の密封ジョー（jaw）２５を備え得る。密封ジョー（jaw）２５は、一旦製品区画が先立つ充填ステーションＳ３中で充填され、そして、それにより製品区画を密封するために、第１密封部材２６が充填ダクトを閉鎖するシールを容器に提供するよう、密封ステーションＳ３に配置されている容器１と係合するよう配置され得る。密封ジョー（jaw）２５は、密封ステーションＳ４で容器１を保持しているグリッパー中に一体にされているか又はグリッパーを形成し得る。

ガス充填ステーションＳ５は、示されている実施形態において、加圧されているガスの２つの源２８に連結されているノズルユニット２７を備えている。ノズルユニット２７は、制御ユニット２９，ノズル３０、そして当接部材３１を備えていて、当接部材３１に対しては、容器１を挟み、そしてノズル３０を取っ手区画の入口上に適用させるために、ノズル３０が移動可能に配置されている。ノズル３０及び当接部材３１は、ガス充填ステーションＳ５で複数の容器を保持しているグリッパー中に一体化され得る。ガス充填ステーションＳ５は以下により詳細に記載される。

充填機械２０はさらに、移送ユニット４０を備えている。移送ユニット４０の示されている実施形態は、矢印Ｐ１により示されている方向における広い方向において複数の容器を間欠的に移送するよう配置されているとともに、複数の容器が移送ユニット４０中に吊るされているようその上方部位で複数の容器１を掴むために配置されている。複数の容器は連続して配置されている複数のステーションへと間欠的に移動され、そして、複数の容器は次に１つのステーションから次へと一歩づつ移動される。

移送ユニットは、上流に位置が定められているステーションから容器１を回収するためと、それを隣接している下流に位置が定められているステーションへと移送するための複数のグリッピング部材４１を備えている。

移送ユニット４０は回転可能な複数の台座４２により支持されている。個々の台座４２は腕４３を備えていて、台座４２の回転の中心Ｃから遠ざかる方向を向いているその端４４で移送ユニット４０中の軸受中に枢動可能に支持されている。これは、移送ユニット４０へと円運動が付与されることを許容し、そして、より詳細には、摘まみ上げ位置と解放位置との間の円形の無限の通路に沿い複数のグリッピング部材４１の夫々が循環的に移動されることを許容する。

複数のグリッピング部材４１の夫々は、容器の上部を摘まむために互いに対し移動可能な１対のジョー（jaw）を備え得る。

移送ユニット４０は、例えば、対のジョー（jaw）の操作のための気体圧，液圧及び／又は機械式手段（示されていない）を備えて良い。

図中において、複数のグリッピング部材４１は開位置に示されている。

ガス充填ステーションＳ５から容器を回収するために、そしてそれを出力ステーションＳ６へと移送するために配置されているグリッピング部材４１は、示されている実施形態において、その中に一体化されているガス密封ユニット４６をさらに備え得る。ガス密封ユニット４６は、取っ手区画７中に導入されているガスを閉じ込めておく密封（seal）を容器１に提供するよう配置されている密封部材４７を備えている。或いは、ガス密封ステーションは、ガス充填ステーション内に一体化されていて良く、又は、密封を提供するための追加のステーションがガス充填ステーションＳ５に関し下流に隣接して位置されているステーションとして配置されていて良い。

ガス充填ステーションＳ５が、上に記載されているタイプの容器の取っ手区画のガス充填のためにガス充填ステーションＳ５に配置されている装置５０を概略的に図示している図３を参照してより詳細に今度は記載される。

装置５０の示されている実施形態は、加圧されているガスの２つの源２８に連結されているノズルユニット２７を備えている。ノズルユニット２７は、当接部材３１，ノズル３０，そして制御ユニット２９を備えている。

ノズル３０は、加圧されているガスの２つの源２８に連結されている制御ユニット２９に連結されている。

ノズル３０及び当接部材３１は、容器の取っ手区画の前記第２部分がノズル３０に対面している前記第２部分の入口を伴いそれらの間に挟まれ得るように、互いに向かい移動可能である。ノズル３０及び当接部材３１の一方が静止して配置され得ることが理解される。

ノズル３０及び当接部材３１の一実施形態が、また今、参照される図４及び５中に示されている。

図４中に記載されているノズル３０は、容器の取っ手区画へのガスの届けのための面取りされている周面５４を伴った出口５３中で終了している中央導管５２を伴っている円筒形本体５１を備えている。出口５３は、環状溝５５により取り囲まれていて、そして、係合表面５６が環状溝５５の半径方向外側に設けられている。周辺カラー（collar）５７が係合表面５６を取り囲んでいる。

図５中に示されている当接部材３１は、その頂面中に設けられている凹み６１を伴っている本体６０を備えている。凹み６１は、凹み６１に対し側開口６３を規定している立ち上がったＣ形状の当接表面６２により部分的に取り囲まれている。

装置５０はさらに、ノズル３０の係合表面５６が容器の挟みのために当接部材３１の当接表面６２に当接するようなノズル３０及び当接表面３１の互いに向かう相対移動のための示されていない移動手段を備えている。この移動手段は、気体圧，液圧，電気的な，又は機械的な手段またはそれと同様なものを備え得る。

その中に目標圧力Ｐ_Ｔを確立し、そしてそれにより取っ手区画を膨張させるために、前記入口を介し取っ手区画へとガスを届けるよう配置されているノズルユニット２７による複数の容器の取っ手区画のガス充填のために、装置５０が配置されている。容器は、一旦目標圧力が到達されてその容積を維持し、そしてそれ以上膨張しないような取っ手区画のための十分な強度を伴っている容器材料で形成されている、
より詳細には、ノズルユニット２７は、第１圧力Ｐ_１で第１ガス流れＱ_１を供給することにより図１を参照して上に記載された容器１の取っ手区画７を膨張させ、そして第１圧力Ｐ_１よりも低くそして目標圧力Ｐ_Ｔに対応している第２圧力Ｐ_２で第２ガス流れＱ_２を続いて供給することにより、図１を参照して上に記載した容器１の取っ手区画７を膨張させるよう配置されている。

この結果、ノズルユニット２７の制御ユニット２９はガスの供給を制御するよう配置されている。示されている実施形態においては、制御ユニット２９は、ノズル３０を加圧されているガスの２つの別の源２８と選択的に連結するために配置されている。加圧されているガスの源２８の第１は第１圧力Ｐ_１で第１ガス流れＱ_１を供給するために配置されていて、そして加圧されているガスの源２８の第２は第２圧力Ｐ_２で第２ガス流れＱ_２を供給するために配置されている。制御ユニット２９は、限定しない例として、プロセッサー，センサー，又はこれらの類似物からの所定のタイムスケジュールに従い発生された信号又は複数の信号のような、所定のパラメータに応答して第１及び第２ガス流れ間を切り替えるよう配置されている弁部材を備えている。

制御ユニット２９はあるいは、ガスの単一の源に連結されていて良く、そして又、第１及び第２ガス流れを夫々前記第１及び第２圧力で届けるよう電子入力信号を比例出力圧力に変更するよう配置されているコントローラー又はレギュレーターを備えて良い。

ノズルユニット２７は、取っ手、即ち前記取っ手区画７の第１部分８を、その中を前記目標圧力Ｐ_Ｔに到達するのには不十分であるが膨張した状態へと膨張させるのに十分なガス容量を供給するために要求されている時間の間に第１ガス流れＱ_１を届けるよう配置されている。

第２圧力Ｐ_２での第２ガス流れＱ_２の続いての届けは、取っ手の内側に目標圧力Ｐ_Ｔを設定するという結果になる。一旦目標圧力Ｐ_Ｔが到達されると、目標圧力Ｐ_Ｔに対応している第２圧力Ｐ_２での第２ガス流れＱ_２の供給が取っ手の容積をさらに膨張させるためには不十分であるので、漏れが阻止されていれば平衡の状態が生じる。漏れは、図４及び５を参照して上に記載したようにノズル３０及び当接部材３１の設計で実際には無くされていることが分かっている。

第１ガス流れＱ_１を提供する工程の間に取っ手区画７へと届けられたガスの量は、第１ガス流れＱ_１を提供する工程と第２ガス流れＱ_２を提供する工程との間に取っ手区画７へと届けられたガスの総量の５〜７５％に対応していて良い。ガス充填操作を速度向上させるために、第１ガス流れＱ_１を提供する工程の間に可能な限り多くのガスを届けることが有益であり、そして７５％の上限を取っ手区画がこの工程の間にガスで過剰充填されないことを確実にするために使用され得る。ガス充填操作のために入手可能な時間がそのように可能であるならば、過剰充填が生じないことをより確実にするために、第１ガス流れＱ_１を提供する工程の間により低い量のガスを届けることが有益である。

図２を参照して上に記載されたタイプの充填機械２０中で折り畳み可能なタイプの容器を取り扱うためのこの発明の方法の実施形態は、図６ａ〜ｄを参照して今回は記載される。

この発明の方法に従えば、複数の容器が連続して配置されている複数のステーションへと間欠的に移動される。したがって、個々の容器は、個々のステーションから次へと一歩一歩移動される。複数のステーションは平列に操作されるよう配置されている、即ち、複数の容器の１つが複数のステーションの１つで取り扱われている間に他の複数の容器が他の複数のステーションで取り扱われている。

図６ａ中、移送ユニット４０は、複数のグリッピング部材４１が個々の円形通路に沿い対応している上流ステーションへともたらされるよう台座４２の回転により操作されている。また、複数のグリッピング部材４１は、個々のステーションに配置されている容器を摘まむよう閉位置へと移動されている。

個々のグリッピング部材４１は個々のステーションで対応している容器１を回収し、そして従って、平坦な状態で提供されている未充填の容器１を入力ステーションＳ１で回収し；開かれた充填ダクトを有している容器１が開放ステーションＳ２で回収され；液体製品で充たされている容器１が充填ステーションＳ３で回収され；製品ダクトを閉鎖しているシールが設けられている容器１が密封ステーションＳ４で回収され；そしてガスが充填された取っ手区画７を有している容器１がガス充填ステーションＳ５で回収される。

図６ｂ中、複数の台座４２は矢印Ｐ２により示されている方向に回転されていて、これにより個々の回収された容器１は、個々の動きの円形通路に沿い対応している下流に隣接して位置が定められているステーションに向かい移送される。図示されているように、複数のステーションは、個々の容器が回収されることを許容し、そしてまた新たな容器が受け入れられることを許容するために操作されている。したがって、複数の吸引カップ２１が動かなくされているとともに分離されており；複数の密封ジョー２５が分離されていて；そしてノズル３０が当接部材３１から分離されている。上に記載されたように、グリッピング部材４１が容器１をガス充填ステーションＳ５から出力ステーションＳ６へと移送している間に、対応しているグリッピング部材４１中に一体化されているガス密封ユニット４６が容器１に取っ手区画７中に導入されたガスを閉じ込めているシールを提供する。

図６ｃ中、複数の台座４２は、複数のグリッピング部材４１を対応している下流に位置が定められている複数のステーションに位置させるためにＰ２方向に連続して回転されている。個々のステーションでは、示されていない複数のグリッパーが、個々のステーションへと移送された容器１を保持するために、次に動作されて良い。

さらに、示されている実施形態に従いグリッピング部材４１中に一体化されているガス密封ユニット４６により提供されたシールは、グリッピング部材４１により移送された容器１ｄが出力ステーションＳ６に到達した時に完了される。

示されていない複数のグリッパーが個々の複数のステーションで複数の容器を保持するために動作されている時、複数のグリッピング部材４１は開かれて良く、それにより対応している複数の容器の移送及び届けを完了する。

Ｐ２方向における複数の台座４２の連続した回転により、図６ｄ中に示されているように、複数のグリッピング部材４１は、対応している動作が個々のステーションにおいて行われている間に新たな回収−移送−届けサイクルを開始するために、対応する摘まみ上げ位置に向かい移動されて良い。見られるように、新たな容器が入力ステーションＳ１に提供されている。

この発明の方法に従えば、対応している操作は少なくとも、充填ステーションでの製品区画の充填及びガス充填ステーションでの取っ手区画のガス充填を備える。上述したように、これらの操作は平列に行われる。

充填ステーションＳ３では、容器１の充填ダクト中に挿入された充填チューブ２２を介し容器１の製品区画中に液体製品が届けられる。液体製品は、製品弁２４により液体製品源２３から供給される。製品弁２４は時間制御されて良い。或いは、流量計から受け取る入力データ又は容器１の製品区画へと移送された液体製品の量を指示している如何なる他の入力データを基に操作されても良い。

上に記載された如く、ガス充填ステーションＳ５に配置された容器１の取っ手区画７は、充填ステーションＳ３に配置された容器１の製品区画が液体製品で充たされている間に、ガスで充たされる。取っ手区画７のガス充填は、高速度であるとともに高い信頼性を伴い達成されなければならない。ガス充填作業を達成するために入手可能な時間は、ガス充填操作が充填機械の生産能力を制限しないことを確実にするために、液体製品充填操作を達成するために要求される時間により決定される。

ガス充填操作の高い信頼性及び高速度を確実にするために、ガス充填操作は、図７ａ，７ｂ，そして８ａ〜ｃを参照しながらこれから記載される２工程プロセスにおいて達成される。

図７ａにおいて、上に記載されたタイプの容器１の一部は、装置５０のノズル３０と当接部材３１との間に配置されている。この図から明らかなように、容器１はこの段階において製品で充填されているが、しかし、取っ手区画７のガス充填は或いは製品による容器の充填に先立ち行われて良いことが理解される。したがって、ガス充填ステーションＳ５は、充填ステーションＳ３に関する上流に配置され得る。

ノズル３０及び当接部材３１が図８ａ中により詳細に示されており、そしてこの図はまた、取っ手区画に対しその入口１１がノズル３０に対面している容器１の第２部分１０の向きを図示している。

図８ｂにおいて、ノズル３０と当接部材３１とは、それにより当接部材３１の当接表面６２に対し押しているノズル３０の係合表面５６により容器１を挟持するよう互いに位置させられている。当接部材３１は、その側開口６３が取っ手区画７の第３部分９（示されていない）と直線状に並ばされるよう配置されている。

図７ｂは、取っ手区画７をガスで充填するよう操作されるとして互いにもってこられているノズル３０及び当接部材３１を図示している。前に説明されていたように、ノズルユニット２７は、取っ手区画７を膨張させるが取っ手区画７の内側が目標圧力Ｐ_Ｔに到達するのには不十分であるように第１圧力Ｐ_１で第１ガス流れＱ_１を最初に届け、そして続いて取っ手区画７の内側に前記目標圧力Ｐ_Ｔを設定するために目標圧力Ｐ_Ｔに対応している第２圧力Ｐ_２で第２ガス流れＱ_２を届けるよう配置されている。ガスの届けは制御ユニット２９により制御されている。第１圧力Ｐ_１は、大気圧より高い１〜７バール又はより好ましくは１．８〜３．５バールの範囲であって良い。第２圧力Ｐ_２は、大気圧より高い０．３〜２バール又はより好ましくは略０．５〜１．０バールの範囲であって良い。

図８ｃにおいて、ガスを届ける間に容器１を挟持しているノズル３０及び当接部材３１が開示されている。ノズル３０中に設けられている中央導管５２の出口５３を取り囲んでいる凹所を形成している面取りされている周面５４と組み合わされている当接部材３１中に設けられている凹み６１は、取っ手区画７の第２部分１０を規定している容器１の正反対の側壁部が入口１１を介して取っ手区画７に入って来る届けられたガスに対応して正反対の方向に膨れるという結果になる。ノズル３１には、届けられたガスに対応してノズル３１に向かう方向にノズル３１に対面している側壁部が膨れることを更に確実にするために、環状溝５５を周囲と連結させている追加の導管（示されていない）が設けられていて良い。

上に記載されていたように、取っ手区画７の第３部分９が当接部材３１中の側開口６３と一直線状に並べられていて、そして従って、取っ手区画７の第２部分１０に入っているガスが、前記第３部分９に入り膨張させること、及びさらに第１部分８へと進むことが自由である。

上に記載されていたように、ノズルユニット２７は、最初は第１圧力Ｐ_１で第１ガス流れＱ_１を届け、そして次に第１圧力Ｐ_１よりも低い第２圧力Ｐ_２で第２ガス流れＱ_２を届けるよう構成されている。第１ガス流れＱ_１は取っ手区画７を膨張させるために使用され、そして第２ガス流れＱ_２は取っ手区画７の内側に目標圧力Ｐ_Ｔを設定するために使用される。

結果として、高速度での取っ手区画７の膨張は圧力変動（pressure surge）として動作している第１高圧ガス流れＱ_１により達成される。

過剰充填による取っ手区画７の破れ又は破裂の危険が、所望の目標圧力Ｐ_Ｔに対応している第２圧力Ｐ_２での続く第２ガス流れＱ_２の供給により無くされている。

膨張された状態における取っ手区画７の容積は５〜１０ｃｍ^３の範囲内であり、そして第１ガス流れＱ_１は２０〜１５０マイクロ秒（ｍｓ）の範囲内の時間の間に届けられ得る。第２ガス流れＱ_２により目標圧力Ｐ_Ｔを設定するために要求されている時間は０．２〜１秒（ｓ）の範囲内であり得る。

７ｃｍ^３の膨張容量を伴う取っ手区画を有している取っ手区画を有している複数の容器に対し、上に記載されていたようなノズル及び当接部材を伴うガス充填のための装置を使用して行われた実験においては、第１ガス流れＱ_１が５バールで５０マイクロ秒（ｍｓ）の間に届けられ、そして１バールで続く第２ガス流れＱ_２が届けられた。ガス充填プロセスの成功率は９９．９％に到達した。

一旦目標圧力Ｐ_Ｔが到達されると、取っ手区画７はガス密封ユニット４６により密封された。

図９及び１０は、密封ユニット４６により取っ手区画を密封するこの発明の方法の一実施形態に従っている工程を概略的に図示している。密封ユニット４６は、取っ手区画７へと届けられたガスを閉じ込めているシール１４を提供するために容器１と係合するために移動可能である密封ジョー（jaw）４８を備えている。より詳細には、密封ジョー（jaw）４８は、図１１中に示されている、前記第３部分９を横断して横切って延出しているシール１４を提供するために、取っ手区画７の第３部分９と係合するよう配置されている。

密封ジョー（jaw）４８は、ポリエーテル・エーテル・ケトン（polyether ether ketone）（ＰＥＥＫ）のような低熱伝導性を伴った材料で形成されている非加熱区域４９と並んで配置されている加熱可能な密封部材４７を備えている。非加熱区域４９は、図１０中に示されている如く、取っ手区画７の加圧されている側にそれが対面するように向けられている。

シール１４は密封部材４７により達成され、そして非加熱区域４９は、形成されている間にシール１４が加圧されているガスに対し露出されないことを確実にしている。

ガス密封ユニット４６は上に記載されているように、ガス充填ステーションから容器を回収するために配置されている移送ユニット中に配置され得る。或いは、密封ユニットは、ガス充填ステーション又はガス充填ステーションから離れて下流に位置が定められているステーションに配置され得る。

この発明が示されている実施形態に限定されないことが理解される。幾つかの変更及び変形が、添付の特許請求の範囲により限定的に規定されているこの発明の範囲内で考えられる。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 充填ステーション（Ｓ３）及びガス充填ステーション（Ｓ５）を備え連続して配置されている複数のステーション（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）を備えている充填機械（２０）中において折り畳み可能なタイプの複数の容器（１）を取り扱うための方法であって、
個々の容器（１）が２つの柔軟な対向している側壁（２）を備えていると共に、２つの側壁（２）が充填ダクト（１２）を介し環境と連通している製品区画（５）及び前記２つの側壁（２）の一方に配置されている入口（１１）を介し外界と連通している分離した取っ手区画（７）を規定しており、
上記方法が：
複数の容器（１）を、連続して配置されている複数のステーション（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）へと間欠的に移動させる工程、
前記充填ステーション（Ｓ３）で、容器（１）の前記充填ダクト（１２）中に挿入された充填チューブ（２２）により液体製品を前記製品区画（５）中に供給する工程、そして
前記ガス充填ステーション（Ｓ５）で、前記入口（１１）上に適用されたノズル（３０）によりガスを前記取っ手区画（７）中に供給する工程、
を備えていて、
ここにおいて、前記充填ステーション（Ｓ３）及び前記ガス充填ステーション（Ｓ５）は、前記充填ステーション（Ｓ３）に位置を定められている複数の容器（１）の１つの前記製品区画（５）へ液体製品が供給されている間に前記ガス充填ステーション（Ｓ５）に位置を定められている複数の容器（１）のもう１つの取っ手区画（７）へガスが供給されているよう操作されており、
前記ガス充填ステーション（Ｓ５）でガスを供給する工程が、
第１圧力（Ｐ１）で第１ガス流れ（Ｑ１）を提供する工程及びこの第１ガス流れ（Ｑ１）を前記ノズル（３０）から取っ手区画（７）へと入口（１１）を介し届ける工程、そして
続いて、前記第１圧力（Ｐ１）よりも低い第２圧力（Ｐ２）で第２ガス流れ（Ｑ２）を提供する工程、そして前記第２圧力（Ｐ２）に対応して取っ手区画（７）の内側に目標圧力（ＰＴ）を設定するために前記第２ガス流れ（Ｑ２）をノズル（３０）から取っ手区画（７）へと入口（１１）を介し届ける工程を備える、
ことを特徴としている、充填機械において折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱うための方法。
［２］ 前記第１ガス流れ（Ｑ１）を提供する工程の間に前記取っ手区画（７）へ届けられたガスの量は、それを膨張させるためには十分であるが目標圧力（ＰＴ）に到達するには不十分である、［１］に記載の装置。
［３］ 前記第１ガス流れ（Ｑ１）を提供する工程の間に前記取っ手区画（７）へ届けられたガスの量は、前記第１ガス流れ（Ｑ１）を提供する工程及び前記第２ガス流れ（Ｑ２）を提供する工程の間に前記取っ手区画（７）へ届けられたガスの総量の５〜７５重量％に対応している、［１］又は［２］に記載の装置。
［４］ 前記第１ガス流れ（Ｑ１）は大気圧よりも上に１〜７バールの範囲、そしてより好ましくは１．８〜３．５バールの範囲、の第１圧力（Ｐ１）で供給される、［１］〜［３］の何れか１項に記載の装置。
［５］ 前記第２ガス流れ（Ｑ２）は大気圧よりも上に０．３〜２バールの範囲、そしてより好ましくは０．５〜１．０バールの範囲、の第２圧力（Ｐ２）で供給される、［１］〜［４］の何れか１項に記載の装置。
［６］ 一旦目標圧力（ＰＴ）に到達したら前記取っ手区画（７）を密封する工程をさらに備えている、［１］〜［５］の何れか１項に記載の方法。
［７］ 前記密封が、加熱可能な密封部材（４７）及び低熱伝導の非加熱可能区域（４９）を有している密封ジョー（４８）により行われ、
ここにおいて、前記密封ジョー（４８）が前記取っ手区画（７）を充填しているガスを閉じ込めているシール（１４）を提供するために取っ手区画（７）に係合され、そして
ここにおいて、前記密封ジョー（４８）の前記非加熱可能区域（４９）が前記取っ手区画（７）の加圧されている側に対面するよう配置されている、［６］に記載の方法。

Claims (7)

1. 充填ステーション（Ｓ３）及びガス充填ステーション（Ｓ５）を備え連続して配置されている複数のステーション（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）を備えている充填機械（２０）中において折り畳み可能なタイプの複数の容器（１）を取り扱うための方法であって、
   個々の容器（１）が２つの柔軟な対向している側壁（２）を備えていると共に、２つの側壁（２）が充填ダクト（１２）を介し環境と連通している製品区画（５）及び前記２つの側壁（２）の一方に配置されている入口（１１）を介し外界と連通している分離した取っ手区画（７）を規定しており、
   上記方法が：
   複数の容器（１）を、連続して配置されている複数のステーション（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）へと間欠的に移動させる工程、
   前記充填ステーション（Ｓ３）で、容器（１）の前記充填ダクト（１２）中に挿入された充填チューブ（２２）により液体製品を前記製品区画（５）中に供給する工程、そして
   互いに向かうノズル（３０）及び当接部材（３１）の相対運動により前記入口（１１）上に前記ノズル（３０）を適用し、それにより容器（１）を前記ノズル（３０）に対面している前記入口（１１）で挟持する工程、そして次に前記ノズル（３０）を通してガスを供給する工程を備えている、前記ガス充填ステーション（Ｓ５）で、ガスを取っ手区画（７）中に供給する工程、
   を備えていて、
   ここにおいて、前記充填ステーション（Ｓ３）及び前記ガス充填ステーション（Ｓ５）は、前記充填ステーション（Ｓ３）に位置を定められている複数の容器（１）の１つの前記製品区画（５）へ液体製品が供給されている間に前記ガス充填ステーション（Ｓ５）に位置を定められている複数の容器（１）のもう１つの取っ手区画（７）へガスが供給されているよう操作されており、
   前記ガス充填ステーション（Ｓ５）でガスを供給する工程が、
   第１圧力（Ｐ１）で第１ガス流れ（Ｑ１）を提供する工程及びこの第１ガス流れ（Ｑ１）を前記ノズル（３０）から取っ手区画（７）へと入口（１１）を介し届ける工程、そして
   続いて、前記第１圧力（Ｐ１）よりも低い第２圧力（Ｐ２）で第２ガス流れ（Ｑ２）を提供する工程、そして前記第２圧力（Ｐ２）に対応して取っ手区画（７）の内側に目標圧力（ＰＴ）を設定するために前記第２ガス流れ（Ｑ２）をノズル（３０）から取っ手区画（７）へと入口（１１）を介し届ける工程を備える、
   ことを特徴としている、充填機械において折り畳み可能なタイプの複数の容器を取り扱うための方法。
2. 前記第１ガス流れ（Ｑ１）を提供する工程の間に前記取っ手区画（７）へ届けられたガスの量は、それを膨張させるためには十分であるが目標圧力（ＰＴ）に到達するには不十分である、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１ガス流れ（Ｑ１）を提供する工程の間に前記取っ手区画（７）へ届けられたガスの量は、前記第１ガス流れ（Ｑ１）を提供する工程及び前記第２ガス流れ（Ｑ２）を提供する工程の間に前記取っ手区画（７）へ届けられたガスの総量の５〜７５重量％に対応している、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記第１ガス流れ（Ｑ１）は大気圧よりも上に１〜７バールの範囲の第１圧力（Ｐ１）で供給される、請求項１〜３の何れか１項に記載の方法。
5. 前記第２ガス流れ（Ｑ２）は大気圧よりも上に０．３〜２バールの範囲の第２圧力（Ｐ２）で供給される、請求項１〜４の何れか１項に記載の方法。
6. 一旦目標圧力（ＰＴ）に到達したら前記取っ手区画（７）を密封する工程をさらに備えている、請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。
7. 前記密封が、加熱可能な密封部材（４７）及び低熱伝導の非加熱可能区域（４９）を有している密封ジョー（４８）により行われ、
   ここにおいて、前記密封ジョー（４８）が前記取っ手区画（７）を充填しているガスを閉じ込めているシール（１４）を提供するために取っ手区画（７）に係合され、そして
   ここにおいて、前記密封ジョー（４８）の前記非加熱可能区域（４９）が前記取っ手区画（７）の加圧されている側に対面するよう配置されている、請求項６に記載の方法。

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