專利名稱：流體配料系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
包裝系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于在各種容器中包裝流體。這些容器包括金屬罐、塑料瓶和紙板瓶、以及用疊層板制成的無菌盒子。后者用于貯存各種產(chǎn)品、其中包括牛奶，以便于長期貯存而不需冷藏。無菌包裝系統(tǒng)要求在將液體供給到包裝設(shè)備之前并且在整個(gè)包裝過程中對(duì)液體進(jìn)行滅菌消毒。流體、包括牛奶的無菌包裝已經(jīng)成功地應(yīng)用多年。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在無菌包裝設(shè)備中對(duì)流體、例如牛奶進(jìn)行包裝之前需要施加流體的配料，以添加維生素、香料、色素、酶或其它不適于加熱消毒的產(chǎn)品。因此，這樣的配料產(chǎn)品不能在牛奶或其他流體的巴氏滅菌或加熱消毒前加入，但必須在消毒工作臺(tái)和包裝設(shè)備之間向流體中添加。這一點(diǎn)對(duì)于破壞乳糖的酶是特別正確的，在包裝之前向牛奶中加入該酶以生產(chǎn)低乳糖牛奶。不能食用乳糖的人需要這種牛奶；在世界上的許多地方具有需要低乳糖奶制品的基本市場。
已經(jīng)設(shè)計(jì)出了用于有效消毒流體配料的裝置，所述流體包括牛奶，采用T形連接器將所述裝置連接在供給管線中而連接到包裝設(shè)備上。通常這種裝置包括配料液體源，采用配料泵抽出配料液體，通過過濾器除去大于0.2微米的顆粒(例如細(xì)菌和孢子)，以便生產(chǎn)無菌的配料液體。然后由泵將無菌的液體供入T形連接器，在此與經(jīng)過加熱消毒的主流體混合。
以上述方式實(shí)現(xiàn)流體配料的裝置必須在開始生產(chǎn)之前進(jìn)行預(yù)先消毒。通常，利用蒸汽在生產(chǎn)前對(duì)過濾器和所有管線、包括泵消毒幾分鐘。這種系統(tǒng)中相互連接的裝置要求有相當(dāng)長的壽命；配料泵、容器、管和相配合的控制裝置相當(dāng)笨重。此外，在市場上可以購得的這種類型的配料裝置相當(dāng)復(fù)雜和昂貴。
因此需要提供一種配料系統(tǒng)和方法，其可以克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷并且具有簡單、便宜、操作有效及輕便的優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的配料系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的系統(tǒng)，其適于用一種配料液體作為流體的無菌配料。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種簡單的系統(tǒng)和方法，其適用于用無菌的破壞乳糖的酶作為牛奶的配料。
本發(fā)明的還一個(gè)目的是提供一種為被消毒的流體進(jìn)行配料的系統(tǒng)和方法，通過中空的、插入彈性連接器的針頭將配料液體注射到流體中，所述彈性連接器相互連接著管件的兩個(gè)分管，這兩個(gè)分管輸送著被配料的流體，并且使用蠕動(dòng)泵將配料液體供入管道中的流體內(nèi)。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，一種為流體配料的系統(tǒng)和方法采用要被配料的流體源和流體包裝設(shè)備，借助于供給管道相互連接該流體源和包裝設(shè)備。無菌的配料液體源通過蠕動(dòng)泵連通皮下注射針頭，所述皮下注射針頭插入所述供給管道，以泵的操作情況確定的速率來供給配料液體。
在本發(fā)明更特定的實(shí)施例中，用流量控制器控制從流體源供給到包裝設(shè)備的流體流量，其中由計(jì)算機(jī)控制監(jiān)視器控制流量控制器的操作速率，該計(jì)算機(jī)控制監(jiān)視器還可以利用供給管道中流體的流量控制來調(diào)節(jié)泵的操作。
附圖簡述

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的方框圖。
圖2是圖1所示系統(tǒng)局部放大的示意圖。
實(shí)施例詳述下面參照附圖進(jìn)行描述，在不同附圖中使用相同的標(biāo)號(hào)表示相同的構(gòu)件。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的系統(tǒng)與包裝牛奶的系統(tǒng)一同示出，牛奶從供給器10流到包裝設(shè)備22中進(jìn)行包裝。從包裝設(shè)備22輸出的已包裝物品用標(biāo)號(hào)24表示，所述已包裝物品24可以是瓶裝牛奶(塑料瓶、紙板瓶或玻璃瓶)，或者是由疊層板制成的無菌紙盒包裝的無菌牛奶。
在圖1所示類型的系統(tǒng)中，牛奶供給器10通常是相當(dāng)大的容器，從該供給器將牛奶10供入流量控制閥14，再從該流量控制閥14通過管道15供入巴氏滅菌器或消毒器16。一旦牛奶在裝置16中經(jīng)過巴氏滅菌，然后通過供給管道的第一分管18和第二分管20供入包裝設(shè)備22，其中供給管道的第一分管18和第二分管20由彈性連接器19相連接。在計(jì)算機(jī)控制監(jiān)視器26的控制下，流量控制閥14調(diào)節(jié)牛奶的流量；所述計(jì)算機(jī)控制監(jiān)視器26還控制包裝設(shè)備22的操作，使得牛奶或其他流體通過系統(tǒng)從供給器10到包裝設(shè)備22的流量與包裝設(shè)備22的操作相同步。因此，計(jì)算機(jī)控制監(jiān)視器連續(xù)接收包裝設(shè)備22和流量控制閥14的反饋并向它們提供信號(hào)，以便保證供給速率在整個(gè)系統(tǒng)的操作中保持同步。
對(duì)于許多不同的流體、包括牛奶的無菌包裝，上述系統(tǒng)至此可以作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)指出，在圖2中予以詳細(xì)描繪的彈性連接器或“O”型環(huán)19相互連接著分管18和20的兩端，該彈性連接器或“O”型環(huán)通常由合適的夾緊裝置(未示出)夾緊到分管20上。因?yàn)檫@種夾緊裝置是常用的且是眾所周知的，所以為了清楚地描述本發(fā)明的特征，在圖1和2中沒有描繪出夾緊裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
用無菌的配料液體為牛奶或其它流體配料，所述的無菌配料液體包括但不限于維生素、香料、酶等等，該配料液體必須在將流體供入包裝設(shè)備22之前加入到牛奶或其它流體中。按照本發(fā)明，在圖1和2中表示的其余元件已得到了改進(jìn)，以提供低成本的、輕便的、廣泛使用的配料系統(tǒng)和方法。
如圖1和2所示，提供了無菌的配料液體源30。對(duì)于用于生產(chǎn)低乳糖牛奶的系統(tǒng)，無菌的配料液體包括已知的、經(jīng)過預(yù)先消毒的破壞乳糖的酶。泵34，優(yōu)選地是如圖2所示的蠕動(dòng)泵被連接在柔性塑料或尼龍供給管線33上，從而以常規(guī)方式從配料液體的供給器或儲(chǔ)存器30通過供給管線33泵送配料液體。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，非常適用于用作泵34的那些泵包括醫(yī)用IV型升壓泵，例如BaxterFloGard6200或類似的裝置。這些泵在柔性的中空塑料供給管線上夾緊，以致它們不接觸被泵送的流體，但是使用蠕動(dòng)作用從供給器、例如圖1和2中所示的無菌配料液體源30取出液體，并且泵送該液體進(jìn)入皮下注射針頭36或其它使用裝置。如圖2中最清楚地示出，柔性供給管線33的下端或輸出端以標(biāo)準(zhǔn)方式連接到皮下注射針頭36。針頭36優(yōu)選地是14號(hào)或18號(hào)醫(yī)用IV型皮下注射針頭。這種針頭很容易買到并且廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。如圖2所示，針頭36插入橡膠的“O”型環(huán)或柔性密封圈19。從供給源30提供的無菌配料液體(對(duì)于牛奶可以是破壞乳糖的酶)通過柔性供給管線33供入針頭36，該液體從針頭36注射到經(jīng)分管18和20而流到包裝設(shè)備22的流體中。根據(jù)系統(tǒng)的物理特征，在分管中可以采用曲線形管或其它混合器(未示出)，以便保證配料液體和從供給器10供給的流體完全混合。
計(jì)算機(jī)控制監(jiān)視器26可以和泵34、流量控制閥14以及包裝設(shè)備22相互連接，以便該系統(tǒng)中的所有這些構(gòu)件在操作時(shí)相互一致和同步。由從供給器10和流量控制閥14經(jīng)巴氏滅菌器或消毒器16提供的流體流量、以及根據(jù)具體應(yīng)用所需的配料液體30的比例決定了由泵34供給無菌配料液體的供給速率。
應(yīng)當(dāng)指出，由無菌的配料液體30作為預(yù)先經(jīng)過包裝的無菌供給源(其可以是以在醫(yī)用IV型裝置中使用的塑料袋或類似的形式)，不需要進(jìn)行配料液體的消毒或過濾。此外，如上所述，便宜的無菌供給管線33和容易買到的無菌皮下注射針頭36相互連接在配料液體的儲(chǔ)存器30和彈性密封圈或“O”形環(huán)19上，在工作場所不需要任何附加的消毒。因?yàn)楸?4是蠕動(dòng)泵，所以不需要對(duì)泵34進(jìn)行消毒。因此如所希望的那樣，本系統(tǒng)可以在任何給定的包裝工廠內(nèi)和工廠內(nèi)的任何生產(chǎn)線上廉價(jià)使用。當(dāng)具體的包裝生產(chǎn)線上不再需要無菌的配料液體時(shí)，取出皮下注射針頭36，并且采用密封圈或“O”形環(huán)19的彈性來密封開口。然后該系統(tǒng)以常規(guī)的方式操作，而沒有配料裝置與它相連接。
通過利用上述簡單的系統(tǒng)大大降低了生產(chǎn)成本。如果需要，通過利用柔性流體供給管線33和皮下注射針頭36的正規(guī)替代物，很容易保持本系統(tǒng)處于無菌狀態(tài)。它們是相當(dāng)便宜的構(gòu)件，這些構(gòu)件不需要那些昂貴的蒸汽消毒，這是因?yàn)樗鼈兪窃陬A(yù)先消毒的條件下購買的。上面所述的系統(tǒng)具體適用于生產(chǎn)無菌包裝的低乳糖牛奶，并且這是對(duì)本系統(tǒng)預(yù)見的基本應(yīng)用。
應(yīng)當(dāng)理解，上述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說明而不是限制。在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書所限定的真實(shí)范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以做出各種變化和改型，以便以基本相同的方式完成基本相同的功能，從而獲得基本相同的結(jié)果。
權(quán)利要求書按照條約第19條的修改1.一種將配料液體供給到來自流體源的將被包裝設(shè)備包裝的流體中的系統(tǒng)，其中在流體源和包裝設(shè)備之間連接有供給管道，以便從所述流體源向所述包裝設(shè)備供給流體，所述系統(tǒng)的特征是包括預(yù)先包裝的無菌配料液體源；蠕動(dòng)泵；供給管線，其通過所述蠕動(dòng)泵連接到預(yù)先包裝的無菌配料液體源并且可放松地連接供給管道，以便向來自流體源的、通過供給管道流向包裝設(shè)備的流體供給無菌的配料液體；連接在供給管道中的流量控制裝置，以便使來自流體源的、流向包裝設(shè)備的流體以預(yù)定的速率流動(dòng)；與流量控制裝置和泵連接的監(jiān)視器裝置，以便控制泵的操作，從而以相應(yīng)于流經(jīng)供給管道的流體預(yù)定流速的速率來提供無菌的配料液體。
2.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述監(jiān)視器裝置是計(jì)算機(jī)控制監(jiān)視器。
3.按照權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是所述供給管線是柔性供給管線。
4.按照權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征是所述供給管道在其中具有彈性連接器；所述中空的針頭連接到供給管線，并且針頭尖端插入柔性連接器。
5.按照權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征是所述中空的針頭包括皮下注射針頭；所述供給管線包括柔性塑料管線。
6.按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征是所述彈性連接器包括橡膠類的材料。
7.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述供給管道在其中具有彈性連接器；所述中空的針頭連接到供給管線，并且針頭尖端插入柔性連接器。
8.按照權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征是所述中空的針頭包括皮下注射針頭；所述供給管線包括柔性塑料管線。
9.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述供給管線是柔性供給管線。
10.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述流體是牛奶，而所述的無菌配料液體包括破壞乳糖的酶。
11.按照權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征是所述供給管道在其中具有彈性連接器；所述中空的針頭連接到供給管線，并且針頭尖端插入柔性連接器。
12.按照權(quán)利要求11述的系統(tǒng)，其特征是所述中空的針頭包括皮下注射針頭；所述供給管線包括柔性塑料管線。
13.按照權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征是所述彈性連接器包括橡膠類的材料。
權(quán)利要求
1.一種將配料液體供給到來自流體源的將被包裝設(shè)備包裝的流體中的系統(tǒng)，其中在流體源和包裝設(shè)備之間連接有供給管道，以便從所述流體源向所述包裝設(shè)備供給流體，所述系統(tǒng)的特征是包括無菌的配料液體源；蠕動(dòng)泵；供給管線，其通過所述蠕動(dòng)泵在無菌的配料液體源和供給管道之間連通，以便向來自流體源的、通過供給管道流向包裝設(shè)備的流體供給無菌的配料液體。
2.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是在供給管道中連接有流量控制裝置，以便使來自流體源的、流向包裝設(shè)備的流體以預(yù)定的速率流動(dòng)；監(jiān)視器裝置連接流量控制裝置和泵，以便控制泵的操作，從而以相應(yīng)于流經(jīng)供給管道的流體預(yù)定流速的速率來提供無菌的配料液體。
3.按照權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是所述監(jiān)視器裝置是計(jì)算機(jī)控制監(jiān)視器。
4.按照權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征是所述供給管線是柔性供給管線。
5.按照權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征是所述供給管道包括至少兩個(gè)由彈性連接器連接在一起的分管；所述中空的針頭連接到供給管線，并且針頭尖端插入柔性連接器。
6.按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征是所述中空的針頭包括皮下注射針頭；所述供給管線包括柔性塑料管線。
7.按照權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是在供給管道的第一和第二分管之間的彈性連接器包括橡膠類密封圈。
8.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述供給管道包括至少兩個(gè)由彈性連接器連接在一起的分管；所述中空的針頭連接到供給管線，并且針頭尖端插入柔性連接器。
9.按照權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征是所述中空的針頭包括皮下注射針頭；所述供給管線包括柔性塑料管線。
10按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述供給管線是柔性供給管線。
11.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述流體是牛奶，而所述的無菌配料液體包括破壞乳糖的酶。
12.按照權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征是在供給管道中連接有流量控制裝置，以便使來自流體源的、流向包裝設(shè)備的流體以預(yù)定的速率流動(dòng)；監(jiān)視器裝置連接流量控制裝置和泵，以便控制泵的操作，從而以相應(yīng)于流經(jīng)供給管道的流體預(yù)定流速的速率來提供無菌的配料液體。
13.按照權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征是所述供給管道包括至少兩個(gè)由彈性連接器連接在一起的分管；所述中空的針頭連接到供給管線，并且針頭尖端插入柔性連接器。
14.按照權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征是所述中空的針頭包括皮下注射針頭；所述供給管線包括柔性塑料管線。
15.按照權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征是在供給管道的第一和第二分管之間的彈性連接器包括橡膠類密封圈。
全文摘要
一種將無菌的配料液體供給到來自流體源(10)的、經(jīng)供給管道(18，20)流向包裝設(shè)備(22)的流體中的系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用一個(gè)蠕動(dòng)泵(34)，此泵連接到從無菌配料液體源(30)至中空針頭(36)的柔性供給管線(33)上。所述供給管道至少包括兩個(gè)與彈性的橡膠類密封圈(19)相互連接在一起的分管(18，20)；所述中空的針頭(36)插入所述密封圈(19)以便向流經(jīng)供給管道的流體供給無菌的配料液體。
文檔編號(hào)B65B57/00GK1168656SQ95195689
公開日1997年12月24日 申請(qǐng)日期1995年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月26日
發(fā)明者F·T·施特蘭 申請(qǐng)人:營養(yǎng)國際有限公司