CH622749A5

CH622749A5 - Method of sterilising surfaces of articles by means of liquid sterilising agent and arrangement for conduct of the method

Info

Publication number: CH622749A5
Application number: CH1225477A
Authority: CH
Inventors: Ulf Stahl
Original assignee: Tetra Pak Int
Priority date: 1976-10-07
Filing date: 1977-10-06
Publication date: 1981-04-30
Also published as: SE401912B; DE2744637A1; DE2744637B2; GB1582060A; SE7611123L; IT1088961B; AU512245B2; CA1081428A; NL7710883A; JPS5347548A; FR2366842A1; FR2366842B1; JPS619163B2; AU2943577A; SU743565A3

Description

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung für die Sterilisierung von Oberflächen von Gegenständen, insbesondere Verpackungsmaterialbahnen und Verpackungsmaschinen, zur Verfügung zu stellen, wobei das Verfahren und die Anordnung so ausgelegt sind, dass sie in bisher bekannten Verpackungsmaschinen angewandt werden können und trotzdem nicht die Nachteile haben, welche die bisher bekannten Verfahren und Anordnungen aufweisen.

Ein weiters Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Anordnung zur Verfügung zu stellen, die eine wirksame Sterilisierung unter Verwendung einer Mindestmenge an Sterilisierungsmittel ergeben, d.h. eine Anordnung, welche die Aufbringung einer dünnen und kontinuierlichen Schicht von Sterilisierungsmittel über die gesamte innere Oberfläche der Packung ermöglicht.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Sterilisierung von Gegenständen mit Hilfe von flüssigen Sterilisierungsmitteln ist dadurch gekennzeichnet, dass man das Sterilisierungsmittel zerstäubt, um einen Nebel zu bilden, der-mit einem Heiss-luftstrom gemischt wird, wobei die Temperatur der Luft und das Verhältnis zwischen der Menge an Sterilisierungsmittel und der Menge an Luft so gesteuert wird, dass das Sterilisierungsmittel verdampft und der Taupunkt der mit Sterilisierungsmittel befeuchteten Luft höher ist als die Temperatur der Oberfläche, die sterilisiert werden soll, worauf man das Luftgemisch zu der Oberfläche leitet, welche die Luft abkühlt, so dass das Sterilisierungsmittel in einer gleichmässigen Schicht auf der Oberfläche abgeschieden wird, wo man es während einer bestimmten Zeitspanne reagieren lässt, worauf es wieder entfernt wird.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anordnung zur Ausführung dieses Verfahrens in einer Maschine für die Herstellung von sterilen Packungen, welche Anordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Elemente für die Zufuhr und das Erhitzen von Luft, Elemente für die Zufuhr und das Zerstäuben von Steriliserungsmittel, Elemente für das Mischen des zerstäubten Sterilisierungsmittels mit der erhitzten Luft, Elemente zum Inberührungbringen des Gemisches mit der zu sterilisierenden Oberfläche und Elemente zur schliesslichen Entfernung des Sterilisierungsmittels von der Oberfläche aufweist.

Bevorzugte Ausfuhrungsformen des Verfahrens sowie der Anordnung sind in den betreffenden abhängigen Ansprüchen umschrieben.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beispielsweise beschrieben; die Zeichnung zeigt s

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schematisch eine Anordnimg für die Ausführung des erfin-dungsgemässen Verfahrens in einer Verpackungsmaschirie des Typs, bei dem Packungen aus einer sich kontinuierlich bewegenden Verpackungsmaterialbahn hergestellt werden.

Der grundlegende Gedanke der vorliegenden Erfindung 5 wird zuerst erklärt, um das Verständnis zu erleichtern. Der Gedanke beruht auf dem Vermögen von Luft, Feuchtigkeit als Funktion der Temperatur zu absorbieren, zu tragen und abzugeben. Das Feuchtigkeitstragevermögen von Luft nimmt mit zunehmender Temperatur zu und mit abnehmender Tempe- j0 ratur ab. Wenn eine bestimmte Menge zerstäubte Flüssigkeit oder Dampf in erhitzte Luft injiziert wird, wird die Flüssigkeit oder der Dampf absorbiert und von der Luft getragen, solange die Temperatur genügend hoch ist, d.h. höher als der Kondensationspunkt odër Taupunkt des Gemisches. Wenn aus irgend- 15 einem Grunde die Temperatur der so befeuchteten Luft unter den Kondensationspunkt oder Taupunkt fällt, kann die Luft nicht mehr eine so grosse Menge Flüssigkeit tragen, sondern ein Teil der Flüssigkeit scheidet sich aus. Diese Erscheinung kann angewandt werden, um eine bestimmte Oberfläche mit 20 einer gleichmässigen Schicht der Flüssigkeit, die von der Luft getragen worden ist, zu beschichten, was stattfindet, wenn ein Körper mit einer niedrigeren Temperatur als der Kondensationstemperatur der Luft in die befeuchtete Luft eingeführt wird. Derjenige Teil der Luft, der mit dem Körper in Berüh- 25 rung kommt, wird dadurch abgekühlt, und die Feuchtigkeit scheidet sich aus und kondensiert auf der Oberfläche des Körpers. Während der Kondensation wird Wärme freigesetzt, die den kühleren Körper erwärmt, und die Kondensation erfolgt daher nur solange, wie die Oberfläche eine genügend niedrige 3,, Temperatur hat. Die Menge der kondensierten Flüssigkeit ist. eine direkte Funktion der Temperatur der Oberfläche, d.h. der Enthalpie und der Wärmeleitfähigkeit des Körpers. Wenn man annimmt, dass diese Faktoren für die ganze Oberfläche identisch sind, verläuft der Prozess auf jedem Teil der Ober- 35 fläche genau gleich, und in dieser Weise kann eine vollständig identische Kondensation über die ganze Oberfläche erhalten werden, die somit mit einer gleichmässigen Schicht der betreffenden Flüssigkeit beschichtet wird.

Das oben erwähnte Prinzip kann auch angewandt werden, 40 um eine bestimmte Oberfläche zwecks Sterilisation mit einer gleichmässigen Schicht eines flüssigen Sterilisierungsmittels zu beschichten. Dies kann erfolgen, indem man ein geeignetes flüssiges Sterilisierungsmittel zum Befeuchten der Luft verwendet. Da die Luft normalerweise eine bestimmte Menge; 45 Wasser enthält, ist es zweckmässig, möglichst viel Wasser aus der Luft zu entfernen, um eine Verdünnung des Sterilisierungsmittels zu vermeiden, d.h., die Luft muss möglichst trocken sein. Dieser trockenen Luft wird eine solche Menge Energie als Wärme zugeführt, dass sie das Sterilisierungsmittel 50 zu verdampfen vermag und danach eine genügende Temperatur hat, um die gewünschte Menge an Sterilisierungsmittel zu tragen. Durch Steuerung der Temperatur der Luft und des Verhältnisses zwischen der Menge an Sterilisierungsmittel und der Menge an Luft kann der Kondensationspunkt oder Tau- 55 punkt der mit Sterilisierungsmittel befeuchteten Luft auf eine Temperatur geregelt werden, welche die Temperatur der mit Sterilisierungsmittel zu beschichtenden Oberfläche um einen bestimmten Betrag überschreitet. Wenn das gewünschte Gemisch aus Luft und Sterilisierungsmittel erhalten worden ist,. ^ wird das Gemisch zu der Oberfläche geleitet, die sterilisiert werden soll, wodurch die Luft abgekühlt und ihr Vermögen zum Tragen von Sterilisierungsmittel herabgesetzt wird, so dass ein grosser Teil des Sterilisierungsmittels auf der Oberfläche kondensiert. Nach einer geeigneten Reaktionsdauer, die 65 von dem Typ des Sterilisierungsmittels und seiner Konzentration sowie von dem erforderlichen bakteriziden Effekt abhängt, wird das Sterilisierungsmittel wieder entfernt. Dies kann in verschiedener Weise erfolgen, z.B. mit Hilfe von Heisslüft oder durch Bestrahlung mit einem beliebigen Heizelement, z.B. einer Infrarotlampe.

Im folgenden wird' das erfindungsgemässe Verfahren mehr im einzelnen beschrieben, wie es in einer Verpackungsma-schine bekannten Typs angewandt wird. In der beiliegenden schematischen Zeichnung ist die Verpackungsmaschine an der rechten Seite der Zeichnung dargestellt. Die Maschine arbeitet mit einer Vérpackungsmaterialbahn 1, die auf einer Walze 2 • aufgewickelt ist; Von der Walze 2 durchläuft die Bahn 1 zwei Kammern 3,4, die nacheinander angeordnet sind und weiter unten im einzelnen beschrieben werden. Die Bahn 1 wird über zwei Führungswalzen 5 geführt und läuft dann vertikal abwärts durch die Verpackungsmaschine. Während der Abwärtsbewegung durch die Maschine wird die Bahn zu einem Schlauch 6 umgeformt, indem ihre beiden Längsränder verbunden und in einer Längsnaht zusammengeschweisst werden. Nach dem Umformen und dem Schweissen der Schlauchform wird der Schlauch durch das Füllrohr 7, das sich durch das obere offene Ende des Schlauches herab bis zu seinem unteren Ende erstreckt, wo es aufhört, mit dem erforderlichen Inhalt, z.B. Milch, gefüllt. In einem gewissen Abstand unterhalb des unteren Endes des Füllrohres sind die Schweissbacken 8 angeordnet die den sich vertikal abwärts bewegenden, gefüllten Schlauch 6 in gleichen Abständen mit Quernähten versehen, innerhalb deren der Schlauch auch durch gleichfalls quer verlaufende Schnitte unterteilt wird. Die so gebildeten, vollständig gefüllten Packungen 9 werden einer Verarbeitungs- oder letzten Faltstation 10 zugeführt, wo ihnen eine parallelepipe-dische Form erteilt wird.

Die Sterilisierungsanordnung, die mit der Verpackungsmaschine zusammenarbeitet, umfasst einen Luftkompressor 11, einen mit diesem verbundenen Kühler 12 für die Pressluft und einen Wasserabscheider 13, in welchem die aus der Luft abgeschiedene Feuchtigkeit entfernt wird. Die so entwässerte Luft wird durch ein Rohrsystem zwei Regulierventilen 15, 16 zugeführt, welche die weitere Strömung steuern. Der grösste Teil der Luft wird über das Regulierventil 15 einem Heizelement 17 zugeführt, das der Luft die gewünschte Menge Energie oder Wärme zufuhrt. Von dem Heizelement 17 strömt die Lüft anschliessend in eine Kammer 18. Am oberen Ende der Kammer befindet sich eine Ultraschalldüse 19, die mit Hilfe desjenigen Teils des Luftstroms aus dem Wasserabscheider 13 betrieben wird, der durch das Regulierventil 16 gesteuert wird. Zu der Ultraschalldüse 19 führt auch eine Speiseleitung für Sterilisierungsmittel, das aus einem Behälter 20 über geeignete Leitungen und eine Pumpe 21 der Ultraschalldüse 19 zugeführt wird. Die Ultraschalldüse hat eine an sich bekannte Konstruktion und funktioniert in solcher Weise, dass der Luftstrom aus dem Regulierventil 16 eine stehende Welle mit einer sehr hohen Frequenz (annähernd 30 kHz) erzeugt. In diese stehende Welle wird Sterilisierungsmittel eingeführt, wodurch die Flüssigkeit zu Tröpfchen mit einer Grösse von 5 bis 15 Mikron zerstäubt wird. Diese hoch zerstäubte Flüssigkeit bzw. dieser Nebelwird in der Mischkammer 18 mit Heisslüft gemischt, wodurch der Nebel in einen Dampf übergeht, der durch ein Rohr 22 in die weiter oben erwähnte Kammer 3 geleitet wird, die auch von dem Verpackungsmaterial auf seinem Weg von der Walze 2 zu dem Umformabschnitt der Verpackungsmaschine durchlaufen wird. In der Kammer 3 kommt das Gemisch aus Sterilisierungsmittel und Luft mit der sich bewegenden Verpackungsmateriälbahn 1 in Berührung, welch letztere das Gemisch so abkühlt, dass das Sterilisierungsmittel auf der Bahn in einer gleichmässigen Schicht kondensiert. Ein Teil des Sterilisierungsmittels kondensiert sich auf der Wandung der Kammer und wird durch ein Abflussrohr 23 entfernt.

Wie weiter oben erwähnt, durchläuft die Bahn 1 eine wei

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tere Kammer 4, die, in der Bewegungsrichtung der Bahn gesehen, in einem gewissen Abstand nach der Kammer 3 angeordnet ist. Wenn die Schicht von Sterilisierungsmittel in der Kammer 3 auf die Bahn 1 aufgebracht worden ist, tritt die Bahn aus der Kammer 3 aus und tritt nach einem bestimmten 5 Abstand in die Kammer 4 ein, worin das Sterilisierungsmittel wieder von der Bahn entfernt wird. Der Abstand zwischen den beiden Kammern 3 und 4 bestimmt die Zeit, während der das Sterilisierungsmittel auf die Bahn einwirken kann, und der Abstand zwischen den Kammern wird zweckmässig so einge- 10 stellt, dass die Zeit genügt, um die gewünschte bakterizide Wirkung zu erzielen. Das Sterilisierungsmittel wird in der Kammer 4 mit Hilfe eines Heissluftstroms, der in einem Was-serringkompressor 24 erzeugt wird, von der Bahn entfernt. Der Wasserringkompressor gehört dem bekannten Typ an, 15 und die erzeugte Pressluft wird über einen Wasserabscheider 25, der restliches Abdichtwasser von der Luft trennt, und ein Heizelement 26 in die Kammer 4 geleitet. Nachdem das Steriliserungsmittel in der Kammer während eines gewissen Zeitraums verdampft und entfernt worden ist, wird die mit Steri- 2o lisierungsmittel gemischte Luft wieder in den Wasserringkom-pressor 24 zurückgeführt, wo sie von dem Sterilisierungsmittel befreit wird, das mit dem Abdichtwasser gemischt und in dem Wasserabscheider 25 abgetrennt wird.

Wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich ist, ist es für ^ das beschriebene Verfahren wichtig, dass die verwendete Luft eine bestimmte Menge Wasserstoffperoxyd zu absorbieren vermag. Um dies zu ermöglichen und zu verhindern, dass das Wasserstoffperoxyd mit der normalerweise in der Luft vorhandenen Feuchtigkeit gemischt wird, verwendet man ent- ^ wässerte Luft. Dies wird erreicht, indem man die Luft mit Hilfe des Kompressors 11 auf einen Druck von 6 bis 7 kg/cm2 komprimiert. Die durch das Komprimieren erhitzte Luft wird dann in den Kühler 12 geleitet, in welchem sie auf eine Temperatur von 15 bis 20°C abgekühlt wird. Dadurch wird ein 35 grosser Teil der von der Luft getragenen Feuchtigkeit ausgeschieden und in der folgenden Feuchtigkeitsfalle 13 entfernt. Die resultierende entwässerte Luft hat nun einen absoluten Feuchtigkeitsgehalt, der von annähernd 0,01 kg/kg auf 0,003 kg/ kg herabgesetzt worden ist. ^

Wie weiter oben erwähnt, wird die entwässerte Luft zum Teil über das Heizelement 17 der Mischkammer 18 zugeführt und zum Teil der Ultraschalldüse 19 zugeführt, um diese zu betreiben und die stehende Welle zu erzeugen, durch die das der Ultraschalldüse zugeführte Sterilisierungsmittel zerstäubt 45 wird. Die stehende Welle hat eine Frequenz von annähernd 30 kHz und verteilt das eingepumpte Sterilisierungsmittel zu einem Nebel mit einer Tröpfchengrösse von annähernd 10 Mikron. Der Nebel wird direkt in die Mischkammer 18 gesprüht, wo er mit dem grössten Teil der entwässerten Luft aus der so Feuchtigkeitsfalle 13 zusammentrifft und mit dieser gemischt wird; dem Gemisch wird durch das Heizelement 17 durch Erhitzen auf hohe Temperatur die gewünschte Menge Wärme zugeführt. Diese hohe Temperatur führt dazu, dass die den injizierten Nebel bildenden Sterilisierungsmitteltröpfchen 55 direkt zum Sieden kommen und verdampft werden. Die Temperatur des Gemisches wird dadurch auf annähernd 100°C herabgesetzt, und die Kondensationstemperatur oder der Taupunkt bei einem absoluten Feuchtigkeitsgehalt von annähernd 0,150 kg/kg beträgt annähernd 60°C. Es wurde gefunden, dass ^ dieser Taupunkt gewährleistet, dass auf der Verpackungsmaterialbahn 1 selbst unter ungünstigen Bedingungen, z.B. bei einer hohen Temperatur der Aussenluft, Kondensation eintritt. Natürlich kann der Taupunkt durch Änderimg der Menge an Sterilisierungsmittel und der Menge an Luft in bezug auf- 65 einander nach oben oder nach unten verändert werden.

Das Gemisch aus Sterilisierungsmitteldampf und Luft, das die Kammer 3 erreicht, wird in solcher Menge geführt, dass es durch die ganze Länge der Kammer an der Verpackungsmaterialbahn 1 entlang strömt. Währenddessen wird derjenige Teil des Gemisches, der mit der Verpackungsmaterialbahn in Berührung kommt, abgekühlt, und dass Sterilisierungsmittel kondensiert sich auf der Oberfläche der Bahn zu einer gleichmässigen Schicht. Im Zusammenhang mit der Kondensation wird Wärme freigesetzt, die auf die Verpackungsmaterialbahn übergeht und diese erwärmt. Die Kondensation verläuft weiter, bis der Temperaturunterschied sich ausgeglichen hat (unter der Annahme, dass die Verpackungsmaterialbahn 1 die Kammer 3 nicht bereits vor diesem Zeitpunkt verlassen hat). Da die Wandungen der Kammer 3 mindestens zu Anfang eine niedrigere Temperatur hatten als das Luftgemisch, kondensiert sich das Sterilisierungsmittel auch auf ihnen. Das überschüssige Sterilisierungsmittel wird aus der Kammer 3 über das Rohr 23 entfernt und kann in einem Gefass aufgefangen werden. Die aus der Kammer 3 entweichende Luft enthält noch eine bestimmte Menge Sterilisierungsmittel, weshalb es zweckmässig sein kann, das Gemisch dem Wasserringkompressor 24 zuzuführen, wo das Sterilisierungsmittel mit dem Abdichtwasser gemischt und in der Feuchtigkeitsfalle 25 abgetrennt wird.

Nach einer geeigneten Reaktionsdauer wird das Sterilisierungsmittel wie bereits beschrieben in der Kammer 4 wieder von der Verpackungsmaterialbahn 1 entfernt; durch die Kammer 4 wird kontinuierlich Heisslüft mit einer Temperatur von annähernd 130°C geblasen. Es ist zweckmässig, die verbrauchte Luft aus dieser Kammer ebenfalls über eine Rückführleitung dem Wasserringkompressor 24 zuzuführen, um Sterilisierungsmittel zu entfernen.

Das Sterilisierungsmittel kann auch in irgendeiner anderen geeigneten Weise, z.B. durch Erhitzen der Bahn mit Hilfe eines Heizelementes vom Infrarottyp, von der Bahn entfernt werden.

Wenn die Verpackungsmaterialbahn 1 vollständig von dem Sterilisierungsmittel befreit worden ist, durchläuft die Bahn in einer vor Bakterien und Verunreinigungen geschützten Weise die Verpackungsmaschine, wo sie in einer bereits weiter oben beschriebenen Weise in einen Schlauch 6 übergeführt wird, der mit einem sterilen Inhalt gefüllt, querver-schweisst und zerschnitten wird, um einzelne, vollständig gefüllte Verpackungsbehälter zu bilden.

Das Verfahren und die Anordnung gemäss der Erfindung können in beliebigen Verpackungsmaschinen des bekannten Typs verwendet werden. Wenn die Anordnung in einer Verpackungsmaschine verwendet werden soll, die mit vorgebildeten Zuschnitten arbeitet, müssen die Kammern 3 und 4 natürlich in geeigneter Weise modifiziert und an die Form der Verpackungsmaterialzuschnitte angepasst werden. Die obige funktionelle Beschreibung trifft jedoch für alle Typen von Verpackungsmaschinen zu.

Als Sterilisierungsmittel wird vorzugsweise ein Gemisch aus 35% Wasserstoffperoxyd und 65% Wasser verwendet, aber es sind auch andere Mengenverhältnisse und andere flüssige Sterilisierungsmittel denkbar. Die in der Beschreibung angegebenen numerischen Werte beziehen sich auf den Fall,

dass Wasserstoffperoxyd und Wasser verwendet werden.

Wenn eine Verpackungsmaschine des sterilen Typs in Betrieb gesetzt werden soll, ist es wesentlich, dass diejenigen Teile der Maschine, die mit dem Inhalt oder der Verpackungsmaterialbahn in Berührung kommen, vorher sterilisiert werden. Es ist bekannt, diese vorherige Sterilisierung in verschiedener Weise auszuführen. Für das Verfahren und die Anordnung gemäss der Erfindung ist es zweckmässig, dass das Gemisch aus Luft und Sterilisierungsmittel, das in der Mischkammer 18 erzeugt wird, wie während des Betriebs der Maschine verwendet wird. Wenn die Maschine vorsterilisiert werden soll, wird der Auslass der Mischkammer 18 somit in

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solcher Weise mit den Teilen der Verpackungsmaschine, die vorher sterilisiert werden sollen (in dem schlauchförmigem Teil des Verpackungsmaterials angeordnetes Zufuhrrohr für den Inhalt, Elemente für die Regulierung des Niveaus des flüssigen Inhalts usw., die Kammer, in der die Verpackungsmaterialbahn 1 von der Kammer 3 zu der Schweissstation läuft usw.), verbunden, dass ein geschlossenes System erzeugt wird, durch welches das Gemisch zirkulieren kann. Da die Wandungen der Rohre und Kanäle, durch die das Gemisch zirkuliert, eine Temperatur haben, die niedriger als der Taupunkt des Gemisches ist, findet eine Kondensation des Sterilisierungsmittels statt. Das Gemisch strömt genügend lange durch die Maschine, um zu gewährleisten, dass das Sterilisierungsmittel auf allen zu sterilisierenden Oberflächen kondensiert wird. Wenn die Zufuhr von Sterilisierungsmittelge-misch aufgehört hat, wird das kondensierte Sterilisierungsmittel nach einer geeigneten Reaktionszeit wieder entfernt, indem man Heisslüft durch die Kanäle strömen lässt. Dadurch, werden die Wandungen erhitzt und das Sterilisierungsmittel , verdampft, worauf das letztere mit der Heisslüft die Maschine , verlässt.

Das Einströmen von Heisslüft wird erzielt, indem man den Wasserringkompressor 24, den Wasserabscheider 25 und das Heizelement 26 über ein geeignetes Ventil mit den sterilisierten Räumen verbindet. In dieser Weise ist es möglich, eine 5 Vorsterilisation der Verpackungsmaschine unter Anwendung des Verfahrens und der Anordnung gemäss der Erfindung ohne wichtige zusätzliche Anordnungen zu erzielen. Die Vor-sterilisierung ist besonders wirksam, da das Sterilisierungsmittel ähnlich wie bei der Sterilisierung der Verpackungs-io materialbahn auf jeder Komponente und in jedem Raum entlang des Weges, den die Verpackungsmaterialbahn durchläuft, kondensiert, vorausgesetzt, dass fie genannten Komponenten bzw. Räume eine genügend niedrige Temperatur haben, um eine Kondensation zu ermöglichen.

15 Obgleich das erfindungsgemässe Verfahren in erster Linie für die Anwendung in Verpackungsmaschinen bestimmt ist und im Zusammenhang damit beschrieben worden ist, kann das gleiche Prinzip natürlich für jeden beliebigen Gegenstand angewandt werden, vorausgesetzt, dass der Gegenstand in ein 20 Gemisch aus Peroxyddampf und Wasserdampf mit einer geeigneten Temperatur eingeführt wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Sterilisieren von Oberflächen von Gegenständen mit Hilfe von flüssigem Sterilisierungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass man das Sterilisierungsmittel zerstäubt, um einen Nebel zu bilden, der mit einem Heissluft-strom gemischt wird, wobei die Temperatur der Luft und das Verhältnis zwischen der Menge an Sterilisierungsmittel und der Menge an Luft so reguliert wird, dass das Sterilisierungsmittel befeuchteten Luft höher ist als die Temperatur der zu sterilisierenden Oberfläche, worauf das Luftgemisch zu der Oberfläche geführt wird, welche die Luft abkühlt, so dass sterilisierenden Oberfläche, worauf die Luft abkühlt, so dass das Sterilisierungsmittel in einer gleichmässigen Schicht auf der Oberfläche abgeschieden wird, wo man es während einer bestimmten Zeitspanne reagieren lässt, worauf man es wieder entfernt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Luft vor dem Mischen mit dem Sterilisierungsmittel entwässert.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man der Luft vor dem Mischen mit dem Sterilisierungsmittel Wärmeenergie zuführt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das Sterilisierungsmittel zu Tröpfchen mit einer Grösse von 5 bis 15 Mikron zerstäubt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die mit Sterilisierungsmittel gemischte Luft bei einer Temperatur von 90 bis 120°C und einem absoluten Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 bis 0,2 kg/kg trockene Luft, vorzugsweise bei einer Temperatur von 100°C und einem absoluten Feuchtigkeitsgehalt von 0,150 kg/kg trockene Luft, verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Sterilisierungsmittel Wasserstoffperoxyd verwendet.

7. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, in einer Maschine zur Herstellung von sterilen Pak-kungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie Elemente (11, 17) für die Zuführung und das Erhitzen von Luft, Elemente (21, 19) für die Zuführung und Zerstäubung von Sterilisierungsmittel, Elemente (18) für das Mischen des zerstäubten Sterili-sierungsmittels mit der erhitzten Luft, Elemente (22,3) zum Inberührungbringen des Gemisches mit der zu sterilisierenden Oberfläche und Elemente (24, 25, 26, 4) für die schliess-liche Enfernung des Sterilisierungsmittels von der Oberfläche aufweist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem Elemente (12,13) für die Entwässerung der Luft aufweist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente für die Entwässerung der Luft einen Luft-kompressor (11), einen Kühler (12) und einen Wasserabscheider (13) umfassen.

10. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente für die Zerstäubung des Sterilisierungsmittels eine Ultraschalldüse (19) umfassen.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschalldüse eine mit Pressluft betriebene Ul-traschalldüse ist.

Sterile Einwegpackungen sind bekannt und werden unter anderem für das Verpacken von flüssigen Nahrungsmitteln, z.B. Milch, verwendet. Der Inhalt von sterilen Packungen ist erheblich länger haltbar als der Inhalt von nicht sterilen Pak-kungen. Die bekannten sterilen Packungen für z.B. flüssige Milchprodukte gehören verschiedenen Typen an. Ihnen allen gemeinsam ist jedoch das Verfahren, das fur die Herstellung von sterilen Packungen erforderlich ist, indem der Inhalt sowie das Verpackungsmaterial oder die Packungszuschnitte, die teilweise aus dem Verpackungsmaterial gebildet sind, sterili-5 siert werden, worauf der Inhalt eingefüllt wird und die Pak-kungen unter aseptischen Bedingungen verschlossen werden.

Eine Einweg-Verbraucherpackung für Getränke, z.B.

Milch, wie häufig angetroffen wird, wird dadurch hergestellt, dass das Verpackungsmaterial, das z.B. aus einem Laminat io bestehen kann, das eine Trägerschicht aus faserigem Material aufweist, die auf beiden Seiten mit dünnen Kunststoffschichten bedeckt ist, in Form einer Bahn einer Verpackungsmaschine zugeführt wird. Während die Bahn durch die Verpackungsmaschine läuft, wird sie zu einer Schlauchform ge-15 faltet, indem man ihre beiden Längsränder dazu bringt, sich etwas zu überlappen, und sie aneinander schweisst. Diese Umformung der Verpackungsmaterialbahn findet kontinuierlich statt, während die Bahn hauptsächlich vertikal abwärts durch die Maschine transportiert wird. Nach der Umformung in die 20 Schlauchform wird der Inhalt kontinuierlich in den Schlauch eingeführt, und zwar durch ein Füllrohr, das sich durch das obere offene Ende des Schlauches in denselben erstreckt. Während der Abwärtsbewegung des Schlauches wird dieser flach gepresst und mit Schweissbacken, die an beiden Seiten 25 des Schlauches angeordnet sind, entlang schmaler Querzonen, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, verseli weisst. Die Zufuhr des Inhalts wird während der ganzen Zeit in Solcher Weise automatisch gesteuert, dass sich das Niveau des Inhalts ziemlich weit oberhalb des Punktes befin-30 det, wo das Flachpressen und Verschweissen des Schlauches stattfindet. Nach dem Verschweissen des Schlauches wird dieser durch Querschneiden in den Schweisszonen zerschnitten; dann ist der Herstellungsprozess, gegebenenfalls nach einer Umformung der einzelnen Packungen, beendet. 35 Wenn eine Maschine des beschriebenen Typs für die Herstellung von sterilen Packungen verwendet wird, erfolgt das Einfüllen unter aseptischen Bedingungen, was bedeutet, dass die Atmosphäre in dem Schlauch sowie der Schlauch selbst, oder auf jeden Fall sein Inneres, steril gehalten werden müs-40 sen. Um das zuerst genannte Ziel zu erreichen, wird in dem Schlauch des Verpackungsmaterials ein bestimmter Druck von sterilen Luft aufrechterhalten, so dass keine nicht sterile Luft aus der umgebenden Atmosphäre eindringen kann.

Die Sterilisierung der Bahn des Verpackungsmaterials 45 findet in einer bekannten Ausführungsform der beschriebenen Maschine dadurch statt, dass die Verpackungsmaterialbahn vor dem Umformen in die Schlauchform durch ein Bad mit einem chemischen Sterilisierungsmittel, gewöhnlich einer Wasserstoffperoxydlösung, geleitet wird, mit der das Verpak-50 kungsmaterial befeuchtet wird, worauf die überschüssige Flüssigkeit mit Hilfe von Quetschwalzen von der Verpackungsmaterialbahn entfernt wird. Der Teil des Steriliserungsmittels, der auf der Verpackungsmaterialbahn zurückbleibt, wird nach dem Umformen der Bahn zu einem Schlauch von dem Inne-55 ren des Schlauches entfernt, und zwar mit Hilfe einer Heiz-anordnnung, gewöhnlich einer Heizspirale, die um das Füllrohr herum angeordnet ist, d.h. durch einen Schlaucherhitzer, der das Innere des Verpackungsmaterialschlauches und die darauf zurückbleibenden Reste des Sterilisierungsmittels in 60 einem solchen Ausmass erhitzt, dass das Sterilisierungsmittel verdampft und aus dem oberen offenen Ende des Verpak-kungsmaterialschlauçhes entweicht.

Es wurde gefunden, dass dieses Sterilisierungsverfahren bestimmte Nachteile hat. So hat es sich unter anderem unter es bestimmten Bedingungen als schwierig erwiesen, die Menge des Sterilisierungsmittels auf der Verpackungsmaterialbahn mit genügender Genauigkeit zu steuern, da die für diesen Zweck verwendeten Quetschwalzen eine Dosierung ergeben,

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PATENTANSPRÜCHE

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die sich schwer überprüfen lässt. Um eine gleichmässige Aufbringung des Sterilisierungsmittels auf die Bahn und somit eine wirksame Sterilisierung zu gewährleisten, muss das Sterilisierungsmittel überdies Stabilisatoren und Netzmittel enthalten; diese Substanzen lassen sich schwer vollständig entfernen und sind überdies aus Kostengründen unerwünscht.

Ein anderes Verfahren zur Sterilisierung der Verpackungsmaterialbahn in einer Maschine des beschriebenen Typs ist ebenfalls bekannt. Nach diesem Verfahren wird ein flüssiges Steriliserungsmittel, vorzugsweise ein Gemisch aus Wasser-stoffperoxyd und Wasser, in einen schalenähnlichen Behälter gebracht, der sich in dem Verpackungsmaterialschlauch befindet. Der Behälter ist um das Füllrohr angeordnet und wird auf eine solche Temperatur erhitzt, dass das Sterilisierungsmittel, wenn es tropfenweise in die Schale gegeben wird, sofort verdampft. Der Dampf steigt aufwärts durch den Schlauch und wird am oberen Ende der Innenwandung des Schlauches abgeschieden. Während der kontinuierlichen Abwärtsbewegung des Schlauches passiert der in einem bestimmten Moment am oberen Ende des Schlauches kondensierte Dampf das in dem Schlauch angeordnete Heizelement, das die Innenwandung des Schlauches sowie das auf derselben kondensierte Sterilisierungsmittel so kräftig erhitzt, dass das Steriliserungsmittel verdampft und nach oben zum Gebiet des oberen Endes des Schlauches aufsteigt, wo es wieder auf der kälteren Verpackungsmaterialwandung kondensiert wird. Dieser Pro-zess wiederholt sich, solange die Verpackungsmaschine in Betrieb ist, und während der ganzen Zeit findet eine tropfenweise Abgabe des Steriliserungsmittelgemisches an die erhitzte Schale statt, um den Verlust zu ersetzen, der sich dadurch ergibt, dass ein Teil des verdampften Sterilisierungsmittels durch das obere Ende des Schlauches aufwärts aufsteigt, ohne an der Schlauchwandung kondensiert zu werden.

Ein Nachteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass das verwendete Steriliserungsmittel mit einem ziemlich grossen Anteil an Wasser gemischt werden muss, so dass die tatsächliche Konzentration von reinem Sterilisierungsmittel in dem Gemisch nur zwischen 10 und 35% liegt. Der erzeugte Dampf besteht somit weitgehend aus Wasserdampf, was im Hinblick auf die S terilisierung unerwünscht ist, da es die bakterizide Wirkung verschlechtert. Es kann auch schwierig sein, den Prozess mit genügender Genauigkeit zu steuern, da es wesentlich ist, dass die Menge des kondensierten Sterilisierungsmittels nicht so gross ist, dass sie nicht mehr vollständig verdampft wird, wenn der Schlauch das Heizelement passiert, da in diesem Falle Steriliserungsmittel auch in die Packungen eintreten kann.

In einerweiteren Verpackungsmaschine für flüssige Materialien bekannten Typs werden die Packungen nicht aus bahnförmigem Material hergestellt, sondern aus vorgefertigten Zuschnitten, die mit einer Kontur und einem Falzlinienmuster versehen werden, die sich für das Umformen in fertige Behälter eignen. Die Zuschnitte werden ebenfalls zu schlauchförmigen Körpern gefaltet, die flachgedrückt und in Stapeln in das Magazin der eigentlichen Verpackungsmaschine gefüllt werden. Von dort werden die schlauchförmigen Körper in die Maschine eingeführt, um durch einen Faltvorgang am einen Ende mit einem Boden versehen zu werden. Die gebildeten, am oberen Ende offenen Verpackungsbehälter werden danach auf ein Förderband gebracht, auf dem sie an einer Anzahl von Verarbeitungsstationen vorbei transportiert werden, nämlich einer Station für die Aufbringung von Sterilisierungsflüssig-keit auf das Innere der Verpackungsbehälter, einer Station für die Entfernung der Sterilisierungsflüssigkeit, einer Station für die Einführung des gewünschten Inhalts in die Verpackungsbehälter und schliesslich einer Station für das Zuschweissen des oberen Endes der Verpackungsbehälter. Die Station für die Sterilisierung der Verpackungsbehälter umfasst eine

Sprühdüse, die oberhalb des Verpackungsbehälters angeordnet ist und das Innere des Verpackungsbehälters sozusagen durch Spritzauftrag mit Sterilisierungsflüssigkeit versieht. Die Sterilisierungsflüssigkeit muss während der Zeit einwirken, während welcher der Verpackungsbehälter zu der nächsten Station transportiert wird, an der Heissluft in den Verpackungsbehälter hinabgeblasen wird, und zwar solange, dass die Sterilisierungsflüssigkeit vollständig verdampfen und aus dem oberen Ende des Verpackungsbehälters entweichen kann.

Dieses Sterilisierungsverfahren hat zwei Nachteile, nämlich erstens den Nachteil, dass bestimmte Ausnehmungen und Ecken am unteren Ende des Verpackungsbehälters durch die Sterilisierungsflüssigkeit nicht leicht erreicht werden können, und zweitens den Nachteil, dass eine verhältnismässig grosse Menge Sterilisierungsflüssigkeit verwendet werden muss, so dass der Überschuss sich am Boden des Verpackungsbehälters ansammeln kann, wo möglicherweise Rückstände zurückbleiben können.

Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, haben alle beschriebenen Sterilisierungsverfahren mehr oder weniger ernste Nachteile.