DE19504558C2 - Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweiser flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter mit einer Vorwärmzone, einer Entkeimungszone, einer Trocknungszone, einer Füllzone und einer Verschließzone, wobei die einzelnen Zonen unmittelbar zueinander benachbart angeordnet sind und einen Sterilraum bilden.

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 Packungen 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 Nachbehandlung 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 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. 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 strömendem Heißdampf durchspült. Anschließend erfolgt in einer Füllzone die eigentliche Befüllung der Packungen mit gleichfalls bekannten Mitteln.

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.

Darüber hinaus muß, insbesondere vor Schichtbeginn, jede einzelne Zone zunächst mit einer solchen Menge von H₂O₂- Aerosol durchspült werden, um die vorhandene (kontaminierte) Luft zuverlässig zu entkeimen bzw. zu entfernen. Dazu war es bisher notwendig, die einzelnen Kammern der unterschiedlichen Zonen in einem bestimmten Zeitraum mit H₂O₂-Dampf auszuspülen um die gewünschte Sterilisierung zu erreichen. Dies erforderte einen hohen konstruktiven Aufwand und einen entsprechend hohen Verbrauch an H₂O₂, da die einzelnen Kammern in Transportrichtung der Packungen stets nur unzureichend abgedichtet werden können.

Bei der aus der DE 40 31 472 A1 bekannten Vorrichtung zum Sterilisieren, Füllen und Verschließen einer Füllöffnung sind im oberen Teil des haubenförmig auf der Basismaschine aufsitzenden Gehäuses die notwendigen Versorgungselemente beziehungsweise Verteilungselemente in einem abgetrennten Sterilraum untergebracht. Dieser bekannte Sterilraum erfordert daher einen hohen Aufwand an Reinigung oder Sterilisierung und damit auch einen erhöhten Wartungsaufwand.

Aus der DE 36 07 322 A1 ist bereits eine Vorrichtung zum keimfreien Verpacken bekannt, bei der die einzelnen Zonen unmittelbar zueinander benachbart angeordnet sind und einen Sterilraum bilden. Nachteilig ist hier jedoch, daß die einzelnen Verteil- und Versorgungselemente weit in diesen Sterilraum hineinragen und daher mit der Sterilisierung und Reinigung des Sterilraumes ein erhöhter Aufwand verbunden ist. Auch werden Wartungsarbeiten durch diese bekannte Konstruktion erschwert.

Davon ausgehend liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Vorrichtung zum Sterilisieren so auszugestalten und weiterzubilden, daß bei konstruktiv einfachem Aufbau der notwendige Aufwand für die Sterilisierung, Reinigung und Wartung minimiert werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Vorrichtung einen im wesentlichen flachen, abnehmbaren Deckel aufweist, der den gesamten Sterilraum abdeckt und einen Hohlraum besitzt, in dem Verteil- und Versorgungselemente untergebracht sind, so daß nur noch die Enden der Versorgungsorgane und die zum Verschließen der Packungsbehälter notwendigen Schließorgane in den Sterilraum hineinragen.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine optimale Sterilisierung und Reinigung des Sterilraumes einer Füllmaschine mit konstruktiv einfachem Aufwand erreicht werden und dadurch verringert sich gleichzeitig der Wartungsaufwand erheblich.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht der Deckel im wesentlichen aus einem oberen und einem unteren Blech, die miteinander verbunden sind und zwischen denen ein Hohlraum gebildet wird. Um die Gefahr von Leckagen an den Stellen zu vermeiden, an denen Versorgungsleitungen das obere oder untere Blech verlassen, sind die oberen und unteren Bleche miteinander verschweißt und ist, bevorzugt, der Hohlraum hermetisch abgeschlossen. So kann bereits bei der Herstellung des Deckels eine Überprüfung der Dichtigkeit mittels einer Druckprüfung erfolgen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Hohlraum des Deckel mit einem Dämmaterial gefüllt, dazu kann er beispielsweise ausgeschäumt sein. Die Verwendung einer solchen Dämmschicht ist besonders vorteilhaft, um eine isolierende Wirkung zu erreichen, damit das Entkeimungsmittel in der heißen Innenatmosphäre des Sterilraumes nicht an einer kalten Haubenunterseite kondensiert und als Tropfen in die zu füllenden Packungen gerät.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn der Deckel im wesentlichen glatte Oberflächen aufweist, um insbesondere den regelmäßig erforderlichen Reinigungsaufwand gering zu halten.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Deckel einen umlauf enden Flansch auf, der durch eine entsprechende Ausformung der verwendeten Bleche gebildet wird. Auf diese Weise kann eine optimale Abdichtung im durch das Temperaturniveau besonders "gefährdeten" oberen Bereich des Sterilraumes erfolgen.

Schließlich sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Deckel zum Anschluß von Versorgungsleitungen od. dgl. Flanschanschlüsse aufweist, so daß zum Entfernen des Deckels vorhandene Versorgungsleitungen mit geringem Aufwand von der eigentlichen Haube gelöst werden können.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Deckel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in aufgebrochener Draufsicht und

Fig. 2 den Deckel aus Fig. 1 im Vertikalschnitt entlang der II-II in Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Deckel 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter geschnitten dargestellt. Dort sind, nacheinander von links nach rechts, die einzelnen von den Packungen durchlaufenen Vorwärmzone A, Entkeimungszone B, Trocknungszone C, Füllzone D und Verschließzone E dargestellt.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine Unterteilung in einzelne Kammern wie beim Stand der Technik mehr erfolgt, sind die einzelnen Zonen A, B, C, D, E untereinander nicht mehr abgeschottet. Der Sterilraum wird vielmehr durch ein umlaufendes, nicht dargestelltes Gehäuse begrenzt. Nach oben wird der Sterilraum erfindungsgemäß durch einen Deckel 1 begrenzt, in welchem die notwendigen Versorgungselemente 2, 3, 4, 5 integriert sind. Zu den entsprechenden Versorgungselementen zählen zunächst die Verteilungselemente 2 für den Heizdampf in der Vorheizzone. In der sich anschließenden Entkeimungszone wird ein Entkeimungsmittel, vorzugsweise ein H₂O₂-Aerosol, von einem Verteilelement 3 durch entsprechende Leitungen 3 in die in Fig. 1 lediglich angedeuteten Packungen 7 eingespritzt. Die Trocknung der Packungen 7 erfolgt über ein Verteilelement 4 und entsprechende Trocknungsleitungen 4′ in der Trocknungszone C.

Nachdem die Packungen 7, welche im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel in zwei Reihen den Sterilraum durchlaufen, entkeimt und gereinigt worden sind, gelangen sie in die Füllzone D, wo sie von nur angedeuteten Füllelementen 5 mit Fülleitungen 5′ gefüllt werden. Schließlich durchlaufen die Packungen die Verschließzone E, wo eine Sterilhaltung des Kopfbereiches der Packungen erfolgt.

Der genaue Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung geht besonders deutlich aus Fig. 2 hervor. Dort ist die in Fig. 1 dargestellte Haube 1 im Bereich der Linie II-II, also der Entkeimungszone B im Schnitt dargestellt. Es ist erkennbar, daß der Deckel 1 im wesentlichen aus einem oberen Blech 8 und einem unteren Blech 9 besteht, die miteinander verbunden sind und einen Hohlraum 10 bilden. Dadurch, daß die oberen und unteren Bleche 8, 9 miteinander verschweißt sind, ist es möglich, einen hermetisch abgeschlossenen Hohlraum 10 zu bilden, so daß bereits bei der Herstellung des Deckels 1 die Dichtheit des Deckels 1 durch eine Druckbeaufschlagung dieses Hohlraumes 10 überprüft werden kann.

Aus Fig. 2 geht ferner hervor, daß der Hohlraum 10 des Deckels 1 mit einem Dämmaterial 11 gefüllt ist. Auf diese Weise wird ein hohes Maß an Wärmeisolierung erreicht, um eine Kondensation des verwendeten Entkeimungsmittels an der Unterseite des Deckels 1 beim Füllbetrieb zuverlässig ausschließen zu können. Dazu kann der Hohlraum 10 des Deckels 1 mit gebräuchlichem Dämmaterial 11 ausgeschäumt sein.

Fig. 2 zeigt ferner, daß der Deckel 1 einen umlaufenden Flansch 12 aufweist, der den Abmessungen der nicht dargestellten Seitenwände des die einzelnen Zonen A, B, C, D, E aufweisenden Sterilraumes entspricht. Schließlich ist Fig. 2 auch noch zu entnehmen, daß die nicht dargestellte Versorgungsleitung des Entkeimungsmittels mit dem Deckel 1 über einen Flansch 13 mit dem Verteilelement 3 lösbar verbunden werden kann.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter mit einer Vorwärmzone, einer Entkeimungszone, einer Trocknungszone, einer Füllzone und einer Verschließzone, wobei die einzelnen Zonen unmittelbar zueinander benachbart angeordnet sind und einen Sterilraum bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen im wesentlichen flachen, abnehmbaren Deckel (1) aufweist, der den gesamten Sterilraum (A, B, C, D, E) abdeckt und einen Hohlraum (10) besitzt, in dem Verteil- und Versorgungselemente (2, 3, 4, 5) untergebracht sind, so daß nur noch die Enden der Versorgungsleitungen (2′, 3′, 4′, 5′) und die zum Verschließen der Packungsbehälter notwendigen Schließorgane in den Sterilraum (A, B, C, D, E) hineinragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (1) im wesentlichen aus einem oberen (8) und einem unteren Blech (9) besteht, die miteinander verschweißt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (10) des Deckels (1) hermetisch abgeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (10) des Deckels (1) mit einem Dämmaterial (11) gefüllt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (10) ausgeschäumt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (1) im wesentlichen glatte Oberflächen aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (1) einen umlaufenden Flansch (12) aufweist, der den Abmessungen der Seitenwände des die einzelnen Zonen (A, B, C, D, E) aufweisenden Sterilraumes (S) entspricht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (1) zum Anschluß von Versorgungselementen (2, 3, 4, 5, 6) oder dergleichen Flanschanschlüsse (12, 13) aufweist.