WO2016124275A1 - Verfahren zum füllen von packungen mit wechselnden produkten in einer füllmaschine - Google Patents

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Sabine Konze
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    • B65B59/001Arrangements to enable adjustments related to the product to be packaged

Definitions

  • the invention relates to a method for filling packages with changing products in a filling machine, in which packages are successively transported by a filling machine and the packages each successively in a sterile environment, in particular an aseptic, via a connected to a product tank filling spout with a first Product to be filled.
  • Sterilisationslake or aseptic chambers in which the packages are sterilized and then filled under sterile conditions as possible and closed.
  • Packings used in particular are packs which are open on an upper side in order to provide an opening for filling.
  • the packages may be containers, for example cardboard composite packaging, consisting of a laminate comprising a cardboard layer and outer, in particular
  • thermoplastic, plastic layers such as polyethylene (PE) are formed.
  • the carton provides the packages with sufficient stability to allow the packages to be easily handled and stacked, for example.
  • Plastic layers protect the carton from moisture and food from absorbing unwanted substances from the carton.
  • additional layers such as an aluminum layer, may be provided, including a
  • the packages can, preferably in the filling machine, from a
  • Packing precursors are manufactured.
  • packaging material blanks can be used as packing precursors, which can be prefabricated as needed, for example by sealing longitudinal edges to form a
  • Package blank Corresponding package blanks are typically mounted on mandrels of a so-called mandrel wheel, the cross section of the mandrels corresponding to the cross-section of the package blank which initially protrudes outwardly beyond the mandrel. This projecting portion of the package blank is folded against the end face of the mandrel and sealed there to form a package bottom or packing head.
  • the packing material used for the packing precursors may be unwound from a roll virtually indefinitely. In the case of a packaging blank, this is folded at bending lines to first a
  • the packing jacket and the package bottom are closed.
  • the head of the pack remains open at first.
  • the packing head can also first be closed and the packing filled by the, preferably upwardly facing, still open bottom. As this is basically the case for the process of filling packages
  • the packs are introduced into a sterilization zone of the filling machine. This is usually done by placing the packages one after the other
  • Packs receiving cells are passed to a transport device.
  • the Transport device then ensures that the packs with defined
  • the packages are preheated as needed.
  • the containers are blown with hot sterile air.
  • the inner surfaces of the packs and at least the head portion of the outer surface of the packs are charged with hydrogen peroxide while being sterilized.
  • the sterilized packs can be dried with sterile air.
  • the sterilized packs are transferred to the filling and sealing zone where they are preferably filled with food.
  • the food is especially flowable. In a large number of cases, the
  • Aseptic zone refers to the actual aseptic or sterile area in the upper section of the filling and sealing zone.
  • the aseptic chamber comprises the sterilization zone as well as the filling and sealing zone.
  • the aseptic chamber may be formed in the manner of a housing, wherein openings are provided for supplying and discharging packages.
  • the aseptic chamber may have at least one opening at the lower end in order to remove the atmosphere from the sterilization zone and / or the filling and sealing zone.
  • the space below the aseptic chamber is not aseptic, but this does not affect the aseptic filling of the package.
  • the packages are transported by the conveyor in a straight line through the filling machine.
  • Filling machines are also called cross-country skiers.
  • the so-called rotary travelers the packages describe a more or less arcuate movement, which may comprise one or more circular arc sections.
  • the filling machine has at least one filling outlet which communicates with a product tank in which the product to be filled is kept.
  • the product tank thus provides a template volume for the
  • Another known approach is to use no package for emptying the product tank into at least one cell of the transport device and to stop that cell below the filling spout to empty the remainder of the product through the cell into a space below the aseptic chamber.
  • the remaining amount of the product can be absorbed by a bottom trough below the transport device. In this way it is possible to reject waste packages
  • corresponding angle can be, for example, between 15 ° and 80 °.
  • the invention is therefore based on the object of designing and further developing the method mentioned in the introduction and described in more detail above in such a way that a product change can be made more cost-effectively.
  • This object is achieved according to claim 1 by a method for filling packages with changing products in a filling machine, in which packages are transported in succession through a filling machine and the packages each successively in a sterile environment, in particular an aseptic, via a with a product tank connected filling spout to be filled with a first product, in which brought to empty the product tank at least one discharge aid in an emptying position and a remainder of the first product is at least partially removed via the located in the emptying discharge aid from the sterile environment, in which the spill after emptying the
  • Aseptic zone are filled via a connected to a product tank filling spout with a second product.
  • the discharge aid may be at least partially provided in the sense of a pipeline for passing the product and / or in the sense of an open channel for discharging the product.
  • the discharge aid may be at least partially provided in the sense of a pipeline for passing the product and / or in the sense of an open channel for discharging the product.
  • the discharge aid may be at least partially provided in the sense of a pipeline for passing the product and / or in the sense of an open channel for discharging the product. The However, at least in part, only the purposes of a phasing out aid can be considered
  • Be formed spray protection such as when the product passes predominantly in the form of a free jet through the corresponding part of the discharge aid.
  • the at least one discharge aid may also have different sections of the type described above.
  • the discharge aid can be brought into an emptying position and removed therefrom. In the emptying position, a remainder of the first product can be removed via the discharge aid from the sterile environment.
  • the discharge aid can in any case be moved so far from the emptying, that the filling of other packs can be done easily. If necessary, the discharge aid can also be completely removed from the filling machine. In this case, however, it is advisable to first sterilize the discharge aid before the discharge aid in the
  • the discharge aid can also remain in the sterile environment around the filling spout. Then sterilization of the discharge aid can be omitted as a rule. After emptying the product tank and removing the discharge aid from the emptying position, packs can be filled one after another in a sterile environment via a filling spout, in particular with a second product, ie a product that is different from the one before emptying
  • the filling spout may be connected to the same product tank as before emptying or another product tank. It may be appropriate to use the product tank, the
  • the emptying can then in addition to the removal of the residues of the first product and the removal of for cleaning and / or cleaning the product tank and / or the filling spout used cleaning agents, such as in the form of water and / or the second product include.
  • the first product and / or the second product are, in particular, foods, since foodstuffs require a high degree of sterile filling. It is also preferably flowable
  • Products that can be filled in filling machines with at least one filling spout in containers or packs This is especially true for liquid products.
  • liquid products may also have lumpy portions, such as pulp or the like.
  • a product tank according to the invention may preferably be a separate one
  • the product tank does not have to take up the entire product to be filled. It is sufficient if the product tank can absorb at least slightly more than the residual amount of product that
  • the discharge aid must alternatively or additionally not bridge the entire distance between the filling outlet and the edge of the sterile environment around the filling outlet. It is basically sufficient if the discharge aid is positioned at a certain distance below the filling spout. However, the distance should be so small that contamination of the transport device and / or the filling machine can be reliably avoided by emptying the product via the discharge aid. Similarly, the discharge aid may end up at a certain distance from the edge of the sterile environment around the filling spout, if the discharge of the product still reliably without contamination of
  • the discharge aid is used for the line, in particular passage of the product to be emptied in a part of the sterile environment, in particular the aseptic zone.
  • the at least one discharge aid for emptying the product tank is brought into an emptying position between two successive packages. Then packs may also be present in the filling machine during emptying, which shortens the time required between the last complete filling of a pack with the first product and the first complete filling of a pack with the second product, that is, if necessary, the time required for emptying become. In any case, if necessary, can be avoided that the
  • Packages may be transported in cells of a transport device through the filling machine, may be exposed to the loading of cells with packages in at least one cell.
  • the at least one empty cell can then be positioned under the filling spout so that there is enough free space to move the spout aid to the deflation position.
  • the cells adjacent to the discharge aid to be laterally offset relative to the filling outlet, and thus, if necessary, to be laterally offset to a filling position in order to make room for the discharge aid.
  • no pack must be discarded as scrap.
  • the filling machine may be provided to discard some or all packs that are in the filling machine when emptying, as a committee.
  • Process state which may correspond to about reaching a minimum level of the product tank, automatically the at least one discharge aid in one
  • an outlet aid in particular in the form of a packing dummy, with at least one bottom-side opening, without bottom and / or at least one lateral opening is used.
  • the discharge aid can then be transported and / or sterilized, for example, like the packs to be filled by the filling machine.
  • an entry of germs in the sterile environment around the at least one filling spout can be avoided or it can be dispensed with a separate handling of the spout aid with which the spout aid is brought into the emptying position.
  • the discharge aid can be easily and inexpensively made of a packaging material, from the
  • the packages are produced.
  • the outlet aids also do not need to be cleaned consuming.
  • the discharge aids can instead be disposed of easily.
  • the outlet aids, in particular in the form of packing dummies are produced analogously to the packings from a pack precursor or pack blank, for example with the difference that parts of the packaging material are removed, in particular punched out, to form the described opening.
  • at least one outlet aid, in particular in the form of a packing dummy is used with a bottom opening whose cross-sectional area only a part, preferably less than 50%, in particular less than 30%, of the cross-sectional area and / or the bottom surface of the pack and / or outlet aid corresponds.
  • the emptied product can easily and quickly flow out of the discharge aid at the lower end. At the same time, however, it is avoided that once leaked, not more sterile product gets back into the discharge aid and / or into the sterile environment around the filling outlet.
  • At least one discharge aid a
  • Pack dummy can be used with external dimensions that correspond at least substantially the outer dimensions of the pack to be filled with the first product and / or with the second product.
  • the packs to be filled with the first and / or the second product are in fact adapted to the discharge behavior of the filling outlet, so that the corresponding product does not or only slightly spurt out of the pack when the pack is filled.
  • the discharge aid for the sake of simplicity in the discharge aid can be used to substantially the same dimensions.
  • Packungsvor##rn and / or pack blanks are formed, wherein the bundle, for example, a stack of a plurality of
  • At least one package blank, packing precursor, and / or package blank may be introduced into the bundle to form the at least one discharge aid, for ease of packaging precursors and / or package blanks. It is particularly simple to position the pack blank, pack precursor and / or pack blank to form the at least one discharge aid at the end of the bundle.
  • the package blank, the package precursor, and / or the package blank are next removed from the bundle to form the at least one exit aid to be subsequently formed into the exit aid and, if necessary, transferred to the filling machine. This is not mandatory, but the
  • the pack blank, the pack precursor and / or the pack blank are preferably introduced at a predetermined location into the bundle of pack blanks to form the at least one pour-out aid. Then, if necessary, a separate Detection of the discharge aid to control the process eliminated. It can be done alternatively or in addition, but also to ensure that
  • Spill after a predetermined number of packs enters the emptying with the remaining amount of product from which the emptying process is initiated, if necessary, can vote on this number of packs or to the amount of product to be filled into these packs.
  • Packing blanks for forming the discharge aid in particular in the form of a
  • Pack dummy automatically occur upon reaching a predetermined process state. It is particularly simple and reliable for the method when the predetermined process state is a minimum filling quantity of the product tank. Other process states are however also conceivable. However, if necessary, a process change can take place without a minimum filling quantity being achieved in the product tank.
  • the packs to be filled such as at a transfer position, transferred to cells of a transport device and then transported via the transport device in the cells by a filling machine
  • the at least one discharge aid be it an outlet aid in the form of a dummy packing or another discharge aid, the sake of simplicity about the transport device in at least one cell to be transported by the filling machine.
  • Cell chains which are orbital endless chains, with cells are connected and can be driven in a known manner.
  • the cell string is located below the packed cells. This is the case in particular when the packages are transported in a substantially straight line through the filling machine in the form of a cross-country skier. But it can also be provided laterally to the cells provided with packs. This is the case in particular in so-called rotary travelers, in which the packages are at least partially guided in an arc, in particular along rotating processing stations in which the packages are heated, sterilized, dried, filled and / or closed.
  • Processing station or be carried out together with other processing steps at a common processing station. On the exact
  • a simple and reliable process control can alternatively or additionally be achieved by positioning the at least one discharge aid with at least one cell, that is to say via the transport device, into a filling position below the filling outlet. Since the packs for filling very well under the
  • the transport device tuned thereto can also be used for the transport of the discharge aid in the emptying position, especially under the Greflauf. Since, when emptying product, if necessary, an amount of product must be discharged which is greater than the filling quantity of a pack, it may be expedient to stop the discharge aid during the emptying of the product tank via the transport device in the filling position. The discharge aid can therefore be kept longer in the emptying position than the packages are kept in the filling position.
  • Emptying the discharge aid can also correspond to the filling position of the packs. On the one hand there is more time available and the risk of unwanted impurities is reduced. If necessary, the packages are stopped for filling just below the filling spout. The period of time in which the discharge aid is held in the emptying position, may be greater than the time period in which the packages are held in each case in the filling position. Incidentally, in the case that the at least one discharge aid is moved in at least one cell for emptying, the emptying position and the filling position may correspond to each other. This simplifies, for example, the control of the filling machine or the method. It is basically simple and cost-effective if the at least one discharge aid, in particular in the form of a packing dummy, is manufactured from a packaging material, in particular a packaging material laminate. This will further simplify the
  • the discharge aid and / or the package are preferably made by folding and sealing.
  • the discharge aid and / or the package can be transferred to at least one cell of a transport device and, in any case, can be moved in the cell by the filling machine substantially to the emptying position.
  • the Packstofflaminat to form the discharge aid and / or the package may be a cardboard layer, a barrier layer such as aluminum, outer sealing layers of a thermoplastic material such as polyethylene (PE) and / or others
  • the discharge aid can also be made of a different material, such as a plastic, wherein the discharge aid is then preferably quite stiff to a
  • the discharge aid used for this purpose may be formed, for example, at least partially sheath and / or sleeve-shaped.
  • the discharge aid used for this purpose may be formed, for example, at least partially sheath and / or sleeve-shaped.
  • the emptying position if necessary, be moved from the emptying position back to the rest position. Since the rest position and, preferably, the emptying position is located in the sterile environment of the filling spout, sterilization of the spout aid before and / or after emptying is dispensable. Nevertheless, it may be advisable to occasionally clean and / or sterilize the discharge aid in order to avoid contamination of the sterile environment. So that the discharge aid does not have to be cleaned as often, it makes sense if the product is passed through the discharge aid essentially in the form of a free jet, and the discharge aid serves primarily as a splash guard to prevent contamination of the filling machine.
  • At least one outlet aid can first be sterilized and then, preferably laterally to the transport direction of the
  • Packages are brought into the emptying position.
  • the delivery of the discharge aid should be able to occur without introducing germs into the sterile environment around the filling outlet.
  • the discharge aid can be removed from the filling machine again after emptying, if necessary by the same route.
  • the rest of the first product on the at least one outlet aid down and / or to the side of the sterile
  • the aseptic zone dissipate.
  • gravity can be exploited.
  • the space available at the side and / or bottom can be used to discharge the product.
  • a possibly already provided bottom tray of the filling machine can be used in a simple manner for collecting the product discharged during emptying via the discharge aid. If necessary, the remainder of the first product to be emptied can also be collected via the at least one discharge aid and removed with the at least one discharge aid from the sterile environment, in particular the aseptic zone. Then no additional collection system is required, which consequently can not be polluted by the emptying. This simplifies optionally the design effort for the filling machine. When the spill aid is removed from the sterile environment or the filling machine and outside the sterile environment or the
  • the method is used in a filling machine, during which the packages are transported through the package
  • Filling machine sequentially sterilized the interior of the packs, filled the packages with the first or the second product and the filled with the first or second product packs are closed. If necessary, a drying of the packs and / or after sterilization drying of the packs may be provided before sterilization. In such filling machines, namely, the emptying is a particular problem, so that the advantages of the invention in such filling machines come into play especially. If desired, the leakage aid can also be used instead of a package as described above
  • Process steps or processing stations at least partially.
  • the process parameters and process parameters can then be at least substantially maintained even when emptying compared to the filling of the packs.
  • it can be provided that the opening cross-section of the
  • FIG. 1 shows a first device for carrying out a first
  • FIG. 2 shows a detail of a second apparatus for carrying out a second method according to the invention in a schematic representation
  • FIG. 3 shows a detail of a third apparatus for carrying out a third method according to the invention in a schematic representation
  • FIG. 4 shows a detail of a fourth apparatus for carrying out a fourth method according to the invention in a schematic representation
  • FIG. 5 shows a pack blank for forming a pack for carrying out the first method according to the invention in a perspective view and a pack blank for forming a discharge aid for carrying out the first method according to the invention in a perspective view and a discharge aid for carrying out the first method according to the invention in a perspective view.
  • a device 1 for forming, filling and closing of packages 2 is shown.
  • the packs 2 are in particular
  • Cardboard composite packaging from corresponding packaging laminates with at least one cardboard layer, at least one barrier layer, approximately consisting of
  • the device 1 shown and so far preferred comprises two bundles 3, 4 of package blanks 5, 6 in the form of packaging blanks whose longitudinal edges are sealed to each other and thus form packing shells, which are folded up in the bundles 3.4 next to each other.
  • a feeder 10 By a feeder 10, the package blanks are 5.6 unfolded.
  • an application device for example in the form of an injection molding machine, can be provided for applying, in particular injecting, pouring elements (not shown) to the package blank 5, 6.
  • the illustrated and insofar preferred mandrel wheel 7 has six mandrels 8 and rotates cyclically, ie gradually, counterclockwise. In the first
  • Mandrel wheel position I a package blank 5.6 is pushed onto the mandrel 8. Unspecified spring clamps secure the position of the package blank 5.6 on the mandrel 8. Subsequently, the mandrel wheel 7 is further rotated in the next mandrel wheel position II, in which the bottom portion of the package blank 5.6 is heated by a hot air blower not designated in detail. In the next
  • Mandrel wheel position III the heated bottom portion is prefolded by a press 9 and sealed in the following mandrel wheel position IV in the folded position by a sealing means not designated in detail to a bottom. It is obtained in this way a one-sided closed package 2, which is removed in the following mandrel wheel position V from the mandrel and transferred in a transfer position 11 to a cell 12 of a circulating endless transport device. The package 2 is partially received in the cell 12 and held there, preferably form-fitting. In the illustrated and so far preferred
  • Transport device 13 is a so-called cell chain. In the next mandrel wheel position VI no work step is assigned.
  • the number of mandrel wheel positions or spikes 8 and the processing steps provided there may, if necessary, from the illustration of FIG. 1 and the associated
  • the package 2 with the open head region facing upwards is transported by means of the transport device 13 in the associated cell 12 through a filling machine 14. If necessary, the package could be 2 be filled by the upwardly facing floor area, if the downwardly facing head area would be closed.
  • the filling machine 14 has an aseptic chamber 15 comprising a sterilization zone 16 and a filling and sealing zone 17 through which a series of packages 2 are successively transported.
  • the transport direction 13 of the packs 2 has, as symbolized by the arrows, from left to right, the transport of the packs 2 need not be rectilinear, but can also be done in at least one arc or even in a circle.
  • the transport device 13 is not completely sterile, so that the aseptic region, in particular the aseptic zone 18, of the filling and sealing zone 17 on the transport device 13 ends in any case below the cells 12. However, at least the area within the packages 2 and above the packages 2 in the filling and sealing zone 17 is sterile. This minimum range is illustrated by the hatched aseptic zone 18 and should also be kept sterile during a product change.
  • a collecting trough 19 can be derived from the collected liquid, for example via a bottom-side drain.
  • the aseptic zone 18 a flow of sterile air from top to bottom is preferably maintained in the aseptic chamber 15.
  • corresponding sterile air connections 20 are provided along the aseptic chamber 15 for supplying sterile air.
  • the sterilization zone 16 and the filling and sealing zone 17 are separated in the illustrated device 1 by a curtain of sterile air, which is blown up and flows substantially laminar down.
  • a curtain of sterile air which is blown up and flows substantially laminar down.
  • a lock or bottleneck would also be conceivable which just allows the containers or packs 2 to pass into the filling and sealing zone 17, but at least tends to retain the atmosphere from the sterilization zone 16.
  • the packs After entering the sterilization zone 16, the packs are passed through a preheater 21 successively by blowing hot sterile air preheated. Subsequently, the packages 2 by means of a
  • Sterilizing device 22 with a mixture of water vapor, hydrogen peroxide and, preferably filtered, applied to air in order to sterilize the inner sides of the packs 2 anyway.
  • the packages 2 are dried by applying sterile air via a drying device 23 and brought after the transition from the sterilization zone 16 in the filling and sealing zone 17 in a filling position 24 below a filling spout 25 of a filling device 26.
  • the packages 2 are successively filled, in particular with a food.
  • the filled packages 2 are then closed with a closing device 27 by folding the upper portion of the package 2 and sealing.
  • Transport device 13 taken.
  • the now empty cells 12 are moved further with the transport device 13 in the direction of the transfer position 11 in order to receive further packages 2 there.
  • the device 1 described above is operated in the manner also described above until a product change is imminent.
  • the illustrated and insofar preferred filling machine 14 detects when the held in a product tank not shown for filling amount of product a predetermined
  • Such a blank 6 is removed from a bundle 4 of blanks 6 for discharge aids and inserted into the bundle 3 of package blanks 5, preferably at the end of the bundle 3 of package blanks 5.
  • the blank 6 for the discharge aid is made of the same packaging material as the Ordinary packs 2 and also made of a packaging material blank, attached to each other
  • the blank 6 of the discharge aid has at least one recess in the bottom area.
  • the blank 6 of the discharge aid is unfolded by the feeder 10 and pushed onto the mandrel wheel 7. Subsequently, as has already been described for the packages 2, a bottom is formed. As a result of the recess of the bottom portion of the blank 6 of the discharge aid, the bottom of the discharge aid 30 thus formed is not completely closed. There remains at least one opening.
  • the fill spout 25 may be connected to a product tank of a second product or the product tank filled with the second product. If desired, the filling device 26 may alternatively or additionally be rinsed after emptying with a rinsing medium or the second product, so that subsequently at least substantially pure second product can be filled.
  • the spout aid 30 prevents contamination of the environment by spewing product from the sump 19, for example is delivered. After emptying, the head region of the discharge aid 30 can be closed before the discharge aid 30 leaves the filling machine 14, and in the
  • Removal position 28 is removed from the corresponding cell 12 of the transport device 13.
  • the discharge aid is then preferably disposed of. After emptying, moreover, as has been described previously, there are more
  • a, if necessary, non-foldable, discharge aid may be used for emptying a, if necessary, non-foldable, discharge aid. These is then introduced into a cell of the transport device 13 before emptying, for example when reaching a certain amount of residual product in the transfer position 11 instead of a stripped from the mandrel wheel 7 pack 2. Then the spout aid again like the usual packs 2 goes through the
  • FIG. 2 Another method alternative for carrying out the product change of a filling machine 14 'is shown in FIG. 2. This is based on the fact that the discharge aid 30 'a rest position 31' in the sterile area, ie the aseptic zone 18 ', the
  • the discharge aid 30 ' is preferably designed sleeve-shaped.
  • the outlet help 29 ' a round or square, if necessary with the
  • Cross section of the cell 12 ' have corresponding cross section.
  • the lower portion of the spout aid 30 ' may be partially closed to achieve controlled product leakage.
  • the discharge aid 30 'the lower emptying 29 'has reached the emptying takes place as described in principle above the filling spout 25'. If the emptying is completed, the discharge aid 30 'can be moved up again into the rest position 31'.
  • Transport means 13 'then continues to rotate and packs are then filled with the second product, as previously stated.
  • Spout aid 30 in the form of a receptacle at the side into the emptying position 29" below the filling spout 25 "of a filling machine 14", partially brought into the aseptic zone 18.
  • the product to be emptied and, if necessary, the medium optionally used for flushing can then be supplied by the spout aid 30 "are caught.
  • the discharge aid 30 is pulled out laterally from the emptying position 29" and can be emptied and / or discarded. If necessary, the transport device 13 "before inserting the discharge aid 30" in the
  • Emptying 29 are stopped in a position in which no cell 12" and no pack 2 "directly below the filling spout 25", so for example not in the filling position 24 "is positioned to make room for easy lateral insertion of the discharge aid 30" to accomplish.
  • FIG. 4 shows a further method alternative for carrying out a
  • FIG. 5 shows a package blank 5 made of a packaging blank 34 sealed along longitudinal edges 33 that overlap. The head area 35 and the
  • the head portion 35 and the bottom portion 36 are closed by folding and then sealing, forming the bottom 38 before filling and the head 39 of the package 2 after filling. This could alternatively be done in reverse order.
  • the head area 35 can, if necessary, still be provided with a pouring element.
  • the head portion 35 can be folded flat or folded gable-shaped.
  • the bottom portion 36 is preferably folded flat, which is well known in the art.
  • the packaging material laminate of the packages 2 and the discharge aid 30 can be constructed in the same way.
  • a discharge aid can be made of a material other than a packaging material laminate. This may be, for example, a plastic that can be brought about in the way of injection molding in the form of the discharge aid.
  • the discharge aid then has, if necessary, a similar shape to that shown in Fig. 7 formed from a packaging material discharge aid, which could be dispensed entirely on a floor.

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren (1) zum Füllen von Packungen (2) mit wechselnden Produkten in einer Füllmaschine (14,14',14"), bei dem Packungen (2,2",2"') nacheinander durch eine Füllmaschine (14,14',14") transportiert werden und die Packungen (2,2",2"') dabei jeweils nacheinander in einer sterilen Umgebung, insbesondere einer Aseptikzone (18,18',18",18"'), über einen mit einem Produkttank verbundenen Füllauslauf (25,25',25") mit einem ersten Produkt gefüllt werden. Damit ein Produktwechsel kostengünstiger erfolgen kann, ist vorgesehen, dass zum Entleeren des Produkttanks wenigstens eine Auslaufhilfe (30,30',30",30"') in eine Entleerstellung gebracht und ein Rest des ersten Produkts wenigstens teilweise über die sich in der Entleerstellung (29,29',29",29"') befindliche Auslaufhilfe (30',30",30"') aus der sterilen Umgebung, insbesondere der Aseptikzone (18,18',18",18"'), abgeführt wird, dass die Auslaufhilfe (30,30',30",30"') nach dem Entleeren des Produkttanks aus der Entleerstellung (29,29',29",29"') entfernt wird und dass anschließend Packungen (2,2",2"') jeweils nacheinander in einer sterilen Umgebung, insbesondere der Aseptikzone (18,18',18",18"'), über einen mit einem Produkttank verbundenen Füllauslauf (25,25',25") mit einem zweiten Produkt gefüllt werden.

Description

Verfahren zum Füllen von Packungen mit wechselnden Produkten in einer
Füllmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen von Packungen mit wechselnden Produkten in einer Füllmaschine, bei dem Packungen nacheinander durch eine Füllmaschine transportiert werden und die Packungen dabei jeweils nacheinander in einer sterilen Umgebung, insbesondere einer Aseptikzone, über einen mit einem Produkttank verbundenen Füllauslauf mit einem ersten Produkt gefüllt werden.
Verfahren zum Füllen von Packungen mit Produkten, insbesondere in Form von Lebensmitteln, sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Dabei erfolgt das Befüllen der Packungen mit, vorzugsweise fließfähigen, Lebensmitteln in einer sterilen oder aseptischen Umgebung einer Füllmaschine. Da die Lebensmittel nach dem Füllen der Packungen lange haltbar sein sollen, ist eine möglichst keimfreie Abfüllung wünschenswert. Hierzu weisen die Füllmaschinen beispielsweise
Sterilisationsräume bzw. Aseptikkammern auf, in denen die Packungen sterilisiert und anschließend unter möglichst sterilen Bedingungen gefüllt sowie verschlossen werden.
Als Packungen werden dabei insbesondere Packungen verwendet, die an einer Oberseite offen sind, um eine Öffnung zum Befüllen bereitzustellen. Die Packungen können Behälter, beispielsweise Kartonverbundverpackungen sein, die aus einem Laminat umfassend eine Kartonschicht und äußeren, insbesondere
thermoplastischen, Kunststoffschichten, etwa aus Polyethylen (PE), gebildet sind. Der Karton verleiht den Packungen eine ausreichende Stabilität, damit die Packungen einfach gehandhabt und beispielsweise gestapelt werden können. Die
Kunststoffschichten schützen den Karton vor Feuchtigkeit und die Lebensmittel vor der Aufnahme von unerwünschten Stoffen aus der Packung. Zusätzlich können noch weitere Schichten, wie etwa eine Aluminiumschicht, vorgesehen sein, die eine
Diffusion von Sauerstoff und anderen Gasen durch die Packung verhindert.
Die Packungen können, vorzugsweise in der Füllmaschine, aus einem
Packungsvorläufer gefertigt werden. Als Packungsvorläufer können beispielsweise Packstoffzuschnitte verwendet werden, die bedarfsweise vorkonfektioniert sein können, und zwar beispielsweise durch Siegeln von Längskanten zu einem
Packungsrohling. Entsprechende Packungsrohlinge werden typischerweise auf Dornen eines sogenannten Dornrades aufgezogen, wobei der Querschnitt der Dornen dem Querschnitt des Packungsrohlings entspricht, der zunächst über den Dorn nach außen vorsteht. Dieser vorstehende Bereich des Packungsrohlings wird gegen die Stirnseite des Dorns gefaltet und dort gesiegelt, um einen Packungsboden oder Packungskopf zu bilden. Alternativ kann das für die Packungsvorläufer verwendete Packungsmaterial quasi unendlich von einer Rolle abgewickelt werden. Im Falle eines Packstoffzuschnitts, wird dieser an Biegelinien gefaltet, um zunächst einen
Packungsmantel und einen Packungsboden zu bilden. Durch Siegeln sich
überlappender Abschnitte des Packstoffs werden der Packungsmantel und der Packungsboden geschlossen. Der Kopf der Packung bleibt zunächst noch offen.
Bedarfsweise kann auch zunächst der Packungskopf verschlossen und die Packung durch den, vorzugsweise nach oben weisenden, noch offenen Boden befüllt werden. Da dies für das Verfahren des Füllens von Packungen grundsätzlich keinen
nennenswerten Unterschied macht, wird im Folgenden als Boden der Packung insbesondere der beim Füllen nach unten weisende, verschlossene und als Kopf der Packung insbesondere der beim Füllen noch unverschlossene obere Teil der Packung angesehen. Ob die Packung anschließend zur Lagerung, zum Transport und/oder zum Verkauf gedreht wird oder nicht, also wo bei der fertigen Packung oben und unten ist, kann dann grundsätzlich dahinstehen.
Anschließend werden die Packungen in eine Sterilisationszone der Füllmaschine eingeschleust. Dies erfolgt meist, indem die Packungen nacheinander an die
Packungen aufnehmenden Zellen einer Transporteinrichtung übergeben werden. Die Transporteinrichtung sorgt dann dafür, dass die Packungen mit definierter
Geschwindigkeit in definiertem Abstand zueinander durch die Sterilisationszone der Füllmaschine transportiert werden. In der Sterilisationszone werden die Packungen bedarfsweise vorgewärmt. Dazu werden die Behälter mit heißer Sterilluft angeblasen. Anschließend werden die inneren Oberflächen der Packungen und wenigstens der Kopfbereich der äußeren Oberfläche der Packungen mit Wasserstoffperoxid beaufschlagt und dabei sterilisiert. Anschließend kann eine Trocknung der sterilisierten Packungen mit Sterilluft erfolgen. Die sterilisierten Packungen werden in die Füll- und Siegelzone übergeben und dort vorzugsweise mit einem Lebensmittel befüllt. Das Lebensmittel ist dabei insbesondere fließfähig. In einer Vielzahl von Fällen handelt es sich bei dem
Lebensmittel um Getränke. Anschließend wird die befüllte Packung noch
verschlossen, bevor die verschlossene Packung über die Transporteinrichtung aus der Füll- und Siegelzone transportiert und anschließend aus den entsprechenden Zellen der Transporteinrichtung entnommen wird.
In der Füll- und Siegelzone bildet sich eine sogenannte Aseptikzone aus. Die
Aseptikzone bezeichnet den tatsächlich aseptischen bzw. sterilen Bereich im oberen Abschnitt der Füll- und Siegelzone. Die Aseptikkammer umfasst die Sterilisationszone sowie die Füll- und Siegelzone. Die Aseptikkammer kann nach Art eines Gehäuses ausgebildet sein, wobei Öffnungen zum Zuführen und Abführen von Packungen vorgesehen sind. Zudem kann die Aseptikkammer am unteren Ende wenigstens eine Öffnung aufweisen, um die Atmosphäre aus der Sterilisationszone und/oder der Füll- und Siegelzone abzuziehen. Der Raum unterhalb der Aseptikkammer ist nicht aseptisch, was jedoch die aseptische Abfüllung der Packung nicht beeinträchtigt.
In einigen Füllmaschinen werden die Packungen von der Transporteinrichtung in einer geraden Linie durch die Füllmaschine transportiert. Entsprechende
Füllmaschinen werden auch als Langläufer bezeichnet. In anderen Fülleinrichtungen, den sogenannten Rundläufern, beschreiben die Packungen eine mehr oder weniger bogenförmige Bewegung, die ein oder mehr Kreisbogenabschnitte umfassen kann.
Unabhängig von der Art der Füllmaschine werden meist unterschiedliche Produkte beispielsweise Lebensmittel nacheinander abgefüllt. Es kann also zunächst ein erster Saft und anschließend auf derselben Füllmaschine ein zweiter Saft abgefüllt werden. Zum Füllen der Packungen weist die Füllmaschine wenigstes einen Füllauslauf auf, der mit einem Produkttank in Verbindung steht, in dem das abzufüllende Produkt vorgehalten wird. Der Produkttank stellt also ein Vorlagevolumen für das
abzufüllende Produkt bereit. Wenn die Menge des Produkts im Produkttank einen unteren Grenzwert, beispielsweise in einer Größenordnung zwischen etwa 1 Liter und 15 Litern erreicht, lässt sich das restliche Produkt nicht mehr reproduzierbar abfüllen. Die vorbestimmte Füllmenge der Packungen kann somit nicht mehr exakt genug eingehalten werden. Aus diesem Grunde müssen die mit der Restmenge befüllten Packungen ausgeschleust und verworfen werden. Dabei entsteht aber eine nicht unerhebliche Menge an Ausschuss. Die Anzahl der zu entsorgenden Packungen ist umso höher, je geringer die Packungsgrößen sind. Zudem dauert es eine gewisse Zeit, bis die Restentleerung erfolgt und die entsprechenden Packungen ausgeschleust sind und mit dem Abfüllen des neuen Produkts begonnen werden kann. Ein
Produktwechsel ist daher mit einem erhöhten Kostenaufwand verbunden.
Ein weiteres bekanntes Vorgehen besteht darin, zum Entleeren des Produkttanks in wenigstens eine Zelle der Transporteinrichtung keine Packung einzusetzen und diese Zelle unter dem Füllauslauf anzuhalten, um die Restmenge des Produkts durch die Zelle in einen Raum unterhalb der Aseptikkammer zu entleeren. Die Restmenge des Produkts kann dabei von einer Bodenwanne unterhalb der Transporteinrichtung aufgenommen werden. Auf diese Weise kann zwar Ausschuss an Packungen
eingespart und die Entleerung beschleunigt werden. Allerdings kann dann eine Verschmutzung der Transporteinrichtung und/oder der Füllmaschine durch nicht mehr steriles, zurückspritzendes Produkt nicht sicher vermieden werden. Dies gilt umso mehr bei Verwendung von Füllausläufen, die das Produkt nicht senkrecht nach unten sondern mehr oder weniger seitlich abgeben, wie dies etwa bei Seitenstrahlausläufern der Fall ist, die das Produkt in einem Winkel gegen die Wand des Packungsrohlings leiten, um eine Schaumbildung zu vermeiden. Der
entsprechende Winkel kann beispielsweise zwischen 15° und 80° betragen. Da eine Reinigung der Transporteinrichtung und der Füllmaschine sowie eine erneute
Sterilisation mit einem hohen zeitlichen und personellen Aufwand einhergehen, ist auch die zuvor beschriebene Vorgehensweise mit erhöhten Kosten verbunden.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass ein Produktwechsel kostengünstiger erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein Verfahren zum Füllen von Packungen mit wechselnden Produkten in einer Füllmaschine, bei dem Packungen nacheinander durch eine Füllmaschine transportiert werden und die Packungen dabei jeweils nacheinander in einer sterilen Umgebung, insbesondere einer Aseptikzone, über einen mit einem Produkttank verbundenen Füllauslauf mit einem ersten Produkt gefüllt werden, bei dem zum Entleeren des Produkttanks wenigstens eine Auslaufhilfe in eine Entleerstellung gebracht und ein Rest des ersten Produkts wenigstens teilweise über die sich in der Entleerstellung befindliche Auslaufhilfe aus der sterilen Umgebung abgeführt wird, bei dem die Auslaufhilfe nach dem Entleeren des
Produkttanks aus der Entleerstellung entfernt wird und bei dem anschließend
Packungen jeweils nacheinander in der sterilen Umgebung, insbesondere der
Aseptikzone, über einen mit einem Produkttank verbundenen Füllauslauf mit einem zweiten Produkt gefüllt werden.
Erfindungsgemäß ist also die Verwendung wenigstens einer Auslaufhilfe vorgesehen, die sich körperlich von den Packungen unterscheidet, aber dennoch in
unterschiedlicher Weise gebildet sein kann. Die Auslaufhilfe kann wenigstens teilweise etwa im Sinne einer Rohrleitung zum Durchleiten des Produkts und/oder im Sinne eines offenen Kanals zum Ableiten des Produkts vorgesehen sein. Die Auslaufhilfe kann aber auch wenigstens teilweise lediglich im Sinne eines
Spritzschutzes ausgebildet sein, etwa wenn das Produkt überwiegend in Form eines Freistrahls durch den entsprechenden Teil der Auslaufhilfe hindurchtritt. Je nach Bedarf kann die wenigstens eine Auslaufhilfe auch unterschiedliche Abschnitte der zuvor beschriebenen Art aufweisen.
Damit die Auslaufhilfe das Füllen der Packungen vor und nach dem Produktwechsel nicht behindert, kann die Auslaufhilfe in eine Entleerstellung gebracht und aus dieser wieder entfernt werden. In der Entleerstellung kann ein Rest des ersten Produkts über die Auslaufhilfe aus der sterilen Umgebung abgeführt werden. Zudem kann die Auslaufhilfe jedenfalls soweit aus der Entleerstellung bewegt werden, dass das Füllen weiterer Packungen problemlos erfolgen kann. Bedarfsweise kann die Auslaufhilfe auch ganz aus der Füllmaschine entfernt werden. In diesem Fall bietet es sich jedoch an, die Auslaufhilfe zunächst zu sterilisieren, bevor die Auslaufhilfe in die
Entleerstellung gebracht wird, um die sterile Umgebung um den Füllauslauf nicht zu kontaminieren. Alternativ kann die Auslaufhilfe aber auch in der sterilen Umgebung um den Füllauslauf herum verbleiben. Dann kann ein Sterilisieren der Auslaufhilfe im Regelfall entfallen. Nach dem Entleeren des Produkttanks und dem Entfernen der Auslaufhilfe aus der Entleerstellung können erneut Packungen jeweils nacheinander in einer sterilen Umgebung über einen Füllauslauf gefüllt werden, und zwar insbesondere mit einem zweiten Produkt , also einem Produkt, das sich von dem vor dem Entleeren
abgefüllten Produkt unterscheidet. So wird beispielsweise ein Mischen der beiden Produkte in einer Packung wenigstens weitgehend vermieden. Der Füllauslauf kann dabei mit demselben Produkttank wie vor dem Entleeren oder einem anderen Produkttank verbunden sein. Es kann zweckmäßig sein, den Produkttank, die
Fülleinrichtung und/oder den Füllauslauf zu reinigen, beispielsweise mit einem Reinigungsmittel, etwa Wasser oder dem zweiten Produkt, durchzuspülen, um Reste des ersten Produkts bedarfsweise möglichst vollständig zu entfernen. Das Entleeren kann dann neben dem Abführen der Reste des ersten Produkts auch das Abführen von zum Durchspülen und/oder Reinigen des Produkttanks und/oder des Füllauslaufs verwendeten Reinigungsmittel, etwa in Form von Wasser und/oder dem zweiten Produkt, umfassen. Bei dem ersten Produkt und/oder dem zweite Produkt handelt es sich insbesondere um Lebensmittel, da es bei Lebensmitteln in besonderem Maße auf ein steriles Abfüllen ankommt. Dabei handelt es sich zudem vorzugsweise um fließfähige
Produkte, die sich in Füllmaschinen mit wenigstens einem Füllauslauf in Behälter oder Packungen abfüllen lassen. Dies gilt in besonderer Weise für flüssige Produkte.
Bedarfsweise können die flüssigen Produkte aber auch stückige Anteile, wie etwa Fruchtfleisch oder dergleichen, aufweisen.
Ein Produkttank im Sinne der Erfindung kann vorzugsweise ein separater
Vorlagebehälter sein. Dieser kann aber auch in eine den Füllauslauf bereitstellende Fülleinrichtung der Füllmaschine integriert sein. Der Produkttank muss dabei nicht das gesamte abzufüllende Produkt aufnehmen. Es reicht aus, wenn der Produkttank wenigstens etwas mehr als die Restmenge an Produkt aufnehmen kann, die
wenigstens teilweise über die Auslaufhilfe aus der sterilen Umgebung abgeführt wird. Dabei muss die Auslaufhilfe alternativ oder zusätzlich nicht die gesamte Distanz zwischen dem Füllauslauf und dem Rand der sterilen Umgebung um den Füllauslauf überbrücken. Es reicht grundsätzlich etwa aus, wenn die Auslaufhilfe mit einem gewissen Abstand unter dem Füllauslauf positioniert wird. Der Abstand sollte jedoch so gering sein, dass durch das Entleeren des Produkts über die Auslaufhilfe eine Verschmutzung der Transporteinrichtung und/oder der der Füllmaschine zuverlässig vermieden werden kann. Analog kann die Auslaufhilfe auch in einem gewissen Abstand zum Rand der sterilen Umgebung um den Füllauslauf enden, wenn das Ableiten des Produkts trotzdem zuverlässig ohne Verschmutzung der
Transporteinrichtung und/oder der Füllmaschine erfolgen kann. Die Auslaufhilfe dient der Leitung, insbesondere Durchleitung des zu entleerenden Produkts in einem Teil der sterilen Umgebung, insbesondere der Aseptikzone. Bei einer ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird die wenigstens eine Auslaufhilfe zum Entleeren des Produkttanks in eine Entleerstellung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Packungen gebracht. Dann können auch während des Entleerens Packungen in der Füllmaschine vorhanden sein, was die benötigte Zeitspanne zwischen dem letzten vollständigen Füllen einer Packung mit dem ersten Produkt und dem ersten vollständigen Füllen einer Packung mit dem zweiten Produkt, also bedarfsweise die für das Entleeren benötigte Zeitspanne, verkürzt werden. Jedenfalls kann bedarfsweise vermieden werden, dass die
Packungen das Entleeren des Produkttanks beeinträchtigen. Für den Fall, dass die
Packungen in Zellen einer Transporteinrichtung durch die Füllmaschine transportiert werden, kann unter Umständen das Bestücken der Zellen mit Packungen bei wenigstens einer Zelle ausgesetzt werden. Die wenigstens eine unbestückte Zelle kann dann unter dem Füllauslauf positioniert werden, so dass genügend Freiraum vorhanden ist, um die Auslaufhilfe in die Entleerstellung zu bewegen. Alternativ oder zusätzlich ist es aber auch möglich, wenigstens eine Zelle anstelle mit einer Packung mit wenigstens einer Auslaufhilfe zu versehen, die beispielsweise in die wenigstens eine Zelle eingesteckt werden kann. Es können aber auch die zur Auslaufhilfe angrenzenden Zellen seitlich versetzt zum Füllauslauf, und somit bedarfsweise seitlich versetzt zu einer Füllposition, angehalten werden, um für die Auslaufhilfe Platz zu schaffen. Gegebenenfalls muss von den sich beim Entleeren in der Füllmaschine befindenden Packungen keine Packung als Ausschuss verworfen werden. Je nach der Steuerung der Füllmaschine kann aber vorgesehen sein, einige oder alle Packungen, die sich beim Entleeren in der Füllmaschine befinden, als Ausschuss zu verwerfen.
Um eine Fehlfunktion zu vermeiden und ein Eingreifen eines Bedieners soweit möglich entbehrlich zu machen, kann beim Erreichen eines vorbestimmten
Prozesszustands, der etwa dem Erreichen einer Mindestfüllmenge des Produkttanks entsprechen kann, automatisch die wenigstens eine Auslaufhilfe in eine
Entleerstellung gebracht werden. Ein Rest des ersten Produkts lässt sich bedarfsweise sodann wenigstens teilweise über die sich in der Entleerstellung befindliche Auslaufhilfe aus der sterilen Umgebung abführen, insbesondere aus der Aseptikzone, was der Einfachheit halber ebenfalls automatisch erfolgen kann. Alternativ oder zusätzlich wird die Auslaufhilfe nach dem Entleeren des Produkttanks automatisch aus der Entleerstellung entfernt. Dann kann das Ende des Entleerens beispielsweise durch einen vorbestimmten Prozesszustand definiert werden, um eine Fehlfunktion zu vermeiden.
Besonders bevorzugt ist es im Übrigen, wenn eine Auslaufhilfe, insbesondere in Form einer Packungsattrappe, mit wenigstens einer bodenseitigen Öffnung, ohne Boden und/oder wenigstens einer seitlichen Öffnung verwendet wird. Die Auslaufhilfe kann dann beispielsweise wie die zu füllenden Packungen durch die Füllmaschine transportiert und/oder sterilisiert werden. So kann ein Eintrag von Keimen in die sterile Umgebung um den wenigstens einen Füllauslauf vermieden werden oder es kann eine separate Handhabung der Auslaufhilfe entbehrlich werden, mit der die Auslaufhilfe in die Entleerstellung gebracht wird. Außerdem kann die Auslaufhilfe einfach und kostengünstig aus einem Packstoff hergestellt werden, aus dem
beispielsweise auch die Packungen hergestellt werden. Dann müssen die Auslaufhilfen auch nicht aufwendig gereinigt werden. Die Auslaufhilfen lassen sich stattdessen einfach entsorgen. Ferner ist es bevorzugt, wenn die Auslaufhilfen, insbesondere in Form von Packungsattrappen, analog zu den Packungen aus einem Packungsvorläufer bzw. Packungsrohling hergestellt werden, beispielsweise mit dem Unterschied, dass Teile des Packstoffs entfernt, insbesondere ausgestanzt werden, um die beschriebene Öffnung zu bilden. In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn wenigstens eine Auslaufhilfe, insbesondere in Form einer Packungsattrappe, mit einer bodenseitigen Öffnung verwendet wird, deren Querschnittsfläche nur einem Teil, vorzugsweise weniger als 50%, insbesondere weniger als 30%, der Querschnittsfläche und/oder der Bodenfläche der Packung und/oder Auslaufhilfe entspricht. In diesem Fall kann das entleerte Produkt leicht und zügig am unteren Ende aus der Auslaufhilfe ausströmen. Gleichzeitig wird jedoch vermieden, dass einmal ausgetretenes, nicht mehr steriles Produkt zurück in die Auslaufhilfe und/oder in die sterile Umgebung um den Füllauslass gelangt.
Alternativ oder zusätzlich kann als wenigstens eine Auslaufhilfe eine
Packungsattrappe mit äußeren Abmessungen verwendet werden, die wenigstens im Wesentlichen den äußeren Abmessungen der mit dem ersten Produkt und/oder mit dem zweiten Produkt zu füllenden Packungen entsprechen. Die mit dem ersten und/oder dem zweiten Produkt zu füllenden Packungen sind nämlich so an das Auslaufverhalten des Füllauslaufs angepasst, dass das entsprechende Produkt beim Füllen der Packung nicht oder nur unwesentlich aus diesem herausspritzt. Um dies auch bei Verwendung der Auslaufhilfe zu gewährleisten, kann der Einfachheit halber bei der Auslaufhilfe auf im Wesentlichen dieselben Abmessungen zurückgegriffen werden. Wenn die Packungen aus in einem Bündel bereitgehaltenen Packungszuschnitten,
Packungsvorläufern und/oder Packungsrohlingen gebildet werden, wobei es sich bei dem Bündel beispielsweise um einen Stapel einer Vielzahl von
nebeneinanderstehenden oder aufeinandergestapelten Packungszuschnitten,
Packungsvorläufern und/oder Packungsrohlingen handeln kann, kann der Einfachheit halber vor dem Entleeren des Produkttanks wenigstens ein Packungszuschnitt, Packungsvorläufer und/oder Packungsrohling zur Bildung der wenigstens einen Auslaufhilfe in das Bündel eingebracht werden. Besonders einfach ist es dabei, den Packungszuschnitt, Packungsvorläufer und/oder Packungsrohling zur Bildung der wenigstens einen Auslaufhilfe am Ende des Bündels zu positionieren. Dann wird der Packungszuschnitt, der Packungsvorläufer und/oder der Packungsrohling zur Bildung der wenigstens einen Auslaufhilfe als nächstes aus dem Bündel entnommen, um anschließend zur Auslaufhilfe umgeformt und bedarfsweise an die Füllmaschine übergeben zu werden. Dies ist zwar nicht zwingend, allerdings wird der
Packungszuschnitt, der Packungsvorläufer und/oder der Packungsrohling zur Bildung der wenigstens einen Auslaufhilfe vorzugsweise an eine vorbestimmte Stelle in das Bündel von Packungszuschnitten eingebracht. Dann kann bedarfsweise eine separate Detektion der Auslaufhilfe zur Steuerung des Verfahrens entfallen. Es kann so alternativ oder zusätzlich aber auch dafür Sorge getragen werden, dass die
Auslaufhilfe nach einer vorbestimmten Anzahl an Packungen in die Entleerstellung gelangt, wobei sich die Restmenge an Produkt, ab der der Entleervorgang eingeleitet wird, bedarfsweise auf diese Anzahl Packungen bzw. an die Menge des in diese Packungen abzufüllenden Produkts abstimmen lässt.
Zur weiteren Automatisierung, Vereinfachung und/oder Fehlervermeidung kann das Einbringen eines Packungszuschnitts, Packungsvorläufers und/oder
Packungsrohlings zur Bildung der Auslaufhilfe, insbesondere in Form einer
Packungsattrappe, bei Erreichen eines vorbestimmten Prozesszustands automatisch erfolgen. Besonders einfach und zuverlässig ist es für das Verfahren, wenn der vorbestimmte Prozesszustand eine Mindestfüllmenge des Produkttanks ist. Andere Prozesszustände sind allerdings auch denkbar. Es kann aber bedarfsweise auch ein Prozesswechsel erfolgen, ohne dass im Produkttank eine Mindestfüllmenge erreicht wurde.
Wenn die zu füllenden Packungen, etwa an einer Übergabeposition, an Zellen einer Transporteinrichtung übergeben und sodann über die Transporteinrichtung in den Zellen durch eine Füllmaschine transportiert werden, bietet es sich an, auch die wenigstens eine Auslaufhilfe, sei es eine Auslaufhilfe in Form einer Packungsattrappe oder eine andere Auslaufhilfe, der Einfachheit halber über die Transporteinrichtung in wenigstens einer Zelle durch die Füllmaschine zu transportieren. Zur weiteren Vereinfachung des Verfahrens ist es möglich, die Auslaufhilfe an der Übergabeposition an eine Zelle der Transporteinrichtung zu übergeben, an der auch die Packungen an die Zellen der Transporteinrichtung übergeben werden.
Ganz allgemein kommen zum Transport der Packungen und bedarfsweise auch der wenigstens einen Auslaufhilfe durch die Füllmaschine unterschiedliche
Transporteinrichtungen ein Frage. Einfach und zuverlässig sind dabei sogenannte
Zellenketten, bei denen es sich um umlaufende endlose Ketten handelt, die mit Zellen verbunden sind und in bekannter Weise angetrieben werden können. Die Zellenkette ist beispielsweise unterhalb der mit Packungen versehenen Zellen angeordnet. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Packungen in einer im Wesentlichen geraden Linie durch die Füllmaschine in Form eines Langläufers transportiert werden. Sie kann aber auch seitlich zu den mit Packungen versehenen Zellen vorgesehen sein. Dies ist insbesondere in sogenannten Rundläufern der Fall, in denen die Packungen wenigstens teilweise in einem Bogen geführt werden, und zwar insbesondere entlang von sich drehenden Bearbeitungsstationen, in denen die Packungen erwärmt, sterilisiert, getrocknet, gefüllt und/oder geschlossen werden. Jeder dieser
Bearbeitungsschritte kann dabei an einer separaten sich drehenden
Bearbeitungsstation oder zusammen mit weiteren Bearbeitungsschritten an einer gemeinsamen Bearbeitungsstation durchgeführt werden. Auf die genaue
Ausgestaltung der Füllmaschine kommt es im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung jedoch weniger an, weshalb die unterschiedlichen Arten von
Füllmaschinen, die aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind, hier auch nur ganz allgemein beschrieben werden.
Eine einfache und zuverlässige Verfahrensführung lässt sich alternativ oder zusätzlich dadurch erreichen, dass die wenigstens eine Auslaufhilfe mit wenigstens einer Zelle, also über die Transporteinrichtung, in eine Füllposition unter dem Füllauslauf positioniert wird. Da auch die Packungen zum Füllen sehr genau unter dem
Füllauslauf in der Füllposition positioniert werden müssen, kann die hierauf abgestimmte Transporteinrichtung auch für den Transport der Auslaufhilfe in die Entleerstellung, insbesondere unter dem Füllausflauf, genutzt werden. Da beim Entleeren von Produkt gegebenenfalls eine Menge an Produkt abgeleitet werden muss, die größer ist als die Füllmenge einer Packung, kann es zweckmäßig sein, die Auslaufhilfe während des Entleerens des Produkttanks über die Transporteinrichtung in der Füllposition anzuhalten. Die Auslaufhilfe kann also länger in der Entleerstellung gehalten werden als die Packungen in der Füllposition gehalten werden. Die
Entleerstellung der Auslaufhilfe kann zudem der Füllstellung der Packungen entsprechen. So steht einerseits mehr Zeit zur Verfügung und die Gefahr von unerwünschten Verunreinigungen wird gemindert. Bedarfsweise werden auch die Packungen zum Füllen kurz unter dem Füllauslauf angehalten. Die Zeitspanne, in der die Auslaufhilfe in der Entleerstellung festgehalten wird, kann größer bemessen sein als die Zeitspanne, in der die Packungen jeweils in der Füllposition festgehalten werden. Im Übrigen können sich in dem Fall, dass die wenigstens eine Auslaufhilfe in wenigstens einer Zelle zur Entleerstellung bewegt wird, die Entleerstellung und die Füllposition einander entsprechen. Dies vereinfacht beispielsweise die Steuerung der Füllmaschine bzw. des Verfahrens. Einfach und kostengünstig ist es grundsätzlich, wenn die wenigstens eine Auslaufhilfe, insbesondere in Form einer Packungsattrappe, aus einem Packstoff, insbesondere Packstofflaminat, gefertigt wird. Dabei wird der weiteren Vereinfachung des
Verfahrens halber vorzugsweise derselbe Packstoff wie zur Bildung der Packungen verwendet. Dann werden die Auslaufhilfe und/oder die Packung vorzugsweise durch Falten und Siegeln gefertigt. Die Auslaufhilfe und/oder die Packung können zudem an wenigstes eine Zelle einer Transporteinrichtung übergeben und in der Zelle durch die Füllmaschine jedenfalls im Wesentlichen bis zur Entleerstellung bewegt werden. Das Packstofflaminat zur Bildung der Auslaufhilfe und/oder der Packung kann eine Kartonschicht, eine Barriereschicht etwa aus Aluminium, äußere Siegelschichten aus einem thermoplastischen Kunststoff wie Polyethylen (PE) und/oder weitere
Schichten aufweisen. Packstoffe dieser Art sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und bedürfen daher vorliegend keiner weiteren Erläuterung. Die Auslaufhilfe kann aber auch aus einem anderen Material, beispielsweise einem Kunststoff gefertigt werden, wobei die Auslaufhilfe dann vorzugsweise recht steif ist, um ein
unerwünschtes Kollabieren der Auslaufhilfe zu vermeiden.
Um eine Verschmutzung der Füllmaschine beim Entleeren eines Produkts zu vermeiden, kann die dazu verwendete Auslaufhilfe beispielsweise wenigstens teilweise mantel- und/oder hülsenförmig ausgebildet sein. Zudem kann die
Auslaufhilfe wiederverwendet und aus einer, vorzugsweise oberen oder seitlichen, Ruhestellung innerhalb der sterilen Umgebung in die, vorzugsweise untere, Entleerstellung gebracht werden. Dann muss die Auslaufhilfe nicht erst in die
Füllmaschine eingeschleust und nach dem Entleeren wieder aus der Füllmaschine ausgeschleust werden. Nach dem Entleeren kann die Auslaufhilfe folglich
bedarfsweise aus der Entleerstellung wieder zurück in die Ruhestellung bewegt werden. Da sich die Ruhestellung und, vorzugsweise, auch die Entleerstellung in der sterilen Umgebung des Füllauslaufs befindet, ist eine Sterilisation der Auslaufhilfe vor und/oder nach dem Entleeren entbehrlich. Es kann sich aber dennoch anbieten, die Auslaufhilfe ab und an zu reinigen und/oder zu sterilisieren, um eine Kontamination der sterilen Umgebung zu vermeiden. Damit die Auslaufhilfe nicht so oft gereinigt werden muss, bietet es sich an, wenn das Produkt im Wesentlichen in Form eines Freistrahls durch die Auslaufhilfe geleitet wird, und die Auslaufhilfe vorwiegend als Spritzschutz dient, um eine Verschmutzung der Füllmaschine zu verhindern.
Alternativ oder zusätzlich kann aber auch wenigstens eine Auslaufhilfe zunächst sterilisiert und anschließend, vorzugsweise seitlich zur Transportrichtung der
Packungen, in die Entleerstellung gebracht werden. Dabei sollte das Zuführen der Auslaufhilfe erfolgen können, ohne Keime in die sterile Umgebung um den Füllauslauf einzutragen. Die Auslaufhilfe kann nach dem Entleeren wieder, bedarfsweise auf demselben Weg, aus der Füllmaschine entnommen werden. Je nach Art der
Auslaufhilfe kann es kostengünstig sein, die Auslaufhilfe zu verwerfen und zum nächsten Entleeren eine neue Auslaufhülse zu verwenden oder aber die Auslaufhilfe zu reinigen und wiederzuverwenden.
Es hat sich als allgemein bevorzugt ergeben, den Rest des ersten Produkts über die wenigstens eine Auslaufhilfe nach unten und/oder zur Seite aus der sterilen
Umgebung, insbesondere der Aseptikzone, abzuführen. Dabei kann beispielsweise die Schwerkraft ausgenutzt werden. Außerdem kann der seitlich und/oder unten vorhandene Raum zum Abführen des Produkts genutzt werden. Dabei kann alternativ oder zusätzlich in einfacher Weise zum Auffangen des beim Entleeren über die Auslaufhilfe abgeleiteten Produkts eine ggf. ohnehin vorgesehene Bodenwanne der Füllmaschine genutzt werden. Bedarfsweise kann der zu entleerende Rest des ersten Produkts auch über die wenigstens eine Auslaufhilfe aufgefangen und mit der wenigstens einen Auslaufhilfe aus der sterilen Umgebung, insbesondere der Aseptikzone, abgeführt werden. Dann ist kein zusätzliches Auffangsystem erforderlich, das folglich durch das Entleeren auch nicht verschmutzt werden kann. Dies vereinfacht gegebenenfalls den konstruktiven Aufwand für die Füllmaschine. Wenn die Auslaufhilfe aus der sterilen Umgebung bzw. der Füllmaschine entnommen und außerhalb der sterilen Umgebung bzw. der
Füllmaschine entsorgt wird, kann dies einfach und schnell erfolgen, ohne einen Eintrag von Keimen in die sterile Umgebung befürchten zu müssen.
Ganz grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn das Verfahren bei einer Füllmaschine angewendet wird, bei der während des Transports der Packungen durch die
Füllmaschine nacheinander der Innenraum der Packungen sterilisiert, die Packungen mit dem ersten oder dem zweiten Produkt gefüllt und die mit dem ersten oder zweiten Produkt gefüllten Packungen verschlossen werden. Bedarfsweise kann vor dem Sterilisieren noch ein Erwärmen der Packungen und/oder nach dem Sterilisieren ein Trocknen der Packungen vorgesehen sein. Bei derartigen Füllmaschinen stellt das Entleeren nämlich ein besonderes Problem dar, so dass die erfindungsgemäßen Vorteile bei solchen Füllmaschinen besonders zum Tragen kommen. Bedarfsweise kann auch die Auslaufhilfe anstelle einer Packung die zuvor beschriebenen
Verfahrensschritte bzw. Bearbeitungsstationen wenigstens teilweise durchlaufen. Die Prozessparameter und Verfahrensparameter können dann verglichen mit dem Füllen der Packungen auch beim Entleeren wenigstens im Wesentlichen beibehalten werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Öffnungsquerschnitt des
Reduzierventils im Füllstrang und/oder der Typ des Füllauslaufs , die Füllparameter und/oder die Sterilisationsparameter beibehalten werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine erste Vorrichtung zur Durchführung eines ersten
erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung,
Fig. 2 ein Detail einer zweiten Vorrichtung zur Durchführung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung,
Fig. 3 ein Detail einer dritten Vorrichtung zur Durchführung eines dritten erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung, Fig. 4 ein Detail einer vierten Vorrichtung zur Durchführung eines vierten erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung,
Fig. 5 einen Packungsrohling zur Bildung einer Packung zur Durchführung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens in einer perspektivischen Ansicht und einen Packungsrohling zur Bildung einer Auslaufhilfe zur Durchführung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens in einer perspektivischen Ansicht und eine Auslaufhilfe zur Durchführung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens in einer perspektivischen Ansicht.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Formen, Füllen und Schließen von Packungen 2 dargestellt. Bei den Packungen 2 handelt es sich insbesondere um
Kartonverbundverpackungen aus entsprechenden Packstofflaminaten mit wenigstens einer Kartonschicht, wenigstens einer Barriereschicht, etwa bestehend aus
Aluminium, Polyamid und/oder einem Ethylen-Vinylalkohol, und äußeren Schichten aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyethylen (PE). Die dargestellte und insoweit bevorzugte Vorrichtung 1 weist zwei Bündel 3,4 von Packungsrohlingen 5,6 in Form von Packstoffzuschnitten auf, deren Längsränder aneinander gesiegelt sind und so Packungsmäntel bilden, die in den Bündeln 3,4 zusammengefaltet nebeneinander vorgehalten werden. Durch eine Zuführeinrichtung 10 werden die Packungsrohlinge 5,6 aufgefaltet. Bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Vorrichtung kann zudem eine Applikationseinrichtung, etwa in Form einer Spritzgussmaschine, zum Applizieren, insbesondere Anspritzen, von nicht dargestellten Ausgießelementen an den Packungsrohling 5,6 vorgesehen sein.
Das dargestellte und insoweit bevorzugte Dornrad 7 weist sechs Dorne 8 auf und dreht sich zyklisch, also schrittweise, gegen den Uhrzeigersinn. In der ersten
Dornradstellung I wird ein Packungsrohling 5,6 auf den Dorn 8 geschoben. Nicht näher bezeichnete Federklemmen sichern dabei die Position des Packungsrohlings 5,6 auf dem Dorn 8. Anschließend wird das Dornrad 7 in der nächsten Dornradstellung II weitergedreht, in der der Bodenbereich des Packungsrohlings 5,6 über ein nicht näher bezeichnetes Heißluftgebläse mit Heißluft erwärmt wird. In der nächsten
Dornradstellung III wird der erwärmte Bodenbereich durch eine Presse 9 vorgefaltet und in der nachfolgenden Dornradstellung IV in der gefalteten Position durch eine nicht näher bezeichnete Siegeleinrichtung zu einem Boden gesiegelt. Es wird auf diese Weise eine einseitig verschlossene Packung 2 erhalten, die in der nachfolgenden Dornradstellung V vom Dorn entnommen und in einer Übergabestellung 11 an eine Zelle 12 einer im Kreis geführten endlosen Transporteinrichtung übergeben wird. Die Packung 2 wird dabei teilweise in der Zelle 12 aufgenommen und dort, vorzugsweise formschlüssig, gehalten. Bei der dargestellten und insoweit bevorzugten
Transporteinrichtung 13 handelt es sich um eine sogenannte Zellenkette. In der nächsten Dornradstellung VI ist kein Arbeitsschritt zugeordnet. Die Anzahl von Dornradstellungen bzw. Dornen 8 und die dort vorgesehenen Bearbeitungsschritte können bedarfsweise von der Darstellung gemäß Fig. 1 und der zugehörigen
Beschreibung abweichen.
Von der Übergabestellung 11 wird die Packung 2 mit dem offenen Kopfbereich nach oben weisend mit Hilfe der Transporteinrichtung 13 in der zugehörigen Zelle 12 durch eine Füllmaschine 14 transportiert. Bedarfsweise könnte auch die Packung 2 durch den nach oben weisenden Bodenbereich gefüllt werden, wenn der nach unten weisende Kopfbereich dafür geschlossen wäre. Die Füllmaschine 14 weist eine Aseptikkammer 15 auf, die eine Sterilisationszone 16 und eine Füll- und Siegelzone 17 umfasst, durch die eine Reihe von Packungen 2 nacheinander hindurch transportiert werden. Die Transportrichtung 13 der Packungen 2 weist dabei, wie durch die Pfeile symbolisiert wird, von links nach rechts, wobei der Transport der Packungen 2 nicht geradlinig erfolgen muss, sondern auch in wenigstens einem Bogen oder gar im Kreis erfolgen kann. Die Transporteinrichtung 13 ist nicht vollständig steril, so dass der aseptische Bereich, insbesondere die Aseptikzone 18, der Füll- und Siegelzone 17 an der Transporteinrichtung 13 jedenfalls unterhalb der Zellen 12 endet. Mindestens ist jedoch der Bereich innerhalb der Packungen 2 und oberhalb der Packungen 2 in der Füll- und Siegelzone 17 steril. Dieser Minimalbereich wird durch die schraffierte Aseptikzone 18 veranschaulicht und soll auch bei einem Produktwechsel steril gehalten werden. Am unteren Ende der Füll- und Siegelzone 17 und unterhalb der Transporteinrichtung 13 befindet sich eine Auffangwanne 19, aus der aufgefangene Flüssigkeit beispielsweise über einen bodenseitigen Ablauf abgeleitet werden kann.
Um eine Kontamination der sterilen Umgebung, der Aseptikzone 18, zu vermeiden, wird in der Aseptikkammer 15 vorzugsweise eine Strömung von Sterilluft von oben nach unten aufrechterhalten. Dazu sind entsprechende Sterilluftanschlüsse 20 entlang der Aseptikkammer 15 zur Zuführung von Sterilluft vorgesehen.
Die Sterilisationszone 16 und die Füll- und Siegelzone 17 sind bei der dargestellten Vorrichtung 1 durch einen Vorhang aus Sterilluft getrennt, die oben eingeblasen wird und im Wesentlichen laminar nach unten strömt. Alternativ oder zusätzlich zum Vorhang wäre auch eine Schleuse oder eine Engstelle denkbar, die gerade eben die Behälter bzw. Packungen 2 in die Füll- und Siegelzone 17 durchlässt, die Atmosphäre aus der Sterilisationszone 16 jedoch wenigstens tendenziell zurückhält. Nach dem Eintritt in die Sterilisationszone 16 werden die Packungen durch eine Vorwärmeinrichtung 21 nacheinander durch Anblasen mit heißer Sterilluft vorgewärmt. Anschließend werden die Packungen 2 mittels einer
Sterilisiereinrichtung 22 mit einer Mischung aus Wasserdampf, Wasserstoffperoxid und, vorzugsweise gefilterter, Luft beaufschlagt, um jedenfalls die Innenseiten der Packungen 2 zu sterilisieren. Danach werden die Packungen 2 durch Beaufschlagen mit Sterilluft über eine Trocknungseinrichtung 23 getrocknet und nach dem Übergang von der Sterilisationszone 16 in die Füll- und Siegelzone 17 in eine Füllposition 24 unterhalb eines Füllauslaufs 25 einer Fülleinrichtung 26 gebracht. Dort werden die Packungen 2 nacheinander, insbesondere mit einem Lebensmittel, gefüllt. Die gefüllten Packungen 2 werden sodann mit einer Verschließeinrichtung 27 durch Falten des oberen Bereichs der Packung 2 und Siegeln verschlossen. Die
verschlossenen Packungen 2 werden anschließend mittels der Transporteinrichtung 13 aus der Aseptikkammer 15 und der Füllmaschine 14 transportiert. In einer Entnahmestellung 28 werden die Packungen 2 aus den Zellen 12 der
Transporteinrichtung 13 entnommen. Die nun leeren Zellen 12 werden mit der Transporteinrichtung 13 weiter in Richtung der Übergabeposition 11 bewegt, um dort weitere Packungen 2 aufzunehmen.
Die zuvor beschriebene Vorrichtung 1 wird auf die ebenfalls zuvor beschriebene Weise betrieben, bis ein Produktwechsel bevorsteht. Die dargestellte und insoweit bevorzugte Füllmaschine 14 erkennt, wenn die in einem nicht näher dargestellten Produkttank zum Abfüllen vorgehaltene Menge an Produkt eine vorgegebene
Mindestmenge unterschreitet und/oder wann ein Produktwechsel gefordert wird. Sodann wird aus einem Bündel 4 von Rohlingen 6 für Auslaufhilfen ein solcher Rohling 6 entnommen und in das Bündel 3 von Packungsrohlingen 5 eingelegt, und zwar vorzugsweise am Ende des Bündels 3 von Packungsrohlingen 5. Der Rohling 6 für die Auslaufhilfe ist aus demselben Packstoff wie die gewöhnlichen Packungen 2 und ebenfalls aus einem Packstoffzuschnitt gefertigt, der an den einander
überlappenden Längskanten zu einem Rohling 6 gesiegelt ist. Im Unterschied zu den gewöhnlichen Packungen 2 weist der Rohling 6 der Auslaufhilfe wenigstens eine Aussparung im Bodenbereich auf. Der Rohling 6 der Auslaufhilfe wird von der Zuführeinrichtung 10 ergriffen aufgefaltet und auf das Dornrad 7 geschoben. Anschließend wird, wie dies zuvor bereits für die Packungen 2 beschrieben worden ist, ein Boden gebildet. Infolge der Aussparung des Bodenbereichs des Rohlings 6 der Auslaufhilfe wird der Boden der so gebildeten Auslaufhilfe 30 nicht vollständig verschlossen. Es verbleibt vielmehr wenigstens eine Öffnung. Wenn die entsprechende Auslaufhilfe 30 an die Füllposition 24 der
Packungen 2 unterhalb des Füllauslaufs 25 und damit in die Entleerstellung 29 der Auslaufhilfe 30 gelangt, wird der Rest des Produkts im Produkttank, wenigstens im Wesentlichen, über den Füllauslauf 25 in die Auslaufhilfe 30 eingeleitet, aus der das Produkt dann über die Öffnung am Boden austritt und in die Auffangwanne 19 unterhalb der Transporteinrichtung 13 geleitet wird. Wenn der Produkttank entleert ist, kann der Füllauslauf 25 mit einem Produkttank eines zweiten Produkts verbunden oder der Produkttankt mit dem zweiten Produkt gefüllt werden. Bedarfsweise kann die Fülleinrichtung 26 zudem alternativ oder zusätzlich nach dem Entleeren mit einem Spülmedium oder dem zweiten Produkt gespült werden, so dass nachfolgend wenigstens im Wesentlichen reines zweites Produkt abgefüllt werden kann.
Da die Innenseiten der Auslaufhilfe 30 sterilisiert worden sind und der Querschnitt der Öffnung nicht zu groß ist, verhindert die Auslaufhilfe 30 eine Kontamination der Umgebung durch spritzendes Produkt etwa aus der Auffangwanne 19. Zudem sorgt die Auslaufhilfe 30 über die Öffnung dafür, dass das Produkt kontrolliert abgegeben wird. Nach dem Entleeren kann der Kopfbereich der Auslaufhilfe 30 verschlossen werden, bevor die Auslaufhilfe 30 die Füllmaschine 14 verlässt, und in der
Entnahmestellung 28 aus der entsprechenden Zelle 12 der Transporteinrichtung 13 entnommen wird. Die Auslaufhilfe wird anschließend vorzugsweise entsorgt. Nach dem Entleeren werden zudem, wie zuvor beschrieben worden ist, weitere
Packungsrohlinge 5 zu Packungen 2 geformt, die in die Füllposition 24 transportiert und dort gefüllt werden. Bei einer alternativen und nicht dargestellten Ausgestaltung des Verfahrens kann zum Entleeren eine, bedarfsweise nicht faltbare, Auslaufhilfe verwendet werden. Diese wird dann vor dem Entleeren, etwa beim Erreichen einer bestimmten Menge an restlichem Produkt in der Übergabeposition 11 anstelle einer vom Dornrad 7 abgestreiften Packung 2 in eine Zelle der Transporteinrichtung 13 eingeführt. Dann durchläuft die Auslaufhilfe wiederum wie die gewöhnlichen Packungen 2 die
Füllmaschine 14. Wenn die Auslaufhilfe in der Füllposition 24 der Packung 2 und damit in der Entleerstellung 29 der Auslaufhilfe angekommen ist, wird das zu entleerende Produkt wie zuvor beschrieben durch die Auslaufhilfe entleert.
Anschließend erfolgt jedoch vorzugweise kein Schließen der Auslaufhilfe im
Kopfbereich, entweder weil die Verschließeinrichtung 27 zum Verschließen des Kopfbereichs der Packungen 2 zum richtigen Zeitpunkt kurzzeitig deaktiviert und/oder nicht aktiviert wird oder weil die Auslaufhilfe so ausgebildet und/oder in der entsprechenden Zelle aufgenommen ist, dass die Auslaufhilfe im Gegensatz zu den gewöhnlichen Packungen 2 weniger weit aus der Zelle 12 nach oben heraus steht und so von der Verschließeinrichtung 27 nicht ergriffen wird.
Eine weitere Verfahrensalternative zur Durchführung des Produktwechsels einer Füllmaschine 14' ist in der Fig. 2 dargestellt. Diese beruht darauf, dass die Auslaufhilfe 30' eine Ruhestellung 31' im sterilen Bereich, also der Aseptikzone 18', der
Füllmaschine 14' einnimmt. In dieser Stellung wird das Abfüllen eines Produkts über den Füllauslauf 25' der Fülleinrichtung 26' nicht behindert. Zum Entleeren kann die Auslaufhilfe 30' dann aus dieser Ruhestellung 31' in eine tiefer gelegene
Entleerstellung 29' bewegt werden. Diese Entleerstellung 29' ist in der Fig. 2 durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Des Weiteren ist bei der dargestellten
Verfahrensalternative vorgesehen, dass die Auslaufhilfe 30' bis in die in der
Füllstellung 24' befindliche Zelle 12' eintaucht, um in die Entleerstellung 29' zu gelangen, und zwar vorzugsweise im Wesentlichen bis zur Aufstandsfläche für die Packungen. Die Auslaufhilfe 30' ist vorzugsweise hülsenförmig ausgebildet. Dabei kann die Auslaufhilfe 29' einen runden oder eckigen, bedarfsweise mit dem
Querschnitt der Zelle 12' korrespondierenden Querschnitt aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der untere Bereich der Auslaufhilfe 30' teilweise geschlossen sein, um ein kontrolliertes Auslaufen von Produkt zu erreichen. Wenn die Auslaufhilfe 30' die untere Entleerstellung 29' erreicht hat, erfolgt die Entleerung wie im Prinzip zuvor beschrieben über den Füllauslauf 25'. Ist die Entleerung abgeschlossen, kann die Auslaufhilfe 30' wieder nach oben in die Ruhestellung 31' bewegt werden. Die
Transporteinrichtung 13' dreht sich anschließend weiter und es werden sodann Packungen mit dem zweiten Produkt gefüllt, wie das bereits zuvor dargelegt worden ist.
Bei einer weiteren, in der Fig. 3 dargestellten Verfahrensalternative wird eine
Auslaufhilfe 30" in Form einer Aufnahme seitlich in die Entleerstellung 29" unterhalb des Füllauslaufs 25" eines Füllmaschine 14", und zwar teilweise in die Aseptikzone 18" gebracht. Das zu entleerende Produkt und bedarfsweise das gegebenenfalls zum Spülen verwendete Medium kann dann von der Auslaufhilfe 30" aufgefangen werden. Anschließend wird die Auslaufhilfe 30" wieder seitlich aus der Entleerstellung 29" herausgezogen und kann ausgeleert und/oder verworfen werden. Bedarfsweise kann die Transporteinrichtung 13" vor dem Einführen der Auslaufhilfe 30" in die
Entleerstellung 29" in einer Stellung gestoppt werden, in der keine Zelle 12" und keine Packung 2" direkt unter dem Füllauslauf 25", also beispielsweise nicht in der Füllposition 24", positioniert ist, um Platz für ein einfaches seitliches Einführen der Auslaufhilfe 30" zu schaffen.
In der Fig. 4 ist eine weitere Verfahrensalternative zum Durchführen eines
Produktwechsels dargestellt. Es wird lediglich eine Auslaufhilfe 30"' in Form einer Rinne, bedarfsweise wäre auch ein Rohr, ein Trichter oder dergleichen denkbar, in die Entleerstellung 29"' unter den Füllablauf 25"' geschoben, wenn der Produkttank zum Zwecke des Produktwechsels entleert werden soll. Die Auslaufhilfe 30"' kann zwischen zwei in Zellen 12"' gehaltenen Packungen 2"' und teilweise in der
Aseptikzone 18"' positioniert werden. Das dann aus dem Füllauslauf 25"' auslaufende Produkt kann so leicht zur Seite geführt und dort aufgefangen und/oder verworfen werden. Dazu bietet es sich an, wenn die Auslaufhilfe 30"' zur Seite nach unten geneigt ist, um die Schwerkraft auszunutzen. In Fig. 5 ist ein Packungsrohling 5 aus einem entlang überlappender Längskanten 33 gesiegelten Packstoffzuschnitt 34 dargestellt. Der Kopfbereich 35 und der
Bodenbereich 36 an den gegenüberliegenden Längsenden des Packungsrohlings 5, die von einem beispielsweise rechteckigen oder quadratischen Mantelbereich 37 der Packung 2 beabstandet sind, sind noch unverschlossen. Der Kopfbereich 35 und der Bodenbereich 36 werden durch Falten und anschließendes Siegeln verschlossen, wobei der Boden 38 vor dem Füllen und der Kopf 39 der Packung 2 nach dem Füllen gebildet werden. Dies könnte alternativ auch in umgekehrter Reihenfolge geschehen. Des Weiteren kann der Kopfbereich 35 bedarfsweise noch mit einem Ausgießelement versehen werden. Zudem kann der Kopfbereich 35 flach gefaltet oder giebelförmig umgefaltet werden.
Der Bodenbereich 36 wird vorzugsweise flach gefaltet, was aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist.
Wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist, kann zur Bildung einer Auslaufhilfe 30 aus einem Packstofflaminat, in Form eines Packungszuschnitts 34, kann aus dem
Packungszuschnitt 34 anders als bei den in bekannter Weise zum Füllen
vorgesehenen und in der Fig. 5 dargestellten Packungsrohlingen 5 im Bodenbereich 36 eines Packungsrohlings 6 wenigstens eine Aussparung 40 vorgesehen,
insbesondere ausgestanzt sein. Das Packstofflaminat der Packungen 2 und der Auslaufhilfe 30 kann dabei in derselben Weise aufgebaut sein.
Nach dem Schließen des entsprechend vorbehandelten Bodenbereichs 36 weist der Boden 38 folglich wenigstens eine Öffnung 41 auf, wie sie ebenfalls lediglich beispielhaft in der Fig. 7 dargestellt ist. Alternativ kann eine Auslaufhilfe aus einem anderen Material als einem Packstofflaminat gefertigt werden. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Kunststoff handeln, der sich etwa im Wege des Spritzgießens in die Form der Auslaufhilfe bringen lässt. Die Auslaufhilfe weist dann bedarfsweise eine ähnliche Form wie die in Fig. 7 dargestellte aus einem Packstofflaminat gebildete Auslaufhilfe auf, wobei auch gänzlich auf einen Boden verzichtet werden könnte. Bezugszeichenliste:
1 Vorrichtung
2 Packung
3,4 Bündel
5,6 Packungsrohlinge
7 Dornrad
8 Dorn
9 Presse
10 Zuführeinrichtung
11 Übergabeposition
12 Zelle
13 Transporteinrichtung
14 Füllmaschine
15 Aseptikkammer
16 Sterilisationszone
17 Füll- und Siegelzone
18 Aseptikzone
19 Auffangwanne
20 Sterilluftanschlüsse
21 Vorwärmeinrichtung
22 Sterilisiereinrichtung
23 Trocknungseinrichtung
24 Füllposition
25 Füllauslauf
26 Fülleinrichtung
27 Verschließeinrichtung
28 Entnahmestellung
29 Entleerstellung
30 Auslaufhilfe
31 Ruhestellung Längskanten Packstoffzuschnitt Kopfbereich Bodenbereich Mantelbereich Boden
Kopf
Aussparung Öffnung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren (1) zum Füllen von Packungen (2) mit wechselnden Produkten in einer Füllmaschine (14,14',14"),
bei dem Packungen (2,2",2"') nacheinander durch eine Füllmaschine (14,14',14") transportiert werden und die Packungen (2,2",2"') dabei jeweils nacheinander in einer sterilen Umgebung, insbesondere einer Aseptikzone (18,18',18",18"'), über einen mit einem Produkttank verbundenen Füllauslauf (25,25',25") mit einem ersten Produkt gefüllt werden,
bei dem zum Entleeren des Produkttanks wenigstens eine Auslaufhilfe
(30,30',30",30"') in eine Entleerstellung gebracht und ein Rest des ersten
Produkts wenigstens teilweise über die sich in der Entleerstellung
(29,29',29",29"') befindliche Auslaufhilfe (30',30",30"') aus der sterilen
Umgebung, insbesondere der Aseptikzone (18,18',18",18"'), abgeführt wird, bei dem die Auslaufhilfe (30,30',30",30"') nach dem Entleeren des Produkttanks aus der Entleerstellung(29,29',29",29"') entfernt wird und
bei dem anschließend Packungen (2,2",2"') jeweils nacheinander in einer sterilen Umgebung, insbesondere der Aseptikzone (18,18',18",18"'), über einen mit einem Produkttank verbundenen Füllauslauf (25,25',25") mit einem zweiten Produkt gefüllt werden.
Verfahren nach Anspruch 1,
bei dem zum Entleeren des Produkttanks die wenigstens eine Auslaufhilfe
(30,30',30",30"') in eine Entleerstellung (29,29',29",29"') zwischen zwei aufeinanderfolgenden Packungen (2,2",2"') gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
bei dem beim Erreichen eines vorbestimmten Prozesszustands, insbesondere einer Mindestfüllmenge des Produkttanks, automatisch die wenigstens eine Auslaufhilfe (30,30',30",30"') in eine Entleerstellung (29,29',29",29"') gebracht und ein Rest des ersten Produkts wenigstens teilweise über die sich in der Entleerstellung (29,29',29",29"') befindliche Auslaufhilfe (30,30',30",30"') aus der sterilen Umgebung, insbesondere der Aseptikzone (18,18',18",18"'), abgeführt wird und/oder
bei dem die Auslaufhilfe (30,30',30",30"') nach dem Entleeren des Produkttanks automatisch aus des Entleerstellung (29,29',29",29"') entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem eine Auslaufhilfe (30,30'), insbesondere in Form einer Packungsattrappe, mit wenigstens einer bodenseitigen Öffnung, ohne Boden (38) und/oder wenigstens einer seitlichen Öffnung (41) verwendet wird und
bei dem, vorzugsweise, eine Auslaufhilfe (30,30') mit einer bodenseitigen Öffnung (41) verwendet wird, deren Querschnittsfläche nur einem Teil, vorzugsweise weniger als 50%, insbesondere weniger als 30%, der Querschnittsfläche und/oder der Bodenfläche der Packung (2,2') und/oder Auslaufhilfe (30,30') entspricht.
Verfahren nach Anspruch 4,
bei dem eine Auslaufhilfe (30,30'), insbesondere in Form einer Packungsattrappe, mit äußeren Abmessungen verwendet wird, die wenigstens im Wesentlichen den äußeren Abmessungen der mit dem ersten Produkt und/oder mit dem zweiten Produkt zu füllenden Packungen (2,2') entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
bei dem die Packungen (2) aus in einem Bündel (3) bereitgehaltenen
Packungszuschnitten, Packungsvorläufern und/oder Packungsrohlingen (5) gebildet werden und
bei dem vor der Entleerung des Produkttanks ein Packungszuschnitt, ein
Packungsvorläufer und/oder ein Packungsrohling (6) zur Bildung der wenigstens einen Auslaufhilfe (30), vorzugsweise an eine vorbestimmte Stelle in das Bündel (3) von Packungszuschnitten, Packungsvorläufern und/oder Packungsrohlingen (5) eingebracht wird. Verfahren nach Anspruch 6,
bei dem das Einbringen eines Packungszuschnitts, Packungsvorläufers und/oder Packungsrohlings (6) zur Bildung der Auslaufhilfe (30) beim Erreichen eines vorbestimmten Prozesszustands, insbesondere einer Mindestfüllmenge des Produkttanks, automatisch erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
bei dem die zu füllenden Packungen (2), vorzugsweise an einer Übergabeposition (11), an Zellen (12) einer Transporteinrichtung (13) übergeben und über die Transporteinrichtung (13) in den Zellen (12) durch eine Füllmaschine (14) transportiert werden und
bei dem die wenigstens eine Auslaufhilfe (30), vorzugsweise an der
Übergabeposition (11), an eine Zelle (12) der Transporteinrichtung (13) übergeben und über die Transporteinrichtung (13) in der Zelle (12) durch die Füllmaschine (14) transportiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
bei dem die wenigstens eine Auslaufhilfe (30) mit der Zelle (12) in eine
Füllposition (24) unter dem Füllauslauf (25) positioniert wird, wobei
vorzugsweise die Packungen (2) in der Füllposition (24) über den Füllauslauf (25) gefüllt werden, und
bei dem, vorzugsweise, die Auslaufhilfe (30) während des Entleerens des
Produkttanks über die Transporteinrichtung (13) in der Füllposition (24) angehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
bei dem die wenigstens eine Auslaufhilfe (30) entweder, vorzugsweise ebenso wie die Packungen (2), aus einem Packstofflaminat, insbesondere durch Falten und Siegeln, oder aus einem Kunststoff gefertigt wird und
bei dem, vorzugsweise, die gefaltete und gesiegelte Auslaufhilfe (30) insbesondere Packungsattrappe, an eine Zelle (12) der Transporteinrichtung (13) übergeben und in der Zelle (12) durch die Füllmaschine (14,14') transportiert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
bei dem wenigstens eine mantelförmige, insbesondere hülsenförmige, Auslaufhilfe
(30') zum Entleeren aus einer, vorzugsweise oberen oder seitlichen, Ruhestellung (31') innerhalb der sterilen Umgebung, insbesondere der Aseptikzone (18'), in die, vorzugsweise untere, Entleerstellung (29') und nach dem Entleeren aus der Entleerstellung (29') wieder zurück in die Ruhestellung (31')bewegt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
bei dem die wenigstens eine Auslaufhilfe (30,30",30"') sterilisiert und
anschließend, vorzugsweise seitlich zur Transportrichtung der Packungen
(2,2",2"'), in die Entleerstellung (29,29",29"') gebracht wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
bei dem der Rest des ersten Produkts über die wenigstens eine Auslaufhilfe (30,30',30,"30"') nach unten und/oder zur Seite aus der sterilen Umgebung, insbesondere der Aseptikzone (18,18',18",18"'), abgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
bei dem der Rest des ersten Produkts über die wenigstens eine Auslaufhilfe (30") aufgefangen und mit der wenigstens einen Auslaufhilfe (30") aus der sterilen Umgebung, insbesondere der Aseptikzone (18"), abgeführt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
bei dem während des Transports der Packungen (2,2',2",2"') durch die
Füllmaschine (14,14',14",14"') nacheinander der Innenraum der Packungen (2,2',2",2"') sterilisiert, die Packungen (2,2',2",2"') mit dem ersten oder dem zweiten Produkt gefüllt und die mit dem ersten oder zweiten Produkt gefüllten
Packungen (2,2',2",2"') verschlossen werden.
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