Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter mit einer Vorwärmzone, einer Entkeimungszone, einer Trocknungszone, einer Füllzone und einer Verschließzone, wobei die einzelnen Zonen unmittelbar zueinander benachbart angeordnet sind und einen Sterilraum bilden.
Bei der Abfüllung insbesondere flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter muß aus hygienischen und haltbarkeitstechnischen Gründen stets eine besondere Aufmerksamkeit auf die Sterilisierung gerichtet werden. Die eigentliche Entkeimung erfolgt dabei nach bekannten Verfahren, bei denen die zu entkeimenden Flächen der Packungen einen vorbestimmten Zeitraum mit einem Entkeimungsmittel in Kontakt treten müssen, welches anschließend, also vor dem eigentlichen Füllvorgang, wieder von der Packungsoberfläche entfernt werden muß (DE 30 36 972 C2).
Um diesen Entkeimungsvorgang möglichst wirtschaftlich zu gestalten, ist man dazu übergegangen, als Entkeimungsmittel H2O2, also Wasserstoffperoxid, zu verwenden. Eine optimale Wirkung wird dann erreicht, wenn die zu befüllenden Packungen in einer ersten Zone (Vorwärmzone) erhitzt werden, um die Nachbehandlung möglichst schnell und effizient durchführen zu können. Die kontinuierlich fortbewegten Packungen werden von der Vorwärmzone in die nachgeschaltete Entkeimungszone transportiert, wo die Benetzung mit dem Entkeimungsmittel, vorzugsweise H2O2, erfolgt. Das flüssige H2O2 wird dazu mittels heißer Druckluft oder Heißdampf zu einem H2O2-Aerosol zerstäubt, damit keine größeren und schwereren Tröpfchen sich auf der Packungsoberfläche niederschlagen können, welche beim anschließenden Spülvorgang nicht mehr entfernt werden könnten. Es hat sich gezeigt, daß die kurzfristige Benetzung mit dem H2O2-Aerosol unter einer heißen Atmosphäre zur zuverlässigen Abtötung vorhandener Keime ausreicht. Um nun das H2O2-Aerosol wieder aus den Packungen zu entfernen, durchlaufen die Packungen eine weitere Zone, die sogenannte Trocknungszone. In dieser Zone werden die Packungen bei Atmosphärendruck mit strömendem Heißdampf durchspült. Anschließend erfolgt in einer Füllzone die eigentliche Befüllung der Packungen mit gleichfalls bekannten Mitteln.
Da in allen zuvor genannten fünf Zonen sterile Bedingungen herrschen müssen, sind die einzelnen Zonen nach außen weitgehend abgeschottet, um die Packungen innerhalb einer keimtötenden Atmosphäre transportieren zu können. Obwohl sich der Einsatz von H2O2 zur Entkeimung bewährt hat, muß bei den eingesetzten Füllmaschinen darauf geachtet werden, daß, einerseits aus wirtschaftlichen Gründen und andererseits aus gesundheitlichen Gründen (Wasserstoffperoxid ist ein starkes Oxidationsmittel) von der H2O2-Atmosphäre nichts in den Raum, in dem sich die Füllmaschine befindet, gelangt.
Darüber hinaus muß, insbesondere vor Schichtbeginn, jede einzelne Zone zunächst mit einer solchen Menge von H2O2-Aerosol durchspült werden, um die vorhandene (kontaminierte) Luft zuverlässig zu entkeimen bzw. zu entfernen. Dazu war es bisher notwendig, die einzelnen Kammern der unterschiedlichen Zonen in einem bestimmten Zeitraum mit H2O2-Dampf auszuspülen um die gewünschte Sterilisierung zu erreichen. Dies erforderte einen hohen konstruktiven Aufwand und einen entsprechend hohen Verbrauch an H2O2, da die einzelnen Kammern in Transportrichtung der Packungen stets nur unzureichend abgedichtet werden können.
Bei der aus der DE 40 31 472 A1 bekannten Vorrichtung zum Sterilisieren, Füllen und Verschließen einer Füllöffnung sind im oberen Teil des haubenförmig auf der Basismaschine aufsitzenden Gehäuses die notwendigen Versorgungselemente beziehungsweise Verteilungselemente in einem abgetrennten Sterilraum untergebracht. Dieser bekannte Sterilraum erfordert daher einen hohen Aufwand an Reinigung oder Sterilisierung und damit auch einen erhöhten Wartungsaufwand.
In der EP-A-0 237 777 ist eine Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung von Lebensmitteln in Packungsbehälter beschrieben. Bei dieser Vorrichtung sind die einzelnen Zonen unmittelbar benachbart angeordnet und bilden einen Sterilraum. Dieser Sterilraum ist gehäuseartig ausgebildet. Eine derartige kastenförmige Ausgestaltung garantiert zwar die Dichtheit des Sterilraums. Nachteilig ist jedoch, daß sämtliche Versorgungselemente und -leitungen innerhalb des Sterilraums offen verlegt sind und somit mögliche Herde für Keimbildungen darstellen. Damit stellt sich die Reinigung des Sterilraums als besonders problematisch dar.
Davon ausgehend liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Vorrichtung zum Sterilisieren so auszugestalten und weiterzubilden, daß mit einem konstruktiv einfachem Aufbau ein Sterilraum geschaffen wird, bei dem die Menge des verwendeten Entkeimungsmittels und auch der notwendige Aufwand für die Reinigung und Wartung minimiert werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Vorrichtung einen im wesentlichen flachen, abnehmbaren Deckel aufweißt, der den gesamten Sterilraum abdeckt und einen Hohlraum besitzt, in dem Verteil- und Versorgungselemente untergebracht sind, so daß nur noch die Enden der Versorgungsorgane und die zum Verschließen der Packungsbehälter notwendigen Schließorgane in den Sterilraum hineinragen.
Vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß nur noch solche Elemente in den Sterilraum hineinragen, die dort zwingend erforderlich sind. Sämtliche Versorgungselemente und -leitungen befinden sich im Innenraum des doppelwandigen Deckels, so daß das Volumen des Sterilraums minimiert werden kann und damit auch die Menge des zu verwendenden Entkeimungsmittels. Darüber hinaus ist eine einfache Reinigung möglich und zu Wartungszwecken kann der die Versorgungselemente und -leitungen enthaltende Deckel leicht abgenommen und außerhalb des Sterilraums repariert oder gereinigt werden. Darüber hinaus ist auch ein einfacher Austausch des Deckels denkbar, um den Betrieb der gesamten Anlage nicht zu lange unterbrechen zu müssen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht der Deckel im wesentlichen aus einem oberen und einem unteren Blech, die miteinander verschweißt sind. Zwischen dem oberen und dem unteren Blech wird ein Hohlraum gebildet. Durch das Verschweißen der oberen und unteren Bleche miteinander wird die Gefahr von Leckagen an den Stellen vermieden, an denen Versorgungsleitungen das obere oder untere Blech verlassen.
Bevorzugt ist der Hohlraum des Deckels hermetisch abgeschlossen. So kann bereits bei der Herstellung des Deckels eine Überprüfung der Dichtigkeit mittels einer Druckprüfung erfolgen.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist der Hohlraum des Deckels mit einem Dämmaterial gefüllt, dazu kann er beispielsweise ausgeschäumt sein. Die Verwendung einer solchen Dämmschicht ist besonders vorteilhaft, um eine isolierende Wirkung zu erreichen, damit das Entkeimungsmittel in der heißen Innenatmosphäre des Sterilraumes nicht an einer kalten Deckelunterseite kondensiert und als Tropfen in die zu füllenden Packungen gerät.
Es ist besonders zweckmäßig, wenn der Deckel im wesentlichen glatte Oberflächen aufweist, um insbesondere den regelmäßig erforderlichen Reinigungsaufwand gering zu halten.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Deckel einen umlaufenden Flansch auf, der durch eine entsprechende Ausformung der verwendeten Bleche gebildet wird. Auf diese Weise kann eine optimale Abdichtung im durch das Temperaturniveau besonders "gefährdeten" oberen Bereich des Sterilraumes erfolgen.
Schließlich sieht eine weitere Lehre der Erfindung vor, daß der Deckel zum Anschluß von Versorgungsleitungen od. dgl. Flanschanschlüsse aufweist, so daß zum Entfernen des Deckels vorhandene Versorgungsleitungen mit geringem Aufwand von dem eigentlichen Deckel gelöst werden können.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
In Fig. 1 ist ein Deckel 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Sterilisieren bei der Abfüllung vorzugsweise flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter geschnitten dargestellt. Dort sind, nacheinander von links nach rechts, die einzelnen von den Packungen durchlaufenen Vorwärmzone A, Entkeimungszone B, Trocknungszone C, Füllzone D und Verschließzone E dargestellt.
Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine Unterteilung in einzelne Kammern wie beim Stand der Technik mehr erfolgt, sind die einzelnen Zonen A, B, C, D, E untereinander nicht mehr abgeschottet. Der Sterilraum wird vielmehr durch ein umlaufendes, nicht dargestelltes Gehäuse begrenzt. Nach oben wird der Sterilraum erfindungsgemäß durch einen Deckel 1 begrenzt, in welchen die notwendigen Versorgungselemente 2, 3, 4, 5 integriert sind. Zu den entsprechenden Versorgungsleitungen zählen zunächst die Verteilungselemente 2 für den Heizdampf in der Vorheizzone. In der sich anschließenden Entkeimungszone wird ein Entkeimungsmittel, vorzugsweise ein H2O2-Aerosol, von einem Verteilelement 3 durch entsprechende Leitungen 3' in die in Fig. 1 lediglich angedeuteten Packungen 7 eingespritzt. Die Trocknung der Packungen 7 erfolgt über ein Verteilelement 4 und entprechende Trocknungsleitungen 4 in der Trocknungszone C.
Nachdem die Packungen 7, welche im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel in zwei Reihen den Sterilraum durchlaufen, entkeimt und gereinigt worden sind, gelangen sie in die Füllzone D, wo sie von nur angedeuteten Füllelementen 5 gefüllt werden. Schließlich durchlaufen die Packungen die Verschließzone E, wo eine Sterilhaltung des Kopfbereiches der Packungen erfolgt.
Der genaue Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung geht besonders deutlich aus Fig. 2 hervor. Dort ist der in Fig. 1 dargestellte Deckel 1 im Bereich der Linie II-II, also der Entkeimungszone B im Schnitt dargestellt. Es ist erkennbar, daß der Deckel 1 im wesentlichen aus einem oberen Blech 8 und einem unteren Blech 9 besteht, die miteinander verbunden sind und einen Hohlraum 10 bilden. Dadurch, daß die oberen und unteren Bleche 8, 9 miteinander verschweißt sind, ist es möglich, einen hermetisch abgeschlossenen Hohlraum 10 zu bilden, so daß bereits bei der Herstellung des Deckels 1 die Dichtheit des Deckels 1 durch eine Druckbeaufschlagung dieses Hohlraumes 10 überprüft werden kann.
Aus Fig. 2 geht ferner hervor, daß der Hohlraum 10 des Deckels 1 mit einem Dämmaterial 11 gefüllt ist. Auf diese Weise wird ein hohes Maß an Wärmeisolierung erreicht, um eine Kondensation des verwendeten Entkeimungsmittels an der Unterseite des Deckels 1 beim Füllbetrieb zuverlässig ausschließen zu können. Dazu kann der Hohlraum 10 des Deckels 1 mit gebräuchlichem Dämmaterial 11 ausgeschäumt sein.
Fig. 2 zeigt ferner, daß der Deckel 1 einen umlaufenden Flansch 12 aufweist, der den Abmessungen der nicht dargestellten Seitenwände des die einzelnen Zonen A, B, C, D, E aufweisenden Sterilraumes entspricht. Schließlich ist Fig. 2 auch noch zu entnehmen, daß die nicht dargestellte Versorgungsleitung des Entkeimungsmittels über einen Flansch mit dem Deckel 1 über einen Flansch 13 mit dem Verteilelement 3 lösbar verbunden worden ist.