用于產品的包裝和高壓處理的包裝機和方法

專利名稱：用于產品的包裝和高壓處理的包裝機和方法
技術領域：
本發明涉及一種包裝機和相應的方法，借助于所述包裝機和所述方法，產品被包裝，隨后在高壓下被處理，所述產品特別地是食品。
背景技術：
食品經受化學處理和生物處理，這會改變食品的成分并且還可以產生對健康有害的物質。例如，食品可被氧化，或者可以被酶和微生物改質，所述酶和微生物例如是霉菌。對于將被消費者安全食用的食品以及將被輸送和盡可能長地保質的食品，必須防止這些過程或者在期望的保存期限內至少充分地延遲這些過程。一種可能是在食品中添加糖、鹽或者干燥食品以從食品中去除水，從而防止諸如霉菌或細菌等微生物的形成。添加酒精或醋、添加防腐劑以及冷卻減慢了微生物的形成并且減低了酶的活性。此外，熱處理可以確保微生物被殺死且使有害酶失活。在巴氏殺菌法中，食品被加熱到100°c以下一段時間。然而，比較有抵抗力的細菌孢子仍然保持可發育，存在重要的營養素和香精也被熱處理破壞的風險。延長食品的保存期限的另一種方法是將食品填充到氣密的包裝中并且在密封之前對包裝抽真空。可選地，保護氣體或其混合物可以被添加到包裝中，所述保護氣體或混合物例如是氮氣或co2。通過去除空氣、例如氧氣，也可以降低酶或微生物的活性。至少在工業規模內很少用到的方法是食品的(超)高壓處理。在該方法中，通常已經包裝好的食品經受非常高的壓力一段時間，所述非常高的壓力典型地是400MPa至600MPa，所述一段時間例如是若干分鐘。這些高壓確保食品中的有害微生物被破壞和殺死。然而，決定食品的味道和營養價值的諸如維生素等較小的分子幾乎不受高壓處理的影響。與未被處理的肉制產品相比，如此處理的肉制品的保存期限可以被延長例如6-10倍。與熱處理相比，高壓處理具有各種優點。例如，味道幾乎不改變，高壓處理之后的食品中的維生素含量有時候超過熱處理之后的食品中的維生素含量的兩倍。此外，例如海產食品等的一些熱敏性產品根本不能被熱處理。諸如李斯特菌等病原菌能夠被可靠地殺滅，從而提高了食品的安全性。此外，食品的內部結構也可以選擇性地受高壓處理影響，可能產生新產品，例如，在不加熱的情況下制備凝膠化水果制品(gelling fruit)。最后,許多國家已經認識到高壓處理技術的(食品)安全。此外，高壓處理允許在不使用食品防腐劑的同時使食品的保存期限較長。高壓處理后的食品不必被持久地冷卻，而是可以被存儲在高于4°C_6°C的溫度。同時，維持了產品或食品的高感官性和營養價值(諸如維生素含量 等。
在包裝好的食品的高壓處理中，由于處理條件可能導致包裝出現問題。例如，可能 發生在視覺上不利的變化甚至破環。特別地，具有保護性氣氛的包裝由于包裝中的高壓縮性氣體比例而產生問題。這也是為什么迄今為止在高壓處理中主要采用真空包裝的原因。例如，在EP O 588 010 AU EP O 689 391 BK EP O 752 211B1、EP I 100 340BUDE 42 26 255 Al或DE 37 34 025 C2中說明了微生物的失活和食品成分的結構改質。EP I 112 008 BI、EP I 201 252 BI、DE 196 49 952 Al、DE 197 38 800 Al、DE 199 39677 Al和DE 26 11 389 Al描述了對微生物保存期限和食品的安全性進行高壓處理的效果。在 DE 198 01 031 C2、DE I 965 36 Cl、EP O 748 592 BI、EP O 683 986 BI、DE 101
01958 AUDE 10 2005 011 868 Al或W02006/097248A1中描述了高壓處理特別用于肉制
品的應用。此外，從W02006/129180A1中已知用于食品的高壓處理的系統。在該系統中，設置具有高壓室的高壓滅菌器，在該高壓滅菌器中，食品經受高壓。為了形成壓力，必須密封高壓滅菌器。因此，不能連續地運行系統。為了增大系統的吞吐量，典型地，以產品被成組地導入到高壓滅菌器中、被高壓處理并且被移除的批量處理模式來運行系統。可以從EP O 687 421 Al中獲得用于產品的高壓處理的另一種系統。在該系統中，設置高壓室和低壓室。 目前還不存在可以工業處理通常數量的高壓系統。僅通常也被手動裝載的許多/若干個并列的高壓滅菌器可以控制輸出。

發明內容
本發明的目的是提供一種包裝機和方法，其允許即使在工業規模的情況下也能便宜地采用高壓處理。分別由如下包裝機和方法來實現該目的。一種用于包裝產品的包裝機，所述產品特別地是食品，其中，所述包裝機包括至少一個包裝站，所述包裝站用于制造容納所述產品的包裝；和至少一個高壓處理站，所述高壓處理站用于對容納在所述包裝中的產品進行高壓處理，所述包裝機的特征在于，為所述包裝站和所述高壓處理站設置中央控制系統。一種用于包裝機的運行的方法，所述包裝機用于在至少一個包裝站中包裝產品，以及用于隨后在至少一個高壓處理站中對包裝好的產品進行高壓處理，所述產品特別地是食品，所述方法的特征在于，借助于共用的控制系統協調地致動(coordinatedactuation)所述包裝站和所述高壓處理站。在下述方案中陳述了本發明的其它有利發展。根據本發明的包裝機的特征在于為包裝站和高壓處理站設置中央控制系統。迄今為止，包裝站和高壓處理站總是獨立的機器。現在，根據本發明的中央處理系統允許協調這些站的運行和各自的吞吐量，以避免這些站的等待時間。特別地，中央控制系統可以確保站順利且同步地運行，從而增大包裝機的總吞吐量。從而，如果避免了特別是成本密集的高壓處理站的等待時間，則被制造和處理的產品可以變得便宜。 根據本發明的包裝機可以包括若干個包裝站和單個高壓處理站。這進一步確保了通常成本密集的高壓處理站可以連續地運行，以進一步減少被包裝和高壓處理的產品的成本。此外，這便于在包裝機中制造不同的包裝。在高壓處理中，包裝負責避免將被處理的產品與高壓介質(通常是水)之間的直接接觸。此外，確保了產品在被處理之后不會被再次污染。即使在凈化室填充時，也總是存在被到處存在的諸如李斯特菌等某些細菌再次污染的風險。如果必須使用操作者，則該風險增大。通過一起控制高壓處理站和至少一個包裝站，可以使整個包裝機可連動且全自動地運行，與單獨運行的機器相比，這允許明顯較高的吞吐量。包裝站可以是例如深拉包裝站(deep-drawing packaging station)、(室)傳送帶機或托盤密封機。在包裝被封閉和密封之前，甚至可以對包裝抽真空以及/或者包裝可以設置有保護氣體或保護氣體混合物(例如氮氣或CO2)。除了高壓處理之外，保護氣體防止了可能仍然存在的細菌的增長和產品的氧化。特別地，在食品工業中，通過產品的高壓處理和保護氣體處理的組合，可以顯著地延長這些產品的保存期限。優選地，設置至少一個輸送容器，以在這些產品的高壓處理過程中容納產品。輸送容器使多個產品組合成一組一起經受高壓處理，即以所謂的“批量處理模式”經受高壓處理。由于高壓處理站的高壓室必須被壓力密封，因此，這種運行模式自身提供高壓處理。輸送容器便于產品的輸送并且增大了高壓室的裝載和卸載過程中的速度。 有利地，輸送容器包括可以彼此連接的下部和上部，下部和上部被具體化為容納至少一個產品。與傳統的單件式輸送容器相比，這提供了如下優點主要在利用機器手自動裝載的情況下，填充程度高，便于輸送容器的裝載和卸載。高壓處理系統優選包括輸送部件，該輸送部件用于將輸送容器從裝載站輸送到高壓室，并且進一步輸送到卸載站，然后返回到裝載站。該輸送部件可以是一組從動傳送帶或輥，其可以一起限定環狀的封閉的輸送路徑。可以手動執行輸送容器的裝載和卸載。然而，如果在裝載站和/或卸載站設置用于自動裝載或卸載輸送容器的機器手或夾持器，則可以更快地完成這些處理。例如，夾持器可以包括抽吸部件，該抽吸部件通過吸起產品或它們的包裝而暫時保持產品或它們的包裝。在高壓處理站中，可以設置若干個高壓室，通過共用的壓力產生系統向若干個高壓室供給被加壓的高壓介質。驚奇地是，在高壓室的適當運行中，例如在時間錯開運行(time-staggered operation)中，單個壓力產生系統足以供應若干個高壓室。由于壓力產生系統處理若干個高壓室，因此，可以在持久裝載的情況下進行類似的運行。這樣，減少了壓力產生系統的壓力變化和磨損。通過用一個共用的壓力產生系統供應若干個高壓室，在高壓站的形成及其運行時可以節約大量成本。本發明的另一個優點是即使一個高壓室(這里以及下文中與術語“高壓滅菌器”同義)出現故障，也可以利用其它高壓室、即，利用原始產量的至少50%繼續進行制造。另一個優點是，可以以不同的方式處理各室中的不同
女口
廣叩ο特別地，高壓處理站可以正好地包括兩個高壓室。壓力產生系統可以包括一個或若干個高壓泵以及一個或若干個低壓泵。優選地，壓力產生系統包括被致動的壓力分配系統，借助于該壓力分配系統，壓力可以選擇性地被施加到一個高壓室。這樣，可以精確地控制在各高壓室中壓力以哪一條曲線增加、維持和減小。借助于壓力產生系統向若干個高壓室同時施加壓力是合適的。從而，避免了一個高壓滅菌器的等待時間，否則高壓滅菌器的等待是必須的，直到其它的高壓滅菌器完全解除壓力為止。相反地，本發明的該變型例不僅允許高壓滅菌器的高壓運行交替而且允許時間錯開，甚至允許高壓滅菌器的高壓運行部分重疊。這樣，可以減少平均循環時間(即，各高壓滅菌器的循環時間之和除以高壓滅菌器的數量)。為此，如果可以借助于壓力產生系統向兩個高壓室同時施加不同的壓力，則是特別有利的。由此，進一步滿足高壓室的時間錯開運行。在本發明的一個變型例中，壓力產生系統包括用于維持高壓室中的高壓的部件。該部件負責維持高壓室中的高壓或最大壓力，即使壓力產生系統同時負責另一高壓室中的壓力的增加。這里，在高壓的保持時間期間，可以從壓力產生系統的中央壓力產生器獲得高壓或者可以從與高壓室連接的單獨的高壓泵獲得高壓。例如，為了維護目的，可以想到將中央控制系統連接到制造數據采集系統，以收集包裝機的性能參數或記錄處理后產品的質量。通過在例如裝載站設置用于存儲多個產品的存儲區域可以便于包裝機的運行順 序的協調、特別是包裝站和高壓站的同步。由此，產品可以被準連續地傳送到該存儲區域，同時，產品被順次地從存儲區域成組地再次裝載到輸送容器中。從而，一方面，包裝站可以連續地制造能夠在高壓站中被連續處理的包裝(可能取決于由高壓站供給的運行數據)。另一方面，包裝站可以制造包裝并且可以將總是相同填充量的包裝送到存儲區域。即使包裝站停止，例如用新的箔裝配包裝站，也不會導致成本密集的高壓處理站的停止。在該情況下，存儲區域可以向高壓處理站連續地供給包裝。由于避免了高壓處理站的停止，因此，進一步提聞了包裝機的效率。用于檢查產品和/或它們的包裝是否破損或有缺陷的檢查系統是可取的。檢查系統可以進行重量測量以檢測重量不足或空的包裝，可以進行金屬檢測以檢測產品中的金屬殘留物，和/或可以對于產品或包裝的缺陷或破損進行光學檢查，例如錯誤的貼標。由此甚至可以檢測高壓處理時可能引起的產品或包裝的破損。挑選部件可以負責挑選出破損或有缺陷的產品或包裝,使得這些產品或包裝不必經受時間和成本密集的高壓處理方法。可以在裝載輸送容器之前以及在卸載輸送容器之后進行產品和包裝的檢查和挑選。如果系統的最大量的其它組成部件被連接到中央控制系統，則可以有利于具有最大吞吐量的包裝機的全自動運行，所述其它組成部件特別地是輸送部件、夾持器、檢查系統和/或挑選部件。本發明還涉及一種用于包裝機的運行的方法，該包裝機用于在至少一個包裝站中包裝產品，并且用于隨后在至少一個高壓處理站中對包裝好的產品進行高壓處理，所述產品特別地是食品。本發明的特征在于借助于共用的控制系統協調包裝站和高壓處理站的致動。如已經詳細示出的那樣，這確保了包裝機以非常高的吞吐量順利地運行，使得即使在工業規模中也可以包裝和高壓處理產品，從而顯著地節約成本。在包裝站和高壓處理站之間的存儲區域中存儲已包裝好的產品是有利的。這樣，可以總是存在足夠的包裝，以避免高壓處理站的不期望的成本密集的停止。有利地，共用的控制系統被設計成將每單位時間在包裝站中制造的包裝的數量調整為每單位時間在高壓處理站中進行高壓處理的包裝的數量。在全自動運行中，也可以考慮存儲在存儲區域中的包裝。這樣，完全可以極大地避免包裝機的不同組成部件的等待時間。在具體的實施方式中，也可以借助于控制系統使包裝站和高壓處理站彼此同步地運行。在本發明的一個變型例中，設置至少兩個高壓室，借助于共用的壓力產生系統向至少兩個高壓室供給高壓介質。由此，本發明的特征在于，高壓室以不同的循環或時間錯開的循環來運行。這允許壓力產生系統的準連續運行具有考慮到低的壓力變化、低維護工作和低運行成本的優點。此外，與同步運行相比，高壓室的不同步運行或時間錯開運行使得處理后的產品的輸出更加均一，使得甚至有利于下游的處理部件(例如貼標裝置或外部的包裝裝置)的運行。優選地，向高壓室供給被加壓的高壓介質，使得總是在至多一個高壓室中，被調整為用于處理產品的最大壓力總是占優勢，以及/或者總是在至多一個高壓室中，壓力變為高壓。這樣，限制壓力產生系統所要求的泵性能，使得壓力產生系統的尺寸可以較小并且可以較便宜。
在該方法的具體變型例中，在一個高壓室中的高壓形成完成之后或正好形成時，在另一個高壓室中開始高壓形成。這樣，進一步有利于壓力產生系統的均一且準連續的運行。然而，作為可選方案，至少可以部分地并列地進行兩個高壓室中的壓力形成。在該方法的一個變型例中，可以想到在一個高壓室中進行若干個壓力循環。通過對包含在高壓室中的產品進行多個高壓處理，于是不僅可以進行巴氏菌，而且可以進行滅菌，即，完全殺死細菌和微生物。對于高壓室的同步性，每一個壓力循環可以對應于高壓室的正常循環。已經示出了 在高壓處理之前和/或之后，進行產品或它們的包裝的破損或缺陷的自動檢查。這樣，可以特別地避免對有缺陷或破損的產品進行不必要的高壓處理。


下面，參照附圖更具體地示出本發明的有利實施方式。具體地圖I示出了完整的包裝機的示意圖，圖2示出圖I所示的包裝機的裝載站的區域中的部分，圖3示出包裝機的第二實施方式，其中，為兩個包裝站設置共用的輸送容器裝載站，圖4不出聞壓處理站中的聞壓室的不意圖，圖5示出圖I所示的包裝機的卸載站的區域中的部分，圖6示出圖I所示的兩個高壓室的定時運行的示意圖。
具體實施例方式在附圖中，總是用相同的附圖標記表示相同的組成部件。圖I示出根據本發明的用于產品2的包裝和高壓處理的包裝機的示意性概覽圖。特別地，產品2可以是通過高壓處理延長保存期限并且/或者諸如粘度等性能被選擇性地積極影響的食品。圖I所示的根據本發明的包裝機I的實施方式包括兩個包裝站3。包裝站3可以是例如深拉包裝站、(室)傳送帶機或所謂的“托盤密封機”。兩個包裝站3可以是相同類型或不同類型。傳送帶4(或者任何其它合適的傳送部件)拾取例如在包裝的已經(預)成型的下托盤中的產品2，并且將產品2輸送到包裝站3中。在包裝站3中，氣密的封閉包裝5圍繞各產品地形成。在包裝5被封閉之前，可以在包裝站3中抽真空并且可以掃過保護氣體或置換氣體，所述保護氣體或置換氣體例如是氮氣或CO2，用于置換包裝中的空氣并且延長產品2的保存期限。經由另一傳送帶6，包裝好的產品2從包裝站3被送到存儲區域7。存儲區域7足夠大以分別容納多個產品2或包裝5。在存儲區域7中，借助于傳送帶6進給的產品2或包裝5停止移動。可以在存儲區域7中設置引導部件8，以使包裝5以限定的方式定向并且將包裝5引導到存儲區域7的不同分隔部分(compartment)中。根據本發明的包裝機I包括多個輸送容器10。各輸送容器10均包括半筒狀的下 部11和同樣是半筒狀的上部12，下部11和上部12經由鉸接件13彼此連接，從而能夠轉動。在關閉位置，下部11和上部12被放置在一起以形成筒狀的輸送容器10。在輸送容器10在圖I中被表示為鄰近存儲區域7的打開位置，可從上方自由進入下部11和上部12。輸送容器10還包括保持元件14,該保持元件14經由另一鉸接件被連接到下部11和上部12中的一方并且被在本實施方式中被具體化為安全柵格(safety grid)。該保持元件14也可以被設置在下部11和上部12處。該保持元件14用于防止在輸送容器10被打開或關閉時，例如當輸送容器10的兩個半部被折疊時，被放置在輸送容器10的下部11和上部12中的產品2或包裝5離開其所在的位置或者移位。借助于輸送部件15，例如一組協作的傳送帶，輸送容器10均可以沿著環狀的封閉輸送路徑被輸送。在圖I中用若干個箭頭表示輸送方向T。通常，將逐步地或間歇地完成輸送。根據本發明的包裝機I的核心是被具體化為雙高壓滅菌器的高壓處理站17，該高壓處理站17具有兩個可氣密密封的高壓室18。各高壓室18的尺寸大致與輸送容器10的體積的整數倍對應。例如，一個高壓室18 —次可以容納一個、兩個或三個輸送容器10，使得容納在輸送容器10中的產品2可以經受高壓介質的壓力。在本實施方式中，設置共用的壓力產生系統19,借助于該壓力產生系統19,在兩個高壓室18中產生并調整高壓介質的壓力。壓力產生系統19具有用于高壓介質的多個低壓泵和高壓泵。此外，可以設置用于高壓介質的貯存器。經由示意性示出的壓力分配系統20，高壓介質被選擇性地引導到兩個高壓室18。壓力分配系統20中的相應的切換裝置和閥負責控制兩個高壓室18的壓力。壓力分配系統20被設計成使得可以同時向兩個高壓室18施加不同的壓力。壓力產生系統19還包括用于維持高壓室18中的高壓的部件21。部件21可以是被分配給兩個高壓室18中的一個高壓室的單獨的高壓泵21。部件21用于補償例如在最大壓力的保持時間期間由于一個高壓室18中的熱波動導致的壓力損失，而壓力分配系統20同時負責另一個高壓室18中的壓力形成。在鄰近存儲區域7沿著輸送部件15設置的裝載區域23，可以用產品2裝載打開的輸送容器10。為此，設置夾持器24，夾持器24可以借助于夾持或抽吸部件25來夾持一個包裝5或同時夾持若干個包裝5并且將包裝5從存儲區域7再裝載到打開的輸送容器10中。在高壓滅菌器17的位于輸送方向T的下游的一側，類似地設置卸載站26，在卸載站26中，打開的輸送容器10被卸載。具有夾持或抽吸部件25的夾持器24也被設置在卸載站26處，以從打開的輸送容器10中移除產品2 (這里未示出)并且將產品2再裝載到排出帶27。將用于分別打開或關閉輸送容器10的部件(例如機械部件或氣動部件)，可能的話以及保持元件14設置在裝載站23和卸載站26的外側是有意義的。在輸送部件15的順時針運行或間歇運行中，用于自動關閉輸送容器10的部件可以被設置在例如輸送容器10到達一個循環比到達裝載站23晚的位置。用于自動打開輸送容器10的部件可以沿著輸送部件15被類似地設置在輸送容器10到達一個循環比到達卸載站26早的位置。如果不在裝載站23和卸載站26自身處完成輸送容器10的打開或關閉，則也可能能夠縮短包裝機I的循環時間。然而，如果無論如何都能獲得足夠的時間，則可以在裝載站23或卸載站26自身處完成輸送容器的開閉。為了控制包裝機I或其組成部件，設置中央控制系統28。經由數據控制線路29，控制系統28被連接到高壓處理系統I的不同組成部件。圖I示出了控制系統28特別地被 連接到包裝站3、壓力產生系統19、壓力分配系統20和裝載站23和卸載站26處的夾持器24。此外，控制系統28還被連接到輸送部件15和包裝機I的圖I中未示出的其它組成部件。特別地，控制系統28可以被連接到制造數據采集系統(PDA系統)，以監測包裝機I的運行并且確保和檢查高壓處理結果的質量。圖2示出了圖I的包裝機I的裝載站23的區域的放大的細節。這里，特別地，放大示出了存儲區域7與包裝站3后方的傳送帶6之間的區域。在傳送帶6上，包裝好的產品2如它們在上游的包裝站3中的多個軌道上被制造那樣首先被輸送到多個軌道上。在根據圖2的實施方式中，包裝5被輸送到例如四個相鄰的軌道上。例如被適當地成型的引導壁等隔離部件30負責減少軌道的數量以隔離包裝5。這樣，包裝5可以被單獨地供給到檢查系統31。檢查系統31具有合適的傳感器，用于檢測包裝5的重量，主要是檢測空的包裝、產品2或包裝5中的金屬殘留物和/或其它破損和缺陷。這樣，破損或有缺陷的包裝5’可以被識別出并且可以借助于挑選部件32從處理過程中回收該包裝5’。但是，無缺陷的包裝5到達存儲區域7。在存儲區域7，包裝5被夾持器24拾取并且如箭頭G所示地被裝載到打開的輸送容器10中。兩個箭頭P表示輸送容器10的上部12如何繞鉸接件13相對于下部11打開，以及保持元件14如何相對于上部12打開。從圖2可以看出，包裝5以部分重疊的方式被堆疊在輸送容器10中。圖3示意性示出了隔離部件30的變型形式，其中，產品2或包裝5分別從兩個不同的傳送帶6靠近。各傳送帶6均被分配給一個包裝站3。包裝站3可以是相同類型或不同類型。在根據圖3的隔離部件30的區域中，存在分配引導件33，在該分配引導件33處，兩個傳送帶6的傳送路徑結合。被致動的切斷部件34，在該情況下是轉動引導部件可選地打開從兩個傳送帶中的一個傳送帶6到隔離部件30的輸送路徑，使得被隔離的包裝5可以進給到檢查系統31。如果包裝機I的產量足以處理額外的產品2，或者如果在兩個傳送帶6的上游的包裝站3中不同的產品2或包裝5將被制造，則可以提供根據圖3的變型例自身。圖4示出根據本發明的包裝機I的高壓處理站17的放大的細節。在兩側中的每一側，高壓處理站17具有盒狀的軛(yoke)，筒狀的高壓滅菌器35可以沿橫向被插入到軛中。可以沿箭頭S的方向橫向行進的兩個高壓滅菌器35中的每一個足夠大，從而大小正好能夠容納兩個輸送容器10。兩個輸送容器10沿軸向一被插入到高壓滅菌器35中，高壓滅菌器35就沿箭頭S的方向橫向移位并且以該方式被導入到軛中。現在，高壓滅菌器35和用于兩側封閉高壓滅菌器35的軛一起限定高壓室18。圖4已經示出了高壓站17的兩個高壓室18即使在相同的循環時間的情況下也可以以時間錯開的方式相對于彼此運行。在上高壓滅菌器35被配置在軛的外側以被裝載或卸載的同時，下高壓滅菌器35位于被分配給下高壓滅菌器35的軛中。由此，由軛和下高壓滅菌器35形成的高壓室18被封閉，使得在該高壓室18中，可以執行產品2的高壓處理。作為圖4所示的變型例的可選方案，可以想到不將高壓室18放置成相對于輸送部件15橫向偏移,而是直接放置在輸送部件15的輸送方向上。借助于輸送部件15和例如滑塊等任何其它的輸送元件，筒狀的輸送容器10可以被直線驅動到也是筒狀的高壓室18中或者在高壓處理之后被從高壓室18中移除。圖5示出了包裝機I在卸載站26的區域中的放大的細節。在卸載站26中或者在 輸送部件15之前，輸送容器10被打開。夾持器24通過箭頭G所示的運動來負責輸送容器10的卸載。被卸載的包裝5被放置在排出帶27上。隔離部件30負責包裝5的定向和隔離。在隔離部件30的下游，設置多個其它的處理站干燥機36，用于干燥包裝5，即用于去除可能仍然附著于包裝5的高壓介質(通常是水)；貼標站37 ;和具有挑選部件32的檢查系統31，其能夠識別并挑選出有缺陷或破損的產品2或包裝5。下文中，將參照實施方式借助于產品2通過包裝機I的路線來說明根據本發明的包裝機I的運行或根據本發明的方法的過程。產品2被放置在第一傳送帶4上的包裝5的下部，例如，被放置在連續的箔片(foil web)的深拉伸槽(deep-drawn trough)中或者已經被隔離的預成型的托盤中。傳送帶4將產品2輸送到包裝站3中。在包裝站3中，包裝5被抽真空和/或在被氣密地密封和封閉之前用置換氣體進行清潔。第二傳送帶6將完成的包裝5從包裝站3輸送到隔離部件30，在隔離部件30處，產生包裝5的單一軌道。在包裝站3和隔離部件30之間，可以設置分離和切斷部件，以分離可能仍然彼此連接的包裝5。被隔離部件30隔離的包裝5到達檢查系統31，在該檢查系統31中，檢查產品2或它們的包裝5的不同性能，例如重量、外觀、是否存在產品或是否存在金屬殘留物。破損或有缺陷的包裝5’被檢查系統31識別出并且經由挑選部件32被從處理中回收。其它包裝5到達存儲區域7。引導部件8負責包裝5的定向和到存儲區域7的不同分隔部分的分配。被定向的包裝5現在被夾持器24夾持并且被裝載到打開的輸送容器10中。為此，輸送容器10的上部12已經繞鉸接件相對于下部11轉動打開，并且保持元件14也已經沿方向P相對于上部12轉動打開。存儲區域7連續地承接產品從而確保高壓站17的工作循環，包裝站3不必彼此精確地同步。即使在包裝站3的生產率波動的情況下，例如在包裝站3的翻新或清潔的過程中，存儲區域7中也總是存在足夠的產品2，以能夠“連續”地填充高壓站17。輸送容器10的下部11和上部12 —被填滿，保持元件14就首先轉動回來以關閉上部12，從而確保上部12中收納的包裝5位于合適的位置。隨后，上部12繞鉸接件13轉動到下部11上，由此關閉輸送容器10。在關閉的筒狀的輸送容器10中，上部12可以相對于下部11被鎖定。隨后，輸送部件15將被關閉但是設置有用于高壓介質通過的開口的輸送容器10輸送到高壓站17。一個或若干個輸送容器10被一起導入到打開的高壓室18中。可以借助于沿輸送部件15的軸向的滑塊來實現該導入。在高壓室18被填充之后，用高壓介質(通常是室溫下的水)填滿高壓室18。高壓介質從壓力產生系統19經由壓力分配系統20進入到相應的高壓室18中。可以想到除去高壓室18中的空氣，直到用高壓介質完全填滿高壓室18為止。也可以在充注期間使高壓室18的一個或若干個鎖定蓋處于第一封閉位置，并且在充滿之后使鎖定蓋轉移到下側的第二封閉位置，從而產生高壓介質的主要壓力。
在高壓室18已經被完全封閉之后，借助于壓力產生系統19使高壓室18中的壓力典型地增大到400MPa至IOOOMPa的值。高壓介質經由開口滲透到輸送容器10中并且使容納在其中的包裝5和產品2處于高壓。高壓介質的最大壓力在被再次減小之前被維持預定時間段。包裝機I被循環地運行。包裝機I的所有組成部件，特別是帶式傳送器4和6、包裝站3、夾持器24、輸送部件15以及包括壓力產生系統19的雙高壓滅菌器17的循環被中央控制系統28預先確定。圖6示意性示出了兩個高壓滅菌器或高壓室18的定時運行順序的細節。在輪班制造或類似開始時，僅第一高壓滅菌器18運轉。在兩分鐘之后，高壓滅菌器被打開、卸載、再次裝載和封閉。在隨后的一分鐘內，第一高壓滅菌器18被水填滿并且在該處理中被可選地除去空氣。然后，在3. 5分鐘之后，借助于壓力產生系統19在高壓室18中產生高壓。可選地，利用用于維持高壓的部件21將最大壓力維持另外2分鐘。在該2分鐘期限結束時，高壓室18中的壓力被再次減小到常壓。從而，完成第一高壓滅菌器18的第一循環，并且開始第二循環。利用相同的定時但是與第一高壓滅菌器18時間錯開地運行第二高壓滅菌器18。在相對于第一高壓滅菌器18等待3. 5分鐘的時間之后開始第二高壓滅菌器18的第一循環。從而確保在第一高壓滅菌器18已經達到最大壓力時開始在第二高壓滅菌器18中形成高壓的階段。這樣，壓力產生系統19可以以準連續運行的方式運行。可以想到在各高壓室18處設置用于檢查和控制高壓介質的壓力減小的部件。例如，高壓室可以包括用于從高壓室排出高壓介質的排出閥以及可控制的致動器，借助于該致動器，至少可以在預定的壓力范圍內控制高壓室中的壓力減小速率。可以連續地控制壓力減小速率，致動器可以包括增壓器并且致動器可以借助于例如壓縮空氣被控制。這樣，最初可以實現非常快的壓力減小，然而，該壓力減小在預定的壓力范圍內明顯地變慢，從而避免了太快的壓力減小對產品2或它們的包裝5的損壞。高壓處理一完成，輸送容器10就被再次從高壓室18運出并且借助于輸送部件15進入到卸載站26。這樣，輸送容器10可以已經被打開。在卸載站26，夾持器24移除包裝5并且將它們放置在排出帶27上。經由隔離部件30，包裝被送到干燥機36，以去除多余的高壓介質。隨后，在包裝5被進一步送到具有挑選部件32的檢查系統31之前，貼標機或打印機37將標簽和標記施加到包裝5上。圖I所示的包裝機基本上(鏡面)對稱地構造。一個包裝站3和具有一組輸送容器10的輸送部件15的一個單獨循環被分配給兩個高壓室18中的每一個。僅經由中央控制系統28來實現整個包裝機I的控制，經由共用的壓力產生系統19來實現兩個高壓室18中的壓力產生。然而，可以僅設置輸送部件15的一個單獨的共用循環，以將輸送容器10輸送到兩個室18。從所示出的實施方式開始，根據本發明的包裝機I和根據本發明的方法可以以許多方式變型。例如，可以設置超過兩個的高壓室18。包裝機I也可以采用一體形成的輸送容器10。也可以想到僅設置單個包裝站3，并且由該包裝站3產生的包裝5被分配到兩個高壓室18的輸送容器10。圖6所示的高壓室18的單獨處理階段的時間僅是示例性的，以及可以以其它方式進行調整。此外，可以不將若干個高壓滅菌器35設置在一個共用的殼體 或容器17中，而是每個高壓滅菌器35均設置在一個獨立的殼體中。
權利要求
1.一種用于包裝產品(2)的包裝機(I)，所述產品(2)特別地是食品(2)，其中，所述包裝機(I)包括至少ー個包裝站(3)，所述包裝站(3)用于制造容納所述產品(2)的包裝(5);和至少ー個高壓處理站(17)，所述高壓處理站(17)用于對容納在所述包裝(5)中的產品(2)進行高壓處理， 所述包裝機(I)的特征在干， 為所述包裝站(3)和所述高壓處理站(17)設置中央控制系統(28)。
2.根據權利要求I所述的包裝機，其特征在于，所述包裝機包括若干個包裝站(3)和單個高壓處理站(17)。
3.根據權利要求I或2所述的包裝機，其特征在于，設置至少ー個輸送容器(10)，所述輸送容器(10)用于在對所述產品(2)進行高壓處理期間容納所述產品(2)。
4.根據權利要求3所述的包裝機，其特征在于，所述輸送容器(10)包括能夠彼此連接的下部(11)和上部(12)，其中，所述下部(11)和所述上部(12)都被構造為容納至少ー個產品⑵。
5.根據權利要求3或4所述的包裝機，其特征在干，設置用于自動地打開和/或關閉所述輸送容器(10)的部件。
6.根據權利要求5所述的包裝機，其特征在于，設置機械部件和/或氣動部件，特別是導軌，作為用于自動地打開和/或關閉所述輸送容器(10)的部件。
7.根據權利要求3-6中的任一項所述的包裝機，其特征在于，設置用于將所述輸送容器(10)從裝載站(23)輸送到高壓室(18)并且進一步輸送到卸載站(26)然后返回到所述裝載站(23)的輸送部件(15)。
8.根據權利要求3-7中的任一項所述的包裝機，其特征在于，在裝載站(23)和/或卸載站(26)處設置用于裝載或卸載所述輸送容器(10)的夾持器(24)。
9.根據前述權利要求中的任一項所述的包裝機，其特征在于，在所述包裝站(3)和所述高壓處理站(17)之間設置用于存儲多個產品(2)的存儲區域(7)。
10.根據權利要求9所述的包裝機，其特征在于，所述存儲區域(7)被設置在所述裝載站(23)處。
11.根據前述權利要求中的任一項所述的包裝機，其特征在于，設置用于檢查產品(2)和/或產品的包裝(5)的檢查系統(31)。
12.根據權利要求7、8或11所述的包裝機，其特征在于，所述輸送部件(15)、所述夾持器(24)和/或所述檢查系統(31)被連接到所述中央控制系統(28)。
13.根據前述權利要求中的任一項所述的包裝機，其特征在于，所述高壓處理站(17)包括至少兩個高壓室(18)，在所述高壓室(18)中，所述產品(2)能夠交替地和/或同時地經受高壓介質。
14.根據權利要求13所述的包裝機，其特征在于，設置共用的壓カ產生系統(19)，以向所述高壓室(18)供給被加壓的高壓介質。
15.根據權利要求14所述的包裝機，其特征在于，所述壓カ產生系統(19)包括被致動的壓カ分配系統(20)，借助于所述壓カ分配系統(20)，壓カ能夠被選擇性地施加到所述至少兩個高壓室(18)中的一個高壓室(18)。
16.根據權利要求14或15所述的包裝機，其特征在于，借助于所述壓カ產生系統(19)，能夠同時向兩個高壓室(18)施加不同的壓力。
17.根據權利要求14-16中的任一項所述的包裝機，其特征在于，所述壓カ產生系統(19)包括用于維持所述高壓室(18)中的高壓的部件(21)。
18.一種用于包裝機(I)的運行的方法，所述包裝機(I)用于在至少ー個包裝站(3)中包裝產品(2)，以及用于隨后在至少ー個高壓處理站(17)中對包裝好的產品(2)進行高壓處理，所述產品(2)特別地是食品(2)， 所述方法的特征在于，借助于共用的控制系統(28)協調地致動所述包裝站(3)和所述高壓處理站(17)。
19.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，包裝好的產品(2)存儲在所述包裝站(3)和所述高壓處理站(17)之間的存儲區域(7)中。
20.根據權利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述共用的控制系統(28)被設計成將每單位時間在所述包裝站(3)制造的包裝(5)的數量調整為每單位時間在所述高壓處理站(17)中被高壓處理的包裝(5)的數量。
21.根據權利要求18-20中的任一項所述的方法，其特征在于，借助于所述共用的控制系統(28)同步地運行所述包裝站(3)和所述高壓處理站(17)。
22.根據權利要求18-21中的任一項所述的方法，其特征在于，所述高壓處理站(17)包括至少兩個高壓室(18)，在所述高壓室(18)中，所述產品(2)能夠經受高壓介質，其中，設置共用的壓カ產生系統(19)，以向所述高壓室(18)供給被加壓的高壓介質，以及所述高壓室(18)以不同的定時或時間錯開的定時運行。
23.根據權利要求22所述的方法，其特征在于，在一個高壓室(18)中完成高壓形成后，在另ー個高壓室(18)中開始高壓的形成。
24.根據權利要求22或23所述的方法，其特征在于，在一個高壓室(18)中連續地進行若干個壓カ循環。
25.根據權利要求18-24中的任一項所述的方法，其特征在于，在高壓處理之前和/或之后，完成對產品(2)或產品的包裝(5)的破損或缺陷的自動檢查。
26.根據權利要求18-25中的任一項所述的方法，其特征在于，自動地進行用產品(2)裝載輸送容器(10)和/或從輸送容器(10)卸載產品(2)。
全文摘要
本發明涉及用于產品的包裝和高壓處理的包裝機和方法。一種用于包裝產品(2)的包裝機(1)，該產品(2)特別地是食品(2)，其中，包裝機(1)包括至少一個包裝站(3)，其用于制造容納產品(2)的包裝(5)；和至少一個高壓處理站(17)，其用于對容納在包裝(5)中的產品(2)進行高壓處理。本發明的特征在于，為包裝站(3)和高壓處理站(17)設置中央控制系統(28)。此外，本發明還涉及一種用于該包裝機(1)的運行的方法。
文檔編號B65B17/00GK102673823SQ20111006541
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月17日 優先權日2011年3月17日
發明者T·里希特 申請人:莫迪維克貿易有限公司