DE2548035B2 - Verfahren und Vorrichtung zum keimfreien Verpacken von fließfähigen Produkten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum keimfreien Verpacken von fließfähigen Produkten, bei dem in >· einem durch Einblasen steriler Luft keinnfrei gehaltenen, abgeschlossenen Gehäuse aus bei Wärme formbarem Material sterile Behälter geformt, zu einer Füllstation gefördert, gefüllt und nach dem Transport zu einer Schließstation verschlossen werden. >■'

Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Formstation zum Formen von sterilen Behältern aus bei Wärme formbarem Material, mit einer Füllstation, mit einer Station zum Schließen der Behälter, mit einer <> Fördereinrichtung zum Fördern der Behälter, mit einem diese Vorrichtungsteile umgebenden Gehäuse und mit keimfreier Luft

Ein solches Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind beispielsweise aus der DE-OS 21 64 500 bekannt Bei der bekannten Vorrichtung werden über beiderseits des Steriltunnels angeordnete Düsen quer zur Transportrichtung Strahlen zur Aufbringung eines Desinfektionsmittels und zur Erzeugung eines Oberdrucks an steriler Luft verwendet Die bekannte Vorrichtung mit ihren quer verlaufenden Desinfektionsstrahlen hat aufgrund des im Steriltunnel herrschenden Überdruckes eine im wesentlichen statische Wirkung, so daß ein eigentlicher Spülvorgang nicht stattfindet Außerdem muß selbstverständlich die Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Überdrucks entsprechend aufwendig aufgebaut sein, was insbesondere für die Abgabe der gefüllten Behälter Schwierigkeiten bringt, weil dort die Behälter aus dem Steriltunnel in den freien, nicht sterilisierten Raum herausgeführt werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum keimfreien Verpacken von fließfähigen Produkten sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung zu schaffen, mit denen es möglich ist, unter Ausnutzung der bekannten Tatsache, daß die Behälter steril durch Blasen erzeugt werden können, dem bei der bekannten Vorrichtung notwendigen Aufwand zur Aufrechterhaltung der Dichtigkeit zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß der Luftstrom laminar senkrecht auf die Transportvorrichtung und die Einfüllöffnungen der durch Blasspritzen in dem Raum hergestellten Behälter gerichtet wird. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß zur Erzeugung des laminaren Luftstroms oberhalb der Blasstation, der Füllstation, der Verschlußstation und der Fördervorrichtung durch Filter abgedeckte Eintrittsöffnungen und unterhalb dieser Aggregate Luftaustrittsöffnungen in dem alles umschließenden Gehäuse vorgesehen sind.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es wesentlich, bei der Herstellung der Behälter eine Temperatur zu erreichen, die Sterilität bewirkt.

Mit der beispielsweise aus der DE-OS 19 16 636 bekannt gewordenen Vorrichtung ist ein schnelles und sicheres Verfahren nicht durchführbar. Dort wird zwar auch der Behälter steril durch Blasen erzeugt, jedoch ist die Anordnung wegen der Verwendung von zur Zuführung des zur Sterilisation verwendeten Ozons erforderlichen Schläuche sehr aufwendig.

Gegenüber der bekannten Vorrichtung nach der DE-OS 21 64 500 weist das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil auf, daß die verwendete Folie nicht vorher sterilisiert und danr das Sterilisierungsmittel wieder entfernt werden muß.

Die aus der GB-PS 13 39 995 bekannt gewordene Anordnung, bei der ebenfalls daran gedacht ist, die Herstellung der Behälter in dem gleichen Raum wie die Abfüllung und das Verschließen vorzunehmen, ermöglicht nicht die zur Erreichung einer gleichmäßigen Durchspülung erforderliche laminare Strömung und verlangt darüber hinaus eine gesonderte Vorrichtung zur Öffnung der aus der Herstellungsstation kommenden verschlossenen Behälter vordem Füllen.

Bei der ebenfalls zum Stande der Technik zu berücksichtigenden Vorrichtung nach der DE-OS

einer Einrichtung zur Beaufschlagung des Gehäuses mit 18 05 017 wird zwar auch die Formmaschine für die

Gegenstände in dem Raum untergebracht, in dem die zu verpackenden Artikel verpackt werden sollen, jedoch handelt es sich hier um eine Maschine, die nach vorne für den Eingriff von außen offen ist und ciamit nicht die Forderungen nach einem abgeschlossenen sterilen Behandlungstunnel erfüllt.

Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind in den Ansprüchen 3 und 4 gekennzeichne:.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist aufgrund der Tatsache, daß das Gehäuse ständig von einem keimfreien Luftstrom durchspült wird, gegenüber den bekannten Vorrichtungen zum keimfreien Verpacken den Vorteil auf, daß die sie nicht dicht sein muß, was ihre Herstellung beträchtlich vereinfacht

Die Nichtdichtigkeit des Gehäuses bringt darüber hinaus den Vorteil, daß sie während des Betriebes der Vorrichtung den Zugriff von außen ermöglicht Damit ist es möglich, von der Fördervorrichtung einen fehlerhaften Behälter zu entfernen. Zu diesem Zweck genügt es, eine Klappe zu öffnen, wobei dieser Arbeitsgang nicht die Zirkulation der im Gehäuse strömenden Luft zum Spülen des Gehäuses beeinträchtigt

Die Erfindung soll anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine;

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der F i g. 1 ·,

Fig.3 eine Schnittdarstellung einer zur Füllstation der Vorrichtung gehörenden Einrichtung zur Gewichtsdosierung.

In Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung zum keimfreien Verpacken von Produkten wie z. B. Milch dargestellt.

Die Vorrichtung weist im wesentlichen ein Gehäuse 1 aus einem Metallrahmen auf, in dem eine Reihe von Gehäusewänden angeordnet sind, von denen einige, wie z. B. die Vorderwand 2 als Glasscheibe ausgebildet ist, um die Organe der Vorrichtung von außen sichtbar zu machen. Die Vorderwand 2 weist ferner eine öffnung 2a auf, die den Zugriff ins Innere des Gehäuses 1 ermöglicht

In dem Gehäuse 1 ist ein erster Luftkasten 3 zur Verteilung und Zuführung von Luft in das Gehäuse 1 ausgebildet, der mit einem Filter 4 zur Befreiung der im Gehäuse 1 zirkulierenden Luft von Bakterien und anderen darin enthaltenem Verunreinigungen und einem Vorfilter 4a versehen ist, der eine gleichmäßige Verteilung der Luft über dem Filter 4 sicherstellt.

Man verwendet vorteilhafterweise als Filter 4 einen Filter mit hohem Wirkungsgrad der Klasse 100, der weniger als 100 Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,5 μιτι bei einem Luftvolumen von 27 Litern passieren läßt

Das Gehäuse 1 umschließt einen zweiten Luftkasten S zum Ablassen der das Gehäuse 1 durchspülenden Luft an den über eine Leitung 6 ein Ventilator 7 angeschlossen ist, der für die Zirkulation der Luft sorgt. Die Leitung 6 ist mit einem mit einem Vorfilter 6a versehenen zusätzlichen Luftanschluß ausgerüstet.

Der Vci.'lator "i ist über eine ! ^itung 8 an den ersten Luftkasten 3 angeschlossen. Das Gehäuse 1 ist mit Füßen 9 versehen, die die gesamte Vorrichtung tragen.

Das Gehäuse t weist eine Blasstation 10 zur Herstellung von Behältern R, eine Abstechstation 11, eine Füllstation 12, eine Station 13 zur Ausstattung und

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Behälter R sowie eine Station 14 zum Verschließen der Behälter R auf. Die verschiedenen Stationen werden von einer ebenfalls im Gehäuse 1 angeordneten linearen Fördervorrichtung 15 versorgt

"> Auf der linken Seite der Station 14 zum Verschließen der Behälter R weist das Gehäuse 1 eine Öffnung 16 zum Ausgeben der Behälter R auf.

Eine der aus einer Fülleinrichtung und einer Dosierungs-Plattform bestehenden Einheiten ist in

in F i g. 3 dargestellt

Die Fülleinrichtung weist ein Rohr 73 auf, dessen oberes Ende an einen nicht gezeichneten Vorratsbehälter mit konstantem Niveau angeschlossen ist, der die zu verpackende sterilisierte Flüssigkeit enthält und unter

r> Atmosphärendruck steht Der Vorratsbehälter mit konstantem Niveau ist außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet Das Rohr 73 weist einen Sitz 74 auf, der mit einem Ventilkörper 75 in Form einer Kugel zusammenwirkt Der Ventilkörper 75 wird von der Schwerkraft

jo und den dynamischen Kräften, die beim Fließen der zu verpackenden Flüssigkeit ausgeübt werden, gegen den Sitz 74 angedrückt Das Anheben des Ventilkörpers 75 wird von einem oberhalb des Rohres 73 angeordneten Elektromagneten 76 gesteuert, der elektrisch von der

r. angeschlossenen Dosiereinrichtung gesteuert wird. Am unteren Ende des Rohres 73 ist verschiebbar eine in einem Mundstück 78 endende Buchse 77 angeordnet, die normalerweise aus dem Rohr 73 vorsteht

Das Mundstück 78 ist kegelstumpfförmig ausgebildet

je und wirkt mit seiner Außenfläche mit einem Ring 79 zusammen, der in einer am unteren Ende der Bohrung des Rohres 73 angeordneten Kehle 80 ruht

Der Querschnitt der Kehle 80 ist größer als der des Ringes 79, so daß er letzterem eine axiale Verschiebung

r> in der Kehle 80 bei Verschiebung der Buchse 77 ermöglicht.

An ihrem dem Mundstück 78 gegenüberliegenden Ende weist die Buchse 77 einen mit einem Zapfen 82 versehenen Bügel 81 zum Zurückschieben der Kugel 75 auf.

Im Inneren der Buchse 77 sind oberhalb des Mundstücks 78 Blenden oder Siebe 83 angeordnet, die voneinander durch Zwischenteile 84 getrennt sind. Am unteren Ende des Körpers 73 ist ein sich nach

•r> außen erstreckender Flansch 85 vorgesehen. Eine Einrichtung zum mechanischen öffnen der Fülleinrichtung, die nach deren Sterilisierung vor Inbetriebnahme der Vorrichtung verwendet wird, kann an den Flansch 85 angeschlossen werden.

■ίο Sobald die Arbeitsgänge zur Vorbereitung der Inbetriebnahme der Vorrichtung abgeschlossen sind, wird die Versorgung des Gehäuses 1 mit Luft zum Spülen des Gehäuses 1 durch Anlaufenlassen des Ventilators 7 ausgelöst Die vom Ventilator 7 geförderte

■>5 Luft durchläuft die Leitung 8, erreicht den oberen Luftkasten 3 und wird vom Vorfilter 4a in dem Luftkasten 3 gleichmäßig verteilt sowie im Filter 4 gereinigt. Die Sterilität der Luft stromabwärts des Filters 4 ist durch die oben angegebenen Eigenschaften des Filters 4 gewährleistet.

Die Leistung des Ventilators 7 wird so eingestellt, daß der sterilisierte Luftstrom am Ausgang des Filters 4 eine laminare Strömung mit einer Geschwindigkeit des Luftstromes zwischen 0,3 und 0,5 m/sek. aufweist, so daß

μ die von den Organen der Vorrichtung im Inneren des Gehäuses 1 gebildeten Hindernisse nur minimale Verwirbelungen der Luftströmung bewirken.

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Blasspritzkopf, die Fülleinrichtungen und die Verschließeinrichtungen oberhalb des Halses der Behälter R befinden, sind in der Weise angeordnet und profiliert, daß sie einen minimalen Widerstand für die spülende Luft bilden. Zu diesem Zweck sind ihre Konturen soweit irgend möglich regelmäßig und ohen Unebenheiten oder Rauhigkeiten ausgebildet und ihre wichtigsten Oberflächen parallel zur Strömungsrichtung ausgerichtet

Das Einlassen von zusätzlicher Luft über den Vorfilter 6a in der Leitung 6, die den Luftkasten 5 mit dem Ventilator 7 verbindet, ermöglicht die Kompensation von Luftverlusten bei deren Zirkulation im Gehäuse 1.

Sobald die Zirkulation der Luft zum Spülen aufgebaut ist, befindet sich das innere des Gehäuses ί ständig unter einem leichten Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck, was jegliches Eindringen von Luft von außen verhindert

Aufgrund der Tatsache, daß die meisten Organe der Vorrichtung oberhalb der Öffnungen der Behälter R und praktisch oberhalb einer Platte der Fördervorrichtung 15 durch die oben angegebene Behandlung von Anfang an sterilisiert sind, stellt der Strom von keimfreier Luft die Aufrechterhaltung der Sterilität desjenigen Bereiches des Gehäuses 1 sicher, der oberhalb der Platte der Fördervorrichtung 15 oder stromaufwärts dieser Platte in Bezug auf die Strömungsrichtung der Luft zum Spulen zu finden ist.

Der unterhalb oder stromabwärts der Platte angeordnete Bereich der Vorrichtung weist die beweglichen Organe, wie z. B. die Antriebseinrichtung der Transportvorrichtung 15 und die Mechanismen für eine Plattform der vorgesehenen Gewichtsdosierungsvorrichtung auf, welche eine Schmierung erfordern und infolgedessen verunreinigend wirken. Diese Verunreinigungen können aber nicht in den spülenden Luftstrom eindringen, so daß die Verpackungsarbeitsgänge, die in dem oberhalb der Platte liegenden Bereich des Gehäuses 1 durchgeführt werden, ohne jegliches Risiko der Veränderung des zu verpackenden Produktes ablaufen.

Sobald der Luftstrom zum Spülen des Gehäuse 1 hergestellt ist, beginnt man mit der Herstellung der Behälter R, ihrer Füllung, ihres Verschließens und ihrer Ausgabe.

Die oben beschriebene Vorrichtung ist eine Vorrichtung mit senkrechter Luftströmung, jedoch kann man in gleicher Weise eine Verpackungsvorrichtung dieser Art mit horizontaler Zirkulation der Luft herstellen. Zu diesem Zweck genügt es, daß bei einer derartigen Vorrichtung die verschiedenen Organe in der Weise angeordnet werden, daß der Luftstrom zum Spülen des Gehäuses, ähnlich wie im oben beschriebenen Fall, eine stromaufwärtige Zone frei von Verunreinigungen, Keimen oder Bakterien zum Füllen und Verpacken sowie eine stromabwärtige Zone begrenzt in der diejenigen Organe angeordnet sind, die Verunreinigungen aufweisen könnne, aber deren Verunreinigungen sich nicht im Gegenstrom bis zur Verpackungszone ausbreiten können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: !5 48

1. Verfahren zum keimfreien Verpacken von fließfähigen Produkten, bei dem in einem durch Einblasen steriler Luft keimfrei gehaltenen, abgeschlossenen Gehäuse aus bei Wärme formbarem Material sterile Behälter geformt, zu einer Füllstation gefördert, gefüllt und nach dem Transport zu einer Schließstation verschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom laminar senkrecht auf die Transportvorrichtung und die Einfüllöffnungen der durch Blasspritzen in dem Raum hergestellten Behälter f/y gerichtet ist.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren·» nach Anspruch 1 mit einer Formstation zum Formen von sterilen Behältern aus bei Wärme formbarem Material, mit einer Füllstation, mit einer Station zum Schließen der Behälter, mit einer Fördereinrichtunfj zum Fördern der Behälter, mit einem dies« Vorrichtungsteiie umgebenden Gehäuse und mit einer Einrichtung zur Beaufschlagung des Gehäuses mit keimfreier Luft, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des laminaren Luftstromes oberhalb der Blasstation (10), der Füllstation (12), der Verschlußstation (13,14) und der Fördervorrichtung (15) durch Filter (4, Aa) abgedeckte Lufteintrittsöffnungen und unterhalb dieser Aggregate (10, 12, 13, 14,15) Luftaustrittsöffnungen in dem alles umschließenden Gehäuse (1) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenrizeichnet, daß das Gehäuse (1) einen ersten Luftkasten (3) umschließt, in dem ein Filter (4) zur hochgradigen Reinigung der zugeführten Luft und ein Vorfilter (4a) zum Verteilen der Luft im Luftkasten (3) angeordnet sind, und einen zweiten Luftkasten (5) umschließt, in welchem die Luftaus;-trittsöffnungen ausgebildet sind, und daß ein zürn Bewegen der Luft vom zweiten Luftkasten (5) zum ersten Luftkasten (3) vorgesehener Ventilator (7) außerhalb des Gehäuses (1) angeordnet ist. ·

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstation (12) eine Mehrzahl von Fülleinrichtungen aufweist, die oberhalb der Öffnungen der Behälter (R) angeordnet sind, wobei eine jede der Fülleinrichtungen ein Rohr (73) aufweist, das mit einem innen liegenden Ventilkörper (75) versehen ist, welcher betätigbar ist, ohne daß ein außerhalb des Rohres (73) liegendes mechanisches Stellglied erforderlich ist.