УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ ПОЛОТНА И СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ Российский патент 2010 года по МПК A61L2/00 B65B55/10 

Изобретение относится к устройству для стерилизации полотна упаковочного материала, содержащему ванну, через которую должно пропускаться полотно, источник питания стерилизующей жидкостью и транспортную систему для транспортировки стерилизующей жидкости из источника питания в ванну. Кроме того, изобретение относится к способу стерилизации полотна упаковочного материала, при котором полотно пропускают через ванну, содержащую стерилизующую жидкость.

В области технологии упаковывания давно применяют изготовление упаковок для упаковывания и транспортировки продуктов, как, например, молока, сока и других напитков. Большую группу этих упаковок изготавливают из слоистого упаковочного материала, содержащего сердцевинный слой из, например, бумаги или картона и наружное, непроницаемое для жидкости покрытие из термопластичного материала на, по меньшей мере, той стороне сердцевинного слоя, которая образует внутреннюю сторону упаковки. Иногда материал, кроме того, содержит барьер для газов, например, в виде алюминиевого слоя.

Такие упаковочные контейнеры часто изготавливают формованием полотна упаковочного материала в трубку со склеиванием перекрывающих друг друга продольных краев полотна. Трубку непрерывно заполняют продуктом и затем поперечно запечатывают с образованием пакетов. Запечатывание осуществляют вдоль узких поперечных зон запечатывания, расположенных на расстоянии друг от друга. Поперечное запечатывание трубки осуществляют известным образом под прямыми углами к продольному направлению трубки и постоянно в одной и той же плоскости. После этого запечатанные таким образом части трубки с их содержимым отделяют от трубки разрезанием в этих зонах запечатывания. Эта технология формования трубки из полотна общеизвестна как таковая и не будет подробно описываться.

Известно промышленное производство упаковок в форме пакетов под торговым знаком Tatra Fino.

Из предшествующего уровня техники известна стерилизация полотна до операций формования и наполнения для продления срока сохранности упаковываемых продуктов. Можно выбирать различные степени стерилизации в зависимости от того, насколько длительным требуется срок сохранности, а также от того, осуществляются ли распределение и хранение при температуре охлаждения или при окружающей температуре. Одним способом стерилизации полотна является химическая стерилизация, при которой используют, например, ванну с перекисью водорода.

В известных машинах для формования упаковок из полотна упаковочного материала полотно часто пропускают через ванну с перекисью водорода. По различным причинам оператору машины иногда необходимо останавливать машину на более или менее длительный период времени, и если во время таких остановок перекись водорода остается в ванне, то иногда существует риск того, что перекись водорода впитается в края части полотна, которая погружена в ванну с перекисью водорода. Поэтому во время более длительных остановок перекись водорода откачивают из ванны и возвращают обратно в питающий контейнер, в котором она закуплена. Однако при этом способе свежая перекись водорода, еще остающаяся в контейнере, смешивается с использованной перекисью водорода, которая имелась в ванне. Это до некоторой степени нежелательно, так как использованная перекись водорода может быть загрязнена бумажной пылью от полотна и может разложиться, так что уменьшается ее концентрация. Поэтому во избежание ненужного смешивания свежей и использованной перекиси водорода это опорожнение ванны обычно осуществляют только во время более длительных остановок.

Кроме того, если остановка вызвана прекращением подачи электроэнергии, то невозможно опорожнить ванну, так как необходима электроэнергия для насоса. Таким образом, во время коротких остановок и во время прекращения подачи электроэнергии перекись водорода по-прежнему находится в ванне, и, таким образом, существует риск того, что перекись водорода будет впитываться в полотно, делая эту часть полотна непригодной из-за возможных проблем во время запечатывания.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа стерилизации, которые делают возможным устранение риска впитывания в край полотна также и во время коротких остановок и прекращения подачи электроэнергии.

Еще одной задачей является создание устройства, которое является более надежным и в котором используется немного движущихся частей.

Эти задачи достигаются посредством устройства согласно пункту 1 формулы изобретения, предпочтительные варианты которого определены в зависимых пунктах 2-9 формулы изобретения. Эти задачи также достигаются посредством способа согласно пункту 10 формулы изобретения, предпочтительные варианты которого определены в пунктах 11-15 формулы изобретения.

Устройство согласно изобретению содержит транспортную систему, которая содержит промежуточный бак, в который стерилизующая жидкость транспортируется из источника питания, и транспортное устройство для транспортировки стерилизующей жидкости из промежуточного бака в ванну, при этом ванна снабжена средством самослива для возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак, когда полотно все еще находится в ванне. Промежуточный бак дает возможность опорожнять ванну без смешивания свежей и использованной стерилизующей жидкости, а свойство самослива, которым обладает ванна, особенно облегчает ее опорожнение даже во время прекращения подачи электроэнергии.

Транспортным устройством для транспортировки стерилизующей жидкости из промежуточного бака в ванну предпочтительно является первый насос, и транспортная система, кроме того, содержит второй насос для транспортировки стерилизующей жидкости из источника питания в промежуточный бак. Таким образом, можно легко и независимо друг от друга регулировать транспортировку стерилизующей жидкости в промежуточный бак и в ванну.

В другом варианте транспортным устройством для транспортировки стерилизующей жидкости из промежуточного бака в ванну является первый насос, и указанный первый насос, кроме того, служит для транспортировки стерилизующей жидкости из источника питания в промежуточный бак. При таком выполнении можно использовать единственный насос для перекачивания стерилизующей жидкости как из источника питания в промежуточный бак, так и из промежуточного бака в ванну, что дает возможность уменьшить количество частей устройства.

В одном варианте осуществления изобретения используется средство самослива из ванны для возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак, когда первый насос не перекачивает стерилизующую жидкость в ванну. Таким образом, обеспечивается надежный слив из ванны во время прекращения подачи электроэнергии.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения средство самослива из ванны выполнено для непрерывного возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак, пока стерилизующая жидкость находится в ванне. Эта конструкция позволяет особенно легко гарантировать то, что при остановке машины в ванне не останется никакой стерилизующей жидкости.

Ванна предпочтительно расположена на более высоком уровне, чем промежуточный бак, и средством самослива из ванны предпочтительно является, по меньшей мере, одно отверстие в дне ванны для возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак, когда полотно все еще остается в ванне. Это является механически простым вариантом самослива.

После ванны по направлению перемещения полотна предпочтительно расположена пара распределяющих валиков, которые размещены для равномерного распределения стерилизующей жидкости, нанесенной на полотно. Посредством распределительных валиков можно распределять тонкую пленку стерилизующей жидкости по всей ширине полотна, обеспечивая, таким образом, надлежащую стерилизацию.

Кроме того, устройство может содержать направляющие валики для направления полотна через ванну. Таким образом, может быть обеспечено надлежащее погружение полотна в стерилизующую жидкость.

Стерилизующей жидкостью предпочтительно является перекись водорода, которая является проверенной хорошо стерилизующей жидкостью в упаковочной промышленности.

При способе согласно изобретению транспортируют стерилизующую жидкость из источника питания стерилизующей жидкостью в промежуточный бак и из промежуточного бака - в ванну, при этом ванну выполняют самосливной для возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак, когда полотно все еще остается в ванне. Благодаря этому способу обеспечивается, что ванна во время остановок опорожняется без смешивания свежей и использованной стерилизующей жидкости.

В одном варианте осуществления способа согласно изобретению возвращают стерилизующую жидкость из ванны в промежуточный бак, когда не транспортируют стерилизующую жидкость в ванну. Таким образом, может быть обеспечено опорожнение ванны в случае прекращения подачи электроэнергии.

Стерилизующую жидкость предпочтительно непрерывно возвращают из ванны в промежуточный бак, пока имеется стерилизующая жидкость в ванне. Это дает возможность обеспечивать надежное опорожнение ванны независимо от причины остановки машины.

В предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению транспортируют стерилизующую жидкость из источника питания в промежуточный бак до начала стерилизации, перекачивают первым насосом стерилизующую жидкость из промежуточного бака в ванну во время стерилизации и сливают стерилизующую жидкость обратно в промежуточный бак, когда остановлен первый насос. При использовании этого способа не требуется транспортировать никакой стерилизующей жидкости из источника питания во время стерилизации и ванна надежно опорожняется даже в случае прекращения подачи электроэнергии.

Стерилизующую жидкость предпочтительно сливают самотеком из ванны в промежуточный бак через, по меньшей, мере, одно отверстие в дне ванны, когда остановлен первый насос. Таким образом, обеспечивается надежное опорожнение при использовании минимума движущихся частей и независимо от причин остановки.

В предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению в качестве стерилизующей жидкости используют перекись водорода. Перекись водорода - это хорошая и надежная стерилизующая жидкость для стерилизации упаковочного материала.

Изобретение будет подробнее описано со ссылкой на сопровождающие схематические чертежи, на которых показан пример предпочтительного в настоящее время варианта осуществления изобретения, на которых:

фиг.1 - вид в перспективе устройства согласно изобретению,

фиг.2 - вид в разрезе устройства на фиг.1 с полотном материала, проходящим через него.

На фиг.1 и 2 показано устройство 1 для стерилизации, через которое пропускают полотно 2 упаковочного материала. На входе 3 устройства 1 полотно 2, сматываемое с рулона материала (не показан), поступает в устройство 1, а на выходе 4 устройства 1 полотно 2 покидает стерилизационное устройство 2 для поступления в сушилку (не показана).

Устройство 1 для стерилизации разделено на две основные части: нижний промежуточный бак 5 и верхнюю ванну 6. Впускная труба 7 соединяет промежуточный бак 5 с контейнером 16 (показан только на фиг.2), в котором перекись водорода доставляется к установке, где используется устройство для стерилизации 1. Промежуточный бак 5 может быть опорожнен через выпускную трубу 8, соединенную с контейнером для отходов (не показан).

Первый насос 9 соединен с промежуточным баком 5 и ванной 6 для перекачивания перекиси водорода из промежуточного бака 5 в ванну 6. В дне 10 ванны 6 имеются два небольших отверстия 11 (из которых на фиг.2 показано только одно отверстие) для слива перекиси водорода из ванны 6 обратно в промежуточный бак 5.

Полотно 2 пропускают по двум направляющим валикам 12 для его направления в ванну 6 и вниз к дну 10 ванны 6. Непосредственно под выходом 4 из устройства 1 полотно 2 проходит между двумя распределяющими валиками 13, так называемыми отжимными валиками.

Ниже со ссылкой на фиг.2 будет описан принцип действия устройства 1 для стерилизации.

Перед запуском упаковочной машины, частью которой является устройство 1 для стерилизации, вторым насосом 17 перекачивают перекись водорода по впускной трубе 7 из контейнера 16, в котором она поставляется, в промежуточный бак 5. Когда перекись водорода в промежуточном баке достигает заданного уровня 14, останавливают второй насос 17, таким образом, прерывая подачу перекиси водорода по впускной трубе 7. При запуске упаковочной машины приводят в действие первый насос 9 и начинают перекачивать перекись водорода из промежуточного бака 5 в ванну 6. Перекись водорода через отверстия 11 в дне 10 непрерывно сливается обратно из ванны 6 в промежуточный бак 5, но первый насос 9 регулируют так, чтобы он перекачивал перекись водорода в ванну 6 с такой скоростью, которая обеспечивает сохранение заданного уровня 15 в ванне 6.

Полотно 2 через вход 3 поступает в устройство 1 для стерилизации и по направляющим валикам 12 проходит через ванну 6. Расположение направляющих валиков 12 и уровень 15 перекиси водорода в ванне обеспечивают надлежащее погружение полотна 2 в перекись водорода. После прохождения через ванну с перекисью водорода полотно 2 направляют вверх и пропускают между отжимными валиками 13. Перекись водорода, которая нанесена на полотно 2, таким образом, равномерно распределяется по всей ширине полотна 2, образуя тонкую пленку, так что может быть обеспечена надежная стерилизация всего полотна 2. После того, как полотно покинет устройство 1 для стерилизации через выход 4, оно проходит в нагревательную камеру для высушивания от перекиси водорода.

В случае остановки упаковочной машины на более или менее длительный период, например, вследствие разрыва полотна или прекращения подачи электроэнергии, останавливается первый насос 9, и перекись водорода, следовательно, больше не перекачивается из промежуточного бака 5 в ванну 6. Таким образом, перекись водорода через отверстия 11 сливается из ванны 6 обратно в промежуточный бак 5. Следовательно, оператор упаковочной машины не подвергается воздействию перекиси водорода в случае необходимости проведения ремонтных работ в ванне или повторного протягивания полотна 2 через ванну 6. Так как перекись водорода сливается в промежуточный бак 5, а не обратно в источник питания 16, то не происходит смешивания использованной и свежей перекиси водорода.

Во время использования перекиси водорода в ванне 6 она может загрязняться бумажной пылью от полотна 2 и, кроме того, постепенно разлагаться, так что происходит уменьшение ее концентрации. Следовательно, должна быть заменена использованная перекись водорода. В таком случае использованную перекись водорода сливают из ванны 6 в промежуточный бак 5 и из промежуточного бака 5 по выпускной трубе 8 в контейнер для отходов. Затем вторым насосом 17 по впускной трубе 7 перекачивают свежую перекись водорода из источника питания 16 в промежуточный бак 5 вплоть до достижения заданного уровня 14. Затем снова может быть пущена в ход упаковочная машина, и первый насос 9 запускают для перекачивания перекиси водорода из промежуточного бака 5 в ванну 6.

Как понятно специалисту в данной области, может быть сделан ряд модификаций в описанных здесь вариантах осуществления изобретения, не выходя при этом за пределы изобретения, которые определены в прилагаемой формуле изобретения.

Например, в описанном устройстве 1 для стерилизации в качестве стерилизующей жидкости используется перекись водорода. Однако в устройстве и при способе согласно изобретению могут быть также использованы другие стерилизующие жидкости.

В описанном варианте осуществлении изобретения способность ванны 6 опорожняться самосливом достигается посредством отверстий 11 в дне 10 ванны 6. Эти отверстия могут быть также выполнены в части стенки ванны 6 вблизи дна 10, так что при остановке первого насоса 9 перекись водорода не полностью сливается из ванны 6, а достигает достаточно низкого уровня, чтобы полотно больше не было погруженным. Таким образом, по-прежнему обеспечивается, что перекись водорода не будет впитываться в края полотна 2 во время остановок. Однако следует иметь в виду, что в этом случае все еще существует риск того, что оператор будет подвергаться действию перекиси водорода.

Так как отверстия 11 в дне 10 ванны 6 постоянно открыты, то первый насос 9 должен работать непрерывно для поддерживания желаемого уровня перекиси водорода в ванне 6. В другом варианте осуществления изобретения отверстия могли быть закрыты подпружиненными крышками, прижимаемыми электромагнитами (не показаны). В этом случае насос 9 должен был бы перекачивать перекись водорода в ванну 6 до желаемого уровня 15 только во время запуска упаковочной машины, а затем останавливаться. В случае остановки упаковочной машины отключалась бы подача электроэнергии к электромагнитам, удерживающим крышки закрытыми, что, таким образом, приводило бы к открыванию отверстий для слива самотеком перекиси водорода обратно в промежуточный бак. Закрывание электромагнитами и подпруживание крышек обеспечивали бы самослив из ванны даже в случае прекращения подачи электроэнергии.

Ванну 6 не требуется размещать непосредственно над промежуточным баком 6. Пока дно ванны 6 расположено выше, чем уровень перекиси водорода в промежуточном баке 5, можно использовать сифонный эффект для автоматического слива из ванны 6.

В показанных вариантах осуществления изобретения используются два насоса: первый насос 9, перекачивающий стерилизующую жидкость из промежуточного бака 5 в ванну 6, и второй насос 17, перекачивающий стерилизующую жидкость из питающего контейнера 16 в промежуточный бак 6. Однако предполагается, что устройство для стерилизации согласно изобретению могло быть также изготовлено с использованием только одного насоса. В этом случае первый насос использовался бы для перекачивания стерилизующей жидкости как из питающего контейнера 16 в промежуточный бак 5, так и из промежуточного бака 5 в ванну 5. При этом варианте осуществления изобретения использовались бы переключатели для регулирования направления перекачивания.

Изобретение предназначено для изготовления упаковок для упаковывания и транспортировки продуктов: молока, сока и других напитков. Устройство (1) для стерилизации полотна (2) упаковочного материала содержит ванну (6), направляющие валики (12), распределяющие валики (13), источник питания (16) и транспортную систему (5, 7, 9, 17), которая содержит промежуточный бак (5) и транспортное устройство, которым является первый насос (9), для транспортировки стерилизующей жидкости из промежуточного бака (5) в ванну (6). Ванна (6) снабжена средством самослива (11) для возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак (5), когда полотно (2) все еще остается в ванне (6). Способ стерилизации полотна характеризуется тем, что стерилизующую жидкость транспортируют в промежуточный бак, затем в ванну первым насосом (9), при этом ванна (6) выполнена самосливной для возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак (5), когда полотно (2) все еще остается в ванне (6). В качестве стерилизующей жидкости используют перекись водорода. Технический результат: создание более надежного устройства, устранение риска впитывания стерилизующей жидкости в край полотна также и во время коротких остановок и прекращения подачи электроэнергии. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для стерилизации полотна (2) упаковочного материала, содержащее ванну (6), через которую должно пропускаться полотно, источник питания (16) стерилизующей жидкостью и транспортную систему (5, 7, 9, 17) для транспортировки стерилизующей жидкости из источника питания (16) в ванну (6), отличающееся тем, что транспортная система содержит промежуточный бак (5), в который стерилизующую жидкость транспортируют из источника питания (16), и транспортное устройство (9) для транспортировки стерилизующей жидкости из промежуточного бака (5) в ванну (6), при этом ванна (6) снабжена средством самослива (11) для возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак (5), когда полотно (2) все еще остается в ванне (6).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что транспортным устройством для транспортировки стерилизующей жидкости из промежуточного бака (5) в ванну (6) является первый насос (9), при этом транспортная система также содержит второй насос (17) для транспортировки стерилизующей жидкости из источника питания (16) в промежуточный бак (5).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что транспортным устройством для транспортировки стерилизующей жидкости из промежуточного бака (5) в ванну (6) является первый насос (9), причем первый насос (9) предназначен для транспортировки стерилизующей жидкости из источника питания (16) в промежуточный бак (5).

4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что средство самослива (11) ванны (6) выполнено с возможностью возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак (5), когда первый насос (9) не перекачивает стерилизующую жидкость в ванну (6).

5. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что средство самослива (11) ванны (6) выполнено для непрерывного возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак (5), пока стерилизующая жидкость находится в ванне (6).

6. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что ванна (6) расположена на более высоком уровне, чем промежуточный бак (5), причем средством самослива (11) ванны (6) является, по меньшей мере, одно отверстие (11) в дне (10) ванны (6) для возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак (5), когда полотно (2) все еще остается в ванне (6).

7. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что содержит пару распределяющих валиков (13), расположенных после ванны (6) по направлению перемещения полотна (2), при этом валики (13) размещены для равномерного распределения стерилизующей жидкости, нанесенной на полотно (2).

8. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что содержит направляющие валики (12) для направления полотна (12) через ванну (6).

9. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что стерилизующей жидкостью является перекись водорода.

10. Способ стерилизации полотна (2) упаковочного материала, при котором пропускают полотно (2) через ванну (6), содержащую стерилизующую жидкость, отличающийся тем, что транспортируют стерилизующую жидкость из источника питания (16) стерилизующей жидкостью в промежуточный бак (5) и транспортируют стерилизующую жидкость из промежуточного бака (5) в ванну (6), при этом ванна (6) выполнена самосливной для возврата стерилизующей жидкости в промежуточный бак (5), когда полотно (2) все еще остается в ванне (6).

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что возвращают стерилизующую жидкость из ванны (6) в промежуточный бак (5), когда не транспортируют стерилизующую жидкость в ванну (6).

12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что непрерывно возвращают стерилизующую жидкость из ванны (6) в промежуточный бак (5), пока имеется стерилизующая жидкость в ванне (6).

13. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что транспортируют стерилизующую жидкость из источника питания (16) в промежуточный бак (5) до начала стерилизации, перекачивают первым насосом (9) стерилизующую жидкость из промежуточного бака (5) в ванну (6) во время стерилизации и сливают стерилизующую жидкость обратно в промежуточный бак (5), когда остановлен первый насос (9).

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что сливают самотеком стерилизующую жидкость из ванны (6) в промежуточный бак (5) через, по меньшей мере, одно отверстие (11) в дне (10) ванны (6), когда остановлен первый насос (9).

15. Способ по любому из пп.10, 11 или 14, отличающийся тем, что в качестве стерилизующей жидкости используют перекись водорода.