CN104684810B - 将酒精类饮料灌装入多层材料制成的直立型小袋的方法 - Google Patents
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Abstract
将酒精类饮料特别是葡萄酒灌装入多层材料制成的直立型容器的步骤包括以下操作步骤：a)制备直立型容器；b)机械打开容器(21)的上部分以形成灌装空间；c)在灌装空间中注射惰性气体，目的是减少灌装空间中氧气的存在；d)在灌装空间内部引入预定量的酒精类饮料特别是葡萄酒；e)不密封容器(21)的敞开边缘下封闭；f)密封容器(21)的上部分以形成密封封闭的容器和包含酒精类饮料特别是葡萄酒。使用的多层材料包括具有不小于150g/m2的基本重量的纤维素层；机械打开包括从容器(21)的嘴的内部机械打开和深深注射入空气的高压喷射的容器；步骤f)在密封工作台(38)内部完成，在密封工作台中第一密封单元(55)进行密闭的密封操作，在容器(21)的上部分内部完全密封成形的带。
Description
技术领域
本发明涉及将酒精类饮料特别是葡萄酒灌装入多层材料制成的直立型小袋的工业步骤。本发明也涉及旨在进行该步骤的灌装设备。
根据根据本发明的设备包括在灌装步骤期间能够完成各种高级功能的特定操作台，在灌装步骤的结束时，有高质量的成品，在高质量葡萄酒存在时，它是特别需要的。
本发明可以在容器中灌装饮料如葡萄酒等领域的设备中应用，并且特别是在纸基多层容器中。
背景技术
已知设备目前在市场上存在，允许允由各种由不同材料制成的容器中包装各种各样食品的自动操作。
除了玻璃之外，从保存的观点看给出最好的结果、最常用于饮料的容器之一是纤维素基多层容器；这是食品的包装系统，它在整个世界广泛地用于保存各种各样的饮料和液体食品诸如牛奶和果汁。
根据产品的商业寿命，多层包装是可以由纸、塑料和铝或纸和塑料组成的容器。第一种类型允许食品在环境温度下长期的保存，6个月和24个月之间，同时由纸和塑料组成的容器用于新鲜食品在低温短期保存。
纤维素基多层容器目前使用生产饮料容器的设备生产，也用于单独使用，其中该设备包括用于生产由多层材料制成的容器的装置，从由纸制成的多层材料的片材开始，通常包括面对面和在边缘密封的两个主折痕，与主折痕连接和沿着正中线在两个主折痕之间缩回的底折痕，和位于相对于底部折痕在相对相反位置中的两个主折痕之间的开口。
这些容器通常定义为“直立”的，这些容器的一种类型在专利文献US 2012/0008884 A1中描述，它也描述在容器内部灌装液体的系统。
专利文献US 2011/167763 A1也描述允许通过直立型容器的热封灌装和封闭的系统。
这些设备包括旨在容器中引入预定量的液体的灌装装置，旨在引入液体后关闭和打开的关闭装置，以及在引入液体后允许预定量的惰性气体注射入容器中的装置。
已经发现这些设备缺少允许将获得的完工容器的完美形状的装置，并且也缺少允许注入液体的环境和关闭容器以保持良好无菌的随后环境。
由于这些缺点，现有技术设备不允许获得具有高质量的完工容器，并且因此在其中包含的饮料是容易腐坏的，尤其是如果它们是酒精类饮料，特别是葡萄酒，它众所周知地与其它饮料相比更容易产生氧化现象和变质。
而且，在灌装酒精类饮料的容器的具体情况中，具体地、但不唯一地是葡萄酒，用于生产食品产品的容器的工业中通常使用的多层材料不足以组成同时是耐用、无菌和优选地与外部环境隔离的容器。申请人的观点是，没有能够大规模生产耐用、无菌和优选地灌装酒精类饮料特别是葡萄酒的密封容器的系统。
发明内容
本发明提供使得消除或至少减小前述缺点成为可能的步骤和设备。
这通过将酒精类饮料特别是葡萄酒灌装入直立型容器中的步骤实现，该容器由多层材料制成，具有主权利要求中描述的特征。
从属权利要求描述了本发明的有利的实施方式。
除了源于结构简单的优点之外，这个方案的主要优点涉及以下情况，实施根据本发明的步骤的设备允许完工和准备用于获得高标准质量的容器，提高生产的一致性，与已知可能的方案相比，使得生产是更加可靠的。
实施根据本发明的步骤的设备基本包括允许批量生产可以灌装酒精类饮料特别是葡萄酒的容器的装置，从具有非常耐用的层状结构的纤维素基多层材料的连续片材开始；根据现有技术步骤和用现有技术 设备使用这种材料是不可能的。
实施根据本发明的步骤的设备使用多个工作台，包括使容器预成型的工作台，在紫外线灯存在下加气体的工作台，加酒精类饮料的工作台，特别是葡萄酒，位于紧邻关闭工作台的上游的加惰性气体的更远的工作台，在关闭工作台中容器由热封或超声密封密封地关闭。
附图说明
本发明的其它特征和优点在阅读以下给出的一种实施方式的描述后将变得清楚的，该实施方式作为非限制性实例，为了帮助附图，其中：
-图1图解显示灌装酒精类饮料具体为葡萄酒的、由多层材料制成的容器的自动包装设备的不同工作站的布局的侧面示意图，酒精类饮料具体地为葡萄酒；
-图2图解实施根据本发明的步骤的设备的某些操作步骤的立体示意图；
-图3图解从用于实施根据本发明的步骤的设备的一部分的下面的示意图，其中灌装容器移动通过管道用于将容器的打开口盖放在一起；
-图4图解图3的管道的结构的立体示意图；
-图5图解图3的管道的出口的前示意图；
-图6图解根据本发明生产的容器的上部分的侧面示意图，具体参考上部分的第一密封；
-图7示意图解如图6中示出的容器的上部分的第一密封操作；
-图8图解根据本发明生产的容器的上部分的侧面示意图，具体参照上部分的第二密封；
-图9示意图解如图8中示出的容器的上部分的第二密封操作；和
-图10A、10B、10C和10D图解示意侧面图，其中在容器上的不同密封根据本发明的步骤分别不同地显示。
具体实施方式
图1显示实施根据本发明的步骤的设备，旨在包装和灌装由多层材料制成的容器，总体上用数字10表示。
实施根据本发明的步骤的设备通常包括用于由多层材料制成的包装容器的设备，其中容器初始以已知方式生产，从纤维素基多层材料的连续片材开始，片材从卷轴11解开，它在放置在初始工作台12的辊之间通过，在工作台12中片材折成为在彼此并排的两个主折痕。类似的设备，具有圆形结构，在上述专利文献US 2012/0008884 A1中描述。
本发明的第一个重要的特征是用于实施根据本发明步骤的多层材料的类型。实际上，由申请人所进行的研究、调查和试验已经显示用于生产容器的传统多层材料，也是用于单独使用、用于经过延长保质期处理的食品产品，不适合于酒精类饮料特别是葡萄酒的容器的生产。已经发现传统的容器配备有具有低基本重量的一层纸，具体地小于100g/m2，它不能够足够地经受住在灌装之后容器必须要经历的复杂的密封步骤，目的是保证容器内部良好的密封、无菌性和基本上没有氧气。
这些生产的步骤仅由纤维素基多层材料支撑，其中纤维素层包括具有150和250g/m2之间的基本重量的硬纸板。使用的纤维素基多层材料可以获得良好的结果，其中纤维素层包括具有具有180g/m2基本重量的硬纸板。
以非限制性实施例的方式，由可以用于实施根据本发明的步骤的多层材料制成的片材具有以下结构，以朝向完工容器的内侧的外侧开始：
-低密度聚乙烯(LDPE)15g/m2；
-纯纤维素硬纸板180g/m2；
-低密度聚乙烯(LDPE)20g/m2；
-铝箔-6.3微米17g/m2；
-乙烯甲基丙烯酸共聚物10g/m2；
-低密度聚丙烯(LDPE)10g/m2；
-线性低密度聚丙烯(LLDPE膜)25微米23g/m2。
上述各层组成和重量上可以变化。然而，看上去必要的是硬纸板的基本重量绝不小于上述所示。
传统上，先前折叠的片材通过组件在第二工作台13内部拦截，该 组件在其较低折叠边缘推动它，以这种方式为了形成在在内部和向上折叠的底部折痕。
在该设备的第三个工作台14内部，成形的容器使用传统的热密封设备进行两个相对相反垂直边缘40、41(参见图10A到10D)的第一密封工艺，在片材的连续进料期间，传统的热密封设备循环地操作，成形的容器仍然是以连续片材的形式，在垂直部分中的连续片材现在基本是“W”形的。
预成形和具有垂直边缘40、41热密封的片材然后进行分离各种容器的操作，通过用传统相对相反刀片切割，产生一系列基本是成矩形、闭合的容器。
分离的容器，它们中的每一个具有“W”形垂直横截面和两个垂直热密封面的底部，现在对于多个进一步工作台是接近的，用于灌装和闭合单独的容器。
应该该说明的是，由于选择具有不小于160g/m2的基本重量的纤维素层的多层材料，形成的容器具有比用于食品产品的直立型的传统容器大得多的硬度。由申请人进行的试验已经表明传统用于打开容器的装置不能够完全充分地保证完全打开根据本发明的步骤中使用的容器，由于后者更大的硬度，打开容器的目的是能够灌装它们，该装置包括具有施于容器的相对相反瓣部上的吸管的机构和在容器中作用的空气的喷口(例如，参见专利文献US2012/0008884 A1)。
旨在实施根据本发明其的步骤的设备，以及具有吸管和空气的喷射以进行容器的初步打开的传统系统，具有以下另外的工作台，它们的操作在图1和2中图解：
1.工作台15，其中开口21的嘴被机械地打开，通过在每个容器的嘴中插入切去顶端的具有椭圆形横截面的锥形工具，在内部它是空心的，以及在切去顶端的圆锥形工具内部发射高压喷射的空气，目的是进一步加宽容器的底部；
2.用于在每个容器21的内部注入杀菌气体具体是氮气的工作台16。应该说明的是现有技术系统，例如在专利文献US 2012/0008884 A1中所描述，在容器21内部具有吹送惰性气体例如氮气的单一喷嘴，目的是减少容器21内部的氧气的存在。在根据本发明的步骤和设备的情 况下，它描述了用酒精类饮料具体是葡萄酒灌装容器，清除容器内部的氧气必须尽可能的精确的，目的是避免当容器关闭后在容器内部的产品的氧化反应的形成。如在图2中示出，工作台16包括细长的圆柱形喷嘴25，它插入到在每个容器21内部的底部，和在容器的底部喷出高压喷射的惰性气体，具体是氮气。这允许容器的底部的进一步最终打开，和保证几乎清除在容器内部存在的氧气。最后，帮助保证正在进行的步骤的无菌，在其移动期间喷嘴25经受一对紫外灯26的作用，它们保证稳定的灭菌；
3.传统类型的工作台17，用于灌装容器21，在容器21中预定量的酒精类饮料具体是葡萄酒注射到每个容器内部，在容器中有改性的气氛，使用垂直可移动的喷嘴28；
4.用于预关闭容器21的工作台18，在容器21一对可移动棒29轻轻地一起移动每个灌装容器21的上瓣部，其中有喷嘴31，它包括内部是空的平坦元件，它与容器在相同的移动方向上是可移动的，它在容器的闭合区域中喷射惰性气体，目的是避免闭合区域中氧气的存在；
5.用于灭菌闭合区域的工作台19，在其中每个容器21的上部分插入到灭菌的管道35内部，灭菌的管道35具有细长管道的形状的结构，在细长的管道内部有分叉36，它最后地一起移动向前移动的容器21的上边缘。管道35也配备一系列的洞(在图中没有示出)，通过洞惰性气体例如氮气在密封区域中喷射，目的是避免氧气的存在；
6.预密封工作台20，放置在管道35的出口，并且在其中容器21的上部分通过一对预加热的辊30，它最好关闭容器，准备它用于进入到密封工作台中。
在每一个工作台中，每个容器21通过用于液态食品产品自动灌装设备的常规类型形成部分的夹紧装置推动向前移动。
在灌装直立型的容器的常规系统中，通常有一个或二个工作台，具体是热密封，它们一般是一模一样的，第二密封操作的目的仅是加强第一密封的效果。在根据本发明的步骤的情况下，它使用纤维素基多层材料，其中纤维素层具有不小于150g/m2的基本重量，常规的密封系统不足以保证用酒精类饮料特别是葡萄酒灌装的容器的完全的密封。
根据本发明，该设备10包括密封工作台38，在密封工作台内部有两个完成不同操作的密封系统。如在图6、7和10B中示出，第一密封系统包括密封单元55，其具有在公共销57周围可转动的相对相反板56,56'。每个板56,56'配备相对于板的轮廓升起的成形的密封区域58,58'，它能够完成容器21的预定成形区域60的高温密封。高温密封(在约250℃)使得在密封区域中存在的任何液体残留清除，由此避免形成可能的气泡，它可以导致容器21的不完全的密封。
根据本发明，密封，它施于有限的表面上，可以通过上述的热完成；然而，密封也可以通过超声或通过电感应完成。
如在图8、9和10C中示出，第二密封系统包括具有一对相对相反板66,66'的密封单元65，它们在相同方向和相反方向上线性可移动的。板66,66'的动作，它们在低于第一密封系统的板56,56'的温度工作，允许容器21的上部分的瓣部67被密封。
如在图10D中示出，最后闭合的容器21具有三种不同类型的密封；更具体地，容器的垂直边缘的初始密封区域40,41，容器的上成形边缘的高温密封区域60，和容器的上瓣部的低温密封区域67。
最后，容器到达最后的切割工作台43，其中容器21的上部分的一对侧部分进行切割和与容器分开，它采用了瓶的形状。
容器然后送到进一步步骤用于贮存。
如此可见，这种一连串的步骤确保液态食品特别是葡萄酒的灌装在绝对有利于保持它在容器的内部的条件下进行，在这种特定类型的容器中产生了其完美保存的理想条件，这种类型的容器特定地生产用于单独使用的消费。
如上述的发明提到优选的实施方式。然而，清楚地是本发明在其公开的范围内、在技术等同的框架中易于多种变化。
Claims (12)
1.将酒精类饮料灌装入多层材料制成的直立型容器的方法，包括以下操作步骤：
a)从以多层材料的卷轴(11)形式的连续片材开始，制备直立型容器，它在设备的内部完成，该设备随后进行折叠所述片材形成两个在彼此并排的主折痕的第一操作，期间在折叠的边缘形成向内折叠的底部折痕的第二折叠操作，和用于密封容器的两个相对相反垂直边缘的第三操作，以这种方式形成在三侧闭合的容器(21)，并且其可以在上部分打开；
b)机械地打开容器(21)的上部分以形成使用吸管系统的灌装空间，吸管从外部将容器(21)的相对相反瓣部分开，并且将喷射空气送至打开区域；
c)在灌装空间中注射惰性气体，目的是减少所述空间中氧气的存在；
d)在所述空间内部引入预定量的液态食品；
e)在惰性气体的作用下闭合而不密封容器(21)的敞开边缘，目的是减少闭合区域中氧气的存在；
f)密封容器(21)的上部分以形成密封闭合的容器和包含液态食品；
所述步骤特征在于：
-使用的多层材料包括具有不小于150g/m2的基本重量的纤维素层；
-在步骤b)中的机械地打开也包括从容器(21)的嘴的内部机械地打开和向容器中深深注射入高压喷射空气；
-步骤c)通过在容器(21)的内部插入喷嘴(25)完成，喷嘴(25)在容器(21)的底部注射高压惰性气体，使得容器(21)的底部完全展开，并将所述空间内部存在的氧气移走；
-步骤e)通过移动灌装酒精类饮料的容器到含有灭菌的管道(35) 内部完成，在灭菌的管道中容器的敞开边缘彼此并排放置和在所述管道内部喷出惰性气体，目的是保持彼此并排放置的边缘不存在氧气；
-灭菌的管道(35)上游有包括平坦元件的喷嘴(31)，平坦元件内部是中空的，它在容器的闭合区域中喷射惰性气体，目的是避免闭合区域中氧气的存在；
-步骤f)在密封工作台(38)内部完成，在密封工作台中第一密封单元(55)进行密闭的密封操作，在容器(21)的上部分内部缩压密封为成形的带，而第二密封单元(65)密封没有被第一密封接触的剩余的容器(21)的上部分。
2.根据权利要求1所述的方法，特征在于：所述酒精类饮料是葡萄酒。
3.根据权利要求1所述的方法，特征在于：多层材料包括至少一个由低密度聚乙烯(LDPE)制成的外层、由线性低密度聚乙烯(LLDPE)制成的内层以及含有铝箔的中间层。
4.根据权利要求1所述的方法，特征在于：从容器(21)的相对相反瓣部的内部机械地打开是使用切去顶端的具有基本椭圆形底部的锥形工具完成，它内部是中空的，它在容器(21)的相对相反壁之间深深地插入，打开它们，并且高压喷射空气在所述工具的中心腔内部喷出，目的是到达容器的底部和打开容器的底部。
5.根据权利要求1所述的方法，特征在于：用于注射惰性气体的喷嘴(25)包括细长的垂直可移动圆柱形元件，以这种方式能够深深地插入到容器的内部，并且在喷嘴(25)的相对移动期间，经受一对相对相反紫外光灯的作用，紫外光灯对喷嘴(25)灭菌。
6.根据权利要求1所述的方法，特征在于：灭菌的管道的下游有一对预密封的辊(30)，彼此并排放置在容器(21)的上部分的相对相反的壁，由此安排它们被密封。
7.根据权利要求1所述的方法，特征在于：第一密封单元包括一对在公共销(57)周围可转动的相对相反板(56,56')，每个板配备成形、升起的密封区域(58,58')，板(56,56')的组合操作引起成形带的高温密 封。
8.根据权利要求7所述的方法，特征在于：在大于220℃的温度在板(56,56')上进行密封。
9.根据权利要求7所述的方法，特征在于：在250℃的温度在板(56,56')上进行密封。
10.根据前述权利要求任一所述的方法，特征在于：在进一步工作步骤中，灌装和密封的容器(21)的上部分在切割工作台(43)中切割，目的是给予容器(21)瓶子的形状，由此最终的容器具有三种不同类型的密封，更具体地，容器的垂直边缘的一对侧密封，容器的一部分的上部区域的高温成形的密封带(60)，容器的上部分的进一步密封区域(67)。
11.根据权利要求1所述的方法，特征在于：密封通过由超声或电感应的第一密封单元(55)完成。
12.根据权利要求1所述的方法，特征在于：惰性气体是氮气。
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