Verfahren zum maschinellen Verpacken sterilisierter Produkte und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Verpacken sterilisierter Produkte, insbesondere Nahrungsmittel, und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Infektionen des sterilisierten Produktes beim Verpacken auf einfache Weise und mit einfachen Mitteln zu verhindern, d.h., die Innenseite der Verpackungen, das aus den Düsen der Abfüllvorrichtung austretende Produkt und die Oberfläche des Produkts in den noch nicht verschlossenen Packungen sowie das Verschlussmaterial keimfrei zu halten, bis die gefüllten Pakkungen verschlossen sind.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Packungen in einem sterilisierten, abgeschlossenen, jedoch nicht luftdichten Raum, dem sterilisierte Luft zur Aufrechterhaltung eines das Eindringen von Umgebungsluft verhindernden Überdrucks zugeführt wird, bei einer zur Sterilisation des Verpackungsmaterials ausreichenden Temperatur geformt und in diesem Raum gefüllt und verschlossen werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, teilweise Vorderansicht einer Einrichtung zum maschinellen Verpacken sterilisierter Produkte,
Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 mit weiteren Einzelheiten, in grösserem Massstab, und
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1, 2 und 3.
Ein Verpackungsmaterialband 1 aus thermoplastischem Kunststoff wird von einer Rolle 2 abgezogen und schrittweise längs einer horizontalen Führungsbahn mittels einer nicht dargestellten Vorschubvorrichtung gefördert. Längs der Führungsbahn wird das Band 1 in einer Heizstation 3 erhitzt, und daraufhin werden in einer Formstation 4 nach unten vorstehende Ausbuchtungen 5 durch Tiefziehen am Band 1 gebildet, und zwar bei einer zur Sterilisation des Bandes ausreichenden Temperatur. Die Ausbuchtungen 5 bilden die Seitenwände und den Boden der Packungen, sie werden in einer Füllstation 6 mit dem Produkt, z. B. Yoghurt, gefüllt. In einer Verschliessstation 7 wird ein zweites, von einer nicht dargestellten Rolle abgezogenes Band 8 über Rollen 9 eines Sterilisationsbades, z. B.
Wasserstoffsuperoxyd, und durch eine Heizstation 10 hindurch auf das Band 1 geführt und am Rande der Ausbuchtungen 5 mit dem Band 1 verschweisst oder versiegelt. Schliesslich werden in einer Trennstation 11 einzelne, gefüllte und dicht verschlossene Packungen 12 erhalten, indem um den Rand jeder Ausbuchtung herum ein Schnitt durch die Bänder 1 und 8 gestanzt wird. Die Packungen 12 werden von einem Förderband 13 weggetragen und der nach dem Stanzen verbleibende Rest 14 der miteinander verschweissten Bänder 1 und 8, welcher den Behälterdeckeln entsprechende Löcher aufweist, wird nach oben weggeführt (in Fig. 2 weggelassen).
Zwischen der Formstation 4 und der Verschliessstation 7 gleitet das Band 1 auf Schienen 15, zwischen denen die Ausbuchtungen 5 hineinragen. Über jeder der Schienen 15, mit Ausnahme der äussersten, verläuft oberhalb des Bandes 1 ein Rohr 16, das schräg nach oben gerichtete, in Fig. 3 durch Punkte angedeutete Bohrungen 17 aufweisen. Auf diesen Rohren 16 und auf seitlichen Leisten 18 ist eine Abdeckung 19 aus Polymetacrylsäureester gelagert. Die Füllstützen 20 der Füllstation 6, deren Dosiervorrichtung mit 21 bezeichnet ist, ragen je durch ein Loch 22 der Abdeckung 19 hindurch.
Diese Abdeckung erstreckt sich in Längsrichtung einerseits bis an die Formstation 4 und anderseits bis an die Verschliessstation 7. Die Rohre 16 können durch ein Dreiwegventil 23 wahlweise mit heisser Sterilisationsflüssigkeit, z.B. Wasserstoffsuperoxyd, oder mit durch Erhitzen sterilisierter, abgekühlter Luft gespeist werden. In der Luftleitung ist ein Regelventil 24 angeordnet, welches das Stellglied eines im übrigen mit 25 bezeichneten Druckdifferenzreglers bildet, der die Luftzufuhr zur Aufrechterhaltung eines auf die Aussenluft bezogenen Überdruckes der sterilen Luft in dem unten durch das Band 1, oben durch Abdeckung 19 und seitlich durch Seitenwände 26 begrenzten Raum 27 regelt.
Dieser Überdruck ist so gewählt, dass einerseits keine Aussenluft und somit keine unerwünschten Keime in den Raum 27 eindringen können und genügend sterilisierte Luft aus dem Raum 27 in die Formstation 4 und die Verschliessstation 7 übertritt, um dort denselben Effekt zu erzielen. Um den Bedarf an sterilisierter Luft zu begrenzen, können weitere Abdeckungen und Seitenwände an der Form station 4 und der Verschliesstation 7 vorgesehen werden. Im übrigen sorgen die heissen Werkzeuge an diesen beiden Stationen 4 und 7 bereits weitgehend für Keimfreiheit. Die Sterilisierflüssigkeit wird den Rohren 16 und 17 nur vor Inbetriebnahme der Einrichtung zugeführt, um die Einrichtung im Bereich dieser Rohre zu sterilisieren.
Dabei wird die Sterilisierflüssigkeit von einer Wanne 28 mit einem Ablauf 29 (Fig. 4) aufgefangen, erhitzt und erneut den Rohren 16 zugeführt und durch deren Bohrungen 17 versprüht. Unmittelbar danach wird zuerst heisse und dann kalte, sterilisierte Luft durch die Rohre 16 zugeführt, um den sterilisierten Raum zu trocknen, wobei der Druck der sterilisierten Luft in diesem Raum so hoch sein muss, dass keine Aussenluft eindringt.
PATENTANSPRUCH I
Verfahren zum maschinellen Verpacken sterilisierter Produkte, insbesondere Nahrungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Packungen in einem sterilisierten, abgeschlossenen, jedoch nicht luftdichten Raum, dem sterilisierte Luft zur Aufrechterhaltung eines das Eindringen von Umgebungsluft verhindernden Überdrucks zugeführt wird, bei einer zur Sterilisation des Verpackungsmaterials ausreichenden Temperatur geformt und in diesem Raum gefüllt und verschlossen werden.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft durch Erhitzen sterilisiert und vor der Zufuhr zu dem Raum abgekühlt wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sterilisation des Raumes und der in ihm enthaltenen Teile der Vorrichtungen zum Formen, Füllen und Verschliessen der Packungen zuerst heisse Sterilisationsflüssigkeit, vorzugsweise Wasserstoffsuperoxyd, in dem Raum versprüht und am Boden desselben abgelassen und danach zuerst heisse und dann kalte sterilisierte Luft unter einem mindestens dem Druck der betriebsmässig zugeführten sterilisierten Luft entsprechenden Druck in den Raum geleitet wird.
3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sterilisationsflüssigkeit in einen Kreislauf geführt wird, indem die abfliessende Flüssigkeit erhitzt und danach erneut in dem Raum versprüht wird.
PATENTANSPRUCH II
Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Führungsbahn für ein von einer Rolle (2) abgezogenes Band (1) aus Verpackungsmaterial eine Heizstation (3), eine Formstation (4) zum Formen von die Seitenwand und den Boden der Packungen bildenden Ausbuchtungen (5) an dem Band, eine Füllstation (6), eine Verschliessstation (7) und eine Trennstation (11) zum Trennen der geformten, gefüllten und verschlossenen Packungen vom Band angeordnet sind und über der Führungsbahn (15) eine Abdeckung (19) angeordnet ist, die sich in Längsrichtung vom Ausgang der Formstation (4) bis an die Verschliessstation (7) erstreckt, Öffnungen (22) aufweist, durch welche die Düsen (20) der Füllstation (6) hindurchragen,
und zusammen mit dem Band (1) und Seitenwänden (26) an der Führungsbahn einen Raum (27) begrenzt, der nicht luftdicht abgeschlossen ist, und dass zwischen der Abdeckung (19) und der Führungsebene der Führungsbahn Rohre (16) mit mehrfach durchbohrtem Mantel angeordnet sind, die wahlweise mit einer Zuleitung für Sterilisationsflüssigkeit oder mit einer Zuleitung für sterilisierte Luft verbindbar sind, die ein Regelventil (24) enthält, das einem vom Druck innerhalb des Raumes und vom Druck der Aussenluft beeinflussten Druckdifferenzregler (25) angehört, um einen das Eindringen von Aussenluft in den Raum (27) verhindernden Überdruck der sterilisierten Luft in dem Raum aufrechtzuerhalten, und dass im Bereich der Rohre (16) eine Wanne (28) mit einem Ablauf (29) unter der Führungsbahn angeordnet ist.
UNTERANSPRÜCHE
4. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (17) im Mantel der Rohre (16) schräg nach oben gerichtet sind;
5. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschliessstation (7) eine zur Führungsbahn rechtwinklige, zweite Führungsbahn für ein von einer Rolle abgezogenes zweites Band (8) aufweist, um dieses durch ein Sterilisationsbad (9) und danach durch eine Heizvorrichtung (10) zu einer Schweiss- oder Siegelvorrichtung der Verschliessstation (7) zu führen.
6. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (19) aus glasartigem Kunststoff, insbesondere Polymetacrylsäureester, besteht.
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Process for the mechanical packaging of sterilized products and device for carrying out the process
The invention relates to a method for machine packaging of sterilized products, in particular food, and a device for carrying out the method.
The invention is based on the object of preventing infections of the sterilized product during packaging in a simple manner and with simple means, ie the inside of the packaging, the product emerging from the nozzles of the filling device and the surface of the product in the not yet closed packs as well to keep the sealing material sterile until the filled packages are sealed.
This is achieved according to the invention in that the packs are formed in a sterilized, closed, but not airtight room to which sterilized air is supplied to maintain an overpressure preventing the ingress of ambient air, at a temperature sufficient to sterilize the packaging material, and filled in this room be locked.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing. Show it:
1 shows a schematic, partial front view of a device for machine packaging of sterilized products,
FIG. 2 is a plan view of FIG. 1,
3 shows a detail from FIG. 2 with further details, on a larger scale, and
4 shows a section along the line IV-IV in FIGS. 1, 2 and 3.
A packaging material strip 1 made of thermoplastic material is pulled off a roll 2 and conveyed step by step along a horizontal guide track by means of a feed device, not shown. Along the guide track, the strip 1 is heated in a heating station 3, and then in a forming station 4 downwardly protruding bulges 5 are formed by deep drawing on the strip 1 at a temperature sufficient to sterilize the strip. The bulges 5 form the side walls and the bottom of the packs, they are in a filling station 6 with the product, for. B. yogurt filled. In a closing station 7, a second tape 8 pulled from a roll (not shown) is placed over rolls 9 of a sterilization bath, e.g. B.
Hydrogen peroxide, and passed through a heating station 10 onto the band 1 and welded or sealed to the band 1 at the edge of the bulges 5. Finally, in a separating station 11, individual, filled and tightly closed packs 12 are obtained by punching a cut through the strips 1 and 8 around the edge of each bulge. The packs 12 are carried away by a conveyor belt 13 and the remainder 14 of the tapes 1 and 8 welded to one another after punching, which has holes corresponding to the container lids, is carried away upwards (omitted in FIG. 2).
Between the forming station 4 and the closing station 7, the band 1 slides on rails 15, between which the bulges 5 protrude. Above each of the rails 15, with the exception of the outermost, a tube 16 runs above the belt 1 and has bores 17 which are directed obliquely upwards and are indicated by dots in FIG. 3. A cover 19 made of polymetacrylic acid ester is mounted on these tubes 16 and on side strips 18. The filling supports 20 of the filling station 6, the metering device of which is denoted by 21, each protrude through a hole 22 in the cover 19.
This cover extends in the longitudinal direction on the one hand to the forming station 4 and on the other hand to the closing station 7. The tubes 16 can optionally be filled with hot sterilization liquid, e.g. Hydrogen peroxide, or with air sterilized by heating and cooled. In the air line, a control valve 24 is arranged, which forms the actuator of a pressure differential regulator, otherwise designated 25, which supplies the air to maintain an overpressure of the sterile air related to the outside air in the lower through the belt 1, above through the cover 19 and laterally through Side walls 26 limited space 27 regulates.
This overpressure is chosen so that on the one hand no outside air and thus no undesirable germs can penetrate into the space 27 and sufficient sterilized air passes from the space 27 into the forming station 4 and the sealing station 7 in order to achieve the same effect there. In order to limit the need for sterilized air, additional covers and side walls on the molding station 4 and the sealing station 7 can be provided. In addition, the hot tools at these two stations 4 and 7 already largely ensure sterility. The sterilizing liquid is fed to the tubes 16 and 17 only before the device is started up, in order to sterilize the device in the region of these tubes.
The sterilizing liquid is collected in a tub 28 with an outlet 29 (FIG. 4), heated and fed back to the tubes 16 and sprayed through their bores 17. Immediately thereafter, first hot and then cold, sterilized air is supplied through the tubes 16 in order to dry the sterilized room, the pressure of the sterilized air in this room having to be so high that no outside air penetrates.
PATENT CLAIM I
Method for machine packaging of sterilized products, in particular food, characterized in that the packs in a sterilized, closed, but not airtight space, to which the sterilized air is supplied to maintain an overpressure preventing the ingress of ambient air, at a temperature sufficient to sterilize the packaging material shaped and filled and sealed in this space.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that the air is sterilized by heating and cooled before being supplied to the room.
2. The method according to claim I, characterized in that for the sterilization of the room and the parts of the devices contained in it for forming, filling and closing the packs, first hot sterilizing liquid, preferably hydrogen peroxide, is sprayed into the room and drained at the bottom of the same and then first hot and then cold sterilized air is passed into the room under a pressure at least corresponding to the pressure of the sterilized air supplied during operation.
3. The method according to dependent claim 2, characterized in that the sterilization liquid is fed into a circuit by heating the outflowing liquid and then spraying it again in the room.
PATENT CLAIM II
Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a heating station (3), a forming station (4) for forming the side wall and the bottom on a guide track for a strip (1) of packaging material drawn off a roll (2) the bulges (5) forming the packs are arranged on the belt, a filling station (6), a closing station (7) and a separating station (11) for separating the shaped, filled and closed packs from the belt and a cover over the guide track (15) (19) is arranged, which extends in the longitudinal direction from the exit of the forming station (4) to the closing station (7), has openings (22) through which the nozzles (20) of the filling station (6) protrude,
and together with the band (1) and side walls (26) on the guideway a space (27) which is not hermetically sealed, and that between the cover (19) and the guiding plane of the guideway pipes (16) with a multiple-pierced casing are arranged, which can optionally be connected to a supply line for sterilization liquid or to a supply line for sterilized air, which contains a control valve (24) belonging to a pressure differential regulator (25) influenced by the pressure inside the room and the pressure of the outside air, in order to control the To maintain the overpressure of the sterilized air in the room, which prevents outside air from entering the room (27), and that a tub (28) with a drain (29) is arranged under the guideway in the area of the tubes (16).
SUBCLAIMS
4. Device according to claim II, characterized in that the bores (17) in the jacket of the tubes (16) are directed obliquely upwards;
5. Device according to claim II, characterized in that the closing station (7) has a second guide track, which is at right angles to the guide track, for a second tape (8) pulled off a roll, in order to pass it through a sterilization bath (9) and then by a heating device ( 10) to a welding or sealing device of the closing station (7).
6. Device according to claim II, characterized in that the cover (19) consists of vitreous plastic, in particular polymetacrylic acid ester.
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