EP1814603A1 - Verfahren und vorrichtung zum sterilisieren kontinuierlich bewegter kunststoffflaschen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum sterilisieren kontinuierlich bewegter kunststoffflaschen

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EP1814603A1
EP1814603A1 EP05806747A EP05806747A EP1814603A1 EP 1814603 A1 EP1814603 A1 EP 1814603A1 EP 05806747 A EP05806747 A EP 05806747A EP 05806747 A EP05806747 A EP 05806747A EP 1814603 A1 EP1814603 A1 EP 1814603A1
Authority
EP
European Patent Office
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nozzle
bottle
hot air
preheating
sterilizing agent
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05806747A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Friedrich
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SIG Services AG
Original Assignee
SIG Technology AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1814603A1 publication Critical patent/EP1814603A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61L2/00—Disinfection or sterilisation of materials or objects, in general; Accessories therefor
    • A61L2/16—Disinfection or sterilisation of materials or objects, in general; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/18—Liquid substances
    • A61L2/186—Peroxide solutions
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    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Disinfection or sterilisation of materials or objects, in general; Accessories therefor
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61L2/16—Disinfection or sterilisation of materials or objects, in general; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/22—Phase substances, e.g. smokes or aerosols
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02—Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/04—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
    • B65B55/10—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by liquids or gases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2103/00—Materials or objects being the target of disinfection or sterilisation
    • A61L2103/23—Containers other than laboratory or medical, e.g. bottles or mail

Definitions

  • the invention relates to a method for sterilizing upright, open at the top and consecutively transported plastic bottles, in particular for receiving beverages, wherein the bottle interior is first sterilized with a sterilizing agent and the sterilant is then rinsed out, and an apparatus for performing this method.
  • the filling machines have, in addition to the actual filling unit, a sterilizing unit connected upstream of this, wherein the bottles transported one behind the other and open at the top are moved below the sterilizing unit.
  • the number of sterilizing nozzles arranged one behind the other and the amount of hot air supplied in addition must be matched to the size of the bottle, transport speed, etc.
  • peracetic acid is used as a sterilizing agent, which is washed out again after the sterilization process.
  • the use of peracetic acid in addition to the associated odor nuisance also has other procedural problems and in particular does not meet the guidelines of the FDA (Federal Drug Association).
  • PET bottles can not be sterilized with the methods known, for example, from the sterilization of glass bottles, since they do not tolerate the temperatures prevailing there, the transfer of these known sterilization methods to the sterilization process for plastic bottles is ruled out.
  • the present invention is therefore based on the object, the above-mentioned method and the corresponding device in such a way and further, that the aforementioned disadvantages are avoided and in a structurally favorable manner continuously moving plastic bottles are sterilized efficiently and reliably.
  • a corresponding device is characterized by a first treatment station with a transport wheel, on the radially arranged bottle receiving stations are provided that above each bottle receiving space is lowered into the bottle nozzle for preheating and sterilization is provided that the nozzle has an inner tube and at least one outer tube and in that the tube nozzle formed by the inner tube is provided for rinsing with a sterilizing agent and the annular gap nozzle for hot air preheating formed by the inner tube and outer tube, a second treatment station with a transport wheel on which radially arranged bottle receiving positions are present, can be lowered into the bottle above each bottle receiving position
  • Pipe nozzle is provided for introducing cooling air and a third treatment station with a transport wheel on which radially arranged bottle receiving locations are present that above each bottle receptacle eplatzes a lowered into the bottle nozzle for introducing the hot air is provided for drying.
  • the invention has recognized that plastic bottles can also be sterilized by means of hot hydrogen peroxide, when the bottles are cooled to a temperature ⁇ 60 ° C immediately after spraying the hydrogen peroxide. In this way, the - inevitable - associated with the heat treatment shrinkage of the bottle at a value ⁇ 3 vol .-%. By the preheating of the inner surface of the container with hot air is reliably ensured that condensation of the sprayed sterilant on the container wall is almost impossible.
  • the temperature of the sterilizing agent at the nozzle outlet between 180 and 300 ° C, preferably about 190 ° C, and the temperature of the hot air at the nozzle exit during preheating 180 to 220 ° C, preferably about 200 ° C.
  • the used cooling air has room temperature. It goes without saying that sterile air is used for cooling.
  • the temperature of the hot air at the nozzle outlet is preferably in a range of 120 to 150 ° C, in particular at about 135 ° C.
  • Sterilizing agent between 3 and 7 Nm 3 / h, preferably at 5 Nm 3 / h, and the volume flow of the hot air required for preheating between 8 and 12 Nm 3 / h, preferably at 10 Nm 3 / h.
  • the volume flow of the cooling air and the hot air used for drying is between 10 and 15 Nir ⁇ 3 / h, preferably 12 Nm 3 / h.
  • a further embodiment of the invention provides that the time for preheating is 2 to 4 seconds, preferably 3 seconds. Sterilization requires 1 to 3 seconds, preferably 2 seconds, for cooling 2 to 4 seconds, preferably 3 seconds, and for drying 6 to 10 seconds, preferably 8 seconds. It can be seen that the total treatment duration of all three process steps is relatively short. By doing that, the individual steps run on separate, consecutively connected transport wheels, the different treatment time can be elegantly solved by different sized transport wheels with a correspondingly different number of bottle receiving stations at the same transport speed of the bottles.
  • the amount of sterilizing agent needed to sterilize a bottle is, for example, 250 ⁇ l / s with a bottle volume of 11.
  • a mixture containing hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), for example H 2 O 2 / steam mixture is used as the sterilizing agent.
  • H 2 O 2 hydrogen peroxide
  • other sterilants can be used.
  • Plastic bottles provided with a screw cap can be sterilized by the method of the invention according to a preferred teaching of the invention by reversing the air escaping from the bottle opening during the individual treatment steps or the vapor mixture of air and sterilizing agent in order to sterilize the thread as well.
  • the "double nozzle" consisting of pipe nozzle and annular nozzle and the nozzle for drying have a deflector which is open at the bottom and engages in the bottle thread in the lowered position of the respective nozzle In this way, reliable sterilization is also provided for diverting the air flow to the bottle thread an externally located on the bottleneck external thread possible.
  • the clear cross-sectional areas of pipe nozzle and annular die are the same size.
  • each nozzle plunges into the bottle to a depth of 100 mm.
  • the inner tube at the nozzle outlet is longer than the outer tube to achieve on the one hand uniform heating of the bottle body during preheating and on the other hand sterilization from bottom to top.
  • the inner diameter of the inner tube is according to a further preferred embodiment of the invention 8 to 11 mm, preferably 10 mm, and that of the outer tube 16 to 20 mm, preferably 18 mm.
  • the diameter of the nozzle for introducing the cooling air is only in the range of about 4 to 8 mm.
  • Fig. 5 is a nozzle for introducing the hot air for drying in side view, partially broken, and
  • Embodiment of a provided for sterilizing the bottle thread diverter Embodiment of a provided for sterilizing the bottle thread diverter.
  • a nozzle 1 for preheating and sterilizing wherein a provided inside the nozzle 1 inner tube 2 for introducing a sterilizing agent and a concentrically arranged around outer tube 3 for introducing hot air through the annular gap between the inner tube 2 and outer tube 3 serve.
  • a downwardly open deflecting body 4 can be seen, which engages around the upper edge of the bottle neck in the processing position in order to also sterilize this edge.
  • the nozzle is lowered correspondingly deep inside the bottle.
  • a plurality of nozzles 1 is arranged radially on a transport wheel of a first treatment station, in accordance with the number of provided on the transport wheel bottle receiving stations. The continuously moving bottles are thereby transferred to the bottle receiving stations of the transport wheel, where there is then first the lowering of the nozzles 1 and the treatment by the process steps preheat and sterilize.
  • bottles are transferred to another transport wheel, not shown, on which, as described above, distributed over the circumference arranged nozzles 5 are provided, which, as shown in Fig. 4, can be formed as a simple pipe nozzle.
  • another transport wheel not shown, on which, as described above, distributed over the circumference arranged nozzles 5 are provided, which, as shown in Fig. 4, can be formed as a simple pipe nozzle.
  • the nozzle 5 is closed to its outlet, but it is also possible to provide over its circumference distributed openings (slots, holes or the like) to achieve a quick and more uniform cooling of the plastic bottle body.
  • Fig. 5 finally shows the nozzle which is used in the last treatment step for introducing the hot air for drying the bottle interior.
  • a plurality of nozzles 6 are arranged on a transport wheel, not shown, which are then moved continuously in rotation with the already sterilized plastic bottles, so that during this time the drying and thus the removal of the sterilizing agent can take place from the inside of the bottle.
  • a deflecting body 4 is provided, which also serves the Opening a plastic bottle F or a provided there external thread to dry reliably.
  • With designed as holes 7 openings on the circumference of the nozzle 6 can be optimally adapted to the bottle shape flow conditions.
  • the shape of the deflecting body can also be designed differently, there is a deflecting body 4 'is shown, which has a conically tapered edge to the emerging in the direction of the arrows from the annular gap between the nozzle and bottleneck Air (resp.
  • deflecting elements such as a web 8 shown in FIG. 6, can be present to specifically direct the air or the air / sterilant mixture onto the thread of a bottle F. conduct.

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Abstract

Dargestellt und beschrieben sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren aufrecht stehender, oben offener und hintereinander transportierter Kunststoffflaschen, wobei das Flascheninnere zunächst mit einem Sterilisationsmittel sterilisiert und das Sterilisationsmittel anschließend ausgespült wird. Um auf kontinuierlich bewegte Kunststoffflaschen zuverlässig zu sterilisieren, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet durch Düsen (1) zum Vorheizen und Sterilisieren, wobei jede Düse (1) ein Innenrohr (2) und wenigstens ein Außenrohr (3) aufweist und wobei die vom Innenrohr (2) gebildete Rohrdüse zum Spülen mit einem Sterilisationsmittel und die vom Innenrohr und Außenrohr (3) gebildete Ringspaltdüse zum Vorheizen mit Heißluft vorgesehen ist, durch eine Mehrzahl von Rohrdüsen (5) zum Einleiten von Kühlluft und durch eine Mehrzahl von Düsen (6) zum Einleiten der Heißluft zum Trocknen, wobei die Düsen (1, 5, 6) in die Flaschen absenkbar sind.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Sterilisieren kontinuierlich bewegter Kunststoffflaschen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sterilisieren aufrecht stehender, oben offener und hintereinander transportierter Kunststoffflaschen, insbesondere zur Aufnahme von Getränken, wobei das Flascheninnere zunächst mit einem Sterilisationsmittel sterilisiert und das Sterilisationsmittel anschließend ausgespült wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens .
Aus der Praxis sind eine Vielzahl unterschiedlicher sog. λFüllmaschinen' bekannt, in denen kontinuierlich zugeführte Kunststoffflaschen mit einer bestimmten Menge eines vorgegebenen Produktes befüllt und anschließend verschlossen werden. Damit das so abgefüllte Produkt den Haltbarkeitsanforderungen genügt, werden die Flaschen vor dem Befüllen gereinigt bzw. bei aseptischer Abfüllung sogar sterilisiert, um die im Inneren der noch leeren Behälter befindlichen Keime zuverlässig abzutöten.
Dazu ist es bekannt, dass die Füllmaschinen neben der eigentlichen Fülleinheit eine dieser vorgeschaltete Sterilisiereinheit aufweisen, wobei die hintereinander transportierten und oben offenen Flaschen unterhalb der Sterilisiereinheit vorbeibewegt werden. Dabei muss die Anzahl der hintereinander angeordneten Sterilisierdüsen und die darüber hinaus zugeführte Heißluftmenge auf die Flaschengröße, Transportgeschwindigkeit etc. abgestimmt werden. Bei den bekannten Sterilisiervorrichtungen kontinuierlich bewegter Kunststoffflaschen wird Peressigsäure als Sterilisationsmittel eingesetzt, welches nach dem Sterilisiervorgang wieder ausgewaschen wird. Die Verwendung von Peressigsäure hat neben der damit einhergehenden Geruchsbelästigung auch noch andere verfahrenstechnische Probleme und entspricht insbesondere nicht den Richtlinien der FDA (Federal Drug Association) .
Aufgrund der Tatsache, dass sich PET-Flaschen nicht mit den beispielsweise vom Sterilisieren von Glasflaschen bekannten Verfahren sterilisieren lassen können, da sie die dort herrschenden Temperaturen nicht vertragen, scheidet die Übertragung dieser bekannten Sterilisierverfahren auf den Sterilisierprozess für Kunststoffflaschen aus.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren und die entsprechende Vorrichtung so auszugestalten und weiterzubilden, dass die vorerwähnten Nachteile vermieden werden und auf konstruktiv günstige Weise kontinuierlich bewegte Kunststoffflaschen effizient und zuverlässig sterilisiert werden.
Verfahrensmäßig wird die Aufgabe durch die folgenden Schritte gelöst:
Vorheizen der Innenoberfläche der Flasche auf eine
Temperatur bis zu 80° C,
Sterilisieren der Falsche durch Einsprühen eines
Sterilisationsmittels, Abkühlen der Innenoberfläche der Flasche auf eine
Temperatur < 60° C und
Trocknen der Flasche durch Einblasen von Heißluft.
Eine entsprechende erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine erste Behandlungsstation mit einem Transportrad, auf dem radial angeordnete Flaschenaufnahmeplätze vorhanden sind, dass oberhalb jedes Flaschenaufnahmeplatzes eine in die Flasche absenkbare Düse zum Vorheizen und Sterilisieren vorgesehen ist, dass die Düse ein Innenrohr und wenigstens ein Außenrohr aufweist und dass die vom Innenrohr gebildete Rohrdüse zum Spülen mit einem Sterilisationsmittel und die vom Innenrohr und Außenrohr gebildete Ringspaltdüse zum Vorheizen mit Heißluft vorgesehen ist, eine zweite Behandlungsstation mit einem Transportrad, auf dem radial angeordnete Flaschenaufnahmeplätze vorhanden sind, dass oberhalb jedes Flaschenaufnahmeplatzes eine in die Flasche absenkbare Rohrdüse zum Einleiten von Kühlluft vorgesehen ist und eine dritte Behandlungsstation mit einem Transportrad, auf dem radial angeordnete Flaschenaufnahmeplätze vorhanden sind, dass oberhalb jedes Flaschenaufnahmeplatzes eine in die Flasche absenkbare Düse zum Einleiten der Heißluft zum Trocknen vorgesehen ist.
Die Erfindung hat erkannt, dass auch Kunststoffflaschen mittels heißem Wasserstoffperoxid sterilisiert werden können, wenn die Flaschen unmittelbar nach dem Einsprühen des Wasserstoffperoxids auf eine Temperatur < 60° C abgekühlt werden. Auf diese Weise liegt die - unvermeidbare - mit der Wärmebehandlung einhergehende Schrumpfung der Flasche bei einem Wert < 3 Vol.-%. Durch das Vorheizen der Innenoberfläche des Behälters mit Heißluft ist zuverlässig gewährleistet, dass eine Kondensation des eingesprühten Sterilisationsmittels an der Behälterwandung nahezu ausgeschlossen ist.
Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung beträgt die Temperatur des Sterilisationsmittels am Düsenaustritt zwischen 180 und 300° C, bevorzugt ca. 190° C, und die Temperatur der Heißluft am Düsenaustritt beim Vorheizen 180 bis 220° C, bevorzugt ca. 200° C. Zum Erreichen der notwendigen Kühlung reicht es aus, dass die verwendete Kühlluft Raumtemperatur hat. Dabei versteht es sich von selbst, dass zum Kühlen sterile Luft verwendet wird. Die Temperatur der Heißluft am Düsenaustritt liegt bevorzugt in einem Bereich von 120 bis 150° C, insbesondere bei ca. 135° C.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung liegt der Volumenstrom (bei Raumtemperatur) des
Sterilisiationsmittels zwischen 3 und 7 Nm3/h, bevorzugt bei 5 Nm3/h, und der Volumenstrom der zum Vorheizen benötigten Heißluft zwischen 8 und 12 Nm3/h, bevorzugt bei 10 Nm3/h. Der Volumenstrom der Kühlluft und der zum Trocknen verwendeten Heißluft liegt zwischen 10 und 15 Nirι3/h, bevorzugt bei 12 Nm3/h.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zeit zum Vorheizen 2 bis 4 Sekunden, bevorzugt 3 Sekunden, beträgt. Zum Sterilisieren werden 1 bis 3 Sekunden, bevorzugt 2 Sekunden benötigt, zum Kühlen 2 bis 4 Sekunden, bevorzugt 3 Sekunden, und zum Trocknen 6 bis 10 Sekunden, bevorzugt 8 Sekunden. Man erkennt, dass die Gesamtbehandlungsdauer aller drei Verfahrensschritte relativ kurz ist. Dadurch, dass die einzelnen Schritte auf separaten, hintereinander geschalteten Transporträdern verlaufen, kann die unterschiedliche Behandlungsdauer elegant durch unterschiedlich große Transporträder mit entsprechend unterschiedlicher Anzahl von Flaschenaufnahmeplätzen bei gleicher Transportgeschwindigkeit der Flaschen gelöst werden.
Die Menge des zur Sterilisation einer Flasche benötigten Sterilisationsmittels beträgt beispielsweise 250 μl/s bei einem Flaschenvolumen von 11. Bevorzugt wird zum Sterilisieren ein Wasserstoffperoxid (H2O2) enthaltendes Gemisch, beispielsweise H2θ2/Dampf-Gemisch, als Sterilisationsmittel eingesetzt. Es können jedoch auch andere Sterilisationsmittel eingesetzt werden.
Die verwendeten Düsen tauchen während der Behandlung bis zu einer Tiefe von 100 mm in die Kunststoffflaschen ein, um eine optimale Wirkung zu erzielen. Mit einem Schraubverschluss versehene Kunststoffflaschen lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer bevorzugten Lehre der Erfindung dadurch sterilisieren, dass die bei den einzelnen Behandlungsschritten aus der Flaschenöffnung entweichende Luft bzw. das Dampfgemisch aus Luft und Sterilisationsmittel umgekehrt wird, um auch das Gewinde zu sterilisieren. Dazu weisen die aus Rohrdüse und Ringspaltdüse bestehende „Doppeldüse" und die Düse zum Trocknen einen unten offenen Umlenkkörper auf, der in abgesenkter Stellung der jeweiligen Düse das Flaschengewinde übergreift. Zur Vermeidung von Totzonen können im Inneren der Umlenkkörper Stege oder andere Leitelemente vorgesehen sein, die zum Umlenken des Luftstroms auf das Flaschengewinde vorgesehen sind. Auf diese Weise ist auch eine zuverlässige Sterilisierung eines außen auf dem Flaschenhals befindlichen Außengewindes möglich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die lichten Querschnittsflächen von Rohrdüse und Ringspaltdüse gleich groß. Um eine optimale Erfassung des gesamten Flascheninneren zu erreichen, taucht in der Bearbeitungsstellung, wie ausgeführt, jede Düse bis zu einer Tiefe von 100 mm in die Flasche ein. Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist dabei das Innenrohr am Düsenaustritt länger als das Außenrohr, um einerseits eine gleichmäßige Erwärmung des Flaschenkörpers beim Vorheizen und andererseits ein Sterilisieren von unten nach oben zu erreichen. Der Innendurchmesser des Innenrohrs beträgt nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung 8 bis 11 mm, bevorzugt 10 mm, und der des Außenrohrs 16 bis 20 mm, bevorzugt 18 mm. Der Durchmesser der Düse zum Einleiten der Kühlluft liegt dagegen nur im Bereich von etwa 4 bis 8 mm.
Für die Düse zum Einleiten der Heißluft zum Trocknen hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, über ihren Umfang verteilte Öffnungen vorzusehen, um die Heißluft nicht primär auf den Flaschenboden, sondern auch an die Flaschenwandung heranzubringen. Hierbei kann es sich um Bohrungen, Schlitze oder dgl. handeln.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine Düse zum Vorheizen und Sterilisieren in Seitenansicht,
Fig. 2 die Düse aus Fig. 1 im Vertikalschnitt,
Fig. 3 die Düse aus Fig. 1 in Draufsicht von unten,
Fig. 4 eine Düse zum Einleiten von Kühlluft in Seitenansicht, teilweise aufgebrochen,
Fig. 5 eine Düse zum Einleiten der Heißluft zum Trocknen in Seitenansicht, teilweise aufgebrochen, und
Fig. 6 in vergrößerter Darstellung, ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines zum Sterilisieren des Flaschengewindes vorgesehenes Umlenkkörpers.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Düse 1 zum Vorheizen und Sterilisieren gezeigt, wobei ein im Inneren der Düse 1 vorgesehenes Innenrohr 2 zum Einleiten eines Sterilisationsmittels und ein konzentrisch darum angeordnetes Außenrohr 3 zum Einleiten von Heißluft durch den Ringspalt zwischen Innenrohr 2 und Außenrohr 3 dienen.
Im oberen Bereich der Düse ist ein nach unten offener Umlenkkörper 4 erkennbar, welcher in Bearbeitungsstellung den oberen Rand des Flaschenhalses umgreift, um auch diesen Rand mit zu sterilisieren. Dazu wird die Düse entsprechend tief ins Flascheninnere abgesenkt. Nicht dargestellt ist, dass eine Mehrzahl von Düsen 1 radial auf einem Transportrad einer ersten Behandlungsstation angeordnet ist, und zwar entsprechend der Anzahl von auf dem Transportrad vorgesehenen Flaschenaufnahmeplätzen. Die kontinuierlich bewegten Flaschen werden dabei in die Flaschenaufnahmeplätze des Transportrades übergeben, dort erfolgt dann zunächst die Absenkung der Düsen 1 und die Behandlung durch die Verfahrensschritte Vorheizen und Sterilisieren. Danach werden die Flaschen auf ein weiteres nicht dargestelltes Transportrad übergeben, an dem, ähnlich wie zuvor beschrieben, über den Umfang verteilt angeordnete Düsen 5 vorgesehen sind, welche, wie aus Fig. 4 ersichtlich, als einfache Rohrdüse ausgebildet sein können. Im dargestellten und insoweit bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist die Düse 5 bis zu ihrem Auslass geschlossen, es ist jedoch auch möglich, über ihren Umfang verteilte Öffnungen (Schlitze, Bohrungen oder dergleichen) vorzusehen, um eine schnelle und gleichmäßigere Kühlung des Kunststoffflaschenkörpers zu erreichen.
Fig. 5 zeigt schließlich die Düse, welche im letzten Behandlungsschritt zum Einleiten der Heißluft zum Trocknen des Flascheninneren verwendet wird. Auch hier sind eine Vielzahl von Düsen 6 auf einem nicht dargestellten Transportrad angeordnet, welche dann kontinuierlich mit den bereits sterilisierten Kunststoffflaschen rotatorisch bewegt werden, so dass während dieser Zeit die Trocknung und damit das Entfernen des Sterilisationsmittels aus dem Flascheninneren erfolgen kann. Auch hier ist wieder, wie bei der Düse 1, ein Umlenkkörper 4 vorgesehen, der dazu dient, auch die Öffnung einer Kunststoffflasche F bzw. ein dort vorgesehenes Außengewinde zuverlässig zu trocknen. Mit als Bohrungen 7 ausgeführten Öffnungen am Umfang der Düse 6 lassen sich auf die Flaschenform optimal angepasste Strömungsverhältnisse erreichen.
Schließlich ist in Fig. 6 dargestellt, dass die Form des Umlenkkörpers auch anders ausgebildet sein kann, dort ist ein Umlenkkörper 4' dargestellt, welcher einen konisch nach innen zulaufenden Rand aufweist, um die in Richtung der Pfeile aus dem Ringspalt zwischen Düse und Flaschenhals austretende Luft (bzw.
Luft/Sterilisationsmittel-Gemisch) noch besser ausnutzen zu können. Um hier die Vermeidung von Toträumen im Bereich des Gewindes zuverlässig auszuschließen, können Umlenkelemente, wie beispielsweise ein in Fig. 6 dargestellter Steg 8, vorhanden sein, um die Luft bzw. das Luft/Sterilisationsmittel-Gemisch ganz gezielt auf das Gewinde einer Flasche F zu leiten.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Verfahren zum Sterilisieren aufrecht stehender, oben offener und hintereinander transportierter Kunststoffflaschen, insbesondere zur Aufnahme von Getränken, wobei das Flascheninnere zunächst mit einem Sterilisationsmittel sterilisiert und das Sterilisationsmittel anschließend ausgespült wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- Vorheizen der Innenoberfläche der Flasche auf eine Temperatur bis zu 80° C,
- Sterilisieren der Falsche durch Einsprühen eines Sterilisationsmittels,
- Abkühlen der Innenoberfläche der Flasche auf eine Temperatur < 60° C und
- Trocknen der Flasche durch Einblasen von Heißluft,
wobei das Vorheizen und Sterilisieren in einem ersten Schritt mittels einer gemeinsamen in die Flasche abgesenkten Düse erfolgt, wobei das Sterilisationsmittel durch eine Rohrdüse und die Heißluft durch eine um die Rohrdüse herum angeordnete Ringspaltdüse geleitet wird, wobei das Abkühlen und Trocken mittels je einer weiteren in die Flasche abgesenkten Düse erfolgt und wobei die Bewegung von Behältern und Düsen in jedem Bearbeitungsschritt gemeinsam kontinuierlich erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Temperatur des Sterilisationsmittels am Düsenaustritt im Bereich zwischen 180 und 300° C, bevorzugt bei ca. 190° C, liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Temperatur der Heißluft am Düsenaustritt beim Vorheizen 180 bis 220° C, bevorzugt ca. 200° C, beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die zum Kühlen verwendete Kühlluft Raumtemperatur hat.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s zum Kühlen sterile Luft verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Temperatur der Heißluft am Düsenaustritt beim Trocknen 120 bis 150° C, bevorzugt ca. 135° C, beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Volumenstrom (bei Raumtemperatur) des Sterilisationsmittels zwischen 3 und 7, bevorzugt bei 5 NmVh, liegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Volumenstrom (bei Raumtemperatur) der Heißluft zum Vorheizen zwischen 8 und 12, bevorzugt bei 10 NmVh, liegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Volumenstrom (bei Raumtemperatur) der Kühlluft zwischen 10 und 15, bevorzugt bei 12 Nm3/h, liegt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Volumenstrom (bei Raumtemperatur) der Heißluft zum Trocknen zwischen 10 und 15, bevorzugt bei 12 NmVh, liegt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Zeit zum Vorheizen 2 bis 4 Sekunden, bevorzugt 3 Sekunden, beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Zeit zum Sterilisieren 1 bis 3 Sekunden, bevorzugt 2 Sekunden, beträgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Zeit zum Kühlen 2 bis 4 Sekunden, bevorzugt 3 Sekunden, beträgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Zeit zum Trocknen 6 bis 10 Sekunden, bevorzugt 8 Sekunden, beträgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Menge des zur Sterilisation einer Flasche benötigten Sterilisationsmittels 100 - 400 μl/s, bevorzugt 250 μl/s beträgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s als Sterilisationsmittel Wasserstoffperoxid (H2O2) enthaltendes Gemisch verwendet wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die verwendeten Düsen bis zu einer Tiefe von 100 mm in die Flaschen eintauchen.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Kunststoffflaschen mit Schraubverschluss ausgestattet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die bei den einzelnen Behandlungsschritten aus der Flaschenöffnung austretende Luft umgelenkt wird, um auch das Gewinde zu sterilisieren.
19. Vorrichtung zum Sterilisieren aufrecht stehender, oben offener und hintereinander transportierter Kunststoffflaschen, insbesondere zur Aufnahme von Getränken, mit wenigstens einer Düse zum Einleiten eines Sterilisationsmittels in die Flaschen und mit einer Transportvorrichtung zum kontinuierlichen Transport der Flaschen, gekennzeichnet durch
- eine erste Behandlungsstation mit einem Transportrad, auf dem radial angeordnete Flaschenaufnahmeplätze vorhanden sind, wobei oberhalb jedes Flaschenaufnahmeplatzes eine in die Flasche absenkbare Düse (1) zum Vorheizen und Sterilisieren vorgesehen ist, wobei die Düse (1) ein Innenrohr (2) und wenigstens ein Außenrohr (3) aufweist und wobei die vom Innenrohr (2) gebildete Rohrdüse zum Spülen mit einem Sterilisationsmittel und die vom Innenrohr und Außenrohr (3) gebildete Ringspaltdüse zum Vorheizen mit Heißluft vorgesehen ist,
- eine zweite Behandlungsstation mit einem Transportrad, auf dem radial angeordnete Flaschenaufnahmeplätze vorhanden sind, wobei oberhalb jedes Flaschenaufnahmeplatzes eine in die Flasche absenkbare Rohrdüse (5) zum Einleiten von Kühlluft vorgesehen ist und
- eine dritte Behandlungsstation mit einem Transportrad, auf dem radial angeordnete Flaschenaufnahmeplätze vorhanden sind, wobei oberhalb jedes Flaschenaufnahmeplatzes eine in die Flasche absenkbare Düse (6) zum Einleiten der Heißluft zum Trocknen vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die lichten Querschnittsflächen von Rohrdüse und Ringspaltdüse gleich groß sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Innenrohr (2) am Düsenaustritt länger ist als das Außenrohr (3) .
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Innendurchmesser des Innenrohres (2) 8 bis 11 mm, bevorzugt 10 mm, beträgt.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Innendurchmesser des Außenrohrs (3) 16 bis 20 mm, bevorzugt 18 mm, beträgt.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Durchmesser der Düse (5) 4 bis 8 mm beträgt.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Düse (6) über ihren Umfang verteilte Öffnungen (7) aufweist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, wobei die Kunststoffflaschen mit Schraubverschluss ausgestattet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Düsen (1) und (6) einen unten offenen Umlenkkörper (4, 4') aufweisen, der in abgesenkter Stellung der Düsen (1) bzw. (6) das Flaschengewinde übergreift.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s im Inneren des ümlenkkörpers (4, 4') Stege (8) zum Umlenken des Luftstroms auf das Flaschengewinde vorgesehen sind.
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