УСТРОЙСТВО И СПОСОБ РОЗЛИВА
FILLING DEVICE AND METHOD OF FILLING

Настоящее изобретение относится к устройству и способу розлива горячего наполнителя.
В пищевой промышленности известен способ розлива скоропортящихся напитков, находящихся в горячем состоянии, так как в этом состоянии напитки содержат минимально возможное количество бактерий. Кроме того, известны упаковки, которые после заполнения могут быть закрыты с помощью герметизирующего элемента, например с помощью герметизирующей пробки. Таким образом, напиток упаковывается в упаковку с герметичной заделкой для достижения наибольшего срока годности.
В качестве известных упаковок можно назвать пакеты из фольги, характеризующиеся небольшой собственной массой.
Задача изобретения заключается в достижении максимально возможной гарантии стерильности внутренней части упаковки для увеличения таким образом минимального срока хранения.
Поставленная задача решается с помощью устройства, охарактеризованного в пункте 1 формулы изобретения, и способа, описанного в пункте 12. Предпочтительные примеры реализации описаны в зависимых пунктах.
В предложенном устройстве предусмотрено поворотное устройство, с помощью которого упаковка может быть повернута таким образом, чтобы внутренняя сторона герметизирующего элемента контактировала с горячим наполнителем. Поскольку наполнитель остается еще горячим после розлива, герметизирующий упаковочный элемент может подвергаться бактерицидному действию, так как он может за счет поворота контактировать с наполнителем в упаковке.
Существуют различные способы заполнения упаковки. С одной стороны, наполнитель может быть введен через горлышко, уже вставленное в упаковку (например, впаянное). Наполнитель может также быть залит через отверстие в упаковке и затем это отверстие может быть герметично запаяно вместе с горлышком. При этом способе герметичная пробка может уже быть установлена на горлышке или может быть установлена позднее. Кроме того, упаковка может быть заполнена через отверстие, расположенное рядом с герметизирующим элементом или рядом с местом, на котором должен быть позднее установлен герметизирующий элемент. Устройства розлива могут быть изготовлены соответствующим образом в зависимости от способа розлива.
Существуют также различные способы герметизации. На горлышке может быть размещена герметичная пробка. Горлышко (открытое или закрытое) может быть вставлено в упаковку для того, чтобы таким образом закупорить отверстие для горлышка. Можно также загерметизировать некоторое отверстие в упаковке, выполненное в месте, отличном от горлышка. Герметизирующее устройство выполняется соответствующим образом применительно для каждого случая.
Для надежного эффекта герметизации предпочтительно, чтобы наполнитель оставался в контакте с герметизирующим элементом в течение определенного промежутка времени. Следовательно, предпочтительно наличие устройства, такого как конвейерная поверхность, с помощью которого упаковки могли бы удерживаться в повернутом положении, например, во время транспортировки.
Для достижения достаточного контакта между наполнителем и герметизирующим элементом предпочтительно, чтобы поворот составлял более чем 30°, 45°, 60°, 75°, 90°, 100°, 120°, 140°, 150°, 180°, 270° или 360°, так как затем воздух или другой газ, находящийся рядом с герметизирующим устройством, может замещаться.
Кроме того, предпочтительно, чтобы поворотное устройство содержало фиксирующий кронштейн. Наличие фиксирующих кронштейнов создает условия для того, чтобы упаковка, например пакеты из фольги, немного выступали между фиксирующими кронштейнами, в этом случае упаковка может быть захвачена расположенной ниже конвейерной лентой, и, таким образом, освобождена из захвата кронштейном.
Пример реализации такого устройства и способа будет описан с помощью следующих сопроводительных фигур.
На фиг.1 показано трехмерное схематическое изображение устройства.
На фиг.2 показано двухмерное схематическое изображение в разрезе.
На фиг.3 показано схематическое изображение пакета из фольги в указанном устройстве.
Далее для описания упаковки будут рассмотрены в качестве примера пакеты из фольги, например вертикально стоящие пакеты.
На фиг.1 показано поворотное устройство 22 для поворота пакетов 2 из фольги. Система розлива не показана, но в случае устройства, изображенного на фиг.1, система розлива может быть расположена, например, слева от поворотного устройства 22, при этом пакеты 2 из фольги могут попадать из системы розлива в поворотное устройство 22.
Каждый пакет 2 из фольги содержит в верхней части горлышко 3, которое укупоривается герметичной пробкой 4 (как показано на фиг.3). После наполнения пакетов 2 из фольги наполнителем герметичные пробки 4 надеваются для герметизации пакетов 2 из фольги. В этом способе пакеты 2 из фольги располагаются на поворотном устройстве 22 или последовательно ставятся на него.
Кроме того, горлышко 3 с герметичной пробкой 4 может впаиваться в пакеты 2 из фольги, при этом пробка может быть уже надета или может надеваться позднее, после заполнения пакета 2 из фольги. В результате впаивания горлышка 3 отверстие пакета 2 из фольги, предназначенное для горлышка, закрывается. Например, в случае если вся верхняя кромка пакета 2 из фольги открыта, наполнитель может быть введен в пакет 2 из фольги через это отверстие. Затем горлышко 3 устанавливается в подходящее положение (как показано на фиг.3) и верхний конец пакета 2 из фольги заваривается, при этом горлышко 3 оказывается впаянным.
Дополнительные преимущества заключаются в способе наполнения пакета 2 из фольги, не зависящем от горлышка 3 и герметизирующей пробки 4. Для реализации такой возможности на верхней кромке или даже в другом месте упаковки может быть выполнено отверстие, которое после наполнения упаковки может быть заварено. При сваривании упаковки таким способом горлышко 3 может впаиваться, а может не впаиваться в упаковку.
Любой способ герметизации может осуществляться либо перед тем, как пакет из фольги помещается на поворотное устройство, либо после размещения пакета из фольги на поворотном устройстве. Соответственно, герметизирующее устройство находится рядом с поворотным устройством или поворотное устройство является частью герметизирующего устройства.
Поворотное устройство 22 содержит нижнюю часть 10, на которой могут стоять пакеты 2 из фольги. Кроме того, поворотное устройство 22 содержит заднюю часть 11, которая поддерживает пакеты 2 из фольги. На стороне, противоположной задней части 11, предусмотрены фиксирующие кронштейны 12.
Поворотное устройство 22, изображенное на фиг.1, может быть повернуто вниз и вправо. Конечное положение показано пунктирными линиями на фиг.1. Пакеты 2 из фольги, находясь в таком положении поворота, располагаются на конвейерной ленте 21. Пакеты 2 из фольги могут быть оттранспортированы конвейерной лентой 21. В результате поворота горячий наполнитель приходит в контакт с внутренней частью герметизирующей пробки 4, которая оказывается в нижней части пакета 2 из фольги. В результате транспортировки на конвейерной ленте 21 пакет остается в этом положении в течение определенного промежутка времени, так что горячий наполнитель имеет достаточно времени, чтобы оказать бактерицидное действие на внутреннюю поверхность герметизирующей пробки 4 за счет температурного воздействия.
На фиг.2 показан способ, с помощью которого поворотное устройство 22 может быть повернуто вокруг поворотной оси 13. Поворот может также осуществляться не вокруг фиксированной оси, а с помощью шарнирно-сочлененной рамы или подобного устройства.
На фиг.2 можно видеть, как пакет 2' из фольги приходит в контакт с конвейерной лентой 21 в зоне 8 в повернутом состоянии (показано пунктирными линиями на фиг.2). В зоне 8 пакет 2' из фольги выступает между штырями фиксирующих кронштейнов 12 (как видно из фиг.3). В результате такого контакта конвейерная лента 21 может выхватывать пакет 2' из фиксирующих кронштейнов 12'. Таким образом, гарантируется высвобождение пакетов 2' из поворотного устройства 22.
Перемещающее устройство 15 с зажимом 14 показано в нижней части конвейерной ленты 21. Такое перемещающее устройство 15 может быть использовано для перемещения пакета 2 из фольги в закалочную ванну 20. В закалочной ванне 20 находится охлаждающая жидкость 19, например вода. Конвейер 17, содержащий приемники 16, в которые могут быть вставлены пакеты 2 из фольги, циркулирует в охлаждающей жидкости 19. В результате транспортировки через закалочную ванну 20 пакеты 2 из фольги и, следовательно, напиток, содержащийся внутри, охлаждаются до такой степени, когда пакеты 2 из фольги могут быть упакованы.
На фиг.3. показан пакет 2 из фольги, содержащий горлышко 3, впаянное в его верхнюю часть. Горлышко 3 закрывается герметичной пробкой 4. Пакет 2 из фольги имеет боковые кромки 5 и 6, на которых имеются сварочные швы. Такие сварочные швы получаются при сваривании вместе боковых сторон фольги (боковая сторона 7 показана).
Как видно на фиг.3, зона 8 нижней части пакета 2 из фольги выступает из основной пластины 10.
В способе согласно настоящему изобретению пакеты 2 заполняются и затем закрываются герметизирующей пробкой 4 путем укупоривания горлышка 3 или путем заваривания отдельного отверстия, предназначенного для заполнения. Затем пакеты 2 из фольги перемещаются к поворотному устройству 22, в котором пакеты 2 из фольги устанавливаются на нижнюю часть 10 и поддерживаются задней частью 11. На передней стороне поворотного устройства 22 предусмотрены фиксирующие кронштейны 12, при этом пакеты 2 из фольги выступают между фиксирующими кронштейнами 12 в зоне 8. При повороте поворотного устройства 22, например, на 100-150° герметизирующая пробка 4 оказывается в нижней части пакета из фольги. Следовательно, внутренняя сторона герметизирующей пробки 4 приходит в контакт с горячим наполнителем в пакете 2 из фольги. Таким образом, любое количество микроорганизмов на внутренней поверхности герметизирующей пробки 4 по меньшей мере частично сокращается, так как наполнитель остается еще существенно горячим.
Угол осуществляемого поворота может регулироваться, для того чтобы внутренняя поверхность герметизирующей пробки 4 приходила в контакт с еще горячим наполнителем. Для соответствующих наполнителей для пакета из фольги может оказаться подходящим угол по меньшей мере 30°, 45°, 60°, 75° или 90°. Большой угол поворота, вплоть до 180°, или 270°, или 360°, приводит к тому, что микроорганизмы на внутренней поверхности герметизирующей пробки 4 погибают. Верхнее ограничение для угла поворота может быть 45°, 60°, 75°, 90°, 100°, 120°, 160°, 180°, 270° или 360°.
В результате поворота бактерицидное действие оказывается также и на внутреннюю поверхность горлышка 3.
Конвейерная лента 21 может выхватывать пакет 2 из фиксирующего кронштейна 12 за счет контакта в зоне 8. Затем конвейер 21 транспортирует пакет 2 из фольги вниз в указанное поворотное положение. В течение этого времени поддерживается бактерицидный эффект. После этого пакет 2 из фольги перемещается в закалочную ванну 20 с помощью зажима 14 перемещающего устройства 15. В закалочной ванне 20 предусмотрены приемники 16, циркулирующие вокруг конвейера 17, для того чтобы охлаждать пакеты 2 из фольги в охлаждающей жидкости.
Все устройство работает циклически, то есть поворотное устройство 22 перемещается из верхнего положения в поворотное положение и снова обратно за один цикл. Конвейер 21, перемещающее устройство 15 и, предпочтительно, также конвейер 17 закалочной ванны 20 также соответственно работают циклически.
Устройство содержит различные участки, на которых несколько пакетов 2 из фольги, находящихся рядом друг с другом, могут обрабатываться одновременно. Это позволяет достичь более высокой производительности.