DE2347451B2

DE2347451B2 - Vorrichtung zum reinigen und sterilisieren von fuellrohren in verpackungsmaschinen

Info

Publication number: DE2347451B2
Application number: DE19732347451
Authority: DE
Inventors: Jan Axel Ingemar Lomma Rauser (Schweden)
Original assignee: Tetra Pak International AB
Current assignee: Tetra Pak AB
Priority date: 1972-09-22
Filing date: 1973-09-20
Publication date: 1977-11-03
Also published as: JPS4970782A; ES418971A1; IT995256B; US3912535A; DE2347451A1; CH570305A5; JPS5316755B2; DE2347451C3; FR2200767A5; SE371983B

Description

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Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verpackungstechnik und bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren von Füllrohren in Verpakkungsmaschinen, an derem unteren Teil eine Füllhöhenregeleinrichtung angeordnet ist, wobei diese Teile von einem Verpackungsschlauch umgeben sind, der unterhalb der Mündung eines Füllronres mittels hierfür vorgesehener Klemm- oder Schweißbacken abgeteilt ist und bei der durch üas Innere des Füllrohres ein Sterilisierungsmittel leitbar ist, welches durch den Raum /wischen dem Verpackungsschlauch und dem Füllrohr zurückströmt In der Verpackungstechnik, insbesondere beim Verpacken von gegenüber Bakterien abfälligen Füllgütern, beispielsweise Milch, werden an die Sterilität der Verpackungsverfahren ständig wachsende Anforderungen gestellt. Diese Anforderungen sind besonders hoch bei der aseptischen Verpackung steriler Füllgüter, und es sind uuiiL-i zur Erzielung guter aseptischer Bedingungen beim Verpacken solcher Füllgüter zahlreiche Verfahren vorgeschlagen worden.

Gemäß der OE-PS 2 80 895 wird ein doppelwandiges Füllrohr mit mehreren Kanälen und Ventilen benutzt, um die Zirkulation einer Reinigungsflüssigkeit im Füllrohr zu ermöglichen. Hierdurch kommt zwar eine effektive Innenreinigung zustande, da die Reinigungsflüssigkeit zur Zirkulation mit verhältnismäßig hohem Druck gebracht werden kann. Es hat sich jedoch als unmöglich erwiesen, eine genügende Reinigung der Außenseite des Füllrohres zu erzielen, da es durch die Benutzung des Verpackungsmaterialschlauches als Behälter für die Reinigungsflüssigkeit während der Außenreinigung des Füllrohres aus begreiflichen Gründen notwendig wird, die Zirkulationsgeschwindigkeit und den Druck der Reinigungsflüssigkeit zu vermindern. Zur Reinigung oder Sterilisation der Außenseite des Füllrohres mußte man daher alternativ oder zusätzlich zum manuellen Abwaschen greifen. Die bekannte Anordnung hat außerdem den Nachteil, daß das doppelwandige Füllrohr kostspielig und verhältnismäßig kompliziert ist.

Die CH-PS 3 97 514 beschreibt (Seite 2, Zeilen 84-103) eine Vorsterilisation eines Tunnels, durch den das Verpackungsmaterial zugeführt wird und der auch das Füllrohr enthält. Die Sterilisation erfolgt mit Hilfe von Dampf, der in den Tunnel eingeführt wird, bevor sich die Materialbahn in demselben befindet. Während der Prozedur ist der Tunnel mit an den Tunnelenden angeordneten Klappen verschlossen. Ferner beschreibt die Patentschrift eine Vorsterilisation des Füllrohres mittels strömender Sterilisationsflüssigkeit, die durch eine separate, an das untere Ende des Füllrohres anschließbare Leitung abgeleitet wird. Das gleichzeitige Sterilisieren der Außen- und Innenseite des Füllrohres wird nicht beschrieben. Aufgrund der mit der Einführung der Materialbahn in den sterilen Tunnel im Zusammenhang stehenden Arbeitsvorgänge besteht die große Gefahr, daß die Sterilität nicht erhalten werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein einfaches Reinigen des Inneren des Füllrohres und ein sicheres Sterilisieren der Innen- und Außenfläche des Füllrohres sowie der Innenfläche des Verpackungsschlauches gewährleistet.

Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Innenseite und die Außenseite des Füllrohres sowie am Basisteil des Füllrohres angeordnete Elemente vor Beginn der Produktion und bei bereits um das Füllrohr herum gebildetem Verpackungsschlauch zu sterilisieren. Außerdem wird einerseits die Möglichkeit des Reinigens der Innenseite eines Teiles des Füllrohres und andererseits die des leichten Ein- und Ausbauens eines anderen Teiles des Füllrohres für ein Reinigen von Hand geboten. Ein weiterer Vorteil besteht gegenüber dem Stand der Technik darin, daß eine wirksamere und gründlichere Reinigung des oberen Teiles des Füllrohres durch die Zirkulation der Reinigungsflüssigkeit durch dieses erfolgt. Die speziellen Konstruktionen, die dies ermöglichen, beschränken sich auf eine Kopplung zwischen den beiden Füllrohrteilen und der Zirkulationsleilung, was eine billige Konstruktion ergibt. Bei der Sterilisation ist der Materialschlauch am Platz, und die Sterilität im Materialschlauch wird auch bei Betriebsstop aufrechterhalten. Falls dies jedoch aus irgendeinem Grunde nicht der Fall sein sollte, kann die Sterilität leicht wiederholt werden, ohne daß besondere Maßnahmen ergriffen zu werden brauchen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren von Füllrohren in Verpackungsmaschinen, an deren unterem Teil eine

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Füllhöhenregeleinrichtung angeordnet ist, wobei diese Teile von einem Verpackungsschlauch umgeben sind, der unterhalb der Mündung eines Füürohres mittels hierfür vorgesehener Klemm- oder Schweißbacken abgeteilt ist und bei der durch das Innere des Füllrohres > ein Sterilisierungsmittel leitbar ist, welches durcl· den Raum zwischen dem Verpackungsschlauch und dem Füllrohr zurückströmt, dadurch gelöst, daß das Füllrohr us zwei Teilen besteht, wobei das Füllrohr eine Kupplung aufweist, an die während der Reinigung nach >° Entfernung des jnteren Teiles des Füllrohres eine Umwälzleiiung für Reinigungsmittel anschließbar ist, daß während der Sterilisation an diese Kupplung nach Entfernung der Umwälzleitung das untere Teil des Fülirohres anschließbar ist und daß unter der Mündung '5 des Füllrohres eine Umlenkvorrichtung ^für das zugeführte Sterilisationsmiite) oder das Füllgut angeordnet

^ISt'Ein weiieres Merkmal der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die unter dem Füllrohr ^ angeordnete Umlenkvorrichtung den unterhalb der Mündung des Füllrohrteils befindlichen, die Mündung eng umgebenden Verpackungsschlauchteil gegen den direkten Sterilisierungsmittelstrahl abschirmend und diesen entlang der Außenseite des Füllrohres und um >S die Standhöhenregeleinrichtung umlenkend ausgebildet und angeordnet ist.

Schließlich zeichnet sich eine weitere Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch aus, daß die Umlenkvorrichtung aus einem der Hauptsache 3° halbkugeligen Hohlkörper besteht, der derart angeordnet ist, daß das Füllrohr in die konkave Höhlung dieses Körpers mündet.

Im folgenden wird die Arbeitsweise einer Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand ?:> eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert.

Fig 1 zeigt hauptsächlich die Zu-, Ab- und Umwalzleitungen für das Reinigen und Sterilisieren eines

^F^e Tzeigt den Zustand des gleichen Füllrohres beim Sterilisieren durch ein gas- oder dampfförmiges Mittel.

In Fig 1 und 2 ist mit 1 ein Verpackungsschlauch in der Form einer durch Formringe 2, Führungsleisten oder ähnliche Führungselemente zu einer Schlauchform 4.-. geformten Materialbahn bezeichnet. Die Längskantenbereiche des Verpackungsschlauches 1 sind überlappt und zur Bildung einer Längsnaht miteinander verbunden Wie beispielsweise aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Verpackungsschlauch 1 um ein Füllrohr 4, 5 herum so «bildet und unter dem Füllrohr 4,5 durch Klemm-oder Schweißbacken 3 abgeteilt. Der untere Teil 5 des Füllmhres 4, 5 ist derart ausgebildet, daß er von dem Füllrohr 4,5 getrennt werden kann, das hierfür mit einer Kupplung 6 oder einem anderen Verbindungselement » ausgestaltet ist. Um die Mündung 7 des Fullrohres 4 5 herum ist eine halbkugelige Umlenkvorrichtung 8 dera, ι a^rdnet. daß das Füllrohr 4, 5 in die konkave Höhlung desselben mündet. In einem Abstand von der Mündung 7 des Fü.lrohres 4, 5 ist an diesem eine » Füllhöhenregeleinrichtung 9 angeordnet. Die FullnoniegSeinnchtung 9 dient da/.u. die Füllhöhe oder die indem Schlauch 1 vorhandene Füllgutmeng, festzustellen und somit auch den Zustrom an Füllgut zu leiten«und /u steuern Das obere Ende 4 des Füllrohres 4, 5 steht gelegen! ich mi, einer Zuleitung .0 für ein R-n'gnngs- und Iterilisationsmittel in Verbindung, das im folgenden als »Detergens« bezeichnet wird. Durch diese Zuli-tunfe wird außerdem während des Produktionsbetriebes dem Füllrohr 4,5 das Füllgut zugeführt. Außerdem steht das Füllrohr 4, 5 mit einer Zuleitung 11 für ein gas- oder dampfförmiges Sterilisiermittel in Verbindung.

Gelegentlich wird der untere Teil 5 des Füllrohres 4,5 ausgebaut und mit dem Rest des Füllrohres 4, 5 eine Umwälzleitung 12, 13 verbunden. Hierzu weist die Umwälzleitung 12, 13 einen flexiblen Abschnitt 13 auf. der an das Füllrohr 4, 5 anschüeßbar ist. Zum Ableiten des Detergens und für das Hindurchführen des Füllgutes zum Füllrohr 4, 5 einer möglicherweise mit dem gleichen Leitungssystem gekoppelten zusätzlichen Abfüllmaschine ist eine Auslaßleitung 14 vorgesehen. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, durch die gleiche Auslaßleitung 14 das gas- oder dampfförmige Sterilisierungsmittel der nächsten Verpackungsmaschine zum Sterilisieren derselben zuzuführen. Für die Führung der verschiedenen Ströme aus der Zuleitung 10 durch die Umwälzleitung 12, 13 und durch die ι Auslaßleitung 14 einmal für den Reinigungsbetrieb und einmal für den Füllbetrieb dient ein Mehrwegventil 15. Das Reinigen und Sterilisieren vird in folgender Weise durchgeführt.

Im Produktionsbetrieb wird das sterile Füllgut durch die Zuleitung 10 eingeführt und durch das Füürohr 4, 5 und durch seine Mündung 7 in das Innere des Verpackungsschlauches 1 eingeleitet, bis dort eine gewisse Füllhöhe des Füllgutes erreicht ist. Während des Produktionsbetriebes (F i g. 2) ist die Zuleitung 11 für das gas- oder dampfförmige Sterilisierungsmittel, wie auch die Umwälzleitung 12, 13 für das Detergens. geschlossen. Befinden sich gleichzeitig mehrere Verpakkungsmaschinen im Produktionsbetrieb, so ist die Auslaßleitung 14 offen, so daß das Füllgut zur nächsten Maschine gelangen kann.

In dem Fall, daß die Verpackungsmaschinen in sogenannter direkter Anlage gekoppelt sind, soll die Auslaßleitung 14 der letzten Maschine der Reihe geschlossen sein, so daß etwaige Reste des sterilen Füllgutes über eine besondere Leitung zum Sterilisierteil des Füllgutes zurückgeführt werden können. Wenn eine sogenannte Tankinstallation betrieben wird, muß die Auslaßleiiung 14 der letzten Maschine in der Reihe ebenfalls geschlossen sein. Fiine besondere Leitung, die das Füllgut zum Tank zurückführen könnte, ist dann nicht vorgesehen.

Wenn der Produktionsbetrieb beendet ist. wird der Verpackungsschlauch 1 unmittelbar unter dem untersten der Formringe 2 oder dem untersten Teil eines etwaigen anderen Schlauchfonnungselenieius abgeschnitten. Der untere Teil 5 des Füllrohres, der die Umlenkvorrichtung 8 und die Füllhöhenregeieinrielitung 9 trägt, kann dann für das Waschen von Hand ausgebaut werden. Der flexible untere I eil 13 der Umwälzleitung 12, 13 wird an den restlichen Teil 4 des Füllrohres 4, 5 mittels einer Kupplung 6 (Fig. 1) angeschlossen. Nun wird durch die Zuleitung 10 dem oberen Teil 4 des Füllrohres 4, 5 ein Reinigungs- oder Waschmittel zugeführt, und das Detergens kann durch 3 die angeschlossene Umwälzleitung 12, 15 zirkulieren. Das Detergens wird durch die Auslaßleuung 14 aus dom System ausgeführt bzw. einer anderen, für einen Reinigungsvorgang bereiten Verpackungsmaschine /u geführt. Wahrend des Rcir.igungsvoigcU^s ist die Zuleitung 11 für das gas- oder dampflörniige Sterilisierungsmittel abgesperrt.

Das Detergens kann eine 2'Viiige Natronlauge (NaOH), eine Säure oder ein sonstiges geeignetes Mittel

sein. Dem Umwälzen des Detergens in dem Systen kann ggf. ein Nachspülen des Systems mit heißem Wasser od. dgl. folgen, das in der gleichen Weise wie das vorher verwendete Detergens umgewälzt werden kann.

Eine Reinigung der beschriebenen Art wird jeweils nach Beendigung des Produktionsbetriebes oder während langer Stillstandszeiten durchgeführt. Bevor die Verpackungsmaschine wieder in Betrieb genommen wird, beispielsweise am Morgen des folgenden Tages kann ggf. ein abermaliger Waschvorgang durchgeführt werden. Zu dieser Zeit oder unmittelbar vor Inbetriebnahme der Verpackungsmaschine wird jedoch mindestens eine Sterilisierung durchgeführt, die voraussetzt, daß das System von Rückständen des Füllgutes sowie von Schmutzresten od. dgl. befreit worden ist. Hierzu wird die Umwälzleitung 12, 13 vom oberen Teil 4 des Füllrohres 4, 5 getrennt, und dessen unterer Teil 5, der von Hand gewaschen wurde, angebracht. Anschließend wird der Verpackungsschlauch 1 bis zu den Schweißbakken 3 abwärtsgezogen und derart vorgeschoben, daß eine Längsnaht gebildet wird, und anschließend wird der Verpackungsschlauch 1 durch Einklemmen zwischen den Schweißbacken 3 abgeteilt.

Beim eigentlichen Sterilisieren des Füllrohres 4, 5 wird ein Sterilisiermittel, beispielsweise überhitzter Dampf oder Heißwasser, in dem mit dem Füllrohr 4, 5 verbundenen Leitungssystem und den Umwälzleitungen 12,13 in den einzelnen Verpackungsmaschinen sowie in den Hauptleitungen zu den Maschinen und zwischen diesen umgewälzt. Folglich werden mittels des Mehrwegeventils 15 die Verbindungsleitung zwischen der Zuleitung 10 und dem Füllrohr 4, 5 und die Umwälzleitung 12,13, die nicht steril zu sein braucht und daher keiner Sterilisierung unterzogen werden braucht, abgesperrt. Das Sterilisierungsmittel wird auf diese Weise durch die Zuleitung 10 eingeführt und durch die Auslaßleitung 14 abgeführt. Durch die Zuleitung 11 wird jedoch in das Füllrohr 4, 5 ein gasförmiges oder dampfförmiges Sterilisierungsmittel eingeführt, das in die Umlenkvorrichtung 8 strömt. Das gas- oder

s dampfförmige Sterilisierungsmittel sterilisiert dann zusätzlich zur Innenseite des Füllrohres 4,5 auch dessen Außenseite. In der Umlenkvorrichtung 8 wird das Sterilisierungsmittel derart umgelenkt, daß es die Außenseite des Füllrohres 4, 5 bestreicht, so daß

ίο mindestens der untere Teil 5 des letzteren und die daran angeordneten Teile, wie der Füllhöhenregler 9 sterilisiert werden. Außerdem wird auf diese Weise durch die Umlenkvorrichtung 8 verhindert, daß das gas- oder dampfförmige Mittel gegen den Verpackungsschlauch 1 oder mindestens gegen denjenigen Teil desselben strömt, der sich in dem der Mündung 7 des Füllrohres 4, 5 unmittelbar benachbarten, diese umgebenden und darunterliegenden Bereich befindet. Das durch die Zuleitung 11 zugelieferte gas- oder dampfförmige Mittel wird in diesem Fall nur durch das Füllrohr 4, 5 gelenkt, da der Verbindungsabschnitt zum Mehrwegeventil 15 durch dieses verschlossen ist. In einer solchen Ausführungsform muß jede Verpackungsmaschine mit einer eigenen Eintrittsleitung 11 für die Zufuhr des Sterilisierungsmittels zu dem Füllrohr 4, 5 ausgestattel sein.

Natürlich kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung abgewandelt und in mannigfaltiger Weise ergänz' werden. Beispielsweise können Vorrichtungen für da:

selbsttätige öffnen und Schließen der einzelnen Ventile oder Teile des Ventilkörpers des Mehrwegeventil; vorgesehen sein, und mannigfaltige Abwandlungen de: dargestellten und beschriebenen Leitungssystems sine ebenfalls möglich. Die Erfindung ist nicht auf da; beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispie beschränkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren von Füllrohren in Verpackungsmaschinen, an deren unterem Teil eine Füllhöhenregeleinrichtung angeordnet ist, wobei diese Teile von einem Verpakkungsschlauch umgeben sind, der unterhalb der Mündung eines Füllrohres mittels hierfür vorgesehener Klemm- oder Schweißbacken abgeteilt ist und bei der durch das Innere des Füllrohres ein Sterilisierungsmittel leitbar ist, welches durch den Raum zwischen dem Verpackungsschlauch und dem Füllrohr zurückströmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr aus zwei Teilen besteht, wobei das Rüllrohr (4, 5) eine Kupplung (6) aufweist, an die während der Reinigung nach Entfernung des unteren Teiles (5) des Füllrohres (4, 5) eine Umwälzleitung (12, 13) für Reinigungsmittel anschließbar ist, daß während der Sterilisation an diese Kupplung (6) nach Entfernung der Umwälzleitung (12, 13) das untere Teil (5) des Füllrohres (4, 5) anschließbar ist und daß unter der Mündung (7) des Füllrohres (4, 5) eine Umlenkvorrichtung (8) für das zugeführte Sterilisierungsmittel oder das Füllgut angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unter dem Füllrohr (4, 5) angeordnete Umlenkvorrichtung (8) den unterhalb der Mündung (7) des Füllrohrteils (5) befindlichen, die Mündung (7) eng umgebenden Verpackungsschlauchteil gegen den direkten Sterilisierungsmittelstrahl abschirmend und diesen tntlang der Außenseite des Füllrohrej: (4, 5) und um die Füllhöhenregeleinrichtung (9) umlenkend ausgebildet und angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (8) aus einem in der Hauptsache halbkugeligen Hohlkörper besteht, der derart angeordnet ist, daß das Füllrohr (4, 5) in die konkave Höhlung dieses Körpers mündet.