EP0035238A1 - Vorrichtung zur Reinigung und/oder Füllung von Behältern - Google Patents
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- EP0035238A1 EP0035238A1 EP81101384A EP81101384A EP0035238A1 EP 0035238 A1 EP0035238 A1 EP 0035238A1 EP 81101384 A EP81101384 A EP 81101384A EP 81101384 A EP81101384 A EP 81101384A EP 0035238 A1 EP0035238 A1 EP 0035238A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/30—Filling of barrels or casks
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
- B08B9/0804—Cleaning containers having tubular shape, e.g. casks, barrels, drums
Definitions
- the invention relates to a method for cleaning and / or filling containers by supplying the liquid or gaseous media through an end valve of the container via at least one treatment head.
- a cylindrical barrel with a centrally arranged valve on the front is increasingly being used as a rational packaging for liquids.
- This type of packaging is known as KEG in the English-speaking world. This designation was also adopted in the German-speaking area.
- the KEG is primarily used for storage and as a transport container for beer and soft drinks.
- machines For the semi-automatic or fully automatic cleaning and filling of the KEG, machines are used that work in cycles, in which the KEG is placed one after the other on one of several treatment heads arranged in a row or in a circle such that e.g. on the first head the beverage residue is expelled and a pre-cleaning takes place.
- the KEG is then lifted off this treatment head in order to be placed on the next one, via which a further pre-cleaning or a main cleaning with washing liquid is carried out.
- the KEG is cleaned, sterilized on another and finally lifted onto the next head for pre-loading and filling.
- Breweries which operate 15 of the machines described above in parallel, i.e. operate with treatment heads connected in parallel to the media supply and discharge lines and intended for the same work step.
- This inevitably brings with it several disadvantages in the supply of the media, including the contents, especially in the case of carbonated beverages, that is to say also in the case of beer.
- the supply can periodically drop to almost zero and then increase in a short time to 15 times the amount required for a single KEG, e.g. all filling valves are open at the same time.
- a total of 15 x 25 a total of approx. 375 media valves are calculated for the operation of an entire system with machines working in parallel, which are operated with a considerable amount of control, but also require maintenance.
- a method and a device are now proposed according to the invention with which it is possible to fill containers, in particular cylindrical containers such as KEGs, with increased throughput without the need to connect several cleaning and filling machines in parallel, at least with one such Filling and cleaning performance, such as was achieved in the same time only by connecting several machines in parallel according to the previously used processes.
- the invention is therefore particularly applicable to all filling and cleaning processes on containers such as KEGs with great advantage, in which, according to previous technology, at least two container cleaning and filling systems had to be operated in parallel.
- the containers run e.g. on a rotationally symmetrical path around an axis.
- the operations can be controlled in such a way that each operation a) to g) is assigned a specific sector of this path. Since the individual operations can take different times, it is quite possible that several containers subjected to the process in succession are going through one and the same treatment sector, for example the operation in question in one container is almost completed, while in the next container the same operation is in progress is just beginning. Thus, by exposing the individual containers one after the other in time to the essentially same sequence of operations, an increased throughput can be achieved without having to subject several containers to the same treatment operations in parallel.
- the five operations a) to e) and optionally f) are carried out in such a way that the treatment head is not separated from the container during these operations; they are therefore carried out via the same treatment head.
- external cleaning can also be carried out simultaneously with at least one working step of the internal cleaning.
- the container with the respectively assigned treatment head is moved as a unit for carrying out at least two of the work steps a) to g) to different work positions or areas, in which work positions or areas the respective container is moved then the necessary media for carrying out the upcoming work step are fed.
- the movement of the container with the treatment head is expediently carried out continuously in order to increase the throughput, as a result of which the throughput achievable with the invention can be increased still further.
- the invention also relates to a device for carrying out the method described in more detail above.
- Such a device is characterized in particular by the fact that the treatment heads are arranged at defined intervals from one another and can be moved on a path and can be connected to the media inlets and outlets one after the other.
- the treatment heads are arranged on a rotationally symmetrical path, in particular on a circular path.
- a control mechanism can be provided in a further embodiment, which causes the media inlets and / or outlets to be blocked as long as there is no fixed connection between the container and the treatment head.
- an additional device for temperature measurement is provided on the outside of containers and / or of media inlets and / or outlets. Disruptions in the course of the process can be determined hereby. If e.g. for some reason supply lines for the hot liquor are blocked, this can be determined by measuring the temperature of the outer wall of the container at the appropriate point.
- the additional temperature measuring device can also be used, for example, to determine or check the correct point in time after the sterilization of the respective container by means of steam, at which the filling process can be started.
- such an additional device is not only suitable for carrying out the method according to the invention in connection with the device described in more detail above, but also independently for other methods and devices for cleaning and / or filling containers.
- the method of operation according to the invention i.a. also has the advantage that the wear of the fitting seals and the seals on the filling heads is greatly reduced. This increases operational safety considerably because the number of possible occasions for operational malfunctions, e.g. due to the fewer transfer operations of the containers to the individual treatment heads. due to centering errors or difficulties.
- the electrical control of the cleaning cycle and in particular the mechanical process is simplified considerably, since a significantly smaller number of valves is required.
- a cleaning and / or filling method for containers is therefore proposed which allows the same throughput to be achieved with a significantly lower outlay on equipment or a substantially higher throughput with the same outlay on equipment.
- Fig. I shows a partial section of the advantageous, but by no means necessary embodiment, in which an external cleaning can be carried out simultaneously with the internal cleaning, which has not previously been used in systems with parallel connection of two or more cleaning and filling machines of the usual type because it is uneconomical was.
- each of the cleaning and filling machines connected in parallel should have been assigned a special system for external cleaning.
- the device according to the invention as shown in FIG. I, is provided with a covering 26. This makes it possible to save a separate machine for external cleaning.
- FIG. I has a stator 1 designed as a table, a rotor 2 on which a treatment head 3 and a spring-loaded, lowerable KEG receiving plate 4 are arranged so as to be rotatable therewith.
- the rotor 2 rotates about a vertical axis A and is shown schematically in plan view in FIG. II.
- a valve 6 arranged in a certain circumferential position and rotating with the rotor 2 is actuated by passing a correspondingly designed fixed cam 33, whereby the KEG 5 with its end valve 8 against the action of springs is connected to a pressure medium line 30 via a cylinder 7 27 is lowered onto the treatment head 3.
- a pin (not shown), which opens the valve 8 of the KEG 5, is actuated via a valve 9, which also rotates with the rotor 2, by means of a second fixed cam 34 and via a pressure medium line 28.
- the pressure medium lines 28, 30 are fed from a rotary distributor 25 rotatable with the rotor 2.
- the rotor 2 is equipped with a distributor disk 10, which has openings 16 in radial spacing and which appears schematically in FIG. II in plan view.
- a distributor disk 10 which has openings 16 in radial spacing and which appears schematically in FIG. II in plan view.
- different media can be fed through this distributor disk 10 to the KEG 5 in certain circulation sectors via an angle distributor 11, which is firmly connected to the stator 1, that is, for example, first compressed air for expelling the beverage residue from the previous one Filling of the KEG 5, as well as further spray water, then cleaning liquid, by feeding the respective media from a container 12 to the KEG 5 from a container 12 via a pump 13, the line 14, 14 ', sector-shaped slots 31 assigned to the openings 16. The return takes place via a line 15 ', 15 and the other hole-opening pair 16, 31 back into the container 12.
- FIG. II schematically shows the rotor 2 in plan view with a number of treatment heads 3 which can be rotated with the rotor 2, the number shown being chosen arbitrarily.
- Media is supplied or discharged to the treatment head 3 during rotation in certain sectors via the distributor disc 10 with openings 16, as long as the respective opening 16 overlap with the respectively assigned sector slots 31 of the angle distributor 11, of which (dashed) for example, only one pair is shown.
- the KEGs 5 are pushed onto the individual finished, lowerable KEG receptacles 4 via a conveyor track 23 by means of a slide 24.
- the treatment of the KEG 5 described in connection with FIG. 1 takes place, which is then drawn back onto the transport path 23 by a device 20 after the end of the treatment and is transported further in the direction of the arrow C.
- Fig. III shows the example of a device in which only pre-stressed and filled.
- the stator 1 and the rotor 2, on which a treatment head 3 and a sprung, lowerable KEG receptacle 4 is arranged, are formed similarly to Fig. I.
- the rotor 2 is again rotatable about the axis A.
- a schematic plan view of this rotor 2 is also shown in FIG. II.
- valve 6 arranged in a certain circumferential position is first actuated by moving past an appropriately designed, fixed cam 33, whereby the KEG 5 is also actuated via the cylinder 7 actuated by the pressure medium line 30 its valve 8 is lowered against the action of the springs 27 on the treatment head 3. Then, via the valve 9 located in the pressure medium line 28 and cooperating with the fixed cam 34, a pin (not shown in the treatment head 3) is actuated, which opens the valve 8.
- the rotor 2 is also equipped with a perforated distributor disk 10, as can be seen in FIG. II.
- various media can be supplied to the KEG 5 in certain sectors through the openings 16 contained in the distributor disk 10, via the angular distributor 11 equipped with corresponding sector-shaped slots 31, which is firmly connected to the stator 1, such as bias gas via the line 14, 14 'and then by opening a filler valve (not shown) in the treatment head 3, the beverage liquid via the rotary distributors 25 rotatable with the rotor 2 and a line 32.
- a check valve 26 initiates the closing of the filler valve (not shown) in the treatment head 3 and again via the line 14, 14 'in the treatment head 3 residual filling material via the line 15, 15', the distributor disk 10 and the angle distributor 11 blown out.
- I and III have a control mechanism (not shown) which ensures that the valves in the media supply and discharge lines block as long as the KEG 5 and treatment head 3 are not firmly and tightly coupled to one another.
- An additional device (not shown) can also be provided, with the aid of which temperature control measurements can be carried out on the outside of the KEG 5 or the media supply and discharge lines.
- Such an additional device is particularly useful if the operations a) to e) mentioned in the introduction are carried out in a device according to the invention and the operations f) and g) are carried out in a second device according to the invention.
- the KEG 5, which has just been sterilized by steam and therefore still filled with steam, can then be transported from the first treatment device via a transport path to the second treatment device and checked immediately before entering the second treatment device with regard to the outside temperature of the KEG 5, so that the point in time , which can be started with preloading and filling, can be determined with certainty.
- distributor disk 10 and angle distributor 11 lie concentrically on top of one another as disk rings and each have pairs of openings 16 or slot pairs 31 at a radial spacing, that is to say the media are fed in and discharged via the same distributor disk and angle distributor combination, for example the media feed and discharge are each placed in separate distributor disks 10 and angle distributors 11.
- the distributor disk-angle distributor combination shown in FIG. I between the respective two openings 16 and slots 31 divided vertically, whereby two pairs of rings are formed which are at the same radial distance from the axis A and at an axial distance above one another, possibly with reversal can be arranged from the top and bottom with appropriately modified cable routing.
- FIG. III The same variant is possible in the device according to FIG. III.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung und/oder Füllung von Behältern durch Zuführen der flüssigen oder gasförmigen Medien durch ein stirnseitiges Ventil des Behälters über wenigstens einen Behandlungskopf.
- Als rationell zu handhabende Verpackung für Flüssigkeiten wird immer häufiger ein zylindrisches Faß eingesetzt, das auf der Stirnseite ein zentral angeordnetes Ventil besitzt. Diese Art der Verpackung wird im englischen Sprachraum als KEG bezeichnet. Diese Bezeichnung wurde auch im deutschsprachigen Raum übernommen. Vornehmlich wird das KEG für die Lagerung und als Transportbehälter für Bier und alkoholfreie Getränke eingesetzt.
- Im folgenden wird der Einfachheit halber der Ausgangspunkt, die Problematik und die erfindungsgemäße Lösung am speziellen Beispiel eines KEG erläutert. Der Erfindungsgedanke ist aber auf solche speziellen Behälter nicht beschränkt.
- Im allgemeinen sind KEGs aus rostfreiem Stahl oder Aluminium hergestellt und werden als Mehrweggebinde eingesetzt. Das erfordert vor einer jeden Füllung eine intensive Reinigung, die aus einem mehr oder weniger abgewandelten Zyklus, wie
- a) Austreiben des Getränkerestes,
- b) Vorreinigen mittels Spülflüssigkeit, insbesondere Wasser,
- c) Hauptreinigung mittels Waschflüssigkeit, wie Säuren, Laugen oder Netzmittel,
- d) Nachreinigen mittels gleicher oder verschiedener Flüssigkeiten, z.B. Wasser,
- e) Sterilisieren, z.B. mittels Dampf oder Heißwasser,
- f) gegebenenfalls Vorspannen, vor allem bei C02-haltigen Flüssigkeiten,
- g) Füllen,
- Für die halb- oder vollautomatische Reinigung und Füllung der KEG werden Maschinen eingesetzt, die taktweise arbeiten, in denen das KEG nacheinander auf jeweils einen von nebeneinander in Reihe oder im Kreis angeordneten mehreren Behandlungsköpfe aufgesetzt wird dergestalt, daß z.B. auf dem ersten Kopf der Getränkerest ausgetrieben wird und eine Vorreinigung stattfindet. Dann wird das KEG von diesem Behandlungskopf abgehoben, um auf den nächsten aufgesetzt zu werden, über den eine weitere Vorreinigung oder eine Hauptreinigung mittels Waschflüssigkeit durchgeführt wird. Nach erneutem Abheben und Wiederaufsetzen auf den nächsten Kopf wird das KEG nachgereinigt, auf einem weiteren sterilisiert und letztlich nochmals auf den nächsten Kopf zum Vorspannen und Füllen gehoben.
- Bei exportierenden Brauereien z.B., wird es erforderlich, daß das KEG auf der Innenseite vor dem Füllen so intensiv gereinigt wird, daß eine möglichst geringe Restkeimzahl verbleibt, so daß eine lange Haltbarkeit des Bieres gewährleistet ist. Um dies zu erreichen, ist es sogar aufgrund der Erfahrung erforderlich geworden, die einem Füllkopf vorgeschalteten Behandlungsköpfe bis auf acht zu erhöhen.
- Diese Arbeitsweise erfordert einen sehr hohen Aufwand, insbesondere an Schalt- und Überwachungselementen in den Zu- und Ableitungen zu den Behandlungsköpfen. Außerdem wird zur Erzielung wirtschaftlicher Abfülleistungen jedes flüssige Behandlungsmedium aus dem KEG mittels eines Gases ausgetrieben, weshalb auch für die Gase Schaltelemente erforderlich werden. Eine Anlage, wie im Vorstehenden beschrieben, mit 8 der Füllstation vorgeschalteten Behandlungsköpfen ist mit etwa 25 Medienventilen ausgestattet. Diese erhebliche Anzahl erfordert eine sehr umfangreiche elektrische Zyklussteuerung, die mit dem mechanischen Ablauf gekuppelt sein muß. Da die Steuerventile aus Zweckmäßigkeitsgründen fast ausschließlich pneumatisch arbeiten, sind außerdem Pilotventile für diese Steuerelemente erforderlich. Dieser gesamte Steuerungsaufwand ist in Naßbetrieben, wie sie in einer Brauerei und sonstigen Getränkebetrieben vorliegen, immer wieder der Grund für Störungen, die dann zu sehr unangenehmen Produktionsunterbrechungen führen.
- Des weiteren verursacht das sehr häufige Überheben des KEG von einem Kopf zum anderen erheblichen Verschleiß, sowohl an den Dichtungen des KEG-Ventils, als auch an den Dichtungen der Behandlungsköpfe. Außerdem ist bei jedem Aufsetzen eines KEG auf einen Behandlungskopf Vorsorge zu treffen, daß die Längsachse eines KEG-Füllventils immer exakt mit der Längsachse eines Behandlungskopfes übereinstimmt. Da die KEGs durch die rauhe Behandlung vielfach ihre ursprüngliche Form auf der Standfläche verloren haben, ist die immer wieder erforderliche Zentrierung auf einem der Behandlungsköpfe nicht ganz unproblematisch und führt des öfteren zu Produktionsunterbrechungen.
- Es sind Brauereien bekannt, die 15 der vorstehend beschriebenen Maschinen parallel, d.h. mit parallel an die Medienzu-und -ableitungen geschalteten, für den gleichen Arbeitsgang bestimmten Behandlungsköpfen, betreiben. Dies bringt jedoch unausweichlich mehrfach Nachteile bei der Zufuhr der Medien, einschließlich des Füllgutes, vor allem bei kohlesäurehaltigen Getränken, also auch bei Bier, mit sich. Die Zufuhr kann dabei periodisch fast auf Null absinken und dann in sehr kurzer Zeit stoßweise auf das 15-fache der Menge, die für ein einziges KEG benötigt wird, ansteigen, wenn z.B. alle Füllventile gleichzeitig geöffnet sind.
- Diese Verhältnisse müssen bei der Beurteilung einer solchen Gesamtanlage berücksichtigt werden. Die Drucktoleranzen für die erforderliche Vorspannluft und für das einfließende Getränk müssen daher in weiten Toleranzgrenzen gehalten werden. Damit wird möglicherweise das Getränk mit unterschiedlichen Drücken und daher mit unterschiedlichem C02-Gehalt abgefüllt. Es ist somit nicht gewährleistet, daß jedes KEG mit gleichem C02-Gehalt abgefüllt wird, was natürlich für den Konsumenten und den Betreiber von Ausschankanlagen außerordentlich unbefriedigend ist.
- Für das Betreiben einer Gesamtanlage mit parallelarbeitenden Maschinen errechnen sich insgesamt 15 x 25 = insgesamt ca. 375 Medienventile, die einmal mittels eines erheblichen Steuerungsaufwandes betrieben werden, zum anderen aber auch gewartet werden müssen.
- Um allen diesen Mängeln abzuhelfen, wird erfindungsgemäß nun ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen, mit denen es möglich ist, Behälter, insbesondere zylindrische Behälter wie KEGs mit erhöhtem Durchsatz ohne die Notwendigkeit einer Parallelschaltung mehrerer Reinigungs- und Füllmaschinen zu füllen, und zwar mindestens mit einer solchen Füll- und Reinigungsleistung, wie sie nach den bisher angewandten Verfahren in der gleichen Zeit nur mittels Parallelschaltung mehrerer Maschinen erreicht wurden. Die Erfindung ist demnach insbesondere auf alle Füll- und Reinigungsvorgänge an Behältern, wie KEGs mit großem Vorteil anwendbar, bei denen nach bisheriger Technologie mindestens zwei Behälter-Reinigungs- und Füllanlagen in Parallelschaltung betrieben werden mußten.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung und/oder Füllung von Behältern, z.B. zylindrischen Behältern wie KEGs, das zur Lösung der zuvor genannten Aufgabe dadurch gekennzeichnet ist, daß aus einer Mehrzahl von Behandlungsköpfen jedem Behälter ein und derselbe, vorzugsweise in einer im wesentlichen horizontalen Ebene ortsveränderlich gelagerte Behandlungskopf während mindestens zwei der Arbeitsgänge a) bis g) aus der Folge der Arbeitsgänge
- a) Austreiben des Getränkerestes,
- b) Vorreinigung,
- c) Hauptreinigung,
- d) Nachreinigung,
- e) Sterilisieren,
- f) gegebenenfalls Vorspannen und
- g) Füllen
- zugeordnet bleibt, und daß die jeweils über den einen Behandlungskopf und die jeweiligen anderen Behandlungsköpfe ausgeführten Arbeitsgänge gleichzeitig in einem bestimmten Zeitverhältnis zueinander ablaufen, indem dem jeweiligen einen Behandlungskopf in zeitlicher Folge die für die Ausführung der einzelnen Arbeitsgänge erforderlichen Medien zugeführt werden, während den jeweiligen anderen Behandlungsköpfen dazu und zueinander zeitlich versetzt die Medien in gleicher Folge zugeführt werden.
- Bei der Ausführung dieses Verfahrens laufen die Behälter z.B. auf einer rotationssymmetrischen Bahn um eine Achse. Hierbei lassen sich die Arbeitsgänge in der Weise steuern, daß jedem Arbeitsgang a) bis g) ein bestimmter Sektor dieser Bahn zugeordnet ist. Da die einzelnen Arbeitsgänge verschieden lange Zeiten benötigen können, ist es durchaus möglich, daß mehrere hintereinander dem Verfahren unterworfene Behälter gerade ein und denselben Behandlungssektor durchlaufen, wobei beispielsweise der fragliche Arbeitsgang in einem Behälter gerade fast abgeschlossen ist, während bei dem nächsten Behälter derselbe Arbeitsgang gerade eben begonnen wird. Indem man also erfindungsgemäß die einzelnen Behälter hintereinander zeitlich der im wesentlichen gleichen Folge von Arbeitsgängen aussetzt, läßt sich ein erhöhter Durchsatz erreichen, ohne daß mehrere Behälter parallel zueinander den gleichen Behandlungsgängen unterworfen werden müßten.
- Nach einer besonderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die fünf Arbeitsgänge a) bis e) und gegebenenfalls f) in einer solchen Weise ausgeführt, daß der Behandlungskopf während dieser Arbeitsgänge nicht vom Behälter getrennt wird; sie werden also über denselben Behandlungskopf durchgeführt.
- Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn man die Vorspann-und Füllvorgänge nicht in unmittelbarer Nähe der anderen Arbeitsgänge a) bis e) ausführen will, ein etwaiges Vorspannen und das Füllen des Behälters über einen einzigen gesonderten Behandlungskopf auszuführen; d.h. dieser besondere Behandlungskopf wird vor dem Vorspannen mit dem Behälter gekoppelt und erst nach dem Füllen wieder entfernt, während in zeitlicher Folge zunächst das Vorspannmedium und dann die Füllflüssigkeit in den Behälter eingeführt wird.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann gleichzeitig mit wenigstens einem Arbeitsgang der Innenreinigung auch eine Außenreinigung durchgeführt werden.
- Bei einer zweckmäßigen Durchführung der Arbeitsgänge nach dem Erfindungsvorschlag wird der Behälter mit dem jeweils zugeordneten Behandlungskopf als Einheit zur Durchführung von mindestens zwei der Arbeitsgänge a) bis g) an verschiedene Arbeitspositionen bzw. -bereiche bewegt, in welchen Arbeitspositionen bzw. -bereichen dem jeweiligen Behälter dann die erforderlichen Medien zur Durchführung des jeweils anstehenden Arbeitsganges zugeführt werden.
- Zweckmäßigerweise erfolgt zur Durchsatzerhöhung die Bewegung des Behälters mit dem Behandlungskopf kontinuierlich, wodurch der mit der Erfindung erzielbare Durchsatz noch weiter erhöht werden kann.
- Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des zuvor näher geschilderten Verfahrens.
- Eine solche Vorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß die Behandlungsköpfe in definierten Abständen voneinander angeordnet auf einer Bahn bewegbar und dabei mit den Medienzu- und -ableitungen nacheinander verbindbar sind.
- Nach einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Behandlungsköpfe auf einer rotationssymmetrischen Bahn, und zwar insbesondere auf einer Kreisbahn, angeordnet. i
- In der Praxis hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die Medienzu- und -ableitungen durch eine mit Öffnungen versehene, vorzugsweise zur Rotationsachse der Behandlungsköpfe konzentrische Verteilerscheibe vorzunehmen, welche relativ zu einem ebenfalls ggf. konzentrischen feststehenden, mit den Öffnungen zur Deckung bringbaren sektorförmig verlaufende Schlitze aufweisenden Winkelverteiler, vorzugsweise zusammen mit den Behandlungsköpfen, rotierbar ist.
- Zur Erhöhung der Sicherheit der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann bei einer weiteren Ausgestaltung ein Steuermechanismus vorgesehen sein, der eine Sperrung der Medienzu- und/oder -ableitungen solange bewirkt, wie keine feste Verbindung zwischen Behälter und Behandlungskopf besteht.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Zusatzvorrichtung zur Temperaturmessung an der Außenseite von Behältern und/oder von Medienzu- und/oder -ableitungen vorgesehen ist. Hiermit können Störungen im Verfahrensablauf festgestellt werden. Wenn z.B. aus irgendeinem Grunde Zuleitungen für die heiße Lauge blockiert sind, läßt sich dieses durch die Temperaturmessung der Außenwandung des Behälters an der entsprechenden Stelle ermitteln. Die Temperaturmeßzusatzvorrichtung kann beispielsweise auch dafür eingesetzt werden, nach dem Sterilisieren des jeweiligen Behälters mittels Dampf den richtigen Zeitpunkt zu ermitteln, bzw. zu kontrollieren, zu dem mit dem Füllvorgang begonnen werden kann. Insofern eignet sich eine solche Zusatzvorrichtung nicht nur für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Verbindung mit der zuvor näher geschilderten Vorrichtung, sondern auch selbständig für sonstige Verfahren und Vorrichtungen zur Reinigung und/oder Füllung von Behältern.
- / Es ist auch möglich, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Medienzu- und/oder -ableitungen der Behandlungsköpfe mechanisch betätigbare Ventile angeordnet sind, die in den richtigen Zeitperioden den jeweiligen Behältern die erforderlichen Behandlungsflüssigkeiten oder -gase zuführen.
- Aus dem Obigen ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Arbeitsweise u.a. auch den Vorteil hat, daß der Verschleiß der Fittingdichtungen und der Dichtungen auf den Füllköpfen stark vermindert wird. Dadurch erhöht sich die Betriebssicherheit ganz erheblich, weil durch die weniger werdenden Umsetzvorgänge der Behälter auf die einzelnen Behandlungsköpfe die Zahl der möglichen Anlässe für Betriebsstörungen, z.B. infolge von Zentrierungsfehlern bzw. Schwierigkeiten, vermindert wird. Außerdem wird die elektrische Steuerung des Reinigungszyklus und insbesondere des mechanischen Ablaufes wesentlich vereinfacht, da eine wesentlich geringere Anzahl von Ventilen benötigt wird. Nach dem Erfindungsgedanken ist also ein Reinigungs- und/oder Füllverfahren für Behälter vorgeschlagen, welches mit wesentlich geringerem apparativen Aufwand den gleichen Durchsatz oder bei gleichem apparativen Aufwand einen wesentlich höheren Durchsatz zu erzielen gestattet.
- Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibungs von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
- Es zeigt:
- Fig. I schematisch einen Teilschnitt einer die Erfindung aufweisenden Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- Fig. II eine Teildraufsicht auf eine Vorrichtung nach Art der Vorrichtung von Fig. I, und
- Fig. III schematisch im Teilschnitt eine alternative Ausführungsform einer die Erfindung aufweisenden Vorrichtung für das Vorspannen und Füllen von KEGs.
- Fig. I zeigt in einem Teilschnitt die vorteilhafte, aber keineswegs notwendige Ausführungsform, bei welcher gleichzeitig mit der Innenreinigung eine Außenreinigung durchführbar ist, was bisher bei Anlagen mit Parallelschaltung von zwei oder mehreren Reinigungs- und Füllmaschinen üblicher Bauart nicht angewendet wurde, weil es.unwirtschaftlich war. Dort hätte nämlich jeder der parallel geschalteten Reinigungs- und Füllmaschinen eine besondere Anlage zur Außenreinigung zugeordnet werden müssen. Da im vorliegenden Fall aber bei gleichem Durchsatz nur eine einzige Reinigungs- und Füllmaschine benötigt wird, bedeutet die einmalige Zuordnung einer Anlage für die Außenreinigung eine vorteilhafte Lösung. Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie in Fig. I dargestellt, mit einer Verkleidung 26 versehen. Hierdurch wird es möglich, eine separate weitere Maschine für die Außenreinigung einzusparen.
- Die in Fig. I gezeigte Ausführungsform hat einen als Tisch ausgebildeten Stator 1, einen Rotor 2, auf dem ein Behandlungskopf 3 und eine abgefederte absenkbare KEG-Aufnahmeplatte 4 mit diesem rotierbar angeordnet ist. Der Rotor 2 rotiert um eine vertikale Achse A und ist schematisch in Draufsicht in Fig. II dargestellt.
- Wenn in die vorgesehene Stelle in der vertikalen Achse D, zu welcher der Behandlungskopf 3 konzentrisch liegt, ein KEG 5 von außen in die Vorrichtung eingeschoben ist, wird zunächst ein in einer bestimmten Umfangslage angeordnetes, mit dem Rotor 2 rotierendes Ventil 6 durch Vorbeilaufen an einer entsprechend ausgebildeten feststehenden Kurvenscheibe 33 betätigt, wodurch über einen an eine Druckmittelleitung 30 angeschlossenen Zylinder 7 das KEG 5 mit seinem stirnseitigen Ventil 8 gegen die Wirkung von Federn 27 auf den Behandlungskopf 3 abgesenkt wird. Dann wird über ein ebenfalls mit dem Rotor 2 mitrotierendes Ventil 9 mittels einer zweiten feststehenden Kurvenscheibe 34 und über eine Druckmittelleitung 28 ein nicht dargestellter Stift betätigt, der das Ventil 8 des KEG 5 öffnet. Die Druckmittelleitungen 28, 30 werden von einem mit dem Rotor 2 rotierbaren Rotationsverteiler 25 aus gespeist.
- Der Rotor 2 ist mit einer paarweise in radialem Abstand liegende Öffnungen 16 aufweisenden Verteilerscheibe 10 ausgerüstet, die in Fig. II in Draufsich schematisch erscheint. Während der Rotation des Rotors 2 mit der Verteilerscheibe 10 können durch diese Verteilerscheibe 10 dem KEG 5 in bestimmten Umlaufsektoren verschiedene Medien über einen Winkelverteiler 11 zugeführt werden, der fest mit dem Stator 1 verbunden ist, also beispielsweise zunächst Druckluft zum Austreiben des Getränkerestes von der vorhergehenden Füllung des KEG 5, sowie weiter Vorspritzwasser, dann Reinigungsflüssigkeit, indem die jeweiligen Medien aus einem Behälter 12 über eine Pumpe 13, die Leitung 14, 14', sektorförmig verlaufende, den Öffnungen 16 zugeordnete Schlitze 31, dem KEG 5 zugeführt wird. Die Rückführung erfolgt über eine Leitung 15', 15 und das andere Bohrung- Öffnung-Paar 16, 31 wieder in den Behälter 12.
- Während der Zeit, in der das mit dem Rotor 2 umlaufende KEG-5 sektorenweise innen nacheinander den erforderlichen Behandlungsmedien ausgesetzt wird, findet gleichzeitig in verschiedenen Sektoren mit jeweiligen Medien eine Außenreinigung über ein feststehendes Düsensystem 19 statt, indem aus einem Behälter 17 über eine Pumpe 18 das Düsensystem 19 das KEG 5 mit Reinigungsflüssigkeit besprüht wird. Die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit wird-in einer zweckmäßig mit dem Stator 1 verbundenen Bodenwanne 22 aufgefangen und läuft über ein Ablaufrohr 21 der Bodenwanne 22 wieder in den Behälter 17 zurück. Verschleppte Flüssigkeiten aus den Behältern 12 und 17 werden automatisch ersetzt.
- Fig. II zeigt schematisch den Rotor 2 in Draufsicht mit einer Anzahl von mit dem Rotor 2 rotierbaren Behandlungsköpfen 3, wobei die dargestellte Anzahl willkürlich gewählt ist. Über die Verteilerscheibe 10 mit Öffnungen 16 werden dem Behandlungskopf 3 während der Rotation in bestimmten Sektoren Medien zu- oder abgeführt, und zwar jeweils solange, wie sich die jeweilige Öffnung 16 mit den jeweils zugeordneten Sektorschlitzen 31 des Winkelverteilers 11 überdecken, von welchen (gestrichelt) beispielsweise nur ein Paar dargestellt ist.
- Über eine Transportbahn 23 werden dem Rotor 2 mittels eines Schiebers 24 die KEGs 5 auf die einzelnen abgefertigten, absenkbaren KEG-Aufnahmen 4 geschoben. Während der Rotation des Rotors 2 in Pfeilrichtung B erfolgt die in Verbindung mit Fig. I beschriebene Behandlung des KEG 5, das dann nach Ende der Behandlung durch eine Vorrichtung 20 wieder auf die Transportbahn 23 gezogen und in Pfeilrichtung C weitertransportiert wird.
- Fig. III zeigt das Beispiel einer Vorrichtung, in der ausschließlich vorgespannt und gefüllt wird. Der Stator 1 und der Rotor 2, auf dem ein Behandlungskopf 3 und eine abgefederte, absenkbare KEG-Aufnahme 4 angeordnet ist, sind ähnlich wie in Fig. I ausgebildet. Der Rotor 2 ist wieder um die Achse A rotierbar. Eine schematische Draufsicht dieses Rotors 2 zeigt ebenfalls die Fig. II.
- Wenn an der vorgesehenen Stelle ein KEG 5 in die Vorrichtung eingeschoben ist, wird zunächst das in einer bestimmten Umfangslage angeordnete Ventil 6 durch Vorbeibewegen an einer enstprechend ausgebildeten, feststehenden Kurvenscheibe 33 betätigt, wodurch über den von der Druckmittelleitung 30 betätigten Zylinder 7 das KEG 5 mit seinem Ventil 8 gegen die Wirkung der Federn 27 auf den Behandlungskopf 3 abgesenkt wird. Dann wird über das in der Druckmittelleitung 28 liegende mit der feststehenden Kurvenscheibe 34 zusammenarbeitende Ventil 9 ein im Behandlungskopf 3 nicht dargestellter Stift betätigt, der das Ventil 8 öffnet.
- Der Rotor 2 ist auch hier mit einer gelochten Verteilerscheibe 10 ausgerüstet, wie aus Fig. II zu ersehen. Während der Rotation können durch die in der Verteilerscheibe 10 enthaltenen Öffnungen 16 dem KEG 5 in bestimmten Sektoren verschiedene Medien über den mit entsprechenden sektorförmig verlaufenden Schlitzen 31 ausgestatteten Winkelverteiler 11, der fest mit dem Stator 1 verbunden ist, zugeführt werden, wie Vorspanngas über die Leitung 14, 14' und im Anschluß daran durch das Öffnen eines nicht dargestellten Einfüllventils im Behandlungskopf 3 die Getränkeflüssigkeit über den mit dem Rotor 2 rotierbaren Rotationsverteilen 25 und eine Leitung 32.
- Nach erfolgter Füllung wird durch ein Rückschlagventil 26 das Schließen des nicht dargestellten Einfüllventi-ls im Behandlungskopf 3 eingeleitet und wieder über die Leitung 14, 14' im Behandlungskopf 3 befindliches Restfüllgut über die Leitung 15, 15', die Verteilerscheibe 10 und den Winkelverteiler 11 ausgeblasen.
- Die Vorrichtungen nach Fig. I und III haben einen (nicht dargestellten) Steuermechanismus, welcher sicherstellt, daß die Ventile in den Medienzu- und -ableitungen solange sperren, wie KEG 5 und Behandlungskopf 3 nicht fest und dicht miteinander gekoppelt sind.
- Es kann ferner eine (nicht dargestellte) Zusatzvorrichtung vorgesehen sein, mit Hilfe welcher Temperaturkontrollmessungen an der Außenseite des KEG 5 oder der Medienzu- und -ableitungen vorgenommen werden können. Eine solche Zusatzvorrichtung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die eingangs erwähnten Arbeitsgänge a) bis e) in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und die Arbeitsgänge gegebenenfalls f) und g) in einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeführt werden. Dann kann nämlich das gerade mittels Dampf sterilisierte und daher noch mit Dampf gefüllte KEG 5 von der ersten Behandlungsvorrichtung über eine Transportbahn zu der zweiten Behandlungsvorrichtung transportiert und unmittelbar vor dem Eintreten in die zweite Behandlungsvorrichtung hinsichtlich der Außentemperatur des KEG 5 überprüft werden, so daß der Zeitpunkt, zu welchem mit dem Vorspannen und Füllen begonnen werden kann, mit Sicherheit festlegbar ist.
- Während in Fig. I Verteilerscheibe 10 und Winkelverteiler 11 als Scheibenringe konzentrisch aufeinanderliegen und jeweils im radialen Abstand Öffnungspaare 16 bzw. Schlitzpaare 31 aufweisen, die Medienzu- und -abführung also über dieselbe Verteilerscheibe-Winkelverteiler-Kombination erfolgt, können beispielsweise die Medienzuführung und -abführung je in gesonderte Verteilerscheiben 10 und Winkelverteiler 11 verlegt werden. Zu einer solchen Lösung kommt man gedanklich, wenn man sich die in Fig. I dargestellte Verteilerscheibe-Winkelverteiler-Kombination zwischen den jeweils beiden Öffnungen 16 und Schlitzen 31 vertikal geteilt denkt, wodurch zwei Ringpaare entstehen, die in gleichem radialen Abstand von der Achse A und in axialem Abstand übereinander, eventuell mit Umkehrung von Ober- und Unterseite mit entsprechend geänderter Leitungsführung angeordnet sein können. Eine gleiche Variante ist bei der Vorrichtung nach Fig. III möglich.
-
- 1 Stator
- 2 Rotor
- 3 Behandlungskopf
- 4 KEG-Aufnahme
- 5 Behälter, z.B. zylindrischer Behälter, wie KEG
- 6 Ventil
- 7 Zylinder
- 8 Ventil
- 9 Ventil
- 10 Verteilerscheibe
- 11 Winkelverteiler
- 12 Behälter
- 13 Pumpe
- 14 Leitung
- 15 Leitung
- 16 Bohrungen
- 17 Behälter
- 18 Pumpe
- 19 Düsensystem
- 20 Ziehvorrichtung
- 21 Ablaufrohr
- 22 Bodenwanne
- 23 Transportbahn
- 24 Schieber
- 25 Rotationsverteiler
- 26 Rückschlagventil
- 27 Federn
- 28 Druckmittelleitung
- 29 Verkleidung
- 30 Druckmittelleitung
- 31 Schlitze
- 32 Leitung
- 33 Kurvenscheibe
- 34 Kurvenscheibe
besteht. Jeder der Arbeitsgänge a) bis g) kann natürlich in einer oder mehreren Stufen erfolgen. Verschiedene nacheinander erfolgende Arbeitsgänge, wie die des Vorreinigens, Hauptreinigens und Nachreinigens können auch zu einem Arbeitsgang zusammengefaßt werden
Claims (13)
zugeordnet bleibt, und daß die jeweils über den einen Behandlungskopf und die jeweiligen anderen Behandlungsköpfe ausgeführten Arbeitsgänge gleichzeitig in einem bestimmten Zeitverhältnis zueinander ablaufen, indem dem jeweiligen einen Behandlungskopf in zeitlicher Folge die für die Ausführung der einzelnen Arbeitsgänge erforderlichen Medien zugeführt werden, während den jeweiligen anderen Behandlungsköpfen dazu und zueinander zeitlich versetzt die Medien in gleicher Folge zugeführt'werden.
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