专利名称：用于消毒包装件的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于消毒至少部分成形的包装件的方法和i殳 备，该部分成形的包装件为填充机中的待填充包装件。以下披露中， 使用术语"无菌的(sterile)"来表明该包装件在消毒之后达到的商 业上指定无菌的消毒水平。更确切地，本发明涉及在填充这些包装件之前处理它们的方 法，包括在后续的无菌填充之前于填充才几中消毒这些包装件。该包 装件具有开口端和闭合端。根据本发明的方法，在填充这样的包装 件之前乂人包装件的开口端初始供应热空气。实施这一步是为了加热 这些包装件，目的在于，在后面的消毒阶^殳中，防止供应的消毒气 体在这个阶l殳期间在该包装件的壁上凝结。实现该方法的另 一种方 式是一旦该包装件已被通以消毒气体，则供应无菌的调节 (tempered)空气。此处的目的是排走先前供应的消毒气体。更具 体地，本发明涉及向该包装件的开口端供应或从该包装件开口端去 除可选气体以及消毒气体的方法。本发明进一步涉及包括在更大的背景中的设备，用于实现在所 述填充机中的包装件的气体消毒，其中该更大的背景 一 方面包括加 热区，用于将该包装件内的材料加热至约70°C,另一方面，包括消 毒区或其组合，并进一步包括通风区。消毒剂最好在整个消毒阶段 保持为气体形式，并且最好最大程度地再利用。对这一类可参考的 用于生产和消毒包装件的设备和方法的一种类型的详细描述，参见 已公布的国际申请WO 2004/054883。
背景技术：
在所述类型的填充机中，有一种先前使用的方法需要在气体消 毒阶段，结合包装件的开口端向中心供应消毒气体。供应到包装件 的气体或气体混合物朝向该包装件的内部区域向下流动，由此一旦 该气体或气体混合物到达该包装件的内部末端，便返回到该开口 。 当前并不注意该返回流。返回流包4舌消毒的气体或气体混合物，其 在周围的室中不受控制地蔓延，并可能导致非消毒气体流干扰设置 于该填充机中下游的无菌空气流屏障，需要该流动屏障是为了不危 及到在该消毒区内所获得的无菌水平。当涉及再利用该气体的可能性时，不受控制的返回流也是棘手 的。这一点在处理消毒气体时尤为重要。如果可获得更多可控制的 返回流，就可将无菌室内该消毒气体的不期望的蔓延限制到较以前 更大的程度，这样将可更容易地再利用该气体。进一步地，对于填充操作，如果该包装件的外部也可被消毒， 那么将是有利的。这可最小化再污染的风险，因为它将确保周围的 流体被引离包装件的开口，而非朝向该开口。否则将存在虽然小，但却切实的风险即微生物体将会以不受控的方式，重新污染该包 装件内部的经消毒表面。发明内容本发明的一个目的是披露一种在执行后续的填充和密封之前， 供应气体或气体混合物到部分成形的包装件的内部的方法，用于执行对待填充包装件的内部和至少外部的一部分的气体消毒处理。更 具体地，本发明的一个目的是^是出了一种有效阻止包装件表面再污 染的方法。本发明的再一个目的是实现了一种方法，该方法有助于 所供应消毒气体的相当高程度的再利用。这些目的通过一种方法实现，该方法包括以至少一个流，通过 该包装4牛内的开口向该包装4牛供应所述气体或气体混合物，进4亍该 供应，使该至少一个流流入包装件到该包装件的内部区域，然后通 过该开口返回，以及在该开口外部的限定空间内，暂时接J主来自该 包装件的返回流，以及以形成大体上沿该包装件的外部包装表面垂 直流的方式，引导该返回流乂人该空间流出。以这种方式，该包装件 的外部的一部分也利用该气体或气体混合物处理。另外，该气流的 可控制的引导增加了再利用该气体的可能性，并且它最小化了该包 装件内部表面再污染的风险。才艮据本发明的方法的第一实施方式包括以限定为相对于该包 装件放射状地朝外和朝内的流供应该供应气体，该流动相对于该包 装件的几何主轴线成一定角度，从而当由该包装件的内壁限定时，该:荒以及在该包装4牛中央区i或的返回;;充^皮正向(positively ) 4空制用 于形成螺旋状的涡流，在形成为中央返回通道的空间内暂时接住所 述中央返回流，以及通过通道引导该返回-危乂人该空间:流出，在该通 道内该返回流^走转约180°C，浮皮正向分开并^皮进一步引导为沿该包 装件的外周表面的垂直流。这样，与现有技术相比可使用相当低的 供应气体或气体混合物的气体质量流。因为气体质量流减少，所以 与现有的技术方案相比该减少的气体质量流有效防止了该包装件 表面的再污染。并且，通过降低的气体质量流，可4交先前更大程度 地抑制在无菌室内的消毒气体的不期望的蔓延。另外，通过降低气 体质量流，可提高该处理总的经济性，并且它为再利用该气体4是供 了相当高的可能性。当处理消毒气体时这一点尤其重要。该方法固有的一个额外的优点是，除了消毒阶段之外，它还可 应用于加热阶段以及通风阶段中。因此这会获得改进的加热效果， 同时进一 步促进了无菌空气流动屏障的维持。根据本发明的方法的其它实施方式在从属权利要求2-3和5-9 中描述。本发明还涉及一种用于才丸行该方法的设备。该i殳备包括用于通 过该包装件的开口 ，以至少一个流供应气体或气体混合物到该包装 件内的供应装置，该供应装置适于供应至少 一个流进入并到达该包 装件的内部区域，然后该流通过该开口返回，以及限定的空间，该 限定的空间适于i殳置于该开口的外部，以用于暂时冲妻住来自该包装 件的返回流，以及引导装置，该引导装置用于以形成大体上沿该包 装l牛的外部包装表面垂直流的方式，引导该返回流从该空间流出。该装置的实施方式在乂人属4又利要求11-16中^皮描述。
以下将结合在附图中示出的两个实施方式，更详细地描述本发 明，在这些图中图1是根据本发明的设备的第一个实施方式的横截面示意图， 作为该发明的功能的清楚的说明；图2是根据本发明的实际设备的第 一 个实施方式的立体图；图3是上述相同设备的立体分解图；图4是沿图3中IV-IV的穿过所讨论的设备的横截面示意图， 带有一个设在下面的打算消毒的包装件；以及图5是根据本发明的设备的第二个实施方式的横截面示意图。
具体实施方式
图1所说明的横截面示意图示出了根据第一个实施方式的本发 明的功能。位于完全相同的包装件序列中并在该情况下具有打开的底部的包装件1沿传送带行进，以用于在机器方向(MD)上每次 例如四个包装件1的逐渐标引。包装件经过的那些阶段是， 一方面， 通入加热至约150。C的空气以加热到约70。C的阶^殳，以及用于只寸该 包装件进行消毒的阶段，在该阶段中向包装件通入气态的过氧化氢 或其它消毒气体，以及最后的用于通过通入无菌气体对该包装件进 行通风的阶段。当经过这些阶段后，随即进行填充，然后对各个包 装件1进行密封。无论在根据本发明的设备3供应通道2 (如图1 所示)中所供应的是热空气、消毒气体或无菌的通风空气，可以确 定的是流，其导致通道2在它们的下端以相对于两个对称平面形 成小于8。的角的方式转变一定角度，所述对称平面的对称轴线作为 公用线(common line)以直角与该包装件的开口相交，从而被稍微 向外围地并且稍微朝向该包装件的中心引导，将最想得到的螺旋状 螺流形态传递给在包装件中转变角度向下的气体流。另外，为使供 应的气体在向下直到包装件1 "底部"的最不容易进入的角落中， 达到最佳可能的流动分布，如实验表明的，供应通道2的数量应当 适合包装件的体积，或者适合与该包装件的开口端相关联的周长。 在此处说明的实施方式中，该设备包括10个均一地沿所述设备3 的上部区域分布的通道2。值得再次指出的是，利用水作为试驺H 某 介的实一验表明，经过这个结构中用于气体的通道2而输入的媒介将 在包装件l中以相当中央的流向上流出包装件，以便在包装件的上 部区i或4能够流入中央返回通道5形式的空间内。乂人流动的^L点看， 返回通道5设计为到该返回通道的输入流将遇到最小可能的反向压 力。以与中央通道5相通的分流通道7形式的引导装置偏转返回通 道5内的流。形成该通道，乂人而迫<吏该流180。改变方向，并且之后 也净皮引导经过包装件1的外部以改进对包装件1的消毒，并且在该情况下，依赖于供应气体的量，实现改进的加热或者能够更好地保 证包装件1上的无菌区域的期望的效果。图2示出了一种供气组件8，其包括根据本发明的第一个实施 方式的设备3，该设备3处于与组件8集成的组合状态。组件8具 有入口室9,该入口室9带有中央气体入口连4妾部IO和用于固定该 组件到填充机(图未示)的平板11。结合图2，图3是组件8的立 体分解示意图。由此，设备3此处也是以立体状态示出，所以设备 3的各种部件，尤其是供应通道2和偏转气体质量流的引导通道7 清晰可见。在所说明的实施方式中，通道2的数目为十个的事实完 全由环境条件决定，并且由迄今所得的实-验结果，该数目看起来依 赖于直径，以用于获得最佳的流动形态。类似地，图3示出了圓柱 形的导体套12，与组件8成组合状态，用来环绕设备3的外周表面。图4以中央坤黄截面示出组件8，处在与组件8在生产运行中可 能具有的位置一致的位置。为了尽可能与图l比较，该图示出了对 应于图1中以基本l仑廓i兌明的作i想的流动形态。以下简要描述该设备的基本操作。在中央流入连接部10持续 地进行期望类型气体的供应(热空气、消毒气体或无菌空气，或者 它们的组合)。因为该供应气体首先》真充流入室9，该经过通道2丰lT 送入包装件1的流能够保持均一和恒定的压力，这必须认为是用于 实现组件8功能的前提以保持持续的气体质量流动。通道2以上述 方式倾斜(相对于两个相互垂直的对称平面小于8°)，从而产生沿 该包装件内部周缘的螺旋状气体质量流。当气体质量流到达包装件 1的底部15时，由于在包装件中央的较低的气体压力，该气体质量 流会在该部分会尽量离开该包装件。从而，流出该包装件的供应气 体的返回流也以可控的方式发生。当该返回流到达包装件的开口 时，它#^欠纳入返回通道5中。在该返回通道的上部区i或，返回；充 偏转约180。， /人而经过包装件1的外部周乡彖引出。由此，沿包装件1的圆周表面产生向下引导的流层，当气体由消毒气体组成时，该 流动层消毒该表面，并主要地防止再污染。如作为介绍所^是及的， 因为根据本发明的气体质量流的速度仅是以前应用速度的几分之一，所以该返回流作为边界层流;故沿该包装件的外部向下引导。由 此，在处理室中的向下引导的流将不再对发生在包装件以下的界面 区i或的涡流构成潜在风险，由于该原因，得益于组件8，无菌室内 的气体能够更好地利用，并且能够以较简单的方式接住和再使用。 进一步地，按照现有技术的后续填充阶段中包装件被再污染的潜在 风险可被消除，因为不再有恒定无菌空气流被消毒阶段的气体质量 流干纟尤的风险。图5示出了本发明第二个实施方式和包装件1的筒化的横截面 示意图。在该实施方式中，以垂直流将气体或气体混合物供应入包 装件1。优选地，以偏离包装件1中心一定距离的方式供应该流。 该供应装置未在图中示出，而是用流动箭头F表示。例如，该供应 装置可以是常规的喷嘴或其它类型的供应喷嘴。该返回流，其在此情况下并不包括明确的位于中心的流，而是 不对称的，该返回流在由杯状装置16限定的空间内被暂时接住。 该装置16的上部，中间部可包括该供应装置或者构成该供应装置。 该装置16还包括套18。返回流会在该杯状装置的最靠近中心的位 置或在中心位置，撞击其内部。该流将继续首先沿装置16的内部 顶表面向外，然后沿以套18的内部包装表面形式的引导装置。引 导装置18 -使该返回流形成大体上沿包装件1的外部包装表面垂直 的流。在当前的优选的例子中示出的，该杯状装置16为圓型并且 其直径大于包装件1在开口附近的直径。利用这种方式，形成乂人套 18的内部并沿包装件1的外部向下流动的直4妄通道。优选地，在沿 包装件1中心轴的方向上，杯状装置16和包装件1之间也具有一 定3巨离。该第二实施方式可优选地用于加热阶段，但也可用于消毒阶段 及通风阶段。解，在不背离由所附权利要求限定的本发明的目的和范围的前提 下，可进4亍多种1^正和改变。
权利要求
1.一种在填充机的设备中，在对包装件(1)进行后续的填充和密封之前，供应气体或气体混合物到部分成形的所述包装件内部的方法，其特征在于，所述方法包括所述气体或气体混合物以至少一个流通过所述包装件(1)的开口供应给所述包装件(1)，进行该供应使得所述至少一个流流入所述包装件(1)到达所述包装件(1)的内部区域，然后通过所述开口返回，以及在所述开口外部的限定空间内，暂时接住来自所述包装件(1)的返回流，以及以这样的方式引导所述返回流从所述空间流出，即形成沿所述包装件(1)的外部包装表面的大体上垂直的流。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述每个包装 件(1)的开口端逐渐地向所述包装件的内部初始地4是供热空 气流，之后提供消毒剂气体流，以及最后提供无菌的空气流。
3. 根据权利要求1和2所述的方法，其特征在于，所述气体消毒 剂在才几器方向(MD)上逐渐;也与初始纟是供的所述热空气流相 混合。
4. 才艮据权利要求1-3所述的方法，其特;f正在于，所述方法包括以限定为相对于所述包装件(1 )放射状地朝外或朝内的 流来供应所述供应的气体，所述流相对于所述包装件(1)的 几何主轴线(H)转变一定角度，从而当由所述包装件(1) 的内壁限定时，所述流和在所述包装件(1)中央部分的返回 流-故正向4空制，以形成螺4^l犬的涡流，在形成为中央返回通道(5)的空间内，暂时4妾住所述中 央返回Wu,以及通过通道(7)引导所述返回流从所述空间流出，在所述 通道(7)内所述返回流兹j争约180°，所述返回流^皮正向分开 并被进一步引导为沿所述包装件(1)的外周表面的垂直流。
5. 4艮据纟又利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括通 过每个敞开的包装件的两个或多个通道(2)来提供该流。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通道(2)被 转动一定的角度使得流动方向落于两个对称的平面之外，所述 对称的平面具有对称轴线(H)，所述对称轴线(H)作为公用 线以直角与所述包装件的开口相交，即，所述通道在第一方向 上稍微向外围以及在第二方向上朝向所述包装件的中心转动 角度。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通道(2)在 各方向上转变小于或等于8。的角度。
8. 才艮据前述^又利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该气体 质量流随时间持续维持。
9. 根据权利要求1所述的方法，包括以至少一个垂直流向所述包装件(1 )供应所述气体或气 体混合物，以及在由杯状装置(16)限定的空间内，暂时接住来自所述 包装<牛(1)的所述返回流，以及沿所述杯状装置(16)的套(18)的内部包装表面引导 所述返回流乂人所述杯状装置(16 )流出，以形成沿所述包装件 (1)的外部包装表面的大体上垂直的流。
10. —种在填充机中的设备，用于在对包装件(1 )进行后续填充 和密封之前，与包装件(1)的开口相结合供应气体或气体混 合物到所述包装件(l)内部，其特征在于，所述设备包括用于通过所述包装件(1)的开口，以至少一个流供应所 述气体或气体混合物到所述包装件(1)的供应装置，所述供 应装置适于供应所述至少一个流到所述包装件(1)的内部区 域，然后所述流通过所述开口返回，以及限定空间，其适于设置在所述开口的外部，以用于暂时 4妻住来自所述包装件(1)的所述返回流，以及引导装置(7; 18),其用于以形成大体上沿所述包装件 (1)的外部包装表面垂直流的方式，引导所述返回流A/v所述 空间;克出。
11. 根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述供应装置包括至少一个用于气体的供应通道(2)， 所述供应通道(2)的出口相对于至少一个包含所述包装件几 何主轴线(H)的平面转变一定角度，所述几何主轴线(H) 与主轴包装件的开口相交，所述空间形成为与所述引导装置相连通的中央返回通道 (5),以及所述引导装置为通道(7)的形式，用于将所述返回流转 变180。，将该返回流正向地分开，并进一步将它引导为沿所 述包装件(1 )外周表面的垂直流。
12. 根据权利要求11所述的设备，其特征在于，将用于供入气体 的供应通道(2)转变角度，从而流动方向落在与任何对称平 面平行的平面之外，所述对称平面具有对称轴线(H)，所述 对称轴线(H)作为公用线与所述包装件的开口相交，并由此 在第 一方向稍」微向外围地和在第二方向上稍孩i朝向所述包装 件(1 )的中心引导所述供应通道(2)。
13. 根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述通道(2)的 角度转变在各方向上小于或等于8。。
14. 根据权利要求11至13中任一项所述的设备，其特征在于，所 述通道(2 )以及所述返回通道(5 )被设计为，所述气体质量 流的向下引导的部分在没有包装件(1)时对于垂直的单向流 的形成是自约束的。
15. 根据权利要求11至14中任一项所述的设备，其特征在于，所 述设备的下部在结构上与将要被消毒的包装件的结构相适应。
16. 根据权利要求10所述的设备，其特征在于，用于供应所述气体或气体混合物的所述供应装置i殳置为 形成至少一个进入所述包装件(1)的垂直流，用于暂时接住所述返回流的空间由杯状装置(16)限定，以及所述引导装置包括所述杯状装置(16)的套(18)的内 部包装表面，所述内部包装表面设置为将所述返回流形成为沿 所述包装件(1)的外部包装表面的大体上垂直的流。
全文摘要
本发明涉及一种在对包装件(1)进行后续的填充和密封之前在填充机中供应气体或气体混合物到该部分成形的包装件内部的方法。该方法包括所述气体或气体混合物以至少一个流通过该包装件(1)内的开口供应给该包装件(1)，进行该供应使得至少一个流流入包装件(1)到达该包装件(1)的内部区域，然后通过该开口返回；以及在该开口外部的限定空间内，暂时接住来自该包装件(1)的该返回流；以及以这样的方式引导该返回流从该空间流出，即形成沿该包装件(1)的外部包装表面的大体上垂直的流。本发明还涉及一种设备。
文档编号B65B55/10GK101233050SQ200680028401
公开日2008年7月30日 申请日期2006年7月13日 优先权日2005年8月23日
发明者乌尔夫·林德布拉德, 燕妮·卡罗利娜·奥尔松 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司