DE2217481C3 - Vorrichtung zum sterilen Verpacken von sterilem Gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum sterilen Verpacken von sterilem Gut, in welcher aus gegen die Sterilisationsbedingungen widerstandsfähigem, bahnförmigem, biegsamem Verpackungsmaterial aus Papier, Kunststoff oder dergleichen ein Tubus geformt, dieser mit dem zu verpackenden Gut teilweise gefüllt und durch Zusammendrücken quer zu seiner Längsrichtung zu geschlossenen Behältern geformt wird, wobei die Vorrichtung mit einer steriles Gas oder Dampf an die Eingangsseitc der Bahn des Verpackungsmaterials in die Maschine sowie oben in den geformten Tubus leitenden Rohrleitung versehen ist.

Eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art ist aus der DE-OS 1802778 bekannt. Dort wird Luft nach Durchgang durch ein Filter in einem Erhitzer erwärmt und keimfrei gemacht. Die somit sterile "· Luft wird durch Leitungen über Düsen unten in einen Füllraum eingeblasen, in den gleichzeitig auch Wasserstoffsuperoxid eingeführt wird. Die hierdurch geschwängerte Atmosphäre innerhalb der schon teilweise zusammengelegten Verpackungsbahn sogar für

id ein Sterilhalten bis zu einer Stelle, wo die Bahn scheiteiförmig umgefaltet ist.

Im bekannten Falle erfclgt aber die Füllung der Behälter ohne Regelung des Druckes des Verpackungsgutes. Vielmehr wird die zu verpackende Flüssigkeit

is durch ein- und ausschaltbare Füllventile periodisch zugegeben. Hierdurch kann mit Nachteil aber eine genaue Dosierung der zu verpackenden Flüssigkeitsmenge nicht erreicht werden.

Man hat daher schon den Einsatz komplizierter

pneumatischer Einrichtungen vorgesehen. So ist z. B. in der GB-PS 503926 vorgesehen, einem Schwimmervorlaufgefäß ein Füllventil nachzuschalten. Während hier im wesentlichen nur ein Schwimmervorlaufgefäß an sich bekannt ist, erkennt man auch die Aufwendigkeit der pneumatischen Steuerung.

Schließlich ist aus der DE-AS 1026605 ein Verfahren zur keimfreien Abfüllung sterilisierter Flüssigkeiten in verschweißbare Folienschläuche bekannt, bei dem die Abfülluitg periodisch erfolgt, während bis

jo zur Fertigstellung der gefüllten Packung die Keimfreiheit erhalten bleibt. Bei der für dieses Verfahren verwendeten Vorrichtung ist an sich nur wiederum ein Schwimmervorlaufgefäß bekannt, während die gezeigte Vorrichtung im übrigen nicht die eingangs er-

j5 wähnten Merkmale aufweist.

Allgemein ist es zwar auch bekannt, Packungen aseptisch mit sterilem flüssigen Gut zu füllen, die hierzu vorgesehenen Vorrichtungen mußten aber vor Inbetriebnahme zuerst demontiert und sterilisiert werden. Außerdem werden zumeist besondere Vorkehrungen für hohe Sterilisierungstemperaturen getroffen, sowie eine komplizierte Ventilsteuerung für die Einleitung verschiedener Sterilisationsmedien vorgesehen. Besonders ist es allen bekannten Vorrichtungen gemeinsam, daß nicht unerhebliche Druckschwankungen des sterilen Produkts, vorzugsweise Milch, beim Einfüllen auftreten, was zu Schwierigkeiten beim genau dosierten Abfüllen in den Tubus und Verschließen desselben durch Schweißen führt.

% Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches zu schaffen, die ohne den Einsatz komplizierter elektronischer oder pneumatischer Einrichtungen eine zuverlässige Steuerung des Druckes des zu verpackenden Gutes im Tubus gewährleistet, wobei

die Vorrichtung zur Drucksteuerung mit den gleichen

Mitteln wie die übrigen Elemente der Vorrichtung

steril gehalten und vorsterilisiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge-

„o löst, daß an die sterile und sterilisierende Luft lührende Rohrleitungen über eine Rohrabzweigung ein Einfülldruckregler für das zu verpackende Gut angeschlossen ist, das die Rohrabzweigung oben in den Einfülldruckregler sterile Luft zur Bildung eines mit

_hi dem Gut in Berührung stehenden Luftkissens einführt und daß für die Erzeugung sterilisierender und steriler Luft die Rohrleitung zwischen einem Filter und einem Erhitzer eine Einrichtung zum Einspritzen von Was-

serstoffsuperoxjd aufweist. Mit Vorteil wird erfindungsgemäß also ein üblicher Einfülldruckregler unter Berücksichtigung bestimmter Bedingungen in eine Rohranlage eingebaut, so daß eine hervorragend gleichbleibende Druckhöhe des zu verpackenden Gutes einfach dadurch erreicht wird, daß nicht Gut direkt aus der Produktleitung mit den darin anstehenden Druckschwankungen abgenommen wird, sondern der Produktstrom durch steril gehaltene Einrichtungen unterbrochen wird. Hierdurch wird beim öffnen eines Ventils immer nur so viel Produkt in einen Einfüllregler abgenommen, daß mit Hilfe des darin befindlichen Vorrates, der unter einem konstanten, definierten Druck steriler Atmosphäre steht, ein exaktes Einfüllen über ein zweites Ventil möglich ist. Den geringen Aufwand erreicht man erfindungsgemäß durch Einrichtungen zur Erzeugung der sterilen Atmosphäre und Rohrleitungen für den Anschluß an Einfülldruckregler und Dosiereinrichtungen. Zum einen ist also die Vorsterilisation der Füllvorrichtung vorgesehen, wobei sterilisierende Luft, die mit H₂O₂ angereichert ist, durch die Füllorgane in den Tubus aus Verpakkungsmaterial geleitet wird und danach ins Freie entweicht. Andererseits wird beim Füllen des Tubus im Verpackungsbetrieb der Maschine dem Tubus und den Füllorganen lediglich erwärmte sterile Luft zugeführt. Deren Druckluft dient in Verbindung mit der Menge des Gutes in den als Vorlaufbehältern ausgebildeten EniüUdruckreglern dazu, den Druck innerhalb des Tubus konstant zu halten. Dieser muß so groß sein, daß durch ihn der Tubus ausreichend ausgeformt wird, um die vorbestimmte Menge aus den Vorlaufbehältern aufnehmen zu können.

Die Konstanthaltung der gewünschten Druckhöhe bzw. der Flüssigkeitssäule und damit die eigentliche Dosierung durch die richtige Ausformung der Pakkung wird durch das mit dem Gut in Berührung stehende Luftkissen unterstützt.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist der Einzeldruckregler ein Schwimmervorlaufgefäß mit nachgeschaltetem Füllventil. Wenngleich ein Schwimmervorlaufgefäß an sich bekannt ist, wie vorstehend erläutert wurde, ist aber doch seine Ausführungsform, um es vor dem Betrieb zu .sterilisieren und während des Betriebes steril halten zu können, ohne spezielle Einrichtungen oder besondere Sterilgasströme vorzusehen, bislang unbekannt. Vielmehr hat man bekannte Schwimmervorlaufgefäße demontiert und dann erst sterilisiert. Zweckmäßig ist es dabei, wenn alle Rohrleitungen innerhalb der Anlage, möglichst auch im Schwimmervorlaufgefäß etwa gleichen Durchmesser haben. Dies begünstigt nämlich die Reinigung. Die Strömungsgeschwindigkeiten des mit H₂O₂ versetzten sterilisierenden Gases ist dann überall die gleiche. Nach dem Vorsterilisieren wird mit Sterilluft nur noch nicht keimfreie Atmosphäre am Eintreten an entsprechend zugänglichen Stellen abgehalten. Eine Sterilisation während des Betriebes erfolgt lediglich bei der Verpackungsbahn.

Die vorgenannte Ausführungsform mit dem Schwirnmcrvorlaufgefäß ist hierbei besonders zweckmäßig dadurch ausgestaltet, daß das Luftkissen über dem Schwimmer durch Zufuhr steriler Luft unter einem Druck von 180 mm Wassersäule und einer Temperatur von 130° C gebildet wird. Die bei bekannten Vorrichtungen vorgesehenen Temperaturen betrugen häufife 400° Coder mehr. Durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung kann die Apparatur offensichtlich vereinfacht werden, ohne schlechte Sterilisierungsergebnisse in Kauf nehmen zu müssen.

Bei den Einrichtungen zum Einspritzen von Wasserstoffsuperoxid handelt es sich einfach um ein über ^r> ein Magnetventil an die Rohrleitung angeschlossenes Wasserstoffsuperoxidgefäß, das unter einem Luftanschluß von I atü steht. Nachdem die im Rohrsystem verbrauchte oder zur Ergänzung verbrauchter Luft aus der Atmosphäre frisch angesaugte, Keime enthal-

I» tende Luft in dem Sterilfilter aufbereitet ist, strömt sie an einer Düse für das genannte Wasserstoffsuperoxid vorbei an einen Erhitzer, welcher die Luft auf etwa 130° C erwärmt. Bei Inbetriebnahme der Anlage, d.h. der Vorsterilisierung, wird in einer Gesamtzeit von nur 20 Minuten periodisch 0,3 Sekunden lang Wasserstoffsuperoxid eingesprüht, wonach sich jeweils eine Zeit von 10 Sekunden zum Trocknen anschließt. Das Magnetventil öffnet und schließt in der gewünschten Weise wie zuvor die Diise für Wasserstoffsuperoxid. Dieses wird bei der besagten Vorsterilisation durch das gesamte Rohrleitungssystem und die Maschine, einschließlich des Einfülldruckregiers, geführt, sodaß sich die Gesamtanlage auf etwa ]30° C erwärmen und steril werden kann. Nach Ablauf der 20 Minuten ist die Vorsterilisation beendet. Unmittelbar anschließend ist vorzugsweise eine 10 Minuten dauernde Trocknungszeit vorgesehen, welche die stark gashaltige (z. B. H₂O₂-GaS) Atmosphäre wieder normalisiert. Dann wird die Verpackungs- und Ab-

jr füllmaschine eingeschaltet, während sich an dem Kreislauf der sterilen Luft nichts ändert.

Durch den zweckmäßigen Anschluß an den Einfülldruckregler und die anderen Rohrleitungen ist die Bildung des erwähnten Luftkissens in einfacher Weise

J5 möglich, so daß sich die Flüssigkeitshöhe in dem durch die Flüssigkeit ausgeformten Tubus sehr fein regeln läßt. Hierdurch ist auch die gute Dosierung gewährleistet.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist

dadurch gekennzeichnet, daß der Einfülldruckregler ein Vorlaufgefäß mit einem Meßfühler mit angeschlossenem Zweiwegeventil ist. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn erfindungsgemäß das Zweiwegeventil vier Anschlüsse aufweist, von denen zwei

v_ Anschlüsse der Produktzulaufleitung zugeordnet sind, ein elektrisch gesteuerter Anschluß für die Verbindung zum Fülldruckregler vorgesehen ist und ein weiterer elektrisch gesteuerter Anschluß zum Austritt des zu verpackenden Gutes oder des Sterilisationsmittels

so vorgesehen ist. Auch diese Ausführungsformen, die einfach herstellbar, technisch beherrschbar und praktisch belieben werden können, werden vorsterilisiert, im Produktbetrieb steril gehalten und erlauben eine feine Konstanthaltung der Füllstandshöhe ins Tubus

des Verpackungsmaterials.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es

bo zeigt

Fig. 1 schematisch das Rohrleitungssystem während der Vorsterilisation in Aufsicht,

Fig. 2 das Rohrleitungssystem der Fig. 1, wenn man dort von rechts blickt,

_b5 Fig. 3 eine Draufsicht auf das Rohrleitungssystem nach den Fig. 1 und 2 von oben,

Fi g. 4 schematisch einen Schnitt durch die Rohrleitungen für das sterile Gut mit Füllrohr und teilweise

abgebrochenem Tubus aus Verpackungsmaterial.

Fi g. 5 a und b zur Verdeutlichung der Funktion gemäß Fig. 4 das Membran-Zweiwegcventil aus Fig. 4, und

Fig. 6 teilweise im Schnitt den Aufbau des Schwimmervorlaufgefäßes.

Die Bahn 1 des Verpackungsmaterials wird von einer Abwickelrolle über Umlenkrollen an einem Wasserstoffsuperoxidbad mit konstantem Niveau durch ein erstes Auftragwalzenpaar, ein zweites Abquetscliwalzenpaar und ein drittes Walzenpaar zum Rillen der Bahn, an einer Umlenkwalze vorbei in den einseitig offenen Kanal zu einer halbkreisförmigen Umlenkschiene 10 geführt.

Die Bahn 1 läuft nach Austritt aus der Umlenkschiene 10 an einem weiteren Walzenpaar vorbei, wonach die beiden seitlichen Hälften der Bahn 1 dann ein Sterilluftrohr 14 (Fig. 2 und 4) iinrl rlanarh ein Füllrohr 15 umlaufen. Nach der Längsversiegelung ist der Tubus jetzt nur noch nach oben seitlich offen, so daß sich unten eine Flüssigkeitssäule des sterilen, zu verpackenden Gutes 17 bilden kann.

Damit die abgefüllte Menge zu verpackenden Gutes genau eingestellt werden kann, muß das später mit 51 bezeichnete Niveau im Tubus der Bahn 1 sehr exakt gehalten werden. Hierzu muß der nicht so genau zu steuernde Produktstrom gemäß Pfeil 48 unterbrochen werden und die Flüssigkeit von einer gesteuerten Zwischenabnahme dann durch eine Leitung 15 dem Tubus derart exakt dosiert zugeführt werden, daß das genannte Niveau 51 ebenfalls in gewünschter Weise exakt gehalten wird.

Es wird nachstehend also nach der Beschreibung der Vorsterilisation eine Einrichtung beschrieben, mit welcher der Produktstrom unterbrochen werden kann und der dennoch ganz von sterilem Gas durchströmt werden kann.

Zunächst wird der Aufbau der Anlage näher erläutert. In den Fig. 1 bis 3 ist die Rohrleitungsanlage ausführlich gezeigt.

Aus der Atmosphäre durch den Luftansaugstutzen 20 diigcsdugic Luii (Jurwwirömi zunächst in Richtung der dargestellten Pfeile die Leitung 21 zum Hochdruckventilator 22, der eine Fördermenge von 180 m' pro Std. bei einem Maximaldruck von 0,25 atü hat. Bei Leitung 23 verläßt die komprimierte Luft mit einem Druck von 850 mm Wassersäule den Hochdruckventilator 22 und strömt in den Sterilfilter 24 ein. Dessen Filterfeinheit ist durch eine Porengröße von beispielsweise 0,1 bis 0,2 Mikron gegeben. Die mikrobiologische Sicherheit ist durch 100%igen Bakterientest jedes Filterelements als Standardqualitätskontrolle gewährleistet Er hat minimale und doppelt wirkende Dichtungssysteme, leicht zugängliche Inneneinbauten und eine spezielle Oberflächenbehandlung sowie andere Merkmale bekannter Konstruktionen. Die Filterfeinheit besteht beispielsweise aus einem Edelstahlgehäuse und einer der Durchsatzmenge entsprechenden Anzahl von Filterkerzen. Werkstoffe von Behälter und Dichtung und der Nebenanschlüsse können einfach eingebaut und bedient werden.

Zwischen dem Austritt des Sterilfilters 24 und vor Eintritt der sterilisierten Luft in den Erhitzer 25 zur Lufterhitzung auf ca. 150° C, ist eine Sprühdüse 26 für das Einspritzen von Wasserstoffsuperoxid angeordnet. Diese steht in Verbindung mit einem Magnetventil 27, welches die Verbindung zu einem Gefäß

28 für Wasserstoffsuperoxid schafft. Oben bei 29 ist ein Luftanschluß unter I atü vorgesehen. Die sterilisierte erhitzte Luft verzweigt sich nach Durchgang durch die Rohrleitung 30, in der sie einen Druck von ca. 150 mm Wassersäule und eine Temperatur von 150" C hat, einerseits über Leitung 31 in die Trocknungsstrecke 32, die durch den Kanal 9 gebildet wird, um am oberen Ende über Leitung 33 als Rückluft wieder zum Luftansaugstutzen 20 zurückgeführt zu werden - und andererseits zum Schwimmervorlaufgefäß und zur Rohranlage für das sterilisierte Gut.

Nach der Rohrabzweigung 34 strömt die Luft bzw. das sterile Gas in zwei Richtungen:

1. in das Schwimmcrvorlaufgefäß 36, und

2. über Rohrleitung 37 zum Sterilluftrohr in Form der Rohrleitung 14 in den offenen Tubus.

1. Bei der Vorsterilisierung gemäß den Fig. 1 bis λ wird die den Sterilfilter 24 zulassende Luft 20 Minuten lang periodisch mit Wasserstoffsuperoxid besprüht, wobei die Sprühdauer jeweils 0,3 Sekunden, die daran anschließende Trocknungszeit 10 Sekunden beträgt. Nach Erhitzen der sterilisierenden Luft und Verlassen der Rohrabzweigung 34 tritt diese oben durch den Krümmer 37a in das Schwimmervorlaufgefäß 36 in Richtung der eingezeichneten Pfeile 38 ein. Sie streicht am Schwimmer 39 vorbei, wird unten in den in Fig. 6 näher bezeichneten, am Schwimmer 39 befestigten Rohrstutzen 40 durch vier an seinem unteren Ende beabstandete öffnungen 41 und dem Kegel 42 der Dichtung vorbei in das vom Dekel 43 entlang der Tankmitte herunterragende Rohr 44 eingeführt. Durch dieses verläßt die sterilisierende Heißluft das Schwimmervorlaufgefäß 35, durchstreicht das in den Fig. 5 a und 5b ausführlicher gezeigte, luftgesteuerte Membran-Zweiwegeventil 45 und verläßt dieses durch den Auslaß 46'.

2. In der anderen Ansicht der Fig. 3 erkennt man den weiteren Verlauf der sterilisierenden Heißluft durch das Füllventil 46 in das Füllrohr 15 hinein. Auch hier bzw. beim Austritt in den oben offenen Tubus hat die Luft eine Temperatur von ca. 130° C. Die Pfeile 47 der Fig. 2 zeigen den Strömungsweg der aus der Sterilluftrohrleitung 14 in den Tubus tretenden Luft sowohl für den Fall der Vcrsterilisierung als auch während des gesamten Betriebes, wobei durch den Gegenstrom der Sterilluft das Eindringen von Keime tragender Außenluft verhindert wird.

In Fig. 4sind eingezeichnete Pfeile 38 bzw. 48 dargestellt. Die Pfeile 38 zeigen den Verlauf sterilisierender Luft bei der Vorsterilisation der Sterilluft hri der Produktion; und der Pfeil 48 den Strömungsweg des Produktes, z. B. des sterilen Verpackungsgutes Milch.

Die Anordnung der Fig. 4 wird zunächst anhand der Vorsterilisation beschrieben. Nachdem die sterilisierende Heißluft das Gabelstück 34 verlassen hat, strömt ein Teil derselben, wie schon erwähnt, durch die Leitung 37 in das Sterilluftrohr 14 und verläßt den Tubus auf dem Wege der Pfeile 38. Der andere Teil der das Gabelstück 34 verlassenden sterilisierenden Luft tritt in das bei dieser Ausführungsform als Rohrstutzen dargestellte Vorlaufgefäß 36' oben ein, durchströmt und verläßt es unten, um über ein Zweiwegeventil 45 in das Füllrohr 15 zu streichen. Die sterilisierende Heißluft verläßt den während der Vorsterilisation nicht gefüllten Tabus nach oben.

Außerdem wird die durch das Filter 24, die Einrichtung (26 bis 29) zum Einspritzen von Wasserstoffsuperoxid und den Erhitzer 25 erzeugte sterilisierende

Heißluft über die Leitung 30 nach unten durch Rohrleitung 31 in den einseitig offenen Kanal 9, danach durch die TrocKnungsstrecke 32 und durch Leitung 33 wirder zurückgeführt.

Wenn diese Strömungen eine Zeitlang aufrechterhalten worden sind, ist die gesamte Apparatur aseptiscL· gemacht.

Das in den Fig. 5 a und 5 b gezeigte Zweiwegeventil 45 ist mit Anschlüssen I bis IV versehen. Die Leitung vom Stutzen I nach II bzw. in umgeken/ter Richtung - stellt den Durchgang zu dem Produktkreislauf dar und ist stets geöffnet. Der Anschluß III ist während der Vorsterilisation geöffnet, d. h. es besteht gemäß den Pfeilen 38 in Fig. 4 ein Durchgang vom Anschluß IV nach Anschluß III in das Füllrohr 15 hinein. Von den Anschlüssen I bzw. II besteht kein Durchgang zu den Anschlüssen III und IV.

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den Produktbetrieb umgeschaltet, der zunächst anhand der ersten Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 und 6 mit dem Schwimmervorlaufgefäß 36 erläutert wird.

Zwar fördert man zu verpackendes Gut, insbesondere auch steriles Gut, z. B. Milch, in der Produktleitung in Richtung des Pfeiles 48 mittels Pumpen. Es ist aber unmöglich und auch durch Absperrventile und Drosseln nicht möglich, das Füllstandsniveau 51 in einem Tubus dann genau einzustellen und zu halten, wenn man das Gut direkt aus der Produktleitung entsprechend dem Pfeil 48, welche durch Förderpumpen gespeist wird, abnimmt und dem Tubus zuführt.

Deshalb wird der Produktstrom 48 unterbrochen und von einer gesteuerten Zwischenabnahme dann durch die Rohrleitung 15 dem Tubus derart exakt dosiert zugeführt, daß das Niveau 51 des Gutes im Tubus in der gewünschten Weise exakt gehalten wird. Bei der zunächst beschriebenen ersten Ausführungsform wird der Produktstrom 48 durch das durch den Kegel 42 gebildete Ventil (Fig. 6) unterbrochen, so daß von diesem Produktstrom 48 beim öffnen dieses Ventils immer nur soviel Produkt in das Schwimmervorlaufgefäß 36 abgenommen wird, daß mit Hilfe dieses Vorrates, der unter einem konstanten, definierten Druck steriler Atmosphäre steht, ein exaktes Einfüllen möglich ist. Dieses Einfüllen wird wiederum durch ein zweites Ventil 46 gesteuert, so daß das Niveau 51 des zu verpackenden Gutes im Tubus exakt gehalten wird.

Im einzelnen erfolgt der Betrieb folgendermaßen: Zunächst wird das in Fig. 2 gezeigte Verteilerventil, das Zweiwegeventil 45, geöffnet. Das Produkt strömt in das Schwimmervorlaufgefäß 36, das sich automatisch schließt, d. h. der Kegel 42 fährt hoch. Die sterilisierende Luft kann nicht mehr zirkulieren. Die in dem Schwimmervorlaufgefäß 36 verbleibende Luft dient lediglich noch dazu, den Eintritt der nicht sterilisierten Atmosphäre abzuhalten und das sterile Gas oben über dem Flüssigkeitsspiegel in dem Schwimmervorlaufgefäß 36 zu halten. Die übrige Anlage wird in der oben beschriebenen Weise ebenfalls steril ge- βο halten.

Bei der hier zu beschreibenden Ausführungsform dient das Zweiwegeventil 45 lediglich dazu, mehrere parallelgeschaltete Maschinen, die von-dem Hauptproduktstrom 48 Gut abzapfen, getrennt voneinander _bs zu betreiben. (Bei der anderen, später in Verbindung mit Fig. 4 zu beschreibenden Ausführungsfonn spielt das Ventil eine zusätzliche, wesentliche Rolle.)

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55 Durch den Fl iissigkt: its vorrat im Schwimmervorl.uifgefäß 36, d. h. sein Gewicht, einerseits ur.d den Druck des sterilisierenden Gases über diesem Flüssigkeitsvorrat im Gefäß 36 andererseits wird ein genau definierter Einfülldruck vorgegeben, weshalb das Schwimmervorlaufgefäß 36 auch als Einfülldruckreglcr bezeichnet ist. Das flüssige Produkt wird nun über die Rohrleitung 15 in den Tubus eingeführt. Es muß soviel Gut eingeführt werden, daß der Pegel 51 erreicht wird. Dies erfolgt durch öffnen des »AUF-ZL'« -Füllventils 46, das von dem Schalter 52 gesteuert wird.

Beim Absinken des Flüssigkeitspegels 51 gemäß Fig. 4 im Tubus des Verpackungsmaterials 1 gibt der elektrische Schalter 52 einen Impuls an das Füllventil 46, mit anderen Worten für das öffnen des Durchganges von IV nach III. Über das Füllventil 46 wird Flüs-.sigi\i»ii uüa «jviif r KJt ι Ui im αν.ιιηιιιιιι».ι vifl lauigLl au *JV durch Rohrleitung 15 so lange eingefüllt, bis das Niveau 51 wieder erreicht ist. Ist das Niveau 51 wieder erreicht, wird der Durchgang durch das Füllventil 46 über den Schalter 52 wieder geschlossen und der Anschluß IV zur erneuten Füllung des Schwimmervorlaufgefäßes 36 geöffnet. Mit anderen Worten sinkt der Kegel 42 ab, und frisches Produkt strömt aus der Hauptleitung gemäß Pfeil 48 wieder in das Schwimmervorlaufgefäß 36 nach.

Es wird also eine doppelte Unterbrechung erreicht:

1. Durch das durch den Kegel 42 gebildete Ventil, damit im Schwimmervorlaufgefäß 36 ein genügender Vorrat vorhanden ist und ein exakter Einfülldruck vorgegeben ist; und

2. durch das AUF-ZU-Ventil 46, welches durch den Schalter 52 gesteuert wird, damit immer das Flüssigkeitsniveau 51 im Tubus exakt auf dem gewünschten Niveau gehalten wird.

Das Hochsteigen des Kegels 42 geschieht bei der Ausführungsform der Fig. 6 durch Ansteigen des Schwimmers 39, bis der Kegel 42 schließt. Dann ist der Zulauf geschlossen. Durch die Steuerung mit Hilfe des Schwimmers 39 wird also bei dieser Ausführungsform im Schwimmervorlaufgefäß 36 stets eine konstante Druckhöhe des Gutes erhalten. Bei jedem Takt steht somit auch im Füllrohr 15, d. h. im Tubus des Verpackungsmaterials 1 ein gleicher Druck auf der Flüssigkeitssäule, so daß eine gleichmäßige Verpakkung ohne Druckstöße gewährleistet ist.

Es wird nun der Produktbetrieb anhand der anderen Ausführungsform der Fig. 4 erläutert, der allerdings bis auf das Vorlaufgefäß 36' und das Zweiwegeventil 45 sehr ähnlich wie bei der erstgenannten Ausführungsfonn abläuft.

Nach Durchführung der Vorsterilisation wird also auch hier wieder die Verpackungsmaschine angestellt, d. h. die Elektrode 50 sozusagen scharf gemacht. Dadurch erlaubt ein von der Elektrode 50 gesteuerter Schalter, daß im Zweiwegeventil 45 die zunächst für das Vorsterilisieren geschlossene Zuleitung von der Produkthauptströmung 48 wieder geöffnet wird. Nun kann Flüssigkeit in das Vorlaufgefäß 36' strömen, und zwar bis zu einem gesteuerten Niveau. Andererseits strömt die Flüssigkeit aus der Leitung 48 aber auch in den Tubus, wenn dort nämlich das Niveau 51 noch nicht erreicht ist.

Das Zweiwegeventil hat bei der Ausführungsforrn nach Fig. 4 zwei Funktionen. Es werden beide, im Prinzip oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Unterbrechungen von ein

und demselben, nämlich dem Ventil 45, erfüllt, allerdings durch zwei nicht dargestellte verschiedene Sitze und Kegel. Der eine Ventilkegel 45 wird durch das Niveau 51 bzw. den Schalter 52 geschaltet, der denjenigen Ventilkegel im Zweiwegeventil 45 schaltet, welcher die Verbindung zwischen dem Vorlaufgefäß 36' und den Leitungen 48 und 15 vorsieht. Dagegen steuert die Elektrode 50 selbst einen anderen Ventilkegel im Ventil 45, der für die Unterbrechung zwischen der Zuführleitung 48 des Hauptstromes des Produktes und dem Vorlaufgefäß 36' vorgesehen ist.

Mit den Bezeichnungen der Anschlüsse gemäß Fig. 5a und 5b gesagt, wird der Produktzulauf von I nach II nach III und IV so lange geöffnet, bis zunächst der Spiegel des Gutes ein vorher eingestelltes Niveau irn Tubus erreicht hat. Wenn dieses Niveau 51 erreicht ist, wird der Anschluß III geschlossen,

uua τ until

die Elektrode 50 das Erreichen des gewünschten Niveaus im Vorlaufgefäß 36' anzeigt. Die Elektrode 50 gibt dann einen Impuls für das Schließen des Anschlusses IV. Beim Absinken des Flüssigkeitsspiegels 51 gibt der Schalter 52 einen Impuls für das öffnen des Durchgangs von IV nach III, und nach abermaligem Erreichen des Niveaus 51 wird der Durchgang über den Schalter 52 wieder geschlossen und der An-

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Schluß IV zur erneuten Füllung des Vorlaufgefäßes 36' geöffnet.

Im einzelnen sorgt der Ventilkegel, der zwischen der Produkthauptleitung 48 und dem Vorlaufgefäß 36' die Verbindung schafft, durch die Elektrode 50 gesteuert, stets dafür, daß im Vorlaufgefäß 36' eine genügende Flüssigkeitssäule vorhanden ist. Durch diese, zusammen mit dem über dieser Flüssigkeitssäule stehenden Druck der sterilisierenden Atmosphäre, wird ein exakter, genauer Einfülldruck vorgegeben. Dieser Flüssigkeitsdruck steht vor dem zweiten (für die zweite Unterbrechung) Ventilkegel in dem Zweiwegeventil 45, welcher die Verbindung zwischen dem Vorlaufgefäß 36' und den Leitungen 48 und 15 schafft. Dieser zweite Ventilkegel wird beim Absinken des Niveaus 51 vom Schalter 52 so gesteuert, daß das Ventil 45 öffnet und frisches Produkt durch die Lei-

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inzwischen der Vorrat an Flüssigkeit im Vorlaufgefäß 36' zu weit abgesunken sein, dann hat dies die Elektrode 50 bereits angezeigt und den anderen Ventilkegel im Zweiwegeventil 45 geöffnet, so daß Produkt aus der Hauptströmung 48 in das Vorlaufgefäß 36' hinein abgezweigt wird, so daß sich der Vorrat wieder auffüllt. Es wird dadurch stets eine exakte Einfülldruckhöhe gehalten.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum sterilen Verpacken von sterilem Gut, in welcher aus gegen die Sterilisationsbedingungen widerstandsfähigem, bahnförmigem, biegsamem Verpackungsmaterial aus Papier, Kunststoff oder dergleichen ein Tubus geformt, dieser mit dem zu verpackenden Gut teilweise gefüllt und durch Zusammendrücken quer zu seiner Längsrichtung zu geschlossenen Behältern geformt wird, wobei die Vorrichtung mit einer steriles Gas oder Dampf an die Eingangsseite der Bahn des Verpackungsmaterials in die Maschine sowie oben in den geformten Tubus leitenden Rohrleitung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die sterile und sterilisierende Luft führende Rohrleitungen (30,37, 37o, 14) über eine Rohrabzweigung < 34) ein Einfülldruckregler (36, 36') für das zu verpackende Gut angeschlossen ist, daß die Rohrabzweigung (34) oben in den EinfüH-druckregler (36,36') sterile Luft zur Bildung eines mit dem Gut (17) in Berührung stehenden Luftkissens einführt und daß für die Erzeugung sterilisierender und steriler Luft die Rohrleitung (30) zwischen einem Filter (24) und einem Erhitzer (25) eine Einrichtung (26 bis 29) zum Einspritzen von Wasserstoffsuperoxid aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, üaß der Einfülldruckregler (36,36') ein Schwimmervorlaufgefäß '16) mit nachgeschaltetem Füllventii (46> ist."

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftkissen über einem Schwimmer (39) durch Zufuhr steriler Luft unter einem Druck von 180 mm Wassersäule und einer Temperatur von 130° C gebildet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfülldruckregler (36,36') ein Vorlaufgefäß (36') mit einem Meßfühler (50) mit angeschlossenem Zweiwegeventil (45) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweiwegeventil (45) vier Anschlüsse (I bis IV) aufweist/von denen zwei Anschlüsse (I und II) der Produktzulaufleitung zugeordnet sind, ein elektrisch gesteuerter Anschluß (IV) für die Verbindung zum Fülldruckregler (36,36) vorgesehen ist und daß ein weiterer elektrisch gesteuerter Anschluß (III) zum Austritt des zu verpackenden Gutes oder des Sterilisationsmittels vorgesehen ist.