DE2136933C3 - Vorrichtung zum aseptischen Verpacken von sterilem Gut in Packungen, die aus bahnförmigem Material gebildet werden - Google Patents

Description

die Umgebung verhindert wird, weil das Sterilisationsmittel auch dampfförmig gesundheitsschädlich ist Um dies zu verhindern, könnte der aus dem Abblasventil austretende Teil der Kammeratmosphsre unschwer unschädlich gemacht werden, etwa durch einen nachgeschalteten Einspritzkondensator. Wenn, wie üblich, eine Verschließstation der Kammer nachgeschaltet ist, so ergibt sich unvermeidlich ein Leck zwischen dem aus der Kammer austretenden Schlauch und den Kammerbodenwandungen, die die Austrittsöffnung begrenzen. Hier könnte also Sterilkammeratmosphäre austreten. An dieser Stelle könnten aber auch von der Kammer-Anfangssterilisierung herrührende Flüssigkeitsreste — die, wie oben erläutert, in der Betriebsphase nicht auftreten — auf der Schlauchaußenseite mitgenommen werden und so in die Verschließstation gelangen, die dabei beschädigt werden könnte. Um diese Gefahren zu beseitigen, ist es zweckmäßig, die im Patentanspruch 2 angegebenen Maßnahmen zu treffen.

Die weiteren Unteransprüche betreffen als zweckmä-Big erkannte Einzelheiten der Vorrichtung nach der Erfindung.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachstehend Ausführungsbeispiele für Vorrichtungen gemäß der Erfindung im einzelnen erläutert.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Verpackungsmaschine, bei welcher aus einer laufend zugeführten bahnförmigen und mit Kunststoff beschichteten Papierbahn im Inneren einer Sterilkammer ein Schlauch geformt und dieser in einzelne gefüllte Packungen unterteilt wird;

F i g. 2 zeigt eine F i g. 1 entsprechende Anordnung mit anders ausgebildeter Einführung der Ersatzluft und

F i g. 3 ist eine besondere Ausführung des Ringspaltes zwischen Schlauchwand und Kammerboden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 wird von einer Vorratsrolle 11 eine einseitig mit Kunststoffbeschichtete Papierbahn 12 laufend abgezogen, durch ein mit Sterilisationsflüssigkeit gefülltes Bad 13 gezogen und in die Sterilkammer 14 eingeführt Die Kammer 14 wird durch den Kasten 15 gebildet, in dessen schnabelförmigen Eintritt 16 sich Dichtungsmittel 17 befinden, welche die Aufrechterhaltung eines geringen Überdruckes in der Kammer 14 ermöglichen. Die Bahn wird durch die Blasvorrichtung 15 geführt, in welcher aus den Schlitzrohren 16 erhitzte Sterilluft aus der Leitung 18 mit großer Geschwindigkeit auf beide Bahnseiten geblasen wird. Die noch auf der Bahn 15 anhaftende Sterilisationsflüssigkeit wird hierbei in die tCammeratmosphäre zerstäubt bzw. verdunstet.

Nach Passieren der Umlenkrolle 19 wird mit Hilfe der Formorgane 20, 21 und 22 die Bahn zu einem Schlauch geformt, der in Richtung der Bahnseitenkanten zu einem geschlossenen Schlauch 23 verschweißt wird. Zum Verschweißen wird mit Hilfe des Ventilators 24 Luft aus der Umgebung angesaugt, die Hilfe der Heizspirale 25 erhitzt und nach Passieren des Sterilisators 26 mit Hilfe der Haube 27 in den Spalt zwischen den beiden sich überlappenden Längskanten geblasen. Dabei erwärmt sich der auf der Innenseite des Schlauchs 23 befindliche Kunststoff und die Andrückrollen 28 bewirken ein hermetisches Verschweißen unter Bildung einer Längsnaht. In das Innere des Schlauches ragt das Füllrohr 29, mit dessen Hilfe der Schlauch 23 bis etwa zum Niveau 30 mit der zu verpackenden Sterilflüssigkeit — z. B. entkeimte Milch — gefüllt wird. Mit Hilfe der umlaufenden Schweißstempel 31 wird der teilweise gefüllte Schlauch in einzelne gefüllte Packungen unterteilt; durch Verwendung einer entsprechenden, senkrecht zur Zeichenebene arbeitenden Schweißvorrichtung entstehen auf bekannte Weise tetraederförmige Packungen 32.

Vor Beginn der Inbetriebnahme der Verpackungsmaschine wird das Innere der Sterilkammer einer Anfangssterilisierung unterworfen, beispielsweise durch Versprühen einer chemisch wirkenden Sterilisationsflüssigkeit, verbunden mit der Zufuhr von Heißluft durch die Leitung 18.

Hierbei und während des nachfolgenden eigentlichen Verpackungsbetriebes bildet das Kammerinnere 14 den Bestandteil eines Kreislaufes, in welchem das die Kammeratmosphäre bildende Gemisch aus Kammerluft und Sterilisationsmkteldampf mit Hilfe des Gebläses 33 umgewälzt wird. Zu diesem Zweck ist der Boden 34 der Kammer 14 schalenartig ausgebildet; am tiefsten Punkt zweigt die Entnahmeleitung 35 ab, welche in den Flüssigkeitsabscheider 36 mündet. Ausgeschiedene Flüssigkeit kann periodisch mit Hilfe des Hahnes 37 abgelassen werden. Das von Flüssigkeitstropfen befreite Gemisch gelangt durch die Leitung 38 in das Gebläse 33 und anschließend durch die Leitung 39 in das Filter 40, in dessen Eintrittskammer 41 sich eine elektrisch beheizte Heizspirale 42 befindet. Aus dem Filter 40 gelangt das geförderte Medium über die Leitung 18 wieder zurück in die Kammer 14, und zwar in die Blasvorrichtung 15,16.

In der Leitung 38 befindet sich eine Drosselstelle 43, mit deren Hilfe in der Kammer 14 bei laufendem Gebläse 33 ein leichter Überdruck von beispielsweise 5 mm Wassersäule aufrechterhalten wird. Zwischen Drosselstelle 43 und Gebläse 33 mündet d,c Leitung 44 in die Leitung 38. Durch sie kann Frischluft aus der Umgebung in den geschilderten Kreislauf eintreten. In der Leitung 44 befindet sich eine mittels Schwebekörper arbeitende Mengenanzeigevorrichtung 45 für die eingeführte Umgebungsluft. Aus der Leitung 38 zweigt ferner vor der Drosselstelle 42 die Leitung 46 ab. Diese ist mit einem einstellbaren Abblasventil 47 versehen, das bei Überschreiten eines vorbestimmten Überdrucks in der Kammer 14 Kammeratmosphäre abströmen läßt. Als Ersatz der aus dem Kreislauf abgeführten Gemischmenge tritt Frischluft aus der Umgebung durch die Leitung 44 in den Kreislauf ein. Durch geeignete Einstellung des Abblasventils 47 kann die Konzentration des chemischen Sterilisationsmittels in der die Kammer 14 füllenden Atmosphäre auf einfache Weise begrenzt werden. Es empfiehlt sich bei Verwendung einer Peroxydlösung mit einer Konzentration von 10 bis 40 %, in der Kammer 14 eine Konzentration von 25 gr pro 1000 gr Luft aufrechtzuerhalten. Mit einem solchen Wert werden einerseits die eingangs geschilderten Nachteile mit Sicherheit ausgeschaltet, andererseits ist eine erhöhte Sicherheit für aseptischen Betrieb gewährleistet für den Fall, daß durch irgendwelche Undichtheiten ein Keim in das Innere eindringen sollte.

Im Betrieb der geschilderten Vorrichtung beträgt die Temperatur des durch die Leitung i8 zugeführten Gemisches zweckmäßig 120° C. Zum Erreichen der bevorzugten Konzentration von Sterilisationsmittel in der Kammeratmosphäre hat sich beispielsweise ein Verhältnis von umgewälzter Gemischmenge zu eingeführter Ersatzluft von etwa 2 :1 als geeignet erwiesen.

Bei der Anordnung nach F i g. 2 wird die in F i g. 1 der Drosselstelle 43 entsprechende Drosselung mit Hilfe des Spaltes 51 zwischen Schlauch 23 und Boden 34 der Kammer 14 erhalten. An diesen Ringspalt 51 schließt

eine den Schlauch 23 umschließende zweite Kammer 52 an, aus welcher die zum Abscheider 53 führende Leitung 54 abzweigt. Der Boden 55 der zweiten Kammer bildet zusammen mit der Schlauchwand einen weiteren Ringspalt 56, durch welchen die aus der Umgebung entnommene Ersatzluft in den Kreislauf eintreten kann, der entsprechend F i g. 1 die Fördereinrichtung 57 und die Filtereinrichtung 58 mit Heizspirale 59 aufweist, aus welcher das sterile Gemisch aus Luft und Sterilisationsmitteldampf über die Leitung 61 in die Blasvorrichtung 15,16 gelangt. In der Leitung 61 zwischen Abscheider 53 und Fördereinrichtung 57 befindet sich die Mengenanzeigevorrichtung 62. An der tiefsten Stelle des Bodens 34 zweigt die Leitung 63 ab, welche mit Hilfe der gewichtsbelasteten Klappe 64 verschlossen ist. Das Gewicht 65 ist so eingestellt, daß bei einem vorbestimmten Überdruck Kammeratmosphäre abgeblasen wird. Nicht kondensierte Anteile werden mit Hilfe des durch die Leitung dem Einspritzkondensator 67, 68 zugeführten Kaltwassers niedergeschlagen.

Durch geeignete Bemessung des Ringspaltes 51 wird auch bei der Ausführungsform nach F i g. 2 eine ganz

bestimmte Konzentration von Sterilisationsmittel in der Atmosphäre der Kammer 14 aufrechterhalten. Zur Anfangssterilisierung ist die Kammer 52 mit Hilfe eier Wand 71 koaxial zur Schlauchachse in zwei Ringräume unterteilt, wobei sich im Ringraum 72 zwischen Wand 71 und Schlauch 23 eine elektrische Heizspirale 73 befindet. Diese dient zum Verdampfen von flüssigem Sterilisationsmittel, das sich während der Anfangssterilisierung der Kammer 14 auf der Schlauchwand niederschlagen kann; es wird damit verhindert, daß korrodierend wirkendes Sterilisationsmittel in die empfindliche Vorrichtung zum Erzeugen der Querschweißnähte gelangen kann.

F i g. 3 zeigt im Detail eine zweckmäßige Ausführung zur Bildung des Spaltes 51. Hier sind auf dem Boden 8i der Kammer 14 Schneiden 82 koaxial zur Achse des Schlauches 23 verteilt. Auf den Schneiden 82 ruht die Platte 83, deren Bohrung 84 so bemessen ist, daß sich ein Ringspalt 85 mit vorbestimmter Spaltbreite zwischen Schlauch und Bohrung 84 bildet. Die auf den Schneiden 82 ruhende Platte kann hierbei leichte Bewegungen des Schlauches 23 mitmachen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum aseptischen Verpacken von sterilem Gut, z. B. entkeimter Milch, in Packungen S aus bahnförmigem Material, mit einem von der Materialbahn durchlaufenen Sterilisationsflüssigkeitsbad und einer dem Bad in Bahnförderrichtung nachgeschalteten, ebenfalls von der Bahn durchlaufenen Sterilkammer, die Einrichtungen zum Formen der Bahn zu einem Schlauch und zum Füllen desselben mit dem Gut enthält, wobei die Sterilkammer einen Einlaß für in einer Sterilisiereinrichtung sterilisierte Luft und einen Auslaß für das sich in der unter einem geringen Überdruck stehenden Sterilkammer bildende Sterilluft-Sterilflüssigkeitsgas-Gemisch aufweist und wobei eine die Kamme--atmosphäre im Kreislauf führende, Einlaß und Auslaß verbindende Rückführleitung vorgesehen ist, in die — in Strömungsrichtung der Kammeratmosphäre gesehen — eine mit der Umgebungsluft kommunizierende Leitung und ein (kontinuierlich arbeitendes) Gebläse hintereinander eingeschaltet sind und der die Luftsterilisiereinrichtung zugeordnet ist, und mit einem Abscheider für aus der Kammeratmo-Sphäre anfallendes Kondensat, dadurch gekennzeichnet, daß — in Strömungsrichtung der Kammeratmosphäre gesehen — die Luftsterilisiereinrichtung (40, 41, 42; 58, 59) hinter dem Gebläse (33; 57) in die Rückführleitung (35, 38, 39, 18; 54, 61, 60) eingeschaltet ist, daß ferner vor der mit der Umgebungsluft kommunizierenden Leitung (44, 45; 52, 56) eine Drosselstelle (43; 51) und vor dieser ein einstellbares Abblasventil (47; 64, 66) eingeschaltet sind und daß auch der Abscheider (36; 53) in die Rückfährleitung einbezogen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Auslaß die Form eines Spalts zwischen Schlauchwand und Kammerboden hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle durch einen Ringspalt (51) zwischen Schlauchwand (23) und Kammerboden (34) gebildet ist und daß die mit der Umgebungsluft kommunizierende Leitung aus einer den Schlauch umschließenden unterhalb des Kammerbodens befindlichen zweiten Kammer (52), aus welcher die Rückführleitung herausgeführt ist und deren Boden (55) zusammen mit der Schlauchwand einen Spalt bildet, besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer durch eine im Abstand zur Schlauchwand und koaxial zur Schlauchachse angeordnete Zwischenwand (71) unterteilt ist und daß sich im Teilraum (72) zwischen Zwischenwand und Schlauchwand eine Heizvorrichtung (73) zum Verdampfen flüssigen Sterilisationsmittels auf der Schlauchwand befindet.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mengenanzeiger für die eingespeiste Atmosphärenluft vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der tiefsten Stelle des Kammerbodens (34) eine Leitung (35) abzweigt, die mittels einer gewichtsbelasteten Klappe (64) verschlossen ist, daß das Gewicht (65) entsprechend einem gewünschten Abblasüberdruck einstellbar ist und daß der Klappe ein Einspritzkondensator (67) nachgeschaltet ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum aseptischen Verpacken von sterilem Gut, z. B. entkeimter Milch, in Packungen aus bahnförmigem Material, mit einem von der Materialbahn durchlaufenen Sterilisationsflüssigkeitsbad und einer dem Bad in Bahnförderrichtung nachgeschalteten, ebenfalls von der Bann durchlaufenen Sterilkammer, die Einrichtungen zum Formen der Bahn zu einem Schlauch und zum Füllen desselben mit dem Gut enthält, wobei die Sterilkammer einen Einlaß für in einer Sterilisiereinrichtung sterilisierte Luft und einen Auslaß für das sich in der unter einem geringen Überdruck stehenden Sterilkammer bildende Sterilluft-Sterilflüssigkeitsgas-Gemisch aufweist und wobei eine die Kammeratmosphäre im Kreislauf führende, Einlaß und Auslaß verbindende Rückführleitung vorgesehen ist, in die — in Strömungsrichtung der Kammeratmosphäre gesehen — eine mit der Umgebungsluft kommunizierende Leitung, ein (kontinuierlich arbeitendes) Gebläse hintereinander eingeschaltet sind und der die Luftsterilisiereinrichtung zugeordnet ist, und mit einem Abscheider für aus der Kammeratmosphäre anfallendes Kondensat.

Eine Vorrichtung mit diesen Merkmalen läßt sich der Ausführungsart nach Fig.4 der CH-PS 3 97 514 entnehmen. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist Vorsorge getroffen, daß das von der Anfangssterilisation — also vor der eigentlichen Betriebsphase — herrührende Sterilisationsmittel, eine aggressive, gesundheitsschädliche Flüssigkeit, nicht innerhalb der Sterilkammer kondensiert, sondern dampfförmig gehalten wird. Hierfür wird eine Heizeinrichtung benutzt, die noch nach der eigentlichen Anfangssterilisierung weiterarbeitet.

Diese Heizvorrichtung ist jedoch nicht in der Lage, ständig neu eingeführte Sterilisationsflüssigkeit zu verdampfen. Diese ständige Zufuhr ist jedoch unvermeidbar, wenn — wie in dieser Druckschrift alternativ vorgeschlagen — die Verpackungsmaterialbahn durch ein Sterilisationsbad geführt wird, aus dem sie notwendigerweise Reste mit in die Sterilkammer reißt. Die Atmosphäre reichert sich dann immer mehr mit Sterilisationsmitteldampf an, bis es trotz der Heizvorrichtung zur Kondensation kommt. Solches Kondensat darf jedoch weder in die Packung gelangen noch auch auf deren Außenseite bleiben, von wo es nämlich in die üblicherweise der Sterilkammer nachgeschaltete Verschließstation gelangen und dort korrodierend wirken würde.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, bei der die Kondensatbildung des ständig, also während der Betriebsphase, in die Sterilkammer eingeführten Sterilisationsmittels innerhalb der Sterilkammer mit Sicherheit verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Mittel gelöst. Man erkennt, daß mit dieser Ausbildung die Atmosphäre in der Sterilkammer so gesteuert werden kann, daß der Anteil an Sterilisationsmitteldämpfen unterhalb des Taupunktwertes bleibt, wobei ein etwa erforderliches Entfernen von zuviel eingebrachter Sterilisationsflüssigkeit durch Kondensation außerhalb der Sterilkammer erfolgt. Auf diese Weise kann keine Übersättigung der Atmosphäre in der Sterilkammer selbst eintreten, wobei die verbleibende Druckabhängigkeit durch das Abblasventil behoben wird, das wie ein Zweipunktregler wirkt.

Bei einer solchen Vorrichtung ist es darüber hinaus erwünscht, daß der Austritt von Kammeratmosphäre in