WO2009024247A1 - Verfahren und vorrichtung zum h202-sterilisieren von packmitteln - Google Patents

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WO2009024247A1
WO2009024247A1 PCT/EP2008/006116 EP2008006116W WO2009024247A1 WO 2009024247 A1 WO2009024247 A1 WO 2009024247A1 EP 2008006116 W EP2008006116 W EP 2008006116W WO 2009024247 A1 WO2009024247 A1 WO 2009024247A1
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metering
supply system
hydrogen peroxide
treatment head
dosing
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PCT/EP2008/006116
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Daryoush Sangi
Thomas Herold
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Khs Ag
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    • 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
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; 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
    • 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
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/20—Targets to be treated
    • A61L2202/23—Containers, e.g. vials, bottles, syringes, mail

Definitions

  • Dosing and supply system for devices for H 2 O 2 sterilization of packaging device with such a dosing and supply system and method for operating such a device
  • the invention relates to a metering and supply system according to the preamble of claim 1, to a device for H 2 ⁇ 2 sterilization of packaging according to the preamble of claim 11 and to a method for operating or controlling a device for H 2 ⁇ 2 sterilization according to The preamble of claim 12.
  • H 2 O 2 -Sterilisation in the sense of the invention means a sterilization of packaging materials using hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) -containing sterilization medium, or even a completely consisting of H 2 O 2 sterilization medium (hereinafter also H 2 O 2 - sterilization medium).
  • Packaging in the context of the invention are in particular bottles or similar containers, including KEGs, cans, tubes, but also other packaging, such as. Soft packs or pouches which, prior to introduction of products, e.g. Food or beverage, such as drinks, or drugs need to be sterilized.
  • Methods and apparatus for sterilizing packaging using an H 2 O 2 sterilization medium containing hydrogen peroxide in admixture with hot sterile air and formed in treatment heads of the respective H 2 O 2 sterilization apparatus are known.
  • this method with the introduced via the respective treatment head in the packaging hot H 2 O 2 - sterilization medium on the inner surface of the cooler packaging by condensation, an H 2 O 2 condensation film is formed, which then in a subsequent activation phase by introducing a sterile hot gas - And / or vaporous activation medium, for example, by introducing hot sterile air is activated, so that by decomposition of H 2 O 2 free oxygen radicals are formed, which react for sterilization with existing germs and impurities.
  • a H 2 ⁇ 2 sterilization with high quality that is to say in particular also be carried out reproducibly with high disinfection rate and to keep the consumption of hydrogen peroxide as low as possible, an accurate metering of the hydrogen peroxide addition in the formation of H 2 is ⁇ 2 at -Sterilisationmediums necessary for the treatment heads used.
  • the object of the invention is to show a metering and supply system, which allows optimal hydrogen peroxide dosage with reproducible results. It is also an object of the invention to provide a way to accurately demonstrate a successful introduction of the intended amount of H 2 O 2 .
  • a metering and supply system according to the patent claim 1 is formed.
  • a device for carrying out the H 2 O 2 sterilization is the subject of patent claim 7.
  • a method for operating or controlling such a device is the subject matter of patent claim 8.
  • Fig. 1 in a very simplified representation and in plan view of a machine or apparatus for H 2 O 2 sterilization of packaging materials in the form of bottles;
  • FIG. 2 shows a simplified representation of a treatment head of the device of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a functional representation of a system for metered hydrogen peroxide supply to several treatment heads of the device according to FIG. 1.
  • 1 is a device for treating or sterilizing bottles with hydrogen peroxide (H 2 O 2 ).
  • the device consists essentially of a Rotor 3 driven in rotation around a vertical axis, to which the bottles 2 to be treated are supplied via a container inlet 4 and from which the treated or sterilized bottles 2 are taken via a container outlet 5 and fed to a further use, for example a filler for filling with a product become.
  • each treatment head 6 is assigned to the rotor a bottle or container carrier 7, on which the respective bottle 2 is held during treatment below the treatment head 6, in the illustrated embodiment, the bottles designed as PET bottles 2 hanging on a bottle side mouth flange.
  • the treatment ie the sterilization of the bottles 2 is carried out using the H 2 ⁇ 2 -Sterilisationsmediums which in a conventional manner within a mixing chamber formed in the treatment head 6 6.1 by spraying hydrogen peroxide, for example 35% hydrogen peroxide over at least one Mixing nozzle is generated in sterile air to form a hydrogen peroxide / air aerosol and then by heating this aerosol in an evaporator 6.2 to a temperature of, for example, 145 ° C.
  • a connection for the sterile air and another 6.1.2 connection is provided for the hydrogen peroxide.
  • a tube 8 of the treatment head 6 arranged coaxially with the axis of the respective bottle 2 is introduced into the bottle 2 and first the hot H 2 O 2 sterilization medium is introduced into the interior of the bottle 2 via this tube in an application phase, namely in such a way that an H 2 O 2 condensation film forms on the inner surface of the bottle 2 by condensation.
  • activation of the H 2 O 2 condensation film takes place in the activation phase by introduction of energy, for example by introduction of a hot, sterile gaseous and / or vaporous medium, for example by introducing hot sterile air via the tube 8. so that by decomposition reaction or cleavage of H 2 O 2 free oxygen Radicals are formed which react with existing germs and / or impurities in the respective bottle 2 and thus effect their sterilization.
  • FIG. 3 shows, in a simplified representation and as a block diagram, a supply and metering system for supplying or metering in hydrogen peroxide to the individual treatment heads 6 of the apparatus of FIG. 1, only two treatment heads 6 being shown in FIG. 3 for the sake of simplicity.
  • H 2 O 2 as a little stable product even at normal ambient temperature constantly decomposes into water and oxygen, the rate of decomposition by any pressure changes and / or pressure surges in a H 2 O 2 leading system is still increasing unchecked.
  • metering pumps e.g. Diaphragm pumps
  • high dosing accuracy not possible, u.a. because, due to the decomposition of the hydrogen peroxide in such pumps, but also in leads to or from the pump oxygen bubbles form that make accurate dosing impossible.
  • the metering and supply system 9 includes, inter alia, a supply or supply container 10 which is filled level controlled with the hydrogen peroxide to a predetermined level N 10 , so that in the reservoir 10 above the level Ni 0 a gas space and below the level Ni 0 a Hydrogen peroxide receiving liquid space is formed.
  • the reservoir 10 is connected via a supply line 11 to a control valve 12 to a source of hydrogen peroxide pressurized supply.
  • the gas space of the reservoir 10 is connected via a supply line 13 with a pressure control valve 14, for example with a backward venting pressure reducing valve to a source of sterile air under pressure providing source.
  • the flow meter 16 and arranged in series with these metering valves 17 each form a measuring and metering unit 18, which is provided separately for each treatment head 6 and the metering valves 17 are individually controlled by a central control device 19, u.a. depending on the supplied by the associated flow meter 16 electrical measurement signal.
  • the metering valves 17 are each controlled by the control device 18 between an open and a closed state, preferably pulse-shaped, wherein the dosage then, for example, by a pulse width modulation of the metering valves 17 controlling electrical signals or by changing the times between the open and the closed State is controlled.
  • the connecting lines 15 are designed as short as possible and with the smallest possible inner cross section.
  • the length of the connecting lines 15 in the range of about 1, 5 - 2 m.
  • the inner cross section of these connecting lines is then for example about 1, 5 mm.
  • This reduced cross-section is preferably maintained in the entire controllable connection between the respective treatment head 6 and the reservoir 10, ie not only in the connecting lines 15, but also on the measuring and metering units 18 or on the elements forming these units.
  • the residence time of the hydrogen peroxide in the connection between the reservoir 10 and the port 6.1.2 or the local at least one mixing nozzle of the respective treatment head 6 is a maximum of 60 seconds, preferably a maximum of 40 seconds.
  • metering is not generated by pumping, but by pressurizing the reservoir 10 and that in particular as dosing no metering, but fast-switching or switchable valves are used.
  • gas separators 21 may be provided in these connecting lines or else in a distributor 20 via which the connecting lines 15 are connected to the storage container 10, as shown in FIG Lines is shown.

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Abstract

Dosier- und Versorgungssystem zum dosierten Zuführen von Wasserstoffperoxid an Behandlungsköpfe (6) einer Vorrichtung zur H202-Sterilisatxon von Packmitteln (2) mit wenigstens einem das Wasserstoffperoxid bereitstellenden Vorratsbehälter (10) und mit einer ein steuerbares Dosierelement (17) aufweisenden Verbindungsleitung (15) zwischen dem jeweiligen Behandlungskopf (6) und dem Vorratsbehälter (10), wobei für jeden Behandlungskopf (6) eine eigenständige an einen Vorratsbehälter (10) oder an einen Verteiler (20) führende Verbindungsleitung (15) vorgesehen ist, und dass das Dosierelement ein zumindest während des Dosierens zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen zustand elektrisch steuerbares Dosierventil (17) ist, welches am Behandlungskopf (6) oder unmittelbar am Behandlungskopf vorgesehen ist.

Description

Dosier- und Versorgungssystem für Vorrichtungen zum H2O2-Sterilisieren von Packmitteln, Vorrichtung mit einem solchen Dosier- und Versorgungssystem sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Dosier- und Versorgungssystem gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 , auf eine Vorrichtung zum H2θ2-Sterilisieren von Packmitteln gemäß Oberbegriff Patentanspruch 11 sowie auf ein Verfahren zum Betrieb oder zur Steuerung einer Vorrichtung zum H2θ2-Sterilisieren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 12.
"H2O2-Sterilisation" im Sinne der Erfindung bedeutet eine Sterilisation von Packmitteln unter Verwendung von Wasserstoffperoxid (H2O2) enthaltenden Sterilisationsmediums, oder aber auch eines vollständig aus H2O2 bestehenden Sterilisationsmediums (nachstehend auch H2O2-Sterilisationsmedium).
"Packmittel" im Sinne der Erfindung sind insbesondere Flaschen oder dergleichen Behälter, einschließlich KEGs, Dosen, Tuben, aber auch andere Verpackungen, wie z.B. Weichverpackungen oder Beutel, die vor dem Einbringen von Produkten, z.B. Lebens- oder Genussmittel, wie beispielsweise Getränken, oder Arzneimittel sterilisiert werden müssen.
Verfahren und Vorrichtungen zum Sterilisieren von Packmitteln unter Verwendung eines H2O2-Sterilisationsmediums, welches Wasserstoffperoxid in Mischung mit heißer steriler Luft enthält und in Behandlungsköpfen der jeweiligen Vorrichtung zur H2O2-Sterilisation gebildet wird, sind bekannt. Bei diesem Verfahren wird mit dem über den jeweiligen Behandlungskopf in das Packmittel eingebrachten heißen H2O2- Sterilisationsmedium an der Innenfläche des kühleren Packmittels durch Kondensation ein H2O2-Kondensationsfilm gebildet, der dann in einer darauffolgenden Aktivierungsphase durch Einbringen eines sterilen heißen gas- und/oder dampfförmigen Aktivierungsmediums, beispielsweise durch Einbringen von heißer steriler Luft aktiviert wird, sodass durch Zerfall von H2O2 freie Sauerstoffradikale entstehen, die zur Sterilisation mit vorhandenen Keimen und Verunreinigungen reagieren. Um eine H2θ2-Sterilisation mit hoher Qualität, d.h. mit hoher Entkeimungsrate insbesondere auch reproduzierbar durchzuführen und dabei den Verbrauch an Wasserstoffperoxid möglichst gering zu halten, ist eine genaue Dosierung der Wasserstoffperoxid-Zugabe bei der Bildung des H2θ2-Sterilisationmediums an den verwendeten Behandlungsköpfen notwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dosier- und Versorgungssystem aufzuzeigen, welches eine optimale Wasserstoffperoxid-Dosierung mit reproduzierbaren Ergebnissen ermöglicht. Ebenfalls ist es Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zum genauen Nachweis einer erfolgten Einbringung der vorgesehenen Menge an H2O2 aufzuzeigen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Dosier- und Versorgungssystem entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Vorrichtung für die Durchführung der H2O2-Sterilisation ist Gegenstand des Patentanspruchs 7. Ein Verfahren zum Betrieb bzw. zur Steuerung einer derartigen Vorrichtung ist Gegenstand des Patentanspruchs 8.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in sehr vereinfachter Darstellung und in Draufsicht eine Maschine bzw. Vorrichtung zum H2O2-Sterilisieren von Packmitteln in Form von Flaschen;
Fig. 2 in vereinfachter Darstellung einen Behandlungskopf der Vorrichtung der Figur 1;
Fig. 3 in Funktionsdarstellung ein System zur dosierten Wasserstoffperoxid- Versorgung mehrerer Behandlungsköpfe der Vorrichtung gemäß Figur 1.
In den Figuren ist 1 eine Vorrichtung zum Behandeln bzw. Sterilisieren von Flaschen mit Wasserstoffperoxid (H2O2). Die Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem um eine vertikale Achse umlaufend angetriebenen Rotor 3, dem die zu behandelnden Flaschen 2 über einen Behältereinlauf 4 zugeführt werden und von dem die behandelten bzw. sterilisierten Flaschen 2 über einen Behälterauslauf 5 entnommen und einer weiteren Verwendung, beispielsweise einem Füller zum Füllen mit einem Füllgut zugeführt werden.
Am Umfang des Rotors 3 ist in gleichmäßigen Winkelabständen um die vertikale Maschinen- oder Rotorachse versetzt eine Vielzahl von Behandlungsköpfen 6 vorgesehen. Jedem Behandlungskopf ist am Rotor ein Flaschen- oder Behälterträger 7 zugeordnet, an dem die jeweilige Flasche 2 während der Behandlung unterhalb des Behandlungskopfes 6 gehalten ist, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform die als PET-Flaschen ausgebildeten Flaschen 2 an einem flaschenseitigen Mündungsflansch hängend.
Die Behandlung, d.h. die Sterilisation der Flaschen 2 erfolgt unter Verwendung des H2θ2-Sterilisationsmediums, welches in an sich bekannter Weise innerhalb einer in dem Behandlungskopf 6 gebildeten Mischkammer 6.1 durch Einsprühen von Wasserstoffperoxid, beispielsweise von 35-%igen Wasserstoffperoxid über wenigstens eine Mischdüse in sterile Luft zur Bildung eines Wasserstoffperoxid/Luft- Aerosols und durch anschließendes Erhitzen dieses Aerosols in einem Verdampfer 6.2 auf eine Temperatur von beispielsweise 145°C erzeugt wird. An der Mischkammer ist ein Anschluss 6.1.1 für die sterile Luft sowie ein weiterer Anschluss 6.1.2 für das Wasserstoffperoxid vorgesehen.
Für die Behandlung wird ein achsgleich mit der Achse der jeweiligen Flasche 2 angeordnetes Rohr 8 des Behandlungskopfes 6 in die Flasche 2 eingeführt und über dieses Rohr in einer Applikationsphase zunächst das heiße H2O2- Sterilisationsmedium in das innere der Flasche 2 eingebracht, und zwar derart, dass sich durch Kondensation an der Innenfläche der Flasche 2 ein H2O2- Kondensationsfilm bildet. Im Anschluss an diese Applikationsphase erfolgt in der Aktivierungsphase die Aktivierung des H2O2-Kondensationsfilmes durch Energieeintrag, und zwar z.B. durch Einleitung eines heißen, sterilen gas- und/oder dampfförmigen Mediums, beispielsweise durch Einleiten von heißer steriler Luft über das Rohr 8, so dass durch Zerfallreaktion oder Spaltung von H2O2 freie Sauerstoff- Radikale entstehen, die mit vorhandenen Keimen und/oder Verunreinigungen in der jeweiligen Flasche 2 reagieren und so deren Sterilisation bewirken.
Um einerseits den Verbrauch an Wasserstoffperoxid zu optimieren, andererseits aber eine Sterilisation mit hoher Qualität, d.h. mit hoher Entkeimungsrate reproduzierbar und nachweisbar zu erreichen, ist eine genaue und insbesondere auch eine reproduzierbare Dosierung der über den Anschluss 6.1.2 der jeweiligen Mischkammer 6.1 zugeführten Menge an Wasserstoffperoxid unerlässlich.
Die Figur 3 zeigt in vereinfachter Darstellung und als Blockdiagramm ein Versorgungs- und Dosiersystem zum Versorgen bzw. dosierten Zuführen von Wasserstoffperoxid an die einzelnen Behandlungsköpfe 6 der Vorrichtung der Figur 1 , wobei in der Figur 3 der einfacheren Darstellung wegen nur zwei Behandlungsköpfe 6 gezeigt sind.
Ein grundsätzliches Problem bei der dosierten Zuführung von Wasserstoffperoxid an die Behandlungsköpfe 6 ist, dass das H2O2 als ein wenig stabiles Produkt bereits bei normaler Umgebungstemperatur ständig in Wasser und Sauerstoff zerfällt, wobei die Zerfallsrate durch eventuelle Druckänderungen und/oder Drückstöße in einem H2O2 führenden System noch unkontrolliert gesteigert wird.
Nach einer der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis ist somit eine dosierte Zuführung von Wasserstoffperoxid aus einem Vorratsbehälter über dosierende Pumpen, z.B. Membranpumpen, mit hoher Dosiergenauigkeit nicht möglich, und zwar u.a. deswegen, weil sich durch den Zerfall des Wasserstoffperoxids in derartigen Pumpen, aber auch in Zuleitungen an bzw. von den Pumpen Sauerstoffblasen bilden, die eine genaue Dosierung nicht möglich machen.
Dieses Problem wird durch die Ausbildung des in der Figur 3 allgemein mit 9 bezeichneten Dosier- und Versorgungssystems gelöst. Das Dosier- und Versorgungssystem 9 umfasst u.a. einen Vorrats- oder Versorgungsbehälter 10, der bis zu einem vorgegebenen Niveau N10 niveaugesteuert mit dem Wasserstoffperoxid gefüllt ist, so dass im Vorratsbehälter 10 oberhalb des Niveaus Ni0 ein Gasraum und unterhalb des Niveaus Ni0 ein das Wasserstoffperoxid aufnehmender Flüssigkeitsraum gebildet ist. Der Vorratsbehälter 10 ist über eine Versorgungsleitung 11 mit einem Steuerventil 12 an eine Wasserstoffperoxid unter Druck bereitstellende Quelle angeschlossen. Zur Erzeugung des Dosierdruckes ist der Gasraum des Vorratsbehälters 10 über eine Versorgungsleitung 13 mit einem Druckregelventil 14, beispielsweise mit einem rückwärts entlüftenden Druckminderventil an eine sterile Luft unter Druck bereitstellende Quelle angeschlossen.
In den Flüssigkeitsraum des Vorratsbehälters 10 münden mehrere Verbindungsleitungen 15, von denen jede über einen Durchflussmesser 16, beispielsweise über einen magnetisch induktiven Durchflussmesser und ein schnell schaltendes Dosierventil 17 an einen Behandlungskopf 6 bzw. an den Anschluss 6.1.2 der betreffenden Mischkammer 6.1 angeschlossen ist. Die Durchflussmesser 16 und die in Serie mit diesen angeordneten Dosierventile 17 bilden jeweils eine Mess- und Dosiereinheit 18, die für jeden Behandlungskopf 6 gesondert vorgesehen ist und deren Dosierventile 17 durch eine zentrale Steuereinrichtung 19 individuell steuerbar sind, und zwar u.a. in Abhängigkeit von dem vom zugehörigen Durchflussmesser 16 gelieferten elektrischen Messsignal.
Die Dosierventile 17 sind jeweils durch die Steuereinrichtung 18 zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand steuerbar, und zwar vorzugsweise impulsförmig, wobei die Dosierung dann beispielsweise durch eine Impulsbreitenmodulation der die Dosierventile 17 ansteuernden elektrischen Signale bzw. durch Änderungen der Zeiten zwischen dem geöffneten und dem geschlossenen Zustand gesteuert wird.
Um das Abspalten von Sauerstoff aus dem Wasserstoffperoxid und u.a. hieraus resultierende Fehler bei der Dosierung zu vermeiden, ist bei dem Dosier- und Versorgungssystem 9 die Wegstrecke für das Wasserstoffperoxid innerhalb der Mess- und Dosiereinheit 18 und dabei insbesondere zwischen dem jeweiligen Dosierventil 17 und der Mischkammer 6.1 bzw. der dortigen, dem Anschluss 6.1.2 zugeordneten wenigstens einen Mischdüse sehr kurz gehalten, um so auch eine sehr kurze, ein in schädlichem Umfang erfolgendes Abspalten von Sauerstoff verhindernde Verweildauer des Wasserstoffperoxids in der Mess- und Dosiereinheit 18 zu erreichen. Weiterhin sind aus gleichem Grund auch die Verbindungsleitungen 15 möglichst kurz und mit einem möglichst kleinen Innenquerschnitt ausgeführt. Bevorzugt liegt die Länge der Verbindungsleitungen 15 im Bereich von etwa 1 ,5 - 2 m. Der Innenquerschnitt dieser Verbindungsleitungen beträgt dann beispielsweise etwa 1 ,5 mm. Dieser reduzierte Querschnitt ist bevorzugt in der gesamten steuerbaren Verbindung zwischen dem jeweiligen Behandlungskopf 6 und dem Vorratsbehälter 10 eingehalten ist, d.h. nicht nur in den Verbindungsleitungen 15, sondern auch an den Mess- und Dosiereinheiten 18 bzw. an den diese Einheiten bildenden Elementen. Durch diese oder andere Maßnahmen ist in Verbindung mit der periodischen Ansteuerung der Dosierventile 17 auch erreicht, dass im normen Betrieb der Vorrichtung 1 die Verweildauer des Wasserstoffperoxids in der Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter 10 und dem Anschluss 6.1.2 bzw. der dortigen wenigstens einen Mischdüse des jeweiligen Behandlungskopfes 6 maximal 60 Sek., vorzugsweise maximal 40 Sek. beträgt. Von besonderer Bedeutung ist auch, dass Dosierdruck nicht durch Pumpen erzeugt wird, sondern durch Druckbeaufschlagung des Vorratsbehälters 10 und dass insbesondere als Dosierelemente keine Dosierpumpen, sondern schnell schaltende oder schaltbare Ventile verwendet werden.
Diesbezüglich wurde bei Versuchen im Hause der Anmelderin ermittelt, dass eine hinreichende Genauigkeit der Dosierung des H2O2 lediglich dann erzielbar ist, wenn die Dosierventile 17 besonders kurze Schaltzeiten aufweisen. Es wurde festgestellt, das oberhalb einer Schaltzeit von 90 ms keine ausreichenden Genauigkeiten erzielbar sind. Die Ursache dafür ist in den komplexen strömungstechnischen Vorgängen innerhalb des Gesamtsystems während des Öffnen und/oder Schließens der Ventile zu sehen. Insbesondere das Beschleunigen oder Verzögern der in den Leitungen befindlichen Flüssigkeitssäule verursacht bei langen Schaltzeiten durch den sich über einen längern Zeitpunkt permanent aber unstetig verändernden Volumenstrom des H2O2-Sterilisationsmediums nicht akzeptable Mess-Ungenauig- keiten. Eine deutliche Verbesserung der Genauigkeit der Messergebnisse konnte bereits bei Schaltzeiten unterhalb von 50 ms erzielt werden.
Beste Ergebnisse für die Messgenauigkeit der dosierten Menge des H2O2- Sterilisationsmediums konnten bei Schaltzeiten unterhalb von 1 ms erzielt werden. Für das schalten eines Flüssigkeitsstromes geeignete Ventile mit derart kurzen Schaltzeiten sind dem Fachmann beispielsweise aus dem Bereich der Tintenstrahl- Druck-Technologie bekannt. Die Arbeitsweise des Dosier- und Versorgungssystems 9 ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung, d.h. zur dosierten Abgabe des Wasserstoffperoxids am jeweiligen Behandlungskopf wird das betreffende Dosierventil 17 in Abhängigkeit von dem an dem Dosierventil anstehenden Dosierdruck, von dem vom Durchflussmesser 16 gelieferten Steuersignal sowie auch in Abhängigkeit vom Volumenstrom der der jeweiligen Mischkammer 6.1 zufließenden sterilen Luft gesteuert.
Um in den Verbindungsleitungen 15 eventuell aus dem Wasserstoffperoxid abgespalteten Sauerstoff zu entfernen, können in diesen Verbindungsleitungen oder aber in einem Verteiler 20, über den die Verbindungsleitungen 15 an den Vorratsbehälter 10 angeschlossen sind, Gasabscheider 21 vorgesehen werden, wie dies in der Figur 3 mit unterbrochenen Linien dargestellt ist.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
So ist beispielsweise vorgesehen, die einem einzelnen Behandlungskopf zugeführte Menge von Wasserstoffperoxid mittels eines Regelkreises zu regeln. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn innerhalb dieser Regelung auch die Parameterkombination Dosierdruck / Dosierzeit berücksichtigt wird.
Die Erfindung wurde vorstehend im Zusammenhang mit der H2θ2-Sterilisation von Flaschen 2 erläutert. Die Erfindung, insbesondere auch die beschriebenen Dosiersysteme 9 und 9a sind aber für die H2θ2-Sterilisation von anderen Packmitteln wie beispielsweise Schraubverschlüssen ebenfalls geeignet.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Flasche
3 Rotor
4 Einlauf
5 Auslauf
6 Behandlungskopf
6.1 Mischkammer
6.2 Verdampfer
6.1.1 Anschluss für Sterilluft mit Mischkopfdüse
6.1.2 Anschluss für H2O2 mit Mischkopfdüse
7 Flaschen- bzw. Behälterträger
8 Rohr
9 Dosier- und Versorgungssystem
10 Vorratsbehälter
11 Versorgungsleitung
12 Steuerventil
13 Versorgungsleitung
14 Steuerventil
15 Verbindungsleitung
16 Durchflussmesser
17 Dosierventil
18 Mess- und Dosiereinheit
19 Steuereinrichtung
20 Verteiler
21 Gasabscheider
N10 Niveau

Claims

Patentansprüche
1. Dosier- und Versorgungssystem zum dosierten Zuführen von Wasserstoffperoxid an Behandlungsköpfe (6) einer Vorrichtung zur H2O2-Sterilisation von Packmitteln (2) mit wenigstens einem das Wasserstoffperoxid bereitstellenden Vorratsbehälter (10) und mit einer ein steuerbares Dosierelement (17) aufweisenden Verbindungsleitung (15) zwischen dem jeweiligen Behandlungskopf (6) und dem Vorratsbehälter (10), dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Behandlungskopf (6) eine eigenständige an einen Vorratsbehälter (10) oder an einen Verteiler (20) führende Verbindungsleitung (15) vorgesehen ist, und dass das Dosierelement ein zumindest während des Dosierens zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand elektrisch steuerbares Dosierventil (17) ist, welches am Behandlungskopf (6) oder unmittelbar am Behandlungskopf vorgesehen ist.
2. Dosier- und Versorgungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in Serie mit dem jeweiligen Dosierventil (17) ein Durchflussmesser (16), beispielsweise ein magnetisch induktiver Durchflussmesser (MID) vorgesehen ist.
3. Dosier- und Versorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (10) ein mit einem Überdruck oder Dosierdruck beaufschlagter oder beaufschlagbarer Behälter ist.
4. Dosier- und Versorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitungen (15) eine maximale Länge von etwa 1 ,5 - 2 m aufweisen.
5. Dosier- und Versorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem wenigstens einen Vorratsbehälter (10) und dem jeweiligen Behandlungskopf (6) zumindest auf dem größeren Teil ihrer Länge einen Querschnitt im Bereich von etwa 1 ,5 mm besitzt.
6. Dosier- und Versorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Verbindung zwischen dem jeweiligen Behandlungskopf und dem Vorratsbehälter (10) derart ausgebildet ist, dass die Verweildauer des Wasserstoffperoxids in der jeweiligen steuerbaren Verbindung maximal 60 Sek., bevorzugt maximal 40 Sek. beträgt.
7. Dosier- und Versorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (10) mit Überdruck bzw. Dosierdruck beaufschlagbar ist.
8. Dosier- und Versorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltzeit der Dosierventile (17) weniger als 90 ms beträgt.
9. Dosier- und Versorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltzeit der Dosierventile (17) weniger als 50 ms beträgt.
10. Dosier- und Versorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltzeit der Dosierventile (17) weniger als 1 ms beträgt.
11.Vorrichtung zur H2O2-Sterilisation von Packmitteln (2) mit wenigstens einem Behandlungskopf (6) zum Einbringen jeweils eines erhitzten, aus Wasserstoffperoxid und einem dampf- und oder gasförmigen Träger bestehenden H2θ2-Sterilisationsmediums in das zu sterilisierende Packmittel (2) und zum anschließenden Aktivieren des H2θ2-Sterilisationsmediums, sowie mit einem Dosier- und Versorgungssystem (9) zum dosierten Zuführen des Wasserstoffperoxids an den wenigstens einen Behandlungskopf (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Dosier- und Versorgungssystem (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
12. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur H2O2-Sterilisation von Packmitteln (2) mit wenigstens einem Behandlungskopf (6) zum Einbringen jeweils eines aus Wasserstoffperoxid und einem dampf- und oder gasförmigen Träger bestehenden H2θ2-Sterilisationsmediums in das zu sterilisierende Packmittel (2) und zum anschließenden Aktivieren des H2θ2-Stehlisationsmediums sowie mit einem Dosier- und Versorgungssystem (9) zum dosierten Zuführen des Wasserstoffperoxids über steuerbaren Verbindungen (15, 16, 17) an die Behandlungsköpfe (6), dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebs in den gesteuerten Verbindungen als Dosierelemente vorgesehene Dosierventile (17) derart ständig geöffnet und geschlossen werden, dass sich in den steuerbaren Verbindungen (15, 16, 17) für das Wasserstoffperoxid eine Verweildauer von maximal 60 Sek., bevorzugt eine Verweildauer von maximal 40 Sek. ergibt.
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