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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Sterilisiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1. Sie kann beispielsweise im medizinischen Bereich
oder im Lebensmittelbereich eingesetzt werden, um Behälter zu
sterilisieren, insbesondere Flaschen.
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Eine Sterilisiervorrichtung ist aus
der
DE 198 08 318
A1 bekannt. Bei dieser bekannten Sterilisiervorrichtung
wird Luft als Trägerfluid
eingesetzt. Die Mischvorrichtung besteht in einer Vernebelungsdüse, mittels
derer das Sterilisierungsmittel in den Luftstrom eingeblasen und
darin vernebelt wird. Dieser Nebel wird schließlich in die zu sterilisierenden
Behälter
eingeleitet, um an deren Wänden
einen Kondensatfilm zu bilden. Nachteilig an der bekannten Sterilisiervorrichtung
ist, dass mit ihr das Mischungsvehältnis zwischen Trägerfluid
und Sterilisierungsmittel nur ungenau eingestellt werden kann.
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Eine weitere Sterilisiervorrichtung
ist aus der
EP 0 727
229 A2 bekannt. Sie hat einen Mischkolben, auf dem zwei
ringförmige,
als Nuten geformte Dosierkammern vorgesehen sind. Jeweils eine dieser
Dosierkammern oder Mischungen wird über eine Passage mit Sterilisierfluid
gefüllt,
während
die andere Dosierkammer ihren Inhalt in eine Druckluft-Passage ausstößt. Anschließend wird
der Mischkolben so bewegt, dass die leere Dosierkammer neu befüllt wird,
während
die gefüllte
Dosierkammer mit der Druckluftpassage in Verbindung gebracht wird.
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Der Aufbau der aus der
EP 0 727 229 bekannten Sterilisiervorrichtung
ist verhältnismäßig kompliziert,
da zwei Mischnuten auf dem Kolben vorgesehen sein müssen und
mehrere Verzweigungen der Druckluftleitungen notwendig sind. Zudem
ist nicht gewährleistet,
dass das Sterilisierfluid und die Druckluft am Ausgang der Vorrichtung
den größtmöglichen
Durchmischungsgrad erreicht haben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher, eine Sterilisiervorrichtung zur Verfügung zu stellen,
die trotz eines einfachen Aufbaus die Einstellung des Mischungsverhältnisses
deutlich verbessert und vor allem einen hohen Durchmischungsgrad
gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch
eine Sterilisiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Das Einstellen eines genauen Mischungsverhältnisses
wird durch das Dosierelement erreicht, in dessen Hohlraum in der
Füllstellung
eine definierte Menge an Sterilisiermittel aufgenommen wird, die
anschließend
in der Mischstellung an das durch die Zuleitung fließende Trägerfluid
abgegeben wird. Die dosierte Menge des Sterilisiermittels wird durch
die Größe des Hohlraumes
vorgegeben. Das Dosierelement wirkt bei der erfindungsgemäßen Sterilisiervorrichtung
als eine Art Schleuse, die das Sterilisiermittel über den
Hohlraum zur Zuleitung transportiert, ohne dass die Zuführöffnung vom
Vorratsbehälter
zur Zuleitung jemals durchgängig
für das
Sterilisiermittel geöffnet
ist. Die Zuführung
des Sterilisiermittels findet daher sehr kontrolliert statt.
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Der Vorteil der Erfindung liegt darin,
dass in der Mischvorrichtung zusätzlich
eine Kolbenpumpe mit einer Mischkammer verwendet wird. Die Mischkammer
bietet dabei zum einen einen Sammelraum, in dem eine bestimmte Menge
des Trägerfluid-Sterilisiermittel-Gemisches
gesammelt wird, bevor es durch die Kraft des Kolbens ausgestoßen und
zu dem zu sterilisierenden Behälter
bewegt wird. Zum anderen bietet die Mischkammer einen Ruheraum,
in dem das Gemisch aus Trägerfluid
und Sterilisiermittel verweilen und dabei seinen Durchmischungsgrad maximieren
kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
dichtet das Dosierelement die Zuführöffnung ab, um den freien Ausfluss
von Sterilisiermittel in die Zuleitung zu verhindern.
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Günstig
ist es, wenn das Dosierelement in seiner Mischstellung wenigstens
teilweise in die Zuleitung hinein vorsteht. Dadurch bilden sich
im Trägerfluid
Verwirbelungen, die die Mitnahme des Sterilisiermittels aus dem
Hohlraum begünstigen.
Zudem erhöht
sich durch den verringerten Querschnitt der Zuleitung die Fließgeschwindigkeit
des Trägerfluids, und
es bietet sich die Möglichkeit,
den Hohlraum unter Umständen
vollständig
im Inneren der Zuleitung anzuordnen.
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Das Dosierelement selbst kann beispielsweise
als Kolbenstange ausgebildet sein. In einer einfachen Ausführungsform
ist diese Kolbenstange zylindrisch, und die Zuführöffnung hat einen kreisförmigen Durchmesser,
der an denjenigen der Kolbenstange angepasst ist.
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Zweckmäßig ist es, wenn der Hohlraum
zwei Seitenöffnungen
aufweist. Dies erleichtert die Mitnahme des Sterilisiermittels durch
das Trägerfluid,
da das Trägerfluid
in der Mischstellung durch den Hohlraum hindurch strömen kann.
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Sehr einfach herzustellen ist solch
ein Hohlraum mit zwei Seitenöffnungen,
wenn er als durchgehende Querbohrung durch das Dosierelement ausgebildet
ist. Durch diese Querbohrung kann das Trägerfluid zudem besonders gut
hindurchströmen.
Daher genügt
eine geringe Verweildauer des Dosierelements in der Füllstellung,
bis das im Hohlraum enthaltene Sterilisiermittel vollständig vom
Trägerfluid mitgenommen
wurde.
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Die zur Mitnahme des Sterilisiermittels
benötigte
Zeit kann noch weiter verringert werden, indem die Querbohrung in
der Mischstellung etwa parallel zu einer Strömungsrichtung des Trägerfluids
in der Zuleitung angeordnet ist. Zudem kann der Hohlraum in der
Mischstellung zu dem gleichen Zweck etwa in der Mitte des Querschnittes
der Zuleitung angeordnet sein, da dort bei einer laminaren Strömung des Trägerfluids
die höchste
Strömungsgeschwindigkeit vorliegt.
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Als Antrieb für das Dosierelement stehen verschiedene
Möglichkeiten
zur Verfügung.
Bevorzugt wird ein pneumatischer Antrieb für das Dosierelement verwendet.
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Um zu verhindern, dass beim Ausstoßen des Sterilisiergemisches
aus der Mischkammer ein Rückfluß in die
Zuleitung stattfindet, kann ein Rückschlagventil vorgesehen sein.
Es sollte insbesondere zwischen der Zuführöffnung und der Mischkammer
angeordnet sein.
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Ist die Kolbenpumpe der Mischvorrichtung als
Doppelkammerpumpe ausgebildet, so bestimmt die Druckdifferenz zwischen
den beiden Kammern dabei auf einfache Weise die Bewegung des Kolbens und
entscheidet insbesondere darüber,
wann und wie schnell das Ausstoßen
des Gemisches aus der Mischkammer durchgeführt wird.
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Um den Druckausgleich zwischen den
Kammern zu verhindern, ist es zweckmäßig, wenn die Mischkammer und
die Druckkammer mittels des Kolbens gegeneinander abgedichtet sind.
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In einer eleganten Ausführungsform
der Erfindung ist die Druckkammer von der Zuleitung aus mit Trägerfluid
füllbar.
Auf diese Weise erfüllt
das Trägerfluid
zwei verschiedene Aufgaben: zum einen dient es als Trägermaterial
für das
Sterilisiermittel, zum anderen dient es zum Aufbau des Drucks in
der Druckkammer, wodurch schließlich
das in der Mischkammer befindliche Trägerfluid-Sterilisiermittel-Gemisch
ausgestoßen
wird.
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Das Trägerfluid kann bereits vorgeheizt
sein. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn auch die Mischkammer der Kolbenpumpe
beheizbar ist. So kann das sich in ihr ansammelnde Sterilisiergemisch
auf eine gewünschte
Temperatur gebracht werden, die insbesondere so hoch ist, dass das
Gemisch später
an dem zu sterilisierenden Behälter
kondensiert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
weist das Gehäuse
der Kolbenpumpe wenigstens abschnittsweise einen Doppelmantel auf,
durch den zum Beheizen der Mischkammer ein Heizmittel führbar ist.
Auf diese Weise kann eine große
Oberfläche zum
Aufheizen der Mischkammer ausgenutzt werden; idealerweise sogar
die gesamte Oberfläche
der Mischkammer. Der Doppelmantel sollte dazu selbstverständlich aus
einem wärmeleitenden
Material bestehen.
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Um erkaltendes Heizmittel abzuführen, kann am
Doppelmantel ein Kondensatstauer vorgesehen sein. Ist er regelbar,
so kann über
ihn die Temperatur des Gemisches in der Mischkammer eingestellt
werden.
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Ideal ist es, wenn das Trägerfluid
selbst als Heizmittel verwendet wird. Damit entfällt die Notwendigkeit, ein
zusätzliches
Heizmittel zur Verfügung stellen
und in einem separaten Kreislauf behandeln zu müssen. Die Konstruktion der
erfindungsgemäßen Sterilisiervorrichtung
vereinfacht sich erheblich.
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Vorzugsweise umfaßt das Trägerfluid zu mindestens 50%
Wasserdampf, vorzugsweise von 90% bis 100%. Gegenüber der
bisher verwendeten Luft als Trägerfluid
hat Wasserdampf eine enorm verbesserte Wärmekapazität, während es ebenso günstig erhältlich und
ebenso leicht handhabbar ist. Wasserdampf kann daher die verschiedenen
Aufgaben als Verdünnungs-
und Transportmittel für
das Sterilisiermittel, als Mittel zum Druckaufbau und als Heizmittel
besonders gut erfüllen.
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Um den Betrieb der erfindungsgemäßen Sterilisiervorrichtung
zu vereinfachen, kann die Vorrichtung einen Taktgeber aufweisen,
mittels dessen das Dosierelement mit derselben Frequenz wie die
Kolbenpumpe oder einem ganzzahligem Vielfachen dieser Frequenz betreibbar
ist. Damit wird ausgenutzt, dass sowohl das Dosierelement, als auch
die Kolbenpumpe intervallartig arbeiten, und die beiden Arbeitszyklen
werden aufeinander abgestimmt. So kann sichergestellt werden, dass
in jeder vollständigen
Füllung
der Mischkammer genau einmal die durch den Hohlraum des Dosierelementes
vorgegebene Menge an Sterilisiermittel enthalten ist. Wird eine
stärkere Konzentration
benötigt,
so kann das Dosierelement zweimal, dreimal oder noch öfter in
jedem Arbeitszyklus der Kolbenpumpe betrieben werden. In jeder Füllung der
Mischkammer ist dann die doppelte, dreifache oder allgemein n-fache
Konzentration an Sterilisiermittel gegeben. Der Taktgeber kann zudem
mit nachfolgenden Komponenten der Sterilisiervorrichtung zusammenwirken.
Beispielsweise kann er mit einem Träger für die zu sterilisierenden Behälter so zusammenwirken,
dass die Aufnahme eines neuen Behälters auf dem Träger und
das Ausstoßen
des Sterilisier-Gemisches aus der Kolbenpumpe zeitlich aufeinander
abgestimmt werden.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben. Im Einzelnen zeigen:
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1 einen
schematisch dargestellten Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sterilisiervorrichtung,
wobei sich der Kolben der Kolbenpumpe in seiner Plus-Position befindet,
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2 die
in 1 gezeigte Darstellung
mit dem Kolben der Kolbenpumpe in seiner Minus-Position,
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3 einen
Vertikalschnitt durch das Dosierelement in dessen Füllstellung,
und
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4 einen
Vertikalschnitt durch das Dosierelement in dessen Mischstellung.
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1 stellt
schematisch einen Teil eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sterilisiervorrichtung 1 dar,
insbesondere eine Mischvorrichtung 2, mit der das zum Sterilisieren
verwendete Sterilisiergemisch erzeugt wird. Das Sterilisiergemisch
wird gebildet aus einem Trägerfluid,
das über eine
Zuleitung 3 in die Mischvorrichtung 2 eingeleitet wird,
und einem Sterilisiermittel, das in einem Vorratsbehälter 4 gespeichert
wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird als Trägerfluid
reiner Wasserdampf eingesetzt, der außerhalb der dargestellten Mischvorrichtung 2 erzeugt
wird. Die Zuleitung 3 ist als Rohr mit einem konstanten
Durchmesser ausgebildet.
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Der Vorratsbehälter 4 liegt unmittelbar
an der Zuleitung 3 an. In der gemeinsamen Wand 5 zwischen
Zuleitung 3 und Vorratsbehälter 4 befindet sich eine
Zuführöffnung 6 (siehe 3, 4). Ein Dosierelement 7, das über einen
pneumatischen Antrieb 8 verfügt und dessen Funktionsweise
anhand der 3 und 4 näher beschrieben wird, führt Sterilisiermittel aus
dem Vorratsbehälter 4 in
die Zuleitung 3.
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In Strömungsrichtung S des Trägerfluids
befinden sich in der Zuleitung 3 ein erstes Ventil 9,
ein zweites Ventil 10, die Zuführöffnung 6 und ein Rückschlagventil 11,
bevor die Zuleitung 3 in das Gehäuse 12 einer Kolbenpumpe 13 einmündet. Das
Gehäuse 12 der
Kolbenpumpe 13 umschließt einen zylindrischen Innenraum 14.
In dem Innenraum 14 ist als Kolben eine kreisförmige Kolbenscheibe 15 angeordnet.
Entlang ihres Umfanges verfügt
sie über
ein Abdichtelement 16, das sie ringförmig gegen die Wände des
Innenraumes 14 gasdicht abdichtet. Auf diese Weise teilt
die Kolbenscheibe 15 den Innenraum 14 in zwei
Kammern: eine Mischkammer 17 und eine Druckkammer 18.
Folglich ist die Kolbenpumpe 13 eine Doppelkammerpumpe.
Das jeweilige Volumen der Mischkammer 17 und der Druckkammer 18 wird durch
die momentane Stellung der in Axialrichtung des Innenraumes 14 bewegbaren
Kolbenscheibe 15 vorgegeben.
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Die Zuleitung 3 mündet jenseits
des Rückschlagventils 11 so
in die Kolbenpumpe 13, dass sie mit der Mischkammer 17 in
Fluidverbindung steht. Das durch die Zuleitung 3 heranströmende Gemisch aus
Trägerfluid
und Sterilisiermittel strömt
daher in die Mischkammer 17 ein. Der sich in der Mischkammer 17 aufbauende
Druck führt
zu einer Bewegung der Kolbenscheibe 15, so dass sich das
Volumen der Mischkammer 17 vergrößert und dasjenige der Druckkammer 18 verringert.
In der in 1 gezeigten
Stellung befindet sich die Kolbenscheibe 15 in ihrer Plus-Stellung,
in der die Mischkammer 17 ihr maximales und die Druckkammer 18 ihr
minimales Volumen annehmen.
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Die Druckkammer 18 kann
mittels eines dritten Ventils 19 von der Zuleitung 3 aus
mit Trägerfluid befüllt werden.
Auf diese Weise kann in der Druckkammer 18 ein Druck aufgebaut
werden, um die Kolbenscheibe 15 von der Plus- in ihre Minus-Position zu
bewegen. Aus der Druckkammer 18 kann das darin enthaltene
Trägerfluid über ein
viertes Ventil 20 abgelassen werden.
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Über
nahezu seine gesamte Länge
weist das Gehäuse 12 der
Kolbenpumpe 13 einen Doppelmantel 21 mit einem
Innenmantel 22 und einem Außenmantel 23 auf.
Zumindest der Innenmantel 22, der die Wand des Innenraumes 14 bildet,
besteht aus einem wärmeleitenden
Material. Über
ein fünftes
Ventil 24 ist der Doppelmantel 21 von der Zuleitung 3 aus
mit Trägerfluid
befüllbar.
Da hier Wasserdampf als Trägerfluid
verwendet wird, kann das Trägerfluid
im Doppelmantel 21 als Heizmittel für das Sterilisiergemisch in
der Mischkammer 17 dienen. Auf diese Weise wird ein Temperaturverlust
wettgemacht, den das Trägerfluid
auf dem weiteren Weg durch die Zuleitung 3 zur Mischkammer 17 und
insbesondere durch das Einleiten von Sterilisiermittel erlitten
hat. Das erkaltete Heizmittel (hier: Trägerfluid) wird aus dem Doppelmantel 21 über einen
Kondensatstauer 25 abgeführt. Ein Temperatursensor (nicht
dargestellt) am Doppelmantel 21 oder in der Mischkammer 17 kann
das fünfte
Ventil 24 so regeln, dass dieses neues, heißes Trägerfluid
in den Doppelmantel 21 einströmen läßt, wenn die Temperatur unter
einen vorgegebenen Wert gesunken ist. So wird gewährleistet,
dass das in der Mischkammer 17 enthaltene Sterilisiergemisch
eine bestimmte Temperatur einhält.
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2 zeigt
dieselbe Mischvorrichtung 2, wie sie bereits anhand von 1 beschrieben wurde. Im Unterschied
zur 1 befindet sich
die Kolbenscheibe 15 der Kolbenpumpe 13 nun in
ihrer Minus-Position. Dabei nehmen die Mischkammer 17 ihr
minimales und die Druckkammer 18 ihr maximales Volumen an.
Das Gemisch aus Trägerfluid
und Sterilisiermittel, das in der Mischkammer 17 enthalten
war, ist durch die Bewegung der Kolbenscheibe 15 über ein
sechstes Ventil 26 in eine Ableitung 27 abgegeben
worden. Die Ableitung 27 mündet in einen Einblaspunkt 28,
an dem das Sterilisiergemisch in einen zu sterilisierenden Behälter 29 eingeblasen
wird. Es ist angedeutet, dass der Behälter 29 von einem
Greifer 30 gehalten wird, der ein Teil eines Transportsterns
sein kann.
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Die 3 und 4 zeigen als Ausschnitt aus der
Mischvorrichtung 2 das Dosierelement 7. Es ist als
zylindrische Kolbenstange ausgebildet, wobei sich als Material Edelstahl
besonders gut eignet. Das Dosierelement 7 ragt durch die
Zuführöffnung 6 in
der Wand 5 zur Zuleitung 3 hindurch. Die Zuführöffnung 6 hat
einen kreisförmigen
Durchmesser, der gerade ausreicht, um das Dosierelement 7 darin
aufzunehmen. Die Zuführöffnung 6 wird
daher durch das Dosierelement 7 abgedichtet.
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An einem Endabschnitt des Dosierelementes 7 ist
eine durchgehende Querbohrung vorgesehen, die zwei Seitenöffnungen 32 aufweist
und im Dosierelement 7 einen Hohlraum 31 bildet.
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In 3 befindet
sich das Dosierelement 7 in seiner Füllstellung, in der der Hohlraum 31 vollständig innerhalb
des Vorratsbehälters 4 angeordnet
ist. Der Hohlraum 31 steht dabei über die Seitenöffnungen 32 ausschließlich mit
dem Inneren des Vorratsbehälters 4 in
Fluidkontakt, so dass das im Vorratsbehälter 4 enthaltene
Sterilisiermittel in den Hohlraum 31 einströmt. Das
Volumen des Hohlraumes 31 gibt dabei vor, welche Menge
an Sterilisiermittel vom Dosierelement 7 aufgenommen wird.
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Ist der Hohlraum 31 vollständig mit
Sterilisiermittel gefüllt,
so bewegt der pneumatische Antrieb 8 das Dosierelement 7 von
der Füllstellung
in die in 4 gezeigte
Mischstellung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird dazu das
als Kolbenstange ausgebildete Dosierelement 7 in seiner
Längsrichtung
durch die Zuführöffnung 6 in
die Zuleitung 3 hineinbewegt. In der Mischstellung befindet
sich der Hohlraum 31 vollständig innerhalb der Zuleitung 3.
Er ist so ausgerichtet, dass seine Längsachse parallel zur Strömungsrichtung
S des heranströmenden
Trägerfluids
liegt. Das Trägerfluid
strömt
daher durch den Hohlraum 31 hindurch und reißt das darin
enthaltene Sterilisiermittel mit sich mit. Auf der Luv-Seite des
Dosierelementes 7 bildet sich ein Gemisch aus dem Trägerfluid
und dem Sterilisiermittel. Da das in die Zuleitung 3 hineinragende
Ende des Dosierelementes 7 eine Störung darstellt, bilden sich
im Bereich der Zuführöffnung 6 Verwirbelungen,
die eine Durchmischung von Trägerfluid
und Sterilisiermittel begünstigen.
Sobald das im Hohlraum 31 enthaltene Sterilisiermittel
vollständig
vom Trägerfluid
mitge rissen wurde, kann das Dosierelement mittels seines Antriebes 8 wieder
in die Füllstellung
zurückgefahren werden.
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Im Folgenden wird die Funktionsweise
des dargestellten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Sterilisiervorrichtung 1 beschrieben.
Ausgangspunkt ist die in 2 gezeigte
Stellung der Mischvorrichtung 2. In dieser Stellung werden
das dritte Ventil 19 und das sechste Ventil 26 geschlossen,
während
das zweite Ventil 10 und das vierte Ventil 20 geöffnet werden.
Damit wird der Weg für eine
Befüllung
der Mischkammer 17 über
die Zuleitung 3 geöffnet,
während
sich die Druckkammer 18 über das vierte Ventil 20 entleeren
kann.
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In der Füllstellung des Dosierelementes 7 füllt sich
dessen Hohlraum 31 mit Sterilisiermittel. Sobald der Hohlraum 31 vollständig befüllt ist,
wird das Dosierelement 7 mittels seines Antriebes 8 in
die Mischstellung verfahren. Das über die ersten und zweiten
Ventile 9, 10 durch die Zuleitung 3 heranströmende Trägerfluid
reißt
das Sterilisiermittel aus dem Hohlraum 31 mit sich fort.
In der Zuleitung 3 bildet sich ein Sterilisiergemisch aus
Trägerfluid
und Sterilisiermittel, das in der Strömungsrichtung S über das Rückschlagventil 11 in
die Mischkammer 17 der Kolbenpumpe 13 einströmt. Nach
dem Entleeren des Hohlraumes 31 fährt das Dosierelement 7 in
seine Füllstellung
zurück.
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Das Sterilisiergemisch aus Trägerfluid
und Sterilisiermittel füllt
die Mischkammer 17. Da das sechste Ventil 26 geschlossen
ist, baut sich in der Mischkammer 17 ein Druck auf. Die
Druckkammer 18 bietet wegen des geöffneten vierten Ventiles 20 keinen
Widerstand, so dass die Druckdifferenz zwischen Mischkammer 17 und
Druckkammer 18 zu einer Verschiebung der Kolbenscheibe 15 führt. Das Volumen
der Mischkammer 17 vergrößert sich, während das
Volumen der Druckkammer 18 abnimmt. Durch das heiße Trägerfluid
im Doppelmantel 21 werden der Innenmantel 22 und
darüber
das in der Mischkammer 17 enthaltene Sterilisiergemisch
beheizt. Die Mischkammer 17 dient somit erstens zum Ansammeln
eines bestimmten Volumens des Sterilisiergemisches, zweitens zum
Verweilen des Sterilisiergemisches, um dessen Vermischungsgrad zu
erhöhen,
und drittens zum Beheizen des Sterilisiergemisches.
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Der Befüllungsvorgang der Mischkammer 17 ist
abgeschlossen, wenn die Kolbenscheibe 15 ihre in 1 gezeigte Plus-Position
erreicht hat. In dieser Stellung hat die Mischkammer 17 ihr
maximales Volumen. Die Plus-Position der Kolbenscheibe 15 könnte über einen
Positionssensor festgestellt werden. Ist diese Plus-Stellung erreicht,
so werden das zweite Ventil 10 und das vierte Ventil 20 geschlossen.
Das dritte Ventil 19 wird geöffnet, so dass von der Zuleitung 3 Trägerfluid
in die Druckkammer 18 hineinströmen kann. Dadurch baut sich
in der Druckkammer 18 ein Druck auf. Das sechste Ventil 26 wird
geöffnet,
so dass das in der Mischkammer 17 enthaltene Gemisch über die
Ableitung 27 zum Einblaspunkt 28 abgeführt wird,
da sich die Kolbenscheibe 15 aufgrund des Druckes in der
Druckkammer 18 in ihre Minus-Position bewegt. Der Zeitpunkt,
zu dem das sechste Ventil 26 geöffnet wird, bestimmt dabei,
mit welcher Heftigkeit das Sterilisiergemisch ausgestoßen wird.
Wird das sechste Ventil 26 gleichzeitig mit dem dritten
Ventil 19 geöffnet,
so erfolgt der Ausstoß relativ
langsam. Wird das sechste Ventil 26 erst zu einem späteren Zeitpunkt
geöffnet,
so hat sich in der Druckkammer 18 bereits ein gewisser
Druck aufgebaut. Daher erfolgen die Bewegungen der Kolbenscheibe 15 und
der Ausstoß des
Sterilisiergemisches schneller. Das Rückschlagventil 11 verhindert,
dass das Sterilisiergemisch aus der Mischkammer 17 in die
Zuleitung 3 zurückströmt. Der
einzige Weg aus der Mischkammer 17 führt über die Ableitung 27 zum Einblaspunkt 28 und
in den zu sterilisierenden Behälter 29.
Dieser wird auf einer niedrigeren Temperatur gehalten als das erhitzte
Sterilisiergemisch. Daher kondensiert das Sterilisiergemisch am
Behälter 29 und
bildet einen sterilisierenden Kondensatfilm.
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An diesem Punkt ist ein Zyklus der
intervallartig arbeitenden Mischvorrichtung 2 beendet.
Ein neuer Zyklus kann durch das Schließen des dritten und des sechsten
Ventiles 19, 26 sowie durch das Öffnen des
zweiten und vierten Ventiles 10, 20 eingeleitet
werden.
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In der beschriebenen Betriebsweise
findet pro Zyklus der Kolbenpumpe 13 lediglich ein Zyklus des
Dosierelementes 7 statt. Die beiden Komponenten werden
also mit derselben Frequenz betrieben, und in einer Füllung der
Mischkammer 17 befindet sich je einmal die durch den Hohlraum 31 vorgegebene
Dosierung an Sterilisiermittel. Wird eine höhere Konzentration benötigt, so
kann das Dosierelement 7 zweimal, dreimal oder allgemein
n-mal pro Arbeitszyklus der Kolbenpumpe betrieben werden. Damit
gelangt die doppelte, dreifache oder n-fache Dosierung an Sterilisiermittel
in eine Füllung
der Mischkammer 17. Da die Konzentration des Sterilisiermittels
im Sterilisiergemisch ganzzahlig variiert wird, kann diese Konzentration
sehr genau auf den gewünschten
Wert eingestellt werden. Um die Arbeitszyklen des Dosierelementes 7 und
der Kolbenpumpe 13 in ihrer Frequenz aufeinander abzustimmen,
weist die Sterilisiervorrichtung einen nicht dargestellten Taktgeber auf.
Der von ihm vorgegebene Takt ist an den Arbeitszyklus der Transportvorrichtung
für die
zu sterilisierenden Behälter 29 angepasst.
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Von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
kann die erfindungsgemäße Sterilisiervorrichtung
in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden. In einer sehr simplen
Ausführungsform
könnte
beispielsweise auf die Kolbenpumpe 13 verzichtet werden.
In dieser Variante könnte
das Dosierelement 7 immer kurz vor demjenigen Zeitpunkt
in seine Mischstellung gebracht werden, zu dem Sterilisiergemisch
in einen neuen Behälter 29 eingeblasen
werden soll. So wird kurz vor dem Einblasen die Konzentration des
Sterilisiermittels im Sterilisiergemisch erhöht.
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Das Dosierelement 7 muß nicht
notwendigerweise als Kolbenstange ausgebildet sein, solange seine
Querschnittsform an diejenige der Zuführöffnungen 6 angepasst
bleibt. Elegant wäre
ein Dosierelement 7, bei dem das Volumen des Hohlraumes 31 variabel
ist. Damit könnte
eine variable, insbesondere stufenlose Dosierung des Sterilisiermittels
vorgenommen werden.
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Das Beheizen der Mischkammer 17 muß nicht
unbedingt über
das Trägerfluid
erfolgen. Stattdessen könnte
ein anderes Heizmittel oder auch eine elektrische Beheizung vorgesehen
sein. Schließlich könnte das
Trägerfluid
auch zum Betreiben des Antriebes 8 des Dosierelementes 7 eingesetzt
werden.