DE175044C

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Publication number: DE175044C
Application number: DE1903175044D
Authority: DE
Priority date: 1903-10-28
Filing date: 1903-10-28
Anticipated expiration: 1923-10-29
Also published as: FR347449A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 53k. GRUPPE

JOHANNES PREISZ in KOPENHAGEN.

Die Sterilisierung durch Lichtbestrahlung ist an sich nicht mehr neu, denn man hat bereits vorgeschlagen, Nahrungs- und Genußmittel verschiedener Art mittels Röntgenstrahlen zu sterilisieren. Die Erzeugung von Röntgenstrahlen ist jedoch an besondere, für eine gewerbliche Verwendung wehig geeignete Appa-

' rate geknüpft und so teuer, daß ihre Herstellung in genügendem Umfange zur Zeit unausführbar erscheint.

Einige Crookes-, Tesla- oder Röntgenröhren gewöhnlicher Größe genügen bei weitem nicht, um eine industrielle Sterilisierung von Flüssigkeiten, wobei in jeder Sekunde viele Millionen von Bakterien abgetötet werden müssen, herbeizuführen.

Bei dem vorliegenden Verfahren wird nun ein Licht von anderer Gattung, und zwar das aktinische. (blau, violett und besonders ultraviolett) benutzt. Die am meisten auffallende Eigenschaft des ultravioletten Lichts im Vergleich mit dem Röntgenlicht ist seine große Absorbierbarkeit. Bekanntlich zeichnen sich die Röntgenstrahlen durch überraschendes Durchdringungsvermögen aus. ?. Das ultraviolette Licht wird dagegen von fast allen festen und flüssigen Stoffen selbst in dünnen Schichten vollständig absorbiert. Die Arbeitsbedingungen sind .daher in den beiden^ Fällen grundver-

Die Sterilisierung' mittels äktinischer- Strahlen ist an sich ebenfalls nicht rie.u. Die bis jetzt gemachten Versuche sind jedoch ohne Erfolg geblieben. Bei Verwendung von elektrischen Glühlampen Versteht sich dies von selbst, ""denn das mittels Glühlampen erzeugte, ein

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kontinuierliches Glühspektrum bildende und daher auch Wärmeerscheinungen hervorrufende Licht ist sehr arm an wirksamen, aktinischen Strahlen. Auch die gewöhnlichen Bogenlampen erzeugen hauptsächlich' ein kontinuierliches Glühspektrum, das von dem sogenannten Krater des positiven Pols,' also einem festen glühenden " Körper, herrührt, wobei die spärlich vorhandenen ultravioletten Strahlen (von den im Lichtbogen glühenden Dämpfen herrührend), in großem Umfange von der gläsernen Lampenhülle absorbiert werden. Das durch Funkenentladungen mittels Leydener Flaschen o. dgl. erzeugte, seit hundert Jahren bekannte Licht ist zwar rein aktinisch, aber von so geringer Stärke bezw. Konzentration, daß eine''".' ■ für gewerbliche Zwecke in Frage kommende Wirkung von vornherein ausgeschlossen erscheint. Ferner hat man sowohl bei den älteren, auf unklaren Voraussetzungen aufgebauten " als auch bei den jüngst erdachten Versuchen dieser Art immer der zu sterilisierenden Flüssigkeit eine verhältnismäßig große räumliche Ausdehnung^ ill; der StraWüngsrichtung erteilt, so daß in jedem'Augenblick bei gleichzeitiger Verwendung der erwähnten sehr schwachen Lichtquellen verhältnismäßig große Flüssigkeits-, mengen behandelt wurden. Die hierdurch un-f~ yermeidliche Schirmwirkung; in der Flüssigkeitsmasse (infolge: der vollständigen Absorption des ultravioletten Lichts "bereits in der Oberflächenschicht der Stoffe) läßt sich nicht dadurch aufheben, daß man die Flüssigkeitsmasse durch Flußspat; oder Bergkristallstücke oder ähnliche das ultraviolette Licht durchlassende. Körper sozusagen verdünnt, also

eine diffuse Verteilung herbeiführt, denn das ultraviolette Licht trifft nur einmal eine Flüssig-

/ keitsschicht; die dahinter liegenden Flüssigkeits-

' schichten werden von keinem einzigen wirksamen Strahl getroffen.

Der großen Absorbierbar keit des aktinischen Lichts, die für dessen Verwendung im allgemeinen hinderlich ist, da sie die Wirkung in hohem Grade abschwächt (gläserne Lampenhüllen, mit Dämpfen belastete Luftschichten, mit Staub aus den Elektroden bedeckte Linsen u.'dgl. genügen z. B., um die Wirkung fast vollständig aufzuheben), wird nun bei der vorliegenden Erfindung dadurch Rechnung ge-

1.5 tragen, daß die zu sterilisierende Flüssigkeitsmasse derart um das Licht verteilt wird, daß sie einen das Licht in geringer und möglichst gleichmäßiger Entfernung umschließenden Hohlkörper \'on verschwindender Wandstärke bildet, so daß ihre sämtlichen Teile möglichst absorptionsfrei fortgepflanztem Licht unmittelbar ausgesetzt werden können, ohne durch die Schirmwirkung anderer Flüssigkeitsteile gegen [ das Licht geschützt zu sein. Der erwähnte

25! Flüssigkeitshohlkörper kann, wenn erwünscht, ; in Tropfen, Strahlen u. dgl. zerteilt werden, welche in einer Ausbreitungssphäre ohne Schirmwirkung bewegt werden.

Ferner werden selektive Starkstromfunken- oder -bogenlichter verwendet, also ein Licht, das nicht nur stark, sondern auch von ungeheurer Aktinität ist. Die allgemeinen Bedingungen für die Erzeugung dieses Lichts bestehen darin, daß große Elektrizitätsmengen bezw. ein Strom von 20 bis 200 Amp. bei beliebig hoher oder auch bei niedriger Spannung (etwa 40 Volt) durch JRäume_for,tgeleite.t,werden, in denen eine gewöhnliche metallische oder elektrolytische Leitung sowie die Bildung von kontinuierlichen Glühspektren ausgeschlossen, dagegen ein gewisser substantieller Inhalt vorhanden ist, der den erzeugten Strahlen eine überaus hohe Schwingungszahl und den Charakter hoher Absorbierbarkeit zu verleihen vermag.

Das Verfahren besteht also im wesentlichen darin, daß die Flüssigkeit um eine stark aktinische Lichtquelle derart verteilt wird, daß sich die Lichtquelle praktisch im Zentrum ihrer Hauptemissionsebene, in dieser also in überall gleichem Abstand . von der Flüssigkeitsschicht befindet, so daß die Strahlen überall im wesentlichen, senkrecht auf die Flüssigkeitsschicht auffallen; ferner wird die Schicht so dünn als möglich gemacht. Hierdurch wird eine vollkommene und überall gleichmäßige Durchstrahlung und damit eine entsprechende Sterilisation erzielt.

Die Ausführung des Verfahrens ist in der Zeichnung in einigen Beispielen veranschau-

licht. . ■

In Fig. ι ist «ein. um seine senkrechte Achse drehbarer Zentrifugenbehälter, auf dessen etwas gewellter Innenwand die unten durch das Rohr b zugeführte zu sterilisierend^ Flüssigkeit bei mäßiger Tourenzahl (etwa 200 bis 600 in der Minute) als sej^r_^dünne_Schicht gleichmäßig ausgebreitet wird. Gleichzeitig wird sie nach oben gedrängt, so daß sie rings um die in der Regel ungedeckte Lampe c (mit einem oder mehreren Lichtbogen) für an aktinischen Strahlen reiches Starkstromlicht und in gerjnger Entfernung davon bezw. in der Kuppelsphäre der Lampe einen der. Behälterwandung entsprechenden Hohlkörper d von geringer Wandstärke bildet. In die Vertiefung e hineingelangt, wird die sterilisierte Flüssigkeit durch das Fangrohr f weggeleitet. In jedem Augenblick wird also eine Flüssigkeitsmenge behandelt, die im Vergleich mit der in dem Behälter vorhandenen großen Konzentration des Lichts nur klein ist, wobei diese verhältnismäßig kleine Flüssigkeitsmenge eine dem Licht überall zugekehrte große Oberfläche darbietet.

Der Behälter α kann auch als wagerechte Trommel angeordnet sein, die um eine wagerechte Achse rotiert. .

In Fig. 2 ist der in senkrechtem und wagerechtem Schnitt beliebig gestaltete Behälter a feststehend. Die Verteilung def^Flüssigkeit erfolgt hier beispielsweise mittels eines rotierenden, als Zuflußtrichter dienenden· Körpers, g, der mit seitlich durchlöcherten Rohren h versehen ist, so daß die Flüssigkeit zuerst als Regen i gegen die Behälterwand geschleudert und dann hier als dünne, dem Licht zugekehrte Schicht d. ausgebreitet wird. . ■

Anstatt des Körpers g kann auch für die Verteilung der Flüssigkeit eine durchlöcherte, mit Zufluß b¹ versehene Rohrschlange k o. dgl. benutzt werden. Die Durchlöcherung η kann entweder gegen die Behälterwand, in welchem Falle wieder die dünne Flüssigkeitsschicht d gebildet wird, oder direkt nach unten gerichtet sein.

Bei stillstehendem Behälter kann die Verteilung auch, wie in Fig. 1 mit punktierten Linien angedeutet ist, mittels eines umgestülpten,. gegen die Behälterwand stoßenden Trichters 0 bewirkt werden. Der obere Teil des Behälters hat dann etwa die bei^> gezeigte.Form. b^z und/¹ sind die Zu- und Abflußrohre. Bei dieser Ausführung sickert die zu sterilisierende Flüssigkeit zuerst zwischen dem Trichterrand und der Behälterwand herunter und bildet dann in der Kuppelsphäre der Lampe den Flüssigkeitshohlkörper d. -*

Der Behandlungsraum kann mit gewöhnlicher atmosphärischer Luft oder mit anderen geeigneten Luftarten gefüllt sein, kann aber auch teilweise luftleer gehalten werden.

Die beschriebene Sterilisierung mittels Lichts kann mit anderen Verfahren verbunden werden,

denen die betreffende Flüssigkeit in der In- * dustrie unterworfen wird, und die entweder einen ähnlichen Zweck wie die Lichtbehandlung (Pasteurisierung oder Sterilisierung) oder auch ganz andere Zwecke verfolgen (z. B. Zentrifugieren von Milch, .Abzapfen von Bier, Lagern u. dgl.).

Auch kann das vorliegende Verfahren nicht nur zur Sterilisierung im gewöhnlichen Sinne

ίο benutzt werden, sondern es können auch hierdurch an und für sich beabsichtigte Vorgänge, die auf der Tätigkeit von Bakterien, Pilzen, Hefe ο. dgl. beruhen, zu beliebigen Zeitpunkten unterbrochen werden.

Da die Wirksamkeit des aktinischen Lichts unter gewissen Bedingungen durch rötliches

Licht erhöht werden kann, empfiehlt es sich in manchen Fällen, die Flüssigkeit vor oder nach oder gleichzeitig mit der .beschriebenen Behandlung einer Bestrahlung mit rötlichem Licht, 2 etwa aus Tageslicht herrührend, zu unterwerfen. '■

Claims

Patent-Anspruch :

Verfahren zur Sterilisierung von Flüssigkeiten' mittels stark absorbierbaren Lichts, dadurch gekennzeichnet, daß einer zentral angebrachten Starkstromfunken- oder -bogenlichtquelle eine das Licht einschließende und auf ihrer Innenseite 3< gleichmäßig aufnehmende durchstrahlbare .Flüssigkeitsschicht gegenübergestellt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.