DE2913187C2

DE2913187C2 - Vorrichtung zum Sterilisieren einer Verpackungsmaterialbahn

Info

Publication number: DE2913187C2
Application number: DE2913187A
Authority: DE
Inventors: Ernst Georg Staffanstorp Ernstsson; Alfred Lund Fuchs
Original assignee: Tetra Pak International AB
Current assignee: Tetra Pak AB
Priority date: 1978-04-05
Filing date: 1979-04-02
Publication date: 1983-12-22
Also published as: IT7921629A0; FR2421803A1; CH637343A5; IT1111235B; US4233271A; GB2018137A; AU533183B2; GB2018137B; AU4580379A; FR2421803B1; NL184996B; CA1109226A; SE408161B; DE2913187A1; JPS5512088A; NL7902388A; JPS5929488B2; NL184996C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sterilisieren eines bahnförmigen Verpackungsmaterials der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (FR-OS 20 43 839). Bei der bekannten Vorrichtung sind in einem Behälter zwei parallel und im Abstand voneinander angeordnete Bürsten verteilt, welche die zu reinigende Bahn beidseitig mechanisch bearbeiten. Beide Bürsten bilden dabei Umlenkorgane. Während eine Bürste voll in das im Behälter befindliche Sterilisierungsbad eintaucht, reicht die andere Bürste nur teilweise in das Bad hinein. Die Drehrichtungen sind mit der Bahnvorschubrichtung gleichlaufend. Die vorbekannte Vorrichtung verlangt jedoch wegen der Verwendung zweier Bürsten mit Umlenkwirkung einen

ίο erheblichen Raumbedarf. Darüber hinaus läßt auch die Reinigung zu wünschen übrig, da die Bahn bis in den Bereich des Bodensatzes des Sterilisierungsbades hineingeführt wird.

Darüber hinaus ist es auch zum Reinigen von plattenförmigen Gegenständen bekannt (DE-OS 24 35 924), unterhalb der plattenförmigen Gegenstände' Behälter anzuordnen, in denen sich Reinigungsmittel befinden. Dadurch daß zwei Bürsten eines in das Reinigungsbad eintauchenden Bürstenpaares so gegenläufig angetrieben sind, daß das Reinigungsmittel im Spait zwischen den Bürsten angehoben wird, so daß der Meniskus des Reinigungsbades in diesen Spalt zwischen den Reinigungsbürsten des Bürstenpaares bis zur zu reinigenden Fläche der plattenförmigen Gegenstände reicht, werden diese mit dem Reinigungsmittel behandelt Diese Vorrichtung verlangt jedoch ebenfalls einen erheblichen Raumbedarf, insbesondere wegen der Verwendung zweier Bürsten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß trotz einfachen raumsparenden Aufbaus und sparsamen Sterilisierungs- bzw. Desinfektionsmittelverbrauchs dennoch eine gute Reinigung bzw. Sterilisierung möglich ist

Die Erfindung is*, im Patentanspruch 1 gekennzeichnet und in Unteransprüchen sind weitere Ausbildungen derselben beansprucht.

Obwohl bei der Erfindung nur eine einzige Bürste erforderlich ist, findet aufgrund dev erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorrichtung eine gute Reinigungswirkung trotz sparsamen Verbrauchs an Reinigungs- bzw. Sterilisierungsmittel statt

Vorzugsweise ist die Bürste ebenfalls im wesentlichen zylindrisch und mit ihrer Achse im wesentlichen horizontal im Behälter so angeordnet daß der untere Bürstenteil jeweils in das Sterilisierungsmittel eintaucht, während ein oberer Teil der Bürste das Verpackungsmaterial berührt und dieses sowohl mechanisch bearbeitet als auch mit Sterilisierungsmittel benetzt

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorrichtung wird die Strömungsgeschwindigkeit des Sterilisierungsmittels vergrößert und kann dasselbe mit großer Kraft auf die Materialbahn »geschleudert« werden. Die erfindungsgemäße Anordnung der Mittenachse der Bürste etwas oberhalb der Mittenachse des im wesentlichen zylindrischen Behälters führt dazu, daß ein freies Volumen, das nicht von der Bürste überstrichen wird, im Grund oder an der Basis des Behälters entsteht. Infolge dieser Behälterform wird einerseits ein freier

6Q Raum für das Sterilisierungsmittel am Boden des Behälters geschaffen, während andererseits der sich verjüngende Raum gebildet wird, um die Strömungsgeschwindigkeit des Sterilisierungsmittels auf die Bahn zu zu steigern.

Vorzugsweise besitzt der Behälter in seinem oberen Teil eine schlitzförmige Öffnung, die sich parallel zu der Längsachse der Bürste erstreckt, die von einem Zylinder ausgefüllt wird, von dem ein Teil seiner Umfangsfläche

sich in den Behälter erstreckt, so daß eine über den Zylinder laufende Materialbahn mit ihrer einen Seite in Kontakt mit der Bürste gelangt

Zweckmäßigerweise haben die Bürste und die Materialbahn an ihrem Berührungspunkt bzw. in ihrem Berührungsbereich entgegengesetzte Bewegungsrichtung.

Vorteilhafterweise ist die schlitzförmige Öffnung mit Elementen versehen, die eine Dichtung gegen den Zylinder bilden.

Vorzugsweise hat der Behälter eine schlitzförmige Öffnung, die nach dieser genannten Öffnung — gesehen in Drehrichtung — der Bürste angeordnet ist, wobei diese schlitzförmige Öffnung zu einer Sammeleinrichtung für das Sterilisierungsmittel führt, das von der Bürste abgeschleudert wird.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung

; wird nachfolgend anhand der einzigen Figur der : Zeichnung erläutert, die eine teilweise geschnittene

•j Seitenansicht einer Vorrichtung mit den erfindungsge- ;j mäßen Merkmalen zeigt.

:■ Die Vorrichtung wird in eine Verpackungsmaschine : eingebaut Die Vorrichtung wird so angeordnet, daß

' eine Materialbahn 1 mit Hilfe von Führungsrolle 2, 3 durch die Vorrichtung läuft und insbesondere zwischen

:^! einem Gegenzylinder 4 und einer Bürste 5. Der Gegenzylinder 4 ist eine zylindrische Walze aus

unlegiertem Stahl, die so aufgehängt ist, daß sie frei mit

ί einem kleinen Abstand von der Bürste 5 und parallel zu ! dieser rotieren kann. Die Bürste 5 besteht aus einer ^; drehbaren Achse, die z. B. von einem Elektromotor (nicht gezeigt) angetrieben werden kann. Die Umfangs-

fläche der Achse ist mit einer großen Anzahl von

ί Bürstenfasern besetzt, die aus einem Material bestehen, ■ das resistent gegenüber dem Sterilisierungsmittel, z. B.

Wasserstoffperoxid, ist Die Bürste 5 ist in einem ; Behälter 6 angeordnet, der aus einem rostfreien Material besteht und im wesentlichen zylindrische Form aufweist Die Bürste 5 wird exzentrisch bezüglich des Behälters 6 abgestützt und sie ist insbesondere nach oben um einen solchen Betrag verschoben, daß die Bürstenfasern der Bürste 5 in engen Kontakt mit der Innenseite des Behälters in dessen oberen Teil gelangen.

Dies bedeutet, daß ein freier Raum im unteren Teil des

;■ Behälters geschaffen wird.

;-■ Wie oben e.rwähnt, hat der Behälter 6 im wesentlichen

i' zylindrische Form mit einem etwas größeren Durchmesser ais die Bürste 5. Im oberen Teil des Behälters jedoch ist eine schlitzförmige Öffnung 8, die relativ breit ist und sich längs des Behälters 6 erstreckt, d. h. parallel zur Mittelachse des Behälters und zu der der Bürste. Durch die Öffnung 8 ragt der Gegenzylinder 4 teilweise in den Behälter hinein, so daß seine zur Bürste 5 gerichtete Oberfläche in Kontakt mit den Fasern der Bürste steht. Die Kanten des Schlitzes sind mit Dichteinrichtungen 9,10 versehen, die flexibel gegen die Oberfläche des Gegenzylinders 4 anliegen.

Direkt angrenzend an den Schlitz 8 hat der Behälter 6 eine weitere schlitzförmige öffnung 11, die parallel zum Schlitz 8 und ähnlich wie dieser eine Länge hat, die im wesentlichen mit der Länge der Bürste 5 übereinstimmt= Der Schlitz 11 verbindet die Innenseite des Behälters mit einem Sammelraum 12 für die Sterilisierungsflüssigkeit. wobei der Raum 12 über ein Rohr 13, durch das die Sterilisierungsflüssigkeit abgeführt werden kann, entleert werden kann. Fine WanJ 14 zwischen dem Sammelraum 12 und dem Behälter 6 ist so angeordnet, daß ihre obere Kante, die d-'n Schlitz 11 begrenzt, direkt benachbart zu der äußeren Grenzfläche der Bürste liegt, die durch die Enden der Bürstenfasern definiert wird. Die Wand 14 ist ferner mit Löchern 15 versehen, die einen freien Auslaß für den Behälter 6 bilden.

Das Entleemngsrohr 13 für die Sterilisierungsflüssigkeit das vom Sammelraum 12 kommt endigt in einem Tank 16, der unterhalb der Anordnung angeordnet ist und mit Hilfe einer Anzahl von Zwischenwänden (von denen nur eine gezeigt ist) in eine Anzahl von

ίο Absetzbehältern für das Sterilisierungsmittel unterteilt ist Eine Umwälzpumpe 18, die auf ihrer Saugseite an den Tank 16 angeschlossen ist, verbindet den letzteren über ein Rohr 19 mit dem freien Raum 7 im unteren Teil des Behälters 6. Weitere Reinigungseinrichtungen in

!5 Form von Filtern oder dgl. können vorgesehen werden. Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Anzahl mechanischer Elemente, wie Halteeinrichtungen. Lager und dgl, zusammen mit Führungs- und Antriebselementen, z. B. für die Umwälzpumpe und den Elektromotor, der die Bürste treibt Diese Elemente sind jedoch bekannt und daher nicht dargestellt

Wenn die Vorrichtung in Betrieb is j, wird die Verpackungsmaterialbahn 1 mit im wesentlichen gleichmäßiger Geschwindigkeit von der Antriebsvorrichtung der Maschine angetrieben. Die Materialbahn läuft über die Führungswalze 2,3, sowie den Gegenzylinder 4, der, wie oben beschrieben, teilweise in den Behälter 6 der Vorrichtung hineinragt Die Materialbahn läuft zwischen der Umfangsfläche des Gegenzylinders 4 und der

jo Dichtung 10 durch, die auf einer Seite des Schlitzes 8 angeordnet ist und die die Materialbahn gegen die Oberfläche des Gegenzylinders 4 andrückt und eine Abdichtung bildet, die verhindert, daß Sterilisierungsflüssigkeit austritt. Nachdem die Materialbahn 1 im wesentlichen V₄ des Umfangs des Gegenzylinders 4 umlaufen hat, tritt sie wiedei- aus dem Behälter 6 aus und die Dichtung 9 drückt die Bahn gegen die Oberfläche des Gegenzylinders 4, so daß auch hier kein Sterilisierungsmittel aus dem Behälter 6 austreten kann.

Die Dichtung 9 streift ferner jede überschüssige Menge der Sterilisierungsflüssigkeit von der Materialbahn 1 ab, ehe düse den Behälter 6 verläßt. Falls eine Steuerung dieser Abstreifwirkung erwünscht ist, kann die Flexibilität der Dichtung 9 variiert werden, z. B. mit Hilfe einstellbarer Schrauben oder dgl.

Ehe die Vorrichtung eingeschaltet wird, sollte gewährleistet sein, daß die Anlage eine ausreichende Menge eines geeigneten Sterilisierungsmittels enthält, z. B. Wasserstoffperoxid. Eine geeignete Höhe des

>ii Sterilisierungsmittelspiegels im Behälter 6 ist durch eine strichpunktierte Linie angedeutet. Die Umwälzpumpe 18 wird eingeschaltet und die Sterilisierungsflüssigkeit strömt vom Tank 16 über die Pumpe 18 und das Rohr 19 in den freien Raum 7 im Grund oder unterem Bereich des Behälters 6. Sollte der Flüssigkeitsspiegel über die gezeigte, Strichpunkt; ;rte Linie steigen, so iließt das überschüssige Sterilisierungsmittel durch die Auslaßöffnungen 15 ab und in den Sammelraum 12 und von dort über die Leitung 13 zurück in das erste Absetzbecken des Tanks 16. Der iiichtgezeigte Elektromotor, der. gegebenenfalls über ein Getriebe, die Bürste 5 antreibt, wird nun eingeschaltet, so daß die Bürste beginnt, in Richtung des Pfeiles 20 mit einer Drehzahl von etwa 200 bis etwa 500 Umdrehungen je Minute zu rotieren. Da ein Teil der Bürstenfasern der Bürste 5 nach unten in die Sterilisierungsflüssigkeil eintaucht, die im Behälter 6 vorhanden ist. wird ein Teil der Flüssigkeit von den Fasern in der Drehrichtung der Bürste 5 mitgenommsn.

Das Sterilisierungsmittel steigt somit längs der Umfangswand des Behälters 6 hoch, und da der Abstand zwischen der Wand und den Enden der Bürstenfasern progressiv abnimmt, wird die Geschwindigkeit der Sterilisierungsfliissigkeit sukzessive erhöht, bis sie im oberen Teil des Behälters 6 im wesentlichen mit der Umfangsgeschwindigkeit der Bürste übereinstimmt. Die Sterilisierungsfliissigkeit trifft nun auf die Materialbahn, die über den Gegenzylinder 4 läuft, und zwar zur gleichen Zeit, wie die Bürstenfasern der Bürste 5, so daß ein sehr guter Reinigungs- und Sterilisierungseffekt erzielt wird. Dieser Effekt wird weiter gesteigert infolge der Tatsache, daß der Abstand zwischen der Umfangsfläche des Gegenzylinders und der Bürste 5 kleiner ist als die Länge der Bürstenfasern, so daß während der Drehung der Bürste 5 die Bürstenfasern stark umgebogen und gegen die Materialbahn 1 angedrückt werden, die über den Gegenzylinder 4 läuft, wodurch ein? intensive mechanische Behandiun" erreicht wird.

Wenn die Bürstenfasern den schmalen Raum zwischen dem Gegenzylinder und der Bürste 5 passiert haben, springen sie infolge ihrer Flexibilität kräftig zurück in ihre ursprüngliche radiale Position, so daß die sie begleitende Sterilisierungsflüssigkeit, die nun die Verunreinigungen und Bakterien von der Materialbahn enthält, von den Fasern abgeschleudert und über den Schlitz 11 in den Sammelraum 12 abgeführt wird. Diese Trennmethode, die sich in der Praxis als sehr effektiv erwiesen hat, bedeutet, daß die Masse des verunreinigten Sterilisierungsmittels von den Bürstenfasern entfernt und gesammelt wird, so daß sie weiter in die

Absetzbecken im Tank 16 abgeleitet werden kann, in denen sich Verunreinigungen und Bakterien sukzessive am Boden absetzen, so daß im wesentlichen reine Sterilisierungsflüssigkeit wieder aus dem Tank abgezogen und über die Pumpe erneut in den Behälter 6 rückgeführt werden kann.

Die beschriebene Vorrichtung hat sich, abgesehen davon, daß sie sehr einfach und preiswert aufgebaut ist. in praktischen Versuchen außerordentlich leistungsfähig gezeigt und einen überraschend guten und genauen Reinigungs- und Sterilisierungseffekt bei der Verpakkungsmaterialbahn bewirkt. Es scheint, daß dies auf die Kombination der hohen Geschwindigkeit, mit der die Sterilisierungsflüssigkeit gegen die Materialbahn geschleudert wird, die kräftige mechanische Behandlung der Bahn und die wirksame Trennung der verunreinigten Sterilisierungsflüssigkeit zurückzuführen ist, wobei trotz der Umwälzung des Sterilisierungsmittels mit einem !eichten Verbrauch desselben gewährleiste·, wird, daß praktisch nicht verunreinigtes Sterilisierungsmittel ständig zum Sterilisieren der Bahn zur Verfügung steht. Die Vorrichtung kombiniert somit eine effektive Reinigung und Sterilisierung mit einem sehr kleinen Verbrauch an Sterilisierungsmittel, sie ist ferner

2ϊ kompakt aufgebaut und damit gut geeignet, in eine bekannte Verpackungsmaschine eingebaut zu werden. Die Vorrichtung eignet sich besonders für antiseptische Verpackungsmaschinen hoher Kapazität, in denen eine relativ schnell laufende Verpackungsmaterialbahn

jo gereinigt und sterilisiert werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Sterilisieren einer Verpakkungsmaterialbahn, mit Einrichtungen zum Aufbringen eines flüssigen Sterilisierungsmittels auf wenigstens einer Seite der Bahn, mit Einrichtungen zum Entfernen des Sterilisierungsmittels von der Verpakkungsmaterialbahn nach deren Sterilisierung, wobei die erstgenannten Einrichtungen einen Behälter für das Sterilisierungsmittel sowie eine Einrichtung im Behälter für eine mechanische Bahnreinigung mittels einer drehbaren Bürste aufweist, die im Behälter teilweise in Sterilisierungsmittel eintauchend derart angeordnet ist. daß bei einer Bürstendrehung die betreffende Bahnseite gleichzeitig mechanisch behandelt und oberhalb des im Behälter befindlichen Sterilisierungsmittelbades mit dem Sterilisierungsmittel benetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenfasern der Bürste (S> in Drehrichtung vor ihrem Kontakt mit der mätcriaibahn (1) durch einen Sich in Drehrichtung verjüngenden Raum laufen, in welchem der Fluß des Sterilisierungsmittels (7) in Richtung auf die Materialbahn (1) konzentriert wird, und daß die Mittenachse der Bürste (5) etwas über der Mittenachse des im wesentlichen zylindrischen Behälters (6) angeordnet ist, dessen Durchmesser den Durchmesser der Bürste (5) etwas übersteigt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (5) und die Materialbahn (1) an ihrem Βΐ-ührungspunkt entgegengesetzte Drehrichtungen haben.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekfennz<x"hnet, daß der Behälter (6) in seinem oberen Teil eine schlitzförmige Bahneintrittsöffnung (8) aufweist, die sich parallel zur Bürstenachse erstreckt und teilweise von einem drehbaren Zylinder (4) begrenzt ist, von dem ein Teil seiner Umfangsfläche in den Behälter (6) hineinragt und als Gegenlager für die Materialbahn (1) dient.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (6) eine Bahnaustrittsöffnung aufweist, die etwa um ein Viertel des Umfanges des Zylinders (4) entgegen der Bürstendrehrichtung nach oben gegenüber der Bahneintrittsöffnung (8) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahneintrittsöffnung (8) mit Dichtungselementen (9,10) versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (6) eine schlitzförmige Sammelöffnung (11) aufweist, die in Drehrichtung der Bürste (5) nach der Bahneintrittsöffnung (8) angeordnet ist und zu einem Sammelraum (12) für das von der Bürste (5) abgeschleuderte Sterilisierungsmittel (7) führt.