DE4205655A1 - Verfahren zum sterilisieren einer verpackungsmaschine und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum sterilisieren einer verpackungsmaschine und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Sterilisieren von
produktführenden Teilen einer Verpackungsmaschine nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Bei aseptisch abfüllenden Verpackungsmaschinen dürfen, um eine Re
infektion zu vermeiden, mit dem Füllgut oder dem Packstoff in Be
rührung kommende Teile nach der der Abfüllphase vorausgehenden Ste
rilisierphase nicht mehr mit unsterilen Gegenständen und auch nicht
mit der Umgebungsluft in Berührung kommen. Bei einem aus der
EP-A 2 32 943 bekannten Verfahren, das bei einer Verpackungsmaschine
mit zwei koaxialen Füllrohren durchgeführt wird, wird dies dadurch
erreicht, daß das innere Füllrohr zum Zuführen und das äußere Füll
rohr zum Ableiten des Sterilisiermittels, beispielsweise Dampf, ver
wendet wird, wobei eine in die Auslaßöffnung des äußeren Füllrohrs
eingesetzte Verbindungsplatte das durch das innere Füllrohr zuströ
mende Sterilisiermedium in das überstehende äußere Füllrohr umlenkt.
Nach dem Sterilisieren der Füllrohre und nach Entfernen einer Stütz
kappe für die Verbindungsplatte wird der Packstoffschlauch über die
Füllrohrenden vorgezogen und sein Ende mit einer Siegelnaht abge
dichtet. Darauf wird die Verbindungsplatte mit einer des innere Füll
rohr durchsetzenden Ventilstange aus der Öffnung des äußeren Füll
rohrs in den Schlauchendabschnitt gestoßen, die Verbindungsplatte im
Schlauchendabschnitt eingesiegelt und gleichzeitig ein neuer
Schlauchendabschnitt durch eine Siegelnaht gebildet. Nach dem Ab
trennen des abgeteilten Schlauchendabschnitts vom Schlauch werden
der die Füllrohre umgebende Schlauchendabschnitt und die Außenwände
der Füllrohre mit Sterilisiermittel während einer bestimmten Zeit
dauer beaufschlagt und darauf der Abfüllbetrieb aufgenommen.
Bei diesem bekannten Verfahren ist nachteilig, daß zu dessen Durch
führung zwei koaxiale Füllrohre und eine von außen betätigbare
Stange zum Abstoßen der Verbindungsplatte Voraussetzung sind. Es ist
daher ein Sterilisierverfahren für Verpackungsmaschinen der eingangs
genannten Gattung mit nur einem in den Schlauch eintauchenden Füll
rohr erstrebenswert.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß bei Anordnung nur eines einzigen
Füllrohrs die zu sterilisierende Oberfläche klein und durch den
größeren Durchlaßquerschnitt eine bessere Reinigung möglich ist.
Ferner kann das Verbindungselement entfernt werden, ohne daß in den
Sterilraum des Füllrohrs eingegriffen werden muß.
Eine Einrichtung einer Verpackungsmaschine nach dem Anspruch 2 zum
Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 hat den Vorteil, daß sie
nur wenige und übersichtliche Teile aufweist, sowie sehr einfach zu
bedienen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1
eine vertikale Schlauchbeutelmaschine vereinfacht in Seitenansicht
und die Fig. 2 bis 6 den Füll- und Schließbereich der Schlauch
beutelmaschine nach Fig. 1 in verschiedenen Verfahrensabschnitten
vergrößert in Seitenansicht teilweise im Schnitt.
Eine Verpackungsmaschine, auf der flüssiges Füllgut aseptisch in
Beutelpackungen 3 verpackt wird, hat ein Formrohr 11 und eine dieses
umgebende Formschulter 12, über die ein ebenes Packstoffband 1 ge
zogen und um das Formrohr 11 zu einem Schlauch 2 geformt wird, bei
dem die zusammenstoßenden Ränder des Bandes 1 mit einer Längsnaht
siegeleinrichtung 13 verbunden werden. Das Ende des Schlauches 2
wird durch eine quer verlaufende Bodennaht 4 verschlossen und in den
Endabschnitt 6 jeweils eine Füllgutmenge eingebracht. Zum Bilden
einzelner Beutelpackungen 3 wird der Endabschnitt 6 in einer be
stimmten Hohe über seinem unteren Ende von einer Quersiegelein
richtung mit zwei gegeneinander bewegbaren Siegelbacken 14, 15 zu
sammengedrückt, wobei eine Kopfnaht 5 am oberen Ende des Endab
schnitts 6 und eine Bodennaht 4 am unteren Ende des neuen Endab
schnitts gefertigt werden. Zwischen der Bodennaht 4 und der Kopfnaht
5 wird die fertiggestellte Beutelpackung 3 mittels eines Messers 16
abgetrennt. Die Siegelbacken 14, 15 sind gegeneinander und um die
Länge einer Beutelpackung auf und ab bewegbar, so daß sie nach dem
Fassen des Schlauches 2 eine Kopfnaht 5 und eine Bodennaht 4 aus
bilden und den Schlauch 2 jeweils um eine Beutellänge vorziehen.
Das zu verpackende Füllgut wird in den Endabschnitt 6 des Schlauches
2 durch ein Füllrohr 21 eingebracht, welches das Formrohr 11 axial
durchsetzt und an seinem unteren Ende als Auslaß einen Füllkopf 22
mit mehreren Fülldüsen 23 aufweist. Das Füllrohr 21 ist im Formrohr
11 axial verschiebbar und wird von einem Linearantrieb, beispiels
weise einem pneumatischen Zylinder 24 auf- und abbewegt, so daß das
Ende der Fülldüsen 23 beim Abfüllen unter den Füllspiegel des Füll
guts im Schlauchendabschnitt 6 ragt.
Am oberen Ende des Füllrohrs 21 sitzt ein Ventil 25, welcher das
Füllrohr 21 mit einer Zuführleitung 26 verbindet und beim Abfüllbe
trieb taktweise das Füllgut zumißt.
Vorab der Aufnahme des Abfüllbetriebs werden die mit dem Produkt und
der Innenseite des Packstoffschlauchs 2 in Berührung kommenden Teile
der Verpackungsmaschine, insbesondere das Füllrohr 21 sterilisiert,
wobei darauf zu achten ist, daß diese Teile zwischen der Sterili
sierphase und der Abfüllphase nicht mit der umgebenden Atmosphäre in
Berührung kommen dürfen. Dazu ist an der Verpackungsmaschine unter
halb der Siegelbacken 14, 15 ein Verbindungselement in Form einer
Tasse 31 mit einem Durchlaß 32 vorgesehen, der an eine Ablaufleitung
33 angeschlossen ist. Die Tasse 31 sitzt auf einer Kolbenstange 34
eines pneumatischen Zylinders 35, der aus einer abgeschwenkten Ruhe
stellung in die axiale Ausrichtung mit dem Füllrohr 21 verschwenkt
werden kann. In der Ausrichtstellung werden die Tasse 31 nach oben
in eine obere Stellung und das Füllrohr 21 nach unten verschoben, so
daß der Füllkopf 22 abdichtend in die Öffnung der Tasse 31 ein
taucht, wobei sich die Tasse 31 unterhalb der Schließebene der
Siegelbacken 14, 15 befindet (Fig. 2). Das dichte Eingreifen des
Füllrohrendes bzw. des Füllkopfes 22 in die Tasse 31 wird verstärkt
durch einen Dichtring 36 in einer Nut im Füllkopf 22 oder in der
Tasse 31. In dieser Eingriffstellung wird zunächst ein Reinigungs
mittel und anschließend während einer bestimmten Zeitdauer ein
Sterilisiermittel, vorzugsweise Wasserdampf, durch die Zuführleitung
26f das Ventil 25 und das Füllrohr 21 geleitet, wobei die Innen
flächen dieser Teile sterilisiert werden. Das aus den Fülldüsen 23
austretende Sterilisiermittel wird von der Tasse 31 aufgefangen und
durch deren Durchlaß 32 in die Ablaufleitung 33 abgeführt.
Vor, während oder nach der Bedampfung wird der unten offene Schlauch
2 nach unten und sein Ende 7 über den Öffnungsrand der Tasse 31 ge
zogen, der als Wulst 36 ausgebildet ist. Durch Eigenspannung des
Schlauches 2 oder durch Umlegen eines Spannringes 37 wird der
Schlauch 2 dicht mit der Tasse 31 verbunden, so daß das Schlauch
innere von der Umgebung vollig abgedichtet ist (Fig. 3). In den
Innenraum zwischen der Außenwand des Füllrohrs 21 und der Innenseite
des Schlauches 2 sowie des Formrohrs 11, wird durch das obere Ende
des Formrohrs 11 ebenfalls ein Sterilisiermittel, beispielsweise
vernebeltes Wasserstoffperoxid oder in Wasserdampf suspendiertes
Wasserstoffperoxid eingeführt, das auch durch Längsnuten 19 auf der
Außenseite des Formrohrs 11 in dessen Erstreckung in den Spalt
zwischen dem Schlauch 2 und dem Formrohr 11 eindringt und sterili
sierend wirkt.
Nach einer gewissen Zeitdauer wird die Dampfzufuhr abgeschaltet und
das Füllrohr 21 vom Zylinder 24 in seine obere Stellung gefahren
(Fig. 4). Sodann werden die Klemmbacken 17, 18 und/oder die Siegel
backen 14, 15 gegeneinander gedrückt so daß sie den Schlauch 2
zwischen dem Füllrohr 21 und der Tasse 31 durch Flachdrücken ab
dichten (Fig. 5). In dieser Stellung wird bei weiterer Zufuhr von
Sterilisiermittel in das Formrohr 11 auch der zuvor von der Tasse 31
abgedeckte, äußere Abschnitt des Füllrohrs 21 und des Füllkopfs 22
von Sterilisiermittel beaufschlagt.
Schließlich wird die Tasse 31 durch Absenken aus dem Schlauchende 7
herausgezogen und in die Ruhelage verschwenkt. Sodann wird die
Maschine vorläufig unter weiterem Zuführen von Sterilisiermittel an
stelle von Füllgut in Betrieb genommen und dabei werden etwa zwanzig
Beutelpackungen mit Sterilisiermittelfüllung gefertigt. Sodann wird
die Zufuhr von Sterilisiermittel in das Formrohr 11 abgebrochen und
stattdessen ein steriles Gas oder Sterilluft zugeführt. Die Siegel
backen 14, 15 fahren gegeneinander, versehen den Schlauch 2 unter
halb der Klemmbacken 17, 18 mit einer Boden- und einer Kopfnaht 4, 5
(Fig. 6) und ziehen den Schlauch 2 um eine Beutellänge nach unten.
Nach einigen Vorzugtakten ohne Einbringen von Füllgut durch das
Füllrohr 21 in die Endabschnitte 6 des Schlauches 2 ist die Maschine
abfüllbereit. Die Produktion wird durch Zuführen von sterilem,
flüssigem Füllgut durch das Füllrohr 21 aufgenommen. Zu erwähnen
ist, daß selbstverständlich das Packstoffband 1 vor dem Formen zu
einem Schlauch 2 keimfrei gemacht wird, und die Form- und
Fülleinrichtung in einem Raum mit steriler Atmosphäre untergebracht
sind.
Claims (6)
1. Verfahren zum Sterilisieren von Teilen einer Verpackungsmaschine
des Typs, bei dem ein Packstoffschlauch geformt, in den abgedichte
ten Endabschnitt des Schlauchs Füllgut durch ein Füllrohr einge
bracht, der Schlauch vorgezogen und der Endabschnitt abgeteilt sowie
abgetrennt wird, wobei vorab der Inbetriebnahme der Auslauf des
Füllrohrs mittels eines Verbindungselements mit einem Ablauf ver
bunden und durch das Füllrohr Sterilisierungsmittel durchgeleitet
wird, das Verbindungselement mit dem Schlauch umgeben und sodann aus
einer Verbindungsposition zusammen mit dem Ende des Schlauchs ent
fernt und der Endabschnitt des Schlauchs mit dem Verbindungselement
zwischen diesem und dem Füllrohrende abgeteilt wird, und schließlich
Sterilisiermittel in den das Füllrohr umgebenden Schlauchendab
schnitt geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungs
element (31), das einen Durchlaß (32) aufweist und an den Ablauf
(33) angeschlossen ist, das Ende (22) des Füllrohrs (21) kontak
tierend mit diesem zum Ableiten des Sterilisiermittels dicht ver
bunden wird, daß das offene Ende (7) des Schlauches (2) mit dem Ver
bindungselement (31) dicht verbunden wird und daß das Verbindungs
element (31) nach dem Durchleiten von Sterilisiermittel durch das
Füllrohr (21) in dichtendem Kontakt mit dem Ende (7) des Schlauches
(2) vom Füllrohr (21) wieder entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende
(7) des Schlauches (2) auf das Verbindungselement (31) dieses dicht
umfassend aufgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende
(7) des Schlauches (2) mit einem Spannring (37) am Verbindungs
element (31) dicht festgeklemmt wird.
4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der An
sprüche 1 bis 3 in einer Verpackungsmaschine mit einem Füllrohr,
entlang dem ein Packstoffschlauch abschnittweise vorgeschoben wird,
und mit einer Quersiegeleinrichtung zum Abteilen jeweils des Endab
schnitts vom Schlauch und mit einem den Auslauf des Füllrohrs mit
einem Ablauf verbindenden, entfernbaren Verbindungselement, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (31) tassenförmig zum
dichten Aufnehmen des Füllrohrendes (22) ausgebildet und der Ablauf
(33) an das Verbindungselement (31) angeschlossen ist, und daß das
Füllrohr (21) und/oder das Verbindungselement (31) relativ zuein
ander verschiebbar sind, so daß in auseinandergefahrener Stellung
der Endabschnitt des Schlauches (2), dessen Ende (7) dicht am Ver
bindungselement (31) anliegt, im Arbeitsbereich einer Quersiegelein
richtung (14, 15) liegt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
bindungselement in Form einer Tasse (31) ausgebildet ist und einen
Durchlaß (32) zum Ablauf (33) hat.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verbindungselement (31) an seinem Öffnungsende einen umlaufenden
Wulst (36) zum Aufspannen des Schlauches (2) hat.
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