DE2251455A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln von artikeln mit einem sterilisierungsmedium - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE . . ■- .

D₁PL-PHYS. DR. y. FR₁CKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

4064

Continental Can Company, Inc. 633 Third Avenue, New York 17, Few York, USA , .

Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Artikeln mit

einem Sterilisierungsmediuni

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von Artikeln, insbesondere von Deckeln oder Verschlußkappen von Behältern mit einem Sterilisierungsmedium, insbesondere mit Dampf.

Es iat bekannt, Dampf oder andere Sterilisierungsmeclieii,, z»B. Äthylenoxyd zu verwenden, um Behälter oder B©h§lt©relemente für lebensmittel in einen aseptisohen Zustand zur Vorbereitung der Abdichtung des Behälters zu versetzen. Der Behälter oder das Verschlußelement wird dabei mit der offenen Seite nach oben weiterbewegt. Dampf wird gegen dea Boden des Behälters oder Elementes gerichtet und manchmal , auch in den offenen Bereich strahlförmig eingeftihris. Für gewöhnlich werden die Behälter einzeln schrittweise und in gleichen Abständen durch eine Kammer mit offenen Enden geführt. I» einigen Fällen gleiten die Behälter entlang einer für das Strömungsmittel durchlässigen Plattform, wobei Dampf nach oben durch die Plattform geleitet wird. Bei anderen Ausführungsformen wird ein Turm verwendet» in ctdm

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die Behälterelemente angehoben und dann in eine verwirbelte Sterilisierungsströmung zwecks Säuberung eingeführt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art zu schaffen, um das Sterilisieren von Behälter und Behälterelementen zu vereinfachen, dabei die Möglichkeit zu schaffen, eine möglichst große Flexibilität bezüglich der'aufgewendeten Zeit und der Temperatur, denen ein Behälterelement ausgesetzt wird, zu ermögli—* chen, um eine Beschädigung der Dichtmasse, des Lackes und der Farbstoffe oder anderer Materialien zu vermeiden, die auf dem Behälter oder Behälterelement aufgebracht worden sind. Schließlich soll gewährleistet werden, daß dennoch seibat bei Unterbrechungen bei Wiederaufnahme des Betriebes einer Verschlußeinriohtung stete sterilisierte Behälter oder Behälterelemente zur Verfügung stehen, wobei gleichzeitig eine mechanische Beschädigung der Artikel zuverlässig vermieden wird, und die Behälter oder Behälterelemente in beliebiger Anordnung auf dem Boden eines Förderers angeordnet werden können, mit dessen Hilfe die Artikel durch die Sterillaierungskammer geführt werden.

Gemäß der Erfindung werden die Artikel entlang eines ersten Förderers geführt, wobei dir Durchgang der Artikel durch eine Station auf den ersten Förderer gefühlt wird, worauf der Durchgang jedes der Artikel al· Aufwärtsaählung in einem Auf- und Abwartβzähler regletrierVwird, daß die Artikel dann in einer Sterilieierungaeinriohtung iteriliiiert werden und über einen ! iweiten Förderer geführt werden, worauf du Artikel einer weite«

rtl Behandlung auagtaatit werden, und man den Durohgang der Ar« i 309136/1OiO

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tikel durch die nachfolgende Behandlung fühlt und den Durchgang jedes Artikels in der Auf- und Abzähleinrichtung als Abwärtszählung vermerkt, so daß dann, wenn die Artikel die Einrichtung nicht verlassen, die gezählte Zahl einen vorbestimmten oberen Wert erreicht, bei dessen Erreichen der Durchgang der Artikel entlang des ersten Förderers unterbrochen wird, bis die Zahl auf dem Zähler sich auf einen vorbestimmten niedrigeren Wert vermindert hat, worauf man erneut den Durchgang der Artikel entlang des ersten Förderers in Gang setzt.

Zum Durchführen des neuen Verfahrens sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, welche sich auszeichnet durch einen für das Sterilisierungsmittel durchlässigen Förderer für einen Artikel, welcher ein erstes und ein zweites Ende aufweist, sowie durch eine Strahleinrichtung für Sterilisierungsmittel, deren Strahlen von unten nach oben durch den Förderer gerichtet sind, wobei oberhalb des Förderers eine Magneteinrichtung angeordnet ist, welche sich wenigstens teilweise entlang der Länge des Förderers erstreckt, und daß eine Kammer vorgesehen ist, deren Eingang nahe dem ersten Ende des Förderers angeordnet ist, während deren Ausgang nahe dem zweiten Ende des Förderers vorgesehen ist und die dem Förderer sowie die Strömungsmittel-Strahleinrichtung und den Magneten einschließt, wobei der Artikel gegen den Förderer durch magnetische Anziehungskraft gehalten wird und das SteriliBierungemedium nach oben gegen den Boden des Artikels gestrahlt und im Inneren der Kammer gehalten wird, ' um die Oberseite und die Seitenflächen des Artikels zu baden.

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Bei der neuen Einrichtung ist Vorsorge dafür getroffen, daß die sterilisierten Artikel auf einer sterilen Rutsche in Vorrat gehalten werden, wenn die Verschlußeinrichtung eine Unterbrechung hat. Der Förderer kann aus einem strömungsniittel-durehlässigen Förderband bestehen. Oberhalb dieses Bandes ist der Magnet von ausreichender Stärke angeordnet, der die Oberseite jedes magnetisierbaren Artikels oder Behälters oder Behälterelenientes gegen das durchlässige Förderband ziehen kann. Das Band bewegt das Behälterelement entlang durch die Sterilisierungskammer. Unter dem Band ist ein Rohr angeordnet, welches nach oben gerichtete öffnungen aufweist, so daß die daraus austretenden Dampfstrahlen oder Strahlen einer anderen Sterilisierungsflüssigkeit od.dgl. gegen die Bodenseite des Artikels gerichtet sind. Falls erforderlich können ein Rohr oder auch mehrere Rohre auch zwischen dem oberen und unteren Trum des endlosen Bandförderers angeordnet sein, wobei öffnungen für die Sterilisierungsflüssigkeit od.dgl. in eine Richtung weisen, daß der Artikel von oben mit zusätzlichem Strömungsmittel behandelt wird. Hin Verteiler ist oberhalb der Leitungen angeordnet. Eine Pump- oder Fördereinrichtung sorgt dafür, daß der überhitzte oder gesättigte Dampf oder ein anderes Sterilisierungsmedium vollständig um den Artikel zirkuliert wird, so daß jede Oberfläche des Artikels sterilisiert wird. Obere Rohre mit seitlichen öffnungen können oberhalb des unteren Trums des Förderbandes angeordnet sein. Ein Sterilisierungsmedium, z.B. Dampf, kann seitlich von dem oberen Rohr in Strahlen austreten und das Sterilisierungsmedium in Turbulenz versetzen, um damit sicherzustellen, daß jeder Teil des Artikels in dem Sterilisierungsmittel gebadet wird. Der sterilisierte Artikel wird dann entlang der sterilen Rutsche zu. einer

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Verschlußeinrichtung oder einer anderen Behandlungseinrichtung geleitet. Die sterile Rutsche kann dazu verwendet werden, um sterilisierte Artikel unter bestimmten Umständen in Vorrat zu halten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines aus Sterilisierungseinrichtung und Verschlußeinrichtung bestehenden Systems;

Fig. 2 eine detaillierte Darstellung einer Ausführungsform einer Sterilisierungseinrichtung gemäß der Erfindung!

Pig. 3 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 3-3 der Fig.2$ Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig.2j

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 5-5 der Fig.2;

und ~_--^:

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Sterilisierungs- und Verschlußsystems für lebensmittel mit hohem Säureanteil.

Das in Fig. 1 gezeigte System kann für verschiedene Anwendungs,-zwecke verwendet werden. Während die Sterilisierungseinrichtung 1 wiedergegeben ist zur Speisung einer Verschlußeinrichtung 2, wird dort darauf hingewiesen, daß die nächste Stufe nach der

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Sterilisierung eine Fülleinrichtung, eine Verschlußeinrichtung, eine Sprüheinrichtung oder eine andere Behandlungseinrichtung sein kann, ohne daß sich dadurch das Wesen der Erfindung ändert.

Ein Vorratsbehälter 3, der in der oberen rechten Ecke der Fig.1 gezeigt ist, dient zur Speicherung der Artikel, die sterilisiert und der nächsten Behandlung zugeführt werden sollen. Diese Artikel können in einem Vorratsbehälter, einem Trichter oder auf irgendeine andere Weise in Vorrat gehalten werden. Eine Zuführungsrutsche 4 grenzt an den Vorratsbehälter an und führt . von diesem weg, so daß die Artikel, die sterilisiert werden sollen, von dem Vorratsbehälter in Richtung auf den Eintritt 5 einer Sterilisierungskammer 6 geleitet werden. Nahe dem Boden 7 1er Zuführungsrutsche 4 und angrenzend an die Sterilisierungskammer ist eine automatische Stoppeinrichtung 8 vorgesehen, welche ein zurückziehbares Stopp- oder Anschlagelement 9 aufweisen kann. Das normalerweise zurückgezogene Anschlag- oder Sperrelement 9 kann automatisch in eine Stellung gebracht werden, wo es den Fluß der Artikel in die Kammer unterbricht. Eine Rutsche 4 oder eine andere ähnliche Fördereinrichtung kann für diese Zwecke verwendet werden.

Der Artikel tritt dann in die Sterilisierungseinrichtung 1 ein. Während sich der Artikel in dieser Einrichtung befindet, wird er von unerwünschten Bakterien befreit. Der Artikel wird dann entlang der Länge der Sterilisierungskammer zur nächsten Rutsche geführt, welche eine sterile Speiserutsche 10 oder ein steriler Förderer ist. Der sterile Zuführungsförderer kann auch

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zur Vorratshaltung benutzt werden* Ein Deckel 4 ist Oberhalb der Fördereinrichtung angeordnet, um eine erneute Verschmutzung der Artikel zu verhindern. Ein Artikel gleitet die Rutsche 10 herab, bis er an die Verschließeinrichtung 2 gelangt. Die Verschließeinrichtung 2 ist mit Dampf gefüllt von entsprechender Temperatur oder ist mit einem sterilen Gas gefüllt, um einen Artikel in dem sterilen Zustand zu halten.

Fig. 1 zeigt weiterhin den elektrischen Steuerkreis für die neue Einrichtung. Auf dem Schlitten 4 ist vor der Stoppeinrichtung 8 ein erster Fühler 12 angeordnet. Dies kann ein photoelektrischer Fühler oder ein anderer Fühler sein, der bei hohen Temperaturen arbeitet und den Durchgang von Kappen feststellt und ein entsprechendes Signal erzeugt. Der Fühler 12 steht in elektrischer Verbindung mit dem Eingangsanschluß 13 eines Aufwärts- Abwärtszählers 14. Ein Äusgangsanschluß 15 dieses Zählers 14 ist elektrisch mit der Aiischl&geinrichtung 8 verbunden. Eine weitere Ausgangsleitung 16 geht von der Schaltbox 17 der Verschlußeinrichtung zu dem Motor 18 der Verschlußeinrichtung. Eine Ausgangaleitung 19 verbindet den Ausgangsanschluß 20 des Aufwärts-Abwärtszählers mit dem Eingangsanschluß 25 der Schaltbox 17 für die Verschlußeinrichtung. Wenn die Kappen die Verschlußeinrichtung 2 verlassen, werden sie erneut durch einen Annäherungsfühler 22, der als zweiter Fühler bezeichnet wird, festgestellt, der elektrisch mit dem Eingangsanschluß 25 der Abwärts-Aufwärtszähl einrichtung verbunden ist.

Die Zähleinrichtung H ist handelsüblich. Die Schaltbox 17 ist eine übliche Motor-Start-Schalteinrichtung, die ebenfalls im

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Handel ist.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung läßt sich wie folgt zusammenfassen:

Die Zähleinrichtung 14 wird auf die gewünschte Zahl von Kappen eingestellt, die sich in der Reservezone 10 befinden soll. Die Reservezone wird bestimmt als eine Zone zwischen dem Eintritt der Verbelilußeinrichtung 2- und der Ausgangsseite der Sterilisierungnoinrichtung. An dieser Stelle erzeugt die Zähleinrichtung 14 ein Signal, welches den automatischen Anschlag 9 öffnet und gestattet, daß einige der Kappen oberhalb der Sterilisierungseinrichtung nach unten in Richtung der Sterilisierungseinrielitung 1 geführt werden. Eine vorbestimmte Anzahl von Kappen (Kappenreserve) wird als obere Grenze auf der Aufwärts-AbwartszMhlelnrichtung eingestellt. Y/enn diese Anzahl durch dfis Signal der ersten Fühleinrichtung 12 angekündigt und von der Zähleinrichtung registriert worden ist, wird der automatische Anschlag 9 betätigt, um den weiteren Durchgang von Kappen vorbei an der Stoppeinrichtung zu verhindern. Die Verschlußeinrichtung 2 wird nun in Gang gesetzt. Jede Kappe, die durch die Verschlusseinrichtung 2 gelangt, wird auf einen Behälter oder eine Flasche aufgesetzt und verläßt die Verochlußeinrichtung auf der rechten Seite gemäß Fig. 1. Jede Kappe wird dann identifiziert und durch ein Signal gezählt, das von dem zweiten Fühler 22 ausgesendet wird. Wenn jede Kappe den zweiten Fühler passiert, erfolgt an dem Zähler eine Abwärtszählung. Dies bedeutet, au'Q> die Zahl, die auf dem Zähler angezeigt wird, durch den Wert 1 vermindert wird. Nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Kappen

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den zweiten Fühler 22 passiert hat, öffnet die Anschlageinrichtung, so daß eine genaue Anzahl von Kappen an der automatischen Stoppeinrichtung 9 vorbeipassieren kann, so daß die vorbestimmte Zappenreserve in dem Reservebereich 10 aufrechterhalten wird.

Unter bestimmten Bedingungen kann die Verschlußeinrichtung laufen, während die zweite kühleinrichtung keinen weiteren Kappenfluß für eine vorbestimmte Zeitperiode feststellt. Wenn dieses Ereignis eintritt, wird die Verschlußeinrichtung angehalten. Ein Zeitverzögerungsschalter oder eine ähnliche Einrichtung wird in dem Kreis des zweiten Fühlers 22 mit der Schaltbox 17 der Verschlußeinrichtung verbunden, so daß das Ende eines Kappenflusses den Motor der Verschlußeinrichtung stillsetzt, wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist.

Die Aufwärts- und Abwärtszähleinrichtung 14 kann auch auf einen minimalen Kappenvorrat, der für eine ordnungsgemäße Speisung der Verschlußeinrichtung notwendig ist, eingestellt werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß dann, wenn die Kappenreserve sich vermindert, und zwar unter einen vorbestimmten, minimalen Wert, die Verschlußeinrichtung automatisch abgestellt wird, um zu vermeiden, daß aus dieser Einrichtung Behälter oder Flaschen ohne Kappen austreten.

Die Länge der sterilen Vorratsrutsche 10 ist kritisch. Ein Zusammenbruch der Verschlußeinrichtung kann dazu führen, daß ein* Verschlußschieber 24 an dem Vorratsbehälter 3 schließt, während die automatische Stoppeinrichtung 8 in die Sperrstellung gelangt, so daß verhindert wird, daß weitere Kappen in die Steri-

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lisierungseinrichtung eingeführt werden. Die Sterilisierungseinrichtung arbeitet kontinuierlich. Die Kappen, die sich in der Sterilisierungseinrichtung befinden, bewegen sich durch die Sterilisierungseinrichtung und gleiten entlang nach unten auf der sterilen Zuführungsrutsche. Die Länge der sterilen Zuftihrungsrutsche 10 ist derart, daß diese Kappen oder Artikel, die sich auf der sterilen Rutsche zum Zeitpunkt der Unterbrechung der Versc-hlußeinrichtung befinden, zuzüglich jener Artikel, die sich während dieser Zeit noch in der Sterilisierungseinrichtung befinden und durch diese zur sterilen Rutsche wandern, von dieser aufgenommen werden können. Wenn die Unterbrechung der Versehrußeinrichtung 2 lange genug andauert, werden der Inhalt der Sterilisierungseinrichtung und der Rutsche 10 nach unten in den unteren Bereich der Zuführungsrutsche geführt und dort gespeichert. Wenn daher die Verschlußeinrichtung 2 erneut in Betrieb genommen wird, findet keine Anhäufung der Artikel auf der Zuführungsrutsche, bzw. der Sterilisierungseinrichtung oder der sterilen Rutsche statt. Dieser Erfolg beruht im wesentlichen darauf, daß exakt die gleiche Anzahl von Kappen (die Kappenreserve) auf der Länge des Systems unterhalb des Anschlags 9 vorhanden ist, wie sie vorhanden war während der Arbeitsphase der Verschlußeinrichtung. Wenn die Verschlußeinrichtung 2 wieder den Betrieb aufnimmt, wird die Anschlageinrichtung zurückgezogen, so daß die Kappen erneut in die Sterilisierungseinrichtung 1 eintreten können, wobei auch der Schieber 24 öffnet. Gleichzeitig nimmt die Verschlußeinrichtung 2 ihre Arbeit wieder auf, wobei sie auf die Kappen zurückgreift, die sich in der sterilen Speiserutsche 10 angesammelt haben. Wenn die Verschlußeinrichtung wieder arbeitet und eine vorbestimmte Anzahl von mit Kappen

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versehenen Behältern den Annäherungsfühler passieren, zieht der Zähler ien automatischen Anschlag zurück, so daß erneut Kappen in das System eingeführt werden. Bei dieser Ausführungsform muß die sterile Vorratsrutsehe 10 eine solche Länge aufweisen, daß sie die Kappen aufnehmen kann, die sieh in der Sterilisierungseinrichtung 1 und auf der sterilen Zuführungsrutsche 10 in dem Augenblick befinden, in dem die Verschlußeinrichtung ihre Arbeit unterbricht.

Ein ähnliches Problem tritt auf im Augenblick der Unterbrechung der Verschlußeinrichtung, wenn dort keine automatische Anschlageinrichtung und kein elektrisch gesteuerter Schieber zum Abschließen des Austritts des Vorratsbehälters vorgesehen sind, wenn Behälter ohne Kappen aus der Verschlußeinrichtung austreten. In diesem Falle muß die sterile Vorratsrutsehe eine solche Länge aufweisen, daß sie die Kappen aufnehmen kann, die nich in der Sterilisierungseinrichtung und auf der sterilen Rutsche befinden, und zwar in dem Augenblick, in dem die Verschlußeinrichtung ihre Arbeit unterbricht.

Ein ähnliches Problem tritt auf im Falle der Unterbrechung der Verschlußeinrichtung, wenn eine automatische Stoppeinrichtung und ein elektrisch gesteuerter Schieber zum Abschließen der Kappenzufuhr nicht vorhanden sind und Behälter ohne Kappen aus der Verschlußeinrichtung austreten. In diesem Falle, der in Fig. 6 dargestellt ist, ist die Länge der sterilen Vorratsrutsche nicht gleich einer Länge, bei der alle Kappen in der sterilen -Rutsche aufgenommen werden können.

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Gemäß den Anordnungen, wie sie oben beschrieben sind und wenn die Verschlußeinrichtung erneut zu arbeiten beginnt, werden die Kappen, die sich auf der sterilen Vorratsrutsche angehäuft haben, durch die Verschlußeinrichtung verwendet, während ein neuer Vorrat an Kappen beginnt, die sterile Vorratsrutsche herabzugleiten. Gerade in dem Augenblick, wenn die letzte der in Vorrat gehaltenen Kappen durch die Verschlußeinrichtung verbraucht worden ist, steht ein frischer Vorrat zur Verfügung, so daß die Verschlußeinrichtung ohne Unterbrechung ihre Arbeit fortsetzen kann.

Aufgrund der Natur der Sterilisierungseinrichtung, wie sie in Pig. 1 gezeigt ist, muß jede Kappe in der Sterilisierungseinrichtung einem Sterilisierungsmittel für eine Zeit und eine Ttmperatur ausgesetzt werden, die im Bereich bis zu etwa 316 C reichen kann. Wenn die Kappe in der Sterilisierungseinrichtung eine längere Zeit verbleibt, kann sie beschädigt werden, beispielsweise dadurch, daß der Kunststoff innerhalb der Kappe schmilzt, so daß er von der Kappe herabtropft und die Abdichtungseigenechaften der Kappe zerstört werden und die Verwendung der Kappe nutzlos wird. Außerdem können der Lack, der lithografische Druck und andere Überzüge beschädigt werden. Auf der anderen Seite muß beachtet werden, daß dann, wenn die Kappe in der Sterilieierungseinrichtung nicht für eine vorbestimmte Zeit und Temperatur verbleibt, wie sie für das in Frage stehende Produkt erforderlich ist, eine Sterilisierung nicht stattfindet, da die Anwendung von Dampf oder überhitztem Dampf mit vorgegebener Temperatur für wenigstens eine vorbestimmte Zeit notwendig ist, um eine Kappe ordnungsgemäß zu sterilisieren. Es sind Kurven entwickelt worden die die Länge der Zeit und die Höhe der Temperatur ange-

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ben, welche für eine vollständige bakterielle Behandlung notwendig sind. Diese Kurven sind bekannt als Kombination von Zeit- und Dampfkurven. Das USA-Patent 3 042 535 zeigt solche Kurven für Ä'thylenoxyd und Propylenoxyd. Aufgrund der^atsache, daß al-

Ie Artikel, z.B. Kappen, einer besonderai Zeit/iömperaturköinbina- _i

tion bedürfen, muß jede Kappe, die sich oberhalb der Steriliaie- '

rungseinrichtung oder innerhalb dieser Einrichtung befinden, durch die Steriliaierungaeinriohtung innerhalb^ einer vorgegebe- j nen Zeit und bei einer vorbestimmten Temperatur hindurchgelan- ] gen und dann auf der sterilen Vorratsrutsche gespeichert werden, i Die Sterilisierungaeinrichtung arbeitet kontiipierlieh ^e£ "vor- i bestimmter Geschwindigkeit und unter AufrechtefiialtunglSEönstan- | ter Bedingungen. Dies ist eine wesentliche die vorliegende Erfindung,

Die Sterilisierungseinrichtung erscheint von a|L0Bn als eine langgestreokte Kammer 6 mit isolierten Seitenwinden 25, einer Oberseite 26 und einem Boden 27 (vgl. die Fig.'2> 3 ^χ^^:'-4ί^:* An jedem Ende der Kammer ist eine Öffnung 28 von entsprecheÄäer Größe zur Anpassung, an den Artikel vorgesehen,,welche durch die Sterilisierungseinrichtung hindurchgelangen. In der Sterilisiefungseinrichtung wird der Druck ständig geringfügig oberhalb Atmosphärendruck gehalten. Der Überdruck kann dabei ungefähr 13 mm Wasserdruck betragen und sorgt dafür, daß eine Koataminie rung durch die Umgebungsluft nicht eintreten kam, da diese am Eintritt in die Sterilisierungskammer gehindert wird. Eine endlose Kette oder ein Riemen 30 ist auf Kettenrädern montiert» Diese Kette ist ein leiterartiges Förderband, wie es in fig, 5 wiedergegeben ist.

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Die Kette 30 nach Pig. 5 weist langgestreckte Querelemente 31 auf, die sich entlang der Ebene des Riemens erstrecken. Glieder 32 und 33 bilden in Längsrichtung verlaufende Verbindungselemente zwischen den querverlaufenden Elementen 31. Die Glieder 32 und 33 sind an den Querelementen 31 in einer solchen Weise befestigt, daß sie sich frei um das benachbarte Querelement 31 bewggen können und parallel zu diesem verbleiben und einen konstanten Abstand von diesem einhält. Dies gestattet es, die Kette kontinuierlich um die Kettenräder 34, 35 zu bewegen· Jedes Querelement 31 ist vorzugsweise eine Stange. Die Stangen haben voneinander einen Abstand, der ein mehrfaches des Stangendurchmeasers ist, so daß das Sterilisierungsmedium freie Durchgänge zwischen den Querelementen aufweisen und daher den Artikel, der sterilisiert werden soll, frei umspülen können. In der Praxis ist der freie Abstand zwischen den Querelementen wenigstens das Dreifaohe des Stangendurchmesser8. Die Kette 30 besteht aus einer Reihe von Il-förmlgen Elementen 31, 32 und 33, wobei die Querelemente 31 das ti bilden und die Querelemente ein Hehrfaches an Länge gegenüber den aufrechten !Elementen 32, 33 besitzen. Die aufrechten Elemente 32, 33 sind nach innen gebogen und an der Basis 31 des benachbarten U-Blementes befestigt, um eine Gelenkkette oder ein flaohes Kettenförderband zu bilden.

Ein Zahnrad 34 gemäß Fig. 2 ist nahe und oberhalb des Einganges der Kammer angeordnet. Ein weiteres Kettenrad 35 ist nahe und oberhalb des Austritts 28 der Kammer vorgesehen. Das Kettenband 30 bildet eine Art gelenkige Leiter, wie sie in Fig. 2 und 5 gezeigt ist. Da die Sprossen der Leiter in die Zähne 36 der Kettenräder passen, läßt sich die Arbeitsgeschwindigkeit des Pör-

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derbandes 30 leicht durch die Drehgeschwindigkeit der Kettenräder kontrollieren. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Dauer der Sterilisierung innerhalb der Sterilisierungskammer genau für jede Kappe eingestellt werden kann. Wenig oberhalb des unteren Trums 37 des Riemens ist zwischen dem oberen Trum 38 und dem unteren Trum 37 ein langgestreckter Magnet 39 angeordnet. Dieser Magnet 39 erstreckt sich nahezu von einem Ende des Trums bis zum anderen Ende«, Dsr Förderer kann aus nichtmagnetischem Material, z.B. Messing, bestehen. Allerdings arbeitet die Vorrichtung auch, wenn der Förderer aus einem magnetisierbarem Material besteht.

Das Fördersystem der Sterilisierungseinrichtung 1, wie sie in den Fig. 1 bis 6 gezeigt ist, arbeitet in folgender Weises Ein Artikel, der sterilisiert werden soll, rutscht entlang der Zuführungsrutsche 7 und nähert sich dem oberen Ende des Förderbandes. Der Artikel muß aus magnetisierbarem Material bestehen, wenn er durch die Sterilisierungseinrichtung 1 passieren so3L Wenn er in die Nähe des Förderbandes gelangt, wird er durch den Magnet 39 gegen das untere Trum des Förderers gedrückt. Der Magnet 39 weist im wesentlichen die gleiche Stärke über seine ganze Länge auf, so daß der Artikel gegen das Band angedrückt wird. Da jedes seitliche oder querverlaufende Segment 31 des Förderers einen runden Querschnitt aufweist, findet an der Berührungsstelle mit der Oberseite nur ein linienförmiger Kontakt statt. Die Kappe wird durch den Riemen 30 zum unteren Ausgang 28 der Kammer 6 geführt und dort durch den Riemen mit Hilfe eines Abs.treifelementes 40 abgestriffen, so daß der Artikel auf die Förderrutsche TO fällt. Die Stärke des Magnets kann

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nahe dem Ausgang vermindert sein, so daß der Artikel leichter von dem Förderer loskommt. Da der Förderer 30 die Kappe ohne jede Gleitbewegung zwischen dem Förderer und der Kappe bewegt, findet keinerlei Beschädigung von überzügen od.dgl. auf der Oberseite der Kappe statt. Der Riemen 30 ist um ein Mehrfaches breiter als die Breite der Kappe, so daß jegliche Art und Größe von Kappen mit dem gleichen Förderriemen bearbeitet werden kann. Die Kappen brauchen nicht notwendigerweise durch die Sterilisierungseinrichtung in' einer einzigen Reihe hindurchpassieren, auch wenn nur ein einziger Strahl von Dampf nach oben gerichtet 1st. Es können auch Führungen 41, 42 nach Fig. 3 und 4 auf jeder Seite dee mittleren Weges des Riemens angeordnet werden, um die Kappen in einer einzigen Reihe auszurichten, wenn dies erwünscht iat. Eine schrittweise Bewegung und ein gegenseitiger Abstand zwischen den Kappen ist nicht notwendig oder sinnvoll. Das einzige Kriterium für die Sterilisierung ist die Temperatur und die Zeit, die der Artikel innerhalb der Sterilisierungeeinrichtung 1 verbleibt. Da jede Kappe unabhängig von der Stellung auf dem Band über die Mittellinie der öffnungen 43 in dem Dampfrohr 44 gelangt, trifft auf jede Kappe Dampf von der gleichen Temperatur und für die gleiche Dauer, so daß alle Kappen in der Sterilisierungseinrichtung mit der gleichen Menge an Sterilisierungsmittel behandelt werden. Die Kette 30 wird als Förderorgan verwendet, da sie erstens eine Kette vom offenen Typ ist, zweitens die Kette durch Kettenräder positiv angetrieben werden kann und drittens, weil sie eine Menge von Zwischenräumen zwischen den Querelementen der Ketten aufweisen, so daß Dampf oder ein anderes Sterilisierungsmedium zuverlässig und ohne Behinderung die Oberseite der Kappen oder eines anderen Artikels berüh-

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ren kann, da die Kette selbst nur zwei oder drei H-linienförmige Berührungsatellen mit jeder Kappe besitzen« Damit wird eine gute Zirkulation des Dampfes und sogar eine Kondensation ermöglicht . Es ist ersichtlich, daß jeder Riemen geeignet ist, so lange er diese Eigenschaften für die leichte Säuberung und Sterilisierung, linienförmige Kontaktbereiche, geringer Widerstand für den Durchgang der Sterilisierungsflüssigkeit od.dgl. besitzt. Außerdem muß die Fördereinrichtung geeignet sein, für Kettenradantrieb sowie für den Durchgang eines Magnetfeldes, in einem Ausmaß, das notwendig ist, um die Artikel in Kontakt mit dem Riemen zu halten, so daß der Artikel durch die Steriüsierungskammer bewegt werden kann.

Ein Dampfverteilerrohr 44 ist unterhalb des Riemenförderers im Abstand angeordnet. Auf der Oberseite des Rohres sind mehrere öffnungen 43 entlang der länge des Rohres angeordnet. Die öffnungen 43 sind so angeordnet, daß das Sterilisierungsmedium von jeder'öffnung so austritt, daß sich die Strahlen von benachbarten- öffnungen überlappen. Jede Kappe wird damit kontinuierlich- in dem Sterilisierungsmedium gebadet. Ein Sterilisierungsmedium, z.B. überhitzter Dampf, wird aus diesen Rohren durch die öffnungen 43 geblasen und fließt nach oben, um gegen die nach unten weisenden Kappen zu treffen. Da der Dampf 45 sich nach oben bewegt, hat er die Tendenz, innerhalb „der Kappe zu verbleiben. Damit ist der Kontakt innerhalb der Kappe inniger^ und gründlicher als im Falle, in dem der Dampf nach unten in Strahlen austritt und aus dem offenen Behälter herauszukommen trachtet. Auf diese Weise ist jede Kappe oder jeder

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Artikel, wenn er mit dem gitterförmigen Förderer bewegt wird, von Anfang bis Ende dem Dampf ausgesetzt. Ein Schlüsselfaktor bei dieser Art von Sterilisierungseinrichtung besteht darin, daß jeder Artikel, der die Sterilisierungseinrichtung passiert, mit seiner offenen Seite nach unten orientiert sein sollte und daher natürlich aus metallischem oder magnetisierbarem Material besteht. Er wird gegen den Förderer 30 mit ausreichender Kraft gehalten, so daß die Haltekraft "zwischen Förderband und Oberfläche der Kappe groß genug ist, um eine Mitbewegung der Kappe mit dem Gitter zu gewährleisten.

Die oberen Sterilisierungsrohre 46, 47 können oberhalb des Förderers so angeordnet werden, daß das Sterilisierungsmedium auf die obere Seite und die Seitenfläche des Artikels gesprüht wird. Diese Wahlmöglichkeit ist in Fig, 2 und 4 in gestrichelten Linien angedeutet. Die oberen Steriliaierungsrohre haben öffnungen 48, die über die ganze Länge verteilt sind und gegen die Kappen gerichtet sind.

Wie im oberen Paragraphen dargelegt worden ist, ist der Eiemen 30 breiter als jede mögliche Kappengröße. Auf diese Weise ist er geeignet für zwei oder mehr Kappen. Zwei oder mehr Linien von Kappen, die seitlich nebeneinander angeordnet sind, können ebenfalls auf den endlosen Riemen angeordnet sein. Dies würde jedoch zwei untere Bohre erforderlich machen, und zwar jeweils eines für jede Kappenreihe. Entsprechend sollten zusätzliche, obere Rohre vorgesehen sein.

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Die einstellbaren Führungen 41, 42 können relativ zueinander so eingestellt werden,, daß nur eine einzige Reihe von Kappen durch das Förderband mitgeführt wird. Auf diese Weise kann die einzige Reihe von Kappen direkt über das untere Sterilisierungsrohr orientiert werden. Selbstverständlich können die Führungen aber auch so angeordnet werden, daß sie für Jede Anzahl von Reihen von Kappen, umgedrehten Dosen oder anderen Artikeln, geeignet sind.

Die Sterilisierungseinrichtung 1 nach Fig. 2 ist in horizontaler Lage gezeigt. Es ist dort leicht ersichtlich, daß innerhalb der Erfindung die Sterilisierungseinrichtung entweder horizontal oder unter irgendeinem Winkel gemäß Fig. 1 angeordnet sein kann. Wenn das System sich in horizontaler Orientierung befindet, müssen den Zuführungsrutschen 4'und der sterilen Speiserutsche 10 entsprechende Förderer zugeordnet sein.

Das-Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist eine Anpassung der Ausführung nach Fig. 1. Diese Anpaasurig besteht darin, daß die Einrichtung geeignet ist zum Sterilisieren von Artikeln bei Temperaturen von etwa 93 bis 121⁰C, um bestimmte Hefen od.dgl. zu zerstören. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Motor 49 an dem Abgabebehälter 3 vorgesehen. Ein zweiter Motor 50 ist nahe der Sterilisierungseinriohtung angeordnet, um das Förderband der Sterilisierungseinrichtung anzutreiben. Der Antrieb erfolgt durch Ketten- oder Riemenantrieb 51 zwischen Motor und den Ket·*· tenrädern, die an den Enden des Riemens oder der Kette angeord-'net sind.- Ein dritter Motor 52 treibt die Verschlußeinrichtung an. Fühler 53, 54 Bind an dem abgedeckten Schlitten uü,d im Ab-

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rtand oberhalb des Schlitten.= vor der VerschluCeinrichtung vorgesehen. Ein erster Fühler 53 ist in einem kurzen Abstand νor der Verschlusseinrichtung vorgesehen, während der zweite Fühler im grcßsren Abstand von der Verschlußeinrichtung angeordnet ist. Diese Fühler 1,'önnen den Durchgang von Metallgegenständen feststellen. Jeder Fühler weist eine Verzögerungseinrichtung entweder im Fühler selbst oder in einem Steuerkasten auf, so daß eine einzige Kuppe, die an eiern Fühler vorbeipassiert, die Steuereinrichtung nicht betätigt. Wenn jedoch eine Reihe von Kappen sich vor der Verschlußeinrichtung staut, und zwar bis in Höhe des ersten Fühlers, so sendet der Fühler ein erstes Steuersignal aus. Um jedoch die Motore 49, 50 und 52 zum Stillstand zu bringen, müssen beide Fühler 53, 54 durch gestaute Kappen gleichzeitig beaufschlagt werden. Dadurch werden beide Fühler angesprochen und der Steuerkreis 55 betätigt. Daraufhin kommen die Motoren zum Stillstand. Nachdem der entsprechende Fehler festgestellt worden und die Verschlusseinrichtung 2 erneut in Gang gesetzt worden ist, löst sich die gestaute Kappenreihe allmählich auf. Nachdem beide Fühler freigelegt worden sind, beginnen die Motoren 49» 50 erneut automatisch zu starten, so daß erneut Kappen aus der Sterilisierungskammer 1 austreten, v/o sie sich während der Unterbrechung befunden haben. Da die Temperatur in der Sterilisierungseinrichtung jedoch nur relativ niedrig ist, ist eine Zerstörung oder Beschädigung der Kappen in der Sterilisierungseinrichtung unabhängig von der Aufenthaltszeit nicht zu befürchten. Schließlich nehmen die Motore 53 und 50 eine Geschwindigkeit an, die der Geschwindigkeit der Verschlusseinrichtung entspricht, so dm.· sich die Maschine und Anlage wieder in der normalen Arboitcj:.j tuation befinden.

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Unter den Vorteilen dieser neuen Anordnung sind insbesondere die folgenden hervorzuheben:

Eine variierende Beschickung kann durch das System geleitet werden, wobei eine vollständigere Sterilisierung der Innenseite und der Außenseite der Artikel gewährleistet wird, während gleichzeitig weniger Störungen zu befürchten sind aufgrund der Temperatur- und Zeitkontrolle und der Anordnung der Merkmale, die eine Verstopfung verhindern.

Zeit und Temperatur werden für die Sterilisierungskappen bis zu Temperaturen unterhalb von 121 C gesteuert. Ein vereinfachtes Steuersystem zeigt das nach Fig. 6. Dies beruht darauf, daß bei einer niedrigeren Temperatur die Steuerprobleme einfacher werden. Die niedrigere Temperatur gestattet es insbesondere, das ganze System abzuschalten. Die Kappen, die in der Sterilisierungseinrichtung für eine beliebig lange Zeit verbleiben, werden dabei nicht beschädigt.

Ansprüche

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Claims (16)

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   A η s ρ r ü c h e

   Verfahren zum Behandeln von Artikeln, insbesondere zur Sterilisieren von Verschlußkappen für Behälter für Lebensmittel mit Hilfe einer Rterilisierungskammer, dadurch g e k einzeichnet , daß die Artikel entlang eines ersten Förderers geführt und der Durchgang der Artikel durch eine Station auf dieriem ersten Förderabschnitt gefühlt und der Durchgang mit Hilfe eines .Aufwärts/Abwärts-Zählers gezählt wird, daß dcinn der Artikel in einer Sterilisierurigseinrichtung sterilisiert und entlang eines anschließenden zweiten Förderers bewegt wird, worauf der Artikel in einer nachfolgenden Behandlungseinrichtung weiterbehandelt wird, daß der Durchgang des Artikels aus der nachfolgenden Behandlungsstation gefühlt und der Durchgang als Verminderung des Zählwertes der Zähleinrichtung registriert wird, so daß dann, wenn die Artikel nicht aus der Nachbehandlungseinrichtung austreten, die gezählte Zahl einen voreingestellten, oberen Wert erreicht, worauf der Durchgang der Artikel durch die erste Fördereinrichtung unterbrochen wird, bis die gezählte Zahl der Zähleinrichtung einen vorbestimmten, unteren Wert erreicht und daß danach der Durchgang der Artikel durch den ersten Förderabschnitt erneut in Gang gesetzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sterilisierungseinrichtung eine Temperatur zwischen 66 und 121⁰C aufrechterhalten wird und die Artikel auf einer Fördereinrichtung an einer ersten und einer nachgesehalteten zweiten Fühleinrichtung vorbeigeführt werden, bevor tie

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   zu der iieichf olgenden Behandlangfseinriehtung gelangen, und daß der Durchgang der Artikel zur Sterilisierungeeinrichtung und durch die.se Einrichtung unterbrochen wird, w^nn sich die Artikel auf der Fördereinrichtung vor der liachbehHiidlungseinrichtung bis "zu der ersten Fühleinriehtung stauen, während der Betrieb wieder auf ge η oiiiir. en wird, wenn die gestauten Kappen soweit vermindert worden sind, da2 die zweite Fühleinrichtung freigegeben ist.
3. 3. Verfahren na,ch Anspruch T oder 2, dadurch g e \ e η η ζ e i e h η e t , daß die hohlen Artikel entlang einer durchlässigen Fördereinrichtung in eine Sterilisationskammer geleitet werden, wobei Dampfstrahlen nach oben in den hohlen Artikel geleitet werden, um diesen zu sterilisieren, und daß man den Dampf auf alle Teile des hohlen Artikels auftreffen läßt, bis dieser sterilisiert ist. .
4. 4. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach"Anspruch 1 bis 3,' ge kenn ze i ebne t durch einen für Strömungsmittel durchlässigen Förderer (30) zum Fördern eines Artikels, welcher Förderer einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt aufweist, eine Einrichtung, um Strahlen von Sterilisierungsmittel nach oben zu richten, welche Einrichtung (44) unterhalb des Förderers angeordnet ist, eine Magneteinrichtung (39) oberhalb des Förderers, der sich wenigstens teilweise entlang des Förderbandes erstreckt, und eine Kammer (1) mit einem Eintritt nahe dem ersten Ende des Förderers und einen. Ausgang nahe dem zweiten Ende des Förderern, welche den rer,- die Strahlrohre und den Magneten umschließt, wobei .

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   die Anordnung derart getroffen ist, daß die" Artikel gegen den Förderer durch Magnetwirkung gehalten und die SterilisierufigsflüoBigkeit nach oben gegen den Boden der Artikel gerichtet und des Sterilisierungsmedium innerhalb der Kammer gehalten werden, um die Oberseite und die Seitenflächen des Artikels zu baden.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kenn — zeichne I , daß dem durchlässigen Förderer (30) zwei Kettenräder im gegenseitigen Abstand angeordnet sind, von denen das eine dem Eingang und das andere dem Ausgang der Kammer zugeordnet ist, da3 das Förderband im wesentlichen leiterförmig mit im gegenseitigen Abstand angeordneten, querverlaufenden Elementen und in Längsrichtung verlaufenden Verbindungselementen (31 bzw. 32, 33) ausgebildet ist, welche Verbindungselemente an dem benachbarten Querelement angelenkt sind und daß das Förderband (30) um die Kettenräder (34, 35) gelegt ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser der in Querrichtung verlaufenden Glieder (31) des Förderbandes (30) kleiner als ein Viertel des Mittenabstandes "von benachbarten Querelementen (31) beträgt.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kette aus U-förmig gebogenen Stangen besteht, deren langgestreckte Ba&ie die Querelemente (31) bilden, während die Enden der Schenkel nach innen gebogen und

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   um die langgestreckte Basis des benachbarten Elementes herumgebogen sind. ' · .
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 7, gekennzeichnet durch eine zweite Einrichtung (46, 47)" oberhalb des Förderers (30) zum Ausstrahlen von Sterilisierungsmedium, um dieses innerhalb der Kammer (1) in Turbulenz zu halten und um alle Teile und Bereiche des Artikels dem Sterilisierungsmedium auszusetzen. '
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 8, dadurch ge k e η η zeichnet, daß ein erster Förderer (4) vorgesehen ist, um die Artikel zu dem durchlässigen Förderer (30) zu bringen und daß ein zweiter Förderer vorgesehen ist, um die Artikel von dem.durchlässigen Förderer (30) abzunehmen und daß eine Abstreifeinrichtung dem Ende des durchlässigen Förderers zugeordnet ist.
10. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (2) zur weiteren Behandlung der Artikel, durch eine Einrichtung zum Feststellen von Fehlfunktionen der Vorrichtung, welche bei Fehlfunktion ein Signal erzeugt und durch eine Stoppeinrichtung (8), welche dem ersten Förderabschnitt (4) zugeordnet ist, um. de.n Durchgang von Artikeln bei Auftreten des Signals zu unterbrechen.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η ζ e i c h ne t , daß die Stoppeinrichtung (8) am Ende des ersten Förderabschnittes (4) angeordnet ist,

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12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Stoppeinrichtung (8.) ein Verschlußschieber (24) zwischen dem Eintrittsende des ersten Förderers (4) und einem Vorratsbehälter (3) für die Artikel zugeordnet ist.
13. 13· Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche,

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    dadurch gekennzeichnet , daß der hinter der Sterilisierungseinrichtung (1) angeordnete Förderer (10) eine solche Länge, aufweist, daß die Artikel auf diesem Förderer und in der Sterilisierungseinrichtung (1) auf dem Förderabschnitt (10) vollständig aufgenommen und in Vorrat gehalten werden können, wenn die nachgeschaltete Behandlungseinrichtung (2) ihre Arbeit unterbricht.
14. 14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Fühleinrichtung, welche auf den Durchgang von Artikeln anspricht, durch einen Aufwärt s/Abwärts zähl er (H) mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen, wobei der Fühler (12) mit dem ersten Eingang ein' zweiter am Ausgang der Behandlungseinrichtung (2) angeordneter Fühler (22) mit dem zweiten Eingang, eine Zeitverzögerungseinrichtung mit dem ersten Ausgang des Zählers (14) und mit dem Antriebsmotor der Einrichtung und die Stoppeinrichtung (8) für die Artikel mit dem zweiten Ausgang des Zählers (14) verbunden 1st.
15. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichne t , daß der Zähler (14) ein erstes Signal für die Stoppeinrichtung (8) erzeugt, wenn eine

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    vorbestimmte, obere Zahl erreicht wird und ein zweites Ausgangssignal erzeugt, wenn der Zählstand, einen vorbestimmten, unteren Wert erreicht.
16. 16. Vorrichtung nach einen; der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeic. hne I , daß die Zeitverzöge-· rung ε einrichtung einen Startsclxalter -aufweint, mit eineru Steuerkreis und einem Schaltkreis.

    17· Vorrichtung nach einera der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Stoppeinrichtung (s) einen durch Solenoid betätigbaren Anschlag (9) aufweist.

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