CN1016152B - 一种移动中的带材消毒用装置 - Google Patents

一种移动中的带材消毒用装置

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Abstract

一种移动中的带材(1)的消毒用装置包括一个具有带材进口(11)和出口(12)并也具有消毒气流进、出口(分别为16和19)的腔室(10)。该腔室包括布置在进口(11)和出口(12)之间而由一中间腔室部分(10c)将它们相互连通的两收缩段(10a和10b)并且所设计的该收缩段恰好能使带材自由通过。靠一个开口(16)将中间部分(10c)与一气源连通，此外，靠一个或多个出口(19)将各收缩段(10a和10b)与一真空动力源(18)相连。

Description

本发明涉及一种移动中的带材消毒用装置，以后将此种类型的装置改称为无菌包装装置，这种装置包括一个带有带材进口和出口及消毒气流进口和出口的腔室。
目前，利用该类型的现代高产机器，将一带材或具有一包装材料形状的预制坯料制造成具有不可重复使用特性的一次性包装并充填，封闭该包装。该类机器用一带材制造该包装，首先是将一坚固的搭接缝中的纵向边缘区域牢固地连接在一起而形成一管子。其次，将指定的物品充入已成形的管子内并在包装物品实际平面之下，通过横向压制横跨管子纵向轴线的管子密封口而将管子分成独立的已充填好的包装单元，此后，借助该横向密封口处的横向切刀，将该包装单元相互分离，在最后成形之后，以最终包装的状态由机器内排出。
大量的这种所谓不可重复使用的包装是由包括纸或纸板的一支承层和塑料，特别是热塑性塑料的内、外涂层的一种材料构成，当制造该包装时，该材料除了可制造不透液体的包装外也可用来通过所谓热封方式实现所述的密封。
众所周知，为了延长各种物品不变质的时间，利用所述类型的包装机来制造一定类型的易变质、液体食品，例如牛奶所用的所谓无菌包装。从原理上讲，该类消毒机器如以前所述及的机器一样，以同样的方式操作，但重要的差别是各种包装的制造是在无菌条件下完成的，它意味着各种物品以及包装材料必须是消毒的，该机器中的大气同样必须是消毒的，管子在这里被成形并充填。在该机器内所获得的消毒 空气，通常是过热消毒空气，以一定的压力保持在管子内侧，也保持在包围管子的环境中，其结果是防止由机器外部的未消毒空气产生污染性泄漏。通常是将充填前的物品经过加热处理而获得消毒的物品，由此，为了消除有害的微生物，将物品加热一定时间并在一足够高的温度下保温。通常，满足这两个消毒要求是容易的，但到目前为止，用现有的消毒方法提供一种对带状包装材料进行简单，有效的消毒是较困难的。
众所周知，将转换成管状前的该带材旁通过一个化学消毒剂的槽，通常用10～35%的过氧化氢溶液浸湿该包装材料，而后利用多个挤压圆辊去除该带材上的多余液体，以此来完成包装材料的消毒。在该带材形成管状以后，靠一个加热装置将该带材的管子加热到可使化学消毒剂通过管子上端开口蒸发并分离的温度，以便除去遗留在该带材上的任何消毒剂。
根据另一种公知的方式，该包装带材通过一个腔室，该腔室装有被加热了的气体消毒剂，最好是一种过氧化氢和蒸汽混合气体，借助带材上的冷凝作用吸收过氧化氢。在这个公知的方式中，也靠蒸发去除遗留的消毒剂。
虽然这里所描述的各公知方式均采用液体消毒剂，通过冷凝作用该消毒剂可很好地直接或间接地作用于表面平滑、均匀的各带材上，而已证实，要对表面不规则的各种包装带材实行有效的消毒是较困难的，例如，密封在已准备好的排放口上的撕条（所谓拉带）。这是由于该带材与消毒剂接触而允许消毒剂渗入并作用在这种不规则又不易进入的间隙内的时间太短，至少局部是这样。当带材通过一消毒槽时，另一个也与液态消毒剂有关的问题就变得特别明显了，该问题是在暴露有大量纤维层的带材部分中，要防止所谓消毒剂的边缘吸收是困难的，例如在沿带材纵向切边的区域内容易吸湿。
众所周知，过氧化氢和气态水的混合气体具有随温度升高而增加的消毒作用，与液体相比，气体能够容易地渗入不易进入的前述类型区域内，该区域存在于具有不规则表面的带材上，在已描述过的所知各方式中，上述各问题的自然和明显的解决方法是固有的，因此，它应是以相应的气态消毒剂代替液态消毒剂并只在气态中完成该消毒，即所说的无冷凝。
尽管不考虑该带材的表面质量并利用气体消毒剂（例如水/过氧化氢-蒸汽）能实现有效消毒的这些理论上的先决条件，到目前为止，要实现这种方式仍是困难的。
美国专利3812598公开了薄膜材料的干燥设备，包括片状材料进、出口，气体入、出口，中间腔室和其两端的狭窄区域，气体入口与该腔室相连。
美国专利4603490公开了对移动的片状材料消毒的设备，其中片材料穿过腔室，消毒气体由入口进入腔室，并通过出口从腔室内排出。
本发明的目的是提出一种对移动中带材实行上述气态消毒的装置。
因此，本发明的目的是指出一种装置，靠该装置对移动中的带材实行上述气态消毒，实际上是可能的。
根据本发明，达到了该目的，在介绍中给出了所述类型的一种装置，其特征是腔室具有多个布置在进、出口间的收缩段，这些收缩段通过一中间腔室部分相互连接并且被设计得恰好能使带材自由通过，该中间腔室部分至少借助装备在腔室部分中的一个进口与一个消毒气源相连接，各收缩段通过与该段邻接的一个或多个气体出口与一个外部真空动力源相连。
由于将带材出口和进口间的腔室各段设计成收缩状，通过进口或中间腔室的开口进入的气体通过所述各收缩段的区域内时，被强制以极高速流动并与带材紧密接触，这样就可确保很好的接触，从而在带材的整个宽度上均布了有效的消毒作用。
中间腔室部分作为所引入的消毒气体的分配区间，它最好具有一 个比位于腔室每一侧上的各收缩段稍大的横向自由流动区域，这样就便于并可确保消毒剂有效地分布在带材的两侧。因此根据本发明，中间腔室部分也可以设计得像各收缩段的横向流动区域那样，其实就构成了一个具有单一整体收缩段的中间部分，其目的在于，在此种情况下靠位于中间腔室部分中对置的、最好是布置在带材的每一侧的两个进口均匀分配消毒气体。
根据本发明的一个简单实施例，该腔室布置在一个带有带材进、出口的细长矩形盒子内，在该盒子对置的两端，上述进、出口相互成直线安置，其结果是使带材能通过该腔室而不接触该腔室的任何部位。消毒气体的进口或各开口最好布置在位于带材进、出口的中间位置处的一个腔室内。例如各收缩段可由成对对置的细长节流部件或节流板形成并且各收缩段可分别布置在中间腔室部分和进口之间及中间腔室和出口之间，在两节流部件或节流板间形成一个计划好的狭窄的间隙式通道，该通道恰好能使带材自由通过，这些板式或相应的通道限制部件可被悬置或固定，它们以某些适当的其他方式在盒子的各内壁上形成密封，最好将这些板或相应通道限制部件的相距远的两端布置在邻近盒子两端壁很近的地方，由此形成分别置于进、出口处的端部腔室部分，该端部腔室部分具有一个比在两节流板间形成的收缩段或通道大的自由流动通道，消毒气体的各出口与这些端部腔室部分直接相连。由于各出口这样安置，就可方便可靠地将物体从各收缩段有效地排出。
当本发明的装置能对指定用来制造各种无菌包装容器进行消毒时，消毒气体以及带材必须加热到消毒气体的凝水点以上的一个温度并保温，由此防止气体在带材上的任何冷凝。为确保这样的无冷凝消毒，本发明的该装置可以包括一个置在该腔室前面并和/或与该腔室直接 邻接的加热装置，带材被引入该腔室的进口之前，穿过或经过该装置而进行加热。该腔室最好也装备围绕该腔腔壁或布置在该腔腔壁内的一个适当加热装置，例如电加热部件和/或一个散热源，例如紫外光，将它们配合使用也可提供一种改进消毒作用的可能性，为了消除在腔室的各内侧壁上出现冷凝的危险，用上述装置可将腔室各腔壁加热到一足够的程度。
如前所述的消毒气体各出口与一外部真空动力源相连，利用该真空动力源，使气流快速穿过腔室。例如，真空动力源可由一个所谓水环式压缩机或某种其它适用的减压系统构成，利用这个真空动力源能在重复利用该消毒气体以前净化它。
参照附图将对本发明进行更详细的描述，其中：
图1表示了在一个该类型的普通包装机中如何安装和使和本发明的装置，这种普通包装机可将带状包装材料制造成无菌包装容器，图2进一步表示了本发明的装置。
所示的包装机（带有标记3）将储料辊2供应的带材1制造成包装4并充填之，其中首先将带材的纵向搭接区内的纵向边缘牢固地连接在一起，以使带材1转变为一管子5。通过该管子的上部开口端插入一充填管6，靠该充填管将指定的物品充填到管子5中，在管子中的物品实际平面之下，通过横向压制横跨管子纵向轴线的管子密封口而将管子5分成独立的包装元件4′，在此之后，利用横向密封口处的刀将包装元件4′相互切开。然后包装元件4′被送到机器中的最后成形位置，此后，在机器的排出端以最终的包装4的形式被排出。
如果包装能被消毒，它的先决条件是，能被包装的物品和带材1必须是无菌的并且整个充填过程，包括在机器的充填区7内将带材转 变成一管子的过程均是在一无菌环境中完成的。根据预先规定的温度/时间方案，对充填前的物品进行热处理并且靠在充填区7内将热消毒空气保持一定压力来为该区内提供保持消毒环境的气体，其结果就防止了由机器周围的未消毒空气引起的污染性泄漏，由此实现了物品的消毒。利用在机器顶部所示的本发明的装置（标记8）。进行消毒的带材1，通过充填区7的上部一密封入口被送入机器的该充填区。
本发明的装置8具有一个装于包装机3的顶部位置处的细长矩形盒9，该盒由一个带有带材1的进口11和出口12的腔室10构成，分别位于盒9对置两端9a和9b处的上述出口和进口相互成直线布置。例如，可用不锈钢制造的盒9具有被固定的、自各成对对置的板状部件13和14，由此形成对于腔室10的各内壁的密封并且在成对设计的板状部件本身之间分别形成相互成直线布置的间隙状通道或收缩段10a和10b。将收缩段10a和10b加工成所需的尺寸以便使带材1恰好能自由地通过并靠位于这两个收缩段之间的一个腔室部分10c将它们互相连接。节流板13和14的端部13a和14a相互背离地被分别安置在距盒子端壁9a和9b很近的位置处，由此形成各自的内腔部分10d和10e，它们位于盒9的各对应端部。显然，收缩段10a和10b具有一个腔室10的端部10d、10e和中间部分10c小得多的横向自由流动区域。
通过一个布置在中间腔室部分10c中的一个入口16和一个与中间腔室部分相连的导管17，将中间腔室部分10c与一个外部消毒气源15相连，此外通过布置在各自端部部分中的出口19和连接它们的导管20，将该腔室的端部部分10d和10e与一外部真空动力源18相连。
真空动力源18最好由一个所谓水环式压缩机或一个相当的减压装置构成，它能使可再生的消毒气体通过出口19流出。
此外，本发明的装置8具有一个在腔室10的进口11之前置放的加热装置21，利用这个装置，带材1移动过或穿过盒9进口前面的加热装置21，能被加热到所用消毒气体冷凝点以上的温度，由此，当带材1通过盒9时，能防止消毒气体在带材1上冷凝。此外，加热该腔室各内壁的电加热部件22装在盒9的各腔壁内或周围，由此防止在腔室各内壁上形成冷凝。
该装置8起如下的作用：能借助于装置8消毒的带材1，利用加热装置21加热，通过一个转向辊且依箭头A的方向将带材1送入并穿过腔室10，这时它与通过中间腔室部分10C中的进口16流入的消毒气体紧密接触，在中间腔室10C中的消毒气体自己很好地分布到带材的两侧上并靠一个与进口19相连通的真空动力源18强制着消毒气体以极高的流速，在由板13和14分别形成的收缩段10a和10b内、与带材的两个侧面紧密接触，其结果是，在这些收缩腔室部分内，在消毒气体和带材间并沿带材的整个宽度方向获得了好的接触效果。消毒气体穿过收缩区10a和10b的通道以后，通过可用于回收和再生消毒气体的出口10和导管20，将该气体由腔室10内排出。通过腔室的出口12，送出已消毒的带材1，进而带材1进入并穿过包装机器3的充填区7，在图1中表示出了能将带材1转变成为无菌包装4的包装机3
前面述及的本发明的该装置，从原理上讲可对任何可想得到的移动中的带材进行消毒，然而对于可制成无菌包装容器的前述该类型层状包装材料，其消毒功能极好。由此已证明，利用本发明的装置， 能以一种简单的方式并且不考虑带材的表面结构而对包装带材进行有效的消毒。

Claims (3)

1、一种移动中带材(1)的消毒用装置，该装置包括一个带有带材进口(11)和出口(12)的腔室(10)，其中，该腔室包括：带有至少一个气体消毒剂入口(16)的中央或中间腔室部分(10c)，设置在该中央或中间腔室部分(10c)两侧、并由成对地对置于腔室(10)内的细长收缩部件(13和14)在其间限定的细长间隙状的收缩段(10a和10b)，以及一个或多个邻接该收缩段(10a和10b)设置的气体消毒剂出口，其特征在于：该腔室(10)还有比邻接的收缩段具有更大的横向自由流动区域的腔室部分(10d和10e)，该腔室部分分别设置在该入口(11)和该收缩段(10a)以及该出口(12)和该收缩段(10b)之间，并且，该气体消毒剂出口(19)直接与一个外部真空动力源(18)相连接。
2、根据权利要求1的一种装置，其特征在于其中该装置还包括一个位于腔室入口（11）前面的加热装置（21），该加热装置和/或与腔室（10）的进口接触，引导所采用的带材（1）穿过或经过加热装置，由此，在腔室（10）的进口前将带材（1）加热。
3、根据权利要求1或2的一种装置，其特征在于其中腔室（10）的各腔壁包括电加热部件（22）和/或一个散热源，例如紫外光。
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