DE1642143A1

DE1642143A1 - Verfahren zur Herstellung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in Verpackungsmaschinen und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE1642143A1
Application number: DE1966T0030314
Authority: DE
Inventors: Alex Tuma
Original assignee: Tepar AG
Current assignee: Tepar AG
Priority date: 1965-01-27
Filing date: 1966-01-24
Publication date: 1972-04-27
Also published as: DE1642143C3; DE1642143B2; BE675249A; GB1103760A; US3457968A; NL150394B; CY513A; DK124391B; NL6600765A

Description

P 8155-125

Tepar AG, Place d'Armes, Ohatel-Saint-Denis (Schweiz)

Verfahren zur Herstellung und Aufrechterhaltung asepti scher Bedingungen In Verpacküngsmaschinen und Vorrich ■ ung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die Erfindung betrifft die Verpackungstechnik und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von aseptischen Bedingungen in Verpackungsmaschinen, bei welchen ein Verpaekungsbahnmaterial zu einem Schlauch geformt wird, der zumindest teilweise mit einer sterilen Füllflüssigkeit gefüllt und in geschlossene Packungen unterteilt wird, und zur Aufrechterhaltung der aseptischen Bedingungen sowohl während des normalen Betriebs als aueti während terbrechungen der Verpackungsvorgänge.

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INSPECTED

Beim Verpacken insbesondere von Produkten mit einer für Bakterien geeigneten Umgebung, beispielsweise von Hilch, wird ein immer grösseres Gewicht auf ein absolut steriles Verpackungsverfahren gelegt. Es wurden bereits mehrere Verfahren zur Herstellung guter aseptischer Bedingungen für die Verpackung von Produkten der erwähnten"Art vorgeschlagen. Ferner wurden Verfahren zur aseptischen Regelung des Niveaus des Füllgutes innerhalb den Schlauches, beispielsweise eines im Schlauch befindlichen losen Schwimmers, vorgeschlagen. Die Regelung 1st jedoch nicht wirksam geworden und das Verfahren hat ferner grosse Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung der aseptischen Bedingungen verursacht. Nach einer Betriebsunterbrechung mußte beispielsweise die Maschine von neuem sterilisiert werden, was natürlich einen grossen Nachteil bedeutet, , da hiermit ein beträchtlicher Zeitaufwand verbunden ist, während welchem die Anlage für den vorgesehenen Zweck nicht ausgenutzt werden kann.

Eine Lösung des Problems stellt die Umlaufsterilisation im Falle einer Betriebsunterbrechung dar, d,h, das Füllgut wird in ständigem Umlauf vom und zum Vorrat des sterilen Füllgutes gehalten. In diesem Zusammenhang wurde versucht, das Problem dadurch zu lösen, daß ein Ventil ausser-

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halb des Schlauches durch ein Umlaufverfahren steril Gehalten wird. Gleichzeitig wurde ein zweites Sterilisationsmedium in das Füllrohr eingeleitet, z.B. sterile Luft aus dem Aussenventil auf das Endstück des Füllrohres. In diesem Falle muß mit zwei Sterilisationsmedien gearbe&et werden, wodurch natürlich das Verfahren komplizierter und anfälliger für Störungen wird, welche den keimfreien Zustand beeinträchtigen. Ferner konnte mit einem Ventil der erwähnten Art die Zufuhr von Füllgut nur freigegeben oder abgestellt werden, während zur Niveauregelung innerhalb eines begrenzten Betriebsbereiches ein loser Schwimmer an der Oberfläche der Füllflüssigkeit im Schlauch vorgesehen war.

Zur Beseitigung dieser Nachteile ist die Erfindung auf ein neues und vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung aseptischer Bedingungen in Verpackungsmaschinen von der Art gerichtet^ bei welcher ein Verpackungsbahnmaterial zu einem Schlauch geformt wird, der zumindest teilweise mit einer sterilen Füllflüssigkeit gefüllt und in geschlossene Pack-ungen unterteilt wird, wobei die aseptischen Bedingungen sowohl während des normalen Betriebs als auch während Unterbrechungen 'des Verpackungsvorgangs aufrecht erhalten werden. Das erfindungsgemässe Verfahren

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unterscheidet sich dadurch, daß die Füllflüssigkeit dem Schlauch durch ein in diesen angeordnetes Füllrohr zugeführt xvird, das mit Bezug auf ein zweites im Schlauch angeordnetes Rohr beweglich ist oder es sind die erwähnten Rohre mit Bezug auf ein drittes Element beweglich, das im Schlauch vorgesehen sein kann, wobei die Zufuhr von flüssigem Füllgut zum Schlauch in mindestens einer der gegenseitigen Stellungen der Rohre oder in Stellungen mit Bezug auf das dritte Element abge- , schaltet ist, während das flüssige Füllgut oder ein Sterilisationsmittel von der Quelle des sterilen Füllgutes oder Sterilisationsmittels durch das Füllrohr und das erwähnte zweite Rohr zurück zum Vorrat oder zur Quelle der Füllflüssigkeit oder des Sterilisationsmittels oder zu einem Auslaß umlaufen kann»

Ferner ist zur aseptischen Regelung der Menge des dem Schlauch zugeführten Füllgutes das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß in der gegenseitigen Stellung der Rohre, in welcher flüssiges Füllgut dem. Schlauch zugeführt wird, der Luftdruck oberhalb, des Flüssigkeitspiegels im zweiten Rohr, dem Niveaurohr, abgefühlt bzw, abgetastet wird, um mit dem Luftdruck innerhalb des Schlauches verglichen zu werden, um ein Maß

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für den Unterschied zwischen "-den Fiüssigkeitsspiegeln des Schlauches und des Nive^äurohres zu erhalten.

I>ie Erfindung ist ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens gerichtet, die " gekennzeichnet ist durch ein Füllrohr für die Zufuhr g

von Füllgut zum Schlauch oder eines. Sterilisationsmittels zu einer im Schlauch angeordneten Einrichtung und ein zweites Rohr zur Ableitung des Sterilisationsmittels ^: und, für den Fall, daß die Zufuhr von Füllgut zum Schlauch zeitweilig abgeschaltet wird» zum Zurückführen des sterilen flüssigen Füllgutes zurück zu einem Vorrat oder; zu einem Auslaß, wobei in und/oder an Teilen der'in den Schlauch tauchenden Rohre Ritte! vorgesehen sind, die wie ein Ventil wirken, das bei den gegenseitigen Stellungen der Rohre oder bei den Stellungen der 'Rohre mit Bezug auf ein drittes Element, äas im Schlauch angeordnet sein kann, mindestens drei charakteristische Betriebsstellungen einnehmen kann, nämlich eine Sehließstellung, in welcher das Füllrohr an seinem unteren Teil vollständig 'abgeschlossen" ist, eine Offenstellung, in welcher Verbindungen zwischen dem Füllrohr, dem Schlauch und dem zweiten Rohr offen sind, und eine Umlaufstellung, in welcher die Verbindungen zwischen den beiden Rohren und dem Schlauch ab-

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gesperrt sind, während mindestens ein Durchlaß zwischen den unteren Teilen der beiden Rohre offen ist»

Die unteren Teile der beiden Rohre haben erfindunrsrenäß eine besondere Form, so daß die Stellungen der Rohre zueinander einerseits eine mögliche Verbindung zwischen den Rohren selbs.t bestirrmen und andererseits trit der. Umgebunp". Erfindungsiyemäß können die Rohre an ihren unteren Teilen ferner mit einem geeigneten Hilfsor^an, z»B« mit Ventilen, versehen sein« ünabhrnr.ir davon, ob; der Betrieb mit Hilfe besonders geformter Rohreinzelheiten oder mit dem erwähnten Hilf sor^an durchgeführt wird,._:. Ir'ßt sich im Prinzip eine gleiche Ventiiwirkunr, erzielen, Vielehe durch, drei charakteristische Stellungen .-bekenn-' zeichnet ist ,,Die eine Betriebs-stellung wird -"durch das Ventil eingenommen, wenn die Zufuhr von Füllgut-, zürn Schlauch völlig frei ist, und eine zweite Betriebsstellunf;, wenn die Zufuhr abgeschaltet ist. Zwischen diesen beiden Stellungen findet die Zufuhr entsprechend einem gewünschten Ab stand-Flüssigkeit-Diagramm statt, wobei das. eine Rohr gleichzeitig als Niveaudetektor dient« In einer dritten Betriebsstellung stehen die Rohre miteinander in Verbindung, während die Flüssigkeitszufuhr zur Umgebung abgeschaltet ist und das flüssige Füllgut oder das Sterilisations- . mittel von einem Vorrat, z.B. von einer Sterilisierein-

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richtung, über die beiden Rohre zurück zum Vorrat oder su einem Auslaß umläuft«■

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung beispielsweiser Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigen:

Fig. 1 das Prinzip der Erfindung;

Fig. 2a-c verschiedene Abstand-Flüssigkeit-Diagramme;

Fig. 3a-c drei verschiedene Betriebsstellungen einer Ventileinrichtung, die zur Vervrendung für die Durchführung des erfindungsgeniässen Verfahrens bestimmt ist;

Fig. ^ eine Schnittansicht zu Fig. 3b;

Fig. 5-9 weitere erfindungsgemässe Ventileinrichtungen;

Fig.lo eine Vorrichtung-, bei welcher das Hiveaurohr das Füllrohr umgibt;

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Fig« 11 eine Vent!!einrichtung, die zur-Verwendung in Verbindung mit der in Fig. Io gezeigten Vorrichtung bestimmt ist; , - - . --

Fig. 12a-c eine weitere Ausfuhrungsform^der erfindungs-r... gemässen Ventileinrichtung zur.Verwendung in der in Fig. Io gezeigten Vorrichtung und

Fig. 13 eine, dritte Ausführungsform einer Ventileinrichtung, . die zum Einbau in die in Fig. Io schematisch .dargestellte Verpackungsvorrichtung bestimmt ist·

Wie Fig. 1 zeigt, wird das Verpackungsbähnmaterial 1 über eine Wenderolle 23 geführt und mittels einer nicht gezeigten Schlauchformungseinrichtung zu einem Schlauch 2 geformt· Der' teilweise mit einem flüssigen Füllgut 7 gefüllte Schlauch wird durch eine besondere Einrichtung 3 zu geschlossenen Packungen 4 geformt, welche abgetrennt und weggeführt werden. Das Füllgut wird über Leitungen 22 einer Sterilisiereinrichtung 5.zugeführt. In der Sterilisiereinrichtung wird das Füllgut, das beispielsweise Milch sein kann, sterilisiert und iter eine Leitung 21 zu einem Füllrohr 6 geleitet, das im unteren Teil des Schlauches 2 endet. Es

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ist ferner möglich, steriles. Füllgut der Einrichtung 5 .

zuzuführen, wiche in diesem Falle als steriler Füllgutvorrat bezeichnet werden kann,' Die Einrichtung 5':■ weilst ferner Mittel für die Zufuhr eines Sterilisationsmittels -~-~^:

durch das Füllsystem auf» wenn aseptische Bedingungen· hergestellt werden sollen oder wenn die Maschine näeii einer ^ Verunreinigung von neuem sterilisiert werden soll.'

Es ist wünschenswert, ständig; eine gewisse bestimmte v.enge sterilen Füllgutes 7 im Schlauch zu halteru Das durch die Vorrichtung zu lösende Problem besteht daher darin, erstens, einen sterilen Zustand der Fülleinrichtung herbeizuführen,, zweitens, diesen Zustand des Füllgutes aufrecht zu erhalten und drittens, die Oberfläche 8 der Flüssigkeits» 7 auf einer konstanten Höhe zu halten» TJm dies zu

erreichen, ist ein zweites Rohr 9 im Schlauch .2 ange- . ordnet, das wie das Füllrohr £ im unteren Teil des Schlauches endet. Dieses zweite Rohr 9 wird nachfolgend als "Miveaurohr" bezeichnet. Die unteren Teile der Rohre 6 und 9 sind zweckmässig in besonderer Weise ausgebildet« In Fig, I ist dies durch gestrichelte Linien 11 dargestellt,.Die Rohre 6 und 9 können miteinander in Verbindung stehen, so daß die Flüssigkeit 7 um einen bestimmten Abstand im Rohr 9 auf einen Spiegel Io ansteigt, D.ieser Spiegel Io

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befind* .sich nicht notwenuigerweise in der gleichen Höhe wie der-Füllgutspiewel 3, da im Rohr 9 oberhalb des i-piegels Io ein Innendruck aufrecht .erhalten wird* '

Ein Ansteigen des Füllguts.piegels 8 innerhalb des Schlauches hat ein Ansteigen des. Spiegels; Io zur Folge, Hierdurch wird der\D?uck;im Niveaurohr 9 erhöht| das oberhalb des f.piegels 1,0. .ein ,geschlossenes Volumen begrenzt, wobei der ervii-hnte Druck auf eine- Druekfühleinriehtung l8 über eine Leitung-IT und .ein offenes Ventil Ί.5 wirkt. Die pruekfühleinriehtung. l8 betätigt ihrerseits eine Drehmomenterzeugunnrseinriehtung 19-, welche über ein DrehmomentübertragunpsgestanE'e 2o und 12 eine relative Stellungsver&nderung der Rohre ßund verursacht. Gegebenenfalls kann auch ein drittes Element, z.B. eine Ventilspindel, im Schlauch vorgesehen werden», vjelche durch das Drehmomentübertragungsgestänge 2o und 12 so betätigt wird, daß.es eine gewünschte Stellung mit Bezug auf die Rohre 6 und 9einnimmt. .

Wenn die Verpackungsmaschine aus irgend einem Grunde für eine relativ kurze oder längere Zeit abgestellt werden muß, können aseptische Bedingungen erfindungsgemäß trotzdem aufrechterhalten werden oder wiederhergestellt werden. Dies wird-dadurch erreicht, daß die Füllgutzufuhr zum

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.Schlauch durch eine relative Stellungsveränderung der Rohre 6 und 9 oder des gegebenenfalls vorgesehenen dritten Elements abgeschaltet wird. Gleichzeitig wird das Ventil .1¹I" reöffnet und das Ventil 15 geschlossen, so daß das Füllgut im Niveaurohr 9 ansteigen und durch das Rohr 13 und die Leitung 16 zurück zum Vorrat 5 gelangen kann. Das' Füllgut läuft daher, zumindest bei einem kurzen Betriebsstillstand von der nterilisiereinrlchtung über die Rohre 6 und 9 zurück zurrinrichtun^ 5 um. Auf diese Weise werden "sowohl das Füllrohr als auch die Niveaufülleinrichtun.";, d.h. das I'TIveaurohr, wfhrerid des ganzen BetriebsstHlstandes steril gehalten, so daß bei der erneuten Inbetriebnahme· der faschine keine erneute Sterilisation erforderlich; is-t. ' ' '

VJenn eine Abschaltung von längerer Dauer vorgenommen; wird· " oder wenn die aseptischen Bedingungen aus irgendeinem _: "

Grunde verlorengegangen sind, können diese■erfindungsgemäß in einfacher Weise wieder hergestellt Werden, für welchen Zweck die Füllgutzufuhr durch eine Sterilisationsmittel-■ zufuhr ersetzt wird, be^ielsweise durch heissen Dampf oder eine nterillsierlösung,'wie HpOp, und die Rohre in die Umlauf st ellung"'verlagert bzw, gedreht werden, so-da?· die Gesamt anlage durch den Umlauf des Sterillsatlonsmlttels von einem Vorrat über die beiden Roh'r'e und" die Ventilein--

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richtung 11 zurück zum Vorrat sterilisiert werden kann. In^: Pig. 1 ist die Sterilisationsmittel-Zufuhreinrichtung ebenfalls mit 5 bezeichnet» =

In Fig. 1 ist das Prinzip der Erfindung nur schematisch dargestellt. Im Nachfolgenden wird angegeben, wie der untere Teil

11 der Rohre 6 und 9 ausgebildet werden kann. Für die Einrichtung 5, die u.a. eine Sterilisiereinrichtung und/oder eine Pumpe für die Zufuhr von flüssigem Verpacteungsgut oder eines Sterilisationsmittels umfassen kann, die Ventile 14 und 15, die Druckfühleinrichtung 18 oder die Regel- und Drehmomentübertragungsorgane 19, 2o und 12 wird jedoch keine nähere Beschreibung gegeben, da diese Einrichtungen von an sich bekannter Art sein können.

W Wie erwähnt, sind die Rohre zur Verlagerung oder Drehung mit Bezug aufeinander-zum Erzielen einer Ventilwirkung bestimmt, welche durch die drei vorerwähnten charakteristischen Betriebsstellungen gekennzeichnet ist. Fig. 2a - c sollen diese Stellungen erläutern, wobei die Kurventeile rechts der Ordinatenachse sich auf die Flüssigkeit beziehen, die dem Schlauch zugeführt wird, während die links dieser Achse befindlichen Teile sich auf die Flüssigkeit beziehen, welche in der vorangehend beschriebenen Weise umläuft.

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Fig, 2a zeigt daher ein Äbstand-Flüssigkeit-Diagramm, in welchem S und Q die beiden eharakteristischejn Betriebs— Stellungen bezeichnen, in welchen das Ventil 11 vollständig geschlossen oder abgesperrt 1ε? t, d.h. wenn sieb überhaupt keine Flüssigkeit bewegt, bzw* voll offen ist, in weich -■ - . letzterem Falle eine maximale Flüsslgkeitsmenge je Zeiteinheit dem Verpackungsschlauch zugeführt wird. Zwischen diesen ' beiden Betriebsstellungen entspricht die Flüssigkeitszufuhr der in der Zeichnung dargestellten Kurve.

Die verschiedenen Stellungen werden durch eine gleitende oder drehende Bewegung der Rohre erzielt. So kann ausgehend von der Stellung S die Stellung 0 dadurcn erreicht werden, daß beispielsweise das Niveaurohr gleitend bewegt wird, während das Füllrohr feststehend bleibt. Wenn das Niveaurohr eine -weitere Gleitbewegung ausführt, nimmt.die Flüssig- j keitszufuhr zum Schlauch so ab, daß sie völlig zum Stillstand kommt, wenn die Stellung G erreicht wird. In dieser Stellung, der Umlaufstellung, läuft, da das Ventil 14 inFig. 1 offen ist, die Füllflüssigkeit, oder wenn die Vor-, richtung sterilisiert werden soll, das Sterilisationsmittel stattdessen vom Vorrat 5 über das Füllrohr sowie über das Ventilj das durch die unteren Teile 11 der Rohre gebildet wird, durch das Niveaurohr zurück zum Vorrat oder zu einem

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Äuslaifö um, natürlich kann.auch das Füllrohr anstelle des Hiireaurohres gleitbar sein, welch letzteres dann Peststehend ist, und in ähnlicher Weise eine Drehbewegung anstelle.. · einer Gleitbewegung vorgesehen werden. Sie notwendige Voraussetzung ist lediglich eine relative.Stellungsver-—■ ⁼ änderung und eine geeignete Bauform der VentiJLbildungs«- teile 11 der Bohre* - - .-.,.. ·.

Ein Ventil» das nach dein in Fig. 2a gezeigten Abstand-Flüssigkeit-Diagramm-arbeitet', ist jedoch durch Eigenschaften beeinträchtigt, welche in den meisten Fällen als ernste Nachteile betrachtet werden müssen. Für das Erreichen der umläufstellung C muß, wenn von der Stellung S ausgegangen wird, zuerst durch die Stellung 0 -hindurchgegangen werden, d.iu durch die Stellung, bei welcher die maximale Flüssigkeitsmenge je Zeiteinheit" dem Schlauch'. zugeführt wird. Es kann nicht vermieden werden, daP- eine bestimmte Flüssigkeitsmenge dem Verpackungsschlauch zugeführt wird, was nicht immer wünschenswert ist. Eine · Ventilbetätigung nach dem in Fig. 2b gegebenen Diagrammstellt in dieser Beziehung daher eine Verbesserung dar« Bei diesem Diagramm bilden die Stellung Ö und die -Stellung C zwei Endstellungen, während sich die Stellung S zwischen diesen beiden Stellungen befindet» lim aus der Schließstellung

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S zur Umlaufsteilung C zu gelangen,"ist man daher nicht gezwungen, durch die VollofferEtellung 0 durchzugehen, was in vielen FS Ilen einenTorteil bedeuten kann. Damit der erwähnte Umlauf stattfinden kann, wird natürlich vorausgesetzt, daß das Ventil 14 geöffnet worden ist, was gleichzeitig mit der Verlagerung der Rohre zur Umlauf stellung (J geschehen kann.

Die Ventilanordnung, welche in den meisten Fällen die günstigste ist, arbeitet jedoch nach dem Diagramm 2c. Zwischen der vollen Schließstellung S des Ventils und den UmlaufStellungen C₄-C₀ desselben wird die Zufuhr von Tlüs-

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sigem Füllgut zur Umgebung, d.h. zum Schlauch, während der ganzen Zeit unterbrochen. Ferner ist die Menge des umlaufenden Mediums verstellbar, was durch die Kurve zwischen den Stellungen G₁-C₂ dargestellt ist.

Fig. 3a - c zeigen die Formgebung der unteren Teile der Rohre, bei welcher ein Diagramm angewendet werden kann, das im vies ent lic hen alt' Fig. 2b übereinstimmt* In diesem Falle dient das linke Rohr 3o als Füllrohr, während das rechte Rohr 31 als Niveaurohr dient. Die Rohre haben einen halbzylindrischen Querschnitt über den Hauptteil ihrer Länge. Das Rohr 3o, d.h. das Füllrohr, Hat an seinem un-

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teren Tell eine solche Form, daß es eine schräge Wand 32 und einen Halbkonus 33 aufweist, welch letzterer mit einem Steg 34 versehen ist. Das Füllrohr 3o xreist eine erste öffnung 35 zwischen der schrägen Wand 32 und der flachen Rohrwand 38 sowie eine zweite öffnung 36- zwischen dem äusseren HaIb- ^ konus 33 und der Schrägwand 32 auf* Das Niveaurohr 31

ist an seinem unteren Teil abgeschrägt, wobei der Abschräg*· ungswinkel gleich dem Winkel ist, welchen die Schrägwand 33 mit der Symmetrieachse der Anordnung bildet. Im Schrägschnitt besitzt das Niveaurohr 31 eine öffnung 39. Das Niveaurohr ist ferner mit einer öffnung 4o in seiner flachen Wand versehen.. Die Grosse dieser öffnung 4o ist gleich der Grosse der ersten öffnung 35 des Füllrohres 3o.

Fig. 3a zeigt die Stellung, in welcher die Zufuhr von Füllgut

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zum Schlauch völlig frei ist, d.h. der Stellung 0 im Diagramm 2b entspricht* Die Füllflüssigkeit (oder das Sterilisations-.mittel) fließt durch das Füllrohr 3o in der Richtung der Pfeile durch die öffnungen 35 und 36" und nach aussen in den umgebenden Schlauch, der in Fig. 3a - c nicht gezeigt ist. Ferner steigt bei einem normalen Verpackungsvorgang die Flüssigkeit im Niveaurohr 31 bis zu einem Spiegel 4l an, welcher durch den Flüssigkeitsspiegel im Schlauch und durch den Luftdruck oberhalb der Fläche 41 in der in Verbindung

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mit Pig« 1 angegebenen Weise bestimmt \iird. Die Grosse der Öffnung 35 und damit auch die zugeführte Flüssigkeitsmenge viirä durch Abfühlen des Drucks oberhalb des Niveaus 4l ■ · geregelt, welcherDruck über die Drehmomentübertragungselemerite in der vorangehend beschriebenen Weise eine relative Stellungsveränderung der Rohre 3o und 31 verursacht. J Wenn beispielsweise das Niveaurohr 31 nach unten verlagert wird, wird durch den unteren Teil' 42 der flachen Wand 38 des Rohres 31 die Öffnung vollständig oder teilweise, ver- - deckt. Wenn der erwähnte Teil die Öffnung 35 teilweise verdeckt, wird das Regel system durch einen Teil ZT-srischen 0 und S im Diagramm 2b bestimmt. In Pig. 3b ist die Stellung S erreicht. Der Teil 42 verdeckt dann die Öffnung 35 vollständig, so daß das Fallrohr weder mit der Umgebung noch mit dem Niveaurohr 31 in Verbindung steht. Wenn das Niveaurohr 31 weiter nach unten verlagert wird, wird eine Verbindung zwischen dem Niveaurohr und dem Füllrohr über die Öffnung 4o hergestellt» Es tritt daher eine bestimmte Flüssigkeitsmenge zur Umgebung aus, jedoch wird die maximale Flüssigkeitsströmung zum Schlauch nicht erreicht. Wenn das Rohr 31 am Konus 33 zur Anlage kommt, wird die Öffnung durch den Teil 42 völlig blockiert. Die Verbindung zwischen dem Füllrohr 3o und dem Niveaurohr 31 ist jedoch ziemlich frei, so daß nach dem öffnen des Ventils l4 in Fig. 1 die

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Füllflüssigkeit bzw. das Sterilisationsmittel In der angegebenen Weise umlaufen kann» Eine Regelung der Umlauf-, menge der Füllflüssigkeit oder des Sterilisationsmittels kann bei allen beschriebenen Bauformen durch eine geeignete Bauform des Ventils erhalten werden, was durch die Kurven links der Ordinatenachse in den Diagrammen 2a und 2b angezeigt ist. .

Die Vorrichtung kann ferner so abgeändert werden, daß sie nach dem Diagramm 2c arbeiten kann, in dem der Teil 42 des rechten Rohres unterhalb der öffnung 4o um einen bestimmten Betrag nach unten entsprechend der öffnung 36 verlängert und der Halbkonus 33 mit einem Schlitz in seinem linken Teil versehen wird, welcher Schlitz eine solche Grosse hat, daß.er die untere Verlängerung des Teils 42 aufnehmen kann.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Ventilanordnung. Das Eüllrohr und das Niveaurohr 52 sind bei dieser Ausführuhgsform gleichachsig,. In Fig. 5 ist der umgebende Schlauch ebenfalls dargestellt»Der untere Teil 53 des Niv&aurohres ist aus.mit der Strömungstechnik zusammenhängenden Gründen , in einer bestimmten Weise gestaltet. Diese Gestaltung er- möglicht ferner das Erreichen der drei charakteristischen Betriebsstellungen. Die in Fig. 5 gezeigte Stellung entspricht

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da? Stellung O in Fig» 3a. Durch eine Verlagerung des Niveaurohres nach oben oder des Füllrohres nach unten wird die Gummidichtung 56 fest gegen das Niveaurohr etwa an der Stelle 57 angepreßt, so daß die Stellung S erreicht ist, d.h. die Zufuhr von Füllgut völlig abgeschaltet ist. Wenndagegen die Verlagerung in der entgegengesetzten Richtung stattfindet, kommt der Konus 54, welcher am Niveaurohr 52 mittels Stegen 55 befestigt ist, an der Gummidichtung 56 zur Anläge. Hiermit ist die Stellung C in Fig. 2a erreicht, so daß der Umlauf beginnen kann.

Das in Fig. 6 dargestälte Ventil besteht ebenfalls aus zwei gleichachsigen Rohren, nämlich aus einem Füllrohr 61 und einem Niveaurohr 62* Das Ventil arbeitet nach dem Diagramm 2b und ist in der in der Zeichnung gezeigten Stellung voll offen. Es ist wie das Ventil nach Fig. 5 mit einer Gummi- | dichtung 66 versehen, ferner mit einem Teil 63, der aus Gründen der Strömungstechnik in besonderer Weise gestaltet ist, und mit einem Konus 64, welcherJedoch zum Unterschied von dem Konus 54 in Fig. 5 durch Stege 67 am Fallrohr befestigt ist. Innerhalb des Füllrohres 6l ist gleichachsig zu diesem und am letzteren befestigt ein Rohrstück bzw* ein Ring 69 vorgesehen. In diesem Ring 69 ist das Niveaurohr beweglich und an seinem unteren Teil mit einer Anzahl

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Öffnungen 68 versehen.

Wie-" erwähnt/, - arbeitet das Ventil nach dem Diagramm 2b und hat in der in der Zeichnung gezeigten Stellung die Stellung eingenommen, in welcher die Verbindung zur Umgebung völlig offen ist« Wenn das Miveaürohr 62 nach unten bewegt wird, wird die Öffnung 6o und damit die Flüssigkeitszufuhr zur Umgebung, d.h. zum Schlauch, gedrosselt und völlig abgeschaltet, wenn der unterste Teil des Niveaurohres gegen die Gummidichtung 66 abdichtet * Hiermit ist die Stellung S- im Diagramm 2b er- reicht.

Wenn die Relativbewegung fortgesetzt wird, wird der Kanal allmählich durch die Öffnungen 68 des Niveaurohres freigegeben. Gleichzeitig wird die Verbindung 65 mit dem Schlauch gedrosselt und völlig abgeschaltet, wenn das Niveaurohr Anlage am Konus 6H in der Stellung C erreicht. Kenn nun das Ventil I²I offen ist, kann Flüssigkeit durch das Füllrohr 6l und über die Öffnungen 68 durch das Niveaurohr 62 zum Flussigkeits- vorrat zurückgeführt werden.

Was für die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen hinsichtlich des Sterilisationsmittels und der Arbeitsbedingungen der Vorrichtung; für den Fall ausgeführt xrorden ist, wenn ein

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Sterilisationsmittel dem System zugeführt und/oder durch dieses hindurchgefördert wird, trifft auch für die Ausführungsform nach Fig. 6 zu. Das Gleiche gilt für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen,, selbst wenn dies nicht in jedem Falle besonders hervorgehoben wird.

Fig. 7 zeigt eine Abänderung des in Fig. 6 dargestellten Ventils, wobei der funktionelle Unterschied in dem Umstand besteht, daß das Ventil nach dem Diagramm 2c arbeiten kann« In Fig. 7 wurden die Bezugs ζ if fern so gewählt, d=ß die zweite Ziffer die gleiche ist, wie sie für die entsprechenden Einzelmerkmale in FIg. 6 verwendet wurde. Der größte Unterschied zwischen den beiden Ventilen Gesteht In einer Gummidichtung J6_t welche auf dem Konus Jk angeordnet isti der geringfügig kleiner hergestellt ist* Ferner wurde der den Konus 74 tragende Steg 77 länger gemacht. Der Ring 79 und der untere Teil des Niveaurohres 72 sind ebenfalls verlängert Worden«

Beim Drosseln der Flüssigkeitszufuhr von der offenen Stellung zur vollen Schließstellung S weisen die beiden Ventile keinen funktionellen UNTErschied auf, wie sich aus den Diagrammen 2b und c ergibt» Wenn die Relativbewegung des Niveaurohres 72 über die Gummidichtung 75 hinausgeführt wird, ist die öffnung Jo immer noch geschlossen und bleibt geschlossen, bis das

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Nlveaurohr die untere Gummidichtung 76 erreicht. Hiermit ist die Stellung C. im Diagramm erreicht.

Wenn das Ventil lU' nun geöffnet und die Relativbewegung des Niveaurohres fortgesetzt wird, wird eine Verbindung zwischen dem Füllrohr und dem Niveaurohr durch die Öffnungen 78 hergestellt* Die Menge der umlaufenden Flüssigkeit folgt der unteren Kurve im Diagramm 2c, xfobei die maximale Umlaufmenge der Flüssigkeit oder, im Falle der Reinigung der Maschine, des Sterilisationsmittels je Zeiteinheit erreicht wird, wenn die Öffnungen 78 sich zwischen der Unterkante des Hiveaurohres 72 und der Gummidichtung J6 befinden, d.h., wenn die Stellung G„ im Diagramm erreicht worden ist.

Wie erwähnt., besteht das Ziel der Erfindung in der Schaffung eines aseptischen Verpackungsverfahrens« Eine Forderung hierfür, besteht natürlich darin, daß alle Einzelteile, welche unmittelbar oder mittelbar mit dem Füllgut in Kontakt kommen können, völlig steril sind. Um das Erzielen einer hohen Sterilität zu erleichtern, ist es daher wünschensv/ert, daß alle Einzelteile leicht zu reinigen sind. In Fig. 8 ist eine Ventilanordnung dargestellt, welche leicht zur Reinigu-ng auseinandergenommen werden kann.

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Ähnlich xfie bei den vorangehend beschriebenen Ventilen besteht das in Fig. 8 .gezeigte Ventil aus einem Füllrohr .81 und einem zu diesem gleichachsigen Niveaurohr 82» Ferner sind zwei Gummidichtungen 86 und 86' vorgesehen, die dem Niveaurohr 82 zugeordnet sind* Die obere Dichtung 86 ist bleibend auf dem Kiveaurohr angeordnet, während die untere Dichtung g 86' auf einer Platte 87 angeordnet ist, die vom Niveaurohr lösbar ist. Die Verbindung zwischen der Platte 87 und dem Niveaurohr 82 besteht aus einem rohrförmigen Teil 84, der mit Öffnungen 83 versehen ist. Der rohrförmige Teil 84 ist am Hiveaurohr 82 mit Hilfe einer U-förmigen Feder (siehe Fig. 8a) befestigt, für welche Sicherungsstifte in die durchgehenden Öffnungen 85 eingesetzt werden können.

Das Ventil arbeitet nach dem Diagramm 2b und in Fig. 8 ist die Stellung S des Diagramms angenommen. Die Stellung 0 wird erreicht, wenn das Füllrohr 81 aufwärts oder das Hiveaurohr 82 abwärts bexiegt wird. Wenn dagegen das Füllrohr abwärts und das Niveaurohr 82 aufwärts bewegt wird, so daß die untere Gummidichtung 86 eingespannt wird, ist die Stellung C erreicht und liegt der eingezogene Teil 83 des Füllrohres gegen diese Dichtung an. Die Verbindung zwischen dem Füllrohr und dem Niveaurohr besteht dann über die Öffnungen 88.

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Fig. 9 soll zeigen, wie die beiden Rohre, nämlich das Füllrohr und das Niveaurohr, mit einem dritten Element, d.h. mit einer Ventilspindel, kombiniert werden können» Zum Unterschied von den anderen Ausführungsformen mit gleichachsigen Rohren, wie gezeigt, bildet in diesem Falle das innere Rohr 91 das Füllrohr, während das aussere Rohr 92 als Niveaurohr dient. Inner-

halb des Füllrohpes ist eine Ventilspindel- 97 vorgesehen, deren unteres Ende mit einem glockenförmigenTeil 98 ausgebildet ist, welcher mit einer Gummidichtung 96 versehen ist. Das Füllrohr 91 ist' an seinem unteren Teil 93 erweitert und mit einem Konus 94 durch Stege 96 starr -verbunden. Die drei Elemente, d.h. das Füllrohr, das Niveaurohr und die Ventilspindel sind mit Bezug aufeinander beweglich.= Der Einfachheit halber ist es jedoch vorteilhaft, anzunehmen, daß das Füllrohr 91 mit seinem Konus 94 feststehend sind und 'die anderen Teile W hierzu beweglich sind.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Stellung ist die Verbindung=99 zwischen dem Füllrohr und ofer Umgebung (dem Schlauch) völlig j offen, was der Stellung 0 im Diagramm 2c entspricht. Wenn die Ventilspindel 97 nach oben bewegt wird, wird diese Verbindung gedrosselt und schließlich völlig abgeschaltet, wenn die Gummidichtung am unteren Teil 93 des Füllrohres zur Anlage kommt, welche Stellung durch strichpunktierte Linien angezeigt und

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mit 96' bezeichnet ist; Es ist dann die Stellung S im Diagramm erreicht worden. Wenn nun das "Niveaurohr 92 nach unten zum Konus 9*ί verlagert wird und wenn die Stellung 92* erreicht wird, ist die Stellung "C₁ im Diagramm erzielt. Wenn nun das Umlaufvent11 l4 geöffnet und die Ventilspindel wieder abwärts bewegt vrird, entspricht diese Bewegung der Kurve zwischen g G* und C₂ im Diagramm 2c. Wenn sich die Ventilspindel nach unten zum Konus 94 bewegt hat, läuft die maximale Menge Füllflüssigkeit oder Sterilisationsmittel durch das System um d.h. es 1st die Umlaufsteilung Cp erreicht. ~

Die in Pig. 9 dargestellte Ausführungsform ermöglicht verschiedene Kombinationen zum öffnen und Schliessen der Verbindungen zwfechen dem Füllrohr bzw. dem Niveaurohr und dem Schlauch. Die Punkte S, 0 und C sind daher nicht an eine bestimmte Reihenfolge gebunden, wie in den Diagrammen dargestellt. Anderer- ■ seits treten bei einer Vorrichtung, welche in drei verschiedene Teile unterteilt ist, andere Probleme auf, welche im Vergleich zu einer Vorrichtung, die in nur zwei Teile unterteilt ist, schwierige zu lösen sind.

Bei Verpackungsmaschinen von der in Fig. 1 schematisch dargestellten Art, d.h. bei Maschinen mit einem inneren Niveaurohr und einem äusseren Füllrohr um das Niveaurohr herum ange- ·

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ordnet stellt die Kondensattiildung an der Aussenseite des Füllrohres, wenn das Füllgut aus einer gekühlten Flüssigkeit besteht, ein ernstes Problem dar, da Mikroorganismen, welche innerhalb der YerpackungsmascHhe auftreten können, durch die Kondensationsflüssigkeit absorbiert werden können, -welche längs des Füllrohres nach unten in die Füllflüssigkeit laufen kann.

Die Ausführungsform nach Fig. Io hat die Aufgabe, diesen .Nachteil, zu vermeiden und besitzt ein inneres Füllrohr und ein aus seres Niveaurohr, das um das Füllrohr herum angeordnet .,- und im Niveauregelüngsfall mit einer Füllflüssigkeit bis zu einer bestimmten Höhe und oberhalb dieser durch ein Gas, vorzugsweise Luft, gefüllt ist, welches, wenn die Füllflüssigkeit ziemlich kalt ist, als Isolierung dient, um eine Kondensatbildung an der Aussenflache des Aussenrohres zu verhindern.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ergibt sich aus Fig. Io, deren Prinzip sich von der in Fig. 1 dargestellten "Vorrichtung nicht unterscheidet» Die Ventilanor-dnung kann von der in Verbindung mit Fig. 9 beschriebenen Art sein, d.h. ein drittes Element, nämlich eine Ventilspindel, enthalten. Aus. den vorerwähnten Gründen ist es jedoch wünschenswert, ein solches... dr-ittes Element zu vermeiden. Fig. 11 zeigt daher eine Ventil-

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anordnung, welche zur Verwendung in Verbindung mit der Verpackungsvorrichtung nach Fig. Io geeignet ist und kein zusätzliches Ventilbetätigungsorgan, beispielsweise eine Ventilspindel od. dgl,, enthält.

In Fig. 11 ist das Füllrohr mit 111 bezeichnet und das

Niveaurohr mit 112. Das Füllrohr ist mit einer Verengung 313 ™ und mit einem.Dichtungsring 14 aus Gummi zwischen der Verengung 113 und dem unteren Teil 122 des Füllrohres versehen. Ferner ist eine Anzahl Öffnungen 118 in demjenigen Teil des Füllrohres vorgesehen, der sich zwischen der Verengung 113 und dem Dichtungsring 11*1 befindet.

Das Niveaurohr zeigt ebenfalls eine Verengung, xielche mit 123 bezeichnet ist, sowie eine Anzahl Öffnungen 115 in der

Rohrwand im Bereich der Verengung 123· |

Ferner ist die Vorrichtung mit einer Bodenplatte 12o versehen, die am Niveaurohr 112 mit Hilfe von-zwei Stifen 121 befestigt ist. Die Bodenplatte trägt einerseits einen Dichtungsring 117 von der gleichen Art wie der Dichtungsrinp; Il4 jedoch von einem etwas kleineren Durchmesser, und andererseits einen Bolzen 119, der eine Kugel 116, vorzugsweise aus Gummi oder einem ähnlichen biegsamen Material, trägt.

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Bei der in Fig. 11 gezeigten Stellung ist der Durchlaß zwischen dem Füllrohr 111 und dem Inneren des Schlauches 2 völlig offen. Das Füllgut folgt daher der durch gestrichelte Linien, angegebenen Bahn. Gleichzeitig steigt ein bestimmter Füllflüssigkeitsspiegel Io' innerhalb des I-Iiveaurohres 112, d.h. in dem Raum zwischen dem Hiveaurohr 112 und dem Füllrohr 111, an. Oberhalb des Spiegels Io * befindet sich das Luftvolumen^ dessen Druck einen Wert für die lienge des Spiegels 8 des Füllgutes im Schlauch 2 bildet, welches Luftvolumen ausserdem als Wärmeisolierung A (Fig.-Io) des Füllrohres dient, ■ - , .

Die Zufuhr von Füllgut zum Schlauch 2 xvird abgeschaltet, wenn das Füllrohr 111 so abgesenkt wird, daß die Kugel Il6 dichtend an der Innenfläche des Füllrohres 111 im Bereich der Verengung 113 dieses Rohres anliegt. Wenn die Bewegung des Füllrohres nach unten fortgesetzt wird, so daß der untere Teil 122 dieses Rohres dichtend gegen den unteren Dichtungsring 117 anliegt _t wird wieder ein Durchlaß zwischen dem Fiillrohr und dem Miveaurohr geöffnet. Dieser Durchlaß wird durch die öffnungen 118 ermöglicht. Andererseits ist die Verbindung zwischen der Umgebung und den Rohrinnenräumen durch die Dichtungsringe 114 und 117 abgeschaltet, welche dichtend gegen die Verengung

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des I-Tiveaurohres bzw. gegen den unteren Teil 122 des Füllrohres anliegen.

Wenn die Vorrichtung sterilisiert werden soll» wird daher das hüllrohr in die erwähnte Stellung abgesenkt, worauf" ein heisser Wasserdampf oder ein anderes geeignetes Sterilisationsmittel J durch das System geleitet wird« Im Falle kurzer Betriebsunterbrechungen kann diese Umlaufmöglbhkeit auch dazu ausgenutzt werden, die Füllflüssigkeit zum Fullflussigkeitsvorrat über das HiveaurO.hr 112 zurückzubringen.

Fig. 12a - c zeigen eine weitere Ventilanordnung, vrelehe zur Verwendung für die in Fig. Io dargestellte Verpackungseinrichtung bestimmt ist. Fig. 12a zeigt eine Stellung, welche das Ventil einnimmt, wenn die Füllflüssigkeit dem Inneren des Schlauches 2 zugeführt wird« Hierbei sind sowohl der Kanal 135 zwischen dem Inneren des Füllrohres 131 und dem Schlauch als auch der Kanal 138 zwischen dem Schlauch und dem Niveaurohr 132 vollständig offen, um die Zufuhr einer Füllflüssigkeit (oder eines Sterilisationsmittels) zum.Schlauch zu ermöglichen und den Füllflüssigkeitsspiegel 8 mittels des Hiveaurohres 132 zu regeln.

In Fig. 12b ist eine Stellung dargestellt, bei welcher das

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Niveaurohr 132 und das Füllrohr 131 mit Bezug-aufeinander ,' verlagert sind, Vielehe Verlagerung entweder dadurch hergestellt werden kann, daß das Hiv-eauro.hr bewegt, wird, oder dadurch, daß das"Püllrohr 131 bewegt wird öder daß beide verlagert werden, so daß der Kanal zwischen dem Fullrohr-φ ^s inneren und der Umgebung völlig geschlossen ist. In dem Bereich zwischen der Volloffenstellung nach Fig. 12a und der voll geschlossenen Stellung nach Fig. 12b kann das Ventil eine Stellung einnehmen, welche für die jeweils erfor- ·. derliehe Flüssigkeitszufuhr am geeignetsten ist, wobei die Verlagerungen durch im Prinzip in Fig. 1 und Io dargestellte. Mittel geschieht, welche durch den Luftdruck oberhalb des Spiegels Io'innerhalb des Hiveaürohres geregelt werden.

Zur Abdichtung des geschlossenen Ventils in der in Fin;, 12b -

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gezeigten Stellung dient/eine Kugel 136 aus Gummi oder · einem anderen biegsamen Material,' die an einer ringförmigen Einbauhung 133 an der Innenfläche des Füllrohres 131 dichtend zur Anlage gebracht wird. ¥enn das VentiLeine Stellung zwischen der voll offenen Stellung nach Fig. 12a und der voll geschlossenen Stellung nach Fig. 12b einnimmt, be-' grenzen die Kugel 136 und die Einbauchung 133 einen Kanal für das Füllgut (oder für das Sterilisationsmittel)_s dessen Quafschnitt die Menge des je Zeiteinheit zugeführten flüssigen

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Füllgutes oder Sterilisationsmittels bestimmt»

Die Kugel 136 wird von einem Bolzen bzw. einer Spindel 139 rgetragen, deren o.berer Teil in geeigneter Weise in der Kugel eingebettet- ist, wie sich aus der Zeichnung ergibt. Die Spindel 139 rieht an ihrem unteren Teil in eine Basis 1*1 ο über« Der Übergang zwischen der Spindel und der Basis ist weich und ohne Winkel. Der überKangsbereich ist in Fig. 12a mit I¹JoS bezeichnet und ist rait einer sanften. Krümmung ausgebildet, was in denjenigen Fällen wichtig ist, in welchen die Füllflüssigkeit aus einer leicht schäumenden Flüssigkeit besteht, z.B. aus Rahm.

Die Spindel 139, Vielehe die Kugel 136 trägt, wird ihrerseits durch eine Anzahl Stifte l4l (bei der dargestellten Ausführungsform durch vier Stifte) getragen, welche in-der Wand des f Füllrohres 131 befestigt sind, öffnungen oder Schlitze 144 dienen ausser der Befestigung der Spindel 139 &m äusseren Niveaurohr 132 ferner zur Bildung eines Durchlasses zwischen dem Füllrohr 131 und dem Niveaurohr 132, welcher in der Umlaufstellung erforderlich ist, -

Wenn die Arbeitsstellung des Ventils verändert werden soll, werden die beiden Rohre relativ zueinander bewegt. Wenn z*B.

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das innere Füllrohr 131 mit Bezug auf die Umgebung feststehend ist und das Niveaurohr 132 gleitbar angeordnet ist, - es kann natürlich auch die umgekehrte Anordnung vorgesehen werden - wird das Niveaurohr 132 um einen Betrag aus der in Pig» 12a gezeigten voll offenen Stellung nach unten zur voll geschlossenen Stellung in Pig« 12b bewegt, so daß die Kugel 136 dichtend an der Einbauchung 133 ^zur Anlage kommt. An dieser Bewegung nehmen die folgenden Bauelemente teil: das Niveaurohr 132 in seiner Gesamtheit, die Stifte 1.41 und die Spindel 139 mit ihrer Basis l4o und der Kugel 136. Wenn das Ventil in die in Fig. 12c gezeigte Uralaufstellung gebracht werden soll, wird die Bewegung fortgesetzt,, bis eine vollständige Abdichtung zwischen den für diesen Zweck vorgesehenen Dichtungen erzielt ist.

Die Dichtungen, welche in der in Fig. 12c gezeigten Umlaufstellung in Wirkung treten, bestehen aus einem-"Dichtungs- ■ ring 137 aus Gummi oder einem anderen biegsamen Material, welcher um die Basis l4o herum für das Zusammenwirken mit dem unteren Teil 142 des Füllrohres 131 angeordnet ist, und aus einem zweiten Dichtungsring 134, der ebenfalls aus Gummi· oder einem anderen biegsamen Material hergestellt und. unmittelbar unterhalb der öffnungen 144 und um die Aussenflache des Füllrohres 131 herum für das Zusammenwirken mit dem un-

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151 ma üem Μ±ψ^β®ϊ?Φ& 252

Die Füllfllssigfegit
kann dahäi? dtireh öle fteldes itoiii?© mit i»ios©Pte2* Kapazität gefSrätf*^ we^deii^ mofo&l άί@ Füliflösslgkeit bzw* das Sterilisfätiöwgiflittgl tr<3fi öteE* fiurlefetttfisg (fig* lo)_f ättfch das. Föii^dhf IJl, das, Veatli, iri ^ig» lö allgemein mit 11 tm&edetaefc ist^ g wird, wobei die Flüssigkeit-&£w# das Medium; eterete die Schütze öder öffötifigea lW;M.iieltö?efoti*itt_# .Mßä ibe^ das lfiveaui*oftr-13^ zt£i*öek ztiE¹ Siö^ieftttiKi 5» tisclien Bediriguftgeö währerid

mfrecht erhalten., we^datt Ifeßett ödet* das irmetfe iei* Fill» vöt*i*iciitungeß kanfi iiacsii einer: Iferutt^eiwigtirig es*fiet£t lisieft

Bei bestimmten Irteft Vom Fillgtit wird ä$e sigkeit zur Stetfili&iereintfieitwrtg■ atörüekgiefordert, welche in diesen Fällen aus deniehiien Geräten Bestefiert kaim, welche in Fig. lö durch die mit 5 bezeichnete Einrichtung

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andei*ö^göits die Hötoe und die Ventilanördnung 11 steri lisiert werdeii äöllen,. nachdem, sie verunreinigt worden sind j öder Wenn die sefähr aiii bestehend betrachtet -wird ^ daß -die .

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Keimfreihelt verloren gegangen ist, wirü das Ventil ebenfalls indie in Fig. 12c gezeigte Stellung gebracht, woraufein Sterilisationsmittel durch das System gefördert wird. Das S'terilisationsmittel besteht vorzugsvieiseäius unter einem überdruck stehenden überhitztem Dampf. Hierdurch wird eine völlige Sterilität aller Bauelemente innerhalb des Gehäuses erzielt, das durch das Niveaurohr 132, den unteren Teil \ 1*12 des Füllrohres und die Basis l^o begrenzt.wird. Beispielsweise können die Spindel 139» die Kugel 136 und die Stifte l4l in dem von dem erwähnten Gehäuse, b^renzten Volumen eingeschlossen sein. Ferner sind die Innenflächen der das Gehäuse bildenden Bauelemente der Wirkung des Sterilisationsmittels ausgesetzt und sind in der Bezeichnung "Mittel Innerhalb des Gehäuses" eingeschlossen.

Wenn die Sterilität verloren gegangen Ist, müssen natürlich | auch die Aussenflachen des Ventils sterilisiert werden. Dies gesdxieht vorzugsisreise mit Hilfe geeigneter Sterilisations- oder Reinigungsmittel,· wie überhitzter Wasserdampf und eine Ätzalkalilösung, Eine Forderung für eine erfolgreiche Behandlung besteht jedoch darin, daß alle Flächen, welche nicht mit dem überhitzten Wasserdampf im Inneren in Kontakt kommen können, leicht für eine Behandlung von aussen erreicht werden können, die vorzugsweise unter Verwendung des umgebenden

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Schlauches als' "Spülkanal" durchgeführt wird» Gegebenenfalls oder ausserdem kann auch ein Reinigungsvorgang von Hand erforderlich sein. Für diesen Zweck sind die Aussenflachen der Ventilanordnung in geeigneter Weise ausgebildet..Wie sich aus Pig« 12c ergibt, bilden diese Aussenflächen die Aussen-™ fläche des ervrähnten Gehäuses, welche Aus senf lache -umfaßt, die Aussenflache A₁ des unteren Teils 143 des Niveaurohres, die Aussenflache A_? des unteren Teils 142 des Fallrohres und die Bodehfläche A, der Basis l4o« Die Gesamtfläche A₁, A^₃ A-, sind leicht für die herkömmlichen Reinigungs- und Sterilisierverfahren zugänglich, was vor allem von grosser, Bedeutung ist, wenn ein mechanischer Reinigungsvorgang durchgeführt werden muß, beispielsweise mittels Bürsten, Druckluft, eine fliessende Flüssigkeit od« dgl».

• Zur mechanischen Reinigung der inneren Bauelemente muß die Ventilanordnung leicht auseinander zu nehmen sein. Dies kann bei dieser Ausführungsform der Erfindung infolge des Umstandes geschehen, daß Bohrungen in der Niveaurohrwand vorgesehen werden, die einen solchen Durchmesser haben, daß die Stifte durch die Bohrungen gebracht werden können. Äusserdem werden ₌₌ zusätzliche Bohrungen für die Stifte in der Spindel 139 vorgesehen. Vorzugswelse sind die äusseren Teile der Stifte mit einem etwas grösseren Durchmesser ausgebildet und. mit

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einem Gewinde versehen. In gleicher V/eise sind die Bohrungen im Niveaurohr mit einem Gewinde versehen, so daß die Stifte in'ihren in der.Zeichnung gezeigten Stellungen befestigt werden können. Es ist ferner möglich, die inneren Teile der Stifte sowie die Bohrungen in der Spindel mit einem Gewinde zu versehen. Die Gewinde sind in der Zeichnung nicht

dargestellt. ■

Wenn die Ventilanordnung auseinandergenommen werden soll, werden die Stifte l4l herausgeschraubt« Die Spindel 139 fallt dann zusammen mit der Kugel 136 nach unten durch den unteren Teil des Füllrohres. Die herausgenommenen Teile sind leicht in beliebiger herkömmlicher Weise zu reinigen, während das Innere der Rohre, aus denen nun die zusätzlichen Innenteile entfernt sind,' mit Hilfe geeigneter Bürsten oder

anderer mechanischer Mittel gereinigt werden können. I

Fig.13 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Ventilanordnung. Auch bei dieser Ausführungsform ist ein inneres hüllrohr 151 und ein ausseres Niveaurohr 152 mit einer Aussenflache Bp vorgesehen, wobei die Rohre gleitbar zueinander angeordnet sind, während die Umlaufstellung im Gegenssbz zu der vorangehend beschriebenen Äusführungsform, ausgehend von der voll offenen Stellung,

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durch eine Verlagerungsbewe,gung des inneren Fallrohres nach oben mit Bezug auf das umgebende Niveaurohr 152 erhalten wird.

Im unteren Teil des Füllrohres 151 ist eine Anzahl schlitzförmiger Öffnungen 154 für die Füllflüssigkeit vorgesehen, welche in der Offenstellung des Ventils in der ,durch die gestrichelten Linien angegebenen Richtung austritt. Diese öffnungen 154 dienen bei dieser Ausführungsform ferner als Verbindung zwischen dem Füllrohr und dem Niveaurohr in der Umlaufsteilung« Die öffnungen haben ausserdem einen dritten Zweck, der sich aus dem Nachfolgenden ergibt.

Am unteren Ende des Füllrohres 151 ist durch eine Anzahl Verbindungsmittel 166-, l6j eine Bodenplatte l6o befestigt, welche in der Umlaufstellung den Durchlaß zwischen den Rohren und ihrer Umgebung verschließt. Die Unterseite der Bodenplatte ist mit B₁ bezeichnet* Zur Abdichtung ist ein Dichtungsring 157 vorgesehen, der gegen die unteren Teile 168 des Niveaurohres 152 gepreßt wird.

Ferner ist innerhalb des Füllrohres und mit Bezug auf diesen, gleitbar ein Dichtungsring 156 aus Gummi oder einem anderen elastischen Material vorgesehen, der von einer Spindel 159

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getragen wird. DieSpindel 159 ist ihrerseits lösbar am iJiveaurohr 152 mit Hilfe von Steven l6l befestigt, welche sich durch die öffnungen 154 in der Füllrohrwand erstrecken.

Hiermit ist der erwähnte dritte Zweck der öffnungen 154 angegeben. Die Endteile 162 der Stege l6l sind etwas nach oben gebogen, wie sich aus Fig. 13 ergibt, und mit Ausnehm- .{( ungen I63 versehen. Hakenförmige Elemente 164, welche vom niveaurohr 152 abstehen, zeigen ähnliche Ausnehmungen, so daß die Stege I61 lösbar mit dem liiveaurohr durch einen elastischenRing I65 verbunden werden können.

Eine ringförmige Einbauchung auf der Innenseite des Füllrohres 151, die für das Zusammenwirken mit dem Dichtungsring 156 bestimmt ist, ist mit 153 bezeichnet. ' ·

■ ■■■'■■ <

Für die Arbeitsweise der in Fig.. 13 gezeigten und beschriebenen· Vorrichtung dürfte keine nähere Erläuterung erforderlich sein, da das Arbeitsverfahren in seinen wesentlichen Punkten dem der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ähnlich ist. Die in Fig. 13 dargestellte Ventilbauform ist jedoch leichter zu reinigen, so daß keine weitere Begründung erforderlich seiiv dürfte. Ferner sind, was ein wichtiges Merkmal für die Niveauregelung dar-

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stellt, die "Austrittsöffnungen 154 nicht so angeordnet, daß eine Gefahr für eine Ejektorwirkung durch die Flüssigkeit entsteht, welche durch das Füllrohr gegossen wird.

Patentansprüche

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Claims

F a te η ta η s ρ r ü c h e;

1# Verfahren zur Herstellung aseptischer Bedingungen in Verpackungsmaschinen von der Art, bei welchen eine Verpackungsmaterialbalin zu einem Schlauch geformt wird, welcher zumindest teilweise mit einer sterilen Füllflüssig- ' keit gefüllt und in geschlossene Packungen unterteilt wird, und die aseptischen Bedingungen sowohl während des normalen Betriebs als auch während Unterbrechungen des Verpackungsvorgangs aufrechterhalten werden,-dadurch gekenn ze lehnet, daß die Füllflüssigkeit dem Schlauch durch ί ein Füllrohr zugeführt wird, das im Schlauch angeordnet ist und das mit BezSug auf ein zweites im Schlauch angeordnetes Rohr beweglich istj oder die Rohre mit Bezug auf ein drittes Element, das im Schlauch vorgesehen· -sein kann, beweglich sind| wobei die Zufuhr¹ von flüssigem Füllgut zum Schlauch in mindesteiis elfter der gegeaseitigen Stellungen der Rohre oderr Stellungen mit Bezug auf das . dritte Element abgeschaltet wiri| Jedöcti das flüssige Füllgut bzw« ein Steriiisätiöüsfiiittei vom Vorrat des ste-

rilen Füllgutes oder Sterilisatlönsmittels durch das Füllrohr und das erwähnte zweite Rohr zurück zum Vorrat des Füllgutes öder des Sterilisationsmittels oder zu einem Auslaß umlaufen kann*

2» Verfahren zur Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen nach Anspruch 1 und gleichzeitigen aseptischen Regelung des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Schlauches, dadurch gekennzeichnet, daß in den gegenseitigen Stellungen der Rohre, in welchen flüssigesFüllgut dem Schlauch zugeführt, wird, der Luftdruck oberhalb des Flüssigkeitsspiepreis im zweiten Röhr, d»h, im Hiveauröhr, zum Vergleich mit dem Luftdruck innerhalb des Schlauches abgefühlt wird, um ein Maß des Unterschiedes zwischen den Flüssigkeitsspiegeln des Schlauches und des Niveaurohres zti erhalten.

3» Vorrichtung zur Durchführu-nc: des Verfahrens nach Anspruch %_t gekennzeichnet durch ein erstesRöhr, ein Füilrbhr'j für die Zufuhr von FÜllflüssi-fcelt ζυπ Schlauch odfer eines Stiriiiöä-biönömittels zu im Schlauch angeo^dnbten Oriranen^ zwe'iteä Röhr"| ein iliveäürohr¹, 2Ur¹ Ableitung de§

bad-original

Sterilisationsmittels und, bei einer zeitweiligen Abschaltung der Füllgutzufuhr zum Schlauch zur Rückführung des sterilen flüssigen Füllgutes oder des Sterilisationsnittels, und Elemente, "welche, in und/an Teilen der in den Schlauch getauchten Rohre vorgesehen sind und M

ein Ventil bilden, das entsprechend den gegenseitigen Stellungen der Rohre oder den Stellungen der Rohre mit Bezug auf ein drittes Element, das im Schlauch angeordnet werden kann, mindestens drei charakteristische Arbeitsstellungen einnehmen kann, nämlich eine Schließstellung, in welcher das Füllrohr an seinem unteren Teil völlig geschlossen ist, eine Offenstellung, in welcher Verbindungen zwischen dem Füllrohr, dem Schlauch und dem Niveaurohr offen sind, und eine Umlaufstellung, in-welcher die Verbindungen zwischen den beiden Rohren und dem Schlauch erschlossen sind, während£umindest ein Durchlaß zwischen den unteren Teilen der beiden Rohre offen ist.

¹J. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits ein Organ .aim Abfühlen des Luftdruckes innerhalb des zweiten lohres bzw. IJlveaurohres vorgesehen ist und andererseits eine Drelmomenterzeureun^seinrlchturir,

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welche unter der Wirkung des Luftdruckfühlorgans eine relative Verlagerung zwischen dem Füllrohr und dem Niveaurohr oder zwischen diesen beiden Rohren und einem dritten Element, das im Schlauch angeordnet sein kann, bewirken kann«

Vorrichtung nach Anspruch '3 oder 4, dadurch gekennzeichnet;, daß das erwähnte Ventil so ausgebildet ist_s daß während einer relativen Verlagerung der Rohrelemente aus der Schließstellung zur UmlaufStellung die Verbindung mit dem Schlauch ständig abgeschaltet ist«

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet j daß das Ventil so ausgebildet ist_f daß während einer relativen Verlagerungsbewegung der lehrelemente aus der Schließstellung zur Umlaufstellung die Verbindung mit dem Schlauch nicht abgeschaltet wird, jedoch während dieser Bewegung kein Durchgang des Ventils durch die. Offenstellung erfolgt.

7. Vorrichtung nach den vorangehenden Ansprachen, dadurch

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gekennzeiehnetj daß das zweite bzw. Niveaurohr gMchachslg zum Füllrohr angeordnet ist und dieses umgibt.

8. Vorrichtung nach den vorangehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch ein mittiges Füllrohr und ein zweites Rohr, das zum Füllrohr gleichachsig ist und dieses umgibt, und eine Bodenplatte (l6o) oder Basis (l4o) mit einer im wesentlichen glatten Unterseite (B₁, A^.) welche Bodenplatte oder Basis in der Umlaufstellung in dichtender Anlage am unteren Teil des Füllrohres oder des zweiten Rohres angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, f

daß die Baäs (l^o) mit einem oberen Dichtungselement (136) verbunden ist, das mit einer inneren ringförmigen Ausbauchung (133) am Füllrohr (131) zusammenwirken kann. .

Io. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (I60) mit dem Füllrohr (151) Verbunden ist.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (I¹Jo) und das obere Dichtungselement (136) mit dem äusseren zweiten Rohr (132) durch Stege (141) verbunden ist, die sich durch Öffnungen (144) in der Füllrohrxrand erstrecken.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8 und lo, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Dichtungselement (156) mit dem Aussenrohr (152) durch Stege (I6I) verbunden ist, die sieh durch Schlitze oder Öffnungen (154) in der Füllrohrwandung erstrecken, während die Bodenplatte (160) nicht mit dem oberen Dichtungselement oder mit dem Aussenrohr verbunden ist.

13. Vorrichtung nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte bzw, die Basis und die mit dieser verbundene Dichtung lösbar an den Rohren befestigt sind«

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Le e rs e tie