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Die Erfindung betrifft einen Verdampfer für ein Sterilisationsmittel.
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Stand der Technik
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In der Druckschrift
DE 10 2006 036 462 A1 ist ein Verdampfer für Sterilisationsmittel zur Sterilisation von Füllmaschinen und/oder Verpackungen offenbart. Als Sterilisationsmittel wird vorzugsweise Wasserstoffperoxid zur Sterilisation von Füllmaschinen und/oder Verpackungen benutzt. Der Verdampfer weist eine Verdampferkammer auf, in der die Verdampfung des Sterilisationsmittels erfolgt. Das Sterilisationsmittel wird in flüssiger Form über eine seitliche Zuführung zugeführt, während am unteren Ende des Verdampfers ein Anschluss für die Zuführung eines Trägergases angeordnet ist. In der Verdampferkammer ist ein Festbett aus einzelnen, kugelförmigen Feststoffpartikeln vorgesehen, die auf einem Rostelement ruhen und von unten mit einem Trägergas angeströmt werden können. Das zugeführte Sterilisationsmittel gelangt infolge der Trägergasströmung in Kontakt mit dem Festbett, das von einer um das Rohrstück des Verdampfers angeordneten Induktionsspule induktiv aufgewärmt werden kann. Das verdampfte Sterilisationsmittel wird anschließend von der Trägergasströmung mitgerissen und aus einer Ausgabeöffnung am oberen Ende des Verdampfers ausgetragen.
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Die Druckschrift
DE 10 2004 030 957 A1 offenbart ein Verfahren zum Sterilisieren von Flaschen oder Behältern sowie einen Sterilisator zum Durchführen des Verfahrens. Für das Sterilisieren wird Wasserstoffperoxid in Flaschen oder Behälter eingebracht und durch ein Aktivierungsmedium aktiviert. Ein Sterilisatorkopf der Vorrichtung besteht aus einem Erhitzer oder Wärmetauscher und einem Gehäuse, in welchem ein eine Achse schraubenartig umschließender Strömungs- oder Heizkanal ausgebildet ist. Mittels einer Sprüheinrichtung wird ein Wasserstoffperoxid-Luftaerosol als fein versprühter Strahl oder Nebel in den Strömungskanal des Wärmetauschers eingeleitet. Durch eine Heizeinrichtung wird der Wärmetauscher erhitzt. Das untere Ende des Gehäuses ist durch ein Abschlusselement angeschlossen, wobei an einer Unterseite des Abschlusselementes ein offener Führungskanal für eine Stange ausgebildet ist. Für das Sterilisieren von Flaschen wird das in der Sprüheinrichtung erzeugte und beim Durchströmen des schrauben- oder wendelartigen Strömungskanals erhitzte Sterilisationsmedium über eine am unteren Ende des Rohres gebildete Abgabeöffnung in eine jeweilige Flasche eingebracht.
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Die Druckschrift
DE 10 2011 056 449 A1 betrifft eine Verdampfervorrichtung zum Sterilisieren von Behältern, umfassend eine Verdampferkammer mit einem Gehäuse und mit einer mit Heizdampf beheizbaren Heizeinrichtung zum Verdampfen einer flüssigen Sterilisationsmittellösung innerhalb der Verdampferkammer. Die Heizeinrichtung weist eine Vielzahl an im Wesentlichen geraden Rohrleitungsabschnitten zum Leiten eines fließfähigen Heizmediums, insbesondere von Heizdampf, auf, welche nebeneinander in einem Heizplattenelement der Heizeinrichtung angeordnet sind. Über einen Deckel der Verdampfervorrichtung ist eine Einspritzeinrichtung zum Einspritzen einer flüssigen Wasserstoffperoxidlösung in die Verdampferkammer gehaltert. Die Heizeinrichtung ist unterseitig der Verdampferkammer angeordnet. Die flüssige Wasserstoffperoxidlösung wird von oben weitflächig auf eine im Wesentlichen plane Verdampferoberfläche aufdosiert und dort verdampft.
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Die Druckschrift
GB 1 425 085 A offenbart eine Heizvorrichtung mit einem durchgängigen Tunnelofen, der vier Heizkammern umfasst, von denen jede in einem ringförmigen Behälter aufgenommen ist, wobei jeder der Behälter Natrium als wärmetransportierendes Medium aufweist. Die Behälter erstrecken sich gerade durch einen weiteren, geschlossenen Behälter, der ebenfalls Natrium enthält und eine weitere Wärmetransporteinheit bildet. Unterhalb eines zentralen Bereiches der Unterseite des geschlossenen Behälters ist ein Brenner angeordnet, um das Natrium in dem geschlossenen Behälter zu verdampfen.
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Die Druckschrift
US 4,896,478 A offenbart eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Verpackungsbehältern, die in einer Atomisiervorrichtung eine Sprühröhre enthält. Innerhalb der Sprühröhre sind zwei Spulen angeordnet. Oberhalb einer Eingangsöffnung der Sprühröhre befindet sich eine Atomisierdüse der Vorrichtung. Die Sprühröhre besteht aus einem Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit und kann derart erhitzt werden, dass eine Mischung, welche durch die Einlassöffnung eingesprüht wird, innerhalb der Sprühröhre verdampft wird. Durch einen unteren Ausgang wird der Dampf in einen Verpackungsbehälter ausgesprüht. Ferner befinden sich innerhalb der Sprühröhre Verwirbelungskörper, welche Verwirbelungseinkerbungen aufweisen. Gegebenenfalls können die Verwirbelungskörper und die Spulen elektrisch geheizt werden. Die Sprühröhre kann durch vier Heizmodule erhitzt werden, welche an dem äußeren Durchmesser der Sprühröhre angeordnet sind. Zur Stromzuführung sind elektrische Verbindungen vorgesehen. Die Heizmodule können unabhängig voneinander angesteuert, d. h. mit elektrischer Energie gespeist, werden. Dadurch können verschiedene Zonen der Sprühröhre unterschiedliche Temperaturen erreichen. Die Sprühröhre mit den Heizmodulen ist in einem Gehäuse untergebracht, das als Isolierung dient und einen elektrischen Anschlusskasten umfasst.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass im Betrieb einer derartigen Vorrichtung Feuchtigkeit in das Gehäuse eindringt. Dies führt zu verschiedenen Nachteilen. So verringert sich die Wärmedämmung des Gehäuses, es kommt ggf. zu Korrosion und/oder Defekten an elektrischen Einrichtungen der Vorrichtung, wie z. B. elektrischen Verbindungen der Heizmodule, und sich im Gehäuse festsetzende Feuchtigkeit kann darüber hinaus auch zur Anlagerung von Keimen führen, wodurch die Vorrichtung nicht mehr steril gehalten werden kann.
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Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Die Erfindung hat die Aufgabe, bei einem Verdampfer, der insbesondere zum Einsatz für Sterilisationsmittel zur Sterilisation von Füllmaschinen und/oder Verpackungen, bevorzugt im Nahrungsmittelbereich, besonders bevorzugt beim Herstellen und/oder Abfüllen von Getränken, vorgesehen ist, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden, insbesondere, ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse sicher und dauerhaft unter allen bestimmungsgemäß auftretenden Betriebsbedingungen des Verdampfers zu verhindern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Verdampfer für ein Sterilisationsmittel, umfassend eine sich zwischen einem Einlass zum Zuführen des zu verdampfenden Sterilisationsmittels und einem Auslass für das verdampfte Sterilisationsmittel erstreckende, zum Verdampfen des Sterilisationsmittels ausgebildete Verdampferkammer und ein die Verdampferkammer wenigstens weitgehend über ihre gesamte Erstreckung zumindest feuchtigkeitsdicht umschließendes Gehäuse, wobei die Verdampferkammer und/oder das Gehäuse mit wenigstens einem eine Erstreckungsänderung der Verdampferkammer und/oder des Gehäuses zwischen dem Einlass und dem Auslass ermöglichenden Ausdehnungselement ausgebildet ist bzw. sind.
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Als Sterilisationsmittel kommt dabei insbesondere ein Gemisch aus Wasser und Wasserstoffsuperoxid, z. B. in einem Mischungsverhältnis von 65% Wasser und 35% Wasserstoffsuperoxid, zum Einsatz, welches der Verdampferkammer über den Einlass vorzugsweise in versprühter bzw. vernebelter Form, d. h. als Aerosol, zugeführt bzw. in die Verdampferkammer über den Einlass eingesprüht werden kann. Nach Erhitzen des Sterilisationsmittels in der Verdampferkammer tritt das Sterilisationsmittel durch den Auslass in der Form erhitzten Dampfes aus. Wahlweise ist vorgesehen, dass das Sterilisationsmittel in flüssiger Form bzw. in flüssigem Aggregatzustand durch den Einlass in die Verdampferkammer einströmt und gasförmig bzw. in gasförmigem Aggregatzustand die Verdampferkammer durch den Auslass wieder verlässt. Weiterhin wahlweise kann vorgesehen sein, dass das Sterilisationsmittel insbesondere in flüssiger Form bzw. in flüssigem Aggregatzustand durch den Einlass in die Verdampferkammer einströmt und die Verdampferkammer durch den Auslass in Form eines Sprühnebels, d. h. bevorzugt eines feinen Nebels, der eine feine Verteilung kleinster Flüssigkeitstropfen aufweist, wieder verlässt, z. B. als Aerosol. Soweit vor- und nachstehend nur eine Erzeugung eines Dampfes, d. h. eines gasförmigen bzw. verdampften Sterilisationsmittels, aus einer Flüssigkeit genannt ist, sind damit diese Abwandlungen der Einwirkung auf das Sterilisationsmittel ausdrücklich mit umfasst.
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Zum Erzielen eines hohen Volumenstromes erhitzten, verdampften Sterilisationsmittels ist die Verdampferkammer mit hoher Wärmeleistung zu beaufschlagen, wobei die Verdampferkammer auf eine hohe Temperatur erwärmt wird. Dadurch erfährt die Verdampferkammer eine beträchtliche Erstreckungsänderung, d. h. hier eine Wärmedehnung. Als Erstreckungsänderung ist hier jede Art von Änderung einer Abmessung der Verdampferkammer bezeichnet, vor allem aber eine Änderung der Abmessung in Richtung der Erstreckung, bevorzugt einer Längsrichtung, der Verdampferkammer zwischen Einlass und Auslass. Dabei ist hier und im Folgenden als Erstreckungsänderung, d. h. Änderung der Abmessung, sowohl eine Vergrößerung der Erstreckung, insbesondere eine Verlängerung, als auch eine Verringerung der Erstreckung, insbesondere eine Verkürzung bezeichnet. Durch das Ausdehnungselement ist eine zumindest teilweise elastische Verformung möglich.
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Das die Verdampferkammer umschließende Gehäuse dient insbesondere einem mechanischen Schutz sowie einer Wärmedämmung der Verdampferkammer, wozu insbesondere ein im Gehäuse aufgenommener, die Verdampferkammer wenigstens weitgehend, bevorzugt wenigstens nahezu vollständig, umschließender Dämmstoff vorgesehen ist. Dadurch wird das Gehäuse im Betrieb regelmäßig nicht die hohe Temperatur annehmen, auf die die Verdampferkammer erwärmt wird. Im Betrieb werden damit die Wärmedehnungen des Gehäuses und der Verdampferkammer unterschiedlich ausfallen, zudem ändern sich diese Wärmedehnungen auch bei einer Inbetriebnahme bzw. einem Außerbetriebsetzen des Verdampfers. Insbesondere bei der Inbetriebnahme, d. h. einem Anfahren, des Verdampfers treten hohe thermische Belastungen auf.
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Andererseits ist für einen sicheren Abschluss des Gehäuses, d. h. seines Innenraums, gegen eindringende Feuchtigkeit, insbesondere bei einem Reinigen des Verdampfers, das bevorzugt durch Abspritzen mit Wasser und/oder einem Reinigungsmittel vorgenommen wird, wenigstens eine feuchtigkeitsdichte Umschließung des Verdampfers, insbesondere der Verdampferkammer, durch das Gehäuse und daher eine zumindest feuchtigkeitsdichte Verbindung der Verdampferkammer mit dem Gehäuse gefordert. Das Gehäuse ist also mit der Verdampferkammer wenigstens gegen Feuchte, d. h. Flüssigkeiten, insbesondere Wasser und/oder Wasserdampf, dauerhaft dicht zu verbinden. Besonders vorteilhaft ist durch diese Verbindung zusätzlich eine Gasdichtigkeit vorgesehen, um eine besonders hohe Zuverlässigkeit der Abdichtung des Gehäuses zu erzielen. Eine derart hohe Dichtigkeitsanforderung ist auf wirtschaftliche, zuverlässige Weise nur durch eine feste Verbindung, z. B. durch ein feuchtigkeitsdichtes Verschweißen und/oder Verlöten, des Gehäuses mit der Verdampferkammer zu erreichen. Dadurch treten aber im Betrieb mit wechselnden Temperaturen Wärmespannungen im Werkstoff des Gehäuses bzw. der Verdampferkammer auf, die zu Rissbildungen, insbesondere in bzw. entlang Schweiß- und/oder Lötnähten, und in Folge zum Eindringen von Feuchtigkeit und so letztlich zur Zerstörung des Verdampfers führen.
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Zur Vermeidung dieser Rissbildung ist erfindungsgemäß das wenigstens eine Ausdehnungselement vorgesehen, durch das ein Ausgleich der unterschiedlichen Ausdehnungen der Verdampferkammer einerseits und des Gehäuses andererseits ermöglicht ist. Dadurch werden die Wärmespannungen vermieden, die hohen thermischen Belastungen ausgeglichen und damit auch durch die Wärmespannungen verursachte Rissbildungen ausgeschlossen. Damit bleibt im Betrieb und auch bei einer Reinigung des Verdampfers mit einer Reinigungsflüssigkeit das Gehäuse in seinem gesamten Inneren vollständig trocken. Dies umfasst auch z. B. im Gehäuse untergebrachte oder sich an dieses anschließende elektrische Einrichtungen, die durch die Erfindung ebenfalls dauerhaft und zuverlässig feuchtigkeitsdicht gekapselt sind. Für die Anordnung des wenigstens einen Ausdehnungselements sind bevorzugt folgende Varianten vorgesehen:
- • Das wenigstens eine Ausdehnungselement ist im Gehäuse, insbesondere ausschließlich im Gehäuse, angeordnet. Bei einer Wärmedehnung passt sich somit das Gehäuse mit seiner Erstreckung einer Änderung der Abmessung der Verdampferkammer in Richtung dieser Erstreckung, bevorzugt der Längsrichtung, d. h. einer Längenänderung der Verdampferkammer, an; die Wärmedehnung des Verdampfers wird durch diejenige der Verdampferkammer bestimmt. Da die Wärmedehnung der Verdampferkammer im Betrieb bei Erwärmung regelmäßig größer ist als die Wärmedehnung, die das Gehäuse ohne das wenigstens eine Ausdehnungselement ausführt, ist hier das wenigstens eine Ausdehnungselement insbesondere dazu ausgebildet, eine größere Zunahme der Abmessung des Gehäuses insgesamt zu ermöglichen, als sie nur der Wärmedehnung des Gehäuses ohne das wenigstens eine Ausdehnungselement entspricht. Das wenigstens eine Ausdehnungselement im Gehäuse wird also bei Erwärmung gestreckt. Bei dieser Ausbildung kann insbesondere die Verdampferkammer mit einer bevorzugt einstückigen, glatten Wandung ausgebildet sein, da in dieser kein Ausdehnungselement vorgesehen sein muss. Die Verdampferkammer ist dadurch besonders einfach aufgebaut.
- • Das wenigstens eine Ausdehnungselement ist in der Verdampferkammer, insbesondere ausschließlich in der Verdampferkammer, angeordnet. Bei einer Wärmedehnung passt sich somit die Verdampferkammer mit ihrer Erstreckung einer Änderung der Abmessung des Gehäuses in Richtung dieser Erstreckung, bevorzugt der Längsrichtung, d. h. einer Längenänderung des Gehäuses, an; die Wärmedehnung des Verdampfers wird durch diejenige des Gehäuses bestimmt. Daher ist nun das wenigstens eine Ausdehnungselement insbesondere dazu ausgebildet, eine verringerte Zunahme der Abmessung der Verdampferkammer insgesamt zu erzielen, wie sie der Wärmedehnung des Gehäuses entspricht. Das wenigstens eine Ausdehnungselement in der Verdampferkammer wird also bei Erwärmung gestaucht. Weil die Verdampferkammer über ihre Erstreckung, bevorzugt der Längsrichtung, allenfalls eine durch das Gehäuse bedingte Längenausdehnung aufweist, kann eine verbesserte Maßhaltigkeit zwischen Einlass und Auslass erzielt werden und damit ein verringerter Einfluss der Längenausdehnung auf angeschlossene Elemente zum Zu- und/oder Ableiten des Sterilisationsmittels. Da bevorzugt das Gehäuse ohne Ausdehnungselement gestaltet ist, kann es besonders glatte Außenflächen aufweisen, die vorteilhaft leicht zu reinigen sind. Je nach Ausbildung des wenigstens einen Ausdehnungselements weist dagegen die Verdampferkammer Wandunebenheiten auf, die zum Verwirbeln des Sterilisationsmittels dienen bzw. beitragen können.
- • Wenigstens eines des wenigstens einen Ausdehnungselements ist im Gehäuse und wenigstens ein weiteres des wenigstens einen Ausdehnungselements ist in der Verdampferkammer angeordnet. Damit ist ein vollständiger Ausgleich der Längenausdehnungen des Gehäuses und der Verdampferkammer und auf diese Weise eine exakte Maßhaltigkeit zwischen Einlass und Auslass ermöglicht, so dass ein Einfluss der Längenausdehnung durch die beschriebene Erwärmung auf angeschlossene Elemente zum Zu- und/oder Ableiten des Sterilisationsmittels vollständig ausgeschlossen werden kann. Diesem Vorteil steht der Nachteil einer aufwendigeren Bauform gegenüber.
- • In Anlehnung an die vorbeschriebene Ausgestaltung des Verdampfers mit je wenigstens einem im Gehäuse und in der Verdampferkammer angeordneten Ausdehnungselement bzw. an die Ausgestaltung mit lediglich wenigstens einem Ausdehnungselement im Gehäuse kann auch vorgesehen sein, den Verdampfer an seinem Einlass und/oder Auslass über ein externes, elastisches Bauelement an weitere Anlagen anschließbar zu gestalten. Dazu kann dieses externe, elastische Bauelement z. B. in der Art einer externen Verbindungseinrichtung ausgebildet sein, die dazu ausgestaltet ist, eine Erstreckungsänderung des Verdampfers, insbesondere der Verdampferkammer, bevorzugt eine Längenänderung, zwischen dem Einlass und dem Auslass zu kompensieren. Bevorzugt ist eine derartige externe Verbindungseinrichtung mit einem elastischen, d. h. zusammenpressbaren, Dichtring ausgebildet.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verdampfers ist bzw. sind die Verdampferkammer und/oder das Gehäuse und/oder die Verdampferkammer und das Gehäuse miteinander und/oder das wenigstens eine Ausdehnungselement mit daran angrenzenden Bestandteilen und/oder Abschnitten der Verdampferkammer und/oder des Gehäuses wenigstens feuchtigkeitsdicht verbunden, insbesondere verschweißt und/oder verlötet. Durch die feuchtigkeitsdichte Verbindung vorzugsweise aller Bestandteile von Verdampferkammer und Gehäuse, insbesondere durch Verschweißung und/oder Verlötung, wird eine gegen Betriebsverschmutzung und andere Umwelteinflüsse unempfindliche, robuste, leicht zu säubernde und langlebige Konstruktion des Verdampfers erhalten. Zugleich ist einem Austreten des Sterilisationsmittels aus der Verdampferkammer wirksam begegnet. Damit wird eine hohe Eignung des Verdampfers für unterschiedlichste Einsatzzwecke erreicht.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verdampfers ist das wenigstens eine Ausdehnungselement (106) mit daran angrenzenden Bestandteilen und/oder Abschnitten des Gehäuses (110) verbunden; insbesondere ist das wenigstens eine Ausdehnungselement (106) integraler Bestandteil des Gehäuses (110), und dadurch ist insbesondere eine Erstreckungsänderung des Gehäuses (110) besonders vorteilhaft ermöglicht. Wahlweise kann das Ausdehnungselement auch integraler Bestandteil der Verdampferkammer sein.
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Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird die Erstreckungsänderung der Verdampferkammer durch die gegenüber dem Gehäuse größeren Temperaturschwankungen, d. h. größeren Temperaturdifferenzen insbesondere zwischen Betrieb und Stillstand des Verdampfers, größer sein als die des Gehäuses. Diese Erstreckungsänderung der Verdampferkammer würde ohne Anwendung der erfindungsgemäßen Ausbildung des Verdampfers dem Gehäuse quasi „aufgezwungen”, wodurch ohne Anwendung der erfindungsgemäßen Ausbildung des Verdampfers die beschriebenen Wärmespannungen und Rissbildungen entstehen. Durch die vorbeschriebene bevorzugte Ausbildung werden diese Nachteile besonders effektiv vermieden bzw. deren Auswirkungen reduziert.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers weist die Verdampferkammer zwischen dem Einlass und dem Auslass eine wenigstens weitgehend geradlinige, insbesondere rohrförmig zylindrische, Erstreckung auf, und weist insbesondere das Gehäuse eine diese Erstreckung wenigstens weitgehend konzentrisch umschließende Gestaltung auf. Bevorzugt erstreckt sich dabei eine Mittel- bzw. Symmetrieachse der wenigstens weitgehend geradlinigen, insbesondere rohrförmig zylindrischen, Erstreckung vom Einlass zum Auslass. Auch kann die Verdampferkammer eine nur abschnittsweise zwischen dem Einlass und dem Auslass wenigstens weitgehend geradlinige, insbesondere rohrförmig zylindrische, Erstreckung aufweisen. Damit wird ein einfacher, kompakter, übersichtlicher, gut wärmedämmbarer Aufbau erhalten, der leicht zu handhaben, zu reinigen und zu warten ist und sich besonders einfach und vielseitig auch in umfangreichere Anlagen, d. h. Sterilisationsanlagen, einfügen lässt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verdampfers ist das wenigstens eine Ausdehnungselement wellrohrartig ausgebildet. Bevorzugt verlaufen in einem axialen Längsschnitt des wenigstens einen Ausdehnungselements Omega-artig geformte Wellen einer Wandung des wenigstens einen Ausdehnungselements axial wenigstens weitgehend gleich beabstandet entlang von Radialebenen des wenigstens einen Ausdehnungselements wenigstens nahezu um dessen gesamten Umfang herum. Durch diese auch als Omegaprofil bezeichnete Ausbildung erhält die Wandung eine Gestalt in der Art eines wenigstens weitgehend zylindrischen Faltenbalgs. Derartige Ausdehnungselemente, auch als Kompensatoren bezeichnet, sind vorteilhaft aus schweißbarem Edelstahl gefertigt und an sich bekannt. Das Omegaprofil ermöglicht vorteilhaft einen großen Ausdehnungsbereich zwischen einer geringstmöglichen und einer größtmöglichen Ausdehnung, d. h. Länge, des wenigstens einen Ausdehnungselements bei geringem Kraftaufwand für die Änderung der Erstreckung, d. h. Länge, und absolut gas- und feuchtigkeitsdichter Bauweise. Diese Kompensatoren sind sehr einfach und kompakt in eine insbesondere kreiszylindrische Gestaltung der Verdampferkammer und/oder des Gehäuses einbeziehbar. Ihre gerundeten Oberflächen ermöglichen eine besonders einfache Reinigung.
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Dabei weist gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers in einer besonders bevorzugten Dimensionierung die wenigstens weitgehend geradlinige, insbesondere rohrförmig zylindrische, Erstreckung der Verdampferkammer zwischen dem Einlass und dem Auslass eine minimale Gesamtlänge von 200 mm, insbesondere 300 mm, bevorzugt 350 mm, und eine maximale Gesamtlänge von 1,5 m, bevorzugt 1 m, auf sowie weist die Verdampferkammer bevorzugt einen Innendurchmesser von 40 bis 45 mm, besonders bevorzugt wenigstens nahezu 41 mm, auf, wobei dieser Innendurchmesser insbesondere in Abschnitten der Verdampferkammer außerhalb der Erstreckung des Ausdehnungselements vorhanden ist, bevorzugt nur in diesen Abschnitten, besonders bevorzugt nur in Teilen dieser Abschnitte. und zwar in mindestens 30%, bevorzugt mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 70% dieser Abschnitte, gemessen je in Richtung der wenigstens weitgehend geradlinigen, insbesondere rohrförmig zylindrischen, Erstreckung der Verdampferkammer, und wobei das wenigstens eine Ausdehnungselement in Richtung dieser Erstreckung eine Abmessung von wenigstens nahezu 60 mm und einen Dehnungsbereich von wenigstens nahezu 4 mm aufweist. Diese Dimensionierung des Innendurchmessers betrifft bevorzugt die Abschnitte der Verdampferkammer außerhalb der Erstreckung des Ausdehnungselements, besonders bevorzugt nur diese Abschnitte, weiter bevorzugt nur Teile dieser Abschnitte. Durch das Omegaprofil ist das Ausdehnungselement insbesondere mit einem entlang seiner Erstreckung variierenden Innendurchmesser ausgebildet. In dieser Dimensionierung ist der Verdampfer ausgelegt für einen Volumenstrom des verdampften Sterilisationsmittels von 200 Normallitern je Minute, der aus einem zu verdampfenden Aerosol, d. h. Sprühnebel, mit einem Flüssigkeitsdurchsatz von 1,1 Milliliter je Sekunde hervorgeht.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist der erfindungsgemäßen Verdampfer gekennzeichnet durch wenigstens ein das Gehäuse wenigstens weitgehend umgebendes, insbesondere wenigstens weitgehend konzentrisch umgebendes, Berührschutzelement. Da auch bei einer guten Wärmedämmung zwischen Verdampferkammer und Gehäuse zumindest in langdauerndem Betrieb des Verdampfers in einer Sterilisationsanlage mit einer Erwärmung des Gehäuses gerechnet werden muss, die bei Berührung durch eine Person, z. B. eine Bedienperson, zu Verletzungen, d. h. Verbrennungen, führen kann, dient ein derartiges Berührschutzelement vorteilhaft der Unfallsicherheit und -verhütung beim Betrieb des Verdampfers.
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Das Berührschutzelement ist in einer Ausgestaltung bevorzugt ganz oder teilweise in Form eines Blechs ausgebildet, wobei das Blech besonders bevorzugt eine Materialdicke eines Werkstoffs, mit dem das Blech ausgebildet ist, zwischen 0,1 mm und 5,0 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,2 mm und 3,0 mm, weiter bevorzugt zwischen 1,0 mm und 2,0 mm, aufweist. Unter Blech ist hierbei jede flächige Ausgestaltung des Werkstoffs zu verstehen, unabhängig vom verwendeten Werkstoff. Bevorzugt ist das Berührschutzelement ganz oder teilweise mit Metall, besonders bevorzugt ganz oder teilweise mit Aluminium und/oder Edelstahl und/oder Metalllegierungen, ausgebildet. Das Berührschutzelement ist wahlweise oder zusätzlich, insbesondere in der Art einer Werkstoffkombination, auch mit anderen Materialien ausbildbar, z. B. ganz oder teilweise mit Kunststoff, Keramik und/oder Karbonfasern. Das Berührschutzelement ist wahlweise auch mit einem Schichtenaufbau ausbildbar, z. B. in Form eines Laminats oder eines Verbundwerkstoffs. Das Berührschutzelement weist bevorzugt entlang seiner gesamten oder eines Teils seiner flächigen Erstreckung einen Abstand zum Gehäuse im Bereich von 2 mm bis 100 mm, besonders bevorzugt einen Abstand zum Gehäuse im Bereich von 2 mm bis 50 mm, weiter bevorzugt einen Abstand zum Gehäuse im Bereich von 5 mm bis 30 mm, auf.
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In dem vorgenannten Dimensionierungsbeispiel des Verdampfers mit wenigstens nahezu kreiszylindrischer Gestaltung ist das Berührschutzelement ebenfalls wenigstens nahezu kreiszylindrisch ausgebildet mit einem Durchmesser von z. B. wenigstens nahezu 140 mm und einer Längenerstreckung in axialer Richtung des Verdampfers, die sich wenigstens nahezu vollständig über die gesamte Erstreckung des Gehäuses erstreckt. Durch einen ggf. geringen Überstand des Berührschutzelements über das Gehäuse in axialer Richtung des Verdampfers kann außerdem zusätzlich, sofern benötigt und/oder erwünscht, ein verbesserter Schutz auch gegen Berührung einlass- und/oder auslassseitiger Endbereiche des Gehäuses erzielt und damit die Unfallsicherheit weiter verbessert werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verdampfers ist das wenigstens eine Berührschutzelement mit wenigstens einer eine Lochung, insbesondere eine Quadratlochung oder eine Langlochung mit eckigen Löchern, in geraden Reihen aufweisenden Lochplatte ausgebildet. Die Lochung bewirkt ggf. eine verbesserte Wärmeabfuhr vom Gehäuse an die Umgebung, ist aber insbesondere dazu vorgesehen, das Gehäuse von außen durch den Berührschutz hindurch zu reinigen, bevorzugt durch Abspritzen mit einem Reinigungsmittel. Eine derartige Lochplatte ist als kostengünstiges Halbzeug verfügbar. Besonders vorteilhaft ist die Lochplatte mit wenigstens einer glatten Berandung ausgebildet. Bei einer im Wesentlichen kreiszylindrischen Ausgestaltung des Verdampfers sind dies die in axiale Richtung des Verdampfers weisenden Berandungen. Bevorzugt sind diese Berandungen als glatte Berandungen bezeichnet, weil sie derart zwischen den Reihen der Löcher geführt sind, dass ein Anschneiden der Löcher durch die Berandungen vollständig vermieden ist, und außerdem auf eine Bördelung der Berandungen wenigstens weitgehend, besonders bevorzugt vollständig, verzichtet ist. Dadurch ist sowohl die Fertigung einschließlich eines dabei vorzunehmenden Entgratens der Berandungen als auch eine Reinigung im Betrieb vereinfacht.
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Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers ist wenigstens ein die Verdampferkammer entlang wenigstens eines Teils ihrer Erstreckung zwischen dem Einlass und dem Auslass wenigstens teilweise umgebendes, innerhalb des Gehäuses angeordnetes, insbesondere elektrisches, Heizelement vorgesehen, wobei das wenigstens eine Heizelement bevorzugt wenigstens zwei unabhängig voneinander mit Energie, insbesondere elektrischer Energie, speisbare Heizkreise aufweist. Durch diese Anordnung des wenigstens einen Heizelements ist dieses ebenfalls gegen Einwirkungen durch Feuchtigkeit optimal geschützt, was insbesondere für elektrische Heizelemente wichtig ist. Durch die Ausbildung mit zwei oder mehreren Heizkreisen kann die Verdampferkammer bevorzugt abschnittsweise entlang ihrer Erstreckung zwischen dem Einlass und dem Auslass unterschiedlich beheizt, insbesondere auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt werden, um so einen optimalen Verdampfungsvorgang für das Sterilisationsmittel zu erhalten. Diese Aufheizung kann ferner während des Betriebs variiert werden. Dabei müssen aufgrund der Erfindung keinerlei Einschränkungen mehr durch aus dieser unterschiedlichen Aufheizung resultierende, unterschiedliche und ggf. ebenso variierende Wärmedehnungen hingenommen werden, so dass der erfindungsgemäß ausgebildete Verdampfer eine verbesserte Flexibilität bei der Wahl der Betriebsbedingungen aufweist. Auch kann die Aufheizung und somit die dafür benötigte Heizleistung ohne Schäden am Verdampfer oder Beeinträchtigung dessen Standzeiten gesteigert werden, wodurch ebenfalls eine flexiblere Betriebsweise, insbesondere ein verbesserter Stellgrad, des Verdampfers erzielt werden. In dem vorbeschriebenen Dimensionierungsbeispiel ist ein elektrisches Heizelement von bevorzugt 6 kW Gesamtleistung und zwei Heizkreisen vorgesehen. In einer Abwandlung beträgt die Gesamtleistung 7,8 kW bei einer Leistung eines einzelnen Heizkreises von je wenigstens 3 kW. Die Speisung des elektrischen Heizelements erfolgt mit 230 V Wechselspannung. Bei einer Temperatur des zu verdampfenden Sterilisationsmittels am Einlass von wenigstens nahezu 20°C und dem genannten, kontinuierlich im Dreischichtbetrieb vorgesehenen Volumenstrom des verdampften Sterilisationsmittels von 200 Normallitern je Minute bei einem Druck von 1 bar wird eine Temperatur des verdampften Sterilisationsmittels am Auslass von 270°C erzielt. Dabei ist ein Aufheizen der Verdampferkammer, d. h. deren Wandung, und des elektrischen Heizelements auf eine Temperatur von 650°C bis 750°C ohne Beschädigungen des Verdampfers möglich. Bei der Inbetriebnahme, d. h. dem Anfahren, des Verdampfers ohne Zufuhr des Sterilisationsmittels ist vorteilhaft eine Beaufschlagung der Verdampferkammer mit Kühlluft mit einem Volumenstrom hinreichender Größe vorzusehen, um ein Überhitzen des elektrischen Heizelements zu verhindern. Außerdem kann eine Temperatursensoreinrichtung zum Überwachen und Regeln der Temperatur des Sterilisationsmittels vorgesehen sein. Mit dieser Temperatursensoreinrichtung kann auch sichergestellt werden, dass eine Anlage, in der der Verdampfer eingesetzt ist, erst beim Erreichen einer gewünschten Betriebstemperatur, d. h. Temperatur des Sterilisationsmittels, in Betrieb geht.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verdampfers, der eine Verdampferkammer aufweist, die mit wenigstens einem Einlass und/oder wenigstens einem Auslass ausgebildet ist, ist der Einlass und/oder der Auslass mit wenigstens einem Flansch ausgebildet, wobei der wenigstens eine Flansch derart trennbar an der Verdampferkammer angesetzt ist, dass ein Trennen des wenigstens einen Flansches von der Verdampferkammer und/oder Wiederanbringen des wenigstens einen Flansches und/oder eines Ersatzflansches an der Verdampferkammer, insbesondere ein Aufsetzen eines Ersatzflansches an derselben Verdampferkammer, wenigstens nahezu ohne Materialeinbuße bei der Verdampferkammer vornehmbar ist, insbesondere derart, dass dieselbe, d. h. die ursprüngliche, Verdampferkammer mit dem – neuen – Ersatzflansch weiterverwendbar ist. Es hat sich gezeigt, dass es bei längerem Gebrauch von Verdampfern im Betrieb durch Wartungsarbeiten, die mit Aus- und Wiedereinbau der Verdampfer verbunden sind, an Ein- und/oder Auslass häufig zu Beschädigungen kommt. Diese Beschädigungen treten insbesondere an Flanschen auf, mit denen Ein- und/oder Auslass zwecks Erleichterung des Ein- und Ausbaus der Verdampfer ausgebildet sind. Durch diese Beschädigungen kommt es zu Undichtigkeiten an Ein- und/oder Auslass. Um zu vermeiden, dass beim Auftreten derartiger Schäden der komplette Verdampfer ausgetauscht werden muss, was mit hohen Kosten verbunden ist, ist der wenigstens eine Flansch am Einlass und/oder am Auslass austauschbar ausgebildet. Insbesondere ist der wenigstens eine Flansch derart zugänglich angeordnet, insbesondere in ausreichendem Abstand von benachbarten Bereichen des Gehäuses, und ist am wenigstens einen Flansch und/oder an damit verbundenen Endbereichen der Verdampferkammer an Ein- und/oder Auslass hinreichend Materialstärke, insbesondere Wandstärke, vorgesehen, so dass der wenigstens eine Flansch wenigstens nahezu ohne Materialverlust insbesondere am Werkstoff der Verdampferkammer entfernt, bevorzugt in einer Drehmaschine abgedreht, werden kann. Vorteilhaft sind passend ausgestaltete Reparaturflansche, insbesondere Ringflansche, vorgesehen, die am betreffenden Endbereich der Verdampferkammer angepasst, insbesondere aufgeschrumpft und mit dem Endbereich der Verdampferkammer verschweißt werden. Danach ist der Verdampfer wieder einsatzbereit.
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Ein mit einem derartigen Flansch ausgebildeter Verdampfer weist im Übrigen bevorzugt eines oder mehrere der vorbeschriebenen Merkmale auf, insbesondere ein Gehäuse und wenigstens ein Ausdehnungselement.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verdampfers ist gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung zum Sterilisieren von Verpackungsmaschinen und oder Verpackungen, bevorzugt für Lebensmittel, besonders bevorzugt für Getränke, Suppen, Soßen und/oder Joghurt. Insbesondere ist der erfindungsgemäße Verdampfer durch eine Ausbildung mit glatten und/oder desinfizierbaren Oberflächen, bevorzugt mit rostfreien Stählen, zu dem genannten Sterilisieren ausgestaltet. Bevorzugt ist der Verdampfer in Verpackungsanlagen einsetzbar zum Sterilisieren kunststoffhaltiger Abfüllbehältnisse, d. h. Verpackungen, z. B. Flaschen oder beschichteter Getränkekartons, d. h. Verpackungen aus Karton-Verbundfolien. Besonders bevorzugt ist der Verdampfer in ein Laufband einer Getränkeabfüllanlage integriert einsetzbar zum Sterilisieren mit Getränken zu befüllender Abfüllbehältnisse vor einem Abfüllvorgang. Dazu ist der Verdampfer in der beschriebenen Weise zum Erzeugen eines Wasserstoffperoxid-Gemisch-Dampfs vorgesehen, mit dem die Abfüllbehältnisse vor dem Befüllen sterilisiert werden.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird schließlich auch gelöst durch ein Gehäuse für einen Verdampfer der vorgenannten Art, der einen Einlass und einen Auslass aufweist und gekennzeichnet ist durch wenigstens ein eine Erstreckungsänderung des Gehäuses zwischen dem Einlass und dem Auslass ermöglichendes Ausdehnungselement.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im nachfolgenden näher beschrieben, wobei übereinstimmende Elemente in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sind und eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird. Es zeigen:
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1 ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Verdampfer in schematischer Seitenansicht,
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2 einen Längsschnitt durch den Verdampfer gemäß 1 entlang der dort eingetragenen Schnittlinie A-A in schematischer Darstellung,
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3a einen Ausschnitt aus 2 mit einer schematischen Darstellung eines Flansches zum Verbinden eines Einlasses des Verdampfers nach 1 und/oder 2 mit Elementen zum Zuleiten eines Sterilisationsmittels,
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3b die Darstellung nach 3a mit einer schematischen Wiedergabe eines Reparaturzustands nach Entfernen des in 3a gezeigten Flansches und
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3c die Darstellung nach 3a mit einer schematischen Wiedergabe eines Reparaturzustands nach Aufsetzen eines Reparaturflansches anstelle des in 3a gezeigten Flansches.
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Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
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In 1 ist mit dem Bezugszeichen 100 ein Beispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verdampfers bezeichnet. Der Verdampfer 100 nach 1 umfasst eine Verdampferkammer 101, auch als Sprührohr bezeichnet, die sich zwischen einem Einlass 103 zum Zuführen zu verdampfenden Sterilisationsmittels sowie einem Auslass 102 für das verdampfte Sterilisationsmittel entlang einer Längsmittelachse 115 erstreckt. In 1 ist die Sicht auf die Verdampferkammer 101 allerdings durch ein die Verdampferkammer 101 umschließendes Gehäuse 110 und ein wiederum das Gehäuse 110 umgebendes Berührschutzelement 109 verdeckt, wobei der besseren Erkennbarkeit halber aus dem Berührschutzelement 109 ein Ausbruch dargestellt ist. das Berührschutzelement 109 ist am Gehäuse 110 über mehrere Stützelemente 113, insbesondere Anschweißknaggen, befestigt. Insbesondere sind im dargestellten Ausführungsbeispiel des Verdampfers 100 insgesamt zwölf Stützelemente 113 in drei Reihen am Umfang des Gehäuses 110 verteilt angeordnet und mit dem Gehäuse 110 verschweißt. Bei der Montage des Berührschutzelements 109 am fertig montierten Gehäuse 110, insbesondere am Schluss des Fertigungsvorgangs für den Verdampfer, wird an den Stützelementen 113 das Berührschutzelement 109 angeschweißt, vorteilhaft durch Punktschweißung. Das Berührschutzelement 109 ist aus einer besonders einfach und kostengünstig als Halbzeug verfügbaren Lochplatte, insbesondere aus Edelstahl, mit Rechtecklöchern in geraden Reihen gebildet. Sowohl das Gehäuse 110 als auch das Berührschutzelement 109 erstrecken sich wenigstens weitgehend über die gesamte Erstreckung, d. h. Länge in Richtung der Längsmittelachse 115, der Verdampferkammer 101. Die Verdampferkammer 101 ist zum Verdampfen des Sterilisationsmittels ausgebildet. Dazu ist insbesondere vorgesehen, das Sterilisationsmittel, z. B. ein Gemisch aus wenigstens nahezu 65% Wasser und wenigstens nahezu 35% Wasserstoffperoxid, am Einlass 103 als Sprühnebel in die Verdampferkammer 101 einzubringen, in der Verdampferkammer 101 zu erhitzen und der Verdampferkammer 101 am Auslass 102 als Dampf zu entnehmen. Zum Verbinden des Verdampfers 100, insbesondere der Verdampferkammer 101, mit Elementen zum Zuleiten des Sterilisationsmittels als Sprühnebel ist der Einlass 103 mit einem Flansch 123 ausgebildet. Entsprechend ist der Auslass 102 zum Verbinden des Verdampfers 100, insbesondere der Verdampferkammer 101, mit Elementen zum Ableiten des Sterilisationsmittels mit einem Flansch 122 ausgebildet. Gemäß ihrer Gestaltung und Abmessungen wird der Flansch 123 am Einlass 103 auch als kleiner Flansch und der Flansch 122 am Auslass 102 auch als großer Flansch bezeichnet.
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Das Gehäuse 110 umschließt die Verdampferkammer 101 zumindest feuchtigkeitsdicht, bevorzugt aber gasdicht. Wie auch anhand der 2, die den Verdampfer 100 gemäß 1 in einem Längsschnitt entlang der in 1 eingetragenen Schnittlinie A-A zeigt, näher erkennbar ist, umfasst das Gehäuse 110 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Verdampfers 100 ein wenigstens nahezu kreiszylindrisches Mantelrohr 105, ein Ausdehnungselement 106, das eine Erstreckungsänderung des Gehäuses 110 zwischen dem Einlass 103 und dem Auslass 102 ermöglicht, eine auslassseitige Endkappe 107 sowie eine einlassseitige Endkappe 108. Durch eine Verbindung 118, bevorzugt als Schweiß- und/oder Lötverbindung ausgeführt, sind dabei die einlassseitige Endkappe 108 und das Ausdehnungselement 106 feuchtigkeitsdicht, bevorzugt aber gasdicht, miteinander verbunden. Eine gleichermaßen ausgestaltete Verbindung 119 ist ferner zwischen dem Ausdehnungselement 106 und dem Mantelrohr 105 vorgesehen. Das Mantelrohr 105 ist durch eine Verbindung 120, ebenfalls bevorzugt als Schweiß- und/oder Lötverbindung ausgeführt, mit der auslassseitigen Endkappe 107 verbunden. Das auf diese Weise bevorzugt gasdicht ausgebildete Gehäuse 110 ist weiterhin feuchtigkeitsdicht, bevorzugt aber gasdicht, mit der Verdampferkammer 101 verbunden. Dazu ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zunächst eine feuchtigkeitsdichte, bevorzugt aber gasdichte, Verbindung 117, bevorzugt wieder eine Schweiß- und/oder Lötverbindung, zwischen dem einlassseitigen kleinen Flansch 123 und der einlassseitigen Endkappe 108 ausgeführt. Gleichartig ist eine Verbindung 121, bevorzugt als Schweiß- und/oder Lötverbindung, zwischen der auslassseitigen Endkappe 107 und dem auslassseitigen großen Flansch 122 angeordnet. Auf diese Weise ist das Gehäuse 110 hier feuchtigkeitsdicht, bevorzugt aber gasdicht, mit den Flanschen 122, 123 verbunden. Weiterhin ist einlassseitig zwischen der Verdampferkammer 101 und dem kleinen Flansch 123 eine Verbindung 116, wieder bevorzugt als Schweiß- und/oder Lötverbindung ausgeführt, vorgesehen, und schließlich ist noch eine Verbindung 124, auch bevorzugt eine Schweiß- und/oder Lötverbindung, auslassseitig zwischen dem großen Flansch 122 und der Verdampferkammer 101 ausgebildet.
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In einer nicht dargestellten Abwandlung dieser Anordnung kann wahlweise die Verdampferkammer 101 oder können die Verdampferkammer 101 und das Gehäuse 110 mit wenigstens einem eine Erstreckungsänderung der Verdampferkammer 101 und/oder des Gehäuses 110 zwischen dem Einlass 103 und dem Auslass 102 ermöglichenden – weiteren – Ausdehnungselement ausgebildet sein. Bevorzugt sind diese – weiteren – Ausdehnungselemente ebenfalls einlassseitig in der Verdampferkammer 101 bzw. dem Gehäuse 110 angeordnet.
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Zum Zuführen der zum Verdampfen des Sterilisationsmittels erforderlichen Energie ist ein Heizelement 104 vorgesehen. Das Heizelement 104 ist als Heizspirale ausgebildet mit einer elektrischen Heizwendel aus einem Widerstandsdraht, die über bevorzugt keramische Isolierelemente in einem Metallrohr, bevorzugt einem dünnwandigen Edelstahlrohr mit einem Durchmesser von wenigen Millimetern, vorzugsweise ca. 2 bis 3 mm, gehalten ist. Dieses Metallrohr ist spiralförmig außen um den Umfang der Verdampferkammer 101 geführt und mit deren Wandung mittels Vakuumlot verlötet, wodurch eine besonders gute Übertragung der Wärmeenergie vom Widerstandsdraht auf die Verdampferkammer 101 gewährleistet ist. Bevorzugt ist das Heizelement in wenigstens zwei elektrisch getrennt speisbare Heizkreise aufgeteilt. Das Heizelement 104 ist somit in einem vom Gehäuse 110 und der Verdampferkammer 101 umschlossenen Innenraum 125 angeordnet, der im Übrigen mit einem Dämmstoff, bevorzugt Mineralwolle oder dergleichen, wenigstens weitgehend angefüllt ist, wobei der Dämmstoff einer Wärmedämmung zwischen der Verdampferkammer 101 und dem Heizelement 104 einerseits und dem Gehäuse 110 andererseits dient.
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Zum Anschließen des Heizelements 104 an eine externe elektrische Energiequelle, insbesondere an ein Wechselstromnetz mit 230/240 Volt Wechselspannung, sind elektrische Anschlüsse der elektrischen Heizwendel aus dem Gehäuse 110 herausgeführt. Bevorzugt sind diese elektrischen Anschlüsse ebenfalls mit einer Keramikisolierung in einem Metallrohr, bevorzugt Edelstahlrohr, mit wenigstens nahezu derselben Ausbildung und Dimensionierung wie für das Heizelement 104 selbst geführt. Zum Herausführen der elektrischen Anschlüsse aus dem Gehäuse 110 ist an diesem ein Schutzkasten 114 angeordnet und, ebenfalls bevorzugt durch Löten und/oder Schweißen, mit dem Mantelrohr 105 verbunden. Der Schutzkasten 114 ist durch einen Deckel 111 vorteilhaft feuchtigkeitsdicht, bevorzugt aber auch gasdicht, verschließbar. Der Deckel ist wahlweise abnehmbar ausgestaltet. Am Schutzkasten 114 ist ein Anschlussrohr 112 für die elektrischen Anschlüsse des Heizelements 104 feuchtigkeitsdicht, insbesondere gasdicht, angeschlossen, durch das die elektrischen Anschlüsse aus dem Schutzkasten herausgeführt sind. Bevorzugt ist an dieses Anschlussrohr 112 ein Isolierschlauch oder dergleichen feuchtigkeitsdicht, bevorzugt gasdicht, angeschlossen, in dem die elektrischen Anschlüsse gegen Feuchtigkeit geschützt bis zu einer Anschlusseinrichtung, z. B. einem elektrischen Stecker zum Anschluss an eine Steckdose, geführt sind.
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In den 3a, 3b und 3c ist am Beispiel des kleinen Flansches 123 ein Austausch eines beschädigten Flansches gegen einen Ersatzflansch 126, nachfolgend auch als Reparaturflansch bezeichnet, schematisch dargestellt, wobei 3a einen Ausschnitt aus 2 mit dem kleinen Flansch 123 zum Verbinden des Einlasses 103 des Verdampfers 100 nach den 1 und 2 mit Elementen zum Zuleiten des Sterilisationsmittels wiedergibt. Zum Austausch des beschädigten kleinen Flansches 123 wird dieser zunächst durch Abdrehen auf einer Drehmaschine vom Einlass 103 so weit entfernt, dass das einlassseitige Ende der Verdampferkammer 101 freigelegt ist. Dabei bleibt vom kleinen Flansch 123 nur ein ringförmiger Ansatz mit der Verbindung 117 zwischen dem kleinen Flansch 123 und der einlassseitigen Endkappe 108 stehen. Auch von der Verbindung zwischen der Verdampferkammer 101 und dem kleinen Flansch 123 bleibt nur derjenige Teil erhalten, durch den der genannte ringförmige Ansatz des kleinen Flansches 123 mit dem einlassseitigen Ende der Verdampferkammer 101 verbunden ist. Dabei bleibt auch die feuchtigkeitsdichte, insbesondere gasdichte, Verbindung von Gehäuse 110 und Verdampferkammer 101 erhalten. 3b zeigt den Reparaturzustand nach dem teilweisen Entfernen des kleinen Flansches 123. Anschließend wird anstelle des entfernten Teils des kleinen Flansches 123 der Reparaturflansch 126 auf das einlassseitige Ende der Verdampferkammer 101 aufgesetzt, wobei der Reparaturflansch 126 das einlassseitige Ende der Verdampferkammer 101 mit einem hülsenartigen Ansatz 127 übergreift. Bevorzugt wird der Reparaturflansch 126 auf das einlassseitige Ende der Verdampferkammer 101 aufgeschrumpft. Abschließend erfolgt eine feuchtigkeitsdichte, insbesondere gasdichte, Verbindung des Reparaturflansches 126 mit dem einlassseitigen Ende der Verdampferkammer 101 durch Löten und/oder Schweißen. 3c zeigt den Reparaturzustand nach Aufsetzen des Reparaturflansches 126 anstelle kleinen Flansches 123. Das Trennen des kleinen Flansches 123 von der Verdampferkammer 101 und/oder das Wiederanbringen des Reparaturflansches an der Verdampferkammer 101 ist wenigstens nahezu ohne Materialeinbuße bei der Verdampferkammer 101 vornehmbar, d. h. am einlassseitigen Ende der Verdampferkammer 101 erfolgt dabei wenigstens nahezu kein Materialabtrag vom Werkstoff der Verdampferkammer 101. Damit ist dieser Reparaturvorgang mehrfach ohne wesentliche Beeinträchtigungen am Verdampfer 100 ausführbar, wodurch die Einsatzdauer verlängert wird.
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Der Verdampfer 100 des vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels ist in einer bevorzugten Dimensionierung bei einem Druck des verdampften Sterilisationsmittels von 1 bar mit einer Temperatur des zu verdampfenden Sterilisationsmittels von 20°C und einer Temperatur des verdampften Sterilisationsmittels von 270°C betreibbar. Das Heizelement 104 ist in wenigstens zwei Heizkreise aufgeteilt mit einer heizleistung von wenigstens 3 kW in jedem der heizkreise bei einer Heizleistung des gesamten Heizelements 104 von 7,8 kW.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Verdampfer
- 101
- Verdampferkammer bzw. Sprührohr
- 102
- Auslass für verdampftes Sterilisationsmittel
- 103
- Einlass zum Zuführen zu verdampfenden Sterilisationsmittels
- 104
- Heizelement
- 105
- Mantelrohr von 110
- 106
- Ausdehnungselement von 110
- 107
- Auslassseitige Endkappe von 110
- 108
- Einlassseitige Endkappe von 110
- 109
- Berührschutzelement
- 110
- Gehäuse
- 111
- Deckel zu 114
- 112
- Anschlussrohr an 114 für Anschlüsse von 104
- 113
- Stützelemente für 109, insbesondere Anschweißknaggen
- 114
- Schutzkasten für Anschlüsse von 104
- 115
- Längsmittelachse von 100, 101, 105
- 116
- Verbindung, bevorzugt Schweiß- und/oder Lötverbindung, zwischen 101 und 123
- 117
- Verbindung, bevorzugt Schweiß- und/oder Lötverbindung, zwischen 123 und 108
- 118
- Verbindung, bevorzugt Schweiß- und/oder Lötverbindung, zwischen 108 und 106
- 119
- Verbindung, bevorzugt Schweiß- und/oder Lötverbindung, zwischen 106 und 105
- 120
- Verbindung, bevorzugt Schweiß- und/oder Lötverbindung, zwischen 105 und 107
- 121
- Verbindung, bevorzugt Schweiß- und/oder Lötverbindung, zwischen 107 und 122
- 122
- Großer Flansch an 102
- 123
- Kleiner Flansch an 103
- 124
- Verbindung, bevorzugt Schweiß- und/oder Lötverbindung, zwischen 122 und 101
- 125
- Innenraum zwischen 101 und 110
- 126
- Ersatzflansch bzw. Reparaturflansch im Austausch gegen 123
- 127
- Hülsenartiger Ansatz von 126
- A-A
- Schnittlinie eines Längsschnitts durch 100
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006036462 A1 [0002]
- DE 102004030957 A1 [0003]
- DE 102011056449 A1 [0004]
- GB 1425085 A [0005]
- US 4896478 A [0006]
