WO2020070097A2 - Verfahren und vorrichtung zum sterilisieren von preforms oder von daraus geformten behältern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum sterilisieren von preforms oder von daraus geformten behältern

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WO2020070097A2
WO2020070097A2 PCT/EP2019/076522 EP2019076522W WO2020070097A2 WO 2020070097 A2 WO2020070097 A2 WO 2020070097A2 EP 2019076522 W EP2019076522 W EP 2019076522W WO 2020070097 A2 WO2020070097 A2 WO 2020070097A2
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sterilization
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parts
containers
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Martin Gerhards
Thomas Herold
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    • B67C7/0073Sterilising, aseptic filling and closing

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the sterilization of preforms ("preforms") for the production of containers shaped by pneumatic pressure (blowing pressure) or hydraulic pressure (in particular the pressure of a fluid to be filled), or for sterilizing them Wise shaped containers.
  • preforms for the production of containers shaped by pneumatic pressure (blowing pressure) or hydraulic pressure (in particular the pressure of a fluid to be filled), or for sterilizing them Wise shaped containers.
  • the invention further relates to a method and a device for producing containers formed from preforms by pneumatic pressure (blowing pressure) or hydraulic pressure (in particular the pressure of a fluid to be filled), with a method or a device for sterilizing the preforms or from them container shaped by pneumatic or hydraulic pressure.
  • pneumatic pressure Blowing pressure
  • hydraulic pressure in particular the pressure of a fluid to be filled
  • Blow molded containers are usually produced by expanding a preform ("preform") made of a thermoplastic material such as PET into a blow mold by exerting blowing pressure, in order then to be filled with a filling (in particular a fluid) in a subsequent filling station
  • preform a preform made of a thermoplastic material such as PET
  • filling in particular a fluid
  • sterilization of the preform or the container blow-molded therefrom is also required before the filling material is introduced.
  • a corresponding device for producing filled containers from pre-molded articles is from WO 2011/076167 known.
  • sterilization of the preforms or containers is generally required.
  • a problem with the sterilization can be that at least small amounts of the sterilizing agent are not in the preform to be sterilized or the container but in the surrounding areas and on other parts or components of the relevant sterilization room or the sterilization device, for example Transport and conveying facilities, guided tours, etc.
  • the sterilizing agent usually has a temperature that is higher than these areas and parts, for example between about 100 ° C. and about 130 ° C., there is a risk that the (vaporous) sterilizing agent will condense in these areas and on these parts or components.
  • the condensate can then lead to salt-like deposits which can only be removed with great effort and can cause damage due to corrosion and other problems.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method and a device for sterilizing preforms ("preforms") for the production of containers shaped by pneumatic or hydraulic pressure or for the sterilization of containers shaped in this way, with which of the above-mentioned deposits and problems in connection with undesired condensation of sterilization steam or the aforementioned accumulation of condensate can be at least partially avoided.
  • a condensation of sterilization steam on the parts and components where this condensation is undesirable is at least partially prevented by either heating these parts or components to a temperature which is preferably at least as high as the condensation temperature of the sterilization - Steam, and / or by the fact that at least part of the sterilization steam liquefied by condensation on cooling elements (hereinafter referred to as "condensation traps") and thus such undesirable condensation is avoided.
  • This solution can be used both in connection with the sterilization of preforms and in connection with the sterilization of containers formed from the preforms by pneumatic or hydraulic pressure and is preferably part of a device or a method for blow molding containers made of thermoplastic material.
  • this solution can also be used as a component of a device or a method for producing filled containers from preforms, in which the preforms are expanded into a blow mold by the (hydraulic) pressure of a fluid to be filled, so that the containers are shaped and filled represent a common process.
  • the condensation traps are preferably only cooling elements provided for the purpose mentioned, which are used, for example, in combination with a collecting trough which is arranged in such a way that the condensate formed drips selectively into it or runs off.
  • Such a collecting trough can contain a means (for example water or another liquid) for diluting or neutralizing the collected condensate or a catalyst for splitting the condensate into less chemically aggressive substances.
  • a catalyst for example, which is bound to a support matrix introduced into the collecting trough.
  • heavy metal ions such as Mn 2+ ions or an enzymatic catalyst or other catalysts with which the hydrogen peroxide is broken down into water and oxygen.
  • parts or components are preferably heated on which a precipitate of sterilizing agent is particularly disadvantageous or critical for the further production process, such as, for example, on the elements mentioned above, which lie above the openings of the preforms or containers to be sterilized.
  • the condensation traps and / or the heated parts or components are also preferably mounted interchangeably, so that the production process does not have to be interrupted for cleaning the condensation traps or the heated parts or components.
  • the condensation traps are also preferably designed as hollow bodies through which a liquid or gaseous coolant can be passed.
  • the heated parts or components could also be designed as hollow bodies through which a liquid or gaseous heating medium is passed.
  • these parts or components are preferably electrically heated or provided with an electrical heating source (for example resistance heating) which can also be retrofitted and / or is exchangeably mounted.
  • an electrical heating source for example resistance heating
  • the condensation traps are preferably arranged in the flow region of the at least one exhaust device for the sterilizing agent.
  • the condensation traps and / or the heated parts or Components preferably likewise stationary and preferably arranged along at least part of this transport route.
  • the sterilization steam is dispensed through one or more movably arranged dispensing devices, such as in particular nozzles arranged on wheels, which follow the preforms during the dispensing of the sterilization steam along part of their transport path, they are stationary or in addition to the alternatives mentioned above Condensation traps and / or stationary heated parts or components, preferably such condensation traps and / or heated parts or components, which are arranged along at least part of this transport path with the delivery devices.
  • Both the condensation traps and the heated parts or components are preferably made of metal or have a metallic surface
  • FIG. 1 shows a first 3D view of a first embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a second 3D view of the first embodiment according to FIG. 1;
  • Fig. 3 shows a first 3D view of a second embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 4 shows a second 3D view of the second embodiment according to FIG. 3;
  • Fig. 5 shows a first 3D view of a third embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 6 shows a second 3D view of the third embodiment according to FIG. 5.
  • FIG. 7 shows a third 3D view of the third embodiment according to FIG. 5.
  • Figures 1 and 2 show the basic structure of a first embodiment of a device according to the invention, which is usually arranged in a sterilization room enclosing this.
  • the essential components are a first wheel 1, to which the preforms P to be sterilized are fed and which, in the plan view of FIGS. 1 and 2, is driven to rotate counterclockwise, and a second wheel 2, which rotates clockwise, and which the sterilized preforms P takes over from the first wheel 1 and feeds this to another processing station within a device for blow molding containers.
  • the two wheels 1, 2 are usually designed in the form of pocket wheels and have cutouts (pockets) arranged along their circumference, which are dimensioned such that in each case a preform P can be held essentially vertically with its opening pointing upwards.
  • the two wheels 1, 2 can also be designed as pincer wheels on which the preforms are held with pincer-like elements.
  • a sterilizing agent which is usually a sterilizing steam and has, for example, hydrogen peroxide, peracetic acid and / or other chemical sterilizing agents as well as water and hot air and, for example, a temperature of between about 100 ° C. and about l30 ° C.
  • the feed 3 ends in a fixed nozzle, which is located above the pockets of the first wheel 1 and which is directed towards the openings of the preforms P conveyed under the nozzle, so that the sterilization steam emerging from the nozzle reaches the preforms P.
  • this steam also enters the gaps between two adjacent pre forms P during the rotation of the first wheel 1 and then condenses in particular on parts of the first wheel 1 and on guides and other components and areas below of the sterilization room.
  • a condensation trap is provided in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, which has at least one cooling element 10, 11, 12, 13, through which a liquid or gaseous coolant (for example cold water) is conducted at such a temperature that sterilization steam that reaches this cooling element condenses as far as possible on it.
  • a liquid or gaseous coolant for example cold water
  • the at least one cooling element is arranged so that it is located in the flow area or in the vicinity of the nozzle, i.e. is acted upon by the highest possible proportion of the sterilizing agent which does not get into the preforms P passed under the nozzle.
  • cooling elements 10, 11, 12, 13 are seen in FIGS. 1 and 2, with a first and a second cooling element 10, 11 above the first wheel 1 and a third and a fourth cooling element 12, 13 below the first wheel 1 is located.
  • a trough 14 is arranged under the cooling elements for collecting the condensate dripping from the cooling elements.
  • the first and second cooling elements 10, 11 are each inclined obliquely outwards with respect to the horizontal plane in the radial direction of the first wheel 1, so that the condensate precipitating on these cooling elements 10, 11 does not impinge on the first wheel 1 and the openings of the Preforms P drips, but runs into the tub 14.
  • the third and fourth cooling elements 12, 13 are each arranged essentially vertically below the first wheel 1 and wholly or partially above the tub 14, so that the condensate which precipitates runs off directly into the tub 14.
  • such a collecting trough can contain, for example, water or another liquid or a catalyst with which the absorbed Condensate is diluted or neutralized or chemically split to at least reduce its chemical aggressiveness.
  • Figures 3 and 4 show the basic structure of a second embodiment of a device according to the invention.
  • the same or corresponding parts and components as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • a stationary electrical heating element 20, 21 with electrical connections 22 is provided instead of the first and second cooling elements 10, 11, a stationary electrical heating element 20, 21 with electrical connections 22 is provided.
  • the heating element preferably comprises an electrical heating source 21, for example in the form of a resistance heater, which generates heat by supplying electrical current via the connections 22.
  • the heat source 21 is mounted on metallic roof surfaces 20, so that the heat generated is distributed by heat conduction over the roof surfaces 20.
  • the roof surfaces 20 are located above the openings of the preforms P inserted in the first wheel 1 and extend on both sides of the steam nozzle 3 along at least part of the circumference of the first wheel 1 (or a different transport path of the preforms).
  • roof surfaces 20 usually prevent dust or other contaminations from falling into the preforms P.
  • the heating of these roof surfaces 20 also prevents condensate from accumulating on these roof surfaces 20 and dripping into the preforms. This also applies, for example, to such condensate that forms on parts or components of the sterilization chamber, not shown in the figures, which lie above the openings of the preforms and drip down onto the heated roof surfaces 20, since it would evaporate again there immediately.
  • heated roof surfaces or other heating elements could also be used, which, for example, as the cooling elements in FIGS. 1 and 2 Hollow bodies are formed and which are heated by supplying a hot liquid or a hot gas.
  • this second embodiment is also preferably provided with cooling elements 12, 13, specifically in accordance with the third and fourth cooling elements 12, 13 in FIGS. 1 and 2, which in turn are essentially perpendicular to the first wheel 1 and in whole or in part are arranged above the tub 14, so that the condensate precipitates directly into the tub 14 and, as explained above, is optionally diluted, neutralized or chemically split there.
  • Figures 5 to 7 show the basic structure of a third embodiment of an inventive device.
  • the same or corresponding parts and components as in the first and second embodiment are again identified by the same reference numerals.
  • An essential difference from the first and second embodiment is that it is not a stationary one, but a plurality of the first upper nozzles 31 that run along with the transport of the preforms P, via which the sterilizing agent is dispensed into the preforms.
  • the third embodiment preferably also has a plurality of second lower nozzles 32, which are also not stationary, but are arranged to move with the transport of the preforms P and are used to apply sterilization steam to the outside of the preforms.
  • the first and second nozzles 31, 32 are preferably fed with sterilization steam via a common feed 3 or also via separate upper and lower feeds.
  • this third embodiment is also preferably provided with a stationary cooling element 12, which in turn is arranged essentially vertically below the first wheel 1 and above a stationary trough 14, so that the condensate which precipitates out runs directly into the tub 14 and, as explained above, is optionally diluted, neutralized or chemically split there.
  • the cooling element 12 and thus also the trough 14 preferably extends along at least part of the transport path of the preforms (ie along the circumference of the first wheel 1 according to FIGS. 5 to 7), along which the sterilization steam is discharged from the first and second nozzles 31, 32 onto the preforms P.
  • the heated roof elements 20 according to the second embodiment can be dispensed with. If necessary, however, these can also be arranged in the third embodiment.

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Preforms (P) für die Herstellung von durch pneumatischen oder hydraulischen Druck geformten Behältern, oder zum Sterilisieren von in dieser Weise geformten Behältern beschrieben, bei dem/der die Preforms (P) bzw. Behälter mittels eines Sterilisationsdampfes sterilisiert werden. Eine unerwünschte Kondensation von Sterilisationsdampf an Teilen oder Komponenten der Vorrichtung, die dem Sterilisationsdampf ausgesetzt sind, wird dadurch zumindest teilweise verhindert, dass diese Teile oder Komponenten (20) erwärmt werden, und/oder dadurch, dass zumindest ein Teil des Sterilisationsdampfes durch Kondensation an Kühlelementen (10, 11, 12, 13) verflüssigt wird.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM STERILISIEREN VON PREFORMS ODER VON DARAUS GEFORMTEN BEHÄLTERN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Vorformlin gen ("Preforms") für die Herstellung von durch pneumatischen Druck (Blasdruck) oder hyd- raulischen Druck (insbesondere den Druck eines abzufüllenden Fluids) geformten Behältern, oder zum Sterilisieren von in dieser Weise geformten Behältern.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von durch pneumatischen Druck (Blasdruck) oder hydraulischen Druck (insbesondere den Druck eines abzufüllenden Fluids) geformten Behältern aus Vorformlingen, mit einem Verfahren bzw. ei- ner Vorrichtung zum Sterilisieren der Vorformlinge oder der daraus durch pneumatischen oder hydraulischen Druck geformten Behälter.
Blasgeformte Behälter werden üblicherweise hergestellt, indem ein Vorformling ("Preform”) aus einem thermoplastischen Material wie zum Beispiel PET durch Ausübung von Blasdruck in eine Blasform expandiert wird, um dann in einer nachfolgenden Füllstation mit einem Füll gut (insbesondere einem Fluid) befällt zu werden. Neben zahlreichen anderen Herstellungs- schritten ist dabei je nach Anwendungszweck und Füllgut auch eine Sterilisation des Vorform lings oder des daraus blasgeformten Behälters erforderlich, bevor das Füllgut eingebracht wird. Zu diesem Zweck sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit denen die Vorformlinge bzw. Behälter einem Sterilisationsmittel ausgesetzt werden, das zum Beispiel ein Sterilisations dampf ist, der Wasserstoffperoxid (H202) oder Peressigsäure oder andere chemische Sterilisa tionsmittel sowie Wasserdampf aufweist. Verfahren und Vorrichtungen dieser Art sind in der DE 10 2010 032 336, der EP 1 941 913, der US 2008/0152538 sowie der EP 2 394 950 offen bart.
Weiterhin ist es bekannt, einen Vorformling durch den Druck eines abzufüllenden Fluids in eine Blasform zu expandieren, so dass Formung und Befüllung einen gemeinsamen Vorgang darstellen. Eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen von gefüllten Behältern aus Vor formlingen (d.h. eine kombinierte Form- und Füllvorrichtung) ist aus der WO 2011/076167 bekannt. Je nach Art des Füllgutes ist auch hierbei im Allgemeinen eine Sterilisation der Vor formlinge bzw. der Behälter erforderlich.
Ein Problem bei der Sterilisation kann dabei darin bestehen, dass zumindest geringe Mengen des Sterilisationsmittels nicht in die zu sterilisierende Preform bzw. den Behälter sondern in die umgebenden Bereiche und an andere Teile oder Komponenten des betreffenden Sterilisations- raums bzw. der Sterilisationsvorrichtung wie zum Beispiel an Transport- und Fördereinrichtun gen, Führungen etc. gelangen. Da außerdem das Sterilisationsmittel üblicherweise eine gegen über diesen Bereichen und Teilen erhöhte Temperatur von zum Beispiel zwischen etwa l00°C und etwa l30°C aufweist, besteht die Gefahr, dass das (dampfförmige) Sterilisationsmittel in diesen Bereichen und an diesen Teilen oder Komponenten kondensiert.
Insbesondere in dem Fall, in dem das Sterilisationsmittel Wasserstoffperoxid aufweist, kann das Kondensat dann zu salzartigen Ablagerungen führen, die nur aufwändig zu entfernen sind und Schäden durch Korrosion sowie andere Probleme verursachen können.
Weiterhin besteht durch die Ansammlung von Kondensat an solchen Teilen oder Komponen ten, die oberhalb von Öffnungen der zu sterilisierenden Preforms bzw. Behälter liegen, auch die Gefahr, dass das Kondensat in die Preforms bzw. die Behälter hineintropft. Dies kann zu einer erhöhten Konzentration von Sterilisationsmittel in der Preform oder dem später befüllten Behälter führen, was natürlich unerwünscht ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Vorformlingen ("Preforms") für die Herstellung von durch pneumatischen o- der hydraulischen Druck geformten Behältern oder zum Sterilisieren von in dieser Weise ge formten Behältern anzugeben, mit dem/der die oben genannten Ablagerungen und Probleme im Zusammenhang mit einer unerwünschten Kondensation von Sterilisationsdampf bzw. der ge nannten Ansammlung von Kondensat zumindest teilweise vermieden werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und einer Vorrichtung ge mäß Anspruch 8. Erfindungsgemäß wird demnach eine Kondensation von Sterilisationsdampf an den Teilen und Komponenten, an denen diese Kondensation unerwünscht ist, zumindest teilweise dadurch ver hindert, dass entweder diese Teile oder Komponenten auf eine Temperatur erwärmt werden, die vorzugsweise mindestens so hoch ist, wie die Kondensationstemperatur des Sterilisations- dampfes, und/oder dadurch, dass zumindest ein Teil des Sterilisationsdampfes durch Konden sation an Kühlelementen (nachfolgend als "Kondensationsfallen" bezeichnet) verflüssigt und damit eine solche unerwünschte Kondensation vermieden wird.
Diese beiden Maßnahmen können je nach Art des Sterilisationsmittels, der Gestaltung des Ste rilisationsraumes bzw. der Sterilisationsvorrichtung und anderer Faktoren unabhängig vonei nander oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Diese Lösung ist sowohl im Zusammenhang mit dem Sterilisieren von Preforms, als auch im Zusammenhang mit dem Sterilisieren von aus den Preforms durch pneumatischen oder hydrau lischen Druck geformten Behältern anwendbar und ist bevorzugt Bestandteil einer Vorrichtung bzw. eines Verfahrens zum Blasformen von Behältern aus thermoplastischem Material.
Weiterhin ist diese Lösung auch als Bestandteil einer Vorrichtung bzw. eines Verfahrens zum Herstellen von gefüllten Behältern aus Preforms anwendbar, bei der/dem die Preforms durch den (hydraulischen) Druck eines abzufüllenden Fluids in eine Blasform expandiert werden, so dass Formung und Befüllung der Behälter einen gemeinsamen Vorgang darstellen.
Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Die Kondensationsfallen sind vorzugsweise nur für den genannten Zweck vorgesehene Küh lelemente, die zum Beispiel in Kombination mit einer Auffangwanne eingesetzt werden, die so angeordnet ist, dass das gebildete Kondensat gezielt in diese hineintropft oder abläuft.
Eine solche Auffangwanne kann ein Mittel (zum Beispiel Wasser oder eine andere Flüssigkeit) zur Verdünnung oder Neutralisation des aufgefangenen Kondensats oder einen Katalysator zur Aufspaltung des Kondensats in weniger chemisch aggressive Substanzen enthalten. Im Fall von Wasserstoffperoxid als Sterilisationsmittel kann ein solcher Katalysator zum Bei- spiel Platin sein, das an eine in die Auffangwanne eingebrachte Trägermatrix gebunden ist. An stelle oder zusätzlich zu Platin können auch Schwermetallionen wie zum Beispiel Mn2+-Ionen oder auch ein enzymatischer Katalysator oder andere Katalysatoren eingesetzt werden, mit de- nen das Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff aufgespaltet wird.
Alternativ oder zusätzlich werden bevorzugt solche Teile oder Komponenten beheizt, an denen ein Niederschlag von Sterilisationsmittel besonders nachteilig oder kritisch für den weiteren Produktionsprozess ist, wie zum Beispiel an den eingangs genannten Elementen, die oberhalb der Öffnungen der zu sterilisierenden Preforms bzw. Behälter liegen.
Die Kondensationsfallen und/oder die beheizten Teile oder Komponenten sind ferner vorzugs- weise auswechselbar montiert, so dass der Produktionsprozess nicht für eine Reinigung der Kondensationsfallen bzw. der beheizten Teile oder Komponenten unterbrochen werden muss.
Die Kondensationsfallen sind außerdem vorzugsweise als Hohlkörper ausgestaltet, durch die ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel geleitet werden kann.
Die beheizten Teile oder Komponenten könnten ebenfalls als Hohlkörper ausgestaltet sein, durch die ein flüssiges oder gasförmiges Heizmittel geleitet wird.
Bevorzugt sind diese Teile oder Komponenten jedoch elektrisch beheizbar oder mit einer elektrischen Heizquelle (zum Beispiel Widerstandsheizung) versehen, die auch nachträglich noch an diesen montiert werden kann und/oder austauschbar montiert ist.
Die Kondensationsfallen sind vorzugsweise im Strömungsbereich der mindestens einen Abga beeinrichtung für das Sterilisationsmittel angeordnet.
In dem Fall, in dem der Sterilisationsdampf durch eine oder mehrere stationär angeordnete Ab gabeeinrichtungen wie insbesondere Düsen abgegeben wird, an denen die Preforms entlang ei nes linearen, kreisförmigen, kurvigen oder anderen Transportweges vorbeigeführt werden, sind die Kondensationsfallen und/oder die beheizten Teile oder Komponenten vorzugsweise ebenfalls ortsfest und vorzugsweise entlang zumindest eines Teils dieses Transportweges ange- ordnet.
In dem Fall, in dem der Sterilisationsdampf durch eine oder mehrere beweglich angeordnete Abgabeeinrichtungen wie insbesondere auf Rädern angeordnete Düsen abgegeben wird, die den Preforms während der Abgabe des Sterilisationsdampfes entlang eines Teils ihres Trans- portweges folgen, sind zusätzlich oder alternativ zu den oben genannten ortsfesten Kondensati onsfallen und/oder ortsfesten beheizten Teilen oder Komponenten vorzugsweise solche Kon densationsfallen und/oder beheizte Teile oder Komponenten vorgesehen, die zumindest entlang eines Teils dieses Transportweges mit den Abgabeeinrichtungen mitlaufend angeordnet sind.
Sowohl die Kondensationsfallen als auch die beheizten Teile oder Komponenten sind vorzugs weise aus Metall gebildet oder weisen eine metallische Oberfläche auf
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 eine erste 3D-Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrich tung;
Fig. 2 eine zweite 3D-Ansicht der ersten Ausführungsform gemäß Figur 1;
Fig. 3 eine erste 3D-Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor richtung;
Fig. 4 eine zweite 3D-Ansicht der zweiten Ausführungsform gemäß Figur 3;
Fig. 5 eine erste 3D-Ansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor richtung;
Fig. 6 eine zweite 3D-Ansicht der dritten Ausführungsform gemäß Figur 5; und
Fig. 7 eine dritte 3D-Ansicht der dritten Ausführungsform gemäß Figur 5.
Die Figuren 1 und 2 zeigen den prinzipiellen Aufbau einer ersten Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung, die üblicherweise in einem diese umschließenden Sterilisations raum angeordnet ist. Die wesentlichen Komponenten sind ein erstes Rad 1 , dem die zu sterilisierenden Preforms P zugeführt werden und das in der Draufsicht der Figuren 1 und 2 entgegen dem Uhrzeigersinn drehend angetrieben wird, sowie ein zweites Rad 2, das sich im Uhrzeigersinn dreht und das die sterilisierten Preforms P von dem ersten Rad 1 übernimmt und diese einer weiteren Bear beitungsstation innerhalb einer Vorrichtung zum Blasformen von Behältern zuführt.
Die beiden Räder 1, 2 sind üblicherweise in Form von Taschenrädem ausgebildet und weisen entlang ihres Umfangs angeordnete Aussparungen (Taschen) auf, die so bemessen sind, dass darin jeweils eine Preform P im Wesentlichen vertikal mit ihrer Öffnung nach oben gerichtet gehalten werden kann. Die beiden Räder 1 , 2 können auch als Zangenräder ausgeführt sein, an denen die Preforms mit zangenartigen Elementen gehalten werden.
Die Zuführung und das Einsetzen der Preforms P in die Taschen des ersten Rades 1, die Über gabe der sterilisierten Preforms P an das zweite Rad 2 sowie die weitere Abgabe an eine nächste Bearbeitungsstation erfolgt in an sich bekannter Weise und soll deshalb nicht weiter erläutert werden.
Oberhalb des ersten Rades 1 befindet sich eine Zuführung 3 für ein Sterilisationsmittel, das üb licherweise ein Sterilisationsdampf ist und zum Beispiel Wasserstoffperoxid, Peressigsäure und/oder andere chemische Sterilisationsmittel sowie Wasser und heiße Luft aufweist und zum Beispiel eine Temperatur von zwischen etwa l00°C und etwa l30°C hat.
Die Zuführung 3 endet in einer feststehenden Düse, die sich oberhalb der Taschen des ersten Rades 1 befindet und die auf die Öffnungen der unter der Düse hindurch geförderten Preforms P gerichtet ist, so dass der aus der Düse austretende Sterilisationsdampf in die Preforms P ge langt.
Da der Sterilisationsdampf kontinuierlich abgegeben wird, tritt dieser Dampf während der Dre hung des ersten Rades 1 auch in die Zwischenräume zwischen jeweils zwei benachbarten Pre forms P ein und kondensiert dann insbesondere an Teilen des ersten Rades 1 sowie an darunter hegenden Führungen und anderen Komponenten und Bereichen des Sterilisationsraums.
Dadurch kommt es, wie schon eingangs erwähnt wurde, zu salzartigen Ablagerungen und auch zu Korrosionsschäden im Sterilisationsraum. Diese Gefahr besteht auch bei einer gepulsten Abgabe des Sterilisationsdampfes.
Um dies zu vermeiden, ist bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsform eine Kondensationsfalle vorgesehen, die mindestens ein Kühlelement 10, 11, 12, 13 aufweist, durch das über Anschlüsse 131 jeweils ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel (zum Bei- spiel kaltes Wasser) mit einer solchen Temperatur geleitet wird, dass Sterilisationsdampf, der an dieses Kühlelement gelangt, möglichst weitgehend an diesem kondensiert.
Das mindestens eine Kühlelement ist so angeordnet, dass es sich im Strömungsbereich bzw. in der Umgebung der Düse befindet, d.h. von einem möglichst hohen Anteil des Sterilisationsmit tels beaufschlagt wird, das nicht in die unter der Düse vorbei geführten Preforms P gelangt.
Beispielhaft sind in den Figuren 1 und 2 jeweils vier solcher Kühlelemente 10, 11, 12, 13 vor gesehen, wobei sich ein erstes und ein zweites Kühlelement 10, 11 oberhalb des ersten Rades 1 und ein drittes und ein viertes Kühlelement 12, 13 unterhalb des ersten Rades 1 befindet.
Weiterhin ist unter den Kühlelementen eine Wanne 14 zum Auffangen des von den Kühlele menten abtropfenden Kondensats angeordnet.
Das erste und zweite Kühlelement 10, 11 ist jeweils gegenüber der horizontalen Ebene in radi aler Richtung des ersten Rades 1 schräg nach außen geneigt, so dass das sich an diesen Küh lelementen 10, 11 niederschlagende Kondensat nicht auf das ersten Rad 1 und die Öffnungen der Preforms P tropft, sondern in die Wanne 14 abläuft.
Das dritte und vierte Kühlelement 12, 13 ist jeweils im Wesentlichen senkrecht unterhalb des ersten Rades 1 und ganz oder teilweise über der Wanne 14 angeordnet, so dass das sich nieder schlagende Kondensat unmittelbar in die Wanne 14 abläuft.
Wie eingangs bereits erwähnt wurde, kann eine solche Auffangwanne zum Beispiel Wasser o- der eine andere Flüssigkeit oder einen Katalysator enthalten, mit der/dem das aufgenommene Kondensat verdünnt oder neutralisiert bzw. chemisch aufgespaltet wird, um dessen chemische Aggressivität zumindest zu vermindern.
Die Figuren 3 und 4 zeigen den prinzipiellen Aufbau einer zweiten Ausführungsform einer er findungsgemäßen Vorrichtung. Gleiche oder einander entsprechende Teile und Komponenten wie bei der ersten Ausführungsform sind mit jeweils gleichen Bezugsziffem bezeichnet.
Ein wesentliches Merkmal dieser Ausführungsform besteht darin, dass anstelle des ersten und zweiten Kühlelementes 10, 11 ein stationär angeordnetes elektrisches Heizelement 20, 21 mit elektrischen Anschlüssen 22 vorgesehen ist. Das Heizelement umfasst vorzugsweise eine elekt rische Heizquelle 21, zum Beispiel in Form einer Widerstandsheizung, die durch Zuführen von elektrischem Strom über die Anschlüsse 22 Wärme erzeugt. Die Heizquelle 21 ist auf metalli schen Dachflächen 20 montiert, so dass sich die erzeugte Wärme durch Wärmeleitung über die Dachflächen 20 verteilt.
Die Dachflächen 20 befinden sich über den Öffnungen der in das erste Rad 1 eingesetzten Pre- forms P und erstrecken sich zu beiden Seiten der Dampfdüse 3 entlang zumindest eines Teils des Umfangs des ersten Rades 1 (oder eines anders verlaufenden Transportweges der Pre- forms).
Mit diesen Dachflächen 20 wird üblicherweise verhindert, dass Staub oder andere Verunreini gungen in die Preforms P fallen können.
Durch das Beheizen dieser Dachflächen 20 wird ferner verhindert, dass sich an diesen Dachflä chen 20 Kondensat ansammelt und in die Preforms tropft. Dies betrifft zum Beispiel auch sol ches Kondensat, das sich an in den Figuren nicht dargestellten Teilen oder Komponenten des Sterilisationsraums bildet, die oberhalb der Öffnungen der Preforms liegen und auf die beheiz ten Dachflächen 20 herabtropft, da es dort sofort wieder verdampfen würde.
Wie eingangs erwähnt wurde, könnten prinzipiell auch beheizte Dachflächen oder andere Heiz elemente eingesetzt werden, die zum Beispiel wie die Kühlelemente in Figur 1 und 2 als Hohlkörper ausgebildet sind und die durch Zufuhren einer heißen Flüssigkeit oder eines heißen Gases beheizt werden.
Ferner ist auch diese zweite Ausführungsform vorzugsweise mit Kühlelementen 12, 13 verse- hen, und zwar entsprechend dem dritten und vierten Kühlelement 12, 13 in den Figuren 1 und 2, die wiederum im Wesentlichen senkrecht unterhalb des ersten Rades 1 und ganz oder teil- weise über der Wanne 14 angeordnet sind, so dass das sich niederschlagende Kondensat unmit telbar in die Wanne 14 abläuft und dort, wie oben erläutert, gegebenenfalls verdünnt, neutrali siert oder chemisch aufgespaltet wird.
Die Figuren 5 bis 7 zeigen den prinzipiellen Aufbau einer dritten Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung. Gleiche oder einander entsprechende Teile und Komponenten wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform sind auch hier wieder mit jeweils gleichen Be- zugsziffem bezeichnet.
Ein wesentlicher Unterschied zu der ersten und zweiten Ausführungsform besteht darin, dass nicht eine stationäre, sondern eine Mehrzahl von mit dem Transport der Preforms P mitlaufen den ersten oberen Düsen 31 vorgesehen ist, über die das Sterilisationsmittel in die Preforms ab gegeben wird.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die dritte Ausführungsform vorzugsweise auch eine Mehrzahl von zweiten unteren Düsen 32 aufweist, die ebenfalls nicht stationär, sondern mit dem Transport der Preforms P mitlaufend angeordnet sind und dazu dienen, die Außensei ten der Preforms mit Sterilisationsdampf zu beaufschlagen.
Die ersten und zweiten Düsen 31, 32 werden vorzugsweise über eine gemeinsame Zuführung 3 oder auch über voneinander getrennte obere und untere Zuführungen mit Sterilisationsdampf gespeist.
Schließlich ist auch diese dritte Ausführungsform vorzugsweise mit einem stationären Kühlele ment 12 versehen, das wiederum im Wesentlichen senkrecht unterhalb des ersten Rades 1 und über einer stationären Wanne 14 angeordnet ist, so dass das sich niederschlagende Kondensat unmittelbar in die Wanne 14 abläuft und dort wie oben erläutert, gegebenenfalls verdünnt, neutralisiert oder chemisch aufgespaltet wird. Im Unterscheid zu der ersten und zweiten Aus- führungsform erstreckt sich das Kühlelement 12 und damit auch die Wanne 14 jedoch vorzugs- weise entlang zumindest des Teils des Transportweges der Preforms (d.h. gemäß den Figuren 5 bis 7 entlang des Umfangs des ersten Rades 1), entlang dem der Sterilisationsdampf aus den ersten und zweiten Düsen 31, 32 auf die Preforms P abgegeben wird.
Bei dieser dritten Ausführungsform ist die Gefahr, dass Verunreinigungen oder Kondensat in die Öffnungen der Preforms gelangt, im Allgemeinen nicht gegeben, so dass auf die beheizten Dachelemente 20 gemäß der zweiten Ausführungsform verzichtet werden kann. Im Bedarfsfall können diese jedoch auch bei der dritten Ausführungsform angeordnet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Sterilisieren von Preforms für die Herstellung von durch pneumatischen o- der hydraulischen Druck geformten Behältern, oder zum Sterilisieren von in dieser Weise ge formten Behältern, bei dem die Preforms oder die Behälter mittels eines Sterilisationsdampfes sterilisiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kondensation von Sterilisationsdampf, der nicht in die zu sterilisierenden Preforms oder Behälter, sondern an andere Teilen oder Komponenten eines Sterilisationsraums oder einer Sterilisationsvorrichtung, die dem Sterilisa tionsdampf ausgesetzt sind, gelangt, entweder dadurch zumindest teilweise verhindert wird, dass diese Teile oder Komponenten erwärmt werden, oder dadurch, dass zumindest ein Teil des Sterilisationsdampfes durch Kondensation an Kühlelementen verflüssigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem sowohl die Erwärmung der Teile oder Komponenten, als auch die Kondensation von Sterilisationsdampf an Kühlelementen vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Teile oder Komponenten auf eine Tempe- ratur erwärmt werden, die mindestens so hoch ist, wie die Kondensationstemperatur des Sterili sationsdampfes.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Erwärmung der Teile oder Komponenten durch elektrischen Stromfluss erfolgt.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Erwärmung der Teile oder Komponenten durch Beaufschlagung mit einem flüssigen oder gasförmigen Heiz medium erfolgt.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Kühlelemente durch Beaufschlagung mit einem flüssigen oder gasförmigen Kühlmedium gekühlt werden.
7. Verfahren zur Herstellung von durch pneumatischen oder hydraulischen Druck geformten Behältern aus Preforms, mit einem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Sterilisieren der Preforms oder der daraus durch pneumatischen oder hydraulischen Druck geformten Behälter.
8. Vorrichtung zum Sterilisieren von Preforms (P) für die Herstellung von durch pneumati schen oder hydraulischen Druck geformten Behältern, oder zum Sterilisieren von in dieser Weise geformten Behältern, bei dem die Preforms (P) oder Behälter mittels eines Sterilisati onsdampfes sterilisiert werden, gekennzeichnet durch:
- mindestens eine Wärme- oder Heizquelle (21) zum Erwärmen von solchen Teilen oder Kom ponenten (20) eines Sterilisationsraums oder der Sterilisationsvorrichtung, die dem Sterilisati onsdampf, der nicht in die zu sterilisierenden Preforms oder die Behälter gelangt, ausgesetzt sind, zur zumindest teilweisen Verhinderung einer Kondensation von Sterilisationsdampf an diesen Teilen oder Komponenten, oder
- mindestens ein Kühlelement (10, 11, 12, 13), das so angeordnet ist, dass zumindest ein Teil des Sterilisationsdampfes durch Kondensation an dem mindestens einen Kühlelement (10, 11, 12, 13) verflüssigt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, die sowohl die mindestens eine Wärme- oder Heizquelle (21), als auch das mindestens eine Kühlelement (10, 11, 12, 13) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der die mindestens eine Wärme- oder Heizquelle (21) eine elektrische Heizquelle ist, die an den zu erwärmenden Teilen oder Komponenten (20) angeordnet ist und diese durch Wärmeleitung erwärmt.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der das mindestens eine Kühlelement (10, 11, 12, 13) und/oder die mindestens eine Wärme- oder Heizquelle (21) und/oder die damit erwärmten Teile oder Komponenten (20) austauschbar an der Vorrichtung montiert sind.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der das mindestens eine Kühlelement (10, 11, 12, 13) als Hohlkörper ausgebildet ist, durch den ein flüssiges oder gas förmiges Kühlmittel geleitet wird.
13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 12, mit einer Auffangwanne (14), die unter dem mindestens einen Kühlelement (10, 11, 12, 13) angeordnet ist, zum Auffangen des an dem Kühlelement kondensierten Sterilisationsdampfes.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 13, bei der der Sterilisations- dampf durch eine oder mehrere stationär angeordnete Abgabeeinrichtungen abgegeben wird, an denen die Preforms (P) oder die daraus geformten Behälter entlang eines linearen, kreisför migen, kurvigen oder anderen Transportweges vorbeigeführt werden, und bei der die mit der mindestens einen Wärme- oder Heizquelle (21) erwärmten Teilen oder Komponenten (20) oder das mindestens eine Kühlelement (10, 11, 12, 13) ortsfest und entlang zumindest eines Teils des Transportweges angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 14, bei der der Sterilisations- dampf durch eine oder mehrere beweglich angeordnete Abgabeeinrichtungen (31) abgegeben wird, die den Preforms (P) oder den daraus geformten Behältern während der Abgabe des Ste- rilisationsdampfes entlang eines Teils ihres Transportweges folgen, und bei der die mit der mindestens einen Wärme- oder Heizquelle (21) erwärmten Teilen oder Komponenten (20) oder das mindestens eine Kühlelement (10, 11, 12, 13) zumindest entlang eines Teils des Transport weges mit den Abgabeeinrichtungen mitlaufend angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 15, bei der die mit der mindestens einen Wärme- oder Heizquelle (21) erwärmten Teilen oder Komponenten (20) oder das min destens eine Kühlelement (10, 11, 12, 13) aus Metall gebildet sind oder eine metallische Ober fläche aufweisen.
17. Vorrichtung zur Herstellung von durch pneumatischen oder hydraulischen Druck geform ten Behältern aus Preforms, mit einer Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 16 zum Sterilisieren der Preforms oder der daraus durch pneumatischen oder hydraulischen Druck geformten Behälter.
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