CN111954626B - 用于生产密封包装的包装机和方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种包装机(1)，其用于从沿着卷材推进路径(P)推进的包装材料的卷材(4)生产可倾倒产品的密封的包装(2)，该包装机(1)至少包括：将内部环境(15)与外部环境(16)隔离开的隔离室(14)，以及用于对包装材料的卷材(4)进行灭菌并与隔离室(14)流体连接的灭菌设备(9)。灭菌设备(9)包括主屏蔽室(27)，其容纳辐射装置(26)并包括具有入口孔(29)和出口孔(30)的推进通道(28)，在使用中，包装材料的卷材(4)通过该推进通道(28)推进；第一辅助屏蔽室(31)和第二辅助屏蔽室(33)，其分别具有流体连接到推进通道(28)的第一内部空间(32)和第二内部空间(34)。包装机(1)还包括压力控制装置，其用于控制第一辅助屏蔽室(31)中的第一压力、第二辅助屏蔽室(33)中的第二压力和隔离室(14)中的第三压力，第三压力高于第二压力并且第二压力高于第一压力。

Description

用于生产密封包装的包装机和方法
技术领域
本发明涉及一种用于生产可倾倒产品，特别是可倾倒食品的密封包装的包装机。
本发明还涉及一种用于生产可倾倒产品，特别是可倾倒食品的密封包装的方法。
背景技术
众所周知，许多液体或可倾倒食品，例如果汁、UHT(超高温处理的)奶、酒、番茄酱等，以无菌包装材料制成的包装出售。
一个典型的例子是用于液体或可倾倒食品的平行六面体形状的包装，称为利乐砖无菌(Tetra Brik Aseptic；注册商标)，它是通过密封和折叠层压带状包装材料制成的。包装材料具有多层结构，该多层结构包括基层，例如纸基层，两面都覆盖有热封塑料材料(例如聚乙烯)层。在用于诸如UHT奶之类的长期存储产品的无菌包装的情况下，包装材料还包括氧气阻隔材料层(氧气阻隔层)，例如铝箔，其叠放在热封塑料材料层上，并继而被另一热封塑料材料层覆盖，从而形成最终与食品接触的包装内面。
这种包装通常是在全自动包装机上生产的，该全自动包装机使包装材料的卷材从料盒单元推进通过灭菌设备以对包装材料的卷材进行灭菌，并到达隔离室(密闭和无菌环境)，其中，经灭菌的包装材料的卷材得以维护和推进。在包装材料的卷材通过隔离室推进的过程中，包装材料的卷材被折叠并纵向密封以形成具有纵向接缝部分的管，该管进一步沿竖直推进方向进给。
为了完成成形操作，该管被填充有经过灭菌或无菌处理的可倾倒产品，特别是可倾倒食品，并在沿竖直推进方向推进的过程中在包装机的包装形成单元内被横向密封并沿等间距的横截面进行切割。
这样在包装机内获得枕形包装，每个枕形包装具有纵向密封带、顶部横向密封带和底部横向密封带。
近年来，已经有了可用的灭菌设备，其被配置为借助施加物理辐射，特别是电磁辐射，甚至更特别是电子束辐射来对包装材料的卷材进行灭菌。
这种类型的典型灭菌设备包括辐射装置，该辐射装置通常具有彼此间隔开的一对电子束发射器。在电子束发射器之间放置有推进通道，在使用中，包装材料的卷材通过该推进通道推进。电子束发射器中的每一个适于将相应的电子束引导到推进通过推进通道的包装材料卷材的一个相应的面上。
此外，这种灭菌设备必须提供保证安全排放臭氧和可能在施加灭菌辐射期间形成的其他不希望有的成分的装置。
因此，借助于灭菌辐射进行灭菌的典型灭菌设备包括：主屏蔽室，其容纳辐射装置；第一辅助屏蔽室，其连接至主屏蔽室并布置在主屏蔽室的上游；以及第二辅助屏蔽室，其连接到主屏蔽室并布置在主屏蔽室的下游。在使用中，未灭菌的包装材料的卷材进入第一辅助屏蔽室，在主屏蔽室中灭菌，并且灭菌的包装材料的卷材进入第二辅助屏蔽室，从该第二辅助屏蔽室推进到隔离室中。
此外，灭菌设备还包括隔离壳体，该隔离壳体在其内部空间中容纳主屏蔽室、第一辅助屏蔽室和第二辅助屏蔽室，并且从该隔离壳体中抽出任何不希望有的成分。
这种设计的缺点是必须采用复杂的控制机制以便保证包装机内无菌环境内的无菌性。
尽管这种灭菌设备，相应地包装机也提供了良好的效果，但人们仍希望简化这些包装机的设计，特别是简化对包装机的无菌环境的控制。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种包装机，以便以一种简单且低成本的方式克服上述缺点中的至少一个。
特别地，本发明的目的是提供一种具有简化设计的包装机。
本发明的另一个目的是提供一种用于生产密封包装的方法，以便以一种简单且低成本的方式克服上述缺点中的至少一个。
根据本发明，提供了一种如下所述的包装机:
用于从沿着卷材推进路径推进的包装材料的卷材生产可倾倒产品的密封的包装的包装机，所述包装机包括：
-隔离室，其将内部环境与外部环境隔离开；
-灭菌设备，其用于在灭菌站处对所述包装材料的卷材的至少第一面进行灭菌，并且与所述隔离室流体连接；
其中，所述灭菌设备包括：
-辐射装置，其被配置为通过在使用中沿着所述卷材推进路径的灭菌部分推进的同时将灭菌辐射引导到推进中的所述包装材料的卷材的至少第一面上，对所述至少第一面进行灭菌；
-主屏蔽室，其容纳所述辐射装置并且包括推进通道，所述推进通道具有入口孔和出口孔，并且在使用中，所述包装材料的卷材沿着所述灭菌部分通过所述推进通道推进；
-第一辅助屏蔽室，其沿所述卷材推进路径布置在所述推进通道的上游，并且具有流体地连接到所述推进通道的第一内部空间；
-第二辅助屏蔽室，其沿着所述卷材推进路径布置在所述推进通道的下游，并且具有流体地连接到所述推进通道和所述内部环境的第二内部空间；
其中，所述包装机还包括压力控制装置，所述压力控制装置被配置为控制所述第一辅助屏蔽室中的第一压力、所述第二辅助屏蔽室中的第二压力和所述隔离室中的第三压力；
其中，所述压力控制装置被配置为控制所述第一压力、所述第二压力和所述第三压力，使得所述第一压力低于所述第二压力并且所述第二压力低于所述第三压力。
一方面，所述压力控制装置包括阀，所述阀耦合至所述第一辅助屏蔽室，并被配置为选择性地打开或关闭，以分别允许或阻止气体进入所述第一辅助屏蔽室以便控制所述第一压力。
一方面，所述第二辅助屏蔽室包括排出嘴，在使用中，推进中的所述包装材料的卷材通过所述排出嘴从所述第二辅助屏蔽室离开并进入所述隔离室；其中，所述压力控制装置包括限制组，所述限制组被配置为控制所述排出嘴的横截面尺寸，以控制所述第三压力和所述第二压力之间的压降。
一方面，所述限制组包括至少一个可移动的限制片以控制所述第三压力和所述第二压力之间的压降。
一方面，所述第一辅助屏蔽室包括抽出孔，所述抽出孔被配置为允许从所述第一辅助屏蔽室抽出气体；以及其中，所述灭菌设备包括抽吸装置，所述抽吸装置被配置为在所述推进通道内生成从所述出口孔到所述入口孔的第一气体流，以及从所述入口孔到所述抽出孔的第二气体流。
一方面，所述抽吸装置包括抽吸导管，所述抽吸导管布置在所述第一内部空间内并且被配置为至少部分地引导所述第二气体流，所述抽吸导管具有布置在所述入口孔附近的进气嘴。
一方面，所述抽吸导管包括第一导管部分和第二导管部分，所述第一导管部分平行于所述入口孔延伸并包括所述进气嘴，所述第二导管部分流体地连接到所述第一导管部分和所述抽出孔。
一方面，所述包装机还包括：-管形成装置，其在沿着所述卷材推进路径在所述灭菌站下游的管形成站处至少部分地布置在所述隔离室内，并适于由所述包装材料的卷材形成管；-密封设备，其至少部分地布置在所述隔离室内，并适于纵向密封由所述管形成装置形成的所述管；-填充装置，其用于用所述可倾倒产品填充所述管；-包装形成单元，其适于形成并横向密封所述管以形成所述包装；-输送装置，其用于使所述包装材料的卷材沿着所述卷材推进路径从所述保持站推进到所述形成站，并且用于使所述管沿着管推进路径推进到所述包装形成单元。
根据本发明，还提供了一种如下所述的用于生产密封包装的方法:
用于生产可倾倒产品的密封的包装的方法，所述方法包括以下步骤：
-沿着卷材推进路径推进包装材料的卷材；以及
-在所述灭菌站处，通过将灭菌辐射引导到所述包装材料的卷材上而对所述包装材料的卷材进行灭菌；
其中推进的步骤包括：
-第一推进子步骤，在此期间，所述包装材料的卷材在第一辅助屏蔽室的第一内部空间内推进；
-第二推进子步骤，在此期间，所述包装材料的卷材从布置在主屏蔽室内的推进通道的入口孔推进到出口孔；以及
-第三推进子步骤，在此期间，所述包装材料的卷材在第二辅助屏蔽室的第二内部空间内推进；
其中，所述第一辅助屏蔽室和所述第二辅助屏蔽室分别沿着所述卷材推进路径布置在所述推进通道的上游和下游，并且与所述推进通道流体连接；
其中，当所述包装材料的卷材在所述推进通道内推进时，执行对所述包装材料的卷材进行灭菌的步骤；
其中，其还包括控制压力的步骤，在此期间，控制所述第一辅助屏蔽室内的第一压力，控制所述第二辅助屏蔽室内的第二压力，以及控制隔离室内的第三压力，所述隔离室沿所述卷材推进路径布置在所述第二辅助屏蔽室的下游，并将内部环境与外部环境分隔开；
其中，控制所述第一压力、所述第二压力和所述第三压力，使得所述第一压力低于所述第二压力并且所述第二压力低于所述第三压力。
一方面，在控制压力的步骤期间，将所述第一压力控制为与大气压力基本相同，将所述第二压力控制在高于环境压力10至60Pa的范围内，并且将所述第三压力控制在高于环境压力100至600Pa的范围内。一方面，在控制压力的步骤期间，耦合至所述第一辅助屏蔽室的阀选择性地打开或关闭，以分别允许或阻止气体进入所述第一辅助屏蔽室以便控制所述第一压力。一方面，在所述控制压力的步骤期间，所述第三压力与所述第二压力之间的压降由限制组控制，所述限制组控制所述第二辅助屏蔽室的排出嘴的横截面尺寸，推进中的所述包装材料的卷材从所述排出嘴处从所述第二内部空间离开并进入所述内部环境。一方面，所述方法还包括以下步骤：在所述推进通道内生成从所述出口孔到所述入口孔的第一气体流，以及从所述入口孔到所述第一辅助屏蔽室的抽出孔以从所述第一辅助屏蔽室抽出气体的第二气体流。一方面，在生成步骤期间，所述第二气体流至少部分地流动通过布置在所述第一辅助屏蔽室内的抽吸导管，并且所述第二气体流通过所述抽吸导管的进气嘴进入所述抽吸导管，所述进气嘴布置在所述入口孔附近。一方面，在生成步骤期间，所述第二气体流在平行于所述入口孔延伸并且包括所述进气嘴的所述抽吸导管的第一导管部分内流动，并且通过流体地连接到所述第一导管部分和所述抽出孔的第二导管部分。一方面，所述方法还包括以下步骤：-在沿着所述卷材推进路径布置在所述灭菌站下游的管形成站处，借助于布置在所述隔离室内的管形成装置，由推进中的所述包装材料的卷材形成管；-纵向密封所形成的所述管；-用所述可倾倒产品填充所形成的所述管；-沿着管推进路径推进所述管；以及-通过形成所述管、在连续的包装之间横向密封和切割所述管，从所述管获得密封的所述包装。
附图说明
将参考附图通过示例的方式描述本发明的非限制性实施方案，其中：
图1是根据本发明的具有灭菌设备的包装机的示意图，其中为清楚起见，移除了一些部件；以及
图2是图1的灭菌设备的剖视图，其中为清楚起见，移除了一些部件；
图3是图2的灭菌设备的细节的局部剖开的透视图；以及
图4是图2的灭菌设备的另一细节的局部剖开的透视图。
具体实施方式
标记1总体上表示一种包装机，该包装机用于从包装材料的卷材4的管3生产可倾倒产品的密封的包装2，该可倾倒产品特别是可倾倒食品，例如巴氏杀菌的奶、果汁、酒、番茄酱等。特别地，在使用中，管3沿着纵向轴线延伸，特别是具有竖直取向。
卷材4至少包括纤维材料层，特别是纸层，在其两侧上均覆盖有相应的热封塑料材料(例如聚乙烯)层。
优选地，卷材4还包括气体和光阻隔材料层，例如铝箔或乙烯乙烯醇(EVOH)膜，以及至少第一热封塑料材料层和第二热封塑料材料层。气体和光阻隔材料层叠放在第一热封塑料材料层上，并且继而覆盖有第二热封塑料材料层。第二热封塑料材料层形成最终与填充的可倾倒食品接触的包装2的内面。
更具体地，卷材4包括第一面5和第二面6，特别地，第一面5是卷材4的形成最终与填充的可倾倒食品接触的成形的包装2内面的那面。
由包装机1获得的典型包装2包括纵向接缝部分和一对横向密封带，特别是横向顶部密封带和横向底部密封带。
特别参考图1，包装机1被配置为沿着卷材推进路径P推进卷材4，在沿着路径P推进期间对卷材4进行灭菌，以从卷材4形成管3并填充管3以及从填充的管3形成单个包装2。
优选地，包装机1包括：
-料盒单元7，其适于在保持站8处提供卷材4；
-灭菌设备9，其被配置为在灭菌站10处对卷材4的至少第一面5，优选地还对第二面6进行灭菌，该灭菌站10沿着路径P布置在保持站8的下游；
-隔离室14，其连接至灭菌设备9并且将内部环境15，特别是内部无菌环境与外部环境16隔离开，并且被配置为从灭菌设备9接收灭菌的卷材4；
-管形成装置17，其沿纵向轴线延伸，特别是具有竖直取向，并且特别是在管形成站18处，至少部分地，优选完全地布置在隔离室14内并且适于从在使用中推进且灭菌的卷材4形成管3；
-密封装置19，其至少部分地布置在隔离室14内，并适于纵向密封由管形成装置17形成的管3，以便形成管3的纵向接缝部分；
-填充装置20，其用于用可倾倒产品，特别是可倾倒食品填充管3；
-包装形成单元21，其适于至少形成并横向密封管3，特别是在使用中推进的管3，以形成包装2；以及
-输送装置22，其以已知方式使卷材4沿路径P从保持站8推进到管形成站18，并沿管推进路径Q将管3朝向包装形成单元21推进并至少部分地通过包装形成单元21。
优选地，包装机1还包括压力控制装置，该压力控制装置被配置为控制至少隔离室14内以及灭菌设备9的至少一部分内的压力。
特别地，灭菌站10布置在管形成站18的上游。换言之，灭菌设备9沿着路径P布置在隔离室14的上游。
优选地，灭菌设备9沿着路径P布置在料盒单元7的下游。
特别地，包装形成单元21沿着路径Q布置在隔离室14和管形成装置17的下游。
优选地，输送装置22适于以本身已知的方式沿路径Q推进管3和管3的任何中间部分，特别是从管形成站18朝向并至少部分地通过包装形成单元21。特别地，管3的中间部分是指在获得管结构之前和开始由管成形设备16折叠卷材4之后卷材4的任何构造。换言之，管3的中间部分是为了获得管3而逐渐折叠卷材4(特别是通过使卷材4的相对侧向边缘彼此重叠而进行该折叠)的结果。
特别参考图1，灭菌设备9包括：
-辐射装置26，其布置在灭菌站10的区域中，并且适于在使用中，卷材4沿着路径P的灭菌部分P1推进的同时，通过将灭菌辐射，特别是电磁辐射，甚至更特别是电子束辐射引导到至少第一面5上，优选地还引导到第二面6上而对至少第一面5，优选地也对第二面6进行灭菌；
-主屏蔽室27，其容纳辐射装置并且包括推进通道28，该推进通道28特别是沿着纵向轴线延伸，具有入口孔29和沿着路径P布置在入口孔29下游的出口孔30，在使用中，卷材4沿着灭菌部分P1推进通过该推进通道28；
-第一辅助屏蔽室31，其沿路径P布置在推进通道28的上游，并且具有与推进通道28流体连接的相应的第一内部空间32。
优选地，灭菌设备9还包括沿着路径P布置在推进通道28的下游的第二辅助屏蔽室33，并且具有流体地连接到推进通道28和内部环境15的第二内部空间34。
特别地，推进通道28被置于第一内部空间32和第二内部空间34之间。
优选地，入口孔29和出口孔30中的每一个沿着相应的延伸轴线延伸，相应的延伸轴线彼此平行。
应当注意，主屏蔽室27，特别是还有第一辅助屏蔽室31，甚至更特别还有第二辅助屏蔽室33被配置为屏蔽灭菌辐射，特别是电磁辐射，甚至更特别是电子束辐射。该屏蔽允许避免任何灭菌辐射，特别是电磁辐射，甚至更特别是电子束辐射，从灭菌设备9中穿透出来。
特别参考图1和图2，辐射装置26包括：
-至少第一辐射发射器，特别是第一电子束发射器35，其被配置为在使用中将灭菌辐射，特别是电磁辐射，甚至更特别是电子束辐射引导在第一面5上；以及
-还优选第二辐射发射器，特别是第二电子束发射器36，其被配置为在使用中将灭菌辐射，特别是电磁辐射，甚至更特别是电子束辐射引导在第二面6上。
优选地，第一电子束发射器35和第二电子束发射器36并排布置且彼此间隔开，使得推进通道28的至少一部分被置于第一电子束发射器35和第二电子束发射器36之间。
特别地，第一电子束发射器35被放置为在使用中面向第一面5，以及第二电子束发射器36被放置为在使用中面向第二面6。
更进一步详细地，第一电子束发射器35布置在主屏蔽室27的第一部分37内，以及第二电子束发射器36布置在主屏蔽室27的第二部分38内。优选地，推进通道28被置于第一部分37和第二部分38之间。
特别参考图2，主屏蔽室27包括至少部分地界定推进通道28的两个内壁42。特别地，内壁42彼此平行并且彼此间隔开，使得内壁42之间的空间限定推进通道28。
优选地，一个内壁42界定第一部分37，以及另一内壁42界定第二部分38。
更具体地，每个内壁42包括相应的出射窗43，其被配置为允许透射电子束辐射。特别地，在使用中，第一电子束发射器35和第二电子束发射器36通过相应的出射窗43将电子束辐射传输到相应的第一面5和第二面6上。
更详细地，主屏蔽室27包括包含入口孔29的第一主壁44和包含出口孔30的第二主壁45，第一主壁44和第二主壁45彼此平行且彼此间隔开。主屏蔽室27被布置成使得在使用中，第二主壁45沿着路径P布置在第二主壁44的下游。
优选地，内壁42横向地，特别是竖直地安装到第一主壁44和第二主壁45并被置于它们之间。
优选地，主屏蔽室27还包括外侧壁46，该外侧壁46平行于内壁42，以及置于第一主壁44和第二主壁45之间并被连接到所述第一主壁44和所述第二主壁45。
特别参照图2和图3，第一辅助屏蔽室31包括用于卷材4的进入孔47和排出孔48，特别是在使用中，卷材4分别通过该进入孔47进入并通过该排出孔48离开第一辅助屏蔽室31。
优选地，进入孔47和入口孔29相对于彼此非同轴地布置。换言之，进入孔47相对于入口孔29布置成使得从进入孔47延伸到入口孔29的假想线相对于从推进通道28的入口孔29到出口孔30延伸的假想线倾斜。甚至换言之，入口孔29在投影表面上的投影和进入孔47在投影表面上的投影彼此横向地移位。以这种方式，在推进通道28的延长中确保了灭菌辐射的屏蔽效果。
优选地，第一辅助屏蔽室31连接到，特别是安装到主屏蔽室27。特别地，第一辅助屏蔽室31被定位成使得在使用中，第一辅助屏蔽室31沿路径P被布置在主屏蔽室27的上游。
更详细地，第一辅助屏蔽室31包括：主板49，特别是平行于第一主壁44和第二主壁45；以及外侧板50，其连接到，特别是安装到主板49并侧向界定第一辅助屏蔽室31。特别是，侧板50横向地，特别是垂直地安装到主屏蔽室27，特别是安装到第一主壁44。
优选地，主板49包括进入孔47。甚至更优选地，主板49还承载用于密封进入孔47的密封构件51，以允许卷材4的进料并限制气体通过进入孔47进入第一内部空间32中。
在所示的优选实施方案中，第一辅助屏蔽室31，特别是第一内部空间32，进一步由第一主壁44界定。
在未示出的替代实施方案中，第一辅助屏蔽室31可包括另一主板，该另一主板平行于主板49且与主板49间隔开，并包括排出孔48。在这种替代实施方案中，外侧板50也将被安装到该另一主板而后者将被安装到第一主壁44。
在一优选实施方案中，第一辅助屏蔽室31还包括抽出孔52，该抽出孔52特别是与进入孔47不同，被配置为允许从第一辅助屏蔽室31的第一内部空间32抽出气体。
特别地，抽出孔52布置在外侧板50之一中。
在所示的优选实施方案中，灭菌设备9还包括第一偏移装置，特别是多个辊53，其布置在第一辅助屏蔽室31内，并且被配置为在使用中沿路径P的偏移部分P2将卷材4从进入孔47引导到入口孔29。特别地，在优选实施方案中，这是必要的，因为进入孔47和入口孔29是非同轴布置的。
特别参考图2和图4，第二辅助屏蔽室33包括用于卷材4的进入嘴55和排出嘴56，特别是在使用中，卷材4通过该进入嘴55和排出嘴56分别进入和离开第二辅助屏蔽室33。
优选地，灭菌设备9和隔离室14通过第二辅助屏蔽室33彼此连接。换言之，在使用中，卷材4通过排出嘴56推进到隔离室14中。
优选地，第二辅助屏蔽室33包括：主板57，其特别是与第一主壁44和第二主壁45间隔开并与之平行；以及外侧板58，其连接到，特别是横向安装到主板57并侧向界定第二辅助屏蔽室33。特别地，侧板58安装到主屏蔽室27，特别是安装到第二主壁45。
特别地，界定隔离室14的侧板58包括排出嘴56。
在所示的优选实施方案中，第二辅助屏蔽室33进一步由第二主壁45界定。
在未示出的替代实施方案中，第二辅助屏蔽室33可包括另一主板，该另一主板平行于主板57且与主板57间隔开，并且包括进入嘴55。在这种替代实施方案中，外侧板58也将安装至该另一主板而后者将被安装到第二主壁45。
在所示的优选实施方案中，灭菌设备9还包括第二偏移装置，特别是至少一个辊59，其布置在第二辅助屏蔽室33内，并且被配置为在使用中沿着路径P的偏移部分P3将卷材4从出口孔30引导到排出嘴56。
在一优选实施方案中，灭菌设备9包括抽吸装置，该抽吸装置被配置为至少：
-在推进通道28内生成从出口孔30到入口孔29的第一气体流(即，第一气体流与卷材4的推进方向相反)；以及
-生成从入口孔29到抽出孔52的第二气体流，其特别是从第一内部空间32流出。
通过提供从出口孔30到入口孔29的第一气体流，确保了在灭菌之后，卷材4，特别是第一面5，甚至更特别地还有第二面6保持无菌，因为任何污染物都被引导离开无菌卷材4，特别是无菌第一面5，甚至更特别地还有无菌第二面6。
通过提供从入口孔29到抽出孔52的第二气体流，以受控的方式从灭菌设备9，特别是第一内部空间32中移除了污染物和其他不希望有的成分，例如臭氧。
优选地，抽吸装置还被配置为生成从第二内部空间34到推进通道28的第三气体流，特别是从排出嘴56到出口孔30的第三气体流。
优选地，抽吸装置还被配置为生成从内部环境15，特别是通过排出嘴56，进入第二内部空间34的第四气体流。
在一优选的实施方案中，抽吸装置包括抽吸导管61，该抽吸导管61布置在第一内部空间32内并且被配置为至少部分地引导第二气体流，特别是至少引导至抽出孔52。抽吸导管61具有进气嘴62(在使用中，第二气体流的气体通过该进气嘴62进入)，并且其布置在入口孔29附近。
更详细地，抽吸导管61包括第一导管部分63和第二导管部分64，该第一导管部分63平行于入口孔29延伸并包括进气嘴62，该第二导管部分64流体地，并且特别也是机械地连接到第一导管部分63和抽出孔52。
优选地，第一导管部分63还包括卷材通道65，该卷材通道65布置成与进气嘴62相对，并且被配置为在使用中允许卷材4进入第一导管部分63。特别地，进气嘴62还被配置为允许卷材4从第一导管部分63离开。换言之，在使用中，卷材通道65定位在进气嘴62的上游，该进气嘴62又沿路径P定位在进气口39的上游。
甚至更详细地，第一导管部分63包括第一结构片66和第二结构片67，该第一结构片66和第二结构片67协同限定进气嘴62，并且特别地还限定卷材通道65。优选地，第一结构片66连接到，特别地固定到第二导管部分64，并且第二结构片67连接到第一主壁44并从第一主壁44突出到第一内部空间32中。
优选地，抽吸装置还包括至少一个抽吸装置，该至少一个抽吸装置被配置为生成抽吸力并且通过在抽出孔52的区域内连接到第一辅助屏蔽室31中的(外)管道68(仅部分示出)流体地连接到第二内部空间34。甚至更优选地，抽吸装置被配置为将从第一辅助屏蔽室31，特别是从第一内部空间32中抽出的气体引导至包装机1的再生回路。
在最优选的实施方案中，包装机1包括压力控制装置，该压力控制装置被配置为维持第一辅助屏蔽室31内的第一压力、第二辅助屏蔽室33内的第二压力和隔离室14内的第三压力。
优选地，压力控制装置被配置为控制第一压力、第二压力和第三压力，使得第二压力高于第一压力并且第三压力高于第二压力。换言之，压力控制装置被配置为控制第一压力、第二压力和第三压力，使得第一压力低于第二压力并且第二压力低于第三压力。
这些压力分布允许进一步保证避免污染包装机1内的无菌环境。
优选地，压力控制装置被配置为控制：
-第一压力成基本恒定的，特别是与大气压基本相同；
-第二压力在高于环境压力10到60Pa之间的范围内，特别是在高于环境压力20到40Pa之间的范围内；以及
-第三压力在高于环境压力100至600Pa之间的范围内，特别是在高于环境压力200至400Pa之间的范围内。
在一优选实施方案中，压力控制装置包括灭菌设备9的一部分，特别是阀72，该阀72耦合至第一辅助屏蔽室31并且被配置为选择性地打开或关闭，以便分别允许或阻止气体进入第一辅助屏蔽室31，特别是第一内部空间32，以控制第一压力。
优选地，压力控制装置包括抽吸装置。
压力控制装置还包括无菌气体回路，特别是封闭的无菌气体回路，其被配置为将无菌气体，特别是无菌空气引入隔离室14。
特别参考图4，压力控制装置还包括限制组73，该限制组73被配置为控制从隔离室14到第二辅助屏蔽室33的压降。
优选地，限制组73包括两个限制片74，该限制片74被配置为限制排出嘴56的横截面尺寸。甚至更优选地，限制片74可移动以允许调节压降。
在所示的特定示例中，限制片74是可手动移动的，以便调节相对位置。在未示出的替代实施方案中，压力控制装置可包括致动器，该致动器被配置为调节限制片74的相对位置。
在使用中，包装机1形成填充有可倾倒产品的包装2。
更详细地，形成包装2的方法包括以下主要步骤：
-沿着推进路径P推进卷材4；
-在灭菌站10处对卷材4的至少第一面5进行灭菌；
-在管形成站18处形成管3；
-纵向密封管3；
-用可倾倒产品填充管3；
-沿路径Q推进管3；以及
-通过形成管3，在连续包装2之间横向密封管3以及在连续包装2之间横向切割管3以获得单个包装2，而从管3获得单个包装2。
优选地，形成包装2的方法还包括控制压力的步骤，在此期间，至少灭菌设备9和隔离室14内的压力得以控制。
更详细地，在推进卷材4的主要步骤期间，输送装置22将卷材4从料盒单元7沿着推进路径P推进通过灭菌设备9并到达管形成装置17。
换言之，输送装置22将卷材4从保持站8通过灭菌站10推进到管形成站18。
更具体地，推进卷材4的主要步骤包括：
-第一推进子步骤，在此期间，卷材4沿着偏离部分P2推进；
-第二推进子步骤，在此期间，卷材4沿着灭菌部分P1推进；以及
-优选地，第三推进子步骤，在此期间，卷材4沿着偏离部分P3推进。
甚至更具体地，在第一推进子步骤期间，卷材4通过第一内部空间32从进入孔47推进到入口孔29。
优选地，在第二推进子步骤期间，卷材4通过推进通道28从入口孔29推进到出口孔30。
优选地，在第三推进子步骤期间，卷材4从进入嘴55通过第二内部空间34推进到排出嘴56。
在形成管3的主要步骤期间，管形成装置17逐渐使卷材4的相对的侧边缘彼此重叠，以便形成纵向接缝部分。
在纵向密封管3的主要步骤期间，密封装置19密封纵向接缝部分。
在推进管3的主要步骤期间，输送装置22沿路径Q将管3(和管3的任何中间部分)推进到包装形成单元21。
在填充管3的主要步骤期间，填充装置20将可倾倒产品填充到纵向密封的管3中。
在获得单个包装2的主要步骤期间，包装形成单元21在连续的包装2之间形成并横向密封管3，并且优选地，还在连续的包装2之间横向切割管3。
更详细地，在对卷材4进行灭菌的主要步骤期间，至少执行将灭菌辐射，特别是电磁辐射，甚至更特别是电子束辐射引导到至少第一面5上，优选地还引导到第二面6上的步骤。
优选地，在对卷材4进行灭菌的主要步骤期间，执行第一推进子步骤和第二推进子步骤，甚至更优选地也执行第三推进子步骤。
优选地，在引导灭菌辐射的步骤期间，辐射装置26将灭菌辐射，特别是电磁辐射，甚至更特别是电子束辐射至少引导到第一面5上，优选地还引导到第二面6上以对第一面5进行灭菌，优选还对第二面6进行灭菌。
甚至更详细地，在引导灭菌辐射的步骤期间，第一电子束发射器35将电子束辐射引导到第一面5上，并且优选地，第二电子束发射器36在使卷材4沿着灭菌部分P1通过推进通道28推进的同时将电子束辐射引导到第二面6上。
优选地，在第二推进子步骤期间执行引导灭菌辐射的步骤。
优选地，在对卷材4进行灭菌的主要步骤期间，还执行以下步骤：在推进通道28内生成从出口孔30到入口孔29的第一气体流，以及从入口孔29到抽出口52的第二气体流，并且，特别是从第一内部空间32中抽出气体。
更详细地，在生成步骤期间，第二气体流至少部分地流动通过抽吸导管61。优选地，第二气体流通过进气嘴62进入抽吸导管61并流至抽出孔52。甚至更优选地，在进入抽吸导管61之后，第二气体流流动通过第一导管部分63，然后通过第二导管部分64。然后，通过抽出孔52将第二气体流从第一内部空间32中除去。
甚至更详细地，在生成步骤期间，抽吸装置生成用于生成第一气体流和第二气体流的抽吸力。优选地，气体通过抽出孔52从第一内部空间32中抽出并进入管道68。甚至更优选地，从第一内部空间32中抽出的气体被引导到再生回路中。
有利地，在控制压力的步骤期间，压力控制装置控制第一压力、第二压力和第三压力，使得第一压力低于第二压力并且第二压力低于第三压力。
优选地，压力控制装置控制压力使得：
-第一压力基本恒定，特别是与大气压基本相同；
-第二压力在高于环境压力10至60Pa之间的范围内，特别是在高于环境压力20至40Pa之间的范围内；以及
-第三压力在高于环境压力的100至600Pa之间的范围内，特别是在高于环境压力的200至400Pa之间的范围内。
更具体地，通过阀72控制第一压力。如果第一压力下降到预定压力值以下，特别是下降到大气压力以下，则阀72打开以将气体引导到第一辅助屏蔽室31中。在这些情况下可能发生后一种情况，其中由抽吸装置施加的抽吸力将以大于通过入口孔29进入第一内部空间32的气体的量从第一内部空间32抽出气体。
优选地，压力控制装置通过将无菌气体引入隔离室14的无菌气体回路控制第三压力。
优选地，隔离室14和第二辅助屏蔽室33之间的压降由限制组73控制，并且推进通道28内的第一气体流生成第三气体流，该第三气体流从第二内部空间34朝向推进通道28，特别是从排出嘴56到出口孔30。
从前面的描述中将清楚根据本发明的灭菌设备9的优点。
特别地，灭菌设备9相对于本领域已知的设备具有简化的结构。
甚至更特别地，灭菌设备9允许通过控制第三压力、第二压力和第一压力来清楚地限定包装机1的无菌环境。通过提供高于第二压力的第三压力，避免了来自第二内部空间34的气体进入内部环境15中。此外，通过提供高于第一压力的第二压力，确保了任何污染物被引导进入第一内部空间32而不进入第二内部空间34。后者通过提供由抽吸装置主动致动的从出口孔30到入口孔29的第一气体流得以进一步保证。
显然，在不脱离所附权利要求所限定的保护范围的情况下，可以对本文所述的灭菌设备9进行改变。

Claims (16)

1.用于从沿着卷材推进路径(P)推进的包装材料的卷材(4)生产可倾倒产品的密封的包装(2)的包装机(1)，所述包装机(1)包括：
-隔离室(14)，其将内部环境(15)与外部环境(16)隔离开；
-灭菌设备(9)，其用于在灭菌站(10)处对包装材料的所述卷材(4)的至少第一面(5)进行灭菌，并且与所述隔离室(14)流体连接；
其中，所述灭菌设备(9)包括：
-辐射装置(26)，其被配置为通过在使用中沿着所述卷材推进路径(P)的灭菌部分(P1)推进的同时将灭菌辐射引导到推进中的包装材料的所述卷材(4)的至少第一面(5)上，对所述至少第一面(5)进行灭菌；
-主屏蔽室(27)，其容纳所述辐射装置(26)并且包括推进通道(28)，入口孔(29)和出口孔(30)，并且在使用中，包装材料的所述卷材(4)沿着所述灭菌部分(P1)通过所述推进通道(28)推进；
-第一辅助屏蔽室(31)，其沿所述卷材推进路径(P)布置在所述推进通道(28)的上游，并且具有流体地连接到所述推进通道(28)的第一内部空间(32)；
-第二辅助屏蔽室(33)，其沿着所述卷材推进路径(P)布置在所述推进通道(28)的下游，并且具有流体地连接到所述推进通道(28)和所述内部环境(15)的第二内部空间(34)；
其特征在于，
-容纳所述辐射装置(26)的主屏蔽室(27)包括彼此间隔开的第一主壁(44)和第二主壁(45)，以及外侧壁(46)，所述外侧壁(46)置于所述第一主壁(44)和所述第二主壁(45)之间并被连接到所述第一主壁(44)和所述第二主壁(45)；
所述第一辅助屏蔽室(31)包括远离所述第一主壁(44)的第一主板(49)和与所述第一主板(49)连接的第一外侧板(50)，所述第一外侧板(50)侧向界定第一辅助屏蔽室(31)，
所述第一主板(49)包括用于所述卷材(4)的进入孔(47)以及密封构件(51)，所述密封构件(51)用于密封所述进入孔(47)以允许所述卷材(4)进入并限制气体通过所述进入孔(47)进入第一内部空间(32)；
所述第二辅助屏蔽室(33)连接所述隔离室(14)与所述灭菌设备(9)，所述第二辅助屏蔽室(33)包括远离所述第二主壁(45)的第二主板(57)，以及与所述第二主板(57)连接的第二外侧板(58)，所述第二外侧板(58)侧向界定所述第二辅助屏蔽室(33)，
-第二外侧板(58)之一界定所述隔离室(14)并且包括排出嘴(56)，在使用中，推进中的包装材料的所述卷材(4)通过所述排出嘴(56)从所述第二辅助屏蔽室(33)离开并进入所述隔离室(14)，并且
-灭菌设备(9)和隔离室(14)通过第二辅助屏蔽室(33)相互连接，使得在使用中，所述卷材(4)通过排出嘴(56)推进到所述隔离室(14)中，
所述灭菌设备(9)还包括压力控制装置，所述压力控制装置被配置为控制所述第一辅助屏蔽室(31)中的第一压力、所述第二辅助屏蔽室(33)中的第二压力和所述隔离室(14)中的第三压力；
其中，所述压力控制装置被配置为控制所述第一压力、所述第二压力和所述第三压力，使得所述第一压力低于所述第二压力并且所述第二压力低于所述第三压力。
2.根据权利要求1所述的包装机，其中，所述压力控制装置包括阀(72)，所述阀(72)耦合至所述第一辅助屏蔽室(31)，并被配置为选择性地打开或关闭，以分别允许或阻止气体进入所述第一辅助屏蔽室(31)以便控制所述第一压力。
3.根据权利要求1或2所述的包装机，
其中，所述压力控制装置包括限制组(73)，所述限制组(73)被配置为控制所述排出嘴(56)的横截面尺寸，以控制所述第三压力和所述第二压力之间的压降。
4.根据权利要求3所述的包装机，其中，所述限制组(73)包括至少一个可移动的限制片(74)以控制所述第三压力和所述第二压力之间的压降。
5.根据权利要求1或2所述的包装机，其中，所述第一辅助屏蔽室(31)包括抽出孔(52)，所述抽出孔(52)被配置为允许从所述第一辅助屏蔽室(31)抽出气体；以及其中，所述灭菌设备(9)包括抽吸装置，所述抽吸装置被配置为在所述推进通道(28)内生成从所述出口孔(30)到所述入口孔(29)的第一气体流，以及从所述入口孔(29)到所述抽出孔(52)的第二气体流。
6.根据权利要求5所述的包装机，其中，所述抽吸装置包括抽吸导管(61)，所述抽吸导管(61)布置在所述第一内部空间(32)内并且被配置为至少部分地引导所述第二气体流，所述抽吸导管(61)具有布置在所述入口孔(29)附近的进气嘴(62)。
7.根据权利要求6所述的包装机，其中，所述抽吸导管(61)包括第一导管部分(63)和第二导管部分(64)，所述第一导管部分(63)平行于所述入口孔(29)延伸并包括所述进气嘴(62)，所述第二导管部分(64)流体地连接到所述第一导管部分(63)和所述抽出孔(52)。
8.根据权利要求1或2所述的包装机，其还包括：
-管形成装置(17)，其在沿着所述卷材推进路径(P)在所述灭菌站(10)下游的管形成站(18)处至少部分地布置在所述隔离室(14)内，并适于由包装材料的所述卷材(4)形成管(3)；
-密封设备(19)，其至少部分地布置在所述隔离室(14)内，并适于纵向密封由所述管形成装置(17)形成的所述管(3)；
-填充装置(20)，其用于用所述可倾倒产品填充所述管(3)；
-包装形成单元(21)，其适于形成并横向密封所述管(3)以形成所述包装(2)；
-输送装置(22)，其用于使包装材料的所述卷材(4)沿着所述卷材推进路径(P)从保持站(8)推进到所述管形成站(18)，并且用于使所述管(3)沿着管推进路径(Q)推进到所述包装形成单元(21)。
9.用于用根据权利要求1所述的包装机来生产可倾倒产品的密封的包装(2)的方法，所述方法包括以下步骤：
-沿着卷材推进路径(P)推进包装材料的卷材(4)；以及
-在灭菌站(10)处，通过将灭菌辐射引导到包装材料的所述卷材(4)上而对包装材料的所述卷材(4)进行灭菌；
其中推进的步骤包括：
-第一推进子步骤，在此期间，包装材料的所述卷材(4)通过在所述第一辅助屏蔽室(31)的第一主板(49)中的进入孔(47)推进到灭菌设备(9)中并在所述第一辅助屏蔽室(31)的第一内部空间(32)内推进；
-第二推进子步骤，在此期间，包装材料的所述卷材(4)从布置在主屏蔽室(27)内的推进通道(28)的入口孔(29)推进到出口孔(30)；以及
-第三推进子步骤，在此期间，包装材料的所述卷材(4)在第二辅助屏蔽室(33)的第二内部空间(34)内推进并通过连接所述第二辅助屏蔽室(33)与所述隔离室(14)的排出嘴(56)从所述第二辅助屏蔽室(33)离开进入所述隔离室(14)，其中所述排出嘴(56)包含在界定所述隔离室(1 4)的所述第二辅助屏蔽室(33)的外侧板(58)中；
其中，所述第一辅助屏蔽室(31)和所述第二辅助屏蔽室(33)分别沿着所述卷材推进路径(P)布置在所述推进通道(28)的上游和下游，并且与所述推进通道(28)流体连接；
其中，当包装材料的所述卷材(4)在所述推进通道(28)内推进时，执行对包装材料的所述卷材(4)进行灭菌的步骤；
其特征在于，其还包括控制压力的步骤，在此期间，控制所述第一辅助屏蔽室(31)内的第一压力，控制所述第二辅助屏蔽室(33)内的第二压力，以及控制所述隔离室(14)内的第三压力，所述隔离室(14)沿所述卷材推进路径(P)布置在所述第二辅助屏蔽室(33)的下游，并将内部环境(15)与外部环境(16)分隔开；
其中，控制所述第一压力、所述第二压力和所述第三压力，使得所述第一压力低于所述第二压力并且所述第二压力低于所述第三压力。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在控制压力的步骤期间，将所述第一压力控制为与大气压力基本相同，将所述第二压力控制在高于环境压力10至60Pa的范围内，并且将所述第三压力控制在高于环境压力100至600Pa的范围内。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，在控制压力的步骤期间，耦合至所述第一辅助屏蔽室(31)的阀(72)选择性地打开或关闭，以分别允许或阻止气体进入所述第一辅助屏蔽室(31)以便控制所述第一压力。
12.根据权利要求9或10所述的方法，其中，在所述控制压力的步骤期间，所述第三压力与所述第二压力之间的压降由限制组(73)控制，所述限制组(73)控制所述第二辅助屏蔽室(33)的所述排出嘴(56)的横截面尺寸，推进中的包装材料的所述卷材(4)从所述排出嘴(56)处从所述第二内部空间(34)离开并进入所述内部环境(15)。
13.根据权利要求9或10所述的方法，其还包括以下步骤：在所述推进通道(28)内生成从所述出口孔(30)到所述入口孔(29)的第一气体流，以及从所述入口孔(29)到所述第一辅助屏蔽室(31)的抽出孔(52)以从所述第一辅助屏蔽室(31)抽出气体的第二气体流。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在生成步骤期间，所述第二气体流至少部分地流动通过布置在所述第一辅助屏蔽室(31)内的抽吸导管(61)，并且所述第二气体流通过所述抽吸导管(61)的进气嘴(62)进入所述抽吸导管(61)，所述进气嘴(62)布置在所述入口孔(29)附近。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在生成步骤期间，所述第二气体流在平行于所述入口孔(29)延伸并且包括所述进气嘴(62)的所述抽吸导管(61)的第一导管部分(63)内流动，并且通过流体地连接到所述第一导管部分(63)和所述抽出孔(52)的第二导管部分(64)。
16.根据权利要求9或10所述的方法，其还包括以下步骤：
-在沿着所述卷材推进路径(P)布置在所述灭菌站(10)下游的管形成站(18)处，借助于布置在所述隔离室(14)内的管形成装置(17)，由推进中的包装材料的所述卷材(4)形成管(3)；
-纵向密封所形成的所述管(3)；
-用所述可倾倒产品填充所形成的所述管(3)；
-沿着管推进路径(Q)推进所述管(3)；以及
-通过形成所述管(3)、在连续的包装(2)之间横向密封和切割所述管(3)，从所述管(3)获得密封的所述包装(2)。
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