一種包含加熱器的滅菌裝置的制造方法
【專利摘要】提供了一種包含至少一個加熱器的滅菌裝置，其中，所述加熱器包括外殼(441)和在所述外殼(441)中延伸的至少一個加熱元件(442)，其用于加熱被引導通過所述外殼(441)的空氣流，并且其中，所述加熱元件(442)形成為導電材料帶。
【專利說明】
一種包含加熱器的滅菌裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種包含加熱器的滅菌裝置。更具體地說，本發明涉及用于提高用于灌裝機的滅菌裝置中的氣流的溫度的加熱器。
【背景技術】
[0002]加熱器目前用于大量的應用。一種這樣的應用是在被配置為將包裝材料的卷材轉換成一系列包封液體食品的單個的包裝的灌裝機中的包裝材料的滅菌過程中。
[0003]在這樣的應用中，通過饋送包裝材料通過過氧化氫浴來進行包裝材料在灌裝之前的滅菌。因為加熱會增加過氧化氫的殺菌效果，因此將包裝材料暴露于過氧化氫伴隨隨后的加熱將殺死所有不需要的微生物。加熱不僅提供有效滅菌，而且通過在密封和灌裝單個包裝之前使包裝材料干燥而提供額外的效果。
[0004]為此目的，通常設置加熱器，通過加熱器無菌空氣或其它合適的衛生氣體被加熱，然后在滅菌的包裝材料的表面區域上流動。
[0005]在實踐中，包裝材料的卷材快速運行通過滅菌浴，由此，有必要有能夠在短時間內加熱氣體流至其所需的溫度的高效率的加熱器。然而，如果存在需要將加熱器關閉的情況，則期望提供加熱器以及滅菌裝置內的包裝材料的快速冷卻，以避免包裝材料的損傷。
[0006]先前這個問題已經通過提供單獨的被配置成在加熱器正在冷卻時噴射冷的無菌水霧到包裝材料的冷卻系統來解決。然而，這種解決方案需要導致提高的復雜性和成本的額外組件。因此，需要一種在關閉時不會損壞相鄰的包裝材料的改進的加熱器。
【發明內容】
[0007]本發明的一個目的是減輕上述問題。該目的通過在所附獨立權利要求中限定的技術來實現;在相關的從屬權利要求中限定了優選實施方式。
[0008]根據一個方面，提供了一種包含至少一個加熱器的滅菌裝置。該加熱器包括外殼和在所述外殼中延伸的至少一個加熱元件，該至少一個加熱元件用于加熱被引導通過所述外殼的空氣流，其中所述加熱元件被形成為導電材料帶。在這樣的背景下，帶應該被廣泛地解釋為相比于其質量具有高表面積的結構。通過這樣的結構，加熱元件將在突然關閉的情況下快速冷卻，從而防止損壞被布置在靠近所述加熱器的部件，諸如滅菌裝置內的包裝材料。
[0009]所述帶可例如具有介于0.01和0.05mm之間的厚度，以及介于2和1cm之間的寬度。
[0010]在一些實施方式中，所述帶具有均勻的表面面積。
[0011 ]在其他實施方式中，所述帶被形成為線網。線網可以由具有介于0.02和2_之間的厚度的金屬線形成，并且所述線可以0.01-0.05毫米的距離間隔開。在一個實施方式中，線網是波紋狀的。波紋狀線網的優點在于此類網不會橫向于其縱向方向(即空氣流的方向)彎曲。這種彎曲會顯著影響空氣流動。因此，在該帶具有均勻的表面面積的情況下，還可以使帶呈波紋狀，以便得益于與在波紋狀線網的情況下的優點相同的優點。
[0012]加熱元件可從外殼的一個側面以彎曲的方式延伸到外殼的另一側，使得所述加熱元件在外殼中來回延伸。
[0013]加熱元件可被彈簧偏置以施加張力到加熱元件。例如，加熱元件可以通過多個輥連接到所述外殼，并且其中至少一些輥中的每一個通過彈簧連接到外殼。
[0014]所述加熱器可進一步包括至少一個引導板，加熱元件通過該引導板被引導使得加熱元件相對于外殼的角度變化。
[0015]所述加熱器可以包括多個在與允許空氣流動通過所述加熱器的方向相同的方向上堆疊的加熱元件。
[0016]所述滅菌裝置還可以包括被布置為靠近所述加熱器以提供空氣流通過所述加熱器的風扇。
【附圖說明】
[0017]本發明的實施方式將參考附圖在下面進行描述，其中，
[0018]圖1是根據一個實施方式所述的具有兩個加熱器的滅菌裝置的剖視圖；
[0019]圖2是根據一個實施方式所述的加熱器的頂視圖；和
[0020]圖3是根據一個實施方式所述的加熱器的剖視圖。
【具體實施方式】
[0021]從圖1開始，示出了滅菌裝置10。滅菌裝置10被設置在用于將包裝材料的卷材12轉換為單個的液體食品包裝的灌裝機中。
[0022]滅菌裝置10具有用于使包裝材料的卷材12能進入滅菌裝置10的入口14，以及用于使卷材12能被進一步引導至成型和灌裝部分(未示出)的出口 16。
[0023]一旦進入滅菌裝置10，卷材12將被輸送通過滅菌液體的浴槽20，滅菌液體例如含有過氧化氫，過氧化氫是用于對包括具有層壓在上面的一個或多個聚合物層的基于紙板的材料在內的不同種類的材料滅菌的非常合適的液體。
[0024]為了確保卷材12在進入后續的灌裝站時被充分滅菌，提供了加熱部分30。加熱部分30形成用于卷材12的路徑，并提供用于使卷材12在沿路徑行進時進行干燥的熱空氣或其它熱氣體的流。加熱部分30具有兩個加熱裝置40，其中，每個加熱裝置40具有風扇42和相關聯的加熱器44。在所示的例子中，加熱裝置40被豎直地布置，使得上部加熱裝置40被設置成向下提供熱空氣流，而下部加熱裝置40被設置成向上提供熱空氣流。用于卷材12的路徑優選被設置成使得上部加熱裝置40會提供熱空氣流至卷材12的一側，而下部加熱裝置40同時提供熱空氣流至卷材12的相反側。
[0025]現在轉到圖2，將對加熱器44進行說明。加熱器44具有形成為加熱元件442的支撐件的外殼441。通常，外殼441具有四個側壁，使上下端部開放以允許空氣流過加熱器44。加熱元件442由導電材料(例如不銹鋼)以相對于其質量具有非常高的表面積的帶的形式制成。例如，在一個實施方式中，所使用的帶具有厚度約0.03mm，寬度2-10cm，例如約5cm。在進一步的實施方式中，加熱元件442由導電材料以線網形式制成，其中，每根線的寬度為介于
0.02和0.2mm之間，優選為約0.1mm，并且其中每根線之間的距離低于1mm，優選為約0.25mm。
[0026]加熱元件442被支承在外殼441的側端并沿外殼441的長度延伸至另一端，在另一端它被引導以轉向約180°從而返回到起點的側端。如在圖2中可以看出，加熱元件442從一個側端至另一側端被引導若干次，以使得加熱元件的總長度對應于外殼441的長度的倍數。
[0027]為了使加熱元件442能在側端轉向，提供若干棍443，其中，棍443中的至少一些通過彈簧444連接到外殼441。彈簧444被選擇為使得它們朝支承它們的側端拉輥443，使得輥443施加張力到在輥443的每個位置上的加熱元件442。輥443優選由例如陶瓷之類的電絕緣材料制成。
[0028]在一個實施方式中，每個輥443通過彈簧連接到外殼441。在其他實施方式中，只有輥443中的一些通過彈簧444連接到外殼441。在一個實施方式中，外殼441的一側的所有輥443通過彈簧444連接到外殼，而在外殼441的相對側的棍443被剛性地連接到外殼441。
[0029]加熱元件442的起點和終點優選地布置在相同的側端，使得電功率源445可以無需過多的電纜而容易地連接。因此，當電功率源445被激活時，電流將流過加熱元件442，從而加熱元件442的固有電阻會產生熱量。
[0030]可以根據具體應用選擇加熱元件442的轉向的數量，即在外殼441的每個側面上的輥443的數量。例如，輥443的數量針對外殼441的不同側面可以分別是8和9。
[0031]如在圖2中可以進一步看到，一定數量的引導板446可沿著外殼441的長度分布。每個引導板446可以由通過側支撐件支撐的陶瓷桿制成。每個桿的直徑可以為例如3_。因此，引導板446包括凹槽，加熱元件442可延伸穿過該凹槽。每個凹槽被布置成相對于輥443偏移，使得從輥443離開的加熱元件442當經過引導板446時必須改變其角度。因此加熱元件442將受到沿其長度的支承點的約束，每個支承點由加熱元件442和引導板446之間的相互作用形成。提供引導板446的主要原因是減小加熱元件442的自由長度。對于圖1中所示的滅菌裝置10，鄰近的風扇42將導致顯著的空氣流通過加熱器44，這將導致加熱元件442振蕩。通過減少自由長度將減小振蕩，從而減小噪聲和加熱元件442的不同部分之間的臨時接觸的風險。
[0032]如前面提到的，每個輥443優選由如陶瓷之類的電絕緣材料制成，以將外殼與導電加熱元件442隔離。輥443也可以被設置為具有陶瓷襯套的金屬桿。因此，彈簧444可以從上方和/或下方連接到輥443，從而防止彈簧443與加熱元件442接觸。
[0033]現在轉到圖3，加熱器44的剖視圖顯示了豎直排列的三個加熱元件442。空氣沿箭頭方向流動，從而表明外殼441的開放端部的配置。
[0034]每個加熱元件442根據關于圖2所描述的方式被支撐在外殼441中，即通過彈簧444和相關的引導輥443被支撐。然而，如可以在圖2中看到的，只一個側面的輥443通過彈簧444連接，從而相對側的輥443剛性地連接到外殼441。加熱元件442的確切數量可以根據應用變化，但是減小加熱元件442的寬度以增大加熱元件442的魯棒性是合乎期望的。因此，加熱元件442的數量可以增大以仍然提供空氣流的充分加熱。
[0035]雖然上面的描述主要參照用于干燥包裝材料卷材的加熱器，但是應當容易理解的是，加熱器的總原理適用于各種不同的其中需要快速冷卻的技術領域。
[0036]此外，本發明已經主要參照若干實施方式進行描述。然而，如由本領域技術人員容易理解的，由所附權利要求所限定的，上面公開的那些實施方式以外的其他實施方式同樣可以在本發明的范圍之內。
【主權項】
1.一種包含至少一個加熱器(44)的滅菌裝置(10)，其中，所述加熱器包括外殼(441)和在所述外殼(441)中延伸的至少一個加熱元件(442)，所述至少一個加熱元件(442)用于加熱被引導通過所述外殼(441)的空氣流，并且其中， 所述加熱元件(442)形成為導電材料帶。2.根據權利要求1所述的滅菌裝置(10)，其中，所述帶具有介于0.01和0.05_之間的厚度，以及介于2和1cm之間的寬度。3.根據權利要求1或2所述的滅菌裝置(10)，其中，所述帶具有均勻的表面積。4.根據權利要求1所述的滅菌裝置(10)，其中，所述帶被形成為線網。5.根據權利要求4所述的滅菌裝置(10)，其中，所述線網由具有介于0.02和2mm之間的厚度的金屬線制成，其中所述線以0.01-0.05mm的距離間隔開。6.根據權利要求4或5所述的滅菌裝置(10)，其中所述線網呈波紋狀。7.根據前述權利要求中的任一項所述的滅菌裝置(10)，其中，所述加熱元件(442)以彎曲的方式從所述外殼(441) 一個側面延伸至所述外殼(441)的相對側面。8.根據前述權利要求中的任一項所述的滅菌裝置(10)，其中所述加熱元件(442)被彈簧偏置以施加張力到所述加熱元件(442)。9.根據權利要求7或8所述的滅菌裝置(10)，其中所述加熱元件(442)通過多個輥(443)連接到所述外殼(441)，并且其中所述輥(443)中的至少一些通過彈簧(444)連接到所述外殼(441)。10.根據前述權利要求中的任一項所述的滅菌裝置(10)，其還包括至少一個引導板(446)，該加熱元件(442)通過所述引導板(446)被引導，使得所述加熱元件(442)相對于所述外殼(441)的角度變化。11.根據前述權利要求中的任一項所述的滅菌裝置(10)，其包括多個在與允許空氣流動通過所述加熱器(44)的方向相同的方向上被堆疊的加熱元件(442)。12.根據前述權利要求中的任一項所述的滅菌裝置(10)，其還包括被布置為靠近所述加熱器(44)以提供通過所述加熱器(44)的空氣流的風扇(42)。
【文檔編號】B65B55/10GK105873827SQ201480069964
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年11月7日
【發明人】揚·安德松, 阿爾希·薩艾迪哈格希
【申請人】利樂拉瓦爾集團及財務有限公司