DE7137012U - Vorrichtung zum sterilisieren gefuellter flaschen - Google Patents

Description

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ng. Michael Korn ¹J

München - Kralllina Gartenstraße 13

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Neue Beschreibungseinleitung

Vorrichtung zum Sterilisieren gefüllter Flaschen^

Es ist bekannt, gefüllte Flaschen dadurch zu sterilisieren, daß man sie zunächst in einem Autoklaven unter Druck auf Sterilisationstemperatur aufheizt und nach einer gewissen Sterilisationszeit unter Aufrechterhaltung eines erhöhten Druckes abkühlt. Der sogenannte Stützdruck muß aufrecht erhalten bleiben, da die auf Ster-ilisationsteinperatur erhitzten Flaschen wegen der Verdampf harke it· ihree Inhaltes bei Sterilisationstemperatur sonst platzen würden.

Das bekannte Vorgehen ist deshalb nachteilig, weil man aus Wirtschaftlichkeitsgründen - z.B. beim Sterilisieren von physiologischer Kochsalzlösung - relativ viele Flaschen atf einmal sterilisieren und anschließend abkühlen muß, wodurch man große und damit teuere Autoklaven braucht. Zum Aufheizen und Rückkühlen einer großen Zahl von Flaschen, d.h. einer großen Masse, braucht man jeweils wegen des Wärmeflusses im wesentlichen von außen nach innen bzw. umgekehrt viel Zeit. Außerdem müssen die auf Paletten in und aus den Autoklaven geförderten Flaschen häufig mit der Hand umgesetzt werden, was einen erheblichen Arbeitsaufwand bedeutet.

Die Erfindung sucht eine Vorrichtung zum Sterilisieren geschlossener und eine Flüssigkeit enthaltender Flaschen zu schaffen, welche ohne große Autoklaven auskommt und darüber hinaus die Notwendigkeit vermeidet, die zu sterilisierenden Flaschen vor bzw. nach dem Sterilisationsvorgang auf Paletten stellen bzw. von diesen abnehmen zu müssen.

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Die Erxindung löst diese Aufgabe bei einer kontinuierlichen Einrichtung zum Sterilisieren von gefüllten Flaschen

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gehend schräg nach unten geneigten Rohr ausgebildet sind« welches im oberen Abschnitt an einem Sattdampf-Anschluß unter Sterilisationsdruck anschließbar ist, und im unteren Abschnitt Anschlüsse für eine an sich bekannte KUhI-wasserströmung im Oegenstromwege aufweist. Zweckmäßig hat die ganze Vorrichtung im wesentlichen die Gestalt eines Rohres, in welchem die eigentliche Heizzone durch eine an sich bekannte Schleuse mit zwei Sperrschiebern von der eigentlichen Kühlkammer getrennt ist. Man kann die Schleuse zwischen Heiz- und KUhIzone auch fortlassen.

Besonders zweckmäßige weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Gegenständen der hier nicht erwähnten Ansprüche.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch eine rohrförmige Sterilisiervorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Einzelheit in detaillierter Ausführung; und

Fig. 2 schematisch einen Schnitt etwa nach der

Linie II - II der Fig. 2, zur Darstellung eines Umlenkgehäuses zwischen zwei Rohrabschnitten.

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In ihrer einfachsten - im wesentlichen schematisch dargestellten « Form weist die Vorrichtung nach Pig. I ein durchgehendes Rohr auf, welches im wesentlichen die Heiz-2one 12 und daran anschließend die Kühlzone 13 umfaßt. Am Eingang der Heizzone 12 i3t eine aus zwei Schiebern 11a gebildete Einlaufschleuse Io vorgesehen. Ähnliche Schleusen 11 bzw. 17 sind zwischen der Heizzone und der Kühlzone sowie am Ende der Kühlzone angebracht. Zweckmäßig ist Jede Schleuse so lang, daß eine Flasche liegend in ihr Platz hat. Solche Schleusen sind Stand der Technik und werden daher nioht näher beschrieben. Die beiden kurzen Pfeile im Bereich der Heizzone 12 deuten den Zulauf und den Ablauf des Heizmittels, zweckmäßig Sattdampf, an, und die beiden Pfeile am Anfang und am Ende der KUhlzone 13 den Einlauf und den Ablauf des Kühlwassers, das aus den bekannten Gründen bezUglioh der Laufrichtung der Flaschen im Gegenstrcs durch

S die Kwhlkassäsr 13 läuft. Jede Flasche wird daduroh unmit

telbar beheizt bzw. gekühlt.

Wenn man in der dargestellten Weise das die Heizkammer und die Kühlkammer bildende Rohr schräg geneigt aufstellt, dann kann man die in Fig. 1 dargestellte mittlere Schleuse 11 zwischen der Heizzone 12 und der KUhlzone 13 fortlassen, wobei dann der Kühlwasserspiegel im Bereich des Kühlwasserauslaufes aus der Kühlzone 13 den übergang zwischen der Heizzone 12 und der KUhlzone 13 bildet. Dann steht der nunmehr durchgehende Heiz- und Kühlraum unter dem Sterilisations- oder Sattdampfdruck, und im unteren Teil des Rohres, d.h. unterhalb des Kühlwasserauslaufes steht im Segenstrom durchfließendes Kühlwasser. Die Wärmeverluste an dem Kühlwasserspiegel sind vernachlässigbar gering. Selbstverständlich mu£ man dann dafür sorgen, daß das eingepumpte Kühlwasser einen so hohen Druck hat, daß es gegen den Sterilisationsdruck eingepumpt werden kann. Diese beschriebene Anordnung mit schräg nach unten verlaufendem Rohr und ohne zwischen den beiden Arbeitsräumen

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liegender Schleuse hat den Vorteil, daß der ganze üblicherweise mit dem Einbau von Schleusen verbundene Aufwand in Portfall kommen kann.

Die Vorrichtung arbeitet im wesentlichen wie folgt: die Flaschen werden nacheinander bei jedem Arbeitsspiel der Schleuse Io in diese eingegeben, und laufen dann kontinuierlich durch die Heizkammer 12, wobei die Verweilzeit in der Heizkammer so gewählt wird, daß eine sichere Sterilisation erfolgt.

Im Takt mit der Betätigung der Schleuse Io arbeitet auch die Schleuse 11 - sofern sie überhaupt vorgesehen ist die dann hinsichtlich ihrer technischen Merkmale der Schleuse Io gleicht« Dabei werden die auf Sterilisationstemperatur befindlichen Flaschen aus der Heizzone 12 unter Aufrechterhai tung des Druckes in die ebenfalls unter Druck stehende Kühlkammer IJ transportiert, so daß die Flaschen nicht platzen können. Die Flaschen durchlaufen nunmehr eine nach der anderen die Kühlzone IjJ und werden über die Schleuse 17 entnommen. Die Schleuse 17 weist einen schematisch angedeuteten Ablauf für eingelaufenes Kühlwasser auf,

Im praktischen Falle hat die ganze Anlage eine erhebliche Länge, um mit einem vernünftigen Durchsatz eine ausreichend lange Sterilisationszeit zu erhalten. Man kann deshalb beispielsweise das Rohr, welches im wesentlichen die ganze Vorrichtung bildet, schraubenlinienförmig aufwickeln und mit senkrechter Achse aufstellen.

Zum Fördern der Flaschen durch das Rohr kann man durch die ganze Anlage schienenartige Führungen aus Tetrafluorethylen ffig^-· am Boden des schräggeneigt angeordneten Rohres vorsehen und ggfs. das ganze Rohr schütteln, wodurch man

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die bekannte Förderwirkung eines Rüttelförderers erhält. Die Mittel, die ein einwandfreies Einführen jeweils einer Flasche in eine Schleuse sicherstellen, können aus dem diesbezüglichen Stand der Technik ausgewählt werden und brauchen deshalb hier nicht mehr beschrieben zu werden.

Um zwischen den einzelnen Schleusen bei gegebener großer Rohrlänge eine kleine Bauart der Anlage zu erreichen, kann man das Rohr mehrfach mäanderförmig unterteilen. Ein Rohr 12a führt in ein Gehäuse 14, dessen wesentlichstes Merkmal darin besteht, daß sein Boden gem. Fig. 3 gegenüber der Horizontalen geringfügig schräg geneigt ist. Es kommt also beispielsweise eine Flasche aus dem Rohrteil 12a unter Wirkung einer angetriebenen Förderschnecke 15 in das Gehäuse 14, und zwar etwa in die Position des in Fig. 5 rechts gelegenen Kreises, der den Rohrquerschnitt andeutet. Wenn die Flasche in ihrer ganzen Länge in dem Gehäuse 14 ange= langt ist, rollt sie unter der Wirkung der Schwerkraft auf dem schräggeneigten Boden des Gehäuses 14 in Flucht mit dem aus dem Gehäuse herausführenden nächsten Rohrteil 12b. Durch diese mäanderförmige Anordnung einzelner Rohrabschnitte im Bereich z.B. der Sterilisierzone 12 oder der Kühlzone 13 mit mehreren Umlenkstellen mit Gehäusen 14 erreicht man trotz großer Rohrlänge eine kleine Bauart der Vorrichtung. Bei mäanderförmiger Unterteilung des ganzen Rohres kann man ebenfalls ohne eine mittlere Schleuse 11 auskommen, indem man etwa bei einer Anordung gem. Fig. 2. den Kühlwasserspiegel bis zur gewünschten Höhe innerhalb der mäanderförmigen miteinander verbundenen und übereinander angeordneten Rohre reichen lässt. Der Wasserspiegel kann dabei zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rohren liegen oder innerhalb eines solchen Rohres, Man wird selbstverständlich versuchen, den Wasserspiegel so klein wie möglich zu halten, um die an dieser Stelle auftretenden Wärmeverluste klein zu halten.

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Umkehrgehäuse 14 zwischen aufeinander folgenden Rohrabschnitten der Heiz- und/oder Kühlzone bilden also Stellen, in denen der Weg der Flaschen U-förmig umgekehrt wird. Die Flaschen ändern in einem jeden solchen Gehäuse wohl ihre Laufrichtung, nicht aber ihre Orientierung. Mit anderen Worten: mit dam Flaschenhals voraus in einem Gehäuse 14 ankommende Flaschen verlassen ein solches Gehäuse mit dem Boden voraus.

Die Unterteilung der gesamten Rohrlänge nach Maßgabe der vorstehenden Beschreibung unter Hinweis auf die Figuren 2 und 3 eignet sich auch besonders gut zum Antreiben von in den einzelnen Rohrabschnitten befindlichen Förderschnecken 15* die über Antriebswellen 16 gedreht werden. Eine dichte Durchführung ist mittels bekannter Stopfbuchsen kein Problem. Die Förderschnecken 15 kann man aus einem Wärme-beständigen und relativ weichen Material, z.B. Gummi-ummanteltem Stahldraht, herstellen, wodurch die Flaschen sanft erfaßt werden, aber trotzdem jede Förderschnecke eine ausreichende Steifigkeit hat. Wenn man jedes Rohr in mehreren Abschnitten etwa mäanderförtnig mit Gehäusen 14 am Zusammenschluß zweier Rohre unterteilt, kann man die Förderschnecken 15 an beiden Enden antreiben, falls dies aus technischen Gründen erforderlich ist.

Man kann - wie der schematische Schnitt der Fig. J5 zeigt auch mit Umlenkgehäusen 14 arbeiten, wenn man durch Rüttler fördert und demnach die Rohrschlange schräg nach unten verlaufen muß. Dieser besondere Fall ist in Fig. 3 dadurch angedeutet, daß das ankommende Rohrstück 12a als nach oben weisend dargestellt ist und das aus dem Gehäuse 14 herausfolgende Rohrstück 12b als nach unten weisend.

Selbstverständlich ist es auch möglich, mit den beiden Förderprinzipien zusammen zu arbeiten, d.h. z.B., daß ein

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Teil der gesamten Rohrlänge schräg geneigt verläuft und das Fördern der Flaschen durch einen Rüttler vorgenommen wird, während andere Teile des Rohres waagrecht verlaufen und die Förderung durch die Schnecken gem. Fig. 2 vorgenommen wird.

Man kann die einzelnen Rohrabschnitte auch so steil verlaufen lassen, daß die zu sterilisierenden Flaschen allein aufgxiind der Schwerkraft durch die Rohre laufen, wobei dann jede Flasche in körperlicher Berührung mit der davor und der danach laufenden Flasche ist und lediglich am Eingang zu den beiden Schleusen 11 und 17 getrennt werden. Beim Austritt der Flaschen aus den Schleusen Io und 11 legen sich dann die nachfolgenden Flaschen jeweils an die vorauslaufenden an.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht ersichtlich darin, daß die Heizzone und die Kühlzone ständig unter Sterilisationsdruck stehen und unmittelbar, d.h. ohne Zwischenschaltung einer Schleuse 11, oder mittelbar, d.h. mit einer Zwischenschleuse 11, ineinander übergehen. Ersichtlich kann ein bei dem eingangs beschriebenen bekannten Verfahren auftretender Mangel sich überhaupt nicht einstellen: wenn man in einem Autoklaven beispielsweise eine große Anzahl von Flaschen sterilisieren will, dann dauert der Aufheizvorgang für die weiter außen stehenden Flaschen wesentlich weniger lang als für die weiter innen stehenden Flaschen. Die Aufheizzeit muß also so lang gewählt werden, bis die letzten, d.h. die am weitesten innen stehenden Flaschen aufgeheizt sind. Dies bedeutet einen Arbeitszeitverlust der Anlage. Beim Arbeiten nach der Erfindung kommen alle Flaschen nacheinander in jeweils gleiche thermische Verhältnisse, so daS es nicht erforderlicn ist, z.B. die Aufheizzeit nach bestimmten Flaschen auszurichten, die wegen ihrer Stellung bezüglich anderer Flaschen eine längere Aufheizzeit benötigen.

Claims (6)

1. « »t

   Patentanwalt' ί .
   Dip!.-Ing. MiaSaeHfom
   Mönchen - KrailUng Gartenstraße 13

   P 71 37 012.2 St Io P 6 + GmH

   C. Stiefenhofer KG

   München 12 16. Januar 1973

   Neue Schut^ansprüche

   1= Vorrichtung zum Sterilisieren von gefüllten verschossenen Flaschen, die beispielsweise eine physiologische Kochsalzlösung enthalten, mit einer Eingangsschleuse, einer darauf folgenden Heizzone, einer darauf folgenden Kühlzone und einer Entnahmeschleuse am Ausgang der Kühlzone, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzone und die Kühlzone in einem durchgehend schräg nach unten geneigten Rohr ausgebildet sind, welches im oberen Abschnitt an einem Sattdampf-Anschluß unter Sterilisationsdruck anschließbar ist, und im unteren Abschnitt Anschlüsse für eine an sich bekannte Kühlwasserströmung im Gegenstromwege aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusen und die Heiz- und Kühlzone im wesentlichen als fortlaufende Abschnitte eines durchgehenden Rohres von solchem Durchmesser ausgebildet sind, daß die Flaschen nacheinander liegend durch das Rohr transportierbar sind.
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine weitere Schleuse (11) unmittelbar oberhalb des Kühlwasserspiegels.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß in den Arbeitsräumen (12,13) und in den

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   Schleusen durchgehende Gleitführungen aus beispielsweise Polyuetrafluoräthylen für die zu fördernden, liegenden Flaschen vorgesehen sind.
5. 5· Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß in den waagrecht verlaufenden Arbeitsräumen Transportschnecken (15) angeordnet sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die einzelnen Kammern bildende Rohr insgesamt schraubenlinienförmig mit; senkrechter Achse verläuft.

   7· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Arbeitskammern aufnehmende Rohr an mindestens einer Stelle in ein Gehäuse (1^-) mündet, aus dem das Rohr im entgegengesetzten Sinne - bezogen auf die Verfahrensrichtung wieder herausführt, und daß der Boden dieses Gehäuses (I²O derart schräg gegen die Horizontale geneigt ist, daß die aus dem Einlaufrohr (12a) in das Gehäuse gelangenden Flaschen in demselben unter der Wirkung der Schwerkraft in Flucht mit dem herausführenden Rohr (12b) rollen (s. Fig. 3)·