專利名稱：設(shè)有沖洗裝置的充裝機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于將內(nèi)含物充裝到容器中的充裝機。更具體地說，本發(fā)明與用于將液體食品充裝到容器中的充裝機的沖洗裝置有關(guān)。
背景技術(shù)：
將例如奶類和果汁這樣的液體食品充裝到容器中以生產(chǎn)出充滿的包裝容器的包裝充裝機的一種型式包括使用在卷筒上的幅面料狀包裝材料。卷筒上的幅面料狀包裝材料裝載到充裝機的裝載站，并從裝載站釋放和傳送到充裝機。
包裝材料包括柔性的層壓片，它可以包括紙基片和層壓在紙基片兩側(cè)上的聚乙烯塑料層。如果需要，在紙基片和塑料層之間形成阻擋層，該層可以包括鋁箔和具有氣體阻擋特性的樹脂。
一旦從裝載站釋放，在縱長方向?qū)Πb材料進行縱向密封并形成管狀。然后由密封和切割機構(gòu)從相對兩側(cè)對管狀包裝材料橫向加壓。這種密封和切割機構(gòu)可以包括作為密封裝置的感應(yīng)加熱器和作為切割裝置的切割器。通過密封裝置沿橫向按連續(xù)的固定間隔密封包裝材料。在這個時候，一對成形擋板從外面包圍管狀包裝材料并對其加壓，將包裝材料轉(zhuǎn)變成枕頭狀。
同時使用切割裝置，沿著由密封裝置生成的橫向密封的中心線切割枕頭狀包裝材料。結(jié)果，形成了許多含有液體食品的枕頭狀預(yù)成形容器，然后通過最后的折疊機的操作將預(yù)成形容器變成磚塊狀的包裝容器。
隨著上述的橫向密封，將液體食品充裝到管狀包裝材料中。在低于充裝的液體食品的液位的位置，由密封裝置從兩側(cè)對包裝材料加壓、加熱，從而橫向密封。
從橫向密封區(qū)擠出許多液體食品。但是，某些液體食品可能沿著中心線滯留在這個橫向密封區(qū)。因為密封區(qū)用切割裝置切斷，所以切割裝置有被液體食品玷污或污損的傾向。液體食品還可能玷污或污損包裝容器的切割部分。已公布的國際專利申請WO 98/09870號建議一種用清洗水清洗切割裝置的機器。在這種機器中，例如水的清洗介質(zhì)直接噴射到切割裝置或切割刀的尖端上。
根據(jù)上述情況，有必要避免上面討論的缺點和不足。
因此需要一種方式來清洗包裝材料的外周表面。
還需要一種方式來清洗密封裝置和切割裝置，同時還對它們進行消毒。
希望用一種方式能滿足上述的需要，該方式還能把潤滑性賦予包裝材料的外側(cè)，從而有利于包裝材料的平滑移動和改進包裝的成形。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于生產(chǎn)包含液體食品的容器的充裝機包括一組輥，用于使幅面料狀包裝材料成形為管狀包裝材料，用于在管狀包裝材料向下傳送時把液體食品引入到管狀包裝材料中的充裝管，裝設(shè)有加熱機構(gòu)并能與切割桿接合的熱密封桿，用以在液體食品的位置之下橫過管狀包裝材料產(chǎn)生形成橫向密封的密封區(qū)，和裝設(shè)在切割桿上的切割器，用以在密封區(qū)中切斷管狀包裝材料以形成包含液體食品的預(yù)成形容器。至少一個噴嘴定位成將消毒的沖洗液體引導(dǎo)向管狀包裝材料的外側(cè)表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于生產(chǎn)包含液體食品的容器的充裝機包括充裝裝置，用于將液體食品充裝到從上向下傳送的管狀包裝材料中，密封機構(gòu)，用于在管狀包裝材料內(nèi)的液體食品的液位之下橫向密封管狀包裝材料以便形成橫向密封區(qū)，切割機構(gòu)，用于切斷密封區(qū)以便形成包含液體食品的預(yù)成形容器，和沖洗液體供給結(jié)構(gòu)，用于將含消毒劑的沖洗液體朝向包裝材料的外側(cè)表面供給。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于生產(chǎn)包含液體食品的容器的方法包括，將幅面料狀包裝材料形成為管狀包裝材料，在管狀包裝材料向下傳送時把液體食品引入到管狀包裝材料中，橫過包含液體食品的管狀包裝材料形成橫向密封，在包裝材料的橫向密封中切斷管狀包裝材料以便形成充滿的預(yù)成形容器，當(dāng)在包裝材料的橫向密封中切斷管狀包裝材料時將消毒的沖洗液體引導(dǎo)向管狀包裝材料。
根據(jù)本發(fā)明，沖洗液體清洗管狀包裝材料的外表面并對其消毒，以及能向下流動來洗凈密封桿和切割器并對其消毒。還有，沖洗液體能在橫向密封形成之后冷卻包裝材料，從而使包裝材料的塑料或樹脂材料相對較快地硬化。因此塑料或樹脂材料將不太可能受到玷污染或污損。結(jié)果，改善了包裝材料的外觀。


從下面參考附圖的詳細描述中，本發(fā)明的上述和附加的特點將變得更加清楚，在圖中相同的元件用相同的參考數(shù)字表示，其中圖1是形成本發(fā)明的充裝機的一部分并且表示了根據(jù)本發(fā)明的沖洗噴嘴的密封和切割裝置的示意；和圖2是充裝機的示意圖，在該充裝機中應(yīng)用圖1中表示的密封和切割裝置及沖洗噴嘴。
具體實施例方式
先參考圖2，涉及本發(fā)明的充裝機的一個實施例包括從平的幅面料狀包裝材料11變成包裝件的成形和充裝。這個幅面料狀包裝材料是以卷筒31的形式裝納在盒32中，并通過盒32裝載或傳送到充裝機的裝載站。
通過實例，包裝材料11的幅面料可以是柔性的紙質(zhì)層壓片的形式，它包括紙基片和層壓在紙基片兩側(cè)上的聚乙烯樹脂的可熱密封/防水層。如果需要，在紙基片和一個或兩個可熱密封/防水層之間形成鋁箔或有氣體阻擋特性的樹脂的形式的阻擋層。此外，在材料的外表面可以印刷形成包裝容器33外觀的外部設(shè)計。
從卷筒上退繞到裝載站的包裝材料11是由作為傳送機構(gòu)的輥間歇地傳送的。包裝材料通過一組輥前進到印刷單元38，這組輥包括引導(dǎo)輥34、送料輥35、張力輥36和彎曲輥37。在印刷單元38內(nèi)將例如包裝容器33內(nèi)含物的享用時間限制或者有效期的信息印刷在包裝材料11的合適指示區(qū)間上。
將包裝材料11傳送到敷貼器39，它沿著包裝材料幅面料施加連續(xù)的帶條。后面使用這種帶條促使包裝材料變成管狀。通過幾個彎曲輥40、41把帶有所施加帶條的包裝材料11送到消毒池42，在消毒池42處由例如過氧化氫水溶液的消毒液進行消毒。消毒池42包括裝有消毒液的底盤43，將包裝材料11傳送通過該底盤43。
包裝材料11從消毒池42通過壓延輥45向上前進并到達空氣刀45?？諝獾?5強烈地引導(dǎo)包裝材料11熱空氣的以便干燥包裝材料11。在被空氣刀45干燥和通過幾個其他輥的傳送之后，由一組成形環(huán)將包裝材料11逐漸轉(zhuǎn)變成管狀。該組成形環(huán)包括構(gòu)成最高環(huán)的上成形環(huán)48，構(gòu)成下一環(huán)的可動成形環(huán)49，通過它傳送包裝材料，構(gòu)成在可動成形環(huán)49之后傳送包裝材料的環(huán)的成形環(huán)50，以及構(gòu)成最后的環(huán)的下成形環(huán)51。在通過成形環(huán)和轉(zhuǎn)變成管狀之后，由縱向的密封裝置55使用前面所施加的帶條在縱向或縱長方向密封管狀包裝材料11。在包裝材料形成管狀之后，將構(gòu)成內(nèi)含物的液體食品引入到管狀包裝容器中，該液體食品例如為奶類、果汁等。應(yīng)用充裝管52將這樣的內(nèi)含物充裝到管狀包裝材料中，該充裝管向下伸展到管狀包裝材料11的內(nèi)部中。
形成管狀并且其中已經(jīng)充裝液體食品的包裝材料11用含消毒劑的沖洗液體清洗，從一個或幾個沖洗噴嘴56的形式的沖洗裝置噴射出沖洗液體。沖洗噴嘴56可以構(gòu)成沖洗液體供給機構(gòu)的一部分。沖洗噴嘴56以圖1表示的方式指向管狀包裝材料的外表面。沖洗液體供給機構(gòu)還可以包括與沖洗噴嘴56連接的沖洗液體源。沖洗液體的形式最好是相對冷的含有消毒劑或消毒組份的消毒液體。在這個優(yōu)選實施例中，沖洗液體是臭氧處理水。
在用沖洗噴嘴56清洗之后，充裝好的管狀包裝材料11在管保持環(huán)57的引導(dǎo)下前進到密封和切割裝置。這里，由密封裝置以與最終包裝件的尺寸相對應(yīng)的固定間隔將充裝好的管狀包裝材料橫向密封，然后由切割裝置在密封區(qū)內(nèi)將包裝材料切斷，形成各個充裝好的包裝件或容器。包裝件或容器還成形為如圖2中所表示的枕頭狀的預(yù)成形容器23。將預(yù)成形容器23傳送到最后的折疊機58并將其變成磚塊狀的容器，這樣生產(chǎn)充裝液體食品的包裝容器33。
參考圖1可以看到關(guān)于沖洗噴嘴56及密封和切割裝置的進一步細節(jié)。如上所述，管狀包裝材料11容納通過充裝管52供料，從而充滿管狀包裝材料的液體食品。將充裝好的管狀包裝材料11連續(xù)和間歇地向下傳送，并前進到密封和切割裝置60。
密封和切割裝置60包括兩個密封和切割單元14、15。每個密封和切割單元14、15包括切割爪14a、15a和壓力爪14b、15b。密封和切割單元還包括切割桿18和熱密封桿19。切割桿18最好裝設(shè)在切割爪14a、15a上，而熱密封桿19最好裝設(shè)在壓力爪14b、15b上。相對較薄的切割器21形式的切割裝置可滑動地安裝在每個切割爪14a、15a中相對較窄的空間內(nèi)，一般在切割桿18的中央。切割裝置21的端部(即參考圖1所見的左端)連接到圓柱件22，它的作用是作為切割裝置的驅(qū)動機構(gòu)。這個驅(qū)動機構(gòu)22使切割裝置前后滑動以便對管狀包裝材料實行切割。
在每個切割爪14a、15a上保持有成形擋板21a。在每個壓力爪14b，15b上也保持有成形擋板21b。成形擋板21a、21b能以已知的方式自由地搖擺或移動并包圍包裝材料11。
密封和切割單元14、15從相對兩側(cè)對管狀包裝材料11加壓，并將其橫向密封以形成相應(yīng)的密封區(qū)S。一旦形成密封區(qū)S，就啟動切割裝置22在剛形成密封的區(qū)域內(nèi)切開被密封的材料，從而得到各個預(yù)成形容器23。通過切割爪14a、15a和壓力爪14b、15b朝向彼此的相對運動從相對兩側(cè)對包裝材料11加壓。
在壓力爪14b、15b上的密封桿19裝設(shè)有形成感應(yīng)加熱器的感應(yīng)器61、62。感應(yīng)加熱器起密封機構(gòu)的作用，當(dāng)壓力爪14b、15b和切割爪14a，15a朝向彼此移動并對包裝材料加壓時，密封機構(gòu)在包裝材料中形成橫向密封(即密封區(qū)S)。
切割裝置21通過圓柱件22的操作以滑動的方式沿向前方向移動。在切割裝置21朝前滑動時，切割裝置21沿著密封區(qū)S切斷管狀包裝材料11。還有，成形擋板21a、21b蓋住或包圍管狀包裝材料11，對包裝材料加壓，并使包裝材料轉(zhuǎn)變成和形成枕頭狀包裝件，一旦實現(xiàn)密封和切割就會最終獲得該枕頭狀包裝件。
密封和切割單元14、15的操作如下。在圖1中表示的密封和切割裝置60處，密封和切割單元14是在上面的密封和切割開始位置。在密封和切割開始位置，切割爪14a和壓力爪14b表示為在向前位置(即，切割爪14a和壓力爪14b已經(jīng)朝向彼此移動)。在這個位置，切割爪14a和壓力爪14b從兩側(cè)對管狀包裝材料11加壓。當(dāng)密封和切割單元14壓住和保持包裝材料11時它向下移動。
在這個保持包裝材料11的期間，熱密封桿19和切割桿18相當(dāng)有力地推壓包裝材料11。在密封桿19中的感應(yīng)加熱器61、62加熱包裝材料11以實現(xiàn)橫向密封并形成密封區(qū)S。如上所述，在密封和切割單元14夾持包裝材料11而橫向密封完成時，密封和切割單元14向下朝下面的密封和切割完成位置移動。還有，在密封和切割單元14移動時，成形擋板21a，21b以已知的方式朝向彼此沿閉合方向移動并包圍包裝材料11以使包裝材料轉(zhuǎn)變成和形成枕頭狀構(gòu)造。
在圖1中，密封和切割單元15表示為在下面的密封和切割完成位置。剛好在到達密封和切割完成位置之前，密封和切割單元15的切割裝置21朝密封桿19向前移動，在密封區(qū)S的中心部分切斷包裝材料，這樣使預(yù)成形容器23與管狀包裝材料11的剩余部分分離。當(dāng)在密封區(qū)S中心部分完成切斷包裝材料之后，密封和切割單元15回到密封和切割開始位置。在回到密封和切割開始位置的同時，密封和切割單元15的切割爪15a和壓力爪15b彼此移開，并轉(zhuǎn)到密封和切割單元14的外側(cè)以便上升到上面的開始位置。
如圖1所示，在密封和切割裝置60的上游，考慮到包裝材料的傳送方向，在管狀包裝材料11的周圍定位有一個或多個噴嘴56形式的沖洗裝置。沖洗裝置連接到臭氧處理水源并從沖洗噴嘴56對著包裝材料11的外表面噴射出臭氧處理水63。在臭氧處理水63中臭氧的濃度的數(shù)量級是，例如0.01-20(ppm)，優(yōu)選約0.1-10(ppm)。
臭氧處理水63清洗包裝材料11的外周表面并對它消毒。此外，臭氧處理水向下流動以便在操作時清洗密封和切割單元14、15并對其消毒。
因為當(dāng)切割裝置21在密封和切割單元14、15內(nèi)和通過包裝材料移動時，包裝材料以及整個密封和切割裝置都用消毒/清洗的臭氧處理水洗過，所以臭氧處理水防止包裝材料和整個裝置被不希望的微生物等弄臟或污染。
臭氧處理水63還冷卻了由感應(yīng)加熱器61，62加熱并橫向密封的包裝材料11的密封區(qū)S。這種冷卻使包裝材料11的熔化的塑料材料(如聚乙烯樹脂)相對迅速地硬化。因此，在切開密封區(qū)S時，可以實現(xiàn)塑料材料(如聚乙烯樹脂)和切割裝置21分開或分離的改進。
還可以防止塑料或樹脂材料的玷污或污損，從而改善了包括切斷部分的包裝材料11的外觀。還有，臭氧處理水63將潤滑性賦予包裝材料11的外側(cè)并使包裝材料11能更加平滑地移動，從而改進包裝材料11的成形。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選形式，臭氧處理水63包括用紫外光輻射法、放電法和電解法制成的臭氧處理水，以及用直接電解法生產(chǎn)的臭氧處理水。
在直接電解法中形成鹽水(堿性水)作為副產(chǎn)品。但是，即使在臭氧處理水63中含有鹽水，也能維持臭氧處理水63所需的濃度。
因為僅從臭氧處理水63中逐漸產(chǎn)生非常少量的臭氧氣，所以臭氧氣不會溶解到液體食品中。相反，該氣體趨向于上升，然后被位于充裝機頂部附近的加熱裝置或空氣刀所放出的熱空氣加熱，從而被分解。
充裝管52、縱向密封裝置55、沖洗噴嘴56和充裝機的其他部件都是在無菌的環(huán)境中，從而使液體食品在無菌室內(nèi)于無菌的條件下被充裝到管狀包裝材料中。產(chǎn)生臭氧氣所達到的程度使該臭氧氣可以有助于維持這個無菌的環(huán)境。
在這個實施例中，沖洗液體起到消毒的作用，并且還起到冷卻密封區(qū)S的作用。因此，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選形式，選擇沖洗液體(即臭氧處理水)的溫度以便能使沖洗劑實現(xiàn)這兩種作用。使用溫度為2℃-20℃，優(yōu)選為5℃-15℃的沖洗液體或臭氧處理水的應(yīng)用是非常適合達到這個目標(biāo)的。在這方面，相信溫度為約10℃的沖洗液體是特別有用的。
除了在密封和切割裝置60的上游某個地點將沖洗液體引導(dǎo)到包裝材料的外表面上之外，可以在密封和切割單元附近裝設(shè)另一個例如一個或多個沖洗噴嘴的形式的沖洗裝置，以便傳送更多的沖洗液體(如臭氧處理水)來直接噴射到切割裝置。在這樣的情況下，在不同位置的沖洗液體可任選地設(shè)定在不同的溫度。
應(yīng)該認識到，雖然已經(jīng)將臭氧處理水描述為沖洗液體，但是也可以使用其他的含殺菌劑的水溶液作為沖洗液體。
從上面描述中可以看到，本發(fā)明提供了許多優(yōu)點。沖洗液體有利地清洗包裝材料的外周表面并對其消毒。此外，沖洗液體向下流動以及洗凈密封裝置和切割裝置并對其消毒。這樣，因為即使切割裝置裝納在或隱藏在密封和切割裝置中也能進行清洗和消毒，所以沖洗液體防止了不想要的微生物等引起的弄臟或污染。
還有，因為在橫向密封形成之后包裝材料被沖洗液體冷卻，所以使包裝材料的塑料或樹脂材料相對快速地硬化。因此，在切斷密封區(qū)時可以防止塑料或樹脂材料的玷污或污損。結(jié)果，改進了包裝材料的外觀。
在上述說明書中已經(jīng)描述了本發(fā)明的原理、優(yōu)選實施例和操作的模式。但是，打算要保護的本發(fā)明并不解釋成受所描述的特定實施例的限制。還有，這里描述的實施例應(yīng)看作是說明性的而不是限制性的。通過應(yīng)用其他的和等價的東西可以進行各種改變和變化，而不會背離本發(fā)明的宗旨。因此，特意打算包括落入在本發(fā)明宗旨和范疇內(nèi)的所有這些改變、變化和等價的東西。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)包含液體食品的容器的充裝機，其包括用于將一幅面料狀包裝材料形成一管狀包裝材料的一組輥，該管狀包裝材料有一外側(cè)表面；一用于在管狀包裝材料向下傳送時將一液體食品引入到管狀包裝材料中的充裝管；一裝設(shè)有一加熱機構(gòu)并且可與一切割桿接合的熱密封桿，用以在該液體食品的位置之下橫過管狀包裝材料產(chǎn)生一形成一橫向密封的密封區(qū)；一裝設(shè)在該切割桿上的切割器，用以在該密封區(qū)內(nèi)切斷管狀包裝材料以便形成一包含液體食品的預(yù)成形容器；和用于將一消毒的沖洗液體引導(dǎo)到管狀包裝材料的外側(cè)表面上的至少一個噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充裝機，其特征在于，相對管狀包裝材料的運動的向下方向，在該熱密封桿和切割桿的上游定位所述至少一個噴嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充裝機，其特征在于，所述沖洗液體是臭氧處理水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充裝機，其特征在于，所述至少一個噴嘴包括多個噴嘴。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充裝機，其特征在于，該沖洗液體的溫度為2℃-20℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充裝機，其特征在于，該沖洗液體的溫度為5℃-15℃。
7.一種用于生產(chǎn)包含液體食品的容器的充裝機，其包括用于將一液體食品充裝到一從上往下傳送的管狀包裝材料中的充裝裝置；用于在該管狀包裝材料中的該液體食品的液位之下橫向密封管狀包裝材料以形成一橫向密封區(qū)的密封裝置；用于切斷該密封區(qū)以便形成一包含液體食品的預(yù)成形容器的切割裝置；和用于朝向該包裝材料的一外側(cè)表面供給一包含一消毒劑的沖洗液體的沖洗液體供給裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充裝機，其特征在于，所述沖洗液體供給裝置包括至少一個噴嘴。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充裝機，其特征在于，相對管狀包裝材料的運動的向下方向，在該密封裝置和切割裝置的上游定位所述沖洗液體供給裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充裝機，其特征在于，所述沖洗液體是臭氧處理水。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充裝機，其特征在于，所述沖洗液體供給裝置包括多個噴嘴。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充裝機，其特征在于，該沖洗液體的溫度為2℃-20℃。
13.一種生產(chǎn)包含液體食品的容器的方法，其包括將一幅面料狀包裝材料形成為一具有一外側(cè)表面的管狀包裝材料；在該管狀包裝材料向下傳送時將一液體食品引入到管狀包裝材料中；橫過包含該液體食品的管狀包裝材料形成一橫向密封；在該包裝材料的該橫向密封內(nèi)切斷管狀包裝材料以便形成一充裝好的預(yù)成形容器；和當(dāng)在包裝材料的橫向密封內(nèi)切斷管狀包裝材料時將一消毒的沖洗液體引導(dǎo)向管狀包裝材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，該沖洗液體通過至少一個噴嘴引導(dǎo)向管狀包裝材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在切斷橫向密封的地方的上游某個位置，將該沖洗液體引導(dǎo)向管狀包裝材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，該沖洗液體是臭氧處理水。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，該沖洗液體的溫度為2℃-20℃。
全文摘要
一種生產(chǎn)包含液體食品的容器的充裝機包括一組使幅面料狀包裝材料成形的輥,在管狀包裝材料向下傳送時將液體食品引入到管狀包裝材料中的充裝管(52),裝設(shè)有加熱機構(gòu)(19)并可與切割桿(18)接合的熱密封桿(14、15),用以在食品的位置之下橫過管狀包裝材料產(chǎn)生形成橫向密封的密封區(qū),和裝設(shè)在切割桿上的切割器,用以在密封區(qū)內(nèi)切斷管狀包裝材料以便形成包含液體食品的預(yù)成形容器。至少一個噴嘴(56)定位成將消毒的清洗液體引導(dǎo)向管狀包裝材料的外側(cè)表面和/或切割器。沖洗液體有利地清洗管狀包裝材料的外表面和對其消毒,以及能向下流動以便洗凈密封桿和切割器并對其消毒。還有,沖洗液體能在橫向密封形成之后冷卻包裝材料,從而使包裝材料的塑料或樹脂材料相對快速地硬化。所以塑料或樹脂材料將不太可能受到玷污和污損。結(jié)果,包裝材料的外觀得到改善。
文檔編號B65B9/20GK1373723SQ00812585
公開日2002年10月9日 申請日期2000年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月7日
發(fā)明者Y·奧特蘇卡, K·奧諾 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務(wù)有限公司