DE2914075C2 - Verfahren und Einrichtung zum Sterilisieren der Innenflächen von Behältern, insbesondere von vorgeformten Faltbehältern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sterilisieren der Innenflächen von Behältern, insbesondere von vorgeformten Faltbehältern für flüssiges Füllgut, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 3 bzw. 4.

Behälter, die als Verpackung für steril abgefüllte Nahrungsmittel bestimmt sind, müssen vor dem Füllen sterilisiert werden, um eine Infektion des Füllgutes zu vermeiden. Neben der Verwendung von flüssigen Bakteriziden, die in das Behälterinnere eingesprüht oder eingefüllt werden, ist es bereits bekannt, eine Sterilisierung ohne Anwendung chemischer Bakterizide, nämlich durch UV-Strahlung vorzunehmen. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (US-PS 23 84 778) werden UV-Strahler einmalig in das Rascheninnere eingefahren und durch die UV-Strahlung wird die Sterilisierung des Flascheninneren vollzogen. Diese Verfahrensweise kann für Flaschen mit glatten Innenflächen eine ausreichende Sterilisierung ergeben, jedoch hat sich gezeigt, daß sie für solche Behälter, die keine glatten Innenflächen aufweisen, keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefert Behälter mit nicht glatten Innenflächen sind z. B. aus Zuschnitten geformte Faltbehälter, die auf ihrer Innenseite Nähte und Schnittkanten aufweisen, und insbesondere bei solchen hat sich gezeigt, daß durch UV-Strahlung nach dem bekannten Verfahren eine einwandfreie Keimtötung nicht gelingt Auch bei Kunststofflaschen, die am Boden eine Spritzstelle oder an der Seitenwand eine z. B. durch eine Blasformung entstehende Naht besitzten, hat sich die mangelhafte Wirkung des beschriebenen Sterilisierverfahrens erwiesen.

Der Nachteil, daß bei der UV-Sterilisierung von Behältern die UV-Strahlung in Falznähte, z.B. von Konservendosen, nur teilweise eindringt, so daß dort vorhandene Mikroorganismen nicht vollständig abgetötet werden, ist bereits erkannt worden (CH-PS 3 25 668). Zur Beseitigung dieses Problems wurde vorgeschlagen, stationär über darunter fortbewegten Behältern UV-Strahler anzuordnen und in Kombination mit der UV-Sterilisierung eine chemische Sterilisierung mittels Ozon auszuführen. Um zu vermeiden, daß das Füllgut durch das Ozon kontaminiert wird, wird bei dem bekannten Verfahren weiterhin eine Lufttemperatur von mindestens 80⁰C eingehalten, um das entstehende Ozon auch wieder zum Zerfall zu bringen. Auch dieses bekannte Verfahren ist nicht frei von Nachteilen: So müssen Faltbehälter für flüssiges Füllgut zumindest auf ihrer Innenseite eine für das Füllgut undurchdringliche Oberfläche aufweisen, die in der Regel aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial oder aus einer Wachs- oder Paraffinschicht besteht. Auf solche Materialien übt aber Ozon eine zerstörende Wirkung aus, die zur Folge hat, daß die üblicherweise vorgenommene Heißversiegelung zum Zweck des Verschließens der Behälter nicht einwandfrei ausgeführt werden kann. Da hierdurch die Gefahr des Zutritts von Keimen von außen her besteht, wird der Sinn einer Sterilisierung des Behälterinneren von vornherein in Frage gestellt. Im Extrem kann das Ozon, falls nur eine dünne thermoplastische Kunststoffschicht vorliegt, sogar deren Zerstörung bewirken. Bei Verwendung von Zuschnittmaterial, dessen Oberfläche mit Wachs oder Paraffin beschichtet ist, verbietet sich das bekannte Verfahren schon deshalb, weil diese Stoffe die geforderte Erwärmung auf mindestens 80° C ohne Aufschmelzen nicht aushalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine dazu gehörige Einrichtung zu schaffen, mit denen ohne Zuhilfenahme chemischer Sterilisierungsmittel eine einwandfreie Sterilisierung auch und gerade solcher Behälter durchgeführt werden kann, die ungleichmässige Innenflächen aufweisen.

Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe durch die Verfahrensschritte gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst. Die Ausgestaltung der Einrichtung ergibt sich aus dem Kennzeichen der Patentanspräche 3 bzw. 4.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Ursache für die mangelhafte Wirksamkeit der UV-Bestrahlung bei Behältern mit nicht glatter Innenfläche

darin liegt, daß z. B. Nähte und Schnittkanten nicht mit der notwendigen Strahlungsintensität beaufschlagt werden, die zu einer einwandfreieii Keimtötung erforderlich ist Denn die Flächen der Nähte oder Schnittkanten liegen teilweise »im Schotten« der Strahlung, so daß dort Keime verbleiben können. Insbesondere bei flüssigem Füllgut reicht aber schon eine geringe Anzahl verbleibender Keime aus, um das Füllgut nach relativ kurzer Zeit zu verderben. Durch die Erfindung wird nun zwar die Schattenbildung nicht vermieden, jedoch durch die Bestrahlung von unterschiedlichen Positionen des bzw. der UV-Strahler her dafür gesorgt, daß nicht ständig die gleichen Flächen davon betroffen sind, & h. auch zeitweise im Schatten liegende Flächen während des Sterilisiervorganges von der UV-Strahlung ausreichend erfaßt werden. Es bedarf daher lediglich einer Verstellbarkeit eines einzigen UV-Strahlers oder — bei in Förderrichtung der Bebälter nacheinander angeordneten mehreren UV-Strahlern — einer unterschiedlichen Anordnung relativ zum Behälterinneren dieser Strahler. Dadurch wird auf verhältnismäßig einfache Weise eine UV-Sterilisierung ermöglicht, die bisher nicht möglich war.

Es kann daran gedacht werden, die UV-Strahler einstellbar anzuordnen, so daß die Bewegungsbahn bzw. die Position der einzelnen UV-Strahler relativ zu den Behältern verlagert werden kann, um dadurch eine Abstimmung auf verschieden gestaltete Behälter zu erreichen, so daß diese auch tatsächlich im gewünschten Maß von der Strahlung erfaßt werden können.

Um auch Hefe- und Schimmelpilze einwandfrei abtöten zu können, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß mit der UV-Sterilisierung eine Hitzesterilisierung kombiniert wird, die mit Infrarotstrahlern ausführbar ist. Diese können in gleicher Weise wie die UV-Strahler vor oder nach diesen in das Behälterinnere eingebracht werden.

Eine Hitzebehandlung ist aber auch mittels Heißdampf durchführbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine rein schematische Seitenansicht von auf einem Fördermittel stehenden Behältern und in diese eintauchbaren UV-Strahlern, und

F i g. 2 eine Ansicht von oben der in F i g. 1 gezeigten Anordnung.

Gemäß F i g. 1 werden durch ein Fördermittel 1, das beispielsweise e\ne Zellenkette sein kann, aus Zuschnitten vorgeformte Faltbehälter 2 taktweise in Pfeilrichtung gefördert. Die Faltbehälter 2 haben einen quadratischen Boden und weisen im übrigen eine quaderförmige Gestalt auf. Der in F i g. 1 abgebildete Bereich der Einrichtung liegt in Förderrichtung der Behälter 2 vor einer Füllvorrichtung, z. B. für Frischmilch.

Diese Füllvorrichtung sowie sämtliche übrigen Teile einer kompletten Füllanlage sind, da sie hier nicht wesentlich sind, nicht dargestellt

Die Sterilisiereinrichtung weist im Bereich der Bewegungsbahn der Behälter 2 drei UV-Strahler 3 in Gestalt von beispielsweise Quecksilberdampf-Strahlern auf, die in Fassungen 4 gehaltert sind. Die Strahler 3 sind im wesentlichen von schlank zylindrischer Gestalt und weisen eine Länge auf, die etwa der Höhe der Behälter 2 in deren noch geöffnetem Zustand entspricht Wie durch den Doppelpfeil angedeutet ist sind die Strahler 3 auf und ab bewegbar angeordnet, so daß sie aus einer Ruhestellung, in der sie voll außerhalb der Bewegungsbahn der Behälter 2 liegen, in eine eingetauchte Stellung bewegt werden können, in der sie sich weitgehend im Inneren eines Behälters 2 befinden (siehe F i g. 1). Durch eine entsprechende Konstruktion der nicht gezeigten Halterung für die UV-Strahler 3 bzw. deren Fassung 4 ist dafür gesorgt, daß der Hub der Strahler 3 eingestellt werden kann. Außerdem können die Strahler 3 parallel und quer zur Förderrichtung der Behälter 2 verstellt werden.

Wie in F i g. 2 übertrieben angedeutet ist, weisen die Behälter 2 an der Innenfläche ihres Bodens eine Bodennaht 5 und an einer Seitenfläche eine Seitennaht 6 auf, die aur der ansonsten im wesentlichen ebenen Fläche etwas vorspringen.

Um zu gewährleisten, daß auch die durch die Nähte 5, 6 entstehenden Winkelbereiche von der UV-Strahlung der Strahler 3 mit ausreichender Intensität erfaßt werden, erfolgt die Sterilisierung in drei aufeinanderfolgenden Takten, d.h. mittels drei im Abstand der Taktbewegung der Behälter 2 angeordneter Strahler 3, von denen jeder relativ zu dem soeben bestrahlten Behälter 2 eine andere Position einnimmt als die beiden anderen Strahler 3. Aus den F i g. 1 und 2 ist erkennbar, daß die Relativstellung der Strahler 3 zu dem jeweils behandelten Behälter 2 sowohl parallel als auch quer zur Förderrichtung der Behälter 2 verändert ist.

Wenn beabsichtigt ist, die UV-Sterilisierung mit einer Hitzesterilisierung zu kombinieren, ist es möglich, nicht gezeigte Infrarotstrahler in gleicher Anordnung und mit im wesentlichen gleicher Ausbildung wie die UV-Strahler in Förderrichtung der Behälter 2 vor oder hinter diesen anzuordnen.

Anstelle der im Ausführungsbeispiel gezeigten Anordnung von drei UV-Strahlern, die in aufeinanderfolgenden Taktpositionen der Behälter 2 unterschiedliche Relativstellungen zu diesen einnehmen, ist es möglich, nur einen einzigen UV-Strahler vorzusehen, der im Verlauf eines Taktes im Behälterinneren mehrere unterschiedliche Stellungen einnehmen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Sterilisieren der Innenflächen von Behältern, insbesondere von vorgeformten Faltbehältern für flüssiges Füllgut, bei dem vor dem Einbringen des Füllgutes in das Behälterinnere UV-Strahler eingefahren und die Innenflächen mit UV-licht bestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Position eines UV-Strahlers (3) in der eingefahrenen Stellung während der Bestrahlung relativ zu den Innenflächen eines Behälters (2) kontinuierlich oder stufenweise verändert wird oder daß die Bestrahlung eines Behälters (2) taktweise durch mehrere UV-Strahler (3% die nacheinander in den Behälter (2) eingefahren werden, von unterschiedlichen Positionen bezüglich der Innenflächen des Behälters (2) her ausgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im gleichen Arbeitsgang mit dem Bestrahlen durch UV-Strahlung eine Heißsterilisierung der Behälter (2) mit Heißdampf oder Infrarot-Strahlung ausgeführt wird

3. Einrichtung zum Sterilisieren der Innenflächen von Behältern, insbesondere von vorgeformten Faltbehältern für flüssiges Füllgut, mit einer Fördervorrichtung zur Förderung der Behälter und mit mindestens einem der Fördervorrichtung zugeordneten, in das Innere der Behälter einfahrbaren UV-Strahler, dadurch gekennzeichnet, daß der UV-Strahler (3) in seiner in das Behälterinnere eingefahrenen Stellung kontinuierlich oder intermittierend relativ zu den Innenflächen des Behälters (2) bewegbar ist

4. Einrichtung zum Sterilisieren der Innenflächen von Behältern, insbesondere von vorgeformten Faltbehältern für flüssiges Füllgut, mit einer Fördervorrichtung zur Förderung der Behälter und mit mehreren, der Fördervorrichtung zugeordneten, in das Innere der Behälter einfahrbaren UV-Strahlern, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahler (3) nacheinander in das Innere der Behälter (2) einfahrbar sind und ihre Position gegenüber den Innenflächen eines zu sterilisierenden Behälters (2) jeweils eine andere ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fördervorrichtung zusätzlich in gleicher Weise wie die UV-Strahler (3) betätigbare Infrarot-Strahler zugeordnet sind.