RU2658370C1 - Устройство и способ заполнения продукта в емкости - Google Patents

Устройство и способ заполнения продукта в емкости Download PDF

Info

Publication number
RU2658370C1
RU2658370C1 RU2017123070A RU2017123070A RU2658370C1 RU 2658370 C1 RU2658370 C1 RU 2658370C1 RU 2017123070 A RU2017123070 A RU 2017123070A RU 2017123070 A RU2017123070 A RU 2017123070A RU 2658370 C1 RU2658370 C1 RU 2658370C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working chamber
filling
line
containers
sterile fluid
Prior art date
Application number
RU2017123070A
Other languages
English (en)
Inventor
Эвен ЛИННЕСТАД
Original Assignee
Элопак Ас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Элопак Ас filed Critical Элопак Ас
Application granted granted Critical
Publication of RU2658370C1 publication Critical patent/RU2658370C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02—Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/04—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
    • B65B55/10—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by liquids or gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • B65B3/10—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by application of pressure to material
    • B65B3/12—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by application of pressure to material mechanically, e.g. by pistons or pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B39/00—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers
    • B65B39/06—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers adapted to support containers or wrappers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/42—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/54—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/59—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation vertically movable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B57/00—Automatic control, checking, warning, or safety devices
    • B65B57/10—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged
    • B65B57/14—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged and operating to control, or stop, the feed of articles or material to be packaged
    • B65B57/145—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged and operating to control, or stop, the feed of articles or material to be packaged for fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0073—Sterilising, aseptic filling and closing
    • B67C7/0086—Sterilisation being restricted to the area of application of the closure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B2210/00—Specific aspects of the packaging machine
    • B65B2210/06—Sterilising or cleaning machinery or conduits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C2003/228—Aseptic features
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0402—Cleaning, repairing, or assembling
    • Y10T137/0419—Fluid cleaning or flushing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0402—Cleaning, repairing, or assembling
    • Y10T137/0419—Fluid cleaning or flushing
    • Y10T137/0424—Liquid cleaning or flushing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/85938—Non-valved flow dividers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к заполнению продукта, прежде всего жидких продуктов питания, в емкости. Емкости проходят через рабочую камеру устройства от входной стороны к выходной. Для предотвращения загрязнения проходящие через рабочую камеру емкости подвергают воздействию стерильной текучей среды, прежде всего стерильного воздуха. При этом через рабочую камеру проходит внешняя линия, имеющая несколько газовых отверстий для введения стерильного воздуха в рабочую камеру, причем во внешней линии расположена внутренняя линия, имеющая несколько отверстий для распыления чистящего средства. В продольном направлении между внутренней и внешней линиями расположена кольцевая камера, имеющая закрытый конец и, начиная от входного отверстия к закрытому концу, входное отверстие для подачи в нее стерильной текучей среды. Площадь поперечного сечения кольцевой камеры по меньшей мере секционно изменяется в продольном направлении, позволяя тем самым по меньшей мере секционно оказывать влияние на статическое давление и скорость потока стерильной текучей среды в кольцевой камере так, что достигается постоянное распределение давления вдоль длины внешней линии. Способ заполнения емкости продуктом осуществляют с использованием вышеописанного устройства. Заявленная группа изобретений обеспечивает повышение степени стерильности за счет равномерного распределения стерильной текучей среды. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к устройству и способу заполнения продукта, прежде всего жидких продуктов питания, в емкости. Пока емкости проходят через рабочую камеру устройства от входной стороны к выходной стороне, проходящие через рабочую камеру емкости подвергают воздействию стерильной текучей среды, прежде всего стерильного воздуха, с целью предотвращения загрязнения. Поддержание стерильной атмосферы в рабочей камере является необходимым до тех пор, пока емкости в рабочей камере не оказываются закрытыми.
При заполнении жидких продуктов питания в емкости было выявлено в качестве целесообразного разделение рабочей камеры на область стерилизации и область заполнения, начиная от входной стороны.
Начинающаяся от входной стороны область стерилизации содержит зону предварительного нагревания, зону стерилизации и зону просушки. Смежная ей область заполнения содержит зону заполнения и зону закрывания. В зоне предварительного нагревания емкости нагревают с помощью горячего воздуха. Затем емкости поступают в зону стерилизации, где как на внешние, так и на внутренние поверхности емкостей воздействуют с помощью стерилизующего агента, предпочтительно, с помощью перекиси водорода (Н2О2). С целью удаления перекиси водорода после стерилизации, емкости затем поступают в зону просушки, где емкости омывают горячим воздухом. После чего, в зоне заполнения производят фактическое заполнение жидких продуктов питания в обработанные таким образом емкости. Наконец, наполненные емкости поступают в зону закрывания, в которой закрывают емкости, которые оставались до того времени открытыми, этого достигают, например, путем сворачивания верхних откидных створок, которые затем нагревают и прижимают посредством закупоривающих инструментов в области наклонного участка. Между областью заполнения и областью стерилизации расположена разделительная стенка, которая простирается поперечно маршруту транспортировки емкостей через рабочую камеру, и которая, по меньшей мере, имеет проходы для емкостей, передаваемых посредством транспортных средств вдоль маршрута транспортировки, а также линии для предоставления стерильной текучей среды.
После завершения заполнения и транспортировки большого количества емкостей через рабочую камеру, рабочую камеру очищают. В качестве чистящих средств для рабочей камеры, прежде всего, рассматривают воду, основанные на щелочи или кислоте чистящие средства, а также аэрозоли перекиси водорода (H2O2).
Из WO 2010/145978 А2 являются известными устройство родового типа и способ родового типа заполнения продукта, прежде всего жидких продуктов питания, в рамках которых значительно уменьшены расходы на очистку линий для введения стерильной текучей среды в рабочую камеру. Стерильную текучую среду вводят в рабочую камеру посредством внешней линии, имеющей несколько отверстий и простирающейся через рабочую камеру. С целью единообразного распределения стерильной текучей среды над емкостями в рабочей камере устройства, в рабочей камере под внешней линией расположен по меньшей мере один оснащенный простирающимися над емкостями отверстиями профиль, который распределяет введенную посредством внешней линии стерильную текучую среду над емкостями. Имеющая несколько форсунок для распыления чистящего средства внутренняя линия простирается во внешней линии. Охватывающую внутреннюю линию внешнюю линию подвергают автоматической очистке после завершения заполнения во время операции по очистке рабочей камеры, когда подаваемое под давлением из форсунок внутренней линии чистящее средство набегает на внутреннюю поверхность внешней линии. Предпочтительно, внешняя и внутренняя линии расположены таким образом, что они могут быть повернуты друг относительно друга вокруг их продольных осей с целью обеспечения полной очистки внутренней поверхности внешней линии и рабочей камеры.
В процессе работы известного устройства было обнаружено, что нестерильный горячий воздух из области стерилизации, прежде всего зоны предварительного нагревания и зоны стерилизации, может протекать назад во внешнюю линию для стерильной текучей среды, и может, таким образом, оказывать негативное влияние на стерильную атмосферу в зоне заполнения. Ответственным за противоток является наблюдающийся в различных местах внешней линии эжектирующий эффект.
Кроме того, массовый расход выходящей из отверстий внешней линии стерильной текучей среды, а также распределение потока стерильной текучей среды в рабочей камере не являются подходящими для обеспечения поддержания стерильной атмосферы в рабочей камере при всех рабочих условиях.
Наконец, во время введения стерильной текучей среды в рабочую камеру происходит значительное шумовое загрязнение.
Начиная с WO 2010/145978 А2, как самого близкого известного уровня техники, целью изобретения является обеспечение устройства родового типа, в котором улучшена стерильная атмосфера в рабочей камере, прежде всего в области заполнения. Кроме того, должен быть предоставлен способ улучшения стерильной атмосферы в рабочей камере.
Эта цель достигнута устройством, имеющим признаки по п. 1 формулы изобретения, и способом, имеющим признаки по п. 15 формулы изобретения.
Площадь поперечного сечения кольцевой камеры, по меньшей мере, секционно изменяется в продольном направлении таким образом, что достигается по существу распределение постоянного давления вдоль внешней линии, и таким образом, равномерное распределение выходящей из отверстий во внешней линии в рабочую камеру стерильной текучей среды. Изобретение предусматривает целенаправленное управление давлением и скоростью потока стерильной текучей среды в кольцевой камере посредством секционного изменения площади поперечного сечения кольцевой камеры. Такое изменение устроено способом, который соотносит площадь поперечного сечения с требуемым уменьшением массового расхода в кольцевой камере для обеспечения постоянной осевой скорости, и тем самым, также постоянного статического давления в кольцевой камере. Путем постепенного уменьшения площади поперечного сечения до практически нулевого на конце кольцевой камеры достигают постоянного статического давления без значительного возрастания давления в критической точке по всей длине кольцевой камеры.
С целью достижения единообразного распределения статического давления и равномерной скорости потока стерильной текучей среды в особо критической области заполнения, является выгодным, когда поперечное сечение кольцевой камеры изменяется в продольном направлении по всей длине области заполнения. В экспериментах было обнаружено, что наилучший эффект достижим посредством линейного изменения поперечного сечения кольцевой камеры.
По конструктивным причинам поперечное сечение внешней линии является постоянным по всей длине рабочей камеры. Поскольку поперечное сечение является круглым, линейное изменение площади поперечного сечения кольцевой камеры может быть достигнуто посредством внутренней линии, которая, по меньшей мере, секционно имеет постепенно возрастающий диаметр. Линейное изменение площади поперечного сечения, как оно упомянуто выше, в настоящем изобретении следует также понимать как формирование боковой поверхности для линейного изменения площади поперечного сечения кольцевой камеры.
Когда внешняя линия имеет в продольном направлении единообразное поперечное сечение, площадь поперечного сечения кольцевой камеры в направлении потока может быть линейно уменьшена особо простым способом, в рамках которого площадь поперечного сечения внутренней линии линейно увеличивается в продольном направлении. Следующее отношение получено для внешней и внутренней линий, имеющих круглые поперечные сечения: При допущении изменения диаметра внутренней линии dHEPA для линейного уменьшения площади поперечного сечения получены следующие выражения для площади Across поперечного сечения кольцевой камеры между внутренней и внешней линиями в зависимости от диаметра dHEPA вдоль длины х линий:
Figure 00000001
, и
Figure 00000002
Если увеличение диаметра внутренней линии начинается в центре первого отверстия (чистящая форсунка), и задано х=0 в этой точке, поперечное сечение согласно уравнению I:
Figure 00000003
, и
Figure 00000004
Следовательно, константы в уравнении I равны:
Figure 00000005
, и
Figure 00000006
и уравнение I преобразуется к форме:
Figure 00000007
Объединяя уравнения I и II:
Figure 00000008
Figure 00000009
получаем решение для dclean (х):
Figure 00000010
Другими словами, диаметр внутренней линии (чистящей трубы) должен быть функцией квадратного корня от расстояния х от первого отверстия во внутренней линии.
Когда внешняя линия и внутренняя линия могут быть повернуты относительно друг друга вокруг их продольных осей, внутренняя очистка внешней линии может быть еще более улучшена по всей ее окружности.
С целью распределения стерильной текучей среды, прежде всего стерильного воздуха, в рабочей камере устройства на двух ярусах над емкостями, в одном варианте осуществления изобретения предложено, что в рабочей камере под внешней линией расположен по меньшей мере один оснащенный простирающимися над емкостями отверстиями профиль, который распределяет введенную посредством внешней линии стерильную текучую среду над емкостями. Прежде всего, в качестве подходящих типов профиля рассматривают прямоугольные профили или угловые профили.
Прямоугольные профили имеют малую высоту по сравнению с шириной. Их в дальнейшем также называют (перфорированными) пластинами.
С целью, прежде всего, обеспечения всесторонней очистки профиля (профилей) с помощью чистящего средства, в предпочтительном варианте осуществления изобретения каждый профиль расположен с возможностью поворота вокруг оси, вокруг которой профиль является поворачиваемым между первым положением, в котором в рабочей камере присутствуют емкости, и вторым положением, в котором емкости в рабочей камере отсутствуют. Чистящее средство применяют во втором положении профиля.
С целью повышения статического давления стерильной текучей среды в кольцевой камере, в одном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что внутренняя линия выполнена с возможностью поворота во внешней линии по меньшей мере в одно закрытое положение, в котором по меньшей мере один закрывающий элемент закрывает отверстия во внутренней линии относительно кольцевой камеры. Независимо от этого признака, во время введения стерильной текучей среды в рабочую камеру внутренняя линия является отсоединенной от источника чистящего средства.
Увеличение статического давления уменьшает эжектирующий эффект, и тем самым, опасность противотока нестерильного воздуха во внешнюю линию для стерильной текучей среды.
Противоток нестерильного воздуха во внешнюю линию для стерильной текучей среды может также быть предотвращен при условии, что внешняя линия вверх по потоку от области заполнения не имеет отверстий для введения стерильной текучей среды в рабочую камеру, предпочтительно, по всей длине области стерилизации. В то же время, отсутствие отверстий в области стерилизации имеет эффектом уменьшение шумового загрязнения во время введения стерильной текучей среды в рабочую камеру.
Для обеспечения максимально достижимой вертикальной направленности ламинарного потока стерильной текучей среды в рабочей камере статическое давление стерильной текучей среды в рабочей камере должно быть по существу выше динамического давления. Если статическое давление по существу превышает кинематическое давление, нежелательный противоток стерильной текучей среды через пластины может быть значительно уменьшен.
Тем не менее, в экспериментах было обнаружено, что в различных местоположениях в области заполнения рабочей камеры в некоторых случаях могут наблюдаться слишком низкие значения статического давления и относительно высокие скорости локального потока стерильной текучей среды. Местоположение вверх по потоку от станции заполнения в пределах области заполнения является самым проблематичным. В результате слишком низкого статического давления противотоки могут проходить через перфорированные пластины. Для предотвращения противотоков, турбулентности и неединообразного распределения потока стерильной текучей среды в области стерилизации рабочей камеры, в одном варианте осуществления изобретения между разделительной стенкой и станцией заполнения в области заполнения расположено по меньшей мере одно обтекаемое тело, которое оказывает сопротивление потоку стерильной текучей среды, выходящей из отверстий внешней линии. Обтекаемое тело является, например, стенкой, которая заполняет свободное поперечное сечение рабочей камеры в области заполнения над профилем, когда он расположен в первом положении.
Изобретение объяснено более подробно ниже на основе чертежей:
Фиг. 1 показывает схематическое частичное продольное поперечное сечение машины для заполнения,
Фиг. 2А показывает увеличенное поперечное сечение внутренней линии и внешней линии, простирающихся через машину для заполнения, показанную на фиг. 1,
Фиг. 2Б показывает увеличенное частичное поперечное сечение внутренней линии и внешней линии, простирающихся через область стерилизации машины для заполнения, показанной на фиг.1, и
Фиг. 2В показывает увеличенное частичное поперечное сечение внутренней линии и внешней линии, простирающихся через область заполнения машины для заполнения, показанной на фиг. 1.
Машина 1 для заполнения содержит стерильную рабочую камеру 2, имеющую форму пустотелого и по существу прямоугольного блока.
Разработанные для удержания в них напитков емкости 3 передают от входной стороны 4а к выходной стороне 4b рабочей камеры 2 вдоль по меньшей мере одного маршрута транспортировки в продольном направлении 5 рабочей камеры 2 посредством бесконечного транспортера 2а.
Начиная от входной стороны 4а, рабочая камера 2 разделена вдоль рабочей камеры на область 6 стерилизации и область 7 заполнения. Область 6 стерилизации отделена от области 7 заполнения посредством разделительной стенки 8, простирающейся поперечно продольному направлению 5.
Область 6 стерилизации, начиная от входной стороны 4а, содержит зону 6а предварительного нагревания, зону 6b стерилизации и зону 6с просушки. Смежная область 7 заполнения содержит зону 7а заполнения и зону 7b закрывания. Заполнение жидких продуктов питания в предварительно обработанные в области 6 стерилизации емкости 3 производят в зоне 7а заполнения посредством станции 15 заполнения. До сих пор открытые наполненные емкости 3 затем входят в зону 7b закрывания, в которой емкости 3 закрывают.
Подающие элементы для горячего воздуха, перекиси водорода, и опционально, для технологического газа, такого как диоксид азота для предотвращения окисления напитка, выступают от потолка рабочей камеры 2 в различные зоны 6 а, b, с области 6 стерилизации.
Выполненная в виде газораспределительной трубы для стерильного воздуха по меньшей мере одна внешняя линия 9 размещена под потолком рабочей камеры 2 концентрическим образом относительно продольной оси выполненной в виде распылительной трубы для чистящего средства внутренней линии 10. Внешняя линия 9 и внутренняя линия 10 простираются через всю рабочую камеру 2 от входной стороны 4а до выходной стороны 4b. В вертикальной проекции внешняя линия 9 расположена со смещением влево или вправо относительно маршрута транспортировки емкостей 3.
Каждая внешняя линия 9 имеет несколько газовых отверстий 9а, которые равномерно распределены по длине секции внешней линии 9, простирающейся через область 7 заполнения, а также - равномерно по ее окружности. На линии, параллельной продольной оси простирающейся через области 6, 7 стерилизации и заполнения внешней линии 9, присутствуют несколько отверстий 9b, которые являются большими, чем газовые отверстия 9а. На линии, параллельной продольной оси каждой из внутренних линий 10, на боковой поверхности внешней линии 10 размещены несколько отверстий 10а для чистящего средства приточных форсунок. Размер и контур отверстий 10а для чистящего средства примерно согласованы с размером и контуром отверстий 9b во внешней линии 9. в продольном направлении 5 между внутренней линией 10 и внешней линией 9 простирается кольцевая камера 11, имеющая закрытый конец 11а на выходной стороне 4b рабочей камеры 2.
Для подачи стерильного воздуха в кольцевую камеру 11 на противоположном конце кольцевой камеры размещено входное отверстие 12, на основании чего задано направление потока стерильного воздуха, начиная от входного отверстия 12 к закрытому концу 11а кольцевой камеры 11.
На одной ее стороне 10b внутренняя линия 10 закупорена на ее конце. На противоположной стороне внутренняя линия присоединена внутренним пространством внутренней линии 10 к источнику чистящего средства.
Внешняя линия 9 и внутренняя линия 10 являются поворачиваемыми независимо друг от друга вокруг их продольных осей посредством привода, установленного на одном конце вне рабочей камеры 2.
Ниже внешней линии 9 и выше плоскости заполнения для емкостей 3 на приводном валу установлены профили 13, выполненные в виде плоских перфорированных пластин. Эти перфорированные пластины могут быть повернуты из горизонтального рабочего положения, показанного на фиг. 1, в положение очистки и наоборот. Покрытие перфорированными пластинами полной площади области 7 заполнения при их размещении в рабочем положении имеет результатом оптимальное распределение подаваемого через внешнюю линию 9 стерильного воздуха по расположенной под перфорированными пластинами плоскости заполнения.
С целью достижения равномерного распределения стерильного воздуха, единообразного распределения давления, а также единообразной скорости потока стерильной текучей среды в особо критической области 7 заполнения, площадь 11b поперечного сечения кольцевой камеры 11 изменяется в продольном направлении 5 по существу по всей длине области 7 заполнения.
Как лучше всего показано на фиг. 2В, площадь 11b поперечного сечения кольцевой камеры 11 линейно уменьшается в направлении потока к закрытому концу 11а кольцевой камеры 11. Уменьшение площади 11b поперечного сечения противодействует увеличению статического давления по направлению к закрытому концу 11а кольцевой камеры 11. Одновременно достигают более равномерной скорости потока.
По конструктивным причинам, круглое поперечное сечение 9 с выполненной в виде трубы внешней линии 9 является единообразным по всей длине рабочей камеры 2. Линейное изменение площади 11b поперечного сечения кольцевой камеры 11 достигнуто посредством выполненной в виде трубы внутренней линии 10, диаметр которой увеличивается по существу на протяжении всей длины области 7 заполнения.
При определенных рабочих условиях выходящий из газовых отверстий 9а во внешней линии 9 стерильный воздух все еще может иметь высокую скорость потока в продольном направлении 5 рабочей камеры 2, что приводит к возникновению турбулентности в рабочей камере 2 и к слишком низкому статическому давлению на площади в пределах области 7 заполнения позади разделительной стенки 8. Такое слишком низкое статическое давление может вызывать противоток стерильного воздуха через перфорированные пластины 13. Для предотвращения турбулентности, а также местного слишком низкого статического давления, в одном варианте осуществления изобретения между разделительной стенкой 8 и станцией 15 заполнения в области 7 заполнения расположено обтекаемое тело 14, которое оказывает сопротивление потоку стерильной текучей среды, выходящей из отверстий 9а внешней линии 9. Обтекаемое тело 14 является размещенной параллельно разделительной стенке 8 и на расстоянии от нее дополнительной стенкой, которая заполняет свободное поперечное сечение рабочей камеры 2 в области 7 заполнения выше перфорированной пластины 13, когда она расположена в горизонтальном рабочем положении, как показано на фиг. 1. Эта дополнительная стенка создает дополнительную камеру в пределах зоны 7а заполнения и ограничивает поток стерильного воздуха в этой зоне, и таким образом, уменьшает турбулентность и увеличивает статическое давление.
Кроме того, при таких рабочих условиях может оказаться желательным ограничение перетекания стерильного воздуха из области 6 стерилизации в область 7 заполнения путем предоставления закупоривающих элементов, которые более полно закрывают разделительную стенку 8 между этими двумя областями 6, 7.
Машина для заполнения действует во время заполнением емкостей 3 напитками и во время последующего процесса очистки с помощью чистящего средства следующим образом:
Транспортер 2а сначала передает одновременно несколько емкостей 3 в зону 6а предварительного нагрева, в которой все емкости 3 одновременно обрабатывают с помощью горячего воздуха. Затем таким образом нагретые с помощью горячего воздуха емкости 3 продвигают в зону 6b стерилизации, где их обрабатывают с помощью перекиси водорода. На следующем шаге процесса емкости 3 отправляют в зону 6с просушки, где перекись водорода высушивают с помощью воздуха. Покинувшие область 6 стерилизации стерилизованные емкости 3 затем продвигают в зону 7а заполнения, где их одновременно заполняют напитками посредством подающих элементов станции 15 заполнения до того, как их ориентированные параллельно маршруту транспортировки верхние откидные створки оказываются механически закрыты направляющими профилями в последующей зоне 7b закрывания, а затем нагреты и прижаты друг к другу посредством закупоривающих инструментов 7с. Наконец, уже закупоренные емкости 3 покидают рабочую камеру 2 на выходной стороне 4b.
С целью поддержания атмосферы чистого помещения в рабочей камере 2 до тех пор, пока емкости 3 не окажутся закупоренными в зоне 7b закрывания, вытекающий в рабочую камеру 2 через газовые отверстия 9а стерильный воздух непрерывно подают посредством внешней линии 9. Выполненная в виде трубы с единообразным круглым поперечным сечением 9с внешняя линия 9 совместно с выполненной в виде трубы внутренней линией 10, диаметр которой увеличивается по существу на протяжении всей длины области заполнения, обеспечивает в пределах области 7а заполнения распределение постоянного давления и равномерное распределение выходящего из газовых отверстий 9а стерильного воздуха.
По завершении заполнения и транспортировки большого количества емкостей 3 через рабочую камеру 2, машина 1 для заполнения должна быть полностью очищена перед последующей операцией по заполнению. С этой целью во внутреннюю линию 10 поставляют чистящее средство, которое выходит через размещенные по прямой линии отверстия 10а для чистящего средства. Во время процесса очистки внутренняя линия 10 поворачивается вокруг ее продольной оси. Большие отверстия 9b во внешней линии 9 выровнены относительно отверстий 10а для чистящего средства приточных форсунок внутренней линии 10 для обеспечения беспрепятственного оттока чистящего средства во время операция по очистке. Внешнюю линию 9 поворачивают синхронно с внутренней линией 10 в том же направлении таким образом, что отверстия 10а для чистящего средства остаются выровненными относительно больших отверстий 9b в течение всей продолжительности операции по очистке.
Наконец, поворот внешней линии 9 останавливают и/или ее направление поворота реверсируют для обеспечения распределения чистящего средства, выходящего из отверстий 10а для чистящего средства, по всей внутренней поверхности внешней линии 9.
Для обеспечения эффективной очистки площадей также и под перфорированными пластинами 13 во время очистки рабочей камеры 2, во время операции по очистке перфорированные пластины поворачивают в вертикальное положение очистки. Для всесторонней очистки перфорированных пластин 13 как таковых, эти пластины 13 по меньшей мере однократно, а предпочтительно многократно, поворачивают на 360 градусов таким образом, что все поверхности перфорированных пластин 13 по меньшей мере однократно подвергаются непосредственному воздействию чистящего средства, выходящего из отверстий 10а для чистящего средства.

Claims (43)

1. Устройство, содержащее рабочую камеру (2), через которую в продольном направлении (5) рабочей камеры (2) от входной стороны (4а) к выходной стороне (4b) передают емкости (3), содержащее:
- по меньшей мере одну станцию (15) в рабочей камере (2), которая выполняет рабочий шаг на емкостях (3),
- выполненную в виде газораспределительной трубы внешнюю линию (9), простирающуюся через рабочую камеру (2) и имеющую несколько отверстий (9а) для введения стерильной текучей среды в рабочую камеру (2) с целью создания в рабочей камере (2) стерильной атмосферы,
- выполненную в виде распылительной трубы внутреннюю линию (10), простирающуюся во внешнюю линию (9) и имеющую несколько отверстий (10а) для распыления чистящего средства,
отличающееся тем, что
- в продольном направлении между внутренней и внешней линиями простирается кольцевая камера (11), имеющая закрытый конец (11а), и
- для предопределения направления потока в кольцевой камере (11) для стерильной текучей среды, начиная от входного отверстия (12) к закрытому концу (11а), выполнено входное отверстие (12) для подачи стерильной текучей среды в кольцевую камеру (11), и
- площадь поперечного сечения кольцевой камеры (11) по меньшей мере секционно изменяется в продольном направлении (5).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что
- начиная от входной стороны (4а), рабочая камера (2) разделена на область (6) стерилизации и область (7) заполнения, и
- область (6) стерилизации отделена от области (7) заполнения разделительной стенкой (8), простирающейся поперечно продольному направлению (5),
- в области (7) заполнения расположена станция (15) заполнения для заполнения емкостей (3) продуктом, и
- площадь поперечного сечения кольцевой камеры (11) изменяется в продольном направлении (5) по существу по всей длине области (7) заполнения.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения кольцевой камеры (11) изменяется линейно.
4. Устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения кольцевой камеры (11) уменьшается в направлении потока.
5. Устройство по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что поперечное сечение внешней линии (9) является постоянным по всей длине рабочей камеры (2).
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения внутренней линии (10) увеличивается в продольном направлении (5) по существу по всей длине области (7) заполнения.
7. Устройство по одному из пп. 1-6, отличающееся тем, что внешняя линия (9) и внутренняя линия (10) выполнены с возможностью поворота друг относительно друга вокруг их продольных осей.
8. Устройство по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что в рабочей камере (2) расположен по меньшей мере один оснащенный простирающимися над емкостями (3) отверстиями профиль (13), который распределяет введенную посредством внешней линии (9) стерильную текучую среду над емкостями (3).
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что каждый профиль (13) расположен с возможностью поворота вокруг оси, вокруг которой профиль (13) является поворачиваемым между первым положением, в котором в рабочей камере (2) присутствуют емкости (3), и вторым положением, в котором емкости (3) в рабочей камере (2) отсутствуют.
10. Устройство по одному из пп. 7-9, отличающееся тем, что внутренняя линия (10) выполнена с возможностью поворота во внешней линии (9) по меньшей мере в одно закрытое положение, в котором по меньшей мере один закрывающий элемент закрывает отверстия (10а) во внутренней линии (10) относительно кольцевой камеры (11).
11. Устройство по одному из пп. 7-10, отличающееся тем, что внешняя линия (9) в направлении потока вверх по потоку от области (7) заполнения не имеет отверстий (9а) для введения стерильной текучей среды в рабочую камеру (2).
12. Устройство по одному из пп. 1-11, отличающееся тем, что в области (7) заполнения расположено по меньшей мере одно обтекаемое тело (14), выполненное для оказания сопротивления потоку стерильной текучей среды, выходящей из отверстий (9а) внешней линии (9).
13. Устройство по пп. 9 и 12, отличающееся тем, что каждое обтекаемое тело (14) заполняет свободное поперечное сечение рабочей камеры (2) в области (7) заполнения над каждым профилем, когда он расположен в первом положении.
14. Устройство по одному из пп. 2-13, отличающееся тем, что обтекаемое тело (14) расположено в области (7) заполнения в направлении потока вверх по потоку от станции (15) заполнения.
15. Способ, содержащий шаги:
- введения стерильной текучей среды в рабочую камеру (2), которая содержит внешнюю линию (9), выполненную в виде газораспределительной трубы и имеющую несколько отверстий (9а) и простирающуюся через рабочую камеру (2),
- транспортировки емкостей (3) в продольном направлении (5) через рабочую камеру (2), причем по меньшей мере один рабочий шаг выполняют на емкостях (3) в стерильной атмосфере,
- введения чистящего средства посредством выполненной в виде распылительной трубы и имеющей несколько отверстий (10а) внутренней линии (10), которая простирается во внешнюю линию (9), и распыления чистящего средства в кольцевую камеру (11), которая простирается в продольном направлении между внутренней линией (10) и внешней линией (9), и
- подачи стерильной текучей среды в направлении потока в кольцевую камеру (11), площадь поперечного сечения которой по меньшей мере секционно изменяется в продольном направлении (5).
16. Способ по п. 15, содержащий, кроме того, шаги:
- выполнения нескольких рабочих шагов на емкостях (3) в рабочей камере (2), которая разделена посредством разделительной стенки (8) на область (6) стерилизации и область(7) заполнения,
- заполнения емкостей (3) в области (7) заполнения,
- подачи стерильной текучей среды в направлении потока в кольцевую камеру (11), площадь поперечного сечения которой изменяется в продольном направлении по всей длине области (7) заполнения.
17. Способ по п. 15, содержащий, кроме того, шаги:
- выполнения нескольких рабочих шагов на емкостях (3) в рабочей камере (2), которая разделена посредством разделительной стенки (8) на область (6) стерилизации и область (7) заполнения,
- заполнения емкостей (3) в области (7) заполнения,
- подачи стерильной текучей среды в направлении потока в кольцевую камеру (11), площадь поперечного сечения которой линейно уменьшается в продольном направлении (5) по всей длине области (7) заполнения.
18. Способ по одному из пп. 15-17, отличающийся тем, что выполненную в виде трубы внутреннюю линию (10) и выполненную в виде трубы внешнюю линию (9) по меньшей мере временно поворачивают относительно друг друга вокруг их продольных осей во время введения чистящего средства посредством внутренней линии (10).
19. Способ по одному из пп. 15-18, отличающийся тем, что введенную посредством внешней линии (9) стерильную текучую среду распределяют над емкостями (3) в рабочей камере (2) посредством по меньшей мере одного профиля (13) с отверстиями.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что по меньшей мере один профиль (13) поворачивают из первого положения, в котором стерильную текучую среду вводят в рабочую камеру (2), во второе положение, в котором применяют чистящее средство.
21. Способ по одному из пп. 15-20, отличающийся тем, что отверстия (10а) во внутренней линии (10) закрывают во время введения стерильной текучей среды в рабочую камеру (2).
22. Способ по одному из пп. 15-21, отличающийся тем, что посредством введенного в область (7) заполнения рабочей камеры (2) обтекаемого тела (14) оказывают сопротивление потоку стерильной текучей среды.
RU2017123070A 2014-12-12 2015-12-02 Устройство и способ заполнения продукта в емкости RU2658370C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014118526.9 2014-12-12
DE102014118526 2014-12-12
PCT/EP2015/078288 WO2016091669A1 (en) 2014-12-12 2015-12-02 Apparatus and method for filling product into containers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658370C1 true RU2658370C1 (ru) 2018-06-21

Family

ID=54783583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017123070A RU2658370C1 (ru) 2014-12-12 2015-12-02 Устройство и способ заполнения продукта в емкости

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10787285B2 (ru)
EP (1) EP3230169B1 (ru)
CN (1) CN107108059B (ru)
BR (1) BR112017012194B1 (ru)
RU (1) RU2658370C1 (ru)
WO (1) WO2016091669A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018099613A1 (de) * 2016-11-29 2018-06-07 Ferrum Ag Deckelseparierer zum vereinzeln von deckeln, sowie ein verfahren zum vereinzeln von deckeln
DE102016123137A1 (de) * 2016-11-30 2018-05-30 Sig Technology Ag Verfahren und Füllmaschine zum Füllen von einseitig offenen Packungen
NL2021787B1 (en) * 2018-10-10 2020-05-14 Jbt Food & Dairy Systems B V A sterilizer-filler nozzle assembly for an aseptic packaging machine
DE102019131494B4 (de) * 2019-11-21 2023-10-05 Khs Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Behältern
CN115087598A (zh) * 2020-02-14 2022-09-20 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 具有灭菌站的填充机器
NO20210716A1 (en) 2021-06-04 2022-12-05 Elopak As Hot air extraction duct
NO20210717A1 (en) 2021-06-04 2022-12-05 Elopak As Hepa-air inlets

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005004658B3 (de) * 2004-12-29 2006-06-14 Sig Technology Ag Vorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung eines gasförmigen Fluids
WO2010145978A2 (de) * 2009-06-15 2010-12-23 Elopak Systems Ag Vorrichtung und verfahren zum abfüllen oder abpacken von inhaltsstoffen in behälter
RU2528691C2 (ru) * 2009-07-03 2014-09-20 Тетра Лаваль Холдингз Энд Файнэнс С.А. Устройство и способ для поддержания барьера из газового потока между двумя соединенными объемами

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2771645A (en) * 1950-12-04 1956-11-27 Dole Eng Co James Apparatus for sterilizing food containers
US4208852A (en) * 1974-11-08 1980-06-24 Pont-A-Mousson S.A. Process for the aseptic packing of products and machine employing said process
DE3323710A1 (de) 1983-07-01 1985-01-10 B. Braun Melsungen Ag, 3508 Melsungen Begasungsvorrichtung
US4922958A (en) * 1987-08-03 1990-05-08 Colt Industries Inc. Manifold for distributing a fluid and method for making same
SE462740B (sv) 1988-12-21 1990-08-27 Roby Teknik Ab Disk- och rengoeringssystem vid en foerpackningsmaskin
DE3913132A1 (de) * 1989-04-21 1990-12-20 Hoechst Ag Verfahren zum gleichmaessigen einleiten eines fluids und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
JPH0744576Y2 (ja) 1989-11-09 1995-10-11 四国化工機株式会社 包装機械における無菌チャンバ内洗浄装置
DE19904131C2 (de) * 1999-02-03 2001-01-04 Hassia Verpackung Ag Füllstation für eine Aseptik-FFS-Verpackungsmaschine
DE10040861A1 (de) * 2000-08-21 2002-03-07 Tetra Laval Holdings & Finance Vorrichtung zum Sterilisieren von Packungen mit Wasserstoffperoxid
DE10244809B4 (de) * 2002-09-26 2004-08-05 Hassia Verpackungsmaschinen Gmbh Verpackungsmaschine
US7850788B2 (en) * 2007-08-20 2010-12-14 Conagra Foods Rdm, Inc. Clean in place gassing manifold
DE102011107772A1 (de) * 2011-07-15 2013-01-17 Krones Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von mit Flüssigkeiten gefüllten Getränkebehältnissen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005004658B3 (de) * 2004-12-29 2006-06-14 Sig Technology Ag Vorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung eines gasförmigen Fluids
WO2010145978A2 (de) * 2009-06-15 2010-12-23 Elopak Systems Ag Vorrichtung und verfahren zum abfüllen oder abpacken von inhaltsstoffen in behälter
RU2528691C2 (ru) * 2009-07-03 2014-09-20 Тетра Лаваль Холдингз Энд Файнэнс С.А. Устройство и способ для поддержания барьера из газового потока между двумя соединенными объемами

Also Published As

Publication number Publication date
CN107108059B (zh) 2019-08-13
BR112017012194A2 (pt) 2018-01-16
CN107108059A (zh) 2017-08-29
US10787285B2 (en) 2020-09-29
BR112017012194B1 (pt) 2022-05-24
EP3230169A1 (en) 2017-10-18
US20170327259A1 (en) 2017-11-16
EP3230169B1 (en) 2018-09-12
WO2016091669A1 (en) 2016-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2658370C1 (ru) Устройство и способ заполнения продукта в емкости
US8944079B2 (en) Device and method for filling or packing contents into containers
US6351924B1 (en) Method and device for sterilizing and filling packing containers
RU2413663C2 (ru) Модуль стерилизации упаковочного материала для устройства упаковки разливаемого пищевого продукта
JP6927395B2 (ja) ブロー成形機及びその殺菌方法
JP2006206158A (ja) 容器の殺菌装置、プラスチック容器の殺菌方法、プラスチック容器の殺菌洗浄方法及び装置
TWI466803B (zh) 包裝物的消毒方法及裝置
EP2008667B1 (de) Vorrichtung zum Behandeln von Gefäßen in einem Gefäßdesinfektionssystem
CN102470939B (zh) 一种在两个内部贯通的体积之间维持气流屏障的方法和设备
US11780627B2 (en) Method and filling machine for filling packages that are open on one side
WO2019011815A2 (en) STERILIZATION APPARATUS FOR STERILIZING A BAND OF PACKAGING MATERIAL AND METHOD OF STERILIZATION
JP2855314B2 (ja) 食品殺菌法
EP2406136B1 (en) Method for providing a hygienic environment in a filling machine
CN111017280B (zh) 用于无菌包装机的灭菌器-充填喷嘴组件
CN210054498U (zh) 一种罐头排气箱
CN105984826A (zh) 用于在饮料灌装设备中提供惰性气体的方法及设备
NO20210717A1 (en) Hepa-air inlets
JP2022551106A (ja) 充填機用の粒子除去装置
JPH01153434A (ja) 無菌充填包装機の殺菌方法
JP2019189254A (ja) 充填システムおよび充填方法
JPH03289423A (ja) 缶胴滅菌装置