NO133884B

NO133884B -

Info

Publication number: NO133884B
Application number: NO2436/72A
Authority: NO
Inventors: W Loeliger; R Schmied
Original assignee: Alpura Koreco Ag
Priority date: 1971-07-09
Filing date: 1972-07-07
Publication date: 1976-04-05
Also published as: ATA572872A; YU35324B; NL7111276A; AU4409672A; SE391692B; NL152806B; IT962447B; BE785982A; ZA724385B; FR2145527A1; US3854874A; DK137888C; SU431662A3; GB1375303A; FI53284B; CA952683A; DK137888B; BR7204509D0; YU179372A; CH534613A

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning for aseptisk pakking av sterile medier i pakninger som dannes av baneformet em-ballas j emateriale, med et steriliseringsvæskebad som materialet føres gjennom og et på forhånd sterilisert kammer i hvilket materialet formes til et rør, hvilket sterile kammer har et innløp for steril gass og et utløp med strupevirkning for gassblanding fra det under et lite overtrykk stående kammer. The invention relates to a device for aseptic packaging of sterile media in packages formed from web-shaped packaging material, with a sterilizing liquid bath through which the material is passed and a pre-sterilized chamber in which the material is formed into a tube, which sterile chamber has an inlet for sterile gas and an outlet with a throttling effect for gas mixture from the chamber under a slight overpressure.

Det er i innretninger av ovennevnte type fare for at steriliseringsvæsken som fjernes fra emballasjematerialet i det indre av det sterile kammer fører til en for høy konsentrasjon av steriliseringsmiddel i kammerets atmosfære. Som regel benyttes hydrogenperoksyd (H^O^) som steriliseringsmiddel, og ved en for høy konsentrasjon er det en fare for at det dannes et kon-densat fra den overmettede atmosfære som fører til at sterili-seringsmidlet kommer inn i bunnen av emballasjerøret og derfra inn i individuelle pakninger. Videre kan en for høy konsentrasjon lett føre til eksplosjoner. Endelig har man korrosjonsfa-ren som også er betraktelig øket dersom kammerets atmosfære har for høy konsentrasjon av steriliseringsmiddel. In devices of the above type, there is a danger that the sterilizing liquid that is removed from the packaging material in the interior of the sterile chamber leads to an excessively high concentration of sterilizing agent in the chamber's atmosphere. As a rule, hydrogen peroxide (H^O^) is used as a sterilizing agent, and at too high a concentration there is a danger that a condensate will form from the supersaturated atmosphere, which leads to the sterilizing agent entering the bottom of the packaging tube and from there into individual packs. Furthermore, too high a concentration can easily lead to explosions. Finally, there is the risk of corrosion, which is also considerably increased if the chamber's atmosphere has too high a concentration of sterilizing agent.

Det er et formål ved oppfinnelsen å eliminere de beskrevne ulemper. It is an object of the invention to eliminate the described disadvantages.

Dette oppnås ved et apparat av den innledningsvis nevnte type, som er kjennetegnet ved at en tilbakeføringsled-ning som er utstyrt med en væskeutskiller og en steriliseringsinnretning er anordnet mellom det sterile kammer og sterilgass-innløpet, i hvilken ledning det i strømningsretningen bak steriliseringsinnretningen innmates dosert atmosfæreluft, samt ved • en med det sterile kammer i forbindelse stående, innstillbar overtrykksventil. This is achieved by an apparatus of the type mentioned at the outset, which is characterized by the fact that a return line equipped with a liquid separator and a sterilizing device is arranged between the sterile chamber and the sterile gas inlet, into which line, in the direction of flow behind the sterilizing device, metered feed is fed atmospheric air, as well as by • an adjustable overpressure valve connected to the sterile chamber.

En begrensning av konsentrasjonen av det kjemiske steriliseringsmiddel i kammeratmosfæren i oppfinnelsens betyd-ning gjør det mulig ved å begrense konsentrasjonen til mindre enn duggpunktkonsentrasjonen å forhindre dannelse av kondens som kommer inn i pakningene sammen med innholdet som skal pakkes og har en skadelig effekt på innholdet. Videre kan man pålitelig eliminere eksplosjoner og faren for korrosjon. A limitation of the concentration of the chemical sterilizing agent in the chamber atmosphere in the meaning of the invention makes it possible by limiting the concentration to less than the dew point concentration to prevent the formation of condensation that enters the packages together with the contents to be packaged and has a harmful effect on the contents. Furthermore, explosions and the risk of corrosion can be reliably eliminated.

Innretningen kan passende være utformet på en slik måte at en forbindelse med den omgivende luft eksisterer mellom strupepunktet og transportinnretningen, slik at omgivende luft kan føres' inn i- kretsen sbr. en:"erstatning • f or den blanding som tas" fra' kretsens dvertrykksdel. -Ved a-.regulere forholdet av ut-skiftet! -luft ' og- mengden som' sir'kuTere's, er'det mulig: å begrense konsentrasjonen åv :kjemisk-'steriliseringsmiddel i- atmosfæren som--fyller det sterile kammer på .'en enkel måte. --.y ' : ,'. :..::>..--. videre' kan avtagriingspunktet passende- være aribragt i den nederste del a-v--kammeret og ;på'samme tid-'tjene som-utløp, for kondensert- steriliseririgsmiddel..■--I.-en - pakkemaskin : hvori em-ballas jematerialef -tiidanhes ^til vet" fleksibelt -rør inne i "det sterile kammer, dannes''eri ringformet spalt som tjener-som-en struperanordnihg ved utløpet åv -det fleksible . rør f raidet\rste-ri le kammer mellom-det' fleksible rør og' deler ;av. kammerets'bunn. Et åhriét kammer som omgir-røret-følger denne ringformede spalt, hvorfra- den ■ krétslédriirig s'om- fører-:'til transportinnretningen - av r grerie's.- " Bunnen 'av :årihet kammer danner :nok -en ringformet spalt sammen1'med Veggen' åv:'det fleksible rør. hvorigj erihom.'. érstatnings-lu'ft<:> tåtit-'-fra omgivelsene 'kari--komme- inn', i^kretséri. v-Eri utførel-sesf orm'åv^denné "'type "forhindrer -innslipp av organismefylt. om-: givende luft i det ■ iridre: av -det-sterile kammer . på 1 en: særlig.'... The device can suitably be designed in such a way that a connection with the surrounding air exists between the choke point and the transport device, so that ambient air can be introduced into the circuit cf. a:"substitution • for the mixture taken" from' the cross-pressure part of the circuit. -By a-.regulating the ratio of the out shift! - air ' and- the amount that' is circulated, it is possible to limit the concentration of chemical sterilizing agent in the atmosphere that fills the sterile chamber in a simple way. --.y ' : ,'. :..::>..--. Furthermore, the removal point can be conveniently located in the lower part of the chamber and at the same time serve as an outlet for condensed sterilizing agent. -tiidanhes ^to the "flexible" tube inside "the sterile chamber, an annular gap is formed which serves-as-a throat device at the outlet of the flexible . pipe f the raided\rste-ri le chamber between-the' flexible pipe and' parts ;of. chamber's bottom. An annular chamber that surrounds the tube follows this annular gap, from which it leads to the transport device - of r grerie's. with the Wall' å:'the flexible pipe. where. åv^denné "'type "prevents -letting in organism-filled. om-: providing air in the ■ iridre: of -the-sterile chamber . on 1 en: especially.'...

effektiv måte.- '■"!■'■'."-• . ' :: efficient way.- '■"!■'■'."-• . ' ::

I den ovenfor beskrevne utførelsesform.er det tilrådelig også' å oppdele det' annet: kammer"ved hjelp av: en delvegg anbragt i! avstand frå rørveggén og: koaksial med rørets akse.^ idet det anbringes-et varmeelement •-i -rommet mellom delveggen og- rør-veggen for å fordampe-'det- væskeformigé; steriliseringsmiddel .• på'.r. rørveggen under preliminær' sterilisering av- innretningen■■ :.■'{ In the embodiment described above, it is also advisable to divide the second chamber by means of a partial wall placed at a distance from the pipe wall and coaxial with the axis of the pipe, placing a heating element in the space between the part wall and the pipe wall to evaporate the liquid sterilizing agent on the pipe wall during preliminary sterilization of the device

Oppfinnelsen og ytterligere: trekk og: fordeler ved ' denne-vil i det følgende bli'nærmere beskrevet - ved• hjelp., av ut-, førelsesformer som er vist som eksempler på tegningen; ..;.; ;. The invention and further features and advantages of this will be described in more detail in the following - with the help of embodiments shown as examples in the drawing; ..;.; ;.

■ Fig. '1'viser:'et ' vert ikalt-.snitt -av en pakkemaskin hvori' en kontinuerlig innmatét-papirhane belagt-med plastmate-: ■ Fig. 1 shows: the so-called cross-section of a packaging machine in which a continuously fed paper tap coated with plastic feed:

riale tildannes til et rør i det indre av et sterilt kammer, og røret deles opp i individuelle fylte pakninger. Fig. 2 viser en anordning tilsvarende fig. 1 med en alternativ innføring av erstatningsluften. Fig. 3 viser en spesiell konstruksjon av den ringformede spalt mellom rørveggen og kammerets bunn. riale is formed into a tube in the interior of a sterile chamber, and the tube is divided into individual filled packs. Fig. 2 shows a device corresponding to fig. 1 with an alternative introduction of the replacement air. Fig. 3 shows a special construction of the annular gap between the tube wall and the bottom of the chamber.

Utførelsesformen vist på fig. 1 er en papirbane 12 belagt på en side med plastmateriale kontinuerlig trukket fra The embodiment shown in fig. 1, a paper web 12 coated on one side with plastic material is continuously pulled from

en tilførselsrull 11, gjennom et bad 13 fylt med steriliseringsvæske og ført inn i det sterile kammer 14. Kammeret 14 dannes av kassen 15 i hvis nebbformede inngang 16 avtetningsanordninger 17 er anbragt som muliggjør at et mindre overtrykk kan opprettholdes i kammeret 14. Banen føres gjennom blåseinnretningen 15' hvori oppvarmet steril luft fra ledningen 18 blåses på begge sider av banen med høy hastighet gjennom de slissede rør 16'. Steriliseringsvæsken som fortsatt fester seg til banen 12 blir på denne måte atomisert eller fordampet i kammeratmosfæren. a supply roll 11, through a bath 13 filled with sterilizing liquid and led into the sterile chamber 14. The chamber 14 is formed by the box 15 in whose beak-shaped entrance 16 sealing devices 17 are placed which enable a small excess pressure to be maintained in the chamber 14. The web is passed through the blowing device 15' in which heated sterile air from the line 18 is blown on both sides of the track at high speed through the slotted pipes 16'. The sterilizing liquid which still adheres to the web 12 is in this way atomized or vaporized in the chamber atmosphere.

Etter å ha passert retningsforandringsrullen 19 blir banen ved hjelp av formingsinnretningene 20, 21 og 22 tildannet til et fleksibelt rør som sveises sammen langs banens sider, slik at det dannes et lukket rør. Luft for sveising blåses fra omgivelsene ved hjelp av viften 24, varmes ved hjelp av varmespiralen 25 og etter å ha passert steriliseringsinnretningen 26 blåses inn i spalten mellom to overlappende lengdekanter ved hjelp av hetten 27. Under denne operasjon varmes plastmateri-alet anbragt på innsiden av røret 23 og kontaktrullene 28 i her-metisk sveising med dannelsen av en langsgående søm. Fyllerø-ret 29 stikker inn i det indre av emballeringsrøret, og ved hjelp av dette fylles røret 23 omtrent til nivået 30<*>med den sterile væske som skal pakkes, f. eks. pasteurisert melk. Ved hjelp av roterende sveisestempler 31 blir det delvis fylte rør oppdelt i individuelle fylte pakninger, og ved å benytte en tilsvarende sveiseinnretning som opererer i rett vinkel til tegningens plan After passing the direction change roller 19, the web is formed by means of the forming devices 20, 21 and 22 into a flexible tube which is welded together along the sides of the web, so that a closed tube is formed. Air for welding is blown from the surroundings with the help of the fan 24, heated with the help of the heating coil 25 and after passing the sterilization device 26 is blown into the gap between two overlapping longitudinal edges with the help of the hood 27. During this operation, the plastic material placed on the inside of the tube 23 and the contact rolls 28 in hermetic welding with the formation of a longitudinal seam. The filling tube 29 sticks into the interior of the packaging tube, and with the help of this the tube 23 is filled approximately to the level 30<*>with the sterile liquid to be packed, e.g. pasteurized milk. By means of rotating welding stamps 31, the partially filled pipe is divided into individual filled gaskets, and by using a corresponding welding device that operates at right angles to the plane of the drawing

-dannes tetraederformede pakninger 32 på kjent måte. - tetrahedron-shaped gaskets 32 are formed in a known manner.

Før oppstartingen av pakkemaskinen utsettes det sterile kammer for en preliminær sterilisering, f. eks. ved å sprøyte en kjemisk aktiv steriliseringsvæske kombinert med inn-mating av varmluft gjennom ledningen 18. Before starting up the packaging machine, the sterile chamber is subjected to a preliminary sterilization, e.g. by spraying a chemically active sterilizing liquid combined with the supply of hot air through the line 18.

Det indre av kammeret 14 danner komponenten av en krets hvori blandingen av kammerluft og steriliseringsmiddeldamp som danner kammerets atmosfære sirkuleres ved hjelp av viften 33- For dette formål er bunnen 34 av kammeret 14 skål-formet, og i det nederste punkt avgrenes utløpsledningen 35 og fører til væskeseparatoren 36. Utseparert væske kan tømmes pe-riodisk ved hjelp av kranen 37- Blandingen som er befridd for væskedråper kommer så inn i viften 33 gjennom ledningen 38 og passerer deretter gjennom ledningen 39 inn i filteret 40, i hvis innløpskammer 4l er anbragt en elektrisk oppvarmet varmespiral 42. Fra filteret 40 returnerer det transporterte medium til kammeret 14 via ledningen 18 og inn i vifteinnretningene 15', 16'. The interior of the chamber 14 forms the component of a circuit in which the mixture of chamber air and sterilant vapor which forms the chamber's atmosphere is circulated by means of the fan 33- For this purpose the bottom 34 of the chamber 14 is bowl-shaped, and at the lowest point the outlet line 35 branches off and leads to the liquid separator 36. Separated liquid can be emptied periodically with the help of the tap 37 - The mixture, which is freed from liquid droplets, then enters the fan 33 through the line 38 and then passes through the line 39 into the filter 40, in whose inlet chamber 4l is placed a electrically heated heating coil 42. From the filter 40, the transported medium returns to the chamber 14 via the line 18 and into the fan devices 15', 16'.

Struperinnretningen 43 er anbragt i ledningen 38 og bevirker at et mindre overtrykk på f. eks. 5 mm vannsøyle kan opprettholdes i kammeret 14 mens viften 33 løper. Mellom struperen 43 og viften 33 går ledningen 44 inn i ledningen 38. Gjennom denne kan frisk luft fra omgivelsene komme inn i kretsen. En strømningsmåler 45 av flotørtypen i ledningen indikerer hvor mye omgivende luft som føres inn. Videre grener ledningen 46 av fra ledningen 38 før struperen. Denne ledning 46 er forsynt med regulerbar avblåsningsventil 47 som muliggjør at kammeratmosfæren kan strømme ut når et bestemt trykk i kammeret 14 over-skrides. Frisk luft fra omgivelsene kommer inn i kretsen gjennom ledningen 44 for å erstatte den blanding som tømmes ut av kretsen. Ved passende regulering av avblåsningsventilen 47 kan konsentrasjonen av kjemisk steriliseringsmiddel i atmosfæren i fyl-lekammeret 14 reguleres på en enkel måte. Når en 10 - 40 % løs-ning av hydrogenperoksyd benyttes, er det tilrådelig å opprett-holde en konsentrasjon på 25 g pr. 1000 g luft i kammeret 14. En slik verdi vil på den ene side pålitelig eliminere de ulemper som i begynnelsen ble beskrevet og på den annen side sikre en mer pålitelig aseptisk operasjon hvor en lekkasje tillater en organisme å trenge inn i det indre. The throttling device 43 is placed in the line 38 and causes a minor excess pressure of e.g. 5 mm water column can be maintained in the chamber 14 while the fan 33 is running. Between the throttle 43 and the fan 33, the line 44 enters the line 38. Through this, fresh air from the surroundings can enter the circuit. A flow meter 45 of the float type in the line indicates how much ambient air is introduced. Furthermore, the line 46 branches off from the line 38 before the throttle. This line 46 is provided with an adjustable blow-off valve 47 which enables the chamber atmosphere to flow out when a certain pressure in the chamber 14 is exceeded. Fresh air from the surroundings enters the circuit through line 44 to replace the mixture that is discharged from the circuit. By suitably regulating the blow-off valve 47, the concentration of chemical sterilizing agent in the atmosphere in the filling chamber 14 can be regulated in a simple way. When a 10 - 40% solution of hydrogen peroxide is used, it is advisable to maintain a concentration of 25 g per 1000 g of air in the chamber 14. Such a value will on the one hand reliably eliminate the disadvantages described at the beginning and on the other hand ensure a more reliable aseptic operation where a leak allows an organism to penetrate into the interior.

Under operasjon av den beskrevne innretning er tempe-raturen i den blanding som mates gjennom ledningen 18. fortrinns-vis 120°C. For å nå den ønskede konsentrasjon av steriliseringsmiddel i kammeratmosfæren, har man funnet at et forhold av sir-kulert blanding til innført erstatningsluft på ca. 2 : 1 har During operation of the described device, the temperature of the mixture fed through line 18 is preferably 120°C. In order to reach the desired concentration of sterilizing agent in the chamber atmosphere, it has been found that a ratio of circulated mixture to introduced replacement air of approx. 2 : 1 have

vært passende. been appropriate.

I den anordning som er vist på fig. 2 oppnås struper-virkningen tilsvarende struperen på fig. 1 ved hjelp av spalten 51 mellom det fleksible rør 23 og bunnen 34 av kammeret 14. Et annet kammer 52 som omgir røret 23 følger etter den ringformede spalt 51, og fra dette avgrener ledningen 54 som fører til separatoren 53- Bunnen 55 av det annet kammer danner nok en ringformet spalt 56 sammen med den fleksible rørvegg, hvorigjennom erstatningsluften fra omgivelsene kan komme inn i kretsen. Den luft som kommer inn gjennom spalten 56 forhindrer at blandinger av luft og steriliseringsmiddel lekker ut. In the device shown in fig. 2, the throttle effect corresponding to the throttle in fig. 1 by means of the gap 51 between the flexible tube 23 and the bottom 34 of the chamber 14. Another chamber 52 which surrounds the tube 23 follows the annular gap 51, and from this branches off the conduit 54 leading to the separator 53- The bottom 55 of the other chamber again forms an annular gap 56 together with the flexible pipe wall, through which the replacement air from the surroundings can enter the circuit. The air entering through the gap 56 prevents mixtures of air and sterilant from leaking out.

I henhold til fig. 1 omfatter denne krets transportinnretningen 57 og filteranordningen 58 med varmespiralen 59 hvorfra den sterile blanding av luft og steriliseringsmiddeldamp kommer inn i vifteanordningen 15> 16 via ledningen 60. Måleren 62 er anbragt i ledningen 6l mellom separatoren 53 og transportinnretningen 57. According to fig. 1, this circuit comprises the transport device 57 and the filter device 58 with the heating coil 59 from which the sterile mixture of air and sterilant vapor enters the fan device 15 > 16 via the line 60. The meter 62 is placed in the line 6l between the separator 53 and the transport device 57.

Fra det nederste punkt av bunnen 34 grener ledningen 63 av og er lukket ved hjelp av den vektbelastede klaff 64. Vek-ten 65 er regulert på en slik måte at den blåses av ved et visst trykk i kammeratmosfæren. Ikke-kondenserte partier kondenseres ved hjelp av kaldt vann som mates inn i injeksjonskondensatoren 67, gjennom ledningen 68. From the lowest point of the base 34, the line 63 branches off and is closed by means of the weight-loaded flap 64. The weight 65 is regulated in such a way that it is blown off at a certain pressure in the chamber atmosphere. Non-condensed parts are condensed using cold water which is fed into the injection condenser 67, through the line 68.

Ved en passende dimensjonering av den ringformede spalt 51 i utførelsesformen i. henhold til fig. 2 kan man opprett-holde en bestemt konsentrasjon av steriliseringsmiddel i atmosfæren i kammeret 14. For den preliminære sterilisering er kammeret 52 oppdelt i to ringformede rom ved hjelp av veggen 71 som er koaksial med aksen av det fleksible rør, idet en elektrisk varmespiral 73 er anbragt i det ringformede rom 72 mellom veggen 71 og røret 23. Denne varmespiral tjener til å fordampe det væskeformige steriliseringsmiddel som er avsatt på veggene på det fleksible emballeringsrør under den preliminære sterilisering av kammeret 14. På denne måte er steriliseringsmiddel med korroderende effekt forhindret fra å komme inn i den følsomme anordning som frembringer de tverrgående sveisesømmer. With a suitable dimensioning of the annular gap 51 in the embodiment i. according to fig. 2, a certain concentration of sterilizing agent can be maintained in the atmosphere in the chamber 14. For the preliminary sterilization, the chamber 52 is divided into two annular spaces by means of the wall 71 which is coaxial with the axis of the flexible tube, an electric heating coil 73 being placed in the annular space 72 between the wall 71 and the tube 23. This heating coil serves to vaporize the liquid sterilant deposited on the walls of the flexible packaging tube during the preliminary sterilization of the chamber 14. In this way, sterilant with a corrosive effect is prevented from enter the sensitive device that produces the transverse welds.

Fig. 3 viser detaljer av en konstruksjon for tildann-ing av spalten 51. Her er skjærekanter 82 koaksiale med aksen av det fleksible rør 23 på bunnen 81 av kammeret 14. På skjære-kanten 82 hviler platen 83, hvis hull 84 er dimensjonert slik at en ringformet spalt 85 av en viss bestemt bredde dannes mellom røret og hullet 84. Platen som hviler på skjærekantene 82 kan følge små sidebevegelser av røret 23- Fig. 3 shows details of a construction for creating the gap 51. Here, cutting edges 82 are coaxial with the axis of the flexible tube 23 on the bottom 81 of the chamber 14. On the cutting edge 82 rests the plate 83, whose hole 84 is dimensioned as follows that an annular gap 85 of a certain width is formed between the tube and the hole 84. The plate resting on the cutting edges 82 can follow small lateral movements of the tube 23-

Claims

Device for the aseptic packaging of sterile media in packages formed from web-shaped packaging material (12, 23), with a sterilizing liquid bath (13) through which the material (12, 23) is passed and a pre-sterilized chamber (14) in which the material (12, 23) is shaped into a tube, which sterile chamber (14) has an inlet (15, 15') for sterile gas and an outlet (51, 43) with a throttling effect for the gas mixture from the chamber (14), which is under a slight overpressure, characterized in that a return line (38, 54) which is equipped with a liquid separator (36, 53) and a sterilization device (40, 42; 58, 59) is arranged between the sterile chamber (14) and the sterile gas inlet (15, 15. '), in which line in the flow direction behind the sterilization device (40, 42; 58, 59) dosed atmospheric air is fed (at 44, 56), as well as at an adjustable overpressure valve connected to the sterile chamber (14) ( 47, 64).

2. Device according to claim 1, characterized in that the tube (23) together with parts of the bottom (34) of the sterile chamber form an annular gap (51), which acts as a throttling device at the outlet of the tube (23) from the sterile chamber (14), that a second chamber (52) surrounding the tube (23) follows the annular gap (51), from which second chamber (52) the return line, leading to a transport device (57) 9 is branched off, and that the bottom (55) of the second chamber together with the pipe wall (23) forms a second annular gap (56), through which replacement air from the surroundings can enter the circuit.

3. Device according to claim 2, characterized in that the second chamber (52) is divided by a partial wall (71) placed at a distance from the wall of the flexible pipe (23) and coaxial with the pipe's axis, and that a heating element (73 ) is placed in the space (72) between the partial wall (71) and the wall of the tube (23) in order to evaporate the sterilizing agent in liquid form which is present on the tube wall during preliminary sterilization of the device.