DE4218941A1

DE4218941A1 - Vorrichtung zum Sterilisieren von Verpackungsbehältern

Info

Publication number: DE4218941A1
Application number: DE4218941A
Authority: DE
Inventors: Theodor Moser; Rolf Haarer; Wolfgang Dipl Ing Schmitt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-06-10
Filing date: 1992-06-10
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: DE4218941C2; FR2692226A1; JPH0632331A; FR2692226B1; US5377475A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Sterilisieren von becherförmigen Verpackungsbehältern nach dem Oberbegriff des An spruchs 1. Bei einer beispielsweise aus der US-PS 3 783 581 bekann ten Vorrichtung dieser Art werden die zu füllenden Verpackungsbe hälter aus einem Stapel vereinzelt und nacheinander durch den Einlaß am oberen Endbereich der sich vertikal erstreckenden Sterilisier kammer der vertikalen Endlosfördereinrichtung übergeben. Diese För dereinrichtung hat quer abstehende Träger, auf denen jeweils ein Verpackungsbehälter aufrechtstehend nach unten gefördert und am un teren Ende dem Förderer der Füll- und Schließmaschine übergeben wird. Eine Sterilisation der Verpackungsbehälter findet während der Abwärtsbewegung der aufrecht auf den Trägern stehenden Verpackungs behälter entlang einer vertikalen Geradstrecke der Fördereinrichtung statt, wobei in der Sterilisierkammer aus dem Sterilraum der Füll- und Schließmaschine aufsteigende überhitzte Luft oder Wasser dampf auf die Behälter einwirkt. Der Wirkungsgrad der bekannten Vor richtung läßt zu wünschen übrig, da Reste des Sterilisiermittels und Verunreinigungen in den Verpackungsbehältern verbleiben können.

Außerdem ist das Abfüllen und Verschließen der Verpackungsbehälter in einer Sterilkammer, die mittels überhitzter Luft oder Wasserdampf auf einem hohen Temperaturniveau gehalten wird, sehr schwierig durchzuführen.

Ferner ist aus der DE-OS 39 00 448 eine Behältersterilisiervorrich tung bekannt geworden, bei der becherförmige Verpackungsbehälter von einem senkrechten Stapel vereinzelt und mittels mehrerer Schnecken mit Abstand ineinandergreifend nach unten durch eine Sterilisier kammer geführt werden, in die im oberen Bereich ein H₂O₂-Dampf gemisch zum Sterilisieren und im unteren Bereich sterile Heißluft eingebracht werden. Das H₂O₂-Dampfgemisch verteilt sich auf den Becherwänden als Kondensatfilm, der anschließend von der Heißluft getrocknet wird. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung ist nicht sichergestellt, daß Kondensatrückstände und lose Verunreinigungen aus den Verpackungsbehältern sicher entfernt werden.

Es ist daher eine Sterilisiervorrichtung für Verpackungsbehälter er strebenswert, mit der eine sehr hohe Sterilitätsrate der Ver packungsbehälter erzielt werden kann.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Sterilisiervorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die teils waag recht und die teils senkrecht nach unten weisende Ausrichtung der Öffnung der Verpackungsbehälter während deren Behandlung eventuell in den Behältern verbliebene Verunreinigungen oder flüssige Sterili siermittelreste aus den Behältern nach außen fällt oder ausgespült wird. In vorteilhafter Weise steht die die beiden Geradstrecken ver bindende obere Umlenkstrecke der Fördereinrichtung zum Einwirken über eine bestimmte Zeitdauer des zuvor aufgetragenen Sterilisier mediums zur Verfügung. Ferner ergibt die erfindungsgemäße Anordnung der Behandlungseinrichtung an der Fördereinrichtung eine sehr kom pakte Bauweise der Sterilisiervorrichtung.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 ange gebenen Sterilisiervorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Fördereinrichtung nach Anspruch 2, so daß die Verpackungsbehälter in einfacher Weise sicher von den Trägern mitge nommen werden. Das Ausrüsten der Vorwärmeinrichtung, der Sterili siermittel-Beaufschlagungseinrichtung und der Trocknungseinrichtung mit Düsen, die in die Behälter eintauchen, trägt zum Austragen von abgetöteten Mikroorganismen, Verunreinigungen und Rückständen bei.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt, die eine Sterilisiervorrichtung vereinfacht im Querschnitt zeigt, und wird im folgenden näher beschrieben.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Oberhalb des Einlaßendes des Gehäuses einer aseptisch arbeitenden Füll- und Schließmaschine für Verpackungsbehälter 1, von der ledig lich ein Teil des Becher-Förderers 10 und des diesen umgebenden Sterilraumes 11 dargestellt ist, erhebt sich turmartig eine Sterili siervorrichtung 12 für aseptisch zu befüllende, vorgefertigte becherförmige Verpackungsbehälter 1. Diese Behälter 1 werden inein andergestapelt in einem Vorratsstapel 15, vorzugsweise doppelt und gegebenenfalls in Reihen, bereitgestellt, von Saugköpfen 16 an einem Drehkopf 17 einzeln abgezogen und in die Sterilisiervorrichtung 12 eingeführt. Nach dem Sterilisieren werden die Behälter 1 von auf- und abbewegbaren Saugköpfen 18 aus der Sterilisiervorrichtung nach unten abgezogen und in gelochte Mitnehmerplatten 19 des För derers 10 der Füll- und Schließmaschine eingesetzt, mit dem sie den nicht dargestellten Füll- und Schließeinrichtungen zugeführt werden.

Die Sterilisiervorrichtung 12 hat in einer von einem Gehäuse 21 um gebenen Sterilisierkammer 20 eine endlose Fördereinrichtung 22, die zwei übereinander angeordnete Umlenkstrecken 23, 24 und dazwischen zwei im wesentlichen senkrechte Geradstrecken 25, 26 aufweist. Die Fördereinrichtung 22 ist gebildet aus vorzugsweise zwei parallel ne beneinander verlaufenden Förderketten 27, die in den Umlenkstrecken 23, 24 über nicht näher dargestellte, um parallele Achsen 28, 29 um laufende Umlenk- und Antriebsräder geführt sind, und aus an den För derketten 27 außen angelenkten Platten 31. Diese Platten 31 haben zum Halten und Tragen von Behältern 1 auf ihrer Außenseite den Be hältern angepaßte und auf diese ausgerichtete Klemmen 32. In einer Platte 31 sind vorzugsweise zwei Löcher 33 mit zugeordneten Klemmen 32 nebeneinander angeordnet; es können zusätzlich mehrere Löcher hintereinander in Reihen angeordnet sein. Die Weite der Löcher 33 ist der Öffnung der Behälter 1 angepaßt, die mit ihrem die Öffnung umgebenden Rand, der als Flansch ausgebildet sein kann, auf dem Um fangsbereich der Löcher 33 zur Anlage gebracht und von den Klemmen 32 in Position gehalten werden.

Die zu sterilisierenden Behälter 1 werden der schrittweise in Pfeil richtung A bewegten Fördereinrichtung 22 an der Stelle übergeben, welche eine Platte 31 am unteren Ende der aufsteigenden Geradstrecke 25 einnimmt. In Ausrichtung mit dieser Stelle hat die Sterilisier kammer 20 einen seitlichen Einlaß 36 mit einer horizontalen Schleuse 37. An dieser Stelle schieben die Saugköpfe 16 des Drehkopfes 17 vom Stapel 15 abgezogene Behälter 1 durch die Schleuse 37 in Kontakt mit der bereitstehenden Platte 31, von deren Klemmen 32 die Behälter 1 beim Abschalten der Saugwirkung der Saugköpfe 16 festgehalten werden.

Die sterilisierten Behälter 1 werden aus der Sterilisiervorrichtung 12 von derjenigen Platte 30 abgenommen, die jeweils im Scheitelpunkt der unteren Umlenkstrecke 24 eingefahren ist. Die von ihr getragenen Behälter 1 werden am Boden von den Saugköpfen 18 erfaßt und durch eine Abwärtsbewegung in die Löcher der Mitnehmerplatten 19 des Becherförderers 10 eingesetzt. In Ausrichtung mit dem Scheitel der unteren Umlenkstrecke 24 der Fördereinrichtung 22 hat die Sterili sierkammer 20 einen Auslaß 38, der zugleich Einlaß des Sterilraumes 11 der Füll- und Schließmaschine ist. Auch dieser Auslaß 38 ist als Schleuse 39 ausgebildet.

Zum Sterilisieren insbesondere der Innenfläche der Behälter 1 sind an der aufsteigenden Geradstrecke 25 der Fördereinrichtung 22 eine Vorwärmeinrichtung 41 sowie eine Sterilisiermittel-Beaufschlagungs einrichtung 42 und der absteigenden Geradstrecke 26 eine Trocknungs einrichtung 43 angeordnet. Diese Einrichtungen 41, 42, 43 weisen Düsen 44 auf, die auf die Löcher 33 der in den einzelnen Stationen stehenden Platten 31 und in das Innere der von diesen getragenen Be hälter 1 ausgerichtet sind. Die Düsen 44 sind an zwei Leisten 45, 46 im Raster der Löcher 33 der in den Stationen der Geradstrecken 25, 26 bereitgestellten Platten 31 befestigt, die parallel zu den Gerad strecken 25, 26 innerhalb des von der Fördereinrichtung 22 umgebenen Raumes angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Leisten 45, 46 quer zu den Geradstrecken 25, 26 an Führungsstangen 47, 48 befestigt und werden über Koppeln 51, 52 von einem Kurbeltrieb 53 während der Stillstandsphase der Fördereinrichtung 22 zu und weg von den Gerad strecken 25, 26 bewegt, so daß die Düsen 44 durch die Löcher 33 der Platten 31 teilweise in die bereitgestellten Behälter 1 während einer bestimmten Zeitdauer eintauchen. Innerhalb des von der Förder einrichtung 22 umgebenen Raumes können zusätzliche Düsen 49 für Warmluft im Bereich der Umlenkstrecken 23, 24, insbesondere in der Nähe der absteigenden Geradstrecke 26 angeordnet sein. Um die Steri lisierkammer 20 in einen Unsterilraum und in einen Sterilraum zu trennen, sind der Teil mit der aufsteigenden Geradstrecke 25 und der Teil mit der absteigenden Geradstrecke 26 durch Trennwände 55, 56 und Schleusen im Bereich der Umlenkstrecken 23, 24 und durch ein zentral angeordnetes Gehäuse 57 voneinander getrennt. Das Gehäuse 57 nimmt die nicht dargestellten Antriebe für die Fördereinrichtung 22 und die Düsen 44 sowie die Zuführeinrichtungen für die Behandlungs mittel auf. Der Unsterilraum und der Sterilraum der Sterilkammer 20 werden durch getrennte Abzüge 58, 59 im Kopf der Sterilkammer 20 entlüftet.

Die beschriebene Sterilisiervorrichtung arbeitet wie folgt:

Die Fördereinrichtung 22 wird in Pfeilrichtung A schrittweise um je weils die Breite einer Platte 31 bewegt, so daß die Platten 31 zeit weise in den einzelnen Stationen stillstehen. Während jeder Still standsphase werden von den Saugköpfen 16 beispielsweise jeweils zwei Behälter 1 durch den seitlichen Einlaß 36 in die Sterilisierkammer 20 geschoben und der dort bereitgestellten Platte 31 übergeben. Gleichzeitig werden von einer Platte 31 im Scheitel der unteren Um lenkstrecke 24 verbrachte Behälter 1 von den Saugköpfen 18 erfaßt und aus der Sterilisierkammer 21 in den Förderer 11 der Füll- und Schließmaschine verbracht. Beim taktweisen Weiterschalten der För dereinrichtung 22 werden die Behälter 1 von Station zu Station der Fördereinrichtung 22 weitergefördert, wobei sie zunächst in horizon taler Ausrichtung die Vorwärmeinrichtung 41 und die Sterilisier mittel-Beaufschlagungseinrichtung 42 an der aufsteigenden Gerad strecke 25, darauf mit ihrer Öffnung nach unten weisend die obere Umlenkstrecke 23, danach wieder in waagrechter Ausrichtung die Trocknungseinrichtung 43 an der absteigenden Geradstrecke 26 passieren. Während der Stillstandsphasen tauchen die Düsen 44 in die Behälter 1 ein. Im Bereich der Vorwärmeinrichtung 41 wird Warmluft im Bereich der Sterilisiermittel-Beaufschlagungseinrichtung 42 ein Sterilisiermitteldampf oder -Nebel und im Bereich der Trocknungsein richtung 43 sterile Warmluft in die Behälter 1 geblasen. Die Beauf schlagung mit den Behandlungsmitteln ist durch die eintauchenden Düsen 44 strömungsgünstig und flächendeckend, so daß eine gleich mäßige Beaufschlagung mit sehr hohem Wirkungsgrad erfolgt. Das im oberen Teil der aufsteigenden Geradstrecke 25 in die Behälter 1 ein gebrachte und als Film die Innenwand deckende Sterilisiermittel, vorzugsweise H₂O₂, wirkt über eine bestimmte Zeitdauer, während der die Behälter die obere Umlenkstrecke 23 durchlaufen. Beim Ein blasen von steriler Warmluft auf der absteigenden Geradstrecke 26 wird das Sterilisiermittel rückstandsfrei ausgespült bzw. verdampft, so daß die Behälter 1 keimfrei in die Füll- und Schließmaschine übergeben werden können.

Claims

1. Vorrichtung zum Sterilisieren von becherförmigen Verpackungsbe hältern vor dem Befüllen in einer Füll- und Verschließmaschine, in der die Behälter in einem Sterilraum in horizontaler Ebene mittels eines Förderers den Füll- und Schließeinrichtungen zugeführt werden, mit einer vertikal angeordneten Sterilisierkammer, die über eine un tere Auslaßöffnung mit dem Sterilraum verbunden ist und in der eine endlose Fördereinrichtung mit in Abständen angeordneten Trägern die vereinzelten Behälter nacheinander an einem Einlaß übernimmt, durch eine Sterilisierzone führt und durch die Auslaßöffnung an den För derer der Füll- und Schließmaschine übergibt, wobei die Förderein richtung eine obere und eine untere Umlenkstrecke sowie dazwischen zwei im wesentlichen vertikale Geradstrecken aufweist, dadurch ge kennzeichnet, daß die Träger (31) der Fördereinrichtung (22) die Be hälter (1) so halten, daß deren Öffnung zu dem von der Förderein richtung umgebenen Raum weist, daß in Förderrichtung der Förderein richtung (22) der ersten vertikalen Geradstrecke (25), der der Ein laß (36) am unteren Ende zugeordnet ist, eine Vorwärmeinrichtung (41) und/oder eine Sterilisiermittel-Beaufschlagungseinrichtung (42) und der zweiten vertikalen Geradstrecke (26) eine Trocknungsein richtung (43) zugeordnet sind, welche Einrichtungen (41, 42, 43) in dem von der Fördereinrichtung (22) umgebenen Raum angeordnet sind.

2. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (31) plattenförmig mit wenigstens einer Öffnung (33) ausgebildet sind, und daß der Öffnung (32) Klemmen (33) so zugeord net sind, so daß die Öffnung der von den Klemmen an den Trägern ge haltenen Behälter (1) in Deckung mit der Öffnung (33) der Träger (31) ist.

3. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmeinrichtung (41) die Sterilisiermittel-Beaufschla gungseinrichtung (42) und die Trocknungseinrichtung (43) Düsen (44) aufweisen, durch die das jeweilige Behandlungsfluid in das Innere der von den Trägern (31) gehaltenen Behälter (1) strömt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (44) an zu den Geradstrecken (25, 26) der Fördereinrichtung (22) parallelen Leisten (45, 46) angeordnet sind, die zum Eintauchen der Düsen (44) in die bereitgestellten Behälter (1) quer zu den Ge radstrecken (25, 26) verschiebbar sind.

5. Sterilisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilkammer (20) in einen Unsterilraum mit der aufsteigenden Geradstrecke (25) der Fördereinrichtung (22) und in einen Sterilraum mit der absteigenden Geradstrecke (26) der För dereinrichtung (22) getrennt ist.

6. Sterilisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (36) die für die zu sterilisierenden Behälter (1) dem unteren Ende der aufsteigenden Geradstrecke (25) der Fördereinrichtung (22) zugeordnet ist.