TW201043536A - Filling machine and method for providing a hygienic environment in a filling machine - Google Patents

Description

201043536 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於填充包裝之填充機及一種在填充 機中提供衛生環境之方法。 【先前技術】 例如，自WO 99/4H49已知一種用於填充液體產品（尤其 液體食物，諸如水、牛奶、果汁或酒）於包裝中之填充 機。該文件揭不-包裝薄板條係如何透過填充機傳送及依 次到達用於移除一端密封之站且接著在用於填充各容器之 站打開各容器之填充管道並在密封站關閉被填充包裝。 在實際填充程序期間，—喷嘴被插人填充管道中，因此 打開一產品閥以致使期望量之產品待經由該喷嘴被傳遞至 包裝室中。 與填充相關聯之-問題係溢出之發生。溢出可以許多方 式發生。例如，在填充操作期間液體可在嘴嘴與填充管道 之間滲漏出。亦可發生包裝之填充失敗，其後預期用於該 包裝之液體量流入至填充機中。 ,然而’最頻繁類型之溢m係、起因於當嗔嘴在填充之 後自包裝縮回時產品殘留物黏至喷嘴之溢出。接著，產品 殘留物可形成與噴嘴分離之㈣，僅在填充室中結束。。口 保留在填充射之溢出產生刺激微生物生長的環境。為 $小化由於微生物之該生長而造成之污染風險，因此要求 定期關閉機器以致能清潔該機器。 已做各種努力以最小化微生物的生長以試圖延長介於用 146544.doc 201043536 於清潔填充機之_之/^_。 一種方法係完全消除發生 難的任務。畢責 ，，旦此已被證明係一項困 磁白勺心 明難以消除係由於當噴嘴在填充之 ^細回時產品殘留物黏至喷嘴 液滴之溢出。 冑嘴且形成與喷嘴分離的 亦已做透過填充機、包裝及產 物之發生的嘗贊缺 之在集而消除微生 的嘗4。然而，此類型包裝系統大致係相對複雜 Ο 且因而係昂貴的。此外，實 ’、 、 貫除上不可能完全消除所有微生 物’這係此類型填亦 — 異充機亦要求疋期關閉以清潔填充機的原 因。 另種方法係殺滅微生物。為此，例如化學品被引入填 充機中，但尤其在意欲用於食品之填充機之情況中係不建 墩，因為可殺滅微生物之化學品通常對人體有害。此外， 燈被配置在填充機中以藉由將微生物曝露至光而殺 滅微生物。然而，因為由於遮蔽，故完全曝露通常係不可 〇 能的，所以UV光之效果係不足夠的。此外，！；¥光不可穿 過例如一滴牛奶或一塊巧克力布丁來殺滅微生物。 因此需要|^供在填充機中抑制微生物生長的衛生環境。 亦需要在一已經消毒的填充機中維持一消毒環境。 【發明内容】 鑒於上文，本發明之一目標為在一填充機之一填充室中 提供衛生環境。 為實現上文目標及另外的未被說明之目標（其等將自以 下描述明白），本發明涉及根據技術方案1之一種方法及根 146544.doc 201043536 據技術方案1 〇之一種填充機。該方法之實施例係自技術方 案2至9明白。該填充機之實施例係自技術方案丨丨至丨6明 白。 根據一第一態樣，本發明係關於一種用於在一填充機之 一填充室中提供衛生環境之方法，其中填充室包裝係藉由 用一填充喷嘴傳遞液體内容物至包裝而填充。該方法包括 除濕空氣以提供乾燥空氣，用該乾燥空氣之一連續供應至 填充室而產生通過該填充室之氣流並容許空氣自填充室經 由一包裝入口及/或經由一包裝出口逸出，其中未填充包 裝通過該包裝人口進人填充室，被填充包裝通過該包裝出 口離開填充室。乾燥空氣係以在填充室中建立超壓之此一 量供應且填充室中之空氣每小時被更換25至25〇次，藉此 由乾燥空氣產生之氣流除去填充室中出現的水因而提供 抑制微生物生長之該衛生環境。 因而提供-種致能在衛生環境中填充容器之方法。藉由 除濕空氣以提供乾燥空氣及連續供應乾燥空氣至填充室而 產生通過填充室之氣流，該氣流除去可能出現之任何渴 氣’且如此在填充室中有效地建立-乾燥環境。乾燥環境 抑制微生物生長。藉由容許空氣自填充室經由一包裝入口 及/或經由-包裝出口逸出，其中未填充包裝通過該包裝 —進纟充至被填充包裝通過該包裝出口離開填充 室’由於乾燥空氣將通過整個填充室流動而在整個 中獲得乾燥環境。 ' 除濕步驟可由冷卻乾燥實現，其中空氣被冷卻以冷凝脫 146544.doc 201043536 水。 乾燥空氣可以填充室中之空氣每小時可被更換25至250 次且更佳為每小時可被更換1〇〇至200次且最佳為每小時 125至175-入之此一流率被供應至填充室。重要的是確保供 應至填充室之空氣量隨時都足以在填充室中產生乾燥環 i兄在具有4 m3容積之填充室之情況下，可以例如6〇〇 . m3/h之流率供應乾燥空氣。 乾燥空氣可以因而產生之氣流每小時可吸收0.25 kg至1〇 kg之水且更佳為每小時可吸收i kg至2 之水之此—量供 應。 在大氣壓力下，當被供應至填充室時乾燥空氣可具有範 圍在0%至3 0%且更佳為1〇%至2〇%内之相對濕度。 當被供應至填充室時乾燥空氣可被調溫以維持溫度在 15 C至35C之範圍中。藉由調溫空氣至一適合的溫度而調 節空氣可吸收之水量。冷空氣比暖空氣吸收較少的水。調 ◎ 溫空氣之步驟因而涉及處理空氣以調整或調節其溫度。 該方法可進一步包括消毒被除濕空氣之步驟，其中消毒 空氣之步驟可在除濕空氣之步驟之前、期間或之後發生。 因為供應至填充室之氣流係經消毒，所以填充室中之微生 物量被減少，使其更易於維持衛生環境。 空氣可係藉由過濾消毒。 該方法亦可包括以無内容物形式供應包裝並藉由在各包 裝之填充管道中插入該填充噴嘴而填充包裝。當填充嗔嘴 被移動至包裝之填充管道中及自包裝之填充管道移出時可 146544.doc 201043536 能發生之任何溢出可藉由供庫 μ μ之乾燥空氣流有效 地;惠理。 根據本發明，其進一步聿嗜 - $以5義—種用於填充包裝之填充 機。該填充機包括一填充室’其中包裝係藉由用一填充喷 嘴傳遞液雜内容物至包裝而填充；一包裝人口，未填充包 裝通過該包裝入口進入填充官. 具死至，一包裝出口，被填充包裝 通過該包裝出口離開填充室；— 丨示屬機其被配置成除濕 空氣以提供乾燥空氣；及一供氣單元，其被配置成藉由用 經由-進氣Π之該乾燥空氣的—連續提供而產生—通過填 充室之氣流。供氣單元被配置成以在填充室中建立超壓之 此-量供應乾燥空氣且填充室中之空氣每小時被更換25至 250次’供應至填充室之空氣經調適以自填充室經由包裝 入口及/或經由包裝出口逸出，冑此由乾燥空氣建立之氣 流除去填充室中出現的水，因而提供抑制微生物生長之衛 生環境。 該除濕機可包括-冷卻乾燥構件，用於藉由冷凝脫水乾 燥空氣。 填充機可進-步包括-消毒單元以消毒供應至填充室之 空氣。消毒單元可確保供應至填充室之氣流係經消毒。以 此方式’ i真充室中之微生物量被減少’使其更易於維持衛 生環境。 該消毒單元可包括一消毒過濾器。 填充機可進一步包括一調溫單元以將供應至填充室之空 氣調溫。調温單元可確保供應至填充室之空氣具有恰當= 146544.doc -8 - 201043536 溫度。以此方式，可調節空氣可 溫空氣吸收較少的水。 收之水里。冷空氣可比 調溫單元可經調適以將供應至填充室之空氣調溫在饥 至35°c之間之一溫度。 該進氣口可被中心地定位在填充室中。由於此中心定 位，可最大化乾燥效果。 【實施方式】 Ο Ο 以下將藉由實例及參考附屬圖式描述本發明之實施例。 現參考圖卜其緣示根據本發明用於填充包以之 機10之一實施例。 填充機10包括-填充室12、—包裝入口14及一包裝出口 16 °在填充機1G中待填充之包裝2係經由包裝入口 14供 應。被填充包裝2係經由包裝出口16排放。 填充機H)進-步包括—饋送構件（未顯示），其經調適以 經由包裝入口 u鎮送包裝2至填充室12。根據顯示之實施 例，填充機因而經調適以處理包裝，該等包裝係以無内容 物形式供應。然而，應瞭解本發明亦涵蓋諸方法與裝置， 根據該等方法與裝置包裝在填充機本身中形成。 更明確言之，饋送構件經調適以接收包裝2，該等包裝2 係以捲至一線轴上之-薄板條8之形式供應。包裝2之定向 方向與展開薄板條8之縱向重合。饋送構件經調適以在平 二於該定向方向之—方向中傳輸包裝2。在此傳輸期間， 貫現包裴2之打開與分離。 因此，填充機10包括一打開站2〇，包裝2在該打開㈣ 146544.doc 201043536 中被打開以致使包裝2待用内容物填充；及—分離站… 互連^裝2在β玄刀離站22中被分離。打開站⑼可包括一第 -切割工具，該第_切割工具被配置成(在包裝2之供應期 間，在包裝2之互連狀態下其形成一長形薄板條）藉由切斷 頂部處之一帶而打開各包裝2之-填充管道6。分離站22可 包括一第二切割工具’其將互連包裝2彼此分離。 • 栝傳輸構件，簡要繪示為24，該傳 輸構件經調適以傳輪号笙4 1 + 寻掏該#包裝2，同時維持其等之定向方 向在填充室U之内部在相對於較向方向之—橫向方向◎ 々緣不實施例所不’傳輸構件24可被配置成逐步傳輸 包裝2。 傳輸構件24可進一步被配置成（在該傳輸期間）在該橫向 方向中沿著一彎曲路徑移動包裝2。 —填充機進一步包括用於填充包裝2之-填充站26及用於 费封被填充包裝2之-密封站28，且傳輪構件顺調適以 將包裝2移動至此等站26、28。 真充站26中，包裝係藉由用一填充嘴嘴將液體内容物〇 傳遞至包裝而填充。 由於傳輸構件24被配置成逐步傳輸包裝2之事實（在該橫 向方向中具有維持的定向方向）’包裝2可經由包裝2之被 打開填充管道6以一逐步方式被移動至用於填充包裝2之填 充=26。此外，被填充包裝2可以-逐步方式被移動至用 於役封被填充包裝2之填充通道6之密封站28。 傳輪構件24亦可被配置成進一步逐步傳輸包裝2至一隨 146544.doc •10· 201043536 後的充氣站（未顯示），用於使用氣體填充各包I之 部且接著至配置在該充氣站後部之一氣封站（未顯示）巴手 乳把手部在該氣封站處被密封。 被填充包裝2係用一排放構件29經由包裝出口 16排放。 排放構件29經調適以在平行於該定向方向 J < 方向中傳輸 包裝2’同時維持包裝2之定向方向。在顯示之實施例中， 饋送方向與排放方向係彼此相對的，但應瞭解此等方向亦 可具有相同的定向。

填充機10進一步包括一除濕機3〇，該除濕機3〇經調適以 除濕空氣用於提供乾燥空氣DA。本文中乾燥空氣指的是 在大氣壓力下的空氣具有在〇 %至3 〇 %之間且更佳為在〗〇 % 至20%之間的相對濕度。除濕機3〇包括一冷卻乾燥構件 32,空氣在該冷乾燥構件32中被冷卻至冷凝脫水用於提供 該乾燥空氣DA。或者，除濕機3G可包括—吸濕劑以自經 過的空氣除去水。 填充機10進一步包括一供氣單元34，該供氣單元34經調 適以產生通過填充室12之一氣流。該氣流係藉由用經由— 進氣口 36之乾燥空氣DA的一連續供應至填充機1〇而實 現。供氣單元34經調適以在填充室丨2中建立超壓之此一量 供應乾燥空氣DA，即容許空氣之流入稍微超過空氣之流 出。為實現最大化效應，進氣口 36被中心地定位在填充室 12上。 如在所不之實施例中，供氣單元34可包括一風扇構件 35’該風扇構件35經由該進氣口 36將乾燥空氣DA吹至填 146544.doc • 11 - 201043536 充室12中以產生通過填充室12之該氣流。在一典型實施例 中，供氣單元34經調適以產生填充室12中之空氣每小時被 更換25至250次、更佳為每小時被更換1〇〇至2〇〇次且最佳 為每小時被更換125至175次之此氣流。 由被供應之乾燥空氣DA產生通過填充室12之氣流經由 包裝入口 14及經由包裝出口 16自填充機1〇逸出。氣流亦可 經由其他空氣排放構件（未顯示）自填充機1〇逸出。 供應至填充室12之乾燥空氣DA產生可除去填充室丨二中 出現之水的氣流。因為乾燥空氣DA被連續供應且因為填 充室12中具有超壓，所以已除去水之空氣將流出填充室 12。以此方式，在填充室12内部獲得一乾燥或至少較乾燥 %境。較乾燥環境表示衛生環境，因為在乾燥或較乾燥環 境中微生物之生長被抑制。 進入至包裝出口 16中之空氣之流動將係如此以便確保當 排放構件29在包裝出口 16與填充室12之間移動時空氣將不 會流至填充室12中，反之亦然。尤其當排放構件29在填充 室12與包裝出口 16之間移動時可能發生問題。若排放構件 29以比氣流之流出速率快之速率移動時，髒空氣可被吸至 填充室12中。 額外的供氣構件80可被配置在包裝出口 16處。此確保填 充室所定位處之包裝出口 16之該側上始終具有超壓。 根據顯示之實施例，填充機10進一步包括—消毒單元 38，該消毒單元38經調適以消毒該乾燥空氣da。在顯示 之實施例中，消毒單元38被定位在除濕機3〇之下游。消毒 146544.doc •12· 201043536 單兀38可包括用於消毒空氣之一消毒過濾器4〇。或者，可 藉由加熱空氣至300。(；至40(rc而消毒空氣。由於供應至填 充室12之氣流亦被消毒之事實，所以填充室12中之微生物 量被減少，使其更易於維持衛生環境。 • 執行一測試，其中600 m3/h乾燥空氣被供應至具有4 ^ 容積之填充室，此意即空氣每小時被更換15〇次。該空氣 具有27°C之溫度且當被供應至填充室時在冷卻乾燥機中被

It·燥以獲得範圍在1()%至2()%之間的空氣之相對濕度。由 於乾燥空氣通過填充室之流動，所以每小時可將2 h水自 填充室移除。 ❹ 如在所示之實施例中，填充機1〇可包括一調溫單元42。 調溫單元42被配置在消毒單元38之下游。此意即調溫翠元 U亦被配置在除濕機3G之下游。調溫單元42經調適以將乾 燥空氣DA調溫至一適合的溫度。本文中調溫指的是調整 溫度的一程序。在-典型實施例中，被調溫之乾燥空氣 。八之溫度係在饥至抑之範圍卜藉由調溫空氣至一 適合的溫度而調節空氣可吸收之水量。冷空氣可比溫空氣 吸收較少的水。亦可選擇不主動將溫度調溫，而讓填充機 之操作溫度調溫空氣。填充機之操作溫度可係在25t至 3〇t之間且係由密封爪、機械摩擦及其類似物產生之熱之 結果。 圖2顯示本發明之一替代實施例。根據此實施例，填充 機1〇包括-消毒鎖定室60β該消毒鎖定室⑽填充室以 包裝入口 Μ處被連接至填充室12。消毒鎖定室60包括消毒 146544.doc 201043536 設備62用於包裝2之外部消毒。消毒設備62可包括喷嘴 64,用於喷射消毒劑至包裝2之外部上。消毒劑的實例為 過氧化氫或臭氧。或者，消毒設備62可包括燈66，該等燈 66經調適以將包裝2之外部曝露至UV光。此外，提供在該 消毒鎖定室60中用於包裝2之外部消毒之消毒設㈣可包 括將包裝之外部曝露至W光之燈66以及將消毒劑，射至 包裝2之外部上之喷嘴64。由於饋送至填充室12令之包震 被消毒之事實，填充室12中之微生物之量被減少使其更 易於維持衛生環境。 ' 可被填充於填充機1〇中之包裝2之實例係具有_隔室3之 包裝2,該隔室3係藉由可撓性器壁界定，該器壁包括兩相 對側壁4a、4b及一底部器壁5，該底部器壁5被摺疊成—雙 壁形狀。圖3顯示以上類型之一包裝。包裝2之側壁^、外 一起界定一填充管道6 ’該填充管道6被關閉且較佳為在所 繪示的包裝之未填充狀態中被消毒。藉由打開填充管道 6’包裝2之隔室3被放置與環境相連通，其致能填充包農 2 °填充管道6經調適以在填充之後被再關閉，例如藉由熱 密封。 … 此類型包裝2較佳為係由一可撓性層壓包裝材料產生。 該包裝材料科包括-聚稀烴材料之一核心層。該核心層可 進一步包括一填料礦物質材料，該填料礦物質材料可有利 地由白垄（碳酸妈）組成。 以上說明類型之包裝2被分佈至填充機1〇，在—線軸上 捲起與互連空包裝2之薄板條8形成一卷7。 146544.doc -14- 201043536 應瞭解在除濕機30中被除濕之空氣可在除濕空氣之步驟 之前、期間或之後在消毒單元38中被消毒。因而，消毒翠 元38可被定位在除濕機3〇之上游或下游。或者，消毒單-38與除濕機30可被整合成一單一單元。 元 亦應瞭解在恰當時在除濕機3 〇中被除濕之空氣可在 空氣之步驟之前、期間或之後在調溫單心 ❹ 而，調溫單元42可被定位在除濕機3〇之上游或下：：因 者，調溫單元42與除濕機30可被整合成—單—时_ / 。或 應瞭解本發明不限於顯示之實施例。—早兀。 改係可能的，且因此本發明之範圍而右干變化與修 定。 _ &隨㈣求項界 【圖式簡單說明】 示意 圖圖1係根捸本發明之-填充機之—第-實施例之 〇 圖 圖2係根據本發明之一填充機 之—第 貫施例 之 示意 圖3係 一包裝 【主要元件符號說明】 透視圖 2 3 4a 4b 5 6 包裝 隔室 側壁 側壁 底部器壁 填充管道 146544.doc -15- 201043536 7 8 10 12 14 16 20 22 24 26 28 29 30 32 34 35 36 38 40 42 60 62 卷 薄板條 填充機 填充室 包裝入口 包裝出口 打開站 分離站 傳輸構件 填充站 密封站 排放構件 除濕機 冷卻乾燥構件 供氣單元 風扇構件 進氣口 消毒單元 消毒過濾器 調溫單元 消毒鎖定室 消毒設備 64 喷嘴 66 燈 80 供氣構件 146544.doc - 16

Claims (1)

1. 201043536 七、申請專利範圍： 1· 一種用於在一填充機（10)之一填充室（12)中提供一衛生 環境之方法’在該填充室〇 2)中包裝（2)係藉由用一填充 喷嘴（27)傳遞液體内容物至該等包裝（2)而被填充，該方 法包括： 除濕空氣以提供乾燥空氣，及 藉由一連續供應該乾燥空氣至該填充室（12)產生通過 該填充室之一氣流， 〇 容許空氣經由一包裝入口（14)及/或一包裝出口（16)自 該填充室（12)逸出，該等未填充包裝（2)係通過該包裝入 口（14)進入該填充室（12)，而該等被填充包裝（2)係通過 該包裝出口（ 16)離開該填充室（12)， s亥乾燥空氣係以在該填充室（12)中建立一超壓且該填 充室（12)中之該空氣每小時被更換25至250次之一量供 應， 藉此由該乾燥空氣產生之該氣流除去該填充室（丨2)中 出現的水，因而提供抑制微生物生長之該衛生環境。 2. 如請求項1之方法，其中除濕該空氣之該步驟係由冷卻 乾燥實現，其中該空氣被冷卻至冷凝脫水。 3. 如請求項1或2之方法，其中該乾燥空氣以該填充室中之 該空氣每小時被更換1〇〇至200次且更佳為每小時被更換 125至175次之一流率被供應至該填充室（丨2)。 4_如請求項1或2之方法，其中該乾燥空氣以因而產生之該 氣流每小時可吸收1 kg至2 kg之水之一量供應。 146544.doc 201043536 5. 〜或2之方法，其中當供應至該填充室⑽時該 '术項具有範圍在0%至30%之間且更佳為在嶋至 20%之間的一相對濕度。 6. :請求項！或2之方法’其中當該乾燥空氣被供應至該填 充至⑽時將該乾燥空氣調溫以維持在範圍饥至饥 中的一溫度。 7· ^求項1或2之方法，其進—步包括將待除濕之該空氣 、’毋之步驟’其中消毒該空氣之該步驟可在除濕該空氣 之s亥步驟之前、期間或之後發生。 8. 如請求項7之方法’其中該空氣係藉由過遽被消毒。 9. 如請求項_之方法，其中該等包裝⑺係、以無内容物之 形式被供應並藉由在各包襄⑺之—填充管道⑹中插入 該填充喷嘴（27)而被填充。 1〇· 一《於填充包裝⑺之填充機，該填充機包括： -填充室(12)，其中包裝⑺係藉由用一填充 傳遞液體内容物至該等包裝（2)而被填充， I裝入口 (14)，該等未填充包裝(2)通過該包裝入口 (14)進入該填充室（12)， (1 6)離開該填充室（η) 包裝出口（16)，該等被填充包裝⑺通過該包裝出口 除二、機（30) ’其被配置成除濕空氣以提供乾燥空 氧’其特徵為： —供氣單元（34)，其被配置成用經由一進氣口（36)之 該乾燥空氣的—連續供應產生通過該填充室（1 2)之-氣 146544.doc 201043536 流，該供氣單元（34)被配置成以在該填充室（12)中建立 超壓且該填充室中之該空氣每小時被更換乃至次 之一量供應該乾燥空氣，其中供應至該填充室（12)之該 空氣經調適以自該填充室（12)通過該包裝入口 及/或 通過該包裝出口（16)逸出，藉此由該乾燥空氣產生之該 氣流除去該填充室（12)中出現的水，因而提供抑制微生 物生長之衛生環境。 11_如請求項1〇之填充機，其中該除濕機（3〇)包括一冷卻乾 燥構件（32)以藉由冷凝脫水而乾燥空氣。 12. 如請求項1〇或丨丨之填充機，其進一步包括一消毒單元 (38)以消毒供應至該填充室（12)之該空氣。 13. 如請求項12之填充機，其中該消毒單元（38)包括一消毒 過濾器（40)。 14. 如請求項⑺或^之填充機，其進一步包括一調溫單元 (42) ’用以將供應至該填充室（12)之該空氣調溫。 15. 如請求項14之填充機，其中該調溫單元（42)經調適以將 供應至該填充室（12)之該空氣調溫至範圍1Vc至35(>(：中 之一溫度。 16. 如請求項⑺或丨丨之填充機’其中該進氣口（36)被中心定 位在該填充室（12)中。 146544.doc