EP3558398A1 - Vorrichtung zum behandeln von anlagenkomponenten und/oder packmitteln mit verdampftem wasserstoffperoxid - Google Patents

Vorrichtung zum behandeln von anlagenkomponenten und/oder packmitteln mit verdampftem wasserstoffperoxid

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Publication number
EP3558398A1
EP3558398A1 EP17832775.5A EP17832775A EP3558398A1 EP 3558398 A1 EP3558398 A1 EP 3558398A1 EP 17832775 A EP17832775 A EP 17832775A EP 3558398 A1 EP3558398 A1 EP 3558398A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
hydrogen peroxide
sensor
treatment
packaging
concentration
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17832775.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gertrud Soellner-Wein
Juergen Soellner
Holger Mueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP3558398A1 publication Critical patent/EP3558398A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61L2/00—Disinfection or sterilisation of materials or objects, in general; Accessories therefor
    • A61L2/24—Apparatus using programmed or automatic operation
    • A—HUMAN NECESSITIES
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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
    • A61L2/20—Gaseous substances, e.g. vapours
    • A61L2/208—Hydrogen peroxide
    • 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
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    • B65B55/10—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by liquids or gases
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    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/15—Biocide distribution means, e.g. nozzles, pumps, manifolds, fans, baffles, sprayers

Definitions

  • the present invention relates to a device for treating system components and / or packaging with vaporized hydrogen peroxide, in particular for treating beverage containers for their sterilization with vaporized hydrogen peroxide before filling the then sterilized container with a filling product in a beverage filling plant.
  • evaporated hydrogen peroxide for sterilizing plant parts of the beverage filling plant.
  • evaporated hydrogen peroxide for sterilizing insulator interiors as well as arranged in the insulator components of the bottling plant by exposure to vaporized hydrogen peroxide.
  • subject the product-contacting paths of a beverage filling plant with vaporized hydrogen peroxide in order to achieve a corresponding sterilization of these surfaces.
  • the vaporized hydrogen peroxide is also used to treat container closures, for example, on a filled container screw-on container caps, in which case an exposure of the container closures with the vaporized
  • Hydrogen peroxide / carrier gas mixture within a treatment tunnel is known, through which the respective container closures are guided and in which there is an atmosphere formed from the carrier gas and the vaporized hydrogen peroxide.
  • the packaging is sterilized by means of vaporized hydrogen peroxide. This is heated air, which is up to 130 ° C warm than
  • Carrier medium or used as a carrier gas and the vaporized hydrogen peroxide is conveyed together with the carrier gas via a rotary distributor to the treatment nozzles at the respective treatment carousel.
  • both the packaging and, for example, preforms can be acted upon by the vaporized hydrogen peroxide.
  • the hydrogen peroxide is usually supplied in liquid form - for example, as an aqueous hydrogen peroxide solution - a vaporizing device and evaporated in this and a sweeping carrier gas stream together with the carrier gas as
  • the concentration of the vaporized hydrogen peroxide in the carrier gas / hydrogen peroxide stream can be determined by firstly knowing the volume flow of the carrier gas flowing through the evaporation device and secondly the amount of liquid hydrogen to be vaporized and correspondingly hydrogen peroxide to be vaporized. From these two parameters, the concentration of hydrogen peroxide in the carrier gas / hydrogen peroxide stream after the
  • Carrier gas / hydrogen peroxide flow is important to ensure safe sterilization performance.
  • the evaporator for the evaporation of the hydrogen peroxide is spaced from the actual place of use, although the concentration of hydrogen peroxide in the carrier gas stream directly after the evaporator can be calculated, but not at the place of actual use.
  • a decomposition of the hydrogen peroxide already takes place in the line system. This Decay, for example, depends on the length of the pipe, the pipe material, the temperature and any contamination already present in the pipe system.
  • An evaporation apparatus for providing a treatment gas stream comprising vaporized hydrogen peroxide, further comprising a treatment nozzle for applying the
  • Treatment gas stream provided.
  • a sensor for determining the hydrogen peroxide concentration in the treatment gas stream exiting the treatment nozzle By providing a sensor for determining the hydrogen peroxide concentration in the treatment gas stream exiting the treatment nozzle, accurate determination of the hydrogen peroxide concentration in the treatment gas can be made directly on the
  • Hydrogen peroxide concentration at the treatment site possible to control the evaporation device for evaporating the liquid hydrogen peroxide so that the hydrogen peroxide concentration in the resulting hydrogen peroxide / carrier gas stream, ie the treatment gas stream reaches the desired value, regardless of what losses the hydrogen peroxide experienced in the upstream line system Has.
  • treatment line upstream line system can namely losses of hydrogen peroxide and thus a reduction in the hydrogen peroxide concentration occur in that the hydrogen peroxide decomposes.
  • a reduction in the hydrogen peroxide concentration occur in that the hydrogen peroxide decomposes.
  • the temperature and the material of the piping system also present in the piping system contamination is crucial.
  • Hydrogen peroxide must be vaporized as it is to achieve the desired
  • Hydrogen peroxide concentration is necessary. Accordingly, the consumption of hydrogen peroxide can be reduced or optimized, since the formerly necessary "Uncertainty premium" or a "safety margin", which should compensate for line losses, can be omitted. Rather, only as much hydrogen peroxide is consumed as is actually needed at the treatment site.
  • the sensor is arranged in this way directly at the treatment location.
  • the sensor is arranged on a rotating part of the device, in particular on a treatment carousel, on which the treatment nozzle is arranged.
  • the sensor can determine the hydrogen peroxide concentration in the treatment gas exiting the treatment nozzles. In this way it can also be achieved with a rotary treatment device that the treatment of the respective packaging material to be treated can be closely monitored with respect to its application of hydrogen peroxide.
  • the entire system structure can be simplified in this way. In particular, it can also be dispensed with, the concentration of hydrogen peroxide in the liquid
  • both this sensor and a sensor for determining the volumetric flow through the evaporator can be dispensed with or no very high demands are placed on the accuracy of such a sensor. Only the measurement of hydrogen peroxide concentration on
  • Treatment location remains important, so that in this way a reliable control or regulation of the hydrogen peroxide concentration can be achieved at the treatment site.
  • the hydrogen peroxide concentration signal measured by the sensor can be transmitted by wire from the rotating part of the device to a stationary part of the device, in particular by means of a slip ring transmitter.
  • a circuit-technically simple transfer of the sensor signal from the rotating part to the stationary part of the device is possible. It can according to a measurement of
  • Hydrogen peroxide concentration at the treatment site on a treatment carousel can be carried out and the transmission of the measurement signal to the stationary part can be performed circuitry simple to allow in this way a regulation of the supply of the liquid hydrogen peroxide to the evaporation device.
  • the signal measured by the sensor is the
  • Hydrogen peroxide concentration transmitted wirelessly from the rotating part of the device on a stationary part of the device and the sensor comprises in particular an RFID chip, by means of which a transmission of the signal of the sensor is arranged on an arranged on the stationary part of the device RFID antenna.
  • the hydrogen peroxide concentration signal measured with the sensor is used to control the supply of hydrogen peroxide present in the liquid phase to the hydrogen peroxide
  • Hydrogen peroxide concentration measured by a catalytic decomposition measured by a catalytic decomposition.
  • the temperature difference between a reference surface and coated with a corresponding catalyst surface is measured, wherein the decay of the
  • Reference surface measured temperature to the temperature of the surface, which is coated with the catalyst, is a measure of the concentration of hydrogen peroxide.
  • a reliable measurement of the hydrogen peroxide concentration can be carried out inline, so that a continuous checking of the hydrogen peroxide concentration during the operation of the plant can be carried out.
  • a special sampling during operation for selective analysis of the hydrogen peroxide concentration is accordingly no longer necessary, but it can by the integration of the catalytic sensor, a continuous Monitoring be carried out. Accordingly, by means of a control or regulating device, a control or regulation of the supply of liquid hydrogen peroxide to the evaporator and / or a variation of the carrier air flow through the evaporator can be controlled inline by means of the sensor.
  • the sensor it is also possible to carry out a validation of the sterilization of the system even at startup or at the beginning of the production process, that the required or desired hydrogen peroxide concentration can be provided over the entire line system away, and thus can ensure that the Hydrogen peroxide concentration of the predetermined concentration
  • Container closures have the beneficial effects and in particular the provision of a sensor at the treatment site allows efficient use of the present in the liquid phase hydrogen peroxide in that the hydrogen peroxide is consumed only in such an amount as it is actually needed afterwards at the treatment site. An additional amount that is planned in the prior art as a safety margin, however, is no longer necessary.
  • the treatment nozzle preferably has an outlet opening for guiding the treatment gas stream into an opening region of a packaging material to be treated, and a dished bottom for diverting the displaced substance flowing out of the mouth region of the packaging material
  • Treatment gas to the outside of the packaging is provided, wherein a sensor is arranged in a first sensor position in the treatment gas line immediately before the outlet opening and / or a sensor is arranged in the dished bottom in a second sensor position.
  • the treatment gas can be monitored particularly reliably with regard to its hydrogen peroxide concentration.
  • Figure 1 is a schematic representation of an apparatus for treating packaging in a first embodiment, in which a sensor for determining the
  • Hydrogen peroxide concentration at the inlet is positioned in an insulator
  • FIG. 2 shows a further schematic illustration of a device for treating packaging materials, in which a sensor for determining the hydrogen peroxide concentration is positioned in the housing of the insulator;
  • Figure 3 is a schematic representation of an apparatus for treating packaging, in which a sensor for determining the hydrogen peroxide concentration before
  • Transfer is arranged on a media rotary distributor
  • Figure 4 is a schematic representation of an apparatus for treating packaging means, in which a sensor for determining the hydrogen peroxide concentration is positioned on a treatment nozzle of a treatment carousel;
  • Figure 5 is a schematic representation of a device for treating packaging means, in which a sensor for determining the hydrogen peroxide concentration is disposed on a treatment carousel and a wireless transmission is made to a stationary receiver part;
  • Figure 6 shows schematic, perspective and sectional views of the possible arrangement of a sensor on a treatment nozzle of a treatment device
  • Figure 7 is a schematic representation of a treatment carousel.
  • Figure 8 is a schematic representation of the structure of a sensor. Detailed description of preferred exemplary embodiments
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a device 1 for sterilizing
  • the device 1 comprises an evaporation device 2, by means of which in the liquid phase present hydrogen peroxide can be evaporated.
  • the evaporating device 2 is supplied via a carrier gas supply line 20, a carrier gas, whose current can be controlled via a corresponding control valve 22.
  • An arranged after the control valve 22 mass flow sensor 24 can be used for accurate control of the mass flow of the carrier gas. According flows through the
  • Carrier gas supply 20 supplied carrier gas, the evaporation device. 2
  • carrier gas for example, air, dried air or another gas or gas mixture can be used.
  • the evaporation device 2 is supplied via a hydrogen peroxide feed line 26 liquid hydrogen peroxide, which, for example, in the form of an aqueous
  • Hydrogen peroxide solution can be supplied.
  • a control valve 28 the supply of the liquid hydrogen peroxide, which is supplied via the hydrogen peroxide supply line 26, are controlled in the evaporation device 2.
  • liquid hydrogen peroxide is applied to a correspondingly heated surface, evaporated on this, and then entrained and removed the vaporized hydrogen peroxide via the carrier gas supplied by means of the carrier gas supply line 20.
  • a corresponding treatment gas line 3 consisting of the carrier gas and the vaporized hydrogen peroxide treatment gas stream to the actual treatment site for the treatment of the system component or the packaging.
  • an insulator 4 is provided, in which the treatment gas is supplied by means of the treatment gas line 3 for treatment.
  • a sensor 5 is provided, by means of which the concentration can be determined.
  • the sensor 5 is arranged at the end of the treatment gas line 3, and can in this way the
  • the sensor 5 reports its concentration signal accordingly via a control line 50 (and any interposed and not explicitly shown here control and / or
  • Hydrogen peroxide is controlled to the evaporator 2. Accordingly, with a deviation of the hydrogen peroxide concentration at the sensor 5 of the desired
  • Hydrogen peroxide concentration of a volumetric flow of liquid hydrogen peroxide supplied to the evaporation device 2 are regulated so that at the sensor 5 and thus at
  • Treatment site reaches the desired hydrogen peroxide concentration and maintained. An estimate of the line losses and a correspondingly necessary "safety margin" is therefore no longer necessary.
  • liquid hydrogen peroxide supplied via the control valve 28 can be used efficiently, and only the amount of liquid hydrogen peroxide actually required at the treatment site, in this case the insulator 4, is vaporized in the evaporation device 2. This can save at least the hydrogen peroxide which has been used in the devices used hitherto to provide a "safety margin".
  • FIG. 2 shows a variant of the device shown in FIG.
  • the sensor 5 is now within a wall of the insulator 4 and can in this way in the insulator in the
  • Treatment gas measure present hydrogen peroxide concentration and influence in this way the supply of hydrogen peroxide via the treatment gas line 3 accordingly.
  • a treatment carousel 40 is provided in the insulator 4, in which packaging means 100, which are shown schematically as preforms in the embodiment shown, can be sterilized.
  • 40 treatment nozzles 42 are provided in the treatment carousel, which are each arranged above a packaging means 100, and by means of which
  • Treatment gas can be injected into the packaging 100. That over the
  • Treatment gas line 3 supplied treatment gas is transferred from the standing part of the device to the rotating part of the device, namely on the treatment carousel 40, by means of a rotary distributor 30.
  • the sensor 5 is arranged directly in front of the rotary distributor 30, so that the concentration of hydrogen peroxide is known, which is transferred to the treatment carousel 40.
  • the advantageous effects can also be achieved here, in particular it can be ensured that the treatment gas transferred via the rotary distributor 30 to the treatment carousel 40 has the desired concentration and accordingly
  • Treatment carousel 40 has.
  • FIG. 4 shows a further variant of the treatment device shown in FIG. 3, wherein the sensor 5 is now arranged on the treatment carousel 40 itself and in particular directly the treatment nozzle 42 or in the treatment nozzle 42 is provided.
  • the hydrogen peroxide concentration can be measured directly at the treatment site.
  • Hydrogen peroxide concentration from the treatment carousel 40 to the stationary part of the device 1 takes place in the embodiment shown by means of a slip ring transmitter 52, so that the sensor signal of the sensor 5 can then be transferred via the control line 50 to the control valve 28.
  • a slip ring transmitter 52 so that the sensor signal of the sensor 5 can then be transferred via the control line 50 to the control valve 28.
  • Other types of wired transfer of the measurement signal from the rotating part to the stationary part of the device are also conceivable.
  • FIG. 5 shows a further variant of the embodiment shown in FIG.
  • the sensor 5 is likewise arranged on the treatment carousel 40 and rotates correspondingly together with the treatment carousel 40.
  • the senor 5 has a wireless transmission device with which the measurement signal can be transferred from the rotating part to the stationary part of the device 1.
  • the senor 5 has a passive RFID chip, by means of which a transmission of the respective sensor signal to a stationary part of the
  • Device arranged RFID antenna 54 is made possible, which by means of a
  • Evaluation device according to the sensor signal to the control line 50 passes, so that by means of the sensor signal, the control valve 28 can be regulated to supply the liquid hydrogen peroxide.
  • Treatment carousel 40 can be passed without further contact on the stationary part, namely the arranged on the stationary part of the RFID antenna 54.
  • the passive RFID chip of the sensor 5 receives each pass by the RFID antenna 54 energy, which in the RFID chip is used to transmit the respective sensor signal. Accordingly, in this way a monitoring of the hydrogen peroxide concentration at each individual treatment nozzle 42 can be achieved at the treatment carousel 40, on which a sensor 5 is arranged, and it is provided in this way a sensor 5, which can be used without further wiring on the rotating part of the device , In the
  • Evaluation device 56 is then determined from the plurality of received sensor signals, which sensor signal is actually to be used to control the control valve 28. This can either be an average of the sensor values of the sensors 5 or the lowest measured concentration of the sensors 5 is used for this purpose.
  • each treatment nozzle 42 may be provided on or in each treatment nozzle 42, a sensor 5, or only on a selection of treatment nozzles 42 or even only a single of the treatment nozzles 42. Assuming that the treatment gas lines to each treatment nozzle 42 is formed identical the use of a single sensor 5 may be sufficient. When using at least one further sensor 5 at a further treatment nozzle 42, any sensor errors can be compensated or detected and any deviations in the design of the supply lines to the treatment nozzles 42 are taken into account.
  • the arrangement of sensors at each treatment nozzle 42 makes it possible to carry out a corresponding plausibility check and to ensure that the treatment is carried out on all treatment nozzles 42 with a predetermined safety and that the correspondingly treated packaging or system components are as desired
  • the positioning of the sensor 5 on the treatment nozzle 42 is schematic for a
  • Treatment nozzle type shown in Figure 6 The positioning is, in principle, also transferable to other types of treatment nozzles.
  • Treatment gas line 3 and immediately upstream of the outlet opening 420 of the treatment nozzle 42 is arranged. Accordingly, exactly the treatment gas flow is measured, which exits via the outlet opening 420 from the treatment nozzle 42. This can be the Hydrogen peroxide concentration of the treatment gas, which exits the outlet opening 420 of the treatment nozzle 42, are measured accurately.
  • the arrangement of the sensor 5 in the second sensor position B is correspondingly arranged in the dished bottom position.
  • the gas flow which is measured at the sensor 5 in the sensor position B is the gas flow of the gas escaped from the container to be treated, which is deflected by means of the dished bottom to the outside of the packaging material to be treated.
  • the sensors can be arranged either in the first sensor position A or in the second sensor position B or in both sensor positions.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional illustration through the treatment carousel 40, wherein the corresponding treatment nozzles 42 for the treatment of the packaging means 100 are equipped with nozzles which are designed according to FIG. 6 and sensors are arranged at both sensor positions A and B.
  • FIG. 8 schematically shows the structure of the sensor 5 in a preferred variant.
  • the sensor 5 has a first passive surface 500, and a second, catalyst-coated surface 520.
  • the passive surface 500 is correspondingly chemically inert to the treatment gas and in particular inert to the hydrogen peroxide.
  • Surface 520 causes an exothermic degradation reaction of the hydrogen peroxide and may be formed, for example, as a porous MN0 2 surface. Due to the exothermic reaction, the catalyst-occupied surface 520 is at a temperature which is the
  • Gas temperature T gas and the heat generated by the exothermic reaction T Exothe rm corresponds.
  • the passive surface 500 only takes the gas temperature To as 3 ⁇ . From the difference in the temperature, which is achieved via a temperature difference measurement 540, it is possible to deduce the concentration of hydrogen peroxide in the treatment gas stream passing by the sensor 5.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Behandeln von Anlagenkomponenten und/oder von Packmitteln in einer Füllproduktabfüllanlage, umfassend eine Verdampfungsvorrichtung (2) zum Bereitstellen eines verdampftes Wasserstoffperoxid umfassenden Behandlungsgasstroms, weiterhin umfassend eine Behandlungsdüse (42) zum Aufbringen des Behandlungsgasstromes auf die zu behandelnde Anlagenkomponente und/oder das zu behandelnde Packmittel, wobei ein Sensor (5) zur Messung der Wasserstoffperoxidkonzentration in dem aus der Behandlungsdüse (42) austretenden Behandlungsgasstrom vorgesehen ist.

Description

Vorrichtung zum Behandeln von Anlagenkomponenten und/oder Packmitteln mit verdampftem Wasserstoffperoxid
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Anlagenkomponenten und/oder Packmitteln mit verdampftem Wasserstoffperoxid, insbesondere zum Behandeln von Getränkebehältern zu deren Sterilisierung mit verdampftem Wasserstoffperoxid vor dem Befüllen der dann sterilisierten Behälter mit einem Füllprodukt in einer Getränkeabfüllanlage.
Technischer Hintergrund
Es ist bekannt, in Getränkeabfüllanlagen die Packmittel und insbesondere die Behälter, in welche das Getränk beziehungsweise das Füllprodukt eingefüllt werden soll, vor der eigentlichen Befüllung zu sterilisieren. Hierzu ist es bekannt, die jeweiligen Packmittel und insbesondere die
Getränkebehälter mit verdampftem Wasserstoffperoxid zu beaufschlagen, welches zusammen mit einem Trägergasstrom auf die Packmittel beziehungsweise in die Packmittel eingeströmt wird. Dabei ist es bekannt, die Packmittel beispielsweise mittels eines Behandlungskarussells zu bewegen, und dann das verdampfte Wasserstoffperoxid gemeinsam mit dem Trägergas über entsprechende Behandlungsdüsen in das Packmittel einzublasen.
Weiterhin ist es bekannt, verdampftes Wasserstoffperoxid zur Sterilisierung von Anlagenteilen der Getränkeabfüllanlage zu verwenden. Insbesondere ist es bekannt, verdampftes Wasserstoffperoxid zum Sterilisieren von Isolatorinnenräumen sowie den im Isolator angeordneten Komponenten der Abfüllanlage durch Beaufschlagung mit verdampftem Wasserstoffperoxid zu sterilisieren. Weiterhin ist es auch bekannt, die produktberührten Wege einer Getränkeabfüllanlage mit verdampftem Wasserstoffperoxid zu beaufschlagen, um eine entsprechende Sterilisierung dieser Oberflächen zu erreichen. Das verdampfte Wasserstoffperoxid wird auch zur Behandlung von Behälterverschlüssen, beispielsweise auf einen befüllten Behälter aufschraubbaren Behälterkappen verwendet, wobei hier eine Beaufschlagung der Behälterverschlüsse mit dem verdampften
Wasserstoffperoxid/Trägergasgemisch innerhalb eines Behandlungstunnels bekannt ist, durch welchen hindurch die jeweiligen Behälterverschlüsse geführt werden und in welchem eine aus dem Trägergas und dem verdampften Wasserstoffperoxid gebildete Atmosphäre vorliegt.
Insbesondere in sogenannten Trockenaseptikanlagen werden die Packmittel mittels verdampftem Wasserstoffperoxid sterilisiert. Dabei wird erhitzte Luft, welche bis zu 130°C warm ist, als
Trägermedium beziehungsweise als Trägergas verwendet und das verdampfte Wasserstoffperoxid wird gemeinsam mit dem Trägergas über einen Drehverteiler zu den Behandlungsdüsen an dem jeweiligen Behandlungskarussell gefördert. Auf diese Weise können sowohl die Packmittel als auch beispielsweise Vorformlinge mit dem verdampften Wasserstoffperoxid beaufschlagt werden.
Das Wasserstoffperoxid wird dabei üblicherweise in flüssiger Form - beispielsweise als wässrige Wasserstoffperoxidlösung - einer Verdampfungsvorrichtung zugeführt und in dieser verdampft und durch einen darüber streichenden Trägergasstrom zusammen mit dem Trägergas als
Behandlungsgas zu dem jeweiligen Behandlungsort transportiert. Dabei kann die Konzentration des verdampften Wasserstoffperoxids in dem Trägergas/Wasserstoffperoxidstrom dadurch bestimmt werden, dass zum einen der Volumenstrom des durch die Verdampfungsvorrichtung strömenden Trägergases bekannt ist, und zum anderen die zugeführte Menge an flüssigem und entsprechend zu verdampfendem Wasserstoffperoxid. Aus diesen beiden Parametern lässt sich die Konzentration des Wasserstoffperoxids in dem Trägergas/Wasserstoffperoxidstrom nach der
Verdampfungsvorrichtung berechnen.
Die Bestimmung der Konzentration des verdampften Wasserstoffperoxids in dem
Trägergas/Wasserstoffperoxidstrom ist von Bedeutung, um eine sichere Sterilisationsleistung zu gewährleisten.
Da jedoch üblicherweise der Verdampfer zur Verdampfung des Wasserstoffperoxids beabstandet von dem eigentlichen Verwendungsort ist, kann zwar die Konzentration des Wasserstoffperoxids in dem Trägergasstrom direkt nach dem Verdampfer rechnerisch ermittelt werden, jedoch nicht am Ort der eigentlichen Verwendung. Auf dem Weg zwischen dem Verdampfer und dem Ort der Verwendung findet bereits im Leitungssystem ein Zerfall des Wasserstoffperoxids statt. Dieser Zerfall ist dabei beispielsweise abhängig von der Leitungslänge, dem Leitungsmaterial, der Temperatur sowie etwaigen, im Leitungssystem bereits vorliegenden Verschmutzungen.
Weiterhin ist es durch die Berechnung der Konzentration nicht absolut sichergestellt, dass die berechnete Konzentration auch mit der tatsächlichen Konzentration übereinstimmt, da sowohl die Konzentration des Wasserstoffperoxids in der wässrigen Wasserstoffperoxidlösung variieren kann, als auch der Volumenstrom des Trägergases. Um eine entsprechend sichere Sterilisation bereitzustellen zu können, wird entsprechend in bekannten Anlagen eine erhöhte Konzentration an Wasserstoffperoxid als„Sicherheitsmarge" in dem Trägergas/Wasserstoffperoxidstrom nach dem Verdampfer gefordert, um etwaige Abweichungen zwischen der berechneten Konzentration und der tatsächlichen Konzentration an der Anwendungsstelle auszugleichen. Damit kann es dazu kommen, dass der Verbrauch an Wasserstoffperoxid höher ist, als er zum Erreichen einer sicheren Sterilisation sein müsste. Darstellung der Erfindung
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Anlagenkomponenten und/oder Packmitteln mit verdampftem Wasserstoffperoxid anzugeben, welche einen verbesserten Aufbau bereitstellt.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Figuren sowie der beigefügten Beschreibung. Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Behandeln von Anlagenkomponenten und/oder von Packmitteln in einer Füllproduktabfüllanlage vorgeschlagen, umfassend eine
Verdampfungsvorrichtung zum Bereitstellen eines verdampftes Wasserstoffperoxid umfassenden Behandlungsgasstroms, weiterhin umfassend eine Behandlungsdüse zum Aufbringen des
Behandlungsgasstromes auf die zu behandelnde Anlagenkomponente und/oder das zu behandelnde Packmittel. Erfindungsgemäß ist ein Sensor zur Messung der
Wasserstoffperoxidkonzentration in dem aus der Behandlungsdüse austretenden
Behandlungsgasstrom vorgesehen. Dadurch, dass ein Sensor zur Bestimmung der Wasserstoffperoxidkonzentration in dem aus der Behandlungsdüse austretenden Behandlungsgasstroms vorgesehen ist, kann eine genaue Bestimmung der Wasserstoffperoxidkonzentration in dem Behandlungsgas direkt am
Behandlungsort durchgeführt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die entsprechende
Sterilisationsleistung am Behandlungsort zu bewerten, so dass eine sichere Sterilisation der jeweiligen Packmittel und/oder Anlagenkomponenten erreicht werden kann.
Eine Verifizierung der Wasserstoffperoxidkonzentration durch eine externe Messung zur
Sicherstellung der vorgegebenen Sterilisationsleistung ist damit ebenfalls entbehrlich. Dadurch, dass die Wasserstoffperoxidkonzentration direkt am Behandlungsort gemessen werden kann, werden die in den herkömmlichen Vorrichtungen aufgrund der vorgenommenen Schätzungen vorliegenden Unsicherheiten bezüglich der tatsächlichen Wasserstoffperoxidkonzentration am Behandlungsort ausgeschaltet und es wird nur die Wasserstoffperoxidkonzentration am
Behandlungsort betrachtet.
Weiterhin ist es durch das Bereitstellen eines Sensors zur Bestimmung der
Wasserstoffperoxidkonzentration am Behandlungsort möglich, die Verdampfungsvorrichtung zum Verdampfen des flüssigen Wasserstoffperoxids so zu steuern beziehungsweise zu regeln, dass die Wasserstoffperoxidkonzentration in dem resultierenden Wasserstoffperoxid/Trägergasstrom, also dem Behandlungsgasstrom, den gewünschten Wert erreicht, unabhängig davon, welche Verluste das Wasserstoffperoxid in dem vorgelagerten Leitungssystem erfahren hat. In dem der
Behandlungsdüse vorgelagerten Leitungssystem können nämlich Verluste des Wasserstoffperoxids und damit eine Verringerung der Wasserstoffperoxidkonzentration dadurch auftreten, dass das Wasserstoffperoxid zerfällt. Für diesen Zerfall sind neben der Temperatur und dem Material des Leitungssystems auch in dem Leitungssystem vorliegende Verschmutzungen ausschlaggebend. Diese Faktoren können durch die Messung der Wasserstoffperoxidkonzentration am
Behandlungsort ausgeschlossen werden.
Auf diese Weise kann weiterhin sichergestellt werden, dass die gewünschte Sterilisationsleistung mit dem geringstmöglichen Einsatz an flüssigem Wasserstoffperoxid erreicht werden kann, da die Konzentration am Behandlungsort überwacht werden kann und nur so viel flüssiges
Wasserstoffperoxid verdampft werden muss, wie es zum Erreichen der gewünschten
Wasserstoffperoxidkonzentration notwendig ist. Entsprechend kann auch der Verbrauch an Wasserstoffperoxid verringert beziehungsweise optimiert werden, da der vormals notwendige „Unsicherheitsaufschlag" beziehungsweise eine„Sicherheitsmarge", welche Leitungsverluste ausgleichen sollte, entfallen kann. Vielmehr wird nur genau so viel Wasserstoffperoxid verbraucht, wie am Behandlungsort tatsächlich benötigt wird. Bevorzugt ist der Sensor zur Bestimmung der Wasserstoffperoxidkonzentration in der
Behandlungsdüse und/oder an der Behandlungsdüse vorgesehen, so dass ein zusätzliches Bauteil zum Halten des Sensors nicht erforderlich ist. Weiterhin ist der Sensor auf diese Weise unmittelbar am Behandlungsort angeordnet. Bevorzugt ist der Sensor an einem rotierenden Teil der Vorrichtung angeordnet, insbesondere an einem Behandlungskarussell, an welchem die Behandlungsdüse angeordnet ist. Damit kann der Sensor die Wasserstoffperoxidkonzentration in dem aus den Behandlungsdüsen austretenden Behandlungsgas bestimmen. Auf diese Weise kann auch bei einer Rundläuferbehandlungsvorrichtung erreicht werden, dass die Behandlung des jeweiligen zu behandelnden Packmittels bezüglich ihrer Beaufschlagung mit Wasserstoffperoxid genau überwacht werden kann.
Der gesamte Anlagenaufbau kann auf diese Weise vereinfacht werden. Insbesondere kann auch darauf verzichtet werden, die Konzentration des Wasserstoffperoxids in dem flüssigen
Wasserstoffperoxid zu bestimmen. Entsprechend kann sowohl auf diesen Sensor, als auch auf einen Sensor zur Bestimmung des Volumenstroms durch den Verdampfer hindurch verzichtet werden beziehungsweise es werden keine sehr hohen Anforderungen an die Genauigkeit eines solchen Sensors gestellt. Lediglich die Messung der Wasserstoffperoxidkonzentration am
Behandlungsort bleibt von Bedeutung, so dass auf diese Weise eine zuverlässige Steuerung beziehungsweise Regelung der Wasserstoffperoxidkonzentration am Behandlungsort erreicht werden kann.
Bevorzugt kann das von dem Sensor gemessene Signal der Wasserstoffperoxidkonzentration drahtgebunden von dem rotierenden Teil der Vorrichtung auf einen stehenden Teil der Vorrichtung übertragen werden, insbesondere mittels eines Schleifringübertragers. Auf diese Weise ist eine schaltungstechnisch einfache Übergabe des Sensorsignals von dem drehenden Teil auf den stehenden Teil der Vorrichtung möglich. Es kann entsprechend eine Messung der
Wasserstoffperoxidkonzentration am Behandlungsort auch auf einem Behandlungskarussell durchgeführt werden und die Übertragung des Messsignals auf den stehenden Teil kann schaltungstechnisch einfach durchgeführt werden, um auf diese Weise eine Regelung der Zufuhr des flüssigen Wasserstoffperoxids zu der Verdampfungsvorrichtung zu ermöglichen.
In einer bevorzugten Alternative wird das von dem Sensor gemessene Signal der
Wasserstoffperoxidkonzentration drahtlos von dem rotierenden Teil der Vorrichtung auf einen stehenden Teil der Vorrichtung übertragen und der Sensor umfasst insbesondere einen RFID-Chip, mittels welchem eine Übertragung des Signals des Sensors auf eine am stehenden Teil der Vorrichtung angeordnete RFID-Antenne ermöglicht ist.
Auf diese Weise kann eine Übertragung des Messsignals des Sensors von dem drehenden Teil auf das stehende Teil drahtlos erreicht werden, so dass auf die mechanisch anspruchsvolle Übergabe des Sensorsignals von dem drehenden Teil auf das stehende Teil mittels eines drahtgebundenen Verfahrens verzichtet werden kann.
Bevorzugt wird das mit dem Sensor gemessene Signal der Wasserstoffperoxidkonzentration zur Regelung der Zufuhr von in der Flüssigphase vorliegendem Wasserstoffperoxid in die
Verdampfungsvorrichtung verwendet. So kann, wie weiter oben bereits beschrieben, der Verbrauch an flüssigem Wasserstoffperoxid optimiert werden.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Sensor zur Bestimmung der
Wasserstoffperoxidkonzentration um einen katalytischen Sensor, welcher die
Wasserstoffperoxidkonzentration anhand eines katalytischen Zerfalls misst. Bei einem solchen Sensor wird die Temperaturdifferenz zwischen einer Referenzoberfläche und einer mit einem entsprechenden Katalysator beschichteten Oberfläche gemessen, wobei der Zerfall des
Wasserstoffperoxids an der katalytischen Oberfläche zu einer exothermen Reaktion führt, welche entsprechend zu einer Temperaturerhöhung führt. Die Differenz zwischen der an der
Referenzoberfläche gemessenen Temperatur zu der Temperatur der Oberfläche, welche mit dem Katalysator beschichtet ist, ist ein Maß für die Konzentration des Wasserstoffperoxids. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Messung der Wasserstoffperoxidkonzentration inline durchgeführt werden, so dass ein stetiges Überprüfen der Wasserstoffperoxidkonzentration während des Betriebs der Anlage durchgeführt werden kann. Ein spezielles Probennehmen während des Betriebs zur punktuellen Analyse der Wasserstoffperoxidkonzentration ist entsprechend nicht mehr notwendig, sondern es kann durch die Einbindung des katalytischen Sensors eine kontinuierliche Überwachung durchgeführt werden. Entsprechend kann mittels einer Steuer- oder Regelvorrichtung eine Steuerung beziehungsweise Regelung der Zufuhr an flüssigem Wasserstoffperoxid zu dem Verdampfer und/oder eine Variation des Trägerluftstroms durch den Verdampfer hindurch inline mittels des Sensors gesteuert werden.
Mittels des Sensors ist es weiterhin möglich, eine Validierung der Sterilisation der Anlage auch bei Inbetriebnahme beziehungsweise zu Beginn des Produktionsprozesses dadurch durchzuführen, dass die benötigte beziehungsweise gewünschte Wasserstoffperoxidkonzentration über das gesamte Leitungssystem hinweg bereitgestellt werden kann, und auf diese Weise sichergestellt sein kann, dass die Wasserstoffperoxidkonzentration der vorgegebenen Konzentration an
Wasserstoffperoxid entspricht.
Auch bei einer Verwendung der beschriebenen Vorrichtung für die Sterilisation von
Behälterverschlüssen weist die vorteilhaften Wirkungen auf und insbesondere das Bereitstellen eines Sensors am Behandlungsort ermöglicht hier einen effizienten Einsatz des in der Flüssigphase vorliegenden Wasserstoffperoxids dahingehend, dass das Wasserstoffperoxid nur in einer solchen Menge verbraucht wird, wie es tatsächlich hinterher am Behandlungsort benötigt wird. Eine darüber hinaus gehende Zusatzmenge, welche im Stand der Technik als Sicherheitsmarge eingeplant ist, ist hingegen nicht mehr notwendig.
Bevorzugt weist die Behandlungsdüse eine Austrittsöffnung zum Leiten des Behandlungsgasstroms in eine Mündungsbereich eines zu behandelnden Packmittels auf und ein Klöpperboden zum Umlenken des aus dem Mündungsbereich des Packmittels strömenden, verdrängten
Behandlungsgases auf den Außenbereich des Packmittels ist vorgesehen, wobei ein Sensor in einer ersten Sensorposition in der Behandlungsgasleitung unmittelbar vor der Austrittsöffnung angeordnet ist und / oder ein Sensor in dem Klöpperboden in einer zweiten Sensorposition angeordnet ist.
Durch die Anordnung des Sensors direkt in der Behandlungsdüse kann das Behandlungsgas bezüglich seiner Wasserstoffperoxidkonzentration besonders sicher überwacht werden. Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Behandeln von Packmitteln in einer ersten Ausführungsform, bei welcher ein Sensor zur Bestimmung der
Wasserstoffperoxidkonzentration am Einlass in einen Isolator positioniert ist;
Figur 2 eine weitere schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Behandeln von Packmitteln, bei welcher ein Sensor zur Bestimmung der Wasserstoffperoxidkonzentration in der Einhausung des Isolators positioniert ist;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Behandeln von Packmitteln, bei welcher ein Sensor zur Bestimmung der Wasserstoffperoxidkonzentration vor der
Übergabe an einen Mediendrehverteiler angeordnet ist;
Figur 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Behandeln von Packmitteln, bei welcher ein Sensor zur Bestimmung der Wasserstoffperoxidkonzentration an einer Behandlungsdüse eines Behandlungskarussells positioniert ist;
Figur 5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Behandeln von Packmitteln, bei welcher ein Sensor zur Bestimmung der Wasserstoffperoxidkonzentration an einem Behandlungskarussell angeordnet ist und eine drahtlose Übertragung an einen stehenden Empfängerteil vorgenommen wird;
Figur 6 schematische, perspektivische und Schnittdarstellungen der möglichen Anordnung eines Sensors an einer Behandlungsdüse einer Behandlungsvorrichtung;
Figur 7 schematische Darstellung eines Behandlungskarussells; und
Figur 8 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Sensors. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
In Figur 1 ist ein schematischer Aufbau einer Vorrichtung 1 zum Sterilisieren von
Anlagenkomponenten und Behandeln von Packmitteln gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Verdampfungsvorrichtung 2, mittels welcher in der Flüssigphase vorliegendes Wasserstoffperoxid verdampft werden kann. Der Verdampfungsvorrichtung 2 wird über eine Trägergaszuleitung 20 ein Trägergas zugeführt, dessen Strom über ein entsprechendes Regelventil 22 geregelt werden kann. Ein nach dem Regelventil 22 angeordneter Massenstromsensor 24 kann zur exakten Regelung des Massestroms des Trägergases verwendet werden. Entsprechend durchströmt über die
Trägergaszuleitung 20 zugeführtes Trägergas die Verdampfungsvorrichtung 2.
Als Trägergas kann beispielsweise Luft, getrocknete Luft oder ein anderes Gas oder Gasgemisch verwendet werden.
Weiterhin wird der Verdampfungsvorrichtung 2 über eine Wasserstoffperoxidzuleitung 26 flüssiges Wasserstoffperoxid zugeführt, welches beispielsweise in Form einer wässrigen
Wasserstoffperoxidlösung zugeführt werden kann. Mittels eines Regelventils 28 kann die Zufuhr des flüssigen Wasserstoffperoxids, welches über die Wasserstoffperoxidzuleitung 26 zugeführt wird, in die Verdampfungsvorrichtung 2 geregelt werden.
In der Verdampfungsvorrichtung 2 wird flüssiges Wasserstoffperoxid auf eine entsprechend erhitzte Oberfläche aufgebracht, auf dieser verdampft und dann das verdampfte Wasserstoffperoxid über das mittels der Trägergaszuleitung 20 zugeführte Trägergas mitgenommen und abgeführt. Aus der Verdampfungsvorrichtung 2 wird dann über eine entsprechende Behandlungsgasleitung 3 der aus dem Trägergas und dem verdampften Wasserstoffperoxid bestehende Behandlungsgasstrom an den eigentlichen Behandlungsort zur Behandlung der Anlagenkomponente oder des Packmittels geleitet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Isolator 4 vorgesehen, in welchen das Behandlungsgas mittels der Behandlungsgasleitung 3 zur Behandlung zugeführt wird. Um die Konzentration des Wasserstoffperoxids in dem Behandlungsgas, also in dem aus dem Trägergas und dem verdampften Wasserstoffperoxid bestehenden Volumenstrom, zu bestimmen, ist ein Sensor 5 vorgesehen, mittels welchem die Konzentration bestimmt werden kann. Der Sensor 5 ist am Ende der Behandlungsgasleitung 3 angeordnet, und kann auf diese Weise die
Wasserstoffperoxidkonzentration des Behandlungsgases am Ende der Behandlungsgasleitung 3 und damit direkt vor dem beziehungsweise beim Eintreten in den Isolator 4 messen.
Damit entspricht die mit dem Sensor 5 gemessene Wasserstoffperoxidkonzentration der
Wasserstoffperoxidkonzentration in dem Behandlungsgas, welche in den Isolator 4 eintritt. Mögliche Leitungsverluste innerhalb der Behandlungsgasleitung 3, welche beispielsweise durch den Zerfall von Wasserstoffperoxid auf dem Leitungsweg zwischen der Verdampfungsvorrichtung 2 und dem Eintritt in den Isolator 4 stattgefunden haben, und welche von der Temperatur, der
Leitungsbeschaffenheit und Länge und möglicherweise auch in der Behandlungsgasleitung 3 vorliegenden Verschmutzungen abhängen können und auf diese Weis nicht exakt vorhersagbar sind, kann auf diese Weise ignoriert werden. Vielmehr ist die exakte Konzentration des
Wasserstoffperoxids am Behandlungsort - hier dem Isolator 4 - bekannt, da sie mittels des Sensors 5 direkt vor am Behandlungsort gemessen wird.
Der Sensor 5 meldet sein Konzentrationssignal entsprechend über eine Regelleitung 50 (und einer eventuell zwischengeschalteten und hier nicht explizit gezeigten Regel- und/oder
Steuervorrichtung) an das Regelventil 28, mittels welchem die Zuleitung von flüssigem
Wasserstoffperoxid zu dem Verdampfer 2 geregelt wird. Entsprechend kann bei einer Abweichung der Wasserstoffperoxidkonzentration am Sensor 5 von der gewünschten
Wasserstoffperoxidkonzentration ein der Verdampfungsvorrichtung 2 zugeführter Volumenstrom von flüssigem Wasserstoffperoxid so geregelt werden, dass am Sensor 5 und mithin am
Behandlungsort die gewünschte Wasserstoffperoxidkonzentration erreicht und eingehalten wird. Eine Abschätzung der Leitungsverluste und eine entsprechend notwendige„Sicherheitsmarge" ist damit nicht mehr notwendig.
Auf diese Weise kann das über das Regelventil 28 zugeführte flüssige Wasserstoffperoxid effizient eingesetzt werden und es wird nur die tatsächlich am Behandlungsort, in diesem Fall im Isolator 4, benötigte Menge an flüssigem Wasserstoffperoxid in der Verdampfungsvorrichtung 2 verdampft. Damit kann zumindest das Wasserstoffperoxid eingespart werden, das in den bislang verwendeten Vorrichtungen zur Bereitstellung einer„Sicherheitsmarge" verwendet wurde.
Weiterhin kann durch die Messung der Wasserstoffperoxidkonzentration am Behandlungsort sichergestellt werden, dass im Isolator 4 eine korrekte Sterilisierung entsprechend der Vorgaben durchgeführt wird, wobei hier die entsprechende Konzentration an Wasserstoffperoxid erreicht wird und damit die gewünschte und vorgegebene Sterilisationsleistung erreicht wird.
In Figur 2 ist eine Variante der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung dargestellt. Der Sensor 5 befindet sich nun innerhalb einer Wand des Isolators 4 und kann auf diese Weise die im Isolator im
Behandlungsgas vorliegende Wasserstoffperoxidkonzentration messen und auf diese Weise die Zufuhr des Wasserstoffperoxids über die Behandlungsgasleitung 3 entsprechend beeinflussen.
In Figur 3 ist im Isolator 4 ein Behandlungskarussell 40 vorgesehen, in welchem Packmittel 100, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel schematisch als Preforms gezeigt sind, sterilisiert werden können. Hierzu sind in dem Behandlungskarussell 40 Behandlungsdüsen 42 vorgesehen, welche jeweils oberhalb eines Packmittels 100 angeordnet sind, und mittels welchen das
Behandlungsgas in die Packmittel 100 eingeblasen werden kann. Das über die
Behandlungsgasleitung 3 zugeführte Behandlungsgas wird von dem stehenden Teil der Vorrichtung auf den sich drehenden Teil der Vorrichtung, nämlich auf das Behandlungskarussell 40, mittels eines Drehverteilers 30 übergeben.
Der Sensor 5 ist direkt vor dem Drehverteiler 30 angeordnet, so dass die Konzentration des Wasserstoffperoxids bekannt ist, welche an das Behandlungskarussell 40 übergeben wird.
Entsprechend können auch hier die vorteilhaften Wirkungen erreicht werden, insbesondere kann sichergestellt werden, dass das über den Drehverteiler 30 an das Behandlungskarussell 40 übergebene Behandlungsgas die gewünschte Konzentration aufweist und entsprechend
Leitungsverluste innerhalb der Behandlungsgasleitung 3 oder Schwankungen in der Konzentration des Wasserstoffperoxids in dem über die Wasserstoffperoxidzuleitung 26 zugeführten flüssigen Wasserstoffperoxids keinen Einfluss auf die Sterilisationsleistung innerhalb des
Behandlungskarussells 40 aufweist.
In Figur 4 ist eine weitere Variante der in Figur 3 gezeigten Behandlungsvorrichtung gezeigt, wobei der Sensor 5 nun am Behandlungskarussell 40 selbst angeordnet ist und insbesondere direkt an der Behandlungsdüse 42 beziehungsweise in der Behandlungsdüse 42 vorgesehen ist.
Entsprechend kann die Wasserstoffperoxidkonzentration direkt am Behandlungsort gemessen werden.
Die Übertragung des Messsignals der durch den Sensor 5 gemessenen
Wasserstoffperoxidkonzentration von dem Behandlungskarussell 40 an den stehenden Teil der Vorrichtung 1 findet in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mittels eines Schleifringübertragers 52 statt, so dass das Sensorsignal des Sensors 5 dann über die Regelleitung 50 an das Regelventil 28 übergeben werden kann. Andere Arten der drahtgebundenen Übergabe des Messsignals von dem drehenden Teil auf den stehenden Teil der Vorrichtung sind ebenfalls denkbar.
In Figur 5 ist eine weitere Variante der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform gezeigt. Hier ist der Sensor 5 ebenfalls am Behandlungskarussell 40 angeordnet und dreht sich entsprechend gemeinsam mit dem Behandlungskarussell 40.
Der Sensor 5 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine drahtlose Übertragungsvorrichtung auf, mit der das Messsignal von dem drehenden Teil auf den stehenden Teil der Vorrichtung 1 übergeben werden kann.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Sensor 5 einen passiven RFID-Chip auf, mittels welchem eine Übertragung des jeweiligen Sensorsignals an eine am stehenden Teil der
Vorrichtung angeordnete RFID-Antenne 54 ermöglicht wird, welche mittels einer
Auswertungsvorrichtung entsprechend das Sensorsignal auf die Regelleitung 50 übergibt, so dass mittels des Sensorsignals das Regelventil 28 zur Zufuhr des flüssigen Wasserstoffperoxids geregelt werden kann.
In diesem Ausführungsbeispiel ist es durch die Ausstattung des Sensors 5 mit einem passiven RFID-Chip möglich, dass das Sensorsignal vom Sensor 5 vom drehenden Teil des
Behandlungskarussells 40 ohne weitere Kontaktierung auf den stehenden Teil übergeben werden kann, nämlich an die am stationären Teil angeordnete RFID-Antenne 54. Der passive RFID-Chip des Sensors 5 erhält bei jedem Vorbeistreichen an der RFID-Antenne 54 Energie, welche im RFID- Chip zur Übertragung des jeweiligen Sensorsignals verwendet wird. Entsprechend kann auf diese Weise eine Überwachung der Wasserstoffperoxidkonzentration an jeder einzelnen Behandlungsdüse 42 am Behandlungskarussell 40 erreicht werden, an der ein Sensor 5 angeordnet ist, und es wird auf diese Weise ein Sensor 5 bereitgestellt, welcher ohne weitere Verkabelung am drehenden Teil der Vorrichtung einsetzbar ist. In der
Auswertungsvorrichtung 56 wird dann aus der Vielzahl der empfangenen Sensorsignale ermittelt, welches Sensorsignal tatsächlich zur Regelung des Regelventils 28 hinzugezogen werden soll. Dies kann entweder ein Mittelwert aus den Sensorwerten der Sensoren 5 sein, oder aber es wird die niedrigste gemessene Konzentration der Sensoren 5 hierfür verwendet.
An dem Behandlungskarussell 40 kann an oder in jeder Behandlungsdüse 42 ein Sensor 5 vorgesehen sein, oder aber nur an einer Auswahl von Behandlungsdüsen 42 oder gar nur an einer einzigen der Behandlungsdüsen 42. Unter der Annahme, dass die Behandlungsgasleitungen bis zu jeder Behandlungsdüse 42 identisch ausgebildet sind, kann die Verwendung eines einzelnen Sensors 5 ausreichend sein. Bei der Verwendung von mindestens einem weiteren Sensor 5 an einer weiteren Behandlungsdüse 42 können etwaige Sensorfehler ausgeglichen oder detektiert werden und etwaige Abweichungen in der Ausbildung der Zuleitungen zu den Behandlungsdüsen 42 berücksichtigt werden.
Weiterhin ermöglicht es die Anordnung von Sensoren an jeder Behandlungsdüse 42, eine entsprechende Plausibilitätskontrolle durchzuführen und sicherzustellen, dass die Behandlung an allen Behandlungsdüsen 42 mit einer vorgegebenen Sicherheit durchgeführt wird und die entsprechend behandelten Packmittel oder Anlagenkomponenten den gewünschten
Sterilisierungsgrad erreichen.
Die Positionierung des Sensors 5 an der Behandlungsdüse 42 ist schematisch für einen
Behandlungsdüsentyp in Figur 6 gezeigt. Die Positionierung ist im Prinzip aber auch auf andere Behandlungsdüsentypen übertragbar.
In den schematischen, perspektivischen und Schnittdarstellungen der Figur 6 ist die Positionierung des Sensors 5 in einer ersten Position A gezeigt, bei welcher der Sensor 5 direkt in die
Behandlungsgasleitung 3 und unmittelbar vor der Austrittsöffnung 420 der Behandlungsdüse 42 angeordnet ist. Entsprechend wird genau der Behandlungsgasstrom gemessen, welcher über die Austrittsöffnung 420 aus der Behandlungsdüse 42 austritt. Damit kann die Wasserstoffperoxidkonzentration des Behandlungsgases, welches aus der Austrittsöffnung 420 der Behandlungsdüse 42 austritt, genau gemessen werden.
In einer zweiten Sensorposition, welche mit B gekennzeichnet ist, ist es möglich, den aus dem Packmittel nach dessen Behandlung rückströmenden Behandlungsgasstrom auf seine
Wasserstoffperoxidkonzentration hin zu messen. Die Anordnung des Sensors 5 in der zweiten Sensorposition B ist entsprechend eine im Klöpperboden angeordnete Position. Der Gasstrom, der an dem Sensor 5 in der Sensorposition B gemessen wird, ist der Gasstrom des aus dem zu behandelnden Behälter entwichenen Gas, das mittels des Klöpperbodens auf die Außenseite des zu behandelnden Packmittels umgelenkt wird.
Mit anderen Worten findet nach dem Austreten des Behandlungsgases aus der Austrittsöffnung 420 der Behandlungsdüse 42 ein Eintreten des Behandlungsgases in den Mündungsbereich des Packmittels statt. Das im Packmittel bereits vorliegende Behandlungsgas wird dadurch aus dem Packmittel verdrängt und strömt aus dem Mündungsbereich des Packmittels wieder aus und wird an dem Klöpperboden der Behandlungsdüse 42 auf die Außenseite des Packmittels umgelenkt.
Die Sensoren können entweder in der ersten Sensorposition A oder in der zweiten Sensorposition B oder auch in beiden Sensorpositionen angeordnet sein.
In Figur 7 ist eine schematische Schnittdarstellung durch das Behandlungskarussell 40 gezeigt, wobei die entsprechenden Behandlungsdüsen 42 zur Behandlung der Packmittel 100 mit Düsen ausgerüstet sind, welche hier gemäß der Figur 6 ausgebildet sind und Sensoren an beiden Sensorpositionen A und B angeordnet sind.
Unterhalb des rotierenden Behandlungskarussells 40 sind stationäre Behandlungsdüsen 44 vorgesehen, an welchen ebenfalls ein Sensor zur Bestimmung der Konzentration vorgesehen sein kann.
In Figur 8 ist schematisch der Aufbau des Sensors 5 in einer bevorzugten Variante gezeigt. Der Sensor 5 weist eine erste passive Oberfläche 500 auf, und eine zweite, mit einem Katalysator belegte Oberfläche 520. Die passive Oberfläche 500 ist entsprechend chemisch inert gegenüber dem Behandlungsgas und insbesondere inert gegenüber dem Wasserstoffperoxid. Die mit dem Katalysator belegte
Oberfläche 520 hingegen bewirkt eine exotherme Abbaureaktion des Wasserstoffperoxids und kann beispielsweise als poröse MN02-Oberfläche ausgebildet sein. Aufgrund der exothermen Reaktion liegt die mit dem Katalysator belegte Oberfläche 520 auf einer Temperatur, welche der
Gastemperatur TGas und der durch die exotherme Reaktion erzeugten Wärme TExotherm entspricht. Die passive Oberfläche 500 nimmt jedoch nur die Gastemperatur Toas 3Π. Aus der Differenz der Temperatur, welche über eine Temperaturdifferenzmessung 540 erreicht wird, kann entsprechend auf die Konzentration des Wasserstoffperoxids in dem an dem Sensor 5 vorbeistreichenden Behandlungsgasstrom geschlossen werden.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
1 Vorrichtung
100 Packmittel
2 Verdampfungsvorrichtung
20 Trägergaszuleitung
22 Regelventil
24 Massenstromsensor
26 Wasserstoffperoxidzuleitung
28 Regelventil
3 Behandlungsgasleitung
30 Drehverteiler
4 Isolator
40 Behandlungskarussell
42 Behandlungsdüse
420 Austrittsöffnung
44 stationäre Behandlungsdüse
5 Sensor
50 Regelleitung
52 Schleifringübertrager
54 RFID-Antenne
56 Auswertu ngsvorrichtu ng
500 passive Oberfläche
520 mit Katalysator belegte Oberfläche
540 Temperaturdifferenzmessung
A erste Sensorposition
B zweite Sensorposition

Claims

Ansprüche
1 . Vorrichtung (1 ) zum Behandeln von Anlagenkomponenten und/oder von Packmitteln in einer Füllproduktabfüllanlage, umfassend eine Verdampfungsvorrichtung (2) zum
Bereitstellen eines verdampftes Wasserstoffperoxid umfassenden Behandlungsgasstroms, weiterhin umfassend eine Behandlungsdüse (42) zum Aufbringen des
Behandlungsgasstromes auf die zu behandelnde Anlagenkomponente und/oder das zu behandelnde Packmittel, gekennzeichnet durch einen Sensor (5) zur Messung der Wasserstoffperoxidkonzentration in dem aus der Behandlungsdüse (42) austretenden Behandlungsgasstrom.
2. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) in der Behandlungsdüse (42) und/oder an der Behandlungsdüse (42) angeordnet ist.
3. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) an einem rotierenden Teil der Vorrichtung angeordnet ist, insbesondere an einem
Behandlungskarussell (40), an welchem die Behandlungsdüse (42) angeordnet ist.
4. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Sensor (5) gemessene Signal der Wasserstoffperoxidkonzentration drahtgebunden von dem rotierenden Teil der Vorrichtung auf einen stehenden Teil der Vorrichtung übertragen wird, insbesondere mittels eines Schleifringübertragers (52).
5. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Sensor (5) gemessene Signal der Wasserstoffperoxidkonzentration drahtlos von dem rotierenden Teil der Vorrichtung auf einen stehenden Teil der Vorrichtung übertragen wird, und der Sensor (5) insbesondere einen RFID-Chip umfasst, mittels welchem eine Übertragung des Signals des Sensors (5) auf eine am stehenden Teil der Vorrichtung angeordnete RFID- Antenne (54) ermöglicht ist. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Sensor (5) gemessene Signal der Wasserstoffperoxidkonzentration zur Regelung der Zufuhr von in der Flüssigphase vorliegendem Wasserstoffperoxid zu in die Verdampfungsvorrichtung (2) verwendet wird.
Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) ein katalytischer Sensor ist, in welchem die
Wasserstoffperoxidkonzentration über eine Temperaturdifferenz zu einer für
Wasserstoffperoxid inerten Oberfläche gemessen wird.
Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsdüse (42) eine Austrittsöffnung (420) zum Leiten des
Behandlungsgasstroms in eine Mündungsbereich eines zu behandelnden Packmittels (100) aufweist und ein Klöpperboden zum Umlenken des aus dem Mündungsbereich des Packmittels (100) strömenden, verdrängten Behandlungsgases auf den Außenbereich des Packmittels (100) vorgesehen ist, wobei ein Sensor (5) in einer ersten Sensorposition (A) in der Behandlungsgasleitung unmittelbar vor der Austrittsöffnung (420) angeordnet ist und / oder ein Sensor (5) in dem Klöpperboden in einer zweiten Sensorposition (B) angeordnet ist.
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