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Vorrichtung zum aseptischen Entfernen von Flüssigkeit von der Oberfläche eines laufenden, bandförmigen Verpackungsmaterials
Die Erfindung bezieht sich auf chemische Sterilisation von Verpackungsmaterial mit Hilfe einer
Flüssigkeit und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Entfernen der Sterilisationsflussigkeit vom
Verpackungsmaterial nach vollendeter Sterilisation.
Bei der chemischen Sterilisation von bandförmigem Verpackungsmaterial stellt das Entfernen der zur Sterilisation verwendeten Flüssigkeit seit langem ein Problem dar. Die Sterilisation des Materials wird im allgemeinen in Verbindung mit der Formung und Füllung der Packungen ausgeführt, wobei zu- mindest jene Teile des Verpackungsmaterials, welche die Innenseite der fertigen Packung bilden sol- len, mit der Sterilisationsflüssigkeit in Berührung kommen müssen. Das kann z. B. so bewerkstelligt werden, dass das bandförmige Material durch ein Bad gezogen wird, dass die Oberfläche des Materials durch mit Sterilisationsflüssigkeit befeuchtete Mittel gebürstet oder die Flüssigkeit auf die Oberfläche gesprüht wird.
Welche Methode auch immer gewählt wird, stets taucht das Problem der vollständigen Entfernung der Sterilisationsflüssigkeit von der Materialoberfläche vor dem Füllen der Packungen auf. Wenn die
Verpackungsmaschine mit grosser Geschwindigkeit arbeitet, hat die Flüssigkeit nicht Zeit, während der kurzen zur Verfügung stehenden Zeitspanne zu verdunsten. Das ist besonders dann der Fall, wenn die
Flüssigkeit an der Oberfläche des Verpackungsmaterials Tröpfchen bildet. Ein Verdunsten ist in den meisten Fällen nicht einmal erwünscht, weil dadurch Rückstände des Sterilisationsmittels eintrocknen und sich mit dem Abfüllmaterial mischen könnten, was im allgemeinen nicht zulässig ist. Darum müs- sen spezielle Massnahmen zum Entfernen der Flüssigkeit ergriffen werden.
Bei einer bekannten Vorrichtung lässt man das bandförmige Material zwischen zwei Gummirollen durchlaufen, wodurch die an der Oberfläche des Materials vorhandenen Flüssigkeitströpfchen durch die
Rollen weggedrückt werden. Diese Arbeitsweise schliesst beträchtliche Nachteile ein. In erster Linie er- füllt sie keine hohen Anforderungen an Sterilität. Darüber hinaus entstehen durch die Bremswirkung der
Rollen schädliche Spannungen im Verpackungsmaterial und schliesslich ziehen die Rollen das Verpak- kungsmaterial in unerwünschter Weise in Querrichtung, wobei dieses Verziehen von mechanischen oder physikalischen Änderungen im Verpackungsmaterial abhängt.
Die Arbeitsweise einer andern bekannten Vorrichtung besteht darin, dass ein Streifen harten oder weichen Materials die Flüssigkeit von dem Materialband abstreift. Die harte Konstruktion ruft beacht- liche Schwierigkeiten beim Erhalten einer gleichmässigen Anlage zwischen dem Streifen und dem Ma- terialband längs der ganzen Breite des letzteren hervor und dadurch auch hinsichtlich des gleichmässi- gen Abstreifens der Flüssigkeit. Bei der weichen Konstruktion, z. B. einem gummiähnlichen Material, unterliegt das weiche Material einer extrem raschen Abnutzung durch die Kanten des Materialbandes, die wie Messer oder Sägen wirken.
Im Falle ungenügender Oberflächenspannung in der Sterilisations- flüssigkeit kann ausserdem ein Schaber sowohl aus hartem wie aus weichem Material die Flüssigkeit in dem Spalt zwischen einer Oberfläche des Schabers und dem Materialband sammeln, worauf grosse Flüs- sigkeitstropfen laufend weggeführt werden.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum aseptischen Entfernen von Flüssigkeit von der Oberflä- che eines laufenden, bandförmigen Verpackungsmaterials und ist gekennzeichnet durch eine quer zum
Materialband angeordnete Düse in Form einer Spaltöffnung, die in geschlossenem System mit einer Vor- richtung, z. B. einem Zentrifugalgebläse, zur Erzeugung eines Überdruckes und/oder Soges in Verbin- dung steht.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den folgenden Beispielen hervor, die an Hand der
Zeichnungen beschrieben werden, in denen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemä- ssen Vorrichtung zeigt, Fig. 2 einen Schnitt A-A in Fig. 1, die Fig. 3 veranschaulicht die Funktion eines geschlossenen Systems gemäss der Erfindung, Fig. 4 stellt eine andere Ausführungsform der Erfin- dung dar, von der Fig. 5 einen Teil vergrössert zeigt ; Fig. 6 stellt noch eine weitere Ausführungsform dar, von der Fig. 7 einen Teil vergrössert zeigt.
Gemäss Fig. 1 wird das bandförmige Verpackungsmaterial 1 in der durch den Pfeil 2 angege- benen Richtung in Bewegung gesetzt. Das Materialband gleitet dabei einer Auflage 3 entlang, die nur schmeatisch gezeigt ist, obwohl sie im einzelnen verschieden ausgeführt sein kann. Zum Zweck der Verringerung oder Ausschaltung der Reibung zwischen dem Verpackungsmaterial und der Auflage sowie des dadurch bewirkten Verziehens kann die Auflage etwa aus einem endlosen Band bestehen, das sich mit einer Geschwindigkeit in einer Richtung bewegt, die mit dem Verpackungsmaterial 1 übereinstimmt.
Auf dem Materialband 1 befinden sich Flüssigkeitströpfchen 4, zu deren Entfernung die Vorrichtung dient. Das wird mit Hilfe einer den Gasdruck erzeugenden Vorrichtung 5 ausgeführt, z. B. mit einem Zentrifugalgebläse, die steriles Gas, vorzugsweise sterile Luft, in Richtung des Pfeiles 6 in ein im wesentlichen zylindrisches Rohr 7 bläst, das mit einem Teil 8 zur Luftbeschleunigung versehen ist. Im folgenden wird angenommen, dass sterile Luft verwendet wird.
Ausser Seitenwänden in der Zeichenebene besitzt der luftbeschleunigende Teil 8 eine obere Wand 10 und einen Boden 11. Die Wände 10 und 11 laufen zu einem Spalt zusammen, der für den Luftstrom eine Düse 9 bildet. Innerhalb des Bereiches der Düse liegt die Kante des Bodens 11 am Materialband 1 an. Die obere Wand 10 geht anderseits in eine Wand 12 über. Von dem Teil 8 wird ein über die Breite des Verpackungsmaterials gleichmässiger, starker und leicht nach unten gerichteter Luftstrom durch die Düse 9 herausgepresst, wobei dieser Luftstrom Flüssigkeitströpfchen vom Verpackungsmaterial 1 gegen einen Flüssigkeitssammler 17 zu wegbläst.
Vom Flüssigkeitssammler wird die Flüssigkeit durch ein Rohr 18 od. dgl. abgeführt. Anderseits strömt die noch sterile Luft durch den Teil 13 in Richtung des Pfeiles 14 aufwärts und wird durch den Einlass 15 zum Zentrifugalgebläse 5 zurückgeführt. Ein gewisser Verlust kann jedoch in Verbindung mit dem Wegblasen der Flüssigkeit vom Materialband nicht verhindert werden, wodurch natürlich ein geringer Teil der sterilen Luft verlorengeht. Diese verlorene Luftmenge wird durch neue sterilisierte Luft ersetzt, die dem System über einen Sterilisator oder Luftreiniger 16 automatisch zugeführt wird. Es ist auch möglich, statt dessen ein federbelastetes Ventil 16'zu verwenden.
Fig. 2, die ein Schnitt A-A in Fig. 1 ist, veranschaulicht im einzelnen, wie das Dichtungsproblem gelöst werden kann. Ein Teil 20 aus weichem elastischem Material, z. B. mit Glasfasern verstärktem Teflongewebe, liegt an der Auflage 3 an und verhindert das Ausströmen von Gas, d. i. sterile Luft. Dieser elastische Teil ist an der oberen Wand 12 durch Umbördeln der Ränder dieser Wand bei 21 befestigt. In Richtung der Pfeile wird ausserdem eine'abdichtende Wirkung durch den Luftdruck innerhalb des durch die Wand 12, die Teile 20 und das Verpackungsmaterial 1 begrenzten Raumes ausgeübt.
Die beschriebene Vorrichtung besitzt unter anderem folgende wesentliche Vorteile. Sie arbeitet aseptisch. Es tritt kein unerwünschtes Dehnen oder Verziehen des Bandes am Verpackungsmaterial ein.
Sie arbeitet mit steriler Luft, die mehrmals ohne neuerliche Sterilisation verwendet werden kann, wodurch der Betrieb ausserdem billig kommt.
Durch die Vorrichtung wird pro Zeiteinheit eine beträchtliche Menge steriler Luft transportiert.
Die Strömungsgeschwindigkeit ist in und unmittelbar nach der Düse 9 hoch.
Wenn gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung das geschlossene System unter Überdruck steht, werden mechanische Teilchen einschliesslich Mikroorganismen, die sich in der Luft vorfinden können,
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chen als bei ruhender oder verhältnismässig langsam strömender Luft. Das ergibt sich teils infolge der Tatsache, dass im Bereich der Düse eine grössere Luftmenge pro Zeiteinheit die Oberfläche berührt, teils durch die Zentrifugalkraft bei der Ablenkung des Druckstrahles.
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Device for the aseptic removal of liquid from the surface of a moving, band-shaped packaging material
The invention relates to chemical sterilization of packaging material with the aid of a
Liquid and relates in particular to a device for removing the sterilizing liquid from the
Packaging material after sterilization is complete.
In the chemical sterilization of tape-shaped packaging material, the removal of the liquid used for sterilization has long been a problem. The sterilization of the material is generally carried out in connection with the formation and filling of the packs, with at least those parts of the packaging material which the Form the inside of the finished pack with which the sterilization liquid must come into contact. This can e.g. B. be accomplished in such a way that the strip-shaped material is drawn through a bath, that the surface of the material is brushed by means moistened with sterilizing liquid, or the liquid is sprayed onto the surface.
Whichever method is chosen, the problem always arises of the complete removal of the sterilizing liquid from the material surface before the packs are filled. If the
If the packaging machine is working at high speed, the liquid does not have time to evaporate in the short period of time available. This is especially the case when the
Liquid forms droplets on the surface of the packaging material. In most cases, evaporation is not even desirable, because residues of the sterilizing agent could dry out and mix with the filling material, which is generally not permitted. Special measures must therefore be taken to remove the liquid.
In a known device, the band-shaped material is allowed to pass between two rubber rollers, whereby the liquid droplets present on the surface of the material through the
Rolls are pushed away. This approach has considerable disadvantages. First and foremost, it does not meet high sterility requirements. In addition, the braking effect creates the
Rolls cause damaging tensions in the packaging material and, finally, the rollers pull the packaging material in an undesirable manner in the transverse direction, this warping being dependent on mechanical or physical changes in the packaging material.
Another known device operates in that a strip of hard or soft material strips the liquid from the strip of material. The hard construction causes considerable difficulties in obtaining an even contact between the strip and the material strip along the entire width of the latter and thereby also with regard to the uniform wiping of the liquid. In the soft construction, e.g. B. a rubber-like material, the soft material is subject to extremely rapid wear due to the edges of the material strip, which act like knives or saws.
In the event of insufficient surface tension in the sterilization liquid, a scraper made of both hard and soft material can collect the liquid in the gap between a surface of the scraper and the material band, whereupon large drops of liquid are continuously carried away.
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The invention relates to a device for the aseptic removal of liquid from the surface of a running, band-shaped packaging material and is characterized by a transverse to
Material band arranged nozzle in the form of a gap opening, which in a closed system with a device, z. B. a centrifugal fan to generate an overpressure and / or suction is in connection.
Further features of the invention emerge from the following examples, which are based on the
Drawings will be described in which FIG. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention, FIG. 2 shows a section AA in FIG. 1, FIG. 3 illustrates the function of a closed system according to the invention, FIG. 4 shows another Represents embodiment of the invention, of which FIG. 5 shows a part enlarged; FIG. 6 shows yet another embodiment, of which FIG. 7 shows a part on an enlarged scale.
According to FIG. 1, the strip-shaped packaging material 1 is set in motion in the direction indicated by the arrow 2. The strip of material slides along a support 3, which is only shown in a small manner, although it can be designed differently in detail. For the purpose of reducing or eliminating the friction between the packaging material and the support, as well as the distortion caused thereby, the support can consist, for example, of an endless belt that moves at a speed in a direction that corresponds to the packaging material 1.
On the material strip 1 there are liquid droplets 4, the removal of which the device serves. This is carried out with the aid of a device 5 generating the gas pressure, e.g. B. with a centrifugal blower, the sterile gas, preferably sterile air, blows in the direction of arrow 6 into a substantially cylindrical tube 7 which is provided with a part 8 for air acceleration. In the following it is assumed that sterile air is used.
Apart from side walls in the plane of the drawing, the air-accelerating part 8 has an upper wall 10 and a bottom 11. The walls 10 and 11 converge to form a gap which forms a nozzle 9 for the air flow. Within the area of the nozzle, the edge of the base 11 rests on the material strip 1. On the other hand, the upper wall 10 merges into a wall 12. From the part 8 an even, strong and slightly downward air stream across the width of the packaging material is pressed out through the nozzle 9, this air stream blowing liquid droplets away from the packaging material 1 towards a liquid collector 17.
The liquid is discharged from the liquid collector through a pipe 18 or the like. On the other hand, the still sterile air flows upwards through the part 13 in the direction of the arrow 14 and is returned to the centrifugal fan 5 through the inlet 15. However, a certain loss cannot be prevented in connection with the blowing away of the liquid from the strip of material, which of course means that a small part of the sterile air is lost. This lost amount of air is replaced by new, sterilized air, which is automatically supplied to the system via a sterilizer or air cleaner 16. It is also possible to use a spring-loaded valve 16 ′ instead.
Fig. 2, which is section A-A in Fig. 1, illustrates in detail how the sealing problem can be solved. A part 20 made of soft elastic material, e.g. B. with glass fiber reinforced Teflon fabric, rests on the support 3 and prevents the escape of gas, d. i. sterile air. This elastic part is attached to the upper wall 12 by flanging the edges of this wall at 21. In the direction of the arrows, a sealing effect is also exerted by the air pressure within the space delimited by the wall 12, the parts 20 and the packaging material 1.
The device described has the following essential advantages, among others. She works aseptically. There is no undesirable stretching or distortion of the tape on the packaging material.
It works with sterile air that can be used several times without re-sterilization, which also makes the operation cheap.
A considerable amount of sterile air is transported through the device per unit of time.
The flow velocity is high in and immediately after the nozzle 9.
If, according to a further feature of the invention, the closed system is under excess pressure, mechanical particles, including microorganisms that can be found in the air,
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than with calm or relatively slowly flowing air. This is partly due to the fact that a larger amount of air per unit of time touches the surface in the area of the nozzle, partly due to the centrifugal force when the pressure jet is deflected.
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