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EP3258972A1 - Verfahren sowie behandlungsstation zum erhitzen und sterilisieren von kegs, insbesondere von mehrweg-kegs - Google Patents

Verfahren sowie behandlungsstation zum erhitzen und sterilisieren von kegs, insbesondere von mehrweg-kegs

Info

Publication number
EP3258972A1
EP3258972A1 EP16705442.8A EP16705442A EP3258972A1 EP 3258972 A1 EP3258972 A1 EP 3258972A1 EP 16705442 A EP16705442 A EP 16705442A EP 3258972 A1 EP3258972 A1 EP 3258972A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
keg
water vapor
kegs
interior
fitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16705442.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hilmar FICKERT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP3258972A1 publication Critical patent/EP3258972A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/04—Heat
    • A61L2/06—Hot gas
    • A61L2/07—Steam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/0821—Handling or manipulating containers, e.g. moving or rotating containers in cleaning devices, conveying to or from cleaning devices
    • B08B9/0826—Handling or manipulating containers, e.g. moving or rotating containers in cleaning devices, conveying to or from cleaning devices the containers being brought to the cleaning device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02—Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/04—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
    • B65B55/06—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by heat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02—Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/04—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
    • B65B55/10—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by liquids or gases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/15—Biocide distribution means, e.g. nozzles, pumps, manifolds, fans, baffles, sprayers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/17—Combination with washing or cleaning means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
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    • A61L2202/20—Targets to be treated
    • A61L2202/23—Containers, e.g. vials, bottles, syringes, mail
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2230/00—Other cleaning aspects applicable to all B08B range
    • B08B2230/01—Cleaning with steam

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a treatment station according to the preamble of claim 12.
  • metallic reusable KEGs which for filling with a liquid product, such as beer, wine, juice and / or water
  • the temperature reached and sufficient for the sterilization of the reusable KEGs should be maintained as long as possible and as evenly as possible, so as to achieve optimum sterilization of the respective reusable KEGs and in particular the KEG inner surfaces.
  • the sterile air and thus in particular also the oxygen contained in the sterile air displaced by the steam.
  • the KEG interior Prior to filling or before preloading of the KEG interior which precedes the filling with a
  • Biasing gas for example, with CO2 gas is carried out to complete the damping flushing of the respective KEG interior with an inert gas, for example with CO2 gas, so that vapor and condensate residues are removed from the KEG interior.
  • steaming has heretofore been carried out so that, in a depressurized phase of steaming, steam is first blown through the KEG interior for several seconds, i. fed via a flow to the KEG interior and a return from the KEG interior together with
  • Compression phase adjoins, in such a way that with continued to the KEG interior supplied pressurized steam, the outflow of water vapor from the KEG interior is interrupted by closing a return, so that builds up in the KEG interior, a water vapor pressure.
  • the KEG interior is then separated from the water vapor supply or the water vapor source during this pressure phase of the damping and kept in this state for a period of time (holding or exposure time), until condensation of the water vapor on the inner surfaces of the reusable KEG has sufficiently heated it with respect to temperature and time duration and the pressure in the KEG interior has reduced due to the condensation of the water vapor.
  • the Duration of this exposure time is for example 60 to 90 seconds, in special cases, from less than 10 to more than 90 seconds. This is followed by the already mentioned rinsing or blowing out of steam and condensate residues with an inert gas, for example CO2 gas.
  • a disadvantage of the known methods is, inter alia, that in the pressureless phase in the blowing of the KEGs with water vapor is consumed a lot of energy and yet only insufficient heating of the KEG inner surfaces is achieved, which is not even sure that this is a heating all for the
  • a disadvantage of known methods further, which is in the pressure phase of damping and in particular during the holding or exposure time in which the at least initially pressurized KEG interior is separated from the steam supply, the KEG inner surfaces occupied very quickly by forming condensate which then hampers the energy conversion or heating in the areas concerned.
  • the same disadvantage results from the condensate collecting in the lower region of the KEG interior during the exposure time.
  • the object of the invention is to provide a method which avoids the aforementioned disadvantages and enables improved sterilization of KEGs, in particular of reusable KEGs and especially of those made of metal, with reduced water vapor and energy consumption and reduced treatment time.
  • a treatment station is the subject of claim 12.
  • the preferred field of application of the invention is the heating and sterilization of reusable KEGs.
  • the invention also finds application in KEGs in general as well as in the first use of previously unused KEGs or reusable KEGs, i. before the first filling of these unused KEGs or reusable KEGs. Steaming takes place at least for reusable KEGs after a KEG interior cleaning.
  • the overall result is a reduction of the steam and energy consumption and a reduction in the water consumption and energy consumption without impairing the desired heating of the respective KEG and thus without impairing the quality of the sterilization of the respective KEG the heating necessary treatment time.
  • the latter then also allows a considerable increase in the performance of a machine or plant for treatment or cleaning,
  • the relative movement between the water vapor and the inner surfaces of the KEG interior can be produced in various ways, for example by virtue of the fact that, at least during the exposure or holding time, ie when the water vapor Supply of separate KEG interior of the local water vapor is circulated, by discharging the water vapor from the KEG interior and again feeding the water vapor into the KEG interior in a closed
  • the relative motion between the water vapor in the KEG interior and the interior surfaces of the KEG can also be generated mechanically, for example, by movement of the KEG, e.g. by rotation, by pushing or shaking, by, for example, multiple acceleration and deceleration of the KEG, etc.
  • this mechanical movement of the KEG can also be combined with the circulation of the water vapor generating the relative movement.
  • the figure shows in a simplified schematic functional representation by way of example a treatment position 1 of an otherwise not shown machine or system for emptying, cleaning, sterilization and subsequent filling of reusable KEGs or reusable KEGs 2, in particular of metallic reusable KEGs with a liquid product, for example with drinks, such as beer, wine, juice, water etc.
  • a treatment or cleaning head 3 which has, for example, the known to those skilled in KEG treatment systems constructive training, the turned, ie with its KEG fitting 4 facing down and arranged in sealing position on the treatment head KEG 2 and the the heating of the KEG 2 or the KEG wall and the KEG fitting 4 necessary functional elements of the treatment position.
  • Treatment head 3 connects, as well as a line 8 with control valve 9, which connects a return port 3.2 of the treatment head 3 with a liquid separator 10, for example in the form of a cyclone.
  • the liquid separator 10 is used in particular during the depressurized phase of damping for separating liquid, in particular for separating off condensate, which has arisen on heating and sterilizing the KEG interior 2.1 and the inner surfaces of the KEG 2 and the KEG fitting 4 by condensation of the vapor ,
  • the condensate is discharged in the illustrated embodiment via the line 8, in a gully 1. 1
  • a bypass line is referred to, which extends between the lines 5 and 8 and in the u.a.
  • a circulation or vapor pump 13 is preferably arranged in series with two control valves 14 and 15, of which the control valve 14 at the inlet and the control valve 15 at the outlet of the vapor pump 13 are located.
  • Control valve 6 following. Based on a flow direction from the return port 3.2 to the liquid separator 10, the connection of the bypass line 12 is located in front of the control valve. 9
  • the flow connection 3.1 With the flow line of the treatment head 3 and the KEG fitting 4 open, the flow connection 3.1 is connected to the riser 4.1 of the KEG fitting 4, so that water vapor supplied via the flow connection 3.1 can escape into the interior space 2.1 at the upper end of the riser 4 , as indicated in the figure by the arrows A.
  • the return connection 3.2 With the return of the treatment head 3 and the KEG fitting 4 open, the return connection 3.2 is at the bottom of the turned returnable KEGs 2 formed by the KEG fitting 4 return opening so that water vapor, but also steam condensate can be removed via this return opening and the return port 3.2 of the treatment head 3, as indicated in the figure with the arrows B.
  • the figure shows only the functional elements necessary for damping, but not functional elements required for other treatment steps, which are also associated with the treatment head 3, e.g.
  • the heating and sterilization of the respective, arranged in sealing position on the treatment head 3 reusable KEGs 2 takes place after completion of internal cleaning and after removing and expressing the treatment medium used for internal cleaning so that with closed control valves 14 and 15 and not activated steam pump 13, the is formed, for example, in the manner of a blower or fan, but with open control valves 6 and 9 and with open flow and return of the treatment head 3 and the fitting 4, a short blowing of the KEG interior 2.1 is carried out with water vapor.
  • the steam is supplied at a temperature not higher than 135 ° C under pressure from the steam inlet 7 via line 5 and the open control valve 6 to the flow connection 3.1, then exits at the upper end of the riser 4.1 (arrows A) and is after flowing through the KEG interior 2.1 together with possibly accumulated condensate on the
  • Locking treatment head 3 and 4 of the fitting so that in further connected to the steam inlet 7 via the open line 5 flow of the
  • Treatment head 3 and the KEG fitting 4 is increasing
  • This relative movement has a decisive one
  • the relative movement between the water vapor and the inner surfaces of the KEG 2 and the KEG fitting 4 during the pressure phase of damping can also be generated in other ways, for example, that the reusable KEG 2 is mechanically moved during this printing phase, for example in one repeatedly carried out acceleration and braking movement, in a shock or shaking movement and / or in a rotary or rotary or Schenkterrorism preferably about its central axis MA, which is also the central axis of the treatment head 3 and the riser 4.1 in the illustrated embodiment.
  • the treatment position 1 then has a mechanical drive, which acts on the reusable KEG 2 and is indicated schematically in the figure by 17.

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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

Verfahren sowie Behandlungsstation zum Erhitzen und Sterilisieren von KEGs, insbesondere von Mehrweg-KEGs
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 Halteoder 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 Wasserdampfund 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 Rucklaufanschluss 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 1 1 .
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 1 1 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
1 1 Gully
12 Bypassleitung
13 Dampfpumpe
14, 15 Steuerventil
16 Kondensatabscheider
17 Mechanischer Antrieb
A Dampfeintritt
B Dampf und Kondensataustritt
MA Mittelachse

Claims

Patentansprüche
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.
0. 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.
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