DE29923443U1

DE29923443U1 - Vorrichtung zum Entkeimen von Behältern in einer Füllmaschine

Info

Publication number: DE29923443U1
Application number: DE29923443U
Authority: DE
Original assignee: SIG Combibloc International Systems GmbH
Current assignee: SIG Combibloc International Systems GmbH
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1999-09-22
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-23

Description

TH/pl 980525G
27. Juni 2000

Vorrichtung zum Entkeimen von Behältern in einer Füllmaschine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entkeimen von für die Abfüllung von, insbesondere flüssigen oder pastösen, Nahrungsmitteln vorgesehenen Behältern in einer Füllmaschine.

Vorrichtungen zum keimfreien Verpacken von Nahrungs- oder Genußmitteln in Verpackungsbehältern sind in vielerlei Ausführungen bekannt. Zur Verlängerung der Haltbarkeit werden solche Nahrungsmittel wie beispielsweise Milch oder Milchprodukte unter aseptischen Bedingungen in ihre Verpackungsbehälter abgefüllt. Als Behälter kommen häufig Verbund-Faltschachtelpackungen zum Einsatz. Zur Sterilisierung werden dabei die Behälter unmittelbar vor der Abfüllung mit Wasserstoffperoxid (H₂O₂) ausgespült und erfolgt die Abfüllung in steriler Umgebung, wobei das in der Abluft enthaltene H₂O₂ in einem Katalysator zu H₂O und O₂ zersetzt wird, und wobei die so gewonnene Sterilluft zum Entfernen des Wasserstoffperoxids aus den Behältern dient.

Eine entsprechende Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 36 07 322 Al bekannt. Die bekannte Vorrichtung hat einen Reinraum mit einer sterilen Atmosphäre, in der Einrichtungen zum Sterilisieren, Spülen, Abfüllen und Verschließen der Verpackungsbehälter angeordnet sind. Unmittelbar vor der Abfüllung erfolgt die Ausspülung der oben offenen Behälter mit Wasserstoffperoxid (H₂O₂) .

H2O2 wird wegen seiner stark bakteriziden Wirkung bevorzugt als Sterilisiermittel eingesetzt. Darüber hinaus hat Wasserstoffperoxid den Vorteil, daß seine Zerfallsprodukte O₂ (Sauerstoff) und H₂O (Wasser) völlig ungefährlich sind.

Nach dem Ausspülen der Behälter mit H₂O₂ werden die Behälteroberflächen mit Heißluft getrocknet, die als warme peroxidhaltige Abluft anfällt und aus der Füllmaschine abgezogen wird. Der eigentliche Abfüllvorgang und das anschließende Verschließen der Behälter erfolgt in steriler Umgebung, indem eine Kammer mit Sterilluft unter Überdruck gehalten wird.

Bei den bekannten Vorrichtungen wird die für den Abfüllvorgang benötigte Sterilluft durch Feinstfiltration oder Erhitzen von Luft zu Reinluft erzeugt. Die beim Spülvorgang anfallende peroxidhaltige Abluft wird bei der genannten Vorrichtung an die Umgebung abgegeben.

Es ist ferner bereits bekannt, daß zum Ausspülen der Behälter benutzte Wasserstoffperoxid in seine Zerfallsprodukte O₂ und H₂O aufzuspalten und die so gewonnene heiße Sterilluft wieder der Füllmaschine zuzuführen, um das Wasserstoffperoxid aus den Behältern zu entfernen. Eine solche Vorrichtung ist in der DE 42 07 896 Al beschrieben. Nachteilig an dieser bekannten Vorrichtung bzw. der entsprechend bekannten Vorrichtung ist jedoch, daß die zu sterilisierenden Behälter in einer abgeschlossenen Schleusenraum mit Wasserstoffperoxid beaufschlagt werden und in dieser Schleusenraum auch das Ausspülen der Behälter mittels der gewonnenen heißen Sterilluft erfolgt.

Es ist schnell ersichtlich, daß eine solche Vorrichtung technisch aufwendig ist, da der Schleusenraum aus einer stirnseitig durch Scheiben geschlossenen Trommel mit zylindermantelförmigen Trommelwandungen gebildet ist. Hierbei ist nicht nur die Abdichtung des Schleusenraumes technisch aufwendig, sondern auch ein nachgeschalteter aseptischer Vorraum zwingend notwendig, um die sterilisierten Behälter keimfrei an die Abfüllstation zu übergeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Vorrichtung zum Entkeimen von für die Abfüllung von Nahrungsmitteln vorgesehenen Behältern in einer Füllmaschine so auszugestalten und weiterzubilden, daß hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und Verfahrenssicherheit eine Optimierung erfolgt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Abfüllkammer mit jeweils einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung für die transportierten Behälter sowie jeweils wenigstens eine Filtereinheit, eine Katalysatoreinheit und einen Ventilator, die so hintereinander geschaltet angeordnet sind, daß die aus dem Ventilator strömende entspannte Sterilluft der Abfüllkammer derart zugeführt wird, daß die Sterilluft im Innern der Füllmaschine einen Luftvorhang laminarer Strömung bildet und daß die überschüssige Sterilluft durch die Einlaß- und Auslaßöffnungen ins Freie strömt. Auf diese Weise erfolgt neben der zuverlässigen Abdichtung eine Energieeinsparung durch die Nutzung der bereits vorgewärmten Sterilluft und andererseits eine Minimierung der Emission durch die zusätzliche Nutzung des zur Sterilisierung der Behälteroberflächen verwendeten Wasserstoffperoxids.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Optimierung des Abfüllvorganges dadurch erreicht worden, daß das Ausspülen der Behälter mit Wasserstoffperoxid unmittelbar vor der Abfüllung erfolgt. Durch die Rückführung des abgesaugten H₂O₂/Luft-Gemisches und die nachgeschaltete Sterillufterzeugung wird der Energieinhalt der Abluft ausgenutzt, da die Sterilluft bereits eine erhöhte Temperatur aufweist und so wirtschaftlich optimal zum Trocknungsvorgang eingesetzt werden kann. Im Innern der Abfüllkammer sorgt ein laminare Strömungsvorhang ("laminar flow") für ein gleichmäßiges, zuverlässiges Entfernen des Wasserstoffperoxides aus den kontinuierlich durch den Abfüllbereich transportierten Behältern.

Dadurch, daß im Innern der Abfüllkammer aufgrund der zusätzlich zugeführten Sterilluft ein Überdruck entsteht, ist eine optimale Abdichtung des gesamten Abfüllbereiches gegen die Umgebung gewährleistet, so daß keine Bakterien ins Innere des Abfüllbereiches gelangen können. Auf diese Weise werden die Sicherheit und die Effizienz beim Sterilisieren der Behälter gewährleistet.

Da ein Austritt von H₂O₂ aus der Abfüllkammer nicht völlig ausgeschlossen werden kann, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die aus der Abfüllkammer heraustretende Abluft abgesaugt werden, wenn dies wünschenswert ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Abluft nach dem Austritt aus der Füllmaschine zunächst gefiltert, wobei die Filterung vorzugsweise mechanisch erfolgt. Auf diese Weise lassen sich Fremdkörper, wie beispielsweise durch den Behälterabrieb entstehende

Partikel, zuverlässig aus dem Abluftstrom entfernen. Zwischen dem Ventilator und der Abfüllkammer kann dabei ein weiterer Filter angefordert sein.

Nach einer anderen Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Sterilluft vor dem Eintritt in die Abfüllkammer beheizt. Auf diese Weise kann mit einem geringen zusätzlichen Energieeinsatz die Sterilluft ein Temperaturniveau gebracht werden, das hinsichtlich auf eine optimale Trocknung der mit Wasserstoffperoxid ausgespülten Behälter abgestimmt ist.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, daß die Abluft bzw. Sterilluft im Kreislauf geführt wird. Durch die Kreislaufführung werden konstante Bedingungen für die Maschinenluft erzielt, um Temperatur und Feuchte der Sterilluft unabhängig von äußeren klimatischen Bedingungen zu halten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der einzigen Figur ist schematisch im Längsschnitt der Abfüllbereich einer Füllmaschine dargestellt.

Zum Sterilisieren wird dabei H₂O₂ Aerosol und sterile Druckluft durch eine Leitung 1 einer Heizung 2 zugeführt, wo eine Verdampfung stattfindet und der entstandene unter Druck stehende H₂O₂-Dampf durch eine Leitung 3 in das Innere einer Abfüllkammer 4 zugeführt. Die Abfüllkammer 4 weist eine Einlaßöffnung 5 auf, durch die kontinuierlich eine Transportkette 6 in den Abfüllbereich bewegt wird, auf der eine Vielzahl hintereinander - und gegebenenfalls nebeneinander - angeordnete Behälter 7 transportiert werden. Die Transportrichtung der Transportkette 6 durch

die Abfüllkammer 4 ist mit dem Pfeil 8 angedeutet. Am anderen Ende der Abfüllkammer 4 ist eine - kleinere Auslaßöffnung 9 zum Verlassen der auf der Transportkette 6 befindlichen und zwischenzeitlich geschlossenen Behälter 7 vorgesehen. Da die oben offenen Behälter 7 zunächst noch Keime aufweisen, ist die Anordnung der Leitung 3 und etwaiger paralleler (dahinter angeordneter) Leitungen so gewählt, daß der H₂O₂-Dampf unmittelbar in die offenen Behälter 7 geblasen wird. Der H₂O₂-Dampf kondensiert auf der kälteren Behälterwandung, so daß die im Wasserstoffperoxid enthaltenen hochaggressiven OH-Gruppen zuverlässig sämtliche vorhandenen Keime auf der Behälteroberfläche und der Transportkette 6 abtöten.

Der untere Bereich der Abfüllkammer 4 mündet in eine Leitung 10, durch die die H₂O₂-AbIUft abgezogen wird, einer Filtereinheit 11 und einer Katalysatoreinheit 12 zugeführt wird, wo eine Aufspaltung des Wasserstoffperoxids in seine Komponenten O₂ und H₂O erfolgt. Die so gewonnene Sterilluft wird über einen Ventilator 13 und eine Leitung 14 einem weiteren Filter 15 zugeführt, der im oberen Bereich der Abfüllkammer 4 angeordnet ist. Hinter dem Filter 15 wird die gegebenenfalls noch zusätzlich erwärmte Sterilluft einer Düsenplatte 16 zugeführt, in der eine Vielzahl paralleler Düsen dafür sorgen, daß die gereinigte Sterilluft im Innern der Abfüllkammer 4 einen Luftvorhang aus Sterilluft laminarer Strömung bildet, welcher für ein zuverlässiges Entfernen des Wasserstoffperoxids aus den im Innern der Abfüllkammer 4 befindlichen Behältern 7 sorgt.

Das Luftvolumen der durch die Düsenplatte 16 der Abfüllkammer 4 zugeführten Sterilluft ist dabei so gewählt, daß im Innern der Abfüllkammer 4 ein Überdruck

herrscht, so daß durch die Einlaßöffnung 5 und die
Auslaßöffnung 9 überschüssige Luft entweichen kann, wie mit nicht näher dargestellten Pfeilen andeutungsweise
dargestellt ist. Auf diese Weise sorgt die eingesetzte
Sterilluft nicht nur für ein zuverlässiges Trocknen der Behälter 7 sondern auch für eine sichere Abdichtung der Abfüllkammer 4 gegen eindringende Keime.

Die gereinigten und getrockneten Behälter 7 werden dann über ein nur schematisch dargestelltes Füllventil 18 mit dem zu befüllenden Produkt 19 befüllt und die Behälter anschließend von einer nicht dargestellten
Verschließeinheit noch innerhalb der Abfüllkammer 4
verschlossen und verlassen die Abfüllkammer 4 durch die Auslaßöffnung 9.

Claims

1. Vorrichtung zum Entkeimen von für die Abfüllung von, insbesondere flüssigen oder pastösen, Nahrungsmitteln vorgesehenen Behältern in einer Füllmaschine, gekennzeichnet durch eine Abfüllkammer (4) mit jeweils einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung (5, 9) für die transportierten Behälter (7) sowie jeweils wenigstens eine Filtereinheit (11), eine Katalysatoreinheit (12) und einen Ventilator (13), die so hintereinander geschaltet angeordnet sind, daß die aus dem Ventilator (13) strömende entspannte Sterilluft der Abfüllkammer (4) derart zugeführt wird, daß die Sterilluft im Innern der Füllmaschine einen Luftvorhang (17) laminarer Strömung bildet und daß die überschüssige Sterilluft durch die Einlaß- und Auslaßöffnungen (5, 9) ins Freie strömt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinheit (11) als mechanische Filtereinheit ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilator (13) und der Abfüllkammer (4) ein weiterer Filter (15) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entkeimen der Sterilluft vor dem Eintritt in die Abfüllkammer (4) eine Heizung (2) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft/Sterilluft über eine Leitung (14) im Kreislauf führbar ist.