CN112678753A - 用于灌装容器的设备中的清洁验证 - Google Patents

Abstract

一种用于优选在饮料灌装设施中用填充产品填充容器的设备，和一种用于处理，优选清洁和/或消毒这种设备的方法，所述设备具有：至少一个具有填充机构的填充站，所述填充机构用于将所述填充产品导入到待填充的容器中；处理设备，所述处理设备用于借助于处理介质处理，优选清洁和/或消毒所述设备的与所述填充产品接触的部件，所述部件包括所述填充机构的部件；至少一个压力确定装置，所述压力确定装置用于在所述设备的一个或多个部位处检测处理介质的压力；和评估装置，所述评估装置设置用于接收在所述设备的处理期间由所述压力确定装置检测到的压力并且由此确定所述设备是否进行了充分处理。

Description

用于灌装容器的设备中的清洁验证

技术领域

本发明涉及一种优选地在饮料填充设备中用于用填充产品填充容器的设备，以及一种用于清洁和/或消毒该设备的方法。

背景技术

在用于在饮料灌装设施中用填充产品灌装容器的不同的方法和设备下，已知一种用于突然地填充容器的技术，例如在DE 10 2014 104 872 A1和DE 10 2014 104 873 A1中所描述。在这种情况下，在超压下提供填充产品，将待填充的容器抽真空并且将处于超压下的填充产品导入到处于负压中的容器中。由于如此建立的压力差，进行填充产品的突然的导入。

为了缩短填充产品在填充之后在容器中的稳定时间并且防止填充产品发泡和起泡溢出，所述容器能够根据在DE 10 2014 104 873 A1中所描述的改进形式在超压下封闭，而不会事先发生容器内腔与外部环境的压力均衡。出于该目的，将容器通入部引入到室中以进行填充和封闭，并且将所述室置于所述过压上。仅在封闭容器后，才将室降低压力到大气压，以便能够移除容器。

围绕容器通入部的室中的压力水平在此借助于压力传感器检测和记录。因为填充可以通过抽真空的容器中的真空压力水平和填充压力来调节，所以用于突然的填充的***和方法即使在各个填充站没有流量计也是能胜任的。

然而，由于弃用流量计而产生的机械结构上的简化，在填充设备的清洁验证时带来技术上的困难。

因此已知用于清洁和消毒填充设备的不同的方法。其中例如已经建立了所谓的CIP(“Cleaning-In-Place”，原位清洁)和SIP(“Sterilization-In-Place”，原位消毒)法，其中基本上能够弃用填充产品或中间产品以及辅助材料所接触的部件和面。填充机构例如不必为了清洁或消毒而被拆卸，而是在装入状态中通过清洁介质或消毒介质冲洗或喷涂。

为了语言上的简单起见，将SIP法纳入CIP法中，即CIP法包括清洁和/或消毒。

填充***的与填充产品接触的表面能够借助于热蒸汽进行热消毒。在此，给填充阀加载热蒸汽并且以此方式达到消毒温度。将填充阀的由此产生的温度维持特定的时间并且对其进行监控，以便实现预设的消毒效果，例如在DE 10 2010 031 873 A1或DE 10 2013113 621 A1中已知的那样。

根据现有技术，温度监控的一种可能性在于，借助于热电偶监控每个单独的填充阀，所述热电偶通常集成在填充阀中或设置在隔板上。然而，这需要每个填充阀或每个隔板有一个热电偶以及相应耗费的接线，所述接线在回转式机器中安装在旋转部件中。从WO2018/104551 A1中已知在消毒期间借助于非接触式温度传感器对填充阀进行的替选的温度监控。

此外，从传统的填充***已知，借助于用于填充容器的流量计来验证CIP清洁。如果在清洁期间在待验证的填充阀处超过所设定的流量阈值，那么视为清洁成功。

然而，开头所述的填充/封闭***需要相对较少的传感器来监控填充过程；特别地，能够弃用流量计，因为可通过抽真空的容器中的真空压力水平和填充压力来调节所述填充。

因此，在这种情况下，经由借助于流量计检测和记录清洁或消毒介质的体积流，很难实现对清洁或消毒的验证。

发明内容

基于已知的现有技术，本发明的目的是进一步改进，尤其在结构上和/或在方法技术方面简化对优选在饮料灌装设施中用于用填充产品填充容器的设备的清洁和/或消毒过程的验证。

所述目的通过根据本发明的设备以及方法来实现。有利的改进形式从本发明的下述描述以及对优选的实施例的描述中产生。

根据本发明的设备，在本文中也称为“填充设备”，用于用填充产品填充容器。所述设备特别优选用在饮料灌装设施中以灌装饮料——例如水、碳酸或非碳酸饮料、软饮料、啤酒或混合饮料。

如果在本文中以单数形式使用诸如“容器”、“封闭器”、“填充机构”、“填充阀”等术语时，这主要是为了简化语言。除非明确地或在技术上排除，否则也包括复数。

填充设备具有至少一个填充站，所述填充站具有用于将填充产品导入到待填充的容器中的填充机构，以及用于借助于处理介质来处理所述设备的与填充产品接触的部件的处理设备。特别地，在这种情况下，处理填充机构的部件，例如填充阀、产品管路、气体管路，气体阀等。处理设备主要用于清洁和/或消毒所述设备的携带产品/引导产品的部件。

相应地，在本文中在其中灌装所述容器的设备的“常规运行”和在其中进行处理(清洁和/或消毒)的“处理运行”之间进行区分。

根据本发明，所述设备具有至少一个压力确定装置，所述压力确定装置用于检测在所述设备的一个或多个部位处的处理介质的压力。因此，处理介质的压力在所述设备的引导流体的部件的一个或多个部位处，即在管路、室、阀等中确定。

表述“检测压力”包括直接测量常见物理单位的压力以及确定或推导替选的参数，所述替选的参数能够考虑作为压力的替选的量度。此外，术语“一个压力”、“多个压力”等不仅包括绝对压力值，而且包括压力变化并且尤其等效的物理变量，尽管其不一定以典型的压力单位来测量，但是是压力的量度。换言之，压力确定装置能够包括压力传感器、压力接收器等，但是其也能够实现用于间接确定压力的装置，例如通过评估其他物理变量。这种间接的压力确定的实例根据对优选的实施例的描述详细说明。

根据本发明，所述设备还具有评估装置，所述评估装置设置用于，接收在所述设备的处理期间由压力确定装置检测到的压力(这能够无线地或有线地进行)，并且由此确定所述设备是否进行了充分处理。换言之，评估装置根据所确定的处理介质的压力来执行对处理的监控和/或验证。

通过评估在处理运行期间，尤其在清洁和/或消毒运行期间在填充设备中的处理介质的压力，也能够在不使用流量计的情况下验证处理是否成功。无需附加的测量机构。压力确定能够直接经由压力传感器或压力接收器实现或者间接地例如通过协同使用填充设备的技术装置来实现。因此，验证或监控以结构上和在方法技术上特别简单、自给自足和可靠的方式进行。

通过确定并且必要时记录填充设备中的压力，能够发现压降进而发现在所述设备的管路***中的流损失，所述流损失——只要其超过特定的极限或阈值——能够指示处理结果不充分。“特定的极限”、阈值和/或特征曲线能够从常规运行和/或处理运行中的较早的测量中获得。

优选地，设有至少两个压力确定装置，所述压力确定装置用于检测在所述设备的至少两个不同部位处的处理介质的压力，其中在这种情况下评估装置设置用于接收在所述设备的处理期间由压力确定装置所检测到的压力并且从对其的比较中确定所述设备是否进行了充分处理。所述比较能够通过形成差来进行。以这种方式，所述设备的两点之间的压降能够考虑用于推断出不规则性，例如对所述设备的部段的不充分的穿流。

优选地，所述设备具有与填充机构流体连接的产品罐，其中至少一个压力确定装置设置用于检测在产品罐和/或填充机构或包围填充机构的处理室中的处理介质的压力。压力接收器或等效装置大多无论如何都针对填充设备的正常运行而安装在产品罐中和/或填充机构或包围填充机构的处理室中，其于是能够协同一起用于处理运行，由此在机械结构上进一步简化了所述设备并且进一步提高了所述设备的可靠性。优选地设置的处理室的构造和性质在下文中详细说明。

优选地，压力确定装置之一设置用于检测产品罐中的压力而压力确定装置中的另一个设置用于检测填充机构中的或包围填充机构的处理室中的处理介质的压力。如果为此考虑产品罐中的和填充站的填充机构或可能的处理室中的压力，那么可以在机械结构方面特别有效的方式对处理进行监控或验证。因此，在产品罐和填充机构或处理室之间的压降过高时在填充阀打开的情况下例如能够推断出流量过小或没有流量从而推断出不充分的处理效果。该观察又能够用于及早识别可能的后续故障。

优选地，填充站具有处理室，所述处理室用于以密封方式完全地或部段地容纳待填充的容器。此外，优选设有密封处理室的并且借助于驱动器可相对于处理室运动的并且伸入处理室的部件，其中在这种情况下，至少一个压力确定装置或压力确定装置之一设置用于检测处理室中处理介质的压力。

在本文中所说明的处理验证尤其适用于如下填充设备，所述填充设备设置用于突然地填充容器或用于“超压灌装”。出于该目的，将容器或用于填充和可能的封闭的至少容器通入部引入到所提到的处理室中，其中能够调节处理室中的压力。

优选地，所述设备设置用于填充和封闭容器，在这种情况下在本文中也称为“填充器/封闭器”，其中，在这种情况下，每个填充站优选具有：处理室，所述处理室设置用于至少部分地容纳容器，优选容器的通入部部段，并且所述处理室可相对于外部环境密封；填充机构，所述填充机构在处理室中设置用于将容器抽真空以及将填充产品导入到抽真空的容器中，其中填充产品优选处于过压下；和具有封闭器头的封闭机构，所述封闭器头设置用于容纳封闭部并且封闭处理室中的容器，而无需事先通过封闭部降低压力到环境压力。封闭器头优选可在回撤位置，也称为“密封位置”和进给的封闭位置之间运动，在所述封闭位置中，封闭器头伸入处理室中。

术语“抽真空”、“真空”等在本文中不一定意味着使容器中的负压尽可能接近理想真空。更确切地说，抽真空能够用来构建特殊的负压。

术语“负压”和“过压”首先应相对于彼此理解。但是，在抽真空后的负压P_low优选低于大气压(＝常压)。填充产品的在灌装时所处的过压能够对应于大气压，但是优选更高。

换言之，负压也能够是高于大气压的压力。因此，将容器抽真空到该压力上还能够对应于压力的相对于周围环境的升高，其中于是优选在容器中提供如下氛围，所述氛围随后对应于限定量的二氧化碳。优选地，在容器中提供负压的气体主要是二氧化碳。

因此，在导入填充产品之前，优选将容器抽真空到绝对压力为0.5bar至0.05bar，优选为0.3bar至0.1bar，特别优选为约0.1bar的负压P_low。优选地，超压高于大气压，例如在1.1bar至6bar的绝对压力中。优选地，容器被抽真空，使得在用填充产品进行填充时，基本上没有气体被填充产品挤出，并且相应地也不必使气体从容器的内腔中流出。更确切地说，容器的整个通入部横截面能够用于导入填充产品。换言之，在填充时，仅出现取向到进入容器中的填充产品流，而没有相反的流体流。

然而，容器中的优选基本上由气态的二氧化碳构建的负压也能够高于大气压，例如在1.1bar至2bar的绝对压力中。于是，过压高于相应的负压并且尤其优选比相应的负压高1bar至5bar，也就是说，例如在2.2bar至7bar的绝对压力中。在突然地将处于超压上填充产品填入处于低压上的容器中时，引起二氧化碳在填充产品中的广泛的自发结合，使得不出现取向为离开容器的气流，而是气体在填充产品中被吸收。

以这种方式进行容器的突然填充以及进行所述容器的在时间上和空间上集成的从而非常卫生的封闭。

优选地，填充机构具有通入部部段，其中在这种情况下将所述填充进行为，使得用于填充容器的通入部部段与该容器在处理室中密封性地流体连通，处理室朝向外部环境密封并且置于过压上，并且在结束填充过程之后，将通入部部段与容器脱开，由此处理室的过压对容器中的填充产品起作用。以这种方式进行容器的突然填充，而同时防止在填充之后，尤其在从容器通入部处移除填充机构之后的起泡外溢。

在本文中所说明的对填充机构的清洁和/或消毒的验证尤其适用于填充器/封闭器，尤其用于突然的填充，因为包括填充机构和封闭器的填充站的复杂的构造使借助于流量计的常规监控变得困难。根据对所述处理的基于压力的验证，不必动用处理介质的流量测量。

优选地，压力确定装置设置用于通过确定可运动的部件的驱动器的操纵变量来确定处理介质的存在于处理室中的压力，其中所述驱动器优选包括线性电动机，并且所述操纵变量对应于输送给所述驱动器的电流强度和/或电压。替选地，驱动器例如能够包括压力缸，优选为气动缸或液压缸，其中为了确定处理室中的压力而被评估的操纵变量对应于输送给压力缸的作用压力。

以这种方式，能够确定在处理室中存在的压力，而不必为此在处理室中设置压力传感器，否则这将意味着必须被供电、读取和放置的附加的装入部件。此外压力传感器必须卫生地构成，由此排除其对填充产品的污染。驱动器在此协同地用于处理室中的压力确定。在此也能够利用：操纵变量优选与驱动器的用于将部件保持在预设的位置中的保持力成比例。尤其当部件和其驱动器原则上可通过处理室中的压力***并且相应地驱动器必须施加保持力以保持部件的位置时是这种情况。该保持力相应地通过待施加的操纵变量来表明。

可运动的部件优选包括填充机构，所述填充机构尤其优选设置用于密封性地施加到通过处理室密封的容器上以及用于将填充产品引入到容器中。替选地或附加地，可运动的部件包括封闭机构，所述封闭机构用于将容器封闭部施加到处理室内的已填充的容器上。以这种方式，填充设备的技术装置能够协同地用于处理室中的压力确定。替选地或附加地，出于该目的也能够使用：可能的、可移动的定心钟罩，所述定心钟罩包括处理室的用于密封性地容纳容器的容器容纳开口；和/或升降设备，所述升降设备用于将容器升高和/或压向处理室的容器容纳开口。

上述目的还通过一种用于处理，优选清洁和/或消毒优选在饮料灌装设施中用填充产品填充容器的设备的方法实现。所述方法包括：处理所述设备的与填充产品接触的部件，包括通过给至少一个填充站的用于将填充产品导入待填充的容器中的填充机构加载处理介质的方式对所述填充机构的处理；在处理期间检测所述设备的一个或多个部位处的处理介质的压力；并且从所检测到的压力确定是否存在所述设备的充分的处理。

关于所述设备描述的特征、技术效果、优点以及实施例类似地适用于所述方法。

因此，由于上述原因，在处理期间优选检测在设备的至少两个不同的部位处的压力，其中在这种情况下，从这些压力的比较中来确定所述设备是否进行了充分处理。

优选地，由于上述原因，经由产品罐、填充机构和使所述产品罐和填充机构流体连接的产品管路提供处理介质的体积流以进行处理，其中在这种情况下，在处理期间检测在产品罐中的处理介质的压力以及在填充机构中和/或在包围填充机构的处理室中的处理介质的压力，并且从对压力的比较中确定所述设备是否进行了充分处理。

优选地，在产品罐和处理室之间的压降超过阈值的情况下在填充阀打开时推断出不充分的处理效果。压降的量值能够考虑用于所述比较。

出于上述原因，优选地，填充站具有用于密封地容纳待填充的容器的处理室和密封处理室的并且借助于驱动器相对于处理室可运动的部件，其中在这种情况下，在处理期间检测处理室中处理介质的压力并且在考虑其的情况下确定所述设备是否进行了充分处理。

由于上述原因，优选地，通过确定驱动器的操纵变量来确定存在于处理室中的压力，其中驱动器优选包括线性电动机，并且操纵变量对应于输送给所述驱动器的电流强度和/或电压。

优选地，可运动的部件包括：填充机构，尤其优选用于密封性地施加到通过处理室密封的容器上以及用于将填充产品引入到容器中；和/或封闭机构，所述封闭机构用于将容器封闭部施加到处理室内的已填充的容器上。在这种情况下，封闭机构在密封位置即回撤的位置和进给位置之间是可移动的。在进给位置中，封闭机构伸入处理室中。进给位置对应于如下位置，在所述位置中，在正常运行时封闭机构将封闭部施用到容器上。

优选地，在处理期间，经过填充站的影响处理介质的压力的不同状态，其中压力变化被考虑用于确定所述设备是否进行了充分处理。

在这种情况下，填充站的所经过的状态能够包括以下一种或多种：基本状态，在所述基本状态中，填充机构的填充阀打开，封闭机构处于密封位置中，并且用于将处理介质从处理室运走的返回管路打开；盖进给状态，在所述盖进给状态中，填充机构的填充阀打开，封闭机构处于密封位置中，并且返回管路通过CIP盖完全或部分地封闭；封闭器进给状态，在封闭器进给状态中，填充阀关闭并且填充机构回撤并且封闭机构处于进给位置中；和填充器进给状态，在所述填充器进给状态中，填充阀关闭并且填充机构已经移入处理室中，并且封闭机构处于密封位置中。

优选地，所述设备包括具有多个填充站的回转式传送带，其中在回转式传送带的不同角度位置上确定压力。以这种方式，在常规运行期间出现的填充站的状态能够用于处理运行并且能够用于经由压力变化进行验证。

优选地，处理介质包括水和/或碱液，例如氢氧化钠溶液，和/或酸，例如硝酸和/或过乙酸，和/或消毒剂。诸如乙醇之类的酒精也能够单独地或在组合中用作为处理介质。

优选地，不考虑体积流来确定所述设备是否进行了充分处理。特别地，不必安装流量测量仪器来监控和/或验证所述处理。

从下面对优选的实施例的描述中可以看到本发明的其他优点和特征。在其中所描述的特征能够单独地或者与上述一个或多个特征组合地实现，只要这些特征彼此不矛盾。在此，参考附图进行对优选的实施例的以下描述。

附图说明

通过以下对附图地描述详细阐述本发明的优选的另外的实施方式。在此示出：

图1示出从侧面观察的示意性横截面视图，其示出根据一个实施方式的用于填充和封闭容器的设备的一部分；

图2A示出在CIP处理之前/之后处于基本状态中的根据另一实施例的填充设备的示意图；

图2B示出在CIP处理期间处于盖进给状态中的图2A的填充设备的示意图；

图2C示出在CIP处理期间处于封闭器进给状态中的图2A的填充设备的示意图；以及

图2D示出在CIP处理期间处于填充器进给状态中的图2A的填充设备的示意图。

具体实施方式

下面根据附图描述优选的实施例。在此，在不同的附图中，相同的、相似的或作用相同的元件设有相同的附图标记，并且为了避免重复，部分地省略对这些元件的重复描述。

在图1中部分地示出根据一个实施例的用于填充和封闭容器的设备，在本文中也称为“填充器/封闭器”。所述设备也属于术语“填充设备”或“用于用填充产品填充容器的设备”。在附图中未示出待填充和封闭的容器。

填充器/封闭器具有填充机构20，所述填充机构在图1中示出的处理阶段中伸入处理室10中。填充机构20以容纳在填充机构壳体21中方式具有：填充产品管路22；填充阀23，所述填充阀设置在填充产品管路22的下部的，即下游的端部处；气体管路24；和气体阀25，所述气体阀设置在气体管路24的下端处。

经由气体管路24和气体阀25，能够用气体，例如惰性气体、氮气和/或二氧化碳冲洗和/或预紧容器。此外，能够经由此将容器内腔设定尤其抽真空到所期望的压力上。应当指出，气体管路24能够是多通道结构，例如通过管中管构造能够包括多个气体管路，以便在物理上分开一种或多种气体到容器中的输送和/或气体从容器中的导出，只要这是需要的。

气体阀25例如包括气体阀锥和气体阀座，所述气体阀锥和气体阀座设置用于调节气体流量。出于该目的，可经由未示出的促动器来切换气体阀锥。

填充产品管路22优选构成为环形管路，其至少部段地基本上同心地延伸至气体管路24。填充阀23例如包括填充阀锥和填充阀座，所述填充阀锥和填充阀座设置用于调节，例如打开或关闭填充产品的流量。填充阀23设置用于实现对填充产品流的完全截止。在最简单的情况下，填充阀23具有两个位置，即一个打开位置，一个完全关闭位置。出于该目的，填充阀23可经由未示出的促动器进行切换。

对气体阀25和填充阀23的操作经由未详细示出的促动器进行。应当指出的是，气体阀25和填充阀23能够彼此有效连接，使得例如能够设置用于共同使用的促动器，以便简化填充机构20的构造并且提高可靠性。

填充机构20在介质的出口端具有通入部部段26，所述通入部部段设置为，使得容器通入部能够密封性地抵靠通入部部段26。出于该目的，通入部部段26优选具有定心钟罩，所述定心钟罩具有适当地成形的挤压橡胶或金属的挤压面。容器的从而容器通入部的定心替选地能够通过密封件进行，所述密封件容纳处理室10中的容器通入部，填充机构20也位于所述处理室中。在此，容器通过密封件贴靠在容器外表面优选贴靠在肩部区域上来定心。

可选地，填充机构20能够具有一个或多个剂量阀27、28，所述剂量阀通入计量腔22a中，由此可实现基本上没有转换时间的快速的类型更换。

剂量阀27、28是剂量输入管路的优选的表现形式或实施方案。换言之：在特定的实施方式中，其中通过关于填充机构20位于外部的机构实现(多种)剂量成分到计量腔22a中的导入和可能的测定，能够必要时弃用剂量阀27、28，使得例如仅相应的剂量管路或通道通入计量腔22a中。

计量腔22a能够是填充产品管路22的部段或适当地成形的部分。经由连接有相应的剂量管路的剂量阀27、28，能够添加经由填充产品管路22导入到计量腔22a中主要成分，例如水或啤酒，一种或多种剂量成分，例如果汁、糖浆、香精等。

如果存在剂量阀27、28，那么在下面描述的处理运行中，优选同样用处理介质冲洗所述剂量阀和其输入管路。

填充机构20设置为是至少部分地可移动的，使得填充机构20的在图1中示出的臂状部段能够移入处理室10中并且要么回撤到其中要么部分地或者甚至完全地从所述处理室中移除。由此可行的是，将用于灌装过程的容器通入部压紧到填充机构20的通入部部段26上，并且紧接着在灌装工艺过程之后回撤填充机构20，使得可封闭处理室10中的容器。

为了确保填充机构20的可移动性而不使处理室10的氛围经受不受控制的外部影响，相应地设有密封机构，例如可充气膨胀的密封件以进行密封。替选地或附加地，在填充过程结束之后处理室压力会大于外部环境的压力，由此能够近似排除污染物侵入到处理室10中。替选地或附加地，处理室10能够位于清洁室中或构成清洁室。

填充器/封闭器还具有用于封闭容器的封闭机构30。因为除了填充机构20之外在本文中还能够有其他组成部分，例如处理室10和封闭机构30以在空间上集成的方式作为结构单元设置在回转式传送带(在附图中未示出)上，所以在这种情况下通过这种结构单元实现填充站。

封闭机构30具有封闭器头31，所述封闭器头31伸入处理室10中并且在本实施例中可以基本上竖直地移动。像填充机构20那样，封闭机构30朝向处理室10的壁部密封，以便避免由于外部影响而引起的对处理室10的内部中的氛围的污染或不受控地损害。

封闭机构30构成和设置用于，在封闭器头31上容纳并且保持封闭部V。出于该目的，封闭器头31能够具有磁体，由此能够以结构上简单的方式使封闭部V，尤其当其是金属的瓶盖时定心地被容纳并且放置到容器通入部上以封闭容器。替选地，能够通过适当的抓握或夹紧机构抓握、保持封闭部V并且施加到容器通入部上，使得在本文中所说明的设计理念也可特别地用于塑料封闭部、旋转封闭部等。

封闭器头31设置为可沿上/下方向移动，其中所述封闭器头基本上与容器通入部共轴地设置，以便能够可靠地将封闭部V施用到容器上。

将封闭部V传送给封闭器头31例如能够以不同的方式方法进行。对于每个填充/封闭周期，例如能够在周期开始的一个步骤中将封闭部V例如从分选机构和进料槽处引入处理室10中。出于该目的，处理室10能够是封闭机构30的一部分，并且相对于封闭部输送装置，例如进料槽或者传送臂实施相对运动，其中封闭器头31从封闭部输送装置处拾取和保持封闭部V。

应当注意，容器也能够在另一部位处封闭。然而，尤其在含二氧化碳的填充产品的情况下，密封优选在填充后下一刻并且在处理室10中在过压下进行，如接下来所阐述的那样。

为了填充容器，例如借助于未在图1中示出的升降装置将该容器例如相对于处理室10升高，所述升降装置具有板状的支承件，所述板状的支承件从下方向着容器移动并且升高容器。替选地，能够使处理室10下降并且移动到容器通入部上。在这种情况下，升降装置能够用于在填充和封闭期间稳定容器。显然，这两种方法途径的组合也是可行的，即通过升降装置使处理室10下降并使容器升高。

以这种方式，容器通入部现在被引入到处理室10中，并且处理室10相对于外部环境密封。容器通入部密封性地压靠在填充位置中移出的填充机构20的通入部部段26。填充机构20的通入部部段26因此标记容器升高和/或处理室10的下降的最终位置。

封闭器头31容纳封闭部V并且移入处理室10中。处理室10相对于周围环境以及相对于容器或其通入部部段的密封能够通过适合的机构例如可充气膨胀的密封件实现。如果封闭器头31处于回撤位置中并且处理室10在封闭机构30处被密封，那么该状态在本文中也称为封闭机构30的“密封位置”。

在填充过程期间，优选进行到处理室10中的气体输送。通过这样的并行执行，可优化整个工艺。在填充工艺期间，处理室10朝向所有侧被密封，由此能够在处理室10中构建合适的内部压力。在含二氧化碳的填充产品的情况下，该内部压力优选对应于二氧化碳的填充压力或饱和压力或更高，由此有效地防止填充产品在填充工艺结束后起泡或起泡外溢。

能够借助于在图1中未示出的处理室阀来进行用于处理室10的气体供给。替选地或附加地，气体供给能够至少部分地集成在填充机构20中。因此，出于该目的，根据图1中的实施例的填充机构20具有处理室气体管路29。处理室气体管路29，尤其其进入处理室10的出口，能够设置为，使得当填充机构20处于填充位置中时，离开的气体射流撞击封闭部V的下侧上。以这种方式，在填充过程期间同时清洁封闭部V。二氧化碳优选用作为气体，但是也可应用另一介质，例如无菌空气。

如果现在容器已填充并且处理室10的内腔已置于所期望的压力上，那么填充机构20回撤，并且封闭器头31继续其向下运动，直到在到达容器通入部时将其封闭。

用于用填充产品突然地填充容器并且用密封部V封闭所述容器的优选的工艺包括：

i)将容器抽真空到负压P_low；

ii)优选在过压下将填充产品填入到容器中；

iii)在处理室10中以及必要时在容器的头部空间中产生过压P_high，以便避免在填充机构20从容器通入部处脱开时填充产品发泡和起泡外溢；

iv)将封闭部V施加到容器通入部上并且封闭容器，而无需事先降低压力到环境压力；

v)对处理室10排气并且移出容器以进一步处理(例如，加标签、包装等)。

术语“负压”和“过压”首先应相对于彼此理解。然而，在步骤i)中抽真空之后负压P_low优选低于大气压(＝常压)。在步骤iii)中产生的超压P_high能够对应于大气压，但是优选更高。

换言之，负压也能够是高于大气压的压力。因此，将容器抽真空到该压力上也能够对应于压力的相对于周围环境的升高，其中于是优选在容器中提供如下氛围，所述氛围随后对应于限定量的二氧化碳。优选地，在容器中提供负压的气体主要是二氧化碳。

因此，在导入填充产品之前，优选将容器抽真空到绝对压力为0.5bar至0.05bar，优选为0.3bar至0.1bar，特别优选为约0.1bar的负压P_low。过压P_high优选高于大气压，例如在1.1bar至6bar的绝对压力中。以这种方式，容器被抽真空，使得在用填充产品进行填充时，基本上没有气体被填充产品挤出，并且相应地也不必使气体从容器的内腔中流出。更确切地说，容器的整个通入部横截面能够用于导入填充产品。换言之，在填充时仅出现取向为进入容器中的填充产品流，而没有相反的流体流，由此能够进一步加速填充。

然而，容器中的优选基本上通过气态的二氧化碳构建的负压也能够高于大气压，例如在1.1bar至2bar的绝对压力中。于是，过压高于相应的负压并且尤其优选比相应的负压高1bar至5bar，也就是说，例如在2.2bar至7bar的绝对压力中。在突然地将处于超压上填充产品填入处于负压上的容器中时，引起二氧化碳在填充产品中的广泛的自发结合，使得不出现取向为离开容器的气流，而是气体在填充产品中被吸收。

下面参考图2A至2D详细描述CIP处理运行，尤其对这种CIP处理运行的验证，图2A至2D示出处于CIP处理的不同状态中的填充设备1的示意图。

填充设备1用于在填充产品灌装设施中，优选饮料灌装设施中用填充产品填充容器。填充设备1优选回转式地构成并且具有可旋转的回转式传送带，回转式传送带通常配备有多个填充站，所述填充站例如根据图1的实施方式分别具有填充器/封闭器。

填充机构20分别经由填充产品管路22与产品罐40连接，所述产品罐在正常运行时用作为填充产品储备器并且在清洁和/或消毒运行时，在本文中也一起称为“处理运行”，用作为用于处理介质的储备器，所述处理介质例如呈清洁和/或消毒介质的形式。作为处理介质，例如考虑水、碱液、酸(例如氢氧化钠溶液、硝酸、过乙酸等)，消毒剂，酒精等。

在产品罐40上安装有罐压力确定装置41，所述罐压力确定装置设置用于确定产品罐40中的压力。在最简单的情况下，罐压力确定装置41包括压力传感器，但是其也能够是另一装置，所述另一装置能够直接或间接确定压力罐40中的压力，例如通过评估其他物理变量，如关于接下来所描述的处理室压力所说明的那样。

在处理室10上安装有设置用于确定处理室10中的压力的室压力确定装置11。在最简单的情况下，室压力确定装置41包括压力传感器，但是其也能够是另一装置，所述另一装置能够直接或间接确定处理室10中的压力。

因此，室压力确定装置11能设置和设构成用于，通过确定封闭机构30的驱动器32的操纵变量来确定存在于处理室10中的压力，因为封闭机构30除了可能的CIP盖42之外还从上方密封处理室10并且在处理期间可在密封和封闭位置之间往复移动，如在上文中关于容器的封闭过程所说明的那样，所述CIP盖在容器侧设置用于封闭处理室10或返回管路43。这种最初涉及正常运行的功能性现在能够协同地使用以确定处理室10中的压力。

在此，封闭机构30近似被视为活塞，存在于处理室10中的压力作用到所述活塞上。因此，操纵变量与驱动器32的用于将封闭机构30保持在预设的位置中的保持力成比例。为此，操控封闭机构30的驱动器32，使得封闭机构30被保持在预设的位置中。处理室10中的压力变化直接作用到封闭机构30的端面上。因此，基于处理室10内部中的压力变化，产生由此造成的、作用到封闭机构30上的力。为了防止封闭机构30的位置变化，必须通过驱动器32提供相应的保持力。

如果驱动器32由线性电动机实现，那么操纵变量因此对应于输送给驱动器32的电流强度和/或电压。电流强度的对于遵循预设的位置所需的变化与经密封的处理室10中的压力变化成比例。

为了确定处理室10中的压力，能够将经确定的操纵变量例如与查询表中的值进行比较。替选地和/或附加地，能够从与经确定的操纵变量相关的预设的函数的结果来确定压力。替选地和/或附加地，还能够应用另一算法或人工智能来确定处理室10中的压力。

以这种方式，即使没有压力传感器，室压力确定装置11也能够确定处理室10中的压力。换言之，可移动的填充机构30、其驱动器32以及可能的电子控制装置承担压力传感器的功能。

然而，应该指出的是，处理室10中的压力替选地或附加地也能够通过处理室10中、在填充机构20的通入部区域中的或在另一个合适的部位处的压力传感器进行测量。

室压力确定设备11和罐压力确定设备41以及可能的其他传感器或电子装置，例如驱动器32或与其连接的电流测量仪，以通信方式与评估装置44连接，所述评估装置是用于监控和/或控制处理过程的电子装置。数据传输能够无线或有线地进行。

在处理运行中，即在清洁和/或消毒运行中，处理介质从产品罐40经由填充产品管路22到达填充机构20。在根据图1的实施方式的填充器/封闭器的情况下，必要时，气体管路24以及处理室10同样被冲洗或被加载处理介质。处理介质经由返回管路43被运送走，负压例如施加到所述返回管路上。被运走的处理介质能够被清除或准备完全地或部分的再利用。

为了监控或验证所述处理，确定并且评估填充设备1中的不同部位处的压力。尤其优选地，在这种情况下考虑产品罐40中和处理室10中的压力，所述压力能够如之前所说明的那样测量或者以其他方式确定。

为了验证所述处理，能够将产品罐40中的压力与处理室10中的压力进行比较。根据位于填充机构20和/或处理室10处的入流路径和出流路径的打开状态，因此能够记录和评估不同的压力状态。在回转式机器的情况下，这些压力状态能够与角度相关地进行记录和评估，其方式为，回转式传送带在处理期间旋转并且反复切换所有的或者一些输入和输出阀。

根据一个优选的实施例，填充设备1的待处理的设施部段用处理介质填充和冲洗，使得处理介质在处理回路中运行或流动。特别地，经由产品管路22、产品罐40、填充机构20、可能的气体管路23和气体阀24以及返回管路43提供处理介质的体积流。提供处理介质并使其在填充设备1中循环的机构，例如用于处理介质的储备器、管路、泵、阀等，一起形成处理设备。

在此基础上，能够借助于以下一种或多种方案为每个填充站执行处理序列：

1.填充机构20的填充阀23打开；封闭机构30进入密封位置中；用于处理介质的、经由处理室10的返回路径是打开的(＝大的横截面)，也就是说，CIP盖42未封闭处理室10或返回管路43。在图2A中示出的该状态被称为“基本状态”。在这种情况下，通常在产品罐40中的压力和处理室10中的压力之间仅存在小的压降。评估装置44根据由罐压力确定装置41和室压力确定装置11确定的压力来确定压降。

2.填充机构20的填充阀23打开；封闭机构30进入密封位置中；用于处理介质的、经由处理室10的返回路径是关闭的或仅是部分地打开(＝小的横截面)，也就是说，CIP盖42完全或部分地封闭处理室10或返回管路43(例如通过CIP盖42具有小的开口的方式)。在图2B中示出的该状态被称为“盖进给状态”。在这种情况下，在产品罐40中的压力和处理室10中的压力之间的压降大于基本状态中的压降。

3.填充机构20的填充阀23关闭，并且填充机构20回撤；封闭机构30移动到处理室10中，由此处理室10中的压力提高。在图2C中示出的该状态被称为“封闭器进给状态”。在返回管路43完全打开(＝大的横截面)时，也就是说，CIP盖42未封闭处理室10或返回管路43，处理室10中的压力迅速降低。在返回管路43完全或部分地关闭时(＝小的横截面)，也就是说，CIP盖42完全或部分地封闭处理室10或返回管路43，处理室10中的压力缓慢地降低。术语“快速”和“缓慢”在此相对于彼此理解。

4.填充阀23关闭并且填充机构20移动到处理室10中，由此处理室10中的压力提高；封闭机构30进入密封位置中。在图2D中示出的该状态被称为“填充器进给状态”。在返回管路43完全打开时(＝大的横截面)，也就是说，CIP盖42未封闭处理室10或返回管路43，处理室10中的压力迅速降低。在返回管路43完全或部分地关闭时(＝小的横截面)，也就是说，CIP盖42完全或部分地封闭处理室10或返回管路43，处理室10中的压力缓慢地降低。术语“迅速”和“缓慢”在此相对于彼此理解。

能够进行在上文中在点1至点4下所说明的状态中一些或全部，由此评估装置44能够检测和评估在产品罐压力和处理室压力之间的比较中的特定的压力特性(或等价地：关于封闭机构30的电流消耗(Stromaufnahme)的变化的评估)。

在回转式机器的情况中，压力确定和评估能够分别在压力变化的时间点在圆盘传送带的不同的角度上进行。

压力变化能够考虑作为验证处理成果的量度。在此尤其产生下述错误方案：

i)在填充阀23打开时在产品罐40和处理室10之间的压降过高的情况下，能够推断出流量过少或没有流量从而推断出不充分的处理效果。该观察又能够用于较早地发现可能的后续故障。

ii)在经由填充阀23关闭入流时并且在封闭机构30移动到处理室10中时(类似地，在另一部件移入处理室10中时)在处理室10中压力构建过高的情况下，能够推断出因返回管路43的阻塞引起的不充分的流量从而推断出不充分地处理效果。

为了确定参考值、阈值、特征曲线等以与在处理期间确定的压力状态进行比较，在***正常起作用时，评估装置44能够考虑先前记录的压力/电流值(例如与开口横截面相关以及对于真空和CO2路径而言是不同的)。

通过在清洁和/或消毒运行期间评估填充设备1中的压力状态，即使不使用流量计也能够验证处理成果。这在为此考虑产品罐40中的压力和填充站的处理室10中的压力时可以在机械结构方面特别有效的方式实现。无需附加的测量机构。能够直接经由压力传感器或压力接收器确定压力，或者间接地经由协同使用填充设备1的技术装置确定压力，例如通过评估封闭机构30的驱动器32的电流消耗。

只要是可应用的，所有在所述实施例中所示出的各个特征能够彼此组合和/或交换，而不脱离本发明的范围。

附图标记列表

1 用于用填充产品填充容器的设备

10 处理室

11 室压力确定装置

20 填充机构

21 填充机构壳体

22 填充产品管路

22a 计量腔

23 填充阀

24 气体管路

25 气体阀

26 通入部部段

27 剂量阀

28 剂量阀

29 处理室气体管路

30 封闭机构

31 封闭器头

32 驱动器

40 产品罐

41 罐压力确定装置

42 CIP盖

43 返回管路

44 评估装置

V 封闭部

Claims (19)

1.一种用于优选在饮料灌装设施中用填充产品填充容器的设备(1)，其中所述设备(1)具有：

至少一个具有填充机构(20)的填充站，所述填充机构用于将所述填充产品导入到待填充的容器中；

处理设备，所述处理设备用于借助于处理介质处理，优选清洁和/或消毒所述设备(1)的与所述填充产品接触的部件，所述部件包括所述填充机构(20)的部件；

至少一个压力确定装置(11，41)，所述压力确定装置用于在所述设备(1)的一个或多个部位处检测处理介质的压力；和

评估装置(44)，所述评估装置设置用于接收在所述设备(1)的处理期间由所述压力确定装置(11，41)检测的压力并且由此确定所述设备(1)是否进行了充分处理。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，在所述设备(1)的至少两个不同的部位处设有用于检测所述处理介质的压力的至少两个压力确定装置(11，41)，并且所述评估装置(44)设置用于接收在所述设备(1)的处理期间由所述压力确定装置(11，41)所检测到的压力并且从对其的比较中来确定所述设备(1)是否进行了充分处理。

3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，所述设备具有与所述填充机构(20)流体连接的产品罐(40)，其中所述至少一个压力确定装置(11，41)设置用于检测所述产品罐(40)中的和/或所述填充机构(20)中的所述处理介质的压力。

4.根据权利要求2和3所述的设备(1)，其特征在于，所述压力确定装置之一(41)设置用于检测所述产品罐(40)中的处理介质的压力，而所述压力确定装置中的另一个(11)设置用于检测所述填充机构(20)中的处理介质的压力。

5.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述填充站具有用于密封性地容纳待填充的容器的处理室(10)，并且所述至少一个压力确定装置(11)设置用于检测所述处理室(10)中的处理介质的压力。

6.根据权利要求5所述的设备(1)，其特征在于，所述填充站具有密封所述处理室(10)并且借助于驱动器(32)相对于所述处理室(10)可运动的部件，其中所述压力确定装置(11)设置用于通过确定所述驱动器(32)的操纵变量来确定存在于所述处理室(10)中的压力，其中所述驱动器(32)优选包括线性电动机，并且所述操纵变量对应于输送给所述驱动器(32)的电流强度和/或电压。

7.根据权利要求6所述的设备(1)，其特征在于，所述可运动的部件是所述填充机构(20)，优选用于密封性地施加到通过所述处理室(10)密封的容器上以及用于将所述填充产品引入到所述容器中，和/或所述可运动的部件是封闭机构(30)，用于将容器封闭部(V)施加到所述处理室(10)内部的已填充的容器上。

8.一种用于处理，优选清洁和/或消毒优选在饮料灌装设施中用填充产品填充容器的设备(1)的方法，，其中所述方法包括：

通过给所述设备(1)的与所述填充产品接触的部件加载处理介质来处理所述部件，所述部件包括至少一个填充站的用于将所述填充产品导入到待填充的容器中的填充机构(20)的部件；

在处理期间在所述设备(1)的一个或多个部位处检测所述处理介质的压力；以及

从所检测到的压力确定所述设备(1)是否进行了充分处理。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在处理期间在所述设备(1)的至少两个不同的部位处检测压力，并且从对所述压力的比较中来确定所述设备(1)是否进行了充分处理。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，经由产品罐(40)、所述填充机构(20)和将所述产品罐和所述填充机构流体连接的产品管路(22)提供所述处理介质的体积流以进行处理，其中在所述处理期间检测所述产品罐(40)中的处理介质的压力和所述填充机构(20)中的处理介质的压力并且从对所述压力的比较中确定所述设备(1)是否进行了充分处理。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述产品罐(40)和所述填充机构(20)之间的压降超过阈值时推断出不充分的处理效果。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述填充站具有用于密封性地容纳待填充的容器的处理室(10)，并且在所述处理期间检测所述处理室(10)中的处理介质的压力并且在考虑所述压力的情况下确定所述设备(1)是否进行了充分处理。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述填充站具有密封所述处理室(10)并且借助于驱动器(32)相对于所述处理室(10)可运动的部件，其中存在于所述处理室(10)中的压力通过确定所述驱动器(32)的操纵变量来确定，其中所述驱动器(32)优选包括线性电动机，并且所述操纵变量对应于输送给所述驱动器(32)的电流强度和/或电压。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述可运动的部件是填充机构(20)，优选用于密封性地施加到通过所述处理室(10)密封的容器上以及用于将所述填充产品引入所述容器中，和/或所述可运动的部件是封闭机构(30)，用于将容器封闭部(V)施加到所述处理室(10)内的已填充的容器上，其中所述封闭机构(30)可在密封位置和进给位置之间移动。

15.根据权利要求8至14中任一项所述的方法，其特征在于，在所述处理期间经过所述填充站的影响所述处理介质的压力的不同的状态，并且考虑压力变化来确定所述设备(1)是否进行了充分处理。

16.根据权利要求14和15所述的方法，其特征在于，所述填充站的所经过的状态包括以下一种或多种：

基本状态，在所述基本状态中，所述填充机构(20)的填充阀(23)打开，所述封闭机构(30)处于密封位置中，并且用于将所述处理介质从处理室(10)运走的返回管路(43)打开；

盖进给状态，在所述盖进给状态中，所述填充机构(20)的填充阀(23)打开，所述封闭机构(30)处于密封位置中，并且所述返回管路(43)通过CIP盖(42)完全或部分地封闭；

封闭器进给状态，在所述封闭器进给状态中，所述填充阀(23)关闭并且所述填充机构(30)回撤并且所述封闭机构(30)处于进给位置中；和

填充器进给状态，在所述填充器进给状态中，所述填充阀(23)关闭并且所述填充机构(20)已经移入所述处理室中，并且所述封闭机构(30)处于密封位置中。

17.根据权利要求8至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述设备(1)包括具有多个填充站的回转式传送带，并且在所述回转式传送带的不同角度位置上进行压力的确定。

18.根据权利要求8至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述处理介质包括水和/或碱液，优选氢氧化钠溶液，和/或酸，优选硝酸和/或过乙酸，和/或消毒剂，优选酒精。

19.根据权利要求8至18中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定所述设备(1)是否进行了充分处理，不确定并且不考虑体积流，其中所述设备(1)优选不具有流量测量仪器。

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