EP1561722A1 - Anlage zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes - Google Patents

Anlage zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes Download PDF

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EP1561722A1
EP1561722A1 EP20050000781 EP05000781A EP1561722A1 EP 1561722 A1 EP1561722 A1 EP 1561722A1 EP 20050000781 EP20050000781 EP 20050000781 EP 05000781 A EP05000781 A EP 05000781A EP 1561722 A1 EP1561722 A1 EP 1561722A1
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EP
European Patent Office
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air
installation according
area
clean room
room area
Prior art date
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EP20050000781
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English (en)
French (fr)
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EP1561722B1 (de
Inventor
Ludwig Clüsserath
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KHS GmbH
Original Assignee
KHS MASCHINEN und ANLAGENBAUAG
KHS GmbH
KHS Maschinen und Anlagenbau AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0006—Conveying; Synchronising
    • B67C7/002—General lay-out of bottle-handling machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0073—Sterilising, aseptic filling and closing

Definitions

  • the invention relates to a plant for the aseptic filling of a liquid Fillings in bottles or similar containers. It is often necessary to use a liquid Contents aseptic, i. under cleanroom conditions (for example, cleanroom class 100) Bottles or the like. To fill containers and then under clean room conditions to close, for example, when filling very sensitive Beverages, such as dairy products, juices, or in the filling of medical products, etc.
  • the invention also relates to the filling of hygienic and microbiologically sensitive products under germ-free Air conditions such as Wine, beer or fruit spritzers.
  • the object of the invention is to show a system for aseptic filling, which allows the volume of space to be supplied with the sterile air to keep as small as possible, and u.a. to reduce the production and operating costs.
  • the clean room or clean room area, for the clean room conditions necessary for aseptic production (e.g., clean room class 100) must be complied with, only by Room volume determined by the space requirements of the filling machine, the Closer and optionally a filling machine preceded treatment machine e.g. for cleaning and / or sterilizing the containers (for example Rinser) is determined.
  • the filling machine but also preferably one This filling machine preceeding treatment machine range with their the encircling rotor of the respective machine surrounding hollow cylindrical shielding up to the upper limit or ceiling of the clean room area and connect directly to a local air outlet opening or form this air outlet opening, so by avoiding dead spaces above the machine the total volume of the clean room area is kept small.
  • the hollow cylindrical shield s through the upper limit or Cover the ceiling of the clean room area.
  • the shield serves, for example, the filling machine and / or the further treatment machine with its interior as a return air duct, i.e. the air duct is then designed so that the filtered sterile clean air the clean room area via at least one filter device, for example in the ceiling area is supplied in the area of the clean room floor in the interior of the each shield occurs and within this shield up to the Air outlet opening flows.
  • This training also has the advantage that, for example Interventions, e.g. Repair and maintenance of the filling machine and / or at the further treatment machine within the respective shield be carried out from above, without thereby in the actual sterile area outside the shields lost the clean room conditions walk.
  • the plant serves for aseptic purposes Filling a liquid product into containers or surfaces 2 under clean room conditions, For example, a sensitive and / or perishable filling, such as. a milk product, a fruit juice or the like or for filling of pharmaceutical products, etc.
  • a sensitive and / or perishable filling such as. a milk product, a fruit juice or the like or for filling of pharmaceutical products, etc.
  • the system 1 consists essentially of an outer enclosure 3, the one encloses outwardly substantially tightly closed interior, which through a walk-in intermediate floor 4 (false ceiling) in an upper and a lower area is divided.
  • the upper area forms over the larger one Part of the layout of Appendix 1 a so-called plenum 5 (ceiling space or Space) with access door 5.1 and from this plenary 5 by a vertical Partition wall 6 separated an auxiliary space 7.
  • Both the plenum 5 and the Auxiliary room 7 have a height such that these spaces of people in upright Posture e.g. are accessible for repair and / or maintenance work.
  • the space below the intermediate floor 4 is sealed by vertical walls 8 Windows 8.1 ua.a. in a security gate 9 and in a representation 1 subdivided below the plenum 5 sterile space 10, which latter in turn by one of the machines used in Appendix 1 enclosing partition or insulating wall 11 in an inner clean room area 10.1 and an outer security area 10.2 is divided.
  • the separation or Insulating wall 11 is for example at least partially formed as a glass wall, so that the accommodated in the clean room section 10.1 machines from the security area 10.2 are visible and thus u.a. the proper way of working This machine can be observed.
  • a rinser 12 in the clean room area 10.1 et al for sterilizing the already cleaned bottles 2 for sterilizing the already cleaned bottles 2
  • a filling machine 13 for Filling the sterilized bottles 2 with the contents
  • a capper 14 for closing the bottles and transport facilities for transporting the bottles 2 between the rinser 12, the filling machine 13 and the capper 14 intended.
  • the rinser 12, the filling machine 13 and the capper 14 are each Machines of rotating design with a rotating rotor.
  • the empty bottles 2 are according to the arrow A of Figures 1 - 3 means a transporter over the security area 10.2 and through an opening or Sluice in the wall 11 of the rinser 12 supplied.
  • the filled and closed Bottles are according to the arrow B of Figures 1 - 3 by means of Transporteurs through an opening or lock in the wall 11 first in promoted the security area 10.2 and transported from there the housing 3.
  • the wall 11 closes the clean room area 10.1 also in the area of the underside the false floor 4 hermetically to the security area.
  • In the area of Floor 15 are in the wall 11 openings 16 for an air passage of the Clean room area 10.1 provided in the security area 10.2.
  • the rinser 12 and the filling machine 13 each have a machine in question or the rotor enclosing shielding wall or hollow-cylindrical shielding 12.1 or 13.1. These shields each form substantially a hollow cylinder with its axis co-axial with the vertical axis of the machine is located and open at the bottom as well as top of the machine. Because the Machines in the usual way with feet 17 on the ground 15 get up, is the lower edge or the lower opening of each shield 12.1 and 13.1 of Floor 15 spaced so that between this and the lower edge of each shield 12.1 and 13.1 a ring opening for an air inlet from the respective Machine surrounding space in the interior of the shield 12.1 or 13.1 is formed.
  • the shields 12.1 and 13.1 sealed passed through the intermediate bottom 4 and there, for example covered with a grid 12.2 or 13.2, so that although a stream of air the interior of the respective cover 12.1 or 13.1 in the plenum 5 possible is, the intermediate bottom 4 but also in the shields 12.1 and 13.1 is walkable.
  • intermediate walls 18 and 19 are provided, namely an intermediate wall 18 between the rinser 12 and the filling machine 13 and an intermediate wall 19 between the filling machine 13 and the capper 14.
  • the partitions form in the illustrated embodiment, each air passage openings at the bottom 15. You also have openings around the Bottle transfer between the individual sections to allow.
  • a plurality of filter means 20 - 23 for generating sterile air provided by filtering.
  • the filter devices 20 - 23 are not used only for filtering, but can also be used to heat or cool the air become.
  • a filter and a fan are available in such a Application also via a heating element formed by a heat exchanger or cooling element.
  • Air is sucked out of the auxiliary space 7 and filtered via the filter device 20, i.e. introduced as sterile air in the airlock 9.
  • the security gate 9 opens into a vertical air channel 24 Air outlet opening over which the air from the airlock 9 back in can flow the auxiliary space 7.
  • the filter means 21, 22 and 23 for optimum air distribution at the bottom of the false floor 4 distribution channels 21.1, 22.1 or 23.1.
  • About the circulating air system formed by the filter means 20 - 23 are the rooms supplied by these facilities at a predetermined target temperature, for example, at a room or air temperature in the range of about 20 - 22 ° C and at a predetermined relative humidity of, for example less than or equal to 70% held.
  • an outer air conditioner is designated in the figure 1, which u. a. a filter stage and a climatic stage and via which the plenum 5 and the auxiliary space 7 with pre-filtered and conditioned, i. to a temperature preferably in the range between 20 ° and 22 ° C and on a relative humidity of less or equal to 70% set fresh air are supplied.
  • the air conditioner 26 as well as the individual filter devices 20, 21, 22 and 23 are regulated so that the air pressure in the sterile room 10 is definitely higher than the atmospheric pressure and also higher than the air pressure in the at the sterile Room 10 adjacent other rooms, such as plenum 5, auxiliary room 7, security gate 9, etc. Furthermore, the outer air conditioner 26 and the filter devices 20 regulated so that the pressure in the plenary 5, in the auxiliary room 7 and also in the Security lock 9 and in adjacent rooms above the atmospheric pressure outside the enclosure 3 is located.
  • the air conditioner 26 balances the air losses from, inter alia, through the openings for the insertion and removal of Containers and closures in the clean room arise
  • the plant 1 is designed so that in the clean room 10.1 required for the aseptic production clean room class 100 (about 35,000 particles per m 3 air) is reached.
  • An advantage of the system 1 is, inter alia, that the actual sterile room 10 has a relatively small volume and thereby significantly reduce the costs of production and operation, in particular the costs for air conditioning and air conditioning.
  • a significant advantage also consists in the fact that, in the event of malfunctions occurring, the interiors of the shields 12.1 and 13.1 are accessible; ie interventions and maintenance work on the rinser 12 and the filling machine 13 can be made, through the top cover 12.2 and 13.2 from the plenum 5 ago.
  • FIG. 2 shows the plant of FIG. 1 in a modified elevation. Shown is in this figure, a work or recreation room 27 for the operator.
  • This space 27 which also has a filter device 20 from the auxiliary space. 7 is supplied with filtered, sterile air is accessible via the airlock 9. From the room 27 or a corresponding door in case of need, the room 10 reachable.
  • the partition 8 which also separates the space 27 from the space 10, in turn, at least one viewing window 8.1 is provided.
  • FIG. 3 shows, in a slightly modified form, the layout of the installation 1a.
  • a special feature here is that the security area 10.2 den Clean room area 10.1 does not completely surround, but this security area 10.2 only on a smaller part of the scope of the clean room area 10.1 connects, so the clean room area 10.2 enclosing wall 11 not only a partition between the security area 10.2 and the clean room area 10.1 forms, but on the greater part of their length the clean room area 10.1 hermetically sealed directly to the environment.
  • This training contributes significantly This helps to increase the volume of space, which is more sterile and more regulated in temperature Air must be supplied as small as possible and thereby the operating costs can be kept low.
  • the security area 10.2 in plan several times Z- or zig-zag-shaped angled and consists of several sections 10.2.1 - 10.2.4, each connecting at right angles to each other, the inlet for the bottles 2 at section 10.2.1 and the outlet for the filled bottles are provided at section 10.2.4 and the conveying directions (Arrows A and B) of the bottles 2 at the inlet and the outlet at right angles to each other run.
  • FIG. 4 shows, as a further possible embodiment, a system 1 a in which the Housing 3 is simplified and only the plenum 5 and the below having the intermediate bottom 4 sterile space 10.
  • the peripheral wall of the sterile room 10 is in this embodiment of the clean room area 10.1 enclosing wall 11 formed.
  • the operation of Appendix 1, in particular of the rinser 12, the filling machine 13 and the capper 14 can optically monitored by windows in the wall 11.
  • the plant 1a is suitable for a Use in a bottling hall.
  • FIG. 5 shows in a representation similar to FIG. 1 as a further possible embodiment a plant 1 b, which in addition by the plant 1 a distinguishes that only the clean room area 10.1 is present, the enclosure So on this clean room area 10.1 enclosing wall 11, the Between bottom 4 and the lower bottom 15 has been limited. Also with this Embodiment which determines and suitable for installation in a bottling hall is the clean room area 10.1 closed to the outside almost airtight. By means of the filter devices 21 - 23 outside air is filtered into the clean room area 10.1 injected as sterile air. The air flow is again through the interiors the shields 12.1 and 13.1 upward, with the air at the top these shields in the production or bottling hall exits. Latter is air conditioned, for example, via an air conditioning and filter device, not shown.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Ventilation (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Eine Anlage zum Abfüllen unter verbesserten hygienischen Luftbedingungen und/oder zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen (2) oder dergleichen Behälter besitzt u.a. einen nach außen hin durch wenigstens eine Wandung (11) luftdicht oder nahezu luftdicht verschlossenen Reinraumbereich (10.1), wenigstens eine Füllmaschine (13) und eine Verschließmaschine (14) zum Verschließen der gefüllten Behälter im Reinraumbereich, wenigstens eine Filtereinrichtung (21,22,23) zum Einbringen von gefilterter und steriler Luft in den Reinraumbereich (10.1) sowie wenigstens einen Luftauslass im Bereich einer oberen Decke. Eine die Füllmaschine (12) und/oder den Verschließer (14) bzw. einen Rotor der Füllmaschine und/oder des Verschließers umschließende Abschirmung (12.1) bildet eine mit dem wenigstens einen Luftauslass in Verbindung stehende oder diesen Luftauslass bildende Rückluftführung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen oder dgl. Behälter. Vielfach ist es erforderlich, ein flüssiges Füllgut aseptisch, d.h. unter Reinraumbedingungen (z.B. Reinraumklasse 100) in Flaschen oder dgl. Behälter abzufüllen und diese dann auch unter Reinraumbedingungen zu verschließen, beispielsweise beim Abfüllen von sehr empfindlichen Getränken, wie beispielsweise Milchprodukten, Säften, oder aber beim Abfüllen von medizinischen Produkten usw. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auch auf das Abfüllen von hygienisch und mikrobiologisch sensiblen Produkten unter keimarmen Luftbedingungen wie z.B. Wein, Bier oder Fruchtschorlen.
Für das aseptische Abfüllen sind grundsätzlich Anlagen bekannt, die innerhalb einer Einhausung einen nach Außen hin geschlossenen und mit gefilterter, steriler Luft versorgten Reinraum oder Reinraumbereich bilden, durch den eine Transportstrecke für die Behälter oder Flaschen hindurchreicht, an welcher dann innerhalb des Reinraumbereichs ein Rinser, eine Füllmaschine sowie ein Verschließer in Förderrichtung auf einander folgend vorgesehen sind. In der Regel ist dieser Reinraumbereich von einem Sicherheitsbereich umgeben, in dem dann u. a. Schleusen oder Durchlässe zum Zuführen der leeren zu füllenden Behälter bzw. zum Abführen der gefüllten und verschlossenen Behälter vorgesehen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage zum aseptischen Abfüllen aufzuzeigen, die es ermöglicht, das Volumen des mit der sterilen Luft zu versorgenden Raumes möglichst klein zu halten, und zwar u.a. zur Reduzierung der Erstellungs- und Betriebskosten. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Anlage entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist im Extremfall der Reinraum oder Reinraumbereich, für den die für eine aseptische Produktion notwendigen Reinraumbedingungen (z.B. Reinraumklasse 100) eingehalten werden müssen, lediglich vom Raumvolumen bestimmt, welches vom Platzbedarf der Füllmaschine, des Verschließers und gegebenenfalls einer der Füllmaschine vorausgehenden Behandlungsmaschine z.B. zum Reinigen und/oder Sterilisieren der Behälter (beispielsweise Rinser) bestimmt ist. Insbesondere die Füllmaschine, aber auch bevorzugt eine dieser Füllmaschine vorausgehende Behandlungsmaschine reichen mit ihrer den umlaufenden Rotor der jeweiligen Maschine umgebenden hohlzylinderartigen Abschirmung bis an die obere Begrenzung oder Decke des Reinraumbereichs und schließen an eine dortige Luftaustrittsöffnung unmittelbar an oder bilden diese Luftaustrittsöffnung, sodass durch die Vermeidung von Toträumen oberhalb der Maschine das Gesamtvolumen des Reinraumbereichs klein gehalten wird. In einer weiteren überaus vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die hohlzylinderartigen Abschirmungen durch die obere Begrenzung oder Decke des Reinraumbereiches hindurch reichen.
Weiterhin dient bei der Erfindung die Abschirmung beispielsweise der Füllmaschine und/oder der weiteren Behandlungsmaschine mit ihrem Innenraum als Rückluftführung, d.h. die Luftführung ist dann so ausgebildet, dass die gefilterte sterile Reinluft dem Reinraumbereich über wenigstens eine Filtereinrichtung beispielsweise im Deckenbereich zugeführt wird, im Bereich des Reinraumbodens in den Innenraum der jeweiligen Abschirmung eintritt und innerhalb dieser Abschirmung nach oben an die Luftaustrittsöffnung strömt. Diese Ausbildung hat auch den Vorteil, dass beispielsweise Eingriffe, z.B. Reparatur- und Wartungsarbeiten an der Füllmaschine und/oder an der weiteren Behandlungsmaschine innerhalb der jeweiligen Abschirmung von oben her durchgeführt werden können, ohne dass dadurch im eigentlichen sterilen Bereich außerhalb der Abschirmungen die Reinraumbedingungen verloren gehen.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
in vereinfachter Darstellung einen Aufriss einer Anlage gemäß der Erfindung zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen und dergl. Behälter;
Fig. 2
in vereinfachter Darstellung einen Aufriss der Anlage der Figur 1, jedoch in einer unterschiedlichen Schnittebene;
Fig. 3
einen Grundriss einer Anlage zum aseptischen Abfüllen ähnlich der Anlage der Fig. 1;
Fig. 4 und 5
Darstellungen ähnlich der Fig. 1 und weitere mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlage.
Die in den Figuren 1 - 3 allgemein mit 1 bezeichneten Anlage dient zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Behälter oder Flachen 2 unter Reinraumbedingungen, beispielsweise eines empfindlichen und/oder leicht verderblichen Füllgutes, wie z.B. eines Milchproduktes, eines Fruchtsaftes oder dergleichen oder zum Abfüllen von Arzneimittelprodukten usw.
Die Anlage 1 besteht im wesentlichen aus einer äußeren Einhausung 3, die einen nach außen hin im Wesentlichen dicht geschlossenen Innenraum umschließt, welcher durch einen begehbaren Zwischenboden 4 (Zwischendecke) in einen oberen und einen unteren Bereich unterteilt ist. Der obere Bereich bildet über den größeren Teil des Grundrisses der Anlage 1 ein sogenanntes Plenum 5 (Deckenraum oder Zwischenraum) mit Zugangstür 5.1 sowie von diesem Plenum 5 durch eine vertikale Zwischenwand 6 getrennt einen Hilfsraum 7. Sowohl das Plenum 5 als auch der Hilfsraum 7 besitzen eine solche Höhe, dass diese Räume von Personen in aufrechter Haltung z.B. für Reparatur- und/oder Wartungsarbeiten begehbar sind.
Der Raum unterhalb des Zwischenbodens 4 ist durch vertikale Wände 8 mit abgedichteten Fenstern 8.1 u.a. in eine Personenschleuse 9 sowie in einen bei der Darstellung der Fig. 1 sich unterhalb des Plenums 5 befindlichen sterilen Raum 10 unterteilt, welch letzterer seinerseits durch eine die in der Anlage 1 verwendeten Maschinen umschließende Trenn- oder Isolierwand 11 in einen inneren Reinraumbereich 10.1 und einen äußeren Sicherheitsbereich 10.2 unterteilt ist. Die Trenn- oder Isolierwand 11 ist beispielsweise zumindest teilweise als Glaswand ausgebildet, so dass die in dem Reinraumabschnitt 10.1 untergebrachten Maschinen von dem Sicherheitsbereich 10.2 aus sichtbar sind und somit u.a. die ordnungsgemäße Arbeitsweise dieser Maschine beobachtet werden kann.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind im Reinraumbereich 10.1 ein Rinser 12 u.a. zum Sterilisieren der bereits gereinigten Flaschen 2, eine Füllmaschine 13 zum Füllen der sterilisierten Flaschen 2 mit dem Füllgut, ein Verschließer 14 zum Verschließen der Flaschen sowie Transporteinrichtungen zum Transportieren der Flaschen 2 zwischen dem Rinser 12, der Füllmaschine 13 und dem Verschließer 14 vorgesehen. Der Rinser 12, die Füllmaschine 13 und der Verschließer 14 sind jeweils Maschinen umlaufender Bauart mit einem umlaufenden Rotor.
Die leeren Flaschen 2 werden entsprechend dem Pfeil A der Figuren 1 - 3 mittels eines Transporteurs über den Sicherheitsbereich 10.2 und durch eine Öffnung oder Schleuse in der Wandung 11 dem Rinser 12 zugeführt. Die gefüllten und verschlossenen Flaschen werden entsprechend dem Pfeil B der Figuren 1 - 3 mittels des Transporteurs durch eine Öffnung oder Schleuse in der Wandung 11 zunächst in den Sicherheitsbereich 10.2 gefördert und von dort aus der Einhausung 3 abtransportiert.
Die Wandung 11 verschließt den Reinraumbereich 10.1 auch im Bereich der Unterseite des Zwischenbodens 4 hermetisch zu dem Sicherheitsbereich. Im Bereich des Bodens 15 sind in der Wandung 11 Öffnungen 16 für einen Luftdurchtritt von dem Reinraumbereich 10.1 in den Sicherheitsbereich 10.2 vorgesehen.
Der Rinser 12 und die Füllmaschine 13 besitzen jeweils eine die betreffende Maschine bzw. deren Rotor umschließende Abschirmwand oder hohlzylinderartige Abschirmung 12.1 bzw. 13.1. Diese Abschirmungen bilden jeweils im wesentlichen einen Hohlzylinder, der mit seiner Achse achsgleich mit der vertikalen Maschinenachse liegt und an der Unterseite sowie Oberseite der Maschine offen ist. Da die Maschinen in üblicher Weise mit Füßen 17 auf dem Boden 15 aufstehen, ist der untere Rand bzw. die dortige untere Öffnung jeder Abschirmung 12.1 bzw. 13.1 vom Boden 15 beabstandet, so dass zwischen diesem und dem unteren Rand jeder Abschirmung 12.1 und 13.1 eine Ringöffnung für einen Lufteintritt aus dem die jeweilige Maschine umgebenden Raum in den Innenraum der Abschirmung 12.1 bzw. 13.1 gebildet ist. Im Bereich des oberen Endes sind die Abschirmungen 12.1 und 13.1 abgedichtet durch den Zwischenboden 4 hindurchgeführt und dort beispielsweise mit einem Gitter 12.2 bzw. 13.2 abgedeckt, so dass zwar ein Luftstrom aus dem Innenraum der jeweiligen Abdeckung 12.1 bzw. 13.1 in das Plenum 5 möglich ist, der Zwischenboden 4 aber auch im Bereich der Abschirmungen 12.1 und 13.1 begehbar ist.
Im Reinraumbereich 10.1 sind zusätzliche Zwischenwände 18 und 19 vorgesehen, und zwar eine Zwischenwand 18 zwischen dem Rinser 12 und der Füllmaschine 13 und eine Zwischenwand 19 zwischen der Füllmaschine 13 und dem Verschließer 14. Die Zwischenwände bilden bei der dargestellten Ausführungsform jeweils Luftdurchtrittsöffnungen am Boden 15. Sie haben darüber hinaus Öffnungen um den Flaschentransfer zwischen den einzelnen Sektionen zu ermöglichen.
Im Zwischenboden 4 sind mehrere Filtereinrichtungen 20 - 23 zum Erzeugen von steriler Luft durch Filtern vorgesehen. Die Filtereinrichtungen 20 - 23 dienen nicht nur zum Filtern, sondern können auch zum Heizen oder Kühlen der Luft eingesetzt werden. Zusätzlich zu einem Filter und einem Gebläse verfügen sich in einem solchen Anwendungsfall auch über ein, von einem Wärmetauscher gebildetes Heiz- bzw. Kühlelement.
Über die Filtereinrichtung 20 wird Luft aus dem Hilfsraum 7 angesaugt und gefiltert, d.h. als sterile Luft in die Personenschleuse 9 eingebracht. Im Bereich des Bodens 15 weist die Personenschleuse 9 eine in einen vertikalen Luftkanal 24 mündende Luftaustrittsöffnung auf, über welche die Luft aus der Personenschleuse 9 zurück in den Hilfsraum 7 strömen kann.
Mit der Filtereinrichtung 21 wird Luft aus dem Plenum 5 angesaugt und gefiltert, d.h. als sterile Luft zum Großteil in den vom Verschließer 14 eingenommen Teil des Reinraumbereichs 10.1 eingeblasen, teilweise auch in eine hohlzylinderförmige Abschirmung 14.1 des Verschließers 14, sodass der Arbeits- bzw. Verschließbereich des Verschließers ständig mit steriler Luft beaufschlagt ist. Ein kleinerer Teil der von der Filtereinrichtung 21 gelieferten gefilterten sterilen Luft gelangt in den Sicherheitsbereich 10.2.
Von der Filtereinrichtung 22 wird Luft aus dem Plenum 5 angesaugt und zu gleichen Teilen beidseitig von der Trennwand 18 gefiltert, d.h. als sterile Luft in den von dem Rinser 12 sowie in den von der Füllmaschine 13 eingenommenen Teil des Reinraumbereichs 10.1 eingebracht. Von der Filtereinrichtung 23 wird Luft ebenfalls aus dem Plenum 5 angesaugt und in den vom Rinser 12 eingenommenen Teil des Reinraumbereichs 10.1 eingebracht, und zwar in der Weise, dass zumindest ein Teil des von der Filtereinrichtung 23 erzeugten Luftstromes entlang der Innenseite der Trennwand 11 nach unten strömt und hierbei auch einen Luftvorhang an der Schleusenöffnung bildet, an der die zu füllenden Flaschen 2 aufrecht stehend von dem Sicherheitsbereich 10.2 in den Reinraumbereich 10.1 bzw. an den Rinser 12 gefördert werden. Ein ähnlicher Luftvorhang aus gefilterter und steriler Luft ist auch an der Schleusenöffnung gebildet, an der die gefüllten und verschlossenen Flaschen 2 aus dem Reinraumbereich 10.1 in den Sicherheitsbereich 10.2 gelangen.
Wie durch die den Luftstrom kennzeichnenden Pfeile dargestellt ist, verläuft ein Großteil des durch die Filtereinrichtungen 21 - 23 erzeugten Luftstromes über den Innenraum der Abschirmungen 12.1 und 13.1 nach oben und gelangt dann an der Oberseite der jeweiligen Abschirmung wieder in das Plenum 5 zurück. Ein Teil des von den Filtereinrichtungen 21 - 23 erzeugten Luftstromes strömt auch durch die Öffnungen 16 aus dem Reinraumbereich 10.1 in den Sicherheitsbereich 10.2 und gelangt ebenso, wie die von der Filtereinrichtung 21 direkt in den Sicherheitsbereich 10.2 eingebrachte sterile Luft über eine im Zwischenboden 4 vorgesehene Entlüftungsöffnungen 25 in das Plenum 5 zurück.
Bei der dargestellten Ausführungsform besitzen die Filtereinrichtungen 21, 22 und 23 für eine optimale Luftverteilung an der Unterseite des Zwischenbodens 4 Verteilerkanäle 21.1, 22.1 bzw. 23.1.
Über das von den Filtereinrichtungen 20 - 23 gebildete Umluftsystem werden die von diesen Einrichtungen versorgten Räume auf einer vorgegebenen SollTemperatur, beispielsweise auf einer Raum- oder Lufttemperatur im Bereich von etwa 20 - 22° C und auf einer vorgegebenen relativen Luftfeuchtigkeit von beispielsweise kleiner oder gleich 70% gehalten.
Mit 26 ist in der Figur 1 ein äußeres Klimagerät bezeichnet, welches u. a. eine Filterstufe und eine Klimastufe aufweist und über welches das Plenum 5 und der Hilfsraum 7 mit vorgefilterter und klimatisierter, d.h. auf eine Temperatur vorzugsweise im Bereich zwischen 20° und 22°C und auf eine relative Luftfeuchtigkeit von kleiner oder gleich 70% eingestellter Frischluft versorgt werden.
Das Klimagerät 26 sowie auch die einzelnen Filtereinrichtungen 20, 21, 22 und 23 sind so geregelt, dass der Luftdruck im sterilen Raum 10 auf jeden Fall höher ist als der Atmosphärendruck und auch höher als der Luftdruck in den an den sterilen Raum 10 angrenzenden weiteren Räumen, wie Plenum 5, Hilfsraum 7, Personenschleuse 9 usw. Weiterhin sind das äußere Klimagerät 26 sowie die Filtereinrichtungen 20 so geregelt, dass der Druck im Plenum 5, im Hilfsraum 7 sowie auch in der Personenschleuse 9 und in an diese angrenzenden Räumen über dem Atmosphärendruck außerhalb der Einhausung 3 liegt. Das Klimagerät 26 gleicht die Luftverluste aus, die unter anderem durch die Öffnungen für das Ein- und Ausbringen von Behältnissen und Verschlüssen in den Reinraum entstehen
Die Anlage 1 ist so ausgelegt, dass in dem Reinraum 10.1 eine für die aseptische Produktion notwendige Reinraumklasse 100 (ca. 35.000 Partikel pro m3 Luft) erreicht ist. Ein Vorteil der Anlage 1 besteht u. a. darin, dass der eigentliche sterile Raum 10 ein relativ kleines Volumen aufweist und sich hierdurch die Erstellungs- und Betriebskosten, insbesondere auch die Kosten für die Klimatisierung und Luftaufbereitung erheblich reduzieren. Ein wesentlicher Vorteil besteht aber auch darin, dass bei eventuell auftretenden Betriebsstörungen die Innenräume der Abschirmungen 12.1 und 13.1 zugänglich sind; d.h. Eingriffe und Wartungsarbeiten am Rinser 12 und an der Füllmaschine 13 vorgenommen werden können, und zwar über die obere Abdeckung 12.2 bzw. 13.2 vom Plenum 5 her. Durch die spezielle Führung des Luftstromes aus den den Rinser 12 und die Füllmaschine 13 umgebenden Bereichen durch die Abschirmungen 12.1 und 13.1 hindurch nach oben können im Raum 10 außerhalb der Abschirmungen, d.h. im eigentlichen Sterilbereich die Bedingungen der Reinraumklasse 100 auch bei Eingriffen und Wartungsarbeiten am Rinser 12 und an der Füllmaschine 13 aufrechterhalten werden.
Die Figur 2 zeigt die Anlage der Figur 1 in einem geänderten Aufriss. Dargestellt ist in dieser Figur noch ein Arbeits- oder Aufenthaltsraum 27 für das Bedienpersonal. Dieser Raum 27, der ebenfalls über eine Filtereinrichtung 20 aus dem Hilfsraum 7 mit gefilterter, steriler Luft versorgt wird, ist über die Personenschleuse 9 erreichbar. Aus dem Raum 27 bzw. über eine entsprechende Tür ist im Bedarfsfall der Raum 10 erreichbar. In der Trennwand 8, die den Raum 27 ebenfalls vom Raum 10 trennt, ist wiederum wenigstens ein Sichtfenster 8.1 vorgesehen.
Die Figur 3 zeigt in einer etwas modifizierten Form den Grundriss der Anlage 1a. Eine Besonderheit besteht hierbei auch darin, dass der Sicherheitsbereich 10.2 den Reinraumbereich 10.1 nicht vollständig umschließt, sondern dieser Sicherheitsbereich 10.2 nur an einem kleineren Teil des Umfangs des Reinraumbereichs 10.1 anschließt, also die den Reinraumbereich 10.2 umschließende Wand 11 nicht nur eine Trennwand zwischen dem Sicherheitsbereich 10.2 und dem Reinraumbereich 10.1 bildet, sondern auf dem größeren Teil ihrer Länge den Reinraumbereich 10.1 direkt zu der Umgebung hin luftdicht abschließt. Diese Ausbildung trägt wesentlich dazu bei, dass das Raumvolumen, welches mit steriler und in der Temperatur geregelter Luft versorgt werden muss, möglichst klein ist und hierdurch die Betriebskosten gering gehalten werden können.
Wie in der Figur 3 dargestellt, ist bei dieser Ausführungsform der Sicherheitsbereich 10.2 im Grundriss mehrfach Z- oder zick-zack-förmig abgewinkelt und besteht aus mehreren Abschnitten 10.2.1 - 10.2.4, die jeweils rechtwinklig aneinander anschließen, wobei der Einlauf für die Flaschen 2 am Abschnitt 10.2.1 und der Auslauf für die gefüllten Flaschen am Abschnitt 10.2.4 vorgesehen sind und die Förderrichtungen (Pfeile A und B) der Flaschen 2 am Einlauf und am Auslauf rechtwinklig zueinander verlaufen.
Die Figur 4 zeigt als weitere mögliche Ausführungsform eine Anlage 1 a, bei der die Einhausung 3 vereinfacht ausgebildet ist und lediglich das Plenum 5 und den unterhalb des Zwischenbodens 4 befindlichen sterilen Raum 10 aufweist. Die Umfangswand des sterilen Raumes 10 ist bei dieser Ausführungsform von der den Reinraumbereich 10.1 umschließenden Wandung 11 gebildet.
Der Sicherheitsbereich 10.2 sowie weitere Räume, wie z.B. die Personenschleuse 9 oder der Raum 27 sind nicht vorhanden. Die Arbeitsweise der Anlage 1, insbesondere des Rinsers 12, der Füllmaschine 13 und des Verschließers 14 können optisch durch Fenster in der Wand 11 überwacht werden. Die Anlage 1a eignet sich für eine Verwendung in einer Abfüllhalle.
Die Figur 5 zeigt in einer Darstellung ähnlich der Figur 1 als weitere mögliche Ausführungsform eine Anlage 1 b, die sich von der Anlage 1 a zusätzlich noch dadurch unterscheidet, dass nur noch der Reinraumbereich 10.1 vorhanden ist, die Einhausung also auf die diesen Reinraumbereich 10.1 umschließende Wandung 11, den Zwischenboden 4 und den unteren Boden 15 beschränkt wurde. Auch bei dieser Ausführungsform, welche für eine Aufstellung in einer Abfüllhalle bestimmt und geeignet ist, ist der Reinraumbereich 10.1 nach Außen hin nahezu luftdicht verschlossen. Über die Filtereinrichtungen 21 - 23 wird Außenluft gefiltert in den Reinraumbereich 10.1 als sterile Luft eingeblasen. Der Luftstrom erfolgt wiederum durch die Innenräume der Abschirmungen 12.1 und 13.1 nach oben, wobei die Luft an der Oberseite dieser Abschirmungen in die Produktions- oder Abfüllhalle austritt. Letztere ist beispielsweise über eine nicht dargestellte Klima- und Filtereinrichtung klimatisiert.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der die Erfindung tragende Gedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste
1, 1a, 1b
Anlage
2
Flaschen
3
Einhausung
4
Zwischenboden
5
Plenum
5.1
Tür
6
vertikale Zwischenwand
7
Hilfsraum
8
Trennwand
8.1
Fenster
9
Personenschleuse
10
steriler Raum
10.1
Reinraum
10.2
Sicherheitsraum
10.2.1, 10.2.2
Abschnitt des Sicherheitsraumes
10.2.3, 10.2.4
Abschnitt des Sicherheitsraumes
11
Trennwand
12
Rinser
12.1
Abschirmung
12.2
obere Abdeckung
13
Füllmaschine
13.1
Abschirmung
13.2
obere Abdeckung
14
Verschließer
14.1
Abschirmung
15
Boden
16
Luftdurchtrittsöffnungen
17
Fußelement
18, 19
Zwischenwand
20 - 23
Luftfiltereinrichtung
21.1, 22.1, 23.1
Luftverteilerkanal
24
vertikaler Luftkanal
25
Öffnung
26
Klimaeinrichtung
27
Raum
A
Förderrichtung der zugeführten leeren Flaschen 2
B
Förderrichtung der gefüllten und verschlossenen Flaschen 2

Claims (21)

  1. Anlage zum Abfüllen unter verbesserten hygienischen Luftbedingungen und/oder zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen (2) oder dergleichen Behälter, mit einem nach außen hin durch wenigstens eine Wandung (11) luftdicht oder nahezu luftdicht verschlossenen Reinraumbereich (10.1), mit wenigstens einer Füllmaschine (13) und einer in Transportrichtung der Behälter (2) auf die Füllmaschine folgenden Verschließmaschine (14) zum Verschließen der gefüllten Behälter im Reinraumbereich (10.1), mit wenigstens einer Filtereinrichtung (21, 22, 23) zum Einbringen von gefilterter und steriler Luft in den Reinraumbereich (10.1) sowie mit wenigstens einem Luftauslass im Bereich einer den Reinraumbereich (10.1) oben begrenzenden Decke, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Füllmaschine (12) und/oder den Verschließer (14) bzw. einen Rotor der Füllmaschine (12) und/oder des Verschließers (14) zumindest teilweise umschließende Abschirmung (12.1) eine mit dem wenigstens einen Luftauslass in Verbindung stehende oder diesen Luftauslass bildende Rückluftführung bildet.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Reinraumbereich (10.1) in Förderrichtung der Behälter (2) der Verschließmaschine (13) vorausgehend mindestens eine zusätzliche Behandlungsmaschine für die Behälter (2), z.B. zum zusätzlichen Reinigen und/oder Sterilisieren der Behälter (2), beispielsweise ein Rinser (12) vorgesehen ist, und dass eine einen umlaufenden Rotor dieser Behandlungsmaschine umschließende Abschirmung (12.1) mit ihrem Innenraum ebenfalls eine mit einer Austrittsöffnung in Verbindung stehende Rückluftführung bildet.
  3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinraumbereich (10.1) durch wenigstens eine Trenn- oder Zwischenwand (18, 19) zumindest in einen die Füllmaschine (13) und einen den Verschließer (14) sowie vorzugsweise auch in einen die zusätzliche Behandlungsmaschine(12) jeweils getrennt aufnehmenden Teilraum unterteilt ist.
  4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Teilräume voneinander trennenden Zwischen- oder Trennwände (18, 19) Durchtrittsöffnungen für die Transportstrecke sowie z.B. im Bereich eines Bodens (15) des Reinraumbereichs Luftdurchtrittsöffnungen (16) aufweisen.
  5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teilraum des Reinraumbereichs (10.1) gesondert über wenigstens eine Filtereinrichtung (21 - 23) mit steriler Luft versorgt wird.
  6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Reinraumbereich (10.1) umschließende Wandung (11) den Reinraumbereich (10.1) von einem Sicherheitsbereich (10.2) trennt, der ebenfalls über die wenigstens eine Filtereinrichtung (21 - 23) mit gefilterter, steriler Luft versorgt wird.
  7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsbereich (10.2) eine eigene Luftaustrittsöffnung (26) aufweist.
  8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsbereich (10.2) sich nur entlang eines Teils des Umfangs des Reinraumbereichs (10.1) erstreckt.
  9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die den Reinraumbereich (10.1) umschließende Wandung (11) zumindest in Teilbereichen aus Glas oder einem glasartigen Material, beispielsweise glasartigen Kunststoff besteht ist.
  10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Filtereinrichtung (21 - 23) und/oder die wenigstens eine Luftaustrittsöffnung an einem den Reinraum an der Oberseite abschließenden Boden oder Zwischenboden (4) vorgesehen sind.
  11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmungen (12.1, 13.1) jeweils von einer eine vertikale Maschinenachse umschließenden Wand gebildet sind.
  12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmungen (12.1, 13.1) hohlzylinderartig ausgebildet sind.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in einer Einhausung (3) der Anlage gebildete Personenschleuse (9) und/oder einen in der Einhausung (3) der Anlage gebildeten, nach Außen hin geschlossenen zusätzlichen Raum (27) sowie durch wenigstens eine weitere Filtereinrichtung (20) sowie wenigstens einen weitere Luftaustritt (24) für die Personenschleuse (9) und/oder den weiteren Raum (27), vorzugsweise im Bodenbereich der Personenschleuse (9) und/oder des weiteren Raumes (27).
  14. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Filtereinrichtungen (21 - 23) zum Versorgen des Reinraumbereichs (10.1) und/oder des Sicherheitsbereichs (10.2) mit steriler Luft mit ihren Lufteinlässen in einem nach Außen hin geschlossenen Zwischenraum oder Plenum (5) angeordnet sind.
  15. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Luftaustrittsöffnung des Reinraumbereichs (10.1) und/oder des Sicherheitsbereichs (10.2) in das Plenum (5) mündet.
  16. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Filtereinrichtung (20) zur Versorgung der Personenschleuse (9) und/oder des zusätzlichen Raumes (27) mit ihrem Lufteinlass mit einem Hilfsraum (7) in Verbindung steht, und dass der wenigstens eine Luftaustritt der Personenschleuse (9) und/oder des zusätzlichen Raumes (27) in diesen Hilfsraum (7) mündet.
  17. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Plenum (5) und/oder der Hilfsraum (7) oberhalb einer Zwischendecke (4) vorgesehen sind, und dass sich der Reinraumbereich (10.1) und/oder der Sicherheitsbereich (10.2) und/oder die Personenschleuse (9) und/oder der zusätzliche Raum (27) auf einem Niveau unterhalb der Zwischendecke (4) befinden.
  18. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch eine Klima- und Filtereinrichtung (26) zur Versorgung des Plenums (5) und/oder des Hilfsraumes (7) mit entfeuchteter und klimatisierter Luft.
  19. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Filtereinrichtung (21, 22, 23) mit ihrem Lufteinlass mit der Umgebung in Verbindung steht.
  20. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Filtereinrichtung zusätzlich zu einem Filter zumindest ein motorisch angetriebenes Gebläse, vorzugsweise auch einen von der Luft durchströmbaren Wärmetauscher zum Kühlen oder Erwärmen der Luft aufweist.
  21. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmungen (12.1, 13.1) zumindest teilweise aus durchsichtigem Material gebildet sind.
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