DE102024100311A1

DE102024100311A1 - Verfahren zum Kühlen mindestens einer Verdampfervorrichtung für ein Sterilisations-Gemisch, Sterilisationssystem und Maschine zum Herstellen und/oder Behandeln von Behältern

Info

Publication number: DE102024100311A1
Application number: DE102024100311.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Herold; Martin Gerhards
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2024-01-08
Filing date: 2024-01-08
Publication date: 2025-07-10
Also published as: WO2025149252A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Kühlen mindestens einer Verdampfervorrichtung (12) für ein Sterilisations-Gemisch aus einem Sterilisations-Trägergas und einem Sterilisationsfluid, wobei die Verdampfervorrichtung (12) mindestens eine Fluidleitung (14) und mindestens eine Heizeinrichtung (16) zum Verdampfen des Sterilisationsfluids aufweist und zumindest die Fluidleitung (14) auf mehr als 100 °C aufgeheizt wird, umfassend zumindest den Schritt: Abschalten (102) der Heizeinrichtung (16); wobei das Verfahren (100) weiter mindestens die folgenden Schritte aufweist: Erzeugen (104) eines Kühl-Gemischs aus Kühl-Trägergas und Kühlfluid und/oder Kühlaerosol; und Einleiten (106) des Kühl-Gemischs in die Fluidleitung (14), um die Verdampfervorrichtung (12) zu kühlen. Mit dem Verfahren (100) kann die Abkühlung einer Verdampfervorrichtung (12) beschleunigt werden, ohne dass die strukturelle Integrität der Verdampfervorrichtung (12) gefährdet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen mindestens einer Verdampfervorrichtung für ein Sterilisations-Gemisch sowie ein Sterilisationssystem und eine Maschine zum Herstellen und/oder Behandeln von Behältern.
Bei der Herstellung von Behältern, die für die Verwendung mit Lebensmitteln vorgesehen sind, insbesondere Kunststoff-Behälter, ist die Sterilisation der Behälter und oder der Leitungen, mit denen die Lebensmittel in die Behälter gefüllt werden, erforderlich. Wenn die Behälter aus Vorformlingen hergestellt werden, können bereits die Vorformlinge sterilisiert werden. Für die Sterilisation der Leitungen, Vorformlinge und/oder Behälter können Sterilisationssysteme verwendet werden, mit denen ein Sterilisationsmittel an die Oberflächen der Leitungen, Vorformlinge und/oder Behälter gebracht werden kann. Das Sterilisationsmittel kann beispielsweise Wasserstoffperoxid sein, das in einen Trägerluftstrom eingespritzt wird und dabei ein Aerosol bilden kann. Der Trägerluftstrom mit dem Aerosol strömt in einen Verdampfer, in dem insbesondere das Aerosol auf eine Temperatur zwischen 100 °C und 400 °C erwärmt bzw. verdampft wird. Ziel der Erwärmung bzw. Verdampfung ist, dass der Trägerluftstrom Wasserstoffperoxid-Dampf aufweist, mit dem die Oberflächen der Leitungen, Behälter und/oder Vorformlinge sterilisiert werden können.
Im Betrieb des Verdampfers können sich Salze aus dem Sterilisationsmittel bilden, die sich in den Leitungen des Verdampfers ablagern können. Für die Reinigung der Leitungen kann beispielsweise ein Reinigungsmedium verwendet werden, mit dem die Leitung gespült werden können. Das Reinigungsmedium kann beispielsweise Wasser, Säure oder Lauge sein. Das Reinigungsmedium wird dabei erst dann eingeleitet, wenn der Verdampfer auf eine Temperatur unterhalb der Verdampfungstemperatur des jeweiligen Reinigungsmediums abgekühlt ist. Für die Beschleunigung der Abkühlung ist es dabei bekannt, Luft oder Wasser durch den Verdampfer zu leiten.
Aus JP 5739101 B2 ist ein Kühlverfahren bekannt, bei dem nach dem Durchleiten von Wasserstoffperoxid-Dampf durch eine Füllleitung aseptische Luft in die Leitungen geleitet wird, um die Leitung zu kühlen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem die Abkühlung eines Verdampfers beschleunigt werden kann, ohne die strukturelle Integrität des Verdampfers zu gefährden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der folgenden Beschreibung.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Kühlen mindestens einer Verdampfervorrichtung für ein Sterilisations-Gemisch aus einem Sterilisations-Trägergas und einem Sterilisationsfluid vorgeschlagen, wobei die Verdampfervorrichtung mindestens eine Fluidleitung und mindestens eine Heizeinrichtung zum Verdampfen des Sterilisationsfluids
aufweist und zumindest die Fluidleitung auf mehr als 100 °C aufgeheizt wird, umfassend zumindest den Schritt: Abschalten der Heizeinrichtung; wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Verfahren weiter mindestens die folgenden Schritte aufweist: Erzeugen eines Kühl-Gemischs aus Kühl-Trägergas und Kühlfluid und/oder Kühlaerosol; und Einleiten des Kühl-Gemischs in die Fluidleitung, um die Verdampfervorrichtung zu kühlen.
Mit dem Verfahren wird damit ein Aerosol mit einem Trägergas bereitgestellt, das für die Kühlung der Fluidleitung verwendet werden kann. Im Gegensatz zu einer Kühlung mit reiner Luft, werden die Aerosole durch die erhitzte Fluidleitung verdampft, ohne dabei große Mengen Dampf zu erzeugen. Auf diese Weise kann die Verdampfungsenthalpie des Aerosols zur Kühlung beitragen. Im Vergleich zu einer Kühlung mit reiner Luft wird damit eine deutlich beschleunigte Abkühlung der Verdampfervorrichtung bzw. der Fluidleitung erreicht. Weiter werden durch die Verdampfung der Aerosole lediglich kleine Mengen Dampf erzeugt, die in dem Bereich liegen können, die beim Betrieb der Verdampfervorrichtung entstehen. Die über 100 °C heiße Fluidleitung wird damit nicht wie bei einer Kühlung mit Wasser abrupt mit hohem Druck beaufschlagt, der durch die großen Mengen Dampf bei der Verdampfung von Wasser auftritt. Die mechanische Struktur der Fluidleitung und der Verdampfervorrichtung wird damit geschont bzw. lediglich in den auch in Betrieb vorgesehenen Grenzen beansprucht, wenn beispielsweise ähnlich große Mengen Kühlfluid und/oder Kühlaerosol verwendet werden, die auch im Betrieb durch den Verdampfer geleitet werden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist denkbar, dass das Kühl-Gemisch das Sterilisations-Gemisch aufweisen kann.
So kann beispielsweise das Sterilisationsmittel als Kühlmittel verwendet werden. Damit entfällt die Notwendigkeit zusätzlicher Ventile und Zuleitungen, um zusätzliches Kühlmittel bereitzustellen. Weiter kann zum Kühlen der Verdampfervorrichtung lediglich die Heizeinrichtung abgeschaltet werden, und das Sterilisationsmittel weiter als Aerosol in die Verdampfervorrichtung eingeleitet werden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist denkbar, dass das Kühl-Trägergas Stickstoff, vorzugsweise Luft, aufweisen kann.
Durch die Verwendung von Luft kann mit einfachen Mitteln Trägergas bereitgestellt werden. Ebenfalls kann eine bereits vorhandene Luftzufuhr verwendet werden, um Kühl-Trägergas für das Kühl-Gemisch bereitzustellen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist denkbar, dass das Kühlfluid Wasser und/oder Wasserstoffperoxid aufweisen kann.
Das Kühlfluid und/oder Kühlaerosol kann damit Wasser aufweisen oder Wasserstoffperoxid. Wenn als Sterilisationsfluid Wasserstoffperoxid verwendet wird, kann das Wasserstoffperoxid ebenfalls als Kühlfluid verwendet werden, aus dem die Aerosole erzeugt werden. Damit können ebenfalls bereits vorhandene Einrichtungen verwendet werden, um die Kühlung der Verdampfervorrichtung zu beschleunigen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist denkbar, dass das Kühl-Trägergas, das Kühlfluid und/oder Kühlaerosol und/oder das Kühl-Gemisch vor dem Einleiten in die Fluidleitung gekühlt werden kann.
Damit kann der Kühleffekt weiter verbessert werden, um die Kühlung der Verdampfervorrichtung weiter zu beschleunigen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist denkbar, dass das Kühlfluid vor dem Erzeugen des Kühl-Gemischs mit einem Volumenstrom im Bereich von 0,1 ml/min bis 200 ml/min, vorzugsweise 10 ml/min bis 100 ml/min, weiter vorzugsweise im Bereich von 20 ml/min bis 60 ml/min, am meisten bevorzugt mit etwa 40 ml/min, gefördert werden kann.
Damit kann sichergestellt werden, dass genügend Kühlfluid und/oder Kühlaerosol bereitgestellt werden kann, ohne dass bei einer Verdampfung der Aerosolpartikel zu viel Dampf entsteht, der den Druck in der Fluidleitung bzw. der Verdampfervorrichtung über die vorgesehenen Grenzen hinaus erhöht.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist denkbar, dass das Kühl-Trägergas mit einem Volumenstrom im Bereich von 0,1 Nm³/h (Normkubikmeter pro Stunde) bis 80 Nm³/h, vorzugsweise zwischen 1 Nm³/h und 40 Nm³/h gefördert werden kann.
Bei der Verwendung dieser Mengen an Trägergas, kann der Kühleffekt optimiert werden.
Weiter ist gemäß einigen Ausführungsbeispielen denkbar, dass ein Verhältnis des Volumenstroms des Kühlfluids vor dem Erzeugen des Kühl-Gemischs und des Volumenstroms des Kühl-Trägergases im Bereich zwischen 0,00125 (ml/min)/(Nm³/h) und 2000 (ml/min)/(Nm³/h), vorzugsweise zwischen 0,0125 (ml/min)/(Nm³/h) und 200 (ml/min)/(Nm³/h), weiter vorzugsweise zwischen 0,1 (ml/min)/(Nm³/h) und 10 (ml/min)/(Nm³/h), am meisten bevorzugt zwischen 0,125 (ml/min)/(Nm³/h) und 5 (ml/min)/(Nm³/h), liegt.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist denkbar, dass das Einleiten des Kühl-Gemischs in die Fluidleitung beendet werden kann, wenn zumindest die Fluidleitung eine Temperatur von höchstens 150 °C, bevorzugt eine Temperatur von höchstens 125°C, am meisten bevorzugt eine Temperatur von höchstens 100°C, aufweist.
Weiter kann das Einleiten des Kühl-Gemisch in die Fluidleitung beendet werden, wenn die Fluidleitung eine Temperatur von höchstens 70 °C aufweist.
Die Temperatur kann derart gewählt sein, dass sie genau auf oder unterhalb der Siedetemperatur des einzuleitenden flüssigen Spülmediums liegt. Bei der Verwendung von Wasser als Spülmedium reicht es, wenn die Temperatur der Fluidleitung unter 100 °C liegt. Wenn die Temperatur genau auf der Siedetemperatur liegt, kann ein Teil des Spülmediums verdampfen, wobei jedoch die Temperatur der Fluidleitung in kurzer Zeit unter die Siedetemperatur abgesenkt werden kann, sodass die Dampfentwicklung lediglich eine geringe Druckerhöhung bewirkt.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist denkbar, dass nach dem Beenden des Einleitens des Kühl-Gemischs in die Fluidleitung, eine Spülflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, in die Fluidleitung eingeleitet werden kann.
Mit der Spülflüssigkeit können Ablagerungen in der Fluidleitung bzw. der Verdampfervorrichtung entfernt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Sterilisationssystem, das mindestens eine Steuervorrichtung und mindestens eine Verdampfervorrichtung für ein Sterilisations-Gemisch aus einem Sterilisations-Trägergas und einem Sterilisationsfluid aufweist, wobei die Verdampfervorrichtung mindestens eine Fluidleitung und mindestens eine Heizeinrichtung zum Verdampfen des Sterilisationsfluids aufweist, wobei das Sterilisationssystem mindestens eine Kühlfluid-Leitung und mindestens eine Kühl-Trägergas-Leitung mit mindestens eine Kühlmittel-Bereitstellungs-Einrichtung zum Bereitstellen eines Kühlfluids und/oder Kühlaerosols aufweist, wobei die Kühlfluid-Leitung in die Kühlmittel-Bereitstellungs-Einrichtung mündet und die Steuervorrichtung zumindest zum Steuern der Verdampfervorrichtung, eines Volumenstroms in der Kühlfluid-Leitung und eines Volumenstroms in der Kühl-Trägergas-Leitung gemäß dem Verfahren nach der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet ist.
Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Sterilisationssystems ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen des oben beschriebenen Verfahrens. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
Die Kühlmittel-Bereitstellungs-Einrichtung kann beispielsweise eine Aerosol-Erzeuger-Einrichtung sein, mit der ein Kühlaerosol erzeugt und bereitgestellt werden kann.
Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung eine Maschine zum Herstellen und/oder Behandeln von Behältern, umfassend mindestens ein Sterilisationssystem nach der vorangegangenen Beschreibung, wobei die Verdampfervorrichtung zum Einleiten des Sterilisations-Gemischs in mindestens einen Vorformling und/oder Behälter ausgebildet ist.
Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen der Maschine zum Herstellen und/oder Behandeln von Behältern ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen des oben beschriebenen Verfahrens sowie des oben beschriebenen Sterilisationssystems. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
Die Maschine kann beispielsweise eine Behälterherstellungsmaschine, insbesondere eine Streckblasmaschine oder eine Formfüllmaschine, oder eine Füllmaschine sein.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer beispielhaften Ausführungsform mittels der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

1 ein Flussdiagramm des Verfahrens;
2 eine schematische Darstellung des Sterilisationssystems;
3 eine schematische Darstellung der Maschine; und
4 ein schematisches Diagramm des Abkühlprozesses.

1 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens 100 zum Kühlen mindestens eine Verdampfervorrichtung für ein Sterilisation-Gemisch aus einem Sterilisations-Trägergas und einem Sterilisationsfluid.
Das Verfahren 100 kann durchgeführt werden, nachdem eine Sterilisation von Behältern, Vorformlingen und/oder Leitungen stattgefunden hat. D. h., das Verfahren 100 kann sich an ein Verfahren zum Sterilisieren von Oberflächen unter Verwendung der Verdampfervorrichtung anschließen. Während des Verfahrens zum Sterilisieren von Oberflächen wird zumindest die Fluidleitung auf mehr als 100 °C aufgeheizt. Weiter kann das Verfahren 100 auch vor einem Verfahren zum Sterilisieren von Oberflächen unter Verwendung der Verdampfervorrichtung durchgeführt werden.
Das Verfahren 100 kann damit dazu dienen, die Verdampfervorrichtung insbesondere die Fluidleitung auf unter 100 °C abzukühlen.
In einem ersten Schritt 102 kann zunächst eine Heizeinrichtung der Verdampfervorrichtung abgeschaltet werden. Dieser Schritt wird durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Heizeinrichtung abgeschaltet ist und keine aktive Erwärmung der Fluidleitung und/oder der Verdampfervorrichtung stattfindet. Die Fluidleitung und die Verdampfervorrichtung werden dann nicht mehr aktiv beheizt.
In einem weiteren Schritt 110 kann Kühlfluid mit einem Volumenstrom im Bereich von 0,1 ml/min bis 200 ml/min, vorzugsweise 10 ml/min bis 100 ml/min, weiter vorzugsweise im Bereich von 20 ml/min bis 60 ml/min, am meisten bevorzugt mit etwa 40 ml/min, gefördert werden. Während das Kühlfluid zum Kühlen der Verdampfervorrichtung gefördert wird, kann es gemäß einem weiteren Schritt 108 gekühlt werden. Dabei kann das Kühlfluid zu einer Kühlmittel-Bereitstellungs-Einrichtung geleitet werden. Wenn die Kühlmittel-Bereitstellungs-Einrichtung als Aerosol-Erzeuger-Einrichtung ausgebildet ist, kann das Kühlfluid in der Aerosol-Erzeuger-Einrichtung zu einem Kühlaerosol umgewandelt werden.
Das Kühlfluid kann beispielsweise Wasser oder Wasserstoffperoxid sein. Weiter kann das Kühlfluid identisch mit dem Sterilisationsfluid sein, das für die Erzeugung des Sterilisations-Gemischs verwendet wird.
In einem weiteren Schritt 104 kann das Kühlfluid und/oder Kühlaerosol mit einem Kühl-Trägergas zu einem Kühl-Gemisch vermischt werden. Das Vermischen kann beispielsweise durch das Einsprühen des Kühlfluids in das Kühl-Trägergas erfolgen. Das Kühl-Trägergas kann dazu in einem Schritt 110 mit einem Volumenstrom im Bereich von 0,1 Nm³/h bis 80 Nm³/h, vorzugsweise im Bereich zwischen 1 Nm³/h und 40 Nm³/h, gefördert werden.
Das Kühl-Trägergas kann beispielsweise Stickstoff aufweisen und vorzugsweise Luft sein. Weiter kann das Kühl-Trägergas identisch mit dem Sterilisations-Trägergas sein, das für die Erzeugung des Sterilisations-Gemischs verwendet wird.
Ein Verhältnis des Volumenstroms des Kühlfluids vor dem Erzeugen des Kühl-Gemischs und des Volumenstroms des Kühl-Trägergases kann im Bereich zwischen 0,00125 (ml/min)/(Nm³/h) und 2000 (ml/min)/(Nm³/h) (ml/min)/(Nm³/h), vorzugsweise zwischen 0,0125 (ml/min)/(Nm³/h) und 200 (ml/min)/(Nm³/h), weiter vorzugsweise zwischen 0,1 (ml/min)/(Nm³/h) und 10 (ml/min)/(Nm³/h), am meisten bevorzugt zwischen 0,125 (ml/min)/(Nm³/h) und 5 (ml/min)/(Nm³/h), liegen.
Gemäß Schritt 108 kann das Kühl-Trägergas gekühlt werden, um die Kühlwirkung in der Verdampfervorrichtung bzw. der Fluidleitung zu erhöhen.
Weiter kann gemäß Schritt 108 auch das Kühl-Gemisch gekühlt werden.
Das Kühl-Gemisch kann gemäß Schritt 112 durch die Fluidleitung geleitet werden, bis zumindest die Fluidleitung eine Temperatur von höchstens 150 °C, bevorzugt eine Temperatur von höchstens 125°C, am meisten bevorzugt eine Temperatur von höchstens 100°C, aufweist. Das Beenden der Einleitung des Kühlgemischs kann zweckmäßigerweise bei jeder Temperatur unterhalb von 100 °C durchgeführt werden.
Gemäß einem weiteren Schritt 114 kann nach dem Beenden der Einleitung des Kühl-Gemischs eine Spülflüssigkeit in die Fluidleitung eingeleitet werden, um Ablagerungen in der Fluidleitung zu lösen. Die Spülflüssigkeit kann beispielsweise Wasser sein.
Die Temperatur, die im Schritt 112 verwendet wird, kann von der Art der Spülflüssigkeit abhängen. Wenn beispielsweise Wasser als Spülflüssigkeit verwendet wird, kann die Temperatur im Schritt 112 auf weniger als 100 °C festgelegt werden. Dann ist die Siedetemperatur von Wasser unterschritten, und es wird sich im Beriech von normalen Druckbedingungen kein Dampf bilden, wenn das Wasser durch die Fluidleitung geleitet wird.
Die Schritte 108-114 sind optional können wahlweise vorgesehen werden. Weiter können die oben genannten Schritte in unterschiedlicher Reihenfolge und/oder gleichzeitig durchgeführt werden, soweit technisch sinnvoll.
In 2 ist ein Sterilisationssystem 10 dargestellt. Das Sterilisationssystem 10 weist eine Verdampfervorrichtung 12 auf, bei der Sterilisationsfluid in einem Sterilisations-Gemisch mit einem Sterilisations-Trägergas verdampft werden kann. Das Sterilisationsfluid kann mit einer Sterilisationsfluid-Leitung 11 in eine Sterilisation-Trägergas-Leitung 13 als Sterilisationsfluid-Aerosol eingesprüht werden.
Eine Heizeinrichtung 16 der Verdampfervorrichtung 12 kann das Sterilisations-Gemisch erhitzen. Das erhitzte Sterilisations-Gemisch kann dann durch eine Fluidleitung 14 geleitet werden, um eine Oberfläche beispielsweise einer anderen Leitung, einer Maschine oder eines Vorformlings und/oder Behälters zu sterilisieren.
Weiter weist das Sterilisationssystem 10 eine Kühlfluid-Leitung 18 auf, durch die ein Kühlfluid geleitet werden kann. Die Kühlfluid-Leitung 18 kann in eine Kühlmittel-Bereitstellungs-Einrichtung 22 münden. Weiter kann sich eine Kühl-Trägergas-Leitung 20 durch die Kühlmittel-Bereitstellungs-Einrichtung 22 erstrecken. Das Kühlfluid kann in der als Aerosol-Erzeuger-Einrichtung ausgebildeten Kühlmittel-Bereitstellungs-Einrichtung 22 zu einem Aerosol umgewandelt werden, beispielsweise indem das Kühlfluid in die Kühl-Trägergas-Leitung 20 gesprüht wird.
Die Sterilisationsfluid-Leitung 11 und die Sterilisations-Trägergas-Leitung 13 können identisch mit der Kühlfluid-Leitung 18 bzw. der Kühl-Trägergas-Leitung 20 sein. Dann kann beispielsweise das Sterilisationsfluid das Kühlfluid sein und das Sterilisations-Trägergas das Kühl-Trägergas sein.
Das Sterilisationssystem 10 kann weiter eine Steuervorrichtung zu 24 aufweisen, die zum Steuern der Verdampfervorrichtung 12 ausgebildet ist. Weiter kann die Steuervorrichtung 24 einen Volumenstrom in der Kühlfluid-Leitung 18 und einen Volumenstrom in der Kühl-Trägergas-Leitung 20 steuern.
Die Steuervorrichtung 24 ist weiter dazu ausgebildet, das oben erläuterte Verfahren 100 durchzuführen. Dazu kann die Steuervorrichtung 24 über Signalverbindungen 28 mit Pumpen und oder Ventilen verbunden sein, mit denen die Kühlfluid-Leitung 18 und die Kühl-Trägergas-Leitung 20 beherrscht werden können. Weiter kann die Steuervorrichtung 24 über eine Signalverbindung 28 mit der Verdampfervorrichtung 12 bzw. der Heizeinrichtung 16 verbunden sein, um Steuersignale an die Heizeinrichtung 16 zu übermitteln. Die Signalverbindungen 28 können kabellos oder kabelgebunden ausgebildet sein.
3 zeigt eine Anlage 30 zum Herstellen und/oder Behandeln von Behältern. Die Anlage 30 weist mindestens eine Behälterbehandlungsmaschine 32 auf, mit der Behälter in mindestens einer Behandlungsstation 38 der Behandlungsmaschine 32 einer Behandlung unterzogen werden kann. Die Behandlung kann beispielsweise eine Sterilisation der Behälter oder ein Füllen der Behälter umfassen.
Ein erstes Transportrad 34 kann die Behälter der Behälterbehandlungsmaschine 32 zuführen. Ein zweites Transportrad 36 kann die behandelten Behälter von der Behälterbehandlungsmaschine 32 abführen. Die Behälterbehandlungsmaschine 32 kann als Rotationsmaschine ausgebildet sein.
Die Behälterbehandlungsmaschine 32 kann mindestens ein Sterilisationssystem 10 aufweisen. Das Sterilisationssystem 10 kann fluidkommunizierend mit der mindestens einen Behandlungsstation 38 verbunden sein. Die fluidkommunizierende Verbindung kann beispielsweise über die Fluidleitung 14 bereitgestellt werden. Weiter kann das Sterilisationssystem 10 dazu ausgebildet sein, die mindestens eine Behandlungsstation 38, die Fluidleitung 14, und/oder einen in der Behandlungsstation 38 angeordneten Vorformling und/oder Behälter zu sterilisieren. Insbesondere kann über die Fluidleitung 14 von der Verdampfervorrichtung 12 das Sterilisations-Gemisch in einen von der Behandlungsstation 38 aufgenommenen Vorformling und/oder Behälter eingeleitet werden.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel können die Vorformlinge und/oder Behälter an einem feststehenden Auslass der Fluidleitung 14 vorbeigeführt werden. Während die Vorformlinge an dem Auslass vorbei transportiert werden, kann das Sterilisations-Gemisch auf und/oder in die Vorformlinge und/oder Behälter gesprüht werden. Nach der Sterilisation können die Vorformlinge und/oder Behälter der Behälterbehandlungsmaschine 32 zugeführt werden, die dann beispielsweise Vorformlinge zu Behältern umformen kann.
In 4 ist ein Diagramm 40 dargestellt, das die Verläufe der Abkühlung einer Verdampfervorrichtung 12 darstellt, wobei verschiedene Kühlverfahren für die Verdampfervorrichtung 12 verwendet wurden.
Die Rechtsachse 42 zeigt die Zeit in Minuten, die Hochachse 44 die Temperatur in Grad Celsius.
Alle Kurven gehen von einer anfänglichen Temperatur der Verdampfervorrichtung von 300 °C aus. Die Kurve 46 stellt dabei einen Verlauf dar, bei dem lediglich Luft als Kühlfluid verwendet wird. Die Luft wurde mit einem Volumenstrom von 21,4 Nm³/h durch die Verdampfervorrichtung geleitet. Die Temperatur von 100° wurde nach mehr als 20 Minuten erreicht.
Die Kurve 48 wurde unter Verwendung eines Kühl-Gemischs erzeugt. Dabei wurde Luft als Trägergas und Wasserstoffperoxid als Kühlfluid und/oder Kühlaerosol verwendet. Die Luft wurde mit 6 Nm³/h in die Verdampfervorrichtung 12 eingeleitet. Das Wasserstoffperoxid wurde mit einem Volumenstrom von 40 ml/min eingeleitet. Die Temperatur von 100° wurde nach ca. 14 Minuten erreicht.
D. h., trotz der im Vergleich zu Kurve 46 reduzierten Luftmenge wurde eine Verkürzung der Abkühlung erreicht.
Die Kurve 50 zeigt den Temperaturverlauf mit einem Kühl-Gemisch, das ebenfalls aus Luft und Wasserstoffperoxid besteht. Das Wasserstoffperoxid wurde ebenfalls mit 40 ml/min eingeleitet. Der Volumenstrom der Luft betrug 21,4 Nm³/h. In diesem Ausführungsbeispiel wurde die Temperatur von 100° nach ca. 11 Minuten erreicht.
Das oben beschriebene Beispiel dient in keiner Weise einer Beschränkung der Erfindung. Vielmehr kann die Erfindung in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Alle oben beschriebenen Merkmale der Erfindung können allein oder in Kombination miteinander wesentlich für die Erfindung sein.
Bezugszeichenliste

10: Sterilisationssystem
12: Verdampfervorrichtung
14: Fluidleitung
16: Heizeinrichtung
18: Kühlfluid-Leitung
20: Kühl-Trägergas-Leitung
22: Kühlmittel-Bereitstellungs-Einrichtung
24: Steuervorrichtung
28: Signalverbindung
30: Anlage
32: Maschine
34: Transportrad
36: Transportrad
38: Behandlungsstation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5739101 B2 [0004]

Claims

Verfahren (100) zum Kühlen mindestens einer Verdampfervorrichtung (12) für ein Sterilisations-Gemisch aus einem Sterilisations-Trägergas und einem Sterilisationsfluid, wobei die Verdampfervorrichtung (12) mindestens eine Fluidleitung (14) und mindestens eine Heizeinrichtung (16) zum Verdampfen des Sterilisationsfluids aufweist und zumindest die Fluidleitung (14) auf mehr als 100 °C aufgeheizt wird, umfassend zumindest den Schritt: - Abschalten (102) der Heizeinrichtung (16); dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (100) weiter mindestens die folgenden Schritte aufweist: - Erzeugen (104) eines Kühl-Gemischs aus Kühl-Trägergas und Kühlfluid und/oder Kühlaerosol; und - Einleiten (106) des Kühl-Gemischs in die Fluidleitung (14), um die Verdampfervorrichtung (12) zu kühlen.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl-Gemisch das Sterilisations-Gemisch aufweist.
Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl-Trägergas Stickstoff, vorzugsweise Luft, aufweist.
Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlfluid Wasser und/oder Wasserstoffperoxid aufweist.
Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl-Trägergas, das Kühlfluid und/oder Kühlaerosol und/oder das Kühl-Gemisch vor dem Einleiten (106) in die Fluidleitung (14) gekühlt (108) wird.
Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlfluid vor dem Erzeugen (104) des Kühl-Gemischs mit einem Volumenstrom im Bereich von 0,1 ml/min bis 200 ml/min, vorzugsweise 10 ml/min bis 100 ml/min, weiter vorzugsweise im Bereich von 20 ml/min bis 60 ml/min, am meisten bevorzugt mit zirka 40 ml/min, gefördert (110) wird.
Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl-Trägergas mit einem Volumenstrom im Bereich von 0,1 Nm³/h bis 80 Nm³/h, vorzugsweise zwischen 1 Nm³/h und 40 Nm³/h gefördert wird.
Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis des Volumenstroms des Kühlfluids vor dem Erzeugen des Kühl-Gemischs und des Volumenstroms des Kühl-Trägergases im Bereich zwischen 0,00125 (ml/min)/(Nm³/h) und 2000 (ml/min)/(Nm³/h) (ml/min)/(Nm³/h), vorzugsweise zwischen 0,0125 (ml/min)/(Nm³/h) und 200 (ml/min)/(Nm³/h), weiter vorzugsweise zwischen 0,1 (ml/min)/(Nm³/h) und 10 (ml/min)/(Nm³/h), am meisten bevorzugt zwischen 0,125 (ml/min)/(Nm³/h) und 5 (ml/min)/(Nm³/h), liegt.
Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einleiten des Kühl-Gemischs in die Fluidleitung (14) beendet (112) wird, wenn zumindest die Fluidleitung (14) eine Temperatur von höchstens 150 °C, bevorzugt eine Temperatur von höchstens 125°C, am meisten bevorzugt eine Temperatur von höchstens 100°C, aufweist.
Verfahren (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Beenden (112) des Einleitens des Kühl-Gemischs in die Fluidleitung (14), eine Spülflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, in die Fluidleitung (14) eingeleitet (114) wird.
Sterilisationssystem (10), das mindestens eine Steuervorrichtung (24) und mindestens eine Verdampfervorrichtung (12) für ein Sterilisations-Gemisch aus einem Sterilisations-Trägergas und einem Sterilisationsfluid aufweist, wobei die Verdampfervorrichtung (12) mindestens eine Fluidleitung (14) und mindestens eine Heizeinrichtung (16) zum Verdampfen des Sterilisationsfluids aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sterilisationssystem (10) mindestens eine Kühlfluid-Leitung (18) und mindestens eine Kühl-Trägergas-Leitung (20) mit mindestens einer Kühlmittel-Bereitstellungs-Einrichtung (22) zum Bereitstellen eines Kühlfluids und/oder Kühlaerosols aufweist, wobei die Kühlfluid-Leitung (18) in die Kühlmittel-Bereitstellungs-Einrichtung (22) mündet und die Steuervorrichtung (24) zumindest zum Steuern der Verdampfervorrichtung (12), eines Volumenstroms in der Kühlfluid-Leitung (18) und eines Volumenstroms in der Kühl-Trägergas-Leitung (20) gemäß dem Verfahren (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche ausgebildet ist.
Maschine (32) zum Herstellen und/oder Behandeln von Behältern, umfassend mindestens ein Sterilisationssystem (10) nach Anspruch 11, wobei die Verdampfervorrichtung (12) zum Einleiten des Sterilisations-Gemischs in mindestens einen Vorformling und/oder Behälter ausgebildet ist.