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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Behandeln, insbesondere Reinigen und Füllen, von KEGs mit wenigstens zwei Behandlungsmodulen und einer Steuerung zum Steuern der Behandlungsmodule.
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Derzeit geht 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.
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Daraus ergibt sich häufig die Notwendigkeit, die Behandlungsanlage von einem Füllprodukt auf ein andere Füllprodukt umzustellen. Das häufige Umstellen der Behandlungsanlage auf ein anderes Füllprodukt ist zeitaufwendig. Gerade wenn kleinere Chargen an Produkten abzufüllen sind, führt dies zu einem häufigen Umstellen der Anlage und zu entsprechenden Totzeiten, die die Effektivität der Anlage verringern.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine KEG-Behandlungsanlage zu schaffen, die flexibel ist und eine effektive Abfüllung von KEGs auch bei kleineren Mengen 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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Die erfindungsgemäße Anlage zum Behandeln von KEGs, umfasst wenigstens zwei Behandlungsmodule, die jeweils eine KEG-Aufnahme zur Aufnahme wenigstens eines KEGs während der Behandlung, einen Behandlungskopf zur Befüllung des KEGs, sowie wenigstens eine Schnittstelle für einen Ablauf und für wenigstens eine Füllproduktleitung sowie vorzugsweise für wenigstens eine Reinigungsmediumleitung aufweisen. Zudem umfasst die Anlage eine Steuerung zum Steuern der Behandlungsmodule. Mindestens eins der Behandlungsmodule ist über seine Schnittstelle an eine ein erstes Füllprodukt bereitstellende Füllproduktquelle angeschlossen und mindestens ein anderes der Behandlungsmodule ist über seine Schnittstelle an eine ein zweites Füllprodukt bereitstellende Füllproduktquelle angeschlossen, wobei sich das erste Füllprodukt vom zweiten Füllprodukt unterscheidet. Die Füllproduktquelle ist vorzugsweise ein Füllprodukttank. Die Steuerung ist ausgebildet, die Behandlungsmodule zur gleichzeitigen und/oder zeitversetzten Befüllung mit unterschiedlichen Füllprodukten anzusteuern. Auf diese Weise können auf einer Anlage zeitlich überlappend unterschiedliche Füllprodukte abgefüllt werden, ohne die Behandlungsmodule umrüsten zu müssen. Die Möglichkeit des zeitlich überlappenden Abfüllens unterschiedlicher Füllprodukte auf einer Anlage führt zu einer höheren Flexibilität, da beim Abfüllen eines Produktes mit einem geringeren Durchsatz nicht die gesamte Anlage mit diesem Füllprodukt belegt ist und keine Umrüstung der Behandlungsmodule für ein anderes Füllprodukt erforderlich ist.
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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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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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Vorzugsweise weist die Behandlungsanlage eine mit der Steuerung verbundene Beschickungseinrichtung zum Zuführen und Abführen der KEGs von/zu den Behandlungsmodulen, insbesondere einen Beschickungsroboter, auf. Das Zuführen der eventuell für unterschiedliche Füllprodukte ausgerüsteten KEGs zu den richtigen zugeordneten Behandlungsmodulen für das entsprechende Füllprodukt kann damit gesteuert automatisch erfolgen, und damit optimiert und fehlersicher.
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Die Beschickungseinrichtung kann auch eine manuell bedienbare Hebehilfe mit Anzeige sein, welche mit Steuerung verbunden ist. In diesem Fall wird die Bedienperson über die Anzeige instruiert, welches KEG welchem Behandlungsmodul zuzuführen ist.
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Vorzugsweise ist die Steuerung eingerichtet, die Beschickungseinrichtung so zu steuern, dass sie mit unterschiedlichen Füllprodukten gefüllte KEGs aus den Behandlungsmodulen gemeinsam auf eine Transportpalette oder einen Transporteur abstellt. Auf diese Weise können automatisch gemischte Paletten für Endkunden vorbereitet werden, die dann vom Auslieferer nicht mehr zusammengestellt werden müssen.
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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.
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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 kombinieren.
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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 größer als bei üblichen Marktlösungen, da die Behandlungsart mit jedem KEG geändert werden kann.
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Vorzugsweise sind die Behandlungsmodule zur Behandlung unterschiedlicher KEGs eingerichtet, wobei mindestens eins der Behandlungsmodule zur Behandlung von KEGs eines ersten Typs und/oder einer ersten Größe ausgebildet ist und mindestens ein anderes der Behandlungsmodule zur Behandlung von KEGs eines zweiten Typs und/oder einer zweiten Größe 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 einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein Behandlungsmodul, vorzugsweise mehrere oder jedes der Behandlungsmodule zum Reinigen und Befüllen der KEGs ausgebildet und hat einen Behandlungskopf sowohl zur Innenraumreinigung als auch zur Befüllung des KEGs. Hierdurch ist die Anlage 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.
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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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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung hat jedes zur Reinigung geeignete 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.
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Vorzugsweise hat wenigstens eines der Behandlungsmodule eine Vorrichtung zur Außenreinigung der KEGs. Die Flexibilität dieses wenigstens einen Behandlungsmoduls wird hierdurch von der Behandlungsart Füllen bzw. den zwei Behandlungsarten Füllen und Innenraumreinigung auf die Behandlungsart 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 der Beschickungseinrichtung zum Zuführen und Abführen der KEGs zu/von dem Außenreinigungsmodul angeordnet. Die Beschickungseinrichtung 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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Vorzugsweise enthält zumindest eins der Behandlungsmodule eine Temperaturerfassungseinrichtung, 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 und/oder die Verschmutzung 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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Vorzugsweise enthält die Behandlungsanlage wenigstens eine Signaleinrichtung zum Signalisieren von in Verbindung mit den Behandlungsmodulen durchzuführenden Tätigkeiten und die Steuerung ist zum Steuern der Signaleinrichtung ausgebildet.
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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 kann auch ein serverbasiertes Endgerät sein. Die Signaleinrichtung dient dazu, die Bedienperson zur Durchführung einer bestimmten Tätigkeit am Behandlungsmodul aufzufordern oder diese zu signalisieren. In diesem Fall kann statt einer automatischen Beschickungseinrichtung zum zu/Abführen der KEGs nur eine Anleitung zum manuellen Arbeiten einer Bedienperson gegeben werden, eventuell unterstützt von einer Hebehilfe.
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Der Beschickungsroboter ist zum Zuführen und Abführen von KEGs zu/von dem Außenreinigungsmodul eingerichtet ist.
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Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die oben 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, und
- 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 eine Beschickungseinrichtung in Form eines Beschickungsroboters 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 Displays 17 angeordnet, auf welchem dargestellt wird, welcher Behandlungsvorgang an den einzelnen Behandlungsmodulen 14a-g durchzuführen ist bzw. durchgeführt wird. Wenn der Beschickungsroboter nicht vorgesehen ist, dient das Display 17 zur Führung der Bedienperson, um eine optimierte Reinigung und Befüllung an den Behandlungsmodulen 14a-g sicherzustellen.
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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 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.
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Allen Behandlungsmodulen 14a-14g verfügen vorzugsweise über einen kombinierten Reinigungs-/Füllkopf 36, der in der Lage ist, das KEG 12 sowohl innen zu reinigen als auch zu füllen. 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.
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Der Beschickungsroboter 16 ist in diesem Ausführungsbeispiel 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. Alternativ ist es auch möglich, den Beschickungsroboter auf einem Wagen zu bewegen und so die Module links und rechts in Reihe anzuordnen. Hier können zur besseren Platzausnutzung die Module übereinander oder versetzt übereinander angeordnet werden
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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.
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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.
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Jedes Behandlungsmodul 14a-14g ist über eine Versorgungsschnittstelle 41 mit mehreren Produktleitungen 42a,b für unterschiedliche Füllprodukte verbunden oder verbindbar. Diese können zum Beispiel in Tanks für unterschiedliche Füllprodukte münden. Dies ermöglicht es, dass in der Behandlungsanlage durch die unterschiedlichen Behandlungsmodule gleichzeitig, überlappend oder sukzessiv unterschiedliche Füllprodukte abgefüllt werden. Zudem kann nach jedem KEG das Füllprodukt eines Behandlungsmoduls nach jedem Befüllen eines KEGs gewechselt werden. Dies erhöht die Flexibilität der Behandlungsanlage beträchtlich.
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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 Behandlungsanlage 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 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 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 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.
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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 12, wie z.B. Abfüllort und Abfüllprodukt, können bspw. 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 oder noch eine Restmenge eines Füllprodukts enthaltendes, 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.
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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
- 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
- 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
- 52
- Sprühdüsen für die Außenreinigung
- z
- vertikale Drehachse des Beschickungsroboters
