DE19904131A1

DE19904131A1 - Füllstation für eine Aseptik-FFS-Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE19904131A1
Application number: DE19904131A
Authority: DE
Inventors: Peter Walter
Original assignee: Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
Current assignee: Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 1999-02-03
Publication date: 2000-08-24
Anticipated expiration: 2019-02-04
Also published as: US6179017B1; ES2255902T3; EP1028057A2; EP1028057A3; EP1028057B1; DE19904131C2

Abstract

Die Erfindung betrifft die Füllstation für eine Aseptik-FFS-Verpackungsmaschine, deren Packstoffbahn-Förderstrecke (PFS) in einem Aseptiktunnel (2) und hinter deren Packstoff-Formstation (FS) die Füllstation (1) angeordnet ist, die aus mindestens einem in Bezug auf die Förderstrecke (PFS) stationären aber senkrecht zur Förderstrecke (PFS) verstellbaren Dosierfüllrohr (3) besteht, dem eine Wanne (4) zur Aufnahme von bei der Reinigungsspülung des Füllrohres (3) anfallender Reinigungsflüssigkeit zugeordnet ist. DOLLAR A Nach der Erfindung sind am Septiktunnel (2) oberhalb der Förderstrecke (PFS) in verstellbaren Öffnungen abdichtbar zum Tunnel (2) hintereinander zwei Füllstationen (1, 1') angeordnet, die jeweils aus einem entwässerbaren Wannenteil (5) und einem nachgeordneten Füllrohr-Durchgriffsteil (6) gebildet und Wannen- und Füllrohr-Durchgriffsteil (5, 6) relativ zum Füllrohr (3) parallel zur Förderstrecke (PFS) einstellbar angeordnet sind, wobei das Füllrohr (3) mit einem sowohl für den Wannenteil (5) als auch den Füßllrohr-Durchgriffsteil (6) passenden Kappenverschluß (7) und der Füllrohr-Durchgriffsteil (6) bei Stellung des Wannenteiles (5) unter dem Füllrohr (3) mit einer abnehmbaren Verschlußkappe (8) versehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft die Füllstation für eine Aseptik-FFS- Verpackungsmaschine gemäß Oberbegriff der beiden unabhängigen Patentansprüche.

Aseptik-FFS-Verpackungsmaschinen zum Formen (per Tiefziehen), Füllen, Schließen einer durchlaufenden Packstoffbahn sind hinlänglich bekannt und in Benutzung. Abhängig vom Produkt und der Angebotsart (im Kühlfach oder in nicht gekühlten Regalen) muß dafür gesorgt werden, daß zum einen die Packstoffbahn und die Abdeckfolie keimfrei sind und zum anderen diese auch während der Passage durch die Maschine keimfrei bleiben, d. h., für einen aseptischen Betrieb sind solche Maschinen mit einem unter leichten Überdruck stehenden Aseptiktunnel ausgestattet. Alle diese Forderungen werden von den derzeit verfügbaren Verpackungsmaschinen dieser Art erfüllt, die zudem gemäß Benutzerforderungen mit möglichst hoher Taktzahl laufen und auch möglichst geringe Stillstandszeiten bei den unumgäng lichen Reinigungen insbesondere der Füllstation (tägliche Grundreinigung und Zwischenspülungen bei Produktwechsel) benö tigen sollen. Ein diesbezügliches Erschwernis stellt dabei der Aseptiktunnel dar, in den die Füllstation mit ihrem mindestens einem Füllrohr in geeigneter Weise unter Aufrechterhaltung der Aseptikbedingungen und der notwendigen Reinigungs- und Spülmöglichkeiten integriert sein muß.

Soweit bekannt, sind dafür bislang zwei Grundprinzipien in Benutzung, nämlich Anordnung einer entwässerbaren Reinigungs mittelrücklaufwanne unter der ausgeformten Packstoffbahn im Füllbereich und ferner Anordnung einer horizontal unter den Doseur verschieblichen Reinigungsmittelrücklaufwanne zwischen Doseur und Packstoffbahn im Steriltunnel.

Da sich im ersten Fall die Auffangwanne unter der Pack stoffbahn bzw. deren Förderstrecke befindet, die Wanne aber mit ihrem Öffnungsrand beim Reinigungsvorgang gegen die Doseurplatte dicht angelegt sein muß, ist es notwendig, für jeden Reinigungsvorgang die Packstoffbahn zu zertrennen und aus dem Bereich der Füllstation zu entfernen, was unvermeidbar mit entsprechend langen Stillstandszeiten der ganzen Maschine verbunden ist.

Das zweite Prinzip verlangt zwar keine Zertrennung und Ent fernung der Packstoffbahn, hierbei muß aber die ganze Ver stellmechanik für die Verschiebung der Auffangwanne und außerdem deren Entwässerung per Tunnelwanddurchgriff bewältigt werden.

Bei beiden Prinzipien ist dabei während der Reinigung bzw. Spülung des Doseurs ein Weiterbetrieb der Maschine nicht möglich, egal ob es sich dabei um eine Zwischenspülung oder Grundreinigung handelt.

Ausgehend von einer Aseptik-FFS-Verpackungsmaschine der ein gangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Füllstation einer solchen Verpackungsmaschine dahingehend zu verbessern, daß diese bei nur kurzer Unterbrechung auch während der Reinigung normal weiterlaufen kann.

Für die Lösung dieser Aufgabe ergeben sich nach der Erfindung zwei Alternativen:
Bei der ersten Lösung sind erfindungsgemäß am Aseptiktunnel oberhalb der Förderstrecke in verstellbaren Öffnungen ab dichtbar zum Tunnel hintereinander zwei Füllstationen ange ordnet, die jeweils aus einem entwässerbaren Wannenteil und einem nachgeordneten Füllrohr-Durchgriffsteil gebildet sind. Der Wannen- und Durchgriffsteil ist dabei relativ zum Füllrohr parallel zur Förderstrecke einstellbar angeordnet, wobei das Füllrohr mit einem sowohl für den Wannen- als auch den Durchgriffsteil passenden Kappenverschluß und der Füllrohr- Durchgriffsteil bei Stellung des Wannenteiles unter dem Füllrohr mit einer aufleg- bzw. abnehmbaren Verschlußkappe versehen sind.

Die zweite Lösung geht ebenfalls von zwei entsprechend hintereinander angeordneten Füllstationen aus, die jeweils aus einem Füllrohr-Durchgriffsteil und aus einem dazu separaten, entwässerbaren Wannenteil gebildet sind, der hier jedoch über, d. h., außerhalb des Tunnels angeordnet und relativ zum Füllrohr-Durchgriffsteil bei hochgestelltem Füllrohr parallel zur Förderstrecke verstellbar ist, wobei wieder entsprechend der ersten Lösung das Füllrohr mit einem sowohl für den Wannenteil als auch den Füllrohr-Durchgriffsteil passenden Kappenverschluß und der Füllrohr-Durchgriffsteil bei Stellung des Wannenteiles unter dem Füllrohr mit einer aufleg- bzw. abnehmbaren Verschlußkappe versehen ist.

Bezgl. des verwendeten Begriffes "Kappenverschluß" ist darauf hinzuweisen, daß darunter auch eine sogenannte Düsenplatte zu verstehen ist, die in der Regel dann zur Anwendung kommt, wenn ein Doseur mehrere Füllrohre umfaßt. Ein solcher zum Füllrohr gehörender Kappenverschluß ist notwendig, um einerseits in Füllstellung die Durchgriffsöffnung zumindest weitestgehend abzuschließen und andererseits in Reinigungs- bzw. Spül stellung die Wanne abzuschließen, da in der Regel das Reinigungsmittel unter Druck zugeleitet wird.

Sofern bei den beiden erfindungsgemäßen Lösungen von einer Relativbewegung die Rede ist, so hat dies seinen Grund darin, daß natürlich auch das bzw. die Füllrohre nicht nur per se vertikal sondern auch horizontal zur dann stationären Wanne verstellt werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen zu diesen beiden Lösungen gemäß der abhängigen Ansprüche werden im Rahmen der speziellen Beschreibung von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert und ebenso deren Funktion.

Beide erfindungsgemäßen Lösungen sind mit dem entscheidenden Vorteil verbunden, daß, abgesehen von einer relativ kurzen Unterbrechung, während der Spülung der einen Füllstation die Maschine mit der anderen Füllstation weiterlaufen kann, wofür jedoch nicht nur die Anordnung einer zweiten Füllstation Voraussetzung ist, sondern auch deren spezielle erfindungs gemäße Ausbildung gemäß der anderen Merkmale. Der bauliche Aufwand an der Verpackungsmaschine ist zwar größer, dieser Aufwand wird jedoch durch die wesentlich reduzierten Still standszeiten wieder absolut wettgemacht, wobei zu berück sichtigen ist, daß bislang gründliche Reinigungsspülungen Zeiten von zwei bis drei Stunden in Anspruch nehmen, während der der gesamte Betrieb solcher Maschinen unterbrochen ist. Dem steht bei den erfindungsgemäßen Lösungen ein Zeitaufwand in der Größenordnung von lediglich max. 20 min gegenüber, der für den Wechsel der Füllstationen benötigt wird und die erforderliche Sterilspülung des für den Wechsel zeitweilig zu öffnenden Steriltunnels.

Die erfindungsgemäßen Füllstationen und deren Funktion werden nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 stark schematisiert die Aseptik-FFS-Verpackungs maschine in Seitenansicht;

Fig. 2A-C eine der Füllstationen in unterschiedlichen Be triebsstellungen;

Fig. 3 den Füllstationenbereich mit den beiden Füllsta tionen nach der ersten Lösung und

Fig. 4 den Füllstationenbereich mit den beiden Füllsta tionen nach der zweiten Lösung.

Die Füllstation für eine nur schematisch in Fig. 1 dargestellte Aseptik-FFS-Verpackungsmaschine besteht nach wie vor aus mindestens einem in Bezug auf die Förderstrecke PFS stationär aber senkrecht zur Förderstrecke verstellbaren Dosierfüllrohr 3 (sogenannter Doseur), dem eine hier nur dem Prinzip nach angedeutete Wanne 4 zur Aufnahme von bei der Reinigungsspülung des Füllrohres 3 anfallender Reinigungsflüssigkeit zugeordnet ist. Die ganze Förderstrecke der Packstoffbahn PB befindet sich dabei in einem bspw. mit Sterilluft versorgten, unter leichtem Überdruck stehenden Steriltunnel 4, der im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als sogenannter Halbtunnel dargestellt ist. Vor der hier allein interessierenden Füll station 1 befindet sich die Formstation FS, vor dieser der Vorbehandlungsbereich VB (Packstoffbahnsterilisierung und Vorwärmung) und hinter dieser die Schließstation SS. Alle diese in einem nicht dargestellten Gestell befindlichen Kom ponenten bedürfen bis auf die hier wesentliche Füllstation keiner näheren Erläuterung, da hinlänglich bekannt.

Bezüglich der ersten Lösung wird auf die Fig. 2A-C und 3 verwiesen, für die nun wesentlich ist, daß am Aseptiktunnel 2 oberhalb der Förderstrecke PFS in verstellbaren Öffnungen 2" abdichtbar zum Tunnel 2 hintereinander zwei Füllstationen 1, 1' angeordnet sind, die jeweils aus einem entwässerbaren Wannenteil 5 und einem nachgeordneten Füllrohr-Durchgriffsteil 6 gebildet und Wannen- und Füllrohr-Durchgriffsteil 5, 6 auf das Füllrohr 3 parallel zur Förderstrecke PFS einstellbar ageordnet sind, wobei das Füllrohr 3 mit einem sowohl für den Wannenteil 5 als auch den Füllrohr-Durchgriffsteil 6 passenden Kappenverschluß 7 und der Füllrohr-Durchgriffsteil 6 bei Stellung des Wannenteiles 5 unter dem Füllrohr 3 (Fig. 2C) mit einer abnehmbaren Verschlußkappe 8 versehen sind.

Bezüglich des Merkmals "verstell- bzw. versetzbaren Öff nungen" 2'' wird auf Fig. 2A, B verwiesen, die den notwendigen Versatz des Wannen- und Durchgriffsteiles 5, 6 zum Füllrohr 3 verdeutlicht. Bewerkstelligt wird dieser Versatz dadurch, daß die obere Begrenzung 2' des Aseptiktunnels 2 mindestens im Anordnungsbereich der beiden Füllstationen 1, 1' aus abge dichtet auflegbaren Abdeckelementen 9, wie bspw. dargestellt, gebildet ist. Wie vorerwähnt, ist es beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2A-C auch möglich, bei stationärem Wannen und Durchgriffsteil 5, 6 das Füllrohr 3 in angehobener Stellung horizontal vom Durchgriffsteil zum Wannenteil und umgekehrt zu verstellen.

Nicht dargestellt sind beim Ganzen die Verstellmechaniken für das in Bezug auf die Förderstrecke PFS stationäre aber zu dieser senkrecht verstellbare Füllrohr 3 und auch nicht die Elemente zur Füllgutzuführung und zur Spülmittelableitung aus der Wanne 5.

Fig. 2A zeigt die Füllstation in Dosierstellung, Fig. 2B in Wechselstellung und Fig. 2C in Spülstellung. Um von der normalen Betriebsstellung gemäß Fig. 2A in die Reinigungs stellung gemäß Fig. 2C zu gelangen, wird wie folgt vorge gangen:
Das Füllrohr 3 wird hochgestellt, und es werden die beiden benachbarten Abdeckelemente 9, 9' ausgetauscht. Da durch Her ausziehen des Füllrohres 3 der Aseptiktunnel 2 per Durch griffsteil 6 per se mit der Umgebungsluft in Verbindung tritt, wäre eine an sich mögliche, längenveränderliche Ge staltung der oberen Tunnelabdeckung, um die Installations öffnung 2" um das Maß V zu versetzen, mit einem viel zu großen Aufwand verbunden, weshalb die dargestellte Ausführungsform bevorzugt wird.

Ist die Wechselstellung gemäß Fig. 2B erreicht, wird das Füllrohr 3 mit seinem Kappenverschluß 7 in die Reini gungsstellung gemäß Fig. 2C abgesenkt, wobei sich der untere Rand des Kappenverschlusses 7 auf den oberen Rand des Wannenteiles 5 aufsetzt, der mit einer umlaufenden Dichtung 11 versehen ist. Um den Aseptiktunnel 2 wieder dicht zu machen und einer kurzzeitigen Sterilspülung unterwerfen zu können, wird auf die Durchgriffsöffnung 6' des Füllrohr-Durchgriffs teiles 6 einfach eine entsprechend bemessene Verschlußkappe 8 aufgelegt.

Da erfindungsgemäß eine zweite, entsprechend ausgebildete Füllstation 1' (siehe Fig. 3) vorhanden ist, kann nun die Förderung der Packstoffbahn PB wieder fortgesetzt werden, wobei nunmehr ausreichend Zeit zur Verfügung steht, die in Reinigungsstellung befindliche Füllstation 1 einer gründlichen Reinigungsspülung zu unterziehen, die in der Regel Zeiten von 2 bis 3 Std. in Anspruch nimmt, hier aber nicht mehr ins Gewicht fällt, da ja die Maschine mit der anderen Füllstation 1' weiterläuft.

Die zweite Lösung (siehe hierzu Fig. 4) unterscheidet sich von der vorbeschrieben dadurch, daß hierbei die beiden Füll stationen 1, 1' jeweils aus einem separaten Wannenteil 5 und einem zur Förderstrecke stationären Füllrohr-Durchgriffsteil 6 gebildet sind, wobei der Wannenteil 5 über dem Tunnel 2, d. h., außerhalb des Tunnels 2 angeordnet ist und über den hier stationären Füllrohr-Durchgriffsteil 6 bei hochgestelltem Füllrohr 3 parallel zur Förderstrecke PFS verstellbar ist.

Gemäß Fig. 4 kann zwar jedem stationären Füllrohr- Durchgriffsteil 6 ein separates Wannenteil 5 zugeordnet werden, was aber nicht, wie ohne weiteres vorstellbar, zwingend notwendig ist, da beide Durchgriffsteile 6 bei entsprechend verlängerter, nur gestrichelt angedeuteter Schlittenführung 10 von einem Wannenteil 5 bedient werden können. Nach Hochstellen der hier doppelt dargestellten Füllrohre 3 (die Packstoffbahn PB wird hierbei also in Abzugsrichtung mit Doppelschritten getaktet bewegt) wird bei dieser Ausführungsform der Wannenteil 5 unter die Füllrohre 3 verschoben, und der Füllrohr-Durchgriffsteil 6 wird, wie vorbeschrieben ebenfalls mit einer entsprechend bemessenen Verschlußkappe 8 abgedeckelt. Auch bei dieser Ausführungsform und bei hochgestellten Füllrohren 3 ist es wiederum möglich, diese horizontal über das jeweils zugehörige, dann stationäre Wannenteil zu verstellen.

Wie aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich ist der Füllrohr- Durchgriffsteil 6 mit die Durchgriffsöffnungen 6' umschlies senden und in den Kappenverschluß 7 der Füllrohre 3 passenden Hülsen 12 bzw. hülsenartigen Fortsätzen versehen, so daß sich, wie ersichtlich, bei in Füllstellung abgesenkten Füllrohren 3 eine Art Labyrinthabdichtung des Aseptiktunnels 2 in diesem Bereich ergibt.

Claims

1. Füllstation für eine Aseptik-FFS-Verpackungsmaschine, deren Packstoffbahn-Förderstrecke (PFS) in einem Aseptiktunnel (2) und hinter deren Packstoff-Formstation (FS) die Füllstation (1) angeordnet ist, die aus mindestens einem in Bezug auf die Förderstrecke (PFS) stationären aber senk recht zur Förderstrecke (PFS) verstellbaren Dosierfüllrohr (3) besteht, dem eine Wanne (4) zur Aufnahme von bei der Reinigungsspülung des Füllrohres (3) anfallender Reini gungsflüssigkeit zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Aseptiktunnel (2) oberhalb der Förderstrecke (PFS) in verstellbaren Öffnungen abdichtbar zum Tunnel (2) hintereinander zwei Füllstationen (1, 1') angeordnet sind, die jeweils aus einem entwässerbaren Wannenteil(5) und einem nachgeordneten Füllrohr-Durchgriffsteil (6) gebildet und Wannen- und Füllrohr-Durchgriffsteil (5, 6) relativ zum Füllrohr (3) parallel zur Förderstrecke (PFS) einstellbar angeordnet sind, wobei das Füllrohr (3) mit einem sowohl für den Wannenteil (5) als auch den Füllrohr-Durch griffsteil (6) passenden Kappenverschluß (7) und der Füllrohr-Durchgriffsteil (6) bei Stellung des Wannenteiles (5) unter dem Füllrohr (3) mit einer abnehmbaren Verschlußkappe (8) versehen sind.

2. Füllstation für eine Aseptik-FFS-Verpackungsmaschine, deren Packstoffbahn-Förderstrecke (PFS) in einem Aseptiktunnel (2) und hinter deren Packstoff-Formstation (FS) die Füllstation (1) angeordnet ist, die aus mindestens einem in Bezug auf die Förderstrecke (PFS) stationären aber senk recht zur Förderstrecke (PFS) verstellbaren Dosierfüllrohr (3) besteht, dem eine Wanne (4) zur Aufnahme von bei der Reinigungsspülung des Füllrohres (3) anfallender Reini gungsflüssigkeit zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Aseptiktunnel (2) oberhalb der Förderstrecke (PFS) in Öffnungen abgedichtet zum Tunnel (2) hintereinander zwei Füllstationen (1, 1') angeordnet sind, die jeweils aus einem Füllrohr-Durchgriffsteil (6) und aus einem entwässerbaren Wannenteil(5) gebildet sind, der über dem Tunnel (2) angeordnet und und relativ zum Füllrohr-Durchgriffsteil (6) bei hochgestelltem Füllrohr (3) parallel zur Förderstrecke (PFS) verstellbar ist, wobei das Füllrohr (3) mit einem sowohl für den Wannenteil (5) als auch den Füllrohr-Durch griffsteil (6) passenden Kappenverschluß (7) und der Füllrohr-Durchgriffsteil (6) bei Stellung des Wannenteiles (5) unter dem Füllrohr (3) mit einer abnehmbaren Verschlußkappe (8) versehen sind.

3. Füllstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Reihe (R) quer zur Packstoffbahn-Förderstrecke (PFS) mehrere Füllrohre (3) nebeneinander angeordnet und diese mit einem gemeinsamen Kappenverschluß (7) für den entsprechend verlängerten Wannenteil (5) versehen sind und der Füllrohr-Durchgriffsteil (6) mit einer entsprechenden Zahl von Durchgriffsöffnungen (6') versehen ist, die mit einer gemeinsamen Verschlußkappe (8) abdeckbar sind.

4. Füllstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihe (R) von Füllrohren (3) mindestens eine weitere Reihe (R') von Füllrohren (3) zugeordnet ist.

5. Füllstation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Begrenzung (2') des Aseptiktunnels (2) min destens im Anordnungsbereich der beiden Füllstationen (1, 1') aus abgedichtet auflegbaren Abdeckelementen (9) gebildet ist.

6. Füllstation nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerbare Wannenteil (5) mit seinem zugehörigen Füllrohr-Durchgriffsteil (6) in einer Schlittenführung (10) in Füll- und Reinigungsstellung positionsgenau zum Füllrohr (3) bzw. den Füllrohren verstellbar ist.

7. Füllstation nach einem der Ansprüche 2 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerbare Wannenteil (5) in einer Schlitten führung (10) in Reinigungsstellung positionsgenau über den abgedeckelten Füllrohr-Durchgriffsteil (6) verstellbar ist.

8. Füllstation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wannenteil (5) öffnungsseitig mit einer umlaufenden Dichtung (11) für den aufzusetzenden Kappenverschluß (7) versehen ist.

9. Füllstation nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllrohr-Durchgriffsteil (6) mit die Durchgriffs öffnungen (6') umschließenden und in den Kappenverschluß (7) passenden Hülsen (12) versehen ist.

10. Füllstation nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei entsprechend verlängerter Schlittenführung statt zweier Wannenteile (5) nur ein in die Bereiche beider Füllstationen (1, 1') verstellbarer Wannenteil (5) vorgesehen ist.