DE2614763B2 - Vorrichtung zum Reinigen von mit Sterilisierungsmittel vermischter Luft für eine Verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen von mit Sterilisierungsmittel vermischter Luft nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (DE-OS 2\ 36 933). Eine solche Vorrichtung wird bei Maschinen zum Herstellen steriler Packungen verwendet, die beispielsweise Milch als Füllgut aufweisen. Das Verpackungsmaterial wird dadurch sterilisiert, daß es nach dem Abziehen von einer Rolle mit Sterilisierungsmittel benetzt wird, wodurch Bakterien und dergleichen weitgehend getötet werden. Anstelle einer Benetzung mit flüssigem Sterilisierungsmittel kann auch mittels verdampftem Sterilisierungsmittel sterilisiert werden.

Das Sterilisieren mit Hilfe von Sterilisierungsmittel ist jedoch insofern nachteilig, als das Sterilisierungsmittel von dem eigentlichen Füllgut fernzuhalten ist Bei der bekannten Vorrichtung geschieht dies dadurch, daß im 5 oberen Bereich einer Kammer, durch die das mit Sterilisierungsmittel benetzte, bahnförmige Verpakkungsmaterial läuft, heiße SteriUuft eingeblasen wird, die die Aufgabe hat, das flüssige Sterilisierungsmittel zu verdampfen. Im unteren Bereich der Kämmet wird die

ίο in der Kammer längs des Verpackungsmaterials nach unten strömende, mit Sterilisierungsmittel gemischte SteriUuft über einen Luftaustritt aus der Kammer wieder ausgeleitet Da bei der bekannten Vorrichtung nicht verhindert werden konnte, daß Flüssigkeitströpf-

is chen des Sterilisierungsmittels, beispielsweise durch Wiederkondensieren, in den unteren Kammerbereich gelangten, ist dieser rings um den Schlauch mit einem trichterförmigen Verschluß versehen, an dem der Luftaustritt endet, so daß auch sich dort sammelnde Sterilisierungsflüssigkeit abgeleitet und in einem Flüssigkeitsabscheider von der SteriUuft getrennt werden kann, die anschließend über ein Gebläse und eine Heizeinrichtung zu einem Filter strömt, in der die SteriUuft wieder gereinigt wird, um dann so weit wie möglich gereinigt und bis auf etwa 120⁰C erhitzt wieder zur Lufteintrittsdüse geleitet zu werden. Es hat sich jedoch gezeigt, /laß diese Vorrichtung noch zu wünschen übrigläßt: Einerseits- konnte nicht mit genügender Sicherheit verhindert werden, daß Sterilisierungsmittel im Schlauch selbst verbleibt und dort in das Füllgut gelangt Andererseits nahm der Reinigungsgrad der SteriUuft nach dem Einsetzen eines neuen Filters im Zuge der zunehmenden Verschmutzung desselben ab, so daß keine konstante Sterilluftreinigung möglich war.

Darüberhinaus ist ein Verfahren zum sterilen Verpacken bekannt (DE-OS 23 47 452), bei dem SteriUuft durch eine Leitung in den aus Verpackungsmaterial gebildeten Schlauch eingeleitet wird und dort durch eine als Uinlenkdüse gebildete Luftaustrittsdüse im unteren Teil des Schlauches — oberhalb des Eintritts des Füllgutes — in den Schlauch eintritt. Dabei hat der nach oben strömende Sterilmittelstrom die Aufgabe, im Zusammenwirken mit einer Heizeinrichtung die Schlauchinnenseite thermisch zu sterilisieren. Die SteriUuft tritt dabei mit einer Temperatur von etwa 130⁰C durch die Lufteintrittsdüse in den Schlauch ein und oben aus diesem wieder heraus. Nachteilig dabei ist der große Verlust en SteriUuft

ή> Schließlich ist auch eine weitere Vorrichtung bekannt (DE-OS 23 47 451), bei der durch die im unteren Teil des Schlauchs angeordnete und als Umlenkdüse ausgebildete Eintrittsdüse zur Sterilisierung der Fülleitung für das Füllgut vor Inbetriebnahme der Vorrichtung gas- bzw. dampfförmiges Sterilisierungsmittel in den Schlauch eingeleitet und innerhalb dessen nach oben abgeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß selbst bei langandauernder.i Reinigungsverfahren eine gute und gleichmäßige Reinigung der Sterilluft bei geringem Aufwand erzielt und noch besser verhindert wird, daß Sterilisierungsmittel in das abgepackte Füllgut gelangt.

Die Erfindung ist im Patentanspruch I gekennzeichnet, und in Unteransprüchen sind weitere Ausbildungen bzw. Verbesserungen der Erfindung beansprucht.

Die Verwendung eines Flüssigkeits-Ringverdichters

ersetzt nicht nur zwei bei der bekannten Vorrichtung verwendete Aggregate, nämjich ein Gebläse und einen Filter, da der Flüssigkeits-Ringverdichter sowohl zum Erzeugen der Druckluft als auch zum Reinigen derselben dient, sondern dadurch wird auch vermieden, daß die Reinigungswirkung im Laufe der Zeit zu wünschen übrig läßt, wie das bisher bei dem sich allmählich zusetzenden Filter der Fall ist, sofern nicht in relativ kurzen Abständen jeweils neue Filtereinsätze verwendet wurden. Ober diese Vorteile hinaus wird jedoch der Restanteil von Sterilisierungsmittel und etwaigen Bakterien in der Luft wesentlich vermindert Dadurch, daß der Flüssigkeits-Ringverdichter mit gegenüber in diesen einströmender Sterilluft wesentlich kühlerer Sperrflüssigkeit von bis zu etwa 20⁰C gespeist wird, findet eine ausgesprochene Abschreckung der eintretenden Warmluft infolge der sehr heftigen Vermischung mit der Sperrflüssigkeit statt. Hierdurch wird nun aber die Fähigkeit der Luft, Feuchtigkeit zu tragen, wesentlich vermindert, so daß die nach dem Austritt aus dem Flüssigkeitsabscheider gereinigte Luft extrem trocken ist Die Folge dieses Effektes besteht dann darin, daß die Luft nach dem Wiedererhitzen eine viel größere Menge Feuchtigkeit als bisher im Schlauch absorbieren und hinwegbefördern kann. Mit anderen Worten führt diese abrupte Temperaturabsenkung der mit Sterilisierungsmittel gemischten aus dem Schlauch und der Kammer abgezogenen Luft dazu, daß praktisch sämtliches in der Luft in Form von Dampf oder kleinen Tröpfchen befindliches Sterilisierungsmittel rasch kondensieren und sich mit dem Wasser vermischen kann. Das Ausmaß von Sterilisierungsmitteldampf in der Luft vermindert sich daher sehr wesentlich, wodurch die Luft mit erheblich größerer Wirksamkeit — und trotzdem sehr einfach — von dem Sterilisierungsmittel befreibar ist Die Praxis hat gezeigt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen bedeutend besseren Wirkungsgrad arbeitet obwohl sich die Reinigungswirkung im Laufe der Zeit nicht vermiidert Außerdem wird durch das Einströmenlassen der heißen und sehr reinen Sterilluft in den unteren Teil des Schlauches mit einer Strömungsrichtung nach oben eine wirksame Sperre gegen das Absetzen von Sterilisierungsmittel im Füllgut geschaffen. Einerseits bildet der im Schlauch nach oben strömende Sterilluftstrom ein mechanisches Mittel zum Hochdrücken von Sterilisierungsmittel nach oben in Richtung zum Luftaustritt. Andererseits sorgt die im Schlauch befindliche Sterilluft dafür, daß in deren Bereich gelangendes unl im flüssigen Aggregatzustand befindliches Sterilisierungsmittel sofort in die dampfförmige Phase übergeht und dann noch besser von dem heißen Sterilluftstrom nach oben geblasen werden kann, da auch der eintretende Sterilluftstrom durch die Heizeinheit nochmals erwärmt wird, wodurch die wirksame Temperatur der Sterilluft gleichmäßig auf dem wirksamsten Niveau gehalten werden kann, selbst wenn der Heißluftstrom auf seinem Leitungswege zwischen der Heizeinrichtung und der Lufteintrittsdüse in der Temperatur etwas abgefallen sein sollte.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Haubensystems zum Auffangen und Ableiten der aus dem Schlauch herauskommenden Sterilluft, wodurch vermieden wird, daß diese .Sterilluft verlorengeht und diese mit Sterilisierungsmittel vermischte Sterilluft in ί^γ> die Räume beispielsweise einer Molkerei eindringt.

Ein Ausführungsbeisp'el cter Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Eine Packstoffbahn 1 wird in einem Bereich 2 nacheinander zu einem Packstoffrohr 3 geformt dessen Unterende mit Hilfe von Schweiß- und Schneidbacken 4 in einzelne gefüllte Packungen getrennt wird. Zum Verschweißen der Längsnaht des Packstoffrohrs 3 ist eine Schweißeinheit 5 vorgesehen, und über dieser erstreckt sich ein Füllrohr 6 für das Packgut zusammen mit einer Zufuhrleitung 7 für sterile Luft die in das Packstoffrohr 3 führt Die Zufuhrleitung 7 erstreckt sich in bezug auf das Füllrohr 6 konzentrisch nach unten durch das Packstoffrohr 3 und endet in einer Ablenkdüse 8. Das Füllrohr 6 für das Packgut verläuft durch die Ablenkdüse 8 hindurch und endet in einem Abstand oberhalb der Heizbacken 4. Ober der Ablenkdüse 8 sind die beiden Leitungen 6 und 7 von einer Heizeinheit, der sog. Rohrheizeinheit 9, umgeben. Ober der Rohrheizeinheit 9 ist eine rohrförmige erste Haube 10 vorgesehen, die im Packstoffrohr 3 angeordnet ist und deren Unterende sich konisch erweitert so daß der untere Rand 11 der ersten Haube 10 die Innenseite des Packstoffrohrs 3 konufktiert Das obere Ende der Haube 10 endet in einer zweiten Haube 12, die im Bereich 2 angeordnet ist und in dem die Packstoffbahn 1 ihre Rohrform erhält Die zweite Haube 12, die teilweise von der zu formenden Packstxjffbahn umgeben ist endet ihrerseits in einer dritten, größeren Haube 13, die oberhalb der Verpakkungsmaschine liegt und eine Aufbringeinheit für Sterilisierflüssigkeit umgibt die am oberen Ende der Verpackungsmaschine angeordnet ist Die Aufbringeinheit umfaßt einen mit einem Sterilisiermittel gefüllten Behälter 14, eine Auftragwalze 15, eine Druckrolleneinheit 16, eine Gegenwalze 17 und Leitrollen 18 und 19. Von der dntten Haube 13 führt eine Leitung 20 zu einem Flüssigkeitsring-Verdichter 21 bekannter Art, der mit einem umlaufenden P.üssigkeitsring als Sperrmedium arbeitet Die Sperrflüssigkeit die vorzugsweise Wasser ist, wird durch die Leitung 22 zugeführt Die Auslaßöffnung des Flüssigkeitsring-Verdichters 21 ist über eine Leitung 23 mit einem Flüssigkeitsabscheider 24 verbunden, von dem eine Leitung 25 über eine Sterilluft-Heizvorrichtung 26 mit der Zufuhrleitung 7 für Sterilluft verbunden ist Vom Flüssigkeitsabscheider 24 erstreckt sich ferner eine Leitung 27, die Flüssigkeit zur Ablaufleitung od. dgL leitet

Während des Betriebs der Maschine wird die Packstoffbahn 1 von einer Vorratsrolle (nicht gezeigt) abgezogen und unter die dritte Haube 13 am oberen Ende der Verpackungsmaschine geführt In der dritten Haube 13 wird die Packstoffbahn 1 mit Hilfe der Rollen 16—19 in solcher Weise geführt daß die Seite der Packstoffbahn, die später das Innere der Verpackung bildet, mit der Auftragwalze 15 für Sterilisierflüssigkeit ir. Ki/niakt steht; die Auftragwalze 15 ist frei drehbar und teilweise in die im Behälter 14 befindliche Sterilisierflüssigkeit getaucht. Nachdem überschüssige Sterilisierflüssigkeit durch die Druckrolleneinheit 16 von der Packstoffbahn 1 entfernt wurde, wird die Packstoffbahn im wesentlichen vertikal nach unten durch die Maschine vorgezogen und kontinuierlich geformt, wobei ihre beiden Längskanten im Bereich 2 zum Schließen zusammengeführt werden. Am Ende dieses Bereiches 2 überlappen sich die beiden Längskanten der Packstoffbahn 1 gering, und nun werden die Kanten mittels der Schweißeinheit 5 miteinander verschweißt, so daß das eine Längsnaht aufweisende Packstoffrohr 3 gebildet ist. Das fertige Packstoffrphr 3, das immer noch mit Sterilisierflüssig-

keit benetzt ist, wird dann von der Rohrheizeinhjit 9 auf eine Temperatur erwärmt, die zum Verdampfen der an der Innenwandfläche des Packstoffrohrs 3 vorhandenen Sterilisierflüssigkeit ausreicht. Um zu verhindern, daß das verdampfte Sterilisiermittel mit der im Unterende des erwärmten Packstoffrohrs 3 befindlichen Füllung in Kontakt gelangt, wird sterile Luft durch die Zufuhrleitung 7 eingeblasen, die in der Ablenkdüse 8 etwas unterhalb der Rohrheizeinheit 9 endet. Dadurch wird ein aufwärts gerichteter Luftstrom erzeugt, der entlang der Wandung des Packstoffrohr's 3 an der Heizeinheit 9 vorbei in die Haube IO strömt, deren Unterkante 11 praktisch vollständig mit der Innenwandfläche des Packstoffrohrs 3 in Kontakt steht. Das obere Ende der ersten Haube endet in der darüberliegenden zweiten Haube 12, die im Bereich 2 liegt, in dem die Packstoffbahn 1 ihre Rohrform erhält, und sich teilweise in die gewölbte Packstoffbahn erstreckt. Die zweite Haube i2 ist so geformt, daß sie das durch die ersie Haube 10 strömende Gas sowie auch Gas, das durch die noch nicht verschweißte Längsnaht des Packstoffrohrs 3 ausströmt, auffängt und es nach oben zu der oberhalb der Maschine befindlichen dritten Haube 13 leitet.

Von der dritten Haube 13 wird die mit Sterilisiermittel gemischte Luft durch Hie Leitung 20 zum Flüssigkeitsring-Verdichter 21 gesaugt. Sperrflüssigkeit wird dem Flüssigkeitsring Verdichter 21 durch die Ί Leitung 22 zugeführt, u/id aufgrund der durch die Drehung des Verdichterliiufers erzeugten Zentrifugalkraft wird die Sterilisierflüssigkeit, die in der angesaugten Luft enthalten ist, mich außen geschleudert und vermischt sich mit der Sperrflüssigkeit. Da die

to Sperrflüssigkeit relativ kalt ist (ca. 2O⁰C oder niedriger), erfolgt auch eine Kondensation des Sterilisiermittels, die zu einer Optimierung der Reinigungswirkung beiträgt. Die gereinigte Luft und ein Teil der Sperrflüssigkeit verlassen anschließend den Verdichter

H und we[den durch die Leitung 23 einem Abscheider 24 zugeführt, in dem die Flüssigkeit abgeschieden und durch die Leitung 27 abgeführt wird. Die von Sperrflüssigkeit und Sterilisiermittel gereinigte Luft wird vom Abscheider 24 durch die Leitung 25 uer Sterilluftheizvorrichtung 26 zugeführt, die die Luft auf die erwünschte Temperatur erwärmt, bevor diese zur erneuten Verwendung wieder in das Packstoffrohr 3 eingeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Reinigen von mit Sterilisierungsmittel vermischter Luft für eine Maschine zum sterilen Verpacken von Füllgut, in der eine Bahn eines Verpackungsmaterials mit flüssigem Sterilisierungsmittel benetzbar, in einen mit heißer SteriUuft beaufschlagbaren Behandlungsraum führbar, das Sterilisierungsmittel dort von der Bahn entfernbar, die Bahn zu einem Schlauch formbar, dessen Längsnaht verschweißbar, das Füllgut in den Schlauch einfüllbar und dieser zu abgepaßten Portionen verschließbar ist, mit einem Flüssigkeitsabscheider zum Trennen des Sterilisierungsmittels von der mit Sterilisierungsmittel vermischten Sterilluft nach deren Austritt aus dem Behandlungsraum durch einen Luftaustritt, mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen der Sterilluft und mit einem Drucklufterzeuger zum erneuten Einbläser, der SteriUuft durch eine Lufteintrittsdüse im Kreislauf in den Behandlungsraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsdüse (8) im unteren Bereich des Behandlungsraumes in dem die Bahn bereits zum Schlauch (3) geformt ist, angeordnet ist, daß der Lufteintritt in das Schlauchinnere erfolgt, der Luftaustritt dagegen im oberen Bereich des Behandlungsraumes angeordnet ist, und daß der Drucklufterzeuger zwischen dem Luftaustritt aus dem Behandlungsraum und dem Flüssigkeitsabscheider (24) eingeschaltet und als mit relativ kühler, bis zu etwa Raumtemperatur aufweisender Sperrflüssigkeit ständig gespeister Flüssigkeitsring-Verdichter (21) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinträ idüse (8) als den Sterilluftstrahl nach oben umlenkende Umlenkdüse ausgebildet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Lufteintrittsdüse (8) ein Haubensystem zum Auffangen von SteriUuft angeordnet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die untere, im wesentlichen rohrförtn/-ge Haube (10) des Haubensystems mit dem unteren Rand (11) ihres konisch sich nach oben verengenden unteren Endes an der 'Innenseite des Schlauches (3) anliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste Haube (13) das obere Ende einer mittleren Haube (12) und einen Sterilisierungsbehälter (14) umgibt