EP4046959A1 - Behälterbehandlungsanlage und verfahren zu deren betrieb - Google Patents

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EP4046959A1
EP4046959A1 EP22154880.3A EP22154880A EP4046959A1 EP 4046959 A1 EP4046959 A1 EP 4046959A1 EP 22154880 A EP22154880 A EP 22154880A EP 4046959 A1 EP4046959 A1 EP 4046959A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
containers
filler carousel
container
filling
operating mode
Prior art date
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Granted
Application number
EP22154880.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4046959B1 (de
EP4046959C0 (de
Inventor
Manfred Ziegler
Tobias Bock
Florian Herrmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP4046959A1 publication Critical patent/EP4046959A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4046959B1 publication Critical patent/EP4046959B1/de
Publication of EP4046959C0 publication Critical patent/EP4046959C0/de
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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
    • B67C3/24—Devices for supporting or handling bottles
    • 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
    • B67C3/007—Applications of control, warning or safety devices in filling machinery
    • 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
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a container treatment plant.
  • the invention also relates to a container treatment plant.
  • the present disclosure is based on EP 0 180 828 B1 out.
  • an overpressure is generated after connecting to a filling element by pressing in a clamping gas.
  • the liquid then kept under overpressure, is introduced into the bottles until they are overfilled.
  • the liquid is then partially forced out of the bottle by introducing pure CO2, which is kept under a greater overpressure, until the desired filling level is reached and replaced by pure CO2.
  • the bottle is then pulled off the filling element, transported to the capping station and sealed there by putting on a cap.
  • a major disadvantage of a conventional filling system and the associated drive control is that if a bottle breaks, especially if there are several bottles placed next to each other in the filler carousel, the filling pressure and/or the correction pressure can collapse immediately. In this case, no trouble-free correction of the overfilled bottles can take place.
  • the bottles that have not been corrected for filling level can be conveyed on to the capper and then broken in an uncontrolled manner during the capping process in the capper. A stopper or natural cork is pressed into the bottle mouth with high closing force without the necessary headspace, which leads to the bottle bursting.
  • the EP 2 803 625 A1 discloses a filling unit of a filling machine with a central control unit.
  • the presence of a sensor element allows monitoring the occurrence of errors such.
  • the filling processes can be stopped immediately and suitable measures can be taken to protect the filling machine.
  • the invention is based on the object of providing an alternative and/or improved technique for operating a container treatment plant, preferably with a reduction in product losses despite disruptions due to e.g. B. bursting containers.
  • One aspect of the present disclosure relates to a method for (preferably fully automatic or semi-automatic) operation of a container treatment system having a filler carousel and an outfeed conveyor which is arranged to take over containers from the filler carousel.
  • the method includes (e.g., continuously) monitoring at least one fluid parameter of the filler carousel.
  • the method includes changing from a normal operating mode of the container treatment system to an exceptional operating mode of the container treatment system if the at least one monitored fluid parameter assumes an impermissible value (e.g. by falling below or exceeding a limit value).
  • the exceptional mode of operation includes stopping the filler carousel (e.g., substantially throughout the exceptional mode of operation).
  • the exceptional operating mode also includes a1) filling of containers in the filler carousel while the filler carousel is stopped, a2) waiting until the at least one monitored fluid parameter assumes a permissible value (e.g. by falling below or exceeding a limit value) while the filler carousel is stopped is; and a3) correcting fill levels of the filled containers when the at least one monitored fluid parameter has assumed a permissible value (and e.g. the containers have already been filled) while the filler carousel is stopped.
  • a permissible value e.g. by falling below or exceeding a limit value
  • the exceptional operating mode also includes b1) decoupling the outfeed conveyor from the filler carousel (e.g. decoupling the drives of the outfeed conveyor and filler carousel and/or while the filler carousel stops and/or is stopped) and b2) emptying the outfeed conveyor ( e.g. while the filler carousel is stopped).
  • the at least one monitored fluid parameter has a filling pressure for filling the containers, a correction pressure for correcting the fill levels and/or a fill level of a liquid tank of the filler carousel.
  • the at least one monitored fluid parameter can be selected in such a way that it allows conclusions to be drawn about damage (e.g. bursting, destruction, etc.) of at least one container in the filler carousel.
  • the filling pressure can preferably be a pressure of the liquid when the container is being filled.
  • the correction pressure can be a differential pressure between an inert gas supply line (e.g. inert gas pressure container and/or inert gas line) and the filling pressure.
  • the correction pressure can preferably be, for example, that differential pressure with which liquid is pressed back from the container into the filling station (e.g. difference between the inert gas supplied and the liquid pressure in the filled container).
  • CO2 can preferably be used as the inert gas.
  • the container treatment device can preferably have a corresponding sensor system for detecting the fluid parameter, e.g. B. Pressure sensor(s), flow sensor(s), level sensor(s), optical sensor(s) (e.g. for optical detection of container bursting), etc.
  • a sensor system for detecting the fluid parameter e.g. B. Pressure sensor(s), flow sensor(s), level sensor(s), optical sensor(s) (e.g. for optical detection of container bursting), etc.
  • a fluid control loop of the filler carousel settles in while waiting until the monitored fluid parameter assumes the permissible value.
  • a process-reliable filling level correction of the containers can be carried out again after the oscillation has settled.
  • the container treatment system also has a closing device (eg crown capper, stopper capper or cork capper) which is arranged downstream of the outfeed conveyor.
  • a closing device eg crown capper, stopper capper or cork capper
  • the exceptional operating mode can also include receiving containers from the outfeed conveyor, preferably until the outfeed conveyor has run empty (e.g. while the filler carousel is stopped), closing the received containers (e.g. while the filler carousel is stopped) and optionally run empty after the received containers have been closed (e.g. while the filler carousel is stopped).
  • the closing can make it possible to prevent product contamination etc. with regard to the filling material in the still unsealed containers even during the exceptional operating mode in which the filler carousel is stopped.
  • the container treatment plant also has a wiring device which is arranged downstream of the closing device.
  • the exceptional operating mode can also include receiving the closed containers from the closing device, preferably until the closing device has run empty (e.g. while the filler carousel is stopped) and wiring the received closed containers (e.g. while the filler carousel is stopped ) exhibit. This can preferably prevent undesired uncorking of the containers already closed with a cork or stopper in the exceptional operating mode. In this way, for example, product losses and contamination can be prevented.
  • the container treatment system also has at least one container transport and/or container treatment device, which is arranged upstream of the filler carousel, preferably an infeed conveyor (e.g. infeed transport star wheel) for transferring the containers to the filler carousel and/or a container rinsing device for rinsing the Container.
  • the exceptional operating mode can also include stopping the at least one container transport and/or container treatment device. In this way, preferably, stopping the filler carousel in the exception mode of operation cannot cause problems in upstream equipment.
  • all containers in the filler carousel that have not yet been completely filled in the normal operating mode, whose fill levels have not yet been completely corrected in the normal operating mode and/or all containers up to a maximum return air pipe angle of the filler carousel are filled.
  • the maximum return air pipe angle (or return gas pipe angle) can be defined by a boundary line between a fill level correction section and a relief section of the filler carousel in normal operation.
  • the maximum return air pipe angle can also be in the relief section.
  • the maximum return air tube angle may also be limited by a start of a section required to lower the containers in the filler carousel prior to transfer to the outfeed conveyor.
  • the filling levels of all previously filled containers in the filler carousel are corrected when the filling levels of the containers are corrected in the exceptional operating mode. The occurrence of non-level-corrected containers with the subsequent problems can thus be prevented.
  • the filling levels of all containers between a takeover section of the filler carousel for taking over the containers and a maximum return air pipe angle of the filler carousel are corrected, preferably starting from the maximum return air pipe angle.
  • the correction starting from the maximum return air pipe angle can advantageously allow the filler carousel to be started again and switched to the normal operating mode before the fill level correction for all containers is completed. A throughput can thus be increased.
  • the filler carousel is stopped in the exceptional operating mode by means of a separate quick stop function or emergency stop function.
  • the filler carousel can preferably stop particularly quickly in this way, so that the risk can be reduced that containers that have not been sufficiently filled-height corrected have already been moved beyond the maximum return air tube angle, e.g. B. to the outfeed conveyor. In this way, the risk of non-level-corrected containers can advantageously be further reduced.
  • all treatments of the filler carousel up to and including the filling of the containers are carried out in the exceptional operating mode (e.g. pre-evacuation, pre-tensioning and filling) while the filler carousel is stopped (e.g. also independently of whether the at least one is permissible or not monitored fluid parameter).
  • a subsequent filling level correction for all containers can preferably be made possible in this way, in particular also for completely pre-evacuated, prestressed and filled containers adjacent to the transfer section from the infeed conveyor.
  • the exceptional operating mode also has at least one of a pre-evacuation of those containers in the filler carousel which have not yet or not yet been completely pre-evacuated in the normal operating mode while the filler carousel is stopped; and biasing those containers not yet or not fully biased into the normal operating mode while the filler carousel is stopped.
  • the pre-evacuation, the pre-tensioning and/or the filling in the exceptional operating mode can preferably be carried out during the wait if the at least one fluid parameter is (still) inadmissible.
  • the pre-evacuation, the pre-tensioning and/or the filling in the exception operating mode can be carried out only after the wait, when the at least one fluid parameter is (again) permissible.
  • the method further comprises changing from the exceptional mode of operation to the normal mode of operation after the fill levels of the filled containers have been corrected and the monitored at least one fluid parameter has assumed an acceptable value.
  • the changeover preferably includes coupling the outfeed conveyor to the filler carousel for receiving containers from the filler carousel (e.g. coupling the drives of outfeed conveyor and filler carousel or synchronizing the drives of outfeed conveyor and filler carousel).
  • the normal operating mode includes rotating the filler carousel, filling the containers in the filler carousel while the filler carousel rotates, and/or correcting fill levels of the filled containers while the filler carousel rotates.
  • the normal operating mode further includes at least one of pre-evacuating the containers in the filler carousel while the filler carousel rotates, preloading the containers in the filler carousel while the filler carousel rotates, and unloading the level-corrected containers while the filler carousel rotates .
  • the filling of the containers in the filler carousel is overfilling (that is to say higher than the desired filling level) or filling the containers to the brim.
  • the filling levels of the containers are corrected by means of a return air pipe positioned in the headspace of the filled container (with which, e.g., liquid is conducted from the headspace of the filled container until the liquid level shows an opening or a cut in the return air pipe reached).
  • a container treatment system e.g. for manufacturing, cleaning, testing, filling, sealing, labeling, printing and/or packaging containers for liquid media, preferably beverages or liquid foods
  • a filler carousel having a filler carousel, an outfeed conveyor (e.g. discharge star wheel) which is arranged to take over containers from the filler carousel, and a control unit which is designed to to operate the container treatment plant according to a method as disclosed herein, preferably fully automatically or semi-automatically.
  • control unit can refer to electronics (e.g. with microprocessor(s) and data memory) and/or a mechanical, pneumatic and/or hydraulic controller, which, depending on the training, can perform control tasks and/or control tasks and/or processing tasks can take over. Even if the term “control” is used here, “regulation” or “control with feedback” and/or “processing” can also be included or meant.
  • the figure 1 shows an exemplary container treatment system 10 for treating containers, preferably glass surfaces.
  • the container treatment system 10 can be designed, at least in sections, for aseptic treatment, for high-purity treatment or for standard treatment. It is explicitly pointed out that the techniques disclosed here can be used not only in the cold aseptic filling of liquids.
  • the container treatment system 10 has an infeed conveyor 12 , a filler carousel 14 and an outfeed conveyor 16 .
  • the infeed conveyor 12 is arranged upstream of the filler carousel 14 for transferring the containers to the filler carousel 14 .
  • the outfeed conveyor 16 is arranged downstream of the filler carousel 14 for receiving the containers from the filler carousel 14 .
  • the infeed conveyor 12 and the outfeed conveyor 16 are designed as transport stars.
  • the filler carousel 14 is arranged to receive containers from the infeed conveyor 12 .
  • the filler carousel 14 is arranged to transfer containers to the outfeed conveyor 16 .
  • the filler carousel 14 is designed as a rotary machine.
  • the filler carousel 14 can be rotated by means of a drive. When turning, the containers are moved to the outfeed conveyor 16 .
  • the filler carousel 14 has a large number of filling stations.
  • the filling stations are distributed around the circumference of the filler carousel 14 .
  • the filling stations rotate when the filler carousel 14 rotates.
  • the filler carousel 14 can additionally pre-evacuate, pre-stress and/or decompress the containers, if this is desired in the respective application. It is also possible that the filling and/or the correcting of the fill level of the containers is carried out in a different way than disclosed herein by way of example.
  • FIG 1 are arcuate or angular sections of a circular path of the filler carousel 14 for pre-evacuation (see section A), prestressing (see Section B), filling (see Section C), correcting the fill levels (see Section D) and relaxing (see Section E) shown in the desired order in the normal operating mode of the filler carousel 14 with different hatchings. Details on exemplary embodiments for pre-evacuation, pre-stressing, filling, correcting a filling level and decompression are given herein, for example, with reference to FIG Figures 2 to 8 described.
  • the container treatment system 10 can have at least one container transport and/or treatment device 18, a closing device 20 and/or a wiring device 22.
  • the devices 18, 20 and 22 can each be implemented in an in-line configuration or a rotary configuration.
  • the at least one device 18 is arranged upstream of the infeed conveyor 12 .
  • the at least one device 18 can have a transport section, a transport star wheel and/or a rinsing device for rinsing the containers.
  • the closing device 20 is arranged downstream of the outfeed conveyor 16 .
  • the closing device 20 is designed to close the containers, e.g. B. with a crown cap, a stopper or a cork.
  • the wiring device 22 is arranged downstream of the closing device 20 .
  • the wiring device 22 is designed to wire containers closed with stoppers or corks.
  • the container treatment system 10 has a control unit 24 .
  • the control unit 24 is designed to operate the container treatment system 10 in a normal operating mode and in an exceptional operating mode, which are explained in more detail elsewhere herein.
  • the control unit 24 can be embodied as a central control unit for operating a plurality of devices in the container treatment system 10 or as decentralized control units which are connected to one another and each control one device in the container treatment system 10 .
  • the filler carousel 14 can be used in particular for filling containers designed as bottles with a heavily foaming, oxygen-sensitive beverage (e.g. beer).
  • a heavily foaming, oxygen-sensitive beverage e.g. beer
  • the filling station 32 can be one of the several filling stations of the filler carousel 14 of figure 1 be.
  • the pressure vessels 26 - 30 can be parts of the filler carousel 14 of figure 1 be or outside of the filler carousel 14 of figure 1 be arranged.
  • the closure member 34 can be part of the closure device 20 of figure 1 be.
  • the first pressure vessel 26 is connected by a line 36 to a liquid source 38, e.g. a beverage source such as a beer source.
  • the liquid source 38 can be under an overpressure of z. B. approx. 7 bar - 8 bar.
  • a control valve 40 is turned on.
  • the control valve 40 is controlled by a controller 42 .
  • a fill probe 44 may be positioned within the first pressure vessel 26 .
  • the filling probe 44 is designed to detect a filling level of the first pressure vessel 26 .
  • the fill probe 44 is in signal communication with the controller 42.
  • the controller 42 is configured to maintain the liquid level in the first pressure vessel 26 at the desired level by closing and opening the control valve 40.
  • a line 46 opens into the first pressure vessel 26 .
  • the line 46 leads via a control valve 48 to the ambient atmosphere or to the outside.
  • the control valve 48 is controlled by a controller 50, the function of which is explained further below.
  • the second pressure vessel 28 is connected to a vacuum source 52, e.g. B. a vacuum pump connected. Through this, the second pressure vessel 28 to an absolute pressure of z. B. 0.1 bar - 0.2 bar evacuated.
  • a vacuum source 52 e.g. B. a vacuum pump connected.
  • the third pressure vessel 30 is connected to a source 56 of inert gas by a line 54 .
  • the inert gas supplied by the inert gas source 56 can be, for example, sterile air, nitrogen and/or CO2.
  • the inert gas is at an overpressure of z. B. about 8 bar - 10 bar from the inert gas source 56 supplied.
  • a reducing valve 58 with a pressure regulator 60 is switched on in the line 54 .
  • the overpressure of the inert gas in the third pressure vessel 30 is constant to z. B. held about 6.8 bar.
  • the controllers 42, 50, 60 can in terms of figure 1 explained control unit 24 included.
  • the controller 50 for the control valve 48 is designed as a differential pressure controller.
  • the controller 50 is connected on the one hand to the line 46 in the area between the control valve 48 and the first pressure vessel 26 or, for example, connected directly to a gas space of the first pressure vessel 26 .
  • the controller 50 is connected to the line 54 between the reducing valve 58 and the third pressure vessel 30 or directly to the third pressure vessel 30.
  • the regulator 50 is configured to increase the pressure in the line 46 or in the first pressure vessel 26 by e.g. B. about 0.4 bar - 0.5 bar lower than in the line 54 or in the third pressure vessel 30.
  • the liquid and the gas in the first pressure vessel 26 are thus under a constant overpressure of, for example, about 6.4 bar .
  • the filling station 32 is connected to the three pressure vessels 26, 28, 30. More, not in figure 2 The filling stations shown are also connected to the pressure vessels 26, 28, 30 in the same way as the filling station 32.
  • the filling station 32 has a filling head 62 , a return air pipe 64 (also called return gas pipe or return air pipe), a liquid line 66 and a gas channel 68 .
  • a return air pipe 64 also called return gas pipe or return air pipe
  • liquid line 66 and a gas channel 68 .
  • the filling head 62 can be a z. B. have conical centering and an elastic sealing ring, not shown.
  • the filling head 62 can be pressed against a container mouth (bottle mouth) of a container 70 (e.g. glass bottle).
  • the return gas tube 64 can be attached in the center of the filling head 62.
  • the return gas pipe 64 has an opening or a gate at the lower end.
  • the return gas pipe 64 is connected to the gas space of the first pressure vessel 26 via a return gas line 72 and a return gas valve 74 . It is possible for the return gas pipe 64 to be designed to be vertically movable.
  • the liquid line 66 opens into the filling head 62 .
  • a liquid valve 76 is installed in the liquid line 66 .
  • the liquid line 66 is connected to a liquid chamber of the first pressure vessel 26 which is at a higher level than the filling head 62 .
  • the gas channel 68 is connected to the filling head 62 .
  • the gas channel 68 is connected to the second pressure vessel 28 via a vacuum valve 78 .
  • the gas channel 68 is connected to the third pressure vessel 30 via an inert gas valve 80 .
  • the gas passage 68 can be connected to the free atmosphere by means of a relief valve 82 .
  • the valves 74, 76, 78, 80 and 82 of the filling station 32 are actuated, for example, electromagnetically.
  • the valves 74, 76, 78, 80 and 82 can be actuated, in particular, independently of a circulating path of the filling station(s) 32, which is caused by a rotation of the filler carousel 14 (see figure 1 ) is effected.
  • the filling station 32 is assigned a (eg pneumatic, hydraulic or electromagnetic) lifting cylinder 83 with a container support 84 (eg container plate) that can be raised and lowered.
  • a container 70 can be pressed against the filling head 62 by means of the lifting cylinder 83 and the container support 84 .
  • the container 70 can be sealed off from the surrounding atmosphere and connected gas-tight and liquid-tight to the filling head 62 or to the lines and channels opening into it.
  • the closing element 34 is, for example, arranged such that it can be moved in height above a container support 86 (e.g. container plate) which is fixed in height.
  • the closing element 34 has a closing cone 88 and a z. B. spring-loaded hold-down device 90 .
  • the closing element 34 is set up for fastening crown caps 92 on the container mouth of the container 70 . Before closing, the crown cap 92 can be held on an underside of the hold-down device 90, for example by magnetic force. It is also possible that the closing element 34 is set up alternatively for closing by means of stoppers or corks (e.g. natural corks).
  • blowing nozzles 94 can be arranged surrounding the closing element 34 .
  • the blowing nozzles 94 can be aimed at an intermediate space between an underside of the closure member 34 and the container mouth.
  • the blowing nozzles 94 can be connected to a supply line 96 .
  • the supply line 96 can be connected via a changeover valve 98 to the line 46 coming from the first pressure vessel 26 or, for example, directly to a gas chamber of the first pressure vessel 26 .
  • the blast nozzles 96 can be fed with the almost pure inert gas (e.g. CO 2 ) continuously flowing out of the first pressure vessel 26 during normal filling.
  • the blowing nozzles 94 are aligned in such a way that an atmosphere containing predominantly inert gas is generated between the closing element 34 and the container mouth, which atmosphere surrounds the crown cork 92 and the container mouth.
  • a connecting line 100 with a check valve 102 can be arranged between the lines 8 and 14 . If required, the first pressure vessel 26 can thus be connected directly to the inert gas source 56 .
  • a cleaning line 104 with a check valve 106 can be connected to the line 36 .
  • the first pressure vessel 26 can be filled with water or the like for cleaning through the cleaning line 104 .
  • the first pressure vessel 26 is preferably completely filled with water via the cleaning line 104 .
  • the water can then be displaced by opening the check valve 106 using inert gas.
  • the first pressure vessel 26 can then be partially filled by the liquid source 38 via the control valve 40 with the check valves 102 and 106 closed. Excess inert gas can be blown off via the line 46 and the control valve 48 . In this way, contact between the liquid and the air is largely avoided from the outset.
  • the valves and lines that may be required for this are in figure 2 not shown. If the vacuum source 52 is now put into operation, the device can be ready for operation.
  • containers 70 may be treated by facility 18, if present and desired, e.g. B. cleaned or curds are.
  • the cleaned, empty containers 70 are taken over by the infeed conveyor 12 .
  • the rotating infeed conveyor 12 transfers the containers 70 one after the other to the filling stations 32 or container supports 84 of the rotating filler carousel 14.
  • figure 2 14 accordingly shows a clean, empty container 70 on container support 84.
  • valves 74, 76, 78, 80, 82 are closed.
  • the lifting cylinder 29 presses the container mouth of the container 70 firmly against the filling head 62.
  • the container 70 can essentially (e.g. 100%) be filled with air (indicated by small crosses in figure 2 ) to be filled.
  • the container 70 is pre-evacuated.
  • the container 70 is pre-evacuated during a rotation of the filler carousel 14 in an angular section A (see FIG figure 1 ) the circular path of the filling station 32 of the filler carousel 14.
  • FIG 3 shows the pre-evacuation.
  • the vacuum valve 78 is open for a certain period of time.
  • the container 70 is connected to the second pressure container 28 by means of the gas channel 68 .
  • Air is evacuated from the canister 70 through the gas passage 68 .
  • the container 70 is up to an absolute pressure of z. B. about 0.1 bar to 0.2 bar evacuated. For example, 90% of the initial air is thus extracted, so that the air concentration in the container can now be 10%.
  • the pre-evacuation ends when the vacuum valve 78 is closed. It is possible for the container 70 to be pre-evacuated several times.
  • the container 70 is prestressed.
  • the container 70 is prestressed during a rotation of the filler carousel 14 in an angular section B (see FIG figure 1 ) the circular path of the filling station 32 of the filler carousel 14.
  • FIG 4 shows the biasing.
  • the inert gas valve 80 When biasing, the inert gas valve 80 is opened for a certain period of time.
  • the tank 70 is connected to the third pressure tank 30 by means of the gas channel 68 .
  • Inert gas e.g. pure CO2
  • the air concentration in the container 70 is further reduced to approximately 2.5%.
  • An almost pure inert gas atmosphere was thus created in the container 70 .
  • the inert gas valve 80 can be closed.
  • the container 70 is filled.
  • the container 70 is filled during a rotation of the filler carousel 14 in an angular section C (see FIG figure 1 ) the circular path of the filling station 32 of the filler carousel 14.
  • figure 5 shows the filling
  • figure 6 shows a state at the end of filling.
  • Filling is initiated by opening liquid valve 76 and return gas valve 74 .
  • a small portion of the gas flows out of the container 70 via the return gas pipe 64 and the return gas line 72 into the first pressure vessel 26 until an overpressure of z. B. about 6.4 bar prevails. This can prevent gas from flowing from the first pressure vessel 26 into the vessel 70 and possibly increasing the air concentration there.
  • the liquid (indicated by short dashes) runs through the liquid line 66 into the container 70 as a result of the difference in height between the first pressure vessel 26 and the vessel 70.
  • the almost pure inert gas e.g. CO2
  • the return gas pipe 64 is returned via the return gas pipe 64 and the return gas line 72 is displaced from the container 70 into the first pressure container 26 .
  • an almost pure inert gas atmosphere with an air concentration of z. B. adjust about 2.5%, so that neither during the dwelling in the first pressure vessel 26 nor while entering the container 70 via the filling station 32 a noticeable effect of atmospheric oxygen on the liquid can take place.
  • the container 70 When the liquid level in the container 70 has reached the opening of the return gas pipe 64, gas can no longer escape through this. The inflow of liquid continues, however, since the gas can now flow upwards into the first pressure vessel 26 through the liquid line 66 , which is designed without a gas barrier.
  • the container 70 At the end of filling, the container 70 may be overfilled or full to the brim be filled (see figure 6 ).
  • the liquid valve 76 At the end of filling, the liquid valve 76 is closed. The return gas valve 74 remains open.
  • the filling level of the container 70 is corrected.
  • the filling level of the container 70 is corrected during a rotation of the filler carousel 14 in an angular section D (see FIG figure 1 ) the circular path of the filling station 32 of the filler carousel 14.
  • figure 7 shows the correction of the filling level.
  • the inert gas valve 80 is opened for a predetermined period of time. The period of time can be relatively short. Pure inert gas (e.g. CO2) flows from the inert gas source 56 through the inert gas valve 80 and the gas channel 68 into the container 70 with a differential pressure or correction pressure of e.g. B. approx. 0.4 bar -0.5 bar.
  • Pure inert gas e.g. CO2
  • a differential pressure or correction pressure e.g. B. approx. 0.4 bar -0.5 bar.
  • the inert gas flowing into the container 70 forces liquid in the container 70 through the return gas pipe 64 into the return gas line 72 . So much liquid is displaced until the liquid level in the container 70 has dropped to the level of the opening of the return gas pipe 64 or slightly below.
  • the liquid displaced from the container 70 is conducted through the return gas line 72 into the first pressure container 26 .
  • the resulting empty space in the container 70 is filled with the pure inert gas.
  • the container 70 now contains only liquid and inert gas.
  • An opening duration of the inert gas valve 80 can be dimensioned such that sufficient inert gas flows into the container 70 to convey the liquid completely from the return gas line 72 back into the first pressure container 26 and to flush any residual air out of the container 70 completely.
  • the air concentration in the first pressure vessel 26 is reduced by the pure inert gas flowing in, so that values below 2.5% are set.
  • This low pressure difference/correction pressure is possible because the return gas valve 74 is necessarily kept open and does not form a throttle point. After the inert gas valve 80 has been closed or at the same time as this, the return gas valve 74 can also be closed. The filling level correction is thus ended and the valves 74, 76, 78, 80 and 82 are closed.
  • the container 70 is relieved.
  • the container 70 is relieved during a rotation of the filler carousel 14 in an angular section E (see figure 1 ) the circular path of the filling station 32 of the filler carousel 14.
  • figure 8 shows the relief.
  • the unloading valve 82 which is provided with a restriction, is opened for a predetermined period of time.
  • the period of time can be relatively short. In this case, as much inert gas flows out of the container 70 through the gas channel 68 and the relief valve 82 to the outside until the normal atmospheric pressure prevails in the container 70 .
  • the container support 84 can be lowered and the filled container 70 can be withdrawn from the filling head 62 .
  • the headspace above the liquid level in the container is still completely filled with pure inert gas.
  • the oxygen in the air cannot act on the liquid in the container 70 .
  • the container 70 can now without special protective measures such. B. high-pressure injection for the purpose of foam generation.
  • the filled container 70 is transferred from the filler carousel 14 to the outfeed conveyor 16 .
  • the outfeed conveyor 16 further transports the filled containers 70 as desired.
  • the filled containers 70 can be brought to the container support 86 under the closure member 34 (see figures 2 , 9 and 10 ) of the closing device 20 (see figure 1 ) be transported. If a small amount of automatic foaming of the liquid occurs, this is not a problem since the foam can be absorbed by the empty space in the container 70 .
  • figure 9 shows the filled container 70 below the closing element 34 which is in its upper end position.
  • the closing element 34 has already received a crown cork 92 beforehand.
  • the valve 98 can be switched over when the container 70 arrives at the closure member 34 or beforehand.
  • Almost pure inert gas e.g. CO2
  • an air concentration of e.g. B. 2.5% or less is supplied to the nozzles 94 and exits there into the open.
  • an almost pure inert gas atmosphere enclosing the crown cap 92 is built up between the underside of the closing element 34 and the container mouth.
  • air inclusions in the cavities, in particular on the underside of the crown cork 92 can be removed and the container mouth can be separated from the normal air atmosphere.
  • the inert gas atmosphere can be maintained at least until the crown cork 94 has been placed on the container 70 and crimped by lowering the closing member 34 via a control cam or the like (not shown), see FIG figure 10 . After that, the valve 98 can again switched if desired.
  • the pure inert gas in the container 70 cannot be contaminated with air, especially not through air pockets on the underside of the crown cork 92, even during the closing under an inert gas atmosphere that is thus completed.
  • the container 70 thus only contains liquid and pure inert gas (e.g. CO2). It is normally sufficient if, as described, the almost pure inert gas flowing out of the first pressure vessel 26 with an air concentration of z. B. about 2.5% is used. In terms of quantity, this inert gas is also readily sufficient, since for preloading the container 70 on z. B. about 6.8 bar a multiple of the container volume of inert gas is required at normal pressure, which is then removed from the container 70 when filling.
  • the inert gas from the third pressure vessel 30 thus has multiple uses: building up the back pressure, protecting the liquid as it enters the vessel 70, protecting the liquid in the first pressure vessel 26 and building up an inert gas atmosphere when it is closed.
  • the inert gas for the blast nozzles 94 requires only a relatively low pressure since no liquid has to be forced out of the containers 70 .
  • the blowing nozzles 94 can of course also be supplied directly from the third pressure vessel 30 or by the inert gas source 56 . It is also possible to dispense with the valve 98 and to connect the line 46 directly to the line 96.
  • one or more containers 70 in the filler carousel 14 may burst.
  • pre-existing damage e.g., hairline crack, entrapment, etc.
  • Flying parts of the bursting container 70 can damage other containers 70 in adjacent filling stations 32 and in turn cause them to burst.
  • Bursting containers 70 can at least temporarily lead to a disruption in normal operation, since there are no more containers 70 in the filling station or stations 32 in question.
  • the differential pressure or correction pressure can drop or other fluid parameters of the filler carousel 14 (e.g.
  • filling level of the first pressure container 26 and/or filling pressure can be negatively influenced. Ultimately, this can lead to the filling levels of the remaining containers 70 not being corrected, or not being corrected sufficiently, at least temporarily.
  • the possibly overfilled containers 70 are conveyed to the closing device 20 .
  • the overfilled containers 70 can burst in the closure device 20 if, for example, a stopper or cork is pressed into the liquid-filled headspace of the overfilled container 70 .
  • a special feature of the present disclosure lies in the fact that an exceptional operating mode is proposed with which the disadvantages described above can be overcome.
  • the exception mode of operation is described below with reference to FIG Figures 1 to 10 described.
  • At least one fluid parameter of the filler carousel 14 is monitored, preferably continuously.
  • the fluid parameter is selected in such a way that it allows conclusions to be drawn about damage (e.g. bursting, destruction, etc.) of at least one container 70 in the filler carousel 14 during normal operation.
  • the filling pressure for filling the containers 70, the correction pressure for correcting the filling levels and/or the filling level of the liquid tank or the first pressure container 26 of the filler carousel 14 can therefore be used as monitored fluid parameters.
  • control unit 24 recognizes that the at least one monitored fluid parameter assumes an impermissible value during the normal operating mode, it is possible to switch to the exceptional operating mode.
  • An impermissible value can preferably be recognized when an actual value of the monitored fluid parameter falls below a predetermined lower limit value.
  • a (lower or upper) limit value can be, for example, in a range from ⁇ 10% to ⁇ 50% with respect to a target value of the monitored fluid parameter.
  • a rotation of the filler carousel 14 is initially halted or stopped.
  • a separate rapid or emergency stop function of the filler carousel 14 can be used.
  • the filler carousel 14 can be stopped faster than with a conventional shutdown of the filler carousel 14 z. B. at the end of an operation, for maintenance work, for conversion work, etc.
  • those containers 70 in the filler carousel 14 that have not yet been pre-evacuated or not yet fully pre-evacuated in the normal operating mode can be pre-evacuated.
  • Those containers 70 that have not yet been prestressed or have not yet been fully prestressed in the normal operating mode can be prestressed.
  • Those containers 70 can be filled that have not yet been completely filled in the normal operating mode, whose fill levels have not yet been completely corrected in the normal operating mode and/or up to a maximum return air pipe angle of the filler carousel 14. All containers 70 in Sections A, B and C (see figure 1 ) (ready) filled, possibly additionally the containers 70 in sections D and/or E, if desired.
  • the fill levels of the containers 70 are initially no longer corrected, since this is no longer possible with process reliability due to the disruption of the fluid control circuit caused by the burst containers 70 . Instead, there is a wait until the at least one monitored fluid parameter returns to a permissible value, e.g. B. by exceeding a lower limit. Depending on the size of the disturbance, the fluid control circuit requires a different amount of time to settle again, so that the at least one monitored fluid parameter assumes a permissible value again.
  • a permissible value e.g. B.
  • the level correction is applied to the containers 70 .
  • the filling levels of all previously filled containers 70 in the filler carousel 14 are preferably corrected, if they can be reached.
  • the filling heights of all containers 70 between a transfer section of the filler carousel 14 for receiving the containers 70 from the infeed conveyor 12 and a maximum return air pipe angle of the filler carousel 14 are expediently corrected.
  • the filling level correction is expediently carried out from downstream to upstream, i.e. in particular starting from the maximum return air pipe angle of the filler carousel 14.
  • the filling level correction is therefore not limited to section D as in normal operating mode, but extends in particular from the end of section D (possibly section E) to the beginning of section A.
  • the exceptional operating mode cannot only lead to an adjusted operation of the filler carousel 14 .
  • other devices of the container treatment system 10 can also be operated differently in the exceptional operating mode than in the normal operating mode.
  • the outfeed conveyor 16 can be decoupled from the filler carousel 14 (so-called unblocking). During decoupling, for example, a drive of the filler carousel 14 and a drive of the outfeed conveyor 16 can be decoupled from one another. This can prevent problems when the filler carousel 14 is stopped in the exception mode and the outfeed conveyor 16 is to rotate. In the exceptional operating mode, the outfeed conveyor 16 can still be emptied. The outfeed conveyor 16 preferably continues to rotate at least until it has transferred all the containers 70 .
  • the closing device 20 can also continue to be operated in the exceptional operating mode, at least initially.
  • the closing device 20 can close the containers 70 received because the outfeed conveyor 16 has run empty.
  • the containers 70 sealed by the closing device 20 in the exceptional operating mode can still be received and wired by the wiring device 22 in the exceptional operating mode.
  • the infeed conveyor 12 and the at least one device 18 upstream of the infeed conveyor 12 are preferably also stopped.
  • the exceptional operating mode with regard to the outfeed conveyor 16 (and possibly the closing device 20 and/or the wiring device 22) is disclosed independently of the exceptional operating mode with regard to the filler carousel 14 .
  • the filler carousel 14 can only be stopped in the exceptional operating mode, while the outfeed conveyor 16 (and possibly the closing device 20 and/or the wiring device 22) are operated in the exceptional operating mode as explained above (e.g. decoupling, emptying, sealing and possibly wiring).
  • the exceptional operating mode with regard to the filler carousel 14 can be executed with stopping, filling and correcting the filling level (and possibly pre-evacuation and/or pre-tensioning beforehand) and the outfeed conveyor 16 (and possibly the devices arranged downstream thereof) merely stopping.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft u.a. ein Verfahren zum Betreiben einer Behälterbehandlungsanlage (10). Das Verfahren weist ein Wechseln von einem Normalbetriebsmodus zu einem Ausnahmebetriebsmodus, wenn mindestens ein überwachter Fluidparameter einen unzulässigen Wert annimmt, auf. Der Ausnahmebetriebsmodus weist ein Anhalten des Füllerkarussells (14) auf. Zusätzlich können Behälter (70) befüllt und Füllhöhen korrigiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Auslaufförderer (16) von dem Füllerkarussell (14) entkoppelt und leergefahren werden. Das Verfahren ermöglicht eine Verringerung von Produktverlusten bei Störungen des Füllerkarussells (14) aufgrund von geplatzten Behältern.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Behälterbehandlungsanlage. Die Erfindung betrifft ferner eine Behälterbehandlungsanlage.
    • Technischer Hintergrund
  • Die vorliegende Offenbarung geht von der EP 0 180 828 B1 aus. Diese offenbart ein Verfahren zum Abfüllen einer sauerstoffempfindlichen Flüssigkeit, wie z. B. Bier, in Flaschen oder dgl. In jeder Flasche wird nach dem Anschließen an ein Füllorgan durch Eindrücken eines Spanngases ein Überdruck erzeugt. Die dann unter Überdruck gehaltene Flüssigkeit wird in die Flaschen eingeleitet, bis diese überfüllt ist. Die Flüssigkeit wird darauf durch Einleiten von unter einem größeren Überdruck gehaltenen reinen CO2 bis zum Erreichen der gewünschten Füllhöhe teilweise aus der Flasche verdrängt und durch reines C02 ersetzt. Die Flasche wird daraufhin vom Füllorgan abgezogen, zur Verschließstation transportiert und dort durch Aufsetzen einer Verschlusskappe verschlossen.
  • Ein wesentlicher Nachteil eines herkömmliche Füllsystems und der damit verbundenen Antriebssteuerung ist es, dass bei einem Flaschenbruch, vor allem bei mehreren, nebeneinander platzierten Flaschen im Füllerkarussell, sofort der Abfülldruck und/oder der Korrekturdruck zusammenbrechen können. Es kann dann keine störungsfreie Korrektur der überfüllten Flaschen erfolgen. Die nicht füllhöhenkorrigierten Flaschen (schwarz verfüllt) können zum Verschließer weitergefördert und anschließend während des Verschließvorgangs im Verschließer unkontrolliert zerbrochen werden. Ein Verschlussstopfen bzw. Naturkorken wird hierbei mit hoher Verschließkraft ohne Vorhandensein eines notwendigen Kopfraums in die Flaschenmündung gepresst, was zum Platzen der Flasche führt.
  • Die EP 2 803 625 A1 offenbart eine Abfülleinheit einer Füllmaschine mit einer zentralen Steuerungseinheit. Das Vorhandensein eines Sensorelements ermöglicht die Überwachung des Auftretens von Fehlern, wie z. B. das Bersten eines Behälters. Die Füllvorgänge können sofort gestoppt und geeignete Maßnahmen zum Schutz der Füllmaschine durchgeführt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine alternative und/oder verbesserte Technik zum Betreiben einer Behälterbehandlungsanlage zu schaffen, vorzugsweise mit einer Verringerung von Produktverlusten trotz Störungen aufgrund von z. B. platzenden Behältern.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum (vorzugsweise vollautomatischen oder halbautomatischen) Betreiben einer Behälterbehandlungsanlage aufweisend ein Füllerkarussell und einen Auslaufförderer, der zum Übernehmen von Behältern von dem Füllerkarussell angeordnet ist. Das Verfahren weist ein (z. B. kontinuierliches) Überwachen mindestens eines Fluidparameters des Füllerkarussells auf. Das Verfahren weist ein Wechseln von einem Normalbetriebsmodus der Behälterbehandlungsanlage zu einem Ausnahmebetriebsmodus der Behälterbehandlungsanlage, wenn der mindestens eine überwachte Fluidparameter einen unzulässigen Wert annimmt (z. B. durch Unterschreiten oder Überschreiten eines Grenzwerts), auf. Der Ausnahmebetriebsmodus weist ein Anhalten des Füllerkarussells (z. B. im Wesentlichen während des gesamten Ausnahmebetriebsmodus) auf.
  • Der Ausnahmebetriebsmodus weist ferner a1) ein Befüllen von Behältern im Füllerkarussell, während das Füllerkarussell angehalten ist, a2) ein Warten bis der mindestens eine überwachte Fluidparameter einen zulässigen Wert annimmt (z. B. durch Unterschreiten oder Überschreiten eines Grenzwerts), während das Füllerkarussell angehalten ist; und a3) ein Korrigieren von Füllhöhen der befüllten Behälter, wenn der mindestens eine überwachte Fluidparameter einen zulässigen Wert angenommen hat (und z. B. die Behälter bereits befüllt wurden), während das Füllerkarussell angehalten ist, auf.
  • Alternativ oder zusätzlich weist der Ausnahmebetriebsmodus ferner b1) ein Entkoppeln des Auslaufförderers von dem Füllerkarussell (z. B. Entkoppeln der Antriebe von Auslaufförderer und Füllerkarussell, und/oder während das Füllerkarussell anhält und/oder angehalten ist) und b2) ein Leerfahren des Auslaufförderers (z. B. während das Füllerkarussell angehalten ist) auf.
  • Je nach Konfiguration können sich somit unterschiedliche, kombinierbare Vorteile ergeben, die insbesondere darauf gerichtet sind Produktverluste zu verringern. Bspw. kann das Auftreten von in der Füllhöhe nicht korrigierten Behältern verhindert oder zumindest erheblich reduziert werden. Dadurch kann bspw. ein Produktverlust durch fehlgefüllte Behälter verhindert werden. Es ist möglich, dass ein Behälterbruch von nicht-füllhöhenkorrigierten Behältern in einer nachgeordneten Verschließeinrichtung verhindert wird. Durch die Entkopplung bzw. Entblockung und das Leerfahren können alle noch im Normalbetriebsmodus füllhöhenkorrigierten Behälter in nachgeordneten Behandlungseinrichtungen weiterbehandelt werden, z. B. zum Verschließen und ggf. Verdrahten der Behälter, sodass auch stromabwärts des Füllers Produktverluste verringert werden können.
  • In einem Ausführungsbeispiel weist der mindestens eine überwachte Fluidparameter einen Abfülldruck zum Befüllen der Behälter, einen Korrekturdruck zum Korrigieren der Füllhöhen und/oder einen Füllstand eines Flüssigkeitstanks des Füllerkarussells auf. Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine überwachte Fluidparameter so ausgewählt sein, dass er einen Rückschluss auf eine Beschädigung (z. B. Platzen, Zerstören usw.) mindestens eines Behälters im Füllerkarussell ermöglicht.
  • Bevorzugt kann der Abfülldruck ein Druck der Flüssigkeit beim Befüllen der Behälter sein.
  • Beispielsweise kann der Korrekturdruck ein Differenzdruck zwischen einer Inertgaszuleitung (z. B. Inertgasdruckbehälter und/oder Inertgasleitung) und dem Abfülldruck sein. Vorzugsweise kann der Korrekturdruck bspw. derjenige Differenzdruck sein, mit dem Flüssigkeit aus dem Behälter zurück in die Füllstation gedrückt wird (z. B. Differenz zwischen zugeführtem Inertgas und Flüssigkeitsdruck im gefüllten Behälter). Bevorzugt kann CO2 als Inertgas verwendet werden.
  • Vorzugsweise kann die Behälterbehandlungseinrichtung zum Erfassen des Fluidparameters eine entsprechende Sensorik aufweisen, z. B. Drucksensor(en), Durchflusssensor(en), Füllstandssensor(en), optische Sensor(en) (z. B. zum optischen Erfassen von Behälterplatzern) usw.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel schwingt sich ein Fluid-Regelkreis des Füllerkarussells während des Wartens solange ein, bis der überwachte Fluidparameter den zulässigen Wert annimmt. Vorteilhaft kann nach dem Einschwingen wieder eine prozesssichere Füllhöhenkorrektur der Behälter vorgenommen werden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Behälterbehandlungsanlage ferner eine Verschließeinrichtung (z. B. Kronenkorken-Verschließer, Stopfen-Verschließer oder Korken-Verschließer) auf, die stromabwärts von dem Auslaufförderer angeordnet ist. Der Ausnahmebetriebsmodus kann bezüglich der Verschließeinrichtung ferner ein Empfangen von Behältern von dem Auslaufförderer, vorzugsweise bis der Auslaufförderer leergefahren ist (z. B. während das Füllerkarussell angehalten ist), ein Verschließen der empfangenen Behälter (z. B. während das Füllerkarussell angehalten ist) und optional ein Leerfahren nach dem Verschließen der empfangenen Behälter (z. B. während das Füllerkarussell angehalten ist) aufweisen. Vorteilhaft kann das Verschließen noch während des Ausnahmebetriebsmodus, in dem das Füllerkarussell angehalten ist, ermöglichen, dass Produktverunreinigungen usw. bzgl. des Füllguts in den noch unverschlossenen Behältern verhindert werden.
  • In einer Ausführungsform weist die Behälterbehandlungsanlage ferner eine Verdrahtungseinrichtung auf, die stromabwärts von der Verschließeinrichtung angeordnet ist. Der Ausnahmebetriebsmodus kann bezüglich der Verdrahtungseinrichtung ferner ein Empfangen der verschlossenen Behälter von der Verschließeinrichtung, vorzugsweise bis die Verschließeinrichtung leergefahren ist (z. B. während das Füllerkarussell angehalten ist) und ein Verdrahten der empfangenen verschlossenen Behälter (z. B. während das Füllerkarussell angehalten ist) aufweisen. Bevorzugt kann dadurch ein ungewünschtes Entkorken der bereits mit einem Korken oder Stopfen verschlossenen Behälter im Ausnahmebetriebsmodus verhindert werden. So können bspw. Produktverluste und Verschmutzungen verhindert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Behälterbehandlungsanlage ferner mindestens eine Behältertransport- und/oder Behälterbehandlungseinrichtung auf, die stromaufwärts des Füllerkarussells angeordnet ist, vorzugsweise einen Einlaufförderer (z. B. Einlauftransportstern) zum Übergeben der Behälter an das Füllerkarussell und/oder eine Behälterrinseinrichtung zum Rinsen der Behälter. Der Ausnahmebetriebsmodus kann ferner ein Anhalten der mindestens einen Behältertransport und/oder Behälterbehandlungseinrichtung aufweisen. Vorzugsweise kann auf diese Weise ein Anhalten des Füllerkarussells im Ausnahmebetriebsmodus nicht zu Problemen in stromaufwärtsseitigen Einrichtungen führen.
  • In einer Ausführungsvariante werden beim Befüllen der Behälter im Ausnahmebetriebsmodus alle Behälter im Füllerkarussell befüllt, die im Normalbetriebsmodus noch nicht vollständig befüllt wurden, deren Füllhöhen im Normalbetriebsmodus noch nicht vollständig korrigiert wurden und/oder alle Behälter bis zu einem maximalen Rückluftrohrwinkel des Füllerkarussells.
  • Vorzugsweise kann der maximale Rückluftrohrwinkel (bzw. Rückgasrohrwinkel) durch eine Grenzlinie zwischen einem Füllhöhenkorrekturabschnitt und einem Entlastungsabschnitt des Füllerkarussells im Normalbetrieb festgelegt sein. Der maximale Rückluftrohrwinkel kann auch im Entlastungsabschnitt liegen. Der maximale Rückluftrohrwinkel kann auch durch einen Beginn eines Abschnitts zum erforderlichen Absenken der Behälter im Füllerkarussell vor der Übergabe an den Auslaufförderer begrenzt sein.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante werden beim Korrigieren der Füllhöhen der Behälter im Ausnahmebetriebsmodus die Füllhöhen aller zuvor befüllten Behälter im Füllerkarussell korrigiert. Das Auftreten von nicht-füllhöhenkorrigierten Behältern mit den sich daran anschließenden Folgeproblemen kann somit verhindert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante werden beim Korrigieren der Füllhöhen der Behälter im Ausnahmebetriebsmodus die Füllhöhen aller Behälter zwischen einem Übernahmeabschnitt des Füllerkarussells zum Übernehmen der Behälter und einem maximalen Rückluftrohrwinkel des Füllerkarussells korrigiert, vorzugsweise beginnend von dem maximalen Rückluftrohrwinkel. So kann ebenfalls das Auftreten von nicht-füllhöhenkorrigierten Behältern mit den sich daran anschließenden Folgeproblemen verhindert werden. Die Korrektur beginnend von dem maximalen Rückluftrohrwinkel kann vorteilhaft erlauben, dass noch vor Abschluss der Füllhöhenkorrektur für alle Behälter das Füllerkarussell wieder gestartet und in den Normalbetriebsmodus gewechselt wird. Damit kann ein Durchsatz erhöht werden.
  • In einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Anhalten des Füllerkarussells im Ausnahmebetriebsmodus mittels einer gesonderten Schnellstoppfunktion oder Notstoppfunktion. Vorzugsweise kann das Füllerkarussell so besonders schnell anhalten, sodass ein Risiko dafür verringert werden kann, dass nicht oder nicht ausreichend füllhöhenkorrigierte Behälter bereits über den maximalen Rückluftrohrwinkel hinausbewegt wurden, z. B. zum Auslaufförderer. Damit kann vorteilhaft das Risiko für nicht-füllhöhenkorrigierte Behälter weiter verringert werden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden im Ausnahmebetriebsmodus alle Behandlungen des Füllerkarussells bis einschließlich des Befüllens der Behälter durchgeführt (z. B. Vorevakuieren, Vorspannen und Befüllen), während das Füllerkarussell angehalten ist (z. B. auch unabhängig von einer Zulässigkeit oder Unzulässigkeit des mindestens einen überwachten Fluidparameters). Bevorzugt kann so eine nachfolgende Füllhöhenkorrektur für alle Behälter ermöglicht werden, insbesondere auch für vollständig vorevakuierte, vorgespannte und befüllte Behälter angrenzend an den Übernahmeabschnitt vom Einlaufförderer.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Ausnahmebetriebsmodus ferner mindestens eines auf von einem Vorevakuieren derjenigen Behälter im Füllerkarussell, die noch nicht oder noch nicht vollständig im Normalbetriebsmodus vorevakuiert wurden, während das Füllerkarussell angehalten ist; und einem Vorspannen derjenigen Behälter, die noch nicht oder noch nicht vollständig im Normalbetriebsmodus vorgespannt wurden, während das Füllerkarussell angehalten ist.
  • Bevorzugt kann das Vorevakuieren, das Vorspannen und/oder das Befüllen im Ausnahmebetriebsmodus während des Wartens ausgeführt werden, wenn der mindestens eine Fluidparameter (noch) unzulässig ist. Es ist aber auch möglich, dass das Vorevakuieren, das Vorspannen und/oder das Befüllen im Ausnahmebetriebsmodus erst nach dem Warten ausgeführt wird, wenn der mindestens eine Fluidparameter (wieder) zulässig ist.
  • In einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner ein Wechseln von dem Ausnahmebetriebsmodus zu dem Normalbetriebsmodus, nachdem die Füllhöhen der befüllten Behälter korrigiert wurden und der überwachte mindestens eine Fluidparameter einen zulässigen Wert angenommen hat, auf. Vorzugsweise weist das Wechseln ein Koppeln des Auslaufförderers mit dem Füllerkarussell zum Übernehmen von Behältern von dem Füllerkarussell auf (z. B. Koppeln der Antriebe von Auslaufförderer und Füllerkarussell oder synchronisieren der Antriebe von Auslaufförderer und Füllerkarussell).
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Normalbetriebsmodus ein Drehen des Füllerkarussells, Befüllen der Behälter im Füllerkarussell, während sich das Füllerkarussell dreht, und/oder ein Korrigieren von Füllhöhen der befüllten Behälter, während sich das Füllerkarussell dreht, auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Normalbetriebsmodus ferner mindestens eines auf von einem Vorevakuieren der Behälter im Füllerkarussell, während sich das Füllerkarussell dreht, einem Vorspannen der Behälter im Füllerkarussell, während sich das Füllerkarussell dreht, und einem Entlasten der füllhöhenkorrigierten Behälter, während sich das Füllerkarussell dreht.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist das Befüllen der Behälter im Füllerkarussell ein Überfüllen (also höher als die Soll-Füllhöhe) oder Randvoll-Füllen der Behälter.
  • In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Korrigieren der Füllhöhen der Behälter jeweils mittels eines im Kopfraum des gefüllten Behälters positionierten Rückluftrohrs (mit dem z. B. so lange Flüssigkeit aus dem Kopfraum des gefüllten Behälters geleitet wird, bis der Flüssigkeitsspiegel eine Öffnung oder einen Anschnitt des Rückluftrohrs erreicht).
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Behälterbehandlungsanlage (z. B. zum Herstellen, Reinigen, Prüfen, Abfüllen, Verschließen, Etikettieren, Bedrucken und/oder Verpacken von Behältern für flüssige Medien, vorzugsweise Getränke oder flüssige Nahrungsmittel) aufweisend ein Füllerkarussell, einen Auslaufförderer (z. B. Auslaufstern), der zum Übernehmen von Behältern von dem Füllerkarussell angeordnet ist, und eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, die Behälterbehandlungsanlage gemäß einem Verfahren wie hierin offenbart zu betreiben, vorzugsweise vollautomatisch oder halbautomatisch.
  • Vorzugsweise kann sich der Begriff "Steuereinheit" auf eine Elektronik (z. B. mit Mikroprozessor(en) und Datenspeicher) und/oder eine mechanische, pneumatische und/oder hydraulische Steuerung beziehen, die je nach Ausbildung Steuerungsaufgaben und/oder Regelungsaufgaben und/oder Verarbeitungsaufgaben übernehmen kann. Auch wenn hierin der Begriff "Steuern" verwendet wird, kann damit gleichsam zweckmäßig auch "Regeln" bzw. "Steuern mit Rückkopplung" und/oder "Verarbeiten" umfasst bzw. gemeint sein.
  • Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine rein schematische Darstellung einer Behälterbehandlungsanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines beispielhaften Abschnitts zum Behandeln eines Behälters;
    Figur 3
    eine schematische Darstellung eines Vorevakuierens des Behälters;
    Figur 4
    eine schematische Darstellung eines Vorspannens des Behälters;
    Figur 5
    eine schematische Darstellung eines Füllens des Behälters;
    Figur 6
    eine schematische Darstellung am Ende des Füllens des Behälters;
    Figur 7
    eine schematische Darstellung eines Korrigierens einer Füllhöhe des Behälters;
    Figur 8
    eine schematische Darstellung eines Entlastens des Behälters;
    Figur 9
    eine schematische Darstellung eines Verschließens des Behälters; und
    Figur 10
    eine schematische Darstellung am Ende des Verschließens des Behälters.
  • Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
    • Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
  • Die Figur 1 zeigt eine beispielhafte Behälterbehandlungsanlage 10 zum Behandeln von Behältern, vorzugsweise Glasflachen. Je nach Hygieneanforderung im jeweiligen Anwendungsfall kann die Behälterbehandlungsanlage 10 zumindest abschnittsweise zu einer aspetischen Behandlung, zu einer hochreinen Behandlung oder zu einer Standardbehandlung ausgeführt sein. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die vorliegend offenbarten Techniken nicht nur bei der kaltaspetischen Abfüllung von Flüssigkeiten einsetzbar sind.
  • Die Behälterbehandlungsanlage 10 weist einen Einlaufförderer 12, ein Füllerkarussell 14 und einen Auslaufförderer 16 auf.
  • Der Einlaufförderer 12 ist stromaufwärts des Füllerkarussells 14 zum Übergeben der Behälter an das Füllerkarussell 14 angeordnet. Der Auslaufförderer 16 ist stromabwärts von dem Füllerkarussell 14 zum Übernehmen der Behälter von dem Füllerkarussell 14 angeordnet. Der Einlaufförderer 12 und der Auslaufförderer 16 sind als Transportsterne ausgeführt.
  • Das Füllerkarussell 14 ist zum Übernehmen von Behältern von dem Einlaufförderer 12 angeordnet. Das Füllerkarussell 14 ist zum Übergeben von Behältern an den Auslaufförderer 16 angeordnet. Das Füllerkarussell 14 ist als ein Rundläufer ausgeführt. Mittels eines Antriebs kann das Füllerkarussell 14 gedreht werden. Beim Drehen werden die Behälter zu dem Auslaufförderer 16 bewegt. Das Füllerkarussell 14 weist eine Vielzahl von Füllstationen auf. Die Füllstationen sind um einen Umfang des Füllerkarussells 14 verteilt angeordnet. Die Füllstationen drehen sich bei einer Drehung des Füllerkarussells 14 mit. Das Füllerkarussell 14 ist dazu ausgebildet, Behälter zu befüllen und eine Füllhöhe der befüllten Behälter zu korrigieren (= Füllhöhenkorrekturfunktion).
  • Es ist möglich, dass das Füllerkarussell 14 zusätzlich die Behälter vorevakuieren, vorspannen und/oder entspannen kann, sofern dies im jeweiligen Anwendungsfall gewünscht ist. Es ist auch möglich, dass das Befüllen und/oder das Korrigieren der Füllhöhe der Behälter auf eine andere Art und Weise als hierin beispielhaft offenbart ausgeführt werden. In Figur 1 sind Bogen- bzw. Winkelabschnitte einer Kreisbahn des Füllerkarussells 14 zum Vorevakuieren (siehe Abschnitt A), Vorspannen (siehe Abschnitt B), Befüllen (siehe Abschnitt C), Korrigieren der Füllhöhen (siehe Abschnitt D) und Entspannen (siehe Abschnitt E) in der gewünschten Reihenfolge im Normalbetriebsmodus des Füllerkarussells 14 mit unterschiedlichen Schraffuren dargestellt. Details zu beispielhaften Ausführungen zum Vorevakuieren, Vorspannen, Befüllen, Korrigieren einer Füllhöhe und Entspannen sind hierin bspw. unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 8 beschrieben.
  • Die Behälterbehandlungsanlage 10 kann mindestens eine Behältertransport- und/oder Behandlungseinrichtung 18, eine Verschließeinrichtung 20 und/oder eine Verdrahtungseinrichtung 22 aufweisen. Die Einrichtungen 18, 20 und 22 können jeweils in einer Linienkonfiguration oder einer Rundläuferkonfiguration ausgeführt sein.
  • Die mindestens eine Einrichtung 18 ist stromaufwärts von dem Einlaufförderer 12 angeordnet. Beispielsweise kann die mindestens eine Einrichtung 18 eine Transportstrecke, einen Transportstern und/oder eine Rinseinrichtung zum Rinsen der Behälter aufweisen.
  • Die Verschließeinrichtung 20 ist stromabwärts von dem Auslaufförderer 16 angeordnet. Die Verschließeinrichtung 20 ist dazu ausgebildet, die Behälter zu verschließen, z. B. mit einem Kronenkorken, einen Stopfen oder einem Korken.
  • Die Verdrahtungseinrichtung 22 ist stromabwärts von der Verschließeinrichtung 20 angeordnet. Die Verdrahtungseinrichtung 22 ist dazu ausgebildet, mit Stopfen oder Korken verschlossene Behälter zu verdrahten.
  • Die Behälterbehandlungsanlage 10 weist eine Steuereinheit 24 auf. Die Steuereinheit 24 ist dazu ausgebildet, die Behälterbehandlungsanlage 10 in einem Normalbetriebsmodus und in einem Ausnahmebetriebsmodus zu betreiben, die hierin an anderer Stelle genauer erläutert sind. Die Steuereinheit 24 kann als eine zentrale Steuereinheit zum Betreiben mehrerer Einrichtungen der Behälterbehandlungsanlage 10 oder als miteinander verbundene, dezentrale Steuereinheiten, die jeweils eine Einrichtung der Behälterbehandlungsanlage 10 steuern, ausgeführt sein.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 10 ist nachfolgend rein beispielhaft eine Konfiguration und Funktionsweise des Füllerkarussells 14 und der Verschließeinrichtung 20 beschrieben. In der beschriebenen Konfiguration kann das Füllerkarussell 14 insbesondere zum Einfüllen von einem stark schäumenden, sauerstoffempfindlichen Getränk (z. B. Bier) in als Flaschen ausgebildete Behälter verwendet werden.
  • Figur 2 zeigt einen ersten Druckbehälter (=Flüssigkeitstank) 26, einen zweiten Druckbehälter 28, einen dritten Druckbehälter 30, eine Füllstation 32 und ein Verschließorgan 34. Die Füllstation 32 kann eine der mehreren Füllstationen des Füllerkarussells 14 von Figur 1 sein. Die Druckbehälter 26 - 30 können Teile des Füllerkarussells 14 von Figur 1 sein oder außerhalb des Füllerkarussells 14 von Figur 1 angeordnet sein. Das Verschließorgan 34 kann Teil der Verschließeinrichtung 20 von Figur 1 sein.
  • Der erste Druckbehälter 26 ist durch eine Leitung 36 mit einer Flüssigkeitsquelle 38, z. B. einer Getränkequelle wie etwa einer Bierquelle, verbunden. Die Flüssigkeitsquelle 38 kann unter einem Überdruck von z. B. ca. 7 bar - 8 bar stehen. In die Leitung 36 ist ein Regelventil 40 eingeschaltet. Das Regelventil 40 ist durch einen Regler 42 gesteuert.
  • Im Inneren des ersten Druckbehälters 26 kann eine Füllsonde 44 positioniert sein. Die Füllsonde 44 ist zum Erfassen eines Füllstands des ersten Druckbehälters 26 ausgebildet. Die Füllsonde 44 ist in Signalverbindung mit dem Regler 42. Der Regler 42 ist dazu konfiguriert, durch Schließen und Öffnen des Regelventils 40 den Flüssigkeitsstand im ersten Druckbehälter 26 auf dem gewünschten Wert zu halten.
  • In den ersten Druckbehälter 26 mündet eine Leitung 46 ein. Die Leitung 46 führt über ein Regelventil 48 in die Umgebungsatmosphäre bzw. ins Freie. Das Regelventil 48 wird durch einen Regler 50 gesteuert, dessen Funktion weiter unten erläutert ist.
  • Der zweite Druckbehälter 28 ist mit einer Vakuumquelle 52, z. B. einer Vakuumpumpe, verbunden. Durch diese wird der zweite Druckbehälter 28 auf einen absoluten Druck von z. B. 0,1 bar - 0,2 bar evakuiert.
  • Der dritte Druckbehälter 30 ist durch eine Leitung 54 mit einer Inertgasquelle 56 verbunden. Das von der Inertgasquelle 56 zugeführte Inertgas kann bspw. sterile Luft, Stickstoff und/oder CO2 sein. Das Inertgas wird mit einem Überdruck von z. B. ca. 8 bar - 10 bar von der Inertgasquelle 56 zugeführt. In die Leitung 54 ist ein Reduzierventil 58 mit einem Druckregler 60 eingeschaltet. Durch den Druckregler 60 wird der Überdruck des Inertgases im dritten Druckbehälter 30 konstant auf z. B. ca. 6,8 bar gehalten.
  • Die Regler 42, 50, 60 können in der bezüglich Figur 1 erläuterten Steuereinheit 24 umfasst sein.
  • Der Regler 50 für das Regelventil 48 ist als Differenzdruckregler ausgebildet. Der Regler 50 ist einerseits an die Leitung 46 im Bereich zwischen dem Regelventil 48 und dem ersten Druckbehälter 26 oder bspw. direkt an einen Gasraum des ersten Druckbehälters 26 angeschlossen. Andererseits ist der Regler 50 an die Leitung 54 zwischen dem Reduzierventil 58 und dem dritten Druckbehälter 30 oder direkt an den dritten Druckbehälter 30 angeschlossen.
  • Der Regler 50 ist dazu konfiguriert, dass er durch Öffnen und Schließen des Regelventils 48 den Druck in der Leitung 46 bzw. im ersten Druckbehälter 26 um z. B. ca. 0,4 bar - 0, 5 bar niedriger hält als in der Leitung 54 oder im dritten Druckbehälter 30. Die Flüssigkeit und das Gas im ersten Druckbehälter 26 stehen somit unter einem konstanten Überdruck von bspw. ca. 6,4 bar.
  • Die Füllstation 32 ist an die drei Druckbehälter 26, 28, 30 angeschlossen. Weitere, nicht in Figur 2 dargestellte Füllstationen sind ebenfalls an die Druckbehälter 26, 28, 30 analog der Füllstation 32 angeschlossen.
  • Die Füllstation 32 weist einen Füllkopf 62, ein Rückluftrohr 64 (auch Rückgasrohr oder Rückluftrohr genannt), eine Flüssigkeitsleitung 66 und einen Gaskanal 68 auf.
  • Der Füllkopf 62 kann eine z. B. konische Zentrieröffnung und einen nicht gezeigten elastischen Dichtring aufweisen. Der Füllkopf 62 ist an eine Behältermündung (Flaschenmündung) eines Behälters 70 (z. B. Glasflasche) anpressbar.
  • In der Mitte des Füllkopfs 62 kann das Rückgasrohr 64 befestigt sein. Das Rückgasrohr 64 weist am unteren Ende eine Öffnung bzw. einen Anschnitt auf. Das Rückgasrohr 64 ist über eine Rückgasleitung 72 und ein Rückgasventil 74 mit dem Gasraum des ersten Druckbehälters 26 verbunden ist. Es ist möglich, dass das Rückgasrohr 64 vertikal bewegbar ausgeführt ist.
  • Die Flüssigkeitsleitung 66 mündet in den Füllkopf 62 ein. In der Flüssigkeitsleitung 66 ist ein Flüssigkeitsventil 76 eingebaut. Die Flüssigkeitsleitung 66 ist mit einem Flüssigkeitsraum des auf einem höheren Niveau als der Füllkopf 62 liegenden ersten Druckbehälters 26 verbunden.
  • Der Gaskanal 68 ist an den Füllkopf 62 angeschlossen. Der Gaskanal 68 ist über ein Vakuumventil 78 mit dem zweiten Druckbehälter 28 verbunden. Der Gaskanal 68 ist über ein Inertgasventil 80 mit dem dritten Druckbehälter 30 verbunden. Der Gaskanal 68 kann mittels eines Entlastungsventils 82 mit der freien Atmosphäre verbunden werden.
  • Die Betätigung der Ventile 74, 76, 78, 80 und 82 der Füllstation 32 erfolgt bspw. elektromagnetisch. Die Betätigung der Ventile 74, 76, 78, 80 und 82 kann insbesondere unabhängig von einem Umlaufen einer Kreisbahn der Füllstation(en) 32, die durch eine Drehung des Füllerkarussells 14 (siehe Figur 1) bewirkt wird, erfolgen.
  • Der Füllstation 32 ist ein (z. B. pneumatischer, hydraulischer oder elektromagnetischer) Hubzylinder 83 mit einer heb- und senkbaren Behälterstütze 84 (z. B. Behälterteller) zugeordnet. Mittels des Hubzylinders 83 und der Behälterstütze 84 kann jeweils ein Behälter 70 an den Füllkopf 62 angedrückt werden. Der Behälter 70 kann gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgeschlossen und gas- und flüssigkeitsdicht an den Füllkopf 62 bzw. an die in diesen einmündenden Leitungen und Kanäle angeschlossen werden.
  • Das Verschließorgan 34 ist bspw. höhenbeweglich über eine höhenfesten Behälterstütze 86 (z. B. Behälterteller) angeordnet. Das Verschließorgan 34 weist einen Verschließkonus 88 und einen z. B. gefederten Niederhalter 90 auf. Das Verschließorgan 34 ist zum Befestigen von Kronenkorken 92 auf der Behältermündung der Behälter 70 eingerichtet. Der Kronenkorken 92 kann vor dem Verschließen an einer Unterseite des Niederhalters 90 bspw. durch Magnetkraft gehalten sein. Es ist auch möglich, dass das Verschließorgan 34 alternativ zum Verschließen mittels Stopfen oder Korken (z. B. Naturkorken) eingerichtet ist.
  • Mehrere Blasdüsen 94 können das Verschließorgans 34 umgebend angeordnet sein. Die Blasdüsen 94 können auf einen Zwischenraum zwischen einer Unterseite des Verschließorgans 34 und der Behältermündung gerichtet sein. Die Blasdüsen 94 können an eine Versorgungsleitung 96 angeschlossen sein. Die Versorgungsleitung 96 kann über ein Umschaltventil 98 mit der vom ersten Druckbehälter 26 kommenden Leitung 46 oder bspw. direkt mit einem Gasraum des ersten Druckbehälters 26 verbunden sein. Die Blasdüsen 96 können mit dem beim normalen Füllen aus dem ersten Druckbehälter 26 fortwährend abströmenden nahezu reinen Inertgas (z. B. CO2) gespeist werden. Alternativ ist es bspw. möglich, die Blasdüsen 94 direkt an die Inertgasquelle 56 anzuschließen. Die Blasdüsen 94 sind derart ausgerichtet, dass zwischen dem Verschließorgan 34 und der Behältermündung eine überwiegend Inertgas enthaltende Atmosphäre erzeugt wird, die den Kronenkorken 92 und die Behältermündung umgibt.
  • Zwischen die Leitungen 8 und 14 kann eine Verbindungsleitung 100 mit einem Sperrventil 102 angeordnet sein. Erforderlichenfalls kann der erste Druckbehälter 26 so direkt mit der Inertgasquelle 56 verbunden werden.
  • Zusätzlich kann an die Leitung 36 eine Reinigungsleitung 104 mit einem Sperrventil 106 angeschlossen sein. Durch die Reinigungsleitung 104 kann der erste Druckbehälter 26 zur Reinigung mit Wasser oder dgl. gefüllt werden.
  • Vorzugsweise wird vor Abfüllbeginn über die Reinigungsleitung 104 der erste Druckbehälter 26 vollständig mit Wasser gefüllt. Das Wasser kann dann durch Öffnen des Sperrventils 106 mittels Inertgas verdrängt werden. Daraufhin kann über das Regelventil 40 bei geschlossenen Sperrventilen 102 und 106 der erste Druckbehälter 26 von der Flüssigkeitsquelle 38 teilweise gefüllt werden. Überschüssiges Inertgas kann über die Leitung 46 und das Regelventil 48 abgeblasen werden. Auf diese Weise wird von Anfang an der Kontakt zwischen der Flüssigkeit und der Luft weitestgehend vermieden. Die hierzu eventuell noch erforderlichen Ventile und Leitungen sind in Figur 2 nicht dargestellt. Wird nun noch die Vakuumquelle 52 in Betrieb gesetzt, so kann die Vorrichtung betriebsbereit sein.
  • Nachfolgend ist ein Normalbetriebsmodus der Behälterbehandlungseinrichtung 10 unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 10 beschrieben.
  • Zunächst können Behälter 70 von der Einrichtung 18, wenn vorhanden und gewünscht, behandelt, z. B. gesäubert bzw. gerinst, werden. Die gesäuberten, leeren Behälter 70 werden von dem Einlaufförderer 12 übernommen.
  • Der sich drehende Einlaufförderer 12 übergibt die Behälter 70 nacheinander an die Füllstationen 32 bzw. Behälterstützen 84 des sich drehenden Füllerkarussells 14. Figur 2 zeigt dementsprechend einen sauberen, leeren Behälter 70 auf der Behälterstütze 84. Während der Übergabe sind die Ventile 74, 76, 78, 80, 82 geschlossen. Der Hubzylinder 29 presst die Behältermündung des Behälters 70 fest an den Füllkopf 62. Der Behälter 70 kann im Wesentlichen (z. B. zu 100 %) mit Luft (angedeutet durch kleine Kreuze in Figur 2) gefüllt sein.
  • Nach der Übernahme des Behälters 70 erfolgt ein Vorevakuieren des Behälters 70. Das Vorevakuieren des Behälters 70 erfolgt während einer Drehung des Füllerkarussells 14 in einem Winkelabschnitt A (siehe Figur 1) der Kreisbahn der Füllstation 32 des Füllerkarussells 14.
  • Figur 3 zeigt das Vorevakuieren. Beim Vorevakuieren ist das Vakuumventil 78 für eine bestimmte Zeitspanne geöffnet. Dadurch wird der Behälter 70 mittels des Gaskanals 68 an den zweiten Druckbehälter 28 angeschlossen. Luft wird aus dem Behälter 70 durch den Gaskanal 68 abgesaugt. Der Behälter 70 wird bis auf einen absoluten Druck von z. B. ca. 0,1 bar bis 0,2 bar evakuiert. Die Anfangsluft wird somit bspw. zu 90 % abgesaugt werden, so dass die Luftkonzentration in dem Behälter nunmehr 10 % betragen kann. Das Vorevakuieren endet mit dem Schließen des Vakuumventils 78. Es ist möglich, dass der Behälter 70 mehrmals vorevakuiert wird.
  • Nach dem Vorevakuieren des Behälters 70 erfolgt ein Vorspannen des Behälter 70. Das Vorspannen des Behälters 70 erfolgt während einer Drehung des Füllerkarussells 14 in einem Winkelabschnitt B (siehe Figur 1) der Kreisbahn der Füllstation 32 des Füllerkarussells 14.
  • Figur 4 zeigt das Vorspannen. Beim Vorspannen wird das Inertgasventil 80 für eine bestimmte Zeitspanne geöffnet. Der Behälter 70 wird mittels des Gaskanals 68 mit dem dritten Druckbehälter 30 verbunden. Aus dem dritten Druckbehälter 30 strömt Inertgas (z. B. reines CO2) durch das Inertgasventil 80 und den Gaskanal 68 in den Behälter 70 ein (angedeutet durch kleine Kreise), z. B. bis ein Druck von z. B. ca. 6,8 bar in dem Behälter 70 erreicht ist. Dadurch verringert sich die Luftkonzentration im Behälter 70 weiter auf ca. 2,5 %. In dem Behälter 70 wurde somit eine nahezu reine Inertgas-Atmosphäre geschaffen. Am Ende des Vorspannens kann das Inertgasventil 80 geschlossen werden.
  • Nach dem Vorspannen des Behälters 70 erfolgt das Füllen des Behälters 70. Das Füllen des Behälters 70 erfolgt während einer Drehung des Füllerkarussells 14 in einem Winkelabschnitt C (siehe Figur 1) der Kreisbahn der Füllstation 32 des Füllerkarussells 14.
  • Figur 5 zeigt das Füllen, und Figur 6 zeigt einen Zustand am Ende des Füllens. Das Füllen wird durch Öffnen des Flüssigkeitsventils 76 und des Rückgasventils 74 eingeleitet. Zunächst strömt ein kleiner Teil des Gases aus dem Behälter 70 über das Rückgasrohr 64 und die Rückgasleitung 72 in den ersten Druckbehälter 26, bis im Behälter 70 ein Überdruck von z. B. ca. 6,4 bar herrscht. Hierdurch kann verhindert werden, dass Gas aus dem ersten Druckbehälter 26 in den Behälter 70 strömt und dort möglicherweise die Luftkonzentration erhöht.
  • Nach dem Druckausgleich läuft die Flüssigkeit (angedeutet durch kurze Striche) infolge der Höhendifferenz zwischen dem ersten Druckbehälter 26 und dem Behälter 70 über die Flüssigkeitsleitung 66 in den Behälter 70. Das nahezu reine Inertgas (z. B. CO2) wird über das Rückgasrohr 64 und die Rückgasleitung 72 aus dem Behälter 70 in den ersten Druckbehälter 26 verdrängt. Im ersten Druckbehälter 26 kann sich daher nach einiger Zeit gleichfalls eine nahezu reine Inertgas-Atmosphäre mit einer Luftkonzentration von z. B. ca. 2,5 % einstellen, sodass weder während des Verweilens im ersten Druckbehälter 26 noch während des Einlaufens in den Behälter 70 über die Füllstation 32 eine spürbare Einwirkung von Luftsauerstoff auf die Flüssigkeit stattfinden kann.
  • Wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 70 die Öffnung des Rückgasrohres 64 erreicht hat, so kann durch dieses kein Gas mehr entweichen. Der Zulauf von Flüssigkeit geht jedoch weiter, da das Gas nunmehr durch die ohne Gassperre ausgeführte Flüssigkeitsleitung 66 nach oben in den ersten Druckbehälter 26 strömen kann. Am Ende des Füllens kann der Behälter 70 überfüllt oder randvoll gefüllt sein (siehe Figur 6). Zum Ende des Füllens wird das Flüssigkeitsventil 76 geschlossen. Das Rückgasventil 74 bleibt weiter geöffnet.
  • Nach dem Füllen des Behälters 70 erfolgt das Korrigieren der Füllhöhe des Behälters 70. Das Korrigieren der Füllhöhe des Behälters 70 erfolgt während einer Drehung des Füllerkarussells 14 in einem Winkelabschnitt D (siehe Figur 1) der Kreisbahn der Füllstation 32 des Füllerkarussells 14.
  • Figur 7 zeigt das Korrigieren der Füllhöhe. Zum Korrigieren der Füllhöhe wird das Inertgasventil 80 für eine vorbestimmte Zeitspanne geöffnet. Die Zeitspanne kann relativ kurz sein. Reines Inertgas (z. B. CO2) strömt von der Inertgasquelle 56 durch das Inertgasventil 80 und den Gaskanal 68 in den Behälter 70 mit einem Differenzdruck bzw. Korrekturdruck von z. B. ca. 0,4 bar -0,5 bar ein.
  • Durch das Einströmen des Inertgases in den Behälter 70 wird Flüssigkeit in dem Behälter 70 durch das Rückgasrohr 64 in die Rückgasleitung 72 verdrängt. Es wird so viel Flüssigkeit verdrängt, bis der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 70 auf Höhe der Öffnung des Rückgasrohres 64 oder etwas darunter abgesunken ist. Die aus dem Behälter 70 verdrängte Flüssigkeit wird durch die Rückgasleitung 72 in den ersten Druckbehälter 26 geleitet. Gleichzeitig wird der dadurch entstehende Leerraum im Behälter 70 durch das reine Inertgas aufgefüllt. Der Behälter 70 enthält jetzt nur Flüssigkeit und Inertgas.
  • Eine Öffnungsdauer des Inertgasventils 80 kann derart bemessen sein, dass ausreichend Inertgas in den Behälter 70 einströmt, um die Flüssigkeit vollständig aus der Rückgasleitung 72 zurück in den ersten Druckbehälter 26 zu fördern und eventuelle Luftreste vollständig aus dem Behälter 70 herauszuspülen. Außerdem wird durch das nachströmende reine Inertgas die Luftkonzentration im ersten Druckbehälter 26 herabgesetzt, so dass sich Werte unterhalb von 2,5 % einstellen.
  • Das Überströmen der Flüssigkeit und des Inertgases erfolgt wegen der geringen Druckdifferenz (=Korrekturdruck) äußerst sanft. Diese geringe Druckdifferenz/Korrekturdruck ist möglich, da das Rückgasventil 74 zwangsläufig offengehalten wird und keine Drosselstelle bildet. Nach dem Schließen des Inertgasventils 80 oder gleichzeitig mit diesem kann auch das Rückgasventil 74 geschlossen werden. Die Füllhöhenkorrektur ist damit beendet, und es sind die Ventile 74, 76, 78, 80 und 82 geschlossen.
  • Nach dem Korrigieren der Füllhöhe des Behälters 70 erfolgt das Entlasten des Behälters 70. Das Entlasten des Behälters 70 erfolgt während einer Drehung des Füllerkarussells 14 in einem Winkelabschnitt E (siehe Figur 1) der Kreisbahn der Füllstation 32 des Füllerkarussells 14.
  • Figur 8 zeigt das Entlasten. Beim Entlasten wird das mit einer Drosselstelle versehene Entlastungsventil 82 für eine vorbestimmte Zeitspanne geöffnet. Die Zeitspanne kann relativ kurz sein. Dabei strömt soviel Inertgas aus dem Behälter 70 durch den Gaskanal 68 und das Entlastungsventil 82 ins Freie, bis in dem Behälter 70 der normale Atmosphärendruck herrscht.
  • Nach dem Entlasten des Behälters 70 kann die Behälterstütze 84 abgesenkt und der gefüllte Behälter 70 vom Füllkopf 62 abgezogen werden. Der Leerraum/Kopfraum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Behälter ist nach wie vor vollständig mit reinem Inertgas gefüllt. Der Luftsauerstoff kann nicht auf die Flüssigkeit im Behälter 70 einwirken. Der Behälter 70 kann nun ohne besondere Schutzvorkehrungen wie z. B. Hochdruckeinspritzung zwecks Schaumerzeugung übergeben werden.
  • Der gefüllte Behälter 70 wird von dem Füllerkarussell 14 an den Auslaufförderer 16 übergeben. Der Auslaufförderer 16 transportiert die gefüllten Behälter 70 wie gewünscht weiter. Die gefüllten Behälter 70 können zu der Behälterstütze 86 unter dem Verschließorgan 34 (siehe Figuren 2, 9 und 10) der Verschließeinrichtung 20 (siehe Figur 1) transportiert werden. Sollte ein geringes selbsttätiges Aufschäumen der Flüssigkeit auftreten, so ist dies nicht weiter störend, da der Schaum vom Leerraum in dem Behälter 70 aufgenommen werden kann.
  • Die Figuren 9 und 10 zeigen das Verschließen des Behälters 70.
  • Figur 9 zeigt den gefüllten Behälter 70 unterhalb des in seiner oberen Endlage stehenden Verschließorgans 34. Das Verschließorgan 34 hat bereits vorher einen Kronenkorken 92 aufgenommen.
  • Das Ventil 98 kann beim Ankommen des Behälters 70 am Verschließorgan 34 oder bereits vorher umgeschaltet werden. Aus dem ersten Druckbehälter 26 wird über die Leitung 46 abgeblasenes, nahezu reines Inertgas (z. B. CO2) mit einer Luftkonzentration von z. B. 2,5 % oder weniger den Blasdüsen 94 zugeführt wird und tritt dort ins Freie aus. Dabei wird zwischen der Unterseite des Verschließorgans 34 und der Behältermündung eine den Kronenkorken 92 einschließende, nahezu reine Inertgas-Atmosphäre aufgebaut. Gleichzeitig können Lufteinschlüsse in den Hohlräumen, insbesondere an der Unterseite des Kronenkorkens 92 entfernt und die Behältermündung von der normalen Luftatmosphäre getrennt werden.
  • Die Inertgas-Atmosphäre kann mindestens solange aufrechterhalten werden, bis der Kronenkorken 94 durch Absinken des Verschließorgans 34 über eine nicht gezeigte Steuerkurve oder dgl. auf den Behälter 70 aufgesetzt und umgebördelt worden ist, siehe Figur 10. Danach kann das Ventil 98 wieder umgeschaltet werden, wenn gewünscht. Auch während des damit abgeschlossenen Verschließens unter Inertgas-Atmosphäre kann somit das reine Inertgas in dem Behälter 70 nicht mit Luft verunreinigt werden, insbesondere nicht durch Lufteinschlüsse an der Unterseite des Kronenkorkens 92.
  • Der Behälter 70 enthält nach dem Verschließen somit nur Flüssigkeit und reines Inertgas (z. B. CO2). Dabei ist normalerweise ausreichend, wenn, wie beschrieben, das aus dem ersten Druckbehälter 26 ausströmende nahezu reine Inertgas mit einer Luftkonzentration von z. B. ca. 2,5 % verwendet wird. Auch mengenmäßig ist dieses Inertgas ohne weiteres ausreichend, da zum Vorspannen der Behälter 70 auf z. B. ca. 6,8 bar ein Vielfaches des Behältervolumens an Inertgas bei Normaldruck benötigt wird, das dann beim Füllen wieder aus dem Behälter 70 entfernt wird. Das Inertgas aus dem dritten Druckbehälter 30 hat somit einen vielfachen Nutzen: Aufbau des Gegendrucks, Schutz der Flüssigkeit beim Einlaufen in den Behälter 70, Schutz der Flüssigkeit im ersten Druckbehälter 26 und Aufbau einer Inertgas-Atmosphäre beim Verschließen. Hinzu kommt, dass das Inertgas für die Blasdüsen 94 nur einen relativ geringen Druck erfordert, da keine Flüssigkeit aus den Behältern 70 herausgedrückt werden muss. Bei extremen Qualitätsansprüchen kann selbstverständlich die Versorgung der Blasdüsen 94 auch direkt aus dem dritten Druckbehälter 30 bzw. durch die Inertgasquelle 56 erfolgen. Auch ist es möglich, auf das Ventil 98 zu verzichten, und die Leitung 46 direkt mit der Leitung 96 zu verbinden.
  • Während des Normalbetriebs der Behälterbehandlungsanlage 10 kann es im Füllerkarussell 14 zum Platzen von einer oder mehreren Behältern 70 kommen. Beispielsweise kann eine bereits vorhandene Beschädigung (z. B. Haarriss, Einschluss usw.) eines Behälters 70 dazu führen, dass der Behälter 70 beim Vorevakuieren, Vorspannen, Füllen oder Korrigieren der Füllhöhe platzt. Herumfliegende Teile des platzenden Behälters 70 können andere Behälter 70 in benachbarten Füllstationen 32 beschädigen und wiederum zum Platzen bringen. Platzende Behälter 70 können zumindest temporär zu einer Störung im Normalbetrieb führen, da in der oder den betreffenden Füllstationen 32 kein Behälter 70 mehr vorhanden ist. So kann bspw. der Differenzdruck bzw. Korrekturdruck absacken oder andere Fluidparameter des Füllerkarussells 14 (z. B. Füllstand des ersten Druckbehälters 26 und/oder Fülldruck) negativ beeinflusst werden. Dies kann letztlich dazu führen, dass die Füllhöhen der übrigen Behälter 70 zumindest temporär nicht oder nicht mehr ausreichend korrigiert werden. Die ggf. überfüllten Behälter 70 werden zur Verschließeinrichtung 20 befördert. In der Verschließeinrichtung 20 können die überfüllten Behälter 70 zerplatzen, wenn bspw. ein Stopfen oder Korken in den mit Flüssigkeit gefüllten Kopfraum des überfüllten Behälters 70 gedrückt wird.
  • Eine Besonderheit der vorliegenden Offenbarung liegt darin, dass ein Ausnahmebetriebsmodus vorgeschlagen wird, mit dem die oben beschriebenen Nachteile überwunden werden können. Der Ausnahmebetriebsmodus ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 10 beschrieben.
  • Während des Normalbetriebs der Behälterbehandlungsanlage 10 wird zumindest ein Fluidparameter des Füllerkarussells 14 überwacht, bevorzugt kontinuierlich. Der Fluidparameter ist so ausgewählt ist, dass er einen Rückschluss auf eine Beschädigung (z. B. Platzen, Zerstören usw.) mindestens eines Behälters 70 im Füllerkarussell 14 während des Normalbetriebs ermöglicht. Zweckmäßig können daher der Abfülldruck zum Befüllen der Behälter 70, der Korrekturdruck zum Korrigieren der Füllhöhen und/oder der Füllstand des Flüssigkeitstanks bzw. des ersten Druckbehälters 26 des Füllerkarussells 14 als überwachte Fluidparameter genutzt werden.
  • Wenn von der Steuereinheit 24 erkannt wird, dass der mindestens eine überwachte Fluidparameter während des Normalbetriebsmodus einen unzulässigen Wert annimmt, kann zu dem Ausnahmebetriebsmodus gewechselt werden. Ein unzulässiger Wert kann bevorzugt dann erkannt werden, wenn ein Ist-Wert des überwachten Fluidparameters einen vorgegebenen unteren Grenzwert unterschreitet. Ein (unterer oder oberer) Grenzwert kann bspw. in einem Bereich von ± 10 % bis ± 50 % bezüglich eines Soll-Werts des überwachten Fluidparameters liegen.
  • Im Ausnahmebetriebsmodus wird eine Drehung des Füllerkarussells 14 zunächst angehalten bzw. gestoppt. Um einen möglichst schnellen Stopp des Füllerkarussells 14 zu ermöglichen, kann eine separate Schnell- oder Notstoppfunktion des Füllerkarussells 14 genutzt werden. Hierbei kann das Füllerkarussell 14 schneller angehalten werden als bei einer üblichen Abschaltung des Füllerkarussells 14 z. B. zum Ende eines Betriebs, für Wartungsarbeiten, für Umrüstarbeiten usw.
  • Während das Füllerkarussell 14 angehalten ist, werden bevorzugt noch alle Verfahrensschritte (z. B. Vorevakuieren, Vorspannen, Füllen) des Füllerkarussells 14 bis einschließlich des Befüllens der Behälter 70 vorgenommen, bevorzugt nacheinander für die jeweiligen Behälter 70.
  • Es können bspw. diejenigen Behälter 70 im Füllerkarussell 14 vorevakuiert werden, die noch nicht oder noch nicht vollständig im Normalbetriebsmodus vorevakuiert wurden. Bevorzugt werden während des Stillstands des Füllerkarussells 14 alle Behälter 70 im Abschnitt A (siehe Figur 1) (fertig) vorevakuiert.
  • Es können diejenigen Behälter 70 vorgespannt werden, die noch nicht oder noch nicht vollständig im Normalbetriebsmodus vorgespannt wurden. Bevorzugt werden während des Stillstands des Füllerkarussells 14 alle Behälter 70 in den Abschnitten A und B (siehe Figur 1) (fertig) vorgespannt.
  • Es können diejenigen Behälter 70 befüllt werden, die im Normalbetriebsmodus noch nicht vollständig befüllt wurden, deren Füllhöhen im Normalbetriebsmodus noch nicht vollständig korrigiert wurden und/oder bis zu einem maximalen Rückluftrohrwinkel des Füllerkarussells 14. Bevorzugt werden während des Stillstands des Füllerkarussells 14 alle Behälter 70 in den Abschnitten A, B und C (siehe Figur 1) (fertig) gefüllt, ggf. zusätzlich die Behälter 70 in den Abschnitten D und/oder E, wenn gewünscht.
  • Während das Füllerkarussell 14 angehalten ist, wird zunächst keine Korrektur der Füllhöhen der Behälter 70 mehr vorgenommen, da diese aufgrund der Störung des Fluid-Regelkreises durch die geplatzten Behälter 70 nicht mehr prozesssicher möglich ist. Stattdessen wird zunächst abgewartet, bis der mindestens eine überwachte Fluidparameter wieder einen zulässigen Wert annimmt, z. B. durch Überschreiten eines unteren Grenzwerts. Je nach Größe der Störung benötigt der Fluid-Regelkreis unterschiedliche lange, um sich wieder einzuschwingen, sodass der mindestens eine überwachte Fluidparameter wieder einen zulässigen Wert annimmt.
  • Wenn der mindestens eine überwachte Fluidparameter wieder einen zulässigen Wert angenommen hat, wird die Füllhöhenkorrektur auf die Behälter 70 angewendet. Bevorzugt werden beim Korrigieren der Füllhöhen der Behälter 70 die Füllhöhen aller zuvor befüllten Behälter 70 im Füllerkarussell 14 korrigiert, sofern erreichbar. Zweckmäßig werden dabei die Füllhöhen aller Behälter 70 zwischen einem Übernahmeabschnitt des Füllerkarussells 14 zum Übernehmen der Behälter 70 von dem Einlaufförderer 12 und einem maximalen Rückluftrohrwinkel des Füllerkarussells 14 korrigiert. Die Füllhöhenkorrektur erfolgt dabei zweckmäßig von stromab nach stromauf, also insbesondere beginnend von dem maximalen Rückluftrohrwinkel des Füllerkarussells 14. Im Ausnahmebetriebsmodus ist die Füllhöhenkorrektur somit nicht auf den Abschnitt D wie im Normalbetriebsmodus beschränkt, sondern erstreckt sich insbesondere vom Ende des Abschnitts D (ggf. Abschnitts E) bis zum Anfang des Abschnitts A.
  • Es ist möglich, dass für die Füllhöhenkorrektur der Behälter 70 in den Abschnitten A, B, C (und ggf. E) im Ausnahmebetriebsmodus extra die Rückgasrohre 64 der einzelnen Füllstationen 32 ausgefahren werden, sofern die Konfiguration der Füllstationen 32 dies erfordert.
  • Nachdem im Ausnahmebetriebsmodus die Füllhöhen der Behälter 70 korrigiert wurden bzw. zumindest bereits die Füllhöhen der Behälter 70 im Abschnitt D (siehe Figur 1) korrigiert wurden, kann wieder zum Normalbetriebsmodus gewechselt werden. Das Füllerkarussell 14 wird dann wieder gestartet. Der Wechsel kann dabei je nach Konfiguration der Steuereinheit 24 bspw. vollautomatisch oder nach erfolgter manueller Bestätigung erfolgen.
  • Der Ausnahmebetriebsmodus kann jedoch nicht nur zu einem angepassten Betrieb des Füllerkarussells 14 führen. Alternativ oder zusätzlich können auch andere Einrichtungen der Behälterbehandlungsanlage 10 im Ausnahmebetriebsmodus anders als im Normalbetriebsmodus betrieben werden.
  • Beispielsweise kann im Ausnahmebetriebsmodus der Auslaufförderer 16 von dem Füllerkarussell 14 entkoppelt werden (sogenanntes Entblocken). Beim Entkoppeln können bspw. ein Antrieb des Füllerkarussells 14 und ein Antrieb des Auslaufförderers 16 voneinander entkoppelt werden. Dadurch können Probleme verhindert werden, wenn das Füllerkarussell 14 im Ausnahmebetriebsmodus angehalten ist und der Auslaufförderer 16 sich drehen soll. Im Ausnahmebetriebsmodus kann der Auslaufförderer 16 noch leergefahren werden. Der Auslaufförderer 16 dreht bevorzugt noch mindestens so lange, bis er alle Behälter 70 übergeben hat.
  • Auch die Verschließeinrichtung 20 kann im Ausnahmebetriebsmodus zumindest anfangs noch weiterbetrieben werden. Die Verschließeinrichtung 20 kann die aufgrund des Leerfahrens des Auslaufförderers 16 empfangenen Behälter 70 verschließen.
  • Sofern eine Verdrahtungseinrichtung 22 vorhanden ist, können die von der Verschließeinrichtung 20 im Ausnahmebetriebsmodus verschlossenen Behälter 70 noch im Ausnahmebetriebsmodus von der Verdrahtungseinrichtung 22 empfangen und verdrahtet werden.
  • Bevorzugt werden im Ausnahmebetriebsmodus zusätzlich der Einlaufförderer 12 und die mindestens eine Einrichtung 18 stromauf des Einlaufförderers 12 angehalten.
  • Es wird explizit darauf hingewiesen, dass der Ausnahmebetriebsmodus bezüglich des Auslaufförderers 16 (und ggf. der Verschließeinrichtung 20 und/oder der Verdrahtungseinrichtung 22) unabhängig von dem Ausnahmebetriebsmodus bezüglich des Füllerkarussells 14 offenbart ist. Zweckmäßig kann bspw. nur ein Anhalten des Füllerkarussells 14 im Ausnahmebetriebsmodus erfolgen, während der Auslaufförderer 16 (und ggf. die Verschließeinrichtung 20 und/oder die Verdrahtungseinrichtung 22) wie obenstehend erläutert im Ausnahmebetriebsmodus betrieben werden (z. B. Entkoppeln, Leerfahren, Verschließen und ggf. Verdrahten). Andererseits kann bspw. der Ausnahmebetriebsmodus bezüglich des Füllerkarussells 14 mit Anhalten, Befüllen und Korrigieren der Füllhöhe (und ggf. zuvor Vorevakuieren und/oder Vorspannen) ausgeführt werden und der Auslaufförderer 16 (sowie ggf. die stromabwärts davon angeordneten Einrichtungen) lediglich anhalten.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. Alle Bereichsangaben hierin sind derart offenbart zu verstehen, dass gleichsam alle in den jeweiligen Bereich fallenden Werte einzeln offenbart sind, z. B. auch als jeweils bevorzugte engere Außengrenzen des jeweiligen Bereichs. Die hierin angegebenen Druckwerte in bar sind als bevorzugte Werte anzusehen. Für andere Anwendungsfälle können auch andere Druckwerte verwendet werden, bevorzugt im etwa Verhältnis wie hierin für die einzelnen Druckparameter (z. B. Abfülldruck, Korrekturdruck usw.) angegeben ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Behälterbehandlungsanlage
    12
    Einlaufförderer
    14
    Füllerkarussell
    16
    Auslaufförderer
    18
    Einrichtung
    20
    Verschließeinrichtung
    22
    Verdrahtungseinrichtung
    24
    Steuereinheit
    26
    Erster Druckbehälter
    28
    Zweiter Druckbehälter
    30
    Dritter Druckbehälter
    32
    Füllstation
    34
    Verschließorgan
    36
    Leitung
    38
    Flüssigkeitsquelle
    40
    Regelventil
    42
    Regler
    44
    Füllsonde
    46
    Leitung
    48
    Regelventil
    50
    Regler
    52
    Vakuumquelle
    54
    Leitung
    56
    Inertgasquelle
    58
    Reduzierventil
    60
    Druckregler
    62
    Füllkopf
    64
    Rückgasrohr
    66
    Flüssigkeitsleitung
    68
    Gaskanal
    70
    Behälter
    72
    Rückgasleitung
    74
    Rückgasventil
    76
    Flüssigkeitsventil
    78
    Vakuumventil
    80
    Inertgasventil
    82
    Entlastungsventil
    83
    Hubzylinder
    84
    Behälterstütze
    86
    Behälterstütze
    88
    Verschließkonus
    90
    Niederhalter
    92
    Kronenkorken
    94
    Blasdüsen
    96
    Versorgungsleitung
    98
    Umschaltventil
    100
    Verbindungsleitung
    102
    Sperrventil
    104
    Reinigungsleitung
    106
    Sperrventil
    A
    Vorevakuieren
    B
    Vorspannen
    C
    Befüllen
    D
    Korrigieren der Füllhöhe
    E
    Entlasten

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Behälterbehandlungsanlage (10) aufweisend ein Füllerkarussell (14) und einen Auslaufförderer (16), der zum Übernehmen von Behältern (70) von dem Füllerkarussell (14) angeordnet ist, wobei das Verfahren aufweist:
    Überwachen mindestens eines Fluidparameters des Füllerkarussells (14);
    Wechseln von einem Normalbetriebsmodus der Behälterbehandlungsanlage (10) zu einem Ausnahmebetriebsmodus der Behälterbehandlungsanlage (10), wenn der mindestens eine überwachte Fluidparameter einen unzulässigen Wert annimmt,
    wobei der Ausnahmebetriebsmodus aufweist:
    - Anhalten des Füllerkarussells (14);
    und der Ausnahmebetriebsmodus ferner aufweist:
    a)
    - a1) Befüllen von Behältern (70) im Füllerkarussell (14), während das Füllerkarussell (14) angehalten ist;
    - a2) Warten bis der mindestens eine überwachte Fluidparameter einen zulässigen Wert annimmt, während das Füllerkarussell (14) angehalten ist; und
    - a3) Korrigieren von Füllhöhen der befüllten Behälter (70), wenn der mindestens eine überwachte Fluidparameter einen zulässigen Wert angenommen hat, während das Füllerkarussell (14) angehalten ist;
    und/oder
    b)
    - b1) Entkoppeln des Auslaufförderers (16) von dem Füllerkarussell (14); und
    - b2) Leerfahren des Auslaufförderers (16).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei:
    der mindestens eine überwachte Fluidparameter einen Abfülldruck zum Befüllen der Behälter (70), einen Korrekturdruck zum Korrigieren der Füllhöhen und/oder einen Füllstand eines Flüssigkeitstanks (26) des Füllerkarussells (14) aufweist; und/oder
    der mindestens eine überwachte Fluidparameter so ausgewählt ist, dass er einen Rückschluss auf eine Beschädigung mindestens eines Behälters (70) im Füllerkarussell (14) ermöglicht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei:
    sich ein Fluid-Regelkreis des Füllerkarussells (14) während des Wartens solange einschwingt, bis der überwachte Fluidparameter den zulässigen Wert annimmt.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    die Behälterbehandlungsanlage (10) ferner eine Verschließeinrichtung (20) aufweist, die stromabwärts von dem Auslaufförderer (16) angeordnet ist; und
    der Ausnahmebetriebsmodus bezüglich der Verschließeinrichtung (20) ferner aufweist:
    - Empfangen von Behältern (70) von dem Auslaufförderer (16), vorzugsweise bis der Auslaufförderer (16) leergefahren ist;
    - Verschließen der empfangenen Behälter (70); und optional
    - Leerfahren nach dem Verschließen der empfangenen Behälter (70).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei:
    die Behälterbehandlungsanlage (10) ferner eine Verdrahtungseinrichtung (22) aufweist, die stromabwärts von der Verschließeinrichtung (20) angeordnet ist; und
    der Ausnahmebetriebsmodus bezüglich der Verdrahtungseinrichtung (22) ferner aufweist:
    - Empfangen der verschlossenen Behälter (70) von der Verschließeinrichtung (20), vorzugsweise bis die Verschließeinrichtung (20) leergefahren ist; und
    - Verdrahten der empfangenen verschlossenen Behälter (70).
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    die Behälterbehandlungsanlage (10) ferner mindestens eine Behältertransport- und/oder Behälterbehandlungseinrichtung (12, 18) aufweist, die stromaufwärts des Füllerkarussells (14) angeordnet ist, vorzugsweise einen Einlaufförderer (12) zum Übergeben der Behälter (70) an das Füllerkarussell (14) und/oder eine Behälterrinseinrichtung (18) zum Rinsen der Behälter (70); und
    der Ausnahmebetriebsmodus ferner aufweist:
    - Anhalten der mindestens einen Behältertransport- und/oder Behälterbehandlungseinrichtung (12, 18).
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    beim Befüllen der Behälter (70) im Ausnahmebetriebsmodus alle Behälter (70) im Füllerkarussell (14) befüllt werden, die im Normalbetriebsmodus noch nicht vollständig befüllt wurden, deren Füllhöhen im Normalbetriebsmodus noch nicht vollständig korrigiert wurden und/oder bis zu einem maximalen Rückluftrohrwinkel des Füllerkarussells (14).
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    beim Korrigieren der Füllhöhen der Behälter (70) im Ausnahmebetriebsmodus die Füllhöhen aller zuvor befüllten Behälter (70) im Füllerkarussell (14) korrigiert werden; und/oder
    beim Korrigieren der Füllhöhen der Behälter (70) im Ausnahmebetriebsmodus die Füllhöhen aller Behälter (70) zwischen einem Übernahmeabschnitt des Füllerkarussells (14) zum Übernehmen der Behälter (70) und einem maximalen Rückluftrohrwinkel des Füllerkarussells (14) korrigiert werden, vorzugsweise beginnend von dem maximalen Rückluftrohrwinkel.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    das Anhalten des Füllerkarussells (14) im Ausnahmebetriebsmodus mittels einer gesonderten Schnellstoppfunktion oder Notstoppfunktion erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    im Ausnahmebetriebsmodus alle Behandlungen des Füllerkarussells (14) bis einschließlich des Befüllens der Behälter (70) durchgeführt werden, während das Füllerkarussell (14) angehalten ist; und/oder
    der Ausnahmebetriebsmodus ferner mindestens eines aufweist von:
    - Vorevakuieren derjenigen Behälter (70) im Füllerkarussell (14), die noch nicht oder noch nicht vollständig im Normalbetriebsmodus vorevakuiert wurden, während das Füllerkarussell (14) angehalten ist; und
    - Vorspannen derjenigen Behälter (70), die noch nicht oder noch nicht vollständig im Normalbetriebsmodus vorgespannt wurden, während das Füllerkarussell (14) angehalten ist.
  11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend:
    Wechseln von dem Ausnahmebetriebsmodus zu dem Normalbetriebsmodus, nachdem die Füllhöhen der befüllten Behälter (70) korrigiert wurden und der überwachte mindestens eine Fluidparameter einen zulässigen Wert angenommen hat,
    wobei das Wechseln vorzugsweise aufweist:
    Koppeln des Auslaufförderers (16) mit dem Füllerkarussell (14) zum Übernehmen von Behältern (70) von dem Füllerkarussell (14).
  12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Normalbetriebsmodus aufweist:
    - Drehen des Füllerkarussells (14);
    - Befüllen der Behälter (70) im Füllerkarussell (14), während sich das Füllerkarussell (14) dreht; und
    - Korrigieren von Füllhöhen der befüllten Behälter (70), während sich das Füllerkarussell (14) dreht.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Normalbetriebsmodus ferner mindestens eines aufweist von:
    - Vorevakuieren der Behälter (70) im Füllerkarussell (14), während sich das Füllerkarussell (14) dreht;
    - Vorspannen der Behälter (70) im Füllerkarussell (14), während sich das Füllerkarussell (14) dreht; und
    - Entlasten der füllhöhenkorrigierten Behälter (70) im Füllerkarussell (14), während sich das Füllerkarussell (14) dreht.
  14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    das Befüllen der Behälter (70) im Füllerkarussell (14) ein Überfüllen oder Randvoll-Füllen der Behälter (70) ist; und/oder
    das Korrigieren der Füllhöhen der Behälter (70) jeweils mittels eines im Kopfraum des gefüllten Behälters (70) positionierten Rückluftrohrs (64) erfolgt.
  15. Behälterbehandlungsanlage (10) aufweisend:
    ein Füllerkarussell (14);
    einen Auslaufförderer (16), der zum Übernehmen von Behältern (70) von dem Füllerkarussell (14) angeordnet ist; und
    eine Steuereinheit (24), die dazu ausgebildet ist, die Behälterbehandlungsanlage (10) gemäß einem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche zu betreiben, vorzugsweise vollautomatisch oder halbautomatisch.
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