用于生产填充有产品并密封的容器的机器和方法与流程

本发明涉及一种用于从包装材料的幅材开始生产填充有产品并密封的容器的机器和方法。特别地，本发明涉及该类型的机器，其包括：用于供应包装材料的幅材的系统，其用于沿着工作路径供给该包装材料的幅材；沿着所述工作路径设置的储罐，其用于容纳浴，沿着工作路径前进的包装材料的幅材浸在该浴中；干燥腔室，其沿着工作路径设置在储罐的下游，该干燥腔室与所述储罐流体连通并且配备有至少一个干燥装置，以用于干燥沿着工作路径前进的包装材料的幅材；成形腔室，其沿着工作路径设置在干燥腔室的下游，该成形腔室与所述干燥腔室流体连通并配备有用于使幅材成形以获得容器的成形装置；压缩单元，以用于将加压空气供应到成形腔室中；以及空气抽吸单元，其连接到干燥腔室和储罐。

背景技术：

1、在上述类型的机器中，浴(bath)可以包含用于对包装材料的幅材进行灭菌和/或消毒的灭菌和/或消毒液体。

2、引入到成形腔室中的空气被设计成在成形腔室和干燥腔室中都产生受控的气氛(atmosphere)，该气氛的压力高于外部环境的压力，从而确保所述腔室与环境本身的隔离。

3、本技术人已经注意到，即使上述用于生产容器的机器根据测试期间中确定的操作参数进行操作，它们也可能生产出不符合包装材料的幅材的灭菌/消毒状态和/或干燥状态的要求的容器。

4、在这方面，本技术人已经注意到，一旦安装在它们将要运行的工厂中，则上述机器就无法再现先前在测试期间限定的工作条件。例如，两个腔室(即成形腔室和干燥腔室)内的压力可能低于或高于参考压力，这导致包装材料的幅材的无菌/卫生的维护和干燥的动作的不同发展。

5、因此，本技术人已经理解，在机器安装在工厂期间在机器上进行的或多或少重要的调整，以及外部环境的可能的不同条件，对机器的操作具有负面影响，机器的实际工作条件(无论是恒定的还是可变的)都偏离预设的工作条件。

6、因此，操作员有必要进行干预以再次设置机器的操作参数，从而增加系统启动和运行的时间。

7、然而，本技术人已经理解，可以经由自动校准步骤来克服上述缺点。

8、在本说明书中，同样在所附权利要求中，一些术语和表达被认为具有随后定义中给出的含义，除非另有明确说明。

9、在用于处理沿着工作路径在供给方向上前进的物体的设备或单元中，当第一位置相对于物体的供给方向在第二位置之前时，第一位置被称为在第二位置的“上游”；反之亦然，第二位置被称为在第一位置的“下游”,只要该第二位置相对于物体的供给方向而言再次跟随第一位置。

10、机器的“操作”包括一个或更多个清洁循环，称为原位清洁(cip)循环，其中机器清洁产品，特别是在接触区域；一个或更多个消毒循环，称为原位灭菌(sip)循环，其中被清洁的机器被进一步灭菌以去除细菌和污染物；一个或更多个生产循环，以用于最终产品的生产本身；以及一个或更多个机器停止循环，其中机器的一个或更多个部件被停止以执行各种类型的干预。在机器运行期间，上述循环可以以任意顺序、随机或周期性交替进行。具有相同功能的两个循环可以相继进行，或者被至少一个具有不同功能的循环分隔开。

技术实现思路

1、根据第一方面，本发明涉及一种用于从包装材料的幅材开始生产填充有产品并密封的容器的机器。

2、该机器优选地包括用于供应包装材料的幅材的系统。优选地，用于供应幅材的系统被设计成沿着工作路径供给包装材料的幅材。

3、该机器优选地包括储罐，该储罐沿着工作路径设置以用于容纳浴，沿着所述工作路径前进的包装材料的幅材浸在该浴中。优选地，浴包含灭菌液体和消毒液体中的至少一种。

4、该机器优选包括干燥腔室。优选地，干燥腔室沿着工作路径设置在储罐的下游。优选地，干燥腔室与储罐流体连通。优选地，干燥腔室配备有至少一个干燥装置，特别是用于干燥沿着工作路径前进的包装材料的幅材。

5、该机器优选地包括成形腔室。优选地，成形腔室沿着工作路径设置在干燥腔室的下游。优选地，成形腔室与干燥腔室流体连通。优选地，成形腔室配备有用于使幅材成形以获得容器的成形装置。

6、该机器优选地包括空气抽吸单元。优选地，空气抽吸单元连接到干燥腔室。优选地，空气抽吸单元连接到储罐。

7、该机器优选地包括用于检测干燥腔室内的压力的传感器。

8、该机器地优选包括控制单元。优选地，控制单元连接到空气抽吸单元。

9、优选地，控制单元被配置用于开始校准步骤，优选地根据状态信号，该状态信号特别指示机器的操作状态。

10、优选地，控制单元被配置用于在校准步骤期间改变空气抽吸单元的至少一个操作参数，优选地根据压力信号，该压力信号特别指示干燥腔室内的压力，优选地识别所述操作参数的有效值。优选地，所述操作参数的有效值确定干燥腔室内的期望压力。优选地，所述有效值被包括在所述操作参数的最佳值的范围内；优选地，所述最佳值确定了一定压力，该压力接近干燥腔室内的接近期望压力。

11、优选地，控制单元被配置用于在机器的操作期间操作空气抽吸单元。优选地，控制单元被配置用于在机器的操作期间将操作参数基本上设定在所述识别的有效值处。在甚至更优选的方式中，控制单元被配置用于在机器停止的步骤期间将操作参数基本上设定在所述识别的有效值处。

12、由于上述特征，机器能够自动识别其最佳设置，该设置将考虑机器的安装布局和安装工作环境的所有特性以及可能的变化。

13、根据第二方面，本发明涉及一种从包装材料的幅材开始生产填充有产品并密封的容器的方法。

14、优选地，该方法包括沿着工作路径供给包装材料的幅材的步骤。

15、优选地，该方法包括将包装材料的幅材浸在包含在储罐中的浴中的步骤，该储罐优选地沿着所述工作路径设置。

16、优选地，该方法包括在干燥腔室内干燥包装材料的幅材的步骤，该干燥腔室优选地沿着工作路径设置在储罐的下游，并且优选地与所述储罐流体连通。

17、优选地，该方法包括使幅材成形以获得所述容器的步骤，优选地在成形腔室内，优选地沿着工作路径设置在干燥腔室的下游，并且优选地与干燥腔室流体连通。

18、优选地，该方法包括优选地经由空气抽吸单元从干燥腔室抽吸空气的步骤。

19、优选地，该方法包括优选地经由空气抽吸单元从储罐中抽取空气的步骤。

20、优选地，该方法包括检测干燥腔室内的压力的步骤。

21、优选地，该方法包括产生压力信号的步骤，该压力信号特别地指示在干燥腔室内检测到的压力。

22、优选地，该方法包括开始校准步骤的步骤，优选地根据状态信号，该状态信号特别地指示机器的操作状态。

23、优选地，该方法包括在校准步骤期间改变空气抽吸单元的至少一个操作参数的步骤，优选地根据压力信号，优选地识别操作参数的有效值，特别是确定干燥腔室内的期望压力的所述有效值。

24、优选地，该方法包括在机器的操作期间操作空气抽吸单元的步骤，优选地通过将操作参数基本上设定在所述识别的有效值。在甚至更优选的方式中，该方法包括在机器停止的步骤期间，操作空气抽吸单元的步骤，优选地通过将操作参数基本上设定在所述识别的有效值。

25、由于上述特征，在此描述的方法能够快速和自动地识别机器的最佳设置，其将考虑机器本身的安装布局和安装环境的所有特性，即影响机器操作的工作条件(无论是恒定的还是可变的)。

26、根据一个或更多个前述方面，本发明可以包括下文描述的一个或更多个特征。

27、在一个或更多个实施例中，机器包括压缩单元。优选地，压缩单元被设计成将加压空气供应到成形腔室中。

28、在一个或更多个实施例中，机器包括用于控制所述干燥腔室和所述空气抽吸单元之间的流体连通的第一阀。在一个或更多个实施例中，机器包括用于控制所述储罐和所述空气抽吸单元之间的流体连通的第二阀。

29、在一个或更多个实施例中，机器包括存储器单元。优选地，在存储器单元中存储有包括所述第一阀和第二阀的相应的操作参数的至少一个第一配置集和包括所述第一阀和第二阀的相应的操作参数的第二配置集。

30、在一个或更多个实施例中，控制单元被配置用于根据第一配置集和根据第二配置集选择性地操作所述第一阀和第二阀，优选地根据填充信号，该填充信号特别指示所述储罐的填充状态。

31、由于上述特征，本文描述的机器能够在机器的整个操作期间以简单和可靠的方式保证两个腔室(即干燥腔室和成形腔室)内部的稳定条件，而不需要基于两个腔室内的压力的直接测量来提供连续的反馈控制。

32、在一个或更多个实施例中，存储在所述存储器单元中的是包括所述第一阀和第二阀的相应操作参数的第三配置集。

33、在一个或更多个实施例中，控制单元被配置用于根据第三配置集来操作所述第一阀和第二阀，优选地根据填充信号。

34、在一个或更多个实施例中，机器包括干燥管道，特别是用于干燥包装材料的幅材。优选地，干燥管道沿着工作路径延伸。优选地，干燥管道将干燥腔室和成形腔室连接在一起。

35、由于上述特征，本文描述的机器能够以有效的方式干燥包装幅材，同时保持较大的生产量。

36、在一个或更多个实施例中，该方法包括优选地经由压缩单元将加压空气供应到成形腔室中的步骤。

37、在一个或更多个实施例中，机器的操作状态对应于所述机器的启动状态和储罐中没有浴的状态之间的一种状态。

38、在一个或更多个实施例中，该方法包括优选地经由第一阀控制干燥腔室和空气抽吸单元之间的流体连通的步骤。

39、在一个或更多个实施例中，该方法包括优选地经由第二阀控制储罐和空气抽吸单元之间的流体连通的步骤。

40、在一个或更多个实施例中，控制干燥腔室和空气抽吸单元之间以及储罐和空气抽吸单元之间的流体连通的步骤包括例如从存储器单元提取包括所述第一阀和第二阀的相应的操作参数的配置集，优选地根据填充信号，该填充信号特别指示储罐的填充状态。

41、在一个或更多个实施例中，控制干燥腔室和空气抽吸单元之间以及储罐和空气抽吸单元之间的流体连通的步骤包括根据从存储器单元提取的配置集操作第一阀和第二阀。

42、由于上述特征，本文描述的方法以简单和可靠的方式在机器的整个操作期间保证两个腔室(即干燥腔室和成形腔室)内部的稳定条件，而不需要基于两个腔室内的压力的直接测量来提供连续的反馈控制。

43、在一个或更多个实施例中，所述配置集包括相应的第一操作参数，优选地用于控制第一阀的流动截面。在一个或更多个实施例中，所述配置集包括相应的第二操作参数，优选地用于控制第二阀的流动截面。

44、在一个或更多个实施例中，提取配置集包括选择性地提取第一配置集和第二配置集之间的一个，优选地根据填充信号。

45、在一个或更多个实施例中，当填充信号指示储罐的完全填充状态时，提取优选地包括第一阀和第二阀的相应的操作参数的第一配置集。在一个或更多个实施例中，当填充信号指示储罐的零填充状态时，提取优选地包括第一阀和第二阀的相应的操作参数的第二配置集。

46、在一个或更多个实施例中，第二配置集的第一操作参数控制第一阀的流动截面，使得该流动截面将小于由第一配置集的第一操作参数控制的所述第一阀的流动截面。在一个或更多个实施例中，第二配置集的第二操作参数控制第二阀的流动截面，使得该流动截面将大于由第一配置集的第二操作参数控制的所述第二阀的流动截面。

47、在一个或更多个实施例中，提取配置集包括例如从存储器单元提取第三配置集，优选地根据填充信号，以甚至更优选的方式在所述填充信号指示储罐的不完全填充状态时提取。优选地，第三配置集包括所述第一阀和第二阀的相应的d操作参数。

48、在一个或更多个实施例中，第三配置集的第一操作参数控制第一阀的流动截面，使得该流动截面将包含在由第一配置集的第一操作参数控制的所述第一阀的流动截面和由第二配置集的第一操作参数控制的所述第一阀的流动截面之间。在一个或更多个实施例中，第三配置集的第二操作参数控制第二阀的流动截面，使得该流动截面将包含在由第一配置集的第二操作参数控制的所述第二阀的流动截面和由第二配置集的第二操作参数控制的所述第二阀的流动截面之间。

49、在一个或更多个实施例中，第一配置集和第二配置集使得根据第一配置集操作的第一阀和第二阀确定的干燥腔室内的压力优选地等于由根据第二配置集操作的所述第一阀和第二阀确定的所述干燥腔室内的压力或与其相差不超过20％。

50、由于上述特征，本文描述的方法能够将两个腔室(即干燥腔室和成形腔室)保持在稳定的条件下，从而保证机器的正常操作。

51、在一个或更多个实施例中，第三配置集使得根据所述第三配置集操作的第一阀和第二阀确定的干燥腔室内的压力优选地等于由根据第一配置集和第二配置集之间的一个操作的所述第一阀和第二阀确定的所述干燥腔室内的压力或与之相差不超过20％。

52、由于上述特征，本文描述的方法能够将两个腔室(即干燥腔室和成形腔室)保持在稳定的条件下，从而保证机器的正常操作。

53、在一个或更多个实施例中，本文描述的方法包括根据指示空气的参考流速的流速信号来控制所述压缩单元。

54、需要指出的是，上述方法的一些步骤可以独立于所提到的执行顺序，除非明确指出两个或更多步骤之间的顺序性或同时性是必要的。此外，一些步骤可以是可选择的。此外，一些步骤可以以重复的方式执行，或者可以与该方法的其他步骤串行或并行执行。