EP3083087B1

EP3083087B1 - Reinigungsvorrichtung sowie verfahren zum reinigen von behältern

Info

Publication number: EP3083087B1
Application number: EP14805843.1A
Authority: EP
Inventors: Gernot Haas; Olaf Muszinski; Felix Wagner
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2034-11-27
Also published as: DE102013114383B4; US10252301B2; US20160318076A1; EP3083087A1; DE102013114383A1; ES2890674T3; WO2015090888A1; PL3083087T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen von Mehrwegfässern gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Verfahren zum Reinigen von Mehrwegfässern gemäß Patentanspruch 16
Mehrwegfässer, auch als KEG bezeichnet, sind in der Getränkeindustrie hinreichend bekannt. Derartige Mehrwegfasser werden nach der Entnahme des flüssigen Füllgutes einem Reinigungsprozess unterzogen, um diese gereinigten Mehrwegfässer erneut mit einem flüssigen Füllgut befüllen zu können. Dabei werden vor einer Neubefüllung des Mehrwegfasses zunächst noch im Fass enthaltende Produktereste entleert und anschließend das Mehrwegfass, insbesondere der Innenraum des Mehrwegfasses, gereinigt. Das verwendete Reinigungsverfahren kann insbesondere eine sogenannte CIP-Reinigung (cleaning in place) sein.
Während der Reinigung sind mehrere Entleerungsschritte vonnöten, bei denen Produktreste, Reinigungs- oder Spülflüssigkeiten aus dem Innenraum des Mehrwegfasses abgeführt werden müssen. Dabei ist es üblich, dass die Entleerungsschritte unterstützt durch Druckluft erfolgen. Hierbei wird zur Entleerung der Innenraum des Mehrwegfasses mit Druckluft beaufschlagt oder vorgespannt und die im Innenraum des Mehrwegfasses enthaltene Flüssigkeit ausgetrieben.
Die Druckschrift DE 199 33 376 C2 offenbart eine Vorrichtung zur Reinigung von Gebinden, insbesondere von Kegs. Die Vorrichtung weist einen Reinigungskopf auf, der mit einer Ventilanordnung des Kegs verbindbar ist, um den Innenraum des Kegs zu reinigen. Zur Ausbringung von Reinigungsmedien aus dem Keg-Innenraum ist eine Absaugpumpe vorgesehen.
Die Druckschrift DE 36 02 209 C2 offenbart eine Vorrichtung zum Innenreinigen von Fässern. Die Vorrichtung weist einen Reinigungskopf zum Anschluss der Fassarmatur des zu reinigenden Fasses auf, mittels dem die Reinigungsmedien in den Fassinnenraum eingebracht bzw. aus diesem ausgetragen werden können. In der Zuführungs- bzw. Abführungsleitung für die Reinigungsflüssigkeit ist eine Strahlpumpe vorgesehen, mittels der die Reinigungsmedien aus dem Fass abgesaugt werden können.
Zuletzt offenbart die Druckschrift EP 0 237 188 A1 ein Verfahren zur Reinigung von Kegs. Bei diesem Verfahren erfolgt ebenfalls ein Einbringen von Reinigungsflüssigkeit über einen Behandlungskopf in den Innenraum des Kegs. Zur verbesserten Reinigung des Kegs im Bereich der Armatur ist eine Pumpe vorgesehen, mittels der Reinigungsflüssigkeit stoßweise in den Fassinnenraum eingebracht bzw. abgesaugt wird.
Nachteilig am aufgezeigten Stand der Technik ist, dass Druckluft häufig nur mit einem bestimmten, fest vorgegebenen Betriebsdruck an der Reinigungsvorrichtung zur Verfügung steht, die häufig nur ein unzureichendes, zeitaufwändiges Austreiben der im Mehrwegfass enthaltenen Flüssigkeit ermöglicht. Zudem ist der energetische Wirkungsgrad des aus dem Stand der Technik bekannten druckluftbasierten Förderprinzips gering.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, eine zeitoptimierte Entleerung des Innenraums des zu reinigenden Mehrwegfasses mit verbessertem energetischem Wirkungsgrad bereitzustellen. Die Aufgabe wird ausgehend von den
Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 16 jeweils durch deren kennzeichnende Merkmale gelöst.
Die Erfindung bezieht sich zunächst auf eine Vorrichtung zum Reinigen von Mehrwegfässern umfassend zumindest einen Behandlungskopf, der mit einer Ventileinrichtung eines Mehrwegfasses verbindbar ist, die eine mit einem im Innenraum des Mehrwegfasses verlaufenden Zentralrohr verbundene erste Öffnung und eine unmittelbar mit dem Innenraum des Mehrwegfasses verbundene zweite Öffnung aufweist. Der Behandlungskopf ist dabei zum Zuführen von Fluiden, insbesondere Reinigungs- und Spülmedien in den Innenraum des zu reinigenden Mehrwegfasses und zum anschließenden Abführen der Fluide aus dem Mehrwegfass ausgebildet. Der Behandlungskopf ist dabei zumindest zeitweise mit einer Pumpeinrichtung verbunden ist, mittels der ein Absaugen der Fluide aus dem Innenraum des Mehrwegfasses erfolgt.
Der wesentliche Vorteil der Reinigungsvorrichtung besteht darin, dass mittels der Pumpeinrichtung eine zeitoptimierte Entleerung des Mehrwegfasses bei verbessertem energetischem Wirkungsgrad erreicht wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Pumpeinrichtung saugseitig mit der zweiten Öffnung der Ventileinrichtung verbunden. Dadurch lassen sich Fluide, die über die erste Öffnung der Ventileinrichtung in den Innenraum des Mehrwegfasses eingebracht wurden, durch den von der Pumpe erzeugten Unterdruck aus dem Innenraum abführen. Die zweite Öffnung ist dabei unmittelbar an der oberen Deckfläche des Mehrwegfasses vorgesehen, so dass sich die Öffnung in einer Überkopfstellung, in der sich das Mehrwegfass während des Reinigungsprozesses befindet, am untersten Punkt des Mehrwegfasses befindet und damit eine völlige Restentleerung möglich ist. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Behandlung in einer Normalstellung erfolgt, bei der die Ventileinrichtung oben zu liegen kommt. Dabei ist die Pumpeinrichtung saugseitig mit der ersten Öffnung der Ventileinrichtung verbunden, so dass über das Zentralrohr eine Absaugung der Fluide erfolgen kann. Die Zuführung der Reinigungsfluide in den Innenraum des Mehrwegfasses kann dabei über die zweite Öffnung erfolgen. Weiterhin alternativ ist es möglich, die Pumpeinrichtung saugseitig zumindest zeitweise gleichzeitig mit der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung der Ventileinrichtung zu verbinden oder intermittierend wechselnd mit der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung der Ventileinrichtung zu verbinden. Dadurch kann ebenfalls eine beschleunigte Entleerung des Mehrwegfasses bewirkt werden.
Bevorzugt sind Mittel zur Steuerung der Saugleistung der Pumpeinrichtung vorgesehen. Diese Mittel können elektronische Mittel, beispielsweise elektronische Steuereinheiten oder auch mechanische Steuermittel sein. Vorzugsweise kann über die Steuermittel der Volumenstrom der aus dem Mehrwegfass abgeführten Flüssigkeiten geregelt werden. Zur Saugleistungssteuerung können Durchflussmesseinrichtungen oder Druckmesseinrichtungen vorgesehen sein, durch die Messgrößen (z.B. Druck, Volumendurchfluss, Massendurchfluss) ermittelt werden, die als Eingangsgrößen für die Saugleistungssteuerung verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich ist eine Zeitsteuerung möglich.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Mittel zur Steuerung der Saugleistung der Pumpeinrichtung durch ein zwischen dem Behandlungskopf und der Pumpeinrichtung vorgesehenes Steuerventil gebildet. Alternativ kann ein der Pumpeinrichtung ein Frequenzumsetzer zugeordnet sein, mittels dem die elektrische Leistung der Pumpeinrichtung regelbar ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind mehrere Behandlungsköpfe vorgesehen, die mit einer gemeinsamen Pumpeinrichtung verbunden sind. Damit kann mit reduziertem Anlagenaufwand eine effektive Entnahme von Fluiden aus mehreren Mehrwegfässern erreicht werden, die beispielsweise an unterschiedlichen Behandlungsstationen der Reinigungsvorrichtung angeordnet sind. Alternativ können auch mehrere Behandlungskopfgruppen mit jeweils mehreren Behandlungsköpfen vorgesehen sein, wobei jeder Behandlungskopfgruppe eine separate Pumpeinrichtung zugeordnet ist, d.h. jeweils eine Pumpeinrichtung ist mit sämtlichen Behandlungsköpfen einer Behandlungskopfgruppe verbunden.
Die Pumpeinrichtung ist druckseitig mit einer Ventilanordnung umfassend eine Vielzahl von parallel angeordneten Ventilen zur Separierung der einzelnen Fluide und/oder Reinigungs- und Spülmedien verbunden. Diese Ventile können derart bedarfsgerecht angesteuert werden, dass lediglich eines dieser Ventile zu einem bestimmten Zeitpunkt geöffnet ist, und zwar dasjenige, das mit einer Sammelleitung oder einem Sammelraum für eine bestimmte Flüssigkeit verbunden ist, die zu diesem Zeitpunkt durch die Pumpeinrichtung gefördert wird. Beim Wechsel von einer ersten Flüssigkeit, die in einem ersten Behandlungsschritt verwendet wird, zu einer zweiten Flüssigkeit, die in einem darauf folgenden Behandlungsschritt verwendet wird, kann eine Umschaltung der Ventilzustände erfolgen, d.h. ein zuvor geöffnetes Ventil wird geschlossen und ein anderes Ventil wird geöffnet. Damit können Mischphasen, bei denen unterschiedliche Fluide, beispielsweise unterschiedliche Reinigungs- und Spülmittel miteinander vermischt werden, minimiert werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind mehrere Behandlungsköpfe vorgesehen, die jeweils mit einer separaten, ihr zugeordneten Pumpeinrichtung verbunden sind. Damit lässt sich eine weitere Zeitoptimierung bei der Entleerung der Mehrwegfässer erreichen. In diesem Fall kann jeder Pumpeinrichtung jeweils eine separate Ventilanordnung bestehend aus mehreren parallel angeordneten Ventilen zur Separierung der einzelnen Fluide und/oder Reinigungs- und Spülmedien zugeordnet sein. Damit können die an jeder Behandlungsstation der Reinigungsvorrichtung aus den jeweiligen Mehrwegfässern abgeführten Fluide jeweils durch die dieser Behandlungsstationen zugeordnete Ventilanordnung separiert werden, was zu einer verbesserten Trennung der einzelnen Fluide führt.
Die erste Öffnung ist über den Behandlungskopf mit einer Einrichtung zur Bereitstellung unterschiedlicher Fluide, insbesondere Reinigungs- und Spülmedien verbunden. Über diese Einrichtung können verschiedene Reinigungsfluide, beispielsweise zur Reinigung verwendete Säuren, Laugen, Desinfektionsmittel oder auch Wasser, insbesondere Kaltwasser, Heißwasser oder Wasserdampf in den Innenraum des Mehrwegfasses eingebracht werden. Der Einrichtung sind
mehrere Ventile zugeordnet, über die die unterschiedlichen Fluide in Abhängigkeit vom jeweiligen Behandlungsschritt gesteuert zuführbar sind.
Vorzugsweise ist die erste Öffnung über den Behandlungskopf zumindest zeitweise mit einer Einrichtung zur Bereitstellung eines unter Druck stehenden, gasförmigen Mediums verbunden. Das unter Druck stehende, gasförmige Medium kann beispielsweise Druckluft, insbesondere sterile Druckluft aber auch ein in Inertgas, beispielsweise CO2, sein. Damit kann der Innenraum des Mehrwegfasses mit einem Überdruck vorgespannt werden, der zu einer weiterhin verbesserten Ausbringung der im Innenraum des Mehrwegfasses aufgenommenen Flüssigkeit führt.
Besonders bevorzugt ist die Reinigungsvorrichtung derart ausgebildet, dass eine Entleerung des Mehrwegfasses durch Absaugung der Reinigungs- und Spülmedien über die zweite Öffnung unter gleichzeitiger Beaufschlagung des Mehrwegfasses mit einem unter Druck stehenden, gasförmigen Medium an der ersten Öffnung erfolgt. Durch das gleichzeitige Vorspannen des Innenraums des Mehrwegfasses mit dem unter Druck stehenden gasförmigen Medium und das Absaugen durch die Pumpeinrichtung kann ein äußerst effektives Entleeren des Mehrwegfasses mit hohem energetischem Wirkungsgrad erreicht werden. Alternativ kann aber auch eine Entleerung des Mehrwegfasses durch Absaugung der Reinigungs- und Spülmedien über die erste Öffnung unter gleichzeitiger Beaufschlagung des Mehrwegfasses mit einem unter Druck stehenden, gasförmigen Medium an der zweiten Öffnung erfolgen. Dabei befindet sich das Mehrwegfass vorzugsweise in Normalstellung, d.h. die die erste und zweite Öffnung aufweisende Ventileinrichtung ist oberhalb des Bodenabschnitts des Mehrwegfasses angeordnet. Weiterhin alternativ kann die Entleerung des Mehrwegfasses durch Absaugen der Reinigungs- und Spülmedien und die Druckbeaufschlagung des Mehrwegfasses mit einem unter Druck stehenden, gasförmigen Medium über die gleiche Öffnung, d.h. die erste oder zweite Öffnung, erfolgen, und zwar in zeitlich aufeinanderfolgenden Behandlungsschritten.
Weiterhin ist die Pumpeinrichtung über eine Kurzschlussleitung mit einer die Fluide zuführenden Ventileinrichtung verbindbar. Durch diese Kurzschlussleitung, die die Ventileinrichtung durch Bildung eines Bypasses überbrückt, können die Rohre gezielt entleer und/oder durch Zuleitung eines flüssigen und/oder gasförmigen Fluids gereinigt werden.
Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Verfahren zum Reinigen von Mehrwegfässern mittels einer Vorrichtung umfassend zumindest einen Behandlungskopf, der mit einer Ventileinrichtung eines Mehrwegfasses verbunden wird, die eine mit einem im Innenraum des Mehrwegfasses verlaufenden Zentralrohr verbundene erste Öffnung und eine unmittelbar mit dem Innenraum des Mehrwegfasses verbundene zweite Öffnung aufweist, wobei über den Behandlungskopf Fluide, insbesondere Reinigungs- und Spülmedien in den Innenraum des zu reinigenden Mehrwegfasses zugeführt und nach dem Reinigungsund Spülvorgang aus dem Mehrwegfass wieder abgeführt werden. Dabei ist der Behandlungskopf zumindest zeitweise mit einer Pumpeinrichtung verbunden, mittels der die Fluide aus dem Innenraum des Mehrwegfasses abgesaugt werden.
Bevorzugt wird die Saugleistung der Pumpeinrichtung durch ein zwischen dem Behandlungskopf und der Pumpeinrichtung vorgesehenes Steuerventil gesteuert. Alternativ kann eine die Pumpleistung der Pumpeinrichtung durch eine Frequenzregelung gesteuert werden. Beispielsweise steuert die Frequenzregelung die Pumpeinrichtung unter Berücksichtigung von Messwerten (z.B. Fluiddruck, Fluiddurchfluss) und/oder zeitgesteuert an.
Weiterhin werden die Fluide, insbesondere Reinigungs- und Spülmedien durch eine Vielzahl von parallel angeordneten, druckseitig mit der Pumpeinrichtung verbundenen Ventilen separiert.
Besonders bevorzugt sind an der Reinigungsvorrichtung mehrere Behandlungsköpfe vorgesehen, wobei zwei oder mehrere Behandlungsköpfe mit einer gemeinsamen Pumpeinrichtung verbunden werden oder wobei sämtlichen Behandlungsköpfen jeweils eine separate Pumpeinrichtung zugeordnet ist. Letzteres kann zur Sicherstellung einer optimalen Anlagenleistung notwendig sein.
In einem weiteren besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Innenraum des Mehrwegfasses zumindest zeitweise gleichzeitig über die erste Öffnung mit einem unter Druck stehenden, gasförmigen Medium und über die zweite Öffnung mit von der Pumpeinrichtung bereitgestelltem Unterdruck zur Entleerung des Innenraums des Mehrwegfasses beaufschlagt.
Der Ausdruck "im Wesentlichen" bzw. "etwa" bzw. "ca." bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom 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 Ausführungsbeispielen näher erläutert, es zeigen:

Figur 1: in vereinfachter Darstellung eine Reinigungsvorrichtung;
Figur 2: in vereinfachter Darstellung und im Vertikalschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung mit mehreren Behandlungsköpfen;
Figur 3: in vereinfachter Darstellung eine Reinigungsvorrichtung mit einer Einrichtung zum Separieren der Reinigungsmedien; und
Figur 4: in vereinfachter Darstellung eine Reinigungsvorrichtung mit mehreren Behandlungsköpfen und mit Einrichtungen zum Separieren der Reinigungsmedien.
Figur 5: in vereinfachter Darstellung einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung mit mehreren Einrichtungen zum Separieren der Reinigungsmedien und einer Bypass-Leitung.

In Figur 1 ist eine Reinigungsvorrichtung 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Reinigungsvorrichtung 1 dient der Reinigung von Mehrwegfässern 2, auch unter der Bezeichnung KEG bekannt, die nach der Entnahme des darin enthaltenen flüssigen Füllgut gereinigt und anschließend erneut mit einem flüssigen Füllgut befüllt werden. Derartige Mehrwegfässer 2 besitzen in bekannter Weise an einer Stirnseite, insbesondere an ihrer Oberseite eine Ventileinrichtung 4, auch als KEG -Fitting bezeichnet. Diese Ventileinrichtung 4 bildet zwei wiederverschließbare Öffnungen 5, 6 aus, von denen eine erste Öffnung 5 achsgleich mit der Mittelhochachse MHA des Mehrwegfasses 2 angeordnet ist und mit einem freien Ende eines rohrförmig ausgebildeten Zentralrohrs 2.2 in Verbindung steht, das im Inneren des Mehrwegfasses 2 achsgleich mit der Mittelhochachse MHA angeordnet ist und an seinem dem Boden des Mehrwegfasses 2 gegenüberliegenden Ende offen ausgebildet ist. Die weitere zweite Öffnung 6 ist als ringförmige, die erste Öffnung 5 bzw. das Zentralrohr 2.2 umschließende Öffnung ausgebildet und ist unmittelbar, d.h. ohne dazwischen angeordnete Rohrabschnitte oder sonstige Einrichtungen, mit dem Innenraum 2.1 des Mehrwegfasses 2 verbunden. Die Ventileinrichtung 4 ist als selbstschließende Ventileinrichtung ausgebildet, die zum Reinigen und/oder Füllen des Mehrwegfasses 2 geöffnet werden kann.
Wie in Figur 1 gezeigt, wird das zu reinigende Mehrwegfass 2 in einer ÜberkopfStellung, d.h. mit nach unten weisender Ventileinrichtung 4 auf eine Behandlungsstation der Reinigungsvorrichtung 1 aufgesetzt. Dabei wird die Ventileinrichtung 4 des Mehrwegfasses 2 auf einem an der Behandlungsstation vorgesehenen Behandlungskopf 3 angeordnet, so dass dieser die Ventileinrichtung 4 entriegelt und die erste und zweite Öffnung 5, 6 geöffnet werden.
Der Behandlungskopf 3 weist einen ersten Kupplungsabschnitt 3.1 auf, der zur fluiddichten Verbindung mit der in der Ventileinrichtung 4 vorgesehenen ersten Öffnung 5 ausgebildet ist sowie einen zweiten Kupplungsabschnitt 3.2, der zur Herstellung einer fluiddichten Verbindung mit der zweiten Öffnung 6 in der Ventileinrichtung 4 ausgebildet ist. Durch die beiden Kupplungsabschnitte 3.1, 3.2 werden im Behandlungskopf 3 2 voneinander getrennte Fluidkanäle gebildet, und zwar ein erster Fluidkanal 3.3, der zumindest abschnittsweise achsgleich mit der Mittelhochachse MHA des Mehrwegfasses 2 und damit achsgleich mit dem Zentralrohr 2.2 verläuft, und einen zweiten Fluidkanal 3.4, der zumindest abschnittsweise den ersten Fluidkanal 3.3 umfangsseitig umschließend ausgebildet ist. Dadurch lassen sich durch die voneinander getrennten Fluidkanäle 3.3, 3.4 gleichzeitig über die erste Öffnung 5 ein Reinigungs- bzw. Spülmedium in den Innenraum 2.1 des Mehrwegfasses 2 einbringen und über die zweite Öffnung 6 nach dem Reinigungs- bzw. Spülvorgang wieder entnehmen und geeignet abführen.
Über den ersten Fluidkanal 3.3 werden vorzugsweise die zum Reinigen des Mehrwegfasses 2 verwendeten Reinigungs- und Spülmedien in den Innenraum 2.1 des Mehrwegfasses 2 eingebracht. Dazu ist der Fluidkanal 3.3 mit einer Versorgungsleitung 11 verbunden, an der eine Versorgungseinrichtung für Reinigungs- und Spülmedien 10 angeschlossen ist. Vorzugsweise werden an einer an die Versorgungsleitung 11 angeschlossenen Verzweigungsstelle 11.1 mehrere Reinigungs- und/oder Spülmedien bereitgestellt, und zwar vorzugsweise jeweils über eine Ventileinrichtung 11.2, so dass ein zeitlich gesteuertes und mengengesteuertes Zuführen der einzelnen Reinigungs- und/oder Spülmedien erfolgen kann. Unter Reinigungs- und Spülmedien im Sinne der Erfindung werden insbesondere Laugen, Wasser - insbesondere Heißwasser, Kaltwasser oder Wasserdampf - Desinfektionsmittel aber auch gasförmige Medien, beispielsweise CO2, Druckluft, sterile Druckluft oder Atmosphärenluft verstanden.
Des Weiteren kann an die Versorgungsleitung 11 nach dem Reinigungs- und Spülvorgang ein flüssiges Füllgut in das gereinigten Mehrwegfass 2 eingebracht werden, so dass die Vorrichtung 1 neben der Reinigung des Mehrwegfasses 2 auch gleichzeitig zu dessen Neubefüllung verwendet werden kann.
An den zweiten Kupplungsabschnitt 3.2 bzw. den dadurch gebildeten zweiten Fluidkanal 3.4 ist eine Leitung 12 angeschlossen, die den zweiten Fluidkanal 3.4 mit einer Pumpeinrichtung 7 verbindet. Dabei wird vorzugsweise die Saugseite der Pumpeinrichtung 7 mit dem zweiten Fluidkanal 3.4 verbunden, so dass durch die Pumpeinrichtung 7 im Innenraum 2.1 des Mehrwegfasses 2 enthaltene Flüssigkeit, insbesondere die zur Reinigung des Innenraums 2.1 verwendeten Reinigungsund/oder Spülmedien, aber auch im Innenraum 2.1 noch vorhandene Füllgutreste abgesaugt werden können. Die Druckseite der Pumpeinrichtung 7 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Ablauf 13 verbunden, über den die aus dem Innenraum 2.1 über den Flüssigkeitskanal 3.4 und die Leitung 12 abgeführten Flüssigkeiten abfließen können.
Die Pumpeinrichtung 7 kann durch jegliche zur Förderung von Flüssigkeiten geeignete Pumpen, insbesondere Kolbenpumpen, Exzenterpumpen, Schieberpumpen, Vakuumpumpen etc. gebildet werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung einer Membranpumpe, insbesondere eine elektrisch betriebene Membranpumpe.
Im zweiten Fluidkanal kann vorzugsweise eine Messeinrichtung 14 zur Ermittlung eines vom Flüssigkeitsniveau innerhalb des zweiten Fluidkanal 3.4 abhängigen Messignals vorgesehen sein. Die Messeinrichtung 14 kann dabei vorzugsweise durch eine Niveausonde, einen Flüssigkeitssensor oder einen Drucksensor gebildet werden. Auch Kombinationen dieser Messeinrichtungen sind möglich. Mittels des durch die Messeinrichtung 14 ermittelten Messignals ist es möglich, die Pumpeinrichtung 7 in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsniveau innerhalb des zweiten Flüssigkeitskanal 3.4 anzusteuern.
Ferner können Mittel zur Steuerung der Pumpleistung der Pumpeinrichtung 7 vorgesehen sein. Diese Steuerungsmittel können insbesondere durch ein Steuerventil 8 gebildet sein, das in der Leitung 12 zwischen dem Behandlungskopf 3 und der Pumpeinrichtung 7 angeordnet ist. Das Steuerventil 8 kann hierbei insbesondere zur Regelung des Volumenstroms durch die Leitung 12 ausgebildet sein. Somit lässt sich mit dem Steuerungsventil 8 der Volumenstrom der durch die Pumpeinrichtung 7 aus dem Innenraum 2.1 des Mehrwegfasses 2 abgesaugten Flüssigkeit steuern. Alternativ ist auch eine Frequenzregelung der Pumpeinrichtung 7 mittels eines Frequenzumrichters möglich.
Die Innenreinigung des Mehrwegfasses 2 kann insbesondere derart durchgeführt werden, dass nach dem Aufbringen des Mehrwegfasses 2 ein Entleerungsschritt vollzogen wird, bei dem noch im Mehrwegfass 2 enthaltenes Restfüllgut über den zweiten Fluidkanal 3.4 abgeführt wird. Anschließend kann eine Vorreinigung des Innenraums 2.1 des Mehrwegfasses 2 mit Kaltwasser oder Heißwasser erfolgen. Anschließend kann der Innenraum 2.1 mit einem oder mehreren Reinigungsmitteln beispielsweise Laugen und oder Säuren gereinigt werden. Dabei können Zwischenspülschritte zwischen den einzelnen Reinigungsschritten vollzogen werden. Daran anschließend kann optional eine Desinfektion des Innenraums 2.1 mit einem Desinfektionsmittel durchgeführt werden. Zuletzt erfolgt eine Spülung des Innenraums 2.1 mit Wasser, so dass noch im Innenraum 2.1 enthaltene Reste einen Reinigungs- bzw. Desinfektionsmitteln entfernt werden.
Um das Abführen der Fluide über den zweiten Fluidkanal 3.4 weiterhin zu beschleunigen, kann durch die Versorgungseinrichtung 10 ein unter Druck stehendes gasförmiges Fluid insbesondere Druckluft, besonders bevorzugt sterile Druckluft bereitgestellt werden. Dieses Fluid kann über die Versorgungsleitung 11, den ersten Fluidkanal 3.3 sowie das mit diesem Fluidkanal verbundene Zentralrohr 2.2 in den Innenraum 2.1 des Mehrwegfasses 2 eingebracht werden, so dass der Druck innerhalb des Mehrwegfasses 2 über den Atmosphärendruck ansteigt. Vorzugsweise erfolgt dieses Zuführen des unter Druck stehenden gasförmigen Fluids zeitgleich mit dem Betrieb der Pumpeinrichtung 7, so dass insgesamt ein wesentlich beschleunigtes Ausbringen der im Innenraum 2.1 enthaltenen Flüssigkeiten bewirkt wird. Ebenso ist es möglich, dass in aufeinanderfolgenden Zeitschritten über denselben Fluidkanal 3.3, 3.4 zunächst eine Druckbeaufschlagung des Innenraums 2.1 des Mehrwegfasses 2 erfolgt und anschließend über denselben Fluidkanal 3.3, 3.4 die Absaugung des Reinigungsfluids erfolgt.
In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Reinigungsvorrichtung 1 gezeigt. Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede zu der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung erläutert. Im Übrigen gelten die vorstehenden Erläuterungen auch für dieses zweite Ausführungsbeispiel.
Die Reinigungsrichtung 1 gemäß Figur 2 weist mehrere Behandlungsstationen auf, wobei jede Behandlungsstation einen Behandlungskopf 3, 3' umfasst. Die Behandlungsstationen können dabei beispielsweise an einem umlaufenden Maschinenteil bzw. einem Rotor ausgebildet sein. Die ersten Fluidkanäle 3.3 der Behandlungsköpfe 3, 3' sind jeweils an eine Versorgungseinrichtung 10 angeschlossen, über die die Reinigungs- und Spülmedien bzw. andere Fluiden zur Verfügung gestellt werden. Dabei sind vorzugsweise den einzelnen Behandlungsstationen unterschiedliche Ventileinrichtungen 11.2, 11.2' zugeordnet, so dass die einzelnen Behandlungsstationen unabhängig voneinander mit Reinigungs- und Spülmedien bzw. andere Fluiden versorgt werden können.
Die zweiten Fluidkanäle 3.4 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer einzigen Pumpeinrichtung 7 verbunden, d.h. die Pumpeinrichtung 7 dient der Absaugung von Flüssigkeiten aus mehreren Mehrwegfässern 2, 2', die an unterschiedlichen Behandlungsköpfen 3, 3' bzw. an unterschiedlichen Behandlungsstationen der Reinigungsvorrichtung 1 angeordnet sind. Jedem Behandlungskopf 3, 3' kann hierbei ein Steuerventil 8, 8' zugeordnet sein, so dass die an der jeweiligen Behandlungsstation wirkende Saugleistung individuell steuerbar ist.
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Reinigungsvorrichtung 1, bei dem in Abwandlung vom Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 die Pumpeinrichtung 7 druckseitig mit einer Einrichtung zur Separierung der von dem Innenraum 2.1 des Mehrwegfasses 2 abgesaugten Flüssigkeiten verbunden ist. Vorzugsweise wird die Einrichtung zur Separierung der abgesaugten Flüssigkeiten durch eine Ventilanordnung 9 gebildet, die mehrere steuerbare Ventile aufweist. Ein erstes Ventil ist beispielsweise zum gesteuerten Abführen einer ersten Lauge, ein zweites Ventil zum gesteuerten Abführen einer zweiten Lauge, ein drittes Ventil zum gesteuerten Abführen eines Restfüllgutes und ein viertes Ventil zum gesteuerten Abführen von Restmedien vorgesehen. Die Ventile Ventilanordnung 9 der werden in Abhängigkeit von der Stellung der jeweiligen Ventile der Ventileinrichtung 11.2 angesteuert, und zwar insbesondere derart, dass stets lediglich eines der Ventile geöffnet ist, nämlich dasjenige, das dem Medium zugeordnet ist, dessen Absaugung aus dem Mehrwegfass 2 zum gegenwärtigen Zeitpunkt erfolgt. Dadurch können die abgesaugten Flüssigkeiten voneinander getrennt abgeführt, gesammelt, gegebenenfalls wiederverwendet, beispielsweise durch eine Führung in einem Fluidkreislauf, und gegebenenfalls wieder aufbereitet werden.
Figur 4 zeigt in Abwandlung vom Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 eine Reinigungsvorrichtung 1 mit mehreren Behandlungsstationen, wobei jeweils eine Einrichtung zur Separierung der von den Mehrwegfässern 2, 2' abgesaugten Flüssigkeiten vorgesehen ist, um eine effektive Trennung der abgesaugten Flüssigkeiten zu erreichen. Der gesamte Reinigungsvorgang eines Mehrwegfasses 2 umfasst typischerweise mehrere Behandlungsschritte und die sich an den einzelnen Behandlungsstationen zu einem bestimmten Zeitpunkt vollziehenden Behandlungsschritte sind unterschiedlich, so dass auch unterschiedliche Flüssigkeiten aus den jeweiligen Mehrwegfässern 2, 2' abgesaugt werden. Um zu vermeiden, dass beim Absaugen durch eine einzige Pumpeinrichtung die aus den einzelnen Behandlungsstationen geförderten Flüssigkeiten vermischt werden, so dass eine effektive Trennung unmöglich wird, ist jedem Behandlungskopf 3, 3' eine diesem zugeordnete Pumpeinrichtung 7, 7' sowie eine Einrichtung zur Trennung der Flüssigkeiten, d.h. jeweils eine separate Ventilanordnung 9, 9' vorgesehen. Die Ventile der einzelnen Ventilanordnungen 9, 9' können damit in Abhängigkeit der an der jeweiligen Behandlungsstation durch die Pumpeinrichtung 7, 7' geförderten Flüssigkeit angesteuert werden. Anschließend können die separierten Flüssigkeiten Sammeleinrichtungen bzw. Aufbereitungseinrichtungen zugeführt werden, die für alle Behandlungsstationen gemeinsam vorgesehen sind.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 1 ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3. Der wesentliche Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 besteht darin, dass eine Bypass-Leitung 15 vorgesehen ist, die zur Kopplung der Versorgungsleitung 11 mit der Saugseite der Pumpeinrichtung 7 vorgesehen ist. Insbesondere kann gesteuert über Steuerventile 16, 17 und das Steuerventil 8 eine Überbrückung des Behandlungskopfs 3 bewirkt werden, d.h. durch die Bypass-Leitung 15 kann eine direkte Kopplung der Versorgungsleitung 11 mit der Pumpeinrichtung 7 bewirkt werden. Dadurch ist eine direkte gesteuerte Entleerung bzw. Reinigung der Versorgungsleitungen 11, 12 bzw. der Pumpeinrichtung 7 möglich.

Bezugszeichenliste

1: Reinigungsvorrichtung
2, 2': Mehrwegfass
2.1: Innenraum
2.2: Zentralrohr
3, 3': Behandlungskopf
3.1: erster Kupplungsabschnitt
3.2: zweiter Kupplungsabschnitt
3.3: erster Fluidkanal
3.4: zweiter Fluidkanal
4: Ventileinrichtung
5: erste Öffnung
6: zweite Öffnung
7, 7': Pumpeinrichtung
8, 8': Steuerventil
9, 9': Ventilanordnung
10: Versorgungseinrichtung für Reinigungs- und Spülmedien
11: Versorgungsleitung
11.1: Verzweigungsstelle
11.2, 11.2': Ventileinrichtung
12: Leitung
13: Ablauf
14, 14': Messeinrichtung
15: Bypass-Leitung
16, 17: Steuerventil

MHA: Mittelhochachse

Claims

Vorrichtung zum Reinigen von Mehrwegfässern (2) umfassend zumindest einen Behandlungskopf (3), der mit einer Ventileinrichtung (4) eines Mehrwegfasses (2) verbunden ist, die eine mit einem im Innenraum (2.1) des Mehrwegfasses (2) verlaufenden Zentralrohr (2.2) verbundene erste Öffnung (5) und eine unmittelbar mit dem Innenraum (2.1) des Mehrwegfasses (2) verbundene zweite Öffnung (6) aufweist, wobei der Behandlungskopf (3) zum Zuführen von Fluiden- insbesondere Reinigungsund Spülmedien in den Innenraum (2.1) des zu reinigenden Mehrwegfasses (2) und zum Abführen der Fluide aus dem Mehrwegfass (2) ausgebildet ist, wobei der Behandlungskopf (3) zumindest zeitweise mit einer Pumpeinrichtung (7) verbunden ist, mittels der ein Absaugen der Fluide aus dem Innenraum (2.1) des Mehrwegfasses (2) erfolgt, wobei die erste Öffnung (5) über den Behandlungskopf (3) mit einer Einrichtung (10) zur Bereitstellung unterschiedlicher Fluide, insbesondere Reinigungs- und Spülmedien verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (7) über eine Kurzschlussleitung (15) mit einer die Fluide zuführenden Ventileinrichtung (11.2, 11.2') verbunden ist, und dass die Pumpeinrichtung (7) druckseitig mit einer Ventilanordnung (9) umfassend eine Vielzahl von parallel angeordneten Ventilen zur Separierung der einzelnen Fluide und/oder Reinigungs- und Spülmedien verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (7) saugseitig mit der zweiten Öffnung (6) der Ventileinrichtung (4) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (7) saugseitig mit der ersten Öffnung (5) der Ventileinrichtung (4) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (7) saugseitig zumindest zeitweise gleichzeitig mit der ersten Öffnung (5) und der zweiten Öffnung (6) der Ventileinrichtung (4) verbunden ist oder intermittierend wechselnd mit der ersten Öffnung (5) und der zweiten Öffnung (6) der Ventileinrichtung (4) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steuerung der Saugleistung der Pumpeinrichtung (7) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Steuerung der Saugleistung der Pumpeinrichtung (7) durch ein zwischen dem Behandlungskopf (3) und der Pumpeinrichtung (7) vorgesehenes Steuerventil (8) gebildet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Steuerung der Saugleistung der Pumpeinrichtung (7) durch einen der Pumpeinrichtung (7) zugeordneten Frequenzumrichter gebildet werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Behandlungsköpfe (3, 3') vorgesehen sind, die mit einer gemeinsamen Pumpeinrichtung (7) verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Behandlungskopfgruppen mit jeweils mehreren Behandlungsköpfen (3, 3') vorgesehen sind, wobei jeder Behandlungskopfgruppe eine separate Pumpeinrichtung (7) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Behandlungsköpfe (3, 3') vorgesehen sind, die jeweils mit einer separaten, ihr zugeordneten Pumpeinrichtung (7, 7') verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Pumpeinrichtung (7, 7') jeweils eine separate Ventilanordnung (9, 9') aus mehreren parallel angeordneten Ventilen zur Separierung der einzelnen Fluide und/oder Reinigungsund Spülmedien zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Öffnung (5) über den Behandlungskopf (3) zumindest zeitweise mit einer Einrichtung zur Bereitstellung eines unter Druck stehenden, gasförmigen Mediums verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch deren Ausbildung derart, dass eine Entleerung des Mehrwegfasses (2) durch Absaugung der Reinigungs- und Spülmedien über die zweite Öffnung (6) unter gleichzeitiger Beaufschlagung des Mehrwegfasses (2) mit einem unter Druck stehenden, gasförmigen Medium an der ersten Öffnung (5) erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 - 12, gekennzeichnet durch deren Ausbildung derart, dass eine Entleerung des Mehrwegfasses (2) durch Absaugung der Reinigungs- und Spülmedien über die erste Öffnung (5) unter gleichzeitiger Beaufschlagung des Mehrwegfasses (2) mit einem unter Druck stehenden, gasförmigen Medium an der zweiten Öffnung (6) erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 - 12, gekennzeichnet durch deren Ausbildung derart, dass die eine Entleerung des Mehrwegfasses (2) durch Absaugung der Reinigungs- und Spülmedien und eine Druckbeaufschlagung des Mehrwegfasses (2) mit einem unter Druck stehenden, gasförmigen Medium über die gleiche Öffnung erfolgt, und zwar in zeitlich aufeinanderfolgenden Behandlungsschritten.
Verfahren zum Reinigen von Mehrwegfässern mittels einer Vorrichtung (1) umfassend zumindest einen Behandlungskopf (3), der mit einer Ventileinrichtung (4) eines Mehrwegfasses (2) verbunden wird, die eine mit einem im Innenraum (2.1) des Mehrwegfasses (2) verlaufenden Zentralrohr (2.2) verbundene erste Öffnung (5) und eine unmittelbar mit dem Innenraum (2.1) des Mehrwegfasses (2) verbundene zweite Öffnung (6) aufweist, wobei über den Behandlungskopf (3) Fluide, insbesondere Reinigungs- und Spülmedien in den Innenraum (2.1) des zu reinigenden Mehrwegfasses (2) zugeführt und nach dem Reinigungs- und Spülvorgang aus dem Mehrwegfass (2) wieder abgeführt werden, wobei der Behandlungskopf (3) zumindest zeitweise mit einer Pumpeinrichtung (7) verbunden ist, mittels der die Fluide aus dem Innenraum (2.1) des Mehrwegfasses (2) abgesaugt werden, wobei die Pumpeinrichtung (7) saugseitig zumindest zeitweise über eine Kurzschlussleitung (15) mit einer die Fluide zuführenden Ventileinrichtung (11.2, 11.2') verbunden wird,
wobei die Ventileinrichtung (11.2, 11.2') aus einer Vielzahl von parallel geschalteten Ventilen (11.2) besteht, über die unterschiedliche Fluide in Abhängigkeit vom jeweiligen Behandlungsschritt gesteuert zuführbar sind, und

wobei die Fluide, insbesondere Reinigungs- und Spülmedien durch eine Vielzahl von parallel geschalteten, druckseitig mit der Pumpeinrichtung (7) verbundenen Ventilen (9) separiert werden.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleistung der Pumpeinrichtung (7) durch ein zwischen dem Behandlungskopf (3) und der Pumpeinrichtung (7) vorgesehenes Steuerventil (8) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Behandlungsköpfe (3, 3') vorgesehen sind, wobei zwei oder mehrere Behandlungsköpfe (3, 3') mit einer gemeinsamen Pumpeinrichtung (7) verbunden werden oder wobei sämtlichen Behandlungsköpfen (3, 3') jeweils eine separate Pumpeinrichtung (7, 7') zugeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16-18, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (2.1) des Mehrwegfasses (2) zumindest zeitweise gleichzeitig über die erste Öffnung (5) mit einem unter Druck stehenden, gasförmigen Medium und über die zweite Öffnung (5) mit von der Pumpeinrichtung (7) bereitgestelltem Unterdruck zur Entleerung des Innenraums (2.1) des Mehrwegfasses (2) beaufschlagt wird.