CN101316760B - 用于可灌装食品包装机的包装材料杀菌装置 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了一种用于对包装材料膜片(2)杀菌的装置(3)，该装置具有贮有杀菌剂的浴槽(5)，膜片(2)在该浴槽中连续地行进；和贮有无菌空气的无菌环境(27)，该无菌环境连接至浴槽(5)的出口(10)，并装有用于从膜片(2)除去残留杀菌剂的干燥装置(15)；该无菌环境(27)通过窄段通道(28)被分成两个区(23，6)，膜片(2)沿着该窄段通道行进，并且该窄段通道在尺寸方面设置成在该两个区(23，6)之间产生预定压差，从而促使空气从高压区(23)至低压区(6)进入该通道(28)以便干燥膜片(2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于可灌装食品包装机的对包装材料膜片(web)杀菌的装置。
背景技术
用于包装可灌装食品例如果汁、葡萄酒、番茄酱、巴氏杀菌或长期储存(UHT)牛奶等的包装机为公知的，在该可灌装食品上的包装由纵向密封膜片制成的连续的包装材料管所形成。
包装材料具有包括坚固的硬性基层的多层结构，该硬性基层可包括诸如纸的纤维材料层或诸如矿物填充聚丙烯的材料层。该基层在其两侧上覆盖有诸如聚乙烯薄膜的热封塑料层，就长期储存产品例如UHT牛奶的无菌包装来说，包装材料包括诸如铝箔或聚乙基乙烯醇(EVOH)箔的阻氧材料层，该阻氧材料层叠合在热封塑料层上，且又被另一热封塑料层所覆盖，该另一热封塑料层限定了最终接触食品的包装内表面。
为了生产上述包装，将包装材料膜片从卷轴退绕下来并使之通过杀菌装置，在此通常通过将其浸渍在液体杀菌剂例如过氧化氢浓缩水溶液的浴槽中进行杀菌。
更具体地讲，杀菌装置包括膜片不断送入到其中的浴槽，使用时该浴槽填充有杀菌剂。该浴槽可方便地包括两平行的底部相连的直立分支，以便限定足够长的U型路径从而允许有足够的时间来处理包装材料。为了进行有效的、相对快速的处理从而允许减小杀菌室的尺寸，杀菌剂必须保持在高温状态，例如70℃左右。
杀菌装置还限定了连接至浴槽出口的无菌环境，在该无菌环境中，包装材料膜片被干燥并随后折叠和纵向密封成直立管，然后该直立管被连续地填充用于包装的食品。
更具体地讲，在无菌环境中，膜片被处理用以消除任何残留杀菌剂，而在已包装食品中所容许的该残留杀菌剂的量是通过严格的规定(最大容许量处于百万分之一的范围内)来控制的。
上述处理通常包括初步操作和空气干燥，通过该初步操作机械地除去包装材料上的滴剂。
执行滴剂的初步去除，例如可借助于便利地靠近无菌环境入口设置的一对挤压辊；包装材料在辊-辊之间送给并当传出时仍旧覆盖有杀菌剂薄膜，但不带有粗大的滴剂。
通过使用引导至包装材料膜片对立面的、供给有无菌空气的空气刮刀，可执行干燥以便蒸发杀菌剂的任何残余痕迹。
在离开无菌环境之前，膜片被折叠成圆筒并纵向密封，从而以公知的方式形成连续的直立管。实际上，包装材料管形成无菌环境的延伸部分并被连续地填充可灌装食品，然后被送至用于形成独立包装的(横向)成形-密封装置中，在该装置中，包装材料管被夹持和密封在成对夹爪之间以便形成枕形包装。
枕形包装通过裁切包装之间的密封部分而分开，然后被送至最终折叠位置，在该位置处它们被机械地折叠成成品形状。
上述类型的包装机在食品工业的宽广范围内广泛地、令人满意地用于由包装材料膜片来生产无菌密封包装。尤其是，此类机器杀菌装置的性能确保与控制无菌包装的规定充分一致。
然而，在工业中感到对进一步改进的需求，尤其是考虑到此类包装机产量的持续增加。
持续地增加产量，显然降低了从经过无菌环境行进的包装材料各部分中除去所有残留杀菌剂的可用时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于对包装材料膜片杀菌的装置，该装置设计成即使伴随着产量的急剧增加，也能确保控制残留杀菌剂在成品包装上的可容许量与规定充分一致。
根据本发明，提供有一种用于可灌装食品包装机的对包装材料膜片杀菌的装置，所述装置包括贮有杀菌剂的浴槽，所述膜片在该浴槽中连续地行进；和贮有无菌空气的无菌环境，该无菌环境连接至所述浴槽的出口，并装有用于从所述膜片中除去残留杀菌剂的干燥装置；其特征在于，所述无菌环境通过窄段通道被分成两个区，所述膜片沿着该窄段通道行进，并且该窄段通道在尺寸方面设置成在所述两个区之间产生预定压差，从而促使空气从高压区至低压区进入该通道以便干燥所述膜片。
附图简要说明
借助于示例并参考附图将描述本发明优选的、非限制性的实施例，附图中：
图1示出了包装机的示意图，该包装机用于包装可灌装食品并以根据本发明教导内容的杀菌装置为特征；
图2示出了图1的杀菌装置的局部放大示意图。
实施发明的最佳方式
图1中的数字1整个地表示包装机，该包装机采用包装材料膜片2(在下文中简单地以“膜片2”指代)来生产可灌装食品的无菌密封包装。
包装机1包括杀菌装置3，膜片2沿着路径P1从卷轴(未示出)上退绕下来被送至该杀菌装置中。
杀菌装置3包括过渡室4，膜片2首先被送入该过渡室中；杀菌浴槽5，其贮有例如30％过氧化氢(H2O2)水溶液的液体杀菌剂，膜片2经由该杀菌浴槽送给；和处理室6，膜片2在该处理室中被干燥，就像在下文中详细解释的那样。
浴槽5基本上由U型导管限定，使用时该U型导管填充有预定水平的杀菌剂。U型导管由两个直立的、分别为入口和出口的分支7、8所限定，该分支具有各自的顶端开口9、10，其分别限定了膜片2进入和离开浴槽5的入口和出口，并分别与过渡室4和处理室6连通。两个分支7、8在底部通过浴槽5的底部部分11相连，该底部部分装有水平轴线的导辊12。
在浴槽5内，膜片2因而沿着一定长度的U型路径P2运行，以便在杀菌剂中保持足够长的包装材料。
浴槽5连接至过氧化物控制回路13并在使用时保持例如70℃左右的受控温度，该过氧化物控制回路为公知的因而未示出。
处理室6位于过渡室4上方，由隔板14与其隔开，并装有整个地以15表示的干燥装置，该干燥装置用于自膜片2中除去残留杀菌剂。
干燥装置15包括具有平行水平轴线的两个空转挤压辊16，该两个挤压辊靠近处理室6的入口设置在膜片2的对立侧上，并且其中的至少一个覆盖有相对柔软的材料。挤压辊16在膜片2的各自对立面上施加压力，以挤出杀菌剂滴并将其送回浴槽5中。
在挤压辊16下游，膜片2通过导辊17被转移到水平路径P3上。
干燥装置15还包括公知的并仅示意性示出的两个所谓的“空气刮刀”19，该空气刮刀位于膜片2的对立侧上并分别由喷嘴20和壁21所限定(图2)，其中的喷嘴用于引导空气喷射到膜片2的相对面上，而壁则用于在使用时沿平行于膜片2但与之行进相反的方向导引喷射。
喷嘴20形成在下文详细描述的空气处理回路22的一部分。
杀菌装置3还包括直立的无菌室23或塔，其具有连通处理室6的顶端部分24和伸长的底部部分25，在其中膜片2被折叠成圆筒并纵向地密封，从而形成具有直立轴线A的连续的包装材料管26。无菌室23和处理室6因而共同形成了无菌环境27。
膜片2经由其行进的窄段通道28将无菌环境27分隔成两个区，该两个区在所示示例中分别对应于无菌室23和处理室6。
更具体地讲，如附图所示，通道28沿着膜片2的路径P3水平地延伸，并将处理室6连接至无菌室23的顶端部分24。
通道28最好在尺寸方面设置成在两个区或室6、23之间产生预定压差，因而促使空气从高压室(23)进入低压室(6)中以便有效地干燥膜片2。
通道28优选在尺寸方面设置成使得无菌室23中的压力至少三倍于处理室6中的压力。例如，无菌室23中的压力可大约达到600Pa，而处理室6中的压力则可大约达到100Pa。
通道28中的空气因此以膜片2沿路径P3行进的相反方向流动。
在所示示例中，膜片2大致宽为33cm，而面对膜片的壁即通道28的顶壁和底壁与膜片2相距不多于6mm，且优选为3mm或更小。
如附图所示，无菌室23的顶端部分24中装有许多辊29、30、31，用以将膜片2从水平路径P3导引至平行于管26轴线A的直立路径P4中。更具体地讲，辊29被供以动力并直接设置在通道28的下游；辊30空转并限定了张紧器；而辊31空转并向下导引膜片2。
尤其是如图2所示，在通道28露出室23的位置处-下文中简单地以出口28a指代，通道28的壁在辊29上部分地延伸并具有与其会聚的端部。
无菌室23的顶端部分24装有两个挡板32、33，以便靠近通道28的出口28a产生空气湍流，并因而有助于进一步地除去任何留在膜片2上的杀菌剂。
如附图所示，挡板32比挡板33更加靠近通道28的出口28a，并从室23的顶壁34开始向辊30延伸；而挡板33则从室23向下低于壁34的壁35开始向辊31延伸。挡板32和33朝向顶壁34稍稍岔开。
管26以未描述的公知方式形成在辊31的下游，其借助于填充导管36被连续地填充用于包装的产品，并经由无菌室23中的底部开口37向下露出，大致形成为该无菌室的延伸。
包装机1包括未详细示出的、公知的横向成形-密封装置38，在该装置中包装材料管26被夹持在成对夹爪39之间，该夹爪横向地密封管26以便形成无菌枕形包装40，该枕形包装通过公知的裁切和折叠操作最终形成为独立包装。
空气处理回路22包括与过渡室4连通的进口导管41；和未详细描述的、公知的处理装置42，其具有连接至导管41的入口和连接至导管43以便将处理过的空气送入杀菌装置3的出口。处理装置42以公知方式可方便地包括压缩机44；用于除去残留杀菌剂的清洁装置45；和用于对空气加热和杀菌的加热装置46。导管43连接至三通分配器47的入口，该三通分配器具有出口47a和出口47b，其中的出口47a通过导管48连接至空气刮刀19的喷嘴20，而出口47b则通过导管50连接至一个或多个入口49以便将空气送入无菌室23的底部部分25。在正常工作状态，分配器47可方便地将进入气流的66％送至无菌室23，而剩下的33％送至处理室6。在导管48中装有电热器51。
由导管50送至无菌室23的空气温度大约为120℃，而由导管48和加热器51送至处理室6的空气温度则大约为180-190℃。
实际使用中，膜片2在通过浸渍在浴槽5中而杀菌之后被送入处理室6，在此它首先经过挤压辊16以便自膜片2中机械地除去杀菌剂滴。
接下来，膜片2首先由来自空气刮刀19的无菌空气喷射扫掠，然后通过辊17沿路径P3被转移至通道28。
沿着通道28，强烈的气流在膜片2上流动，从而有效地对其干燥。通道28的极窄段一方面增强了膜片2上的气流效果，而另一方面则在无菌室23和处理室6之间产生了急剧的压降，因而促进了空气流在膜片2上的流动。
在通道28的出口，由挡板32和33范围内的空气湍流自膜片2中除去任何剩余杀菌剂。
膜片2然后被折叠成圆筒并纵向地密封以便形成管26，该管26自导管36中被连续地填充可灌装食品，并由夹爪39夹持和横向地密封以便形成一连串的包装40。
从上述说明将会清楚根据本发明的杀菌装置3的优点。
具体地讲，借助于无菌室23和处理室6之间的窄段通道28，强烈的热气流可在通道28中产生并保持紧密地接触膜片2以便有效地对其干燥。即使是伴随着包装机产量的急剧增加，但杀菌装置3为此也能可靠地确保控制残留杀菌剂在成品包装的包装材料上的可容许量与现行规定一致。
明显地，尽管根据本文中的描述和图示可对杀菌装置3做出多种改变，但不会脱离所附权利要求的限定范围。
Claims (5)
1.一种用于可灌装食品包装机(1)的对包装材料膜片(2)杀菌的装置(3)，所述装置(3)包括贮有杀菌剂的浴槽(5)，所述膜片(2)在所述浴槽中连续地行进；和
贮有无菌空气的无菌环境(27)，所述无菌环境连接至所述浴槽
(5)的出口(10)，并装有用于从所述膜片(2)除去残留杀菌剂的干燥装置(15)；
所述无菌环境(27)包括装有所述干燥装置(15)的处理室(6)以及无菌室(23)，其中，所述膜片(2)被折叠成圆筒并纵向地密封以形成连续的包装材料管(26)；
其特征在于，所述无菌环境(27)通过所述膜片(2)经由其行进的窄段通道(28)被分成分别对应于所述无菌室和所述处理室的两个区(23，6)，所述窄段通道在尺寸方面设置成在所述两个区(23，6)之间产生预定压差，从而促使所述空气从高压区(23)至低压区(6)进入所述通道(28)以便干燥所述膜片(2)，所述高压区(23)为沿着所述膜片(2)的路径设置在更下游的那个区，以便迫使所述空气在所述通道(28)中沿相对于膜片行进方向的相反反向流动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通道(28)在尺寸方面设置成使得所述区中一个(23)内的压力至少三倍于所述区中另一个(6)内的压力。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通道(28)面对所述膜片(2)的壁与所述膜片(2)相距不多于6mm。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述通道(28)面对所述膜片(2)的壁与所述膜片(2)相距不多于3mm。
5.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述高压区(23)装有挡板装置(32，33)，所述挡板装置靠近所述通道(28)设置以便在所述高压区内产生空气湍流。
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