專利名稱：用于消毒包裝件的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于消毒至少部分成形的包裝件的方法和i殳 備，該部分成形的包裝件為填充機中的待填充包裝件。以下披露中， 使用術語"無菌的(sterile)"來表明該包裝件在消毒之后達到的商 業(yè)上指定無菌的消毒水平。更確切地，本發(fā)明涉及在填充這些包裝件之前處理它們的方 法，包括在后續(xù)的無菌填充之前于填充才幾中消毒這些包裝件。該包 裝件具有開口端和閉合端。根據(jù)本發(fā)明的方法，在填充這樣的包裝 件之前乂人包裝件的開口端初始供應熱空氣。實施這一步是為了加熱 這些包裝件，目的在于，在后面的消毒階^殳中，防止供應的消毒氣 體在這個階l殳期間在該包裝件的壁上凝結。實現(xiàn)該方法的另 一種方 式是一旦該包裝件已被通以消毒氣體，則供應無菌的調節(jié) (tempered)空氣。此處的目的是排走先前供應的消毒氣體。更具 體地，本發(fā)明涉及向該包裝件的開口端供應或從該包裝件開口端去 除可選氣體以及消毒氣體的方法。本發(fā)明進一步涉及包括在更大的背景中的設備，用于實現(xiàn)在所 述填充機中的包裝件的氣體消毒，其中該更大的背景 一 方面包括加 熱區(qū)，用于將該包裝件內的材料加熱至約70°C,另一方面，包括消 毒區(qū)或其組合，并進一步包括通風區(qū)。消毒劑最好在整個消毒階段 保持為氣體形式，并且最好最大程度地再利用。對這一類可參考的 用于生產和消毒包裝件的設備和方法的一種類型的詳細描述，參見 已公布的國際申請WO 2004/054883。
背景技術：
在所述類型的填充機中，有一種先前使用的方法需要在氣體消 毒階段，結合包裝件的開口端向中心供應消毒氣體。供應到包裝件 的氣體或氣體混合物朝向該包裝件的內部區(qū)域向下流動，由此一旦 該氣體或氣體混合物到達該包裝件的內部末端，便返回到該開口 。 當前并不注意該返回流。返回流包4舌消毒的氣體或氣體混合物，其 在周圍的室中不受控制地蔓延，并可能導致非消毒氣體流干擾設置 于該填充機中下游的無菌空氣流屏障，需要該流動屏障是為了不危 及到在該消毒區(qū)內所獲得的無菌水平。當涉及再利用該氣體的可能性時，不受控制的返回流也是棘手 的。這一點在處理消毒氣體時尤為重要。如果可獲得更多可控制的 返回流，就可將無菌室內該消毒氣體的不期望的蔓延限制到較以前 更大的程度，這樣將可更容易地再利用該氣體。進一步地，對于填充操作，如果該包裝件的外部也可被消毒， 那么將是有利的。這可最小化再污染的風險，因為它將確保周圍的 流體被引離包裝件的開口，而非朝向該開口。否則將存在雖然小，但卻切實的風險即微生物體將會以不受控的方式，重新污染該包 裝件內部的經消毒表面。發(fā)明內容本發(fā)明的一個目的是披露一種在執(zhí)行后續(xù)的填充和密封之前， 供應氣體或氣體混合物到部分成形的包裝件的內部的方法，用于執(zhí)行對待填充包裝件的內部和至少外部的一部分的氣體消毒處理。更 具體地，本發(fā)明的一個目的是^是出了一種有效阻止包裝件表面再污 染的方法。本發(fā)明的再一個目的是實現(xiàn)了一種方法，該方法有助于 所供應消毒氣體的相當高程度的再利用。這些目的通過一種方法實現(xiàn)，該方法包括以至少一個流，通過 該包裝4牛內的開口向該包裝4牛供應所述氣體或氣體混合物，進4亍該 供應，使該至少一個流流入包裝件到該包裝件的內部區(qū)域，然后通 過該開口返回，以及在該開口外部的限定空間內，暫時接J主來自該 包裝件的返回流，以及以形成大體上沿該包裝件的外部包裝表面垂 直流的方式，引導該返回流乂人該空間流出。以這種方式，該包裝件 的外部的一部分也利用該氣體或氣體混合物處理。另外，該氣流的 可控制的引導增加了再利用該氣體的可能性，并且它最小化了該包 裝件內部表面再污染的風險。才艮據(jù)本發(fā)明的方法的第一實施方式包括以限定為相對于該包 裝件放射狀地朝外和朝內的流供應該供應氣體，該流動相對于該包 裝件的幾何主軸線成一定角度，從而當由該包裝件的內壁限定時，該:荒以及在該包裝4牛中央區(qū)i或的返回;;充^皮正向(positively ) 4空制用 于形成螺旋狀的渦流，在形成為中央返回通道的空間內暫時接住所 述中央返回流，以及通過通道引導該返回-危乂人該空間:流出，在該通 道內該返回流^走轉約180°C，浮皮正向分開并^皮進一步引導為沿該包 裝件的外周表面的垂直流。這樣，與現(xiàn)有技術相比可使用相當?shù)偷?供應氣體或氣體混合物的氣體質量流。因為氣體質量流減少，所以 與現(xiàn)有的技術方案相比該減少的氣體質量流有效防止了該包裝件 表面的再污染。并且，通過降低的氣體質量流，可4交先前更大程度 地抑制在無菌室內的消毒氣體的不期望的蔓延。另外，通過降低氣 體質量流，可提高該處理總的經濟性，并且它為再利用該氣體4是供 了相當高的可能性。當處理消毒氣體時這一點尤其重要。該方法固有的一個額外的優(yōu)點是，除了消毒階段之外，它還可 應用于加熱階段以及通風階段中。因此這會獲得改進的加熱效果， 同時進一 步促進了無菌空氣流動屏障的維持。根據(jù)本發(fā)明的方法的其它實施方式在從屬權利要求2-3和5-9 中描述。本發(fā)明還涉及一種用于才丸行該方法的設備。該i殳備包括用于通 過該包裝件的開口 ，以至少一個流供應氣體或氣體混合物到該包裝 件內的供應裝置，該供應裝置適于供應至少 一個流進入并到達該包 裝件的內部區(qū)域，然后該流通過該開口返回，以及限定的空間，該 限定的空間適于i殳置于該開口的外部，以用于暫時沖妻住來自該包裝 件的返回流，以及引導裝置，該引導裝置用于以形成大體上沿該包 裝l牛的外部包裝表面垂直流的方式，引導該返回流從該空間流出。該裝置的實施方式在乂人屬4又利要求11-16中^皮描述。


以下將結合在附圖中示出的兩個實施方式，更詳細地描述本發(fā) 明，在這些圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的設備的第一個實施方式的橫截面示意圖， 作為該發(fā)明的功能的清楚的說明；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實際設備的第 一 個實施方式的立體圖；圖3是上述相同設備的立體分解圖；圖4是沿圖3中IV-IV的穿過所討論的設備的橫截面示意圖， 帶有一個設在下面的打算消毒的包裝件；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明的設備的第二個實施方式的橫截面示意圖。
具體實施方式
圖1所說明的橫截面示意圖示出了根據(jù)第一個實施方式的本發(fā) 明的功能。位于完全相同的包裝件序列中并在該情況下具有打開的底部的包裝件1沿傳送帶行進，以用于在機器方向(MD)上每次 例如四個包裝件1的逐漸標引。包裝件經過的那些階段是， 一方面， 通入加熱至約150。C的空氣以加熱到約70。C的階^殳，以及用于只寸該 包裝件進行消毒的階段，在該階段中向包裝件通入氣態(tài)的過氧化氫 或其它消毒氣體，以及最后的用于通過通入無菌氣體對該包裝件進 行通風的階段。當經過這些階段后，隨即進行填充，然后對各個包 裝件1進行密封。無論在根據(jù)本發(fā)明的設備3供應通道2 (如圖1 所示)中所供應的是熱空氣、消毒氣體或無菌的通風空氣，可以確 定的是流，其導致通道2在它們的下端以相對于兩個對稱平面形 成小于8。的角的方式轉變一定角度，所述對稱平面的對稱軸線作為 公用線(common line)以直角與該包裝件的開口相交，從而被稍微 向外圍地并且稍微朝向該包裝件的中心引導，將最想得到的螺旋狀 螺流形態(tài)傳遞給在包裝件中轉變角度向下的氣體流。另外，為使供 應的氣體在向下直到包裝件1 "底部"的最不容易進入的角落中， 達到最佳可能的流動分布，如實驗表明的，供應通道2的數(shù)量應當 適合包裝件的體積，或者適合與該包裝件的開口端相關聯(lián)的周長。 在此處說明的實施方式中，該設備包括10個均一地沿所述設備3 的上部區(qū)域分布的通道2。值得再次指出的是，利用水作為試騶H 某 介的實一驗表明，經過這個結構中用于氣體的通道2而輸入的媒介將 在包裝件l中以相當中央的流向上流出包裝件，以便在包裝件的上 部區(qū)i或4能夠流入中央返回通道5形式的空間內。乂人流動的^L點看， 返回通道5設計為到該返回通道的輸入流將遇到最小可能的反向壓 力。以與中央通道5相通的分流通道7形式的引導裝置偏轉返回通 道5內的流。形成該通道，乂人而迫<吏該流180。改變方向，并且之后 也凈皮引導經過包裝件1的外部以改進對包裝件1的消毒，并且在該情況下，依賴于供應氣體的量，實現(xiàn)改進的加熱或者能夠更好地保 證包裝件1上的無菌區(qū)域的期望的效果。圖2示出了一種供氣組件8，其包括根據(jù)本發(fā)明的第一個實施 方式的設備3，該設備3處于與組件8集成的組合狀態(tài)。組件8具 有入口室9,該入口室9帶有中央氣體入口連4妾部IO和用于固定該 組件到填充機(圖未示)的平板11。結合圖2，圖3是組件8的立 體分解示意圖。由此，設備3此處也是以立體狀態(tài)示出，所以設備 3的各種部件，尤其是供應通道2和偏轉氣體質量流的引導通道7 清晰可見。在所說明的實施方式中，通道2的數(shù)目為十個的事實完 全由環(huán)境條件決定，并且由迄今所得的實-驗結果，該數(shù)目看起來依 賴于直徑，以用于獲得最佳的流動形態(tài)。類似地，圖3示出了圓柱 形的導體套12，與組件8成組合狀態(tài)，用來環(huán)繞設備3的外周表面。圖4以中央坤黃截面示出組件8，處在與組件8在生產運行中可 能具有的位置一致的位置。為了盡可能與圖l比較，該圖示出了對 應于圖1中以基本l侖廓i兌明的作i想的流動形態(tài)。以下簡要描述該設備的基本操作。在中央流入連接部10持續(xù) 地進行期望類型氣體的供應(熱空氣、消毒氣體或無菌空氣，或者 它們的組合)。因為該供應氣體首先》真充流入室9，該經過通道2豐lT 送入包裝件1的流能夠保持均一和恒定的壓力，這必須認為是用于 實現(xiàn)組件8功能的前提以保持持續(xù)的氣體質量流動。通道2以上述 方式傾斜(相對于兩個相互垂直的對稱平面小于8°)，從而產生沿 該包裝件內部周緣的螺旋狀氣體質量流。當氣體質量流到達包裝件 1的底部15時，由于在包裝件中央的較低的氣體壓力，該氣體質量 流會在該部分會盡量離開該包裝件。從而，流出該包裝件的供應氣 體的返回流也以可控的方式發(fā)生。當該返回流到達包裝件的開口 時，它#^欠納入返回通道5中。在該返回通道的上部區(qū)i或，返回；充 偏轉約180。， /人而經過包裝件1的外部周鄉(xiāng)彖引出。由此，沿包裝件1的圓周表面產生向下引導的流層，當氣體由消毒氣體組成時，該 流動層消毒該表面，并主要地防止再污染。如作為介紹所^是及的， 因為根據(jù)本發(fā)明的氣體質量流的速度僅是以前應用速度的幾分之一，所以該返回流作為邊界層流;故沿該包裝件的外部向下引導。由 此，在處理室中的向下引導的流將不再對發(fā)生在包裝件以下的界面 區(qū)i或的渦流構成潛在風險，由于該原因，得益于組件8，無菌室內 的氣體能夠更好地利用，并且能夠以較簡單的方式接住和再使用。 進一步地，按照現(xiàn)有技術的后續(xù)填充階段中包裝件被再污染的潛在 風險可被消除，因為不再有恒定無菌空氣流被消毒階段的氣體質量 流干纟尤的風險。圖5示出了本發(fā)明第二個實施方式和包裝件1的筒化的橫截面 示意圖。在該實施方式中，以垂直流將氣體或氣體混合物供應入包 裝件1。優(yōu)選地，以偏離包裝件1中心一定距離的方式供應該流。 該供應裝置未在圖中示出，而是用流動箭頭F表示。例如，該供應 裝置可以是常規(guī)的噴嘴或其它類型的供應噴嘴。該返回流，其在此情況下并不包括明確的位于中心的流，而是 不對稱的，該返回流在由杯狀裝置16限定的空間內被暫時接住。 該裝置16的上部，中間部可包括該供應裝置或者構成該供應裝置。 該裝置16還包括套18。返回流會在該杯狀裝置的最靠近中心的位 置或在中心位置，撞擊其內部。該流將繼續(xù)首先沿裝置16的內部 頂表面向外，然后沿以套18的內部包裝表面形式的引導裝置。引 導裝置18 -使該返回流形成大體上沿包裝件1的外部包裝表面垂直 的流。在當前的優(yōu)選的例子中示出的，該杯狀裝置16為圓型并且 其直徑大于包裝件1在開口附近的直徑。利用這種方式，形成乂人套 18的內部并沿包裝件1的外部向下流動的直4妄通道。優(yōu)選地，在沿 包裝件1中心軸的方向上，杯狀裝置16和包裝件1之間也具有一 定3巨離。該第二實施方式可優(yōu)選地用于加熱階段，但也可用于消毒階段 及通風階段。解，在不背離由所附權利要求限定的本發(fā)明的目的和范圍的前提 下，可進4亍多種1^正和改變。
權利要求
1.一種在填充機的設備中，在對包裝件(1)進行后續(xù)的填充和密封之前，供應氣體或氣體混合物到部分成形的所述包裝件內部的方法，其特征在于，所述方法包括所述氣體或氣體混合物以至少一個流通過所述包裝件(1)的開口供應給所述包裝件(1)，進行該供應使得所述至少一個流流入所述包裝件(1)到達所述包裝件(1)的內部區(qū)域，然后通過所述開口返回，以及在所述開口外部的限定空間內，暫時接住來自所述包裝件(1)的返回流，以及以這樣的方式引導所述返回流從所述空間流出，即形成沿所述包裝件(1)的外部包裝表面的大體上垂直的流。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述每個包裝 件(1)的開口端逐漸地向所述包裝件的內部初始地4是供熱空 氣流，之后提供消毒劑氣體流，以及最后提供無菌的空氣流。
3. 根據(jù)權利要求1和2所述的方法，其特征在于，所述氣體消毒 劑在才幾器方向(MD)上逐漸;也與初始纟是供的所述熱空氣流相 混合。
4. 才艮據(jù)權利要求1-3所述的方法，其特;f正在于，所述方法包括以限定為相對于所述包裝件(1 )放射狀地朝外或朝內的 流來供應所述供應的氣體，所述流相對于所述包裝件(1)的 幾何主軸線(H)轉變一定角度，從而當由所述包裝件(1) 的內壁限定時，所述流和在所述包裝件(1)中央部分的返回 流-故正向4空制，以形成螺4^l犬的渦流，在形成為中央返回通道(5)的空間內，暫時4妾住所述中 央返回Wu,以及通過通道(7)引導所述返回流從所述空間流出，在所述 通道(7)內所述返回流茲j爭約180°，所述返回流^皮正向分開 并被進一步引導為沿所述包裝件(1)的外周表面的垂直流。
5. 4艮據(jù)纟又利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括通 過每個敞開的包裝件的兩個或多個通道(2)來提供該流。
6. 根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述通道(2)被 轉動一定的角度使得流動方向落于兩個對稱的平面之外，所述 對稱的平面具有對稱軸線(H)，所述對稱軸線(H)作為公用 線以直角與所述包裝件的開口相交，即，所述通道在第一方向 上稍微向外圍以及在第二方向上朝向所述包裝件的中心轉動 角度。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述通道(2)在 各方向上轉變小于或等于8。的角度。
8. 才艮據(jù)前述^又利要求中任一項所述的方法，其特征在于，該氣體 質量流隨時間持續(xù)維持。
9. 根據(jù)權利要求1所述的方法，包括以至少一個垂直流向所述包裝件(1 )供應所述氣體或氣 體混合物，以及在由杯狀裝置(16)限定的空間內，暫時接住來自所述 包裝<牛(1)的所述返回流，以及沿所述杯狀裝置(16)的套(18)的內部包裝表面引導 所述返回流乂人所述杯狀裝置(16 )流出，以形成沿所述包裝件 (1)的外部包裝表面的大體上垂直的流。
10. —種在填充機中的設備，用于在對包裝件(1 )進行后續(xù)填充 和密封之前，與包裝件(1)的開口相結合供應氣體或氣體混 合物到所述包裝件(l)內部，其特征在于，所述設備包括用于通過所述包裝件(1)的開口，以至少一個流供應所 述氣體或氣體混合物到所述包裝件(1)的供應裝置，所述供 應裝置適于供應所述至少一個流到所述包裝件(1)的內部區(qū) 域，然后所述流通過所述開口返回，以及限定空間，其適于設置在所述開口的外部，以用于暫時 4妻住來自所述包裝件(1)的所述返回流，以及引導裝置(7; 18),其用于以形成大體上沿所述包裝件 (1)的外部包裝表面垂直流的方式，引導所述返回流A/v所述 空間;克出。
11. 根據(jù)權利要求10所述的設備，其特征在于，所述供應裝置包括至少一個用于氣體的供應通道(2)， 所述供應通道(2)的出口相對于至少一個包含所述包裝件幾 何主軸線(H)的平面轉變一定角度，所述幾何主軸線(H) 與主軸包裝件的開口相交，所述空間形成為與所述引導裝置相連通的中央返回通道 (5),以及所述引導裝置為通道(7)的形式，用于將所述返回流轉 變180。，將該返回流正向地分開，并進一步將它引導為沿所 述包裝件(1 )外周表面的垂直流。
12. 根據(jù)權利要求11所述的設備，其特征在于，將用于供入氣體 的供應通道(2)轉變角度，從而流動方向落在與任何對稱平 面平行的平面之外，所述對稱平面具有對稱軸線(H)，所述 對稱軸線(H)作為公用線與所述包裝件的開口相交，并由此 在第 一方向稍」微向外圍地和在第二方向上稍孩i朝向所述包裝 件(1 )的中心引導所述供應通道(2)。
13. 根據(jù)權利要求12所述的設備，其特征在于，所述通道(2)的 角度轉變在各方向上小于或等于8。。
14. 根據(jù)權利要求11至13中任一項所述的設備，其特征在于，所 述通道(2 )以及所述返回通道(5 )被設計為，所述氣體質量 流的向下引導的部分在沒有包裝件(1)時對于垂直的單向流 的形成是自約束的。
15. 根據(jù)權利要求11至14中任一項所述的設備，其特征在于，所 述設備的下部在結構上與將要被消毒的包裝件的結構相適應。
16. 根據(jù)權利要求10所述的設備，其特征在于，用于供應所述氣體或氣體混合物的所述供應裝置i殳置為 形成至少一個進入所述包裝件(1)的垂直流，用于暫時接住所述返回流的空間由杯狀裝置(16)限定，以及所述引導裝置包括所述杯狀裝置(16)的套(18)的內 部包裝表面，所述內部包裝表面設置為將所述返回流形成為沿 所述包裝件(1)的外部包裝表面的大體上垂直的流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在對包裝件(1)進行后續(xù)的填充和密封之前在填充機中供應氣體或氣體混合物到該部分成形的包裝件內部的方法。該方法包括所述氣體或氣體混合物以至少一個流通過該包裝件(1)內的開口供應給該包裝件(1)，進行該供應使得至少一個流流入包裝件(1)到達該包裝件(1)的內部區(qū)域，然后通過該開口返回；以及在該開口外部的限定空間內，暫時接住來自該包裝件(1)的該返回流；以及以這樣的方式引導該返回流從該空間流出，即形成沿該包裝件(1)的外部包裝表面的大體上垂直的流。本發(fā)明還涉及一種設備。
文檔編號B65B55/10GK101233050SQ200680028401
公開日2008年7月30日 申請日期2006年7月13日 優(yōu)先權日2005年8月23日
發(fā)明者烏爾夫·林德布拉德, 燕妮·卡羅利娜·奧爾松 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司