DE102016125721A1 - Method and device for sterilizing containers - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Behältnissen, insbesondere von Kunststoffvorformlingen, mit einer Transporteinrichtung, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert, und mit einer Vielzahl von Beaufschlagungseinrichtungen, welche die Behältnisse mit einem fließfähigen Sterilisationsmedium beaufschlagen, wobei die Beaufschlagungseinrichtungen mit den Behältnissen beweglich ausgebildet sind, und wobei jede Beaufschlagungseinrichtungen jeweils eine Düseneinrichtung umfasst mittels der das fließfähige Medium in die Kunststoffvorformlinge eingespritzt wird, wobei ein Rinsdruck unter dem das fließfähige Medium in zumindest ein Behältnis eingespritzt wird in Abhängigkeit von einem, insbesondere minimalen, Düsenquerschnitt der Düseneinrichtung, derart eingestellt, sodass innerhalb des Behältnisses zumindest stellenweise eine laminare Strömung des fließfähigen Mediums erzeugt wird.The invention relates to a method and a device for cleaning and / or sterilizing containers, in particular of plastic preforms, with a transport device, which transports the containers along a predetermined transport path, and with a multiplicity of loading devices, which supply the containers with a flowable sterilization medium. wherein the loading means are designed to be movable with the containers, and wherein each loading means comprises a nozzle device by means of which the flowable medium is injected into the plastic preforms, wherein a rinsing pressure is injected under which the flowable medium in at least one container in response to a, in particular minimum , Nozzle cross-section of the nozzle device, adjusted so that within the container at least in places produce a laminar flow of the flowable medium t will.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Behältnissen, insbesondere von Kunststoffvorformlingen, gemäß den jeweiligen Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 9. Bei den Behältnissen kann es sich um Kunststoffbehältnisse handeln.The present invention relates to a method and an apparatus for cleaning and / or sterilizing containers, in particular of plastic preforms, according to the respective preambles of claims 1 and 9. The containers may be plastic containers.

Im Bereich der Getränke herstellenden Industrie ist es bekannt, dass Kunststoffbehältnisse, insbesondere vor deren Abfüllung, sterilisiert werden. Dabei kann sowohl eine Innenoberfläche der Kunststoffbehältnisse sterilisiert werden, als auch eine Außenoberfläche. Die Sterilisierung kann dabei durch keimabtötende Strahlung, wie beispielsweise Beta-Strahlung, erfolgen, aber auch durch Beaufschlagung mit einem Sterilisationsmittel, wie beispielsweise Wasserstoffperoxidgas. Auf diese Weise kann beispielsweise eine gewisse Vorsterilisation dieser Kunststoffvorformlinge erreicht werden, bevor diese zu den Kunststoffbehältnissen expandiert werden.In the field of beverage manufacturing industry, it is known that plastic containers, especially before they are filled, are sterilized. In this case, both an inner surface of the plastic containers can be sterilized, as well as an outer surface. The sterilization can be done by germicidal radiation, such as beta radiation, but also by exposure to a sterilant, such as hydrogen peroxide gas. In this way, for example, a certain pre-sterilization of these plastic preforms can be achieved before they are expanded to the plastic containers.

Um die Haltbarkeit insbesondere von sensiblen Füllprodukten in PET-Behältnissen zu verbessern, muss vor dem Füllprozess die Anzahl der Keime in den Behältern deutlich reduziert werden. Hierfür sind im Stand der Technik verschiedene Nass- und Trockenaseptikmethoden bekannt, die jedoch aufgrund der teilweise großen Flaschenvolumina einen hohen Verbrauch an verwendetem Sterilisationsmedium, wie beispielsweise Peressigsäure oder Wasserstoffperoxid, benötigen. Neuere Maschinenkonzepte reduzieren deshalb bereits die Anzahl der Keime vor dem Blasen der Flasche in dem Kunststoffvorformling. Ein solches Maschinenkonzept ist in der DE 10 2012 112 803 A1 gezeigt, wobei der gesamte Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift hiermit durch Rückbezug in diese Anmeldung aufgenommen wird.In order to improve the durability, in particular of sensitive filling products in PET containers, the number of germs in the containers must be significantly reduced before the filling process. For this purpose, various wet and dry aseptic methods are known in the prior art, but because of the partially large volumes of bottles require a high consumption of sterilizing medium used, such as peracetic acid or hydrogen peroxide. Therefore, newer machine concepts already reduce the number of germs before blowing the bottle in the plastic preform. Such a machine concept is in the DE 10 2012 112 803 A1 shown, wherein the entire disclosure content of this document is hereby incorporated by reference into this application.

Dabei durchläuft der Kunststoffvorformling einen Behandlungsbereich, in dem die Reinigung und/oder Sterilisation durch ein gasförmiges oder flüssiges, fließfähiges Medium, beispielsweise ein Sterilisationsmedium, oder durch Bestrahlung, wie beispielsweise Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung oder Elektronenstrahlung, erzielt wird. Um den Behandlungsbereich klein und kosteneffizient zu gestalten, ist es vorteilhaft, wenn die zu sterilisierenden Behältnisse möglichst schnell komplett mit dem jeweiligen fließfähigen Medium bedeckt werden. Eine bedeutende Rolle bei dieser Aufgabe spielt die Gestaltung und Anordnung einer entsprechenden Einspritzdüse, welche das fließfähige Medium in die Behältnisse einbringt.In this case, the plastic preform passes through a treatment area in which the cleaning and / or sterilization by a gaseous or liquid, flowable medium, for example a sterilization medium, or by irradiation, such as irradiation with ultraviolet radiation or electron radiation, is achieved. In order to make the treatment area small and cost-effective, it is advantageous if the containers to be sterilized are completely covered as quickly as possible with the respective flowable medium. An important role in this task plays the design and arrangement of a corresponding injection nozzle, which introduces the flowable medium in the containers.

Auch spielt eine entscheidende Bedeutung ein Druck (auch Rinsdruck) unter dem das fließfähige Medium in das Behältnis eingespritzt wird.Also a decisive importance plays a pressure (also Rinsdruck) under which the flowable medium into the container is injected.

Je höher nämlich der eingestellte Druck, desto höher ist auch ein Druckluftverbrauch und dadurch die Betriebskosten der gesamten Vorrichtung.Namely, the higher the set pressure, the higher the compressed air consumption and thus the operating cost of the entire apparatus.

Zudem hat sich ergeben, dass sich in Abhängigkeit eines Rinsdrucks, insbesondere in der Nähe eines Bodenbereiches, innerhalb des Behältnisses Rezirkulationsgebiete ausbilden. Dabei handelt es sich um solche dreidimensionalen Bereiche innerhalb des Behältnisses, innerhalb derer eine Strömung des Sterilisationsmediums von einer laminaren Strömung abweicht.In addition, it has been found that recirculation regions form within the container as a function of a rinsing pressure, in particular in the vicinity of a bottom region. These are those three-dimensional areas within the container within which a flow of the sterilization medium deviates from a laminar flow.

Beispielsweise bilden sich daher innerhalb dieser Rezirkulationsgebiete Wirbelströme aus, welche eine Ausleitung des fließfähigen Mediums aus dem Behältnis zumindest erschweren. Bei einer innerhalb des Behältnisses, insbesondere vollständig, ausgebildeten laminaren Strömung kann nämlich vorteilhaft das Sterilisationsmedium entlang einer Innenfläche des Behältnisses in dieses geleitet werden, um dann anschließend, insbesondere von selbst, wieder entlang der Behältniswand aus dem Behältnis nach oben zu steigen, um dann auszutreten. Ein starkes Auffächeren des Massestroms vor oder während der Einleitung in das Behältnis und damit in der Regel einhergehende Rezirkulationsgebiete, unterbinden, jedoch zumindest teilweise, diese Strömungsbewegung des Sterilisationsmediums entlang der Innenwand des Behältnisses. Ein Ziel ist es daher die erwünschte laminare Strömung so lange und tief wie möglich in dem Behältnis aufrecht zu erhalten.For example, eddy currents therefore form within these recirculation regions, which at least make it difficult to discharge the flowable medium from the container. In the case of a laminar flow formed inside the container, in particular completely, the sterilization medium can advantageously be guided along an inner surface of the container, and then subsequently, in particular by itself, rise again along the container wall from the container, and then exit , A strong fanning of the mass flow before or during the introduction into the container and thus usually associated recirculation areas, prevent, but at least partially, this flow movement of the sterilization medium along the inner wall of the container. One goal is therefore to maintain the desired laminar flow in the container as long and deep as possible.

Zudem können jedoch sehr lange Behältnisse, das heißt solche Behältnisse mit einer großen longitudinalen Ausdehnung, nur schwer auf Basis eines laminiaren Stroms gereinigt und/oder sterilisiert werden, da insbesondere im Bereich des Bodens die Fließgeschwindigkeit des fließfähigen Mediums derart stark abnimmt, da sich oftmals die unerwünschten Rezirkulationsgebiete in dem Behältnis, insbesondere in einem von der Mündung des Behältnisses weit entfernten Bodenbereich, in dem Behältnis ausbilden.In addition, however, can very long containers, ie such containers with a large longitudinal extent, difficult to clean and / or sterilized based on a laminar flow, especially in the area of the bottom, the flow rate of the flowable medium decreases so much, as often unwanted recirculation areas in the container, in particular in a far away from the mouth of the container bottom area, form in the container.

Dieses Problem konnte man bisher im Stand der Technik zumindest teilweise dadurch lösen, dass man in das Behältnis zumindest teilweise eintauchende Düsen verwendete was den Abstand der Düse zu dem Boden des Behältnisses zwar verkürzte, jedoch technisch komplexer zu realisieren, fehleranfälliger und auch kostenintensiver ist.This problem has been solved in the prior art, at least in part, by using at least partially immersing nozzles in the container, which shortened the distance of the nozzle to the bottom of the container, but to realize technically complex, error-prone and also more expensive.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine derartige Sterilisation von Behältnissen, insbesondere durch Beaufschlagung mit einem fließfähigen Medium zu verbessern und daher die oben genannten Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.The present invention is therefore based on the object to improve such a sterilization of containers, in particular by exposure to a flowable medium and therefore to avoid the above-mentioned disadvantages. This object is achieved by the subjects of the independent claims.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Behältnissen, insbesondere von Kunststoffvorformlingen, mit einer Transporteinrichtung angegeben, wobei die Transporteinrichtung die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert und mit einer Vielzahl von Beaufschlagungseinrichtungen, welche die Behältnisse mit einem fließfähigen Medium, beispielsweise ein Sterlisations- oder ein Reinigungsmedium, beaufschlagen, wobei jede Beaufschlagungseinrichtungen jeweils wenigstens eine Düseneinrichtung umfasst mittels der das fließfähige Medium in die Behältnisse eingespritzt wird. Insbesondere können die Beaufschlagungseinrichtungen mit den Behältnissen beweglich ausgebildet sein.The invention thus provides a method for cleaning and / or sterilizing containers, in particular plastic preforms, with a transport device, wherein the transport device transports the containers along a predetermined transport path and with a plurality of loading devices, the containers with a flowable medium, for example Sterilization or a cleaning medium, act upon, wherein each loading means each comprise at least one nozzle means by means of which the flowable medium is injected into the containers. In particular, the loading devices may be designed to be movable with the containers.

Wie unten im Detail gezeigt wird, wird durch, unter anderem, die Anordnung der Beaufschlagungseinrichtungen, eine wirksamere Verteilung des Sterilisationsmediums im Inneren der Behältnisse erreicht. Vorteilhaft sind jedoch die Beaufschlagungseinrichtungen derart angeordnet, dass das aus diesen austretende fließfähige Medium im Wesentlichen und bevorzugt vollständig über eine Mündung der Behältnisse in diese eingeführt wird. Auf diese Weise dient die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Innenoberflächen der Behältnisse. Vorteilhaft ist die Vielzahl der Beaufschlagungseinrichtungen an einem beweglichen Träger angeordnet und besonders bevorzugt werden diese Beaufschlagungseinrichtungen entlang eines geschlossenen Transportpfades transportiert.As will be shown in detail below, among other things, the placement of the impingement devices achieves a more efficient distribution of the sterilization medium inside the containers. However, the loading devices are advantageously arranged in such a way that the flowable medium emerging from them is essentially and preferably completely introduced into the containers via an opening of the containers. In this way, the device according to the invention serves for cleaning and / or sterilizing of inner surfaces of the containers. Advantageously, the plurality of loading devices is arranged on a movable carrier, and more preferably these loading devices are transported along a closed transport path.

Beispielsweise handelt es sich bei dem beweglichen Träger um einen drehbaren Träger und insbesondere um ein Sterilisationsrad, an dem eine Vielzahl der erwähnten Beaufschlagungseinrichtungen angeordnet sind.By way of example, the movable support is a rotatable support and in particular a sterilization wheel on which a plurality of the mentioned actuation devices are arranged.

Beispielsweise ist an diesem Träger auch eine Vielzahl von Halteeinrichtungen zum Halten der Behältnisse angeordnet, wobei bevorzugt jeder einzelnen Halteeinrichtung auch eine Beaufschlagungseinrichtung zugeordnet ist. Dies bedeutet, dass gleichwohl während des Sterilisations- und/oder Reinigungsvorgangs jede Beaufschlagungseinrichtung gegenüber dem dieser Beaufschlagungseinrichtung zugeordneten Behältnis beziehungsweise dessen Halteeinrichtung in einer genau definierten Position angeordnet ist, die sich bevorzugt auch während der Sterilisation und/oder während der Reinigung der Behältnisse nicht ändert.For example, a plurality of holding devices for holding the containers is arranged on this carrier, wherein each individual holding device is preferably associated with a loading device. This means that nonetheless, during the sterilization and / or cleaning process, each loading device is arranged in a precisely defined position relative to the container or holding device assigned to this loading device, which preferably also does not change during the sterilization and / or during the cleaning of the containers.

Generell sind stationäre und mitbewegte Beaufschlagungseinrichtungen beziehungsweise Düsen zu unterscheiden. Bei stationären Beaufschlagungseinrichtungen werden die Behältnisse zur Behandlung unter den Düsen vorbei transportiert. Auf diese Weise ergibt sich eine relativ geringe zur Verfügung stehende Einspritzzeit. Bei einer kontinuierlichen Düsenausströmung trifft zudem ein Großteil des Sterilisationsmediums auf die Zwischenräume, wodurch hohe Verluste entstehen. Bei einer getakteten Einspritzung ist eine aufwendige mechanische Lösung erforderlich. Durch das Mitführen der Beaufschlagungseinrichtungen kann umgekehrt die Zeit für die Beaufschlagung erhöht werden und dies auch bei hohen Transportgeschwindigkeiten der Behältnisse. Bevorzugt sind die Beaufschlagungseinrichtungen über den jeweiligen Halteeinrichtungen beziehungsweise Behältnisse angeordnet. Während des Transports, also während der Rotation des drehbaren Trägers, sind die Beaufschlagungseinrichtungen bevorzugt immer oberhalb des jeweiligen Behältnisses mitlaufend geführt.In general, stationary and co-moving loading devices or nozzles are to be distinguished. In stationary loading devices, the containers are transported past the nozzles for treatment. In this way results in a relatively small injection time available. In addition, with a continuous nozzle outflow, a large part of the sterilization medium hits the gaps, which results in high losses. In a pulsed injection, a complex mechanical solution is required. By entraining the admission devices, conversely, the time for the admission can be increased and this also at high transport speeds of the containers. The loading devices are preferably arranged above the respective holding devices or containers. During transport, that is to say during the rotation of the rotatable carrier, the loading devices are preferably always guided in a running manner above the respective container.

Mit anderen Worten die zumindest in einer Ausführungsform mitbewegten Beaufschlagungseinrichtungen beziehungsweise Düsen bei kontinuierlichem Ausströmen längere Behandlungszeiten. Durch die Bewegung der Beaufschlagungseinrichtung und des Behältnisses bildet sich jedoch in einem dazwischen bestehenden Spalt eine Strömung aus, die, wie unten genauer erläutert wird, bei der Verwendung von insbesondere gasförmigen Sterilisationsmedien einen störenden Einfluss auf die optimale Durchströmung der Behältnisse haben kann. Dabei wird sowohl das Behältnis als auch die Beaufschlagungseinrichtung in der Transportrichtung bewegt. Generell kann es sich bei dem fließfähigen Medium um ein Gas, um eine Flüssigkeit oder um eine Mischung aus beidem handeln. Beispielsweise umfasst oder ist das fließfähige Medium ein Sterilisationsgas.In other words, the admission devices or nozzles, which are at least moved in one embodiment, have longer treatment times with continuous outflow. As a result of the movement of the loading device and the container, however, a flow forms in a gap therebetween, which, as explained in more detail below, can have a disturbing influence on the optimum flow through the containers when using, in particular, gaseous sterilizing media. In this case, both the container and the loading device is moved in the transport direction. In general, the flowable medium may be a gas, a liquid, or a mixture of both. For example, the flowable medium comprises or is a sterilizing gas.

Eine Kernidee der vorliegenden Erfindung ist es nun unter anderem, dass ein Rinsdruck unter dem das fließfähige Medium in zumindest ein Behältnis eingespritzt wird, in Abhängigkeit von einem, insbesondere minimalen, Düsenquerschnitt der Düseneinrichtung, derart eingestellt wird, dass innerhalb des Behältnisses zumindest stellenweise eine laminare Strömung des fließfähigen Mediums erzeugt wird.One core idea of the present invention is, inter alia, that a rinsing pressure under which the flowable medium is injected into at least one container, depending on a, in particular minimal, nozzle cross-section of the nozzle device, is adjusted such that within the container at least in places a laminar Flow of the flowable medium is generated.

Vorzugsweise ist während des Verfahrens die Strömung innerhalb des Behältnisses vollständig frei von jeglichem Rezirkulationsgebiet. Da heißt, dass innerhalb des Behältnisses sich keine von einer laminaren Strömung abweichende Strömung ausbildet.Preferably, during the process, the flow within the container is completely free of any recirculation region. This means that no flow deviating from a laminar flow forms within the container.

Bei dem Rinsdruck kann es sich um denjenigen Druckwert am Punkt des geringsten Düsenquerschnitts innerhalb Düseneinrichtung handeln. In Frage kommt jedoch auch, dass es sich bei dem Rinsdruck um den Druck handelt, unter dem das Sterilisationsmedium die Düseneinrichtung verlässt.The rinsing pressure can be that pressure value at the point of the lowest Nozzle cross section within nozzle device act. However, it is also possible that the rinsing pressure is the pressure under which the sterilization medium leaves the nozzle device.

Durch die nunmehr beanspruchte Abhängigkeit des Rinsdrucks von einem, insbesondere minimalen, Düsenquerschnitt kann der Rinsdruck jeweils so gewählt werden, dass die oben angesprochene nicht-laminare Strömung, zumindest teilweise, vermieden wird.By now dependent dependence of the Rinsdrucks of one, in particular minimal, nozzle cross-section of the rinsing pressure can be selected in each case so that the above-mentioned non-laminar flow, at least partially, is avoided.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt der Rinsdruck unterhalb eines Grenzrinsdrucks, wobei der Grenzrinsdruck derjenige Druck ist, oberhalb dessen, während des Einleitens des fließfähigen Mediums in das Behältnis, das fließfähige Medium zumindest stellenweise innerhalb des Behältnisses eine von einer laminaren Strömung abweichende Strömung ausbildet.According to at least one embodiment, the rinsing pressure is below a limit rinsing pressure, wherein the marginal rinsing pressure is that pressure above which, during the introduction of the flowable medium into the container, the flowable medium at least in places within the container forms a flow deviating from a laminar flow.

Beispielsweise kann jedem, insbesondere minimalen, Düsenquerschnitt einer Düse einer Düseneinrichtung, ein Grenzrinsdruck zugeordnet werden, unterhalb dessen eine laminare Strömung gewährleistet ist. Wird ein solcher Grenzrinsdruck überschritten bildet sich, zumindest mit hoher Wahrscheinlichkeit, zumindest stellenweise ein Rezirkulationsgebiet innerhalb des Behältnisses aus.For example, each, in particular minimum, nozzle cross-section of a nozzle of a nozzle device, a Grenzrinsdruck be assigned, below which a laminar flow is ensured. If such a boundary rinsing pressure is exceeded, at least in places, a recirculation area within the vessel is formed, at least with high probability.

Die Abhängigkeit des Rinsdrucks von dem Düsenquerschnitt kann auf experimentellen Erfahrungswerten und/oder Messwerten basieren bei denen zunächst in zumindest einer vorgeschalteten Messreihe der Grenzrinsdruck in Abhängigkeit des Düsenquerschnitts gemessen wurde.The dependence of the rinsing pressure on the nozzle cross-section can be based on experimental empirical values and / or measured values in which the limit rinsing pressure was first measured in at least one preceding series of measurements as a function of the nozzle cross-section.

Auf Basis dieser Messung kann diese Abhängigkeit dann auch auf Basis einer oder mehrerer mathematischer Näherungskurven beschrieben oder genähert sein. Bei dieser mathematischen Näherungskurve kann es sich um eine Interpolations- und/oder Extrapolationkurve handeln, welche auf der Abszisse einen, insbesondere minimalen Düsenquerschnitt und auf der Ordinate den entsprechenden Grenzrinsdruck aufgetragen hat. Als Datenbasis könne somit der Grenzrinsdruck und der, insbesondere minimale, Düsenquerschnitt dienen. Beispielsweise ist diese Datenbasis auch frei jeglicher weiterer, rein experimentell ermittelter Faktoren.On the basis of this measurement, this dependence can then also be described or approximated on the basis of one or more mathematical approximation curves. This mathematical approximation curve may be an interpolation and / or extrapolation curve, which has plotted on the abscissa a, in particular minimum, nozzle cross-section and on the ordinate the corresponding boundary-pressure. The data base could thus be the limit ridge pressure and, in particular, the minimum nozzle cross-section. For example, this database is free of any other purely experimentally determined factors.

Dabei ist denkbar, dass sich ein im Wesentlichen linearer Zusammenhang zwischen dem, insbesondere minimalen Düsenquerschnitt und dem Grenzrinsdruck ergibt. Denkbar ist jedoch auch ein davon abweichender Zusammenhang. Auch vorstellbar ist somit, dass sich eine Grenzrinsdruckkurve ergibt, welche durch ein Polynom n-ten Grades (n>1) in Abhängigkeit des, insbesondere minimalen, Düsenquerschnitts, ergibt. Entlang einer Grenzrinsdruckkurve kann das gesamte Verfahren geführt werden.It is conceivable that a substantially linear relationship between the, in particular minimum nozzle cross-section and the Grenzrinsdruck results. It is also conceivable, however, a different relationship. It is therefore also conceivable that a limit rinsing pressure curve results which results from a polynomial of the nth degree (n> 1) as a function of the, in particular minimal, nozzle cross-section. Along a limit pressure curve, the entire process can be conducted.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Rinsdruck derart eingestellt, dass eine, insbesondere maximale, Austrittsgeschwindigkeit des fließfähigen Mediums stets unterhalb oder oberhalb einer Grenzaustrittsgeschwindigkeit, insbesondere stets unterhalb der Schallgeschwindigkeit, bleibt. Bei der Austrittsgeschwindigkeit kann es sich um diejenige Geschwindigkeit des fließfähigen Mediums unmittelbar beim Austritt aus der Düse der Düseneinrichtung handeln.In accordance with at least one embodiment, the rinsing pressure is adjusted such that a, in particular maximum, exit velocity of the flowable medium always remains below or above a limit exit velocity, in particular always below the speed of sound. The exit velocity may be that velocity of the flowable medium immediately at the exit from the nozzle of the nozzle device.

Über den Rinsdruck kann daher unmittelbar auch die Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse eingestellt werden. Dabei wird das fließfähige Medium unterhalb der Grenzaustrittsgeschwindigkeit stets in einem unterkritischen Geschwindigkeitsbereich in das Behältnis geleitet.The rinsing pressure can therefore be used to set the exit velocity directly from the nozzle. In this case, the flowable medium is always passed below the border exit velocity in a subcritical velocity range in the container.

Wird die Grenzaustrittsgeschwindigkeit überschritten wird das fließfähige Medium innerhalb eines überkritischen Geschwindigkeitsbereich in das Behältnis eingeleitet. In diesem Fall bildet sich jedoch innerhalb des Behältnisses zumindest ein Rezirkulationsgebiet aus, was eine gleichmäßige Reinigung und/oder Sterilisation der Innenfläche des Behältnisses zumindest erschwert. Mit anderen Worten wird das Gas im engsten Düsenquerschnitt der Düse in einer Ausführungsform höchstens bis zur Schallgeschwindigkeit beschleunigt. Bei einer weiteren Druckerhöhung innerhalb der Düse der Düseneinrichtung wird insbesondere lediglich eine Gasdichte, das heißt ein Massestrom (bei dann konstanter Geschwindigkeit wird die Luft komprimiert) erhöht. Beim Ausströmen des fließfähigen und dann hochkomprimierten fließfähigen Mediums breitet sich dann das fließfähige, insbesondere kompressible, Medium sofort aus, was zu einer ungünstigen und größeren Ausweitung eines Austrittskegels des fließfähigen Mediums führen kann.If the limit exit velocity is exceeded, the flowable medium is introduced into the container within a supercritical velocity range. In this case, however, at least one recirculation area is formed within the container, which at least complicates uniform cleaning and / or sterilization of the inner surface of the container. In other words, in one embodiment, the gas in the narrowest nozzle cross-section of the nozzle is accelerated at most to the speed of sound. In a further increase in pressure within the nozzle of the nozzle device is in particular only a gas density, that is, a mass flow (at then constant speed, the air is compressed) increased. When flowing out of the flowable and then highly compressed flowable medium, the flowable, in particular compressible, medium then spreads immediately, which can lead to an unfavorable and larger expansion of a discharge cone of the flowable medium.

Je größer nämlich eine Fläche des Austrittskegels des fließfähigen Medium ist, desto ungerichteter ist der Massestrom des fließfähigen Mediums, was zu den unerwünschten Rezirkulationsgebieten innerhalb des Behältnisses führen kann. Auch behindert ein breiter Austrittskegel unterhalb der Öffnung der Düse ein dann darauf folgendes Auströmen des fließfähigen Mediums aus dem Behältnis. Auch dies kann die unerwünschten Rezirkulationsgebiete verstärken oder erst erzeugen.Namely, the larger an area of the discharge cone of the flowable medium, the more undirected is the mass flow of the flowable medium, which can lead to the undesirable recirculation areas within the container. Also obstructs a wide exit cone below the opening of the nozzle then a subsequent outflow of the flowable medium from the container. This too can reinforce or only generate the undesirable recirculation areas.

Insbesondere kann dabei in der gleichen Weise wie der Grenzrinsdruck, die Grenzaustrittsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem, insbesondere minimalen, Düsenquerschnitt ermittelt sein.In particular, in the same way as the limit rinsing pressure, the limit exit velocity can be determined as a function of the, in particular minimal, nozzle cross-section.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt der Rinsdruck (Druck des fließfähigem Mediums an einem Innenquerschnitt, insbesondere dem minimalen Innenquerschnitt der Düse) wenigstens 0,3 bar und höchstens 1,7 bar, bevorzugt wenigstens 0,5 bar und höchstens 1,5 bar. In accordance with at least one embodiment, the rinsing pressure (pressure of the flowable medium at an inner cross section, in particular the minimum inner cross section of the nozzle) is at least 0.3 bar and at most 1.7 bar, preferably at least 0.5 bar and at most 1.5 bar.

Auch ist denkbar, dass der Rinsdruck einen Druckwert von 0,9 bar bei einem Düsenquerschnitt von wenigstens 0,5 mm und höchstens 3,3 mm nicht übersteigt. Der Grenzrinsdruck kann daher 0,9 bar betragen. Vorzugsweise übersteigt jedoch der Grenzrinsdruck 0,7 bar bei den oben genannten minimalen Düsenquerschnitten nicht. Denkbar ist auch, dass der Grenzrinsdruck insbesondere unabhängig von einem Düsenquerschnitt einen Wert von 0,9 bar, bevorzugt von 0,7 bar, nicht übersteigt (Threshold Grenzwert).It is also conceivable that the rinsing pressure does not exceed a pressure value of 0.9 bar with a nozzle cross-section of at least 0.5 mm and not more than 3.3 mm. The limit rinsing pressure can therefore be 0.9 bar. Preferably, however, the limit rinsing pressure does not exceed 0.7 bar in the above-mentioned minimum nozzle cross-sections. It is also conceivable that the limit rinsing pressure in particular does not exceed a value of 0.9 bar, preferably 0.7 bar, regardless of a nozzle cross-section (threshold limit value).

Bis zu den oben genannten Grenzrinsdrücken wurde nämlich erkannt, dass zwar die Austrittgeschwindigkeit um etwas 80-90% reduziert sein kann, dieser Nachteil wird jedoch dadurch überwunden, dass die unerwünschten Wirbelbildungen (= Rezirkulationsgebiete/ Luftpolster) vermieden werden und ein besseres Ausströmen, das heißt auch verbesserte Reinigungs- und/oder Sterilisationswirkung, ermöglicht wird.In fact, up to the abovementioned marginal pressures, it has been recognized that although the exit velocity can be reduced by about 80-90%, this disadvantage is overcome by avoiding the undesirable eddies (= recirculation areas / air pockets) and better outflow, that is also improved cleaning and / or sterilization effect is made possible.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind während der Bewegung der Behältnisse und/oder der Beaufschlagungseinrichtungen entlang des Transportpfades, die Beaufschlagungseinrichtungen entlang der Längsrichtungen relativ zu dem, der Beaufschlagungseinrichtung zugeordnetem, Behältnis unbeweglich angeordnet. Beispielsweise können die Behältnisse und/oder die Ihnen eindeutig zugeordneten Beaufschlagungseinrichtungen grundsätzlich überhaupt nicht entlang dieser Längsrichtung bewegt, insbesondere nicht zueinander bewegt, werden. Dies kann heißen, dass die Behältnisse und/oder die Beaufschlaungseinrichtungen in dieser Längsrichtung, zumindest relativ zueinander, fest montiert und fixiert sind. Vorteilhaft kann dies zu einem technisch erheblich vereinfachten Aufbau führen, da auf Längsführungen verzichtet sein kann.In accordance with at least one embodiment, during the movement of the containers and / or the loading devices along the transport path, the loading devices are arranged immovably along the longitudinal directions relative to the container associated with the loading device. For example, the containers and / or the loading devices uniquely assigned to them can in principle not be moved along this longitudinal direction, in particular not moved relative to one another. This may mean that the containers and / or the Beaufschlaungseinrichtungen are fixedly mounted and fixed in this longitudinal direction, at least relative to one another. This can advantageously lead to a technically considerably simplified construction, as can be dispensed with longitudinal guides.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels einer Rinsdruckeinstellvorrichtung der Rinsdruck vor jeder Behandlung und/oder zumindest einmal während der Behandlung eines Behältnisses eingestellt. Eine Behandlung kann daher ein Sterilisieren und/oder ein Reinigen der Innenwand des Behältnisses umfassen. Denkbar ist in diesem Zusammenhang, dass in der Rinsdruckeinstellvorrichtung, beispielsweise auf einem Speichermedium, zumindest eine Abhängigkeit des Grenzrinsdrucks und/oder der Grenzrinsgeschwindigkeit von dem Düsenquerschnitt, insbesondere von dem minimalen Düsenquerschnitt, hinterlegt ist.According to at least one embodiment, the rinsing pressure is adjusted before each treatment and / or at least once during the treatment of a container by means of a Rinsdruckeinstellvorrichtung. A treatment may therefore include sterilizing and / or cleaning the inner wall of the container. It is conceivable in this context that in the Rinsdruckeinstellvorrichtung, for example, on a storage medium, at least one dependence of the Grenzrinsdrucks and / or the Grenzrinsgeschwindigkeit of the nozzle cross section, in particular of the minimum nozzle cross section, is deposited.

Insofern ist vorstellbar, dass vor und/oder während der Behandlung die jeweils verwendete Düse von einem Benutzer und/oder von der Rinsdruckeinstellvorrichtung ausgewählt und/oder angewählt wird, sodass die Rinsdruckeinstellvorrichtung ausgehend von diesem Wert aus der in ihr hinterlegten Datenbank automatisch, vorzugsweise vollautomatisch, den Grenzrinsdruck und/oder die Grenzrinsgeschwindigkeit auswählt. Durch die Rinddruckeinstellvorrichtung kann daher die Behandlung in Abhängigkeit des Düsenquerschnitts, insbesondere des minimalen Düsenquerschnitts, in Bezug auf den Rinsdruck und/oder die Rinsgeschwindigkeit, gesteuert werden. So kann sichergestellt sein, dass während der Behandlung das fließfähige Medium zu keinem Zeitpunkt den Grenzrinsdruck und/oder die Grenzrinsgeschwindigkeit überschreitet.In this respect, it is conceivable that before and / or during the treatment the nozzle used in each case is selected and / or selected by a user and / or the rinsing pressure adjustment device, so that the rinsing pressure adjustment device automatically, preferably fully automatically, from this value from the database stored in it. selects the limit ringer pressure and / or the marginal rinsing speed. The bark pressure setting device can therefore control the treatment as a function of the nozzle cross-section, in particular of the minimum nozzle cross-section, with respect to the rinsing pressure and / or the rinsing speed. Thus, it can be ensured that during the treatment, the flowable medium never exceeds the limit rinsing pressure and / or the marginal rinsing speed.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform regelt vor und/oder während der Behandlung des Behältnisses die Rinsdruckeinstellvorrichtung den Rinsdruck, insbesondere in Abhängigkeit des Düsenquerschnitts, der Düseneinrichtung. Dies umfasst daher die Bereitstellung einer Regelgröße, welche eine durch Regelung konstant oder gezielt veränderlich zu haltende Größe ist. Ihr gewünschter Wert ist der Sollwert (oder die Führungsgröße, wenn zeitlich veränderlich), ihr momentaner Wert ist der Istwert, auch Prozesswert genannt. Als Regelgröße kommen zum Beispiel der Rinsdruck, die Rinsgeschwindigkeit und/oder die Behandlungsdauer in Frage.In accordance with at least one embodiment, before and / or during the treatment of the container, the rinsing pressure adjustment device regulates the rinsing pressure, in particular as a function of the nozzle cross-section, of the nozzle device. This therefore includes the provision of a controlled variable, which is a variable to be kept constant by regulation or specifically variable. Its desired value is the setpoint (or the reference variable, if time-variable), its current value is the actual value, also called process value. As a control variable, for example, the rinsing pressure, the Rinsgeschwindigkeit and / or the duration of treatment come into question.

Beispielsweise umfasst hierzu die Rindruckeinstellvorrichtung eine Sensorik mittels welcher der Rinsdruck und/oder Rinsgeschwindigkeit zeitlich diskret oder zeitlich kontinuierlich gemessen wird. Zusätzlich oder alternativ kann diese Sensorik dazu im Bereich der Mündung des zu sterilisierenden und/oder zu reinigenden Behältnisses angeordnet sein. Durch dann dort stattfindende Druck- und/oder Geschwindigkeitsmessungen der Sensorik kann durch die Rinsdruckeinstellvorrichtung zumindest auf den Rinsdruck und/oder die Rinsgeschwindigkeit, vorzugsweise eindeutig, rückgeschlossen werden. Es kann somit durch die Rindruckeinstellvorrichtung der Rinsdruck und/oder die Rinsgeschwindigkeit überwacht und unterhalb der jeweiligen Grenzwerte gehalten werden.For example, the pressure adjustment device comprises a sensor system by means of which the rinsing pressure and / or the speed of the rinsing is measured in a time-discrete or temporally continuous manner. Additionally or alternatively, this sensor may be arranged in the region of the mouth of the container to be sterilized and / or to be cleaned. By then taking place there pressure and / or speed measurements of the sensor can be closed by the Rinsdruckeinstellvorrichtung at least on the Rinsdruck and / or the Rinsgeschwindigkeit, preferably unambiguously. Thus, the rinsing pressure device and / or the rinsing speed can be monitored by the pressure setting device and kept below the respective limit values.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Beaufschlagungseinrichtungen derart angeordnet, dass sie das fließfähige Medium unter einem vorgegebenen, von 0° verschiedenen, Winkel α gegenüber einer Längsrichtung der Behältnisse in diese einspritzen und/oder die Längsrichtungen der Beaufschlagungseinrichtungen gegenüber den Längsrichtungen der Behältnisse versetzt angeordnet sind.According to at least one embodiment, the loading devices are arranged such that they inject the flowable medium at a predetermined angle α different from 0 ° with respect to a longitudinal direction of the containers and / or the longitudinal directions of the loading devices are offset relative to the longitudinal directions of the containers.

Es wird daher in dieser optionalen Variante vorgeschlagen, dass die Beaufschlagungseinrichtungen gegenüber der an sich naheliegenden zentrischen Anordnung und der entsprechenden geradlinigen Einspritzung des fließfähigem Mediums in die Behältnisse, modifiziert angeordnet sind.It is therefore proposed in this optional variant that the Beaufschlagungseinrichtungen with respect to the per se obvious centric arrangement and the corresponding linear injection of the flowable medium into the containers, are arranged modified.

Beispielsweise ein schräges Eindüsen verursacht eine günstigere Querschnittsverteilung zwischen in das Behältnis eintretendem und dann wieder aus dem Behältnis austretendem Massestrom des fließfähigen Mediums. Dies ist unter anderem auch darauf zurückzuführen, dass durch das relativ zu dem Behältnis schräge Anstellen der Düse ein Auffächern des Massestroms schon bereits dadurch verringert ist, da sich der Massestrom nach dem Austreten aus der Düse flach an die Behältnisinnenseite anlegt, um dann anschließend laminar entlang der gesamten Innenfläche des Behältnisses zu fließen.For example, an oblique injection causes a more favorable cross-sectional distribution between entering into the container and then emerging from the container mass flow of the flowable medium. This is due, among other things, to the fact that fanning of the mass flow is already already reduced by the relative to the container oblique hiring of the nozzle, since the mass flow after exiting the nozzle flat against the container inside, then then laminar along the entire inner surface of the container to flow.

Als besonders geeignet haben sich Anstellwinkel α von wenigstens 1° und höchstens 3°, bevorzugt von wenigstens 1,5° und höchstens 2,5°, beispielsweise von genau 2° herausgestellt.Anchoring angles α of at least 1 ° and at most 3 °, preferably of at least 1.5 ° and at most 2.5 °, for example of exactly 2 °, have proven particularly suitable.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Vorrichtung zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Behältnissen, insbesondere von Kunststoffvorformlingen. Dabei sind alle, in Zusammenhang mit dem obig beschriebenen Verfahren, offenbarten Merkmale ebenso auch für die hiermit beanspruchte Vorrichtung offenbart und umgekehrt.Furthermore, the present invention also relates to a device for cleaning and / or sterilizing containers, in particular plastic preforms. In this case, all the features disclosed in connection with the method described above are also disclosed for the device claimed hereby, and vice versa.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Behältnissen, insbesondere von Kunststoffvorformlingen, eine Transporteinrichtung, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert. Zudem umfasst die Vorrichtung eine Vielzahl von Beaufschlagungseinrichtungen, welche die Behältnisse mit einem fließfähigen Medium beaufschlagen, wobei jede Beaufschlagungseinrichtung jeweils eine Düseneinrichtung umfasst mittels der das fließfähige Medium in die Behältnisse einspritzbar ist. Beispielsweise können die Beaufschlagungseinrichtungen mit den Behältnissen beweglich ausgebildet sein.In accordance with at least one embodiment, the device for cleaning and / or sterilizing containers, in particular of plastic preforms, comprises a transport device which transports the containers along a predetermined transport path. In addition, the device comprises a plurality of loading devices, which act on the containers with a flowable medium, wherein each loading device each comprises a nozzle device by means of which the flowable medium is injected into the containers. For example, the loading devices may be designed to be movable with the containers.

Erfindungsgemäß ist ein Rinsdruck, unter dem das fließfähige Medium in zumindest ein Behältnis eingespritzt wird, in Abhängigkeit von einem, insbesondere minimalen, Düsenquerschnitt der Düseneinrichtung, derart einstellbar, dass innerhalb des Behältnisses zumindest stellenweise eine laminare Strömung des fließfähigen Mediums erzeugbar ist.According to the invention, a rinsing pressure, under which the flowable medium is injected into at least one container, is adjustable in dependence on a, in particular minimal, nozzle cross-section of the nozzle device, such that at least in places a laminar flow of the flowable medium can be generated within the container.

Dabei weist die hier beschriebene Vorrichtung die selben vorteilhaften Ausgestaltungen und damit verbundenen Vorteile wie das obig beschriebene Verfahren auf.In this case, the device described here has the same advantageous embodiments and associated advantages as the method described above.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.Further advantages and embodiments will become apparent from the accompanying drawings.

Darin zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Sterilisieren und/oder Reinigen von Kunststoffvorformlingen;
  • 2 ein Ausführungsbeispiel einer grob schematischen Darstellung zur Veranschaulichung der Einspritzrichtung der Beaufschlagungseinrichtung;
  • 3 zeigt eine Gegenüberstellung zur Veranschaulichung der durch die Erfindung erzielten Wirkung;
  • Die 4 zeigt das in den 1 und 2 gezeigt schräge Einspritzen des fließfähigen Mediums nochmals rein schematisch;
  • Die 5 zeigt in einer größeren Aufnahme die in der 3 gezeigt Situation;
  • Die 6 zeigt in einer schematisch perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Düseneinrichtung 44.
Show:
  • 1 a schematic representation of a device according to the invention for sterilizing and / or cleaning of plastic preforms;
  • 2 an embodiment of a rough schematic representation for illustrating the injection direction of the biasing device;
  • 3 shows a comparison to illustrate the effect achieved by the invention;
  • The 4 shows that in the 1 and 2 shown oblique injection of the flowable medium again purely schematically;
  • The 5 shows in a larger recording in the 3 shown situation;
  • The 6 shows a schematic perspective view of an embodiment of a nozzle device 44 described here.

Die 1 zeigt eine teilweise Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer hier vorgeschlagenen Vorrichtung 1 zum Sterilisieren und/oder Reinigen von Kunststoffvorformlingen 10. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen L auf eine Längsrichtung der Kunststoffvorformlinge 10, die hier gleichzeitig auch eine Symmetrieachse der Kunststoffvorformlinge 10 darstellt. Diese Kunststoffvorformlinge 10 weisen einen Mündungsabschnitt 10a auf, der gegenüber einem Grundkörper der Kunststoffvorformlinge 10 einen vergrößerten Querschnitt aufweist.The 1 shows a partial representation of an embodiment of a device proposed here 1 for sterilizing and / or cleaning plastic preforms 10. The reference number refers to this L on a longitudinal direction of the plastic preforms 10 , here also an axis of symmetry of the plastic preforms 10 represents. These plastic preforms 10 have a mouth section 10a on, opposite to a main body of the plastic preforms 10 has an enlarged cross-section.

Unterhalb eines Gewindes 10b der Kunststoffvorformlinge 10 ist ein Tragring 10c vorgesehen. Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet eine Halteeinrichtung, welche den Kunststoffvorformling 10 in einem Bereich seines Mündungsabschnittes 10a, beispielsweise einem Bereich unterhalb seines Tragrings 10c, hält.Below a thread 10b the plastic preforms 10 is a support ring 10c intended. The reference number 22 denotes a holding device, which the plastic preform 10 in a region of its mouth portion 10a For example, an area below its support ring 10c , stops.

Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet einen Träger, an dem der Kunststoffvorformling 10 während seiner Sterilisation und/oder Reinigung angeordnet ist. Bei diesem Träger 2 kann es sich bevorzugt, wie oben erwähnt, um ein Trägerrad handeln. Das Bezugszeichen P kennzeichnet die Transportrichtung P der Kunststoffvorformlinge 10. Dabei werden die Kunststoffvorformlinge 10 entlang der Transportrichtung (P) und entlang eines Transportpfades bewegt.The reference number 2 indicates a carrier on which the plastic preform 10 during its sterilization and / or cleaning is arranged. In this carrier 2 it may be preferred, as mentioned above, to act as a carrier wheel. The reference number P indicates the transport direction P the plastic preforms 10 , This will be the plastic preforms 10 along the transport direction ( P ) and moved along a transport path.

Oberhalb der Mündungen 10a der Kunststoffvorformlinge 10 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 4 bezeichnete Beaufschlagungseinrichtung vorgesehen, welche die Innenräume der Kunststoffvorformlinge 10 mit einem Sterilisationsmittel beaufschlagt. Mittels Befestigungseinrichtungen 48, beispielsweise Schrauben, kann dabei diese Beaufschlagungseinrichtung 4 an einem Träger 38 befestigt sein. Dieser Träger 38 kann sich wiederum gemeinsam mit der Transporteinrichtung 2 bewegen, so dass die Beaufschlagungseinrichtung 4 stets in der gezeigten Position oberhalb des Kunststoffvorformlings 10 angeordnet ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass entsprechend auch eine Beaufschlagung in anderen Orientierungen der Kunststoffvorformlinge 10, beispielsweise, wenn diese umgedreht sind, möglich wäre.Above the estuaries 10a the plastic preforms 10 is provided in its entirety with 4 designated loading device, which the interiors of the The plastic preforms 10 treated with a sterilizing agent. By means of fastening devices 48 , For example, screws, this can be applied 4 on a carrier 38 be attached. This carrier 38 can in turn work together with the transport facility 2 move so that the applying device 4 always in the position shown above the plastic preform 10 is arranged. However, it should be noted that, accordingly, an application in other orientations of the plastic preforms 10 For example, if these are reversed, it would be possible.

Das Bezugszeichen LB kennzeichnet eine Längsrichtung der Beaufschlagungseinrichtung sowie auch eine Längsrichtung eines Kanals 42, über welchen das Sterilisationsmittel zugeführt wird. Dieser Kanal 42 ist im Inneren eines Grundkörpers 46 der Beaufschlagungseinrichtung 4 ausgebildet. Das Bezugszeichen 44 kennzeichnet eine Düseneinrichtung, über welche das Sterilisationsmittel in das Innere der Kunststoffvorformlinge 10 gelangt. Man erkennt, dass diese Düseneinrichtung 44 in einem Winkel α gegenüber der Längsrichtung L der Kunststoffvorformlinge 10 angeordnet ist. Die Längsrichtung L ist hier auch eine vertikale Richtung.The reference number LB indicates a longitudinal direction of the loading device as well as a longitudinal direction of a channel 42 via which the sterilizing agent is supplied. This channel 42 is inside a body 46 the admission device 4 educated. The reference number 44 denotes a nozzle device, via which the sterilizing agent into the interior of the plastic preforms 10 arrives. It can be seen that this nozzle device 44 at an angle α with respect to the longitudinal direction L the plastic preforms 10 is arranged. The longitudinal direction L Here is also a vertical direction.

Man erkennt auch, dass in dieser Darstellung die Düseneinrichtung 44 in dem Träger 38 verbaut ist oder sogar ein Bestandteil des Trägers 38 ist. Alternativ hierzu ist vorstellbar, dass jede Düseneinrichtung 44 separat und insbesondere auch lösbar an dem Träger 38 angeordnet ist.It can also be seen that in this illustration the nozzle device 44 in the carrier 38 is built-in or even a part of the carrier 38 is. Alternatively, it is conceivable that each nozzle device 44 separately and in particular also detachable on the carrier 38 is arranged.

Das Bezugszeichen 8 kennzeichnet einen Spalt, der zwischen dem Träger 38 und insbesondere zwischen einer Austrittsöffnung der Beaufschlagungseinrichtung beziehungsweise Düseneinrichtung 44 und dem oberen Mündungsrand der Kunststoffvorformlinge 10 ausgebildet ist. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Düseneinrichtung 44 nach unten über den Träger 38 hinaus steht, da die Kunststoffvorformlinge 10 gemeinsam mit den Beaufschlagungseinrichtungen 4 transportiert werden Der Spalt 8 erstreckt sich damit in einer horizontalen Ebene.The reference number 8th indicates a gap between the carrier 38 and in particular between an outlet opening of the loading device or nozzle device 44 and the upper mouth edge of the plastic preforms 10 is trained. However, it would also be possible for the nozzle device 44 down over the carrier 38 addition, since the plastic preforms 10 together with the loading facilities 4 be transported The gap 8th thus extends in a horizontal plane.

Man erkennt damit, dass die Einspritzrichtung des fließfähigen Mediums einerseits in dem Winkel α gegenüber der Längsrichtung L, das heißt insbesondere auch schräg gegenüber der Transportrichtung P, des Kunststoffvorformlings 10 angeordnet ist und dass andererseits die Längsrichtung LB der Beaufschlagungseinrichtung 4 gegenüber der Längsrichtung L des Kunststoffvorformlings 10 nach hinten, das heißt entgegen der Transportrichtung P versetzt ist. Der Versatz ergibt sich hier durch den Abstand d zwischen den (zueinander parallelen) Längsrichtungen L und LB.It can be seen that the injection direction of the flowable medium on the one hand in the angle α with respect to the longitudinal direction L , that is in particular also diagonally opposite the transport direction P , the plastic preform 10 is arranged and that on the other hand, the longitudinal direction LB the admission device 4 opposite to the longitudinal direction L of the plastic preform 10 to the rear, that is opposite to the transport direction P is offset. The offset results here by the distance d between the (parallel to each other) longitudinal directions L and LB ,

Alternativ zu der hier gezeigten schrägen Einspritzung kann jedoch die Düseneinrichtung 44 jedoch auch parallel zur Längsrichtung L ausgerichtet sein. Auch kann auf den parallel Einspritzversatz verzichtet sein.As an alternative to the oblique injection shown here, however, the nozzle device 44 but also parallel to the longitudinal direction L be aligned. Also can be dispensed with the parallel injection offset.

Die 2 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Anordnung der Beaufschlagungseinrichtung 4. Man erkennt auch an dieser Darstellung, dass die Beaufschlagungseinrichtung 4 einerseits gegenüber dem Zentrum des Kunststoffvorformlings 10 und damit auch gegenüber dessen Längsrichtung entgegen der Transportrichtung P versetzt ist. Auch erkennt man in der 2 die schräge Anstellung der Beaufschlagungseinrichtung 4 beziehungsweise des Düsenabschnitts 44 beziehungsweise die sich dadurch ergebende schräge Beaufschlagungsrichtung 4 des fließfähigen Mediums. Auch erkennt man, dass die Kunststoffvorformlinge 10 entlang eines kreisförmigen Transportpfades transportiert werden.The 2 shows a schematic representation for illustrating the arrangement of the applying device 4 , It can also be seen from this representation that the loading device 4 on the one hand opposite the center of the plastic preform 10 and thus also opposite to its longitudinal direction against the transport direction P is offset. Also you can see in the 2 the oblique employment of the loading device 4 or of the nozzle section 44 or the resulting oblique impingement direction 4 of the flowable medium. Also you can see that the plastic preforms 10 be transported along a circular transport path.

3 zeigt eine Gegenüberstellung zur Veranschaulichung der durch die Erfindung erzielten Wirkung. In der rechten Teilfigur ist dargestellt, dass bei einem Überschreiten eines Grenzrinsdruck, vorliegend von 0,9 bar, bei etwa 10 bar sich vor allem im Bereich des Bodens innerhalb des Kunststoffvorformlings 10 Wirbelströme, das heißt ein Rezirkulationsgebiet, ausbildet. Dies erschwert oder verhindert ein selbstständiges Wiederaustreten des fließfähigen Mediums aus der Mündung 10a des Kunststoffvorformlings 10. 3 shows a comparison to illustrate the effect achieved by the invention. In the right part of the figure is shown that when exceeding a Grenzrinsdruck, in this case of 0.9 bar, at about 10 bar, especially in the region of the bottom within the plastic preform 10 Eddy currents, that is, a recirculation area, forms. This impedes or prevents an independent re-emergence of the flowable medium from the mouth 10a of the plastic preform 10 ,

In der linken Teilfigur wird das fließfähige Medium bei einem Druck von 0,7 bar, jedenfalls unterhalb des Grenzrinsdrucks, in den Kunststoffvorformling 10 eingespritzt. Erkennbar ist, dass auch im Bodenbereich des Behältnisses jedwede Wirbelströme vermieden sind, wodurch eventuell. vorhandene Schmutzpartikel besonders effiziert durch die laminare Strömung wieder aus dem Kunststoffvorformling 10 ausgespült werden.In the left part of the figure, the flowable medium at a pressure of 0.7 bar, at least below the Grenzrinsdrucks, in the plastic preform 10 injected. It can be seen that even in the bottom area of the container, any eddy currents are avoided, possibly resulting. Existing dirt particles are particularly efficacious due to the laminar flow again out of the plastic preform 10 be rinsed out.

Die 4 zeigt das in den 1 und 2 gezeigte schräge Einspritzen des fließfähigen Mediums nochmals rein schematisch. Allerdings ist nun aus der 4 besonders deutlich zu erkennen, dass durch die schräge Anstellung der Düseneinrichtung 44 der austretende Massestrom sich vorzugsweise vollständig an die Innenwand des Kunststoffvorformings 10 anlegt. Insbesondere begünstigt nämlich das schräge Anstellen ein Ausströmen des fließfähigen Mediums aus der Behältnismündung. Dies nämlich unter anderem deshalb, da sich in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg in Richtung des Bodens des Kunststoffvorformlings 10 der Massestrom des fließfähigen Mediums immer weiter auffächert und daher immer mehr (Oberflächen)Volumen einnimmt.The 4 shows that in the 1 and 2 shown oblique injection of the flowable medium again purely schematically. However, now is out of the 4 particularly clearly seen that by the oblique employment of the nozzle device 44 the escaping mass flow preferably completely to the inner wall of the plastic preform 10 invests. In particular, the oblique setting favors an outflow of the flowable medium from the mouth of the container. This is because, among other things, because depending on the distance covered in the direction of the bottom of the plastic preform 10, the mass flow of the flowable medium fanning out more and therefore occupies more (surface) volume.

Die 5 zeigt in einer größeren Aufnahme die in der 3 gezeigte Situation. Erkennbar ist, dass sich eine Form des Massestrahls und ebenso die Geschwindigkeitsverteilung sich durch die beiden Druckunterschiede grundlegend unterscheiden. Bei 10 bar (rechte Teilfigur) dickt der Massestrom erkennbar auf (erheblich Kegelbildung), was bei einem Druck von 0,7 bar (also unterhalb des Grenzrinsdrucks) deutlich verringert ist. The 5 shows in a larger recording in the 3 shown situation. It can be seen that a shape of the mass jet and also the velocity distribution are fundamentally different due to the two pressure differences. at 10 Bar (right part of the figure) thickens the mass flow noticeably (significantly coning), which is significantly reduced at a pressure of 0.7 bar (ie below the limit rinsing pressure).

Die 6 zeigt in einer schematisch perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Düseneinrichtung 44. Diese Düseneinrichtung 44 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Vollstrahldüse. Erkennbar ist ein minimaler Düsenquerschnitt 410, welcher vorliegend wenigstens 0,5 mm und höchstens 3,3 mm beträgt. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine solche Größendimension des minimalen Düsenquerschnitts 410 bei einem Druck von bis zu 0,9 bar die unerwünschten Wirbelströme innerhalb des Kunststoffvorformlings 10 vermeidet.The 6 shows in a schematic perspective view of an embodiment of a nozzle device described herein 44 , This nozzle device 44 is a full jet nozzle in this embodiment. Visible is a minimal nozzle cross-section 410 , which in the present case is at least 0.5 mm and at most 3.3 mm. The inventors have found that such a size dimension of the minimum nozzle cross section 410 at a pressure of up to 0.9 bar the unwanted eddy currents within the plastic preform 10 avoids.

Die Erfindung ist nicht anhand der Beschreibung und der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was auch insbesondere jede Kombination der Patentansprüche beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination von Merkmalen selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description and the embodiments. Rather, the invention encompasses every new feature as well as every combination of features, which also includes in particular every combination of the claims, even if this feature or this combination of features is not explicitly stated in the patent claims or the exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtung zum Sterilisieren und/oder ReinigenDevice for sterilizing and / or cleaning
22
Trägercarrier
44
Beaufschlagungseinrichtungloading device
55
RinsdruckeinstellungsvorrichtungRinsdruckeinstellungsvorrichtung
88th
Spaltgap
1010
KunststoffvorformlingeThe plastic preforms
10a10a
Mündungsabschnittmouth portion
10b10b
Gewindethread
10c10c
Tragringsupport ring
2222
Halteeinrichtungholder
3838
Trägercarrier
4242
Kanalchannel
4444
Düseneinrichtungnozzle device
4646
Grundkörperbody
4848
Befestigungseinrichtungfastening device
410410
minimaler Düsenquerschnittminimum nozzle cross-section
LL
Längsrichtung der KunststoffvorformlingeLongitudinal direction of the plastic preforms
LBLB
Längsrichtung der BeaufschlagungseinrichtungLongitudinal direction of the loading device
PP
Transportrichtungtransport direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012112803 A1 [0003]DE 102012112803 A1 [0003]

Claims (9)

Verfahren zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Behältnissen, insbesondere von Kunststoffvorformlingen (10), mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert, und mit einer Vielzahl von Beaufschlagungseinrichtungen (4), welche die Behältnisse (10) mit einem fließfähigen Medium beaufschlagen, wobei jede Beaufschlagungseinrichtung (4) jeweils eine Düseneinrichtung (44) umfasst mittels der das fließfähige Medium in die Behältnisse (10) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rinsdruck, unter dem das fließfähige Medium in zumindest ein Behältnis (10) eingespritzt wird, in Abhängigkeit von einem, insbesondere minimalen, Düsenquerschnitt (410) der Düseneinrichtung (44), derart eingestellt wird, sodass innerhalb des Behältnisses (10) zumindest stellenweise eine laminare Strömung des fließfähigen Mediums erzeugt wird.Method for cleaning and / or sterilizing containers, in particular plastic preforms (10), with a transport device (2) which transports the containers (10) along a predetermined transport path, and with a multiplicity of loading devices (4) which hold the containers ( 10) with a flowable medium act, each Beaufschlagungseinrichtung (4) each comprise a nozzle device (44) by means of the flowable medium in the containers (10) is injected, characterized in that a Rinsdruck, under which the flowable medium in at least one Container (10) is injected, in response to a, in particular minimal, nozzle cross-section (410) of the nozzle device (44) is set such that within the container (10) at least in places a laminar flow of the flowable medium is generated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rinsdruck derart eingestellt ist, dass eine, insbesondere maximale, Austrittsgeschwindigkeit des fließfähigen Mediums stets unterhalb einer Grenzaustrittsgeschwindigkeit, insbesondere stets unterhalb der Schallgeschwindigkeit, bleibt.Method according to Claim 1 , characterized in that the rinsing pressure is adjusted such that a, in particular maximum, exit velocity of the flowable medium always below a threshold exit velocity, in particular always below the speed of sound, remains. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rinsdruck unterhalb eines Grenzrinsdrucks liegt, wobei der Grenzrinsdruck derjenige Druck ist, oberhalb dessen während des Einleitens des fließfähigen Mediums in das Behältnis (10) das fließfähige Medium zumindest stellenweise innerhalb des Behältnisses (10) eine von einer laminaren Strömung abweichende Strömung ausbildet.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the rinsing pressure is below a Grenzrinsdrucks, wherein the Grenzrinsdruck is that pressure above which during the introduction of the flowable medium into the container (10), the flowable medium at least in places within the container (10) deviates from a laminar flow Flow trains. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rinsdruck wenigstens 0,3 bar und höchstens 1,7 bar, bevorzugt wenigstens 0,5 bar und höchstens 1,5 bar, beträgt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rinsing pressure is at least 0.3 bar and at most 1.7 bar, preferably at least 0.5 bar and at most 1.5 bar. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bewegung der Behältnisse und/oder der Beaufschlagungseinrichtungen (4) entlang des Transportpfades, die Beaufschlagungseinrichtungen (4) entlang der Längsrichtungen (L) relativ zu dem der Beaufschlagungseinrichtung (4) zugeordneten Behältnis (10) unbeweglich angeordnet ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that during the movement of the containers and / or the loading devices (4) along the transport path, the loading means (4) along the longitudinal directions (L) relative to the container associated with the loading device (4) (10) is arranged immovable. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch eine Rinsdruckeinstellvorrichtung (5) mittels welcher der Rinsdruck vor jeder Behandlung und/oder zumindest einmal während der Behandlung eines Behältnisses (10) eingestellt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized by a rinsing pressure adjustment device (5) by means of which the rinsing pressure is adjusted before each treatment and / or at least once during the treatment of a container (10). Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder während der Behandlung der Behältnisse (10) die Rinsdruckeinstellvorrichtung (5) den Rinsdruck, insbesondere in Abhängigkeit des Düsenquerschnitts (410) der Düseneinrichtung (44) regelt.Method according to the preceding claim, characterized in that before and / or during the treatment of the containers (10) the Rinsdruckeinstellvorrichtung (5) regulates the Rinsdruck, in particular in dependence of the nozzle cross-section (410) of the nozzle means (44). Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungseinrichtungen ( 4 ) derart angeordnet sind, dass sie das fließfähige Medium unter einem vorgegebenen, von 0° verschiedenen Winkel a, gegenüber einer Längsrichtung (L) der Behältnisse (10) in diese einspritzen und/oder die Längsrichtungen (LB) der Beaufschlagungseinrichtungen (4) gegenüber den Längsrichtungen (L) der Behältnisse (10) versetzt angeordnet sind.Method according to the preceding claim, characterized in that the loading means (4) are arranged such that they inject the flowable medium at a predetermined, different from 0 ° angle a, with respect to a longitudinal direction (L) of the containers (10) in this and / or the longitudinal directions (LB) of the loading devices (4) with respect to the longitudinal directions (L) of the containers (10) are arranged offset. Vorrichtung zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Behältnissen, insbesondere von Kunststoffvorformlingen (10), mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert, und mit einer Vielzahl von Beaufschlagungseinrichtungen (4), welche die Behältnisse (10) mit einem fließfähigen Sterilisationsmedium beaufschlagen, wobei jede Beaufschlagungseinrichtung (4) jeweils eine Düseneinrichtung (44) umfasst mittels der das fließfähige Medium in die Behältnisse (10) einspritzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rinsdruck unter dem das fließfähige Medium in zumindest ein Behältnis (10) eingespritzt wird in Abhängigkeit von einem, insbesondere minimalen, Düsenquerschnitt (410) der Düseneinrichtung (44), derart einstellbar ist, dass innerhalb des Behältnisses (10) zumindest stellenweise eine laminare Strömung des fließfähigen Mediums erzeugbar ist.Device for cleaning and / or sterilizing containers, in particular plastic preforms (10), with a transport device (2) which transports the containers (10) along a predetermined transport path, and with a multiplicity of loading devices (4) which hold the containers ( 10) with a flowable sterilization medium act, each Beaufschlagungseinrichtung (4) each comprise a nozzle means (44) by means of which the flowable medium in the containers (10) can be injected, characterized in that a Rinsdruck below the flowable medium in at least one container (10) is injected in dependence on a, in particular minimal, nozzle cross-section (410) of the nozzle device (44), is adjustable so that within the container (10) at least in places a laminar flow of the flowable medium can be generated.
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