Способ стерилизации наполнительного приспособления упаковочной машины

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН 09) Ш 611.20 5 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИПРИ ГКНТ СССР САНИ АТЕНТ 4 2020 7 7 /40-1 31302.8719421 А/8614.02.861 Т15.03.90. БюлТетра ДЕВ-КОДЖОРджио Норд664.036(088,8йатент СНА Р спо оча Р 10(1 Т)ини (1 о лня бку ече обе(21) (22) (31) (32) (33) (46) (71) (72) (53) (56) 1969 325961, кл. 53,2 ПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ НАПОПНИТЕЛЪРИСПОСОБПЕНИЯ УПАКОВОЧНОЙ МА (54) СНОГО ППИНЫ(57) Изобретение относитсябам стерилизации элементовной машины с заполнением со, упаковочного материала запоФормы через наполняющую трумя питающими трубками обеспЦелью изобретения является3 1551239 4 чение,безопасного и эффективного процесса стерилизации, исключающей вероятность реинфицировация и нестерильности. Способ обеспечивает стерили 5 зацию нижней части наполняющей трубки 10, а также всех частей, находящихся внутри трубчатой упаковочной оболочки, Дпя этого используется соединительный элемент 20, соединяющий между собой 10 наполняющую и питающую трубки, в реИзобретение относится к способам стерилизации элементов упаковочной машины с заполнением содержимым упаковочного материала заполняемой формы через наполняющую трубку с двумя питающими трубками.Целью изобретения является обеспечение безопасного и эффективного процесса стерилизации, исключающей вероятность реицфицирования и нестерильностиПредложенный способ стерилизации наполнительного приспособления упаковочной машины, включающего коаксиально расположенные управляющий шток, питающую и наполняющую трубки, трубчатый клапанцый элемент и упаковочную оболочку, заключается в том, что выходное отверстие наполняющей трубки предварительно перекрывают сое 35 динительным элементом и предохранительным приспособлением а стерилизующий горячий водяной пар подают через внутренний в наружный питающие каналы, образованные соответственно между управляющим штоком и питающей трубкой и между питающей и наполняющей трубками, поспе чего предохранительное приспособление отводят и образуют поперечный шов ца конце упаковочной оболочки, затем через внутренний и наружный питательные каналы пропускают стерилизующий воздух с образованием конденсата. и избыточного давления для отвода соединительного элемента от выходного отверстия наполняющей трубки и образуют поперечный шов на упаковочной оболочке для создания упаковочного контейнера, после чего стерилизацию осуществляют55 путем подачи стерилиэующего паро- или газообразного рабочего агента через внутренний питающий: канал и канал,зультате чего стерилизующее веществоциркулирует по ним. На последующемэтапе соединительный элемент 20 удаляется, стерилизующее вещество циркулирует по внешней поверхности наполняющей трубки 10 и по внутренней поверхности трубчатой упаковочной оболочки, окружающей наполняющую трубку,после чего начинается выпуск упаковочных контейнеров. 3 ил. 4 з.п.ф-лы. образованный между упаковочной оболочкой и наполнительной трубкой, и вывода его через наружный питательный канал.Соединительный элемент можно отсоединять путем. создания разности давления между его двумя сторонами, а,ппя обработки внутреннего и наружного питательных каналов и канала, образованного между упаковочной оболочкой и наполняющей трубкой, осуществляют разными рабочими агентами, причем внутренний и наружный питающие каналы обрабатывают паром или перекисью водорода.На фиг. 1 показано устройство для преобразования упаковочной пленкив трубчатую оболочку для производства заполненных содержимым упаковок, общий вид; на фиг. 2 - нижняя часть наполняющей трубки с соединительным элементом и предохранительным приспособлением, разрез; на фиг. 3 - узел 1 ца фиг. 2; на фиг. 4 - последовательность операций при стерилизации согласно предлагаемому способу.1При осуществлении способа могут быть использованы разные типы упаковочных машин, преобразующих пленочный или листовой упаковочный материал Ъ упаковочные контейнеры, наполненные содержимым.В упаковочную машину 1 подается пленочный упаковочный материал 2 с вращающегося рулона 3, установленного в нижней задней части машины. Упаковочный материал представляет собой материал известного типа, например ленту, состоящую из слоев бумаги, пластика и алюминиевой фольги. Упаковочный материал 2 по направляющим роликам 4 подается в верхнюю часть машины, где, пройдя через отклоняю20 25 30 40 45 60 5 15 щий ролик 5, опускается вертикально вниз вдоль передней части машины. В процессе движения упаковочного материала 2 вниз ега продольные края постепенно загибаются загибающими элементами б и направляющими роликами 7 и в нижней части машины соединяются друг с другом, образуя трубчатую , упаковочную оболочку 8. Затем слой пластика перекрывающегося унаковочного материала с помощью нагревательных и прижимных устройств 9 разогревается да размягчающей температуры, сжимается и затем охлаждается с образованием герметичного продольного заварочного шва. Таким образом, пленочный материал преобразуется в упаковочную оболочку 8 с герметичным нижним концом, окружающую наполняющую трубку 10, расположенную также вертикально, Наполняющая трубка 10 с наружным питаюцим каналом 11, образованным между трубкой 10 и расположенной в ней внутренней трубкой 12 для подачи содержимого, проходит вместе с трубой 13 для подачи стерилизованного воздуха через верхний открытый конец упаковочной оболочки 8. Наполняющая трубка 10 заканчивается на некотором расстоянии ат нижнего запаянного конца упаковочной оболочки 8, а подающая труба 13 имеет отверстие, расположенное ниже сварного шва 14 упаковочной оболочки 8, отделяющего нижний конец указанной оболочки от ее верхней открытой части. Стерилизованное содержимое подается в замкнутое пространство упаковочной оболочки через наполняющую трубку 10. Нижний конец упаковочной оболочки 8 последовательно преобразуется в отдельный закрытый упаковочный контейнер 15 с помощью заварочных губок 16, совершающих возвратно-поступательное движение, и аналогично двигающихся формующих створок 17, соединенных с указанными губками. Заварочные губки, расположенные парами па абе стороны от трубчатой оболочки, одновременно сжимают указанную оболочку через указанные промежутки с образованием поперечных зон сжатия, в которых под действием нагрева и давления производится запайка упаковочной оболочки. Формующие створки 17 также расположены и работают парами и придают упа ковачной оболочке 8 практически прямоугольную Форму, после запайки и от 51239 6 резания образуется наполненный содержимым упаковочный контейнер. Пройдя, если необходимо, дальнейшую обработку по приданию контейнерам формы правильного параллелепипеда, мягкие упаковочные контейнеры удаляются с помощью конвейера (не показан).На фиг. 2 показан нижний конец наполняющей трубки 10 в разрезе, в которой концентрично расположена внутренняя трубка 12, предназначенная для подачи содержимого в жидком виде, наружный питающий канал .11 предназначен для подачи содержимого,имеющего в своем составе частицы или пролжлки, например кусочки фруктовнаполняющей трубки 10 имеется трубча"тый клапан 18, расположенный вертикальна в нижнем конце питающей внутренней трубки 12 с помощью подвижнагауправляющего штока 19, расположенного вертикально, верхний конец которого соединен с приводным устройством,например пневмоцилиндром (не показан).Трубчатый клапан 18 позволяет потокужидкости свободно проходить черезпитающую внутреннюю трубку 12 и выходить через нижний ее конец. Однако,когда клапан 18 находится в нижнемположении, ан перекрывает кольцевоеотверстие наружного питающего канала 11, предотвращая вытекание из негосодержимого.В процессе предварительной стерилизации упаковочной машины согласнопредлагаемому способу используетсясъемный соединительньп 1 элемент 20,имеюдш Форму чашки или пробки и крепящийся к нижнему концу наполняющейтрубки 10 с яамощью уплатнительногокольца 21. Соединительный элемент 20расположен напротив выходного отверстия наружного питающего канала 11 изакреплен в нем. Соединительный элемент 20 своей нижней поверхностьюрасположен напротив чайевиднаго предохранительного приспособления 22,закрывающего нижний конец наполняющей трубки 10 и соединенного с нимсоединительным штифтом. Предохранительное устройство, соединенное спомощью штифта с нижним концом наполняющей трубки 10, фиксирует соединительный элемент 20, предохраняяего ат сдвига относительно выходного отверстия под действием давления,оказываемого на него иэ наполняю 1551239щей трубки 10. Соединительный элемент 20, как и чашевидное предохранительное приспособление 22 и наполняющая трубка 10, выполняется изпрочного коррозионностойкого мате 5риала, например из нержавеющей стали.Способ стерилизации осуществляется в упаковочной машине, преобразующей упаковочную пленку 2 в полностью1 Оили частично наполняемые упаковочные контейнеры 15, следующим образом,Содержимое подается через внешнюю наполняющую 10 и внутреннюю 12питающую трубки. Равномерный потокжидкого содержимого, проходящий через клапан 18, подается через внутреннюю трубку 12 и независимо отположения клапанного элемента зали 20вается в нижнюю часть трубчатойупаковочной формы, Через внешнююнаполняющую трубку 10 подается содержимое, включающее, например, частицы фруктовой. массы. Эим более крупные частицы подаются порциями согласно поперемепцому движению вверх-внизклапана 18, продвижению трубчатойоболочки 8, затем производится попе.речная отрезка готовых упаковочных30контейнеров. В верхнем положении клапана 18 содержимое свободно поступает из внешней наполняющей трубки10 через ее нижний конец в течениеограниченного промежутка времени,необходимого для создания упаковочного контейнера. Для того, чтобы частицы содержимого це остались в поперечных заварочных швах трубчатойоболочки, поток содержимого черезпитающую трубку прерывается задолгодо осуществления такой заварки, аклапан 18 располагается в крайнемнижнем положении ( не показано), прикотором его передняя часть перекрывает выходное отверстие наружногопитающего канала 11, предотвращаядальнейший выпу к содержимого, Жидкое содержимое, однако., может беспрепятственно поступать в упаковочный контейнер.В процессе выпуска упаковочныхконтейнеров соединительный элемент20, а также предохранительное приспособление 22 удаляются с нижнего55конца наполняющей трубки 10, Соединительный элемент 20 и чашевидноепредохранительное приспособление 22используются только при очистке и стерилизации упаковочной машины очищающими и стерилизующими веществами,например горячим паром или перекисьюводорода.На фиг. 4 схематически показаныразличные стадии процесса очистки истерилизации (наполняющая трубка 10показана в разрезе, а трубчатая упаковочная оболочка - штрихпунктирнымилиниями).На фиг. 4 а схематично показанынижний конец наполняющей трубки 10и окружающая его трубчатая упаковочная оболочка 8 по завершении выпускаупаковочных контейнеров. Трубчатаяоболочка 8 полностью окружает наполняющую трубку 10, нижний ее конецимеет герметичную перемычку. Конецоболочки 8 (часть упаковочной оболочки, расположенная ниже перемычки)пустой, наружный питающий канал 11 итрубка 12 также пусты в связи с остановкой машины,Перед возобновлением работы упаковочной машины требуется эффективнаяочистка и стерилизация наполняющейтрубки, т.е. наружного питающего канала 11 и трубки 12, а также частинаружной поверхности наполняющейтрубки 10, которая может соприкасаться с содержиюлм, т.е. части, расположенной ниже сварного шва 14. Такжедолжна пройти стерилизацию и частьвнутренней трубчатой упаковочной оболочки, окружающая наполняющую трубку10, для обеспечения надежности асептической обработки при возобновленииработы упаковочной машины.Для обеспечения возможности внутренней очистки и стерилизации наружного питающего канала 11 и трубки 12 нижняя запаянная часть трубчатой упаковочной оболочки 8 удаляется для обеспечения внеынего доступа к концу наполняющей трубки 10. На нижнем конце напояняющей трубки 10 устанавливается соединительный элемент 20, который имеет форму пробки или чашки, вставленной в выходное отверстие наружного питающего канала 11, и удерживается там в запорном положении с помощью уплотнительного кольца, расположенного у края Выходного отверстия. Для фиксации соединительного элемента 20 на нижнем конце наполняющей трубки 10 чаще всего достаточно простого зацепления за счет сил трения, однако могут быть использованыи крючки с нажимной пружиной и другие приспособления. Когда соединительный элемент 20 установлен на место, у нижнего конца наполняющей трубки 10 крепится чашеобразное предохра 5 нительное приспособление 22, соединяемое механически вручную с наполняющей трубкой 10 с помощью штифтового соединения 23. Предохранительное 10 приспособление 22, нижняя внутренняя поверхность которого расположена напротив соединительного элемента 20, фиксирует последний неподвижно относительно выходного отверстия наружного питающего канала 11, перекрывая его полностью, нейтрализуя при этом высокие внутренние давления, прилагаемые со стороны наполняющей трубки 10, и п 1 дотвращая повреждение трубчатой упаковочной оболочки.В результате применения соединительного элемента 20 в нижней части наполняющей трубки 10 образуется узкий проход между трубками 10 и 12, 25 т.е, концы выходных отверстий двух трубок 10 и 12 соединены и изолированы от окружающей их трубчатой упаковочной оболочки 8 и зоны вне наполняющей трубки 10. В результате очищающее и стерилизующее вещество пропускается по трубкам 10 и 12, не нарушая трубчатой упаковочной оболочки и других расположенных вокруг частей.Для внутренней стерилизации наполняющей трубки 10 используется горячий пар, который проходит вниз по внутренней трубке 12, выходит наружу через открытый клапан 18 и, огибая по краям соединительный элемент 20, под 40 нимается по соосной внешней питающей трубке 10 (фиг. 4 б). Эта комбинация очистки и стерилизация продолжается до полного удаления остатков содержимого и разогрева наполняющей трубки до температуры, обезвреживающей все микробы, Пар, подаваемый под высоким давлением, может проникать в мельчайшие поры наполняющей трубки 10. Во время этого процесса соединитель 50 ный элемент 20 удерживается на своем месте с помощью предохранительного приспособления 22, выполненного таким образом, чтобы противостоять высокому давлению пара в трубке 10. Пар от соединенного с упаковочной машиной парогенератора подается через клапаны и трубки для подачи содержимого в нижний конец наполняющей трубки 10. Циркуляция пара через установленное время прекращается, питающие трубки 10 и 12 охлаждаются с помощью стерилизованной конденсированной воды или стерилизованного охлажденного потока воздуха, циркулирующих определенное время в наполняющей трубке 10, Затем внешнее чашеобразное предохранительное приспособление 22 снимают вручную, трубчатую упаковочную оболочку 8 протягивают вниз и заваривают с помощью заварочных губок 16 упаковочной машины с образованием непроницаемого для жидкости заварочного шва под нижним концом наполняющей трубки 10 (фиг. 4 в).При закрытом нижнем конце трубчатой упаковочной оболочки 8 машину включают и производят несколько (10-15) упаковочных контейнеров без подачи содержимого, а вместо него в упаковочную оболочку через трубки 10 и 12, а также через подающую трубу 13 подается конденсированная стерилизованная вода или стерилизованный газ (фиг. 4). При этом вещество, проходя через трубку 10, отжимает соединительный элемент 20 от выходного отверстия трубки 10. Соединительный элемент 20 падает в первый упаковочный контейнер 15 вместе со стерилизованным воздухом и некоторым количество конденсированной или стерилизованной воды (фиг. 4 г). После освобождения системы отконденсированного воздуха или стерилизованной воды (в контейнеры упаковывается только стерилизованный воздух) машина останавливается вновь в таком положении, что трубчатая упаковочная оболочка 8 закрывается поперечным герметичным сварным швом. Затем стерилизующее вещество в виде газа или пара подается в нижнюю часть трубчатой упаковочной оболочки 8 через внутреннюю питающую трубку 12 и подающую трубу 13. Выходит стерилизующее вещество из упаковочной оболочки через открытый клапан 18 и на - ружный питающий канал 11. В этом случае производится одновременная стерилизация двух питающих трубок 10 и 12, внешних частей наполняющей трубки 10, клапана 18 и внутренней поверхности нижней части трубчатой упаковочной оболочки 8, отделенных сварным швом 14. Стерилизующее ве 55 г 2 З 9 2цество проходит через указанные элементы определенное время, после чегоЭгроцесс стерилизации прерывается, упаковочная машина включается, и стерилизующее вещество подается че 5 рез трубки О и 2 обычным способом. На этом процесс очистки к стерилизации заканчивается, упаковочная машина может нова выпускать асептичные упаковочные контейнеры, полностью или частична наполненные стерилизованным содержимым.Предлагаемый способ мажет быть видоизменен в зависимостй от различных типов упаковочных машин и ат типов наполняощих труб, В угаковочных машинах с неконцентрическим расположением наполняющих труб ; оединительпый элемент мажет иметь форму, например, чашки или Б-образной трубки, а в, случае наполняющих труб с различным количеством гитающих трубок соединительный элемент 20 будет 25 иметь другое. конструктивное исполнение с сохранением всех его функциональных свойств. Однако во всех случаях должна быть обеспечеа вазможность сьега соединительно: а элемента без прямого доступа к трубчатой упаковочной оболочке, т.,е. без ручного вмешательства. Соединительный элемент может быть удален за счет разницы давлений па Обеим ега сторонам те. за счет увеличения давления в35 питающих трубках, а также с помощью клапанного эпемента, занимающего положение, позволяющее снять соединительный элемент с наголняющей40 трубки или с помашью каких-либо механически действуюпгх устройств,Способ согласна изабре енио можетбыть также модифицирован путем исп льзования других направлений пот ка. Можно, например, изменять направление потока, обозначенное нафиг, 46 и д стрелками, на обратноенаправление движения очишающега ис ",ерилизующего вещества,При осуществлении способа могутбыть использованы различные очищающие и стерилизующие вещества, однаконеобходима, чтобы вредные для упаковочного материала веце тва не сопри-,касались с ним и чтобы упаковочныйматериал не подвергался вредному воздействию разности давлений Применение предлагаемого способа обеспечивает на каждой стадии процесса полную стерилизацию подающей трубки и трубчатой упаковочной оболочки без риска межэтапного реинфициравания.Ф а р м у л а изобретенияСпособ стерилизации наполни- тельного приспособления упаковочной машины, включающего коаксиальна расположенные управляющий шток, питающую и наполняющую трубки трубчатый клапанный элемент и упаковочную оболочку, заключающийся в их обработке стерилизующим рабочим агентом о тл и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью обеспечеция безопасного и эффективнога процесса стерилизации, исклочающей вероятность реинфицирования и нестерильности, выходное отверстие наполняющей трубки предварительна перекрывают соединительным элементом и предохранительным приспособлением, а стерилизующий горячий водяной пар падают через внутренний в наружный питающие каналы, образованные соответственно между управляющим штоком и питающей трубкой и между питаощей и наполня:ощей трубками, после чего предохранительное приспособление отводят и образуют поперечный шов на конце упаконочной оболочки, затем через внутренний и наружный питающие каналыпропускают стерилизующий воздух собразованием конденсата и избыточного давления дпя отвода соединительного элемента ат выходного отверстия наполняющей трубки и образуют поперечный шов на упаковочной оболочке для создания упаковочного контейнера, после чего стерилизацию осуществляют путем подачи стерилизующего пароили газообразного рабочега агента через внутренний питаюций канал и канал, образованный между упаковочной оболочкой и наполнительной трубкой, и вывода его через наружный питательный канал.2, Способ по п.1, а т л и ч а ющ и й с я тем, что соединительный элемент отсоединяют путем создания разности давлений между его двумя сторонами;3, Способ па п,2, о т л и ч а ющ и й с я тем, чта обработку внутреннего и наружного питающих каналов и канала, образованного между упаковочной оболочкой и наполняющей трубкой, осуществляют разными рабочими агентами.4. Способ по п.З, о т л и ч а ющ и й с я тем, что внутренний и наружный питающие каналы обрабатывают паром. 5. Способ по п,З, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что внутренний и наружный питающие каналы обрабатываютперекисью водорода..дакт юизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 10 Заказ 280ВНИИПИ Государственно11303 Тираж 474 Подо комитета по изобретениям Москва, Ж, Раушская н 3 исное открытиям при ГКНТ СССР д. 4/5