Verfahren zur Herstellung von gefüllten und dicht verschlossenen Packungen mit sterilem Inhalt und nach diesem Verfahren hergestellte Packung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gefüllten und dicht verschlossenen Packungen mit sterilem Inhalt und eine nach diesem Verfahren hergestellte Packung.
In der Nahrungsmittel- und pharmazeutischen Industrie werden von Jahr zu Jahr grössere Mengen von verpackten sterilen Produkten von grosser Lagerfähigkeit erzeugt. Bisher konnten zu diesem Zweck jedoch nur zwei verschiedene Verpackungsmethoden verwendet werden, die beide die Sterilisation des bereits verpackten Produkts vorsehen.
Nach dem einen Verfahren wird eine Füllgut menge in einen Behälter eingeführt, ohne dass asep tische Bedingungen erfüllt zu werden brauchen. Gegebenenfalls nach der Evakuierung der in dem BehäI- ter enthaltenen Luft wird dieser dicht verschlossen und schliesslich in einem Autoklaven so lange und auf eine so hohe Temperatur erhitzt, dass der Inhalt des dicht verschlossenen Behälters sterilisiert wird.
Bei dem anderen Verfahren ist es notwendig, dass die Füllgutmenge des Behälters oder der Packung selbst ein aktives Sterilisationsmittel enthält, weIches das Innere der dicht verschossenen Packung und die darin eingeführte Füllgutmenge sterilisieren kann.
Da heutzutage die verschiedenartigsten Produkte und Füllgüter bereits vor der möglichen Verpackung derselben in sterilem Zustand vorliegen, wurde das Bedürfnis nach einem Verfahren zur aseptischen Verpackung von sterilen Produkten dieser Art natürlich immer dringender. Die Verpackung eines ursprünglich sterilen Füllguts nach einem der vorgenannten Verfahren kann kaum als zweckmässig angesehen werden, da in diesem Fall das Füllgut tatsächlich einer überflüssigen Sterilisation ausgesetzt wird.
Die Erfindung bezweckt vor allem die Lösung des Problems der aseptischen Verpackung von sterilem Füllgut. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine Menge von Behältern oder von zur Herstellung von Behältern dienendem Material in und mit wenigstens einem Teil eines gegenüber seiner Umgebung bakteriologisch isolierten, eine Kammer und eine Zuführungsleitung für steriles Füllgut enthaltenden Raumes sterilisiert wird, um Menge und Raum steril zu machen, dass dann in dem Raum unter Aufrechterhaltung seiner Sterilität die sterile Menge teilweise mit sterilem Füllgut, das kein aktives Sterilisationsmittel enthält, gefüllt und die gefüllten Behälter dicht verschlossen werden, so dass gefüllte und dicht verschlossene Packungen erhalten werden,
und dass diese gefüllten und dicht verschlossenen Packungen mit ihrem sterilen Inhalt dann aus dem Raum abgegeben werden.
Dieses Verfahren gestattet die Kombination von bekannten zweckmässigen Verpackungsmethoden mit bakteriologischen Methoden zur Herstellung und Auf rechterhaltung aseptischer Bedingungen.
In der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Anlagen beschrieben, anhand deren das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise veranschaulicht wird. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch in Ansicht, teilweise geschnitten, eine Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens,
Fig. 2 und 3 Details des Systems der Fig. 1,
Fig. 4 in Ansicht, teilweise geschnitten, eine andere Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Gehäuses für den Vorrat von Verpackungsbahnmaterial und
Fig. 6 schematisch eine Ausführungsform einer aseptischen Verbindung zwischen dem Bahnvonats gehäuse und dem Asepsistunnel.
Vor Beginn der Beschreibung der verschiedenen in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen erscheint es zweckmässig, zur besseren Verständlichkeit einige Definitionen zu geben, die in diesem Zusammenhang wichtig sind. Als Behälter wird im Zusammenhang mit dem vorliegenden Verpackungsvorgang ein Körper bezeichnet, der einen nach aussen offenen Behälterhohlraum hat, der allgemein durch Seiten-und Bodenwände begrenzt ist. Nach derselben Terminologie wird als Behältermaterial ein Körper bezeichnet, der in einem normalen Verpackungsvorgang, d. h. durch dichtes Verschliessen und Biegen, einen Teil eines Behälters bildet oder selbst in einen solchen verwandelt wird.
Entsprechend der in der Bakteriologie verwendeten Terminologie bezeichnet das Adjektiv aseptisch den Ausschluss von septischem Material und damit die Verhinderung einer Neuinfektion. Analog dazu bezeichnet Asepsis als Teil von Hauptworten eine Einrichtung oder eine Anlage zur Schaffung aseptischer Bedingungen.
Wenn von einem Behälter gesagt wird, dass er in einem sterilen Raum mit Füllgut gefüllt und dicht verschlossen wird, so soll dies bedeuten, dass das Füllgut und die sterile Luft mindestens eines Teils des betreffenden Raumes in das Innere des Behälters eintreten kann, bevor dieser zur Bildung der fertigen Packung dicht verschlossen wird. Dagegen ist das Füllgut weder vor noch nach dem dichten Verschliessen des Behälters einer anderen Atmosphäre als der des soeben erwähnten sterilen Raumes nur dann ausgesetzt, wenn die dicht verschlossene Pakkung in dieser anderen Atmosphäre geöffnet wird.
In der Zeichnung ist das zu beschreibende Verfahren anhand moderner Verpackungsanlagen veranschaulicht, in denen ein biegsames, heissiegelbares Verpackungsbahnmaterial 2 von einer Vorratsrolle 1 abgewickelt und dann durch Biegen der Bahn und Verbindung ihrer Längsränder miteinander in ein Rohr 3 umgewandelt wird, das in direktem Zusammenhang damit und durch Flachdrücken längs relativ schmaler, quer zur Rohrachse verlaufender Zonen in Einzelpackungen 4 geteilt wird, die ein das Rohr 3 eingeführtes Füllgut 5 umschliessen. In der Zeichnung ist angedeutet, dass das dichte Verschliessen der Packungen 4 durch Flachdrücken des Rohres 3 abwechselnd in der einen und der anderen von zwei zueinander senkrechten Ebenen durchgeführt wird, so dass die Packungen 4 die Form von Tetraedern aufweisen. Verpackungen dieser Art sind beispielsweise in den schwedischen Patentschriften Nr.
123250, 131599 und 142529 geoffenbart.
Die von der Vorratsrolle 1 kommende Bahn 2 wird in einen Asepsistunnel 7 am einen Ende 6 desselben eingeführt. Das eine Längsnaht aufweisende fertige Rohr 3 wird am anderen Ende 8 des Tunnels ausgebracht. In jenem Teile, in dem das Rohr gebildet wird, enthält der Asepsistunnel 7 geeignete Einrichtungen zur Bildung dieses Rohres. Von diesen Einrichtungen sind eine Umlenkrolle 9, ein oberer und ein unterer Ringkörper 10 bzw. 11 zur Bildung des Rohres und eine Längsnaht-Schliessvorrichtung mit einem elektrischen Heizkörper 12 und einer im Innern des Rohres 3 befindlichen Andrückrolle 13 dargestellt.
Ausserdem ist in den Asepsistunnel eine rohrförmige Zuführungsleitung 14 eingeführt, die in das mit einer Längsnaht versehene Rohr 3 einmündet und das zu verpackende Füllgut 5 aus einem ein steriles Füllgut enthaltenden, nicht dargestellten Behälter oder dergleichen dem Innern des Rohres 3 zuführt.
Die letzte Verformung des Rohres 3 zu der gewünschten Packung 4 und das dichte Verschliessen derselben werden ausserhalb des Asepsistunnels 7 mit Hilfe von Klemmbackenpaaren 15, 16 durchgeführt, die zu dem Austrittsende 8 des Asepsistunnels 7 hin und von ihm weg bewegbar sind. Die Klemmbacken jedes Paars sind zueinander und voneinander weg bewegbar und mit Heizeinrichtungen versehen, so dass sie durch Flachdrücken des Rohres 3 und durch Zuführung von Wärme zu der Flachdrückzone quer angeordnete Rohrschliessnähte zum dichten Verschluss der Packungen 4 erzeugen können.
Der Asepsistunnel 7 kann zusammen mit allen darin angeordneten Einrichtungen und Mitteln vorsterilisiert werden, beispielsweise mit Hilfe von Heissdampf unter Überdruck. Dieser Dampf kann dem Innern des Tunnels 7 über eine Zuführungsleitung 17 zugeführt werden, die in den Tunnel 7 mündet und ein Absperrorgan 18 hat. Während dieser Vorsterilisierung des Asepsistunnels 7 und seines Inhalts wird die Bahn 2 nicht in den Tunnel eingeführt, sondern der Tunnel 7 an seinen beiden Enden 6 und 8 mit Klappen 19 bzw. 20 geschlossen, die mittels Scharnieren gefestigt sind. Die Klappe 20 kann in eine Stellung verschwenkt werden, in der sie das Austrittsende 8 des Tunnels verschliesst, und ist mit einem Austrittsschlauch 21 für den Ablauf von in dem Tunnel 7 etwa gebildetem Kondensat versehen.
Dieser Schlauch 21 gestattet ferner eine Vorsterilisierung der Zuführungsleitung 14 für das Füllgut mittels einer strömenden Sterilisationsflüssigkeit, die durch den Austrittsschlauch 21 austritt.
Der Asepsistunnel 7 ist ferner mit einer rohrförmigen Zuführungsleitung 22. für sterile Luft unter Überdruck versehen. In der Zeichnung ist diese Zuführungsleitung 22 als sich im Innern des Asepsistunnels 7 verzweigend dargestellt, wobei der eine Zweig 23 in das Innere des Rohrs 3 einmünden kann und der andere Zweig 24 so in dem Tunnel 7 angeordnet ist, dass ein steriler Luftstrom in einer der Vorschubrichtung der Bahn 2 entgegengesetzten Richtung erzeugt wird. Die Luftleitung 22. wird mit sterilier Luft über eine Pumpe 25 und ein Sterilisationsfilter 26 versorgt.
Nach der Vorsterilisation des Asepsistunnels 7 zusammen mit seinem Inhalt wird mit der Zuführung steriler Luft in den Tunnel begonnen und die Zuführung des Heissdampfes abgesperrt. An dem Eintrittsende 6 des Tunnels wird die Bahn 2 eingeführt und am Austrittsende 8 das Rohr 3 herausgeführt. Wenn angenommen wird, dass die Bahn 2 beim Eintritt in den Asepsistunnel 7 steril ist, so hält der Asepsistunnel 7 die Sterilität des die Innenfläche des Rohrs 3 bildenden Bahnteils aufrecht, bis die entsprechende Packung 4 dicht verschlossen worden ist, wonach die weitere Sterilität der Innenseite dieser Packung durch den dichten Verschluss gewährleistet wird.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass in dem Asepsistunnel 7 eine sterile Atmosphäre unter Überdruck vorhanden ist, die einen Eintritt von neuinfizierenden Organismen in den Asepsistunnel 7 an dessen Austrittsende 8 oder an etwaigen undichten Stellen oder dergleichen mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung stehenden kleineren Tunneiwandöffnungen verhindert.
Wenn durch das gerade oben befindliche der Klemmbackenpaare 15 und 16 die erste Quernaht in dem Rohr erzeugt worden ist, wird mit der Zuführung des sterilen Füllgutes durch die Zuführungsleitung 14 begonnen. Diese Zuführung des Füllgutes während des Verpackungsvorganges kann kontinuierlich oder intermittierend erfolgen. Bei einer kontinuierlichen Zuführung werden die Quernähte des Rohrs 3 zum Unterteilen derselben in Packungen 4 unterhalb des Niveaus einer sterilen Füllgutmenge 5 in dem Rohr gebildet.
Im anderen Fall wird nach jeder Herstellung einer Quernaht in dem Rohr 3 in dieses nur eine dosierte Füllgutmenge für eine Packung 4 eingeführt.
Da der Asepsistunnel 7 während des Verpackungsvorgangs kontinuierlich mit steriler Luft unter Über- druck beschickt und ein Teil dieser sterilen Luft in das Rohr 3 geleitet wird, ist auch in dem an dem Austrittsende des Asepsistunnels 7 aus ihm herausragenden Teil des Rohres 3 eine sterile Atmosphäre vorhanden. Dieser Teil des Rohrs wird an seinem äusseren Ende durch eine Quernaht geschlossen.
Um eine Neuinfektion während jenes Zeitraumes zu verhindern, in dem das Rohr 3 zu Beginn eines Verpackungsvorganges aus dem Austrittsende des Asepsistunnels 7 vorsteht und noch nicht mit Hilfe eines der Klemmbackenpaare 15 und 16 dicht verschlossen worden ist, kann das Innere des Tunnels 7 in der Nähe des Austrittsendes 8 des Tunnels und vorzugsweise unterhalb des in der Zeichnung gezeigten unteren Ringkörpers 11 für die Bildung der Teile mit einer Hilfsklemmeinrichtung 27, 28 versehen sein, die von ausserhalb des Tunnels 7 betätigt werden kann. Mit einer derartigen Hilfsklemmeinrichtung 27, 28 kann das vordere Ende des Rohrs durch Flachdrücken und Heissiegeln verschlossen werden, so dass das Rohr 3 mit dicht verschlossenem vorderem Ende aus dem Asepsistunnel 7 heraus vorgeschoben werden kann.
Eine Bedingung für den vorstehend beschriebenen aseptischen Verpackungsvorgang ist natürlich, dass die Bahn 2 selbst bei ihrem Eintritt in den Asepsistunnel 7 an dessen Eintrittsende 6 steril ist, weil sonst die Bahn 2 selbst jene sterilen Bedingungen gefährdet, die für das aseptische Verpacken von sterilen Produkten unbedingt erforderlich sind. Man erkennt ohne weiteres, dass in einem modernen Verpackungsverfahren die Zeit, die zur Verfügung steht, um ein Verpackungsbahnmaterial von einer Vorratsrolle zu einer Stelle vorzuschieben, an der die Umwandlung der Bahn in einen Behälter beginnt, für eine Sterilisation der Bahn derart, dass das Innere des Behälters bei der Einführung des sterilen Füllgutes in ihn steril ist, zu kurz ist.
Unabhängig von den verwendeten Sterilisationsmethoden und -mitteln bleibt immer die Tatsache bestehen, dass die Sterilisation der Bahn wenigstens einen Zeitraum von der Grössenordnung von Minuten braucht, während in modernen Verp ackungsvorrichtungen durchgeführte Verpackungsverfahren nur eine Behandlungszeit in der Grössenordnung von Sekunden gestatten, weil sonst derartige Vorrichtungen und Verfahren einen zu grosse Raum erfordern bznv. unzweckmässig werden würden.
Ausserdem kann eine Sterilisation der Bahn in dem Asepsistunnel 7 während des Verpackungsvorganges kaum durchgeführt werden, weil die Gefahr einer Neuinfektion des möglicherweise sterilisierten Bahnteils und des Rohres sowie natürlich des Füllgutes äusserst gross ist, da natürlich die nicht sterile Bahn 2 beim Eintritt in den Asepsistunnel 7 Bakterien mitführen würde, die eine Neuinfektion der Innenseite des Tunnels 7 mit allen zur Durchführung des Verpackungsvorganges darin enthaltenen Mitteln und Einrichtungen und damit der ganzen Atmosphäre, in welcher der wichtigste Teil des Verfahrens durchgeführt wird, bewirken würde.
Aus den vorgenannten Gründen ist es daher nicht möglich, die Bahn in zeitlich direktem Zusammenhang mit dem eigentlichen Verpackungsvorgang zu sterilisieren. Nach dem hier beschriebenen Verfahren wird jedoch die Sterilisation der Bahn 2 trotzdem in kontinuierlichem Zusammenhang mit dem eigentlichen Verpackungsvorgang durchgeführt, ohne dessen einwandfreie und rationelle Durchführung zu beeinträchtigen.
Da die Bahn 2 in der Regel ohnehin nicht in derselben Maschine oder Vorrichtung erzeugt wird, in der sie in die Packungen umgewandelt wird, sondern diese beiden Phasen des ganzen Verpakkungsverfahrens meistens zeitlich und örtlich getrennt sind, wird durch das hier beschriebene Verfahren eine rationelle Methode zur Ausnutzung des unvermeidlichen Intervalls zwischen der Herstellung des Bahnmaterials und der tatsächlichen Verwendung desselben in der Verpackungsvorrichtung als Behandlungszeit zur Sterilisierung des Bahnmaterials.
Da das Zeitintervall zwischen der Herstellung des Bahnmaterials und seiner endgültigen Verwendung allgemein eine beträchtliche Dauer hat und oft Tage und Monate beträgt, wird der Vorteil erhalten, dass sehr milde Sterilisationsmittel oder -einrichtungen verwendet werden können. Die Sterilisationswirkung ist eine direkte Funktion der Zeit. Daher können bei Verlängerung der zur Verfügung stehenden Sterilisationszeit mildere Sterilisationsmittel verwendet wer den. Dies wird z. B. durch die Temperatur-Zeit-Be ziehung bei Dampfsterilisationsverfahren erläutert, in denen bei einer Dampftemperatur von 1300 C eine
Sterilisationszeit von etwa 3 Minuten und bei einer
Dampftemperatur von 1000 C eine Behandlungszeit von mindestens 30 Minuten erforderlich ist.
Nach dem hier zu beschreibenden Verfahren wird die Vorratsrolle 1 in mehr oder weniger direk tem Zusammenhang mit der Erzeugung der entspre chenden Bahn 2 in eine Kammer oder eine Um schliessung 29 eingeführt, die anschliessend dicht ver schlossen wird. In dieser Umschliessung 29 wird die
Bahn 2 in Form einer Vorratsrolle zusammen mit der in der Umschliessung vorhandenen Atmosphäre steri lisiert. Diese Sterilisation kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass ein geeignetes Sterilisationsmit tel beim Aufwickeln der Bahn 2 zu einer Vorrats -rolle 1 auf wenigstens eine Seite der Bahn 2 aufge- bracht und dann die Vorratsrolle 1 in der Umschlies sung 29 eingeschlossen wird, in der das Sterilisations mittel genügend lange wirken kann, um die Sterilisa tion der Bahn sowie der Atmosphäre in der Um schliessung 29 zu bewirken.
In der Vorratsrolle ste hen die beiden Flächen der Bahn miteinander in Be rührung, so dass das Sterilisationsmittel im allgemei nen nur auf eine Seite der Bahn aufgetragen zu wer den braucht. Als Sterilisationsmittel für die Bahn können in diesem Zusammenhang beispielsweise
Diäthylenoxy, Jod, Chlor, Formaldehyd, Hypochliri te, Chloramin, Jodoform, Kaliumjodid usw. verwen det werden. Das Sterilisationsmittel wird in flüssi gem Zustand (Lösung) oder in gasförmigem oder festem Zustand auf das Bahnmaterial aufgebracht oder einwirken gelassen. Zweckmässig wird ein Mit- tel gewählt, das in festem oder flüssigem Zustand auf das Bahnmaterial aufgebracht werden und dann in eine aktive Gasphase übergehen kann.
Es kann entweder ein Sterilisationsmittel oder eine Kombination von mehreren Mitteln verwendet werden. Die Aufbringung der Mittel wird spätestens zu dem Zeitpunkt durchgeführt, in dem das Bahnma terial zu einer Vorratsrolle aufgewickelt wird. Zweck mässig wird ein Sterilisationsmittel der genannten Art auch in die Umschliessung 29 eingeführt, damit es zur Sterilisation der zusammen mit der Rolle 1 in dem Gehäuse eingeschlossenen Atmosphäre beiträgt.
Man kann natürlich auch Sterilisationsmittel an deren als chemischen Charakters verwenden. Bei spielsweise kann man ohne weiteres chemische und physikalische Mittel einzeln oder in Kombinationen miteinander verwenden.
Das ganze Bahnmaterial bleibt solange in der
Umschliessung 29, bis die Sterilisation der Bahn und der Atmosphäre der Umschliessung 29 gewährleistet ist. Diese Behandlungszeit wird zweckmässig zum
Transport der Vorratsrolle 1 an den Standort der
Verpackungsmaschine und zur Lagerung bis zur Ver wendung in dem in dieser Maschine durchgeführten
Verpackungsvorgang verwendet. Während dieses
Transportes und dieser Lagerung kann die IJmschlies- sung 29 auch als Transport- und Lagerbehälter dienen.
Bei der Einführung in den Asepsistunnel 7 soll die Bahn 2 wie vorstehend erwähnt steril sein. Dabei besteht das Problem in der aseptischen Einführung der Bahn 2 in das Eintrittsende 6 des Asepsistunnels.
Die Zeichnung zeigt, wie die Bahn 2 aus dem Gehäuse 29 aseptisch durch das Eintrittsende 6 des Asepsistunnels 7 in diesen eingeführt werden kann.
Es sei angenommen, dass die Umschliessung 29 aus einem heissiegelbaren biegsamen Kunststoff besteht, und durch Heissiegeln dicht verschlossen wurde. Die Umschliessung 29 kann daher am besten als Kunststoffsack bezeichnet werden. Über die Öffnung 30, die bei der Vorsterilisation des Asepsistunnels 7 durch die Klappe 19 geschlossen wird, ist beispielsweise eine heissiegelbare Kunststoffolie 31 angeordnet, die durch Heissiegeln oder auf andere geeignete Weise dicht mit den Rändern, in dem vorliegenden Fall den Flanschen 32, der Tunnelöffnung 30 am Eintrittsende des Tunnels 7 verbunden ist.
Vor der Einführung der in der Umschliessung 29 angeordneten Bahn 2 in den Tunnel 7 wird die biegsame, heisssiegelbare Kunststoffwand der Umschliessung über die Öffnung 30 gespannt und dann mit der Aussenfläche der Abdeckfolie 31 mittels eines rahmenförmigen Schliessorgans 33, das zu den Flanschen 32 hin und von ihnen weg bewegbar ist, unter Bildung einer einspringenden Heissiegelnaht 34 (siehe Fig. 2) verbunden, die eine doppelwandige Fläche 35 begrenzt, deren eine Wand von dem entsprechenden Teil der Folie 31 und deren andere Wand von dem entsprechenden Teil der Wand der Umschliessung 29 gebildet wird. Diese Fläche 35 soll in ihren Abmessungen wenigstens der Bahn 2 entsprechen.
An seinem Eintrittsende 6 hat der Asepsistunnel 7 einen Abschnitt, dessen Querschnittsabmessungen grösser sind als die des anschliessenden Tunnelabschnitts. In diesem erweiterten Eintrittsabschnitt 36 des Tunnels 7 ist eine elektrische Schliess- und Stanzeinrichtung 37 vorgesehen, die von einer ausserhalb des Tunnels 7 gelegenen Stelle so betätigt werden kann, dass sie zu der von der einspringenden Naht 34 begrenzten doppelwandigen Fläche 35 hin und von ihr weg bewegt werden kann, um dadurch eine Eingangsöffnung 38 für die Bahn auszustanzen oder auszuschneiden und gleichzeitig die Ränder dieser Öffnung 38 so zu schliessen, dass von dieser Fläche nach dem Ausstanzen der Öffnung 38 ein allgemein rahmenförmiger doppelwandiger Teil 39 verbleibt, der die Bahneintrittsöffnung 38 umgibt und begrenzt.
Auf diese Weise wird verhindert, dass möglicherweise zwischen den einander zugekehrten Aussenflächen der Folie 31 und der Umschliessung 29 eingeschlossene Bakterien während des Ausstanzens oder Ausschneidens der Eintrittsöffnung 38 in der doppelwandigen Fläche 35 in den Tunnel 7 eintreten. Vor der dichten Verbindung der Wand der Umschliessung 29 mit der Abdeckfolie 31 kann auf deren zwei einander zugekehrte Seiten sicherheitshalber vorzugsweise ein geeignetes schnell wirkendes Sterilisationsmittel aufgebracht werden.
Mit Hilfe von Gummihandschuhen 40, die in den erweiterten Eintrittsabschnitt 36 des Tunnels 7 eingeführt und dicht an den entsprechenden öffnungen 41 der Tunnelwand befestigt sind, kann die Bedienungsperson durch die soeben genannte Eintritts öffnung 38 das vordere Ende der von der Vorratsrolle 1 kommenden Bahn erfassen und in den Tunnel 7 hineinziehen, um mit Hilfe von geeignetenFührungsund Vorschuborganen, die in Fig. 1 schematisch als Bahnführungsplatten 42 angedeutet sind, die vorstehend beschriebene Umwandlung der Bahn 2 in das Rohr 3 zu beginnen. Während des eigentlichen Verpackungsvorganges wird der Bahnvorschub nur durch die von dem Austrittsende 8 des Tunnels 7 wegführenden Bewegung der Schliessbackenpaare 15 und 16 bewirkt.
Dagegen muss die Einleitung des Bahnvorschubes, bis zum Angriff der Schliessbackenpaare 15 und 16 an dem Rohr 3, von der Bedienungsperson entweder von Hand oder mit Hilfe von besonderen, nicht gezeigten Vorschub organen bewirkt werden, die im Innern des Tunnels 7 angeordnet sind.
Im Hinblick auf das Abwickeln der Bahn 2 von der Vorratsstelle 1 soll die Umschliessung 29 im vorliegenden Fall die Form einer Ringkammer 43 (siehe Fig. 3) haben, deren zentrale Wandung durch Spulenkern 44 gebildet wird. Der Kern 44 kann aus einem Kunststoffrohr bestehen, der die die Verbindung der Umschliessung 29 mit dem Kern 44 durch Heissiegeln gestattet, wodurch ein dichter Abschluss zwischen ihnen gewährleistet wird. Nach diesem Heissiegelvorgang wird die Wand der Umschliessung 29 an den Enden 46 und 47 des Hohlkerns 44 gelocht, so dass dieser zur Lagerung der Vorratsrolle in der Verpackungsmaschine auf Drehzapfen oder dergleichen angeordnet werden kann, die in die hohlen Enden 46 und 47 des Kerns eingesetzt werden.
Der Kern kann ferner mit geeigneten Dichtungsmitteln versehen werden, zwischen denen die Wände der Umschliessung 29 dicht eingeklemmt werden, so dass ein die Vorratsrolle enthaltender Bereich erhalten wird, der auch bakteriologisch von der Umgebung abgeschlossen ist.
Das anhand von Fig. 1 veranschaulichte Verfahfahren besteht daher im allgemeinen darin, dass das Verpackungsbahnmaterial 2 in aufgewickeltem Zustand in einer geschlossenen Atmosphäre und zusammen mit ihr sterilisiert und dann aseptisch in eine Asepsiseinrichtung eingeführt und durch sie hindurch bewegt wird, in deren steriler Atmosphäre der eigentliche Verpackungsvorgang, in dem ein steriles Füllgut eingefüllt wird, soweit durchgeführt wird, dass die dabei erhaltenen gefüllten und dicht verschlossenen Packungen einen sterilen Inhalt haben.
Das Verfahren kann am einfachsten durch den Ausdruck Verfahren zur Erzeugung eines sterilen Packungsraumes gekennzeichnet werden, weil von dem Augenblick an, in dem die Sterilität der in der Umschliessung 29 eingeschlossenen Bahn 2 erreicht ist, bis zu dem Augenblick, in dem eine aus dieser Bahn 2 erzeugte, entsprechend gefüllt und dicht verschlossene Packung 4 in einer nicht sterilen Atmosphäre geöffnet wird, das Innere der Packung steril gehalten wird.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde angenommen, dass das Bahnmaterial 2 einen Papierkörper aufweist, auf den auf der einen Seite, nämlich jener Seite der Bahn, welche die Innenseite der fertigen Packung bildet, ein Überzug aus einem heissiegelbaren Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen oder Polyvinychlorid aufgebracht wird.
Das Verfahren ist besonders für Bahnen 2 dieser Art vorteilhaft, weil der Papierkörper der Bahn 2 während eines langen Zeitraums mit Hilfe von milden Sterilisationsmitteln sterilisiert werden muss, um eine Beschädigung des Papierkörpers zu vermeiden, damit er nicht während des Sterilisationsvorganges beschädigt wird.
Die bisherige Beschreibung wurde absichtlich auf Verpackungsverfahren jener Art eingeschränkt, in denen ein Verpackungsbahnmaterial in Packungen verwandelt wird, die in direktem Zusammenhang mit dieser Verwandlung gefüllt und dicht verschlossen werden. Das Verfahren kann aber ebensogut auch auf andere Arten von Packungen angewendet werden.
Beispielsweise kann das Verfahren auch bei der Erzeugung von gefüllten und dicht verschlossenen Pakkungen unter Verwendung von bereits vorliegenden Packungshüllen angewendet werden, die z. B. die Form von Behältern in dem vorstehend definierten Sinn aufweisen. In dieser Anwendungsform umfasst das Verfahren die Sterilisation eines Vorrats von Behältern, beispielsweise Flaschen, Kartons, usw. in einer Umschliessung und in der anschliessenden Einführung eines derartigen Vorrats in sterilem Zustand in einen Asepsistunnel, dessen steriles Milieu die entsprechenden Packungen verlassen, wenn sie gefüllt und dicht verschlossen worden sind.
In diesem Fall ist es durchaus möglich, den ganien Verpackungsvorgang im Innern des Asepsistunnel so durchzuführen, dass die Aussenseite der Packungen die sterile Atmosphäre des Asepsistunnels erst nach dem dichten Verschliessen der Packungen verlässt.
Das zu beschreibende Verfahren umfasst auch die Herstellung von Packungen aus mehreren Teilhüllen, beispielsweise aus mehreren Bahnen oder einem Karton und wenigstens einer Verschlussfolie oder dergleichen. In diesem Fall können Vorräte von Teilhüllen entweder in einer gemeinsamen Umschliessung sterilisiert und aus dieser gleichzeitig in den Asepsistunnel eingefiihrt werden, oder sie können in verschiedenen Umschliessungen sterilisiert und die entsprechenden Vorräte aus diesen Umschliessungen einzeln in den Tunnel eingeführt werden.
Die aseptische Einführung kann natürlich auch auf andere als die in Fig. 1 gezeigte Weise bewirkt werden. Beispielsweise kann das Bahnmaterial 2 oder können die Behälterteile in den Tunnel aus der Umschliessung über ein Sterilisationsbad eingeführt werden, das eine Schleuse zwischen der jeweiligen Um schliessung und dem Tunnel bildet. In einer derartigen Ausführungsform kann man beispielsweise so vorgehen, dass ein Teil der Umschliessung in das Sterilisationsbad eingetaucht wird. Nach einer genügenden Sterilisationszeit wird die Umschliessung unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche geöffnet, worauf die vollständig in dem Bad untergetauchte Bahn oder Behältermaterialien bzw. -teile in den Asepsistunnel eingeführt werden, dessen Eintritts ende ebenfalls unterhalb des Oberflächeniveaus des Sterilisationsbades angeordnet ist.
Das Bad kann auch dazu dienen, die Entfernung von möglichen Rückständen des zur Vorsterilisation der Bahn 2 verwendeten Sterilisationsmittels zu gewährleisten, um ein Lösen oder Vermischen derartiger Rückstände in dem sterilen Füllgut zu verhindern.
Die Umschliessung 29 wurde zwar vorstehend als ein die Vorratsrolle 1 umschliessender Kunststoffsack bezeichnet, kann aber natürlich auch anders beschaffen sein. Das sie vorzugsweise auch als Transport- und Lagerungsbehälter für die Bahnvorratsrolle 1 oder für einen entsprechenden Vorrat von Behältern oder Behälterteilen dienen soll, kann für einen Bahnmaterialvorrat auch eine gehäusartige Umschliessung zweckmässig sein.
Bei geeigneten Bahnmaterialien oder Behälterseilen kann die Sterilisation im Autoklaven an die Stelle anderer Arten von Sterilisationsverfahren und -mitteln treten. Bei der Sterilisation im Autoklaven wird die Bahnmaterialrolle 1 in ihrer Umschliessung 29 eingeschlossen und in einem Autoklaven so lange auf eine Sterilisationstemperatur erhitzt, dass die Rolle 1 und das Raumvolumen der Umschliessung 29 steril werden.
Schliesslich kann das Verfahren zur Herstellung von gefüllten und dicht verschlossenen Packungen mit sterilem Inhalt unter Verwendung eines Verpackungs- bahnmaterials folgende Schritte aufweisen:
In mehr o einer Längsnaht versehene Rohr 103 einmünden kann, um das Innere derselben mit dem zu verpakkenden Füllgut 105 zu beschicken, das aus einem nicht gezeigten Behälter oder dergleichen zugeführt wird, der steriles Füllgut enthält.
Die endgültige Verformung des Rohres 103 zu der gewünschten Packung 104 und das dichte Verschliessen derselben wird ausserhalb der Kammer mit Hilfe von Klemmbackenpaaren 115, 116 durchgeführt, die zu dem Austrittsende 108 der Kammer hin und von ihm weg bewegt werden können. Die Klemmbacken jedes Paares sind zueinander und voneinander weg beweglich und mit Heizelementen versehen, so dass sie durch Flachdrücken des Rohres 103 und Zuführung von Wärme zu der Flachdrückzone quer angeordnete Rohrschliessnaht zum dichten Verschluss der Packungen 104 erzeugen können.
Ausser den vorstehend genannten Einrichtungen und Organen, die direkt zur Bildung des Rohres erforderlich sind, enthält die von dem Gehäuse 106 und dem Tunnel 107 gebildete Kammer ferner eine Fördereinrichtung für die Bahn. Diese Fördereinrichtung ist in Fig. 4 teilweise durch zwei miteinander zusammenwirkenden Vorschubrollen 117 und 118 angedeutet, die in dem Gehäuse angeordnet sind, und teilweise durch einen in dem Tunnel 107 angeordneten Förderer angedeutet. Dieser Förderer weist einen Träger 119 auf, der längs einer Schiene oder Platte 122 beweglich ist, die im wesentlichen parallel zu dem Weg der Bahn 102 bzw. des Rohres 103 in dem Tunnel 107 angeordnet ist. Diese Bewegung wird durch ein streifenförmiges Betätigungselement 121 bewirkt, das sich von einer Vorratsrolle 120 weg erstreckt.
Im vorliegenden Fall ist diese Förderereinrichtung geeignet, das vordere Ende der Bahn 102 von dem Gehäuse weg bis zum Angriff der quer angeordneten Schliessbacken 115 und 116 an dem vorderen Ende des Rohrs 103 zu bewegen, worauf diese Backen anstelle der Fördereinrichtung den Vorschub der Verpackungsbahn übernehmen.
Die von dem Gehäuse 106 und dem Tunnel 107 gebildete Kammer stellt zusammen mit der Zuführungsleitung 114 einen Raum dar, der zusammen mit allen darin enthaltenen Einrichtungen und Organen vorsterilisiert werden kann. Diese Vorsterilisation erfasst auch die in diesem Raum, nachfolgend Raumvolumen genannt befindliche Luft und die darin angeordnete Bahnvorratsrolle 101.
Wie bei der in Fig. 1 gezeigten Verpackungsanlage wird angenommen, dass auch in der Anlage nach Fig. 4 die Vorsterilisation der beiden durch das Gehäuse 106 einerseits und den Tunnel 107 und die Zuführungsleitung 114 andererseits gebildeten Teile des genannten Raumvolumens getrennt durchgeführt wird. Der von dem Gehäuse 106 gebildete Teil der Kammer wird zusammen mit der Bahnvorratsrolle 101 sterilisiert und dann aseptisch mit dem ebenfalls getrennt vorsterilisierten, durch den Tunnel 107 gebildeten Teil der Kammer verbunden.
Das soeben erwähnte Raumvolumen sowie seine Luft und die Bahnvorratsrolle 101 können jedoch gegebenenfalls auch als Ganzes vorsterilisiert werden.
In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Verpackungsanlage können der Tunnel 107 und die Zuführungsleitung 114 gemeinsam mit Heissdampf vorsterilisiert werden, während das Gehäuse 106 und die Bahnvorratsrolle 101 durch ein geeignetes Sterilisationsgas vorsterilisierbar sind.
Der dem Austrittsende 108 des Tunnels benachbarte und knapp über diesem Austrittsende gelegene Teil des Tunnels 107 ist im wesentlichen vertikal und das Austrittsende 108 kann mit einem Schieber 123 verschlossen werden, der mit der Horizontalen einen von 00 abweichenden Winkel bildet. In seiner Schliesstellung bildet der Schieber 123 daher eine schräge Bodenwand des entsprechenden Teils des Tunnels. Das Austrittsende 108 des Tunnels ist an der untersten Stelle dieser Bodenwand mit einer Bodenaustrittsleitung 124 und an einer im Abstand oberhalb der Bodenwand gelegenen Stelle mit einer Überlaufleitung 125 verbunden. Die Bodenaustrittsleitung 124 und die Überlaufleitung 125 sind mit je einem Absperrorgan 127 bzw. 128 versehen und füh- ren zu einem Ablauf 126.
In dem vertikalen Teil des Tunnels mündet unmittelbar oberhalb des durch die Überlaufleitung 125 bestimmten Niveaus eine Umwälzleitung 129, deren anderes Echo mit dem dem Eintrittsende des Tunnels 107 benachbarten Teils desselben verbunden ist. In diesem Bereich ist die Umwälzleitung 129 an eine Quelle 130 steriler Luft angeschlossen. Diese Quelle weist ein mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung stehendes Gebläse oder eine Pumpe 131 sowie zwei hintereinandergeschaltete Luftsterilisationsfilter 132 und 133 auf.
An dem an den Eintrittsteil des Tunnels 107 angeschlossenen Ende der Umwälzleitung ist eine Klappe 134 vorgesehen, die aus einer Stellung, in der sie die Verbindung zwischen der Quelle 130 steriler Luft und der Umwälzleitung 129 teilweise sperrt, jedoch die Verbindung zwischen den beiden Endteilen des Tunnels 107 über die Leitung 129 vollständig offenhält, in eine andere Stellung verschwenkt werden kann, in der sie die Verbindung zwischen der Quelle 130 steriler Luft und der Umwälzleitung 129 vollständig offen hält, aber die Verbindung zwischen den Tunnelendteilen über die Leitung 129 vollständig schliesst.
Zwischen der Stelle, an der die Quelle 130 steri ler Luft an die Umwälzleitung 129 angeschlossen ist und deren Einmündung in den vertikalen Teil des Tunnels sind in der Richtung zu dem gennanten Teil des Tunnels hin gesehen ein Umwälzgebläse 135 und eine Heizeinrichtung 136 vorgesehen.
Das Eintrittsende des Tunnels 107 ist mit einem Eintrittsanschlusstück 137 versehen, das einen Eintrittsschlitz 138 bildet und mit einem Schieber 139 verschliessbar ist.
Bei der Vorsterilisation des Tunnels 107 und der Zuführungsleitung 114 wird der Tunnel 107 an sei nen beiden Enden mit Hilfe der Schieber 123 bzw.
139 geschlossen gehalten. In den vertikalen Teil des Tunnels wird eine Sterilisationsflüssigkeit 140 bis zu dem durch die Überianfieltung 125 bestimmten Niveau eingefüllt. Vorher ist das Absperrorgan der Überlaufleitung 125 geöffnet und das Absperrorgan 127 der Bodenaustrittsleitung 124 geschlossen worden.
Wenn die Klappe 134 in der Stellung ist, in der die Verbindung über die Umlaufleitung 129 unbehindert ist, und die Pumpe 131, das Umwälzgebläse 135 und die Heizeinrichtung in Betrieb stehen, wird über die Zuführungsleitung 114 Dampf in die in dem vertikalen Teil des Tunnels 107 befindliche Menge der Sterilisationsflüssigkeit 140 eingeführt. Solange diese Menge der Sterilisationsflüssigkeit 140 noch kalt ist, kondensiert der Dampf natürlich darin, wodurch das Flüssigkeitsniveau in dem Tunnel 107 steigen würde. Dem wirkt jedoch die Überlaufleitung 125 entgegen, über welche die überschüssige Flüssigkeit abläuft.
Bei steigender Temperatur der sterilen Flüssigkeitsmenge 140 verdampft von deren Oberfläche Dampf, der in dem geschlossenen Kreislauf umgewälzt wird, welcher durch den Tunnel 107 und die Umwälzleitung 129 gebildet wird. Diese Umwälzung wird durch das in der Leitung 129 angeordnete Umwälzgebläse 135 unterstützt, das in der Richtung zu dem vertikalen Tunnel 107 bläst. Die Umwälzung erfolgt daher in der Richtung von dem Austrittsende 108 des Tunnels über den Tunnel 107 zu dessen Eintrittsende und von dem Eintrittsende zurück zu dem vertikalen Teil des Tunnels 107. Beim Durchströmen der Umwälzleitung 129 wird die Strömung durch die Heizeinrichtung 136 erhitzt.
Ausserdem wird der Strömung auf der Saugseite des Umwlllzgebläses 135 von der Quelle 130 eine sterile Luftmenge zugeführt, die verhindert, dass der Zwangsumlauf an allen Stellen des Kreislaufes ein Ansaugen aus der Umgebung durch mögliche Undichtigkeiten oder andere Öffnungen bewirkt, was sonst infolge des örtlichen Auftretens von Unterdruck möglich wäre.
Wenn an allen Stellen des Strömungskreislaufes ein Temperaturgleichgewicht erreicht ist, wird dieser Zustand solange aufrechterhalten, bis an der Stelle mit der niedrigsten Gleichgewichtstemperatur absolute Sterilität erzielt worden ist.
Wenn die Sterilität erzielt worden ist, wird die Zufuhr von Dampf über die Zuführungsleitung 114 unterbrochen und diese Zuführungsleitung anstattdessen an eine Quelle sterilen Füllgutes angeschlossen.
Im Augenblick erfolgt jedoch keine Zuführung sterilen Füllgutes über die Zuführungsleitung 114. Das Absperrorgan 127 in der Bodenaustrittsleitung 124 wird geöffnet, um die Menge der Sterilisafionsfiüssig keit aus dem Tunnel 107 zu entfernen. Dann werden das Absperrorgan 127 sowie das Absperrorgan 128 der Überlaufleitung geschlossen.
Im Zusammenhang mit den soeben erwähnten Massnahmen wird die Klappe 134 in die Stellung ge bracht, in der sie eine Verbindung zwischen dem Eintrittsendteil des Tunnels 107 und der Umwälzleitung 129 verhindert. Daher erzwingt die Quelle 130 steriler Luft über die Umwälzleitung 129 eine Strömung von steriler Luft unter Überdruck in den vertikalen Teil des Tunnels 107. Vor dem Beginn des Verpackungsvorganges wird der Schieber 123 vorzugsweise in seiner Schliesstellung gehalten während der Schieber 139 des Eintrittsansclilusstücks 137 von dem Eintrittsschlitz 138 entfernt, wird. Der von der Quelle 130 kommende sterile Luftstrom füllt den Tunnel 107 vollständig und tritt durch den offenen Schlitz 138 wenigstens teilweise aus.
Zum Trocknen von in dem Tunnel 107 etwa vorhandenen Kondensat kann die Heizeinrichtung 136 auch nach der vollstädigen Durchführung der Vorsterilisation noch eine Zeitlang betrieben werden.
Die Zuführung steriler Luft unter Überdruck zu dem Tunnel 107 verhindert eine Neuinfektion des der von dem Tunnel 107 und der Zuführungsleitung 114 gebildeten Bereichs, der daher eine Asepsiseinrichtung in dem vorstehenden definierten Sinne bildet.
In der in Fig. 4 dargestellten Verpackungsanlage ist wie vorstehend erwähnt angenommen, dass der durch das Gehäuse 106 gebildete Bereichsteil und die Bahnvorratsrolle 101 getrennt von dem Tunnel 107 und der Zuführungsleitung 114 sterilisiert werden.
Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 106 als ein Druckgefäss ausgebildet, in dem eine Bahnvorratsrolle 101 drehbar gelagert werden kann. Ausserdem hat das Gehäuse 106 ein Austrittsanschlusstück 141, das einen Austrittschlitz 142 bildet, der mit einem undichten Schieber 143 geschlossen werden kann. Über dem Austrittsanschlusstück 141 und dessen geschlossenem Schieber 143 kann an der Aussenseite des Gehäuses 106 ein dicht daran anschliessender, abnehmbarer Deckel 144 angebracht werden. Bei angebrachtem Deckel 144 ist das Austrittsanschlusstück 141 daher in einem Raum eingeschlossen, der durch den Deckel 144 und die Aussenseite des Gehäuses 106 begrenzt ist und der über den Schlitz 142 und die undichten Stellen zwischen diesem Schlitz 142 und dem Schieber 143 mit dem Innern des Gehäuses 106 in Verbindung steht.
Wie bereits erwärmt enthält das Gehäuse 106 ferner zwei miteinander zusammenwirkende Vorschubwalzen 117 und 118, von denen die Walze 118 von der Aussenseite des Gehäuses 106 mittels einer Kurbel 144 angetrieben wird. Das vordere Ende des Verpackungsbahnmaterials 102 in der Rolle 101 wird in den Spalt zwischen diesen beiden Rollen 117 und 118 eingeführt und ein Stück in das Austrittsanschlusstück 141 hineingezogen, ehe das Gehäuse 106 vor der Sterilisation geschlossen wird. Das Gehäuse 106 ist mit zwei Rohrstutzen 145 und 146 versehen, die je ein Absperrorgan aufweisen. Der eine Rohrstutzen 145 mündet direkt in das Innere des Gehäuses 106, der andere Rohrstutzen 146 steht mit dem Innern des Gehäuses 106 über ein Sterilisationsfilter 147 in Verbindung.
Der erstgenannte Rohrstutzen 145 ist vorzugsweise über ein Zweiwegventil mit einer Quelle eines Sterilisationsgases bzw. einer Vakuumpumpe verbunden. Wenn der Rohrstutzen 146 geschlossen und das Gehäuse 106 auch sonst dicht geschlossen ist, wird die Verbindung zwischen der Vakuumpumpe und dem Innern des Gehäuses 106 über den Rohrstutzen geöffnet und dann die in dem Gehäuse 106 und damit in der Bahnvorratsrolle 108 eingeschlossene Luft weitmöglichst evakuiert. Wenn das gewünschte Vakuum in dem Gehäuse 106 erreicht ist, wird die Verbindung zu der Vakuumpumpe geschlossen und dafür die Verbindung mit der vorerwähnten Gasquelle geöffnet, so dass dem Innern des Gehäuses 106 ein Sterilisationsgas unter einem geeigneten Über- druck zugeführt wird.
Ein geeignetes Sterilisationsgas ist beispielsweise Äthylenoxyd, das unter einem Überdruck der Grössenordnung von 2,5 at genügend lange in dem Gehäuse 106 einwirken gelassen wird.
Infolge der vorherigen Evakuierung kann das Gas in die Bahnvorratsrolle eindringen und dadurch auch deren innere Teile sterilisieren.
Natürlich tritt das Gas auch in den von dem Dekkel 144 und dem entsprechenden Teil der Aussenseite des Gehäuses 106 begrenzten Raum ein, so dass dieser auch sterilisiert wird.
Nach vollständiger Sterilisierung des Gehäuses 106 sowie seines Inhalts kann das Gehäuse 105 mit dem Tunnel 107 verbunden werden. Wenn aus irgendeinem Grunde ein freies Entweichen des Sterilisationsgases nicht zulässig ist, kann das Gehäuse 106 vor seiner Verbindung mit dem Tunnel mittels der vorstehend erwähnten Vakuumpumpe über den Stutzen 145 evakuiert werden. Dann wird dem Innern des Gehäuses 106 sterile Luft unter Überdruck über den Stutzen 146 zugeführt, der zu diesem Zweck beispielsweise mit der vorerwähnten Quelle 130 steriler Luft verbunden wird, wie durch den Schlauch 148 angedeutet ist.
Bei fortgesetzter Zuführung steriler Luft zu dem Gehäuse 106 wird das Austrittsanschlusstück 141 dem Eintrittsanschlusstück 137 des Tunnels 107 gegenüber angeordnet, der wie vorstehend beschrieben vorsterilisiert worden ist. Dabei wird der Deckel 144 abgenommen und dann der Schieber 143 des Austrittsanschlusstücks 141 in seine Offenstellung verschoben, so dass der Schlitz 142 geöffnet wird. Dabei wird angenommen, dass der Schieber 139 am Eintrittsende des Tunnels 107 sich in diesem Zeitpunkt in seiner Offenstellung befindet, so dass sterile Luft durch den entsprechenden Eintrtitsschlitz 138 entweicht.
Wenn daher der Austrittsschlitz 142 des Gehäuses 106 vollsändig geöffnet wird, trifft aus dem Tunnel 107 entweichende sterile Luft auf einen aus dem Gehäuse 106 kommenden sterilen Luftstrom, so dass die beiden Ströme seitlich abgelenkt werden und eine Strömung ergeben, die einen Eintritt von Bakterien und anderen Mikroorganismen in das Gehäuse 106 oder den Tunnel 107 auch dann verhindert, wenn das Austrittsanschlusstück 141 des Gehäuses 106 und das Eintrittsanschlusstück 137 des Tunnels 107 nicht dicht miteinander verbunden sind, sondern ein gewisses Lecken zwischen ihnen möglich ist.
Wenn der Tunnel 107 aseptisch mit dem Gehäuse 106 verbunden ist, wird durch Betätigung der Kurbel 144 der Vorschubwalze 118 das vordere Ende der Bahn 102 durch die beiden Anschlusstücke 141 und 137 an eine innerhalb des Tunnels 107 am Eintrittsende desselben liegende Stelle vorgeschoben, an welcher der vorstehend erwähnte Träger 119 mit Hilfe eines nicht gezeigten, in dem Tunnel 107 angeordneten Mechanismus zum Angriff an der Bahn 102 gebracht werden kann. Zur Führung des vorderen Endes der Bahn bei deren Bewegung an diese Stelle in dem Tunnel 107 sind in dem Gehäuse 106 und dem Tunnel 107 vorzugsweise Führungsplatten 149 bzw. 150 vorgesehen.
Der Träger 119 wird längs seiner Führungsplatte 122 bewegt und trägt dabei die Bahn 102 über die vorerwähnte Umlenkrolle 104 und abwärts durch den vertikalen Teil des Tunnels 107, in dem die Bahn 102 fortlaufend zu einer Tube 103 gebogen wird. Der Träger 119 kann ausgerichtet werden, wenn er eine Stelle im Bereich des oberen Ringkörpers 110 zur Bildung des Rohrs erreicht hat. In diesem Fall muss der anfängliche Vorschub des Rohrs durch eine dritte Förderstufe fortgesetzt werden. Der Einfachheit halber wird im vorliegenden Fall angenommen, dass diese Stufe zwei Vorschubrollen 151 und 152 aufweist, die mit der Wand der in Bildung befindlichen Tube 103 zusammenwirken.
Diese Rollen 151 und 152 schieben das vordere Ende des Rohrs 103 abwärts durch die Ringkörper 110 und 111 zur Bildung des Rohrs und in das Tunnelende 108, das im wesentlichen den Querschnittsabmessungen des fertigen Rohrs 103 entspricht. In dem Durchlass zwischen den beiden Ringkörpern 110 und 111 zur Bildung des Rohrs erzeugt das Heizelement 112 zusammen mit der Andrückrolle 113 die Längsnaht des Rohrs 103.
Kurz bevor das vordere Ende des Rohrs 103 den noch geschlossenen Schieber 123 des Tunnelaustrittsendes 108 erreicht, wird dieser Schieber 123 entfernt, damit er die Austrittsbewegung des Rohrs 103 zum Angriff der quer angeordneten Schliessbacken 115 und 116 nicht behindert. Mittels dieser Backen wird das Rohr 103 durch Herstellung von Quernähten in die Einzelpackungen 104 geteilt. Gleichzeitig bewirken die Backen den Vorschub des Rohrs 103, so dass die Förderstufe mit den Vorschubrollen 151 und 152 abgestellt werden kann, sobald die Schliessbacken 115 und 116 an dem Rohr 103 angreifen.
Sobald die erste Quernaht des Rohrs 103 hergestellt worden ist und auf jeden Fall sobald Perforationen oder ähnliche Durchbrüche, die möglicherweise durch den Träger 119 oder die Vorschubrollen 151 und 152 in dem Verpackungsmaterial verursacht worden sind, unter das obere Querschliessniveau gelangt sind, kann der eigentliche Verpackungsvorgang beginnen. Bei diesem Vorgang wird das jeweilige sterile Füllgut 105 über die vorsterelisierte Zuführungs leitung 114 in das Innere des an seinem unteren Ende geschlossenen Rohrs 103 abgegeben.
Da in dem vorsterilisierten Tunnel 107 sterile Luft unter Überdruck vorhanden ist und die ebenfalls vorsterilisierte Zuführungsleitung 114 einerseits über das Rohr 103 mit dem Innern des Tunnels 107 und andererseits mit der Quelle des sterilen Füllgutes 105 in Verbindung steht, wird das Verpacken des sterilen Füllgutes 105 unter aseptischen Bedingungen in einem sterilen, von der nicht sterilen Umgebung bakteriologisch getrennten Raumvolumen durchgeführt. Im vorliegenden Fall wird dieses Volumen gebildet durch das Gehäuse 106, den Tunnel 107 und die Zuführungsleitung 114. Zu diesem Volumen muss man auch rechnen etwaige Leck ströme steriler Luft, beispielsweise die sterilen Luftströme zwischen den Anschlusstücken 137 und 141 sowie den aus dem Tunnel 107 vorstehenden Teil des nicht vercshlossenen Rohrs 103.
Der von dem vorstehenden Teil des Rohrs gebildete Teil dieses Volumens verschwindet natürlich, wenn aus irgendeinem Grunde die technisch komplizierte Lösung bevorzugt wird, nach der auch die Schliessbacken 115 und 116 sowie der ihnen zugeordnete Mechanismus in dem Tunnel 107 eingeschlossen werden.
In einer Verpackungsanlage zur Erzeugung von mit sterilem Füllgut gefüllten, dicht verschlossenen Packungen aus Packungsrohlingen, die in dem vorstehend angegebenen Sinn bereits die Form eines Behälters aufweisen, kann ein Vorrat von Behältern, wie Flaschen, Kar- tons usw. zunächst in einem Raumvolumen und zusammen mit diesem sterilisiert werden, und dann, ohne dieses Raumvolumen auch nur mit einem Teil ihrer Wände, beispielsweise auch nur mit der Aussenseite, wie in dem vorstehend beschriebenen Fall, zu verlassen, gefüllt und dicht verschlossen und schliesslich aus dem Bereich herausgebracht werden.
Das hier beschriebene Verfahren ist auch brauchbar in Verpackungsanlagen jener Art, in denen die Packungen aus mehreren Teilen hergestellt werden, beispielsweise aus mehreren Bahnmaterialien oder einem Karton und mindestens einer Verschlussfolie oder dergleichen. In diesem Fall können Vorräte von Behälterteilen in einem gemeinsamen Gehäuse eingeschlossen werden, das dem Gehäuse 106 entspricht, oder sie können in je einem derartigen Gehäuse eingeschlossen werden.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform des in Fig. 4 schematisch dargestellten Gehäuses. Das Gehäuse nach Fig. 5 kann gleichzeitig mehrere Bahn materialrollen 101 aufnehmen. Zu diesem Zweck enthält es einen drehbaren sechsarmigen Rollenständer 153, in dessen Armen je eine Bahnvorratsrolle 101 drehbar gelagert werden kann. Durch eine mit einer Tür 154 verschliessbare Öffnung in der Gehäusewand können die Vorratsrollen nacheinander in das Gehäuse eingebracht und auf dem Ständer 153 gelagert werden, der zu diesem Zweck um jeweils 60 Grad in Rollenaufnahmestellungen verschwenkt wird, in denen jeweils ein Arm mit der Wandöffnung fluchtet. Von jedem Arm des Ständers steht eine Gabel 155 vor, deren einer Schenkel an seinem freien Ende eine zur Rollenachse parallele Ambossplatte 156 trägt.
Der andere Schenkel 157 kann einen von der Rolle 101 abgewickelten Bahnteil stützen und ist mit einem Halter 158 versehen, der eine Klemmstellung einnehmen kann, in welcher er den von der Rolle 101 abgewickelten Bahnteil gegen den Stützschenkel 157 anhält. Dieser Halter 158 kann in eine normale oder Ruhestellung verschwenkt werden, in welcher er nicht mit dem Stützschenkel 157 zusammenwirkt.
Die den Träger 119 und die Streifenvorratsrolle 120 sowie den entsprechenden Teil der Führungsplatte 127 aufweisende Förderstufe braucht nicht wie in dem in Fig. 4 gezeigten Verpacl:ungssystem in dem Tunnel 107, sondern kann auch in dem vorliegenden Gehäuse selbst angeordnet sein.
Beim Einsetzen der Rollen 101 in das Gehäuse wird das vordere Ende des entsprechenden Bahnmaterials 102 auf den Stützschenkel 157 aufgelegt und durch den in seiner Wirkstellung befindlichen Halter 158 daran festgehalten. Nach dem Einbringen der gewünschten Anzahl von Rollen 101 wird die Tür 154 geschlossen. Dann wird durch eine nicht gezeigte verschliessbare Öffnung am Austrittsende des Gehäuses der Halter 158 eines eine Rolle 101 in der beabsichtigten Abwickelstellung tragenden Arms des Rollenständers in seine Ruhestellung verschwenkt und von dieser Rolle 101 eine weitere Bahnlänge abge wickelt, so dass der seine Ausgangsstellung einnehmende Träger 119 an dem vorderen Ende der entsprechenden Bahn 102 angreifen kann.
Darauf wird das Gehäuse geschlossen, so dass die Sterilisation des Gehäuseinnern und der Rollen 101 wie vorstehend an Hand des Gehäuses 106 beschrieben vorgenommen werden kann.
Anschliessend wird das Gehäuse aseptisch mit dem Tunnel 107 verbunden, worauf die Fördereinrichtung das vordere Ende der von der in Abwickelstellung befindlichen Rolle 101 abgewickelten Bahn 102 einführen und der Verpackungsvorgang beginnen kann.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist das Tunneleintrittsende mit einem Schieber versehen, durch dessen Beseitigung ein Eintrittsschlitz geöffnet wird. Ausserdem hat dieses Ende des Tunnels einen Anschlussflansch, der zusammen mit dem Anschlussflansch des Gehäuses eine Labyrinthdichtung bildet. Im Abstand einwärts von dem Abschlussflansch des Austrittsstützens des Gehäuses ist in diesem Stützen eine Trennwand vorgesehen, die diesen Stützen von der eigentlichen Gehäusekammer trennt und einen durch einen Schieber verschliessbaren Austrittsschlitz hat. Wenn das Gehäuse und der Tunnel 107 mechanisch miteinander verbunden werden, bleiben die beiden Schieber geschlossen, so dass zwischen dem Gehäuse und dem Tunnel 107 eine Schleusenkammer gebildet wird.
Ehe die Schieber auf nicht dargestellte Weise von aussen geöffnet werden, wird diese Schleusenkammer durch ein geeignetes gasförmiges oder flüs siges Sterilisationsmittel sterilisiert, das über an die Schleusenkammer angeschlossene, mit Absperrorganen versehene Leitungen der Schleusenkammer zugeführt und von ihr abgezogen wird.
Wenn die in Abwinklung befindliche Rolle 101 fast erschöpft ist, wird der Rollenständer 153 in der Zeichnung gesehen im Gegensinn des Uhrzeigers um 600 in eine Abwickelendstellung verschwenkt, in der die ablaufende Bahn 102 unter einer schwenkbaren Führungsrolle 159 durchläuft. Gleichzeitig gelangt natürlich die nächstfolgende Rolle 101 in die Abwikkelstellung. Unmittelbar vor dem vollständigen Abwickeln der ablaufenden Bahn 102. wird die Führungsrolle 159 zu dem an den nächsten Stützschenkel 157 angehaltenen vorderen Bahnende hin verschwenkt, während ein Heissiegelelement 160, das vom einen Ende eines eine Ausrücknocke 162 tragenden Hebels getragen wird, zu der entgegengesetzten Seite dieses vorderen Bahnendes verschwenkt wird.
Nach ihrem Verschwenken trägt die Führungsrolle 159 die ablaufende Bahn zu dem vorderen Ende der Bahn 102 der in Abwickelstellung befindlichen Rolle 101. Das Siegelelement 160 und die Führungsrolle 159 berühren einander in der durch den Stützschenkel 157 gegebenen Stützebene, so dass die beiden Bahnen 10 aneinandergesiegelt werden.
Eine verschwenkbare Schneide 163 ist so angeordnet, dass sie während der zu der feststehenden Bahn 102 hinführenden Schwenkbewegungen des Siegelelements 160 und der Führungsrolle 159 zu der Ambossplatte 156 des in Abwickelstellung befindlichen Arms des Rollenständers von derselben Seite der ablaufenden Bahn 102 wie die Rührungsrolle 159 her verschwenkt wird, so dass durch das Zusammenwirken der Ambossplatte 156 und der Schneide 163 die ablaufende Bahn 102 von ihrer Rolle 101 abgetrennt und gleich zeitig durch Heissiegeln mit der nächsten abzuwikkelnden Bahn verbunden wird. Beim Verschwenken des Hebels 161 zu der Bahn 102 rückt die Ausrücknocke 162 dieses Hebels den das vordere Ende der neuen Bahn 102 an den entsprechenden Stützschenkel 157 anhaltenden Halter 158 aus und bewegt ihn in seine Ruhestellung.
Nachdem die beiden Bahnen durch Heissiegeln miteinander verbunden sind, zieht die alte Bahn die neue durch die Verpackungsanlage.
Alle zur Drehung des Rollenständers und zur Verbindung der beiden Bahnen miteinander notwendigen Vorgänge können natürlich von der Aussenseite des Gehäuses gesteuert und überwacht werden.
Fig. 6 erläutert schematisch eine andere Ausführungsform des Austrittsendes eines Gehäuses der soeben erwähnten Art. Wie in den vorstehenden Ausführungsformen ist das Gehäuse mit einem Austrittsanschlusstück 164 versehen, das sich jedoch in wenigstens einer Querschnittsabmessung auswärts verjüngt und an seinem freien Ende einen rechteckigen Mündungsschlitz 165 mit scharfem Mündungsrand bildet.
Bei der Sterilisierung des Gehäuses zusammen mit seinem Inhalt wird das Austrittsanschlusstück durch einen Aussendeckel 166 geschlossen gehalten, der dicht an die Aussenseite des Gehäuses anschliesst und zusammen mit dieser Aussenseite einen von dem Anschlusstück 164 nur teilweise ausgefüllten Raum bildet. Daher erstreckt sich die Sterilisation auch in diesem Fall auch auf die Aussenseite des Anschlussstückes.
Wie in Fig. 6 gestrichelt angedeutet, ist das Eintrittsende des Tunnels 107 gegenüber dem in Fig. 4 dargestellten abgeändert. Es ist ein trichterförmiges Eintrittsanschlusstück 167 vorgesehen, das sich entsprechend dem soeben erwähnten Austrittsanschlussstück 164 in wenigstens einer Querschnittsabmessung auswärts erweitert. Während der Sterilisation des Tunnels 107 wird dieses Eintrittsanschlusstück 167 an seinem freien Ende durch eine aus einer Kunststoffolie oder dergleichen bestehende Membran 168 und möglicherweise ausserdem durch einen diese Membran 168 tragenden Aussenschieber 169 geschlossen gehalten. Bei der Verbindung des Gehäuses mit dem Tunnel wird der Deckel 166 des Gehäuses abgenommen und der Schieber 169 des Tunnels 107 weggeschwenkt, worauf das Austrittsanschlussstück 164 des Gehäuses in das Eintrittsanschlusstück 167 des Tunnels 107 eingeführt wird.
Bei dieser Einführung durchschneidet der scharfe Mündungsrand des Austrittsanschlusstücks 164 die Membran 168.
Die in dem Tunnel 107 befindliche, unter Überdruck stehende sterile Luft entweicht durch den Zwischenraum zwischen der Innenseite des Eintrittsanschlussstücks 167 und der Aussenseite des Austrittsananschlusstücks 164 und verhindert dadurch einen Eintritt der Umgebungsatmosphäre in das Verpakkungssystem. Zum Unterschied von der in Fig. 4 erläuterten aseptischen Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Tunnel sind in dem vorliegenden Fall während des Verpackungsvorganges keine einander entgegengesetzt gerichtete Luftströme aus dem Tunnel bzw. dem Gehäuse austretenden Luftströme erforderlich, sondern kann das Gehäuse mit steriler Luft aus dem Tunnel 107 über die Anschlusstücke 167 und 164 beschickt werden.
Um eine Neuinfektion der Verpackungsanlage bei der Verbindung des Gehäuses und des Tunnels miteinander zu verhindern, ist es natürlich notwendig, dass die Aussenseite der Membran 168 steril ist.
Diese Sterilität kann dadurch erzielt werden, dass die Aussenseite der Membran mit einem sehr wirksamen Sterilisationsmittel abgewischt wird oder dass ein aktives Sterilisat
Process for the production of filled and tightly closed packs with sterile contents and pack produced by this process
The invention relates to a method for the production of filled and tightly closed packs with sterile contents and a pack produced by this method.
In the food and pharmaceutical industries, larger quantities of packaged sterile products with a long shelf life are produced from year to year. So far, however, only two different packaging methods could be used for this purpose, both of which provide for the sterilization of the already packaged product.
According to one method, a quantity of product is introduced into a container without aseptic conditions needing to be met. If necessary, after the evacuation of the air contained in the container, it is tightly closed and finally heated in an autoclave to such a high temperature that the contents of the tightly closed container are sterilized.
In the other method, it is necessary that the quantity of the contents of the container or the pack itself contain an active sterilizing agent which can sterilize the interior of the tightly sealed pack and the quantity of contents introduced therein.
Since nowadays the most diverse products and filling goods are already available in a sterile state before they are possibly packaged, the need for a method for the aseptic packaging of sterile products of this type naturally became more and more urgent. The packaging of an originally sterile product according to one of the aforementioned methods can hardly be regarded as expedient, since in this case the product is actually subjected to unnecessary sterilization.
The main purpose of the invention is to solve the problem of aseptic packaging of sterile contents. The method according to the invention is characterized in that initially a quantity of containers or of material used for the production of containers is sterilized in and with at least a part of a space which is bacteriologically isolated from its surroundings and contains a chamber and a supply line for sterile filling material in order to remove the quantity and To make the room sterile, so that the sterile quantity is partially filled with sterile filling material that does not contain an active sterilizing agent in the room while maintaining its sterility, and the filled containers are tightly closed so that filled and tightly closed packages are obtained,
and that these filled and tightly closed packages with their sterile contents are then released from the room.
This process allows the combination of known appropriate packaging methods with bacteriological methods for the production and maintenance of aseptic conditions.
In the accompanying drawing, exemplary embodiments of systems are described, on the basis of which the method according to the invention is illustrated, for example. Show it:
1 shows a schematic view, partly in section, of an embodiment of a system for carrying out the method according to the invention,
Figs. 2 and 3 details of the system of Fig. 1,
4 shows a view, partly in section, of another embodiment of a system for carrying out the method according to the invention,
Fig. 5 shows a further embodiment of the housing for the supply of packaging web material and
6 schematically shows an embodiment of an aseptic connection between the Bahnvonats housing and the asepsis tunnel.
Before beginning the description of the various embodiments shown in the drawings, it seems expedient to give some definitions that are important in this context for better understanding. In connection with the present packaging process, a container is referred to as a body which has an outwardly open container cavity which is generally delimited by side and bottom walls. Using the same terminology, a container material is a body that is used in a normal packaging process, i.e. H. by sealing and bending, forms part of a container or is itself transformed into one.
According to the terminology used in bacteriology, the adjective aseptic denotes the exclusion of septic material and thus the prevention of re-infection. Similarly, asepsis, as part of nouns, denotes a facility or facility for creating aseptic conditions.
When it is said of a container that it is filled with contents in a sterile room and tightly sealed, this is intended to mean that the contents and the sterile air of at least a part of the room in question can enter the interior of the container before it is used Formation of the finished pack is tightly sealed. On the other hand, neither before nor after the container is tightly sealed, is the filling material exposed to an atmosphere other than that of the sterile room just mentioned, only when the tightly sealed package is opened in this other atmosphere.
In the drawing, the method to be described is illustrated using modern packaging systems in which a flexible, heat-sealable packaging web material 2 is unwound from a supply roll 1 and then converted into a tube 3 by bending the web and connecting its longitudinal edges to one another, which is directly related to it and is divided into individual packs 4 by flattening along relatively narrow zones running transversely to the tube axis, which enclose a filling material 5 introduced into the tube 3. In the drawing it is indicated that the tight sealing of the packs 4 is carried out by flattening the tube 3 alternately in one and the other of two mutually perpendicular planes, so that the packs 4 have the shape of tetrahedra. Packaging of this type is described, for example, in Swedish patent specifications No.
123250, 131599 and 142529 disclosed.
The web 2 coming from the supply roll 1 is introduced into an asepsis tunnel 7 at one end 6 thereof. The finished pipe 3, which has a longitudinal seam, is brought out at the other end 8 of the tunnel. In that part in which the pipe is formed, the asepsis tunnel 7 contains suitable devices for forming this pipe. Of these devices, a deflection roller 9, an upper and a lower ring body 10 and 11 for forming the pipe and a longitudinal seam closing device with an electric heater 12 and a pressure roller 13 located inside the pipe 3 are shown.
In addition, a tubular feed line 14 is introduced into the asepsis tunnel, which opens into the pipe 3 provided with a longitudinal seam and feeds the product 5 to be packaged from a container or the like, not shown, containing a sterile product to the inside of the pipe 3.
The last deformation of the tube 3 to the desired pack 4 and the tight sealing of the same are carried out outside the asepsis tunnel 7 with the aid of pairs of clamping jaws 15, 16, which can be moved towards and away from the outlet end 8 of the asepsis tunnel 7. The clamping jaws of each pair can be moved towards and away from one another and are provided with heating devices so that they can produce transversely arranged pipe sealing seams for the tight closure of the packs 4 by flattening the tube 3 and by supplying heat to the flattening zone.
The asepsis tunnel 7 can be pre-sterilized together with all the devices and means arranged therein, for example with the aid of superheated steam under excess pressure. This steam can be supplied to the interior of the tunnel 7 via a supply line 17 which opens into the tunnel 7 and has a shut-off device 18. During this pre-sterilization of the asepsis tunnel 7 and its contents, the web 2 is not inserted into the tunnel, but the tunnel 7 is closed at its two ends 6 and 8 with flaps 19 and 20, respectively, which are fastened by means of hinges. The flap 20 can be pivoted into a position in which it closes the outlet end 8 of the tunnel, and is provided with an outlet hose 21 for the drainage of any condensate formed in the tunnel 7.
This hose 21 also allows pre-sterilization of the supply line 14 for the filling material by means of a flowing sterilization liquid which exits through the outlet hose 21.
The asepsis tunnel 7 is also provided with a tubular supply line 22 for sterile air under positive pressure. In the drawing, this supply line 22 is shown as branching inside the asepsis tunnel 7, one branch 23 can open into the interior of the tube 3 and the other branch 24 is arranged in the tunnel 7 so that a sterile air flow in one of the Feed direction of the web 2 opposite direction is generated. The air line 22 is supplied with sterile air via a pump 25 and a sterilization filter 26.
After the pre-sterilization of the asepsis tunnel 7 together with its contents, the supply of sterile air into the tunnel is started and the supply of superheated steam is shut off. The web 2 is introduced at the entry end 6 of the tunnel and the pipe 3 is led out at the exit end 8. If it is assumed that the web 2 is sterile when entering the asepsis tunnel 7, the asepsis tunnel 7 maintains the sterility of the web part forming the inner surface of the tube 3 until the corresponding pack 4 has been tightly closed, after which the further sterility of the inside this pack is guaranteed by the tight seal.
This is due to the fact that there is a sterile atmosphere under positive pressure in the asepsis tunnel 7, which prevents the entry of newly infecting organisms into the asepsis tunnel 7 at its outlet end 8 or at any leaks or the like, smaller tunnel wall openings connected to the ambient atmosphere.
When the first transverse seam has been produced in the tube by the pairs of jaws 15 and 16 located just above, the supply of the sterile filling material through the supply line 14 is started. This supply of the filling material during the packaging process can take place continuously or intermittently. In the case of a continuous supply, the transverse seams of the tube 3 for dividing the same into packs 4 are formed below the level of a sterile product quantity 5 in the tube.
In the other case, after each production of a transverse seam in the tube 3, only a metered amount of filling material for a pack 4 is introduced into it.
Since the asepsis tunnel 7 is continuously charged with sterile air under positive pressure during the packaging process and part of this sterile air is passed into the tube 3, a sterile atmosphere is also present in the part of the tube 3 protruding from it at the exit end of the asepsis tunnel 7 . This part of the tube is closed at its outer end by a transverse seam.
In order to prevent re-infection during the period in which the tube 3 protrudes from the exit end of the asepsis tunnel 7 at the beginning of a packaging process and has not yet been tightly closed with the aid of one of the pairs of clamping jaws 15 and 16, the interior of the tunnel 7 can be nearby of the outlet end 8 of the tunnel and preferably below the lower ring body 11 shown in the drawing, for the formation of the parts, be provided with an auxiliary clamping device 27, 28, which can be actuated from outside the tunnel 7. With such an auxiliary clamping device 27, 28, the front end of the tube can be closed by flattening and heat sealing, so that the tube 3 can be pushed out of the asepsis tunnel 7 with the front end tightly closed.
A condition for the aseptic packaging process described above is of course that the web 2 is sterile even when it enters the aseptic tunnel 7 at its entry end 6, because otherwise the web 2 itself endangers those sterile conditions which are essential for the aseptic packaging of sterile products required are. It is readily apparent that in a modern packaging process the time available to advance a packaging web material from a supply roll to a point at which the conversion of the web into a container begins for a sterilization of the web in such a way that the interior the container is sterile when the sterile contents are introduced into it, is too short.
Regardless of the sterilization methods and means used, the fact always remains that the sterilization of the web takes at least a period of the order of minutes, while packaging processes carried out in modern packaging devices only allow a treatment time of the order of seconds, because otherwise such devices and procedures require too large a space or. would become inexpedient.
In addition, the web can hardly be sterilized in the asepsis tunnel 7 during the packaging process, because the risk of re-infection of the possibly sterilized web part and the pipe, as well as of the contents, is extremely high, since of course the non-sterile web 2 when entering the asepsis tunnel 7 Bacteria would carry along, which would cause a re-infection of the inside of the tunnel 7 with all means and devices contained therein for carrying out the packaging process and thus the whole atmosphere in which the most important part of the process is carried out.
For the reasons mentioned above, it is therefore not possible to sterilize the web in direct temporal connection with the actual packaging process. According to the method described here, however, the sterilization of the web 2 is carried out continuously in connection with the actual packaging process, without impairing its proper and efficient implementation.
Since the web 2 is usually not produced in the same machine or device in which it is converted into the packs, but these two phases of the entire packaging process are usually separated in time and place, the process described here is an efficient method for Exploitation of the inevitable interval between the manufacture of the web material and the actual use of the same in the packaging device as treatment time for sterilizing the web material.
Since the time interval between the manufacture of the web material and its final use is generally of considerable duration and is often days and months, the advantage is obtained that very mild sterilizing agents or devices can be used. The sterilization effect is a direct function of time. Therefore, if the available sterilization time is extended, milder sterilization agents can be used. This is z. B. by the temperature-time relationship Be explained in steam sterilization processes in which a steam temperature of 1300 C.
Sterilization time of about 3 minutes and with one
Steam temperature of 1000 C a treatment time of at least 30 minutes is required.
According to the method to be described here, the supply roll 1 is introduced in a more or less direct system connection with the generation of the corre sponding web 2 in a chamber or an order circuit 29, which is then tightly closed ver. In this enclosure 29 is the
Web 2 is sterilized in the form of a supply roll together with the atmosphere present in the enclosure. This sterilization can be effected, for example, by applying a suitable sterilizing agent to at least one side of the web 2 when winding the web 2 into a supply roll 1 and then enclosing the supply roll 1 in the enclosure 29 in which the Sterilizing agent can act long enough to effect the sterilization of the web and the atmosphere in the order 29.
In the supply roll, the two surfaces of the web are in contact with one another, so that the sterilizing agent generally only needs to be applied to one side of the web. As a sterilization agent for the web in this context, for example
Diethylenoxy, iodine, chlorine, formaldehyde, hypochlorite, chloramine, iodoform, potassium iodide, etc. can be used. The sterilizing agent is applied or allowed to act on the web material in the liquid state (solution) or in the gaseous or solid state. An agent is expediently selected which can be applied to the web material in a solid or liquid state and then transition into an active gas phase.
Either one sterilizing agent or a combination of several agents can be used. The application of the funds is carried out at the latest at the time when the Bahnma material is wound up into a supply roll. A sterilizing agent of the type mentioned is expediently also introduced into the enclosure 29 so that it contributes to the sterilization of the atmosphere enclosed in the housing together with the roller 1.
One can of course also use sterilizing agents other than chemical ones. For example, you can easily use chemical and physical means individually or in combinations with one another.
The entire web material remains in the
Enclosure 29 until the web and the atmosphere of enclosure 29 are sterilized. This treatment time is appropriate for
Transport of the supply roll 1 to the location of
Packaging machine and for storage until use in the carried out in this machine
Packaging process used. During this
During transport and this storage, the closure 29 can also serve as a transport and storage container.
When it is introduced into the asepsis tunnel 7, the web 2 should, as mentioned above, be sterile. The problem here is the aseptic introduction of the web 2 into the entry end 6 of the asepsis tunnel.
The drawing shows how the web 2 can be introduced aseptically from the housing 29 through the entry end 6 of the asepsis tunnel 7 into the latter.
It is assumed that the enclosure 29 consists of a heat-sealable, flexible plastic and has been tightly closed by heat-sealing. The enclosure 29 can therefore best be referred to as a plastic bag. A heat-sealable plastic film 31, for example, is arranged over the opening 30, which is closed by the flap 19 during the pre-sterilization of the asepsis tunnel 7, which is sealed by heat sealing or in another suitable manner with the edges, in the present case the flanges 32, of the tunnel opening 30 is connected at the entry end of the tunnel 7.
Before the web 2 arranged in the enclosure 29 is introduced into the tunnel 7, the flexible, heat-sealable plastic wall of the enclosure is stretched over the opening 30 and then with the outer surface of the cover film 31 by means of a frame-shaped closing element 33 which extends to and from the flanges 32 is movable away from them, connected to form a re-entrant heat-seal seam 34 (see FIG. 2) which delimits a double-walled surface 35, one wall of which is formed by the corresponding part of the film 31 and the other wall of the corresponding part of the wall of the enclosure 29 becomes. This surface 35 should at least correspond in its dimensions to the web 2.
At its entry end 6, the asepsis tunnel 7 has a section whose cross-sectional dimensions are greater than those of the adjoining tunnel section. In this widened entry section 36 of the tunnel 7 an electrical closing and punching device 37 is provided, which can be actuated from a point outside the tunnel 7 so that it approaches and away from the double-walled surface 35 delimited by the re-entrant seam 34 can be moved in order to punch out or cut out an entry opening 38 for the web and at the same time to close the edges of this opening 38 so that after the opening 38 has been punched out, a generally frame-shaped double-walled part 39 remains which surrounds the web entry opening 38 and limited.
This prevents bacteria possibly trapped between the facing outer surfaces of the film 31 and the enclosure 29 from entering the tunnel 7 during the punching or cutting out of the inlet opening 38 in the double-walled surface 35. Before the wall of the enclosure 29 is tightly connected to the cover film 31, a suitable fast-acting sterilizing agent can preferably be applied to its two sides facing one another for safety's sake.
With the help of rubber gloves 40, which are inserted into the enlarged entry section 36 of the tunnel 7 and tightly attached to the corresponding openings 41 in the tunnel wall, the operator can grasp the front end of the web coming from the supply roll 1 through the entry opening 38 just mentioned and into the tunnel 7 in order to start the above-described conversion of the web 2 into the tube 3 with the aid of suitable guide and feed members, which are indicated schematically in FIG. 1 as web guide plates 42. During the actual packaging process, the feed of the web is brought about only by the movement of the pairs of closing jaws 15 and 16 leading away from the exit end 8 of the tunnel 7.
In contrast, the introduction of the web feed, up to the attack of the pairs of closing jaws 15 and 16 on the pipe 3, must be effected by the operator either by hand or with the help of special feed organs, not shown, which are arranged inside the tunnel 7.
With regard to the unwinding of the web 2 from the supply point 1, the enclosure 29 in the present case should have the shape of an annular chamber 43 (see FIG. 3), the central wall of which is formed by the coil core 44. The core 44 can consist of a plastic tube, which allows the connection of the enclosure 29 to the core 44 by heat sealing, whereby a tight seal between them is ensured. After this heat-sealing process, the wall of the enclosure 29 is perforated at the ends 46 and 47 of the hollow core 44 so that it can be placed on pivot pins or the like for mounting the supply roll in the packaging machine, which are inserted into the hollow ends 46 and 47 of the core .
The core can also be provided with suitable sealing means, between which the walls of the enclosure 29 are tightly clamped, so that an area containing the supply roll is obtained which is also bacteriologically sealed off from the environment.
The method illustrated with reference to FIG. 1 therefore generally consists in that the packaging web material 2 in the wound state in a closed atmosphere and sterilized together with it and then aseptically introduced into an aseptic device and moved through it, in the sterile atmosphere of which the actual Packaging process in which a sterile product is filled, carried out to such an extent that the filled and tightly closed packs obtained have a sterile content.
The method can most simply be characterized by the expression method for creating a sterile packaging space, because from the moment when the sterility of the web 2 enclosed in the enclosure 29 is reached until the moment in which one of this web 2 generated, appropriately filled and tightly closed pack 4 is opened in a non-sterile atmosphere, the interior of the pack is kept sterile.
In the embodiment described above, it was assumed that the web material 2 has a paper body on which a coating of a heat-sealable plastic, for example polyethylene or polyvinyl chloride, is applied to one side, namely that side of the web which forms the inside of the finished pack .
The method is particularly advantageous for webs 2 of this type because the paper body of the web 2 has to be sterilized for a long period of time with the aid of mild sterilizing agents in order to avoid damaging the paper body so that it is not damaged during the sterilization process.
The previous description has been intentionally limited to packaging processes of the type in which a packaging sheet material is converted into packages which are filled and sealed in direct connection with that conversion. However, the method can just as well be applied to other types of packs.
For example, the method can also be used in the production of filled and tightly closed packs using pack sleeves that are already present, which e.g. B. have the form of containers in the sense defined above. In this application form, the method comprises the sterilization of a supply of containers, for example bottles, cardboard boxes, etc. in an enclosure and the subsequent introduction of such a supply in a sterile state into an asepsis tunnel, the sterile environment of which leaves the corresponding packs when they are filled and have been tightly closed.
In this case it is entirely possible to carry out the whole packaging process inside the asepsis tunnel in such a way that the outside of the packs does not leave the sterile atmosphere of the asepsis tunnel until the packs have been sealed tightly.
The method to be described also includes the production of packs from several partial covers, for example from several webs or a cardboard box and at least one sealing film or the like. In this case, stocks of partial covers can either be sterilized in a common enclosure and simultaneously introduced into the asepsis tunnel, or they can be sterilized in different enclosures and the corresponding stocks individually introduced into the tunnel from these enclosures.
The aseptic introduction can of course also be effected in a manner other than that shown in FIG. For example, the web material 2 or the container parts can be introduced into the tunnel from the enclosure via a sterilization bath which forms a lock between the respective enclosure and the tunnel. In such an embodiment, one can proceed, for example, in such a way that part of the enclosure is immersed in the sterilization bath. After a sufficient sterilization time, the enclosure below the surface of the liquid is opened, whereupon the web or container materials or parts, which are completely submerged in the bath, are introduced into the asepsis tunnel, the entry end of which is also arranged below the surface level of the sterilization bath.
The bath can also serve to ensure the removal of possible residues of the sterilizing agent used to pre-sterilize the web 2, in order to prevent such residues from dissolving or mixing in the sterile filling material.
The enclosure 29 was referred to above as a plastic bag enclosing the supply roll 1, but it can of course also be of a different nature. That it should preferably also serve as a transport and storage container for the web supply roll 1 or for a corresponding supply of containers or container parts, a housing-like enclosure can also be useful for a supply of web material.
With suitable sheet materials or container ropes, sterilization in the autoclave can take the place of other types of sterilization methods and means. During the sterilization in an autoclave, the web material roll 1 is enclosed in its enclosure 29 and heated to a sterilization temperature in an autoclave for such a period that the roll 1 and the volume of the enclosure 29 become sterile.
Finally, the method for producing filled and tightly closed packs with sterile contents using a packaging web material can have the following steps:
Can open into more o a longitudinal seam provided tube 103 in order to charge the interior of the same with the filling material 105 to be packaged, which is supplied from a container or the like, not shown, which contains sterile filling material.
The final deformation of the tube 103 into the desired package 104 and the tight sealing of the same is carried out outside the chamber with the aid of pairs of clamping jaws 115, 116 which can be moved towards and away from the outlet end 108 of the chamber. The clamping jaws of each pair can be moved towards and away from one another and are provided with heating elements so that they can produce transversely arranged pipe seams for the tight closure of the packs 104 by flattening the tube 103 and supplying heat to the flattening zone.
In addition to the above-mentioned devices and organs which are required directly for the formation of the pipe, the chamber formed by the housing 106 and the tunnel 107 also contains a conveyor device for the web. This conveying device is partially indicated in FIG. 4 by two mutually interacting feed rollers 117 and 118, which are arranged in the housing, and partially indicated by a conveyor arranged in the tunnel 107. This conveyor has a carrier 119 which is movable along a rail or plate 122 which is arranged essentially parallel to the path of the path 102 or of the pipe 103 in the tunnel 107. This movement is brought about by a strip-shaped actuating element 121 which extends away from a supply roll 120.
In the present case, this conveyor device is suitable for moving the front end of the track 102 away from the housing until the transversely arranged closing jaws 115 and 116 engage the front end of the tube 103, whereupon these jaws take over the advancement of the packaging track instead of the conveyor device.
The chamber formed by the housing 106 and the tunnel 107, together with the supply line 114, represents a space which can be pre-sterilized together with all the devices and organs contained therein. This pre-sterilization also records the air located in this room, hereinafter referred to as room volume, and the web supply roll 101 arranged therein.
As in the case of the packaging system shown in FIG. 1, it is assumed that in the system according to FIG. 4 the pre-sterilization of the two parts of the named volume formed by the housing 106 on the one hand and the tunnel 107 and supply line 114 on the other hand is carried out separately. The part of the chamber formed by the housing 106 is sterilized together with the web supply roll 101 and then aseptically connected to the part of the chamber formed by the tunnel 107, which is also separately pre-sterilized.
The space volume just mentioned as well as its air and the web supply roll 101 can, however, optionally also be pre-sterilized as a whole.
In the embodiment of the packaging system shown in FIG. 4, the tunnel 107 and the supply line 114 can be pre-sterilized together with superheated steam, while the housing 106 and the web supply roll 101 can be pre-sterilized by a suitable sterilizing gas.
The part of the tunnel 107 adjacent to the exit end 108 of the tunnel and located just above this exit end is essentially vertical and the exit end 108 can be closed with a slide 123 which forms an angle deviating from 00 with the horizontal. In its closed position, the slide 123 therefore forms an inclined bottom wall of the corresponding part of the tunnel. The outlet end 108 of the tunnel is connected to a floor outlet line 124 at the lowest point of this floor wall and to an overflow pipe 125 at a point located at a distance above the floor wall. The floor outlet line 124 and the overflow line 125 are each provided with a shut-off element 127 and 128, respectively, and lead to an outlet 126.
In the vertical part of the tunnel, directly above the level determined by the overflow line 125, a circulation line 129 opens, the other echo of which is connected to the part of the same adjacent to the entrance end of the tunnel 107. In this area, the circulation line 129 is connected to a source 130 of sterile air. This source has a blower or pump 131 connected to the ambient atmosphere and two air sterilization filters 132 and 133 connected in series.
At the end of the circulation line connected to the inlet part of the tunnel 107, a flap 134 is provided which, from a position in which it partially blocks the connection between the source 130 of sterile air and the circulation line 129, but the connection between the two end parts of the tunnel 107 completely open via line 129, can be pivoted into another position in which it keeps the connection between the source 130 of sterile air and the circulation line 129 completely open, but completely closes the connection between the tunnel end parts via line 129.
Between the point at which the source 130 of sterile air is connected to the circulation line 129 and its confluence with the vertical part of the tunnel, a circulation fan 135 and a heater 136 are provided in the direction towards the named part of the tunnel.
The entry end of the tunnel 107 is provided with an entry connection piece 137 which forms an entry slot 138 and can be closed with a slide 139.
During the pre-sterilization of the tunnel 107 and the supply line 114, the tunnel 107 is closed at both ends with the aid of the slides 123 and
139 kept closed. A sterilizing liquid 140 is poured into the vertical part of the tunnel up to the level determined by the overrun 125. Before that, the shut-off element of the overflow line 125 has been opened and the shut-off element 127 of the bottom outlet line 124 has been closed.
When the flap 134 is in the position in which the connection via the circulation line 129 is unobstructed, and the pump 131, the circulating fan 135 and the heating device are in operation, steam is fed into the vertical part of the tunnel 107 via the supply line 114 The amount of the sterilization liquid 140 located is introduced. As long as this amount of the sterilization liquid 140 is still cold, the steam naturally condenses in it, whereby the liquid level in the tunnel 107 would rise. However, this is counteracted by the overflow line 125, via which the excess liquid runs off.
When the temperature of the sterile quantity of liquid 140 rises, vapor evaporates from its surface and is circulated in the closed circuit which is formed by the tunnel 107 and the circulation line 129. This circulation is assisted by the circulation fan 135 arranged in the line 129, which blows in the direction of the vertical tunnel 107. The circulation therefore takes place in the direction from the exit end 108 of the tunnel via the tunnel 107 to its entry end and from the entry end back to the vertical part of the tunnel 107. When flowing through the circulation line 129, the flow is heated by the heating device 136.
In addition, the flow on the suction side of the circulating blower 135 is supplied with a sterile amount of air from the source 130, which prevents the forced circulation at all points of the circuit from causing a suction from the environment through possible leaks or other openings, which would otherwise be due to the local occurrence of Negative pressure would be possible.
If a temperature equilibrium is reached at all points in the flow circuit, this state is maintained until absolute sterility has been achieved at the point with the lowest equilibrium temperature.
When sterility has been achieved, the supply of steam via the supply line 114 is interrupted and this supply line is instead connected to a source of sterile filling material.
At the moment, however, there is no supply of sterile filling material via the supply line 114. The shut-off element 127 in the floor outlet line 124 is opened in order to remove the amount of sterilization liquid from the tunnel 107. Then the shut-off element 127 and the shut-off element 128 of the overflow line are closed.
In connection with the measures just mentioned, the flap 134 is brought into the position in which it prevents a connection between the inlet end part of the tunnel 107 and the circulation line 129. Therefore, the source 130 of sterile air forces a flow of sterile air under positive pressure into the vertical part of the tunnel 107 via the circulation line 129. Before the start of the packaging process, the slide 123 is preferably held in its closed position while the slide 139 of the inlet connector 137 is removed from the inlet slot 138 is removed. The sterile air flow from source 130 completely fills tunnel 107 and exits through open slot 138 at least partially.
In order to dry any condensate that may be present in the tunnel 107, the heating device 136 can also be operated for a while after the pre-sterilization has been carried out completely.
The supply of sterile air under excess pressure to the tunnel 107 prevents a new infection of the area formed by the tunnel 107 and the supply line 114, which therefore forms an asepsis device in the sense defined above.
In the packaging system shown in FIG. 4, it is assumed, as mentioned above, that the area part formed by the housing 106 and the web supply roll 101 are sterilized separately from the tunnel 107 and the supply line 114.
For this purpose, the housing 106 is designed as a pressure vessel in which a web supply roll 101 can be rotatably mounted. In addition, the housing 106 has an outlet connection piece 141 which forms an outlet slot 142 which can be closed with a leaky slide 143. Above the outlet connection piece 141 and its closed slide 143, a detachable cover 144 adjoining it closely can be attached to the outside of the housing 106. With the cover 144 attached, the outlet connection piece 141 is therefore enclosed in a space which is delimited by the cover 144 and the outside of the housing 106 and which is connected to the inside of the housing via the slot 142 and the leaks between this slot 142 and the slide 143 106 is in communication.
As already heated, the housing 106 also contains two feed rollers 117 and 118 which interact with one another and of which the roller 118 is driven from the outside of the housing 106 by means of a crank 144. The front end of the packaging web material 102 in the roll 101 is inserted into the gap between these two rolls 117 and 118 and is drawn a little into the outlet connection piece 141 before the housing 106 is closed before the sterilization. The housing 106 is provided with two pipe sockets 145 and 146, each of which has a shut-off element. One pipe socket 145 opens directly into the interior of the housing 106, the other pipe socket 146 is connected to the interior of the housing 106 via a sterilization filter 147.
The first-mentioned pipe socket 145 is preferably connected to a source of a sterilization gas or a vacuum pump via a two-way valve. When the pipe socket 146 is closed and the housing 106 is otherwise tightly closed, the connection between the vacuum pump and the interior of the housing 106 is opened via the pipe socket and then the air trapped in the housing 106 and thus in the web supply roll 108 is evacuated as far as possible. When the desired vacuum is reached in the housing 106, the connection to the vacuum pump is closed and the connection to the aforementioned gas source is opened so that a sterilization gas is supplied to the interior of the housing 106 under a suitable overpressure.
A suitable sterilization gas is, for example, ethylene oxide, which is allowed to act in the housing 106 for a sufficiently long time under an overpressure of the order of magnitude of 2.5 at.
As a result of the previous evacuation, the gas can penetrate into the web supply roll and thereby also sterilize its inner parts.
Of course, the gas also enters the space delimited by the cover 144 and the corresponding part of the outside of the housing 106, so that this is also sterilized.
After the housing 106 and its contents have been completely sterilized, the housing 105 can be connected to the tunnel 107. If for any reason free escape of the sterilization gas is not permitted, the housing 106 can be evacuated via the connection 145 by means of the above-mentioned vacuum pump before it is connected to the tunnel. Sterile air is then supplied to the interior of the housing 106 under excess pressure via the connector 146, which for this purpose is connected, for example, to the aforementioned source 130 of sterile air, as is indicated by the hose 148.
With the continued supply of sterile air to the housing 106, the outlet fitting 141 is positioned opposite the inlet fitting 137 of the tunnel 107, which has been pre-sterilized as described above. The cover 144 is removed and then the slide 143 of the outlet connection piece 141 is moved into its open position so that the slot 142 is opened. It is assumed here that the slide 139 at the entry end of the tunnel 107 is in its open position at this point in time, so that sterile air escapes through the corresponding entry slot 138.
Therefore, when the exit slot 142 of the housing 106 is fully opened, sterile air escaping from the tunnel 107 meets a sterile air flow coming from the housing 106, so that the two flows are deflected laterally and result in a flow that allows bacteria and others to enter Microorganisms in the housing 106 or the tunnel 107 are also prevented if the outlet connection piece 141 of the housing 106 and the inlet connection piece 137 of the tunnel 107 are not tightly connected to one another, but rather a certain leakage between them is possible.
When the tunnel 107 is aseptically connected to the housing 106, by actuating the crank 144 of the feed roller 118, the front end of the web 102 is advanced through the two connecting pieces 141 and 137 to a location within the tunnel 107 at the entry end of the same, at which the The aforementioned carrier 119 can be brought to attack the web 102 with the aid of a mechanism, not shown, arranged in the tunnel 107. To guide the front end of the web as it moves to this point in the tunnel 107, guide plates 149 and 150, respectively, are preferably provided in the housing 106 and the tunnel 107.
The carrier 119 is moved along its guide plate 122 and thereby carries the web 102 over the aforementioned pulley 104 and down through the vertical part of the tunnel 107 in which the web 102 is continuously bent into a tube 103. The carrier 119 can be aligned when it has reached a point in the region of the upper ring body 110 for the formation of the tube. In this case, the initial advance of the pipe must be continued through a third conveying stage. For the sake of simplicity, it is assumed in the present case that this stage has two feed rollers 151 and 152 which cooperate with the wall of the tube 103 being formed.
These rollers 151 and 152 push the leading end of the tube 103 downwards through the rings 110 and 111 to form the tube and into the tunnel end 108 which corresponds essentially to the cross-sectional dimensions of the finished tube 103. In the passage between the two ring bodies 110 and 111 for forming the pipe, the heating element 112, together with the pressure roller 113, produces the longitudinal seam of the pipe 103.
Shortly before the front end of the tube 103 reaches the still closed slide 123 of the tunnel outlet end 108, this slide 123 is removed so that it does not hinder the exit movement of the tube 103 to engage the transversely arranged closing jaws 115 and 116. By means of these jaws, the tube 103 is divided into the individual packs 104 by making transverse seams. At the same time, the jaws cause the pipe 103 to be advanced so that the conveying stage with the feed rollers 151 and 152 can be switched off as soon as the clamping jaws 115 and 116 engage the pipe 103.
As soon as the first transverse seam of the tube 103 has been made and in any case as soon as perforations or similar openings, which may have been caused by the carrier 119 or the feed rollers 151 and 152 in the packaging material, have reached the upper transverse level, the actual packaging process can begin begin. During this process, the respective sterile filling material 105 is delivered via the pre-sterile supply line 114 into the interior of the tube 103, which is closed at its lower end.
Since there is sterile air under overpressure in the pre-sterilized tunnel 107 and the likewise pre-sterilized supply line 114 is connected to the inside of the tunnel 107 on the one hand via the pipe 103 and on the other hand to the source of the sterile filling material 105, the packaging of the sterile filling material 105 is under carried out aseptic conditions in a sterile room volume which is bacteriologically separated from the non-sterile environment. In the present case, this volume is formed by the housing 106, the tunnel 107 and the supply line 114. Any leakage flows of sterile air, for example the sterile air flows between the connection pieces 137 and 141 and those protruding from the tunnel 107, must also be included in this volume Part of the unclosed tube 103.
The part of this volume formed by the protruding part of the tube naturally disappears if for some reason the technically complex solution is preferred, according to which the closing jaws 115 and 116 and their associated mechanism are also enclosed in the tunnel 107.
In a packaging system for the production of tightly closed packs filled with sterile contents from pack blanks, which in the above sense already have the shape of a container, a supply of containers, such as bottles, cartons, etc. can initially be in one volume and together be sterilized with this, and then, without leaving this volume of space with only part of its walls, for example only with the outside, as in the case described above, filled and tightly closed and finally brought out of the area.
The method described here can also be used in packaging systems of the type in which the packs are produced from several parts, for example from several sheet materials or a cardboard box and at least one sealing film or the like. In this case, supplies of container parts can be enclosed in a common housing which corresponds to housing 106, or they can be enclosed in each such housing.
FIG. 5 shows another embodiment of the housing shown schematically in FIG. The housing according to FIG. 5 can accommodate several web material rolls 101 at the same time. For this purpose, it contains a rotatable six-armed roll stand 153, in whose arms a web supply roll 101 can be rotatably mounted. Through an opening in the housing wall that can be closed with a door 154, the supply rolls can be inserted one after the other into the housing and stored on the stand 153, which for this purpose is pivoted by 60 degrees in each roll-receiving position, in each of which an arm is aligned with the wall opening. A fork 155 protrudes from each arm of the stand, one leg of which at its free end carries an anvil plate 156 parallel to the roller axis.
The other leg 157 can support a web part unwound from the roll 101 and is provided with a holder 158 which can assume a clamping position in which it holds the web part unwound from the roll 101 against the support arm 157. This holder 158 can be pivoted into a normal or rest position, in which it does not interact with the support leg 157.
The conveyor stage having the carrier 119 and the strip supply roll 120 and the corresponding part of the guide plate 127 does not need to be in the tunnel 107 as in the packaging system shown in FIG. 4, but can also be arranged in the present housing itself.
When the rollers 101 are inserted into the housing, the front end of the corresponding web material 102 is placed on the support leg 157 and held thereon by the holder 158 in its operative position. After the desired number of rolls 101 has been introduced, the door 154 is closed. Then, through a closable opening (not shown) at the outlet end of the housing, the holder 158 of an arm of the roll stand carrying a roll 101 in the intended unwinding position is pivoted into its rest position and another length of web is unwound from this roll 101, so that the carrier 119, which is in its initial position can engage the front end of the corresponding web 102.
The housing is then closed so that the interior of the housing and the rollers 101 can be sterilized as described above with reference to the housing 106.
The housing is then aseptically connected to the tunnel 107, whereupon the conveyor device can introduce the front end of the web 102 unwound from the roll 101 in the unwinding position and the packaging process can begin.
As can be seen from FIG. 5, the tunnel entry end is provided with a slide, the removal of which opens an entry slot. In addition, this end of the tunnel has a connecting flange which, together with the connecting flange of the housing, forms a labyrinth seal. At a distance inward from the end flange of the outlet support of the housing, a partition is provided in this support, which separates these supports from the actual housing chamber and has an exit slot that can be closed by a slide. When the housing and the tunnel 107 are mechanically connected to one another, the two slides remain closed, so that a lock chamber is formed between the housing and the tunnel 107.
Before the slides are opened from the outside in a manner not shown, this lock chamber is sterilized by a suitable gaseous or liquid sterilization agent, which is supplied to and withdrawn from the lock chamber via lines connected to the lock chamber and provided with shut-off devices.
When the angled roll 101 is almost exhausted, the roll stand 153 is pivoted counterclockwise in the drawing by 600 into an unwinding end position in which the unwinding web 102 runs under a pivotable guide roller 159. At the same time, of course, the next following roll 101 comes into the unwinding position. Immediately prior to the complete unwinding of the unwinding web 102, the guide roller 159 is pivoted to the front end of the web stopped at the next support leg 157, while a heat-sealing element 160, which is carried by one end of a lever carrying a release cam 162, is pivoted to the opposite side of this front end of the web is pivoted.
After pivoting, the guide roller 159 carries the running web to the front end of the web 102 of the roll 101 in the unwinding position. The sealing element 160 and the guide roller 159 touch each other in the support plane given by the support leg 157, so that the two webs 10 are sealed together .
A pivotable cutter 163 is arranged in such a way that it pivots from the same side of the running path 102 as the agitating roller 159 during the pivoting movements of the sealing element 160 and the guide roller 159 to the anvil plate 156 of the arm of the roll stand in the unwinding position is so that through the interaction of the anvil plate 156 and the cutting edge 163, the running web 102 is separated from its roll 101 and at the same time connected to the next web to be unwound by heat sealing. When the lever 161 is pivoted to the track 102, the release cam 162 of this lever disengages the holder 158 which stops the front end of the new track 102 on the corresponding support leg 157 and moves it into its rest position.
After the two webs have been connected to one another by heat sealing, the old web pulls the new one through the packaging system.
All processes necessary for rotating the roll stand and for connecting the two tracks to one another can of course be controlled and monitored from the outside of the housing.
6 schematically illustrates another embodiment of the outlet end of a housing of the type just mentioned. As in the previous embodiments, the housing is provided with an outlet connection piece 164 which, however, tapers outward in at least one cross-sectional dimension and has a rectangular mouth slot 165 at its free end sharp mouth edge forms.
During the sterilization of the housing together with its contents, the outlet connection piece is kept closed by an outer cover 166, which adjoins the outside of the housing tightly and, together with this outer side, forms a space that is only partially filled by the connection piece 164. The sterilization therefore also extends to the outside of the connector in this case.
As indicated by dashed lines in FIG. 6, the entry end of the tunnel 107 is modified from that shown in FIG. A funnel-shaped inlet connection piece 167 is provided which, corresponding to the outlet connection piece 164 just mentioned, expands outward in at least one cross-sectional dimension. During the sterilization of the tunnel 107, this inlet connection piece 167 is kept closed at its free end by a membrane 168 consisting of a plastic film or the like and possibly also by an outer slide 169 carrying this membrane 168. When the housing is connected to the tunnel, the cover 166 of the housing is removed and the slide 169 of the tunnel 107 is pivoted away, whereupon the outlet connection piece 164 of the housing is inserted into the inlet connection piece 167 of the tunnel 107.
During this introduction, the sharp mouth edge of the outlet fitting 164 cuts through the membrane 168.
The pressurized sterile air in the tunnel 107 escapes through the space between the inside of the inlet connection piece 167 and the outside of the outlet connection piece 164 and thus prevents the ambient atmosphere from entering the packaging system. In contrast to the aseptic connection between the housing and the tunnel explained in FIG. 4, no oppositely directed air flows from the tunnel or the housing are required in the present case during the packaging process, but the housing can with sterile air from the Tunnel 107 can be charged via the connecting pieces 167 and 164.
In order to prevent re-infection of the packaging system when the housing and the tunnel are connected to one another, it is of course necessary for the outside of the membrane 168 to be sterile.
This sterility can be achieved by wiping the outside of the membrane with a very effective sterilizing agent or by using an active sterilized material