TWI422401B - 用於在高壓蒸汽滅菌器中使平行六面體形紙板／塑膠複合物包裝無菌化的裝置 - Google Patents

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Description

用於在高壓蒸汽滅菌器中使平行六面體形紙板/塑膠複合物包裝無菌化的裝置 發明領域
本發明係有關一種用以使平行六面體形紙張/塑膠複合包裝物在一滅菌蒸壓鍋中無菌化的裝置，其中該等由產品和包裝物所組成的封包會在一特定溫度接受一熱處理歷經一特定週期，其中該產品係由一流體和團塊狀部份所組成，且其中在該蒸壓鍋的內部會提供用以繞一轉軸來旋轉驅動該等封包的裝置；並有關一種可供使用於此裝置的平行六面體形紙板/塑膠複合包裝物。
 發明背景
分成小部分地包裝的產品譬如食物等被施以所謂的蒸汽高壓殺菌處理來保存它們的原理已長久公知。於此情況下，例如其中已先被封裝食物產品的罐頭會在一蒸壓鍋內施加一特定的溫度經歷一特定的時間，而來可靠地殺掉存在於該產品或罐頭中的細菌。針對此目的，罐頭已被驗證其價值，尤其是因為它們對一蒸壓鍋內所運作的狀態(高溫、高濕度、高壓)較不敏感。
但是，若要被殺菌的食物或其它產品並不是被裝罐上市，而是以其它的包裝方式，則首先該包裝物必須被以較高的費用和努力來消毒，然後該產品會在滅菌的情況下被填入該包裝物中，最後該包裝物會被無菌地封閉。
以此方式製造的紙板/塑膠複合包裝物，其能夠容裝例 如牛奶或呈蔬菜泥形式的產品一段很長的時間。
由DE 102 33 095 A1專利中已得知有一種概括的裝置。於此情況下，借助於一種用於食物滅菌的旋轉蒸壓鍋製程，紙板/塑膠複合包裝物在處理時會在一蒸壓鍋內被移動，而使其確保在該蒸壓殺菌製程中該封包的內容物為固定的混合物。但是，供用於此的裝置極為複雜，而使此製法不能以一商業上可接受的方式來被採行實施。
 發明概要
以此作為起點來揭述，本發明所依據的目的係為設計及進一步發展前文所述的裝置和其中所用的包裝物，俾使一相當大量的封包能夠被滿意地殺菌消毒，而不會使該等包裝物變形或令其印刷圖像被損壞。
針對具有申請專利範圍第1項的前言部份之特徵的裝置，該解決方案包含許多的封包互相緊鄰排列成平行各排而被排列在載座上，並有多數的載座載有該等封包而被逐一堆疊排列且固定在其相對位置。
此等平坦封包層的“包裹”可例如藉習知的氣動裝置夾住來被固定在它們的相對位置，而使它們能在旋轉蒸壓鍋內旋轉，但不會使被處理的個別封包之位置產生變化。較有利的是，更有一載座係位在最頂上的封包層上，其會某種程度地形如一“罩蓋”。且，該等個別的載座可藉習知的集中裝置以所需的互相平行間距來固定在一穩定位置。
或者，為容納該等封包乃可提供一實質上呈平行六面 體形的框架，其含有多數平片狀的嵌入板逐一堆疊排列來容納許多密集排列成平行各排而分別以它們的窄邊來被置放的封包。
本發明已得知對該包裝物的印刷圖像之損害或甚至變其變形乃能被可靠地排除，其中要被殺菌的封包會被利用特殊設計的載座或嵌入板以如下方式來固定或送入該蒸壓鍋內部，即一方面旋轉時會同時地進行包裝內容物的混合，且另一方面能保證在熱蒸汽與各熱板區部和包裝物表面之間會有充分的接觸。
由於紙板的局部潤透，由市售可得的包裝材料製成的包裝物，對其滿意的殺菌會導致該包裝物的陷縮、凹曲及/或起泡，以及損壞印刷圖像。由於該蒸壓鍋內的高溫、高濕度值和高壓力，市售可得的複合結構會被弱化至一程度，而使該等封包固定元件會造成不良的壓陷。有部份地，該包裝材料的層離亦可能發生。此外，當移除軟化的封包時亦可能招致進一步的損害。
由於系統的限制，該旋轉製法會使該包裝物的接縫和切緣受到甚大的應力，使得無論該蒸壓鍋內的封包為何種旋轉方向和排列方式，部份液體與部份氣體的加熱及冷却介質之週期性衝擊都不能被避免，此乃靜態製法之對比。因此，傳統的包裝物不能承受此增加的應力。
針對所使用的包裝物，目的係為：將該紙板藉著上膠來形成斥水性的，俾能減少水的滲透率，且其中所用的上膠量係為1至4kg/t的乾纖維材料。
依據本發明在該具有框架的實施例中之另一教示，其係提供該蒸壓鍋為一蒸汽/空氣旋轉蒸壓鍋，或一淋灑旋轉蒸壓鍋。由於本發明之裝置的模組化和精巧結構，傳統的商業旋轉蒸壓鍋將能被使用而不必進一步費事。
依據本發明的另一實施例，該框架具有至少一罩蓋，能夠被向上翻摺。此會特別地有利，因為一罩蓋只須被鎖住即能使該等嵌入板在裝載之後被固定在它們的位置，而不會在旋轉時改變其相對定位。要開啟或卸載時，僅須釋開其固鎖，即能使該罩蓋被向上翻摺，並使該等個別的嵌入板被移除。因此一用以固定它們的位置之螺合程序將可被完全免除。
為能較容易地置入及移出該蒸壓鍋，依據本發明之另一實施例，該框架設有輪子、滑撬、鏈條、軌道或類似物等，其能在對應的水平軌道、導件或滾輪上移動，而來簡化該蒸壓鍋的裝載程序。
本發明的另一教示係提供各嵌入板具有一環周框及佈設於該等封包排之間的腹板。以此方式，該等封包會以大表面積被固定在它們的位置，並被保護以免變形。較好是，該框及/或腹板係被設計成中空並具有切口，俾使在該蒸壓鍋內部的殺菌介質達到良好的循環。於此情況下的切口，在本發明的另一實施例中，係以一使該等封包在其接觸表面不會位於該等切口的區域處的方式來被列設。如此的結果，亦可使該等封包達到對抗變形的最佳保護。
本發明另已得知，若各嵌入板的底部設有任何切口或 孔洞會較有利。且，各嵌入板的底部可被設計成一中空底部，而使空氣或蒸汽能夠流過它以供較佳的溫度控制。
在本發明的另一實施例中，該等嵌入板係被設計成，在負載溫度時，有一狹窄的空氣隙會出現於一嵌入板的底部與在其底下的封包表面之間。在負載溫度時該空氣隙的寬度係為0.5至10mm，較好為3至5mm。該旋轉蒸壓鍋中的反壓在一高於100℃的溫度時以下列方式實現：其無論如何，由於該封包的熱膨脹配合該主空間的膨脹和氣泡的膨脹，該封包會被夾住或固定於該蒸壓鍋托盤的平行表面之間，故對該封包的損壞將可避免。
又另已顯示若該等封包排的縱軸係平行於該蒸壓鍋的轉軸，則一良好的殺菌效果將能被達成。因此，可免除如一般習知技術者要被殺菌的封包繞一不平行於該等封包邊緣的空間軸來進行之一技術上極複雜且耗費空間的旋轉。
本發明的另一教示係提供所使用的生紙板之密度約在680至860kg/m3 的範圍內。較好是，用於該包裝物的紙板纖維之游離度係為15至35SR。此一材料將能良好地阻抗出現在該蒸壓鍋中的種種極端狀況。
依據本發明的另一實施例，該等包裝物的表面係被印刷成斥水性的，及/或該印刷會被一透明的塑膠層所保護。以此實施例將能可靠地排除由於磨損和剝落或脫色對印刷圖像造成的損害。
若該封包的填充量係被選成令其內部有一氣泡存在而為該封包之標定容積的2至30%，則一特別良好的無菌化將 能被達成。由於如此及存在於該產品中之團塊部份的結果，該封包內容物之一均勻且固定的混合將會在該蒸壓鍋內旋轉時發生。此會得到明顯較短的處理時間，其會造成對所使用包裝物有進一步的保護。至於該氣體，則可例如以習知使用氮的方式來使用。
本發明的另一實施例提供該等包裝物的切緣會被額外地壓緊。雖該包裝物表面係藉PP塗層及/或該斥水性印刷而被較佳地保護以對抗水氣的滲透，但在接縫區域處的“開放”切緣會特別地危險。為此之故，一額外附加的壓緊可防止蒸汽或水分滲入該複合材料中。
依據本發明的另一教示，清除劑可被用來捕捉在該紙板/塑膠複合材料中的氧成分。在包裝材料中使用此等“捕氧劑”乃是已知者。
圖式簡單說明
本發明會被依據僅代表一實施例的圖式更詳細地描述於後。該等圖式示出：第1圖為依據本發明的裝置之一實施例在一僅為代表形式的蒸壓鍋中之前視圖；第2圖為第1圖之本發明的裝置之側視圖；第3圖為第1圖之本發明的裝置之頂視圖，但其罩蓋打開；第4圖為本發明的裝置沿第2圖中之Ⅳ-Ⅳ箭號方向的上部放大截面圖；第5圖為一空的嵌入板之邊角部份的立體圖；及第6圖為第5圖的邊角部份，並有一封包被置於定位。
 較佳實施例之詳細說明
依據本發明之用以消毒平行六面體形的紙板/塑膠複合包裝物的裝置，首先可由第1至3圖看出，包含一框架1，其中插入多數個嵌入板2。為使該等嵌入板2不會在框架1旋轉時掉出，該框架1具有一可鎖住的罩蓋3。
但，如前所述，本發明亦包含“無框”實施例，其中該等排列成逐一堆疊的數層封包會被夾住而互抵固定，但是一具有框架1的裝置在此會被舉例來說明。
該框架1係利用一軸4可旋轉地安裝於一被設在一底架5上的側支架6中。為施加所需的扭力，在第2圖之該轉軸4的左側端部上係設有一鏈輪7，其係利用一以一點線來代表的鏈條C連接於另一鏈輪8及一拉緊輪9(僅被示於第1圖中)，並有一驅動軸10，其末端設有一爪聯軸器11，當其以箭號方向移入該蒸壓鍋A內時(未更詳細地標示)，將會與一驅動馬達(未示出)之一對應聯軸器進入操作連結。
為方便裝載程序，該底架5在其底側係設有導軌12等可配應於各導輪R，該等導輪係被設成可沿該蒸壓鍋A之一底座B自由地旋轉，如在第1和2圖中可清楚看出。
由第2圖更可看出該罩蓋3係利用一活節13固接於該框架1，並能借助於二鎖件14而被鎖固在其關閉位置。該封閉的框架1嗣可在該蒸壓鍋A的內部繞該轉軸4被旋轉；有關於此的樞轉循環S在第1圖中係以一點斷線來代表。
現由第3圖乃可看出該各嵌入板2(其在當該罩蓋3向上 翻摺時僅可看到最頂上者)係設有一環周框15，其會形成多數個封包P的側向界限。為能使該等封包P被排列成許多均勻逐列的縱向排，並以它們的窄邊安置於該嵌入板2內，該各嵌入板2皆設有腹板16等延伸於嵌入板2的整個長度，其乃代表各相鄰封包排的側向界限。
依據本發明之嵌入板2的精確結構可由第4圖得知，其中來自第2圖的嵌入板2之一包裹的頂部係被沿箭號Ⅳ-Ⅳ的方向呈截面示出。其中，首先乃可看出該嵌入板2的框15係被設計成中空，並向下延伸某一夠遠的程度，而使其能同時形成被排列在其下方的封包P之一頂“蓋”。因此該罩蓋3在其底側亦具有同樣的造型。又可看出該等腹板16係被列設成使它們會向上延伸至一點，但無論如何皆會向下延伸至界定一封包的寬度。此一結構乃可在該蒸壓鍋的旋轉製程中容許該等封包P較容易地側向移動。
為使該滅菌介質能夠最佳地散佈於該等嵌入板2的區域中，該框15以及腹板16皆設有切口17等。該嵌入板2的底部18係被設計成一中空底部，即在此例中其係由一上底18A與一下底18B所組成，如在第5和6圖的立體圖中清楚地示出。此設計的優點係，該封閉的底部18A並無設有切口或孔洞，而可作為該等封包P的窄縱邊之一最佳支撐。為能更佳地綜觀，第6圖係示出一封包P嵌入於所示的嵌入板2中。由於所示的嵌入板2上方有另一嵌入板2或罩蓋3，同樣地設有溝槽3A，會限制該等封包排向上，故一對應的支撐亦能在在該框架1旋轉時被提供。該等溝槽3A係可由第3圖被看 出，為此目的而精確地列設在腹板16上方。
該等嵌入板2的高度係被選成，在負載溫度時一窄空氣隙G會存在於一嵌入板2的底部18B與在其下方之封包中的表面之間，如第4圖所示。較好是，該間隙(G)的寬度在負載溫度時係為0.5至10mm。
1‧‧‧框架
2‧‧‧嵌入板
3‧‧‧罩蓋
3A‧‧‧溝槽
4‧‧‧軸
5‧‧‧底架
6‧‧‧側支架
7，8‧‧‧鏈輪
9‧‧‧拉緊輪
10‧‧‧驅動軸
11‧‧‧聯軸器
12‧‧‧導軌
13‧‧‧活節
14‧‧‧鎖件
15‧‧‧環周框
16‧‧‧腹板
17‧‧‧切口
18‧‧‧底部
18A‧‧‧上底
18B‧‧‧下底
A‧‧‧蒸壓鍋
B‧‧‧底座
C‧‧‧鏈條
G‧‧‧空氣隙
P‧‧‧封包
R‧‧‧導輪
S‧‧‧樞轉循環
第1圖為依據本發明的裝置之一實施例在一僅為代表形式的蒸壓鍋中之前視圖；第2圖為第1圖之本發明的裝置之側視圖；第3圖為第1圖之本發明的裝置之頂視圖，但其罩蓋打開；第4圖為本發明的裝置沿第2圖中之Ⅳ-Ⅳ箭號方向的上部放大截面圖；第5圖為一空的嵌入板之邊角部份的立體圖；及第6圖為第5圖的邊角部份，並有一封包被置於定位。
1‧‧‧框架
2‧‧‧嵌入板
3‧‧‧罩蓋
3A‧‧‧溝槽
4‧‧‧軸
5‧‧‧底架
6‧‧‧側支架
13‧‧‧活節
14‧‧‧鎖件
15‧‧‧環周框
16‧‧‧腹板
P‧‧‧封包

Claims (12)

  1. 一種用於滅菌蒸壓鍋中之平行六面體紙板/塑膠複合封包的無菌化之裝置，其中，由產品和包裝物組成的封包會受到一特定溫度的熱處理歷經一特定時段，該產品係由一液體與團塊狀部份所組成，且在該蒸壓鍋的內部設有用以繞一轉軸以旋轉方式驅動該等封包的裝置，多數個排列成互相緊密相鄰呈平行排的封包會被排列在載座上，且多數個裝有封包的載座會被上下堆疊排列並固定在它們的相互位置，其特徵在於：為容納該等封包乃提供一基本上為平行六面體形的框架，其含有多數個堆疊的平片狀(tablet-form)嵌入板，用來容納多數個互相緊密相隨排列呈平行排並以其窄邊安置的封包，且該等嵌入板係組配成在一負載溫度時，於一嵌入板的底部及位於其下方之下個嵌入板的封包表面之間具有一窄空氣隙。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中：該滅菌蒸壓鍋係為一蒸汽/空氣旋轉蒸壓鍋。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中：該滅菌蒸壓鍋係為一淋灑旋轉蒸壓鍋。
  4. 如申請專利範圍第1至3項之任一項的裝置，其中：該框架具有至少一罩蓋能夠被向上翻摺。
  5. 如申請專利範圍第1至3項之任一項的裝置，其中：該框架具有輪子、滑撬、鏈條、及/或軌道等可供利於插入和移出該蒸壓鍋。
  6. 如申請專利範圍第1至3項之任一項的裝置，其中：各嵌入板皆具有一環周的框，及數腹板延伸於該等封包側面之間。
  7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中：該框及/或該等腹板係為中空並具有切口。
  8. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中：該等切口係被排列成使該等封包安置在相互接觸的接觸表面上而不會在切口的區域處。
  9. 如申請專利範圍第1至3項之任一項的裝置，其中：至少在該等封包與各嵌入板的底部之接觸區域中不具有任何的切口或孔洞。
  10. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中：各嵌入板的底部係組配成一中空底部，而使空氣或蒸汽能流動於上板和下板之間。
  11. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中：該空氣隙的寬度係為0.5至10mm。
  12. 如申請專利範圍第11項之裝置，其中：該空氣隙的寬度在負載溫度時係為3至5mm。
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