Vorrichtung zum Sterilisieren kontinuierlich hintereinander transportierter Behälter

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sterilisieren aufrecht stehender, oben offener und kontinuierlich hintereinander transportierter Behälter, insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen zur Aufnahme von Getränken und/oder Lebensmitteln, mit einem mehrere hintereinander angeordnete Behandlungszonen aufweisenden Gehäuse und mit einer eine Vielzahl hintereinander angeordnete Aufnahmeplätze aufweisenden

Transportvorrichtung, wobei die Transportvorrichtung oder deren Teile den Boden des Gehäuses bildet/bilden.

Aus der Praxis sind als Längsläufer ausgebildete Vorrichtungen zum Sterilisieren von kontinuierlich hintereinander transportierten Behältern bekannt, bei der zwischen den einzelnen Sterilisierstationen keine "sauberen" Abtrennungen vorhanden sind. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird das Sterilisiermedium auf die Behälteröffnung aufgeblasen und nicht gezielt in die einzelnen Behälter eingeleitet. Dies kann unter Umständen zu Problemen beim Sterilisieren führen.

Eine weitere Sterilisiervorrichtung ist aus der DE 40 31 472 Al bekannt. Dabei weist die Vorrichtung wie beim vorgenannten Stand der Technik im Inneren ihres Gehäuses mehrere Behandlungszonen auf, in denen die unterschiedlichen Prozessmedien in die Behälter eingeleitet werden. Zwischen den einzelnen Zonen sind

Schleusen vorhanden, um die Zonen gegeneinander abzudichten. Die Schleusen sind dabei so ausgeführt, dass die Behalter selbst die Abdichtung zu der jeweils benachbarten Zone übernehmen. Es versteht sich, dass diese Art der Schleusen durch die sich bewegenden Behalter keine vollkommene Abschottung darstellen kann und dass sie nur für eine bestimmte Behaltergroße einsetzbar ist.

Bei einer aus der DE 102 13 343 Al bekannten Vorrichtung zum sterilen Abfüllen von Behaltern wird steriles Prozessgas in einen Ringkanal geleitet und strömt von dort über Offnungen in den Behandlungsraum.

Aus der DE 38 09 855 Al ist ein Verfahren zum sterilen Abfüllen von flussigen Gutern in Behalter bekannt, bei dem die Behalter vor dem Abfüllen mit einem Sterilisationsmedium beaufschlagt werden, wobei die Behalter unterhalb der Medienzufuhrung teilweise von einer Glocke umgeben sind, die das sterile Medium an die Außenseite des Behalters fuhrt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und zuvor naher beschriebene Vorrichtung zum Sterilisieren aufrecht stehender, oben offener und kontinuierlich hintereinander transportierter Behalter so auszugestalten und weiterzubilden, dass die vorerwähnten Nachteile vermieden werden, so dass die Behalter in den einzelnen Behandlungszonen mit den dort zugefuhrten Prozessmedien definiert beaufschlagt werden.

Gelost wird diese Aufgabe bei der erfindungsgemaßen Vorrichtung dadurch, dass das Gehäuse einen feststehenden, nach unten offenen Kanal zum Durchlauf des

Behalters aufweist, dass im oberen Bereich des Kanals in jeder Behandlungszone wenigstens ein mit Durchbruchen nach unten versehener Medienverteilraum vorgesehen ist und dass oberhalb der Behalter mit der

Transportvorrichtung gekoppelte Verteilorgane vorgesehen sind, durch welche die Behalter in den Behandlungszonen mit den jeweiligen Prozessmedien beaufschlagt werden.

Die erfindungsgemaße Losung stellt eine einfache Konstruktion dar, da alle Aggregate und Gerate zur Erzeugung und überwachung der Prozessmedien ortsfest installiert sein können und aufwendige und verschleißtrachtige Schleusendurchfuhrungen nicht benotigt werden. Die Wege der eingesetzten Prozessmedien sind sehr kurz, so dass die Regelung der Prozessparameter sehr verlustarm erfolgen kann. Die einzelnen Behandlungszonen (Vorwarmzone, Sterilisierzone und Trocknungszone) arbeiten zuverlässig uberschneidungsfrei und unmittelbar aufeinander folgend, so dass sich eine raumlich sehr kompakte Bauweise ergibt.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Transportvorrichtung ein rotierendes System mit einem die Behalter aufnehmenden Transportrad aufweist und dass das Gehäuse ringförmig ausgebildet ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass innerhalb des Sterilisierprozesses durch den standig wiederholenden zyklischen Umlauf alle Prozessorgane permanent aktiv mit sterilisiert werden. Des Weiteren stellt die Rundiauferkonstruktion eine besonders kompakte Bauform dar.

Bevorzugt werden alle Behälter einzeln hintereinander transportiert, insbesondere bei kleineren Anlagen. Es ist jedoch nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, dass jeweils mehrere nebeneinander stehende Behälter in Bahnen hintereinander transportiert und sterilisiert werden.

Zweckmäßigerweise sind bei der Ausführung als Rundläufer gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung die Verteilorgane an einem Ringelement angeordnet. Bevorzugt ist dieses Ringelement mit der Transportvorrichtung starr verbunden, damit keine Relativgeschwindigkeit zwischen den Behältern und den darüber angeordneten Verteilorganen auftreten kann. Darüber hinaus weist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung jedes Verteilorgan eine mittig über dem zugehörigen Behälter angeordnete Rohrdüse auf .

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die Spalte zwischen feststehendem Gehäuse und der sich bewegenden Transportvorrichtung mit Dichtelementen abgedichtet sind. Die Leckage dieser funktionsbedingten Spalte lässt sich dadurch minimieren.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass oberhalb jedes Behälters ein fest mit dem Verteilorgan verbundenes Haubenelement vorgesehen ist. Dieses Haubenelement hat eine doppelte Funktion: Einerseits dient es zur kontrollierten Einleitung der Prozessmedien in die Behälter und ist dazu so ausgebildet, dass die aus dem Behälter nach oben austretenden Prozessmedien so umgelenkt werden, dass sie über die Kanten und Außenseiten der Behälter abfließen können. Andererseits bewirkt die Haubenform eine laminare Strömung der von

oben zugeführten Sterilluft, so dass sich um die Behälter herum ^λ Sterilluftvorhänge' bilden. Dazu wird bevorzugt der Raum zwischen Ringelement und Haubenelementen mit Sterilluft beaufschlagt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zur Trennung der Behandlungszonen jeweils Trennwände vorgesehen, welche an ihrem unteren Ende jeweils einen Fuß aufweisen. Diese Füße sind bevorzugt als Dichtelement ausgestaltet. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung füllen die Trennwände den Gesamtquerschnitt des Kanals bis zum Ringelement hinab aus. Auf diese Weise ist zuverlässig gewährleistet, dass die einzelnen Medienverteilräume gegeneinander abgedichtet sind. Es versteht sich von selbst, dass die Breite der Füße der ortsfesten Trennwände größer ist als der Durchmesser der Durchbrüche in dem sich bewegenden Ringelement.

Zur Verbesserung der zum Schutz vor erneuter Verkeimung benötigten laminaren Sterilluftströme um die sterilisierten Behälter ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung unterhalb der Transportvorrichtung wenigstens ein Absaugaggregat vorgesehen, welches die Sterilluft und gegebenenfalls zuströmende Außenluft aufsaugt, so dass diese keinesfalls in die offenen Behälter oder deren Wandungen und Kanten gelangen kann.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 schematisch, den inneren Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vertikalschnitt und

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 2.

Im dargestellten und insoweit bevorzugten

Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Sterilisieren aufrecht stehender, oben offener und kontinuierlich hintereinander transportierter Behälter P als Rundläufer konzipiert. Dieser besteht zunächst und im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, in welches die hintereinander transportierten Behälter P über eine Transportvorrichtung 2 eingeschleust werden. Dabei bildet die Kapselung des Gehäuses 1 einen Kanal 3, dessen oberer Bereich als Medienverteilraum 3' ausgebildet ist. Der ortsfeste Kanal 3 wird nach oben und zu den Außenseiten durch die Wandung des Kanals 3 und nach unten durch ein ortsfestes Blech 3A abgeschlossen, welches mit einer Vielzahl von Durchbrüchen 4 versehen ist. Die genaue Anordnung, Größe und Anzahl der Durchbrüche 4 kann dabei je nach Behandlungszone und den jeweils notwendigen Bedingungen variieren.

Trennwände 5, die gleichfalls ortsfest im Inneren des Kanals 3 angeordnet sind, unterteilen diesen in eine Vorwärmzone 6, eine Sterilisierzone 7 und eine Trocknungszone 8. Zum Beaufschlagen der Behandlungszonen mit den erforderlichen Prozessmedien weisen diese entsprechende Einlasse 6A, 7A und 8A auf.

Zur Abdichtung der ortsfesten Trennwände 5 weist jede Trennwand 5 an seiner Unterseite einen verbreiterten Fuß 5A auf, welcher als Dichtelement ausgebildet ist und die einzelnen Medienverteilräume 3' gegeneinander abdichtet. Die Breite des Fußes 5A ist dabei stets breiter als die der Bohrungen 13 im sich bewegenden Ringelement 12, um einen Austausch der unterschiedlichen Prozessmedien zuverlässig auszuschließen. Dies gilt insbesondere für Produktionsunterbrechungen, also Maschinenstillstände.

Der Transport der Behälter P im Inneren der Vorrichtung geschieht mittels einem Transportrad 9, welches sich in Richtung der nicht näher bezeichneten Pfeile dreht. Dabei sind oberhalb jedes Behälters zentral über diesem angeordnete Rohrdüsen 10 vorgesehen, durch welche das Medium von dem jeweiligen Medienverteilraum 3' entlang der nicht näher bezeichneten Pfeile in die offenen Behälter P gelangt, wie dies insbesondere aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, welche die erfindungsgemäße Vorrichtung im Vertikalschnitt längs und quer zur Transportrichtung zeigt .

Damit nun das jeweilige Prozessmedium dem jeweiligen Behälter P definiert zugeführt werden kann, sind Haubenelemente 11 vorgesehen, welche zentral über den hintereinander transportierten Behältern P in entsprechendem Abstand angeordnet sind. Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Haubenelemente unterhalb eines Ringelementes 12 angebracht, welches sich, bevorzugt starr mit dem Transportrad 9 gekoppelt, mit gleicher Geschwindigkeit bewegt wie die darunter befindlichen Behälter P. Das Ringelement 12 weist zum Durchtritt der Prozessmedien oberhalb der Rohrdüsen 10 Bohrungen 13 mit einem

entsprechenden Durchmesser auf, wie deutlich aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht. Dort ist die genaue Form der Haubenelemente 11 klar ersichtlich. Durch diese Form der Haubenelemente 11 werden die aus dem Behälter P nach oben austretenden Prozessmedien so umgelenkt, dass sie über die Kanten und Außenseiten der Behälter P abfließen.

Es versteht sich von selbst, dass die Spalte zwischen feststehendem Gehäuse 1 und dem sich bewegenden Ringelement 12 mit (nicht dargestellten) Dichtelementen abgedichtet sind.

Aus den Fig. 2 und 3 ist ferner ersichtlich, dass der Raum 14 zwischen dem Ringelement 12 und Haubenelementen 11 mit Sterilluft beaufschlagbar ist. Dazu weist das Gehäuse entsprechende Sterillufteinlässe 14A auf. Aufgrund der nach unten gerichteten laminaren Strömung der Sterilluft bilden sich Sterilluftvorhänge aus, welche ein Eindringen von Fremdluft, Staub oder dergleichen in das Innere des Gehäuses 1 zuverlässig verhindern. Auch wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, das Gehäuse einen außen umlaufenden Spalt aufweist, welcher zu Reinigungs- und Wartungszwecken benötigt wird, arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung äußerst zuverlässig, so dass es zu keinerlei Problemen der darin sterilisierten Behälter P kommen kann.