Verfahren zum Sterilisieren von leeren vorgereinigten Flaschen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Sterilisieren von leeren, vorgereinigten Flaschen. Die Nachteile der chemischen Sterilisierungsverfahren sind be kannt. Einmal sind sie für die Abfüllung von Getränken in manchen Staaten nach den gesetzlichen Bestimmungen überhaupt nicht mehr zulässig, dann werden die metallischen Teile der Anlage stark oxydiert.
ann ist es schon bekannt, Flaschen mit heisser Luft zu behandeln, doch lässt sich da mit eine zuverlässige Sterilisierung mit den praktisch für leere Flaschen in" Betracht kommenden Temperaturen nicht erreichen. Die bisher bekannten Sterilisierungsverfah- ren mit Dampf sind mindestens für leere Flaschen deshalb praktisch gar nicht ver wendbar, weil das leere Glas gegen Tempe raturgefälle viel empfindlicher ist als die volle Flasche. Es ist deshalb nicht möglich, wie schon vorgeschlagen, das leere Glas ab wechselnd durch ein Wasserbad und durch einen Dampfraum zu führen, da dadurch das Innere der Flasche wieder verunreinigt wird, zum Beispiel durch die Absetzung von Wasserstein.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden die leeren Flaschen in einem kasten artigen Gehäuse (Sterilisator) der Einwir kung von Nassdampf ausgesetzt, und zwar in der Weise, dass sie durch eine Fördereinrich tung zwangläufig ganz allmählich aus einer kalten bezw. nur mässig warmen Zone in den Bereich von immer heisseren Dampfschwaden gelangen, dass sie dabei in Dampfschwaden von höchster Temperatur so lange verblei ben, bis eine genügende Sterilisierung erfolgt ist,
dass dann in sinngemäss gleicher Weise wie bei der Erwärmung nunmehr zum Zwecke der Abkühlung die sterilen Flaschen in den Bereich von immer kühleren Dampf schwaden und endlich wiederum zwangläufig in den Bereich von immer kälteren Luft schichten geführt werden.
Die erfindungsgemäss zu verwendende Einrichtung ist gekennzeichnet durch ein kastenartiges Gehäuse, das einen in sich ge schlossenen Förderstrang enthält, der von der Zubringestelle der Flaschen weg senkrecht nach oben, dann horizontal und hernach ab wärts geführt wird und der die Flaschen derart befördert, dass sie auf ihrem Weg nach oben einer mit wachsender Entfernung von der Zubringestelle aus intensiver wer dender Bedampfimg ausgesetzt werden, auf dem nachfolgenden horizontal verlaufenden Weg in den Bereich von Düsen für eine in Betracht kommende maximale Dampfleistung gelangen und endlich auf ihrem weiteren,
nach abwärts gerichteten Weg allmählich der Einwirkung des Dampfes entzogen werden.
In der Zeichnung ist das erfindungs gemässe Verfahren bezw. die erfindungs gemässe Vorrichtung an einem Beispiel ver anschaulicht.
Fig.l zeigt einen Schnitt durch eine Sterilisier-, Abfüll- und Verschliessvorricl,- tung für Flaschen in schematischer Darstel lung; Fig.2 entspricht unter Weglassung von baulichen Einzelheiten der Fig. 1 und ver anschaulicht das Prinzip des Sterilisier- und Kühlverfahrens in einem Arbeitsgang; Fig. 3 zeigt in grossem Massstab den obern Teil einer Flasche mit aufgesetztem Becher im Agialschnitt.
Die mit 1 bezeichneten Flaschen befin den sich auf der Zubringefördereinrichtung 2 (Fig.l), durch die sie in Richtung des Pfeils 3 vorwärts bewegt werden. Es wer den dann unmittelbar vor dem Eintreten in den Behälter 4 (Sterilisator) die Schutz hülsen oder Schutzbecher 5 auf die Flaschen- münd2mgen aufgesetzt. Diese Schutzbecher besitzen, wie aus Fig. 3 ersichtlich, einen lzegelförmig einspringenden Bodenteil 6, der sich auf die Flaschenmündung 7 legt. Ihr kegelförmiger Mantelteil ist mit einem Rand wulst 8 versehen.
Zweckmässig bestehen die Becher aus Metall, und. zwar einem magneti- sierbären Metall oder besitzen wenigstens eine ma.gnetisierbare Metallauflage, da da durch das Zubringen bezw. -Abnehmen der Becher auf elektromagnetischem Wege mög lich ist. Die Flaschen gelangen in den Be hälter 4 (Sterilisator) durch die Zubringe- öffnung 9. In dem Behälter 4 befindet sich ein Kettenförderer, dessen Stränge mit 10 und Körbe mit 11 bezeichnet sind. Der För derstrang führt von der Zubringeöffnung 9 aus in Richtung des Pfeils 12 senkrecht auf wärts.
Er ist dann über eine Umlenkrolle 13 geführt, verläuft dann in dem anschliessenden Teil wagrecht bis zu einer Umlenkrolle 14, führt wageecht zurück bis zu einer Umlenk- rolle 15, von der er abwärts bis zu einer LTm- lenkrolle 1,6 läuft. Zur Abtrennung der parallel nebeneinander verlaufenden, gegen läufig sich bewegenden Strangteile ist eine Zwischenwand vorgesehen, deren senkrechter Teil mit 34, der wageechte Teil mit 35 be zeichnet ist.
Von der Rolle 1-6 ab verläuft der Strang wageecht bis zu einer Umlenk- rolle 17, durch die er um 1.80 umgelenkt und bis zu einer Rolle 18 zurückgeführt wird. Eine abermalige Umlenkung um<B>90'</B> erfährt er durch die Rolle 19. Nach der Führungsrolle 19 folgt ein kurzes senkrechtes Strangstück bis zur Rolle 20, dann wieder eine horizontale Strecke bis zur Umlenkrolle 21, von der der Kettenstrang wieder senk recht aufwärts geführt ist in den Bereich der Zubringeöffnung bis zu der Umlenkrolle 13.
Der Kettenstrang 10 trägt eine entspre chende Anzahl von einzelnen Körben, die ge lenkig aufgehängt sind, und die je mehrere Flaschen, zweckmässig zwei, aufnehmen kön nen. Die Dampfdüsen sind in dem ersten horizontalen Bereich des Kettenförderers, .das heisst in dem Strangteil zwischen den Rollen 13, 14, 15 angeordnet. Es sind bei spielsweise drei Dampfdüsen vorgesehen, die mit 91, 92 und 9-3 bezeichnet sind.
Damit ergibt sich, dass die mit dem För derstrang 10 langsam von dem Bereich der Zubringeöffnung 9 aus nach oben wandern den Flaschen zunächst in eine mässig warme Atmosphäre a (siehe Fig.2) gelangen, die dann allmählich immer heisser wird. Etwa von dem Bereich der Rolle 13 an gelangen die Flaschen in sehr heisse Dampfschwaden, die im Bereich der Düse 91 ihren Höchstwert erreichen - Zone b -.
Durch diese Dampf schwaden werden sie dann langsam hindurch- geführt, bis sie nach der Rolle 15, das heisst im senkrecht nach abwärts führenden Strang teil aus dem Bereich der heissen Dampf schwaden wieder allmählich in eine weniger heisse Atmosphäre - Zone c - gelangen. Die Dampfzufuhr wird zweckmässig so ge wählt, dass die Flaschen voll oder mindestens nahezu auf 100 C erhitzt werden und dass durch die Zubringeöffnung immer etwas Dampfschwaden nach aussen austreten. Auf dem absteigenden Ast des Kettenförder- stranges zwischen den Umlenkrollen 15 und 16 - das heisst in der mit d - bezeichneten Zone - gelangen die Flaschen allmählich in den Bereich von Dampfschwaden von immer niedrigerer Temperatur.
In dem Bereich zwischen den Umlenk- rollen 16 und 17 - Zone e - werden durch die Saugleitung 24 eines Gebläses 25 die noch vorhandenen, ziemlich abgekühlten Dampfschwaden abgesaugt. Durch eine zweite Saugleitung, Zweigleitung 26 des Ge bläses 25, werden die im obern Teil des Ar beitsraumes 27 nahe der Decke<B>27'</B> an gesammelten Dampfschwaden abgesaugt.
Von dem Gebläse gelangen die abgesaug ten Dampfschwaden mit Raumluft und abziehender erwärmter Kühlluft gemischt durch die Druckleitung 28 in einen Beriese lungsbehälter 29, dessen. Wasserberieselungs- einrichtung mit 30 bezeichnet ist.
Die Luft erfährt in dem Behälter 29 ausser einer Feuchtigkeitsabscheidung verbunden mit Ab kühlung eine Reinigung und wird durch die Saugleitung 31 eines Gebläses 32 entnommen und durch eine Druckleitung 33 in das Steri- lisatorgehäuse 4 (Fig. 1) etwa im Bereich der Umlenkrolle 19 eingeblasen und dort im Gegenstrom, das heisst entgegen der Bewe gungsrichtung des Förderstranges 10 über die Flaschen geführt. Diese Kühlluft wird dann nach einem entsprechenden Erwärmungsweg, wie schon vorerwähnt, durch die Saugleitung 24 aus dem Sterilisatorgehäuse wieder ab gesaugt.
Diese Zone des Kettenstranges ist mit f bezeichnet. Die Luftführung in dem Gehäuse 4 geschieht in diesem Bereich mit Hilfe von Zwischenwänden 36, 37, 38 und durch den Förderdruck des Ventilators in der Pfeilrichtung.
In dem Bereich des untersten Ketten stranges, der wagrecht verläuft, das heisst zwischen den Rollen 20 und 21, ist unter der Zwischenwand 38 ein System von Kühl rohren 39 vorgesehen, die mit kalter Sole ge füllt sind und die eine Tiefkühlung der Luft und damit der Flaschen bewirken. Die Tief kühlzone ist mit g bezeichnet. Es ist eine Art Kältesumpf, der dadurch wirkungsvoll zustande kommt, dass die Austragöffnung 40, bei der das Sterilisiergut das Gehäuse in Richtung der Pfeile 41 verlässt, höher an geordnet ist als die Kühlzone g.
Damit ist erreicht, dass die Flaschen voll kommen steril und tief gekühlt an die Aus tragstelle 40 gelangen. Die Tiefkühlung ist besonders dann wichtig, wenn es sich um stark kohlensäurehaltige Getränke handelt. Bei solchen Getränken ist darauf zu achten, dass die Flaschen schon sehr tief vorgekühlt sind.
Das Abfüllen und Verschliessen der ste rilen Flaschen kann folgendermassen durch geführt werden: Von der mit 40 bezeichneten Austrag stelle, die so gelegen ist, dass die Lufttempe ratur etwa derjenigen der Raumluft ent spricht, gelangen die Gefässe von Hand oder mechanisch aus dem Sterilisator auf eine Förderbahn 42 in einen Kühltunnel 43 zu einer Füllmaschine 44 und einer Verschliess maschine 48. Aus der letzteren werden sie durch ein Förderband 49 in Richtung des Pfeils 50 abgefördert. Auch die Zubringp- öffnung befindet sich in einer solchen Höhe im Sterilisator, dass dort die Lufttemperatur (und damit auch das spezifische Gewicht) der im Aussenraum herrschenden entspricht.
In dem Tunnel 42 findet noch eine zusätz liche Kühlung der Flaschen statt, und zwar wird durch eine Leitung 47 des Gebläses 32 in Richtung des Pfeils 46 kalte sterile Frischluft zugeführt.
Method for sterilizing empty, pre-cleaned bottles. The invention relates to a method and a device for sterilizing empty, pre-cleaned bottles. The disadvantages of chemical sterilization processes are known. Once they are no longer permitted at all for bottling beverages in some countries according to the statutory provisions, then the metallic parts of the system are heavily oxidized.
It is already known to treat bottles with hot air, but it is not possible to achieve reliable sterilization with the temperatures practically applicable for empty bottles. The previously known sterilization methods with steam are therefore practical at least for empty bottles Cannot be used at all, because the empty glass is much more sensitive to temperature gradients than the full bottle. It is therefore not possible, as already suggested, to pass the empty glass alternately through a water bath and through a steam room, as this would cause the inside of the The bottle is contaminated again, for example by the deposition of scale.
In the method according to the invention, the empty bottles are exposed to the action of wet steam in a box-like housing (sterilizer), in such a way that they are inevitably very gradually from a cold respectively. only a moderately warm zone reach the area of increasingly hot steam, so that they remain in steam at the highest temperature until sufficient sterilization has taken place,
that then in the same way as with the heating, for the purpose of cooling, the sterile bottles plunge into the area of ever cooler steam and finally in turn are forced into the area of ever colder air layers.
The device to be used according to the invention is characterized by a box-like housing which contains a self-contained conveyor line which is guided vertically upwards from the feed point of the bottles, then horizontally and then downwards and which conveys the bottles in such a way that they are on on their way upwards are exposed to steaming that becomes more intense with increasing distance from the feeder point, on the following horizontally running path they reach the area of nozzles for a maximum steam output that can be considered and finally on their further,
gradually withdrawn from the action of the steam on the downward path.
In the drawing, the fiction, contemporary method is BEZW. the device according to the invention is illustrated using an example.
Fig.l shows a section through a sterilizing, filling and closing device - device for bottles in a schematic presen- tation; Figure 2 corresponds to the omission of structural details of Figure 1 and ver illustrates the principle of the sterilization and cooling process in one operation; Fig. 3 shows on a large scale the upper part of a bottle with attached cup in an axial section.
The bottles labeled 1 are located on the feeder conveyor 2 (Fig.l), through which they are moved forward in the direction of arrow 3. The protective sleeves or protective cups 5 are then placed on the bottle mouths immediately before entering the container 4 (sterilizer). As can be seen from FIG. 3, these protective beakers have a cone-shaped re-entrant base part 6 which lies on the bottle mouth 7. Your conical shell part is provided with a bead 8 edge.
The cups are expediently made of metal, and. a magnetizable metal or have at least one magnetizable metal layer, since the feeding resp. -Removing the cup by electromagnetic means is possible, please include. The bottles get into the loading container 4 (sterilizer) through the feed opening 9. A chain conveyor is located in the container 4, the strands of which are denoted by 10 and baskets by 11. The För derstrang leads from the feed opening 9 in the direction of arrow 12 perpendicular to downward.
It is then guided over a deflection roller 13, then runs horizontally in the adjoining part up to a deflection roller 14, leads back true-to-scale to a deflection roller 15, from which it runs down to an LTm deflection roller 1,6. To separate the parallel side by side, oppositely moving strand parts, an intermediate wall is provided, the vertical part of which is marked with 34, the true part with 35 be.
From the roll 1-6, the strand runs true to scale up to a deflecting roll 17, by which it is deflected by 1.80 and returned to a roll 18. Another deflection by <B> 90 '</B> is experienced by the roller 19. After the guide roller 19, a short vertical piece of rope follows up to the roller 20, then again a horizontal stretch to the deflection roller 21, from which the chain strand is lowered again It is guided right upwards into the area of the feed opening up to the deflection roller 13.
The chain strand 10 carries a corresponding number of individual baskets, which are hinged GE, and each of several bottles, conveniently two, can accommodate NEN. The steam nozzles are arranged in the first horizontal area of the chain conveyor, that is to say in the strand part between the rollers 13, 14, 15. There are three steam nozzles for example, which are designated by 91, 92 and 9-3.
This means that the bottles with the conveyor 10 slowly migrate upwards from the area of the feed opening 9 first enter a moderately warm atmosphere a (see FIG. 2), which then gradually becomes hotter. From approximately the area of the roller 13 onwards, the bottles enter very hot steam clouds which reach their maximum value in the area of the nozzle 91 - zone b -.
They are then slowly guided through these steam plumes until after the roller 15, that is to say in the vertical downward part of the strand from the area of the hot steam plumes, they gradually return to a less hot atmosphere - zone c. The supply of steam is expediently chosen so that the bottles are heated to full or at least almost to 100 C and that some steam vapor always escapes to the outside through the feed opening. On the descending branch of the chain conveyor line between the deflecting rollers 15 and 16 - that is to say in the zone designated by d - the bottles gradually reach the area of vapor plumes of ever lower temperature.
In the area between the deflection rollers 16 and 17 - zone e - the still existing, fairly cooled vapor plumes are sucked off by the suction line 24 of a blower 25. Through a second suction line, branch line 26 of the blower 25, the steam plumes collected in the upper part of the working space 27 near the ceiling 27 are sucked off.
From the fan get the suction th vapor plumes mixed with ambient air and exhausting heated cooling air through the pressure line 28 in a Beriese treatment container 29, the. Water sprinkling device is designated by 30.
The air in the container 29 is cleaned in addition to moisture separation combined with cooling and is removed through the suction line 31 of a fan 32 and blown through a pressure line 33 into the sterilizer housing 4 (FIG. 1) approximately in the area of the deflecting roller 19 and there in countercurrent, that is, against the direction of movement of the conveyor line 10, that is, guided over the bottles. This cooling air is then, after a corresponding heating path, as already mentioned, sucked through the suction line 24 from the sterilizer housing again.
This zone of the chain strand is denoted by f. The air flow in the housing 4 takes place in this area with the help of partition walls 36, 37, 38 and by the delivery pressure of the fan in the direction of the arrow.
In the area of the lowest chain strand, which runs horizontally, that is between the rollers 20 and 21, a system of cooling tubes 39 is provided under the partition 38, which are filled with cold brine and ge a freezing of the air and thus the Effect bottles. The deep cooling zone is denoted by g. It is a type of cold sump that is effectively created in that the discharge opening 40, at which the items to be sterilized leave the housing in the direction of the arrows 41, is arranged higher than the cooling zone g.
This ensures that the bottles arrive at the discharge point 40 fully sterile and deeply cooled. Freezing is especially important when it comes to highly carbonated drinks. With such drinks, make sure that the bottles are already very deeply pre-cooled.
The filling and sealing of the sterile bottles can be carried out as follows: From the discharge point marked 40, which is located so that the air temperature roughly corresponds to that of the room air, the vessels are manually or mechanically transferred from the sterilizer to a Conveyor track 42 into a cooling tunnel 43 to a filling machine 44 and a closing machine 48. From the latter they are conveyed away by a conveyor belt 49 in the direction of arrow 50. The feed opening is also located at such a height in the sterilizer that the air temperature there (and thus also the specific weight) corresponds to the one prevailing outside.
In the tunnel 42 an additional cooling of the bottles takes place, namely through a line 47 of the blower 32 in the direction of the arrow 46 cold sterile fresh air is supplied.