DE2744638B2 - Vorrichtung zum Sterilisieren einer Verpackungsmaterialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sterilisieren einer Verpackungsmaterialbahn, die in einer Verpackungsmaschine zu mit sterilem Füllgut gefüllten Einzelpackungen verarbeitet wird, mit einer ersten und einer zweiten Einrichtung zum Aufbringen eines Sterilisierungsmittels auf wenigstens eine Seite der Verpackungsmaterialbahn, sowie mit Einrichtungen zum Beseitigen des Sterilisierungsmittels von der Verpackungsmaterialbahn nach Erzielung der Sterilisierungswirkung.

Aus der DE-OS 23 47 452 ist ein Verfahren zum Sterilisieren einer Verpackungsmaterialbahn bekannt, nach welchem die Bahn mit Hilfe von Rollen durch einen Behälter mit einer Sterilisierungsflüssigkeit hindurchgeführt wird. Nachdem aus der Bahn ein Schlauch gebildet worden ist, erfolgt eine weitere Sterilisierung durch Zufuhr von steriler, erhitzter Luft, die gegen die Innenseite des Schlauches geblasen wird.

Aus der DE-OS 18 02 778 ist es bekannt, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung für die Entkeimung von Verpackungsmaterial die Bahn zusammenzufalten und während des Zusammenfalten durch eine Behandlungskammer nach außen abzudichten, wobei zur Sterilisierung der Bahn in diese Kammer Wasserstoffsuperoxid und Heißluft eingeblasen werden.

Es hat sich nun gezeigt, daß beim Einblasen von steriler Luft die Sterilisierungswirkung nicht gleichmäßig genug ist. Auch beim Einblasen von Wasserstoffsuperoxid und Heißluft ist dies der Fall, da zunächst der Wasseranteil der Mischung verdampft, worauf das Wasserstoffsuperoxid zu verdampfen beginnt, was zur Folge hat, daß die Wasserstoffsuperoxid-Konzentration innerhalb des Schlauches erheblich schwanken kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie eine gleichmäßigere Sterilisierung der Verpakkungsmaterialbahn ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die zweite Einrichtung zum Aufbringen des Sterilisierungsmittels aus einer in einer Behandlungskammer angeordneten Düse besteht, durch die Sterilisierungsmittel auf einen Körper aufsprühbar ist der auf eine Temperatur oberhalb der Verdampfungstemperatur des Sterilisierungsmittels erwärmbar ist
ϊ Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen es. das Sterilisierungsmittel insgesamt gleichzeitig bzw. gleichmäßig zum Verdampfen zu bringen, wodurch die Sterilisierungswirkung gleichmäßiger und die Abtötung von Keimen verbessert wird.

w Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert in der F i g. 1 schematisch im Schnitt eine erfindungsgemäße

Vorrichtung an einer bekannten Verpackungsmaschine zeigt

ι ■". F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil der Anordnung nach Fi g. 1.

Die in Fig. 1 gezeigte Verpackungsmaschine dient zur Herstellung von mit flüssigem Füllgut gefüllten Einzelpackungen aus einer in die Maschine eingeführten durchgehenden Verpackungsmaterialbahn 1. Die Verpackungsmaterialbann 1 wird in der Maschine in einem Bereich 2 zu einem Schlauch 3 gefaltet und dieser wird nach dem Einfüllen von sterilem Füllgut 4 mittels Versiegelungsbacken 5 querversiegelt und zu Einzelpak-

_■"> kungen zerschnitten. Während der Umformung der Verpackungsmaterialbahn in die Schlauchform wird die Bahn von einer oberen Walze 6 vertikal abwärts zu einem Formungselement 7 geführt, das aus einer Anzahl von frei drehbaren Rollen besteht, die in einem Kranz

»ι angeordnet sind. Wenn die Verpackungsmaterialbahn 1 das Formungselement 7 erreicht hat, sind die beiden Längskanten der Bahn ein wenig überlappt und mit Hilfe eines Heizelementes 8, das direkt oberhalb des Formungselementes 7 angeordnet ist, werden die

ü Thermoplastschichten der beiden Kanten erhitzt, und anschließend werden die beiden Kanten mit Hilfe eines Preßelementes 9 gegeneinandergedrückt, so daß eine Längsnaht gebildet wird. Oberhalb des Heizelementes 8 ist ein Füllrohr 10 für die Zufuhr von sterilem Füllgut in

-in das untere Ende des Schlauches 3 angeordnet. Das Füllrohr 10 ist im größeren Teil seiner Länge mit einem Zuleitungsrohr U für sterile Luft umgeben. Das Zuleitungsrohr 11 erstreckt sich vertikal abwärts durch den Schlauch 3 und endet mit einigem Abstand oberhalb

4^ri des Füllgutspiegels in einem Strahlablenker 12, der die aus dem ringförmigen unteren Ende des Zuleitungsrohres 11 ausströmende Luft derart ablenki, daß sie durch den Schlauch 3 nach oben geblasen wird. Außer den beiden Rohren 10 und 11 ist in dem Schlauch 3 ein

w Schlaucherhitiier 13 vorhanden, der aus einem die beiden Rohre koaxial umgebenden, elektrisch heizbaren Element besteht.

Die beschriebene Verpackungsmaschine hat Einrichtungen 14 und 15 zum Sterilisieren der Verpackungs-

Y, materialbahn. Die erste Einrichtung 14 befindet sich am oberen Ende der Maschine und weist einen Behälter 16 für Sterilisierungsflüssigkeit 17 sowie Abstreifelemente 18 zum Abstreifen des Sterilisierungsmittels von der Bahn auf. Im unteren Teil des Behälters befindet sich

bü eine Einheit 19, bestehend aus einer Führungswalze, um die herum die Bahn geführt ist, sowie einer unter dieser angeordneten Bürste, die drehbar gelagert ist und sich in Anlage an der Seite der Bahn befindet, die später die Innenseite des Verpackungsbehälters bilden soll. Mit Hilfe von Führungswalzen 20 vor und hinter dem Behälter 16 wird die Bahn in das Bad der Sterilisierungsflüssigkeit 17 hinein und entlang der einen Wand des Behälters 16 abwärts bzw. entlang der anderen Wand

des Behälters aus dem Bad heraus aufwärts geführt Beim Austreten aus dem Behälter durchläuft die Bahn die Abstreifelemente 18.

Wenn die Verpackungsmaterialbahn 1 die am oberen Ende der Verpackungsmaschine angeordnete Walze 6 ί verläßt durchläuft sie die zweite Einrichtung 15, bestehend aus einer Behandlungskammer 21, die sich von einem oberen Einlaßende 22 in der Nähe der Walze 6 zu einem unteren Austrittsende vertikal erstreckt das am Formungselement 7 angeordnet ist Die untere κι Hälfte der Behandlungskammer 21 hat die Form eines Gehäuses 23, das auf dem Formungselement 7 straff an der Außenseite des Schlauches 3 anliegt Im mittleren Teil der Behandlungskammer 21 befindet sich ein beheizbarer Körper 24 in der Form einer horizontal r> angeordneten Platte, gegen deren Oberseite eine Düse 25 gerichtet ist Die Düse 25 ist in die Wand des Gehäuses 23 eingesetzt und mit einer Leitung 26 verbunden, die sich nach außerhalb der Behandlungskammer 21 erstreckt und deren Ende in einen Behälter 27 für Sterilisierungsflussigkeit eintaucht Die Leitung ist außerdem mit einer Pumpe 28 für Sterilisierungsflussigkeit sowie mit einem zeitgesteuerten Ventil 29 für die Regelung des Flüssigkeitsstromes zur Düse 25 ausgestattet Der obere Teil der Behandlungskammer 21 weist einen länglichen Körper 30 auf, der beheizbar ist und der mit zwei längsgerichteten Führungsschienen 31 ausgerüstet ist die mit Hilfe eines Dichtelementes 32 (F i g. 2) derart angeordnet sind, daß sie straff an den beiden Längskanten der Materialbahn 1 anliegen. Die Behandlungskammer 21 ist auf diese Weise halbmondförmig ausgebildet (F i g. 2) und von dem Körper 30, den beiden Führungsschienen 31 und der dem Körper 30 zugewendeten Seite der Materialbahn begrenzt. Der Schnitt durch die Behandlungskammer 21 (F i g. 2) ist in einer Höhe etwas oberhalb der Düse 25 geführt. Schließlich ist am oberen Ende der Behandlungskammer 21 ein Auslaßrohr 33 für das sterile Luftgemisch vorhanden, das durch den Schlauch 3 und die Behandlungskammer 21 aufwärtsströmt. 4η

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht die eine Wand der Behandlungskammer 21 (links in der Zeichnung) dauernd aus der Verpackungsmaterialbahn selbst, während die andere Wand der Behandlungskammer 21 in ihrem oberen Abschnitt aus dem beheizbaren Körper 30 und in seinem unteren Teil aus dem Gehäuse 23 besteht

Wie bereits erwähnt, wird in die Behandlungskammer 21 durch das Zufuhrrohr 11 kontinuierlich ein Strom steriler Luft eingeblasen. Die Luft tritt am unteren Ende des Schlauches 3 aus und wird mittels des Strahlablenker 12 derart umgelenkt, daß sie zwischen dem Schlaucherhitzer 13 und der Innenwand des Schlauches 3 aufwärts und weiter durch die Behandlungskammer 21, an der Düse 25 vorbei und durch das Auslaßrohr 33 am oberen Ende der Kammer nach außen strömt. Die ganze Zeit über wird sterile Luft in einem solchen Maß eingeblasen, daß innerhalb des Schlauches ein Überdruck besteht, wodurch eine gute Dichtung zwischen den Dichtungen 32 und dem Kantenbereich des Verpackungsmaterials 1 gewährleistet wird und darüber hinaus sichergestellt wird, daß keine Luft aus der Umgebung durch möglicherweise vorhandene kleine Leckstellen in der Behandlungskammer 21 in diese einzutreten vermag.

Während des Betriebes wird der Düse 25 ein Sterilisierungsmittel, üblicherweise Wasserstoffsuperoxid, zugeführt, das aus dem Behälter 27 mittels der Pumpe 28 gefördert wird, und eine gewisse Menge an Wasserstoffsuperoxid wird mit Hilfe des zeitgesteuerten Ventils 29 in Zeitabständen in die Behandlungskammer 21 eingespritzt Die Düse 25, durch die das Wasserstoffsuperoxid eingespritzt wird, ist eine Sprühdüse, die also das einzuspritzende Wasserstoffsuperoxid in sehr hohem Maße zerstäubt so daß es in der Form eines Nebels oder äußerst kleiner Tröpfch?*ji auf den vor der Düsenmündung angeordneten beheizbaren Körper 24 auftrifft dessen der Düse zugewendete Fläche eine Temperatur von 160 bis 250⁰C hat Diese Temperatur ist als Funktion erstens der Verdampfungstemperatur des verwendeten Sterilisierungsmittels, zweitens der zugelieferten Menge an Sterilisierungsmittel und drittens der Masse des beheizbaren Körpers in solcher Weise geregelt daß das zugelieferte Sterilisierungsmittel (ζ. Β. Wasserstoffsuperoxid) die Oberfläche des Körpers 24 zu keinem Zeitpunkt auf eine Temperatur unterhalb der Verdampfungstemperatur des Sterilisierungsmittels abzukühlen vermag. Dies bedeutet daß jedes kleine Tröpfchen des Wasserstoffsuperoxids unverzüglich verdampft sobald es mit der Fläche zur Berührung gelangt d. h. der Anteil an reinem Wasserstoffsuperoxid in jedem Tröpfchen wird zur gleichen Zeit wie der Wasseranteil zum Verdampfen gebracht und dies bedeutet, daß ein homogener Nebel oder Dampf des Wasserstoffsuperoxid-Wassergemisches erzeugt wird. Mit Hilfe der in den Schlauch 3 eingeblasenen sterilen Luft wird der sich bildende Dampf nun sanft aufwärts in die Behandlungskammer 21 zwischen der Innenseite der Materialbahn 1 und dem Körper 30 geführt der auf eine genügend hohe Temperatur erhitzt wird, so daß der Dampf daran nicht kondensieren kann. Die Verpakkungsmaterialbahn befindet sich andererseits weitgehend auf Raumtemperatur, und dies bedeutet daß der Dampf an der der Behandlungskammer 21 zugewendeten Fläche der Materialbahn zu einer gleichmäßigen Schicht kondensiert. Der Überschuß des Dampfes wird zusammen mit der sterilen Heißluft weiter aufwärts und durch das Rohr 33 nach außen geführt. Wenn die Materialbahn 1 den oberen Teil der Behandlungskammer 21 passiert hat, wird kein weiterer Wasserstoffsuperoxiddampf zugeliefert, sondern die Innenseite der Materialbahn kommt nun nurmehr mit der sterilen Luft zur Berührung, die durch das Zufuhrrohr 11 eingeführt wird. Diese Luft, die bei ihrer Aufwärtsbewegung und ihrem Vorbeitritt an dem Schlaucherhitzer 13 erhitzt wird, bewirkt, daß ein gewisser Teil des kondensierten Wasserstoffsuperoxids entweicht, und wenn der betreffende Abschnitt der Materialbahn an dem Formungselement 7 vorbeigetreten ist und das Niveau des Schlaucherhitzers 13 erreicht, ist die Materialbahn in einem solchen Maß erhitzt, daß der restliche Teil des an der Innenseite des Papiers kondensierten Wasserstoffsuperoxids verdampft und getrocknet wird und sich mit der sterilen Luft durch den Materialschlauch nach oben bewegt. Dieser Teil des Materials, der an dem Schlaucherhitzer vorbeigetreten ist ist nun sterilisiert und kann über das Füllrohr 10 mit sterilem Füllgut gefüllt werden. Da der durch das Zufuhrrohr 11 eingeblasene sterile Luftstrom kontinuierlich durch den Schlauch 3 aufwärts- und an dem Schlaucherhitzer 13 vorbeiströmt, ist gewährleistet, daß mit der Luft keine Bakterien in den Raum unterhalb des Schlaucherhitzers 13 mitgerissen werden können, so daß der hohe Sterilitätsgrad erhalten bleibt.

Der obere Teil der Behandlungskammer 21 ist die ganze Zeit über mit Dampf gefüllt, und die Zulieferung

von Sterilisierungsmittel durch die Düse 25 findet in Zeitabständen statt, die mit Hilfe des zeitgesteuerten Ventils 29 regelbar sind, das in Abhängigkeit, vor allem von der Bewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Sterilisieren einer Verpakkungsmaterialbahn, die in einer Verpackungsmaschine zu mit sterilem Füllgut gefüllten Einzelpakkungen verarbeitet wird, mit einer ersten und einer zweiten Einrichtung zum Aufbringen eines Sterilisierungsmittels auf wenigstens eine Seite der Verpakkungsmaterialbahn, sowie mit Einrichtungen zum Beseitigen des Sterilisierungsmittels von der Verpackungsmaterialbahn nach Erzielung der Sterilisierungswirkung, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (15) zum Aufbringen des Sterilisierungsmittels aus einer in einer Behandlungskammer (21) angeordneten Düse (25) besteht, durch die Sterilisierungsmittel auf einen Körper (24) aufsprühbar ist, der auf eine Temperatur oberhalb der Verdampfungstemperatur des Sterilisierungsmittels erwärmbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düse (25) zum Regulieren der Zufuhr des Sterilisierungsmittels ein zeitgesteuertes Ventil (29) vorgeschaltet ist