DE202012002265U1

DE202012002265U1 - Aseptik im Füllrohr einer Schlauchbeutelmaschine

Info

Publication number: DE202012002265U1
Application number: DE201220002265
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2013-06-13
Anticipated expiration: 2022-03-08

Abstract

Aseptik im Füllrohr einer Schlauchbeutelmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass, ein Füllrohr (1) oder Formatrohr bei einer Füllmaschine, wie z. B. einer Schlauchbeutelmaschine, das nach der Formung eines Schlauchs eine Säuberung bis hin zu einer aseptischen Behandlung der Innenseite des Beutels vornimmt.

Description

Bei der hier vorliegenden Erfindung geht es um die aseptische Abfüllung von Füllgütern in Folien oder Laminatverpackungen, die aufgrund ihrer Beschaffenheit aseptisch oder clean abgefüllt werden müssen. Hierbei kann es sich z. B. um Lebensmittel oder Medikamente handeln, die flüssig sind, die stückig sind, die pulvrig sind, auch feste Stoffe, die in Flüssigkeit schwimmen wie z. B. Mören oder Erbsen, sowie jegliche andere Füllgüter auch für Nichtlebensmittel.
Bei den meisten, bekannten aseptischen Beutelabfüllanlagen wird die ganze oder große Teile der Maschine verkapselt um dann die Füllmaschine komplett zu sterilisieren. Diese geschieht oft über Hitze, Wasserstoffperoxid oder Strahlen. In der Regel fährt die Folie oder das Laminat, das auch aus Kunststoff, Kartons, Metall oder auch aus anderen Materialien bestehen kann, aus dem nichtaseptischen Bereich durch ein Wasserstoffperoxid Bad, ein Hitzebad oder einen Strahlentunnel in den aseptischen Bereich der Maschine um somit anschließend im aseptischen Bereich der Maschine den Beutel herzustellen um danach im Formatrohr oder auch Füllrohr genannt befüllt zu werden. Sobald dieses Laminat aus welchem Grund auch immer in der Maschine nicht exakt den vorgesehenen Weg läuft, muss die Maschine angehalten werden um das Laminat wieder auszurichten um dann wieder weiterlaufen zu können. In diesem Fall wird dann der gesamte Innenraum der Maschine wieder sterilisiert oder aseptisch behandelt, was bis zu mehreren Stunden gehen kann.
Da die technische Umsetzung der unten beschriebenen Maschinenkomponente sehr viel günstiger ist und sogar bestehende Maschinen auf diese Weise umgerüstet werden können und aber auch die lange Steril- oder Aseptikbehandlung im Sterilen Raum der Maschine nicht mehr notwendig sind, besteht ein hoher Bedarf dieser neuen Technik und daher ist das erfinderisch neu.
Bei der hier vorliegenden Erfindung wird nicht die gesamte Maschine oder auch Teile der Maschine sterilisiert oder aseptisch behandelt sondern das Laminat wird wie bei einer nichtaseptischen Füllmaschinen über eine Schulter gezogen um eine Hülle zu formen die dann um das Formatrohr oder Füllrohr (1) geführt wird um mit einer Schweißnaht oder einer Verklebung zu einem Schlauch verbunden wird.
Bei der Zusammensetzung des Laminats ist wie bei herkömmlichen nichtaseptischen Füllmaschinen auf die Zusammensetzung des Laminats zu achten und zusätzlich, dass das Laminat entsprechende Sperrbarrieren hat, so dass bis zu 2 Jahren und mehr keine Keime in den Innenraum des Beutels kommen können.
In diesem Füllrohr wird dann erst die Folie durch Schlitze oder Netze oder Spalte oder eine andere Öffnung, die so gestaltet ist, dass die gesamte Folie von der zum Füllgut hin zeigenden Seite benetzt oder bestrahlt wird und dadurch aseptisch wird.
Das Füllrohr ist innen so zu gestalten, dass keine Keime nach dem Sterilisationsvorgang in den unteren Teil des Füllrohrs kommen können. So muss es einen Durchgang für den Flüssigkeitstransport des Sterilisationsmaterials geben und/oder einen Durchgang für evtl. Leitungen für die Strahlenlampe geben und dass Füllgut muss in separaten Kanälen durchgeleitet werden können. Diese Leitungen, die idealerweise durch ein Metallsperrplatte laufen müssen so angebracht werden, dass ein größtmöglicher Durchmesser der Leitung für das Füllgut entsteht, so dass für evtl. stückige Güter oder in Flüssigkeit schwimmende Güter rein aufgrund der Erdanziehung leicht durchgeführt werden können.
Da dann unter Umständen durch Oberflächenspannung bei Flüssigkeitssterilisation wie z. B. durch Wasserstoffperoxid oder bei Strahlen durch z. B. ein Staubkorn, Stellen entstehen können, vor allem an der schon fixierten Schweißnaht in Längsrichtung noch unreine Stellen sein könnten, kann nach der Sterilisation und vor dem Befüllen noch ein zweiter Schweißgang durchgeführt werden, der den Schlauch noch etwas enger macht (3), so dass evtl. unreine Bereiche somit noch mal verschweißt werden und somit evtl. Keime durch eine 2. Schweißnaht eingeschlossen werden und dadurch nicht mehr an das Füllgut kommen. Hierzu kann es notwendig sein, dass das Füllrohr kurz vor der Anbringung der 2. Schweißnaht, Klebestelle, Verklemmung oder Verbindung auf andere Weise etwas verjüngt werden muss.
Evtl. zu breite Schweißnähte können dann von außerhalb des Füllrohrs abgeschnitten oder abgetrennt werden.
Beim so genannten Seitenfaltenbeutel oder Stabilpack oder auch allen anderen Beuteln (6), die aus welchem Grund auch immer noch weitere Schweißnähte benötigen, können dann nach der Sterilisation und vor der Befüllung entsprechende zusätzliche Schweißnähte durch zusätzlich Schweißvorgänge durchgeführt werden. Es kann auch sein, dass nach der Befüllung und Verschließung noch weitere Schweißvorgänge zur speziellen Formgebung notwendig sind, wichtig dabei ist lediglich, dass der Beutel direkt unterhalb des Füllrohrs abgesiegelt wird und somit innen aseptisch und steril bleibt. Bei flüssigen Füllgütern kann so auch, z. B. mit Ultraschallschweißtechnik aber auch mit Infrarotschweißtechnik oder auch mit anderen Schweiß, Klebe oder Klemmverfahren im Füllstand abgesiegelt werden. Bei diesen Schweißvorgängen werden dann aseptische Innenteile des Laminats verschweißt und es kann keine Unsterilität mehr entstehen, da der komplette Innenraum des Beutels aseptisch sauber ist.
Bei der Besprühung (3) der Innenseite des Beutels (6) z. B. mit Wasserstoffperoxid aber auch anderen steril machenden Flüssigkeiten kann es nötig sein, um das Wasserstoffperoxid oder die anderen Flüssigkeiten wieder zu entfernen oder deren Wirkung zu verändern, dass die Beutelinnenseite mit heißer, aseptisch gereinigter Luft besprüht wird (7), so spaltet sich z. B. vom Wasserstoffperoxid (H2O2) ein O ab und es entsteht H2O und O. Da das H2O in der Regel im Füllgut bleiben kann muss lediglich der Sauerstoff wieder zurück durch das Füllrohr herausgezogen werden (8). Es funktioniert auch, dass die Schweißnaht, die zu diesem Zeitpunkt noch nicht durchgängig ist, sich etwas öffnet um das O heraus zu blasen, da dann direkt danach die oben erwähnte 2. Schweißnaht den gesamten Beutel wieder aseptisch verschließt. Es kann auch eine um das Füllrohr gelegte Gummilippe (9) praktisch als Rakel funktionieren, so dass nur sehr wenig H2O übrig bleibt und zu vernachlässigen ist. Hierzu ist es notwendig, dass ein permanenter Sauerstoffstrom nach außen erzeugt wird, so dass keine Keime durch Einströmen von Luft aus der Umgebung einströmen können.
Beim Sterilisieren durch Strahlung (2) könnte es passieren, dass eine Verunreinigung wie z. B. ein Staubkorn einen Schatten wirft und dadurch unter dem Schatten eine unsterile Stelle entsteht, wo letztendlich wieder ein Keim sein könnte. Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass nach der Bestrahlung eine Gummilippe (5), die wieder als Rakel funktioniert platziert wird und die Verunreinigung verschiebt. Danach können dann 1–100 weitere Strahlenfenster (4), jeweils mit einem weiteren Rakel platziert werden, so dass auf jeden Fall eine komplett sterile Folie entsteht.
Es könnte auch eine Kombination (4) aus Bestrahlung und chemischer Behandlung, wie oben beschriebene Art mit Wasserstoffperoxid stattfinden. Die Reihenfolge der verschiedenen Sterilisationswege kann auch in anderen Reihenfolgen stattfinden. So könnte z. B. auch eine Strahlenbehandlung, dann eine Flüssigkeitsbehandlung und anschließend wieder eine Strahlenbehandlung stattfinden (10 bis 15).
Ebenfalls könnten die beschriebenen Sterilisationsvorgänge kurz bis weit vor dem Füllrohr oder Formatrohr praktisch nicht als Rohrsterilisation, sondern schon während der flach anzuliefernden Folie stattfinden (5), so müsste aber die Folie wieder wie herkömmlich von beiden Seiten sterilisiert werden und ab der Sterilisation in einem sterilen Raum weiterlaufen. Je näher dieser Sterilisationsvorgang am Füllrohr oder Formatrohr liegt, je kleiner und unproblematischer wird das aseptische Verkapseln der nachfolgenden Schritte bis hin zum Versiegelungsschritt des Beutels, da, solange der Beutel offen ist, der Umraum steril sein muss. Zusätzlich kann man sagen, je größer der Sterilraum wird, je aufwendiger und je teurer wird die notwendige Technik dafür und je mehr Möglichkeiten gibt es, dass Keime in den Sterilraum eindringen.
Hierzu kann es notwendig sein, dass weitere straffende Rollen oder andere Mechanismen, die die Folie nach unten ziehen und den durch die getaktete Füllung und Verschließung des Beutels nach unten bewegenden Schlauch zusätzlich führen.
Wenn wir von aseptisch oder steril sprechen, ist das wohl die höchste Form der Reinheit, es können mit dieser Technik aber auch reine Beutel mit niedrigeren Anforderungen an die Reinheit, wie z. B. cleane Artikel oder ähnliches abgefüllt werden. Es ist sogar sinnvoll Artikel, die bisher gar keine besonderen Hygienevorschriften aufweisen mit dieser Technik abzufüllen, hier kann man sogar von Fall zu Fall entscheiden, welche Flüssigkeit, Strahlung oder Temperatur für das abzufüllende Füllgut notwendig ist.
Beschreibung der Figuren:
1 zeigt das Füllrohr (1) mit dem überzogenen Schlauch und der Verjüngung (2), so dass eine optionale zweite Schweißnaht eingesiegelt (3) werden kann.
2 zeigt das Füllrohr mit zwei nacheinander folgenden Strahlenfenstern (4), die dazwischen eine Gummilippe (5) haben.
3 zeigt ein Füllrohr, das zuerst den Schlauchinnenteil mit Flüssigkeit benetzt (6) und dann Heißluft einsprüht (7) um dann mit Unterdruck die soviel wie möglich überschüssiges Sterilisationsmittel abzieht (8). Darunter sieht man eine Gummilippe (9), die oberhalb die Flüssigkeit sammelt so dass diese leichter abgezogen werden kann.
4 zeigt das Füllrohr, das oben zwei Strahlefenster (10) mit dazwischen liegender Gummilippe (11) hat und anschließend noch eine Flüssigkeitssterilisation mit Abzug hat (12 bis 15). Praktisch die Kombination aus 2 und 3 kombiniert.
5 zeigt den Sterilisationsvorgang der Folie kurz vor der Formschulter als Flüssigkeit- oder Strahlensterilisation (16 bis 19).
6 zeigt verschiedenste Beutel, die auf diese Weise hergestellt werden können.
Bezugszeichenliste
Fig. 1:

1: Füllrohr mit überzogenen Schlauch
2: Verjüngung
3: Foliensiegelgerät (für 2. Schweißnaht)

4: Strahlenleuchte
5: Gummilippe

6: Besprühung
7: Heißluft
8: Abzug/Aufspaltung H2O2 in H2O und O
9: Gummilippe

10: Strahlenleuchte
11: Gummilippe
12: Besprühung
13: Heißluft
14: Abzug/Aufspalten H2O2 in H2O und O
15: Gummilippe

16: Flüssigkeits- oder Strahlensterilisation
17: Gummirakel
18: 2. Station (Flüssigkeits- oder Strahlensterilisation)
19: 2. Gummirakel (nur im Falle einer Flüssigkeitssterilisation)

: Verschiedene Beutelarten

Claims

Aseptik im Füllrohr einer Schlauchbeutelmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass, ein Füllrohr (1) oder Formatrohr bei einer Füllmaschine, wie z. B. einer Schlauchbeutelmaschine, das nach der Formung eines Schlauchs eine Säuberung bis hin zu einer aseptischen Behandlung der Innenseite des Beutels vornimmt.
Aseptik im Füllrohr einer Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, das befüllen eines Schlauchs, der nach der Innensterilisation des Schlauchs mit sterilen Füllgütern, evtl. auch im Füllstand befüllt werden kann, um dann aseptisch rein, durch das modifizierte Füllrohr mit sterilisiertem Füllgut befüllt zu werden um dann anschließend verschlossen zu werden, so dass das Füllgut von 1 Tag bis mehrere Jahre eine Kontaminierung von Keimen geschützt ist.
Aseptik im Füllrohr einer Schlauchbeutelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die Kombination von Strahlensterilisation und Flüssigkeitssterilisation in den verschiedensten Reihenfolgen um die Sicherheit der Sterilisation zu erhöhen (4)
Aseptik im Füllrohr einer Schlauchbeutelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, eine Gummilippe (5, 9, 11, 15, 17, 19) oder Rakel, der die Innenseite des Schlauchs abzieht um evtl. Verunreinigungen oder Staubkörner so zu bewegen, dass diese dann an einer anderen Stelle liegen und auch durch weiterrollen des z. B. Staubkorns, so dass das Stabkorn von allen Seiten bestrahlt oder besprüht werden kann und auch darunter liegende Folie nach spätestens dem 2. Sterilisationsvorgang dann flächendeckend steril ist.
Aseptik im Füllrohr einer Schlauchbeutelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, eine Sterilisation durch Strahlenbehandlung oder Flüssigkeitsbehandlung, der Folie auf beiden Seiten, die kurz bis weit vor der Formschulter, jedoch vor einer ersten Umlenkung der Folie stattfindet, wenn man von der Formschulter rückwärts geht (5).
Aseptik im Füllrohr einer Schlauchbeutelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, eine 2. Schweiß-, Klebe-, Klemmnaht, oder verschließende Möglichkeit (3), die nach der Innensterilisation eines Schlauches und einer evtl. Verjüngung (2) des Füllrohrs zusätzlich so angebracht wird, dass der Schlauch etwas kleiner wird um evtl. Keime, die bei der Sterilisation noch im Bereich der Schweißnaht zwischen den beiden Folien verbleiben, einzuschließen um eine Kontaminierung des später einzufüllenden Füllguts zu verhindern.
Aseptik im Füllrohr einer Schlauchbeutelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, das Abtrennen der überflüssigen Siegelnaht aus Anspruch 6, außerhalb des aseptischen Bereichs des Schlauchs, bevor eine weitere Verschweißung oder Verformung des Beutels stattfindet, so dass der Beutel ansehnlicher wird oder störende Folienreste für die weitere Verformung des Beutels nicht im Wege stehen.