DE102015122876A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter Download PDF

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Abstract

Dargestellt und beschrieben sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter mit einer Vorwärmzone (A), einer Entkeimungszone (B), einer Trocknungszone (C), einer Füllzone (D) und einer Verschließzone (E), die einen Sterilraum bilden und unmittelbar zueinander benachbart angeordnet sind und nach oben von einer Haube (1) verschlossen werden, die die notwendigen Versorgungselemente und -leitungen aufnimmt. Um ein Eindringen von Keimen in die die Behandlungszonen durchlaufenen oben offenen Packungen sowie in den von den Behandlungszonen gebildeten Sterilraum zuverlässig auszuschließen, ist vorgesehen, dass im Sterilraum unterhalb der Haube (1) im Wesentlichen horizontal verlaufende und eine Vielzahl von Öffnungen aufweisende Luftleitelemente (18, 22, 26) vorgesehen sind und dass diesen von oben durch die Haube (1) Sterilluft zugeführt wird, so dass sich unterhalb der Luftleitelemente (18, 22, 26) eine gleichmäßig nach unten verlaufende laminare Strömung ausbildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter mit einer Vorwärmzone, einer Entkeimungszone, einer Trocknungszone, einer Füllzone und einer Verschließzone, die einen Sterilraum bilden und unmittelbar zueinander benachbart angeordnet sind und nach oben von einer Haube verschlossen werden, die die notwendigen Versorgungselemente und -leitungen aufnimmt.
  • Bei der Abfüllung insbesondere flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter muss aus hygienischen und haltbarkeitstechnischen Gründen stets eine besondere Aufmerksamkeit auf die Sterilisierung gerichtet werden. Die eigentliche Entkeimung erfolgt dabei nach bekannten Verfahren, bei denen die zu entkeimenden Flächen der noch offenen Packungen, bevorzugt Karton/Kunststoff-Verbundpackungen, einen vorbestimmten Zeitraum mit einem Entkeimungsmittel in Kontakt treten müssen, welches anschließend, also vor dem eigentlichen Füllvorgang, wieder von der Packungsoberfläche entfernt werden muss ( DE 30 36 972 C2 ).
  • Um diesen Entkeimungsvorgang möglichst wirtschaftlich zu gestalten, ist man dazu übergegangen, als Entkeimungsmittel H2O2, also Wasserstoffperoxid, zu verwenden. Eine optimale Wirkung wird dann erreicht, wenn die zu befüllenden Packungen in einer ersten Zone (Vorwärmzone) erhitzt werden, um die Sterilisierung möglichst schnell und effizient durchführen zu können. Die kontinuierlich fortbewegten Packungen werden von der Vorwärmzone in die nachgeschaltete Entkeimungszone transportiert, wo die Benetzung mit dem Entkeimungsmittel, vorzugsweise H2O2, erfolgt. Das flüssige H2O2 wird dazu mittels heißer Druckluft oder Heißdampf zu einem H2O2-Aerosol zerstäubt, damit keine größeren und schwereren Tröpfchen sich auf der Packungsoberfläche niederschlagen können, welche beim anschließenden Spülvorgang nicht mehr ohne Weiteres entfernt werden könnten.
  • Es hat sich gezeigt, dass die kurzfristige Benetzung mit dem H2O2-Aerosol unter einer heißen Atmosphäre zur zuverlässigen Abtötung vorhandener Keime ausreicht. Durch die Vorwärmung der offenen Packungen wird eine Kondensation von Aerosol-Tröpfchen zuverlässig ausgeschlossen. Um nun das H2O2-Aerosol wieder aus den Packungen zu entfernen, durchlaufen die Packungen eine weitere Zone, die sogenannte Trocknungszone. In dieser Zone werden die Packungen bei Atmosphärendruck mit heißer Sterilluft durchspült. Anschließend erfolgt in einer Füllzone die eigentliche Befüllung der Packungen mit gleichfalls bekannten Mitteln. Abschließend werden die befüllten Packungen unmittelbar nach dem Füllvorgang in einer Verschließzone verschlossen.
  • Da in allen zuvor genannten fünf Zonen sterile Bedingungen herrschen müssen, sind die einzelnen Zonen nach außen weitgehend abgeschottet, um die Packungen innerhalb einer keimtötenden Atmosphäre transportieren zu können. Obwohl sich der Einsatz von H2O2 zur Entkeimung bewährt hat, muss bei den eingesetzten Füllmaschinen darauf geachtet werden, dass, einerseits aus wirtschaftlichen Gründen und andererseits aus gesundheitlichen Gründen (Wasserstoffperoxid ist ein starkes Oxidationsmittel) von der H2O2-Atmosphäre nichts in den Raum, in dem sich die Füllmaschine befindet, gelangt.
  • Da die einzelnen Zonen nach unten und insbesondere in Transportrichtung der Packungen stets nur unzureichend abgedichtet werden können, weil die oben offenen Packungen die Vorrichtung kontinuierlich mittels dieser aufnehmenden Zellenketten durch die Vorrichtung bewegt werden, ist ein schleusenartiges Verschließen von Zulauf und Auslauf nicht möglich. In der gattungsgemäßen Vorrichtung zum Sterilisieren ( EP 0 726 203 B1 ) ist daher bereits vorgeschlagen worden, alle fünf genannten Zonen zu einem einzigen Sterilraum zusammenzulegen und diesen mit einem gemeinsamen abnehmbaren Deckel zu verschließen, welcher einen Hohlraum besitzt, in dem die Verteil- und Versorgungselemente untergebracht sind. Der grundlegenden Problematik der ständig endlos zugeführten zu befüllenden Packungen unterliegt jedoch auch diese bekannte Vorrichtung.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und vorher näher beschriebene Vorrichtung zum Sterilisieren so auszugestalten und weiterzubilden, dass ein Eindringen von Keimen in die die Behandlungszonen durchlaufenen offenen Packungen sowie in den von den Behandlungszonen gebildeten Sterilraum zuverlässig ausgeschlossen ist. Darüber hinaus ist ein konstruktiv einfacher Aufbau der Vorrichtung erwünscht, um auch den stets notwendigen Aufwand für die Reinigung und Wartung zu minimieren.
  • Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass unterhalb der Haube im Wesentlichen horizontal verlaufende und eine Vielzahl von Öffnungen aufweisende Luftleitelemente vorgesehen sind und dass diesen von oben durch die Haube Sterilluft zugeführt wird, so dass sich unterhalb der Luftleitelemente eine gleichmäßig nach unten verlaufende laminare Strömung („laminar flow”) ausbildet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass Staub oder Keime, welche über die Transportketten ins Innere der Vorrichtung gelangen könnten, dort keine Möglichkeit haben gegen die laminare Strömung aufzusteigen. Somit verbleiben sie im unteren Bereich der Vorrichtung bzw. werden sie von dort aus weiter nach unten aus der Vorrichtung heraus transportiert.
  • Nach einer bevorzugten Lehre der Erfindung sind die Luftleitelemente wenigstens im Bereich der Trocknungszone, Füllzone und Verschließzone angeordnet. Dabei können die Luftleitelemente zonenweise unterschiedlich ausgebildet sein. Hierbei kann einerseits eine Anpassung an die ohnehin vorbestimmte Größe der jeweiligen Zone erfolgen und andererseits aber auch eine konkrete Orientierung der laminaren Strömung in Abhängigkeit von der Zone und der darin befindlichen Leitungen erfolgen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind an den Zonenbegrenzungen sich von der Haube nach unten bis zum jeweiligen Luftleitelement vertikal erstreckende Trennwände vorgesehen, welche die einzelnen Zonen im oberen Bereich des Sterilraums voneinander abschotten und damit einen horizontalen Austausch von Luft ausschließen, wodurch die Ausbildung einer gleichmäßig nach unten gerichteten laminaren Strömung weiter verbessert wird. Auf diese Weise kann für jede einzelne Zone eine Sterilluftkammer ausgebildet sein.
  • Versuche haben ergeben, dass es besonders zweckmäßig ist, wenn nach einer weiteren Lehre der Erfindung in jeder Sterilluftkammer wenigstens ein die gesamte Breite der Vorrichtung überspannendes Vorverteilerelement angeordnet ist, dem die Sterilluft über durch die Haube vertikal verlaufende Zuführrohre zugeführt wird. Dabei kann jedes Vorverteilerelement wenigstens an seinem horizontalen Boden eine Vielzahl von Öffnungen aufweisen, um die zugeführte Luft nach unten in die jeweilige Sterilluftkammer hindurchzulassen. Das Vorverteilerelement kann beispielsweise aus einem U-förmigen Blech bestehen.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in jedem Vorverteilerelement unterhalb der Zuführrohre eine als Prallzone wirkende nicht mit Öffnungen versehene Struktur, wie beispielsweise eine Prallplatte, vorgesehen ist. Eine solche Prallzone sorgt dafür, dass die der Vorverteilerkammer mit leichtem Überdruck zugeführte Sterilluft sich zunächst horizontal innerhalb des Vorverteilers ausbreitet und dann gleichmäßig über die gesamte Breite der Vorrichtung an die Sterilluftkammer abgegeben wird.
  • Eine andere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die Öffnungen in den Luftleitelementen und/oder den Vorverteilerelementen ein- und/oder ausgangsseitig angefast sind, um Turbulenzen in der Sterilluft beim Durchtritt durch diese Öffnungen zu minimieren oder möglichst völlig zu vermeiden.
  • Nach einer weiteren Lehre der Erfindung sind sämtliche Öffnungen in den Luftleitelementen und/oder Vorverteilerelementen gleichmäßig verteilt angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung dieser Elemente. Es ist jedoch auch möglich, dass die Öffnungen in bestimmten Bereichen kleiner oder größer ausgeführt sind oder aber auch mehr oder weniger konzentriert angeordnet sein können, um den Geometrieverhältnissen in den einzelnen Zonen (durch Einbauten etc.) Rechnung tragen zu können.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Luftleitelemente und/oder Vorverteilerelemente als Lochbleche ausgeführt sind. Es ist jedoch auch möglich, Wabenbleche oder dergleichen zu verwenden. Bevorzugt bestehen die Luftleitelemente bzw. Vorverteilerelemente aus Edelstahl.
  • Alternativ ist es auch denkbar, dass die Luftleitelemente und/oder Vorverteilerelemente als Gitterstrukturen oder dergleichen ausgebildet sind.
  • Eine andere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Luftleitelemente und/oder Vorverteilerelemente mittels Haltebügeln oder Spangen an der Haube lösbar befestigt sind. Dazu können die Luftleitelemente und/oder Vorverteilerelemente mit Ösen oder Haken versehen sein, welche mit den Haltebügeln oder Spangen korrespondieren. Durch entsprechende Anordnung der Halteelemente an den Luftleitelementen oder Vorverteilerelementen kann sichergestellt werden, dass diese nur in der richtigen Ausrichtung in der Vorrichtung befestigt werden können.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Lehre der Erfindung ist vorgesehen, dass die parallel zur Transportrichtung der Packungen verlaufenden Wandungen der Vorrichtung als durchsichtige Scheiben ausgebildet sind und dass in jeder Scheibe und/oder am Gehäuse der Vorrichtung eine umlaufende Nut vorhanden ist, die mit wenigstens einem der Vorverteilerelemente in Verbindung steht. Auf diese Weise kann die zwischen Haube und Vorverteilerelement entstehende Vorverteilerkammer, welche an beiden Stirnseiten offen ist, die weitere Aufgabe übernehmen, die umlaufende Ringnut mit unter leichtem Überdruck stehender Sterilluft zu versorgen. Auf diese Weise entsteht eine Barriere, die ein Eindringen keimbehafteter Luft ins Innere der Vorrichtung wirksam verhindert.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter, umfassend die folgenden Schritte:
    • a) Bereitstellen einer Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter mit einer Vorwärmzone, einer Entkeimungszone, einer Trocknungszone, einer Füllzone und einer Verschließzone, die einen Sterilraum bilden und unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind und nach oben von einer Haube verschlossen werden, die die notwendigen Versorgungselemente und -leitungen aufnimmt;
    • b) Bereitstellen von wenigstens einem zu einer Packung formbaren Zuschnitt oder Packungsmantel.
  • Für dieses Verfahren wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass die wenigstens eine aus einem formbaren Zuschnitt oder Packungsmantel geformte oben offenen Packung diskontinuierlich oder kontinuierlich durch die Vorwärmzone, die Entkeimungszone, die Trocknungszone, die Füllzone und die Verschließzone transportiert wird und dabei kontinuierlich mit einer gleichmäßig nach unten verlaufenden laminaren Strömung aus Sterilluft beaufschlagt wird.
  • Bevorzugt wird für das Verfahren in Schritt a) eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 bereitgestellt.
  • Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung weist die laminare Sterilluft-Strömung wenigstens abschnittsweise einen Überdruck von 0,12 bar bis 0,55 bar, vorzugsweise von 0,18 bar bis 0,32 bar, auf. Der zuvor genannte Überdruck wird dabei innerhalb der Sterilkammer beispielsweise mit Hilfe eines Prandtl'sches Staurohrs gemessen.
  • Schließlich ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vogesehen, dass die wenigstens eine Packung mit einer Transportgeschwindigkeit von 0,8 m/s bis 3,0 m/s, vorzugsweise mit 1,2 m/s bis 1,8 m/s, durch die Zonen transportiert wird.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
  • 1 eine Haube einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht,
  • 2 die Haube aus 1, oben offen, in perspektivischer Ansicht,
  • 3 die Vorwärmzone der Vorrichtung im Vertikalschnitt entlang der Linie III-III in 1,
  • 4A die Trocknungszone der Vorrichtung im Vertikalschnitt entlang der Linie IV-IV in 1,
  • 4B den Gegenstand aus 4A in perspektivischer Darstellung,
  • 5 die Füllzone der Vorrichtung im Vertikalschnitt entlang der Linie V-V in 1,
  • 6 die Verschließzone der Vorrichtung im Vertikalschnitt entlang der Linie VI-VI in 1 und
  • 7 in schematischer Darstellung eine seitlich an der Vorrichtung aufgesetzte Abdeckscheibe.
  • In 1 ist eine Haube 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter in Seitenansicht dargestellt. Dort sind, nacheinander von links nach rechts, die einzelnen von zu befüllenden Packungen P durchlaufenen Zonen, nämlich Vorwärmzone A, Entkeimungszone B, Trocknungszone C, Füllzone D und Verschließzone E dargestellt.
  • Der von einzelnen Zonen A, B, C, D, E gebildete Sterilraum wird von einem umlaufenden, nicht dargestellten Gehäuse begrenzt. Nach oben wird der Sterilraum erfindungsgemäß durch die Haube 1 begrenzt, von der nur ein umlaufender Rahmen 2 und eine Abdeckung 3 erkennbar sind. Wie bereits aus dem gattungsbildenden Stand der Technik bekannt, sind innerhalb der Haube 1 sämtliche Versorgungselemente enthalten. Der ,Sterilraum' ist nach unten nicht konstruktiv begrenzt, seine untere Ausdehnung muss jedoch bis unterhalb der oben offenen Packungen P reichen und ist in 1 mit der strichpunktierten Linie SH angedeutet.
  • Erfindungsgemäß wird nun durch Sterilluftrohre, welche durch die Haube 1 hindurchreichen und von denen nur oben herausragende Sterilluftstutzen 4 erkennbar sind, Sterilluft dem Sterilraum unterhalb der Haube 1 zugeführt. Die Sterilluftstutzen 4 werden über (nicht dargestellte) Schläuche mit Sterilluft versorgt. Die Versorgungselemente umfassen – in 1 von links nach rechts – einen Verteiler 5 für heiße Sterilluft, einen H2O2-Verteiler 6, einen Sterilluftverteiler 7, zwei Füllanschlüsse 8 mit darunter angeordneten Fülldüsen 9 und einen Heißdampfverteiler 10.
  • Die vorgenannten Versorgungselemente sind in der perspektivischen Darstellung in 2, in der die Haube 1 oben offen dargestellt ist, deutlich besser erkennbar. Hier sind auch (nicht näher bezeichnete) Versorgungsleitungen zu erkennen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Sterilisieren von oben offenen Packungen P, welche der Vorrichtung entlang sechs parallelen Linien L1 bis L6 durch eine Außenwandung 11 mit im Ausführungsbeispiel sechs Einschnitten 12 zugeführt werden.
  • Vorwärmanschlüsse 13 stehen in Verbindung mit entsprechenden Vorwärmdüsen 14, durch welche die oben offenen Packungen P mit Heißluft oder Heißdampf ausgespült werden, um diese zu erhitzen, damit ein Kondensieren von Sterilisierflüssigkeit im Inneren der Packung P zuverlässig ausgeschlossen wird.
  • Aus 2 lässt sich ferner entnehmen, dass unter den drei jeweils für zwei Linien L1, L2; L3, L4 und L5, L6 bestimmten H2O2-Verteilern 6 jeweils H2O2-Aerosol-Verteiler 15 angeordnet sind, von denen H2O2-Aerosol-Düsen 16 durch die Haube 1 in das Innere des Sterilraums führen, wie in 1 dargestellt ist. Die H2O2-Aerosol-Düsen 16 reichen hinunter bis kurz oberhalb der Packungen P. Die H2O2-Aerosol-Düsen 16 enden in einem Tunnelblech 17, um die unnötige Ausbreitung des Wasserstoffperoxids im Sterilraum zu minimieren.
  • Erfindungsgemäß sind nun unterhalb der Haube 1 mehrere Luftleitelemente zum Erzeugen einer nach unten gerichteten laminaren Sterilluftströmung angeordnet. In der Trocknungszone C erkennt man in 1 ein erstes Luftleitelement 18, das einen L-förmigen Querschnitt aufweist und gemeinsam mit der Unterseite der Haube 1 eine Sterilkammer 19 ausbildet. Im inneren der Sterilkammer 19 erkennt man links oben ein Vorverteilerelement 20, dessen Funktion weiter unten näher beschrieben wird. Die Sterilkammer 19 ist nach rechts durch eine Trennwand 21 von der nachfolgenden Füllzone D abgetrennt. Auch die Füllzone D ist mit einem Luftleitelement 22 ausgestattet, welches gemeinsam mit der Trennwand 21 und der Unterseite der Haube 1 eine Sterilkammer 23 bildet. Darin ist oben rechts in Querschnitt ein Vorverteilerelement 24 zu erkennen, das auch noch näher beschrieben wird. Nach rechts ist die Sterilkammer 23 von der Trennwand 25 begrenzt.
  • Man erkennt in 1 ferner, dass auch die Verschließzone E über ein Luftleitelement 26 und ein Vorverteilerelement 27 verfügt. Die genaue Anordnung und Funktion der Luftleitelemente 18, 22, 26 und Vorverteilerelemente 20, 24, 27 wird nachfolgend anhand der weiteren Figuren beschreiben.
  • In der perspektivischen Darstellung in 2 ist die sich unterhalb der Luftleitelemente 18, 22, 26 einstellende laminare Sterilluft-Strömung durch Pfeile angedeutet.
  • 3 zeigt zunächst einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung entlang der Linie III-III in der Vorwärmzone A in Transportrichtung der Packungen P. Hier erkennt man zunächst, dass die erfindungsgemäße Haube, von der in den 1 und 2 nur der äußere Rahmen 2 zu erkennen war, nach unten durch ein durchgehendes Blech abgeschlossen ist, welches im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Rahmen 2 ausgebildet ist. Darauf aufliegend erkennt man eine Abdeckung 3, welche von außen zur Mitte der Vorrichtung hin aufsteigt. Vor dem (in dieser Zone noch nicht relevanten) Sterilluftstutzen 4 erkennt man (in geschnittener Darstellung) den bereits erwähnten Sterilluftverteiler 5, von dem eine Mehrzahl von Versorgungsleitungen ausgehen, um die heiße Sterilluft zu den Verbrauchern zu führen.
  • Der Schnitt in 3 verläuft genau durch die beiden auf dieser Seite der Haube 1 vorgesehenen Anschlüsse 13, von denen die drei Vorwärmdüsen 14 bis unmittelbar über die oben offenen Packungen P führen, um diese mit Heißdampf oder mit heißer Luft zu erwärmen. In 3 erkennt man ferner drei Tunnelbleche 17, welche über den gezeigten Linien L4 bis L6 im Bereich der nachfolgenden Entkeimungszone D oberhalb der lichten Öffnung der Packungen P verlaufen, um ein unnötiges Ausbreiten des H2O2 im Inneren des Sterilraums zu minimieren. Schließlich erkennt man in 3 noch die vertikal nach oben abgekantete Wandung des Luftleitelements 18, die die Grenze zur Trocknungszone C darstellt.
  • 4A zeigt einen Vertikalschnitt durch die Trocknungszone C entlang der Linie IV-IV in 1. Hier erkennt man zunächst die beiden Heißluftverteiler 7, von denen drei Heißluftdüsen 7' nach unten bis über den Mündungsbereich der offenen Packungen P geführt sind. Vom Luftleitelement 18 ist hier der waagerecht verlaufende Boden zu erkennen. Dieser ist mit einer Vielzahl von nicht näher bezeichneten Löchern versehen und bevorzugt als Lochblech ausgebildet, das die untere Begrenzung der Sterilkammer 19 darstellt. Im oberen Bereich der Sterilkammer 19 ist unterhalb der Haube 1 das Vorverteilerelement 20 zu erkennen, welches als U-förmiges Profilblech ausgeführt ist und gleichfalls mit einer Vielzahl von Lochreihen versehen ist. Bei diesem sind jedoch unmittelbar unterhalb den Sterilluftstutzen 4 keine Löcher vorhanden, um dort, wie bereits beschrieben, entsprechende Prallzonen PZ auszubilden. Schließlich erkennt man noch die die Sterilkammer 19 nach hinten abschließende Trennwand 21, welche die Grenze zur sich anschließenden Füllzone D darstellt. Die Anordnung der vorgenannten Konstruktionselemente lässt sich in der perspektivischen Darstellung gemäß 4B noch deutlicher erkennen. Dies gilt insbesondere für das Luftleitelement 18 und das Vorverteilerelement 20.
  • 5 zeigt nun einen Schnitt entlang der Linie V-V in 1 im Bereich der Füllzone D. Hier sind die Packungen P bereits gefüllt. Die von oben über die Sterilluftstutzen 4 zunächst über das Vorverteilelement 24 mit entsprechender Prallzone PZ dem Luftleitelement 22 zugeführte Sterilluft füllt die gesamte Sterilkammer 23 aus und führt durch den gleichmäßig gelochten Boden des Luftleitelements 22 zu einem sich darunter bildenden „Sterilluftvorhang”, der verhindern soll, dass Keime sich von unten den Öffnungen der Packungen P oder Einbauten im Inneren des Sterilraums nähern können. Um auch die Füllzone D weitestgehend nach unten abzuschließen, erkennt man sich in Transportrichtung der Packungen P erstreckende Abdeckbleche 28, welche mit Haken 29 an der sich dahinter vertikal erstreckenden Trennwand 25 befestigt sind.
  • 6 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie VI-VI in 1, also im Bereich der Verschließzone E. Auch in diesem Bereich sorgen Sterilluftstutzen 4 für das Zuführen von Sterilluft, zunächst in das Vorverteilerelement 27 und von dort – auf die gesamte Breite der Vorrichtung vergleichmäßigt – in das darunter angeordnete Luftleitelement 26. Auch hier sorgt das Luftleitelement 26 dafür, dass die heiße Sterilluft gleichmäßig nach unten gerichtet wird und zu einer laminaren Strömung führt. Die Verschließeinrichtungen selbst sind nicht gezeigt, man erkennt hier bereits verschlossene Packungen P'.
  • Aus 7 geht schließlich hervor, dass die parallel zur Transportrichtung der Packungen P verlaufenden Wandungen der Vorrichtung, deren Gehäuse hier schematisch nur als Rechteck 30 dargestellt ist, als, bevorzugt durchsichtigen, Scheiben 31 ausgebildet sind und dass in jeder Scheibe 31 und/oder am Gehäuse 30 der Vorrichtung eine umlaufende Nut 32 vorhanden ist, die mit wenigstens einem Vorverteilerelement 20 in Verbindung steht. Auf diese Weise wird zuverlässig erreicht, dass durch den in der Ringnut 32 herrschenden Überdruck keine Keime in etwaige Undichtigkeiten zwischen Gehäuse 30 und Scheibe 31 eindringen können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3036972 C2 [0002]
    • EP 0726203 B1 [0006]

Claims (22)

  1. Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter mit einer Vorwärmzone (A), einer Entkeimungszone (B), einer Trocknungszone (C), einer Füllzone (D) und einer Verschließzone (E), die einen Sterilraum bilden und unmittelbar zueinander benachbart angeordnet sind und nach oben von einer Haube (1) verschlossen werden, die die notwendigen Versorgungselemente und -leitungen aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass im Sterilraum unterhalb der Haube (1) im Wesentlichen horizontal verlaufende und eine Vielzahl von Öffnungen aufweisende Luftleitelemente (18, 22, 26) vorgesehen sind und dass diesen von oben durch die Haube (1) Sterilluft zugeführt wird, so dass sich unterhalb der Luftleitelemente (18, 22, 26) eine gleichmäßig nach unten verlaufende laminare Strömung ausbildet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (18, 22, 26) wenigstens im Bereich der Trocknungszone (C), Füllzone (D) und Verschließzone (E) angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (18, 22, 26) zonenweise unterschiedlich ausgebildet sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Zonenbegrenzungen (B/C, C/D, D/E) sich vertikal von der Haube (1) nach unten erstreckende Trennwände (21, 25) vorgesehen sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Zone (C, D, E) eine Sterilkammer (19, 23, 26) ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Sterilkammer (19, 23, 26) wenigstens ein die gesamte Breite der Vorrichtung überspannendes Vorverteilerelement (20, 24, 27) angeordnet ist, in welches die Sterilluft über durch die Haube (1) vertikal verlaufende Zuführrohre zugeführt wird.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Vorverteilerelement (20, 24, 27) wenigstens an seinem horizontalen Boden eine Vielzahl von Öffnungen aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Vorverteilerelement (20, 24, 27) unmittelbar unterhalb der Zuführrohre eine als Prallzone (PZ) wirkende, nicht mit Öffnungen versehene, Struktur vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen ein- und/oder ausgangsseitig angefast sind.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen in bestimmten Bereichen kleiner oder größer ausgeführt sind bzw. mehr oder weniger konzentriert angeordnet sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (18, 22, 26) und/oder Vorverteilerelemente (20, 24, 27) als Lochbleche ausgeführt sind.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente und/oder Vorverteilerelemente als Wabenbleche ausgeführt sind.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (18, 22, 26) und/oder Vorverteilerelemente (20, 24, 27) aus Edelstahl bestehen.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente und/oder Vorverteilerelemente als Gitterstrukturen ausgebildet sind.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (18, 22, 26) und/oder Vorverteilerelemente (20, 24, 27) mittels Haltebügeln an der Haube (1) lösbar befestigt sind.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (18, 22, 26) und/oder Vorverteilerelemente (20, 24, 27) mittels Spangen an der Haube lösbar befestigt sind.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel zur Transportrichtung der Packungen (P) verlaufenden Wandungen der Vorrichtung als Scheiben (31) ausgebildet sind und dass in jeder Scheibe (31) und/oder am Gehäuse (30) der Vorrichtung eine umlaufende Nut (32) vorhanden ist, die mit wenigstens einem Vorverteilerelement (20) in Verbindung steht.
  19. Verfahren zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter mit einer Vorwärmzone (A), einer Entkeimungszone (B), einer Trocknungszone (C), einer Füllzone (D) und einer Verschließzone (E), die einen Sterilraum bilden und unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind und nach oben von einer Haube (1) verschlossen werden, die die notwendigen Versorgungselemente und -leitungen aufnimmt; b) Bereitstellen von wenigstens einem zu einer Packung formbaren Zuschnitt oder Packungsmantel; dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine aus einem formbaren Zuschnitt oder Packungsmantel geformte oben offenen Packung (P) diskontinuierlich oder kontinuierlich durch die Vorwärmzone (A), die Entkeimungszone (B), die Trocknungszone (C), die Füllzone (D) und die Verschließzone (E) transportiert wird und dabei kontinuierlich mit einer gleichmäßig nach unten verlaufenden laminaren Strömung aus Sterilluft beaufschlagt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 bereitgestellt wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die laminare Strömung wenigstens abschnittsweise einen Überdruck von 0,12 bar bis 0,55 bar, vorzugsweise von 0,18 bar bis 0,32 bar, aufweist.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Packung (P) mit einer Transportgeschwindigkeit von 0,8 m/s bis 3,0 m/s, vorzugsweise mit 1,2 m/s bis 1,8 m/s, durch die Zonen (A, B, C, D, E) transportiert wird.
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