-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch
1 und dabei speziell, aber nicht ausschließlich auf einen Pasteur bzw.
eine Pasteurisieranlage sowie auf eine Vorrichtung zum Reinigen
von Flaschen oder dergleichen Behältern.
-
Bekannt
sind u. a. Pasteure bzw. Pasteurisieranlagen zur Hitzebehandlung,
d. h. zum Pasteurisieren von in Behältern, z. B. in Flaschen abgefüllten Produkten.
Bei bekannten Anlagen dieser Art erfolgt die Hitzebehandlung der
durch die Pasteurisieranlage auf einem maschineninternen Transporteur transportierten
Behälter
durch Besprühen
der Behälter
in mehreren Behandlungszonen mit einem erhitzten Behandlungsmedium,
beispielsweise Wasser in der Form, dass durch entsprechende Wahl
der Temperatur der Sprühflüssigkeit
in den Behandlungszonen zunächst
von Umgebungstemperatur ein zunehmendes Erhitzen der Behälter bis
auf eine Pasteurisiertemperatur und anschließend ein zunehmendes Abkühlen der
Behälter
auf Umgebungstemperatur erfolgt. Aufgrund der herrschenden Temperaturen
und der ständigen
Feuchtigkeit sind derartige Pasteurisieranlagen äußerst anfällig für Verschmutzungen und Verkeimungen
aller Art. So muss insbesondere das Verkeimen der Behandlungszonen
durch Mikroorganismen, insbesondere auch durch Algen, Pilze, Bakterien
und/oder Viren ständig
verhindert werden.
-
Hierfür ist es
bei bekannten Pasteurisieranlagen üblich, Biozide in hoher Dosierung
einzusetzen, und zwar unter Inkaufnahme des Risikos, dass der Verbraucher
oder aber auch das Produkt selbst durch Biozide-Reste, die beispielsweise
an den pasteurisierten Behältern
anhaften, verschmutzt oder sogar geschädigt werden. Weiterhin stellen
die verwendeten Biozide einen nicht unerheblichen Kostenfaktor dar.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, bei der die
erforderliche Keimfreiheit und Sterilität ohne den Einsatz von Bioziden
gewährleistet
ist. Zur Lösung
dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch
1 ausgebildet.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die zur Behandlung von Flaschen oder dergleichen Behältern mit
wenigstens einer Behandlungsflüssigkeit dient
und bei der durch herrschende Temperaturen und ständige Feuchtigkeit
die Gefahr von Verschmutzungen und Verkeimungen besteht, wird die
erforderliche Keimfreiheit und Sterilität ohne den Einsatz von Bioziden
durch Verwendung von Ozon (O3) gewährleistet,
welches zumindest an den Bereichen der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
in denen die Gefahr einer Verschmutzung oder Verkeimung besteht,
ausgebracht wird, und zwar bevorzugt mit einem flüssigen Behandlungsmedium,
so dass das Ozon dann durch Ausgasen aus dem Behandlungsmedium durch
seine grundsätzlich
umweltfreundliche Oxidation keimtötend wirkt.
-
Das
Behandlungsmedium für
die Ozonbehandlung ist bevorzugt die in der Vorrichtung zum Behandeln
der Behälter
verwendete Behandlungsflüssigkeit.
Als Behandlungsmedium für
die Ozonbehandlung kann aber auch ein hiervon abweichendes flüssiges Medium
verwendet sein.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist beispielsweise eine Pasteurisieranlage, bei der zumindest diejenigen
Behandlungszonen, die unter Berücksichtigung
der ständigen
Feuchtigkeit und der herrschenden Temperaturen besonders anfällig für Verschmutzungen
und Verkeimungen aller Art sind, mit Ozon behandelt werden. Das
Ozon wird dabei bevorzugt der Behandlungs- oder Sprühflüssigkeit
für die
Behandlung der Behälter
beigemischt, und zwar in einer Konzentration, die hoch genug ist,
um die für die
Vermeidung einer Verkeimung notwendige Reinigungs- und Desinfektionsleistung
sicherzustellen, gleichzeitig aber auch so gering ist, dass unerwünschte Effekte,
wie beispielsweise Korrosion von aus Metall bestehenden Vorrichtungs- oder Maschinenelementen
sowie eine gesundheitliche Gefährdung
von Personen oder Bedienungspersonal durch Überschreitung maximal zulässiger Ozon-Konzentrationen am
Arbeitsplatz zuverlässig
vermieden sind.
-
Weist
die erfindungsgemäße Vorrichtung mehrere
Behandlungszonen auf, durch die die Behälter bei ihrer Behandlung hindurchbewegt
werden, so kann es zweckmäßig sein,
die Ozon-Konzentration für
die einzelnen Behandlungszonen individuell einzustellen und/oder
zu regeln.
-
Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu
einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 in
vereinfachter schematischer Darstellung eine Maschine zum Behandeln
von Flaschen in Form einer Pasteurisieranlage;
-
2 in
vereinfachter schematischer Darstellung eine Maschine zum Behandeln
von Flaschen in Form einer Reinigungsmaschine.
-
In
der 1 ist 1 eine Pasteurisieranlage zur Hitzebehandlung,
d. h. zum Pasteurisieren eines in Flaschen 2 abgefüllten flüssigen Produktes.
Die Flaschen 2 werden nach dem Füllen und Verschließen über einen äußeren Transporteur 3 aufrecht
stehend dem Behältereinlass 1.1 der
als Tunnelpasteur ausgebildeten Pasteurisieranlage 1 zugeführt und
auf einem vorrichtungsinternen Transporteur 4 weiterhin aufrecht
stehend durch die verschiedenen Behandlungszonen dieser Anlage an
deren Auslass 1.2 bewegt (Pfeil A), von dem die pasteurisierten
Flaschen 2 dann über
einen äußeren Transporteur 5 einer
weiteren Behandlung, beispielsweise einer Etikettieranlage zugeführt werden.
-
Die
Pasteurisieranlage 1 umfasst mehrere Behandlungsabschnitte,
und zwar einen Aufheizabschnitt 6, einen Überhitzungs-
und Pasteurisierabschnitt 7 und einen Ab kühlabschnitt 8,
die in dieser Reihenfolge in der Transportrichtung A des Transporteurs 4 aneinander
anschließen.
Jeder Behandlungsabschnitt ist seinerseits in mehrere in Transportrichtung
A aneinander anschließende
Behandlungszonen unterteilt, und zwar der Aufheizabschnitt 6 in
die Behandlungszone 6.1, 6.2 und 6.3,
der Überhitzungsabschnitt 7 in
die Behandlungszonen 7.1, 7.2 und 7.3 und
der Behandlungsabschnitt 8 in die Behandlungszonen 8.1, 8.2 und 8.3,
wobei diese Behandlungszonen wiederum mit steigender Bezugsziffer
in Transportrichtung A aneinander anschließen.
-
Konstruktiv
sind die einzelnen Behandlungszonen 6.1–6.3, 7.1–7.3 und 8.1–8.3 insofern
identisch aufgebaut, als die Wärmeübertragung
auf die Flaschen 2 und damit auf das in diesen enthaltende Produkt
oder Füllgut
durch Besprühen
mit einem flüssigen,
Wärme transportierenden
Medium, d. h. mit einer Behandlungs- oder Sprühflüssigkeit, beispielsweise Wasser
erfolgt, welches jeweils oberhalb des Transporteurs 4 aus
Sprühanordnungen 9 ausgebracht
und unterhalb des Transporteurs 4 in einer Auffangwanne 10 gesammelt
wird. Jeder Sprühanordnung 9 ist
eine Versorgungsleitung 9.1 zum Zuführen der Spritzflüssigkeit
bzw. des Spritzwassers zugeordnet.
-
Durch
die verschiedenen Behandlungsabschnitte 6, 7 und 8 sowie
insbesondere auch durch die Unterteilung dieser Abschnitte in mehrere
Behandlungszonen ist ein allmähliches
Aufheizen der Flaschen 2 von einer Umgebungstemperatur
auf die Überhitzung-
bzw. Pasteurisiertemperatur unterhalb 100°C und ein anschließendes allmähliches
Abkühlen
auf die Umgebungstemperatur möglich.
-
Speziell
in den Behandlungsabschnitten 6.1–6.3 und 8.1–8.3 besteht
wegen der hohen Feuchtigkeit und den herrschenden Temperaturen in
hohem Maße
die Gefahr einer Verkeimung, wohingegen in den Behandlungsabschnitten 7.1–7.3 wegen der
wesentlich höheren
Temperaturen die Gefahr einer solchen Verkeimung geringer ist. Um
eine Verkeimung zu vermeiden und eine eventuell bereits bestehende
Verkeimung zu beseitigen, ist vorgesehen, die einzelnen Behandlungszonen 6.1–6.3 und 8.1–8.3 mit
Ozon (O3) zu beaufschlagen, und zwar mit
einer Konzentration oder Dosierung, die für die Vermeidung der Keimbildung
ausreicht, aber doch so gering ist, dass unerwünschte Effekte, wie beispielsweise Korrosion
von metallischen Maschinen- oder Funktionselementen oder Einbauteilen,
aber auch eine Gefährdung
von Mitarbeitern und Bedienungspersonal der Pasteurisieranlage durch Überschreitung
unzulässig
hoher Ozon-Konzentrationen am Arbeitsplatz sicher vermieden sind.
-
Mit 11 ist
in der 1 eine Ozonanlage bezeichnet, der über eine
Leitung 12 Behandlungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser
aus der Pasteurisieranlage 1 zugeführt wird und in der die Behandlungsflüssigkeit
mit Ozon versehen wird, so dass am Auslass der Ozonanlage 11 bzw.
an der dortigen Leitung 13 als flüssiges "Konzentrat" die Behandlungsflüssigkeit mit hoher Ozon-Konzentration
zur Verfügung steht,
d. h. mit einer Ozonkonzentration, die um ein Vielfaches höher ist
als die für
die eigentliche Ozonbehandlung vorgesehene Konzentration.
-
Jede
Leitung 9.1 ist mit der Leitung 13 über ein
eigenständiges,
elektrisch steuerbares Dosierventil 14 verbunden, mit dem
das Konzentrat aus der Leitung 13 dosiert in die betreffende
Leitung 9.1 bzw. in die in dieser Leitung geführte Behandlungsflüssigkeit
eingebracht werden kann. Die Dosierventile 14 sind hierfür jeweils
in einer zu der Versorgungsleitung 9.1 führenden
Verbindungsleitung 15 bzw. 16 vorgesehen.
-
Zur
individuellen Ansteuerung der einzelnen Dosierventile 14 dient
eine Steuereinrichtung 17 (Rechner und Analyseeinheit),
an die eine Vielzahl von Messstellen oder Messsensoren 18 angeschlossen
ist, die jeweils in den einzelnen Behandlungszonen 6.1–6.3 bzw. 8.1–8.3 die
tatsächliche
Ozon-Konzentration erfassen und ein dieser Konzentration entsprechendes
Messsignal als Ist-Wert an die Steuereinheit 17 liefern,
in der dann diese Messsignale parallel oder aber seriell verarbeitet
bzw. mit einem für die
Behandlungszonen 6.1–6.3 bzw. 8.1–8.3 jeweils vorgegebenen
Soll-Wert verglichen werden, so dass unter entsprechender Ansteuerung
der Dosierventile 14 für
jede Behandlungszone eine individuelle Regelung zur Erzielung der
optimalen Ozonkonzentration möglich
ist.
-
Insbesondere
beim Auftreffen der aus der jeweiligen Sprühanordnung 9 ausgebrachten
Sprüh- oder
Behandlungsflüssigkeit
auf Flächen
gast das in dieser Flüssigkeit
dosiert enthaltene Ozon aus und sorgt für die angestrebte Sauberkeit/Reinheit
bzw. für die
angestrebte Abtötung
von Keimen, Bakterien und Viren insbesondere an allen Flächen der
Behandlungszonen 6.1–6.3 bzw. 8.1–8.3 und
deren Ableitungen sowie auch im gesamten Leitungssystem der Pasteurisieranlage 1.
Zusätzlich
gelangt mit der Behandlungsflüssigkeit
auch noch nicht ausgegastes Ozon in weitere Behandlungszonen, beispielsweise in
die Behandlungszonen 7.1–7.3, wo es dann insbesondere
auch wegen der dortigen höheren
Temperaturen ausgast und ebenfalls seine Wirkung entfaltet.
-
Durch
die Dosierventile 14 besteht insbesondere die Möglichkeit,
solche Behandlungszonen 6.1–6.3 bzw. 8.1–8.3,
an denen ein besonders hoher Bedarf an Reinigungs- und/oder Desinfektionsleistung
besteht, beispielsweise an den den Behältereinlass 1.1 oder
Behälterauslass 1.2 bildenden
Behandlungszonen 6.1 bzw. 8.3 sowie an Behandlungszonen
mit niedrigerer Temperatur die Ozon-Konzentration höher einzustellen
als an anderen Bereichen, in denen ein geringer Bedarf an Reinigungs-
und/oder Desinfektionsleistung besteht und an denen somit niedrigere
Ozon-Konzentrationen ausreichend sind. Durch die Möglichkeit
der individuellen Ozon-Dosierung ist nicht nur für den Behältereinlass 1.1 und
den Behälterauslass 1.2 sowie
für jede
Behandlungszone eine optimale Ozonkonzentration erreichbar, sondern auch
ein reduzierter Bedarf und Verbrauch an Ozon, was mit einer erheblichen
Kosteneinsparung einhergeht.
-
Vorstehend
wurde davon ausgegangen, dass die dosierte Zugabe von Ozon jeweils
an der Zuführleitung 9.1 der
Besprühanordnungen 9 folgt. Da
bei der Pasteurisieranlage zur Erzielung einer möglichst optimalen Energiebilanz
die Behandlungs- oder Sprühflüssigkeit
aus den Behandlungszonen des Abkühlabschnittes 8 an
Behandlungszonen 6.1–6.3 zurückgeführt wird
und aus diesen wiederum in Behandlungszonen des Abkühlabschnittes 8 zurück gelangt
und außerdem
auch ein Austausch der Spritz- und Behandlungsflüssigkeit zwischen den Behandlungszonen 7.1, 7.2 und 7.3 untereinander
sowie mit den übrigen
Behandlungszonen erfolgt, besteht grundsätzlich die Möglichkeit,
das Ozon bzw. die Ozon in hoher Konzentration enthaltende Flüssigkeit
auch an anderer Stelle der Pasteurisieranlage 1 zuzuführen, beispielsweise
an den Auffangwannen 10 oder an anderen Sammelbehältern der
Pasteurisieranlage 1 oder an von den Leitungen 9.1 unterschiedlichen
Leitungen usw.
-
Vorstehend
wurde davon ausgegangen, dass die dosierte Zugabe des Ozons unter
Verwendung einer mit Ozon versetzten Flüssigkeit, nämlich der Behandlungsflüssigkeit
(z. B. Wasser) erfolgt. Grundsätzlich
besteht auch die Möglichkeit,
das Ozon in Gasform in die Behandlungszonen einzubringen, beispielsweise über Mischdüsen in die
Behandlungsflüssigkeit
führenden
Leitungen oder in die Behandlungsflüssigkeit aufnehmende Behälter usw.
-
Vorstehend
wurde weiterhin davon ausgegangen, dass die dosierte Zugabe von
Ozon nur an den Behandlungszonen 6.1–6.3 und 8.1–8.3 erfolgt. Selbstverständlich besteht
die Möglichkeit,
die Behandlungszonen 7.1–7.3 des Überhitzungsabschnittes 7 ebenfalls
mit Ozon zu beaufschlagen, und zwar vorzugsweise wiederum dosiert
und bevorzugt unter Verwendung von Messsensoren 18 geregelt.
-
Die 2 zeigt
eine Reinigungsmaschine 20 zum Reinigen von Behältern, beispielsweise
zum Reinigen der Flaschen 2, die über einen nicht dargestellten äußeren Transporteur
einer Flaschen- oder Behälteraufgabe 21 der
Maschine zugeführt
werden und von dort mit einem maschineninternen Transportsystem 22 durch
mehrere Behandlungszonen bewegt werden, die teilweise als Tauchbäder 23 und teilweise
auch als Abspritzzonen 24 für eine Innen- und Außenabspritzung
der Flaschen 2 ausgebildet sind. Die gereinigten Flaschen 2 werden
aus der Reinigungsmaschine 20 an einem Behälterauslauf 25 entnommen.
-
Eine
Besonderheit der Reinigungsmaschine 20 besteht darin, dass
ihr eine Ozonanlage 26 zugeordnet ist, und zwar zur gesteuerten
und genau dosierten Abgabe von Ozon an bestimmte Bereiche der Reinigungsmaschine 20,
beispielsweise an wenigstens eines der Tauchbäder 23 u. a. auch
zur Verbesserung der Reinigungswirkung dieses eine Lauge, beispielsweise
Natriumhydroxid enthaltenden Tauchbades, aber auch an andere Bereiche
bzw. Behandlungszonen ebenfalls zur Verbesserung der Reinigungswirkung
und/oder zur Desinfektion sowie zur gesteuerten und genau dosierten
Abgabe von Ozon an der Behälteraufgabe 21 und
Behälterabgabe 25 zur
Desinfektion und Vermeidung einer dortigen Verkeimung.
-
Die
Ozonanlage 26 stellt an ihrem Auslass Ozon bevorzugt in
Gasform zur Verfügung,
welches dann über
Dosierventile 27 dosiert der Behandlungsflüssigkeit
der jeweiligen Behandlungsstation, beispielsweise der Lauge des
als Laugenbad ausgeführten
Tauchbades 23 und/oder der Behandlungsflüssigkeit
wenigstens einer der Spritzstationen 24 und/oder einem
flüssigen
Behandlungsmedium beigemischt wird, welches keine Behandlungsflüssigkeit zur
Behandlung der Flasche 2 ist und welches zur Ozon-Behandlung
solcher Bereiche der Reinigungsmaschine dient, die außerhalb
der eigentlichen Behandlungszonen liegen und/oder von der Behandlungsflüssigkeit
der Behandlungszonen nicht erfasst werden. Dies ist z. B. bei der Behälteraufgabe 21 und der
Behälterabgabe 25 der
Fall, wo das Ausbringen des mit Ozon versehenen Behandlungsmediums über Sprühanordnungen 28 erfolgt,
so dass durch das Ausgasen des Ozons aus dem Behandlungsmedium die
Ozon-Behandlung
der jeweiligen mit diesem Medium benetzten Fläche erfolgt.
-
Die
Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind,
ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke
verlassen wird.
-
So
ist es beispielsweise möglich,
die Ozonanlage 26 ebenfalls so auszubilden, dass sie an
ihrem Ausgang ein flüssiges
Konzentrat mit einer hohen Ozonkonzentration bereitstellt, wobei
dieses Konzentrat dann über
das zugehörige
Dosierventil 27 der eigentlichen Behandlungsflüssigkeit
oder dem Behandlungsmedium dosiert beigemischt wird. Basis dieses
Konzentrats ist dann z. B. die Behandlungsflüssigkeit einer Behandlungszone,
beispielsweise die Behandlungsflüssigkeit
eines der Tauchbäder 23, oder
die Behandlungsflüssigkeit
einer der Spritzzonen 24.
-
- 1
- Pasteurisieranlage
- 2
- Flasche
- 3
- äußerer Transporteur
- 4
- innerer
Transporteur
- 5
- äußerer Transporteur
- 6
- Aufheizabschnitt
- 6.1–6.3
- Behandlungszone
des Aufheizabschnittes 6
- 7
- Pasteurisierabschnitt
- 7.1–7.3
- Behandlungszone
des Pasteurisierabschnittes
- 8
- Abkühlabschnitt
- 8.1–8.3
- Behandlungszone
des Abkühlabschnittes 8
- 9
- Sprühanordnung
- 9.1
- Versorgungsleitung
- 10
- Auffangwanne
- 11
- Ozonanlage
- 12,
13
- Leitung
- 14
- Dosierventil
- 15,
16
- Verbindungsleitung
- 17
- Steuereinrichtung
(Rechner/Analyseeinheit)
- 18
- Messsensor
- 20
- Reinigungsmaschine
- 21
- Behälteraufgabe
- 22
- maschineninternes
Transportsystem
- 23
- Tauchbad
- 24
- Spritzzone
- 25
- Behälterabgabe
- 26
- Ozonanlage
- 27
- Dosierventil
- 28
- Sprühanordnung
- 29
- Steuereinrichtung
(Rechner/Analyseeinheit)
- 30
- Messsensor