用于填充一侧打开的包装的方法和灌装机与流程

文档序号:18973319发布日期:2019-10-29 03:04阅读:172来源:国知局
用于填充一侧打开的包装的方法和灌装机与流程

本发明涉及一种用于在灌装机中以可流动的产品,特别是食品填充在一侧打开的包装,尤其是纸板复合包装的方法,其中将预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入到一侧打开的包装中。此外,本发明涉及一种用于以可流动的产品,特别是食品填充在一侧打开的包装,尤其是纸板复合包装的灌装机,其中,用于引入预热空气,干燥空气和/或消毒剂的至少一个喷嘴从上方设置到单侧打开的包装中并且其中设定用于将一侧打开的包装运输通过灌装装置的运输方向。



背景技术:

已知不同的用于以尤其为食品形式的产品填充一侧打开的包装的灌装机。通过相应的灌装机,优选以可流动的食品填充包装。尤其使用在顶侧开口的包装作为包装,以便提供用于填充包装的开口。包装例如可以是纸板复合包装,其由层压板形式的包装材料构成,该层压板包括纸板层和外部的、尤其热塑性的塑料层,例如聚乙烯(pe)。纸板为包装提供足够的稳定性,以允许包装容易地处理和堆叠。塑料层保护纸板免受湿气影响,并允许将包装材料密封以形成紧密的包装。另外,还可以提供其他层,例如铝层,以防止氧气和其他气体扩散通过包装。

以食品对包装的填充通常在无菌条件下进行。不仅是待灌装的食品,包装也需要消毒。为此,通常将食品加热一定的时间。通常首先将包装以消毒预热空气吹净。然后将消毒剂引入由此加热过的包装中,该消毒剂通常为过氧化氢或者至少含有过氧化氢。因为包装被预热,在消毒时实现了高的反应速率,避免了包装中形成过多的冷凝物。然后通过用优选热的和无菌的干燥空气干燥包装,从包装中除去水分和残留的过氧化氢。然后进行无菌包装的填充。

在消毒和/或填充期间,包装可以根据需要以恒定速度连续运输通过灌装机。用于引入预热空气,消毒剂,干燥空气和/或待灌装产品的装置包括用于目的性地给出相应介质的喷嘴,其可随包装移动,以便在引入预热空气,消毒剂,干燥空气和/或待灌装产品时,在喷嘴和包装之间至少基本上没有相对速度。但通常情况下,包装间歇式地,也就是逐步式地移动通过灌装机,使得包装依次在特定的时间间隔内占据特定的位置,在这些位置中,可以通过至少一个喷嘴为静止的包装施加预热空气,消毒剂,干燥空气和/或待灌装的产品。

当在一个周期中剩余时间太少而不能将足够量的预热空气,消毒剂,干燥空气和/或待灌装产品以合适的方式引入包装中时,预热空气,消毒剂,干燥空气和/或待灌装产品的引入还可以通过不同的喷嘴在多个顺次的加工位置中逐步式相继进行,在这些位置中包装短暂保持静止。相反,在连续移动通过灌装机的包装中,例如引入预热空气,消毒剂,干燥空气和/或待灌装产品的时间间隔延长。但是,这由此也延长了灌装机并且至少使得在灌装机中用于引入预热空气,消毒剂,干燥空气和/或待灌产品的装置的至少一个喷嘴的循环运输。为了补偿这一点,缩短了用于加热,消毒,干燥和/或填充包装的加工时间,由此可能产生相应加工的可靠性问题。

因此,已知方法的缺点是加热,消毒和/或干燥所需的设备和过程费用,这尤其在高产量时可能是相当大。替代性或额外地,已知方法存在的问题是加热,消毒和/或干燥不可靠地进行,这导致产品质量降低和废品率更高。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于,这样设计和扩展分别在开头提到并且先前进一步说明的类型的方法和灌装机,使得以更低的设备相关和/或过程相关的花费可靠地进行加热,消毒和/或干燥并且同时实现高产率。

根据权利要求1,该目的通过一种用于在灌装机中用可流动的产品,尤其是食品填充一侧打开的包装,尤其是纸板复合包装的方法来解决,其中

-将预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入到一侧打开的包装中并且,

-将一定体积的预热空气和/或干燥空气和/或消毒剂分别引入至少一个,优选至少基本上每一个一侧打开的包装(2)中,该体积对应于该一侧打开的包装的体积的至少三倍。

此外,在根据权利要求13的前序部分所述的灌装机中,上述目的这样解决,即,设置有将一定体积的预热空气和/或干燥空气和/或消毒剂分别引入至少一个,优选至少基本上每一个一侧打开的包装中的调整装置和引入装置,该体积对应于该一侧打开的包装的体积的至少三倍。

因此,可以仅将所述介质,即预热空气,干燥空气或消毒剂中的一种以所述至少一个一侧打开的包装的至少三倍体积引入到所述至少一个一侧打开的包装中。但也可以将所述介质中的两种或所有三种介质分别分开地以所述至少一个一侧打开的包装的至少三倍体积引入到所述至少一个一侧打开的包装中。

通过以预热空气,干燥空气和/或消毒剂的过量介质体积冲净包装实现了对包装在加热,消毒和/或干燥方面更有利的加工。由此,不仅可靠地确保以期望的方式进行加热,消毒和/或干燥,也可以以更低的设备成本以更快的方式相应加工包装。此外,通过相应过量的、以预热空气,消毒剂和/或干燥空气形式的介质,虽然倾向于消耗更多的介质,但是可以更快地、更可靠地并且更加单地实现加工。例如可以通过使用相应过量的加热空气,干燥空气和/或消毒剂可以省去一个加工站点,因为能够确保在更少加工站点中的加工,由此可以总体上节省时间和设备成本。

待加工的包装原则上可具有原则上常见的尺寸,因此具有常见的体积。这里,出于流动技术的原因,特别优选体积为至少100ml,至少200ml或至少250ml的包装。当包装非常大时,也需要非常大量的预热空气,消毒剂和/或干燥空气,因此包装尺寸优选不应该超过2000ml,尤其1500ml,进一步尤其1000ml。

这里,所描述的优点基本上可以选择性在加热期间,消毒期间和/或干燥期间达到。然而,由于对于这些方法步骤中的每一个必须考虑不同的边界条件,因此不必使用过量的预热空气,干燥空气和消毒剂,当然也不必使用相同的过量。各个方法步骤的匹配以及对于各个方法步骤的可能的过量介质可以是不同的。这当然也适用于加热,干燥和/或消毒包装这些加工步骤的单独方法步骤的可能存在的介质过量。

因此,当预热空气,干燥空气或消毒剂以对应于一侧打开的包装的体积的至少三倍的量引入该至少一个的一侧打开的包装中时,根据本发明例如是足够的。相反,所述介质中的一种或者两种可以根据需要以小于一侧打开的包装体积的三倍的体积引入该至少一个的包装中。当这导致优选的结果时,预热空气,干燥空气和消毒剂也可以以不同的体积引入该至少一个的一侧打开的包装中,然而其中这些体积可分别对应于一侧打开的包装体积的至少三倍。替代地也能够将所述介质中的至少两种以至少基本相等的体积引入所述至少一个包装中。

因此,在下文中,并不总是在加热,干燥和/或消毒之间或在预热空气,干燥空气和/或消毒剂之间进行详细区分。然而,基于上下文,对于本领域技术人员显而易见的是,哪些特征在预热,干燥和/或消毒方面是优选的。

原则上也可以使用较少过量的预热空气,干燥空气和/或消毒剂。然而,本文中讨论的优点在基本上相对于单独的待加工的包装的体积的三倍的体积的介质下才在特别的程度上出现。换句话说,通过介质相对于包装体积至少三倍的体积所实现的效果比在使用仅略大于单独的待加工的包装的体积的介质体积要大很多倍。

在一侧打开的包装的体积可以简单理解为密封后包装的体积,尤其是包装的填充体积。然而,优选是指由打开状态的单侧打开的包装提供的整个容积。取决于包装,一侧打开状态下的包装的体积可以显着大于封闭包装的体积或其填充体积。

在本发明中,预热空气和干燥空气的概念优选地应被非常广泛地理解。这里,原则上,如果需要,是指热空气。相应的介质用于加热或干燥,其也可以完全没有空气,而是利用另一种气体完成。因此,如果提及预热空气和/或干燥空气,空气的概念优选总体上看做作气体或气体混合物。然而,由于空气是合适的并且经济可得,因此当使用空气时是特别优选的。在实践中也通常使用空气。因此,在本发明中,为了更好地理解并且避免不必要重复而使用预热空气和干燥空气,即使介质并不一定限于空气并且原则上也可以称为加热介质或干燥介质。预热空气和/或干燥空气可以例如具有最高340℃的温度。然而,在许多情况下,当温度为最高260℃或更低时也已足够。然而,温度越高,包装可以加热或干燥得越快。所用的消毒剂尤其是过氧化氢。过氧化氢可以与蒸汽和/或空气一起引入一侧打开的包装中。消毒剂的温度可以为例如最高340℃,或者如果需要,可以为最高290℃或更低。

包装优选为由包装材料层压板形成的层压板包装。在一个特别优选的情况中为纸板复合包装,其由包装材料层压板构成,该包装材料层压板包括至少一个纸板层,优选至少一个屏障层,其例如由铝,聚酰胺和/或乙基乙烯醇构成,和由热塑性材料,尤其是聚乙烯(pe)制成的外层。由包装材料层压板形成的包装材料裁剪件的纵向边缘彼此密封在一起,以形成所谓的包装套管或包装套。包装的一个开口端可折叠并密封以形成包装底部。在填充之后,也可以通过折叠和密封将包装套仍然敞开的端部封闭为包装头部。

调整装置以及用于将预热空气,干燥空气和/或消毒剂的体积引入一侧打开的包装中的引入装置可以根据应用设计为非常不同的。在这里,尤其可以回顾现有技术中已知的、在其他应用中用于调节和引入相应介质的装置。调整装置和/或控制装置可用于调整预热空气,干燥空气和/或消毒剂的体积,根据体积是否需要调节或控制。为了引入,可以设置与调整装置和/或控制装置连接的阀和/或泵。

这里,为了节省预热空气,干燥空气和/或消毒剂,所述预热空气,干燥空气和/或消毒剂可以仅间歇式地引入一侧打开的包装中,即当这些包装被定位在相应的出口下方时。相反,当包装进一步运输时,可以中断预热空气,干燥空气和/或消毒剂的排出。当预热空气,干燥空气和/或消毒剂连续从引入装置或相应出口中流出时也是可能的,并且在设备和控制技术方面更简单。

这里,与预热空气,干燥空气和/或消毒剂的间歇式或者连续的流出无关,可以将预热空气,干燥空气或消毒剂在仅一个位置或者在不同的位置中,也就是在多个顺次的步骤中引入一侧打开的包装中。当将预热空气,干燥空气和/或消毒剂在多个顺次的步骤中引入至少一个的一侧打开的包装中时,可以根据需要在至少一个或者需要时在每个单独的步骤中将一定体积的预热空气、干燥空气和/或消毒剂引入至少一个的一侧打开的包装中,该体积大于或小于该一侧打开的包装的体积的至少三倍。然而也可以设定,将所有预热空气,所有干燥空气和/或所有消毒剂根据需要在多个顺次的步骤中一起以一定量引入至少一个的一侧打开的包装中,该量对应于该一侧打开的包装的体积的至少三倍。

为了测定分别引入包装中的预热空气,干燥空气和/或消毒剂的体积,可以额外地使用至少一个传感器,例如流量传感器,与以前述哪种方式将预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入一侧打开的包装中无关。这里,相应的流量传感器优选地探测所需介质的体积和/或质量,其中体积和质量以已知方式相关。只要预热空气,干燥空气和/或消毒剂连续从灌装机的引入装置中流出,可以根据相应的体积流量,在相应引入装置下的停留时间和一侧打开的包装间歇式或者连续式的运输方式探测所引入的预热空气,干燥空气和/或消毒剂的体积。

根据本发明,如果将对应于一侧打开的包装的至少三倍体积的预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入至少一个的一侧打开的包装中,可以是足够的。然而显而易见的是,当在至少多个一侧打开的包装,尤其至少基本所有一侧打开的包装中引入对应于该一侧打开的包装的体积的三倍的预热空气,干燥空气和/或消毒剂时,根据本发明的优势在更大的范围内出现。这里,当在灌装机中以相同的方式处理所有一侧打开的包装时,通常是优选的,因为这在装置和调节技术方面更简单。然而,如果一个一侧打开的包装或各个一侧打开的包装以不同的、如果必要的话不是根据本发明的方式处理,这对于根据本发明待实现的优点来讲也可以是无关紧要的。

为了便于理解和避免不必要的重复,下面将一起描述用于填充一侧打开的包装的方法和灌装机,而不在方法和灌装机之间进行详细区分。然而,参考上下文,本领域技术人员能够看到哪些特征分别在方法和灌装机方面是优选的。此外,本发明也可以仅涉及单独引入预热空气,干燥空气或消毒剂。然而,如果有必要,当本发明涉及引入所述介质,即预热空气,干燥空气和消毒剂中的至少两种时是优选的。然而,替代性地,也优选的是,本发明分别分开地涉及预热空气的引入,干燥空气的引入和消毒剂的引入。因此,为了便于理解并且为了避免不必要的重复,参考前述内容为不同的介质一起说明本发明,但不必总是强制指所有的介质一起。

在第一个特别优选的方法中,在至少一个,优选至少基本上每个一侧打开的包装中分别引入一定体积的预热空气,干燥空气和/或消毒剂,所述体积对应于该一侧打开的包装的体积的至少四倍。以这种方式,实现了可靠的预热,干燥和/或消毒,而设备和/或时间的花费很少。当将对应于一侧打开的包装的体积的六倍,尤其至少十倍的体积的预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入至少一个,优选基本上每一个一侧打开的包装中时尤其是这样。体积实际上应该多大最后也与包装的大小和形状有关。虽然原则上经济地使用预热空气,干燥空气和/或消毒剂,比如短的处理时间,也会是优选的,由此窄且深的包装出于流动技术原因需要更高的介质速度和由此总体上趋向于为一侧打开的包装的所希望的处理而需要更大的体积。另一方面,在窄且深的包装中,引入的体积的更大比例实际上与包装接触,这反过来有助于趋向减小介质体积。相反,对于扁且宽的包装,不需要高的速度,但是其中只有一小部分引入的介质实际上与包装接触或相互作用。因此,增加预热空气,干燥空气和/或消毒剂的体积或速度可以导致增加的湍流和改进的包装处理。在此背景下,将一定体积的预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入至少一个,优选至少基本上每一个一侧打开的包装中,该体积对应于该一侧打开的包装的体积的十五倍,进一步由其至少二十倍,此时在特定的应用中可以是有利的。

当所述至少一个一侧打开的包装逐步地运输通过灌装机并且在多个顺次安置的加工位置中暂停以施加预热空气、干燥空气和/或消毒剂时,本发明的方法是特别适合的。因此,可以设置多个顺次布置的、用于为至少一个的一侧打开的包装施加预热空气的加工位置。替代地或额外地,可以设置多个依次布置的、用于为至少一个的一侧打开的包装施加干燥空气的加工位置。以相同的方式,替代地或另外地,可以设置多个依次布置的、用于为至少一个的一侧打开的包装施加消毒剂的加工位置。最后,用于填充所述介质之一的加工站点的数量与用于填充另一种所述介质的加工站点的数量无关。由此,在介质消耗,包装加工的可靠性和加工的持续时间方面同时优化仅是受限可能的。如果在顺次布置的多个加工位置中进行预热,干燥和/或消毒,则必须在每个加工位置将一定量的介质引入包装中。同时,必须划分加工时间,并且处理的可靠性可由于中断加工至少一次以将待处理的包装从一个加工位置移动到下一加工位置而受到损害。所有这些缺点都可以通过过量的预热空气,干燥空气和/或消毒剂来得到考虑。

涉及用于填充介质,无论是预热空气,干燥空气或消毒剂的多个加工位置,如果分别在至少一个加工位置中在至少一个的,优选至少基本上每个一侧打开的包装中引入一定体积的预热空气,干燥空气和/或消毒剂,该体积对应于一侧打开的包装的体积的至少三倍,优选至少四倍,尤其至少六倍,进一步优选至少十倍,进一步尤其至少十五倍,根据需要至少二十倍,此时特别有效和高效。通过这种方式,实现了可靠的加热,干燥和/或消毒,同时在设备和/或时间上花费很少。为加工包装所使用的介质体积实际应多大最终取决于包装的尺寸和形状。经济地使用预热空气,干燥空气和/或消毒剂与短的处理时间一样都是所追求的。然而,由于流体技术原因,窄且深的包装需要更高的介质速度,因此需要更大量的介质。另一方面,在窄且深的包装中,引入的体积的更大比例实际上与包装接触,这反过来有助于趋向减小介质体积。相反,对于扁且宽的包装,不需要高的速度,但是其中只有一小部分引入的介质实际上与包装接触或相互作用,但这使得需要介质更高的速度和/或介质更大的体积。

例如,为了增加预热空气,消毒剂和/或干燥空气的作用时间,而不需更大的体积,可以使一侧打开的包装在至少两个,优选至少三个,尤其至少四个顺次布置的、用于为包装施加预热空气,干燥空气和/或消毒剂的加工位置中暂停。由此可以使一侧打开的包装在至少两个,优选至少三个,尤其至少四个顺次布置的加工位置中停止并施加预热空气。但替代性地或额外地,也可以使一侧打开的包装在至少两个,优选至少三个,尤其至少四个顺次布置的加工位置中停止并施加干燥空气。同样,替代性地或额外地,可以使一侧打开的包装在至少两个,优选至少三个,尤其至少四个顺次布置的加工位置中停止并施加消毒剂。

为了实现通过预热空气,干燥空气和/或消毒剂对包装可靠和快速加工,可以为一侧打开的包装施加至少4m3/h,优选至少9m3/h,尤其是15m3/h,进一步尤其至少20m3/h体积流量的预热空气,干燥空气和/或消毒剂。体积流量越大,相应介质与包装的相互作用越强烈。此外,由此更多的介质可以在更短的时间内与包装相互作用,从而加快整个过程。然而,为了同时实现可靠和充分的处理,还应该在包装中引入足够的体积,这可以通过超过包装体积数倍的体积来实现。

为一侧打开的包装施加温度在80℃和340℃之间,优选80℃和260℃之间的预热空气,温度在80℃和340℃之间,优选80℃和260℃之间的干燥空气,和/或温度在170℃和340℃之间,优选220℃和290℃之间,尤其是260℃和280℃之间的消毒剂时,可靠性和加工时间可以得以正面影响。通过这种方式,实现了令人满意的热量过渡和/或材料过渡。这里,如果需要,在相应介质从出口排出之前或在从灌装机排出之后,这些温度存在于灌装机中。换句话说,例如如果在灌装机中没有设定相应的温度传感器,可以在排出之后测量温度。

当预热空气,干燥空气和/或消毒剂至少在相对于包装偏心的加工位置中根据需要通过至少一个相应的喷嘴引入包装中时,通过预热空气,干燥空气和/或消毒剂进一步提高对包装的加工可靠性。由此可以均匀地加热,消毒和/或干燥包装,而不会使一侧打开的包装的内部的特定的面或者边缘仅不足地与预热空气,消毒剂和/或干燥空气接触。由此与在中间并由此在某种程度上偶然或者混乱地将预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入包装中相比,可以更可预测地将大气从包装中排出。当偏心引入介质时,最后可以实现预热空气,消毒剂和/或干燥空气的更有目的性的流动并且此外实现了更有目的性地将大气从包装中排出。这促使了在更短的时间内对包装更均匀和更可靠的加工。

但是,并非绝对必须偏心地引入预热空气,消毒剂和干燥空气。通过相应的喷嘴仅将一种介质或单种介质偏心地引入到包装中可能就足够了,并且如果需要,仅在某些加工位置中。这在很大程度上取决于包装的几何形状和相应的介质。

在本发明中,优选地非常广义地理解喷嘴的概念。并非绝对必须使喷嘴具有显著的横截面收缩以产生显著的压力损失或强烈加宽的自由射流。喷嘴仅需允许在预定位置,具体偏心地将相应介质可靠且准确地输送到包装中。在特别简单的情况下,喷嘴形成为直的管件,其可以非常精确地与包装对齐。

如果用于引导预热空气,干燥空气和/或消毒剂的喷嘴开口的中心甚至整个喷嘴在侧面安置在包装的中心纵轴,尤其中心垂直轴线的旁边,可实现对包装特别有效和可靠的加工。以这种方式实现了至少一个用于引入预热空气,干燥空气和/或消毒剂的喷嘴的合适的偏心布置。这里,喷嘴开口的中心或甚至整个喷嘴开口至少以相应喷嘴开口的宽度在侧向安置在一侧打开的包装的中心纵轴或中心垂直轴线的旁边。喷嘴开口可以从中间或者中央向着一侧打开的包装的一侧和/或一边偏移,以实现相应介质的合适引入。所有这些都促使对包装可重复并且目的性的加工。

与相应喷嘴开口的布置无关,简单起见将喷嘴开口形成为圆形。但如果有必要,为了使相应介质从喷嘴开口中更快流出和/或为了优化包装中的流动,也可以考虑形成为椭圆形,矩形,正方形或者其它形式的喷嘴开口。同样无关于喷嘴开口的形状,喷嘴开口的横截面积相对于包装开口的横截面积的比例为10%和50%之间,优选15%和40%之间,尤其在20%和30%之间。由此改进了利用预热空气,消毒剂和/或干燥空气对包装的有利加工或产品的灌装。

替代性地或额外地,所述至少一个喷嘴,尤其是其喷嘴开口,可以平行于一侧打开的包装的纵轴,并且替代性地或额外地,也可垂直于包装的运输方向而偏移地安置。因此,可以考虑到包装的运输。这可以是特别重要的,因为包装通常在运输方向上沿预定方向运输。因此,例如,更窄的侧面大致朝向平行于输送方向,并且更宽的侧面大致与其垂直,以减少包装中的产品在包装间歇式,也就是分步式的运输过程中的晃动。

对于均匀且简单地加工包装,如果将预热空气,消毒剂和/或干燥空气从上方依次经由至少两个喷嘴尤其在灌装机中两个顺次的加工位置引入一侧打开的包装中,则是有利的。此外,为了简单起见而使用间歇式的包装运输。但为了提高起效时间并且降低相应介质的使用可以设定,在两个加工位置之间存在至少一个位置,其中包装静止,但不进行加工。在这种情况下,在将预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入包装中时,将至少两个的喷嘴分别相对于一侧打开的包装偏心地安置,则是有利的。由此在两个顺次的方法步骤中利用偏心引入的优势。这里,喷嘴可以相对于包装偏心地安置在其他的位置,以便更均匀地加工包装。

这里,如果需要的话,将喷嘴布置在相对于包装的纵轴或包装垂直轴线大致对称,尤其是点对称的至少两个顺次的位置中,则可以实现特别好的结果。换言之,所述至少两个的喷嘴相对于所述一侧打开的包装是对称,具体点对称或镜像安置。这里,如果必要的话,镜像平面也可以平行于包装纵轴或包装垂直轴线设定,并且此外纵向,横向或者将包装两个相互倾斜地相对而置的边缘连接。

如果一侧打开的包装逐步运输通过灌装机,这些一侧打开的包装优选分别在暂时位置固定地定位在至少一个优选同样位置固定的喷嘴下方。该位置随后能够作为加工位置。在相应的时间段中,则借助于相应的喷嘴将预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入包装中。

一侧打开的包装在至少一个喷嘴下的定位可以通过运输包装的运输装置来完成。这允许包装相对于用于将预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入包装中的至少一个喷嘴简单且精确的定位。这里,如有必要,通过将一侧打开的包装相对于至少一个的喷嘴偏心地定位在该喷嘴下方来改善对包装的加工,即,包装的加热,消毒和/或干燥。

如果运输装置具有带有单元的单元链以接收在一侧打开的包装,则可以非常准确且可靠地将包装运输通过灌装机。然而,替代性地或额外地,还可以设置带有单元的带驱动器和/或带有尤其是单独的单元的直接驱动器。由此也实现了包装精确和可靠的运输。如果设定了用于逐步将一侧打开的包装运输通过灌装机的运输装置,可以将包装特别精准地偏心地定位在用于引入预热空气,干燥空气和/或消毒剂的喷嘴下方。当单元链形成用于将一侧打开的包装在至少一个加工位置中偏心地定位在至少一个用于引入预热空气,干燥空气和/或消毒剂的喷嘴下方时,这可以特别可靠地实现。

如果在将预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入包装中时,将喷嘴开口的中心,优选将整个喷嘴开口,尤其至少以喷嘴开口的宽度在侧面安置在一侧打开的包装的中央纵轴的旁边,则可以特别好地利用通过预热空气,干燥空气和/或消毒剂的偏心引入所实现的所述优势。相应喷嘴开口优选对应于一侧打开的包装的一侧和/或一个边缘,以能够甚至更好地充分利用相应的优势。如果需要的话,在喷嘴偏心间隔的情况下,如果喷嘴或喷嘴的中点至少以从中央纵轴到相应包装的一侧和/或一个边缘的距离的一半与该中央纵轴间隔,可以实现良好的效果。

如果在将预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入包装中时,至少一个的喷嘴,尤其其喷嘴开口平行于一侧打开的包装的纵轴和/或垂直于包装的运输方向地偏移安置,则包装的运输,尤其通常取决于运输方向的包装几何形状或包装的取向得以考虑。

当至少两个用于引入预热空气,干燥空气和/或消毒剂的喷嘴顺次并且从上方朝向一侧打开的包装中设置,可以将介质的相应引入分为至少两个方法步骤,并且在至少两个方法步骤中以不同的方式进行。该至少两个喷嘴可以在将预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入包装中时分别相对于一侧打开的包装偏心地定位,以提升由此待实现的优势。这里,在包装的均匀加工方面特别有利的是,将至少两个的喷嘴相对于一侧打开的包装对称地,点对称地或者镜像地安置。

完整起见,应当指出的是,预热空气,干燥空气和/或消毒剂的引入可以以相同的方式进行。也可以只有这些介质中的两种的引入以相同的方式进行。同样,预热空气,干燥空气和消毒剂的引入也可以以不同方式进行。这种相似性或差异可以涉及预热空气,干燥空气和/或消毒剂的中心或偏心的引入,以及用于引入预热空气,干燥空气和/或消毒剂的加工位置的数量。由此,所述介质的引入可以分别匹配于相应的边界条件,以便能够提供最佳的方法运行。

此外,在利用至少一个喷嘴将预热空气引入至少两个依次的、一侧打开的包装中时,预热空气可以以基本上恒定的体积流量从该喷嘴中流出。替代性地或者额外地,也可以在利用至少一个喷嘴将干燥空气引入至少两个依次的、一侧打开的包装中时,干燥空气可以以基本上恒定的体积流量从该喷嘴中流出。替代性地或者额外地,也可以在利用至少一个喷嘴将消毒剂引入至少两个依次的、一侧打开的包装中时,消毒剂可以以基本上恒定的体积流量从该喷嘴中流出。在所提到的每种情况中,相应的介质例如从至少一个喷嘴流出,同时在下面输送依次安置的包装。因此,在两个依次布置的包装的加工之间,介质并不停止流出。在更换包装时,介质也会继续流出。

附图说明

接下来,借助于仅示出示例性实施例的附图更详细地解释本发明。在图中:

图1以示意性侧视图示出了用于执行根据本发明的方法的根据本发明的灌装机,

图2以示意性侧视图示出了灌装机的细节,

图3a-b以示意性侧视图和示意性平面图示出了预热空气,干燥空气,消毒剂和/或待灌装产品的引入,

图4以示意性视图示出了调整装置和引入装置的布置,其用于将一定体积的预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入一侧打开的包装中。

具体实施方式

图1示出了用于尤其以可流动的食物填充包装2的灌装机1,其在这种情况下包括用于形成待灌装的包装2的装置3。然而原则上,为灌装机输送已经待灌装的一侧打开的包装2也是可能的。所示出的,并因此优选的灌装机1还具有一系列平行的加工线,其中在图1中仅示出了一条加工线。每个加工线对应于包装坯料5的堆束4,包装坯料的纵向边缘彼此密封,从而形成在两侧打开的包装套6。通过输送装置7展开包装套6并将其推到棘轮9的突棘8上。

因此,所示出的,并因此优选的棘轮9循环地,也就是逐步地逆时针旋转。这里,包装套6在不同位置加工。首先,利用加热单元10以预热空气加热边缘,然后在预折装置11中预折叠,然后利用挤压机12将预折叠的边缘密封为底部。由此得到了一侧打开并且在一端密封封闭的包装2,其被传递到循环引导的连续运输装置14的单元13。所示出的,并因此优选的灌装机1是一个连续循环的单元链。

包装2由运输装置14运输通过无菌室15,无菌室15依次细分为消毒区域16以及填充和密封区17。包装2的运输不必是直线的,而是也可以在至少一个弧形中或甚至在圆形中进行,这取决于灌装机1是所谓的纵向机器还是旋转式机器。无菌室15通过相应的消毒空气接口18以消毒空气冲刷,以防止细菌进入。

首先通过预热装置19将无菌预热空气吹入顶部敞开的包装2中,以预热包装2。随后,在消毒装置20中,将消毒剂吹入到包装中,消毒剂在预热的包装2中反应更强烈并且冷凝更少。尤其考虑过氧化氢作为消毒剂。过氧化氢可以与蒸汽和/或空气一起引入一侧打开的包装2中。在对包装2进行消毒之后,通过施加干燥空气在干燥装置21中干燥包装2的内部。干燥空气优选是热的和无菌的。

在从消毒区域16过渡到填充和密封区17之后,一侧打开的包装2定位在填充装置22下方并填充食品。然后用封闭装置23通过折叠包装2的上部开口区域并将其密封来封闭经填充的包装2。然后将封闭的包装2从运输装置14的单元13上取出,并且如果需要进行进一步处理。运输装置14现在为空的单元13继续在棘轮9的方向中移动,以在此容纳其他的包装2。

在图1中,为了展示和清楚起见,仅示意性地示出了预热装置19,消毒装置20,干燥装置21和填充装置22。因此,在图2中,再次详细示出了无菌室15。此外,图2的图示也是非常示意性的,然而示出了多个位置,将包装2在借助于运输装置14逐步地运输通过无菌室15时暂时定位在这些位置中。原则上,也可以将包装2无静止情况连续地以及在需要时以恒定的速度运输通过无菌室15。同样可以仅设置单个加工位置,用于为包装2施加预热空气,消毒剂和/或干燥空气,其中待处理的包装2保持停止。还可以设定,与用于给包装2施加干燥空气和/或消毒剂相比,设定不同数量的加工位置用于给包装2施加预热空气,反之亦然。

然而,在许多情况下,优选至少为加热,消毒和/或干燥设定多个加工位置,其中待加工的包装2保持停止以施加相应的介质。但由此,该过程通常更复杂且难以控制。此外,相应的灌装机1还可以具有其他数量的用于包装2、预热装置19、消毒装置20、干燥装置21和/或填充装置22的加工位置。然而,所示并由此优选的无菌室15实现了对本发明进行可理解的说明,由此可以省去示出替代性的无菌室。

在图2的无菌室15中首先在消毒区域16中设置有预热装置19,起延伸经过运输装置14的单元链的两个加工位置。在这两个处理位置中的每一个中设置有用于引入预热空气的喷嘴24。在所示的并由此优选的灌装机1中,通过压缩机25从环境中吸取预热空气并借助于过滤器26过滤,以分离微生物并由此将空气消毒。然后将消毒空气在加热装置27中加热。在这两个加工位置中的每一个中将一侧打开的包装2偏心地定位在预热装置19固定安置的喷嘴24下方,其中将包装2在两个位置中以其中央纵轴以不同的形式相对于相应的喷嘴24偏移安置。因此,以不同形式经预热空气引导通过喷嘴24。

这里,引入包装2中的预热空气的体积为包装体积的至少三倍,四倍,六倍,或者甚至十倍,具体取决于包装2的种类。在需要的情况下,这也适用于在两个加工位置中共同为单独包装施加预热空气。然而,还可以在两个用于给包装施加预热空气的加工位置的每个单独的加工位置中将相应体积的预热空气引入待处理的每个单独包装中。

消毒区域16的接下来的两个位置用于在消毒装置20中借助于消毒剂对包装2进行消毒。消毒剂在所示并由此优选的灌装机1中是过氧化氢水溶液,其通过泵28进料并在蒸发器29中蒸发。仍然可混入空气的、由过氧化氢和蒸汽构成的混合物通过两个喷嘴30偏心地引入位于下方的包装2中。两个喷嘴30中的每一个在与另一个喷嘴30不同的方向上与包装2的中心纵轴或垂直轴线间隔开。

引入包装2中的消毒剂的体积至少是包装体积的三倍,四倍,六倍或甚至十倍,具体取决于包装2的类型。如果需要,这也适用于在两个加工位置中一起为单独包装施加消毒剂。但也可以在用于为包装施加消毒剂的加工位置中的每一个中将相应体积的消毒剂引入待加工的包装中的每一个中。

在所示并由此优选的灌装机1中,进行消毒之后,跟随有空位置,其中不进行包装2的加工。在该区域中,只有消毒空气通过消毒空气接口18引入消毒区域16。为此目的,空气经由压缩机31从环境中吸入并挤压通过过滤器32,其中为了消毒空气将所有微生物分离。在运输装置14随后的单元链形式的加工位置中,将包装2在干燥装置21中以热的干燥空气进行干燥,其也通过压缩机33吸入并在过滤器34中消毒。这样消毒的空气在加热器35中被加热并以偏心方式引出到包装2中。这里,每个包装2略微不同地安置在喷嘴36下方。当引入干燥空气时,喷嘴36在包装2的横截面上方的其他位置上定位,但是分别与横截面的中心或中央有间隔。

这里,在包装2中引入的干燥空气的体积为包装体积的至少三倍,四倍,六倍,或者甚至十倍,具体取决于包装2的种类。如果需要,这也适用于在两个加工位置中一起为单独包装施加干燥空气。但也可以在用于为包装施加干燥空气的加工位置中的每一个中将相应体积的干燥空气引入待加工的包装中的每一个中。

如果需要,每个包装的预热空气,干燥空气和消毒剂的体积相同或不同。即,原则上,介质的体积可以与其他介质的体积不同地选择。

然后将干燥的包装2转移到填充和密封区域17,其中在运输装置14的接下来的两个加工位置中为包装2填充食物形式的产品。这里,在填充装置22中,产品通过预存容器37供应,并通过两个喷嘴38引入包装中。这里,喷嘴38中的每一个都相对于包装2的横截面偏心地安置,其中喷嘴38相对于包装2的横截面定位在其他位置上。经过填充的包装2随下一个周期移动到一个加工位置,在该加工位置中不对包装2进行进一步加工。在随后的加工位置中,包装2由封闭装置23通过密封上边缘封闭并且在另外的空位置之后从无菌腔15中运出。

图3a-b在相对于运输方向t的侧视图和从其上方的俯视中示出了预热空气,干燥空气,消毒剂和/或待灌装产品的引入,其中,包装2的运输方向由箭头所示出。将包装2保持在输送装置14的一个单元中,并且在预热空气,干燥空气,消毒剂和/或待灌装产品的引入期间逐步地进一步运输经过三个加工位置,并且在每个加工位置中位置固定地在位置固定的喷嘴39,40,41下方一定时间。每个喷嘴39,40,41分别相对于定位在下方的包装2的横截面偏心地安置。在第一加工位置中,喷嘴39相对于运输方向t间隔开并且向着相对于运输方向t的右侧与包装2的中间间隔开,该中间通过包装2的横截面或中央纵轴定义。换句话说,喷嘴39在包装2的边缘区域中安置在右后方。在第二加工位置中,在运输方向t中观察,喷嘴40向着左侧与定位在下方的包装2的横截面的中间间隔开。在第三加工位置中,喷嘴41在运输方向t中相对于包装2的横截面的中间间隔开。然而,这仅代表一个可能的实施例。

图4示意性示出了灌装机1的调整装置42和引入装置43的布置,其用于将一定体积的预热空气,干燥空气和/或消毒剂引入一侧打开的包装2中。因为调整装置42和引入装置43基本上可以非常不同地设计和布置,根据图4的示意图是足够的。基于本说明书并且由于其专业知识,本领域技术人员能够以合适的方式设计灌装机1并且例如为此使用现有技术中已知的装置。图4示出了用于预热空气,干燥空气和/或消毒剂的导管44。相应的介质在管线中处于过压状态,并通过以截止装置,特别是阀门形式的引入装置43吹出。这里,截止装置可以通过调整装置42打开和关闭,调整装置特别是以调节装置和/或控制装置的形式。通过引入装置43的介质通过流量传感器45,该流量传感器探测通过引导装置43的介质的体积和/或质量,然后将介质通过喷嘴引入定位在该喷嘴46下方的一侧打开的包装2中。由流量传感器45检测的介质量被传送到调整装置42,以便进行调节和/或记录。

附图标记说明

1灌装机

2包装

3装置

4堆束

5包装坯料

6包装套

7输送装置

8突棘

9棘轮

10加热单元

11预折装置

12挤压机

13单元

14运输装置

15无菌室

16消毒区域

17灌装和密封区域

18消毒空气接口

19预热装置

20消毒装置

21干燥装置

22填充装置

23封闭装置

24喷嘴

25压缩机

26过滤器

27加热装置

28泵

29蒸发器

30喷嘴

31压缩机

34过滤器

35加热装置

36喷嘴

37预存容器

38-41喷嘴

42调整装置

43引入装置

44导管

45流量传感器

46喷嘴

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