EP3331812B1

EP3331812B1 - Verfahren zur reinigung und/oder desinfektion von verschliesselementen sowie verschliessmaschine

Info

Publication number: EP3331812B1
Application number: EP16730345.2A
Authority: EP
Inventors: Manfred Härtel; Michael Beisel; Ludwig Clüsserath
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2019-10-16
Anticipated expiration: 2036-06-15
Also published as: US20180215598A1; US10640350B2; DE102015112790A1; EP3331812A1; WO2017021043A1; SI3331812T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie auf ein Verschließaggregat oder eine Verschließmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
Verfahren sowie Verschließmaschinen oder -aggregate zum Verschließen von Behältern sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt, insbesondere auch als Maschinen oder Aggregate zur Verarbeitung von Korken, von Kronkorken, von Schraubverschlüssen, von Verschlussdeckeln oder -kappen, oder aber als Siegelverschließer oder -verschließmaschinen. In jedem Fall ist es erforderlich, die jeweilige Verschließmaschine und vor allem auch deren Verschließwerkzeuge turnusmäßig in jeweils einem Reinigungsmodus zu reinigen und/oder zu desinfizieren.
Bei Verschließmaschinen oder -aggregaten zum Verarbeiten von Kronkorken ist es bekannt, die Verschließwerkzeuge während des Reinigungsmodus durch eine offene Beschwallung mit flüssigen Reinigungsmedien zu reinigen und zu desinfizieren ( DE 196 26 680 A1 ). Diese Reinigung ist aber häufig nicht ausreichend, da Bereiche im Inneren der Verschließelemente unzureichend oder gar nicht von dem Reinigungsmedium erreicht werden, mit der Folge, dass insbesondere nach längeren Betriebszeiten der Aufbau von Biofilmen oder anderen Kontaminationen nicht verhindert werden kann. Es ist daher bei diesen Verschließmaschinen oder -aggregaten notwendig, die Schließelemente in regelmäßigen Abständen für eine manuelle Reinigung und insbesondere Innenreinigung zu demontieren, was besonders aufwendig ist, da Verschließmaschinen oder -aggregate vielfach in einer Linie mit einer Füllmaschine oder mit einem Füllaggregat sowie mit weiteren Verschließmaschinen oder -aggregaten angeordnet und dort schon wegen ihres geringen Durchmessers nur schwer zugänglich sind.
Bekannt ist weiterhin auch eine Innenreinigung und -desinfektion von Verschließelementen ( DE 41 15 285 A1 ), wobei zum Zuführen und Abführen des Reinigungs- und Desinfektionsmediums während des Reinigungsmodus Anschlüsse vorgesehen sind, die permanent mit dem jeweiligen Verschließelement sowie auch mit Schlauchleitungen zum Zuführen und Abführen des Reinigungs- und Desinfektionsmediums verbunden sind, was konstruktiv sehr aufwendig ist.
Aus der DE 603 04 103 T2 sind ein Verfahren zum Reinigen und/oder Desinfizieren von Verschließelementen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verschließaggregat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem eine intensive Innen-Reinigung und/oder -Desinfektion der Verschließelemente eines Verschließaggregates oder einer Verschließmaschine möglich ist, insbesondere auch eine intensive Innen-Reinigung und/oder -Desinfektion bei zuverlässiger und vereinfachter Betriebsweise. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Verschließmaschine oder ein Verschließaggregat sind Gegenstand des Patentanspruchs 8.
Die Verschließmaschine oder das Verschließaggregat bzw. dessen die Verschließelemente tragender Rotor sind erfindungsgemäß durch einen Antrieb, beispielsweise Servo- oder Direktantrieb angetrieben, der nicht nur unabhängig vom Antrieb weiteren Aggregate oder Maschinen, beispielsweise der Füllmaschine oder des Füllaggregates einer Anlage ist, sondern der es auch ermöglicht, diesen Rotor während des normalen Produktionsbetriebes, d.h. während des Füllens und Verschließens der Behälter kontinuierlich und synchron mit den übrigen Maschinen oder Aggregaten der Anlage zu drehen und mit dem im Reinigungsmodus der die Verschließelemente tragende Rotor gesteuert schritt- oder taktweise weiter gedreht werden kann. Erst hierdurch ist es möglich, im Reinigungsmodus die Schließelemente jeweils einzeln oder aber in Gruppen, in denen die Anzahl der Verschließelemente wesentlich kleiner ist als die Gesamtzahl der Verschließelemente des Verschließaggregates und die jeweils wenigstens zwei Verschließelementen aufweisen, zeitlich nacheinander an eine Andock- oder Reinigungsstation zu bewegen, in der dann während der Stillstandsphase der getakteten Bewegung des Rotors die Behandlung des jeweiligen an der Reinigungsstation angeordneten Verschließelementes erfolgt, und zwar beispielsweise durch eine freie Übertragung der Reinigungsmedien zu den positionierten Verschließstationen oder aber beispielsweise durch automatisches bzw. mechanisches Ankoppeln wenigstens eines Kupplungsstücks der Reinigungsstation zum Zuführen des Reinigungsmediums auch für die Innenreinigung des betreffenden Verschließelementes, durch anschließendes Öffnen der Zuleitung des Reinigungsmediums, durch Ableiten des Reinigungsmediums nach dem Durchströmen auch des Innenraums des behandelten Verschließelementes, durch Schließen der Zuleitung für das Reinigungsmedium nach der Behandlungsdauer zur Beendigung der Behandlung und durch das automatische bzw. mechanische Abkoppeln des Kupplungsstücks von dem betreffenden Verschließelement.
Während des Reinigungsmodus (z.B. CIP-Reinigung und/oder-Desinfektion) erfolgt somit die Behandlung der Verschließelemente einzeln oder in Gruppen zeitlich nacheinander. Der Reinigungsmodus wird beendet, wenn sämtliche Verschließelemente mit dem Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium behandelt wurden. Während der Behandlung werden das jeweilige Verschließelement, und dabei insbesondere auch das Innere des Verschließelementes sowie dessen Verschließwerkzeuge mehrfach mit Unterbrechungen oder kontinuierlich durchgespült bzw. umspült und/oder mit Desinfektionsmittel und/oder Dampf beaufschlagt.
Die Andock- oder Reinigungsstation ist nur während des Reinigungsmodus wirksam. Wird mit der betreffenden Anlage produziert, so ist diese Station ohne Funktion und beeinträchtigt die normale Produktion nicht, insbesondere stört die Andock- oder Reinigungsstation auch nicht die Rotation der Verschließmaschine bzw. des Verschließaggregates.
Bei einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung fließen das Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium nach dem Durchströmen des Innenraums der Verschließelemente und nach dem Umströmen der Verschließwerkzeuge nach unten frei ab und wird dabei bevorzugt in einer Auffangschale oder -wanne aufgefangen, aus der es dann beispielsweise über einen Rücklauf abfließen kann. Alternativ können das Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium auch zur CIP-Anlage bzw. zum jeweiligen Vorratsbehälter zurück gefördert werden.
Gemäß der Erfindung erfolgt nicht nur das Zuführen, sondern auch das Abführen des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums über ein Kupplungsstück, und zwar über ein gemeinsames Kupplungsstück mit Zuleitung und Ableitung oder über zwei Kupplungsstücke. Auch das zum Ableiten des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums dienende Kupplungsstück wird automatisch, d.h. mechanisch an das jeweilige Verschließelement angekoppelt und von diesem abgekoppelt und ist ebenfalls Bestandteil der Reinigungsstation.
Das automatische An- und Abkuppeln des wenigstens einen Kupplungsstücks an das jeweilige Verschließelement bzw. von dem jeweiligen Verschließelement erfolgt beispielsweise durch einen Roboter, durch einen von einem Antrieb gesteuerten Manipulator oder durch einen Linearachsenantrieb der Reinigungsstation.
Das Reinigungs- und/oder Desinfektionsmittel ist ein flüssiges, dampf- und/oder gasförmiges Medium. Grundsätzlich kann die Behandlung auch mit mehreren unterschiedlichen Medien bevorzugt zeitlich nacheinander erfolgen.
Das Reinigungs- und/oder Desinfektionsmittel durchströmt das betreffende Verschließelement während der Behandlung bevorzugt von oben nach unten. Das Reinigungs- oder Desinfektionsmedium wird hierfür dem Innenraum des Verschließelementes vorzugsweise an einem oberen Bereich zugeführt und an einem unteren Bereich aus dem Verschließelement abgeführt.
"Behälter" sind im Sinne der Erfindung insbesondere Flaschen oder Dosen aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, aber auch andere Packmittel, die zum Abfüllen von flüssigen oder viskosen Produkten geeignet sind.
Der Ausdruck "im Wesentlichen" bzw. "etwa" 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.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht einen gefüllten und verschlossenen Behälter in Form einer mit einem Kronkorken verschlossenen Flasche;
Fig. 2: in schematischer Funktionsdarstellung und in Draufsicht sowie in Teildarstellung eine Anlage zum Füllen und Verschließen der Flaschen der Fig. 1;
Fig. 3: in vergrößerter Einzeldarstellung zwei auf das Füllaggregat der Anlage der Fig. 2 folgende Verschließaggregate (Verschließer) zum Verschließen der Behälter;
Fig. 4: in Teildarstellung und in Seitenansicht eines der beiden Verschließaggregate der Anlage der Fig. 2;
Fig. 5: einen Längsschnitt durch den oberen Bereich eines Verschließelementes zusammen mit einem Anschluss- oder Kupplungsstück zum Zuführen eines Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums für die Innenreinigung des Verschließelementes;
Fig. 6: einen Längsschnitt durch den unteren Bereich des Schließelementes der Fig. 5 zusammen mit einem auf das Verschließelement aufgesetzten kappenartiges Anschluss- oder Kupplungsstück zum Abführen des Reinigungsmediums;
Fig. 7 und 8: in perspektivischer Einzeldarstellung das Kupplungsschlussstück zum Zuführen des Reinigungsmediums in Einzeldarstellung und im Schnitt;
Fig. 9: das kappenartige Kupplungsschlussstück zum Abführen des Reinigungsmediums in perspektivischer Einzeldarstellung;
Fig. 10 und 11: in perspektivischer Darstellung in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Druckzylinder eines Verschließelementes;
Fig. 12: in Teildarstellung das untere Ende des Druckzylinders mit einem dortigen Ziehring und einer dortigen den Ziehring sichernden Halteplatte (Korkschuh).

In den Figuren ist 1 eine Anlage, die u.a. zum Füllen und anschließendem Verschließen von Behältern 2 mit Behälterverschlüssen 3 dient, wobei die Behälter beispielhaft als Flaschen dargestellt und die Verschlüsse 3 beispielhaft von Kronkorkenverschlüssen gebildet sind.
Die Anlage 1 umfasst in bekannter Weise eine Füllmaschine oder ein Füllaggregat 4, welchem die Behälter 2 beispielsweise von einem Rinser 5 zugeführt werden, sowie bei der dargestellten Ausführungsform ein Verschließaggregat 6 und einen Ausschubstern. Sind mehrere Verschließaggregate 6 vorgesehen, so können diese beispielsweise zum Verarbeiten von unterschiedlichen Verschlüssen ausgebildet sein, von denen beispielsweise ein Verschließaggregat 6 zur Verarbeitung der Kronkorken ausgeführt ist, während ein anderes Verschließaggregat 6 für die Verarbeitung von Schraubverschlüssen vorgesehen ist. Das Verschließaggregat 6 des dargestellten Ausführungsbeispiels besitzt an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotor 7 (Pfeil A) eine Vielzahl von Verschließelementen 8, die in einem Teilungsabstand am Rotor 7 vorgesehen für die Verarbeitung von Verschlüssen 3 in Form von Kronkorken jeweils die nachstehend auch im Zusammenhang mit den Fig. 4 - 12 näher beschriebene Ausbildung aufweisen.
Die zur Verarbeitung der Verschlüsse 3 in Form von Kronkorken ausgebildeten Verschließelemente 8 bestehen dementsprechend in der dem Fachmann an sich bekannten Weise grundsätzlich aus jeweils einem an dem Rotor 7 gehaltenen hülsenartigen Führungslager 9, welches mit seiner Achse achsgleich mit einer parallel zur Drehachse des Rotors 7 orientierten Verschließelementachse VA orientiert ist und in welchem u.a. ein hohlrohrartiges und achsgleich mit der Achse VA angeordnetes Antriebselement in Form eines Druckzylinders 10 um einen vorgegebenen Hub H axial beweglich geführt ist. Am unteren Ende einer schuhartigen Verlängerung 10.1 des Druckzylinders 10 bzw. an einem dortigen ringförmigen Abschnitt 10.2 ist durch eine Platte 11 (Korkschuh) Ziehring 12 auswechselbar gehaltenen. Im Inneren des Druckzylinders 10 ist weiterhin ein mit diesem Zylinder mitbewegter, durch eine Druckfeder 13 gefederter und achsgleich mit der Achse VA angeordneter Niederhalter 14 vorgesehen. Der Ziehring 12 ist mit angespritzten Dichtungen versehen, die ein Eindringen von Schmutz und Keimen in den Spalt zwischen dem Ziehring 12 und dem ringförmigen Abschnitt 10.2 verhindern, in dem der Ziehring 12 gehalten ist. Ebenso ist die Halteplatte 11 mit einer angespritzten Dichtung versehen, die den Spalt zwischen der Platte 11, dem Ziehring 12 und der Verlängerung 10.1 abdichtet.
Bei umlaufendem Rotor 7 erfolgt das Verschließen der Behälter 2 mit den Verschlüssen 3 in der dem Fachmann bekannten Weise dadurch, dass das jeweilige Verschließelement 8 an einer Verschlussübergabeposition jeweils einen Verschluss 3 aufnimmt, der dann am unteren Ende des stößelartigen Niederhalters 14 beispielsweise magnetisch gehalten ist. Anschließend wird der Verschluss auf den unter das Verschließelement 8 eingeschobenen Behälter 2 aufgesetzt, und zwar durch gesteuerte Bewegung des Druckzylinders 10 und des Niederhalters 14 nach unten, mit der Folge, dass der Verschluss 3 mit dem gefederten Niederhalter 14 zunächst an die Öffnung des Behälters 2 angepresst und dann anschließend durch den Ziehring 12 am Behälter 3 durch Verformen fixiert wird. Die gesteuerte Hubbewegung H des Druckzylinders 10 erfolgt kurvengesteuert, d.h. durch an dem Druckzylinder 10 angeordnete Kurvenrollen 15, die mit einer Steuerkurve 16 zusammenwirken.
Das hülsenartige Führungslager 9 bildet letztlich auch ein Gehäuseteil, in welchem der Druckzylinder 10 mit einer in den Figuren oberer Teillänge aufgenommen ist und an dessen oberen und unterem Ende der Druckzylinder 10 bei 17 abgedichtet für die Hubbewegung H geführt ist.
Der an der schuhartigen Verlängerung 10.1 gehaltene Ziehring 12 bildet zusammen mit dem Niederhalter 14 das eigentliche Verschließwerkzeug des Verschließelementes 8.
Eine Besonderheit des Verschließaggregates 6 besteht darin, dass an der Bewegungsbahn der Verschließelemente 8 eine Andock- oder Reinigungsstation 18 vorgesehen ist, die mit dem Rotor 7 und den dortigen Verschließelementen 8 nicht umläuft und u.a. ein erstes, bei der Darstellung der Figuren oberes Kupplungsstück 19 und ein zweites, bei der Darstellung der Figuren unteres Kupplungsstück 20 aufweist, die es in einem Reinigungsmodus des Verschließaggregates 6 ermöglichen, den gesamten Innenraum jedes Verschließelementes 8 mit einem diesen Innenraum durchströmenden und insbesondere auch das eigentliche Verschließwerkzeug, d.h. den Ziehring 12 und den Niederhalter 14 an sämtlichen Oberflächenbereichen umströmenden Reinigungs- und/oder Desinfektionsmittel zu behandeln. Hierfür ist das Kupplungsstück 19 so ausgebildet, dass es durch eine bezogen auf die Achse VA radiale Zustellung an das dem Ziehring 12 entfernt liegende obere Ende des hülsenartigen Führungslagers 9 zustellbar ist, und zwar in der Weise, dass das Kupplungsstück 19 das Führungslager 9 an seiner kreiszylinderförmigen Außenfläche bezogen auf die Achse VA auf einem Winkelbereich größer 90°, aber kleiner als 180° reiterartig übergreift und mit zwei Anschlussöffnungen 21 jeweils deckungsgleich mit einer Anschlussöffnung 22 des Führungslagers 9 angeordnet ist, so dass bei angekoppeltem Kupplungsstück 19 über die Anschlussöffnungen 21 und 22 eine Strömungsverbindung aus den den Anschlussöffnungen 21 zugeordneten Kanälen 23.1 von Anschlüssen 23 des Kupplungsstücks 19 in das Innere des Führungslagers 9 besteht.
Die beiden Anschlussöffnungen 21 und ebenso die beiden Anschlussöffnungen 22 sind bezogen auf die Achse VA jeweils um einen Winkelbetrag größer 90°, beispielsweise um einen Winkelbetrag von etwa 120° gegeneinander versetzt. Um einen dichten Übergang zwischen dem Kupplungsstück 19 und dem Gehäuse 9 im Bereich der Anschlussöffnungen 21 und 22 zu erreichen, ist das Kupplungsstück 19 dort, wo die beiden Kanäle 23.1 jeweils an ihrer Anschlussöffnung 21 münden, mit einer beispielsweise angespritzten Dichtung 19.1 versehen.
Das Kupplungsstück 20 ist während des Reinigungs- und Desinfektionsmodus ebenfalls in Bezug auf die Achse VA radial auf das jeweilige Verschließelement 8 zustellbar, und zwar derart, dass es nach dem Zustellen im Zusammenwirken mit der Verlängerung 10.1, die die Achse VA teilschalenförmig umschließt, einen zur Umgebung hin geschlossenen Spülraums 24 bildet, in dem u.a. eine untere Teillänge des Niederhalters 14, der Ziehring 12 und die den Ziehring haltende Platte 11 angeordnet sind. Ein am unteren Kupplungsstück 20 vorgesehener Anschluss 25 mündet mit seinem Kanal 25.1 in den Spülraums 24.
Mehr im Detail besteht das Kupplungsstück 20 bei der dargestellten Ausführungsform aus einer plattenförmigen Basis 26 mit einer Vertiefung 27, in die der Kanal 25.1 des Anschlusses 25 mündet sowie aus einem halbschalenförmigen Abschnitt 28, der sich über diejenige Oberflächenseite der Basis 26 erstreckt, an der die Vertiefung 27 offen ist und der mit seiner konkaven Seite der Vertiefung 27 zugewandt und an dieser konkaven Seite um eine Achse senkrecht zu der genannten Oberflächenseite der Basis 26 kreisbogenförmig gekrümmt ist. Diese Achse ist bei zugestelltem Kupplungsstück 20 achsgleich mit der Achse VA des zu behandelnden Verschließelementes 8 ist. An der Oberflächenseite 26.1 sowie an den Randflächen des Abschnittes 28 ist das Kupplungsstück 20 mit einer vorzugsweise angespritzten Dichtung versehen, so dass bei zugestelltem Kupplungsstück 20 der Spülraum 24 nach außen hin abgedichtet ist.
Um bei der Innenreinigung eine Strömung des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums durch alle relevanten Bereiche des zu behandelnden Verschließelementes 8 zu ermöglichen, und zwar nicht nur durch das Innere des Druckzylinders 10 und entlang der dort vorgesehenen Funktionselemente, sondern auch im Spalt zwischen der Innenfläche des Führungslagers 9 und der von diesem umschlossenen Außenfläche des Druckzylinders 10 sowie auch in den zwischen dem Niederhalter 14 und dem Druckzylinder 10 gebildeten Führungsflächen ist der Druckzylinder 10 vielfach profiliert ausgebildet, d.h. mit verschiedenen Öffnungen 29 und Strömungskanälen 30 versehen, die einen mehrfach verzweigten Strömungsweg für des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium ermöglichen (Pfeilen B).
Bevorzugt wird das Verschließelement 8 während des Reinigungsmodus von oben nach unten von dem Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium durchströmt, welches dann über die beiden Anschlüsse 23 des Kupplungsstücks 19 zugeführt und über den Anschluss 25 des Kupplungsstücks 20 abgeführt wird. Um eine die Behandlung fördernde Verwirbelung des Reinigungsmediums bereits beim Eintritt in das betreffende Verschließelement 8 zu erreichen, sind bei der dargestellten Ausführungsform die beiden Anschlussöffnungen 22 jeweils von einer Vielzahl von Einzelöffnungen gebildet, oder aber an den beiden Anschlussöffnungen 22 ist jeweils zusätzlich eine vorzugsweise auch einstellbare Blende vorgesehen, die diese Einzelöffnungen aufweist.
Im Detail erfolgt die Reinigung und Desinfektion der Verschließelemente 8 während des Reinigungsmodus zeitlich nacheinander in der Form, dass jedes Verschließelement 8 durch den Antrieb des Verschließaggregates 6 in die Reinigungsposition 18 bewegt wird, so dass das betreffende Verschließelement 8 der Reinigungsstation 18 unmittelbar benachbart ist. Um dies zu ermöglichen, weist jedes Verschließaggregat 6 einen eigenen Antrieb auf, der während des normalen Füllbetriebes den betreffenden Rotor 7 kontinuierlich und synchron mit dem Füllaggregat 4 antreibt, während des Reinigungsmodus aber ein schrittweises, exaktes Weiterdrehen des Rotors 7 um jeweils einen Teilungsabstand ermöglicht, den die am Rotor 7 vorgesehenen Verschließelemente 8 voneinander aufweisen. Nach der Positionierung eines Verschließelementes 8 an der Reinigungsstation 18 werden die beiden bis dahin außerhalb der Bewegungsbahn der Verschließelemente 8 angeordneten Kupplungsstücke 19 und 20 an das zu behandelnde Verschließelement 8 angekuppelt, so dass in der oben beschriebenen Weise die Anschlüsse 23 und 25 dicht mit dem Innenraum des Verschließelementes 8 verbunden sind und dieser Innenraum dann von dem Reinigungsmedium entsprechend den Pfeilen B durchströmt werden kann.
Nach dem Behandeln eines Verschließelementes 8 werden die Kupplungsstücke 19 und 20 in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt und der Rotor 7 für die Behandlung des nächsten Verschließelementes 8 um eine Teilung durch den Antrieb weitergedreht, so dass dann die Kupplungsstücke 19 und 20 an das weitere, zu behandelnde Verschließelement 8 zugestellt bzw. angekoppelt werden können.
Die Bewegung der Kupplungsstücke 19 und 20 erfolgt dabei maschinell bzw. automatisch ohne manuelle Eingriffe durch ein Bedienungspersonal, beispielsweise durch wenigstens einen Roboter, einen Manipulator, einen Linearachsenantrieb usw. Insgesamt wird der Reinigungs- und/oder Desinfektionsmodus des Verschließaggregates 6, d.h. das Bewegen der Verschließelemente 8 an die Reinigungsposition 18, das Zustellen und Entfernen der Kupplungsstücke 19 und 20 an die Verschließelemente 8 und von diesen Elementen sowie das Zuführen und Sperren des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums durch eine elektrische Steuereinrichtung gesteuert, so dass manuelle Eingriffe durch das Bedienungspersonal auch während des gesamten Reinigungsmodus nicht erforderlich sind.
Als Antrieb für den Rotor 7 des Verschließaggregates 6 eignet sich ein Direktantrieb mit einem Servomotor, insbesondere mit einem Torquemotor, der ein exaktes schrittweises Weiterschalten oder -drehen des Rotors 7 ohne Verzögerung ermöglicht.
Zweckmäßigerweise ist zur exakten Positionierung des Kupplungsstücks 19 an dem jeweiligen Verschließelement 8 eine Positionierhilfe 31 vorgesehen, der ein der Außenkontur dieser Positionierhilfe 31 komplementärer Kupplungsabschnitt 32 des Kupplungsstücks 19 zugeordnet ist, so dass bei vom Kupplungsabschnitt 32 aufgenommener Positionierhilfe 31 eine exakte Positionierung des Kupplungsstücks 19 am Verschließelement 8 gewährleistet ist.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass während des Reinigungsmodus die Verschließelemente 8 jeweils einzeln zeitlich nacheinander behandelt werden. Selbstverständlich kann die Reinigungsstation 18 auch für eine zeitgleiche Behandlung von Schließelementgruppen, die dann jeweils wenigstens zwei Verschließelemente 8 aufweisen, ausgebildet sein. Die Anzahl der Kupplungsstücke 19 und 20 entspricht dann z.B. der Anzahl der zu behandelnden Verschließelemente 8 jeder Gruppe oder die Kupplungsstücke 19 und 20 sind jeweils als Mehrfachkupplungsstücke zum gleichzeitigen Ankuppeln an mehrere Verschließelemente 8 ausgebildet. Nach der Behandlung der Verschließelemente 8 einer Gruppe wird dann der Rotor 7 um den Winkelabstand der Verschließelementgruppen weiterbewegt.
Die Erfindung wurde vorstehend am Beispiel eines Verschließaggregates 6 bzw. von Verschließelementen 8 beschrieben, die für die Verarbeitung von Verschlüssen 3 in Form von Kronkorkenverschlüssen ausgebildet sind. Selbstverständlich eignet sich die Erfindung auch für Verschließaggregate oder Verschließmaschinen zur Verarbeitung von Verschlüssen anderer Art. Auch in diesem Fall sind die Verschließelemente so ausgeführt, dass sie im Inneren einen von dem Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium durchströmbaren Raum bilden, der mit Kupplungsstücken zum Zuführen und/oder Abführen des Reinigungsmediums verbindbar ist, ansonsten gegenüber der Umgebung geschlossen ist, wobei wiederum z.B. eines der Kupplungsstücke kappen- oder teilkappenartig ausgebildet und einen Spülraum bildet, in dem das eigentliche Verschließwerkzeug des betreffenden Verschließelementes angeordnet ist und so während des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmodus von dem Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium intensiv umströmt wird.
In jedem Fall erfolgt bei der Erfindung die Behandlung der Verschließelemente entweder einzeln oder aber in Gruppen zeitlich nacheinander unter schrittweisem Weiterdrehen des die Verschließelemente tragenden Rotors und unter maschinellem Zustellen der zum Zuführen und bevorzugt auch zum Abführen des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums dienenden Kupplungsstücke an die Verschließelemente sowie maschinellem Entfernen der Kupplungsstücke von den Verschließelementen, wobei der gesamte Vorgang gesteuert durch eine elektrische oder elektronische Steuerung, beispielsweise gesteuert durch die Anlagensteuerung automatisch abläuft.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass als Rücklauf für das Abführen des Reinigungsmediums die Kupplungsstücke 20 verwendet sind. Bei einer vereinfachten, nicht erfindungsgemäßen, Ausführungsform ist es auch denkbar, das Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium über das zugestellte Kupplungsstück 19 oben in den Innenraum des Verschließelementes zuzuführen und nach unten offen oder in eine Auffangschale abzuleiten, so dass dann beispielsweise auf das untere Kupplungsstück 20 verzichtet werden kann.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Anschlussöffnungen 21, über die das Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium zugeführt wird, selbstschließend auszubilden, d.h. in der Weise, dass diese Anschlussöffnungen 21 erst mit dem Zustellen des betreffenden Kupplungsstückes 19 oder erst durch dieses Kupplungsstück geöffnet werden.
Bei einer Behandlung jedes Verschließelementes 8 mit unterschiedlichen Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedien, z.B. zuerst mit einen flüssigen und anschließend mit einem gas- und/oder dampfförmigen Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium, kann es zweckmäßig sein, das Behandlungsmedium jeder Art über ein eigenes Kupplungsstück 19 zuzuführen und über ein eigenes Kupplungsstück 20 abzuführen. Die Kupplungsstücke sind für die unterschiedlichen Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedien sind dann Bestandteil einer Reinigungsstation 18, aber an unterschiedlichen Drehstellungen des Rotors 7 wirksam, so dass jedes Verschließelement 8 während der Stillstandsphase der Drehbewegung des Rotors 7 an einer Drehstellung zunächst mit dem einen Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium, z.B. mit dem flüssigen Medium, und an einer weiteren Drehstellung des Rotors 7 mit einem anderen Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium, z.B. mit dem gas- und/oder dampfförmigen Medium, behandelt wird.
Durch die Behandlung der Verschließelemente 8 zeitlich nacheinander, jeweils einzeln oder in kleineren Gruppen ist es möglich, die Behandlungsstation 18 und das wenigstens eine Kupplungsstück für das Verschließaggregat 6 nur einmal vorzusehen und so auszugestalten, dass sie lediglich einen kleinen Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 7 einnimmt, so dass die Behandlungsstation 18 keine Beeinträchtigung des normalen Produktionsbetriebes (Füllen und Verschließen der Behälter) bedeutet, die Reinigung und/oder Desinfektion insbesondere der Verschließelemente 8 aber dennoch ohne aufwendige Montage-/Demontagearbeiten ermöglicht ist. Bevorzugt ist die Reinigungsstation 18 in einem zwischen einem Behälterauslauf und einem Behältereinlauf gebildeten Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 7 angeordnet.

Bezugszeichenliste

1: Anlage
2: Behälter
3: Verschluss
4: Füllaggregat oder Füllmaschine
5: Rinser
6: Verschließaggregat oder Verschließmaschine
7: Rotor
8: Verschließelement
9: Gehäuse oder Führungslager
10: Druckzylinder
10.1: Verlängerung
10.2: ringförmiger Abschnitt
11: Platte oder Korkschuh
12: Ziehring
13: Druckfeder
14: Niederhalter
15: Kurvenrolle
16: Steuerkurve
17: Dichtung
18: Reinigungsstation
19, 20: Kupplungsstück
19.1: Dichtung
21, 22: Anschlussöffnung
23: Anschluss
23.1: Kanal
24: Spülraum
25: Anschluss
25.1: Kanal
26: Basis
27: Vertiefung
28: Abschnitt
29: Öffnung
30: Kanal
31: Positionierhilfe
32: V-förmige Öffnung oder Kupplungsabschnitt
A: Drehrichtung
B: Strömung des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums durch das Verschließelement

Claims

Verfahren zum Reinigen und/oder Desinfizieren von Verschließelementen (8) einer Verschließmaschine oder eines Verschließaggregates (6), bei dem während eines Reinigungsmodus der Innenraum des jeweiligen Verschließelementes und die dortigen Funktionselemente sowie auch das zum Anbringen des jeweiligen Verschlusses (3) auf einen Behälter (2) dienende Verschließwerkzeug von wenigstens einem Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium durch- und umströmt werden, welches dem Verschließelement (8) über wenigstens ein Kupplungsstück (19) zugeführt wird, wobei die Behandlung der Verschließelemente (8) während des Reinigungsmodus zeitlich nacheinander jeweils einzeln oder in Verschließelementgruppen von wenigstens zwei Verschließelementen (8) erfolgt, wobei hierfür die Verschließelemente (8) oder Verschließelementgruppen mit einem eine schrittweise Weiterbewegung des Rotors (7) ermöglichenden Antrieb an eine Andock- oder Reinigungsstation (18) bewegt, die das wenigstens eine Kupplungsstück (19) aufweist, wobei das wenigstens eine Kupplungsstück (19) mit dem jeweiligen an der Reinigungsstation (18) befindlichen Verschließelement (8) durch maschinelles Zustellen und ankoppeln verbunden wird, und wobei nach Abschluss der Behandlung des jeweiligen Verschließelementes (8) das wenigstens eine Kupplungsstück (19) wiederum maschinell von dem jeweiligen Verschließelement (8) entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abführen des wenigstens einen Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums zumindest ein weiteres Kupplungsstück (20) der Reinigungsstation (18) an das an dieser Station angeordnete Verschließelement (8) maschinell angekoppelt und nach der Behandlung von dem Verschließelement (8) maschinell wieder entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Kupplungsstücke (20) im angekoppelten Zustand einen Spülraum (24) bildet, in welchem zumindest das Verschließwerkzeug (20, 14) aufgenommen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Behandlung jedes Verschließelementes (8) zeitlich nacheinander mit wenigstens zwei unterschiedlichen Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedien vorzugsweise an unterschiedlichen Drehstellungen der getakteten Drehbewegung des Rotors (7) über wenigstens ein Kupplungsstück (19, 20) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der gesamte Reinigungsmodus, d.h. das Bewegen des jeweiligen Verschließelementes (8) oder der Gruppe von Verschließelementen (8) an die Reinigungsstation (18), das An- und Abkoppeln des wenigstens einen Kupplungselementes (19, 20) sowie das Öffnen und Schließen eines Zulaufs für das Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium automatisch gesteuert durch eine elektrische oder elektronische Steuereinrichtung, beispielsweise durch eine Anlagensteuerung nach einem dort abgelegten Programm erfolgen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Ankoppeln und Entfernen des wenigstens einen Kupplungsstücks (19, 20) durch Zustellen oder Entfernen dieses Kupplungsstücks in einer Achsrichtung radial oder im Wesentlichen radial zu einer Verschließelementachse (VA) erfolgen, in der und/oder um die das Verschließwerkzeug (12) beim Verschließen der Behälter (2) bewegt oder gedreht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Bewegen des wenigstens einen Kupplungsstücks (19, 20) zum Ankuppeln und Abkuppeln durch einen Roboter, Manipulator oder Linearachsenantrieb erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium über wenigstens eine Anschlussöffnung (22) dem Verschließelement (8) zugeführt wird, und dass diese Anschlussöffnung (22) maschinell, beispielsweise durch das Kupplungsstück (19) für die Behandlung geöffnet und nach der Behandlung geschlossen wird.
Verschließaggregat oder Verschließmaschine zum Verschließen von Behältern (2) mit Verschlüssen (3), mit einer Vielzahl von jeweils ein Verschließwerkzeug (12, 14) aufweisenden Verschließelementen (8) an einem Rotor (7), der beim Verschließen der Behälter (2) von einem Antrieb um eine vertikale Maschinenachse kontinuierlich umlaufend antreibbar ist, wobei an der Bewegungsbahn der Verschließelemente (8) mit dem Rotor (7) nicht umlaufend eine Andock- oder Reinigungsstation (18) vorgesehen ist, wobei der Antrieb des Rotors (7) zusätzlich für eine schrittweise oder getaktete Weiterbewegung oder -drehung des Rotors um die Maschinenachse ausgebildet ist, um die Verschließelemente (8) zeitlich nacheinander einzeln oder aber in Gruppen von jeweils wenigstens zwei Verschließelementen (8) in einer Stillstandsphase der getakteten Bewegung an der Reinigungsstation (18) zu positionieren, und wobei die Andock- oder Reinigungsstation (18) zumindest ein Kupplungsstück (19, 20) aufweist, welches zum Zuführen eines Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums an das an der Reinigungsposition angeordnete Verschließelement (8) maschinell ankuppelbar und nach der Behandlung von dem Verschließelement (8) wieder maschinell abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Reinigungsstation (18) für jedes an diese Station bewegtes Verschließelement (8) wenigsten ein weiteres Kupplungsstück (20) zum Ableiten des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums vorgesehen ist, und dass das wenigstens eine weitere Kupplungsstück (20) derart angeordnet ist, dass er ebenfalls zum Ankuppeln und Abkuppeln maschinell bewegt wird.
Verschließaggregat nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Roboter, durch einen Manipulator oder einen Linearachsenantrieb an der Reinigungsstation (18) zum maschinellen Bewegen des wenigstens einen Kupplungsstücks (19, 20).
Verschließaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsstation (18) in einem zwischen einem Behälterauslauf und einem Behältereinlauf gebildeten Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors (7) angeordnet ist und/oder dass die Reinigungsstation (18) an wenigstens zwei unterschiedlichen Drehstellungen der getakteten Bewegung des Rotors (7) jeweils das wenigstens eine Kupplungsstück (19, 20) aufweist.
Verschließaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Maschinensteuerung, die sämtliche Abläufe des Reinigungsmodus, insbesondere auch das schrittweise Weiterschalten oder Weiterdrehen des Rotors (7), das An- und Abkuppeln des wenigstens einen Kupplungsstücks (19, 20), das Öffnen und Sperren der Zuleitung des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums usw. selbsttätig steuert.