CN102666288A - 用于包装元件的无菌或者消毒处理的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理包装元件的装置，所述包装元件的形式尤其是瓶子或类似容器（2），所述装置包括由运送器（5）形成的运送线路，所述包装元件（2）在所述运送线路上至少利用具有包装元件开口（2.1）的包装元件的子区域在由罩（9）将其与环境界定开的消毒内部空间（3）中移动。

Description

用于包装元件的无菌或者消毒处理的装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的装置。

背景技术

在本发明中，“包装元件”是指适合用于包装产品的所有包装元件，尤其包括那些用于包装液体产品或者食品的诸如瓶子、罐或者类似容器。

在本发明中，“处理”是指不仅在最简单的情况下包装元件的运输，而且是指包装元件的清洁和/或消毒、用具体的填充材料或者产品填充包装元件以及密封已经填充的包装元件。

在本发明中，“机械连接器件”特别是指螺钉、螺母、螺栓和铆钉。

已知用于无菌或者消毒填充或者密封形式为瓶子或者类似容器的包装元件的填充和密封机器或者填充和密封机构，例如用于用饮料填充包装元件，还有用奶制品或者乳制品填充包装元件，并且随后密封。为了无菌处理，所述包装元件-至少具有包装元件开口的子区域-在处理过程中被容纳在消毒壳体的消毒内部空间中或者罩的消毒内部空间中，并且在这个消毒内部空间中移动。

消毒气体流和蒸汽介质流，优选消毒空气流，流过所述罩的内部空间(消毒空间)，逆着所述包装元件的运送方向移动或者沿着所述包装元件的运送方向移动，并且在两种情况之一中朝向包装元件入口和朝向包装元件出口以阻止周围空气进入所述罩的内部空间中。气体流和/或蒸汽消毒介质流越无困难地流过所述罩的内部空间，阻止所述消毒内部空间被环境中的细菌污染或重复污染的安全性越高。

要求所述罩的内部空间设计得尽可能小并且没有间隙、拐角、边缘、突出部分等，结果，单单由于这些要求，已知装置的罩的结构常常就很复杂。它们常常实施为大容积或大尺寸的自支撑焊接结构，在焊接后需要至少在接头和连接区域处进行矫直和/或金属切除机加工。当所述罩包括与所述装置的运送器一起移动的部分或子区域和不与所述运送器一起移动的静止部分或子区域时以及当在这些部分或子区域之间设置密封件时，对特殊的罩或它的子区域或元件是必需的，这是获得尺寸精度的唯一一种方法。所述大尺寸焊接结构的矫直和再机加工需要相应的适当等级的生产机器。因为大尺寸结构，特别是大尺寸的焊接结构，使得即使对精确定位的零件，获得尺寸、定位和位置所需要的容差非常难，已知罩的大尺寸焊接结构还带来高成本和容差问题。

关于卫生方面的设计，已知罩还存在相当大的缺陷，这是因为这些罩或它们的子区域的自支撑构造常常阻止它们，尤其是它们的内部空间表面，严格地按照卫生设计标准进行设计，因而在这方面在任何情况下都不得不接受较大的折中。因此，例如对于已知的罩，消毒蒸汽流和/或气体介质(例如消毒空气)流在罩的内部空间中的流动在许多区域受到阻碍，尤其是被突出到所述罩的内部空间中的自支撑罩的吸收力和/或吸收力矩的部件阻碍。

完全用螺栓连接在一起的、自支撑结构的形式的罩是已知的。对于这种罩，尤其与所述内部空间的和界定所述内部空间的罩的内表面的卫生方面设计相关的缺陷是不可避免的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装置，它避免了前述缺陷，并且关于卫生方面的要求能够优化地设计它的内部空间的内侧并且也独立于关于力和力矩的吸收的静态和/或动态要求。根据权利要求1所述的装置被构造成实现这个目的。

本发明的特征在于，所述罩的至少一个子部分设计为使得在这个子部分处，承载或吸收力和吸收力矩的功能与使所述罩的内部空间与环境隔开的密封功能相分离，即所述罩或这个罩的特殊子部分包括外部承载或吸收力和吸收力矩的结构和不受载荷或力和力矩且保持(优选悬挂)在所述承载结构上的壁结构。所述承载结构优选通过如下方式实现，即利用机械连接器件(例如螺栓和/或螺钉)通过连接形成这个结构的单个部件或功能元件和/或通过将所述承载结构连接到装置固定件或框架，同时，例如由金属板或钢板制造的壁结构优选通过焊接，更优选地通过对接焊或通过紧密密封但不承受载荷的焊接，优选平头对接焊，由壁元件制备，并且插入到所述外部承载结构中且附接于它。

通过利用机械连接器件使所述承载结构的单个部件相互连接和连接到所述装置固定件或装置框架，能够不是花费高昂地将这些单个部件预先制造为相对小的和尺寸精确的部件，即具有紧容差，并且在连接部分或连接表面对它们再次机加工，例如排屑，因而所述承载结构还能够具有高尺寸精度和减小的制造量和组装量地被实现。形成所述壁结构的单个部件或壁部分被插入到完成组装的承载结构中，确定所述罩的尺寸稳定性或者所述罩的受影响的子部分的尺寸稳定性，并且利用紧密封焊接相互连接且连接到所述承载结构和/或机架。

边缘或肋优选制备在所述承载结构上和/或装置固定件上，形成壁结构的壁元件或板则用紧密封焊接，优选用平头对接焊焊接到所述边缘或肋上。

即使所述承载结构的构造很复杂且是实心的，因为所述壁结构的单个部件之间的焊接和所述壁结构与承载结构和/或装置固定件之间的焊接只具有密封功能，不需要传递力或力矩，它们或它们的焊接几何形状能够被极大地简化，并因而实施为使在焊接期间输入到所述罩中的热量总体上显著减少。这也极大地被下述事实辅助，即所述焊接优选实施为平头对接焊并且沿着优选分别具有相同材料厚度的部件形成和沿着所述壁结构或构成所述壁结构的壁板形成以及沿着制备在所述承载结构和/或装置固定件上的焊接边缘或焊接肋形成。

即使所述承载结构和/或它的单个部件具有需要精确定位地附接的连接面，机加工大尺寸焊接结构的需求却消除了。

所述壁结构和他的壁元件或单个部件能够单独地简单地制造为板元件或部段和/或以容易处理的方式，例如使用激光切割和弯曲。所述壁结构的单个部件仅仅通过保证紧密封的焊接紧密地相互连接。结果，主要从卫生方面的观点基本上不限于所述罩的内部空间表面上的表面质量得到了显著的改善，并且用极大地减小的努力就能够达到。

因为所述承载结构位于所述罩的外部并且优选与所述壁结构间隔开，所述罩的底部尤其是全部没有突出部分、边缘等，它们不仅阻碍消毒气体流和/或蒸汽介质流，还形成只例如定期清洁和/或消毒所述罩的液体和/或气体和/或蒸汽难以进入的区域。

而且，在所述罩的底部区域上没有任何突出部分、边缘等还保证任何种类的流体不受阻碍地流出，所述罩的底部区域在任何时候都能够被看见并因此可视地检查是否清洁。

在所述包装元件的运送线路是圆形构造，即尤其当所述运送器构造为围绕竖向机器轴线循环的转子的情况下，所述罩实施为具有恒定或至少几乎恒定的横截面的环形通道，因而允许所述消毒气体和/或蒸汽介质，例如消毒空气，无阻挡地通过。

所述承载结构和壁结构用耐腐蚀钢或不锈钢制成。

本发明的其他实施例、优点和可能的应用在下面实施例的描述和附图中给出。独立于权利要求书中或其可追溯的申请中的概述，所有描述和/或附图所表示的特性单独地或以任何期望的组合方式基本上都是本发明的主题。权利要求书的内容也是说明书的一个组成部分。

附图说明

下面通过参考附图，使用实施例详细解释本发明。

图1具有通过转子和机器或装置的机架的邻近部分的局部剖面，所述机器或装置用于在由罩构成的消毒内部空间中处理容器，在这里形式为用于容器的无菌填充的填充机器；

图2是图1中所示机器的部分平面视图；

图3和图4分别具有吸收力与力矩的承载结构和不受或至少几乎不受载荷和/或力与力矩的罩的壁结构之间的焊接接头的局部放大图。

具体实施方式

在附图中，1表示容器处理机器或者容器处理装置，所述机器或者装置的形式为旋转填充机器，用于在消毒内部空间3内用液体填充材料或者饮料，例如以奶制品或者乳制品的形式，无菌地填充瓶子2或者其它容器。处理机器1特别包括转子5，转子5可绕竖直机器轴线MA旋转地安装在机架4上，并且能够被驱动以便绕机器轴线MA旋转，在转子5的盘形周缘区域5.1上设有多个处理或者填充位置6，其中，每个处理或者填充位置6包括附接到周缘区域5.1的填充元件7和容器夹持器8，各瓶子2利用形成于瓶嘴2.1下方的嘴凸缘被容器夹持器8悬挂地保持并使得它位于使瓶嘴2.1在填充元件7的排出口下。通过控制在填充元件7中设置的液体阀的打开和关闭以本领域技术人员已知的方式影响各瓶子2的填充，从而当液体阀打开时，液体填充材料通过瓶嘴2.1流入各瓶子2中。

在整个处理周期期间，即至少在整个填充过程中，瓶子2持续容纳在罩9的消毒内部空间3中，内部空间3由罩9形成并且通过内部空间3穿行或流过例如消毒气体和/或蒸汽介质，例如消毒空气，所述罩9界定内部空间3与周围空间10。周围空间10在所示实施例中用外部罩11的内部空间10形成，在外部罩11内布置处理机器1和优选地构造为密封机器的后续处理机器(未具有)。

罩9适配将要被处理机器1加工的瓶子2的尺寸，从而，它的内部空间3具有尽可能小的容积，但是瓶子2全部在内部空间3中找到空间并且还有，在罩9内侧存在未被瓶子2占据的局部空间，这个局部空间足够大以保证蒸汽和/或气体消毒的介质能够无障碍地流过内部空间3。

在所示实施例中，罩9主要包括罩部分9.1和罩部分9.2，其中，罩部分9.1位于相对于机器轴线MA向内并且形成在转子5上且与转子5一起旋转，罩部分9.2在机架侧上相对于机器轴线MA径向向外，即不与转子5一起转动。在所示实施例中，罩部分9.1由盘形转子部分5.1和由环形壁12形成，环形壁12紧密地连接到转子部分5.1，并且远离这个转子部分5.1向下突出，且同中心地围绕机器轴线MA。在两个罩部分9.1和9.2之间布置两个密封件13、14，每个密封件都构造为虹吸管式密封件并且分别包括环13.1和14.1，环13.1和14.1与机架4同中心地围绕机器轴线MA并且用在顶部开口的U形部分制成，而且在U形部分中接合环13.2和14.2，环13.2和14.2分别设置在转子部分5.1上和壁12的下部边缘上并且同中心地围绕机器轴线MA。在运行过程中，环13.1和14.1的U形部分分别充填消毒液体介质以形成虹吸管式密封件13和14。

处理机器的特殊性和它的罩9的特殊性在于，外部罩部分9.2分成吸收力和力矩的外部承载结构和不受力或基本上不受力和力矩的壁结构，所述承载结构内的连接以及这个结构与机架4的连接是使用机械连接器件达到的，为了得到需要的精度和尺寸稳定性，所述承载结构的元件被在它们的连接面或连接区域上机加工，而所述壁结构的单个部件或元件的连接全部或几乎全部接收力并且例如至少部分地简单地实施为紧密密封的焊接接头，它们优选是对接焊或平头对接焊制成的焊接接头。

在所示实施例中，外部罩部分9.2的承载结构包括多个支撑15，多个支撑15等角度地围绕机器轴线MA分布并且分别用它的下端或用位于那儿的支撑部分15.1附接到机架4。虹吸管式密封件13的环13.1附接在由支撑部分15.2形成的支撑15的上端，从而支撑15安装在机架4上，与共用环13.1一起形成非常牢固的栅格式或鼠笼式支撑结构。尤其如图1所示，支撑15设计为使它们以一定距离围绕罩部分9.2，并且在罩9的下侧的区域中和在同中心地围绕机器轴线MA的区域内相对于机器轴线MA径向向外。在所示实施例中，这通过将支撑部分15.1径向或大致径向于机器轴线MA进行定向，支撑部分15.2平行于或大致平行于机器轴线MA和中间支撑部分15.3以一角度到达支撑部分15.1和15.2。

在所示实施例中，罩部分9.2的壁结构尤其包括两个壁部分16和17，每个壁部分都用不锈钢板制成，其中，壁部分16以中空圆柱体的形式同中心地环绕机器轴线MA并且形成内部空间3的径向向外的边界。另一壁部分17以锥形环夺得形式也同中心地环绕机器轴线MA制成并且形成内部空间3的底部，内部空间3的底部实现为相对于机器轴线MA径向向内倾斜。两个壁元件16和17在18处用连接交叉连接，该连接免除或很大程度上不受力和力矩，例如用焊缝，优选用平头对接焊。

当然，也可以将壁部分16和/或17设置为用弯曲方法制成的部件。容器2在其中被引导或运送的环形通道通过将区段彼此焊接起来制成。在一个实施例的情况下，因此能够用环形通道代表具有许多拐角的通道。

很明显，壁元件16和17又包括许多单个元件，它们用不受力和不受力矩的紧连接，尤其是焊接接头和优选平头对接焊，彼此紧密地连接到各自的壁部分16和17。

在所示实施例中，在壁部分16上设置多个检视窗，每个检视窗用透明材料(例如玻璃或透明塑料)制成的窗格19封闭。还如图2所示，壁部分16构造为多边形的，具有沿直线延伸的子部分，在两个15之间延伸，并且在其上设置用窗格19封闭的窗子。

为了将壁部分16和17连接到承载结构，即连接到环13.1和机架4，在环13.1上设置和/或制备环形焊接肋13.3，环形焊接肋13.3突出离开这个环的底侧并且同中心地环绕机器轴线MA，并且在机架4上设置和/或制备环形焊接肋4.1，环形焊接肋4.1相对于机器轴线MA径向向外突出，环形焊接肋4.1同中心地环绕机器轴线MA。焊接肋13.3和4.1的材料厚度分别等于或近似等于壁元件16和17的材料厚度。在焊接肋13.3，壁元件16连接到环13.1进而连接到罩部分9.2的承载结构，还如图3中所示，以对接焊，即平头对接焊20的形式。类似地，壁元件17利用它的向内的边缘通过焊接肋4.1利用对接焊，即利用平头对接焊21，连接到所述承载结构和/或机架4。

不仅在罩9外侧布置的承载结构，即在下面并且径向向外环绕这个罩，使壁部分16和17或它们的元件彼此隔离进而使它们的承载结构和机架不受力和载荷，承载结构布置在罩9外侧也在这个罩内侧得到平滑表面，尤其避免内部空间3的内侧区域难以清洁和/或消毒并能够容易地导致污染，内部空间3的内侧区域是有角度的和/或不可接近和/或突出到内部空间3中，并且阻止内部空间内部的流动。

内部空间3的底部尤其也是十分平滑的并且同样没有例如边缘、结构性框架部分等突出到内部空间3中的元件。所述底部还没有用于液体或用于清洁或消毒液体的出口，清洁或消毒液体在处理瓶子2期间聚集或者在清洁和/或消毒处理机器1期间被使用。入口和出口还布置在承载结构上和/或机架4上，如图1所示的出口22。

罩9的所述构造的进一步主要优点是罩9，尤其是罩部分9.2，能够因下述事实而制造得尺寸精度、安装精度和方向精度更佳，即外部承载结构主要包括环13.1，支撑15能够用机械连接器件制造，同时非常精确地实现单个部件需要的尺寸精度和结合与连接面需要的尺寸精度，罩9的这个尺寸稳定性是由于在壁部分16和17被焊接上时承载结构未改变。

在上文中参照一个实施例描述了本发明。很明显地，在不偏离本发明的发明构思的前提下，能够做出非常多的修改和改型。

例如以前假设处理机器1是填充机器。所述处理机器的其他构造，例如作为用于密封已填充的容器的机器或用于清洁和/或消毒容器的机器等，也能够以与上述关于界定消毒内部空间3的罩9相同或类似的方式构建。

在容器或瓶子2的传送方向上，还能够在两个机器或单元之间设置罩和壁结构，所述罩形成消毒空间并且还构造成这个罩的至少一个子区域包括外部承载结构以吸收力和力矩，所述壁结构界定所述罩的消毒内部空间与环境，并且保持在承载结构上且隔离开载荷和/或力和力矩。

前面已假设容器和/或瓶子2分别完全容纳在罩9中。然而，例如为了减小消过毒的内部空间的容积，所述容器只容纳它们的具有容器嘴部的容器部分和容器颈部，这样的实施例也是可能的。

附图标记列表

1          容器处理机器

2          容器或瓶子

2.1        瓶嘴

3          消毒内部空间

4          机架

4.1        机架上的焊接环或环形焊接边缘

5          转子

5.1        盘形转子部分

6          处理站

7          填充元件

8          容器夹持器

9          罩

9.1，9.2   罩部分

10         空间

11         外部罩

12         壁

13，14     虹吸管式密封件

13.1，14.1 环

13.2，14.2 环

13.3       焊接环或焊接边缘

15         支撑

15.1，15.3 支撑部分

16，17     壁元件

18         焊缝或焊接接头

19         窗格

20，21    焊缝或焊接接头

22        出口

MA        机器轴线

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于处理包装元件的装置，所述包装元件的形式尤其是瓶子或类似容器(2)，所述装置包括由运送器(5)形成的运送线路，并且在所述线路上，所述包装元件(2)分别用至少具有包装元件开口(2.1)的包装元件的子区域在由罩(9)将其与环境界定开的消毒内部空间(3)的内侧移动，所述罩(9)至少在一个部分区域(9.2)中包括外部承载结构，还包括壁结构(16、17)，所述外部承载结构的元件(15、13.1)利用机械连接相互连接并且连接到所述装置固定件或装置框架(4)，所述机械连接例如是螺钉和/或螺栓连接，所述壁结构(16、17)保持在所述承载结构中并且由其隔离载荷，尤其是力和力矩，其特征在于，

所述承载结构包括多个支撑(15)，所述支撑(15)横向地或垂直于所述运送器(5)的运送方向地进行定向，并且所述支撑(15)利用所述机械连接而连接到在运送方向上定向的至少一个纵向弦以形成所述承载结构，其中，所述罩(9)的一个子部分(9.1)设置在所述运送器(5)上并且与其一起移动，所述罩(9)的另一子部分(9.2)设置在不与所述运送器(5)一起移动的所述装置固定件(4)上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

在所述子区域(9.1、9.2)之间的界面上设置密封件(13、14)，优选迷宫式和/或虹吸管式密封件，并且这些密封件(13、14)在壁结构外侧设置在所述承载结构(15、13.1)上和/或设置在所述装置固定件(4)上。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，

所述外部承载结构的元件(15、13.1)利用机械连接相互连接并且连接到装置固定件或装置框架(4)，例如利用螺钉和/或螺栓和/或铆钉连接。

4.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，

所述承载结构(15、13.1)设置在所述罩的外侧上或者在所述罩的子区域(9.2)的外侧上并且与后者间隔开。

5.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，

形成壁结构的壁部分或壁元件(16、17)利用焊接，优选利用对接焊或利用平头对接焊(18、20、24)，连接所述承载结构(15、13.1)，优选连接在那儿制备的焊接边缘或焊接肋(13.3、4.1)，和/或相互连接。

6.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，

所述壁结构(16、17)形成所述罩(9)的内表面或所述罩(9)的内部空间(3)的内表面，所述内表面是平滑的或基本平滑的和/或没有突出部分和/或台阶。

7.一种前述根据权利要求中的任意一项所述的处理机器，其特征在于，

所述承载结构由连接多个支撑(15)制成以形成栅格式或鼠笼式承载结构。

8.根据权利要求7所述的处理机器，其特征在于，

利用所述运送线路的圆形或部分圆形构造，所述至少一个纵向弦被用至少一个环(13.1)形成。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

连接所述承载结构的支撑(15)的纵向弦(13.1)是密封件(13)的一部分并且为此例如利用在顶部开口的U形部分形成，所述U形部分沿着运送器(5)的运动路径延伸并且利用机械连接器件连接所述支撑(15)，优选连接它们的上端部。

10.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，

所述装置是用填充材料无菌填充所述包装元件(2)的填充机器或者用于清洁和/或消毒所述包装元件(2)的处理机器和/或用于密封所述已经填充的包装元件(2)的密封机器和/或在所述包装元件(2)的运送方向上一个接一个的两个机器或单元之间的运送线路。

Claims (10)

1.一种用于处理包装元件的装置，所述包装元件的形式尤其是瓶子或类似容器(2)，所述装置包括由运送器(5)形成的运送线路，并且在所述线路上，所述包装元件(2)分别用至少具有包装元件开口(2.1)的包装元件的子区域在由罩(9)将其与环境界定开的消毒内部空间(3)的内侧移动，其特征在于，所述罩(9)至少在一个部分区域(9.2)中包括外部承载结构，还包括壁结构(16、17)，所述外部承载结构的元件(15、13.1)利用机械连接相互连接并且连接到所述装置固定件或装置框架(4)，所述机械连接例如是螺钉和/或螺栓连接，所述壁结构(16、17)保持在所述承载结构中并且由其隔离载荷，尤其是力和力矩。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述外部承载结构的元件(15、13.1)通过机械连接相互连接以及连接装置固定件或装置框架(4)，所述机械连接例如是螺钉和/或螺栓和/或铆钉连接。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，

所述承载结构(15、13.1)设置在所述罩的外侧上或者在所述罩的子区域(9.2)的外侧上并且与后者间隔开。

4.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，

形成壁结构的壁部分或壁元件(16、17)利用焊接，优选利用对接焊或利用平头对接焊(18、20、24)，连接所述承载结构(15、13.1)，优选连接在那儿制备的焊接边缘或焊接肋(13.3、4.1)，和/或相互连接。

5.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，

所述壁结构(16、17)形成所述罩(9)的内表面或所述罩(9)的内部空间(3)的内表面，所述内表面是平滑的或基本平滑的和/或没有突出部分和/或台阶。

6.根据前述权利要求中的任意一项所述的处理机器，其特征在于，

所述承载结构由多个横向于或垂直于所述运送器(5)的运送方向定向的支撑(15)构成，所述支撑(15)通过机械连接与至少一个在运送方向上定向的纵向弦(3.1)相连接以形成所述承载结构，优选形成栅格式或鼠笼式承载结构。所述编号在附图中未出现。

7.根据权利要求6所述的处理机器，其特征在于，

利用所述运送线路的圆形或部分圆形构造，所述至少一个纵向弦被用至少一个环(13.1)形成。

8.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，

所述罩(9)的子部分(9.1)设置在所述运送器(5)上并与其一起移动，所述罩(9)的另一子部分(9.2)设置在不与所述运送器(5)一起移动的装置固定件(4)上，在所述子区域(9.1、9.2)之间的界面上设置密封件(13、14)，优选迷宫式和/或虹吸管式密封件，并且这些密封件(13、14)在壁结构外侧设置在所述承载结构(15、13.1)上和/或设置在所述装置固定件(4)上。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

连接所述承载结构的支撑(15)的纵向弦(13.1)是密封件(13)的一部分并且为此例如利用在顶部开口的U形部分形成，所述U形部分沿着运送器(5)的运动路径延伸并且利用机械连接器件连接所述支撑(15)，优选连接它们的上端部。

10.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，

所述装置是用填充材料无菌填充所述包装元件(2)的填充机器或者用于清洁和/或消毒所述包装元件(2)的处理机器和/或用于密封所述已经填充的包装元件(2)的密封机器和/或在所述包装元件(2)的运送方向上一个接一个的两个机器或单元之间的运送线路。

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