DE19902770A1 - Vorrichtung zur Behandlung von stückigen Gütern mit mindestens einem Prozeßmedium - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von stückigen Gütern mit mindestens einem Prozeßmedium.

Vorrichtungen zur Behandlung von stückigen Gütern mit mindestens einem Prozeßmedium gehören in den verschiedensten Ausführungsformen zum Stand der Technik.

So beschreibt beispielsweise die deutsche Patentschrift 41 39 400 eine Vorrichtung zum Reinigen von metallischen Werkstücken, die in einem Tauchbad einer warmen Behandlungsflüssigkeit ausgesetzt werden. Dabei wird nach druckdichtem Verschließen eines Waschtanks ein oberhalb des Tauchbades vorhandener Luftraum evakuiert, und zwar bis zur Erreichung eines Unterdrucks, der unterhalb des Sättigungsdampfdrucks der Behandlungsflüssigkeit des Tauchbades liegt. Auf diese Weise gerät das Tauchbad bei einer Temperatur deutlich unterhalb 100 Grad C zum Sieden, wobei die Werkstücke durch aufsteigende Dampfblasen behandelt werden.

Diese Vorrichtung arbeitet stationär.

Bei der Behandlung von Lebensmitteln und medizinischen stückigen Gütern arbeitet man hauptsächlich im Durchlaufverfahren, wobei als Behandlungsweise insbesondere die Sterilisation zu nennen ist. Zum Stand der Technik werden hierzu genannt:
deutsche Offenlegungsschrift 30 02 610;
französische Patentschrift 2 191 907;
britische Offenlegungsschrift 2 055 289;
USA Patentschrift 4 094 633;
europäische Offenlegungsschrift 0 427 323.

Diese kontinuierlich arbeitenden Anlagen weisen meist ein sogenanntes Dreiphasensystem auf, das die Phasen: Vorwärmen, Sterilisieren und Kühlen beinhaltet. Hierzu wird insbesondere auf die USA Patentschrift 4 015 935 verwiesen.

Ferner ist zum Stand der Technik auf die deutsche Offenlegungsschrift 35 07 337 sowie die europäische Offenlegungsschrift 0 732 965 hinzuweisen.

Die deutsche Offenlegungsschrift 35 07 337 beschreibt ein Mehrkammer- System zur Behandlung von stückigen Gütern mit mindestens einem Prozeßmedium, das aus einer Beschichtungssubstanz für Substrate besteht. Bei diesem System finden die verschiedenen Verfahrensschritte in verschiedenen Kammern statt, wobei die zu beschichtenden Güter von Kammer zu Kammer transportiert werden.

Die europäische Patentanmeldung 0 632 965 beschreibt eine Vorrichtung zum Behandeln von stückigen Produkten mittels einer Versorgungseinheit, die aus einer karussellartig ausgebildeten Drehscheibe besteht, die in sektorenförmig ausgebildete Behandlungskammern unterteilt ist.

Wenngleich dieser vielfältige Stand der Technik einen relativ hohen Perfektionsgrad aufweist, so ist er doch nicht geeignet, in allen in der Praxis auftretenden Einzelfällen die gestellten Aufgaben zu lösen.

So liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine solche Vorrichtung zur Behandlung von stückigen Gütern mit mindestens einem Prozeßmedium zu schaffen, das gleichzeitig die im folgenden genannten Einzelaufgaben zu lösen in der Lage ist:

• 1. Bewirkung einer automatischen kontinuierlichen Be- und Entladung der Behandlungskammern mit möglicher Raumtrennung in Reinraum und Unreinraum unter Schaffung einer Schleusenfunktion.
• 2. Schaffung getrennt arbeitender Druckkammern, die die Behandlungszone automatisch durchlaufen können.
• 3. Schaffung einer optimalen Türfunktion der Behandlungskammern mit stirnseitiger Verteilung, wobei gegebenenfalls eine Integrierbarkeit mit Programmscheiben geschaffen wird.
• 4. Schaffung kreislaufgeführter Container zur Aufnahme des Behandlungsguts, beispielsweise des Sterilisierguts unter Bewirkung einer weitgehend produktunabhängigen Maschinenkonfiguration.
• 5. Bewirkung von Behandlungsabläufen, die den Abläufen beim konventionellen Autoklaven gleichkommen.
• 6. Schaffung der Möglichkeit einer vor- oder nachgeschalteten Reinigung des Behandlungsguts, beispielsweise des Sterilisierguts und/oder der Sterilisierkammern.
• 7. Erreichung hoher Dampfdrücke, beispielsweise von 4 bar bei einer Temperatur von 150 Grad C.
• 8. Bewirkung eines Medienkreislaufes zwischen den Entleerungsprozessen und den Füllprozessen benachbarter Behandlungskammern.
• 9. Schaffung der Möglichkeit einer Medienströmung Dampf oder Dampf/Luft zum Zwecke der Verminderung von Zonen geringerer Temperatur sowie zur Vermeidung von Luftinseln.
• 10. Bewirkung günstigerer Energiebilanzen gegenüber konventionellen Autoklaven.
• 11. Schaffung der Möglichkeit, daß die Behandlungsgüter, beispielsweise das Sterilisiergut zusätzlich zur revolvierenden 360-Grad- Bewegung während der Behandlung innerhalb der Kammer aktiv drehbar ist.
• 12. Schaffung der Möglichkeit, daß die Behandlungsgüter beispielsweise das Sterilisiergut, zusätzlich zur revolvierenden 360-Grad-Bewegung durch Drehung der Sterilisierkammer um deren Längsachse aktiv gedreht werden können.
• 13. Schaffung der Möglichkeit, daß die Behandlungskammern und gegebenenfalls die verbindenen Rohre bzw. Rohrsysteme automatisch mitbehandelt werden.
• 14. Erreichen eines optimalen Verhältnisses von Raumbedarf der Vorrichtung zu hoher Durchsatzleistung bei langen Behandlungszeiten.

Diese vorgenannten Aufgaben, die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegen, werden erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung zur Behandlung von stückigen Gütern mit mindestens einem Prozeßmedium dadurch gelöst, daß die Vorrichtung aus einer revolvierenden Behandlungseinheit 1 besteht, die aus einer Mehrzahl von Rohrkammern zusammengesetzt ist.

Zahlreiche Einzelheiten dieser erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind Gegenstand der am Ende der Beschreibung angefügten Unter-Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise als Autoklav im pharmazeutischen Industriebereich eingesetzt werden, wo als zu behandelnde stückige Güter, beispielsweise leere oder gefüllte Blutbeutel zu nennen sind. Eine weitere Anwendungsweise ist die Lebensmittelindustrie, wobei als zu behandelnde Güter beispielsweise Konservendosen oder auch Wurst, sowie beim Dampfschälen die verschiedensten Produkte wie z. B. Kartoffeln und Möhren zu nennen sind. Als Sterilisator läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Getränkeindustrie einsetzen, wobei als zu behandelnde Güter Flaschen vor der Befüllung oder zum Zwecke des Pasteurisierens Flaschen nach ihrer Befüllung zu nennen sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich ferner als Reinigungsmaschine einsetzen, beispielsweise zum Reinigen von Automobilteilen nach der sogenannten Ölabhärtung oder als Niedertemperaturofen bzw. Behandlungsmaschine um Anlassen von abgeschreckten Bauteilen nach dem Härtevorgang.

Das Wesen vorliegender Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Fig. 1-4, die bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes darstellen, weiterhin erläutert.

In allen Figuren sind die gleichen Vorrichtungsbestandteile mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.

Fig. 1 zeigt eine stirnseitige Ansicht der Behandlungsvorrichtung, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist und in einem tragenden Gestell 2 mit Antrieb 3 angeordnet ist. Die einzelnen Rohrkammern tragen die Bezugsziffern 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g und 4h. Sie sind mit den Entladungsrohren 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g und 5h mit der gemeinsamen Drehrohrachse 6 verbunden.

Bei der Drehung in Richtung des Pfeils 7 findet beispielsweise bei der Durchführung der Sterilisation der in die Rohrkammern eingeführten stückigen Güter entweder ein Evakuieren der Rohrkammern nebst Aufwärmung oder alternativ ohne Entlüftung eine Umwälzung des Dampf/­ Luftgemisches, gegebenenfalls mit zusätzlichem Stützdruck, statt. Sodann erfolgt ein Abkühlen und Ausspülen der Rohrkammern.

Zuvor hat im Bereich des Doppelpfeils 8 der Beladungsvorgang und nach beendeter Sterilisation im Bereich des Doppelpfeils 9 der Entladungsvorgang stattgefunden.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen 1 wiederum das Kernstück der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung gekennzeichnet, die beladungsseitig im sogenannten Unreinraum 10 und entladungsseitig im Reinraum 11 angeordnet ist.

Die Raumtrennung wird dabei durch die Trennwand 12 bewirkt. Auf beiden Seiten der Trennwand sind die Traggestelle 2a und 2b angeordnet.

Mit den Bezugsziffern 4a und 4b sind 2 Rohrkammern bezeichnet, die über Rohrleitungen 5a und 5b unter Zwischenschaltung einer gemeinsamen Entladungseinrichtung 13 für Behandlungsmedien beispielsweise Kondensatwasser in Verbindung stehen. Der Kondensatablauf wird mit dem Pfeil 14 gekennzeichnet.

Mit der Bezugsziffer 15 ist die Leer-Container-Rückführung und die Containerbeladung mit den zu behandelnden stückigen Gütern als Abfolge gekennzeichnet, die bei geöffneter Tür 16 in die Rohrkammer 4a eingeführt werden. Durch Revolvieren der starren Rohrkammereinheit 1 um die gemeinsame Achse 17 erfolgt die Beladung der nächstkommenden Rohrkammer. Diese Beladung findet also im Unreinraum 10 statt.

Im Reinraum 11 findet die Entladung der behandelten Container mit den gleichfalls behandelten stückigen Gütern nach Öffnen der Tür 16a der Rohrkammer 4h statt.

Diese Vorgehensweise ermöglicht zusätzlich die Schleusenfunktion der Vorrichtung.

Die Einführung des Prozeßmediums erfolgt bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 mittels einer Leitung 18 und hinter der Tür 16 angeordneten Verteilereinrichtung 19, wobei der Pfeil 20 beispielsweise die Strömungsrichtung des Dampfes und/oder Luft kennzeichnet.

Die Fig. 3 zeigt eine Einheit 1 starr miteinander verbindbaren Rohrkammern, wobei an der Beladungsstirnseite jeweils die Tür 16 und an der Entladungsstirnseite jeweils die Tür 16a angeordnet ist.

Die Fig. 4 zeigt eine Rohrkammer 4 mit einer geöffneten Tür 16.

Die Fig. 4a zeigt das Durchströmen des Behandlungsmediums, beispielsweise des sterilisierenden Dampfes in Gestalt von Pfeilen 21; mit der Bezugsziffer 22 ist das aus gestapelten Einzeltaschen bestehende Beschickungsgut gekennzeichnet.

Die Rohrkammer ist jeweils mit der Bezugsziffer 4 gekennzeichnet.

Gegebenenfalls kann die Strömungsrichtung der Behandlungsmedien, also beispielsweise des sterilisierenden Dampfes durch Anordnung an sich bekannter Umschaltungsvorrichtungen an, oder in den Rohrkammern zur Erzielung einer noch besseren Behandlung umgeschaltet werden.

In den Fig. 4b und 5 sind 2 weitere, beispielhafte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands dargestellt. Gemäß Fig. 4b ist ein Ende oder beide Enden der Rohrkammer 4 mit einem Kugelhahn verschließbar und öffenbar, wobei alle an sich bekannten Vorteile des Kugelhahnverschlusses angewendet werden können. Dabei ist mit der Bezugsziffer 23 der Kugelhahn selbst, mit 24 das Klauenkupplungsteil des Kugelhahns und mit 25 das Klauenkupplungsteil einer zentralen, stationären Antriebseinheit zur Betätigung des Kugelhahns, bezeichnet.

Gemäß Fig. 5 ist in der Rohrkammer ein oder mehrere Düsenstöcke, vorzugsweise in der Gestalt perforierter Rohre 26 mit richtungseinstellbaren und/oder programmrichtungsgesteuerten Düsen angeordnet, durch die Gase und/oder Flüssigkeiten in die Rohrkammer einfahrbar, vorzugsweise unter Druck einspritzbar eingegeben werden können. Mit der Bezugsziffer 27 sind einstellbar und/oder steuerbare Düsen bezeichnet, durch die flüssige und/oder gasförmige Behandlungsmedien, beispielsweise Reinigungsmedien zur Reinigung von in der Rohrkammer befindlichen Werkstücken eingegeben werden.

Als Anwendungsgebiet eignet sich hier insbesondere die Teilreinigung mittels komprimiertem Kohlendioxyd, wobei Reinigungsgüter aus der zerspanenden und schneidenden Bearbeitung problemlos und rasch zu reinigen sind, und zwar insbesondere auch dann, wenn die Reinigungsgüter eine komplizierte Geometrie aufweisen und/oder sehr klein sind. Bekanntlich ist flüssiges bzw. überkritisches Kohlendioxyd ein hervorragendes Reinigungsmittel und Extraktionsmittel, das auch in der Nahrungsmittelindustrie zugelassen ist.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Behandlung von stückigen Gütern mit mindestens einem Prozeßmedium, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Revolverbehandlungseinheit (1) besteht, die aus einer Mehrzahl von Rohrkammern (4) zusammengesetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkammern (4) mit einer gemeinsamen Antriebsachse (17) verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkammern (4) an mindestens an einer Stirnfläche eine Tür (16) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen angeordnet sind, die die Behandlungsgüter, beispielsweise das Sterilisiergut, zusätzlich zur revolvierenden 360-Grad-Bewegung während der Behandlung innerhalb der Kammer aktiv drehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen angeordnet sind, die die Behandlungsgüter, beispielsweise das Sterilisiergut, zusätzlich zur revolvierenden 360-Grad-Bewegung durch Drehung der Sterilisierkammer um deren Längsachse aktiv drehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen angeordnet sind, die die Behandlungskammern und/oder die verbindenden Rohre bzw. Rohrsysteme automatisch mitbehandeln.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rohrkammer an einer Stirnfläche eine Beladetür und an der anderen Stirnfläche eine Entladetür aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkammern einfach oder mehrfach über Leitungen miteinander verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladezone der Rohrkammern in einem Unreinraum (10) und die Entladezone der Rohrkammern in einem Reinraum (11) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rohrkammern (4) jeweils über Entladungs- bzw. Ablaufleitungen (5) mit zwischengeschalteter Entladungseinrichtung (13) in Verbindung stehen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rohrkammern über gemeinsame Beschickungsleitungen (18) für das Behandlungsmedium in Verbindung stehen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Revolverbehandlungseinheit horizontal angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Achse (17) als Beschickungsrohr für Behandlungsmedien und/oder als Ablaufrohr ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 3-14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung angeordnet ist, die ein versetztes Öffnen der Entladetür bezüglich der Funktion der Beladetür eine Schleusenfunktion bewirkt.

15. Vorrichtung zur Behandlung von stückigen Gütern mit mindestens einem Prozeßmedium nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem der Enden der Rohrkammer (4) ein Kugelhahn (23) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelhahn ein Klauenkupplungsteil (24) aufweist, der mit dem Klauenkupplungsteil (25) einer Antriebseinheit zusammenarbeitet.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Rohrkammer mindestens ein Düsenstock (26) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenstock die Gestalt perforierter Rohre mit richtungseinstellbaren und/oder programm-richtungsgesteuerten Düsen (27) aufweist.