CH637343A5

CH637343A5 - Vorrichtung zum sterilisieren einer bahn aus verpackungsmaterial.

Info

Publication number: CH637343A5
Application number: CH315679A
Authority: CH
Inventors: Ernst Georg Ernstsson; Alfred Fuchs
Original assignee: Tetra Pak Int
Priority date: 1978-04-05
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1983-07-29
Also published as: AU4580379A; FR2421803B1; IT1111235B; JPS5512088A; CA1109226A; SE408161B; GB2018137B; GB2018137A; NL7902388A; JPS5929488B2; NL184996C; NL184996B; US4233271A; IT7921629A0; DE2913187A1; FR2421803A1; DE2913187C2; AU533183B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sterilisieren einer Bahn aus Verpackungsmaterial, die in einer Verpackungsmaschine in einzelne Verpackungseinheiten übergeführt wird, die mit sterilem Material gefüllt sind; diese Vorrichtung umfasst Organe zum Aufbringen eines flüssigen Sterilisierungsmittels auf mindestens eine Seite der Bahn sowie Organe zum Entfernen des Sterilisierungsmittels von der Bahn aus Verpackungsmaterial, 5 nachdem die Sterilisierungswirkung erzielt worden ist, wobei die Organe zum Aufbringen des Sterilisierungsmittels einen Behälter für Sterilisierungsmittel sowie in dem Behälter anr geordnete Mittel zum mechanischen Reinigen der Bahn aufweisen.

io In der SE-PS Nr. 76 111 24.4 (Publikation Nr. 401.913) wird eine Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren einer Bahn aus Material, die eine Verpackungsmaschine durchläuft, beschrieben. Die beschriebene Vorrichtung umfasst u.a. einen Behälter, der teilweise mit Sterilisierungsflüssig-15 keit gefüllt ist, durch die die Bahn geführt wird, während sie gleichzeitig mit Hilfe einer rotierenden Bürste, eines rotierenden Schwammes oder dergleichen behandelt wird, wobei die Bürste, der Schwamm oder dgl. mit derjenigen Seite der Bahn aus Material in Berührung ist, die später das In-20 nere des Verpackungsbehälters bilden soll.

Bei praktischen Versuchen mit dieser Vorrichtung wurde jedoch gefunden, dass es nicht möglich ist, die hohen Anforderungen zu erfüllen, die an eine wirksame Reinigung und an die bakteriziden Eigenschaften gestellt werden. Dies ist 2s u.a. darauf zurückzuführen, dass die zur Verfügung stehende Behandlungszeit sehr kurz ist. Es war daher erforderlich, die Wirksamkeit dieser Vorrichtung zu erhöhen. Dabei wurde speziell angestrebt, dass die Bahn von den Borsten der Bürste wirksam behandelt und gleichzeitig einem starken 30 Strahl von Sterilisierungsmittel ausgesetzt wird.

Ferner war es erforderlich, den Verbrauch an Sterilisierungsmittel herabzusetzen, z.B. durch Wiederverwendung des Sterilisierungsmittels; zu diesem Zweck ist jedoch eine Zwischenreinigung erforderlich, da das Sterilisierungsmittel nur 35 einen sehr beschränkten Anteil an Verunreinigungen aus der vorhergehenden Verwendung enthalten darf.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lösung vorzuschlagen, die die genannten Anforderungen er-40 füllt und überdies derart optimiert ist, dass sie in der beschränkten Behandlungszeit und dem beschränkten Raum, die in einer modernen Verpackungsmaschine zur Verfügung stehen, die bestmögliche Reinigungs- und bakterizide Wirkung erzielt.

45 Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Sterilisieren einer Bahn aus Verpackungsmaterial, die in einer Verpak-kungsmaschine in einzelne Verpackungseinheiten übergeführt wird, die mit sterilem Material gefüllt sind, weist Organe zum Aufbringen eines flüssigen Sterilisierungsmit-50 tels auf mindestens eine Seite der Bahn sowie Organe zum Entfernen des Sterilisierungsmittels von der Bahn aus Verpackungsmaterial, nachdem die Sterilisierungswirkung erzielt worden ist, auf, wobei die Organe zum Aufbringen des Sterilisierungsmittels einen Behälter für Sterilisierungsmittel so-55 wie in dem Behälter angeordnete Mittel zum mechanischen Reinigen der Bahn aufweisen; diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Reinigen eine drehbare Bürste ist, die in dem Behälter so angeordnet ist, dass sie bei der Drehung die genannte Seite der Bahn mechanisch 60 behandelt, während diese gleichzeitig mit Sterilisierungsmittel befeuchtet wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäs-sen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste praktisch zylindrisch ausgebildet und mit praktisch waage-65 rechter Achse in dem Behälter angeordnet ist, so dass ihr Unterteil mit in dem Behälter vorhandenem Sterilisierungsmittel in Berührung ist und ihr Oberteil mit der Bahn aus Verpackungsmaterai in Berührung ist. Dadurch überträgt die

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Bürste, wenn sie rotiert, Sterilisierungsmittel auf die Bahn aus Verpackungsmaterial.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten der Bürste, bevor sie mit der Bahn aus Verpackungsmaterial in Berührung kommen, einen Raum durchlaufen, der sich in der Drehrichtungf verjüngt und den Strahl von Sterilisierungsmittel auf die Bahn aus Verpackungsmaterial richtet. Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit des Sterilisierungsmittels erhöht und wird das Sterilisierungsmittel mit grosser Kraft auf die Bahn aus Verpackungsmaterial geschleudert.

Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter praktisch zylindrisch ausgebildet ist und sein Durchmesser etwas grösser ist als der Durchmesser der Bürste, wobei die Mittelachse der Bürste etwas oberhalb der Mittelachse des Behälters angeordnet ist, so dass ein von der Bürste nicht erfasster Freiraum im Unterteil des Behälters gebildet wird. Infolge dieser Form des Behälters ist einerseits ein Freiraum für das Sterilisierungsmittel im Unterteil des Behälters vorhanden, während andererseits der sich verjüngende Raum gebildet wird, der erwünscht ist, um die Strömungsgeschwindigkeit des Sterilisierungsmittels in Richtung auf die Bahn aus Verpackungsmaterial zu erhöhen.

Eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter in seinem oberen Teil eine schlitzförmige Öffnung hat, die sich parallel zur Längsachse der Bürste erstreckt und von einer Walze überdeckt wird, die mit einem Abschnitt ihrer Umfangsfläche in den Behälter hineinragt, so dass eine über die Walze laufende Bahn aus Verpackungsmaterial mit ihrer einen Seite mit der Bürste in Berührung kommt.

Eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste und die Bahn aus Verpackungsmaterial an ihrer Berührungsstelle entgegengesetzte Bewegungsrichtungen haben.

Eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Öffnung mit Elementen versehen ist, die eine Dichtung gegen die Walze bilden.

Eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist schliesslich dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter eine zweite schlitzförmige Öffnung hat, die in Drehrichtung der Bürste nach der ersten schlitzförmigen Öffnung angeordnet ist und zu einem Sammler für das von der Bürste abgeschleuderte Sterilisierungsmittel führt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung wird nun im einzelnen anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung erläutert; die Zeichnung zeigt die Vorrichtung von der Seite und teilweise aufgeschnitten.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dafür bestimmt, in eine Verpackungsmaschine eingebaut zu werden, z.B. in eine Verpackungsmaschine des in der oben erwähnten SE-PS beschriebenen Typs. Die Vorrichtung ist so ausgebildet, dass eine Bahn 1 aus Verpackungsmaterial mit Hilfe von Führungswalzen 2, 3 durch die Vorrichtung geführt wird, und zwar insbesondere zwischen der Gegenwalze 4 und der Bürste 5 hindurch. Die Gegenwalze 4 ist eine zylindrische Walze aus unlegiertem Stahl, die so aufgehängt ist, dass sie in einem kleinen Abstand von der Bürste 5 und parallel zu derselben frei rotieren kann. Die Bürste 5 besteht aus einer Nabe, die mit Hilfe eines (nicht dargestellten) elektrischen Motors angetrieben werden kann. Die Umfangsfläche der Nabe ist mit einer grossen Anzahl von Borsten versehen, die aus einem Material hergestellt sind, das gegen das verwendete Sterilisierungsmittel beständig ist, z.B. aus Polypropylen. Die Bürste 5 ist in einem Behälter 6 angeordnet, der aus einem rostfreien Material hergestellt ist und praktisch, zylindrisch ausgebildet ist. Die Bürste 5 ist bezüglich des Behälters 6 exzentrisch unterstützt und ist insbesondere so weit nach oben verschoben, dass die Borsten der Bürste 5 im Oberteil des Behälters 6 der Innenseite des Behälters 6 am nächsten kommen. Dies bedeutet auch, dass im Unterteil des Behälters 6 ein Freiraum 7 erzeugt wird.

Wie bereits erwähnt wurde, ist der Behälter 6 praktisch zylindrisch ausgebildet und ist sein Durchmesser etwas grösser als derjenige der Bürste 5. Im Oberteil des Behälters befindet sich jedoch eine schlitzförmige Öffnung 8, die verhältnismässig breit ist und sich in Längsrichtung des Behälters 6, d.h. parallel zur Mittelachse des Behälters 6 sowie der Bürste 5, erstreckt. Die Gegenwalze 4 ragt durch die schlitzförmige Öffnung 8 teilweise in den Behälter 6, so dass ihre der Bürste 5 zugewandte Oberfläche mit den Borsten der Bürste 5 in Berührung ist. Die Ränder der schlitzförmigen Öffnung 8 sind mit Dichtelementen 9, 10 versehen, die flexibel auf der Oberfläche der Gegenwalze 4 ruhen.

Direkt angrenzend an die schlitzförmige Öffnung 8 hat der Behälter 6 eine weitere schlitzförmige Öffnung 11, die sich parallel zur schlitzförmigen Öffnung 8 erstreckt und ähnlich wie die letztere eine Länge hat, die praktisch mit der Länge der Bürste 5 übereinstimmt. Die schlitzförmige Öffnung 11 verbindet das Innere des Behälters 6 mit einem Sammler 12 für die Sterilisierungsflüssigkeit; der Sammler 12 wird mit Hilfe einer Leitung 13 für die gebrauchte Sterilisierungsflüssigkeit entleert. Eine Wand 14, die zwischen dem Sammler 12 und dem Behälter 6 angeordnet ist, hat eine solche Stellung, dass ihr oberer Rand, der die schlitzförmige Öffnung 11 begrenzt, direkt an die durch die Enden der Borsten gebildete äussere Begrenzungsfläche der Bürste 5 angrenzt. Die Wand 14 ist auch mit Löchern 15 versehen, die als Überströmöffnung für den Behälter 6 dienen.

Die Entleerungsleitung 13 für gebrauchte Sterilisierungsflüssigkeit führt von dem Sammler 12 in einen Tank 16, der unterhalb der Vorrichtung angeordnet ist und mit Hilfe einer Anzahl von Trennwänden 17 (von denen nur eine in der Zeichnung angegeben ist )in eine Anzahl von Absetzbecken für das Sterilisierungsmittel unterteilt ist. Eine Umwänz-pumpe 18, die saugseitig mit dem Tank 16 verbunden ist, verbindet den Tank 16 über eine Leitung 19 an den Freiraum 7 im Unterteil des Behälters 6. Es können auch weitere Reinigungsorgane in Form von Filtern oder dgl. vorgesehen sein.

Ausser den oben erwähnten Elementen kann die erfindungsgemässe Vorrichtung natürlich eine grosse Anzahl von mechanischen Elementen, wie Befestigungsorganen, Lagern und dgl. sowie Führungs- und Antriebsorganen, z.B. für die Umwälzpumpe und den elektrischen Motor, der die Bürste 5 in Drehung versetzt, aufweisen. Diese Elemente gehören jedoch alle einem Typ an, der dem Fachmann gut bekannt ist, und werden daher nicht im einzelnen beschrieben.

Wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung in Betrieb ist, wird die Bahn 1 aus Verpackungsmaterial durch das Antriebsorgan der Verpackungsmaschine mit praktisch gleich-mässiger Geschwindigkeit angetrieben. Die Bahn 1 aus Verpackungsmaterial läuft über die Führungswalzen 2, 3 und die Gegenwalze 4, die, wie bereits erwähnt, teilweise in den Behälter 6 der Vorrichtung hineinragt. Die Bahn 1 aus Verpackungsmaterial läuft zwischen der Umfangsfläche der Gegenwalze 4 und dem Dichtelement 10, das an einer Seite der schlitzförmigen Öffnung 8 angeordnet ist, hindurch; das Dichtelement 10 presst die Bahn 1 aus Verpackungsmaterial Regen die Oberfläche der Gegenwalze 4 und bildet eine Dichtung, die den Austritt von Sterilisierungsflüssigkeit verhindert. Nachdem die Bahn 1 aus Verpackungsmaterial praktisch ein Viertel des Umfangs der Gegenwalze 4 pasî

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siert hat, tritt sie wieder aus dem Behälter 6 aus, wobei das Dichtelement 9 die Bahn 1 aus Verpackungsmaterial gegen, die Oberfläche der Gegenwalze 4 presst, so dass auch hier kein Sterilisierungsmittel aus dem Behälter 6 austreten kann. Das Dichelement 9 kratzt auch einen etwaigen Überschuss der Sterilisierungsflüssigkeit von der Bahn 1 aus Verpak-kungsmaterial ab, ehe die Bahn 1 den Behälter 6 verlässt. Falls eine Steuerung dieser Kratzwirkung erwünscht ist, kann die Flexibilität des Dichtelementes 9 variiert werden, z.B. durch einstellbare Schrauben oder dergleichen.

Ehe die erfindungsgemässe Vorrichtung in Betrieb gesetzt wird, sollte man sich überzeugen, dass das System eine genügend grosse Menge eines geeigneten Sterilisierungsmittels, z.B. Wasserstoffperoxyd, enthält. Eine geeignetes Niveau des Sterilisierungsmittels in dem Behälter 6 ist mit Hilfe einer strichpunktierten Linie angegeben. Die Umwälzpumpe 18 wird in Betrieb gesetzt, und die Sterilisierungsflüssigkeit strömt aus dem Tank 16 über die Pumpe 18 und die Leitung 19 in den Freiraum 7 im Unterteil des Behälters 6. Wenn das Niveau über die genannte strichpunktierte Linie ansteigen sollte, strömt die überschüssige Sterilisierungsflüssigkeit über die Überströmöffnung 15 in den Sammler 12 und von dort über die Leitung 13 zurück in das erste Absetzbecken in dem Tank 16. Der (nicht dargestellte) elektrische Motor, der die Bürste 5, gegebenenfalls über ein Getriebe, antreibt, wird nun in Betrieb gesetzt, so dass die Bürste in der durch den Pfeil 20 angegebenen Drehrichtung mit einer Geschwindigkeit zwischen 200 und 500 Umdrehungen pro Minute zu rotieren beginnt. Da ein Teil der Borsten der Bürste 5 sich hinab in die im Unterteil des Behälters 6 enthaltene Sterilisierungsflüssigkeit erstreckt, begleitet ein Teil der Sterilisierungsflüssigkeit die Borsten in der Drehrichtung der Bürste 5. Somit «klettert» das Sterilisierungsmittel an der Umfangswand des Behälters 6 hinauf; da der Abstand zwischen der Wand und den Enden der Borsten fortschreitend abnimmt, wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Sterilisierungsflüssigkeit fortschreitend erhöht, bis sie im Oberteil des Behälters 6 praktisch gleich ist wie die Umfangsgeschwindigkeit der Bürste. Die Sterilisierungsflüssigkeit trifft nun gleichzeitig mit den Borsten der Bürste 5 auf die Bahn 1 aus Verpackungsmaterial, die über die Gegenwalze 4 läuft, auf, so dass eine sehr gute Reinigungsund Sterilisierungswirkung erzielt wird. Diese Wirkung wird dadurch weiter verbessert, dass der Abstand zwischen der Umfangsfläche der Gegenwalze 4 und der Bürste 5 geringer ist als die Länge der Borsten, so dass die Borsten während der Rotation der Bürste 5 stark gebeugt werden, wenn sie 5 gegen die Bahn 1 aus Verpackungsmaterial, die sich über die Gegenwalze 4 bewegt, gepresst werden, so dass die Bahn 1 einer starken mechanischen Behandlung ausgesetzt ist.

Wenn die Borsten den schmalen Raum zwischen der Gegenwalze 4 und der Bürste 5 passiert haben, federn sie in-lo folge ihrer Flexibilität kräftig in ihre ursprünglich radial gerichtete Stellung zurück, so dass die die Borsten begleitende Sterilisierungsflüssigkeit, die nun mit Verunreinigungen und Bakterien von der Bahn 1 aus Verpackungsmaterial gemischt ist, von den Fasern abgeschleudert und über die schlitzför-15 mige Öffnung 11 in den Sammler 12 geschleudert wird.

Diese Trennungsmethode, die sich in der Praxis als sehr wirksam erwiesen hat, bedeutet, dass der grösste Teil des verunreinigten Sterilisierungsmittels von den Borsten entfernt und gesammelt wird, worauf die Flüssigkeit in die Ab-20 setzbecken in dem Tank 16 entleert wird, wo Verunreinigungen und Bakterien sich nach und nach am Boden absetzen, so dass praktisch reine Sterilisierungsflüssigkeit aus dem Tank 16 abgezogen und über die Pumpe 18 wieder in den Behälter 6 zurückgeführt werden kann.

25 Obgleich die erfindungsgemässe Vorrichtung besonders einfach und billig konstruiert ist, hat sich bei praktischen Versuchen ergeben, dass sie eine überraschend genaue Reinigung und Sterilisierung der Bahn 1 aus Verpackungsmaterial ergibt. Diese scheint auf die Kombination aus der hohen 30 Geschwindigkeit, mit der die Sterilisierungsflüssigkeit gegen die Bahn 1 aus Verpackungsmaterial geschleudert wird, der kräftigen mechanischen Behandlung der Bahn 1 und der wirksamen Abtrennung der verunreinigten Sterilisierungsflüssigkeit zurückzuführen sein; diese Kombination gewähr-35 leistet trotz der Umwälzung des Sterilisierungsmittels und dem damit verbundenen geringen Verbrauch, dass dauernd praktisch nicht verunreinigtes Sterilisierungsmittel zum Sterilisieren der Bahn 1 verwendet wird. Die erfindungsgemässe Vorrichtung vereinigt somit eine wirksame Reinigung und 40 Sterilisation mit einem sehr geringen Verbrauch an Sterilisierungsflüssigkeit und ist geichzeitig kompakt und daher gut geeignet für den Einbau in Verpackungsmaschinen des bekannten Typs.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Vorrichtung zum Sterilisieren einer Bahn aus Verpackungsmaterial, die in einer Verpackungsmaschine in einzelne Verpackungseinheiten übergeführt wird, die mit sterilem Material gefüllt sind, wobei die Vorrichtung Organe zum Aufbringen eines flüssigen Sterilisierungsmittels auf mindestens eine Seite der Bahn sowie Organe zum Entfernen des Sterilisierungsmittels von der Bahn aus Verpak-kungsmaterial, nachdem die Sterilisierungswirkung erzielt worden ist, aufweist und die Organe zum Aufbringen des Sterilisierungsmittels einen Behälter für das Sterilisierungs-mittel sowie in dem Behälter angeordnete Mittel zum mechanischen Reinigen der Bahn aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Reinigen eine drehbare Bürste (5) ist, die so in dem Behälter (6) angeordnet ist, dass sie bei der Rotation die genannte Seite der Bahn (1) mechanisch behandelt, während diese gleichzeitig mit Sterilisierungsmittel befeuchtet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (5) praktisch zylindrisch ausgebildet und mit praktisch waagerechter Achse im Behälter (6) angeordnet ist, so dass ihr unterer Teil mit in dem Behälter (6) vorhandenem Sterilisierungsmittel in Berührung ist und ihr oberer Teil mit der Bahn (1) aus Verpackungsmaterial in Berührung ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten der Bürste (5) vor dem Kontakt mit der Bahn (1) aus Verpackungsmaterial einen Raum durchlaufen, der sich in der Drehrichtung verjüngt und der den Strom von Sterilisierungsmittel auf die Bahn (1) aus Verpackungsmaterial richtet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (6) praktisch zylindrisch ausgebildet ist und sein Durchmesser etwas grösser ist als der Durchmesser der Bürste (5), wobei die Mittelachse der Bürste (5) etwas oberhalb der Mittelachse des Behälters (6) angeordnet ist, so dass im Unterteil des Behälters (6) ein von der Bürste (5) nicht erfasster Freiraum gebildet wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (6) in seinem Oberteil eine schlitzförmige Öffnung (8) hat, die sich parallel zur Längsachse der Bürste (5) erstreckt und von einer Walze (4) überdeckt ist, wobei die Walze (4) mit einem Abschnitt ihrer Umfangsfläche in den Behälter (6) hineinragt, so dass die Bahn (1) aus Verpackungsmaterial, die über die Walze (4) läuft, mit ihrer einen Seite mit der Bürste (5) in Berührung kommt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (5) und die Bahn (1) aus Verpackungsmaterial an ihrer Berührungsstelle entgegengesetzte Bewegungsrichtungen haben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Öffnung (8) mit Elementen (9, 10) versehen ist, die eine Dichtung gegen die Walze (4) bilden.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (6) eine weitere schlitzförmige Öffnung (11) hat, die in der Drehrichtung der Bürste (5) nach der erstgenannten schlitzförmigen Öffnung (8) angeordnet ist und zu einem Sammler (12) für von der Bürste (5) abgeschleudertes Sterilisierungsmittel führt.