DE69809668T2

DE69809668T2 - CIP-System zur Reinigung einer Abfüllanlage

Info

Publication number: DE69809668T2
Application number: DE69809668T
Authority: DE
Inventors: Michael G. Schmidt
Original assignee: JohnsonDiversey Inc
Current assignee: Diversey Inc
Priority date: 1997-09-18
Filing date: 1998-08-12
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2018-08-13
Also published as: EP0903320A1; EP0903320B1; CA2246529C; ES2187878T3; DE69809668D1; DK0903320T3; CA2246529A1; DE19741242C1; US6014994A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Reinigen einer Abfüllanlage mit einer Füllvorrichtung und Förderer, welche Anlage ein CIP-Reinigungssystem für die Füllvorrichtung und den Förderer sowie ein Füllvorrichtungsaußenreinigungssystem und ein Heißwasserflutungssystem aufweist.

Hintergrund der Erfindung

Der Betrieb von Abfüllanlagen zum Abfüllen von Getränken, wie Mineralwässern, Säften oder Bier, oder Nahrungsmitteln in Behälter, wie Flaschen, Bierfässer oder dergleichen, unterliegt unter den Vorschriften des Lebensmittelrechts strengen Regelungen. In dieser Beziehung ist die Sauberkeit oder Reinheit der Anlage und der Behälter ein wesentlicher Gesichtspunkt. Dort, wo die Abfüllung in wiederverwendbare Behälter, z. B. in bereits benutzte Getränkepfandflaschen, erfolgt, müssen diese intensiv gereinigt werden. Geeignete Waschvorrichtungen sind in einer Vielzahl von Ausführungen auf dem Markt erhältlich und sind durch die vorliegende Erfindung nicht betroffen.
Gleichfalls ist es in bestimmten Zeitabständen, insbesondere nach Beendigung einer Abfüllperiode, notwendig, die Abfüllanlage intensivst zu reinigen, nämlich die Füllvorrichtung, aus der die Behälter befüllt werden, und zwar sowohl von innen als von außen, sowie die Transporteinrichtung für die Behälter zu und aus der Füllvorrichtung, welche Einrichtung auch als Förderer bezeichnet wird. In diesem Fall werden diese Reinigungsvorgänge in oder an der Abfüllanlage selbst durchgeführt, ohne dass irgendeine Notwendigkeit besteht, zu Reinigungszwecken nennenswerte Veränderungen daran vorzunehmen. In diesem Fall werden die Reinigungslösungen, einschließlich Spüllösungen, mittels Pumpen an den zu reinigenden Oberflächen vorbei bewegt, oder werden über geeignete Sprüheiriheiten (Köpfe) aufgesprüht. Diese Art von Reinigung ist als CIP-Reinigung (Cleaning-In-Place) bekannt geworden. Dementsprechend sind Abfüllanlagen in anlagentechnischer Hinsicht mit den für die Reinigungsvorgänge notwendigen Vorrichtungen versehen, welche Vorrichtungen ein integraler Bestandteil der Abfüllanlage sind.
Teile von derartigen CIP-Reinigungsanlagen sind zum Beispiel in der DE 195 08 357 A1, der DE 44 34 407 A1 und in allgemeiner Form in dem von der Anmelderin herausgegebenen Handbuch der CIP-Reinigung beschrieben.
Gemäß dem Stand der Technik besitzt eine Abfüllanlage typischerweise vier Reinigungssysteme in vier verschiedenen Teilen der Anlage, nämlich eine
- Füllvorrichtungs-CTP-Anlage zur Innenreinigung der Füllvorrichtung
- Förderer-CIP-Anlage zum Reinigen der Transporteinrichtung, auf der die Behälter zu und aus der Abfüllstation transportiert werden
- Füllvorrichtungsaußenreinigung zum Reinigen eines Großteils der äußeren Oberflächen der Füllvorrichtung, und eine
- Heißwasserflutung zum Reinigen von bestimmten Teilen der Füllvorrichtungsaußenseite unter Verwendung von heißem Wasser.
Typischerweise bestehen CIP-Systeme aus:
- Frischwasservorlaufbehältern mit der Funktion einer Abtrennung vom Netzwasser, sowie ausreichend Frischwasser für die Frischwasserspülung verfügbar zu machen. Im Fall von geschlossenen Reinigungssystemen dienen sie zusätzlich als Ausdehnungs- und Entlüftungsbehälter,
- Speicherbehälter, wo Reinigungsfluid oder Spülwasser zu Zwecken einer Wiederverwendung gespeichert werden,
- eine Erhitzungsstation zum Aufheizen der Reinigungslösungen und zum Erzeugen von Heißwasser, typischerweise in Form eines Bündelrohrwärmetauschers, der mittels Dampf oder heißem Wasser beheizt wird,
- eine Dosierstation mit Dosierpumpen zum Dosieren der jeweiligen Reinigungslösung sowie zum Wiederverwenden von gespeicherten Lösungen.
Die Anlagensysteme bilden sozusagen die Versorgungsstation. Eine CIP-Anlage schließt weiter ein:
- Drehschieberklappen zum Zuschalten und Abtrennen von Anlagenkomponenten,
- Vorlauf- und Rücklaufpumpen zum Aufbauen eines Reinigungskreislaufs,
- Rohrleitungssysteme für den Reinigungsvorlauf und -rücklauf,
- Sprüheinheiten/Sprühköpfe, insbesondere dauerhaft eingebaute, nicht-rotierende Niederdrucksprühköpfe,
- Mess- und Regelungssysteme, um in Abhängigkeit vom Automatisierungsgrad reproduzierbare Reinigungsabläufe sicherzustellen, z. B. Durchflussmengenmessgeräte zur Regelung der Frischwassermenge, Thermometer, Druckmessvorrichtungen, usw., und
- ein elektrisches Steuer-/Regelungssystem, insbesondere in Form von speicherprogrammierbaren wartungsfreundlichen Steuerungssystemen, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Prozessdatenaufnahme zur Dokumentation der Reinigungsabläufe.
Hinsichtlich der "Füllvorrichtungsaußenreinigungs-" und "Heißwasserflutungs"-Teile der Anlage kommen weiter die notwendigen Anlagenkomponenten hinzu.
Gemäß dem Stand der Technik sind alle Reinigungsanlagen für eine Abfüllanlage jeweils mit ihren eigenen Versorgungsstationen und unterschiedlichen anwendungstechnischen Komponenten sowie mit getrennten Steuerungssystemen ausgestattet. Dementsprechend ist der Aufwand an Geräten zum Reinigen einer kompletten Abfüllanlage in dem bekannten Fall verhältnismäßig groß. In anwendungstechnischer Hinsicht ist zudem die Auslegung von Anlagen verhältnismäßig teuer und kompliziert, weil sie auf die jeweilige Abfüllanlage ausgerichtet werden muss. Außerdem ist in verfahrenstechnischer Hinsicht die Steuerung der Abläufe aufgrund der notwendigen Kopplung der Reinigungssysteme kompliziert. Da jede Teilanlage nur für sich selbst eine mikrobiologische Wirksamkeit besitzt, gibt es keine geschlossene mikrobiologische Abdeckung des gesamten Bereichs.
Das Ziel der Erfindung ist es, die eingangs genannte Anlage zum Reinigen einer Abfüllanlage in einer solchen Weise zu verbessern, dass der Aufwand an Geräten klein gehalten werden kann und dass in verfahrenstechnischer Hinsicht die Anlagen in einer besseren Weise betrieben werden können und dass auch in mikrobiologischer Hinsicht keine "Lücken in der Reinigung" auftreten.

Definition der Erfindung

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch eine Anlage zum Reinigen einer Abfüllanlage mit einer Füllvorrichtung (1) und Förderer (2) erreicht, welche Anlage ein CIP-Reinigungssystem (3, 4, 5) für die Füllvorrichtung (1) und den Förderer (2) sowie ein Füllvorrichtungsaußenreinigungssystem (6, 7) und ein Heißwasserflutungssystem (8, 9) umfasst, wie im Patentanspruch 1 angegeben.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die durch die erfindungsgemäße Anlage erzielten Vorteile sind sowohl von anwendungstechnischer und verfahrenstechnischer Art als auch von mikrobiologischer Art, verbunden mit einer beträchtlichen Verringerung der Unkosten infolge der drastischen Verringerung der Anlageninvestitionskosten, die durch die Verwendung von nur einer Versorgungsstation (anstelle von vier einzelnen Versorgungsstationen), einem kombinierten Steuerungssystem (anstelle von vier einzelnen Steuerungssystemen) und nur einem Leitungssystem, das für alle Reinigungskomponenten teilweise benutzt werden kann, verursacht werden.
Die Reinigungsprodukte, die zur CIP-Reinigung benutzt werden, können auch zur Außenreinigung benutzt werden.
Die Vorteile in anwendungstechnischer Hinsicht liegen darin, dass die zur optimalen Reinigung notwendigen Komponenten: mechanisches System, Temperatur, Konzentration, Zeit für alle vier zu reinigenden Komponenten wahlweise zugeschaltet oder abgetrennt werden können. Aus Kostengründen sind die Systeme, die gegenwärtig auf dem Markt benutzt werden, nur für die jeweils essentiell erforderlichen Parameter ausgelegt. Da zum Beispiel eine Füllvorrichtungs-CIP-Anlage mit einem Wärmetauscher ausgestattet ist, kann der letztere auch zur Teilerwärmung der Reinigungskomponenten in der Förderer-CIP- Anlage und zur Füllvorrichtungsaußenreinigung verwendet werden. Auch in verfahrenstechnischer Hinsicht gibt es Vorteile. Da die erfindungsgemäße Anlage einen Kapazitätsbereich von ungefähr 1 m³ bis ungefähr 50 m³/h abdecken muss (die Füllvorrichtungs-CIP benötigt ein Maximum von ungefähr 50 m³/h, die Füllvorrichtungsaußenreinigung ein Minimum von 1 m³/h), ist es möglich, verfahrenstechnische Komponenten zu dem Zweck einzuschließen, um dies zu erreichen. Zum Beispiel ist es im Verlauf des Programmschritts "Einschäumen" im Fall der Füllvorrichtungsaußenreinigung möglich, eine Kreislaufschaltung für das Wasser vorzusehen. Indem man diese Teilkreislaufschaltung benutzt, ist es in vorteilhafter Weise möglich, sowohl unterschiedliche Mengen- als auch Druck- Anforderungen der einzelnen Reinigungskomponenten abzudecken.
Die mikrobiologischen Vorteile liegen darin, dass unter Verwendung dieser Anlage im Füllvorrichtungsbereich, der in einer hygienischen Weise schwierig zu reinigen ist, keine "Lücken in der Reinigung" mehr auftreten, sondern dass es möglich ist, von einer mikrobiologischen Universalität zu sprechen.
Die eingangs zitierte DE-44 34 407 A1 hat in der Tat bereits eine Reinigungsanlage für eine Abfüllanlage offenbart, die dazu dient, die zur Füllvorrichtung zugeführten Behälter zu reinigen und gleichzeitig die Füllvorrichtung selbst zu reinigen.
Jedoch dient in dem bekannten Fall die Anlage in erster Linie dazu, die Behälter zu reinigen, und betrifft in zweiter Linie die Innenreinigung der Füllvorrichtung, während andererseits die Erfindung nicht die Reinigung der Behälter sondern die Reinigung der kompletten Abfüllanlage mit einer Innen- und Außenreinigung der Füllvorrichtung und des Förderers betrifft, d. h. ein Reinigungssystem, im Fall von dem, verglichen mit dem bekannten Fall, völlig andere Rahmenbedingungen und Probleme vorliegen.
Gemäß einer ersten Weiterentwicklung der Erfindung weist der gemeinsame Reinigungskreislauf auf: eine zentrale Vorlaufpumpe mit einer zentralen Saugleitung und eine über die Erhitzungsstation geführte zentrale Reinigungsvorlaufleitung, wobei mit der zentralen Saugleitung einerseits der Frischwasserbehälter, der über eine Ventilanordnung alternativ mit kaltem oder warmem Wasser gespeist werden kann, wobei seine Entleerung über eine Drehschieberklappe erfolgt, und andererseits die Speicherbehälter mit vier gespeicherten Medien, nämlich Lauge, Heißwasser, Säure und Rücklaufwasser, wobei ihre Entleerung jeweils über zugehörige Drehschieberklappen erfolgt, eine gemeinsame erste Saugleitung, eine weitere Drehschieberklappe, sowie eine Drehschieberklappe, die den Anschluss des Frischwasserbehälters von demjenigen der Speichertanks abkoppelt, verbindbar ist, und wobei die zentrale Reinigungsvorlaufleitung über eine Drehschieberklappe mit dem Reinigungsvorlauf der Füllvorrichtungs-CIP-Reinigung, über eine Drehschieberklappe mit einer Sammelleitung mit stromabwärts angeordneten Drehschieberklappen des CIP-Reinigungssystems des Förderers, sowie über eine Drehschieberklappe mit einer Sammelleitung mit stromabwärts angeordneten Drehschieberklappen des Heißwasserflutungssystems verbindbar ist.
Mit einer derartigen Auslegung der Anlage wird es möglich, zahlreiche Komponenten für die einzelnen Reinigungssysteme gemeinsam zu nutzen.
Gemäß einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist eine zweite Reinigungsvorlaufleitung vorgesehen, die über ein Ventil mit der zentralen Reinigungsvorlaufleitung verbindbar ist und die über eine Drehschieberklappe mit der Sammelleitung mit stromabwärts angeordneten Drehschieberklappen des Füllvorrichtungsaußenreinigungssystems verbindbar ist.
Infolgedessen ist es möglich, das Reinigungssystem der Füllvorrichtungsaußenreinigung gleichzeitig mit den CIP- Reinigungsvorgängen des Förderers zu fahren.
Gemäß einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist der Reinigungsrücklauf der Füllvorrichtungs-CIP-Reinigung zweckmäßig über eine Drehschieberklappe mit einer dritten Saugleitung verbunden, mit der die Speichereinlässe der Speicherbehälter jeweils über Drehschieberklappen verbindbar sind. Auf diese Weise ist eine einfache Rückführung der gespeicherten Medien in die Speicherbehälter unter Verwendung von nur einer zentralen Vorlaufpumpe möglich.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung ist eine zentrale Dosierstation für Reinigungsmittel und Desinfektionsmittel vorgesehen, die alternativ über Ventile mit der zentralen Saugleitung der Pumpe und andererseits direkt über Ventile mit der zweiten Reinigungsvorlaufleitung verbindbar ist.
Auf diese Weise können unterschiedliche Reinigungsmittel in die beiden Reinigungsvorlaufleitungen eingespeist werden.
Gemäß einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist ein Drehschieberklappenumschaltsystem vorgesehen, über das eine Verbindung zwischen der zentralen Reinigungsvorlaufleitung und dem Reinigungsrücklauf der Füllvorrichtungs-CIP-Reinigung schaltbar bzw. herstellbar ist. Dadurch ist es möglich, einen Kurzschluss zwischen dem Reinigungsvorlauf und dem Reinigungsrücklauf zu erzeugen, der zu verschiedenartigsten Zwecken genutzt werden kann. So kann zum Beispiel in der Betriebsart Heißwasserflutung eine Kreislaufverbindung für den das Heißwasser enthaltenden Speicherbehälter geschaffen werden, so dass eine große Menge Heißwasser zum Fluten verfügbar ist. Es ist auch möglich, eine Selbstreinigung der Speicherbehälter unter Verwendung der Reinigungsmittel aus der zentralen Reinigungsvorlaufleitung zu aktivieren.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung ist zwischen der Verbindung von der dritten Saugleitung mit der zugehörigen Drehschieberklappe zum Reinigungsrücklauf und der Verbindung von der ersten Saugleitung mit der zugehörigen Drehschieberklappe zur zentralen Saugleitung der Pumpe eine zweite Saugleitung eingeschlossen, die einen Bypass für den Rücklauf der gespeicherten Medien in die Speicherbehälter bildet. Dadurch ist es möglich, nicht den gesamten Inhalt des jeweiligen Speicherbehälters sondern nur das umlaufende gespeicherte Medium zu erhitzen; dies spart Zeit und Energiekosten.
Weil sich die gespeicherten Medien nicht gegenseitig beeinflussen sollten, ist für die erste Saugleitung eine Auslaufdrehschieberklappe mit einem stromabwärts angeordneten Auslass vorgesehen, und in derselben Weise ist für die zweite und dritte Saugleitung jeweils eine Drehschieberklappe mit einem stromabwärts angeordneten Auslass vorgesehen.
Weitere Verbesserungsmerkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der Beschreibung einer in den Zeichnungen dargestellten, zur Veranschaulichung dienenden Ausführungsform ersichtlich.
In den Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt in einem stark schematischen Blockschaltbild die erfindungsgemäße Anlage zum Reinigen einer Abfüllanlage,
Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau der gemeinsamen Versorgungsstation für die Reinigungsanlage gemäß Fig. 1,
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild gemäß Fig. 2 mit einer Markierung des Leitungspfades im Fall der CIP-Reinigung des Förderers,
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild gemäß Fig. 2 mit einer Markierung des Leitungspfades im Fall einer Heißwasserflutung,
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild gemäß Fig. 2 mit einer Markierung des Leitungspfades im Fall der Füllvorrichtungsaußenreinigung, und
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild gemäß Fig. 2 mit einer Markierung des Leitungspfades im Fall der CIP-Reinigung der Abfüllstation.
Fig. 1 zeigt in einem sehr schematischen Blockschaltbild die erfindungsgemäße Anlage zum Reinigen einer Abfüllanlage, die aus einer Füllvorrichtung 1 und einem Förderer 2 besteht, der in einer bekannten Weise die zu befüllenden Behälter zur Füllvorrichtung 1 und danach aus dieser weg transportiert.
Eine Reinigungsanlage für eine derartige Abfüllanlage besteht typischerweise aus vier Reinigungssystemen, nämlich einem CIP- Reinigungssystem für die Füllvorrichtung 1, welches System zur Innenreinigung der Füllvorrichtung dient und in Fig. 1 symbolisch durch die Leitung 3 dargestellt ist, sowie einem CIP-Reinigungssystem für den Förderer 2, welches System symbolisch durch die Leitung 4 mit dem Sprühkopf 5 dargestellt ist. Zum Beispiel kann das CIP-Reinigungssystem für den Förderer 2 vorteilhafter Weise von der Reinigungsvorrichtung gemäß der eingangs zitierten DE 195 08 357 A1 gebildet werden, auf deren Offenbarungsinhalt hiermit Bezug genommen wird. Ein CIP-Reinigungssystem für die Füllvorrichtung ist zum Beispiel durch die eingangs genannte DE 44 34 407 A1 offenbart worden.
Zusätzlich zu diesen CIP-Reinigungssystemen weist die Anlage zum Reinigen der Abfüllanlage ein Füllvorrichtungsaußenreinigungssystem auf, das symbolisch durch die Leitung 6 mit dem Sprühkopf 7 dargestellt ist, sowie ein Heißwasserflutungssystem, das symbolisch durch die Leitung 8 und den Sprühkopf 9 dargestellt ist. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 ausführlicher festgestellt werden wird, kann eine gemeinsame Leitung für beide Systeme vorgesehen werden. Der Sprühkopf 9 für das Heißwasser weist einen größeren Durchsatz als der Sprühkopf 7 auf. Dementsprechend sind die Düsen unterschiedlich.
Für sämtliche Teilreinigungssysteme ist eine gemeinsame Versorgungsstation 10 vorgesehen, die typischerweise aus einem Frischwasservorlaufbehälter und Speicherbehälter, einer Erhitzungsstation und einer Dosierstation besteht, wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 ausführlich festgestellt werden wird, die den Aufbau der Versorgungsstation 10 zeigt. Die einzelnen, Komponenten der Versorgungsstation 10 können in diesem Fall über Ventile oder Drehschieberklappen, die im nachfolgenden Text zu Zwecken der Vereinfachung als Klappen bezeichnet werden, wahlweise in den Reinigungskreislauf zugeschaltet und von diesem abgetrennt werden.
Für eine im Ablauf richtige Aktivierung der Komponenten der Versorgungsstation für die Teilreinigungssysteme ist ein Programmsteuerungssystem 11 vorgesehen, das Programmteile sowohl für eine aufeinanderfolgende und auch für eine teilweise parallele Aktivierung des beschriebenen Teilreinigungssystems besitzt. Dieses Steuerungssystem ist zweckmäßig in einer modularen Weise aufgebaut. Es kann ein zentrales Steuerungssystem sein, es kann jedoch auch in einer Ausführung, die hardwaretechnisch dieselbe ist, auf einer dezentralen Basis Teilreinigungssystemen zugeordnet sein. Aufgrund der örtlichen Anordnungen sei als Beispiel eines für die Füllvorrichtungsaußenreinigung und den CIP-Förderer auf der Füllvorrichtung und eines auf der CIP-Reinigung für die Füllvorrichtung genannt. Infolge des modularen Aufbaus - nur die Programme sind unterschiedlich - sind sie im Fall einer Störung austauschbar, - wenn das zugehörige Programm geladen wird. Außerdem ist aus der Darstellung gemäß Fig. 1 ersichtlich, dass ein gemeinsames Teilleitungssystem für die gesamte Anlage zum Reinigen der Abfüllanlage vorgesehen ist.
Das Reinigungssystem 8, 9 für die Heißwasserflutung ist im Prinzip gleichfalls ein System zur Außenreinigung der Füllvorrichtung 1. Für Teile der Füllvorrichtung, die abwechselnd mit Schäumungsmitteln in Kontakt treten sollen, stellt es eine Ergänzung des Füllvorrichtungsaußenreinigungssystems 3 dar. Im nachfolgenden Text wird der Aufbau der gemeinsamen Versorgungsstation 10 unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Fig. 2 zeigt die Versorgungsstation der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage für eine Abfüllanlage mit Füllvorrichtung und Förderer mit vier verschiedenen Reinigungssystemen, die auf der Grundlage von Steuersignalen der zentralen Programmsteuerungseinheit 11 durch wahlweises Zuschalten und Abtrennen der einzelnen Komponenten über Ventile oder Klappen in bzw. von dem jeweiligen Reinigungskreislauf gebildet werden, wobei sie teilweise parallel arbeiten.
Die Reinigungsanlage weist als zentrale Komponente einen als statischen Fuß bezeichneten Frischwasserbehälter 12 sowie Speicherbehälter 13, 14, 15, 16 auf, wobei der Speicherbehälter 13 für Natriumhydroxid (NaOH), der Speicherbehälter 14 für Heißwasser, der Speicherbehälter 15 für Säure und der Speicherbehälter 16 für Rücklaufwasser vorgesehen ist. Die Vorteile des statischen Fußes sind:
- Minimierung der Mischphasen
- der Speisedruck auf die Vorlaufpumpe ist konstanter
- der Ausstoß von vorhandenen Gasblasen, da nur danach eine CIP-Reinigung möglich ist.
In allen Behältern 12-16 erfolgt eine Füllstandsmessung über eine zugehörige kontinuierliche Füllstandsmessvorrichtung 12a- 16a, die in Fig. 2 symbolisch angezeigt ist. Die Behälter 12- 14 weisen in der üblichen Weise Befüllungsanschlüsse, Rücklaufanschlüsse und Vorlaufanschlüsse auf, um die in den Behältern befindlichen Flüssigkeiten abzuziehen.
Am oberen linken Rand der Fig. 2 finden sich die Einlässe für Prozessmedien, und speziell
- die Leitung 17 für Luft
- die Leitung 18 für Heißwasser/Dampf
- die Leitung 19 für Warmwasser, und
- die Leitung 20 für Kaltwasser (Netzwasser).
Die Leitung 19 für Warmwasser und die Leitung 20 für Kaltwasser sind über ein Dreiwegeventil 12b alternativ mit dem Frischwasserbehälter 12 verbindbar.
Die Leitung 19 ist in diesem Fall über eine Klappe 14d auch mit dem Behälter 14 für Heißwasser verbindbar.
Am unteren linken Rand der Fig. 2 sind die Einlässe für Reinigungsmittel vorgesehen, und speziell die
- Leitungen 21 für alkalischen Schaumreiniger
- Leitungen 22 für sauren Schaumreiniger
- Leitung 23 für Lauge
- Leitung 24 für Additive
- Leitung 25 für Säure, und die
- Leitung 26 für Desinfektionsmittel.
Außerdem weist die Anlage eine Dosierstation für diese Reinigungsmittel in Form von Dosierpumpen auf, die allgemein mit 27 bezeichnet sind und die jeweils mit einem Einlass 21-26 verbunden sind, und die über Regelventile 28 in einer Weise, die später erläutert werden wird, wahlweise in den Reinigungskreislauf zuschaltbar sind.
Die Reinigungsanlage gemäß Fig. 2 weist weiter eine Erhitzungseinheit mit den nachfolgenden Baugruppen auf:
- einem Wärmetauscher 29, der vorzugsweise im Gegenstrom betrieben wird, mit einem Dampf/Heißwasserregelventil 30 in der Heißwasser/Dampf führenden Leitung 18,
- einer Übertemperatursicherheitsvorrichtung 31,
- einem Temperaturregler 32, und
- einem Kondensatabscheider 33.
Die Erhitzungseinheit ist eine in sich geschlossene Einheit und kann, in Abhängigkeit von den Anforderungen, in die einzelnen Verfahrensschritte in den verschiedenen Reinigungssystemen zugeschaltet werden. Die Aufheizung der Medien findet im Kreislauf oder auf einer Einmal-Grundlage beim Hindurchtritt statt, wobei über den Temperaturregler 32 eine vorherige Festlegung einer Solltemperatur erfolgt. Das Dampf/Heißwasser- Ventil 30 öffnet und schließt sich, während es über die Vorgabe des Temperaturreglers 32 geregelt wird. Der Kondensatabscheider 33 ist im Falle einer Aufheizung mittels Dampf wirksam.
Die Regelung der Temperatur im Reinigungskreislauf wird später beschrieben.
Diejenigen Teile der Abfüllanlage, die gereinigt werden sollen, sind im rechten Teil der Fig. 2 schematisch in Blockform dargestellt. Der Block T-CIP symbolisiert den Förderer 2 (Fig. 1), der gereinigt werden soll, mit zum Beispiel vier Leitungen, die jeweils über eine Klappe 34 zugeschaltet und abgetrennt werden können und die zu den Sprühköpfen 5 (Fig. 1) führen und die aus dem Reinigungsvorlauf gespeist werden, der noch beschrieben werden soll.
Der Block CIP mit dem Teilblöcken Tank-CIP, Mischer-CIP, Rohr- CIP und Füllvorrichtungs-CiP symbolisiert die Abfüllstation 1 gemäß Fig. 1, mit der ein Reinigungsvorlauf 3a und ein Reinigungsrücklauf 3b verbunden sind.
Der Block Füllvorrichtungsaußenreinigung (FAR) symbolisiert beispielhaft vier Außenbereiche der Füllvorrichtung, die gereinigt werden sollen, nämlich im Teilblock 35 der Bereich "Verschließvorrichtung; Auslaufstern Verschließvorrichtung", im Teilblock 36 der Bereich "Einlauf-/Auslaufstern Füllvorrichtung", im Teilblock 37 der Bereich "Füllvorrichtungsumriss" und im Block 38 der Bereich "Rotaflow". Sämtliche Bereiche 35-38 zusammen mit ihren zugehörigen Sprühköpfen 7 sind über getrennte Leitungen mit Klappen 39, die aus der Sammelleitung 6 gemäß Fig. 1 gespeist werden, wahlweise zuschaltbar und abtrennbar.
Für den Reinigungsschritt "Heißwasserflutung" ist im Gegensatz zu dem, was in Fig. 1 dargestellt ist, im Fall der Ausführungsform gemäß Fig. 2 kein spezielles Leitungssystem vorgesehen, jedoch findet dieser Reinigungsschritt über das Leitungssystem für die Füllvorrichtungsaußenreinigung statt, d. h. im Fall dar Anlage gemäß Fig. 2 fallen die Leitungen 6 und 8 sowie teilweise die Sprühköpfe 7 und 9 der Anlage gemäß Fig. 1 sozusagen quasi zusammen; in diesem Fall sind zusätzliche Sprühköpfe mit entsprechend großen Düsen für den hohen Heißwasserdurchsatz vorgesehen.
Zum Erzielen eines Reinigungskreislaufs ist eine Pumpe 40 vorgesehen, mit der eine Saugleitung 41, eine zweite Saugleitung 42 und eine dritte Saugleitung 43 verbunden ist. Die erste Saugleitung 41 ist über getrennt aktivierbare Klappen 44 jeweils mit den unteren Vorlaufanschlüssen der Behälter 13- 16 verbunden und ist über eine Klappe 45 mit einem Entleerungsauslass 46 und über eine Klappe 47 mit der zweiten Saugleitung 42 verbunden.
Zwei Klappen 48, 49 zur gegenseitigen Entkopplung der ersten und zweiten Saugleitung sind in die zweite Saugleitung 42 geschaltet.
Mit der zweiten Saugleitung 42 ist weiter über eine Klappe 50 ein Entleerungsauslass 51, sowie über eine Klappe 12c der Frischwasserbehälter 12 verbindbar.
Die dritte Saugleitung 43 ist über getrennt aktivierbare Klappen 52 und alternativ betätigte Klappen 13b,c-16b,c mit oberen Anschlüssen der Behälter 13-14 verbunden, deren Funktion später erläutert wird. Weiter ist ein Entleerungsauslass 54 über eine Klappe 53 mit der dritten Saugleitung verbindbar. Die dritte Saugleitung ist über eine Klappe 55 mit der zweiten Saugleitung verbindbar. Die zweite Saugleitung ist direkt mit dem Reinigungsrücklauf 3b verbunden, der mittels der Klappe 56 unterbrochen werden kann. Der Pumpenkreislauf ist mittels einer Reinigungsvorlaufleitung 57 geschlossen, die sich über Klappen 58 und 59 in den Reinigungsvorlauf 3a öffnet, d. h. vom direkten Reinigungsvorlauf 3a abgetrennt werden kann. Die Verbindungsleitung zum Reinigungsrücklauf 3b ist stromaufwärts von der Klappe 58 über eine Klappe 60 vorgesehen. Ebenso ist eine Verbindungsleitung zum Reinigungsrücklauf 3b stromabwärts von der Klappe 58 über eine Klappe 61 vorgesehen; in diesem Fall ist eine weitere Klappe 56 zwischen den Öffnungen der Verbindungsleitungen in den Reinigungsrücklauf geschaltet. Mit Hilfe dieser Klappen ist es unter anderem möglich, einen Kurzschluss zwischen dem Reinigungsvorlauf 3a oder der Reinigungsvorlaufleitung 57 und dem Reinigungsrücklauf 3b herzustellen, wie später erläutert werden wird.
Außerdem ist die Sammelleitung 4 des CIP-Reinigungssystems für den Förderer 2 (Block 34) über eine Klappe 62 mit der Reinigungsvorlaufleitung 57 verbunden.
Außerdem sind drei Messpunkte in die Reinigungsrücklaufleitung 3b eingesetzt, nämlich
- ein Strömungswächter 63 zur Überwachung der Strömungsgeschwindigkeit im Reinigungsrücklauf,
- eine temperaturkompensierte Leitfähigkeitsmesssonde 64 zur Überwachung der Konzentration im Reinigungsrücklauf im Zusammenhang mit der Überwachung des Reinigungskreislaufs, und
- ein Temperaturmesssystem, das mit der bereits beschriebenen Erhitzungseinheit gekoppelt ist.
Im Fall der erfindungsgemäßen Anlage erfolgt die Aufzeichnung der Temperatur in der Tat im Reinigungsvorlauf und im Reinigungsrücklauf. Wie bereits beschrieben, ist der Temperaturmesspunkt 31 im Vorlauf vorgesehen, um eine auftretende Übertemperatur zu überwachen, während die Regelung der Temperatur aus anwendungstechnischen Gründen über das im Reinigungsrücklauf installierte Temperaturmesssystem 65 erfolgt.
Die Versorgungsstation gemäß Fig. 2 weist auch eine zweite Reinigungsvorlaufleitung 66 auf, die über eine Klappe 67 mit der Sammelleitung 6 für die Füllvorrichtungsaußenreinigung oder die Heißwasserflutung verbindbar ist. Diese Sammelleitung 6 ist auch über eine Klappe 68 mit der Reinigungsvorlaufleitung 57 und über eine Klappe 69 mit der Druckluft führenden Leitung 17 verbunden. Die zweite Vorlaufleitung 66 ist stromaufwärts über Regelventile 70 mit der Dosierstation 37 verbindbar und ist auch über ein Durchflussmengenmessgerät 71 und ein Ventil 72 mit der Reinigungsvorlaufleitung 57 verbunden, in die ebenfalls ein Durchflussmengenmessgerät 73 eingesetzt ist. Die Durchflussmengenmessgeräte 71 und 73 dienen dazu, die Durchflussmenge im Reinigungsvorlauf zu überwachen und sind vorzugsweise als magnetisch induktive Systeme ausgelegt. Der Reinigungsanschluss des Frischwasserbehälters 12 ist weiter über eine Klappe 74 mit der Reinigungsvorlaufleitung 57 verbindbar; in diesem Fall symbolisiert der kleine Kreis einen Sprühkopf, genauso wie im Fall der Behälter 13-16.
Mit der Versorgungsstation gemäß Fig. 2 können die vier eingangs beschriebenen Reinigungssysteme mit dem gemeinsamen Programmsteuerungssystem 11 (Fig. 1) verwirklicht werden; im nachfolgenden Text soll dies unter Bezugnahme auf Fig. 2 ausführlicher beschrieben werden.
Im ersten Fall wird die CIP-Reinigung für den Förderer 2 unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
Je nach Anforderung strömt über das Ventil 12b kaltes oder warmes Wasser aus den Leitungen 20 oder 19 über den Frischwasserbehälter 12 und die offene Klappe 12c, wenn die Klappe 48 geschlossen ist, zur Pumpe 40. In dieser Reinigungs- Betriebsart ist die Pumpe vorzugsweise frequenzgeregelt und fördert in Abhängigkeit von der am Durchflussmengenmessgerät 73 vorbestimmten Durchflussmenge. Das Ventil 72 ist geschlossen, so dass die Reinigungsvorlaufleitung 57 in den Kreislauf geschaltet ist. Die Klappen 56, 59, 60 und 61 sind geschlossen, während die Klappen 58 und 62 offen sind, so dass die Reinigungsvorlaufleitung 57 mit der zum Förderer führenden Sammelleitung 4 verbunden ist. Die Klappen 34 in der Sprühanordnung des Förderers öffnen sich nacheinander.
Im Fall dieser CIP-Reinigung des Förderers werden Reinigungsmittel durch Direkteinspritzung in die Saugleitung der Pumpe 40 über die Ventile 28 zugegeben, und speziell werden über die Einlässe 21 alkalische Schaumreiniger, über die Einlässe 22 saure Schaumreiniger und über den Einlass 26 Desinfektionsmittel zugegeben. Die Dosierung der Reinigungsmittel erfolgt über die jeweils zugehörigen Dosierpumpen 27. Die jeweiligen Fördermedien der Pumpe können in der Erhitzungseinheit 29, 30 erwärmt werden.
Das Programmsteuerungssystem 11 (Fig. 1) sorgt für die nachfolgenden Verfahrensschritte für die Reinigungsabfolge der CIP-Reinigung des Förderers:
Verfahrensschritt Nr.: / Bezeichnung
Schritt Nr. 1: Vorspülen mit Wasser
Schritt Nr. 2: Aufbringen von Schaumprodukt
Schritt Nr. 3: Zeit zum Einwirken
Schritt Nr. 4: Abspülen mit Wasser
Schritt Nr. 5: Aufbringen von Desinfektionsmitteln
Schritt Nr. 6: Zeit zum Einwirken
Schritt Nr. 7: Abspülen mit Wasser
Schritt Nr. 8: Aufbringen von Bandschmiermitteln
Um den Verlust von unnötigen Mengen zu vermeiden, werden diese Reinigungsmittel vor dem Beginn des Schritts unter Ausnutzung des Ausräumerprinzips so genau wie möglich vor die Klappen 34 geleitet, d. h. zum Beispiel wird das Schaumprodukt bereits in der Rohrleitung gefördert, jedoch befindet sich der augenblickliche Anwender noch beim Schritt "Vorspülen mit Wasser".
Die beiden Dosierpumpen 27, die sich in jedem Fall sowohl im alkalischen und im sauren Schaumreinigungsstrang befinden, sind vorzugsweise angetrieben; in diesem Zusammenhang wird in jedem Fall eine der Pumpen mit einem konstanten Wert gefahren und die andere Pumpe wird in frequenzgeregelter Weise gefahren. Über die Vorgabe einer Sollkonzentration und eine Umrechnung der gesamten Mischungsmenge am Durchflussmengenmessgerät 73 kann das Schaumprodukt durch Umschalten im Ventil 28 genau in den Wasserstrom zudosiert werden. Das zugehörige Ventil 70 ist geschlossen, so dass keine Flüssigkeit in die zweite Reinigungsvorlaufleitung 66 gelangt.
In entsprechender Weise wird das Desinfektionsmittel über den Einlass und die zugehörige Pumpe 27 und durch Umschalten im zugehörigen Ventil 28 in den Wasserstrom in der zentralen Saugleitung 40a zudosiert.
In dem Fall, dass entgasende Desinfektionsmittel verwendet werden, wird vor einer Dosierung die gesamte Desinfektionsmittelleitung über das Ventil 70 entlüftet.
Eine ausreichende Durchmischung der Substanzen wird einerseits durch die Turbulenz im Laufrad der Pumpe 40 sowie durch die Strömung erreicht, die in der Reinigungsvorlaufleitung 70 in einem turbulenten Zustand gehalten wird.
Ein weiteres Reinigungssystem ist die erwähnte "Heißwasserflutung" für die Außenreinigung der Bereiche 35-38 der Füllvorrichtung über die Sammelleitung 6 und die Klappen 39. Der zugehörige Leitungspfad ist in Fig. 4 markiert.
Eine Heißwasserflutung ist nur in solchen Umständen ratsam, in denen in einem kurzen Zeitraum eine ausreichend große Menge Heißwasser zur Füllvorrichtung geleitet wird, die in einer flutenden Weise verwendet wird. Im Gebrauch müssen Temperaturen von ≥90ºC gefahren werden, um eine keimtötende Wirkung zu erzielen.
Wenn der Reinigungsvorgang "Heißwasserflutung" gestartet wird, fließt im Behälter 14 gespeichertes Heißwasser über die zugehörige offene Klappe 44 und die Klappen 47, 48 zur Pumpe 40; anschließend wird das Heißwasser im Wärmetauscher 29 der Erhitzungsstation zusätzlich erwärmt, welcher Wärmetauscher über das Ventil 30 und die Leitung 18 mit Heißwasser/Dampf aufgeheizt wird. Danach wird durch das Steuerungssystem 11 eine Kreislaufanordnung erzeugt. Zu diesem Zweck wird die Klappe 60 geöffnet, und die Klappen 56 und 58 werden geschlossen, um auf diese Weise einen Kurzschluss zwischen dem Reinigungsvorlauf und dem Reinigungsrücklauf zu erzeugen. Das Heißwasser - im Kreislauf - gelangt über die offene Klappe 55, die dritte Saugleitung 43 und die zugehörige offene Klappe 52 sowie die offene Klappe 14b am Heißwasserbehälter 14 in den Behälter 14 zurück. Auf diese Weise wird der gesamte Heißwasserbehälter 14 auf Temperatur gehalten.
Wenn an der Füllvorrichtung eine Anforderung für Heißwasser bewirkt wird, wird durch Aufhebung der Kurzschlussanordnung und Öffnen der Klappe 68 das Heißwasser im Füllvorrichtungsaußenreinigungsdüsensystem 7 oder 9 (Fig. 1) über die Sammelleitung 6 und die geöffneten Klappen 39 in den Bereichen 35-38 an der Füllvorrichtung genutzt.
Ein drittes Reinigungssystem ist die Füllvorrichtungsaußenreinigung in den Bereichen 35-38 über die Sammelleitung 6 und die Klappen 39. Diejenigen Elemente aus Fig. 2, die zur Versorgung für diese Reinigung dienen, werden im folgenden Text beschrieben, wie in Fig. 5 markiert.
Je nach Anforderung gelangt kaltes/warmes Wasser über das Ventil 12b aus den Leitungen 20 oder 19 über den Frischwasserbehälter 12 und die offene Klappe 12c, wenn die Klappe 48 geschlossen ist, zur zentralen Saugleitung 40a der Pumpe 40. Die Pumpe 40 ist auf einen festen Wert eingestellt, und das offene Regelventil 72 regelt den Durchsatz in Abhängigkeit von der Durchflussmenge, die am Durchflussmengenmesssystem 71 fest vorbestimmt wird. Um den Regelkreis für den Reinigungsvorlauf herzustellen, wird die Klappe 58 geschlossen, so dass der Reinigungsvorlauf nur über die Vorlaufleitung 66 und nicht über die Vorlaufleitung 57 realisiert wird. Die Klappen 56, 60, 61, 62 sind in der Kurzschlussanordnung ebenfalls geschlossen. Im Gegensatz dazu ist die Klappe 67 offen, so dass die Reinigungsvorlaufleitung 66 mit der Sammelleitung 6 der Füllvorrichtungsaußenreinigung verbunden ist. Über diese Sammelleitung werden die jeweiligen Medien über die Klappen 39 nacheinander in den Anwendungsbereichen 35-38 benutzt. In bestimmten Verfahrensschritten wird über das Ventil 69 Luft aus der Versorgungsleitung 17 eingelassen.
Im Fall der Füllvorrichtungsaußenreinigung werden gleichfalls Reinigungsmittel zugegeben, jedoch durch direktes Einspritzen in die Reinigungsvorlaufleitung 66 über die Ventile 70, und speziell
- wird alkalischer Schaum über die Einlassleitungen 21 zugegeben,
- saurer Schaum über die Einlassleitungen 22 und
- Desinfektionsmittel über den Einlass 26.
Die Dosierung der Reinigungsmittel erfolgt in jedem Fall über die zugehörige Dosierpumpe 27.
Die jeweils transportierten Medien können in der Erhitzungsstation erwärmt werden.
Das Programmsteuerungssystem 11 (Fig. 1) sieht im Fall der "Heißwasserflutung" die folgenden Schritte für den Reinigungsablauf vor:
Verfahrensschritt Nr.: / Bezeichnung
Schritt Nr. 1: Vorspülen mit Wasser
Schritt Nr. 2: Aufbringen von Schaumprodukt + Luft
Schritt Nr. 3: Zeit zum Einwirken
Schritt Nr. 4: Abspülen mit Wasser
Schritt Nr. 5: Aufbringen von Desinfektionsmittel
Schritt Nr. 6: Zeit zum Einwirken
Schritt Nr. 7: Abspülen mit Wasser
Um den Verlust von unnötigen Mengen zu vermeiden, werden diese Medien vor dem Beginn des Schritts unter Verwendung des Ausräumerprinzips so genau wie möglich vor die Klappen 39 geleitet, d. h. zum Beispiel wird das Schaumprodukt bereits in der Rohrleitung gefördert, jedoch befindet sich die gegenwärtige Anwendung noch beim Schritt "Vorspülen mit Wasser".
Die beiden mit den Schaumreinigungssträngen 21 und 22 verbundenen Pumpen 27 werden in ihrem Fördervermögen geregelt. Über die Vorgabe einer Sollkonzentration und eine Umrechnung der gesamten Mischungsmenge am Durchflussmengenmessgerät 71 kann das Schaumprodukt durch Schaltung in den zum alkalischen Schaumreiniger und zum sauren Schaumreiniger gehörigen Ventilen 70 genau in den Wasserstrom zudosiert werden.
Die Desinfektionslösung wird direkt in den zur Pumpe 40 fließenden Wasserstrom im zentralen Saugrohr 40a zudosiert, und zwar über die zugehörige Pumpe 27 und durch Schaltung im zugehörigen Ventil 28.
In dem Fall, dass entgasende Desinfektionsmittel verwendet werden, wird vor einer Dosierung die gesamte Desinfektionsmittelleitung über das Ventil 75 entlüftet.
Eine ausreichende Durchmischung der Substanzen wird einerseits durch die Turbulenz im Laufrad der Pumpe sowie durch die Strömung erreicht, die im Reinigungsvorlaufrohr 66 in einem turbulenten Zustand gehalten wird.
Für den Schritt Nr. 2 "Aufbringen von Schaumprodukt" wird eine Luftmenge, die für jeden Anwendungsbereich frei einstellbar ist, über dasselbe regelbare Ventil 69 zu dem in Wasser vorgemischten Schaumprodukt zugegeben. Durch dieses Mittel ist eine Veränderung der Schaumkonsistenz möglich.
Schließlich ist das vierte Reinigungssystem die - in Fig. 6 markierte - CIP-Reinigung der Abfüllstation, die benutzt werden kann zur
- Füllvorrichtungs-CIP
- Mischer-CIP
- Rohr-CIP
- Tank-CIP und
- in Kombination der zuerst genannten.
Diese CIP-Reinigung weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf:
Verfahrensschritt Nr.: / Bezeichnung
Schritt Nr. 1: Vorspülen mit Rücklaufwasser aus dem Speichertank
Schritt Nr. 2: Reinigen unter alkalischen Bedingungen im Kreislauf
Schritt Nr. 3: Zwischenspülen mit Frischwasser
Schritt Nr. 4: Rücklaufspeicherung in der Lauge
Schritt Nr. 5: Reinigen unter sauren Bedingungen im Kreislauf
Schritt Nr. 6: Rückspeichern der Säure
Schritt Nr. 7: Zwischenspülen mit Frischwasser
Schritt Nr. 8: Reinigen, Desinfizieren im Kreislauf
Schritt Nr. 9: Reinigen, Desinfizieren mit Heißwasser
Je nach Anforderungen gelangt kaltes oder warmes Wasser über das Ventil 12b aus den Leitungen 20 oder 19 über den Frischwasserbehälter 12 und die offene Klappe 12c, wenn die Klappe 48 geschlossen ist, zur zentralen Saugleitung 40a der Pumpe 40. Die gespeicherten Medien Lauge (im Behälter 13), Säure (im Behälter 14), Heißwasser (im Behälter 15) und Rücklaufwasser (im Behälter 16) gelangen über die Klappe 44, die in jedem Fall offen ist, in die erste Saugleitung 41, und über die Klappen 47 und 48 zur zentralen Saugleitung 40a der Pumpe 40. Zwischen den einzelnen Schritten wird die restliche Produktmenge über die Auslaufklappe 45 in den Entleerungsauslass 46 abgeführt, um eine Vermischung und Reaktion zwischen den verschiedenen gespeicherten Medien zu verhindern.
Die Neutralstellung der Klappen 58 und 60 legt den Pfad über die offene Klappe 49 für die CIP-Reinigung fest. Die Pfadeinstellungen innerhalb der Anwendungen werden durch die jeweilige Außensteuerung ausgeführt und werden mittels eines Freigabesignals zur Zentraleinheit übermittelt.
Die Pumpe 40 ist frequenzgeregelt und fördert in Abhängigkeit von der am Durchflussmesssystem 73 vorbestimmten Durchflussmenge. Die jeweiligen geförderten Medien können über die Erhitzungseinheit erwärmt werden. Das Ventil 72 ist geschlossen.
Der Reinigungsrücklauf kann geschaltet werden über die Klappen
45: zum Speichern zurückgeführt (3. Saugleitung 43)
50: in den Entleerungsauslass 51
49: in einen Kreislauf (2. Saugleitung 42)
Die Versorgungsstation ist mit der zweiten Saugleitung 42 ausgerüstet, und zwar deshalb, weil es auf dieser Grundlage möglich ist, im Verlauf der Reinigung den Speichertank zu umgehen. Dies bedeutet, dass das für einen Kreislauf notwendige Reinigungsvolumen aus einem Speichertank abgezogen wird, und auch, dass nur dieses Volumen erhitzt werden muss, was im Vergleich mit einer Reinigung durch den Speichertank eine Einsparung an Wärmeenergie und Zeit bewirkt, da ansonsten, im Fall der Reinigung durch den Speichertank, das gesamte Volumen des Tanks erhitzt werden müsste. Dieses Volumen kann ein Vielfaches des benötigten Kreislaufvolumens betragen.
Für Rohrreinigungsvorgänge ist die dritte Saugleitung 43 installiert; dies ermöglicht es, wenn ein Frischwasserpuffer erzeugt wird und mit Säure aus dem Speichertank 15, die Lauge aus dem Laugenkreislauf über die zugehörige (linke) Klappe 52 zur Speicherung im Speichertank 13 für Lauge zurückzuführen.
Die gespeicherten Medien Lauge, Säure, Rücklaufwasser und Heißwasser können über die Klappe 52 in der dritten Saugleitung 43, die in jedem Fall offen ist, zusammen mit den zugehörigen Klappen 13b, 14b, 15b und 16b im Tankeinlass in den entsprechenden Speichertank 13-16 geleitet werden. Über die Auslaufklappe 53 wird zwischen den einzelnen Schritten die restliche Produktmenge des jeweiligen gespeicherten Mediums in den Entleerungsauslass 54 abgelassen, um eine Vermischung und Reaktion zwischen den verschiedenen gespeicherten Medien zu verhindern.
Die dritte Saugleitung 43 macht es zusätzlich möglich, die in einem Laugen- oder Säure-Speichertank 13 oder 15 enthaltene Menge unabhängig von der Reinigung aufzufüllen. Zu diesem Zweck wird die Klappe 60 geöffnet, und die Klappen 58 und 56 werden geschlossen, um einen Kurzschluss zwischen Reinigungsvorlauf und Reinigungsrücklauf herzustellen. In diesem Zusammenhang ist die Menge im jeweiligen Speichertank nicht von Bedeutung, da die genaue Menge über eine kontinuierliche Füllstandsmessung dem Programmsteuerungssystem 11 (Fig. 1) bekannt ist, welches dann die entsprechende Menge des jeweiligen Speichermediums berechnet, die zum Auffüllen auf eine Konzentration X notwendig ist. Die Leitfähigkeit des Mediums, die zu diesem Zweck benötigt wird, wird über die temperaturkompensierte Leitfähigkeitssonde 63 im Reinigungsrücklauf 3b ermittelt.
Über diese Verbindung zwischen Reinigungsvorlauf und Reinigungsrücklauf ist es unter Verwendung der dritten Saugleitung 43 gleichfalls möglich, über Sprühköpfe, die in den Speichertanks 13-16 installiert sind und die symbolisch durch einen kleinen Kreis an ihrer Spitze dargestellt sind, eine Selbstreinigung zu fahren.
Zu diesem Zweck sind jeweils die Klappen 13c, 14c, 15c und 16c zu öffnen. Die Reinigung des Frischwasserbehälters 12 erfolgt ebenfalls über einen Sprühkopf, der symbolisch durch einen Kreis dargestellt ist, jedoch wird der Behälter über den Reinigungsvorlauf 57 gereinigt. In diesem Fall ist die Klappe 74 offen, und die Klappen 60 und 58 sind geschlossen.
Um eine optimale Durchflussmenge für jeden zu reinigenden Tank oder jede zu reinigende Rohrleitung zu gewährleisten, ist das automatisch arbeitende Durchflussmengenregelungssystem 73 und Mengenzählsystem in die Anlage integriert, das auf die frequenzgeregelte Vorlaufpumpe 40 einwirkt. Dieses legt das benötigte Kreislaufvolumen von jedem einzelnen Kreislauf genau fest und stellt den optimalen Reinigungsspeisedruck am jeweiligen Sprühkopf ein. Auf die Berechnung, Auslegung und Koordination von Rohrleitungsöffnungen, wie im bekannten Fall, wird dementsprechend verzichtet.
Die Dosierung der Reinigungsmittel
- Lauge - Anschluss 23
- Additiv - Anschluss 24
- Säure - Anschluss 25
- Desinfektionsmittel - Anschluss 26
erfolgt über die Dosierstation mit den zugehörigen Membranpumpen 27, welche die dosierten Reinigungsmittel über die zugehörigen Regelventile 28 direkt in die zentrale Saugleitung 40a der Pumpe 40 einspritzen, so dass nur die Kreislaufmenge aufgefüllt wird, und nicht das gesamte Volumen eines Speichertanks.
In dem Fall, dass entgasende Desinfektionsmittel verwendet werden, wie bereits in einem anderen Zusammenhang beschrieben worden ist, wird vor einer Dosierung die gesamte Desinfektionsmittelleitung über das Ventil 75 entlüftet.
Wie aus Fig. 2 im Vergleich mit dem Stand der Technik entnommen werden kann, wird es aufgrund der Auslegung mit lediglich einer einzigen Versorgungsstation für alle vier Reinigungssysteme der Abfüllanlage möglich, zahlreiche Komponenten gemeinsam zu nutzen. Diese Gemeinsamkeiten sind:
- Für alle vier Systeme ist nur ein einziger Frischwassereinlass notwendig, welcher Einlass sogar eine Kombination von kaltem/warmem Wasser ermöglicht.
- Der Frischwasserbehälter 12, der statische Fuß, vereinigt in sich die Rohrnetz-Abtrennvorrichtung der Füllvorrichtungsaußenreinigung, den Vorlaufbehälter des Förderer-CIP-Reinigungssystems und den statischen Fuß der Füllvorrichtungs-CIP-Reinigung.
- Die Pumpe 40 vereinigt in sich die Druckerhöhungspumpe der Füllvorrichtungsaußenreinigung, die Vorlaufpumpe der Förderer-CIP-Reinigungsanlage, die Vorlaufpumpe der Füllvorrichtungs-CIP-Anlage und die Vorlaufpumpe für die Heißwasserflutung in nur einer Einheit.
- Das Durchflussmengenmessgerät 73 kombiniert in sich die Durchflussmessung der Füllvorrichtungs-CIP-Anlage, der Förderer-CIP-Anlage und der Heißwasserflutung in nur einer Funktion.
- Die Dosierpumpen 27 für die Schaumreinigung werden gleichzeitig für die Förderer-CIP-Reinigung und für die Füllvorrichtungsaußenreinigung benutzt.
- Die Dosierpumpe 27 für das Desinfektionsmittel wird gleichzeitig für die Förderer-CIP-Reinigung, die Füllvorrichtungsaußenreinigung und die Füllvorrichtungs- CIP-Reinigung benutzt.

Claims

1. Anlage zum Reinigen einer Abfüllanlage mit einer Füllvorrichtung (1) und Förderer (2), welche Anlage ein CIP- Reinigungssystem (3, 4, 5) für die Füllvorrichtung (1) und den Förderer (2) sowie ein Füllvorrichtungsaußenreinigungssystem (6, 7) und ein Heißwasserflutungssystem (8, 9) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass für alle Teilreinigungssysteme vorgesehen sind:

- in einem gemeinsamen zentralen Reinigungskreislauf (40a, 57) eine gemeinsame Versorgungsstation (10), umfassend die Komponenten

= Frischwasserbehälter (12)

= Speicherbehälter (13-16) für Reinigungslösungen oder Spülwasser;

eine Erhitzungsstation (29) zum Erhitzen der Reinigungslösungen und zum Erzeugen von Heißwasser;

= eine Dosierstation (27) zum Dosieren der jeweiligen Reinigungslösung und zum Wiederverwenden von gespeicherten Lösungen,

welche mit Hilfe von Ventilen und Drehschieberklappen wahlweise in den Reinigungskreis zugeschaltet und von diesem abgetrennt werden können,

- ein Programmsteuerungssystem (11), das Programmteile sowohl für eine aufeinanderfolgende als auch für eine teilweise parallele Aktivierung der Teilreinigungssysteme besitzt, und

- ein gemeinsames Teilleitungssystem, um es teilweise für alle Reinigungskomponenten zu verwenden.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame zentrale Reinigungskreislauf eine zentrale Vorlaufpumpe (40) mit einer zentralen Saugleitung (40a) und eine über die Erhitzungsstation (29) geführte zentrale Reinigungsvorlaufleitung (57) aufweist, dass mit der zentralen Saugleitung (40a) einerseits der Frischwasserbehälter (12), der über eine Ventilanordnung (12b) alternativ mit kaltem oder warmem Wasser gespeist werden kann, mit seiner Vorlauföffnung über eine Drehschieberklappe (12c) und andererseits die Speicherbehälter (13-16) mit vier gespeicherten Medien Lauge, Heißwasser, Säure und Rücklaufwasser mit ihren Vorlauföffnungen jeweils über zugehörige Drehschieberklappen (44), eine gemeinsame erste Saugleitung (41), eine Drehschieberklappe (47) und eine den Anschluss des Frischwasserbehälters (12) von den Speichertanks (13-16) abkoppelnde Drehschieberklappe (48) verbindbar sind, und dass die zentrale Reinigungsvorlaufleitung (57) über eine Drehschieberklappe (59) mit dem Reinigungsvorlauf (3a) der Füllvorrichtungs-CIP-Reinigung sowie über eine Drehschieberklappe (62) mit einer Sammelleitung (4) mit stromabwärts angeordneten Drehschieberklappen (34) des CIP- Reinigungssystems (4, 5) des Förderers (2) und über eine Drehschieberklappe (68) mit einer Sammelleitung (6) mit stromabwärts angeordneten Drehschieberklappen (39) des Heißwasserflutungssystems verbindbar ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Reinigungsvorlaufleitung (66) vorgesehen ist, die über ein Ventil (72) mit der zentralen Reinigungsvorlaufleitung (57) verbindbar ist und die über eine Drehschieberklappe (67) mit der Sammelleitung (6) mit stromabwärts angeordneten Drehschieberventilklappen (39) des Füllvorrichtungsaußenreinigungssystems verbindbar ist.

4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungsrücklauf (3b) der Füllvorrichtungs-CIP- Reinigung über eine Drehschieberklappe (55) mit einer dritten Saugleitung (43) verbindbar ist, mit der die Speichereinlässe der Speicherbehälter (13-16) jeweils über Drehschieberventilklappen (52, 13b-16b) verbindbar sind.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Dosierstation (27) für Reinigungsmittel und Desinfektionsmittel einerseits über Ventile (28) mit der zentralen Saugleitung (40a) der Pumpe (40) und andererseits über Ventile (70) mit der zweiten Reinigungsvorlaufleitung (66) verbindbar ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehschieberklappenschaltanordnung (56, 58, 60, 61) vorgesehen ist, über die eine Verbindung zwischen der zentralen Reinigungsvorlaufleitung (57) und dem Reinigungsrücklauf (3b) der Füllvorrichtungs-CIP-Reinigung schaltbar ist.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verbindung von der dritten Saugleitung (43) mit der Drehschieberklappe (55) zum Reinigungsrücklauf (3b) und der Verbindung von der ersten Saugleitung (41) mit der Drehschieberklappe (47) zur zentralen Saugleitung (40a) der Pumpe (40) eine zweite Saugleitung (42) eingefügt ist, die einen Bypass für den Rücklauf der gespeicherten Medien in die Speicherbehälter (13-16) bildet.

8. Anlage nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Betriebsart Heißwasserflutung die zweite Saugleitung (42) über eine Drehschieberklappe (49) abgetrennt ist, und die dritte Saugleitung (43), die mit der zweiten Reinigungsvorlaufleitung (57) verbunden ist, über die Drehschieberklappe (55) sowie die mit dem Heißwasserbehälter (14) verbundene Drehschieberklappe (52, 14b) aktiviert ist, um einen Kreislauf für das Heißwasser zu bilden.

9. Anlage nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Selbstreinigung der Speicherbehälter (13-16) die zweite Saugleitung (42) über eine Drehschieberklappe (49) abgetrennt und die dritte Saugleitung (43), die mit der zentralen Reinigungsvorlaufleitung (57) verbunden ist, über die Drehschieberklappe (55) sowie die mit dem jeweiligen Speicherbehälter (13-16) verbundene Drehschieberklappe (52) und die mit der jeweiligen Reinigungsleitung verbundene Drehschieberklappe (13c-16c) aktiviert wird.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auslaufdrehschieberklappe (45) mit einem stromabwärts angeordneten Entleerungsauslass (46) für die erste Saugleitung (41) vorgesehen ist, und in derselben Weise eine Drehschieberklappe (53) mit einem stromabwärts angeordneten Entleerungsauslass (54) für die dritte Saugleitung (43) vorgesehen ist, und eine Drehschieberklappe (50) mit einem stromabwärts angeordneten Entleerungsauslass (51) für die zweite Saugleitung (42) vorgesehen ist.