EP2611727B1

EP2611727B1 - Vorrichtung zum behandeln von fassartigen behältern bzw. kegs

Info

Publication number: EP2611727B1
Application number: EP11741521.6A
Authority: EP
Inventors: Ingo Bergmiller; Frank Cholewik
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2017-08-30
Anticipated expiration: 2031-07-26
Also published as: WO2012028232A1; DE102010036105A1; ES2641452T3; EP2611727A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und wie aus der DE 33 008 14 A1 bekannt. Fassartige Behälter oder KEGs im Sinne der Erfindung sind Behälter, in der Regel großvolumige Behälter auch aus Metall und/oder Kunststoff, beispielsweise Behälter mit einem Behältervolumen zwischen 30 und 50 Liter. Fassartige Behälter oder KEGs im Sinne der Erfindung sind insbesondere Behälter, die im Getränkebereich, beispielsweise für Bier, Softdrinks oder Mischgetränke, Mineral- oder Tafelwasser usw. Verwendung finden und mit einer Behälterarmatur oder einem Behälterfitting an der Behälteroberseite ausgebildet sind.
Die Behälterarmatur oder das Behälterfitting ist im Sinne der Erfindung die an solchen fassartigen Behältern oder KEGs vorgesehene Armatur, über die die Behandlung des Behälterinnenraumes beispielsweise zum Reinigen, Desinfizieren und Füllen, aber auch die Entnahme des flüssigen Füllgutes erfolgt.
Unter Behandlung ist im Sinne der Erfindung generell das Behandeln Insbesondere des Behälterinnenraumes mit dem jeweiligen flüssigen und/oder gas- und/oder dampfförmige Behandlungsmedium und/oder das Evakuieren des Behälterinnenraumes und/oder das Vorspannen des Behälterinnenraumes mit einem Spann- und/oder Inertgas, z.B. CO2-Gas und/oder das Füllen des Behälterinnenraumes mit dem jeweiligen flüssigen Füllgut, z.B. Bier, Softdrink, Mischgetränk usw, zu verstehen.
Die Normallage des Behälters ist im Sinne der Erfindung diejenige Lage. In der die das Behälterfitting aufweisende Behälteroberseite oben liegt. Die gewendete Lage oder Überkopflage des Behälters ist im Sinne der Erfindung diejenige Lage, in der die das Behälterfitting aufweisende Behälteroberseite unten liegt bzw. nach unten weist.
Anlagen oder Vorrichtungen zum Behandeln von fassartigen Behältern oder KEGs sind in verschiedenen Ausführungen, beispielsweise aus den Dokumenten DE 33 00 814 A1 und EP 0 035 238 A1 , bekannt. Bekannt sind insbesondere auch als Rundläufer ausgebildete Anlagen oder Vorrichtungen, bei denen an einem um eine vertikale Achse oder Rotorachse umlaufend antreibbaren Rotor in gleichmäßigen Winkel- oder Teilungsabständen um die Rotorachse versetzt mehrere Arbeits- und/oder Behandlungspositionen gebildet sind, denen die zu behandelnden Behälter in Überkopflage an einem Behältereinlauf zugeführt und von denen die behandelten Behälter an einem Behälterauslauf abgenommen werden. Jede Arbeits- oder Behandlungsposition ist mit einem Behandlungskopf versehen, der für die Behandlung an das Behälterfitting des betreffenden Behälters angekoppelt wird. Über den jeweiligen Behandlungskopf erfolgt dann die gesamte Behandlung des betreffenden Behälters, d.h. das Reinigen des Behälterinnenraumes mit verschiedenen flüssigen Behandlungs- und Reinigungsmedlen (Lauge und/oder Säure und Wasser, insbesondere auch Frischwasser) sowie eventuell auch das Sterilisieren des Behälterinnenraumes mit einem gas- und/oder dampfförmigen Behandlungsmedlum und/oder das Vorspannen des Behälterinnenraumes mit einem Inert- oder Vorspanngas (z.B. CO2-Gas) sowie auch das Füllen des jeweiligen Behälters mit dem Füllgut. Die bedeutet, dass sehr unterschiedliche Behandlungsmedien über jeweils ein und denselben Behandlungskopf in die Behälter eingebracht werden, wodurch sich zumindest ein nicht unerheblicher steuerungstechnischer Aufwand ergibt.
Bekannt sind zum Behandeln von fassartigen Behältern oder KEGs welterhin auch Vorrichtungen, die als Längsläuferanlagen ausgeführt sind, wobei die zu behandelnden Behälter auf einem Längstransporteur schrittweise oder getaktet von Arbeitsposition zu Arbeitsposition weiterbewegt werden. Ein grundsätzlicher Nachteil dieser Anlagen ist ihr relativ großer Platzbedarf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Behandeln von fassartigen Behältern oder KEGs aufzuzeigen, die (Vorrichtung) bei reduziertem konstruktiven Aufwand und reduziertem Platzbedarf eine hohe Maschinenleistung (Anzahl der behandelten Behälter je Zeiteinheit) ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. In ein und derselben Maschine oder auf ein und demselben Transportelement (Rotor), mit dem die fassartigen Behälter oder KEGs von einer Behälteraufgabe an eine Behälterabgabe durch die Vorrichtung bewegt werden, erfolgt die Innen- und Außenreinigung sowie Füllen der fassartigen Behälter oder KEGs. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung als "Plug & Play"-Anlage ausgeführt, d.h. als in einem Standard-Container vollfunktionsfähige, leicht transportierbare Einheit, die nicht nur beim Hersteller fertig getestet ausgeliefert werden kann, sondern beim Verwender als vollfunktionsfähige Einheit aufgestellt und dann nach dem Anschließen an äußere Versorgungseinrichtungen, wie elektrische Versorgung, Einrichtung zum Bereitstellen des Füllgutes und eventuell zum Bereitstellen eines weiteren Behandlungsmediums, wie z.B. eines Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums und/oder eines Vorspanngases in Betrieb genommen werden kann.
Die äußeren Abmessungen der beispielsweise eine quaderförmige Außenkontur aufweisenden Vorrichtung sind bevorzugt gleich oder etwas kleiner als die Abmessungen eines genormten Transport-Containers (Standard-Container), beispielsweise eines 10'-Transportcontainers (in Worten: Zehnfuß-Transportcontainers), sodass ein problemloses Transportieren der vollfunktionsfähigen Vorrichtung möglich ist.
Die Behälteraufnahmen, an oder auf denen die fassartigen Behälter oder KEGs während der Behandlung angeordnet sind, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform an einem das Transportelement bildenden Rotor vorgesehen. Dieser ist beispielsweise um eine vertikale Rotorachse schrittweise oder getaktet angetrieben.
An Behandlungspositionen sind für die Behandlung der fassartigen Behälter oder KEGs Behandlungsköpfe vorgesehenen, die vorzugsweise mit dem Transportelement oder Rotor nicht umlaufen. Dieser ist dann so angetrieben, dass sich in jeder Stillstandsphase der schrittweisen oder getakteten Rotor-Drehbewegung an jeder Arbeitsposition und dabei insbesondere an jeder wenigstens einen Behandlungskopf aufweisenden Behandlungsposition eine Behälteraufnahme befindet. Der jeweilige Behandlungskopf ist dabei beispielsweise zunächst unterhalb der Behälteraufnahme angeordnet und wird dann für das Anschließen oder Andocken an ein Behälterfitting gesteuert nach oben und nach der Behandlung wieder gesteuert nach unten bewegt.
Der Ausdruck "im Wesentlichen" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen von jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: in sehr vereinfachter schematischer Darstellung ein KEG in Normallage (Position a) und in gewendeter Lage mit dem Kopf bzw. KEG-Fitting unten liegend (Position b);
Fig. 2: in vereinfachter perspektivischer Darstellung eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Behandlung von KEGs;
Fig. 3: eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Figur 2;
Fig. 4 - 6: die Vorrichtung der Figur 1 näher im Detail und in Seitenansicht (Figur 4), in Stirnansicht (Figur 5) sowie in Draufsicht (Figur 6);
Fig. 7: in vergrößerter Darstellung und in Seitenansicht mehrere Behandlungsstationen der Vorrichtung der Figur 2.

Zum besseren Verständnis sind in den Figuren mit X, Y und Z drei senkrecht zueinander verlaufende Raumachsen bezeichnet, und zwar die horizontale X-Achse, die ebenfalls horizontale Y-Achse und die vertikale Z-Achse.
In der Figur 1 ist sehr schematisch ein fassartiger Behälter bzw. ein KEG 1 dargestellt, wie es für die Aufnahme von flüssigen Produkten, insbesondere Getränken üblich und bekannt ist, und zwar mit einem einen geschlossenen Behälterinnenraum 2 bildenden fassartigen KEG-Körper 3 und mit einer an der KEG-Oberseite vorgesehenen und durch einen umlaufenden Rand 4 geschützten KEG-Armatur 5, über die das Füllen und Entleeren des KEGs 1 erfolgen.
In den Figuren 2 - 7 ist mit 6 eine KEG-Behandlungsmaschine bezeichnet, die bei der dargestellten Ausführungsform eine kompakte und als voll funktionsfähige Einheit transportierbare Reinigungs- und Füllmaschine für die KEGs 1 ist. Die KEG-Behandlungsmaschine 6 umfasst u.a. einen an seiner Außenkontur quaderförmigen Maschinenrahmen 7 mit zwei vertikalen Längsseiten 7.1 und 7.2 (jeweils in der XZ-Ebene) sowie mit zwei Stirnseiten 7.3 und 7.4 (jeweils in der YZ-Ebene).
Der Maschinenrahmen 7 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus mehreren vertikalen Rahmenelementen 8, aus mehreren horizontalen unteren Rahmenelementen 9 und aus mehreren horizontalen oberen Rahmenelementen 10, die zu dem Maschinenrahmen 7 miteinander verbunden und beispielsweise jeweils aus Längen eines korrosionsbeständigen Stahlprofils gefertigt sind. Der Maschinenrahmen 7 besitzt dabei z.B. in Richtung der X-Achse eine Länge von 3455 Einheiten, in Richtung der Y-Achse eine Breite von 2169 Einheiten und in Richtung der Z-Achse eine Gesamthöhe von 2249 Einheiten, wobei eine Einheit ein Millimeter ist.
An der Oberseite der KEG-Behandlungsvorrichtung 6 sind die beiden sich in Richtung der X-Achse erstreckenden oberen Rahmenelemente 10 durch zwei parallele, voneinander beabstandete und mit ihrer Längserstreckung parallel zur Y-Achse orientierte Traversen 11 miteinander verbunden, die ihrerseits jeweils in der Nähe eines Rahmenelementes 10 durch eine weitere, sich in Richtung der X-Achse erstreckende Traverse 12 zu einem Tragrahmen 13 miteinander verbunden sind. Über mehrere Standfüße 14 stützt sich der Maschinenrahmen 7 auf dem Untergrund bzw. auf den Boden einer Produktionshalle ab.
Wie insbesondere die Figur 6 zeigt, ist der Tragrahmen 13 bei der dargestellten Ausführungsform so vorgesehen, dass er der einen, d.h. in den Figuren 4 und 6 linken Stirnseite 7.3 deutlich näher liegt als der in diesen Figuren rechten Stirnseite 7.4, d.h. der Tragrahmen 13 ist bezogen auf die Längserstreckung, die der Maschinenrahmen 7 in Richtung der X-Achse aufweist, außermittig vorgesehen.
Unterhalb des Tragrahmens 13 ist im Maschinenrahmen 7 ein um eine vertikale Achse oder Rotorachse RA drehbar gelagerter Rotor 15 vorgesehen, der an seinem Umfang mehrere Behälteraufnahmen 16, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform insgesamt zehn Behälteraufnahmen 16 für jeweils ein KEG 1 bildet. Der Rotor 15 ist durch einen nicht dargestellten Antrieb in einer Drehrichtung entsprechend dem Pfeil A der Figur 3 schrittweise bzw. getaktet um die Rotorachse RA antreibbar, und zwar jeweils um einen Winkelbetrag, der dem Teilungs- oder Winkelabstand zweier benachbarter Behälteraufnahmen 16 entspricht.
Die Rotorachse RA ist achsgleich mit der Mittelachse des Tragrahmens 13 und in der XZ-Mittelebene des Maschinenrahmens 7 angeordnet. Weiterhin ist der Rotor 15 mit den Behälteraufnahmen 16 bei der dargestellten Ausführungsform so ausgebildet und angeordnet, dass der Gesamtdurchmesser des Rotors 15 einschließlich seiner Behälteraufnahmen 16 kleiner oder im Wesentlichen gleich der Breite ist, die der Maschinenrahmen 7 innen in Richtung der Y-Achse aufweist. Der Abstand den die Rotorachse RA von der Innenseite der Stirnseite 7.3 besitzt, ist gleich oder nur geringfügig größer als der halbe Gesamtdurchmesser des Rotors 15 einschließlich seiner Behälteraufnahmen 16.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Behälteraufnahmen 16 jeweils gabelartig von zwei parallelen und voneinander beabstandeten, mit ihrer Längserstreckung in einer gemeinsamen XY-Ebene angeordneten und von einem mittleren, kreisscheiben- oder kreisringartigen Rotorelement 15.1 radial oder im Wesentlichen radial wegstehenden Tragarmen 17 gebildet. Die Tragarme 17 sind jeweils als nach unten hin offenes U-Profil ausgeführt, welches mit seiner geschlossenen Oberseite eine KEG-Auflagefläche 17.1 bildet. Sämtliche KEG-Auflageflächen 17.1 sind in einer gemeinsamen XY-Ebene angeordnet.
Mit 18 ist ein über Streben 19 am Maschinengestell 7 befestigtes Maschinenelementes 18 bezeichnet, welches sich unterhalb des Rotors 15 befindet und an welchem der Rotor 15 um die Rotorachse RA drehbar gelagert ist. Am oder im Maschinenelement 18 befindet sich beispielsweise der Antrieb für den Rotor 15.
An der Oberseite des Maschinenelementes 18 bzw. an einer dortigen die Rotorachse RA konzentrisch umschließenden Ringfläche sind um die Rotorachse RA in gleichmäßigen Teil- oder Winkelabständen, die dem Teil- oder Winkelabstand der Behälteraufnahmen 16 entsprechen, Arbeitspositionen gebildet, deren Anzahl bei der dargestellten Ausführungsform gleich der Anzahl der Behälteraufnahmen 16 ist und die u.a. als Behandlungspositionen 20 zum Behandeln der KEGs 1 ausgeführt sind. Jede Behandlungsposition 20 weist ein Behandlungsventil oder einen Behandlungskopf 21 auf.
Synchron mit der Drehbewegung des Rotors 15 sind dieser oder dessen Behälteraufnahmen 16 oder das die Behälteraufnahmen 16 tragende Rotorelement 15.1 in vertikaler Richtung gesteuert auf- und ab bewegbar (Doppelpfeil B der Figur 7), und zwar derart, dass sich jeder Behandlungskopf 21 während jeder Drehphase der getakteten Bewegung des Rotors 15 unterhalb der Tragarme 17 und damit außerhalb des Bewegungsraumes dieser Tragarme befindet und in jeder Stillstandsphase der getakteten Bewegung des Rotors 15 sämtliche Behälteraufnahmen 16 in der in der Figur 7 dargestellten Weise für das Ankoppeln der Behandlungsköpfe 21 an die KEG-Armaturen 5 und für das Behandeln der KEGs 1 soweit abgesenkt sind, dass die Behandlungsköpfe 21 etwas über die XY-Ebene der KEG-Auflageflächen 17.1 vorstehen. Das Auf- und Abbewegen der Behälteraufnahmen 16 erfolgt beispielsweise kurvengesteuert oder durch entsprechende Steuerantriebe.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind insgesamt acht Behandlungspositionen 20 mit jeweils einem Behandlungskopf 21 vorgesehen. Die Behandlungsköpfe 21 sind weiterhin so angeordnet, dass sich in jeder Stillstandsphase der getakteten Drehbewegung des Rotors 15 ein Behandlungskopf 21 mittig zwischen zwei eine Behälteraufnahme 16 bildenden Tragarmen 17 befindet, und zwar mit radialem Abstand sowohl von der von den freien Enden der Tragarme 17 gebildeten Außenkontur des Rotors 15, als auch vom Rotorelement 15.1. Die Behandlungspositionen 20 befinden sich im Bereich der Stirnseite 7.3 sowie im Bereich eines hieran anschließenden Teils der beiden Längsseiten 7.1 und 7.2.
Mit 23 und 24 sind zwei Behälter- oder KEG-Transporteure bezeichnet, die sich von außen durch die offene Stirnseite 7.4 in den Maschinenrahmen 7 hineinerstrecken. Der Transporteur 23 dient dabei zum Zuführen der zu behandelnden bzw. zu reinigenden und zu füllenden KEGs 1 in einer horizontalen, sich in Richtung der X-Achse erstreckenden Transportrichtung (Pfeil C) an den Rotor 15 bzw. an eine dortige als Aufnahmeposition 25 ausgeführte Arbeitsposition. Der Transporteur 24 dient zum Abführen der behandelten bzw. gefüllten KEGs 1 in einer horizontalen, sich in Richtung der X-Achse erstreckenden Transportrichtung (Pfeil D) vom Rotor 15 bzw. von einer dortigen als Abgabeposition 26 ausgeführten Arbeitsposition. Die Transporteure 23 und 24 bestehen beispielsweise jeweils aus wenigstens einem endlos umlaufend antreibbaren Transportband (z.B. Scharnierbandkette) und aus seitlichen Führungsgeländern für die KEGs 1. Auch andere Ausführungen sind für die Transporteure 23 und/oder 24 möglich, beispielsweise in Form einer oder mehrerer Rollenbahnen.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Transporteur 23 so angeordnet, dass dessen vertikale, die Transportrichtung C einschließende XZ-Ebene radial oder im Wesentlichen radial zur Rotorachse RA orientiert ist, während der Transporteur 24 seitlich von dem Transporteur 23 angeordnet ist und damit der Längsseite 7.1 näher liegt als der Längsseite 7.2. Beide Transporteure 23 und 24 sind mit einer Teillänge aus dem Maschinenrahmen 7 herausgeführt, und zwar zum Anschluss an nicht dargestellte äußere Transporteure zu Zuführen der zu behandelnden bzw. zum Abführen der behandelten KEGs 1 angeschlossen. Die Anordnung ist weiterhin so getroffen, dass in jeder Stillstandsphase der getakteten Drehbewegung des Rotors 15 eine leere Behälteraufnahme 16 an der Aufnahmeposition 25 dem rotornahen Ende des Transporteurs 23 und zugleich eine Behälteraufnahme 16 an der Abgabeposition 26 dem rotornahen Ende des Transporteurs 24 benachbart ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform weisen die Aufnahmeposition 25 und die Abgabeposition 26, die als Arbeitspositionen ebenfalls in dem Teilungs- oder Winkelabstand der Behälteraufnahmen 16 voneinander sowie von den benachbarten Behandlungspositionen 20 beabstandet sind, die Behandlungsköpfe 21 nicht auf, sind aber mit nicht dargestellten Einrichtungen zur Überleitung und/oder Übergabe der über den Transporteur 23 angeförderten KEGs 1 an die Behälteraufnahmen 16 bzw. zur Überleitung und/oder Übergabe der KEGs 1 von den Behälteraufnahmen 16 an den Transporteur 24 ausgebildet. Die Aufnahmeposition 25 ist bevorzugt auch mit einer Einrichtung für eine Außenreinigung oder Außenabspritzung des jeweiligen KEG-Fittings 5 ausgebildet.
Oberhalb der Bewegungsbahn der Behälteraufnahmen 16 ist zumindest an jeder Behandlungsposition 20 ein stationärer, d.h. mit dem Rotor 15 nicht mitbewegter Niederhalter 27 vorgesehen, der am unteren Ende einer am Tragrahmen 13 axial geführten und mit ihrer Längserstreckung in die Z-Achse orientierten Stange 28 befestigt und über diese mittels eines beispielsweise von einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnung gebildeten Antriebs 29 in Richtung der Z-Achse synchron mit der getakteten Drehbewegung des Rotors 15 auf- und ab bewegbar ist (Doppelpfeil E der Figur 4), und zwar derart, dass sich die Niederhalter 27 in jeder Stillstandsphase der getakteten Drehbewegung des Rotors 15 in einer unteren Position befinden und in jeder Drehphase der getakteten Drehbewegung des Rotors 15 angehoben sind. Die Stange 28 jedes Niederhalters 27 ist achsgleich mit dem Behandlungskopf 21 der betreffenden Behandlungsstation 20 angeordnet.
Im Maschinenrahmen 7 sind bei der dargestellten Ausführungsform auch sämtliche weiteren Funktionselemente der KEG-Behandlungsmaschine 6 untergebracht. So ist dort ein Schaltschrank 30 vorgesehen, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform an der Längsseite 7.2 am Übergang zur Stirnseite 7.4. In dem Schaltschrank 30 sind u.a. die für die Versorgung und/oder Steuerung der Antriebe der KEG-Behandlungsmaschine 6 notwendigen Komponenten aufgenommen. Der Innenraum des Schaltschrankes 30 ist über großflächige Türen 31 an der Außenseite des Maschinenrahmens 7 zugänglich. Im Inneren des Maschinenrahmens 7 sind weiterhin Pumpen 32 für flüssige Medien, beispielsweise für Reinigungsmedien und/oder für das in die KEGs 1 einzubringende Füllgut sowie auch Tanks 33 beispielsweise für Reinigungsmedien, z.B. Säure, Lauge usw. vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform befinden sich die Pumpen 32 innenliegend an der Längsseite 7.1 und die Tanks 33 zur optimalen Raumausnutzung unterhalb der Transporteure 23 und 24. An der Außenfläche des Schaltschranks 30 bzw. an der Außenfläche wenigstens einer der dortigen Türen 31 befindet sich auch wenigstens ein Anzeige- und/oder Bedienungsdisplay. Dieses oder ein zusätzliches Anzeige- und/oder Bedienungsdisplay kann aber auch an anderer Stelle vorgesehen sein.
Die Behandlungsköpfe 21 sind bevorzugt an eine Matrix-Verrohrung angeschlossen, d.h. an ein Rohrsystem, welches es ermöglicht, jeden Behandlungskopf 21 durch entsprechende Umstellung des Matrix-Rohrsystems mit unterschiedlichen Medien zu versorgen, beispielsweise für die Innenreinigung oder für das Spülen der KEGs 1 mit einem flüssigen Medium oder für die Beaufschlagung der KEGs 1 mit einem den KEG-Innenraum desinfizierenden Medium, beispielsweise mit einem heißen dampf- und/oder gasförmigen Medium, z.B. mit Wasserdampf, oder für das Vorspannen des KEG-Innenraums mit einem Vorspanngas (Inert- oder CO2-Gas) oder für das Füllen der KEGs 1 usw.
Bei der dargestellten Ausführungsform bilden beispielsweise die in Drehrichtung A des Rotors 15 auf die Aufnahmeposition 25 folgenden ersten vier Behandlungspositionen 20 eine Reinigungsstrecke für ein Entleeren der KEGs 1, für eine Außenreinigung der KEGs 1 mit Wasser, für eine Innenreinigung der KEGs 1 mit Lauge und/oder Säure, Wasser und Dampf. Wenigstens eine in Drehrichtung A des Rotors 15 auf diese Reinigungsstrecke folgende Behandlungsposition 20 dient zum Füllen der KEGs mit dem flüssigen Füllgut, wobei vor dem eigentlichen Füllen ein Vorspannen der KEGs 1 mit einem Inert-Gas (z.B. CO2-Gas) erfolgt.
Die Außenreinigung der KEGs 1 erfolgt an der Reinigungsstrecke durch Abspritzen mit Wasser sowie eventuell zusätzlich durch Abbürsten. Die entsprechenden Behandlungspositionen 20 befinden sich dabei in einer Einhausung 34, um ein Verspritzen der für die Außenreinigungen verwendeten Medien und eine damit verbundene Verunreinigung der Behandlungsmaschine 6 an anderen Behandlungsstationen 20 und/oder an ihren Funktionselementen außerhalb der Einhausung 34 zu vermeiden. Durch ein mit einer Verglasung versehenes Sichtfenster 35 kann der Innenraum der Einhausung 34 von der Rahmenlängsseite 7.2 her visuell überwacht werden.
Für die Behandlung werden die KEGs 1 über den Transporteur 23 in Überkopflage zugeführt und an der Aufnahmeposition 25 in dieser Lage jeweils einzeln an eine Behälteraufnahme 16 des Rotors 15 so übergeben, dass das KEG-Fitting 5 jedes mit dem Rotor 15 an eine Behandlungsposition 20 bewegten KEGs 1 mit dem dortigen Behandlungskopf 21 möglichst optimal ausgerichtet ist. In jeder Stillstandsphase der getakteten Drehbewegung des Rotors 15 wird jedes an einer Behandlungsposition 20 befindliche KEG 1 durch Absenken der Behälteraufnahmen 16 und des dortigern Niederhalters 27 zwischen diesem und dem zugehörige Behandlungskopf 21 eingespannt, so dass dieser an das KEG-Fitting 5 des KEGs 1 angedockt ist und über ihn die der betreffenden Behandlungsposition 20 zugeordnete Behandlung durchgeführt werden kann. Im Anschluss daran werden vor Beginn der erneuten Drehphase der getakteten Drehbewegung des Rotors 15 die Behälteraufnahmen 16 und die Niederhalter 27 angehoben, sodass jedes auf einer Behälteraufnahme 16 aufstehende KEG 1 mit dem Rotor 15 an eine weitere Behandlungsposition 20 bzw. von der Aufnahmeposition 25 an die erste Behandlungsposition 20 und nach dem Füllen von der letzten Behandlungsposition 20 an die Abgabeposition 26 bewegt wird.
Die gefüllten KEGs 1 werden in Überkopflage an den Transporteur 24 übergeben und über diesen abgeführt. Das Wenden der KEGs 1 in ihre Normallage erfolgt außerhalb der Vorrichtung 6, z.B. an einer Wendeeinrichtung oder mit einer Wenderutsche. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, die an der Abgabeposition 26 vorgesehene Einrichtung zur Überleitung der gefüllten von den Behälteraufnahmen 16 an den Transporteur 24 als Wendeeinrichtung auszubilden, sodass die gefüllten KEGs dann gewendet, d.h. mit ihrem KEG-Fitting 5 oben liegend über den Transporteur 24 weggefördert werden und dadurch auch die Möglichkeit besteht, die KEGs 1 bereits auf dem Transporteur 24 mit das jeweilige KEG-Fitting 5 abdeckenden Schutzkappen zu versehen.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, an der Abgabeposition 26 eine Wägeeinrichtung oder Wägezelle vorzusehen, mit der das Gewicht und damit das Füllvolumen jedes KEGs 1 gemessen und überwacht werden kann.
Die KEG-Behandlungsmaschine 6 zeichnet sich durch eine äußert kompakte Bauweise aus, und zwar wegen der Möglichkeit einer Reinigung und eines anschließenden Befüllens der KEGs 1 auf ein und demselben Rotor 15. Die einzelnen Behandlungspositionen 20 sind je nach Erfordernis an Zyklus und an die zu fahrenden Behälter bzw. KEGs 1 anpassbar. Die KEG-Behandlungsmaschine 6 enthält alle für ihre Funktion notwendigen Komponenten in einer kompakten Bauweise im Maschinenrahmen 7, sodass die KEG-Behandlungsvorrichtung 6 als vollfunktionsfähige, leicht transportierbare Einheit vor der Auslieferung beim Anlagenhersteller problemlos geprüft und beim Verwender dann als "Plug & Play"-Anlage oder -Maschine", lediglich durch Anschließen an die elektrische Versorgung, an einen Frischwasseranschluss und an einen Produkt- und Inertgasanschluss in Betrieb genommen werden kann. Durch die Abmessungen des Maschinenrahmens 7, die einem genormten 10'-Transport-Container entsprechen oder etwas kleiner sind als die Abmessungen eines solchen Containers, ist das problemloses Transportieren der KEG-Behandlungsvorrichtung 6 als komplette Einheit möglich.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind. So kann beispielsweise die Anzahl der Behälteraufnahmen 16 auch größer als zehn, z.B. zwölf sein, womit sich unter Beibehaltung der kompakten Bauweise die Anzahl der Behandlungspositionen 20 auf zehn zu erhöht, um so eine noch höhere Leistung (Anzahl der behandelten Gebinde oder KEGs je Zeiteinheit) für die KEG-Behandlungsvorrichtung zu erreichen.
Vorstehend wurde weiterhin davon ausgegangen, dass der Maschinenrahmen 7 aus mehreren Rahmenelementen 9, 10 sowie Traversen 11 und 12 aus Profilen aus Stahl hergestellt ist. Selbstverständlich ist auch eine andere Ausbildung des Maschinenrahmens möglich, beispielsweise aus Blech und/oder unter Verwendung von Kunststoffteilen und/oder-profilen.
Vorstehend wurde weiterhin davon ausgegangen, dass die Behandlungsköpfe 21 nicht beweglich vorgesehen sind und dass zum Ankoppeln und Abkoppeln der KEGs bzw. deren Fittings 5 die Behälteraufnahmen 16 gesteuert angehoben und abgesenkt werden. Grundsätzlich kann diese Relativbewegung zwischen den Behandlungsköpfen und den Behälteraufnahmen auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch gesteuertes Anheben oder Absenken der Behandlungsköpfe.

Bezugszeichenliste

1: Behälter oder KEG
2: KEG-Innenraum
3: KEG-Körper
4: Schutzrand
5: KEG-Fitting oder -Armatur
6: KEG-Behandlungsvorrichtung
7: Maschinenrahmen
7.1, 7.2: Längsseite des Maschinenrahmens
7.3, 7.4: Stirnseite des Maschinenrahmens
8: vertikaler Rahmenelement
9: untere horizontale Rahmenelemente
10: obere horizontale Rahmenelemente
11, 12: Traverse
13: Tragrahmen
14: Fuß
15: Rotor
15.1: Rotorelement
16: Behälteraufnahme
17: Tragarm
17.1: Gebinde- oder Behälterauflage
18: Maschinenelement
19: Strebe
20: Behandlungsposition
21: Behandlungskopf
23,24: Transporteur
25: Aufnahmeposition
26: Abgabeposition
27: Niederhalter
28: Stößel oder Stange
29: Antrieb, beispielsweise pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit
30: Schaltschrank
31: Tür
32: Pumpe
33: Tank
34: Einhausung
35: Sichtfenster

A: Drehbewegung des Rotors 15
B: Hubbewegung der Behandlungsköpfe 21
C, D: Förderrichtung der Transporteure 23 und 24
E: Hubbewegung der Niederhalter 27
X, Y, Z: Raumachsen
RA: Rotorachse

Claims

Vorrichtung zur Behandlung von fassartigen jeweils ein Behälterfitting aufweisenden Behältern oder KEGs (1), mit einem um eine Rotorachse (RA) umlaufend antreibbaren Rotor (15), mit mehreren am Umfang des Rotors (15) gebildeten Behälteraufnahmen (16), denen die zu behandelnden Behälter (1) an einer Behälteraufgabe (23, 25) zugeführt und von denen die behandelten Behälter (1) an einer Behälterabgabe (24, 26) entnommen werden, sowie mit für die Behandlung der Behälter (1) an deren Behälterfittings (5) ankoppelbaren Behandlungsköpfen (21), wobei auf ein und demselben Rotor (15) eine Innenreinigung sowie ein Füllen der fassartigen Behälter oder KEGs (1) erfolgt, wobei der Rotor (15) durch einen Antrieb schrittweise oder getaktet um die Rotorachse (RA) antreibbar ist, und dass die Behandlungsköpfe (21) sowie vorzugsweise auch Niederhalter (27) mit dem Rotor (15) nicht mitbewegt an einem Maschinengestell und/oder -rahmen (7, 18) vorgesehen sind, und zwar derart, dass sich die Behandlungsköpfe (21) während jeder Drehphase der getakteten Drehbewegung des Rotors (15) außerhalb des Bewegungsraumes des Rotors (15) und/oder der Behälteraufnahmen (16) und/oder der auf den Behälteraufnahmen (16) angeordneten Behälter (1) befinden und in jeder Stillstandsphase der getakteten Drehbewegung des Rotors (15) zumindest teilweise jeweils an ein Behälterfitting (5) zur Behandlung des betreffenden Behälters (1) angekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf demselben Rotor (15) auch eine Außenreinigung der fassartigen Behälter oder KEGs (1) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mit dem Rotor (15) nicht mitbewegte Niederhalter (27) zum Einspannen der Behälter (1) zumindest während der Behandlung an der jeweiligen Behälteraufnahme (16).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorachse (RA) eine vertikale Achse ist und/oder dass die Behälter mit ihrer Behälterachse parallel oder im Wesentlichen parallel zur Rotorachse (RA) orientiert auf den Behälteraufnahmen (16) vorgesehen sind, vorzugsweise in Überkopflage.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei jeweils eine Behandlungsposition (20) bildende Behandlungsköpfe (21) für unterschiedliche Verfahren zur Behandlung der Behälter (1) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von den in Drehrichtung (A) des Rotors zwischen der Behälteraufgabe (23, 25) und der Behälterabgabe (24, 26) aufeinander folgenden Behandlungsköpfen (21) wenigstens eine Gruppe von Behandlungsköpfen (21) zumindest für eine Innenreinigung der Behälter (1), vorzugsweise in mehreren Behandlungsschritten an unterschiedlichen Behandlungsköpfen (21) sowie in Drehrichtung (A) des Rotors (15) folgend wenigstens ein weiterer Behandlungskopf (21) oder wenigstens eine weitere Gruppe von Behandlungsköpfen (21) für das Füllen der Behälter (1) vorgesehen ist, und zwar vorzugsweise unter Vorspannen der Behälter und/oder in mehreren aufeinander folgenden Behandlungsschritten an unterschiedlichen Behandlungsköpfen (21), z.B. mit vorausgehendem Spülen und/oder Desinfizieren mit einem gas- und/oder dampfförmigen Medium und/oder mit vorausgehendem Evakuieren der Behälter (1) und/oder mit vorausgehendem Vorspannen der Behälter (1) mit einem unter Druck stehenden Spann- oder Inertgas und mit anschließendem Füllen der Behälter mit dem flüssigen Füllgut.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsköpfe (21) und die Behälteraufnahmen (16) gesteuert und synchron mit der getakteten Drehbewegung des Rotors (15) relativ zu einenden bewegbar sind, vorzugweise in einer Achsrichtung parallel oder im Wesentlichen parallel zur Rotorachse (RA), und zwar zwischen einem Ausgangszustand, in dem sich die Behandlungsköpfe (21) außerhalb des Bewegungsraumes des Rotors (15) und/oder der Behälteraufnahmen (16) und/oder der auf den Behälteraufnahmen (16) angeordneten Behälter (1) befinden, und einem Arbeitszustand für das Ankoppeln des jeweiligen Behälterfittings (5) an einen Behandlungskopf (21), wobei bevorzugt die Behälteraufnahmen (16) relativ zu den Behandlungsköpfen (21) bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch wenigstens einen Antrieb, beispielsweise durch eine Kurvensteuerung zum zeitgleichen Bewegen sämtlicher Behälteraufnahmen (16) und/oder Behandlungsköpfe (21) zwischen dem Ausgangszustand und dem Arbeitszustand.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Rotor (15) nicht umlaufenden Niederhalter (27) an einem Maschinengestell oder -rahmen (7) in einer Raumachse, vorzugsweise in einer Achse parallel oder im Wesentlichen parallel zur Rotorachse (RA) synchron mit der getakteten Drehbewegung des Rotors (15) aus einer Ausgangsposition außerhalb des Bewegungsraumes der auf den Behälteraufnahmen (16) angeordneten Behälter (1) in eine den jeweiligen Behälter (1) mit seinem Behälterfitting gegen einen Behandlungskopf (21) anpressende Arbeitsposition bewegbar sind (E), und zwar derart, dass während der Drehphase der getakteten Drehbewegung des Rotors (15) sich die Niederhalter (27) in der Ausgangsposition und in der Stillstandsphase der getakteten Drehbewegung des Rotors (15) in der befinden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Arbeitsposition, beispielsweise an einer dem Behälterauslauf zugeordneten Abgabeposition (26) eine vorzugsweise mit dem Rotor (15) nicht mitbewegte Wägeeinrichtung zur Bestimmung des Gewichtes der gefüllten Behälter (1) und/oder eine Wendeeinrichtung zum Wenden der behandelten Behälter (1) in ihre Normallage vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehrichtung (A) des Rotors (15) in gleichmäßigen Winkelabständen um die Rotorachse (RA) verteilt mehrere Arbeitspositionen gebildet sind, und zwar wenigstens eine Aufnahmeposition (25) zur Aufnahme jeweils eines Behälters (1) an einer Behälteraufnahme (16), mehrere auf die Aufnahmeposition (25) folgende Behandlungspositionen (20) mit jeweils wenigstens einem Behandlungskopf (21) und auf die Behandlungspositionen (20) folgend wenigstens eine Abnahmeposition (26) zur Abnahme des Jeweils behandelnden Behälters (1) vom Rotor (15), wobei die wenigstens eine Aufnahmeposition (25) in Drehrichtung (A) des Rotors (15) auf die wenigstens eine Abgabeposition (26) folgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass samtliche Funktionselement für die Behandlung der Behälter (1), insbesondere für das Reinigen der Behälter (1), das Füllen der Behälter (1), für die Steuerung, für die Medienversorgung bzw. für die Versorgung mit den für die Behandlung erforderlichen Medien sowie für den Transport der Behälter (1) in einem Maschinenrahmen (7) untergebracht sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (15) mit dem zugehörigen Antrieb, ein Maschinenelement (18) zur Lagerung des Rotors (15), die an dem Maschinenelement (18) vorgesehenen Arbeitspositionen, die Niederhalter (27) mit ihren zugehörigen Antrieben (29), der wenigstens eine Antrieb zum gesteuerten Bewegen der Behandlungsköpfe (21) sowie bevorzugt weitere Funktionselemente der Vorrichtung (6), insbesondere Rohrleitungen, Ventile, Pumpen (32), Tanks (33) für Behandlungsmedien und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtungen, insbesondere auch elektrische und/oder elektronische Steuer- und/oder Überwachungseinrichtungen in einem gemeinsamen, vorzugsweise quaderförmigen und/oder beispielsweise am Umfang zumindest weitestgehend offenen Maschinenrahmen (7) untergebracht sind, dessen äußere Abmessungen gleich oder etwas kleiner sind als die Abmessungen von genormten Transport-Containern, beispielsweise gleich oder etwas kleiner sind als die Abmessungen eines genormten 10'-Transport-Containers.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine vollfunktionsfähige und als solche transportierbare Einheit bildet.