专利名称：杀菌设备及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对包装材料卷进行杀菌的设备，包括材料卷将从中通过的桶件(tub)、杀菌液供应源以及将杀菌液从供应源传送至桶件中的传送系统。本发明还涉及一种用于对包装材料卷进行杀菌的方法，其中材料卷从含有杀菌液的桶件中通过。
背景技术：
在包装技术中，长期以来采用包装来装填和运输产品，例如乳制品、果汁和其它饮料。这些包装中的大部分由层压包装材料制成，其包括例如一层纸质或纸板的芯层，以及设置在芯层的形成了包装内侧的至少那一侧面上的、热塑性材料的液密式外覆层。有时，该材料还包括例如铝层形式的阻气层。
这种包装容器通常这样来生产，其中通过层叠式地密封包装材料卷的纵向边缘来将材料卷成形为管。管被连续地填充产品，然后被横向地密封并成形为衬垫。沿着狭窄、横向的、相互间隔开的密封区域来进行密封。大致与管的纵向成直角地并且恒定地在同一平面内以本身已知的方式来进行管的横向密封。这样包含有内容物的管的封闭部分随后可通过对这些密封区域的切割而与管分离。这种由材料卷来形成管的技术本身是众所周知的，因此不再详细介绍。
衬垫形包装已经由本申请人实现了商品化，商品名称为TetraFino。
为了延长被包装的产品的贮藏寿命，目前已经知道可在成形和填充操作之前对材料卷进行杀菌。根据所需的贮藏寿命是多长以及流通和储存是在冷冻温度或环境温度下进行的，可以选择不同程度的杀菌。对材料卷进行杀菌的一种方式是采用例如过氧化氢浴槽来进行的化学杀菌。
在用于由包装材料卷形成包装的已知机器中，材料卷通常要传送经过过氧化氢浴槽。出于多种原因，机器的操作者有时需要使机器停止一段或长或短的时间，如果过氧化氢在这种停机期间保持在浴槽中的话，往往会存在过氧化氢浸透到浸入于过氧化氢浴槽中的材料卷部分的边缘中的风险。因此在较长的停机期间，会将过氧化氢泵送到浴槽之外并回到所买来的供应容器中。然而，这样会使仍留在容器中的未用过的过氧化氢与已到过浴槽中的用过的过氧化氢混合。这不太合乎要求，因为用过的过氧化氢可能已被来自材料卷的纸尘污染，并可能已经降解，使得浓度降低。因此，这种腾空浴槽的操作通常只在长时间的停机期间进行，以便避免未用过的和已用过的过氧化氢产生不必要的混合。
另外，如果停机是由电力故障引起的，则无法腾空浴槽，因为泵送需要有电力。因此，在短暂停机和电力故障期间，过氧化氢仍然存在于浴槽中，因此存在过氧化氢将浸透到材料卷中的风险，使得在密封期间材料卷的那一部分因潜在的问题而是不合适的。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种设备和方法，其可消除短暂停机和电力故障期间的边缘浸透的风险。
本发明的另一目的是提供一种更可靠的和使用了更少运动部件的设备。
这些目的可通过如下所述的设备和方法来实现。在下面的介绍中还限定了一些优选实施例。
根据本发明的设备具有传送系统，其包括杀菌液从供应源而传送至其中的缓冲罐，以及用于将杀菌液从缓冲罐传送至桶件中的传送装置，其中桶件设有自排放机构，用于在材料卷在桶件中保持不动时将杀菌液送回到缓冲罐中。缓冲罐使得能在未用过和已用过的杀菌液不混合的情况下腾空桶件，并且桶件的自排放性能使得特别容易腾空桶件，即使在电力故障期间也是如此。
用于将杀菌液从缓冲罐传送至桶件的传送装置优选为第一泵，传送系统还包括用于将杀菌液从供应源传送至缓冲罐的第二泵。这样就可以相互独立的方式容易地控制杀菌液至缓冲罐以及至桶件的传送。
在另一变型中，用于将杀菌液从缓冲罐传送至桶件的传送装置是第一泵，所述第一泵还设置成可将杀菌液从供应源传送至缓冲罐中。通过这种构造，可利用一个泵来将杀菌液从供应源泵送至缓冲罐中以及从缓冲罐泵送至桶件中，从而减少设备零部件的数量。
在一个实施例中，桶件的自排放机构设置成可在第一泵未将杀菌液泵送至桶件时将杀菌液送回缓冲罐中。这样，就可保证在电力故障期间能够可靠地排空桶件。
在本发明的一个优选实施例中，桶件的自排放机构设置成只要在桶件中存在杀菌液，就可将杀菌液连续地送回缓冲罐中。这种构造使得在机器停机时能够特别地容易保证没有杀菌液留在桶件中。
桶件优选设置在比缓冲罐更高的高度处，桶件的自排放机构优选是桶件底部处的至少一个孔，用于在材料卷在桶件中保持不动时将杀菌液送回到缓冲罐中。这是自排放在机械上的比较简单的一种变型。
优选沿着材料卷的运行方向上在桶件的下游设置一对分布辊，所述辊设置成可均匀地分布材料卷上所沉积的杀菌液。通过分布辊就可在材料卷的整个宽度上涂布一层杀菌液薄膜，从而保证正确的杀菌。
本发明的设备还可包括材料卷辊，用于引导材料卷通过桶件。这样就可保证材料卷被正确地浸入到杀菌液中。
杀菌液优选为过氧化氢，其是包装行业中已经充分检验过的杀菌液。
根据本发明的方法，将杀菌液从杀菌液供应源传送至缓冲罐中，将杀菌液从缓冲罐传送至桶件中，桶件是自排放的，用于在材料卷在桶件中保持不动时将杀菌液送回到缓冲罐中。通过这种方法，就可以保证在停机期间腾空桶件，并且未用过和已用过的杀菌液不会混合。
在本发明的方法的一种变型中，当未将杀菌液传送至桶件中时，将杀菌液从桶件中送回到缓冲罐中。因此，可以保证在电力故障的情况下将桶件腾空。
优选将杀菌液连续地从桶件中送回到缓冲罐中，只要在桶件中存在杀菌液。这使得可保证桶件的可靠腾空，而无须考虑机器停机的原因。
在本发明方法的一种优选变型中，在开始杀菌之前将杀菌液从供应源传送至缓冲罐中，第一泵在杀菌期间将杀菌液从缓冲罐泵送至桶件中，在第一泵停机时，杀菌液排回到缓冲罐中。当使用该方法时，在杀菌期间不必从供应源中传送杀菌液，并且即使在电力故障的情况下也可将桶件可靠地腾空。
在第一泵停机时，杀菌液优选通过重力经由桶件底部处的至少一个孔从桶件排到缓冲罐中。因此，可利用最少的运动部件来保证可靠的腾空，而无须考虑停机的原因。
在本发明方法的一种优选变型中，杀菌液是过氧化氢。过氧化氢是用于对包装材料进行杀菌的合适且可靠的杀菌液。
现在将参考所附的示意图来更详细地介绍本发明，这些附图显示了本发明的一个当前优选的实施例的示例。
图1是根据本发明的设备的透视图。
图2是带有从中通过的材料卷的图1所示设备的剖视图。
具体实施例方式
在图1和图2中显示了包装材料卷2从中通过的杀菌设备1。在设备1的进口3处，源自材料卷筒(未示出)的材料卷2进入设备1，在设备1的出口4处，材料卷2离开杀菌设备1而进入干燥器(未示出)。
杀菌设备1分成两个主要部分，即下部的缓冲罐5和上部的桶件6。进口管7将缓冲罐5连接到容器16(仅在图2中示出)上，过氧化氢从该容器16中传送至使用了杀菌设备1的车间。缓冲罐5可通过与废液容器(未示出)相连的出口管8而被腾空。
第一泵9连接在缓冲罐5和桶件6上，用于将过氧化氢从缓冲罐5泵送至桶件6。在桶件6的底部10设有两个小孔11，在图2中只显示出了其中的一个，它们用于将过氧化氢从桶件6送回到缓冲罐5中。
材料卷2传送经过两个材料卷辊12，以便被引导至桶件6中和朝向桶件6的底部10向下引导。恰好在设备1的出口4之下，材料卷2从两个分布辊13即所谓的挤压辊之间通过。
现在参见图2来介绍杀菌设备1的功能。
在杀菌设备1为其一部分的包装机起动之前，将过氧化氢从容器16中泵出，其中过氧化氢由第二泵17经由进口管7而进入缓冲罐5。当缓冲罐中的过氧化氢达到预定的液位14时，第二泵17停机，因此中断了经由进口管7的供应。当包装机起动时，第一泵9被促动，并开始将过氧化氢从缓冲罐5泵送到桶件6中。过氧化氢连续地从桶件6经由底部10中的孔11而排回到缓冲罐5中，但第一泵9被调节成以能够在桶件6中维持预定液位15的速度将过氧化氢泵送至桶件6中。
材料卷2通过进口3而进入杀菌设备1，并经过材料卷辊12而通过桶件6。材料卷辊12和桶件6中的过氧化氢的液位15的设置保证了材料卷2可被适当地浸入在过氧化氢中。在经过过氧化氢的浴槽之后，材料卷2被向上引导并在挤压辊13之间经过。已沉积在材料卷2上的过氧化氢因而均匀地分布在材料卷2的整个宽度上，形成薄膜，从而可保证整个材料卷2的可靠杀菌。在经过出口4而离开杀菌设备1之后，材料卷2进入加热室，以便通过干燥来除去过氧化氢。
如果包装机例如因为材料卷断开或电力故障而停机了一段或长或短的时间，则第一泵9也停机，因此过氧化氢不再从缓冲罐5泵送至桶件6中。过氧化氢因此通过孔11而从桶件6中排出，回到缓冲罐5中。如果这时需要在桶件中进行修理或将材料卷重新穿绕过桶件6，则包装机的操作者就不会暴露于过氧化氢中。由于过氧化氢被排入缓冲罐5中并且不会回到供应源16，因此已用过的和未用过的过氧化氢不会混合。
在桶件6中的使用期间，过氧化氢会被来自材料卷2的纸尘污染并且还会逐渐降解，使得浓度降低。因此，必须更换已用过的过氧化氢。因此，将已用过的过氧化氢从桶件6中排到缓冲罐5中，并从缓冲罐5中将其经由出口管8而排入废液容器。随后通过第二泵17将未用过的过氧化氢从容器16经由进口管7而泵送到缓冲罐5中，直到达到预定的液位14。然后可重新起动包装机，第一泵9开始将过氧化氢从缓冲罐5泵送入桶件6中。
本领域的技术人员可以认识到，在不脱离由所附权利要求限定的本发明范围的前提下，可以对本文所述的实施例进行多种修改。
例如，已经介绍了采用过氧化氢作为杀菌液的杀菌设备1。然而，也可以在本发明的设备和方法中使用其它杀菌液。
在所述实施例中，桶件6的自排放性能通过桶件6的底部10中的孔11来实现。这些孔也可形成在桶件6的接近底部10的壁的一部分中，使得当第一泵9停机时，过氧化氢不会从桶件6中彻底地排空，而是达到其中材料卷2不再被浸泡的足够低的液位。这样，仍然可保证过氧化氢在停机期间不会浸透材料卷2的边缘。然而应当记住，在这种情况下仍存在着操作者会暴露在过氧化氢中的风险。
由于桶件6的底部10中的孔11是常开的，因此第一泵9必须连续地运转以便维持桶件6中的过氧化氢的所需液位15。在另一实施例中，孔可被通过电磁体(未示出)压下的弹性加载盖子所覆盖。在这种情况下，当包装机起动时，第一泵9只需将过氧化氢泵送至桶件6中达到所需液位15，然后停机。在包装机停机时，将提供给使盖子保持关闭的电磁体的电力切断，从而打开孔以便通过重力将过氧化氢排回至缓冲罐中。关闭盖子和对盖子弹性加载的电磁体将保证桶件是自排放的，即使在电力故障的情况下也是如此。
桶件6不必设置成直接位于缓冲罐5之上。只要桶件6的底部设置成高于缓冲罐5中的过氧化氢的液位，就可利用虹吸效应来自动地排空桶件6，在所示实施例中采用了两个泵，即，将杀菌液从缓冲罐5泵送至桶件6的第一泵9，以及将杀菌液从供应容器16泵送至缓冲罐5的第二泵17。然而，可以设想，本发明的杀菌设备也可构造成仅使用一个泵。在这种情况下，第一泵用于将杀菌液从供应容器16泵送至缓冲罐5，以及从缓冲罐5泵送至桶件6。在该实施例中可设置开关，以用于控制泵送的方向。
权利要求
1.一种用于对包装材料卷(2)进行杀菌的设备，包括所述材料卷从中通过的桶件(6)、杀菌液的供应源(16)，以及用于将杀菌液从所述供应源(16)传送至所述桶件(6)的传送系统(5，7，9，17)，其特征在于，所述传送系统包括杀菌液从所述供应源(16)传送至其中的缓冲罐(5)，以及用于将杀菌液从所述缓冲罐(5)传送至所述桶件(6)中的传送装置(9)，其中所述桶件(6)设有自排放机构(11)，用于在所述材料卷(2)在所述桶件(6)中保持不动时将杀菌液送回到所述缓冲罐(5)中。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于将杀菌液从所述缓冲罐(5)传送至所述桶件(6)中的所述传送装置是第一泵(9)，所述传送系统还包括将杀菌液从所述供应源(16)传送至所述缓冲罐(5)中的第二泵(17)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于将杀菌液从所述缓冲罐(5)传送至所述桶件(6)中的所述传送装置是第一泵(9)，所述第一泵(9)还设置成可将杀菌液从所述供应源(16)传送至所述缓冲罐(5)中。
4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述桶件(6)的自排放机构(11)设置成在所述第一泵(9)未将杀菌液泵送至所述桶件(6)中时，将杀菌液送回到所述缓冲罐(5)中。
5.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述桶件(6)的自排放机构(11)设置成只要在所述桶件(6)中存在杀菌液，就将杀菌液连续地送回到所述缓冲罐(5)中。
6.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述桶件(6)设置在比所述缓冲罐(5)更高的高度处，所述桶件(6)的自排放机构(11)是所述桶件(6)的底部(10)处的至少一个孔(11)，用于在所述材料卷(2)在所述桶件(6)中保持不动时将杀菌液送回到所述缓冲罐(5)中。
7.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括一对分布辊(13)，其沿着所述材料卷(2)的运行方向设置在所述桶件(6)的下游，所述辊(13)设置成可均匀地分布所述材料卷(2)上所沉积的杀菌液。
8.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括材料卷辊(12)，用于引导所述材料卷(2)通过所述桶件(6)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述杀菌液是过氧化氢。
10.一种用于对包装材料卷(2)进行杀菌的方法，其中所述材料卷(2)通过含有杀菌液的桶件(6)，其特征在于，将杀菌液从杀菌液供应源(16)传送至缓冲罐(5)中，将杀菌液从所述缓冲罐(5)传送至所述桶件(6)中，所述桶件(6)是自排放的，用于在所述材料卷(2)在所述桶件(6)中保持不动时将杀菌液送回到缓冲罐(5)中。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在未将杀菌液传送至所述桶件(6)中时，将杀菌液从所述桶件(6)中送回到所述缓冲罐(5)中。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，只要在所述桶件(6)中存在杀菌液，就将杀菌液连续地从所述桶件(6)中送回到所述缓冲罐(5)中。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其特征在于，在杀菌开始之前，将杀菌液从所述供应源(16)传送至所述缓冲罐(5)中，第一泵(9)在杀菌期间将杀菌液从所述缓冲罐(5)泵送至所述桶件(6)中，在所述第一泵(9)停机时，将杀菌液排回到所述缓冲罐(5)中。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述第一泵(9)停机时，杀菌液通过重力从所述桶件(6)经由所述桶件(6)的底部(10)处的至少一个孔(11)排到所述缓冲罐(5)中。
15.根据权利要求10-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述杀菌液是过氧化氢。
全文摘要
一种用于对包装材料卷(2)进行杀菌的设备(1)，包括材料卷(2)从中经过的桶件(6)、杀菌液的供应源(16)，以及用于将杀菌液从供应源(16)传送至桶件(6)中的传送系统(5，7，9，17)。传送系统包括杀菌液从供应源(16)传送至其中的缓冲罐(5)，以及用于将杀菌液从缓冲罐(5)传送至桶件(6)中的传送装置(9)。桶件(6)设有自排放装置(11)，用于在材料卷(2)在桶件(6)中保持不动时将杀菌液送回缓冲罐(5)。还公开了一种用于对包装材料卷进行杀菌的方法。
文档编号A61L2/18GK1792725SQ20051006963
公开日2006年6月28日 申请日期2005年4月22日 优先权日2004年12月22日
发明者M·斯文勒 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司