DE102021122433A1 - Behandlungsanlage für KEGs - Google Patents

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DE102021122433A1
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Olaf MUSZINSKI
Christian Pedersen
Manfred Wahl
Andreas Weber
Maximilian Weindorf
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
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    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/30Filling of barrels or casks

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage (10) zum Reinigen und Füllen von KEGs (12) mit wenigstens zwei Behandlungsmodulen (14a-14g), die jeweils eine KEG-Aufnahme (35) zur Aufnahme wenigstens eines KEGs (12) während der Reinigung und Befüllung, einen Behandlungskopf (36) sowohl zur Befüllung als auch zur Innenraumreinigung des KEGs (12), sowie wenigstens eine Schnittstelle (41) für wenigstens eine Reinigungsmediumleitung, für einen Ablauf und für wenigstens eine Füllproduktleitung aufweisen. Die Anlage (10) enthält zudem wenigstens eine Signaleinrichtung (17) zum Signalisieren von in Verbindung mit den Behandlungsmodulen (14a-14g) durchzuführenden Tätigkeiten und/oder wenigstens einen Beschickungsroboter (16) zum Zuführen und Abführen der KEGs (12) zu/von den einzelnen Behandlungsmodulen (14a-14g) und eine Steuerung (30) zum Steuern der Signaleinrichtung (17) bzw. des Beschickungsroboters (16) und der Behandlungsmodule (14a-14g).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Behandeln, insbesondere Reinigen und Füllen von KEGs. Bislang werden hierfür unterschiedliche Bearbeitungsmodule, wie zum Beispiel Füllmodule und Reinigungsmodule, in einer Anlage angeordnet, wo sie in gesteuerter Weise durch eine KEG-Zufuhr und -abfuhr beschickt werden. Eine derartige Anlage ist beispielsweise in der WO 2018/059753 A1 beschrieben. Mit einer derartigen Anlage kann eine große Anzahl von KEGs sowohl gefüllt als auch gereinigt werden, wobei sich unter den Modulen der Anlage ebenfalls Außenreinigungsmodule befinden, die auch eine Außenreinigung der KEGs ermöglichen.
  • Derzeit geht jedoch der Trend zunehmend zur Diversifizierung von Getränkesorten, insbesondere bei kleineren Getränkeabfüllern, wie z.B. Brauereien. So gibt es bei den Bieren zum Beispiel unterschiedliche Craft-Biere oder Biere mit verschiedenen Fruchtbeimischungen, während es auch im Softdrink-Bereich immer mehr Auswahl an unterschiedlichen Geschmacksstoffen und Süßungsmitteln gibt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Behälterbehandlungsanlage zu schaffen, die eine flexible Abfüllung an KEGs mit unterschiedlichen Produkten ermöglicht und die auch hinsichtlich ihrer Aufteilung auf unterschiedliche Behandlungsschritte, wie zum Beispiel Reinigen oder Füllen, flexibler ist als der Stand der Technik.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anlage gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind ebenfalls in der weiteren Beschreibung beschrieben beziehungsweise in den Zeichnungen dargestellt.
  • Erfindungsgemäß hat die Anlage zum Reinigen und Füllen von KEGs wenigstens zwei Behandlungsmodule, die jeweils eine KEG-Aufnahme zur Aufnahme wenigstens eines KEGs, vorzugsweise genau eines KEGs während der Reinigung und Befüllung, einen Behandlungskopf sowohl zur Befüllung als auch zur Innenraumreinigung des KEGs sowie Schnittstellen für wenigstens eine Reinigungsmediumleitung, für einen Ablauf und für wenigstens eine Füllproduktleitung aufweisen. Erfindungsgemäß sind somit die Behandlungsmodule, vorzugsweise alle Behandlungsmodule gemäß der Erfindung in der Lage, zu reinigen als auch zu füllen, wobei eine Befüllung vorzugsweise auch mit unterschiedlichen Füllprodukten möglich ist. Die Anlage ist daher in ihrer Zuordnung zu den unterschiedlichen Behandlungsaufgaben Reinigen/Füllen äußert flexibel. Die Behandlungsanlage enthält wenigstens zwei Behandlungsmodule, vorzugsweise zwischen zwei und acht Behandlungsmodule, und ist daher insbesondere für kleine oder mittelgroße Getränkeabfüller zum Abfüllen kleinerer Chargen unterschiedlicher Füllprodukte konzipiert.
  • Des Weiteren enthält die Anlage wenigstens eine Signaleinrichtung zum Signalisieren von in Verbindung mit den Behandlungsmodulen durchzuführenden Tätigkeiten und/oder wenigstens einen Beschickungsroboter zum Zuführen und Abführen der KEGs zu/von den einzelnen Behandlungsmodulen als auch eine Steuerung zum Steuern der Signaleinrichtung/des Beschickungsroboters und der Behandlungsmodule.
  • Die Signaleinrichtung kann ein Display, eine optische Einrichtung, wie z.B. eine LED und/oder eine akustische Einrichtung, wie z.B. einen Lautsprecher, einen Buzzer oder dergleichen, aufweisen. Die Signaleinrichtung dient dazu, die Bedienperson zur Durchführung einer bestimmten Tätigkeit am Behandlungsmodul aufzufordern oder diese zu signalisieren und/oder die Reihenfolge der am Behandlungsmodul durchzuführenden Tätigkeiten zu signalisieren.
  • Durch die Erfindung wird eine Mehrzahl von Behandlungsmodulen, die in der Lage sind, ein KEG sowohl zu füllen als auch zumindest dessen Innenraum zu reinigen mit einer Steuerung und wenigstens einer Signaleinrichtung zum Signalisieren von in Verbindung mit den Behandlungsmodulen durchzuführenden Tätigkeiten und/oder wenigstens einem Beschickungsroboter zum Zuführen und Abführen der KEGs zu/von den einzelnen Behandlungsmodulen verknüpft.
  • Die Steuerung ist in der Lage, einer Bedienperson die an jedem Behandlungsmodul vorzunehmenden oder gerade vorgenommenen Tätigkeiten anzuzeigen, sei es optisch oder akustisch, und die Bedienperson somit über die vorzunehmenden Schritte zu informieren und sie zu führen oder aber um sie lediglich über die gerade an jedem Behandlungsmodul vorgenommenen Tätigkeiten in Kenntnis zu setzen. Alternativ oder zusätzlich zur Signaleinrichtung kann wenigstens ein Beschickungsroboter vorgesehen sein, der in der Lage ist, den einzelnen Behandlungsmodulen KEGs zuzuführen oder von diesen abzuführen.
  • Die Steuerung kann entweder zentral vorgesehen sein, oder in Form dezentraler Steuerungsmodule z.B. für die einzelnen Behandlungsmodule, für die Signaleinrichtung und/oder für den Beschickungsroboter, die miteinander kommunizieren.
  • Auf diese Weise ist die Anlage in der Lage, den unterschiedlichen Behandlungsmodulen gleichzeitig unterschiedliche Behandlungsarbeiten, wie zum Beispiel Reinigen und Füllen, flexibel und individuell zuzuweisen. Im Gegensatz zum Stand der Technik, wo die Reinigungs- und Füllkapazität durch die spezialisierten Behandlungsmodule, nämlich Füllmodule und Reinigungsmodule festgelegt war, ist in der erfindungsgemäßen Behandlungsanlage eine völlig flexible Zuteilung von 100% Reinigen bis zu 100% Füllen möglich, je nach Ansteuerung der einzelnen Module. Zudem ist es möglich, auf unterschiedlichen Behandlungsmodulen unterschiedliche Produkte abzufüllen und die Reinigungszeit jedes KEGs entsprechend dem Verschmutzungsgrad zu variieren.
  • Die Anordnung der Behandlungsmodule relativ zum Beschickungsroboter kann unterschiedlich sein. Die Behandlungsmodule können so zum Beispiel linear hintereinander und/oder übereinander angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Behandlungsmodule kreisförmig um einen Beschickungsroboter herum anzuordnen. Der Beschickungsroboter kann als herkömmlicher Industrieroboter mit einem Behandlungsarm zum Greifen des KEGs ausgebildet sein, welcher in der Lage ist, das KEG von einem Zufuhrbereich, zum Beispiel einem Förderband, in die Aufnahme des Behandlungsmoduls zu überführen und nach erfolgter Behandlung des KEGs von dem Behandlungsmodul wieder auf einen Abfuhrbereich, zum Beispiel auf ein weiteres Abfuhrförderband, überzusetzen. Bei einer linearen Anordnung der Behandlungsmodule ist es auch möglich, dass der Roboter auf einer Schiene oder über ein Fahrgestell verfahrbar ist. Die Module können zum Beispiel über gemeinsame Anlagenteile wie eine Medienversorgung oder Tankanlagen gekoppelt sein.
  • Sollten KEGs mit unterschiedlichen Fittings oder unterschiedlichen Größen eingesetzt werden, könnten diese vorzugsweise auf unterschiedlichen Behandlungsmodulen behandelt werden, die zur Behandlung der unterschiedlichen KEG-Größen und/oder Fittings geeignet sind, die jedoch alle den Behandlungskopf aufweisen, der sowohl eine Innenreinigung als auch eine Befüllung des entsprechenden KEGs erlaubt. Eine derartige Behandlungsanlage ist auch leicht erweiterbar, da über standardisierte Schnittstellen ein leichter Anschluss an Füllproduktleitungen, Spanngasleitungen, Wasserleitungen bzw. Wasserdampfleitungen und einer Reinigungsmediumleitung möglich ist. Grundsätzlich sind die hier aufgeführten Module durch den Einsatz geeigneter „Formatteile“ in der Lage alle möglichen KEG-Größen und Fitting-Typen zu behandeln.
  • Steuerungstechnisch wäre hier nur das neue Behandlungsmodul und dessen genaue Position in die Steuerungsdaten einzupflegen und auf diese Weise wäre die Behandlungskapazität der Behandlungsanlage leicht erweiterbar. Dieses neue Erfindungskonzept einer modularen Behandlungsanlage mit Behandlungsmodulen, die eine kombinierte Behandlungsfunktion sowohl zum Reinigen als auch zum Füllen aufweisen, erlaubt somit den Aufbau von Behandlungsanlagen unterschiedlichster Größe je nach Anzahl der gewählten Module, eine völlig individualisierte Steuerung der Reinigungs- und Füllvorgänge mit individuell festlegbaren Reinigungszyklen entsprechend dem Verschmutzungsgrad der zu füllenden KEGs und sogar das gleichzeitige Füllen von KEGs mit unterschiedlichen Füllprodukten in den unterschiedlichen Behandlungsmodulen zur gleichen Zeit, während beispielsweise die KEGs in anderen Behandlungsmodulen gleichzeitig gereinigt werden. Die erfindungsgemäße Behandlungsanlage eignet sich somit insbesondere für kleine Getränkehersteller, wie zum Beispiel kleine und mittlere Abfüller, wie z.B. Brauereien, die inzwischen eine Vielzahl unterschiedlicher Biersorten anbieten.
  • Ein „Füllprodukt“ im Sinne der vorliegenden Erfindung kann z.B. ein Getränk, insbesondere ein CO2-haltiges Getränk, sein. Beispielsweise kann das Füllprodukt Bier, ein Biermischgetränk oder ein karbonisiertes Erfrischungsgetränk (Carbonated Softdrink) sein.
  • Als „Reinigungsmedium“ kommen sämtliche im Bereich der Lebensmittelindustrie, insbesondere Getränkeindustrie, üblicherweise im Zusammenhang mit einer Reinigung verwendete Medien in Frage, welche dem Fachmann geläufig sind. Die Reinigung kann mehrere verschiedene Reinigungsschritte mit unterschiedlichen Reinigungsmedien umfassen, wobei die mehreren Reinigungsschritte beispielsweise sequenziell bzw. aufeinanderfolgend durchgeführt werden. Vorzugsweise kommt bei der Reinigung der KEGs zumindest eine Lauge als Reinigungsmedium oder als Bestandteil eines Reinigungsmediums zum Einsatz.
  • Vorteilhafterweise ist das jeweilige Behandlungsmodul als „stand-alone“-Modul, also als ein unabhängig von den anderen Behandlungsmodulen der Anlage betreibbares Behandlungsmodul, ausgebildet. Dadurch wird im Hinblick auf die Anzahl der Behandlungsmodule eine hohe Flexibilität der Anlage ermöglicht - sowohl was die Anzahl der insgesamt vorhanden Behandlungsmodule der Anlage, die beliebig erhöht oder verringert werden kann, als auch die Anzahl der zu einem bestimmten Zeitpunkt in Betrieb befindlichen Behandlungsmodule angeht.
  • Vorzugsweise ist die KEG-Aufnahme wenigstens eines Teils der Behandlungsmodule, vorzugsweise mehrere oder aller Behandlungsmodule, zur Aufnahme eines einzelnen KEGs ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass gerade bei kleinen Anlagen einzelne KEGs hintereinander mit unterschiedlichen Produkten gefüllt werden können. Eine derartige Anlage hat eine große Flexibilität, da die Behandlungsart mit jedem KEG geändert werden kann.
  • Vorzugsweise hat jedes Behältermodul Schnittstellen zu wenigstens zwei Füllproduktleitungen, was es ermöglicht, auf jedem Behandlungsmodul unterschiedliche Füllprodukte abzufüllen. Weiterhin kann das abzufüllende Füllprodukt von KEG zu KEG variiert werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung hat jedes Behandlungsmodul Schnittstellen zu einer Wasserleitung/Wasserdampfleitung, einer Spanngasleitung und wenigstens einer Reinigungsmediumleitung. Auf diese Weise sind jedem Behandlungsmodul alle gängigen Reinigungsmittel zuführbar, die für eine grundlegende Innenraumreinigung des KEGs notwendig sind.
  • Vorzugsweise enthält der Beschickungsroboter einen mit mehreren Freiheitsgraden beweglichen Greifarm zum Greifen der KEGs. Dies hat den Vorteil, dass sowohl unterschiedliche KEG-Größen gegriffen und in unterschiedlich weit entfernten Behandlungsmodulen angeordnet werden können, und dass andererseits das Bestücken und Abführen der KEGs, z.B. der Weg und/oder die Zeit durch die entsprechende Steuerung des multipel beweglichen Greifarms auf einfache Weise optimiert werden kann.
  • Vorzugsweise hat wenigstens eines der Behandlungsmodule zusätzlich zu dem Behandlungskopf zur Befüllung und zur Innenraumreinigung der KEGs eine Vorrichtung zur Außenreinigung der KEGs. Die Flexibilität eines Behandlungsmoduls wird hierdurch von den zwei unterschiedlichen Behandlungsarten Füllen und Innenraumreinigung auf die drei Behandlungsarten Füllen, Innenraumreinigung und Außenreinigung erweitert, was die Flexibilität der gesamten Anlage nochmals erhöht und das Vorsehen separater Außenreinigungsmodule erübrigt. Die Behandlungsmodule in der Behandlungsanlage können somit vorzugsweise alle identisch ausgebildet werden.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, zusätzlich zu den Behandlungsmodulen mindestens ein spezialisiertes Außenreinigungsmodul, vorzusehen, welches nur zur Außenreinigung eines oder mehrerer KEGs ausgebildet ist. Selbstverständlich ist auch das Außenreinigungsmodul im Zugriffsbereich des Beschickungsroboters zum Zuführen und Abführen der KEGs zu/von dem Außenreinigungsmodul angeordnet. Der Beschickungsroboter kann somit alternativ ein Behandlungsmodul zum Füllen und Innenraumreinigen oder ein Außenreinigungsmodul zur Außenreinigung des KEGs bestücken, wobei die Steuerung diese Behälterbehandlungsarten in optimierter Weise steuern kann. Der Außenreinigungsvorgang kann zudem durch die Signaleinrichtung einer Bedienperson angezeigt werden, falls kein Bestückungsroboter verwendet wird.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind mindestens zwei der Behandlungsmodule insbesondere über eine Versorgungsschnittstelle an eine gemeinsame Medienversorgung, zum Beispiel an eine gemeinsame Füllproduktversorgung und/oder eine gemeinsame Reinigungsmediumversorgung angeschlossen. Dies kann den Infrastrukturaufwand für die Versorgung der Behandlungsmodule, sprich die Zuführung des Füllprodukts und die Zuführung der unterschiedlichen Reinigungsmittel, vereinfachen. An diese gemeinsamen Versorgungsleitungen sind die KEGs und die Behandlungsmodule dann vorzugsweise über standardisierte Versorgungsschnittstellen, wie zum Beispiel Anschlussflansche, verbunden. Dies ermöglicht einen schnellen und standardisierten Austausch eines Behandlungsmoduls im Falle des Verschleißes oder einer Reparatur.
  • Vorzugsweise hat die Steuerung die Steuerung wenigstens einen Datenspeicher für individuelle Daten des KEGs. Diese Daten können der Steuerung über den Behandlungsauftrag übermittelt worden sein. Alternativ können diese Daten von einem Datenträger des KEGs über eine Leseeinrichtung der Anlage ausgelesen werden. Die Steuerung ist ausgebildet, die Dauer eines Reinigungszyklus und eventuell einen Vorreinigungszyklus in einem Behandlungsmodul in Abhängigkeit von den individuellen Daten zu steuern.
  • Dies hat den Vorteil, dass der Reinigungszyklus so lang gewählt werden kann, dass er dem Verschmutzungsgrad eines KEGs angemessen ist, der durch die Daten, z.B. Kunde, Lieferort, Abfüllprodukt etc. direkt oder indirekt ermittelt werden kann. So wird bei unterschiedlichen Verschmutzungsgraden immer eine komplette, aber auch schnelle und effiziente Reinigung des Innenraums ermöglicht. Denn durch die Erfassung des Verschmutzungsgrads und entsprechend angepasste Ausführung des Reinigungszyklus kann auch die Dauer des Reinigungszyklus auf das notwendige Maß reduziert werden. Es entsteht daher keine Totzeit in dem Behandlungsdurchsatz der Anlage durch eine unnötig lange Reinigung von KEGs.
  • Vorzugsweise ist die Steuerung dazu ausgebildet, den Zu- und Abfuhrweg jedes KEGs zu berechnen und die Bewegung des Beschickungsroboters nach einem Optimierungskriterium durchzuführen, unter welchen Optimierungskriterien sich insbesondere die Wegoptimierung, Zeitoptimierung und/oder Energieoptimierung anbietet.
  • Dies dient somit entweder zur Beschleunigung des Durchsatzes der gesamten Behandlungsanlage oder zu deren Energieoptimierung, was zum Beispiel ohne Zeitverlust auch über geringere Wegstrecken möglich ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält zumindest eines der Behandlungsmodule ein Außenwandthermometer oder eine Wärmebildkamera für das KEG, das dazu ausgebildet ist, während der Füllung und/oder Reinigung des KEGs im Behandlungsmodul eine Außenwandtemperatur des KEGs zu messen. Über diese Messung kann dann der aktuell durchgeführte Behandlungsschritt, wie zum Beispiel das Reinigen oder das Füllen, temperaturbasiert verifiziert und entsprechend überwacht beziehungsweise gesteuert werden.
  • Vorzugsweise ist die KEG-Aufnahme des Behandlungsmoduls zur statischen Aufnahme des KEGs sowohl während des Reinigens als auch während des Füllens ausgebildet. Es ist vom Zeitaufwand und auch vom Aufwand des Handelns durch den Beschickungsroboter vorteilhaft, wenn eine einmal angenommene Position des KEGs in der Aufnahme des Behandlungsmoduls zwischen den unterschiedlichen Behandlungsarten Füllen und Innenraumreinigung nicht geändert wird. Dies bedeutet, dass das KEG in derselben Position gereinigt als auch gefüllt wird. Dies ermöglicht einen schnelleren Durchsatz an behandelten KEGs in der Behandlungsanlage und reduziert zudem einen Handhabungsaufwand des KEGs, der ansonsten notwendig wäre, um das KEG zwischen den unterschiedlichen Behandlungsarten umzuarrangieren, ganz zu schweigen von einer geringeren Maschinenabnutzung des Beschickungsroboters bei geringerem Handhabungsaufwand.
  • Vorzugsweise verfügt die Steuerung über einen Arbeitsplanspeicher für durchzuführende Füllaufträge und die Steuerung weist ein Rechenmodul auf, das ausgebildet ist, auf Basis der Füllaufträge die Behandlungsmodule sowie die Signaleirichtung bzw. den Beschickungsroboter zu steuern. Auf diese Weise kann die Behandlungsanlage in einer optimierten Weise auch kleinere Füllaufträge nacheinander zuverlässig abarbeiten, wobei die Abarbeitung handhabungstechnisch optimiert werden kann. Die Anlage eignet somit insbesondere für eine Befüllung kleinerer Chargen an KEGs mit unterschiedlichen Produkten.
  • Hierbei ist insbesondere das Rechenmodul der Steuerung dazu eingerichtet, die Behandlungsmodule sowie die Signaleinrichtung/den Beschickungsroboter derart zu steuern, dass die Auftragsabarbeitung entweder zeitoptimiert, nach Füll- und/oder Reinigungsleistung optimiert, energieoptimiert oder hinsichtlich der Betätigungswege der Roboter optimiert abläuft. Natürlich lassen sich diese Optimierungskriterien auch gemeinsam in gewünschter Weise, z.B. durch eine entsprechende Kostenfunktion beachten.
  • Vorzugsweise ist die Steuerung ausgebildet, zumindest eines der Behandlungsmodule mit einem ersten Füllprodukt und zumindest ein anderes der Behandlungsmodule mit einem zweiten Füllprodukt zu betreiben, so dass in der Behandlungsanlage gleichzeitig unterschiedliche Füllprodukte abgefüllt werden können, was wiederum die Flexibilität der Behandlungsanlage, insbesondere für kleinere Abfüllbetriebe oder für die Abfüllung kleinerer Chargen, optimiert.
  • Vorzugsweise sind die Behandlungsmodule zur Behandlung unterschiedlicher KEGs eingerichtet, wobei mindestens eines der Behandlungsmodule zur Behandlung von KEGs eines ersten Typs und mindestens ein anderes der Behandlungsmodule zur Behandlung von KEGs eines zweiten Typs ausgebildet ist. Auf diese Weise können nicht nur unterschiedliche Füllprodukte, sondern auch unterschiedliche KEG-Größen oder KEG-Formen in der Behandlungsanlage behandelt werden.
  • In den Behandlungsmodulen bzw. durch den Beschickungsroboter lassen sich bei Bedarf noch weitere Behandlungsschritte durchführen wie z.B. eine Kappe vor der Behandlung von dem Fitting des KEGs abziehen bzw. nach der Behandlung aufsetzen, Versehen mit einem Label bzw. Ink-Jet-Direktdrucken auf die Außenwand des KEGs, Wenden des KEGs, insbesondere durch den Beschickungsroboter und die Ausschleusung von Schlecht-KEGs (die z.B. defekt oder so verschmutzt sind, dass sie nicht mehr zu reinigen sind). Falls die KEGs bei der Zufuhr verkehrt herum angeliefert werden, kann in dem Beschickungsroboter ein automatisierter Wendevorgang einprogrammiert sein. Ein Wenden des KEGs kann alternativ auch durch die Halterung des Behandlungsmoduls erfolgen.
  • Die Reinigung kann des Weiteren eine Innenraumreinigung und eine Außenreinigung umfassen. Für die Innenreinigung des KEGs kann zudem ohne apparatetechnischen Mehraufwand eine Vorreinigung vorgesehen sein, in der zum Beispiel ein KEG, insbesondere durch eins der Behandlungsmodule, mit Lauge gefüllt und dann auf einen Vorreinigungsplatz abgestellt wird, in welchem die Lauge eine Zeit einwirken kann, ohne dass während dieser Zeit ein Behandlungsmodul besetzt ist. Auch dies dient der Optimierung der Behandlungsvorgänge. Das KEG kann entweder durch den Beschickungsroboter oder durch eine Bedienperson von dem Behandlungsmodul zum Vorreinigungsplatz gebracht und nach der Einwirkungszeit wieder von dem Vorreinigungsplatz zu dem Behandlungsmodul zurück transportiert werden. Dies kann unter Anleitung der Signaleinrichtung geschehen. Nach der Vorreinigung kann dann die eigentliche Innenraumreinigung des KEGs und anschließend die Befüllung in dem Behandlungsmodul durchgeführt werden.
  • Gemäß einer weiterhin vorteilhaften und besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist zumindest eines der Behandlungsmodule der Anlage mit einem speziellen, multifunktionalen Behandlungskopf ausgestattet, der sowohl zum Innenreinigen als auch zum Füllen des KEGs eingerichtet ist. Der spezielle Behandlungskopf weist hierbei ein Behandlungskopfgehäuse sowie zumindest einen in Achsrichtung einer Behandlungskopfachse verschiebbar in dem Behandlungskopfgehäuse gehaltenen Stößel zum Öffnen des KEG-Fittings des zu behandelnden und in einer Dichtlage an dem Behandlungskopf angeordneten KEGs auf. In dem Behandlungskopf sind zumindest ein Fluidraum und mit diesem steuerbar kommunizierende Strömungswege oder -kanäle ausgebildet, wobei die Strömungswege oder -kanäle bei geöffnetem KEG-Fitting steuerbar mit dem Innenraum des zu behandelnden KEGs verbindbar sind. Beispielsweise sind zumindest zwei Strömungswege oder -kanäle in dem Behandlungskopf ausgebildet, wobei der erste Strömungsweg oder -kanal steuerbar mit dem Füllprodukt beaufschlagbar ist und wobei der zweite Strömungsweg oder -kanal zum steuerbaren Abführen wenigstens eines Behandlungsmediums aus dem Innenraum des KEGs und/oder zum steuerbaren Zuführen wenigstens eines Behandlungsmediums in den Innenraum des KEGs dient und sich zumindest teilweise durch den Stößel erstrecken kann.
  • Der vorgesehene Behandlungskopf weist hierbei zumindest ein dem Fluidraum zugeordnetes erstes steuerbares Medienventil auf, das mit einer Füllproduktzuführung verbunden und als Produktventil zum gesteuerten Zuführen eines Füllprodukts, insbesondere eines Getränks, in den Innenraum des zu behandelnden KEGs ausgebildet ist. Auch ist ein als Rücklaufventil dienendes zweites steuerbares Medienventil vorgesehen. Ganz besonders bevorzugt weist zumindest das als Produktventil dienende erste Medienventil, bevorzugt auch das Rücklaufventil, eine Mehrfachdichtanordnung zur mehrfachen Abdichtung der Füllproduktzuführung gegenüber dem Fluidraum auf. Für die Steuerung und/oder Überwachung der Medienventile ist eine mit den Medienventilen in kommunizierender Verbindung stehende Steuer- und/oder Überwachungseinheit vorgesehen.
  • Mittels der Mehrfachdichtanordnung des ersten Medienventils ist vorteilhaft zumindest ein Sicherheits- oder Leckageraum gebildet, der vorzugsweise mittels einer Spüleinrichtung, insbesondere mittels eines Spülventils bzw. Satellitenventils und/oder eines gesteuerten Ablaufs, spülbar ist und der in wenigstens einer ersten geschlossenen Ventilstellung des ersten Medienventils einen abgetrennten Zwischenraum zwischen dem Fluidraum und der Füllproduktzuführung ausbildet, so dass stets, insbesondere über den gesamten Prozess des Reinigens und Füllens, eine sichere Trennung der Behandlungs- bzw. Reinigungsmedien von dem Füllprodukt gewährleistet ist. Die Mehrfachdichtanordnung des ersten Medienventils ist dabei vorzugsweise durch ein Doppelsitz- oder Doppeldichtleckageventil gebildet.
  • Ganz besonders bevorzugt sind mehrere Behandlungsmodule der Anlage, insbesondere sämtliche Behandlungsmodule der Anlage, die für die Inneneinigung und das Füllen der KEGs eingerichtet sind, mit dem voranstehend beschriebenen speziellen multifunktionalen Behandlungskopf ausgestattet, welcher über die entsprechend beschriebene Mehrfachdichtanordnung verfügt.
  • Vorteilhafterweise ist mindestens eins der Behandlungsmodule, vorzugsweise jedes der Behandlungsmodule, in der Lage, einen Füll- oder Reinigungsprozess zu jedem beliebigen Zeitpunkt des Prozesses zu unterbrechen und diesen auch wieder fortzusetzen. Dies ermöglicht insbesondere bei der Reinigung von KEGs eine erhöhte Flexibilität der Anlage, insbesondere weil dadurch für die einzelnen KEGs unterschiedliche Einwirkzeiten eines Reinigungsmediums, beispielsweise einer Lauge, realisiert werden könnten.
  • Der Zeitpunkt und/oder die Dauer der zeitlichen Unterbrechung des Füll- oder Reinigungsprozesses können von einem Anlagenbediener individuell festgelegt werden oder in der Steuerung der Anlage hinterlegt sein. Der Zeitpunkt und/oder die Dauer der zeitlichen Unterbrechung können beliebig lang einstellbar sein. Die Anpassung der zeitlichen Unterbrechung des Reinigungs- oder Füllprozesses bedarf dabei keiner baulichen Veränderung der Anlage.
  • Während der zeitlichen Unterbrechung kann das KEG entweder im Behandlungsmodul verbleiben oder zum Zwecke der Zwischenlagerung/-bearbeitung dem Behandlungsmodul entnommen und beispielweise zu einem dafür vorgesehen Stellplatz gebracht werden. Die Unterbrechung des Füll- oder Reinigungsprozesses kann dazu genutzt werden, an dem KEG eine andere Behandlung, wie z.B. eine Außenreinigung, durchzuführen.
  • Anstatt in bekannter Weise mit Transporteuren die KEGs an Funktionseinrichtungen, wie z.B. Printern zum Bedrucken eines KEGs, Kappern zum Aufsetzen einer Kappe auf ein KEG-Fitting, Kappenabziehern zum Abziehen einer Kappe von einem KEG-Fitting oder Etikettenaufbringern, vorbeizufahren, werden sie in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise mit dem Beschickungsroboter an einer oder mehreren Funktionseinrichtungen vorbei geführt, wobei diese so angeordnet werden, dass sie auf dem Verfahrweg des Greifarms des Beschickungsroboters liegen. Hierdurch werden separate Transporteure eingespart und der ohnehin vorzusehende Betätigungsweg des Greifarms des Betätigungsroboters wird zusätzlich genutzt, um die unterschiedlichen Funktionen der Funktionseinrichtungen am KEG ohne Umwege und daher zeitoptimiert vorzunehmen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Beschickungsroboter an der jeweiligen Funktionseinrichtung kurz stoppt, damit die Funktionseinrichtung ihre vorgesehene Behandlung an einem KEG durchführen kann.
  • Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen in beliebiger Weise miteinander kombinierbar sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine Aufsicht auf eine Behälterbehandlungsanlage für KEGs mit fünf Behandlungsmodulen,
    • 2 eine Ansicht II-II aus 1 unter Weglassung der gewinkelt angeordneten Behandlungsmodule,
    • 3 ein Behandlungsmodul mit zusätzlicher Außenreinigungsvorrichtung für das KEG und
    • 4 eine grob schematische Darstellung eines exemplarischen Behandlungskopfes einer beispielhaften Ausführungsvariante mit teilweise dargestelltem KEG.
  • Die 1 und 2 zeigen eine KEG-Behandlungsanlage 10 zum Reinigen und Füllen von KEGs 12, welche sieben Behälterbehandlungsmodule 14a-14g aufweist, die in einem Kreis um einen Beschickungsroboter 16 angeordnet sind. Der Beschickungsroboter 16 weist einen um eine vertikale Achse z drehbaren Basiskörper 22 auf, der einen um mehrere Freiheitsgrade beweglichen Greifarm 18 trägt. Der Greifarm 18 umfasst einen ersten Armabschnitt 20a zur Befestigung an dem Basiskörper 22 des Roboters 16, einen an dem ersten Armabschnitt 20a gelenkig angeordneten zweiten Armabschnitt 20b, an dessen freiem Ende wiederum gelenkig ein Greifer 24 angeordnet ist, der in der Lage ist, ein KEG 12 von einem Zufuhrband 26 zu greifen und jedem der Behälterbehandlungsmodule 14a-14g zuzuführen als auch von dort zu entnehmen und einem Abfuhrband 28 zuzuführen, von welchem die behandelten, insbesondere gereinigt und gefüllten, KEGs 12 wieder abtransportiert werden. Alternativ oder zusätzlich zu dem Beschickungsroboter 16 ist eine Signaleinrichtung in Form eines Displays17 angeordnet, auf welchem Display dargestellt wird, welcher Behandlungsvorgang an den einzelnen Behandlungsmodulen 14a-g durchzuführen ist bzw. durchgeführt wird. Wenn der Beschickungsroboter nicht vorgesehen ist, dient das Display zur Führung der Bedienperson, um eine optimierte Reinigung und Befüllung an den Behandlungsmodulen 14a-g sicherzustellen. Im Verfahrweg des Greifarms 18 des Beschickungsroboters 16 ist zudem eine Funktionseinrichtung 13, wie z.B. ein Printer, ein Kapper, ein Kappenabzieher, ein Etikettenaufbringer oder dergleichen angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich ohne große Änderungen des Verfahrwegs des Greifarms 18 zusätzliche Behandlungsschritte, wie z.B. Aufbringen eines Etiketts, Bedrucken, Aufbringen und Abziehen einer Kappe auf das/von dem Fitting des KEGs 12 in den Behandlungsablauf zu integrieren.
  • 2 zeigt außerdem eine gemeinsame Steuerung 30, die sowohl mit dem Display 17, dem Beschickungsroboter 16 als auch mit jedem Behandlungsmodul 14a-g verbunden ist. Alternativ ist es möglich, dezentrale Steuerungen zu verwenden, die miteinander vernetzt sind. Die Steuerung 30 enthält einen Arbeitsplanspeicher 32 für durchzuführende Reinigungs- und Füllaufträge der Behandlungsanlage 10 und ein Rechenmodul 34, das ausgebildet ist, auf Basis der im Arbeitsplanspeicher 32 vorhandenen Füllaufträge sowohl das Display 17 bzw. den Beschickungsroboter 16 als auch jedes der Behandlungsmodule 14a-14g in optimierter Weise zu steuern.
  • Allen Behandlungsmodulen 14a-14g ist gemeinsam, dass sie über einen kombinierten Reinigungs-/Füllkopf 36 verfügen, der in der Lage ist, das KEG 12 sowohl zu füllen als auch von innen zu reinigen. Über diese kombinierte Reinigungs- und Fülloption jedes Behandlungsmoduls 14a-14g hinaus haben die beiden ersten Behandlungsmodule 14a und 14b zusätzlich eine Außenreinigungsfunktion (3), die es erlaubt, die KEGs von außen zu reinigen, das heißt die Außenwand der KEGs 12 zu reinigen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die ersten beiden Behandlungsmodule 14a und 14b nur die Außenreinigungsfunktion haben, während alle anderen Behandlungsmodule 14c-14g die Reinigungs- und Füllfunktion aufgrund des kombinierten Reinigungs-/Füllkopfes 36 aufweisen.
  • Der Beschickungsroboter 16 ist um eine zentrale Achse z drehbar, die sich insbesondere im Zentrum der kreisförmig angeordneten Behandlungsmodule 14a-14g befindet. Dies ist vorteilhaft, weil damit der Abstand jedes Behandlungsmoduls 14a-14g vom Beschickungsroboter 16 identisch ist, was die Berechnung und Optimierung der Zufuhr- und Abfuhrwege vereinfacht.
  • Jedes Behandlungsmodul 14a-g hat eine Aufnahme 35 und eine Halterung 38 für das KEG, in welcher optional auch ein Temperatursensor 40 angeordnet sein kann. Der Temperatursensor 40 kann auch getrennt von der Halterung angebracht werden, womit die Position freier wählbar ist. Optional können auch mehrere Temperatursensoren zur Erfassung der Temperatur bzw. Temperaturverläufe an unterschiedlichen Stellen angeordnet sein. Statt eines Temperatursensors oder zusätzlich dazu lässt sich auch eine Wärmebildkamera verwenden.
  • Alternativ kann die Halterung 38a des KEGs 12 in dem Behandlungsmodul 14a-g auch von oben auf den Boden des KEGs 12 erfolgen, wie das beispielsweise anhand der Behandlungsmodule 14a, 14b in 3 gezeigt ist. Das KEG 12 wird in seiner identischen Reinigungs- und Füllposition in einer Über-Kopf-Lage in der Aufnahme 35 des Behandlungsmoduls 14a-g gehalten, so dass das Fitting des KEGs 12 mit dem kombinierten Reinigungs-/Füllkopf 36 von unten her verbindbar ist.
  • Jedes Behandlungsmodul 14a-14g ist über eine Versorgungsschnittstelle 41 mit mehreren Produktleitungen 42a,b verbindbar, was es ermöglicht, dass in der Behandlungsanlage gleichzeitig unterschiedliche Füllprodukte abgefüllt werden. Zudem kann nach jedem KEG das Füllprodukt eines Behandlungsmoduls gewechselt werden. Zusätzlich ist jedes Behandlungsmodul mit Medienleitungen 44a-c verbunden, im vorliegenden Fall eine Kaltwasserleitung 44a, eine Wasserdampfleitung 44b und eine Reinigungsmediumleitung 44c. Selbstverständlich können auch andere Leitungen wie z.B. eine Spanngasleitung, eine CO2-Leitung etc. mit der Versorgungsschnittstelle verbunden sein. Eine Abwasserleitung der Behandlungsmodule ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Durch diese Versorgungsschnittstelle 41 jedes Behandlungsmoduls 14a-14g ist es möglich, dass in der Behälterbehandlungsanlage 10 gleichzeitig unterschiedliche Behandlungsschritte, wie zum Beispiel Reinigen und Füllen als auch das Füllen unterschiedlicher Füllprodukte, erfolgen können. Dies ermöglicht selbst bei einer relativ kleinen Anlage mit nur zwei Behälterbehandlungsmodulen eine hohe Flexibilität, weil sowohl die Steuerung der unterschiedlichen Behandlungsprozesse, wie Füllen und Innenraum-Reinigen als auch die Verfüllung unterschiedlicher Füllprodukte, entsprechend der im Arbeitsplanspeicher 32 vorliegenden Füllaufträge auch für sehr kleinen Chargen, bis herunter zu einem einzigen KEG möglich ist. Diese Anlage ist somit sehr gut für eine dynamische Behandlung von KEGs in kleineren und mittleren Abfüllbetrieben geeignet.
  • Optional haben die beiden ersten Behälterbehandlungsmodule 14a und 14b eine Außenreinigungsanlage für das KEG 12, wie das in 3 gezeigt ist. So ist die KEG-Aufnahme 35 der ersten beiden Behälterbehandlungsmodul 14a,b zum Beispiel durch eine Plexiglas-Einhausung, Metall-Einhausung oder Glasabdeckung umkleidet, um so ein Absprühen der Außenwand mit einem Hochdruckstrahl und/oder Dampfdruckstrahl zu ermöglichen, ohne die Umgebung zu beeinträchtigen. Hierfür ist die KEG-Aufnahme 35 insbesondere von einer Umkleidung, z.B. aus rostfreiem Stahl oder einer Plexiglaseinhausung 50 umgeben. An dem Rahmen 15 der ersten beiden Behandlungsmodule 14a,b sind Hochdruck-Sprühdüsen 52 angeordnet. Zudem ist das KEG durch eine Bodenhalterung 38a von oben her drehbar gehalten, so dass alle Seiten der Außenwand des KEGs 12 effektiv gesäubert werden können. Die Plexiglaseinhausung 50 ist über die Steuerung 30 zwischen einer Freigabestellung und einer Arbeitsstellung verfahrbar und die Sprühdüsen 52 sind ebenfalls über die Steuerung 30 betätigbar. Die beiden ersten Behälterbehandlungsmodule 14a,b können diese Außenwandreinigungsoption entweder neben der bereits vorhandenen Füll- und Innenreinigungsoption der herkömmlichen Reinigungs-/Füllköpfe 36 aufweisen oder aber die beiden ersten Behandlungsmodule 14a und b sind nur für die Außenreinigung ausgebildet und die Innenreinigung und Befüllung erfolgt dann nach der Außenreinigung in den fünf weiteren Behandlungsmodulen 14c-14g.
  • Neben dem Temperatursensor 40 kann beispielsweise noch eine Leseeinrichtung 46 an dem Behandlungsmodul 14a-g oder einem anderen Teil der Behandlungsanlage 10 angeordnet sein. Die Leseeinrichtung 46 dient insbesondere zum Lesen eines maschinenlesbaren Datenträgers des KEG. Die eingelesenen individuellen Daten des KEGs 12, wie z.B. Abfüllort und Abfüllprodukt können z.B. direkt oder indirekt dessen Verschmutzungsgrad erfasst werden. Diese Daten des KEGs 12 können zudem in einem Speicher der Steuerung 30 abgelegt sein, und z.B. für Referenzzwecke verwendet werden, wie z.B. bei welchem Kunden war das KEG zuletzt, wie groß ist das Leergewicht, welches Produkt wurde zuletzt eingefüllt, wie lange war das KEG beim Kunden, wie lange es transportiert oder gelagert worden ist, etc.. Durch diese Daten lassen sich auch zukünftig Rückschlüsse auf den Verschmutzungsgrad ableiten und durch die Steuerung zur Einstellung einer individuellen Reinigungszeit für jedes KEG 12 nutzen.
  • Die Verschmutzung kann überdies, d.h. alternativ oder zusätzlich auch über die Messung des KEG-Gewichts erfasst werden. Diese Merkmale ermöglichen es der Steuerung 30, die Dauer des Reinigungsprozesses für jedes einzelne KEG 12 individuell anzupassen. Die Verschmutzung kann weiterhin alternativ über einen an der Außenwand des KEGs angebrachten Schwingungssensor erfasst werden, da sich der Verschmutzungsgrad im Schwingungsverhalten des KEGs widerspiegelt.
  • Die Steuerung 30 kann in ihrer Zuweisung der Reinigungs- und Füllaufträge entsprechend auch die individuellen Reinigungszeiten unterschiedlicher Behandlungsmodule 14a-14g berücksichtigen, wie sie z.B. über die Leseeinrichtung 46 erfasst wurden. Auf diese Weise wird eine hocheffektive und schnelle Behälterbehandlung inklusive Außenreinigung, Innenreinigung und Befüllung für kleine und mittlere Abfüllbetriebe bereitgestellt.
  • Die Steuerung 30 ist vorzugsweise durch eine Mikroprozessor-Steuerung gebildet.
  • Mit Bezug auf die 4 wird nun lediglich beispielhaft - anhand einer dort nur exemplarisch gezeigten möglichen Ausführungsform - ein Behandlungskopf 36 beschrieben, wie er beispielsweise in zumindest einem der Behandlungsmodule 14a-g verwendet werden kann. Der exemplarisch gezeigte bevorzugte Behandlungskopf 36 ist ein spezieller, multifunktionaler Behandlungskopf 36 zum Innenreinigen und Füllen von KEGs 12.
  • Der ein Behandlungskopfgehäuse 104 umfassende Behandlungskopf 36 weist einen Stößel 105 auf, der wenigstens teilweise in einem Hohlraum des Behandlungskopfgehäuses 104 aufgenommen und in Achsrichtung einer Behandlungskopfachse BA verschiebbar in dem Behandlungskopfgehäuse 104 gehalten ist und der bei Verschiebung das KEG-Fitting des zu behandelnden und in Dichtlage an dem Behandlungskopf 36 angeordneten KEGs 12 öffnen kann. Der Hohlraum in dem Behandlungskopfgehäuse 104 bildet ferner zumindest zum Teil bzw. zumindest in Abschnitten einen Fluidraum 106 sowie mit dem Fluidraum 106 steuerbar kommunizierende Strömungswege oder -kanäle SK1, SK2, welche bei geöffnetem KEG-Fitting eines in Dichtlage an dem Behandlungskopf 36 angeordneten KEGs 12 gesteuert mit dem Innenraum 12.1 des KEGs 3 verbindbar sind. Beispielsweise ist der Innenraum 12.1 des KEGs 3 über den ersten Strömungsweg oder -kanal SK1 mit dem Füllprodukt befüllbar. Der zweite Strömungsweg oder -kanal SK2 dient zum steuerbaren Abführen wenigstens eines Behandlungsmediums aus dem Innenraum 12.1 des KEGs 12 und/oder zum steuerbaren Zuführen wenigstens eines Behandlungsmediums in den Innenraum 12.1 des KEGs 12. Der zweite Strömungsweg oder -kanal SK2 kann sich zumindest teilweise durch den Stößel 105 erstrecken.
  • Bei dem Behandlungskopf 36 sind ferner dem Fluidraum 106 zugeordnete Medienventile 107, 112 vorgesehen, und zwar ein als Produktventil für die gesteuerte Zuführung des Füllprodukts dienendes erstes steuerbares Medienventil 107, welches mit einer Füllproduktzuführung 108 verbindbar ist und ein als Rücklaufventil dienendes zweites steuerbares Medienventil 112. Jedes der Medienventile 107, 112 erstreckt sich entlang einer jeweiligen Ventilachse, und zwar das Produktventil 107 entlang einer Produktventilachse PVA und das Rücklaufventil 112 entlang einer Rücklaufventilachse RVA. Die Medienventile 107, 112 schließen mit einem jeweiligen Ventilgehäuseabschnitt 104a an einen Übergangsabschnitt oder Ventilübergangsabschnitt des Behandlungskopfgehäuses 104 an. Der Ventilgehäuseabschnitt 104a kann beispielsweise integraler Teil des Behandlungskopfgehäuses 104 und einstückig mit diesem ausgebildet sein.
  • Zumindest bei dem als Produktventil dienenden ersten steuerbaren Medienventil 107 ist ein zumindest teilweise in dem Ventilgehäuseabschnitt 104a aufgenommener bzw. zumindest teilweise in den Ventilgehäuseabschnitt 104a hineinragender Ventilkörper 107.1 vorgesehen, der in Richtung der Produktventilachse PVA bewegbar ist. Für die Bewegung des Ventilkörpers 107.1 entlang der Produktventilachse PVA ist ein Stellantrieb vorgesehen. Innenliegend in dem Ventilgehäuseabschnitt 104a ist ein Ventilsitz 107.2 ausgebildet, gegen den der Ventilkörper 107.1 im Bereich seines vorderen Ventilkörperendes zumindest in einer seiner Extremstellungen, nämlich in einer Schließstellung bzw. einer ersten geschlossenen Ventilstellung dichtend anliegt.
  • In seiner in 4 gezeigten, anderen Extremstellung, nämlich Öffnungsstellung ist der Ventilkörper 107.1 beabstandet zum Ventilsitz 107.2, wodurch ein Strömungsweg für das Füllprodukt freigegeben wird, indem die Füllproduktzuführung 108 in dieser Ventilstellung fluidisch mit dem Fluidraum 106 und dem damit verbundenen ersten Strömungsweg oder -kanal SK1 verbunden ist. Die Steuerung und/oder Überwachung der Medienventile 107, 112 erfolgt über die Steuer- und/oder Überwachungseinheit, welche unter anderem auch die Ventilstellungen und das Schalten der Ventile steuert und überwacht.
  • Bei dem gezeigten multifunktionalen Behandlungskopf 36 weist das Produktventil 107 eine Mehrfachdichtanordnung 109 zur mehrfachen Abdichtung der Füllproduktzuführung 108 gegenüber dem Fluidraum 106 auf, um sicherzustellen, dass eine sichere Trennung zwischen Füllprodukt und Reinigungsmedien bzw. Reinigungsmitteln gewährleistet ist. Über die Mehrfachdichtanordnung 109, welche im dargestellten Beispiel durch ein Doppelsitz- oder Doppeldichtleckageventil gebildet ist und ein erstes Dichtelement 111.1 sowie ein zweites Dichtelement 111.2 umfasst, ist ein spülbarer Sicherheits- oder Leckageraum 110 gebildet, der in der ersten geschlossenen Ventilstellung des Produktventils 107 einen abgetrennten Zwischenraum zwischen dem Fluidraum 106 und der Füllproduktzuführung 108 ausbildet und dadurch die Füllproduktzuführung 108 und den Fluidraum 106 sicher und vorzugsweise vollständig sowie vorteilhaft dichtend gegeneinander trennt bzw. abdichtet.
  • Im Folgenden wird der Reinigungs- und Füllprozess anhand eines beispielhaften Ablaufs in Grundzügen beschrieben, wie er in einem beispielhaften Behandlungsmodul 14a-g ausgeführt werden kann, welches mit dem exemplarisch beschriebenen Behandlungskopf 36 ausgestattet ist.
  • Ein leeres, zu behandelndes KEG 12 wird in das Behandlungsmodul 14a-g eingebracht und dort so positioniert, dass das KEG 12 mit seinem KEG-Fitting in Dichtlage mit dem Behandlungskopf 36 gelangt und gegen diesen angepresst wird. Um den Innenreinigungsprozess in Gang zu setzen, wird das KEG-Fitting 2 geöffnet mittels des Stößels 105 geöffnet, so dass die einzelnen Innenreinigungsschritte durchgeführt werden können. Bei der Innenreinigung wird in jedem der einzelnen aufeinanderfolgenden Reinigungsschritte jeweils ein Reinigungsmedium über den Behandlungskopf 36 zugeführt und über das als Rücklaufventil dienende zweite steuerbare Medienventil 112 des Behandlungskopfes 36 wieder abgeführt. Während der gesamten Innenreinigung ist das mit der Füllproduktzuführung 108 verbundene Produktventil 107 in seiner geschlossenen Ventilstellung gehalten, in der der Fluidraum 106 und die Füllproduktzuführung 108 über den durch die Mehrfachdichtanordnung 109 gebildeten Sicherheits- oder Leckageraum 110 sicher und doppelt abgedichtet voneinander getrennt sind.
  • Nach den Innenreinigungsschritten zur Reinigung des Innenraumes 12.1 wird das erste Medienventil 107 gesteuert in eine als Zwischen- oder Spülstellung wirkende mittlere Ventilstellung gebracht, um eine Kopf- bzw. Totraumspülung mit Spülung des Sicherheits- oder Leckageraums 110 durchzuführen. Über eine vorzugsweise an dem Sicherheits- oder Leckageraum 110 vorgesehene (in den Figuren jedoch nicht dargestellte) Spüleinrichtung, insbesondere über ein auch als Satellitenventil bezeichnetes Spülventil und/oder über einen gesteuerten Ablauf nach außen, kann die Spülung und sichere Entleerung des Sicherheits- oder Leckageraums 110 gesteuert erfolgen, um diesen bedarfsgemäß zu öffnen bzw. geschlossen zu halten. Nach dieser Kopf- bzw. Totraumspülung wird das erste Medienventil 107 zum eigentlichen Füllen des KEGs 13 mit Füllprodukt gesteuert in die Füllstellung gebracht und Füllprodukt wird zugeführt, bis der Füllschritt bei Erreichen des gewünschten Füllstandes durch Schließen des ersten Medienventils 107 wieder gestoppt wird.
  • Es ist dem Fachmann klar, dass das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht beschränkend zu verstehen ist, sondern die Erfindung kann innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Patentansprüche realisiert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    KEG-Behandlungsanlage
    12
    KEG
    12.1
    Innenraum des KEGs
    13
    Funktionseinrichtung (z.B. Printer, Kapper, Kappenabzieher, Etikettenaufbringer etc.)
    14a-g
    Behandlungsmodul mit kombinierter Reinigungs- und Füllfunktion
    14a, b
    Behandlungsmodul mit zusätzlicher Außenreinigungsfunktion
    15
    Rahmen des Behandlungsmoduls
    16
    Beschickungsroboter
    17
    Signaleinrichtung - Display/LED/Buzzer
    18
    Greifarm des Roboters
    20a
    erster Armabschnitt
    20b
    zweiter Armabschnitt
    22
    um vertikale Drehachse z rotierbarer Basiskörper des Beschickungsroboters
    24
    Greifer des Beschickungsroboters
    26
    Zufuhrband
    28
    Abfuhrband
    30
    Steuerung
    32
    Arbeitsplanspeicher
    34
    Rechenmodul
    35
    Aufnahme - KEG-Aufnahme des Behandlungsmoduls
    36
    Behandlungskopf (kombinierter Reinigungs-/Füllkopf)
    38
    umgreifende Halterung für das KEG
    38a
    Bodenhalterung für das KEG
    40
    Außenwandtemperatursensor
    41
    Versorgungsschnittstelle
    42a, b
    Füllproduktanschlüsse
    44a-c
    Medienanschlüsse
    44a
    Wasseranschluss
    44b
    Wasserdampfanschluss
    44c
    Reinigungsmittelanschluss
    46
    Leseeinrichtung für KEG Daten
    50
    Plexiglas-Einhausung der KEG-Aufnahme
    52
    Sprühdüsen für die Außenreinigung
    104
    Behandlungskopfgehäuse
    104a
    Ventilgehäuseabschnitt
    105
    Stößel
    106
    Fluidraum
    107
    erstes steuerbares Medienventil
    107.1
    Ventilkörper
    107.2
    Ventilsitz
    108
    Füllproduktzuführung
    109
    Mehrfachdichtanordnung
    110
    Sicherheits- oder Leckageraum
    111.1
    erstes Dichtelement
    111.2
    zweites Dichtelement
    112
    zweites steuerbares Medienventil
    BA
    Behandlungskopfachse
    PVA
    Produktventilachse
    RVA
    Rücklaufventilachse
    SK1, 2
    erster und zweiter Strömungsweg oder -kanal
    z
    vertikale Drehachse des Beschickungsroboters
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2018059753 A1 [0001]

Claims (19)

  1. Anlage (10) zum Reinigen und Füllen von KEGs (12), umfassend: wenigstens zwei Behandlungsmodule (14a-14g), die jeweils - eine KEG-Aufnahme (35) zur Aufnahme wenigstens eines KEGs (12) während der Reinigung und Befüllung, - einen Behandlungskopf (36) sowohl zur Innenraumreinigung als auch zur Befüllung des KEGs (12), sowie - wenigstens eine Schnittstelle (41) für wenigstens eine Reinigungsmediumleitung, für einen Ablauf und für wenigstens eine Füllproduktleitung aufweisen, wenigstens eine Signaleinrichtung (17) zum Signalisieren von in Verbindung mit den Behandlungsmodulen (14a-14g) durchzuführenden Tätigkeiten und/oder wenigstens einen Beschickungsroboter (16) zum Zuführen und Abführen der KEGs (12) zu/von den einzelnen Behandlungsmodulen (14a-14g) und eine Steuerung (30) zum Steuern der Signaleinrichtung (17) bzw. des Beschickungsroboters (16) und der Behandlungsmodule (14a-14g).
  2. Anlage (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die KEG-Aufnahme (35) mindestens eines der Behandlungsmodule (14a-14g), vorzugsweise mehrerer oder aller Behandlungsmodule (14a-14g), zur Aufnahme eines einzelnen KEGs (12) ausgebildet ist.
  3. Anlage (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Behandlungsmodul (14a-14g) eine Schnittstelle (41) mit Anschlüssen (41a, 41b) zu wenigstens zwei Füllproduktleitungen aufweist.
  4. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Behandlungsmodul (14a-14g) eine Schnittstelle (41) mit Anschlüssen (42a, 42b, 42c) zu einer Wasserleitung/Wasserdampfleitung, einer Spanngasleitung, einer Sterilluftleitung und/oder CO2-Leitung aufweist.
  5. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschickungsroboter (16) einen mit mehreren Freiheitsgraden beweglichen Greifarm (18) zum Greifen der KEGs (12) aufweist.
  6. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eins der Behandlungsmodule (14a,14b) zusätzlich zu dem Behandlungskopf (36) zur Befüllung und zur Innenraumreinigung des KEGs (12) eine Vorrichtung (38a, 50, 52) zur Außenreinigung des KEGs (12) aufweist.
  7. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Behandlungsmodulen mindestens ein Außenreinigungsmodul zur Außenreinigung eines oder mehrerer KEGs (12) vorgesehen ist, wobei der Beschickungsroboter (16) zum Zuführen und Abführen von KEGs (12) zu/von dem Außenreinigungsmodul eingerichtet ist.
  8. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Behandlungsmodule (14a-14g) an eine gemeinsame Medienversorgung, insbesondere an eine gemeinsame Füllproduktversorgung und/oder eine gemeinsame Reinigungsmediumversorgung, angeschlossen sind.
  9. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) wenigstens einen Datenspeicher für individuelle Daten des KEGs (12) aufweist, die insbesondere von einem Datenträger des KEGs über eine Leseeinrichtung (46) der Anlage (10) auslesbar sind, und dass die Steuerung (30) ausgebildet ist, die Dauer eines Reinigungszyklus in einem Behandlungsmodul (14a-14g) in Abhängigkeit von den individuellen Daten zu steuern.
  10. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) dazu ausgebildet ist, den Zu- und Abfuhrweg jedes KEGs (12) zu berechnen und die Bewegung des Beschickungsroboters (16) nach einem Optimierungskriterium durchzuführen.
  11. Anlage (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Optimierungskriterium ein Kriterium zur Weg- und/oder Zeit- und/oder Energieoptimierung umfasst.
  12. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eins der Behandlungsmodule (14a-14g) ein Außenwandthermometer (40) enthält, das dazu ausgebildet ist, während der Füllung und/oder Reinigung des KEGs (12) im Behandlungsmodul (14a-14g) eine Außenwandtemperatur des KEGs (12) zu messen.
  13. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die KEG-Aufnahme (35) des jeweiligen Behandlungsmoduls (14a-14g) zur statischen Aufnahme des KEGs (12) sowohl während des Reinigens als auch während des Füllens ausgebildet ist.
  14. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) über einen Arbeitsplanspeicher (32) für durchzuführende Füllaufträge verfügt und dass die Steuerung (30) ein Rechenmodul (34) aufweist, das ausgebildet ist, auf Basis der Füllaufträge die Behandlungsmodule (14a-14g) sowie den Beschickungsroboter (16) zu steuern.
  15. Anlage (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Rechenmodul der Steuerung (30) dazu eingerichtet ist, die Behandlungsmodule (14a-14g) sowie den Beschickungsroboter (16) derart zu steuern, dass die Auftragsabarbeitung nach einem oder mehreren der nachfolgenden Optimierungskriterien erfolgt: - Zeitoptimierung - Optimierung der Füll- und/oder Reinigungsleistung - Energieoptimierung - Optimierung der Betätigungswege des Beschickungsroboters (16).
  16. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) ausgebildet ist, zumindest eins der Behandlungsmodule (14a-14g) mit einem ersten Füllprodukt und zumindest ein anderes der Behandlungsmodule (14a-14g) mit einem zweiten Füllprodukt zu betreiben.
  17. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsmodule (14a-14g) zur Behandlung unterschiedlicher KEGs (12) eingerichtet sind, wobei mindestens eins der Behandlungsmodule (14a-14g) zur Behandlung von KEGs (12) eines ersten Typs ausgebildet ist und mindestens ein anderes der Behandlungsmodule (14a-14g) zur Behandlung von KEGs (12) eines zweiten Typs ausgebildet ist.
  18. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtung eine optische Anzeige und/oder akustische Signaleinrichtung umfasst.
  19. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Funktionseinrichtung (13), wie z.B. ein Printer zum Bedrucken eines KEGs (12), ein Kapper zum Aufsetzen einer Kappe auf ein KEG-Fitting, ein Kappenabzieher zum Abziehen einer Kappe von einem KEG-Fitting und/oder ein Etikettenaufbringer, im Bereich des Verfahrwegs eines Greifarms (18) des Beschickungsroboters (16) angeordnet ist.
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