DE3911781C2 - Vorrichtung zum Füllen und Reinigen von Transportbehältern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Füllen und Reinigen von Transportbehältern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE-AS 12 94 254 bereits bekannt.

Dort ist eine Vorrichtung zum Reinigen und Füllen eines Be­ hälters mit einer Armatur mit einem äußeren und einem inneren Ventil für die Zuführung und Abführung von flüssigen und gas­ förmigen Medien beschrieben, welche einen mit als Zulauf- und Ablaufleitungen für die Getränkeflüssigkeit und die Behand­ lungsmedien ausgebildeten Verbindungsleitungen versehenen Be­ handlungskopf aufweist, welcher mit zwei Steuerorganen ausge­ stattet ist, die eine Übertragung von die Getränkeflüssigkeit beeinträchtigenden Behandlungsmedien während des Füllvorganges verhindern. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Be­ hälter auf einen mit einem Motor angetriebenen Drehtisch ge­ stellt und pneumatisch an einen Behandlungskopf angeschlossen. Dabei ist jeder Behandlungskopf mit einer Vielzahl von Zu- und Ablaufleitungen an Ringleitungen bzw. einem Ausgleichsbehälter angeschlossen. Die Steuerorgane eines jeden Behandlungskopfes werden durch eine dezentrale mechanisch-pneumatische Steuerung betätigt, so daß jeder Behandlungskopf unabhängig von den anderen evtl. vorhandenen Behandlungsköpfen arbeitet. Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht zum einen in dem erheblichen baulichen Aufwand mit motorangetriebenem Drehtisch und der Vielzahl von Steuerungseinheiten sowie dem großen Verrohrungsaufwand, zum anderen in der Unflexibilität der Steuerung und dem hohen Herstellungsaufwand der Behandlungs­ köpfe mit den komplizierten Steuerungsorganen.

Die Veröffentlichung Rädler, Moderne Reinigungspraxis in Brauereien, 2. Auflage, Brauwelt-Verlag, Nürnberg 1981 beschreibt die Reinigung stationärer Anlagen von Brauereien, insbesondere der dort verwendeten Rohrleitungssysteme oder stationärer Tanks in zusammengebautem Zustand, wobei die zu reinigenden Komponenten nicht ausgewechselt werden. Die Reinigungsanlagen sind fest mit den zu reinigenden Tanks oder Rohrleitungssysteme verbunden. Im Gegensatz zu einer gängigen Abfüllanlage für Transportgebinde, bei der die Transportgebinde nacheinander an mehrere, jeweils eine spezialisierte Aufgabe aus führende Behandlungsköpfe angekoppelt werden, bedarf in einer stationären Anlage jeder feststehende Tank mehrerer nebeneinander angeordneter Anlagen zur Erfüllung der jeweiligen Versorgungsfunktion.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, welche bei erheblich reduziertem Bau- und Verrohrungsaufwand den Einsatz einer zentralen Steuerung und durch die Verwendung kostengünstig herstellbarer Behandlungsköpfe eine einfache Erweiterung der Anlage ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Auf diese Weise ist der bauliche Aufwand der Vorrichtung als Ganzes und insbesondere der Behandlungsköpfe erheblich reduziert, so daß einerseits die Herstellungskosten und andererseits die Gefahr von Fehlfunktionen verringert sind. Zudem können die Behand­ lungsköpfe einfach montiert und demontiert werden, so daß die Vorrichtung schnell und kostengünstig auf unterschiedliche Anforderungen ausgelegt werden kann. Wegen der Einfachheit des Systems kann die Umrüstung auch in dem Getränkebetrieb, bspw. in der Brauerei, selbst vorgenommen werden.

Für eine rationelle Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vor­ richtung ist es von Vorteil, wenn die Zulauf- und Ablaufven­ tile über eine zentrale Steuerung, z. B. eine Speicherprogram­ miersteuerung, betätigbar sind, so daß bei Umrüstung der Vorrichtung lediglich die zentrale Steuerung ausgetauscht bzw. neu programmiert werden muß.

Beieiner weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die zentrale Steuerung ebenfalls auf dem Modul Ventil­ platte angeordnet, so daß zur Umrüstung der Vorrichtung ledig­ lich der Modul Ventilplatte als Baueinheit ausgetauscht werden braucht.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können an den Modul Kopf ebenfalls über drei Verbindungs­ leitungen weitere Module Kopf parallel angeschlossen werden, wodurch eine besonders einfache Erweiterung der Vorrichtung auf eine solche mit mehreren Behandlungsköpfen, welche jeweils sowohl Reinigungs- als auch Füllfunktion übernehmen, ermög­ licht wird. Aufgrund der Parallelschaltung der weiteren Behand­ lungsköpfe können die vorhandene zentrale Steuerung und der größte Teil der Zulauf- und Ablaufventile, nämlich diejenigen, welche auf dem Modul Ventilplatte angeordnet sind, mitgenutzt werden. Somit ist unter Berücksichtigung der Ventilnennweiten und der Pumpenleistung jederzeit eine Erweiterung auf eine größere Anzahl von Behandlungsköpfen auf kostengünstige Weise möglich. Aufgrund der zentralen Steuerung werden alle Prozesse auf allen Behandlungsköpfen parallel durchgeführt. Dies be­ deutet, daß bspw. auch der Behälterwechsel nach dem Reinigen und Füllen gleichzeitig stattfindet.

Um sicherzustellen, daß während des Füllvorgangs keinerlei Behandlungsmedien in die Getränkeflüssigkeit gelangen können, ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung vorgesehen, daß in der Reinigungsmittelzulaufleitung und/oder der Fülleitung als Doppelsitz-Leckageventil ausge­ bildete Trennstellen angeordnet sind, so daß selbst bei einer Ventil-Leckage keine Vermischung stattfinden kann.

Eine noch größere Sicherheit gegen Beeinträchtigung der Ge­ tränkeflüssigkeit durch Behandlungsmedien erhält man bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß die Reinigungsmittelzulaufleitung während des Füllvorgangs drucklos schaltbar ist, so daß die Behandlungsmedien selbst bei Undichtigkeit des Ventils nicht in die Getränkeflüssigkeit gelangen können.

Ferner ist es von Vorteil, wenn die Fülleitung wahlweise an die Getränkequelle oder einen Rohrreinigungsrücklauf anschließ­ bar ist, wodurch die Fülleitung nach dem CIP-Prinzip (Clean­ in-place) einfach zu reinigen ist.

Die Reinigungsmittelrücklaufleitung mündet vorzugsweise über Ablaufventile in getrennte Laugen-, Säuren- und/oder sonstige Rückläufe, so daß diese Behandlungsmedien nach ihrer Benutzung voneinander getrennt abgeführt werden können.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Fließschema einer die Erfindung aufwei­ senden Reinigungs- und Füllvorrichtung am Beispiel mit einem Modul Ventilplatte und zwei Modulen Kopf, und

Fig. 2a und 2b schematisch zwei Versionen einer Füllanlage, bei welcher eine erfindungsgemäße Einfüll- und Reinigungsvorrichtung eingesetzt werden kann, die erste ohne die zweite mit Modul­ bauweise.

Fig. 1 veranschaulicht eine Vorrichtung zum Füllen und Reini­ gen von Behältern, welche eine beim Aufsetzen auf einen Behand­ lungskopf K einen äußeren Strömungsweg Wa freigebenden äußeres Ventil und ein einen inneren Strömungsweg Wi freigebendes inneres Ventil aufweisende Armatur hat, so daß an den Behand­ lungskopf K angeschlossene Verbindungsleitungen FL, RRL, RZL mit dem Behälterinneren unmittelbar bzw. über einen in das Behälterinnere ragenden Stechdegen in Strömungsverbindung stehen.

Die Fülleitung FL ist einerseits an einer Getränkequelle Q, beispielsweise eine Bierbrauerei, anschließbar und führt andererseits über den äußeren Strömungsweg Wa unmittelbar in das Behälterinnere, sobald der Behälter auf den Behandlungs­ kopf K mit nach unten gekehrter Armatur aufgesetzt worden ist. In der Fülleitung FL befindet sich eine als Doppelsitz-Leckage­ ventil ausgebildete Trennstelle Y2. Zur Überwachung des Füll­ vorgangs sind die beiden vor und hinter der Trennstelle Y2 liegenden Rohrleitungsabschnitte der Fülleitung FL über Druck- Strom-Wandler P/J an einen Komparator angeschlossen, welcher seinerseits mit einer zentralen Speicherprogrammiersteuerung PLC in Verbindung steht. Unmittelbar vor der Einmündung in den Behandlungskopf K ist an die Fülleitung FL ferner eine Sonde S für die Naß-/Trocken-Meldung angeschlossen.

Zum Füllen wird die Getränkeflüssigkeit über den äußeren Strömungsweg Wa in das Behälterinnere gedrückt, während das im Behälterinnere vorhandene Spanngas über den Stechdegen und den inneren Strömungsweg Wi über ein Ventil V in eine an den inneren Strömungsweg Wi angeschlossene Reinigungsmittelzulauf­ leitung RZL ausgetrieben wird, welche über ein Auslaufventil AV in eine Rückluftleitung mündet. An die Reinigungsmittelzu­ laufleitung RZL sind über Zulaufventile ZV Zulaufleitungen für Dampf und/oder CO₂ für das Sterilisieren und Vorspannen des Behälterinneren angeschlossen. Diese Anschlüsse befinden sich in einem Rohrleitungsabschnitt der Reinigungsmittelzulauf­ leitung RZL zwischen dem Behandlungskopf K und einer in der Reinigungsmittelzulaufleitung RZL angeordneten ersten als Doppelsitz-Leckageventil ausgebildeten Trennstelle Y1. In den jenseits dieser ersten Trennstelle Y1 liegenden Rohrleitungs­ abschnitt der Reinigungsmittelzulaufleitung RZL münden über Zulaufventile ZV Zulaufleitungen für Luft, Heißwasser, Misch­ wasser, Säure, Lauge und ggfs. anderer Reinigungsmedien. An den Rohrleitungsabschnitt der Reinigungsmittelzulaufleitung RZL zwischen Ventil V und Behandlungskopf K ist ein Druckschal­ ter P zur Überwachung angeschlossen.

Von dem Rohrleitungsabschnitt der Fülleitung FL zwischen Behandlungskopf K und der Trennstelle Y2 zweigt über ein Auslaufventil AV eine Reinigungsmittelrücklaufleitung RRL ab. Im Falle der Reinigung des Behälterinneren werden die Reini­ gungsmedien über den inneren Strömungsweg Wi und den Stech­ degen in das Behälterinnere eingeführt und über den äußeren Bewegungsweg Wa über die Reinigungsmittelrücklaufleitung RRL abgeführt, welche über Auslaufventile AV in getrennte Rück­ läufe für Lauge, Säure und sonstige Reinigungsmedien mündet.

Die Fülleitung FL ist zum Zwecke der Reinigung nach dem CIP- Prinzip statt an die Getränkequelle Q wahlweise auch an einen Rohrreinigungsrücklauf RRR anschließbar. Aus der Darstellung wird ersichtlich, daß durch die beiden Doppelsitz-Leckageven­ til Y1 und Y2 eine vollständige Trennung von Getränke- und Reinigungsmittel gewährleistet werden kann, obgleich ein und derselbe Behandlungskopf K sowohl für das Füllen als auch für das Reinigen des Behälters dient.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist die Füll- und Reinigungsvor­ richtung als Modul-System ausführbar, nämlich in dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel mit zwei Modulen Kopf MK1 und MK2 und einem gemeinsamen Modul Ventilplatte MVP. Der Modul Kopf MK1 ist lediglich über die drei Verbindungsleitungen FL, RRL und RZL und die Steuerung an den Modul Ventilplatte MVP ange­ schlossen. Auf dem Modul Ventilplatte MVP befinden sich prak­ tisch alle Zu- und Ablaufventile, der Anschluß für die Ge­ tränkequelle Q sowie die zentrale Steuerung PLC. Lediglich die einem jeden Behandlungskopf K unmittelbar zuzuordnenden Ven­ tile befinden sich auf dem Modul Kopf MK1.

Fig. 1 zeigt, daß sich aufgrund des erfindungsgemäßen Modul- Systems die Vorrichtung über den ersten Behandlungskopf K hinaus durch weitere Module Kopf MK2 usw. erweitern läßt, wobei ebenfalls lediglich die drei Verbindungsleitungen FL, RRL und RZL und die Steuerung angeschlossen werden müssen.

Sämtliche Ventile V, ZV, AV und Y sind, vorzugsweise pneuma­ tisch von der zentralen Steuerung PLC aus betätigbar.

Aus Fig. 2a und 2b sind zwei Versionen einer Füll- und Reini­ gungsanlage veranschaulicht, in deren Rahmen die erfindungsge­ mäße Vorrichtung mit mehreren Füll- und Reinigungsköpfen eingesetzt werden kann. Die Vorrichtung gemäß Version 1 hat vier Behandlungsköpfe K in einem Grundgestell. Auf der Anlage werden jeweils vier Behälter B in Vorlage vorpositioniert, während jeweils vier Behälter B auf den Behandlungsköpfen K gereinigt und gefüllt werden. Nach dem Ende des Behandlungs­ programms werden alle acht Behälter B gleichzeitig so weit vorwärts transportiert, daß nunmehr die vier vorher in Vorlage wartenden Behälter B über die Behandlungsköpfe K zum Still­ stand kommen und auf diese mit ihrer Armatur nach unten ab­ senkbar sind, während die vier behandelten Behälter B aus der Anlage ausgefahren werden. Nun wird die zweite Vierer-Gruppe von Behältern B behandelt, während die dritte Vierer-Gruppe bereits in die Anlage zur Vorzentrierung in Wartestellung eingefahren ist.

Die Version 2 zeigt einen modulen Aufbau. Die Behälter B kommen auf einer Transportbahn an und werden in einer Sperre SP zunächst zurückgehalten. Für den Behälterwechsel werden je vier Behälter B durch die Sperre SP durchgelassen und vor jeweils einem Kopf Modul MK durch einen Stopper ST auf der Transportbahn angehalten. Je ein Überschieber SCH schiebt anschließend die vier Behälter B in das jeweils zugehörige Kopf-Modul MK, wobei der jeweilige bereits gereinigte und gefüllte, sich noch in der Vorrichtung befindliche Behälter B gleichzeitig aus dem Kopf-Modul MK auf eine Abtransportbahn herausgeschoben wird. Die Version 2 läßt sich ersichtlich auf einfache Weise durch Anschluß weiterer Kopf-Module MK preis­ günstig erweitern, wie mit gestrichelten Linien angedeutet.

Bezugszeichenliste

AV Ablaufventil
B Behälter
FL Fülleitung
K Behandlungskopf
MK Modul Kopf
MVP Modul Ventilplatte
P Druckschalter
P/J Druck-Strom-Wandler
PLC Zentrale Speicherprogrammiersteuerung
Q Getränkequelle
RRL Reinigungsmittelrücklaufleitung
RRR Rohrreinigungsrücklauf
RZL Reinigungsmittelzulaufleitung
S Sonde
SCH Überschieber
SP Sperre
ST Stopper
Wa äußerer Strömungsweg
Wi innerer Strömungsweg
Y Trennstelle
ZV Zulaufventil.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Füllen und Reinigen von Transportbehältern (B) insbesondere Kegs, für die Aufnahme 5 von Getränken, wie Bier, wobei der Behälter (B) eine Armatur für die Zuführung und Abführung von flüssigen und gasförmigen Medien aufweist, welche ein beim Aufsetzen eines Behandlungskopfes (K) einen äußeren Strömungsweg (Wa) freigebendes äußeres Ventil und ein einen inneren Strömungsweg (Wi) freigebendes inneres Ventil aufweist, so daß an den Behandlungskopf angeschlossene Verbindungsleitungen mit dem Behälterinneren unmittelbar oder über einen in das Behälterinnere ragenden Stechdegen in Strö­ mungsverbindung stehen, wobei die Verbindungsleitungen ein und desselben Behandlungskopfes (K) sowohl Zulaufleitungen als auch Ablaufleitungen für die Getränkeflüssigkeit und die Behandlungsmedien aufweisen und wobei Mittel vorgesehen sind, welche eine Übertragung von die Getränkeflüssigkeit beeinträchtigenden Behandlungsmedien während des Füllvorganges auf die Getränkeflüssigkeit verhindern, so daß der Behandlungskopf (K) die Funktion eines kombinierten Reinigungs- und Füllkopfes ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungskopf (K) als ein über lediglich drei Verbindungsleitungen, nämlich eine Fülleitung (FL), eine Reinigungsmittelzulaufleitung (RZL) und eine Reinigungsmittelrücklaufleitung (RRL) sowie den zugehörigen Ventilen an einer Ventilplatte anschließbarer Modul Kopf (MK) ausgebildet ist und daß die Ventilplatte ebenfalls als Modul (MVP) ausgebildet ist und bis auf die auf dem Modul Kopf (MK) angeordneten Ventile (Y2, V, AV) zum Öffnen und Verschließen der drei Verbindungsleitungen (FL, RZL, RRL) sämtliche Zulauf- und Ablaufventile (ZV, AV) für die Behandlungsmedien enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauf- und Ablaufventile (ZV, AV) , vorzugsweise pneu­ matisch, über eine zentrale Steuerung (PLC) , insbesondere eine Speicherprogrammiersteuerung, betätigbar sind

• 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuerung (PLC) auf dem Modul Ventilplatte (MVP) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Modul Kopf (MK) über die drei Ver­ bindungsleitungen (FL, RZL, RRL) ein oder mehrere weitere Module Kopf (MK) kopfparallel anschließbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der an den inneren Strömungsweg (Wi) anschließbaren Reinigungsmittelzulaufleitung (RZL) und/oder in der an den äußeren Strömungsweg (Wa) anschließbaren Fülleitung (FL) als Doppelsitz-Leckageventil ausgebildete Trennstellen (Y1, Y2) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsmittelzulaufleitung (RZL) während des Füllvorganges drucklos schaltbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleitung (FL) wahlweise an die Ge­ tränkequelle (Q) oder einen Rohrreinigungsrücklauf (RRR) an­ schließbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsmittelrücklaufleitung (RRL) über Ablaufventile (AV) in getrennte Laugen-, Säuren- und/oder sonstige Rückläufe mündet.