DE2602400B2

DE2602400B2 - Hochdrucksterilisator

Info

Publication number: DE2602400B2
Application number: DE19762602400
Authority: DE
Inventors: Masahiro Amagasaki Hyogo Terumoto (Japan)
Original assignee: Q. P- Corp., Tokio
Priority date: 1975-10-07
Filing date: 1976-01-23
Publication date: 1977-08-04
Also published as: DE2602400A1; DE2602400C3; FR2326936B1; FR2326936A1; NL162298B; GB1500871A; NL162298C; NL7605285A; JPS5245188A; GB1500872A; JPS5526863B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochdrucksterilisator für die ununterbrochene thermische Sterilisierung von Dosen, Beuteln usw. für die Nahrungsmittelverpackung in einem Hochdrucktank.

Ei; ist bereits bekannt, Dosen, Beutel und andere ähnliche Gegenstände thermisch zu sterilisieren, indem sie mit kontinuierlichem Durchlaufen durch einer Hochdrucktank behandelt werden, wo sie nacheinandei erhitzt und abgekühlt werden, wie es beispielsweise ir den US-PS 34 18 918 und 38 24 917 gezeigt ist.

Jeder dieser bekannten Sterilisatoren hat jedoch vielt Nachteile wie komplizierte Transportmechanismen füi die Förderung der zu behandelnden Gegenstände durcr den Hochdrucktank und komplizierte Einrichtunger zum Einführen der Gegenstände in den Tank oder zun Herausnehmen der Gegenstände aus dem Tank, odei komplizierte Einrichtungen für den Durchlauf von dei Heii'.kammer in die Kühlkammer.
Ev, ist auch sehr schwierig, immer einen konstanter

und reibungslosen Transport der zu behandelnden Gegenstände durchzuführen und außerdem kann das Kühlwasser die Temperatur des Heizmittels herabsetzen, so daß eine besondere Wärmezufuhr erforderlich

wird» s

In der Vorrichtung nach der US-PS 34 18 918 müssen z, B, besondere Drehflügel zum Abdichten des Förderkanals im Zusammenhang mit den Transporteinrichtungen an der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung des Hochdrucktanks vorgesehen werden und außerdem _muß der Transportkanal bogenförmig gekrümmt sein, so daß eine Vielzahl von Kettenrädern und anderen Führungselementen zum Führen der Transporteinrichtung erforderlich sind, was auf einen sehr komplizierten Transportmechanismus hinausläuft. ,

Da der für die Sterilisation benutzte erhitzte Dampf mit der Kühlflüssigkeit in Berührung kommt, werden diese Medien miteinander vermischt, so daß infolge der verringerten thermischen Wirksamkeit eine besondere Wärmezufuhr erforderlich wird. Die Transporteinrichtungen, die zwischen der Heizkammer und der Kühlkammer angeordnet sind, können auch nicht in bezug auf die an der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung des Tanks angeordneten Transporteinrichtungen geradlinig angeordnet werden.

Im Falle der US-PS 38 24 917 müssen viele Kammern an der Eintrittsöffnung und an der Austrittsöffnung des Hochdrucktanks vorgesehen werden, was durch die komplizierte Bauweise des Tanks bedingt ist. Auch müssen für den Transport der zu behandelnden Gegenstände aus der Heizkammer, die eine Heizflüssigkeit enthält, in die Kühlkammer, die eine Kühlflüssigkeit enthält, Transportelemente so angeordnet werden, daß sie oberhalb der Gasphase heraustreten und dann die Scheidewand zwischen den beiden Kammern umgehen, wodurch eine komplizierte Anordnung und Bauweise der TransportvorrichUHigen entsteht.

Ferner ist die thermische Wirksamkeit unvermeidlich herabgesetzt, weil die Heizkammer und die Kühlkammer im Teil der gasförmigen Phase miteinander verbunden sind.

, Die vorliegende Erfindung ist entstanden, um diese Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu überwinden, und es ist daher ein Ziel der Erfindung, einen Hochdrucksterilisator vorzusehen, in welchem ein Zwischenraum zwischen der Heizkammer mit aufgeheizter Flüssigkeit und der Kühlkammer mit Kühlflüssigkeit angeordnet ist und in welchem Transporteinrichtungen in den Durchgangslöchern geradlinig angeordnet sind, die in beiden Kammern unterhalb des Flüssigkeitsspiegels gebildet sind, so daß die zu behandelnden Gegenstände geradlinig durch die Flüssigkeiten in den beiden Kammern hindurchbewegt werden können, wobei eine Vereinfachung der Transporteinrichtungen und ein glatter Transport der zu behandelnden Gegenstände verwirklicht werden kann. Weil die Heizkammer und die Kühlkammer voneinander getrennt angeordnet sind, werden die Heizflüssigkeit und die Kühlflüssigkeit auch nicht miteinander vermengt und daher wird die thermische Wirksamkeit nicht verringert.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, einen Hochdrucksterilisator anzugeben, in welchem die Konstruktionen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung des Hochdrucktanks zum Einführen und Heraus- r,₅ führen der zu behandelnden Gegenstände ebenso wie die Transporteinrichtungen in diesen Bereichen vereinfacht sind, so daß die zu behandelnden Gegenstände sich geradlinig in den Hochdrucktank hinein oder von dort heraus bewegen können, wodurch ein leichter, reibungsloser und ununterbrochener Sterilisationsvorgang ermöglicht wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besieht darin, einen Hochdrucksterilisator anzugeben, in welchem die Einlaßöffnungen und die Auslaßöffnungen des Hochdrucktanks für die zu behandelnden Gegenstände und die entsprechenden Durchgangslöcher, die in den Wänden der Heizkammer und der Kühlkammer angeordnet sind, in dem Tank geradlinig zueinander ausgerichtet sind, mit in diesen Bereichen geradlinigen Transporteinrichtungen, um deren Konstruktion, den Antriebsmechanismus und andere Vorrichtungsteile zu vereinfachen und um den Einbau dieser Teile in den Tank zu erleichtern und gleichzeitig eine Verringerung der Antriebsleistung und einen leichten und reibungslosen Transport der zu behandelnden Gegenstände zu ermöglichen.

Noch ein weiteres Zie) der Erfindung besteht darin, einen Hochdrucksterilisator anzugeben, in welchem jeder der zylindrischen Förderkanäle an der Eintrittsöffnung und an der Austrittsöffnung des Hochdrucktanks durch an der Transporteinrichtung vorgesehene Befestigungselemente in eine Vielzahl von Abschnitten eingeteilt ist, so daß der Druck der Flüssigkeit, die aus dem Hochdrucktank ausläuft, stufenweise verringert wird, wobei es gleichzeitig ermöglicht wird, den Anstieg der auslaufenden Flüssigkeit ebenso beträchtlich zu vermindern, wie dem Tank Flüssigkeit leicht zuzuführen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Hochdrucksterilisator vorzusehen, in welchem die aus der Heizkammer oder aus der Kühlkammer in die dazwischenliegende Zwischenkammer überlaufende Flüssigkeit in diese Kammern zurückgefördert wird, wodurch es ermöglicht wird, die notwendige Förderung von Heiz- und Kühlflüssigkeit ebenso wie den Verlust an Wärme so klein wie möglich zu machen.

Die anderen Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich. Es zeigt

F i g. 1 die Gesamtdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt,

Fig.2 eine teilweise Darstellung von vorn, im Längsschnitt, welcher wesentliche Merkmale der Ausführungsform der Erfindung zeigt,

Fig.3 deren Darstellung von der Seite im Längsschnitt,

F i g. 4 die Gesamtdarstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung im Schnitt.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der Ausführungsformen gemäß F i g. 1 bis 3 der Zeichnung ausführlich beschrieben.

Der Apparat nach dieser Erfindung enthält einen dicht verschlossenen Hochdrucktank 2, in dessen Innenraum mit Hilfe eines Druckluftförderrohres 1 ein hoher Druck aufrechterhalten wird. Der Tank 1 ist in seinem Mittelteil von einem Paar gegenüberliegender Scheidewände 3 und 4 so unterteilt, daß eine Kühlkammer 5, eine Heizkammer 6 und eine Zwischenkammer 7 gebildet werden. Die Kühlkammer 5 enthält kaltes Wasser im vorderen Teil des Tanks, also vor der Scheidewand 3. Die Heizkammer enthält aufgeheiztes Wasser im hinteren Teil des Tanks. Dieses aufgeheizte Wasser kann durch eine Zirkulationsleitung 10, an welcher eine Pumpe 8 und eine Heizvorrichtung

«Orgesehen sind, umgewälzt werden. Obwohl nicht dargestellt, kann das Kühlwasser in der Kühlkammer 5 ebenfalls in gleicher Weise umgewälzt werden, wobei es seine Kühlfunktion erfüllt.

Am vorderen Ende des Hochdrucktanks 2 und in unterhalb des KühlflUssigkeitsstandes befindlichen Niveauhöhen ist in der Kühlkammer 5 ein Paar hervorstehender zylindrischer Förderkanäle 11 und 12 angeordnet, welche im Querschnitt rechteckig sind, also jeweils einen Zylinder mit rechteckiger Grundfläche darstellen. Ferner sind Paare von Aushöhlungen oder kurzen muffenartigen Durchgangslöchern 13,14 und 15, 16, jeweils in den Scheidewänden 3 und 4 in denselben Höhen wie die jeweiligen zylindrischen Förderkanäle 11 und 12, angeordnet.

Unter den vorstehenden zylindrischen Förderkanälen U, 12 und den Durchgangslöchern 13,14 und 15,16 in der Zwischenkammer 7 sind jeweils Reservetanks 17,18 und 19 vorgesehen, welche mit der Kühlkammer 5 bzw. der Heizkammer 6 durch Rückführrohrleitungen 21, 22 und 23 verbunden sind. Davon ist jede mit einer Pumpe 20 versehen, mit welcher aus den zylindrischen Förderkanälen 11,12 oder den Durchgangslöchern 13, 14 oder 15, 16 übergelaufene Kühlflüssigkeit oder Heizflüssigkeit in die Kühlkammer 5 oder Heizkammer 6 zurückgefördert wird.

Transportvorrichtungen 24 zum Transportieren der zu behandelnden Gegenstände in den Hochdrucktank 2 hinein oder aus diesem heraus enthalten folgendes: ein Paar endloser Förderketten 27, 27, welche um ein außerhalb des Tanks angeordnetes treibendes Kettenrad 25 und um ein weiteres, in der Heizkammer 6 angeordnetes Kettenrad 26 umläuft; Befestigungselemente 28, die zwischen dem Paar Förderketten eingebaut sind; poröse Käfige 29, die zu Offnen und zu Schließen sind, um die zu behandelnden Gegenstände aufzunehmen; und Leitvorrichtungen 30. Das Paar endloser Förderketten 27 läuft von dem treibenden Kettenrad 25 ab und anschließend durch den zylindrischen Förderkanal 11, die Flüssigkeit in der Kühlkammer 5, das Durchgangsloch 13, die Zwischenkammer 7, das Durchgangsloch 15 und durch die Flüssigkeit in der Heizkammer 6, um das Kettenrad 26 zu erreichen, von wo die Ketten weiter durch das Durchgangsloch 16, die Zwischenkammer 7, das Durchgangsloch 14, die Flüssigkeit in der Kühlkammer 5 und den zylindrischen Förderkanal 12 hindurchlaufen, um zu dem treibenden Kettenrad 25 zurückzukehren. Beim Durchgang durch die zylindrischen Förderkanäle U, 12 werden die Ketten von Führungsspuren 31 geführt.

Die zwischen den Förderketten 27 gelagerten Befestigungselemente 28 haben den gleichen Querschnitt wie die zylindrischen Förderkanäle H₁ und 12, sind aber In den Abmessungen etwas kleiner als die Förderkanal, und in solchen Abständen an den Förderketten 27 befestigt, daß sie jeden der zylindrischen Förderkanal 11,12 In mehrere, vorzugsweise 5 bis 7 Abschnitte, einteilen.

Auf einer Seite jedes Befestigungselementes 281st ein kastenförmiger Käfig 29 vorgesehen, und zwar befindet sich on einer seiner Selten das Befestigungselement. Dieses bildet also einen Teil des Käfigs 29. An den anderen Selten des Käfigs, die nicht von dem Befestigungselement gebildet sind, sind eine Vielzahl von Löchern ausgebildet. An dem Käfig ist ein zu öffnender Deckel 32 drehbar gelagert, so daß die zu behandelnden Gegenstände darin gehalten werden können. Die Befestigungselemente 28 brauchen nicht notwendigerweise als Bestandteil des Käfigs 29 ausgebildet zu sein, sondern können getrennt gelagert sein.
Zur Unterstützung der Befestigungselemente 28 und der Käfige 29 sind längs der Förderketten Leitvorrichtungen 30 vorgesehen, jedoch nicht an den Stellen, wo sich die zylindrischen Förderkanäle U, 12 befinden.

Im Betrieb wird bei diesem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung zuerst der Deckel 32 jedes

ίο Käfigs 29 geöffnet, wenn der Käfig am treibenden Kettenrad 25 anliegt. Gegenstände, die sterilisiert werden sollen, werden von dem Käfig aufgenommen. Der Käfig wird dann auf das Förderkettenpaar 27, 27 der Transportvorrichtung 24 getragen. Jeder Käfig läuft zuerst durch den zylindrischen Förderkanal 11, um innerhalb der Kühlkammer 5 die Flüssigkeit eintreten zu lassen, und läuft von dort durch das Durchgangsloch 13, die Zwischenkammer 7 und das Durchgangsloch 15, um innerhalb der Heizkammer 6 die aufgeheizte Flüssigkeit eintreten zu lassen, wo die Gegenstände in dem Käfig 29 thermisch sterilisiert werden. Der Käfig dreht sich um das Kettenrad 26 und läuft durch das Durchgangsloch 16, die Zwischenkammer 7 und das Durchgangsloch 14, um in die kalte Flüssigkeit in der Kühlkammer 5 einzutreten. Dort wird der Käfig gekühlt und schließlich aus dem Hochdrucktank 2 herausgelassen. Dann wird der Deckel 32 des Käfigs zum Herausnehmen der behandelten Gegenstände geöffnet.

Während dieses Transportverfahrens läuft Kühlwasser aus den vorderen Enden der zylindrischen Förderkanäle 11, 12 aus, da aber die Befestigungselemente 28 in solch einer Weise ausgebildet sind, daß sie jeden zylindrischen Förderkanal in mehrere Abschnitte einteilen und da auch der Abstand zwischen jedem

xs Befestigungselement und der Wandoberfläche des entsprechenden zylindrischen Durchgangs so klein wie möglich gewählt ist, wird der in dem Hochdrucktank 2 bestehende Druck stufenweise vermindert und daher ist ein Anstieg der überlaufenden Flüssigkeit aus den

vorderen Enden der zylindrischen Förderkanäle 11,12 begrenzt. Die überlaufende Flüssigkeit wird von der Pumpe 20 in die Kühlkammer 5 zurückgefördert.

Kühlwasser der Kühlkammer 5 läuft auch in den Reservetank 18 aus den Durchgangslöchern 13,14 über,

4.S während aufgeheiztes Wasser der Heizkammer 6 aus den Durchgangslöchern 15, 16 in den Reservetank 19 läuft. Dieses ausfließende Wasser wird ebenfalls in die Kühlkammer 5 oder in die Heizkammer 6 zurückgefördert, und zwar mit Hilfe einer Pumpe 20 durch die

so Rückführrohrleitungen 22 oder 23,

In Fig.4 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, in welcher die zu behandelnden Gegenstände In den Hochdrucktank 2 an dessen einem Ende eingeführt und am anderen Ende herausgeführt

ss werden, im vorderen Teil des Hochdrucktanks 2 ist eine Heizkammer 6 angeordnet, die aufgeheiztes Wasser enthält und Im hinteren Teil des Tanks 1st eine Kühlkammer S angeordnet, die kaltes Wasser enthält. Zwischen beiden Kammern Ist eine Zwischenkammer 7 angeordnet. An der Endfläche des Tanks auf der Seite der Heizkammer 6 ist ein zylindrischer Elnlaß-Fördorkanal 11 und an der anderen Endfläche des Tanks auf der Seite der Kühlkammer S ist ein gleichartiger Auslaß-Förderkanal 12 ausgebildet. Einander gegen-

6s überliegende Durchgangslöcher 13, IS sind in den Scheidewänden 3, 4 angeordnet und in den zylindrischen Förderkanälen 11,12 ausgerichtet. Nur der obere wandernde gerade Teil der Förderkette 27 der

Transportvorrichtung 24 ist in Geradeausrichtung mit dem zylindrischen Förderkanal 11, den Durchgangslöchern 13, 15 und dem zylindrischen Förderkanal 12 angeordnet, während der untere wandernde Teil der Förderkette 27 und die daran anliegenden Kettenräder außerhalb des Tanks 2 angeordnet sind. Die überlaufende aufgeheizte Flüssigkeit und Kühlflüssigkeit, die aus

den in der Heizkammer 6 und der Kühlkammer 5 angeordneten zylindrischen Förderkanälen 11, 12 und Durchgangslöchcrn 13, 15 ausfließen, werden von den entsprechenden Reservetanks 117,17', 18,19 aufgenommen und wie bei der vorher beschriebenen Ausfiihriingsform in die entsprechende Heizkammer 6 und Kühlkammer 5 zurückgeführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

709 831/426

Claims

Patentansprüche:

1. Hochdrucksterilisator mit einem Hochdrucktank, der eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung für zu behandelnde Gegenstände aufweist und in dem eine Heizkammer mit aufgeheizter Flüssigkeit und eine Kühlkammer mit kalter Flüssigkeit ausgebildet sind, mit einer Transportvorrichtung für den Transport der zu behandelnden Gegenstände von der Einlaßöffnung durch die Heizkammer und Kühlkammer zur Auslaßöffnung des Hochdrucktanks, zum ununterbrochenen Sterilisieren der zu behandelnden Gegenstände durch Erhitzen während des Transportes, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkammer (6) und die Kühlkammer (5) durch ein Paar von Scheidewänden (3, 4) voneinander getrennt sind, wodurch zwischen der Heizkammer (6) und der Kühlkammer (5) eine Zwischenkammer (7) gebildet ist und daß die Transportvorrichtung (24) mit Durchgangslöchern (13,15 bzw. 14,16) gerade ausgerichtet ist, die in dem Paar von Scheidewänden (3, 4) unterhalb des Flüssigkeitsstandes einander gegenüberliegend angeordnet sind, daß der Sterilisator außerdem in der Zwischenkammer (7) vorgesehene Reservetanks (18, 19) zur Aufnahme von jeweils aus den Durchgangslöchern (13,14 bzw. 15,16) überlaufender aufgeheizter Flüssigkeit und Kühlflüssigkeit enthält sowie Fördereinrichtungen (20,21,22,23) zur Rückführung der austaufenden Flüssigkeiten jeweils in die Heizkammer (6) und Kühlkammer (5).

2. Hochdrucksterilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung und Auslaßöffnung für die in dem Hochdrucktank (2) zu behandelnden Gegenstände als geradlinige zylindrische Förderkanäle (11, 12) unterhalb des Flüssigkeitsstandes ausgebildet sind und daß die durch die zylindrischen Förderkanäle (11, 12) verlaufende Transportvorrichtung (24) mit daran angepaßten Befestigungselementen (28) zur Unterteilung der zylindrischen Förderkanäle (11, 12) in mehrere Abschnitte versehen ist, wobei zwischen jedem Befestigungselement (28) und der Wandoberfläche des zugehörigen zylindrischen Förderkanals (11,12) ein geringer Abstand aufrechterhalten ist und daß der Sterilisator außerdem eine Flüssigkeitsfördereinrichtung (20, 21) zum Fördern der aus den zylindrischen Förderkanälen (U, 12) ausgelaufenen Flüssigkeitsverluste enthält.

3. Hochdrucksterilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkammer (6) und die Kühlkammer (5) durch das Paar von Scheidewänden (3, 4) so voneinander getrennt sind, daß zwischen ihnen eine Zwischenkammer (7) gebildet ist, daß die Transportvorrichtung (24) mit den Durchgangslöchern (13, 15 bzw. 14, 16), die in dem Paar von Scheidewänden (3, 4) unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet sind, und mit den zylindrischen Förderkanälen (U bzw. 12) an der Einlaßöffnung und an der Auslaßöffnung des Hochdrucktanks (2) ausgerichtet ist, daß die Transportvorrichtung (24) außerdem mit daran angepaßten Befestigungselementen (28) zur Unterteilung der zylindrischen Förderkanäle (U, 12) in mehrere Abschnitte versehen ist, wobei zwischen jedem Befestigungselement (28) und der Wandoberfläche des zugehörigen zylindrischen Förderkanals (11 bzw. 12) ein geringer Abstand aufrechterhalten

ist und daß der Sterilisator außerdem eine Flüssigkeitsfördereinrichtung (20.21.22,23) enthält, mit welcher die aus den Durchgangslöchern (13,14, 15,16) und den zylindrischen Förderkanällen (11,12) ausgelaufene Flüssigkeit in die Heizkammer (6) oder in die Kühlkammer (5) zurückgefordert wird.

4. Hochdrucksterilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß darin der obere und der untere Förderabschnitt der endlosen Förderkette (27) so angeordnet ist, daß sie durch ein Paar zylindrischer Förderkanäle (11, 12) verlaufen, die in unterschiedlichen senkrechten Höhen an einem Ende des Hochdrucktanks (2) zur Einführung der zu behandelnden Gegenstände durch den oberen

ι, jtyiindrischen Förderkanal (11) in den Tank (2) und ;tur Herausführung der behandelten Gegenstände durch den unteren zylindrischen Förderkanal (12) aus dem Tank (2) angeordnet sind, und daß die Kühlkammer (5) auf der Seite der zyündrischen

Förderkanäle (11, 12) und die Heizkammer (6) auf der anderen Seite des Tanks (2) angeordnet ist.

5. Huchdrucksterilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Förderkanäle (11,12) in beiden Enden

Z₅ des Hochdrucktanks (2) angeordnet sind, wobei im vorderen Teil des Tanks (2) die Heizkammer (6) und im hinteren Teil des Tanks (2) die Kühlkammer (5) angeordnet ist, und daß nur der obere Förderabüchnitt der endlosen Förderkette (27) innerhalb des Hochdrucktanks (2) angeordnet ist zur Einführung der zu behandelnden Gegenstände an einem Ende des Tanks (2) in diesen und zur Herausführung der behandelten Gegenstände am anderen Ende aus dem Tank (2).

6. Hochdrucksterilisator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes an der Förderkette (27) angebracht Befestigungselement (28) mit einem nach Wunsch zu öffnenden und zu schließenden und mit einer Vielzahl von Löchern versehenen Käfig (29) zur Aufnahme der zu behandelnden Gegenstände versehen ist.

7. Hochdrucksterilisator nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Durchgangsloch (13, 14, 15, 16) als kurze Muffe ausgebildet ist.