DE2744638C3 - Vorrichtung zum Sterilisieren einer Verpackungsmaterialbahn - Google Patents
Vorrichtung zum Sterilisieren einer VerpackungsmaterialbahnInfo
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
- B65B55/02—Sterilising, e.g. of complete packages
- B65B55/04—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
- B65B55/10—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by liquids or gases
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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 Hinrichtung zum Aufbringen eines Sterilisierungsmittels auf v/cnigstc/is eine Seite der
Verpackungsmaterialbahn, sww'.e mil Einrichtungen
zum Beseitigen des Slerilisicrung Mittels von der Verpackungsmaterialbahn nach Erzielung der Stcrilisierungswirkung.
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 Sterilisierungsflüssigkeii
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 gleichmnßig
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 F.inrichtung zum Aufbringen des Sicrilisicrungsmittels aus einer in einer Bchandlungskammer
angeordneten Düse besteht, durch die Sterilisierungsmittel auf einen Körper aufsprühbar ist, der auf eine
Temperatur oberhalb der Verdampfungstemperatur des Sterilisierungsmittels erwärmbar ist.
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.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der
F i g. I schemaiisch im Schnitt eine erfindungsgemäße
Vorrichtung an einer bekannten Verpackungsmaschine
zeigt.
F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil der
Anordnung nach I- i g. I.
Die in Fig. I gezeigte Verpackungsmaschine dient zur Herstellung von mit flüssigem Füllgut gefüllten
Einzelpackungen aus einer in die Maschine eingeführten durchgehenden Verpackungsmaterialbahn 1. Die Verpackungsmalerialbahn
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 Einzclpakkungcn
zerschnitten. Während der Umformung der Verpackungsmaterialbahn in die Schlauchform wird die
Bahn von einer obec.-n Walze 6 vertikal abwärts zu
einem Formungselcmcnt 7 geführt, das aus einer Anzahl
von frei drehbaren Rollen besteht, die in einem Kranz angeordnet sind. Wenn die Verpackungsmatcrialbahn 1
das Formungsclement 7 erreicht hat, sind die beiden Längskanten der Bahn ein wenig überlappt, und mit
Hilfe eines Heizelementes 8, das direkt oberhalb des Formungsclcmentes 7 angeordnet ist. werden die
Thcrmoplaslschichtcn der beiden Kanten erhitzt, und anschließend werden die beiden Kanten mit Hilfe eines
Preßelcmentcs 9 gcgcneinandergcdrückt, so daß eine
Längsnaht gebildet wird. Oberhalb des Heizelementes 8 ist ein Füllrohr 10 für die Zufuhr von «'crilem Füllgut in
das untere Ende des Schlauches 3 angeordnet. Das Füllrohr 10 ist im größeren Teil seiner Länge mit einem
Zulcitungsrohr 11 für sterile Luft umgeben. Das Zuleitungsrohr Il erstreckt sich vertikal abwärts durch
den Schlauch 3 und endet mit einigem Abstand oberhalb des Füllgutspiegcls in einem Strahlablenker 12, der die
aus dem ringförmigen unteren Ende des Zulcilungsrohres
11 ausströmende Luft derart ablenkt, daß sie durch
den Schlauch 3 nach oben geblasen wird. Außer den beiden Rohren 10 mid Il ist in dem Schlauch 3 ein
Schlaucherhitzcr 13 vorhanden, der aus einem die beiden Rohre koaxial umgebenden, elektrisch heizbaren
Element besteht.
iJic beschriebene Verpackungsmaschine hat Einrichtungen
14 und 15 zum Sterilisieren der Verpackungsmaicrialbahn.
Die erste Einrichtung 14 befindet sich am oberen Ende der Maschine und weist einen Behälter 16
für Sterilisicrungsflüssigkcil 17 sowie Abstreifelcmente
18 zum Abstreifen des Stcrilisicrungsmittels von der Bahn auf. Im unteren Teil des Behälters befindet sich
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 Führungswalze 20 vor und hinter dem
Behälter 16 wird die Bahn in das B;id der Slerilisicriingsilüssigkcil
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 Verpackungsmaierialbahn 1 die am oberen
Ende der Verpackungsmaschine angeordnete Walze 6 verläßt, durchläuft sie die /weite Einrichtung 15,
bestehend aus einer Behandlungskammer 21, die sich von einem oberen EinlaBende 22 in der Nähe der Walze
6 zu einem unteren Austrittsende vertikal erstreckt, das am Formungselement 7 angeordnet ist. Die untere
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 Behandlungskan.mer 2! befindet sich ein bcheizbarer Körper 24 in der Form einer horizontal
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 Sterilisieningsfliissigkeii eintaucht. Die Leitung
ist außerdem mit einer Pumpe 28 für Sterilisier·;ngsfiüssigkcil
sowie mit einem zeitgesteuerten Ventil 29 für die Regelung des Flüssigkeitsstromes zur Düse 25 ausgestaltet.
Der obere Teil der Bchandlungskammer 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 (Fig. 2) derart angeordnet sind, daß sie straff an den
beiden Längskanten der Matcrialbahn 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 Matcrialbahn begrenzt. Der Schnitt durch die Bchandlungskammer 21 (Fi g. 2) ist in
einer Höhe etwas oberhalb der Düse 25 geführt. Schließlich ist am oberen Ende der Behandlungskammer
21 ein Alislaßrohr 33 für das sterile Liiftgcmisch vorhanden, das durch den Schlauch 3 und die
Behandlungszimmer 21 aufwärtsströnit.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besieht die eine Wand der Bchandlungskammer 21 (links in der
Zeichnung) dauernd aus der Verpackungsmatcrialbahn selbst, während die andere Wand der Behandlungskammer
21 in ihrem oberen Abschnitt aus dem beheizbaren Körper 30 und in seinem unteren Teil ü js dem Gehäuse
23 besteht.
Wie bereits erwähnt, wird in die Behandlungskammer 21 durch das Zufuhrrohr Il kontinuierlich ein Strom
steriler Luft cingeblascn. Dh Luft tritt am unteren Ende n
des Schlauches 3 aus und wird mittels des Strahlablenker
12 derart umgelenkt, daß sie /wischen dem Schlauchcrhitzcr 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 nnch 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 u. Verpackungsmaterials ί gewährleistet wird und darüber
hinaus sichergestellt wird, daß keine Luft aus der Umgebung durch möglicherweise vorhandene kleine
Leckslcllcn in der Behandlungskammcr 21 in diese einzutreten vermag.
Während des Betriebes wird der Düse 25 ein Sterilisierungsmittel, übürherweise Wasserstoffsuperoxid,
zugeführt, das aus dem Behälter 27 mittels der Pumpe 28 gefördert wird, und eine gewisse Menge an
Wasserstoffsuperoxid wird mit Hilfe des /eitgesteuer ten Ventils 29 in Zeil abständen 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 Tröpfchen auf den vor der Düsenmündung angeordneten beheizbaren Körper
24 auftrifft, dessen der Düse zugewendete Fläche eine Temperatur von 160 bis 250" C hat. Diese Temperatur ist
als Funktion erstens der Verdumpfungstemperatar des verwendeten Sterilisierungsmittels, zweitens der zugelieferten
Menge an Sterilisierungsmittel und drittens der Masse des beheizbaren Körpers in solcher Weise
geregelt, daß das zugelieferte Sterilisierungsmittel (z. B. Wasserstoffsuperoxid) die Oberfläche des Körpers 24
zu keinem Zeitpunkt auf eine Temperatur unierhalb der
Vcrdampfiingstemperatur des Sterilisierungsmittels abzukühlen
vermag. Dies bedeutet. t'-vS jedes kleine
Tröpfchen des Wassersloifsupernxios unverzüglich
verdampft, sobald es mit der Fläche zur Berührung gelangt,d. h.dcr Anteil un 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 Matcrialbahn I und dem Körper 30 geführt, der auf eine
genügend hohe Temperatur erhitzt wird, so daß der Dampf daran nicht kondensieren kjnn. Die Verpakkungsmaterialbahn
befindet sich andererseits weitgehend auf Raumtemperatur, und dies bedeutet, daß der
Dampf an der der Behandlungskammer 21 /ugewcndetcn
Fläche der Materialbahn /ti einer gleichmäßigen Schicht kondensiert. Der Überschuß des Dampfes wird
zusammen mit der sterilen I lcißluft weiter aufwärts und
durch das Rohr i.i nach außen geführt. Wenn die
Matcialbahn 1 den oberen Teil der Behandlungskammer 21 passiert hat. wird kein weiterer Wassersioffsuperoxiddampf
zugcliefert, sondern die Innenseite der Materialbahn kommt nun nurmchr mit der stctilen Luft
zur Berührung, die durch das Zufuhrrohr H eingeführt wird. Diese Luft, die bei ihrer Aufwärtsbewegung und
ihrem Vorbeitritt an dem Schlauchcrhil/.cr 1.3 erhitzt
wird, bewirkt, daß ein gewisser Teil des kondensierten Wasserstoffsuperoxids entweicht, und wenn der betreffende
Abschnitt der Materialbahn an dem Formungselement 7 vorbeigclrctcn ist und das Niveau des
Schlaucherhitzers 1.3 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 dar Füllrohr 10 mit sterilem Füllgut
gefüllt werden. Da der durch das Zufuhrrohr 11 eingcblasene sterile Luftstrom kontinuicriich durch den
Schlauch 3 aufwärts- und an dem .Schlaucherhitzer 13 vorbeiströmt, ist gewährleistet, daß mit der Luft keine
Bakterien in den Raum unterhalb des Schlauehcrhitzcrs 13 milgerisscn wcrccn körnen, so daß der hohe
Stcrilitätsgrad erhalten bleibt.
Der obere Teil der Bchandlungskammer 21 ist die
ganze Zeit über mit Dampf gefüllt, und die Zulieferung
von Sterilisierungsmittel durch die Düse 25 findet in
/eilabstiindcn statt, die nut Hilfe des /eitgestctierten
Ventils 29 regelbar .incl das in Abhängigkeit, vor allem
von der liewegungsgesiliwiruligkcit der Materialbahn
einstellbar ist.
llict/u 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Sterilisieren einer Verpakkungsmiiterialbahn,
die in einer Verpackungsmaschine zu mit sterilem Füllgut gefüllten Einzelpakkungen
verarbeitet wird, mit einer ersten und einer zweiten Einrichtung zum Aufbringen eines Sterilisierungsmitiels
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 Sterilisierungsmiltels erwärmbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Düse (25) zum Regulieren der Zufuhr des Sterilisierungsmittels ein zeitgesleuertcs
Ventil (29) vorgeschaltet ist.
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