(57)【要約】  樽を、好ましくは再利用可能な樽を、特に金属製の再利用可能な樽を、蒸気処理により加熱および殺菌するための方法であって、蒸気処理の圧力のかかる段階において、各々の樽の樽内部空間が水蒸気源により圧力下の水蒸気の作用を受け、  続いて、水蒸気源への接続が中断され、従って続いて圧力のかかる段階の保持時間あるいは作用時間において、樽および樽取付具の内側面での水蒸気の増大する凝縮でもって、樽および樽取付具の加熱と殺菌が行われる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
樽を、好ましくは再利用可能な樽を、特に金属製の再利用可能な樽を、蒸気処理により加熱および殺菌するための方法であって、
蒸気処理の圧力のかかる段階において、各々の樽の樽内部空間（２．１）が水蒸気源（７）により圧力下の水蒸気の作用を受け、
続いて、水蒸気源（７）への接続が中断され、従って続いて圧力のかかる段階の保持時間あるいは作用時間において、樽（２）および樽取付具（４）の内側面での水蒸気の凝縮が増大しつつ、樽（２）および樽取付具（４）の加熱と殺菌が行われる方法において、
圧力のかかる段階の間、少なくとも、圧力のかかる段階の保持時間あるいは作用時間の間に、水蒸気と樽（２）および樽取付具（４）の内側面の間の相対運動が生じることを特徴とする方法。
【請求項２】
相対運動が圧力下にある樽の内部空間（２．１）の中の水蒸気の循環により行われ、
好ましくは、好適には閉回路において、水蒸気が環流部を介して樽の内部空間（２．１）から導出されかつ樽の内部空間（２．１）に流入部を介して再度供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
蒸気処理の圧力のかかる段階において先行する、好ましくは蒸気処理の無圧の段階において、樽の内部空間の吹き抜けが水蒸気により行われ、しかも水蒸気源（７）から供給される水蒸気を樽の内部空間の中に供給することによりかつ樽の内部空間（２．１）から水蒸気と溜まっている凝縮物を導出することにより行われることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
約１２０℃〜１３５℃の領域の温度で、水蒸気を、好ましくは飽和水蒸気を使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
各々の樽の、樽の内部空間（２．１）が、圧力のかかる段階を経過した後、蒸気および凝縮物の残留物を除去するために、不活性ガスにより、例えばＣＯ２ガスにより洗浄されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
不活性ガスが、樽の内部空間（２．１）に、処理ヘッド（３）と樽取付具（４）の流入部を介して供給され、不活性ガスにより排除される水蒸気および凝縮物の残留物が、処理ヘッド（３）と樽取付具（４）の環流部を介して導出されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
蒸気処理の圧力のかかる段階の時間が、時間制御により及び／または樽の内部空間（２．１）における或いは樽の内部空間（２．１）と接続された導管における圧力の監視により行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
樽（２）が蒸気処理の間、しかし少なくとも蒸気処理の圧力のかかる段階の間、処理ヘッド（３）に、好ましくは封隙位置で処理ヘッド（３）に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
樽の内部空間（２．１）への水蒸気の供給が、処理ヘッド（３）と樽取付具（４）の流入部を介して、好ましくは樽取付具（４）のスタンドパイプ（４．１）を介して行われ、樽の内部空間（２．１）からの水蒸気と凝縮物の導出が、樽取付具（４）と処理ヘッド（３）の環流部を介して行われることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
樽の内部空間（２．１）における水蒸気と樽（２）の内側面の間の相対運動が、この樽の機械式の運動により、例えば樽（２）の痙動運動、振動運動、循環運動、旋回運動あるいは回転運動により行われることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
蒸気処理が樽の内部洗浄後に行われ及び／又は維持または作用時間の期間が、蒸気処理の無圧段階の期間よりも長く、例えば６０〜９０秒であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
蒸気処理により、好ましくは再利用可能な樽を、特に金属製の樽を加熱およびさっきんするための処理ステーションであって、
処理ヘッドであって、この処理ヘッドに各樽（２）が、逆さまの状態で、その下方を向いた樽取付具（４）でもって封隙位置に配置されている処理ヘッド（３）と、
第一の制御された接続部であって、この接続部が、水蒸気源（７）を処理ヘッド（３）の流入部あるいは流入接続部（３．１）と接続する第一の制御された接続部（５，６）と、
第二の制御された接続部であって、この接続部が、樽の内部空間（２．１）から水蒸気と凝縮物を導出するために、処理ヘッド（３）の環流部あるいは還流接続部（３．２）と接続されている第二の制御された接続部（８，９）とを備えた処理ステーションにおいて、
少なくとも蒸気処理の圧力のかかる段階の間に、樽の内部空間（２．１）の蒸気と樽（２）の内側面の間に相対運動を生じさせるための手段を備えていることを特徴とする処理ステーション。
【請求項１３】
相対運動を生じさせるための手段が、蒸気ポンプ（１３）を備えた、第一および第二の接続部を接続する制御されたバイパス部（１２）により形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の処理ステーション。
【請求項１４】
相対運動を生じさせるための手段が、樽（２）を運動させるための、例えば痙動運動、振動運動、循環運動、旋回運動あるいは回転運動で樽（２）を運動させるための機械式の駆動装置であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の処理ステーション。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による方法と請求項１２の上位概念による処理ステーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
再度使用可能な樽、すなわち再利用可能な樽、この場合、特に金属製の再利用可能な樽が知られており、これらの樽は、例えばビール、ワイン、ジュースおよび／または水のような液体の充填物で満たすために使用されており、充填物が消費された後、空の容器として充填製品のサプライヤーに返送され、そこで、苛性水溶液および／または酸を使用するなどの、適切な洗浄媒体を使用して行われる、残留物の取除きおよび内部の洗浄の後、並びにこの内部洗浄を終了するために、無菌気体媒体および／または蒸気媒体により、通例は滅菌空気により行われる、洗浄媒体の引続く排除の後、詰める前に、殺菌のために内部を水蒸気で加熱が行われる。この蒸気処理のために、通例は、圧力下で飽和水蒸気が使用され、この飽和水蒸気は、少なくとも水蒸気の供給の際に、１２０℃〜１３５℃の範囲の温度を有する。残余物を空にすること、洗浄、蒸気処理および充填は、当業者に知られた方法で樽取付具を介して行われ、この樽取付具を介して充填物も各々の樽から取出される。
【０００３】
蒸気処理の際に、特に効果的な、すなわち迅速でかつできるだけ均一な、樽取付具を含めた当該再利用可能な樽の内側面の全領域の加熱が重要である。各樽の、その際特に樽の内側面の最適な殺菌を達成するために、達成されかつさっきに十分な、再利用可能な樽の温度は、できるだけ長い間かつできるだけ均一に維持されねばならない。ただし、この温度は処理ステーション或いは処理機械においてかつ樽取付具において使用される封隙材料（通例はエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ））があるために、長期間１３５℃を越えてはならない。
【０００４】
蒸気処理により、同時に、後に続く充填のための樽の内部空間における雰囲気が改善される。すなわち、蒸気処理により、樽の内部空間から最後の洗浄媒体を吹出した後で、そこでは、無菌のガス媒体および／または蒸気媒体の残留物、例えば無菌空気、従って特に無菌空気に含有される酸素が蒸気により排除される。充填前に或いは充填に先立つ、プレストレスガスによる、例えばＣＯ２ガスによる、樽の内部空間のプレストレス前に、蒸気処理を終了するために、不活性ガスによる、例えばＣＯ２ガスによる、各樽の内部空間の洗浄行われ、従って上記と凝縮物の残りは樽の内部空間から除去される。
【０００５】
より詳細には、蒸気処理の無圧の段階で、まず蒸気が数秒間各樽の内部空間を通って送られるように、蒸気処理はこれまで実施される。すなわち流入部を介して樽の内部空間に供給され、かつ還流部を介して樽の内部空間から凝縮物と一緒に導出される。その際に、すでに処理される再利用可能な樽の確実な加熱は、樽の内側面での水蒸気の凝縮により行われ、ただし蒸気圧が足りないために、加熱は１００℃未満の温度までしか行われない。
殺菌の所望の品質に必要な、処理される再利用可能な樽の加熱を達成するために、蒸気処理のこの前述の無圧の段階には、圧力のかかる段階が引き続き、しかもさらに樽の内部空間に供給される、圧力下の状態にある水蒸気の場合、樽の内部空間からの水蒸気の流出が環流部の閉鎖により中断されるようにして引続くことが一般的であり、従って、樽の内部空間において水蒸気圧が発生する。
【０００６】
さらに、時間制御されて、或いは樽の内部空間において圧力の監視により制御されて、蒸気処理のこの圧力のかかる段階の間、樽の内部空間は、水蒸気の供給あるいは水蒸気源から分離され、かつ再利用可能な樽の内側面に水蒸気が凝縮する状態で、樽が温度と時間に関して十分加熱され樽の内部空間の圧力が水蒸気の凝縮により低下されるまで、この状態である期間（維持あるいは作用時間）にわたり維持される。この作用時間の期間は、例えば６０〜９０秒、特別な場合、１０未満から９０秒以上でもある。これに引続いて、すでに言及した、不活性ガス、例えばＣＯ２ガスによる蒸気および凝縮の残留物の洗浄あるいは吹き出しが行われる。
【０００７】
公知の方法の場合、特に、無圧の段階で水蒸気により樽を吹き抜ける際に大量のエネルギーが消費され、それにもかかわらず樽の内側面の不十分な加熱が達せられるにすぎず、
その際に、加熱が殺菌に必要な面全体のために、例えば樽取付具の内側面のためにも必要な方法で行われることは確実ではない。蒸気処理の圧力のかかる段階で、その際に特に、少なくともさいしょに圧力下の状態にある樽の内部空間が蒸気の供給により分離される維持或いは作用時間中に、樽の内側面がかなり迅速に生じる凝縮物により覆われ、それに加えてこの凝縮物が当該領域でのエネルギーの変換あるいは加熱を妨げることが不利である。
同じ短所は、作用時間中に樽の内部空間の下側の領域に溜まる凝縮物によっても生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、先に挙げた短所を防止し、樽、特に再利用可能な樽の改善された殺菌、この場合、特に水蒸気の消費とエネルギーの消費が改善された際のおよび処理時間が改善された際の金属から成る樽の殺菌を可能にする方法を提供することである。処理ステーションは請求項１２の対象である。
【０００９】
本発明の好ましい応用分野は、再利用可能な樽を加熱および殺菌することである。しかし、本発明は、一般的に樽、並びにそれ以前に使用されたことの無い樽の一回目の使用もしくは再理由可能な樽、すなわちまだ使用されていない樽の最初の充填あるいは再利用可能な樽にも当てはまる。蒸気処理は樽の内部洗浄後の少なくとも再利用可能な樽の場合にも行われる。
【００１０】
水蒸気と、処理される樽、好ましくは再利用可能な樽、および樽取付具の内側面の間の相対運動の本発明による提案される強化により、より強い凝縮、熱伝達および熱利用も樽の内側面および樽取付具の面の全体の領域において達成される。
【００１１】
同時に、エネルギー消費量に関して、各々の樽の内部空間が水蒸気によりただ吹きぬかれる、無圧の蒸気処理の損失の覆い段階が実質的に短縮されることができ、従って、すでにこれだけで、蒸気の圧力のかかる段階、必要な蒸気圧、すなわち水蒸気のために圧力のかかる段階で印加される蒸気圧、作用時間および樽の印加される温度は、公知の方法と比較して実質的により迅速に達せられる。
【００１２】
水蒸気と樽の内側面の間の相対運動により、特にそこで生成される凝縮物の剥離が達せられ、従って樽の内側面のある領域に生成される凝縮物が阻止されることが達せられ、この領域に新たにされる水蒸気が凝縮されることが達せられ、これにより樽の加熱に役立つことが達せられる。むしろ、激しい相対運動により、凝縮物は流出されるか或いは流去され、従って領域全体に新たに水蒸気が凝縮されることができ、これにより直接樽の内側面のさらなる加熱が可能になる。
【００１３】
無圧段階を短縮することにより、また維持あるいは作用時間を短縮することによっても、ひっくるめて、各樽の実施される加熱を減じることなく、従って各樽の殺菌の質を減じることなく、水蒸気およびエネルギーの消費の削減および加熱に必要な処理時間の削減が生じる。最終的に、樽を処理するための或いは洗浄、殺菌および満たすための機械あるいは設備の能力を著しく改善することができる。すなわち単位時間当たりに処理される樽の数を増やすことができる。
【００１４】
例えば、少なくとも作用または維持時間の間、すなわち水蒸気の供給前に分離される樽の内部空間において、そこの水蒸気が循環されることにより、しかも樽の内部空間から水蒸気を導出することによりかつ樽の中の水蒸気を閉回路に再度供給することにより循環されることにより、水蒸気と樽の内部空間の内側面の間の相対運動は、様々な方法で作ることができる。
【００１５】
さらに、樽の内部空間の水蒸気と樽の内側面の間の相対運動は、例えば、樽を動かすことにより、例えば樽を回転により、痙動或いは振動により、例えば何度もの加速および減速などにより、機械式にでも作ることができる。基本的に、樽の機械式の運動は、素体運動を発生させる水蒸気の循環とも組合わせることができる。
【００１６】
「本質的に」あるいは「ほぼ」という表現は、本発明の意味では、各々±１０％の、好ましきは±５％の各々正確な値のばらつきを及び／又は機能にとって重要ではない変動の形態のばらつきを意味する。
【００１７】
本発明の別の形態、長所および使用の可能性は、実施例の後に続く明細からも図からも明らかになる。その際に、記載された及び／又は図示された特徴は全て、個別に或いは任意に組合されて、特許請求の範囲あるいはそれらの参照における統合に左右されることなく、基本的に本発明の対象である。特許請求の範囲の内容は、明細書の構成要素にされる。
【００１８】
本発明を以下に図に関連付けて実施例において詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図は簡略化された概略的な機能図において、再使用可能な樽あるいは再利用可能な樽２、特に、液体の充填物、例えばビール、ワイン、ジュース、水などを空に、洗浄し、殺菌するための、続いて充填するための、詳しくは図示されていない機械あるいは設備の、好例となる処理位置１を示す。
【００２１】
図では、例えば樽処理設備の当業者に知られた構造的な形態を備えた処理ヘッド或いは洗浄ヘッド３、使用される、すなわち洗浄ヘッドの樽取付部４により下方に向けられ、かつシール位置で処理ヘッドに配置された樽２並びに樽２あるいは樽壁部および樽取付具を加熱するのに必要な処理位置１の機能要素が図示されている。これらの機能要素は、特に水蒸気入口あるいは水蒸気接続部７を処理ヘッド３の入口接続部３．１と接続している、制御弁６を備えた導管５、ならびに処理ヘッド３の還流接続部３．２を例えばサイクロンの形式の液体分離装置１０と接続している、制御弁９を備えた導管８である。
【００２２】
液体分離装置１０は、特に蒸気が常圧の段階にある間、液体を分離するために、特に凝縮物を分離するために使用され、この凝縮物は樽の内部空間２．１と樽２の内側の面および樽取付具４を加熱する際に、蒸気の凝縮により発生する。凝縮物は図示された実施例では導管８を介して、しかも排水溝１１を介して導出される。
【００２３】
１２により、導管５と８の間で延びておりかつ特に循環ポンプ或いは蒸気ポンプ１３が好ましくは二つの制御弁１４と１５と共に一列に配置されているバイパス導管が示されており、これらの部材の内、制御弁１４は蒸気ポンプ１３の入口にあり、制御弁１５は蒸気ポンプ１３の出口にある。水蒸気流入部７から流入部３．１への流れ方向に関して、導管５へのバイパス導管１２の接続は制御弁６に続いている。還流接続部３．２から液体分離装置１０への流れ方向に関して、バイパス導管１２の接続部は制御弁９の手前にある。
【００２４】
処理ヘッド３と樽取付具４の流入部が開いている場合、流入接続部３．１は樽取付具４のスタンドパイプ４．１と接続しており、従って流入接続部３．１を介して供給される、水蒸気はスタンドパイプ４．１の端部において、図において矢印Ａで示されたように樽の内部空間２．１内に流出できる。処理ヘッド３と樽取付具４の還流部が開いている場合、環流接続部３．２は、向きを変えられた樽取付具４の下側に樽取付具４により形成された還流開口部と接続しており、従って水蒸気、しかしながら水蒸気凝縮物も、図において矢印Ｂで示されたように、この還流開口部および処理ヘッド３の還流接続部３．２を介して導出できる。
【００２５】
図は蒸気処理に必要な機能要素だけを示しており、他の処理工程のために必要であり、このために同様に、例えば同じ機能要素のような処理ヘッド３と接続している機能要素は示しておらず、これらの機能要素は、異なる殺菌兼処理媒体を備えた各々の再利用可能な樽２の内部殺菌のために及び内部殺菌の最後において最終殺菌媒体の除去あるいは排出のために必要であり、再利用可能な樽２の内部殺菌と異なる処理ヘッド３における蒸気処理によるこの樽の引続く加熱と殺菌を行うことが、特に基本的に可能である。
【００２６】
制御弁１４と１５が閉鎖されていてかつ例えば送風機あるいは換気装置の形態で構成されている蒸気ポンプが作動されていない場合に行われ、しかしながら制御弁６と９が開いていて処理ヘッド３と樽取付具４の流入部と環流部が開いている場合に、一時的に樽の内部空間２．１の吹き抜けが行われるように、処理ヘッド３の封隙位置に配置された各々の再利用可能な樽２の加熱と殺菌は、内部殺菌が完了した後で、かつ内部殺菌のために使用される処理媒体の除去および排出の後で行われる。
【００２７】
この圧力の無い段階で、１３５℃未満の温度の水蒸気は、圧力下で水蒸気入口７から導管５および制御弁６を介して流入接続部３．１に供給され、次いでスタンドパイプ４．１の上端部で流出し（矢印Ａ）、樽の内部空間２．１を貫流した後、場合によっては凝結した凝縮物と一緒に還流接続部３．２および開いた導管８を介して液体分離装置１０に案内され、この液体分離装置において、蒸気と凝縮物は分離され、最終的に排水口１１に導出される。この圧力のない段階により、すでに、水蒸気の凝縮による、再利用可能な樽２と樽取付具の内側の面の確実な加熱と殺菌が行われる。
【００２８】
蒸気処理の圧力のかかる段階を開始するために、処理ヘッド３と樽取付具４の還流部は閉鎖され、従って開いた導管５を介してさらに水蒸気入口７と接続された、処理ヘッド３及び樽取付具４の還流部において、ますます樽の内部空間における水蒸気圧が発生する。
例えば、樽の内部空間２．１において発生する蒸気圧により時間制御されておよび／または制御されて、次いで導管５は制御弁６を閉鎖することにより閉鎖され、それにより樽の内部空間２．１は水蒸気入口７から分離される。さらに制御弁９が閉鎖されている場合、制御弁１４と１５は開放され、蒸気ポンプ１３が作動され、次いで、処理ヘッド３と樽取付具４の環流部が開いている場合、バイパス導管１２を介して、接続導管内に、処理ヘッド３内に及び特に樽の内部空間２．１内にある水蒸気の還流が達せられ、それにより樽の内部空間２．１内の水蒸気の乱流による蒸気処理の圧力のかかる段階の作用時間あるいは維持時間において、矢印Ｃで示されたような、水蒸気および樽の内側の面ならびに樽取付具４の面の間の相対運動が達せられる。この相対運動は、水蒸気による樽の内側面および樽取付具４の面の処理の決定的な強化、従って再利用可能な樽２の加熱の加速並びに殺菌の改善という結果をもたらし、しかも特に、すでに樽の内側面あるいは樽取付具４の面に生じた凝縮物が水蒸気により集中的に排除され、従ってまだ凝縮されていない水蒸気が直接かつ凝縮物により阻止されずに樽の内側面および樽取付具４の面作用できることによりそのような結果をもたらす。圧力のかかる段階で樽の内部空間内に生じかつ再利用可能な樽２の下側の領域に溜まる凝縮物は、還流接続部と接続する、導管８の部分と凝縮物セパレータ１６を介して導出される。
【００２９】
圧力がかかった段階への接続においてかつ再利用可能な樽２の別の処理の前に、すなわち例えばプレストレスガス、例えばＣＯ２ガスによる樽の内部空間２．１のプレストレスの前に、本発明においても、制御弁１４と１５が閉じられている場合に、導管５が閉じされている場合に、樽の内部空間は不活性ガスにより、例えばプレストレスで使用されるＣＯ２ガスにより洗浄され、しかも、樽の内部空間２．１からおよび樽取付具４から水蒸気と凝縮物を除去するために、処理ヘッド３および樽取付具４の開いた環流部を介して並びに開いた導管８を介して洗浄され、従って、さらに引続いて例えばプレストレスガスを用いた樽の内部空間２．１のプレストレスを行うことができる。
【００３０】
本発明は、これまで実施例に記載された。それにより本発明の根底を成す発明の思想を離れることなく、変更および派生が可能である。
【００３１】
従って、例えば何回か実施される加速運動および減速運動において、痙動もしくは振動運動においておよび／または循環または回転または旋回運動において、好ましくは図示された実施形態では処理ヘッド３およびスタンドパイプ４．１の中心軸線でもある中心軸線ＭＡを中心にして、再利用可能な樽２がこの圧力のかかる段階の間に機械式に移動されることにより、さらに別の方法での蒸気処理の圧力のかかる段階の間の、水蒸気と樽２の内側面および樽取付具４の間の相対運動を生じることができる。再利用可能な樽２の移動のために、処理位置１は機械式の駆動装置を備えており、この駆動装置は再利用可能な樽２上に作用しかつ図では概略的に１７で示されている。
【符号の説明】
【００３２】
１            処理位置
２            樽
２．１        樽内部空間
３            処理ヘッド
３．１        入口接続部
３．２        還流接続部
４            樽取付具
５            導管
６            制御弁
７            水蒸気入口あるいは水蒸気接続部
８            導管
９            制御弁
１０          液体分離装置
１１          排水溝
１２          バイパス導管
１３          蒸気ポンプ
１４，  １５  制御弁
１６          凝縮物セパレータ
１７          機械式駆動装置
Ａ            蒸気入口
Ｂ            蒸気と凝縮物出口
ＭＡ          中心軸線
【図１】
2018512897.tif 000002
【国際調査報告】
2018512897.tif 000003
2018512897.tif 000004
2018512897.tif 000005
2018512897.tif 000006
2018512897.tif 000007
2018512897.tif 000008
2018512897.tif 000009
2018512897.tif 000010