專利名稱：用于處理物體的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理物體，尤其是用于消毒的裝置，具有至少一個(gè)腔室用于一起承接至少二個(gè)待處理物體，并具有至少一個(gè)配屬于腔室開口的封閉元件，該元件可活動(dòng)地布置在裝置里用于打開和關(guān)閉開口，其中通過封閉元件可以使腔室真空密封地封閉住，而且其中在腔室關(guān)閉狀態(tài)下設(shè)置封閉元件，使得在封閉元件和腔室之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明還涉及一種用于對(duì)至少兩個(gè)置于一個(gè)共同腔室里待消毒的物體進(jìn)行消毒的方法，腔室可以通過至少一個(gè)封閉元件而真空密封地封閉住，其中封閉元件設(shè)計(jì)成在關(guān)閉狀態(tài)下相對(duì)于腔室沒有運(yùn)動(dòng)。
應(yīng)該指出“真空密封”這個(gè)特征不能絕對(duì)地來理解，而且應(yīng)該根據(jù)在腔室里要實(shí)施的方法來規(guī)定。對(duì)于密封的要求基本上取決于腔室里所必需的壓力以及可容忍的漏氣流的大小。
背景技術(shù)：
開頭所述型式的裝置通過DE 199 16 478 A1而成為現(xiàn)有技術(shù)。描述了一種用于對(duì)容器進(jìn)行等離子消毒的回轉(zhuǎn)器?；剞D(zhuǎn)器例如具有50個(gè)腔室用于各自承接一個(gè)容器。回轉(zhuǎn)器的處理能力為每小時(shí)20,000個(gè)容器的數(shù)量級(jí)。每個(gè)固定在回轉(zhuǎn)器上的腔室具有一塊可活動(dòng)的底板，它可以向下運(yùn)動(dòng)離開。為了給腔室裝料將一個(gè)容器放在運(yùn)動(dòng)離開的底板上并從下面移入腔室里，直至底板碰到其余的腔室壁為止并使腔室密封。底板在回轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)時(shí)與腔室一起運(yùn)動(dòng)，因此相對(duì)于腔室就沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。只是在處理過程結(jié)束時(shí)底板才又向下移動(dòng)以打開腔室，使容器可以取出。
這種型式的裝置不僅用于等離子消毒，也適用于開頭所述型式的方法。一種這樣的方法由DE 101 12 971 A1就已知了。所述的方法可以使一個(gè)回轉(zhuǎn)器中的物體有效地消毒，而不必點(diǎn)燃等離子體。因此可以改善效率。
一種這樣的裝置尤其是具有以下優(yōu)點(diǎn)通過連續(xù)的工作方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的很高的處理能力，例如每小時(shí)30,000個(gè)物體的數(shù)量級(jí)。但不利之處在于在已知的裝置中必須設(shè)有許多腔室來承接物體。通常設(shè)有50至100個(gè)腔室。對(duì)于每個(gè)腔室都必需有一個(gè)自身的閥組件，以便使這些腔室與各個(gè)不同的供應(yīng)裝置和排出裝置相連接用于各個(gè)工序。整個(gè)裝置需要許多結(jié)構(gòu)空間，這是因?yàn)榛剞D(zhuǎn)器的直徑由于腔室數(shù)量多而很大。
過去還曾經(jīng)試過對(duì)這樣的裝置進(jìn)行最優(yōu)化，其中在回轉(zhuǎn)器的每個(gè)腔室里同時(shí)地裝入了多個(gè)，例如二個(gè)或三個(gè)物體。這樣腔室的數(shù)量在相同的處理能力下容易地減少了，但所要處理物體的輸出和輸出卻不再能夠連續(xù)地進(jìn)行。在一個(gè)連續(xù)地輸送物體的設(shè)備中取出兩個(gè)物體同時(shí)就引起了不連續(xù)性，這又必須用一種隨后的等候時(shí)間來補(bǔ)償。由于這種所引起的不連續(xù)性一種這樣的不連續(xù)的方法基本上就是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的任務(wù)是在保持連續(xù)工作方式的優(yōu)點(diǎn)的條件下減少所需腔室的數(shù)量并因此使裝置簡(jiǎn)化并減少所需的結(jié)構(gòu)空間。
此任務(wù)在裝置方面如下解決可以將至少兩個(gè)待處理的物體依次地裝入腔室里，而且這開口可以通過至少一個(gè)封閉元件基本上連續(xù)地封閉住。
開口的封閉基本為連續(xù)地進(jìn)行這個(gè)特征可以理解為關(guān)閉可以逐步地成多級(jí)地或者也可以無級(jí)地連續(xù)進(jìn)行。為此腔室的開口可以對(duì)應(yīng)有多個(gè)剛性的封閉構(gòu)件用來逐步地成多級(jí)地關(guān)閉開口。但也可以規(guī)定，使腔室的開口對(duì)應(yīng)有一種柔性的封閉構(gòu)件用于連續(xù)地關(guān)閉開口。
這個(gè)任務(wù)在這方法方面通過如下措施來解決將至少兩個(gè)物體依次地裝入腔室里，使腔室在裝入每一個(gè)物體之后封閉一個(gè)部分；使腔室在裝入最后一個(gè)物體之后真空密封地封閉并抽真空；使得由氣體狀過氧化氫和氣態(tài)水組成的蒸氣混合物在小于8秒(以下簡(jiǎn)稱S)時(shí)間內(nèi)注入腔室里，從而在物體和腔室的所有可接近到達(dá)的表面上形成一個(gè)凝結(jié)物層，它使表面消毒，因此最遲在形成凝結(jié)物層之后3S就開始對(duì)腔室重新抽真空，其中使腔室中的壓力降低到低于過氧化氫的蒸氣壓力并因此將凝結(jié)層去掉；使腔室充入消毒氣體；使腔室基本上連續(xù)地打開并依次地將物體從腔室里取走。
如下可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)腔室的數(shù)量可以減少到例如一至十個(gè)，而不會(huì)影響每小時(shí)大約20,000至40,000個(gè)物體的連續(xù)處理能力。由于腔室數(shù)量的減少，裝置需要少得多的結(jié)構(gòu)空間。此外用真空和過氧化氫蒸氣混合物供給腔室被簡(jiǎn)化了。盡管裝置連續(xù)地工作，但所有裝在一個(gè)共同腔室里的物體對(duì)于實(shí)施的處理方法來說總是在同一個(gè)工序里。
此處應(yīng)該明確地指出所述的裝置尤其是適合于所述的消毒方法，但絕不限于這種方法。裝置完全一樣良好地適用于對(duì)物體的等離子消毒或用于物體的等離子涂層。裝置可以特別有利地使用于處理瓶子或其它待充裝的容器。
有利的是，可以將多個(gè)待處理的物體依次地裝入在至少兩個(gè)腔室里，其中腔室布置在一個(gè)以恒定圓周速度可以驅(qū)動(dòng)的腔室輪上。根據(jù)在裝置里所要實(shí)施的方法的不同可以在一個(gè)腔室輪上設(shè)有兩個(gè)、三個(gè)或若干更多的腔室。對(duì)于所述的消毒方法來說三個(gè)均布于腔室輪圓周上的腔室是有利的。
由WO 2006/010 509 A2已經(jīng)公開了一種閘槽，它具有多個(gè)設(shè)于一個(gè)腔室輪里的腔室用于將物體引入一個(gè)大的處理腔室。腔室輪的腔室逐漸地在腔室輪回轉(zhuǎn)時(shí)抽真空到處理腔室的壓力水平。在閘槽中原則上使腔室連續(xù)地關(guān)閉。當(dāng)然在這種閘槽中沒有可活動(dòng)的封閉元件，它在關(guān)閉狀態(tài)下并沒有產(chǎn)生針對(duì)腔室的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。代替這情況的是閘槽的腔室輪由一個(gè)固定的外殼壁圍住，在這個(gè)外殼壁里設(shè)有兩個(gè)開口用于對(duì)腔室裝料和卸料。腔室輪的腔室周圍設(shè)有密封，這些密封沿著外殼壁滑動(dòng)。這用腔室輪轉(zhuǎn)動(dòng)的腔室實(shí)施一種與封閉腔室的外殼壁的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此產(chǎn)生大的摩損。必需要經(jīng)常更換密封。閘槽的每個(gè)腔室可以承接兩個(gè)物體，但它們是同時(shí)地而不是依次地被裝入腔室里。
對(duì)于等離子處理方法或者也對(duì)于所述的消毒方法來說有利的是裝置包含有至少一個(gè)中央泵位用于使腔室輪的腔室抽真空，泵位按時(shí)間順序依次地可以與所有腔室連接，其中每個(gè)中央泵位任何時(shí)間都與至多一個(gè)腔室連接。中央泵位因此可以按腔室大小和必需的負(fù)壓進(jìn)行優(yōu)化。通過分別為至多一個(gè)腔室與中央泵位的連接避免了以下情況由于第二腔室在同一個(gè)泵位上接通使在首先與泵位連接的腔室里的真空又受到影響。
有利的是，使布置在腔室輪上的腔室的數(shù)量匹配于實(shí)施的方法。腔室輪的圓周速度可以有利地來選擇，從而得出一個(gè)循環(huán)的循環(huán)時(shí)間，它基本上相當(dāng)于腔室數(shù)量乘以一個(gè)腔室在腔室輪回轉(zhuǎn)時(shí)與一個(gè)中央泵位連接的時(shí)間長(zhǎng)短的乘積。因此使至多一個(gè)中央泵位很均勻地受載并以良好的效率工作。
對(duì)于所述的消毒方法來說有利的是裝置的每個(gè)腔室固定配置有一個(gè)自身的蒸發(fā)器用于含水的過氧化氫溶液，此蒸發(fā)器尤其設(shè)置在腔室輪上。因此對(duì)于每個(gè)腔室來說在需要的時(shí)刻可以很簡(jiǎn)單地使準(zhǔn)確量的一種含水過氧化氫溶液完全蒸發(fā)并且沒有氣體載體流地通向各自腔室。對(duì)于所述的消毒方法來說有利的是，使一種蒸氣混合物，其過氧化氫的濃度約為14％至59％(重量)，優(yōu)選為大約25％-50％(重量)并且尤其是具有過氧化氫的濃度為30％至35％(重量)，注入腔室里。由于一個(gè)準(zhǔn)確量的含水過氧化氫溶液完全蒸發(fā)，因此必需使所使用的含水的過氧化氫溶液具有這要流入到腔室里的蒸汽混合物應(yīng)該具有的相同的過氧化氫濃度。
有利的是，使蒸氣混合物在小于4S內(nèi)，尤其小于2S內(nèi)注入腔室里。通過快速地使蒸氣混合物注入腔室里就實(shí)現(xiàn)了蒸氣混合物的一種沖擊的，基本上絕熱的膨脹，這導(dǎo)致蒸氣混合物的迅快冷卻。因此使蒸氣混合物過飽和，從而在物體和腔室的所有自由表面上形成一種凝結(jié)。這種凝結(jié)同樣也是突然進(jìn)行的，因此凝結(jié)層通過釋放排出的蒸發(fā)熱函而被很強(qiáng)地加熱并引起過氧化氫的“激活”。表面的消毒實(shí)際上也就是在凝結(jié)的那瞬間就發(fā)生了。緊隨著生成凝結(jié)層后使腔重新抽真空并通過將腔室里的壓力降低到低于已凝結(jié)的過氧化氫的蒸氣壓力以下又使凝結(jié)層除去。
凝結(jié)層的抽出是緊隨著凝結(jié)之后基本沒有作用時(shí)間地進(jìn)行，以便使這通過蒸發(fā)熱函而加熱的凝結(jié)層并不通過導(dǎo)熱至物體或者腔室的表面而冷卻。有利的是，用于除去凝結(jié)層的抽真空在開始注入蒸氣混合物后20S之內(nèi)，尤其是10S內(nèi)結(jié)束。因此可以避免從凝結(jié)層至表面的過度熱傳導(dǎo)，從而可以很容易地使凝結(jié)層在抽真空時(shí)蒸發(fā)并抽出。優(yōu)選在抽真空來除去凝結(jié)層時(shí)使腔室里的壓力降低到5百帕(以下縮寫為hPa)。給出的壓力值相當(dāng)于腔室里的絕對(duì)壓力。優(yōu)選可以使壓力也降到1hPa以下，尤其也到0.35hPa以下。在抽出凝結(jié)層時(shí)腔室里的壓力越小，那么留在物體表面上的剩余的過氧化氫的量就越少，在物體上過大剩余量的過氧化氫對(duì)于物體的進(jìn)一步使用來說可能是不利的。


本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征見以下對(duì)若干實(shí)施例的說明。所示為圖1一種按照本發(fā)明的裝置的一個(gè)腔室輪的軸向剖視圖；圖2在圖1的箭頭II方向上的此裝置的一個(gè)縮小的視圖；圖3裝置封閉元件的另一種設(shè)計(jì)方案的類似于圖1的一個(gè)視圖；圖4圖3所示裝置在箭頭IV方向上的一個(gè)縮小視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1和2中表示了一個(gè)用于處理物體2的裝置1。物體2在圖2中示意表示為圓并且例如可以是瓶子，如在圖1中那樣，或者也可以是其它用于承放可飲用液體的容器。裝置1基本上包括有一個(gè)可以在圓周方向上驅(qū)動(dòng)的腔室輪3，它有三個(gè)布置在周邊上的腔室4，5和6。腔室輪3在運(yùn)行時(shí)通過一個(gè)未示出的驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)并以恒定的圓周速度在圓周方向A上圍繞軸線7旋轉(zhuǎn)。
裝置1設(shè)計(jì)成所謂回轉(zhuǎn)器，其中所要處理的物體2在輸入方向B上連續(xù)地被輸入并在處理之后又在輸出方向C上連續(xù)地被運(yùn)走。
腔室4，5和6分別通過一個(gè)平底8、一個(gè)平蓋9和一個(gè)基本呈圓柱形的內(nèi)壁10構(gòu)成。每個(gè)腔室4，5和6具有一個(gè)布置在腔室輪3的圓柱形外圓周11上的開口12，它配有一個(gè)封閉元件13。腔室4，5和6在腔室輪3的圓周方向上通過三個(gè)從腔室輪3的內(nèi)壁10至外圓周11延伸的分隔壁14，15和16來分界。分隔壁14，15和16與腔室輪3的外圓周11齊平地結(jié)束并因此一直夠到封閉元件13。
封閉元件13是柔性的并以一種無端帶17的形式對(duì)應(yīng)于腔室輪3的外圓周11。無端帶包纏住兩個(gè)導(dǎo)向輥18和19。無端帶17由導(dǎo)向輥18貼置在腔室輪3的外圓周11上并與腔室輪3同步地在回轉(zhuǎn)方向A上回轉(zhuǎn)。由于同步的回轉(zhuǎn)在無端帶17和腔室輪3之間就沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)向輥19處使無端帶17又從腔室輪3的外圓周11上取下，并被導(dǎo)向輥19相反于回轉(zhuǎn)方向A在箭頭方向D上送回至導(dǎo)向輥18。可以設(shè)置多個(gè)附加的導(dǎo)向輥20，用來保證無端帶17的導(dǎo)向。
無端帶17優(yōu)選地至少在其向著腔室輪3的表面上由一種橡膠彈性材料組成。因此在無端帶17貼靠于腔室輪3的底8和蓋9以及分隔壁14，15和16上的部位里就不需要附加的密封。為了加強(qiáng)無端帶17，這種帶必須要承受住由于環(huán)境壓力與腔室4，5，6里的真空的壓力差而造成的負(fù)載，可以在無端帶17里設(shè)計(jì)有加強(qiáng)元件。這些加強(qiáng)元件例如可以通過許多相鄰的和平行于軸線7布置的圓桿21構(gòu)成。因此無端帶17可以穩(wěn)定地承受由于壓力差引起的負(fù)載，其在縱向方向上的彎曲能力對(duì)于精確地圍繞導(dǎo)向輥18和19進(jìn)行導(dǎo)向是重要的，但它實(shí)際上并沒減小。無端帶17也可以備選地為履帶，履帶通過多個(gè)可活動(dòng)連接的自身為剛性的履帶段構(gòu)成。
為使腔室輪9在圓周方向A上驅(qū)動(dòng)，腔室輪配有一個(gè)驅(qū)動(dòng)部，但未示出。無端帶17可以在小的預(yù)緊力作用下通過導(dǎo)向輥18和19貼靠在腔室輪的外圓周11上并在回轉(zhuǎn)方向A上隨動(dòng)。用于無端帶17的一個(gè)分開的驅(qū)動(dòng)部原則上并不需要，因?yàn)闊o端帶17以一個(gè)很大的包纏角包纏住腔室輪3。無端帶17也就是說可以單單通過在腔室輪3的外圓周11上的摩擦而一起帶動(dòng)。
當(dāng)然備選地可能有利的是在腔室輪3和無端帶17之間設(shè)有一種形狀配合連接22。這形狀配合連接22可以優(yōu)選地用一種凹槽形式的齒與包含在無端帶17里的圓桿21構(gòu)成。形狀配合連接22本身可以任意地布置在腔室輪3上，這意味著，它可以如圖1所示，對(duì)應(yīng)于腔室輪3的蓋9。備選地也可以使形狀配合連接22設(shè)置在腔室輪3的底8上。
在另一種設(shè)計(jì)方案中可以給無端帶17配置有一個(gè)自身的驅(qū)動(dòng)部，以便使腔室輪的驅(qū)動(dòng)部卸載。無端帶17的驅(qū)動(dòng)優(yōu)選通過導(dǎo)向輥18，19，20的至少一個(gè)來進(jìn)行并優(yōu)選設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)的支承驅(qū)動(dòng)部，它在任意的無端帶17回轉(zhuǎn)速度時(shí)將一個(gè)規(guī)定的驅(qū)動(dòng)力矩傳遞到無端帶17上。無端帶17的回轉(zhuǎn)速度也就是說由腔室輪3來規(guī)定，因此精確地保證了無端帶17與腔室輪3同步地回轉(zhuǎn)。
腔室輪3的每個(gè)腔室4，5，6在每一個(gè)回轉(zhuǎn)循環(huán)中原則上經(jīng)過三種狀態(tài)，也就是說“裝載”“處理”和“卸載”。在圖2中腔室4處于“裝載”狀態(tài)，腔室5處于“處理”狀態(tài)，而腔室6處于“卸載”狀態(tài)。在它們之間也還有一種中間狀態(tài)，此時(shí)使一個(gè)腔室同時(shí)地裝載和卸載。腔室6緊跟在圖2所示的瞬時(shí)之后將進(jìn)入這種狀態(tài)。
為了給腔室4裝載所要處理的物體2設(shè)有一個(gè)裝載裝置24，它將待處理的物體例如通過一個(gè)運(yùn)輸帶25在輸入方向B上輸入。裝載裝置24本身可以任意地設(shè)計(jì)成。它優(yōu)選包含有一個(gè)可以在箭頭方向E上旋轉(zhuǎn)的入口星輪26，此星輪借助于徑向可活動(dòng)的夾鉗從運(yùn)輸帶25上接收物體2并裝入到腔室4里。在腔室4之內(nèi)可以設(shè)有用于接收物體2的支架27。備選地也可以使支架27布置成可以在腔室輪3的徑向方向上可以移動(dòng)，從而使支架27在裝載裝置24的部位里徑向向外超過腔室輪3的外圓周11并在這伸出的位置上從裝置裝置24上接收一個(gè)物體2。當(dāng)腔室輪3在回轉(zhuǎn)方向A上旋轉(zhuǎn)時(shí)支架27則可以徑向向里移動(dòng)到其位置上，因此物體2就進(jìn)入腔室4的內(nèi)部。對(duì)于本發(fā)明來說不管怎樣以下情況都是任意的裝載裝置24的結(jié)構(gòu)如何，和是否支架27可活動(dòng)地布置在腔室輪3里或者裝載裝置24是否以未表示出地配置有可活動(dòng)的夾鉗。盡管裝置裝置24可以是任意的，但通常有利的是支架27在腔室輪3的圓周方向上相互的間距總是相同的，因此所有物體2相互等距地位于腔室4，5，6里。物體2相互之間的這種間距也稱為“分度”，并且可以優(yōu)選按照待處理物體的大小盡可能地小地選擇。尤其有利的是在回轉(zhuǎn)方向A上看一個(gè)腔室的，例如腔室5的最后一個(gè)物體2至下一個(gè)腔室，例如腔室4的第一個(gè)物體2的間距完全如同腔室之內(nèi)物體2的間距那樣大，也就是說分度即使在分隔壁14，15和16的位置上也不變。因此使裝載和卸載得以簡(jiǎn)化。
在裝載裝置24里使這從運(yùn)輸帶25輸入的物體2依次地裝入在腔室4里。同時(shí)腔室4以恒定的圓周速度在回轉(zhuǎn)方向A上在裝載裝置24旁運(yùn)動(dòng)經(jīng)過。當(dāng)腔室4還在裝載物體2時(shí)，腔室4則在移動(dòng)經(jīng)過裝載裝置24旁的并且現(xiàn)在處于導(dǎo)向輥18部位里的范圍里用封閉元件13封閉住。封閉元件13在所示情況下為無端帶17，它連續(xù)地被貼置于腔室輪3上并使腔室4封閉。通過封閉元件13使腔室4封閉的過程是在分隔壁15通過導(dǎo)向輥18部位后開始，并在分隔壁14通過導(dǎo)向輥18以后結(jié)束。只有當(dāng)分隔壁14通過導(dǎo)向輥18后，腔室4才完全關(guān)閉并可以開始進(jìn)行處理過程。
這種方式的特殊優(yōu)點(diǎn)在于腔室4的裝載以及腔室4的封閉實(shí)際上是同時(shí)進(jìn)行的，其中在腔室4的裝載和封閉之間只有一個(gè)很小的時(shí)間差。腔室4的封閉是一個(gè)連續(xù)的過程，通過這過程大大提高裝置1的效率。
整個(gè)循環(huán)所需的循環(huán)時(shí)間中用于處理物體2的那部分時(shí)間提供給腔室4，這部分時(shí)間在分隔壁14移動(dòng)經(jīng)過導(dǎo)向輥18和分隔壁15到達(dá)導(dǎo)向輥19之間。一旦腔室4的前分隔壁15在腔室輪3在回轉(zhuǎn)方向A上旋轉(zhuǎn)時(shí)到達(dá)了導(dǎo)向輥19，那就開始打開封閉元件13。無端帶17從腔室輪3的外圓周11上通過導(dǎo)向輥19取下。在腔室4里對(duì)物體2的處理必須在這個(gè)時(shí)刻結(jié)束。與通過導(dǎo)向輥19之后腔室4打開并可以通過一個(gè)卸載裝置28進(jìn)行卸載。
卸載裝置28可以設(shè)計(jì)成類似于裝載裝置24。例如可以設(shè)有一個(gè)可以在箭頭方向F上旋轉(zhuǎn)的出口星輪29，它將物體2從在卸載裝置28旁經(jīng)過的腔室4里取出并轉(zhuǎn)送到一個(gè)輸送皮帶30上，由皮帶將已處理過的物體在輸出方向C上輸出。在裝置1里進(jìn)行消毒時(shí)，那么有利的是通過分隔壁31將卸載裝置28和運(yùn)輸皮帶30遮隔開，以阻止物體2再次污染。優(yōu)選這在分隔壁31之內(nèi)的范圍加有小的過壓，因而在卸載裝置28和腔室輪3之間的不能嚴(yán)密密封的部位里總是存在一個(gè)氣流從消毒部位流入未消毒部位，它避免了細(xì)菌進(jìn)入到消毒部位里。
裝置1所適用的若干處理方法至少有時(shí)候需要在腔室4，5或6里有真空。每個(gè)腔室4，5，6為此至少具有一個(gè)真空接頭34，35，36，通過它可以使各自腔室與一個(gè)或多個(gè)真空泵32和33連接。兩個(gè)真空泵32和33在所示情況下依次地連接并構(gòu)成一個(gè)中央泵位37。所示的中央泵位37以在腔室4，5和6里的壓力小于5hPa設(shè)計(jì)并由一個(gè)羅茨泵32和一個(gè)旋轉(zhuǎn)滑閥真空泵33構(gòu)成。羅茨泵32優(yōu)選隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在腔室輪3上并通過在腔室輪3的軸線7部位里的回轉(zhuǎn)接頭38與固定地設(shè)置在腔室輪3之外的旋轉(zhuǎn)滑閥真空泵33相連。羅茨泵32因此實(shí)際上作為旋轉(zhuǎn)滑閥真空泵33的預(yù)壓縮器，因此通過按照羅茨泵32的較高的壓力對(duì)回轉(zhuǎn)接頭38提出的要求就低得多。
規(guī)定使中央泵位37可以按時(shí)間次序依次地與所有腔室4，5和6連接，其中中央泵位37隨時(shí)與至多腔室4，5，6之一相連。為此在真空接頭34，35和36和中央泵位37之間設(shè)有閥門39。閥門通過一個(gè)未示出的控制裝置來操縱，使至多一個(gè)腔室4，5，6同時(shí)地與中央泵位37連接。在所示情況下真空接頭34和36的閥門39關(guān)閉，因?yàn)榍皇?和6為了裝載或者卸載而打開著。在腔室5真空接頭35上的閥門39可以打開著，從而使腔室5與中央泵位37連接并可以被抽真空。
如上所述，如果分隔壁14通過導(dǎo)向輥18的部位的話，腔室4在腔室輪3回轉(zhuǎn)時(shí)完全關(guān)閉。在通過打開位于真空接頭34上的閥門39使腔室4與中央泵位37連接之前，有利的是事先將真空接頭35上的閥門39關(guān)閉并將腔室5與中央泵位37分開。因此就阻止了以下情況的發(fā)生空氣從尚未抽真空的腔室4溢流入已抽真空的腔室5里并在那里又影響到已達(dá)到的真空。
如果在用裝置1所實(shí)施的處理方法中包含有多個(gè)工序的話，在這些工序中必須使一個(gè)腔室4，5，6抽真空，正如例如在下面所述的消毒方法中時(shí)那樣，那么有利的是對(duì)于每個(gè)抽真空過程都設(shè)有一個(gè)自身的中央泵位37。分開的中央泵位37因此可以針對(duì)所使用泵的數(shù)量和類型對(duì)應(yīng)于所需的負(fù)壓水平進(jìn)行優(yōu)化。
使腔室輪3在回轉(zhuǎn)方向A驅(qū)動(dòng)所用的圓周速度優(yōu)選如此來選擇，使得出的用于一個(gè)循環(huán)的循環(huán)時(shí)間基本上相當(dāng)于腔室的數(shù)量(在所示情況為3)乘以一個(gè)腔室4，5，6在腔室輪3回轉(zhuǎn)時(shí)與中央泵位37連接的時(shí)間長(zhǎng)短的乘積。因此實(shí)現(xiàn)了中央泵位37的一種特別均勻而有效的滿載使用。如果腔室5抽真空例如需要3S，以達(dá)到所希望的負(fù)壓，那么具有所示三個(gè)腔室4，5，6的腔室輪3的循環(huán)時(shí)間優(yōu)選為大約9S。若在未示出的設(shè)計(jì)方案中在一個(gè)腔室輪3上設(shè)有四個(gè)腔室，如果一個(gè)腔室抽真空需要3S的話，那么循環(huán)時(shí)間應(yīng)為大約12S。
在圖3和4里表示了用于處理物體2的裝置1的一種變型方案，它又具有一個(gè)腔室輪3，該輪具有三個(gè)在圓周上均布的腔室4，5，6。腔室輪3又通過一個(gè)未示出的驅(qū)動(dòng)部分可以圍繞軸線7在回轉(zhuǎn)方向A上驅(qū)動(dòng)。腔室4，5和6分別又通過分隔壁14，15和16相互分隔開。
腔室4，5，6與圖1所示的徑向向外的開口12不同各自具有一個(gè)開口40，它軸向相對(duì)于腔室輪3對(duì)準(zhǔn)。因此裝載和卸載不在徑向方向上進(jìn)行，而是在腔室輪3的軸向方向上，例如從下面進(jìn)行。腔室4，5和6的開口40設(shè)置有多個(gè)剛性的封閉元件41，因此每個(gè)腔室4，5，6可以逐步地成多個(gè)級(jí)來封閉。封閉元件41例如可以設(shè)計(jì)成可以圍繞一個(gè)軸43擺動(dòng)布置的蓋42。蓋42可以為了裝載和卸載在箭頭方向G上擺動(dòng)并進(jìn)入圖3中虛線所示的位置42’上。每個(gè)物體2有利地配置有一個(gè)封閉元件41，它封閉住開口40的用來裝入、取出物體2所必需的部分范圍。
腔室輪3的裝載和卸載在圖4中用附圖標(biāo)記44標(biāo)注的范圍里以本身任意的方式進(jìn)行。還可以設(shè)有運(yùn)輸帶用來輸入和輸出物體2。在圖3中虛線表示了一個(gè)裝載裝置45，它在蓋42’打開時(shí)可以將一個(gè)物體2’從下面在腔室輪3的軸向方向上裝入到腔室4里。在圖4中在裝載和卸載部位44里同樣也可以看到封閉元件41的打開著的蓋42’。
待處理物體22被連續(xù)地輸送給裝置1并依次地通過裝載裝置45裝入在腔室4里。腔室輪3以連續(xù)的圓周速度在回轉(zhuǎn)方向A上旋轉(zhuǎn)經(jīng)過裝載裝置45旁邊。在一個(gè)物體2裝入腔室4之后使屬于這個(gè)物體2的封閉元件41封閉上。腔室4的開口40的關(guān)閉這里只是還基本上連續(xù)地，也就是逐步地成多級(jí)地進(jìn)行。封閉元件41的形狀應(yīng)使它們?cè)陉P(guān)閉狀態(tài)時(shí)可以相互緊密靠緊并使腔室4，5，6真空密封地封閉住。這例如通過如下方法來實(shí)現(xiàn)每個(gè)蓋42緊密地靠在每個(gè)相鄰的蓋42上。在腔室4，5，6和蓋42之間以及在蓋42本身之間的分開位置上當(dāng)然可以設(shè)有密封，但未表示出。
類似于按圖1和2的結(jié)構(gòu)型式也可以在按圖3和4的實(shí)施形式中設(shè)有至少一個(gè)或多個(gè)中央泵位37，它可以將腔室4，5，6抽真空。布置和控制更有利地同樣也如上面所述那樣來實(shí)施，因此在這些方面就不再重復(fù)加以說明了。
如上所述，裝置1雖然并不局限于應(yīng)用某一種方法，但它尤其適用于用來消毒物體2的專門方法。這種用于消毒的方法以下詳細(xì)加以敘述。
一旦所有物體2被裝入各自腔室4，5，6而且腔室，例如腔室4，如上所述，真空密封地封閉住了，那就可以開始用來消毒物體2的方法。真空密封地封閉起來的腔室4首先被抽真空到一個(gè)預(yù)抽真空壓力。這預(yù)抽真空壓力可以低于300hPa，低于100hPa或低于40hPa。預(yù)抽真空壓力可能影響消毒效果并應(yīng)該就整個(gè)過程而言進(jìn)行選擇。預(yù)抽真空優(yōu)選用第一中央泵位37進(jìn)行，該泵位的功率協(xié)調(diào)于所希望的預(yù)抽真空壓力和所選的腔室大小。
在預(yù)抽真空的腔室里使由氣體狀過氧化氫和氣體狀水組成的蒸氣混合物在小于8S內(nèi)注入腔室4里，從而在物體2和腔室4的所有可達(dá)到的表面上形成一個(gè)凝結(jié)物層，該凝結(jié)物層使表面消毒。規(guī)定使一個(gè)確定量的含水的過氧化氫溶液完全蒸發(fā)，并因此得到一種由過氧化氫和水組成的蒸氣混合物，這種混合物具有如含水的過氧化氫溶液同樣的過氧化氫濃度。在含水溶液或者在蒸氣混合物中的過氧化氫濃度大約為14％-59％(重量)。此外過氧化氫濃度有利地為25％-50％(重量)，尤其為30％-35％(重量)。
為了產(chǎn)生蒸氣混合物可以設(shè)有一個(gè)蒸發(fā)器46，由蒸發(fā)器使蒸氣混合物經(jīng)這分配器管47引入腔室4，5或6。有利的是，每個(gè)腔室4，5和6分別配有一個(gè)自身的蒸發(fā)器46，它例如可以隨動(dòng)地直接設(shè)于腔室輪3上。根據(jù)蒸氣混合物的所希望的分配也可以有利地使一個(gè)如在圖3中所示的分配器管48伸入到每一個(gè)以瓶子表示的物體2的內(nèi)部。確定量的含水過氧化氫溶液有利地從至少一個(gè)容器49被輸送給蒸發(fā)器46。
使蒸氣混合物沒有氣體載體流地突然注入腔室4里，從而由于一種基本為絕熱的膨脹而很強(qiáng)烈地產(chǎn)生冷卻。蒸氣混合物的突然注入應(yīng)該總是小于8S，優(yōu)選在4S內(nèi)，和特別優(yōu)選在2S之內(nèi)進(jìn)行。這由于蒸氣混合物的突然膨脹而引起的冷卻使蒸氣混合物過飽和并在物體2和腔室4的所有可達(dá)到的表面上發(fā)生一種同樣也是突然的凝結(jié)。在表面上產(chǎn)生的凝結(jié)物層通過釋放出的汽化熱函而被強(qiáng)烈地加熱。凝結(jié)物層的加熱引起了過氧化氫的一種所謂“激活”，因而這發(fā)揮了它的消毒作用。消毒也就是說實(shí)際上在凝結(jié)的瞬間里發(fā)生，因此對(duì)于表面上的凝結(jié)物層來說不需要有繼續(xù)的作用時(shí)間了而且直接通過腔室4的重新抽真空又可以將這凝結(jié)物層排走。用于除去凝結(jié)物層的補(bǔ)充抽真空應(yīng)該最遲在形成凝結(jié)物層之后3S開始進(jìn)行，其中使腔室內(nèi)的壓力降低到過氧化氫的蒸汽壓力以下。由于腔室4內(nèi)的壓力降低到低于過氧化氫的蒸氣壓力，這由水和過氧化氫組成的凝結(jié)物層又蒸發(fā)了，而且可以將過氧化氫除去。根據(jù)在補(bǔ)充抽真空時(shí)腔室4里的壓力在表面上有一個(gè)剩余數(shù)量的過氧化氫，它隨著在補(bǔ)充抽真空時(shí)壓力降低而同樣也就減少。根據(jù)可容忍的剩余量，有利的是使壓力在補(bǔ)充抽真空用于除去凝結(jié)物層時(shí)降低到低于5hPa，尤其低于1hP并且為了達(dá)到特別低的剩余量也可以低于0.35hPa。通過這與預(yù)抽真空相比不同的壓力水平有利的是，使用一種分開的中央泵位37用于進(jìn)行補(bǔ)充抽真空。
留在物體2表面上的過氧化氫的剩余量也可以通過物體2的溫度來受影響。溫度越高，那剩余的量就越小。因此可有利的是使物體2，當(dāng)然也對(duì)應(yīng)地使腔室4，在裝入之前或裝入時(shí)預(yù)熱到一個(gè)室溫之上的溫度，一直至大約60℃的數(shù)量級(jí)，優(yōu)選預(yù)熱到在25℃和40℃之間的溫度。除了對(duì)物體2預(yù)熱之外也需要對(duì)腔室4預(yù)熱，以便防止不必要地許多的蒸氣混合物在腔室壁上凝結(jié)。從趨向上這些物體應(yīng)該是寧可比腔室壁多少更冷些。
這種方法必須強(qiáng)制地以一種相對(duì)高的速度來進(jìn)行以便使盡可能少的熱量從產(chǎn)生的凝結(jié)物層傳導(dǎo)到相對(duì)來看較冷的物體2和腔室4的表面里。由于熱量從凝結(jié)物層傳導(dǎo)至表面里，因此凝結(jié)物層就冷卻，因此它后來在補(bǔ)充抽真空時(shí)又蒸發(fā)得更差。因此有利的是，用于除去凝結(jié)物層的抽真空在開始注入蒸氣混合物之后20S之內(nèi)，尤其是在10S之內(nèi)就結(jié)束。
在通過補(bǔ)抽真空抽去凝結(jié)物層之后用一種消毒氣體，例如空氣或氮?dú)獬錆M腔室4。消毒氣體則可以中間暫存在一個(gè)配合于裝置1的消毒空氣箱里。
隨著消毒氣體充入腔室4消毒過程就結(jié)束并使腔室4基本上連續(xù)地打開，并使物體2依次地從腔室4里取走。
對(duì)于所述的消毒方法來說很有利的是在腔室輪3上設(shè)置三個(gè)腔室4，5，6。所述方法時(shí)間上錯(cuò)開地依次地在腔室4，5，6里進(jìn)行。在所述的消毒方法中用于抽走凝結(jié)物層的補(bǔ)抽真空過程就是那個(gè)通常要求時(shí)間最長(zhǎng)的分工序。裝置1可以與之對(duì)應(yīng)地基于這種補(bǔ)抽真空的時(shí)間來設(shè)計(jì)。用于除去凝結(jié)物層的補(bǔ)抽真空的時(shí)間有利地為3-15S，優(yōu)選為4-8S。如上所述，選擇腔室輪3的循環(huán)時(shí)間為這補(bǔ)抽真空時(shí)間和腔室4，5，6數(shù)量的乘積。由循環(huán)時(shí)間和所希望的處理能力就得出這腔室輪3必須承接的物體2的總數(shù)。例如在補(bǔ)抽真空的時(shí)間為4S時(shí)用三個(gè)腔室4，5，6得出循環(huán)時(shí)間為12S。對(duì)于每小時(shí)36,000個(gè)物體2的處理能力來說因此規(guī)定腔室輪3的大小應(yīng)使其能承接120個(gè)物體。120個(gè)物體在這腔室輪3上相當(dāng)于每個(gè)腔室40個(gè)物體。對(duì)應(yīng)于物體2的大小或者所需要的分度則得出腔室輪3的絕對(duì)大小。
所述的裝置1可以容易地集成在一個(gè)連續(xù)工作的設(shè)備里，例如用于制造容器和給容器裝料，因?yàn)檠b置1的裝載和卸載可以嚴(yán)格地連續(xù)進(jìn)行，并因此一點(diǎn)也不需要有輸入或輸出物體2的緩沖區(qū)或中間暫存裝置。與傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)器不同，所述裝置具有以下特點(diǎn)并不是如通常的那樣所有同時(shí)地位于回轉(zhuǎn)器里的物體2，處于各個(gè)不同的工序階段里，即使只是很小的不同。在按照本發(fā)明的裝置1里取代它的是腔室4，5或6的所有物體都精確地在處理過程的同一個(gè)工序中。因此這提到了物體2雖然依次地被裝入腔室4，5，6里并在以后也是又依次地被取出，但在處理過程的中間時(shí)間里所有物體在腔室4，5或6里同時(shí)地進(jìn)行處理。
權(quán)利要求
1.用于處理物體(2)，尤其用于消毒的裝置，具有至少一個(gè)腔室(4，5，6)用于一起承接至少兩個(gè)待處理的物體(2)，并具有至少一個(gè)配屬于腔室(4；5；6)的開口(12；40)的封閉元件(13；41)，它為了打開和關(guān)閉開口(12；40)活動(dòng)地布置在裝置(1)里，其中腔室(4；5；6)通過封閉元件(13；41)可以真空密封地封閉住，而且其中封閉元件(13；41)在腔室(4；5；6)的關(guān)閉狀態(tài)下配置，從而在封閉元件(13；41)和腔室(4；5；6)之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其特征在于，至少兩個(gè)待處理的物體(2)依次地可以裝入腔室(4；5；6)里，而且開口(12；40)可以通過至少一個(gè)封閉元件(13；41)基本上連續(xù)地封閉住。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，多個(gè)待處理物體(2)可以依次地裝入在至少兩個(gè)腔室(4，5，6)里，其中腔室(4，5，6)布置在以恒定圓周速度可驅(qū)動(dòng)的腔室輪(3)上。
3.按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，腔室輪(3)包含三個(gè)在圓周上均勻分布的腔室(4，5，6)。
4.按權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，裝置(1)包含至少一個(gè)中央泵位(37)用于使腔室輪(3)中的腔室(4，5，6)抽真空，中央泵位按時(shí)間順序依次地可以與所有腔室(4，5，6)連接，其中每個(gè)中央泵位(37)任何時(shí)候與至多一個(gè)腔室(4；5；6)連接。
5.按權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，腔室輪(3)可以用圓周速度驅(qū)動(dòng)，從而對(duì)一個(gè)循環(huán)就得出一個(gè)循環(huán)時(shí)間，它基本上相當(dāng)于腔室(4，5，6)數(shù)量乘以腔室(4；5；6)在腔室輪(3)的循環(huán)中與中央泵位(37)連接的時(shí)間長(zhǎng)度的乘積。
6.按權(quán)利要求1至5中之一所述的裝置，其特征在于，腔室(4；5；6)的開口(40)配有多個(gè)剛性封閉元件(41)用于逐步地成多個(gè)級(jí)地關(guān)閉開口(40)。
7.按權(quán)利要求1至5中之一所述的裝置，其特征在于，腔室(4；5；6)的開口(12)配有柔性封閉元件(13)用于連續(xù)地關(guān)閉開口(12)。
8.按權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，柔性封閉元件(13)設(shè)計(jì)成無端帶(17)，它優(yōu)選對(duì)應(yīng)于腔室輪(3)的外圓周(11)。
9.按權(quán)利要求1至8中之一所述的裝置，其特征在于，每個(gè)腔室(4；5；6)固定配有自身的蒸發(fā)器(46)用于含水的過氧化氫溶液，蒸發(fā)器尤其設(shè)置在腔室輪(3)上。
10.用于消毒至少兩個(gè)待消毒的，在共同腔室里的物體的方法，腔室可以通過至少一個(gè)封閉元件而真空密封地封閉住，其中封閉元件在關(guān)閉狀態(tài)下相對(duì)于腔室沒有運(yùn)動(dòng)，其特征在于，至少使兩個(gè)物體依次地裝入在腔室里，腔室在裝入每個(gè)物體之后部分地被封閉；腔室在裝入最后物體之后被真空密封地封閉并抽真空；將一種由氣體狀過氧化氫和氣體狀水組成的蒸氣混合物在小于8S內(nèi)注入腔室里，從而在物體和腔室的所有可達(dá)到的表面上形成凝結(jié)物層，這種凝結(jié)物層使表面消毒；在生成凝結(jié)物層之后最遲3S開始對(duì)腔室重新抽真空，其中腔室中的壓力降低到過氧化氫的蒸氣壓力之下并因此將凝結(jié)物層除去；使腔室充入消毒氣而且使腔室基本上連續(xù)地打開并依次地將物體從腔室里取出。
11.按權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，蒸氣混合物的過氧化氫濃度約為14％-59％(重量)，尤其是過氧化氫的濃約為30％-35％(重量)，將此混合物注入腔室里。
12.按權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，將蒸氣混合物在少于4S內(nèi)，尤其少于2S內(nèi)，注入腔室里。
13.按權(quán)利要求10至12中之一所述的方法，其特征在于，用于除去凝結(jié)物層的抽真空在開始注入蒸氣混合物之后20S之內(nèi)，尤其是10S之內(nèi)結(jié)束。
14.按權(quán)利要求10至13中之一所述的方法，其特征在于，在抽真空用于除去凝結(jié)物層時(shí)使腔室內(nèi)的壓力降低到5hPa以下，尤其是1hPa以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于處理物體，尤其是用于消毒的方法和裝置，采用至少一個(gè)腔室用于承接物體。腔室的開口配有封閉元件。腔室可以通過封閉元件封閉住，封閉元件在關(guān)閉狀態(tài)下相對(duì)于腔室沒有運(yùn)動(dòng)。使待處理物體可以依次地裝入腔室里，而且通過至少一個(gè)封閉元件基本上連續(xù)地使開口關(guān)閉。在消毒的方法中使封閉腔室抽真空并將由氣態(tài)過氧化氫和氣態(tài)水組成的蒸氣混合物在小于8秒內(nèi)注入腔室里，從而在物體和腔室的所有可達(dá)到的表面上形成凝結(jié)物層以對(duì)表面進(jìn)行消毒。最遲在形成凝結(jié)物層之后3秒鐘開始對(duì)腔室重新抽真空，使腔室里的壓力降低到過氧化氫的蒸氣壓力以下并因此將凝結(jié)物層除去。腔室用消毒氣體灌入并基本上連續(xù)地被打開，依次地將物體從腔室里取走。
文檔編號(hào)A61L101/22GK101073671SQ20071010417
公開日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2007年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
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