DE1802778C3 - Vorrichtung zum sterilen Verpacken von sterilen Flüssigkeiten in Schlauchbeutel-Verpackungsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum sterilen Verpacken von sterilen Flüssigkeiten in Schlauchbeutel-Verpackungsmaschinen, wobei das bahnförmige Verpackungsmaterial und der Schlauch vor Einfüllung des Gutes in geschlossenen Räumen durch fluide Entkeimungsmittel und entkeimte Druckluft sterilisiert werden.

Es sind Verpackungsmaschinen (DE=AS 11 04 658) bekannt, bei welchen ein bahnförmiges, ein- oder beidseitig mit Kunststoff beschichtetes Verpackungsmaterial in der Längsrichtung gefaltet und durch Versiegelung der Längsränder zu einem Schlauch verformt wird. Von dem mit flüssigem Gut gefüllten und in gewissen Abständen querversiegelten Schlauch werden sodann die Einzelpackungen längs der Längs

mittellinie derQuerversjegelungsnähte abgetrennt.

Bei solchen Verpackungsmaschinen oder solchen ähnlicher Bauart wird nach einem bekannten Verfahren die von der Vorratsrolle abgezogene Materialbahn durch eine sterilisierende Flüssigkeit geführt und keimfrei gemacht Es kann aber bei dieser Arbeitsweise die Gefahr einer neuerlichen Verseuchung während der nachfolgenden Arbeitsgänge nicht beseitigt werden. Dazu kommt noch der Nachteil, daß das Füllgut mit

ίο Spuren der sterilisierenden Lösung verunreinigt wird oder deren Geruch annimmt

Aus diesem Grund wird bei dem bekannten Verfahren gemäß der DE-PS 11 04 658 die Innenseite der Materialbahn an der Stelle, wo noch mit einer Verseuchung zu rechnen ist nämlich wo die Füllung des geschweißten Schlauches stattfindet durch Wärmestrahlung erhitzt Wegen der großen Geschwindigkeit der derzeitigen Verpackungsmaschinen ist die Materialbahn aber nur kurzzeitig den Wärmestrahlen ausgesetzt, daher sind für eine erfolgreiche Entkeimung sehr hohe Temperaturen bis 300⁰C und mehr notwendig. Solche Temperaturen können jedoch die Kunststoffbeschichtung der Bahn beschädigen oder zumindest die Siegelfähigkeit gefährden. Daher muß auch der Schlauch an seiner Außenseite gekühlt werden. Dies erfolgt mit einer Kühlflüssigkeit, die längs des Schlauches abrinnend wieder aufgefangen werden muß. Dazu kommt noch, daß bei diesem Verfahren die Einfüllhöhe des Schlauches mit großer Genauigkeit eingestellt werden muß, damit das Füllgut nicht ausfließt und nicht die über der Einfüllhöhe angeordnete Heizeinrichtung überflutet und beschädigt.

Aus der US-PS 33 83 831 ist eine einer Verpackungsmaschine vorgeschaltete Entkeimungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird die von einer Vorratsrolle abgezogene Materialbahn durch zwei Räume geführt. In dem ersten Raum wird die mit Kunststoff beschichtete Bahninnenseite mit einer als Enikeimungsmittel verwendeten Chlorlösung besprüht und diese in dem über dem ersten Raum angeordneten zweiten tunnelförmigen Raum getrocknet. Zur Trocknung des Entkeimungsmittels wird nahe dem Austrittsende des zweiten Raumes gegen einen zur Länge des Raumes relativ kurzer Abschnitt der Materialbahn Heißluft von etwa 350°C geblasen. Diese Behandlungsmethode weist die Nachteile auf, daß beim Trocknen der beschichteten Seite der Materialbahn die an dieser haften gebliebenen Reste des Entkeimungsmittels das verpackte Gut, z. B.

Lebensmittel, verunreinigen bzw. ungenießbar machen können und durch die angewendeten hohen Temperaturen die Kunststoffbeschichtung der Materialbahn beschädigt werden kann.

Die dem Gegenstand des Anspruchs 1 zugrundeliegende Aufgabe ist es eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Entkeimungsmittel nicht direkt auf die Kunststoffbeschichtung der Materialbahn aufgebracht wird und Temperaturen angewendet werden können, die die Qualität der

bo Kunststoffbeschichtung nicht beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein erster geschlossener Raum aus einer Materialbahn und einer zwischen einer Vorratsrolle und einer quer zu ihr vorgesehenen Umlenkrolle angeordneten Platte gebil-

h'i det ist, wobei die Platte die Innenseite der durch die sich kreuzenden Rollen um die Längsmittellinie dachförmig gefalteten Materialbahn abdeckt, ein zweiter die zusammengefaltete Materialbahn umschließender

Raum zwischen der Umlenkrolle und einer zweiten Umlenkrolle aus einem Kanal und ein dritter Raum aus einem die Füll- und Siegelvorriehmng umschließenden Gehäuse besteht und daß mit dem ersten Raum eine nahe der Vorratsrolle angeordnete Kammer verbunden ist, in die Düsen zum Einblasen von Wasserstoffperoxid und entkeimter Heißluft ragen und der erste Raum und das Gehäuse durch eine Rohrleitung verbunden sind.

Hierbei werden in die mit dem ersten Raum verbundene Kammer das als Entkeimungsmittel verwendete Wasserstoffperoxyd und Heißluft eingeblasen und das Wasserstoffperoxyd zersetzt. In dem ersten, durch die Platte und die dachförmig gefaltete Materialbahn gebildeten Raum erfolgt die Entkeimung der der Platte zugewendeten Kunststoffbeschichtung durch die aus der Kammer in den Raum geblasene, mit aggressivem Sauerstoff angereicherte sowie auch Wasserdampf mitführende Heißluft. Diese Heißluft kann auf die Kunststoffbeschichtung über eine lange Strecke und Zeitspanne einwirken, so daß die Entkeimung bei einer Temperatur vor sich gehen kann, die wesentlich niedriger ist als die bei den bekannten Vorrichtungen angewendete Temperatur von 300° bis 350°C. Es genügt eine Temperatur von 140° bis 170°C, die auf die Beschichtung der Materialbahn nicht schädlich einwirken kann.

Durch die Anordnung der Kammer erfolgt in vorteilhafter Weise die Zusetzung des Wasserstoffperoxyds außerhalb der Entkeimungsräume, und es gelangt in den ersten und dritten Raum nur Sauerstoff und Wasserdampf, so daß eine Verschlechterung der Qualität des Füllgutes durch das Entkeimungsmittel ausgeschlossen ist.

In dem den zweiten Raum umschließenden Kanal wird eine neuerliche Verseuchung schon durch die vollständige Zusammenfaltung der Materialbahn weitgehend verhindert. Darüber hinaus wird — wie später noch ausführlich beschrieben wird — in den Kanal entkeimte Luft mit Überdruck eingeblasen. Durch die den ersten Raum mit dem dritten Raum verbindende Leitung herrscht in dem den dritten Raum umschließenden Gehäuse, in dem aus der Materialbahn der Schlauch gebildet und mit dem Füllgut gefüllt wird, die gleiche Entkeimungstemperatur wie im ersten Raum. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gegeben, daß die zur Erhitzung der Luft vorgesehene Heizvorrichtung in einer solchen Entfernung von der Materialbahn angeordnet sein kann, daß diese nicht in unerwünschtem Ausmaß erhitzt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des so Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht der Vorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des ersten geschlossenen Raumes und die

Fig.3 und 4 Querschnitte nach der Linie A-A bzw. B-B.

Gemäß den Fig. 1 und 2 läuft die von einer Vorratsrolle 2 abgezogene Materialbahn 1 zu einer ersten Umlenkrolle 3, die über der Vorratsrolle 2 mit einer zu deren Achse senkrechten Achse angeordnet ist. Zwischen der Vorratsrolle 2 und der Umlenkrolle 3 ist eine Platte 10 in der Gestalt eines gleichschenkligen Dreiecks vorgesehen, wobei der die Grundlinie des Dreiecks bildende Plattenrand nahe bei der Vorratsrolle h> 2 parallel zu deren Achse und die diesem Rand gegenüberliegende Plat'enspitze nahe bei der Umlenkrolle 3 angeordnet sind.

Die Schenkelränder der Platte 10 sind mit Leisten 11 versehen, die bei der Vorratsrolle 2 mit der Platte 10 einen spitzen Winkel einschließen, der zur Umlenkrolle 3 hin kontinuierlich größer wird und bei der Plattenspitze etwa 90° ist (Fig,3 und 4), Die von der Vorratsrolle 2 abgezogene, mit ihrer beschichteten und zu entkeimenden Seite der Platte 10 zugewendeten Materialbahn 1 wird durch die sich kreuzenden Rollen 2, 3 um ihre Längsmittellinie 7 gefaltet und über die Platte la so geführt, daß ihre Längsränder an den Innenseiten der zur Plattenecke konvergierenden Leisten U anliegen. Dadurch wird die Materialbahn 1 dachförmig aufgestellt und bildet mit der Platte 10 den ersten geschlossenen Raum la.

Durch die zur Plattenecke konvergierenden Leisten 11 werden die Längsränder der Materialbahn 1 und somit die Bahnhälften immer mehr zusammenführt, bis schließlich die Materialbahn 1 mit aneinanderliegenden Hälften über die erste Umlenkrolle 3 geführt wird. Die so gefaltete Materialbahn 1 durchläuft anschließend einen Kanal 15, der einen zweiten geflossenen Raum bildet und zwischen der Umlenkrolle 3 und einer zweiten zur Rolle 3 parallelen Umlenkrolle 4 angeordnet ist.

Der Kanal 15 ist so ausgestaltet, daß die Abstände zwischen seinen Wänden und der Materialbahn 1 bzw. den Rollen 3,4 sehr klein sind.

Die durch die Rolle 4 umgelenkte Materialbahn 1 wird in einem einen dritten geschlossenen Raum umschließenden Gehäuse 8 zu einem Schlauch 20 verformt und dieser mit dem Gut gefüllt. Das Gehäuse 8 ist für den Eintritt der Materialbahn 1 mit einem diese dicht umfassenden Schlitz 8a und für den Austritt des Schlauches 20 mit einer diesen dicht umfassenden Öffnung Sb versehen. In dem Gehäuse 8 ist zur Schlauchbildung durch Verschweißen der Längsbahnränder 5, 6 eine Schweiß- bzw. Siegelvorrichtung 19 angeordnet. Über dieser Vorrichtung ist zwischen den noch offenen Bahnrändern 5, 6 ein Fallrohr 17 eingeführt, das in den Schlauch 20 hineinragt.

Das zur Entkeimung der Materialbahn 1 verwendete Wasserstoffperoxid wird einem Behälter 21 entnommen und über ein Ventil 28 mittes Leitungen 22 und Düsen 13 einer nahe der Vorratsrolle 2 an der Hinterseite der Platte 10 vorgesehenen Kammer 12 zugeführt, wobei zur Verbindung der Kammer 12 mit dem geschlossenen Raum la die Platte 10 mit einem oder mehreren Durchbrüchen versehen ist. Die zur Zersetzung des Wasserstoffperoxides notwendige Heißluft wird in die Kammer 12 über Leitungen 31 und durch in einer der Kammerwände vorgesehene Düsen 14 eingeblasen. Der in der Kammer 12 entstandene aggressive Sauerstoff sowie die Luft und gegebenenfalls Wasserdampf fließen in den 'kaum 1 a ein und entkeimen die über die Platte 10 laufende Materialbahn 1.

Ein Teil des Sauetstoff-Luft-Gemisches wirk aus dem ersten Raum la mittels einer Rohrleitung 32 dem den dritten Raum bildenden Gehäuse 8 zugeführt, so daß während der Bildung des Schlauches 20 und des Einbringens des Füllgutes eine Verseuchung der beschichteten Bahnfläche sowie des Füllgutes verhin= dert wird. In den Kanal 15, der den zweiten geschlossenen Raum bildet, wird keimfreie Luft über eine Leitung 16 eingeblasen. Damit keine nicht keimfreie Außenluff in die geschlossenen Räume eindringen kann, werden die Entkeimungsmittel bzw. die keimfreie Luft unter Druck in die Räume eingeblasen.

Die für den F.ntkeimungsvorgang und für die Erzeugung des Liberdruckes benötigte Luft wird durch ein Filter 24 von einem Gebläse 23 angesaugt und durch eine Heizvorrichtung 25 geblasen, wo sie auf eine Temperatur zwischen 140"C und I7O°C gebracht wird, bei der alle in ihr enthaltenden Keime getötet werden. Die entkeimte l-uft strömt durch eine Leitung 26, ein Ventil 27, Leitungen 28, 29, 30, 31 und die Düsen 14 und in die Kammer 12. Bei dem der Rolle 3 zugewendeten Platteneck werden dann die Entkeimungsmediem über ein Rohr 33 vom Gebläse 23 wieder aufgesaugt und erneut dem Kreislauf zugeführt. Die durch das Rohr 30 strömende Luft wird über eine Leitung 34, einem Kühler 36 zugeführt und gelangt gekühlt teilweise durch die Leitung 16 in den Kanal 15, und teilweise durch eine Leitung 18 in das Gehäuse 8.

Um insbesondere im Falle des Stillstandes oder der

Erwärmung und die dadurch verursachte Erweichung der Kunststoffbeschichtung der Materialbahn 1 durch zu hohe Temperaturen im Raum la zu vermeiden, wird die in der Leitung 28 strömende Heißluft mittels des durch den Stillstand der Maschine betätigten Ventils 27 in eine Leitung 39 umgelenkt und durch eine Kühlvorrichtung 38 geleitet, wo ihre Temperatur auf 80'C und niedriger abgekühlt wird, so daß sie die Kunststoffbeschichtung nicht mehr beschädigen kann. Diese abgekühlte Luft fließt dann durch die Verbindungsstelle 40. die Leitungen 30 und 31 in die Kammer 12.
Ein Ventil 43 vor der Ansaugöffnung des Gebläses 23 dient zur Regelung des Mischungsverhältnisses zwischen Außenluft und den wieder in den Kreislauf eingeführten Medien.

Um die Anlage nach einem längerem Stillstand der Maschine zu sterilisieren, z. B. vor Arbeitsanfang, wird

ίο über ein Ventil 41 Dampf eingeführt. Dieser Dampl strömt über die Leitungen 42, 34, 31 in den Raum la; durch die Leitungen 35 und 16 in den Kanal 15; durch das Rohr 18 in den Schlauch 20 und durch das Rohr 32 in das Gehäuse 8. und endlich über das Rohr 33 aus dem

is Raum 1 j zurück zum Gebläse 23.

Neben den Düsen 13 für das Einblasen des Wasserstoffperoxids sind noch in der Kammerwand Noldüsen 13;/ eingebaut, die mittels einrr l.pitiinp 22.Ί über ein Ventil 28.1 mit dem Behälter 21 verbunden sind.

2(i Durch diese Notdüsen 13,7 wird das Wasserstoffperoxid der Kammer 12 zugeführt, wenn die Einblasung durch die Düsen 13 aus irgendeinem Grund, z. B. durch Verstopfung der Düsen 13, nicht möglich ist. Ein in der Kammer 12 vorgesehener Fühler 37 schließt in einem solchen Fall über eine Fernsteuerung die Zufuhrleitung 22 der Düsen 13 und öffnet die Leitung 22a der Notdüsen V3,i.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche;

   J. Vorrichtung zum sterilen Verpacken von sterilen Flüssigkeiten in Schlauchbeutel-Verpakkungsmaschinen, wobei das bandförmige Verpakkungsmaterial und der Schlauch vor Einfüllung des Gutes in geschlossenen Räumen durch fluide Entkeimungsmittel und entkeimte Druckluft sterilisiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster geschlossener Raum (\a) aus einer Materialbahn (1) und einer zwischen einer Vorratsrolle (2) und einer quer zu ihr vorgesehenen Umlenkrolle (3) angeordneten Platte (10) gebildet ist, wobei die Platte (10) die Innenseite der durch die sich kreuzenden Rollen (2,3) und die Längsmittellinie dachförmig gefalteten Materialbahn (1) abdeckt, ein zweiter die zusammengefaltete Materialbahn (1) umschließenden Raum zwischen der Umlenkrolle (3) und einer zweiten Umlenkrolle (4) aus einem Kanal (15) und ein .dritter Raum aus einem die Füll- und Siegelvorrichtung umschließenden Gehäuse (8) besteht und daß mit dem ersten Raum (la^eine nahe der Vorratsrolle (2) angeordnete Kammer (12) verbunden ist, in die Düsen (13, 14) zum Einblasen von Wasserstoffperoxid und entkeimter Heißluft ragen und der erste Raum (IaJ und das Gehäuse (8) durch eine Rohrleitung(32) verbunden sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (10) die Gestalt eines etwa gleichschenkligen Dreiecks aufweist, wobei der die Grundlinie büßenden Plattenrand nahe bei der Vorratsrolle (2) und f-arallel zu deren Achse angeordnet ist und die diesem Plattenrand gegenüberliegende Plattenecke nahe be" der Umlenkrolle (3) liegt, und daß an den zu der Plattenecke konvergierenden Plattenrändern Leisten (11) angeordnet sind, die mit der Platte (10) zumindest in deren der Vorratsrolle (2) zugewendeten Bereich einen spitzen Winkel einschließen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Leisten (11) und der Platte (10) in Richtung zu der bei der Umlenkrolle (3) liegenden Plattenecke fortschreitend bis 90° anwächst.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (12) ein Fühler (37) vorgesehen ist, der die Leitungen (22) beim Verstopfen der Düsen (13) schließt und die Leitung (22a;zu Notdüsen (Oajöffnet.