DE3412597A1 - METHOD AND DEVICE FOR STERILIZING GLASS CONTAINERS - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Glasbehältern.The invention relates to a method and a device for sterilizing glass containers.
Im Bereich der aseptischen Packmittelaufbereitung gilt für Keime enthaltende Fertigpackungen eine Toleranzgrenze von 0,1 %o bezogen auf Gesamtkeime.In the area of aseptic packaging processing, Pre-packs containing germs have a tolerance limit of 0.1% based on total germs.
Urn dies zu gewährleisten, werden die Packmittel mittels aufwendiger Verfahren, z.B. Behandeln mit Wasserstoffperoxyd, mit Heißdampf/Heißluft und/oder UV-Lichtbestrahlung oder Gammastrahlen sterilisiert. Das Behandeln mit Wasserstoffperoxyd oder das UV-Bestrahlen wird vorzugsweise für nicht hitzebeständige Kunststoffe eingesetzt, während sich das Behandeln mit Heißdampf oder Heißluft für kaschierte Papiere und hitzebeständige Packmittel eignet.To ensure this, the packaging is made using complex processes, e.g. treatment with hydrogen peroxide, sterilized with superheated steam / hot air and / or UV light irradiation or gamma rays. Treating with hydrogen peroxide or the UV irradiation is preferably used for non-heat-resistant plastics while treating with superheated steam or hot air for laminated Papers and heat-resistant packaging materials are suitable.
Nachteilig ist bei den obengenannten Verfahren, daß die erforderlichen Apparaturen aufwendig sind und die entstehenden Dämpfe und Gase gesundheitsschädlich sein können, so daß ein Absaugen und gegebenenfalls eine Glasreinigung erforderlich sind.The disadvantage of the abovementioned processes is that the equipment required is expensive and the resulting equipment Vapors and gases can be harmful to health, so that suction and, if necessary, glass cleaning are necessary are.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und sicheres Verfahren zum Sterilisieren von Glasbehältern zu schaffen, das die Nachteile der üblichen Sterilisierverfahren vermeidet.The invention is based on the object of providing a simple and safe method for sterilizing glass containers create that avoids the disadvantages of conventional sterilization processes.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die zu sterilisierende Glasbehälteroberfläche innen und/oder außen abgeflammt werden.This object is achieved in that the glass container surface to be sterilized is flamed inside and / or outside will.
Das Abflammen läßt sich bei Glasbehältern ohne Schwierigkeiten durchführen, da diese ausreichend hitzebeständig sind. Es kann ferner im Durchlaufverfahren durchgeführt werden; es ist wegen der hohen Flammentemperatur trotz hoher Durchlaufgeschwindigkeit sicher und bewirkt eine absolut sterile Behälteroberfläche. Beim Abflammen der Glasbehälter entstehen vor allem keine gesundheitsschädlichen Gase oder Dämpfe, wenn die Brenner so eingestellt werden, daß eine vollständige Verbrennung gewährleistet ist. Schließlich ist auch der apparative Aufbau einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Anlage sehr einfach, so daß sich insgesamt geringe Investitions- und Betriebskosten ergeben.Flaming can be done without difficulty in the case of glass containers as they are sufficiently heat-resistant. It can also be carried out in a continuous process will; Because of the high flame temperature, it is safe despite the high throughput speed and it causes an absolute sterile container surface. Above all, no harmful substances are produced when the glass containers are flamed Gases or vapors if the burners are adjusted to ensure complete combustion. Finally, the apparatus structure of a plant operating according to the method according to the invention is also very simple, so that overall low investment and operating costs result.
Vorzugsweise wird die Innenoberfläche des Glasbehälters durch Eintauchen eines Brenners abgeflammt. Hierdurch ist es möglich, die Flammen des Brenners kurz zu halten und dennoch an die Innenoberfläche des Glasbehälters heranzuführen. Dabei ergibt sich ein gleichmäßiges Erhitzen der Behälteroberfläche. Die Temperaturführung beim Abflammen sollte so gewählt werden, daß das Glas als solches an der Außenoberfläche mindestens 250°C erreicht, während die bezüglich der Sterilisation wichtige Innenoberfläche auf mindestens 3000C erhitzt wird.Preferably, the inner surface of the glass container is flamed by dipping a burner. This makes it possible to keep the flames of the burner short and still bring them to the inner surface of the glass container. This results in even heating of the container surface. The temperature control during flame treatment should be selected so that the glass reaches as such on the outer surface of at least 250 ° C, while the relative important sterilization inner surface is heated to at least 300 0 C.
Die Außenoberfläche wird vorzugsweise dadurch abgeflammt, daß der Glasbehälter einen gasbeflammten Erhitzungskanal durchläuft. Damit die Flammen bzw. heißen Gase die Behälteraußenfläche von allen Seiten bestreichen können, werden die Glasbehälter vor dem Einlaufen in den Erhitzungskanal vereinzelt und während des Außenbeflarnmens von dem sie fördernden Transportband abgehoben.The outer surface is preferably flamed in that the glass container has a gas-flamed heating channel passes through. So that the flames or hot gases can brush the outer surface of the container from all sides, the Glass containers isolated before entering the heating channel and during the external warning from which they are conveying Conveyor belt lifted off.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist mindestens einen Brenner auf, der mit einer Heb- und Senkvorrichtung verbunden ist. Auf diese Weise ist ein automatisches Eintauchen des Brenners in die Hohlglasbehälter und eine hohe Durchlaufgeschwindigkeit möglich. Wahlweise ist es auch möglich, den Brenner fest zu installieren und den Glasbehälter anzuheben und abzusenken. Um eine möglichst gleichmäßige Flammenverteilung zu erreichen, kann der Brenner mit einem Drehantrieb verbunden sein.A device for carrying out the method according to the invention has at least one burner which is connected to a lifting and lowering device. That way is an automatic immersion of the burner in the hollow glass container and a high throughput speed possible. Optional it is also possible to permanently install the burner and raise and lower the glass container. To a To achieve the most even flame distribution possible, the burner can be connected to a rotary drive.
Vorzugsweise besteht der Brenner aus einem erweiterten Brennerkopf mit auf seiner Stirnfläche in Achsrichtung und auf seiner Umfangsfläche radial angeordneten Austrittsöffnungen. Der Brennerkopf ist mit einem Brennerhals kleineren Durchmessers vorzugsweise mit einem Mischeinsatz verbunden. Der Mischeinsatz dient dazu, einen gleichmäßigen Gasstrom durch den Brenner zu erzeugen und für ein intensives Durchmischen des Brenngases und der Verbrennungsluft zu sorgen. Der Mischeinsatz besteht vorzugsweise aus mehreren hintereinander angeordneten Sieben mit Maschenweiten unter 1mm.The burner preferably consists of an enlarged burner head with outlet openings arranged radially on its end face in the axial direction and on its circumferential surface. The burner head is preferably connected to a mixing insert with a smaller diameter burner neck. The mixing insert is used to generate a uniform gas flow through the burner and for intensive mixing of the fuel gas and the combustion air. The mixing insert preferably consists of several one behind the other arranged sieves with mesh sizes below 1mm.
Im Brennerkopf kann eine Lochplatte mit einem Lochdurchmesser von etwa 2 mm und darunter ein Siebgewebe mit einer Maschenweite von etwa 0,5 mm angeordnet sein. Diese Lochplatte mit dem Siebgewebe sorgt für ein erneutes Durchmischen und Vergleiehmäßigen des Gasstromes.In the burner head there can be a perforated plate with a hole diameter of about 2 mm and underneath a mesh with a Mesh size of about 0.5 mm can be arranged. This perforated plate with the sieve fabric ensures that it is mixed again and comparing the gas flow.
Des weiteren nehmen die Durchmesser der Brenneraustrittsöffnungen auf der Stirnfläche vorzugsweise von außen nach innen von etwa 2 mm auf 1,5 mm ab, während der Durchmesser auf der Umfangsflache etwa 3 mm beträgt. Auf diese Weise ergeben sich ruhig brennende Flammen am Brennerkopf, die alle etwa die gleiche Länge aufweisen.Furthermore, the diameter of the burner outlet openings on the end face preferably decrease from the outside inside from about 2 mm to 1.5 mm, while the diameter on the circumferential surface is about 3 mm. In this way there are calmly burning flames on the burner head, all of which are approximately the same length.
Auch vor den Brenneraustrittsöffnungen können Siebgewebe angeordnet sein.Screen mesh can also be arranged in front of the burner outlet openings.
Um den Brenner drehbar zu gestalten, kann im Brennerhals ein Tragrohr mit einem Brenngas- und Druckluftanschluß mittels eines Axiallagers zum Brennerkopf hin und eines dichtenden Lagerrings am anderen Ende gelagert sein. Schließlich können am Brennerhals auch ein scheibenförmiger Hitzeschild und/oder ein Drehantrieb, beispielsweise eine Keilriemenscheibe angeordnet sein.In order to make the burner rotatable, a support tube with a fuel gas and compressed air connection can be installed in the burner neck an axial bearing towards the burner head and a sealing bearing ring at the other end. In the end A disk-shaped heat shield and / or a rotary drive, for example a V-belt pulley, can also be installed on the torch neck be arranged.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing. In the drawing show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines gasbeflarnmten Erhitzungskanals und 1 shows a schematic representation of a gas-filled heating channel and
Fig. 2 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Brenners zum Abflammen einer Behälterinnenoberfläche. 2 shows a sectional view of a burner according to the invention for flaming an inner surface of a container.
Auf einem einen Erhitzungskanal 3 durchlaufenden Transportband 2 befinden sich Glasbehälter 1, die mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung vereinzelt wurden. Die Glasbehälter 1 werden mittels des Transportbandes 2 taktweise durch den Erhitzungskanal 3 transportiert. Im Erhitzungskanal sind seitliche Brenner 4 zum Abflammen der Behälteraußenfläche angeordnet. Um auch die Unterseiten der Glasbehälter mit der aus den Brennern 4 ausgetretenen Flamme zu erreichen, werden, die Behälter 1 mittels einer Hebevorrichtung 5 vom Transportband 2 abgehoben.On a heating channel 3 passing through conveyor belt 2 are glass containers 1, which by means of a device not shown were isolated. The glass containers 1 are cycled by means of the conveyor belt 2 transported through the heating channel 3. In the heating channel there are side burners 4 for flaming the outer surface of the container arranged. To also the undersides of the glass container with the flame that has emerged from the burners 4 are reached, the container 1 is lifted from the conveyor belt 2 by means of a lifting device 5.
Im Anschluß an die seitlichen Brenner 4 sind senkrechte Brenner 6 angeordnet, die an einer Hebe- und Senkvorrichtung 7 mit einem Drehantrieb befestigt sind. Die Brenner 6 werden taktweise in die Glasbehälter eingetaucht, so daß die Brennerflamme die gesamte Innenoberfläche bestreicht und sterilisiert. Die Verweildauer der Glasbehälter 1 im Erhitzungskanal 3 und die der Brenner 6 in den Hohlglasbehältern 1 ist so eingestellt, daß eine Glasaußenflächentemperatur von mindestens 2500C und eine Innenoberflächentemperatur von mindestens 300 C erreicht wird. Auf diese Weise wird die Behälteroberfläche mit Sicherheit sterilisiert.Following the side burners 4, vertical burners 6 are arranged, which are attached to a lifting and lowering device 7 with a rotary drive. The burners 6 are dipped into the glass container in cycles so that the burner flame sweeps and sterilizes the entire inner surface. The residence time of the glass vessel 1 in the heating channel 3 and the burner 6 in the hollow glass containers 1 is adjusted so that a glass outer surface temperature of at least 250 0 C and an inner surface temperature is reached of at least 300 C. In this way, the container surface is surely sterilized.
Vorzugsweise besteht jeder Brenner 6 aus einem Brennerhals 8 mit einem am unteren Ende angeordneten erweiterten Brennerkopf 9. Im Brennerhals 8 ist ein Tragrohr 10 drehbar gelagert, das im Bereich des Brennerkopfes 9 durch ein Axialkugellager 11 und am entgegengesetzten Ende des Brennerhalses 8 durch einen dichtenden Lagerring 12 geführt ist. Am Ende des Tragrohres 10 befindet sich eine Schlauchverschraubung 13 für die Brenngas- und Druckluftzufuhr.Each burner 6 preferably consists of a burner neck 8 with an enlarged burner head arranged at the lower end 9. In the torch neck 8, a support tube 10 is rotatably mounted, which in the area of the torch head 9 by a Axial ball bearings 11 and at the opposite end of the torch neck 8 is guided through a sealing bearing ring 12. At the end of the support tube 10 there is a hose screw connection 13 for the fuel gas and compressed air supply.
Um das Axialkugellager 11 stets zur Anlage zu bringen, ist zwischen dem Lagerring 12 und der flanschartig ausgebildeten Schlauchverschraubung 13 eine zylindrische Schraubenfeder 14 angeordnet. Der Brenner wird über eine Keilriemenscheibe 15 angetrieben, die gleichzeitig zur Halterung eines scheibenförmigen, mittels eines Halterings 17 befestigten Hitzeschildes 16 dient.In order to always bring the axial ball bearing 11 into contact, there is a flange-like design between the bearing ring 12 and the Hose screw connection 13 a cylindrical helical spring 14 is arranged. The burner is via a V-belt pulley 15 driven, which at the same time for holding a disk-shaped, fastened by means of a retaining ring 17 Heat shield 16 is used.
Im Tragrohr 10 ist ein Mischeinsatz 18 aus einer größeren Anzahl hintereinander angeordneter Siebe mit Maschenweiten unter 1 mm angeordnet. Durch diesen Mischeinsatz 18 wird das zugeführte Gas-Luft-Gemisch abgebremst und innig vermischt, um eine gleichmäßige Flamme sowohl in Richtung auf den Boden als auch auf die Innenwandung des Glasbehälters zu erreichen. Die Flamme soll dabei ruhig und geräuscharm brennen.In the support tube 10 there is a mixing insert 18 made up of a large number of sieves with mesh sizes arranged one behind the other arranged under 1 mm. Through this mixing insert 18, the supplied gas-air mixture is braked and intimately mixed, around a uniform flame both in the direction of the bottom and on the inner wall of the glass container to reach. The flame should burn quietly and quietly.
Im Brennerkopf 9 ist zusätzlich eine Lochplatte 19 mit Lochdurchmessern von etwa 2 rnm angeordnet. Darunter befindet sich ein Siebgewebe 20 mit einer Maschenweite von etwa 0,5 mm. Die Aufgabe der Lochplatte 19 und des DrahtgewebesIn addition, a perforated plate 19 with hole diameters of approximately 2 mm is arranged in the burner head 9. Below is a screen mesh 20 with a mesh size of about 0.5 mm. The task of the perforated plate 19 and the wire mesh
20 besteht darin, ein optimales Durchmischen zu bewirken. Das Ende des Brennerkopfes 9 ist mit Austrittsöffnungen 21 versehen, die auf der Stirnfläche in Achsrichtung und auf der Umfangsfläche radial angeordnet sind. Auf der Stirnfläche beträgt der Lochdurchmesser der Austrittsöffnungen20 is to achieve optimal mixing. The end of the burner head 9 is provided with outlet openings 21 provided, which are arranged on the end face in the axial direction and radially on the circumferential surface. On the front face is the hole diameter of the outlet openings
21 von außen nach innen abnehmend etwa 2 mm bis etwa 1,5 mm, während der Lochdurchmesser auf der Umfangsfläche etwa 3 mm beträgt. Auch in diesem Bereich des Brennerkopfes 9 sind Siebgewebe 22 angeordnet.21 from the outside to the inside decreasing about 2 mm to about 1.5 mm, while the hole diameter on the circumferential surface is about 3 mm. In this area of the burner head 9, mesh screens 22 are also arranged.
Beim Eintauchen des Brenners 6 in den Glasbehälter 1 ergibt sich bei einer Verweilzeit des Brenners 6 von 1 bis 1,5 Sekunden ein kurzzeitiges Erhitzen der Innenoberfläche auf über 3000C.When the burner 6 is immersed in the glass container 1, with a dwell time of the burner 6 of 1 to 1.5 seconds, the inner surface is briefly heated to over 300 ° C.
Die Temperatur im Erhitzungskanal wird sowohl durch die seitlichen Brenner 4 als auch durch die senkrechten Brenner 6 bestimmt und läßt sich so einstellen, daß die erfordern-The temperature in the heating duct is determined by both the side burner 4 and determined by the vertical burner 6 and can be adjusted so that the required
ehe Behältertemperatur von mindestens 250 C und eine weitgehende Sterilisierung auch der Außenoberfläche des Glasbehälters bei etwa 300°C erreicht wird.Before the container temperature of at least 250 C and an extensive one Sterilization of the outer surface of the glass container as well is reached at about 300 ° C.
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4000 Düsseldorf-Gerresheim
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