DE3701079A1 - Verfahren zum entkeimen von verpackungsbehaeltern - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Entkeimen von Verpac­ kungsbehältern nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einem aus der DE-PS 32 35 476 bekannten Verfahren dieser Art werden mit einem ste­ rilen Gut zu füllende Verpackungsbehälter mit ihrer Öffnung nach oben weisend den einzelnen Behandlungsschritten unterzogen. Dabei ist es möglich, daß flüssige Entkeimungsmittelreste in Tropfenform beim Spülen mit Heißluft nicht ganz entfernt werden. Außerdem ist ein völliges Beseitigen des Entkeimungsmittels durch Verdampfen und Verdunsten mit Heißluft nicht gewährleistet, so daß Spuren davon in den Behältern verbleiben.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß das Entkeimungsmittel, sei es ein feiner Film oder auch Tropfen, von der Wand der Behälter von dem aufgespritzten Spülwasser restlos gelöst und mitgenommen wird, wobei Tropfen allein schon durch ihr Eigengewicht durch die unten liegende Öffnung der Behälter ablaufen und das Ablaufen selber durch den schließlich eingeleiteten sterilen Luftstrom unterstützt wird, der auch ein Verdunsten bewirkt. Die Behandlungsbedingungen der Behälter sind ausgesprochen mild, so daß thermische Schäden, beispielsweise Bruch bei Glasbehältern oder Verzug an Kunststoffbe­ hältern, vermieden werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kön­ nen Enghals- und Weithalsflaschen aus Glas oder Kunststoff sowie Dosen oder Becher aus Kunststoff oder Mehrschichtpackstoffen auf ei­ nen dem Füllgut angepaßten Sterilitätsgrad entkeimt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 ange­ gebenen Verfahrens möglich.

Mit dem Merkmal nach Anspruch 2 wird die Entkeimung intensiviert, so daß ein hoher Sterilitätsgrad erreicht wird. Ein gezieltes Heranfüh­ ren des Entkeimungsmittels und der anderen Behandlungsmedien an die zu entkeimenden Flächen wird durch die Merkmale der Ansprüche 3 und/oder 4 bzw. 5 erzielt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Entkeimen von Flaschen vereinfacht im Längsschnitt und

Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 in schaubildlicher Ansicht.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Vorausgehend dem Befüllen von Verpackungsbehältern mit einem ste­ rilen Gut, beispielsweise Sterilmilch oder Fruchtsäften, werden die Behälter entkeimt. Dazu werden die Behälter auf den Kopf gestellt, so daß ihre Öffnung nach unten weist. Vorbereitend zu der eigent­ lichen Sterilisierbehandlung werden die Behälter mit auf eine Tem­ peratur von 60 bis 80°C erwärmter Sterilluft aus- und angeblasen. Dabei werden die Oberflächen der Behälter von losen Partikeln gerei­ nigt, so daß ihre eigentliche Sterilisierung erleichtert wird. Fer­ ner werden dabei die Behälter vorgewärmt, so daß bei der nachfolgen­ den Behandlung der Behälter mit einem dampfartigen Entkeimungsmittel ein Wärmeschock vermieden wird, was insbesondere bei Behältern aus Glas wichtig ist. Je nach der dabei auf den Oberflächen der Behälter erzielten Temperatur wird durch die Vorwärmung auch die Menge des Kondensats gesteuert, das sich auf den Oberflächen der Behälter beim Beaufschlagen mit Entkeimungsmittel-Dampf bildet.

Dieser Vorbehandlung folgt die eigentliche Sterilisierbehandlung, die darin besteht, daß die Verpackungsbehälter während einer Zeit­ dauer von 5 bis 30 Sekunden mit einem Gemisch aus Warmluft und Ste­ rilisiermittel-Dampf oder -Aerosol innen und außen beblasen werden. Das Sterilisiermittelgemisch hat eine Temperatur von 40 bis 100°C, vorzugsweise 70°C. Als eigentliches Entkeimungsmittel wird vorzugs­ weise Wasserstoffperoxid verwendet, das in der vorerhitzten Träger­ luft verdampft. Beim Aufblasen des Luft/Dampf-Gemisches auf die Wän­ de des Behälters bildet sich dort ein Kondensatfilm, dessen Dicke über die Vorwärmung, die Konzentration und die Temperatur des ste­ rilisierenden Gemischs gesteuert werden kann. Anstelle von Wasser­ stoffperoxid können auch andere Entkeimungsmittel, beispielsweise Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure oder auch Wasserdampf verwendet werden. Bei Gemischen aus Warmluft und Wasserdampf mit einem Ge­ wichtsverhältnis von 1:1 wird eine Temperatur von 80 bis 120° ge­ wählt.

Im Anschluß an die Entkeimungsbehandlung, die sich über eine Zeit­ dauer von 5 bis 30 Sekunden erstreckt, schließt sich eine Einwir­ kungsdauer von etwa gleicher Länge an.

Der Sterilitätsgrad kann noch weiter erhöht werden, wenn die Tempe­ ratur des Kondensatfilms auf den Oberflächen des Behälters erhöht wird. Dies kann durch Beblasen mit heißer Sterilluft oder mit einem Luft/Dampf-Gemisch geschehen. Zweckmäßigerweise schließt sich an diese Temperaturerhöhung eine nochmalige Einwirkungsdauer von 2 bis 10 Sekunden an.

Im Anschluß an die Sterilisierbehandlung folgt das Entfernen des Entkeimungsmittels durch Spülen mit Sterilwasser. Dabei werden die Oberflächen des Behälters mit Sterilwasser bespritzt, das die Ent­ keimungsmittelreste löst und mit sich fortspült. Das Spülwasser läuft durch sein Eigengewicht nach unten durch die Öffnung des Be­ hälters ab. Durch anschließendes Ausblasen mit Warmluft wird der Wasserrest vollends ausgetrieben. Bei Einsatz steriler Warmluft kann verbleibendes Haftwasser verdunstet werden.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens hat in einem geschlossenen Gehäuse 20 ein Sterilkammer 21, in der sich eine endlose Fördereinrichtung 22 erstreckt. Diese Förderein­ richtung 22 hat eine obere und untere, waagrecht verlaufende Strecke sowie zwei Umlenkstrecken. Die auf einem Förderband 23 hintereinan­ der zugeführten Flaschen 15 werden taktweise der Fördereinrichtung 22 auf der Umlenkstrecke mit der Mündung voraus zugeführt. Dort wer­ den sie beim taktweisen Weiterschalten an der Umlenkstrecke aufge­ richtet, so daß sie beim Einlaufen in die obere Geradstrecke senk­ recht ausgerichtet werden, wobei ihre Öffnung nach unten weist. Beim anschließenden taktweisen Durchlaufen der Behandlungsstationen 1 bis 13 werden die Flaschen 15 wie oben beschrieben behandelt. Danach werden die keimfrei gemachten Flaschen 15 nach Durchlaufen der zwei­ ten Umlenkstrecke entladen und auf einem anderen Förderband 24 in einem Tunnel 25 mit steriler Atmosphäre einer Füll- und Verschließ­ vorrichtung zugeführt.

Zum Aufnehmen der Flaschen 15 hat die Fördereinrichtung 22 an einem Förderkettenpaar im Abstand der Behandlungsstation abwechselnd Trä­ ger 26 und Trennwände 27. An den Trägern 26 sind nebeneinander meh­ rere Stützen 28 angeordnet, auf denen die Flaschen 15 mit ihrem Schulterbereich aufliegen. Gegen Kippen werden die Flaschen 15 durch Stangen 29 an den Trägern 26 gehindert. Die Stützen 28 und die Stan­ gen 29 sind an den Trägern 26 so angeordnet, daß die Flaschen 15 beim schrittweisen Fördern und Beblasen wackeln können, so daß eine den Zutritt von Sterilisiermittel verhindernde Abdeckung vermieden wird. Unterhalb und oberhalb der oberen Geradstrecke der Förderein­ richtung 22 sind jeder Behandlungsstation 1 bis 13 Düsen 30 zugeord­ net, die von oben her und von unten her gegen die auf den Behand­ lungsstationen 1 bis 13 befindlichen Flaschen 15 gerichtet sind. Die Düsen 30 sitzen an Querzuleitungen 31. Entsprechend der Anzahl der Halterungen der Träger 26 der Fördereinrichtung 22 ist eine ent­ sprechende Anzahl von Düsen 30 an den Querzuleitungen 31 so angeord­ net, daß diese bei Stillstand der Flaschen 15 mit deren Öffnungen bzw. Achsen ausgerichtet sind. Die unterhalb der oberen Geradstrecke angeordneten Querzuleitungen 31 und Düsen 30 können heb- und senkbar angeordnet sein, so daß die Düsen 30 bei Stillstand der Flaschen 15 in deren nach unten weisende Mündung eintauchend angehoben werden können. Je nach dem gewählten Behandlungsprogramm sind die Zuleitun­ gen 31 mit Quellen von Sterilluft, Luft/Dampf-Gemisch oder Steril­ wasser verbunden oder auch stillgelegt.

In der Kammer 21, die die Fördereinrichtung 22 und die Düsen 30 auf­ nimmt und die nach unten durch einen Auffangbehälter 38 abgeschlos­ sen ist, münden zwei Leitungen 32, durch die zusätzlich sterile Luft in die Kammer 21 unter geringem Überdruck gegenüber dem umgebenden Atmosphärendruck geleitet wird. Im oberen Teil der Kammer 21 im Be­ reich der Sterilbehandlungszone zweigt eine Absaugleitung 33 ab, die über Katalysatoren 34 mit einem Sauggebläse 35 verbunden ist. In gleicher Weise ist der Tunnel 25 über ein Katalysator 36 mit einem Sauggebläse 37 verbunden.

Die zu sterilisierenden Flaschen 15 werden taktweise mit der Förder­ einrichtung 22 durch die Behandlungsstationen 1 bis 13 geführt. Da­ bei werden sie auf Station 1 durch Beblasen mit Warmluft vorgewärmt. Anschließend werden sie auf den Stationen 2 bis 4 mit einem Luft/Entkeimungsmittel-Gemisch beaufschlagt, wobei sich Kondensat des Entkeimungsmittels an ihren Oberflächen ablagert. Während des Durchlaufens der Stationen 5 bis 7 wirkt das Entkeimungsmittel auf die Oberflächen der Flaschen 15 ein. Auf Station 8 blasen die dort angeordneten Düsen 30 wiederum Warmluft in und auf die Flaschen, so daß diese zusätzlich erwärmt werden. Auf den Stationen 9 bis 11 folgt wiederum eine Einwirkdauer, an die sich auf Station 12 das Entfernen des Entkeimungsmittels anschließt. Dieses wird durch Fort­ spülen mit sterilem Wasser beseitigt, das auf Station 12 von den dort angeordneten Düsen 30 auf die Innen- und Außenfläche der dort angelangten Flaschen 15 gespritzt wird. Das Sterilwasser löst die Entkeimungsmittelreste und spült diese von den Flaschenwänden ab. Das nach unten ablaufende Spülwasser wird in der Auffangwanne 38 ge­ sammelt und abgeleitet. Schließlich werden die Flaschen auf Station 13 noch einmal mit Sterilluft beblasen, deren Strömung Wassertropfen nach unten treibt und die Spülwasserreste vollends verdunstet. Die so entkeimten Flaschen 15 gelangen über die zweite Umlenkstrecke in den Auslauf der Vorrichtung und werden mit dem Förderband 24 der Füll- und Schließvorrichtung zugeführt.

Während des Betriebs der Vorrichtung wird durch Zuleitung von Ste­ rilluft durch die Leitungen 32 in der Kammer 21 eine sterile Atmos­ phäre aufrechterhalten. Um zu verhindern, daß Dämpfe des Entkei­ mungsmittels in die Umgebung austreten, werden diese mittels der Sauggebläse 35 und 37 angesaugt und beim Durchtritt durch die Kata­ lysatoren 34 und 36 zersetzt.

Die beschriebene Vorrichtung hat einen einfachen, kompakten Aufbau mit einfacher Kapselung, durch die eine gute Voraussetzung für sichere Sterilität und Vermeidung des Entweichens von Sterilisier­ mittel gegeben ist. Durch die mehrreihige Anordnung von Flaschen beim Durchführen durch die einzelnen Behandlungsstationen wird eine hohe Leistung mit langen Behandlungszeiten erzielt, so daß niedrige Behandlungstemperaturen möglich sind, die das Entkeimen empfind­ licher Behälter ermöglichen. Ferner werden auch die Träger und Hal­ terungen der Einrichtung 22 durch entweichende Sterilisiermittel­ dämpfe sterilisiert, so daß eine Reinfektion der Behälter vermieden wird.

Claims (6)

1. Verfahren zum Entkeimen von Verpackungsbehältern, bei dem die Be­ hälter zunächst mit Warmluft vorgewärmt, darauf mit einem Entkei­ mungsmittel beaufschlagt und nach einer bestimmten Einwirkungsdauer das bleibende Entkeimungsmittel entfernt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß die Behälter mit ihrer Öffnung nach unten weisend den ein­ zelnen Behandlungsschritten unterworfen werden, daß nach der Ein­ wirkungsdauer des Entkeimungsmittels dieses mittels Sterilwasser fortgespült wird, und daß daran anschließend zum Entfernen von Was­ serresten die Behälter mit steriler Luft ausgeblasen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Einwirkungsdauer des Entkeimungsmittels kurzzeitig mit Heißluft nacherwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsmittel durch in die Öffnung der Behälter (15) gerichtete Düsen (30) in die Behälter geleitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (30) in die Behälteröffnungen eingeführt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Fortspülen Sterilwasser mit Raumtemperatur verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Fortspülen Sterilwasser mit erhöhter Temperatur verwen­ det wird.