DE2510076B2

DE2510076B2 - Vorrichtung zum sterilisieren einer zu einem schlauch geformten verpackungsmaterialbahn

Info

Publication number: DE2510076B2
Application number: DE19752510076
Authority: DE
Inventors: Jan Axel Ingemar Rauser geb Berkeman Irma Marita Lomma Rauser (Schwe den)
Original assignee: AB Zinstor, Lund (Schweden)
Priority date: 1974-03-11
Filing date: 1975-03-07
Publication date: 1977-09-22
Also published as: FR2263937B1; JPS50122386A; IT1037168B; SU568351A3; JPS5443951B2; US3994686A; GB1450009A; NL7502834A; FR2263937A1; SE389316B; DE2510076A1; CA1036315A; SE7403181L; DE2510076C3; CH591991A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sterilisieren einer zu einem Schlauch geformten und kontinuierlich durch eine Verpackungsmaschine geführten Verpackungsmaterialbahn mittels einer UV-Strahlungsquelie.

Aus der DT-OS 19 09 772 und der US-PS 35 13 627 fct es bekannt, ein bahnförmiges Verpackungsmaterial mit Hilfe einer UV-Strahlungsquelle zu sterilisieren. Die Slerilisieriingswirkung ist aber hier noch nicht optimal, da nach dem Sterilisieren durch die Umgebungsluft erneut Keime herangeführt werden können.

Aus der DT-AS 1104 658 ist es bekannt, zum Sterilisieren eine Heizeinrichtung innerhalb eines aus einer Verpackungsmaterialbahn gebildeten Schlauches anzuordnen. Die Sterilisierung durch Wärmeeinwirkung hat jedoch den Nachteil, daß infolge der Erhitzung das Material des Schlauches versprödet und schwer schweißbar wird. Ferner kann durch die Umwandlung der in der Materialbahn enthaltenen Feuchtigkeit zu Dampf die Lebensdauer und die Dichtfähigkeit der s Längsnaht des Schlauches beeinträchtigt werden. Schließlich haben die hohen Arbeitstemperaturen zur Folge, daß die ganze Anlage erhitzt wird, was zu Wärmespannungen führen und auch das zu verpackende Gut beeinträchtigen kann.

ίο Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine erhöhte und gleichmäßige Sterilisierung sowohl der Innenwände des Schlauches als auch der in diesem befindlichen Luft ermöglicht, ohne das Gut zu beeinträchtigen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die UV-Strahlungsquelle im Innern des Schlauches ortsfes!. angeordnet ist, daß zwischen der Strahlungsquelle und der Eintrittsstelle des Füllgutes in den Schlauch eine UV-Strahlungsabschirmung angeordnet ist und daß sich durch den Schlauch ein Rohr für die Zufuhr von Spüfluft erstreckt, das zwischen der UV-Strahlungsabschirmung und der Füllguteintrittsstelle mündet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine hohe und gleichmäßige Sterilisierung der Innenwände des Schlauches und der sich innerhalb des Schlauches befindlichen Luft. Die Innenwände des Schlauches strahlen hierbei die UV-Strahlung zurück, so daß eine gleichmäßige und starke Durchstrahlung des gesamten Innenraumes erreicht wird, wodurch eine Strahlungsschranke aufgebaut wird, durch die die Keime nicht hindurchtreten können. Mit Hilfe der in den Schlauch eingeführten Spülluft wird Ozon, das sich eventuell durch die UV-Strahlung bildet, ständig entfernt und verhindert, daß es das Füllgut erreicht.

Eine beispielsweise Ausführungform der Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur der Zeichnung erläutert, die schematisch eine Ansicht der Vorrichtung nach der Erfindung zeigt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung innerhalb eines Schlauches 1 angeordnet, der aus der Verpackungsmaterialbahn gebildet wird und bis zu der Stelle reicht, an der der Schlauch 1 mit dem Füllgut (beispielsweise mit steriler Milch) gefüllt und zu Einzelverpackungen verarbeitet wird. Die Sterilisierungsvorrichtung ist an einem Füllrohr 2 für das Füllgut befestigt, das oberhalb des Schlauchbildungsendes im wesentlichen horizontal an den Schlauch 1 herangeführt ist und im wesentlichen koaxial zu dem Schlauch 1 in dessen Innenraum bis in den Bereich der Verarbeitung des Schlauches 1 in Einzelverpackungen vertikal abwärts reicht. Das Füllrohr 2 ist von einem weiteren Rohr 3 koaxial umgeben, das dem Bereich unterhalb der Sterilisierungsvorrich tung Luft zuführt. Die Sterilisierungsvorrichtung selbst weist eine UV-Strahlungsquelle 4 auf, die die beiden konzentrischen Rohre 2 und 3 in Schraubenwindungen umgibt. Zwischen dem Rohr 3 und der UV-Strahlungsquelle befindet sich ein im wesentlichen zylindrischer

fo Reflektor 5, dessen unteres Ende mit einem Flansch 6 versehen ist, dessen Form der Querschnittsform des Schlauches 1 entspricht und zwischen seinem Umfang und der Schlauchinnenwand einen schmalen Spalt von etwa zwischen 2 und 5 mm Breite frei läßt.

6$ Die Sterilisierungsvorrichtung ist zum Schutz von einem Käfig 7 umgeben, der derart beschauen ist, daß er die Bestrahlung der Schlauchinnenwand nicht behindert. Direkt unterhalb der Sterilisierungsvorrichtung ist an

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der Mündung des Rohres 3 eine Umlenkscheibe 8 angeordnet, die die aus dem Rohr 3 ausströmende Luft in die umgekehrte Richtung lenkt. In der Nähe der Mündung des Füllrohres 2 schließlich ist ein Flansch 9 als Spritzschutz vorgesehen, der beim Betrieb verhindcri, daß Füllgut gegen die Sterilisierungsvorrichtung nach oben spritzt.

Bei der Herstellung keimfreier Verpackungen, beispielsweise für Milch, mit Hilfe einer Verpackungsmaschine wird das Verpackungsmaterial in herkömmlicher Weise zu einem Schlauch 1 geformt und dann mit normaler Bewegungsgeschwindigkeit an der Sterilisierungsvorrichtung vorbeigeführt, die innerhalb des in Bewegung befindlichen Schlauches 1 ortsfest angeordnet ist. Die Innenseite des Schlauches 1 wird von der UV-Strahlungsquelle 4 kontinuierlich bestrahlt, die derart in dem Schlauch I angeordnet ist, daß alle Teile seiner Innenwand gleichförmig bestrahlt werden. Dies wird dadurch erleichtert, daß der Außenumriß der UV-Strahlungsquelle 4 der Quusehnittsform des Schlauches 1 entspricht und daß der Reflektor 5 einwärts der UV-Strahlungsquelle 4 angeordnet ist, so daß auch der einwärts gerichtete Strahlungsanteil nach außen gegen die Schlauchinnenwand reflektiert wird. Die UV-Strahlungsquelle 4 kann bifilar (zweigängig) ausgebildet sein, d. h., die die UV-Strahlungsquelle bildende Röhre kann gefaltet und schraubenförmig gewunden sein, so daß die beiden Enden der Röhre nebeneinanderliegen. Die wirksame Länge der Wendel (in Richtung der Schlauchbewegung) ist derart eingerichtet, daß jeder Punkt des Schlauches 1 während 0,5 bis 2 Sekunden bestrahlt wird. Die UV-Strahlungsquelle 4 ist eine Niederdruck-Quecksilberdampflampe von bekanntem Typ mit einer Strahlungswellenlänge von vorzugsweise 2537 Ä.

Der innerhalb der UV-Strahlungsquelle 4 angeordnete Reflektor 5 ist aus UV-Strahlungsreflektierendem Material, beispielsweise eloxiertem Aluminium, hergestellt mit einem Reflexionsfaktor für die UV-Strahlung von 0,9. Der Reflektor 5 trägt zu einer Konzentration der Strahlung an der Schlauchinnenwand bei, wodurch in einfacher Weise eine Strahlung hoher Dichte erzielt werden kann.

Um zu verhindern, daß das am unteren Schlauchende immer vorhandene Füllgut mitbestrahlt wird, ist das untere Ende des Reflektors 5 mit dem Flansch 6 versehen, der gegen die Schlauchinnenwand auswärts vorspringt und eine UV-Strahlungsabschirmung bildet. Auf diese Weise wird wirksam verhindert, daß die oberhalb des Flansches vorhandene Strahlung der UV-Strahlungsquelle 4 das untere Ende des Schlauches 1 erreicht.

Im Betrieb der Maschine tritt wegen der UV-Strahlung eine gewisse Ozonbildung auf und da Ozon beispielsweise auf Milch eine abträgliche Wirkung hat, ist es erwünscht, das Ozon zu beseitigen oder zumindest zu verhindern, daß es das Füllgut erreicht.

Dies wird dadurch erzielt, daß in den Schlauch ! oberhalb des Füllgutspiegels Luft eingeführt wird. Dies geschieht mittels des Rohres 3, das, wie bereits erwähnt, einen Teil des Füllrohres 2 koaxial umgibt und unterhalb des Strahlungsbereiches mündet. Zum Umlenken der Luft nach oben durch den Schlauch 1 dient die Umlenkscheibe 8, die das Füllrohr 2 unterhalb der Mündung des Rohres 3 umgibt und bewirkt, daß die ausströmende Luft durch den Schlauch 1 nach oben und durch den Spalt zwischen dem Flansch 6 des Reflektors 5 und der Wand des Schlauches 1 hindurch, an der UV-Strahlungsquelle 4 vorbei und durch den Strahlungsbereich strömt, wobei das Ozon mitgenommen wird und am offenen oberen Ende des Schlauches 1 mit der Luft zusammen ausströmt. Auf diese Weise wird ein konstanter, aufwärts gerichteter Luftstrom erzeugt, der in wirksamer Weise verhindert, daß das Ozon den Füllgulspiegel erreicht.

Zum Schutz der verhältnismäßig empfindlichen UV-Strahlungsquelle 4 gegen mechanische Beschädigung ist der bereits genannte Käfig 7 vorgesehen, der aus Metalldraht od. dgl. hergestellt sein kann. Dabei ist es jedoch wichtig, daß keine Drähte vorhanden sind, die zur Bewegungsrichtung des Schlauches parallel verlaufen, da bei Vorhandensein derart ausgerichteter Drähte natürlich gewisse Teile der Innenfläche des Schlauchwand bei der Vorbeibewegung an der UV-Strahlungsquelle 4 keine UV-Strahlung erhalten würden und der sterilisierenden Wirkung nicht ausgesetzt würden. Im Hinblick darauf ist es zweckmäßig, den Käfig 7 als Drahtwendel auszubilden, deren Gangrichtung der der ebenfalls wendeiförmigen UV-Strahlungsquelle 4 entgegengesetzt ist. Der Käfig 4 kann außerdem weitere Metalldrähte enthalten, die an der Drahtwendel befestigt sind und in entgegengesetzter Gangrichtung mit steiler Steigung verlaufen, so daß auch sie auf die Innenfläche des Schlauches 1 keinen Schatten von wesentlicher Ausdehnung in Achslängsrichtung erzeugen können. Der Käfig 7 ist auf dem unteren Flansch 6 des Reflektors 5 aufgesetzt und außerdem an dessem oberen Ende befestigt.

In gewissen Fällen ist es zweckmäßig, das Rohr 3 selbst als Reflektor auszubilden, In diesem Falle ist der Flansch 6 direkt an dem Rohr 3 gebildet oder angebracht, und der Käfig 7 ist anstatt am Reflektor 5 am Rohr 3 befestigt.

Die Erfindung schafft also eine Sterilisierungsvorrichtung, die eine Kaltsterilisierung der Innenfläche eines durch eine Verpackungsmaschine hindurchgeführten Verpackungsmaterialschlauches ermöglicht. Die Sterilisierungsvorrichtung arbeitet schnell und wirksam und setzt keine Verminderung der normalen Betriebsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine voraus. Außerdem erleidet weder das Verpackungsmaterial noch die Maschine eine nennenswerte Temperatursteigerung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Sterilisieren einer zu einem Schlauch geformten und kontinuierlich durch eine Verpackungsmaschine geführten Vei packungsmaterialbahn mittels einer UV-Strahlungsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlungsquelle (4) im Innern des Schlauches (1) ortsfest angeordnet ist, daß zwischen der Strahlungsquelle (4) und der Eintrittsstelle des Füllgutes in den Schlauch (1) eine UV-Strahlungsabschirmung (6) angeordnet ist und daß sich durch den Schlauch (1) ein Rohr (3) für die Zufuhr von Spülluft erstreckt, das zwischen der UV-Strahlungsabschirmung (6) und der Füilguteintrittsstelle mündet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllrohr (2) in den Schlauch (1) hineinragt und daß die UV-Strahlungsquelle (4) das Füllrohr (2) umgebend angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (2) koaxial innerhalb des Rohres (3) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (3) aus einem UV-strahlungsreflektierenden Materia! besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlungsquelle (4) zwischen einem das Rohr (3) koaxial umgebenden Reflektor (5) und dem Schlauch (1) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlungsauelle (4) wendelförmig ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlungsouelle (4) bifilar gewickelt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlungsabschirmung (6) aus einem Flansch besteht, der am Ende des Reflektors (5) angeordnet ist und dessen Rand sich im Abstand von der Wand des Schlauches (1) befindet.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlungsquelle (4) durch einen Käfig (7) geschützt ist, der derart ausgebildet ist, daß beim Vorbeibewegen des Schlauches (1) an der UV-Strahlungsquelle (4) die gesamte Innenwand des Schlauches (1) der Bestrahlung ausgesetzt ist.