Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Vorformlin gen ("Preforms") für die Herstellung von durch pneumatischen Druck (Blasdruck) oder hyd- raulischen Druck (insbesondere den Druck eines abzufüllenden Fluids) geformten Behältern, oder zum Sterilisieren von in dieser Weise geformten Behältern.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von durch pneumatischen Druck (Blasdruck) oder hydraulischen Druck (insbesondere den Druck eines abzufüllenden Fluids) geformten Behältern aus Vorformlingen, mit einem Verfahren bzw. ei- ner Vorrichtung zum Sterilisieren der Vorformlinge oder der daraus durch pneumatischen oder hydraulischen Druck geformten Behälter.

Blasgeformte Behälter werden üblicherweise hergestellt, indem ein Vorformling ("Preform”) aus einem thermoplastischen Material wie zum Beispiel PET durch Ausübung von Blasdruck in eine Blasform expandiert wird, um dann in einer nachfolgenden Füllstation mit einem Füll gut (insbesondere einem Fluid) befällt zu werden. Neben zahlreichen anderen Herstellungs- schritten ist dabei je nach Anwendungszweck und Füllgut auch eine Sterilisation des Vorform lings oder des daraus blasgeformten Behälters erforderlich, bevor das Füllgut eingebracht wird. Zu diesem Zweck sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit denen die Vorformlinge bzw. Behälter einem Sterilisationsmittel ausgesetzt werden, das zum Beispiel ein Sterilisations dampf ist, der Wasserstoffperoxid (H202) oder Peressigsäure oder andere chemische Sterilisa tionsmittel sowie Wasserdampf aufweist. Verfahren und Vorrichtungen dieser Art sind in der DE 10 2010 032 336, der EP 1 941 913, der US 2008/0152538 sowie der EP 2 394 950 offen bart.

Weiterhin ist es bekannt, einen Vorformling durch den Druck eines abzufüllenden Fluids in eine Blasform zu expandieren, so dass Formung und Befüllung einen gemeinsamen Vorgang darstellen. Eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen von gefüllten Behältern aus Vor formlingen (d.h. eine kombinierte Form- und Füllvorrichtung) ist aus der WO 2011/076167 bekannt. Je nach Art des Füllgutes ist auch hierbei im Allgemeinen eine Sterilisation der Vor formlinge bzw. der Behälter erforderlich.

Ein Problem bei der Sterilisation kann dabei darin bestehen, dass zumindest geringe Mengen des Sterilisationsmittels nicht in die zu sterilisierende Preform bzw. den Behälter sondern in die umgebenden Bereiche und an andere Teile oder Komponenten des betreffenden Sterilisations- raums bzw. der Sterilisationsvorrichtung wie zum Beispiel an Transport- und Fördereinrichtun gen, Führungen etc. gelangen. Da außerdem das Sterilisationsmittel üblicherweise eine gegen über diesen Bereichen und Teilen erhöhte Temperatur von zum Beispiel zwischen etwa l00°C und etwa l30°C aufweist, besteht die Gefahr, dass das (dampfförmige) Sterilisationsmittel in diesen Bereichen und an diesen Teilen oder Komponenten kondensiert.

Insbesondere in dem Fall, in dem das Sterilisationsmittel Wasserstoffperoxid aufweist, kann das Kondensat dann zu salzartigen Ablagerungen führen, die nur aufwändig zu entfernen sind und Schäden durch Korrosion sowie andere Probleme verursachen können.

Weiterhin besteht durch die Ansammlung von Kondensat an solchen Teilen oder Komponen ten, die oberhalb von Öffnungen der zu sterilisierenden Preforms bzw. Behälter liegen, auch die Gefahr, dass das Kondensat in die Preforms bzw. die Behälter hineintropft. Dies kann zu einer erhöhten Konzentration von Sterilisationsmittel in der Preform oder dem später befüllten Behälter führen, was natürlich unerwünscht ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Vorformlingen ("Preforms") für die Herstellung von durch pneumatischen o- der hydraulischen Druck geformten Behältern oder zum Sterilisieren von in dieser Weise ge formten Behältern anzugeben, mit dem/der die oben genannten Ablagerungen und Probleme im Zusammenhang mit einer unerwünschten Kondensation von Sterilisationsdampf bzw. der ge nannten Ansammlung von Kondensat zumindest teilweise vermieden werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und einer Vorrichtung ge mäß Anspruch 8. Erfindungsgemäß wird demnach eine Kondensation von Sterilisationsdampf an den Teilen und Komponenten, an denen diese Kondensation unerwünscht ist, zumindest teilweise dadurch ver hindert, dass entweder diese Teile oder Komponenten auf eine Temperatur erwärmt werden, die vorzugsweise mindestens so hoch ist, wie die Kondensationstemperatur des Sterilisations- dampfes, und/oder dadurch, dass zumindest ein Teil des Sterilisationsdampfes durch Konden sation an Kühlelementen (nachfolgend als "Kondensationsfallen" bezeichnet) verflüssigt und damit eine solche unerwünschte Kondensation vermieden wird.

Diese beiden Maßnahmen können je nach Art des Sterilisationsmittels, der Gestaltung des Ste rilisationsraumes bzw. der Sterilisationsvorrichtung und anderer Faktoren unabhängig vonei nander oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.

Diese Lösung ist sowohl im Zusammenhang mit dem Sterilisieren von Preforms, als auch im Zusammenhang mit dem Sterilisieren von aus den Preforms durch pneumatischen oder hydrau lischen Druck geformten Behältern anwendbar und ist bevorzugt Bestandteil einer Vorrichtung bzw. eines Verfahrens zum Blasformen von Behältern aus thermoplastischem Material.

Weiterhin ist diese Lösung auch als Bestandteil einer Vorrichtung bzw. eines Verfahrens zum Herstellen von gefüllten Behältern aus Preforms anwendbar, bei der/dem die Preforms durch den (hydraulischen) Druck eines abzufüllenden Fluids in eine Blasform expandiert werden, so dass Formung und Befüllung der Behälter einen gemeinsamen Vorgang darstellen.

Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Die Kondensationsfallen sind vorzugsweise nur für den genannten Zweck vorgesehene Küh lelemente, die zum Beispiel in Kombination mit einer Auffangwanne eingesetzt werden, die so angeordnet ist, dass das gebildete Kondensat gezielt in diese hineintropft oder abläuft.

Eine solche Auffangwanne kann ein Mittel (zum Beispiel Wasser oder eine andere Flüssigkeit) zur Verdünnung oder Neutralisation des aufgefangenen Kondensats oder einen Katalysator zur Aufspaltung des Kondensats in weniger chemisch aggressive Substanzen enthalten. Im Fall von Wasserstoffperoxid als Sterilisationsmittel kann ein solcher Katalysator zum Bei- spiel Platin sein, das an eine in die Auffangwanne eingebrachte Trägermatrix gebunden ist. An stelle oder zusätzlich zu Platin können auch Schwermetallionen wie zum Beispiel Mn ²⁺ -Ionen oder auch ein enzymatischer Katalysator oder andere Katalysatoren eingesetzt werden, mit de- nen das Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff aufgespaltet wird.

Alternativ oder zusätzlich werden bevorzugt solche Teile oder Komponenten beheizt, an denen ein Niederschlag von Sterilisationsmittel besonders nachteilig oder kritisch für den weiteren Produktionsprozess ist, wie zum Beispiel an den eingangs genannten Elementen, die oberhalb der Öffnungen der zu sterilisierenden Preforms bzw. Behälter liegen.

Die Kondensationsfallen und/oder die beheizten Teile oder Komponenten sind ferner vorzugs- weise auswechselbar montiert, so dass der Produktionsprozess nicht für eine Reinigung der Kondensationsfallen bzw. der beheizten Teile oder Komponenten unterbrochen werden muss.

Die Kondensationsfallen sind außerdem vorzugsweise als Hohlkörper ausgestaltet, durch die ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel geleitet werden kann.

Die beheizten Teile oder Komponenten könnten ebenfalls als Hohlkörper ausgestaltet sein, durch die ein flüssiges oder gasförmiges Heizmittel geleitet wird.

Bevorzugt sind diese Teile oder Komponenten jedoch elektrisch beheizbar oder mit einer elektrischen Heizquelle (zum Beispiel Widerstandsheizung) versehen, die auch nachträglich noch an diesen montiert werden kann und/oder austauschbar montiert ist.

Die Kondensationsfallen sind vorzugsweise im Strömungsbereich der mindestens einen Abga beeinrichtung für das Sterilisationsmittel angeordnet.

In dem Fall, in dem der Sterilisationsdampf durch eine oder mehrere stationär angeordnete Ab gabeeinrichtungen wie insbesondere Düsen abgegeben wird, an denen die Preforms entlang ei nes linearen, kreisförmigen, kurvigen oder anderen Transportweges vorbeigeführt werden, sind die Kondensationsfallen und/oder die beheizten Teile oder Komponenten vorzugsweise ebenfalls ortsfest und vorzugsweise entlang zumindest eines Teils dieses Transportweges ange- ordnet.

In dem Fall, in dem der Sterilisationsdampf durch eine oder mehrere beweglich angeordnete Abgabeeinrichtungen wie insbesondere auf Rädern angeordnete Düsen abgegeben wird, die den Preforms während der Abgabe des Sterilisationsdampfes entlang eines Teils ihres Trans- portweges folgen, sind zusätzlich oder alternativ zu den oben genannten ortsfesten Kondensati onsfallen und/oder ortsfesten beheizten Teilen oder Komponenten vorzugsweise solche Kon densationsfallen und/oder beheizte Teile oder Komponenten vorgesehen, die zumindest entlang eines Teils dieses Transportweges mit den Abgabeeinrichtungen mitlaufend angeordnet sind.

Sowohl die Kondensationsfallen als auch die beheizten Teile oder Komponenten sind vorzugs weise aus Metall gebildet oder weisen eine metallische Oberfläche auf

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste 3D-Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrich tung;

Fig. 2 eine zweite 3D-Ansicht der ersten Ausführungsform gemäß Figur 1;

Fig. 3 eine erste 3D-Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor richtung;

Fig. 4 eine zweite 3D-Ansicht der zweiten Ausführungsform gemäß Figur 3;

Fig. 5 eine erste 3D-Ansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor richtung;

Fig. 6 eine zweite 3D-Ansicht der dritten Ausführungsform gemäß Figur 5; und

Fig. 7 eine dritte 3D-Ansicht der dritten Ausführungsform gemäß Figur 5.

Die Figuren 1 und 2 zeigen den prinzipiellen Aufbau einer ersten Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung, die üblicherweise in einem diese umschließenden Sterilisations raum angeordnet ist. Die wesentlichen Komponenten sind ein erstes Rad 1 , dem die zu sterilisierenden Preforms P zugeführt werden und das in der Draufsicht der Figuren 1 und 2 entgegen dem Uhrzeigersinn drehend angetrieben wird, sowie ein zweites Rad 2, das sich im Uhrzeigersinn dreht und das die sterilisierten Preforms P von dem ersten Rad 1 übernimmt und diese einer weiteren Bear beitungsstation innerhalb einer Vorrichtung zum Blasformen von Behältern zuführt.

Die beiden Räder 1, 2 sind üblicherweise in Form von Taschenrädem ausgebildet und weisen entlang ihres Umfangs angeordnete Aussparungen (Taschen) auf, die so bemessen sind, dass darin jeweils eine Preform P im Wesentlichen vertikal mit ihrer Öffnung nach oben gerichtet gehalten werden kann. Die beiden Räder 1 , 2 können auch als Zangenräder ausgeführt sein, an denen die Preforms mit zangenartigen Elementen gehalten werden.

Die Zuführung und das Einsetzen der Preforms P in die Taschen des ersten Rades 1, die Über gabe der sterilisierten Preforms P an das zweite Rad 2 sowie die weitere Abgabe an eine nächste Bearbeitungsstation erfolgt in an sich bekannter Weise und soll deshalb nicht weiter erläutert werden.

Oberhalb des ersten Rades 1 befindet sich eine Zuführung 3 für ein Sterilisationsmittel, das üb licherweise ein Sterilisationsdampf ist und zum Beispiel Wasserstoffperoxid, Peressigsäure und/oder andere chemische Sterilisationsmittel sowie Wasser und heiße Luft aufweist und zum Beispiel eine Temperatur von zwischen etwa l00°C und etwa l30°C hat.

Die Zuführung 3 endet in einer feststehenden Düse, die sich oberhalb der Taschen des ersten Rades 1 befindet und die auf die Öffnungen der unter der Düse hindurch geförderten Preforms P gerichtet ist, so dass der aus der Düse austretende Sterilisationsdampf in die Preforms P ge langt.

Da der Sterilisationsdampf kontinuierlich abgegeben wird, tritt dieser Dampf während der Dre hung des ersten Rades 1 auch in die Zwischenräume zwischen jeweils zwei benachbarten Pre forms P ein und kondensiert dann insbesondere an Teilen des ersten Rades 1 sowie an darunter hegenden Führungen und anderen Komponenten und Bereichen des Sterilisationsraums.

Dadurch kommt es, wie schon eingangs erwähnt wurde, zu salzartigen Ablagerungen und auch zu Korrosionsschäden im Sterilisationsraum. Diese Gefahr besteht auch bei einer gepulsten Abgabe des Sterilisationsdampfes.

Um dies zu vermeiden, ist bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsform eine Kondensationsfalle vorgesehen, die mindestens ein Kühlelement 10, 11, 12, 13 aufweist, durch das über Anschlüsse 131 jeweils ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel (zum Bei- spiel kaltes Wasser) mit einer solchen Temperatur geleitet wird, dass Sterilisationsdampf, der an dieses Kühlelement gelangt, möglichst weitgehend an diesem kondensiert.

Das mindestens eine Kühlelement ist so angeordnet, dass es sich im Strömungsbereich bzw. in der Umgebung der Düse befindet, d.h. von einem möglichst hohen Anteil des Sterilisationsmit tels beaufschlagt wird, das nicht in die unter der Düse vorbei geführten Preforms P gelangt.

Beispielhaft sind in den Figuren 1 und 2 jeweils vier solcher Kühlelemente 10, 11, 12, 13 vor gesehen, wobei sich ein erstes und ein zweites Kühlelement 10, 11 oberhalb des ersten Rades 1 und ein drittes und ein viertes Kühlelement 12, 13 unterhalb des ersten Rades 1 befindet.

Weiterhin ist unter den Kühlelementen eine Wanne 14 zum Auffangen des von den Kühlele menten abtropfenden Kondensats angeordnet.

Das erste und zweite Kühlelement 10, 11 ist jeweils gegenüber der horizontalen Ebene in radi aler Richtung des ersten Rades 1 schräg nach außen geneigt, so dass das sich an diesen Küh lelementen 10, 11 niederschlagende Kondensat nicht auf das ersten Rad 1 und die Öffnungen der Preforms P tropft, sondern in die Wanne 14 abläuft.

Das dritte und vierte Kühlelement 12, 13 ist jeweils im Wesentlichen senkrecht unterhalb des ersten Rades 1 und ganz oder teilweise über der Wanne 14 angeordnet, so dass das sich nieder schlagende Kondensat unmittelbar in die Wanne 14 abläuft.

Wie eingangs bereits erwähnt wurde, kann eine solche Auffangwanne zum Beispiel Wasser o- der eine andere Flüssigkeit oder einen Katalysator enthalten, mit der/dem das aufgenommene Kondensat verdünnt oder neutralisiert bzw. chemisch aufgespaltet wird, um dessen chemische Aggressivität zumindest zu vermindern.

Die Figuren 3 und 4 zeigen den prinzipiellen Aufbau einer zweiten Ausführungsform einer er findungsgemäßen Vorrichtung. Gleiche oder einander entsprechende Teile und Komponenten wie bei der ersten Ausführungsform sind mit jeweils gleichen Bezugsziffem bezeichnet.

Ein wesentliches Merkmal dieser Ausführungsform besteht darin, dass anstelle des ersten und zweiten Kühlelementes 10, 11 ein stationär angeordnetes elektrisches Heizelement 20, 21 mit elektrischen Anschlüssen 22 vorgesehen ist. Das Heizelement umfasst vorzugsweise eine elekt rische Heizquelle 21, zum Beispiel in Form einer Widerstandsheizung, die durch Zuführen von elektrischem Strom über die Anschlüsse 22 Wärme erzeugt. Die Heizquelle 21 ist auf metalli schen Dachflächen 20 montiert, so dass sich die erzeugte Wärme durch Wärmeleitung über die Dachflächen 20 verteilt.

Die Dachflächen 20 befinden sich über den Öffnungen der in das erste Rad 1 eingesetzten Pre- forms P und erstrecken sich zu beiden Seiten der Dampfdüse 3 entlang zumindest eines Teils des Umfangs des ersten Rades 1 (oder eines anders verlaufenden Transportweges der Pre- forms).

Mit diesen Dachflächen 20 wird üblicherweise verhindert, dass Staub oder andere Verunreini gungen in die Preforms P fallen können.

Durch das Beheizen dieser Dachflächen 20 wird ferner verhindert, dass sich an diesen Dachflä chen 20 Kondensat ansammelt und in die Preforms tropft. Dies betrifft zum Beispiel auch sol ches Kondensat, das sich an in den Figuren nicht dargestellten Teilen oder Komponenten des Sterilisationsraums bildet, die oberhalb der Öffnungen der Preforms liegen und auf die beheiz ten Dachflächen 20 herabtropft, da es dort sofort wieder verdampfen würde.

Wie eingangs erwähnt wurde, könnten prinzipiell auch beheizte Dachflächen oder andere Heiz elemente eingesetzt werden, die zum Beispiel wie die Kühlelemente in Figur 1 und 2 als Hohlkörper ausgebildet sind und die durch Zufuhren einer heißen Flüssigkeit oder eines heißen Gases beheizt werden.

Ferner ist auch diese zweite Ausführungsform vorzugsweise mit Kühlelementen 12, 13 verse- hen, und zwar entsprechend dem dritten und vierten Kühlelement 12, 13 in den Figuren 1 und 2, die wiederum im Wesentlichen senkrecht unterhalb des ersten Rades 1 und ganz oder teil- weise über der Wanne 14 angeordnet sind, so dass das sich niederschlagende Kondensat unmit telbar in die Wanne 14 abläuft und dort, wie oben erläutert, gegebenenfalls verdünnt, neutrali siert oder chemisch aufgespaltet wird.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen den prinzipiellen Aufbau einer dritten Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung. Gleiche oder einander entsprechende Teile und Komponenten wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform sind auch hier wieder mit jeweils gleichen Be- zugsziffem bezeichnet.

Ein wesentlicher Unterschied zu der ersten und zweiten Ausführungsform besteht darin, dass nicht eine stationäre, sondern eine Mehrzahl von mit dem Transport der Preforms P mitlaufen den ersten oberen Düsen 31 vorgesehen ist, über die das Sterilisationsmittel in die Preforms ab gegeben wird.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die dritte Ausführungsform vorzugsweise auch eine Mehrzahl von zweiten unteren Düsen 32 aufweist, die ebenfalls nicht stationär, sondern mit dem Transport der Preforms P mitlaufend angeordnet sind und dazu dienen, die Außensei ten der Preforms mit Sterilisationsdampf zu beaufschlagen.

Die ersten und zweiten Düsen 31, 32 werden vorzugsweise über eine gemeinsame Zuführung 3 oder auch über voneinander getrennte obere und untere Zuführungen mit Sterilisationsdampf gespeist.

Schließlich ist auch diese dritte Ausführungsform vorzugsweise mit einem stationären Kühlele ment 12 versehen, das wiederum im Wesentlichen senkrecht unterhalb des ersten Rades 1 und über einer stationären Wanne 14 angeordnet ist, so dass das sich niederschlagende Kondensat unmittelbar in die Wanne 14 abläuft und dort wie oben erläutert, gegebenenfalls verdünnt, neutralisiert oder chemisch aufgespaltet wird. Im Unterscheid zu der ersten und zweiten Aus- führungsform erstreckt sich das Kühlelement 12 und damit auch die Wanne 14 jedoch vorzugs- weise entlang zumindest des Teils des Transportweges der Preforms (d.h. gemäß den Figuren 5 bis 7 entlang des Umfangs des ersten Rades 1), entlang dem der Sterilisationsdampf aus den ersten und zweiten Düsen 31, 32 auf die Preforms P abgegeben wird.

Bei dieser dritten Ausführungsform ist die Gefahr, dass Verunreinigungen oder Kondensat in die Öffnungen der Preforms gelangt, im Allgemeinen nicht gegeben, so dass auf die beheizten Dachelemente 20 gemäß der zweiten Ausführungsform verzichtet werden kann. Im Bedarfsfall können diese jedoch auch bei der dritten Ausführungsform angeordnet werden.