Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen von einseitig offenen Packungen, insbesondere Kartonverbundpackungen, mit fließfähigen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, in einer Füllmaschine. Ferner betrifft die Erfindung eine Füllmaschine zum Füllen von einseitig offenen Packungen, insbesondere Kartonverbundpackungen, mit fließfähigen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, vorzugsweise nach dem vorgenannten Verfahren, wobei wenigstens eine Düse zum Einleiten von Heißluft, Trocknungsluft, Sterilisierungsmittel und/oder abzufüllendem Produkt von oben in die einseitig offenen Packungen vorgesehen ist und wobei eine Transporteinrichtung zum Transportieren der einseitig offenen Packungen durch die Fülleinrichtung vorgesehen ist.

Es sind bereits unterschiedliche Füllmaschinen zum Füllen von einseitig offenen Packungen mit Produkten, insbesondere in Form von Lebensmitteln, bekannt. Dabei werden die Packungen vorzugsweise mit fließfähigen Lebensmitteln gefüllt. Als

Packungen werden insbesondere Packungen verwendet, die an einer Oberseite offen sind, um eine Öffnung zum Füllen der Packungen bereitzustellen. Die Packungen können beispielsweise Kartonverbundpackungen sein, die aus einem Packstoff in Form eines Laminats umfassend eine Kartonschicht und äußeren, insbesondere thermoplastischen, Kunststoffschichten, etwa aus Polyethylen fJPE), gebildet sind. Der Karton verleiht den Packungen eine ausreichende Stabilität, damit die Packungen einfach gehandhabt und beispielsweise gestapelt werden können. Die

Kunststoffschichten schützen den Karton vor Feuchtigkeit und erlauben ein Siegeln des Packstoffs zur Bildung einer dichten Packung. Zusätzlich können noch weitere Schichten, wie etwa eine Aluminiumschicht, vorgesehen sein, die eine Diffusion von Sauerstoff und anderen Gasen durch die Packung verhindert. Das Füllen der Packungen mit Lebensmitteln erfolgt typischerweise unter sterilen Bedingungen. Dabei ist nicht nur das abzufüllende Lebensmittel, sondern auch die Packung zu sterilisieren. Dazu werden die Lebensmittel meist für eine bestimmte Zeitspanne erhitzt. Die Packungen werden zunächst meist mit steriler Heißluft ausgeblasen. In die so aufgeheizten Packungen wird dann ein Sterilisierungsmittel eingeleitet, das typischerweise Wasserstoffperoxid ist oder wenigstens aufweist. Da die Packung vorgeheizt ist, werden hohe Reaktionsgeschwindigkeiten bei der

Sterilisierung erreicht und vermieden, dass sich zu viel Kondensat in der Packung bildet. Feuchtigkeit und restliches Wasserstoffperoxid wird anschließend durch Trocknen der Packung mit, vorzugsweise heißer und steriler, Trocknungsluft aus der Packung entfernt. Sodann erfolgt das Füllen der sterilen Packung.

Während des Sterilisierens und/oder des Füllens können die Packungen

kontinuierlich, bedarfsweise mit konstanter Geschwindigkeit, durch die Füllmaschine transportiert werden. Die Einrichtung zum Einleiten von Heißluft,

Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt umfassen Düsen zum gezielten Abgeben des entsprechenden Mediums, die mit den Packungen bewegt werden können, so dass zwischen den Düsen und den Packungen beim

Einleiten von Heißluft, Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt wenigstens im Wesentlichen keine Relativgeschwindigkeit herrscht. Häufiger ist jedoch der Fall, dass die Packungen taktweise, also schrittweise, durch die

Füllmaschine bewegt werden, so dass die Packungen nacheinander für eine bestimmte Zeitspanne bestimmte Positionen einnehmen, in denen die Packungen stillstehend über wenigstens eine Düse mit Heißluft, Sterilisierungsmittel,

Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt beaufschlagt werden können.

Wenn in einem Takt zu wenig Zeit verbleibt, um eine hinreichende Menge an Heißluft, Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt in geeigneter Weise in die Packung einzuleiten, kann das Einleiten von Heißluft,

Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt auch schrittweise nacheinander über unterschiedliche Düsen in mehreren aufeinanderfolgenden Positionen erfolgen, in denen die Packungen kurzzeitig zum Stillstand kommen. Bei kontinuierlich durch die Füllmaschine bewegten Packungen wird dagegen beispielsweise die Zeitspanne des Einleitens von Heißluft,

Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt verlängert. Dadurch verlängert sich aber auch die Füllmaschine und wird der zyklische Transport wenigstens der Düsen der Einrichtungen zum Einleiten von Heißluft,

Sterilisierungsmittel, Trocknungsluft und/oder abzufüllendem Produkt in der Füllmaschine erschwert. Auf beide Weisen soll etwa sichergestellt werden, dass die Packungen gleichmäßig vorgeheizt und/oder getrocknet werden. Alternativ oder zusätzlich kann so eine zuverlässige Sterilisierung der Packung auch im Bereich von Kanten und Ecken oder ein Füllen ohne übermäßige Schaumbildung erreicht werden. Nachteilig an den bekannten Verfahren ist jedoch der damit einhergehende apparative und

verfahrensmäßige Aufwand, der insbesondere bei hohen Durchsätzen erheblich sein kann.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Füllmaschine jeweils der eingangs genannten und zuvor näher erläuterten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass Heißluft, Sterilisierungsmittel,

Trocknungsluft und/oder abzufüllendes Produkt mit weniger apparativem und/oder verfahrensmäßigem Aufwand bei hohen Durchsätzen in die einseitig offenen

Packungen geleitet werden kann.

Diese Aufgabe ist gemäß Anspruch 1 durch ein Verfahren zum Füllen von einseitig offenen Packungen, insbesondere Kartonverbundpackungen, mit fließfähigen

Produkten, insbesondere Lebensmitteln, in einer Füllmaschine gelöst,

bei dem Heißluft, Trocknungsluft, Sterilisierungsmittel und/oder abzufüllendes Produkt von oben über wenigstens eine Düse in die einseitig offenen Packungen eingeleitet wird und bei dem die wenigstens eine Düse beim Einleiten der Heißluft, der Trocknungsluft, des Sterilisierungsmittels und/oder dem abzufüllendem Produkt in die Packung außermittig zur einseitig offenen Packung positioniert wird. Die genannte Aufgabe ist zudem bei einer Füllmaschine mit dem Oberbegriff von Anspruch 7 dadurch gelöst, dass die Transporteinrichtung zum Positionieren der einseitig offenen Packungen außermittig zu der wenigstens einen Düse zum Einleiten von Heißluft, Trocknungsluft, Sterilisierungsmittel und/oder abzufüllendem Produkt in die Packungen ausgebildet ist.

Die Erfindung hat erkannt, dass ein bezogen auf die Packung außermittiges Einleiten von Heißluft, Trocknungsluft, Sterilisierungsmittel und/oder abzufüllendem Produkt über entsprechende Düsen ein schnelleres Bearbeiten der Packungen ermöglichen kann. Ein gleichmäßiges, zügiges und zuverlässiges Beaufschlagen der Packungen wurde bislang insbesondere dann erwartet, wenn das entsprechende Medium mittig in die einseitig offene Packung eingeleitet, wird. Durch das mittige Einleiten des Mediums sollte gewährleistet werden, dass die Heißluft, das Sterilisierungsmittel und die Trocknungsluft gleichmäßig an alle Flächen und Kanten in der einseitig offenen Packung gelangt, so dass die Packungen gleichmäßig vorgeheizt, sterilisiert bzw. getrocknet werden, ohne dass bestimmte Flächen oder Kanten des Inneren der einseitig offenen Packungen nur unzureichend mit der Heißluft, dem

Sterilisierungsmittel und der Trocknungsluft in Kontakt gelangen. Dieser Effekt wird, wie die Erfindung erkannt hat, jedoch nicht unbedingt durch das mittige Einleiten von Heißluft, Sterilisierungsmittel und/oder Trocknungsluft erreicht.

Dies dürfte beispielsweise damit zusammenhängen, dass die Atmosphäre aus dem Inneren der einseitig offenen Packungen nicht gleichmäßig verdrängt wird, auch wenn das die Atmosphäre verdrängende Medium sehr gleichmäßig, nämlich mittig, in die Packung geleitet wird. Die Verdrängung der Atmosphäre erfolgt ungleichmäßig und zudem in hohem Maße zufällig, also wenig vorhersagbar. Die zu verdrängende Atmosphäre kann unterschiedliche Bereiche im Inneren der Packungen in unterschiedlichem Maße vor dem einzuleitenden Medium abschirmen. Gleichzeitig kann sich aber auch die Strömung der einzuleitenden Medien bei mittiger Einleitung derselben in die Packung sehr zufällig, also wenig vorhersagbar, ausbreiten, was ebenfalls dazu beitragen kann, dass unterschiedliche Bereiche der Packungen in unterschiedlichem Maße von dem Medium angeströmt werden, auch wenn keine besondere Abschirmung durch das zu verdrängende Medium erfolgt. Um dennoch zufriedenstellende Ergebnisse zu erhalten, mussten die Medien früher länger und in größerer Menge eingeleitet werden. Bei außermittigem Einleiten der Medien kann eine gezieltere Strömung der Heißluft, des Sterilisierungsmittels und/oder der Trocknungsluft und zudem ein gezielteres Verdrängen der Atmosphäre aus den Packungen erreicht werden. Dies führt zu einer gleichmäßigeren und zuverlässigen Behandlung der Packungen in kürzerer Zeit. Beim Füllen der Packungen ist die Strömung des Produkts gerichteter und erfolgt das Verdrängen des Produkts zuverlässiger, weil das Produkt ein insbesondere flüssiges oder pastöses Medium, bedarfsweise mit stückigen Anteilen, ist, während es sich bei der zu verdrängenden Atmosphäre insbesondere um ein Gas handelt. Damit das Füllen gleichmäßig und ohne Überlaufen oder erhöhte Schaumbildung erfolgen kann, wurde das Produkt bislang mittig in die Packung eingeleitet. Die Erfindung hat aber erkannt, dass eine außermittige Zugabe des Produkts zum rascheren und

gleichmäßigeren Abbau der Kinetik des Produkts beim Einfüllen in die Packung führen kann, wodurch das Überlaufen oder die Schaumbildung vermieden werden kann. Das Produkt breitet sich bei außermittiger Einleitung in die Packung darin nicht mehr oder weniger zu allen Seiten sondern zielgerichteter zu bestimmten Seiten aus. Während das Ausbreiten des Produkts zu allen Seiten zu einer chaotischen und wenig vorherzubestimmenden Strömungsverteilung und damit bereichsweise

unerwünschten Strömungszuständen führen kann, kann bei außermittigem Einleiten des Produkts durch die Wechselwirkung und Umleitung der Strömung an

Innenflächen und Kanten eine schnellere Beruhigung des Produkts in der Packung erreicht werden. Dies erlaubt letztlich ein schnelleres Füllen der Packung. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, die Heißluft, das Sterilisierungsmittel, die Trocknungsluft und das Produkt außermittig einzuleiten. Es kann ausreichen, nur ein Medium oder einzelne Medien über eine entsprechende Düse außermittig in die Packungen einzuleiten. Dies hängt im Einzelnen stark von der Packungsgeometrie und dem entsprechenden Medium ab.

Vorliegend wird der Begriff der Düse vorzugsweise sehr allgemein verstanden. Es ist nicht unbedingt eine Düse mit erheblicher Querschnittsverengung zur Erzeugung eines erheblichen Druckverlusts oder eines sich stark verbreiternden Freistrahls erforderlich. Die Düse soll lediglich ein zuverlässiges und zielgerichtetes Zuführen des entsprechenden Mediums an einer vorbestimmten Position, nämlich außermittig, in die Packung ermöglichen. In einem besonders einfachen Fall, kann die Düse als ein gerades Rohrstück ausgebildet sein, das sich verständlicher Weise sehr genau zu den Packungen ausrichten lässt.

Des Weiteren ist der Begriff der Heißluft und Trocknungsluft vorzugsweise sehr weit zu verstehen. Das entsprechende Medium dient dem Vorheizen und dem Trocken, was auch gänzlich ohne Luft, sondern mit einem anderen Gas bewerkstelligt werden könnte. Wenn also von Heißluft und/oder von Trocknungsluft die Rede ist, ist der Begriff der Luft bevorzugt allgemein als Gas oder Mischung von Gasen anzusehen. Da Luft jedoch ohne Weiteres kostengünstig zur Verfügung steht, ist es jedoch besonders bevorzugt, wenn es sich wirklich um Luft handelt. Auch in der Praxis kommt durchgängig Luft zum Einsatz. Daher wird vorliegend der besseren Verständlichkeit halber und zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen von Heißluft und

Trocknungsluft gesprochen, auch wenn diese Medien nicht auf Luft beschränkt sein müssen und prinzipiell auch als Heizmedium bzw. Trocknungsmedium bezeichnet werden könnten. Die Heißluft und/oder die Trocknungsluft kann eine Temperatur bis zu 500 °C aufweisen. In vielen Fällen mag es aber ausreichen, wenn die Temperatur bis zu 300 °C oder nur bis zu 200 °C beträgt. Je höher die Temperatur ist, desto schneller kann die Packung jedoch aufgeheizt oder getrocknet werden. Bei den Packungen handelt es sich vorzugsweise um Laminatpackungen, die aus Packstofflaminaten gebildet werden. In einem besonders bevorzugten Fall, handelt es sich um Kartonverbundpackungen aus einem Packstofflaminat umfassend wenigstens eine Kartonschicht, vorzugsweise wenigstens eine Barriereschicht, etwa bestehend aus Aluminium, Polyamid und/oder einem Ethylen-Vinylalkohol, und äußeren Schichten aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyethylen (PE]. Die Längsränder eines aus dem Packstofflaminat gebildeten Packstoffzuschnitts werden miteinander zu einem sogenannten Packungssleeve oder Packungsmantel gesiegelt. Eines der offenen Enden des Packungsmantels kann zur Bildung eines

Packungsbodens zusammengefaltet und gesiegelt werden. Nach dem Füllen kann das noch offene Ende des Packungsmantels ebenfalls durch Falten und Siegeln zu einem Packungskopf verschlossen werden. Der besseren Verständlichkeit halber und zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen werden nachfolgend das Verfahren und die Füllmaschine zum Füllen von einseitig offenen Packungen gemeinsam beschrieben, ohne jeweils im Einzelnen zwischen dem Verfahren und der Füllmaschine zu unterscheiden. Dem Fachmann ist jedoch anhand des Kontextes ersichtlich, welches Merkmal jeweils hinsichtlich des Verfahrens und der Füllmaschine bevorzugt ist.

Bei einem ersten besonders bevorzugten Verfahren wird das Zentrum der

Düsenöffnung oder gar die gesamte Düsenöffnung zum Einleiten der Heißluft, der Trocknungsluft, des Sterilisationsmittels und/oder dem abzufüllenden Produkt in die Packung seitlich neben der zentralen Längsachse, insbesondere der zentralen

Hochachse, angeordnet. Auf diese Weise wird eine geeignete außermittige Anordnung der wenigstes einen Düse zum Einleiten der Heißluft, der Trocknungsluft, des

Sterilisationsmittels und/oder des abzufüllenden Produkts erreicht. Um den Effekt der Außermittigkeit in geeigneter Weise zu nutzen, bietet es sich an, wenn das Zentrum der Düsenöffnung oder gar die gesamte Düsenöffnung um wenigstens die Breite der entsprechenden Düsenöffnung, seitlich neben der zentralen Längsachse oder Hochachse der einseitig offenen Packung angeordnet wird. Von der Mitte oder dem Zentrum kann die Düsenöffnung zu einer Seite und/oder zu einer Kante der einseitig offenen Packung verschoben werden, um ein geeignetes Einleiten des entsprechenden Mediums zu erreichen.

Unabhängig von der Anordnung der jeweiligen Düsenöffnung wird die Düsenöffnung der Einfachheit halber kreisförmig ausgebildet sein. Bedarfsweise kann aber etwa für einen schnelleren Austritt des entsprechenden Mediums aus der Düsenöffnung und/oder zur Optimierung der Strömung in der Packung auch eine oval, rechteckig, quadratisch oder anderweitig ausgebildete Düsenöffnung in Frage kommen. Ebenfalls unabhängig von der Form der Düsenöffnung kann das Verhältnis der

Querschnittsfläche der Düsenöffnung zur Querschnittsfläche der Packungsöffnung zwischen 10% und 50%, vorzugsweise zwischen 15% und 40%, insbesondere zwischen 20% und 30%, betragen. So wird eine zweckmäßige Behandlung der Packung mit Heißluft, Sterilisierungsmittel und/oder Trocknungsluft bzw. eine zweckmäßiges Abzufüllen des Produkts erreicht.

Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Düse, insbesondere deren

Düsenöffnung, gegenüber der Längsachse der einseitig offenen Packung parallel und alternativ oder zusätzlich auch senkrecht zur Transportrichtung der Packungen versetzt angeordnet sein. So kann der Transport der Packungen berücksichtigt werden. Dies kann insbesondere deshalb von Bedeutung sein, weil die Packungen meist in vorgegebenen Ausrichtungen in der Transportrichtung transportiert werden. So weist beispielsweise eine schmalere Seitenfläche etwa parallel zur

Transportrichtung und eine breitere Seitenfläche etwa senkrecht dazu, um ein

Schwappen des Produkts in den Packungen beim getakteten Transport der Packungen zu verringern.

Insbesondere in Fällen, in denen eine größere Menge an Heißluft, Trocknungsluft, Sterilisationsmittel und/oder abzufüllendem Produkt in die Packungen eingeleitet werden muss, bietet es sich zur gleichmäßigen Behandlung der Packungen bzw. zum gleichmäßigen Füllen der Packung an, wenn das entsprechende Medium von oben nacheinander über wenigstens zwei Düsen in die einseitig offenen Packungen eingeleitet wird. Dies kann in zwei aufeinanderfolgenden Positionen des getakteten Transports der Packungen erfolgen. Es kann aber auch dazwischen eine Position ohne Füllen oder Bearbeiten der Packungen vorgesehen sein. In diesem Fall kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die wenigstens zwei Düsen beim Einleiten der Heißluft, der Trocknungsluft, des Sterilisationsmittels und/oder dem abzufüllenden Produkt in die Packung jeweils außermittig zur einseitig offenen Packung positioniert werden. Die Vorteile des außermittigen Einleitens werden dann in zwei

aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten genutzt. Eine gleichmäßigere Behandlung der Packungen und/oder ein gleichmäßigeres Füllen der Packungen wird dabei bedarfsweise dadurch erreicht, dass die wenigstens zwei Düsen beim Einleiten der Heißluft, der Trocknungsluft, des Sterilisationsmittels und/oder dem abzufüllenden Produkt in die Packung jeweils an anderen Orten außermittig zu den Packungen angeordnet werden.

Besonders gute Ergebnisse können dabei bedarfsweise erzielt werden, wenn die Düsen in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Positionen in etwa symmetrisch, insbesondere punktsymmetrisch, zur Packungslängsachse oder der

Packungshochachse angeordnet werden. Mit anderen Worten werden die wenigstens zwei Düsen in Bezug auf die einseitig offene Packung symmetrisch, punktsymmetrisch oder spiegelbildlich angeordnet. Die Spiegelebene kann dabei bedarfsweise auch parallel zur Packungslängsachse oder der Packungshochachse und zudem längs, quer oder zwei einander schräg gegenüberliegende Kanten der Packung verbindend vorgesehen sein.

Wenn die einseitig offenen Packungen schrittweise durch die Füllmaschine transportiert werden, werden die einseitig offenen Packungen vorzugsweise jeweils zeitweise ortsfest unter wenigstens einer, vorzugsweise ebenfalls ortsfesten, Düse positioniert. Während der entsprechenden Zeitspanne wird dann mittels der entsprechenden Düse Heißluft, Trocknungsluft, Sterilisationsmittel und/oder abzufüllendes Produkt in die Packung geleitet.

Der Transport der Packungen durch die Füllmaschine kann sehr exakt und zuverlässig erfolgen, wenn die Transporteinrichtung eine Zellenkette mit Zellen zum Aufnehmen von einseitig offenen Packungen aufweist. Ist die Transporteinrichtung zum schrittweisen Transportieren der einseitig offenen Packungen durch die Füllmaschine vorgesehen, können die Packungen sehr präzise außermittig unter den Düsen zum Einleiten der Heißluft, der Trocknungsluft, dem Sterilisationsmittel und/oder dem abzufüllenden Produkt positioniert werden. Besonders zuverlässig wird dies erreicht, wenn die Zellenkette zum Positionieren der einseitig offenen Packungen in

wenigstens einem Schritt außermittig unter der wenigstens einen Düse zum Einleiten von Heißluft, Trocknungsluft, Sterilisationsmittel und/oder abzufüllendem Produkt ausgebildet ist.

Wenn beim Einleiten der Heißluft, der Trocknungsluft, des Sterilisationsmittels und/oder dem abzufüllenden Produkt in die Packung das Zentrum der Düsenöffnung, vorzugsweise die gesamte Düsenöffnung, insbesondere um wenigstens die Breite einer Düsenöffnung, seitlich neben der zentralen Längsachse der einseitig offenen Packung angeordnet ist, können die bereits beschriebenen Vorteile durch das außermittige Einleiten von Heißluft, Trocknungsluft, Sterilisationsmittel und/oder abzufüllendem Produkt in besonderem Maße genutzt werden. Dabei ist dann die entsprechende Düsenöffnung bevorzugt einer Seite und/oder einer Kante der einseitig offenen Packung zugeordnet, um die entsprechenden Vorteile noch besser ausnutzen zu können. Gute Ergebnisse bei der außermittigen Beabstandung der Düse werden bedarfsweise erreicht, wenn die Düse oder der Mittelpunkt der Düse wenigstens um die halbe Strecke von der zentralen Längsachse zu einer Seite und/oder einer Kante der entsprechenden Packung von der zentralen Längsachse beabstandet ist. Wenn beim Einleiten der Heißluft, der Trocknungsluft, des Sterilisationsmittels und/oder dem abzufüllenden Produkt in die Packung die wenigstens eine Düse, insbesondere deren Düsenöffnung, gegenüber der Längsachse der einseitig offenen Packung parallel und/oder senkrecht zur Transportrichtung der Packungen versetzt angeordnet ist, kann der Transport der Packungen, insbesondere die regelmäßig von der Transportrichtung abhängige Packungsgeometrie bzw. Ausrichtung der

Packungen berücksichtigt werden.

Wenn wenigstens zwei Düsen zum nacheinander Einleiten von Heißluft,

Trocknungsluft, Sterilisationsmittel und/oder abzufüllendes Produkt von oben in die einseitig offenen Packungen vorgesehen sind, kann das entsprechende Einleiten auf wenigstens zwei Verfahrensschritte aufgeteilt und in den wenigstens zwei

Verfahrensschritten auf abweichende Art erfolgen. Die wenigstens zwei Düsen können beim Einleiten der Heißluft, der Trocknungsluft, des Sterilisationsmittels und/oder dem abzufüllenden Produkt in die Packung jeweils außermittig zur einseitig offenen Packung positioniert sein, um die damit zu erzielenden Vorteile zu steigern. Dabei hat es sich im Sinne einer gleichmäßigen Behandlung der Packungen und/oder im Sinne eines gleichmäßigen Füllens der Packungen als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die wenigstens zwei Düsen in Bezug auf die einseitig offenen Packungen symmetrisch, punktsymmetrisch oder spiegelbildlich angeordnet sind.

Nachträglich wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Füllmaschine zur Durchführung des

erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Seitensicht,

Fig. 2 ein Detail der Füllmaschine in einer schematischen Seitenansicht, Fig. 3A-B das Einleiten von Heißluft, Trocknungsluft, Sterilisationsmittel und/oder abzufüllendem Produkt in einer schematischen Seitenansicht und einer schematischen Draufsicht und Fig. 4A-F das Einleiten von Heißluft, Trocknungsluft und Sterilisationsmittel in unterschiedlichen erfindungsgemäßen Füllmaschinen und Verfahren einer schematischen Draufsicht.

In der Fig. 1 ist eine Füllmaschine 1 zum Füllen von Packungen 2, insbesondere mit fließfähigen Lebensmitteln, dargestellt, die in diesem Falle eine Vorrichtung 3 zum Formen von den zu füllenden Packungen 2 umfasst. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass der Füllmaschine bereits zu füllende einseitig offene Packungen 2 zugeführt werden. Die dargestellte und insoweit bevorzugte Füllmaschine 1 weist zudem eine Reihe von parallelen Bearbeitungslinien auf, von denen in der Fig. 1 lediglich eine Bearbeitungslinie dargestellt ist. Jeder Bearbeitungslinie ist ein Bündel 4 von Packungsrohlingen 5 zugeordnet, deren Längsränder aneinander gesiegelt sind und so beidseitig offene Packungsmäntel 6 bilden. Durch eine Zuführeinrichtung 7 werden die Packungsmäntel 6 aufgefaltet und auf einen Dorn 8 eines Dornrads 9 geschoben.

Das dargestellte und insoweit bevorzugte Dornrad 9 wird zyklisch, also schrittweise, gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Dabei werden die Packungsmäntel 6 in

unterschiedlichen Stellungen bearbeitet. Zunächst wird ein Rand mit einer Heizeinheit 10 mit Heißluft erwärmt, und anschließend in einer Vorfaltung 11 vorgefaltet, um anschließend den vorgefalteten Rand mit einer Presse 12 zu einem Boden zu siegeln. Es wird so eine einseitig offene und an einem Ende dicht verschlossene Packung 2 erhalten, die an eine Zelle 13 einer im Kreis geführten endlosen Transporteinrichtung 14 übergeben wird. Bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Füllmaschine 1 handelt es sich dabei um eine endlos umlaufende Zellenkette. Die Packung 2 wird durch die Transporteinrichtung 14 durch eine Aseptikkammer 15 transportiert, die nacheinander in eine Sterilisationszone 16 und eine Füll- und Siegelzone 17 unterteilt ist. Der Transport der Packungen 2 muss nicht geradlinig erfolgen, sondern kann auch in wenigstens einem Bogen oder gar im Kreis erfolgen, je nachdem ob es sich bei der Füllmaschine 1 um einen sogenannten Längsläufer oder einen Rundläufer handelt. Die Aseptikkammer 15 wird über entsprechende

Sterilluftanschlüsse 18 mit Sterilluft gespült, um das Eindringen von Keimen zu verhindern. In die oben offenen Packungen 2 wird zunächst durch eine Vorwärmeinrichtung 19 sterile Heißluft eingeblasen, um die Packungen 2 vorzuwärmen. Anschließend wird in einer Sterilisiereinrichtung 20 ein Sterilisierungsmittel in die Packungen eingeblasen, das in den vorgewärmten Packungen 2 stärker reagiert und weniger kondensiert. Als Sterilisierungsmittel kommt insbesondere Wasserstoffperoxid in Frage. Das

Wasserstoffperoxid kann zusammen mit Dampf und/oder Luft in die einseitig offene Packung 2 eingeleitet werden. Nach dem Sterilisieren der Packungen 2 wird das Innere der Packungen 2 in einer Trocknungseinrichtung 21 durch Beaufschlagen mit Trocknungsluft getrocknet. Die Trocknungsluft ist dabei vorzugsweise heiß und steril. Nach dem Übergang von der Sterilisationszone 16 in die Füll- und Siegelzone 17 werden die einseitig offenen Packungen 2 unter einer Fülleinrichtung 22 positioniert und mit einem Lebensmittel gefüllt. Die gefüllten Packungen 2 werden sodann mit einer Verschließeinrichtung 23 durch Falten des oberen offenen Bereichs der Packung 2 und Siegeln desselben verschlossen. Die verschlossenen Packungen 2 werden anschließend aus den Zellen 13 der Transporteinrichtung 14 entnommen und bedarfsweise weiter bearbeitet. Die nun leeren Zellen 13 der Transporteinrichtung 14 werden weiter in Richtung des Dornrads 9 bewegt, um dort weitere Packungen 2 aufzunehmen. In der Fig. 1 sind die Vorwärmeinrichtung 19, Sterilisiereinrichtung 20,

Trocknungseinrichtung 21 und Fülleinrichtung 22 der besseren Übersichtlichkeit und Anschaulichkeit halber lediglich schematisch dargestellt. Daher ist in der Fig. 2 die Aseptikkammer 15 erneut im Detail dargestellt. Auch die Darstellung der Fig. 2 ist sehr schematisch, allerdings werden mehr Positionen dargestellt, in denen die Packungen 2 während des schrittweisen Transports durch die Aseptikkammer 15 mittels der Transporteinrichtung 14 zeitweise positioniert werden. Grundsätzlich wäre es auch möglich, die Packungen 2 ohne Stillstand kontinuierlich und

bedarfsweise mit konstanter Geschwindigkeit durch die Aseptikkammer 15 zu transportieren. Dadurch wird das Verfahren aber grundsätzlich aufwendiger und schwieriger zu steuern. Auf die vorliegende Erfindung hätte dies jedoch nur einen untergeordneten Einfluss. Im Übrigen können entsprechende Füllmaschinen auch andere Anzahlen von Positionen für die Packungen 2, Vorwärmeinrichtungen 19, Sterilisierungseinrichtungen 20, Trocknungseinrichtungen 21 und/oder

Fülleinrichtungen 22 aufweisen. Die dargestellte und insoweit bevorzugte

Aseptikkammer 15 erlaubt jedoch eine verständliche Beschreibung der Erfindung, so dass auf die Darstellung alternativer Aseptikkammern verzichtet werden kann.

In der Aseptikkammer 15 der Fig. 2 ist zunächst in der Sterilisationszone 16 eine Vorwärmeinrichtung 19 vorgesehen, die sich über zwei Positionen der Zellenkette Transporteinrichtung 14 erstreckt. In jeder der beiden Positionen ist eine Düse 24 zum Einleiten von Heißluft vorgesehen. Die Heißluft wird bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Füllmaschine 1 über einen Verdichter 25 aus der Umgebung angesaugt und mit Hilfe eines Filters 26 gefiltert, um Mikroorganismen abzutrennen und die Luft so zu sterilisieren. Anschließend wird die sterile Luft in einer

Heizeinrichtung 27 aufgeheizt. In jeder der beiden Positionen werden die einseitig offenen Packungen 2 außermittig unter die ortsfest angeordneten Düsen 24 der

Vorwärmeinrichtung 19 positioniert, wobei die Packungen 2 in beiden Positionen mit ihren zentralen Längsachsen auf unterschiedliche Weise gegenüber der

entsprechenden Düse 24 versetzt angeordnet werden. Das Einleiten der Heißluft über die Düsen 24 erfolgt daher auf unterschiedliche Weise. Die nächsten beiden Positionen der Sterilisationszone 16 dienen dem Sterilisieren der Packungen 2 in einer Sterilisiereinrichtung 20 mittel eines Sterilisierungsmittels. Das Sterilisierungsmittel ist bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Füllmaschine 1 eine wässrige Wasserstoffperoxidlösung, die über eine Pumpe 28 zugeführt und in einem Verdampfer 29 verdampft wird. Die Mischung aus Wasserstoffperoxid und

Dampf, der noch Luft zugeführt werden kann, wird über zwei Düsen 30 außermittig in die darunter positionierte Packungen 2 eingeleitet. Jeder der beiden Düsen 30 ist von der zentralen Längsachse oder der Hochachse der Packungen 2 in eine etwas andere Richtung beabstandet als die jeweils andere Düse 30.

Nach dem Sterilisieren folgt bei der dargestellten und insoweit bevorzugten

Füllmaschine 1 eine Leerposition in der keine Bearbeitung der Packungen 2 erfolgt. In diesem Bereich wird lediglich sterile Luft über Sterilluftanschlüsse 18 in die

Sterilisationszone 16 geleitet. Dazu wird Luft über einen Verdichter 31 aus der Umgebung angesaugt und über einen Filter 32 gedrückt in dem zur Sterilisierung der Luft alle Mikroorganismen abgeschieden werden. In den darauffolgenden Positionen der Transporteinrichtung 14 in Form der Zellenkette werden die Packungen 2 in der Trocknungseinrichtung 21 mit heißer Trocknungsluft getrocknet, die ebenfalls über einen Verdichter 33 angesaugt und in einem Filter 34 entkeimt wird. Die so

sterilisierte Luft wird in einer Heizeinrichtung 35 erhitzt und außermittig in die

Packungen 2 geleitet. Jede Packung 2 wird dabei etwas anders unterhalb der Düsen 36 angeordnet. Die Düsen 36 sind beim Einleiten der Trocknungsluft an anderen Stellen über dem Querschnitt der Packungen 2, aber jeweils beabstandet vom Zentrum bzw. der Mitte des Querschnitts positioniert.

Die getrockneten Packungen 2 werden dann in die Füll- und Siegelzone 17 übergeben, wo die Packungen 2 in den nächsten beiden Positionen der Transporteinrichtung 14 mit dem Produkt in Form eines Lebensmittels gefüllt. Das Produkt wird in der

Fülleinrichtung 22 dabei über einen Vorlagebehälter 37 zugeführt und zwei Düsen 38 in die Packungen geleitet. Jede der Düsen 38 ist dabei außermittig zum Querschnitt der Packungen 2 angeordnet, wobei die Düsen 38 bezogen auf die Querschnitte der Packungen 2 an anderen Stellen positioniert sind. Die gefüllten Packungen 2 werden mit dem nächsten Takt in eine Position bewegt, in der die Packung 2 nicht weiter bearbeitet wird. In der darauf folgenden Position wird die Packung 2 durch eine Verschließeinrichtung 23 durch Siegeln des oberen Rands verschlossen und nach einer weiteren Leerposition aus der Aseptikkammer 15 transportiert.

In den Fig. 3A-B ist das Einleiten von Heißluft, Trocknungsluft, Sterilisationsmittel oder abzufüllendem Produkt in einer Seitenansicht entgegen der Transportrichtung T und in einer Draufsicht von oben dargestellt, in der die Transportrichtung der

Packungen 2 durch Pfeile angedeutet ist. Die Packung 2 ist in einer Zelle einer

Transporteinrichtung 14 gehalten und wird während des Einleitens von Heißluft, Trocknungsluft, Sterilisationsmittel oder abzufüllendem Produkt schrittweise über drei Positionen weitertransportiert und in jeder Position für eine bestimmte Zeit ortsfest unter einer ortsfesten Düse 39,40,41 positioniert. Dabei ist jede Düse 39,40,41 jeweils außermittig zum Querschnitt der darunter positionierten Packung 2 angeordnet. In der ersten Position ist die Düse 39 entgegen der Transportrichtung T und zur rechten Seite bezogen auf die Transportrichtung T von der Mitte der Packung 2, die durch die Mitte des Querschnitts bzw. die zentrale Längsachse der Packung 2 definiert wird, beabstandet. Die Düse 39 ist anders ausgedrückt im Bereich der Kante der Packung 2 hinten rechts angeordnet. In der zweiten Position ist die Düse 40 gesehen in der Transportrichtung T nach links von der Mitte des Querschnitts der darunter positionierten Packung 2 beabstandet. In der dritten Position ist die Düse 41 in der Transportrichtung T gegenüber der Mitte des Querschnitts der Packung 2 beabstandet. Dies stellt jedoch nur eine mögliche Ausgestaltung dar.

In den Fig. 4A-F sind schematisch analog zu der Darstellung der Fig. 3B

unterschiedliche Ausgestaltungen von Sterilisationszonen 16 dargestellt. Dabei repräsentiert jedes Quadrat eine Position einer Packung 2 während des Transports durch die Sterilisationszone 16 und jeder Kreis eine Düse 42 zum Einleiten eines Mediums in die Packung 2 in der entsprechenden Position. Ausgefüllte Kreise stellen dabei Düsen 42 dar, die Heißluft zur Vorheizung (VT) in die Packung 2 leiten, während schraffierte Kreise Düsen 43 zum Einleiten von Sterilisierungsmittel (H2O2) und nicht ausgefüllte Kreise Düsen 44 zum Einleiten von Trocknungsluft zur Trocknung (T) darstellen. In der Fig. 4A befinden sich in der Sterilisationszone 16 sechs Positionen für

Packungen 2, jeweils zwei zum Vorheizen, Sterilisieren und Trocknen der Packungen 2. Die erste Düse 42 zum Einleiten von Heißluft ist unten links bezogen auf den Querschnitt der Packung 2 positioniert, während die zweite Düse 42 oben rechts positioniert ist. Gleiches gilt für die Düsen 43 zum Sterilisieren und für die Düsen 44 zum Trocknen der Packungen 2. Die Positionen der Düsen 42,43,44 in Bezug auf die Packungen 2 gemäß Fig. 4B sind prinzipiell spiegelbildlich zu den Positionen der Düsen 42,43,44 gemäß Fig. 4A angeordnet, mit dem weiteren Unterschied, dass zur Sterilisierung der Packung 2 lediglich eine Düse 43 und lediglich eine Position in der Sterilisationszone 16 vorgesehen ist. Die verbleibende Position ist eine Leerposition, in der keine Bearbeitung der Packung 2 erfolgt. Die Positionen der Düsen 42,43,44 in Fig. 4C sind ähnlich zu Fig. 4B angeordnet, allerdings sind die Düsen 43,44 zum Sterilisieren der Packungen 2 und zum Trocknen der Packungen 2 an

gegenüberliegenden Kanten derselben Seite der Packung 2 vorgesehen. Bei der Sterilisierung sind dies die in Transportrichtung hintere und bei der Trocknung die in der Transportrichtung vordere Seite der Packungen 2. Bei der Sterilisationszone 16 gemäß Fig. 4D sind zwei Leerpositionen vorgesehen, in denen keine Bearbeitung der Packungen 2 erfolgt. Außerdem sind die Düsen 42,43,44 nicht Kanten der Packungen 2, sondern der Mitte einzelner Seiten zugeordnet, und zwar entweder links oder rechts in der Transportrichtung gesehen. In diesem Falle ist zudem nur eine Position für das Vorheizen vorgesehen. Die Anordnung der Düsen 42,43,44 in der Fig. 4E folgt einem ähnlichen Prinzip wie bei der Fig. 4D, allerdings sind für das Sterilisieren und das Trocknen jeweils drei Positionen und Düsen 43,44 vorgesehen. In der Fig. 4F sind jeweils zwei Positionen und zwei Düsen 42,43 für das Vorheizen und das Sterilisieren vorgesehen, die durch eine Leerposition getrennt sind. Beabstandet um eine weitere Leerposition schließen sich drei Positionen und Düsen 44 zum Trocknen der

Packungen 2 an. Beim Vorheizen sind die Düsen 42 entgegengesetzten Kanten der Packung 2 zugeordnet, während die Düsen 43 zum Sterilisieren den Kanten einer gemeinsamen Seite der Packung 2, nämlich der in Transportrichtung vorderen Seite, der Packung 2 zugeordnet sind. Gleiches gilt für die Düsen 44 zum Trocknen der Packungen 2, wobei hier die erste Düse 44 und die dritte Düse 44 eine identische Anordnung in Bezug auf die Packungen 2 haben. Es sind also prinzipiell sehr unterschiedliche Ausgestaltungen der Sterilisationszone 16 aber auch der Füll- und Siegelzone 17, für die das Vorstehende bedarfsweise analog gilt, möglich.

Bezugszeichenliste

1 Füllmaschine

2 Packung

3 Vorrichtung

4 Bündel

5 Packungsrohlingen

6 Packungsmäntel

7 Zuführeinrichtung

8 Dorn

9 Dornrad

10 Heizeinheit

11 Vorfaltung

12 Presse

13 Zellen

14 Transporteinrichtung

15 Aseptikkammer

16 Sterilisationszone

17 Füll- und Siegelzone

18 Sterilluftanschluss

19 Vorwärmeinrichtung

20 Sterilisiereinrichtung

21 Trocknungseinrichtung

22 Fülleinrichtung

23 Verschließeinrichtung

24 Düse

25 Verdichter

26 Filter

27 Heizeinrichtung W

19

28 Pumpe

29 Verdampfer

30 Düse

31 Verdichter

32 Filter

33 Verdichter

34 Filter

35 Heizeinrichtung

36 Düse

37 Vorlagebehälter

38-44 Düse