专利名称：用于瓶状包装物无菌灌装的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对瓶状包装物无菌灌装流体食品(例如饮料)的设备，在该设备中，成一排沿传送方向(第一移动方向)一间歇驱动的传送装置具有前后排列、可穿过若干工作站的一些包装物托架，该传送装置设置在一卫生室中，卫生室在其入口和出口设有供包装物通过的开口，以及至少一个供消毒介质进入的进口。
在现有技术中，对包装而言，都是将包装物保持在一些工件托架上，通过连续地回转传送带，将工件间歇地传送到各个工作站，在那里在例如打开之后对各个包装物进行灌装并最终封口。传送带围绕两个导向辊运行，其中，在传送带弧线上的工件托架从竖直方位转弯成水平方位，然后再转弯成竖直方位。由于这些传送带经常用于包装液体食品，而后者是从上方灌装进入包装物顶部开口的，这种竖直方位是用于设在下方的工作层面的。在许多传送机构中，工件托架是刚性连接的，例如通过辊子或链条。如果要将这种传送机构用于食品方面，通常需要无菌包装，而在辊子或链条的情况下，必须对移动部件进行润滑，以致使这种传送机构不能在清洁的卫生室内工作，而包装物的灌装却要在其中进行。
为了增加包装机械产出量，特别是灌装机的产量，即，为了在一台机器上每单位时间能处理更多数量的包装物，沿着一个工作层面一个接一个地设置了好几个包装物托架，因而，这些托架布置成与第一移动方向成直角。就这样一种连续传送机构而言，它可用于所有宽度的倍数，但是这样一种工作层面的宽度至少由于一些固定的原因而受到限制，从而不能使产出进一步增加。
与连续传送机构相似，按照本发明，各个包装物也是沿第一移动方向(传送方向)在一第一工作层面上的包装物托架内、在各个工作站下方的各个工位间歇地传动，并且也沿平行于第一移动方向的一第二移动方向在第二返回层面上返回，从而形成一个传送回路。
简略地说，当从侧面观察该传送机构时，传送回路是按照一个环或一个矩形运行的。有一些不带有具有对灌装产品和包装物内部进行消毒的手段的卫生室的敞开式的包装系统，在瓶状包装物的情况下也包括对瓶颈的消毒手段。也有一些封闭式的传送系统，其传送机构位于一闭合的卫生室内。
在上面描述的带有传送带以及保持在其上的工件托架的已知的机器中，各个包装物是在工作站下方传送的，这些工件托架起着桨叶(blade)的作用，以使从细菌污染的环境空气中进来的包装物向前传送，在清洁室中，至少部分地在外部也具有细菌污染的空气，或者，在包装物内部和外部细菌污染的空气也在消过毒的工作站下方传送。因此，细菌不利地从外部传送到一些工位，在这些工位，有空气的空间实际是被认为已消过毒。这一缺点已部分地认识到，并作了努力，通过立即重新抽出可能包含或部分包含细菌的空气来克服。然而，随着这些空气也抽出了消毒介质，在随后的消毒期间，这些消毒介质就便丢失了，这只能靠添加很大流量的消毒介质来补偿。
因此，熟悉本技术领域的技术人员不知道在现有的装置中如何才能避免被细菌污染的空气进入，以及另一方面，如何才能削弱生长的条件，特别是在封闭的系统中，以使例如进来的细菌不能生长或下降其传播的活力。熟悉本技术领域的技术人员会以消过毒的空气和例如H2O2的消毒剂形式的消毒空气或消毒介质泵送进入卫生室，并在其中持续保持该消毒介质对环境的过压。然而，其缺点不仅是要消耗大量的消毒介质以及用于消毒空气的能量，而且环境里也会被严重地充以过氧化氢，造成健康的危机。
因此，本发明的目的是创立一种开头提到类型的设备，其中，在一卫生室内，细菌、微生物和孢芽的生长条件受到削弱，并且在卫生室中污染的前提被削弱，尽管使用的消毒剂数量很少。
实现本目的是通过使若干包装物托架在传送设备上部的区域中毗连移动的装置实现的，这样，这些包装物托架形成一主要为闭合的区域(field)，该区域的设置在卫生室顶壁下方一定距离处形成一上部空间，还要通过一形成在卫生室顶壁上的消毒介质入口；用于迫使消毒介质在过压下进入卫生室上部空间的装置；以及，基本平行于包装物托架的传送方向(第一移动方向)输送消毒介质用的装置，在闭合的托架部分的两端部靠近卫生室两端面处设有间隙，以引导消毒介质流出该上部空间并穿过供诸包装物通过、形成诸动态锁气区(dynamic lock)的诸开口，并进入在与这些开口相邻处和卫生室外部设置的诸抽气装置。因而，按照本发明的整个传送系统被构造成一个包装物托架与下一个相接触，而在传送装置上表面区域中的几个包装物托架形成一完整的表面或区域。这个区域代表一种类型的壁，即使它有些孔和间隙。这个壁形成为位于卫生室顶壁和这一闭合区域之间的一个“上部空间”的下方分隔板。在由包装物托架形成的闭合区域上方的这一上部空间还可在该部分前部和后部敞开。不过，可以设想，在卫生室上部区域，所述上部空间在上方和下方、两侧受到限制。如果卫生室项壁，即上部空间上方，形成至少一个消毒介质的入口，则该上部空间可如所要求的通过至少一个入口充以消毒介质。这点可以通过例如叶轮、风扇、泵等装置迫使消毒介质在过压下进入卫生室的上部空间而很好地实现。例如，如果新鲜的或高浓度的消毒介质通过顶壁进入上部空间，于是，就可以通过不同的压力以不同的速度引导和选择性地引进该消毒介质流。包装物托架可设计成，或者配上一些附件，以使之形成能引导消毒介质基本平行于包装物托架的传送方向(第一移动方向)。这个方案涉及基本呈气态或雾状的消毒介质沿包装物托架的传送方向和与之反向的方向的流动；在这两种情况下均与传送机构平行。
卫生室的上部空间或多或少是闭合的，并且沿传送方向看，在闭合的托架部分的入口端和出口端是开放的。特别是靠近卫生室的两端表面的上部空间，在闭合的托架区域的两端处的范围由于有间隙，所以是开放的。这些间隙提供了引导消毒介质离开上部空间进入卫生室内其它范围的手段。在这些范围，压力较低，例如，在消毒介质被抽出的地方。为了简化根据本发明的设备，待灌装的瓶状包装物是从外部通过卫生室间壁中的开口进入卫生室的。如果这些供包装物通过的开口构造成动态锁气区将是特别有利的。这些不是具有在其中形成不同气氛的充气状态(charge-wise)的隔离空间的标准锁气区，也不会随后向这边或那边开启。根据本发明的这种动态锁气区是挨着供包装物通过的开口的一个空间，由于包装物从外部进入伴有部分地受细菌污染的空气，在该空间里，这种受细菌污染的空气被抽掉，代之以来自卫生室的已消毒的空气，或者与后者混合再被抽掉。在围绕提供给卫生室的包装物的范围中存在着一个空间，在连续的气体抽吸下，该空间里具有相对活跃的气体交换，一直到经过一段最小时间段之后，该包装物周围的气体基本具有一定的消毒介质的浓度，比如说，为至少卫生室中具有低浓度的各空间的浓度。在包装物中的气体交换期间，即受污染的空气流出而消毒气体(流入期间，以及其后，包装物离开动态锁气区，然后在离气体抽吸装置距离稍远处进入各个空间。诸如风扇、叶轮、泵之类的抽气装置设置在供包装物通过的开口附近，部分在卫生室外部。
这些气体抽吸的优点是，一方面，只有少量消毒空气散失至回路中，另一方面，这些消毒空气不会同时污染环境空气。有利的是，只需要很少的消毒剂，而在整个卫生室内细菌的生长条件得到削弱。所提到的新装置的措施仅允许少量细菌污染的空气进入卫生空间。卫生室顶壁中消毒介质的入口可设计成按这样一种方式工作，即，大量的带有消毒剂的消毒空气被吹入，但同时被抽气装置回收并保持在回路中。灌装前，必须将待灌装的包装物送入卫生室，灌装后再送出。在这两种情况下，诸包装物均要穿过它们的开口。因此，挨着包装物通过的入口侧和出口侧开口设置了抽气装置，例如管状、漏斗状的抽吸管道，随包装物进入的外界空气可部分地被抽入其内。在离开动态锁气区后，只有各瓶子内部的空间有污染的载体，因为污染的空气已从外部抽走。在机器运行良好的情况下，瓶状包装物与消毒介质直接接触24秒左右，使细菌数目显著减少。
对瓶状包装物(以下简称为瓶子)而言，最好保持瓶口向上，并在输送时使瓶子开则朝向设有消毒介质入口的顶壁。然后，最好将基本呈气态的消毒介质吹入瓶中，以使很快将被细菌污染的空气从瓶子内驱走，但至少在各个处理站的地区，消毒介质喷洒进去并被干燥。但是，根据本发明的这个过程和装置也可使用于闭合的瓶子或其它包装物的情况。如果由于生产过程而使瓶子内部消毒并保持封闭，并只从外部消毒，然后在灌装前短暂开启的话，则细菌减少得越多，瓶子内部必须消毒就越少。将消毒空气加热至70℃以上而将气态形式的过氧化氢(H2O2)作为消毒剂在略低于凝结温度的温度下喷入是很方便的。在卫生室的顶壁，沿着所述闭合区域，最好一排接一排地设置许多消毒介质的入口。其中，按照本发明，这种消毒介质入口在卫生室顶壁中有许多彼此间隔一定距离的开口。在本发明的另一实施例中，这些开口连接到一些受阀门控制的传送管道，然后，通过在各单根管道中的阀门可使一个或另一个开口闭合或开启，以在卫生室内形成消毒介质的某种特定的流动形式并可对其改变。卫生室顶壁中的这许多开口的布置可少许分散些，在消毒介质(最好呈气体形式)喷入之后的区域以及在第一次干燥期间的区域，这些开口的集中度(concentrafion)最好是最多的。然后可在该处以最大限度的温度引入消毒介质，然后沿传送方向或逆传动方向吹送。
根据本发明的设备，从运行开始就可使卫生室内的整个空间成为消过毒的，从而使卫生室内空气相对细菌的基本负担就已经减低了。采用本发明的措施，就可以只有很少的材料而持续地维持卫生室内的空气为消过毒的。通过卫生室顶壁中的诸入口，连续地或以某种控制方式引入消毒介质，同时，在包装物的入口和出口，以及选择性地通过其它开口，将被细菌污染的空气以及或多或少消过毒的空气抽出。因而，几乎不会有带有许多细菌的污染层残留或形成在各包装物的表面。在动态锁气区，通过抽吸空气流对瓶子进行某种予消毒。来自瓶子内部的污染空气最好还进入在各抽吸点的动态锁气区范围，而不能进入其它要求更广的范围，尤其不能进入灌装区。
使用本发明的手段可以实现所规定的消毒空气的流动状况和流动方向。从而可显著减少处理过的瓶子或包装物重新被污染的危险。
采用一些简单的装置，可以使空气按某种特定的形式流动。通过对卫生室上部区中的包装物托架的闭合部分的设置，可以形成一相对较浅的上部空间，从而使消毒空气和/或消毒介质主要流到该闭合区域的两开口端，并从那里从“工作层面(process level)”向下流入卫生室的主要空间。当消毒剂仅从上方输送时，在卫生室中消毒空气内的消毒剂浓度递减。一个最高浓度的空间在上部空间中工作层面上方形成，而一个高浓度的则在包装物托架闭合区域两端处，再往下则为中等浓度的和/或低浓度的。
包装物托架最好呈平板架的形式，也可称为托架板。传送设备使包装物托架沿一闭合路线运动，该路线可呈环状或矩形或其它四边形。这一闭合的、机械托架的回路连续地通过卫生室内的不同浓度区。
根据本发明，将卫生室上部空间中的各个工作站设置在其顶壁下方是合适的。沿传送方向一个接一个排列的这排工作站位于“第一工作层面”的高度，在该层面的传送装置也基本上水平运行，设置在其下方的第二返回层面也是如此。垂直运行的第二和第四升降传送带则连接在它们之间。每个传送带最好具有一单独的驱动器。在本发明的还有一实施例中，还有一第三装卸层面水平地设置在上方的第一工作层面和下方的第二返回层面之间。所有这三个层面基本上水平设置。
在本发明的一个较好实施例中，每个包装物托架具有一基本为板条状的结构，并以基本水平的位置保持在传送回路上方。在第三区，即中间的装卸层面，沿装卸方向设有将包装物装入包装物托架和从中卸下的装置，装卸方向平行于包装物的第一移动方向(传送方向)。
按所述的矩形传送路线和顺时针的移动，可以设想出一简化的传送设备的布置图第一传送带将包装物托架在第一工作层面中(例如在左边开始)从左往右移动，在终止处由第二升降传送带垂直向下降至第二返回层面，并在那里由第三传送带水平返回到左边，然后由第四升降传送带将包装物托架垂直提升回到起始位置，向上进入第一工作层面。
如果将中间的第三装卸层面设置在上方的第一工作层面和下方的第二返回层面之间，也不会损害这种传送设备的紧凑结构。但是通过设置这一装卸层面，可以显著增加传送设备的生产量，其中装和卸可以极快的速度进行。这种装卸装置可以明显加快的速度经过一很短的距离将包装物从包装物托架中卸下灌装好的包装物，另一方面，在装载位置，将空的包装物推入包装物托架。如果包装物托架能保持好几个包装物时，这可以对多个包装物同时进行。
再看看简化的传送设备布置。在包装物托架闭合区域上方有上部空间，在其下方为卫生室的主要空间。在包装物托架闭合区域的入口端和出口端下方，设置供瓶状包装物(瓶子)进入和取出的动态锁气区是很适合的。如果包装物例如在入口端从左传送到出口端在右边取出，则用于供给包装物的动态锁气区大致设置在包装物托架闭合区域的上部层面与下方的返回传送带之间的中间位置。在出口端，它的工作情况与动态取出锁气区(dynamic removal lock)的工作情况相对应。在两种情况下，藉此可以将一瓶子托架直接从装卸层面垂直地传送到上部工作层面，并从那里将其传送到水平传送带，后者将各包装物托架沿传送方向每次一步地间歇地推向前。在工作层面终点，封闭好的包装物仍处于包装物托架中，然后这些包装物托架从工作层面移下并下降至装卸层面，在那里被接纳并保持在动态取出锁气区中。在那里，以与灌装和供应相似的方式，通过类似的卸装装置，从包装物托架中每次同时卸下一排包装物。然后将空的包装物托架垂直降到下面的返回层面，以便在那里可将其移至左边动态供应锁气区下方。从那里包装物托架被提升进入供应锁气区。
如果包装物托架在正好相反的两侧具有朝外开口的U形凹缺口并沿第一传递带的第一移动方向对齐的话，这将是很有利的。可以设想在一个U形中心有一垂直的轴线。如果还有一个反向对齐的U设置在这个U下方一定距离处，使两条中心轴线落在一条线上，这就给出了上面所述的两个凹缺口的对齐。此外，本发明因而给出这样一个教导；彼此相对设置的两个U形凹缺口的这条中心线是平行于第一移动方向的。这两个凹缺口的对齐在第三装卸层面在装载和卸载期间具有特别有利效果。在装载期间，一个包装物被推或拉出沿传送方向朝外开的凹缺口，这一移动方向例如与第一移动方向相同。然后，另一相对的包装物沿相反的方向移出。这两个操作同时发生且仅需很少的时间。两个凹缺口的另一个优点是包装物托架以这种方式使其容量倍增。熟悉本技术领域的技术人员懂得，一台机器以及一条传送带的宽度不能随意增加，因为强度条件对一个包装物托架的增宽是有限制的。通过设置彼此对齐的两个凹缺口，就可以在这一轨道上保持输送和装卸两个包装物而不是一个。
根据本发明，使包装物托架具有沿着与第一移动方向成直角的方向延伸的一种细长的板条的形状也是很有利的，以使各凹缺口成对地一个接一个排列。除了上面提到的一个包装物托架的容量从一个包装物倍增到两个包装物外，在横的方向容量增加到由强度条件所允许的某一范围也是可能的。为此，包装物托架可设计成条或棒状，并且各凹缺口成对地一个接一个排列。在第三装卸层面运作的装载和卸载装置可同时向内或向外移动在一个板条中一个接一个排列的所有的包装物，结果，这样一种传送带的容量显著增加了。
根据本发明，如果保持瓶子的包装物托架是一条状的板，带有成对的彼此相背离的U形凹缺口，并且这些托架以与第一移动方向成直角一个接一个地排列，那么，使U形凹缺口的宽度对应于瓶颈的外径也是很有利的。使用根据本发明的传送设备的一个有利的领域是接受、保持和输送开口在顶部的瓶子，最好由塑料制成。各U形缺口的宽度大致对应于相关瓶颈的外径。不言而喻，只须将瓶子从外部推入U的底部，就可在那里良好地保持住瓶子。反之，卸载也一样有利。这样一种包装物托架的生产很经济，技术上也极为简单。带有双层壁和增强轨的相应构造的板或条的生产也很简单，除了清洁之外，什么维护都不需要。这样一种包装物托架可插入上面描述过的装置并通过不同的传送路线输送。托架、连接件和与其相连的轨道可设置在一较佳的条状板的较狭的两端，以使包装物托架沿第一工作层面和沿第二返回层面以简单的装置移动，最好在支承轨道上滑动。
根据本发明，最好在对包装物灌装产品(液体食品)之前，用氮气充入包装物的几乎整个内部空间，如果能提供将消过毒的、气态的氮送入各个包装物的装置将是特别有利的。如果将这种氮气在约20℃时引入是有利的。这种氮气有减少细菌的效果，或者是无细菌的，特别是如果氮气消毒过滤器送入并冲洗包装物的内部空间三次，包装物的内部空间将几乎完全充以氮气。已经证明在灌装果汁的情况下，采用这一措施可以显著加长贮存时间。正由于上述措施，离厂时未消过毒的液氮不必事先加热消毒。
在灌装液体食品前将氮气引入包装物整个内部空间期间，也可将液氮引入灌装包装物的食品上方的头部空间，液氮随之沸腾，并使瓶子中的头部空间略微过压，这有时是所要求的。
作为一处理站，有予热、消毒(例如喷洒，以及选配的反复干燥)、灌装以及密封等处理站。在这里可以进行很大的调整，例如安装几个予热站、设置几个干燥站、或者设立一些工作站来添加芳香剂，或者加进桔子块，如果要包装果汁的话。在卫生室上部空间中的工作站数目和类型的所有这些调整以及改变对原有的消毒和保持消毒状态的措施均无影响。
根据本发明，作为消毒介质的消过毒的空气以及消毒剂(例如过氧化氢)最好作为混合物使用。为了使空气消毒，先将其预先过滤，然后加热至380℃以上，最好使这种消过毒的空气通入卫生室顶壁中供消毒介质用的入口开孔的约70-90％，而从剩下的诸入口通入消毒剂。后者最好在所传送的瓶状包装物预热之后在上部空间的前部范围(相对传送方向)进行。瓶子可由包装物托架以这样一种方式保持即只有瓶子的颈部以及在顶部开口的瓶子口突伸在包装物托架闭合区域上方进入上部空间。在以这种方式保持的瓶子予热之后，才将消毒剂加上消过毒的空气供给例如第一喷雾站或第一消毒站，而随后只将消过毒的空气通过在卫生室顶壁中的入口再次引入。
在卫生室间壁中有用于抽吸或多或少强烈消毒气体的开口。抽气装置像屋顶形漏斗那样在隧道状空间上方延伸，该空间在各种情况下总是被放满了一排待处理或已处理好的瓶子。然后，包装物从动态锁气区中的这些空间按所述方法被同时推入包装物托架。这在一非常短的时间内发生，经过的路线也非常短，结果，包装物托架的装载又快又没有问题。这同样也适用于取出隧道(removaltunnel)，虽然在那里随着围绕瓶子的气体被抽出的细菌更少。
包装物托架U形凹缺口的宽度与瓶颈匹配的另一个优点是只要瓶颈的外尺寸相同，瓶体形状不同的瓶子都可用同样的包装物托架接收和输运。在许多不同形状的瓶子的情况下，可使瓶颈尺寸标准化并具有牢固的结构。
与现有技术相对照，根据本发明的包装物托架彼此不是刚性连接的，所以可以灵活交错排列。例如，几乎全部包装物托架均可传送进入第一工作层面，而对在其它部分传送带上的设备进行清洁；或者，将几乎全部包装物托架传送到第二返回层面，以便从各个侧面清洁各个工作站。因而，根据本发明的整个传送设备的各个部分可以空着运转。由于包装物托架切实有效而且简单地保持在支承轨道上，所以可以在很短的时间内用非常简单的工具对其进行更换，这可能是必须的，例如在瓶子或式样更换时。
在一较佳实施例中，包装物托架在两侧从前方和从后方的装载可使在两侧的诸包装物以一种节省空间的方式被迅速地装载。
结合附图，参见下面较佳实施例的说明，可以对本发明的优点、特色和可能的应用有进一步的了解。
图1是用于瓶子消毒灌装的整个传送回路的示意图，示出了三个层面和四个传送带；图2为传送设备的整体立体图；图3为根据本发明用于瓶子消毒灌装的设备示意图，其中，传送回路大部分被省略了，仅示意表示了卫生室、上部空间以及用箭头表示的气体流。
图4与图3类似，但取消了图3中的气流箭头，而是用不同灰度的阴影区来表示在卫生室各个空间部分中所形成的不同的消毒剂浓度。
图5为包装物托架的45°倾斜的俯视立体图，插有塑料瓶作为包装物。
在本说明书所示的实施例中，标号为“1”的包装物是一些塑料瓶，在下文关于较佳实施例的描述中，瓶状的包装物1称之为瓶子，这些瓶子置于包装物托架2中。在同时也构成一卫生室3的上限的一框架下方，从左到右安装有各种工作站4、5、6，例如用于予热的气流喷嘴，然后是在将作为消毒介质的消毒混合剂喷入的情况下的若干喷雾嘴，再后是各种干燥站、一个切割站、一个灌装站6以及密封站5，通过该密封站5将已灌装好的瓶子1密封。在包装液体食品的一较佳实施例中，这种密封例如可以用覆有塑料的铝箔密封来完成。工作站4和6是成双形成的，即，两排瓶子总是同时处理的，例如在灌装站6同时灌装，而密封站5由于密封器具有相对较贵，所以每一排只设一个。
在工作站4至6下方的一排包装物托架2处于第一工作层面7，在该层面包装物托架2以及跟它在一起的瓶子1沿图1中箭头8所示的第一移动方向运动，即在图1中从左往右。
当瓶子1到达到第一工作层面7的右侧的出口端，即完成灌装和密封时，相关的包装物托架便切换到总的由标号9标示的第二垂直运行的升降传送带(图2)。在此，包装物托架2相应于箭头″10″和″10′″(竖直的第二移动方向向下)下降，起初沿第二移动方向10直至第三装卸层面11，然后沿第二移动方向10′至最低位置，在该位置，借助水平运行的第三传送带12(图2和图4)使包装物托架2在第二返回层面13运动，这一运动由图1中指向左边的箭头″14″所表明，这些箭头指示一第三移动方向，该方向与第一移动方向相反，但却与之平行。如果包装物托架2在走完第二返回层面13而到达传送带在底部左边的终点时，它便被切换到第四升降传送带15(图3)上，该传送带沿箭头″16″和″16′″的方向竖直向上运行，该方向即第四移动方向。第四升降传送带15的竖直提升分成两步，第一步由下部的箭头″16″所表示，并直至第三装卸层面11，此后，连到第四移动方向16′的后半部分，直到包装物托架2到达第一工作层面7的高度，并在该处进行切换，以开始沿第一移动方向8的间歇运动。
按照图1和图2，从侧面可以看到一个矩形的传送回路，它有一水平的第一移动导向8，在其右侧出口端连有竖直的第二移动方向10和10′，而第三移动方向14从右侧下端至左侧下端，并从该处沿第四移动方向16和16′向上回到第一工作层面7。
此外，图1示出了三条彼此平行的虚线，分别表示第一工作层面7、第二返回层面13以及第三装卸层面11。在第二升降传送带9的上方和下方以及在第四升降传送带15的上方和下方分别有端部17/18和20/21。17是在第一工作层面7沿第一移动方向水平运行的第一传送带19与第二升降传送带9之间的上端部。下端部18是与第二升降传送带9的终点，也是沿第三移动方向14水平运行的第三传送带12的起点。第三传送带12在第四升降传送带15的下端部20终止。竖直向上运动的第四升降传送带15最终在其上端部21处将包装物托架2送回第一工作层面7。
对应于这些移动方向有四条彼此单独驱动的传送带，即水平运行的第一传送带19、垂直运行的第二升降传送带9、水平运行的第三传送带12以及也是垂直运行的第四升降传送带15。
第一传送带19具有前端21和后端17，前端21位于第四升降传送带15的下端部20的上方，而第一传送带19的端部17位于第二升降传送带9下端部18的上方。显然，端部17和18为一组，端部21和20为另一组，都是呈上下关系的。第一传送带19使用一电动机22作为单独的驱动装置。而升降传送带9和15各有一电动机，在图2中都是安装在各传送带的后部，因而看不到。电动机的转矩通过传动轴23传递。在第二返回层面13水平运行的第三传送带12也是由一单独的电动机驱动，在图2中，该电动机应在左侧下方的后面端部，因而也不能示出，其转矩通过传动轴24传送到水平的传送带12。
不仅第三装卸层面11平行于第一工作层面11，而且由箭头″25″，″25′″以及″26″和″26′″所表示的装卸方向也与之平行。附图中未示出用于装卸的装置。然而，可以很容易地设想与前后摆动的摆动杆相连的滑动件，与滑动件相连的一整排瓶子沿方向25和25′向左和向右同时移动进行卸载，并且沿方向26和26′从左和从右进入中心而进行装载。
在传送带运行期间，包装物托架2大致按照图1和2所示以这样一种方式运行，即大多数包装物托架2位于第一工作层面7，而只有一或二个位于例如返回层面。图2中电动机22通过齿机构从中心向两侧传动每边的一轴28，以使在每边通过一摆动杆29和一连接杆30造成滑架31向前和向后的摆动运动，以使每一侧的一推杆32沿第一移动方向8以及与之相反的移动方向运动。这提供了各单个包装物托架2每次一个行程长度的间歇运动，特别是在从一个工作站4到下一个，直至灌装站6的运动期间。再往下，往密封站5的运动将分成两步，这样在下文介绍。
图3示出卫生室3，在其下部设有第三传送带12。它将包装物托架2沿直线移至左边，到达总的由标号“40”标示的瓶子进给装置的下方。该瓶子进给装置40由两个隧道状空间41组成并彼此间隔一定距离，其中示出了瓶状的包装物1。这些瓶子是通过未示出的供包装物用的若干开口，沿着与图3的观察者观察方向相反的方向直接进入卫生室3的。在两个隧道空间41之间的包装物托架必须首先设想为空的，只有在瓶子被耙状推具从左右两侧推出未示出的保持带而进入包装物托架2之后，瓶子才保持在包装物托架2上，如图3所示。然而，随后，在隧道空间41中的瓶子1必须被认为已取出。抽气装置总的用标号“42”标示，它们位于隧道空间41上方，并且沿观察者观察的方向从前向后延伸到卫生室3的后壁43。在后壁43上相应地构造了一些孔并加工到所需尺寸，气体可通过这些孔抽入卫生室3后部的空间并从该空间排出。
还有一类似的构造位于上部工作层面7的下游端的下方，即，在与瓶子进给装置40相对的一侧。在这里的是总的由标号“44”标示的瓶子取出装置。与瓶子进给装置40相似，该瓶子取出装置44也由两隧道空间组成，经消毒灌状和密封的瓶子1′位于其内，而在其上方也装有抽气装置42。
可以设想图3和4中未示出的升降装置将包装物托架2从下向上或从上向下移动，在该两图中，形成上面表示的前后排列并彼此邻接的可移动的包装物托架2的流水线。在顶部左侧标示、指向右方的L形黑色箭头表明刚从升降传送带切换至工作层面7的包装物托架2的运动轨迹45。相邻的包装物托架2的流水线形成了包装物托架2主要为闭合的区域46，在该区域与卫生室3的上壁47之间，与上壁平行并成一定距离的是“上部空间”48。上部空间从箭头“45”处的入口端延伸至在另一L形箭头50′处的出口端，该箭头指向下并表明最后那个包装物托架2是如何向下移至中间的装卸层面的。
在图3中，卫生室3的上壁47中设有多个开孔作为消毒介质的入口50。许多白色箭头表示来自消毒空气源51的消毒空气的进入，而两个暗灰色的箭头表示来自消毒剂源52的消毒剂的供给。来自消毒剂源52的消毒剂和来自消毒空气源51的消毒空气，也就是总的混合后的消毒介质流入卫生室3的上部空间48(在图3中垂直地从顶部至底部)，并拐弯通过包装物托架2主要为闭合的区域46，从而沿基本平行于包装物托架2的传送方向(第一移动方向8)流动。消毒介质的这种流动在图3中通过水平箭头53以及在闭合区域46两端处所示的弯曲箭头“54”表示。少量的消毒介质也穿过包装物托架2中的孔和间隙，即穿过闭合区域46通过，并以下降箭头“55”的形式表明消毒介质的流动。可以看到消毒介质在离开上部空间48后是如何被逐渐抽吸到抽气装置42的。
通过所述以及图3所示消毒介质(混合有消毒剂，例如H2O2)的流动，便会产生在消毒介质中具有不同消毒剂浓度的区域，如图4所示。卫生室3内部全部充有消毒介质，然而，其中消毒剂的浓度却有所不同。紧挨着消毒剂从消毒剂源52进入所穿过的消毒介质入口50(两个暗灰色的箭头)，形成了上部空间48中消毒介质内消毒剂浓度最高的区域56。在区域56下游和上游，由于来自消毒空气源51的消毒空气通过多个开口流入，形成了两个在消毒介质中消毒剂的高浓度区57。紧挨着该两个区，以及在包装物托架2的闭合部分46下方，随之形成了一个在消毒介质中消毒剂的中等浓度区58。在卫生室3的其余部分，则形成为在消毒介质中消毒剂的低浓度区59。这些不同的浓度区在图4中以不同强度的灰影标示。
在瓶子进给装置40和瓶子取出装置44中，在隧道空间41中的白色区域表示没有消毒剂(最低浓度区)。
在这里介绍的较佳实施例中，每个包装物托架2为沿与第一移动方向8成直角延伸的细长板条。在包装物托架2的前边33(图5)有一些朝向前边33往外开口的U形缺口35；同样，在包装物托架2正好相反的后边34也有一排朝向后边开口的缺口35，它们与前边33上的缺口方向相反。当包装1在这里是瓶子，且瓶颈设在其开口处时，宽度B(图5)与外径D(图5)相匹配，从而使瓶子的具有例如外螺纹的瓶颈可进入缺口35并保持在那里。这种保持关系与瓶子下部区域的设计无关，它可以是长的、圆的、斜的、短的、大的或小的。第二升降传送带9和第四升降传送带15与竖直传动的滑架37一起运行，后者在两侧与各自的包装物托架2配合，并使之从第一工作层面7下降到第二返回层面13(升降传送带9)或与之相反(升降传送带15)。水平运行的第三传送带12与一连续的皮带38一起运行，其上装有若干贮器39，包装物托架2可竖直地推入其中。
在每个推杆32上，以距离a(图2)连有若干进给凸轮49，它们以一特定的角度从推杆32上沿径向突出。距离a等于被移动到彼此相邻的两个包装物托架2之间的平均距离。于是，推杆32可通过未详细说明的锁定槽以来回摆动的方式传动。
在新的灌装设备运行期间，瓶子1在一保持轨道上通过卫生室3的后壁43沿与图3和图4观察者观察方向相反的方向被送入，在该轨道上挂有尽可能多的瓶子1，然后进入到包装物托架2中(图5)。由于在后壁43中进入到瓶子进给装置40的入口孔的形状与瓶子的外轮廓相匹配，所以大部分受到污染的环境空气已经被限制住，但仍有一定比例流入隧道空气41，并在该处通过抽气装置42除去。还有瓶子内部的空气也受到抽吸并被逐渐地除去，由来自卫生室3的气体所取代。在对包装物托架2装载之后，外部的隧道空间41便空了，所以包装物托架2可通过空出来的该空间朝顶部传送，从装卸层面11向上进入第一工作层面7，并在该处按照移动轨迹45(图4中的黑色箭头)切换到水平传送带上。在这里，包装物托架2连接到已有的包装物托架的流水线上，形成如图1至4所示的包装物托架2的闭合区域46。在这期间，瓶子的开口已经移动通过中等深度区58而进入高浓度区57，并且正沿其第一移动方向8(在图1至4中从左往右)移至消毒介质入口50的各开孔下方。在该消毒区以及随后的干燥区中，瓶子到达最高浓度区56，并且在喷入的消毒剂干燥之后，瓶子将被看作是被消毒是无菌的。然后被传送供进一步的处理，诸如灌装和密封，继续前进到右边进入高浓度区57，并抵达闭合区域46的下游端，以便按照图4中L形的黑色箭头50′传送到升降传送带。
包装物托架2以及经过处理的、消毒灌装并密封的瓶子1向下传送到第三装卸层面11。在那里有些推动装置，它们与在瓶子进给装置40区中的那些相同，但在这里，在瓶子取出装置44中，它们将带螺纹的瓶子从瓶子托架或包装物托架2从两侧面向外移出至位置1′。从那里，这样传送来的瓶子1′可沿图3和4观察者的观察方向引导离开卫生室并转移至其它的传送带。
标号清单1.包装物，瓶子2.包装物托架3.卫生室4.5.6 工作站5.密封站6.灌装站7.第一工作层面8.第一移动方向(传送方向)9.第二升降传送带10.10.第二移动方向11. 第三装卸层面12. 第三传送带13. 第二返回层面14. 第三移动方向15. 第四升降传送带16.16.第四移动方向17. 第二升降传送带9的上端18. 第二升降传送带9的下端19. 第一传送带20. 第四升降传送带15的下端21. 第四升降传送带15的上端22. 电动机、传动机构23.24.传动轴25.25.装卸方向(卸载)26.26.装卸方向(装载)27. 齿轮机构28. 轴29. 摆动杆30. 连杆31. 滑架32. 推杆33. 包装物托架的前侧34. 包装物托架的后侧35. U形缺口36. 瓶颈37. 滑架38. 连续皮带39. 贮器40. 瓶子进给装置41. 隧道状空间42. 抽气装置43. 卫生室3的后壁44. 瓶子取出装置45. 包装物托架2的移动方向46. 包装物托架2的闭合区域47. 卫生室3的上壁48. 上部空间49. 进给凸轮50. 消毒介质入口50′ 表示包装物托架2移动轨道的右箭头51. 消毒空气源52. 消毒剂源53. 消毒介质流(水平的直线箭头)54. 消毒介质流(弯曲箭头)55. 消毒介质流(下降箭头)56. 在消毒介质中消毒剂的最高浓度区57. 在消毒介质中消毒剂的高浓度区58. 在消毒介质中消毒剂的中等浓度区59. 在消毒介质中消毒剂的低浓度区a.两个进给凸轮之间的距离B.U形缺口35的宽度D.瓶颈外径
权利要求
1.用于对瓶状包装物(1)消毒灌装例如饮料之类流体食品的设备，其中，沿传送方向(第一移动方向)(8)成一排的一间歇传动传送带(19)具有前后排列的若干包装物托架(2)，这些托架可被移动通过若干工作站(4，5，6)，并且该传送带设置在一卫生室(3)内，该卫生室设有供包装物在入口(40)和出口(41)通过的开口以及至少一个供消毒介质进入的入口(50)，其特征在于——使包装物托架(2)在传送带(19)上部区域中毗连移动的装置(19，27-32)，以使这些包装物托架(2)形成一主要为闭合的区域(46)，所述闭合区域在一上部空间(48)构造的下方、在卫生室(3)顶壁(47)下方一定距离处；——供在卫生室(3)顶壁(47)中产生的消毒介质的一个入口(50)；——在过量压力下迫使消毒介质进入卫生室(3)上部空间(48)的装置；——沿基本平行于包装物托架(2)的传送方向(第一移动方向)(8)输送消毒介质用的装置；——其中，在托架闭合区域(46)的两端与卫生室(3)的两端面相邻处设有间隙，以便引导消毒介质离开上部空间(48)，并通过构成诸动态锁气区供诸包装物通过的诸开口，而进入在与这些开口相邻处和卫生室(3)外部设置的诸抽气装置(42)。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述消毒介质的入口(50)具有多个开口，这些开口形成在消毒室(3)的顶壁(47)中并彼此相隔一定距离。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述各开口连接到有阀门控制的输送管道。
4.如权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，工作站(4，5，6)安装在卫生室(3)的上部空间(48)中并位于卫生室顶壁(47)的下方。
5.如权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，每一个包装物托架(2)具有一基本为平板状的结构，并以一基本水平的位置被保持在传送回路上方。
6.如权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，包装物托架(2)在其正好相反的两侧(33，34)上具有一些朝外开口的U形缺口(35)，这些缺口平行于传送方向(第一移动方向)(8)并对齐。
7.如权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，所述包装物托架(2)呈狭长条状，并相对于传送方向(第一移动方向)(8)成直角延伸，以使各缺口(35)彼此成对相邻。
8.如权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，用于保持瓶状包装物(1)的包装物托架(2)是一条状板，带有若干对彼此背对背的U形缺口(35)，所述包装物托架(2)相对于传送方向(第一移动方向)(8)成直角地彼此相邻地排列，缺口(35)的宽度(B)大致相应于瓶状包装物(1)的颈部(36)外径(D)。
9.如权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，较佳地，在用产品(液体食品)灌装包装物(1)之前，在用氮气充注包装物(1)的几乎整个内部空间期间，用于将消毒的气态氮输送到各个包装物(1)中用的装置。
全文摘要
本发明涉及在消毒条件下将饮料灌装入瓶子(1)用的设备，一间歇驱动的装置上配备沿传送方向排列的若干瓶子支架(2)，并通过一些工作站，所述设备设在一卫生室(3)内，卫生室内设有供瓶子通过的入口(41)和出口(44)，并在顶壁设有至少一个供消毒介质进入的入口，连续排列的瓶子支架在顶壁下方形成一闭合区域。在瓶子开口附近和外部设置抽气系统，还设置在卫生室(3)外部以用作动态闸门元件。在卫生室中，细菌的生长条件受到阻碍，即使消毒剂的量减少。
文档编号B67C7/00GK1481333SQ01820776
公开日2004年3月10日 申请日期2001年12月14日 优先权日2000年12月28日
发明者W·路德维希, W 路德维希 申请人:泰脱拉·拉伐尔持股金融股份有限公司, 泰脱拉 拉伐尔持股金融股份有限公司