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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sterilisieren einer Verpackungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Vorrichtung ist aus der
DE 42 05 655 A1 der Anmelderin bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung lässt sich das Innere eines Füllrohres, durch das während des Füllbetriebs der Abfüllanlage ein Füllgut in ein Schlauchende eines ein Formrohr umgebenden Schlauches eindosiert wird, mittels eines Sterilisiermittels reinigen. Dabei wird das Füllrohr von dem Sterilisiermittel durchströmt und über ein separates Element in Form einer Spültasse abgeführt. Die Spültasse ist von außen auf das Ende des Füllrohres aufsetzbar, wobei die Spültasse das Füllrohr an seinem Außenumfang dicht umschließt. Die bekannte Vorrichtung ist durch die separate Spültasse sowie die erforderliche Ableitung für das Sterilisiermittel von der Sterilisiertasse relativ aufwändig ausgebildet. Weiterhin benötigt die Montage und Demontage der Spültasse einen relativ großen Aufwand und geschultes Personal.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Sterilisieren einer Verpackungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass auf den Einsatz von separaten Elementen, welche von außen an der Verpackungsanlage montiert werden müssen, verzichtet werden kann. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Sterilisieren einer Verpackungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, ein Führungs- und Verschlusselement, das Bestandteil der Dosiereinrichtung ist, dazu zu benutzen, um in einer Sterilisierstellung Sterilisiermittel, das durch einen Füllgutkanal geleitet wird, intern wieder abzuleiten. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Handhabung der Vorrichtung in ihrem Reinigungs- bzw. Sterilisiermodus. Weiterhin werden dadurch potentielle Fehlerquellen bei unsachgemäßer Montage bzw. Demontage von Teilen vermeiden, wodurch die Vorrichtung darüber hinaus auch besonders zuverlässig arbeitet. Zuletzt werden die Rüstzeiten minimiert, da keine Montage und Demontage von Elementen für das Reinigen bzw. Sterilisieren erforderlich ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Sterilisieren einer Verpackungsanlage sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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In einer konstruktiven Umsetzung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Führungs- und Verschlusselement in einer Achse drehbar angeordnet ist, dass das Führungs- und Verschlusselement eine Durchgangsbohrung und eine in die Durchgangsbohrung mündende Sacklochbohrung aufweist, dass die Sacklochbohrung in der Füllstellung mit dem Füllkanal verbunden ist, wobei die Durchgangsbohrung mit dem Durchgang der Dosiereinrichtung verbunden ist und, dass in der Sterilisierstellung die Durchgangsbohrung mit dem Füllkanal verbunden ist und die Sacklochbohrung mit einem Rückströmkanal für das Sterilisiermittel verbunden ist. Eine derartige Ausbildung lässt sich konstruktiv relativ einfach herstellen, wobei das Führungs- und Verschlusselement lediglich in zwei Stellungen betrieben wird.
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Um ein Füllgut in ein Schlauchende eindosieren zu können bzw. beim Erreichen einer bestimmten Füllgutmenge den Füllvorgang stoppen zu können, ohne dass weiteres Füllgut nachströmt, wird vorgeschlagen, dass in dem Rückströmkanal ein auf- und abbeweglicher Dosier- und Trennschieber angeordnet ist, der in der Füllstellung des Führungs- und Verschlusselements mit der Durchgangsbohrung fluchtet.
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Ein relativ einfacher Aufbau bzw. eine relativ einfache Ausbildung des Füllkanals lässt sich erzielen, wenn der Füllkanal mit seiner Füllkanalachse seitlich versetzt zum Rückströmkanal angeordnet ist. Dadurch ist es insbesondere möglich, den Füllkanal als Bohrung auszubilden, sodass das Formrohr relativ massiv ausgebildet sein kann.
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Um einen ungestörten Rückfluss des Sterilisiermittels aus dem Füllkanal in den Rückströmkanal zu gewährleisten, ist es darüber hinaus vorgesehen, dass der Dosier- und Trennschieber in der Sterilisierstellung beabstandet von der Sacklochbohrung angeordnet ist und, dass der Rückströmkanal zumindest im Bereich des Dosier- und Trennschiebers einen größeren Querschnitt aufweist als der Dosier- und Trennschieber.
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Eine besonders einfache Ausbildung des Führungs- und Verschlusselements, bei der dieses während des Betriebs hinreichend dicht angeordnet ist, lässt sich erzielen, wenn das Führungs- und Verschlusselement walzenförmig ausgebildet ist, wobei die Längsachse des Führungs- und Verschlusselements mit der Achse fluchtet und, dass die Umfangsfläche des Führungs- und Verschlusselements formschlüssig mit einer Aufnahme zusammenwirkt.
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Eine besonders einfache und komfortable Handhabung bzw. Umschaltung des Führungs- und Verschlusselements mit relativ einfachen konstruktiven Mitteln lässt sich bewirken, wenn das Führungs- und Verschlusselement einen magnetisch betätigbaren Antrieb zur Verstellung zwischen der Füll- und der Sterilisierstellung aufweist. Somit genügt es, einen magnetischen Sender von außen an das Formrohr heranzuführen, wobei der Packstoffschlauch weiterhin über den Umfang des Formrohres gezogen bzw. angeordnet sein kann.
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Besonders vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn die Strömungsrichtung des Sterilisiermittels umkehrbar ist. Damit lassen sich insbesondere auch Toträume bzw. Ecken, in die das Sterilisiermittel bei der Durchströmung in nur eine Richtung nicht gelangt, durch Umkehren der Strömungsrichtung reinigen bzw. sterilisieren.
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Ein universeller Einsatz der Vorrichtung für verschiedene Füllgüter und Füllmengen lässt sich darüber hinaus erzielen, wenn das Führungs- und Verschlusselement und der Dosier- und Trennschieber als austauschbare Formatteile ausgebildet sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
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Diese zeigen in:
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1 das Ende einer Verpackungsanlage zum Befüllen von Schlauchbeuteln mit einem insbesondere flüssigen oder pastösen Füllgut mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Sterilisieren während einer Füllstellung der Dosiereinrichtung im Längsschnitt und
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2 die Verpackungsanlage gemäß 1 in ihrer Reinigungs- bzw. Sterilisierstellung, ebenfalls im Längsschnitt.
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Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit denselben Bezugsziffern versehen.
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In den Figuren ist der untere Teil einer Verpackungsanlage 1 mit einer Vorrichtung 10 zum Sterilisieren von Teilen der Verpackungsanlage 1 dargestellt. Hierbei wird mittels der Verpackungsanlage 1 eine bestimmte Füllmenge eines insbesondere flüssigen oder pastösen Füllgutes, z. B. Joghurt oder ähnlichem, in Verpackungsbehälter in Form von Schlauchbeuteln abgegeben.
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Die Verpackungsanlage 1 weist ein Formrohr 11 auf, um dessen Außenumfang im Bereich der dargestellten Vorrichtung 10 ein Packstoffschlauch 2 mittels einer nicht dargestellten Abzugseinrichtung (zum Beispiel in Form von vakuumunterstützten Abzugsbändern) abgezogen werden kann. In das Packstoffschlauchende 3 wird das Füllgut eindosiert. Mittels ebenfalls nicht dargestellter Siegel- und Trennwerkzeuge wird der Schlauchbeutel unter Bildung von Quernähten 4 gebildet und anschließend vom Packstoffschlauchende 3 abgetrennt. Hierbei weist jeder der nicht dargestellten Schlauchbeutel jeweils eine Kopfnaht und eine Bodennaht auf.
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Das untere Ende des Formrohres 11 ist mit einem auswechselbaren Abschlussstück 12 ausgestattet. Das Abschlussstück 12 weist in der Längsachse 14 des Formrohres 11 eine Durchgangsbohrung 15 auf, die sich über einen relativ kurzen Bohrungsabschnitt 16 in dem Formrohr 11 fortsetzt und in einer zylindrischen Aufnahme 17 mündet. In der zylindrischen Aufnahme 17 ist ein walzenförmiges Führungs- und Verschlusselement 20 als Bestandteil einer Dosiereinrichtung 18 formschlüssig angeordnet.
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Das vorteilhafterweise als austauschbares Formatteil ausgebildete Führungs- und Verschlusselement 20 ist in einer Drehachse 21, die senkrecht zur Zeichnungsebene der Figuren verläuft und mit der Längsachse 14 fluchtet, in zwei, um 90° zueinander versetzt angeordnete Betriebsstellungen schwenkbar.
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In der 1 ist das Führungs- und Verschlusselement 20 in seiner Füllstellung dargestellt, während in der 2 das Führungs- und Verschlusselement 20 in einer Reinigungs- bzw. Sterilisierstellung dargestellt ist.
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Das Führungs- und Verschlusselement 20 weist eine Durchgangsbohrung 22 auf, die in der Füllstellung mit der Längsachse 14 sowie dem Bohrungsabschnitt 16 fluchtet. Ferner ist in dem Führungs- und Verschlusselement 20 eine Bohrung 23 ausgebildet, die senkrecht zur Durchgangsbohrung 22 verläuft und die vom Außenumfang des Führungs- und Verschlusselements 20 ausgehend in der Durchgangsbohrung 22 mündet und mit der Drehachse 21 fluchtet. In Verlängerung der Durchgangsbohrung 22 ist in der Füllstellung des Führungs- und Verschlusselements 20 auf der dem Abschlussstück 12 abgewandten Seite im Formrohr 11 ein Rückflusskanal 25 ausgebildet, der mit der Längsachse 14 fluchtet. In dem Rückflusskanal 25 ist ein auf- und abbeweglicher Dosier- und Trennschieber 26 angeordnet, der ein an einer Führungsstange 27 angeordnetes, zylindrisch ausgebildetes, als Formatteil ausgebildetes Trennelement 28 aufweist.
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Der Durchmesser des Trennelements 28 ist derart an den Durchmesser der Durchgangsbohrung 22 angepasst, dass in der Füllstellung des Führungs- und Verschlusselements 20 das Trennelement 28 innerhalb der Durchgangsbohrung 22 auf- und abbeweglich ist. Weiterhin ist der Dosier- und Trennschieber 26 entsprechend der 2 in der Reinigungs- bzw. Sterilisierstellung in eine Stellung verfahrbar, in der zwischen der Bohrung 23 und dem Trennelement 28 ein Spalt 29 ausgebildet ist.
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Der Durchmesser des Rückflusskanals 25 ist zumindest in dem Bereich des Trennelements 28 derart groß, dass zwischen dem Trennelement 28 und dem Rücklaufkanal 25 ein Ringspalt 30 ausgebildet ist, durch den Reinigungs- bzw. Sterilisiermittel abfließen kann.
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Das Führungs- und Verschlusselement 20 weist weiterhin einen nicht dargestellten Antrieb auf, der das Führungs- und Verschlusselement 20 zwischen der Füllstellung und der Reinigungs- bzw. Sterilisierstellung bewegt. Hierbei ist der Antrieb insbesondere mittels eines magnetischen Schalters betätigbar, sodass die Betätigung des Antriebs von außen, d. h. von außerhalb des Packstoffschlauches 2 erfolgen kann.
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Seitlich versetzt zum Rücklaufkanal 25 ist ein Produktkanal 32 angeordnet, der über ein Wegeventil 33 mit einem Produktvorratsbehälter 34 verbunden ist. Der Produktkanal 32 ist beispielhaft als Bohrung innerhalb des Formrohrs 11 angeordnet, wobei die Längsachse 35 des Produktkanals 32 im dargestellten Bereich des Formrohrs 11 achsparallel zur Längsachse 14 verläuft. Am unteren Ende des Produktkanals 32 ist auf der dem Führungs- und Verschlusselement 20 zugewandten Seite ein Produktaustritt 36 ausgebildet. In der in der 1 dargestellten Füllstellung fluchtet der Produktaustritt 36 mit der Bohrung 23 des Führungs- und Verschlusselements 20.
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Zusätzlich ist der Produktkanal 32 je nach Stellung des Wegeventils 33 anstatt mit dem Produktvorratsbehälter 34 alternativ mit einem Sterilisiermittelbehälter 37 verbindbar. Von dem Sterilisiermittelbehälter 37 zweigt eine Leitung 38 ab, die mit dem Rücklaufkanal 25 gekoppelt ist. Hierbei ist in der Leitung 38 ein weiteres Wegeventil 39 geschaltet, das den Rücklaufkanal 25 entweder mit dem Sterilisiermittelbehälter 37 oder aber mit einem Sterilisiermittelrücklaufbehälter 40 verbindet. Der Sterilisiermittelrücklaufbehälter 40 ist weiterhin über eine weitere Leitung 41 und ein Absperrventil 42 mit dem Produktkanal 32 verbindbar.
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Die soweit beschriebene Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt:
In der in der 1 dargestellten Füllstellung des Führungs- und Verschlusselements 20 ist der Produktvorratsbehälter 34 mit dem Produktkanal 32 verbunden. Weiterhin fluchtet die Durchgangsbohrung 22 des Führungs- und Verschlusselements 20 mit dem Dosier- und Trennschieber 26. Zum Eindosieren des Füllgutes in das Packstoffschlauchende 3 wird das Trennelement 28 des Dosier- und Trennschiebers 26 derart angehoben, dass über den Produktkanal 32 und die Bohrung 23 Füllgut über das Führungs- und Verschlusselement 20, den Bohrungsabschnitt 16 und die Durchgangsbohrung 15 des Abschlussstückes 12 in das Packstoffschlauchende 3 eindosiert werden kann. Es ist jedoch darauf zu achten, dass sich der Dosier- und Trennschieber 26 stets im Bereich der Durchgangsbohrung 22 befindet, um einen Produktfluss in den Rückflusskanal 25 zu vermeiden.
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Zum Stoppen des Abfüllvorgangs wird der Dosier- und Trennschieber 26 zumindest soweit abgesenkt, bis dessen Umfangsfläche die Bohrung 23 des Führungs- und Verschlusselements 20 verschließt, sodass kein Füllgut nachfließen kann. Hierbei werden ggf. im Bereich der Bohrung 23 befindliche feste Bestandteile des Füllgutes, z. B. Fruchtstücke bei Joghurt, durch das Trennelement 28 abgetrennt. Sobald kein Füllgut in das Packstoffschlauchende 3 mehr nachströmt, wird ggf. das Packstoffschlauchende 3 etwas nach unten gezogen, sodass ein Kopfverschluss an dem Schlauchbeutel gebildet werden kann.
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In der in der 2 dargestellten Reinigungs- bzw. Sterilisierstellung kann Reinigungs- bzw. Sterilisiermittel in zwei unterschiedliche Richtungen durch die Verpackungsanlage 1 geführt bzw. geleitet werden: In der in der 2 dargestellten ersten Reinigungs- bzw. Sterilisierstellung ist der Produktkanal 32 mit dem Sterilisiermittelbehälter 37 verbunden, während der Rücklaufkanal 25 mit dem Sterilisiermittelrücklaufbehälter 40 gekoppelt ist. Somit kann Reinigungs- bzw. Sterilisiermittel zunächst durch den Produktkanal 32 und anschließend über die Durchgangsbohrung 22 und die Bohrung 23 des Führungs- und Verschlusselements 20 durch den Rücklaufkanal 25 strömen. In der anderen, in der 2 nicht dargestellten zweiten Stellung des Reinigungs- bzw. Sterilisiermittels wird der Produktkanal 32 mit dem Sterilisiermittelrücklaufbehälter 40 gekoppelt, während der Sterilisiermittelbehälter 32 mit dem Rücklaufkanal 25 verbunden wird. Somit kann Reinigungs- bzw. Sterilisiermittel aus dem Rücklaufkanal 25 über das Führungs- und Verschlusselement 20 in Richtung des Produktkanals 32 strömen.
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Die soweit beschriebene Vorrichtung 10 kann in vielfältiger Art und Weise modifiziert bzw. abgewandelt werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dieser besteht in der Anordnung bzw. Ausbildung eines zwischen einer Reinigungs- bzw. Sterilisierstellung und einer Füllstellung umschaltbaren Führungs- und Verschlusselements 20 als Bestandteil einer Dosiereinrichtung 18, so eine ein Füllrohr bzw. einen Produktkanal 32 aufweisende Verpackungsanlage 10 ohne Montage bzw. Demontage von zusätzlichen Bauteilen gereinigt bzw. sterilisiert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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