DE102023101887A1

DE102023101887A1 - Vorrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels sowie Verfahren zum Reinigen der Vorrichtung

Info

Publication number: DE102023101887A1
Application number: DE102023101887.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Gerhards; Thomas Herold
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2023-01-26
Filing date: 2023-01-26
Publication date: 2024-08-01
Also published as: WO2024156461A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (200) zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels, insbesondere für eine Behälterbehandlungsanlage (100), bevorzugt für eine Behälterherstellungs- und/oder Behälterfüllmaschine, umfassend eine Sterilisationsmittel-Zuleitung (210) zum Zuführen des flüssigen Sterilisationsmittels in einen Verdampfer; und einen Verdampfer (220), der über einen Zuleitungsabschnitt (221) mit der Sterilisationsmittel-Zuleitung (210) verbunden und dazu eingerichtet ist, das flüssige Sterilisationsmittel in einen gasförmigen Aggregatzustand zu überführen und anschließend einer Behälterbehandlungsanlage zuzuführen. Weiter weist die Vorrichtung eine Reinigungsmittel-Zuleitung auf (230) zum Zuführen eines Reinigungsfluid in den Verdampfer (220), insbesondere über den Zuleitungsabschnitt (221).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Reinigen einer solchen Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 9 sowie eine Behälterbehandlungsanlage nach Anspruch 14.
Behälterbehandlungsanlagen, wie beispielsweise Behälterherstellungsmaschinen und/oder Behälterbefüllmaschinen, sind komplexe Prozessanlagen, die beispielsweise für die Herstellung und/oder Abfüllung von PET-Flaschen oder dergleichen verwendet werden.
Der grundsätzliche Aufbau einer Behälterbehandlungsmaschine ist beispielsweise in der DE 42 12 583 25 A1 beschrieben.
Üblicherweise kommt in Behälterbehandlungsmaschinen Wasserstoffperoxid in wässriger Lösung zum Einsatz, um die Behälter oder deren Vorformlinge oder Maschinenelemente zu sterilisieren. Hierfür wird die wässrige Lösung zunächst in einen Verdampfer gegeben und dort in einen gasförmigen Aggregatzustand überführt. Anschließend wird das so erzeugte Wasserstoffperoxid-haltige Gas für einen Sterilisationsprozess bereitgestellt, bei dem das Gas mittels einer oder mehrerer Düsen in die Innenseite und/oder auf die Außenseite der Behälter oder deren Vorformlinge oder auf die Maschinenelemente appliziert wird, beispielsweise durch Aufsprühen oder dergleichen.
Damit das bereitgestellte Wasserstoffperoxid beim Verdampfen nicht zerfällt bzw. im gasförmigen Aggregatzustand weiterhin stabil bleibt und/oder um den katalytischen Zerfall des Wasserstoffperoxids einzudämmen, wird die wässrige Lösung zumeist mit Zusätzen bzw. mit Stabilisatoren versehen. Diese Zusätze können aber während des Verdampfungsprozesses, während der Weiterleitung und auch während der Sterilisierung aus den verschiedensten Gründen ausfallen und zu Ablagerungen innerhalb des Verdampfers und/oder der Behälterbehandlungsanlage führen. Diese Ablagerungen sind in der Regel Salze. Insbesondere können die Ablagerungen den Verdampfer und/oder die nachgeordneten Leitungen und Düsen verstopfen oder sogar in die Behälter oder die Vorformlinge gelangen.
Um dies zu verhindern, müssen die entsprechenden Komponenten der Verdampfungsvorrichtung, ggf. auch von der Verdampfungsvorrichtung versorgte Leitungen oder Einrichtungen einer Behälterbehandlungsanlage, in regelmäßigen Intervallen gewartet werden. Dabei werden die entsprechenden Komponenten ausgebaut, gereinigt und anschließend wieder eingebaut. Dies kann mitunter sehr aufwendig sein und zu hohen Standzeiten Verdampfungsvorrichtung und/oder der Behälterbehandlungsanlage führen, also Zeiten, in denen die Behälterbehandlungsanlage stillsteht und nicht für die Herstellung und/oder Abfüllung von Behältern verwendet werden kann. Auch fallen durch die Wartung entsprechende Personalkosten an.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, wenigstens eines der oben genannten Probleme zu adressieren. Insbesondere sollen Vorrichtungen sowie Verfahren bereitgestellt werden, welche eine wartungsarme Versorgung von Behälterbehandlungsanlagen mit einem Sterilisierungsfluid ermöglichen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einer Vorrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels nach Anspruch 1. Die Vorrichtung ist dabei insbesondere dazu eingerichtet, sowohl ein flüssiges Sterilisationsmittel als auch ein Reinigungsfluid in den Verdampfer leiten zu können und weist dazu entsprechende Zuleitungen auf.
Unter einer Behälterbehandlungsanlage werden hierin insbesondere Prozessanlagen verstanden, die dazu eingerichtet sind, Behälter herzustellen und/oder Behälter zu befüllen.
Ein Beispiel für eine Behälterbehandlungsanlage ist eine sogenannte Blasmaschine, die aus Vorformlingen (engl. preform) aus einem thermoplastischen Kunststoff Behälter mittels eines Blasprozesses fertigt, bevorzugt eine Streckblasmaschine, bei der die Umformung unter Verwendung einer Reckstange erfolgt. Gemeint sind insbesondere auch Umformmaschinen, bei denen simultan eine Umformung des Vorformlings in den Behälter und die Befüllung des Behälters erfolgt, indem das Füllgut als Umformfluid verwendet wird, insbesondere ebenfalls unter Verwendung einer Reckstange. Gemeint sind insbesondere auch Füllmaschinen, in denen fertige Behälter mit einem Füllgut befüllt werden. Gemeint sind auch Verschließer, die gefüllte Behälter verschließen, z.B. Behälter mit Kappen oder Schraubverschlüssen verschließen.
Die hierin vorgeschlagene Vorrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels ist insbesondere dazu eingerichtet, mit einersolchen Behälterbehandlungsanlage fluidleitend verbunden zu werden, beispielsweise über entsprechende Leitungen. Die Vorrichtung zum Verdampfen des flüssigen Sterilisationsmittels weist dabei wenigstens einen Verdampfer und zwei Zuleitungen auf, wobei die zwei Zuleitungen fluidleitend mit dem Verdampfer verbunden sind, insbesondere um den Verdampfer mit einem Sterilisationsmittel und mit einem Reinigungsfluid zu beschicken. Eine der Zuleitungen ist dabei dazu eingerichtet, ein flüssiges Sterilisationsmittel zuzuführen und die andere Zuleitung ist dazu eingerichtet, ein Reinigungsfluid zuzuführen.
Die Zuleitung für das flüssige Sterilisationsmittel kann auch als Sterilisationsmittel-Zuleitung bezeichnet werden. Bevorzugt ist die Sterilisationsmittel-Zuleitung in Bezug auf das flüssige Sterilisationsmittel fluiddicht ausgeführt und/oder fluidleitend mit dem Verdampfer verbunden, beispielsweise über einen Zuleitungsabschnitt, insbesondere so, dass das flüssige Sterilisationsmittel in den Verdampfer gelangt und dort verdampft werden kann.
Das Sterilisationsmittel kann jedes beliebige Mittel sein, welches für die Sterilisation einer Behälterbehandlungsanlage und/oder darin verarbeiteter Werkstücke geeignet ist. Bevorzugt weist das Sterilisationsmittel unter Normbedingung, also bei einer Temperatur von 0°C und einem Druck von 1,01325 bar und/oder bei Laborbedingung, also bei einer Temperatur von 20°C und einem Druck von 1,01325 bar, einen flüssigen Aggregatzustand auf. Das Sterilisationsmittel ist also insbesondere ein flüssiges Sterilisationsmittel, wie beispielsweise eine wässrige Lösung mit Wasserstoffperoxid (H₂O₂).
Der Verdampfer ist im Wesentlichen aus einem Behälter und einem Heizelement ausgebildet. Der Begriff Behälter beschreibt dabei die Eigenschaft des Verdampfers, eine Menge an zu verdampfendem Fluid aufzunehmen, sprich ein freies Volumen für die Aufnahme dieses Fluides bereitzustellen, z.B. in Form von Kanälen oder auch in Form eines Topfes. Bevorzugt ist das Heizelement im inneren des Verdampfers bzw. Behälters angeordnet und/oder dazu eingerichtet, gasförmige und/oder flüssige Fluide innerhalb des Behälters zu erhitzen und/oder zu erwärmen und/oder zu verdampfen. Bevorzugt ist der Verdampfer dazu eingerichtet, ein flüssiges Sterilisationsmittel zu verdampfen und/oder ein flüssiges Reinigungsfluid zu erwärmen. Das Heizelement ist also dazu eingerichtet, den Innenraum des Behälters und/oder Wandbereiche des Behälters auf eine Temperatur von 100 °C oder mehr zu erhitzen, insbesondere auf eine Temperatur, die oberhalb der Siedetemperatur des flüssigen Sterilisationsmittels liegt, insbesondere oberhalb von beispielsweise 120 °C oder 130 °C oder 150 °C oder mehr. Es kommen viele unterschiedliche Ausführungsvarianten von Verdampfern in Frage. Der Verdampfer kann z.B. als Aluminiumzylinder ausgebildet sein, in dem ein Strömungskanal in Form einer Spirale eingefräst ist, wodurch eine gewünschte Verweilzeit des durch den Kanal strömenden Fluides erreicht wird. An der Oberseite des Aluminiumzylinders kann es z.B. Bohrungen für Heizstäbe als Heizelemente und einen Temperatursensor geben. Andere Materialien als Aluminium sind möglich, werden aber als weniger vorteilhaft angesehen. Der Verdampfer könnte im Wesentlichen auch als Topf mit innenliegender Heizplatte ausgebildet sein, bei dem das mit Heizenergie zu beaufschlagende Fluid durch eine Öffnung auf eine heiße Oberfläche der Heizplatte strömt, auf dieser erwärmt wird und durch eine zweite Öffnung austritt. Der Verdampfer könnte auch als Rohr ausgeführt werden, dessen Wandung erhitzt wird und das durchströmende Fluid durch Kontakt mit der Wand erwärmt wird. Bevorzugt wird das Sterilisiermittel in zerstäubter Form in den Verdampfer eingegeben.
Bevorzugt ist der Verdampfer so ausgeführt, dass das Sterilisationsfluid und/oder das Reinigungsfluid den Verdampfer durchströmen, wobei diese Fluide während der Durchströmung erwärmt werden.
Die Verdampfungsvorrichtung weist bevorzugt einen Zuleitungsabschnitt auf, um den Verdampfer mit dem Sterilisationsmittel und/oder dem Reinigungsfluid zu beschicken, und der insbesondere in einem oberen Bereich des Verdampfers angeordnet ist und/oder mit der Sterilisationsmittel- und/oder der Reinigungsmittel-Zuleitung fluidleitend verbunden ist.
Um das durch den Verdampfer verdampfte Sterilisationsmittel und/oder erhitzte Reinigungsfluid aus dem Verdampfer abzuführen, weist der Verdampfer ferner eine Leitung auf, die insbesondere in einem unteren Bereich des Verdampfers angeordnet und/oder dazu eingerichtet ist, mit einer Leitung und/oder einer Düse einer Behälterbehandlungsanlage verbunden zu werden. „Unten“ meint dabei in vertikaler Richtung untenliegend.
Die Vorrichtung weist ferner eine Zuleitung für ein Reinigungsmittel auf. Die Zuleitung ist dabei bevorzugt dazu eingerichtet, ein flüssiges Reinigungsmittel zu transportieren und/oder zu halten. Die Zuleitung ist also insbesondere in Bezug auf das flüssige Reinigungsmittel fluiddicht ausgeführt. Die Zuleitung kann auch als Reinigungsmittel-Zuleitung bezeichnet werden. Bevorzugt ist die Reinigungsmittel-Zuleitung fluiddicht ausgeführt und insbesondere fluidleitend mit dem Zuleitungsabschnitt verbunden.
Das Reinigungsfluid kann jedes beliebige flüssige und/oder gasförmige Mittel sein, welches für eine Reinigung eines Verdampfers und/oder von dessen Zu- und Ableitungen und/oder Leitungen und/oder Düsen einer Behälterbehandlungsanlage geeignet ist, wie beispielsweise Wasser, Wasser mit Zusätzen, destilliertes Wasser, leichte Säuren oder dergleichen. Da in der Regel Salze zu beseitigen sind, weist das Reinigungsfluid insbesondere gute salzauflösende Eigenschaften auf. Bevorzugt weist das Reinigungsfluid unter Normbedingung, also bei einer Temperatur von 0°C und einem Druck von 1,01325 bar und/oder bei Laborbedingung, also bei einer Temperatur von 20°C und einem Druck von 1,01325 bar, einen flüssigen Aggregatzustand auf. Das Reinigungsfluid ist also insbesondere ein flüssiges Reinigungsmittel, wie beispielsweise eine schwache Säure, um z.B. das Material des Verdampfers nicht anzugreifen, z.B. Aluminium. Zitronensäure oder eine Lösung mit Zitronensäure sind ein bevorzugtes Reinigungsfluid. Bevorzugt ist das Reinigungsfluid frei von Wasserstoffperoxid und/oder von dem flüssigen Sterilisationsmittel verschieden. Bevorzugt wird das Reinigungsfluid im Verdampfer erwärmt bzw. erhitzt, insbesondere aber nicht verdampft. Das Reinigungsfluid verlässt also insbesondere in flüssiger Form den Verdampfer und wird z.B. dann in die Leitungen der Behälterbehandlungsanlage eingegeben.
Bevorzugt weist die Vorrichtung einen Vorratsbehälter für das Sterilisationsmittel auf und/oder einen Vorratsbehälter für das Reinigungsfluid. Alternativ könnten diese genannten Medien auch von externen Versorgungseinrichtungen zur Verfügung gestellt werden.
Es wird also insbesondere eine Vorrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels für Behälterbehandlungsanlagen vorgeschlagen, die auch dazu eingerichtet ist, ein Reinigungsfluid in den Verdampfer einzuspeisen und zu erwärmen. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Reinigungsmittel-Zuleitung in die Sterilisationsmittel-Zuleitung und/oder in einen Zuleitungsabschnitt des Verdampfers mündet, in dem auch die Sterilisationsmittel-Zuleitung mündet. Die Reinigungsmittel-Zuleitung ist also, genau wie die Sterilisationsmittel-Zuleitung, aus verfahrenstechnischer Sicht so vor dem Verdampfer angeordnet, dass das Reinigungsfluid durch den Verdampfer fließt. Zusätzlich ist bevorzugt, dass auch noch ein Teil der Zuleitung gereinigt wird, die für die Sterilisationsmittel-Zuleitung genutzt wird. Anders als beim Sterilisierfluid ist beim Reinigungsfluid vorteilhaft, dass dieses nicht zerstäubt in den Verdampfer eingespeist wird.
Der Vorteil der beschriebenen Lösung besteht insbesondere darin, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, ein Sterilisationsmittel zu verdampfen und zudem auch eine Selbstreinigung aufweist, insbesondere für Zusätze, die aus dem Sterilisationsmittel ausgefallen sind, z.B. Salze. Durch die vorgeschlagene Reinigungsmittel-Zuleitung ist es insbesondere möglich, sowohl den Verdampfer als auch die Leitungen und/oder die Düsen der Behälterbehandlungsanlage in regelmäßen Wartungsintervallen zu reinigen, wodurch die Verfügbarkeit der Behälterbehandlungsanlage erhöht wird.
Vorzugsweise ist das Sterilisationsmittel eine wässrige Lösung umfassend Wasserstoffperoxid (H₂O₂). Bevorzugt weist die wässrige Lösung zudem Zusätze und/oder Stabilisatoren auf, die den katalytischen Zerfall des Wasserstoffperoxids eindämmen, insbesondere wenn das Wasserstoffperoxid innerhalb des Verdampfers durch Erhitzen in einen gasförmigen Aggregatzustand überführt wird. Bevorzugt weist die wässrige Lösung wenigstens 3 Massenprozent, weiter bevorzugt wenigstens 10 Massenprozent, weiter bevorzugt wenigstens 25 Massenprozent, insbesondere zwischen. 30-35 Massenprozent, Wasserstoffperoxid auf. Bevorzugt ist das Sterilisationsmittel z.B. eine 35-prozentige wässrige Wasserstoffperoxid-Lösung.
Vorzugsweise ist das Reinigungsfluid eine Säure, insbesondere eine schwache Säure. Unter einer schwachen Säure wird dabei insbesondere eine Säure verstanden, die nicht vollständig dissoziiert ist. Eine schwache Säure hat den Vorteil, das Salze gut gelöst werden, aber durchspülte Materialien schonend behandelt werden.
Bevorzugt umfasst das Reinigungsfluid eine wässrige Lösung mit Zitronensäure (C₆H₈O₇) und/oder ist Zitronensäure. Bevorzugt ist das Reinigungsfluid frei von Wasserstoffperoxid und/oder von dem flüssigen Sterilisationsmittel verschieden.
Vorzugsweise ist der Verdampfer temperaturgesteuert. Hierfür weist der Verdampfer beispielsweise ein Heizelement und/oder einen Temperatursensor auf, die bevorzugt innerhalb des Verdampfers angeordnet sind. Bevorzugt bilden das Heizelement und der Temperatursensor eine Regelschleife aus, insbesondere um die Temperatur innerhalb des Verdampfers einzustellen. Das Heizelement kann hierfür beispielsweise aus ein oder mehreren Heizstäben, Heizplatten, Heizschlangen oder dergleichen Heizeinrichtungen ausgebildet sein.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner eine Zuleitung für ein Trägermittel bzw. Trägerfluid auf. Die Zuleitung ist dabei bevorzugt dazu eingerichtet, ein gasförmiges Trägermittel zu transportieren und/oder zu halten. Die Zuleitung ist also insbesondere in Bezug auf das gasförmige Trägermittel fluiddicht ausgeführt. Diese Zuleitung kann auch als Trägermittel-Zuleitung bezeichnet werden. Ein typisches Trägerfluid ist z.B. Luft, insbesondere Sterilluft. Bevorzugt ist die Trägermittel-Zuleitung fluiddicht ausgeführt und insbesondere fluidleitend mit dem Zuleitungsabschnitt des Verdampfers verbunden, insbesondere so, dass das Trägerfluid durch den Verdampfer strömt.
Das Trägerfluid kann jedes beliebige flüssige und/oder gasförmige Mittel sein, welches dazu geeignet ist, das hierin beschriebene Sterilisierfluid und/oder Reinigungsfluid und/oder das hierin beschriebene Spülfluid durch den Verdampfer und/oder dessen Zu- und Ableitungen und/oder die Leitungen und/oder die Düsen der Behälterbehandlungsanlage zu führen. Bevorzugt werden aber das Reinigungsfluid und/oder das Spülfluid nicht mit dem Trägerfluid gemischt. Das Trägerfluid dient z.B. dem zerstäuben des Sterilisierfluides vor dem Verdampfer, um das Sterilisierfluid in zerstäubter Form dem Verdampfer zuzuführen. Bevorzugt weist das Trägerfluid unter Normbedingung, also bei einer Temperatur von 0°C und einem Druck von 1,01325 bar und/oder bei Laborbedingung, also bei einer Temperatur von 20°C und einem Druck von 1,01325 bar, einen gasförmigen Aggregatzustand auf. Das Trägerfluid ist also insbesondere ein gasförmiges Trägermittel sein, wie beispielsweise Luft, insbesondere Sterilluft, welches insbesondere mit einem Druck von beispielsweise 1 bis 2 bar oder mehr beaufschlagt wird, um insbesondere das hierin beschriebene Sterilisierfluid durch den Verdampfer und/oder die Leitungen und/oder die Düsen der Behälterbehandlungsanlage zu führen. Bevorzugt ist das Trägerfluid frei von Wasserstoffperoxid und/oder dem Reinigungsfluid und/oder dem flüssigen Sterilisationsmittel. Es ist auch denkbar, dass das Trägerfluid mindestens teilweise auch als Spülfluid verwendet wird.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner eine Zuleitung für ein Spülmittel bzw. ein Spülfluid auf. Die Zuleitung ist dabei bevorzugt dazu eingerichtet, ein flüssiges Spülmittel zu transportieren und/oder zu halten. Die Zuleitung ist also insbesondere in Bezug auf das flüssige Spülmittel fluiddicht ausgeführt. Diese Zuleitung kann auch als Spülmittel-Zuleitung bezeichnet werden. Bevorzugt ist die Spülmittel-Zuleitung fluiddicht ausgeführt und insbesondere fluidleitend mit dem Zuleitungsabschnitt des Verdampfers verbunden, insbesondere so, dass das Spülfluid durch den Verdampfer strömt.
Das Spülfluid kann jedes beliebige flüssige und/oder gasförmige Mittel sein, welches dazu geeignet ist, den Verdampfer und/oder dessen Zu- und Ableitungen und/oder die Leitungen und/oder die Düsen der Behälterbehandlungsanlage zu spülen. Bevorzugt weist das Spülfluid unter Normbedingung, also bei einer Temperatur von 0°C und einem Druck von 1,01325 bar und/oder bei Laborbedingung, also bei einer Temperatur von 20°C und einem Druck von 1,01325 bar, einen flüssigen Aggregatzustand und/oder einen festen Aggregatzustand auf. Das Spülfluid ist also insbesondere ein flüssiges Spülmittel, wie beispielsweise Wasser, welches insbesondere mit einem Druck von beispielsweise 1 bis 2 bar beaufschlagt wird, um den Verdampfer und/oder dessen Zu- und Ableitungen und/oder die Leitungen und/oder die Düsen der Behälterbehandlungsanlage zu spülen. Bevorzugt ist das Spülfluid frei von Wasserstoffperoxid und/oder von dem Trägerfluid und/oder dem Reinigungsfluid und/oder dem flüssigen Sterilisationsmittel.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner einen gemeinsamen Einspeisepunkt auf, in dem die Reinigungsmittel-Zuleitung und/oder die Trägermittel-Zuleitung und/oder die Spülmittel-Zuleitung in den Zuleitungsabschnitt münden, insbesondere damit der Zuleitungsabschnitt vom Reinigungsfluid und/oder Trägerfluid und/oder Spülfluid durchströmt und dadurch behandelt wird. Der gemeinsame Einspeisepunkt ist fluidleitend mit dem Zuleitungsabschnitt verbunden, insbesondere so, dass der Zuleitungsabschnitt wenigstens abschnittweise von dem flüssigen Sterilisationsmittel und/oder dem Reinigungsfluid und/oder dem Trägerfluid und/oder dem Spülfluid durchströmt wird.
Alternativ und/oder zusätzlich weist die Vorrichtung ferner ein in der Sterilisationsmittel-Zuleitung angeordnetes steuerbares Ventil zum Einstellen eines Volumenstromes auf. Ein steuerbares Absperrventil kann zusätzlich vorgesehen sein, bevorzugt stromabwärts zum den Volumenstrom einstellenden Ventil. Für das Sterilisationsmittel kann der Volumenstrom z.B. auch über eine Pumpe eingestellt werden, die das Sterilisiermittel fördert, z.B. über deren Drehzahl.
Alternativ und/oder zusätzlich weist die Vorrichtung ferner ein in der Reinigungsmittel-Zuleitung angeordnetes steuerbares Ventil zum Einstellen eines Volumenstromes auf. Ein steuerbares Absperrventil kann zusätzlich vorgesehen sein, bevorzugt stromabwärts zum den Volumenstrom einstellenden Ventil.
Alternativ und/oder zusätzlich weist die Vorrichtung ferner ein in der Trägermittel-Zuleitung angeordnetes steuerbares Ventil zum Einstellen eines Volumenstromes auf. Ein steuerbares Absperrventil kann zusätzlich vorgesehen sein, bevorzugt stromabwärts zum den Volumenstrom einstellenden Ventil.
Alternativ und/oder zusätzlich weist die Vorrichtung ferner ein in der Spülmittel-Zuleitung angeordnetes steuerbares Ventil zum Einstellen eines Volumenstromes auf. Ein steuerbares Absperrventil kann zusätzlich vorgesehen sein, bevorzugt stromabwärts zum den Volumenstrom einstellenden Ventil.
Die oben genannten Ventile zum Einstellen eines Volumenstroms können z.B. als Druckmindererventile ausgeführt sein. Das bedeutet, dass z.B. manuell ein Vordruck eingestellt wird, in Verbindung mit dem Rohrleitungs-, bzw. Düsenquerschnitt ergibt sich ein Volumenstrom.
Bevorzugt sind die steuerbaren Ventil in der Sterilisationsmittel-Zuleitung und/oder der Reinigungsmittel-Zuleitung und/oder der Trägermittel-Zuleitung und/oder der Spülmittel-Zuleitung mit einer Steuereinheit verbunden, insbesondere einer Steuereinheit wie nachstehend beschrieben. Die genannten steuerbaren Ventile sind die vorstehend genannten Absperrventile und/oder die Ventile zum Einstellen eines Volumenstromes.
Bevorzugt ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die Ventile in der Sterilisationsmittel-Zuleitung und/oder der Reinigungsmittel-Zuleitung und/oder der Trägermittel-Zuleitung und/oder der Spülmittel-Zuleitung anzusteuern und/oder mit einer Steuereinheit der Behälterbehandlungsanlage zu kommunizieren, beispielsweise über ein Bus-System, alternativ auch drahtlos. Die Steuereinheit der Behälterbehandlungsanlage kann auch als Behälterbehandlungsanlagen-Steuereinheit bezeichnet werden.
Die Vorrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels umfasst somit insbesondere eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die einzelnen Volumenströme innerhalb der verschiedenen Zuleitungen und/oder deren Sperrzustand zu steuern, insbesondere mittels steuerbarer Ventile, die innerhalb der Zuleitungen angeordnet sind. Dieses Steuern bezieht sich auf Öffnen und Schließen entsprechender Ventile zu gewünschten Zeitpunkten und für gewünschte Zeitdauern und/oder auf das Steuern der Volumenströme.
Bevorzugt ist die Steuereinheit dabei dazu eingerichtet, ein nachstehend beschriebenes Verfahren zum Reinigen einer Vorrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels und/oder einen Sterilisationsprozess und/oder einen Reinigungsprozess auszuführen.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner eine Leitung vom Verdampfer zur Behälterbehandlungsanlage auf, die dazu eingerichtet ist, das Sterilisationsmittel und/oder das Reinigungsfluid und/oder das Trägerfluid und/oder das Spülfluid zur Behälterbehandlungsanlage zu führen.
Der Verdampfer ist also insbesondere über eine Leitung mit der Behälterbehandlungsanlage bzw. den entsprechenden Komponenten fluidleitend verbunden, wie beispielsweise Leitungen und/oder Düsen der Behälterbehandlungsanlage.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt auch mit einem Verfahren zum Reinigen mit den Merkmalen des Anspruches 9. Bevorzugt wird das Verfahren dabei mit einer vorstehend und/oder nachstehend beschriebenen Vorrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels ausgeführt. Die Vorrichtung zum Verdampfen des flüssigen Sterilisationsmittels bzw. die Behälterbehandlungsanlage ist dabei bevorzugt dazu eingerichtet, ein Sterilisationsverfahren bzw. Sterilisationsprozess auszuführen, insbesondere wie hierin beschrieben und/oder mittels eines flüssigen Sterilisationsmittels, wie eine Wasserstoffperoxid-Lösung. Das Sterilisationsverfahren bzw. der Sterilisationsprozess kann beispielsweise Teil eines Herstellungsprozesses sein, in dem Vorformlinge mittels der Behälterbehandlungsmaschine aufgeblasen und sterilisiert werden. Hierfür wird das flüssige Sterilisationsmittel beispielsweise mittels eines Luftstrahles zerstäubt und anschließend in den Verdampfer gegeben. In dem Verdampfer wird das flüssige Sterilisationsmittel dann erhitzt bis es verdampft, so dass das Sterilisationsmittel in einem gasförmigen Aggregatzustand übergeht. Das gasförmige Sterilisationsmittel wird dann anschließend über eine Leitung vom Verdampfer zur Behälterbehandlungsmaschine geführt und dort z.B. mittels einer Düse auf die Vorformlinge und/oder Behälter appliziert. Während des Sterilisationsprozesses kann der Verdampfer eine Betriebstemperatur von über 100 °C aufweisen, beispielsweise von ca. 150 °C. Insbesondere ist der Verdampfer dazu eingerichtet, eine Betriebstemperatur einzustellen, die oberhalb der Siedetemperatur des Sterilisationsmittels liegt.
Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, den Verdampfer bzw. die für den Sterilisationsprozess verwendeten Leitungen und Düsen der Behälterbehandlungsmaschine im Anschluss an den Sterilisationsprozess mittels eines Reinigungsfluides zu reinigen. Das hierin vorgeschlagene Verfahren zum Reinigen kann also insbesondere für einen Reinigungsprozess einer Verdampfungsvorrichtung mit einem Verdampfer verwendet werden, ggf. auch der zur Behälterbehandlungsanlage laufenden Leitungen inklusive davon versorgter Düsen. Das vorgeschlagene Verfahren bzw. die dabei verwendeten Fluide sind bevorzugt so gewählt, dass damit Ablagerungen im Verdampfer und/oder den Leitungen und/oder den Düsen der Behälterbehandlungsanlage entfernt werden können, die durch den Sterilisationsprozess entstanden sind, beispielsweise durch ausgefallene Zusätze aus dem Sterilisationsmittel, beispielsweise ausgefallen als Salze.
Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass der Verdampfer und z.B. auch die davon versorgte Behälterbehandlungsmaschine einen Behandlungsbetrieb aufweisen. In diesem Behandlungsbetrieb werden von der Behälterbehandlungsmaschine Behälter behandelt und im Verdampfer erfolgt das Verdampfen des Sterilisierfluides, welches der Behälterbehandlungsmaschine zur Verwendung zugeführt wird, z.B. für das Sterilisieren von Vorformlingen, Behältern, Verschlüssen etc. und/oder von Handhabemitteln (Zangen, Dorne, etc.) und/oder Anlagenbereichen, die mit diesen Werkstücken in Berührung kommen (Blasdüse, Reckstange, Füllorgane, etc.). In einem von diesen Behandlungsbetrieb zu unterscheidenden Reinigungsbetrieb, also einer zweiten Betriebsart der Verdampfungsvorrichtung und z.B. auch der davon versorgten Behälterbehandlungsmaschine, erfolgt eine Reinigung des Verdampfers und gegebenenfalls weiterer Leitungen und weiterer Einrichtungen, die vom Verdampfer versorgt werden. Für diesen Reinigungsbetrieb wird also der Behälterbehandlungsbetrieb unterbrochen und z.B. nach Beendigung des Reinigungsbetriebes fortgesetzt.
Hierfür wird der Verdampfer zunächst von einer aktuellen Temperatur auf eine entsprechende Betriebstemperatur für den Reinigungsbetrieb gebracht. Liegt die aktuelle Temperatur des Verdampfers mit beispielsweise 150 °C oberhalb der entsprechenden Betriebstemperatur von beispielsweise 95 °C, was der Fall ist, wenn der Verdampfer zuvor im Bearbeitungsbetrieb war und z.B. eine Behälterbehandlungsmaschine mit einem Sterilisationsmittel versorgt hat, so kann der Verdampfer beispielsweise mittels eines Spülmittels, z.B. Wasser oder Luft, heruntergekühlt werden. Anders ausgedrückt wird der Verdampfer von der Betriebstemperatur zur Bereitstellung des Sterilisierfluides, z.B. 150 °C, abgekühlt auf eine Betriebstemperatur zur Verdampferreinigung, z.B. unterhalb 100 °C. Die Betriebstemperatur des Verdampfers liegt also in diesen beiden Betriebsarten bei unterschiedlichen Temperaturen. Liegt die aktuelle Temperatur des Verdampfers mit beispielsweise 20 °C unterhalb der entsprechenden Betriebstemperatur im Reinigungsbetrieb von beispielsweise 95 °C, was z.B. der Fall ist, wenn der Verdampfer nach einem längeren Stillstand gestartet wird, so kann der Verdampfer beispielsweise mittels des Heizelementes aufgeheizt werden. Die Betriebstemperatur im Reinigungsbetrieb richtet sich dabei insbesondere nach dem verwendeten Reinigungsfluid. Bevorzugt liegt diese Betriebstemperatur unterhalb von 100 °C, insbesondere so, dass das Reinigungsfluid in einem flüssigen Aggregatzustand verbleibt. Beispielsweise beträgt die Betriebstemperatur zwischen 75 °C und 95 °C.
Sofern der Verdampfer nun die entsprechende Betriebstemperatur im Reinigungsbetrieb aufweist, wird das Reinigungsfluid, z.B. Zitronensäure oder andere oben genannte Reinigungsfluide, dem Verdampfer zugeführt und im Verdampfer erwärmt bzw. erhitzt, insbesondere bis das Reinigungsfluid eine entsprechende Temperatur aufweist, die im Wesentlichen der Betriebstemperatur des Verdampfers im Reinigungsbetrieb entspricht. Bevorzugt wird das Reinigungsfluid dabei nicht verdampft, es behält also seinen flüssigen Aggregatzustand.
Anschließend wird das so erwärmte Reinigungsfluid vom Verdampfer z.B. in eine Leitung gegeben, die mit den Leitungen bzw. den Düsen der Behälterbehandlungsanlage verbunden ist, insbesondere den Leitungen bzw. den Düsen, die zuvor vom Sterilisationsmittel durchflossen worden sind.
Durch das Erwärmen des Reinigungsfluids wird die Reinigungsleistung des Reinigungsfluids gegenüber den Ablagerungen erhöht.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann das erwärmte Reinigungsfluid in Intervallen in die Leitungen eingegeben werden und/oder zyklisch wiederholt werden, also insbesondere so, dass der Verdampfer und/oder die Leitungen und/oder die Düsen der Behälterbehandlungsanlage mehrfach von erwärmten Reinigungsfluid durchflossen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann das Reinigen des Verdampfers und/oder der Leitungen und/oder der Düsen der Behälterbehandlungsanlage auch mit Wasser erfolgen. In einer Ausführungsvariante werden der Verdampfer und/oder die Leitungen und/oder die Düsen der Behälterbehandlungsanlage beispielsweise regelmäßig mit Wasser gespült und in größeren Zeitabständen auch zusätzlich mit einer schwachen Säure, wie beispielsweise Zitronensäure.
Vorzugsweise erfolgt das Einstellen der Betriebstemperatur des Verdampfers auf die Temperatur des Reinigungsbetriebes durch ein Spülen des Verdampfers mit Druckluft und/oder durch ein Spülen des Verdampfers mit Wasser und/oder durch ein alternierendes Spülen des Verdampfers mit Druckluft und Wasser und/oder durch Zu- bzw. Abwarten.
Es wird also insbesondere vorgeschlagen, den Verdampfer vor dem Reinigungsprozess abzukühlen, insbesondere auf eine Temperatur von unter 100 °C, beispielsweise durch Spülen mit Wasser oder Druckluft. Hierdurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass das Reinigungsfluid nicht im Verdampfer verdampft.
Vorzugsweise wird der Verdampfer und/oder die Leitung vom Verdampfer zur Behälterbehandlungsanlage mit Druckluft und/oder Wasser nachgespült, insbesondere um Rückstände des Reinigungsfluids aus dem Verdampfer und/oder der Leitung vom Verdampfer zur Behälterbehandlungsanlage zu entfernen. Besonders bevorzugt wird mit Wasser nachgespült. Weiter bevorzugt wird der Verdampfer danach wieder erwärmt und mit Luft, insbesondere mit Sterilluft durchspült, um sämtliche Reinigungsmittel bzw. sämtliches Wasser abzutrocknen, z.B. um dann den Verdampfer wieder in den Betriebszustand zu bringen, in dem ein Sterilisiermittel verdampft und einer Behälterbehandlungsmaschine zur Verfügung gestellt wird.
Bevorzugt erfolgt das obige Nachspülen und/oder auch die übrigen Spülschritte dabei auch in allen Leitungen und/oder Düsen der Behälterbehandlungsanlage, die mit dem Reinigungsfluid in Kontakt gekommen sind.
Vorzugsweise wird während des gesamten Verfahrens bzw. während des gesamten Reinigungsprozesses die Betriebstemperatur des Verdampfers überwacht und ggf. gesteuert bzw. geregelt, insbesondere so, dass die Temperatur im Verdampfer im Wesentlichen konstant bleibt. Die Temperatur im Verdampfer kann beispielsweise durch ein Spülen mit Wasser oder durch Aktivierung der Heizelemente konstant gehalten werden. Bevorzugt gilt dies auch für das Nachspülen.
Bevorzugt wird das Verfahren zum Reinigen automatisch und/oder halbautomatisch und/oder manuell aktiviert. Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren zum Reinigen beispielsweise durch eine Fachkraft aktiviert werden, insbesondere nach Erreichen einer bestimmten Betriebsdauer und/oder nach Abschluss eines Herstellungsbetriebes, und/oder wenn kein Sterilisationsprozess ansteht und/oder keine Behälter hergestellt und/oder befüllt werden müssen. Das Verfahren zum Reinigen wird also insbesondere dann durchgeführt, wenn die Behälterbehandlungsanlage stillgesetzt werden soll.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren zum Reinigen auch aktiviert werden, wenn Verunreinigungen im Verdampfer und/oder dessen Zu- oder Ableitungen und/oder einer Leitung und/oder einer Düse der Behälterbehandlungsanlage festgestellt werden. Die Verunreinigungen können beispielsweise durch eine Fachkraft und/oder durch etwaige Sensoren in den Leitungen festgestellt werden, beispielsweise durch einen Strömungssensor, der insbesondere hinter dem Verdampfer angeordnet ist.
Bevorzugt wird das Verfahren zum Reinigen in regelmäßigen Intervallen automatisch ausgeführt und/oder wiederholt. Bevorzugt wird das Reinigungsverfahren ausgeführt, nachdem zuvor die Verdampfungsvorrichtung im Verdampfungsbetrieb für das Verdampfen des Sterilisiermittels betrieben wurde, sodass der Verdampfer noch auf einer hohen Betriebstemperatur ist und dessen Wärmeenergie für den Reinigungsprozess nutzbar ist, bzw. die davon versorgte Behandlungsanlage in einem Behandlungsbetrieb für das Behandeln von Behältern betrieben wurde.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren zum Reinigen automatisch oder halbautomatisch aktiviert werden. Hierfür kann beispielsweise die Steuereinheit der Vorrichtung und/oder die Behälterbehandlungsanlagen-Steuereinheit ein Programm aufweisen, welches neben einem Herstellungs- und/oder Abfüll- und/oder Sterilisationsprozess auch einen Reinigungsprozess umfasst, der ein hierin beschriebenes Verfahren zum Reinigen umfasst. Anders ausgedrückt sind die Verdampfungsvorrichtung und die davon versorgte Behälterbehandlungsanlage in zwei Betriebsarten betreibbar, z.B. gesteuert von den genannten Steuereinheiten, nämlich in einem Reinigungsbetrieb, in dem ein Reinigungsverfahren ausführbar ist, und in einem Behandlungsbetrieb, in dem die Behälterbehandlungsanlage ihre bestimmungsgemäße Behandlung von Behältern ausführt und der Verdampfer das flüssige Sterilisationsmittel verdampft und der Behälterbehandlungsanlage zuführt.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt ferner auch mit einer Behälterbehandlungsanlage mit den Merkmalen des Anspruches 14. Eine derartige Behälterbehandlungsanlage ist beispielsweise in 1 gezeigt.
Die Behälterbehandlungsanlage ist bevorzugt als Behälterherstellungs- und/oder Behälterbefüllmaschine ausgebildet, insbesondere wie vorstehend und/oder nachstehend beschrieben.
Die Behälterbehandlungsanlage umfasst dabei wenigstens eine vorstehend und/oder nachstehend beschriebene Vorrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels und/oder eine Behälterbehandlungsanlage-Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, ein vorstehend und/oder nachstehend beschriebenes Verfahren auszulösen und/oder auszuführen und/oder eine Düse, die mit einer vorstehend und/oder nachstehend beschriebenen Vorrichtung verbunden und dazu eingerichtet ist, das Sterilisationsmittel auf oder in ein Werkstück, insbesondere einen Vorformling oder einen Behälter, zu applizieren.
Vorzugsweise umfasst die Behälterbehandlungsanlage eine Vorrichtung zum Umformen eines Vorformlings in einen Behälter und/oder eine Vorrichtung zum Befüllen und/oder zum Verschließen und/oder zum Etikettieren eines Behälters. Es sind weitere Vorrichtungen für nicht genannte Handhabungen von Behältern möglich.
Unter einem Behälter werden hierin fertige Behälter jeglicher Art sowie Vorformlinge bzw. Preforms verstanden. Bevorzugt ist der Behälter aus einem thermoplastischem Kunststoff, wie Polyethylenterephthalat (PET), ausgebildet.
Unter einer Behandlung bzw. Behälterbehandlung wird hierin insbesondere auch ein Füllen bzw. Befüllen, ein Umformen, ein Verschließen, ein Sterilisieren, aber auch ein Transport von Behältern verstanden.
In Verbindung mit den nachfolgenden Figuren wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

1 zeigt schematisch und exemplarisch eine Behälterbehandlungsanlage, bevorzugt eine Maschine zur Blasformung von Behältern.
2 zeigt schematisch und exemplarisch eine Behälterbehandlungsanlage mit einer Vorrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels.
3 zeigt schematisch und exemplarisch ein Verfahren zum Reinigen einer Vorrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels.

Nachfolgend wird zunächst der grundsätzliche Aufbau einer Behälterbehandlungsanlage 100 anhand einer Behälterherstellungsmaschine erläutert, die dazu eingerichtet ist, einen Behälter aus einem Vorformling durch Blasformung herzustellen. Der grundsätzliche Aufbau der Behälterbehandlungsanlage 100 bliebe aber unverändert, wenn die Umformung der Vorformlinge in die Behälter nicht durch Blasluft, sondern durch eine simultane Umformung mit gleichzeitiger Befüllung erfolgen würde. Auch bliebe der nachfolgend beschriebene Aufbau der Vorrichtung 200 zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels unverändert, wenn die Behälterbehandlungsanlage 100 eine andere wäre.
1 zeigt schematisch und exemplarisch eine Behälterbehandlungsanlage 100, die als Behälterherstellungsmaschine ausgebildet ist. Die Behälterherstellungsmaschine ist dabei bevorzugt dazu eingerichtet, einen Behälter aus einem Vorformling zu formen, insbesondere mittels einer Blasmaschine B, die mit einer Heizvorrichtung H mit einer Umlaufstrecke 20 sowie mit einem rotierenden Blasrad 25 versehen ist. Ausgehend von einer Vorformlingseingabe 26 werden die Vorformlinge 1 von Übergaberädern 27, 28, 29 in die Heizvorrichtung H und in den Bereich der Umlaufstrecke 20 transportiert. In einem Übergabebereich erfolgt eine Übergabe der Vorformlinge 1 von einem Übergaberad 29 auf eine Transporteinrichtung 33. Entlang der Umlaufstrecke 20 sind Heizeinrichtungen 30 sowie Gebläse 31 angeordnet, um die Vorformlinge 1 zu temperieren. Der Teil der Umlaufstrecke 20, der entlang der Heizeinrichtungen 30 führt, wird in der vorliegenden Anmeldung als Heizstrecke 24 bezeichnet. Nach einer ausreichenden Temperierung der Vorformlinge 1 werden diese an das Blasrad 25 übergeben, in dessen Bereich Blasstationen 3 angeordnet sind. Für die Übergabe an das Blasrad 25 entnimmt ein Transferrad 35 die Vorformlinge in einem Entnahmebereich von den Transporteinrichtungen 33. Die fertig geblasenen Behälter werden von weiteren Übergaberädern einer Ausgabestrecke 32 zugeführt.
Um einen Vorformling 1 derart in einen Behälter umformen zu können, dass der Behälter Materialeigenschaften aufweist, die eine lange Verwendungsfähigkeit von innerhalb des Behälters abgefüllten Lebensmitteln, insbesondere von Getränken, gewährleisten, müssen spezielle Verfahrensschritte bei der Beheizung und Orientierung der Vorformlinge 1 eingehalten werden. Darüber hinaus können vorteilhafte Wirkungen durch Einhaltung spezieller Dimensionierungsvorschriften erzielt werden. Als thermoplastisches Material können unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden. Einsatzfähig sind beispielsweise PET, PEN oder PP.
Die Expansion des Vorformlings 1 während des Orientierungsvorganges erfolgt im gewählten Beispiel durch Druckluftzuführung. Die Druckluftzuführung ist z.B. in eine Vorblasphase, in der Gas, zum Beispiel Pressluft, mit einem niedrigen Druckniveau zugeführt wird, und in eine sich anschließende Hauptblasphase unterteilt, in der Gas mit einem höheren Druckniveau zugeführt wird. Während der Vorblasphase wird typischerweise Druckluft mit einem Druck im Intervall von 10 bar bis 25 bar verwendet und während der Hauptblasphase wird Druckluft mit einem Druck im Intervall von 25 bar bis 40 bar zugeführt.
Aus 1 ist ebenfalls erkennbar, dass bei der dargestellten Ausführungsform die Umlaufstrecke (20) aus einer Vielzahl umlaufender Transporteinrichtungen 33 ausgebildet ist, die kettenartig aneinandergereiht und entlang von Umlenkrädern 34 geführt sind. Insbesondere ist daran gedacht, durch die kettenartige Anordnung eine im Wesentlichen rechteckförmige Grundkontur aufzuspannen. Bei der dargestellten 30 Ausführungsform werden im Bereich der dem Zuführrad 29 und einem Entnahmerad 35 zugewandten Ausdehnung der Umlaufstrecke 20 ein einzelnes relativ groß dimensioniertes Umlenkrad (34), das Kopfrad, und im Bereich von benachbarten Umlenkungen zwei vergleichsweise kleiner dimensionierte Umlenkräder 36 verwendet. Grundsätzlich sind aber auch beliebige andere Umlaufstreckenkonturen denkbar.
Zur Ermöglichung einer möglichst dichten Anordnung des Zuführrades 29 und des Entnahmerades 35 relativ zueinander erweist sich die dargestellte Anordnung als besonders zweckmäßig, da im Bereich der entsprechenden Ausdehnung der Umlaufstrecke 20 drei Umlenkräder 34, 36 positioniert sind, und zwar jeweils die kleineren Umlenkräder 36 im Bereich der Überleitung zu den linearen Umlaufabschnitten der Umlaufstrecke 24 und das größere Umlenkrad 34, Kopfrad, im unmittelbaren Übergabebereich zum Zuführrad 29 und zum Entnahmerad 35.
Die kettenartig verbundenen Trageinrichtungen 33 laufen um die beschriebenen Umlenkräder 34, 36 und entlang der Umlaufstrecke 20 um. Hierzu kann beispielsweise eines der Umlenkräder, z.B. das Kopfrad 34, oder mehrere der Umlenkräder drehangetrieben ausgeführt sein, z.B. indem ein Motor das Kopfrad 34 antreibt, oder z.B. indem eine mechanische Kopplung an die Drehung des Blasrades 25 erfolgt, welches z.B. über einen Drehantrieb verfügen kann. Das Zuführrad 29 übergibt Vorformlinge 1 auf Trageinrichtungen 33, die in einem Zuführbereich der Umlaufstrecke vorformlingslos ankommen. Von diesem Zuführbereich führen die nunmehr mit einem Vorformling 1 versehenen Trageinrichtungen 33 den Vorformling 1 im Uhrzeigersinn entlang der Umlaufstrecke 20 zunächst in Richtung auf das entfernte Umlenkrad 34, dann um dieses Umlenkrad 34 herum und dann zurück in Richtung auf das Entnahmerad 35. Sobald eine Trageinrichtung 33 mit einem Vorformling 1 in den Entnahmebereich der Umlaufstrecke 20 gelangt, wird der Vorformling 1, der zu diesem Zeitpunkt seine für die Umformung erforderliche Erwärmung erfahren hat, von der Trageinrichtung 33 entfernt bzw. auf das Entnahmerad 35 übergeben und von diesem drehend weitergeführt hin zum Blasrad 25. Die nach diesem Entnahmevorgang vorformlingslose Trageinrichtung 33 läuft entlang der Umlaufstrecke 20 nunmehr vom Entnahmebereich zum Zuführbereich, um dort erneut einen Vorformling 1 aufzunehmen.
Die dargestellten Zuführ- und Entnahmeräder 29 bzw. 35 können z.B. zangenartige Zuführ- bzw. Entnahmemittel aufweisen. Da diese gemeinsam als Transferräder zu bezeichnenden Räder für die vorliegende Erfindung nicht bedeutsam sind, wird auf eine weitere Beschreibung verzichtet. Auch das Blasrad 25 bedarf aus dem gleichen Grund keiner detaillierten Beschreibung. Diese Räder können wie im Stand der Technik in unterschiedlichster Art und Weise bekannt ausgeführt sein.
Nach einem fertigen Blasen der Behälter werden diese von einem Entnahmerad 37 aus dem Bereich der Blasstationen 3 herausgeführt und über das Übergaberad 28 und ein Ausgaberad 38 zur Ausgabestrecke 32 transportiert.
Die in 1 dargestellte Heizstrecke 24 kann z.B. durch das Vorsehen einer größeren Anzahl von Heizeinrichtungen 30 modifiziert werden, um z.B. eine größere Menge von Vorformlingen 1 je Zeiteinheit temperieren zu können. Die vorstehend geschilderten Heizeinrichtungen 30 sind als Heizkästen ausgeführt, in denen NIR-Strahler angeordnet sind. Dies ist lediglich als Beispiel für verwendbare Heizeinrichtungen zu verstehen. Es sind im Stand der Technik eine Vielzahl von Konstruktionen bekannt, die der Temperaturkonditionierung von Vorformlingen dienen und insoweit als Heizeinrichtungen zu bezeichnen sind. Es sind im Stand der Technik auch andere Heizverfahren als Bestrahlung mit IR- oder NIR-Strahlung bekannt, z.B. Beheizung der Vorformlinge durch Mikrowellenbestrahlung. Die Erfindung ist unabhängig vom konkreten Aussehen der Heizeinrichtungen 30 und auch vom konkreten Aussehen der Heizstrecke 24 und der Umlaufstrecke 20.
2 zeigt schematisch und exemplarisch eine Behälterbehandlungsanlage 100, wie beispielsweise in 1 gezeigt, mit einer Vorrichtung 200 zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels.
Die Vorrichtung 200 zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels umfasst eine Sterilisationsmittel-Zuleitung 210, einen Verdampfer 220, eine Reinigungsmittel-Zuleitung 230, eine Trägermittel-Zuleitung 240, eine Spülmittel-Zuleitung 250, einen gemeinsamen Einspeisepunkt 260, eine Steuereinheit 270 und eine Leitung 280, die mit der Behälterbehandlungsanlage 100, und insbesondere einer Düse 180 der Behälterbehandlungsanlage 100, verbunden ist.
Die Sterilisationsmittel-Zuleitung 210 ist mit dem Verdampfer 220 über einen Zuleitungsabschnitt 221 verbunden, insbesondere um eine wässrige Lösung mit Wasserstoffperoxid in den Verdampfer 220 einzubringen. Um den Volumenstrom bzw. die Menge an Wasserstoffperoxid zu steuern, weist die Sterilisationsmittel-Zuleitung 210 ein steuerbares Ventil 212 auf, welches mit der Steuereinheit 270 verbunden ist. Es kann sich z.B. um ein Absperrventil handeln.
Die Reinigungsmittel-Zuleitung 230, die Trägermittel-Zuleitung 240 und die Spülmittel-Zuleitung 250 münden in einem gemeinsamen Einspeisepunkt 260, der mit dem Zuleitungsabschnitt 221 des Verdampfers 220 verbunden ist. Die Reinigungsmittel-Zuleitung 230, die Trägermittel-Zuleitung 240 und die Spülmittel-Zuleitung 250 weisen zudem jeweils ein steuerbares Ventil 232, 242, 252 auf, die ebenfalls mit der Steuereinheit 270 verbunden sind. Zudem können die Reinigungsmittel-Zuleitung 230 und/oder die Trägermittel-Zuleitung 240 weitere sicherheitsrelevante Bauteile 234, 244 aufweisen, wie beispielsweise ein Kugelrückschlagventil.
Der Verdampfer 220 weist eine Temperatursensor 224 und entsprechende Heizelemente 226 auf, beispielsweise und rein exemplarisch in Form von drei Heizstäben, die wenigstens abschnittsweise im Behälter 222 des Verdampfers 220 angeordnet sind. Mittels des Temperatursensors 224 erfolgt eine Temperaturregelung und es kann eine entsprechende Temperatur bzw. Betriebstemperatur im Verdampfer 220 eingestellt werden.
Die Regelung der Vorrichtung 200 zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels erfolgt bevorzugt mittels der Steuereinheit 270, beispielsweise wie in 3 gezeigt. Bevorzugt ist die Steuereinheit 270 dabei dazu eingerichtet, wenigstens einen Sterilisationsprozess und/oder einen Reinigungsprozess auszuführen, insbesondere wie hierin beschrieben. Anders ausgedrückt kann die Vorrichtung 200 zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels in einem Sterilisationsbetrieb und in einem Reinigungsbetrieb gesteuert werden von der Steuereinheit 270.
Im Sterilisationsprozess wird eine wässrige Lösung mit Wasserstoffperoxid über die Sterilisationsmittel-Zuleitung 210 in den Verdampfer 220 gegeben. Die wässerige Lösung kann zuvor in nicht dargestellter Weise zerstäubt werden. Im Verdampfer 220 wird die wässrige Lösung überhitzt, in einen gasförmigen Aggregatzustand überführt und mittels der Leitung 280 an die Behälterbehandlungsanlage 100 übergeben, insbesondere so, dass das Wasserstoffperoxid in und/oder auf die Behälter und/oder Vorformlinge appliziert werden kann, beispielsweise mittels einer Düse, die am Ende der Zuführleitung 280 angeordnet ist.
Im Reinigungsprozess wird der Verdampfer 270 bzw. die Leitung 280 und damit auch die nachgeordneten Leitungen und die Düse der Behälterbehandlungsanlage 100 gereinigt, beispielsweise mit Zitronensäure oder einem anderen geeigneten Reinigungsfluid aus der Reinigungsmittel-Zuleitung 230. Auch kann der Reinigungsprozess ein Nachspülen des Verdampfers, der Leitungen und Düsen mit Wasser und/oder Druckluft umfassen.
Damit der Sterilisationsprozess und der Reinigungsprozess nicht gleichzeitig ablaufen, ist die Steuereinheit 270 der Vorrichtung 200 mit der Behälterbehandlungsanlagen-Steuereinheit 170 verbunden, beispielsweise über ein gemeinsames Bus-System. Über eine entsprechende Kommunikation der Steuereinheit 170, 270 wird sichergestellt, dass der Reinigungsprozess nur dann ausgeführt wird, wenn die Behälterbehandlungsanlage nicht im Produktions- bzw. Behandlungsbetrieb ist.
3 zeigt schematisch und exemplarisch ein Verfahren 300 zum Reinigen einer Vorrichtung 200 zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisiermittels, insbesondere wie in 2 gezeigt. Bevorzugt erfolgt das Reinigen bzw. der Reinigungsprozess im Anschluss an einen Sterilisationsprozess eines Behälters oder eines Vorformlings der Behälterbehandlungsanlage 100.
In einem ersten Schritt 310 werden die für das hierin beschriebene Verfahren zum Reinigen benötigten Mittel bzw. Fluide bereitgestellt, wie beispielsweise Zitronensäure, Wasser und (Druck-)Luft.
Optional kann in einem nächsten Schritt 320 ein Sterilisationsprozess durchgeführt werden. Hierfür kann beispielsweise zunächst eine wässrige Lösung von Wasserstoffperoxid zerstäubt und in den Verdampfer gegeben werden. Im Verdampfer wird dann die wässrige Lösung durch Überhitzen in einen gasförmigen Aggregatzustand überführt und der Behälterbehandlungsanlage 100 übergeben und auf die Behälter bzw. Vorformlinge appliziert.
Im Anschluss an den Sterilisationsprozess wird dann der Reinigungsprozess eingeleitet.
Hierfür wird zunächst in einem Schritt 330 eine Betriebstemperatur im Verdampfer eingestellt, die bevorzugt unterhalb der Siedetemperatur des Reinigungsfluides liegt. Dies kann beispielweise durch Spülen 335 des Verdampfers und/oder durch Zuwarten 336 erfolgen.
Anschließend wird in einem nächsten Schritt 340 das Reinigungsfluid zunächst in den Verdampfer und von dort in die nachgelagerten Leitungen und Düsen eingegeben. Hierfür wird das Reinigungsfluid beispielsweise zunächst dem Verdampfer zugeführt, anschließend durch den Verdampfer erwärmt, insbesondere auf Betriebstemperatur, und in eine Leitung vom Verdampfer zur Behälterbehandlungsanlage gegeben.
Optional kann in einem nächsten Schritt 350 nachgespült werden, beispielsweise mit Druckluft und/oder Wasser, insbesondere so, dass kein Reinigungsfluid, z.B. keine Zitronensäure mehr im Verdampfer und/oder in den Leitungen und/oder den Düsen vorhanden ist.
Zusätzlich kann in einem weiteren Schritt 360 während des gesamten Reinigungsprozesses, z.B. auch noch während des Nachspülens, die Temperatur im Verdampfer überwacht und ggf. nachgeregelt werden.
Wenn der Reinigungsprozess abgeschlossen ist, kann mit der Vorrichtung bzw. der Behälterbehandlungsanlage wieder ein Sterilisationsprozess durchgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 421258325 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung (200) zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels, insbesondere für eine Behälterbehandlungsanlage (100), bevorzugt für eine Behälterherstellungs- und/oder Behälterfüllmaschine, umfassend: - eine Sterilisationsmittel-Zuleitung (210) zum Zuführen des flüssigen Sterilisationsmittels in einen Verdampfer; und - einen Verdampfer (220), der über einen Zuleitungsabschnitt (221) mit der Sterilisationsmittel-Zuleitung (210) verbunden und dazu eingerichtet ist, das flüssige Sterilisationsmittel in einen gasförmigen Aggregatzustand zu überführen und anschließend einer Behälterbehandlungsanlage zuzuführen, gekennzeichnet durch: - eine Reinigungsmittel-Zuleitung (230) zum Zuführen eines Reinigungsfluid in den Verdampfer (220), insbesondere über den Zuleitungsabschnitt (221).
Vorrichtung (200) zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: - die Vorrichtung einen Vorratsbehälter für das Sterilisationsmittel aufweist oder und/oder das Sterilisationsmittel eine wässrige Lösung umfassend Wasserstoffperoxid ist; und/oder - die Vorrichtung einen Vorratsbehälter für das Reinigungsfluid aufweist oder an eine externe Zuführleitung für das Reinigungsfluid anschließbar ist und/oder das Reinigungsfluid Wasser oder eine Säure ist, bevorzugt eine schwache Säure, insbesondere umfassend Zitronensäure.
Vorrichtung (200) zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - der Verdampfer (220) temperaturgesteuert ausgeführt ist.
Vorrichtung (200) zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: - eine Trägermittel-Zuleitung (240) zum Zuführen eines Trägerfluids, insbesondere eines gasförmigen Trägerfluids, bevorzugt Luft, in den Verdampfer, insbesondere über den Zuleitungsabschnitt (221), insbesondere zum Zerstäuben des Sterilisierfluides vor dem Verdampfer und/oder - eine Spülmittel-Zuleitung (250) zum Zuführen eines Spülfluids, insbesondere eines flüssigen Spülfluids, bevorzugt Wasser, in den Verdampfer, insbesondere über den Zuleitungsabschnitt (221).
Vorrichtung (200) zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: - einen gemeinsamen Einspeisepunkt (260), in dem die Reinigungsmittel-Zuleitung und/oder die Trägermittel-Zuleitung und/oder die Spülmittel-Zuleitung in den Zuleitungsabschnitt (221) münden, insbesondere damit der Zuleitungsabschnitt (221) vom Reinigungsfluid und/oder vom Trägerfluid und/oder vom Spülfluid über eine gleiche Länge durchströmt ist.
Vorrichtung (200) zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: - ein in der Sterilisationsmittel-Zuleitung (210) und/oder der Reinigungsmittel-Zuleitung (230) und/oder der Trägermittel-Zuleitung (240) und/oder der Spülmittel-Zuleitung (250) angeordnetes steuerbares Ventil (212, 232, 242, 252) zum Einstellen eines Volumenstromes und/oder zum Sperren oder Freigeben der Zuleitung.
Vorrichtung (200) zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: - eine Steuereinheit (270), die dazu eingerichtet ist, ein in der Sterilisationsmittel-Zuleitung (210) und/oder in der Reinigungsmittel-Zuleitung (230) und/oder in der Trägermittel-Zuleitung (240) und/oder der Spülmittel-Zuleitung (250) angeordnetes steuerbares Ventil (212, 232, 242, 252) zum Einstellen eines Volumenstromes und/oder zum Sperren oder Freigeben der Zuleitung anzusteuern und/oder mit einer Behälterbehandlungsanlagen-Steuereinheit (170) zu kommunizieren.
Vorrichtung (200) zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: - eine Leitung (280) vom Verdampfer (220) zur Behälterbehandlungsanlage (100), die dazu eingerichtet ist, das Sterilisationsmittel und/oder das Reinigungsmittel und/oder ein Trägerfluid und/oder ein Spülfluid zur Behälterbehandlungsanlage zu führen.
Verfahren (300) zum Reinigen einer Vorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einem Reinigungsfluid, umfassend die Schritte: - Einstellen (330) einer Betriebstemperatur (T_B) des Verdampfers (200), die bevorzugt unterhalb einer Siedetemperatur (T_max) des Reinigungsfluids liegt; - Zuführen (342) des Reinigungsfluids in den Verdampfer; - Erwärmen (344) des Reinigungsfluids in dem Verdampfer; - Eingeben (346) des erwärmten Reinigungsfluids in eine Leitung (280) vom Verdampfer (220) zur Behälterbehandlungsanlage (100).
Verfahren (300) zum Reinigen nach Anspruch 9, wobei - das Einstellen (330) der Betriebstemperatur des Verdampfers (200) wenigstens einen Verfahrensschritt aus der nachfolgenden Liste umfasst, bestehend aus: - Spülen (335) des Verdampfers mit Druckluft; - Spülen (335) des Verdampfers mit Wasser; - alternierendes Spülen (335) des Verdampfers mit Druckluft und Wasser; - Zuwarten (336).
Verfahren (300) zum Reinigen nach Anspruch 9 oder 10, ferner umfassend die Schritte: - Nachspülen (350) des Verdampfers und/oder der Leitung (280) vom Verdampfer (220) zur Behälterbehandlungsanlage (100) mit Druckluft und/oder Wasser und/oder mit einem durch Druckluft und Wasser erzeugten Gemisch, insbesondere um Rückstände des Reinigungsfluids aus dem Verdampfer und/oder der Leitung vom Verdampfer zur Behälterbehandlungsanlage zu entfernen.
Verfahren (300)) zum Reinigen nach einem der Ansprüche 9 bis 11, ferner umfassend die Schritte: - Überwachen (360) der Betriebstemperatur (T_B) des Verdampfers, insbesondere Regeln der Betriebstemperatur (T_B) durch wenigstens ein Heizelement und/oder abermaliges Spülen mit Druckluft und/oder Wasser.
Verfahren (300) zum Reinigen nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei: - das Verfahren in regelmäßigen Intervallen automatisch ausgeführt wird und/oder das Verfahren manuell ausgelöst wird und/oder das Verfahren begonnen wird, wenn Verunreinigung an einer Düse und/oder in einer Leitung der Behälterbehandlungsanlage (100) und/oder der Vorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 entdeckt worden sind, für die das Sterilisationsmittel ursächlich ist.
Behälterbehandlungsanlage (100), insbesondere Behälterherstellungsmaschine für die Umformung von Vorformlingen in Behälter oder Behälterbefüllmaschine für das Befüllen von Behältern, umfassend: - eine Vorrichtung (200) zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder - eine Behälterbehandlungsanlage-Steuereinheit (170), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13 auszulösen und/oder auszuführen und/oder - eine Düse (180), die mit einer Vorrichtung (200) zum Verdampfen eines flüssigen Sterilisationsmittels nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 verbunden und dazu eingerichtet ist, das Sterilisationsmittel auf oder in ein Werkstück, insbesondere einen Vorformling oder einen Behälter, zu applizieren.
Behälterbehandlungsanlage (100) nach Anspruch 14, ferner umfassend: - eine Vorrichtung zum Umformen eines Vorformlings in einen Behälter, und/oder - eine Vorrichtung zum Handhaben, insbesondere Befüllen und/oder Verschließen und/oder Etikettieren, eines Behälters.