DE4304220A1 - Verfahren zum Sterilisieren und Füllen von Fließmittelpackungen, Vorrichtung hierfür und Verwendung bei einer besonderen Packung - Google Patents
Verfahren zum Sterilisieren und Füllen von Fließmittelpackungen, Vorrichtung hierfür und Verwendung bei einer besonderen PackungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sterilisieren und Füllen von einseitig offenen Fließmittel
packungen unter Einwirkung von pulsierendem Licht und Verwendung eines Füllrohres. Die
Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung mit einer pulsierendes Licht emittierenden Lampe und mit
einem relativ zur Packung bewegbaren, an seiner Unterkante offenen Füllrohr.
Es ist bekannt, Flüssigkeitspackungen vor dem Füllen zu sterilisieren, z. B. Milchpackungen, deren
Tubuswände als Trägermaterial Papier haben und an den Oberflächen mit einer oder mehreren
Schicht(en) beschichtet sind. Bei dem bekannten Verfahren werden die Packungsinnenseiten mit
chemischen Sterilisierungsmitteln behandelt. Diese Sterilisierung ist in nachteiliger Weise langsam,
und außerdem muß die Behandlung der Packung in geschlossenen Räumen erfolgen, d. h. die
Packungen müssen in aseptischen Kammern eingeschlossen sein. Mit weiterem Nachteil muß das
chemische Sterilisierungsmittel nach Beendigung des Verfahrens entfernt werden, z. B. durch
Trocknung, um Reste der chemischen Mittel von den Oberflächen der Packungen zu entfernen.
Dies hat zu komplizierten und teuren Maschinen geführt, und auch die Durchführung des
bekannten Verfahrens ist kostspielig.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Verfahrens und einer neuen Vorrichtung der
eingangs näher bezeichneten Art dahingehend, daß die Behandlung durch chemische Mittel in
Verbindung mit den damit zusammenhängenden Nachteilen umgangen wird, wobei die
Vorrichtung praktischer und einfacher ausgestaltet sein soll und eine schnellere Wirkung entfaltet.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, daß die Packung unter
Umschließen des Füllrohres und der Lichtquelle so weit relativ zum Füllrohr und zur Lichtquelle
bewegt wird, bis die Unterkante des Füllrohres und der Lichtquelle sich nahe dem Packungsboden
befinden, steriles Gas in die Packung geblasen und Licht einwirken gelassen wird, nach
Abschalten der Lichtquelle die Lichtquelle von der Unterkante des Füllrohres fort in die eine
Richtung und die Packung unter Befüllen in die andere Richtung bewegt, dann verschlossen und
abgefördert wird. Mit diesem Verfahren kann man auf engstem Raum und daher mit kompakten
Maschinen Packungen mit hoher Leistung (große Stückzahl pro Zeiteinheit) sterilisieren und
befüllen, wobei vorzugsweise die Sterilisierung unmittelbar vor und während des Befüllens
durchgeführt wird und bis zum Verschließen der über dem Fließmittel stehende Innenraum der
Packung steril gehalten wird.
Fließmittel bewegen sich in aller Regel unter der Wirkung der Schwerkraft mit mehr oder weniger
großer lotrechter Komponente nach unten, weshalb die Befüllung erfindungsgemäß überwiegend
bei einer bevorzugten Ausführungsform von oben nach unten erfolgt, weshalb die Lichtquelle in
das Innere der Packung eintauchend relativ zur Packung nach unten und während des Befüllens,
nachdem die Sterilisierungswirkung des Lichtes die Bakterien abgetötet hat, relativ zur Unterkante
des Füllrohres nach oben bewegt wird, damit beim Befüllen kein Fließmittel gegen das
Lampengehäuse spritzt.
Vorteilhaft ist es dabei, wenn erfindungsgemäß während des gesamten Sterilisierungs-, Füll- und
Verschließvorganges im Innenraum der Packung eine Atmosphäre mit sterilem Gas aufrechterhal
ten wird. Damit nicht von außen nach dem erstmaligen Sterilisieren Bakterien erneut auf
Packungswandungen oder auf Maschinenteile gelangen, mit denen sterilisiert, gefüllt und
verschlossen wird, wird mit der vorstehenden Maßnahme gemäß der Erfindung dafür gesorgt, daß
steriles Gas, z. B. sterile Luft, fortlaufend in das Innere der Packung gefördert wird. Man kann bei
entsprechender Drosselung der Abführleitungen ohne Schwierigkeiten dafür sorgen, daß im
Inneren der Packung sogar ein Überdruck von sterilem Gas entsteht und aufrechterhalten wird.
Damit ist sicher gewährleistet, daß das Füllgut in die sterile Packung eingefüllt und auch der
Raum über dem oberen Pegel des Füllgutes steril bleibt, solange die Packung noch offen ist.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn während des gesamten Betriebes steriles Gas außen
über die Oberfläche des Füllrohres streicht. Es ist nicht zu vermeiden und zum Teil sogar
erwünscht, wenn die Austrittsöffnung des Füllrohres an seiner Unterkante und damit einige
Flächen des Füllrohres mit dem Füllgut direkt in Berührung kommen. Wenn das sterile Gas
fortlaufend über die Oberflächen des Füllrohres streicht, kann eine bakterielle Verunreinigung mit
Vorteil ausgeschaltet werden.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die eingangs erwähnte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Lampe in einem innen mit einem Kühlmittel gekühlten Lampengehäuse neben der
äußeren Oberfläche des stationären Füllrohres angeordnet ist, das Lampengehäuse in dem Raum
zwischen Füllrohr und Packungswand bewegbar angetrieben ist und daß Leitungen zum Führen
von sterilem Gas in das Innere der Packung vorgesehen sind. Lampen zur Erzeugung von
pulsierendem Licht sind zwar an sich bekannt, und es ist auch bekannt, diese Lampen in einem
gekühlten Lampengehäuse anzuordnen. Das Besondere der vorliegenden Erfindung liegt aber in
dem wenigstens teilringförmig das stationär angeordnete Füllrohr umgebenden Ausgestalten und
Anordnen des Lampengehäuses. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf diese Weise
besonders kompakt ausgestaltet und sogar bei kleinen Packungen zum Sterilisieren eingesetzt
werden, denn die Anordnung des Lampengehäuses dicht neben dem Füllrohr erfordert wenig
Raum neben einem Füllrohr, das in aller Regel in radialer Richtung klein ist, fast immer kleiner
als der Durchmesser eines Packungstubus. Man kann unterschiedlich ausgestaltete Lampen
verwenden, z. B. spiralförmige oder stabförmige Lampen.
Erfindungsgemäß ist es nicht erforderlich, beispielsweise stabförmige Lampen dicht an dicht um
das Füllrohr herum anzuordnen, um eine Sterilisierungswirkung über den ganzen Umfang des
Füllrohres und auch zu der weiter außen angeordneten Packungswandung zu gewährleisten.
Vielmehr wird durch eine Drehbewegung schon von einem einzigen Lampenstab ein vollständiger
Ringraum aufgespannt. Der Antrieb des Lampengehäuses ist aber nicht nur im Rotationssinn zu
verstehen, sondern man kann das Lampengehäuse auch translatorisch vertikal nach oben und
unten bewegen. Dadurch ist es möglich, ringförmige oder teilringförmige Lampen oder auch kurze
Lampenstäbe einzusetzen und mit diesen den gesamten Ringraum zu überstreichen. Ferner ist
es möglich, die Halterung des Lampengehäuses bezüglich des Füllrohres so auszugestalten, daß
steriles Gas gegebenenfalls auch fortlaufend während des ganzen Betriebes in das Innere der
Packung eingeleitet werden kann.
Zweckmäßig ist es erfindungsgemäß weiterhin, wenn die Lampe mit Lampengehäuse an einer
Hebe- und Schwenkeinrichtung befestigt ist, welche das Füllrohr unter Belassung von
Durchtrittsleitungen umgibt, und wenn die im wesentlichen vertikale Erstreckung der Lampe etwa
der im wesentlichen vertikalen Höhe der Packung entspricht. Zwar könnte die vertikale
Erstreckung kürzer sein, wie vorstehend erläutert, die Durchführung der Sterilisierung benötigt
aber weniger Zeit, wenn die Lampe ihre Wirkung über die gesamte vertikale Erstreckung der
Packung entfaltet. Es genügt dann die Schwenkung des länglichen Teils der Lampe um 90°, 180°
oder fast 360°, sofern zwei oder nur ein im wesentlichen vertikaler Teil, gegebenenfalls ein
stabförmiger Teil, bei der Lampenausgestaltung vorgegeben ist. Wenn trotzdem eine Hebeein
richtung zweckmäßig ist, dann dient diese nach dem Abschalten der Lampe für das Wegbewegen
von der Unterkante des Füllrohres während des Füllbetriebes, um sicherzustellen, daß kein Füllgut
versehentlich an das Lampengehäuse spritzt.
In vorteilhafter Weise ist nämlich das Lampengehäuse überwiegend mit einer Quarzglasumhüllung
ausgebildet. Auch durch die auftretenden Temperaturen im Betrieb der Lampe ist es unerwünscht,
Füllgut auf das Lampengehäuse gelangen zu lassen.
Die Hebeeinrichtung dient ferner natürlich auch dem Absenken des Lampengehäuses relativ zum
Füllrohr, weil für den eigentlichen Sterilisierungsprozeß das Lampengehäuse denjenigen Bereich
des Füllrohres ganz überdecken sollte, welcher sich in dem Innenraum der einseitig offenen
Packung befindet, damit Packung und Füllrohr über ihre ganze Höhe möglichst gleichzeitig
sterilisiert werden können.
Es versteht sich, daß auch die Innenwand des Lampengehäuses transparent sein muß, und es
ist besonders vorteilhaft, wenn das Füllrohr außen eine das pulsierende Licht reflektierende
Schicht aufweist, z. B. eine Metall enthaltende Schicht. Dann unterliegen etwa auf dem Füllrohr
befindliche Bakterien sowohl dem Beschuß des Lichtes von der Lampe als auch danach dem
Beschuß des reflektierten Lichtes von der Oberfläche des Füllrohres her. Außerdem wird dadurch
die Leistung der von der gesamten Lampe radial nach außen emittierten Lichtstrahlen zusätzlich
vergrößert.
Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung trägt das Füllrohr in seinem oberen Bereich
im Abstand von der Hebe- und Schwenkeinrichtung einen festen Anschluß, wobei zwischen dem
festen Anschluß und der Hebe- und Schwenkeinrichtung ein flexibler Balg gasdicht angebracht
ist und das Füllrohr umgibt. Geht man von einem stationär angebrachten Füllrohr aus, welches
im Inneren allein der Zufuhr des Füllgutes dient, dann wird für eine möglichst kompakte
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Zuführleitung für steriles Gas möglichst in
den Raum zwischen Lampengehäuse und Füllrohr verlegt, denn dieser Raum gestattet dann
sowohl die Sterilisierung des Füllrohres außen als auch das Weiterführen des sterilisierenden
Gases in das Innere der Packung. Damit aber dieser im allgemeinen ringförmige Raum zwischen
Füllrohr und Lampengehäuse mit der Gaszufuhr versehen werden kann, ist erfindungsgemäß im
oberen Bereich des Füllrohres der feste Anschluß vorgesehen. Mit "oberem Bereich" ist hier ein
Bereich am Füllrohr gemeint, der in einem ausreichenden Abstand von der höchstmöglichen Stelle
der Oberkante der offenen Packung genommen ist. Dieser Abstand wird so gewählt, daß der hier
erfindungsgemäß vorgesehene flexible Balg untergebracht werden kann, und zwar sowohl in
seiner zusammengedrückten als auch auseinandergezogenen Form. Weil das Lampengehäuse
mit der Hebe- und Schwenkeinrichtung nach oben und unten translatorisch bewegt wie auch um
den bestimmten Drehwinkel geschwenkt wird, ist erfindungsgemäß die zweckmäßige Anbringung
des Balges an der Hebe- und Schwenkeinrichtung im unteren Bereich des Balges und an den
festen Anschluß in seinem oberen Bereich gedacht. Der feste Anschluß wird bei einer
bevorzugten Ausführungsform ein Hohlring sein, der am Füllrohr befestigt ist und den Übergang
oder die Verteilung des sterilen Gases oder Sterilisierungsgases von außerhalb durch eine
Anschlußleitung nach unterhalb in den Balg hinein besorgt. Der Balg umgibt das Füllrohr in
radialem Abstand und ist im Betrieb ebenfalls mit dem sterilen Gas gefüllt.
Zweckmäßig ist es erfindungsgemäß ferner, wenn im Bereich außerhalb der Unterkante des
Füllrohres bewegliche Siegelbacken angeordnet sind. Der Einsatz der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist vorwiegend beim intermittierenden Sterilisieren von Packungen gedacht, die einen
Tubus haben, dessen eines Ende, z. B. der spätere Deckel, verschlossen ist, während das andere
Ende, z. B. der spätere Boden, offen ist. Die Sterilisierungsvorrichtung eignet sich in Verbindung
mit der zuletzt genannten Ausführungsform besonders für das Sterilisieren und Befüllen von
Packungen, deren Tubus aus einem faltbaren Material besteht. Dieses Material muß mit
siegelfähigen Schichten belegt sein, und ein solcher Boden einer dann gefüllten Packung wird
durch entsprechend bewegliche Siegelbacken gefaltet und verschlossen. Es kann sich bei den
Siegelbacken um elektrisch oder anderweitig beheizte Druckbacken bzw. Gegendruckbacken
handeln; die gleiche Anwendung gelingt aber auch bei Ultraschall, wobei die Siegelbacke dann
das Vorderteil einer Sonotrode ist.
Wenn die beweglichen Siegelbacken bzw. Ultraschallbacken in der beschriebenen Weise neben
der Unterkante des Füllrohres angeordnet sind, kann man mit Vorteil den Abstand zwischen der
Oberkante der noch offenen Packung einerseits und dem Lampengehäuse andererseits klein
halten mit dem Erfolg, daß nur kleine Spalte dazwischen verbleiben, die vor der Faltung und vor
dem Verschließen der Packung das Ausströmen einer gewissen Menge sterilen Gases zulassen.
Obwohl der Abstrom von sterilem Gas unschädlich ist und den Betrieb der erfindungsgemäßen
Vorrichtung keineswegs unwirtschaftlich macht, ist aber bei einer anderen bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß in radialem Abstand um das Lampengehäuse
herum eine flexible Manschette angeordnet ist, die oben im Bereich des festen Anschlusses
gasdicht angebracht und unten dicht auf der Oberseite der Siegelbacken anliegend vorgesehen
ist. Hierdurch kann man über der offenen Packung einen geschlossenen Raum halten, ohne daß
das sterile Gas fortlaufend abströmen muß, um den Überdruck der Sterilgasatmosphäre
aufrechtzuerhalten. Dort, wo die Manschette in ihrem unteren Bereich auf der Oberseite der
Siegelbacken aufliegt, kann man durch Aufdrücken oder Anheften für eine gasdichte Verbindung
zwischen Manschette und Werkzeugteil oben neben dem Packungstubus sorgen, und man kann
sogar diesen Ringbereich der Manschette während der Bewegung der Siegelbacken an diesen
anliegend halten, so daß der untere Teil der Manschette den Siegelbacken bei der Faltbewegung
folgt. Auch während der Falt- und Schweißbewegung kann dann der Raum über der Packung
geschlossen gehalten werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn erfindungsgemäß die Lampe in dem sie umgebenden
Lampengehäuse in Seitenansicht quer zur translatorischen Heberichtung U-förmig ist, wobei der
die Schenkel des U verbindende Steg in Draufsicht bogenförmig, vorzugsweise halbkreisförmig
ist, und wenn das Lampengehäuse Ringform hat. In Draufsicht auf das Lampengehäuse kann man
sich dessen Gestalt in Form eines Hohlringes, welcher das Füllrohr umgibt, gut vorstellen. In
diesem Hohlring befindet sich damit ein zylindermantelförmiger Raum; besser: Der Rauminhalt
ist hohlzylinderförmig. Ordnet man in diesem Raum eine in Seitenansicht U-förmige Lampe an,
deren Schenkel etwa die vertikale Erstreckung über die Höhe des Packungstubus haben, dann
versteht man leicht, daß bereits eine 90°-Schwenkung der Hebe- und Schwenkeinrichtung in der
einen und anderen Richtung ausreicht, um die gesamte Oberfläche des Füllrohres nach innen und
des Packungstubus nach außen zu bestreichen. Eine solche Lampe ist recht effektiv, und
dennoch bleibt in dem restlichen hohlzylinderförmigen Raum Platz genug für die Anordnung von
Kühlrohren zur Einleitung und Verteilung eines Kühlmittels, z. B. Wasser, zwischen Lampe und
Lampengehäuse.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des Verfahrens oder der Vorrichtung gemäß einer der
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen bei Fließmittelpackungen mit Tubuswandungen,
auf deren Trägermaterial zur Packungsinnenseite hin eine reflektierende Schicht aufgebracht ist.
Als Trägermaterial kann man beispielsweise Papier oder Polypropenschaum verwenden. Zu der
Oberfläche der Tubuswandung hin, welche bei der aufgerichteten Packung an deren Innenseite
liegt, ist dann zweckmäßigerweise über ein Bindemittel eine reflektierende Schicht aufgebracht,
die durch einen transparenten Polypropenfilm zum Füllgut hin abgedeckt sein sollte. Auch hier ist
dann die Sterilisierungswirkung des Lichtes eine doppelte, wie oben in Verbindung mit dem außen
reflektierenden Füllrohr bereits beschrieben ist. Der Lichtimpuls entfaltet nach Emission von der
Lampe seine erste Wirkung bei dem Auftreffen auf die reflektierende Schicht, wird dort reflektiert
und kann danach dieselbe sterilisierende Wirkung ein zweites Mal auf etwaige Bakterien entfalten.
Zum Schutz der reflektierenden Schicht ist diese gegebenenfalls und für besonders vorteilhafte
Wirkungen von einer SiOx enthaltenen Schicht umgeben, vorzugsweise im Plasma aufgedampft
als Unterlage für die reflektierende Schicht.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 abgebrochen und im Querschnitt eine Ausführungsform einer das Füllrohr
umgreifenden Lampe, wobei die zu füllende Packung in einem nicht dargestellten
Halter für dieselbe gerade in ihre obere Position gefahren ist,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht in Heberichtung vertikal von oben nach unten etwa
entlang der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine stark vergrößerte und abgebrochene Querschnittsansicht des Materials der
Tubuswandung,
Fig. 4 in verkleinertem Maßstab eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, wobei jedoch in den
Positionen II bis V zusätzliche, verschiedene Verfahrensstufen dargestellt sind,
und
Fig. 5 eine abgebrochene und vergrößerte Querschnittsansicht ähnlich der der Fig. 1,
wobei jedoch eine andere Ausführungsform mit außerhalb des Lampengehäuses
angeordneter flexibler Manschette dargestellt ist.
Sterilisiert und gefüllt werden soll eine einseitig oben offene Packung 1, die aus Tubuswandungen
2 und einem Deckel 3 besteht, der hier unten angeordnet ist, weil die Packung von einem nicht
dargestellten Halter kopfüber so getragen wird, daß das in Fig. 4 durch das jeweils graue Feld
angedeutete Füllgut 4 von oben nach unten eingefüllt werden kann.
Das Befüllen erfolgt durch ein im Querschnitt kreisrundes und stationär angebrachtes Füllrohr 5.
Dieses ist in seinem unteren Bereich von einer in einem Lampengehäuse 6 angebrachten Lampe
7 umgeben, die in der Seitenansicht der Fig. 1 quer auf die Papierebene und quer zur
translatorischen Heberichtung 8, 8′ die Gestalt eines U hat, dessen vertikale Schenkel 7′ von
einem gebogenen, horizontal verlaufenden Steg 7′′ verbunden sind.
Die Lampe 7, 7′ mit dem Lampengehäuse 6 ist in einer beweglichen Hebe- und Schwenk
einrichtung 9 befestigt, die einerseits in Richtung des Doppelpfeiles 10 der Fig. 2 schwenkbar
ist und andererseits in Richtung des Doppelpfeiles 8 in Fig. 1 in vertikaler Richtung nach oben
und unten hebbar ist. Mit 11 sind die elektrischen Anschlüsse für die Lampe 7 bezeichnet. Das
Lampengehäuse 6 besteht aus Quarzglas.
Im oberen Bereich im Abstand von der Hebe- und Schwenkeinrichtung 9 ist ein fester Anschluß
12 in Gestalt eines hohen Ringraumes am Füllrohr 5 befestigt mit einer Anschlußleitung 13 für
steriles Gas. Zwischen diesem festen Anschluß 13 und der Hebe- und Schwenkeinrichtung 9 ist
ein flexibler Balg 14 gasdicht so angeordnet, daß ein gemäß Pfeil 15 (Fig. 4) in die Zuführleitung
13 und den ringförmigen, hohlen Anschluß 12 eintretendes steriles Gas in das Innere des Balges
14 gelangt, weil dieser um das Füllrohr herum einen Ringraum vorgibt. Aus dem flexiblen Balg
14 strömt das sterile Gas, entlang der äußeren Oberfläche des Füllrohres 5 nach unten
streichend, durch den Ringraum und unten neben der Unterkante 16 des Füllrohres 5 gemäß
Pfeilen 17 heraus. Durch den ringförmigen Raum 19 zwischen Füllrohr 5 bzw. Lampengehäuse
6 einerseits und Packungswand 2 andererseits strömt das sterile Gas nach oben und entweicht
gemäß den gebogenen Pfeilen 18. Die Zufuhr von sterilem Gas gemäß Pfeil 15 mit Abfluß gemäß
Pfeilen 17 oder 18 erfolgt bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 fortlaufend während
aller Betriebsstufen I bis V in Fig. 4.
Bei den hier dargestellten Ausführungsformen ist das geschlossene untere Ende 3 der Packung
1 der spätere Deckel, während der Boden durch Falten erstellt wird. Dieses Falten besorgen die
Siegelbacken 20, die bei der Ausführungsform der Fig. 5 als Sonotrode 20′ mit Gegenbacken
20′′ dargestellt sind. Diese Siegelbacken 20, 20′, 20′′ vollführen für die Schließbewegung eine
kreisbogenförmige Bewegung entlang der Pfeile 21 (Fig. 4, IV) und wieder zurück (nicht gezeigt).
Während des Betriebes tritt Kühlwasser oben in die Verteilungsleitung 22 (Fig. 2) ein und über
zwei seitliche Zweigleitungen 23 in den Raum im Gehäuse 6 aus, um die Lampe 7 zu kühlen.
Würde man die Tubuswandung 2 der Packung 1 der Fig. 1 abschneiden und übertrieben stark
vergrößern, dann erhielte man eine Querschnittsansicht des Materials, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
Hierbei ist links die Außenseite und rechts die Innenseite der Verpackung zu denken. Auf dem
außen mit nicht gezeigtem Kunststoff beschichteten Trägermaterial 24 ist über eine Bindemittel
schicht 25 eine Metallschicht 26 auf einer im Plasma auf eine transparente Polypropenschicht 28
aufgedampfte Glasschicht 27 aufgebracht.
Die Ausführungsform der Fig. 5 unterscheidet sich von der der Fig. 1 lediglich dadurch, daß
eine flexible Manschette 29 außen um den gesamten Bereich der Lampe 7 angeordnet ist und
entlang einer ringförmigen Linie 30 so auf den Siegelbacken 20′, 20′′ aufliegend gehalten wird,
daß über der Packung 1 ein Raum mit aseptischem Gas auch dann gehalten wird, wenn die
Siegelbacken 20′, 20′′ zum Verschließen des Packungsbodens nach unten zur Mitte hin gemäß
der gebogenen Pfeile 21 wegbewegt werden. Zum Beispiel kann die Manschette 29 an der Stelle
32 (z. B. gerade Linie) am Siegelbacken 20′, 20′′ befestigt sein.
Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich am besten anhand Fig. 4 erläutern.
In der Stellung I ist die oben einseitig offene Packung 1 über ihren nicht dargestellten Halter nach
oben in Heberichtung 8′ so weit bewegt worden, daß das geschlossene untere Ende 3 der
Packung 1 dicht neben der Unterkante 16 des Füllrohres 5 zu liegen kommt. Steriles Gas 15 wird
nun in den ringförmigen Anschluß 12 eingeleitet und strömt durch den flexiblen Balg 14 außen
entlang des Füllrohres 5 innerhalb des Lampengehäuses 6, um gemäß den gebogenen Pfeilen
17 am unteren geschlossenen Ende 3 der Packung 1 auszutreten und diese Endwandung, welche
später zum Deckel der Packung wird, zu sterilisieren und danach entlang der Tubuswandungen
2 innen hochzusteigen, bis die Sterilluft entsprechend der Pfeile 18 entweichen kann.
Während dieser Vorsterilisierung wird die Lampe 7 eingeschaltet und emittiert Lichtimpulse hoher
Energie, beispielsweise durch Entladungen mit einer Frequenz von 20 pro Sekunde. Diese
emittierten Lichtimpulse sind geeignet, auf dem Lampengehäuse 6 und insbesondere in der
Packung 1 vorhandene Bakterien abzutöten. Mit Hilfe der Hebe- und Schwenkeinrichtung 9 wird
daß Lampengehäuse 6 gemäß dem gebogenen Doppelpfeil 10 (Fig. 2) hin- und hergeschwenkt,
um die stabförmigen, vertikal angeordneten U-Schenkel 7′ der Entladungslampe 7 mit allen
Bereichen der zu sterilisierenden Flächen in möglichst innigen Lichtkontakt zu bringen. Bei einer
beispielsweisen Zykluszeit von 1,9 Sekunden werden für die Sterilisierung durch die eingeschalte
te Lampe etwa 0,3 Sekunden benötigt. Während das Sterilisierungsmittel bzw. das sterile Gas
15-18 weiterströmt, wird die Lampe 7 abgeschaltet und in Heberichtung 8′ nach oben bewegt,
woraufhin Flüssigkeit durch das Füllrohr 5 nach unten zu strömen und die Packung 1 zu füllen
beginnt. Jetzt ist der Zustand der Stellung 11 in Fig. 4 erreicht.
Die Packung 1 wird mit dem Einströmen der Flüssigkeit entsprechend abgestimmter Ge
schwindigkeit nach unten bewegt, so daß sich der Flüssigkeitspegel 31 immer etwa im Bereich
der Unterkante 16 des Füllrohres 5 befindet. Der Balg 14 hat sich zusammengedrückt, weil das
obere Ende des Lampengehäuses 6 nun näher an den festen Anschluß 12 heranbewegt worden
ist.
Um die Stellung III zu erreichen, wird die Lampe 7 in eine Richtung entgegen der Pfeilrichtung 8′
nach unten so weit herunterbewegt, bis das untere Ende des Lampengehäuses knapp über der
Verbindungslinie der Siegelbacken 20 liegt. Das obere Ende der nach oben einseitig offenen
Packung 1 liegt ebenfalls auf dieser Höhe, wie man in Position III deutlich sieht. Dadurch wird nur
ein sehr schmaler Ringspalt oder Rechteckspalt innerhalb der Siegelbacken 20 aufrechterhalten,
so daß nur wenig steriles Gas gemäß der gebogenen Pfeile 17 abströmt. Der Balg 14 hat sich
inzwischen wieder in seine normale verlängerte Form ausgedehnt.
Weil die Packung 1 mit dem Füllgut 4 schon vollständig gefüllt ist, muß die Packung nun auch in
ihrem späteren Bodenbereich verschlossen werden, nämlich durch Falten. Dies wird durch das
Zusammenfahren der beiden Siegelbacken 20 entsprechend der gebogenen Pfeile 21
bewerkstelligt, wie in Stellung IV gezeigt ist. Hier ist der Faltboden gerade geschlossen worden
und wird flüssigkeitsdicht versiegelt.
Danach bewegen sich die Siegelbacken 20 wieder entgegen der Pfeilrichtung 21 nach außen in
die Grundstellung, und die Packung 1 wird nach rechts wegbewegt.
Inzwischen kann in der Stellung V eine neue Packung 1 in Richtung des dort gezeigten Pfeiles
31 unter das Lampengehäuse 6 mit Füllrohr 5 herangeführt, angeordnet und wieder in
Heberichtung 8′ nach oben bewegt werden, daß die Position I erreicht ist, wonach das
beschriebene Betriebsspiel sich wiederholt.
Die Packung 1 ist nach Fig. 5 neben einer hülsenförmigen Halterung 33 angeordnet, um den
Abschluß des sterilen Raumes nach unten zu vervollständigen. Man erkennt, daß diese Halterung
33 in geringem Abstand neben den Siegelbacken 20′, 20′′ angeordnet ist. Sie bewegt sich unter
Beibehaltung dieses Abstandes gemeinsam mit den Siegelbacken und relativ zur Packung 1.
Bezugszeichenliste
1 Packung
2 Tubuswandungen
3 Deckel
4 Füllgut
5 Füllrohr
6 Lampengehäuse
7, 7′ Lampe,
7′ Schenkel
7′′ Steg
8, 8′ Heberichtung
9 Hebe- und Schwenkeinrichtung
10 Doppelpfeil
11 Anschlüsse
12 Anschluß
13 Anschlußleitung, Zuführleitung
14 Balg
15 Pfeil, steriles Gas
16 Unterkante
17 Pfeile, Gas
18 Pfeile, Gas
19 Raum
20 Siegelbacken
20′ Sonotrode
20′′ Gegenbacken
21 Pfeile
22 Verteilungsleitung
23 Zweigleitungen
24 Trägermaterial
25 Bindemittelschicht
26 Metallschicht
27 Glasschicht
28 Polypropenschicht
29 Manschette
30 Linie
31 Flüssigkeitspegel, Pfeil
32 Befestigungsstelle
33 hülsenförmige Halterung
2 Tubuswandungen
3 Deckel
4 Füllgut
5 Füllrohr
6 Lampengehäuse
7, 7′ Lampe,
7′ Schenkel
7′′ Steg
8, 8′ Heberichtung
9 Hebe- und Schwenkeinrichtung
10 Doppelpfeil
11 Anschlüsse
12 Anschluß
13 Anschlußleitung, Zuführleitung
14 Balg
15 Pfeil, steriles Gas
16 Unterkante
17 Pfeile, Gas
18 Pfeile, Gas
19 Raum
20 Siegelbacken
20′ Sonotrode
20′′ Gegenbacken
21 Pfeile
22 Verteilungsleitung
23 Zweigleitungen
24 Trägermaterial
25 Bindemittelschicht
26 Metallschicht
27 Glasschicht
28 Polypropenschicht
29 Manschette
30 Linie
31 Flüssigkeitspegel, Pfeil
32 Befestigungsstelle
33 hülsenförmige Halterung
Claims (10)
1. Verfahren zum Sterilisieren und Füllen von einseitig offenen Fließmittelpackungen (1)
unter Einwirkung von pulsierendem Licht und Verwendung eines Füllrohres (5), dadurch
gekennzeichnet, daß die Packung (1) unter Umschließen des Füllrohres (5) und der
Lichtquelle (7, 7′) so weit relativ zum Füllrohr und zur Lichtquelle bewegt wird, bis die
Unterkante (16) des Füllrohres (5) und der Lichtquelle (7, 7′) sich nahe dem ge
schlossenen Packungsende (3) befinden, steriles Gas in die Packung (1) geblasen und
Licht einwirken gelassen wird, nach Abschalten der Lichtquelle (7, 7′) die Lichtquelle (7,
7′) von der Unterkante (16) des Füllrohres (5) fort in die eine Richtung und die Packung
(1) unter Befüllen in die andere Richtung bewegt, dann verschlossen und abgefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des gesamten
Sterilisierungs-, Füll- und Verschließvorganges im Innenraum der Packung (1) eine
Atmosphäre mit sterilem Gas aufrechterhalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des gesamten
Betriebes steriles Gas (15-18) außen über die Oberfläche des Füllrohres (5) streicht.
4. Vorrichtung zum Sterilisieren und Füllen von einseitig offenen Fließmittelpackungen (1)
mit einer pulsierendes Licht emittierenden Lampe (7, 7′) und mit einem relativ zur Packung
(1) bewegbaren, an seiner Unterkante (16) offenen Füllrohr (5), dadurch gekennzeichnet,
daß die Lampe (7, 7′) in einem innen mit einem Kühlmittel gekühlten Lampengehäuse (6)
neben der äußeren Oberfläche des stationären Füllrohres (5) angeordnet ist, das
Lampengehäuse (6) in dem Raum (19) zwischen Füllrohr (5) und Packungswand (2)
bewegbar angetrieben ist und daß Leitungen (13, 19) zum Führen von sterilem Gas
(15-18) in das Innere der Packung (1) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (7, 7′) mit
Lampengehäuse (6) an einer Hebe- und Schwenkeinrichtung (9) befestigt ist, welche das
Füllrohr (5) unter Belassung von Durchtrittsleitungen umgibt, und daß die im wesentlichen
vertikale Erstreckung der Lampe (7, 7′) etwa der im wesentlichen vertikalen Höhe der
Packung (1) entspricht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (5) in
seinem oberen Bereich im Abstand von der Hebe und Schwenkeinrichtung (9) einen
festen Anschluß (12) trägt, zwischen denen ein flexibler Balg (14) gasdicht, das Füllrohr
(5) umgebend, angebracht ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich
außerhalb der Unterkante (16) des Füllrohres (5) bewegliche Siegelbacken (20, 20′, 20′′)
angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in radialem
Abstand um das Lampengehäuse (6) herum eine flexible Manschette (29) angeordnet ist,
die oben im Bereich des festen Anschlusses (12) gasdicht angebracht und unten dicht auf
der Oberseite der Siegelbacken (20′, 20′′) anliegend vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe
(7, 7′) in dem sie umgebenden Lampengehäuse (6) in Seitenansicht quer zur trans
latorischen Heberichtung (8) U-förmig ist, wobei der die Schenkel (7′) des U verbindende
Steg (7′′) in Draufsicht bogenförmig, vorzugsweise halbkreisförmig ist, und daß das
Lampengehäuse (6) Ringform hat.
10. Verwendung des Verfahrens oder der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche bei Packungen (1) mit Tubuswandungen (2), auf deren Trägermaterial (24) zur
Packungsinnenseite hin eine reflektierende Schicht (26) aufgebracht ist (Fig. 3).
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