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EP 0 963 319 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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06.08.2003 Patentblatt 2003/32 |
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Anmeldetag: 14.01.1998 |
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE9800/106 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9803/9216 (11.09.1998 Gazette 1998/36) |
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VERFAHREN ZUR STEUERUNG DER LUFTGESCHWINDIGKEIT IN EINEM STERILISIERTUNNEL WÄHREND
DESSEN AUFHEIZPHASE
METHOD FOR CONTROLLING AIR SPEED IN A STERILIZING TUNNEL DURING THE HEATING OF SAME
TUNNEL
PROCEDE POUR REGULER LA VITESSE DE L'AIR DANS UN TUNNEL DE STERILISATION PENDANT LA
PHASE D'ECHAUFFEMENT DE CE DERNIER
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT |
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Priorität: |
06.03.1997 DE 19709067
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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15.12.1999 Patentblatt 1999/50 |
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Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- PENNEKAMP, Ingbert
D-74564 Crailsheim (DE)
- HILLEBRAND, Klaus
D-91522 Ansbach (DE)
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 312 022 DE-A- 4 131 258 US-A- 4 192 845
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EP-A- 0 570 946 FR-A- 2 358 163 US-A- 5 022 165
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung der Luftgeschwindigkeit
in einem Sterilisiertunnel während dessen Aufheizphase nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Derartige Sterilisiertunnel werden insbesondere zur Sterilisation von Ampullen,
Vials oder ähnlichem in der pharmazeutischen Verpackungsindustrie verwendet. In den
Sterilisiertunneln sind Filterelemente zum Reinigen der im Sterilisiertunnel umgewälzten
Luft angeordnet. Damit diese Filterelemente einerseits nicht beschädigt werden, sowie
andererseits ihre optimale Reinigungswirkung haben und keine Partikel aus den Filterelementen
herausgerissen werden ist es erforderlich, daß die Filterelemente mit einer bestimmten
Luftgeschwindigkeit durchströmt werden.
[0002] Bei einem bekannten Verfahren dieser Art werden zum Erzielen einer nahezu konstanten
Luftgeschwindigkeit bei verschiedenen Temperaturen in dem Sterilisiertunnel während
dessen Aufheizphase Geschwindigkeitsmeßgeräte eingesetzt, die über eine Steuereinrichtung
mit einem Ventilator gekoppelt sind, dessen Drehzahl entsprechend der gemessenen Luftgeschwindigkeit
verändert wird. Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist, daß die Luftgeschwindigkeitsmeßgeräte
aufgrund der im Sterilisiertunnel erzielten hohen Temperaturen, zum Beispiel 350 Grad
Celcius am Ende der Aufheizphase, nur eine geringe Standzeit aufweisen. Weiterhin
sind die bekannten Sterilisiertunnel aufgrund der zusätzlichen Meßgeräte und Steuereinrichtungen
aufwendig aufgebaut. Auch werden Meßfehler, zum Beispiel durch Verschmutzung der Meßgeräte,
nicht erkannt, so daß der Sterilisationsprozeß nicht sicher ausgeführt werden kann.
Dies deshalb, da aufgrund einer falsch gemessenen Luftgeschwindigkeit die Drehzahl
des Ventilators ebenfalls falsch eingestellt wird, so daß die Filterelemente nicht
optimal arbeiten.
[0003] Weiterhin ist es bei einem anderen Verfahren bekannt, die Ventilatordrehzahl konstant
einzustellen, so daß diese beispielsweise bei 350 Grad Celcius 0,5 Meter pro Sekunde
beträgt. Um dies zu erreichen muß bei kaltem Sterilisiertunnel jedoch eine Luftgeschwindigkeit
von ca. 0,9 Meter pro Sekunde eingestellt werden. Während des Aufheizens reduziert
sich die dabei zuerst eingestellte erhöhte Luftgeschwindigkeit aufgrund der Erwärmung
der Luft automatisch auf die beim Sterilisationsbetrieb erforderliche Luftgeschwindigkeit.
Jedoch werden zu Beginn der Aufheizphase durch die erhöhte Luftgeschwindigkeit und
somit große Luftmenge die im Ansaugbereich bzw. im Ausblasbereich des Ventilators
angeordneten Filterelemente stark belastet. Weiterhin muß der Ventilator für die große
Luftmenge entsprechend stark ausgelegt werden. Somit benötigt auch dieses Verfahren
einen relativ hohen vorrichtungstechnischen Aufwand.
Vorteile der Erfindung
[0004] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Luftgeschwindigkeit in einem Sterilisiertunnel
während dessen Aufheizphase mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat
demgegenüber den Vorteil, daß es ohne zusätzliche Luftgeschwindigkeitsmeßgeräte arbeitet
und gleichzeitig hinreichend präzise ist, wobei die Filterelemente stets optimal arbeiten.
Daraus folgt, daß das Gebläse bzw. die Filter nicht verstärkt werden müssen und daß
der Sterilisationsprozeß sicher arbeitet. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht,
daß die Ventilatordrehzahl entsprechend eines vorgegebenen Funktionsverlaufes verändert
wird.
[0005] Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Steuerung der Luftgeschwindigkeit in einem Sterilisiertunnel während dessen Aufheizphase
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
Zeichnung
[0006] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen vereinfachten
Querschnitt durch einen Sterilisiertunnel.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
[0007] Der in der Figur 1 dargestellte Sterilisiertunnel 10 dient zum Behandeln von pharmazeutischen
Behältnissen 11 wie Ampullen, Vials o.ä. vor deren Befüllen. Dazu ist es erforderlich,
die unsteril angelieferten Behältnisse 11 zu sterilisieren. Dies erfolgt im Sterilisiertunnel
10 dadurch, daß die vorab naß gereinigten Behältnisse 11 in den Sterilisiertunnel
10 eingebracht werden, worin sie mittels eines horizontal umlaufenden, kontinuierlich
angetriebenen Transportbandes 12 zuerst in einem nicht dargestellten Einlaufbereich
von Raumtemperatur auf ca. 40 Grad Celcius vorerwärmt werden. Anschließend gelangen
die Behältnisse 11 in den Bereich des in der Figur 1 dargestellten Heißteils 13, in
dem die Behältnisse 11 auf ca. 350 Grad Celcius weiter erwärmt werden, wobei durch
die Erwärmung und einen Heißluftstrom das Abtöten von Keimen o.ä. erfolgt. Zuletzt
werden die Behältnisse 11 in einem ebenfalls nicht dargestellten Kühlbereich wieder
auf Raumtemperatur abgekühlt, von wo sie in eine Abfüllanlage weitergeleitet werden.
[0008] Der Sterilisiertunnel 10 weist im Heizteil 13 einen tunnelförmigen Bereich 14 mit
seitlichen Begrenzungswänden 15 auf, in dem die Behältnisse 11 aufrecht stehend auf
dem Transportband 12 angeordnet sind. Zur Erneuerung des Heißluftstroms ist in einem
Durchbruch einer Gehäusewand 16 des Sterilisiertunnels 10 ein Ansaugfilter 17 integriert,
der in einen seitlich vom Bereich 14 angeordneten, mittels der einen Begrenzungswand
15 abgetrennten Kanal 18 mündet. Im Kanal 18 ist weiterhin eine Heizeinrichtung 20
vorgesehen, die die angesaugte Luft auf die erforderliche Sterilisiertemperatur erhitzt.
Von der Heizeinrichtung 20 gelangt die Luft in einen oberhalb des Bereichs 14 angeordneten
drehzahlregelbaren Ventilator 21, der die Luft ansaugt und die in der Heizeinrichtung
20 erwärmte Luft über einen direkt oberhalb des Bereichs 14 angeordneten Sterilfilter
23 als vertikal von oben nach unten gerichteten Heißluftstrom in den Bereich 14 leitet.
Unterhalb des Transportbandes 12, das aus einem Edelstahl-Drahtgeflecht besteht und
somit luftdurchlässig ist, ist ein Gitterboden 24 vorgesehen, unterhalb dessen ein
Abluftbereich 26 angeordnet ist. Der Abluftbereich 26 mündet zum einen in den Kanal
18 und zum anderen wird über einen zweiten Ventilator 27 im Einlaufbereich des Sterilisiertunnels
10 ein Teil der feuchten Luft abgesaugt. Zur Überwachung der Lufttemperatur im Bereich
14 ist oberhalb der Behältnisse 11 in einer Begrenzungswand 15 ein Temperatursensor
29 angeordnet, der mit der nicht dargestellten Steuereinrichtung des Sterilisiertunnels
10 verbunden ist.
[0009] Der oben beschriebene Sterilisiertunnel 10 arbeitet wie folgt: Während der Inbetriebnahme
des Sterilisiertunnels 10 wird die im Bereich 14 befindliche Luft mittels der Heizeinrichtung
20 von Raumtemperatur auf die erforderliche Sterilisiertemperatur, beispielsweise
350 Grad Celsius, erwärmt. Dabei wird die Luft mit Hilfe des Ventilators 21 umgewälzt.
Um die optimale Funktion des Sterilfilters 23 während des Sterilisierens zu gewährleisten
ist dabei eine Strömungsgeschwindigkeit von zum Beispiel 0,5 m/s erforderlich, wozu
eine bestimmte Ventilatordrehzahl notwendig ist. Diese Ventilatordrehzahl würde bei
Raumtemperatur jedoch einer Strömungsgeschwindigkeit der Luft von etwa 0,9 m/s entsprechen,
was vermieden werden soll, damit keine Partikel aus dem Sterilfilter 23 gerissen werden.
Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß vorab die Ventilatordrehzahl ermittelt, die
bei Raumtemperatur einer Strömungsgeschwindigkeit von ebenfalls 0,5 m/s entspricht.
Diese der Steuereinrichtung des Sterilisiertunnels 10 als Eingangswert bzw. Startwert
bekannte Ventilatordrehzahl liegt unterhalb der bei 350 Grad Celsius erforderlichen
Ventilatordrehzahl für dieselbe Strömungsgeschwindigkeit der Luft. Während der Aufheizheizphase
des Sterilisiertunnels 10 erhöht nunmehr die Steuereinrichtung stetig die Ventilatordrehzahl,
so daß während der Aufheizphase über den gesamten Temperaturbereich nahezu dieselbe
Strömungsgeschwindigkeit im Bereich 14 herrscht.
[0010] Im einfachsten Fall wird die Ventilatordrehzahl über der bekannten oder vorab ermittelten
Aufheizzeit stetig oder schrittweise erhöht. Bevorzugt wird jedoch das vom Temperatursensor
29 der Steuereinrichtung als Eingangswert zugeführte Signal verwendet, anhand dessen
die Steuereinrichtung die Drehzahl beispielsweise über einen linearen Zusammenhang
bei steigender Temperatur erhöht. Der Zusammenhang zwischen der Temperatur und der
erforderlichen Ventilatordrehzahlen kann jedoch auch anhand eines in der Steuereinrichtung
abgelegten komplexeren Funktionszusammenhangs erfolgen, wenn sich beispielsweise Strömungswiderstände
über der Lufttemperatur nicht linear ändern.
1. Verfahren zur Steuerung der Luftgeschwindigkeit in einem Sterilisiertunnel (10) während
dessen Aufheizphase, bei der die Drehzahl eines Ventilators (21) von einem Anfangswert
bei einer ersten Temperatur, die unterhalb einer Sterilisiertemperatur liegt, auf
einen Endwert bei der Sterilisiertemperatur erhöht wird, so daß die Strömungsgeschwindigkeit
der Luft während der Aufheizphase nahezu konstant ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Ventilators (21) während der Aufheizphase von dem in der Steuereinrichtung
abgespeicherten Anfangswert anhand einer vorgegebenen Funktion bis zu dem Endwert
erhöht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsverlauf eine lineare Funktion ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Ventilators (21) unter Berücksichtigung einer von einem Sensor (29)
ermittelten Temperatur verändert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Ventilators (21) unter Berücksichtigung der erforderlichen Aufheizzeit
verändert wird.
1. Method for controlling the air speed in a sterilizing tunnel (10) during the heat-up
phase of the latter, in which the rotational speed of a fan (21) is increased from
a starting value at a first temperature, which is below a sterilization temperature,
to an end value at the sterilization temperature, so that the air flow rate is virtually
constant during the heat-up phase, characterized in that the rotational speed of the fan (21) during the heat-up phase is increased from the
starting value, which is stored in the control device, up to the end value on the
basis of a predetermined function.
2. Method according to Claim 1, characterized in that the functional curve is a linear function.
3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the rotational speed of the fan (21) is altered taking account of a temperature which
has been determined by a sensor (29).
4. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the rotational speed of the fan (21) is altered taking account of the heat-up time
required.
1. Procédé de commande de la vitesse de l'air dans un tunnel de stérilisation (10) pendant
sa phase de montée en température, selon lequel on augmente la vitesse de rotation
d'un ventilateur (21) à partir d'une valeur initiale à une première température inférieure
à une température de stérilisation, jusqu'à une valeur finale correspondant à la température
de stérilisation, de sorte que la vitesse de circulation de l'air reste pratiquement
constante pendant la phase de montée en température,
caractérisé en ce que
pendant la phase de montée en température, on augmente la vitesse de rotation du ventilateur
(21) à partir de la valeur initiale enregistrée dans l'installation de commande et
selon une fonction prédéterminée jusqu'à la valeur finale.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la fonction est linéaire.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
la vitesse de rotation du ventilateur (21) est modifiée en tenant compte d'une température
déterminée à partir d'un capteur (29).
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce qu'
on modifie la vitesse de rotation du ventilateur (21) en tenant compte du temps de
chauffage requis.
