DE1577633A1

DE1577633A1 - Vorrichtung zur Behandlung bahnenfoermiger Verpackungsmaterialien

Info

Publication number: DE1577633A1
Application number: DE19661577633
Authority: DE
Inventors: Alex Tuma
Original assignee: Tetra Pak AB
Current assignee: Tetra Pak AB
Priority date: 1965-08-10
Filing date: 1966-08-09
Publication date: 1970-03-05
Also published as: CH462389A; GB1102635A; US3511592A; DE1577633B2; NL6611212A

Description

DR.E. BCLiiNER 1R77C0O

Patentanwälte IO//D00

MÜNCHEN 8
Luoile-Grahn-Straße 38"
Telefon 443755

AB Tetra PaIc₅₁ Eabyholms A116, lund, Schweden

Vorrichtung zur Behandlung bahnenförmigar Verpackungsmaterialien.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von vorzugsweise bahneiiföroigen Materialien. Im besonderen betrifft β ie eine Vorrichtung »um Sterilisieren feehnenför rniger Verpackungsmaterialien. Die Vorrichtung hat einen äuaseren Behälter,, der eine bestimmte Stenge Bahandluagsflüssigkeit enthält.

Ein Zweck der vorliegenden Erfindung 1st die Schaffung einer Vorrichtung, die kleine äuwsere Abmessungen hat . und ein Minimum von BehandlungsflUesigkeit enthält, aber einen langen Verarbeitungsweg für das durch die Vorrichtung zu bewegende Material hat·

Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen inneren Füllkörper» der im wesentlichen die gleiche Gestalt hat wie der äuseere Behälter und dazu bestlBot 1st, einen Teil derSehandlungsflUssigkeit su verdrängen, so dass ein langer schlitzförmiger Raus der mit Behandlung·- flüssigkeit gefüllt ist, und in welchem das bahn«niör»ig·

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Material vorwärts bewegt wird, zwis&en dem äueaeren Behälter und dem Füllkörper geschaffen wird.

Bei einer bevorzugten Burchführungsform der Erfindung hat der äueaere Behälter* eine beträchtliche Tiefe im Verhältnis zu seinen anderen Abmessungen· Beim Sterilisieren von Material mittels eine? Störilisierflüesigkeit, die in dem äusseren Behälter enthalten ist, wird durch den statischen Druck im unteren Teil des äusseren Behälters, der durch das Flüssigkeitigewicht geschaffen wird, eine beträchtlich erhöhte Sterilislerungawirkung erhalten.

Weiterhin bietet die Erfindung die Möglichkeit, die Sterilisierungsflüssigkeit auf einfach« Art auf eine gewünschte, verhältnismässig hohe Temperatur su bringen, wodurch die Sterilisierungswirkung weiter verstärkt wird. Di·» kann erreicht werden, indem der Füllkörper erwärmt wird, wobei dieser Körper durch die Berührung Bit der BelumdlungeflEmsigkeit diese,Flüssigkeit erwärmen und auf der gewünschten temperatur halten kann.

Weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung werden im fοlgenden anhand der Seichnungen erläutert, wobei die Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungform der Erfindung »eigen»

ist ein

fig. lYsehematisoher Schnitt durch ein· Sterilisierungevorrichtung in Be^triebsstellung und in Verbindung mit «iner

Verpackungsmaschine.

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Fi g.2 zisigv die gleiche Vorrichtung, wobei jedoch die Haupt fTeile getrennt voneinander dargestellt sind.

In dsn Zeichnungen ist mit der Bezugaziffer 1 ein äusserei* Behälter bezeichnet, der ein verhältnismässig kleines Volumen υοϊι oterilisierungsflüasigkeit 3 enthält, wobei die St.erili sierungsf lüsaigkeit vorzugsweise aus 35/iigem Wassoratöffporoiyd besteht, obwohl auch andere SterilisierucgefltSrjaigkeiten als H₂02 verwendet werden können. Der äuBaer» Behälter 1 ist leicht keilförmig und hat im Verhältnis* zn 3einerBr eite eine beträchtliche Tiefe. Der AuüdruckBreite bezeichnet die Breite der Vorrichtung wie sie lii den Zeichnungen gezeigt ist«

Weiterhin enthält die Vorrichtung einen Füllkörper 2, welcher in der Vorbereitungestellung der Fig. 2 oberhalb des äusseren Behälters 1 und in Fig. 1 in dem äusseren Behälter 1 liegt. Der Füllkörper 2 besteht aus einem hohlen Körper, der mit Wasser 8 gefüllt ist. Das Wasser kann mit einer Heizspirale 9 erwärmt werden. Die Besugaziffer H bezeichnet Verbindungr ieiti*ij$£ür *i« Heizspirale 9.

Wie erwähnt, soll die Vorrichtung für das Sterilisieren von bafccenf örraigeai Verpackungsmaterial verwendet werden, wenn die Vorrichtung in Verbindung mit einer Verpackungs-

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maaohine angeordnet, die in Fig* 1 mit 10 bezeichnet ist. In der Maschine 10 wird das bahnenförmige Verpackungsmaterial' , nachdea ee von einer Vorratsrolle 15 abgewickilt und in der SteriliBierungavorrichtung sterilisiert ist, zu einem Bohr geformt, welches unter > aseptischen Bedingungen mit dem gewünschten Füllmaterial gefüllt Und zu getrennten Packungen verforat wird. Um vollkommen· Sterilität CU garantieren» ist es notwendig, die Atmosphäre in der Verpackungsmaschine vollkommen steril zu halten. Us dies su erreichen, wird in 6er Haschine ein bestimmter Druck, der Über atmosphärischem Druck liegt, von steriler luft aufrechterhalten, so dass Luft, die Mikroorganismen enthält, aus der umgebenden Atmosphäre nicht in die Haschine eintreten kann. Durch die Einlassöffnung für das Verpackungsmaterial besteht jedoch noch ein Risiko für Infektionen in der Maschin«_t und «war deshalb weil durch die relativ groeae Geschwindigkeit, alt welcher das Verpackungsmaterial in die Maschine eintritt,

ein Luft β irr om parallel zum Material gebildet wird. Unter diesen Bedingungen kann die Strömungageschwindigkeit der Luft so gros« sein, dass der Druck in der Maschine überwunden wird und Mikroorganismen in die Atmosphäre eingeführt werden. Ua dies eu verhindern, ist eine Manschette 11 angebracht, durch welch» das Verpackungsmaterial 16 In die Maschine- 10 eingeführt wird. Dl· Manschette 11 bat so ein» Länge, dass sie in der Betriebsatellung der Sterilisierungsvorriohtung (Pig.1) mit ihrer Einlassöffnung 12 in die Steril!»!·- rungeflüasigkeit 3 abgesenkt let. Die« schafft einen Plüssigkeitaverechluss, der wirkungsvoll verhindert, dass dl«

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umgebende Atmosphäre durch die Einlassöffnung für das Ver~

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packungsmaterial 16 in die Maschine/eindringt, und verhindert, dasa daa sterile Gas in die freie Luft ausflieset, was Ton wiraohaftlicher Wichtigkeit ist.

Andere Kittel, die in der Zeichnung gezeigt eind, "bestehen aus einer ersten Bolle 4» die In %iner Halterung 5 gelagert ist, die alt dem äuoseren Behälter 1 verbunden ist. Veiter ist eine zweite Rolle 6 vorgesehen, die durch die Halterung 7 mit dem Füllkörper 2 verbunden ist· ScbliesB-lich ist mit 13 ein Klemmteil bezeichnet, welches den Füllkörper 2 festhält. Dieses Körper 2 ist demnach feststehend» während der äussere Behälter 1 zwischen den in beiden Zeichnungen gezeigten Stellungen verschiebbar ist. Sie MIttel

1 . zur Bewegung des äusseren BehältersVsind jedoch In den Zeich nungen nicht gezeigt, da dies zum Verständnis der Erfindung nicht notwendig ist. Sie Arbeitewelse der gezeigten Vorrichtung tung wird im i' olgenden beschrieben. Für diesen Zweck sei angenommen, dass die Vorrichtung ursprünglich eine Vorbereitungsatellung einnimmt, Fig. 2, wobei das Bahnenaaterial 16 über die Rolle 4 und unter die Rolle 6 geführt wird, und durch die Hmsehette 11 nach oben in die Maschine 10 eingeführt wird. In dem Behälter 1 ist ein kleines Volumen Wasserstoffperoxid, H₂O₂, mit Raumtemperatur· Xn der hergestellten Veinrichtung betrug das Volumen des H₂O₂ ungefähr 3»5 1. Dabei

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hat die Stferilieierungsflüssigkeit ein Niveau, das mit 18 beseichnet iot. Das Wasser 8 in dem Füllkörper 2 wird auf Siedetemperatur von 100⁰C erhitzt. In der hergestellten Vorrichtung beträgt das Wasservolumen ungef. 10,5 1.

Wenn die Maschine 10 in Betrieb genommen wird, so wird der aussere Behälter 1 durch in den Zeichnungen nicht gezeigte Mittel nach oben auf den Füllkörper 2 zu bewegt. Mittels der Holle 6 wird das Bahnenmaterial 16 nach unten auf den Boösn des äusseren Behälters 1 gepresst, und zwar durch di<9 relative Bewegung zwischen den zwei Teilen 1 und Der Füllkörper 2 verdrängt di· Flüssigkeit 3» so dass entlang dem grösseren Teil der Länge der Vorrichtung nur ein schmaler Plü3ßigkeitsachlitz bleibt, in welchem da· Sahnenmaterial 16 vorwärts bewegt wird. Durch di· Verdrängung nimmt die Flüssigkeit 3 ein hohes Niveau 17 ein, welches über der Öffnung 12 der Manschette Tj liegt.

La der Bauminhalt des Füllkörpers 2 beträchtlich grosser ist als die Menge der Sterilisierungsflüssigkeit 3, wird die letztere eehr schnell erwärmt. Dies trifft im besonderen zu,, da die Flüssigkeit in dea schlitzförmigen Raum' zwischen dem äusseren Gafäss 1 und dem Füllkörper 2, der duroh die innige EartfiLruBg mi* dem heißer* *. Füllkörper im* wesentlichen momentan auf eine Temperatur gebracht wird, die zur Erhaltung einer guten Sterilisierungewirkung brauchbar iBt. ίϊ«ι die Sterilisierungswirkung nooh w*iter zu er-

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bAü ORIGINAL

höhen kann selbstverständlich das Bad mittels der Heizspirale 9 erwärmt werden.

Bei dem Sterilisieren wird das Bahnennaterial 6 von der Vorratsrolle 15 über d±e_t Rolle 4 nach unten in das Sterilisierungöbad unter die Rolle 6 nach oben durch das Sterilisierungabad und in die Verpackungsmaschine durch die Manschette 11, welche als ]?lüsaigkeltsverschlufls dient, geführt.

V/ährend des Durchganges dwsh das flüssigkeitsbad wird die Vi kombinierten chemisch-thermischen Steri-

lisierung aufgesetzt. Εε hat sich gezeigt, dass diese Kombiua&icn wlrksa-mer ist als wenn eine chemische und Warnesterilisierung getrennt ausgeführt werden. Dadurch dass die Vorrlehtuiig eine beträchtliche Tiefe hat, wird die Sterilislerungswirkung noch weiter erhöht. Dies wird auch durch den statischen Druck im unteren Teil der Vorrichtung verursacht, durch welchen die Berührung ewischen den unschädlich zu machender. Mikroorganismen und der Sterilieierungsflüssigkelt verstärkt wird. Zusätzlich wird als Ergebnis der erfindungsgemäasen Torrichtung eine verhältnistaäesig lange Behandlungs zeit erhalten, welche im vorliegenden Pail ungefähr 12 Sekunden betrügt.

Durch die Bewegung der Materialbahn 16 durch das Sterlliaie-

_<?«??.betverständlich
rungBbad entsteht /ein gewisser Flüssigkeitsstrom·

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BAD ORIGINAL

Dieser besteht einerseits aus einem Strom parallel zu der Materialbahn und andererseits aus einem Rückstrom von der rechten Seite der Vorrichtung zu ihrer linken Seite, siehe Fig. 1. Ee besteht jedoch keine Strömung von der linken Seite zur rechten Seite und dies ist wichtig, da dadurch das Risiko vermindert wird? dass Mikroorganismen sich auf dem kürzesten Weg von dem Funkt, an welchem die Materialbahn 16 in das Bad eintaucht, zu dar öffnung 12 der Manschette 11 bewegen.

JDia in Flg. 2 gezeigte Stellung wurde als "Vorbereitungsstellung¹¹ in 4er vorhergehenden Beschreibung bezeichnet. Ein geeigneterer Ausdruck ist ^KMaterialeinführungsetellung", denn diese Stellung wird nur eingenommen, wenn das Verpackungsmaterial in die Maschine eingeführt werder, soll. V/ährend Betriebsstörungen,oder wenn die Storilisierung aus anderen Gründen unterbrochen werden muss, genügt es, den iluaaeren Behälter 1 nur ein verhältnismässig kurzes Stücknach unton su bewohn_f d.h. so_f dass das Verpackungsmaterial vollkommen oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche 1Θ liegt. Dadurch kann die Vorrichtung sehr schnell in ihre Betriebesteilung zurückgeführt werden, d.h. In die in Fig. 1 gezeigte Stellung.

Die oben beschriebene Vorrichtung wird mit einen feststehenden Füllkörper und einem beweglichen äusseren Behälter gezeigt· Ea ist jedoch selbstverständlich, dass es auch möglich ist, den äussereu Behälter feststehend und den Füllkörper beweglich «u machen, und beide im Verhältnis zueinander beweglich zu machen·

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Es ist auch möglich, andere Materialien als Bahnenmaterialien in der gezeigten Vorrichtung zu verwenden. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die zu behandelten Ge--

zwei
genstände zwischen endlose Riemen gelegt werden, die die

Gegenstände durch die Vorrichtung tragen.

Hoch eine weitere Abänderung besteht darin, dass erhitztes öl oder eine andere Flüssigkeit anstelle von Wasser in dem Behälter 2 verwendet wird. Dies ermöglich* eine beträoht*- lich höhere Temperatur des in das Sterilisierungsbad eingetauchten Körpers zu erhalten. Es ist auch möglich, einen vollkommen stationären Körper mit guten Wärmeleitungseigenschaften zu verwenden.

*- Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche

/ 1 ή Vorrichtung zur Behandlung, vorzugsweise zur Sterilisierung bahnenförmigen Verpackungsmaterials mit eines äußeren Behälter, der eine bestimmte Menge der Behandlungeflüssigkeit enthält, gekennzeichnet durch einen inneren Füllkörper, der im wesentlichen die gleiche Form hat wie der äussere Behälter, und einen Teil der Behandlungsflüssigkeit verdrängt, bo dass ein langer Raum in Form eines Schlitzes, der mit Behandlungeflüssigkeit gefüllt ist, zwischen dem äusseren Behälter und dem Füllkörper geschaffen wird, in welchem das bahnenförmige Material vorwärts bewegt wird.

2. Torrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der ausβere Behälter im Verhältnis zu seinen anderen Ib-■essungen eine beträchtliche Tiefe hat.

3· Torrichtung nach Anspruch 1 oder 2j dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Behälter und der Füllkörper Ib Verhältnis zueinander verschiebbar sind, wodurch die Breit« des Schlitzes, d.h. die Entfernung zwischen dem äusseren Behälter und dem Füllkörper, und die Länge des sjhlitzf örnigen Bades gesteuert werden.

4* Vorrichtung nach Anspruch 3«dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper geeignet 1st als Mittel zur Bewegeng des Bahnenmaterials in das Flüssigkeitsbad zu dienen durch Ver-

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Schiebung tischen dem äusseren Behälter und dem Füllkörpere

5. Vorrichtung nach Anspruch +.dadurch gekennzeichnet, dasa der Füllkörper an seinem Unterteil mit einer RpIl e versehen ist.

6. Torrichtung nach Anspruch I.dedirch gekennzeichnet, dass sowohl der äuesere Behälter ale auch der füllkörper im wesentlichen keilförmig sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1.dadurch gekennzeichnet» dass der Füllkörper erwärmt-wird, und diese durch die Berührung mit der Behandlungsflüssigkeit diese erwärmt und auf der gewünschten Temperatur hält·

8. Vorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper ein Behälter ist, der eine erwärmte Flüssigkeit enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8j dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper siedendes Wasser enthält.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungeflüssigkeit Wasserstoffperoxid, HgOg, oder eine andere geeignete sterilisierende Flüssigkeit ist.

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11. Vorrichtung nach. Anspruch 10_; gekennzeichnet durch eine Manschette, durch welche das Bahneniaa t er ial in einen Kaum mit einer sterilen Atmosphäre geführt wird, und dass die Manechette so verschoben wird, dass ihre Einlaeeöffn8ng in die Behandlungsiltieeigkeit eingetaucht ist, wenn der innere Füllkörper ein Maximum dieser Flüssigkeit verdrängt.

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