DE2308190B2

DE2308190B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren von Gegendruckfüllmaschinen

Info

Publication number: DE2308190B2
Application number: DE2308190A
Authority: DE
Inventors: Siegmar 4705 Pelkum Sindermann
Original assignee: Holstein und Kappert GmbH
Current assignee: Holstein und Kappert GmbH
Priority date: 1973-02-20
Filing date: 1973-02-20
Publication date: 1981-04-30
Also published as: DE2308190A1; NL178860C; AU6574074A; BE810124A; NL178860B; GB1458052A; FR2327190A1; DE2308190C3; FR2327190B1; JPS49112782A; JPS604076B2; US3964526A; NL7400919A; BR7401225D0; ES422403A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine dazu geeignete Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren von Gegendruckfüllmaschinen mit Füllelementen und diesen zugeordneten Anpreßeinrichtungen zur Abstützung von Gefäßen unter Verwendung von an den einzelnen Füllelementen dichtend gehaltenen Spülbehaltern, die eine Rückführung des Reinigungs- und Sterilisierungsmittels in den Vorratstank ermöglichen.

Die Abfüllung von Getränken setzt eine mikrobiolo gische Reinheit der flüssigkeitsführenden Teile einer Füllmaschine zwingend voraus. Aus diesem Grunde wird in regelmäßigen Abständen eine Reinigung und Sterilisation der flüssigkeitsführendeii Teile einer rotierenden Flaschenfüllmaschine notwendig. Bei diesem Vorgang müssen auch alle außerhalb des Flüssigkeitskessels angeordneten Teile des Füllelementes mit der Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden.

Nach einem bekannten Vorfahren zum Reinigen der Füllmaschine wird der Füllerkessel über die Flüssigkeitszuleitung mit einer Füllerbeschickungspumpe verbunden, mittels welcher der Kessel vollkommen mit der Reinigungsflüssigkeit gefüllt wird. Während der nachfolgenden langsamen Rotation der Maschine öffnen sich alle Füll- und Entlastungsventile, so daß die Flüssigkeit infolge des Pumpenüberdrucks durch den Flüssigkeitsaustrittskanal und in weiteren Teilströmen durch das Entlastungsventil nach außen abfließt. Die Reinigungsflüssigkeit wird in einem Ringkanal gesammelt und der Beschickungspumpe wieder zugeleitet Diese bekannte Maßnahme ist allerdings im Hinblick auf die engestrebte mikrobiologische Reinheit der Füllmaschine nicht zufriedenstellend, zumal durch den Druckabfall in Höhe des Flüssigkeitsaustrittsstutzens die relativ engen Entlastungskanäle sowie auch die nach außen geführten Teile des Luftrohres mit der Zentriereinrichtung nicht in genügendem Maße beaufschlagt werden können.

Man ist deshalb gemäß der DE-PS 9 70 580 dazu übergegangen, zwischen der in ihrer unteren Position befindlichen Gefäßzentriertulpe und dem Anpreßsitz des Füllelementes einen das Rückluftrohr umschließenden Spülbehälter einzuklemmen. Der Spülbehälter

■Ό stützt sich auf der Zentriertulpenhalterung ab. Die Tulpe wird zu diesem Zweck aus der Halterung entnommen und außerhalb der Füllmaschine von Hand gereinigt.

Ein solcher Spülbehälter besteht aus einem geschlossenen Gehäuse, auf welchem ein Abstützring geführt ist.

Der Abstützring ruht auf einem Zentrieransatz der Zentriertulpenhalterung und drückt das Spülgehäuse unter Federkraft gegen den Anpreßsitz des Füllelementes. Bei dieser bekannten Ausgestaltung wird der innerhalb des Behälters wirksame Spüldruck von der Anpreßfeder aufgefangen. Im Hinblick auf eine leichte Handhabung des Spülbehälters ist nur ein relativ geringer Anpreßdruck zulässig. Demzufolge ist auch der entgegenwirkende Spüldruck begrenzt. Hierdurch erwächst ein weiterer Nachteil, der darin besteht, daß infolge des geringen Spüldrucks die relativ eng bemessenen Kanäle für Vorevakuierung, Vorluft und Entlastung des Gefäßinnenraumes von der Spülflüssigkeit nicht ausreichend erreicht werden. Schließlich ist es unmöglich, die Innenflächen der Zentriertulpe, die bei Verwendung einer derartigen Vorrichtung ausgebaut ist, mit Reinigungsflüssigkeit zu umspülen. Diese bekannte Maßnahme läßt darüber hinaus eine automatische Reinigung, die nach relativ kurzer Vorbereitungszeit auch eine automatische Umschließung der FDlIeIe- mente voraussetzt, nicht zu, da alle Spülbehälter von Hand eingesetzt werden müssen, was bei Hochleistungsmaschinen heutiger Bauart mit häufig bis zu 164 Füllstellen einen erheblichen Zeitaufwand darstellt.

Die gleichen Nachteile treten bei Verwendung eines Spülbehälters nach der australischen PS 2 30 683 auf. Der daraus bekannte Spülbehälter muß ebenfalls von Hand an den mit Klemmnuten ausgestatteten Füllventilen angebracht und nach Abschluß des Reinigungsvor- ^r> ganges wieder entfernt werden. Darüber hinaus handelt es sich hierbei um einen Spülbehälter für gegendrucklose Füllmaschinen, bei denen die der Erfindung zugrundeliegenden Probleme nicht anstehen.

Der Erfindung liegt unter Vermeidung der aufgezeig- iß ten Nachteile die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs gekannten Art derart zu modifizieren, daß sämtliche Vorgänge einschließlich der Befestigung des Spülbehälters automatisch ablaufen und dabei ein höchstmöglicher Grad an Sicherheit im Hinblick auf die mikrobiologische Reinheit der Füllmaschine gewährleistet ist, was eine gründliche Reinigung aller flüssigkeitsführenden Teile voraussetzt. Dabei soll auf von Hand vorzunehmende Umrüstungen der Füllmaschine verzichtet werden. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß bei im übrigen normaler Betriebsweise der Füllmaschine die Halterung der Spülbehälter an den Füllelementen durch den im Flüssigkeitskessel der Füllmaschine herrschenden Druck bewirkt und bei Umlauf der Füllmaschine durch Mitnahme der Spülbehälter über den Auslaufbereich hinaus aufrechterhalten wird.

Mit einem solchen Verfahren sind die eingangs gestellten Anforderungen in zufriedenstellender Weise erfüllt Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß während des so zwangsläufigen Absenkvorganges der Hub- bzw. Anpreßeinrichtungen in Höhe des Auslaufsternes und der nachfolgenden Anhebung hinter dem Einlaufstern der Spülvorgang selbst nicht unterbrochen wird. Vielmehr ist es in diesem Moment möglich, die Spülung J5 gezielt auf die unteren Bereiche des Füllelementes unterhalb des Flüssigkeitsventils und das Rückgasrohr auszurichten. Nach Durchfahren des Aus- und Einlaufbereiches einer Füllmaschine wird durch Anheben der Anpreßeinrichtungen und ein damit verbundenes Öffnen des Flüssigkeitsventils der Hauptspülgang wieder eingeleitet.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Spülbehälter eine bei Axialbewegung eines Behälterteils betätigbare Befestigungseinrichtung aufweist.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der Spülbehälter aus gegen Federkraft teleskopartig ineinander verschiebbaren Gehäuseteilen besteht, von welchen ein Gehäuseteil als Schiebehülse ausgebildet ist und bei relativer Verschiebung auf eine radial zur Gehäuseachse wirkende Klemmeinrichtung einwirkt. Dabe: greift gemäß der Erfindung die Befestigungseinrichtung am Luft- und/oder Füllrohr an.

Ferner wird vorgeschlagen, daß der Spülbehälter aus einem zylindrischen Innenteil, einer darauf gleitenden ■ Schiebehülse und einem gegenüber dieser bewegbaren eu Außenteil besteht, wobei im Innenteil radial bewegbare Kiemmittel geführt sind, deren äußere Stellung durch eine Ausnehmung der Schiebehülse und deren innere Stellung durch eine sich konisch verjüngende Mantelfläche der Schiebehülse begrenzt ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den verbleibenden Unteransprüchen.

Die Spülbehälter werden unmittelbar vor Beginn der vorgesehenen Reinigung einer Füllmaschine auf deren Zuförderer gestellt und von der Einteilschnecke auf erforderlichen Abstand gebracht, um so den Anpreßeinrichtungen zugeleitet zu werden. Sobald ein Spülbehälter von einem Standteller übernommen ist, hebt sich dieser in der gewohnten Weise gegen das Füllelemeni an und preßt ein Dichtelement des Spülbehälters unter gleichzeitiger Mitnahme des Zentrierelementes gegen das Fülielement. Unmittelbar darauf wird durch Offnen des Vorluftkanals der Gegendruck hergestellt, wodurch die Axialbewegung eines inneren Behältertcils eingeleitet und dadurch die Befestigungseinrichtung beispielsweise gegen das Luft- oder Füllrohr bewegt wird. Bei weiterer Beaufschlagung des Innenraumes tritt nach kurzer Zeit ein Druckausgleich zwischen dem Spülbehälter und dem Füllmaschinenkessel auf, wodurch das Flüssigkeitsventil automatisch öffnet und die Spülflüssigkeit bei geöffnetem Vakuumventil umläuft Während dieses Vorganges werden alle flüssigkeitsführenden Teile einwandfrei erreicht. Bei weiterer Rotation der Füllmaschine wird schließlich die Stellung erreicht, in welcher die Huborgane zwangsläufig abwärts bewegt werden. In diesem Moment tritt auch eine äußere Entlastung des Spülbehälters ein, wodurch der mit der Klemmeinrichtung versehene Innenteil von dem darauf einwirkenden Innendruck und einer Druckfeder abwärts bewegt wird und das Flüssigkeitsventil schließt. In diesem Moment wird die Spülung gezielt auf die unterhalb des Flüssigkeitsventils angeordneten Teile des Füllelementes durch das Rückgasrohr ausgerichtet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Fließschemas mit dem Erfindungegegenstand vereinfacht dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Ausschnitt des Fließschemas,

F i g. 2 einen Spülbehälter in angepreßter Position und

F i g. 3 eine Variante des Spülbehälters.

Den Ablauf der Reinigung einer Füllmaschine zeigt das in F i g. 1 der Zeichnung dargestellte Fließschema. Die Reinigungsflüssigkeit wird von einer nicht dargestellten Pumpe durch eine Leitung 1 und Verteilerleitungen 2 in den Ringkessel 3 einer rotierenden Füllmaschine 4 gedrückt und gelangt von dort aus durch die Füllelemente 5 in einen darunter befindlichen Spülbehälter 6. Von einem oberhalb des Spülbehälters 6 angeordneten Flüssigkeitsaustrittsstutzen 7 (F i g. 2), der unterhalb eines Flüssigkeitsventils 8 angeordnet ist, führen ein Entlastungskanal 9 ins Freie und ein Evakuierungskanal 10 zu einem Vakuumraum 11. Die Reinigungsflüssigkeit gelangt bei geöffneten Reinigungs- und Entlastungsventilen durch den Kanal 9 ins Freie und durch den Evakuierungskanal 10 in den Vakuumraum 11 und fließt von hier aus über ein Ablaufrohr 12 (Fig. 1) in Richtung Vakuumpumpe, wo sie kurz vorher durch ein Umschaltventil in den Reinigungsbehälter zurückgeleitet wird. Das Entlastungsventil 13 wird nur solange in Öffnungsstellung gehalten, bis eine ausreichende Reinigung des Kanals 9 und der Ventilelemente erreicht ist.

Der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene Spülbehälter besteht gemäß dem in Fig.2 dargestellten Beispiel aus einem zylindrischen Innenteil 14, welches eine Bohrung 15 aufweist, die am oberen Ende 16 zur besseren Einführung eines Luft- oder Gasrohres 17 konisch erweitert ist. In mehreren radialen Durchbrüchen 18 des Innenteils 14 sind Kiemmittel 19, die als Kugeln ausgebildet sein können, vorgesehen. Auf dem Innenteil

14 ist in axialer Richtung eine Schiebehülse 20 entgegen einer Feder 21 bewegbar. Diese Feder stützt sich gegen eine Scheibe 22, die je nach Länge und Ausgestaltung des gewählten Gas- bzw. Füllrohres 17 auf dem Innenteil 14 verstellbar angeordnet ist, ab. Auf der ^r> Schiebehülse 20 gleitet ein Außenteil 23 entgegen der Wirkung einer Feder 24, die ebenfalls auf der Scheibe 22 ruht. Am oberen Rand 25 des Außenteils 23 ist eine Dichtung 26 vorgesehen, deren wirksamer Dichtbereich der unteren Stirnseite einer konisch erweiterten Zentrierglocke 27 entspricht. Die eben beschriebenen Teile des Spülbehälters sind durch den verlängerten Schaft 28 des Innenteils 14 mit einem Zentrierkörper 29 verbunden. Dieser entspricht in seinem Durchmesser dem unteren Bereich einer normalen Flasche und kann beliebig gegen Körper anderen Durchmessers ausgetauscht werden.

Das in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Spülbehälter, der im wesentlichen dem anhand der F i g. 2 beschriebenen Behälter entspricht. Gegenüber dieser Ausgestaltung ist lediglich die Schiebehülse 20' geteilt. Zusätzlich ist ein Ring 30 vorgesehen, dessen nach innen ragende Stege 31 einen Anpreßring 32 in seiner axialen Bewegung begrenzen. Der Anpreßring 32 ist mit einem Radialspiel innerhalb des Ringes 30 geführt, um auf diese Weise verkantete bzw. schrägstehende Füll· oder Gasrohre 17 unabhängig von der zentrischen Anordnung des Spülbehälters aufnehmen zu können. In beiden Beispielen befindet sich die Schiebehülse 20, 20' bzw. der Anpreßring 32 in unterer ->" Position, d. h., in Anpreßstellung. Auf diese Weise wird die äußere Lage der Kugeln 19 durch den Innenmantel 33 begrenzt und so eine Arretierung des Spülbehälters bewirkt. Sobald die Schiebehülse 20, 20' bzw. der Anpreßring 32 die obere Position erreichen, deckt sich '· eine Ausnehmung 34 mit dem radialen Bewegungsbereich der Kübeln 19, die dadurch nach außen ausrollen und so einen freien Durchtrittsraum zum Einführen bzw. Entfernen des Füll- bzw. Gasrohres 17 sicherstellen.

Die Spülbehälter werden kurz vor Beginn des ^w Spülprozesses auf den Zuförderer einer Füllmaschine 4 gestellt, von diesem entlang einer nicht dargestellten Einteilschnecke auf erforderlichen Abstand und entlang einer Einführungskurvenbahn auf die Standteller 35 von Anpreßeinrichtungen 36 gebracht. Nach Durchfahren **> des Einlaufbereiches heben die Anpreßeinrichtungen 36 automatisch von ihrer unteren Position ab und bewegen den darauf ruhenden Spülbehälter gegen die Zentrierglocke 27, die bei weiterer Bewegung der Anpreßeinrichtung mit ihrem Dichtungsring 37 gegen einen ^w Anpreßsitz 38 des Füllelementes bewegt wird. Die Anpreßelemente 36 bleiben in dieser Stellung, bis sie den Auslaufbereich der Füllmaschine 4 erreicht haben.

Sobald der dichte Verschluß erzielt ist, wird der Spülbehälter durch öffnen des Vorluftventils 39 unter Druck gesetzt Bereits ein geringfügiger Druck reicht aus, um die Schiebehülse 20,20' bzw. den Anpreßring 32 mit der Schiebehülse 20' in seine untere Position zu bewegen, wodurch auch die am Mantel 33 anliegenden Kugeln 19 lose gegen das Füll- bzw. Gasrohr 17 bewegt weiden. Auf diese Weise ist der Spülbehälter an dem Füllelement 5 gehalten. Das Flüssigkeitsventil ist hierdurch in seiner axialen Bewegungsfreiheit nicht eingeschränkt. Sobald der Druckausgleich zwischen dem Inneren des Spülbehälters und dem Füllmaschinenkessel hergestellt ist, öffnet automatisch das Flüssigkeitsventiie.

Der Füllmaschinenkessel ist nahezu randvoll gefüllt, so daß nun Reinigungsflüssigkeit durch den Austrittsstutzen 7 und das Luft- oder Rückgasrohr 17 in den Spülbehälter gelangen kann. In der Zwischenzeit ist auch das Vakuumventil geöffnet. Auf diese Weise gelangt die Flüssigkeit durch den Evakuierungskanal 10, den Vakuumraum 11 und das Ablaufrohr 12 in den Reinigungsbehälter zurück.

Sobald die Anpreßeinrichtung 36 den Auslaufbereich der Füllmaschine erreicht senkt sich diese ab und der Spülbehälter bleibt ohne weitere Unterstützung mit dem Füllelement in dichter Verbindung. In diesem Moment wirkt die Druckfeder 24 und drückt das Innenteil 14 mit der Schiebehülse 20, 20' und dem Anpreßring 32 in die untere Position, wodurch das frei schwebende Flüssigkeitsventil 8 geschlossen wird. In diesem Moment beginnt eine gezielte Reinigung des Füll- bzw. Rückgasrohres 17 mit den darüber befindlichen Kanälen und den Teilen unterhalb des Flüssigkeitsventils 8, weil die Reinigungsflüssigkeit infolge Schließens des Flüssigkeitsventils 8 gezwungen ist, durch das Luft- oder Rückgasrohr 17 und die darüber befindlichen Kanäle zu strömen. Hat die Anpreßeinrichtung 36 den Einlaufbereich wieder erreicht bzw. überschritten, stützt sich der Zentrierkörper 29 gegen den Standteller 35 ab. Hierdurch wird das Innenteil 14 mit dem fest umschlossenen Rückgasrohr 17 wieder in die obere Position zurückbewegt und ein Öffnen des Flüssigkeitsventils 8 eingeleitet. Der Reinigungsvorgang läuft nun wieder in der eingangs beschriebenen Weise ab.

Die Beendigung des Reinigungsvorganges wird durch Schließen des Vorluftventils in Verbindung mit dem Absenken des Flüssigkeitsventils 8 eingeleitet Bei anschließender Entlastung senkt sich der Druck im Innern des Spülbehälters, wodurch die Schiebehülse 20, 20', der Ring 30 und der Anpreßring 32 unter Federkraft 21 in die Ausgangsposition zurückfahren und dadurch den Bewegungsraum der Kiemmittel 19 um die Ausnehmung 34 vergrößern. In Höhe des Auslaufbereiches senken sich die Anpreßeinrichtungen 36, wobei die Klemmittel 19 in ihre äußere Position zurückgleiten und so ein störungsfreies Abführen des Spülbehälters zulassen.

Bei Verwendung des Spülbehälters an einer Füllrohr-Füllmaschine sind die Füllrohre mit einer Ansatzfläche zur Aufnahme und Abstützung der Klemmittel ausgestattet

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen und Sterilisieren von Gegendruckfüllmaschinen mit Füllelementen und diesen zugeordneten Anpreßeinrichtungen zur Abstützung von Gefäßen unter Verwendung von an den einzelnen Füllelementen dichtend gehaltenen Spülbehältern, die eine Rückführung des Reinigungs- und Sterilisierungsmittels in den Vorratstank ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß bei im übrigen normaler Betriebsweise der Füllmaschine die Halterung der Spülbehälter an den Füllelementen durch den im Flüssigkeitsbehälter der Füllmaschine herrschenden Druck bewirkt und bei Umlauf der Füllmaschine durch Mitnahme der Spülbehälter über den Auslaufbereich hinaus aufrechterhalten wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der SpüJbehälter (6) eine bei Axialbewegung eines Behälterteils (14) betätigbare Befestigungseinrichtung (19) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülbehälter (6) aus gegen Federkraft teleskopartig ineinanderschiebbaren Gehäuseteilen (14, 20, 23) besteht, von welchen ein Gehäuseteil als Schiebehülse (14) ausgebildet ist und bei relativer Verschiebung auf eine radial zur Gehäuseachse wirksame Klemmeinrichtung (18,19) einwirkt

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (18, 19) am Luft- und/oder Füllrohr (17) angreift.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülbehälter (6) aus einem zylindrischen Innenteil (14), einer darauf gleitenden Schiebehülse (20, 20') und einem gegenüber dieser bewegbaren Außenteil (23) besteht, wobei im Innenteil radial bewegbare Klemmittel (19) geführt sind, deren äußere Stellung durch eine Ausnehmung (34) der Schiebehülse (20, 20', 32) und deren innere Stellung durch eine sich konisch verjüngende Mantelfläche der Schiebehülse begrenzt ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2—5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (20) geteilt ist und mit einem ihr gegenüber in radialer Richtung verschiebbaren Abstützring (32) in Eingriff steht.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2—6, dadurch gekennzeichnet, daß als Klemmittel Kugeln (19) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2—7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil (23) des Spülbehälters eine Dichtung (26) aufweist.

9. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasrohr (17) mit dem Kegel des Flüssigkeitsventils (8) verbunden ist und einen in Achsrichtung wirksamen Anschlag (17') für die Klemmittel (19) aufweist und das zylindrische Innenteil (14) von einer Feder (24) nach unten beaufschlagt ist.