DE3728595C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitung eines Wasserstoffperoxid-Luft-Gemisches zur Sterilisierung von Behältern zur Aufnahme von Gütern, insbesondere von Lebensmitteln, bei welchem flüssiges Wasserstoffperoxid einem Heizraum zudosiert und darin verdampft wird, bei welchem Heißluft erzeugt wird und bei welchem ferner ein Gemisch aus Wasserstoffperoxiddampf und Heißluft gebildet und in die Behälter eingeblasen wird, sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Ein solches Verfahren nebst Vorrichtung ist aus der DE-OS 31 50 035 bekannt, die einen Wasserstoffperoxidbehälter und ein nachgeschaltetes Ventil zur Abgabe flüssigen Peroxids in einen Heizraum zeigt, mit einem Heißluftbereiter und ferner mit einer Leitung, die entstehendes Gemisch den zu sterilisierenden Behältern zuführt. Dabei wird ein Heißluftstrom aus dem Heißluftbereiter dem Heizraum zugeführt, in dem sowohl Wasserstoffperoxiddampf als auch flüssiges Wasserstoffperoxid in einer Schüttung innerhalb eines dampfbeheizten Doppelmantels vorhanden sind. Das entstehende Gemisch, das über die Leitung den zu sterilisierenden Behältern zugeführt wird, bildet sich somit in der Gegenwart von Heißluft, flüssigem Wasserstoffperoxid und Wasserstoffperoxiddampf, die Erhitzung des Wasserstoffperoxids, die Bildung von Wasserstoffperoxiddampf einerseits und die Gemischbildung andererseits sind somit nicht voneinander getrennt, eine Abscheidung von flüssigem Wasserstoffperoxid aus einem Wasserstoffperoxiddampfstrom findet nicht statt. Es kann vorkommen, daß Wasserstoffperoxid in Tröpfchenform mitgerissen wird und in den bzw. die Behälter gelangt. Ein Entfernen daraus ist auch durch ein nachgeordnetes Spülen der Behälter mit Heißluft nicht mehr möglich, da die hierführ zur Verfügung stehende Zeit zu kurz wäre. Abgesehen davon, daß von vorneherein höchstens ein ppm H₂O₂ in Lebensmitteln zugelassen ist, muß auch die Gefahr einer Verätzung derjenigen Personen vermieden werden, die mit dem Behälterinhalt in Berührung kommen.

Ferner ist aus der DE-OS 25 09 611 ein Verfahren nebst Vorrichtung bekannt, bei denen das hergestellte Gemisch aus Wasserstoffperoxiddampf und Heißluft über Zuführkanäle in einen jeweils zwischen der Behälteröffnung und einem zugehörigen Deckel entstehenden Ringspalt eingeleitet wird. Auch hier kann es vorkommen, daß Wasserstoffperoxid in Tröpfchenform mitgerissen wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die, bei Gewährleistung einer einwandfreien Sterilisierung, einerseits eine Verunreinigung des abgefüllten bzw. abgepackten Gutes und andererseits eine Gefährdung des Verbrauchers bzw. Benutzers desselben zuverlässig vermieden werden. Ferner soll die Bereitung des Wasserstoffperoxiddampf- Heißluft-Gemisches besonders einfach und gut regelbar sein.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig nach der Erfindung dadurch gelöst, daß nach der Erwärmung des Wasserstoffperoxids dieses in Dampfform einem Heißluftstrom zugeführt wird und daß vor der Mischung des Wasserstoffperoxiddampfstroms mit dem Heißluftstrom etwa noch in flüssiger Form im Wasserstoff­ peroxiddampfstrom vorhandenes Wasserstoffperoxid zurückgehalten wird.

Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Wasserstoffperoxid-Dampfleitung vom Heizraum zur Heißluftleitung zwecks Zufuhr eines Wasserstoffperoxid- Dampfstroms zum Heißluftstrom vorhanden ist und daß die Wasserstoffperoxid-Dampfleitung auf ihrem Weg zur Heißluftleitung nach oben geführt und an einem Punkt, der niveaumäßig oberhalb des Heizraums angeordnet ist, an die Heißluftleitung angeschlossen ist.

Vorteilhaft wird der Wasserstoffperoxiddampfstrom vor seinem Eintritt in den Heißluftstrom nach oben auf ein gegenüber dem Heizraum höheres Niveau geführt, wobei eine Abscheidung etwa noch vorhandener Tröpfchen durch Schwerkraftwirkung erfolgen kann. Bei Feststellung von Flüssigkeit im Wasserstoffperoxid­ strom wird die Bereitung des Gemisches aus Heißluft und Wasserstoffperoxiddampf vorteilhaft gestoppt.

Vorrichtungsmäßig läßt sich die H₂O₂-Dampfleitung an der Unterseite der Heißluftleitung anschließen. Ferner kann an der Unterseite der H₂O₂-Dampfleitung eine zu einem Auffangbehälter für flüssiges Wasserstoffperoxid führende Stichleitung vorgesehen sein.

In dem Auffangbehälter kann wiederum eine Prüfsonde zur Feststellung des Vorhandenseins von Wasserstoffperoxid angeordnet sein, die für eine Abschaltung der Anlage sorgt, sobald flüssiges Wasserstoffperoxid im Auffangbehälter festgestellt wird.

Durch das Zurückhalten von flüssigem H₂O₂ wird somit sicher­ gestellt, daß durch etwaige technische Fehler hineingelangtes flüssiges H₂O₂ nicht mehr aus der H₂O₂-Dampfleitung in die Heißluftleitung übertreten kann. Dieses Zurückhalten kann vorrichtungsmäßig eben dadurch erreicht werden, daß die H₂O₂- Dampfleitung, vom Heiz- bzw. Verdampfungsraum kommend, zur Heißluftleitung hin ansteigt bzw. nach oben bzw. auf­ wärts gebogen verläuft und niveaumäßig oberhalb des Heizraums an die Heißluftleitung angeschlossen ist.

Von besonderem Vorteil ist ein Anschluß der H₂O₂-Dampfleitung an die Heißluftleitung über eine Venturi-Düse, die innerhalb der Heißluftleitung angeordnet ist und von der Heißluft beaufschlagt bzw. durchströmt wird. Durch den von der Venturi- Düse in der H₂O₂-Dampfleitung erzeugten Unterdruck wird erreicht, daß der H₂O₂-Dampf gleichmäßiger bzw. kontinuierlicher in die Heißluftleitung eintritt, abgesehen davon, daß der Unter­ druck das Verdampfen des Wasserstoffperoxids begünstigt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Einrichtung zur Sterilisierung von Behältern zur Aufnahme von Lebens­ mitteln, in teilweise schematischer Querschnittsansicht;

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zur Bereitung eines Wasserstoffperoxid-Luft- Gemisches zur Sterilisierung von Behältern zur Aufnahme von Gütern in schematischer Dar­ stellung und im Schnitt.

Die in Fig. 1 gezeigte Sterilisiereinrichtung weist zunächst ein auf dem Boden 1 aufruhendes Maschinengestell 2 auf, in welchem ein im Querschnitt gezeigtes Förderband 3 mit oberem Trum 4 und unterem Trum 5 auf den Rollen 6 senkrecht zur Zeichenebene läuft und im einzelnen nicht gezeigte Durchbrechungen als Becheraufnahmen aufweist, in welchen Becher 8 in Querreihen 9 hängen. Das Förderband 3, das zweckmäßig aus nicht näher gezeigten, aneinander angelenkten, die Durchbrechungen für die Behälter­ reihen 9 aufweisenden Platinen besteht, rückt senkrecht zur Zeichenebene jeweils einen Behälterreihenabstand vor, um jeweils eine Behälterreihe 9 unter eine Haube 10 zu bringen, welche die Mündungen von einer Mehrzahl jeweils einem Behälter zugeordneter Einblasstutzen 11 abdeckt. Diese Einblasstutzen stehen in Verbindung mit einer Heißluftleitung 12, die von einem Heißluftbereiter 13 mit Heißluft beaufschlagt wird, derart, daß jeder Behälter 8 während einer Zeitdauer, die von der Taktfrequenz des Förderbandes 3 abhängig ist, mit Heißluft beaufschlagt wird.

Nun soll jedoch die Beaufschlagung nicht allein mit Heißluft erfolgen, sondern mit einem Wasserstoffperoxid-Heißluft-Gemisch. Dieses Gemisch wird dadurch bereitet, daß dem Heißluftstrom in der Heißluftleitung 12 ein Wasserstoffperoxiddampfstrom über eine Dampfleitung 14 in Pfeilrichtung B zugeführt wird.

Die Vorrichtung zur Bereitung des Wasserstoffperoxiddampfs und des Gemischs aus diesem Dampf und der Heißluft wird im folgenden anhand der Fig. 2 näher erläutert, welche die Heißluftleitung 12 im Querschnitt zeigt.

Dabei wird das Wasserstoffperoxid aus einem einen Füllstandsan­ zeiger 15 aufweisenden Vorratsbehälter 16 mittels einer Pumpe 17 in einen ebenfalls eine Flüssigkeitsanzeige 18 aufweisenden Zwischenbehälter 19 gefördert, aus dem es über ein Steuer­ ventil 20 ablaufen kann. Zwischen dem Vorratsbehälter 16 und dem Zwischenbehälter 19 sind eine die Pumpe 17 aufweisende Förderleitung 21 und eine Rückleitung 22 vorgesehen, der Zwischenbehälter 19 weist seinerseits ebenfalls eine Förder­ leitung 23 und eine Rückleitung 24 auf. In der Förderleitung 23 ist das erwähnte Steuerventil 20 vorgesehen, das durch Öffnen und Schließen den Zulauf von Wasserstoffperoxid zu einem Tropf­ ventil 25 regelt. Das Steuerventil 20 wird wiederum von einer Einrichtung 26 zur Mengenkontrolle gesteuert, welches eine Öffnungssonde 27 und eine Schließsonde 28 aufweist. lst das Steuerventil 20 geöffnet und steigt der Flüssigkeitsstand in der Zuleitung 29 zum Tropfventil 25 derart, daß die Schließ­ sonde 28 von Wasserstoffperoxid benetzt wird, dann wird über den Minuspol 30 der Mengenkontrolle 26 das Steuerventil 20 über nicht gezeigte, elektrische Leitungen geschlossen.

Sinkt der Flüssigkeitsstand unter das Niveau der Öffnungssonde 27 ab, öffnet das Steuerventil 20 wieder und gestattet erneut den Zufluß von Wasserstoffperoxid über die Leitung 29 zum Tropf­ ventil 25.

Das ebenfalls in nicht gezeigter Weise gesteuerte Tropfventil 25 führt Wasserstoffperoxid tropfenweise einem mittels einer Aufheizeinrichtung 31 aufheizbaren Heizraum 32 zu, wobei zwischen dem Heizraum 32 und dem Tropfventil 25 ein Ausdehnungs­ gefäß 33 angeordnet ist. Die Aufheizeinrichtung 31 kann in der angedeuteten Weise eine Heizpatrone sein.

Aus dem Heizraum 32 wird der Wasserstoffperoxiddampf über eine Dampfleitung 34 der Heißluftleitung 12 zugeführt, derart, daß sich der Wasserstoffperoxiddampfstrom mit dem Heißluftstrom mischen kann. Von der Unterseite 35 der Dampf­ leitung 34 führt eine Stichleitung 36 zu einem Auffang­ behälter 37 für flüssiges Wasserstoffperoxid, in dem zweck­ mäßig eine Prüfsonde 38′ zur Feststellung des Vorhandenseins von Wasserstoffperoxid angeordnet ist.

Vorteilhaft ist die Dampfleitung 34 auf ihrem Weg zur Heißluft­ leitung 12 nach oben geführt (siehe Bogenstück 38) und an einem Punkt, der niveaumäßig oberhalb des Heizraums 32 angeordnet ist, an die Heißluftleitung 12 angeschlossen. Der Niveauunterschied ist in Fig. 2 mit H bezeichnet.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Dampfleitung 34 an der Unterseite der Heißluftleitung 12 an diese angeschlossen und zwar zweckmäßig über eine Venturi-Düse 39, aus welcher die Heißluft den Wasserstoffperoxiddampf heraussaugt. Die Heißluft im Inneren der Heißluftleitung 12 wird durch Drall­ flügel 40 verwirbelt, die vor oder hinter der Venturi-Düse 39 angeordnet sind. Das dient einer gleichmäßigeren Verteilung des Wasserstoffperoxids in der Heißluft bzw. der Erzeugung eines homogeneren Gemisches.

Wie man Fig. 2 leicht entnimmt, wird durch einen eventuellen technischen Fehler im Heizraum 32 verbleibendes, nicht ver­ dampftes, flüssiges Wasserstoffperoxid, selbst wenn es in die Dampfleitung 34 gelangen sollte, nicht bis zur Venturi- Düse gelangen, da einerseits die Dampfleitung 34 vom Heiz­ raum 32 ausgehend bereits ansteigt und im übrigen in ihrem Endbereich, dort, wo sie an die Venturi-Düse 39 anschließt, aufwärts gebogen ist (Bogenstück 38), so daß das flüssige Wasserstoffperoxid infolge der Schwerkraft zurückgehalten wird und, soweit es nicht in den Heizraum 32 zurückfließt, in die an der Unterseite der Dampfleitung 34 abgehende Stich­ leitung 36 fließen muß, so daß auf jeden Fall verhindert wird, daß das flüssige Wasserstoffperoxid womöglich durch die Venturi- Düse 39 hindurch in die Heißluftleitung 12 eintritt und durch die Stutzen 11 in die Behälter 8 gelangen könnte.

Bereits das Eintreten von flüssigem Wasserstoffperoxid in die Dampfleitung 34 ist als Fehlfunktion zu werten, so daß sogleich nach Feststellung von flüssigem Wasserstoffperoxid im Auffangbehälter 37 mittels der Prüfsonde 38′ die gesamte Anlage einschließlich der Sterilisiereinrichtung 2 (Förder­ band 4) abgeschaltet wird.

Bei der gezeigten Ausführungsform ragt die Venturi-Düse 39, die im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des Heiz­ luftstromes in der Heißluftleitung 12 angeordnet ist, nur ein kurzes Stück in den Heißluftstrom hinein, gerechnet von der Innenwand der Heißluftleitung 12. Es versteht sich, daß die Venturi-Düse 39 noch weiter in den Innenraum des Heißluft­ stromes verlegt werden kann, im Grenzfall bis in die Mitte der Heißluftleitung 12.

Bei der gezeigten Ausführungsform steht die Stichleitung 36 mit ihrem Ende 41, das der H₂O₂-Dampfleitung 34 zugeordnet ist, geringfügig in den freien Innenraum dieser Dampfleitung vor. Durch dieses fakultative Merkmal läßt sich das Ansprechen der Prüfsonde 38′ etwas verzögern, derart, daß in die H₂O₂- Dampfleitung eingetretenes, flüssiges H₂O₂ bereits etwas über das Ende 41 der Stichleitung hinaus in Richtung auf die Heißluftleitung vorgedrungen sein muß, um in die Stich­ leitung 36 eintreten und über die Prüfsonde 38′ die Anlage abschalten zu können.

Claims (10)

1. Verfahren zur Bereitung eines Wasserstoffperoxid-Luft- Gemisches zur Sterilisierung von Behältern zur Aufnahme von Gütern, insbesondere Lebensmitteln, bei welchem flüssiges Wasserstoffperoxid einem Heizraum zudosiert und darin verdampft wird, bei welchem Heißluft erzeugt wird und bei welchem ferner ein Gemisch aus Wasserstoffperoxiddampf und Heißluft gebildet und in die Behälter eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erwärmung des Wasserstoffperoxids dieses in Dampfform einem Heißluftstrom zugeführt wird und daß vor der Mischung des Wasserstoffperoxiddampfstroms mit dem Heißluftstrom etwa noch in flüssiger Form im Wasserstoffperoxiddampfstrom vorhandenes Wasserstoffperoxid zurückgehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoffperoxiddampfstrom vor seinem Eintritt in den Heißluftstrom nach oben auf ein gegenüber dem Heizraum höheres Niveau geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Feststellung von Flüssigkeit im Wasserstoffperoxiddampfstrom die Bereitung des Gemisches gestoppt wird.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit einem Wasserstoffperoxidbehälter und einem nachgeschalteten Ventil zur Abgabe flüssigen Peroxids in einen Heizraum, mit einem Heißluftbereiter und ferner mit einer Leitung, die entsprechendes Gemisch den zu sterilisierenden Behältern zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wasserstoffperoxid-Dampfleitung (34) vom Heizraum (32) zur Heißluftleitung (12) zwecks Zufuhr eines Wasserstoffperoxid- Dampfstroms zum Heißluftstrom vorhanden ist und daß die Wasserstoffperoxid-Dampfleitung (34) auf ihrem Weg zur Heißluftleitung (12) nach oben geführt und an einem Punkt, der niveaumäßig oberhalb des Heizraums (32) angeordnet ist, an die Heißluftleitung (12) angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die H₂O₂-Dampfleitung (34) an der Unterseite der Heißluftleitung (12) angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite (35) der H₂O₂-Dampfleitung (34) eine zu einem Auffangbehälter für flüssiges Wasserstoffperoxid führende Stichleitung (36) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Auffangbehälter (37) eine Prüfsonde (38′) angeordnet ist, die bei Feststellung von flüssigem Wasserstoffperoxid die Bereitung des Gemisches unterbricht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß der H₂O₂-Dampfleitung an die Heißluftleitung (12) von einer Venturi-Düse (39) gebildet ist.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Heißluftleitung Drallflügel (40) der Venturi-Düse (39) in Strömungsrichtung nachgeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stichleitung (36) mit ihrem der H₂O₂-Dampfleitung (34) zugeordneten Ende geringfügig in den freien Innenraum derselben vorsteht.