DE102004005342B4

DE102004005342B4 - Anlage zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes

Info

Publication number: DE102004005342B4
Application number: DE200410005342
Authority: DE
Inventors: Ludwig Clüsserath
Original assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2024-02-05
Also published as: EP1561722B1; DE102004005342A1; US9133007B2; RU2005102667A; DE502005000250D1; RU2354605C2; US20050188651A1; JP4955924B2; EP1561722A1; JP2005219813A

Abstract

Anlage zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen (2) oder dergleichen Behälter, mit einem nach außen hin durch wenigstens eine Wandung (11) luftdicht oder nahezu luftdicht verschlossenen Reinraumbereich (10.1), wobei dieser Reinraumbereich (10.1) wenigstens einen Rinser (12) und / oder wenigstens eine Füllmaschine (13) umfasst und an seiner Decke (4) sich Filtereinrichtungen (21, 22, 23) zum Einbringen von gefilterter und steriler Luft in den Reinraumbereich (10.1) befinden, dadurch gekenn zeichnet, dass der wenigstens eine Rinser (12) und / oder die wenigstens eine Füllmaschine (13) zumindest im Bereich ihrer umlaufenden Rotoren jeweils von einer die senkrechte Maschinenachsen hohlzylinderartig umschließenden Abschirmung (12.1, 13.1) umgeben sind, deren oberes Ende durch die Decke (4) hindurchgeführt ist und einen Auslass (12.2, 13.2) bildet und deren unteres Ende vom Boden (15) beabstandet ist, und dass die Filtereinrichtungen (21, 22, 23) Luftverteilerkanäle (21.1-23.1) aufweisen, die so angeordnet sind, dass die Sterilluft an der Außenseite der Abschirmung...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen oder dgl. Behälter. Vielfach ist es erforderlich, ein flüssiges Füllgut aseptisch, d.h. unter Reinraumbedingungen (z.B. Reinraumklasse 100) in Flaschen oder dgl. Behälter abzufüllen und diese dann auch unter Reinraumbedingungen zu verschließen, beispielsweise beim Abfüllen von sehr empfindlichen Getränken, wie beispielsweise Milchprodukten, Säften, oder aber beim Abfüllen von medizinischen Produkten usw. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auch auf das Abfüllen von hygienisch und mikrobiologisch sensiblen Produkten unter keimarmen Luftbedingungen wie z.B. Wein, Bier oder Fruchtschorlen.
Für das aseptische Abfüllen sind grundsätzlich Anlagen bekannt, die innerhalb einer Einhausung einen nach außen hin geschlossenen und mit gefilterter, steriler Luft versorgten Reinraum oder Reinraumbereich bilden, durch den eine Transportstrecke für die Behälter oder Flaschen hindurchreicht, an welcher dann innerhalb des Reinraumbereichs ein Rinser, eine Füllmaschine sowie ein Verschließer in Förderrichtung aufeinander folgend vorgesehen sind. In der Regel ist dieser Reinraumbereich von einem Sicherheitsbereich umgeben, in dem dann u. a. Schleusen oder Durchlässe zum Zuführen der leeren zu füllenden Behälter bzw. zum Abführen der gefüllten und verschlossehen Behälter vorgesehen sind.
Eine derartige Vorrichtung wurde beispielsweise in der DE 195 20 925 A1 vorgestellt. Bei dieser Vorrichtung ist zur keimarmen Füllung von Kunststoffbehältern vorgesehen, die Behandlungsmaschine Rinser, Füllmaschine und Verschließer innerhalb einer Einhausung anzuordnen. Dabei soll diese Einhausung einen Steril- oder Reinraum mit geringer Keimbelastung bilden, wozu dieser mit filtrierter Luft beaufschlagt wird, welche von oben nach unten durch den Sterilraum strömt. Nachteilig an einer derartigen Vorrichtung ist das große und somit kostenintensive Reinraumvolumen und dass die Sterilluft im Wesentlichen ungeführt und ungerichtet durch den gesamten Reinraum strömt. Dabei werden auch die Behandlungsmaschinen in ihrer gesamten Struktur von dieser Luftströmung durchdrungen, was zu weiteren Verwirbelungen und somit auch Verschmutzungen führen kann.
Eine weitere Vorrichtung wurde in der DE 102 13 343 A1 vorgestellt. Diese Vorrichtung, welche für die kaltsterile Abfüllung von Behältern vorgesehen ist, zeichnet sich dadurch aus, dass eine ortsfeste Verkleidung bei Maschinen mit großen geometrischen Abmessungen gemeinsam mit diesen einen Behandlungs- oder Sterilraum bildet, welcher mit einem unter Überdruck stehenden, sterilem Prozessgas beaufschlagt wird, wobei die Zuführung dieses Gases über wenigstens einen Ringkanal und wenigstens eine Zufuhrleitung erfolgt und dass die ortsfeste Verkleidung bei Maschinen mit kleinen geometrischen Abmessungen so ausgebildet ist, dass diese die Maschine komplett umschließt, und dass diese Verkleidung ebenfalls mit einem unter Überdruck stehenden sterilen Prozessgas beaufschlagt wird. Zwar verwirklicht eine derartige Vorrichtung die Forderungen nach einem kleinen Reinraumvolumen und einer genau definierten, gerichteten Luftströmung in geradezu vorbildlicher Weise, doch bedingt das Austreten der Sterilluft in den freien Raum einen erhöhten Sterilluftbedarf.
Auch die deutsche Offenlegungsschrift DE 197 31 796 A1 zeigt eine Vorrichtung zum hochreinen Abfüllung von Getränken. Dabei ist vorgesehen, Füller und Verschließer in einem Reinraum anzuordnen, und nur partiell, nämlich durch lokale Maßnahmen zur Sterilluftzufuhr, im unmittelbaren Bereich der Füll- und der Verschließorgane Reinstraumbedingungen zu erzeugen. Dadurch, dass eine Vorrichtung gemäß dieser Schrift keine räumliche Abtrennung zwischen Reinraum und Reinstraum vorsieht, muss im Anschluss an eine durch Mitarbeiter erfolgte Störungsbeseitigung ein relativ großvolumiger Reinraum zur Wiedererlangung der Reinraumqualität umfangreich gereinigt werden. Da eine derartige Reinigung sehr zeitaufwändig und teuer ist, ist dieses als Nachteil anzusehen.
Eine Vorrichtung zur aseptischen Verpackung von Produkten wurde in der WO 01/34477 A1 vorgestellt. Im Rahmen dieser Veröffentlichung ist vorgesehen, eine oder mehrere Packmaschinen komplett innerhalb eines Reinraumes anzuordnen. Dabei ist an der Decke des Reinraumes ein Luftfilter vorgesehen, welcher den Reinraum mit gefilterter Luft versorgt, so dass dieser unter Überdruck steht. Seitlich schließt eine Kontrollkammer an diesen Reinraum an, wobei die Verbindung zwischen beiden Räumen mittels einer luftdurchlässigen Verbindungswand hergestellt wird. Diese Ausgestaltung gewährleistet einen im Wesentlichen senkrechten Luftstrom innerhalb des Reinraumes, wobei allerdings auch die gesamten bewegten Komponenten der Verpackungsmaschinen mit Reinluft beaufschlagt werden.
Dadurch, dass die Verpackungsmaschinen komplett vom Reinraum umschlossen werden, ergibt sich der Nachteil, dass der Reinraum selbst bei kleineren Störungen geöffnet werden muss, was im Anschluss an die Störungsbeseitigung einen langandauernden Reinigungsprozess erforderlich macht.
Eine weitere Ausgestaltung eines Reinraumes wurde in der EP 0 250 596 A1 vorgestellt. Diese Schrift sieht vorzugsweise vor, einen Reinraum mit einem Lochboden auszustatten. Zur Versorgung dieses Reinraumes mit Sterilluft ist vorgesehen, an der Decke des Reinraumes Luftversorgungselemente anzuordnen. Diese saugen die im Reinraum befindliche Luft über Absaugkanäle und entsprechende Absaugge bläse ab und führen die Luft nach einer Filtration dem Reinraum wieder zu. Dabei können sich die Absaugkanäle im Fußboden, den Seitenwänden aber auch unterhalb der Decke des Reinraumes befinden. Nachteilig an einer derartigen Ausgestaltung ist neben einem sehr großen und damit teuren Reinraum insbesondere, dass die Luftströmung aufgrund der vielen, an Fußboden, Wänden und Decken vorgesehenen Absaugkanäle im Wesentlichen nicht in eine Richtung verläuft. Vielmehr bilden sich zahlreiche, in verschiedene Richtungen verlaufende Luftströmungen aus, was zu Verwirbelungen und Verschmutzungen führen kann. Da ebenfalls eine räumliche Trennung und Abschirmung von Reinst- und Reinraumbereichen nicht vorgesehen ist, besteht immer die Gefahr der Verschmutzung des Reinstraumbereiches.
Allen bekannten Ausgestaltungen ist gemeinsam, dass bedingt durch die Tatsache, dass die Behälterbehandlungsmaschine vollständig vom Reinraum umschlossen und somit nicht zugänglich sind, jede Maschinenstörung welche durch einen manuellen Eingriff an der Maschine behoben werden muss, ein Öffnen des Reinraumes erforderlich macht. Wobei jedes Öffnen des Reinraumes einen langwierigen und kostenintensiven Reinigungsprozess nach sich zieht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage zum aseptischen Abfüllen aufzuzeigen, die die oben dargestellten Nachteile vermeidet. Insbesondere soll das Volumen des mit der sterilen Luft zu versorgenden Raumes möglichst klein gehalten, die Strömung der Sterilluft gerichtet und verwirbelungsarm ausgebildet und die Zugänglichkeit zumindest zu Teilbereichen der Behandlungsmaschinen ohne Öffnung des Reinraumes gewährleistet werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Anlage entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist im Extremfall der Reinraum oder Reinraumbereich, für den die für eine aseptische Produktion notwendigen Reinraumbedingungen (z.B. Reinraumklasse 100) eingehalten werden müssen, lediglich vom Raumvolumen bestimmt, welches vom Platzbedarf der Füllmaschine, des Verschließers und gegebenenfalls einer der Füllmaschine vorausgehenden Behandlungsmaschine z.B. zum Reinigen und/oder Sterilisieren der Behälter (beispielsweise Rinser) bestimmt ist. Insbesondere die Füllmaschine, aber auch bevorzugt eine dieser Füllmaschine vorausgehende Behandlungsmaschine reichen mit ihrer den umlaufenden Rotor der jeweiligen Maschine umgebenden hohlzylinderartigen Abschirmung bis an die obere Begrenzung oder Decke des Reinraumbereichs und schließen an eine dortige Luftaustrittsöffnung unmittelbar an oder bilden diese Luft austrittsöffnung, so dass durch die Vermeidung von Toträumen oberhalb der Maschine das Gesamtvolumen des Reinraumbereichs klein gehalten wird. In einer weiteren überaus vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die hohlzylinderartigen Abschirmungen durch die obere Begrenzung oder Decke des Reinraumbereiches hindurch reichen. Weiterhin dient bei der Erfindung die Abschirmung beispielsweise der Füllmaschine und/oder der weiteren Behandlungsmaschine mit ihrem Innenraum als Rückluftführung, d.h. die Luftführung ist dann so ausgebildet, dass die gefilterte sterile Reinluft dem Reinraumbereich über wenigstens eine Filtereinrichtung beispielsweise im Deckenbereich zugeführt wird, im Bereich des Reinraumbodens in den Innenraum der jeweiligen Abschirmung eintritt und innerhalb dieser Abschirmung nach oben an die Luftaustrittsöffnung strömt. Diese Ausbildung hat auch den Vorteil, dass beispielsweise Eingriffe, z.B. Reparatur- und Wartungsarbeiten an der Füllmaschine und/oder an der weiteren Behandlungsmaschine innerhalb der jeweiligen Abschirmung von oben her durchgeführt werden können, ohne dass dadurch im eigentlichen sterilen Bereich außerhalb der Abschirmungen die Reinraumbedingungen verloren gehen.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 in vereinfachter Darstellung einen Aufriss einer Anlage gemäß der Erfindung zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen und dergl. Behälter;
2 in vereinfachter Darstellung einen Aufriss der Anlage der 1, jedoch in einer unterschiedlichen Schnittebene;
3 einen Grundriss einer Anlage zum aseptischen Abfüllen ähnlich der Anlage der 1;
4 und 5 Darstellungen ähnlich der 1 und weitere mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlage.
Die in den 1 – 3 allgemein mit 1 bezeichneten Anlage dient zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Behälter oder Flachen 2 unter Reinraumbedingungen, beispielsweise eines empfindlichen und/oder leicht verderblichen Füllgutes, wie z.B. eines Milchproduktes, eines Fruchtsaftes oder dergleichen oder zum Abfüllen von Arzneimittelprodukten usw.
Die Anlage 1 besteht im Wesentlichen aus einer äußeren Einhausung 3, die einen nach außen hin im Wesentlichen dicht geschlossenen Innenraum umschließt, welcher durch einen begehbaren Zwischenboden 4 (Zwischendecke) in einen oberen und einen unteren Bereich unterteilt ist. Der obere Bereich bildet über den größeren Teil des Grundrisses der Anlage 1 ein sogenanntes Plenum 5 (Deckenraum oder Zwischenraum) mit Zugangstür 5.1 sowie von diesem Plenum 5 durch eine vertikale Zwischenwand 6 getrennt einen Hilfsraum 7. Sowohl das Plenum 5 als auch der Hilfsraum 7 besitzen eine solche Höhe, dass diese Räume von Personen in aufrechter Haltung z.B. für Reparatur- und/oder Wartungsarbeiten begehbar sind. Der Raum unterhalb des Zwischenbodens 4 ist durch vertikale Wände 8 mit abgedichteten Fenstern 8.1 u.a. in eine Personenschleuse 9 sowie in einen bei der Darstellung der 1 sich unterhalb des Plenums 5 befindlichen sterilen Raum 10 unterteilt, welch letzterer seinerseits durch eine die in der Anlage 1 verwendeten Maschinen umschließende Trenn- oder Isolierwand 11 in einen inneren Reinraumbereich 10.1 und einen äußeren Sicherheitsbereich 10.2 unterteilt ist. Die Trenn- oder Isolierwand 11 ist beispielsweise zumindest teilweise als Glaswand ausgebildet, so dass die in dem Reinraumabschnitt 10.1 untergebrachten Maschinen von dem Sicherheitsbereich 10.2 aus sichtbar sind und somit u.a. die ordnungsgemäße Arbeitsweise dieser Maschine beobachtet werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform sind im Reinraumbereich 10.1 ein Rinser 12 u.a. zum Sterilisieren der bereits gereinigten Flaschen 2, eine Füllmaschine 13 zum Füllen der sterilisierten Flaschen 2 mit dem Füllgut, ein Verschließer 14 zum Verschließen der Flaschen sowie Transporteinrichtungen zum Transportieren der Flaschen 2 zwischen dem Rinser 12, der Füllmaschine 13 und dem Verschließer 14 vorgesehen. Der Rinser 12, die Füllmaschine 13 und der Verschließer 14 sind jeweils Maschinen umlaufender Bauart mit einem umlaufenden Rotor. Die leeren Flaschen 2 werden entsprechend dem Pfeil A der 1 – 3 mittels eines Transporteurs über den Sicherheitsbereich 10.2 und durch eine Öffnung oder Schleuse in der Wandung 11 dem Rinser 12 zugeführt. Die gefüllten und verschlossenen Flaschen werden entsprechend dem Pfeil B der 1 – 3 mittels des Transporteurs durch eine Öffnung oder Schleuse in der Wandung 11 zunächst in den Sicherheitsbereich 10.2 gefördert und von dort aus der Einhausung 3 abtransportiert. Die Wandung 11 verschließt den Reinraumbereich 10.1 auch im Bereich der Unterseite des Zwischenbodens 4 hermetisch zu dem Sicherheitsbereich. Im Bereich des Bodens 15 sind in der Wandung 11 Öffnungen 16 für einen Luftdurchtritt von dem Reinraumbereich 10.1 in den Sicherheitsbereich 10.2 vorgesehen.
Der Rinser 12 und die Füllmaschine 13 besitzen jeweils eine die betreffende Maschine bzw. deren Rotor umschließende Abschirmwand oder hohlzylinderartige Abschirmung 12.1 bzw. 13.1. Diese Abschirmungen bilden jeweils im wesentlichen einen Hohlzylinder, der mit seiner Achse achsgleich mit der vertikalen Maschinenachse liegt und an der Unterseite sowie Oberseite der Maschine offen ist. Da die Maschinen in üblicher Weise mit Füßen 17 auf dem Boden 15 aufstehen, ist der untere Rand bzw. die dortige untere Öffnung jeder Abschirmung 12.1 bzw. 13.1 vom Boden 15 beabstandet, so dass zwischen diesem und dem unteren Rand jeder Abschirmung 12.1 und 13.1 eine Ringöffnung für einen Lufteintritt aus dem die jeweilige Maschine umgebenden Raum in den Innenraum der Abschirmung 12.1 bzw. 13.1 gebildet ist. Im Bereich des oberen Endes sind die Abschirmungen 12.1 und 13.1 abgedichtet durch den Zwischenboden 4 hindurchgeführt und die Auslässe 12.2 und 13.2 weise mit einem Gitter abgedeckt, so dass zwar ein Luftstrom aus dem Innenraum der jeweiligen Abdeckung 12.1 bzw. 13.1 in das Plenum 5 möglich ist, der Zwischenboden 4 aber auch im Bereich der Abschirmungen 12.1 und 13.1 begehbar ist. Im Reinraumbereich 10.1 sind zusätzliche Zwischenwände 18 und 19 vorgesehen, und zwar eine Zwischenwand 18 zwischen dem Rinser 12 und der Füllmaschine 13 und eine Zwischenwand 19 zwischen der Füllmaschine 13 und dem Verschließer 14. Die Zwischenwände bilden bei der dargestellten Ausführungsform jeweils Luftdurchtrittsöffnungen am Boden 15. Sie haben darüber hinaus Öffnungen, um den Flaschentransfer zwischen den einzelnen Sektionen zu ermöglichen. Im Zwischenboden 4 sind mehrere Filtereinrichtungen 20-23 zum Erzeugen von steriler Luft durch Filtern vorgesehen. Die Filtereinrichtungen 20-23 dienen nicht nur zum Filtern, sondern können auch zum Heizen oder Kühlen der Luft eingesetzt werden. Zusätzlich zu einem Filter und einem Gebläse verfügen sie in einem solchen Anwendungsfall auch über ein von einem Wärmetauscher gebildetes Heiz- bzw. Kühlelement. Über die Filtereinrichtung 20 wird Luft aus dem Hilfsraum 7 angesaugt und gefiltert, d.h. als sterile Luft in die Personenschleuse 9 eingebracht. Im Bereich des Bodens 15 weist die Personenschleuse 9 eine in einen vertikalen Luftkanal 24 mündende Luftaustrittsöffnung auf, über welche die Luft aus der Personenschleuse 9 zurück in den Hilfsraum 7 strömen kann. Mit der Filtereinrichtung 21 wird Luft aus dem Plenum 5 angesaugt und gefiltert, d.h. als sterile Luft zum Großteil in den vom Verschließer 14 eingenommen Teil des Reinraumbereichs 10.1 eingeblasen, teilweise auch in eine hohlzylinderförmige Abschirmung 14.1 des Verschließers 14, so dass der Arbeits- bzw. Verschließbereich des Verschließers ständig mit steriler Luft beaufschlagt ist. Ein kleinerer Teil der von der Filtereinrichtung 21 gelieferten gefilterten sterilen Luft gelangt in den Sicherheitsbereich 10.2. Von der Filtereinrichtung 22 wird Luft aus dem Plenum 5 angesaugt und zu gleichen Teilen beidseitig von der Trennwand 18 gefiltert, d.h. als sterile Luft in den von dem Rinser 12 sowie in den von der Füllmaschine 13 eingenommenen Teil des Reinraumbereichs 10.1 eingebracht. Von der Filtereinrichtung 23 wird Luft ebenfalls aus dem Plenum 5 angesaugt und in den vom Rinser 12 eingenommenen Teil des Reinraumbereichs 10.1 eingebracht, und zwar in der Weise, dass zumindest ein Teil des von der Filtereinrichtung 23 erzeugten Luftstromes entlang der Innenseite der Trennwand 11 nach unten strömt und hierbei auch einen Luftvorhang an der Schleusenöffnung bildet, an der die zu füllenden Flaschen 2 aufrecht stehend von dem Sicherheitsbereich 10.2 in den Reinraumbereich 10.1 bzw. an den Rinser 12 gefördert werden. Ein ähnlicher Luftvorhang aus gefilterter und steriler Luft ist auch an der Schleusenöffnung gebildet, an der die gefüllten und verschlossenen Flaschen 2 aus dem Reinraumbereich 10.1 in den Sicherheitsbereich 10.2 gelangen.
Wie durch die den Luftstrom kennzeichnenden Pfeile dargestellt ist, verläuft ein Großteil des durch die Filtereinrichtungen 21-23 erzeugten Luftstromes über den Innenraum der Abschirmungen 12.1 und 13.1 nach oben und gelangt dann an der Oberseite der jeweiligen Abschirmung wieder in das Plenum 5 zurück. Ein Teil des von den Filtereinrichtungen 21-23 erzeugten Luftstromes strömt auch durch die Öffnungen 16 aus dem Reinraumbereich 10.1 in den Sicherheitsbereich 10.2 und gelangt ebenso wie die von der Filtereinrichtung 21 direkt in den Sicherheitsbereich 10.2 eingebrachte sterile Luft über eine, im Zwischenboden 4 vorgesehene Entlüftungsöffnungen 25 in das Plenum 5 zurück.
Bei der dargestellten Ausführungsform besitzen die Filtereinrichtungen 21, 22 und 23 für eine optimale Luftverteilung an der Unterseite des Zwischenbodens 4 Verteilerkanäle 21.1, 22.1 bzw. 23.1. Über das von den Filtereinrichtungen 20-23 gebildete Umluftsystem werden die von diesen. Einrichtungen versorgten Räume auf einer vorgegebenen Soll-Temperatur, beispielsweise auf einer Raum- oder Lufttemperatur im Bereich von etwa 20-22° C und auf einer vorgegebenen relativen Luftfeuchtigkeit von beispielsweise kleiner oder gleich 70% gehalten.
Mit 26 ist in der 1 ein äußeres Klimagerät bezeichnet, welches u. a. eine Filterstufe und eine Klimastufe aufweist und über welches das Plenum 5 und der Hilfsraum 7 mit vorgefilterter und klimatisierter, d.h. auf eine Temperatur vorzugsweise im Bereich zwischen 20° und 22°C und auf eine relative Luftfeuchtigkeit von kleiner oder gleich 70% eingestellter Frischluft versorgt werden.
Das Klimagerät 26 sowie auch die einzelnen Filtereinrichtungen 20, 21, 22 und 23 sind so geregelt, dass der Luftdruck im sterilen Raum 10 auf jeden Fall höher ist als der Atmosphärendruck und auch höher als der Luftdruck in den an den sterilen Raum 10 angrenzenden weiteren Räumen, wie Plenum 5, Hilfsraum 7, Personenschleuse 9 usw. Weiterhin sind das äußere Klimagerät 26 sowie die Filtereinrichtungen 20 so geregelt, dass der Druck im Plenum 5, im Hilfsraum 7 sowie auch in der Personenschleuse 9 und in an diese angrenzenden Räumen über dem Atmosphärendruck außerhalb der Einhausung 3 liegt. Das Klimagerät 26 gleicht die Luftverluste aus, die unter anderem durch die Öffnungen für das Ein- und Ausbringen von Behältnissen und Verschlüssen in den Reinraum entstehen
Die Anlage 1 ist so ausgelegt, dass in dem Reinraum 10.1 eine für die aseptische Produktion notwendige Reinraumklasse 100 (ca. 35.000 Partikel pro m³ Luft) erreicht ist. Ein Vorteil der Anlage 1 besteht u. a. darin, dass der eigentliche sterile Rum 10 ein relativ kleines Volumen aufweist und sich hierdurch die Erstellungs- und Betriebskosten, insbesondere auch die Kosten für die Klimatisierung und Luftaufbereitung erheblich reduzieren. Ein wesentlicher Vorteil besteht aber auch darin, dass bei eventuell auftretenden Betriebsstörungen die Innenräume der Abschirmungen 12.1 und 13.1 zugänglich sind, d.h. Eingriffe und Wartungsarbeiten am Rinser 12 und an der Füllmaschine 13 vorgenommen werden können, und zwar über die oberen Auslässe 12.2 bzw. 13.2 vom Plenum 5 her. Durch die spezielle Führung des Luftstromes aus den den Rinser 12 und die Füllmaschine 13 umgebenden Bereichen durch die Abschirmungen 12.1 und 13.1 hindurch nach oben können im Raum 10 außerhalb der, Abschirmungen, d.h. im eigentlichen Sterilbereich die Bedingungen der Reinraumklasse 100 auch bei Eingriffen und Wartungsarbeiten am Rinser 12 und an der Füllmaschine 13 aufrechterhalten werden.
Die 2 zeigt die Anlage der 1 in einem geänderten Aufriss. Dargestellt ist in dieser Figur noch ein Arbeits- oder Aufenthaltsraum 27 für das Bedienpersonal. Dieser Raum 27, der ebenfalls über eine Filtereinrichtung 20 aus dem Hilfsraum 7 mit gefilterter, steriler Luft versorgt wird, ist über die Personenschleuse 9 erreichbar. Aus dem Raum 27 bzw. über eine entsprechende Tür ist im Bedarfsfall der Raum 10 erreichbar. In der Trennwand 8, die den Raum 27 ebenfalls vom Raum 10 trennt, ist wiederum wenigstens ein Sichtfenster 8.1 vorgesehen.
Die 3 zeigt in einer etwas modifizierten Form den Grundriss der Anlage 1a. Eine Besonderheit besteht hierbei auch darin, dass der Sicherheitsbereich 10.2 den Reinraumbereich 10.1 nicht vollständig umschließt, sondern dieser Sicherheitsbereich 10.2 nur an einem kleineren Teil des Umfangs des Reinraumbereichs 10.1 anschließt, also die den Reinraumbereich 10.2 umschließende Wand 11 nicht nur eine Trennwand zwischen dem Sicherheitsbereich 10.2 und dem Reinraumbereich 10.1 bildet, sondern auf dem größeren Teil ihrer Länge den Reinraumbereich 10.1 direkt zu der Umgebung hin luftdicht abschließt. Diese Ausbildung trägt wesentlich dazu bei, dass das Raumvolumen, welches mit steriler und in der Temperatur geregelter Luft versorgt werden muss, möglichst klein ist und hierdurch die Betriebskosten gering gehalten werden können.
Wie in der 3 dargestellt, ist bei dieser Ausführungsform der Sicherheitsbereich 10.2 im Grundriss mehrfach Z- oder zick-zack-förmig abgewinkelt und besteht aus mehreren Abschnitten 10.2.1-10.2.4, die jeweils rechtwinklig aneinander anschließen, wobei der Einlauf für die Flaschen 2 am Abschnitt 10.2.1 und der Auslauf für die gefüllten Flaschen am Abschnitt 10.2.4 vorgesehen sind und die Förderrichtungen (Pfeile A und B) der Flaschen 2 am Einlauf und am Auslauf rechtwinklig zueinander verlaufen.
Die 4 zeigt als weitere mögliche Ausführungsform eine Anlage 1a, bei der die Einhausung 3 vereinfacht ausgebildet ist und lediglich das Plenum 5 und den unterhalb des Zwischenbodens 4 befindlichen sterilen Raum 10 aufweist. Die Umfangswand des sterilen Raumes 10 ist bei dieser Ausführungsform von der den Reinraumbereich 10.1 umschließenden Wandung 11 gebildet.
Der Sicherheitsbereich 10.2 sowie weitere Räume, wie z.B. die Personenschleuse 9 oder der Raum 27 sind nicht vorhanden. Die Arbeitsweise der Anlage 1, insbesondere des Rinsers 12, der Füllmaschine 13 und des Verschließers 14 können optisch durch Fenster in der Wand 11 überwacht werden. Die Anlage 1a eignet sich für eine Verwendung in einer Abfüllhalle.
Die 5 zeigt in einer Darstellung ähnlich der 1 als weitere mögliche Ausführungsform eine Anlage 1b, die sich von der Anlage 1a zusätzlich noch dadurch unterscheidet, dass nur noch der Reinraumbereich 10.1 vorhanden ist, die Einhausung also auf die diesen Reinraumbereich 10.1 umschließende Wandung 11, den Zwischenboden 4 und den unteren Boden 15 beschränkt wurde. Auch bei dieser Ausführungsform, welche für eine Aufstellung einer Abfüllhalle bestimmt und geeignet ist, ist der Reinraumbereich 10.1 nach außen hin nahezu luftdicht verschlossen. Über die Filtereinrichtungen 21-23 wird Außenluft gefiltert in den Reinraumbereich 10.1 als sterile Luft eingeblasen. Der Luftstrom erfolgt wiederum durch die Innenräume der Abschirmungen 12.1 und 13.1 nach oben, wobei die Luft an der Oberseite dieser Abschirmungen in die Produktions- oder Abfüllhalle austritt. Letztere ist beispielsweise über eine nicht dargestellte Klima- und Filtereinrichtung klimatisiert.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der die Erfindung tragende Gedanke verlassen wird.

1, 1a, 1b: Anlage
2: Flaschen
3: Einhausung
4: Zwischenboden
5: Plenum
5.1: Tür
6: vertikale Zwischenwand
7: Hilfsraum
8: Trennwand
8.1: Fenster
9: Personenschleuse
10: steriler Raum
10.1: Reinraum
10.2: Sicherheitsraum
10.2.1, 10.2.2: Abschnitt des Sicherheitsraumes
10.2.3, 10.2.4: Abschnitt des Sicherheitsraumes
11: Trennwand
12: Rinser
12.1: Abschirmung
12.2: oberen Auslass
13: Füllmaschine
13.1: Abschirmung
13.2: oberen Auslass
14: Verschließer
14.1: Abschirmung
15: Boden
16: Luftdurchtrittsöffnungen
17: Fußelement
18, 19: Zwischenwand
20-23: Luftfiltereinrichtung
21.1, 22.1, 23.1: Luftverteilerkanal
24: vertikaler Luftkanal
25: Öffnung
26: Klimaeinrichtung
27: Raum
A: Förderrichtung der zugeführten leeren Flaschen 2
B: Förderrichtung der gefüllten und verschlossenen Flaschen 2

Claims

Anlage zum aseptischen Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen (2) oder dergleichen Behälter, mit einem nach außen hin durch wenigstens eine Wandung (11) luftdicht oder nahezu luftdicht verschlossenen Reinraumbereich (10.1), wobei dieser Reinraumbereich (10.1) wenigstens einen Rinser (12) und / oder wenigstens eine Füllmaschine (13) umfasst und an seiner Decke (4) sich Filtereinrichtungen (21, 22, 23) zum Einbringen von gefilterter und steriler Luft in den Reinraumbereich (10.1) befinden, dadurch gekenn zeichnet, dass der wenigstens eine Rinser (12) und / oder die wenigstens eine Füllmaschine (13) zumindest im Bereich ihrer umlaufenden Rotoren jeweils von einer die senkrechte Maschinenachsen hohlzylinderartig umschließenden Abschirmung (12.1, 13.1) umgeben sind, deren oberes Ende durch die Decke (4) hindurchgeführt ist und einen Auslass (12.2, 13.2) bildet und deren unteres Ende vom Boden (15) beabstandet ist, und dass die Filtereinrichtungen (21, 22, 23) Luftverteilerkanäle (21.1-23.1) aufweisen, die so angeordnet sind, dass die Sterilluft an der Außenseite der Abschirmung (12.1, 13.1) nach unten geführt wird und im Bereich des Bodens (15) in den Rinser (12) und / oder in die Füllmaschine (13) einströmen und diese aufwärts, in Richtung des darüber befindlichen Auslasses (12.2, 13.2) durchströmen kann.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Reinraumbereich (10.1) eine in Transportrichtung der Flaschen (2) auf die Füllmaschine (13) folgende Verschließmaschine (14) zum Verschließen der gefüllten Flaschen (2) vorgesehen ist, die von einer hohlzylinderförmigen Abschirmung (14.1) umgeben ist, und dass die Filtereinrichtung (21) so angeordnet ist, dass die hohlzylinderförmige Abschirmung (14.1) zumindest teilweise mit Sterilluft beaufschlagt ist.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinraumbereich (10.1) durch wenigstens eine Trenn- oder Zwischenwand (18, 19) zumindest in einen die Füllmaschine (13) und einen den Verschließer (14) sowie vorzugsweise auch in einen den Rinser (12) jeweils getrennt aufnehmenden Teilraum unterteilt ist.
Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Teilräume voneinander trennenden Zwischen- oder Trennwände (18, 19) Durchtrittsöffnungen für die Transportstrecke sowie z.B. im Bereich eines Bodens (15) des Reinraumbereichs Luftdurchtrittsöffnungen (16) aufweisen.
Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teilraum des Reinraumbereichs (10.1) gesondert über wenigstens eine Filtereinrichtung (21-23) mit steriler Luft versorgt wird.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Reinraumbereich (10.1) umschließende Wandung (11) den Reinraumbereich (10.1) von einem äußeren Sicherheitsbereich (10.2) trennt, der ebenfalls über die wenigstens eine Filtereinrichtung (21-23) mit gefilterter, steriler Luft versorgt wird, und den Reinraumbereich (10.1) zumindest teilweise umschließt.
Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsbereich (10.2) eine eigene Luftaustrittsöffnung (25) aufweist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsbereich (10.2) sich nur entlang eines Teils des Umfangs des Reinraumbereichs (10.1) erstreckt.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Reinraumbereich (10.1) umschließende Wandung (11) zumindest in Teilbereichen aus Glas oder einem glasartigen Material, beispielsweise glasartigen Kunststoff besteht.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in einer Einhausung (3) der Anlage gebildete Personenschleuse (9) und / oder einen in der Einhausung (3) der Anlage gebildeten, nach außen hin geschlossenen zusätzlichen Raum (27) sowie durch wenigstens eine weitere Filtereinrichtung (20) sowie wenigstens einen weitere Luftaustritt (24) für die Personenschleuse (9) und / oder den weiteren Raum (27), vorzugsweise im Bodenbereich der Personenschleuse (9) und / oder des weiteren Raumes (27).
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Filtereinrichtung (20) zur Versorgung der Personenschleuse (9) und / oder des zusätzlichen Raumes (27) mit ihrem Lufteinlass mit einem Hilfsraum (7) in Verbindung steht, und dass der wenigstens eine Luftaustritt der Personenschleuse (9) und / oder des zusätzlichen Raumes (27) in diesen Hilfsraum (7) mündet.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Filtereinrichtungen (21-23) zum Versorgen des Reinraumbereichs (10.1) und / oder des Sicherheitsbereichs (10.2) mit steriler Luft mit ihren Lufteinlässen in einem nach außen hin geschlossenen Zwischenraum oder Plenum (5) angeordnet sind.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass der wenigstens einen Filtereinrichtung (21, 22, 23) mit der außerhalb des Reinraumbereichs (10.1) und des Sicherheitsbereichs (10.2) befindlichen freien, unsterilen Umgebung in Verbindung steht und die zu filternde Luft direkt dieser Umgebung entnimmt.
Anlage nach einem der vorhergehenden Anspruche 12 oder 13 dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Luftaustrittsöffnung (12.2, 13.2, 25), es Reinraumbereichs (10.1) und / oder des Sicherheitsbereichs (10.2) in das Plenum (5) mündet.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Plenum (5) und / oder der Hilfsraum (7) oberhalb einer Zwischendecke (4) vorgesehen sind, und dass sich der Reinraumbereich (10.1) und / oder der Sicherheitsbereich (10.2) und / oder die Personenschleuse (9) und / oder der zusätzliche Raum (27) auf einem Niveau unterhalb der Zwischendecke (4) befinden.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 13, gekennzeichnet, durch eine Klima- und Filtereinrichtung (26) zur Versorgung des Plenums (5) und / oder des Hilfsraumes (7) mit entfeuchteter und klimatisierter Luft.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Filtereinrichtung (20-23) zusatzlich zu einem Filter zumindest ein motorisch angetriebenes Gebläse, vorzugsweise auch einen von der Luft durchströmbaren Wärmetauscher zum Kühlen oder Erwärmen der Luft aufweist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmungen (12.1, 13.1) zumindest teilweise aus durchsichtigem Material gebildet sind.