DE4205655C2 - Verfahren zum Sterilisieren einer Verpackungsmaschine und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sterilisieren einer Verpackungsmaschine und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Aus der EP 0 232 943 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein zweiteiliges Verschlußstück auf das äußere zweier koaxial zueinander angeordneter Füllrohre aufgesetzt wird. Dadurch wird ein Strömungsweg für das Sterilisiermittel geschaffen, der dieses vom inneren Füllrohr über das Abschlußstück in das äußere Füllrohr leitet. Die Außenseite des äußeren Füllrohres läßt sich nach Demontage eines das Abschlußstück mit dem äußeren Füllrohr verbindenden Halteelements und Versiegeln des unten offenen Schlauchendes sterilisieren, indem durch ein zusätzliches Zuführrohr Sterilisiermittel an der Außenseite des äußeren Füllrohrs zugeführt wird, welches über den Spaltraum zwischen den beiden Füllrohren zurückförderbar ist. Die oben angesprochenen Sterilisiervorgänge laufen dabei zeitlich nacheinander ab.

Aus der DE-OS 19 09 689 ist weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem am unteren Ende einer Schlauchbeutelmaschine der überstehende Schlauchendabschnitt mit einem Element dicht verschlossen wird, durch das ein Sterilisiermittel zugeführt wird. Beim Sterilisiervorgang steigt das Sterilisiermittel innerhalb des Schlauches und des Füllrohres bis auf ein bestimmtes Niveau hoch. Die Sterilisation ist somit auf einen begrenzten Bereich am unteren Ende der Schlauchbeutelmaschine begrenzt.

Aus der EP 0 392 622 A1 ist es ferner bekannt, eine Schlauchbeutelmaschine mittels eines Verbindungselements zu sterilisieren, das an einem ein Füllrohr umgebenden Rohr dichtend befestigt ist. Bei diesem bekannten Verfahren sind zum umfassenden Sterilisieren der Schlauchbeutelmaschine jedoch diverse Umrüstarbeiten erforderlich, die entsprechend zeitaufwendig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Sterilisieren einer Verpackungsmaschine bereitzustellen, das mit möglichst wenig Umrüstarbeiten eine umfassende Sterilisation einer Verpackungsmaschine ermöglichen soll. Weiterhin soll es möglich sein, unterschiedliche Bereiche der Verpackungsmaschine gleichzeitig sterilisieren zu können.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine vertikale Schlauchbeutelmaschine vereinfacht in Seitenansicht und

Fig. 2 bis 6 den Füll- und Schließbereich der Schlauch­ beutelmaschine nach Fig. 1 in verschiedenen Verfahrensabschnitten vergrößert in Seitenansicht teilweise im Schnitt.

Eine Verpackungsmaschine, auf der flüssiges Füllgut aseptisch in Beutelpackungen 3 verpackt wird, hat ein Formrohr 11 und eine dieses umgebende Formschulter 12, über die ein ebenes Packstoffband 1 ge­ zogen und um das Formrohr 11 zu einem Schlauch 2 geformt wird, bei dem die zusammenstoßenden Ränder des Bandes 1 mit einer Längsnaht­ siegeleinrichtung 13 verbunden werden. Das Ende des Schlauches 2 wird durch eine quer verlaufende Bodennaht 4 verschlossen und in den Endabschnitt 6 jeweils eine Füllgutmenge eingebracht. Zum Bilden einzelner Beutelpackungen 3 wird der Endabschnitt 6 in einer be­ stimmten Höhe über seinem unteren Ende von einer Quersiegelein­ richtung mit zwei gegeneinander bewegbaren Siegelbacken 14, 15 zu­ sammengedrückt, wobei eine Kopfnaht 5 am oberen Ende des Endab­ schnitts 6 und eine Bodennaht 4 am unteren Ende des neuen Endab­ schnitts gefertigt werden. Zwischen der Bodennaht 4 und der Kopfnaht 5 wird die fertiggestellte Beutelpackung 3 mittels eines Messers 16 abgetrennt. Die Siegelbacken 14, 15 sind gegeneinander und um die Länge einer Beutelpackung auf und ab bewegbar, so daß sie nach dem Fassen des Schlauches 2 eine Kopf naht 5 und eine Bodennaht 4 aus­ bilden und den Schlauch 2 jeweils um eine Beutellänge vorziehen.

Das zu verpackende Füllgut wird in den Endabschnitt 6 des Schlauches 2 durch ein Füllrohr 21 eingebracht, welches das Formrohr 11 axial durchsetzt und an seinem unteren Ende als Auslaß einen Füllkopf 22 mit mehreren Fülldüsen 23 aufweist. Das Füllrohr 21 ist im Formrohr 11 axial verschiebbar und wird von einem Linearantrieb, beispiels­ weise einem pneumatischen Zylinder 24 auf- und abbewegt, so daß das Ende der Fülldüsen 23 beim Abfüllen unter den Füllspiegel des Füll­ guts im Schlauchendabschnitt 6 ragt.

Am oberen Ende des Füllrohrs 21 sitzt ein Ventil 25, welcher das Füllrohr 21 mit einer Zuführleitung 26 verbindet und beim Abfüllbe­ trieb taktweise das Füllgut zumisst.

Vorab der Aufnahme des Abfüllbetriebs werden die mit dem Produkt und der Innenseite des Packstoffschlauchs 2 in Berührung kommenden Teile der Verpackungsmaschine, insbesondere das Füllrohr 21 sterilisiert, wobei darauf zu achten ist, daß diese Teile zwischen der Sterili­ sierphase und der Abfüllphase nicht mit der umgebenden Atmosphäre in Berührung kommen dürfen. Dazu ist an der Verpackungsmaschine unter­ halb der Siegelbacken 14, 15 ein Verbindungselement in Form einer Tasse 31 mit einem Durchlaß 32 vorgesehen, der an eine Ablaufleitung 33 angeschlossen ist. Die Tasse 31 sitzt auf einer Kolbenstange 34 eines pneumatischen Zylinders 35, der aus einer abgeschwenkten Ruhe­ stellung in die axiale Ausrichtung mit dem Füllrohr 21 verschwenkt werden kann. In der Ausrichtstellung werden die Tasse 31 nach oben in eine obere Stellung und das Füllrohr 21 nach unten verschoben, so daß der Füllkopf 22 abdichtend in die Öffnung der Tasse 31 ein­ taucht, wobei sich die Tasse 31 unterhalb der Schließebene der Siegelbacken 14, 15 befindet (Fig. 2). Das dichte Eingreifen des Füllrohrendes bzw. des Füllkopfes 22 in die Tasse 31 wird verstärkt durch einen Dichtring 36 in einer Nut im Füllkopf 22 oder in der Tasse 31. In dieser Eingriffstellung wird zunächst ein Reinigungs­ mittel und anschließend während einer bestimmten Zeitdauer ein Sterilisiermittel, vorzugsweise Wasserdampf, durch die Zuführleitung 26, das Ventil 25 und das Füllrohr 21 geleitet, wobei die Innen­ flächen dieser Teile sterilisiert werden. Das aus den Fülldüsen 23 austretende Sterilisiermittel wird von der Tasse 31 aufgefangen und durch deren Durchlaß 32 in die Ablaufleitung 33 abgeführt.

Vor, während oder nach der Bedampfung wird der unten offene Schlauch 2 nach unten und sein Ende 7 über den Öffnungsrand der Tasse 31 ge­ zogen, der als Wulst 36 ausgebildet ist. Durch Eigenspannung des Schlauches 2 oder durch Umlegen eines Spannringes 37 wird der Schlauch 2 dicht mit der Tasse 31 verbunden, so daß das Schlauch­ innere von der Umgebung völlig abgedichtet ist (Fig. 3). In den Innenraum zwischen der Außenwand des Füllrohrs 21 und der Innenseite des Schlauches 2 sowie des Formrohrs 11, wird durch das obere Ende des Formrohrs 11 ebenfalls ein Sterilisiermittel, beispielsweise vernebeltes Wasserstoffperoxid oder in Wasserdampf suspendiertes Wasserstoffperoxid eingeführt, das auch durch Längsnuten 19 auf der Außenseite des Formrohrs 11 in dessen Erstreckung in den Spalt zwischen dem Schlauch 2 und dem Formrohr 11 eindringt und sterili­ sierend wirkt.

Nach einer gewissen Zeitdauer wird die Dampfzufuhr abgeschaltet und das Füllrohr 21 vom Zylinder 24 in seine obere Stellung gefahren (Fig. 4). Sodann werden die Klemmbacken 17, 18 und/oder die Siegel­ backen 14, 15 gegeneinander gedrückt, so daß sie den Schlauch 2 zwischen dem Füllrohr 21 und der Tasse 31 durch Flachdrücken ab­ dichten (Fig. 5). In dieser Stellung wird bei weiterer Zufuhr von Sterilisiermittel in das Formrohr 11 auch der zuvor von der Tasse 31 abgedeckte, äußere Abschnitt des Füllrohrs 21 und des Füllkopfs 22 von Sterilisiermittel beaufschlagt.

Schließlich wird die Tasse 31 durch Absenken aus dem Schlauchende 7 herausgezogen und in die Ruhelage verschwenkt. Sodann wird die Maschine vorläufig unter weiterem Zuführen von Sterilisiermittel an­ stelle von Füllgut in Betrieb genommen und dabei werden etwa zwanzig Beutelpackungen mit Sterilisiermittelfüllung gefertigt. Sodann wird die Zufuhr von Sterilisiermittel in das Formrohr 11 abgebrochen und stattdessen ein steriles Gas oder Sterilluft zugeführt. Die Siegel­ backen 14, 15 fahren gegeneinander, versehen den Schlauch 2 unter­ halb der Klemmbacken 17, 18 mit einer Boden- und einer Kopfnaht 4, 5 (Fig. 6) und ziehen den Schlauch 2 um eine Beutellänge nach unten. Nach einigen Vorzugtakten ohne Einbringen von Füllgut durch das Füllrohr 21 in die Endabschnitte 6 des Schlauches 2 ist die Maschine abfüllbereit. Die Produktion wird durch Zuführen von sterilem, flüssigem Füllgut durch das Füllrohr 21 aufgenommen. Zu erwähnen ist, daß selbstverständlich das Packstoffband 1 vor dem Formen zu einem Schlauch 2 keimfrei gemacht wird, und die Form- und Fülleinrichtung in einem Raum mit steriler Atmosphäre untergebracht sind.

Claims (12)

1. Verfahren zum Sterilisieren von Teilen einer Verpackungsmaschine des Typs, bei dem durch ein Formrohr ein Packstoffschlauch geformt, in den abgedichteten Endabschnitt des Schlauches Füllgut durch ein Füllrohr eingebracht, der Schlauch vorgezogen und der Endabschnitt abgeteilt sowie abgetrennt wird, und bei dem

• 1. vorab der Inbetriebnahme das Füllrohr (21) und/oder ein an einen Ablauf (33) angeschlossenes Verbindungselement (31) zueinander hinbewegt werden, bis sie dichtend miteinander verbunden sind und danach ein Sterilisierungsmittel durch das Füllrohr (21) durchgeleitet wird,
• 2. das offene Ende (7) des Schlauches (2) mit dem Verbindungselement (31) dicht verbunden wird und danach ein Sterilisierungsmittel so eingeleitet wird, daß es auf die Außenseite des Füllrohres (21), auf die Innenseite des Schlauches (2) und auf das Formrohr (11) einwirkt,
• 3. nach einer bestimmten Sterilisierzeit das Füllrohr (21) und das mit dem Schlauch (2) dicht verbundene Verbindungselement (31) zurückbewegt werden, der sich dazwischen befindende Endabschnitt des Schlauches (2) abgeteilt und abgetrennt wird und danach das Einleiten von Sterilisierungsmittel eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei vor dem Durchleiten des Sterilisierungsmittels durch das Füllrohr (21) ein Reinigungsmittel durch das Füllrohr (21) geleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Sterilisierungsmittel, das auf die Außenseite des Füllrohres (21), die Innenseite des Schlauches (2) und auf das Formrohr (11) einwirkt durch das obere Ende des Formrohres (11) zwischen dem Formrohr (11) und dem Füllrohr (21) eingeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Sterilisierungsmittel in Längsnuten (19) auf der Außenseite des Formrohres (11) in dessen Erstreckung in dem Spalt zwischen dem Schlauch (2) und dem Formrohr (11) wirkt und über die Längsnuten (19) abgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Sterilisierungsmittel Wasserdampf ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Sterilisierungsmittel vernebeltes Wasserstoffperoxid oder in Wasserdampf suspendiertes Wasserstoffperoxid ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Sterilisation der Innenseite des Füllrohres (21), der Außenseite des Füllrohres (21), der Innenseite des Schlauches (2) und des Formrohrs (11) gleichzeitig erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei nach dem Trennen des Füllrohres (21) von dem Verbindungselement (31) Sterilisiermittel noch eine gewisse Zeit weiter in den Endabschnitt des Schlauches (2) eingeleitet wird, um die Kontaktstelle zwischen dem Füllrohr (21) und dem Verbindungselement (31) zu sterilisieren.

9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einer Verpackungsmaschine mit einem Formrohr (11) zum Formen eines Packstoffschlauches (2), mit einem Füllrohr (21), entlang dem der Schlauch (2) abschnittsweise vorgeschoben wird, sowie mit einer Quersiegeleinrichtung (14, 15) zum Abteilen und Abtrennen jeweils eines Endabschnittes von dem Schlauch (2), weiterhin

• 1. mit einem an einen Ablauf (33) angeschlossenen Verbindungselement (31), das zum dichten Aufnehmen des Füllrohres (21) ausgebildet ist,
• 2. mit Einrichtungen (24, 34, 35) zum Zueinanderhinbewegen des Füllrohres (21) und/oder des Verbindungselementes (31), wobei
• 3. der Arbeitsbereich für die Quersiegeleinrichtung (14, 15) so angeordnet ist, daß er zwischen den auseinandergefahrenen Stellungen von Füllrohr (21) und Verbindungselement (31) liegt und
• 4. mit einer Einrichtung (37) zum dichten Verbinden des Schlauchendes (7) mit dem Verbindungselement (31).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Einrichtung zum dichten Verbinden des Schlauchendes (7) mit dem Verbindungselement (31) als Spannring (37) ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Verbindungselement (31) an seinem Öffnungsende einen umlaufenden Wulst (36) zum Aufspannen des Schlauches (2) hat.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Verbindungselement (31) tassenförmig ausgebildet ist.