DD264895A5

DD264895A5 - Device for disinfecting food containers

Info

Publication number: DD264895A5
Authority: DD
Publication date: 1989-02-15

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entkeimen von Lebensmittelbehaeltern, insbesondere von Bechern aus Kunststoff zur Aufnahme von Milchprodukten, unter Verwendung eines Entkeimungsmittels, mit einem Aerosolgenerator mit MHz-Ultraschallwandler zum Erzeugen von Troepfchen des Entkeimungsmittels und mit einer Abscheideeinrichtung, die einen Abscheidekopf enthaelt. Im Hinblick auf eine funktionelle Verbesserung des Abscheidekopfes wird gemaess einer ersten Verbesserung vorgeschlagen, dass nach einem messbaren Rueckgang oder nach Erloeschen des Koronastromes die Polaritaet der Spitzenelektrode von negativer auf positive Spannung und umgekehrt schaltbar ist. Fig. 3The invention relates to a device for sterilizing food containers, in particular cups made of plastic for receiving dairy products, using a disinfectant, with an aerosol generator with MHz ultrasonic transducer for generating Troepfchen the disinfectant and with a separator, which contains a separating head. With regard to a functional improvement of the separating head, it is proposed according to a first improvement that after a measurable reduction or after extinction of the corona current, the polarity of the tip electrode can be switched from negative to positive voltage and vice versa. Fig. 3

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen ,For this 3 pages drawings,

Field of application of the invention ι

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entkeimen von Lebensmittelbehältern, insbesondere von Bechern aus . ιThe invention relates to a device for sterilizing food containers, in particular of cups. ι

Kunststoff zur Aufnahme von Milchprodukten. ] |Plastic for receiving dairy products. ] |

I Charakteristik des bekannten Standes der Technik I characteristic of the known prior art

Aus den DE-PS 3440014 und 3414268 ist bereits eine Vorrichtung zum Entkeimen von Lebensmittelbehältern unter Verwendung jFrom DE-PS 3440014 and 3414268 is already a device for sterilizing food containers using j

eines Entkeimungsmittels bekannt, bei der mit einem Aerosolgenerator mit MHz-Ultraschallwandler zum Erzeugen von ja sterilizing agent, in which with an aerosol generator with MHz ultrasonic transducer for generating j

Tröpfchen des Entkeimungsmittels und mit einer Abscheideeinrichtung, in der die mittels Luftströmung zugeführten Tröpfchen jDroplets of disinfecting agent and with a separator in which the supplied by air flow droplets j

durch Koronaentladung aufgeladen und elektrostatisch auf die Flächen eines Behälters niedergeschlagen werden. !charged by corona discharge and electrostatically deposited on the surfaces of a container. !

Die Abscheideeinrichtung besteht aus einem in den Behälter eingreifenden Abscheidekopf mit einer zentralen, von einem Generator gespeisten Spitzenelektrode, aus einer den Behälter umschließenden äußeren Elektrode und aus einer Hilfselektrode am endseitigen Teil des Abscheidokopfes, die mit de» äußeren Elektrode ein elektrisches Feld bildet.The separation device consists of a separating head engaging in the container with a central tip electrode fed by a generator, an outer electrode surrounding the container and an auxiliary electrode at the end portion of the deposition head forming an electric field with the outer electrode.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine hohe Sicherheit bei möglicher Zersplitterung zu gewährleisten und ein leichtes Einrichten und Auswechseln der Spitzenelektrode zu ermöglichen.The aim of the invention is to ensure a high level of security with possible fragmentation and to allow easy setup and replacement of the tip electrode.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abscheidekopf mit weiter verbesserter Funktion zu entwickeln. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß nach einem meßbaren Rückgang oder nach Erlöschen des Koronastromes die Polarität der Spitzenelektrode von negativer auf positive Spannung und umgekehrt schaltbar ist. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention has for its object to develop a separation head with further improved function. According to the invention the object is achieved in that after a measurable decrease or after extinction of the corona current, the polarity of the tip electrode from negative to positive voltage and vice versa is switchable. Further advantageous features of the invention are specified in the subclaims.

embodiment

Dio Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigen:Dio invention will be explained below with reference to the drawing. Showing:

Fig. 1: den Abscheidekopf in seiner bish· -rigen Ausgestaltung,FIG. 1 shows the separating head in its embodiment, FIG.

Fig. 2: eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie A-B in Fig. 1,2 shows a sectional view along the section line A-B in Fig. 1,

Fig. 3 und 4: den Abscheidekopf mit den erfindungsgemäßen Verbesserungen3 and 4: the separation head with the improvements according to the invention

Der Abscheidekopf 2 besteht aus einem Glaskörper 20 mit einer im Zentrum verlaufenden Spitzenelektrode 3, die von einem Hochspannungsgenerator gespeist wird. Der Glaskörper wird endseitig von einer Metallfolie als Hilfselektrode 4 umschlossen.The separation head 2 consists of a glass body 20 with a center in the tip electrode 3, which is fed by a high voltage generator. The glass body is enclosed at the end by a metal foil as an auxiliary electrode 4.

Zwischen den Elektroden 3 und 4 und einer Gegenelektrode δ als Masse, die den mit einem Entkeimungsmittel zu belegenden Behälter aufnimmt, wird das elektrostatische Feld gebildet, durch das die an der Spitzenelektrode 3 durch Koronaentladung aufgeladenen Tröpfchen des Entkeimungsmittels an der Behälterwand elektrostatisch niedergeschlagen werden.Between the electrodes 3 and 4 and a counter electrode δ as a mass, which receives the container to be treated with a disinfectant, the electrostatic field is formed by which the charged at the tip electrode 3 by corona discharge droplets of the disinfectant are deposited electrostatically on the container wall.

Die in einem Aerosolgenerator mit MHz-Ultraschallwandler kontinuierlich erzeugten Tröpfchen des Entkoimungsmittels werden mit Hilfe eines getakteten Luftstromes dem Abscheidekopf 2 zugeführt, wobei sich die Menge des Entkeimungsmittels über die Taktlänge steuern läßt.The droplets of the decoupling agent, which are generated continuously in an aerosol generator with MHz ultrasound transducers, are fed to the separating head 2 with the aid of a cycled air flow, it being possible to control the amount of sterilizing agent over the cycle length.

Der Glaskörper 20 des Abscheidekopfes 2 ist als doppelwandiger Körper ausgestaltet, in dem der Strömungskanal 2a für das Entkeimungsmittel von einem mit erwärmter Luft beaufschlagbaren zweiten Strömungskanal 2 b umgeben ist.The glass body 20 of the separating head 2 is configured as a double-walled body, in which the flow channel 2a for the sterilizing agent is surrounded by a second flow channel 2b which can be acted upon with heated air.

Abscheidekopf 2 und Gegenelektrode 5 werden über nicht gezeigte Betätigungsmittel taktweise zwischen einer den BehälterSeparating head 2 and counter electrode 5 are cyclically connected via an actuating means not shown between a container

zwischen sich einschließenden Arbeitsstellung und einer vom Behälter entfernt liegenden Öffnungsstellung verfahren.traversed between enclosing working position and a remote from the container opening position.

Bei der Beschichtung der Flächen eines Behälters mit größeren Mengen des Entkeimungsmittels lädt sich die zu beschichtende Isolatorfläche durch die abgeschiedenen durch Koronaentladung elektrisch aufgeladenen Aerosoltropfen mehr oder weniger schnell auf, bis durch die Flächenladung ein elektrischer Gleichfeld aufgebaut wird, das die Feldstärke an der Koronaspitze abschirmt. Die Koronaentladung erlischt dann und beendet die elektrostatische Aerosolaufladung und -abscheidung.When coating the surfaces of a container with larger amounts of disinfectant, the insulator surface to be coated more or less quickly charged by the deposited by corona discharge electrically charged aerosol droplets until the surface charge is built up a DC electric field, which shields the field strength at the corona point. The corona discharge then goes out and stops the electrostatic charging and separation of the electrostatic charge.

Nach einer ersten funktioneilen Verbesserung der Erfindung kann das Erlöschen der Koronaentladung und damit die Begrenzung der Abscheidewirkung dadurch verhindert werden, daß man nach dem meßbaren Rückgang oder dem Erlöschen des Koronastromes infolge Feldabschirmung die Polarität der Koronaspitze wechselt, d. h. diese abwechselnd an positive oder negative Spannung legt. Der Aerosolstrom wird dann abwechselnd negativ oder positiv geladen und in beiden Fällen im Feld zwischen Koronaspitze und Masseelektrode zur dazwischenliegenden Isolatorfläche geführt und abgeschieden.After a first functional improvement of the invention, the expiration of the corona discharge and thus the limitation of the separation effect can be prevented by changing the polarity of the corona tip after the measurable decrease or extinction of the corona current due to field shielding, d. H. alternately applying positive or negative voltage. The aerosol stream is then alternately negatively or positively charged and in both cases conducted and deposited in the field between the corona tip and ground electrode to the insulator surface therebetween.

Die vorhergehende gegenpolare Flächen-Aufladung bewirkt eine effektive Feldstärkenerhöhung, die erst durch weitere Abscheidung allmählich wieder abgebaut wird. Durch periodisches Umpolen der Koronaspitze läßt sich auf diese Weise beliebig viel Feinstaerosol vollständig und gleichmäßig an den Behälterflächen abscheiden.The previous anti-polar surface charge causes an effective field strength increase, which is gradually reduced again by further deposition. By periodic polarity reversal of the corona point can be deposited in this way any amount of fine aerosol completely and evenly on the container surfaces.

In der hier eingesetzten Geräteanordnung zum Entkeimen von Lebensmittelbehältern wird der Abscheidekopf 2 von oben in den Behälter eingeführt, um feinste Aerosoltropfen in Mono- oder Doppelschichten auf ihren Innenflächen abzuscheiden.In the device arrangement used here for sterilizing food containers, the separating head 2 is introduced from above into the container in order to deposit the finest aerosol droplets in mono- or double layers on their inner surfaces.

Bei dichtem Aerosolstrom kommt es insbesondere bei Richtungsänderungen des Aerosolstroms infolge von Fliehkräften durch den das Aerosol tragenden Gasstrom sowie durch „Tropfenbombardement" des Abscheidekopfes 2 zu unerwünschten Aerosolabscheidungen auf dem Abscheidekopf. Als Folge dieser Abscheidung können größere Tropfen der abzuscheidenden Flüssigkeit auf die zu beschichtenden Flächen fallen, was die gleichmäßige Beschichtung beeinträchtigt und das darauffolgende Abtrocknen oder Fixieren der Schichten verzögert. Um diesem Mangel abzuhelfen, wird bekanntlich der innen hohle In the case of dense aerosol flow, undesirable aerosol deposits on the separation head occur, in particular when the aerosol flow changes due to centrifugal forces due to the aerosol-carrying gas flow and through droplet bombardment of the separation head 2. As a result of this separation, larger drops of the liquid to be deposited can fall onto the surfaces to be coated , which delays the uniform coating and delays the subsequent drying or fixing of the layers.To remedy this deficiency, it is known that the hollow inside

Abscheidekopf 2 mit erwärmter Luft vorgeheizt, damit eventuell angelagerte Tröpfchen direkt verdampfen können.Abscheidekopf 2 preheated with heated air, so that any accumulated droplets can evaporate directly.

Bei der Optimierung dieser Flächenheizung hat sich gemäß einer weiteren Verbesserung der Erfindung herausgestellt, daß eine Flüssigkeits-Umlaufheizung aufgrund eines wesentlich besseren Wärmeübergangs effektiver ist als eine Warmluftheizung. Die Höhe der Heiztemperatur richtet sich aber stete nach der „schwächsten Stelle" am Abscheidekopf 2, das ist die Stelle, an der der Aerosolstrom mit großer Geschwindigkeitskomponente mehr odor weniger senkrecht auf die Abschoidekopffläche auftrifft („blinder Fleck"). Hier ist durch effektive Luftflächenkühlung und durch gesteigertes „Tropfenbombardement" die Temperatur an den angeströmten Flächen wesentlich niedriger.In the optimization of this surface heating has been found according to a further improvement of the invention that a liquid circulation heating due to a much better heat transfer is more effective than a hot air heater. The height of the heating temperature, however, constantly depends on the "weakest point" at the separating head 2, this being the point at which the aerosol stream with a high velocity component impinges more or less perpendicularly on the Abschoidekopffläche ("blind spot"). Due to effective air surface cooling and increased "drop bombardment", the temperature at the surfaces flown is much lower.

In einer anderen Variante wird der kritische Teil des Abscheidekopfes 2 mit der größten Anlagerungsneigung durch eine elektrische Heizbandage 15 auf einer höheren Temperatur als der übrige Teil des Abscheidekopfes gehalten (Fig. 3 und 4).In another variant, the critical part of the deposition head 2 with the greatest tendency to deposit is held by an electrical heating bandage 15 at a higher temperature than the remaining part of the separation head (FIGS. 3 and 4).

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Funktionsverbesserung ist dem Abscheidekopf 2 ein erweiterter Raum 16 vorgelagert, in den ein Zulaufstutzen 9 für das Entkeimungsmittel radial hineinragt, und an den erweiterten Raum 16 ist eine umlaufende Auffangsicke 10 angeformt, die zum Abscheidekopf 2 hin verläuft. Im Hinblick auf eine funktionssichere Arbeitsweise, und zwar Vermeidung von Tropfenbildung, Verwirbelung und elektrischen Überschlägen, befindet sich der Zulaufstutzen 9 in einem definierten Abstand zur Auffangsicke 10. Durch die Verwendung einer solchen Auffangsicke 10 wird ein Abtropfen des Aerosols nach unten sicher verhindert. Das Ableiten der Flüssigkeit geschieht über einen von der Auffangsicke 10 auswegführenden Ablaufstutzen 10a, wordurch die Heizbandage 15 in Fortfall gelangen kann (Fig.3und4). In einer abgewandelten Ausführung kann der Abscheidekopf 2 so betrieben werden, daß das Feinstaerosol von unten gegen die zu beschichtenden Flächen geführt wird, was ein Abtropfen automatisch verhindert und somit grundsätzlich keine Beheizung erfordert.According to a further functional improvement according to the invention, the separation head 2 is preceded by an extended space 16 into which an inlet connection piece 9 for the sterilizing agent projects radially, and to the widened space 16 a peripheral catching bead 10 is formed, which extends to the separating head 2. With regard to a functionally reliable operation, namely prevention of dripping, turbulence and electrical flashovers, the inlet nozzle 9 is located at a defined distance from the collecting bead 10. The use of such collecting bead 10 reliably prevents dripping down of the aerosol. The dissipation of the liquid is done via a runaway from the collecting bead 10 outlet nozzle 10a, wordurch the heating band 15 can get away with (Fig.3und4). In a modified embodiment of the separation head 2 can be operated so that the fine spray is guided from below against the surfaces to be coated, which automatically prevents dripping and thus generally requires no heating.

Die in Fig. 1 gezeigte zentrale Anordnung der Hochspannungs-Spitzenelektrode im Abscheidekopf 2 weist keine Isolierung im Zentralrohr auf, so daß zur Vorheizung des Abscheidekopfes 2 ein nicht leitendes Medium verwendet werden muß. Im Dauerbetrieb kann es in diesem Innenrohr zu Ablagerungen kommen, die dann Anlaß zu unerwünschten Leckströmen sind. Ais weiteres Merkmal wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, im Zentrum des Abscheidekopfes 2 ein dichtes Keramikröhrchen 11 anzuordnen, das am oberen und unteren Ende durch eine Dichtung 12a, 12b fest mit dem Zentralrohr des Abschaidekopfes 2 verbunden ist (Fig. 4). In dieses Keramikröhrchen 11 wird die Koronaspitze 13 als langer dünner Draht eingeführt, der am unteren Ende mit einer noch zu optimierenden fielen Länge herausragt. Auf diese Weise sind Längenänderungen und ein Service-Austausch der Koronaspitze, die über ein flexibles Hochspannungskabel zum Generator geführt werden kann, leicht auszuführen.The central arrangement of the high-voltage tip electrode shown in Fig. 1 in the separation head 2 has no insulation in the central tube, so that for the preheating of the separation head 2, a non-conductive medium must be used. In continuous operation, deposits can occur in this inner tube, which then give rise to undesirable leakage currents. Ais further feature is therefore proposed according to the invention, in the center of the separation head 2, a dense ceramic tube 11 to be arranged, which is connected at the upper and lower ends by a seal 12a, 12b fixed to the central tube of the Abschaidekopfes 2 (Fig. 4). In this ceramic tube 11, the corona tip 13 is introduced as a long thin wire, which protrudes at the lower end with a falling length to be optimized. In this way, length changes and a service exchange of the corona point, which can be guided via a flexible high-voltage cable to the generator, easy to perform.

Auch kann die Spitzenelektrode in Form einer endseitig in das Zentralrohr des Abscheidekopfes 2 lösbar einsetzbaren oder aufsteckbaren Spitze 17 ausgestaltet sein, die mit einer im Zentralrohr verlaufenden Zuleitung 18 in Verbindung gebracht wird. Im Ausführungsbeispiöl (Fig.3) wird die Spitze 17 von einem Einsatzteil 19 aufgenommen.Also, the tip electrode in the form of an end in the central tube of the separating head 2 detachably insertable or attachable tip 17 may be configured, which is brought into communication with a running in the central tube 18 supply. In the exemplary embodiment (FIG. 3), the tip 17 is received by an insert 19.

Im Einsatz kann nicht ausgeschlossen werden, daß der Abscheidekopf 2, der aus Glas als elektrischer Isolator gefertigt ist, beschädigt wird. Um insbesondere bei lebensmitteltechnischen Anwendungen Glassplitter zu vermeiden, wird der Abscheidekopf 2 gemäß einer letzten erfindungsgemäßen Verbesserung mit einem reißfesten, hitze- und chemischbeständigen Kunststoffüberzug versehen, der in bekannter Weise durch Pulverbeschichtung und nachträgliches Einbrennen auf den Außen- und Innenflächen des Abscheidekopfes 2 angebracht wird. Dieser Kunststoffüberzug, der vorzugsweise transparent ist, sichert außerdem die Metallelektrode 4 des Abscheidekopfes 2 gegen mechanische, chemische oder elektrochemische Korrosion und verhindert wegen des hohen elektrischen Widerstandes einen elektrischen Durchschlag zwischen Abscheidekopf 2 und „Masse"-Elektrode 5 der Apparatur.In use, it can not be ruled out that the separating head 2, which is made of glass as an electrical insulator, is damaged. In order to avoid glass splinters, in particular in food-technical applications, the separating head 2 is provided, according to a last improvement according to the invention, with a tear-resistant, heat-resistant and chemically resistant plastic coating which is applied in a known manner by powder coating and subsequent baking on the outer and inner surfaces of the separating head 2. This plastic coating, which is preferably transparent, also secures the metal electrode 4 of the separation head 2 against mechanical, chemical or electrochemical corrosion and prevents because of the high electrical resistance an electrical breakdown between the deposition head 2 and "ground" electrode 5 of the apparatus.

Claims

1. An apparatus for sterilizing food containers, in particular cups made of plastic for receiving dairy products, using a disinfectant, with an aerosol generator with MHz ultrasonic transducer for generating droplets of the sterilizing agent and with a separator, in which the supplied by air flow droplets through corona Discharged and electrostatically deposited on the surfaces of a container, wherein the separator consists of an engaging in the container deposition head with a central generator powered by a tip electrode, a container surrounding the outer electrode and an auxiliary electrode at the end portion of the Abscheidekopfes which forms an electric field with the outer electrode, characterized in that after a measurable decrease or after extinction of the corona current, the polarity of the tip electrode (13) from negative to positive tive voltage and vice versa is switchable.

(2) an extended space (16) is upstream and between the space (16) and the separation head (2) has a circumferential collecting bead (10) and that in the extended space (16) in a defined functional safety distance to the collecting bead (10) an inlet nozzle (9) for the disinfectant radia ¹ nineinragt, preferably to beyond the middle.

2. Device in particular according to claim 1, with a surrounding the flow channel of the separation head heated second flow channel, characterized in that the second flow channel (2 b) can be acted upon with heated liquid.

3. Device in particular according to claim 1 or 2, characterized in that the region of the Abschoidekopfes (2) is held with the largest Droplet deposition tendency via an electric heating element (15) on a relative to the temperature of the separating head (2) higher temperature.

L--

4. Device in particular according to claim 1 to 3, characterized in that the separating head

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the collecting bead (10) has a discharge nozzle (10 a).

6. Device in particular according to claim 1 to 5, characterized in that the tip electrode of a wire (13) is formed, which is in a center of the separating head (2) arranged ceramic tube (11), the end to the central tube of the separating head (2) via sealing means (12 a, 12 b) is connected.

7. Device in particular according to claim 1 to 6, characterized in that the tip electrode in the form of an end in the central tube of the separating head (2) detachably insertable or attachable tip (17) is configured, which with a running in the central tube feed line (18) in Connection can be brought.

8. Device in particular according to claim 1 to 7, characterized in that the separating head (2) is provided on its outer and inner surfaces with a tear-resistant, heat and chemical resistant coating.

9. Device in particular according to claim 1 to 8, characterized in that the separating head (2) is arranged such that the disinfectant is guided vertically from below or horizontally against the container surfaces to be coated.