用于在装瓶设备中对容器进行无菌处理的机械

摘要

用于在装瓶设备中对容器(10)进行无菌处理的机械，属于旋转类型，带有多个用于对容器进行处理的工位(9)，并且被加工成使得对容器的处理基本上在无菌条件下进行，其特征在于，其包括密封装置，该密封装置将该机械中的非无菌区域(11)与保持处于无菌条件下的区域(12)分离开，处理后的容器在区域(12)中进行传送，所述密封装置包括一个固定的圆环状通道(15)，该通道(15)至少部分填充有液体，一个与旋转部分(11)相关联的同心圆环状构件(16)在所述液体中滑动。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在装瓶设备中对容器进行无菌处理的机械。

背景技术

在用于在无菌条件下对饮料用容器(比如瓶子)进行灌装和包装的设备中，为了防止污染，容器处理区域(比如消毒器、冲洗机械、充填机械、压盖机械)必须充分地与外部环境隔绝，并且保持无菌。

根据第一种建设性解决方案，设备中的各种机械(比如消毒器、冲洗机械、充填机械、压盖机械)全部被设置在体积巨大的无菌舱内部，这些无菌舱通过利用风扇供入由绝对过滤器(absolute filters)过滤后的空气，相对于外部环境保持处于一种超压力条件下，所述空气随后只能对应于用于使得容器进入所述舱内/从所述舱中移出所需的开口单向向外流动，其中所述设备中的机械和组件被设置在所述舱中。以这种方式，防止了微生物进入容器处理区域的可能性。

但是，由于通常属于旋转类型的机械的尺寸相当大，所以无菌舱的尺寸也需要相当大，这样就使得难以对它们进行管理和维持无菌条件。

根据另外一种解决方案，为了减小所述舱的大小，仅对机械中的处理区域进行隔离，遗留下机械的其余部分处于一种不受控制的气氛下。

在旋转式机械中，待隔离的处理区域形成于一个旋转部分与一个固定部分之间，并且需要在旋转部分与固定壁之间进行屏蔽，其中在所述旋转部分中安装有处理机构(例如消毒器的消毒喷嘴，或者充填机械的充填阀，或者压盖机械的封闭头......)，所述固定壁比如是朝向机械外部的防护壳体，或者朝向传送机构的防护壳体。

为此，已经使用了由弹性材料制成的垫圈，它们通常被应用在旋转部分上，在通常由金属制成的固定部分上滑动。

考虑到所述解决方案的可靠性的主要条件(光滑、坚硬的滑动表面具有较低的摩擦系数并且平行于垫圈；较低的滑动速度)与机械的巨大尺寸相抵触，由于所需的加工工艺容差和生产率，妨碍了这些条件的获得，将易于明白这种解决方案的主要缺陷在于垫圈的快速磨损和密封作用的相应丧失。

另外一种已知解决方案提出使用迷宫式密封，其克服了垫圈磨损问题，因为它们无需要求在相对运动的部分之间发生任何物理性接触。

但是，密封质量取决于移动部分之间的距离：随着所述距离的缩短，密封质量提高，但是在这种庞大机械中实现距离缩短(即几十毫米)非常复杂并且成本很高，因为机械加工工艺的容差比如使得难以达到如此小的距离。

此外，利用这种解决方案，迷宫式密封可能会提供另外一条用于与外部环境交换空气的路径，并且因此，为了获得足够的超压力，必须使得无菌空气具有较大的流动速率，成本较高并且存在隔离不充分的风险。

发明概述

本发明的目标是消除前述缺陷，提供一种用于对容器进行处理的机械，其中容器处理区域以一种极其简单和经济的方式与外部环境隔绝。

所述目标利用本发明中的机械得以完全实现，这种机械的特征在于后附权利要求中描述的内容，并且尤其是，其包括密封装置，将机械中的非无菌部分(通常发生旋转)与保持处于无菌条件下的部分(通常固定)分离开，并且处理后的容器在后者中进行传送。

所述密封装置包括一个固定的圆环状通道，至少部分填充有液体，一个与所述旋转部分相关联的同心圆环状构件在所述液体中滑动。

所述密封装置基本上包括一存水弯(a trap)。

在其中对容器进行处理的固定部分相对于外部环境保持处于超压力条件下。

优选的是，对于机械的各个液面来说均存在一个通道，其中需要密封装置，并且各个通道最好具有溢流装置，通过该溢流装置去除任何多余液体，和一个连接在中央控制单元上的报警装置，当在通道中测定出的液面低于预设阈值时，所述中央控制单元启动向相关通道内注入额外液体。

对应于机械中旋转式部分上的容器进入和/或排出区域，可以使机床或者无菌容器传送设备不连通，从而使得其被分为两部分，并且完全被分为进入传送设备和排出传送设备，以便能够通往所述进入和/或排出区域。

附图简述

通过下面对在附图中纯粹作为非限制性示例示出的优选实施例的描述，这些以及其它特性将变得更易于明白，其中：

图1示意性示出了一台装瓶设备的平面视图；

图2更为详细地示出了充填机械-压盖机械的设置；

图3示出了图2中与充填机械相关的剖面A-B；

图4示出了图2中与充填机械和压盖机械之间的星形输送机相关的剖面C-D；

图5示出了密封装置和中央控制单元的细节，其中所述中央控制单元对密封通道中的液体进行控制。

优选实施例

参照附图，附图标记1总体指示了一台无菌装瓶设备，其包括一个消毒机械32(比如属于通过喷洒消毒溶液进行消毒的类型)、一个冲洗机械3、一个充填机械4以及一个位于末尾的压盖机械5，所有这些机械均属于旋转类型。

待处理容器10借助于星形进入输送机6a到达前述机械处，并且借助于星形排出输送机6b离开前述机械，其中星形进入输送机6a和星形排出输送机6b被容纳在传送设备或者机床7中，传送设备或者机床7是无菌的，因为它们相对于外部环境经受着超压力条件。

所述机床包括一个支撑底座，该底座通常包含着驱动部件和没有处于无菌条件下的组件，并且支撑着一个处于超压力条件下的管道，处于无菌条件下的输送元件位于该管道内部。

独创地，对应于机械中旋转部分上的进入/排出区域，机床7被分为两个部分，并且完全分离，以便形成一个供操作人员进入的区域8，其宽度大约为0.5-1.5米。

尤其参照图2和3，在这里示出了一个旋转式充填机械4，带有多个用于对容器10进行处理的工位9，工位9由在圆周上均匀间隔开的充填阀构成。

与圆周相切，并且与充填机械中的旋转平台同步，设有两个星形输送机：用于空的容器的进入输送机(6a)和用于满载容器的排出输送机(6b)。

用于对容器进行处理或者处置的环境，具体来说是用于对它们进行充填的环境，与外部环境隔绝，但是通过位于限定出无菌区域的壁上的合适开口，在这里未予图示，容许空的容器进入和满载容器排出。

附图标记11指示的是机械中的一个非无菌区域(通常是一个旋转部分)，而附图标记12指示的是一个处于无菌条件下的区域(通常是一个固定部分)，处理后的容器10在该无菌条件下的区域中进行传送。

由于通过供入空气而在所述环境中形成了超压力，所以部分12被保持在无菌条件下，其中所述空气通过管道13穿过绝对过滤器14进行供给。

非无菌区域11与无菌区域12之间的密封作用独创地借助于一个固定的圆环状通道15来实现，该通道15中部分填充有一种液体，以水密方式联接在所述旋转部分上的同心圆环状元件16在这种液体中滑动。

圆环状元件16被部分浸没在所述通道中的液体内，并且利用所述机械的旋转受驱在所述通道内部移动。

所述液体，最好是一种能够消灭任何细菌的消毒液体，比如一种水与氯的溶液，用作一种防止无菌区域与外部环境之间发生接触的隔离装置。

显然，通道15设有用于无菌区域与非无菌区域之间的各个交界区域的相应圆环状元件16。

由于无菌区域12或者无菌舱内部的轻微超压力(几毫巴)，在存在于与无菌舱发生接触的通道15中的液体和存在于在圆环状元件16的外侧与外部环境发生接触的通道中的液体之间，形成一个高度差17(几毫米水柱，并且等于所形成的超压力)。

图4示出了通道15在压盖机械5(示出了半个剖面)上的应用。该图示出了在不同高度处使用两个通道15。

为了确保在各个通道中液体的恒定存在，设置有一个液面控制系统。

在图5中示出的所述系统最好包括单个中央控制单元18，以及用于各个通道的探针19、调节阀20和溢流导管22，其中探针19用于测定出杯状物21中的液位，调节阀20能够从在这里未予图示的液槽中汲取额外液体，而溢流导管22被插入所述杯状物中，如果超过了一个预设液面(由导管自身的设置状态确定)，该溢流导管22能够容许液体自动流出，以防止液体泄漏到无菌舱的内部。

本质上，当由探针19在杯状物21中测定出的液面低于一个预设最小值时，中央控制单元会控制额外液体流入所述杯状物内。对于各个通道高度来说均存在一个杯状物，或者是多个通道15被连接在单个杯状物上，使得所述通道均位于距地面相同的高度处。

利用本发明，在无菌环境与外部环境之间实现了理想密封，同时基本上包括一个存水弯的密封装置15、16不会经受磨损，与迷宫式密封相比使用了较少的空气。

此外，无论机械加工工艺的质量如何，均确保了密封作用，因此对于无菌区域的气密性密封所涉及的部件来说，无需进行特殊和成本较高的加工工艺。

利用本发明中的解决方案，不可避免地，用于供无菌空气从系统中逃逸的唯一路径仅是通过用于供容器进入和排出的门，利用较少的无菌空气使用量，确保了对系统无菌条件的更为有效控制。

本发明可以被应用于包括在装瓶设备中的任何机械，比如消毒机械、冲洗机械、充填机械以及封装/压盖机械。