专利名称：用于在机器上对用来包装流动性食品的片材供应材料进行消毒的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在机器上对用来包装流动性食品的供输的带状材料进行消毒的装置。
背景技术：
已知道包装流动性食品——诸如果汁、葡萄酒、番茄调味品、经巴氏消毒或长期储存(UHT超高温消毒)的牛奶等等——的各种机器，在机器上该包装由连续的包装材料管状物制成，该包装材料管状物由纵向密封的片材构成。
该包装材料具有多层结构，该多层结构包括用例如聚乙烯的热密封材料覆盖在两侧边的纸材料层。并且在例如UHT牛奶的长期储存产品的消毒包装的情况下，该包装材料包括例如由铝箔构成的隔离材料层，而该铝箔被叠加在热密封塑料层上，并依次覆盖另一个热密封塑料层，该另一个热密封塑料层最终构成该包装的内表面并因而接触该食品。
为了生产消毒包装，该包装材料片材退绕离开一卷轴并被供输通过消毒装置，该片材例如通过浸渍在液体消毒剂浴槽中而在该消毒装置中被消毒，该液体消毒剂诸如是浓缩的过氧化氢与水的溶液。
更准确地说，该消毒装置包括浴槽，该浴槽在使用时填充消毒剂，在该浴槽中该片材是被连续地供输的。该浴槽方便地包括在底部连接的两个垂直的平行分支以构成U型路径，该U型路径长得足以保证该包装材料有足够长的时间被处理。为了在相对短的时间内进行有效的处理，和因此减小该消毒室的尺寸，该消毒剂必须保持高温，例如约70℃。
该消毒装置还包括位于该浴槽上方的处理室，而在该处理室中包装材料片材被干燥；和消毒室，在该消毒室中该片材被折叠和被纵向地密封以制成管状物，然后该管状物被连续地填充要包装的产品。
更准确地说，在该处理室中，该片材被处理以去除任何残留的消毒剂，该残留的消毒剂在被包装的产品中的允许量被严格的标准(最大的允许量在百万分之几的范围内)管理。
这种处理通常包括机械地去除该材料上任何液滴，随后用空气进行干燥。
该液滴例如可通过把该材料供输通过一对挤干辊，该对挤干辊方便地被布置成紧靠该处理室入口，而在该入口的下游该材料仍被一消毒剂薄膜所覆盖，但没有肉眼可见的液滴。
干燥可借助于面朝该材料的两个相对表面的空气刀来完成，该空气刀由来自消毒环境的空气供应，例如借助于EP-A-1050467中描述的再循环导管，而该再循环导管被设置用来通过蒸发除去消毒剂的残留痕迹。
另一种方法，在下干燥通道中可实现完全的干燥，通过该下干燥通道使该处理室与该消毒室连通。
在离开该消毒室之前，该片材被折叠成圆柱体并被纵向地密封以便以已知的方式制成连续的、纵向密封的、垂直的管状物。换句话说，包装材料的该管状物构成该消毒室的延伸部分，并被连续地填充流动性食品，然后被供输至成形(横向)密封装置以制成该单个包装物，而在该成形密封装置上该管状物被夹住并在爪子对之间被横向密封以制成消毒的枕状包装物。
各枕状包装物通过切割各包装物之间的封口而被分离，并被供输至最终折叠站，在该处它们被机械地折叠成最终形状。
以上形式的包装机器被广泛地应用并可满足广泛范围的食品工业，这些食品工业用片材供应的包装材料生产消毒包装物。特别是该消毒装置的性能保证充分符合控制该包装物消毒的标准。
然而，在该工业自身内部需要进一步改进，特别是在该消毒装置中的压力控制方面是如此。
在已知的机器中，在处理消毒室中的压力及温度条件通常由封闭的空气处理回路控制，该回路从该处理室抽取空气并把它返回供应到该消毒室中。
为保证对由该处理消毒室构成的环境的消毒，两个室必须保持压力高于大气压力，因此任何泄漏只能朝外发生，即可从机器中泄漏消毒空气，但没有未消毒空气能从外部环境泄漏进入该机器。此外，为保证从该消毒室至该处理室的单向空气流动，必须在该两个室之间保持至少约10mmH2O的压差。
在已知的机器中，在消毒处理室中的该压力值基本上由结构条件所决定，并由两室之间和处理室与外部之间的适宜的标定泄漏所保证，并被简单地监视，所以如果它们太低，例如由于应用中的密封缺陷，该机器必须停止因此必须停止生产以便采取所需步骤。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于消毒包装材料的一种装置，该装置被构造用来消除上述缺点，即该装置被设置用来控制消毒室及处理室中的压力同时不停止生产。
根据本发明，提供了用于消毒包装流动性食品的机器上的包装材料片材的一种消毒装置，该消毒装置包括盛纳消毒剂的浴槽，在该浴槽中所述片材是被连续地供输的；消毒环境，该消毒环境包括处理室，该处理室连接于所述浴槽的出口并容纳有用于从所述片材上除去残留的消毒剂的干燥装置；和消毒室，该消毒室经用于通过所述片材的开口与所述处理室连通，而在所述消毒室中所述片材被折叠和纵向地密封以制成管状物，该管状物被连续地填充被包装的产品；和空气处理回路，该空气处理回路用于控制所述消毒环境中的处理条件，该空气处理回路包括从所述处理室抽取空气的吸入装置、空气处理装置和把已处理的空气供输入所述消毒室中的装置；其特征在于包含插入于所述处理室与所述空气处理回路的吸入装置之间的阀装置，而该阀装置在所述机器工作期间可被致动以控制所述消毒环境中的压力条件。
在本发明的一优先实施例中，该消毒装置包括与该浴槽的入口及与该吸入装置连通的过渡室；和阀装置，该阀装置包含插入于该处理室与该过渡室之间的小孔；和关闭件，该关闭件是可移动的以调节该两个室之间的小孔的开口，并由此在生产中调节在该消毒环境中的压力。
较好的是，该关闭件可在开启位置与完全关闭位置之间移动，该完全关闭位置使该处理室与该外部环境相隔绝；因此在生产停顿期间，空气可被抽取通过该浴槽，在停顿期间该浴槽是空的。因此为通风及冷却该包装材料而设置上述情况，于是当生产再次启动时，减少了消毒剂对片材边沿的浸染。
在该处理室与消毒室之间设置了隔板以保证该两室之间的压力差，并在两室之间构成一开口，该包装材料通过该开口进行供输。
根据本发明的一更好的特性，所述开口相对于该包装材料的移动平面是非对称的，即该开口在面朝该材料两个表面中的一个表面的侧边较高，并且最好在下侧边较高。
照这样，该消毒装置也可被用于处理装设有开口装置的包装材料，这些装置被供输通过该开口的该较高侧边，同时另一个下侧边保证了该两个室之间的足够的压力降。
更好的是，该包装材料被水平供输通过该开口，然后由容纳在该消毒室中的辊所引导，该辊紧靠该开口的下游；并且该开口通过隔板例如向下被构造在该较高侧边上，该隔板被制成靠近该辊，以便为了从该消毒室至该处理室的空气流动，限定出保证该所需压力降的阻隔。
将参考各附图通过举例方法来描述本发明的优选的非限定性实施例，其中图1是用于包装流动性食品的机器的示图，并具有根据本发明的消毒装置；和图2及3显示处于两个不同工作状况下的根据本发明的消毒装置的局部筒图。
具体实施例方式
图1中的标号1标示机器整体，该机器用于包装流动性食品和用于通过片材供应包装材料2(后文简称为“片材2”)连续地生产流动性食品的消毒包装。
机器1包括用于消毒片材2的消毒装置3，并且片材2离开一料卷(未图示)沿路径P1被供输至消毒装置3。
机器1还包括装置4，装置4位于消毒装置3的上游，用于为片材2设置可关闭的开口装置5，而装置4方便地由已知的注射模压塑料站构成，并且通过装置4逐步地供输片材2。在离开装置4时，该片材含有一个接一个的等间距开口装置5(在图1中仅筒略地在部分片材上显示)，开口装置5从片材2的一个表面凸伸。
消毒装置3包括一过渡室6，片材2首先被供输入其中；消毒浴槽7，浴槽7盛纳有液体消毒剂，例如30％过氧化氢(H2O2)与水的溶液，片材2被供输通过消毒浴槽7；和一处理室8，在处理室8中片材2被干燥，如后面继续详细解释的那样。
浴槽7基本上由U型导管构成，在使用中该U型导管用消毒剂填充至一预定水平面，而该U型导管依次分别由两个垂直的入口分支及出口分支9、10构成，分支9、10具有各自的顶部开口11、12，顶部开口11、12分别地构成浴槽7的片材2的入口及出口和分别地与过渡室6及处理室8连通。该两个分支在底部由浴槽7的底部分13连接，水平传送辊14容纳在底部分13中。
因此在浴槽7内部，片材2沿U型路径P2移动，U型路径P2的长度被构造得保证使该包装材料的长度足以保持在该消毒剂中。
浴槽7被连接于已知的过氧化物控制回路15(未详细描述)，并在使用中被保持在例如约70℃的受控温度下。
处理室8(图2及3)位于过渡室6上方，通过隔板16与传输室6隔开，并容纳有整体以17标示的干燥装置和用于从片材2上除去残留的消毒剂。
干燥装置17包含两个平行的、水平的、空转的挤干辊18-至少其中的一个被相对软的材料所覆盖----位于片材2的相对侧靠近处理室8的入口处，辊18与片材2各个相对表面相配合并在其上施加压力以挤出消毒剂的任何液滴并使它返回浴槽7中。
挤干辊18如EP-A-1050468中所图释，方便地各自包含与片材2的纵向中间部分相对应的小直径中间部分(未图示)，以允许开口装置5通过而不会与该辊相干涉。
在挤干辊18的下游，片材2沿水平路径P3被传送辊19所偏转(改变方向)。
干燥装置17还包含已知的所谓“空气刀”21(简略地表示)，空气刀21由喷嘴22和两个板23构成，喷嘴22用于引导空气射流至片材2的表面上，该表面在使用中最终构成每个包装的内侧，两个板23用于在使用中引导该空气射流基本平行于片材2的移动方向，但沿该移动的相反方向引导。
喷嘴22构成空气处理回路24的一部分，后面将继续详细描述回路24。
消毒装置3还包括具有通过开口27与处理室8连通的顶部26的垂直的消毒室或塔25，开口27用于通过片材2；和细长的底部28，片材2在底部28中被纵向折叠成圆柱体并被纵向密封，以制成具有垂直轴线A的包装材料的连续的管状物29。因此消毒室25与处理室9一起构成消毒环境30。
顶部26容纳若干传送及引导辊31、32、33，用于从水平路径P3至平行于管状物29的轴线A的垂直路径P4引导片材2。更准确地说，辊31是动力驱动的并位于紧靠开口27的下游处；辊32是空转的并构成张紧器；而辊33也是空转的，并为引导和向下偏转片材2而设置。
以未描写的已知方式在辊33的下游制成的管状物29通过一填充导管34被连续地填充以产品，并通过消毒室25中的底部开口35被向下供输出去，于是实际构成该消毒室的延伸部分。
机器1包括已知的成形及横向密封装置36(未详细显示)，在装置36中包装材料的管状物29被爪子对37夹住和横向地密封以制成消毒的枕状包装物38，这些枕状包装物38以已知的方式最终被切割及折叠以制成单个包装物。
空气处理回路24包括与过渡室6连通的吸入导管40；和已知的处理装置41(未详细显示)，装置41具有连接于导管40的入口和连接于导管42以把处理过的空气供输入消毒装置3的出口。处理装置41以已知的方式方便地包括压缩机43；清除残留消毒剂的净化装置44；和加热并消毒空气的加热装置45。导管42连接于三通分配器46的入口，分配器46具有两个出口46a、46b，出口46a及46b通过导管47分别连接于空气刀21的喷嘴22，以及通过导管49连接于消毒室25的底部分中的一个或多个空气入口48。分配器46具有两个节流板50、51，它们可以例如利用各自的伺服缸(未图示)而独立地工作，并为控制沿导管47、49的空气流动而设置；电加热器52被容纳于导管47中。
过渡室6通过小孔53与外部环境连通；小孔53具有通常利用重力关闭的盖子，但它在机器工作期间在低压下被打开，而对于回路24，小孔53构成相对于外部环境的零压力参考点。
处理室8可通过小孔54与过渡室6连通，小孔54可借助于节流板55而调节。
节流板55在开启位置(图2)与关闭位置(图3)之间运动—例如与由致动器57控制的销56一体地转动，在该开启位置，处理室8与过渡室6直接连通，在该关闭位置两个室是隔绝的。例如甚至在该机器工作期间通过手动调节节流板55的机械限位止动器58，该开启位置可方便地调节。
消毒室25中的压力利用带有读数显示59的传感器PS1进行检测。
在片材2装设有开口装置5时，位于室8与消毒室25之间的开口27在开口装置5凸伸的片材2的下侧必须足够高，以允许通过该开口装置。为防止其高度如上述那样设置的开口27造成消毒室25中的压力与处理室8中的基本相等，开口27相对于片材2的平面是不对称的，但向上的高度最小，而且向下由隔板60所限定，隔板60被构造得靠近辊31从而构成了空气流动阻隔，并因此决定了集中压降。
机器1的可编程控制装置61在该机器每个工作阶段的预定参考数值的基础上控制着消毒装置3的工艺参数，并且尤其是控制空气处理装置41的加热装置45、过氧化物控制回路15、分配器46、加热器52及致动器57。
该工艺参数是不同工作阶段的不同变量，这些工艺参数例如由以下方式决定通过第一检测器TS1检测到的来自装置41的空气的温度；通过第二检测器TS2检测到的消毒室25顶部26中温度；和由第三检测器TS3检测到的喷嘴22下游的导管47中的空气温度。
现在将参考两个典型的工作条件(机器1的生产和短暂停顿)来描述消毒装置3的工作。
在生产期间(图2)，浴槽7灌满了消毒溶液，而片材2被供输通过该浴槽、在处理室8中被干燥和在消毒室25的管状物中被纵向地密封。
在以上工作条件下，分配器46被布置得部分地封闭连接于导管49的出口46b，以便向喷嘴22供输例如40％的基本流量部分，而例如60％的其余部分供输至消毒室25。装置41的出口处的空气温度被设置在约为120℃，而在来自传感器TS3的反馈的基础上控制加热器52，以便向喷嘴22供应约180℃的空气。
保持节流板55开启，因此处理室8与空气处理回路24的吸入导管40直接连通；而当节流板55被开启时，开口27及小孔54的流动截面的尺寸为保持处理室8中的压力约为10-20mmH2O，而该消毒室中的约为20-30mmH2O，同时通过开口27的压降约为10mmH2O。
以上相对于大气的过压数值足以防止外部各种制剂的进入，但低得足以防止消毒剂污染的空气的基本泄漏污染了工作场所。通过开口27的压力降保证了从消毒室25至处理室8的连续的单向流动。
在生产期间消毒室25中的压力由传感器PS1进行检测。
在消毒室25中的压力朝最小的安全值下降时，例如由于不良密封时的情况，在生产期间可通过手工调节极限止动器58来调节，而实际上是减小小孔54的流动截面来加以纠正。
在由于机器1的任何例行保养而产生的短时间生产停顿期间，片材2被停止供输而浴槽7被腾空。
在此条件下，分配器46被设置成完全打开出口46b，并部分地关闭出口46a，因此流体基本上整个地供应至消毒室25，而约百分之几的最小部分供应至空气刀21。
由于其高温惯性，消毒室25起到冷却流过它及流过开口27进入处理室8中的空气的冷却器的作用；并且由于小孔54被关闭，该已冷却空气沿空的浴槽7移动至过渡室6，在过渡室6它被抽出。当浴槽7被再填充以启动该机器时，浴槽的这个“通风”冷却了片材2并减少了所谓的“边缘毛细现象”——消毒剂对片材2边缘的浸染。利用如上所述的通风作用以及当机器被启动了时在合适高的温度下装填该消毒剂来降低浴槽7的温度，就可基本上减少边缘毛细现象，该边缘毛细现象发生在纸层暴露的料带2边缘处。
明显地，对机器1可作出改变，而特别是对消毒装置3是如此，然而这不背离所附权利要求的目标。
尤其是，小孔54截面可被自动地闭环控制以补偿消毒室25中的任何压力下降。
权利要求
1.用于在机器上对包装流动性食品的包装材料片材(2)进行消毒的消毒装置，该消毒装置(3)包括浴槽(7)，浴槽(7)盛纳有消毒剂，在浴槽(7)中所述片材(2)被连续地供输；消毒环境(30)，消毒环境(30)包含处理室(8)，处理室(8)连接于所述浴槽(7)的出口(12)并容纳从所述片材(2)上清除残留消毒剂的干燥装置(17)；和消毒室(25)，消毒室(25)经开口(27)与所述处理室(8)连通，开口(27)用于通过所述片材(2)，而在消毒室(8)中所述片材(2)被折叠和纵向地密封以制成管状物(29)，管状物(29)被连续地填充要包装的产品；和空气处理回路(24)，回路(24)用于控制所述消毒环境(30)中的工艺条件，并包含用于从所述处理室(8)抽取空气的吸入装置(40)、空气处理装置(41)以及用于供输已处理的空气进入所述消毒室的装置(42、47、49)；其特征在于，包含被插入于所述处理室(8)与所述空气处理回路(24)的所述吸入装置(40)之间的阀装置(54、55)，而阀装置(54、55)在所述机器(1)工作期间可被致动以控制所述消毒环境(30)中的压力条件。
2.如权利要求1的消毒装置，其特征在于，包括与浴槽(7)的一入口(11)及与所述吸入装置(40)连通的过渡室(6)；所述阀装置(54、55)被插入所述处理室(8)与所述过渡室(6)之间。
3.如权利要求2的消毒装置，其特征在于，所述阀装置(54、55)包括把所述处理室(8)连接于所述过渡室(6)的小孔(54)；和用于调节所述小孔(54)的开口的可动节流板(55)。
4.如权利要求3的消毒装置，其特征在于，节流板(55)可在开启位置与关闭位置之间运动，在该开启位置中，所述处理室(8)经所述小孔(54)直接与所述过渡室(6)连通，在该关闭位置中，当所述浴槽(7)没有盛纳消毒剂时，所述处理室(8)经所述浴槽(7)与所述过渡室(6)连通。
5.如权利要求4的消毒装置，其特征在于，包括用于检测所述消毒环境(30)中的压力的传感器(PS1)；和用于调节所述开口位置以保持所述消毒环境(30)中的压力至少等于预定的极限值的调节装置。
6.如前述各权利要求中任一项的消毒装置，其特征在于，包括用于在所述消毒室(25)与所述处理室(8)之间产生局部压力降的阻隔装置(60)；所述阻隔装置(60)构成所述处理室(8)与所述消毒室(25)之间的所述开口(27)，所述片材(2)通过开口(27)被供输。
7.如权利要求6的消毒装置，为处理包装材料的片材(2)，该包装材料装设有从所述片材(2)的一个表面凸伸的开口装置(5)；其特征在于所述开口(27)相对于所述片材(2)的移动平面是非对称的，并且所述开口(27)在面朝所述片材(2)表面的侧面是较高的，而所术开口装置(5)从该表面凸伸。
8.如权利要求7的消毒装置，其特征在于，包括位于紧接所述开口(27)下游处的导向辊(31)；所述阻隔装置包含构成所述开口(27)的隔板(60)，并且隔板(60)被成形为靠近所述辊(31)。
9.如前述各权利要求中任一项的消毒装置，其特征在于，所述干燥装置(17)包含至少一个用于引导空气射流至所述片材(2)上的喷嘴(22)；用于把已处理的空气供输入所述消毒室(30)中的所述装置包括把空气供输至所述消毒室(25)的空气入口(48)的第一导管(49)；把空气供输至所述喷嘴(22)的第二导管(47)；具有连接于所述空气处理装置(41)的入口的分配器(46)；和分别地连接于所述第二导管(47)及所述第一导管(49)的两个出口(46a、46b)。
10.如权利要求9的消毒装置，其特征在于，包括容纳于所述第二导管(47)中的加热器(52)。
11.如权利要求2-10中任一项的消毒装置，其特征在于，包括把所述过渡室(6)连接于该外部环境的小孔(53)；所述小孔(53)通常是被关闭的，但在低压力下被开启。
全文摘要
用于消毒包装流动性食品的机器(1)上的包装材料带(2)的一种装置，该装置具有盛纳消毒剂的浴槽(7)，在浴槽(7)中片材(2)被连续地供输；处理室(8)连接于浴槽(7)的出口(12)并容纳用于从片材(2)上清除残留的消毒剂的干燥装置(17)；消毒室(25)经开口(27)与处理室(8)连通，开口(27)用于通过片材(2)，而在消毒室(25)中片材(2)被折叠及纵向地密封以制成管状物(29)，管状物(29)被连续地填充要包装的产品；而空气处理回路(24)用于控制处理条件；回路(24)通过小孔(54)从处理室(8)抽取空气，小孔(54)的开口是可调节的，在该机器工作期间，通过节流板(55)使消毒室(25)中的压力值保持大于预定的最小值。
文档编号B65B55/04GK1630600SQ03803523
公开日2005年6月22日 申请日期2003年2月7日 优先权日2002年2月8日
发明者P·贝内德蒂, F·费拉里尼 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司