СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРИ УПАКОВКЕ ПРОДУКТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕ СОДЕРЖАЩЕГО КИСЛОРОД ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ГАЗА Российский патент 2012 года по МПК B65B31/00 

Изобретение относится к способу согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, к установке для осуществления этого способа согласно ограничительной части пункта 9 формулы изобретения, а также к применению газового фильтра, в частности мембранного фильтра, в установке для переработки, в частности упаковки, чувствительных к кислороду продуктов в соответствии с ограничительной частью пункта 15 формулы изобретения.

Для большого количества продуктов, а также для многих напитков существует проблема, заключающаяся в том, что на сохраняемости, и/или качестве, и/или вкусе таких продуктов может весьма отрицательно сказываться воздух или кислород (О, О₂, О₃), содержащийся в воздухе. Подобное поступление кислорода происходит, например, во время упаковки или заполнения упаковочного средства существующими продуктами и/или после помещения в упаковку и перед и/или во время закрытия применяемого упаковочного средства.

С тем, чтобы избежать указанных проблем, обрабатывают подобного рода чувствительные к кислороду продукты с применением технологического газа, как правило, образованного СО₂, причем этот технологический газ применяется, например, для создания защитной атмосферы или атмосферы инертного газа, в которой осуществляется обработка, заполнение продуктом соответствующего упаковочного средства, а также закрытие упаковочного средства. Далее также известна промывка упаковочного средства перед заполнением СО₂-газом, используемым в качестве технологического газа. Подобная промывка способствует тому, что полностью или почти полностью удаляется содержащийся внутри еще не заполненной упаковки окружающий воздух, и таким образом кислород, содержащийся в этом воздухе, и заменяется его не содержащим кислород технологическим газом.

При этом недостаток такого способа заключается в том, что применяемый в качестве технологического газа инертный газ является дорогим. Вследствие этого, наряду с прочим, инертный газ в известных установках применяется целенаправленно только в немногих высококритических местах.

Задачей изобретения является устранение этих недостатков. Для решения этой задачи предложен способ в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. Установка для осуществления способа является предметом пункта 9 формулы изобретения. Применение устройства для фракционирования или газового фильтра, в частности мембранного фильтра, является предметом пункта 15 формулы изобретения.

Под «чувствительным к кислороду продуктом» согласно настоящему изобретению следует понимать продукты различного вида и различной консистенции, на которые отрицательно сказывается, в частности на их сохраняемость, и/или их качество, и/или на их вкус и т.д., их применение и потребление присутствие кислорода.

«Упаковочные средства» согласно изобретению - это, в частности, бутылки, тубы, консервные банки, стаканы, ведра или подобные емкости, а также емкости из плоского материала, например из многослойного материала, например, упаковочные средства, полученные путем фальцевания, такие как мягкие упаковки, мешки и т.д.

«Не содержащий кислорода или в основном не содержащий кислорода технологический газ» согласно изобретению представляет собой газ, который, по меньшей мере, содержит компоненты, полученные с помощью фракционирования из окружающего или атмосферного воздуха, не содержащие вообще какого-либо кислорода (О₂, также О или О₃) или содержащие, во всяком случае, весьма небольшую, пренебрежимо малую долю кислорода, которая не ведет к заметному и/или существенному отрицательному воздействию или нанесению вреда соответствующему продукту. В этом случае не содержащий кислорода или в основном не содержащий кислорода технологический газ содержит главным образом азот, а также возможно другие составляющие, как небольшое количество аргона, двуокиси углерода и водяного пара.

«Фракционирование окружающего или атмосферного воздуха» согласно изобретению означает разделение окружающего или атмосферного воздуха на их газовые или паровые составляющие с помощью применения, по меньшей мере, одного газового фильтра, преимущественно с помощью применения, по меньшей мере, одного мембранного фильтра.

«Окружающий или атмосферный воздух» содержит согласно настоящему изобретению, наряду с окружающим или атмосферным воздухом, также не содержащий кислород или в основном не содержащий кислород технологический газ, который многократно применяется при осуществлении способа, обновляется перед каждым повторным применением и освобождается от возможно появившихся примесей кислорода.

Усовершенствованные варианты, преимущества и возможности применения изобретения следуют из приведенного ниже описания примеров осуществления и из фигур. При этом все описанные и/или графически представленные признаки по отдельности или в любой комбинации являются в принципе предметом изобретения, независимо от их изложения в пунктах формулы изобретения или их взаимосвязи. Также содержание пунктов формулы изобретения является составной частью описания. Изобретение ниже более подробно поясняется с помощью фигур. Где показывают:

фиг.1 - блок-схема функционирования установки газового фильтра для применения в машинах или установках для обработки бутылок или подобных емкостей;

фиг.2 - упрощенное изображение в разрезе машины для обработки емкостей в форме укупорочной машины;

фиг.3 - изображение подобно фиг.1 фильтрующего устройства согласно другой форме осуществления изобретения;

фиг.4 - изображение функционирования специального осуществления газового или мембранного фильтра.

Фильтровальная установка 1, представленная на фиг.1, служит для разделения на фракции окружающего воздуха, состоящего из смеси различных газовых компонентов, на отдельные газовые или паровые составляющие, которые соответственно отдельно образуются на выходах G1-Gx фильтровальной установки 1. При этом фильтровальная установка состоит из газового фильтра 2, в котором с помощью соответствующих фильтрующих сред осуществляется разделение на фракции. Фильтрующие среды газового фильтра 2 образованы, например, таким образом и так расположены внутри одного или нескольких проточных каналов газового фильтра, что на каждом выходе содержится соответственно только один газовый компонент. Газовый фильтр 2 предпочтительно выполнен в виде мембранного фильтра, в котором отдельные фильтрующие среды образованы, например, фильтровальными мембранами, которые соответственно проницаемы только для газовых компонентов, предназначенных соответствующему выходу G1-Gx. Перед газовым фильтром 2 установлен, например, стерилизационный фильтр 3, через который к газовому фильтру 2 подводится окружающий воздух и в котором задерживаются частицы, содержащиеся в окружающем воздухе, как пыль, сажа и т.д., но также, в частности, зародыши и микроорганизмы всякого рода, как, например, грибки, бактерии, вирусы и т.д., так что к газовому фильтру 2 подводится только чистый и стерильный окружающий воздух, и после этого на выходах G1-Gx получают чистые и стерильные газовые компоненты.

Фильтровальная установка 1 предназначена для применения в машинах или установках для обработки емкостей и при этом, в частности, также для таких установок, которые служат для обработки, т.е., в частности, для заполнения чувствительными к кислороду продуктами.

Теперь с фильтровальной установкой возможно применять в качестве технологического газа на перерабатывающей данный продукт установке 4 компоненты, получаемые на выходах G1-Gx, не представляющие вреда для соответственно подлежащего переработке продукта, т.е., например, все компоненты, за исключением кислородных компонентов (О, O₂, О₃). Соответствующие газовые компоненты выходов G1-Gx потом, например, сводятся вместе и направляются в установку 4. Кислородный компонент, поступающий из одного или даже из несколько выходов, отводится, например, в окружающую среду или, например, подводится к установке 5, в которой при применении кислорода получается озон или содержащий озон воздух и/или газовая смесь, например, для целей очистки или стерилизации.

Полученный в газовом фильтре 2 не содержащий кислород технологический газ в установке 4 служит, например, в качестве защитного газа при заполнении емкостей чувствительным к кислороду продуктом или наполнителем и при закрытии этих емкостей. В качестве примера на фиг.2 изображена укупорочная машина 6 вращательного типа для укупорки бутылок 7, заполненных чувствительным к кислороду продуктом. Бутылки 7 для закатки подаются приводным ротором 8, вращающимся вокруг вертикальной оси машины VA, таким образом, что каждая бутылка расположена стоя вертикально на тарелке 9 для бутылок ротора 8 внутри инструмента 10 для укупорки, также расположенного на роторе, который образован для укупорки бутылок 7 кроненкорками или другими укупорочными средствами. По меньшей мере, с горлышком бутылки, имеющим поясок горловины бутылки или емкости, бутылки 7 соответственно устанавливаются в отделенную от окружающей среды полость 12, образованную стенкой 11, в которую через присоединительный элемент 13 подается технологический газ, полученный в газовом фильтре 2, и именно таким образом, что этот технологический газ проходит через полость 12 сверху вниз и в нижней зоне полости 12 выходит в атмосферу. Таким образом, вся внутренняя полость 12 заполнена не содержащим кислород технологическим газом. Отверстия в горлышках бутылок также интенсивно омываются этим технологическим газом.

Подобным образом бутылки 7 при заполнении чувствительным к кислороду продуктом, т.е. в укупорочной машине 6 установки 4, а также на транспортном участке между машиной для заполнения и укупорочной машиной 6 постоянно находятся в защитной атмосфере, образованной технологическим газом, полученным в газовом фильтре 2.

Если при заполнении бутылок 7 перед подачей продукта осуществляется промывка соответствующей внутренней полости бутылки для вытеснения воздуха или соответствующей кислородной составляющей, то эта промывка может также осуществляться не содержащим кислород, полученным в газовом фильтре 2 технологическим газом. При продукте, не содержащем угольной кислоты, которым заполняется предварительно обработанная газом емкость или бутылка 7, полученный из газового фильтра 2 не содержащий кислород технологический газ может также применяться для нагнетания.

На фиг.3 показана фильтровальная установка 1а, которая отличается от фильтровальной установки только тем, что стерилизационный фильтр 3 установлен за газовым фильтром 2 для фракционирования окружающего воздуха, и именно таким образом, что только компоненты фракционированного воздуха, применяемые в установке 4 в качестве технологического газа, обрабатываются в стерилизационном фильтре, благодаря чему, среди прочего, может существенно уменьшаться объем газа, подлежащего обработке в стерилизационном фильтре.

На фиг.4 (в сильно упрощенном изображении) показано устройство газового фильтра 2а. К внутренней полости 14 этого газового фильтра через впуск 15 подводится окружающий воздух, например окружающий воздух, предварительно очищенный в стерилизационном фильтре 3, а именно, например, с помощью воздуходувки. Во внутренней полости 14 в направлении потока предусмотрено несколько следующих друг за другом фильтровальных мембран 16. Они согласно своему фильтровальному действию выбраны таким образом, что на каждой фильтровальной мембране 16 задерживается один газовый компонент, а остающиеся компоненты газа проходят дальше. Задержанные газовые компоненты потом поступают к выходам G1-Gx, предназначенным фильтровальным мембранам.

Изобретение выше было описано на примерах осуществления. Разумеется, что возможны многочисленные изменения и модификации, в которых сохраняется лежащая в основе изобретения изобретательская идея.

Выше исходили из того, что для каждого компонента газа, образованного с помощью фракционирования из окружающего воздуха, предусмотрен отдельный выход G1-Gx. Однако принципиально существует возможность выполнения соответствующего газового фильтра с общим выходом для, по меньшей мере, двух не содержащих кислород компонентов. Но во всяком случае газовый фильтр образован так, что технологический газ, получаемый из этого фильтра и используемый при переработке чувствительного к кислороду продукта, например, при заполнении этим продуктом и/или при обработке применяемых упаковочных средств, не содержит кислород.

Далее настоящее изобретение распространяется на установку для разлива напитков, в которой, по меньшей мере, частично защищены от окружающего воздуха, по меньшей мере, одна укупорочная машина, и/или одна разливочная машина, и/или транспортный участок для емкостей между этими машинами, и, по меньшей мере, частично к ним подводится не содержащий кислород или в основном не содержащий кислород технологический газ.

С помощью предлагаемого изобретения, наряду с прочим, благодаря существенному снижению затрат на производство не содержащего кислород или в основном не содержащего кислород технологического газа он может применяться в значительно большем объеме, чем раньше, что обеспечивает дальнейшее снижение содержания кислорода в упаковках и/или упакованных продуктах.

Перечень позиций

1 1a - фильтровальная установка

2 2а - газовый фильтр

3 - стерилизационный фильтр

4 - установка для обработки бутылок или подобных емкостей

5 - установка для производства озона

6 - укупорочная машина

7 - бутылка

8 - ротор

9 - носитель бутылок

10 - инструмент для укупорки

11 - стенка

12 - полость

13 - подключение для технологического газа

14 - внутреннее пространство газового фильтра 2а

15 - впуск

16 - фильтровальная мембрана

G1-Gx - выпуск газового фильтра 2 или 2а

В способе технологический газ получают в, по меньшей мере, одном газовом фильтре установки посредством фракционирования окружающего воздуха. Причем только компоненты фракционированного воздуха, применяемые в качестве технологического газа, обрабатывают, по меньшей мере, в одном стерилизационном фильтре. Установка используется для упаковки продуктов в упаковочные средства при применении не содержащего кислород или в основном не содержащего кислород технологического газа. При этом газ получают в установке, имеющей, по меньшей мере, один газовый фильтр посредством фракционирования окружающего воздуха. По меньшей мере, за одним выходом фильтра, поставляющего компонент фракционированного воздуха, применяемого в качестве технологического газа, установлен, по меньшей мере, один стерилизационный фильтр. Газовый фильтр, в частности, мембранный применяют в вышеописанной установке для получения не содержащего кислород или в основном не содержащего кислород технологического газа. Группа изобретений обеспечивает снижение энергозатрат за счет уменьшения объема стерилизуемого газа. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ обработки в частности при упаковке продуктов в упаковочные средства при применении не содержащего кислород или в основном не содержащего кислород технологического газа в установке (4), отличающийся тем, что технологический газ получают в, по меньшей мере, одном газовом фильтре (2, 2а) установки (4) посредством фракционирования окружающего воздуха, причем только компоненты фракционированного окружающего воздуха, применяемые в качестве технологического газа, обрабатывают, по меньшей мере, в одном стерилизационном фильтре (3).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один газовый фильтр выполнен в виде мембранного фильтра (2, 2а).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что кислородный компонент, полученный с помощью фракционирования окружающего воздуха, отводят в окружающую среду и/или подводят к установке (5) для сбора, и/или для обработки, и/или переработки этого компонента, например, к установке для получения озона или озонового газа.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для образования атмосферы (12) инертного газа применяют технологический газ, в котором упаковочные средства (7), по меньшей мере, участком, имеющим соответствующее отверстие упаковочного средства, размещают во время упаковки или заполнения и/или после упаковки или заполнения, по меньшей мере, вплоть до укупорки упаковочного средства.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что для промывки упаковочных средств (7) перед подачей продукта или наполнителя применяют технологический газ.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что технологический газ применяют для нагнетания в упаковочные средства (7).

7. Установка для обработки, в частности, для упаковки продуктов в упаковочные средства при применении не содержащего кислород или в основном не содержащего кислород технологического газа в установке (4), отличающаяся тем, что установка (4) имеет, по меньшей мере, один газовый фильтр (2, 2а) для получения технологического газа с помощью фракционирования окружающего воздуха, причем, по меньшей мере, за одним выходом (G1-Gx) газового фильтра (2а), который поставляет компонент фракционированного окружающего воздуха, применяемый в качестве технологического газа, установлен, по меньшей мере, один стерилизационный фильтр (3).

8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один газовый фильтр выполнен в виде мембранного фильтра (2, 2а).

9. Установка по п.7, отличающаяся тем, что выход газового фильтра (2, 2а), из которого поступает кислородный компонент фракционированного окружающего воздуха, соединен с окружающей средой и/или с установкой (5) для сбора, и/или обработки, и/или переработки этого компонента, например, с установкой для получения озона или озонового газа.

10. Установка по любому из пп.7-9, отличающаяся тем, что она выполнена в виде установки для разлива напитков, в которой, по меньшей мере, одна укупорочная машина, и/или машина для заполнения, и/или транспортный участок для емкостей между этими машинами, по меньшей мере, частично защищены от окружающего воздуха и, по меньшей мере, частично к ним подводится не содержащий кислород или в основном не содержащий кислород технологический газ.

11. Газовый фильтр, в частности мембранный фильтр, отличающийся применением в установках (4) для обработки и/или для упаковки чувствительных к кислороду продуктов для получения не содержащего кислород или в основном не содержащего кислород технологического газа по любому из пп.7-10.