BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sterilen Verpacken von sterilem Füllgut, gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
Es werden sterilisierte Flüssigkeiten, wie z.B. aseptische Milch, bereits steril in Packungen gefüllt, die vollständig aus beidseitig mit Kunststoff beschichtetem Papier bestehen, wobei Deckel und Boden durch Faltung aus dem Material der Seitenwände gebildet werden.
Bei einem bekannten Verfahren werden die Packungen aus dem Schlauch geformt, gefüllt und verschlossen, wobei die Bahn zur Gasundurchlässigkeit ausser mit Kunststoff auch mit einer Aluminiumfolie beschichtet ist. Die Seite mit der Aluminiumfolie wird im allgemeinen die Innenseite der Packung. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Bahn sterilisiert, um eine Längsmittelkante gefaltet, im sterilisierten Zustand gehalten, periodisch an der der Längsmittelfaltkante gegenüberliegenden Kante unter intermittierendem Transport längsverschweisst, so dass sich ein oben offener Schlauch ergibt. Ein Füllrohr mit der zu verpackenden, aseptischen Flüssigkeit ragt in diesen Schlauch hinein und füllt ihn, während der Schlauch und insbesondere der Raum über dem Flüssigkeitspegel steril gehalten werden.
In den mit der aseptischen Milch gefüllten Schlauch drücken Quersiegelbacken ein und bilden dadurch Einzelpackungen, die nach Aushärten der Quersiegelnähte vereinzelt und der Endausformung zugeführt werden.
Die hiernach hergestellte Verpackung ist materialaufwendig und ausserdem nur mit verhältnismässig schwierig auszugestaltenden und zu öffnenden Öffnungsvorrichtungen versehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum sterilen Verpacken von Füllgut mit den eingangs erwähnten Merkmalen zu schaffen, mit welchem es möglich ist, den durch die Seitenwände gebildeten Tubus der Packung, der wenigstens an einem Ende bereits durch einen Deckel oder Boden verschlossen ist, welcher vorgefertigt oder in situ angespritzt ist, mit sterilem Füllgut zu füllen.
Packungen, die aus einem Tubus aus einem ersten Material und Deckel oder Boden aus einem zweiten Material bestehen, sind zwar auch schon bekannt. Es war bislang aber nicht möglich, diese Packungen mit sterilisierten Flüssigkeiten zu füllen. Der Sterilbereich hat nämlich den Nachteil, dass man nicht von aussen Werkzeuge oder irgendwelche sich bewegende Teile nach innen in den Sterilbereich hineinbewegen und umgekehrt diese wieder herausbewegen kann.
Solche Mittel sind aber erforderlich, um die einseitig offene Packung (den Tubus) vom Eingang zum Ausgang im Sterilbereich zu transportieren. Folglich gibt es bislang keine praktischen Einrichtungen zum sterilen Verpacken von Füllgütern in Packungen der vorstehend beschriebenen Art.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Tuben unter Überbrückung ihres Abstandes voneinander mittels Verbindungsteilen in Form einer Kette aneinander befestigt und nach ihrem Sterilisieren als Kette durch einen Sterilbereich geführt, in diesem gefüllt und verschlossen und nach Verlassen des Sterilbereiches vereinzelt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Packung in Gestalt eines Zwischenproduktes, wenn sie nämlich noch einseitig offen ist bzw. lediglich aus Tubus und an dessen einem Ende angebrachtem Deckel oder Boden besteht, in Form einer Kette durch den Sterilbereich zu führen.
Hierzu sieht die Erfindung Verbindungsteile vor, welche die Abstände zwischen den Tuben überbrücken, dennoch die Möglichkeit vorsehen, dass man am Eingang in Förderrichtung die Kette in den Sterilbereich hineindrückt und damit auf dessen Ausgangsseite die Kette der Tuben herausschiebt bzw. durch gegenüberliegend angeordnete Einrichtungen die Kette in den Sterilbereich hinein- und auf der gegenüberliegenden Seite herauszieht. Innerhalb des Sterilbereiches befinden sich die einseitig geschlossenen Tuben in einem Zustand, in welchem sie (in zuvor sterilisierter Form) gefüllt und verschlossen werden. Nach dem Verschliessen ist die Packung nicht mehr kritisch, kann den Sterilbereich also verlassen und mit an sich bekannten Mitteln von der nächstfolgenden zur Vereinzelung abgetrennt werden.
Die Verbindungsteile können unterschiedliche Gestalt haben und aus den verschiedensten Materialien bestehen, im Falle der Verpackungen, bei denen die Materialkombination Papier/Kunststoff (und gegebenenfalls Aluminium) verwendet wird, bestehen die Verbindungsteile vorzugsweise aus Papier und/oder Kunststoff.
Dabei ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsteile zur Bildung der Kette an den Deckeln oder Böden angebracht werden. Hier ist an diejenige Ausführungsform gedacht, bei welcher der durch die Seitenwände gebildete Tubus der Pakkung einseitig durch einen zuvor gespritzten und dann ange schweissten oder in situ an den Tubus angespritzten Deckel oder Boden verschlossen ist und vor oder nach der Sterilisierung zu einer Kette zusammengefügt wird, die dann in den Sterilbereich eingeführt werden kann. Die Packung wird zum Füllen selbstverständlich derart in den Sterilbereich eingeführt bzw. unter die Füllstation gebracht, dass der Verschluss des Tubus unten und die Öffnung noch oben ist.
Hierbei ist es unerheblich, ob der Verschluss durch den Boden gebildet ist und später nach dem Füllen der Deckel auf die andere Seite des Tubus aufgebracht wird; oder ob der Tubus bereits mit dem nur aus Trägermaterial (gegebenenfalls mit Aluminium vorher beschichtet) bestehenden Deckel verschlossen ist, so dass der Boden nach dem Füllen auf die Oberseite zu liegen kommt. Zum Einfüllen des sterilen Füllgutes muss jedenfalls die Öffnung des Tubus oben angeordnet sein. Es genügt also, wenn zwischen den unten angeordneten Tubusverschlüssen (Deckel oder Boden) die Verbindungsteile angebracht sind. Auch diese können durch Anschweissen angebracht werden, oder man kann sich auch vorstellen, dass sie zusammen mit dem Anspritzen des Tubusverschlusses ebenfalls angespritzt werden.
Zweckmässig kann es dabei sein, wenn erfindungsgemäss die Verbindungsteile heisssiegelfähige Bänder oder Laschen sind. Es ist gut vorstellbar, wie an den Tubusverschlüssen Laschen anschweissbar oder anspritzbar sind; gegebenenfalls zusammen mit den Tubusverschlüssen einstückig am Tubus anspritzbar sind. Denkbar ist aber auch das Anschweissen oder einstückige Anspritzen von einem oder mehreren Bändern an den jeweiligen Tubusverschlüssen, welche die Tubusverschlüsse miteinander so verbinden, dass zwischen den einzelnen Tuben bzw. Verpackungen Abstände verbleiben, dennoch eine Kette gebildet wird.
Die Verbindungsteile sind selbstverständlich in der Lage, die notwendigen mechanischen Kräfte aufzubringen, um die gesamte Kette der Tuben vor und/oder nach dem Füllen durch den Siegelbereich hindurchzuführen (Schieben oder Ziehen).
Vorteilhaft ist es ferner, wenn erfindungsgemäss die Vereinzelung der Packungen durch mechanisches Lösen der Verbindungsteile erfolgt. Ob es nun um Bänder oder Laschen oder anders geartete Formen von Verbindungsteilen geht, sie sind so ausgestaltet, dass man sie zum Vereinzeln der hermetisch verschlossenen Packung mechanisch lösen kann. Dieses Lösen kann durch Schneiden oder Ausrasten oder Ausschnappen erfolgen. Beispielsweise kann eine Packung im Bereich der Verbindungsteile von der nächsten dadurch gelöst werden, dass man die Verbindungsteile durchschneidet.
Dann werden die Verbindungsteile voneinander gelöst.
Wenn die Verbindungsteile beispielsweise aber lediglich aus Kunststoff bestehende Laschen sind, dann können diese am einen Ende am Tubusverschluss angeschweisst oder angespritzt sein, während sie am anderen Ende zum Einschnappen in eine entsprechende Lasche des nächsten Tubus oder sogar zum Einschnappen oder Einrasten in eine entsprechende Ausnehmung im Tubusverschluss der nächsten Packung ausgestaltet sind. Der Tubusverschluss der Packung bzw. seine Lasche kann eine Ausnehmung tragen, und die in Rede stehende Lasche der nächstfolgenden Packung kann einen Wulst oder ein verdicktes Teil aufweisen, welches lösbar eingerastet werden kann. Die Vereinzelung erfolgt also durch ein lediglich mechanisches Lösen.
Die Erfindung ist ferner vorteilhaft dadurch weiter ausgestaltet, dass sich die bänderförmigen Verbindungsteile einstückig über die gesamte Kette der Tuben erstreckt. Die Verbindungsteile können auf diese Weise besonders einfach durch eine Extrudiervorrichtung hergestellt und mit grosser Geschwindigkeit fortlaufend an die jeweiligen Tubusverschlüsse angebracht werden; sei es beim Anspritzen durch einstückiges Anspritzen oder sei es beim Anschweissen vorgefertigter Tubusverschlüsse durch Anschweissen an diese Verschlüsse.
Günstig ist es gemäss der Erfindung deshalb, wenn die laschenförmigen Verbindungsteile eine form- und/oder reibschlüssige Verbindung zwischen den Tuben der Kette bilden.
Hier sind die Verbindungsteile in Form von Laschen denkbar, die an einer Seite am Tubusverschluss angespritzt sind und auf der gegenüberliegenden Seite eine Wulst aufweisen, welche in eine Ausnehmung auf dem Tubusverschluss der nächstfolgenden Packung einschnappbar ist.
Eine andere alternative Ausführungsform der erfindungsgemässen Lösung ist.dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsteile zur Bildung der Kette aus demselben Material wie die Tuben bei der Bildung derselben bestehen. Diese Ausführungsform gestattet eine schnelle Herstellung von Packungen mit grossem Durchsatz pro Zeiteinheit, weil praktisch das Material der Tuben dazu verwendet wird, gleichzeitig auch die Verbindungsteile zwischen den im Abstand voneinander gestalteten Tuben zu bilden.
Hierbei ist es besonders zweckmässig, wenn erfindungsgemäss die Tuben aus zwei parallel zueinander geführten Bahnen gebildet werden und die Bahnen zwischen aufeinanderfolgenden Tuben der Kette als Verbindungsteile flach aufeinanderliegend aneinander befestigt werden. Die Verbindungsteile erstrecken sich bei dieser Ausführungsform vom Boden der Packung bis zum Deckel derselben, d.h. über die gesamte Höhe des Tubus, welcher die Breite der Bahn hat.
Die Bahn ist aus dem Trägermaterial gebildet, welches auf wenigstens einer Oberfläche mit Kunststoff beschichtet ist.
Zur Verbesserung der Sterilität einer solchen Packung ist es ausserdem zweckmässig, wenn die Bahn zusätzlich mit einer Aluminiumfolie beschichtet ist.
Die hier beschriebene sterile Verpackung kann im Querschnitt rund ober viereckig sein oder sie kann einen Tubus haben, dessen Querschnitt an einem Ende rund und am anderen viereckig ist. Zur Verringerung der Gasdurchlässigkeit der Seitenwände sind diese, wie schon erwähnt, mit einer Aluminiumfolie beschichtet. Ist nur Deckel oder Boden aus Kunststoff ohne Trägermaterial hergestellt, dann ist der jeweils andere Tubusverschluss (Boden oder Deckel) ohnehin ebenfalls mit der Aluminiumfolie abgedichtet, denn er ist durch Klotzbodenformung oder dergleichen gebildet. Aber auch der Tubusverschluss aus Kunststoff ohne Trägermaterial kann vorzugsweise mit einer Aluminiumfolie versehen werden, wobei sowohl das Anspritzen als auch das Beschichten vor Eintritt in den Sterilbereich erfolgt; wie ja auch das Sterilisieren der einseitig offenen Packung.
Denkbar sind aber auch andere Verpackungsformen, deren Querschnitt beispielsweise etwa halbkreisförmig ist oder quaderförmig ist, wobei diese Packungen ebenfalls aus parallel zueinander geführten Bahnen gebildet sein können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der fol- genden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der nachfolgend beschriebenen Zeichnungen. Es zeigen:
Figur 1 eine Schemadarstellung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Veranschaulichung des Prinzips,
Figur 2 ebenfalls schematisch und teilweise perspektivisch eine Darstellung des erfindungsgemässen Verfahrens nach einer anderen Ausführungsform,
Figur 3 eine Ansicht ähnlich der der Figur 2, wobei jedoch wieder eine andere Ausführungsform gezeigt ist,
Figur 4 abgebrochen eine schematische Seitenansicht des Oberteils einer Packung,
die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt ist,
Figur 5 die Draufsicht auf zwei aufeinanderfolgende Packungen gemäss Darstellung der Figur 4 von oben,
Figur 6 die Ansicht auf eine Kette von Packungen bzw.
deren Böden mit den zugeordneten Verbindungsteilen, wie sie z.B. im Sterilbereich laufen, von unten,
Figur 7 eine ähnliche Darstellung wie Figur 6, wobei je doch eine andere Ausführungsform mit nur einem einzigen Kunststoffband als Verbindung gezeigt ist und Figur 8 wiçdBetum eine gnlishe Ansicht wie bei den Figuren 6 und 7, jedoch für eine eine weitere andere Ausführungsform, bei welcher die die Verbindungsgteile bildenden Bänder nicht durchgehen sondern seitlich an den Deckeln der jeweiligen Tuben angebracht sind, wobei sich ebenso eine Kette von Tuben bildet.
Die allgemein mit 1 bezeichnete Packung ist allseitig geschlossen und unterscheidet sich insofern von dem Tubus 2, der erst ein Teilprodukt darstellt, als er eine an einem Ende offene Packung ist. Dieser Tubus 2 wird aus Seitenwänden gebildet, von denen hier die zwei vorderen mit den Zahlen 3 und 4 bezeichnet sind. In den hier gewählten Darstellungen sind die hinteren Seitenwände nicht mit einer Bezugszahl versehen.
Wenngleich das erfindungsgemässe Verfahren auf Ver- packungen beliebiger Gestaltung angewendet werden kann, sind hier zur Veranschaulichung der bevorzugten Ausführungsformen im Querschnitt viereckige Packungen gezeigt, die Quaderform haben und auf der einen Seite von einem Boden 5 geschlossen sind, der durch Rillen, Falten und Siegeln gebildet ist, in der Regel ein Kotzboden oder dergleichen. Auf der jeweils gegenüberliegenden Seite des Bodens 5 ist -der- Tubus 2 durch den Deckeln6 verschlossen,-der- beson- ders deutlich in Figur 5 oder auch in der Seitenschnittansicht der Figur 4 zu erkennen ist.
Bei den hier gewählten Ausführungsformen handelt es sich um einen gegebenenfalls auf der dem Packungsinneren hin zugewandten Seite mit einer Aluminiumfolie wenigstens teilweise beschichteten Deckel aus Kunststoff ohne Trägermaterial, der an den in den Figuren 1 bis 3 mit 7 bezeichneten Stellen eingespritzt wird. Dadurch können dem Deckel die verschiedensten Gestaltungen gegeben werden, wie beispeilsweise anhand der Figuren 4 und 5 zu erkennen ist.
Der Deckel 6 ist gemäss Darstellung dieser Figuren 4 und 5 in Draufsicht quadratisch und weist an einer seiner Ecken eine Öffnungsvorrichtung 8 auf. Bei dieser handelt es sich um einen Verschluss mit einem ringförmigen (z.B. im Oval verlaufenden) Kragen 9, der über eine geschwächte Linie 10 so abreissbar ist, dass beim Ergreifen einer Grifflasche 11 und Hochreissen die geschwächte Linie 10 geborchen und die dadurch entstehende Ausgiessöffnung freigelegt wird.
Diese Ausgiessöffnung 8 ist über ein Scharnier 12 am Deckel 6 angelenkt, so dass auch ein Wiederverschliessen durch Hereindrücken in die Ausgiessöffnung möglich ist. Man erkennt, dass der Deckel 6 aussen einen überstehenden Rand 13 hat (Figur 4 links), der sich auf die geschnittene freie Oberkante des Tubus 7 legt und dort unter Bildung eines Kantenschutzes festgeschweisst wird.
Für die Bildung der Kette von Packungen zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist der Deckel bei der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Ausführungsform mit einer geradlinigen Kerbe, Rinne oder Ausnehmung 14 versehen, in welche ein stegartiger Wulst 15 am Vorderende des Griffes 11 eingreifen kann, wie in Figur 4 und 5 jeweils in der Mitte dargestellt ist.
Diese Lasche 11 bildet ein Verbindungsteil, wie es bei einer ähnlichen Ausführungsform mehr schematisch in Figur 2 gezeigt ist. Auch dort ist dieses Verbindungsteil mit 11 bezeichnet.
Es sind aber auch andere Gestaltungen von Verbindungsteilen möglich, wie beispielsweise schematisch in Figur 1 dargestellt ist, bei welcher jeder Deckel 6 in Förderrichtung 16 gesehen jeweils vorn und hinten Vorsprünge und/oder Vertiefungen 17 trägt. Man erkennt in dem in Figur 1 durch das gestrichelte Quadrat gekennzeichneten Steril-Verbindungsteile zur Bildung dcr Kctte von Tuben 2 zusammen passen und auch wieder voneinander gelöst (Figur 1 rechts) werden können.
In den Figuren 6 bis 8 sind weitere Ausführungsformen von Verbindungsteilen gezeigt, nämlich in der Ansicht auf die vorzugsweise im Sterilbereich 18 laufenden Ketten von Packungen von unten. Da zum Befüllen der Boden der jeweiligen Packung 1 offengehalten wird und der Deckel 6 an den Tubus 2 bereits angespritzt ist, um den Tubus 2 einseitig zu schliessen, ist der Deckel 6 im Verlaufe seines Transportes in Richtung 16 unten angeordnet, so dass man bei der Darstellung der Figuren 6 bis 8 auf den Deckel 6 bzw. die Verbindungsteile blickt.
Die Figuren 6 bis 8 zeigen weitere andere Ausführungsformen von Verbindungsteilen durch eine Ansicht auf die Deckel 6 von unten, wenn man beispielsweise in dem Sterilbereich 18 auf die Tuben von unten nach oben blicken würde.
Bei der Ausführungsform nach Figur 6 handelt es sich bei den Verbindungsteilen um parallel zueinander verlaufende, wie Bänder 18, 18' über die Deckel 6 hinweglaufende Streifen, die im Verhältnis zur Breite der Packung breit sein können, d.h. die Hälfte bis 1/10 der Packungsbreite einnehmen können; oder auch sehr schmal wie Fäden ausgebildet sein können, so dass jedes Band 18, 18' nur die Breite von 1 bis 5 mm, vorzugsweise 2 mm wie ein extrudierter Kunststoffaden hat. Diese Bänder 18, 18' können mit geringer Höhe erhaben aus den Deckeln 6 herausstehen, können beim Anspritzen oder Anschweissen der Deckel 6 an den Seitenwänden 3, 4 aber auch bündig mit der Oberfläche der Deckel 6 in diesen liegen.
Bei der Ausführungsform der Figur 7 handelt es sich um nur ein einziges Band 18, welches ähnlich wie bei der Aus führungsform der Figur 6 an den Deckeln 6 der Kette von Packungen angeordnet ist. Im Unterschied zur Ausführungsform der Figur 6, bei welcher die Bänder parallel zu einer Seitenwand, z.B. 3, angeordnet verlaufen, liegt das Einzelband 18 bei der Ausführungsform der Figur 7 diagonal auf oder im Deckel 6, verläuft also von Spitze zu Spitze.
Bei der Ausführungsform der Figur 8 sind als Verbindungsteile Bandbrücken 19, 19' an einer Stelle der jeweils benachbarten Packung bzw. ihres Deckels 6 angebracht, vorzugsweise heissgesiegelt. Hier liegen diese Verbindungsteile 19, 19' in ähnlicher Anordnung wie bei Figur 6, sie können aber auch wie bei Figur 7 angeordnet sein oder sogar als Laschen 11 ausgebildet sein, wenn sie zwischen der einen und der nächstfolgenden Packung getrennt sind und beispielsweise nur durch Formschluss und/oder Reibschluss verbunden sind, ähnlich wie z.B. anhand der Ausführungsform der Figuren 4 und 5 gezeigt, bei denen ein verdickter Wulst 15 in eine entsprechende Ausnehmung 14 eingedrückt wird und eine formschlüssige Verbindung zur Schaffung der Kette von Tuben vorsieht.
Diese Verbindungsteile können aus mit Kunststoff beschichtetem Papier oder aus Kunststoff ohne Trägermaterial bestehen.
Das Verfahren läuft bei Betrachtung der Figuren 1 bis 3 nun so ab, dass beispielsweise von Vorratsrollen 20, 20' ausgehend, Tuben 2 mit Seitenwänden 3, 4 gebildet werden, die zunächst noch an beiden Enden offen sind. An der Spritzstation 7 werden die Deckel 6 eingespritzt, so dass die Tuben 2 damit einseitig verschlossen sind bzw. ihren Endverschluss haben, welcher nach unten zu liegen kommt, so dass der Tubus 2 oben offen ist. Die Verbindungsteile 11, 17, 18, 18' oder 19, 19' sind dabei schon angeformt.
Ergänzend sollte an dieser Stelle auf die besondere Art von Verbindungsteilen 21 gemäss Figur 3 hingewiesen werden. Die Achse der Vorratsrollen 20, 20' für die beidseitig mit Kunststoff beschichteten Papierbahnen 22 liegen nämlich nicht wie bei der Ausführungsform der Figur 2 horizontal sondern vertikal, wie in Figur 3 ohne weiteres erkennbar ist.
Sieht man nun zwischen den Längsfaltkanten 23 zwischen den Seitenwänden 3 und 4 Längsschweissnähte vor, wie in Figur 3 an der Stelle 24 angedeutet ist, dann ergeben sich Verbindungsteile 21, die aus der Bahn 22 bzw. der Längsschweissnaht 24 selbst gebildet sind.
Nur für die Erläuterung einer besonders bevorzugten Ausführungsform sei auch auf die Aluminiumfolie 25 bei der Ausführungsform der Figur 3 hingewiesen, bei welcher noch vor dem Einspritzen 7 des Deckels 6 eine Aluminiumfolie an der Stelle der Packung angesiegelt wird, an welcher danach der Deckel angespritzt wird. Die sterile Bedingung der Pakkung wird hierdurch erheblich verbessert, um nämlich die Gasdurchlässigkeit des Kunststoffes, aus welchem der Dekkel 6 besteht, weitgehend zu reduzieren.
Wenn die Verbindungsteile 21 aus den Bahnen 22 bzw.
die Längssiegelnähte 24 selbst bestehen oder die Verbindungsteile zusammen mit dem Anspritzen 7 des Deckels 6 erzeugt werden, so dass eine der Ausführungsformen der Figuren 6 bis 8 vorgesehen ist, ist die Form der gewünschten Kette bereits fertiggestellt. Sind die Verbindungsteile aber als Laschen 11 ausgestaltet, dann werdende Packungen formschlüssig und/oder reibschlüssig durch mechanische Mittel verbunden, wie dies bei der Figur 1 schematisch bei 26 gezeigt ist. Die oben offenen Tuben 2 waren dabei an der Stelle 28 sterilisiert worden. Selbstverständlich kann man aber auch diese Anordnung umkehren und die Verbindung (bei 26) der Laschen 11 zuerst erstellen und danach die Sterilisierung der offenen Tuben (bei 28) vornehmen, um diese dann sterilisierten Tuben in den Sterilbereich 18 einzuführen.
Das wichtige ist aber die Formung der Kette der aneinanderliegenden Tuben 2, so dass ein Hindurchführen der Kette von Tuben 2 durch den Sterilbereich 18 durch Schub oder Ziehen von aussen erfolgen kann. Man braucht dann keine Maschinenteile von ausserhalb des Sterilbereiches nach innerhalb desselben einzuführen und umgekehrt.
In den leeren Tubus 2 erfolgt in einer ersten Füllstation 29 ein erstes Füllen mit Flüssigkeit, in der zweiten Füllstation, die gegebenenfalls auch örtlich mit der ersten zusammenfallen kann, ein zweites und endgültiges Auffüllen mit Flüssigkeit bis zum Pegel 30. Dann wird der Boden 5 der Packung durch Querversiegeln an der in den Figuren 1 und 3 mit 31 bezeichneten Stelle gebildet. Am Übergang vom Sterilbereich 18 nach draussen bzw. ausserhalb des Sterilbereiches erfolgt dann an der wiederum in den Figuren 1 und 3 schematisch bei 32 gezeigten Stelle das Vereinzeln, beispielsweise durch einen Schnitt oder durch mechanisches Trennen der lösbaren Verbindungsteile 11.
Bei der Ausführungsform der Figur 2 werden die einseitig offenen Tuben 2 in zwei parallel zueinander angeordneten Produktionsreihen hergestellt, um die Kette der Tuben 2, die nur einen geringen Abstand voneinander haben, mit grösserem Durchsatz pro Zeiteinheit erstellen und in Richtung des Pfeiles 16 fördern zu können. Die Bildung des Klotzbodens 5 nach Figur 2 ist verhältnismässig schematisch, ohne dass die Ausgestaltung genauer dargestellt wäre.
Bei Figur 3 ist die durch Falten und Querversiegeln (bei 31) vorgesehene Tätigkeit zur Bildung des Bodens etwas genauer dargestellt, weil nämlich die Quersiegelnaht 33 deutlicher als geradlinige Verbindung dargestellt ist, die durch das Zusammenfahren zweier nicht dargestellter Schweissbakken hergestellt werden kann. Durch die hierbei auftretende Streckung der Packung an ihrer Oberseite im Vergleich zum angespritzten Deckel auf ihrer Unterseite muss die nächstfolgende Packung nach unten bewegt werden, wie der geknickte Pfeil 34 in Figur 3 zeigt. Im übrigen erfolgt die Bildung des Bodens 5 in an sich bekannter Weise, so dass hierüber nichts weiter ausgeführt zu werden braucht.
Von der Einspritzeinrichtung für den Deckel 6 sind in Figur 3 zwei Walzen 35 mit Zähnen 36 dargestellt, um schematisch zu veranschaulichen, wie durch zwei einander gegen überliegende Zähne im Bereich der Verbindungslinie zwischen den beiden Walzen 35 das Volumen für den Tubus 2 gebildet werden kann und somit mechanische Gegenkräfte für die Dorne zum Einspritzen des Deckels 6 erzeugt werden können.
DESCRIPTION
The invention relates to a method for the sterile packaging of sterile contents, according to the preamble of the independent claim.
Sterilized liquids, e.g. Aseptic milk, already filled sterile in packs, which consist entirely of paper coated on both sides with plastic, the lid and base being formed by folding the material of the side walls.
In a known method, the packings are formed from the tube, filled and closed, the sheet being gas-impermeable and also coated with an aluminum foil in addition to plastic. The side with the aluminum foil generally becomes the inside of the package. In this known method, the web is sterilized, folded around a central longitudinal edge, kept in the sterilized state, periodically welded along the edge opposite the longitudinal central folding edge with intermittent transport, so that a tube open at the top results. A filling tube with the aseptic liquid to be packaged protrudes into this hose and fills it, while the hose and in particular the space above the liquid level are kept sterile.
Cross-sealing jaws press into the tube filled with the aseptic milk and thereby form individual packs, which are separated after the cross-sealing seams have hardened and fed to the final shape.
The packaging produced in this way is expensive in terms of material and, moreover, is only provided with opening devices which are relatively difficult to design and to open.
The invention is therefore based on the object of providing a method for the sterile packaging of contents with the features mentioned at the outset, with which it is possible to close the tube of the pack formed by the side walls, which at least at one end is already closed by a lid or base which is prefabricated or molded in situ is to be filled with sterile filling material.
Packs consisting of a tube made of a first material and a lid or base made of a second material are already known. So far it has not been possible to fill these packages with sterilized liquids. The sterile area has the disadvantage that tools or any moving parts cannot be moved inwards into the sterile area and vice versa.
However, such means are required to transport the package (the tube), which is open on one side, from the entrance to the exit in the sterile area. As a result, there are as yet no practical facilities for the sterile packaging of contents in packages of the type described above.
The object is achieved according to the invention in that the tubes are fastened to one another by bridging their distance from one another by means of connecting parts in the form of a chain and, after their sterilization, are passed as a chain through a sterile area, filled and closed in this area and separated after leaving the sterile area.
The present invention is based on the idea of guiding the pack in the form of a chain through the sterile area in the form of an intermediate product, namely if it is still open on one side or only consists of a tube and a cover or base attached to one end thereof.
For this purpose, the invention provides connecting parts which bridge the distances between the tubes, but nevertheless provide the possibility that the chain is pushed into the sterile area at the entrance in the conveying direction and thus the chain of the tubes is pushed out on its exit side or the chain by means of devices arranged opposite one another pulls into and out of the sterile area on the opposite side. Within the sterile area, the tubes closed on one side are in a state in which they are filled (in a previously sterilized form) and closed. After closing, the package is no longer critical, so it can leave the sterile area and be separated from the next one for separation by means known per se.
The connecting parts can have different shapes and consist of a wide variety of materials, in the case of packaging in which the material combination paper / plastic (and optionally aluminum) is used, the connecting parts preferably consist of paper and / or plastic.
A preferred embodiment of the invention is characterized in that the connecting parts for forming the chain are attached to the lids or bottoms. The embodiment in which the tube of the pack formed by the side walls is closed on one side by a previously sprayed and then welded or in situ molded on the tube or tube and is joined before or after sterilization to form a chain is considered here. which can then be introduced into the sterile area. For filling, the pack is of course introduced into the sterile area or placed under the filling station in such a way that the tube is closed at the bottom and the opening is still at the top.
It is irrelevant whether the closure is formed by the bottom and is later applied to the other side of the tube after the lid has been filled; or whether the tube is already closed with the cover, which consists only of carrier material (if necessary, coated with aluminum beforehand), so that the bottom comes to lie on the top after filling. In any case, the opening of the tube must be arranged at the top for filling the sterile filling material. It is therefore sufficient if the connecting parts are attached between the tube closures arranged at the bottom (cover or bottom). These can also be attached by welding, or it can also be imagined that they are also molded on together with the injection of the tube closure.
It can be expedient if, according to the invention, the connecting parts are heat-sealable tapes or tabs. It is easy to imagine how tabs can be welded or sprayed onto the tube closures; optionally integrally molded on the tube together with the tube closures. It is also conceivable, however, that one or more tapes are welded on or integrally molded onto the respective tube closures, which connect the tube closures to one another in such a way that gaps remain between the individual tubes or packages, but a chain is nevertheless formed.
The connecting parts are of course able to apply the necessary mechanical forces to guide the entire chain of tubes through the sealing area before and / or after filling (pushing or pulling).
It is also advantageous if, according to the invention, the packs are separated by mechanical loosening of the connecting parts. Whether it concerns tapes or tabs or other types of connecting parts, they are designed in such a way that they can be mechanically released to separate the hermetically sealed package. This loosening can be done by cutting or snapping out or snapping out. For example, one pack in the area of the connecting parts can be detached from the next by cutting through the connecting parts.
Then the connecting parts are detached from each other.
If, for example, the connecting parts are only plastic tabs, then they can be welded or molded onto the tube closure at one end, while at the other end they snap into a corresponding tab of the next tube or even snap or snap into a corresponding recess in the tube Tube closure of the next pack are designed. The tube closure of the pack or its tab can have a recess, and the tab in question of the next pack can have a bead or a thickened part, which can be snapped into place. The separation is done by a mechanical release only.
The invention is further advantageously developed in that the band-shaped connecting parts extend in one piece over the entire chain of tubes. In this way, the connecting parts can be produced in a particularly simple manner by means of an extrusion device and continuously attached to the respective tube closures at high speed; be it by injection molding by one-piece injection molding or by welding prefabricated tube closures by welding them onto these closures.
It is therefore advantageous according to the invention if the tab-shaped connecting parts form a positive and / or frictional connection between the tubes of the chain.
Here, the connecting parts in the form of tabs are conceivable, which are molded onto the tube closure on one side and have a bulge on the opposite side, which can be snapped into a recess on the tube closure of the next pack.
Another alternative embodiment of the solution according to the invention is characterized in that the connecting parts for forming the chain consist of the same material as the tubes when forming the same. This embodiment permits the rapid production of packs with a high throughput per unit of time, because practically the material of the tubes is used to simultaneously form the connecting parts between the tubes, which are spaced apart from one another.
It is particularly expedient here if, according to the invention, the tubes are formed from two webs which are guided parallel to one another and the webs between successive tubes of the chain are fastened to one another as connecting parts lying flat on one another. The connecting parts in this embodiment extend from the bottom of the package to the lid thereof, i.e. over the entire height of the tube, which has the width of the track.
The web is formed from the carrier material, which is coated with plastic on at least one surface.
To improve the sterility of such a package, it is also expedient if the web is additionally coated with an aluminum foil.
The sterile packaging described here can be round or square in cross-section or it can have a tube, the cross-section of which is round at one end and square at the other. To reduce the gas permeability of the side walls, they are, as already mentioned, coated with an aluminum foil. If only the cover or base is made of plastic without a carrier material, then the other tube closure (base or cover) is also sealed with the aluminum foil anyway, because it is formed by block bottom molding or the like. But also the tube closure made of plastic without carrier material can preferably be provided with an aluminum foil, both the injection molding and the coating taking place before entering the sterile area; as well as the sterilization of the packaging that is open on one side.
However, other forms of packaging are also conceivable, the cross section of which is, for example, approximately semicircular or cuboid, wherein these packs can likewise be formed from tracks which are guided parallel to one another.
Further advantages, features and possible uses of the present invention result from the following description of preferred embodiments of the invention with reference to the drawings described below. Show it:
FIG. 1 shows a schematic representation of the method according to the invention to illustrate the principle,
FIG. 2 also shows schematically and partly in perspective an illustration of the method according to the invention according to another embodiment,
FIG. 3 shows a view similar to that of FIG. 2, but showing another embodiment,
FIG. 4 shows a schematic side view of the upper part of a pack,
which is produced by the method according to the invention,
FIG. 5 is a top view of two successive packs as shown in FIG. 4,
6 shows the view of a chain of packs or
their bottoms with the associated connecting parts, as e.g. run in the sterile area, from below,
Figure 7 is a representation similar to Figure 6, but each shows another embodiment with only a single plastic band as a connection and Figure 8 wiçdBetum a general view as in Figures 6 and 7, but for a further different embodiment in which the the bands forming the connecting parts do not pass through but are attached to the side of the covers of the respective tubes, a chain of tubes also forming.
The package, generally designated 1, is closed on all sides and differs from the tube 2, which is only a partial product in that it is a package that is open at one end. This tube 2 is formed from side walls, of which the two front ones are designated by the numbers 3 and 4. In the illustrations chosen here, the rear side walls are not provided with a reference number.
Although the method according to the invention can be applied to packs of any design, square packs are shown here in cross section to illustrate the preferred embodiments, which have a cuboid shape and are closed on one side by a base 5 which is formed by grooves, folds and seals is usually a manure floor or the like. On the opposite side of the base 5, the tube 2 is closed by the cover 6, which can be seen particularly clearly in FIG. 5 or also in the side sectional view in FIG.
The embodiments selected here are a plastic cover without a carrier material which is at least partially coated on the side facing the inside of the package with an aluminum foil and is injected at the locations designated by 7 in FIGS. 1 to 3. As a result, the cover can be given a wide variety of designs, as can be seen, for example, from FIGS. 4 and 5.
According to the representation of these FIGS. 4 and 5, the cover 6 is square in plan view and has an opening device 8 at one of its corners. This is a closure with a ring-shaped (for example oval) collar 9, which can be torn off via a weakened line 10 so that when a grip tab 11 is gripped and pulled up, the weakened line 10 is broken and the pouring opening thus created is exposed .
This pouring opening 8 is hinged to the cover 6 via a hinge 12, so that it can also be closed again by pushing it into the pouring opening. It can be seen that the cover 6 has a protruding edge 13 on the outside (FIG. 4 left), which lies on the cut free upper edge of the tube 7 and is welded there to form an edge protector.
For the formation of the chain of packs for carrying out the method according to the invention, the cover in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 is provided with a straight-line notch, groove or recess 14 into which a web-like bead 15 engages at the front end of the handle 11 can, as shown in Figures 4 and 5 each in the middle.
This tab 11 forms a connecting part, as is shown more schematically in FIG. 2 in a similar embodiment. This connecting part is also designated there by 11.
However, other designs of connecting parts are also possible, as is shown schematically in FIG. 1, for example, in which each cover 6 has projections and / or depressions 17 at the front and rear, as seen in the conveying direction 16. It can be seen in the sterile connecting parts marked by the dashed square in FIG. 1 to form the cct of tubes 2 fit together and can also be detached from one another again (FIG. 1 right).
FIGS. 6 to 8 show further embodiments of connecting parts, namely in the view of the chains of packs, which preferably run in the sterile area 18, from below. Since the bottom of the respective package 1 is kept open for filling and the cover 6 is already molded onto the tube 2 in order to close the tube 2 on one side, the cover 6 is arranged at the bottom during its transport in the direction 16, so that one can be at the bottom Representation of Figures 6 to 8 looks at the cover 6 or the connecting parts.
FIGS. 6 to 8 show further other embodiments of connecting parts by a view of the cover 6 from below, if one were to look at the tubes from below, for example, in the sterile area 18.
In the embodiment according to FIG. 6, the connecting parts are strips which run parallel to one another, like strips 18, 18 ', extend over the cover 6 and which can be wide in relation to the width of the pack, i.e. can take half to 1/10 of the pack width; or can also be very narrow like threads, so that each band 18, 18 'only has the width of 1 to 5 mm, preferably 2 mm, like an extruded plastic thread. These bands 18, 18 'can protrude from the covers 6 with a slight height, but can also lie flush with the surface of the covers 6 when the covers 6 are molded or welded onto the side walls 3, 4.
In the embodiment in FIG. 7, there is only a single band 18 which, similarly to the embodiment in FIG. 6, is arranged on the covers 6 of the chain of packs. In contrast to the embodiment of Figure 6, in which the bands are parallel to a side wall, e.g. 3, arranged in an arranged manner, the individual band 18 in the embodiment of FIG. 7 lies diagonally on or in the cover 6, that is to say runs from tip to tip.
In the embodiment of FIG. 8, band bridges 19, 19 'are attached, preferably heat-sealed, at a location of the respectively adjacent pack or its cover 6 as connecting parts. Here, these connecting parts 19, 19 'are arranged in a similar manner to that in FIG. 6, but they can also be arranged as in FIG. 7 or even be designed as tabs 11 if they are separated between the one and the next pack and, for example, only by positive locking and / or frictional connection are connected, similar to, for example shown using the embodiment of Figures 4 and 5, in which a thickened bead 15 is pressed into a corresponding recess 14 and provides a positive connection to create the chain of tubes.
These connecting parts can consist of paper coated with plastic or of plastic without a carrier material.
Looking at FIGS. 1 to 3, the process now proceeds such that tubes 2 with side walls 3, 4 are formed, for example starting from supply rolls 20, 20 ', which are initially still open at both ends. At the injection station 7, the covers 6 are injected, so that the tubes 2 are closed on one side or have their end closure, which comes to lie down, so that the tube 2 is open at the top. The connecting parts 11, 17, 18, 18 'or 19, 19' are already molded on.
In addition, the special type of connecting parts 21 according to FIG. 3 should be pointed out at this point. The axis of the supply rolls 20, 20 'for the paper webs 22 coated on both sides with plastic is not horizontal, as in the embodiment of FIG. 2, but vertical, as can easily be seen in FIG. 3.
If one now provides between the longitudinal folding edges 23 between the side walls 3 and 4 longitudinal weld seams, as indicated in FIG. 3 at the point 24, then connecting parts 21 result, which are formed from the web 22 or the longitudinal weld seam 24 itself.
For the explanation of a particularly preferred embodiment, reference is also made to the aluminum foil 25 in the embodiment of FIG. 3, in which an aluminum foil is sealed at the location of the package before the injection 7 of the lid 6, at which point the lid is then injection molded. The sterile condition of the packaging is thereby considerably improved, namely to largely reduce the gas permeability of the plastic from which the cover 6 is made.
If the connecting parts 21 from the tracks 22 or
the longitudinal sealing seams 24 themselves exist or the connecting parts are produced together with the molding 7 of the cover 6, so that one of the embodiments of FIGS. 6 to 8 is provided, the shape of the desired chain is already finished. However, if the connecting parts are designed as tabs 11, packs are connected in a form-fitting and / or friction-locking manner by mechanical means, as is shown schematically in FIG. 1 at 26. The tubes 2 open at the top had been sterilized at position 28. Of course, one can also reverse this arrangement and first create the connection (at 26) of the tabs 11 and then sterilize the open tubes (at 28) in order to then insert these sterilized tubes into the sterile area 18.
The important thing, however, is the shaping of the chain of the tubes 2 lying against one another, so that the chain of tubes 2 can be passed through the sterile area 18 by pushing or pulling from the outside. You then do not need to insert machine parts from outside the sterile area to the inside and vice versa.
In the empty tube 2 there is a first filling with liquid in a first filling station 29, in the second filling station, which can possibly also coincide locally with the first, a second and final filling with liquid up to level 30. Then the bottom 5 becomes the Pack formed by transverse sealing at the point designated 31 in Figures 1 and 3. At the transition from the sterile area 18 to the outside or outside the sterile area, the separation is then carried out at the point again shown schematically at 32 in FIGS. 1 and 3, for example by a cut or by mechanical separation of the detachable connecting parts 11.
In the embodiment of FIG. 2, the tubes 2, which are open on one side, are produced in two production rows arranged parallel to one another in order to be able to create the chain of tubes 2, which are only a short distance apart, with greater throughput per unit of time and to be able to convey them in the direction of arrow 16 . The formation of the block base 5 according to FIG. 2 is relatively schematic, without the configuration being shown in more detail.
In FIG. 3, the activity provided by folding and transverse sealing (at 31) to form the bottom is shown somewhat more precisely, because namely the transverse sealing seam 33 is shown more clearly as a straight-line connection which can be produced by moving together two welding jaws (not shown). As a result of the stretching of the pack on its upper side in comparison with the molded cover on its underside, the next pack must be moved downward, as shown by the bent arrow 34 in FIG. 3. Otherwise, the base 5 is formed in a manner known per se, so that nothing further needs to be said about this.
3 shows two rollers 35 with teeth 36 of the injection device for the cover 6, in order to schematically illustrate how the volume for the tube 2 can be formed by two opposing teeth in the region of the connecting line between the two rollers 35 and thus mechanical opposing forces can be generated for the mandrels for injecting the cover 6.