EP2765115B1 - Vorrichtung sowie Verfahren zur Behandlung mindestens eines Behälters - Google Patents

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EP2765115B1
EP2765115B1 EP14154797.6A EP14154797A EP2765115B1 EP 2765115 B1 EP2765115 B1 EP 2765115B1 EP 14154797 A EP14154797 A EP 14154797A EP 2765115 B1 EP2765115 B1 EP 2765115B1
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EP
European Patent Office
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surge tank
level
water lock
housing part
water
Prior art date
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EP14154797.6A
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English (en)
French (fr)
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EP2765115A1 (de
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Olaf Schottdorf
Christian Vogelsang
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Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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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
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B2201/00—Indexing codes relating to constructional features of closing machines
    • B67B2201/08—Aseptic features
    • 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
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    • B67C3/22—Details
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    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/2688—Means for filling containers in defined atmospheric conditions
    • B67C2003/2694—Means for filling containers in defined atmospheric conditions by enclosing a set of containers in a chamber

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for treating at least one container, preferably for the cold aseptic filling of a filling material in at least one container, for example for the cold aseptic filling of milk products in a beverage filling plant.
  • a defined atmosphere is preferably produced and maintained, which preferably has a reduced number of germs and spores in order to contaminate the filling product and the containers as little as possible.
  • a bottling in this way makes it possible to achieve the longest possible shelf life of the bottled products.
  • a defined temperature and a defined humidity are maintained in the clean room usual way.
  • the clean room is usually formed by a housing surrounding the corresponding areas, which protects the clean room from the ingress of germs and allows the formation of a defined atmosphere.
  • peripheral system parts In the beverage filling plants usually designed as rotary machines plant components, such as stretch blow molder, conveyor star, rinser, sterilizer, filler or capper, corresponding peripheral system parts are provided, which include corresponding mitbewegte housing parts. Fixed housing parts, such as side walls, are also provided. There are also usually aggregates such. Drives, valves or sensors of the individual system parts and associated piping and wiring outside the respective moving housing part, for example, outside of the clean room final housing roof.
  • aggregates of individual treatment organs, for example, of closure organs, outside the clean room can be arranged. The corresponding translational and rotational movements of the driven members then take place correspondingly relative to the respective housing part.
  • seals are usually provided, which are for example as labyrinth seals using a positive pressure in the clean room, which provides a constant, outwardly directed gas flow through the labyrinth seal, are formed.
  • water locks can be used, in which a sword-shaped housing part is immersed in a trough-shaped housing part, wherein in the trough-shaped housing part, a corresponding barrier medium is provided.
  • the latter type of seal is also called a siphon seal.
  • a disadvantage of such a device is that any overfilling and thus overflow of the blocking medium into other machine areas either can not be detected, or else a further level probe for detecting the overfilling and an additional automation effort is needed.
  • Furthermore known from the prior art is to fill the respective trough continuously and remove the excess barrier medium via an overflow. This is for example from the DE 10 2006 007 481 B3 known, in which each trough a water castle separately filling is supplied and is determined separately at each water lock via a flow meter, whether the appropriate degree of filling is achieved. Accordingly, the automation effort is also quite high here.
  • the DE 10 2006 007 481 B3 discloses an apparatus for treating at least one container according to the preamble of claim 1, and a corresponding method.
  • US 3,799,220 A describes an apparatus for the aseptic conditioning of any products, especially foods. From the EP 2 489 627 A2 is a container treatment plant with aseptic Wand let Kunststoffunq known.
  • an apparatus for treating at least one container preferably for cold aseptic filling of a filling material in a container
  • a housing enclosing a clean room, in which the treatment of the container is feasible, with a fixed housing part and a relative to this moving housing part to seal the stationary housing part relative to the moving housing part, at least one first water lock is provided on a first level and an at least second water lock is provided on a second level below the first level.
  • the barrier medium commonly used herein may be water, purified water and / or water provided with a disinfecting and / or sterilizing agent. Any other barrier medium can also be used.
  • Another advantage of the proposed device results from the fact that a flow for the barrier medium must be connected only to the first water lock and therefore the piping and the cost of supplying the barrier medium to the second water lock can be reduced.
  • the device makes it possible to check the correct level of the first water lock on the behavior of the barrier medium in the downstream second water lock. For example, if the second water lock filled with barrier medium, it can be assumed that the first water lock is filled with barrier medium, otherwise a flow of the barrier medium from the first water lock to the second water castle and the filling achieved by the second water castle would not have occurred. In other words, first the first water lock, so the upper water lock, filled with the barrier medium, and when this filling is complete, the barrier medium to the second water castle, so the lower water castle, overflowed, even in the second water castle a full filling is reached.
  • a correct filling of the two water locks can be detected by means of a single common flow sensor after the second water lock.
  • the filling process of the respective water locks is further simplified, since only one pass of the barrier medium from the upper water lock to the lower water castle must take place and no separate control of the introduction of the barrier medium for the lower water castle is necessary.
  • a flow sensor is preferably provided at the outlet of the second water lock, which is used for common verification of the filling of all upstream water locks.
  • Accurate monitoring of the filling of the water locks can be achieved by also measuring the flow of barrier media flowing into the inlet of the first water lock by means of a flow sensor provided upstream of an inlet of the first water lock.
  • Particularly easy maintenance of a predetermined filling level in the first and in the second water lock can be achieved if the outlet of the respective water castle is designed as a filling level of the water castle predetermining overflow. Accordingly, first the first, above, water lock is filled with the barrier medium until it has reached the predetermined by the overflow level. Only then does the barrier medium pass over and into the second, below it, moated castle. So it can be ensured that the first water lock is filled to the predetermined filling level and only then the second Water lock is filled to the specified filling level. A correct filling of all water locks can then be determined by measuring at least the presence of a barrier media flow from the outlet of the second water lock.
  • first water lock and the second water lock can be charged via a barrier medium reservoir arranged above with the blocking medium.
  • a closure disinfection basin which has a corresponding outlet, can be used to feed the first water lock and the second water lock. It then takes place preferably only a flow of the corresponding barrier medium from the liquid reservoir arranged above it to the first water lock and then on to the second water lock arranged underneath, without a pump having to be used. In this way too, the complexity of the overall system can be reduced, thereby increasing reliability. At the same time energy can be saved.
  • a flow to an inlet of the first water lock, as well as a return from an outlet of the second water lock in a circulation line are preferably involved, and preferably a circulation of the barrier medium from the flow through the first water lock, through the fluid connection and through the second water lock through to Return provided.
  • the barrier medium runs through the water locks cascade from top to bottom.
  • a flow sensor at the outlet of the second water lock is preferably provided by means of which it can be checked whether the barrier medium expires from the second water lock and correspondingly a complete filling the first and the second moated castle is present.
  • a drainage line is provided in fluid communication with the lowest point of the first water lock and the second water lock to allow complete emptying of the respective water locks, for example for maintenance and cleaning purposes of the entire system.
  • the water locks can also be emptied individually and independently, if the respective outlet of the other water castle, for example, due to the formation as overflow, remains blocked.
  • a check valve and / or check valve downstream of the outlet of at least the second water lock is provided to prevent overflow of the barrier medium in the lower water lock due to the hydrostatic pressure during emptying of the upper water lock.
  • the system described above by means of two water locks may particularly preferably have between the level of the first water lock and the level of the second water lock at least one further water lock, which communicates via the fluid connection in the same way with the first water lock and the second water lock.
  • a further water lock arranged between the first and the second water lock can be charged with the blocking medium in the same way as described above. Accordingly, in turn can be deduced from the flow of the barrier medium from the lowest water castle on the filling of all upstream water locks.
  • the barrier medium flows through all connected water locks cascading from top to bottom. It is accordingly a series connection of the different water locks.
  • the fluid connection is preferably designed so that the barrier medium can flow through the water locks arranged on the different levels in a cascade.
  • a water seal which seals off a rotational and / or translational movement of a treatment member, and the first water lock and / or the second water lock is sealing with the treatment member Water lock connected cascading over the fluid connection. In this way, a continuous supply of the individual water locks can be achieved, wherein the barrier medium then flows through the water locks cascading from top to bottom.
  • the first and / or the second water lock may also be formed by such a water lock sealing a rotational and / or translational movement of a treatment member.
  • a flow, a return and / or a drainage over at least one distribution track of a media rotary distributor is transferred to the moving housing part.
  • co-rotating troughs and co-rotating water locks for example, for sealing a treatment member, can be supplied with the corresponding barrier medium.
  • a method for treating at least one container preferably for cold aseptic filling of a filling material in a container, proposed in a clean room enclosing housing having a fixed housing part and a relative to this moving housing part, wherein for sealing the stationary housing part relative to the moving Housing part at least a first water lock on a first level and at least a second water lock are provided at a level lying below the first level.
  • a barrier medium is conducted from the first water lock into the second water lock.
  • FIG. 1 schematically shows a device 1 for treating at least one container, comprising a housing 2, which encloses a clean room 20.
  • the housing 2 has a fixed housing part 22 and a housing part 24 which is movable relative thereto.
  • the movable housing part 24 is, for example, in a device for cold aseptic filling of a filling in containers in the form of a housing part, such as a plant roof, together with the respective plant part, such as a rinser, a sterilizer, a filling machine or a capper, rotating housing part.
  • the fixed housing part 22 is for example a side wall of such a system.
  • a first water lock 3 is provided, which is arranged on a first level N 1 . Furthermore, a second water lock 4 is arranged on a second level N 2 .
  • the trough 30 of the first water lock 3 and the trough 40 of the second water lock 4 are in the in FIG. 1 shown embodiment attached to the stationary housing part 22.
  • an attachment of the respective trough 30, 40 or the entire water lock 3, 4 may be provided on the moving housing part 24.
  • a recording of a whole water lock on the moving housing part 24 is particularly the case, for example, if individual treatment organs such as closure members are arranged on the moving housing part 24 and rotate together with the moving housing part 24.
  • the sealing of the rotary or - a corresponding depth of immersion of a corresponding sword in a corresponding trough presupposed - translational movement of a corresponding treatment member relative to a housing roof can be achieved accordingly by a co-rotating as a whole about the axis of rotation of the device 1 moated castle.
  • a supply, a drainage and / or a return or a supply line or a discharge for the co-rotating troughs of the corresponding water locks via a corresponding track of a media rotary distributor supplied and / or removed.
  • FIG. 1 shown schematic representation, only a first water lock 3 and a second water lock 4 are shown. However, it can also be provided several water locks, depending on the geometric design of the overall device. In particular, several water locks can be connected to one another in the manner described below.
  • the first water lock 3 comprises an annular trough 30, which surrounds at least a part of a plant part concentric with its axis of rotation and in which a barrier medium 32 is accommodated, which is filled up to a predetermined filling level h 1 .
  • the barrier medium 32 is, for example, water, purified water and / or water added with a disinfectant and / or sterilant.
  • annular sword 34 dives.
  • the sword 34 can rotate about the axis of rotation of the plant part.
  • a gas-tight seal of the located on the inside and the outside of the sword 34 spaces is achieved against each other accordingly.
  • a certain minimum filling must be achieved in the trough 30, preferably, the predetermined filling level for 1 hour.
  • the second water lock 4 has a substantially identical structure and accordingly also has a trough 40, which is filled with a barrier medium 42 up to a filling level h 2 .
  • a sword 44 which is attached to the moving housing part 24.
  • the first water lock 3 is in direct communication with the second water lock 4 via a fluid connection 5.
  • the fluid connection 5 is designed such that it leads from an outlet 36 of the first water lock 3 to an inlet 48 of the second water lock 4. Accordingly, barrier medium 32 flows out of the first water lock 3 via the outlet 36 and via the fluid connection 5 to the inlet 48 of the second water lock 4 and fills the second water lock 4 corresponding to the leaked from the first water lock 3 barrier medium.
  • the outlet 36 of the first water lock 3 is formed as an overflow, by means of which a simple level position of the barrier medium at the predetermined filling level h 1 can be achieved. Accordingly, the barrier medium 32 from the first water lock 3 only runs out of the outlet 36 designed as an overflow when it has reached the desired filling level h 1 in the trough 30. An overflow of the trough 30 is prevented in this way but also because the filling level can not exceed the predetermined by the trained as overflow outlet 36 height.
  • the level N 1 of the first water lock 3 is above the level N 2 of the second water lock 4, and in particular the filling level h 1 of the first water lock 3 is above the desired filling level h 2 of the second water lock 4, by the leakage of the blocking medium 32 via the outlet 36 of the first water lock 3 a reliable filling of the second water lock 4 can be achieved without the need for a special control or regulation would be necessary. Furthermore, it is also possible to dispense with a pump or another conveying device for the blocking medium, which supplies the second water lock 4 directly.
  • the filling level h 2 of the second water lock 4 is in the in FIG. 1 embodiment shown also reached via an overflow outlet 46, which ensures that the filling level is maintained.
  • the barrier medium is supplied via a supply line 6 to the corresponding inlet 38 of the first water lock 3. Via a valve 60, the flow can be controlled and via a flow sensor 70, the flow of the barrier medium to the inlet 38 can be measured. If the barrier medium completely fills the first water lock 3 in such a way that it flows over the outlet 36, it flows via the fluid connection 5 to the inlet 48 of the second water lock 4. Although the second water lock 4 is completely filled so that the barrier medium overflows the outlet 46, it can be detected via a arranged on a return flow sensor 8 72, the return flow. A first drainage valve 90 and a second drainage valve 94, which will be discussed below, are closed during the filling process.
  • a check valve 80 which is open during the filling process and during plant operation.
  • the connecting line 7 opens in front of the flow sensor 72 in the return 8 a. This ensures that the barrier medium can actually be detected by the flow sensor 72.
  • the flow meter 72 in the return line 8 is completely sufficient. By means of this flow meter 72 can be determined, if ever a liquid flow through the two water locks passes. If this is the case, it can be assumed that both water locks are filled up to the predetermined filling level h 1 or h 2 with the respective barrier medium, since otherwise no overflow via the outlet 36 or the outlet 46 from the first water lock 3 or the second water lock. 4 would be done.
  • a fill level sensor 74 and the second water lock 4 also a level sensor 76 may be provided on the first water lock 3, which are optional, but by means of which a precise Determining the fill level.
  • a drainage line 9 is furthermore provided.
  • a drain 92 preferably located at the lowest part of the trough 30 of the first water lock 3 can be opened.
  • a drain 96 located preferably in the lowest point of the trough 40 of the second water lock 4 can be opened.
  • An emptying of the upper water lock 3 can be monitored both via the flow meter 72 and via the fill level sensor 74.
  • An emptying of the lower water lock 4 can likewise be monitored via the flow meter 72 or the lower fill level sensor 76.
  • the flow 6 may be configured in a preferred variant so that the barrier medium over a above the filling level h 1 arranged supply tank, so that, accordingly, an introduction of the barrier medium is made possible by a simple shrinkage. This is achieved, for example, by means of a closure disinfection basin with a corresponding overflow arranged above the upper water lock 3. In this way, can be dispensed with a pumping of the corresponding barrier medium.
  • the flow 6 and the return 8 may further be integrated in a circulation line, by means of which the barrier medium circulates in this system area or in other areas of the plant.
  • FIG. 2 a further embodiment of a device 1 is shown, wherein here again a housing 2 enclosing a clean room 20 is provided which has a fixed housing part 22 and a housing part 24 which is moved relative thereto.
  • a first water lock 3 and a second water lock 4 arranged underneath are provided in order to seal the stationary housing part 22 relative to the moving housing part 24.
  • the moving housing part 24 rotates about an axis of rotation R, along which a fixed distribution column 220 extends.
  • a distributor sleeve 240 which can also serve to support the moving housing part 24, rotates about the stationary distribution column 220.
  • a treatment member 10 which is shown here schematically as VerschTBorgan provided.
  • the treatment member 10 rotates together with the moving housing part 24 about the rotational axis R.
  • the treatment member 10 itself performs indicated by the arrows rotational and translational movements, wherein a drive portion 12 is disposed outside the clean room 20, and a treatment area 14 is disposed within the clean room 20.
  • the implementation of the rotary and translational drive of the drive region 12 to the treatment area 14 through the moving housing part 24 is again sealed by a water lock 100, wherein an annular trough 110 and a corresponding annular sword 120 are provided.
  • the water lock 100 is located on the first (uppermost) level N 1 , the second water lock 4 on the underlying second level N 2 and the first water lock 3 at a lying between the first level N 1 and the second level N 2 level.
  • a blocking medium from the uppermost water lock 100 can flow cascade-shaped via a fluid connection 5 to the first water lock 3 and then via a fluid connection 5 to the second water lock 4.
  • a separate pump for guiding the blocking medium from the topmost water lock 100 to the first water lock 3 and the second water lock 4 is accordingly not necessary.
  • a supply line 6 to the uppermost water lock 100 is guided in the stationary distribution column 220 to the rotary distributor sleeve 240, wherein the transfer is achieved by a corresponding distribution track 246 of a media rotary distributor.
  • a return 8 is also guided in the fixed distribution column 220 and passes from the moving housing part 24 via a corresponding distribution track 248 of a media rotary distributor in the distribution column 220th
  • the drainage of the troughs 110, 30, 40 is - as described above - carried out via a drainage line 9, which is provided with corresponding, not shown here, drainage valves.
  • the drainage line 9 is also transferred via a corresponding distributor track 249 from the moving housing part 24 to the stationary distribution column 220.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Behandlung mindestens eines Behälters, bevorzugt zum kaltaseptischen Abfüllen eines Füllgutes in mindestens einen Behälter, beispielsweise zum kaltaseptischen Abfüllen von Milchprodukten in einer Getränkeabfüllanlage.
    • Stand der Technik
  • Im Bereich der Vorrichtungen zur Behandlung von Behältern und besonders bei Vorrichtungen zum kaltaseptischen Abfüllen eines Füllgutes in Behälter, wie beispielsweise zum kaltaseptischen Abfüllen von Milchprodukten in Behälter, ist es bekannt, die jeweiligen Anlagenteile, in welchen die eigentliche Behälterbehandlung stattfindet, durch einen so genannten Reinraum zu umschließen. Hierbei werden bestimmte Anlagenteile, so wie beispielsweise Streckblasmaschinen, Transfersternräder, Rinser, Sterilisatoren, Füller und/oder Verschließer, mit ihren mit dem jeweiligen Behälter, Verschluss sowie dem jeweiligen Füllprodukt in Berührung kommenden Bereichen in dem Reinraum angeordnet. Damit wird die jeweilige Förderstrecke, in welcher der Behälter und das Füllprodukt anfällig für Kontaminationen wären, in dem Reinraum geführt.
  • In dem Reinraum wird bevorzugt eine definierte Atmosphäre hergestellt und gehalten, welche bevorzugt eine reduzierte Anzahl an Keimen und Sporen aufweist, um das Füllprodukt und die Behälter möglichst wenig zu kontaminieren. Eine Abfüllung auf diese Weise ermöglicht es, eine möglichst lange Haltbarkeit der abgefüllten Produkte zu erreichen. Um ein vorteilhaftes Abfüllergebnis zu erreichen, werden im Reinraum üblicher Weise auch eine definierte Temperatur und eine definierte Luftfeuchtigkeit aufrecht erhalten.
  • Der Reinraum wird üblicherweise durch ein die entsprechenden Anlagenbereiche umgebendes Gehäuse ausgebildet, welches den Reinraum vor dem Eindringen von Keimen schützt und die Ausbildung einer definierten Atmosphäre ermöglicht.
  • Bei den in Getränkeabfüllanlagen üblicherweise als Rundläufermaschinen ausgebildeten Anlagenteilen, wie beispielsweise Streckblasmaschine, Förderstern, Rinser, Sterilisator, Füller oder Verschließer, sind entsprechend umlaufende Anlagenteile vorgesehen, welche entsprechend mitbewegte Gehäuseteile umfassen. Feststehende Gehäuseteile, beispielsweise Seitenwände, sind ebenfalls vorgesehen. Dabei befinden sich üblicherweise auch Aggregate wie z.B. Antriebe, Ventile oder Sensoren der einzelnen Anlagenteile sowie zugeordnete Rohrleitungen und Verkabelung außerhalb des jeweiligen bewegten Gehäuseteils, beispielsweise außerhalb eines den Reinraum abschließenden Gehäusedaches. Hier können auch Aggregate einzelner Behandlungsorgane, beispielsweise von Verschließorganen, außerhalb des Reinraums angeordnet sein. Die entsprechenden translatorischen und rotatorischen Bewegungen der angetriebenen Organe finden dann entsprechend relativ zu dem jeweiligen Gehäuseteil statt.
  • Entsprechend muss ein Übergang zwischen den feststehenden Gehäuseteilen und den relativ dazu bewegten Gehäuseteilen geschaffen werden, welche gemeinsam das den Reinraum umschließende Gehäuse ausbilden. Am Übergang zwischen den feststehenden und den rotierenden Gehäuseteilen sind daher üblicherweise Dichtungen vorgesehen, welche beispielsweise als Labyrinthdichtungen unter Verwendung eines Überdruckes im Reinraum, welcher einen konstanten, nach außen gerichteten Gasstrom durch die Labyrinthdichtung hindurch bereitstellt, ausgebildet sind. Weiterhin können auch so genannte Wasserschlösser verwendet werden, in welchen ein schwertförmiger Gehäuseteil in einen trogförmigen Gehäuseteil eintaucht, wobei in dem trogförmigen Gehäuseteil ein entsprechendes Sperrmedium vorgesehen ist. Die letztere Art der Dichtung wird auch als Siphondichtung bezeichnet.
  • Es ist auch bekannt, einzelne, sich durch einen Gehäuseteil hindurch erstreckende Behandlungsorgane, beispielsweise Verschließorgane, über ein entsprechend ausgebildetes Wasserschloss abzudichten. Durch ein solches Wasserschloss können beispielsweise die Komponenten des Behandlungsorgans, welche relativ zu dem Gehäuse eine rotatorische und/oder translatorische Bewegung ausführen, gegenüber dem Gehäuse abgedichtet werden.
    Um die entsprechende Dichtwirkung zwischen den feststehenden und rotierenden Gehäuseteilen zu erreichen, ist es notwendig, dass die Wasserschlösser stets bis zu einer vorgesehenen Höhe mit dem jeweiligen Sperrmedium befüllt sind. Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, eine Befüllung jedes individuellen Troges diskontinuierlich immer dann vorzunehmen, wenn über eine entsprechende Niveausonde festgestellt wird, dass ein vorgegebenes Füllniveau unterschritten wird. Nachteilig an einer solchen Vorrichtung ist, dass ein etwaiges Überfüllen und damit ein Überlaufen des Sperrmediums in andere Maschinenbereiche entweder nicht detektiert werden kann, oder aber eine weitere Niveausonde zur Erkennung der Überbefüllung sowie ein zusätzlicher Automatisierungsaufwand vonnöten ist.
    Weiterhin bekannt aus dem Stand der Technik ist, den jeweiligen Trog kontinuierlich zu befüllen und das überschüssige Sperrmedium über einen Überlauf abzuführen. Dies ist beispielsweise aus der DE 10 2006 007 481 B3 bekannt, in welcher jedem Trog eines Wasserschlosses separat eine Befüllung zugeführt wird und bei jedem Wasserschloss separat über einen Durchflussmesser bestimmt wird, ob der entsprechende Füllgrad erreicht wird. Entsprechend ist auch hier der Automatisierungsaufwand recht hoch.
  • Die DE 10 2006 007 481 B3 offenbart eine Vorrichtung zur Behandlung mindestens eines Behälters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und ein entsprechendes Verfahren.
  • US 3,799,220 A beschreibt einen Apparat zur aseptischen Konditionierung beliebiger Produkte, insbesondere von Nahrungsmitteln. Aus der EP 2 489 627 A2 ist eine Behältnisbehandlungsanlage mit aseptischer Wanddurchführunq bekannt.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Behandlung mindestens eines Behälters anzugeben, bei welcher die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems erhöht wird und der Aufwand für die Automatisierung reduziert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Behandlung mindestens eines Behälters mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Entsprechend wird eine Vorrichtung zur Behandlung mindestens eines Behälters, bevorzugt zum kaltaseptischen Abfüllen eines Füllgutes in einen Behälter vorgeschlagen, umfassend ein einen Reinraum umschließendes Gehäuse, in welchem die Behandlung des Behälters durchführbar ist, mit einem feststehenden Gehäuseteil und einem relativ zu diesem bewegten Gehäuseteil, wobei zur Abdichtung des feststehenden Gehäuseteils gegenüber dem bewegten Gehäuseteil mindestens ein erstes Wasserschloss auf einem ersten Niveau und ein mindestens zweites Wasserschloss auf einem unter dem ersten Niveau liegenden zweiten Niveau vorgesehen ist. Erfindungsgemäß besteht eine Fluidverbindung zwischen einem Auslauf des ersten Wasserschlosses und einem Zulauf des zweiten Wasserschlosses.
  • Dadurch, dass eine Fluidverbindung zwischen einem Auslauf des ersten Wasserschlosses und einem Zulauf des zweiten Wasserschlosses besteht, kann erreicht werden, dass das erste Wasserschloss, also das obere Wasserschloss, und das zweite Wasserschloss, also das untere Wasserschloss, über einen gemeinsamen Zulauf mit dem Sperrmedium versorgt werden. Weiterhin kann durch die sich dadurch ergebende Kaskadierung, also das Fließen des Sperrmediums von einem höher gelegenen Wasserschloss in ein tiefer gelegenes Wasserschloss, auf eine zusätzliche Förderung des Sperrmediums, beispielsweise durch eine Pumpe, verzichtet werden, da das Sperrmedium aufgrund des Höhenunterschieds und des sich hieraus ergebenden hydrostatischen Drucks vom ersten Wasserschloss zum zweiten Wasserschloss gedrückt wird.
  • Das hier üblicherweise verwendete Sperrmedium kann Wasser, gereinigtes Wasser und/oder mit einem Desinfektions- und/oder Sterilisationsmittel versehenes Wasser sein. Jegliches anderes Sperrmedium kann aber auch verwendet werden.
  • Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Vorrichtung ergibt sich daraus, dass ein Vorlauf für das Sperrmedium nur mit dem ersten Wasserschloss verbunden werden muss und daher die Verrohrung sowie der Aufwand für das Zuführen des Sperrmediums zum zweiten Wasserschloss verringert werden kann. Durch die Reduktion der Anzahl beteiligter Teile, insbesondere für Steuerung und Ventile, kann die Zuverlässigkeit der Vorrichtung erhöht werden und der Aufwand für die Automatisierung verringert werden.
  • Weiterhin ermöglicht es die Vorrichtung, den korrekten Füllstand des ersten Wasserschlosses über das Verhalten des Sperrmediums im nachgelagerten zweiten Wasserschloss zu überprüfen. Ist beispielsweise das zweite Wasserschloss mit Sperrmedium gefüllt, kann davon ausgegangen werden, dass auch das erste Wasserschloss mit Sperrmedium befüllt ist, da sonst ein Fließen des Sperrmediums vom ersten Wasserschloss zum zweiten Wasserschloss und die dadurch erreichte Befüllung des zweiten Wasserschlosses nicht stattgefunden hätte. Mit anderen Worten wird zunächst das erste Wasserschloss, also das obere Wasserschloss, mit dem Sperrmedium befüllt, und wenn diese Befüllung vollständig erfolgt ist, wird das Sperrmedium an das zweite Wasserschloss, also das untere Wasserschloss, überlaufen, bis auch im zweiten Wasserschloss eine vollständige Befüllung erreicht ist.
  • Auf diese Weise kann der Aufwand für eine mögliche Automatisierung reduziert werden, da beispielsweise eine korrekte Befüllung der beiden Wasserschlösser mittels eines einzigen gemeinsamen Durchflusssensors nach dem zweiten Wasserschloss detektiert werden kann. Der Befüllvorgang der jeweiligen Wasserschlösser wird weiterhin deutlich vereinfacht, da lediglich ein Durchlauf des Sperrmediums vom oberen Wasserschloss zum unteren Wasserschloss stattfinden muss und keine separate Ansteuerung der Einleitung des Sperrmediums für das untere Wasserschloss notwendig ist. Hierzu ist bevorzugt ein Durchflusssensor am Auslauf des zweiten Wasserschlosses vorgesehen, welcher zur gemeinsamen Überprüfung der Befüllung aller vorgeschalteter Wasserschlösser dient.
  • Eine genaue Überwachung der Befüllung der Wasserschlösser kann dadurch erreicht werden, dass auch der dem Zulauf des ersten Wasserschlosses zufließende Sperrmedienstrom mittels eines vor einem Zulauf des ersten Wasserschlosses vorgesehenen Durchflusssensor gemessen wird. Durch Differenzbildung mit dem aus dem zweiten Wasserschloss auslaufenden Sperrmedienstrom kann entsprechend auf Unregelmäßigkeiten, beispielsweise ein Leck oder auf eine Verstopfung und ein damit einhergehendes Überlaufen des Sperrmediums in andere Anlagenbereiche, geschlossen werden.
  • Es ergibt sich weiterhin sofort, dass durch die Fluidverbindung zwischen dem Auslauf des ersten Wasserschlosses und dem Zulauf des zweiten Wasserschlosses eine separate Signalisierung für die beiden Wasserschlösser nicht mehr notwendig ist, sondern bei Vorliegen eines korrekten Füllstandes im zweiten Wasserschloss beziehungsweise bei Detektion eines Ausflusses aus dem zweiten Wasserschloss auf einen korrekten Füllstand auch des ersten Wasserschlosses rückgeschlossen werden kann. Das Vorliegen einer vollständigen und vorschriftsmäßigen Abdichtung mittels der Wasserschlösser kann daher dann über eine einfache Signalisierung ausgegeben werden, wenn das untere Wasserschloss vollständig befüllt ist.
  • Besonders einfach kann das Einhalten eines vorgegebenen Füllniveaus im ersten und im zweiten Wasserschloss erreicht werden, wenn der Auslauf des jeweiligen Wasserschlosses als ein das Füllniveau des Wasserschlosses vorgebender Überlauf ausgebildet ist. Entsprechend wird zunächst das erste, oben gelegene, Wasserschloss mit dem Sperrmedium gefüllt, bis es das durch den Überlauf vorgegebene Füllniveau erreicht hat. Erst dann läuft das Sperrmedium über und in das zweite, darunter gelegene, Wasserschloss. So kann sichergestellt werden, dass das erste Wasserschloss bis zum vorgegebenen Füllniveau befüllt wird und erst dann auch das zweite Wasserschloss bis zum vorgegebenen Füllniveau befüllt wird. Eine korrekte Befüllung aller Wasserschlösser kann dann über die Messung zumindest des Vorliegens eines Sperrmedienstroms aus dem Auslauf des zweiten Wasserschlosses bestimmt werden.
  • Weiterhin kann das erste Wasserschloss sowie das zweite Wasserschloss über ein darüber angeordnetes Sperrmedienreservoir mit dem Sperrmedium beschickt werden. Hierbei kann beispielsweise ein Verschlussdesinfektionsbecken, welches einen entsprechenden Auslauf aufweist, zur Beschickung des ersten Wasserschlosses und des zweiten Wasserschlosses verwendet werden. Es findet dann bevorzugt lediglich ein Fluss des entsprechenden Sperrmediums von dem darüber angeordneten Flüssigkeitsreservoir zu dem ersten Wasserschloss und dann weiter zu dem darunter angeordneten zweiten Wasserschloss statt, ohne dass eine Pumpe eingesetzt werden müsste. Auch auf diese Weise lässt sich die Komplexität der Gesamtanlage reduzieren und dadurch die Zuverlässigkeit erhöhen. Gleichzeitig kann dadurch Energie eingespart werden.
  • Über die Fluidverbindung zwischen dem Auslauf des ersten Wasserschlosses und dem Zulauf des zweiten Wasserschlosses kann weiterhin eine Einbindung der Vorrichtung in eine Zirkulationsleitung oder aber auch in diskontinuierliche Systeme erreicht werden, da ein Durchfluss von dem oberen Wasserschloss zu dem unteren Wasserschloss stattfindet, welcher zirkulationsfähig ist. Dieser Fluss kann aber auch über ein diskontinuierliches, beispielsweise zeitgesteuertes, System betrieben werden. Hierzu sind bevorzugt ein Vorlauf zu einem Zulauf des ersten Wasserschlosses, sowie ein Rücklauf von einem Auslauf des zweiten Wasserschlosses in eine Zirkulationsleitung eingebunden, und bevorzugt ist eine Zirkulation des Sperrmediums vom Vorlauf durch das erste Wasserschloss, durch die Fluidverbindung und durch das zweite Wasserschloss hindurch zum Rücklauf hin vorgesehen. Das Sperrmedium durchläuft dabei die Wasserschlösser kaskadenförmig von oben nach unten.
  • Zur Überprüfung, ob sowohl das obere Wasserschloss als auch das untere Wasserschloss vollständig mit dem Sperrmedium befüllt sind, ist bevorzugt ein Durchflusssensor am Auslauf des zweiten Wasserschlosses vorgesehen, mittels welchem überprüft werden kann, ob das Sperrmedium aus dem zweiten Wasserschloss ausläuft und entsprechend eine vollständige Befüllung des ersten sowie des zweiten Wasserschlosses vorliegt.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung ist darüber hinaus eine Drainageleitung in Fluidverbindung mit dem tiefsten Punkt des ersten Wasserschlosses sowie des zweiten Wasserschlosses vorgesehen, um eine vollständige Entleerung der jeweiligen Wasserschlösser zu ermöglichen, beispielsweise zu Wartungs- und Reinigungszwecken der Gesamtanlage.
  • Über die Drainageleitung können die Wasserschlösser auch einzeln und unabhängig voneinander entleert werden, wenn der jeweilige Auslauf des anderen Wasserschlosses, beispielsweise aufgrund der Ausbildung als Überlauf, blockiert bleibt.
  • Bevorzugt ist ein Sperrventil und/oder Rückschlagventil stromabwärts des Auslaufs zumindest des zweiten Wasserschlosses vorgesehen, um ein Überströmen des Sperrmediums in das untere Wasserschloss aufgrund des hydrostatischen Druckes beim Entleeren des oberen Wasserschlosses zu vermeiden.
  • Das oben durch zwei Wasserschlösser beschriebene System kann besonders bevorzugt zwischen dem Niveau des ersten Wasserschlosses und dem Niveau des zweiten Wasserschlosses mindestens ein weiteres Wasserschloss aufweisen, welches über die Fluidverbindung auf die gleiche Weise mit dem ersten Wasserschloss und dem zweiten Wasserschloss kommuniziert. Ein zwischen dem ersten und dem zweiten Wasserschloss angeordnetes weiteres Wasserschloss kann auf die gleiche Weise, wie oben beschrieben, mit dem Sperrmedium beschickt werden. Entsprechend kann hier wiederum aus dem Strom des Sperrmediums aus dem untersten Wasserschloss auf die Befüllung aller vorgeschalteten Wasserschlösser rückgeschlossen werden. Das Sperrmedium durchfließt dabei alle miteinander verbundenen Wasserschlösser kaskadenförmig von oben nach unten. Es handelt sich dabei entsprechend um eine Reihenschaltung der unterschiedlichen Wasserschlösser.
  • Um ein problemloses Durchfließen aller über die Fluidverbindung miteinander verbundenen Wasserschlösser zu erreichen, ist die Fluidverbindung bevorzugt so ausgebildet, dass das Sperrmedium die auf den unterschiedlichen Niveaus angeordneten Wasserschlösser kaskadenförmig durchfließen kann.
  • Besonders bevorzugt ist ein eine rotatorische und/oder translatorische Bewegung eines Behandlungsorgans abdichtendes Wasserschloss vorgesehen und das erste Wasserschloss und/oder das zweite Wasserschloss ist mit dem das Behandlungsorgan abdichtenden Wasserschloss über die Fluidverbindung kaskadierend verbunden. Auf diese Weise lässt sich eine durchgehende Versorgung der einzelnen Wasserschlösser erreichen, wobei das Sperrmedium die Wasserschlösser dann kaskadierend von oben nach unten durchfließt.
  • Auch kann das erste und/oder das zweite Wasserschloss durch ein solches eine rotatorische und/oder translatorische Bewegung eines Behandlungsorgans abdichtendes Wasserschloss ausgebildet sein.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird ein Vorlauf, ein Rücklauf und/oder eine Drainage über mindestens eine Verteilerspur eines Mediendrehverteilers an den bewegten Gehäuseteil übergeben. Auf diese Weise können auch mitrotierende Tröge und mitrotierende Wasserschlösser, beispielsweise zur Abdichtung eines Behandlungsorgans, mit dem entsprechenden Sperrmedium versorgt werden.
  • Die oben beschriebene Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch die von diesem Anspruch abhängigen Unteransprüche.
  • Entsprechend wird ein Verfahren zur Behandlung mindestens eines Behälters, bevorzugt zum kaltaseptischen Abfüllen eines Füllgutes in einen Behälter, in einem einen Reinraum umschließenden Gehäuse vorgeschlagen, welches einen feststehenden Gehäuseteil und einen relativ zu diesem bewegten Gehäuseteil aufweist, wobei zur Abdichtung des feststehenden Gehäuseteils gegenüber dem bewegten Gehäuseteil mindestens ein erstes Wasserschloss auf einem ersten Niveau und ein mindestens zweites Wasserschloss auf einem unter dem ersten Niveau liegenden Niveau vorgesehen sind. Erfindungsgemäß wird ein Sperrmedium von dem ersten Wasserschloss in das zweite Wasserschloss geleitet.
  • Durch die Leitung des Sperrmediums vom ersten Wasserschloss zum zweiten Wasserschloss werden auch die oben bezüglich der Vorrichtung angegebenen Vorteile erreicht.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Behandlung mindestens eines Behälters; und
    Figur 2
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Behandlung mindestens eines Behälters in einer weiteren Ausführungsform.
    Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
  • Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zur Behandlung mindestens eines Behälters, umfassend ein Gehäuse 2, welches einen Reinraum 20 umschließt. Das Gehäuse 2 weist einen feststehenden Gehäuseteil 22 sowie einen relativ dazu beweglichen Gehäuseteil 24 auf. Der bewegliche Gehäuseteil 24 ist beispielsweise bei einer Vorrichtung zum kaltaseptischen Abfüllen eines Füllgutes in Behälter in Form eines zusammen mit dem jeweiligen Anlagenteil, beispielsweise einem Rinser, einem Sterilisator, einer Füllmaschine oder einem Verschließer, rotierendes Gehäuseteil, beispielsweise ein Anlagendach. Der feststehende Gehäuseteil 22 ist beispielsweise eine Seitenwand einer solchen Anlage.
  • Zur Abdichtung des feststehenden Gehäuseteils 22 gegenüber dem bewegten Gehäuseteil 24 ist ein erstes Wasserschloss 3 vorgesehen, welches auf einem ersten Niveau N1 angeordnet ist. Weiterhin ist ein zweites Wasserschloss 4 auf einem zweiten Niveau N2 angeordnet. Der Trog 30 des ersten Wasserschlosses 3 und der Trog 40 des zweiten Wasserschlosses 4 sind in dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel an dem feststehenden Gehäuseteil 22 angebracht.
  • In einer Alternative kann auch eine Befestigung des jeweiligen Trogs 30, 40 beziehungsweise des ganzen Wasserschlosses 3, 4 am sich bewegenden Gehäuseteil 24 vorgesehen sein. Eine Aufnahme eines ganzen Wasserschlosses am sich bewegenden Gehäuseteil 24 ist insbesondere dann der Fall, wenn beispielsweise individuelle Behandlungsorgane wie Verschließorgane an dem sich bewegenden Gehäuseteil 24 angeordnet sind und insgesamt mit dem sich bewegenden Gehäuseteil 24 mitrotieren. Die Abdichtung der rotatorischen oder - eine entsprechende Eintauchtiefe eines entsprechenden Schwerts in einen entsprechenden Trog vorausgesetzt - translatorischen Bewegung eines entsprechenden Behandlungsorgans gegenüber einem Gehäusedach kann entsprechend durch ein als ganzes um die Rotationsachse der Vorrichtung 1 mitrotierendes Wasserschloss erreicht werden. Dabei kann bevorzugt ein Vorlauf, eine Drainage und/oder ein Rücklauf beziehungsweise eine Zuleitung oder eine Ableitung für die mitrotierenden Tröge der entsprechenden Wasserschlösser über eine entsprechende Spur eines Mediendrehverteilers zugeführt und/oder abgeführt werden.
  • In der in Figur 1 gezeigten schematischen Darstellung sind nur ein erstes Wasserschloss 3 und ein zweites Wasserschloss 4 gezeigt. Es können jedoch auch mehrere Wasserschlösser vorgesehen sein, je nach der geometrischen Ausbildung der Gesamtvorrichtung. Insbesondere können auch mehrere Wasserschlösser in der nachfolgend beschriebenen Weise miteinander verbunden sein.
  • Das erste Wasserschloss 3 umfasst einen ringförmigen Trog 30, der wenigstens einen Teil eines Anlagenteils konzentrisch zu dessen Rotationsachse umgibt und in welchem ein Sperrmedium 32 aufgenommen ist, welches bis zu einem vorgegebenen Füllniveau h1 aufgefüllt ist. Das Sperrmedium 32 ist beispielsweise Wasser, gereinigtes Wasser und/oder mit einem Desinfektionsmittel und/oder Sterilisationsmittel versetztes Wasser.
  • In das Sperrmedium 32 taucht ein mit dem bewegten Gehäuseteil 24 verbundenes ringförmiges Schwert 34 ein. Das Schwert 34 kann um die Rotationsachse des Anlagenteils rotieren. Durch das Eintauchen des Schwertes 34 in das Sperrmedium 32 wird entsprechend eine gasdichte Abdichtung der sich auf der Innenseite und der Außenseite des Schwertes 34 befindlichen Räume gegeneinander erreicht. Um eine zuverlässige Abdichtung auch bei einer Relativbewegung der Gehäuseteile 22, 24 gegeneinander zu erreichen, muss eine bestimmte Mindestfüllhöhe im Trog 30 erreicht werden, bevorzugt das vorgegebene Füllniveau h1.
  • Das zweite Wasserschloss 4 hat einen im Wesentlichen identischen Aufbau und weist entsprechend ebenfalls einen Trog 40 auf, welcher mit einem Sperrmedium 42 bis zu einem Füllniveau h2 aufgefüllt ist. In das Sperrmedium 42 taucht ein Schwert 44 ein, welches an dem bewegten Gehäuseteil 24 angebracht ist.
  • Das erste Wasserschloss 3 steht mit dem zweiten Wasserschloss 4 über eine Fluidverbindung 5 in direkter Kommunikation. Dabei ist die Fluidverbindung 5 so ausgebildet, dass sie von einem Auslauf 36 des ersten Wasserschlosses 3 zu einem Einlauf 48 des zweiten Wasserschlosses 4 führt. Entsprechend fließt Sperrmedium 32 aus dem ersten Wasserschloss 3 über den Auslauf 36 ab und über die Fluidverbindung 5 zum Zulauf 48 des zweiten Wasserschlosses 4 hin und befüllt das zweite Wasserschloss 4 entsprechend mit dem aus dem ersten Wasserschloss 3 ausgelaufenen Sperrmedium.
  • In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Auslauf 36 des ersten Wasserschlosses 3 als Überlauf ausgebildet, mittels welchem eine einfache Niveauhaltung des Sperrmediums auf dem vorgegebenen Füllniveau h1 erreicht werden kann. Das Sperrmedium 32 aus dem ersten Wasserschloss 3 läuft entsprechend erst dann aus dem als Überlauf ausgebildeten Auslauf 36 aus, wenn es das gewünschte Füllniveau h1 im Trog 30 erreicht hat. Ein Überlaufen des Troges 30 wird auf diese Weise aber auch verhindert, da das Füllniveau die durch den als Überlauf ausgebildeten Auslauf 36 vorgegebene Höhe nicht überschreiten kann.
  • Da das Niveau N1 des ersten Wasserschlosses 3 über dem Niveau N2 des zweiten Wasserschlosses 4 liegt, und insbesondere das Füllniveau h1 des ersten Wasserschlosses 3 über dem gewünschten Füllniveau h2 des zweiten Wasserschlosses 4 liegt, kann durch das Auslaufen des Sperrmediums 32 über den Auslauf 36 des ersten Wasserschlosses 3 eine zuverlässige Befüllung des zweiten Wasserschlosses 4 erreicht werden, ohne dass hierfür eine besondere Steuerung oder Regelung notwendig wäre. Weiterhin kann auch auf eine Pumpe oder eine andere Fördervorrichtung für das Sperrmedium verzichtet werden, die das zweite Wasserschloss 4 direkt versorgt.
  • Das Füllniveau h2 des zweiten Wasserschlosses 4 wird in dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls über einen als Überlauf ausgebildeten Auslauf 46 erreicht, welcher dafür sorgt, dass das Füllniveau eingehalten wird.
  • Das Sperrmedium wird über einen Vorlauf 6 dem entsprechenden Zulauf 38 des ersten Wasserschlosses 3 zugeführt. Über ein Ventil 60 kann der Vorlauf gesteuert werden und über einen Durchflusssensor 70 kann der Strom des Sperrmediums zu dem Zulauf 38 gemessen werden. Hat das Sperrmedium das erste Wasserschloss 3 vollständig so befüllt, dass es über den Auslauf 36 überströmt, fließt es über die Fluidverbindung 5 dem Zulauf 48 des zweiten Wasserschlosses 4 zu. Wenn auch das zweite Wasserschloss 4 vollständig so befüllt ist, dass das Sperrmedium über den Auslauf 46 überläuft, so kann über einen an einem Rücklauf 8 angeordneten Durchflusssensor 72 der Rücklaufstrom detektiert werden. Ein erstes Drainageventil 90 sowie ein zweites Drainageventil 94, auf die weiter unten noch eingegangen wird, sind während des Befüllungsvorganges geschlossen. In einer Verbindungsleitung 7 zwischen dem Auslauf 46 und dem Rücklauf 8 befindet sich ein Absperrventil 80, welches während des Befüllungsvorganges und während des Anlagenbetriebes geöffnet ist. Vorteilhaft mündet die Verbindungsleitung 7 vor dem Durchflusssensor 72 in den Rücklauf 8 ein. Dadurch wird gewährleistet, dass das Sperrmedium auch tatsächlich von dem Durchflusssensor 72 erfasst werden kann.
  • Wenn kein Flüssigkeitsverlust auftritt und beide Wasserschlösser 3, 4 vollständig befüllt sind, entspricht idealer Weise der Zulaufstrom dem Rücklaufstrom. Durch das Vorsehen entsprechender Toleranzen kann hier ein etwaiger Flüssigkeitsverlust, beispielsweise durch Verdampfen oder durch leichtes Verspritzen aufgrund der Relativbewegung der feststehenden Gehäuseteile 22 gegenüber den sich bewegenden Gehäuseteilen 24, ausgeglichen werden. Bei Überschreiten einer gewissen Toleranz jedoch kann ein Alarmsignal ausgegeben werden, derart, dass ein Leck vermutet wird und die Gesamtanlage beispielsweise angehalten wird.
  • Entsprechend wird nach einer vorbestimmten Füllzeit, in welcher sowohl das erste Wasserschloss 3 als auch das zweite Wasserschloss 4 vollständig mit dem Sperrmedium befüllt werden, ein konstanter Volumenstrom im Rücklauf 8 erwartet, welcher im Wesentlichen dem Volumenstrom im Zulauf 6 entspricht.
  • Auf diese Weise lässt sich eine sehr einfache Überwachung beider Wasserschlösser 3, 4 bereits durch Messung des ablaufenden Volumenstroms erreichen.
  • Zur Überwachung, ob beide Wasserschlösser 3, 4 tatsächlich befüllt sind, reicht der Durchflussmesser 72 im Rücklauf 8 vollständig aus. Mittels dieses Durchflussmessers 72 kann festgestellt werden, ob überhaupt ein Flüssigkeitsstrom durch die beiden Wasserschlösser hindurchtritt. Ist dies der Fall, kann angenommen werden, dass beide Wasserschlösser bis zum vorgegebenen Füllniveau h1 beziehungsweise h2 mit dem jeweiligen Sperrmedium befüllt sind, da ansonsten kein Überlauf über den Auslauf 36 beziehungsweise den Auslauf 46 aus dem ersten Wasserschloss 3 beziehungsweise dem zweiten Wasserschloss 4 erfolgen würde.
  • Um dennoch eine genaue Überwachung des Füllstandes des ersten Wasserschlosses 3 sowie des zweiten Wasserschlosses 4 zu ermöglichen, kann am ersten Wasserschloss 3 ein Füllstandsensor 74 und am zweiten Wasserschloss 4 ebenfalls ein Füllstandsensor 76 vorgesehen sein, welche zwar optional sind, aber mittels welchen sich eine genaue Bestimmung des Füllstandes durchführen lässt.
  • Um das erste Wasserschloss 3 sowie das zweite Wasserschloss 4 entleeren zu können, ist weiterhin eine Drainageleitung 9 vorgesehen. Mittels des ersten Drainageventils 90 kann ein sich bevorzugt am tiefsten Teil des Troges 30 des ersten Wasserschlosses 3 befindlicher Abfluss 92 geöffnet werden. Mittels des Drainageventils 94 kann ein sich bevorzugt im tiefsten Punkt des Troges 40 des zweiten Wasserschlosses 4 befindlicher Abfluss 96 geöffnet werden. Durch das Öffnen des ersten Drainageventils 90 lässt sich entsprechend das erste Wasserschloss 3 vollständig von Sperrmedium 32 entleeren und durch Öffnen des zweiten Drainageventils 94 lässt sich analog dazu das zweite Wasserschloss 4 vollständig entleeren. Vorteilhaft kann zuerst das erste Wasserschloss 3 entleert werden, wobei über den Durchflusssensor 72 die vollständige Entleerung erkannt werden kann. Alternativ ist dies an dieser Stelle auch durch eine Leermeldesonde möglich, wenn das Sperrmedium aus dem ersten Wasserschloss 3 vollständig in einen Kanalanschluss (nicht gezeigt) im Rücklauf 8 abgelaufen ist. Während der Entleerung des ersten Wasserschlosses 3 ist das Absperrventil 80 in der Verbindungsleitung 7 geschlossen. Dadurch kann vorteilhaft verhindert werden, dass, bedingt durch den hydrostatischen Druck, abfließendes Sperrmedium aus dem ersten Wasserschloss 3 über die Verbindungsleitung 7 in das zweite Wasserschloss 4 gedrückt wird und dieses zum Überlaufen bringt. Anstelle des Absperrventils 80 kann beispielsweise auch ein Rückschlagventil vorgesehen sein, welches ein Überströmen von Sperrmedium aus dem ersten Wasserschloss 3 in das zweite Wasserschloss 4 über die Verbindungsleitung 7 verhindert. Nach vollständiger Entleerung des ersten Wasserschlosses 3 kann das zweite Drainageventil 94 zur Entleerung des zweiten Wasserschlosses geöffnet werden.
  • Eine Entleerung des oberen Wasserschlosses 3 kann sowohl über den Durchflussmesser 72 überwacht werden, als auch über den Füllstandsensor 74. Eine Entleerung des unteren Wasserschlosses 4 kann entsprechend ebenfalls über den Durchflussmesser 72 beziehungsweise den unteren Füllstandsensor 76 überwacht werden.
  • Der Vorlauf 6 kann in einer bevorzugten Variante so ausgestaltet sein, dass das Sperrmedium über einen oberhalb des Füllniveaus h1 angeordneten Vorratsbehälter zuläuft, so dass entsprechend ein Einbringen des Sperrmediums durch ein einfaches Einlaufen ermöglicht wird. Dies wird beispielsweise über ein oberhalb des oberen Wasserschlosses 3 angeordnetes Verschlussdesinfektionsbecken mit einem entsprechenden Überlauf erreicht. Auf diese Weise kann auch auf ein Pumpen des entsprechenden Sperrmediums verzichtet werden.
  • Der Vorlauf 6 und der Rücklauf 8 können weiterhin in einer Zirkulationsleitung integriert sein, mittels welcher das Sperrmedium in diesem Anlagenbereich oder auch in weiteren Anlagenbereichen zirkuliert. Durch das kaskadierte Durchfließen des Sperrmediums durch das erste Wasserschloss 3 und das zweite Wasserschloss 4 sowie einer beliebigen Anzahl dazwischen angeordneter Wasserschlösser wird so ein Kreislauf ermöglicht. Auf diese Weise wird weiterhin sichergestellt, dass stets optimal aufbereitetes Sperrmedium verwendet wird, welches entsprechend eine optimale Sperrwirkung und Desinfektionswirkung erfüllt.
  • In Figur 2 ist eine weitere Ausgestaltung einer Vorrichtung 1 gezeigt, wobei hier wieder ein einen Reinraum 20 umschließendes Gehäuse 2 vorgesehen ist, welches einen feststehenden Gehäuseteil 22 sowie einen relativ dazu bewegten Gehäuseteil 24 aufweist. Ein erstes Wasserschloss 3 und ein unter diesem angeordnetes zweites Wasserschloss 4 sind vorgesehen, um den feststehenden Gehäuseteil 22 gegenüber dem bewegten Gehäuseteil 24 abzudichten.
  • Der bewegte Gehäuseteil 24 rotiert um eine Rotationsachse R, entlang welcher sich eine feststehende Verteilersäule 220 erstreckt. Um die feststehende Verteilersäule 220 herum rotiert eine Verteilerhülse 240, welche auch zur Lagerung des bewegten Gehäuseteils 24 dienen kann. Am bewegten Gehäuseteil 24 ist weiterhin schematisch ein Behandlungsorgan 10, welches hier schematisch als Verschließorgan gezeigt ist, vorgesehen. Das Behandlungsorgan 10 rotiert zusammen mit dem bewegten Gehäuseteil 24 um die Rotationsachse R. Das Behandlungsorgan 10 selbst führt durch die Pfeile angedeutete rotatorische und translatorische Bewegungen aus, wobei ein Antriebsbereich 12 außerhalb des Reinraums 20 angeordnet ist, und ein Behandlungsbereich 14 innerhalb des Reinraums 20 angeordnet ist. Die Durchführung des rotatorischen und translatorischen Antriebs des Antriebsbereichs 12 zum Behandlungsbereich 14 durch den bewegten Gehäuseteil 24 hindurch wird wiederum durch ein Wasserschloss 100 abgedichtet, wobei ein ringförmiger Trog 110 und ein entsprechendes ringförmiges Schwert 120 vorgesehen sind. Das Wasserschloss 100 liegt auf dem ersten (obersten) Niveau N1, das zweite Wasserschloss 4 auf dem darunter liegenden zweiten Niveau N2 und das erste Wasserschloss 3 auf einem zwischen dem ersten Niveau N1 und dem zweiten Niveau N2 liegenden Niveau.
  • Entsprechend kann in der bereits oben beschriebenen Weise ein Sperrmedium vom obersten Wasserschloss 100 über eine Fluidverbindung 5 kaskadenförmig zum ersten Wasserschloss 3 und dann über eine Fluidverbindung 5 zum zweiten Wasserschloss 4 fließen. Eine eigene Pumpe zum Leiten des Sperrmediums vom obersten Wasserschloss 100 zum ersten Wasserschloss 3 und zum zweiten Wasserschloss 4 ist entsprechend nicht notwendig.
  • Ein Vorlauf 6 zu dem obersten Wasserschloss 100 wird in der feststehenden Verteilersäule 220 zur rotierenden Verteilerhülse 240 geführt, wobei die Übergabe durch eine entsprechende Verteilerspur 246 eines Mediendrehverteilers erreicht wird.
  • Ein Rücklauf 8 wird ebenfalls in der feststehenden Verteilersäule 220 geführt und gelangt vom bewegten Gehäuseteil 24 über eine entsprechende Verteilerspur 248 eines Mediendrehverteilers in die Verteilersäule 220.
  • Die Drainage der Tröge 110, 30, 40 wird - so wie weiter oben beschrieben - über eine Drainageleitung 9 durchgeführt, welche mit entsprechenden, hier nicht gezeigten, Drainageventilen versehen ist. Auch die Drainageleitung 9 wird über eine entsprechende Verteilerspur 249 vom bewegten Gehäuseteil 24 auf die feststehende Verteilersäule 220 übergeben.
    • Bezuaszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung zur Behandlung mindestens eines Behälters
    10
    Behandlungsorgan
    12
    Antriebsbereich
    14
    Behandlungsbereich
    100
    Wasserschloss
    110
    Trog
    120
    Schwert
    2
    Gehäuse
    20
    Reinraum
    22
    feststehender Gehäuseteil
    24
    bewegter Gehäuseteil
    220
    feststehende Verteilersäule
    240
    rotierende Verteilerhülse
    246
    Verteilerspur Vorlauf
    248
    Verteilerspur Rücklauf
    249
    Verteilerspur Drainage
    3
    erstes Wasserschloss
    30
    Trog
    32
    Sperrmedium
    34
    Schwert
    36
    Auslauf
    38
    Zulauf
    4
    zweites Wasserschloss
    40
    Trog
    42
    Sperrmedium
    44
    Schwert
    46
    Auslauf
    48
    Zulauf
    5
    Fluidverbindung
    6
    Vorlauf
    7
    Verbindungsleitung
    70
    Durchflusssensor am Vorlauf
    72
    Durchflusssensor am Rücklauf
    74
    Füllstandsensor
    76
    Füllstandsensor
    8
    Rücklauf
    80
    Absperrventil
    9
    Drainageleitung
    90
    Drainageventil
    92
    Abfluss
    94
    Drainageventil
    96
    Abfluss
    N1
    erstes Niveau
    N2
    zweites Niveau
    h1
    erstes Füllniveau
    h2
    zweites Füllniveau
    R
    Rotationsachse

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zur Behandlung mindestens eines Behälters, bevorzugt zum kaltaseptischen Abfüllen eines Füllgutes in einen Behälter, umfassend ein einen Reinraum (20) umschließendes Gehäuse (2), in welchem die Behandlung des Behälters durchführbar ist, mit einem feststehenden Gehäuseteil (22) und einem relativ zu diesem bewegten Gehäuseteil (24), wobei zur Abdichtung des feststehenden Gehäuseteils (22) gegenüber dem bewegten Gehäuseteil (24) mindestens ein erstes Wasserschloss (3) auf einem ersten Niveau (N1) und ein mindestens zweites Wasserschloss (4) auf einem unter dem ersten Niveau (N1) liegenden zweiten Niveau (N2) vorgesehen sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Fluidverbindung (5) zwischen einem Auslauf (36) des ersten Wasserschlosses (3) und einem Zulauf (48) des zweiten Wasserschlosses (4) besteht, wobei die Vorrichtung (1) derart gestaltet ist, ein Sperrmedium von dem ersten Wasserschloss (3) in das zweite Wasserschloss (4) zu leiten.
  2. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslauf (36) des ersten Wasserschlosses (3) als ein das Füllniveau (h1) des ersten Wasserschlosses (3) vorgebender Überlauf ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslauf (46) des zweiten Wasserschlosses (4) als ein das Füllniveau (h2) des zweiten Wasserschlosses (4) vorgebender Überlauf ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchflusssensor (72) am Auslauf (46) des zweiten Wasserschlosses (4) vorgesehen ist, zur gemeinsamen Überprüfung der Befüllung aller Wasserschlösser (3, 4) und/oder
    vor einem Zulauf (38) des ersten Wasserschlosses (3) ein Durchflusssensor (70) vorgesehen ist, zur Messung eines dem Zulauf (38) des ersten Wasserschlosses (3) zufließenden Sperrmedienstromes.
  5. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Zulauf (38) des ersten Wasserschlosses (3) kommunizierender Vorlauf (6) über einen oberhalb des Niveaus (N1) des ersten Wasserschlosses (3), bevorzugt über dem Füllniveau (h1) des ersten Wasserschlosses (3), angeordneten Sperrmedienspeicher gespeist ist, bevorzugt aus einem Verschlussdesinfektionsbecken.
  6. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorlauf (6) zu einem Zulauf (38) des ersten Wasserschlosses (3), sowie ein Rücklauf (8) von einem Auslauf (46) des zweiten Wasserschlosses (4) in eine Zirkulationsleitung eingebunden sind, und bevorzugt eine Zirkulation des Sperrmediums vom Vorlauf (6) durch das erste Wasserschloss (3), durch die Fluidverbindung (5) und durch das zweite Wasserschloss (4) hindurch zum Rücklauf (8) hin vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drainageleitung (9) vorgesehen ist, welche in Fluidverbindung mit einem bevorzugt am tiefsten Punkt des ersten Wasserschlosses (3) angeordneten Abfluss (92) und an einem tiefsten Punkt des zweiten Wasserschlosses (4) angeordneten Abfluss (96) verbunden ist und bevorzugt über mindestens ein Drainageventil (90, 94) verschlossen ist.
  8. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sperrventil (80) und/oder Rückschlagventil stromabwärts des Auslaufs (46) zumindest des zweiten Wasserschlosses (4) vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Niveau (N1) des ersten Wasserschlosses (3) und dem Niveau (N2) des zweiten Wasserschlosses (4) mindestens ein weiteres Wasserschloss vorgesehen ist, welches über die Fluidverbindung mit dem ersten Wasserschloss (3) und dem zweiten Wasserschloss (4) kommuniziert.
  10. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (5) so ausgebildet ist, dass Sperrmedium die auf den unterschiedlichen Niveaus (N1, N2) angeordneten Wasserschlösser (3, 4) kaskadenförmig durchfließen kann.
  11. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine rotatorische und/oder translatorische Bewegung eines Behandlungsorgans (10) abdichtendes Wasserschloss (100) vorgesehen ist und das erste Wasserschloss (3) und/oder das zweite Wasserschloss (4) mit dem das Behandlungsorgan (10) abdichtende Wasserschloss (100) über die Fluidverbindung (5) kaskadierend verbunden ist,
    und/oder
    das erste Wasserschloss (3) und/oder das zweite Wasserschloss (4) durch ein eine rotatorische und/oder translatorische Bewegung eines Behandlungsorgans (10) abdichtendes Wasserschloss ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorlauf (6), ein Rücklauf (8) und/oder eine Drainage über mindestens eine Verteilerspur (246, 248, 249) eines Mediendrehverteilers an den bewegten Gehäuseteil (24) übergeben wird.
  13. Verfahren zur Behandlung mindestens eines Behälters, bevorzugt zum kaltaseptischen Abfüllen eines Füllgutes in einen Behälter, in einem einen Reinraum (20) umschließenden Gehäuse (2), welches einen feststehenden Gehäuseteil (22) und einen relativ zu diesem bewegten Gehäuseteil (24) aufweist und wobei zur Abdichtung des feststehenden Gehäuseteils (22) gegenüber dem bewegten Gehäuseteil (24) mindestens ein erstes Wasserschloss (3) auf einem ersten Niveau (N1) und ein mindestens zweites Wasserschloss (4) auf einem unter dem ersten Niveau (N1) liegenden zweiten Niveau (N2) vorgesehen sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Fluidverbindung (5) zwischen einem Auslauf (36) des ersten Wasserschlosses (3) und einem Zulauf (48) des zweiten Wasserschlosses (4) besteht, wobei
    ein Sperrmedium von dem ersten Wasserschloss (3) in das zweite Wasserschloss (4) geleitet wird.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrmedium die Wasserschlösser (3, 4) kaskadenförmig durchfließt.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Befüllung aller Wasserschlösser (3, 4) über einen Durchflusssensor (72) am Auslauf (46) des zweiten Wasserschlosses (4) überprüft wird.
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