DE3033043A1

DE3033043A1 - Vorrichtung zum sterilisieren von flaschen

Info

Publication number: DE3033043A1
Application number: DE19803033043
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1980-09-03
Publication date: 1982-03-11
Also published as: IT8109506A0; GB2084550B; DE3033043C2; ATA358281A; NL8104065A; US4409188A; FR2489153B1; AT382315B; BE890190A; GB2084550A; FR2489153A1; IT1167970B

Description

EYER & LfNSER PATENTANWÄLTE

PATENTANWÄLTE: DtPL.-ING. ECKHARDT EYER + PHYSIKER HEINZ L 1 In. S fc K

Anm eld er:

Herr

Heimat Silberzahn
Hauptstraße 72

Ho st) ach/Bad en

ROBERT-BOSCH-STR. 12A D-6O72 DREIEICH

Postfach 1Ο-22ΊΟ Telefon (O 61 O3) 37 66 Telex 4-183 385 Telegramme Corvus

Vorrichtung zum Sterilisieren von Flaschen

Beschreibung:

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kalten Sterilisieren von Flaschen unter Verwendung eines in einem bis auf die Ein- und Auslaßöffnungen luftdichten Gehäuse befindlichen Tauchrades, auf dessen Umfang vorzugsweise einen geschlossenen Mantel aufweisende Einzelzellen zum Einsetzen je einer der zu sterilisierenden Flaschen in einer das selbsttätige Herausfallen der Flaschen etwa in Achshöhe des Tauchrades ermöglichenden Schräglage angeordnet sind und bei schrittweise erfolgen dem Umlauf des Tauchrades jeder Transportschritt dem Bogenwinkel zwischen benachbarten Zellen entspricht. Derartige Reinigungsvorrichtungen für Flaschen gehen beispielsweise aus der DT-PS 1 206 751 und dem Zusatzpatent Λ 270 4-36 des gleichen Anmelders und Erfinders hervor. Bei dieser und ähnlichen Vorrichtungen wird zum Sterilisieren von Flaschen schweflige Säure verwendet, welche beispielsweise durch Einleiten von SO^ in Wasser hergestellt wird. Als Lieferant für das SO₂ dient eine Gasflasche, von der aus das Gas in Wasser ein geleitet wird, wobei sich die gewünschte schweflige Säure bildet. Durch Aufrechterhaltung eines Unterdruckes im Gehäuse des Sterilisators wird dafür gesorgt, daß möglichst kein SOp-Gas nach außen dringt.

Die Verwendung von Schwefel in Form von schwefliger Säure als Oxidationsmittel zur Sterilisierung eignet sich besonders für die Sterilisation von Weinflaschen, da bei zurückbleibenden Schwefeispuren keine zu großen nachteiligen Wirkungen auf den eingefüllten Wein auftreten. Die Verwendung von Schwefel als Grundsubstanz

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für das Oxidationsmittel zum Sterilisieren von Flaschen hat jedoch erhebliche Nachteile, die mit einem relativ großen Aufwand beseitigt werden müssen. So ist es beispielsweise aufgrund der Umweltbestimmungen nicht ohne weiteres möglich, die verbrauchten Schwefelverbindungen den Abwässern zuzuführen. Die Schwefelverbindungen dürfen nur nach einer Schwefelauswaschung mit Hilfe von Natronlauge abgeführt werden, wobei entsprechende Vorhaltebecken vorhanden sein müssen. Darüberhinaus ist es noch erforderlich, auch das Ätznatron zu neutralisieren, wofür entsprechende Mengen Peroxyde zugegeben werden müssen. Um somit Λ kg schweflige Säure abführen zu können, müssen 3 kg weiterer Chemikalien eingesetzt werden, wodurch
nicht nur weitere zusätzliche Belastungen der Abwässer entstehen, sondern erhebliche finanzielle Mittel aufgebracht werden müssen.

Bei der Verwendung von -Schwefelverbindungen als Oxidationsmittel können darüberhinaus bei Versagen irgendwelcher Sicherheitsvorrichtungen Verätzungen auftreten, beispielsweise wenn in den zu sterilisierenden Weinflaschen erhebliche Mengen an schwefliger Säure verbleiben und eine Auffüllung mit Wein erfolgt.

Auch bezüglich der Abgase bestehen zusätzliche Umweltbelastungen, da ein erheblicher technischer Aufwand
erforderlich ist, um das Austreten von SOp-Gasen in
die Atmosphäre zu vermeiden oder äußerst gering zu
halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sterilisationsmittel anzugeben , das im Vergleich zu der Sterilisation mit schwefelhaltigen Mitteln gefahrloser und

wirtschaftlicher ist, wobei keine Belastungen der Umwelt bei der Beseitigung von überschüssigen Oxidationsmitteln auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgaben wird vorgeschlagen, bei der eingangs aufgeführten Vorrichtung zur Sterilisierung von Flaschen als Sterilisationsmittel Ozon in einer Ozon-Wasser-Mischung zu verwenden, wobei .über dem Tauchbad eine veränderbare gasförmige Ozon-Anreicherung aufrechterhalten wird.

Die Verwendung von Ozon als Oxidationsmittel ist an sich bereits für die verschiedensten Zwecke bekannt, und zwar beispielsweise zur Trinkwasseraufbereitung, d.h. hier vorzugsweise zur Entkeimung und auch allgemein zur Wasseraufbereitung. Insbesondere aufgrund der Verwendung von Oberflächenwasser zum Zwecke der Trink- und Nutzwasserversorgung machen die Wasserwerke zunehmend Gebrauch von Oxidationsmitteln, um im Wasser vorhandene Keime abzutöten. Hier wird vorwiegend Chlor verwendet, jedoch wurden auch bereits Versuche mit Ozon als Oxidationsmittel durchgeführt.

Für die Tauchbad-Sterilisation ist es auch bereits bekannt, ein Kalt-Desinfektionsmittel zu verwenden, das die umweltbelastenden Eigenschaften von Schwefeldioxid ausschaltet und eine hohe biologische Sicherheit garantiert. Die verwendeten Desinfektionsmittel sind dabei auf der Basis organischer Persäuren aufgebaut, wobei ihre Lösungen die Eigenschaften aufweisen, bei sehr kurzen Kontaktzeiten alle Kategorien von weinschädlichen Mikroorganismen zu zerstören.

Ein Nachteil der Verwendung derartiger Sterilisationsmittel besteht jedoch darin, daß einmal besondere Dosiersysteme vorhanden sein müssen, und daß bei der Beseitigung verbrauchter Sterilisationsmittel ebenfalls ein erheblicher Aufwand erforderlich ist, wobei weitere Chemikalien zur Neutralisierung verwendet werden müssen. Diese Nachteile werden mit der Verwendung von Ozon als Oxidationsmittel für die Sterilisation von Flaschen vermieden.

Gemäß der Erfindung wird das von einem Ozon-Generator erzeugte Ozon-Gas mit Hilfe eines Injektors mit einem Wasserstrom vermischt einem Anreicherungsbehälter zugeführt, von dem aus eine kontinuierliche Beschickung des Tauchbades mit einem Ozon-Wasser-Gemisch und des Raumes über dem Tauchbad mit Ozon-Gas erfolgt.

In Weiterbildung der Erfindung wird das Tauchbad-Sterilisationsmittel in einem Kreislauf aus dem Tauchbad über Filteranlagen zur Ozon-Anreicherung dem Injektor zugeführt und über den Anreicherungsbehälter dem Tauchbad zugeleitet. Das aus dem Injektor strömende Ozon-Wasser-Gemisch kann zusätzlich zur Verkleinerung der noch vorhandenen Ozon-Gasblasen einer Ultraschall-Beaufschlagung unterworfen werden, sodaß dadurch eine weitere Anreicherung des Wassers an Ozon bis zur möglichen Sättigung erfolgt. Die Ozon-Konzentration in der Ozon-Wasser-Mschung des Tauchbades und in dem Raum über dem Tauchbad erfolgt vorzugsweise durch Regelung des Ozon-Generators mit Hilfe einer kontinuierlichen pH-Wert-Bestimmung oder einer Redox-Potentialmessung (rH-Wert-BeStimmung).

Die Erfindung wird anhand-der Eigur näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist.

Die Vorrichtung zum kalten Sterilisieren von Flaschen setzt sich aus der Wanne 9 und der Abdeckung 10 zusammen, und bis auf die Einfüll- und Ausstoßöffnung 11 ist der Behälter praktisch dicht. Auf einem durch einen nicht näher dargestellten Antrieb bewegten Trommelrad 12 sitzen in einer das selbsttätige Herausfallen der eingesetzten Flaschen ermöglichend on Schräge die Einzelzellen 13, die in sich rohrförmig aufgebildet sind. Nach dem Einbringen der kalt zu sterilisierenden Flaschen bei 11 bewegt sich das Trommelrad 1? als Tauchrad durch die in der Wanne befindliche Flüssigkeit. Diese ist mit Hilfe der später beschriebenen Anlage mit Ozon angereichert. Durch dieses Bad laufen die einzelnen Flaschen durch und werden dabei innen und außen mit dem Sterilisationsmittel gewaschen. Nach dem Auftauchen laufen die Flaschen aus und werden anschließend bei 14 innen und bei 15 außen mit von außen zugeführtem Frischwasser gespült und dabei neutralisiert. Dieses Spülwasser wird bei 16 in der Wanne gesammelt und bei 17 abgelassen. Diese Spülflüssigkeit kann entweder der Tauchbad-Flüssigkeit oder unmittelbar dem Injektor-Kreislauf unter Umgehung des Tauchbades zugeleitet werden, sodaß dadurch eine zu große Abnahme an Ozon-Gehalt der Tauchbad-Flüssigkeit vermieden wird.

An der tiefsten Stelle der Wanne 9 des Gehäuses ist eine Absetzwanne 18 mit entsprechenden Grobfiltern vorgesehen, von der aus die Tauchbad-Flüssigkeit einer Feinfilteranlage 7 und von dort einem Injektor ? zugeführt wird. Ein an sich bekannter Ozon-Generator 1 erzeugt kontinuierlich Ozon-Gas, welches mit Hilfe des Injektors ? mit dem Wasserstrom vermischt wird. Für den Fall, daß bei der Vermischung im Injektor die Gasblasen noch zu groß sein sollten-, besteht die Möglichkeit, das Gemisch durch eine Ultraschall-Anlage

BAD ORIGINAL

zu führen, mit deren Hilfe eine Verkleinerung der Ozon-Gasblasen bewirkt wird, sodaß in dem Anreicherungsbehälter 4 in einfacher Weise eine maximale Ozon-Gas-Anreicherung bewirkt wird. Um den Anreicherungseffekt im Anreicherungsbehälter 4 zu verstärken, kann es vorteilhaft sein, den Druck zu erhöhen. In diesem Falle sind in den Leitungen entsprechende und nicht naher dargestellte Druckreduzierventile vorzusehen. Aus dem Anreicherungsbehälter 4- wird die Ozon-Wasser-Mischung über die Leitung 19 dem Tauchbad 5 zugeführt, sodaß dadurch ein kontinuierlicher Kreislauf aufrechterhalten wird. Mit Hilfe ebenfalls nicht näher dargestellter Sonden wird der pH-Wert oder das Redoxpotential in an sich bekannter Weise kontinuierlich gemessen und zur Regelung des Ozon-Generatorsverwendet. Bei Unterschreitung vorgegebener Werte wird somit automatisch die Ozon-Gas-Produktion erhöht, bis durch Erreichen eines entsprechend vorgegebenen pH- oder rH-Wertes der gewünschte Ozon-Gehalt in der Tauchbad-Plüssigkeit erreicht ist. Auf diese Weise kann ein kontinuierlicher Betrieb bei einem gleichbleibenden Ozon-Gehalt durchgeführt werden. Die Einfüll- und Ausstoßöffnungen 11 sind auf ein Minimum reduziert und ggflls.mit elastischen Klappen versehen, um so ein Entweichen an Ozon-Gas zu vermindern. Eine weitere Reduzierung von Ozon-Gas-Yerlusten kann dadurch bewirkt werden, daß oberhalb des Tauchbades ein geringer Unterdruck aufrechterhalten wird.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bereits bestehende Anlagen, welche als Tauchbad-Flüssigkeit ein schwefelhaltiges Oxidationsmittel verwenden, relativ einfach umgerüstet werden können.

Gegenüber den bisher verwendeten Oxidationsmitteln weist Ozon erhebliche Vorteile auf. So ist seine Erzeugung

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kontinuierlich, ohne die Verwendung chemischer Mittel möglich und desgleichen ist die Beseitigung überschüssiger Ozon-Gase problemlos und wirtschaftlich, da im Gegensatz zu schwefelhaltigen Oxidationsmitteln keine Chemikalien benötigt werden. Die Wirtschaftlichkeit wird erheblich erhöht, und es treten keine Umweltprobleme auf. Aufgrund der Tatsache, daß Ozon eine relativ geringe Beständigkeit aufweist, ergeben sich keine nachteiligen Wirkungen, falls Ozon-Rückstände in der mit Wein zu füllenden Flasche verbleiben, da einmal bis zur Füllung ein ausreichender Zerfall des Ozons erfolgt und zum anderen keine nachteilige geschmackliche Beeinträchtigung entsteht.

Die Temperatur der Tauchbad-Flüssigkeit befindet sich aufRaumtemperatur. Bei höherer Temperatur erfolgt ein spontaner Zerfall des Ozons, sodaß beispielsweise bei einer thermischen Erzeugung eine rasche Abkühlung erfolgen muß, um einen Zerfall möglichst zu verhindern. Die chemische und bakterizide Wirkung des Ozons ist anhand einiger Untersuchungen aufgeklärt worden, beispielsweise das Verhalten des Ozons gegenüber Stickstoff-,Schwefel-, Eisen- und Manganverbindungen sowie Huminstoffen. So konnte z.B. nachgewiesen werden, daß NH^J gegenüber Ozon beständig ist, was jedoch für Chlor als Entkeimungsmittel nicht gilt. Bei Anwesenheit von Ammoniak bzw. Ammonium-Ionen wird die bakterizide Wirkung des Ozons nicht herabgesetzt, während es bei Chlor durch Bildung von Chloramin zu einer Verlangsamung der Keimtötungsgeschwindigkeit kommt.

Für den Transport von Ozon-Träger-Gas eignen sich besonders Rohrleitungen aus Aluminium, da dieses Metall infolge einer schnellen Bildung von Oxidhäuten besonders widerstandsfähig ist. Vorteilhaft lassen sich auch PVC-Rohrleitungsmaterialien oder -BeSchichtungen verwenden,

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welche gegenüber d-er intensiven Oxid ationswirkung des Ozons völlig resistent sind.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum kalten Sterilisieren von Flaschen unter Verwendung eines in einem "bis auf die Ein- und Auslaßöffnungen luftdichten Gehäuse befindlichen Tauchrades, auf dessen Umfang vorzugsweise einen geschlossenen Mantel aufweisende Einzelzellen zum Einsetzen je einer der zu sterilisierenden Flaschen in einer das selbsttätige Herausfallen der Flaschen etwa in Achshöhe des Tauchrades ermöglichenden Schräglage angeordnet sind und bei schrittweise erfolgendem Umlauf des Tauchrades jeder Transportschritt dem Bogenwinkel zwischen benachbarten Zellen entspricht, d a durch gekennzeichnet, daß das Tauchbad als Sterilisationsmittel Ozon in einer Ozon-Wasser-Mischung aufweist und über dem Tauchbad eine veränderbare gasförmige Ozonanreicherung aufrechterhalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das von einem Ozongenerator (1) erzeugte Ozongas mit Hilfe eines Injektors (2) mit einem Wasserstrom (3) vermischt einem Anreicherungsbehälter (4) zugeführt wird, von dem aus eine kontinuierliche Beschickung des Tauchbades (5) mit einem Ozon-Wasser-Gemisch und des Raumes (6) über dem Tauchbad mit Ozongas erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch Λ oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Tauchbad-Sterilisationsmittel in einem Kreislauf aus dem Tauch-

bad (5) über Filteranlagen (7) zur Ozonanreicherung dem Injektor (P) zugeführt und über den Anreicherungsbehälter (4) dem Tauchbad(5) zugeleitet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge-* kennzeichnet , daß das aus dem Injektor (2) strömende Ozon-Wasser-Geraisch einer Ultraschallbeaufschlagung (8) unterworfen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich-^ net, daß der Anreicherungsbehälter (4) unter einem gegenüber dem Außendruck erhöhten Druck steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ozonkonzentration in der Ozon-Wasser-Mischung des Tauchbades (5) und in dem Raum (6) über dem Tauchbad (5) durch Regelung des Ozongenerators (1) mit Hilfe einer kontinuierlichen pH-Wert-Bestimmung oder einer Redoxpotentialmessung (rH-Wert) erfolgt.