CH348787A - Verfahren und Maschine zum sterilen Verpacken von sterilem Verbrauchsgut - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Maschine zum sterilen Verpacken von sterilem Verbrauchsgut
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sterilen Verpacken von sterilem Verbrauchsgut, bei welchem eine biegsame Bahn in eine Abfüll- und Verpackungsmaschine geführt, hier zu einem Tubus geformt, dieser mit dem zu verpackenden Gut teilweise gefüllt und durch Zusammendrücken quer zu seiner Längsrichtung zu geschlossenen Behältern geformt wird. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des geformten Tubus an einer oberhalb des eingefüllten Gutes befindlichen Stelle durch Wärmeeinwirkung sterilisiert wird.



   Das geschilderte Verfahren ermöglicht, jede vorgängig dem Formen des Tubus stattfindende Sterilisierung des bahnförmigen Verpackungsmateriales wegzulassen, womit sich das ganze Verfahren ausserordentlich vereinfacht. Durch die Sterilisierung der Innenseite des Tubus an einer oberhalb des eingefüllten Gutes befindlichen Stelle werden alle allfällig auf der Innenseite des Tubus befindlichen Keime vernichtet, bevor sie mit dem zu verpackenden Gut in Berührung kommen. Wird ferner dafür Sorge getragen, dass keine Keime durch den Luftraum im Innern des Tubus zum eingefüllten Gut vordringen, ist der Innenraum der jeweils in Formung begriffenen Packung und das eingefüllte sterile Gut vor jeder Nachinfektion geschützt.

   Diese Forderung wird in den meisten Fällen auf einfachste Weise dadurch erfüllt, dass die zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens benötigte Heizeinrichtung in der Lage ist, dank geeigneter Ausbildung im Tubusinnern an der Heizeinrichtung vorbeistreichende Keime ebenfalls zu vernichten. Andernfalls kann auch auf später beschriebene Weise sterile Luft an einer unterhalb der Tubusöffnung liegenden Stelle in das Tubusinnere eingeführt werden, welche aus dem Tubus durch die Tubusöffnung entweicht und so Keime am Eindringen in das Tubusinnere verhindert.



   Die zu sterilisierende Innenseite des Tubus kann zweckmässig durch Wärmestrahlung oder mit Hilfe eines gas- oder dampfförmigen Wärmeträgers erhitzt werden. Zur Schonung des Verpackungsmateriales empfiehlt es sich, die Aussenseite des Tubus während der Erhitzung gleichzeitig zu kühlen. Dies kann vorteilhaft so erfolgen, dass die Aussenseite des Tubus durch Beaufschlagen mit einem gas- oder dampfförmigen Kühlmittel oder durch Aufspritzen eines flüssigen Kühlmittels gekühlt wird.



   Die Erfindung betrifft ferner eine Maschine zur Durchführung des geschilderten erfindungsgemässen Verfahrens, welche Formorgane zum Formen des Tubus aus einer zugeführten biegsamen Bahn, ferner ein Zuführrohr zum Zuführen des abzufüllenden Gutes in den geformten Tubus und weiter Pressorgane zum Zusammendrücken des gefüllten Tubusteils aufweist. Die erfindungsgemässe Maschine ist gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung zur Erhitzung der Tubusinnenseite auf Sterilisationstemperatur, welche derart angeordnet ist, dass sie im Betrieb im Innern des Tubus oberhalb des eingefüllten Gutes liegt.



   Die Heizeinrichtung kann vorteilhaft als elektrisch beheizter Strahler ausgebildet sein oder eine Blasvorrichtung aufweisen, mit deren Hilfe eine Strömung eines gas- oder dampfförmigen Wärmeträgers auf die zu erhitzende Innenseite des Tubus gerichtet werden kann. Ein als Heizeinrichtung dienender Strahler kann zweckmässig eine durch die Mantelfläche eines Kreiszylinders gebildete Strahlungsfläche aufweisen, welche koaxial zur Tubusachse angeordnet ist. Vorteilhaft kann das Zuführrohr für das abzufüllende Gut die Heizeinrichtung durchsetzen. Schliesslich kann zweckmässig eine   Kühlvorrichtung   mit -Mitteln    zum Beaufschlagen der Tubusaussenseite mit einem Kühlmittel vorgesehen sein.



   Nachstehend werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die Abfüll- und Verpackungsmaschine,
Fig. 2 im Detail und im vergrösserten Massstab die Anordnung der in Fig. 1 gezeichneten Heizeinrichtung und
Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Heizeinrichtung.



   Die in Fig. 1 gezeichnete Abfüll- und Verpackungsmaschine weist ein Gehäuse 1 auf, das mit einem trägerartigen Aufsatz 2 versehen ist. Ein zylindrischer Formdorn 3 ist mit Hilfe des Trägers 4 am Aufsatz 2 befestigt. Die laufend von einer nicht gezeichneten Rolle abgezogene und der Verpackungsmaschine zugeführte Bahn 5 besteht aus einseitig mit einem   Kunststoff - z.    B. Polyäthylen - beschichtetem Papier und wird derart auf den Formdorn 3 geführt, dass sich ein Tubus   5' bildet,    und zwar liegt die Bahn 5 mit ihrer beschichteten Seite auf dem Formdorn auf. Die Seitenkanten der Bahn 5 überlappen sich und bilden Mantellinien des geformten Tubus. Ein am Träger 6 befestigter Heizschuh 7 liegt unter Druck auf der   überlappten    Partie der Bahn 5 auf und bewirkt durch Erwärmen des Kunststoffbelages ein Zusammenkleben.

   Auf der Innenseite des geformten Tubus ist die überlappte Partie im Bereich des Heizschuhes 7 mit Hilfe einer drehbar am untern Ende des Formdorns 3 angeordneten Rolle 9 abgestützt. Der Heizschuh 7 ist elektrisch beheizt.



   Im Innern des Gehäuses 1 sind zum Zusammendrücken des Tubus 5' dienende Pressorgane angeordnet. Diese sind als elektrisch beheizte Pressbackenpaare 10 und 11 ausgebildet, welche auf den in sich geschlossenen Ketten 12 und 13 befestigt sind und im Betrieb der Einrichtung mit diesen umlaufen. Die Ketten 12 und 13 laufen über die Führungsräder 14 und 15 bzw. 16 und 17, von denen die Räder 14 und 17 durch nicht gezeichnete Antriebsmittel in Richtung der Pfeile 18 bzw. 19 in Drehung versetzt werden können. Weitere, nicht gezeichnete Pressbackenpaare arbeiten senkrecht zur Zeichenebene, derart, dass der laufend nach unten geführte Tubus abwechselnd in zwei zueinander senkrechten Richtungen zusammengedrückt wird. Die Bewegung der jeweils in Arbeitsstellung befindlichen Pressbacken bewirkt einen Transport der Bahn 5 und des Tubus 5' nach unten.

   Durch das Zusammendrücken mit Hilfe der beheizten Pressbacken wird der Tubus   5' in    geschlossene Behälter 20 abgeteilt. Das abzufüllende Gut, z. B. auf hier nicht näher geschilderte Weise entkeimte Milch, wird der Einrichtung durch das Rohr 21 zugeführt. Dieses ragt durch das Innere des Formdornes 3 nach unten in den geformten Tubus 5'. Die Zufuhr von Milch wird derart eingestellt, dass sich im Innern des Tubus ein ungefähr auf gleicher Höhe verbleibender Flüssigkeitsspiegel 22 bildet.



   Im Innern des geformten Tubus   5' ist    oberhalb des eingefüllten Gutes eine Heizeinrichtung 23 angeordnet. Diese ist gemäss Fig. 2 als Zylinder mit kreisringförmigem Querschnitt ausgebildet. Im Innern des durch die Blechwände 24 gebildeten Hohlraumes der Heizeinrichtung ist ein elektrisch beheizter Heizdraht 26 angeordnet. Die elektrischen Zuführungsleitungen 27 und 28 sind durch das Innere des Tubus 5' nach oben geführt und an eine nicht gezeichnete Stromquelle angeschlossen. Die Heizeinrichtung ist durch Streben 29 am Milcheinfüllrohr 21 befestigt und koaxial zu diesem und zum Tubus 5' angeordnet.



  Bei eingeschaltetem elektrischem Strom wird die Blechwand 24 erhitzt und wirkt als Wärmestrahler.



   Im Bereich der Heizeinrichtung 23 ist der Tubus 5' durch einen ringförmigen Kanal 30 (Fig. 1) umschlossen, der über das Rohr 31 mit einer nicht gezeichneten Quelle eines Kühlmittels, z. B. Kühlluft oder Kühlwasser, in Verbindung steht. In der dem Tubus 5' zugekehrten Wand 32 befinden sich Öffnungen 33, durch welche das unter Druck über die Leitung 31 in den Hohlraum 30 geführte Kühlmittel auf die Tubusaussenseite geführt werden kann. Wird als Kühlmittel eine Kühlflüssigkeit, z. B. Kühlwasser, verwendet, sind unterhalb der geschilderten Kühlvorrichtung zweckmässig Auffangmittel für das ablaufende Kühlwasser vorgesehen, z. B. der in der Zeichnung dargestellte Auffangtrog 34.



   Im Betrieb der geschilderten Maschine wird bei vorerst ausgeschalteter Milchzufuhr aus der Bahn 5 der Tubus 5' geformt und dieser durch Zusammendrücken mit Hilfe der Pressbacken 10 und 11 zu vor  laufig    leeren Behältern geformt. Hierbei wird gleichzeitig die Heizeinrichtung 23 eingeschaltet und im Bereich derselben die Tubusaussenseite mit dem durch die Leitung 31 zugeführten Kühlfluidum beaufschlagt. Unter dem Einfluss der Wärmestrahlung der Heizeinrichtung wird die Tubusinnenseite auf Sterilisationstemperatur, z. B.   300O    C, erhitzt und so auf ihr befindliche Keime mit Sicherheit vernichtet.



  Dank der gleichzeitig erfolgenden Kühlung der Tubusaussenseite ergibt sich keine schädliche Veränderung des Tubusmateriales. Ferner wird bei immer noch abgeschalteter Milchzufuhr durch die Leitung 21 vorübergehend aus einer nicht gezeichneten Quelle überhitzter Wasserdampf oder ein anderer geeigneter Wärmeträger durch das Rohr 21 geführt und so durch Erhitzen der Rohraussenseite und Rohrinnenseite auf eine Temperatur von beispielsweise   300O C    das Rohr 21 sterilisiert. Hiermit werden gleichzeitig allfällig im Luftraum im Innern des Tubus befindliche Keime nach oben durch das offene Tubusende transportiert.



   Hierauf wird die Zufuhr des Wärmeträgers in das Rohr 21 unterbrochen. Durch das Rohr 21 wird sterile Milch in das Innere des Tubus bis zur Höhe des Spiegels 22 eingeführt. Allfällig von oben aus der   Atmosphäre in das Tubusinnere eindringende Keime werden in der Regel durch die ebenfalls den Luftraum erhitzende Heizeinrichtung 23 vernichtet und so dafür gesorgt, dass keine Keime mit dem zu verpackenden Gut in Berührung kommen. Es wäre aber auch möglich, koaxial zum Einfüllrohr ein weiteres Rohr 46 (Fig. 2) anzuordnen, das oberhalb des eingefüllten Gutes in das Tubusinnere ausmündet. Durch das Rohr 46 kann im Betrieb der Einrichtung dauernd sterile Luft oder ein anderes gasförmiges steriles Medium in das Innere des geformten Tubus geführt werden.

   Die sterile Luft strömt hierbei nach oben durch den zwischen der Heizeinrichtung und der Tubusinnenseite verbleibenden freien Querschnitt und verhindert das Vordringen von Keimen aus der Atmosphäre bis zum eingefüllten Gut.



   Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Heizeinrichtung, bei welcher die Innenseite des Tubus mit Hilfe eines gas- oder dampfförmigen Wärmeträgers erhitzt wird. Im Innern des geformten Tubus 5' befindet sich ein durch die Blechwand 41 gebildeter ringförmiger Hohlraum 42, der über die Leitung 43 mit einer nicht gezeichneten Wärmeträgerquelle, z. B. überhitzter Wasserdampf, in Verbindung steht. Die der Innenseite des Tubus zu  gckehrte    Blechwand ist mit Öffnungen 44 versehen.



  Der aus den Öffnungen 44 austretende Wärmeträger beaufschlagt die Innenseite des Tubus   5' und    bewirkt so eine Sterilisierung durch Wärmeeinwirkung.



  Als Wärmeträger kann z. B. überhitzter Wasserdampf mit einer Temperatur von etwa   3500 C    verwendet werden. Die Aussenseite des Tubus 5' kann auf die im Zusammenhang mit Fig. 1 geschilderte Weise gekühlt werden.



   Die Erfindung ist nicht auf die geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann zur Bildung des Tubus bzw. der Behälter auch ein anderes bahnförmiges Material als mit Kunststoff beschichtetes Papier verwendet werden, z. B. eine biegsame Bahn aus Kunststoff oder Metallfolie. Das geschilderte Verfahren eignet sich auch zum Verpacken von festem Gut. Schliesslich wäre auch eine mittels induktiver Erhitzung der Tubusinnenseite arbeitende Heizeinrichtung möglich.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum sterilen Verpacken von sterilem Verbrauchsgut, bei welchem eine biegsame Bahn in eine Abfüll- und Verpackungsmaschine geführt, hier zu einem Tubus geformt, dieser mit dem zu verpackenden Gut teilweise gefüllt und durch Zusammendrücken quer zu seiner Längsrichtung zu geschlossenen Behältern geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des geformten Tubus an einer oberhalb des eingefüllten Gutes befindlichen Stelle durch Wärmeeinwirkung sterilisiert wird.

   II. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, welche Formorgane zum Formen des Tubus aus einer zugeführten biegsamen Bahn, ferner ein Zuführrohr zum Zuführen des abzufüllenden Gutes in den geformten Tubus und weiter Pressorgane zum Zusammendrücken des gefüllten Tubus aufweist, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung zur Erhitzung der Tubusinnenseite auf Sterilisationstemperatur, welche derart angeordnet ist, dass sie im Betrieb im Innern des Tubus oberhalb des eingefüllten Gutes liegt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die zu sterilisierende Innenseite des Tubus durch Wärmestrahlung erhitzt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die zu sterilisierende Innenseite des Tubus mit Hilfe eines gas- oder dampfförmigen Wärmeträgers erhitzt wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenseite des Tubus während der Erhitzung der Innenseite gleichzeitig gekühlt wird.

   4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu kühlende Aussenseite des Tubus durch Kontakt mit einem Wärme aufnehmenden Mittel gekühlt wird.

   5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenseite des Tubus durch Beaufschlagen mit einem gas- oder dampfförmigen Kühlmittel gekühlt wird.

   6. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenseite des Tubus durch Aufspritzen eines flüssigen Kühlmittels gekühlt wird.

   7. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung als elektrisch beheizter Strahler ausgebildet ist.

   8. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung eine Blasvorrichtung aufweist, mit deren Hilfe eine Strömung eines gas- oder dampfförmigen Wärmeträgers auf die zu erhitzende Innenseite des Tubus gerichtet werden kann.

   9. Maschine nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahler eine durch die Mantelfläche eines Kreiszylinders gebildete Strahlungsfläche aufweist, welche koaxial zur Tubusachse angeordnet ist.

   10. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführrohr für das abzufüllende Gut die Heizeinrichtung durchsetzt.

   11. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlvorrichtung vorgesehen ist, welche Mittel zum Beaufschlagen der Tubusaussenseite mit einem Kühlmittel aufweist.