DE3235476C2

DE3235476C2 - Verfahren und Einrichtung zum Entkeimen von Verpackungsmaterial, insbesondere von Verpackungsbehältern

Info

Publication number: DE3235476C2
Application number: DE3235476A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Jagenberg Ag 4000 Duesseldorf; Jagenberg AG
Current assignee: Pkl Verpackungssysteme 4000 Duesseldorf De GmbH
Priority date: 1981-11-14
Filing date: 1982-09-24
Publication date: 1986-09-11
Also published as: ES8401900A1; CH659806A5; FR2516473A1; SE452301B; GB2111831B; IL67247A; IT8224205A0; IT1153010B; GB2111831A; NL8204132A; FR2516473B1; IL67247A0; US4631173A; ATA414682A; CA1213414A; ES517358A0; SE8206457L; SE8206457D0; AT381860B; DE3235476A1

Abstract

Ein Verfahren zum Entkeimen von Verpackungsmaterial, insbesondere Verpackungsbehältern, mit einem Wasserstoffperoxid enthaltenden flüssigen Entkeimungsmittel. Das Entkeimungsmittel wird durch eine Zerstäuberdüse über einer beheizten Fläche zerstäubt, so daß die entstehenden feinen Tröpfchen sehr rasch verdampft werden und das entstehende Dampf/Luft-Gemisch durch den von der Zerstäuberdüse erzeugten Druckstoß unmittelbar anschließend auf die zu entkeimende Fläche aufgeblasen wird, auf der der Dampf des Gemisches kondensiert. Dadurch ist gewährleistet, daß auch bei einem taktweisen Verfahren innerhalb der kurzen Taktzeiten eine ausreichende Menge an Entkeimungsmittel auf die zu behandelnden Flächen gelangt. Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird die beheizte Fläche durch ein von außen beheiztes Rohr gebildet, dessen Innenwand temperatur merklich über der Siedetemperatur des Entkeimungsmittels liegt und mit dessen einem Ende die Zerstäuberdüse verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entkeimen von Verpackungsmaterial mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 7. Die keimtötende Wirkung von Wasserstoffperoxid wird in der Verpackungstechnik seit langem ausgenützt. Bei einem bekannten Verfahren der vorstehend genannten Art (DE-AS 27 44 637) wird ein flüssiges, Wasserstoffperoxid enthaltendes Entkeimungsmittel zunächst

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zerstäubt und durch Heißluft verdampft, woraufhin das bruchteilen, auf die kühlere zu entkeimende Fläche des Luft/Dampf-Gemisch auf die zu entkeimende Fläche Verpackungsmaterials, wo er als feiner Film oder in geblasen wird. Die Temperatur der zu entkeimenden Form feinst verteilter Tröpfchen kondensiert Die Kon-Fläche des Verpackungsmaterials ist niedriger als die desatmenge läßt sich genauestens durch die dem Zer-Taupunkttemperatur des Luft/Dampf-Gemisches, so 5 stäubungsvorgang zugeführte Menge an Entkeimungsdaß sich darauf ein Kondensat bildet Bei dem bekann- mittel steuern. Die Verteilung des Dampfes innerhalb ten Verfahren erfolgt die Zerstäubung des Entkei- des von der Zerstäubung herrührenden Luftstromesmungsmittels durch eine Ultraschalldüse, durch die das wird durch die in dem Luft/Dampf-Strom erzeugte star-Entkeimungsmittel in Form eines feinen Nebels in eine ke Verwirbelung begünstigt Die Verwirbelung wird von der Heißluft beaufschlagte Mischkammer geblasen 10 zweckraiäfiigerweise dadurch erzeugt, daß der Druckwird, in der Mischkammer erfolgt infolge der Feinheit luftstrahl schräg zu der beheizten Fläche gerichtet ist der Nebeltröpfchen kontinuierlich eine Verdampfung und auf dieser Fläche Vorsprünge oder Unebenheiten des nebeiförmigen Entkeimungsmittels und das entste- vorgesehen sind.

hende Luft/Dampf-Gemisch wird durch ein an die Einrichtungsmäßig wird die vorstehende gestellte

Mischkammer anschließendes Rohr kontinuierlich in ei- 15 Aufgabe gelöst durch die Merkmale gemäß dem Kenn-

ne Kammer geblasen, welche von dem zu entkeimenden zeichen des Patentanspruches 7.

bahnförmigen Verpackungsmaterial kontinuierlich Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung bildet die In-

durchlaufen wird. nenwaradung des Rohres die beheizte Fläche, auf welche

Dieses bekannte Verfahren ist für eine Entkeimung, das vom der Zerstäuberdüse erzeugte Gemisch aus fein bei der das Entkeimungsmittel taktwsise das Verpak- 20 zerstäubtem Entkeimungsmittel und druckluft auftrifft, kungsmaterial beaufschlagt, nur unter Inkaufnahme ge- Durch den DruckJuftstoß, der von der Zerstäuberdüse wisser Nachteile brauchbar, die die Wirksamkeit in Fra- erzeugt wird, und durch die rasche Verdampfung der ge stellen. Um nämlich das von dem Entkeimungsmittel auf die Rohrinnenfläche auftreffenden Tröpfchen wird gebildete Luft/Dampf-Gemisch für den kurzen Zeit- ein Strahl eines Luft/Dampf-Gemisches aus der Rohrraum einer Taktzeit voll zur Verfügung zu haben, d. h. 25 mündun* geblasen, die unmittelbar über dem Verpakdie keimtötende Wirkung voll ausnützen zu können, kungsmaterial, z. B. über der offenen Oberseite eines müßte es auf Vorrat in einem Speicherbehälter gepuf- Behälters, angeordnet ist

fert sein, aus dem es taktweise gesteuert auf das Verpak- Zwar sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung

kungsmaterial aufgeblasen werden kann. Denn die Zer- bekannt, durch die ein Luft/Dampf-Gemisch erzeugt

stäubung mittels einer Ultraschalldüse, die für die er- 30 wird, indem Flüssigkeit unter Bildung eines Nebels mit-

wünschte Feinheit der Nebeltröpfchen notwendig ist, tels eines Gases zerstäubt und der so erhaltene Nebel

setzt nicht so rasch ein, daß sofort zu Beginn jeder Takt- durch Kontakt mit der beheizten Innenwand eines Ver-

zeit Entkeimungsmittel-Nebel in ausreichender Menge dampferrohres verdampft wird (DE-AS 11 90 436). Die-

zur Verfugung steht Darüber hinaus erfordert auch der ses bekannte Verfahren wird in Zusammenhang mit der

Misch- und Verdampfungsvorgang mittels Heißluft eine 35 Anwendung in Gaswaschanlagen, Berieselungssyste-

bestimmte Zeit Eine Speicherung des Luft/Dampf-Ge- men und Anlagen zur Einsatzhärtung von Stahl erläu-

misches ist jedoch deshalb unerwünscht, weil das Was- tert, bei denen das Gas/Dampf-Gemisch kontinuierlich

serstoffperoxid bei der aufgrund der Heißluft erhöhten zugeführt wird. Weiterhin wird zur Vermeidung einer

Temperatur eine Neigung zum vorzeitigen Zerfall zeigt, temperaturbedingten vorzeitigen Zersetzung der Flüs-

so daß die keimtötende Wirkung des letztlich auf das 40 sigkeit die Innenwand des Verdampferrohres nur auf

Verpackungsmaterial aufgeblasenen Gemisches in Fra- eine verhältnismäßig geringe Temperatur erwärmt, so

ge steht. daß eine Verdampfung des Nebels nach Art einer Ver-

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein dunstung eintritt, und es ist ausdrücklich dafür Sorge

Verfahren der vorstehend geschilderten Art und eine zu getragen, daß der aus der Zerstäuberdüse austretende

dessen Ausführung bestimmte Einrichtung zu schaffen, 45 sehr schlanke Nebelstrahlkonus nicht auf Hindernisse

die für eine taktweise Entkeimung von Verpackungsma- stößt

terial ohne Einbuße an Keimtötungseffekt einsetzbar Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen

sind. Verfahrens kann das auf der kühleren Fläche des zu

Der verfahrensmäßige Teil dieser Aufgabe wird nach entkeimenden Verpackungsmaterials entstehende Kon-

der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren gemäß so densat in bekannter Weise durch nachträgliches Auf-

dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst oder Einblasen von Heißluft wieder getrocknet und da-

Bei diesem Verfahren erfolgt das Zerstäuben des flüs- durch beseitigt werden. Nach einer davon abweichen-

sigen Entkeimungsmittels unmittelbar durch die Druck- den Aasführungsform des Verfahrens ist jedoch vorge-

luft selbst, die zuglaich im weiteren Verlauf auch der sehen, daß die zu entkeimende Fläche vor dem Aufbla-

Träger oder das Transportmittel für das Entkeimungs- 55 sen des Luft/Dampt-Gemisches auf eine Temperatur

mittel ist Beispielsweise wird die Zerstäubung mittels erwärmt wird, die der Taupunkttemperatur des Gemi-

einer Zweistoffdüse ausgeführt, so daß zugleich mit der sches entspricht oder nur wenig darunter liegt. In die-

Feinverteilung des Entkeimungsmittels in Form feiner sem Fall bildet sich auch, jedoch nur für kurze Zeit, ein

Tröpfchen auch bereits die notwendige Vermischung Kondensat auf der behandelten Fläche, das aufgrund

mit der Druckluft erfolgt. Dadurch, daß weiterhin das eo der höheren Temperatur des Gemisches und der daraus

Entkeimungsmittel über einer beheizten Fläche zer- resultierenden örtlichen Temperaturerhöhung von

stäubt wird, deren Temperatur erheblich über der Ver- selbst wieder verdampft. Der Zeitraum, in dem das Kon-

dampfungstemperatur des Entkeimungsmittels liegt, er- densat vorhanden ist, reicht bis entsprechend hoher

folgt eine außerordentlich rascher Verdampfung der auf Konzentration des V'isserstoffperaxids (ζ. Β. 35%) aus,

der Fläche auftreffenden Tröpfchen. Der daraus entste- es um die erwünschte Entkeimung zu erzielen. Bei dieser

hende Dampf wird von d<?m Druckluftstrom, der bei der Verfahrensweise braucht nicht mit heißer Luft nachge-

Zerstäubung erzeugt wird, sofort mitgenommen und ge- trocknet zu werden, sondern es genügt eine schonende

langt unmittelbar danach, d. h. innerhalb von Sekunden- Trocknung mit verhältnismäßig kühler Luft.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß beim Entkeimen von Verpackungsbehältern, deren Wandflächen unterschiedliche Temperaturen aufweisen, eine gezielte Kühlung oder Beheizung vorgenommen wird, um eine Vergleichmäßigung der Temperatur zu erhalten. Eine ungleichmäßige Temperaturverteilung liegt z. B. dann vor, wenn durch einen vorangehenden Waschvorgang mit Heißwasser die Behälter erwärmt werden und anschließend aufgrund unterschiedlicher Wanddicken auf ihrem Weg zur Entkei- mungsstation ungleichmäßig abkühlen. Auch bei aus Kartonzuschnitten hergestellten Behältern, die bodenseitig durch eine Heißversiegelung geschlossen sind, weist aufgrund des Versiegelungsvorganges und des mehrschichtigen Aufbaues der Behälterboden noch eine höhere Temperatur auf als die unbehandelten seitlichen Wandflächen.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist vorgesehen, daß die die Verwirbelung erzeugenden Vorsprünge in dem Rohr durch eine satt in das Rohr eingepaßte metallische Spiralfeder gebildet sind, deren Außenfläche gegebenenfalls zylindrisch geschliffen ist, um hierdurch die Kontaktfläche mit der Rohrinnenwand zu vergrößern. Weiterhin ist zweckmäßigerweise in dem Rohr mindestens ein Prallkörper eingesetzt, der ausgehend von der Rohrwandung sich bis über die Mitte des freien Rohrquerschnittes erstreckt. Hierdurch wird vermieden, daß von der Zerstäuberdüse ausgestoßene Tröpfchen auf direktem Wege längs der — geraden — Rohrachse zur Rohr- mündung gelangen, ohne daß sie verdampft werden.

Andere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung nach der Erfindung;

Fig.2 eine vergrößerte schematische Darstellung der in der Einrichtung gemäß F i g. 1 verwendeten kornbinierten Zerstäuber-, Verdampfer- und Blasvorrichtung;

F i g. 3 eine praktische Ausführung der kombinierten Vorrichtung gemäß F i g. 2;

F i g. 4 ein Schema, aus dem eine gegenüber der Verfahrensweise nach F i g. 1 geringfügig abgewandelte Verfahrensweise hervorgeht, und

F i g. 5 eine weitere, gegenüber F i g. 1 geringfügig abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Die F i g. 1 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Entkeimung von Behältern 1. Diese Einrichtung ist Teil einer im übrigen nicht gezeigten Abfüllanlage, in der die Behälter t zunächst aus Thermoplastbeschichteten Kartonzuschnitten hergestellt, sterilisiert, mit einem Füllgut, z. B. Milch, gefüllt und anschließend verschlossen werden. Anlagen dieser Art sind bekannt und brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden.

Zum Transport der Behälter ί ist eine schematisch angedeutete Transportvorrichtung 2 in Form einer ZeI- eo lenkette oder dgl. vorgesehen, in der die Behälter 1 formschlüssig und standsicher gehalten sind. Die Transportvorrichtung fördert die Behälter 1 taktweise in Pfeilrichtung; die Taktzeit beträgt beispielsweise 1,2 Sekunden. Am Eingang in die Einrichtung durchlaufen die es Behälter 1 eine Entkeimungsstation 3, an die sich eine Trocknungsstation 4 anschließt, die aus insgesamt sieben Einzelstationen mit jeweils einer Taktzeit besteht

In der im Ganzen mit 3 bezeichneten Entkeimungsstation ist über der Bewegungsbahn der Behälter 1 eine kombinierte Zerstäuber-Verdampfer-Blas-Vorrichtung 5 montiert, die nachfolgend noch näher im einzelnen erläutert wird. Die Vorrichtung 5 steht über eine Leitung 6 mit einem Vorratsbehälter 7 für ein flüssiges Entkeimungsmittel, im Beispielsfall eine 35%ige wäßrige Wasserstoffperoxid-Lösung, in Verbindung. In die Leitung 6 ist eine an sich bekannte Zündvorrichtung 8 eingeschaltet, durch die der Vorrichtung S das Entkeimungsmittel in genau bemessener Weise zugeführt wird. Die Vorrichtung 5 ist weiterhin über eine Leitung 10 mit einer rein schematisch angedeuteten Druckluftquelle 11, z. B. einem Kompressor, verbunden. Die Zufuhr der Druckluft wird durch eine ebenfalls nur schematisch angedeutete Steuervorrichtung 12 überwacht und gesteuert.

Über die Leitung 13 wird erhitzte sterile Luft einem Heißverteiler 14 der Trockenstation 4 zugeführt. Von dem Heißluftverteiler 14 stehen Blasdüsen 15 nach unten ab und sind so angeordnet, daß sie in jeder der sieben Einzelstationen der Trockenstation 4 Heißluft einer bestimmten Temperatur (z. B. 8O⁰C) und Menge in die Behälter 1 einblasen können. Die sterile Luft wird einem Luftsammelbehälter 17 entnommen und in einem Erhitzer 16 srhitzt.

F i g. 2 zei*?. die kombinierte Zerstäuber-Verdampfer-Blas-Vorrichtung 5 mehr im Detail. Außerdem ist in dieser Figur eine gegenüber F i g. 1 abgewandelte Ausführung der Zellenkette 2 dargestellt Die Vorrichtung 5 besteht im wesentlichen aus einer handelsüblichen Zweistoff-Zerstäuberdüse 51, die über die Leitung 6 mit dem Entkeimungsmittel und über die Leitung 10 mit Druckluft beaufschlagt ist. Koaxial zur Strahlachse der Zerstäuberdüse 51 ist ein nach unten verlaufendes Rohr

52 aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff, z. B. Metall, angeordnet, das von einem elektrischen Heizmantel

53 umschlossen ist Das Rohr 52 mündet unmittelbar über der offenen Oberseite des darunter befindlichen Behälters 1 und trägt eine leicht dachförmig ausgebildete Umlenkplatte 54, die sich etwas über den Querschnitt des Behälters 1 hinaus erstreckt Im Inneren des Rohres 52 ist eine vorzugsweise aus Chrom-Nickelstahl bestehende Spiralfeder 55 so eingepaßt, daß die Windungen der Spiralfeder in wärmeübertragender Verbindung an der Rohrinnenwandung anliegen. An der Spiralfeder 55 sind drei Prallplatten 56 befestigt die in annähernd gleichem Abstand voneinander über die Rohrlänge verteilt sind. Die Prallplatten haben die Form einer Kreisfläche, von der ein Kreissegment abgeschnitten ist und erstrek· ken sich ausgehend von der Innenwand des Rohres 52 quer durch den Rohrquerschnitt bis über die Längsachse des Rohres hinaus, so daß in ihrem Bereich nur ein Teil des freien Rohrquerschnittes als Strömungsquerschnitt zur Verfügung steht Die Prallplatten 56 sind mit der Spiralfeder 55 örtlich verschweißt oder verlötet In dem Ausführungsbeispiei gemäß F i g. 2 erstreckt sich die Spiralfeder 55 nahezu über die ganze Länge des Rohres 52.

Die aus F i g. 2 ersichtliche Zelle 21 der Zellenkette 2 besteht in bekannter Weise aus Metall. Erfindungsgemäß ist sie jedoch bodenseitig und im Bereich ihrer Seitenwände mit Stegen 22 bzw. 23 versehen, die nach innen so vorspringen, daß die in der Zelle 21 stehenden Behälter 1 nur mit den verhältnismäßig schmalen Kanten der Stege 22, 23 in Berührung kommen. Die Stege können an ihren Kontaktstellen mit dem Behälter 1 zusätzlich noch durch ein wärmeisolierendes Material be-

schicht sein. Hierdurch wird ein Wärmefluß von der Zelle 21 in die Wandung des Behälters 1 oder umgekehrt verhindert, se daß unkontrollierbare unerwünschte Temperaturveränderungen der Behälterwand nicht auftreten können.

Bei der praktischen Ausführung der Vorrichtung 5 gemäß Γ i g· 3 ist die Zerstäuberdüse 51, die von handelsüblicher Art ist, unmittelbar mit dem oberen Ende des Rohres 52 verbunden, z. B. verschraubt. Zu diesem Zweck ist das Rohr 52 an seinem oberen Rnde bei 57 trichterförmig erweitert und bildet ein Anschlußstück 58, welche die Zerstäuberdüse 51 ganz umschließt. Außerhalb des Anschlußstückes 58 liegt der in F i g. 3 nicht gezeigte Düsenkörper der Zerstäuberdüse 51 mit den entsprechenden Anschlüssen. Das in Fig.3 gezeigte Rohr 52 hat beispielsweise eine Länge von 28 cm und eine Wandstärke von 5 mm. Hierdurch ist gewährleistet, Haß die Rohrwandung, die von außer her durch den Heizmantel 53 elektrisch beheizt ist, eine ausreichende Wärmekapazität hat, so daß während des Betriebes keine oder nur unwesentliche Temperaturschwankungen darin auftreten. Das Rohr 52 mit dem Heizmantel 53 ist in einem Gehäuse 59 angeordnet, das einen Anschlußkasten 60 für die elektrische Versorgung des Heizmantels 53 trägt. Die Anschlüsse 61 des Heizmantels 53 sind nur angedeutet. Das Gehäuse 59 weist einen von dem Rohr 52 durchsetzten Boden 62 auf, der nach unten durch eine Wärmeisolierung 63 abgeschirmt ist. Unterhalb der Wärmeisolierung 63 ist in einem Träger 64 ein Temperaturf i" hler 65 befestigt, der eine Bohrung 66 in dem Rohr 52 durchsetzt und in Abhängigkeit von der Temperatur des das Rohr 52 durchströmenden Dampf/Luft-Gemisches die Wärmezufuhr zum Heizmantel 53 und damit die Oberflächentemperatur der Rohrinnenwandung regelt. An der Unterseite einer Platte 67, auf der das Gehäuse 59 befestigt ist, ist die Umlenkplatte 54 befestigt. Der Behälter 1 ist strichpunktiert angedeutet, um den Abstand zur Mündung des Rohres 52 und zur Umlenkplatte 54 zu veranschaulichen.

Die im Inneren des Rohres 52 angeordnete Spiralfeder 55 erstreckt sich bei der Ausführung gemäß F i g. 3 nicht über die ganze Rohrlänge, sondern nimmt nur etwa ³A der Rohrlänge, ausgehend von der unteren Rohrmündung, ein. Bei dieser Ausführung sind mehrere Prallplatten 56 in unregelmäßiger Verteilung, jedoch im übrigen mit der gleichen Ausgestaltung, wie sie in Zusammenhang mit Fig.2 beschrieben ist, vorgesehen. Um zu verhindern, daß die Spiralfeder 55 durch den Druckstoß der Zerstäuberdüse 51 verschoben wird, ist die Innenwandung des Rohres 52 bei 68 zu einer Schulter abgesetzt, auf der sich die Spiralfeder 55 abstützt.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft mit der anhand der F i g. 1 bis 3 beschriebenen Einrichtung folgendermaßen ab:

Durch die nicht gezeigte Programmsteuerung der gesamten Füllanlage gesteuert, wird die Zellenkette 2 um einen Schritt weiterbewegt, so daß ein Behälter 1 in die Entkeimungsstation 3 gelangt (Fig. 1). Hierauf wird durch diese Programmsteuerung und über die Steuervorrichtung 12 die Zerstäuberdüse 51 angesteuert, so daß einerseits über die Leitung 10 Druckluft und andererseits über die Leitung 6 eine von der Zumeßvorrichtung 8 kontrollierte Menge an Entkeimungsmittel zugeführt wird Außerdem wird die Zerstäuberdüse über einen vorher bestimmten Zeitraum aufgesteuert. Hierdurch wird das Entkeimungsmittel durch die zuströmende Druckluft in bekannter Weise zu einem Nebel zerstäubt dessen mittlere Tröpfchengröße etwa 20 bis 50 μ beträgt. Durch den Druckstoß, der sich aufgrund der Anordnung der Zerstäuberdüse 51 unmittelbar vor der Eintrittsöffnung des Rohres 52 (Fig.2) oder sogar in dem Anschlußstück 58 (F i g. 3) ergibt, werden die Tröpfchen des Luft/Entkeimungsmittel-Gemisches auf die Rohrinnenwand geschleudert, wo sie aufgrund der dort herrschenden Temperatur sehr schnell verdampfen. Im Eintrittsbereich des Rohres 52 kann es im Verlauf des Zerstäubungsvorganges vorkommen, daß dort sich flüssiges Entkeimungsmittel in Form eines Filmes ansammelt. Infolge der intensiven Strömung wird jedoch dieses flüssige Entkeimungsmittel mitgerissen und in den Bereich der Spiralfeder 55 verbracht, wo es aufgrund der dort herrschenden Turbulenz verwirbelt und durch den Kontakt mit der beheizten Fläche ebenfalls rasch verdampft wird. In jedem Fall verhindert die Spiralfeder 55 den Austritt von flüssigem Entkeimungsmittel aus der Rohrmündung. Die den Innenquerschnitt des Rohres 52 teilweise versperrenden Prallplatten 56 verhindert, daß achsparallel zur Rohrachse ausgestoßene Tröpfchen umverdampft das Rohr durchschlagen und in den Behälter 1 gelangen. Aus der Mündung des Rohres 52 tritt ein gerichteter Strahl eines Dampf/Luft-Gemisches aus, der in der Behälter 1 eintritt und dort auf Wände und Boden auftrifft. Da Wände und Boden der Behälter 1 eine Temperatur haben, die unter der Taupunktstemperatur des Dampf/Luft-Gemisches liegt (beispielsweise einen Abstand von 20° C dazu einhält), kondensiert der Feuchtigkeitsgehalt des Dampf/Luft-Gemisches an den Innenflächen des Behälters 1, so daß sich dort ein dünner gleichmäßiger Film des Entkeimungsmittels ausgebildet oder Tröpfchen in feinstverteilter Form niederschlagen. Da die Behälter 1 bei der Ausführung gemäß F i g. 2 in der Zelle 21 so gehalten sind, daß sie mit der Zelle 21 nur über die Kanten der Stege 22,23 in Berührung stehen, werden im Verlauf der Kondensation bevorzugte Kondensationszonen verhindert, an denen sich u. U. größere Mengen von Tröpfchen im Verlauf der Kondensation bilden könnten, die in dem nachfolgenden Trocknungsvorgang schwer zu beseitigen sind.

Das Dampf/Luft-Gemisch wird im Überschuß dem Behälter 1 zugeführt, so daß es an der Oberseite austritt. Dabei wird es jedoch von der Umlenkplatte 54 so umgelenkt, daß es die Schnittkanten und den inneren und äußeren Randbereich des Behälters umströmt und auch dort keimtötend wirkt.

Nach einer Taktzeit wird die Transportvorrichtung 2 weitergeschaltet, so daß nunmehr der Behälter 1, dessen

so Wände das Kondensat tragen, in die erste Station der Trocknungsstation 4 gelangt. Durch taktweises Durchlaufen der sieben Einzelstationen der Trocknungsstation 4, in der Heißluft aus dem Heißluftverteiler 14 in die Behälter 1 eingeblasen wird, wird das Kondensat völlig entfernt. Da die Heißluft beispielsweise nur eine Temperatur von 80⁰C hat, wird den Behälterwänden keine übermäßige Wärme zugeführt, was sich insbesondere bei Thermoplast-beschichteten Behältern, vor allem an deren Rill-Linien, vorteilhaft auswirkt. Denn dadurch werden Schädigungen der Thermoplastschicht vermieden.

Die Einrichtung gemäß F i g. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach F i g. 1 nur dadurch, daß der Heißluftverteiler 14 in der Trocknungsstation 4 sich nur über fünf Einzelstationen erstreckt, so daß der Trocknungsstation 4 eine Einwirkungsstation 9 vorgeschaltet ist, die in zwei Taktzeiten durchlaufen wird. In der Einwirkungsstation 9 bleibt das in der Entkeimungsstation 3

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erzeugte Kondensat auf den Behälterinnenwänden erhalten, so daß auch besonders resistente Keime über die dadurch gelängerte Einwirkungszeit hinweg abgetötet werden.

Bei der Einrichtung gemäß F i g. 5 vollzieht sich der Vorgang des Zerstäuber^, Verdampfer^ und Einblasens in gleicher Weise wie das voranstehend erläutert ist. Abweichend hiervon werden jedoch durch eine der Entkeimungsstation 3 vorgeschaltete Vorwärmstation 16, die in zwei Taktzeiten durchlaufen wird, die Innenflächen der Behälter 1 auf eine Temperatur vorgewärmt, die der Taupunktstemperatur des in der Vorrichtung 5 erzeugten Dampf/Luft-Gemisches entspricht oder nur geringfügig darunter liegt. Zu diesem Zweck ist über der Bewegungsbahn der Behälter 1 ein Heißluftverteiler 14 angeordnet, durch dessen Düsen 15 Heißluft ins Behälterinnere eingeblasen wird. Das Entkeimungsmittel in dem Dampf/Luft-Gemisch, welches in der Entkeirnungsäiaiiun 3 in den Schauer ! eiugebiasen wird, kondensiert auch in diesem Fall an den Behälterinnenwän- den, jedoch nur kurzzeitig. Denn aufgrund der Temperatur des Dampf/Luft-Gemisches wird die Behälterinnenwand über die Taupunktstemperatur hinaus geringfügig aufgeheizt, so daß sie selbst das soeben entstandene Kondensat zu verdampfen vermag. Dieses verbleibt somit nur kurze Zeit, so daß in der an die Entkeimungsstation 3 anschließenden Trocknungsstation 4 nur noch verhältnismäßig kühle Luft über einen Trocknungsluftverteiler 14' zugeführt zu werden braucht.

Wenn aufgrund einer vorangehenden Wärmebehandlung die Behälter 1 eine ungleichmäßige Temperaturverteilung ihrer Wände aufweisen, was z. B. für den Behälterboden dann gilt, wenn dieser kurz vorher durch Heißversiegelung verschlossen worden ist, kann eine örtliche Kühlung des Behältersbodens angezeigt sein, um dort eine Kondensatbildung nicht zu behindern oder I

zu verhindern. In diesem Fall ist es zweckmäßig, anstelle der Unterstützung des Behälters 1 mittels der Stege 22 gemäß F i g. 2 die Zelle mit einem Boden auszustatten, auf dem der Behälterboden flächig aufsteht. Hierdurch wird dem Behälterboden bis zur Entkeimungsstation örtlich Wärme entzogen, so ciaß sich eine Angleichung an die Temperatur der Seitenwände ergibt Sollte dieser Wärmeentzug nicht ausreichen, so kann daran gedacht werden, durch nicht gezeigte, unterhalb der Transportvorrichtung 2 angeordnete Kaltluftdüsen den Behälterboden örtlich abzukühlen.

Die in dem Dampf/Luft-Gemisch enthaltene Menge an Entkeimungsmittel, die Temperatur des Gemisches und diejenige der Behälterwände wird im Einzelfall jeweils so abgestimmt, daß die Kondensation des Entkeimungsmittels an den Behälterwänden in dem gewünschten Ausmaß erfolgt Die Temperatur der Innenwandung des Rohres 52 liegt im Bereich von 150 bis 250⁰C

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Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entkeimen von Verpackungsmaterial, insbesondere von Verpackungsbehältern, mittels eines Wasserstoffperoxid enthaltenden flüssigen Entkeimungsmittels, bei dem das Entkeimungsmittel mittels Druckluft zerstäubt und durch Wärmezufuhr verdampft wird, das Dampf/Luft-Gemisch auf die zu entkeimende Fläche des Verpakkungsmaterials aufgeblasen, dort der Dampf zum Kondensieren gebracht und das Kondensat nach einer gewünschten Einwirkungsdauer wieder entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Entkeimungsmittel durch taktweise zugeführte Druckluft zerstäubt, das so gebildete Gemisch stark verwirbelt und auf eine auf eine erheblich über der Verdampfungstemperatur des Entkeimungsmittels liegende Temperatur aufgeheizte Fläche geblasen wird und daß da« entstandene Luft/Dampf-Gemisch mittels der zum Zerstäuben verwendeten Druckluft unmittelbar auf die zu entkeimende Fläche aufgeblasen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise das Kondensat durch Aufblasen von Heißgas wieder verdampft wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die zu entkeimende Fläche vor dem Aufblasen des Luft/Dampf-Gemisches auf eine Temperatur erwä.-mt wird, die der Taupunkttemperatur des Luft/Dampf-Gemisches annähernd entspricht, und daß anschließend an das Aufblasen des Luft/Dampf-Gemisches nach einer vorbestimmten Einwirkungsdauer relativ kühles Gas auf die Fläche aufgeblasen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Entkeimen von Verpackungsbehältern die zu entkeimenden Flächen vor dem Aufblasen des Luft/Dampf-Gemisches zur Erzielung einer gleichmäßigen Temperaturverteilung beheizt oder gekühlt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Zerstäuben mit Druckluft gebildete Gemisch (Aerosol) schräg über die beheizte Fläche geblasen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verarbeitung von aus Kartonzuschnitten unmittelbar vor der Entkeimung hergestellten und durch Heißversiegelung bodenseitig verschlossenen Verpackungsbehältern der Behälterboden vor dem Einblasen des Luft/Dampf-Gemisches gekühlt wird.

7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch in einer Abfüllanlage für in Behältern zu verpackendes Füllgut, mit einer Transportvorrichtung zur Förderung von Verpackungsmaterial, insbesondere von Verpackungsbehältern, mit einem Vorratsbehälter für flüssiges, Wasserstoffperoxid enthaltendes Entkeimungsmittel, der mit einer Vorrichtung zum Zerstäuben des Entkeimungsmittels verbunden ist, mit einer der Vorrichtung zum Zerstäuben nachgeschalteten Verdampfungseinrichtung und mit einem der Zuführung des Luft/Dampf-Gemisches dienenden druckluftbeaufschlagten Rohr, das im Bereich der Transportvorrichtung über dem Verpackungsmaterial mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Zerstäuben des Entkeimungsmittels eine taktweise durch Druckluft beaufschlagte Zerstäuberdüse (51) ist, die unmittelbar vor der Eintrittsöffnung des Rohres (52) angeordnet ist und deren Strahlachse koaxial zur Rohrachse im Bereich der Eintrittsöffnung liegt, und daß die Rohrinnenwandung durch eine Heizeinrichtung (53) auf eine erheblich über der Verdampfungstemperatur des Entkeimungsmittels liegende Temperatur aufgeheizt ist und Vorsprünge zur Erzeugung einer starken Verwirbelung in der durch die Zerstäuberdüse (51) erzeugten Strömung aufweist

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberdüse (51) über ein trichterförmiges geschlossenes Anschlußstück (58) fest mit der Eintrittsöffnung des Rohres (52) verbunden ist

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrinnenwandung im Bereich der Eintrittsöffnung in Strahlrichtung trichter- förmig ausgebildet ist

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (52) auf nahezu seiner ganzen Länge einen elektrischen Heizmantel (53) aufweist

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspränge durch eine satt an der Rohrinnenwand anliegende

Metall-Schraubenspirale (55) gebildet sind.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (52) gerade ist und in dem Rohr mindestens ein sich von der Rohrwandung aus bis über die Mitte des Rohrquerschnitts erstreckender Prallkörper (56) angeordnet ist

13. Einrichtung nach einem der Anspräche 7 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß über dem zu entkeimenden Verpackungsbehälter (1) eine Umlenkplatte (54) derart angeordnet ist, daß aus dem Verpackungsbehälter nach oben austretendes Luft/ Dampf-Gemisch über die oberen Behälterränder und die darin angrenzenden Flächen des Verpakkungsbehälters gelenkt wird.

14. Einrichtung nach einem der Anspräche 7 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (2) die Verpackungsbehälter formschlüssig aufnehmende Zellen (21) aufweist, an deren Innenwänden schmale, die Verpackungsbehälter (1) abstützende Stege (22, £3) ausgebildet sind.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Außenflächen der Verpackungsbehälter (1) in Berührung kommenden Stegflächen aus wärmeisolierendem Material gebildet sind.