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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sterilisation
der Oberfläche
von Objekten aus Packstoff mit einer Versorgungseinrichtung, einer
Aufbringeinrichtung und einer Transporteinrichtung, wobei die Versorgungseinrichtung
der Aufbringeinrichtung zur Zuführung
eines Sterilisationsmittels vorgeschaltet ist, wobei die Aufbringeinrichtung
einen Auslass zum Aufbringen des Sterilisationsmittels auf die Objekte
aufweist und wobei die Transporteinrichtung zur Zuführung der
zu sterilisierenden Objekte vorgesehen ist.
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Aus
der Praxis sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Sterilisation
von Oberflächen bekannt,
bei denen unterschiedliche Sterilisationsmittel zum Einsatz kommen.
Obwohl für
die Sterilisation auch reiner Wasserdampf oder Heißluft in
Frage kommen kann, werden in diesem Zusammenhang unter Sterilisationsmitteln
lediglich chemisch wirkende Sterilisationsmittel verstanden. Diese
reagieren mit an den zu sterilisierenden Oberflächen anhaftenden Bakterienzellen,
Keimen, Sporen oder dergleichen, wodurch diese Mikroorganismen abgetötet werden.
Bei der Verwendung von Wasserstoffperoxid erfolgt die Abtötung der
Mikroorganismen im Wesentlichen aufgrund der Eigenschaft des Wasserstoffperoxids,
organische Verbindungen zu oxidieren.
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Aus
der
DE 27 44 637 A1 ist
eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Sterilisation von Packstoffen mit
Hilfe eines flüssigen
Sterilisationsmittels bekannt. Die bekannte Vorrichtung wirkt mit
einer Verpackungsmaschine zusammen und weist eine Versorgungseinrichtung
auf, die der Konditionierung und der Zuführung des Sterilisationsmittels
zu einer Aufbringeinrichtung dient. Hierzu ist eine Mischkammer vorgesehen,
die über
einen Kompressor und eine Pumpe mit Luft und Sterilisationsmittelgespeist
wird. Bei dem Sterilisationsmittel handelt es sich vorzugsweise
um eine wässrige
Wasserstoffperoxidlösung. Ein
Teil des zugeführten
Luftstroms wird zusammen mit dem Sterilisationsmittel einer Düse zugeführt, um eine
feine Zerstäubung
zu erreichen, während
der andere Teil des Luftstrom über
eine Heizeinrichtung zur Aufheizung des Luftstroms geführt wird.
Das in der Mischkammer konditionierte Gemisch aus Sterilisationsmittel
und Luft wird an die Aufbringeinrichtung weitergeleitet, mit dem
das Gemisch letztlich auf eine Packstoffbahn aufgebracht wird. Dabei
wird die Packstoffbahn mittels einer Transporteinrichtung kontinuierlich
an der Aufbringeinrichtung vorbeigeführt. Das Sterilisationsmittel
wird mit einer gegnüber dem
Packstoff erhöhten
Temperatur aufgebracht. Aufgrund dessen kommt es einerseits zu einer
Kondensation und gleichmäßigen Verteilung
des Sterilisationsmittels auf der Oberfläche des Packstoffs und andererseits
zu einer Erwärmung
des Packstoffs. Durch die Erwärmung
des Packstoffs wird die anschließende Trocknung des Packstoffs
bzw. Entfernung von Sterilisationsmittel vereinfacht. So kann etwa
zur Trockung kalte, sterile Luft verwendet werden.
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Bei
dem aus der
DE 36 40
622 A1 bekannten Verfahren zur Sterilisation von Packstoffen
ist alternativ vorgesehen, eine wässrige Wasserstoffperoxidlösung direkt
in bereits aus Packstoffzuschnitten geformte Packungen zu sprühen, die
mittels einer Transporteinrichtung zugeführt werden. Anschließend wird
durch Einblasen von Dampf die Temperatur und damit die Geschwindigkeiten
der bei der Sterilisation ablaufenden Reaktionen angehoben.
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Nachteilig
an diesem und weiteren aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren
ist, dass die Handhabung und die Konditionierung des verwendeten
Sterilisationsmittels ausgereift sind und daher durch bekannte Methoden
keine nennenswerte Steigerungen der Sterilisationswirkung mehr möglich sind.
Dies führt
zu einem erhöhten
Bedarf an Sterilisationsmittel und damit letztlich zu erhöhten Kosten. Durch
die Verwendung hoher Mengen an Sterilisationsmitteln werden zudem
Maschinenteile angegriffen, so dass sich deren Standzeiten deutlich
verringern. Dies kann insbesondere bei der Verwendung von Wasserstoffperoxidhaltigen
Sterilisationsmitteln beobachtet werden kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, das eingangs genannte und
zuvor näher
beschriebene Verfahren und die entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens so auszugestalten und weiterzubilden, dass ein effizienterer Einsatz
der Sterilisationsmittel erreicht wird.
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Die
vorgenannte Aufgabe ist bei einem Verfahren zur Sterilisation der
Oberfläche
von Objekten, insbesondere aus Packstoff oder dergleichen dadurch
gelöst,
dass in einem ersten Schritt ein Sterilisationsmittel durch eine
Versorgungseinrichtung einer Aufbringeinrichtung zugeführt wird,
dass in einem zweiten Schritt das der Aufbringeinrichtung zugeführte Sterilisationsmittel
auf eine Temperatur zwischen etwa 100°C und 350°C, insbesondere zwischen 200°C und 300°C aufgeheizt
und in Kontakt mit einem Katalysator gebracht und dabei aktiviert
wird und dass in einem dritten Schritt das aktivierte Sterilisationsmittel
auf die Oberfläche
der zu sterilisierenden Objekte aufgebracht wird.
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Die
vorgenannte Aufgabe ist darüber
hinaus vorrichtungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Aufbringeinrichtung einen Katalysator zur Aktivierung des Sterilisationsmittels
aufweist und dass dem Katalysator eine Heizeinrichtung zum zumindest
teilweisen Vorwärmen
und/oder Verdampfen des Sterilisationsmittels vorgeschaltet ist.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Sterilisationsmittel katalytisch
zu aktivieren bzw. die Reaktivität
des Sterilisationsmittels durch die katalytische Umseztung einzelner
Moleküle
oder Verbindungen des Sterilisationsmittels zu erhöhen, um dadurch
das Sterilisationsergebnis zu verbessern. Damit kann dann die benötigte Menge
an Sterilisationsmittel oder, wenn dieses neben dem eigentlichen Wirkstoff
noch weitere Komponenten enthält,
die benötigte
Menge an Wirkstoff verringert werden. Der Einfachheit halber wird
im Folgenden nicht zwischen dem Sterilisationsmittel und dem Wirkstoff
als solchem unterschieden. Welche Bedeutung dem Begriff Sterilisationsmittel
im Einzelfall zukommt, ergibt sich ohne weiteres aus dem Kontext.
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Ein
weiterer wesentlicher Grundgedanke im Zusammenhang mit der Erfindung
ist, die Aktivierung des Sterilisationsmittels und das Aufbringen
des Sterilisationsmittels möglichst
in einem Verfahrensschritt oder aber zumindest in zwei unmittelbar
aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten durchzuführen. Letztlich
ergeben sich insbesondere dann Vorteile, wenn die Aktivierung erst
unmittelbar vor dem eigentlichen Aufbringen des Sterilisationsmittels
auf die zu sterilisierende Oberfläche aktiviert wird.
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Demnach
ist die Aktivierung keinesfalls an die Aufbringeinrichtung gebunden
und kann auch bereits vor der Aufbringeinrichtung etwa in einer
Mischkammer oder dergleichen aktiviert werden. Da jedoch die Aktivität des Sterilisationsmittels
auf dem zu sterilisierenden Objekt wesentlich für das Sterilisationsergebnis
ist, wäre
es ungünstig,
die Aktivierung zu früh
durchzuführen,
so dass die Aktivität
wieder merklich gesunken ist, bis das Sterilisationsmittel auf der
Oberfläche
der Objekte auftrifft.
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Das
aktivierte Sterilisationsmittel kann dabei grundsätzlich in
Form kleiner Tropfen, als Dampf oder als Mischform aufgebracht werden,
um ein möglichst
optimales Sterilisationsergebnis zu erzielen. Es versteht sich in
diesem Zusammenhang, dass die Erfindung grundsätzlich auf alle aus dem Stand
der Technik bekannten Verfahren der eingangs genannten Art anwendbar
ist. Die spezielle Ausgestaltung der Konditionierung und der Aufbringung
des Sterilisationsmittels ist also für die Erfindung grundsätzlich nicht
entscheidend, auch wenn sich hierbei deutliche Unterschiede hinsichtlich
der aus der Erfindung resultierenden Steigerung der Effizienz ergeben
können.
Grundsätzlich
sind die Arten der Konditionierung und Aufbringung bevorzugt, welche
bereits ohne den Einsatz eines Katalysators bevorzugte Eigenschaften
aufweisen und prinzipiell um eine katalytische Stufe erweiterbar
sind.
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Des
Weiteren ist die Erfindung nicht nur auf die Sterilisation (Abtötung von
Mikroorganismen) beschränkt,
sondern kann auch für
eine Desinfektion (Inaktivierung von Mikroorganismen) oder dergleichen
eingesetzt werden.
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Unter
einer Aktivierung des Sterilisationsmittels wird im Zusammenhang
mit der Erfindung die Bildung von Zwischenstufen (Intermediaten)
verstanden. Da der Katalysator vorzugsweise keinen Kontakt mit der
zu sterilisierenden Oberfläche
hat, handelt es sich bei den Zwischenstufen vorzugsweise um Zwischenprodukte,
die auf der Oberfläche
der Objekte an der Oxidation organischer Verbindungen beteiligt
sind. Als Sterilisationsmittel kommen damit also grundsätzlich alle
Verbindungen und Stoffgemische in Betracht, die katalytisch zumindest
teilweise zu solchen Zwischenstufen oder Zwischenprodukten umgesetzt
werden können.
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Besonders
bevorzugt sind dabei Sterilisationsmittel, die radikalische Zwischenstufen
bilden können,
da Radikale grundsätzlich
eine sehr hohe Reaktivität
aufweisen. Ein weiterer Vorteil von Radikalen liegt darin, dass
die Anzahl der Radikale nach deren Bildung schnell wieder abnimmt.
Dies ergibt sich insbesondere aufgrund radikalischer Additionsreaktionen
zweier Radikale, bei denen es nicht zu einer Bildung neuen Radikale
kommt. Die erhöhte
Reaktivität
des aktivierten Sterilisationsmittels hält also bestenfalls gerade
eben so lange an, wie für die
Sterilisation notwendig ist bzw. das Sterilisationsmittel Kontakt
mit der zu sterilisierenden Oberfläche hat. Unmittelbar danach
liegen keine oder jedenfalls wesentlich weniger Verbindungen mit
einer erhöhten Reaktivität mehr vor,
durch die Personal oder Maschinenteile beeinträchtigt werden könnten.
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Besonders
zweckmäßig ist
es in diesem Zusammenhang, Wasserstoffperoxidhaltige Sterilisationsmittel
zu verwenden, da Wasserstoffperoxid einerseits ohne weiteres katalytisch
zu Hydroxylradikalen umgesetzt werden kann und andererseits bereits ohne
eine solche Umsetzung eine hohe Reaktivität hinsichtlich der Oxidation
organischer Verbindungen aufweist. Katalytisch nicht zu Hydroxylradikalen
umgesetztes Wasserstoffperoxid leistet also auch einen Beitrag zur
Sterilisation. Aus Gründen
der Handhabbarkeit und der Schonung der Apparate- und Rohrleitungstechnik
ist es bevorzugt, dass das Sterilisationsmittel eine höchstens
etwa 35%ige wässrige Wasserstoffperoxidlösung ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass das Sterilisationsmittel vor der Aktivierung durch den Katalysator
aufgeheizt wird. Dadurch wird einerseits die katalytische Aktivierung
beschleunigt und andererseits die Reaktivität des Sterilisationsmittels
bzw. die Geschwindigkeit der ablaufenden Sterilisationsprozesse
erhöht.
Grundsätzlich
ist es um so günstiger,
je stärker
das Sterilisationsmittel aufgeheizt wird. Aus konstruktiver und
apparativer Sicht ist jedoch eine Temperatur zwischen etwa 100°C und 350°C, insbesondere
zwischen 200°C
und 300°C
bevorzugt. Ist das Sterilisationsmittel warmer als die zugeführten Objekte,
kann zudem das Packmittel nach der Sterilisation ohne erhöhten Aufwand
mit kalter Luft oder einem anderen, vorzugsweise inerten, Gas getrocknet
werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn einerseits das Sterilisationsmittel
während
des Sterilisationsprozesses vollständig abreagiert, so dass keine erhöhte Reaktivität oder besser
noch keine nennenswerte Reaktivität mehr zu verzeichnen ist,
und andererseits die nach dem Sterilisationsprozess zurückbleibenden
Reaktionsprodukte unbedenklich sind. In einem solchen Fall ist es
möglich,
den bisher stets erforderlichen Trocknungsschritt, bei dem auch
restliches Sterilisationsmittel entfernt wird, wegfallen zu lassen.
Bei der Sterilisation von bereits vorgefertigten Packungen können diese
direkt im Anschluss an die Sterilisation gefüllt werden, ohne dass eine
vorgeschaltete Verdrängung
von Sterilisationsrückständen erforderlich
ist.
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Im
Zusammenhang mit der Aufheizung des Sterilisationsmittels ist es
zweckmäßig, dass
dieses zumindest teilweise verdampft wird. Dadurch kann einerseits
die Reaktivität
des Sterilisationsmittels weiter gesteigert und andererseits durch
Kondensation eine gleichmäßige Verteilung
des Sterilisationsmittels auf der zu sterilisierenden Oberfläche erzielt werden.
Darüber
hinaus setzt bei hinreichend hohen Temperaturen eine zusätzliche
thermische Sterilisationswirkung ein. Es versteht sich in diesem
Zusammenhang, dass das Sterilisationsmittel grundsätzlich, auch
nach dem es mit dem Katalysator in Kontakt gebracht wurde, aufgeheizt
werden kann. Da das Aktivieren und das Aufbringen des Sterilisationsmittels bevorzugt
zeitlich kurz hintereinander erfolgt, erfordert diese Lösung allerdings
einen höheren
apparativen Aufwand.
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Bei
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, dem Sterilisationsmittel vor dessen Aktivierung
Gasstrom zuzuführen.
Dieser kann einerseits die Funktion eines Trägermediums übernehmen und andererseits
als eine Art Reagenz zur Förderung
der im Einzelnen ablaufenden chemischen Reaktionen wirken. So ist
es beispielsweise möglich,
durch den Einsatz von Gasen die Lage bestimmter chemischer oder
thermodynamischer Gleichgewichte gezielten zu beeinflussen. Der
Gasstrom kann aber auch zum Einbringen von Energie durch ein vorgeschaltetes Aufheizen
genutzt werden. Es versteht sich in diesem Zusammenhang, dass anstelle
eines Gases auch eine Mischung von Gasen verwendet werden kann. In
einem einfachen Fall handelt es sich dabei um Luft, die gegebenenfalls
vor ihrem Einsatz selbst sterilisiert worden ist. Weiter versteht
es sich, dass der Gasstrom auch der Mischung der Komponenten, der Ausbildung
eines bestimmten Strömungszustandes, der
Medienförderung
und dem Herstellen eines guten Kontakts zwischen dem Sterilisationsmittel
und dem Katalysator dienen kann.
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Eine
gute Verteilung und eine hohe Effizienz des verwendeten Sterilisationsmittels
lässt sich
erzielen, wenn das Sterilisationsmittel mittels einer Düse auf die
zu sterilisierenden Oberflächen
aufgebracht bzw. aufgesprüht
wird. Dabei ist es grundsätzlich
unabhängig,
ob das Sterilisationsmittel flüssig oder
als Dampf aufgebracht wird, wobei Dampf jedoch bevorzugt wird.
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In
diesem Zusammenhang ist es zur Sicherstellung einer hohen Reaktivität des Sterilisationsmittels
vorteilhaft, wenn die Aktivierung des Sterilisationsmittels räumlich und
zeitlich unmittelbar vor oder aber unmittelbar nach dem Austreten
des Sterilisationsmittels aus der Aufbringeinrichtung erfolgt. Es versteht
sich dabei, dass die Aktivierung grundsätzlich auch unmittelbar vor
dem Austreten des Sterilisationsmittels beginnen und unmittelbar
nach dem Austreten des Sterilisationsmittels enden kann, um eine hohe
Reaktivität
sicherzustellen.
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Letztlich
ist es zur Sterilisation einer Vielzahl von Objekten bzw. einzelner
Oberflächen
von Vorteil, wenn das Sterilisationsmittel nacheinander auf die Oberfläche mehrerer
Objekte aufgebracht wird.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht
die Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
und basiert auf dem Grundgedanken, einen Katalysator vorzusehen,
durch den das aufgeheizte Sterilisationsmittel zwangsweise und unmittelbar
vor dem Aufbringen auf die zu sterilisierende Oberfläche aktiviert
wird. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist also eine Aufbringeinrichtung vorgesehen, das im Bereich des
Auslasses einen Katalysator aufweist. Als Aufbringeinrichtungen
kommen grundsätzlich
alle aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen in Frage,
die zum berührungslosen
Aufbringen des Sterilisationsmittels auf die zu sterilisierenden
Oberflächen
geeignet sind. Insbesondere bei einer vorgeschalteten Verdampfung
kann es sich bei der Aufbringeinrichtung auch bloß um ein
offenes Rohrende oder dergleichen handeln. Es versteht sich jedoch,
dass als Aufbringeinrichtung insbesondere Düsen wie Zerstäuberdüsen oder
dergleichen bevorzugt sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein
flüssiges
Sterilisationsmittel aufgebracht werden soll.
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Um
die Oberflächen
mehrerer Objekte nacheinander sterilisieren zu können, ist zudem eine Transporteinrichtung
vorgesehen. Die Transporteinrichtung ist dabei vorzugsweise derart
ausgestaltet, dass die Aufbringeinrichtung im Wesentlichen ortsfest
angeordnet ist und die Objekte, deren Oberflächen zu sterilisieren sind,
von der Transporteinrichtung an der Aufbringeinrichtung vorbeibewegt
werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Ausgestaltung
beschränkt,
sondern umfasst auch solche Transporteinrichtungen, bei denen die
Düse relativ
zu den zu sterilisierenden Oberflächen bewegt wird. Letztlich
kommt es lediglich darauf an, dass eine Relativbewegung zwischen
der Aufbringeinrichtung als solches und den zu sterilisierenden
Objekten während
der Sterilisation erfolgt.
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Um
die Stoffströme
gering halten und damit den apparativen Aufwand verringern zu können, bietet
es sich an, eine etwa 30%ige bis 35%ige Wasserstoffperoxidlösung zu
verwenden. Andererseits kann es durch die erhöhte Reaktivität bzw. Sterilisationswirkung
im Zusammenhang mit der Erfindung ebenfalls möglich sein, eine geringer konzentrierte
Wasserstoffperoxidlösung
zu verwenden. Denkbar ist etwa, eine höchstens 20%ige, vorzugsweise
etwa 5%ige, Wasserstoffperoxidlösung
zu verwenden, wodurch die Maschinenteile weniger stark angegriffen werden.
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Zur
Sicherstellung einer hohen Aktivität des Katalysators bietet es
sich an, dass die katalytisch aktive Komponente des Katalysators
Platin, Palladium, Iridium, Rhodium, Ruthenium oder Mangandioxid
ist. Selbstverständlich können auch
mehrere der vorgenannten Komponenten vorliegen, sei es separat oder
als Legierung. Es versteht sich in diesem Zusammenhang, dass der
Katalysator vorzugsweise ein Trägermaterial
(z.B. Al2O3) aufweist.
Grundsätzlich
kann aber auch auf ein solches Trägermaterial verzichtet werden.
Der Katalysator besteht dann ausschließlich aus der aktiven Komponente
bzw. aus den aktiven Komponenten.
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Um
den Katalysator vor Beschädigungen durch
mechanische Einwirkungen oder vor einer Vergiftung zu schützen, ist
bei einer bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, dass der Katalysator im Inneren der Aufbringeinrichtung,
vorzugsweise im Inneren eines Düsenkanals
der als Düse
ausgeführten Aufbringeinrichtung
angeordnet ist.
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In
diesem Zusammenhang bietet es sich an, dass der Katalysator ein
Teil der Wandung des Kanals der Aufbringeinrichtung bzw. des Düsenkanals bildet.
Auf diese Weise kommt das durch den Kanal zum Auslass strömende Sterilisationsmittel
zwangsweise in Kontakt mit dem Katalysator.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass der Katalysator ringförmig oder als Hohlzylinder
ausgebildet ist, um den konstruktiven Aufwand gering zu halten.
Dabei sollte der Kanal der Aufbringeinrichtung zumindest bereichsweise
konzentrisch zu dem Katalysator ausgebildet sein. Es versteht sich in
diesem Zusammenhang, dass der Katalysator sich zu einer Seite hin
verjüngen
kann, um im Bereich des Auslasses der vorzugsweise als Düse ausgebildeten Aufbringeinrichtung
verwendbar zu sein. Die aktive Komponente kann aber auch direkt
auf die Wandung des Kanals der Aufbringeinrichtung aufgebracht sein.
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Bei
einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorgesehen, dass der Katalysator dem Auslass der Aufbringeinrichtung
nachgeschaltet, also außerhalb der
eigentlichen Aufbringeinrichtung bzw. des eigentlichen Düsenkanals
angeordnet ist. Allerdings ist der Katalysator derart angeordnet
und ausgebildet, dass er von dem austretenden Sterilisationsmittel
angeströmt
wird.
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Aus
konstruktiver Sicht ist es zweckmäßig, wenn der Katalysator in
Form eines Drahts, Fingers, Hakens oder dergleichen ausgebildet
ist. Weiter ist es zweckmäßig, wenn
der Katalysator gekrümmt,
gebogen oder sonstwie geformt ist und sich so von einem Befestigungsmittel
oder dergleichen vor den Auslass erstreckt.
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Im
Zusammenhang mit der zuvor genannten alternativen Ausführungsform
bietet es sich an, wenn der Katalysator eine Mehrzahl von Öffnungen
aufweist, durch die das Sterilisationsmittel in Richtung auf die
zu sterilisierende Oberfläche
strömen
kann. Um gleichzeitig eine hohe Grenzfläche zwischen Katalysator und
Sterilisationsmittel und eine gute Verteilung desselben zu erreichen,
kann der Katalysator als Netz ausgebildet sein, das vor dem Auslass
der Düse
angeordnet ist.
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Es
versteht sich, dass letztlich auch zwei Katalysatoren verwendet
werden können,
wobei einer dem Auslass vorgeschaltet und der andere dem Auslass
nachgeschaltet ist. Auch ist es möglich, dass der Katalysator
im Auslass angeordnet ist, sich also teilweise innerhalb und teilweise
außerhab
der Aufbringeinrichtung befindet.
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Derartige
Ausgestaltungen bieten jedoch nur für spezielle Anwendungen Vorteile.
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Um
die katalytische Aktivierung des Sterilisationsmittels oder die
eigentliche Sterilisationswirkung zu verbessern, ist dem Katalysator
eine Heizeinrichtung zum zumindest teilweisen Aufheizen und/oder Verdampfen
des Sterilisationsmittels vorgeschaltet.
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Sofern
die erforderliche Heizleistung ohne weiteres aufgebracht werden
kann, kann es sowohl aus konstruktiver als auch aus verfahrenstechnischer Sicht
günstig
sein, wenn der Katalysator direkt oder indirekt beheizbar ist. Dabei
bietet sich insbesondere eine elektrische Heizung an, wobei der
Katalysator selbst als Heizwiderstand dienen kann.
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Zur
zügigeren
Aktivierung des Sterilisationsmittels oder zur Erhöhung der
Reaktivität
des Sterilisationsmittels insgesamt kann die Versorgungseinrichtung
auch zur Zuführung
von Gasen ausgebildet sein. Damit wird dem Katalysator und ggf.
auch der Heizeinrichtung ein Gemisch aus Sterilisationsmittel und
Gas zugeführt.
Selbstverständlich
kann das Gas bzw. unterschiedliche Gase auch unmittelbar in der Düse mit dem
Sterilisationsmittel vermischt werden, um ein feines Verdüsen des
Sterilisationsmittels sicherzustellen.
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Im
Zusammenhang mit der Zuführung
von Gasen und der Verwendung einer Heizeinrichtung ist es unerheblich,
ob das Sterilisationsmittel als solches, ein zugeführter Gasstrom,
das durch die Gaszugabe entstehende Gemisch oder ein vergleichbarer
Stoffstrom aufgeheizt wird. Weiterhin steht der Begriff Verdampfen
sowohl für
ein Verdampfen des Sterilisationsmittels in der Versorgungseinrichtung oder
in der Aufbringeinrichtung als auch für ein Verdampfen nach dem Verlassen
der Aufbringeinrichtung infolge einer Druckabsenkung. Welche Alternative
im Einzelfall bevorzugt ist, hängt
von den spezifischen Anforderungen sowie dem zu erzielenden Effekt
ab.
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Unabhängig von
der speziellen Ausgestaltung der Vorrichtung bzw. des Verfahrens
ist es von besonderer Bedeutung, dass die Parameter Temperatur,
Volumenstrom des Sterilisationsmittels und ggf. des Gases, Art des
Sterilisationsmittels, Strömungsgeschwindigkeit
und dergleichen so gewählt
werden können,
dass ein möglichst
optimaler Sterilisationsablauf erzielt werden kann.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
in schematischer Seitenansicht,
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2a ein
erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Düse
aus 1 im Vertikalschnitt und
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2b ein
zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Düse
aus 1 im Vertikalschnitt.
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1 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1,
die eine Versorgungseinrichtung 2 eine als Düse ausgebildete
Aufbringeinrichtung 3 und eine Transporteinrichtung 4 umfasst.
Der Versorgungseinrichtung 2 sind Zuleitungen zur Zuleitung
eines Sterilisationsmittels S und Luft L zugeordnet. Darüber hinaus
weist die Versorgungseinrichtung 2 noch eine Heizeinrichtung 5 auf,
mit deren Hilfe das zugeführte
Gemisch aus Sterilisationsmittel S und Luft L erhitzt werden kann. Die
Heizeinrichtung 5 ist dabei derart ausgeführt, dass
das Gemisch aus Sterilisationsmittel S und Luft L bei ausreichend
hoher Heizleistung so stark erhitzt wird, dass ein Teil des Sterilisationsmittels
S spätestens
nach dem Austritt aus der Aufbringeinrichtung 3 verdampft.
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Das
Gemisch aus Sterilisationsmittel S und Luft L wird anschließend der
Aufbringeinrichtung 3 zugeleitet, in dem sich ein Katalysator 5 befindet.
Damit handelt es sich bei der Aufbringeinrichtung 3 letztlich
um eine als Düse
ausgeführte
Aktiviereinrichtung. Nachdem das Gemisch aus Sterilisationsmittel S
und Luft L an dem Katalysator 5 vorbeigeleitet worden ist,
wird es auf die Oberflächen
der zu sterilisierenden Objekte 7 aufgebracht. Dabei werden
die Objekte 7 über
die Transporteinrichtung 4 zugeführt.
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Nicht
im Einzelnen dargestellt ist in der lediglich schematischen Darstellung,
dass es sich bei den Objekten 7 auch um Zuschnitte eines
Packstoffs, eine Packstoffbahn, oben offene Packungen oder dergleichen
handeln kann. Im Falle von Packungen wird die Aufbringeinrichtung über die
Packung gebracht oder in diese eingetaucht. Dann wird das Sterilisationsmittel
auf die Innenseiten gesprüht
und ggf. nachträglich
durch einen sterilen Spülluftstrom
wieder ausgetrieben. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von
Trocknen.
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In 2a ist
die als Düse
ausgebildete Aufbringeinrichtung 3 der Vorrichtung 1 aus 1 im Vertikalschnitt
dargestellt. Wie dieser Darstellung zu entnehmen ist, weist die
Düse einen
sich zum Auslass 9 verjüngenden
Kanal 10 auf. Etwa an der engsten Stelle des Kanals 10 ist
eine ringförmige
Nut vorgesehen, in der der ebenfalls ringförmig ausgebildete Katalysator 6 sitzt.
In Strömungsrichtung
nach dem Katalysator 6 bzw. nach dem Auslass 9 wird
das verdichtete Gemisch aus Sterilisationsmittel S und Luft L entspannt,
wobei das Sterilisationsmittel S in Form feiner Tröpfchen oder,
sofern die Temperatur des Gemischs am Auslass 9 hoch genug
ist, in Form von Dampf auf die Oberfläche eines Objekts 7 aufgebracht
wird. In diesem Falle kondensiert der Dampf zumindest teilweise
bzw. kurzzeitig an der Oberfläche
eines Objekts 7.
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Auch
bei der in 2b dargestellten Aufbringeinrichtung 3' verjüngt sich
der Kanal 10',
was jedoch nicht zwingend der Fall sein muss. Wesentlich ist bei
dieser Ausgestaltung der Aufbringeinrichtung 3', dass der Katalysator 6' in Strömungsrichtung
des Sterilisationsmittels nach dem Auslass 9' angeordnet ist. Dabei ist der
Katalysator 6' als
Netz ausgeführt und
erlaubt neben einem guten Kontakt zum vorbeiströmenden Sterilisationsmittel
S auch eine gleichmäßige Verteilung
des austretenden Sterilisationsmittels S. So unterstützt das
Netz letztlich auch die Zerstäubung
des Sterilisationsmittels S.