WO2018158032A1 - Verfahren und füllmaschine zum füllen von einseitig offenen packungen - Google Patents

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WO2018158032A1 PCT/EP2018/052613 EP2018052613W WO2018158032A1 WO 2018158032 A1 WO2018158032 A1 WO 2018158032A1 EP 2018052613 W EP2018052613 W EP 2018052613W WO 2018158032 A1 WO2018158032 A1 WO 2018158032A1
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drying air
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Rudolf Floerke
Hans-Willi Mainz
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    • B65B3/02—Machines characterised by the incorporation of means for making the containers or receptacles
    • B65B3/025—Making parallelepipedal containers from a single carton blank

Definitions

  • the invention relates to a method for filling unilaterally open packages, in particular cardboard composite packages, with flowable products, in particular food, in a filling machine, in which preheating air, drying air and / or sterilizing agent is introduced into the unilaterally open packages. Furthermore, the invention relates to a filling machine for filling unilaterally open packages, in particular cardboard composite packages, with flowable products, in particular food, wherein at least one nozzle for introducing preheating air,
  • Drying air and / or sterilizing agent is provided from above into the unilaterally open packages and wherein a transport direction for transporting the unilaterally open packages is provided by the filling device.
  • the packages are preferably filled with flowable food.
  • Packings used in particular are packs that are open on an upper side, around an opening for filling the packs
  • the packs can be, for example, cardboard composite packings, which are formed from a packaging material in the form of a laminate comprising a cardboard layer and outer, in particular thermoplastic, plastic layers, for example made of polyethylene (PE).
  • the carton provides the packages with sufficient stability to allow the packages to be easily handled and stacked, for example.
  • the plastic layers protect the cardboard from moisture and allow sealing of the packaging material to form a tight package.
  • other layers such as an aluminum layer, may be provided, including one
  • the filling of the food packages is typically done under sterile conditions. It is not only the food to be filled, but also the pack to be sterilized. For this, the food is usually heated for a certain period of time. The packs are initially mostly blown out with sterile preheat air. In the so heated packs is then one
  • Sterilizing agent introduced which is typically hydrogen peroxide or at least. Since the pack is preheated, become high
  • the packages may be sterilization and / or filling.
  • the device for introducing preheating air is a device for introducing preheating air
  • Sterilizing means, drying air and / or product to be filled include nozzles for selectively delivering the corresponding medium that can be moved with the packages, such that between the nozzles and the packages when introducing preheating air, sterilizing agent, drying air and / or
  • Sterilizing agent, drying air and / or bottling product can be acted upon.
  • the present invention has the object, the method and the filling machine each of the aforementioned and previously explained in more detail type and further develop that the heating, sterilization and / or drying reliable and with less apparativem and / or
  • This object is achieved according to claim 1 by a method for filling unilaterally open packages, in particular cardboard composite packages, with flowable products, in particular foods, in a filling machine, - In the preheating air, drying air and / or sterilizing agent is introduced into the unilaterally open packages and
  • Drying air and / or sterilizing agent is introduced, which corresponds to at least three times the volume of the unilaterally open pack.
  • adjusting means and introducing means for introducing a volume of preheating air and / or drying air and / or sterilization means are provided in at least one, preferably at least substantially each, unilaterally open pack which corresponds to at least three times the volume of the unilaterally open package. It can therefore only one of the above media, namely the preheating air, the drying air or the sterilizing agent with at least three times
  • volume of at least one unilaterally open pack are introduced into the at least one open-sided pack.
  • two of the named or all three mentioned media to be introduced separately into the at least one package open on one side separately with three times the volume of the at least one package which is open on one side.
  • the packs to be processed can basically have common sizes and thus common volumes. Particularly preferred are from
  • packs with a volume of at least 100 ml, at least 200 ml or at least 250 ml For very large packs, a very large amount of preheating air, sterilizing and / or drying air is required, which is why the pack size preferably 2000 ml, especially 1500 ml, in particular 1000 ml should not exceed.
  • the described advantages can basically be achieved either during heating, during sterilization and / or during drying. However, since different boundary conditions must be taken into account for each of these process steps, preheating air, drying air and sterilizing agent do not have to be used in the process
  • the preheating air, the drying air or the sterilizing agent is introduced in an amount into the at least one open-sided pack which corresponds to at least three times the volume of the pack open on one side.
  • one or two of the mentioned media can be introduced into the at least one pack, if required, in a smaller volume than three times the volume of the pack open on one side. If this leads to preferred results, the preheating air, the drying air and the sterilizing agent can also be introduced in different volumes in the at least one open-sided pack, but each volume can correspond to at least three times the volume of the open-sided pack.
  • at least two of said media may be introduced into the at least one package with at least substantially equal volume.
  • the presently discussed advantage results to a particular extent only with at least substantially three times the volume of medium based on the volume of the individual packages to be processed.
  • the effect that can be achieved by at least three times the volume of medium relative to the package volume is many times greater than using a volume of media that is only slightly larger than the volume of the individual packages to be processed.
  • the volume of the package which is open on one side can be understood to mean the simplicity of the volume of the package after closing, in particular the filling volume of the package.
  • the entire volume provided by the unilaterally open package is meant in the opened state.
  • the volume of the package in the unilaterally open state can be significantly greater than the volume of the closed package or its
  • preheating air and the drying air in the present case are preferably to be understood very broadly. Basically, it is necessary if it is hot air. The appropriate medium is used for heating or dry, which could be accomplished entirely without air, but with another gas. Thus, when discussing preheat air and / or drying air, the term air is preferred to be considered generally as a gas or mixture of gases. However, since air is suitable and inexpensive, it is particularly preferred if it really is air. Even in practice, air is used throughout. Therefore, in the present case for the sake of clarity and to
  • the preheating air and / or the drying air may, for example, have a temperature of up to 340 ° C. In many cases, however, it may be sufficient if the temperature is up to 260 ° C or less. However, the higher the temperature, the faster the package can be heated or dried.
  • Sterilizing agent is especially hydrogen peroxide in question.
  • Hydrogen peroxide may be introduced into the unilaterally open packages along with steam and / or air.
  • the temperature of the sterilizing agent may be, for example, up to 340 ° C or, if necessary, up to 290 ° C or below.
  • the packs are preferably laminate packings formed from packaging laminates.
  • it is cardboard composite packings of a packaging material laminate comprising at least one cardboard layer, preferably at least one barrier layer, for example consisting of aluminum, polyamide and / or an ethylene-vinyl alcohol, and outer layers of a thermoplastic plastic, in particular polyethylene (PE) ,
  • PE polyethylene
  • the longitudinal edges of a packaging material blank formed from the packaging material laminate are sealed together to form a so-called packing sleeve or packing jacket.
  • One of the open ends of the packing sheath may be used to form a Packing bottom folded and sealed. After filling, the still open end of the packing jacket can also be closed by folding and sealing to a packing head.
  • the adjusting means and introducing means for introducing a volume of preheating air drying air and / or sterilizing agent in the unilaterally open packages may be formed very differently depending on the application. In this case, recourse can be made in particular to means known from the prior art for setting and introducing corresponding media in other applications. Adjusting the volume of preheat air, drying air and / or
  • Sterilization can be a control device and / or a
  • Control device coupled valves and / or pumps may be provided.
  • Sterilizing agents are passed only in cycles in the unilaterally open packages, if they are positioned below the corresponding outlets. While the packs are being transported, the outlet of preheat air,
  • drying air and / or sterilizing agent should be interrupted. However, it is possible and simpler in terms of apparatus and control technology if preheating air, drying air and / or sterilizing agent flow continuously out of the introduction means or the corresponding outlets.
  • the drying air or the sterilizing agent in only one position or in different positions, ie in several successive steps, are conducted in the unilaterally open packages. If preheat air, drying air and / or sterilant in several consecutive Steps in which at least one unilaterally open package is initiated, if necessary, in at least one or as needed in each of the individual steps a volume of preheating air, drying air and / or sterilizing agent are introduced into the at least one open-sided package, which is at least three times the volume of one-sided open pack exceeds or
  • introduced drying air and / or sterilizing agent introduced can also, and regardless of which of the previously described types, the preheating air, the drying air and / or the sterilizing agent is introduced into the unilaterally open pack, at least a sensor, for example, a flow sensor can be used.
  • a sensor for example, a flow sensor can be used.
  • Corresponding flow sensors preferably detect the volume and / or the mass of the conveyed medium, wherein the volume and the mass correlate in a known manner. If preheating air, drying air and / or sterilizing agent continuously emerge from the introduction means of the filling machine, the introduced volume of preheating air, drying air and / or sterilization means based on the respective volume flow, the residence time below the respective introduction and the type of intermittent or
  • a volume of preheating air, drying air and / or sterilizing agent is introduced into at least one pack open on one side, which volume corresponds to at least three times the volume of the pack open on one side. It is understood, however, that the advantage according to the invention only comes to bear to a greater extent when in at least one large number of unilaterally open packages, in particular at least substantially all unilaterally open packages, a volume of preheating air, drying air and / or sterilizing agent is introduced, which corresponds to at least three times the volume of the unilaterally open pack. It will be regularly preferred if all unilaterally open packages are treated in the same way in the filling machine, as this is simpler in terms of apparatus and control technology.
  • the invention relates to the introduction of at least two of said media, namely the preheating air, the drying air and the sterilizing agent. Alternatively, however, it may be preferred if the invention in each case separately on the initiation of
  • Sterilizing agent relates.
  • the invention will therefore be better
  • a volume of preheating air, drying air and / or sterilizing agent is introduced into the at least one, preferably at least substantially each, package open at one side, which is at least four times the volume of the package open on one side equivalent.
  • a reliable preheating, drying and / or sterilization is achieved with little expenditure on equipment and / or time.
  • a volume of preheating air, drying air and / or sterilizing agent is introduced into at least one, preferably at least substantially each package open on one side which corresponds to at least six times, in particular at least ten times, the volume of the package open on one side ,
  • the size of the volume actually depends on the size and shape of the packs.
  • Sterilizing agent will be as preferred as a short treatment time, so narrow and deep packs require for fluidic reasons higher media speeds and thus overall tend to be more volume for the desired treatment of unilaterally open packages.
  • narrow and deep packs a larger proportion of the introduced volume actually comes in contact with the pack, which in turn tends to be a problem
  • a volume of preheat air, drying air, and / or sterilant can thus result in increased turbulence and improved package handling.
  • the present method is particularly useful when the at least one unilaterally open pack is progressively transported through the filling machine and stopped in a plurality of processing positions arranged one behind the other for applying preheating air, drying air and / or sterilizing agent. It
  • a plurality of processing positions arranged one behind the other can be provided for pressurizing the at least one pack with preheating air open on one side.
  • a plurality of processing positions arranged one behind the other can be provided for pressurizing the at least one pack with drying air open on one side.
  • Machining positions for applying the at least one unilaterally open pack can be provided with sterilizing agent.
  • the number of processing stations for filling one of said media is independent of the number of processing stations for the filling of another of said media. Then is an on-time optimization in terms of
  • Processing times can be divided and the reliability of the processing may additionally suffer in that the processing is interrupted at least once to move the packs to be processed from one processing position to the next processing position. All of these disadvantages can be accommodated by the excess of preheat air, drying air and / or sterilant.
  • Processing position a volume of preheat air, drying air and / or
  • Sterilizing agent is introduced, the at least three times, preferably at least four times, in particular at least six times, more preferably at least ten times, more particularly at least the Fifteen times, as needed, at least twenty times the volume of the unilaterally open packing corresponds. This way, it becomes a reliable one
  • Heating, drying and / or sterilization achieved with little equipment and / or time.
  • the size of the volume of media used to process the packages actually depends on the size and shape of the packages. Economical use of the preheating air, the drying air and / or the sterilizing agent is just as desirable as a short treatment time. However, for fluidic reasons, narrow and deep packings require higher velocities of the medium and thus larger volumes of medium. On the other hand comes in narrow and deep
  • the unilaterally open packages in at least two, preferably at least three, in particular at least four successively arranged processing positions for acting on the packages with preheating air, drying air and or
  • Packs are stopped in at least two, preferably at least three, in particular at least four successively arranged processing positions and acted upon by preheating air.
  • the unilaterally open packages may also be arranged in at least two, preferably at least three, in particular at least four in succession
  • Processing positions are stopped and subjected to drying air.
  • the unilaterally open packages in at least two, preferably at least three, in particular at least four consecutively arranged processing positions stopped and with
  • the unilaterally open packs with a volume flow of preheating air, drying air and / or sterilizing agent of at least 4 m 3 / h, preferably at least 9 m 3 / h, in particular at least 15 m 3 / h, more particularly at least 20 m 3 / h, are applied.
  • Packages can be initiated, which can be achieved by a volume that the pack volume can exceed many times.
  • the reliability and the processing time can also be positively influenced if the unilaterally open packages with preheat air at a temperature between 80 ° C and 340 ° C, preferably between 80 ° C and 260 ° C, with drying air at a temperature between 80 ° C and 340 ° C, preferably between 80 ° C and 260 ° C and / or with sterilizing agent having a temperature between 170 ° C and 340 ° C, preferably between 220 ° C and 290 ° C, in particular between 260 ° C and 280 ° C, be charged. In this way, a satisfactory heat and / or mass transfer is achieved. If necessary, the temperatures are present in the filling machine before the outlet of the corresponding medium from an outlet or after the outlet from the filling machine. In other words, the
  • the reliability of processing the packages with preheating air drying air and / or sterilizing agent can be further increased if the preheating air, the drying air and / or the sterilizing agent at least in one
  • Packages can thus be uniformly heated, sterilized and / or dried without certain surfaces or edges of the interior of the unilaterally open packages coming in insufficient contact with the preheat air, the sterilant and / or the drying air.
  • the displacement of the atmosphere from the packing can then be more predictable than with a central and thus to some extent random or chaotic introduction of preheating air,
  • Drying air and / or sterilant in the packs In the off-center introduction of the media ultimately a more targeted flow of preheating, the sterilizing agent and / or the drying air and also a more targeted displacement of the atmosphere can be achieved from the packs. This leads to a more uniform and reliable treatment of the packages in a shorter time.
  • the term nozzle is preferably understood very generally. It is not necessarily a nozzle with significant cross-sectional constriction to produce a significant pressure loss or a greatly widening free jet required.
  • the nozzle is only intended to enable a reliable and targeted delivery of the corresponding medium at a predetermined position, namely off-center, into the package.
  • the nozzle can be used as a be formed straight pipe piece, which can be aligned very precisely to the packs.
  • a particularly efficient and reliable processing of the packages can be achieved if the center of the nozzle opening or even the entire nozzle opening for introducing the preheating air, the drying air and / or the sterilizing agent is arranged laterally next to the central longitudinal axis, in particular the central vertical axis of the package. In this way, a suitable eccentric arrangement of the at least one nozzle for introducing the preheating air, the drying air and / or the sterilizing agent is achieved.
  • the center of the nozzle opening or even the entire nozzle opening for introducing the preheating air, the drying air and / or the sterilizing agent is arranged laterally next to the central longitudinal axis, in particular the central vertical axis of the package. In this way, a suitable eccentric arrangement of the at least one nozzle for introducing the preheating air, the drying air and / or the sterilizing agent is achieved.
  • the center of the nozzle opening or even the entire nozzle opening for introducing the preheating air, the drying air and / or the sterilizing agent is arranged later
  • Vertical axis of the unilaterally open pack can be arranged. From the center or the center, the nozzle opening can be displaced to one side and / or to an edge of the one-sided open package in order to achieve a suitable introduction of the corresponding medium. All this leads to a reproducible and targeted processing of the packs.
  • the nozzle opening will be formed circular for the sake of simplicity. If necessary, however, an oval, rectangular, square or otherwise formed nozzle opening can be used, for example, for a faster exit of the corresponding medium from the nozzle opening and / or for optimizing the flow in the package. Also, regardless of the shape of the nozzle opening, the ratio of the
  • Cross-sectional area of the nozzle opening to the cross-sectional area of the packing opening between 10% and 50%, preferably between 15% and 40%, in particular between 20% and 30%.
  • an appropriate treatment of the pack with preheating air, sterilizing and / or drying air or the filling of the product is improved.
  • Nozzle opening relative to the longitudinal axis of the package open on one side parallel and alternatively or additionally also be arranged offset perpendicular to the transport direction of the packs. So the transport of the packs can be considered. This may be particularly important because the packages are usually transported in predetermined directions in the transport direction. For example, has a narrower side surface approximately parallel to
  • the nozzles in at least two successive positions approximately symmetrical, in particular point-symmetrical, to the package longitudinal axis or to Pack axis are arranged.
  • the at least two nozzles are arranged symmetrically, point-symmetrically or mirror-inverted with respect to the unilaterally open package.
  • the mirror plane can also be provided parallel to the package longitudinal axis or to the package vertical axis and also longitudinally, transversely or two edges of the package which are at an angle to one another.
  • the unilaterally open packages are preferably each temporarily fixed under at least one, preferably also stationary, nozzle positioned. This position can then be considered as a machining position. During the appropriate period preheating air, drying air and / or sterilizing agent is then fed into the pack by means of the corresponding nozzle.
  • the positioning of the unilaterally open packages under the at least one nozzle can be carried out by a transport device transporting the packages. This allows a simple and precise positioning of the packages to the at least one nozzle for introducing preheating air, drying air and / or
  • the processing of the packs that is to say the heating, sterilizing and / or drying of the packs, is, if necessary, improved by positioning the packs open on one side off-center of the at least one nozzle below it.
  • the transport of the packages through the filling machine can be done very accurately and reliably if the transport device has a cell chain with cells for receiving unilaterally open packages. Alternatively or additionally, however, a belt drive with cells and / or a direct drive with, in particular separate, cells may be provided. Even then, the transport of the packs is possible exactly and reliably. If the transport device is provided for the stepwise transport of the unilaterally open packs by the filling machine, the
  • the cell chain for positioning the unilaterally open packages in at least one processing position is formed off-center under the at least one nozzle for introducing preheating air, drying air and / or sterilizing agent.
  • Sterilizing agent in the packs the center of the nozzle opening, preferably the entire nozzle opening, in particular by at least the width of a
  • Nozzle opening laterally next to the central longitudinal axis of the open on one side
  • Sterilizing agents are used to a special degree.
  • the corresponding nozzle opening is then preferably associated with one side and / or one edge of the package open on one side in order to make better use of the corresponding advantages.
  • Good results in the off-center spacing of the nozzle are achieved as needed when the nozzle or center of the nozzle is spaced from the central longitudinal axis by at least halfway from the central longitudinal axis to a side and / or edge of the corresponding package.
  • the at least one nozzle, in particular the nozzle opening, offset from the longitudinal axis of the unilaterally open pack is arranged parallel and / or perpendicular to the transport direction of the packs, the transport of the packs, in particular regularly from the
  • Transport direction dependent packing geometry or orientation of the packs are taken into account. If at least two nozzles for introducing preheating air, drying air and / or sterilizing agent successively and from above into the one-sided open Packages are provided, the corresponding introduction of medium can be divided into at least two process steps and in the at least two
  • the at least two nozzles may be at the introduction of the preheating air, the drying air and / or the
  • Be positioned in order to increase the benefits to be achieved. It has proved to be particularly useful in terms of a uniform treatment of the packs when the at least two nozzles are arranged symmetrically, point-symmetrically or mirror-inverted with respect to the unilaterally open packages.
  • the introduction of the preheating air, the drying air and / or the sterilizing agent can be carried out in a similar manner. But it can also be done only the introduction of two of these media similar. Likewise, the introduction of the preheating air, the drying air and the sterilizing agent
  • Sterilizing agent but also done in different ways.
  • Similarity or difference can in this case be based on a central or off-center introduction of preheating air, drying air and / or
  • the introduction of said media can be adapted in each case to the respective boundary conditions in order to provide the best possible process management.
  • the preheating air can flow out of the at least one nozzle with an at least substantially constant volumetric flow.
  • the drying air with an at least substantially constant volume flow flow out.
  • Sterilizing agent in at least two successive, unilaterally open
  • the corresponding medium then flows out of at least one nozzle continuously while successive packages are transported underneath. Between the processing of two successive packages, the outflow of the medium is therefore not stopped. The medium also flows during the
  • FIG. 1 shows a filling machine according to the invention for carrying out the
  • FIG. 2 shows a detail of the filling machine in a schematic side view
  • FIG. 3A-B the introduction of preheating air, drying air, sterilizing agent and / or product to be filled in a schematic side view and a schematic plan view and
  • Fig. 4 shows an arrangement of adjusting and introducing means for introducing a
  • Sterilizing agent in the unilaterally open packages in a schematic representation.
  • the illustrated preferred filling machine 1 shows a filling machine 1 for filling packages 2, in particular with flowable foods, which in this case comprises a device 3 for shaping the packages 2 to be filled.
  • the illustrated preferred filling machine 1 also has a number of parallel processing lines, of which only one processing line is shown in FIG.
  • Each processing line is assigned a bundle 4 of package blanks 5 whose longitudinal edges are sealed to one another and thus form packing shells 6 which are open on both sides.
  • a feeder 7 the packing shells 6 are unfolded and pushed onto a mandrel 8 of a mandrel wheel 9.
  • the illustrated and so far preferred mandrel 9 is cyclically, so gradually, rotated counterclockwise.
  • the packing coats 6 are in
  • an edge is heated with a heating unit 10 with preheating air, and then pre-folded in a prefold 11 to then seal the prefolded edge with a press 12 to a bottom. It is thus obtained a unilaterally open and sealed at one end pack 2, which is transferred to a cell 13 of a circulating endless conveyor 14.
  • this is an endlessly circulating cell chain.
  • the package 2 is transported by the transport device 14 through an aseptic chamber 15, which is successively subdivided into a sterilization zone 16 and a filling and sealing zone 17.
  • the transport of the packages 2 does not have to be rectilinear, but can also take place in at least one arc or even in a circle, depending on whether the filling machine 1 is a so-called longitudinal or rotary.
  • the aseptic chamber 15 is via corresponding
  • Sterile air connections 18 are flushed with sterile air to prevent the ingress of germs.
  • Sterile preheating air is first blown into the open-topped packs 2 by a preheating device 19 in order to preheat the packs 2. Subsequently, in a sterilizing device 20, a sterilizing agent is introduced into the packages injected, which reacts more strongly in the preheated packages 2 and condenses less.
  • a sterilizing agent is in particular hydrogen peroxide in question.
  • the hydrogen peroxide may be introduced together with steam and / or air into the open-sided package 2. After sterilizing the packages 2, the interior of the packages 2 in a drying device 21 by
  • the drying air is preferably hot and sterile.
  • the unilaterally open packages 2 are positioned under a filling device 22 and filled with a food.
  • the filled packages 2 are then closed with a closing device 23 by folding the upper open area of the package 2 and sealing it.
  • the sealed packages 2 are then removed from the cells 13 of the transport device 14 and further processed as needed.
  • the now empty cells 13 of the transport device 14 are further moved in the direction of the mandrel wheel 9 in order to receive more packages 2 there.
  • FIG. 2 the aseptic chamber 15 is shown again in detail.
  • the illustration of FIG. 2 is very schematic, but more positions are shown in which the packages 2 are temporarily positioned during the stepwise transport through the aseptic chamber 15 by means of the transport device 14. In principle, it would also be possible, the packages 2 without stopping continuously and
  • processing position in which the packages to be processed 2 are stopped. It could also be provided that for the admission of the Packages 2 with preheating a different number of processing positions is provided as for the admission of the packages 2 with drying air and / or with sterilizing agent or vice versa. In many cases, however, it will be preferable to provide, at least for heating, sterilizing and / or drying, a plurality of processing positions in which the packages 2 to be processed are stopped for application to the corresponding medium. As a result, the method is basically more complicated and difficult to control. Incidentally, corresponding filling machines 1 may also have other numbers of processing positions for the packages 2, preheating devices 19, sterilizing devices 20, drying devices 21 and / or filling devices 22. However, the illustrated and so far preferred aseptic chamber 15 allows a comprehensible description of the invention, so that it is possible to dispense with the presentation of alternative aseptic chambers.
  • a preheating device 19 which extends over two processing positions of the cell chain transport device 14, is initially provided in the sterilization zone 16. In each of the two
  • a nozzle 24 is provided for introducing preheating air.
  • the preheating air is sucked in the illustrated and so far preferred filling machine 1 via a compressor 25 from the environment and filtered by means of a filter 26 to separate microorganisms and to sterilize the air so.
  • the sterile air is heated in a heating device 27.
  • the unilaterally open packages 2 are positioned eccentrically below the stationary arranged nozzles 24 of the preheater 19, the packages 2 are arranged in two positions with their central longitudinal axes in different ways relative to the corresponding nozzle 24. The introduction of the preheating air via the nozzles 24 therefore takes place
  • the volume of preheat air which is introduced into a pack 2 is at least three times, four times, six times or even ten times the volume of the pack, depending on the type of pack 2. This applies, if necessary, to charging the individual Packs with preheat air together in the two processing positions. But it can also be in each one of the
  • the sterilization zone 16 serve to sterilize the packages 2 in a sterilizer 20 by means of a sterilizing agent.
  • the sterilizing agent is in the illustrated and so far preferred filling machine 1 an aqueous hydrogen peroxide solution, which is supplied via a pump 28 and evaporated in an evaporator 29.
  • the mixture of hydrogen peroxide and steam which still can be supplied with air, is discharged eccentrically into the packs 2 positioned below it via two nozzles 30.
  • Each of the two nozzles 30 is spaced from the central longitudinal axis or the vertical axis of the packages 2 in a slightly different direction than the respective other nozzle 30.
  • the volume of sterilizing agent introduced into a package 2 is at least three times, four times , Six times or even ten times the volume of the package, depending on the type of pack 2. This applies, if necessary, for applying the individual packages with sterilizing agents together in the two processing positions. However, it is also possible to introduce a corresponding volume of sterilizing agent into each of the packs to be processed in each of the individual processing positions for loading the packages with sterilizing agent.
  • Filling machine 1 an empty position in which no processing of the packs 2 takes place. In this area, only sterile air via sterile air connections 18 in the Sterilization zone 16 passed. For this purpose, air is sucked in through a compressor 31 from the environment and pressed through a filter 32 in which all microorganisms are deposited for sterilization of the air.
  • the packages 2 are dried in the drying device 21 with hot drying air, which is also sucked in via a compressor 33 and sterilized in a filter 34. The thus sterilized air is heated in a heater 35 and passed off-center into the packages 2.
  • Each pack 2 is arranged slightly differently below the nozzles 36. The nozzles 36 are at the initiation of
  • the volume of drying air, which is introduced into a package 2 is at least three times, four times, six times or even that
  • Drying air a corresponding volume of drying air are introduced into each of the packs to be processed.
  • the volume of a medium can in principle be chosen differently from the volumes of the other media.
  • the dried packs 2 are then transferred to the filling and sealing zone 17, where the packs 2 in the next two processing positions of the
  • Transport device 14 are filled with the product in the form of a food.
  • the product is supplied in the filling device 22 via a storage container 37 and passed two nozzles 38 in the packs.
  • Each of the nozzles 38 is included arranged eccentrically to the cross section of the packages 2, wherein the nozzles 38 are positioned relative to the cross sections of the packages 2 at other locations.
  • the filled packs 2 become one with the next bar
  • FIGS. 3A-B the introduction of preheating air, drying air, sterilizing agent and / or product to be filled is shown in a side view opposite to FIGS. 3A-B.
  • Transport direction of the packs 2 is indicated by arrows.
  • the package 2 is held in a cell of a conveyor 14 and is progressively transported over three processing positions during the introduction of preheat air, drying air, sterilizing agent or product to be filled and positioned in each processing position for a fixed time under a stationary nozzle 39,40,41.
  • Each nozzle is 39,40,41 each eccentrically to
  • the nozzle 39 is opposite to the transport direction T and to the right side with respect to the transport direction T from the center of the package 2, which is defined by the center of the cross section and the central longitudinal axis of the package 2, spaced. In other words, the nozzle 39 is arranged in the region of the edge of the pack 2 at the rear right.
  • the nozzle 40 is seen spaced in the transporting direction T to the left of the center of the cross section of the packaging 2 positioned underneath.
  • the nozzle 41 is spaced in the transporting direction T from the center of the cross section of the package 2.
  • FIG. 4 schematically shows an arrangement of adjusting means 42 and discharge means 43 of a filling machine 1 for introducing a volume of preheating air, drying air and / or sterilizing agent into the packages 2 open on one side. Because the Adjustment means 42 and introduction means 43 can be designed and arranged quite differently in principle, the schematic representation of FIG. 4 is sufficient. The person skilled in the art will be able to design the filling machine 1 in a suitable manner and to use, for example, devices known from the prior art on the basis of the present description and its expertise. 4 is a line 44 for preheating air,
  • the corresponding medium is in the line under an overpressure and is discharged via the introduction 43 in the form of a shut-off, in particular a valve.
  • Shut-off can be opened and closed by an adjusting means 42, in particular in the form of a control device and / or control device.
  • the medium passing through the introduction means 43 passes through a flow sensor 45, which determines the volume and / or the mass of the medium passing through the introduction means 43, before the medium is introduced via a nozzle 46 into a package 2 which is open under the nozzle 46.
  • Flow rate sensor 45 detected amount of medium is transmitted to the purpose of control and / or for the purpose of documentation to the adjustment means 42.

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Abstract

Beschrieben und dargestellt ist ein Verfahren zum Füllen von einseitig offenen Packungen (2), insbesondere Kartonverbundpackungen, mit fließfähigen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, in einer Füllmaschine (1). Damit das Aufheizen, das Sterilisieren und/oder das Trocknen zuverlässiger und mit weniger apparativem und/oder verfahrensmäßigem Aufwand bei hohen Durchsätzen durchgeführt werden kann, ist vorgesehen, dass Vorheizluft und/oder Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in die einseitig offenen Packungen (2) eingeleitet wird und dass in wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen jede, einseitig offene Packung (2) jeweils ein Volumen an Vorheizluft und/oder Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel eingeleitet wird, das wenigstens dem dreifachen Volumen der einseitig offenen Packung (2) entspricht.

Description

Verfahren und Füllmaschine zum Füllen von einseitig offenen Packungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen von einseitig offenen Packungen, insbesondere Kartonverbundpackungen, mit fließfähigen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, in einer Füllmaschine, bei dem Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in die einseitig offenen Packungen eingeleitet wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Füllmaschine zum Füllen von einseitig offenen Packungen, insbesondere Kartonverbundpackungen, mit fließfähigen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, wobei wenigstens eine Düse zum Einleiten von Vorheizluft,
Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel von oben in die einseitig offenen Packungen vorgesehen ist und wobei eine Transportrichtung zum Transportieren der einseitig offenen Packungen durch die Fülleinrichtung vorgesehen ist.
Es sind bereits unterschiedliche Füllmaschinen zum Füllen von einseitig offenen Packungen mit Produkten, insbesondere in Form von Lebensmitteln, bekannt. Durch entsprechende Füllmaschinen werden die Packungen vorzugsweise mit fließfähigen Lebensmitteln gefüllt. Als Packungen werden insbesondere Packungen verwendet, die an einer Oberseite offen sind, um eine Öffnung zum Füllen der Packungen
bereitzustellen. Die Packungen können beispielsweise Kartonverbundpackungen sein, die aus einem Packstoff in Form eines Laminats 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 erlauben ein Siegeln des Packstoffs zur Bildung einer dichten Packung. Zusätzlich können noch weitere Schichten, wie etwa eine Aluminiumschicht, vorgesehen sein, die eine
Diffusion von Sauerstoff und anderen Gasen durch die Packung verhindern. Das Füllen der Packungen mit Lebensmitteln erfolgt typischerweise unter sterilen Bedingungen. Dabei ist nicht nur das abzufüllende Lebensmittel, sondern auch die Packung zu sterilisieren. Dazu werden die Lebensmittel normalerweise für eine bestimmte Zeitspanne erhitzt. Die Packungen werden zunächst meist mit steriler Vorheizluft ausgeblasen. In die so aufgeheizten Packungen wird dann ein
Sterilisierungsmittel eingeleitet, das typischerweise Wasserstoffperoxid ist oder wenigstens aufweist. Da die Packung vorgeheizt ist, werden hohe
Reaktionsgeschwindigkeiten bei der Sterilisierung erreicht und vermieden, dass sich zu viel Kondensat in der Packung bildet. Feuchtigkeit und restliches
Wasserstoffperoxid wird anschließend durch Trocknen der Packung mit,
vorzugsweise heißer und steriler, Trocknungsluft aus der Packung entfernt. Sodann erfolgt das Füllen der sterilen Packung.
Während des Sterilisierens und/oder des Füllens können die Packungen
kontinuierlich, bedarfsweise mit konstanter Geschwindigkeit, durch die Füllmaschine transportiert werden. Die Einrichtung zum Einleiten von Vorheizluft,
Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt umfassen Düsen zum gezielten Abgeben des entsprechenden Mediums, die mit den Packungen bewegt werden können, so dass zwischen den Düsen und den Packungen beim Einleiten von Vorheizluft, Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder
abzufüllendem Produkt wenigstens im Wesentlichen keine Relativgeschwindigkeit herrscht. Häufiger ist es jedoch der Fall, dass die Packungen taktweise, also schrittweise, durch die Füllmaschine bewegt werden, so dass die Packungen nacheinander für eine bestimmte Zeitspanne bestimmte Positionen einnehmen, in denen die Packungen stillstehend über wenigstens eine Düse mit Vorheizluft,
Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt beaufschlagt werden können.
Wenn in einem Takt zu wenig Zeit verbleibt, um eine hinreichende Menge an
Vorheizluft, Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt in geeigneter Weise in die Packung einzuleiten, kann das Einleiten von Vorheizluft, Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt auch schrittweise nacheinander über unterschiedliche Düsen in mehreren
aufeinanderfolgenden Bearbeitungspositionen erfolgen, in denen die Packungen kurzzeitig zum Stillstand kommen. Bei kontinuierlich durch die Füllmaschine bewegten Packungen wird dagegen beispielsweise die Zeitspanne des Einleitens von Vorheizluft, Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt verlängert. Dadurch verlängert sich aber auch die Füllmaschine und wird der zyklische Transport wenigstens der Düsen der Einrichtungen zum Einleiten von Vorheizluft, Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt in der Füllmaschine erschwert. Zur Kompensation dessen werden die
Bearbeitungszeiten zum Aufheizen, Sterilisieren, Trocknen und/oder Füllen der Packungen verkürzt, woraus Probleme mit der Zuverlässigkeit der entsprechenden Bearbeitung entstehen können. Nachteilig an den bekannten Verfahren ist folglich der für das Aufheizen, das
Sterilisieren und/oder Trocknen erforderliche apparative und verfahrensmäßige Aufwand, der insbesondere bei hohen Durchsätzen erheblich sein kann. Alternativ oder zusätzlich besteht bei bekannten Verfahren die Problematik, dass das Aufheizen, Sterilisieren und/oder Trocknen unzuverlässig erfolgt, was zu minderer
Produktqualität bzw. zu höherem Ausschuss führt.
Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Füllmaschine jeweils der eingangs genannten und zuvor näher erläuterten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass das Aufheizen, das Sterilisieren und/oder das Trocknen zuverlässiger und mit weniger apparativem und/oder
verfahrensmäßigem Aufwand bei hohen Durchsätzen durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe ist gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein Verfahren zum Füllen von einseitig offenen Packungen, insbesondere Kartonverbundpackungen, mit fließfähigen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, in einer Füllmaschine, - bei dem Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in die einseitig offenen Packungen eingeleitet wird und
- bei dem in wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen jede, einseitig offenen Packung (2] ein Volumen an Vorheizluft und/oder
Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel eingeleitet wird, das wenigstens dem dreifachen Volumen der einseitig offenen Packung entspricht.
Die genannte Aufgabe ist zudem bei einer Füllmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 13 dadurch gelöst, dass Einstellmittel und Einleitmittel zum Einleiten eines Volumens an Vorheizluft und/oder Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen jede, einseitig offene Packung vorgesehen sind, das wenigstens dem dreifachen Volumen der einseitig offenen Packung entspricht. Es kann also lediglich eines der genannten Medien, nämlich die Vorheizluft, die Trocknungsluft oder das Sterilisierungsmittel mit wenigstens dem dreifachen
Volumen der wenigstens einen einseitig offenen Packung in die wenigstens eine einseitig offene Packung eingeleitet werden. Es können aber auch zwei der genannten oder alle drei genannten Medien jeweils separat mit dem dreifachen Volumen der wenigstens einen einseitig offenen Packung in die wenigstens eine einseitig offene Packung eingeleitet werden.
Durch das Ausspülen der Packungen mit einem überschüssigen Medienvolumen an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel wird eine zweckmäßigere Bearbeitung der Packungen im Sinne eines Aufheizens, Sterilisierens und/oder
Trocknens erreicht. So wird nicht nur zuverlässig sichergestellt, dass das Aufheizen, Sterilisieren und/oder Trocknen in der gewünschten Weise erfolgt, die entsprechende Bearbeitung der Packungen wird auch mit einem geringen apparativen Aufwand auf eine schnelle Weise möglich. Mithin wird durch den entsprechenden Überschusses an Medium in Form von Vorheizluft, Sterilisierungsmittel und/oder Trocknungsluft zwar tendenziell mehr Medium verbraucht, die Bearbeitung kann dadurch aber schneller, zuverlässiger und einfacher erreicht werden. Beispielsweise kann durch die
Verwendung eines entsprechenden Überschusses an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel eine Bearbeitungsstation eingespart werden, weil die Bearbeitung in weniger Bearbeitungsstationen sichergestellt werden kann, so dass insgesamt Zeit und apparativer Aufwand eingespart werden können.
Die zu bearbeitenden Packungen können grundsätzlich gängige Größen und damit gängige Volumen aufweisen. Besonders bevorzugt sind dabei aus
strömungstechnischen Gründen Packungen mit einem Volumen von wenigstens 100 ml, wenigstens 200 ml oder wenigstens 250 ml. Bei sehr großen Packungen wird auch eine sehr große Menge an Vorheizluft, Sterilisierungsmittel und/oder Trocknungsluft benötigt, weshalb die Packungsgröße vorzugsweise 2000 ml, insbesondere 1500 ml, weiter insbesondere 1000 ml nicht übersteigen sollte. Die beschriebenen Vorteile können dabei grundsätzlich wahlweise beim Aufheizen, beim Sterilisieren und/oder beim Trocknen erreicht werden. Da jedoch für jeden einzelnen dieser Verfahrensschritte unterschiedliche Randbedingungen zu beachten sind, müssen nicht Vorheizluft, Trocknungsluft und Sterilisierungsmittel im
Überschuss eingesetzt werden, schon gar nicht mit demselben Überschuss. Die Adaption der einzelnen Verfahrensschritte und eines möglichem Überschusses an Medium für die einzelnen Verfahrensschritte können unterschiedlich ausfallen. Dies gilt selbstverständlich auch für die möglichen Überschüsse an Medien für die einzelnen Verfahrensschritte Aufheizen, Trocknen und/oder Sterilisieren der
Packungen.
Es kann erfindungsgemäß also beispielsweise ausreichen, wenn die Vorheizluft, die Trocknungsluft oder das Sterilisierungsmittel in einer Menge in die wenigstens eine einseitig offene Packung eingeleitet wird, die wenigstens dem dreifachen Volumen der einseitig offenen Packung entspricht. Eines oder zwei der genannten Medien können dagegen bedarfsweise in einem geringeren Volumen in die wenigstens eine Packung eingeleitet werden als dem dreifachen Volumen der einseitig offenen Packung. Wenn dies zu bevorzugten Ergebnissen führt, können die Vorheizluft, die Trocknungsluft und das Sterilisierungsmittel auch in unterschiedlichen Volumen in die wenigstens eine einseitig offene Packung eingeleitet werden, wobei jedoch die Volumen jeweils wenigstens dem dreifachen Volumen der einseitig offenen Packung entsprechen können. Alternativ dazu können auch wenigstens zwei der genannten Medien mit einem wenigstens im Wesentlichen gleichen Volumen in die wenigstens eine Packung eingeleitet werden.
Im Folgenden wird daher nicht immer im Einzelnen zwischen dem Aufheizen, Trocknen und/oder Sterilisieren bzw. zwischen Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel unterschieden. Anhand des Kontextes ergibt sich für den
Fachmann jedoch, welches Merkmal jeweils in Bezug auf das Vorwärmen, Trocknen und/oder Sterilisieren bevorzugt ist. Grundsätzlich kann auch ein geringerer Überschuss an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel eingesetzt werden. Der vorliegend diskutierte Vorteil ergibt sich jedoch in besonderem Maße erst mit wenigstens im Wesentlichen dem dreifachen Volumen an Medium bezogen auf das Volumen der einzelnen zu bearbeitenden Packungen. Mit anderen Worten ist der Effekt, der durch ein wenigstens dreifaches Volumen an Medium bezogen auf das Packungsvolumen erreicht werden kann, um ein vielfaches größer als bei Verwendung eines Volumens an Medium, das lediglich etwas größer ist als das Volumen der einzelnen zu bearbeitenden Packungen. Unter dem Volumen der einseitig offenen Packung kann dabei der Einfachheit das Volumen der Packung nach dem Verschließen, insbesondere das Füllvolumen der Packung, verstanden werden. Bevorzugt ist jedoch das gesamte von der einseitig geöffneten Packung bereitgestellte Volumen im geöffneten Zustand gemeint. Das Volumen der Packung im einseitig geöffneten Zustand kann dabei je nach Packung deutlich größer sein als das Volumen der geschlossenen Packung bzw. deren
Füllvolumen. Der Begriff der Vorheizluft und der Trocknungsluft ist vorliegend vorzugsweise sehr weit zu verstehen. Grundsätzlich handelt es sich dabei bedarfsweise um Heißluft. Das entsprechende Medium dient dem Aufheizen bzw. dem Trocken, was auch gänzlich ohne Luft, sondern mit einem anderen Gas bewerkstelligt werden könnte. Wenn also von Vorheizluft und/oder von Trocknungsluft die Rede ist, ist der Begriff der Luft bevorzugt allgemein als Gas oder Mischung von Gasen anzusehen. Da Luft jedoch geeignet ist und kostengünstig zur Verfügung steht, ist es besonders bevorzugt, wenn es sich wirklich um Luft handelt. Auch in der Praxis kommt durchgängig Luft zum Einsatz. Daher wird vorliegend der besseren Verständlichkeit halber und zur
Vermeidung unnötiger Wiederholungen von Vorheizluft und Trocknungsluft gesprochen, auch wenn diese Medien nicht auf Luft beschränkt sein müssen und prinzipiell auch als Heizmedium bzw. Trocknungsmedium bezeichnet werden könnten. Die Vorheizluft und/oder die Trocknungsluft kann beispielsweise eine Temperatur bis zu 340 °C aufweisen. In vielen Fällen mag es aber ausreichen, wenn die Temperatur bis zu 260 °C oder weniger beträgt. Je höher die Temperatur ist, desto schneller kann die Packung jedoch aufgeheizt oder getrocknet werden. Als
Sterilisierungsmittel kommt insbesondere Wasserstoffperoxid infrage. Das
Wasserstoffperoxid kann zusammen mit Dampf und/oder Luft in die einseitig offenen Packungen eingeleitet werden. Die Temperatur des Sterilisierungsmittels kann beispielsweise bis zu 340 °C oder bedarfsweise bis zu 290 °C oder darunter betragen.
Bei den Packungen handelt es sich vorzugsweise um Laminatpackungen, die aus Packstofflaminaten gebildet werden. In einem besonders bevorzugten Fall handelt es sich um Kartonverbundpackungen aus einem Packstofflaminat umfassend wenigstens eine Kartonschicht, vorzugsweise wenigstens eine Barriereschicht, etwa bestehend aus Aluminium, Polyamid und/oder einem Ethylen-Vinylalkohol, und äußeren Schichten aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyethylen (PE). Die Längsränder eines aus dem Packstofflaminat gebildeten Packstoffzuschnitts werden miteinander zu einem sogenannten Packungssleeve oder Packungsmantel gesiegelt. Eines der offenen Enden des Packungsmantels kann zur Bildung eines Packungsbodens zusammengefaltet und gesiegelt werden. Nach dem Füllen kann das noch offene Ende des Packungsmantels ebenfalls durch Falten und Siegeln zu einem Packungskopf verschlossen werden. Die Einstellmittel und Einleitmittel zum Einleiten eines Volumens an Vorheizluft Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in die einseitig offenen Packungen können je nach Anwendung sehr unterschiedlich ausgebildet sein. Dabei kann insbesondere auf aus dem Stand der Technik bekannte Mittel zum Einstellen und Einleiten entsprechender Medien in anderen Anwendungen zurückgegriffen werden. Dem Einstellen des Volumens an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder
Sterilisierungsmittel kann eine Regelungseinrichtung und/oder eine
Steuereinrichtung dienen, je nachdem ob das Volumen geregelt oder gesteuert werden soll. Zum Einleiten können mit der Regelungseinrichtung und/oder
Steuereinrichtung gekoppelte Ventile und/oder Pumpen vorgesehen sein.
Dabei kann zur Einsparung von Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder
Sterilisierungsmittel die Vorheizluft, die Trocknungsluft und/oder das
Sterilisierungsmittel nur taktweise in die einseitig offenen Packungen geleitet werden, und zwar wenn diese unter den entsprechenden Auslässen positioniert sind. Während die Packungen weitertransportiert werden, kann der Auslass von Vorheizluft,
Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel dagegen unterbrochen sein. Möglich und apparativ sowie regelungstechnisch einfacher ist es jedoch, wenn Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel kontinuierlich aus den Einleitmitteln bzw. den entsprechenden Auslässen ausströmt.
Dabei ist es unabhängig von einem taktweisen oder kontinuierlichen Ausströmen von Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel möglich, dass die
Vorheizluft, die Trocknungsluft oder das Sterilisierungsmittel in lediglich einer Position oder in unterschiedlichen Positionen, also in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten, in die einseitig offenen Packungen geleitet werden. Wenn Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten in die wenigstens eine einseitig offene Packung eingeleitet wird, kann bedarfsweise in wenigstens einem oder bedarfsweise in jedem der einzelnen Schritte ein Volumen an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in die wenigstens eine einseitig offene Packung eingeleitet werden, das wenigstens das Dreifache des Volumens der einseitig offenen Packung überschreitet oder
unterschreitet. Es kann jedoch vorgesehen sein, dass die Vorheizluft insgesamt, die Trocknungsluft insgesamt und/oder das Sterilisierungsmittel insgesamt, bedarfsweise in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten gemeinsam, in einer Menge in die wenigstens eine einseitig offene Packung eingeleitet wird, die wenigstens dem dreifachen Volumen der einseitig offenen Packung entspricht.
Zur Erfassung des jeweiligen Volumens an in eine Packung eingeleiteter Vorheizluft, eingeleiteter Trocknungsluft und/oder eingeleitetem Sterilisierungsmittel kann ferner und unabhängig davon, auf welche der zuvor beschriebenen Arten die Vorheizluft, die Trocknungsluft und/oder das Sterilisierungsmittel in die einseitig offene Packung eingeleitet wird, wenigstens ein Sensor, beispielsweise ein Durchflusssensor eingesetzt werden. Entsprechende Durchflusssensoren erfassen dabei vorzugsweise das Volumen und/oder die Masse des geförderten Mediums, wobei das Volumen und die Masse in bekannter Weise korrelieren. Sofern Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel kontinuierlich aus dem Einleitmittel der Füllmaschine austreten, kann das eingeleitete Volumen an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel anhand des jeweiligen Volumenstroms, der Verweildauer unterhalb des jeweiligen Einleitmittels und der Art des taktweisen oder
kontinuierlichen Transports der einseitig offenen Packungen ermittelt werden.
Erfindungsgemäß kann es ausreichen, wenn in wenigstens eine einseitig offene Packung ein Volumen an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel eingeleitet wird, das wenigstens dem dreifachen Volumen der einseitig offenen Packung entspricht. Es versteht sich jedoch, dass der erfindungsgemäße Vorteil aber erst dann in größerem Umfange zum Tragen kommt, wenn in wenigstens eine Vielzahl einseitig offener Packungen, insbesondere wenigstens in im Wesentlichen alle einseitig offenen Packungen, ein Volumen an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel eingeleitet wird, das wenigstens dem dreifachen Volumen der einseitig offenen Packung entspricht. Dabei wird es regelmäßig bevorzugt sein, wenn alle einseitig offenen Packungen in gleicher Weise in der Füllmaschine behandelt werden, da dies apparativ und regelungstechnisch einfacher ist. Gleichwohl kann es für den erfindungsgemäß zu erzielenden Vorteil unerheblich sein, wenn eine einseitig offene Packung oder einzelne einseitig offene Packungen in einer abweichenden, bedarfsweise nicht erfindungsgemäßen Weise, behandelt wird bzw. werden. Der besseren Verständlichkeit halber und zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen werden nachfolgend das Verfahren und die Füllmaschine zum Füllen von einseitig offenen Packungen gemeinsam beschrieben, ohne jeweils im Einzelnen zwischen dem Verfahren und der Füllmaschine zu unterscheiden. Dem Fachmann ist jedoch anhand des Kontextes ersichtlich, welches Merkmal jeweils hinsichtlich des Verfahrens und der Füllmaschine bevorzugt ist. Zudem kann sich die Erfindung lediglich auf das
Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft oder des Sterilisierungsmittels alleine beziehen. Bedarfsweise ist es jedoch bevorzugt, wenn sich die Erfindung auf das Einleiten von wenigstens zwei der genannten Medien, nämlich der Vorheizluft, der Trocknungsluft und des Sterilisierungsmittels, bezieht. Alternativ kann es aber bevorzugt sein, wenn sich die Erfindung jeweils separat auf das Einleiten der
Vorheizluft, das Einleiten der Trocknungsluft und auf das Einleiten des
Sterilisierungsmittels bezieht. Die Erfindung wird daher der besseren
Verständlichkeit halber und zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen unter Berücksichtigung des Vorstehenden für die unterschiedlichen Medien gemeinsam beschrieben, ohne dass jedoch immer alle Medien auch zwingend gemeinsam gemeint sein müssen.
Bei einem ersten besonders bevorzugten Verfahren wird in die wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen jede, einseitig offene Packung jeweils ein Volumen an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel eingeleitet, das wenigstens dem Vierfachen des Volumens der einseitig offenen Packung entspricht. Auf diese Weise wird ein zuverlässiges Vorwärmen, Trocknen und/oder Sterilisieren bei geringem apparativen und/oder zeitlichen Aufwand erreicht. Dies ist insbesondere der Fall, wenn ein Volumen an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen jede, einseitig offene Packung eingeleitet wird, die wenigstens dem Sechsfachen, insbesondere wenigstens dem Zehnfachen, des Volumens der einseitig offenen Packung entspricht. Wie groß das Volumen tatsächlich sein sollte, hängt letztlich auch mit der Größe und der Form der Packungen zusammen. Wenngleich grundsätzlich die sparsame Verwendung der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des
Sterilisierungsmittels ebenso bevorzugt sein wird wie eine kurze Behandlungsdauer, so erfordern schmale und tiefe Packungen aus strömungstechnischen Gründen höhere Mediengeschwindigkeiten und damit insgesamt tendenziell mehr Volumen für die gewünschte Behandlung der einseitig offenen Packungen. Andererseits kommt bei schmalen und tiefen Packungen ein größerer Anteil des eingeleiteten Volumens tatsächlich in Kontakt mit der Packung, was wiederum zu einer tendenziellen
Verringerung des Medienvolumens beiträgt. Bei flachen und breiten Packungen ist dagegen keine hohe Geschwindigkeit erforderlich, wobei jedoch nur ein geringer Teil des eingeleiteten Mediums tatsächlich in Kontakt bzw. in Wechselwirkung mit der Packung kommt. Eine Vergrößerung des Volumens oder der Geschwindigkeit der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des Sterilisierungsmittels kann somit zu einer erhöhten Turbulenz und verbesserten Bearbeitung der Packungen führen. Vor diesem Hintergrund kann es bei bestimmten Anwendungen zweckmäßig sein, wenn ein Volumen an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen jede, einseitig offene Packung eingeleitet wird, die dem Fünfzehnfachen, weiter insbesondere wenigstens dem Zwanzigfachen, des Volumens der einseitig offenen Packung entspricht.
Das vorliegende Verfahren bietet sich insbesondere dann an, wenn die wenigstens eine einseitig offene Packung schrittweise durch die Füllmaschine transportiert und in mehreren hintereinander angeordneten Bearbeitungspositionen zum Beaufschlagen mit Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel angehalten werden. Es können also mehrere hintereinander angeordnete Bearbeitungspositionen zum Beaufschlagen der wenigstens einen einseitig offenen Packung mit Vorheizluft vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich können mehrere hintereinander angeordnete Bearbeitungspositionen zum Beaufschlagen der wenigstens einen einseitig offenen Packung mit Trocknungsluft vorgesehen sein. In gleicher Weise können alternativ oder zusätzlich mehrere hintereinander angeordnete
Bearbeitungspositionen zum Beaufschlagen der wenigstens einen einseitig offenen Packung mit Sterilisierungsmittel vorgesehen sein. Letztlich ist die Anzahl der Bearbeitungsstationen für das Einfüllen von einem der genannten Medien unabhängig von der Anzahl der Bearbeitungsstationen für das Einfüllen von einem anderen der genannten Medien. Dann ist eine geleichzeitige Optimierung hinsichtlich des
Medienverbrauchs, der Zuverlässigkeit der Bearbeitung der Packungen und der Zeitdauer der Bearbeitung nur bedingt möglich. Wenn die Vorwärmung, die
Trocknung und/oder das Sterilisieren in mehreren hintereinander angeordneten Bearbeitungspositionen erfolgt, muss in jeder Bearbeitungsposition eine bestimmte Medienmenge in die Packung eingeleitet werden. Gleichzeitig müssen die
Bearbeitungszeiten aufgeteilt werden und die Zuverlässigkeit der Bearbeitung kann zusätzlich dadurch leiden, dass die Bearbeitung wenigstens einmal unterbrochen wird, um die zu bearbeitende Packungen von einer Bearbeitungsposition zur nächsten Bearbeitungsposition zu bewegen. All diesen Nachteilen kann durch den Überschuss an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel Rechnung getragen werden.
Im Zusammenhang mit mehreren Bearbeitungspositionen für das Einfüllen von einem Medium, sei es Vorheizluft, Trocknungsluft oder Sterilisierungsmittel, ist es besonders effektiv und effizient, wenn in die wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen in jede, einseitig offene Packung jeweils in wenigstens einer
Bearbeitungsposition ein Volumen an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder
Sterilisierungsmittel eingeleitet wird, das wenigstens dem Dreifachen, vorzugsweise wenigstens dem Vierfachen, insbesondere wenigstens dem Sechsfachen, weiter vorzugsweise wenigstens dem Zehnfachen, weiter insbesondere wenigstens dem Fünfzehnfachen, bedarfsweise wenigstens dem Zwanzigfachen des Volumens der einseitig offenen Packung entspricht. Auf diese Weise wird ein zuverlässiges
Aufheizen, Trocknen und/oder Sterilisieren bei geringem apparativem und/oder zeitlichem Aufwand erreicht. Wie groß das Volumen des verwendeten Mediums zur Bearbeitung der Packungen tatsächlich sein sollte, hängt letztlich auch mit der Größe und der Form der Packungen zusammen. Eine sparsame Verwendung der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des Sterilisierungsmittels ist ebenso erstrebenswert wie eine kurze Behandlungsdauer. Jedoch erfordern schmale und tiefe Packungen aus strömungstechnischen Gründen höhere Geschwindigkeiten des Mediums und damit größere Volumen an Medium. Andererseits kommt bei schmalen und tiefen
Packungen ein größerer Anteil des eingeleiteten Volumens tatsächlich in Kontakt mit der Packung, was wiederum zu einer tendenziellen Verringerung des
Medienvolumens beiträgt. Bei flachen und breiten Packungen ist dagegen keine hohe Geschwindigkeit erforderlich, wobei jedoch nur ein geringer Teil des eingeleiteten Mediums tatsächlich in Kontakt bzw. in Wechselwirkung mit der Packung kommt, was dennoch eine höhere Geschwindigkeit des Mediums und/oder ein größeres Volumen des Mediums erforderlich macht.
Beispielsweise um die Einwirkzeit der Vorheizluft, des Sterilisierungsmittels und/oder der Trocknungsluft zu erhöhen, ohne mehr Volumen zu benötigen, können die einseitig offenen Packungen in wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, insbesondere wenigstens vier hintereinander angeordneten Bearbeitungspositionen zum Beaufschlagen der Packungen mit Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder
Sterilisierungsmittel angehalten werden. Es können also die einseitig offenen
Packungen in wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, insbesondere wenigstens vier hintereinander angeordneten Bearbeitungspositionen angehalten und mit Vorheizluft beaufschlagt werden. Es können aber alternativ oder zusätzlich auch die einseitig offenen Packungen in wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, insbesondere wenigstens vier hintereinander angeordneten
Bearbeitungspositionen angehalten und mit Trocknungsluft beaufschlagt werden. Ebenso können alternativ oder zusätzlich die einseitig offenen Packungen in wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, insbesondere wenigstens vier hintereinander angeordneten Bearbeitungspositionen angehalten und mit
Sterilisierungsmittel beaufschlagt werden. Um eine zuverlässige und rasche Bearbeitung der Packungen durch die Vorheizluft, die Trocknungsluft und/oder das Sterilisierungsmittel zu erreichen, können die einseitig offenen Packungen mit einem Volumenstrom an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel von wenigstens 4 m3/h, vorzugsweise wenigstens 9 m3/h, insbesondere wenigstens 15 m3/h, weiter insbesondere wenigstens 20 m3/h, beaufschlagt werden. Je höher der Volumenstrom ist, desto intensiver ist die
Wechselwirkung des entsprechenden Mediums mit der Packung. Außerdem kann so mehr Medium in kürzerer Zeit mit der Packung wechselwirken, was die Bearbeitung insgesamt beschleunigt. Damit gleichzeitig aber eine zuverlässige und ausreichende Bearbeitung erreicht wird, sollte gleichfalls ein ausreichendes Volumen in die
Packungen eingeleitet werden, was durch ein Volumen erreicht werden kann, dass das Packungsvolumen um ein Mehrfaches übersteigen kann.
Die Zuverlässigkeit und die Bearbeitungszeit lassen sich zudem positiv beeinflussen, wenn die einseitig offenen Packungen mit Vorheizluft mit einer Temperatur zwischen 80 °C und 340 °C, vorzugsweise zwischen 80 °C und 260 °C, mit Trocknungsluft mit einer Temperatur zwischen 80°C und 340 °C, vorzugsweise zwischen 80 °C und 260 °C und/oder mit Sterilisierungsmittel mit einer Temperatur zwischen 170 °C und 340 °C, vorzugsweise zwischen 220 °C und 290°C, insbesondere zwischen 260°C und 280°C, beaufschlagt werden. Auf diese Weise wird ein zufriedenstellender Wärme- und/oder Stoffübergang erreicht. Die Temperaturen liegen dabei bedarfsweise in der Füllmaschine vor dem Austritt des entsprechenden Mediums aus einem Auslass oder nach dem Auslass aus der Füllmaschine vor. Mit anderen Worten können die
Temperaturen nach dem Auslass zu messen sein, wenn beispielsweise in der
Füllmaschine kein entsprechender Temperatursensor vorgesehen ist. Die Zuverlässigkeit der Bearbeitung der Packungen mit Vorheizluft Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel kann ferner gesteigert werden, wenn die Vorheizluft, die Trocknungsluft und/oder das Sterilisierungsmittel wenigstens in einer
Bearbeitungsposition bezogen auf die Packung außermittig bedarfsweise über wenigstens eine entsprechende Düse in die Packungen eingeleitet wird. Die
Packungen können so gleichmäßig aufgeheizt, sterilisiert und/oder getrocknet werden, ohne dass bestimmte Flächen oder Kanten des Inneren der einseitig offenen Packungen nur unzureichend mit der Vorheizluft, dem Sterilisierungsmittel und/oder der Trocknungsluft in Kontakt gelangen. Die Verdrängung der Atmosphäre aus der Packung kann dann vorhersehbarer erfolgen, als bei einer mittigen und damit in gewissem Maße zufälligen oder chaotischen Einleitung von Vorheizluft,
Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in die Packungen. Beim außermittigen Einleiten der Medien kann letztlich eine gezieltere Strömung der Vorheizluft, des Sterilisierungsmittels und/oder der Trocknungsluft und zudem ein gezielteres Verdrängen der Atmosphäre aus den Packungen erreicht werden. Dies führt zu einer gleichmäßigeren und zuverlässigen Behandlung der Packungen in kürzerer Zeit.
Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, die Vorheizluft, das Sterilisierungsmittel und die Trocknungsluft außermittig einzuleiten. Es kann ausreichen, nur ein Medium oder einzelne Medien über eine entsprechende Düse außermittig in die Packungen einzuleiten, und zwar bedarfsweise auch nur in bestimmten Bearbeitungspositionen. Dies hängt im Einzelnen stark von der Packungsgeometrie und dem entsprechenden Medium ab. Vorliegend wird der Begriff der Düse vorzugsweise sehr allgemein verstanden. Es ist nicht unbedingt eine Düse mit erheblicher Querschnittsverengung zur Erzeugung eines erheblichen Druckverlusts oder eines sich stark verbreiternden Freistrahls erforderlich. Die Düse soll lediglich ein zuverlässiges und zielgerichtetes Zuführen des entsprechenden Mediums an einer vorbestimmten Position, nämlich außermittig, in die Packung ermöglichen. In einem besonders einfachen Fall, kann die Düse als ein gerades Rohrstück ausgebildet sein, das sich sehr genau zu den Packungen ausrichten lässt.
Eine besonders effiziente und zuverlässige Bearbeitung der Packungen kann erreicht werden, wenn das Zentrum der Düsenöffnung oder gar die gesamte Düsenöffnung zum Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des Sterilisierungsmittels seitlich neben der zentralen Längsachse, insbesondere der zentralen Hochachse, der Packung angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine geeignete außermittige Anordnung der wenigstens einen Düse zum Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des Sterilisierungsmittels erreicht. Dabei kann das Zentrum der
Düsenöffnung oder gar die gesamte Düsenöffnung um wenigstens die Breite der entsprechenden Düsenöffnung, seitlich neben der zentralen Längsachse oder
Hochachse der einseitig offenen Packung angeordnet werden. Von der Mitte oder dem Zentrum kann die Düsenöffnung zu einer Seite und/oder zu einer Kante der einseitig offenen Packung verschoben werden, um ein geeignetes Einleiten des entsprechenden Mediums zu erreichen. All dies führt zu einer reproduzierbaren und zielgerichteten Bearbeitung der Packungen.
Unabhängig von der Anordnung der jeweiligen Düsenöffnung wird die Düsenöffnung der Einfachheit halber kreisförmig ausgebildet sein. Bedarfsweise kann aber etwa für einen schnelleren Austritt des entsprechenden Mediums aus der Düsenöffnung und/oder zur Optimierung der Strömung in der Packung auch eine oval, rechteckig, quadratisch oder anderweitig ausgebildete Düsenöffnung infrage kommen. Ebenfalls unabhängig von der Form der Düsenöffnung kann das Verhältnis der
Querschnittsfläche der Düsenöffnung zur Querschnittsfläche der Packungsöffnung zwischen 10% und 50%, vorzugsweise zwischen 15% und 40%, insbesondere zwischen 20% und 30%, betragen. So wird eine zweckmäßige Behandlung der Packung mit Vorheizluft, Sterilisierungsmittel und/oder Trocknungsluft bzw. das Abfüllen des Produkts verbessert. Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Düse, insbesondere deren
Düsenöffnung, gegenüber der Längsachse der einseitig offenen Packung parallel und alternativ oder zusätzlich auch senkrecht zur Transportrichtung der Packungen versetzt angeordnet sein. So kann der Transport der Packungen berücksichtigt werden. Dies kann insbesondere deshalb von Bedeutung sein, weil die Packungen meist in vorgegebenen Ausrichtungen in der Transportrichtung transportiert werden. So weist beispielsweise eine schmalere Seitenfläche etwa parallel zur
Transportrichtung und eine breitere Seitenfläche etwa senkrecht dazu, um ein
Schwappen des Produkts in den Packungen beim getakteten, also schrittweisen, Transport der Packungen zu verringern.
Zur gleichmäßigen und einfachen Behandlung der Packungen bietet es sich an, wenn die Vorheizluft, das Sterilisierungsmittel und/oder die Trocknungsluft von oben nacheinander über wenigstens zwei Düsen, insbesondere in zwei
aufeinanderfolgenden Bearbeitungspositionen in der Füllmaschine, in die einseitig offenen Packungen eingeleitet wird. Dabei wird zudem der Einfachheit halber
Gebrauch von einem getakteten Transport der Packungen gemacht. Es kann aber auch zur Erhöhung der Einwirkzeit und Verringerung des Einsatzes an entsprechendem Medium vorgesehen sein, dass zwischen zwei Bearbeitungspositionen wenigstens eine Position existiert, in der die Packungen zum Stillstand kommen aber nicht bearbeitet werden. In diesem Fall kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die wenigstens zwei Düsen beim Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des Sterilisierungsmittels in die Packung jeweils außermittig zur einseitig offenen Packung positioniert werden. Die Vorteile des außermittigen Einleitens werden dann in zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten genutzt. Die Düsen können dabei zur gleichmäßigeren Behandlung der Packungen jeweils an anderen Orten
außermittig in Bezug auf die Packungen angeordnet sein.
Besonders gute Ergebnisse können dabei bedarfsweise erzielt werden, wenn die Düsen in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Positionen in etwa symmetrisch, insbesondere punktsymmetrisch, zur Packungslängsachse oder zur Packungshochachse angeordnet werden. Mit anderen Worten werden die wenigstens zwei Düsen in Bezug auf die einseitig offene Packung symmetrisch, punktsymmetrisch oder spiegelbildlich angeordnet. Die Spiegelebene kann dabei bedarfsweise auch parallel zur Packungslängsachse oder zur Packungshochachse und zudem längs, quer oder zwei einander schräg gegenüberliegende Kanten der Packung verbindend vorgesehen sein.
Wenn die einseitig offenen Packungen schrittweise durch die Füllmaschine
transportiert werden, werden die einseitig offenen Packungen vorzugsweise jeweils zeitweise ortsfest unter wenigstens einer, vorzugsweise ebenfalls ortsfesten, Düse positioniert. Diese Position kann dann als Bearbeitungsposition betrachtet werden. Während der entsprechenden Zeitspanne wird dann mittels der entsprechenden Düse Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in die Packung geleitet. Das Positionieren der einseitig offenen Packungen unter der wenigstens einen Düse kann durch eine die Packungen transportierende Transporteinrichtung erfolgen. Dies ermöglicht eine einfache und präzise Positionierung der Packungen zu der wenigstens einen Düse zum Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder
Sterilisierungsmittel in die Packungen. Dabei wird die Bearbeitung der Packungen, also das Aufheizen, das Sterilisieren und/oder das Trocknen der Packungen bedarfsweise dadurch verbessert, dass die einseitig offenen Packungen außermittig zu der wenigstens einen Düse unter derselben positioniert werden.
Der Transport der Packungen durch die Füllmaschine kann sehr exakt und zuverlässig erfolgen, wenn die Transporteinrichtung eine Zellenkette mit Zellen zum Aufnehmen von einseitig offenen Packungen aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch ein Riementrieb mit Zellen und/oder ein Direktantrieb mit, insbesondere separaten, Zellen vorgesehen sein. Auch dann ist der Transport der Packungen exakt und zuverlässig möglich. Ist die Transporteinrichtung zum schrittweisen Transportieren der einseitig offenen Packungen durch die Füllmaschine vorgesehen, können die
Packungen sehr präzise außermittig unter den Düsen zum Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des Sterilisierungsmittels positioniert werden.
Besonders zuverlässig wird dies erreicht, wenn die Zellenkette zum Positionieren der einseitig offenen Packungen in wenigstens einer Bearbeitungsposition außermittig unter der wenigstens einen Düse zum Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel ausgebildet ist.
Wenn beim Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des
Sterilisierungsmittels in die Packungen das Zentrum der Düsenöffnung, vorzugsweise die gesamte Düsenöffnung, insbesondere um wenigstens die Breite einer
Düsenöffnung, seitlich neben der zentralen Längsachse der einseitig offenen
Packungen angeordnet ist, können die bereits beschriebenen Vorteile durch das außermittige Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder
Sterilisierungsmittel in besonderem Maße genutzt werden. Dabei ist dann die entsprechende Düsenöffnung bevorzugt einer Seite und/oder einer Kante der einseitig offenen Packung zugeordnet, um die entsprechenden Vorteile noch besser ausnutzen zu können. Gute Ergebnisse bei der außermittigen Beabstandung der Düse werden bedarfsweise erreicht, wenn die Düse oder der Mittelpunkt der Düse wenigstens um die halbe Strecke von der zentralen Längsachse zu einer Seite und/oder einer Kante der entsprechenden Packung von der zentralen Längsachse beabstandet ist.
Wenn beim Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des
Sterilisierungsmittels in die Packungen die wenigstens eine Düse, insbesondere deren Düsenöffnung, gegenüber der Längsachse der einseitig offenen Packung parallel und/oder senkrecht zur Transportrichtung der Packungen versetzt angeordnet ist, kann der Transport der Packungen, insbesondere die regelmäßig von der
Transportrichtung abhängige Packungsgeometrie bzw. Ausrichtung der Packungen berücksichtigt werden. Wenn wenigstens zwei Düsen zum Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel nacheinander und von oben in die einseitig offenen Packungen vorgesehen sind, kann das entsprechende Einleiten von Medium auf wenigstens zwei Verfahrensschritte aufgeteilt und in den wenigstens zwei
Verfahrensschritten auf abweichende Art erfolgen. Die wenigstens zwei Düsen können beim Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des
Sterilisierungsmittels in die Packungen jeweils außermittig zur einseitig offenen
Packung positioniert sein, um die damit zu erzielenden Vorteile zu steigern. Dabei hat es sich im Sinne einer gleichmäßigen Behandlung der Packungen als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die wenigstens zwei Düsen in Bezug auf die einseitig offenen Packungen symmetrisch, punktsymmetrisch oder spiegelbildlich angeordnet sind.
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass das Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des Sterilisierungsmittels gleichartig erfolgen kann. Es kann aber auch nur das Einleiten von zweien dieser Medien gleichartig erfolgen. Ebenso kann das Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und des
Sterilisierungsmittels aber auch auf unterschiedliche Weise erfolgen. Diese
Gleichartigkeit oder Unterschiedlichkeit kann sich dabei auf ein mittiges oder außermittiges Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder
Sterilisierungsmittel ebenso beziehen wie auf die Anzahl der Bearbeitungspositionen zum Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel. So kann das Einleiten der genannten Medien jeweils an die jeweiligen Randbedingungen angepasst werden, um eine möglichst optimale Verfahrensführung bereitstellen zu können. Im Übrigen kann während dem Einleiten von Vorheizluft in wenigstens zwei aufeinanderfolgende, einseitig offene Packungen mit wenigstens einer Düse aus der wenigstens einen Düse die Vorheizluft mit einem wenigstens im Wesentlichen konstanten Volumenstrom ausströmen. Alternativ oder zusätzlich kann auch während dem Einleiten von Trocknungsluft in wenigstens zwei aufeinanderfolgende, einseitig offene Packungen mit wenigstens einer Düse aus der wenigstens einen Düse die Trocknungsluft mit einem wenigstens im Wesentlichen konstanten Volumenstrom ausströmen. Alternativ oder zusätzlich kann auch während dem Einleiten von
Sterilisierungsmittel in wenigstens zwei aufeinanderfolgende, einseitig offene
Packungen mit wenigstens einer Düse aus der wenigstens einen Düse das
Sterilisierungsmittel mit einem wenigstens im Wesentlichen konstanten
Volumenstrom ausströmen. In jedem der genannten Fälle strömt dann beispielsweise das entsprechende Medium aus wenigstens einer Düse kontinuierlich aus, während aufeinanderfolgende Packungen darunter hindurchtransportiert werden. Zwischen der Bearbeitung zweier aufeinanderfolgender Packungen wird das Ausströmen des Mediums also nicht gestoppt. Das Medium strömt auch während des
Packungswechsels weiter aus.
Nachträglich wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Füllmaschine zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 2 ein Detail der Füllmaschine in einer schematischen Seitenansicht, Fig. 3A-B das Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft, Sterilisierungsmittel und/oder abzufüllendem Produkt in einer schematischen Seitenansicht und einer schematischen Draufsicht und
Fig. 4 eine Anordnung von Einstellmittel und Einleitmittel zum Einleiten eines
Volumens an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder
Sterilisierungsmittel in die einseitig offenen Packungen in einer schematischen Darstellung.
In der Fig. 1 ist eine Füllmaschine 1 zum Füllen von Packungen 2, insbesondere mit fließfähigen Lebensmitteln, dargestellt, die in diesem Falle eine Vorrichtung 3 zum Formen von den zu füllenden Packungen 2 umfasst. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass der Füllmaschine bereits zu füllende einseitig offene Packungen 2 zugeführt werden. Die dargestellte und insoweit bevorzugte Füllmaschine 1 weist zudem eine Reihe von parallelen Bearbeitungslinien auf, von denen in der Fig. 1 lediglich eine Bearbeitungslinie dargestellt ist. Jeder Bearbeitungslinie ist ein Bündel 4 von Packungsrohlingen 5 zugeordnet, deren Längsränder aneinander gesiegelt sind und so beidseitig offene Packungsmäntel 6 bilden. Durch eine Zuführeinrichtung 7 werden die Packungsmäntel 6 aufgefaltet und auf einen Dorn 8 eines Dornrads 9 geschoben. Das dargestellte und insoweit bevorzugte Dornrad 9 wird zyklisch, also schrittweise, gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Dabei werden die Packungsmäntel 6 in
unterschiedlichen Stellungen bearbeitet. Zunächst wird ein Rand mit einer Heizeinheit 10 mit Vorheizluft erwärmt, und anschließend in einer Vorfaltung 11 vorgefaltet, um anschließend den vorgefalteten Rand mit einer Presse 12 zu einem Boden zu siegeln. Es wird so eine einseitig offene und an einem Ende dicht verschlossene Packung 2 erhalten, die an eine Zelle 13 einer im Kreis geführten endlosen Transporteinrichtung 14 übergeben wird. Bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Füllmaschine 1 handelt es sich dabei um eine endlos umlaufende Zellenkette. Die Packung 2 wird durch die Transporteinrichtung 14 durch eine Aseptikkammer 15 transportiert, die nacheinander in eine Sterilisationszone 16 und eine Füll- und Siegelzone 17 unterteilt ist. Der Transport der Packungen 2 muss nicht geradlinig erfolgen, sondern kann auch in wenigstens einem Bogen oder gar im Kreis erfolgen, je nachdem ob es sich bei der Füllmaschine 1 um einen sogenannten Längsläufer oder einen Rundläufer handelt. Die Aseptikkammer 15 wird über entsprechende
Sterilluftanschlüsse 18 mit Sterilluft gespült, um das Eindringen von Keimen zu verhindern.
In die oben offenen Packungen 2 wird zunächst durch eine Vorwärmeinrichtung 19 sterile Vorheizluft eingeblasen, um die Packungen 2 vorzuwärmen. Anschließend wird in einer Sterilisiereinrichtung 20 ein Sterilisierungsmittel in die Packungen eingeblasen, das in den vorgewärmten Packungen 2 stärker reagiert und weniger kondensiert. Als Sterilisierungsmittel kommt insbesondere Wasserstoffperoxid infrage. Das Wasserstoffperoxid kann zusammen mit Dampf und/oder Luft in die einseitig offene Packung 2 eingeleitet werden. Nach dem Sterilisieren der Packungen 2 wird das Innere der Packungen 2 in einer Trocknungseinrichtung 21 durch
Beaufschlagen mit Trocknungsluft getrocknet. Die Trocknungsluft ist dabei vorzugsweise heiß und steril.
Nach dem Übergang von der Sterilisationszone 16 in die Füll- und Siegelzone 17 werden die einseitig offenen Packungen 2 unter einer Fülleinrichtung 22 positioniert und mit einem Lebensmittel gefüllt. Die gefüllten Packungen 2 werden sodann mit einer Verschließeinrichtung 23 durch Falten des oberen offenen Bereichs der Packung 2 und Siegeln desselben verschlossen. Die verschlossenen Packungen 2 werden anschließend aus den Zellen 13 der Transporteinrichtung 14 entnommen und bedarfsweise weiter bearbeitet. Die nun leeren Zellen 13 der Transporteinrichtung 14 werden weiter in Richtung des Dornrads 9 bewegt, um dort weitere Packungen 2 aufzunehmen.
In der Fig. 1 sind die Vorwärmeinrichtung 19, Sterilisiereinrichtung 20,
Trocknungseinrichtung 21 und Fülleinrichtung 22 der besseren Übersichtlichkeit und Anschaulichkeit halber lediglich schematisch dargestellt. Daher ist in der Fig. 2 die Aseptikkammer 15 erneut im Detail dargestellt. Auch die Darstellung der Fig. 2 ist sehr schematisch, allerdings werden mehr Positionen dargestellt, in denen die Packungen 2 während des schrittweisen Transports durch die Aseptikkammer 15 mittels der Transporteinrichtung 14 zeitweise positioniert werden. Grundsätzlich wäre es auch möglich, die Packungen 2 ohne Stillstand kontinuierlich und
bedarfsweise mit konstanter Geschwindigkeit durch die Aseptikkammer 15 zu transportieren. Ebenso wäre es möglich, für das Beaufschlagen der Packungen 2 mit Vorheizluft, Sterilisierungsmittel und/oder Trocknungsluft nur eine einzige
Bearbeitungsposition vorzusehen, in der die zu bearbeitenden Packungen 2 angehalten werden. Es könnte auch vorgesehen sein, dass für die Beaufschlagung der Packungen 2 mit Vorheizluft eine andere Anzahl Bearbeitungspositionen vorgesehen ist als für die Beaufschlagung der Packungen 2 mit Trocknungsluft und/oder mit Sterilisierungsmittel bzw. umgekehrt. In vielen Fällen wird es jedoch bevorzugt sein, wenigstens für das Aufheizen, das Sterilisieren und/oder das Trocknen eine Mehrzahl von Bearbeitungspositionen vorzusehen, in denen die zu bearbeitenden Packungen 2 zum Beaufschlagen mit dem entsprechenden Medium angehalten werden. Dadurch wird das Verfahren aber grundsätzlich aufwendiger und schwieriger zu steuern. Im Übrigen können entsprechende Füllmaschinen 1 auch andere Anzahlen von Bearbeitungspositionen für die Packungen 2, Vorwärmeinrichtungen 19, Sterilisierungseinrichtungen 20, Trocknungseinrichtungen 21 und/oder Fülleinrichtungen 22 aufweisen. Die dargestellte und insoweit bevorzugte Aseptikkammer 15 erlaubt jedoch eine verständliche Beschreibung der Erfindung, so dass auf die Darstellung alternativer Aseptikkammern verzichtet werden kann.
In der Aseptikkammer 15 der Fig. 2 ist zunächst in der Sterilisationszone 16 eine Vorwärmeinrichtung 19 vorgesehen, die sich über zwei Bearbeitungspositionen der Zellenkette Transporteinrichtung 14 erstreckt. In jeder der beiden
Bearbeitungspositionen ist eine Düse 24 zum Einleiten von Vorheizluft vorgesehen. Die Vorheizluft wird bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Füllmaschine 1 über einen Verdichter 25 aus der Umgebung angesaugt und mit Hilfe eines Filters 26 gefiltert, um Mikroorganismen abzutrennen und die Luft so zu sterilisieren.
Anschließend wird die sterile Luft in einer Heizeinrichtung 27 aufgeheizt. In jeder der beiden Bearbeitungspositionen werden die einseitig offenen Packungen 2 außermittig unter die ortsfest angeordneten Düsen 24 der Vorwärmeinrichtung 19 positioniert, wobei die Packungen 2 in beiden Positionen mit ihren zentralen Längsachsen auf unterschiedliche Weise gegenüber der entsprechenden Düse 24 versetzt angeordnet werden. Das Einleiten der Vorheizluft über die Düsen 24 erfolgt daher auf
unterschiedliche Weise. Das Volumen an Vorheizluft, die in eine Packung 2 eingeleitet wird, beträgt dabei wenigstens das Dreifache, das Vierfache, das Sechsfache oder gar das Zehnfache des Volumens der Packung, und zwar je nach Art der Packung 2. Dies gilt bedarfsweise für das Beaufschlagen der einzelnen Packungen mit Vorheizluft gemeinsam in den beiden Bearbeitungspositionen. Es kann aber auch in jeder einzelnen der
Bearbeitungspositionen zur Beaufschlagung der Packungen mit Vorheizluft ein entsprechendes Volumen an Vorheizluft in jede einzelne der zu bearbeitenden
Packungen eingeleitet werden. Die nächsten beiden Positionen der Sterilisationszone 16 dienen dem Sterilisieren der Packungen 2 in einer Sterilisiereinrichtung 20 mittels eines Sterilisierungsmittels. Das Sterilisierungsmittel ist bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Füllmaschine 1 eine wässrige Wasserstoffperoxidlösung, die über eine Pumpe 28 zugeführt und in einem Verdampfer 29 verdampft wird. Die Mischung aus Wasserstoffperoxid und Dampf, der noch Luft zugeführt werden kann, wird über zwei Düsen 30 außermittig in die darunter positionierten Packungen 2 eingeleitet. Jede der beiden Düsen 30 ist von der zentralen Längsachse oder der Hochachse der Packungen 2 in eine etwas andere Richtung beabstandet als die jeweils andere Düse 30. Das Volumen an Sterilisierungsmittel, das in eine Packung 2 eingeleitet wird, beträgt dabei wenigstens das Dreifache, das Vierfache, das Sechsfache oder gar das Zehnfache des Volumens der Packung, und zwar je nach Art der Packung 2. Dies gilt bedarfsweise für das Beaufschlagen der einzelnen Packungen mit Sterilisierungsmitteln gemeinsam in den beiden Bearbeitungspositionen. Es kann aber auch in jeder einzelnen der Bearbeitungspositionen zur Beaufschlagung der Packungen mit Sterilisierungsmittel ein entsprechendes Volumen an Sterilisierungsmittel in jede einzelne der zu bearbeitenden Packungen eingeleitet werden.
Nach dem Sterilisieren folgt bei der dargestellten und insoweit bevorzugten
Füllmaschine 1 eine Leerposition in der keine Bearbeitung der Packungen 2 erfolgt. In diesem Bereich wird lediglich sterile Luft über Sterilluftanschlüsse 18 in die Sterilisationszone 16 geleitet. Dazu wird Luft über einen Verdichter 31 aus der Umgebung angesaugt und über einen Filter 32 gedrückt in dem zur Sterilisierung der Luft alle Mikroorganismen abgeschieden werden. In den darauffolgenden
Bearbeitungspositionen der Transporteinrichtung 14 in Form der Zellenkette werden die Packungen 2 in der Trocknungseinrichtung 21 mit heißer Trocknungsluft getrocknet, die ebenfalls über einen Verdichter 33 angesaugt und in einem Filter 34 entkeimt wird. Die so sterilisierte Luft wird in einer Heizeinrichtung 35 erhitzt und außermittig in die Packungen 2 geleitet. Jede Packung 2 wird dabei etwas anders unterhalb der Düsen 36 angeordnet. Die Düsen 36 sind beim Einleiten der
Trocknungsluft an anderen Stellen über dem Querschnitt der Packungen 2, aber jeweils beabstandet vom Zentrum bzw. der Mitte des Querschnitts positioniert.
Das Volumen an Trocknungsluft, die in eine Packung 2 eingeleitet wird, beträgt dabei wenigstens dem dreifachen, dem vierfachen, dem sechsfachen oder gar dem
zehnfachen des Volumens der Packung, und zwar je nach Art der Packung 2. Dies gilt bedarfsweise für das Beaufschlagen der einzelnen Packungen mit Trocknungsluft gemeinsam in den beiden Bearbeitungspositionen. Es kann aber auch in jeder einzelnen der Bearbeitungspositionen zur Beaufschlagung der Packungen mit
Trocknungsluft ein entsprechendes Volumen an Trocknungsluft in jede einzelne der zu bearbeitenden Packungen eingeleitet werden.
Bedarfsweise sind die Volumen an Vorheizluft, Trocknungsluft und
Sterilisierungsmittel pro Packung gleich oder auch unterschiedlich. Das Volumen eines Mediums kann nämlich grundsätzlich unterschiedlich von den Volumen der anderen Medien gewählt werden.
Die getrockneten Packungen 2 werden dann in die Füll- und Siegelzone 17 übergeben, wo die Packungen 2 in den nächsten beiden Bearbeitungspositionen der
Transporteinrichtung 14 mit dem Produkt in Form eines Lebensmittels gefüllt werden. Das Produkt wird in der Fülleinrichtung 22 dabei über einen Vorlagebehälter 37 zugeführt und zwei Düsen 38 in die Packungen geleitet. Jede der Düsen 38 ist dabei außermittig zum Querschnitt der Packungen 2 angeordnet, wobei die Düsen 38 bezogen auf die Querschnitte der Packungen 2 an anderen Stellen positioniert sind. Die gefüllten Packungen 2 werden mit dem nächsten Takt in eine
Bearbeitungsposition bewegt, in der die Packungen 2 nicht weiter bearbeitet werden. In der darauffolgenden Bearbeitungsposition wird die Packung 2 durch eine
Verschließeinrichtung 23 durch Siegeln des oberen Rands verschlossen und nach einer weiteren Leerposition aus der Aseptikkammer 15 transportiert.
In den Fig. 3A-B ist das Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft, Sterilisierungsmittel und/oder abzufüllendem Produkt in einer Seitenansicht entgegen der
Transportrichtung T und in einer Draufsicht von oben dargestellt, in der die
Transportrichtung der Packungen 2 durch Pfeile angedeutet ist. Die Packung 2 ist in einer Zelle einer Transporteinrichtung 14 gehalten und wird während des Einleitens von Vorheizluft, Trocknungsluft, Sterilisierungsmittel oder abzufüllendem Produkt schrittweise über drei Bearbeitungspositionen weitertransportiert und in jeder Bearbeitungsposition für eine bestimmte Zeit ortsfest unter einer ortsfesten Düse 39,40,41 positioniert. Dabei ist jede Düse 39,40,41 jeweils außermittig zum
Querschnitt der darunter positionierten Packung 2 angeordnet. In der ersten
Bearbeitungsposition ist die Düse 39 entgegen der Transportrichtung T und zur rechten Seite bezogen auf die Transportrichtung T von der Mitte der Packung 2, die durch die Mitte des Querschnitts bzw. die zentrale Längsachse der Packung 2 definiert wird, beabstandet. Die Düse 39 ist anders ausgedrückt im Bereich der Kante der Packung 2 hinten rechts angeordnet. In der zweiten Bearbeitungsposition ist die Düse 40 gesehen in der Transportrichtung T nach links von der Mitte des Querschnitts der darunter positionierten Packung 2 beabstandet In der dritten Bearbeitungspositionen ist die Düse 41 in der Transportrichtung T gegenüber der Mitte des Querschnitts der Packung 2 beabstandet. Dies stellt jedoch nur eine mögliche Ausgestaltung dar.
In der Fig. 4 ist schematisch eine Anordnung von Einstellmittel 42 und Einleitmittel 43 einer Füllmaschine 1 zum Einleiten eines Volumens an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in die einseitig offenen Packungen 2 dargestellt. Da die Einstellmittel 42 und Einleitmittel 43 grundsätzlich recht unterschiedlich ausgebildet und angeordnet werden können, ist die schematische Darstellung gemäß Fig. 4 ausreichend. Der Fachmann ist aufgrund der vorliegenden Beschreibung und aufgrund seines Fachwissens in der Lage, die Füllmaschine 1 in einer geeigneten Weise auszugestalten und dazu beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannte Einrichtungen zu verwenden. In der Fig. 4 ist eine Leitung 44 für Vorheizluft,
Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel dargestellt. Das entsprechende Medium steht in der Leitung unter einem Überdruck und wird über das Einleitmittel 43 in Form eines Absperrorgans, insbesondere eines Ventils, abgelassen. Das
Absperrorgan kann dabei von einem Einstellmittel 42, insbesondere in Form einer Regelungseinrichtung und/oder Steuereinrichtung, geöffnet und geschlossen werden. Das das Einleitmittel 43 passierende Medium tritt durch einen Durchflusssensor 45 hindurch, der das Volumen und/oder die Masse des das Einleitmittel 43 passierenden Mediums ermittelt, bevor das Medium über eine Düse 46 in eine unter der Düse 46 positionierte einseitig offene Packung 2 eingeleitet wird. Die von dem
Durchflusssensor 45 erfasste Menge an Medium wird zum Zwecke der Regelung und/oder zum Zwecke der Dokumentation an das Einstellmittel 42 übermittelt.
Bezugszeichenliste
1 Füllmaschine
2 Packung
3 Vorrichtung
4 Bündel
5 Packungsrohlinge
6 Packungsmäntel
7 Zuführeinrichtung
8 Dorn
9 Dornrad
10 Heizeinheit
11 Vorfaltung
12 Presse
13 Zellen
14 Transporteinrichtung
15 Aseptikkammer 16 Sterilisationszone
17 Füll- und Siegelzone
18 Sterilluftanschluss
19 Vorwärmeinrichtung
20 Sterilisiereinrichtung
21 Trocknungseinrichtung
22 Fülleinrichtung
23 Verschließeinrichtung
24 Düse
25 Verdichter
26 Filter
27 Heizeinrichtung
28 Pumpe
29 Verdampfer
30 Düse
31 Verdichter
32 Filter
33 Verdichter
34 Filter
35 Heizeinrichtung
36 Düse
37 Vorlagebehälter
38- 41 Düse
42 Einstellmittel
43 Einleitmittel
44 Leitung
45 Durchflusssensor
46 Düse

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Verfahren zum Füllen von einseitig offenen Packungen (2), insbesondere Kartonverbundpackungen, mit fließfähigen Produkten, insbesondere
Lebensmitteln, in einer Füllmaschine (1),
- bei dem Vorheizluft und/oder Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in die einseitig offenen Packungen (2) eingeleitet wird und
- bei dem in wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen jede, einseitig offenen Packung (2] ein Volumen an Vorheizluft und/oder
Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel eingeleitet wird, das wenigstens dem dreifachen Volumen der einseitig offenen Packung (2} entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1,
bei dem in wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen jede, einseitig offene Packung (2) ein Volumen an Vorheizluft und/oder
Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel eingeleitet wird, das wenigstens dem Vierfachen, vorzugsweise wenigstens dem Sechsfachen, insbesondere wenigstens dem Zehnfachen, weiter vorzugsweise wenigstens dem
Fünfzehnfachen, weiter insbesondere wenigstens dem Zwanzigfachen, des Volumens der einseitig offenen Packung [2) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
- bei dem die einseitig offenen Packungen (2) schrittweise durch die Füllmaschine (1) transportiert und in mehreren hintereinander angeordneten
Bearbeitungspositionen zum Beaufschlagen mit Vorheizluft und/oder in mehreren hintereinander angeordneten Bearbeitungspositionen zum
Beaufschlagen mit Trocknungsluft und/oder in mehreren hintereinander angeordneten Bearbeitungspositionen zum Beaufschlagen mit
Sterilisierungsmittel angehalten werden und
- bei dem, vorzugsweise, in die einseitig offenen Packungen (2) jeweils in
wenigstens einer Bearbeitungsstation ein Volumen an Vorheizluft und/oder Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel eingeleitet wird, das wenigstens dem Dreifachen, vorzugsweise wenigstens dem Vierfachen, insbesondere wenigstens dem Sechsfachen, weiter vorzugsweise wenigstens dem Zehnfachen, weiter insbesondere wenigstens dem Fünfzehnfachen, bedarfsweise wenigstens dem Zwanzigfachen des Volumens der einseitig offenen Packung (2) entspricht.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
bei dem die einseitig offenen Packungen (2) in wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, insbesondere wenigstens vier hintereinander angeordneten Bearbeitungspositionen zum Beaufschlagen mit Vorheizluft und/oder
Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel angehalten werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei dem die einseitig offenen Packungen (2) mit einem Volumenstrom an Vorheizluft und/oder Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel von wenigstens 4 m3/h, vorzugsweise wenigstens 9 m3/h, insbesondere wenigstens 15 m3/h, weiter insbesondere wenigstens 20 m3/h, beaufschlagt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei dem die einseitig offenen Packungen (2) mit Vorheizluft mit einer
Temperatur zwischen 80 °C und 340 °C, vorzugsweise zwischen 80 °C und 260 °C, mit Trocknungsluft mit einer Temperatur zwischen 80°C und 340 °C, vorzugsweise zwischen 80 °C und 260 °C und/oder mit Sterilisierungsmittelmit einer Temperatur zwischen 170 °C und 340 °C, vorzugsweise zwischen 220 °C und 290 °C, insbesondere zwischen 260 °C und 280 °C, beaufschlagt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, - bei dem Vorheizluft, Trocknungsluit und/oder Sterilisierungsmittel von oben über wenigstens eine Düse (24,30,36,39-41) in die einseitig offenen Packungen (2) eingeleitet wird und
- bei dem, vorzugsweise, die wenigstens eine Düse (24,30,36,39-41,46) beim
Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des Sterilisierungsmittels in die Packung (2) außermittig zur einseitig offenen Packung (2) positioniert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
- bei dem beim Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des
Sterilisierungsmittels in die Packung (2) das Zentrum der Düsenöffnung, vorzugsweise die gesamte Düsenöffnung, insbesondere um wenigstens die Breite einer Düsenöffnung, seitlich neben der zentralen Längsachse der einseitig offenen Packung (2) angeordnet wird und
- bei dem, vorzugsweise, die Düsenöffnung einer Seite und/oder einer Kante der einseitig offenen Packung (2) zugeordnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
- bei dem die wenigstens eine Düse (24,30,36,39-41,46), insbesondere deren
Düsenöffnung, gegenüber der Längsachse der einseitig offenen Packung (2) parallel und/oder senkrecht zur Transportrichtung der Packungen (2) versetzt angeordnet wird und/oder
- bei dem Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel von oben nacheinander über wenigstens zwei Düsen (24,30,36,39-41,46) in die einseitig offenen Packungen (2) eingeleitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
bei dem die wenigstens zwei Düsen (24,30,36,39-41,46) beim Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft und/oder des Sterilisierungsmittels in die Packung (2) jeweils außermittig zur einseitig offenen Packung positioniert werden und bei dem, vorzugsweise, wenigstens zwei Düsen (24,30,34,39-41,46) in Bezug auf die einseitig offene Packung (2) spiegelbildlich angeordnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
bei dem die einseitig offenen Packungen (2) schrittweise durch die Füllmaschine (1) transportiert werden und bei dem die einseitig offenen Packungen (2) jeweils zeitweise ortsfest unter wenigstens einer, vorzugsweise ebenfalls ortsfesten, Düse (24,30,36,39-41,46) positioniert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
bei dem während dem Einleiten von Vorheizluft in wenigstens zwei
aufeinanderfolgende, einseitig offene Packungen mit wenigstens einer Düse (24,30, 36, 39-41,46) aus der wenigstens einen Düse (24,30, 36, 39-41,46) die Vorheizluft mit einem wenigstens im Wesentlichen konstanten Volumenstrom ausströmt und/oder
bei dem während dem Einleiten von Trocknungsluft in wenigstens zwei aufeinanderfolgende, einseitig offene Packungen mit wenigstens einer Düse (24,30, 36, 39-41,46) aus der wenigstens einen Düse (24,30, 36, 39-41,46) die Trocknungsluft mit einem wenigstens im Wesentlichen konstanten
Volumenstrom ausströmt und/oder
bei dem während dem Einleiten von Sterilisierungsmittel in wenigstens zwei aufeinanderfolgende, einseitig offene Packungen mit wenigstens einer Düse (24,30, 36, 39-41,46) aus der wenigstens einen Düse (24,30, 36, 39-41,46) das Sterilisierungsmittel mit einem wenigstens im Wesentlichen konstanten
Volumenstrom ausströmt.
Füllmaschine (1) zum Füllen von einseitig offenen Packungen (2), insbesondere Kartonverbundpackungen, mit fließfähigen Produkten, insbesondere
Lebensmitteln, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei wenigstens eine Düse (24,30,36,39-41,46) zum Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel von oben in die einseitig offenen Packungen (2) vorgesehen ist und wobei eine Transportrichtung (14] zum Transportieren der einseitig offenen Packungen (2] durch die Fülleinrichtung (1] vorgesehen ist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
Einstellmittel und Einleitmittel zum Einleiten eines Volumens an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen jede, einseitig offene Packung (2] vorgesehen sind, das wenigstens dem dreifachen Volumen der einseitig offenen Packung (2] entspricht.
14. Füllmaschine nach Anspruch 13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
Einstellmittel (42] und Einleitmittel (43] zum Einleiten eines Volumens an Vorheizluft, Trocknungsluft und/oder Sterilisierungsmittel in die wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen jede einseitig offene Packung (2] vorgesehen sind, das wenigstens dem Vierfachen, vorzugsweise wenigstens dem Sechsfachen, insbesondere wenigstens dem Zehnfachen, weiter vorzugsweise wenigstens dem Fünfzehnfachen, weiter insbesondere wenigstens dem
Zwanzigfachen, des Volumens der einseitig offenen Packung (2] entspricht.
15. Füllmaschine nach Anspruch 13 oder 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
die Transporteinrichtung zum Positionieren der einseitig offenen Packungen (2] außermittig zu der wenigstens einen Düse (24,30,36,39-41,46] zum Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft, Sterilisierungsmittel und/oder abzufüllendes Produkt in die Packungen (2] ausgebildet ist und
dass, vorzugsweise, die Transporteinrichtung (14] eine Zellenkette mit Zellen oder einen Riementrieb mit Zellen oder einen Direktantrieb mit Zellen zum Aufnehmen von einseitig offenen Packungen (2], und insbesondere zum schrittweisen Transportieren der einseitig offenen Packungen (2] durch die Füllmaschine (1], umfasst, wobei, weiter vorzugsweise, die Zellenkette zum Positionieren der einseitig offenen Packungen (2) in wenigstens einem Schritt außermittig unter der wenigstens einen Düse (24,30,36,38-41,46) zum Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft, Sterilisierungsmittel und/oder abzufüllendes Produkt in die Packungen (2) ausgebildet ist.
Füllmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
wenigstens zwei Düsen (24,30,34,36,38-41,46) zum nacheinander Einleiten von Vorheizluft, Trocknungsluft, Sterilisierungsmittel und/oder abzufüllendem Produkt von oben in die einseitig offenen Packungen (2) vorgesehen sind und dass, vorzugsweise, die wenigstens zwei Düsen (24,30,36,38-41,46) beim
Einleiten der Vorheizluft, der Trocknungsluft, des Steriiisierungsmittels und/oder dem abzufüllenden Produkt in die Packung (2) jeweils außermittig zur einseitig offenen Packung (2) positioniert sind.
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