DE2347451A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen und sterilisieren von fuellrohren in verpackungsmaschinen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum reinigen und sterilisieren von fuellrohren in verpackungsmaschinenInfo
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Description
TETRA PAE INTEEITATIOHAL AB, !und 1, Schweden
Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren von Füllrohren in Verpackungsmaschinen
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verpackungstechnik
und bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren von Füllrohren von Verpackungsmaschinen,
mit denen um ein Füllrohr herum ein Verpackungsschlauch gebildet wird, der teilweise mit Füllgut gefüllt
und mit Hilfe von unterhalb der Mündung des Füllrohres angeordneter Klemm- und Schweißbacken in gefüllte, geschlossene
Verpackungen unterteilt wird.
In der Verpackungstechnik, insbesondere beim Verpacken von auf Bakterien anfälligen Füllgütern, beispielsweise Milch,
werden an die Sterilität der Verpackungsverfahren ständig wachsende Anforderungen gestellt. Diese Anforderungen sind
besonders hoch bei der »aseptischen Verpackung steriler Füllgüter, und es sind daher zur Erzielung guter aseptischer
Bedingungen beim Verpacken solcher Füllgüter zahlreiche Verfahren vorgeschlagen worden.
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Sinew dieser Verfahren liegt beispielsweise die. Aufgabe zugrunde, die Innenwand des Füllrohres zu sterilisieren,
ohne daß dieses zum Waschen von Hand ausgebaut und aus— einandergebaut zu werden brauaht, und es bestehen Verfahren,
die sich einer Umwälzeinrichtung für solche Füll-rohre
bedienen. Dabei werden diese Füllrohre durch Umwälzung· bis zu einer Grundplatte gewaschen und sterilisiert, die während
des iiaschvorganges an der Mündung des Füllrohres angeordnet
wird. Es ist auch ein Verfahren vorgeschlagen wor-
däs
den, durch das Sterilwaschen der Innenseite des Füllrohres durch eine Reinigung und Sterilisierung der Außenseite des Füllrohres ergänzt wird, ohne daß das letztere ausgebaut und auseinandergenommen zu werden braucht. Bei diesem Verfahren wird das Verpackungsrohr als Waschbehälter verwendet, und das zum Reinigen und Sterilisieren erforderliche Medium wird in den Verpackungsschlauch durch eine Platte zugeführt, die in den Verpackungsschlauch eingesetzt und gegen die Schlauchwand abgedichtet wird und zugleich den Boden des so entstehenden Reinigungsbehälters bildet«
den, durch das Sterilwaschen der Innenseite des Füllrohres durch eine Reinigung und Sterilisierung der Außenseite des Füllrohres ergänzt wird, ohne daß das letztere ausgebaut und auseinandergenommen zu werden braucht. Bei diesem Verfahren wird das Verpackungsrohr als Waschbehälter verwendet, und das zum Reinigen und Sterilisieren erforderliche Medium wird in den Verpackungsschlauch durch eine Platte zugeführt, die in den Verpackungsschlauch eingesetzt und gegen die Schlauchwand abgedichtet wird und zugleich den Boden des so entstehenden Reinigungsbehälters bildet«
Dieses Verfahren zum Reinigen und Sterilisieren der Außenseite
des Füllrohres hat jedoch keine nennenswerte praktische Anwendung gefunden, denn es hat sich gezeigt, daß
hinsichtlich der Erfüllung der Forderung nach Sterilität eine gewisse Unsicherheit blieb. Da das Verfahren gemäß
der Erfindung in erster und vorderster Linie zur Verwendung bei einwandigen Füllrohren bestimmt ist, wird dabei das genannte
Verfahren zum Reinigen und Sterilisieren der Innenseite des Füllrohres auch nicht beim vorliegenden Verfahren,
verwendet. Es bleibt also nur die Alternative des Waschens von Hand, ggf. unter Kombination mit irgendeiner
Form der Umwälzreinigung. Das vorgeschlagene Verfahren gemäß
der Erfindung sollte jedoch als eine Kombination einerseits
der Alternative des gleichzeitigen Reinigens und Sterilisieren^ der Innenseite und der Außenseite des
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Füllrohres und andererseits der Alternative des Aus- und Auseinanderbaues des Füllrohres für das Waschen oder
Reinigen von Hand und des Sterilisierens des Füllrohres in seiner Produktionsstellung unter Verwendung des Verpackungsschlauches
als Waschbehälter angesehen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu finden, die eine einfachere Inbetriebnahme der Verpackungsmaschine
mit dem Füllsystem und seiner Reinigung und Steri— lieierung ermöglicht. Dabei wurde auch dem Gesichtspunkt
derZeitersparnis Rechnung getragen. Durch die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es daher möglich, die
Innenseite und die Außenseite des Füllrohres sowie möglicherweise am Basisteil des Füllrohres angeordnete Elemente
vor Beginn der Produktion und bei bereits um das Füllrohr herum gebildetem Verpackungsschlauch vorzusterilisieren.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß die aseptischen Bedingungen in Fällen
eines Produktionsstillstandes oder bei Beendigung der dosierten Abgabe nicht aufgehoben werden, da diese aseptischen
Bedingungen bei Unterbrechungen aufrechterhalten werden,
können und ein Sterilisieren des Füllrohres und anderer freiliegender Teile bei Wiederaufnahme des Produktionsbetriebes
vorgenommen werden kann. Die Anwendung des Verfahrens ermöglicht die Entwicklung eines höheren Grades der Automation
für die umständliche Inbetriebnahme bzw. Produktäonsauf nähme.
Diese Aufgabe kann durch Anwendung des Verfahrens gemäß der
Erfindung gelöst werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß nach Reinigung des Füllrohres durch hierfür geeignete
Einrichtungen und nach Umwälzen eines Reinigungsmittels in mindestens einem oberen Teil des Füllrohres und in einer mit
diesem verbundenen Umwälzleitung diese Umwälzleitung von dem Füllrohr getrennt wird und dieses dann für die Produktionsaufnahme
bereit ist, worauf anschließend der Ver-
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packungsschlauch in eine" Stellung unterhalb des Füllrohres
vorgeschoben und zwischen den Klemmbacken abgeteilt wird, die ..Innenseite und die Außenseite des Füllrohres durch Zuführen
eines gas- oder dampfförmigen Sterilisierungsmittels
in das Füllrohr und Hindurchleiten durch dieses bis zur Mündung desselben sterilisiert wird, das gas— oder dampfförmige
Sterilisierungsmittel einerseits daran gehindert wird, gegen den Verpackungsschlauch oder gegen mindestens denjenigen
Teil desselben, der sich in dem Bereich um die Mündung des Füllrohres sowie unter dieser befindet, und andererseits
veranlaßt wird, entlang der Außenseite des Füllrohres zu strömen, wenn mindestens der untere Teil des Füllrohres und
daran angebrachte Teile, wie Standhöhen-Regelelemente o.dgl·, sterilisiert werden·
Die Erfindung bezieht sich auh auf eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens, bei der ein Füllrohr mit einer Standhöhen—Regeleinrichtung in seinem unteren Teil von einem
Verpackungsschlauch umgeben ist, der unter der Hündung des Füllrohres mittels hierfür angeordneter Klemm- und Schweißbacken
abgeteilt ist. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Füllrohres derart ausgebildet
ist, daß es während der Reinigung und Sterilisierung entweder mit einer Umwälzleitung und einer Zuleitung für
Reinigungsmittel oder mit ein? r Zuleitung für ein gas- oder dampfförmiges Sterilisierungsmittel in Verbindung steht, daß
das Füllrohr mit einer Umwälz- und Rückleitung für das Über die Zuleitung zugeführte Reinigungsmittel verbindbar
ist und daß unter der Mündung des Füllrohres eine Einrichtung zum Umlenken des dem Füllrohr zugeführten gas- oder dampfförmigen
Sterilisierungsmittels angeordnet ist.
Ein weiteres Merkmal der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die unterhalb des Füllrohres angeordnete
Umlenkeinrichtung für das gas- oder dampfförmige Mittel
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aus einem im wesentlichen halbkugelförmigen Körper besteht,
in dessen konkaven Hohlraum das Füllrohr mündet.
Im folgenden wird das Verfahren gemäß der Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zu dessen Durchführung erläutert.
Fig. 1 zeigt hauptsächlich die Zu—, Ab- und Umwälzleitungen
für das Reinigen und Sterilisieren eines Füllrohres und
Fig. 2 zeigt den Zustand des gleichen Füllrohres beim Sterilisieren
durch ein gas— oder dampfförmiges Mittel.
In Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Verpackungsschlauch in der Form
einer durch Formringe 2, Führungsleisten oder ähnliche Führungselemente
zu einer Schlauchform geformten Materialbahn bezeichnet. Die Längskantenbereiche des Verpackungsschlauches
sind Überlappt und zur Bildung einer Längsnaht miteinander verbunden. Wie beispielsweise aus Fig. 2 ersichtlich,
ist der Verpackungsschlauch 1 um ein Füllrohr k herum gebildet
und unter dem Füllrohr durch Klemm- oder Schweißbakken 3 abgeteilt. Der untere Teil 5 des Füllrohres ist derart
ausgebildet, daß er von dem Füllrohr getrennt werden kann,
das hierfür mit einer Bajonettkupplung 6 oder einem anderen Verbindungselement ausgestattet 1st. Um die Mündung 7 des
Füllrohres herum ist ein halbkugeliger Hohlkörper 8 derart angeordnet, daß das Füllrohr in die konkave Höhlung desselben
mündet. In einem Abstand von der Mündung 7 des Füll— rohres ist an diesem ein Standhöhenregelement 9 angeordnet.
Das Standhöhenregelelement 9 dient dazu, die Standhöhe oder
die in dem Schlauch vorhandene Füllgutmenge festzustellen und somit auch den Zustrom an Füllgut zu leiten und zu
steuern. Das obere Ende des Füllrohres k steht gelegentlich
mit einer Zuleitung 10 für ein Heinigungs— und Sterilisierungsmittel
in Verbindung, das im folgenden als "Detergens11
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ORlGiMAL INSPECTED
bezeichnet wird. Durch diese Leitung wird ausserdem während
des Produktionsbetriebes dem Füllrohr das Füllgut zugeführt» Außerdem steht das Füllrohr mit einer Zuleitung 11
für ein gas- oder dampfförmiges Sterilisierungsmittel in Verbindung. Gelegentlich wird der unt ere Teil des Füllrohres
h ausgebaut und mit dem Rest des Füllrohres eine TJmwälz—
leitung 12 verbunden. Hierzu weist die Umwälzleitung einen
flexiblen Abschnitt 13 auf,, der an das Füllrohr anschließ—
bar ist. Zum Ableiten des Detergens und für das Hindurchführen des Füllgutes zum Füllrohr einer möglicherweise mit
dem gleichen Leitungssystem gekoppelten zusätzlichen Ab— •füllmaschine ist eine Auslaßleitung 14 vorgesehen« Natürlich besteht auch die Möglichkeit, durch die gleiche Aus—
trittsleitung das gas- oder dampfförmige Sterilisierungsmittel der nächsten Verpackungsmaschine zum Sterilisieren
derselben zuzuführen. Für -die Führung der verschiedenen Ströme aus der Einlaßleitung 1O durch die Umwälzleitung12 und
durch die Auslaßleitung einmal für den Reinigungsbetrieb und einmal für den Füllbetrieb dient ein Mehrweg- oder Umschaltventil
15·
Das Verfahren zum Reinigen und Sterilisieren wird in folgender
Weise durchgeführtj
Im Produktionsbetrieb wird das sterile Füllgut durch die
Einlaßleitung 10 eingeführt und durch das Füllrohr h und
durch seine Mündung 7 in das Innere des Verpackungsschlau—
ches 1 eingeleitet, bis dort eine gewisse Standhöhe des Füllgutes erreicht ist. Während des Produktionsbetriebes (Fig. 2)
ist die Einlaßleitung 11 für das gas- oder dampfförmige
Sterilisierungsmittel, wie auch die Umwälz leitung 12 für
das Detergens, geschlossen. Befinden sich gleichzeitig mehrerer Verpackungsmaschinen im Produktionsbetrieb, so ist
die Leitung Ik offen, so daß das Füllgut zur nächsten Maschine
gelangen kann. In dem Fall, daß die Verpackungsmaschinen in sogenannter direkter Anlage .gekoppelt sind,
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ORIGINAL INSPECTED
Auslaß—
soll auch die/Leitung 14 für die letzte Maschine der Reihe geschlossen sein, so daß etwaige Reste des sterilen Füllgutes «um Sterilisierteil zurückgeführt werden können* Wenn andererseits eine sogenannte Tankinstallation betrieben wird, euß die Auslaßleitung 14 der letzten Maschine in der Reihe geschlossen sein, damit verhindert wird, daß Füllgut ϊ&±* Teilen der Anlage zur Berührung gelangt, die nicht sterilisiert werden können.
soll auch die/Leitung 14 für die letzte Maschine der Reihe geschlossen sein, so daß etwaige Reste des sterilen Füllgutes «um Sterilisierteil zurückgeführt werden können* Wenn andererseits eine sogenannte Tankinstallation betrieben wird, euß die Auslaßleitung 14 der letzten Maschine in der Reihe geschlossen sein, damit verhindert wird, daß Füllgut ϊ&±* Teilen der Anlage zur Berührung gelangt, die nicht sterilisiert werden können.
ITenn der Produktionsbetrieb beendet ist, wird der Verpackungsr
schlauch 1 unmittelbar unter dem untersten der Formringe 2 öder dem untersten Teil eines etwaigen anderen Schlauchformungseleaents
abgeschnitten. Der untere Teil 5 des Füllrohres,
der den Strahlumlenker 8 und das Standhöhenregelglied 9 umfaßt,
kann dann für das Waschen von Hand ausgebaut werden·
Der flexible untere Teil 13 der Umwälzleitung wird an den restlichen Teil des Füllrohres k mittels einer Kupplungsvorrichtung
6 (Fig. 1) angeschlossen. Nun wird durch die EinlaSleitung
1O dem oberen Teil des Füllrohres 4 ein Reinigungs- oder Waschmittel zugeführt, und das Detergens kann durch die
angeschlossene Umwälzleitung 12 zirkulieren* Das Detergens
wird durch die Auslaßleitung 14 aus dem System ausgeführt
bzw. einer anderen, für einen Reinigungsvorgang bereiten Verpackungsmaschine zugeführt. Während des Reinigungsvorgangs
ist die Einlaßleitung 11 für das gas- oder dampfförmige
Sterilisierungsmittel abgesperrt* Hier kann das Detergens eine 2f6—ige Natronlauge(NaO H) ,eine Säure oder ein sonstiges
geeignetes Detergens sein. Dem Umwälzen des Detergens in dem Sys ten kann ggf. ein Nachspülen des Systems mit heißem Wasser
o.dgl. folgen,.das in der gleichen Weise wie das vor—
her verwendete Detergens umgewälzt werden kann*
Eine Reinigung der beschriebenen Art wird jeweils nach Be*- endigung des Produktionsbetriebes oder während langer Stillstandszeiten
durchgeführt. Bevor die Verpackungsmaschine wieder in Betrieb genommen wird, beispielsweise am Morgen
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ORiQlNAL INSPECTED
des folgenden Tages, kann ggf. ein abermaliger Waschvorgang
durchgeführt werden. Zu dieser Zeit oder unmittelbar vor Inbetriebnahme der Verpackungsmaschine wird jedoch
mindestens eine Sterilisierung durchgeführt, die voraussetzt,
daß das System von Rückständen des Füllgutes sowie von Schmutzresten o.dgl. befreit worden ist. Hierzu wird
die Umwälzleitung 12 vom oberen Teil des Füllrohres h getrennt,
und dessen unterer Teil 5» der von Hand gewaschen wurde, angebracht. Anschließend wird der Verpackungsschlauch
1 bis zu den Schweißbaiken 3 abwärts ge ζ ο gen und derart vorgeschoben,
daß eine Längsnaht gebildet wird, und anschließend wird der Verpackungsschlauch durch Einklemmen zwischen
den Schweißbacken 3 abgeteilt.
Beim eigentlichen Sterilisieren des Füllrohres wird ein Sterilisierungsmittel,
beispielsweise überhitzter Dampf oder Heißwasser, in dem mit dem Füllrohr verbundenen Leitungssystem
und den Umwälzleitungen in den einzelnen Verpackungsmaschinen
sowie in den Hauptleitungen zu den Maschinen und zwischen diesen umgewälzt. Folglich werden mittet des Umschaltventil
15 die Verbindungsleitung zwischen der Eintrittsleitung
10 und dem Füllrohr k und die Umwälzleitung 12, die nicht steril zu sein braucht und daher keiner Sterilisierung
unterzogen zu werden braucht, abgesperrt. Das Sterilisierungsmittel wird auf diese Weise durch die Einlaßleitung
10 eingeführt und durch die Auslaßleitung 14 -abgeführt.
Durch die Eintrittsleitung 11 jedoch wird in das
Füllrohr k ein gasförmiges oder dampfförmiges Sterilisierungsmittel
eingeführt, das in den Strahlumlenker 8 strömt. Das Sterilisierungsmittel in Form eines gas- oder dampfförmigen
Mittels, .sterilisiert dann zusätzlich zur Innenseite des
Füllrohres auch dessen Außenseite. In dem Strahlumlenker wird das Sterilisierungsmittel derart umgelenkt, daß es
die Außenseite des Füllrohres bestreicht, so daß mindestens der untere Teil des letzteren und die daran angeordneten
Teile, wie der Standhöhenregler o.dgl. sterilisiert werden.
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Außerdem wird auf diese Weise durch den Strahlumlenker 8 verhindert, daß das gas- oder dampfförmige Mittel gegen
den Verpackungsschlauch oder mindestens gegen denjenigen
Teil desselben strömt, der sich in dem der Mündung 7 des
Füllrohres unmittelbar benachbarten, diese umgebenden und
darunterliegenden Bereich befindet.Das durch die Einlaß—'
leitung 11 2ugelieferte gas- oder dampfförmige Mittel wird
in diesem Fall nur durch das Füllrohr ^gelenkt, da der Verbindungsabs
clinitt zum Umschaltventil 15 und durch dieses verschlossen ist. In einer solchen Ausführungsform muß
jede Verpackungsmaschine mit einer eigenen Eintrittsleitung 11 für die Zufuhr des Sterilisierungsmittel zu dem betreffenden
Füllrohr 4 ausgestattet sein»
Natürlich können das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung abgewandelt und in mannigfaltiger Weiser ergänzt
werden. Beispielsweise können Vorrichtungen für das selbsttätige
Öffnen und Schließen der einzelnen Ventilkörper oder Teile des Ventilkörpers des Umschaltventiles vorgesehen sein,
und mannigfaltige Abwandlungen des dargestellten und beschriebenen Leitungssystems sind ebenfalls möglich. Versuche haben
ferner gezeigt, daß ein kurzer Stillstand herbeigeführt werden, kann, indem einfach die Füllgutzufuhr aus der Einlaßleitung
10 gedrosselt wird, ohne daß das Füllgut ein Freadaroma annimmt oder schädliche Veränderungen erleidet.
Somit ist es möglich, die Produktion fortzusetzen, ohne daß deswegen schon ein Waschen und/oder Sterilisieren des
Füllrohres erforderlich ist. Die Erfindung ist daher nicht auf das beschriebene und dargestellt Ausführungsbeispiel
beschränkt.
Pat entansprüche
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Claims (2)
1. j Verfahren zum Reinigen und Sterilisieren von
Füllrohren von Verpackungsmaschinen, mit denen um
das Füllrohr herum ein Verpackungsschlauch gebildet wird und der Verpackungsschlauch teilweise mit Füllgut
gefüllt und durch unterhalb der Mündung des Füllrohres angeordnete Klemm- oder Schweißbacken in gefüllte
und verschlossene Verpackungen unterteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Reinigung des Füllrohres
mittels geeigneter Mittel und nach Umwälzen eines Reinigungsmittels mindestens im oberen Teil
des Füllrohres und in einer mit diesem verbundenen Umwälζleitung die Umwälzlei tung von dem Füllrohr getrennt
wird, das dann für den Produktionsbetrieb bereitgemacht wird, worauf anschließend der Verpackungsschlauch
in eine Stellung unterhalb des Füll— rohres gebracht und zwischen Klemmbacken abgeteilt
wird, die Innen— und Außenseite des Füllrohres sterilisiert wird, indem ein Sterilisierungsmittel in
Form eines Gases oder Dampfes dem Füllrohr zu- und durch dieses bis zur Mündung hindurchgeführt wird,
das gas— oder dampfförmige Mittel einerseits daran gehindert wird, gegen den Verpackungsschlauch oder
mindestens gegen denjenigen Teil desselben in dem Bereich rund um und unter der Mündung des Füllrohres
zu strömen, andererseits aber veranlaßt wird, entlang der Außenseite des Füllrohres zu strömen, so daß mindestens
der untere Teil des Füllrohres und die daran angebrachten Teile, wie Standhöhenregelelemente
o.dgl., sterilisiert werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1 mit einem Füllro~hr, an dessen unterem Teil
■ ein Standhöhenregelelement angeordnet ist und das von
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einem Verpaclcungs schlauch umgeben ist, der unterhalb der Mündung des Füllrohres mittels hierfür vorgesehener
Klemm- oder Schweißbacken abgeteilt ist, dadurch, gekennzeichnet, daß das obere Ende des Fallrohres derart
ausgebildet ist, daß es während der Reinigung und der Sterilisierung entweder mit einer Umwälzleitung
und einer Zuleitung für Reinigungsmittel oder mit einer Zuleitung für ein gas- oder dampfförmiges Sterilisierungsmittel
in Verbindung steht, daß das Füllrohr an eine Umwälz- und Rückführleitung für das durch die Einlaßleitung
zugeführte Reinigungsmittel anschließbar ist und daß unter der Mündung des Füllrohres eine Einrichtung
zum Lenken des dem Füllrohr zugpLieferten gas-
oder dam-pfföi*iigen Mittels angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unter dem Füllrohr angeordnete Lenkeinrichtung
für das gas— oder dampfförmige Mittel derart ausgebildet und angeordnet ist, daß das gas- oder
dampfförmige Mittel einerseits daran gehindert ist, gegen den Verpackungsschlauch oder denjenigen Teil desselben
zu strömen, der sich unterhalb der Mündung des Füllrohres und in dem diese eng umgebenden Bereich befindet,
und andererseits veranlaßt ist, entlang der Außenseite des Füllrohres und um die an dessen unterem
Teil angeordnete Standhöhenregeleinrichtung zu strömen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unter dem Füllrohr angeordnete Lenkeinrichtung
für das gas— oder dampfförmige Mittel aus einem in der Hauptsache halbkugeligen Hohlkörper besteht, der
derart angeordnet ist, daß das Füllrohr in die konkave Höhlung dieses Körpers mündet.
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