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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Behandeln, insbesondere Reinigen und/oder Füllen von KEGs.
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Zum Behandeln von unterschiedlichen KEGs werden bislang unterschiedliche Behandlungsanlagen verwendet oder die Behandlungsmodule müssen vor dem Umstellen auf einen anderen KEG-Typ bzw. KEG-Größe zeitaufwendig umgerüstet werden. Derzeit geht der Trend zu einer 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, die in unterschiedliche bzw. unterschiedlich große KEGs zu füllen sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Behälterbehandlungsanlage zu schaffen, die mit geringem Aufwand eine Behandlung von KEGs unterschiedlichen Typs und/oder Größe ermöglicht.
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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.
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Erfindungsgemäß umfasst die Anlage Behandeln von KEGs wenigstens zwei Behandlungsmodule, die jeweils eine KEG-Aufnahme zur Aufnahme wenigstens eines KEGs während der Behandlung, z.B. während der Reinigung und/und oder Befüllung, aufweisen. Zudem haben die Behandlungsmodule einen Behandlungskopf zu Behandlung des KEGs. Der Behandlungskopf kann z.B. zur Innenraumreinigung oder zur Befüllung des KEGs ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Kopf sowohl zur Innenraumreinigung als auch zum Befüllen des KEGs ausgebildet, was die Flexibilität der Anlage erhöht. Jedes Behandlungsmodul enthält zudem wenigstens eine Schnittstelle für einen Ablauf sowie für wenigstens eine Reinigungsmediumleitung und/oder für wenigstens eine Füllproduktleitung. Des Weiteren umfasst die Behandlungsanlage eine Steuerung zum Steuern der Behandlungsmodule. Gemäß der Erfindung ist mindestens ein erstes der Behandlungsmodule zur Behandlung von KEGs eines ersten Typs und/oder einer ersten Größe ausgebildet und mindestens ein zweites der Behandlungsmodule zur Behandlung von KEGs eines zweiten Typs und/oder einer zweiten Größe ausgebildet. KEGs können sich so z.B. hinsichtlich ihres Fittings, ihrer Höhe, ihres Materials, ihres Durchmessers und/oder ihres Volumens voneinander unterscheiden. Alle unterschiedlichen KEG-Typen/-Größen können durch unterschiedliche Behandlungsmodule behandelt werden.
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Es können damit ohne einen Wechsel des Behandlungskopfes eines Behandlungsmoduls gleichzeitig KEGs unterschiedlichen Typs und/oder Größe befüllt werden, ohne dass irgendwelche Umbaumaßnahmen an den Behandlungsmodulen erforderlich wären. Eine derartige Anlage kommt auch dem heutigen Trend in der Getränkeindustrie entgegen, der auf eine größere Diversifizierung von Getränken, aber auf kleinere Abfüllmengen zielt. Man benötig zudem keine unterschiedlichen Behandlungsanlagen für unterschiedliche KEGs. Die Zuordnung der KEGs erfolgt durch die Steuerung. KEGs können sich beispielsweise in ihrer Form, in ihrem Material, in ihrem Füllvolumen als auch in den Fittings zum Anschluss an die Behandlungsköpfe und an die unterschiedlichen Zapfsysteme der Endverbraucher unterscheiden. Die Erfindung vergrößert damit die Flexibilität der Anlage.
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Bei der Aufteilung der unterschiedlichen Behandlungsmodule auf unterschiedliche KEG-Typen/-Größen wird vorzugsweise deren Anteil am Gesamtumsatz berücksichtigt. Es können in einer Anlage entsprechend der Anzahl an Behandlungsmodulen mehr als zwei verschiedene KEG-Typen/-Größen behandelt werden.
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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.
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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.
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Vorzugsweise weist mindestens eins der Behandlungsmodule einen an einen ersten Typ von KEG-Fitting angepassten Behandlungskopf auf und mindestens ein anderes der Behandlungsmodule einen an einen zweiten Typ von KEG-Fitting angepassten Behandlungskopf auf. Auf diese Weise ist jedes Behandlungsmodul gerätetechnisch an die unterschiedlichen KEG-Typen/-Größen angepasst und keine Einstellarbeiten oder Umbauarbeiten sind notwendig.
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Vorzugsweise weist weiterhin mindestens eins der Behandlungsmodule eine an eine erste KEG-Größe bzw. KEG-Typ angepasste KEG-Aufnahme auf und mindestens ein anderes der Behandlungsmodule eine an eine zweite KEG-Größe bzw. KEG-Typ angepassten KEG-Aufnahme auf. So ist das Behandlungsmodul optimal auf die Handhabung und Behandlung eines KEG-Typs/einer KEG-Größe einstellbar.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein Behandlungsmodul zum Reinigen und Befüllen der KEGs ausgebildet und hat einen Behandlungskopf sowohl zur Innenraumreinigung als auch zur Befüllung des KEGs. Hierdurch ist die Anlage auch hinsichtlich ihrer Aufteilung auf unterschiedliche Behandlungsschritte, wie zum Beispiel Reinigen oder Füllen, flexibler als der Stand der Technik. Vorzugsweise haben mehrere Behandlungsmodule, am besten alle Behandlungsmodule diese Fähigkeit, ein KEG zu reinigen als auch zu befüllen. 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.
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Vorzugsweise ist die KEG-Aufnahme bei wenigstens einem der Behandlungsmodule, vorzugsweise bei mehreren oder jedem der 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. Die Flexibilität einer derartigen Anlage ist somit besonders groß, da die Behandlungsart mit jedem KEG geändert werden kann.
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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.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Anlage eine Beschickungseinrichtung zum Zuführen und Abführen der KEGs zu den Behandlungsmodulen auf. Auf diese Weise kann auch die Beschickung der Behandlungsmodule automatisiert durchgeführt werden, was den Personalaufwand der Anlage verringert.
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Vorzugsweise ist die Beschickungseinrichtung ein von der Steuerung gesteuerter Beschickungsroboter, der die unterschiedlichen Behandlungsmodule mit den zugeordneten richtigen KEG-Typen/-Größen beschicken und natürlich auch diese abtransportieren kann. Zum richtigen Einsetzen in die Behandlungsmodule (in der Regel kopfüber, d.h. mit nach unten weisendem Fitting) kann der Beschickungsroboter die KEGs vorzugsweise auch wenden.
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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, Optimierung der Betätigungswege des Beschickungsroboters 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.
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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 und/oder Etikettenaufbringern, vorbeizufahren, werden die KEGs in 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.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Beschickungseinrichtung eine manuell bedienbare Hebevorrichtung, welche mit einer Anzeigeeinheit ausgestattet ist, wobei die Anzeigeeinheit mit der Steuerung kommunikativ verbunden ist und dazu ausgebildet ist, eine von der Steuerung übermittelte Bearbeitungsreihenfolge anzuzeigen, gemäß welcher den Behandlungsmodule die KEGs zuzuführen sind bzw. die KEGs von den Behandlungsmodulen abzuführen sind. Auf diese Weise wird eine Bedienperson sowohl kräftemäßig unterstützt als auch über die sukzessiv vorzunehmenden Schritte informiert, was Fehlbedienungen, insbesondere bei unterschiedlichen KEG-Größen/Typen minimiert. Die Hebevorrichtung kann z.B. um eine vertikale, ortsfeste Drehachse schwenkbar sein und einen Tragarm aufweisen. Um die Freiheitsgrade zu erhöhen, kann der Tragarm mehrteilig mit zueinander verschwenkbaren und/oder verdrehbaren Armgliedern sein. Am freien Ende des Tragarms ist dann eine KEG-Halterung angebracht, die in der Lage ist, das KEG z.B. von einem Zufuhrband zu greifen, zu drehen und in ein Behandlungsmodul zu überführen.
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Entsprechend ist die Beschickungseinrichtung vorzugsweise zum Handhaben von KEGs unterschiedlicher Größe und/oder unterschiedlichen Typs ausgebildet.
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Vorzugsweise sind die Behandlungsmodule an unterschiedliche Füllproduktleitungen angeschlossen, womit die Anlage gleichzeitig unterschiedliche Füllprodukte abfüllen kann.
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Entsprechend ist die Steuerung vorzugsweise dazu eingerichtet, die Behandlungsmodule so zu steuern, dass mit zumindest einem der Behandlungsmodule ein erstes Füllprodukt in ein erstes KEG und mit zumindest einem anderen der Behandlungsmodule ein zweites Füllprodukt in ein zweites KEG gefüllt wird, was ein zeitsparendes synchrones Füllen unterschiedlicher Produkte ermöglicht.
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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. Dies erhöht die Flexibilität der Anlage zusätzlich.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage hat wenigstens eins der Behandlungsmodule zusätzlich zu dem Behandlungskopf zur Behandlung, insbesondere Innenraumreinigung und Befüllung des KEGs eine Vorrichtung zur Au-ßenreinigung des KEGs aufweist. Auf diese Weise können Behandlungsmodule auch Außenreinigungsaufgaben der KEGs übernehmen, was eine vielfältige Einsetzbarkeit und Flexibilität der Anlage mit sich bringt.
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Vorzugsweise ist in der Behandlungsanlage zusätzlich zu den Behandlungsmodulen mindestens ein Außenreinigungsmodul zur Außenreinigung eines oder mehrerer KEGs vorgesehen, wobei der Beschickungsroboter vorzugsweise zum Zuführen und Abführen von KEGs zu/von dem Außenreinigungsmodul eingerichtet ist. Hierdurch wird die Funktionsfähigkeit der Behandlungsanlage von Innenraumreinigung und Füllen auch auf die Außenreinigung der KEGs erweitert.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung hat die Behandlungsanlage eine Identifizierungseinrichtung zum Identifizieren des KEG-Typs und/oder der KEG-Größe des jeweiligen KEGs. Dies ermöglicht es, die KEGs z.B. mittels einer gesteuerten Beschickungseinrichtung automatisch den Behandlungsmodulen zuzuführen, die auf den entsprechenden KEG-Typ/-Größe angepasst sind. Die Identifizierungseinrichtung kann beispielsweise eine Kamera umfassen, was eine Identifizierung des KEGs anhand von Bilderkennung ermöglicht. Sie kann auch ein RFID-Lesegerät enthalten, was eine Identifizierung des KEGs durch Auslesen eines daran angebrachten RFID-Transponders ermöglicht. Weiterhin können selbstverständlich Barcodeleseeinrichtungen und vergleichbare Anlagen, z.B. auf Laserbasis, verwendet werden.
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Vorzugsweise verfügt die Steuerung über einen Arbeitsplanspeicher für durchzuführende Füll- und/oder Reinigungsaufträge für unterschiedliche KEG-Größen und/oder KEG-Typen und weist ein Rechenmodul auf, das ausgebildet ist, die Füll- und/oder Reinigungsaufträge denjenigen Behandlungsmodulen zuzuweisen, die auf die entsprechende KEG-Größe bzw. den entsprechenden KEG-Typ angepasst sind. Auf diese Weise können die unterschiedlichen KEG-Typen/-Größen zeit- oder umsatzoptimiert gereinigt und befüllt werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung hat die erfindungsgemäße Anlage eine Signaleinrichtung zur Führung des Bedienpersonals für an den Behandlungsmodulen vorzunehmende Tätigkeiten. Eine derartige Signaleinrichtung kann eine Anzeige, z.B. ein größeres Display, eine oder mehrere LEDs aber auch akustische Einrichtungen, wie z.B. Buzzer, Lautsprecher oder dergleichen, aufweisen. Die Signaleinrichtung durch eine serverbasierte Anwendung gebildet sein, die mit der Anlage verbunden ist. Die Bedienperson wird somit sicher angeleitet, die von der Steuerung vorgegebenen Schritte an den unterschiedlichen Behandlungsmodulen vorzunehmen.
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Vorzugsweise weist jedes Behandlungsmodul eine Schnittstelle mit Anschlüssen zu einer Wasserleitung/Wasserdampfleitung, einer Spanngasleitung, wenigstens einer Reinigungsmediumleitung, zu einer Sterilluft- und CO2-Zufuhr als auch die erforderlichen Rücklaufleitungen oder Ablaufleitungen auf, was die Anschlüsse standardisiert und einen schnelleren und fehlerfreien Aufbau der Anlage unterstützt.
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Vorzugsweise enthält zumindest eins der Behandlungsmodule eine Wärmeerfassungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, während der Füllung und/oder Reinigung des KEGs im Behandlungsmodul eine Außenwandtemperatur des KEGs zu messen, um zum Beispiel den Füllgrad eines KEGs zu erfassen.
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Vorzugsweise ist die KEG-Aufnahme des Behandlungsmoduls zur statischen Aufnahme des KEGs sowohl während des Reinigens als auch während des Füllens ausgebildet, was eine einfache Handhabung gewährleistet.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 oder KEGs bzw. Fittings unterschiedlichen Materials 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 beziehungsweise Wasserdampfleitungen und eine Reinigungsmediumleitung und an entsprechende Rücklauf- bzw. Ablaufleitungen möglich ist. Grundsätzlich sind die hier aufgeführten Module durch den Einsatz geeigneter „Formatteile“ in der Lage alle möglichen KEG-Größen, Materialien und Fitting-Typen zu behandeln.
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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, insbesondere Brauereien, die inzwischen eine Vielzahl unterschiedlicher Biersorten anbieten.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung hat jedes Behandlungsmodul Schnittstellen zu einer Wasserleitung/Wasserdampfleitung, einer Spanngasleitung und wenigstens einer Reinigungsmediumleitung und zu den entsprechenden Rücklauf- bzw. Ablaufleitungen. Auf diese Weise sind jedem Behandlungsmodul alle gängigen Reinigungsmittel zuführbar, die für eine grundlegende Innenraumreinigung des KEGs notwendig sind.
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Vorzugsweise enthält der Beschickungsroboter bzw. eine Hebeeinrichtung oder Hebehilfe 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.
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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.
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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.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind mindestens zwei der Behandlungsmodule insbesondere über ein 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.
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Vorzugsweise hat 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. Die Daten können auch von an den KEGs angebrachten Informationsträgern, wie z.B. Barcodes oder RFID-Tags, eingelesen werden, auf welchen Informationsträgern dann Informationen zu Ort, Zeit der Benutzung und/oder Lagerung, zum abgefüllten Produkt etc. enthalten sind, die sich für die Auswertung im Hinblick auf den zu erwartenden Reinigungsaufwand eignen.
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Dies hat den Vorteil, dass der Reinigungszyklus so lang gewählt werden kann, wie es dem Verschmutzungsgrad eines KEGs angemessen ist, der in obiger Weise durch die am KEG auslesbaren Informationen, wie Kunde, Lieferort, Abfüllprodukt, Umlaufzeit 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.
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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.
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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. Darüber hinaus wird Mechanik der Anlage geschont. Da das Federpaket des KEG-Fittings zur Innenraumreinigung und zum Befüllen nur einmal betätigt wird, d.h. einmal geöffnet und einmal wieder geschlossen wird, wird somit auch die Mechanik, insbesondere die Federmechanik des KEG-Fittings weniger oft betätigt und damit geschont.
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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.
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Vorzugsweise ist die Steuerung ausgebildet, zumindest eines der Behandlungsmodule mit einem ersten Füllprodukt und zumindest ein anderes der Behandlungsmodule mit einem zweiten Füllprodukt zu befüllen, 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.
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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.
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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.
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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 das Behandlungsmodul mit Lauge gefüllt und dann auf einen Vorreinigungsplatz abgestellt wird, in welchem die Lauge eine Zeit einwirken kann, ohne dass während der 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.
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Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die oben beschriebenen und/oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen in beliebiger Weise miteinander kombinierbar sind.
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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 exemplarische Darstellung eines Behandlungskopfes zum Innenraumreinigen und Füllen eines KEGs.
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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. Die Behandlungsmodule umfassen erste Behandlungsmodule 14b bis 14d als auch zweite Behandlungsmodule 14a und 14e-g. Die ersten Behandlungsmodule sind mit einem ersten Behandlungskopf 36a ausgestattet, der zu den Fittings 37a eines ersten Typs von KEGs 12a passt. Die zweiten Behandlungsmodule 14a und 14e-g sind mit einem zweiten Behandlungskopf 36b ausgestattet, der zu den Fittings 37b eines zweiten KEG-Typs 12b passt. Die KEG-Typen 12a, 12b können sich in ihren Abmessungen, in ihrem Volumen, in ihrer Form, ihrem Material und/oder in ihrem Fitting unterscheiden.
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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 12a,b von einem Zufuhrband 26 zu greifen und den passenden Behälterbehandlungsmodulen 14a-14g zuzuführen als auch von dort zu entnehmen und einem Abfuhrband 28 zuzuführen, von welchem die behandelten, insbesondere gereinigt und gefüllten, KEGs 12a,b wieder abtransportiert werden. Alternativ oder zusätzlich zu dem Beschickungsroboter 16 ist eine Signaleinrichtung in Form eines Displays 17 angeordnet, auf welchem dargestellt wird, welcher Behandlungsvorgang an den einzelnen Behandlungsmodulen 14a-g durchzuführen ist bzw. durchgeführt wird. Wenn der Beschickungsroboter 16 nicht vorgesehen ist, dient das Display 17zur 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 zumindest 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/oder Abziehen einer Kappe auf das/von dem Fitting des KEGs 12 in den Behandlungsablauf zu integrieren.
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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 für die unterschiedlichen KEGs 12a,b und ihre Zuordnung zu den entsprechenden ersten Behandlungsmodulen 14b-d und zweiten Behandlungsmodulen 14a, e-f. Die Steuerung 30 enthält ferner 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.
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Alle Behandlungsmodule 14a-14g verfügen vorzugsweise über einen kombinierten Reinigungs-/Füllkopf 36a,b, der in der Lage ist, das passende KEG 12a,b sowohl zu füllen als auch von innen zu reinigen. Über diese kombinierte Reinigungs- und Fülloption jedes Behandlungsmoduls 14a-14g hinaus haben die beiden im Uhrzeigersinn zuerst nach dem Zufuhrband angeordneten Außenreinigungs-Behandlungsmodule 14a und 14b zusätzlich eine Außenreinigungsfunktion (3), die es erlaubt, die KEGs 12a,b von außen zu reinigen, das heißt die Außenwand der KEGs 12a,b zu reinigen. Das in der Abfolge zweite Außenreinigungs-Behandlungsmodul 14b ist dabei ein Behandlungsmodul des ersten Typs, das geeignet ist zur Behandlung von KEGs 12a des ersten Typs und weist entsprechend einen ersten Behandlungskopf 36a auf, der für die Aufnahme der ersten Fittings 37a des ersten KEG-Typs 12a ausgebildet ist. Das in der Abfolge erste Außenreinigungs-Behandlungsmodul 14a ist dabei ein Behandlungsmodul des zweiten Typs, das geeignet ist zur Behandlung von KEGs 12b des zweiten Typs. Es weist entsprechend einen zweiten Behandlungskopf 36b auf, der für die Aufnahme der zweiten Fittings 37b des zweiten KEG-Typs 12b ausgebildet ist.
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Die Steuerung 30 ist in der Lage die Reinigung und Füllung der beiden KEG-Typen 12a,b optimiert in Verbindung mit den zugehörigen ersten und zweiten Behandlungsmodulen 14b-d; 14a und 14e-g vorzunehmen, so dass möglichst wenig Totzeit entsteht und der Behandlungs-Durchsatz bzw. die verbrauchte Energie optimiert werden.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass die ersten beiden Behandlungsmodule 14a und 14b nur die Außenreinigungsfunktion haben, während alle anderen Behandlungsmodule 14c-14g aufgrund des kombinierten Reinigungs-/Füllkopfes 36 Reinigungs- und Füllfunktion aufweisen. In diesem Fall sind die Außenreinigungs-Behandlungsmodule 14a,b vorzugsweise für die Außenreinigung beider KEG-Typen 12a,b geeignet, weil z.B. kein Behandlungskopf 36 vorgesehen sein muss.
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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.
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Jedes Behandlungsmodul 14a-g hat eine Aufnahme 35 und eine Halterung 38 für das KEG12a,b, die auf den entsprechenden KEG-Typ 12a,b angepasst ist. In der Halterung 38 kann optional auch ein Temperatursensor 40 angeordnet sein kann. Der Temperatursensor 40 kann auch getrennt von der Halterung 38 angebracht werden, womit dessen 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.
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Alternativ kann die Halterung 38a des KEGs 12a,b 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.
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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.
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Optional haben die beiden ersten Behälterbehandlungsmodule 14a und 14b eine Au-ßenreinigungsanlage 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 Plexiglas-Einhausung 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 Plexiglas-Einhausung 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 36a,b aufweisen oder aber die beiden ersten Behandlungsmodule 14a und b sind nur für die Au-ßenreinigung ausgebildet und die Innenreinigung und Befüllung erfolgt dann nach der Außenreinigung in den fünf weiteren Behandlungsmodulen 14c-14g.
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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 12a,b, wie z.B. Abfüllort und Abfüllprodukt, können z.B. direkt oder indirekt dessen Verschmutzungsgrad erfasst werden. Diese Daten des KEGs können zudem in einem Speicher der Steuerung 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 nutzen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 welcher 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.
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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.
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Die Steuerung 30 ist vorzugsweise durch eine Mikroprozessor-Steuerung gebildet.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- KEG-Behandlungsanlage
- 12
- KEG
- 12a
- erster Typ von KEG
- 12b
- zweiter Typ von KEG
- 13
- Funktionseinrichtung
- 14b-d
- erste Behandlungsmodule zur Behandlung erster KEG-Typen
- 14a,e-g
- zweite Behandlungsmodule zur Behandlung zweiter KEG-Typen
- 14a,b
- Behandlungsmodule mit zusätzlicher Außenreinigungsfunktion
- 15
- Rahmen des Behandlungsmoduls
- 16
- Beschickungsroboter
- 17
- Signaleinrichtung - Display/LED/Buzzer
- 18
- Greifarm - Tragarm
- 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
- 36a,b
- kombinierter Reinigungs-/Füllkopf für die beiden KEG-Typen
- 37a,b
- unterschiedliche Fittings der beiden KEG-Typen
- 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
- z
- vertikale Drehachse des Beschickungsroboters
