CZ284529B6 - Rozstřikovací systém - Google Patents

Abstract

Rozstřikovací systém k ofukování nepřetržitě transportovaného plošného útvaru (2) ve tvaru pásu, tvořený velkým počtem řad (4) výfukových otvorů (5), ležících vedle sebe ekvidistantně příčně ke směru transportu, lze postupně přizpůsobovat žádané šířce zpracování, když jsou na řadách (4) výfukových otvorů (5) uspořádána šoupátka (9), uložená pohyblivě příčně ke směru transportu, jejichž otvory (11, 12, 13) se mají krýt zároveň se všemi v řadě (4) se nacházejícími výfukovými otvory (5), a když aspoň v jedné prostřední oblasti (18) délky šoupátka (9), jsou otvory (11, 12, 13) tohoto šoupátka (9) podle jedné strany asi o jednu plochu otvoru výfukových otvorů (5) větší než v oblasti šoupátka (9), sousedící s podélným koncem (14) šoupátka (9).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení k plnění, zavírání a utěsňování papírových kartónových obalů, u kterého jsou tyto kartóny uloženy a dopravovány skrz zařízení pomocí dopravníku, se sterilizační ultrafialovou (UV) lampou umístěnou nad dopravníkem tak, aby ultrafialové (UV) světlo bylo usměrňováno do vnitřku kartónů na dopravníku předtím než jsou naplněny.

Dosavadní stav techniky

Mléko nebo šťáva se zpravidla balí do kartónů, které byly předtím sterilizovány za účelem prodloužení skladovací doby jejich obsahu v chladírenských podmínkách. Když je mléko nebo šťáva plněna při aseptických podmínkách plnění, pak je obsah kartónu schopen skladování po dosti dlouhou dobu při teplotě místnosti, aniž by se zkazil. Oba tyto plnící procesy vyžadují účinnou sterilizaci vnitřku kartónu před jeho naplněním.

Aseptické obaly obsahující mléko nebo šťáva mohou být skladovány při teplotě místnosti po dosti dlouhou dobu protože bakterie, které normálně vyvolávají zkázu obsahu, byly předtím usmrceny během balícího procesu. Byly vyvinuty různé způsoby a zařízení pro plnění mléka a šťáva při aseptických podmínkách. Například v US patentu č. 4 375 145 je popsán aseptický plnicí zařízení obsahující dopravník, na kterém se hotové kartóny pohybují pod dezinfekčními UV lampami, aby se vnitřek kartónu vystavil UV záření. Kromě toho může být vnitřek kartónu předtím, než projde pod UV lampami, postříkán sterilizačním roztokem, například peroxidem vodíku.

Použití vysoce intenzivních UV lamp vyžaduje zabudování systému rychlého clonění z důvodů bezpečnosti a k zabránění přehřátí kartónů. Během normálního provozu je UV lampa uzavřena v plnicím stroji, což zabraňuje, aby obsluha byla vystavena paprskům UV světla. Jestliže se plnicí zařízení ucpe, nebo z nějaké příčiny musí obsluha otevřít dveře plničky, pak musí existovat nějaký mechanismus, který by minimalizoval UV světlo, kterému je obsluha vystavena. UV světlo může být buď zhasnuto, nebo odcloněno. Zhasnuti světla je spojeno s dlouhým zapínacím - startovacím časem, zatímco clonění poskytuje ochranu obsluze bez ztráty času při novém zapnutí.

US Patent č. 4 289 728 popisuje způsob sterilizace povrchu potravinových kontejnerů ajiných materiálů použitím roztoku peroxidu vodíku s následujícím ozářením ultrafialovým světlem. Tento patent ukazuje, že vrchol intenzity ultrafialového záření se vyskytuje při vlnové délce 254 nm. Koncentrace roztoku peroxidu vodíku je menší než 10 % hmotnostních a navíc je roztok peroxidu vodíku ohříván během nebo následně po ozařování.

Současná technologie používající ultrafialovou (UV) sterilizaci kartónů je limitována nízkou intenzitou UV lamp, které lze použít. Výkon UV v rozsahu od 0,1 do 1 W/cm² byl dříve považován za vysoce intenzivní zdroj pro sterilizaci a plnění. UV lampy nízkého výkonu od 0,1 do 1,0 W/cm² mohou být chlazeny proudem vzduchu ajsou účinné při sterilizování plochých povrchů v blízkosti UV lampy.

Současný vývoj v oblasti vysoce výkonných středně tlakových rtuťových UV lamp zvýšil světelný výkon na 17 - 85 W/cm².Tento typ UV lampy má dlouhou válcovou trubici z křemenného skla obsahující rtuťové páry pod středním tlakem s elektrodami na protilehlých koncích trubice. Vysoká spotřeba energie u těchto UV lamp vyžaduje použití aktivního chladicího systému k zabránění přehřátí UV lampy a umožnění nového nastartování UV lampy potom, co

-1 CZ 285529 B6 byla dočasně vypnuta. Chladicí systémy se všeobecně skládají z prstence z křemenného skla obklopujícího UV lampu, skrz který proudí voda nebo vzduch.

UV sterilizace byla popsána jako vhodná pro sterilizaci plochých fólií, avšak má omezenou použitelnost pokud jde o hotové pravoúhlé kontejnery vzhledem ke geometrickým a k fyzikálním omezením spojeným s UV světlem. Jestliže je jednoduchá UV lampa umístěna blízko nad hotový kontejner jako například kartón se zalomeným víkem, sníží se vícekrát z různých příčin sterilizační účinnost. Celkový světelný tok vstupující do kartónu je omezen na světlo, které může být směrováno skrz otvor v kartónu, jehož rozměr v případě typického kartónu se zalomeným víkem činí 55 x 55 mm, 70 x 70 mm nebo 95 x 95 mm, intenzita světla vyzařovaného z přímkového zdroje UV lampy se snižuje se čtvercem vzdálenosti od světelného zdroje. A protože se zvětšuje hloubka kartónu snižuje se značně intenzita světla.

Dalším problémem sterilizace těchto kartónů UV světlem je, že světlo vstupuje do vrchní části kartónu a vyzařuje směrem kjeho dnu v podstatě rovnoběžně se stěnami kartónu. Dezinfekční účinek světla, působící na stěny, je velmi nízký, protože úhel dopadu je velmi malý. Proto jsou stěny kartónu povrchem nejobtížněji sterilizovatelným zvláště u štíhlých kartónů. Když jsou kartóny umístěny na dopravník, pak dvě strany kartónu leží v rovině, která je rovnoběžná s osou UV lampy zatímco další dvě stěny jsou kolmé na osu UV lampy. Protože je UV lampa podlouhlá, zasahuje záření kolmé strany kartónu při vyšším úhlu dopadu, než je tomu u rovnoběžných stran kartónu. V případě, že zdrojem je jednoduchá UV lampa umístěná nad středem pravoúhlého kartónu o rozměrech 70 x 70 x 250 mm je účinná intenzita světla na dně kartónu snížena na 13,5 % maximální intenzity v těsné vzdálenosti od zdroje. Stěny kartónu kolmé na osu UV lampy jsou ozářeny světlem pocházejícím z celé délky UV lampy. Světlo pocházející z reflektoru UV lampy na opačné straně kartónu bude mít maximální úhel dopadu a tudíž intenzitu rovnou 27 % intenzity UV lampy.

U typického uspořádáni válcového UV světelného systému je UV lampa s jedním zrcadlem umístěna v plášti s vodním chlazením a vložena do reflexní schránky s clonami. Toto uspořádání je vhodné pro sterilizaci plochých povrchů a některých mělkých kartónů, ale intenzita světla rychle klesá se zvětšující se vzdáleností od žárovky, takže není vhodné pro sterilizaci štíhlých kartónů.

Ačkoliv tyto dřívější způsoby a zařízení vykazují uspokojující výsledky u plochých fólií, nepřinášejí efekt a nejsou ani účinné při použití pro sterilizaci hotových kartónů.

Úkolem vynálezu je podstatně zlepšit účinnost sterilizace vnitřku hotových kartónů před jejich plněním.

Podstata vynálezu

Tento úkol řeší zařízení k plnění, zavírání a utěsňováni papírových kartónových obalů, u kterého jsou tyto kartóny uloženy a dopravovány skrz zařízení pomocí dopravníku, se sterilizační UV lampou umístěnou nad dopravníkem tak, aby UV světlo bylo usměrňováno do vnitřku kartónů na dopravníku předtím než jsou naplněny, podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že obsahuje podélnou skříň umístěnou podél dopravníku, reflektor umístěný ve skříni a trubicovou UV lampu, která je alespoň částečně obklopena reflektorem, přičemž reflektor má parabolický tvar pro usměrňování světla z UV lampy směrem ke dnu kartónu na dopravníku a skříň je opatřena chladicím zařízením ke chlazení reflektoru pro dosažení optimálního vyzařování světla z UV lampy.

-2 CZ 285529 B6

Tvar semiparabolického reflektoru a umístění UV lampy ve vztahu k ohnisku obou částí parabolického reflektoru zajišťuje takové UV ozáření dna kartónu, které je značně vyšší než u dřívějších způsobů a zařízení.

Polohou UV lampy ve vztahu k reflektoru a proudem chladicího vzduchu přes zadní část reflektoru se řídí provozní teplota UV lampy, takže se dosahuje účinnější povrchové sterilizace.

Podle výhodného provedení má reflektor dvě parabolické strany a vertikální osa každé parabolické strany reflektoru je posunuta o 13° jedna vůči druhé, přičemž obě parabolické strany mají ohnisko ve středu světelného oblouku UV lampy.

Podle dalšího výhodného provedení je reflektor vytvarován zdeskovitého materiálu, jehož vnitřní strana je obrácena ke světelnému zdroji a vnější strana obrácena do vnitřku skříně a chladicí zařízení obsahuje prostředky pro vedení chladicí tekutiny přes vnitřní stranu reflektoru.

Umístěním ultrafialového oblouku UV lampy do ohniska se vytváří UV světlo, které se vyznačuje větším úhlem dopadu na stěny kartónu a větší intenzitou UV světla na stranách a na dně kartónu.

UV lampa je chlazena radiačním chlazením s využitím hliníkového reflektoru jako odváděče tepla UV lampy. Proudící vzduch je použit pro chlazení zadní části reflektoru k dosažení stejnoměrné teploty reflektoru, která zase zachovává teplotu UV lampy. Hliníkový povrch účinně odráží světlo s dezinfekční vlnovou délkou a ještě účinně absorbuje dostatečné množství radiačního tepla za účelem chlazení UV lampy. Chladicí systém zajišťuje stejnoměrnou teplotu při odvodu tepla k udržení v podstatě konstantní teploty UV lampy. Udržování stálé teploty UV lampy je nutné k dosažení maximálního výkonu UV světla, k minimalizaci doby potřebné k opětnému znovu nastartování po přerušení výroby a k prodloužení životnosti UV lampy.

Vodou chlazená clona je použita k omezení toku UV světla ze soupravy UV lampy kdykoliv se dopravník ucpe, nebo jestliže obsluha otevře kryt plničky. Clona je vyžadována z bezpečnostních důvodů, aby chránila obsluhu proti vystavení UV záření a zabránila přehřátí kartónů, které se zastaví přímo pod UV lampou. Clonění světla zvyšuje množství tepla, které musí být odvedeno chladicím systémem k zabránění přehřátí UV lampy. Přebytečné teplo je odváděno vzduchovým chladicím systémem a vodním chlazením clony. Jestliže je přerušení dlouhodobého rázu, může být UV lampa přepnuta na poloviční výkon pro snížení růstu teploty. Z režimu polovičního výkonu může být UV lampa uvedena do plného provozu bez dlouhé startovací prodlevy

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech na kterých jednotlivé obrázky znázorňují:

obr. 1 schematický pohled na zařízení podle vynálezu, obr. 2 nárysný pohled na UV sterilizátor, obr. 3 řez UV sterilizátorem podél linie 3-3 v obr. 2, obr. 4 řez UV sterilizátorem podél linie 4-4 v obr. 3, obr. 5 půdorysný pohled na UV sterilizátor částečně v řezu, obr. 6 řez UV sterilizátorem podél linie 6-6 v obr. 5, obr. 7 detailní perspektivní pohled na zadní desku a reflektorovou soupravu, a obr. 8 schematický pohled na UV lampu a reflektor vzhledem ke kartónu.

-3 CZ 285529 B6

Příklady provedení vynálezu

Obecný tvar kontejneru pro mléko a šťávu je znám jako kontejner se zalomeným víkem. Kontejner je z kartónového materiálu s plastickým povlakem uvnitř a na vnějšku, který umožňuje, aby víko kartónu 2 bylo uzavřeno a zalepeno do tvaru zalomeného víka. Podle obr. 1 má kartón 2 typicky čtvercové dno, které je tepelně zalepeno a umístěno na dopravník 4, který postupuje vpravo z pohledu na obr. 1. Kartóny 2 jsou umístěny v rovnoměrných vzdálenostech jeden od druhého a postupují vždy o dvě místa během každého periodicky postupného kroku dopravníku 4. Mezi každým postupným krokem zůstávají kartóny 2 stát za účelem jejich zpracování.

Kartóny 2 nejdříve projdou pod soupravou 6 ultrafialové (UV) lampy 46, která vystaví strany a dno vnitřku kartónů 2 ultrafialovému světlu. Při dalším zastavení jsou kartóny 2 plněny plnícím mechanismem 8. Kartóny 2 pak projdou skrz uzavírací azalepovací stanici JO, kde se víko kartónu 2 uzavře. Na víko kartónu 2 působí teplo a poté víko projde mezi svíracími čelistmi, které způsobí zalepení víka pomocí tepla.

Zalepené kartóny 2 pak opustí dopravník 4. UV lampa 46 je s výhodou středně tlaková rtuťová výbojka. Těleso UV lampy 46 má tvar trubice z křemenného skla. Elektrody jsou utěsněny ve skle na každém konci trubice. Trubice je naplněna inertním plynem, například argonem. Do trubice je vloženo malé množství rtuti. Provozní tlak středně tlakové obloukové trubice je s výhodou mezi 133.10² až 133.10⁴ Pa. UV lampa 46 pracuje při teplotě 587 až 807 °C. Když se na elektrody přivede vysoké elektrické napětí, všechna rtuť se vypaří a mezi elektrodami se vytvoří oblouk, který produkuje ultrafialové záření s délkou vlny větší než 220 nanometrů a přednostně asi 240 až 370 nanometrů. Při omezení záření UV lampy na délku vlny větší, než 220 nanometrů se vyloučí tvoření ozónu. UV lampy vhodné pro použití v zařízení podle tohoto vynálezu jsou komerčně běžně dostupné.

Souprava 6 UV lampy 46 obsahuje skříň 12 (obr. 2), ve které je uložena UV lampa 46. Skříň 12 má přívodní trubku 14 a výstupní trubku 16, která je spojena s vnitřkem skříně 12. Vzduchové čerpadlo 18 dodává přes ventil 20 vzduch do přívodní trubky 14. která způsobuje, že vzduch proudí skříní 12 a z ní ven výstupní trubkou 16 a přes výfukový ventil 22. Vzduchové čerpadlo 18 je s výhodou opatřeno filtrem a teplotním regulátorem, který reguluje teplotu vzduchu vstupujícího do přívodní trubky 14. Instalován je vhodný energetický zdroj 24, který dodává energii UV lampě 46 kabelem 26.

Podle obr. 3 má skříň 12 vnější pouzdro 28, s protilehlými koncovými stěnami 30, a 32. Výstupní trubka 16 je zajištěna v otvoru ve středu vnějšího pouzdra 28. Do vnitřku vnějšího pouzdra 28 je zamontováno vnitřní pouzdro 34 s koncovými stěnami 36 a 38. Přívodní trubka 14 prochází otvorem ve vnějším pouzdru 28 a je upevněna v otvoru vnitřního pouzdra 34 a tím umožňuje proudění vzduchu přímo od vzduchového čerpadla 18 do vnitřku vnitřního pouzdra 34. Přívodní trubka 14 také slouží jako rozpěrka pro vnitřní pouzdro 34, zajišťující náležitou rozteč mezi vnitřním pouzdrem 34 a vnějším pouzdrem 28. Na vnitřku skříně 12 a na každém konci skříně 12 je umístěno několik žebrových desek 40. Koncové členy 42 a 44 zajišťují upevnění trubice UV lampy 46, která je umístěna mezi koncovými členy 42 a 44. Jak bylo vysvětleno výše. UV lampa 46 má na každém konci elektrody, do kterých je dodáván elektrický proud z energetického zdroje 24 přes izolované kabely 48.

Žebrové desky 40 a koncové členy 42 a 44 mají konkávní vybrání 50, na kterých spočívá reflektor 52 s povlakem. Opačné konce reflektoru 52 jsou umístěny v koncových členech 42 a 44. Jak vyplývá z obr. 4, vystupují žebrové desky 40 vně, skrz štěrbiny na stěnách vnitřního pouzdra 34 tak, že opačné konce žebrových desek 40 zasahují do vnitřních stěn vnějšího pouzdra 28. K žebrovým deskám 40 a ke koncovým členům 42 a 44 je připevněna přepážková deska 54.

-4CZ 285529 B6

Přepážková deska 54 má množství štěrbin 56 podél středové linie, aby bylo umožněno vzduchu z přívodní trubky 14 proudit do prostoru mezi reflektorem 52 a přepážkovou deskou 54.

Dolní konec vnějšího pouzdra 28 je uzavřen základní deskou 58, ve které je upevněna transparentní deska 60 z křemenného skla. Deska 60 je průchodná pro UV světlo v rozsahu 220 nanometrů a výše. Tento přenos spektrálního pásma zabraňuje tvoření ozónu vlivem světla. Základní deska 58 má ve středu otvor, takže záření od UV lampy 46 může proniknout skrz desku 60 z křemenného skla a do kartónů 2, které jsou umístěny pod deskou 60 (obr. 3).

UV lampa 46 je upevněna mezi koncové členy 42 a 44 v takové poloze vzhledem k reflektoru 52, která zajišťuje optimální koncentraci UV světla na vnitřek kartónů 2. Jak vyplývá z obr. 7 je konec trubice UV lampy 46 uložen v keramické průchodce 62, která prochází otvorem v koncovém členu 42.

Vzájemná poloha reflektoru 52 aUV lampy 46 je důležitou součástí tohoto vynálezu. Semiparabolické válcové reflektory se světelným zdrojem v ohnisku vytvářejí světelný svazek, který je rovnoběžný s osou paraboly. U válcové žárovky by parabolický reflektor soustřeďoval světlo do svazku rovnoběžného s osou paraboly. Intenzita světla se bude zmenšovat lineárně se vzdáleností a tak bude sterilizace mnohem bezpečnější v blízkosti UV lampy 46. Parabolické válcové reflektory musí být konstruovány tak, aby UV lampa 46 byla v ohnisku paraboly nebo v jeho blízkosti aby se optimalizoval světelný svazek. Konstrukce takového reflektoru musí brát v úvahu geometrická omezení vzhledem k velikosti žárovky, umístění žárovky do ohniska paraboly a ke tvaru zalomeného víka kartónu 2. Tvar parabolického válcového reflektoru je definován parabolou která má UV lampu 46 ve svém ohnisku. Rovnice paraboly je y = x²/4a, kde a je vzdálenost od vrcholu paraboly k ohnisku. Proto je poloměr žárovky minimální hodnotou pro a. Běžná středně tlaková UV lampa 46 s chlazeným prstencem o průměru 50 mm by vyžadovala minimálně parabolický reflektor znázorněný na obr. 3. Ohnisková vzdálenost určuje rozměr paraboly ajejím výsledkem je tvar, který není nejlepší pro sterilizaci, protože světlo prochází rovnoběžně se stěnami kontejneru, většina světla není soustředěna na dolní část kartónu 2 a paprsek je zakřiven při průchodu křemenným sklem chladicího prstence, který působí jako čočka. K překonání těchto problémů je nutné v souladu s tímto vynálezem snížit ohniskovou vzdálenost a vyloučit chladící prstenec obklopující světlo.

Jak ukazuje obr. 7, je reflektor 52 umístěn do vybrání 64, které má zakřivený okraj 66, na který přiléhá vnější strana reflektoru 52. Obr. 8 je schematické znázornění vzájemné polohy UV lampy 46, reflektoru 52 a kartónu 2, kteiý má být sterilizován. UV lampa 46 vytvoří při nažhavení oblouk mezi opačnými konci trubice. Vlivem tepla vytvořeného obloukem je střed oblouku posunut přibližně 3 mm svisle vzhůru, vzhledem ke středu trubice. V obr. 8 je střed oblouku znázorněn značkou 68. Reflektor 52 má tvar znázorněný souvislými čarami na obr. 8.

Ve výhodném provedení je vzdálenost mezi vrcholem reflektoru 52 a středem 68 oblouku 15,5 mm. Reflektor 52 má parabolický tvar, který je definován vzorcem y = x²/4a, kde a je vzdálenost mezi ohniskem a vrcholem paraboly. Reflektor 52 ve skutečnosti obsahuje dvě parabolické křivky, které mají společný vrchol 70. První strana 72 reflektoru 52 (na obr. 8 pravá strana), má skutečný tvar 74 znázorněný tečkovanými čarami a střední osu 76. Druhá levá strana 78 reflektoru 52 má parabolický tvar se střední osou 80. Skutečné pokračování 82 levé strany 78 je znázorněno tečkovanou čarou na obr. 8. Parabolický tvar reflektoru 52 je proto složen ze dvou stran 72 a 78, které v případě kartónu 2 o velikosti 70 mm x 7 mm x 240 mm jsou pootočeny o 13 stupňů od vertikály, takže úhel a mezi osami 76 a 80 je 26 stupňů. Uhel pootočení pro parabolické reflektory bude určen pro každý rozměr kartónu 2 maximálním úhlem dopadu, který dovoluje geometrie kartónu 2 ve vztahu k UV lampě 6. Vrchol reflektoru 52 je tvarován tak, aby stínil dvě strany 72 a 78 v nepřerušené křivce. Při otočení stran 72 a 78 je důležité, aby ohnisko obou stran 72 a 78 zůstalo v téže poloze a to ve středu 68 oblouku.

-5 CZ 285529 B6

Charakteristickým znakem paraboly je, že světlo vyzařované ze středu 68 oblouku, které dopadá na parabolický povrch, je odráženo ve směru, který je rovnoběžný se střední osou. Jak je patrné z obr. 8, představují čáry 84 a 86 odražené záření z ohniska, které zasahuje dno kartónu 2. Čáry 84 a 86 jsou rovnoběžné s příslušnými středními osami 80 a 6. Výška kartónu 2, kterou lze použít na určitém plnicím zařízení, se může měnit podle obsahu kartónu 2, který má být plněn. Štíhlejší kartóny 2, jako například kontejnery o obsahu čtvrt litru, jednoho litru nebo 1,89 litru, mají dosti velkou výšku, takže sterilizace UV světlem bývala problematická. Je zvláště důležité, aby UV světlo dopadalo na postranní stěny kartónu 2 v maximálním úhlu, který dovoluje geometrie kartónu 2 a reflektoru 52. Bylo zjištěno, že pro kartón 2 velikosti 70 mm x 70 mm x 240 mm by měl být úhel dopadu 13° nebo větší, aby bylo možno dosáhnout optimálního účinku UV světla. U kontejnerů, které mají poměr výšky ku šířce rovný nebo větší 2,0, se dosahuje uspořádáním UV lampy 46 podle tohoto vynálezu významného zlepšení sterilizace.

Důležitým znakem tohoto vynálezu je uspořádání parabolického reflektoru 52 okolo trubice UV lampy 46. U běžných instalací pracuje trubice normálně při teplotách 587 až 805 °C a za účelem ochrany trubice a reflektoru je UV lampa obklopena ochranným pláštěm z křemenného skla, kterým proudí chladicí medium, jako je voda nebo vzduch. Bylo zjištěno, že pokud je ochranný plášť odstraněn, může být množství světla zachyceného parabolickým reflektorem zvýšeno a odstraní se rozptyl světla způsobovaný ochranným pláštěm. Při odstranění pláště může být parabolický reflektor konstruován tak, aby shromažďoval co největší množství světla tím, že se umístí ohniskový bod blíže k reflektoru, což poskytuje hlubokou parabolu. Hluboká parabola zachycuje asi 270° světelného výkonu a současně jej usměrňuje do oblastí kartónu 2, které jsou nejobtížněji sterilizovatelné. Podle vynálezu je UV lampa 46 chlazena přenosem sálajícího tepla při použití vzduchem chlazeného reflektoru při 75 °C působícího jako odvaděč tepla. Dále, pokud je v kartónu 2 přítomen peroxid vodíku, produkuje UV světlo radikály peroxidu vodíku, které zvyšují usmrcující účinek UV záření. Pokud není přítomen peroxid vodíku, pak vyvolává UV světlo o vlnové délce v oblasti 220 až 300 nanometrů účinný dezinfekční proces.

Dalším znakem vynálezu je použiti přenosu radiačního tepla k udržování UV lampy 46 při vhodné teplotě. Aluminiový reflektor 52 je použit jak k odrážení světla oUV vlnové délce, tak pro současnou absorbci tepla, které má jiné vlnové délky, čímž se udržuje vhodná teplota UV lampy 46. Teplota reflektoru 52 může být řízena regulací množství vzduchu proudícího kolem reflektoru 52 aje snímána termočlánkem na výstupu vzduchu. Teplota reflektoru 52 je udržována na stejné úrovni přiváděním studeného vzduchu na nejteplejší místo, kterým je bod přímo nad UV lampou 46. Vzduch pak proudí přes zbývající část reflektoru 52, což pomáhá udržovat stejnoměrnou distribuci podél celého povrchu reflektoru 52. Udržováním konstantní teploty ve skříni v rozsahu 50 až 100 °C může být UV lampa 46 v nepřetržitém provozu a zabraňuje se jejímu přehřátí. Dále lze sterilizaci přerušit buď zacloněním UV lampy 46, nebo jejím vypnutím. Pokud UV lampa 46 není vypnuta, může být snadno znovu nastartována, neboť radiační chlazení způsobuje rovnoměrný rozptyl kapiček rtuti podél celé délky žárovky. Normální chlazení, s použitím prstence, má za následek koncentraci rtuti tam, kde chladicí média vstupují do prstence. Toto nerovnoměrné rozložení rtuti významně zpožďuje dobu nastartování nutnou k uvedení světla do plného UV výkonu.

Za účelem ochrany pracovníků a zabránění škod na kartónech 2 v případě, že je nutné dočasně zastavit sterilizační proces, je instalována soustava clon. Jak je znázorněno na obr. 5 a 6, je skříň 12 opatřena příčnou štěrbinou 88, do které zapadá stínící deska 90. Stínící deska 90 je uložena tak, aby byl umožněn její reciproční pohyb a to pomocí pracovního válce 92, který je uložen v rámu zařízení. Pomocí vhodných regulátorů může být pracovní válec 92 uveden do pohybu tak, že posune desku 90 směrem doleva, jak je znázorněno na obr. 6, čímž se zabrání průniku záření ze skříně 12. Jako další ochrana mohou být na opačných stranách skříně 12 umístěny panely 94. Když je clona uzavřena, zvýší se teplota ve skříni 12 aje nutné zvětšit proud vzduchu proudící skrz přívodní a výstupní trubky 14 a 16, aby se zabránilo přehřátí UV lampy 46. Vytváření tepla

-6 CZ 285529 B6 lze též zabránit snížením příkonu do UV lampy 46 asi na polovinu. Tím se umožní, aby UV lampa 46 byla opět uvedena do provozu bez dlouhé startovací prodlevy.

I když byl vynález znázorněn a popsán s odkazem na výhodné provedení je zřejmé, že jej lze provést v různých variacích a se změnami, aniž by to vedlo k odchýlení od vynálezu tak jak je definován v nárocích.

Průmyslová využitelnost

Vynález lze použít ke sterilizaci nádob ultrafialovým zářením před jejich naplněním v plnicí lince. S výhodou jej lze použít pro sterilizací relativně štíhlých kartónových obalů potravin jako jsou kartóny na mléko a šťávy, u nichž vzhledem k jejích tvaru vznikaly problémy s dostatečným ozářením jejich vnitřku.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (10)

1. Zařízení k plnění, zavírání a utěsňování papírových kartónových obalů, u kterého jsou tyto kartóny uloženy a dopravovány skrz zařízení pomocí dopravníku, se sterilizační UV lampou umístěnou nad dopravníkem tak, aby UV světlo bylo usměrňováno do vnitřku kartónů na dopravníku předtím než jsou naplněny, vyznačující se tím, že obsahuje podélnou skříň (12) umístěnou podél dopravníku (4), reflektor (52) umístěný ve skříni (12) a trubicovou UV lampu (46), která je alespoň částečně obklopena reflektorem (52), přičemž reflektor (52) má parabolický tvar pro usměrňování světla zUV lampy (46) směrem ke dnu kartónu (2) na dopravníku (4) a skříň (12) je opatřena chladicím zařízením ke chlazení reflektoru (52) pro dosažení optimálního vyzařování světla z UV lampy (46).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že reflektor (52) má dvě parabolické strany (72, 78) a vertikální osa každé parabolické strany (72, 78) reflektoru (52) je posunuta o 13° jedna vůči druhé, přičemž obě parabolické strany (72, 78) mají ohnisko ve středu světelného oblouku UV lampy (46).

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že reflektor (52) je vytvarován zdeskovitého materiálu, jehož vnitřní strana je obrácena ke světelnému zdroji a vnější strana obrácena do vnitřku skříně (12) a chladicí zařízení obsahuje prostředky pro vedení chladicí tekutiny přes vnitřní stranu reflektoru (52).

4. Zařízení podle nároku 1, 2, nebo 3, vyznačující se tím, že reflektor (52) je vytvořen z hliníkového plechu.

5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že trubicová UV lampa (46) je umístěna ve skříni (12) tak, že světelný oblouk prochází podélně UV lampou (46) a v podstatě rovnoběžně s dráhou dopravníku (4), na němž jsou umístěny kartóny (2).

6. Zařízení podle nároku 1, 2, nebo 5, vyznačující se tím, že reflektor (52) má první a druhou parabolickou stranu (72, 78) které jsou vzájemně spojené na vrcholu.

7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že skříň (12) obsahuje vnější pouzdro (28) a vnitřní pouzdro (34), kde vnější pouzdro (28) má protilehlé koncové stěny

-7 CZ 285529 B6 a vnitřní pouzdro (34) má protilehlé koncové stěny, reflektor (52) je uložen ve vnitřním pouzdru (34) a chladicí zařízení obsahuje prostředky pro vedení chladicí tekutiny do vnitřního pouzdra (34) do kontaktu s reflektorem (52) a z vnitřního pouzdra (34) k vnějšímu pouzdru (28).

8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že UV lampa (46) je středně tlaková rtuťová výbojka.

9. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že reflektor (52) má první a druhou parabolickou stranu (72, 78), kde první a druhá parabolická strana (72, 78), mají každá střední osu (76, 80) a ohnisko, přičemž střední osa (76) první parabolické strany (72) protíná střední osu (80) druhé parabolické strany (78) v ostrém úhlu (a) a ohnisko první a druhé parabolické strany (72, 78) se nachází ve světelném oblouku trubicové UV lampy (46).

10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že velikost ostrého úhlu (a) je dána rozměrem kartónu (2).