DE3138215A1

DE3138215A1 - "vorrichtung zum sterilisieren von behaeltern"

Info

Publication number: DE3138215A1
Application number: DE19813138215
Authority: DE
Inventors: Helmut 6950 Mosbach Silberzahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1981-08-17
Publication date: 1983-03-03

Description

Vorrichtung zum Sterilisieren von Behältern
Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kalten Sterilisieren von Behältern, insbesondere Ampullen, Flaschen oder dergleichen unter Verwendung eines in einem bis auf die Ein- und Auslaßöffnungen luftdichten Gehäuse befindlichen Tauchrades, auf dessen Umfang vorzugsweise einen geschlossenen Mantel aufweisende Einzelzellen zum Einsetzen je eines zu steri.lisi.erenden Behälters in einer das selbsttätige Herausfallen der Behälter etwa in' Achshöhe des Tauchrades ermöglichenden Schräglage angeordnet sind und bei schrittweise erfolgendem Umlauf des Tauchrades jeder Transportschritt dem Bogenwinkel zwischen benachbarten Zellen entspricht, wobei das Gehäuse bis etwa unterhalb seiner Achshöhe mit einer mit Ozon angereicherten Tauchbadflüssigkeit gefüllt ist, nach Patentanmeldung P 30 33 043.9-41.
Der Hauptanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sterilisationsmittel anzugeben, das im Vergleich zu der Sterilisation mit schwefelhaltigen Mitteln gefahrloser und wirtschaftlicher ist, wobei keine Belastungen der Umwelt bei der Beseitigung von überschüssigen Oxydationsmitteln auftreten.
Zur Lösung dieser Aufgaben wurde vorgeschlagen, bei der eingangs aufgeführten Vorrichtung zur Sterilisation von Flaschen als Sterilisationsmittel Ozon in einer Ozon-Wasser-Mischung zu verwenden, wobei über dem Tauchbad eine veränderbare gasförmige Ozon-Anreicherung aufrechterhalten wird. Das von einem Ozongenerator erzeugte Ozongas wird dabei mit Hilfe eines Injektors mit einem Wasserstrom vermischt, einem Anreicherungsbehälter zugeführt, von dem aus eine kontinuierliche Beschickung des Tauchbades mit einem Ozon-Wassergemisch und des Raumes über dem Tauchbad mit Ozongas erfolgt Im Rahmen der Weiterentwicklung einer mit einem Sterilisiermittel aus einem Ozon-Wassergemisch betriebenen Sterilisiervorrichtung wurde festgestellt, 9 daß das Ozon seine höchste Wirksamkeit im Wasser dann erreicht, wenn dieses frei von organischen Stoffen jeglicher Art ist Weiter wurde ermittelt, daß der Temperaturbereich der größten Wirksamkeit des Ozons in einer Wasser schwung und/oder Lösung zwischen 25 bis 300C liegto Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kalten Sterilisieren von Behältern, insbesondere Flaschen der eingangs aufgeführten Art derart weiter zu entwickeln, daß die durch die zu sterilisierenden Behälter in das Tauchbad eingebrachten Schadstoffe möglichst schnell vernichtet und entfernt werden, so daß eine intensive Strömung der Badflüssigkeit durch geeignete Zufluß- und Abflußmittel erzeugt wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß bei der eingangs aufgeführten Vorrichtung das von einem Ozongenerator erzeugte Ozongas Injektoren zugeführt wird, mit deren Hilfe einerseits eine Vermischung mit Frisch wasser und andererseits mit Brauchwasser aus dem Tauchbad über ein Auffangbecken erfolgt und daß das Ozon-Frischwassergemisch über eine Reihe von oberhalb des Tauchbades angeordneten Spritzdüsen über den Gasraum dem Tauchbad und das Ozon-Brauchwassergemisch etwa im tiefsten Bereich der Tauchwanne dem Tauchbad zugeleitet wird.
In Bewegungsrichtung des Trommelrades am Ende des Tauchbades ist ein tiberlauf angeordnet, dem sich ein Auffangbecken anschließt, welches Mittel zur Entfernung von Schmutzstoffen und zur Abführung von überschüssigem Ozon-Wassergemisch aufweist.
Durch diese Maßnahmen nach der Erfindung wird erreicht, daß einmal die Injektoren zur Erzeugung des Ozon-Wassergemisches möglichst nahe dem Verbraucher angeordnet sind und zumanderen daß im Tauchbad eine intensive Strömung in einer solchen Richtung erzeugt wird, daß die in dem Tauchbad eingetragenen Schadstoffe schnell und vollständig entfernt werden können.
Im Bypaß zur Ozon-Frischwasserleitung ist über Steuerventile regelbar ein Anreicherungsbehälter angeordnet. Mit Hilfe dieses Anreicherungsbehälters wird einmal die Lösung des Ozons im Wasser begünstigt und zum anderen wirkt dieser als Puffer, so daß die Ozon-Eonzentration im Gasraum der Vorrichtung regelbar ist, ohne daß der Ozongenerator hinsichtlich seiner Leistung verändert werden muß.
Ueber und/oder unter der Behältereinschuböffnung und der Behälteräusgabeöffnung sowie etwa in dem Zentrum des Gehäuses sind gemäß der Erfindung Gasansaugöffnungen angeordnet, welche über eine Gasabführungsleitung und einem Ventilator mit der Außenluft verbunden sind, derart, daß im Gasraum über dem Tauchbad gegenüber dem Außenraum ein Unterdruck aufrechterhalten werden kann. Hierdurch wird erreicht, daß keine schädlichen Ozonkonzentrationen in den von Personen betretenen Arbeitsraum gelangen, um diese Maßnahme zu begünstigen, weist das Gehäuse zur Aufnahme des Tauchrades ein abnehmbares Oberteil und ein Unterteil auf, wobei die Wandung des Oberteils mit dem Unterteil über eine Wasser-Labyrinthdichtung gasdicht verbunden ist Zur Erhöhung oder längeren Aufrechterhaltung der Ozonkonzentration in der gasförmigen oder gelösten flüssigen Phase lassen sich ferner in an sich bekannter Weise W-lichtaussendende Strahlenquellen verwenden In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das vom Ozongenerator erzeugte Ozongas einerseits t Frischwasser aus einer Frischwasserleitung und andererseits mit Brauchwasser aus dem Tauchbad vermischt, wobei das Ozon-Frischwassergemisch über eine Reihe von oberhalb des Tauchbades angeordneten Spritzdüsen über den Gasraum dem Tauchbad und das Ozon-Brauchwassergemisch etwa im tiefsten Bereich der Tauchwanne dem Tauchbad zugeleitet wird Bei dieser Ausführungsform werden daher keine Injektoren verwendet.
Je nach Verwendung des Brauchwassers außerhalb der Vorrichtung kann im Abflußrohr aus dem Auffangbecken 35 ein Aktivkohlefilter eingesetzt werden, um die erheblichen Sauerstoffanteile zu entfernen9 so daß das abgegebene Wasser nur geringe Anteile aktiven Sauerstoffs enthält Die Erfindung wird anhand-der Figuren näher erläutert, in denen verschiedene AusSührungsbeispiele schematisch dargestellt sind. Hierbei zeigen: Figur 1 eine als Tauchbad mit Spritzzonen ausgebildete Sterilisiervorrichtung, dargestellt im Querschnitt und Figur 2 eine hinsichtlich ihrer Flaschen Ein- und Ausgabe abgeänderte Ausführungsform einer Sterilisiervorrichtung, ebenfalls im Querschnitt dargestellt.
Die Vorrichtung zum kalten Sterilisieren von Flaschen gemäß Figur 1 weist ein Gehäuse 10 auf, welches aus einem Oberteil 41 und einem Unterteil 42 besteht. Das Unterteil 42 enthält eine Wanne 9 zur Aufnahme des Tauchbades 5, sowie ein Auffangbecken 35, das sich der Tauchwanne 9 unmittelbar anschließt.
Innerhalb des Gehäuses 10 befindet sich ein mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Antriebes bewegtes Trommelrad 12, auf dem Einzelzellen 13 zur Aufnahme der zu sterilisierenden Flaschen 23 befestigt sind.
Die Einzelzellen 13 sind in sich rohrförmig ausgebildet und in einer das selbsttätige Herausfallen der eingesetzten Flaschen ermöglichenden Schräge auf dem Trommelrad 12 befestigt. Zur Einführung der Flaschen 23 in die Zellen 13 durch die Einschuböffnung 24 ist eine Flascheneinschubvorrichtung 44 vorgesehen, welche jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist Zur Aufnahme und Abführung der sterilisierten Flaschen durch di 'laschenausgabeöffnung 25 dient ein Dischfeld 45o Der Ozon-Generator 1 erzeugt Ozon-Gas, welches über ozon-resistente Leitungen 46 und 47 dem Injektor 2 bzw. Injektor 90 zugeführt wird Als ozon-resistentes Zuleitungsmaterial kann beispielsweise ein Polytetrafluoräthylen verwendet werden, das auch unter dem Warenzeichen Teflon vertrieben wird. ueber die Leitung 29 gelangt Frischwasser zum Injektor 30, mit dem das aus der &eitung 47 strömende Ozon vermischt wird Im Bypaß zur Ozon-Frischwasserleitung 21 liegt ein Anreicherungsbehälter 4, der durch Steuerung der Ventile 32 und 33 mit Ozon-Frischwasser gefüllt werden kann, so daß auch bei einem unterschiedlichen Bedarf an Ozon-Frischwasser der Ozon-Generator 1 kontinuierlich arbeiten kann Neben dieser ausreichenden Pufferwirkung hat der Anreicherungsbehälter 4 im Bypaß zur Ozon-Frischwasserleitung 31 darüberhinaus noch die Aufgabe, die Auflösung von Ozon im Wasser zu begünstigenO Die Ozon-Frischwasserleitung 31 versorgt die Düsen 14 und 15, wobei die Düsen 14 -'e in den Einzelzellen 13 befindlichen Flaschen 23 von innen ausspritzen, während die Düsen 15 für die Sterilisierung der Flaschen 23 von außen sorgen.
Das Ozon-Frischwassergemisch gelangt danach über den Raum 6 in das Tauchbad 5 und über den Sberlauf 34 in das Auffangbecken 35, von dem äus eine Leitung 3 zur Injektordüse 2 führt, welche über die Leistung 46 mit Ozongas versorgt wird, wodurch für eine erneute Anreicherung des aus dem Auffangbecken 35 stammenden Brauchwassers mit Ozon gesorgt wird.
Das Ozon-Wassergemisch aus dem Injektor 2 wird etwa im tiefsten Bereich der Tauchwanne 9 dem Tauchbad 5 zugeführt, so daß die noch im Wasser ungelösten Ozongasblasen das Tauchbad durchperlen, wobei ein weiterer Teil des Ozongases in Lösung..übergeht. Ueber den Injektor 2 werden etwa 2/3 der insgesamt erzeugten Ozongase dem Tauchbad 5 zugeführt, während über den Injektor 30 1/3 der erzeugten Ozongase mit Hilfe der Düsen 14 und 15 in den Gasraum .6 und danach durch Herunterfallen in das Tauchbad 5 gelangen.
Uber und unter der Behältereinschuböffnung 24 und der Behälterausgabeöffnung 25 sowie etwa im Zentrum des Gehäuses 10 sind Gasansaugöffnungen 36, 37 und 38 angeordnet, welche über eine Gasabführungsleitung 39 und einem Ventilator 40 mit der Außenluft verbunden sind, so daß im Gasraum 6 über dem Tauchbad 5 ein Unterdruck gegenüber dem Außenraum aufrechterhalten werden kann.
Die Gasansaugöffnungen 36 und 37 sorgen ferner dafür, daß keine Ozon-Gase i.n die Arbeitsräume dringen können.
Zwischen dem abnehmbaren Oberteil 41 des Gehäuses 10 und dem Unterteil 42 ist eine Wasserlabyrinthdichtung 43 vorgesehen, so daß eine ausreichende Gasdichtigkeit des Raumes 6 erreicht wird.
Zur Durchführung der Flaschensterilisation werden diese über eine diskontinuierlich laufende Einzählschnecke in Verbindung mit dem Mechanismus der Flasche schubvorrichtung 44 der Sterilisiervorrichtung zugeführt und in die jeweilige Flaschenzelle 13 eingeschoben. Im Taktschritt durchwandern die Zellen damit die in ihnen vorhandenen Flaschen 23 das Tauchbad 5, füllen sich mit Wasser, in dem Ozon gelöst ist und entleeren sich danach wieder. Die aus dem Tauchbad 5 auftauchenden Plaschen gelangen sodann durch die Düsenspritzzonen der Düsen 14 und 15, wobei die Düsen 14 für eine Innenausspritzung der Flaschen und die Düsen 15 für eine äußere Sterilisierung derselben sorgene Der Düsenspritzzone schließt sich eine längere Austropfzone im oberen Gasraum der Sterilisiervorrichtung sn9 welche mit ozonhaltiger zuluft gefüllt ist Beim Erreichen der Behälterausgabeöffnung 25 gleitet die Flasche auf das Tischfeld 45, wird aufgerichtet und gelangt anschließend zur nicht näher dargestellten Füllvorrichtung. Hierbei bleibt die Flasche mit ozonhaltiger Luft zum Schutz gegen Re-Infektion gefüllt.
Die Ozon-Konzentration in der Ozon-Wasser-Mischung des Tauchbades 5 und in dem Gasraum 6 über dem Tauchbad 5 erfolgt durch Regelung des Ozon-Generators 1 mit Hilfe beispielsweise einer kontinuierlichen pH-Wert-Bestimmung oder einer Redox-Potentialmessung. Diese Werte werden an den geeigneten Stellen des Tauchbades und des Gasraumes durch nicht näher dargestellte Sonden gemessen und durch die Meßgeräte 48 der Bedienungsperson angezeigt.
Da der Ozon-Generator 1 mit Hochspannung versorgt wird, ist es zweckmäßig, dieses Gerät mit seiner Wasserkühlung außerhalb des Flaschenabfüllkellers (Naßraum) aufzustellen. Der Transport des erzeugten Ozon-Gases über die Leitungen 46 und 47 zu den Injektoren 2, 30, welche möglichst nahe dem zu sterilisierenden Gut angeordnet sind, stellt kein technisches Problem dar.
Zur möglichst schnellen Abführung der durch das zu sterilisierende Gut eingebrachten Schadstoffe ist in Bewegungsrichtung des Trommelrades 12 am Ende des Tauchbad 5 ein Vberlauf 34 angeordnet, dem sich das Auffangbecken 35 anschließt, welches Mittel zur Entfernung von Schmutzstoffen und zur Abführung von überschüssigem Ozon-Wasser-Gemisch aufweist. Durch die Bewegung des Tauchrades 12 und die von unten in das Tauchbad eingeführten Gasblasen werden die Schadstoffe in Richtung des überlaufs getrieben und gelangen so in das Auffangbecken 35. An geeigneter Stelle des Auffangbeckens 35 ist ein breiter Uberlauf zur Ausschwemmung evtl. anfallender Etiketten, Fasern, Papierreste, Staub oder dergleichen vorgesehen. Auch das sich in dem Auffangbecken 35 befindliche Wasser enthält noch einen Ozon-Anteil, so daß es kaum verunreinigt ist und praktisch als keimfrei betrachtet werden kann. Wird dieses Wasser für die Beschickung des Injektors 2 über die Bettung 3 nicht benötigt, kann es direkt in umweltfreundlicher Weise abgegeben werden Unter dem Zellenkreis der Maschine befindet sich an der tiefsten Stelle des Tauchbades 5 über der ganzen Breite ein sogenannter Scherbenschacht 49, in dem sich evtl.
im Tauchbad entstehende Glaascherben ansammeln, welche in einfacher Weise aus dem Bad herausgebracht werden können.
Die Figur 1 a zeigt in vergrößerter Darstellur F die Wasser-Labyrinthdichtung zwischen dem Oberteil 41 des Gehäuses 10 und dem Unterteil 42 desselben. Die innere Wandung 42 ist daher höher gezogen, so daß ein Unterdruck im Gasraum 6 aufrechterhalten werden kann, ohne daß das Dichtungswasser nach innen überläuft und die Dichtung freigibt.
Die Figur 2 zeigt eine gleichartig aufgebaute Sterilisiervorrichtung, jedoch mit einer anderen Flaschenzuführung und -entnahme. Die Flaschen werden hierbei über eine Drängelaufgabe 51 der Sterilisiervorrichtung zugeführt und verlassen die Vorrichtung über die gleiche Öffnung, jedoch in einer darüber angeorflneten Abführvorrichtnng 500 Uber die ganze Naschinenbreite ist eine geeignete Gasabsaugleitung vorhanden, so daß auch hier keine Ozon-Gase in nicht zulässiger Konzentration in den Außenraum gelangen Die über die Gasabführungsleitung 39 und den Ventilator 40 abgeführten Ozongase-zerfall.en relativ schnell in Sauerstoff, so daß keine schädlichen Wirkungen auf die Umgebung eintreten.
Durch den kontinuierlichen Einlauf des Frischwassers über die Br;.schwasserleitung 2 in die Dpritzzonen und dami.t in das Tauchbad 5 erfolgt eine ausreichende, kontinuierliche und automatische Kühlung, so daß keine besonderen Kühlvorrichtungen benötigt werden, um den erforderlichen Temperaturbereich zwischen 25 und 300C einzuhalten.
In einer weiteren jedoch nicht näher dargestellten Ausführungsform der Erfindung können die Injektoren 2 und 30 entfallen und stattdessen kann das mit Ozon gemischte Frischwasser bzw. Brauchwasser unter Druck dem tiefsten Punkt des Tauchbad 5 bzw. den Düsen 14 und 15 zugeführt werden. Um die Durchmischung des Ozons mit dem entsprechenden Wasser zu begünstigen, können selbstverständlich auch andere Mittel eingesetzt werden, wie beispielsweise Ultraschall oder intensive Strömungen gegen Prallbleche oder dergleichen.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 0 Vorrichtung zum kalten Sterilisieren von Behältern, insbesondere Ampullen Flaschen oder dergleichen, unter Verwendung eines in einem bis auf die Ein- und Auslaßöffnungen luftdichten Gehäuse befindlichen Tauchrades, auf dessen Umfang vorzugsweise einen geschlossenen Mantel aufweisende Einzelzellen zum Einsetzen je eines zu sterilisierenden Behält in einer das selbsttätige Herausfallen der Behalter etwa in Achshöhe des Tauchrades ermöglichenden Schräglage angeordnet sind und bei schrittweise erfolgendem Umlauf des Tauchrades Jeder Transportachritt dem Bogenwinkel zwischen benachbarten Zellen entspricht, wobei das Gehäuse bis unterhalb seiner Achshöhe mit einer durch Ozon angereicherten Tauchbadflüssi,gkeit gefüllt ist, nach Patentanmeldung P 30 33 043o9-419 d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das von einem Ozongenerator (1) erzeugte Ozongas Injektoren (2,30) zugeführt wird, mit deren Hilfe einerseits eine Vermischung mit Frischwasser und andererseits mit Brauchwasser aus qem Tauchbad (5) über ein Auffangbecken (35) erfolgt und daß das Ozon-Frischwassergemisch über eine Reihe von oberhalb des Tauchbades (5) angeordneten Spritzdüsen (14,15) über den Gasraum (6) dem Tauchbad (5) und das Ozon-Brauchwassergemisch etwa im tiefsten Bereich der Tauchwanne (9) dem Tauchbad (5) zugeleitet wird0 20Vorrichtung nach Anspruch ?, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t 9 daß Im Bypaß zur Ozon- Frischwasserleitung (31) über Steuerventile (32,33) regelbar, ein Anreicherungsbehälter (4) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in Bewegungsrichtung des Trommelrades (12) am Ende des Tauchbades ()) ein Überlauf (34) angeordnet ist, dem sich ein Auffangbecken (35) anschließt, welches Mittel zur Entfernung von Schmutzstoffen und zur Abführung von überschüssigem Ozon-Wassergemisch aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß über und/oder unter der Behältereinschuböffnung (24) und der Behälterausgabeöffnung (25) sowie etwa in dem Zentrum des Gehäuses (io) Gasansaugöffnungen (36,37,38) angeordnet sind, welche über eine Gasabführungsleitung (39) und einem Ventilator (40) mit der Außenluft verbunden sind, derart, daß im Raum (6) über dem Tauchbad (5) gegenüber dem Außenraum ein Unterdruck aufrechterhaltbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, oder einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z ei c h -n e t , daß das Gehäuse (10) zur Aufnahme des Tauchrades (12) ein abnehmbares Oberteil (41) und ein Unterteil (42) aufweist, und die Wandung des Oberteils (41) mit dem Unterteil (42) über eine Wasser-Labyrinthdichtung (43) gasdicht verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß zur Erhöhung oder längeren Aufrechterhaltung der Ozonkonzentration in der gasförmigen oder gelösten flüssigen Phase UV-lichtaussendende Strahlungsquellen angeordnet sind.

70 Vorrichtung zum kalten Sterilisieren von Behältern, insbesondere Ampullen, Blaschen oder dergleichen, unter Verwendung eines in einem bis auf die Eir- und Auslaßöffnungen luftdichten Gehäuse befindlichen Tauchrades, auf dessen Umfang vorzugsweise einen geschlossenen Mantel aufweisende Einzelzellen zum Einsetzen je eines zu sterilisierenden Behälters in einer das selbsttätige Herausfallen der Behälter etwa in Achshöhe des Tauchrades ermöglichenden Schräglage angeordnet sind und bei schrittweise erfolgendem Umlauf des Tauuhrades jeder Transportschritt dem Bogenwinkel zwischen benachbarten Zellen entspricht, wobei das Gehäuse bis unterhalb seiner Achshöhe mit einer durch Ozon angereicherten Tauchbadflüssigkeit gefüllt ist, nach Patentanmeldung P 30 33 0439-41, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, daß das von einem Ozongenerator (a) erzeugte Ozongas einerseits mit Frischwasser aus einer Frischwasserleitung (29) und andererseits mit Brauchwasser aus dem Tauchbad (5) vermischt wird und daß das Ozon-1'rischwassergemisch über eine Reihe von oberhalb des Tauchbades (5) angeordneten Spritzdüsen (14, 15) über den Gasraum (6) dem Tauchbad (5) und das Ozon-Brauchwassergemisch etwa im tiefsten Bereich der Tauchwanne (9) dem Tauchbad (5) zugeleitet wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abflußleitung des Auffangbehälters (35) zur Entfernung eines Sauerstoffüberschusses ein Eohleaktivfilter aufweist.