掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

用于生产密封包装的包装机和方法

文献发布时间:2023-06-19 09:29:07


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,并进入隔离壳体(密闭的且至少部分是无菌的环境),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壳体的主体室推进的过程中,包装材料的卷材被折叠并纵向密封以形成具有纵向密封的管,该管进一步沿竖直推进方向进给到隔离壳体的辅助室中并通过该辅助室。

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,并且随后成形以至少部分地限定包装的最终形状,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。

已知包装机的缺点在于,在密封之后不久,管的纵向密封仍是温热的,因此比完全冷却的纵向密封弱。管在主体室的下游部分和辅助室的上游部分内推进时通常是这种情况。因此,需要控制整个过程,从而避免或至少限制在管的推进期间由于作用在管本身上的力的结果而使纵向密封塌陷(即打开和/或失去完整性)的可能性。

因此,在该领域中需要提供包装机,其在包装机的操作期间纵向密封件塌陷的风险减小。

还需要提供一种包装机,其允许以提高的处理速度(每小时可以生产的包装数量增加)进行操作。

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包装机,其允许降低所形成的管的纵向密封件可能塌陷的风险。

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,以便以一种简单的方式克服上述缺点中的至少一个。

根据本发明,提供了根据独立权利要求所述的用于生产密封包装的包装机和方法。

在从属权利要求中要求保护优选实施方案。

附图说明

将参照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的包装机的部分的示意图,其中为清楚起见,移除了一些部件;

图3是图1的包装机的细节的剖视图,其中为清楚起见,移除了一些部件;

图4是图1的包装机的细节的透视图,其中为清楚起见,移除了一些部件;

图5是图1的包装机的另一细节的剖视和局部分解图,其中为清楚起见,移除了一些部件;以及

图6是图1的包装机的又一细节的剖视和局部分解图,其中为清楚起见,移除了一些部件。

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包括至少纤维材料层,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。

在非限制性实施方案中,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包括第一面和第二面,特别地,该第一面是卷材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。

特别参照图1,包装机1被配置为沿着卷材推进路径P推进卷材4,优选地在沿着路径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,以及优选地从填充的管3形成单个包装2。

优选地,包装机1包括:

-输送装置5,其被配置为至少沿卷材推进路径P将卷材4推进到管形成站6,在该管形成站6处,卷材4在使用中形成为管3,并沿管推进路径Q推进管3;

-优选地,灭菌设备7,其用于在灭菌站8处对卷材4的至少一部分,优选地对至少第一面,甚至更优选地对第一面和第二面进行灭菌,该灭菌站8沿着卷材推进路径P布置在管形成站6上游;

-隔离壳体12,其沿着纵向轴线A延伸,特别是具有竖直取向,并且至少具有主体室14和辅助室15,后者沿着管推进路径Q布置在主体室14的下游;

-管形成和密封装置16,其至少部分地布置在隔离壳体12内,特别是在主体室14内,并且被配置为在管形成站6处,在隔离壳体12的至少一部分内,特别是在主体室14内,形成并纵向密封管3;以及

-用于用可倾倒产品填充管3的填充装置17。

优选地,包装机1还包括包装形成单元18,其适于在连续的包装2之间至少形成并横向密封管3,优选地还横向切割管3,特别是在管3沿着管推进路径Q推进时。

在优选的非限制性实施方案中,包装机1还包括料盒单元,其适于在保持站20处保持和提供卷材4。

有利地,包装机1还包括压力控制装置25,其适于(被配置为)控制隔离壳体12的至少一部分内(特别是至少在主体室14内,并且还优选地在辅助室15内)的压力。

更详细地,灭菌站8沿着卷材推进路径P布置在管形成站6的上游。换言之,灭菌设备7沿着路径P布置在隔离壳体12的上游。

优选地,灭菌设备7沿着路径P布置在料盒单元的下游。

特别地,包装形成单元18沿着路径Q布置在隔离壳体12和管形成和密封装置16的下游。

更详细地,输送装置5适于以本身已知的方式沿路径Q推进管3和管3的任何中间构造,特别是从管形成站6通过主体室14的一部分,达到并通过辅助室15,甚至更特别是还朝向并至少部分地通过包装形成单元18。

特别地,管3的中间构造是指在获得管结构之前和开始由管成形和密封装置16折叠卷材4之后卷材4的任何构造。换言之,管3的中间构造是为了获得管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。

特别参照图2,灭菌设备7被配置为借助于物理灭菌,例如借助于灭菌辐射,特别是电磁辐射,甚至更特别是通过电子束辐射对卷材4,特别是对第一面,甚至更特别是还对第二面进行灭菌。

替代地,灭菌设备7可以被配置为借助于化学灭菌,特别是借助于过氧化氢,对卷材4,特别是对第一面,甚至更特别是还对第二面进行灭菌。

更详细地,根据所公开的特定的非限制性示例实施方案,灭菌设备7包括辐射装置26,该辐射装置26布置在灭菌站8的区域中并且适于通过在使用中在卷材4沿着路径P的灭菌部分推进的同时,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上,优选地引导到第二面上而对至少第一面,优选地还对第二面进行灭菌;以及

-至少一个屏蔽室27,该屏蔽室27容纳辐射装置26,并且特别地包括推进通道28,在使用中,在卷材4(特别是第一面,甚至更特别还是第二面)的灭菌期间,使用中的卷材4通过该推进通道28。

更具体地,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29,其被配置为在使用中在第一面上引导灭菌辐射,特别是电磁辐射,甚至更特别是电子束辐射;以及

-优选地,还包括第二辐射发射器,特别是第二电子束发射器30,其被配置为在使用中在第二面上引导灭菌辐射,特别是电磁辐射,甚至更特别是电子束辐射。

优选地,电子束发射器29和电子束发射器30并排布置并且彼此间隔开,使得推进通道28的至少一部分介于电子束发射器29和电子束发射器30之间。

特别参照图1和图2,隔离壳体12被配置为将内部环境31(特别是具有至少一个无菌部分)与外部环境32分隔开。

更详细地,主体室14是隔离壳体12的部分,其中卷材4在使用中形成为管3,并且其中卷材4在使用中被纵向密封。换言之,主体室14包含管形成和密封装置16的部分,其直接与卷材4和管3本身相互作用以形成和纵向密封管3。

更详细地,辅助室15沿着管推进路径Q(直接)布置在主体室14的下游。在使用中,管3在其形成之后并且在其纵向密封之后推进通过辅助室15。特别地,在使用中,所形成并纵向密封的管3直接从主体室14推进进入辅助室15(即,在主体室14和辅助室之间没有布置其他的室)。

特别地,主体室14和辅助室15彼此连接,甚至更特别地直接连接。

优选地,主体室14包括相应的主内部空间33,其限定内部环境31的一部分,特别是内部环境31的无菌部分。换言之,主体室14优选地是无菌主体室14。

换言之,在使用中,卷材4在形成管3之前推进通过主体室14的一部分。由于优选地,内部空间31是无菌的,所以维持了卷材4和管3的无菌性。

优选地,辅助室15包括限定内部环境31的另一部分的辅助内部空间34。辅助内部空间34不一定是无菌环境。

优选地,隔离壳体12还包括容纳室35,该容纳室35沿着管推进路径Q布置在辅助室15的下游,并且适于(被配置为)接收从辅助室15泄漏的气体(存在于辅助室15本身中)。

特别地,容纳室35连接至,特别是直接连接至辅助室15。换言之,在使用中,管3从辅助室15推进进入容纳室35。

在所示的优选的非限制性实施方案中,隔离壳体12包括用于接收卷材4的入口部分36;和出口部分37,其用于允许将管3从隔离壳体12本身送出,特别是进入包装形成单元18。

优选地,主体室14包括入口部分36。

优选地,容纳室35限定(包括)出口部分37。

在所示的优选的非限制性实施方案中,灭菌设备7耦合至,特别是连接至主体室14,特别是使得卷材4从灭菌设备7推进进入主体室14中。

优选地,隔离壳体12还包括至少一个主隔离壁41,其用于将主体室14和辅助室15彼此分隔开。

特别地,主隔离壁41横向于轴线A。甚至更特别地,主隔离壁41具有基本水平的取向。

特别地,主隔离壁41介于主体室14和辅助室15之间。换言之,主隔离壁41布置在主体室14的下游部分(相对于路径Q的)附近和辅助室15的上游部分(相对于路径Q的)附近。

特别地,布置在主体室14内的管形成和密封装置16的部分沿着路径Q定位在主隔离壁41的上游。

特别参照图2至图4,隔离壳体12,特别是主隔离壁41包括主通道42,特别是主隔离壁41内的(圆形)孔,以允许在使用中推进的管3从主体室14通过进入辅助室15中。

优选地,包装机1,特别是隔离壳体12,包括至少一个主密封组件43,该主密封组件43被配置为在使用中密封主通道42,特别是与管3配合。特别地,主密封组件43被配置为阻止,特别是(基本上)阻碍主体室14和辅助室15之间通过主通道42的气体交换。然而,必须注意的是,主体室14和辅助室15之间通过主通道42仍可能存在(不可控制的)泄漏流。

更具体地,主密封组件43在主通道42的区域中耦合至,特别是至少部分地接触主隔离壁41。特别地,主密封组件43被配置为还耦合至,甚至更特别是接触使用中的管3。

换言之,主密封组件43被配置为与主隔离壁41和管3配合以密封主通道42,从而阻止,特别是(基本上)阻碍通过主通道42在主体室14和辅助室15之间的气体交换。

优选地,主密封组件43被配置为至少部分地引导管3的推进。

特别参照图3至图5,主密封组件43包括至少一个密封元件,特别是至少一个垫圈44,其被配置为与在使用中推进的管3和承载垫圈44的载体结构45相互作用,特别是与其接触。

优选地,载体结构45被放置或被配置为放置在主隔离壁41上,特别是在主体室14内。特别地,主密封组件43被配置为与隔离壁41和使用中推进的管3配合以密封主通道42。

更具体地,通过载体结构45与主隔离壁41的配合以及垫圈44与管3的配合来密封主通道42。

更详细地,主隔离壁41包括接合表面47,其特别是围绕主通道42,并且载体结构45包括交互表面48,其特别是围绕垫圈44,并且被配置为放置在接合表面47上。

特别地,接合表面47由主隔离壁41内的(环形)凹部限定。优选地,交互表面48至少部分地与接合表面47互补。

优选地,主密封组件43被配置为至少部分地引导管3的推进。特别地,主密封组件43被配置为相对于使用中推进的管3基本上不可移动。

甚至更优选地,载体结构45,特别是交互表面48,以一定的方式耦合到主隔离壁41,特别是接合表面47上,使得在使用中,主密封组件43,特别是载体结构45连同垫圈44进入与轴线A横向的方向的任何移动被(基本上)阻碍。

优选地,载体结构45还包括夹持元件49,该夹持元件49被配置为将主隔离壁41的一部分夹持在夹持元件49和交互表面48之间。以这种方式,进一步确保了主密封组件43在使用中是非移动的。

以这种方式,确保了主密封组件43允许至少部分地引导管3的推进。

特别参照图2至4和6,隔离室12进一步包括至少一个辅助隔离壁50,其与主隔离壁41间隔开并进一步界定辅助室15。

特别地,辅助隔离壁50横向于轴线A。特别地,辅助隔离壁50,特别是类似于主隔离壁41,具有基本水平的取向。

甚至更特别地,辅助隔离壁50沿路径Q布置在主隔离壁41的下游。特别地,辅助隔离壁50和主隔离壁41沿轴线A界定辅助室15。

优选地,辅助隔离壁50布置在辅助室15的下游部分(相对于路径Q的)附近,特别是限定了辅助室15的端部。

在所公开的具体示例实施方案中,主隔离壁41在辅助室15本身的上游部分的区域中界定了辅助室15。

在所示的优选的非限制性实施方案中,隔离壳体12,特别是辅助隔离壁50包括辅助通道51,特别是辅助隔离壁50内的(圆形)孔,以允许在使用中推进的管3通过以从辅助室15中出来,特别是进入包装形成单元18中,更特别是首先进入容纳室35中,然后进入包装形成单元18中。

优选地,辅助通道51和主通道42相对于彼此同轴布置。

在所公开的优选的非限制性实施方案中,包装机1,特别是隔离壳体12,包括辅助密封组件52,该辅助密封组件52被配置为在使用中密封辅助通道51,以用于阻止,特别是(基本上)阻碍气体通过辅助通道51流入或流出辅助室15。然而,必须注意,通过辅助通道51仍可能存在(不可控制的)泄漏流。

特别地,辅助密封组件52在辅助通道51的区域中耦合至,特别是至少部分地接触辅助隔离壁50,以在使用中密封辅助通道51。特别地,辅助密封组件52被配置为还耦合至,甚至更特别地接触使用中的管3。

换言之,辅助密封组件52被配置为与辅助隔离壁50和使用中推进的管3配合以密封辅助通道51,以便至少阻止,特别是(基本上)阻碍气体通过辅助通道51进出辅助室15。特别地,通过提供辅助密封组件52,阻止了,特别是阻碍了通过辅助通道51的在辅助室15和容纳室35之间的(大量)气体交换。

辅助密封组件52类似于主密封组件43,因此在下文,通过对相似或等同的部件使用相同的附图标记,仅就相对于主密封组件43的区别来描述辅助密封组件52。

特别地,辅助密封组件52与主密封组件43的不同之处在于,由于与使用中推进的管3的相互作用,辅助密封组件52的至少一部分可移动进入横向于,特别是垂直于纵向轴线A的方向D1。

甚至更特别地,辅助密封组件52被配置为可在横向于,特别是垂直于纵向轴线A的平面H1内移动。特别地,在使用中,辅助密封组件52由于与使用中推进的管3的相互作用而在平面H1内移动。

更具体地,平面H1基本上由相应的接合表面47和相应的交互表面48限定。

优选地,辅助密封组件52的相应载体结构45'(其基本上类似于载体结构45)以浮动的方式在辅助通道51的区域中耦合至辅助隔离壁50。

甚至更优选地,辅助密封组件52的相应的载体结构45',特别是相应的载体结构45'以及至少垫圈44,被配置为在使用中移动进入方向D1,特别是在平面H1内移动,特别是由于与使用中推进的管3相互作用而移动。特别是,已知,在使用中,管3可能出现起伏,即移动进入横向于,特别是正交于轴线A(或者,换言之,当管3在辅助室15内推进时)的相应方向,并且由于辅助密封组件52(特别是至少垫圈44)与管3之间的相互作用(特别是接触),起伏被传递到辅助密封组件52,特别是载体结构45'。

以这种方式,辅助密封组件52被配置为在使用中避免推进管3的任何引导和约束。换言之,辅助密封组件52,特别是相应的载体结构45'被配置为在使用中移动进入方向D1,特别是在平面H1内,横向于(优选垂直于)在使用中推进的管3而移动。

更详细地,辅助隔离壁50包括接合表面53,其特别是围绕辅助通道51。优选地,接合表面53由辅助隔离壁50内的(环形)凹部限定。

优选地,载体结构45',特别是相应载体结构45'的相应交互表面48,放置或可移动地放置在接合表面53上,特别是使得相应载体结构45'可沿着方向D1移动,特别是在平面H1内移动。特别地,载体结构45',甚至更特别是相应的交互表面48,可在接合表面53上或相对于接合表面53移动。

在所示的示例实施方案中,相应交互表面48的相应横截面尺寸小于凹部限定接合表面53的相应横截面尺寸。

换言之,辅助密封组件52,特别是相应的载体结构45',甚至更特别是相应的交互表面48,在辅助通道51的区域中,耦合至辅助隔离壁50,特别是接合表面53,甚至更特别是限定接合表面53的凹部,其中具有游隙(play),特别是沿着方向D1,甚至更特别是在平面H1内具有游隙。

在优选的非限制性实施方案中,载体结构45'的交互表面48是光滑的表面,从而允许降低了接合表面53和交互表面48本身之间的摩擦。

辅助密封组件52与主隔离壁41的不同之处还在于,辅助密封组件52优选还包括第二密封元件,特别是第二垫圈54,其相对于相应垫圈44同轴布置,并且被配置为还在使用中接触推进的管3。

在一替代的实施方案中,辅助密封组件52仅包括垫圈44。

在又一替代的实施方案中,辅助密封组件52包括多个垫圈,特别是具有两个以上的垫圈。

特别参照图2和3,容纳室35包括出口通道56,其特别是与辅助通道51同轴,被配置为允许管3从容纳室35离开,特别是进入包装形成单元18。

特别地,容纳室35包括端壁57,其具有出口通道56,并且特别是横向于轴线A。优选地,端壁57具有基本水平的取向。

优选地,出口通道56由设置在端壁57内的(圆形)孔限定。

优选地,隔离室12,特别是容纳室35,包括最终密封组件58,该最终密封组件58被配置为在使用中密封出口通道56,特别是与管3配合以至少阻止,特别是(基本上)阻碍气体通过出口通道56进出容纳室35。然而,仍然可能存在通过出口通道56的一种或多种(不可控制的)泄漏流。

优选地,最终密封组件58在出口通道56的区域中耦合至(特别是接触)端壁57,并且被配置为在使用中耦合至(甚至更特别是接触)管3。特别是,最终密封组件58被配置为与端壁57和使用中推进的管3配合以密封出口通道56。

最终密封组件58类似于辅助密封组件52,因此在下文,通过对相似或等同部件使用相同的附图标记,仅就相对于辅助密封组件52的区别对最终密封组件58进行描述。

特别地,最终密封组件58仅包括垫圈44。然而,在替代的实施方案中,最终密封组件58还可以包括一个或多个其他密封元件(垫圈)。

此外,出口通道56类似于辅助通道51,因此在下文,通过对相似或等同部件使用相同的附图标记,仅就相对于辅助通道51的区别对出口通道56进行描述。

特别地,区别在于出口通道56包括在端壁57中。

必须强调的是,类似于辅助密封组件52,最终密封组件58被配置为沿着方向D2,特别是平行于与轴线A横向(特别是垂直)的方向D1移动。特别地,最终密封组件58被配置为在横向于(特别是垂直于)轴线A的平面H2内移动。与辅助密封组件52类似,最终密封组件58被配置为由于与使用中推进的管3的相互作用,特别是接触而在使用中移动进入方向D2,特别是在平面H2内移动。特别地,平面H2与平面H1间隔开并平行。

优选但非必须地,平面H2基本上由相应的接合表面47和相应的交互表面48限定。

特别地,最终密封组件58的相应的载体结构45'以浮动的方式耦合至端壁57。特别地,最终密封组件58的相应的载体结构45',甚至更特别地是相应的交互表面48,可在相应的接合表面53上或相对于该接合表面53移动。

在所公开的优选实施方案中,隔离壳体12还包括用于进一步界定内部环境31的多个侧壁59。特别地,侧壁59基本上平行于轴线A延伸;即优选地具有竖直取向。

特别参照图1,管形成和密封装置16包括至少一个管形成组61和至少一个密封头62,该管形成组61被配置为由卷材4形成管3,以及该密封头62被配置为纵向密封管3,特别是布置在主体室14内。

更具体地,管形成组61和密封头63布置在主体室14内。

更详细地,管成形组61包括至少多个成形环组件63,在图1所示的特定示例中为两个成形环组件63,其布置在主体室14内并且适于将卷材4逐渐折叠(特别是通过使卷材4的相应侧边缘重叠而折叠)成管3。特别地,成形环组件63布置在平行且间隔开的平面内,特别是正交于轴线A,甚至更具体地具有基本水平的取向。优选地,布置在另一个成形环组件下游的成形环组件63被设计成还对管3施加机械力,特别是用于促进管3的纵向密封。

特别参照图1和图2,填充装置17包括至少一个填充管64,其与可倾倒产品储罐(未示出并且本身已知)流体连通,并且部分地放置在管3内,以将可倾倒产品进给到管3中。

更详细地,填充管64具有L形构造,其布置为使得填充管64的线性主管部分65平行于轴线A并且在管3内延伸。特别地,填充管64还包括弯曲部分66,其连接到线性主管部分65并且布置在主体室14内。

甚至更详细地,线性主管部分65设置有分别在主体室14和辅助室15内延伸,优选地还在容纳室35内,甚至更优选地还在包装形成单元18内延伸的部分。

在优选的非限制性实施方案中,线性主管部分65包括至少一个上游部分67和至少一个下游部分68,该下游部分68带有出口嘴,在使用中,可倾倒产品从该出口嘴离开进入出口管3,上游部分67和下游部分68彼此连接。特别地,上游部分67也连接到弯曲部分66。

更具体地,上游部分67在主体室14内延伸并进入辅助室15,并且优选地,下游部分68在辅助室15内(特别是通过容纳室35)延伸到包装形成单元18中。

优选地,上游部分67和下游部分68之间的接合处在主通道42的区域中。

特别参照图2,包装形成单元18包括多个互补的成对的操作单元69(仅示出一对),其被配置为至少形成和横向密封,特别是还横向切割包装2。

有利地,压力控制装置25适于(被配置为)控制主体室14内的至少第一压力和辅助室15内的至少第二压力。

特别地,第一压力高于第二压力,并且第一压力和第二压力均高于环境压力。

特别地,以这种方式,压力控制装置25被配置为控制第一压力和第二压力,从而防止污染物从外部环境32和/或辅助室15进入主体室14中。

在优选的非限制性实施方案中,压力控制装置25被配置为将第一压力控制在高于环境压力200Pa至10000Pa(2mbar至100mbar)之间,优选地高于环境压力500Pa至9000Pa(5mbar至90mbar),甚至更优选地高于环境压力800Pa至8000Pa(8mbar至80mbar)的范围内。

特别地,压力控制装置25被配置为控制第一压力和第二压力,使得第一压力和第二压力之间的压力差在500Pa至2500Pa(5mbar至25mbar)之间,特别是在800Pa至1200Pa(8mbar至12mbar)之间的范围内。甚至更特别地,压力控制装置25还被配置为将第一压力控制为高于环境压力超过500Pa,优选地超过800Pa。

更具体地,压力控制装置25包括:

-气体调节单元73,其被配置为将加压的(无菌的)气体引导到主体室14中以控制第一压力;以及

-流体导管74,其将主体室14与辅助室15流体连通,并且被配置为允许从主体室14进入辅助室15中的(受控)气体流,特别是用于控制第二压力。

甚至更具体地,气体调节单元73包括喷射管75,其至少部分地布置在主体室14内并且被配置为将(无菌)气体喷射到主体室14中;并且优选地还包括用于控制喷射管75内的气体的流量的控制阀76。

更具体地,喷射管75平行于轴线A地至少部分地在主体室14内延伸,并且包括用于将加压气体喷射到主体室14中的多个喷嘴。

在优选的非限制性实施方案中,气体调节单元73被进一步配置为至少对气体加压,甚至更优先地对气体加压和灭菌,特别是至少在其注入主体室14之前进行。

在优选的非限制性实施方案中,气体调节单元73还包括另一注射管77,其被配置为将加压(无菌)气体注入灭菌设备7中,特别是注入屏蔽室27中。优选地,注射管77被配置为将气体注射在灭菌设备7和隔离壳体12之间的接口的区域中。

在优选的非限制性实施方案中,压力控制装置25还包括控制阀78,优选地为球阀,其布置在流体导管74内,并且被配置为控制通过流体导管74从主体室14到辅助室15的气体的流量,特别是用于控制第二压力。

有利地但并非必须地,压力控制装置25进一步包括测量单元79,其被配置为测量和/或确定第一压力(主体室14内的压力)。

优选地,压力控制装置25被配置为根据通过测量单元79测量和/或确定的第一压力来控制控制阀76,特别是用于将第一压力控制在高于环境压力200Pa至10000Pa,优选地高于环境压力500Pa至9000Pa,甚至更优选高于环境压力800Pa至8000Pa的范围内。

在优选的非限制性实施方案中,辅助室15包括出口孔80,其被配置为允许气体从辅助室15本身排出。

在优选的非限制性实施方案中,压力控制装置25,特别是气体调节单元73,包括回收回路(仅部分地示出),该回收回路被配置为特别地通过出口孔80从辅助室15至少接收气体。特别地,回收回路还被配置为使从辅助室15(特别是通过出口孔80)排出的至少一部分气体再循环。换言之,回收回路优选还被配置为允许以受控方式收集气体,并在对一部分气体进行重新调节(即加压,特别是灭菌)之后将至少一部分气体重定向到主体室14中。

更具体地,回收回路包括收集导管81,该收集导管特别是通过出口孔80流体地连接到辅助室15,以用于从辅助室15接收气体。

在优选的非限制性实施方案中,出口孔80和/或回收回路被配置为允许气体恒定地流出辅助室15。

有利地但并非必须地,压力控制装置25还包括气体入口组件82,该气体入口组件82被配置为控制新气体(特别是源自外部环境32的新气体)向气体调节单元73的引入。特别地,通过提供气体入口组件82,有可能补偿从隔离壳体12和气体调节单元73出来,特别是进入外部环境32的任何可能发生的气体损失。

更具体地,气体入口组件82与容纳室35流体连接,并且被配置为通过容纳室35抽吸新气体。

甚至更具体地,气体入口组件82包括入口孔83,该入口孔83提供(被包含)于容纳室35,以提供新气体从外部环境32进入容纳室35的至少入口,并且特别是还包括阀构件(未示出),以用于通过入口孔83选择性地打开或关闭外部环境32和容纳室35之间的流体连接。特别地,气体入口组件82还包括通孔84(其设置有(包括)容纳室35),以及用于流体连接容纳室35的气体导管85,以及用于将气体从容纳室35引导到气体调节单元73中的气体调节单元73。

在优选的非限制性实施方案中,控制阀构件以确保容纳室35内的压力大约为环境压力。应当注意,存在于辅助室15中的气体还可以(以不受控制的方式)通过辅助通道51泄漏到容纳室35中。

在优选的非限制性实施方案中,压力控制装置25,特别是气体调节单元73,被配置为从灭菌设备7,特别是屏蔽室27中抽吸气体,并且将其引导到气体调节单元73本身,特别是用于再循环的目的。

优选地,压力控制装置25,特别是气体调节单元73,包括与灭菌装置7,特别是屏蔽室27流体连接的连接导管86,以及用于控制从灭菌装置7,特别是屏蔽室27到气体调节单元73的气体的流量的流量控制阀87。

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的方法包括以下步骤:

-沿着推进路径P推进卷材4;

-在管成形站18处将隔离壳体12的主体室14内的卷材4折叠成管3;

-在主体室14内纵向密封管3;

-用可倾倒产品填充管3;

-使管3沿路径Q推进通过主体室14的一部分以及进入并通过辅助室15的;以及

-通过以下方式从管3获得单个包装2:形成管3,在连续包装2之间横向密封管3,特别是在连续包装2之间横向切割管3,以获得单个包装2。

有利地,该方法还包括控制压力的步骤,在此期间,控制主体室14内的第一压力和辅助室15内的第二压力,使得第一压力高于第二压力并且第二压力高于环境压力。

在优选的非限制性实施方案中,该方法还包括在灭菌站8处对卷材4的至少第一面,特别还有第二面进行灭菌的步骤。特别地,在折叠卷材4的步骤之前执行灭菌步骤。

在折叠管3的步骤期间,管形成和密封装置16使卷材4的相对侧边缘逐渐彼此重叠,以便形成纵向密封。

在纵向密封管3的步骤期间,管形成和密封装置16密封卷材4的重叠的相对侧边缘以获得纵向密封。

在使管3推进的步骤中,输送装置5沿着路径Q将管3(和管3的任何中间构造)推进到包装形成单元18。

特别地,输送装置5使管3推进通过主体室14的一部分,到达并通过辅助室15,并且特别是到达并通过容纳室35。

在填充管3的步骤期间,填充装置17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的步骤期间,包装形成单元18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进行灭菌的步骤期间,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卷材4的至少第一面上,优选地还引导到其第二面上的至少子步骤。

更详细地,在控制压力的步骤期间,第一压力被控制在高于环境压力200Pa至10000Pa之间,优选地高于环境压力500Pa至9000Pa,甚至更优选地高于环境压力800Pa至8000Pa的范围内。

在优选的非限制性实施方案15中,在控制压力的步骤期间,控制第一压力和第二压力,使得第一压力和第二压力之间的压差在500Pa至2500Pa之间,特别是在800Pa至1200Pa之间的范围内。特别地,第一压力被控制为使得其高于环境压力超过500Pa,优选地超过800Pa。

更具体地,在控制压力的步骤期间,将加压的(无菌的)气体进给到主体室14中。特别地,加压的气体通过注射管75进入主体室14中。

在优选的非限制性实施方案中,在控制压力的步骤期间,由气体调节单元73生成加压的(和灭菌的)气体。

优选地,在控制压力的步骤期间,使加压气体通过流体导管74从主体室14进给到辅助室15中,特别是借助于控制阀78控制通过流体导管74的气体的流量以控制第二压力。

在优选的非限制性实施方案中,测量和/或确定主体室14内的第一压力,特别是用于控制控制阀76。

在优选的非限制性实施方案中,控制压力的步骤还包括再循环的子步骤,在此期间,从辅助室15中抽出气体,并且所抽出的气体的至少一部分被重新调节(加压,并且特别是也进行灭菌),以将其重新注入主体室14中。特别地,在重新调节期间,对所抽出的气体进行灭菌处理并重新加压。

在优选的非限制性实施方案中,控制压力的步骤进一步包括引入的子步骤,在此期间,新气体(特别是源自外部环境32的新气体)被引入到气体调节单元73中。

特别地,新气体特别是通过入口孔83被引入到容纳室35中,并且特别是通过通孔84和气体导管85被从容纳室35引导到气体调节单元73。

根据前述说明,根据本发明的包装机1的优点将显而易见。

特别地,通过使压力控制装置25控制主体室14内的第一压力和辅助室15内的第二压力,有可能在纵向密封仍是温热的并且相对较弱的时候减小纵向密封上的机械应力。

由于纵向密封的增加的稳定性的另一个优点在于有可能进一步提高包装机1的处理速度。

另一个优点是,通过控制主体室14内的压力,还有可能控制管3内的压力,这允许进一步改善(特别是在高加工速度下)对整个成形过程的控制。当辅助室15也相对于环境压力被加压时,相对于不允许将辅助室内的压力增加到环境压力以上的包装机,作用在纵向密封上的压力减小。

又一个优点是,管3的稳定性相对于最新包装机1中的管的稳定性得到了提高。

显然,在不脱离所附权利要求所限定的保护范围的情况下,可以对本文所述的包装机1进行改变。

在未示出的替代实施方案中,主密封组件43可以以浮动的方式耦合至主隔离壁41。在这种替代构造中,主密封组件43可具有与辅助密封组件52类似的设计。优选地,在这种替代实施方案中,还将形成接合表面47以允许相应的载体结构45沿横向于轴线A的方向的移动。

相关技术
  • 灭菌装置、具有灭菌装置的用于生产密封包装的包装机和用于灭菌的方法
  • 用于生产密封包装的包装机和方法
技术分类

06120112181375