DE102018208750A1

DE102018208750A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Maschinen in pharmazeutischen Anlagen

Info

Publication number: DE102018208750A1
Application number: DE102018208750.4A
Authority: DE
Inventors: Werner Iländer; Thomas Bühler
Original assignee: Bausch and Stroebel Maschinenfabrik Ilshofen GmbH and Co KG
Current assignee: Bausch and Stroebel SE and Co KG
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2018-06-04
Publication date: 2019-12-05

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Maschinen oder Maschinenteilen in pharmazeutischen Abfüll- und/oder Verpackungsanlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich hierbei dadurch aus, dass es einen Schritt einer Behandlung wenigstens einer Oberfläche (O) einer Maschine (M) oder eines Maschinenteils mittels eines CO2-Schneestrahlens umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Maschinen oder Maschinenteilen in pharmazeutischen Abfüll- und/oder Verpackungsanlagen sowie eine Vorrichtung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.
Aufgrund der hohen Anforderungen, die in pharmazeutischen Anlagen an Hygiene und Reinheit gestellt werden, sind häufige Reinigungsvorgänge auch der in derartigen Anlagen eingesetzten Maschinen vonnöten. Bisher werden diese Reinigungsvorgänge in der Regel mit Wasser durchgeführt, welches zur Verbesserung seiner Reinigungs- und Desinfektionswirkung üblicherweise erhitzt wird. Hierzu wird pharmazeutisches Wasser eingesetzt, das jedoch nach jedem Reinigungsvorgang aufwändig und energieintensiv aufbereitet werden muss. Ferner hat die Reinigung mit Wasser den Nachteil, dass auf sie stets eine Trocknung folgen muss, so dass Rückstände des Reinigungswassers von den Maschinen oder Maschinenteilen wieder aufwändig entfernt werden müssen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vorteilhaftes Reinigungsverfahren für Maschinen oder Maschinenteile in pharmazeutischen Abfüll- und/oder Verpackungsanlagen bereitzustellen, das die genannten Nachteile der Reinigung mit Wasser ausräumt und dennoch wenigstens gleich gute Reinigungsergebnisse erzielt.
Hierzu zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass es einen Schritt einer Behandlung wenigstens einer Oberfläche einer Maschine oder eines Maschinenteils mittels eines CO₂-Schneestrahlens umfasst. Beim CO₂-Schneestrahlen handelt es sich um ein Druckluftstrahlverfahren, bei dem als Strahlmittel festes Kohlenstoffdioxid eingesetzt wird, so dass es hinsichtlich seines Wirkmechanismus dem Trockeneisstrahlen ähnlich ist. Im Gegensatz zu diesem Verfahren, bei dem das Kohlenstoffdioxid bereits als Feststoff an die entsprechende Reinigungsvorrichtung zugeführt wird, wodurch keine kontinuierlichen Strahlvorgänge möglich sind, erlaubt das CO₂-Schneestrahlen einen kontinuierlichen Betrieb. Zu diesem Zweck wird flüssiges Kohlenstoffdioxid kontinuierlich aus geeigneten Vorratsbehältern zugeführt und erst während des Strahlvorgangs mittels speziell ausgebildeter Düsen in einem Druckluftstrahl zu einem Feststoff-Gas-Gemisch entspannt. Die derart entstehenden CO₂-Schneepartikel werden von der ebenfalls zugeführten Druckluft gebündelt und beschleunigt, wobei durch die geringe kinetische Energie dieser Partikel eine vergleichsweise geringe abrasive Wirkung an der zu reinigenden Oberfläche hervorgerufen wird.
Wenngleich das CO₂-Schneestrahlen bereits in einigen Technologiefeldern, wie beispielsweise dem Automobilbau, zum Entfernen von Staub, Flussmittelrückständen, Schmauchspuren aus der Laserbearbeitung, Öl, Polierpasten etc. verwendet wird, so ist es der Verdienst der Erfinder der vorliegenden Erfindung, erkannt zu haben, dass das genannte Verfahren zum Reinigen von Maschinen oder Maschinenteilen in pharmazeutischen Abfüll- und/oder Verpackungsanlagen besonders vorteilhaft eingesetzt werden kann. Der hauptsächliche Vorteil des Einsatzes von festem Kohlenstoffdioxid besteht nämlich darin, dass durch die Eigenschaft des Kohlenstoffdioxids, bei üblicherweise in derartigen Anlagen vorherrschenden Temperaturen direkt zu einem Gas zu sublimieren, keine festen oder flüssigen Rückstände an den zu reinigenden Oberflächen verbleiben und somit der Trocknungsschritt entfallen kann. Ferner handelt es sich bei Kohlenstoffdioxid um ein inertes Gas, das auch empfindliche Oberflächen chemisch nicht angreift, nicht toxisch ist und auch beispielsweise beim Einsatz an elektronischen Komponenten unbedenklich ist. Auch hinsichtlich seiner Energie- und Umweltbilanz kann Kohlenstoffdioxid dem Einsatz von Wasser überlegen sein, insbesondere wenn heißes und/oder pharmazeutisches Wasser ersetzt werden kann.
Bei den zu reinigenden Maschinen oder Maschinenteilen kann es sich insbesondere um Abfüllanlagen, Verschließanlagen oder Teile davon handeln. Gerade in diesen Anlagen ist der Vorteil des rückstandsfreien Sublimierens des Kohlenstoffdioxids besonders groß, da eine Verunreinigung der abzufüllenden und/oder zu verschließenden pharmazeutischen Behälter durch das Reinigungsmittel ausgeschlossen ist.
Zur weiteren Verbesserung und Sicherstellung eines gewünschten Reinigungsergebnisses kann das erfindungsgemäße Verfahren einen weiteren Schritt einer Behandlung der wenigstens einen Oberfläche mittels einer anderen Reinigungstechnik umfassen, beispielweise eine vorherige Nassreinigung und gegebenenfalls eine hierauf folgende Trocknung.
Bei den von der wenigstens einen Oberfläche zu entfernenden Verunreinigung kann es sich um eines oder mehrere handeln aus Produktrückständen, mikrobiologischen Verunreinigungen, Reinigungsmittelrückständen und/oder Deaktivierungsmittelrückständen.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend eine Zufuhrvorrichtung zum kontinuierlichen Zuführen von flüssigem CO₂ und Druckluft zu wenigstens einer Düse, welche dazu eingerichtet ist, durch Entspannung des flüssigen CO₂ Feststoffpartikel zu erzeugen und auf die zu behandelnde Oberfläche zu richten, wobei die Druckluft insbesondere dazu dient, die CO₂-Feststoffpartikel am Ausgang der Düse zu beschleunigen. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Absaug- oder Spülvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, abgereinigte Stoffe von der Oberfläche zu entfernen.
Insbesondere in Anwendungen, in denen eine Automatisierung der Reinigungsvorgänge gewünscht ist und auf eine manuelle Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen demnach wenigstens teilweise verzichtet werden soll, kann die entsprechende Vorrichtung ferner wenigstens eine Verlagerungsvorrichtung umfassen, welche dazu eingerichtet ist, die wenigstens eine Düse relativ zu der wenigstens einen Oberfläche zu verlagern. Auf diese Weise kann auch eine Integration der erfindungsgemäßen Vorrichtung in eine übergeordnete Anlage vorgesehen werden, so dass beispielsweise Reinigungsvorgänge mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in automatisierter Weise auf andere automatisierte Abläufe in der Anlage angepasst werden können, beispielsweise eine Reinigung in ohnehin vorgesehen Betriebspausen automatisch durchgeführt werden kann.
Um die Effizienz und den Reinigungsdurchsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erhöhen, kann diese mehrere Düsen umfassen, welche gegebenenfalls einzeln oder zu mehreren durch die wenigstens eine Verlagerungsvorrichtung verlagerbar sein können.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform deutlich, wenn diese zusammen mit der beiliegenden 1 betrachtet wird, die schematisch einen Aufbau einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung zeigt.
In dieser 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen von Maschinen oder Maschinenteilen in pharmazeutischen Abfüll- und/oder Verpackungsanlagen ganz allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet, während die zu reinigende Oberfläche einer Maschine M mit dem Buchstaben O bezeichnet ist.
Die Reinigungsvorrichtung 10 umfasst eine Quelle 12 für flüssiges Kohlenstoffdioxid, beispielsweise in Form einer Steigrohrflasche, sowie eine Druckluftquelle 14. Die Kohlenstoffdioxidquelle 12 und die Druckluftquelle 14 sind über jeweilige Zuleitungen 16 und 18 mit einer Schneestrahldüse 20 verbunden, die beispielsweise als Zweistoffringdüse ausgebildet sein kann. In einer derartigen Zweistoffringdüse wird das flüssige Kohlenstoffdioxid am Düsenaustritt auf Umgebungsdruck entspannt und die hierbei entstehenden CO₂-Schneepartikel durch einen Mantelstrahl aus überschallschneller Druckluft von der Druckluftquelle 14 gebündelt und beschleunigt, wodurch ein CO₂-Schneestrahl 24 gebildet wird.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass anstelle von Druckluft auch andere Trägergase verwendet werden können, beispielsweise reiner Stickstoff, so dass auch das Trägergas durch ein inertes Gas gebildet sein kann.
Die Düse 20 kann mittels einer Verlagerungseinrichtung 22 relativ zu dem Maschinenteil M und damit zu der zu reinigenden Oberfläche O verlagert und ausgerichtet werden, so dass der CO₂-Schneestrahl 24 in geeigneter Weise auf die Oberfläche O des Maschinenteils M gerichtet werden kann und sie beispielsweise auch flächenmäßig abfahren kann, um eine großflächige Reinigung davon durchzuführen.
Zuletzt ist eine Absaugvorrichtung 26 vorgesehen, welche mittels eines Unterdrucks eine Gasströmung hervorruft, durch die von der Oberfläche O abgereinigte Stoffe abgesaugt und abtransportiert werden können.
Es sei auch noch darauf hingewiesen, dass in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Mehrzahl von Düsen 20 parallel eingesetzt werden können, um den Reinigungsprozess zu parallelisieren. Hierbei können mehrere der Düsen 20 durch eine gemeinsame Kohlenstoffdioxidquelle 12 und/oder eine gemeinsame Druckluftquelle 14 versorgt werden und ferner auch mittels einer gemeinsamen Verlagerungsvorrichtung 22 verlagert werden.

Claims

Verfahren zum Reinigen von Maschinen oder Maschinenteilen in pharmazeutischen Abfüll- und/oder Verpackungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt einer Behandlung wenigstens einer Oberfläche (O) einer Maschine (M) oder eines Maschinenteils mittels eines CO₂-Schneestrahlens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (M) oder das Maschinenteil eine Abfüllanlage oder eine Verschließanlage oder ein Teil davon ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen weiteren Schritt einer Behandlung der wenigstens einen Oberfläche (O) mittels einer anderen Reinigungstechnik umfasst, beispielweise eine vorherige Nassreinigung und gegebenenfalls eine hierauf folgende Trocknung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der wenigstens einen Oberfläche (O) zu entfernenden Verunreinigungen wenigstens eines umfassen aus: Produktrückstände, mikrobiologische Verunreinigungen, Reinigungsmittelrückstände und/oder Deaktivierungsmittelrückstände.
Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: - eine Zufuhrvorrichtung (12, 14) zum Zuführen von flüssigem CO₂ und Druckluft zu wenigstens einer Düse (20), welche dazu eingerichtet ist, durch Entspannung des flüssigen CO₂ Feststoffpartikel (24) zu erzeugen und auf die zu behandelnde Oberfläche (O) zu richten und - eine Absaug- oder Spülvorrichtung (26), welche dazu eingerichtet ist, abgereinigte Stoffe von der Oberfläche zu entfernen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Verlagerungsvorrichtung (22) umfasst, welche dazu eingerichtet ist, die wenigstens eine Düse (20) relativ zu der wenigstens einen Oberfläche (O) zu verlagern.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Düsen (20) umfasst, welche gegebenenfalls einzeln oder zu mehreren durch die wenigstens eine Verlagerungsvorrichtung (22) verlagerbar sind.