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DE68909869T2 - Method for manufacturing a filling tube on a packaging machine. - Google Patents

Method for manufacturing a filling tube on a packaging machine.

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DE68909869T2 DE89115077T DE68909869T DE68909869T2 DE 68909869 T2 DE68909869 T2 DE 68909869T2 DE 89115077 T DE89115077 T DE 89115077T DE 68909869 T DE68909869 T DE 68909869T DE 68909869 T2 DE68909869 T2 DE 68909869T2
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PROFOR LUND AB
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Abstract

The invention relates to a product filling pipe (1) to a packing machine for liquid contents such as milk. The filling pipe (1) consists of two concentric pipes (4,5) of metal which between them form a vacuum chamber (6). The double-walled filling pipe (1) is manufactured by the welding together in a vacuum chamber of two concentrically arranged pipes (4) and (5) along the annular weld joints (8) and (9). When a product which is considerably cooler than the surrounding atmosphere is supplied through the inner pipe (4) the outer pipe (5) will not be cooled down to an appreciable extent, since the evacuated space (6) in between constitutes a good thermal insulator.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines kondensationsfreien Füllrohrs an einer Verpackungsmaschine zum Verpacken eines sterilen kalten Flüssigprodukts in Packungen, wobei das Füllrohr aus zwei konzentrisch angeordneten Metallrohren besteht, zwischen denen eine wärmedämmende geschlossene Vakuumkammer gebildet ist.The invention relates to a method for producing a condensation-free filling tube on a packaging machine for packaging a sterile cold liquid product in packages, wherein the filling tube consists of two concentrically arranged metal tubes, between which a heat-insulating closed vacuum chamber is formed.

In modernen Hochleistungs-Verpackungsmaschinen für Produkte wie Milch wird das Produkt mit relativ niedriger Temperatur von ca. 4-6 ºC in vorher angeordnete Verpackungsbehälter oder in einen Packstoffschlauch abgefüllt. Wegen der niedrigen Temperatur des Füllprodukts tritt an der Außenseite des Füllrohrs Kondensation auf, und eine solche Kondensation ist unerwünscht, da in der Luft vorhandene Bakterien an den Wassertropfen haften können, die durch Kondensation gebildet werden und anschließend von der Außenseite des Füllrohrs in die Packungen abtropfen können. Vom Hygienestandpunkt ist daher jegliche Kondensatbildung an der Außenseite des Füllrohrs unerwünscht, und es wird versucht, Mittel zu finden, um jegliche Kondensatbildung zu verhindern.In modern high-performance packaging machines for products such as milk, the product is filled into pre-arranged packaging containers or into a packaging tube at a relatively low temperature of about 4-6 ºC. Due to the low temperature of the filling product, condensation occurs on the outside of the filling tube and such condensation is undesirable since bacteria present in the air can adhere to the water drops formed by condensation and subsequently drip from the outside of the filling tube into the packages. From a hygiene point of view, therefore, any condensation on the outside of the filling tube is undesirable and attempts are made to find means to prevent any condensation.

Eine Lösung des Problems bietet ein doppelwandiges Füllrohr, das aus zwei konzentrisch angeordneten Metallrohren besteht, die an ihren Enden gasdicht miteinander verschweißt sind, so daß zwischen den Rohren eine gasdichte Kammer gebildet ist, die evakuiert wird. Durch die evakuierte Kammer mit Kreisquerschnitt zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr des Füllrohrs wird eine sehr gute Wärmedämmung erreicht, was bedeutet, daß das kalte Produkt, das die Innenwand herunterkühlt, keine entscheidende Kühlwirkung auf das äußere Metallrohr hat, so daß eine Kondensatbildung weitgehend verhindert wird. Ein technisches Problem besteht im Erreichen des erforderlichen Vakuums in der Kammer 6 zwischen den beiden Rohren 4, 5. In GB-A-1 337 546A wird eine vakuumisolierte Rohrleitung beschrieben. Diese Rohrleitung ist an sich die Lösung eines vollständig verschiedenen technischen Problems, besteht jedoch aus zwei konzentrischen Rohren mit einem evakuierten Raum zwischen den Rohren. Das Vakuum in der Vakuumkammer zwischen den Rohren wird durch eine Vakuumpumpe erhalten, die mit einem Ventil 28 in dem äußeren Rohr verbindbar ist. Ein solches Ventil ist teuer und mit dem Risiko einer Undichtheit behaftet. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist weder ein Ventil noch eine sonstige Verbindung mit dem evakuierten Raum vorgesehen, so daß keine Gefahr von Undichtheiten besteht.A solution to the problem is provided by a double-walled filling pipe, which consists of two concentrically arranged metal pipes which are welded together at their ends in a gas-tight manner, so that a gas-tight chamber is formed between the pipes, which is evacuated. The evacuated chamber with a circular cross-section between the inner and outer pipes of the filling pipe achieves very good thermal insulation, which means that the cold product which cools down the inner wall has no decisive cooling effect on the outer metal pipe, so that condensate formation is largely prevented. A technical problem is achieving the required vacuum in the chamber 6 between the both pipes 4, 5. GB-A-1 337 546A describes a vacuum-insulated pipeline. This pipeline is in itself the solution of a completely different technical problem, but consists of two concentric pipes with an evacuated space between the pipes. The vacuum in the vacuum chamber between the pipes is maintained by a vacuum pump which is connectable to a valve 28 in the outer pipe. Such a valve is expensive and involves the risk of leakage. According to the present invention, neither a valve nor any other connection to the evacuated space is provided, so that there is no risk of leakage.

Das Problem bei der Herstellung des Füllrohrs gemäß der Erfindung liegt darin zu ermöglichen, den engen Zwischenraum zwischen den konzentrischen Rohren 4 und 5 zu evakuieren, und eine Lösung dieses Problems gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Schweißvorgang in einer Vakuumkammer durchgeführt wird, z. B. mit einer automatischen Schweißeinheit, die die beiden Rohre 4 und 5 miteinander entlang zwei Ringnähten 8 und 9 miteinander verbindet, die in einem Abstand voneinander positioniet sind. Da das Schweißen in einer Vakuumkammer durchgeführt wird, in der ein Druck von max. 75 mm Hg herrscht, erreicht der Druck im Inneren der Kammer 6 ungefähr den gleichen Wert.The problem in manufacturing the filling tube according to the invention is to make it possible to evacuate the narrow space between the concentric tubes 4 and 5, and a solution to this problem according to the present invention is that the welding operation is carried out in a vacuum chamber, e.g. with an automatic welding unit that joins the two tubes 4 and 5 together along two ring welds 8 and 9 positioned at a distance from each other. Since the welding is carried out in a vacuum chamber in which a pressure of max. 75 mm Hg prevails, the pressure inside the chamber 6 reaches approximately the same value.

Ein Füllrohr, das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt ist, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung beschrieben.A filling tube manufactured by the method according to the invention is described below with reference to the attached schematic drawing.

Das in der Figur gezeigte Füllrohr ist mit 1 bezeichnet, und es weist einen oberen Verbindungsbereich 2 und einen unteren Auslaßbereich 3 auf. Wie aus der Figur ersichtlich ist, ist der rechte Teil des Füllrohrs im Schnitt gezeigt, während der linke Teil ungeschnitten projiziert ist. Der zentrale Bereich des Füllrohrs 1 besteht aus zwei konzentrisch angeordneten Rohren 4 und 5 und einer Kammer 6, die zwischen diesen Rohren 4 und 5 gebildet ist. Der innere Füllkanal des Füllrohrs ist mit 7 bezeichnet.The filling tube shown in the figure is designated 1 and it has an upper connection area 2 and a lower outlet area 3. As can be seen from the figure, the right part of the filling tube is shown in section, while the left part is projected uncut. The central area of the filling tube 1 consists of two concentrically arranged tubes 4 and 5 and a chamber 6 which is located between these tubes 4 and 5. The inner filling channel of the filling tube is designated 7.

Die beiden konzentrischen Rohre 4 und 5, die zwischen sich die Kammer 6 aufweisen, sind entlang den Ringnähten 8 und 9 auf solche Weise miteinander verschweißt, daß die Kammer gasdicht gekapselt ist. Das Füllrohr 1 in der in der Figur gezeigten Version soll mit einem Rohrsystem für die Zuführung von Füllgut verbunden werden, wobei der Verbindungsbereich 2 an dem oberen Teil des Füllrohrs 1 mit diesem Rohrsystem (hier nicht gezeigt) verbunden wird. Wenn das Füllgut durch das Füllrohr 1 zugeführt wird, passiert es den Innenkanal 7 und verläßt das Füllrohr 1 durch seinen Auslaß 3. Da das Füllgut, wenn es aus Molkereiprodukten wie beispielsweise Milch besteht, am Abfüllpunkt mit ca. 4 ºC relativ kalt ist und relativ große Füllgutmengen durch das Füllrohr 1 gefördert werden, wird der innere Rohrteil 4 heruntergekühlt und nimmt die gleiche Temperatur wie das Füllgut an. Das würde normalerweise bedeuten, daß die Außenseite des Füllrohrs die gleiche Temperatur annimmt, weil das Füllrohr 1 aus Metall, insbesondere rostfreiem Stahl, besteht, so daß in der Atmosphäre vorhandene Feuchtigkeit sich an der Außenseite des Füllrohrs 1 niederschlagen würde. Das wird im vorliegenden Fall dadurch verhindert, daß das Füllrohr 1 aus zwei konzentrisch angeordneten Rohrteilen 4 und 5 besteht, die durch die Kammer 6 voneinander getrennt sind, in der ein technisches Vakuum herrscht. In der Praxis ist es zwar nicht möglich, in der Kammer 6 ein vollständiges Vakuum zu erreichen, aber praxisbezogene Experimente haben gezeigt, daß ein Druck von max. 75 mm Hg ausreicht, um zwischen den Rohren 4 und 5 einen guten Wärmedämmeffekt zu erreichen.The two concentric pipes 4 and 5, which have the chamber 6 between them, are welded together along the ring seams 8 and 9 in such a way that the chamber is encapsulated in a gas-tight manner. The filling pipe 1 in the version shown in the figure is to be connected to a pipe system for the supply of filling material, whereby the connection area 2 on the upper part of the filling pipe 1 is connected to this pipe system (not shown here). When the filling material is supplied through the filling pipe 1, it passes through the inner channel 7 and leaves the filling pipe 1 through its outlet 3. Since the filling material, if it consists of dairy products such as milk, is relatively cold at around 4 ºC at the filling point and relatively large quantities of filling material are conveyed through the filling pipe 1, the inner pipe part 4 is cooled down and assumes the same temperature as the filling material. This would normally mean that the outside of the filling tube assumes the same temperature because the filling tube 1 is made of metal, in particular stainless steel, so that any moisture present in the atmosphere would condense on the outside of the filling tube 1. In the present case, this is prevented by the fact that the filling tube 1 consists of two concentrically arranged tube parts 4 and 5, which are separated from one another by the chamber 6, in which a technical vacuum prevails. In practice, it is not possible to achieve a complete vacuum in the chamber 6, but practical experiments have shown that a pressure of max. 75 mm Hg is sufficient to achieve a good thermal insulation effect between the tubes 4 and 5.

Aufgrund der Anwesenheit der evakuierten Kammer wird daher das äußere Rohr 5 des Füllrohrs 1 nicht heruntergekühlt, da der evakuierte Raum eine gute Wärmedämmung bildet, sondern die Außenseite des Rohrs 5 nimmt grundsätzlich die gleiche Temperatur wie die umgebende Luft an, was bedeutet, daß in der Atmosphäre vorhandene Feuchtigkeit sich nicht an der Außenseite des Rohrs 5 niederschlägt.Due to the presence of the evacuated chamber, the outer tube 5 of the filling tube 1 is therefore not cooled down, since the evacuated space forms a good thermal insulation, but the outside of the tube 5 basically assumes the same temperature as the surrounding air, which means that in Moisture present in the atmosphere does not condense on the outside of the tube 5.

Das oben beschriebene Füllrohr bietet gegenüber bekannten Füllrohren viele Vorteile, und es wurde auch gefunden, daß bei Verwendung des Füllrohrs zum Heißbefüllen das Füllrohr auf die gleiche wärmedämmende Weise funktioniert, d. h., die äußere Füllrohrwand nimmt nicht die gleiche hohe Temperatur wie das innere Füllrohr an, was ein Vorteil sein kann. Der technische Haupteffekt bei diesem Füllrohr ist jedoch, daß die Konstruktion die Ausbildung von Kondensat an der Außenseite des Füllrohrs verhindert, da ein solches Kondensat, wie bereits erwähnt, besonders nachteilig ist, weil Wassertropfen nach unten in die zum Befüllen bestimmten Packungen fallen können, was unhygienisch und beim Befüllen von sogenannten sterilen Packungen vollständig unannehmbar ist.The filling tube described above offers many advantages over known filling tubes and it has also been found that when the filling tube is used for hot filling the filling tube functions in the same heat insulating manner, i.e. the outer filling tube wall does not assume the same high temperature as the inner filling tube, which can be an advantage. However, the main technical effect with this filling tube is that the design prevents the formation of condensate on the outside of the filling tube, since such condensate, as already mentioned, is particularly disadvantageous because water drops can fall down into the packages intended for filling, which is unhygienic and completely unacceptable when filling so-called sterile packages.

Claims (1)

Verfahren zum Herstellen eines kondensationsfreien Füllrohrs an einer Verpackungsmaschine zum Verpacken eines sterilen kalten Flüssigprodukts in Packungen, wobei das Füllrohr aus zwei konzentrisch angeordneten Metallrohren (4, 5) besteht, zwischen denen eine wärmedämmende geschlossene Vakuumkammer (6) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das innere und das äußere Rohr (4, 5) miteinander verschweißt werden, wenn sie in einer Vakuumkammer angeordnet sind, in der der Druck niedriger als 75 mm Hg ist.Method for producing a condensation-free filling tube on a packaging machine for packaging a sterile cold liquid product in packages, the filling tube consisting of two concentrically arranged metal tubes (4, 5), between which a heat-insulating closed vacuum chamber (6) is formed, characterized in that the inner and outer tubes (4, 5) are welded together when they are arranged in a vacuum chamber in which the pressure is lower than 75 mm Hg.
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