DE19507639A1 - Sterilisationseinrichtung an einer FFS-Verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sterilisationseinrichtung an einer FFS-Verpackungsmaschine gemäß Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1.

Eine derartige, mit Sterilistationseinrichtung ausgestat­ tete FFS-Verpackungsmaschine ist bspw. nach der DE 30 31 684 A1 bekannt. Hierbei sind die Heizflächen der Vorwärmstation mit flachen Ausnehmungen zur mindestens beschickungsseitigen Sterilisation der Packstoffbahn mit sterilisierendem Medium und die Ausnehmungen mit steuer­ baren Mediumszuleitungen versehen. Die damit erreichbare Sterilisation der unverformten Packstoffbahn hat sich als nicht befriedigend erwiesen und zwar aus folgenden Grün­ den: Beim Zusammenfahren der Vorwärmelemente wird in den Ausnehmungen die Luft mit eingeschlossen, was, wie sich inzwischen erwiesen hat, den Sterilisationseffekt einge­ leiteten Dampfes beträchtlich reduziert. Außerdem bleibt der eingeleitete Dampf in der Ausnehmung stehen und kann nur bei Öffnung der Ausnehmung entweichen.

Es ergibt sich also über dem betreffenden Packstoffbahn­ bereich entweder ein in seiner Wirkung beeinträchtigtes Dampf-Luftgemisch und/oder es bilden sich Luftblasen, in deren Bereich überhaupt keine Sterilisation der Pack­ stoffbahn erfolgt. Abgesehen von diesen allerdings für eine Sterilisation entscheidenden Nachteilen hat die Ste­ rilisationsmethode nach der DE 30 31 684 A1 den Vorteil, daß im Vergleich zu einer Dampfsterilisation beim Tief­ ziehen, also an der verformten Packstoffbahn, oder nach dem Tiefziehen wesentlich weniger Dampf verbraucht wird und lediglich ebenflächige Packstoffbahnbereiche zu be­ handeln sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sterilisa­ tionseinrichtung an einer FFS-Maschine der gattungsgemä­ ßen Art dahingehend zu verbessern, daß unter Beibehaltung geringen Dampfverbrauches die relativ geringe Dampfmenge von Luftzumischungen oder Luftblasenbildungen unbeein­ trächtigt zur Wirkung gebracht und dadurch ein optimaler Sterilisationsgrad der kritischen Packstoffbahnseite (Becherinnenseite) erreichbar ist.

Die Aufgabe ist mit einer Sterilisationseinrichtung an einer FFS-Verpackungsmaschine nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Dampfzuleitung mit ihrer Ausmündung an einem Seitenrand des Bedampfungshohlraumes und am gegen­ übergelegenen Seitenrand die Einmündung einer mit Steuer­ ventil versehenen Entlüftungsleitung angeordnet ist und daß die Platte in einem ein Sterilmittel führenden, bis zum Oberteil der Tiefziehstation reichenden Halbtunnel angeordnet ist.

Vorteilhaft ist dabei im Interesse einer von vornherein ganzflächigen Bespülung der Packstoffbahn die Dampfzulei­ tung in der Platte in Form einer im wesentlichen der Breite des Bedampfungshohlraumes entsprechenden Breit­ schlitzdüse und die Einmündung der mit Steuerventil ver­ sehenen Entlüftungsleitung in der Platte ebenfalls in Form eines Breitschlitzes ausgebildet.

Die Funktion einer derartig ausgebildeten Sterilisations­ einrichtung ist denkbar einfach. Nach Aufsetzen der die packstoffseitig flache Ausnehmung aufweisenden Platte auf die Packstoffbahn, die auf einer beheizbaren Packstoff­ bahn-Tragplatte aufliegt, werden die Ventile sowohl der Dampfzuleitung als auch der Entlüftungsleitung geöffnet, wonach etwas zum Dampfzuleitungsventil voreilend das Ent­ lüftungsventil geschlossen wird. Dies ist mit einer Ver­ drängung der eingeschlossenen Luft und auch mit einer kurzzeitigen Durchströmung der Ausnehmung, und zwar ge­ zielt von einer Seite zur anderen verbunden, d. h., der Sterilisationsvorgang wird nicht durch Luft beeinträch­ tigt. Da das Ganze in einem über der Packstoffbahn ange­ ordneten, Sterilluft führenden Halbtunnel erfolgt, bleibt die sterilisierte Packstoffbahn beim Öffnen bzw. Abheben der Platte von Keimen unbeeinträchtigt und kann im Takt ggf. unter ebenfalls im Halbtunnel zwischengeschalteter Vorwärmplatten in die Tiefziehstation weitergerückt wer­ den.

Die gleiche Aufgabe ist auch noch auf andere Weise lös­ bar, nämlich derart, daß die Platte aus einem rahmenarti­ gen, stationären Gehäuse und aus einer in diesem von der Randebene des Gehäuses aus in dieses verschieblichen und rückstellbaren, mit Spaltabdichtung versehenen, quer­ schnittsentsprechenden Kolbenplatte gebildet und diese mit einer ventilsteuerbaren Entlüftungsleitung versehen ist, wobei unter dem Gehäuse eine gegen dessen Randebene verstellbare Packstoffbahn-Tragplatte und über diesem ein bis zur Tiefziehstation reichender, ein Sterilmittel füh­ render Halbtunnel angeordnet ist.

Auch hierbei ist vorteilhaft die Dampfzuleitung in der Platte in Form einer im wesentlichen der Breite des Be­ dampfungshohlraumes entsprechenden Breitschlitzdüse und die Einmündung der mit Steuerventil versehenen Entlüf­ tungsleitung in der Platte ebenfalls in Form eines Breit­ schlitzes ausgebildet.

Diese Ausführungsform weicht insofern von der vorbe­ schriebenen ab, als hierbei zunächst beim Hochfahren der Packstoffbahn-Tragplatte kein Ausnehmungsvolumen vorliegt und lediglich die in der Dampfzuleitung und Belüftungs­ leitung anstehende Luft zu verdrängen ist. Beim Öffnen des Dampfzuleitungsventils ist auch das Belüftungsventil geöffnet. Der unter Druck stehende Dampf schiebt die in den Leitungen stehende Luft aus. Danach schließt das Aus­ laßventil. Durch den ansteigenden Druck hebt sich die Kolbenplatte an und bildet so den luftfreien Sterilisa­ tionsraum.

Diese Ausführungsform ist zwar apparativ etwas aufwendi­ ger, andererseits beansprucht diese Art der Sterilisation etwas weniger Zeit, da hierbei ein geringes Luftvolumen bei der Einleitung des Sterilisationsvorganges zu ver­ drängen ist.

Die erfindungsgemäße Sterilisationseinrichtung wird nach­ folgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausfüh­ rungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 einen Schnitt durch die Sterilisationseinrich­ tung mit Halbtunnel und Tiefziehstation;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Sterilisationseinrich­ tung;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Sterilisationseinrich­ tung längs der Linien II-II in Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt durch die Sterilisationseinrich­ tung nach der unabhängigen Lösung und zwar in geöffneter Stellung;

Fig. 5, 6 entsprechende Schnitte in der Entlüftungsphase und der Sterilisationsphase und

Fig. 7 im Schnitt eine besondere Ausführungsform der Spaltabdichtung.

Gemäß Fig. 1 ist die Sterilisationseinrichtung an einer FFS-Verpackungsmaschine in Durchlaufrichtung der Pack­ stoffbahn PB vor deren Tiefziehstation TS angeordnet und besteht aus einer gegen die Packstoffbahn PB verstellba­ ren Platte 1, die beim Dampfsterilisationsvorgang mit der auf der anderen Seite unterstützten Packstoffbahn PB einen flachen, sich parallel zur Packstoffbahn er­ streckenden Bedampfungshohlraum 2 begrenzt und die mit einer ventilsteuerbaren Dampfzuleitung 3 versehen ist.

Für eine solche Sterilisationseinrichtung ist nun wesent­ lich (siehe Fig. 1 bis 3), daß die Dampfzuleitung 3 mit ihrer Ausmündung 3′ an einem Seitenrand 2′ des Bedamp­ fungshohlraumes 2 und am gegenübergelegenen Seitenrand 2′′ die Einmündung 4′ einer mit Steuerventil 5 versehenen Entlüftungsleitung 4 angeordnet ist und daß die Platte 1 in einem ein Sterilmittel führenden, bis zum Oberteil der Tiefziehstation TS reichenden Halbtunnel 6 angeordnet ist.

Die aus den genannten Gründen vorteilhafte Ausführungs­ form, daß die Dampfzuleitung 3 in der Platte 1 in Form einer im wesentlichen der Breite B des Bedampfungshohl­ raumes 2 entsprechenden Breitschlitzdüse 3′′ und die Ein­ mündung 4′ der mit Steuerventil 5 versehenen Entlüftungs­ leitung 4 in der Platte 1 ebenfalls in Form eines Breit­ schlitzes 4′′ ausgebildet ist, ergibt sich aus den Fig. 2, 3.

Je nach Art der Packstoffbahn PB, also abhängig von deren Stärke und der Art des Kunststoffes, kann die Tiefzieh­ station TS, wie in Fig. 1 dargestellt, unmittelbar der Sterilisationseinrichtung nachgeschaltet sein, es ist aber auch möglich, erforderlichenfalls zwischen der Ste­ rilisationseinrichtung und der Tiefziehstation TS, in der die gestrichelt angedeuteten Becher BE in der sterili­ sierten Packstoffbahn PB ausgeformt werden, Vorwärmele­ mente bekannter Art anzuordnen. Die in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Becher BE sind dort tatsächlich noch nicht vorhanden und sollen nur den ganzen, in der Tiefziehsta­ tion TS auszuformenden Becherverband verdeutlichen. Da bereits erläutert, erübrigt sich eine nochmalige Funk­ tionsbeschreibung für diese Sterilisationseinrichtung.

Das Darstellungsschema gemäß Fig. 1 gilt im Prinzip auch für die andere Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 7.

von der vorbeschriebenen Sterilisationseinrichtung unter­ scheidet sich diese jedoch dadurch, daß die Platte 1 aus einem rahmenartigen, stationären Gehäuse 8 und aus einer in diesem von der Randebene E des Gehäuses 8 aus in die­ ses verschieblichen und rückstellbaren, mit Spaltabdich­ tung 9 versehenen, querschnittsentsprechenden Kolben­ platte 10 gebildet und diese mit einer ventilsteuerbaren Entlüftungsleitung 4 versehen ist, wobei unter dem Ge­ häuse 8 eine gegen dessen Randebene E verstellbare Pack­ stoffbahn-Tragplatte 11 und über diesem ein bis zur Tief­ ziehstation TS reichender, ein Sterilmittel führender Halbtunnel 6 angeordnet ist.

Der Einfachheit und Übersicht halber sind die Leitungen 3, 4 mittig dargestellt, d. h., diese sind tatsächlich ge­ mäß Fig. 1, 2 ebenfalls an den Rändern 2′, 2′′ angeordnet, und die Ausmündungen entsprechen in ihrer Form ebenfalls der in Fig. 3 dargestellten Mündungsausbildung. Außerdem kann in diesem Fall die Auflagefläche 10′ der Kolben­ platte 10 mit einer oder mehreren Rillen 12 versehen sein, um eine Direktverbindung bei von unten hochgefahre­ ner Packstoffbahn-Tragplatte 11 zwischen den Mündungen 3′, 4′ herzustellen.

Statt der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Spaltabdich­ tungen 9 ist es mit Rücksicht auf hohe Taktzahlen und der damit verbundenen Verschleißbeanspruchung vorteilhafter, eine Membran 9′, wie in Fig. 7 dargestellt, zu verwenden.

Wie aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich, bedarf die Kolben­ platte 10 keiner Zwangsbetätigung, d. h., diese ist mit Federn 13 gegen das stationäre Gehäuse 8 abgestützt und wird bei geöffnetem Dampfzuleitungsventil 14 in die Stel­ lung gemäß Fig. 6 angehoben, wobei sich der Bedampfungs­ hohlraum 2 bildet, der von einem Seitenrand 2′ zum ande­ ren Seitenrand 2′′ (siehe Fig. 2, 4) quer durchströmt wird, solange das Entlüftungsventil 5 noch offen ist.

Claims (6)

1. Sterilisationseinrichtung an einer FFS-Verpackungs­ maschine, an der die Sterilisationseinrichtung in Durchlaufrichtung der Packstoffbahn (PB) vor deren Tiefziehstation (TS) angeordnet ist, wobei die Ste­ rilisationseinrichtung aus einer gegen die Pack­ stoffbahn (PB) verstellbaren Platte (1) besteht, die beim Dampfsterilisationsvorgang mit der auf der an­ deren Seite unterstützten Packstoffbahn (PB) einen flachen, sich parallel zur Packstoffbahn erstrecken­ den Bedampfungshohlraum (2) begrenzt und die mit ei­ ner ventilsteuerbaren Dampfzuleitung (3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfzuleitung (3) mit ihrer Ausmündung (3′) an einem Seitenrand (2′) des Bedampfungshohlraumes (2) und am gegenübergelegenen Seitenrand (2′′) die Einmündung (4′) einer mit Steuerventil (5) verse­ henen Entlüftungsleitung (4) angeordnet ist und daß die Platte (1) in einem ein Sterilmittel führenden, bis zum Oberteil der Tiefziehstation (TS) reichenden Halbtunnel (6) angeordnet ist.

2. Sterilisationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfzuleitung (3) in der Platte (1) in Form einer im westlichen der Breite (B) des Bedamp­ fungshohlraumes (2) entsprechenden Breitschlitzdüse (3′′) und die Einmündung (4′) der mit Steuerventil (5) versehenen Entlüftungsleitung (4) in der Platte (1) ebenfalls in Form eines Breitschlitzes ausgebil­ det ist.

3. Sterilisationseinrichtung an einer FFS-Verpackungs­ maschine, an der die Sterilisationseinrichtung in Durchlaufrichtung der Packstoffbahn (PB) vor deren Tiefziehstation (TS) angeordnet ist, wobei die Ste­ rilisationseinrichtung aus einer gegen die Pack­ stoffbahn (PB) verstellbaren Platte (1) besteht, die beim Dampfsterilisationsvorgang mit der auf der an­ deren Seite unterstützten Packstoffbahn (PB) einen flachen, sich parallel zur Packstoffbahn erstrecken­ den Bedampfungshohlraum (2) begrenzt und die mit ei­ ner ventilsteuerbaren Dampfzuleitung (3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) aus einem rahmenartigen, statio­ nären Gehäuse (8) und aus einer in diesem von der Randebene (E) des Gehäuses (8) aus in dieses ver­ schieblichen und rückstellbaren, mit Spaltabdichtung (9) versehenen, querschnittsentsprechenden Kolben­ platte (10) gebildet und diese mit einer ventilsteu­ erbaren Entlüftungsleitung (4) versehen ist, wobei unter dem Gehäuse (8) eine gegen dessen Randebene (E) verstellbare Packstoffbahn-Tragplatte (11) und über diesem ein bis zur Tiefziehstation (TS) rei­ chender, ein Sterilmittel führender Halbtunnel (6) angeordnet ist.

4. Sterilisationseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfzuleitung (3) in der Platte (1) in Form einer im wesentlichen der Breite (B) des Bedamp­ fungshohlraumes (2) entsprechenden Breitschlitzdüse (4) und die Einmündung (4′) der mit Steuerventil (5) versehenen Entlüftungsleitung (6) in der Platte (1) ebenfalls in Form eines Breitschlitzes ausgebildet ist.

5. Sterilisationseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltabdichtung (9) in Form einer an der Kolbenplatte (10) und an den Rändern (8′) des Gehäu­ ses (8) festgelegten Membran (9′) ausgebildet ist.

6. Sterilisationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (10), das Gehäuse (8) und die Pack­ stoff-Tragplatte (11) temperierbar ausgebildet sind.