DE3510286C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Strah­ lungs-Sterilisierapparats der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Art sowie eine Vorrichtung zur Durch­ führung dieses Verfahrens.

Ein Verfahren der in Rede stehenden Art ist aus der DE-PS 26 31 352 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird der für die Sterilisierung des Guts vorgesehene turbulenzarme Luft­ strom von einem Luftstrom in einer Kühlzone kontinuierlich abgezweigt, durch die Infrarotstrahler auf die benötigte Sterilisationstemperatur erwärmt und dann aus dem Sterili­ sierapparat ausgeleitet. Diese Prozedur des Einleitens eines kühlen Luftstroms, des Aufheizens des Luftstroms und des Wiederausleitens des erwärmten Luftstroms stellt eine aus­ gesprochene Energieverschwendung dar.

Aus der nicht vorveröffentlichten DE-OS 35 06 788 ist es bekannt, den Luftstrom innerhalb von Strahlungs-Sterilisier­ apparaten im Umlauf über das Gut zu führen, wobei dieses nicht vorbekannte Verfahren im übrigen dem in Rede stehenden Verfahren entspricht. Zur Regelung der Gutstemperatur ist es hier vorgesehen, die Fördergeschwindigkeit des Transportbands entsprechend zu regeln.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren der in Rede stehenden Art zu schaffen sowie eine vorteilhafte Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens anzugeben, das einen wirtschaftlichen Betrieb gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 hinsichtlich des Verfahrens. Vorteil­ hafte Ausführungen einer Vorrichtung zur Ausführung des er­ findungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen ange­ geben.

Demgemäß besteht die Erfindung zum einen darin, den Luftstrom im Umlauf auf das Gut zu richten, und zum anderen darin, die Heizleistung der Infrarotstrahler in Abhängigkeit von der Temperatur des zu sterilisierenden Guts derart einzustellen, daß die Summe aus von den Infrarotstrahlern erzeugter Strah­ lungswärme und auf den Luftstrom zurückgehender Konvektions­ wärme die zur Sterilisierung erforderliche Gutstemperatur ergibt. Die erfindungsgemäße Kombination einer energiesparen­ den Umlaufführung des Luftstroms und einer Heizleistungsrege­ lung der Infrarotstrahler gewährleistet einen wesentlich wirtschaftlicheren Betrieb des in Rede stehenden Verfahrens, als dies mit den bekannten Verfahren möglich war.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Sterilisierzone eines Strahlungs-Sterilisier­ apparates.

Zu sterilisierendes Gut, z. B. Flaschen, wird mittels eines Transportbandes 5 über eine Einlaufzone unter Reinluft­ bedingungen kontinuierlich in die Anheiz- und Trockenzone eingeschleust, um nach erfolgter Sterilisierung durch eine Kühlzone ausgeschleust zu werden. In der Sterilzone gelangt über ein Gebläse 9 aus einem Druckraum 1 ein Luftstrom mit einer frei wählbaren Temperatur (z. B. 200°C) durch ein Heißluft-Hoschfilter 2, wobei die Luftge­ schwindigkeit unterhalb des Filters 0,3 bis 0,5 m/sec beträgt.

Im Abstand vom Filter 2 sind unterhalb eines Luftvertei­ lungslochblechs 3 Infrarotstrahler 4 installiert, die im Nutzraum 14 für das Gut dieses auf eine Temperatur von ca. 300°C aufheizen. Die an den aufge­ heizten Glasbehältern vorbeistreichende Luftströmung kühlt die Flaschen etwas ab (um ca. 7°C) und nimmt dabei Wärmeenergie auf. Unterhalb des Transportbandes 5 ange­ ordnete Temperaturfühler Mp 2 zeichnen ein Abbild der Flaschentemperatur auf einen Temperaturschreiber und regeln dadurch die Heizleistung der Infrarot­ strahler 4, 6 über einen Temperaturregler, wobei die Hälfte der Strahler ständig eingeschaltet bleibt und die andere Hälfte über Thyristorregelung arbeitet, wobei diese Strahler ganz oder einzeln abschaltbar sind.

Unterhalb des Transportbandobertrums sind ebenfalls Infrarotstrahler 6 installiert, die das Flaschen­ gut (vor allem im Fall schwerer Infusionsflaschen) mit aufheizen. Der erhitzte Luftstrom gelangt nach dem Pas­ sieren eines weiteren Lochblechs 7 in einen Sammelkanal 8, von wo er mittels eines stufenlos regelbaren Ventilators 9 angesaugt wird. Beim Passieren des Kanals 8 wird der Luft­ strom durch einen Wärmetauscher 15 sowie durch Zuführung von Frischluft über Vorfilter 11 und über eine automatisch regelbare Nebenluftklappe 10 auf die Betriebstemperatur von z. B. 200°C heruntergekühlt. Zur Temperaturregelung des Luftstroms im Druckraum 1 mittels des Wärmetauschers 15 bzw. mittels der zugeführten Frischluft dient ein Tempe­ raturfühler Mp 1. Weitere Temperaturfühler Mp 3 im Frisch­ luftkanal sowie Mp 4 und Mp 5 in Zu- und Ableitung des Wärme­ tauschers 15 können zur zusätzlichen Regelung dienen, sind aber nicht unbedingt erforderlich, um eine konstante Be­ triebstemperatur des durch das Hoschfilter 2 strömenden Luftstroms zu garantieren, weil dazu der Temperaturfühler Mp 1 im allgemeinen ausreicht, so daß gefährliche Partikel­ ausscheidungen durch Dehnung des Glasfaservlieses im Hosch­ filter 2 verhindert werden.

Die Rückkühlung des sterilisierten Gutes erfolgt, wie oben erwähnt, durch die nachgeschaltete Kühlzone mittels eines hoschfiltrierten Luftstromes.

Mit der Erfindung lassen sich folgende Vorteile erreichen:

• 1. Die Anheizzeit des zu sterilisierten Guts wird erheblich verkürzt, da Konvektion und Infrarotstrahlung das gut bis zum Erreichen der frei wählbaren Lufttemperatur gemeinsam erwärmen, wodurch auch die Baulänge der Anlage verkürzt wird.
• 2. Eine weitere Verkürzung der Anlage ergibt sich daraus, daß eine Wärmeenergieabgabe des zu sterilisierenden Guts bereits in der Sterilzone, und nicht erst in der Kühlzone, ein­ setzt. Diese Energieabgabe erfolgt durch den Luftstrom, der über das durch Infrarotbestrahlung erwärmte Gut geleitet wird. Da dieser Energieanteil bereits im Sterilisierteil abgeführt wird, kann die nachgeschaltete Kühlzone erheblich verkürzt werden.
• 3. Weitere Energieeinsparungen sind dadurch erzielbar, daß der in der Sterilisierzone anfallende Energie­ anteil aus dem über das zu sterilisierende Gut geleiteten Luftstrom, der als Abluft mit hoher Temperatur durch den Wärmetauscher strömt und z. B. als Abwärme für die Aufheizung der Reinigungsmedien für die vorgeschaltete Waschmaschine dienen kann.
• 4. Die erzielbaren hohen Temperaturen für das zu sterilisierende Gut bedeuten eine weitgehende Entpyrogenisierung der konti­ nuierlich durchlaufenden Objekte.
• 5. Die Temperaturbelastung der Anlage ist weitaus geringer als bei bekannten Anlagen, da die Betriebstemperaturen relativ niedrig sind. Dies bedeutet gleichzeitig eine Einsparung an Isoliermitteln.
• 6. Dazu kommt eine geringere Wärmebelastung des Hochtemperatur-Hoschfil­ ters, verbunden mit Einsparung der aufwendigen Filter­ nachbehandlung zum Zweck der Temperaturbeständigkeit, und dadurch längere Standzeit des Hoschfilters.

Claims (9)

1. Verfahren zum Betrieb eines Strahlungs-Sterilisierapparates in Schrank- und Tunnelbauweise, bei dem das zu sterilisie­ rende Gut auf einem Transportband durch den Strahlungs- Sterilisierapparat transportiert und dabei ein durch ein Hosch-Filter geleiteter und turbulenzarmer Luftstrom auf das Gut gerichtet wird, wobei die Temperatur des Luftstroms erheblich niedriger als die zur Sterilisierung erforderliche Gutstemperatur ist, welche durch Infrarotquarzglasstrahler erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des im Umlauf auf das Gut gerichteten Luftstroms auf einem Wert gehalten wird, der erheblich unterhalb der Gutsterilisier­ temperatur liegt, und daß die Heizleistung der Infrarot­ strahler in Abhängigkeit von der Temperatur des Gutes derart eingestellt wird, daß sich durch das Zusammenwirken von Strahlungswärme und Konvektionswärme die zur Sterilisierung erforderliche Gutstemperatur ergibt.

2. Strahlungs-Sterilisierapparat zur Durchführung des Verfah­ rens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Wärme­ tauscher (15), der in dem Luftstrom angeordnet und durch einen ersten Temperaturfühler (Mp 1) gesteuert ist, und durch einen zweiten Temperaturfühler (Mp 2) zum Erfassen der Guts­ temperatur, der einen Heizleistungsregler für die Infrarot­ strahler (4, 6) steuert.

3. Strahlungs-Sterilisierapparat nach Anspruch 2, gekennzeich­ net durch eine Frischluftzuführeinrichtung (10), die zur Temperaturregelung des Luftstroms von dem ersten Temperatur­ fühler (Mp 1) zusätzlich gesteuert ist.

4. Strahlungs-Sterilisierapparat nach Anspruch 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Infrarotstrahler (4) mit Ab­ stand unterhalb des Heißluft-Hosch-Filters (2) sowie ober­ halb des Gutes angeordnet ist.

5. Strahlungs-Sterilisierapparat nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Infrarotstrahler (6) unterhalb des Transportbandes (5) angeordnet ist.

6. Strahlungs-Sterilisierapparat nach Anspruch 4 oder 5, ge­ kennzeichnet durch einen Infratherm-Meßumformer (Mp 7) zum berührungslosen Messen und Registrieren der Sterilisations­ temperatur des Gutes.

7. Strahlungs-Sterilisierapparat nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch ein oberhalb des Hosch-Filters (2) angeordnetes Abluftrohr (12) mit regelbarer Klappe zum Aus­ kreisen überschüssiger Abluft.

8. Strahlungs-Sterilisierapparat nach Anspruch 7, gekennzeich­ net durch einen Feuchtigkeitssensor (Mp 6) zur Regelung der Klappe des Abluftrohrs (12).

9. Strahlungs-Sterilisierapparat nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch eine speicherprogrammierbare Steue­ rung zur Überwachung und Regelung der Parameter.