DE3701915A1 - Method and machine for the sterile packaging of products in containers - Google Patents

Abstract

The method for sterilising temperature-resistant rigid containers, in particular glass containers such as glass bottles, then filling them with products and subsequently closing them is carried out in a germ-free atmosphere which is closed off from the surroundings up to an outward transfer. During this process, for their sterilisation the containers are heated by radiation heat up to the sterile temperature and, prior to being filled, are shock-cooled in contact with shaped cooling surfaces down to the filling temperature.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steri­lisieren, anschließenden Befüllen mit Füllgut sowie nachfolgendem Verschließen von temperaturbelastbaren Behältern in keimfreier Atmosphäre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for sterifill, then fill with filling material andsubsequent closing of temperature-resistantContainers in a germ-free atmosphere according to the generic termof claim 1.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DE-PS 5 67 510) werden die Behälter durch eine keimtötende Flüssigkeit sterilisiert und bis zu einer Verschließstation in einem geschlossenen Kanal fortbewegt, in welchen keimfreie Luft eingeblasen wird. Bei diesem Verfahren ist der Ste­rilisationsvorgang zeitaufwendig und bei zum Verzehr, zur Einnahme oder zur Injektion bestimmten Füllgütern nicht unbedenklich, da an den Behälterwänden trotz Trocknung kontaminierende Reste des chemischen Sterili­sationsmittels zurückbleiben können.In a known method of this type (DE-PS 5 67 510)the containers are filled with a germicidal liquidsterilized and up to a sealing station in oneclosed channel in which asepticAir is blown in. In this process, the Stesterilization process time-consuming and when consumed,products intended for ingestion or injectionnot harmless, because despite the container wallsDrying contaminating chemical sterile residuessationsmittel can remain.

Anstelle der Durchführung der Verfahrensschritte der Sterilisation, der Befüllung und des Verschließens in einer gemeinsamen keimfreien Atmosphäre ist es auch be­kannt (DE-PS 7 14 846), die Behälter in Gruppen zu zweit in einer keimfreien Atmosphäre lediglich zu sterilisie­ ren und zu trocknen und dann getrennt nachgeordneten Abfüll- und Verschließstationen zuzuführen. Dabei wird eine Sterilisation mit Heißdampf vorgenommen, was mit Rücksicht auf den auch hier anschließenden Trocknungs­vorgang zeitraubend ist, und es bedarf aufwendiger, die Sterilität erhaltender Maßnahmen bei der Überführung der Behälter in die Abfüll- bzw. weiter in die Verschließ­station, um bis zur Herstellung eines Behälterverschlus­ses einen Zutritt von Keimen zu verhindern.Instead of performing the procedural steps ofSterilization, filling and sealing init is also a common germ-free atmosphereknows (DE-PS 7 14 846), the container in groups of twoonly to be sterilized in a sterile atmosphere Renate and dry and then subordinate separatelyFilling and capping stations to feed. Doing sosterilization with superheated steam, what withConsideration of the subsequent drying processoperation is time consuming, and it requires more timeSterility-preserving measures during the transfer of theContainers in the filling or further in the closurestation to make a container closureto prevent the entry of germs.

Ferner ist ein Verfahren zur Sterilisation bekannt (DE-PS 26 31 352), bei dem zu sterilisierende Glas­flaschen durch einen Strahlungsofen mit stabförmigen Heizelementen hindurchgeführt werden. An die von dem Strahlungsofen gebildete Sterilisationszone schließt sich dabei eine Kühlzone an, in der die Behälter durch einen sterilen Blasluftstrom gekühlt werden. Bei diesem Sterilisationsverfahren ist die benötigte Sterilisa­tionszeit zwar gering, jedoch wird eine verhältnismäßig lange Zeitspanne benötigt, bis die Behälter auf eine Temperatur abgekühlt sind, bei der der Abfüllvorgang durchgeführt werden kann.A method for sterilization is also known(DE-PS 26 31 352), in the glass to be sterilizedbottles through a radiation oven with rod-shapedHeating elements are passed. To that oneRadiation oven formed sterilization zone closesthere is a cooling zone in which the containers pass througha sterile blown air stream can be cooled. With thisThe sterilization process is the required sterilizationtime is short, but it becomes proportionatelong period of time is required until the container on aTemperature have cooled down at the filling processcan be carried out.

Abweichend von Sterilverpackungsverfahren der vorgenan­nten Art mit einer einem Abfüll- und einem Verschließ­vorgang vorausgehenden Behältersterilisation sind auch Sterilverpackungsverfahren bekannt, bei denen das Füll­gut zunächst im unsterilen Zustand abgefüllt, der Behäl­ter verschlossen und anschließend eine Sterilisierung durch Wärmeeinwirkung vorgenommen wird. Eine das Füllgut miterfassende Sterilisierung setzt voraus, daß das be­reits abgefüllte Füllgut auf eine für eine Sterili­sierung geeignete Temperatur erwärmt und für eine gewis­se Zeit auf dieser Temperatur gehalten wird, was zeit­lich und wärmetechnisch aufwendig ist. Ein derartiges Verfahren ist nur bei ausgewählten Füllgütern, bei denen neben der Behältersterilisation auch eine Produktsteri­lisation vonnöten ist, sinnvoll, geht aber auch in der­artigen Fällen vielfach mit der Gefahr einher, daß durch die Wärmeeinwirkung Denaturierungserscheinungen im Füll­gut auftreten.Deviating from the sterile packaging process of the aboventen type with a filling and a closureprevious container sterilization are alsoSterile packaging processes known in which the fillingfirst filled well in the non-sterile state, the containersealed and then sterilizationis made by exposure to heat. A the productco-recording sterilization presupposes that the bealready filled contents on one for a sterilesuitable temperature warmed and for a certaintime is kept at this temperature, whatever timeLich and thermally complex. Such a thing The procedure is only for selected filling goods, wherein addition to container sterilization, also a product sterilization is necessary, makes sense, but is also possible in thelike cases often with the danger that bythe effects of heat denaturation in the fillingoccur well.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das für alle Arten von Füllgütern geeignet ist und bei sicherer Ste­rilisation der Behälter und einfacher Aufrechterhaltung der Sterilatmosphäre bis zum Behälterverschluß mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit durchgeführt werden kann.The invention has for its object a methodof the kind mentioned at the beginning to create that for everyoneKinds of filling goods is suitable and with safe SteRilization of the containers and easy maintenancethe sterile atmosphere up to the container closure with highWorking speed can be performed.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Hinsichtlich weite­rer Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung wird auf die Patentansprüche 2 und 3 verwiesen.The invention solves this problem with a methodthe features of claim 1. With regard to widerer refinements of the method according to the inventionis referred to claims 2 and 3.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine außeror­dentlich kurzfristige Erhitzung der Behälter zu Sterili­sationszwecken und eine gleich kurze Abkühlung der Be­hälter auf eine für Abfüllvorgänge geeignete Temperatur auch dann, wenn diese verhältnismäßig niedrig liegt. Dabei ermöglicht das Verfahren eine einfache und mit nur geringem Aufwand an steriler Blasluft einhergehende Auf­rechterhaltung einer keimfreien Atmosphäre bis hin zum Verschließvorgang, so daß ein besonders hoher Sicher­heitsgrad an Sterilität gegeben ist.The method according to the invention enables an exceptionShort-term heating of the containers to sterilepurposes and an equally short cooling of the loadingcontainer to a temperature suitable for filling processeseven if it is relatively low.The method enables simple and with onlylittle effort associated with sterile blown airmaintaining a germ-free atmosphere up toClosing process, so that a particularly high securitydegree of sterility is given.

Die Erfindung betrifft ferner eine Maschine zum Sterili­sieren, anschließendem Befüllen mit Füllgut sowie nach­folgendem Verschließen von temperaturbelastbaren starren Behältern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4. Bei einer bekannten Maschine dieser Art (DE-PS 5 67 510) bedarf der Behandlungskanal wegen des langen Trocknungs­weges einer erheblichen Länge, was mit einem erheblichen Bau-, Betriebs- und Raumaufwand einhergeht. Auch ein Zurückbleiben von Partikeln des chemischen Sterili­sierungsmittels auf den Wandungen auch sorgfältig ge­trockneter Behälter läßt sich nicht ausschließen.The invention also relates to a sterile machinesieren, then filling with filling material and aftersubsequent sealing of temperature-resistant rigidContainers according to the preamble of claim 4.In a known machine of this type (DE-PS 5 67 510) the treatment channel is required because of the long drying timeway of a considerable length, what with a considerableConstruction, operating and space requirements go hand in hand. Also aResidues of chemical sterile particlesagent on the wallsdried container cannot be excluded.

Es sind ferner Sterilisiervorrichtungen bekannt, die unabhängig von anschließenden Abfüll- und Verschließvor­richtungen arbeiten und einen Strahlungsofen mit stab­förmigen Heizelementen sowie eine Kühlvorrichtung umfas­sen, in denen die im Strahlungsofen auf Steriltemperatur erhitzten Behälter durch einen sterilen Kühlluftstrom abgekühlt werden. Derartige Einheiten ermöglichen zwar eine schnelle Erhitzung der Behälter auf Steriltempera­tur, benötigen jedoch für die Abkühlung der Behälter auf eine Temperatur, bei der eine Behälterbefüllung erfolgen kann, erhebliche Zeit oder einen langen Behandlungskanal für den Kühlvorgang.Sterilization devices are also known whichregardless of subsequent filling and capping processesworking directions and a radiation oven with rodshaped heating elements and a cooling devicesen in which in the radiation oven to sterile temperatureheated container by a sterile flow of cooling airbe cooled. Such units allowrapid heating of the container to sterile temperaturetur, but need to cool down the containera temperature at which a container is filledcan, significant time or a long treatment channelfor the cooling process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine baulich einfache, sicher und mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit betreibbare Maschine zu schaffen.The invention has for its object a structuralsimple, safe and with high working speedto create operable machine.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Maschine nach der Erfindung die im Patentanpruch 4 angegebenen Merkmale auf. Hinsichtlich wesentlich weiterer Ausgestaltungen wird auf die Patentansprüche 7 bis 13 verwiesen.To solve this task, the machine according to theInvention the features specified in claim 4on. With regard to significantly further configurationsReference is made to claims 7 to 13.

Die Maschine nach der Erfindung schafft eine kurze Sterilisationszeit und eine dieser entsprechend kurze Kühlzeit, so daß sie bei geringem Bauvolumen eine hohe Leistung erbringt. Dabei ist die Maschine mit geringem Verbrauch an Sterilluft betreibbar, was nicht nur den Bauaufwand gering hält, sondern auch die Gefahren wie­ dereintretender Insterilität mindert.The machine according to the invention creates a short oneSterilization time and a correspondingly short oneCooling time, so that they have a high construction volumePerforms. The machine is lowConsumption of sterile air can be operated, which is not only the caseKeeps construction costs low, but also the dangers like the resulting sterility.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der ein Ausführungs­beispiel einer erfindungsgemäßen Maschine zur Sterilver­packung schematisch näher veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigenFurther details emerge from the followingDescription and the drawing in which an executionexample of a machine according to the invention for SterilverPack is schematically illustrated in more detail. In theShow drawing

Fig. 1 eine schematische, teilweise aufgebrochene sowie abgebrochene Draufsicht auf eine Maschine nach der Erfindung,Fig. 1 is a schematic, partially broken and fragmentary top plan view of a machine according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II inFig. 1,Fig. 2 shows a section along the line II-II inFig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III inFig. 1,Fig. 3 is a section along the line III-III inFig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV inFig. 1,Fig. 4 shows a section along the line IV-IV inFig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V inFig. 1,Fig. 5 is a section along the line VV inFig. 1,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI inFig. 1,Fig. 6 shows a section along the line VI-VI inFig. 1,

Fig. 7 als Einzeldarstellung eine abgebrochene schematische Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Kettenförderer,Fig. 7 as a single illustration of a broken-away schematic plan view of the chain conveyor according to the invention,

Fig. 8 eine abgebrochene Seitenansicht des Kettenförderers,Fig. 8 is a fragmentary side elevational view of the chain conveyor,

Fig. 9 eine Stirnansicht zuFig. 8 zur Veranschau­lichung eines Mitnehmers, undFIG. 9 is an end view ofFIG. 8 for the illustration of a driver, and

Fig. 10 eine Stirnansicht zuFig. 8 zur Veranschau­lichung eines zugleich als Schleusenplatte ausgebildeten Mitnehmers.Fig. 10 is an end view ofFig. 8 to clarify a simultaneously formed as a lock plate driver.

Die in der Zeichnung dargestellte Maschine umfaßt ein Gehäuse1,2, das einen durchgehenden, bis auf eine Ein­schleusungsöffnung4 und eine Ausschleusungsöffnung5 abgeschlossenen durchgehenden Behandlungskanal3 um­schließt. In dem Behandlungskanal3 des Gehäuses1 ist eine sich an die Einschleusungsöffnung4 anschließende Sterilisationszone6 vorgesehen, auf deren nähere Aus­bildung weiter unten in Verbindung mitFig. 3 näher ein­gegangen wird. Der Sterilisationszone6 ist im Behand­lungskanal3 des Gehäuses2 eine Kühlzone7 vorgesehen, an die sich unmittelbar eine Abfüllzone8 und eine an diese angrenzende Verschließzone9 anschließt. Auf die Ausbildung dieser Zonen wird weiter unten in Verbindung mit denFig. 4, 5 und 6 näher eingegangen.The machine shown in the drawing comprises a housing1 ,2 , which closes a continuous, except for a one sluice opening4 and a discharge opening5 closed through treatment channel3 . In the treatment channel3 of the housing1 there is provided a sterilization zone6 adjoining the introduction opening4 , on the closer education of which is discussed in more detail below in connection withFIG. 3. The sterilization zone6 is in the treatment channel3 of the housing2, a cooling zone7 is provided, which is immediately followed by a filling zone8 and an adjacent sealing zone9 . The formation of these zones is discussed in more detail below in connection withFIGS. 4, 5 and 6.

Zu befüllende Behälter10 werden von einem Aufgabeförde­rer11 in Reihe hintereinander entsprechend Pfeil12 zum Einschleusungsbereich der Maschine gefördert und gehen dort im Bereich einer Gruppiervorrichtung13 auf einen endlosen, in einer horizontalen Schleife geführten Schrittförderer14 über, durchlaufen den Behandlungska­nal3 und werden unmittelbar nach Passieren der Aus­schleusungsöffnung5 von dem Schrittförderer14 abgenom­men, z.B. seitlich abgeschoben, wie dies durch den Pfeil15 inFig. 1 versinnbildlicht wird.Containers10 to be filled are conveyed by a feed conveyor11 in a row in accordance with arrow12 to the infeed area of the machine and pass there in the area of a grouping device13 to an endless step conveyor14 guided in a horizontal loop, pass through the treatment channel3 and become immediate after passing through the sluice opening5 abgenom men from the step conveyor14 , for example pushed sideways, as is symbolized by the arrow15 inFig. 1.

Wie derFig. 2 entnommen werden kann, umfaßt die Grup­piervorrichtung13, mit deren Hilfe bevorzugt drei, vier oder fünf Behälter10 zu einer Gruppe in Reihe hinter­einander zusammengefaßt werden, einen Umsetzer16 in Gestalt eines mittels eines Druckmittelzylinders17 be­wegbaren Schiebers, mittels dem bei dem dargestellten Beispiel fünf Behälter von dem Förderer11 horizontal querverschiebbar und an den Schrittförderer15 übergeb­bar sind. Dabei erfaßt der Schieber16 jene ersten fünf Behälter10, die sich auf dem Förderer11 vor einem An­schlag18 angestaut haben, der das Ende des Förderers11 übergreift und in einer Ebene mit der Einschleusungs­öffnung4 verläuft. Sobald eine Gruppe von fünf Behäl­tern10 auf diese Weise auf den Schrittförderer14 vor der Einschleusungsöffnung4 überführt ist, kehrt der Schieber16, der mit einem Ansatz19 die Weiterförderung nachfolgender Behälter10 auf dem Förderer11 abgeblockt hat, in seine inFig. 1 veranschaulichte Ausgangslage zurück, aus der heraus er dann nach Abförderung der vor der Einschleusungsöffnung4 befindlichen Gruppe in den Behandlungskanal3 eine neue Gruppe von Behältern10 auf dem Schrittförderer14 bereitstellt.As can be seen fromFIG. 2, the group pier device13 , by means of which three, four or five containers10 are preferably grouped together in series, a converter16 in the form of a slide which can be moved by means of a pressure medium cylinder17 , by means of the five containers horizontally displaceable by the conveyor11 in the example shown and transferable to the step conveyor15 . Here, the slider16 detects those first five containers10 , which have accumulated on the conveyor11 before an impact18 , which overlaps the end of the conveyor11 and extends in one plane with the sluice opening4 . As soon as a group of five containers10 is transferred in this way to the step conveyor14 in front of the infeed opening4 , the slide16 , which has blocked the further conveyance of subsequent containers10 on the conveyor11 with a projection19 , returns to its inFIG. 1 illustrated starting position back, from which he then provides a new group of containers10 on the step conveyor14 after removal of the group located in front of the introduction opening4 into the treatment channel3 .

In dem Einlaufbereich vor der Einschleusungsöffnung4 befinden sich Gleitschienen20,21,22,23,24 und25, von denen die Gleitschienen20,21 Seitenschienen bilden, welche die Behälter auf ihrer - in Bewegungsrichtung ge­sehen - rechten Seite führen, von denen die Gleitschie­nen22,23 als Bodenschienen die Behälter unterseitig ab­stützen und von denen die Gleitschienen24,25 die Behäl­ter10 als Seitenschienen auf der - in Bewegungsrichtung gesehen - linken Seite führen. Die Gleitschienen20,21,22 und23 erstrecken sich bereits vor dem Behand­lungskanal3 über den Gruppierungsbereich, wohingegen die Gleitschienen24,25 ihren Anfangspunkt in Höhe der Einschleusungsöffnung4 haben. Sämtliche Gleitschienen20,21,22,23,24 und25 erstrecken sich dann entlang der für die Behälter10 im Behandlungskanal3 vorgesehenen Transportbahn und enden an der Ausschleusungsöffnung5 oder etwas hinter dieser.In the inlet area in front of the infeed opening4 there are slide rails20 ,21 ,22 ,23 ,24 and25 , of which the slide rails20 ,21 form side rails which guide the containers on their right side - seen in the direction of movement - of which the Sliding rails NEN22 ,23 as bottom rails support the container from underneath and of which the sliding rails24 ,25, the container ter10 as side rails on the left side - seen in the direction of movement. The slide rails20 ,21 ,22 and23 extend before the treatment channel3 over the grouping area, whereas the slide rails24 ,25 have their starting point at the level of the sluice opening4 . All slide rails20 ,21 ,22 ,23 ,24 and25 then extend along the transport path provided for the containers10 in the treatment channel3 and end at the discharge opening5 or somewhat behind it.

Wie derFig. 3 entnehmbar ist, sind die seitlichen Gleitschienen20,21 bzw.24,25 an Stützträgern26,27 befestigt, die in regelmäßigen Abständen vorgesehen sind. Diese Stützträger26,27 sind an horizontal verlau­fenden Stellstangen28,29 befestigt, die unter Abdich­tung aus dem Gehäuse1 herausgeführt sind und in Klemm­haltern30,31 in unterschiedlichen Stellungen festgelegt werden können. Auf diese Weise kann der gegenseitige Abstand der Gleitschienen20,21 bzw.24,25 zueinander entsprechend den Abmessungen der zur Verwendung kommen­den Behälter10 verändert werden.As can be seen inFIG. 3, the lateral slide rails20 ,21 and24 ,25 are fastened to support beams26 ,27 , which are provided at regular intervals. This support bracket26 ,27 are attached to horizontally Lau setting rods28 ,29 , which are led out under sealing device from the housing1 and can be fixed in clamp holders30 ,31 in different positions. In this way, the mutual distance of the slide rails20 ,21 or24 ,25 from one another can be changed in accordance with the dimensions of the container10 used.

Wie derFig. 3 weiterhin entnommen werden kann, um­schließen die Gehäuse1 und, die mit abnehmbaren Deckeln versehen sind, ein unteres, durch Wände32,33 nach oben hin abgegrenztes Abteil34, das über einen mittigen Durchtrittsschlitz35 mit dem Behandlungskanal3 in Ver­bindung steht.As can further be seen fromFIG. 3, the housings1 and, which are provided with removable lids, close a lower compartment34 , which is delimited by walls32 ,33 at the top and which communicates with the treatment channel3 in via a central passage slot35 Connection is established.

In dem Abteil34 befindet sich der Schrittförderer14, der als Laschenkette ausgebildet und unterseitig durch eine Führungsschiene36 geführt ist.In the compartment34 is the step conveyor14 , which is designed as a link chain and is guided on the underside by a guiderail 36 .

Der in einer horizontalen Ebene endlos intermittierend angetrieben umlaufende Schrittförderer14 hat vertikal ausgerichtete Gelenkachsen37, untere, in der Führungs­schiene36 geführte Laschen38 und obere Laschen39. Auf den oberen Laschen39 sind Mitnehmer40,41 in Gestalt von hochstehenden, Behälter10 im Bereich ihres unteren Endes rückseits hintergreifenden Platten angeordnet, deren Abstand voneinander den Durchmesser zu transpor­tierender Behälter10 nur geringfügig überschreitet. Der hinter jeweils dem letzten Behälter10 einer Gruppe vor­gesehene Mitnehmer41, d.h. im vorliegenen Falle jeder fünfte Mitnehmer, ist als Schleusenplatte ausgebildet, deren Umriß im wesentlichen dem lichten Querschnitt der Ein- und der Ausschleusungsöffnung4,5 entspricht. Zur Durchführung der Gleitschienen20,21,22,23,24,25 weist der Mitnehmer41 randseitige Ausnehmungen42,43,44,45,46,47 auf.The endlessly intermittently driven step conveyor14 in a horizontal plane has vertically oriented articulated axes37 , lower, in the guide rail36 guided tabs38 and upper tabs39th On the upper tabs39 drivers40 ,41 are arranged in the form of upstanding, container10 in the region of its lower end rear-engaging plates whose spacing from each other only slightly exceeds the diameter to be transported container10 . The driver41 seen behind the last container10 of a group, ie every fifth driver in the present case, is designed as a lock plate, the outline of which essentially corresponds to the clear cross section of the inlet and outlet openings4 ,5 . To carry out the slide rails20 ,21 ,22 ,23 ,24 ,25 , the driver41 has recesses42 ,43 ,44 ,45 ,46 ,47 on the edge.

Die Laschenkette14 wird im Bereich von Umlenkungen48,49 von Kettenrädern50 (Fig. 7) geführt, von denen eines, z.B. das Kettenrad im Umlenkungsbereich48, durch einen bei51versinnbildlichten Antriebsmotor angetrie­ben ist. Der Antrieb erfolgt jeweils intermittierend in Schritten, deren Schrittlänge im wesentlichen der Länge einer Gruppe entspricht und dem gegenseitigen Abstand von Schleusenplatten-Mitnehmern41 gleich ist. In jedem Schubintervall, in dem die jeweils nächste Behältergrup­pe vor der Einschleusungsöffnung4 gebildet wird, befin­det sich jeweils eine Mitnehmer-Schleusenplatte41 in der Einschleusungsöffnung4 und in der Ausschleusungs­öffnung5.The link chain14 is guided in the region of deflections48 ,49 by sprockets50 (FIG. 7), one of which, for example the sprocket in the deflection region48 , is driven by a drive motor symbolized at51 . The drive takes place intermittently in steps, the step length of which essentially corresponds to the length of a group and the mutual distance from lock plate drivers41 is the same. In each push interval in which the next container group is formed in front of the infeed opening4 , a driver lock plate41 is located in the infeed opening4 and in the outfeed opening5 .

Die sich an die Einschleusungsöffnung4 anschließende Sterilisationszone6 umfaßt eine Sterilisationsvorrich­tung52, die eine Vielzahl von Infrarotstrahlern53 auf­weist, welche beidseits der Transportbahn entlang dieser einander gegeüberliegend angeordnet sind und bevorzugt eine plattenförmige Gestalt aufweisen. Mit Hilfe dieser Strahler53 erfahren die Behälter10 bei ihrer Förder­bewegung durch die Sterilisationszone6 eine Erhitzung auf eine Sterilisationstemperatur, die je nach den Be­dürfnissen gewählt werden kann und bei dem dargestellten Beispiel bei etwa 300°C liegt.The subsequent to the Einschleusungsöffnung4 sterilization zone6 comprises a Sterilisationsvorrich tung52 includes a plurality of infrared radiators53, which are arranged on both sides of the conveying path along said each gegeüber lying and preferably have a plate-like shape. With the help of these emitters53 , the containers10 experience during their conveying movement through the sterilization zone6 a heating to a sterilization temperature, which can be selected depending on the needs and is about 300 ° C. in the example shown.

Nach ihrer Sterilisation gelangen die Behälter10 in die Kühlzone7 mit einer Kühlvorrichtung54, die bei dem dargestellten Beispiel ein Paar Kontaktkühlbacken55,56 umfaßt. Die Kontaktkühlbacken55,56 liegen paarweise einander gegenüber und sind mit Hilfe der dargestellten Druckmittelzylinder57 gegenläufig einwärts und auswärts bewegbar. Die Kontaktkühlbacken55,56 weisen je eine Mehrzahl, im vorliegenden Falle fünf, von entlang der Transportbahn hintereinander angeordneten, einander je­weils paarweise gegenüberliegenden Formhöhlungen58,59 auf, die in ihrer Schließstellung (Fig. 4) gemeinsam einen der Außengestalt eines Behälters10 angepaßten Kontaktkühlraum umgrenzen.After their sterilization, the containers10 enter the cooling zone7 with a cooling device54 , which in the example shown comprises a pair of contact cooling jaws55 ,56 . The contact cooling jaws55 ,56 lie opposite one another in pairs and can be moved inwards and outwards in opposite directions with the aid of the pressure medium cylinders57 shown. The contact cooling jaws55 ,56 each have a plurality, in the present case five, of mold cavities58 ,59 , which are arranged one behind the other along the transport path and are mutually opposed in pairs, and which in their closed position (FIG. 4) jointly matched one of the outer shapes of a container10 Define the contact cooling space.

Die Kontaktkühlbacken55,56 mit je fünf Formhöhlungen58,59 können auch durch Kontaktkühlbacken ersetzt wer­den, die jeweils nur eine einzige Formhöhlung bzw. eine Anzahl von Formhöhlungen umfassen, die geringer ist als die Anzahl der Behälter10 in einer Gruppe. Dies erfor­dert zwar einen höheren Bauaufwand, der jedoch wegen der größeren Variabilität gerechtfertigt sein kann. Zur Durchführung der Gleitschienen20-25 sind die Kontakt­kühlbacken mit Schlitzen versehen.The contact cooling jaws55 ,56 , each with five mold cavities58 ,59, can also be replaced by contact cooling jaws, which each comprise only a single mold cavity or a number of mold cavities, which is less than the number of containers10 in a group. This requires a higher construction effort, which may be justified due to the greater variability. To guide the slide rails20-25 , the contact cooling jaws are provided with slots.

Die Kontaktkühlbacken55,56 weisen Kühlmitteldurchlauf­kanäle60 auf, die mittels Schlauchleitungen61 mit Kühlmittel beaufschlagbar sind. Als Kühlmittel findet bevorzugt eine Kühlflüssigkeit Verwendung, deren Tempe­ratur den jeweiligen Erfordernissen entsprechend vorgeb­bar ist und bei dem dargestellten Beispiel bei etwa 1°C liegt.The contact cooling jaws55 ,56 have coolant passageways60 which can be acted upon with coolant by means of hose lines61 . A coolant is preferably used as the coolant, the temperature of which can be predetermined in accordance with the respective requirements and is approximately 1 ° C. in the example shown.

Die Kühlzone7 ist in den Stillstandszeiten des Schritt­förderers14 zur Sterilisationszone6 hin einerseits und zu der ihr nachgeordneten Abfüllzone8 hin andererseits durch die Schleusenplatten-Mitnehmer41 abgeteilt, die jeweils eine Verschlußlage in Schleusenöffnungen in Wän­den62 des Gehäuses2 angeordnet und der Ausschleusungs­öffnung5 entsprechen. Dadurch bildet sich im Bereich der Zonen7,8 und im Behandlungskanal3 eine Temperatur aus, die dazu beiträgt daß die Sterilatmosphäre gewahrt ist. Diese kann bis zum 160°C betragen.The cooling zone7 is divided in the downtimes of the step conveyor14 to the sterilization zone6 on the one hand and to the downstream filling zone8 on the other hand by the lock plate driver41 , each of which is arranged in a lock position in lock openings in walls62 of the housing2 and the discharge opening5 correspond. As a result, a temperature is formed in the area of zones7 ,8 and in treatment channel3 , which contributes to maintaining the sterile atmosphere. This can be up to 160 ° C.

Nach Verlassen der Kühlvorrichtung54, in der die Behäl­ter10 einer Gruppe eine Sturzkühlung durch den Kontakt mit den Kühlbacken55,56 etwa auf eine für eine Ab­füllung geeignete Temperatur erhalten haben, gelangen die Behälter in die Abfüllzone8, in der ebenso wie in der Verschließzone9 eine Zusatzkühlvorrichtung63,64 vorgesehen ist, deren Kontaktkühlbacken65,66 bzw.67,68 zweckmäßig eine Ausbildung haben, die der der Kontakt­kühlbacken55,56 der Kühlvorrichtung54 entspricht. Sie sind bevorzugt gesondert mit einem Kühlmittel beauf­schlagbar, um bei Bedarf die Kühlung in den Zonen8,9 auf dort gewünschte Verhältnisse abstimmen oder auch ganz abschalten zu können. Die Kontaktkühlbacken55,56 bzw.65,66 bzw.67,68 bilden zugleich Zentrierglieder für die Behälter10, die den Behältern10a eine exakte Position vorgeben, wie dies in der Abfüllzone8 und der Verschließzone9 mit Rücksicht auf die dort vorzunehmen­den Arbeitsgänge erwünscht ist.After leaving the cooling device54 , in which the container ter10 of a group have received a drop cooling through contact with the cooling jaws55 ,56 approximately to a temperature suitable for a filling, the containers enter the filling zone8 , in which, as in FIG the pack zone9, an additional cooling device63,64 is, the contact cooling jaws65,66 and67,68 suitably have a configuration to that of the contact cooling jaws55,56 of the cooling device corresponding to54th They are preferably separately beatable with a coolant so that, if necessary, the cooling in zones8 ,9 can be adjusted to the desired conditions there or can be switched off completely. The contact cooling jaws55 ,56 or65 ,66 or67 ,68 also form centering members for the containers10 , which give the containers10a an exact position, as is to be done in the filling zone8 and the sealing zone9 with regard to those there Operations is desired.

Die Befüllung der Behälter10 in der Füllstation8 er­folgt, wie dies derFig. 5 entnommen werden kann, mit Hilfe einer Abfüllvorrichtung69, die irgendeine be­kannte oder geeignete Ausbildung haben kann. Sie umfaßt zweckmäßig eine Dosiervorrichtung70 mit magnetisch in­duktiver Durchflußmessung sowie Fülldüsen71, die sich innerhalb des Behandlungskanals3 befinden und dort auf die oberen Behälteröffnungen entsprechend den einge­zeichneten Pfeilen absenkbar sind. Zweckmäßig werden sämtliche Fülldüsen71 für die Befüllung einer Gruppe von Behältern10 gleichzeitig in Abfüllstellung abge­senkt und nach Durchführung des Befüllvorganges wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt. Ein hierfür ge­eigneter Antrieb ist bei72angedeutet. Während des Be­füllvorganges befinden sich die Behälter10 in der zu­gleich deren Ausrichtung und Zentrierung übernehmenden Zusatzkühleinrichtung63 mit geschlossenen Backen65,66, die durch Druckmittelzylinder73 betätigbar sind.The filling of the container10 in the filling station8 it follows, as can be seen fromFIG. 5, with the aid of a filling device69 , which may be of any known or suitable design. It expediently comprises a metering device70 with a magnetic flow measurement and filling nozzles71 which are located within the treatment channel3 and can be lowered there to the upper container openings in accordance with the arrows shown. All filling nozzles71 for filling a group of containers10 are expediently lowered to the filling position at the same time and returned to their starting position after the filling process has been carried out. A suitable drive for this is indicated at72 . During the filling process, the containers10 are in the additional cooling device63 , which takes over their alignment and centering, with closed jaws65 ,66 , which can be actuated by pressure medium cylinders73 .

Die mit Füllgut, z.B. einer flüssigen, pastösen, pulve­ rigen, körnigen oder kleinstückigen Masse wie Nahrungs­mitteln, chemischen Erzeugnissen oder pharmazeutischen Produkten befüllten Behälter10 gelangen nach Abschluß des Befüllvorganges in die Verschließstation9, in der auf der Behälteröffnung ein Verschluß angebracht wird. Ein derartiger Verschluß kann jede bekannte oder geeig­nete Form haben, z.B. von einem Schraubdeckel od.dgl. wiederverwendbaren Verschlüssen gebildet sein, oder wie bei dem dargestellten Beispiel aus einer Verschlußfolie bestehen, die auf die Flaschenöffnung aufgesiegelt wird.The filled with goods, such as a liquid, pasty, pulve-like, granular or small-sized mass such as food, chemical products or pharmaceutical products container10 arrive at the closing station9 , in which a closure is attached to the container opening after completion of the filling process. Such a closure can have any known or appro priate form, for example from a screw cap or the like. reusable closures are formed, or as in the example shown consist of a closure film which is sealed onto the bottle opening.

Im einzelnen wird eine Deckelfolienbahn74 von einer Vorratsrolle75 abgezogen und über Umlenkrollen76 ge­führt. Zu Sterilisationszwecken durchläuft sie eine Sterilisationskammer77, in der sie bei78durch Düsen mit einem chemischen Sterilisationsmittel, z.B. Wasser­stoff-Peroxyd, benetzt wird, das dann durch Abstreifer79,80 unter Trocknung der Deckelfolienbahn74 abge­streift wird.In particular, a cover sheet74 is removed from a supply roll75 and leads via guide rollers76 ge. For sterilization purposes, it passes through a sterilization chamber77 , in which it is wetted at78 through nozzles with a chemical sterilizing agent, for example hydrogen peroxide, which is then stripped by strippers79 ,80 while drying the cover film web74 .

Für den eigentlichen Verschließvorgang wird aus der Deckelfolienbahn74 im Bereich oberhalb der Öffnungen der Behälter10 je Behälter10 ein Folienstück mittels einer Stanzvorrichtung81 ausgestanzt, mittels eines Ultraschall-Generators82 auf die Behälteröffnung auf­gedrückt und durch Ultraschall-Fügetechnik aufgesiegelt, bei der keine Wärme auf das Füllgut übertragen wird oder Zusatzstoffe für die Versiegelung benötigt werden. Die Restfolie wird auf eine Rolle83 aufgewickelt.For the actual sealing process, a piece of film is punched out of the cover film web74 in the area above the openings of the containers10 per container10 by means of a punching device81 , pressed onto the container opening by means of an ultrasound generator82 and sealed by means of ultrasound joining technology, in which no heat is applied is transferred to the filling material or additives are required for the sealing. The remaining film is wound up on a roll83 .

Nach diesem Verschließvorgang werden die verschlossenen Behälter10 durch die Ausschleusungsöffnung5 ausge­schleust und einer weiteren Handhabung zugeführt. Um auch in den Zonen7,8 und9 eine Sterilatmosphäre auf­ rechtzuerhalten, wird in den Behandlungskanal3 im Be­reich des Gehäuses2 ein keimfreies Gas, z.B. Luft, un­ter Überdruck eingeblasen, z.B. durch die bei84und85 veranschaulichten Zufuhrleitungen. Durch diese Über­druckzufuhr von keimfreiem Gas ist sichergestellt, daß keine kontaminierte Umgebungsluft in den Behandlungska­nal3 im Bereich der Zonen7,8 und9 eindringen kann, auch dann nicht, wenn vorübergehend während der Förder­bewegung die jeweiligen Schleusenöffnungen in den Wänden62 geöffnet sind. Zugleich sichert diese Luftzufuhr alle Durchführungen, z.B. die Durchführungsschlitze86,87 für die Folienbahn74 und die Durchführungen von Kolbenstan­gen von Druckmittelzylindern, die wie z.B. die Druckmit­telzylinder88 für die Kontaktkühlbacken67,68 zusätz­lich noch durch Manschetten89 gesichert sein können.After this closing process, the closed containers10 are sluiced out through the discharge opening5 and fed to further handling. In order to maintain a sterile atmosphere in zones7 ,8 and9 as well, a germ-free gas, eg air, is blown into the treatment channel3 in the area of the housing2 under excess pressure, for example through the supply lines illustrated at84 and85 . This pressure supply of aseptic gas ensures that no contaminated ambient air can enter channel3 in the area of zones7 ,8 and9 , even if the respective lock openings in the walls62 are temporarily open during the conveying movement . At the same time, this air supply secures all feedthroughs, for example the feedthroughslots 86 ,87 for the film web74 and the feedthroughs of piston rod conditions of pressure medium cylinders, which, for example, the pressure medium cylinder88 for the contact cooling jaws67 ,68 can additionally be secured by sleeves89 .

Die Kontaktkühlung ermöglicht einen derart schnellen Temperaturabfall der Behälter10, daß der Arbeitstakt der Maschine, wie er durch die Abfüll- und Verschließ­vorgänge bestimmt wird, durch den Kühlvorgang nicht be­einträchtigt wird. Dies gilt auch für den Sterilisa­tionsvorgang, der dabei nur eine sehr kurze Sterilisa­tionszone benötigt.The contact cooling enables such a rapid drop in temperature of the container10 that the operating cycle of the machine, as it is determined by the filling and closing processes, is not impaired by the cooling process. This also applies to the sterilization process, which only requires a very short sterilization zone.

Claims (14)

Translated fromGerman

1. Verfahren zum Sterilisieren, anschließenden Befüllen mit Füllgut sowie nachfolgendem Verschließen von tempe­raturbelastbaren starren Behältern, insbesondere Glasbe­hältern wie Glasflaschen, in keimfreier, zur Umgebung hin bis zu einer Ausschleusung abgeschlossenen Atmos­phäre,dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter zu ihrer Sterilisation durch Strahlungswärme auf Steriltemperatur erhitzt und vor ihrer Befüllung in Kontakt mit Formkühl­flächen auf Befüllungstemperatur sturzgekühlt werden.1. A method for sterilizing, then filling with filling material and subsequent sealing of temperature-resistant rigid containers, in particular glass containers such as glass bottles, in a germ-free atmosphere, closed to the environment up to a discharge,characterized in that the containers are sterilized by radiant heat heated to sterile temperature and tumble cooled to filling temperature before filling in contact with mold cooling surfaces.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter während der Befüllung und/oder während des Verschließens durch Kontaktkühlung weitergekühlt werden.2. The method according to claim 1, characterized in thatthat the container during filling and / or duringcooled by contact coolingwill.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Behälter vor Beginn der Sterilisation in gleiche Gruppe geordnet und in intermittierenden Schubbewegungen mit der Gruppenlänge entsprechender Schubschrittlänge bis zur Ausschleusung transportiert werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterizedrecords that the container before sterilization beginsordered in same group and in intermittentThrust movements corresponding to the group lengthPush step length transported to the dischargewill. 4. Maschine zum Sterilisieren, anschließenden Befüllen mit Füllgut sowie nachfolgendem Verschließen von tempe­raturbelastbaren starren Behältern (10), insbesondere Glasbehältern wie Glasflaschen, in einer keimfreien, bis zu einer Ausschleusung zur Umgebung hin abgeschlossenen Atmosphäre, mit einem eine Sterilisations- (6), eine Kühl-, eine Befüllungs- und eine Verschließvorrichtung einschließenden, bis auf je eine endseitige Ein- (4) und Ausschleusungsöffnung (5) abgeschlossenen Behandlungska­nal (3), mit Fördermitteln (14) für den Transport der Behälter (10) durch den Behandlungskanal (3), und mit Mitteln (84,85) zur Zuführung eines keimfreien Gases, insbesondere Luft, unter Überdruck in den Behandlungska­nal (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisations­vorrichtung (52) Infrarotstrahler (53) aufweist, die beidseits der Transportbahn entlang dieser angeordnet sind, und daß die Kühlvorrichtung (54) Kontaktkühlbacken (55,56) umfaßt, die paarweise einander gegenüberliegen, quer zur Transportbahn gegenläufig ein- und auswärts bewegbar sind und je Behälter (10) ein Paar einander zugewandte Formhöhlungen (58,59) darbieten, die in Schließstellung gemeinsam einen der Außengestalt eines Behälters (10) angepaßten Kontaktkühlraum umgrenzen.4. Machine for sterilization, subsequent filling with filling material and subsequent closing of temperature-resistant rigid containers (10 ), in particular glass containers such as glass bottles, in a germ-free atmosphere, which is closed up to a discharge to the environment, with a sterilization (6 ), a cooling, a filling and a closing device including, except for one end inlet (4 ) and discharge opening (5 ) closed treatment channel (3 ), with conveying means (14 ) for the transport of the containers (10 ) through the treatment channel (3 ), and with means (84 ,85 ) for supplying a sterile gas, in particular air, under positive pressure in the treatment channel (3 ), characterized in that the sterilization device (52 ) has infrared radiators (53 ) which are on both sides of the Transport path are arranged along this, and that the cooling device (54 ) comprises contact cooling jaws (55 ,56 ) in pairs are opposite one another, can be moved in and out in opposite directions transversely to the transport path and each container (10 ) has a pair of mutually facing mold cavities (58 ,59 ) which, in the closed position, jointly delimit a contact cooling space adapted to the external shape of a container (10 ).5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung (54) zwei Kontaktkühlbacken (55,56) mit je einer Mehrzahl von entlang der Transportbahn hin­tereinander angeordneten, jeweils paarweise einander gegenüberliegenden Formhöhlungen (58,59) aufweist.5. Machine according to claim 4, characterized in that the cooling device (54 ) has two contact cooling jaws (55 ,56 ), each with a plurality of mutually arranged along the transport path towards each other, in pairs opposing mold cavities (58 ,59 ).6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Kontaktkühlbacken (55,56) Kühlmittel­durchflußkanäle aufweisen und mittels Schlauchleitungen (61) mit Kühlmittel beaufschlagbar sind.6. Machine according to claim 4 or 5, characterized in that the contact cooling jaws (55 ,56 ) have coolant flow channels and can be acted upon by means of hose lines (61 ) with coolant.7. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Abfüllvorrichtung und/oder der Verschließvorrichtung eine der Kühlvorrich­tung entsprechende Zusatzkühlvorrichtung (63;64) vorge­sehen ist, deren Kontaktkühlbacken (65,66;67,68) zu­gleich Zentrierglieder für die Behälter (10) bilden.7. Machine according to one of claims 4 to 6, characterized in that in the area of the filling device and / or the sealing device a device corresponding to the cooling device (63 ;64 ) is provided, the contact cooling jaws (65 ,66 ;67 ,68 ) form centering members for the containers (10 ) at the same time.8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkühlbacken (65,66;67,68) der Zusatzkühlvor­richtungen (63;64) jeweils gesondert mit einem Kühlmit­tel beaufschlagbar sind.8. Machine according to claim 7, characterized in that the contact cooling jaws (65 ,66 ;67 ,68 ) of the additional cooling devices (63 ;64 ) can each be acted upon separately with a coolant tel.9. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschleusungsöffnung (4) eine Gruppiervorrichtung (13) zur Bildung von Gruppen von in Reihe hintereinander angeordneten Behältern (10) vorge­ordnet ist, die einen Umsetzer (16) umfaßt, der Behäl­tergruppen vor der Einschleusungsöffnung (4) auf einen an dem Behandlungskanal (3) entlanggeführten endlosen Schrittförderer (14) überführt.9. Machine according to one of claims 4 to 8, characterized in that the sluice opening (4 ) is arranged a grouping device (13 ) for forming groups of containers (10 ) arranged in series one behind the other, which comprises a converter (16 ), the container groups in front of the infeed opening (4 ) are transferred to an endless step conveyor (14 ) guided along the treatment channel (3 ).10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittförderer (14) in einem unterhalb des Be­handlungskanals (3) angeordneten, mit diesem über einen Durchtrittsschlitz (35) in Verbindung stehenden Abteil (34) angeordeten und mittels einer Führung (36) geführt ist.10. Machine according to claim 9, characterized in that the step conveyor (14 ) arranged in a treatment channel below the loading (3 ), with this via a passage slot (35 ) communicating compartment (34 ) arranged and by means of a guide (36 ) is led.11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittförderer von einer Laschenkette (14) mit senkrecht ausgerichteten Gelenkachsen (37) gebildet ist, auf dessen oberen Laschen (39) Behältermitnehmer (40,41) vorgesehen sind, die jeweils einen Behälter (10) im Be­reich seines unteren Endes hintergreifen.11. Machine according to claim 10, characterized in that the step conveyor is formed by a link chain (14 ) with vertically oriented articulated axes (37 ), on the upper link plates (39 ) container drivers (40 ,41 ) are provided, each having a container (10 ) reach behind in the area of its lower end.12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (41) hinter dem jeweils letzten Behäl­ter (10) einer Gruppe als Schleusenplatte ausgebildet ist, deren Umriß im wesentlichen dem lichten Querschnitt der Ein- (4) und der Ausschleusungsöffnung (5) ent­spricht.12. Machine according to claim 11, characterized in that the driver (41 ) behind the last container (10 ) of a group is designed as a lock plate, the outline of which is essentially the clear cross section of the inlet (4 ) and the discharge opening (5th ) corresponds.13. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Behand­lungsbahn innerhalb des Behandlungskanals (3) Gleit­schienen (20,21,22,23,24,25) für die Behälter (10) vor­gesehen sind, welche die in Reihe hintereinander trans­portierten Behälter (10) unterseitig abstützen und seit­lich führen.13. Machine according to one or more of claims 4 to 12, characterized in that along the treatment lane within the treatment channel (3 ) sliding rails (20 ,21 ,22 ,23 ,24 ,25 ) for the container (10 ) seen before are which support the containers (10 ) transported in series one behind the other on the underside and guide them from the side.14. Maschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß der als Schleusenplatte (41) ausgebildeten Mitnehmer randseitige Ausnehmungen (42,43,44,45,46,47) für die Durchführung der Gleitschienen (20,21,22,23,24,25) aufweisen.14. Machine according to claim 12 or 13, characterized in that the driver formed as a lock plate (41 ) driver edge-side recesses (42 ,43 ,44 ,45 ,46 ,47 ) for the implementation of the slide rails (20 ,21 ,22 ,23rd ,24 ,25 ).