DE4114798A1 - Vorrichtung zum sterilisieren von temperaturbelastbaren verpackungsbehaeltern - Google Patents
Vorrichtung zum sterilisieren von temperaturbelastbaren verpackungsbehaelternInfo
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- B65B55/12—Sterilising contents prior to, or during, packaging
- B65B55/16—Sterilising contents prior to, or during, packaging by irradiation
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Sterilisieren von
Verpackungsbehältern nach der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs
1. Bei der Trockenhitzesterilisation von Behältern, beispielsweise
Glasflaschen, Ampullen o. dgl. für parenterale Arzneimittel ist es
von äußerster Wichtigkeit, daß alle in der Sterilisationsvorrichtung
behandelten Behälter auf eine bestimmte Solltemperatur erhitzt
werden. Zum Überwachen der Sterilisationstemperatur ist es bei einer
aus der EP-A-3 12 022 bekannten Sterilisiervorrichtung bekannt, mit
einem Strahlungspyrometer die Temperatur der Behälter in der
Sterilisierzone zu messen und danach die Förderung der Behälter
durch den Ofen zu beeinflussen. Um das Pyrometer vor großer Hitze
einwirkung zu schützen und um eine unbehinderte Sicht auf ein
relativ großes Feld zu gewährleisten, ist das Pyrometer in einer
Seitenwand des Ofens eingebaut, so daß die Behälter in einem Prüf
feld quer zu ihrer Förderrichtung in einem relativ flachen Winkel
von oben erfaßt werden. Da die Behälter durch den Ofen in der Regel
Seite an Seite aneinander anliegend geführt werden, ist von ihnen
jeweils nur ihr oberer Bereich einer Temperaturüberprüfung
zugänglich. Bei dieser Überprüfung wird davon ausgegangen daß die
oberen Bereiche der Behälter im erfaßten Feld insgesamt einen
repräsentativen Meßwert liefern. Bei der bekannten Vorrichtung ist
jedoch nicht sichergestellt, daß auch ihr Körper und ihr Boden die
für die Sterilisation erforderliche Mindesttemperatur erreicht haben.
Die Sterilisiervorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß sehr repräsentative Bereiche der
Behälter, nämlich der Öffnungsrand, die Schulter und insbesondere
der Boden durch die Öffnung des Behälters auf die erreichten
Temperaturen überwacht werden. Insbesondere ist das Erfassen der
Temperatur der Innenseite des Bodens wichtig, da durch Verdunsten
von Flüssigkeitsresten, die gegebenenfalls vom vorausgehenden Waschen
zurückgeblieben sind, nicht die Solltemperatur erreicht wird.
Durch die in den Unteransprüchen ausgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1
angegebenen Sterilisiervorrichtung möglich. Eine besonders vorteil
hafte Ausführung ergibt sich durch das Kennzeichen nach Anspruch 3,
wonach alle durch den Ofen geförderten Behälter einer Temperatur
überwachung zugänglich gemacht werden. Darüberhinaus ist die An
ordnung mehrerer Spiegel nach Anspruch 2 vorteilhaft, so daß bei
Einbauten im Ofen die Behälter in Deckung zu den Zwischenräumen
zwischen den Einbauten erfaßt werden.
Ein Wärmebild mit punktueller Auswertemöglichkeit ergibt sich durch
die Ausgestaltung nach Anspruch 4.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1
einen Aufheiz- und Sterilisierofen einer Sterilisiervorrichtung
vereinfacht im Längsschnitt und Fig. 2 den Sterilisierofen nach
Fig. 1 im Querschnitt.
Die Aufheiz- und Sterilisierzone einer Trockenhitzesterilisiervor
richtung hat einen tunnelartigen Ofen 10 mit einer Decke 11, einem
Boden 12, einer Vorderwand 13, einer Rückwand 14 und zwei Seiten
wänden 15 und 16 aus wärmeisolierendem Material. Zum Durchführen der
zu sterilisierenden Behälter 1 erstreckt sich ein waagrechtes Trum
eines hitzefesten, endlosen Transportbandes 17 durch den Ofen 10,
das durch einen Durchbruch 18 in der Vorderwand 13 in den Ofen ein
läuft und durch einen Durchbruch 19 aus dem Ofen 10 wieder austritt.
Oberhalb und unterhalb der Transportstrecke des Transportbandes 17
sind Heizelemente, vorzugsweise stabförmige IR-Strahler 21, 22 mit
Reflektoren in gleichen Abständen quer zur Förderrichtung ange
ordnet, durch deren IR-Strahlung und die sich im Ofen 10 einstellen
de Konvektion die mit dem Transportband 17 durch den Ofen 10 ge
förderten Behälter 1, wie Flaschen, Ampullen u. dgl. aus Glas auf
eine Mindest-Sterilisationstemperatur, beispielsweise im Bereich von
350°C erhitzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Ofen auch
mit Heißluft im Laminarflow-Verfahren betrieben werden.
Zum Überprüfen, ob die durch den Ofen 10 geförderten Behälter 1 auf
die notwendige Sterilisationstemperatur erwärmt werden, ist oberhalb
des Durchbruchs 18 in der Vorderwand 13 ein Wärmestrahlungsmeßgerät
25 angeordnet, das durch eine Öffnung 26 in der Vorderwand 13 in den
oberen Raumteil des Ofens 10 parallel zur Förderstrecke des
Transportbandes 17 ausgerichtet ist. In "Blick"-Richtung des Wärme
strahlungsmeßgerätes 25 sind im oberen Raumteil des Ofens 10 ober
halb der Ebene der oberen IR-Strahler 21 mehrere flache, leisten
förmige für IR-Strahlung geeignete Spiegel 30 angeordnet. Die
Spiegelfläche der Planspiegel 30 weist gegen das Wärmestrahlungsmeß
gerät 25 und ist zur Förderstrecke des Transportbandes 17 hin ge
neigt, so daß die von den auf dem Transportband 17 stehenden Be
hältern 1 nach oben emittierte Wärmestrahlung um etwa 90° zum
Empfangsteil des Wärmestrahlungsmeßgeräts 25 umgelenkt wird. Um
mehrere Felder im Ofen zu erfassen, sind die einzelnen Spiegel 30 in
Förderrichtung des Transportbandes 17 und in der Höhe versetzt
angeordnet, so daß sie in Deckung mit den Zwischenräumen zwischen
den oberen IR-Strahlern 21 sind und sich in der Höhe zu einer
geschlossenen Projektionsfläche ergänzen. Durch eine bestimmte
Anordnung von mehreren Spiegeln im Ofen ist es möglich, mit einem
einzigen Wärmestrahlungsmeßgerät die Temperaturverteilung der
Behälter 1 im gesamten Ofen zu erfassen. Im Grunde genommen ist es
aber schon ausreichend, dem Endbereich des Ofens, wo die Behälter 1
ihre höchste Temperatur erreicht haben, einen einzigen Spiegel
zuzuordnen, mit dem ein sich über die gesamte Breite der Förderein
richtung erstreckendes schmales Feld überwacht werden kann.
Das Wärmestrahlungsmeßgerät 25 kann ein handelsübliches Pyrometer
mit einem geeigneten Meßfeld sein und zusätzlich mit einer 1D- oder
2D-Ablenkeinheit ausgerüstet sein. Sehr gut eignet sich auch eine
IR-Kamera, mit der aufgrund der bekannten Emissivität von Glas die
Temperatur bestimmt werden kann. Eine IR-Kamera hat den Vorteil, daß
die von den Spiegeln aus einer bestimmten Prüffläche reflektierte
IR-Strahlung Zeile für Zeile und Punkt für Punkt abgetastet werden
kann, so daß mit Hilfe eines geeigneten Rechen- oder Bildverar
beitungsprogrammes die empfangenen Temperatursignale aufbereitet und
den einzelnen Meßpunkten, wie Öffnungsrand, Schulter oder Boden der
Behälter 1, und auch die Oberfläche des Transportbandes 17 zwischen
den Behältern 1 zugeordnet werden können.
Vorzugsweise werden die so ermittelten Temperaturprofile zur
Leistungsregelung der Ofenheizung und/oder zur Geschwindigkeits
regelung des Transportbandes 17 herangezogen. Insbesondere die
niedrigst gemessene Temperatur kann unabhängig davon, an welcher
Stelle sie gemessen wurde, zur Leistungsregelung herangezogen
werden. Hierdurch erübrigt sich die Suche nach einem geeigneten
Referenzmeßpunkt, der sich bei unterschiedlichen Behältergrößen und
damit unterschiedlichen Konvektionsbedingungen an verschiedenen
Orten im Ofen einstellen kann. In Abänderung der fest eingestellten
Spiegel im Ofen können solche auch um ihre Längsachse schwenkbar
oder mit den Behältern 1 über eine bestimmte Strecke verfahrbar
angeordnet sein, so daß durch synchrones Mitlaufen mit dem Behältern
1 eine Überwachung derselben Behälter über eine bestimmte Zeitdauer
möglich ist.
Ergänzend wird bewirkt, daß die Abkürzungen "IR" für Infrarot und
"1D" sowie "2D" für Eindimension beziehungsweise Zweidimension
stehen.
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Sterilisieren von temperaturbelastbaren Ver
packungsbehältern mit einem tunnelartigen Ofen, durch den die Be
hälter mit einer Fördereinrichtung geführt und dabei durch Über
tragen von Wärme durch Strahlung und/oder Konvektion erwärmt werden,
und mit einem außerhalb der Erwärmungszone des Ofens angeordneten,
ein Feld des Behälterstromes in der Erwärmungszone erfassenden
Wärmestrahlungsmeßgerät, das die Temperatur der Behälter überwacht
und zum Erreichen der Solltemperatur der Behälter, deren Förder
geschwindigkeit und/oder die Heizleistung des Ofens steuert, dadurch
gekennzeichnet, daß oberhalb der Förderstrecke der Behälter (1) im
Ofen (10) wenigstens ein Wärmestrahlungs-Spiegel (30) so angeordnet
ist, daß die von den erhitzten Behältern (1) im Überwachungsfeld im
wesentlichen nach oben emittierte Wärmestrahlung an dem Spiegel zu
dem Wärmestrahlungsmeßgerät (25) umgelenkt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich
der/die Spiegel (30) quer zur Förderrichtung der Behälter (1) über
die gesamte Breite der Fördereinrichtung (17) erstrecken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Anordnung mehrerer Spiegel (30) jeweils benachbarte in Förder
richtung der Behälter (1) und in der Höhe um jeweils die Breite
ihrer Projektionsfläche versetzt angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zum Erfassen der IR-Strahlung der Behälter (1) eine
IR-Kamera angeordnet ist, mit der die von den Behältern (1) nach
oben emittierte Strahlung Zeile für Zeile und Punkt für Punkt erfaßt
wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Wärmestrahlungsmeßgerät (25) mit einer Regelein
richtung verbunden ist, die die Heizleistung des Ofens oder die
Fördergeschwindigkeit der Transporteinrichtung (17) regelt.
Priority Applications (4)
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