CN100556761C - 由片状包装材料的预切坯料生产灌装食品密封包装的方法和包装机 - Google Patents
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Abstract
本文介绍一种由具有相对的开口端(3，4)的片装包装材料的基本上为管状的预切坯料(2)生产灌装食品密封包装的方法。所述方法包括以下步骤：将所述坯料(2)进料到相关的成形心轴(9)上；密封所述坯料(2)的一端(3)，以形成在相对端(4)开口的容器(6，106，206)；从所述心轴(9)上除去所述容器(6，106，206)；以及在向所述容器内灌装所述灌装食品之前对所述容器(6，106，206)进行杀菌处理；且所述方法还包括在对所述容器(6，106，206)进行杀菌前，通过加热心轴(9)对所述容器(6，106，206)进行预热处理的步骤。
Description
技术领域
本发明涉及由片状包装材料的预切坯料生产灌装食品密封包装的方法和包装机。
背景技术
如公知，许多灌装食品例如果汁、经过超高温处理的(UHT)牛奶、葡萄酒、蕃茄汁等在由连续的片状包装材料通过全自动包装机生产出的包装中出售，折叠所述包装片材以重叠并密封好所述相对边缘，并且由此形成在两端开口的相应的基本上呈管状的或筒形的坯料。
所述包装材料可包括单层或多层的塑料材料、聚合材料、添加有矿物质的聚合材料或叠层纸板材料。
例如，一种已公知的纸板包装材料具有多层结构，所述多层结构包括一层纸制材料，在所述纸制材料两侧上覆盖有多层热封塑料材料例如：聚乙烯，且对用于长时间储存制品如经过超高温处理的(UHT)牛奶的无菌包装来说，包括一层例如由铝膜限定的阻挡材料，所述阻挡材料层叠合在热封塑料材料层上，并且又覆盖上最终形成接触食品包装的内表面的另一层热封塑料材料层。
为了在传统的包装机上生产密封包装，管状坯料进料到相应的成形心轴上，所述成形心轴沿给定路径可移动。更具体而言，所述坯料连续进料到在输入部分处的相应的成形心轴上；沿所述路径在其一端折叠并密封每一块坯料；并且在所述输出部分处将所述坯料从心轴上除去，在此所述坯料进料到传送装置上，并被传送至包装机的无菌部分，在那里对每一块坯料进行杀菌和灌装。如公知，每一根成形心轴的轴线可以是水平的且与其移动方向相平行、相交叉或相垂直。
更具体而言，通过压制在所述成形心轴的相应端部和受热的压力构件之间的端部对所述坯料被折叠的端部进行正常密封，从而得到许多容器，每一个容器具有一个开口端，通过所述开口端对所述容器进行食品灌装。
所述密封端同样可以限定所述成品包装的顶部或底部。
通过相关传送装置将所述开口容器传送进入所述包装机的无菌部分中无菌热空气预热站的下面。预热处理通常持续两个机器工作周期，且无菌空气由罐中吸出并使用电阻加热器对其进行加热。
然后将所述预热容器送至杀菌站，在此向所述容器注入以蒸气形式存在的一般是基于过氧化氢(H2O2)的杀菌剂，并在后面的干燥站将所述杀菌剂除去。
预热操作的目的是确保在杀菌站处的所述容器的表面温度比过氧化氢蒸气的冷凝温度高出几度；实际上，所有残留的过氧化氢冷凝物在专门设计用于清除所述蒸气的干燥站处难于清除干净，因此有可能残存在包装制品中。
在包装制品中所容许的杀菌剂残留量受到法规的严格控制，最大量大约为0.5ppm。
上述类型的包装机得到广泛使用，并在食品工业范围内取得令人满意的效果，并且特别是杀菌站的性能满足对包装的无菌状态的限制要求并且满足对杀菌剂残留量的要求。
然而在行业内部，存在进一步改进的需要，特别是在去除残留的杀菌剂方面需要作出进一步改进。
无菌热空气预热不能保证在所述容器的整个受热内表面上温度均匀一致，使得特定表面区域例如角落区域的温度可能低于过氧化氢蒸气的冷凝温度，由此造成所述蒸气产生局部冷凝，并由此出现上述结果。
发明内容
本发明的目的在于提供由片状包装材料的预切坯料生产灌装食品密封包装的方法和包装机，本发明设计用以针对以上缺点提供一种直接的、有效的、低成本的解决方案。
根据本发明，提供一种根据技术方案1所述的由片状包装材料的预切坯料生产灌装食品密封包装的方法。
根据本发明，还提供一种根据技术方案2所述的由片状包装材料的预切坯料生产灌装食品密封包装的包装机。
附图说明
以下，通过实例并结合附图对本发明的优选非限制性实施例进行描述，其中：
图1示出了根据本发明所述的包装机的顶部平面示意图，所述包装机用于由片状包装材料的预切坯料生产灌装食品密封包装；
图2示出了沿图1中线II-II的截面放大视图；
图3是具有一个密封端和一个开口端的半成品容器的透视图；及
图4是具有一个用设有螺帽的颈部部分密封的端部和一个开口端的半成品容器的透视图。
具体实施方式
图1中的参考标记1整体表示用于由片状包装材料的基本上呈管状或筒形预切坯料2生产灌装食品密封包装(未示出)的包装机，所述预切坯料具有相对的开口端3，4和圆形或多边形截面。
如所述，所述包装材料可包括叠层纸板材料、单层或多层塑料材料、聚合材料或添加有矿物质的聚合物。
包装机1大体上包括密封站5，所述密封站用于密封坯料2端部3，4中的一端3以形成相对端4开口的相应的容器；和杀菌站7，所述杀菌站用于在灌装食品之前对容器6进行杀菌。
更具体而言，在密封站5处，坯料2沿具有垂直轴线A的圆弧形路径进料并且可以-按照未加以说明的已公知的与本发明不相关的方式-连续操作以折叠和密封端部3。密封端3同样可以限定成品包装的顶部或底部。可通过将管状坯料2的内表面密封在一起密封所述端部3，以生产如图3所示的端部开口的半成品容器106，或者通过将由例如塑料材料制成的并设有盖罩208如螺帽和/或可撕去的薄膜的颈部部分207密封连接到所述管状坯料2的端部3上，以生产如图4所示的端部开口的半成品容器206。
坯料2借助具有轴线A的旋转构件8进料通过密封站5，所述旋转构件具有多个外围的成形心轴9，所述成形心轴接合相应的坯料2并且具有与轴线A相平行的相应的纵向轴。
心轴9以夹角相等的方式成对进行布置；并且每一对心轴9相对于轴线A沿径向排列。
另一种选择是，心轴9的纵向轴可以是水平的且与进料方向相平行或相交叉。
坯料2在密封站5的输入部分10处连续进料到相应的心轴9上，并且在输出部分11处从心轴9上去除，在所述实例中，所述输出部分11相对于轴线A自所述输入部分10旋转约270°。通过沿其相应的纵向轴撤出心轴9，可将心轴9从相应的容器6上拆下来。
在杀菌站7处，容器6通过传送装置12(如图1中示意性地示出)沿一条直线路径进料并通过注入以蒸气形式存在的杀菌剂例如过氧化氢对所述容器6进行连续杀菌，然后对所述容器6进行干燥以将任何残留的杀菌剂从容器6上除去。
为确保在杀菌站7处容器6的内表面温度比过氧化氢蒸气的冷凝温度高出几度，首先对容器6进行预热处理。
本发明的重要特征在于通过加热心轴9对容器6进行预热处理。为此目的，可以使用任意类型的加热装置，例如受恒温控制的电阻加热器13，如图2所示。
每一根心轴9被加热至范围在环境温度和95℃之间的一定温度，优选在50℃和95℃之间的一定温度。
借助传感器14对每一个加热器13进行恒温控制，所述传感器用于探测相关心轴9的温度或与其相关的任何量，并且所述传感器用于向相应地控制加热器13的控制装置15提供相应的温度信号。
图1和图2所示的包装机设计用以生产平行六面体形状的容器6；用于形成基本上呈圆柱形的容器106，206的包装机与包装机1的不同之处仅在于设有基本上为圆柱形的心轴。
通过前述说明，本发明的优点更加明显。
特别是，通过直接在旋转构件8的心轴9上进行预热操作，由此就不再需要位于杀菌站7上游的用于预热容器6，106，206的专用站，由此缩短了传送装置12的长度和用于生产每一个包装的总时间。此外，加热心轴使得可对容器6，106，206的整个内表面均匀加热，由此大大减小了在对容器6，106，206进行杀菌时过氧化氢蒸气产生冷凝的风险，并且由此使得在使用较高的过氧化物蒸气浓度时，包装产品中不存在残留杀菌剂的风险。
最后，测试结果显示：与具有专用热空气预热站的已公知的包装机相比，通过加热心轴来预热容器6，106，206需要更少的能量。
显然，可以在不偏离所附技术方案的范围内对包装机1以及由此实施的包装方法进行改动。
Claims (4)
1、一种用于在由包装材料的基本上为管状的预切坯料生产灌装食品密封包装的过程中从半成品容器上去除残留的杀菌剂的方法，所述方法包括以下步骤：
将坯料(2)进料到成形心轴(9)上；
密封在所述成形心轴(9)上的所述坯料(2)的一端(3)，以形成具有密封端(3)和开口相对端(4)的半成品容器；
从所述成形心轴(9)上除去所述容器(6，106，206)；
使所述容器移动至杀菌站(7)；以及
通过向所述容器中注入以蒸气形式存在的过氧化氢杀菌剂对所述容器进行杀菌处理；且
其特征在于，所述方法包括通过预热所述容器(6，106，206)的整个内表面从而确保在所述容器(6，106，206)位于所述杀菌站(7)处时所述容器内表面的温度比过氧化氢蒸气的冷凝温度高出几度，进而防止所述过氧化氢杀菌剂发生冷凝的中间预热步骤，且其特征在于，通过对所述成形心轴(9)进行加热从而实施所述中间预热步骤。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预热步骤包括将所述成形心轴(9)加热到在50℃和95℃之间的一定温度。
3、一种包括用于从半成品容器(6，106，206)上去除残留的杀菌剂的经过改进的装置(13，14)的由包装材料的基本上为管状的坯料生产灌装食品密封包装的包装机(1)，所述包装机包括：
沿一定路径可移动的成形心轴(9)，
输入部分(10)，包装材料的基本上为管状的预切坯料(2)在所述输入部分处进料到相应的成形心轴(9)上，
密封站(5)，所述密封站用于由在所述成形心轴(9)上的所述预切坯料(2)生产出具有密封端(3)和开口相对端(4)的半成品容器(6，106，206)，
输出部分(11)，所述成形心轴(9)在所述输出部分处从所述半成品容器(6，106，206)上分开，
用于防止杀菌剂在所述半成品容器(6，106，206)中发生冷凝的装置(13，14)，和
用于向所述半成品容器(6，106，206)中注入具有一定蒸气冷凝温度的以蒸气形式存在的过氧化氢杀菌剂的杀菌站(7)，
其特征在于，所述用于防止所述过氧化氢杀菌剂在所述半成品容器(6，106，206)中发生冷凝的装置(13，14)包括被结合在所述成形心轴(9)中用于对所述容器(6，106，206)的整个内表面进行预热从而使得在所述容器(6，106，206)位于所述杀菌站(7)处时所述内表面的温度比过氧化氢杀菌剂的冷凝温度高出几度的预热装置(13，14)。
4、根据权利要求3所述的包装机，其特征在于，所述杀菌站(7)包括用于将过氧化氢蒸气注入所述半成品容器(6，106，206)中的装置，并且所述加热装置(13，14)将所述成形心轴(9)加热到在50℃和95℃之间的一定温度，且由此预热所述容器(6，106，206)的整个内表面。
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