DE2510076C3 - Vorrichtung zum Sterilisieren einer zu einem Schlauch geformten Verpackungsmaterialbahn - Google Patents
Vorrichtung zum Sterilisieren einer zu einem Schlauch geformten VerpackungsmaterialbahnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sterilisieren einer zu einem Schlauch geformten und
kontinuierlich durch eine Verpackungsmaschine geführten Verpackungsmaterialbahn mittels einer UV-Strahlungsquelle.
Aus der DE-OS 19 09 772 und der US-PS 35 13 627 ist
es bekannt, ein bahnförmiges Verpackungsmaterial mit Hilfe einer UV-Strahlungsquelle zu sterilisieren. Die
Sterilisierungswirkung ist aber hier noch nicht optimal,
da nach dem Sterilisieren durch die Umgebungsluft erneut Keime herangeführt werden können.
Aus der DE-AS 1104 658 ist es bekannt, zum
Sterilisieren eine Heizeinrichtung innerhalb eines aus einer Verpackungsmaterialbahn gebildeten Schlauches
anzuordnen. Die Sterilisierung durch Wärmeeinwirkung hai jedoch den Nachieil, uaG infolge der Ei i'iiizung das
Material des Schlauches versprödet und schwer schweißbar wird. Ferner kann durch die Umwandlung
der in der Materialbahn enthaltenen Feuchtigkeit zu Dampf die Lebensdauer und die Dichtfähigkeit der
Längsnaht des Schlauches beeinträchtigt werden. Schließlich haben die hohen Arbeitstemperatureii zur
Folge, daß die ganze Anlage erhitzt wird, was zu Wärmespannungen führen und auch das zu verpackende
Gut beeinträchtigen kann.
ίο Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine erhöhte und gleichmäßige Sterilisierung sowohl
der Innenwände des Schlauches als auch der in diesem befindlichen Luft ermöglicht, ohne das Gut zu
beeinträchtigen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die UV-Strah'ungsquelle im Innern des Schlauches ortsfest
angeordnet ist, daß zwischen der Strahlungsquelle und der Eintrittsstelle des Füllgutes in den Schlauch eine
ίο UV-Strahlungsabschirmung angeordnet ist und daß sich
durch den Schlauch ein Rohr für die Zufuhr von Spülluft erstreckt, das zwischen der UV-Strahlungsabschirmung
und der Füllguteintrittsstelle mündet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine hohe und gleichmäßige Sterilisierung der Innenwände
des Schlauches und der sich innerhalb des Schlauches befindlichen Luft. Die Innenwände des Schlauches
strahlen hierbei die UV-Strahlung zurück, so daß eine gleichmaßige und starke Durchstrahlung des gesamten
Innenraumes erreicht wird, wodurch eine Strahlungsschranke aufgebaut wird, durch die die Keime nicht
hindurchtreten können. Mit Hilfe der in den Schlauch eingeführten Spülluft wird Ozon, das sich eventuell
durch die UV-Strahlung bildet, ständig entfernt und verhindert, daß es das Füllgut erreicht.
Eine beispielsweise Ausführungform der Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur der
Zeichnung erläutert, die schematisch eine Ansicht der Vorrichtung nach der Erfindung zeigt.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung innerhalb eines Schlauches 1
angeordnet, der aus der Verpackungsmaterialbahn gebildet wird und bis zu der Stelle reicht, an der der
Schlauch 1 mit dem Füllgut (beispielsweise mit steriler Milch) gefüllt und zu Einzel verpackungen verarbeitet
wird. Die Sterilisierungsvorrichtung ist an einem Füllrohr 2 für das Füllgut befestigt, das oberhalb des
Schlauchbildungsendes im wesentlichen horizontal an den Schlauch I herangeführt ist und im wesentlichen
so koaxial zu dem Schlauch 1 in dessen Innenraum bis in
den Bereich der Verarbeitung des Schlauches 1 in Einzelverpackungen vertikal abwärts reicht. Das Füllrohr
2 ist von einem weiteren Rohr 3 koaxial umgeben, das dem Bereich unterhalb der Sterilisierungsvorrichtung
Luft zuführt. Die Sterilisierungsvorrichtung selbst weist eine UV-Strahlungsquelle 4 auf, die die beiden
konzentrischen Rohre 2 und 3 in Schraubenwindungen umgibt. Zwischen dem Rohr 3 und der UV-Strahlungsquelle
befindet sich ein im wesentlichen zylindrischer Reflektor 5, dessen unteres Ende mit einem Flansch 6
versehen ist, dessen Form der Querschnittsform des Schlauches 1 entspricht und zwischen seinerp Umfang
und der Schlauchinnenwand einen schmalen Spalt von etwa zwischen 2 und 5 mm Breite frei läßt.
Die Sterilisierungsvorrichtung ist zürn Schutt von einem Käfig 7 umgeben, der derart beschaffen ist, daß er
die Bestrahlung der Schlauchinnenwand nicht behindert, lialb der SieriiisierungsvOrricutung ist an
der Mündung des Rohres 3 eine Umlenkscheibe 8 angeordnet, die die aus dem Rohr 3 ausströmende Luft
in die umgekehrte Richtung lenkt. In der Nähe der Mündung des Füllrohres 2 schließlich ist ein Flansch 9
als Spritzschutz vorgesehen, der beim Betrieb verhindert,
daß Füllgut gegen die Sterilisierungsvorrichtung nach oben spritzt.
Bei der Herstellung keimfreier Verpackungen, beispielsweise für Milch, mit Hilfe einer Verpackungsmaschine
wird das Verpackungsmaterial in herkömmlicher Weise zu einem Schlauch 1 geformt und dann mit
normaler Bewegungsgeschwindigkeit an der Sterilisierungsvorrichtung vorbeigeführt, die innerhalb des in
Bewegung befindlichen Schlauches 1 ortsfest angeordnet ist. Die Innenseite des Schlauches 1 wird von der
UV-Strahlungsquelle 4 kontinuierlich bestrahlt, die derart in dem Schlauch 1 angeordnet ist, daß alle Teile
seiner Innenwand gleichförmig bestrahlt werden. Dies wird dadurch erleichtert, daß der Außenumriß der
UV-Strahlungsquelle 4 der Querschnittsform des Schlauches 1 entspricht und daß der Reflektor 5
einwärts der UV-Strahlungsquelle 4 angeordnet ist, so daß auch der einwärts gerichtete Strahlungsanteil nach
außen gegen die Schlauchinnenwand reflektiert wird. Die UV-Strahlungsf)üelle 4 kann bifilar (zweigängig)
ausgebildet sein, d. h., die die UV-Strahlungsquelle bildende Röhre kann gefaltet und schrauber.förmig
gewunden sein, so daß die beiden Enden der Röhre nebeneinanderliegen. Die wirksame Länge der Wendel
(in Richtung der Schlauchbewegung) ist derart eingerichtet, daß jeder Punkt des Schlauches 1 während 0,5
bis 2 Sekunden bestrahlt wird. Die UV-Strahlungsquelle 4 ist eine Niederdruck-Quecksilberdampflampe von
bekanntem Typ mit einer Strahlungswellenlänge von vorzugsweise 2537 Ä.
Der innerhalb der UV-Strahlungsquelle 4 angeordnete Reflektor 5 ist aus UV-Strahlungsreflektierendem
Material, beispielsweise eloxiertem Aluminium, hergestellt mit einem Reflexionsfaktor für die UV-Strahlung
von 0,9. Der Reflektor 5 trägt zu einer Konzentration der Strahlung an der Schlauchinnenwand bei, wodurch
in einfacher Weise eine Strahlung hoher Dichte erzielt werden kann.
Um zu verhindern, daß das am unteren Schlauchende immer vorhandene Füllgut mitbestrahlt wird, ist das
untere Ende des Reflektors 5 mit dem Flansch 6 versehen, der gegen die Schlauchinnenwand auswärts
vorspringt und eine UV-Strahlungsabschirmung bildet. Auf diese Weise wird wirksam verhindert, daß die
oberhalb des Flansches vorhandene Strahlung der UV-Strahlungsquelle 4 das untere Ende des Schlauches
1 erreicht.
Im Betrieb der Maschine tritt wegen der UV-Strahlung
eine gewisse Ozonbildung auf und da Ozon beispielsweise auf Milch eine abträgliche Wirkung hat,
ist es erwünscht, das Ozon zu beseitigen oder zumindest zu verhindern, daß es das Füllgut erreicht.
Dies wird dadurch erzielt, daß in den Schlauch 1 oberhalb des Füllgutspiegels Luft eingeführt wird. Dies
geschieht mittels des Rohres 3, das, wie bereits erwähnt, einen Teil des Füllrohres 2 koaxial umgibt und unterhalb
des Strahlungsbereiches mündet Zum Umlenken der Luft nach oben durch den Schlauch 1 dient die
Umlenkscheibe 8, die das Füllrohr 2 unterhalb der Mündung des Rohres 3 umgibt und bewirkt, daß die
ausströmende Luft durch den Schlauch 1 nach oben und
ίο durch den Spalt zwischen dem Flansch 6 des Reflektors
5 und der Wand des Schlauches 1 hindurch, an der UV-Strahlungsquelle 4 vorbei und durch den Strahlungsbereich
strömt, wobei das Ozon mitgenommen wird und am offenen oberen Ende des Schlauches 1 mit
der I uft zusammen ausströmt. Auf diese Weise wird ein konstanter, aufwärts gerichteter Luftstrom erzeugt, der
in wirksamer Weise verhindert, daß das Ozon den Füllgutspiegel erreicht.
Zum Schutz der verhältnismäßig empfindlichen UV-Strahlungsquelle 4 gegen mechanische Beschädigung
ist der bereits genannte Käfig 7 vorgesehen, der aus Metalldraht od. dgl. hergestellt sein kann. Dabei ist
es jedoch wichtig, daß keine Drähte vorhanden sind, die zur Bewegungsrichtung des Schlauches i parallel
verlaufen, da bei Vorhandensein derart ausgerichteter Drähte natürlich gewisse Teile der Innenfläche des
Schlauchwand bei der Vorbeibewegung an der UV-Strahlungsquelle 4 keine UV-Strahlung erhalten würden
und der sterilisierenden Wirkung nicht ausgesetzt würden. Irr. Hinblick darauf ist es zweckmäßig, den
Käfig 7 als Drahtwendel auszubilden, deren Gangrichtung der der ebenfalls wendeiförmigen UV-Strahlungsquelle
4 entgegengesetzt ist. Der Käfig 4 kann außerdem weitere Metalldrähte enthalten, die an der
Drahtwendel befestigt sind und in entgegengesetzter Gangrichtung mit steiler Steigung verlaufen, so daß
auch sie auf die Innenfläche des Schlauches 1 keimen Schatten von wesentlicher Ausdehnung in Achslängsrichtung
erzeugen können. Der Käfig 7 ist auf dem unteren Flansch 6 des Reflektors 5 aufgesetzt und
außerdem an dessem oberen Ende befestigt.
In gewissen Fällen ist es zweckmäßig, das Rohr 3 selbst als Reflektor auszubilden, In diesem Falle ist der
Flansch 6 direkt an dem Rohr 3 gebildet oder angebracht, und der Käfig 7 ist anstatt am Reflektor 5
am Rohr 3 befestigt.
Die Erfindung schafft also eine Sterilisierungsvorrichtung, die eine Kaltsterilisierung der Innenfläche eines
durch eine Verpackungsmaschine hindurchgefühirten Verpackungsmaterialschlauches ermöglicht. Die Sterilisierungsvorrichtung
arbeitet schnell und wirksam und setzt keine Verminderung der normalen Betriebügeschwindigkeit
der Verpackungsmaschine voraus. Außerdem erleidet weder das Verpackungsmaterial noch die Maschine eine nennenswerte Temperatursteigerung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Sterilisieren einer zu einem Schlauch geformten und kontinuierlich durch eine
Verpackungsmaschine geführten Verpackungsmaterialbahn mittels einer UV-Strahlungsquelle, dadurch
gekennzeichnet, daß die UV-Strahlungsquelle (4) im Innern des Schlauches (1) ortsfest
angeordnet ist, daß zwischen der Strahlungsquelle (4) und der Eintrittsstelle des Füllgutes in den
Schlauch (1) eine UV-Strahlungsabschirmung (6) angeordnet ist und daß sich durch den Schlauch (1)
ein Rohr (3) für die Zufuhr von Spülluft erstreckt, das zwischen der UV-Strahlungsabschirmung (6) und
der Füllguteintrittsstelle mündet
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Füllrohr (2) in den Schlauch (I) hineinragt und daß die UV-Strahlungsquelle (4) das
Füllrohr (2) umgebend angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet,
daß das Fallrohr (2) koaxial innerhalb des Rohres (3) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (3) aus einem UV-strahlungsreflektierenden
Material besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlungsquelle (4)
zwischen einem das Rohr (3) koaxial umgebenden Reflektor (5) und dem Schlauch (1) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlungsauelle
(4) wendelförmig ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die UV-Strahlungsquelle (4) bifilar gewickelt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlungsabschirmung
(6) aus einem Flansch besteht, der am Ende des Reflektors (5) angeordnet ist und dessen Rand sich
im Abstand von der Wand des Schlauches (1) befindet.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlungsquelle
(4) durch einen Käfig (7) geschützt ist, der derart ausgebildet ist, daß beim Vorbeibewegen
des Schlauches (1) an der UV-Strahlungsquelle (4) die gesamte Innenwand des Schlauches (1) der
Bestrahlung ausgesetzt ist.
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