DE19709067A1 - Verfahren zur Steuerung der Luftgeschwindigkeit in einem Sterilisierungstunnel während der Aufheizphase - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung der Luftgeschwindigkeit in einem Sterilisiertunnel während des­ sen Aufheizphase nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der­ artige Sterilisiertunnel werden insbesondere zur Sterilisa­ tion von Ampullen, Vials oder ähnlichem in der pharmazeuti­ schen Verpackungsindustrie verwendet. In den Sterilisiertun­ neln sind Filterelemente zum Reinigen der im Sterilisiertun­ nel umgewälzten Luft angeordnet. Damit diese Filterelemente einerseits nicht beschädigt werden, sowie andererseits ihre optimale Reinigungswirkung haben und keine Partikel aus den Filterelementen herausgerissen werden ist es erforderlich, daß die Filterelemente mit einer bestimmten Luftgeschwindig­ keit durchströmt werden.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art werden zum Erzielen einer nahezu konstanten Luftgeschwindigkeit bei verschiede­ nen Temperaturen in dem Sterilisiertunnel während dessen Aufheizphase Geschwindigkeitsmeßgeräte eingesetzt, die über eine Steuereinrichtung mit einem Ventilator gekoppelt sind, dessen Drehzahl entsprechend der gemessenen Luftgeschwindig­ keit verändert wird. Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist, daß die Luftgeschwindigkeitsmeßgeräte aufgrund der im Sterilisiertunnel erzielten hohen Temperaturen, zum Beispiel 350 Grad Celcius am Ende der Aufheizphase, nur eine geringe Standzeit aufweisen. Weiterhin sind die bekannten Sterili­ siertunnel aufgrund der zusätzlichen Meßgeräte und Steuer­ einrichtungen aufwendig aufgebaut. Auch werden Meßfehler, zum Beispiel durch Verschmutzung der Meßgeräte, nicht er­ kannt, so daß der Sterilisationsprozeß nicht sicher ausge­ führt werden kann. Dies deshalb, da aufgrund einer falsch gemessenen Luftgeschwindigkeit die Drehzahl des Ventilators ebenfalls falsch eingestellt wird, so daß die Filterelemente nicht optimal arbeiten.

Weiterhin ist es bei einem anderen Verfahren bekannt, die Ventilatordrehzahl konstant einzustellen, so daß diese bei­ spielsweise bei 350 Grad Celcius 0,5 Meter pro Sekunde be­ trägt. Um dies zu erreichen muß bei kaltem Sterilisiertunnel jedoch eine Luftgeschwindigkeit von ca. 0,9 Meter pro Sekun­ de eingestellt werden. Während des Aufheizens reduziert sich die dabei zuerst eingestellte erhöhte Luftgeschwindigkeit aufgrund der Erwärmung der Luft automatisch auf die beim Sterilisationsbetrieb erforderliche Luftgeschwindigkeit. Je­ doch werden zu Beginn der Aufheizphase durch die erhöhte Luftgeschwindigkeit und somit große Luftmenge die im Ansaug­ bereich bzw. im Ausblasbereich des Ventilators angeordneten Filterelemente stark belastet. Weiterhin muß der Ventilator für die große Luftmenge entsprechend stark ausgelegt werden. Somit benötigt auch dieses Verfahren einen relativ hohen vorrichtungstechnischen Aufwand.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Luftge­ schwindigkeit in einem Sterilisiertunnel während dessen Auf­ heizphase mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß es ohne zusätzliche Luft­ geschwindigkeitsmeßgeräte arbeitet und gleichzeitig hinrei­ chend präzise ist, wobei die Filterelemente stets optimal arbeiten. Daraus folgt, daß das Gebläse bzw. die Filter nicht verstärkt werden müssen und daß der Sterilisationspro­ zeß sicher arbeitet. Erfindungsgemäß wird dies dadurch er­ reicht, daß die Ventilatordrehzahl entsprechend eines vorge­ gebenen Funktionsverlaufes verändert wird.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung der Luftgeschwindig­ keit in einem Sterilisiertunnel während dessen Aufheizphase ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen vereinfachten Quer­ schnitt durch einen Sterilisiertunnel.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in der Fig. 1 dargestellte Sterilisiertunnel 10 dient zum Behandeln von pharmazeutischen Behältnissen 11 wie Am­ pullen, Vials o.a. vor deren Befüllen. Dazu ist es erforder­ lich, die unsteril angelieferten Behältnisse 11 zu sterili­ sieren. Dies erfolgt im Sterilisiertunnel 10 dadurch, daß die vorab naß gereinigten Behältnisse 11 in den Sterilisier­ tunnel 10 eingebracht werden, worin sie mittels eines hori­ zontal umlaufenden, kontinuierlich angetriebenen Transport­ bandes 12 zuerst in einem nicht dargestellten Einlaufbereich von Raumtemperatur auf ca. 40 Grad Celcius vorerwärmt wer­ den. Anschließend gelangen die Behältnisse 11 in den Bereich des in der Fig. 1 dargestellten Heißteils 13, in dem die Behältnisse 11 auf ca. 350 Grad Celcius weiter erwärmt wer­ den, wobei durch die Erwärmung und einen Heißluftstrom das Abtöten von Keimen o. ä. erfolgt. Zuletzt werden die Behält­ nisse 11 in einem ebenfalls nicht dargestellten Kühlbereich wieder auf Raumtemperatur abgekühlt, von wo sie in eine Ab­ füllanlage weitergeleitet werden.

Der Sterilisiertunnel 10 weist im Heizteil 13 einen tunnel­ förmigen Bereich 14 mit seitlichen Begrenzungswänden 15 auf, in dem die Behältnisse 11 aufrecht stehend auf dem Trans­ portband 12 angeordnet sind. Zur Erneuerung des Heißluft­ stroms ist in einem Durchbruch einer Gehäusewand 16 des Ste­ rilisiertunnels 10 ein Ansaugfilter 17 integriert, der in einen seitlich vom Bereich 14 angeordneten, mittels der ei­ nen Begrenzungswand 15 abgetrennten Kanal 18 mündet. Im Ka­ nal 18 ist weiterhin eine Heizeinrichtung 20 vorgesehen, die die angesaugte Luft auf die erforderliche Sterilisiertempe­ ratur erhitzt. Von der Heizeinrichtung 20 gelangt die Luft in einen oberhalb des Bereichs 14 angeordneten drehzahlre­ gelbaren Ventilator 21, der die Luft ansaugt und die in der Heizeinrichtung 20 erwärmte Luft über einen direkt oberhalb des Bereichs 14 angeordneten Sterilfilter 23 als vertikal von oben nach unten gerichteten Heißluftstrom in den Bereich 14 leitet. Unterhalb des Transportbandes 12, das aus einem Edelstahl-Drahtgeflecht besteht und somit luftdurchlässig ist, ist ein Gitterboden 24 vorgesehen, unterhalb dessen ein Abluftbereich 26 angeordnet ist. Der Abluftbereich 26 mündet zum einen in den Kanal 18 und zum anderen wird über einen zweiten Ventilator 27 im Einlaufbereich des Sterilisiertun­ nels 10 ein Teil der feuchten Luft abgesaugt. Zur Überwa­ chung der Lufttemperatur im Bereich 14 ist oberhalb der Be­ hältnisse 11 in einer Begrenzungswand 15 ein Temperatursen­ sor 29 angeordnet, der mit der nicht dargestellten Steuer­ einrichtung des Sterilisiertunnels 10 verbunden ist.

Der oben beschriebene Sterilisiertunnel 10 arbeitet wie folgt: Während der Inbetriebnahme des Sterilisiertunnels 10 wird die im Bereich 14 befindliche Luft mittels der Heizein­ richtung 20 von Raumtemperatur auf die erforderliche Steri­ lisiertemperatur, beispielsweise 350 Grad Celsius, erwärmt. Dabei wird die Luft mit Hilfe des Ventilators 21 umgewälzt. Um die optimale Funktion des Sterilfilters 23 während des Sterilisierens zu gewährleisten ist dabei eine Strömungsge­ schwindigkeit von zum Beispiel 0,5 m/s erforderlich, wozu eine bestimmte Ventilatordrehzahl notwendig ist. Diese Ven­ tilatordrehzahl würde bei Raumtemperatur jedoch einer Strö­ mungsgeschwindigkeit der Luft von etwa 0,9 m/s entsprechen, was vermieden werden soll, damit keine Partikel aus dem Ste­ rilfilter 23 gerissen werden. Aus diesem Grund wird erfin­ dungsgemäß vorab die Ventilatordrehzahl ermittelt, die bei Raumtemperatur einer Strömungsgeschwindigkeit von ebenfalls 0,5 m/s entspricht. Diese der Steuereinrichtung des Sterili­ siertunnels 10 als Eingangswert bzw. Startwert bekannte Ven­ tilatordrehzahl liegt unterhalb der bei 350 Grad Celsius er­ forderlichen Ventilatordrehzahl für dieselbe Strömungsge­ schwindigkeit der Luft. Während der Aufheizphase des Sterilisiertunnels 10 erhöht nunmehr die Steuereinrichtung stetig die Ventilatordrehzahl, so daß während der Aufheiz­ phase über den gesamten Temperaturbereich nahezu dieselbe Strömungsgeschwindigkeit im Bereich 14 herrscht.

Im einfachsten Fall wird die Ventilatordrehzahl über der be­ kannten oder vorab ermittelten Aufheizzeit stetig oder schrittweise erhöht. Bevorzugt wird jedoch das vom Tempera­ tursensor 29 der Steuereinrichtung als Eingangswert Zuge­ führte Signal verwendet, anhand dessen die Steuereinrichtung die Drehzahl beispielsweise über einen linearen Zusammenhang bei steigender Temperatur erhöht. Der Zusammenhang zwischen der Temperatur und der erforderlichen Ventilatordrehzahlen kann jedoch auch anhand eines in der Steuereinrichtung abge­ legten komplexeren Funktionszusammenhangs erfolgen, wenn sich beispielsweise Strömungswiderstände über der Lufttempe­ ratur nicht linear ändern.

Claims (4)

1. Verfahren zur Steuerung der Luftgeschwindigkeit in einem Sterilisiertunnel (10) während dessen Aufheizphase, bei der die Drehzahl eines Ventilators (21) von einem Anfangswert bei einer ersten Temperatur, die unterhalb einer Sterili­ siertemperatur liegt, auf einen Endwert bei der Sterilisier­ temperatur erhöht wird, so daß die Strömungsgeschwindigkeit der Luft während der Aufheizphase nahezu konstant ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die erforderlichen Drehzahlen des Ventilators (21) vorab bei der ersten Temperatur und der Sterilisiertemperatur ermittelt wurden, und daß die Drehzahl des Ventilators (21) während der Aufheizphase anhand eines vorgegebenen Funktionsverlaufes erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsverlauf eine lineare Funktion ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Ventilators (21) unter Berücksichtigung einer von einem Sensor (29) ermittelten Temperatur verändert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Ventilators (21) unter Berücksichtigung der erforderlichen Aufheizzeit verändert wird.