Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren von GegenständenMethod and device for cleaning and sterilizing objects
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren von Gegenständen, insbesondere von entleerten Flaschen der Getränkeindustrie.The invention relates to a method and a device for cleaning and sterilizing objects, in particular empty bottles of the beverage industry.
Die automatische Reinigung von Gefäßen erfolgt üblicherweise dadurch, daß die Gefäße mittels einer Fördereinrichtung durch verschiedene Bäder hindurchgeführt werden. Die Bäder enthalten entweder Lauge oder Säure, die als Reinigungsmedien wirken. Außerdem können mechanische Parameter wie bspw. das Ausspritzen oder das Behandeln der Gefäße mittels Bürsten die Reinigungswirkung erhöhen. Insbesondere zur Reinigung von Flaschen werden hierzu Düsen eingesetzt. Durch einen Hochdruckstrahl wird die innere und die äußere Oberfläche der Flasche abgespritzt. Durch eine Bewegung der Düsen oder ein Intervallspritzen kann die Reinigungwirkung noch erhöht werden.The automatic cleaning of vessels usually takes place in that the vessels are passed through different baths by means of a conveyor. The baths contain either lye or acid, which act as cleaning media. In addition, mechanical parameters such as spraying out or treating the vessels with brushes can increase the cleaning effect. Nozzles are used in particular for cleaning bottles. The inner and outer surfaces of the bottle are sprayed off with a high pressure jet. The cleaning effect can be increased by moving the nozzles or spraying at intervals.
Generell kann festgestellt werden, daß für die Reinigungswirkung drei Parameter verantwortlich sind. Dies sind die Temperatur des Reingungsbades, die chemische Zusammensetzung des Reinigungsmittels und die mechanische Behandlung der zu reinigenden Gefäße.In general, it can be stated that three parameters are responsible for the cleaning effect. These are the temperature of the cleaning bath, the chemical composition of the cleaning agent and the mechanical treatment of the vessels to be cleaned.
Eine erhöhte Temperatur steigert bekanntlich die Reinigungwirkung, hat aber den Nachteil, daß die zu reinigenden Gefäße auf die hohe Temperatur aufgeheizt und wieder abgekühlt werden müssen. Dazu ist ein hoher Energieaufwand erforderlich, der beachtliche Kosten verursacht. Außerdem können durch die Temperaturänderungen die zu reinigenden Gefäße beschädigt werden. Dies gilt
As is known, an increased temperature increases the cleaning effect, but has the disadvantage that the vessels to be cleaned have to be heated to the high temperature and cooled again. This requires a large amount of energy, which causes considerable costs. In addition, the vessels to be cleaned can be damaged by the temperature changes. this applies
insbesondere für Kunststoffgefäße und hier vor allem für die häufig eingesetzten PTFE-Flaschen, die sich bei zu hohen Temperaturen (ab 57° C) verformen.especially for plastic vessels and especially for the frequently used PTFE bottles, which deform at temperatures that are too high (from 57 ° C).
Die chemische Zusammensetzung des Reinigungsmittels erlaubt es, auch bei niedrigeren Temperaturen eine gute Reinigungswirkung zu erzielen. Problematisch ist jedoch, daß die in die Reinigungsbäder eingebrachten Chemikalien sehr stark abwasserbelastend sind und somit hohe Abwasserkosten verursachen.The chemical composition of the cleaning agent allows a good cleaning effect to be achieved even at lower temperatures. However, it is problematic that the chemicals introduced into the cleaning baths are very wastewater-polluting and thus cause high wastewater costs.
Die mechanische Behandlung der Gefäße brachte früher den Hauptreinigungseffekt, trat aber bei immer stärkerer Automatisierung der Reinigungsmaschinen immer weiter in den Hintergrund. Dies liegt daran, daß bspw. das Bürsten von Flaschen nur mittels einer aufwendigen Mechanik erzielt werden kann und die eingesetzten Bürsten leicht verschleißen.The mechanical treatment of the vessels used to bring the main cleaning effect, but became less and less important as the cleaning machines became more and more automated. This is because, for example, the brushing of bottles can only be achieved by means of complex mechanics and the brushes used wear out easily.
Da insbesondere in der Getränkeindustrie hohe Anforderungen an die Keimfreiheit der Gefäße gestellt werden, müssen die Gefäße nach der Reinigung sterilisiert werden. Üblicherweise wird mit hohen Temperaturen sterilisiert. Dies ist aber sehr kostenintensiv und vor allem bei Kunststoffflaschen nicht möglich, da die Flaschen dabei zerstört würden. Es ist bekannt, Kunststoffflaschen mittels Schwefeldioxid oder Ozon zu sterilisieren. Dazu werden die zu sterilisierenden Flaschen in einem mit schwefliger Säure oder Ozon angereicherten Tauchbad untergetaucht und nach Ablauf der erforderlichen Sterilisierungszeit über Kopf stehend entleert, mit Frischwasser ausgespritzt und nach genügend langer Austropfzeit wieder aufgestellt und der Füllvorrichtung zugeführt. Die
Since the beverage industry, in particular, places high demands on the sterility of the vessels, the vessels must be sterilized after cleaning. Sterilization is usually carried out at high temperatures. However, this is very cost-intensive and especially not possible with plastic bottles, since the bottles would be destroyed. It is known to sterilize plastic bottles using sulfur dioxide or ozone. For this purpose, the bottles to be sterilized are immersed in an immersion bath enriched with sulphurous acid or ozone and emptied upside down after the required sterilization time has elapsed, sprayed with fresh water and, after a sufficiently long dripping time, set up again and fed to the filling device. The
Verwendung von Schwefeldioxid oder Ozon zum Sterilisieren hat jedoch erhebliche Nachteile. So ist es einerseits nicht ohneweiteres möglich, die verbrauchten Schwefel- oder Ozonbäder üblichen Abwasserreinigungsanlagen zuzuführen und andererseits müssen die entstehenden Abgase bei der Reinigung mit einem erheblichen technischen Aufwand behandelt werden, um ein Eintreten von Schwefelgasen oder Ozon in die Atmosphäre zu vermeiden bzw. äußerst gering zu halten.However, using sulfur dioxide or ozone for sterilization has significant disadvantages. On the one hand, it is no longer possible to supply the used sulfur or ozone baths to conventional wastewater treatment plants, and on the other hand, the resulting exhaust gases have to be treated with a considerable amount of technical effort in order to avoid the entry of sulfur gases or ozone into the atmosphere, or extremely little to keep.
Insbesondere zur Reinigung von PTFE-Flaschen sind daher die bekannten Reinigungs-und Sterilisierungsvorrichtungen nicht geeignet. Da Kunststofflaschen nicht die Oberflächenebenheit von Glasflaschen besitzen und nur mit erheblich geringeren Temperaturen behandelt werden können, ist vor allem eine keimfreie Sterilisation mit den bekannten Verfahren kaum zu erreichen.The known cleaning and sterilizing devices are therefore particularly unsuitable for cleaning PTFE bottles. Since plastic bottles do not have the surface flatness of glass bottles and can only be treated at significantly lower temperatures, a sterilized sterilization using the known methods is particularly difficult to achieve.
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik und den damit verbundenen Problemen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren von Gegenständen insbesondere von entleerten Flaschen der Getränkeindustrie vorzuschlagen, mit dem es möglich ist, die zu behandelnden Gegenständen gefahrlos, kostengünstig und umweltfreundlich zu reinigen und zu sterilisieren.On the basis of the known prior art and the problems associated therewith, the object of the invention is to propose a method and a device for cleaning and sterilizing objects, in particular empty bottles of the beverage industry, with which it is possible to safely treat the objects to be treated, inexpensive and environmentally friendly to clean and sterilize.
Die Aufgabe wird erfϊndungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gegenstände zuerst ein mit Ultraschall beschalltes Reinigungsbad durchlaufen, das ein Reinigungsmittel enthält, und anschließend ein Spülbad durchlaufen, in dem die Gegenstände mit Ultraschall sterilisiert werden und das ein Indikatormittel
The object is achieved according to the invention in that the objects first pass through a cleaning bath which is sonicated with ultrasound and contains a cleaning agent, and then through a rinsing bath in which the objects are sterilized with ultrasound and which is an indicator means
enthält, das wenn es abgebaut wird, das Redoxpotential im Spülbad ändert und somit meßbar eine Verunreinigung im Spülbad anzeigt.contains that, when it is broken down, changes the redox potential in the rinsing bath and thus measurably indicates contamination in the rinsing bath.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Wirkung der Ultraschall¬ beschallung einerseits dazu genutzt, mechanisch an den Gegenständen eine Reinigungswirkung hervorzurufen, indem Schmutzpartikel von der Oberfläche der Gegenstände durch Kavitationswirkung weggesprengt werden und andererseits wird die Ultraschallbeschallung dazu benutzt, eine Sterilisationswirkung an der Oberfläche der Gegenstände hervorzurufen, in dem der spezielle physikalische Prozeß der Kavitation dazu benutzt wird, Mikororganismen und Sporen an der Gegenstandsoberfläche und im Bad zu zerstören. Das Hervorrufen einer Reinigungswirkung mittels Ultraschall wird bei dem vorliegenden Verfahren durch den Einsatz vorzugsweise biologisch abbaubarer Reinigungsmittel intensiviert, so daß bei einer Temperatur von nur etwa 30° C die Oberfläche der Gegenstände porentief gereinigt werden kann. Dabei werden Verkrustungen, Restfüllungen in Gefäßen und sonstiger Schmutz sowohl innen als auch außen von den Gegenständen entfernt. Der Einsatz eines biologisch abbaubaren Reinigers, welcher nach ca. 12 bis 15 Tagen zu 96% abgebaut ist, ermöglicht es, alle auf den Umweltschutz bezogenen Sicherheitsabwasservorschriften einzuhalten.In the method according to the invention, the effect of the ultrasound sonication is used on the one hand to mechanically produce a cleaning effect on the objects by blasting away dirt particles from the surface of the objects by cavitation action, and on the other hand the ultrasound sonication is used to produce a sterilizing effect on the surface of the objects , in which the special physical process of cavitation is used to destroy microorganisms and spores on the surface of the object and in the bath. The elicitation of a cleaning effect by means of ultrasound is intensified in the present method through the use of preferably biodegradable cleaning agents, so that the surface of the objects can be cleaned down to the pores at a temperature of only about 30 ° C. In doing so, incrustations, remaining fillings in vessels and other dirt are removed both inside and outside of the objects. The use of a biodegradable cleaner, which will be 96% degraded after approx. 12 to 15 days, makes it possible to comply with all safety waste water regulations relating to environmental protection.
Das sich an das Reinigungsbad anschließende Spülbad dient der Sterilisation der Gegenstände, insbesondere von Gefäßen, indem die gereinigten Gefäße noch einmal mit Ultraschall beschallt werden. Die Ultraschallenergie wird erfinderischerweise dazu benutzt, das Bad incl. aller eingetauchten Gegenstände zu entkeimen. Daher wird mittels Ultraschall soviel Energie in das Spülbad
The rinsing bath following the cleaning bath serves to sterilize the objects, in particular vessels, by sonicating the cleaned vessels again with ultrasound. According to the invention, the ultrasonic energy is used to sterilize the bath including all immersed objects. Therefore, so much energy is transferred into the rinsing bath using ultrasound
eingebracht, daß während der Zugphase der Kavitation die Flüssigkeit an Instabilitätsstellen auseinander reißt. Dabei entstehen winzige Hohlraumbläschen, die im Inneren ein Gas mit sehr starkem Unterdruck enthalten. In der folgenden Druckphase brechen die Bläschen mit großer Geschwindigkeit in sich zusammen, wobei in der näheren Umgebung dieser sehr kleinen Bläschen Energie als Unterdruck der Größenordnung bis zu 1000 bar frei wird. Gerade an den Grenzflächen von Flüssigkeiten zu Festkörpern bilden sich vorzugsweise Instabilitätsstellen. Daher entsteht die Kavitation im vorliegenden Fall vor allem an den Stellen, an denen Mikororganismen der verschiedensten Art, wie Bakterien, Hefepilze und auch anderen Sporen an der Behälterwandung haften. Diese Mikororganismen werden durch die Entstehung der Kavitationsblase an ihrer Oberfläche durch die hohe frei werdende Energie zersprengt und somit abgetötet. Eine gute keimtötende Wirkung wird durch Ultraschall im Bereich von 20-40 kHz erreicht. Weiterhin tritt bei der Implosion eine lokale Wärmeentwicklung auf. Diese lokalen Erhitzungspunkte weisen bei einer Lebensdauer von nur einigen Mikrosekunden Temperaturen von bis zu 5000 K auf und zerstören durch Wärmeeinwirkung die Organismen.introduced that the liquid tears apart at instability during the pull phase of the cavitation. This creates tiny void bubbles that contain a gas with a very strong negative pressure inside. In the following pressure phase, the bubbles collapse at high speed, whereby energy in the vicinity of these very small bubbles is released as a vacuum of the order of magnitude up to 1000 bar. Particularly at the interfaces between liquids and solids, instability points are preferably formed. Therefore, the cavitation in the present case arises primarily at the places where microorganisms of all kinds, such as bacteria, yeasts and other spores, adhere to the container wall. These micro-organisms are destroyed by the formation of the cavitation bubble on their surface by the high released energy and thus killed. A good germicidal effect is achieved by ultrasound in the range of 20-40 kHz. Local heat development also occurs during the implosion. These local heating points have temperatures of up to 5000 K with a lifespan of just a few microseconds and destroy the organisms through the action of heat.
Besonders vorteilhaft ist auch, daß die Kavitationserscheinungen bevorzugt auch im innersten feinster Risse, Poren, Kapillaren oder ähnlichem stattfinden und somit im Gegensatz zu anderen Verfahren gerade in diesen Bereichen eine besonders intensive Entkeimung stattfindet.It is also particularly advantageous that the cavitation phenomena preferably also take place in the innermost, finest cracks, pores, capillaries or the like and that, in contrast to other methods, particularly intensive disinfection takes place in these areas.
Um die Sterilisationswirkung zu überprüfen, wird dem Spülbad ein Indikatormittel zugesetzt. Dieses Indikatormittel ist so gewählt, daß durch seinen
Abbau sich das Redoxpotential im Spülbad verändert. Über eine Messung des Redoxpotentials läßt sich eine mögliche Keimbelastung im Spülbad sofort feststellen und kann dem Bedienungspersonal durch geeignete Einrichtungen, wie etwa Summer oder Blinklampen angezeigt werden.To check the sterilization effect, an indicator agent is added to the rinsing bath. This indicator is chosen so that by its Degradation the redox potential in the rinsing bath changes. By measuring the redox potential, a possible germ load in the rinsing bath can be determined immediately and can be indicated to the operating personnel by suitable devices, such as buzzer or flashing lights.
Als Indikatormittel eignet sich besonders Wasserstoffperoxid oder Ozon. Beide Mittel reagieren mit noch vorhandenen Keimen und reduzieren dabei das Redoxpotential im Spülbad. Während Ozon den Nachteil hat, daß in der Abluft überschüssiges Ozon als giftiger Bestandteil enthalten ist, erlaubt auch die Zudosierung von Wasserstoffperoxid als Indikatormittel eine Messung des Redoxpotentials. Wasserstoffperoxid hat jedoch den Vorteil, daß bei seinem Abbau zu Wasser nur Sauerstoff entsteht, der problemlos an die Umgebung abgegeben werden kann.Hydrogen peroxide or ozone is particularly suitable as an indicator. Both agents react with existing germs and thereby reduce the redox potential in the rinsing bath. While ozone has the disadvantage that excess ozone is contained as a toxic component in the exhaust air, the addition of hydrogen peroxide as an indicator means also allows measurement of the redox potential. However, hydrogen peroxide has the advantage that when it is broken down into water, only oxygen is produced which can be released into the environment without any problems.
Vorteilhaft ist es außerdem, wenn bei Unterschreitung eines bestimmten Konzentrationsgrenzwertes des Indikatormittels im Spülbad der Durchlauf der Gefäße gestoppt wird und die Gefäße bei gleichzeitiger Zuführung des Indikatormittels so lange beschallt werden, bis der Grenzwert nicht mehr unterschritten wird. Eine derartige Sicherungseinrichtung kann mittels einer einfachen Regelung voll automatisiert werden und hat den Vorteil, daß immer sichergestellt ist, daß nur vollständig sterilisierte Gefäße das Spülbad verlassen.It is also advantageous if the flow of the vessels is stopped when the concentration of the indicator agent in the rinsing bath is below a certain limit and the vessels are sonicated while the indicator agent is being fed in until the limit value is no longer undershot. Such a safety device can be fully automated by means of a simple control and has the advantage that it is always ensured that only completely sterilized vessels leave the rinsing bath.
Wenn die freiwerdenden Verunreinigungen entgegen der Bewegungsrichtung der Gefäße im Tauchbad abgesaugt werden, ist sichergestellt, daß im Spülbäd eine Strömung entsteht, die im Bereich der gereinigten Gefäße weniger stark mit Verunreinigungen belastet ist, als im Bereich der noch zu reinigenden Gefäße.
Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens vorzuschlagen, mit der das vorgeschlagene Verfahren auf einfache Weise durchzuführen ist.If the released contaminants are sucked off against the direction of movement of the vessels in the immersion bath, it is ensured that a flow arises in the rinsing bath which is less contaminated with impurities in the area of the cleaned vessels than in the area of the vessels still to be cleaned. In addition, the invention is based on the object of proposing a device for carrying out the method described, with which the proposed method can be carried out in a simple manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Reinigungsbad und ein Spülbad mit einer außerhalb der Bäder angeordneten Be-und Entladeeinrichtung verbunden sind.This object is achieved in that a cleaning bath and a rinsing bath are connected to a loading and unloading device arranged outside the baths.
Eine derartige Vorrichtung unterscheidet sich von den bekannten Vorrichtungen zur Reinigung von Gefäßen dadurch, daß die Gefäße nicht, wie bisher üblich, in einem Behälterträger mittels Kettenförderern nacheinander durch die einzelnen Bäder gezogen werden, sondern nach dem Durchlaufen des Reinigungsbades aus den zum Reinigungsbad gehörigen Behälterträgern entnommen werden, zum Spülbad geführt werden und dort in die zum Spülbad gehörigen Behälterträger eingesetzt werden. Während die herkömmlichen Kettensysteme sowohl Wärmeenergie als auch Reinigungsmittel von einem Bad in das nächste Bad verschleppt haben, eignet sich die außerhalb der Bäder angeordnete Be- und Entladeeinrichtung dazu, ohne selbst mit den Bädern in Berührung zu kommen, den Transport der Gefäße von einem Bad in das nächste Bad vorzunehmen.Such a device differs from the known devices for cleaning vessels in that the vessels are not, as has been customary up to now, drawn in succession through the individual baths in a container carrier by means of chain conveyors, but are removed from the container carriers belonging to the cleaning bath after they have passed through the cleaning bath are led to the rinsing bath and are inserted there into the container supports belonging to the rinsing bath. While the conventional chain systems have carried both heat energy and cleaning agents from one bathroom to the next bathroom, the loading and unloading device located outside the bathrooms is suitable for transporting the vessels from one bathroom to the other without coming into contact with the bathrooms themselves take the next bath.
Vorzugsweise durchlaufen die Gefäße in je einem Zellenrad das Reinigungs- und das Spülbad. Die Zellenräder bieten eine einfache Möglichkeit, die Gefäße durch das Bad hindurchzufuhren und anschließend im oberen Bereich des Zellenrades die Gefäße austropfenzu lassen, damit kein Reinigungsmittel von einem Bad in das nächste Bad verschleppt wird. Außerdem können im oberen Bereich des Zellenrades leicht Düsen zum Ausspritzen der Gefäße angeordnet werden.
Um die Gefäße vor der Reinigung und nach der Sterilisation von Resten zu entleeren und vollständig austropfen zu lassen, wird vor dem Reinigungsbad und nach dem Spülbad je ein weiteres Zellenrad vorgeschlagen. Dieses Zellenrad dient einerseits zum Entleeren der Gefäße und andererseits kann es als Wendeeinrichtung eingesetzt werden, um die Gefäße aus der senkrechten Position in die waagerechte Position zu überfuhren, in der sie dem Reinigungsbad zugeführt werden und nach der Sterilisation aus der waagerechten Position wieder eine senkrechte Position zurückzuführen, in der sie die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens verlassen.The vessels preferably each pass through the cleaning and rinsing baths in a cell wheel. The cell wheels offer an easy way to lead the vessels through the bath and then let the vessels drip out in the upper area of the cell wheel, so that no cleaning agent is carried over from one bath to the next. In addition, nozzles for spraying out the vessels can easily be arranged in the upper region of the cellular wheel. In order to empty the containers before cleaning and after the sterilization of residues and to allow them to drip out completely, a further cell wheel is proposed before the cleaning bath and after the rinsing bath. This cellular wheel serves on the one hand to empty the containers and on the other hand it can be used as a turning device to transfer the containers from the vertical position to the horizontal position in which they are fed to the cleaning bath and after sterilization from the horizontal position again to a vertical position attributed in which they leave the device for performing the method.
Der kompakte, modulartige Aufbau der Anlage ermöglicht es, die Anlage durch weitere Zellenräder und/oder weitere Bäder zu erweitern, um die Anlage an spezielle Reinigungserfordernisse anzupassen.The compact, modular structure of the system makes it possible to expand the system with additional cellular wheels and / or additional baths in order to adapt the system to special cleaning requirements.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Reinigungsanlagen tritt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kaum ein Wasserverlust ein. Lediglich die Verdunstung und eine geringe Wasserverschleppung durch die Gefäße erfordert, daß in gewissen Abständen Frischwasser nachgeführt wird.In contrast to conventional cleaning systems, there is hardly any water loss in the device according to the invention. Only the evaporation and a small amount of water carried through the vessels require that fresh water is added at certain intervals.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment is shown in the drawings and will be described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine Ansicht einer Flaschenreinigungsanlage in derFigure 1 is a view of a bottle washer in the
Draufsicht
Top view
Figur 2 einen Schnitt durch die erfindungsgemäßeFigure 2 shows a section through the invention
Flaschenreinigungsanlage in Figur 1 längs der Linie II-II undBottle cleaning system in Figure 1 along the line II-II and
Figur 3 einen Schnitt durch die erfindungsgemäßeFigure 3 shows a section through the invention
Flaschenreinigungsanlage in Figur 1 längs der Linie III-III.Bottle cleaning system in Figure 1 along the line III-III.
Die Vorrichtung 1 zum Reinigen und Sterilisieren von Flaschen besteht im wesentlichen aus vier hintereinander angeordneten Trommeln 2,3,4,5, einer Be- und Entladeeinrichtung 6, einer Flaschenzuführeinrichtung 7 und einer Flaschenabführeinrichtung 8. Die Flaschenzuführeinrichtung 7 ist ein Kettenförderer, der die Flaschen 9 in einer Linie aufgereiht zur ersten Trommel 2 fördert. Kurz vor der Trommel 2 ist ein Abstandsrad 10 vorgesehen, das dafür sorgt, daß die Flaschen 9 beabstandet zueinander in die Trommel 1 hineinfahren. Die Trommel 2 weist ein Zellenrad 11 auf, das jeweils nacheinander zehn Flaschen 9 aufnehmen kann und auf einer Kreisbogenbahn um die Achse 12 der Trommel 2 herumführt. Die Flaschenbatterie 13, die aus den zehn Flaschen 9 besteht, wird dabei so umgedreht, daß die Flaschen 9 über eine waagerechte Position ein eine senkrechte Position überfuhrt werden, in der die Mündungen der Flaschen nach unten weisen, um dann auf der Kreisbahn weiterbewegend wieder in eine waagerechte Position zu kommen.
Wenn die Flaschenbatterie 13 in ihrer waagerechten Position angekommen ist, greift die Be- und Entladeeinrichtung 6 an der Flaschenbatterie 13 an. Die Be- und Entladeeinrichtung 6 schiebt taktweise jeweils eine Flaschenbatterie 13 von zehn Flaschen 9 aus der Trommel 2 heraus und in die Trommel 3 hinein.The device 1 for cleaning and sterilizing bottles essentially consists of four drums 2, 3, 4, 5 arranged one behind the other, a loading and unloading device 6, a bottle feed device 7 and a bottle discharge device 8. The bottle feed device 7 is a chain conveyor which carries the bottles 9 lined up in a line to the first drum 2 promotes. Shortly before the drum 2, a spacer wheel 10 is provided, which ensures that the bottles 9 move into the drum 1 at a distance from one another. The drum 2 has a cellular wheel 11, which can hold ten bottles 9 one after the other and leads on a circular arc around the axis 12 of the drum 2. The bottle battery 13, which consists of the ten bottles 9, is turned over so that the bottles 9 are transferred over a horizontal position to a vertical position in which the mouths of the bottles point downwards, in order to then move back on the circular path to come to a horizontal position. When the bottle battery 13 has arrived in its horizontal position, the loading and unloading device 6 engages the bottle battery 13. The loading and unloading device 6 pushes a bottle battery 13 of ten bottles 9 out of the drum 2 and into the drum 3 in cycles.
Die Trommel 3 weist ein weiteres Zellenrad 14 auf, in dem die Flaschenbatterie 13 in Umfangsrichtung nach unten in ein Reinigungsbad 17 läuft, mit dem die Trommel 3 etwa bis zu ihrer halben Höhe angefüllt ist. Nach dem Durchlaufen des Reinigungsbades 17 in der Trommel 3 wird die Flaschenbatterie 13 über Kopf gedreht so daß Reinigungsbadreste auslaufen können, und weiter zur Be- und Entladeeinrichtung 6 geführt.The drum 3 has a further cellular wheel 14, in which the bottle battery 13 runs downward in the circumferential direction into a cleaning bath 17, with which the drum 3 is filled to approximately half its height. After passing through the cleaning bath 17 in the drum 3, the bottle battery 13 is turned upside down so that cleaning bath residues can run out, and further led to the loading and unloading device 6.
Die Be- und Entladeeinrichtung 6 führt die Flaschenbatterie 13 zuerst in einen Zwischenraum zwischen den Trommeln 3 und 4 und dann weiter in das Zellenrad 15 der Trommel 4, die ein Spülbad enthält. Dieses Spülbad durchläuft die Flaschenbatterie 13 ebenso wie kurz zuvor das Reinigungsbad, um danach mit der Be- und Entladeeinrichtung 6 in das Zellenrad 16 der Trommel 5 weitergeschoben zu werden.The loading and unloading device 6 first leads the bottle battery 13 into a space between the drums 3 and 4 and then further into the cell wheel 15 of the drum 4, which contains a rinsing bath. This rinsing bath passes through the bottle battery 13 just like the cleaning bath just before, after which it is then pushed further into the cell wheel 16 of the drum 5 with the loading and unloading device 6.
Im Zellenrad 16 der Trommel 5 durchläuft die Flaschenbatterie 13 nur noch einen Viertelkreis, um am Boden der Trommel 5 durch die Flaschenabführeinrichtung 8 aus der Trommel 5 herausgeführt zu werden. Die Flaschenabführeinrichtung 8 ist ebenso wie die Flaschenzuführeinrichtung 7 ein Kettenförderer, auf dem die Flaschen 9 stehend hintereinander angeordnet weggeführt werden.
Die Figur 2 zeigt im Querschnitt die Trommel 3 mit dem Zellenrad 14. Das Zellenrad 14 ist in Umfangsrichtung mit eng aneinanderliegenden Flaschenbatterien 13 gefüllt, von denen nur wenige zur Erläuterung in der Figur 2 dargestellt sind. Jede Flaschenbatterie 13 gelangt über die Be- und Entladeeinrichtung 6 in das Zellenrad 14. Innerhalb des Zellenrades 14 wird die Flaschenbatterie 13 zuerst in das Reinigungsbad 17 geführt, das ein biologisch abbaubares Reinigungsmittel enthält. Am unteren Umfang der Trommel 3 sind mehrere Ultraschallschwinger 18 angeordnet, die die Ultraschallschwingungen in das Reinigungsbad 17 übertragen, um die Reinigungs Wirkung des Reinigungsbades zu unterstützen. Eine Steuereinrichtung 19 sorgt für die Stromversorgung der Ultraschallschwinger 18. Während die Flaschen 9 das Reinigungsbad 17 durchlaufen, reinigt das biologisch abbaubare Reinigungsmittel in Kombination mit den Ultraschallschwingungen die Flaschen vollständig. Nach Austritt aus dem Reinigungsbad 17 durchlaufen die Flaschen eine Sprühvorrichtung 20, die gezielt frisches membranfiltriertes Wasser mit zugesetztem Reinigungsmittel in die Flaschen 9 hinein und an die Wände der Flaschen 9 spritzt.In the cell wheel 16 of the drum 5, the bottle battery 13 only runs through a quarter circle in order to be led out of the drum 5 by the bottle discharge device 8 at the bottom of the drum 5. The bottle discharge device 8, like the bottle feed device 7, is a chain conveyor, on which the bottles 9 are led away standing one behind the other. FIG. 2 shows in cross section the drum 3 with the cell wheel 14. The cell wheel 14 is filled in the circumferential direction with bottle batteries 13 lying close together, only a few of which are shown in FIG. 2 for explanation. Each bottle battery 13 reaches the cell wheel 14 via the loading and unloading device 6. Within the cell wheel 14, the bottle battery 13 is first guided into the cleaning bath 17, which contains a biodegradable cleaning agent. A plurality of ultrasonic vibrators 18 are arranged on the lower circumference of the drum 3 and transmit the ultrasonic vibrations into the cleaning bath 17 in order to support the cleaning action of the cleaning bath. A control device 19 provides the power supply for the ultrasonic vibrators 18. While the bottles 9 pass through the cleaning bath 17, the biodegradable cleaning agent in combination with the ultrasonic vibrations completely cleans the bottles. After exiting the cleaning bath 17, the bottles pass through a spraying device 20, which injects targeted fresh membrane-filtered water with added cleaning agent into the bottles 9 and onto the walls of the bottles 9.
Das Spritzwasser der Spritzeinrichtung 20 stammt aus dem Reinigungsbad 17 und wird diesem seitlich und unten an den Stellen 21.1 und 21.2 entnommen. Danach durchströmt es einen Vorfilter 22 und wird mittels einer Umwälzpumpe 23 in einen Arbeitsbehälter 24 gefördert, von dem es über eine Druckpumpe 25 in ein Membranmodulsystem 26 gefördert wird. Das Membranmodulsystem 26 besteht aus einer Umwälzleitung 27 mit einer Umwälzpumpe 28, über die das Reinigungsmittel durch ein Membranmodul 29 geleitet wird. Danach gelangt das filtrierte Reinigungsmittel über eine Leitung 30 zur Spritzvorrichtung 20. Ein
Druckluftanschluß 31 ermöglicht eine in Intervallen durchzuführende Spülung der Filtermembran.The spray water from the spray device 20 comes from the cleaning bath 17 and is removed from the sides and below at points 21.1 and 21.2. It then flows through a pre-filter 22 and is conveyed by means of a circulation pump 23 into a working container 24, from which it is conveyed via a pressure pump 25 into a membrane module system 26. The membrane module system 26 consists of a circulation line 27 with a circulation pump 28, via which the cleaning agent is passed through a membrane module 29. The filtered cleaning agent then reaches the spraying device 20 via a line 30 Compressed air connection 31 enables the filter membrane to be flushed at intervals.
Da durch feuchte Flaschen und Verdunstung kontinuierlich Reinigungsmittel aus der Trommel 3 weggeführt wird, muß über einen Frischwasserzufluß 32 und eine Dosieranlage 33 das verlorengegangene Reinigungsmittel dem Reinigungsbad entsprechend dem Wasserverlust zugeführt werden.Since cleaning agent is continuously removed from the drum 3 by moist bottles and evaporation, the lost cleaning agent must be fed to the cleaning bath in accordance with the water loss via a fresh water inflow 32 and a metering system 33.
Am oberen Ende der Trommel 3 ist eine Absaugvorrichtung 34 vorgesehen, die den im Reinigungsbad entstehenden Dampf absaugt und einem Kondensator 35 zuführt. Über den Kondensator 35 gelangt trockene Luft ins Freie und das im Kondensator entstehende Kondensat wird über eine Leitung 36 in die Trommel 3 zurückgeführt.At the upper end of the drum 3, a suction device 34 is provided, which sucks the steam generated in the cleaning bath and feeds it to a condenser 35. Dry air escapes via the condenser 35 and the condensate formed in the condenser is returned to the drum 3 via a line 36.
Die Figur 3 zeigt die Trommel 4 mit dem Spülbad 37, die im wesentlichen genauso aufgebaut ist, wie die Trommel 3 mit dem Reinigungsbad 17. In die Trommel 4 gelangen die von der Trommel 3 kommenden Flaschen 9 über die Be- und Entladeeinrichtung 6 und werden dort mittels des Zellenrades 15 in das Spülbad 37 eingetaucht, das mit Ultraschallschwingern 38 in Schwingung versetzt wird. Über eine Leitung 39 sind die Ultraschallschwinger mit der Steuereinrichtung 19 verbunden. Auch das Spülbad 37 hat eine Spritzeinrichtung 40, einen Frischwasserzufluß 41 und eine Absaugvorrichtung 42.FIG. 3 shows the drum 4 with the rinsing bath 37, which is constructed essentially in the same way as the drum 3 with the cleaning bath 17. The bottles 9 coming from the drum 3 pass through the loading and unloading device 6 into the drum 4 immersed there in the rinsing bath 37 by means of the cell wheel 15, which is set into vibration with ultrasonic vibrators 38. The ultrasonic oscillators are connected to the control device 19 via a line 39. The rinsing bath 37 also has a spray device 40, a fresh water inflow 41 and a suction device 42.
Das Spülbad enthält ein Indikatoπnittel, das abgebaut wird, wenn die Flaschen nicht ausreichend entkeimt sind. Bei diesem Abbau verändert sich das Redoxpotential im Spülbad, was durch eine Redox essung in der
Spülbadflüssigkeit leicht festgestellt werden kann. Als Indikatormittel eignet sich Wasserstoffperoxid (H202), das bei Verunreinigungen im Spülbad zu Wasser und Sauerstoff umgesetzt wird, oder Ozon, das zu natürlichem Sauerstoff zerfällt.The rinsing bath contains an indicator which is broken down if the bottles are not sufficiently sterilized. With this degradation, the redox potential in the rinsing bath changes, which is reflected in the redox measurement Dishwashing liquid can be easily identified. Suitable indicator agents are hydrogen peroxide (H 2 0 2 ), which is converted into water and oxygen in the case of impurities in the rinsing bath, or ozone, which decomposes to natural oxygen.
Wenn als Indikator ittel Ozon verwendet wird, muß nach der Absaugeinrichtung 42 ein Ozonvernichter 43 vorgesehen werden, da Ozon als Giftgas nicht in die Atmosphäre gelangen sollte.If ozone is used as an indicator, an ozone destroyer 43 must be provided after the suction device 42, since ozone should not be released into the atmosphere as a poison gas.
Die Ozonmessung wird in einem Wasserkreislauf 44 vorgenommen, der vom untersten Ende der Trommel 4 zur Spritzeinrichtung 40 führt. In diesem Kreislauf 44 ist ein Filter 45, die Redoxmeßeinrichtung 46, eine Umwälzpumpe 47 und ein Reaktorgefäß 48 vorgesehen. Die Redoxmeßeinrichtung 46 meldet das Redoxpotential einer Regelungseinrichtung 49, die dafür sorgt, daß je nach Redoxpotential die Spülflüssigkeit nachgeschärft wird. Außerdem kann die Regelungseinrichtung 49 den Antrieb des Zellenrades 15 stoppen, wenn das Redoxpotential einen unteren Grenzwert unterschreitet. Je nach Ausgestaltung der Regelungseinrichtung 49 kann sogar vorgesehen werden, daß das Zellenrad 15 sich rückwärts bewegt, um Flaschen 9, die mit belasteter Spülflüssigkeit behandelt worden sind, noch einmal im Spülbad zu spülen oder erneut auszuspritzen.The ozone measurement is carried out in a water circuit 44 which leads from the lowest end of the drum 4 to the spray device 40. A filter 45, the redox measuring device 46, a circulation pump 47 and a reactor vessel 48 are provided in this circuit 44. The redox measuring device 46 reports the redox potential of a control device 49 which ensures that the rinsing liquid is re-sharpened depending on the redox potential. In addition, the control device 49 can stop the drive of the cellular wheel 15 if the redox potential falls below a lower limit value. Depending on the design of the control device 49, it can even be provided that the cellular wheel 15 moves backwards in order to rinse bottles 9, which have been treated with contaminated rinsing liquid, in the rinsing bath or to spray them out again.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Sterilisation von beliebigen Gegenständen. Beispielsweise sei auch die Sterilisation von Operationsbesteck erwähnt. Außerdem eignet es sich für Flüssigkeiten, wie z.B. Fruchtsaft oder sonstigen Substanzen, wie Marmelade oder Klärschlamm.
Das Verfahren kann einstufig als reines Sterilisationsverfahren verwendet werden oder in Kombination mit einem beliebigen Reinigungsverfahren. Vorteilhaft ist, daß die Sterilisationswirkung nicht nur die in der Flüssigkeit befindlichen Gegenstände, sondern auch die Flüssigkeit selbst erfaßt.
The method according to the invention is suitable for the sterilization of any objects. For example, the sterilization of surgical instruments should also be mentioned. It is also suitable for liquids such as fruit juice or other substances such as jam or sewage sludge. The process can be used in one step as a pure sterilization process or in combination with any cleaning process. It is advantageous that the sterilization effect not only detects the objects in the liquid, but also the liquid itself.