DE102006019390A1 - Flexible container e.g. bottle, receiving device for use in e.g. pharmaceutical industry, has electrical heating unit provided on wall and sterilizing filling material such as medicine, present in container - Google Patents

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Abstract

The device has a filling and locking device for filling a flexible container (30) with a filling material such as medicine, and for locking the container, where the container is made of plastic. An electrical heating unit (40) provided on a wall (20) sterilizes the filling material present in the container. The receiving device is divided into two halves which are joined together to receive the container. An independent claim is also included for a method for filling and locking a container.

Description

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Form zur Aufnahme eines flexiblen Behälters sowie eine Befüllungsanlage zur Befüllung des Behälters mit einem Füllgut und ein Verfahren zur Befüllung der Form.at The present invention is a form for receiving a flexible container as well as a filling plant for filling the container with a filling and a method of filling the form.

Stand der TechnikState of technology

In der Pharmazeutischen Industrie, der Lebensmittel- und Tierfutterindustrie und in anderen Bereichen ist die Sterilisierung von Behältern, die mit einem Füllgut (z.B. Medikament oder Getränke) befüllt sind, erforderlich, um Mikroorganismen, insbes. Bakterien und Viren, zu töten. Dieses Verfahren wird häufig mittels eines so genannten Autoklavs durchgeführt. Das Autoklavieren wird unter feuchter Hitze durchgeführt. Die Feuchtigkeit lässt vor allem die Sporen der Bakterien quellen, dadurch sind sie weniger resistent als bei trockener Hitze.In the pharmaceutical industry, the food and animal feed industry and in other areas is the sterilization of containers that with a filling (e.g., medicines or drinks) are filled, required to microorganisms, esp. Bacteria and viruses to kill. This procedure becomes common carried out by means of a so-called autoclave. The autoclaving will performed under moist heat. The moisture leaves especially the spores of the bacteria swell, thus they are less resistant to dry heat.

Das Autoklavieren gliedert sich in vier Abschnitte. Der erste Abschnitt ist die Steigzeit, bei der der Autoklav selbst die eingestellte Sterilisationstemperatur erreicht. Die Sterilisationstemperatur liegt üblicherweise über 100°C and gewöhnlich zwischen 121°C and 134°C. Danach beginnt der zweite Abschnitt – die Ausgleichszeit. Am Ende der Ausgleichszeit erreicht auch der Behälter mit dem zu sterilisierende Füllgut an jedem Punkt die nötige Sterilisierungstemperatur, dann beginnt die eigentliche Sterilisationsphase (Sterilisationszeit). Die Dauer der Sterilisationszeit hängt von der Sterilisationstemperatur und den zu zerstörenden Mikroorganismen ab. Typisch sind Sterilisationszeiten zwischen 15 und 20 Minuten. Es wäre wünschenswert, die Zeiten zu kürzen.The Autoclaving is divided into four sections. The first paragraph is the climb time at which the autoclave itself is the set Sterilization reached. The sterilization temperature usually above 100 ° C and usually between 121 ° C and 134 ° C. After that begins the second section - the Compensation time. At the end of the compensation period, the container also reaches the product to be sterilized at every point the necessary Sterilization temperature, then the actual sterilization phase begins (Sterilization time). The duration of the sterilization time depends on the sterilization temperature and the microorganisms to be destroyed. Typical are sterilization times between 15 and 20 minutes. It would be desirable, to shorten the times.

In den bekannten Anlagen wird in einer Befüllungsphase das Füllgut in Behältern z.B. Beuteln aspestich abgefüllt und dann nach der Füllmaschine auf großen Wagen gesammelt. Die großen Wagen werden in den Autoklaven geschoben, wo sie als großen Einheiten endsterilisiert werden. Durch die Validierung des Sterilisationsprozesses muss sichergestellt werden, dass Behälter auf dem Wagen gleichmäßig erwärmt werden. Die Überwachung der gleichmä ßigen Erreichung der Sterilisationstemperatur ist allerdings sehr schwierig in der Praxis. Bei den bekannten Prozessen in den Autoklaven müssen flexible Verpackungen sehr sorgfältig behandelt werden, damit sie den unterschiedlichen Belastungen (Aufheizen, Stützdruck, Wärmeverteilung, Abkühlen) standhalten.In the known systems in a filling phase, the contents in containers e.g. Bottles of aspestich bottled and then up after the filling machine huge Cart collected. The big ones Trolleys are pushed into the autoclave where they act as large units be sterilized. By validating the sterilization process it must be ensured that containers are heated evenly on the trolley. The supervision uniform achievement However, the sterilization temperature is very difficult in the Practice. In the known processes in the autoclave must be flexible Packaging very carefully treated so as to withstand the different pressures (heating, Support pressure, Heat distribution, Cooling) withstand.

Für das aseptische Abfüllen sind Anlagen bekannt, die innerhalb einer Einhausung einen Reinraum bzw. Reinraumbereich bilden. Eine Transportstrecke für Behälter jeglicher Art (einschließlich Flaschen) läuft durch den Reinraum bzw. Reinraumbereich. Ein Rinser, eine Füllmaschine zur Befüllung der Behälter und ein Verschließer zum luftdichten Verschließen der Behälter sind nacheinander an der Transportstrecke angebracht. In dem Reinraumbereich sind Durchlässe oder Schleusen zum Zuführen der leeren zu füllenden Behälter bzw. zum Abführen der gefüllten und verschlossenen (verschweißten) Behälter vorgesehen. Die Behälter werden anschließend endsterilisiert in den oben beschrieben Autoklaven.For the aseptic bottling are known plants that within a housing a clean room or clean room area form. A transport route for containers of any kind Type (including Bottles) is running through the clean room or clean room area. A rinser, a filling machine for filling the container and a capper for airtight sealing the container are successively attached to the transport route. In the clean room area are passages or locks for feeding the empty to fill container or for discharging the filled and sealed (welded) container provided. The containers will be afterwards finally sterilized in the autoclave described above.

Ein Nachteil mit den bestehenden Verfahren ist die Notwendigkeit, flexible Behälter während des Autoklavierens zu stützen, da die Behälter sonst aufplatzen können.One Disadvantage with the existing procedures is the need to be flexible container while to support the autoclaving, because the containers otherwise can burst.

Die Deutsche Patentanmeldung Nr. 195 20 925 (KHS Maschinen- und Anlagenbau AG) offenbart ein Verfahren zum keimarmen Füllen von Kunststoff-Flaschen, beispielsweise von PE'T-Flaschen, o. dgl. Behälter mit geringer Hitzebeständigkeit mit einem flüssigen Füllgut.The German Patent Application No. 195 20 925 (KHS Maschinen- und Anlagenbau AG) discloses a method for low-germ filling of plastic bottles, for example, PE'T bottles, o. Like. Container with low heat resistance with a liquid Contents.

Diese Patentanmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zum keimarmen Füllen von Kunststofflaschen oder dergleichen Behälter mit geringer Hitzebeständigkeit mit einem flüssigen Füllgut. Bei dem beschriebenen Verfahren wird das Füllgut in einer Pasteurisiervorrichtung bei einer Pasteurisiertemperatur (d.h. < 100°C) pasteurisiert und im heißen Zustand unter Verwendung einer Füllmaschine in die Behälter abgefüllt, die anschließend in einer Verschließmaschine mit Verschlüssen verschlossen werden. Nach dem Pasteurisieren wird das Füllgut auf eine unter der Pasteurisiertemperatur liegende Fülltemperatur abgekühlt und jeder Behälter wird nach dem Füllen und Verschließen einer thermischen Nachbehandlung unterzogen, bei der das Füllgut im Inneren des jeweiligen Behälters über eine vorgegebene Heißhaltezeit auf einer Temperatur von wenigstens 60°C gehalten wird. Augrund der niedrigen Temperaturen bei diesem Verfahren taucht die Problematik der sorgfältigen Behandlung der Behälter nicht auf.These Patent application relates to a method for low-germ filling of Plastic bottles or the like containers with low heat resistance with a liquid Contents. In the described method, the contents are in a pasteurizer at a pasteurizing temperature (i.e. <100 ° C) pasteurized and hot Condition using a filling machine into the containers bottled, the following in a capping machine with closures be closed. After pasteurization, the contents are opened cooled below the pasteurizing temperature filling temperature and every container will after filling and closing subjected to a thermal aftertreatment, in which the contents inside of the respective container via a predetermined holding time is maintained at a temperature of at least 60 ° C. Augrund the low temperatures in this process, the problematic emerges the careful one Treatment of the containers not up.

Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und Verfahren zu entwickeln, die eine verbesserte Endsterilisierung der Behälter erlaubt.The Invention is based on the object, a device and method to develop, which allows an improved final sterilization of the container.

Diese Erfindung ist durch eine Form zur Aufnahme eines Behälters gelöst, wobei die Form Heizelemente aufweist, damit ein in dem Behälter befindliches Füllgut sterilisiert wird. Die Form mit dem Behälter ist einer Abfüll- und einer Verschließvorrichtung zuführbar mittels derer der Behälter befüllt und verschlossen werden kann. Mit Hilfe der Heizelemente kann die Temperatur der Behälter in der Form schnell und zuverlässig auf die Sterilisationstemperatur gebracht. Da jeder Behälter einer Form zugeordnet ist, kann das Erreichen der Sterilisationstemperatur dokumentiert werden, welche einer besseren Dokumentierung und Validierung der Sterilisation erlaubt.This invention is achieved by a mold for receiving a container, wherein the mold has heating elements, so that a filling material located in the container is sterilized. The mold with the container can be fed to a filling and a closing device by means of which the container can be filled and closed. With the help of the heating elements, the temperature of the containers in the mold can be quickly and reliably adjusted to the sterilization temperature brought. Since each container is assigned to a mold, it is possible to document the achievement of the sterilization temperature, which allows better documentation and validation of the sterilization.

Die Verwendung der Form erlaubt der Sterilisierung der Behälter in der Abfüll- und Verschließvorrichtung; ein separater Autoklav ist nicht erforderlich. Das Weglassen des Autoklavs spart nicht nur Zeit, sondern auch die Notwendigkeit der Zurverfügungstellung von großen Mengen sauberen Wassers.The Use of the mold allows sterilization of the container in the bottling and closing device; a separate autoclave is not required. The omission of the Autoclave not only saves time, but also the need for provision of big ones Amounts of clean water.

Die Aufgabe wird auch mittels eines Verfahrens zum Befüllen und Verschließen von Behältern sowie zum Sterilisieren von in den Behältern befindlichem Füllgut gelöst. Das Verfahren weist folgende Schritte auf

  • i) Zuführen einer Form und eines in der Form befindlichen Behälters (30) zu einer Befüllvorrichtung;
  • ii) Befüllen des Behälters mit Füllgut mittels der Befüllvorrichtung;
  • iii) Verschließen des Behälters mittels einer Verschließvorrichtung;
  • iv) Erwärmen der Form, so dass das in dem Behälter befindliche Füllgut sterilisiert wird.
The object is also achieved by means of a method for filling and closing containers and for sterilizing befindliches in the containers contents. The method comprises the following steps
  • i) supplying a mold and a container in the mold ( 30 ) to a filling device;
  • ii) filling the container with filling material by means of the filling device;
  • iii) closing the container by means of a closing device;
  • iv) heating the mold so that the contents in the container are sterilized.

Die Erfindung wird nun anhand der Figuren und Ausführungsbeispiele näher erläutert.The Invention will now be explained in more detail with reference to the figures and embodiments.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Form 10; 1 a side view of the mold according to the invention 10 ;

2 eine Übersicht über eine Befüllungs – und Sterilisationsanlage 100; 2 an overview of a filling and sterilization system 100 ;

3 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Form 10 in offener Stellung; 3 a plan view of the mold according to the invention 10 in open position;

4 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Form 10 in verschlossener Stellung; 4 a plan view of the mold according to the invention 10 in closed position;

5 das Befüllen des Behälters 30; 5 the filling of the container 30 ;

6 das Verschließen des Behälters 30; 6 closing the container 30 ;

7 das Verschließen der Form 10; 7 closing the mold 10 ;

8 das Anheizen der Form 10; 8th heating up the mold 10 ;

9 die Sterilisierung des Behälters 30; 9 the sterilization of the container 30 ;

10 das Abkühlen des Behälters 30 10 cooling the container 30

11 die Öffnung der Form 10; und 11 the opening of the mold 10 ; and

12 die Entfernung des Behälters 30. 12 the removal of the container 30 ,

1 zeigt eine Seitenansicht der erfindugsgemäßen Form 10 zur Aufnahme eines flexiblen Behälters 50. Die Form 10 ist aus einem gut leitenden Metal z.B. Kupfer, Aluminium oder Kupferlegierungen hergestellt und hat Wände 20, einen Deckel 25 und einen inneren Raum 30. Die flexiblen Behälter 50 sind aus Polyethylen, Polyprophylen, EVUH oder einem anderen Kunststoff hergestellt. Die Wände 20 sind mit elektrischen Heizelementen 40 versehen. Alternativ kann die Form 10 mit Hilfe eines Wärmetransportmediums (Öl, Wasser, Gel) aufgeheizt werden, das durch einen Heiztunnel geschickt wird. Das Heizmedium wird von einer externen Heizung erhitzt. 3 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Form 10. Aus dieser Figur ist zu entnehmen, dass die Form 10 zwei Hälften 12a und 12b aufweist, die zusammengesetzt werden. Der innere Raum 30 nimmt einen flexiblen Behälter 50 z.B. ein Beutel aus Kunststoff auf. In der beschriebenen Ausführungsform ist lediglich einen einzelnen Behälter 50 in dem inneren Raum 30 vorhanden. Allerdings kann die Form 10 so gestaltet werden, dass der innere Raum 30 mehr als einen Behälter 50 aufnimmt. 1 shows a side view of the erfindugsgemäßen form 10 for receiving a flexible container 50 , Form 10 is made of a good conductive metal such as copper, aluminum or copper alloys and has walls 20 , a lid 25 and an inner space 30 , The flexible containers 50 are made of polyethylene, polypropylene, EVUH or other plastic. The walls 20 are with electric heating elements 40 Mistake. Alternatively, the shape 10 be heated by means of a heat transfer medium (oil, water, gel), which is sent through a heating tunnel. The heating medium is heated by an external heater. 3 shows a plan view of the mold according to the invention 10 , From this figure it can be seen that the shape 10 two halves 12a and 12b which are assembled together. The inner space 30 takes a flexible container 50 For example, a bag made of plastic. In the described embodiment is only a single container 50 in the inner space 30 available. However, the shape 10 be designed so that the inner space 30 more than one container 50 receives.

2 zeigt eine Übersicht einer Befüllungsanlage 100 mit Endsterilisierung. Die Befüllungsanlage 100 hat eine Füllmaschine 110 mit einem Vorratstank 120. Der Vorratstank 120 enthält das Füllgut 130 für den flexiblen Behälter 50. Das Füllgut kann z.B. eine Salzlösung, flüssiges Nährungsmittel, flüssige Pharmazeutika, usw. sein. Die Art von Füllgut 130 beschränkt die Erfindung nicht. 2 shows an overview of a filling system 100 with final sterilization. The filling system 100 has a filling machine 110 with a storage tank 120 , The storage tank 120 contains the contents 130 for the flexible container 50 , The contents may be, for example, a saline solution, liquid nutrient, liquid pharmaceuticals, etc. The type of contents 130 does not limit the invention.

Das Verfahren zur Befüllung und Sterilisierung des flexiblen Behälters 30 wird jetzt beschrieben. In einem ersten Schritt (3) wird der flexible Behälter 30 in die Form 10 einge setzt. Die zwei Hälften 12a und 12b werden zusammengebracht, um die Form 10 zu schließen (4). Der flexible Behälter 30 wird mit dem Füllgut 130 befüllt (5) und anschließend einen Stopfen bzw. eine Kappe 60 auf den Behälter 30 aufgesetzt und somit der Behälter 30 verschlossen (6).The procedure for filling and sterilizing the flexible container 30 will now be described. In a first step ( 3 ) becomes the flexible container 30 into the mold 10 set. The two halves 12a and 12b are brought together to form 10 close ( 4 ). The flexible container 30 comes with the contents 130 filled ( 5 ) and then a plug or a cap 60 on the container 30 put on and thus the container 30 locked ( 6 ).

In einem nächsten Schritt wird die Form 10 selbst mit Hilfe eines Deckels 25 verschlossen (7) und auf eine Temperatur von ca 121°C schnell aufgeheizt (8). Die Länge der Aufheizzeit hängt von der Größe und des Füllgutvolumens des Behälters 50 sowie vom Werkstoff ab. Die Temperatur wird über die Form 10 mittels Kontaktwärme dem Behälter 30 zugeführt. Die Form 10 wird bei dieser Temperatur für mindestens 10 Minuten gehalten (9), bevor sie abgekühlt wird (10). Die Haltedauer der Temperatur ist von der Art des Füllgutes abhängig. Sie beträgt mindestens 10 Minuten. Das Abkühlen der Form 10 geschieht mit Luft und/oder Wasser durch Kanäle, die in der Form 10 eingebaut sind. Die Form 10 wird geöffnet (11) und dann der sterilisierte flexible Behälter 30 entnommen.In a next step, the shape 10 even with the help of a lid 25 locked ( 7 ) and heated to a temperature of about 121 ° C quickly ( 8th ). The length of the heating time depends on the size and volume of the container 50 as well as from the material. The temperature is above the mold 10 by means of contact heat the container 30 fed. Form 10 is held at this temperature for at least 10 minutes ( 9 ) before it is cooled ( 10 ). The holding time of the temperature depends on the type of filling material. It is at least 10 minutes. Cooling the mold 10 happens with air and / or water through channels that are in shape 10 are installed. Form 10 will be opened ( 11 ) and then the sterilized flexible container 30 taken.

Die Form 10 kann auch Sensoren aufweisen, welche die Temperatur innerhalb der Form 10, dh die Sterilisierungstemperatur überwachen und dokumentieren. Somit ist eine genaue Temperaturkontrolle für jeden einzelnen flexiblen Behälter 30 nachweisbar möglich. Da die flexiblen Behälter 30 durch die Form 10 gestützt sind ist kein Stützdruck erforderlich. Durch das schnelle aufheizen der Form und auch das direkte Abkühlen der Form kann die Sterilisationszeit erheblich verkürzt werden. Es ist ein kontinuierlicher Prozess und nicht wie heute das nur Chargen weise sterilisiert werden kann.Form 10 may also include sensors which measure the temperature within the mold 10 ie monitor and document the sterilization temperature. Thus, a precise temperature control for each individual flexible container 30 demonstrably possible. Because the flexible containers 30 through the form 10 are supported no support pressure is required. By quickly heating up the mold and also by directly cooling the mold, the sterilization time can be considerably shortened. It is a continuous process and not as today only batchwise can be sterilized.

Claims (12)

Form (10) zur Aufnahme eines Behälters (30), wobei die Form (10) mit dem Behälter (30) einer Abfüll- und einer Verschließvorrichtung (100) zuführbar ist mittels derer der Behälter (30) befüllt und verschlossen werden kann, wobei die Form (10) Heizelemente (40) aufweist, damit ein in dem Behälter (30) befindliches Füllgut (130) sterilisiert wird.Shape ( 10 ) for receiving a container ( 30 ), the shape ( 10 ) with the container ( 30 ) a filling and a closing device ( 100 ) can be fed by means of which the container ( 30 ) can be filled and closed, the shape ( 10 ) Heating elements ( 40 ), so that in the container ( 30 ) ( 130 ) is sterilized. Form (10) nach Anspruch 1, wobei die Heizelemente (40) elektrisch sind.Shape ( 10 ) according to claim 1, wherein the heating elements ( 40 ) are electrically. Form (10) nach Anspruch 1, wobei die Heizelemente (40) ein Heizmedium aufwiesen.Shape ( 10 ) according to claim 1, wherein the heating elements ( 40 ) had a heating medium. Form (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizelemente (40) in den Wänden (20) vorhanden sind.Shape ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the heating elements ( 40 ) in the walls ( 20 ) available. Form (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Form (10) zwei zusammenschließbaren Hälften (12a, 12b) aufweist.Shape ( 10 ) according to any one of the preceding claims, wherein the mold ( 10 ) two joinable halves ( 12a . 12b ) having. Form (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Behälter aus einem flexiblen Kunststoff hergestellt ist.Shape ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the container is made of a flexible plastic. Form (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem oder mehreren Sensoren (14).Shape ( 10 ) according to one of the preceding claims with one or more sensors ( 14 ). Anlage zur Befüllung von Behältern (30), mit: einer Abfüllvorrichtung zur Befüllung von zumindest einem Behälter (30) mit Füllgut (130); einer Verschließvorrichtung zum Verschließen des zumindest einen Behälters (30); und zumindest einer Form (10) zur Aufnahme jeweils eines Behälters (30), wobei die zumindest eine Form (10) Heizelemente (40) aufweist, damit das in dem jeweils einen Behälter (30) befindliche Füllgut (130) sterilisiert wird.Plant for filling containers ( 30 ), comprising: a filling device for filling at least one container ( 30 ) with filling material ( 130 ); a closing device for closing the at least one container ( 30 ); and at least one form ( 10 ) for receiving a respective container ( 30 ), wherein the at least one shape ( 10 ) Heating elements ( 40 ), so that in each case a container ( 30 ) ( 130 ) is sterilized. Verfahren zum Befüllen und Verschließen von Behältern (30) sowie zum Sterilisieren von in den Behältern (30) befindlichem Füllgut (130), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: i) Zuführen einer Form (10) und eines in der Form befindlichen Behälters (30) zu einer Befüllvorrichtung; ii) Befüllen des Behälters (30) mit Füllgut (130) mittels der Befüllvorrichtung; iii) Verschließen des Behälters (30) mittels einer Verschließvorrichtung (40); iv) Erwärmen der Form (10), so dass das in dem flexiblen Behälter (30) befindliche Füllgut sterilisiert wird.Method for filling and closing containers ( 30 ) as well as for sterilizing in the containers ( 30 ) ( 130 ), the method comprising the steps of: i) supplying a mold ( 10 ) and a container in the mold ( 30 ) to a filling device; ii) filling the container ( 30 ) with filling material ( 130 ) by means of the filling device; iii) sealing the container ( 30 ) by means of a closing device ( 40 ); iv) heating the mold ( 10 ), so that in the flexible container ( 30 ) is sterilized. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Form (10) zwei Hälften (12a, 12b) aufweist, die für die Aufnahme des Behälters (30) zusammengeführt werden.Method according to claim 9, wherein the mold ( 10 ) two halves ( 12a . 12b ) suitable for receiving the container ( 30 ) are merged. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Form (10) vor dem Schritt des Erwärmens verschlossen wird.A method according to claim 9 or 10, wherein the mold ( 10 ) is closed before the step of heating. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Erwärmen der form (10) von einem oder mehreren Sensoren überwacht wird.A method according to any one of claims 9 to 11, wherein the heating of the mold ( 10 ) is monitored by one or more sensors.
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