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WO2023031169A1 - Behandlungssystem für kegs - Google Patents

Behandlungssystem für kegs Download PDF

Info

Publication number
WO2023031169A1
WO2023031169A1 PCT/EP2022/074039 EP2022074039W WO2023031169A1 WO 2023031169 A1 WO2023031169 A1 WO 2023031169A1 EP 2022074039 W EP2022074039 W EP 2022074039W WO 2023031169 A1 WO2023031169 A1 WO 2023031169A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cleaning
treatment
keg
filling
sensor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2022/074039
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Damerow
Sebastian ECKES
Maximilian Weindorf
Christian Pedersen
Manfred Wahl
Andreas Weber
Olaf Muszinski
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.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of WO2023031169A1 publication Critical patent/WO2023031169A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/0804—Cleaning containers having tubular shape, e.g. casks, barrels, drums
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B13/00—Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
    • 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
    • B67C3/30—Filling of barrels or casks

Definitions

  • the present invention relates to a treatment system for cleaning and filling KEGs each equipped with at least one KEG fitting, and to a method for cleaning and filling KEGs each equipped with at least one KEG fitting.
  • KEGs which are also referred to as KEG barrels or KEG containers, offers numerous advantages.
  • a main advantage of using KEGs is that these barrel-like containers are hermetically sealed due to a particularly advantageous design of the connections for filling goods and compressed gas and thus the filling goods and interior of the KEG are protected from all kinds of dirt, but especially from contact with germs.
  • the specialist knows the connections of KEGs as fittings or KEG fittings.
  • the relevant specialist has therefore long been familiar with the basic structure of such KEGs with at least one KEG fitting and usually represents a two-way valve at the inlet and outlet of the KEG of the treatment station opened in the cleaning and/or filling step.
  • the KEGs in the bottling plants are industrially and automated, for example cleaned and/or filled or refilled.
  • the KEGs are filled with liquid contents, particularly in fully automated individual machines with one filling station or in large machines with several filling stations.
  • the KEGs are often reusable containers, they have to be cleaned inside and out before they can be reused due to the high cleanliness requirements that are customary in the food industry.
  • treatment systems for filling and/or cleaning KEGs with integrated cleaning are provided in the prior art, so that the KEGs can be used several times as reusable containers.
  • the impurities are product-dependent. For example, unfiltered beers, keg-fermented beers and quas lead to significant residues in the interior of the container, which are difficult to remove.
  • the cleaning intensity of cleaning methods known from the prior art in such treatment systems can be influenced in particular by the factors of time, temperature, cleaning media used (chemistry) and mechanical action of the cleaning medium on the residues. It is known here that the cleaning effect can be improved by optimally setting the temperature of the treatment media.
  • the temperature of the cleaning media is often in a high temperature range, for example approx. 85°C in the case of hot water or from 105°C to approx. 125°C in the case of steam at overpressure.
  • the KEG is filled with the filling product, which typically has a temperature of +1 °C to +8 °C. If the outside temperature of the KEG after the filling process is in a high, defined temperature range, e.g.
  • the object of the present invention is to specify a treatment system for cleaning and/or filling KEGs each equipped with at least one KEG fitting, which makes it possible to identify incorrectly filled and/or cleaned KEGs at an earlier stage.
  • This object is achieved by a treatment system for cleaning and filling KEGs each equipped with at least one KEG fitting according to the features of independent patent claim 1 .
  • a method for cleaning and filling KEGs each equipped with at least one KEG fitting according to the features of independent patent claim 16 is specified.
  • the respective dependent claims relate to particularly advantageous developments of the invention.
  • the present invention relates to a treatment system for cleaning and filling KEGs, each equipped with at least one KEG fitting, having at least one treatment station for receiving a KEG, the treatment station having at least one treatment head for cleaning the inside and/or filling the KEG, has at least one pressing element for pressing the KEG against the treatment head and at least one supply interface for connecting to a media supply for the filling product and/or for one or more treatment or cleaning media.
  • a “filling product” within the meaning of the present invention can be, for example, a drink, in particular a drink containing CO2.
  • the filling product can be beer, a mixed beer drink or a carbonated soft drink.
  • cleaning medium All media commonly used in connection with cleaning in the food industry, in particular the beverage industry, which are familiar to a person skilled in the art, come into consideration as the “cleaning medium”.
  • the cleaning can include a number of different cleaning steps with different cleaning media, the number of cleaning steps being carried out sequentially or one after the other, for example.
  • at least one lye is preferably used as a cleaning medium or as a component of a cleaning medium.
  • a “treatment station” within the meaning of the invention is preferably a treatment station that is designed for the internal cleaning and/or filling of an individual KEG, namely for the treatment of exactly one KEG.
  • the treatment station preferably has exactly one treatment head for treating exactly one single KEG, the KEG to be treated being in the one treatment station throughout the treatment remains, in particular in a state connected to the one treatment head in a sealed position.
  • the treatment station can be set up for autonomous, independent operation and can be connected to the supply interface with supplying and discharging lines, so that the treatment station can be supplied with all the media, filling products and energy required in the cleaning and filling process the media produced after the individual cleaning steps, in particular used media, can also be disposed of again.
  • the respective treatment station is advantageously designed as a treatment station that can be operated independently of the other treatment stations of the treatment system. With regard to the number of treatment stations, this enables a high level of flexibility in the treatment system - both in terms of the total number of treatment stations in the treatment system, which can be increased or decreased as desired, and the number of treatment stations in operation at a specific point in time.
  • the "treatment" of KEGs which can also be referred to as KEG barrels or KEG containers, includes cleaning, in particular internal cleaning and external cleaning, as well as filling the KEGs, in the context of the invention the present treatment station can be designed as a multifunctional treatment station in which the KEG to be treated is both cleaned and infested, with the cleaning taking place here in particular as internal cleaning.
  • the interior cleaning also includes sterilization if this is necessary before filling a respective filling product.
  • the “cleaning”, here in particular the internal cleaning of the KEGs, is carried out in a respective cleaning procedure or cleaning process with at least one cleaning step and by means of at least one cleaning medium or cleaning agent. Provision can also be made for the KEGs to be cleaned before the interior is cleaned by means of an exterior cleaning by washing the outside, washing the outside or washing the outside of the KEG.
  • Treatment or cleaning media can include liquid as well as gaseous or vaporous media or fluids, which can be used in particular at different temperatures. All media commonly used in the field of the food industry, in particular the beverage industry, which are familiar to the person skilled in the art, can be considered as “treatment or cleaning media”.
  • disinfectants and also, for example, water, air, nitrogen or CO2 gas also fall under such media, which can be used for cleaning, rinsing or drying or blowing out or blowing off the KEG.
  • the cleaning preferably includes several different cleaning steps with different cleaning media.
  • the present invention is characterized in particular by the fact that the treatment system has at least one sensor device which is designed to detect the outside temperature of a KEG arranged in the treatment station at least temporarily during its cleaning and/or filling process.
  • the at least one sensor device is set up to detect the outside temperature of a KEG arranged in the treatment station at least temporarily during its cleaning and filling process, preferably during its entire cleaning and filling process.
  • the at least one sensor device is arranged within the treatment station in such a way that the temperature on the outside at the top and/or outside on the underside and/or on the outer lateral surface of an in KEGs accommodated in this treatment station can be detected.
  • the at least one sensor device has at least two sensor units, with a sensor unit for external temperature detection of a KEG arranged in the treatment station on its underside and/or a further sensor unit for external temperature detection of this KEG on its top and/or yet another sensor unit is set up on the outside surface of this KEG for measuring the temperature on the outside thereof.
  • the at least one sensor device is designed for non-contact detection of the outside temperature of a KEG arranged in the treatment station.
  • the at least one sensor device is designed as a contact sensor or contact sensor and is preferably arranged within the treatment station in such a way that a KEG arranged in a sealed position on the corresponding treatment head can be contacted with its top and/or bottom and /or the outer lateral surface comes into contact with the sensor device.
  • the at least one sensor device designed as a contact sensor or contact sensor is arranged movably within the treatment station.
  • the treatment system has a plurality of treatment stations and each treatment station has a separate sensor device.
  • the treatment system has a control unit that interacts with the at least one sensor device and the respective treatment head of the corresponding treatment station, and wherein the control unit is set up to carry out the cleaning and/or filling process of an in to control and/or regulate the KEGs received in this treatment station as a function of a signal from the sensor device.
  • the control unit is preferably set up (through appropriate programming or control software stored in the control unit) to control the at least one sensor device in such a way that at least temporarily during the cleaning and/or filling process of the KEG received in the treatment station the sensor device a temperature detection takes place.
  • control unit is designed for the independent control and/or regulation of all treatment heads of all treatment stations depending on the signals detected by the corresponding sensor device.
  • the respective treatment head of a corresponding treatment station with the associated sensor device forms a control circuit, in particular a temperature control circuit, by means of which at least individual cleaning and/or filling steps, in particular the entire cleaning and/or Filling process can be controlled and/or regulated, with temperature profiles and/or tolerance bands of the temperature profiles stored in the control unit forming a reference variable of the control loop over time for individual cleaning and/or filling steps and/or the entire cleaning and/or filling process the sensor device forms a measuring element of the control loop, and the associated treatment head, designed as a cleaning head, forms an actuator of the control loop.
  • the actual temperature values recorded by the sensor device for individual cleaning and/or filling steps and/or the entire cleaning and/or filling process are transmitted to the control unit for the control circuit designed as a temperature control circuit and compared with TARGET temperature values and/or TARGET temperature ranges stored there in a storage unit for individual cleaning and/or filling steps and/or the entire cleaning and/or filling process, and depending on this the treatment head of a corresponding treatment station is controlled.
  • the TARGET temperature values stored in the control unit for individual cleaning and/or filling steps and/or the entire cleaning and/or filling process are determined by one or more reference measurements on one or more with the KEGs of the same type to be treated can be determined at the beginning or before the cleaning and/or filling process of the KEG to be treated and stored in the control unit.
  • the ACTUAL temperature values of the cleaning media are stored in the memory unit of the control unit or read in and evaluated in real time as an operand for the expected TARGET temperature values of individual cleaning steps or the entire cleaning process.
  • the at least one treatment head of the at least one treatment station of the treatment system is designed as a multifunctional treatment head and is set up both for cleaning the inside of the KEG and for filling it.
  • the treatment head has a treatment head housing and at least one plunger held in the treatment head housing so that it can be displaced in the axial direction of a treatment head axis for opening the KEG fitting of the KEG to be treated and arranged in a sealed position on the treatment head.
  • At least one fluid chamber and flow paths or channels communicating with it in a controllable manner are formed in the treatment head, with the flow paths or channels can be connected to the interior of the KEG to be treated in a controllable manner when the KEG fitting is open.
  • At least two flow paths or channels are formed in the treatment head, wherein the first flow path or channel can be acted upon in a controllable manner by the filling product and the second flow path or channel for the controllable removal of at least one treatment medium from the interior of the KEG and/or to the controllable Supplying at least one treatment medium into the interior of the KEG is used and can extend at least partially through the plunger.
  • the treatment head has at least one first controllable media valve assigned to the fluid chamber, which is connected to a filling product feed and is designed as a product valve for the controlled feeding of a filling product, in particular a beverage, into the interior of the KEG to be treated.
  • a second controllable media valve serving as a return valve is also provided.
  • at least the first media valve serving as a product valve, preferably also the return valve has a multiple sealing arrangement for multiple sealing of the filling product feed from the fluid space.
  • a control and/or monitoring unit that communicates with the media valves is provided for the control and/or monitoring of the media valves.
  • At least one safety or leakage chamber is advantageously formed, which can preferably be flushed by means of a flushing device, in particular by means of a flushing valve or satellite valve and/or a controlled drain, and which is in at least a first closed valve position of the first media valve forms a separate intermediate space between the fluid space and the filling product feed, so that a reliable separation of the treatment or cleaning media from the filling product is always ensured, in particular over the entire process of cleaning and filling.
  • the multiple sealing arrangement of the first media valve is preferably formed by a double seat or double sealing leakage valve.
  • the present invention relates to a method for cleaning and filling KEGs, each equipped with at least one KEG fitting, by means of a treatment system as described above, in which the KEG is received in at least one treatment station, in which the inside of the KEG is cleaned and/or filled by means of a treatment head of the treatment station, while the KEG is pressed against the treatment head by means of a pressing element.
  • the method according to the invention is characterized in particular by the fact that a temperature is recorded on the outside of a KEG arranged in the treatment station, at least temporarily during its cleaning and/or filling process, by means of a sensor device.
  • FIG. 1 shows a greatly simplified functional representation of a treatment system according to the invention for cleaning and filling KEGs each equipped with a KEG fitting
  • FIG. 3 shows a plan view of an exemplary arrangement of a treatment system according to the invention
  • 4 shows a schematic representation of an exemplary treatment head of an exemplary embodiment variant with a KEG also partially shown.
  • the treatment system serves to clean and fill KEGs 3, each equipped with at least one KEG fitting 2.
  • the KEGs 3 here comprise, in a known manner, an upper side 3a and an underside 3b, with the upper side 3a having a KEG fitting 2, which is shown as an example in Figure 4, is provided.
  • the treatment system 100 is also used for cleaning, in particular cleaning the interior, of KEGs 3 and for filling and/or refilling the cleaned KEGs 3 with a liquid filling material, for example a drink such as beer.
  • a liquid filling material for example a drink such as beer.
  • the cleaning, the cleaning process in more detail, and the filling, the filling process in more detail, of the KEGs 3 can take place with a treatment system 100 having a plurality of treatment stations 20a-c.
  • the cleaning process carried out using the treatment system 100 comprises at least one cleaning step, advantageously a plurality of cleaning steps.
  • the filling process carried out by means of the treatment system 100 can also include at least one, advantageously multiple, filling steps.
  • the cleaning process to be carried out essentially relates to the cleaning of the interior, namely the interior of the KEG 3 and is also to be understood as cleaning the interior of the KEG 3 .
  • This internal cleaning is carried out in at least one cleaning step using at least one treatment or cleaning medium.
  • the KEGs 3 are fed to the treatment system 100 according to the arrow A at a KEG inlet.
  • the cleaned and filled or refilled KEGs 3 are then removed from the treatment system 100 according to an arrow B.
  • the KEGs 3 can be fed to the treatment system 100 already cleaned on the outside, or the treatment system 100 has a further treatment station, not shown in detail, for cleaning the outside of the KEGs 3, with the KEGs 3 being cleaned by means of the outside cleaning by washing the outside, washing the outside or washing the outside.
  • the inlet marked with the arrow A forms a feed area for the uncleaned and unfilled KEGs 3, which can include a transport device such as a conveyor belt, for example, while the outlet marked with the arrow B forms a discharge area, at which the cleaned and KEGs 3 filled with a liquid filling material can be conveyed away or transported away, for example, with a further conveyor such as a discharge conveyor belt.
  • a transport device such as a conveyor belt
  • the outlet marked with the arrow B forms a discharge area, at which the cleaned and KEGs 3 filled with a liquid filling material can be conveyed away or transported away, for example, with a further conveyor such as a discharge conveyor belt.
  • the KEGs 3 can be transported or conveyed between the multiple treatment stations 20a-c within the treatment system 100 from the inlet A to the outlet B in a transport direction C.
  • the treatment system 100 has a plurality of treatment stations 20a-c, each for receiving a KEG 3, with the treatment stations 20a-c each comprising at least one treatment head 22a-c for filling and/or internal cleaning of the KEGs 3.
  • the treatment stations 20a-c each have a treatment head 22a-c which is set up to carry out a cleaning and/or filling process in order to clean the interior of the KEGs 3 and/or to fill it with liquid filling material.
  • Each of the three treatment stations 20a-c shown as an example in Figure 1 has at least one treatment head 22a-c for cleaning and/or filling the inside of the KEG 3, at least one pressing element 26 for pressing the KEG 3 against the treatment head 22a-c, and connection and connecting devices 41 for connection to a media supply for the filling product and/or for one or more treatment or cleaning media.
  • a treatment station 20a here the first treatment station 20a viewed in transport direction C, can be designed for cleaning the interior of the KEGs 3 and can have a treatment head 22a which is set up for cleaning the interior of the KEGs 3 .
  • the treatment head 22a for cleaning the interior of the KEGs 3 can be a standard cleaning head. A cleaning process can therefore be carried out by means of the first treatment station 20a seen in the transport direction C in order to clean the interior of the KEGs 3 .
  • the further treatment station 20b immediately following the treatment station 20a in a transport direction C can be designed for filling the KEGs 3 with a liquid filling material and can have a treatment head 22b for this purpose, which is set up for filling the KEGs 3 with a liquid filling material.
  • the treatment head 22b for filling the KEGs 3 with liquid filling material can be a standard filling head. A filling process for filling the KEGs 3 with a liquid filling material can therefore be carried out by means of the treatment station 20b.
  • the treatment station 20c that follows in the transport direction C can be designed for the interior cleaning and filling of the KEGs 3 and can have a treatment head 22c for this purpose, which is set up for the interior cleaning and filling of the KEGs 3 with liquid filling material.
  • a cleaning process can therefore be carried out by means of the treatment station 20c in order to clean the interior of the KEGs 3 and a filling process for filling the KEGs 3 with a liquid filling material can be carried out.
  • either a cleaning process or a filling process takes place, namely first at the first treatment station 20a an interior cleaning of the KGEs 3 and at the subsequent treatment station 20b a filling of the KEG 3 with liquid filling material, while the last treatment station 20c viewed in the transport direction C is designed for both processes, namely both the filling process and the cleaning process, at one and the same treatment station 20c.
  • a KEG 3 that has been cleaned and filled in the treatment stations 20a and 20b no longer has to be additionally treated in the treatment station 20c.
  • the treatment head 22c of the treatment station 20c is advantageously designed as a combined cleaning and filling head, which is set up to carry out the cleaning process, i.e. in particular the cleaning of the interior of the KEGs 3, and the filling process, i.e. in particular for filling the KEGs 3 with liquid filling material.
  • a treatment station 20c with a combined cleaning and filling head is explained in more detail below in connection with the explanations relating to FIG.
  • there are very special advantages since both the interior cleaning and the filling of a respective KEG 3—and here in particular all the steps required for the cleaning and filling processes—are carried out in a particularly safe manner with one and the same treatment head 22c can.
  • the treatment stations 20a-20c differ only in the functionality and the structure of their corresponding treatment head 22a-22c. Accordingly, the structure of the treatment stations 20a-20c is described in FIG. 2 by way of example for a treatment station 20c with a treatment head 22c, which is designed as a combined cleaning and filling head.
  • the essence of the invention is expressly not limited to the configuration shown in FIG. 1 of a linear arrangement of the treatment stations 20a-c or the number of, for example, three treatment stations of a treatment system 100 shown in FIG. Rather, the treatment system 100' can also have a different number of two, four, five, six, seven, eight, nine or 10 treatment stations 20a-c, with the treatment stations 20a-c also being arranged essentially in a circle or circularly around a central Loading robot 102 can be arranged, as shown in the variant embodiment of FIG.
  • the treatment system 100' can have the at least one loading robot 102 and the treatment stations 20a-c as well as the loading area A and the delivery area B can be arranged in a detection area EB of the loading robot 102.
  • the loading robot 102 can be, for example, an articulated-arm robot, in particular a 5- or 6-axis articulated-arm robot.
  • the treatment system 100' particularly advantageously has a plurality of treatment stations 20c for cleaning and filling KEGs 3, each with a combined cleaning and filling head as the treatment head 22c. All treatment stations 20c are particularly advantageously designed for cleaning and filling KEGs 3 and each have a treatment head 22c designed as a combined cleaning and filling head according to FIG.
  • the loading robot 102 has a base body 114 which can be rotated about a vertical axis z and which carries a gripper arm 115 which can be moved by several degrees of freedom.
  • the gripper arm 115 comprises a first arm section 115a for attachment to the base body 114 of the loading robot 102, a second arm section 115b which is articulated to the first arm section 115a and at the free end of which a gripper 116 is articulated and which is capable of gripping a KEG 3 from an inlet A and supplying it to each of the treatment stations 20a-c and removing it from there and supplying it to an outlet B, from which the treated, in particular cleaned and filled, KEGs 3 are transported away again.
  • a functional device 117 such as a printer for printing on a KEG 3, a capper for placing a cap on a KEG fitting, a cap puller for removing a cap from a KEG fitting, a label applicator or the like, arranged.
  • additional treatment steps such as applying a label, printing, attaching and/or removing a cap to/from the fitting of the KEG 3, into the treatment process without major changes in the travel path of the gripping arm 102.
  • the respective treatment station 20a-c can be designed as an independent treatment module for accommodating a single KEG 3 and set up for autonomous, independent operation.
  • the corresponding treatment station 20c includes in more detail the treatment head 22c, indicated only roughly schematically in FIG.
  • the machine frame 24 forms a holding frame for arranging and receiving all components and assemblies of the respective treatment station 20a-c.
  • the machine frame 24 is designed as part or component of the respective treatment station 20a-c.
  • the respective treatment station 20a-c has at least one pressing element 26 for pressing the KEG 3 against the treatment head 22a-c, as can be seen in particular from FIG. 2 at the exemplary treatment station 20c.
  • the pressing element 26 is designed to be movable along a central longitudinal axis MA of the treatment station 20c.
  • a treatment head axis BA can coincide with its central longitudinal axis MA.
  • the pressing element 26 can be a pressing cross.
  • the lifting and/or lowering movement along the central longitudinal axis MA can be introduced onto the pressing element 26 by means of a pneumatic cylinder device 27 designed as a pressing cylinder.
  • the pneumatic cylinder device 27 can be non-positively connected to the pressing element 26 via a guide linkage or guide elements 28 only indicated schematically.
  • the guide linkage 28 is designed to be displaceable along the central longitudinal axis MA.
  • the pressing element 26 can also be stationary and the KEG 3 can be pressed against the pressing element 26 by means of a treatment head 22c that can be displaced along the central axis MA.
  • both the pressing element 26 and the treatment head 22c can each be designed to be movable, in particular displaceable, along the central axis MA in order to press the KEG 3 between the pressing element 26 and the treatment head 22c.
  • each treatment station 20a-c has at least one supply interface 30 for connection to a media supply for the filling product and/or for one or more treatment or cleaning media.
  • Each treatment station 20a-c can be connected to a plurality of product lines 30a, b for the filling product via a preferably universal supply interface 30, which makes it possible for different filling products to be filled in the treatment system 100 at the same time.
  • the filling product of a treatment station 20a-c can be changed after each KEG 3.
  • each treatment station 20a-c is equipped with additional lines 32a-c for providing Development of the treatment or cleaning media connected, in the present case, for example, a cold water line 32a, a steam line 32b and a cleaning medium line 32c.
  • a waste water line of the treatment station 20a-c is not shown in the drawing.
  • This universal supply interface 30 of each treatment station 20a-c makes it possible for different treatment processes, such as cleaning and filling processes, as well as filling with different filling products, to take place simultaneously in the treatment system 100.
  • the respective treatment station 20a-c is thus set up for autonomous, independent operation.
  • the individual treatment stations 20a-c can be operated independently of one another and the treatments, in particular individual steps or cycles of the treatments in each of the treatment stations 20a-c, can be independently adapted to the individual requirements of the KEG 3 treated in the respective treatment station 20a-c. for example with regard to the number and duration of the individual treatment steps or cycles.
  • an individually tailored treatment program can be determined and implemented for each individual KEG and, if necessary, adapted or “readjusted” during ongoing treatment operations without influencing the treatment of other KEGs 3 to be treated or other treatment stations 20a-c.
  • the treatment system 100 has at least one sensor device 40, which is designed to detect the temperature on the outside of a KEG 3 arranged in or accommodated in the treatment station 20a-c at least temporarily during its cleaning and/or filling process.
  • the sensor device 40 is set up to detect the outside temperature of a KEG 3 arranged or accommodated in the treatment station 20a-c at least temporarily during its cleaning and filling process, preferably during its entire cleaning and filling process.
  • the at least one sensor device 40 is arranged within the treatment station 20a-c in such a way that the at least one sensor device 40 measures the temperature on the outside of the upper side 3a and/or on the outside of the underside 3b and/or the outer lateral surface of a treatment station 20a- c recorded KEGs 3 is at least temporarily detected during its cleaning and / or filling process.
  • the sensor device 40 can also be provided outside the treatment station 20a-c, but set up to detect the outside temperature of a KEG 3 accommodated in the treatment station 20a-c.
  • this can be realized by a camera provided outside of the treatment station 20a-c, in particular a thermal imaging camera, which is aimed with its detection range at the KEG 3 accommodated in the treatment station 20a-c.
  • the sensor device 40 can also have a plurality of, preferably at least two, sensor units 41, with a sensor unit 41 for external temperature detection of a KEG 3 arranged in the treatment station 20a-c on its underside 3b and/or a further sensor unit 41 for external temperature detection of this KEG 3 whose upper side 3a and/or another sensor unit 41 for the outside temperature detection of this KEG 3 is set up on its outer lateral surface.
  • the treatment system 100 can also have a further sensor device 40 outside of the treatment station 20a-c, which is provided in the detection area EB of the loading robot 102.
  • the KEGs 3 can be guided past the further sensor device 40 during their transport with the loading robot 102 and the temperature on the outside of the KEG 3 can thus be recorded.
  • the further sensor device 41 can in particular be designed as a camera, in particular as a thermal imaging camera.
  • the treatment system 100 has a control unit SE, which interacts with the at least one sensor device 40 and the respective treatment head 20a-c of the corresponding treatment station 22a-c, wherein the control unit SE is set up to carry out the cleaning and/or filling process of a Treatment station 20a-c recorded KEGs 3 depending on a signal from the sensor device 40 to control and / or regulate.
  • the treatment system 100 thus has a control unit SE, which is set up by appropriate programming/control software to control the at least one sensor device 40 in such a way that at least at times during the cleaning and/or filling process of the KEG 3 accommodated in the treatment station 20a-c, the temperature is recorded by the sensor device 40.
  • Each treatment station 20a-c of the treatment system 100 advantageously has a separate sensor device 40, which is arranged within the corresponding treatment station 20a-c in such a way that the temperature on the upper side 3a and/or the lower side 3b and/or or the outer lateral surface of a KEG 3 accommodated in the corresponding treatment station 20a-c can be detected at least temporarily during its cleaning and/or filling process.
  • control unit SE has a processor unit 34 and preferably a memory unit 36 and is connected wirelessly or by wire to the sensor devices 40 and the respective treatment heads 22a-c of the corresponding treatment stations 20a-c and for controlling and/or regulating the respective treatment heads 22a-c of the individual treatment stations 20a-c as a function of the signals detected by the corresponding sensor device 40.
  • the control unit SE can be designed for the separate, independent, control and/or regulation of all treatment heads 22a-c of all treatment stations 20a-c depending on the signals detected by the corresponding sensor devices 40.
  • the respective sensor device 40 can be designed for non-contact detection of the outside temperature of a KEG 3 arranged in or received in the treatment station 20a-c. In particular, it can be a non-contact detection of the outside temperature by means of a sensor device 40 designed as a thermal imaging camera.
  • the temperature of a KEG 3 arranged or received in the treatment station 20a-c can also be detected from the outside by direct contact of the sensor device 40 with the KEG 3.
  • the outside temperature can be detected by means of a sensor device 40 designed as a contact sensor or contact sensor.
  • the sensor device 40 designed as a contact sensor or contact sensor is arranged within the treatment station 20a-c in such a way that a KEG 3 arranged in a sealed position on the corresponding treatment head 22a-c has its upper side 3a and/or the underside 3b and/or the outer lateral surface in comes into contact with the sensor device 40, ie the sensor device 40 touches the KEG 3.
  • the sensor device 40 can be arranged in an elastically deformable manner within the treatment station 20a-c.
  • the sensor device 40 can thus come into contact with a KEG 3 arranged in a sealed position on the corresponding treatment head 22a-c under an elastically deformable prestress. This ensures that the KEG 3 comes into contact with the sensor device 40 even if tolerances occur both in the KEG dimensions and in the assembly of the sensor device 40 within the treatment station 20a-c.
  • the sensor device 40 embodied as a contact sensor or contact sensor can be arranged to be movable, in particular pivotable, within the treatment station 20a-c and be moved, in particular pivoted, in contact with a KEG 3 arranged in a sealing position on the corresponding treatment head 22a-c.
  • the sensor device 40 designed as a contact sensor or contact sensor can be pivoted in contact with the top side 3a and/or the bottom side 3b and/or the outer lateral surface of a KEG 3 accommodated in the corresponding treatment station 20a-c.
  • the respective treatment head 22a-c of a corresponding treatment station 20a-c with the associated sensor device 40 can also advantageously form a control circuit RK, in particular a temperature control circuit, by means of which at least individual cleaning and/or filling steps, preferably the entire cleaning and/or or filling process, can be controlled and/or regulated, with temperature profiles and/or tolerance bands of the temperature profiles stored in the control unit SE being a reference variable of the control circuit over time for individual cleaning and/or filling steps and/or the entire cleaning and/or filling process RK, the sensor device 40 forms a measuring element of the control loop RK, and the associated treatment head 20a-c, designed as a cleaning head, forms an actuator of the control loop RK.
  • a control circuit RK in particular a temperature control circuit
  • the ACTUAL temperature values recorded by the sensor device 40 for individual cleaning and/or filling steps and/or the entire cleaning and/or filling process are preferably transmitted to the control unit SE and stored there in the memory unit 36 TARGET temperature values and/or TARGET temperature ranges for individual cleaning and/or filling steps and/or the entire cleaning and/or filling process are compared and based on this the treatment head 20a-c of a corresponding treatment station 20a-c is controlled.
  • the reference variable of the control circuit RK can be formed by predetermined temperature profiles and/or the tolerance bands of the temperature profiles over time for individual cleaning and/or filling steps and/or the entire cleaning and/or filling process.
  • the treatment time, of individual cleaning and/or filling steps and/or of the entire cleaning and/or filling process is adjusted, in particular lengthened or shortened, and/or the cleaning and/or filling process is interrupted and/or the KEG 3 is discharged from the corresponding treatment station 20a - c before or during the filling process.
  • the TARGET temperature values stored in the control unit SE for individual cleaning and/or filling steps and/or the entire cleaning and/or filling process can be determined by one or more reference measurements on one or more KEGs 3 of the same type as the KEG 3 to be treated at the beginning or determined before the cleaning and/or filling process of the KEG 3 to be treated and stored in the control unit SE, in particular the memory unit 36 of the control unit SE.
  • Temperature values on the KEG collar of a KEG 3 to be treated and the ambient temperature outside the treatment station 20a-c, but inside the treatment system 100, can also be used for the reference measurement in comparison to the outside temperature of the KEGs 3 to be treated are included.
  • TARGET temperature values for different cleaning processes of different KEGs 3 can be stored in the storage unit 36 of the control unit SE.
  • the reference measurement is advantageously carried out on a statistically relevant number of several KEGs 3, advantageously a number greater than 2, particularly advantageously greater than 5 KEGs 3 of the same type.
  • the ACTUAL temperature values of the cleaning media are stored in the memory unit 36 of the control unit SE as an operand for the expected TARGET temperature values of individual cleaning steps or the entire cleaning process, or are read in and evaluated in real time.
  • the treatment system 1 is thus designed to control and/or regulate individual cleaning steps and/or the entire cleaning process using preselectable temperature characteristics with the involvement of the control circuit RK.
  • a treatment head 22c as it can be used in the treatment station 20c, for example, will now be described purely by way of example—on the basis of a possible embodiment shown there only as an example.
  • the preferred treatment head 22c shown as an example is a special, multifunctional treatment head 22c for the interior cleaning and filling of KEGs 3.
  • the treatment head 22c which includes a treatment head housing 4, has a plunger 5, which is at least partially accommodated in a cavity in the treatment head housing 4 and is held in the treatment head housing 4 so that it can be displaced in the axial direction of a treatment head axis BA and which, when displaced, causes the KEG fitting 2 of the to be treated and in Sealing layer on the treatment head 22c arranged KEGs 3 can open.
  • the cavity in the treatment head housing 4 also forms, at least in part or at least in sections, a fluid space 6 and flow paths or channels SK1, SK2 that communicate controllably with the fluid space 6 and which, when the KEG fitting 2 of a KEG arranged in a sealed position on the treatment head 22c, is open 3 are controlled with the interior 3.1 of the KEG 3 connected.
  • the interior 3.1 of the KEG 3 can be filled with the filling product via the first flow path or channel SK1.
  • the second flow path or channel SK2 is used for the controllable removal of at least one treatment medium from the interior 3.1 of the KEG 3 and/or for the controllable supply of at least one treatment medium into the interior 3.1 of the KEG 3.
  • the second flow path or channel SK2 can extend at least partially through the plunger 5.
  • the treatment head 22c also has media valves 7, 12 assigned to the fluid chamber 6, specifically a first controllable media valve 7 that serves as a product valve for the controlled supply of the filling product, which can be connected to a filling product feed 8, and a second controllable media valve 12 that serves as a return valve.
  • Each of the media valves 7, 12 extends along a respective valve axis, namely the product valve 7 along a product valve axis PVA and the return valve 12 along a return valve axis RVA.
  • the media valves 7 , 12 connect with a respective valve housing section 4a to a transition section or valve transition section of the treatment head housing 4 .
  • the valve housing section 4a can, for example, be an integral part of the treatment head housing 4 and can be designed in one piece with it.
  • a valve body 7.1 is provided which is at least partially accommodated in the valve housing section 4a or at least partially protrudes into the valve housing section 4a and is movable in the direction of the product valve axis PVA.
  • An actuator is provided for the movement of the valve body 7.1 along the product valve axis PVA.
  • Inside the valve housing section 4a there is a valve seat 7.2 against which the valve body 7.1 bears sealingly in the region of its front valve body end at least in one of its extreme positions, namely in a closed position or a first closed valve position. In its other extreme position shown in FIG.
  • valve body 7.1 is at a distance from the valve seat 7.2, as a result of which a flow path for the filling product is released in that the filling product feed 8 in this valve position is fluidly connected to the fluid chamber 6 and the first flow path connected thereto or - channel SK1 is connected.
  • the media valves 7, 12 are controlled and/or monitored via the control and/or monitoring unit, which among other things also controls and monitors the valve positions and the switching of the valves.
  • the product valve 7 has a multiple sealing arrangement 9 for multiple sealing of the filling product feed 8 in relation to the fluid space 6 in order to ensure that there is a secure separation between filling and Product and cleaning media or cleaning agents is guaranteed.
  • a flushable safety or leakage chamber 10 is formed via the multiple sealing arrangement 9, which in the example shown is formed by a double seat or double sealing leakage valve and comprises a first sealing element 11.1 and a second sealing element 11.2 Space between the fluid space 6 and the filling product feed 8 forms and thereby the filling product feed 8 and the fluid space 6 reliably and preferably completely and advantageously sealingly separates or seals from one another.
  • An empty KEG 3 to be treated is brought into the treatment station 20c and positioned there in such a way that the KEG 3 can be brought into a sealing position with the treatment head 22c by means of a feed stroke with its KEG fitting 2 using the pressing element 15 and is pressed against it.
  • the KEG fitting 2 is opened before the interior cleaning process for cleaning the interior 3.1 of the KEG 3 is started, which can take place in several cleaning steps.
  • the individual interior cleaning steps or a number of combined interior cleaning steps can be referred to as an interior cleaning cycle.
  • a cleaning medium is supplied via the treatment head 1 and removed again via the second controllable media valve 12 of the treatment head 1, which serves as a return valve.
  • the product valve 7 connected to the filling product feed 8 is kept in its closed valve position, in which the fluid space 6 and the filling product feed 8 are safely separated from one another with double sealing via the safety or leakage space 10 formed by the multiple sealing arrangement 9.
  • the first media valve 7 is brought into a central valve position acting as an intermediate or rinsing position in order to carry out a head or dead space rinsing with rinsing of the safety or leakage chamber 10 .
  • a flushing device preferably provided on the safety or leakage space 10 (but not shown in the figures), in particular via a flushing valve referred to as a satellite valve and/or via a controlled process to the outside, the flushing and safe emptying of the safety or leakage space 10 can be controlled in order to open it as required or keep it closed.
  • the first media valve 7 is brought into the filling position in a controlled manner for the actual filling of the KEG 3 with filling product and filling product is fed in until the filling step is stopped again by closing the first media valve 7 when the desired filling level is reached.
  • the cleaning process can, for example, also be set individually or adapted as required, including in terms of time, specifically the internal cleaning steps or cycles and the external cleaning steps or cycles independently of one another.
  • the KEG fitting 2 is closed by moving the plunger 5, the sealing position of the KEG fitting 2 against the treatment head 1 is released, the treatment head 1 is decoupled from the KEG fitting 2 and the cleaned and filled KEG 3 is drained removed from the treatment station 20c. If necessary, the headspace can also be flushed and blown out beforehand.
  • 117 Functional equipment e.g. printer, capper, cap puller, label applicator, etc.
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Behandlungssystem (100) zum Reinigen und Füllen von jeweils mit wenigstens einem KEG-Fitting (2) ausgestatteten KEGs (3), aufweisend zumindest eine Behandlungsstation (20a-c) zur Aufnahme eines KEGs (3), wobei die Behandlungsstation (20a-c) zumindest einen Behandlungskopf (22a-c) zum Innenreinigen und/oder Füllen des KEGs (3), zumindest ein Anpresselement (26) zum Anpressen des KEGs (3) gegen den Behandlungskopf (22a-c) sowie wenigstens eine Versorgungsschnittstelle (30) für den Anschluss an eine Medienversorgung für das Füllprodukt und/oder für ein oder mehrere Behandlungs- oder Reinigungsmedien aufweist. Das Behandlungssystem (100) zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Behandlungssystem (100) wenigstens eine Sensoreinrichtung (40) aufweist, die zur außenseitigen Temperaturerfassung eines in der Behandlungsstation (20a-c) angeordneten KEGs (3) zumindest zeitweise während dessen Reinigungs- und/oder Füllprozesseses ausgebildet ist.

Description

Behandlungssystem für KEGs
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Behandlungssystem zum Reinigen und Füllen von jeweils mit wenigstens einem KEG-Fitting ausgestatteten KEG, sowie auf ein Verfahren zum Reinigen und Füllen von jeweils mit wenigstens einem KEG-Fitting ausgestatteten KEG.
Werden Getränke oder andere flüssige Produkte als Füllgut in größeren Mengen, insbesondere Mengen größer als 5 Liter, gehandhabt oder ausgegeben, wie z. B. in Gaststätten, so hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, diese Produkte nicht in Flaschen oder Dosen, sondern in Fässern handzuhaben. Dabei wiederum bietet die Verwendung von sogenannten KEGs, die auch als KEG-Fässer oder KEG-Behälter bezeichnet werden, zahlreiche Vorteile.
Ein Hauptvorteil der Verwendung von KEGs besteht darin, dass diese fassartigen Behälter aufgrund einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Anschlüsse für Füllgut und Druckgas hermetisch dicht sind und somit Füllgut und Innenraum des KEGs vor Verschmutzungen aller Art, insbesondere aber auch vor dem Kontakt mit Keimen geschützt sind. Die Anschlüsse von KEGs kennt der Fachmann dabei unter Bezeichnung Fitting oder KEG-Fitting. Mithin ist dem einschlägigen Fachmann dabei der grundsätzliche Aufbau derartiger KEGs mit zumindest einem KEG-Fitting bereits seit langem gut bekannt und stellt in der Regel ein Zweiwegeventil am Ein- und Auslass des KEGs dar. Diese mindestens zwei Fluidwege werden mittels eines vertikal verfahrbaren Gegenstößels des Ventils der Behandlungsstation geöffnet im Reinigungs- und/oder Füllschritt.
In der Regel werden die KEGs in den Abfüllbetrieben, dabei insbesondere in den großen Betrieben der Getränkeindustrie, industriell und automatisiert gehabt, beispielsweise gereinigt und/oder befüllt bzw. wiederbefüllt. Hierfür werden die KEGs insbesondere in vollautomatisierten Einzelmaschinen mit einer Füllstation oder aber Großmaschinen mit mehreren Füllstationen mit flüssigem Füllgut befüllt.
Da es sich, wie beschrieben, bei den KEGs oftmals um Mehrwegbehältnisse handelt, müssen diese aufgrund der in der Lebensmittelindustrie üblichen hohen Sauberkeitsanforderungen vor deren Wiederverwendung innen und auch außen gereinigt werden. Hierfür sind im Stand der Technik Behandlungssysteme zum Füllen und/oder Reinigen von KEGs mit integrierter Reinigung vorgesehen, so dass die KEGs als Mehrwegbehälter mehrfach verwendet werden können. Dabei ist es bekannt, die KEGs mit diversen Medien, wie beispielsweise Mischwasser, Laugen, Säuren, Heißwasser etc. während ihres Transports durch die Behandlungsanlage zu behandeln, um anhaftende Rückstände im KEG- Innenraum aber auch an der KEG Mantelfläche abzulösen bzw. abzuwaschen, so dass evtl, vorhandene Rückstände oder Beläge möglichst vollständig entfernt werden, bevor die KEGs ggf. einem Sterilisierungsschritt, beispielsweise durch Dämpfen, unterzogen werden. Insbesondere ist dabei zu beachten, dass die Verunreinigungen produktabhängig sind. Beispielsweise führen unfiltrierte Biere, Bier mit Fassgärung und Quas zu erheblichen Rückständen im Behälterinnenraum, die nur schwierig abzulösen sind.
Die Reinigungsintensität von aus dem Stand der Technik bekannten Reinigungsverfahren in solchen Behandlungssystemen kann insbesondere durch die Faktoren Zeit, Temperatur, eingesetzte Reinigungsmedien (Chemie) und eine mechanische Einwirkung des Reinigungsmediums auf die Rückstände beeinflusst werden. Hierbei ist bekannt, dass sich durch eine optimale Temperatureinstellung der Behandlungsmedien die Reinigungswirkung verbessern lässt. Die Temperatur der Reinigungsmedien liegt oftmals in einem hohen Temperaturbereich, bspw. bei ca. 85 °C im Falle von Heißwasser oder von 105 °C bis ca. 125 °C im Falle von Dampf bei Überdruck. Nach der Reinigung erfolgt die Befüllung des KEGs mit dem Füllprodukt, welches typischerweise eine Temperatur von +1 °C bis +8 °C aufweist. Hat das KEG nach dem Füllprozess eine Außentemperatur, die in einem hohen, definierten Temperaturbereich, z.B. über 40 °C, liegt, kann davon ausgegangen werden, dass das KEG nicht mit Produkt gefüllt ist, sondern mit Reinigungsmittel oder auch gänzlich ungefüllt ist. Eine Tempertaturüberwachung ermöglicht es somit, fehlerhaft gereinigte bzw. gefüllte KEGs zu erkennen und nicht in den Handel gelangen zu lassen. Daher wird im Stand der Technik unter anderem nach Abschluss des Reinigungs- und Füllprozesses das KEG bzw. dessen Temperatur hinsichtlich zu erfüllender Anforderungsparameter überprüft und fehlerhaft gefüllte KEGs erkannt und ausgeschleust.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Behandlungssystem zum Reinigen und/oder Füllen von jeweils mit wenigstens einem KEG-Fitting ausgestatteten KEG anzugeben, das eine frühzeitigere Erkennung fehlerhaft gefüllter und/oder gereinigter KEGs ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch ein Behandlungssystem zum Reinigen und Füllen von jeweils mit wenigstens einem KEG-Fitting ausgestatteten KEG gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zum Reinigen und Füllen von jeweils mit wenigstens einem KEG-Fitting ausgestatteten KEG gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 16 angegeben. Die jeweiligen Unteransprüche betreffen dabei besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß einem ersten wesentlichen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Behandlungssystem zum Reinigen und Füllen von jeweils mit wenigstens einem KEG-Fitting ausgestatteten KEGs, aufweisend zumindest eine Behandlungsstation zur Aufnahme eines KEGs, wobei die Behandlungsstation zumindest einen Behandlungskopf zum Innenreinigen und/oder Füllen des KEGs, zumindest ein Anpresselement zum Anpressen des KEGs gegen den Behandlungskopf sowie wenigstens eine Versorgungsschnittstelle für den Anschluss an eine Medienversorgung für das Füllprodukt und/oder für ein oder mehrere Be- handlungs- oder Reinigungsmedien aufweist.
Ein „Füllprodukt“ im Sinne der vorliegenden Erfindung kann z.B. ein Getränk, insbesondere ein CO2-haltiges Getränk, sein. Beispielsweise kann das Füllprodukt Bier, ein Biermischgetränk oder ein karbonisiertes Erfrischungsgetränk (Carbonated Softdrink) sein.
Als „Reinigungsmedium“ kommen sämtliche im Bereich der Lebensmittelindustrie, insbesondere Getränkeindustrie, üblicherweise im Zusammenhang mit einer Reinigung verwendete Medien in Frage, welche dem Fachmann geläufig sind. Die Reinigung kann mehrere verschiedene Reinigungsschritte mit unterschiedlichen Reinigungsmedien umfassen, wobei die mehreren Reinigungsschritte beispielsweise sequenziell bzw. aufeinanderfolgend durchgeführt werden. Vorzugsweise kommt bei der Reinigung der KEGs zumindest eine Lauge als Reinigungsmedium oder als Bestandteil eines Reinigungsmediums zum Einsatz.
Bevorzugt ist eine „Behandlungsstation“ im Sinne der Erfindung eine Behandlungsstation, die zum Innenreinigen und/oder Füllen eines einzelnen KEGs ausgebildet ist, nämlich zur Behandlung von genau einem KEG. Die Behandlungsstation weist vorzugsweise genau einen Behandlungskopf auf, zur Behandlung genau eines einzigen KEGs, wobei das zu behandelnde KEG während der gesamten Behandlung in der einen Behandlungsstation verbleibt und zwar insbesondere in einem in Dichtlage mit dem einen Behandlungskopf verbundenen Zustand.
Die Behandlungsstation kann für einen eigenständigen, unabhängigen Betrieb eingerichtet sein und kann dazu über die Versorgungsschnittstelle mit zuführenden und abführenden Leitungen verbindbar sein, so dass die Behandlungsstation mit sämtlichen in dem Reini- gungs- und Füllprozess benötigten Medien, Füllprodukten und Energie versorgt werden kann und dabei auch die nach den einzelnen Reinigungsschritten anfallenden Medien, insbesondere Brauchmedien, wieder entsorgt werden können. Die jeweilige Behandlungsstation ist vorteilhafterweise als eine unabhängig von den anderen Behandlungsstationen des Behandlungssystems betreibbares Behandlungsstation, ausgebildet sein. Dadurch wird im Hinblick auf die Anzahl der Behandlungsstationen eine hohe Flexibilität des Behandlungssystems ermöglicht - sowohl was die Anzahl der insgesamt vorhanden Behandlungsstationen des Behandlungssystems, die beliebig erhöht oder verringert werden kann, als auch die Anzahl der zu einem bestimmten Zeitpunkt in Betrieb befindlichen Behandlungsstationen angeht.
Unter der „Behandlung“ von KEGs, welche vorliegend auch als KEG-Fässer oder KEG-Be- hälter bezeichnet werden können, ist im Sinne der Erfindung sowohl ein Reinigen, insbesondere eine Innenreinigung sowie eine Außenreinigung, wie auch ein Füllen der KEGs umfasst, wobei die vorliegende Behandlungsstation als multifunktionale Behandlungsstation ausgebildet sein kann, in der das zu behandelnde KEG sowohl gereinigt als auch befallt wird, wobei das Reinigen hier insbesondere als Innenreinigung erfolgt. Selbstverständlich ist bei der Innenreinigung auch eine Sterilisation umfasst, falls dies vor dem Abfüllen eines jeweiligen Füllprodukts erforderlich ist.
Das „Reinigen“, hier insbesondere die Innenreinigung der KEGs, wird in einem jeweiligen Reinigungsvorgang oder Reinigungsprozess mit jeweils zumindest einem Reinigungsschritt und mittels jeweils zumindest eines Reinigungsmediums oder Reinigungsmittels durchgeführt. Auch kann vorgesehen sein, dass die KEGs vor der Innenreinigung mittels einer Außenreinigung durch außenseitiges Waschen, Außenwaschen oder Außenwaschung des KEGs gereinigt werden. „Behandlungs- oder Reinigungsmedien“ können flüssige wie auch gasförmige oder dampfförmige Medien oder Fluide umfassen, die insbesondere in unterschiedlichen Temperaturen angewandt werden können. Als „Behandlungs- oder Reinigungsmedien“ kommen sämtliche im Bereich der Lebensmittelindustrie, insbesondere Getränkeindustrie üblicherweise verwendete Medien in Frage, welche dem Fachmann geläufig sind. Selbstverständlich fallen auch Desinfektionsmittel und ferner beispielsweise auch Wasser, Luft, Stickstoff oder CO2-Gas unter derartige Medien, welche bei der Innenreinigung zum Reinigen, Spülen oder auch zum Trocknen bzw. Ausblasen oder Abblasen des KEGs verwendet werden können. Die Reinigung umfasst vorzugsweise mehrere verschiedene Reinigungsschritte mit unterschiedlichen Reinigungsmedien.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Behandlungssystem wenigstens eine Sensoreinrichtung aufweist, die zur außenseitigen Temperaturerfassung eines in der Behandlungsstation angeordneten KEGs zumindest zeitweise während dessen Reinigungs- und/oder Füllprozesseses ausgebildet ist.
Damit kann der gesamte Reinigungsprozess und/oder Füllprozess anhand der Temperaturverläufe erfasst werden und insbesondere fehlerhafte Reinigungsprozess schneller erkannt werden. Auch können die Fehler direkt einem konkreten Reinigungsschritt zugeordnet werden. Fehlerhaft gereinigte KEGs müssen erst gar nicht gefüllt, gewogen, bedruckt, oder etikettiert werden, sondern können unmittelbar nach der Reinigung ausgeschleust werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Sensoreinrichtung zur außenseitigen Temperaturerfassung eines in der Behandlungsstation angeordneten KEGs zumindest zeitweise während dessen Reinigungsund Füllprozesseses, vorzugsweise während dessen gesamten Reinigungs- und Füllprozesses, eingerichtet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Sensoreinrichtung derart innerhalb der Behandlungsstation angeordnet ist, dass mittels der wenigstens einen Sensoreinrichtung die Temperatur außen an der Oberseite und/oder außen an der Unterseite und/oder an der äußeren Mantelfläche eines in dieser Behandlungsstation aufgenommenen KEGs erfassbar ist. Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Sensoreinrichtung zumindest zwei Sensoreinheiten aufweist, wobei eine Sensoreinheit zur außenseitigen Temperaturerfassung eines in der Behandlungsstation angeordneten KEGs an dessen Unterseite und/oder eine weitere Sensoreinheit zur außenseitigen Temperaturerfassung dieses KEGs an dessen Oberseite und/oder eine nochmals weitere Sensoreinheit zur außenseitigen Temperaturerfassung dieses KEGs an dessen äußeren Mantelfläche einrichtet ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die zumindest eine Sensoreinrichtung zur berührungslosen Erfassung der außenseitigen Temperatur eines in der Behandlungsstation angeordneten KEGs ausgebildet ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die zumindest eine Sensoreinrichtung als Anlegefühler oder Kontaktsensor ausgebildet ist und vorzugsweise derart innerhalb der Behandlungsstation angeordnet ist, dass ein in Dichtlage an dem entsprechenden Behandlungskopf angeordnetes KEG mit seiner Oberseite und/oder der Unterseite und/oder der äußeren Mantelfläche in kontaktschlüssige Anlage mit der Sensoreinrichtung gelangt.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die als Anlegefühler oder Kontaktsensor ausgebildete zumindest eine Sensoreinrichtung beweglich innerhalb der Behandlungsstation angeordnet ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das Behandlungssystem mehrere Behandlungsstationen aufweist und jede Behandlungsstation jeweils eine separate Sensoreinrichtung aufweist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das Behandlungssystem eine Steuereinheit aufweist, die mit der wenigstens einen Sensoreinrichtung sowie dem jeweiligen Behandlungskopf der entsprechenden Behandlungsstation zusammenwirkt, und wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den Reinigungs- und/oder Füllprozess eines in dieser Behandlungsstation aufgenommenen KEGs in Abhängigkeit eines Signals der Sensoreinrichtung zu steuern und/oder zu regeln. In bevorzugter Weise ist die Steuereinheit (durch eine entsprechende Programmierung bzw. in der Steuereinheit hinterlegte Steuersoftware) dazu eingerichtet, die wenigstens eine Sensoreinrichtung derart zu steuern, dass zumindest zeitweise während des Reini- gungs- und/oder Füllprozesseses des in der Behandlungsstation aufgenommenen KEGs von der Sensoreinrichtung eine Temperaturerfassung erfolgt.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die Steuereinheit zur unabhängigen Steuerung und/oder Regelung sämtlicher Behandlungsköpfe aller Behandlungsstationen in Abhängigkeit der von der entsprechenden Sensoreinrichtung erfassten Signale ausgebildet ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass der jeweilige Behandlungskopf einer entsprechenden Behandlungsstation mit der zugehörigen Sensoreinrichtung einen Regelkreis, insbesondere einen Temperaturregelkreis, ausbildet, mittels dem zumindest einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte, insbesondere der gesamte Reinigungs- und/oder Füllprozess steuer- und/oder regelbar sind, wobei in der Steuereinheit hinterlegte Temperaturverläufe und/oder Toleranzbänder der Temperaturverläufe über die Zeit für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess eine Führungsgröße des Regelkreises ausbilden, wobei die Sensoreinrichtung ein Messglied des Regelkreises ausbildet, und wobei der zugehörige als Reinigungskopf ausgebildete Behandlungskopf ein Stellglied des Regelkreises ausbildet.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass für den als Temperaturregelkreis ausgebildeten Regelkreis die von der Sensoreinrichtung erfassten IST-Temperaturwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess an die Steuereinheit übermittelt und mit dort in einer Speichereinheit hinterlegten SOLL-Temperaturwerten und/oder SOLL-Temperaturbereichen für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess verglichen und abhängig davon der Behandlungskopf einer entsprechenden Behandlungsstation angesteuert wird.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass bei erfassten Abweichungen von IST-Temperaturwerten im Vergleich zu vorgegebenen SOLL-Temperaturwerten während des Reinigungs- und/oder Füllprozesses eines KEGs an einer Behandlungsstation der Reinigungs- und/oder Füllprozesses dieses KEGs angepasst wird, indem die IST-Temperaturwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess an vorgegebene SOLL-Temperaturwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess angeglichen werden und/oder die Dauer einzelner Reinigungs- und/oder Fül Ischritte und/oder des gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozesses angepasst wird und/oder der Reinigungs- und/oder Füllprozess abgebrochen wird und/oder das KEG noch vor oder während des Füllprozesses aus der entsprechenden Behandlungsstation ausgeschleust wird.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die in der Steuereinheit hinterlegten SOLL-Temperaturwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und /oder Füllprozess durch eine oder mehrere Referenzmessungen an einem oder mehreren mit dem zu behandelnden KEG gleichartigen KEG zu Beginn oder vor dem Reinigungs- und/oder Füllprozess des zu behandelnden KEG ermittelt und in der Steuereinheit abgespeichert werden.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die IST-Temperaturwerte der Reinigungsmedien als Rechengröße für die zu erwartenden SOLL-Temperaturwerte einzelner Reinigungsschritte oder den gesamten Reinigungsprozess in der Speichereinheit der Steuereinheit gespeichert oder in Echtzeit eingelesen und ausgewertet werden.
Gemäß einer insbesondere bevorzugten Ausführungsvariante ist der zumindest eine Behandlungskopf der wenigstens einen Behandlungsstation des Behandlungssystems als multifunktionaler Behandlungskopf ausgebildet und sowohl zum Innenreinigen als auch zum Füllen des KEGs eingerichtet. Der Behandlungskopf weist hierbei ein Behandlungskopfgehäuse sowie zumindest einen in Achsrichtung einer Behandlungskopfachse verschiebbar in dem Behandlungskopfgehäuse gehaltenen Stößel zum Öffnen des KEG-Fit- tings des zu behandelnden und in einer Dichtlage an dem Behandlungskopf angeordneten KEGs auf. In dem Behandlungskopf sind zumindest ein Fluidraum und mit diesem steuerbar kommunizierende Strömungswege oder -kanäle ausgebildet, wobei die Strömungs- wege oder -kanäle bei geöffnetem KEG-Fitting steuerbar mit dem Innenraum des zu behandelnden KEGs verbindbar sind. Beispielsweise sind zumindest zwei Strömungswege oder -kanäle in dem Behandlungskopf ausgebildet, wobei der erste Strömungsweg oder - kanal steuerbar mit dem Füllprodukt beaufschlagbar ist und wobei der zweite Strömungsweg oder -kanal zum steuerbaren Abführen wenigstens eines Behandlungsmediums aus dem Innenraum des KEGs und/oder zum steuerbaren Zuführen wenigstens eines Behandlungsmediums in den Innenraum des KEGs dient und sich zumindest teilweise durch den Stößel erstrecken kann.
Der Behandlungskopf weist hierbei zumindest ein dem Fluidraum zugeordnetes erstes steuerbares Medienventil auf, das mit einer Füllproduktzuführung verbunden und als Produktventil zum gesteuerten Zuführen eines Füllprodukts, insbesondere eines Getränks, in den Innenraum des zu behandelnden KEGs ausgebildet ist. Auch ist ein als Rücklaufventil dienendes zweites steuerbares Medienventil vorgesehen. Ganz besonders bevorzugt weist zumindest das als Produktventil dienende erste Medienventil, bevorzugt auch das Rücklaufventil, eine Mehrfachdichtanordnung zur mehrfachen Abdichtung der Füllproduktzuführung gegenüber dem Fluidraum auf. Für die Steuerung und/oder Überwachung der Medienventile ist eine mit den Medienventilen in kommunizierender Verbindung stehende Steuer- und/oder Überwachungseinheit vorgesehen.
Mittels der Mehrfachdichtanordnung des Medienventils ist vorteilhaft zumindest ein Sicher- heits- oder Leckageraum gebildet, der vorzugsweise mittels einer Spüleinrichtung, insbesondere mittels eines Spülventils bzw. Satellitenventils und/oder eines gesteuerten Ablaufs, spülbar ist und der in wenigstens einer ersten geschlossenen Ventilstellung des ersten Medienventils einen abgetrennten Zwischenraum zwischen dem Fluidraum und der Füllproduktzuführung ausbildet, so dass stets, insbesondere über den gesamten Prozess des Reinigens und Füllens, eine sichere Trennung der Behandlungs- bzw. Reinigungsmedien von dem Füllprodukt gewährleistet ist. Die Mehrfachdichtanordnung des ersten Medienventils ist dabei vorzugsweise durch ein Doppelsitz- oder Doppeldichtleckageventil gebildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Reinigen und Füllen von jeweils mit wenigstens einem KEG-Fitting ausgestatteten KEGs mittels eines Behandlungssystems gemäß der voranstehenden Beschreibung, bei dem das KEG in zumindest einer Behandlungsstation aufgenommen wird, bei dem das KEG mittels eines Behandlungskopfes der Behandlungsstation innen gereinigt und/oder gefüllt wird, während das KEG mittels eines Anpresselementes gegen den Behandlungskopf angepresst wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, an einem in der Behandlungsstation angeordneten KEG außenseitig zumindest zeitweise während dessen Reinigungs- und/oder Füllprozesseses mittels einer Sensoreinrichtung eine Temperatur erfasst wird.
Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bzw. „etwa“ bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um bis zu +/- 10%, bevorzugt um bis zu +/- 5%, und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine stark vereinfachte Funktionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Behandlungssystems zum Reinigen und Füllen von mit jeweils einem KEG-Fitting ausgestatteten KEG,
Fig. 2 in stark schematisierter Seitenansicht eine beispielhafte Ausführungsvariante einer Behandlungsstation eines erfindungsgemäßen Behandlungssystems,
Fig. 3 eine Aufsicht auf eine beispielhafte Anordnung eines erfindungsgemäßen Behandlungssystems, und Fig.4 eine schematische Darstellung eines exemplarischen Behandlungskopfes einer beispielhaften Ausführungsvariante mit ebenfalls teilweise dargestelltem KEG.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Auch ist die Erfindung in den Figuren nur als schematische Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise dargestellt. Insbesondere dienen die Darstellungen in den Figuren nur der Erläuterung des grundlegenden Prinzips der Erfindung. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist darauf verzichtet worden, alle Bestandteile der Vorrichtung zu zeigen.
Das in den Figuren allgemein mit 100 bezeichnete Behandlungssystem dient dabei zum Reinigen und Füllen von jeweils mit wenigstens einem KEG-Fitting 2 ausgestatteten KEGs 3. Die KEGs 3 umfassen hierbei in bekannter Weise eine Oberseite 3a und eine Unterseite 3b, wobei an der Oberseite 3a ein KEG-Fitting 2, welches in Figur 4 beispielhaft gezeigt ist, vorgesehen ist.
Mehr im Detail dient das Behandlungssystem 100 auch zum Reinigen, insbesondere Innenraumreinigen, von KEGs 3 sowie zum Befüllen und/oder Wiederbefüllen der gereinigten KEGs 3 mit einem flüssigen Füllgut, beispielsweise einem Getränk wie Bier. Das Reinigen und Füllen der KEGs 3 erfolgt im gewendeten Zustand, also einer nach unten zeigenden Oberseite 3a, der KEGs 3, d.h. mit dem KEG-Fitting 2 nach unten weisend.
Wie aus der Figur 1 ersichtlich, kann das Reinigen, mehr im Detail der Reinigungsprozess, und das Füllen, mehr im Detail der Füllprozess, der KEGs 3 mit einem Behandlungssystem 100 mit mehreren Behandlungsstationen 20a-c erfolgen. Der mittels des Behandlungssystems 100 durchgeführte Reinigungsprozess umfasst zumindest einen, vorteilhaft mehrere Reinigungsschritte. Auch kann der mittels des Behandlungssystems 100 durchgeführte Füllprozess zumindest einen, vorteilhaft mehrere Füllschritte umfassen. Der durchzuführende Reinigungsprozess betrifft vorliegend im Wesentlichen die Reinigung des Inneren, nämlich des Innenraumes des KEGs 3 und ist auch als Innenreinigung des KEGs 3 zu verstehen. Diese Innenreinigung wird in wenigstens einem Reinigungsschritt mittels zumindest eines Behandlungs- oder Reinigungsmediums durchgeführt. Die KEGs 3 werden hierfür entsprechend dem Pfeil A an einem KEG-Einlauf dem Behandlungssystem 100 zugeführt. Die gereinigten und befüllten bzw. wiederbefüllten KEGs 3 werden dem Behandlungssystem 100 entsprechend an einem Pfeil B dann entnommen. Dabei können die KEGs 3 dem Behandlungssystem 100 bereits außen gereinigt zugeführt werden oder das Behandlungssystem 100 weist eine weitere, nicht nähergehend dargestellte Behandlungsstation zur Außenreinigen der KEGs 3 auf, wobei die KEGs 3 mittels der Außenreinigung durch außenseitiges Waschen, Außenwaschen oder Außenwaschung gereinigt werden.
In anderen Worten bildet also der mit dem Pfeil A gekennzeichnete Einlauf einen Zuführbereich für die noch ungereinigten und unbefüllten KEGs 3 aus, der beispielsweise eine Transporteinrichtung wie ein Förderband umfassen kann, während der mit dem Pfeil B gekennzeichnete Auslauf einen Abführbereich ausbildet, an dem die gereinigten und mit einem flüssigen Füllgut befüllten KEGs 3 beispielsweise mit einem weiteren Transporteuer wie einem Abführförderband abgefördert bzw. abtransportiert werden können.
Zudem können die KEGs 3 bei einer derartigen linearen Anordnung eines Behandlungssystems 100 zwischen den mehreren Behandlungsstationen 20a- c innerhalb des Behandlungssystems 100 von dem Einlauf A bis zu dem Auslauf B in einer Transportrichtung C transportiert bzw. gefördert werden.
Wie in Figur 1 gezeigt, weist das Behandlungssystem 100 dabei mehrere Behandlungsstationen 20a-c zur Aufnahme jeweils eines KEGs 3 auf, wobei die Behandlungsstationen 20a-c jeweils zumindest einen Behandlungskopf 22a-c zum Füllen und/oder Innenreinigen der KEGs 3 umfassen. Die Behandlungsstationen 20a-c weisen also jeweils einen Behandlungskopf 22a-c auf, der zur Durchführung eines Reinigungs- und/oder Füllprozesses eingerichtet ist, um damit den Innenraum der KEGs 3 zu reinigen und/oder mit flüssigem Füllgut zu füllen.
Jede der in Figur 1 beispielhaft gezeigten drei Behandlungsstationen 20a-c weist dabei zumindest einen Behandlungskopf 22a - c zum Innenreinigen und/oder Füllen des KEGs 3, zumindest ein Anpresselement 26 zum Anpressen des KEGs 3 gegen den Behandlungskopf 22a-c sowie Anschluss- und Verbindungseinrichtungen 41 für den Anschluss an eine Medienversorgung für das Füllprodukt und/oder für ein oder mehrere Behandlungs- oder Reinigungsmedien auf. Insbesondere kann eine Behandlungsstation 20a, hier die in Transportrichtung C gesehene erste Behandlungsstation 20a, zur Innenreinigung der KEGs 3 ausgebildet sein und einen Behandlungskopf 22a aufweisen, der zur Innenreinigung der KEGs 3 eingerichtet ist. Bei dem Behandlungskopf 22a zur Innenreinigung der KEGs 3 kann es sich um einen Standardreinigungskopf handeln. Mittels der in Transportrichtung C gesehenen ersten Behandlungsstation 20a kann also ein Reinigungsprozess durchgeführt werden, um den Innenraum der KEGs 3 zu reinigen.
Dabei kann die in einer Transportrichtung C auf die Behandlungsstation 20a unmittelbar folgende weitere Behandlungsstation 20b zum Füllen der KEGs 3 mit einem flüssigen Füllgut ausgebildet sein und hierfür einen Behandlungskopf 22b aufweisen, der zum Füllen der KEGs 3 mit einem flüssigen Füllgut eingerichtet ist. Bei dem Behandlungskopf 22b zum Füllen der KEGs 3 mit flüssigem Füllgut kann es sich um einen Standardfüllkopf handeln. Mittels der Behandlungsstation 20b kann also ein Füllprozess zum Füllen der KEGs 3 mit einem flüssigen Füllgut durchgeführt werden.
Schließlich kann die in Transportrichtung C darauf wiederum folgende Behandlungsstation 20c zum Innenreinigen und Füllen der KEGs 3 ausgebildet sein und hierfür einen Behandlungskopf 22c aufweisen, der zum Innenreinigen und Füllen der KEGs 3 mit flüssigem Füllgut eingerichtet ist. Mittels der Behandlungsstation 20c kann also ein Reinigungsprozess durchgeführt werden, um den Innenraum der KEGs 3 zu reinigen und ein Füllprozess zum Füllen der KEGs 3 mit einem flüssigen Füllgut durchgeführt werden.
In anderen Worten werden also an den in Transportrichtung C gesehen ersten beiden Behandlungsstationen 20a und 20b jeweils entweder ein Reinigungsprozess oder ein Füllprozess, nämlich zunächst an der ersten Behandlungsstation 20a eine Innenreinigung der KGEs 3 und an der darauf folgenden Behandlungsstation 20b eine Füllung des KEGs 3 mit flüssigem Füllgut vorgenommen, während die in Transportrichtung C gesehene letzte Behandlungsstation 20c für beide Prozesse, nämlich sowohl den Füllprozess, als auch den Reinigungsprozess an eine und derselben Behandlungsstation 20c ausgebildet ist. Selbstverständlich muss ein in den Behandlungsstationen 20a und 20b gereinigtes und gefülltes KEG 3 nicht mehr zusätzlich in der Behandlungsstation 20c behandelt werden. Vorteilhaft ist dabei der Behandlungskopf 22c der Behandlungsstation 20c als kombinierter Reinigungs- und Füllkopf ausgebildet, der zur Durchführung des Reinigungsprozesses, also insbesondere der Innenreinigen der KEGs 3, sowie des Füllprozesses, also insbesondere zum Füllen der KEGs 3 mit flüssigen Füllgut, eingerichtet ist. Eine derartige Behandlungsstation 20c mit einem kombinierten Reinigungs- und Füllkopf ist nachstehend im Zusammenhang der Ausführungen zu Figur 4 noch nähergehend erläutert. Mit einem solchen Behandlungskopf 22c ergeben sich ganz besondere Vorteile, da sowohl die Innenreinigung wie auch das Befüllen eines jeweiligen KEGs 3 - und hierbei insbesondere sämtliche für die Reinigungs- und Füllprozesse erforderlichen Schritte - auf besonders sichere Weise mit ein- und demselben Behandlungskopf 22c durchgeführt werden können.
In anderen Worten unterscheiden sich dabei die Behandlungsstationen 20a - 20 c lediglich in der Funktionalität und des Aufbaus ihres entsprechenden Behandlungskopfes 22a - 22c. Dementsprechend ist in Figur 2 der Aufbau der Behandlungsstationen 20a - 20c beispielhaft für eine Behandlungsstation 20c mit einem Behandlungskopf 22c beschrieben, der als kombinierter Reinigungs- und Füllkopf ausgebildet ist.
Dabei ist das Wesen der Erfindung jedoch ausdrücklich nicht auf die in Figur 1 gezeigte Konfiguration einer linearen Anordnung der Behandlungsstationen 20a-c oder der in Figur 1 gezeigten Anzahl von beispielsweise drei Behandlungsstationen eines Behandlungssystems 100 beschränkt. Vielmehr kann das Behandlungssystem 100' auch eine dazu unterschiedliche Anzahl von zwei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder 10 Behandlungsstationen 20a - c aufweisen, wobei die Behandlungsstationen 20a- c auch im Wesentlichen im Kreis bzw. kreisförmig um einen zentrischen Beschickungsroboter 102 angeordnet sein können, wie dies die Ausführungsvariante der Figur 3 zeigt. Hierfür kann das Behandlungssystem 100' den zumindest einen Beschickungsroboter 102 aufweisen und die Behandlungsstationen 20a - c sowie der Aufgabebereich A und der Abgabebereich B in einem Erfassungsbereich EB des Beschickungsroboters 102 angeordnet sein. Bei dem Beschickungsroboter 102 kann es sich beispielsweise um einen Gelenkarmroboter, insbesondere um einen 5- oder 6-Achs-Knickarmroboter, handeln.
Besonders vorteilhaft weist das Behandlungssystem 100' mehrere Behandlungsstationen 20c zum Reinigen und Füllen von KEGs 3 mit jeweils einem kombinierten Reinigungs- und Füllkopf als Behandlungskopf 22c auf. Besonders vorteilhaft sind sämtliche Behandlungsstationen 20c zum Reinigen und Füllen von KEGs 3 ausgebildet und weisen dabei jeweils einen als kombinierten Reinigungs- und Füllkopf ausgebildeten Behandlungskopf 22c gemäß der Figur 4 auf.
Der Beschickungsroboter 102 weist einen um eine vertikale Achse z drehbaren Basiskörper 114 auf, der einen um mehrere Freiheitsgrade beweglichen Greifarm 115 trägt. Der Greifarm 115 umfasst einen ersten Armabschnitt 115a zur Befestigung an dem Basiskörper 114 des Beschickungsroboters 102, einen an dem ersten Armabschnitt 115a gelenkig angeordneten zweiten Armabschnitt 115b, an dessen freiem Ende wiederum gelenkig ein Greifer 116 angeordnet ist, der in der Lage ist, ein KEG 3 von einem Einlauf A zu greifen und jedem der Behandlungsstationen 20a-c zuzuführen als auch von dort zu entnehmen und einem Auslauf B zuzuführen, von welchem die behandelten, insbesondere gereinigt und gefüllten, KEGs 3 wieder abtransportiert werden. Im Verfahrweg des Greifarms 115 des Beschickungsroboters 102 ist zudem eine Funktionseinrichtung 117, wie z.B. ein Printer zum Bedrucken eines KEGs 3, ein Kapper zum Aufsetzen einer Kappe auf ein KEG- Fitting, ein Kappenabzieher zum Abziehen einer Kappe von einem KEG-Fitting, ein Etikettenaufbringer oder dergleichen, angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich ohne große Änderungen des Verfahrwegs des Greifarms 102 zusätzliche Behandlungsschritte, wie z.B. Aufbringen eines Etiketts, Bedrucken, Aufbringen und/oder Abziehen einer Kappe auf das/von dem Fitting des KEGs 3, in den Behandlungsablauf zu integrieren. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Beschickungsroboter 102 an der Funktionseinrichtung 117 kurz stoppt, damit die Funktionseinrichtung ihre vorgesehene Behandlung am KEG 3 durchführen kann.
Wie im Zusammenhang der Figur 2 ersichtlich, kann die jeweilige Behandlungsstation 20a-c dabei als eigenständiges Behandlungsmodul zur Aufnahme eines einzelnen KEGs 3 ausgebildet und für einen eigenständigen, unabhängigen Betrieb eingerichtet sein.
Die entsprechende Behandlungsstation 20c umfasst dabei mehr im Detail den in der Figur 2 nur grob schematisch andeuteten Behandlungskopf 22c zum Innenreinigen und Füllen des KEGs 3, der an einem in der Figuren 2 nur grob schematisch angedeuteten Maschinengestell 24 gehalten, insbesondere dort angeordnet sein kann. Das Maschinengestell 24 bildet einen Halterahmen zur Anordnung und Aufnahme sämtlicher Bauteile und Baugruppen der jeweiligen Behandlungsstation 20a-c aus. Insbesondere ist das Maschinengestell 24 als Teil oder Bestandteil der jeweiligen Behandlungsstation 20a-c ausgebildet. Ferner weist die jeweilige Behandlungsstation 20a-c, wie insbesondere aus der Figuren 2 an der beispielhaften Behandlungsstation 20c ersichtlich, zumindest ein Anpresselement 26 zum Anpressen des KEGs 3 gegen den Behandlungskopf 22a-c auf. Mehr im Detail kann dabei vorgesehen sein, dass das Anpresselement 26 entlang einer Mittellängsachse MA der Behandlungsstation 20c verfahrbar ausgebildet ist. Insbesondere kann eine Behandlungskopfachse BA im aufgenommenen Zustand eines KEGs 3 in der Behandlungsstation 20c mit dessen Mittellängsachse MA zusammenfallen. Insbesondere kann es sich bei dem Anpresselement 26 um ein Anpresskreuz handeln. Die Hub- und/oder Senkbewegung entlang der Mittelängsachse MA kann auf das Anpresselement 26 mittels einer als Anpresszylinder ausgebildeten Pneumatikzylindereinrichtung 27 auf das Anpresselement 26 eingeleitet werden. Die Pneumatikzylindereinrichtung 27 kann über ein nur schematisch angedeutetes Führungsgestänge bzw. Führungselemente 28 mit dem Anpresselement 26 kraftschlüssig verbunden sein. Das Führungsgestänge 28 ist dabei entlang der Mittelängsachse MA verschiebbar ausgebildet.
Alternativ kann das Anpresselement 26 auch ortsfest ausgebildet sein und das KEG 3 mittels eines entlang der Mittelachse MA verschiebbaren Behandlungskopfes 22c gegen das Anpresselement 26 gepresst werden. Nochmals alternativ oder kumulativ können sowohl das Anpresselement 26 als auch der Behandlungskopf 22c jeweils entlang der Mittelachse MA verfahrbar, insbesondere verschiebbar, ausgebildet sein, um das KEG 3 zwischen dem Anpresselement 26 und dem Behandlungskopf 22c anzupressen.
Die nähergehende Ausgestaltung eines Behandlungskopfes 22c wird dabei beispielhaft an Hand der Ausführungsvariante eines in Figur 4 gezeigten kombinierten Reinigungs- und Füllkopfes beschrieben.
Ferner weist jede Behandlungsstation 20a-c wenigstens eine Versorgungsschnittstelle 30 für den Anschluss an eine Medienversorgung für das Füllprodukt und/oder für ein oder mehrere Behandlungs- oder Reinigungsmedien auf. Jede Behandlungsstation 20a-c ist über eine vorzugsweise universelle Versorgungsschnittstelle 30 mit mehreren Produktleitungen 30a, b für das Füllprodukt verbindbar, was es ermöglicht, dass in dem Behandlungssystem 100 gleichzeitig unterschiedliche Füllprodukte abgefüllt werden. Zudem kann nach jedem KEG 3 das Füllprodukt einer Behandlungsstation 20a-c gewechselt werden. Zusätzlich ist jede Behandlungsstation 20a-c mit weiteren Leitungen 32a-c zur Bereitstel- lung der Behandlungs- oder Reinigungsmedien verbunden, im vorliegenden Fall beispielsweise eine Kaltwasserleitung 32a, eine Wasserdampfleitung 32b und eine Reinigungsmediumleitung 32c. Eine Abwasserleitung der Behandlungsstation 20a-c ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Durch diese universelle Versorgungsschnittstelle 30 jeder Behandlungsstation 20a-c ist es möglich, dass in dem Behandlungssystem 100 gleichzeitig unterschiedliche Behandlungsprozesse, wie zum Beispiel Reinigungs- und Füllprozesse, als auch das Füllen mit unterschiedlichen Füllprodukten, gleichzeitig erfolgen können. Die jeweilige Behandlungsstation 20a-c ist somit für einen eigenständigen, unabhängigen Betrieb eingerichtet.
Aus einem wie in Figur 3 beispielhaft dargestellten Behandlungssystem 100 ergeben sich ganz besondere Vorteile dadurch, dass die Behandlungsstationen 20a-c als eigenständiges Behandlungsmodul zur Aufnahme eines einzelnen KEGs 3 ausgebildet und für einen eigenständigen, unabhängigen Betrieb eingerichtet sind.
Damit können die einzelnen Behandlungsstationen 20a-c unabhängig voneinander betrieben werden und die Behandlungen, insbesondere einzelne Schritte oder Zyklen der Behandlungen in jeder der Behandlungsstationen 20a-c unabhängig an die individuellen Erfordernisse des genau in der jeweiligen Behandlungsstation 20a-c behandelten KEGs 3 angepasst werden, beispielsweise hinsichtlich Anzahl und Dauer der einzelnen Behandlungsschritte oder -zyklen. Auf diese Weise kann für jedes einzelne KEG ein individuell abgestimmtes Behandlungsprogramm bestimmt und durchgeführt werden und bei Bedarf im laufenden Behandlungsbetrieb angepasst oder „nachjustiert“ werden, ohne dabei die Behandlung anderer zu behandelnden KEGs 3 bzw. anderer Behandlungsstationen 20a - c zu beeinflussen.
Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dass das Behandlungssystem 100 wenigstens eine Sensoreinrichtung 40 aufweist, die zur außenseitigen Temperaturerfassung eines in der Behandlungsstation 20a-c angeordneten bzw. dort aufgenommenen KEGs 3 zumindest zeitweise während dessen Reinigungs- und/oder Füllprozesseses ausgebildet ist.
Mehr im Detail ist die Sensoreinrichtung 40 zur außenseitigen Temperaturerfassung eines in der Behandlungsstation 20a-c angeordneten bzw. dort aufgenommenen KEGs 3 zumindest zeitweise während dessen Reinigungs- und Füllprozesseses, vorzugsweise während dessen gesamten Reinigungs- und Füllprozesses, eingerichtet. Dabei ist die wenigstens eine Sensoreinrichtung 40 derart innerhalb der Behandlungsstation 20a-c angeordnet, dass mittels der wenigstens einen Sensoreinrichtung 40 die Temperatur außen an der Oberseite 3a und/oder außen an der Unterseite 3b und/oder der äußeren Mantelfläche eines in dieser Behandlungsstation 20a-c aufgenommenen KEGs 3 zumindest zeitweise während dessen Reinigungs- und/oder Füllprozesseses erfassbar ist. Auch kann die Sensoreinrichtung 40 außerhalb der Behandlungsstation 20a-c vorgesehen sein, jedoch zur Erfassung der Außentemperatur eines in der Behandlungsstation 20a-c aufgenommenen KEGs 3 eingerichtet sein. Beispielsweise kann dies durch eine außerhalb der Behandlungsstation 20a-c vorgesehene Kamera, insbesondere Wärmebildkamera realisiert sein, die mit ihrem Erfassungsbereich auf das in der Behandlungsstation 20a-c aufgenommene KEG 3 gerichtet ist.
Ferner kann die Sensoreinrichtung 40 auch mehrere, vorzugsweise zumindest zwei Sensoreinheiten 41 aufweisen, wobei eine Sensoreinheit 41 zur außenseitigen Temperaturerfassung eines in der Behandlungsstation 20a-c angeordneten KEGs 3 an dessen Unterseite 3b und/oder eine weitere Sensoreinheit 41 zur außenseitigen Temperaturerfassung dieses KEGs 3 an dessen Oberseite 3a und/oder eine nochmals weitere Sensoreinheit 41 zur außenseitigen Temperaturerfassung dieses KEGs 3 an dessen äußeren Mantelfläche einrichtet ist. Zudem kann das Behandlungssystem 100 auch eine weitere Sensoreinrichtung 40 außerhalb der Behandlungsstation 20a-c aufweisen, die im Erfassungsbereich EB des Beschickungsroboters 102 vorgesehen ist. Dabei können die KEGs 3 während ihres Transports mit dem Beschickungsroboter 102 an der weiteren Sensoreinrichtung 40 vorbeigeführt und so die außenseitige Temperatur des KEGs 3 erfasst werden. Die weitere Sensoreinrichtung 41 kann insbesondere als Kamera, insbesondere als Wärmebildkamera ausgebildet sein.
Ferner weist das Behandlungssystem 100 eine Steuereinheit SE auf, die mit der wenigstens einen Sensoreinrichtung 40 sowie dem jeweiligen Behandlungskopf 20a-c der entsprechenden Behandlungsstation 22a-c zusammenwirkt, wobei die Steuereinheit SE dazu eingerichtet ist, den Reinigungs- und/oder Füllprozess eines in dieser Behandlungsstation 20a-c aufgenommenen KEGs 3 in Abhängigkeit eines Signals der Sensoreinrichtung 40 zu steuern und/oder zu regeln. Das Behandlungssystem 100 weist somit eine Steuereinheit SE auf, welche durch eine entsprechende Programmierung/Steuersoftware dazu eingerichtet ist, die wenigstens eine Sensoreinrichtung 40 derart zu steuern, dass zumindest zeitweise während des Reinigungs- und/oder Füllprozesseses des in der Behandlungsstation 20a-c aufgenommenen KEGs 3 von der Sensoreinrichtung 40 eine Temperaturerfassung erfolgt.
Vorteilhaft weist dabei jede Behandlungsstation 20a-c des Behandlungssystems 100 jeweils eine separate Sensoreinrichtung 40 auf, die derart innerhalb der entsprechenden Behandlungsstation 20a-c angeordnet ist, dass mittels der jeweiligen Sensoreinrichtung 40 die Temperatur an der Oberseite 3a und/oder der Unterseite 3b und/oder der äußeren Mantelfläche eines in der entsprechenden Behandlungsstation 20a-c aufgenommenen KEGs 3 zumindest zeitweise während dessen Reinigungs- und/oder Füllprozesseses erfassbar ist.
Die Steuereinheit SE weist hierfür eine Prozessoreinheit 34 und vorzugsweise eine Speichereinheit 36 auf und ist mit den Sensoreinrichtungen 40 sowie den jeweiligen Behandlungsköpfen 22a-c der entsprechenden Behandlungsstationen 20a-c drahtlos oder drahtgebunden verbunden und zur Steuerung und/oder Regelung der jeweiligen Behandlungsköpfe 22a-c der einzelnen Behandlungsstationen 20a-c in Abhängigkeit der von der entsprechenden Sensoreinrichtung 40 erfassten Signale ausgebildet.
Die Steuereinheit SE kann dabei zur separaten, als unabhängigen, Steuerung und/oder Regelung sämtlicher Behandlungsköpfe 22a-c aller Behandlungsstationen 20a-c in Abhängigkeit der von der entsprechenden Sensoreinrichtungen 40 erfassten Signale ausgebildet sein.
Die jeweilige Sensoreinrichtung 40 kann dabei zur berührungslosen Erfassung der außenseitigen Temperatur eines in der Behandlungsstation 20a-c angeordneten bzw. dort aufgenommenen KEGs 3 ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich um eine berührungslose Erfassung der außenseitigen Temperatur mittels einer als Wärmebildkamera ausgebildeten Sensoreinrichtung 40 handeln.
Alternativ oder zusätzlich kann die außenseitige Erfassung der Temperatur eines in der Behandlungsstation 20a-c angeordneten bzw. dort aufgenommenen KEGs 3 auch durch direkten Kontakt der Sensoreinrichtung 40 mit dem KEG 3 erfolgen. Insbesondere kann es sich um eine Erfassung der außenseitigen Temperatur mittels eines als Anlegefühlers o- der Kontaktsensors ausgebildeten Sensoreinrichtung 40 handeln. Dabei ist die als Kontaktsensor oder Anlegefühler ausgebildete Sensoreinrichtung 40 derart innerhalb der Behandlungsstation 20a-c angeordnet, dass ein in Dichtlage an dem entsprechenden Behandlungskopf 22a-c angeordnetes KEG 3 mit seiner Oberseite 3a und/oder der Unterseite 3b und/oder der äußeren Mantelfläche in kontaktschlüssige Anlage mit der Sensoreinrichtung 40 gelangt, d.h. die Sensoreinrichtung 40 das KEG 3 berührt.
Vorteilhaft kann die Sensoreinrichtung 40 elastisch verformbar innerhalb der Behandlungsstation 20a-c angeordnet sein. Somit kann dabei die Sensoreinrichtung 40 unter einer elastisch verformbaren Vorspannung in Anlage mit einem in Dichtlage an dem entsprechenden Behandlungskopf 22a-c angeordneten KEG 3 gelangen. Damit ist eine Berührung des KEGs 3 mit der Sensoreinrichtung 40 auch bei auftretenden Toleranzen sowohl der KEG-Abmessungen als auch der Montage der Sensoreinrichtung 40 innerhalb der Behandlungsstation 20a - c sichergestellt.
Alternativ kann die als Kontaktsensor oder Anlegefühler ausgebildete Sensoreinrichtung 40 beweglich, insbesondere verschwenkbar, innerhalb der Behandlungsstation 20a-c angeordnet sein und kontaktschlüssig gegen ein in Dichtlage an dem entsprechenden Behandlungskopf 22a-c angeordnetes KEG 3 bewegt, insbesondere verschwenkt, werden. Mehr im Detail kann die als Kontaktsensor oder Anlegefühler ausgebildete Sensoreinrichtung 40 kontaktschlüssig gegen die Oberseite 3a und/oder die Unterseite 3b und/oder die äußere Mantelfläche eines in der entsprechenden Behandlungsstation 20a-c aufgenommenen KEGs 3 verschwenkt werden.
Weiterhin vorteilhaft kann der jeweilige Behandlungskopf 22a-c einer entsprechenden Behandlungsstation 20a-c mit der zugehörigen Sensoreinrichtung 40 einen Regelkreis RK, insbesondere einen Temperaturregelkreis, ausbilden, mittels dem zumindest einzelne Rei- nigungs- und/oder Füllschritte, vorzugsweise der gesamte Reinigungs- und/oder Füllprozess, steuer- und/oder regelbar ist, wobei in der Steuereinheit SE hinterlegte Temperaturverläufe und/oder Toleranzbänder der Temperaturverläufe über die Zeit für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess eine Führungsgröße des Regelkreises RK ausbildet, die Sensoreinrichtung 40 ein Messglied des Regelkreises RK ausbildet, und der zugehörige als Reinigungskopf ausgebildete Behandlungskopf 20a-c ein Stellglied des Regelkreises RK ausbildet. Vorzugsweise werden für den als Temperaturregelkreis ausgebildeten Regelkreis RK die von der Sensoreinrichtung 40 erfassten IST-Temperaturwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess an die Steuereinheit SE übermittelt und mit dort in der Speichereinheit 36 hinterlegten SOLL- Temperaturwerten und/oder SOLL-Temperaturbereichen für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess verglichen und basierend darauf der Behandlungskopf 20a-c einer entsprechenden Behandlungsstation 20a-c als angesteuert. Die Führungsgröße des Regelkreises RK kann durch vorgegebene Temperaturverläufe und/oder die Toleranzbänder der Temperaturverläufe über die Zeit für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess gebildet werden.
Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass bei erfassten Abweichungen von IST- Temperaturwerten im Vergleich zu vorgegebenen SOLL-Temperaturwerten während des Reinigungs- und/oder Füllprozesses eines KEGs 3 an einer Behandlungsstation 20a-c der Reinigungs- und/oder Füllprozesses dieses KEGs 3 angepasst wird, indem die IST-Tem- peraturwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess an vorgegebene SOLL-Temperaturwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungsprozess angeglichen werden und/oder die Dauer, also die Behandlungszeit, einzelner Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder des gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozesses angepasst, insbesondere verlängert oder verkürzt, wird und/oder der Reinigungs- und/oder Füllprozess abgebrochen wird und/oder das KEG 3 noch vor oder während des Füllprozesses aus der entsprechenden Behandlungsstation 20a - c ausgeschleust wird.
Dabei können die in der Steuereinheit SE hinterlegten SOLL-Temperaturwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess durch eine oder mehrere Referenzmessungen an einem oder mehreren mit dem zu behandelnden KEG 3 gleichartigen KEG 3 zu Beginn oder vor dem Reinigungs- und/oder Füllprozess des zu behandelnden KEG 3 ermittelt und in der Steuereinheit SE, insbesondere der Speichereinheit 36 der Steuereinheit SE, abgespeichert werden. Dabei können für die Referenzmessung auch Temperaturwerte am KEG-Kragen eines zu behandelnden KEGs 3 und der Umgebungstemperatur außenhalb der Behandlungsstation 20a-c, jedoch innerhalb des Behandlungssystems 100, im Vergleich zu der außenseitigen Temperatur des zu behandelnden KEGs 3 mit einbezogen werden. Ferner können in der Speichereinheit 36 der Steuereinheit SE SOLL-Temperaturwerte für unterschiedliche Reinigungsprozesse unterschiedlicher KEGs 3 abgespeichert werden. Vorteilhaft wird die Referenzmessung an einer statistisch relevanten Anzahl von mehreren KEGs 3, vorteilhaft einer Anzahl größer als 2, besonders vorteilhaft größer als 5 gleichartigen KEGs 3 durchgeführt.
Vorteilhaft kann auch vorgesehen sein, dass die IST-Temperaturwerte der Reinigungsmedien als Rechengröße für die zu erwartenden SOLL-Temperaturwerte einzelner Reinigungsschritte oder den gesamten Reinigungsprozess in der Speichereinheit 36 der Steuereinheit SE gespeichert oder in Echtzeit eingelesen und ausgewertet werden.
Damit ist das Behandlungssystem 1 dazu ausgebildet, einzelne Reinigungsschritte und/oder den gesamten Reinigungsprozess über vorauswählbare Temperatur-Kennlinien unter Einbindung des Regelkreises RK zu steuern und/oder zu regeln.
Mit Bezug auf die Figur 4 wird nun lediglich beispielhaft - anhand einer dort nur exemplarisch gezeigten möglichen Ausführungsform - ein Behandlungskopf 22c beschrieben, wie er beispielsweise in der Behandlungsstation 20c verwendet werden kann. Der exemplarisch gezeigte bevorzugte Behandlungskopf 22c ist ein spezieller, multifunktionaler Behandlungskopf 22c zum Innenreinigen und Füllen von KEGs 3.
Der ein Behandlungskopfgehäuse 4 umfassende Behandlungskopf 22c weist einen Stößel 5 auf, der wenigstens teilweise in einem Hohlraum des Behandlungskopfgehäuses 4 aufgenommen und in Achsrichtung einer Behandlungskopfachse BA verschiebbar in dem Behandlungskopfgehäuse 4 gehalten ist und der bei Verschiebung das KEG-Fitting 2 des zu behandelnden und in Dichtlage an dem Behandlungskopf 22c angeordneten KEGs 3 öffnen kann. Der Hohlraum in dem Behandlungskopfgehäuse 4 bildet ferner zumindest zum Teil bzw. zumindest in Abschnitten einen Fluidraum 6 sowie mit dem Fluidraum 6 steuerbar kommunizierende Strömungswege oder -kanäle SK1 , SK2, welche bei geöffnetem KEG-Fitting 2 eines in Dichtlage an dem Behandlungskopf 22c angeordneten KEGs 3 gesteuert mit dem Innenraum 3.1 des KEGs 3 verbindbar sind. Beispielsweise ist der Innenraum 3.1 des KEGs 3 über den ersten Strömungsweg oder -kanal SK1 mit dem Füllprodukt befüllbar. Der zweite Strömungsweg oder -kanal SK2 dient zum steuerbaren Abführen wenigstens eines Behandlungsmediums aus dem Innenraum 3.1 des KEGs 3 und/oder zum steuerbaren Zuführen wenigstens eines Behandlungsmediums in den Innenraum 3.1 des KEGs 3. Der zweite Strömungsweg oder -kanal SK2 kann sich zumindest teilweise durch den Stößel 5 erstrecken.
Bei dem Behandlungskopf 22c sind ferner dem Fluidraum 6 zugeordnete Medienventile 7, 12 vorgesehen, und zwar ein als Produktventil für die gesteuerte Zuführung des Füllprodukts dienendes erstes steuerbares Medienventil 7, welches mit einer Füllproduktzuführung 8 verbindbar ist und ein als Rücklaufventil dienendes zweites steuerbares Medienventil 12. Jedes der Medienventile 7, 12 erstreckt sich entlang einer jeweiligen Ventilachse, und zwar das Produktventil 7 entlang einer Produktventilachse PVA und das Rücklaufventil 12 entlang einer Rücklaufventilachse RVA. Die Medienventile 7, 12 schließen mit einem jeweiligen Ventilgehäuseabschnitt 4a an einen Übergangsabschnitt oder Ventilübergangsabschnitt des Behandlungskopfgehäuses 4 an. Der Ventilgehäuseabschnitt 4a kann beispielsweise integraler Teil des Behandlungskopfgehäuses 4 und einstückig mit diesem ausgebildet sein.
Zumindest bei dem als Produktventil dienenden ersten steuerbaren Medienventil 7 ist ein zumindest teilweise in dem Ventilgehäuseabschnitt 4a aufgenommener bzw. zumindest teilweise in den Ventilgehäuseabschnitt 4a hineinragender Ventilkörper 7.1 vorgesehen, der in Richtung der Produktventilachse PVA bewegbar ist. Für die Bewegung des Ventilkörpers 7.1 entlang der Produktventilachse PVA ist ein Stellantrieb vorgesehen. Innenliegend in dem Ventilgehäuseabschnitt 4a ist ein Ventilsitz 7.2 ausgebildet, gegen den der Ventilkörper 7.1 im Bereich seines vorderen Ventilkörperendes zumindest in einer seiner Extremstellungen, nämlich in einer Schließstellung bzw. einer ersten geschlossenen Ventilstellung dichtend anliegt. In seiner in Figur 4 gezeigten, anderen Extremstellung, nämlich Öffnungsstellung ist der Ventilkörper 7.1 beabstandet zum Ventilsitz 7.2, wodurch ein Strömungsweg für das Füllprodukt freigegeben wird, indem die Füllproduktzuführung 8 in dieser Ventilstellung fluidisch mit dem Fluidraum 6 und dem damit verbundenen ersten Strömungsweg oder -kanal SK1 verbunden ist. Die Steuerung und/oder Überwachung der Medienventile 7, 12 erfolgt über die Steuer- und/oder Überwachungseinheit, welche unter anderem auch die Ventilstellungen und das Schalten der Ventile steuert und überwacht.
Bei dem gezeigten multifunktionalen Behandlungskopf 22c weist das Produktventil 7 eine Mehrfachdichtanordnung 9 zur mehrfachen Abdichtung der Füllproduktzuführung 8 gegenüber dem Fluidraum 6 auf, um sicherzustellen, dass eine sichere Trennung zwischen Füll- Produkt und Reinigungsmedien bzw. Reinigungsmitteln gewährleistet ist. Über die Mehrfachdichtanordnung 9, welche im dargestellten Beispiel durch ein Doppelsitz- oder Doppeldichtleckageventil gebildet ist und ein erstes Dichtelement 11.1 sowie ein zweites Dichtelement 11.2 umfasst, ist ein spülbarer Sicherheits- oder Leckageraum 10 gebildet, der in der ersten geschlossenen Ventilstellung des Produktventils 7 einen abgetrennten Zwischenraum zwischen dem Fluidraum 6 und der Füllproduktzuführung 8 ausbildet und dadurch die Füllproduktzuführung 8 und den Fluidraum 6 sicher und vorzugsweise vollständig sowie vorteilhaft dichtend gegeneinander trennt bzw. abdichtet.
Im Folgenden wird der Reinigungs- und Füllprozess anhand eines beispielhaften Ablaufs in Grundzügen beschrieben, wie er in einer beispielhaften Behandlungsstation 20c ausgeführt werden kann, welches mit dem exemplarisch beschriebenen Behandlungskopf 22c ausgestattet ist.
Ein leeres, zu behandelndes KEG 3 wird in die Behandlungsstation 20c eingebracht und dort so positioniert, dass das KEG 3 mithilfe des Anpresselementes 15 durch einen Zustellhub mit seinem KEG-Fitting 2 in Dichtlage mit dem Behandlungskopf 22c gebracht werden kann und gegen diesen angepresst wird. Durch Bewegen des Stößels 5 im Behandlungskopf 22c wird das KEG-Fitting 2 geöffnet, bevor der Innenreinigungsprozess zum Reinigen des Innenraums 3.1 des KEGs 3, in Gang gesetzt wird, welcher in mehreren Reinigungsschritten ablaufen kann. Die einzelnen Innenreinigungsschritte oder auch mehrere zusammengefasste Innenreinigungsschritte können hierbei als Innenreinigungszyklus bezeichnet werden. Bei der Innenreinigung wird in jedem der einzelnen aufeinanderfolgenden Reinigungsschritte jeweils ein Reinigungsmedium über den Behandlungskopf 1 zugeführt und über das als Rücklaufventil dienende zweite steuerbare Medienventil 12 des Behandlungskopfes 1 wieder abgeführt. Während der gesamten Innenreinigung ist das mit der Füllproduktzuführung 8 verbundene Produktventil 7 in seiner geschlossenen Ventilstellung gehalten, in der der Fluidraum 6 und die Füllproduktzuführung 8 über den durch die Mehrfachdichtanordnung 9 gebildeten Sicherheits- oder Leckageraum 10 sicher und doppelt abgedichtet voneinander getrennt sind.
Nach den Innenreinigungsschritten zur Reinigung des Innenraumes 3.1 wird das erste Medienventil 7 gesteuert in eine als Zwischen- oder Spülstellung wirkende mittlere Ventilstellung gebracht, um eine Kopf- bzw. Totraumspülung mit Spülung des Sicherheits- oder Leckageraums 10 durchzuführen. Über eine vorzugsweise an dem Sicherheits- oder Leckageraum 10 vorgesehene (in den Figuren jedoch nicht dargestellte) Spüleinrichtung, insbesondere über ein auch als Satellitenventil bezeichnetes Spülventil und/oder über einen gesteuerten Ablauf nach außen, kann die Spülung und sichere Entleerung des Sicherheits- oder Leckageraums 10 gesteuert erfolgen, um diesen bedarfsgemäß zu öffnen bzw. geschlossen zu halten. Nach dieser Kopf- bzw. Totraumspülung wird das erste Medienventil 7 zum eigentlichen Füllen des KEGs 3 mit Füllprodukt gesteuert in die Füllstellung gebracht und Füllprodukt wird zugeführt, bis der Füllschritt bei Erreichen des gewünschten Füllstandes durch Schließen des ersten Medienventils 7 wieder gestoppt wird.
Der Reinigungsprozess kann, beispielsweise auch individuell eingestellt bzw. bedarfsabhängig angepasst werden, auch zeitlich, und zwar hierbei jeweils die Innenreinigungsschritte bzw. -zyklen und die Außenreinigungsschritte oder -zyklen unabhängig voneinander.
Nach Beendigung des Füllschrittes wird das KEG-Fitting 2 durch Verschieben des Stößels 5 geschlossen, die Dichtlage des KEG-Fittings 2 gegen den Behandlungskopf 1 wird aufgehoben, der Behandlungskopf 1 wird vom KEG-Fitting 2 entkoppelt und das gereinigte und gefüllte KEG 3 wird aus der Behandlungsstation 20c entnommen. Bedarfsweise kann vorab auch der Kopfraum noch gespült und ausgeblasen werden.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Änderungen oder Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der durch die Patentansprüche definierte Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.
Bezugszeichenliste
2 KEG-Fitting
3 KEG
3.1 Innenraum des KEGs
3a Oberseite des KEGs
3b Unterseite des KEGs
4 Behandlungskopfgehäuse
4a Ventilgehäuseabschnitt
5 Stößel
6 Fluidraum
7 erstes steuerbares Medienventil
7.1 Ventilkörper
7.2 Ventilsitz
8 Füllproduktzuführung
9 Mehrfachdichtanordnung
10 Sicherheits- oder Leckageraum
11.1 , 11.2 erstes und zweites Dichtelement
12 zweites steuerbares Medienventil
20a-c Behandlungsstation
22a-c Behandlungskopf
24 Maschinengestell
26 Anpresselement
27 Pneumatikzylindereinrichtung
28 Führungselement
30 Versorgungsschnittstelle
30a-b Produktleitungen
32a Kaltwasserleitung
32b Wasserdampfleitung
32c Reinigungsmediumleitung
34 Prozessoreinheit
36 Speichereinheit
40 Sensoreinrichtung
41 Sensoreinheit 100 Behandlungssystem
102 Beschickungsroboter
114 Basiskörper
115 Greifarm
115a-b Armabschnitt
116 Greifer
117 Funktionseinrichtung (z.B. Printer, Kapper, Kappenabzieher, Etikettenaufbringer etc.)
A Aufgabebereich
B Abgabebereich
C Transportrichtung
BA Behandlungskopfachse
EB Erfassungsbereich
HA Hauptachse oder Hochachse des KEGs
MA Mittellängsachse
SE Steuereinheit
RK Regelkreis
PVA Produktventilachse
RVA Rücklaufventilachse
SK1 , SK2 Strömungswege oder -kanäle
Z Achse

Claims

28
Patentansprüche
1 . Behandlungssystem (100) zum Reinigen und Füllen von jeweils mit wenigstens einem KEG-Fitting (2) ausgestatteten KEGs (3), aufweisend zumindest eine Behandlungsstation (20a-c) zur Aufnahme eines KEGs (3), wobei die Behandlungsstation (20a-c) zumindest einen Behandlungskopf (22a-c) zum Innenreinigen und/oder Füllen des KEGs (3), zumindest ein Anpresselement (26) zum Anpressen des KEGs (3) gegen den Behandlungskopf (22a-c) sowie wenigstens eine Versorgungsschnittstelle (30) für den Anschluss an eine Medienversorgung für das Füllprodukt und/oder für ein oder mehrere Behandlungs- oder Reinigungsmedien aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungssystem (100) wenigstens eine Sensoreinrichtung (40) aufweist, die zur außenseitigen Temperaturerfassung eines in der Behandlungsstation (20a-c) angeordneten KEGs (3) zumindest zeitweise während dessen Reinigungs- und/oder Füllprozesseses ausgebildet ist.
2. Behandlungssystem (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sensoreinrichtung (40) zur außenseitigen Temperaturerfassung eines in der Behandlungsstation (20a-c) angeordneten KEGs (3) zumindest zeitweise während dessen Reinigungs- und Füllprozesseses, vorzugsweise während dessen gesamten Reinigungs- und Füllprozesses, eingerichtet ist.
3. Behandlungssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sensoreinrichtung (40) derart innerhalb der Behandlungsstation (20a-c) angeordnet ist, dass mittels der wenigstens einen Sensoreinrichtung (40) die Temperatur außen an der Oberseite (3a) und/oder außen an der Unterseite (3b) und/oder an der äußeren Mantelfläche eines in dieser Behandlungsstation (20a-c) aufgenommenen KEGs (3) erfassbar ist.
4. Behandlungssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sensoreinrichtung (40) zumindest zwei Sensoreinheiten (41 ) aufweist, wobei eine Sensoreinheit (41 ) zur außenseitigen Temperaturerfassung eines in der Behandlungsstation (20a-c) angeordneten KEGs (3) an dessen Unterseite (3b) und/oder eine weitere Sensoreinheit (41 ) zur au- ßenseitigen Temperaturerfassung dieses KEGs (3) an dessen Oberseite (3a) und/oder eine nochmals weitere Sensoreinheit (41 ) zur außenseitigen Temperaturerfassung dieses KEGs (3) an dessen äußeren Mantelfläche einrichtet ist.
5. Behandlungssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinrichtung (40) zur berührungslosen Erfassung der außenseitigen Temperatur eines in der Behandlungsstation (20a-c) angeordneten KEGs (3) ausgebildet ist.
6. Behandlungssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinrichtung (40) als Anlegefühler oder Kontaktsensor ausgebildet ist und vorzugsweise derart innerhalb der Behandlungsstation (20a-c) angeordnet ist, dass ein in Dichtlage an dem entsprechenden Behandlungskopf (22a-c) angeordnetes KEG (3) mit seiner Oberseite (3a) und/oder der Unterseite (3b) und/oder der äußeren Mantelfläche in kontaktschlüssige Anlage mit der Sensoreinrichtung (40) gelangt.
7. Behandlungssystem (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die als Anlegefühler oder Kontaktsensor ausgebildete zumindest eine Sensoreinrichtung (40) beweglich innerhalb der Behandlungsstation (20a-c) angeordnet ist.
8. Behandlungssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungssystem (100) mehrere, insbesondere gleichartige Behandlungsstationen (20a-c) aufweist und jede Behandlungsstation (20a-c) jeweils eine separate Sensoreinrichtung (40) aufweist.
9. Behandlungssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungssystem (100) eine Steuereinheit (SE) aufweist, die mit der wenigstens einen Sensoreinrichtung (40) sowie dem jeweiligen Behandlungskopf (22a-c) der entsprechenden Behandlungsstation (20a-c) zusammenwirkt, und wobei die Steuereinheit (SE) dazu eingerichtet ist, den Reini- gungs- und/oder Füllprozess eines in dieser Behandlungsstation (20a-c) aufgenommenen KEGs (3) in Abhängigkeit eines Signals der Sensoreinrichtung (40) zu steuern und/oder zu regeln. Behandlungssystem (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) zur unabhängigen Steuerung und/oder Regelung sämtlicher Behandlungsköpfe (22a-c) aller Behandlungsstationen (20a-c) in Abhängigkeit der von der entsprechenden Sensoreinrichtung (40) erfassten Signale ausgebildet ist. Behandlungssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Behandlungskopf (22a-c) einer entsprechenden Behandlungsstation (20a-c) mit der zugehörigen Sensoreinrichtung (40) einen Regelkreis (RK), insbesondere einen Temperaturregelkreis, ausbildet, mittels dem zumindest einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte, insbesondere der gesamte Reinigungs- und/oder Füllprozess, steuer- und/oder regelbar sind, wobei in der Steuereinheit (SE) hinterlegte Temperaturverläufe und/oder Toleranzbänder der Temperaturverläufe über die Zeit für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess eine Führungsgröße des Regelkreises (RK) ausbilden, wobei die Sensoreinrichtung (40) ein Messglied des Regelkreises (RK) ausbildet, und wobei der zugehörige als Reinigungskopf ausgebildete Behandlungskopf (20a-c) ein Stellglied des Regelkreises (RK) ausbildet. Behandlungssystem (100) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass für den als Temperaturregelkreis ausgebildeten Regelkreis (RK) die von der Sensoreinrichtung (40) erfassten IST-Temperaturwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess an die Steuereinheit (SE) übermittelt und mit dort in einer Speichereinheit (36) hinterlegten SOLL-Temperaturwerten und/oder SOLL-Temperaturbe- reichen für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess verglichen und abhängig davon der Behandlungskopf (20a-c) einer entsprechenden Behandlungsstation (20a-c) angesteuert wird. Behandlungssystem (100) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei erfassten Abweichungen von IST-Temperaturwer- ten im Vergleich zu vorgegebenen SOLL-Temperaturwerten während des Reinigungs- und/oder Füllprozesses eines KEGs (3) an einer Behandlungsstation (20a-c) der Reinigungs- und/oder Füllprozesses dieses KEGs (3) angepasst wird, indem die IST-Temperaturwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess an vorgegebene SOLL-Temperaturwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess angeglichen werden und/oder die Dauer einzelner Reinigungs- und/oder Füllschritte und/oder des gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozesses angepasst wird und/oder der Reinigungs- und/oder Füllprozess abgebrochen wird und/oder das KEG (3) noch vor oder während des Füllprozesses aus der entsprechenden Behandlungsstation (20a - c) ausgeschleust wird.
14. Behandlungssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit (SE) hinterlegte SOLL-Tempera- turwerte für einzelne Reinigungs- und/oder Fül Ischritte und/oder den gesamten Reinigungs- und/oder Füllprozess durch eine oder mehrere Referenzmessungen an einem mit dem zu behandelnden KEG (3) gleichartigen KEG (3) zu Beginn oder vor dem Reinigungs- und/oder Füllprozess des zu behandelnden KEG (3) ermittelt und in der Steuereinheit (SE) abgespeichert werden.
15. Behandlungssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die IST-Temperaturwerte der Reinigungsmedien als Rechengröße für die zu erwartenden SOLL-Temperaturwerte einzelner Reinigungsschritte oder den gesamten Reinigungsprozess in der Speichereinheit (36) der Steuereinheit (SE) gespeichert oder in Echtzeit eingelesen und ausgewertet werden.
16. Verfahren zum Reinigen und Füllen von jeweils mit wenigstens einem KEG-Fitting (2) ausgestatteten KEGs (3) mittels eines Behandlungssystems (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das KEG (3) in zumindest einer Behandlungsstation (20a-c) aufgenommen wird, bei dem das KEG (3) mittels eines Behandlungskopfes (22a-c) der Behandlungsstation (20a-c) innen gereinigt und/oder gefüllt wird, während das KEG (3) mittels eines Anpresselementes (26) gegen den Behandlungskopf (22a-c) angepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass an einem in der Behandlungsstation (20a-c) angeordneten KEG (3) außenseitig zumindest zeitweise während dessen Reinigungs- und/oder Füllprozesseses mittels einer Sensoreinrichtung (40) eine Temperatur erfasst wird.
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