DE102015102401B3

DE102015102401B3 - Verfahren sowie Behandlungsstation zum Erhitzen und Sterilisieren von KEGs, insbesondere von Mehrweg-KEGs

Info

Publication number: DE102015102401B3
Application number: DE102015102401.2A
Authority: DE
Inventors: Hilmar Fickert
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2016-04-28
Anticipated expiration: 2035-02-21
Also published as: EP3258972A1; US20180043042A1; CN107257694A; JP2018512897A; RU2666742C1; WO2016131651A1

Abstract

Verfahren zum Erhitzen und Sterilisieren von KEGs, vorzugsweise von Mehrweg-KEGs durch Dämpfen, wobei in einer Druckphase des Dämpfens der KEG-Innenraum des jeweiligen KEGs von einer Wasserdampfquelle mit Wasserdampf unter Druck beaufschlagt und anschließend die Verbindung zur Wasserdampfquelle unterbrochen wird, so dass dann in einer Halte- oder Einwirkzeit der Druckphase mit zunehmender Kondensation von Wasserdampf an den Innenflächen des Mehrweg-KEGs und eines KEG-Fittings das Erhitzen und die Sterilisation des Mehrweg-KEGs sowie des KEG-Fittings erfolgen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Behandlungsstation gemäß Oberbegriff Patentanspruch 12.
Bekannt sind wiederverwendbare KEGs, d.h. Mehrweg-KEGs, und dabei insbesondere auch metallische Mehrweg-KEGs, welche für die Befüllung mit einem flüssigen Füllgut, wie beispielsweise mit Bier, Wein, Saft und/oder Wasser vorgesehen sind, nach dem Verbrauch des Füllgutes als Leergut an den Füllgutlieferanten zurückgeführt und dort nach einer Restentleerung und Innenreinigung, die unter Verwendung von geeigneten Reinigungsmedien durchgeführt wird, wie beispielsweise unter Verwendung von Lauge und/oder Säure, sowie nach einem anschließenden Ausdrücken des Reinigungsmediums, was zum Abschluss dieser Innenreinigung mit einem sterilen gas- und/oder dampfförmigen Medium, in der Regel mit Steril-Luft erfolgt, noch vor dem Befüllen zur Sterilisation durch Erhitzen innen mit Wasserdampf beaufschlagt werden. Für dieses Dämpfen wird in der Regel Wasser-Sattdampf unter Druck verwendet, der zumindest an einer Wasserdampfzuführung eine Temperatur im Bereich zwischen 120°C–135°C aufweist. Die Restentleerung, das Reinigen, das Dämpfen und das Befüllen erfolgen in der dem Fachmann bekannten Weise über das KEG-Fitting, über welches auch das Füllgut dem jeweiligen KEG entnommen wird.
Wichtig ist beim Dämpfen u.a. eine effektive, d.h. schnelle und möglichst gleichmäßige Aufheizung aller Bereiche der Innenfläche des betreffenden Mehrweg-KEGs einschließlich seines KEG-Fittings. Die erreichte und für die Sterilisation ausreichende Temperatur des Mehrweg-KEGs soll möglichst lange und möglichst gleichmäßig aufrechterhalten wird, um so eine optimale Sterilisation des jeweiligen Mehrweg-KEGs und dabei insbesondere der KEG-Innenflächen zu erreichen. Allerdings darf diese Temperatur wegen des in der Behandlungsstation oder- maschine und im KEG-Fitting verwendeten Dichtungsmaterials (in der Regel EPDM) 135°C nicht für einen längeren Zeitraum übersteigen darf.
Durch das Dämpfen wird zugleich auch die Atmosphäre im KEG-Innenraum für das nachfolgende Befüllen verbessert, d.h. durch das Dämpfen werden nach dem Ausblasen des letzten Reinigungsmediums aus dem KEG-Innenraum dort noch verbliebene Reste des sterilen gas- und/oder dampfförmigen Mediums, beispielsweise der Steril-Luft und somit insbesondere auch der in der Steril-Luft enthaltene Sauerstoff durch den Dampf verdrängt. Vor dem Befüllen oder vor einem dem Befüllen vorausgehenden Vorspannen des KEG-Innenraumes mit einem Vorspanngas, beispielsweise mit CO2-Gas erfolgt zum Abschluss des Dämpfens ein Spülen des jeweiligen KEG-Innenraums mit einem Inertgas, beispielsweise mit CO2-Gas, so dass Dampf- und Kondensat-Reste aus dem KEG-Innenraum entfernt werden.
Mehr im Detail wird das Dämpfen bisher so durchgeführt, dass in einer drucklosen Phase des Dämpfens zunächst der Wasserdampf für mehrere Sekunden durch den KEG-Innenraum geblasen wird, d.h. über einen Vorlauf dem KEG-Innenraum zugeführt und über einen Rücklauf aus dem KEG-Innenraum zusammen mit Kondensat abgeführt wird. Hierbei erfolgt bereits eine gewisse Erwärmung des behandelten Mehrweg-KEGs unter Kondensation von Wasserdampf an den KEG-Innenflächen, allerdings wegen des fehlenden Dampfdruckes eine Erwärmung nur auf Temperaturen unter 100°C. Um die für die angestrebte Qualität der Sterilisation notwendige Erhitzung des behandelten Mehrweg-KEGs zu erreichen, ist es daher üblich, dass sich an diese vorgenannte drucklose Phase des Dämpfens eine Druckphase anschließt, und zwar in der Weise, dass bei weiterhin dem KEG-Innenraum zugeführtem unter Druck stehenden Wasserdampf das Ausströmen des Wasserdampfs aus dem KEG-Innenraum durch Schließen eines Rücklaufs unterbrochen wird, so dass sich im KEG-Innenraum ein Wasserdampfdruck aufbaut.
Zeitgesteuert, oder aber gesteuert durch Überwachung des Drucks im KEG-Innenraum wird dann während dieser Druckphase des Dämpfens der KEG-Innenraum von der Wasserdampf-Zufuhr oder der Wasserdampf-Quelle getrennt und in diesem Zustand über eine Zeitdauer (Halte- oder Einwirkzeit) gehalten, bis unter Kondensierung des Wasserdampfs an den Innenflächen des Mehrweg-KEGs dieses hinsichtlich Temperatur und Zeitdauer ausreichend erhitzt und sich der Druck im KEG-Innenraum durch das Kondensieren des Wasserdampfes abgebaut hat. Die Dauer dieser Einwirkzeit beträgt beispielsweise 60 bis 90 Sekunden, in besonderen Fällen auch von unter 10 bis über 90 Sekunden. Im Anschluss daran erfolgt dann das bereits erwähnte Spülen bzw. Ausblasen von Dampf- und Kondensat-Resten mit einem Inertgas, beispielsweise CO2-Gas.
Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist u.a., dass in der drucklosen Phase bei dem Durchblasen der KEGs mit Wasserdampf sehr viel Energie verbraucht wird und dennoch ein nur ungenügendes Erwärmen der KEG-Innenflächen erzielt wird, wobei nicht einmal sichergestellt ist, dass hierbei ein Erwärmen sämtlicher für die Sterilisation notwendiger Flächen, z.B. auch Innenflächen des KEG-Fittings in der erforderlichen Weise erfolgt. Nachteilig ist bei bekannten Verfahren weiterhin, das in der Druckphase des Dämpfens und dabei insbesondere auch während der Halte- oder Einwirkzeit, in der der zumindest anfänglich unter Druck stehende KEG-Innenraum von der Dampfzuführung getrennt ist, die KEG-Innenflächen sehr schnell durch sich bildendes Kondensat belegt werden, welches dann die Energieumsetzung bzw. Erwärmung an den betreffenden Bereichen behindert. Der gleiche Nachteil ergibt sich durch das sich im unteren Bereich des KEG-Innenraums während der Einwirkzeit sammelnde Kondensat.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, welches die vorgenannten Nachteile vermeidet und eine verbesserte Sterilisation von KEGs, insbesondere von Mehrweg-KEGs und dabei speziell auch von solchen aus Metall, bei reduziertem Wasserdampf- und Energieverbrauch und bei reduzierter Behandlungsdauer ermöglicht. Eine Behandlungsstation ist Gegenstand des Patentanspruchs 12.
Das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Erhitzen und Sterilisieren von Mehrweg-KEGs. Die Erfindung findet aber auch Anwendung bei KEGs allgemein sowie bei der ersten Verwendung von vorher noch nicht benutzten KEGs oder Mehrweg-KEGs, d.h. vor dem ersten Befüllen dieser noch nicht benutzten KEGs oder Mehrweg-KEGs. Das Dämpfen erfolgt zumindest bei Mehrweg-KEGs nach einer KEG-Innenreinigung.
Durch eine erfindungsgemäß vorgeschlagene Intensivierung der Relativbewegung zwischen dem Wasserdampf und den Innenflächen des behandelten KEGs, vorzugsweise des Mehrweg-KEGs, und des KEG-Fittings wird eine stärkere Auskondensation, Wärmeübertragung und auch Wärmeausnutzung an sämtlichen Bereichen der KEG-Innenflächen und Flächen des KEG-Fittings erzielt.
Gleichzeitig kann die hinsichtlich des Energieverbrauchs verlustreiche Phase des drucklose Dämpfens, in der der jeweilige KEG-Innenraum mit dem Wasserdampf nur durchblasen wird, wesentlich verkürzt werden, so dass allein schon hierdurch die Druckphase des Dämpfens, der notwendige Dampfendruck – also der Dampfdruck, der für den Wasserdampf in der Druckphase angestrebt wird –, die Einwirkzeit und die angestrebte Temperatur des KEGs im Vergleich zu den bekannten Verfahren wesentlich schneller erreicht werden.
Mit der Relativbewegung zwischen dem Wasserdampf und den KEG-Innenflächen wird vor allem ein Abtragen des sich dort gebildeten Kondensats erzielt und somit erreicht, dass an einem Bereich der KEG-Innenfläche gebildetes Kondensat verhindert, dass an diesem Bereich erneut Wasserdampf kondensiert und dadurch zum Erhitzen des KEGs beiträgt. Vielmehr wird durch die intensive Relativbewegung Kondensat zum Ablaufen bzw. Abrinnen veranlasst, so dass an allen Bereichen erneut Wasserdampf kondensieren kann und hierdurch direkt eine weitere Aufheizung der KEG-Innenfläche ermöglicht.
Durch die Verkürzung der drucklosen Phase und auch durch die Verkürzung der Halte- oder Einwirkzeit ergeben sich insgesamt ohne Beeinträchtigung der angestrebten Erhitzung des jeweiligen KEGs und damit ohne Beeinträchtigung der Qualität der Sterilisation des jeweiligen KEGs eine Reduzierung des Wasserdampf- und Energie-Verbrauchs und eine Reduzierung der für das Erhitzen notwendigen Behandlungsdauer. Letzteres ermöglicht dann auch eine erhebliche Steigerung der Leistung einer Maschine oder Anlage zum Behandeln bzw. zum Reinigen, Sterilisieren und Befüllen von KEGs, d.h. eine Steigerung der Anzahl der je Zeiteinheit behandelten KEGs.
Die Relativbewegung zwischen dem Wasserdampf und den Innenflächen des KEG-Innenraums kann auf verschiedene Weise erzeugt werden, beispielsweise dadurch, dass zumindest während der Einwirk- oder Haltezeit, d.h. bei von der Wasserdampf-Zuführung getrenntem KEG-Innenraum der dortige Wasserdampf umgewälzt wird, und zwar durch Abführen des Wasserdampfs aus dem KEG-Innenraum und wieder Zuführen des Wasserdampfs in den KEG-Innenraum in einen geschlossenen Kreislauf. Weiterhin kann die Relativbewegung zwischen dem Wasserdampf im KEG-Innenraum und den Innenflächen des KEGs auch mechanisch erzeugt werden, beispielsweise durch eine Bewegung des KEGs, z.B. durch Rotation, durch Stoßen oder Rütteln, durch beispielsweise mehrfaches Beschleunigen und Abbremsen des KEGs usw. Grundsätzlich kann diese mechanische Bewegung des KEGs auch mit dem die Relativbewegung erzeugenden Umwälzen des Wasserdampfs kombiniert werden.
Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bzw. „etwa“ bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
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 im Zusammenhang mit der Figur an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die Figur zeigt in vereinfachter schematischer Funktionsdarstellung beispielhaft eine Behandlungsposition 1 einer ansonsten nicht näher dargestellten Maschine oder Anlage zum Entleeren, Reinigen, Sterilisieren und zum anschließenden Befüllen von wiederverwendbaren KEGs oder Mehrweg-KEGs 2, insbesondere von metallischen Mehrweg-KEGs mit einem flüssigen Füllgut, beispielsweise mit Getränken, wie Bier, Wein, Saft, Wasser usw.
Dargestellt ist in der Figur ein Behandlungs- oder Reinigungskopf 3, der beispielsweise die dem Fachmann von KEG-Behandlungsanlagen bekannte konstruktive Ausbildung aufweist, das gewendete, d.h. mit seinem KEG-Fitting 4 nach unten weisende und in Dichtlage am Behandlungskopf angeordnete KEG 2 sowie die für das Erhitzen des KEGs 2 bzw. der KEG-Wandung und des KEG-Fittings 4 notwendigen Funktionselemente der Behandlungsposition 1. Diese Funktionselemente sind u.a. eine Leitung 5 mit Steuerventil 6, die einen Wasserdampfanschluss oder -zulauf 7 mit einem Vorlaufanschluss 3.1 des Behandlungskopfes 3 verbindet, sowie eine Leitung 8 mit Steuerventil 9, die einen Rücklaufanschluss 3.2 des Behandlungskopfes 3 mit einem Flüssigkeitsabscheider 10, beispielsweise in Form eines Zyklon verbindet. Der Flüssigkeitsabscheider 10 dient insbesondere während der drucklosen Phase des Dämpfens zum Abscheiden von Flüssigkeit, insbesondere zum Abscheiden von Kondensat, welches beim Erhitzen und Sterilisieren des KEG-Innenraums 2.1 und der Innenflächen des KEGs 2 und des KEG-Fittings 4 durch Kondensation des Dampfes entstanden ist. Das Kondensat wird im dargestellten Ausführungsbeispiel über die Leitung 8 abgeführt, und zwar in einen Gully 11.
Mit 12 ist eine Bypass-Leitung bezeichnet, die sich zwischen den Leitungen 5 und 8 erstreckt und in der u.a. eine Umwälz- oder Dampfpumpe 13 vorzugsweise mit zwei Steuerventilen 14 und 15 in Serie angeordnet ist, von denen sich das Steuerventil 14 am Einlass und das Steuerventil 15 am Auslass der Dampfpumpe 13 befinden. Bezogen auf eine Strömungsrichtung vom Wasserdampfzulauf 7 an den Vorlauf 3.1 befindet sich der Anschluss der Bypass-Leitung 12 an die Leitung 5 auf das Steuerventil 6 folgend. Bezogen auf eine Strömungsrichtung vom Rücklaufanschluss 3.2 an den Flüssigkeitsabscheider 10 befindet sich der Anschluss der Bypass-Leitung 12 vor dem Steuerventil 9.
Bei geöffnetem Vorlauf des Behandlungskopfes 3 und des KEG-Fittings 4 steht der Vorlaufanschluss 3.1 mit dem Steigrohr 4.1 des KEG-Fittings 4 in Verbindung, so dass über den Vorlaufanschluss 3.1 zugeführter Wasserdampf am oberen Ende des Steigrohres 4 in den KEG-Innenraum 2.1 austreten kann, wie dies in der Figur mit den Pfeilen A angedeutet ist. Bei geöffnetem Rücklauf des Behandlungskopfes 3 und des KEG-Fittings 4 steht der Rücklaufanschluss 3.2 mit einer an der Unterseite des gewendeten Mehrweg-KEGs 2 vom KEG-Fitting 4 gebildeten Rücklauföffnung in Verbindung, so dass Wasserdampf, aber auch Wasserdampf-Kondensat über diese Rücklauföffnung und den Rücklaufanschluss 3.2 des Behandlungskopfes 3 abgeführt werden kann, wie dies in der Figur mit den Pfeilen B angedeutet ist.
Die Figur zeigt nur die für das Dämpfen notwendigen Funktionselemente, nicht aber auch Funktionselemente, die für andere Behandlungsschritte erforderlich sind und hierfür ebenfalls mit dem Behandlungskopf 3 in Verbindung stehen, wie z.B. diejenigen Funktionselemente, die zur Innenreinigung des jeweiligen Mehrweg-KEGs 2 mit den unterschiedlichen Reinigungs- oder Behandlungsmedien sowie zum Entfernen oder Ausdrücken des letzten Reinigungsmediums am Ende der Innenreinigung notwendig sind, zumal es grundsätzlich auch möglich ist, die Innenreinigung der Mehrweg-KEGs 2 und das anschließende Erhitzen und Sterilisieren dieser KEGs durch Dämpfen an unterschiedlichen Behandlungsköpfen 3 vorzunehmen.
Das Erhitzen und die Sterilisation des jeweiligen, in Dichtlage am Behandlungskopf 3 angeordneten Mehrweg-KEGs 2 erfolgt nach abgeschlossener Innenreinigung und nach dem Entfernen und Ausdrücken des für die Innenreinigung verwendeten Behandlungsmediums so, dass bei geschlossenen Steuerventilen 14 und 15 und nicht aktivierter Wasserdampfpumpe 13, die beispielsweise nach Art eines Gebläses oder Lüfters ausgebildet ist, aber bei geöffneten Steuerventilen 6 und 9 und bei geöffnetem Vorlauf und Rücklauf des Behandlungskopfes 3 und des Fittings 4 kurzzeitig ein Durchblasen des KEG-Innenraums 2.1 mit Wasserdampf erfolgt.
In dieser drucklosen Phase wird der Wasserdampf mit einer Temperatur nicht über 135°C unter Druck von dem Wasserdampfzulauf 7 über die Leitung 5 und das geöffnete Steuerventil 6 an den Vorlaufanschluss 3.1 zugeführt, tritt dann am oberen Ende des Steigrohres 4.1 aus (Pfeile A) und wird nach dem Durchströmen des KEG-Innenraums 2.1 zusammen mit evtl. angefallenem Kondensat über den Rücklaufanschluss 3.2 und die geöffnete Leitung 8 an den Flüssigkeitsabscheider 10 geleitet, wo Dampf und Kondensat getrennt und letzteres an den Gully 11 abgeleitet wird. Mit dieser drucklosen Phase erfolgen bereits eine gewisse Erwärmung und Sterilisation der Innenflächen des Mehrweg-KEGs 2 und des KEG-Fittings unter Kondensation des Wasserdampfs.
Zur Einleitung der Druckphase des Dämpfens werden der Rücklauf des Behandlungskopfes 3 und des Fittings 4 gesperrt, so dass bei weiterhin mit dem Wasserdampfzulauf 7 über die geöffnete Leitung 5 verbundenem Vorlauf des Behandlungskopfes 3 und des KEG-Fittings 4 sich zunehmend ein Wasserdampfdruck im KEG-Innenraum 2.1 aufbaut. Beispielsweise zeitgesteuert und/oder gesteuert durch den sich im KEG-Innenraum 2.1 aufbauenden Dampfdruck wird dann die Leitung 5 durch Schließen des Steuerventils 6 gesperrt und damit der KEG-Innenraum 2.1 von dem Wasserdampfzulauf 7 getrennt. Bei weiterhin geschlossenem Steuerventil 9 werden die Steuerventile 14 und 15 geöffnet und die Dampfpumpe 13 aktiviert, so dass dann bei erneut geöffnetem Rücklauf des Behandlungskopfes 3 und des KEG-Fittings 4 über die Bypass-Leitung 12 ein Umlauf des in den Verbindungsleitungen, im Behandlungskopf 3 sowie insbesondere auch im KEG-Innenraum 2.1 befindlichen Wasserdampfs und damit in der Einwirk- oder Haltezeit der Druckphase des Dämpfens durch Verwirbelung des Wasserdampfs im KEG-Innenraum 2.1 eine Relativbewegung zwischen dem Wasserdampf und den KEG-Innenflächen sowie den Flächen des KEG-Fittings 4 erzielt wird, wie dies mit den Pfeilen C angedeutet ist. Diese Relativbewegung hat eine entscheidende Intensivierung der Behandlung der KEG-Innenflächen sowie der Flächen des KEG-Fittings 4 mit Wasserdampf und damit eine Beschleunigung der Erhitzung des Mehrweg-KEGs 2 sowie eine Verbesserung der Sterilisation zur Folge, und zwar insbesondere dadurch, dass Kondensat, welches sich bereits an der KEG-Innenfläche oder an Flächen des KEG-Fittings 4 gebildet hat, intensiv durch Wasserdampf verdrängt wird und somit noch nicht kondensierter Wasserdampf unmittelbar und nicht durch Kondensat behindert auf die KEG-Innenfläche und die Flächen des KEG-Fittings 4 einwirken kann. In der Druckphase im KEG-Innenraum 2.1 anfallendes und sich im unteren Bereich des Mehrweg-KEGs 2 sammelndes Kondensat wird über den mit dem Rücklaufanschluss 3.2 in Verbindung stehenden Teil der Leitung 8 und einen Abscheider 16 abgeleitet.
Im Anschluss an die Druckphase und vor einer Weiterbehandlung des Mehrweg-KEGs 2, d.h. beispielsweise vor einem Vorspannen des KEG-Innenraums 2.1 mit einem Vorspanngas, beispielsweise mit CO2-Gas, wird auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei geschlossenen Steuerventilen 14 und 15 und weiterhin geschlossener Leitung 5 der KEG-Innenraum mit einem Inertgas, beispielsweise mit dem zum Vorspannen verwendeten CO2-Gas, gespült, und zwar zum Entfernen von Wasserdampf und Kondensat aus dem KEG-Innenraum 2.1 und aus dem KEG-Fitting 4 über den geöffneten Rücklauf des Behandlungskopfes 3 und des KEG-Fittings 4 sowie über die geöffnete Leitung 8, so dass dann anschließend beispielsweise das Vorspannen des KEG-Innenraums 2.1 mit dem Vorspanngas erfolgen kann.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
So kann die Relativbewegung zwischen dem Wasserdampf und den Innenflächen des KEGs 2 und des KEG-Fittings 4 während der Druckphase des Dämpfens auch auf andere Weise erzeugt werden, beispielsweise dadurch, dass das Mehrweg-KEG 2 während dieser Druckphase mechanisch bewegt wird, z.B. in einer mehrfach durchgeführten Beschleunigungs- und Bremsbewegung, in einer Stoß- oder Rüttel-Bewegung und/oder in einer Dreh- oder Rotations- oder Schenkbewegung vorzugsweise um seine Mittelachse MA, die bei der dargestellten Ausführungsform auch die Mittelachse des Behandlungskopfes 3 und des Steigrohres 4.1 ist. Für diese Bewegung des Mehrweg-KEGs 2 weist die Behandlungsposition 1 dann einen mechanischen Antrieb auf, der auf das Mehrweg-KEG 2 einwirkt und in der Figur schematisch mit 17 angedeutet ist.
Bezugszeichenliste

1: Behandlungsposition
2: KEG
2.1: KEG-Innenraum
3: Behandlungskopf
3.1: Vorlaufanschluss
3.2: Rücklaufanschluss
4: KEG-Fitting
5: Leitung
6: Steuerventil
7: Wasserdampfzulauf oder -anschluss
8: Leitung
9: Steuerventil
10: Flüssigkeitsabscheider
11: Gully
12: Bypassleitung
13: Dampfpumpe
14, 15: Steuerventil
16: Kondensatabscheider
17: Mechanischer Antrieb
A: Dampfeintritt
B: Dampf und Kondensataustritt
MA: Mittelachse

Claims

Verfahren zum Erhitzen und Sterilisieren von KEGs, vorzugsweise von Mehrweg-KEGs, insbesondere von metallischen Mehrweg-KEGs, durch Dämpfen, wobei in einer Druckphase des Dämpfens der KEG-Innenraum (2.1) des jeweiligen KEGs von einer Wasserdampfquelle (7) mit Wasserdampf unter Druck beaufschlagt und anschließend die Verbindung zur Wasserdampfquelle (7) unterbrochen wird, so dass dann in einer Halte- oder Einwirkzeit der Druckphase mit zunehmender Kondensation von Wasserdampf an den Innenflächen des KEGs (2) und eines KEG-Fittings (4) das Erhitzen und die Sterilisation des KEGs (2) sowie des KEG-Fittings (4) erfolgen, dadurch gekennzeichnet, dass während der Druckphase, zumindest aber während der Halte- oder Einwirkzeit der Druckphase eine Relativbewegung zwischen dem Wasserdampf und den Innenflächen des KEGs (2) und des KEG-Fittings (4) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung durch Umwälzen des Wasserdampfs in dem unter Druck stehenden KEG-Innenraum (2.1) erfolgt, vorzugsweise dadurch erfolgt, dass in einem bevorzugt geschlossenen Kreislauf Wasserdampf über einen Rücklauf aus dem KEG-Innenraum (2.1) abgeführt und dem KEG-Innenraum (2.1) über einen Vorlauf wieder zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der Druckphase des Dämpfens vorausgehenden, vorzugsweise drucklosen Phase des Dämpfens ein Durchblasen des KEG-Innenraums mit Wasserdampf erfolgt, und zwar durch Zuführen des von der Wasserdampfquelle (7) bereitgestellten Wasserdampfs in den KEG-Innenraum und durch Abführen von Wasserdampf und anfallendem Kondensat aus dem KEG-Innenraum (2.1).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von Wasserdampf, vorzugsweise von Wasser-Sattdampf unter Druck mit einer Temperatur im Bereich von ca. 120°C–135°C.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der KEG-Innenraum (2.1) des jeweiligen KEGs nach Ablauf der Druckphase zum Entfernen von Dampf- und Kondensat-Resten mit einem Inertgas, beispielsweise mit einem CO2-Gas gespült wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas dem KEG-Innenraum (2.1) über den Vorlauf des Behandlungskopfes (3) und des KEG-Fittings (4) zugeführt und die von dem Inertgas verdrängten Wasserdampf- und Kondensatreste über den Rücklauf des Behandlungskopfes (3) und des KEG-Fittings (4) abgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der Druckphase des Dämpfens durch eine Zeitsteuerung und/oder durch Überwachung des Drucks im KEG-Innenraum (2.1) oder in einer mit dem KEG-Innenraum (2.1) verbundenen Leitung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das KEG (2) während des Dämpfens, zumindest aber während der Druckphase des Dämpfens an einem Behandlungskopf (3), vorzugsweise in Dichtlage an dem Behandlungskopf (3) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen von Wasserdampf in den KEG-Innenraum (2.1) über einen Vorlauf des Behandlungskopfes (3) und des KEG-Fittings (4), bevorzugt über ein Steigrohr (4.1) des KEG-Fittings (4), und das Abführen von Wasserdampf und Kondensat aus dem KEG-Innenraum (2.1) über einen Rücklauf des KEG-Fittings (4) und des Behandlungskopfes (3) erfolgen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung zwischen dem Wasserdampf im KEG-Innenraum (2.1) und der Innenfläche des KEGs (2) durch mechanische Bewegung dieses KEGs, beispielsweise durch eine Stoß-, Rüttel-, Dreh-, Schwenk-oder Rotationsbewegung des KEG (2) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfen nach einer Innenreinigung des KEGs erfolgt, und/oder dass die Dauer der Halte- oder Einwirkzeit größer ist als die Dauer der drucklosen Phase des Dämpfens, beispielsweise 60 bis 90 Sekunden beträgt.
Behandlungsstation zum Erhitzen und Sterilisieren von KEGs (2), vorzugsweise von Mehrweg-KEGs, insbesondere von metallischen KEGs, durch Dämpfen, mit einem Behandlungskopf (3), an welchem das jeweilige KEG (2) im gewendeten Zustand mit seinem nach unten weisenden KEG-Fitting (4) in Dichtlage angeordnet ist, mit einer ersten gesteuerten Verbindung (5, 6), die eine Wasserdampfquelle (7) mit einem Vorlauf oder Vorlaufanschluss (3.1) des Behandlungskopfes (3) verbindet, sowie mit einer zweiten gesteuerten Verbindung (8, 9), die zum Abführen von Wasserdampf und Kondensat aus dem KEG-Innenraum (2.1) mit einem Rücklauf oder Rücklaufanschluss (2.3) des Behandlungskopfes (3) verbunden ist, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Dampf im KEG-Innenraum (2.1) und den Innenflächen des KEGs (2) zumindest während der Druckphase des Dämpfens.
Behandlungsstation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung der Relativbewegung von einem die erste und die zweite Verbindung verbindenden gesteuerten Bypass (12) mit einer Dampfpumpe (13) gebildet sind.
Behandlungsstation nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung der Relativbewegung von einem mechanischen Antrieb (17) zum Bewegen des KEGs (2) sind, beispielsweise zum Bewegen des KEGs (2) in einer Stoß-, Rüttel-, Dreh-, Schwenk-oder Rotationsbewegung.