專利名稱：流體包裝無菌灌注的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與流體包裝無菌灌注的方法和裝置有關(guān)，包裝有注咀，上有可撕去的外膜。
專利EP72699號已敘述一種流體包裝無菌灌注的裝置，包括一個(gè)有控制包裝流體注入速度的閥的注入頭，包裝有注咀，帶有可撕去的外膜。這種裝置有許多缺點(diǎn)。首先，在充注過程中用流體壓力將外膜撕破，造成完全無法預(yù)料的裂口，向包裝密封區(qū)中伸展，因而可造成密封流體的包裝破裂。在另一方面，本專利器件的系統(tǒng)包括兩個(gè)在垂直軸上的獨(dú)立活動(dòng)，一方面輸送流體，而另一方面在充注頭空間中造成真空。最后，這裝置要求垂直軸上有密封件，密封件的使用壽命有限，而且磨損時(shí)會造成細(xì)菌感染。
本發(fā)明提出一種方法和一種系統(tǒng)，從而使上述的缺點(diǎn)不致于留給使用人解決。在本發(fā)明中，可將外膜干凈利落撕去，調(diào)節(jié)流體輸送速度的閥僅有一個(gè)動(dòng)作，并僅有一次推動(dòng)，因此不需經(jīng)常更換密封件。
本發(fā)明與流體包裝無菌灌注的方法有關(guān)，包裝設(shè)有帶可撕外膜的注咀，包裝消毒底封閉，充注頭空間和可撕膜的外部消毒，將可撕外膜切開，同時(shí)將流體注入包裝，注入過程完畢后，切斷流體的輸送，并注入蒸汽或消毒氣體，將充注頭空間中的剩余流體排入排空管，蒸汽或消毒氣體在排出流體的橫向上注入。
充注頭空間的予消毒，在135°至165℃，和2至6大氣壓下進(jìn)行2至30秒鐘。
充注循環(huán)結(jié)束后，消毒作業(yè)用120°至150℃溫度范圍和1至4大氣壓下的蒸汽進(jìn)行0.5至2秒鐘。使用消毒氣體時(shí)，將0.5至3大氣壓下的氣體在環(huán)境溫度下引入。
發(fā)明還有關(guān)一種進(jìn)行這方法的裝置，其中有充注頭，放在充注頭下的包裝支架，其設(shè)計(jì)為在充注循環(huán)結(jié)束時(shí)將包裝密封，充注頭有一個(gè)調(diào)流體輸送速度的閥，流體輸入管及輸出管;在流體輸入及輸出管軸線的橫向上，布置在充注頭的底部，為一個(gè)蒸汽輸入閥和一個(gè)有蒸汽出口和排空管的閥，在充注循環(huán)終了時(shí)進(jìn)行清潔作業(yè)。此外，調(diào)節(jié)流體輸送速度的閥的下部，起將流體關(guān)閉和開放的作用，并有切割裝置，當(dāng)該閥開放時(shí)將可撕破的膜切開?？闪私獾介y的下部為最接近有可撕去的膜的注咀的部分。
在本發(fā)明的范圍中，包裝應(yīng)理解為食物領(lǐng)域或藥物領(lǐng)域中的塑料包裝，紙板包裝或任何其他類型的包裝。所謂流體，指的是水溶液，以及奶類，果汁或菜汁，或粘性較大的制品，諸如果醬，橘醬等等，其中含固體塊或不含固體塊。
一般流體輸入管及輸出管互為延長管。包裝支架由將包裝定位的夾爪和密封頭形成。
進(jìn)行充注過程前，先將充注頭空間及可撕膜的外表面消毒。這用蒸汽進(jìn)口閥進(jìn)行。另一個(gè)安排在充注頭底側(cè)的閥，一方面在消毒時(shí)清除蒸汽，另一方面在充注完畢后清除余液。這兩閥位于液流進(jìn)口和出口管的軸線，和調(diào)節(jié)液體輸送速度的閥的軸線形成的平面的兩側(cè)，或在平面的同一側(cè)的平行位置，并垂直于進(jìn)液及排液管的軸線。顯然在注液前也須對進(jìn)液管及出液管消毒。
本發(fā)明的裝置中，輸液速度調(diào)節(jié)閥的軸線，和蒸汽進(jìn)口閥軸線，及蒸汽出口及排空閥的軸線，形成40°-80°角。
本發(fā)明裝置的主要優(yōu)點(diǎn)，是提出一種充注系統(tǒng)，在一個(gè)動(dòng)作，也就是用一次推動(dòng)中撕去外膜，同時(shí)使液體灌入包裝。
輸液速度調(diào)節(jié)閥的下部，起將進(jìn)液關(guān)閉和開放的作用。開口為截頭圓錐形或圓柱形。如液體中含塊體，以選圓柱形較好，因?yàn)樵陉P(guān)閥時(shí)，塊體卡塞的機(jī)會很小。關(guān)閉口上的密封件放在閥底部，或放在液體進(jìn)入包裝的開口上。
輸液速度調(diào)節(jié)閥的底部還有切割裝置。如液中不含塊體，以選用徑向和垂直向的切割器為佳，例如用兩垂直放置的切割器作切割裝置。但是也可以設(shè)置兩個(gè)以上的切割器。如液中含塊體，以選用有U形切割器的切割裝置為宜，這時(shí)在輸液管和包裝之間設(shè)中間液流腔。
最少可設(shè)想到兩種類型的包裝帶咀有內(nèi)封膜的包裝，如附圖及專利EP72699號所示，或有注咀而無內(nèi)封膜的包裝。在這情況下，通過直接將袋表面和注咀密封，封閉包裝。
輸液速度調(diào)節(jié)閥有柔性膜或伸縮管形膜，在液體通口和純物理性部分之間形成液密。
在放入一個(gè)未充注的包裝時(shí)，還使蒸汽進(jìn)口閥至少有部分開放，防止細(xì)菌感染。
利用本發(fā)明的充注裝置可以構(gòu)成完全無菌的生產(chǎn)線，至少有兩個(gè)上述的裝置串聯(lián)安排。最好設(shè)二至八個(gè)充注裝置。
下文參照附圖對發(fā)明作較詳細(xì)的敘述，附圖如下

圖1為本發(fā)明裝置的剖視，進(jìn)液閥處于關(guān)閥位置。
圖2為圖1中第一實(shí)施方案沿Ⅱ-Ⅱ線的局部剖視，進(jìn)流閥處于開放位置。
圖3為圖1中第二實(shí)施方案沿Ⅱ-Ⅱ線的局部剖視，示進(jìn)液閥處于開放位置。
圖4為圖3沿Ⅳ-Ⅳ線的剖視。
圖5為本發(fā)明第三方案的剖視。
圖6為圖5沿Ⅵ-Ⅵ線的剖視。
號1標(biāo)示的充注頭的進(jìn)液管和出液管2，3，一個(gè)輸送速度控制閥4，一個(gè)蒸汽進(jìn)口閥5，和排放余液的蒸汽出口閥及排空閥6。閥5及6的塞可用氣動(dòng)系統(tǒng)或相似系統(tǒng)(未示)推移。
一個(gè)包裝7有一個(gè)帶可撕膜9的注咀8，一個(gè)封閉膜10放在充注頭的下方，在注咀8上局部密封，使充注仍可進(jìn)行。包裝由夾爪11夾定，其下面布置密封頭31，在充注完畢后將包裝封閉。密封頭有密封環(huán)12。
充注頭有柔性膜13，夾在用鎖緊環(huán)16固定在一起的兩個(gè)部分14，15之間。這柔性膜用有高機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的聚四氟乙烯，或橡膠或任何柔性材料制造。閥4的塞可用氣動(dòng)系統(tǒng)或類似系統(tǒng)(未示)將其在套筒17之間垂直移動(dòng)。
膜13的中心有孔，由閥4的塞在里面通過。閥塞有三個(gè)部分有一個(gè)上部件18，用螺栓21將夾持柔性膜13的部件19擰入其中，鎖緊螺絲22保證良好夾持，從而保證膜13的液密。最后，閥塞有一個(gè)下部20，用螺栓23擰入元件19中。這個(gè)部分20有錐形部51，用于作包裝充注的開關(guān)。有一個(gè)密封件24，和兩個(gè)垂直安排的徑向切割器25。這些切割器形成一個(gè)中點(diǎn)26，使膜9的切割還可進(jìn)一步改進(jìn)。一個(gè)環(huán)形突出部27，在切割件25向下移動(dòng)，以及在消毒時(shí)，有效夾持膜9。可設(shè)置若干同心環(huán)形突出部，進(jìn)一步改進(jìn)膜9的夾持。在圖1，2及3的情況下，供液體通過的開口28為截頭圓錐形。這開口還形成圓錐體51的插座。
裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)如下當(dāng)閥4在關(guān)閉位置(圖1)上，包裝7放妥時(shí)，充注頭空間52及膜9由蒸汽進(jìn)口閥5開放，進(jìn)行消毒。蒸汽通過管29到達(dá)。通過管30和閥6排出。消毒完畢后，兩個(gè)閥5及6關(guān)閉，閥4開放(圖2)。元件20下降，切割器25切開可撕去的膜9。同時(shí)，釋放液體，通過開口28注入包裝7。顯然在充注時(shí)，密封頭31在其降低的位置上。充注完成時(shí)，密封頭上升，閥5及6開放，蒸汽將剩余液體推送，從管30排出。在清潔作業(yè)中或以后，密封環(huán)12受熱，封閉包裝7。然后夾爪11將包裝放松。
為防止充注頭空間感染，在更換包裝時(shí)保持蒸汽進(jìn)口閥5開放或半開放。
圖3及4示本發(fā)明第二方案的裝置。與圖1及2中相同的元件用相同的標(biāo)圖號標(biāo)志。這裝置與圖1及2所示不同，蒸汽進(jìn)口閥32和蒸汽出口閥及排空閥33，放在進(jìn)液管及出液管的軸線和輸液速度調(diào)節(jié)閥軸線形成的平面的同側(cè)。除此以外均與前一方案相似。閥32及33的塞用同一驅(qū)動(dòng)裝置的力推動(dòng)，例如用單一的氣動(dòng)系統(tǒng)(未示)推動(dòng)。因此，這表現(xiàn)了超過圖1及2所示的主要優(yōu)點(diǎn)。每一閥塞有一個(gè)密封件34及35，和不同形狀的閥針36及37。蒸汽通過管39進(jìn)入，管40排出。由于閥32及33的塞有同一驅(qū)動(dòng)裝置，故同步滑動(dòng)。
有不同閥針36及37的優(yōu)點(diǎn)如下當(dāng)閥32及33在充注頭空間消毒后，或在清潔后關(guān)閉時(shí)，閥32先關(guān)閉，便有可能將蒸汽或剩余液體從管40排出。其余的運(yùn)轉(zhuǎn)和圖1及2相同。
圖5及6示本發(fā)明裝置的第三方案，其切割器有特殊形狀。這形狀尤其適合在包裝中充注含塊體的液體。由于包裝及密封頭與圖1至4中的相同，故用同標(biāo)圖號標(biāo)志。進(jìn)液管41用閥42關(guān)閉。這閥有一個(gè)U形切割器43。充注頭44有管41及包裝7的注咀8之間的中間腔45。閥46有蒸汽進(jìn)口管48，而閥47有排空管49。應(yīng)注意閥46及47迭放而不并列。也可有單一的驅(qū)動(dòng)裝置，將其同步開放及關(guān)閉。運(yùn)轉(zhuǎn)方式與圖1至4相同。充注頭空間及膜9通過打開閥46及47作消毒。然后再將這些閥關(guān)閉，而進(jìn)液閥42開放。閥42向下移動(dòng)時(shí)，切割器43切開膜9，進(jìn)行注液。尤其在有塊體時(shí)，腔45使流體順利流動(dòng)。注液完成后，閥42關(guān)閉，將中間腔45清潔。然后將密封頭31升高，密封環(huán)12將封閉膜10在注咀8上密封。不用封閉膜時(shí)，用包裝的壁直接在注咀8上密封。
因此，可將圖1至6所示的類型的若干裝置，在無菌充注生產(chǎn)線上串聯(lián)。
因此本發(fā)明提出一種消毒非?？煽康难b置，其設(shè)計(jì)比本領(lǐng)域中已知的裝置簡單，而在可撕開的膜上作非常干凈的切割。
權(quán)利要求
1.在設(shè)有帶可撕去的外膜的注咀的包裝中，作流體的無菌充注的方法，包括將包裝消毒并封閉，充注頭空間和可撕去的膜的外部也都消毒，特征在于將可撕外膜切開，同時(shí)在包裝中注入流體，充注過程完畢后，切斷輸送液流，引入蒸汽或消毒氣體，將充注頭空間中的剩余流體排入排空管，蒸汽及消毒氣體在排出液流的橫向上引入。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法，而特征為將充注頭空間在135及156℃及2至6大氣壓的蒸汽中消毒2至30秒鐘。
3.如權(quán)利要求1中所述的方法，而特征為充注循環(huán)完畢后，用溫度120至150℃的1至4大氣壓的蒸汽，或壓力為0.5至3大氣壓的環(huán)境溫度的消毒氣體，噴射0.5至2秒種。
4.進(jìn)行權(quán)利要求1至3中所述方法的裝置，有一個(gè)充注頭，一個(gè)放在充注頭下方的包裝支架，其設(shè)計(jì)為在充注循環(huán)完畢后將包裝封閉，充注頭有一個(gè)閥，調(diào)節(jié)輸液速度，而特征為有一個(gè)進(jìn)液管和出液管;在液體輸入及輸出管軸線的橫向上，布置在充注頭底部的一個(gè)蒸汽輸入閥和一個(gè)有蒸汽出口和排空管的閥，因?yàn)檩斠核俣日{(diào)節(jié)閥的下部，起液流關(guān)閉和開放的作用在充注循環(huán)終了時(shí)進(jìn)行清潔作業(yè)，有切割裝置，在該閥開放時(shí)切開可撕的膜。
5.如權(quán)利要求4中所述之裝置，而特征為蒸汽進(jìn)口閥和蒸汽出口及排空閥，放在進(jìn)液管及出液管軸線和輸液速度調(diào)節(jié)閥軸線形成的平面的兩側(cè)，和進(jìn)液管及出液管的軸線垂直。
6.如權(quán)利要求4中所述之裝置，而特征為蒸汽進(jìn)口閥和蒸汽出口及排空閥，在進(jìn)液管及出液管軸線和輸液速度調(diào)節(jié)閥軸線形成的平面的同一側(cè)上平行放置，而與進(jìn)液口及出液口的軸線垂直。
7.如權(quán)利要求4至6中任何項(xiàng)所述之裝置，而特征為輸液速度調(diào)節(jié)閥的軸線，和蒸汽進(jìn)口閥軸線及蒸汽出口及排空閥軸線形成40至80°角。
8.如權(quán)利要求4至6中任何項(xiàng)所述之裝置，而特征為將液體注入包裝的充注頭的開口為截頭圓錐形或圓柱形。
9.如權(quán)利要求4至8中任何項(xiàng)所述之裝置，而特征為切割裝置由徑向及垂直向的切割器形成。
10.如權(quán)利要求4至8中任何項(xiàng)所述之裝置，而特征為切割裝置由U形切割器形成，在進(jìn)液管及出液管出口和包裝之間，有一個(gè)中間液流腔。
11.如權(quán)利要求4至10中任何項(xiàng)所述之裝置，而特征為包裝有帶內(nèi)封閉膜的注咀。
12.如權(quán)利要求4至10中任何項(xiàng)所述之裝置，而特征為包裝有注咀而無內(nèi)封閉膜。
13.如權(quán)利要求4至12中任何項(xiàng)所述之裝置，而特征為輸液速度調(diào)節(jié)閥有柔性膜或伸縮管膜。
14.一種無菌充注管路，特征在于至少有兩個(gè)串聯(lián)的裝置，裝置類型如權(quán)利要求4至13中任何項(xiàng)所述。
全文摘要
本發(fā)明與有帶可撕外膜的注嘴的包裝無菌充注的方法及裝置有關(guān)。裝置有充注頭，充注頭下的包裝支承件，設(shè)計(jì)中在充注后將包裝密封，充注頭有輸液速度調(diào)節(jié)閥，液體進(jìn)出口管安排在充注頭底部邊側(cè)，有蒸汽進(jìn)口閥，和帶蒸汽出口及排空管的排出閥在充注后作清潔。閥的下部將液流關(guān)閉或開放，有切割裝置，在閥開放時(shí)切開可撕膜。
文檔編號B65B55/18GK1042875SQ88107979
公開日1990年6月13日 申請日期1988年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月25日
發(fā)明者韋利·勒力加 申請人:雀巢制品公司