DE102009034693A1

DE102009034693A1 - Anlage zum Be- und/oder Verarbeiten von flüssigen Produkten sowie Verfahren zum Reinigen von Anlagenkomponenten solcher Anlagen

Info

Publication number: DE102009034693A1
Application number: DE102009034693A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen KATZENBÄCHER; Anne Bidinger; Michael Breil
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2009-07-24
Publication date: 2011-03-17
Also published as: EP2456576B1; US9242280B2; EP2456576A1; PL2456576T3; WO2011009546A1; US20120000492A1; SI2456576T1

Abstract

Anlage zum Be- und/oder Verarbeiten von flüssigen Produkten, insbesondere von Getränken, mit wenigstens zwei Anlagekomponenten, mit einem Reinigungs- und Spülsystem zum Reinigen und Spülen zumindest von produktführenden Bereichen der Anlagenkomponenten mit wenigstens einem flüssigen Reinigungs- und Spülmedium, sowie mit wenigstens einer Quelle zum Bereitstellen des Reinigungs- und Spülmediums.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 und dabei speziell auf eine Anlage mit einem Reinigung- und Spülsystem zum Spülen und Reinigen von Anlagenkomponenten und Verbindungen zwischen Anlagenkomponenten, d. h. insbesondere zum Reinigen und Spülen von produktführenden Räumen und Kanälen der Anlagenkomponenten und von produktführenden Leitungen zwischen diesen Komponenten auch in einem CIP-Reinigungs- und Spülmodus oder -betrieb. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff 18.
Reinigungs- und Spülsysteme insbesondere auch zum Reinigen von Anlagen zum Bereitstellen, Aufbereiten und Abfüllen von flüssigen Produkten, vorzugsweise von Getränken in Flaschen oder in andere Behälter sind bekannt.
Die bekannten Systeme sind grundsätzlich so ausgebildet, dass während des jeweiligen Reinigungs- und Spülbetriebes sämtliche Anlagekomponenten mit ihren zu reinigenden Bereichen sowie auch die insbesondere produktführenden Verbindungen und Leitungen zwischen den Anlagenkomponenten in Serie angeordnet sind und somit einen einzigen, von dem jeweiligen Reinigungs- und Spülmedium durchströmten CIP-Kreislauf bilden. Diese Ausbildung hat zur Folge, dass jedes Volumenelement der Reinigungs- oder Spülmedien unweigerlich durch alle Anlagenkomponenten und alle Verbindungen und Leitungen geführt wird.
Kommen während des Reinigung- und Spülbetriebs mehrere unterschiedliche Reinigungs- und Spülmedien zur Anwendung, nämlich beispielsweise Heißwasser, Säure, Lauge und Frischwasser, wie dies allgemein üblich ist, so werden die in Serie in dem CIP-Kreislauf angeordneten Anlagenkomponenten zeitlich nacheinander mit diesen Reinigungs- und Spülmedien behandelt.
Nachteilig ist bei bekannten Anlagen bzw. bei deren Reinigungs- und Spülsystemen u. a., dass für den Reinigungs- und Spülbetrieb eine relativ lange Zeit benötigt wird. Dies ist u. a. darauf zurückzuführen, dass sich die für den Reinigungs- und Spülbetrieb benötigte Gesamtzeit nach der längsten, für eine einzelne Anlagenkomponente benötigten Behandlungsdauer richtet, und dass außerdem sämtliche Anlagenkomponenten jeweils mit sämtlichen bei dem Reinigungs- und Spülbetrieb verwendeten Reinigungs- und Spülmedien behandelt werden, obwohl die Behandlung der Anlagenkomponenten mit ausgewählten, jeweils unterschiedlichen Reinigungs- und Spülmedien zweckmäßiger wäre, und zwar insbesondere auch im Hinblick auf die Qualität des Reinigungs- und Spülergebnisses und im Hinblick auf eine möglichst kurze Gesamtdauer des Reinigungs- und Spülprozesses.
In der Praxis wird somit die Behandlungsdauer in der Regel durch die Behandlungsdauer der Behälterfüllmaschine bestimmt, da diese aufgrund ihrer zahlreichen kleinen und verwinkelten Flüssigkeitskanäle und der ebensolchen Ventilanordnungen besonders intensiv gereinigt werden muss, was in der Regel durch eine lange Behandlungszeit erreicht wird.
Ebenfalls ist es bei bekannten Anlagen auch von großem Nachteil, dass erst alle in Reihenanordnung befindlichen Anlagenkomponenten vollständig für den nachfolgenden Reinigungsprozess vorbereitet sein müssen, bevor dieser beginnen kann. Dabei ist die Vorbereitung der Behälterfüllmaschine besonders aufwändig, u. a. auch deshalb, weil bei dieser jede Füllstelle mit einer so genannten Spülkappe oder Spülhülse versehen werden muss.
„Anlagenkomponenten” im Sinne der Erfindung sind grundsätzlich alle Komponenten oder Vorrichtungen einer Anlage, für die ein Reinigen und/oder Spülen erforderlich ist, insbesondere solche Komponenten oder Vorrichtungen, die zur Bereitstellung, Aufbereitung und/oder Verarbeitung des jeweiligen Produktes im normalen Betrieb der Anlage verwendet sind. In diesem Sinne sind Anlagenkomponenten u. a. Komponenten zum Mischen verschiedener Produktkomponenten, zum Karbonisieren bzw. zum Beimischen von CO2 zu Produkten, zum kurzzeitigen Erhitzen bzw.
Pasteurisieren von Produkten (auch KZE-Einheiten), Pufferspeicher zum Zwischenspeichern von Produkten, Füllmaschinen usw.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage aufzuzeigen, die ein wesentlich verbessertes Reinigungs- und Spülsystem für die Anlagenkomponenten aufweist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Anlage entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Verfahren zum Reinigen von Anlagekomponenten einer solchen Anlage ist Gegenstand des Patentanspruchs 18.
Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass das Reinigungs- und Spülsystem für wenigstens ein Reinigungs- und Spülmedium einen, von wenigstens einer Ringleitung gebildeten, geschlossenen Systemkreislauf aufweist, in welchem auch die das Reinigungs- und Spülmedium bereitstellende Quelle angeordnet ist.
An diesen Systemkreislauf sind die Anlagenkomponenten mit einem Reinigungs- oder Spülwegvorlauf ihres jeweiligen Reinigungs- und Spülwegs und mit einem Reinigungs- oder Spülwegrücklauf ihres jeweiligen Reinigungs- und Spülwegs über Ventileinrichtungen anschließbar, und zwar ohne Unterbrechung des Systemkreislaufs, d. h. derart, dass der Reinigungs- und Spülweg durch die betreffende Anlagenkomponente parallel zu demjenigen Teil des Systemkreislaufs liegt, der sich zwischen dem Reinigungs- oder Spülwegvorlauf und dem Reinigungs- oder Spülwegrücklauf erstreckt und der von dem Reinigungs- und Spülmedium weiterhin durchströmt wird. Das Reinigungs- und Spülmedium wird zum Reinigen und Spülen der Anlagenkomponenten also jeweils aus dem Systemkreislauf in der benötigten Menge abgegriffen und an diesen wieder zurückgeführt. Die die Systemkreisläufe bildenden Ringleitungen sind an sämtliche Anlagenkomponenten, für welche eine Reinigung und ein Spülen erforderlich ist, herangeführt.
Hierdurch ist es insbesondere auch bei mehreren für unterschiedliche Reinigungsmedien jeweils gesondert vorgesehenen Systemkreisläufen oder Ringleitungen möglich, während des Reinigungs- und Spülbetriebes unterschiedliche Anlagenkomponenten zeitgleich und/oder zeitlich überlappend und/oder zeitlich versetzt mit gleichen oder unterschiedlichen Reinigung- und Spülmedien zu behandeln und/oder die Behandlungsdauer jeder Anlagenkomponente für diese Komponente optimal und unterschiedlich von der Behandlungsdauer anderer Anlagenkomponenten zu wählen.
Auch wird es nun ermöglicht, die Anlagenkomponenten in einer optimierten Reihenfolge und mit optimierten Verfahren zu behandeln, so dass die Stillstandszeit der Gesamtanlage deutlich reduziert wird. So ist es beispielsweise besonders vorteilhaft, wenn das Bedienungspersonal zunächst die Anlagenkomponente mit der längsten Behandlungsdauer – beispielsweise die Füllmaschine – vorbereitet und mit der Reinigung dieser Anlagenkomponente beginnt. Durch diese Vorgehensweise werden die, zur Vorbereitung der weiteren Anlagenkomponenten notwendigen Arbeiten parallel zum bereits laufenden Reinigungsprozess der am längsten zu reinigen Anlagenkomponente durchgeführt, was schließlich zu einer Reduzierung der Stillstandszeit führt.
Um sicherzustellen, dass das der jeweiligen Anlagenkomponente zugeführte Reinigungs- und Spülmedium auch an den dieses Reinigungs- und Spülmedium führenden Systemkreislauf bzw. an die entsprechende Ringleitung zurückgeführt wird, es also zu keiner oder im Wesentlichen zu keiner Vermischung unterschiedlicher Reinigungs- und Spülmedien kommt, ist jede Anlagenkomponente mit einer eigenen Medientrennung ausgebildet.
Mit dem Reinigungs- und Spülsystem sind unterschiedlichste Reinigungs- und Spülverfahren möglich, insbesondere auch produktspezifische, d. h. auf das jeweilige in der Anlage verarbeitete Produkt speziell abgestimmte Reinigungs- und Spülverfahren. Neben konventionellen Reinigungs- und Spülverfahren sind auch solche möglich, bei denen erhitzte Lauge und/oder mit einem Desinfektionsmittel versetzte und z. B. erwärmte Lauge und/oder Säure zur Anwendung kommen, wobei bei verschiedenen Produkten, insbesondere auch bei verschiedenen Getränken auf eine Heißwasser-Sterilisation verzichtet werden kann, und zwar bei Verwendung von heißer Lauge oder von warmer Lauge mit Desinfektionsmittel. Hierbei kann es notwendig sein, den Reinigungs- und Spülprozess jeweils mit einem aufbereiteten, d. h. z. B. mit einem mit Desinfektionsmittel versetzten Wasser abzuschließen, um den erforderlichen Hygienestatus der Anlage nach der Reinigung und Spülung zu erreichen.
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 1–3, die jeweils in einer schematischen Funktionsdarstellung das Reinigungssystem unterschiedlicher Anlagen zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut oder Produkt zeigen, näher erläutert.
Die in der 1 allgemein mit 1 bezeichnete Anlage umfasst als Anlagenkomponente u. a. eine Füllmaschine 2 zum Abfüllen des flüssigen Füllgutes in nicht dargestellte Behälter. Die nur schematisch dargestellte Füllmaschine 2 ist in der dem Fachmann bekannten Weise mit einem Rotor 3 und mit einem Produkt- oder Ringkessel 4 ausgebildet, der am Rotor 3 vorgesehen und während des Füllbetriebes mit dem flüssigen Füllgut oder Produkt zumindest teilgefüllt ist.
Die Anlage 1 umfasst weiterhin einen Puffertank 5, der über eine Produktleitung 6 mit der Füllmaschine 2 verbunden ist und während des Füllbetriebes zur Aufnahme einer Puffermenge des Produktes dient, um so einen kontinuierlichen Zufluss des Produktes an die Füllmaschine 2 bzw. an deren Füllgutkessel 4 und damit einen kontinuierlichen Füllbetrieb zu gewährleisten.
Die in der 1 dargestellte Anlage 1 enthält als weitere Anlagenkomponente eine Kurzzeiterhitzungseinrichtung bzw. KZE-Einheit 7, die vielfach auch als Pasteur bezeichnet wird und in der beispielsweise auch in einem internen Kreislauf das Produkt für eine Entkeimung kurzzeitig erhitzt und anschließend abgekühlt, d. h. pasteurisiert wird. Die KZE-Einheit 7 ist über die Produktleitung 6 mit dem Puffertank 5 und mit der Füllmaschine 2 verbunden. Das Produkt wird der KZE-Einheit 7 über eine nicht dargestellte Produktleitung von einer Einrichtung zum Bereitstellen des Füllgutes zugeführt, beispielsweise von einem Vorratstank oder einer Mischeinheit.
Die Anlage 1 umfasst zusätzlich zu den vorstehend genannten und eventuellen weiteren Anlagenkomponenten auch ein Reinigungs- und Spülsystem zum Reinigen und Spülen der Anlagekomponenten, insbesondere sämtlicher produktführender Räume, Kanäle und Leitungen. Das Reinigungs- und Spülsystem ist bei der dargestellten Ausführungsform mit wenigstens drei Tanks oder Behälter 8, 9 und 10 für jeweils ein spezielles flüssiges Reinigungs- oder Spülmedium ausgebildet, nämlich mit dem Behälter 8 für Lauge, dem Behälter 9 für Säure und dem Behälter 10 für Heißwasser. Jeder Behälter 8–10 ist Bestandteil eines eigenständigen Systemkreislaufs, der im Wesentlichen jeweils von einer Ringleitung 8.1, 9.1 bzw. 10.1 gebildet ist, die ausgehend von einem unteren Auslass des betreffenden Behälters 8, 9, 10 an einen oberen Einlass dieses Behälters zurückgeführt ist. Im Detail sind die Systemkreisläufe gebildet von der dem Behälter 8 zugeordneten Ringleitung 8.1, von der dem Behälter 9 zugeordneten Ringleitung 9.1 und von der dem Behälter 10 zugeordneten Ringleitung 10.1. Für den Umlauf des Reinigungs- und Spülmediums in der mit den Pfeilen A angegebenen Strömungsrichtung ist in jeder Ringleitung 8.1, 9.1 bzw. 10.1 zumindest eine, in den Figuren nicht dargestellte Umwälzpumpe vorgesehen,
In den Ringleitungen 8.1–10.1 sind weiterhin steuerbare Ventilanordnungen 11 und auf diese in Strömungsrichtung A folgend steuerbare Ventileinheiten 12 vorgesehen, über die in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise das Spülen der Anlagekomponenten (Füller 2, Puffertank 5 und KZE-Einheit 7) mit den verschiedenen Reinigungs- und Behandlungsmedien aus den Behältern 8–10 individuell gesteuert werden kann, insbesondere auch in der Form, dass zeitgleich oder zeitlich überlappend unterschiedliche Anlagekomponenten mit unterschiedlichen Reinigungs- und Spülmedien behandelt werden. Für jede Anlagenkomponente sind jeweils eine Steuereinheit 11 und eine Steuereinheit 12 eigenständig vorgesehen.
In den Ringleitungen 8.1–10.1 sind in Strömungsrichtung A auf die Ventileinheiten 11 und 12 folgend und damit vor dem Einlauf in den jeweiligen Behälter 8–10 Sensoren 13 vorgesehen, die an eine zentrale Steuereinheit 14 Messsignale liefern, mit denen die Art des jeweils an einem Behälter 8–10 zurückgeführten Reinigungs- und Spülmediums überwacht wird. Mit der Steuereinheit 14 werden die Ventileinheiten 11 und 12 derart gesteuert, dass in jeden Behälter 8–10 nur das diesem Behälter tatsächlich zugeordnete Reinigungs- und Spülmedium zurückgeführt wird, d. h. in den Behälter 8 ausschließlich Lauge, in den Behälter 9 ausschließlich Säure und in den Behälter 10 ausschließlich Heißwasser. In den Ringleitungen 8.1 und 10.1 ist vor der in Strömungsrichtung A ersten Ventileinheit 11 weiterhin jeweils eine Heizvorrichtung 15 zum Aufheizen der Lauge sowie des Heizwassers vorgesehen.
Für das Spülen im geschlossenen Kreislauf sind die Anlagekomponenten, nämlich die Füllmaschine 2 bzw. deren Produktkessel 4, der Pufferspeicher 5 sowie die KZE-Einheit 7 jeweils mit einem Spülleitungsvorlauf an die Ventileinheiten 11 und mit einem Spülleitungsrücklauf an die Ventileinheiten 12 angeschlossen, und zwar

– der Produktkessel 4 mit einem Spülleitungsvorlauf 4.1 an die zugehörige Ventileinheit 11 und mit einem Spülleitungsrücklauf 4.2 an die zugehörige Ventileinrichtung
– der Pufferspeicher 5 mit einem Spülleitungsvorlauf 5.1 an die zugehörige Ventileinheit 11 und mit einem Spülleitungsrücklauf 5.2 an die zugehörige Ventileinheit 12 und
– die KZE-Einheit mit einem Spülleitungsvorlauf 7.1 an die zugehörige Ventileinheit 11 und mit einem Spülleitungsrücklauf 7.2 an die zugehörige Ventileinheit 12.

Jede Ventileinheit 11 und 12 besitzt wenigstens vier Schaltzustände, und zwar einen Schaltzustand, in welchem die Verbindung zu dem angeschlossenen Spülleitungsvorlauf bzw. Rücklauf gesperrt ist und drei Schaltzustände, in denen der jeweilige, einer Anlagenkomponente zugeordnete Spülleitungsvorlauf und der dieser Anlagenkomponente zugeordnete Spülleitungsrücklauf mit einer der Ringleitung 8.1–10.1 zum Abgreifen des verwendeten Reinigungs- und Spülmediums sowie zum Rückführen des Reinigungs- und Spülmediums an den diesem Behandlungsmedium zugeordneten Behälter 8–10 verbunden ist.
Die Spülleitungsvorläufe 4.1, 5.1 und 7.1 und die zugehörigen Spülleitungsrückläufe 4.2, 5.2 und 7.2 bilden jeweils die Anschlüsse eines komponentenseitigen Reinigungs- und Spülweges, der sämtliche zu spülenden Räume, Kanäle, Verbindungen, Leitungen usw. der betreffenden Anlagenkomponente einschließt. Jedem dieser Reinigungs- und Spülwege sind Mittel zur Medientrennung zugeordnet, d. h. Mittel, die sicherstellen, dass das von einem Reinigungs- und Spülweg rückgeführte Reinigungs- und Spülmedium durch entsprechende Ansteuerung insbesondere der Ventileinheiten 12 tatsächlich an die dem jeweiligen Reinigungs- und Spülmedium zugeordnete Ringleitung 8.1–10.1 und damit an den richtigen Behälter 8–10 zurückgeführt wird. Hierfür sind bei der dargestellten Ausführungsform in den Spülleitungsrückläufen 4.2, 5.2 und 7.2 an die Steuereinrichtung 14 angeschlossene Sensoren 15 vorgesehen, die die Art des aus der Anlagenkomponente zurückströmenden Reinigungs- und Spülmediums erfassen und deren Signale eine entsprechende Ansteuerung der Ventileinheiten 12 veranlassen.
Die Ventileinheiten 11 und 12 bestehen im einfachsten Fall aus jeweils drei individuell ansteuerbaren als Abzweigventile ausgebildeten Ventilen, von denen jedes an eine Ringleitung 8.1–10.1 angeschlossen sind und über die die Spülleitungsvorläufe bzw. -rückläufe gesteuert mit der jeweiligen Ringleitung verbunden werden können. Die Ausgänge der drei die jeweilige Ventileinheit 11 bzw. 12 bildenden Steuerventile sind parallel geschaltet und mit jeweils einem Spülleitungsvorlauf bzw. Spülleitungsrücklauf verbunden.
Wie die 1 zeigt, schließen die Spülleitungsvorläufe und Rückläufe auch wesentlichen Abschnitte der Produktleitung 6 mit ein, sodass diese Abschnitte beim Reinigen und Spülen der Anlagekomponenten automatisch mitgereinigt und gespült werden. Dies gilt bei der dargestellten Ausführungsform mit Ausnahme der in der 1 mit 6.1 und 6.2 bezeichneten Abschnitte, die aber durch entsprechende Ansteuerung der Ventileinheiten 11 und 12 ebenfalls mit dem jeweiligen Reinigungs- und Spülmittel gereinigt und gespült werden können.
Die Anlage 1 weist zusätzlich zu der Möglichkeit eines Reinigens und Spülens der Anlagekomponenten mit Lauge, Säure und Heißwasser auch die Möglichkeit eines z. B. abschließenden Spülens mit Frischwasser auf. Hierfür ist in der 1 eine Quelle für Frischwasser in Form eines weiteren Tanks oder Behälters 17 dargestellt. Die Ventileinheiten 11 sowie 12 sind dabei um eine zusätzliche Schaltfunktion oder ein zusätzliches Ventil erweitert, welches es ermöglicht, die Anlagenkomponenten über die einzelnen komponentenseitigen Reinigungs- und Spülwege auch mit Frischwasser zu spülen und dieses in ein Kanalsystem oder eine Frischwasseraufbereitung abzuleiten.
Zum Entleeren sind die Spülleitungen und dabei insbesondere die Spülleitungsrückläufe 4.2, 5.2 und 7.3 jeweils mit einem Auslass- oder Ablaufventil 18 versehen.
Je nach Füllgut oder Produkt sind die unterschiedlichsten Reinigungs- oder Spülverfahren möglich, und zwar jeweils bevorzugt nach Reinigungsprogrammen, die in einem Speicher der Steuereinrichtung 14 produktbezogen abgelegt sind. Mögliche Reinigungskonzepte oder Verfahren sind beispielsweise:
Konventionelle Reinigung

1. Vorspülen mit Wasser
2. Behandlung mit heißer Lauge (ca. 85°C)
3. Zwischenspülen mit warmen oder heißen Wasser
4. Behandlung mit Säure
5. Spülen mit heißem Wasser
6. Nachspülen mit frischem Wasser.

Heißreinigung

1. Spülen mit heißer Lauge (ca. 85°C)
2. Nachspülen mit kaltem Wasser
3. Behandlung mit Säure gegebenenfalls mit desinfizierenden Zusätzen
4. Nachspülen mit Frischwasser gegebenenfalls mit Zusätzen an Desinfektionsmittel, z. B. CLO2

Hierbei können die obigen Verfahrensschritte 2. und 3. auch mehrfach wiederholt durchgeführt werden.
Kaltreinigung

1. Behandlung mit Lauge, beispielsweise mit erwärmter Lauge (ca. 40°C) mit Zusätzen eines Desinfektionsmittels und eines Aktivators
2. Zwischenspülen mit kaltem Wasser
3. Behandlung mit Säure und Desinfektionsmittel
4. Nachspülen mit Frischwasser eventuell mit desinfizierenden Zusatz (z. B. CLO2), Hierbei können die obigen Verfahrensschritte 2. und 3. auch mehrfach wiederholt durchgeführt werden.

Die 2 zeigt als weitere Ausführungsform eine Anlage 1a, die wiederum die Anlagekomponenten in Form der Füllmaschine 2, des Puffertanks 5 und der KZE-Einheit 7 aufweist, die sich von der Anlage 1 allerdings hinsichtlich der Ausbildung des. Reinigungs- und Spülsystems unterscheidet. Im Einzelnen sind bei der Anlage 1a der Behälter 10 für das Spül- oder Heißwasser und die diesem Behälter zugeordnete Ringleitung 10.1 entfallen. Anstelle des Behälters 17 ist ein Puffertank oder Behälter 17a vorgesehen, der mit einer Quelle zum Zuführen des Frischwassers verbunden und dem ein Aktivator 19 zum Zumischen eines Desinfektionsmittels (z. B. ClO2) an das Frischwasser zugeordnet ist.
Die Ventileinheiten 11 und 12 sind jeweils an die Ringleitungen 8.1 und 9.1 sowie an eine Leitung 17a.1 des Behälters 17a angeschlossen, und zwar wiederum in der Form, dass sich die Ventileinheiten 11 bezogen auf die Strömungsrichtung A der Reinigungs- und Spülmedien in den Ringleitungen 8.1 und 9.1 sowie auch bezogen auf die Strömungsrichtung A des vom Behälter 17a bereitgestellten Wassers vor den Ventileinheiten 12 befinden.
Insbesondere auch hinsichtlich der Ausbildung der Anlagenkomponenten, nämlich der Füllmaschine 2, des Puffertanks 5 und die KZE-Einheit 7 sowie der deren Räume, Kanäle, Leitungen usw. einschließenden und sich zwischen den Spülleitungsvorläufen 4.1, 5.1 und 7.1 und den Spülleitungsrückläufen 4.2, 5.2 und 7.2 erstreckenden komponenteninternen Reinigungs- und Spülwege entspricht die Anlage r der Anlage 1. Dies gilt auch im Bezug auf die vorerwähnten Reinigungs- und Spülverfahren, wobei das Zwischenspülen und Nachspülen bei den vorstehend beschriebenen Beispielen möglicher Reinigungsverfahren z. B. jeweils mit Wasser aus dem Behälter 17a erfolgt.
Die Anlage 1a eignet sich insbesondere für das Abfüllen von Bier und Biermischgetränken.
Die 3 zeigt als weitere Ausführungsform eine Anlage 1b, die sich von der Anlage 1a dadurch unterscheidet, dass anstelle der KZE-Einheit 7 ein in der 3 allgemein mit 20 bezeichneter Mischer vorgesehen und auch der Puffertank 7 entfallen ist. Der Mischer 20, der das in der Füllmaschine 2 abzufüllende Produkt als Mischprodukt aus einer Hauptkomponente, beispielsweise in Form von karbonisiertem Wasser und aus einer Zusatzkomponente, beispielsweise in Form eines geschmacksbildenden Zusatzes liefert, umfasst in der dem Fachmann bekannten Weise u. a. einen Tank 21 zur Bereitstellung der Hauptkomponente, einen Tank 22 zur Bereitstellung der Zusatzkomponente, einen Puffertank 23 usw.
Die Tanks 21 und 22 sowie der Puffertank 23 sind jeweils mit einem unteren Auslass und über nicht dargestellte Steuerventile mit der Produktleitung 6 verbunden, in der auch eine nicht dargestellte Mischeinrichtung oder Mischstrecke zum Mischen der Hauptkomponente und Zusatzkomponente sowie gegebenenfalls zum Einbringen von CO2 in eine der Komponenten oder in das Mischprodukt vorgesehen.
Mit 20.1 ist der mit einer der Ventileinheiten 11 verbundene Spülleitungsvorlauf für das Reinigen und Spülen des Mischers 20 bezeichnet. An diesen Spülleitungsvorlauf 20.1 sind jeweils ein oberer Einlass des Tanks 21 sowie ein oberer Einlass des Tanks 22 angeschlossen, und zwar über die Leitungen 24 und 25. Zusätzliche Leitungen 26 und 27 sind zwischen dem oberen Anschluss des Tanks 22 und der Produktleitung 6 bzw. zwischen dem oberen Anschluss des Puffertanks 23 und der Produktleitung 6 vorgesehen. Die Produktleitung 6 ist wiederum Teil des in der Figur 1b mit 20.2 bezeichneten und an die Ventileinheit 12 angeschlossenen Spülleitungsrücklaufs des Mischers 20.
Weiterhin weist die Anlage 1b nur zwei Ventileinheiten 11 und zwei Ventileinheiten 12 auf. Über die Ventileinheiten 11, die in Strömungsrichtung A der Reinigungs- und Behandlungsmedien in den Ringleitungen 8.1 und 9.1 und des Wassers in der Leitung 17a.1 vor den Ventileinheiten 12 angeordnet sind, sind die Spülleitungsvorläufe 4.1 und 20.1 wahlweise mit den Ringleitungen 8.1 und 9.1 sowie mit der Leitung 17a.1 verbindbar. Über die Ventileinheiten 12 sind die die Spülleitungsrückläufe 4.2 und 20.2 jeweils gesteuert in Abhängigkeit von dem aktuell verwendeten Reinigungs- und Spülmedium mit der zugehörigen Ringleitung 8.1 bzw. 9.1 bzw. mit der Leitung 17a.1 verbindbar.
Unabhängig von dem aktuell verwendeten Reinigungs- und Spülmedium wird dieses für die Behandlung des Mischers 20 über die zugehörige Ventileinheit 11 dem Spülleitungsvorlauf 20.1 zugeführt und durchströmt dabei die Tanks 21 und 22 sowie alle Leitungen und Verbindungen des Mischers 20, insbesondere auch die Leitungen 24, 25 und 26 sowie über die Leitung 27 auch den Puffertank 23, bevor das Reinigungs- und Spülmedium dann über den Spülleitungsrücklauf 20.2 abgeführt wird. Hierbei kann es zweckmäßig sein, durch entsprechende Ansteuerung von im Mischer 20 vorgesehenen Steuerventilen den Fluss des Reinigungs- und Spülmediums zu steuern, um eine optimale Behandlung sämtlicher Komponenten, insbesondere auch sämtlicher produktführender Komponenten des Mischers 20 zu erreichen.
Im Spülleitungsrücklauf 20.2 sind wiederum der Sensor 16 für die Medientrennung sowie das Ventil 18 zum Entlüften bzw. Entleeren vorgesehen.
Die Anlage 1b eignet sich insbesondere für das Abfüllen von CSD-Getränken, d. h. von mit Kohlensäure versetzten Softdrinks.
Handelt es sich bei dem im Pufferspeicher 7 bzw. 23 aufgenommenen Produkt um ein kohlesäurehaltiges Produkt, welches im Pufferspeicher während des Füllbetriebes mit Hilfe eines CO2-Gaspuffers unter Druck gehalten wird, so erfolgt die Reinigung und das Spülen des Pufferspeichers 7 bzw. 23 ohne die Verwendung von Lauge. Vielmehr wird bei dem Reinigen und Spülen anstelle von Lauge Säure verwendet, um auch ohne einen Gasaustausch einen gefährlichen, den Pufferspeicher 7 bzw. 23 und damit die Anlage 1, 1a und 1b zerstörenden, durch chemische Reaktion erzeugten Überdruck zu vermeiden. Gleiches gilt sinngemäß auch für das Reinigen und Spülen anderer Anlagenkomponenten der jeweiligen Anlage, die während des Reinigens und Spülens mit CO2-Gas gefüllt bleiben. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung besteht aber die Möglichkeit, andere kein CO2-Gas aufweisende Anlagenkomponenten zeitgleich oder zeitlich überlappend mit Lauge zu behandeln.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste

1, 1a, 1b: Anlage
2: Füllmaschine
3: Rotor
4: Füllgutkessel oder Ringkessel
4.1: Spülleitungsvorlauf
4.2: Spülleitungsrücklauf
5: Puffertank
5.1: Spülleitungsvorlauf
5.2: Spülleitungsrücklauf
6: Produktleitung
6.1, 6.2: Abschnitt der Produktleitung
7: KZE-Einheit
7.1: Spülleitungsvorlauf
7.2: Spülleitungsrücklauf
8, 9, 10: Behälter oder Tank
8.1, 9.1, 10.1: Ringleitung
11.1–11.3: Ventileinheit
12.1–12.3: Ventileinheit
13: Sensor
14: elektronische Steuereinrichtung bzw. Steuerrechner
15: Heizeinrichtung
16: Sensor
17, 17a: Behälter für Frischwasser
17a.1: Leitung für Frischwasser
18, 19: Ablassventil
20: Mischereinheit
20.1: Spülleitungsvorlauf
20.2: Spülleitungsrücklauf
21, 22: Behälter oder Tank
23: Puffertank
A: Strömungsrichtung des Reinigungs- und Spülmediums

Claims

Anlage zum Be- und/oder Verarbeiten von flüssigen Produkten, insbesondere von Getränken, mit wenigstens zwei Anlagenkomponenten (2, 5, 7, 20), mit einem Reinigungs- und Spülsystem zum Reinigen und Spülen zumindest von produktführenden Bereichen der Anlagenkomponenten (2, 5, 7, 20) mit wenigstens einem flüssigen Reinigungs- und Spülmedium, sowie mit wenigstens einer Quelle (8, 9, 10) zum Bereitstellen des Reinigungs- und Spülmediums, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Quelle (8, 9, 10) Bestandteil eines wenigstens eine Ringleitung (8.1, 9.1, 10.1) aufweisenden Systemkreislaufs ist, in welchem das Reinigungs- und Spülmedium in einer Förder- und Strömungsrichtung (A) umlaufend förderbar ist, dass jeder Anlagenkomponente (2, 5, 7, 20) eine erste Ventileinheit (11), mit der das Reinigungs- und Spülmedium für das Reinigen und Spülen dieser Anlagenkomponente aus dem Systemkreislauf oder aus dessen Ringleitung (8.1, 9.1, 10.1) gesteuert abgreifbar ist, sowie eine zweite Ventileinheit (12) zugeordnet sind, mit der das Reinigungs- und Spülmedium nach dem Reinigen und Spülen an den dieses Medium führenden Systemkreislauf oder dessen Ringleitung (8.1, 9.1, 10.1) gesteuert rückführbar ist, dass die der jeweiligen Anlagenkomponente (2, 5, 7, 20) zugeordneten zweite Ventileinheit (12) in Strömungsrichtung (A) auf die der selben Anlagenkomponente (2, 5, 7, 20) zugeordnete erste Ventileinheit (11) folgend vorgesehen ist, und das die ersten und zweiten Ventileinheiten (11, 12) so ausgebildet sind, dass das Abgreifen und Rückführen ohne Unterbrechung des wenigstens einen Systemkreislauf im Verlauf zwischen den ersten und zweiten Ventileinheiten (11, 12) erfolgt.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei, beispielsweise wenigstens drei Quellen (8, 9, 10) für Reinigungs- und Spülmedien unterschiedlicher Art vorgesehen sind, dass jede Quelle (8, 9, 10) Bestandteil eines eigenständigen, wenigstens eine Ringleitung (8.1, 9.1, 10.1) aufweisenden Systemkreislaufs ist, und dass die ersten und zweiten Ventileinheiten (11, 12) derart ausgebildet sind, dass aus jedem Systemkreislauf das in diesem Systemkreislauf geführte Reinigungs- und Spülmedium gesteuert abgreifbar und an diesen Systemkreislauf rückführbar ist.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagenkomponenten (2, 5, 7, 20) beim Reinigen und Spülen vom Reinigungs- und Spülmedium durchströmbare Reinigungs- und Spülwege mit jeweils wenigstens einem Reinigungs- oder Spülwegvorlauf (4.1, 5.1, 7.1, 20.1) und mit wenigstens einem Reinigungs- oder Spülwegrücklauf (4.2, 5.2, 7.2, 20.2) aufweisen, und dass zum Abgreifen und Rückführen des jeweiligen Reinigungs- und Spülmediums der Reinigungs- oder Spülwegvorlauf (4.1, 5.1, 7.1, 20.1) an jeweils eine erste Ventileinheit (11) und der Reinigungs- oder Spülwegrücklauf (4.2, 5.2, 7.2, 20.2) an jeweils eine zweite Ventileinheit (12) angeschlossen sind.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die Strömungsrichtung (A) des Reinigungs- und Spülmediums im Systemkreislauf sämtliche erste Ventileinheiten (11) vor den zweiten Ventileinheiten (12) angeordnet sind.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Quelle (8, 9, 10) zum Bereitstellen des Reinigungs- und Spülmediums eine solche für Säure oder Lauge oder Wasser, beispielsweise erwärmtes oder erhitztes Wasser ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der wenigstens einen Quelle (8, 9, 10) zum Bereitstellen des Reinigungs- und Spülmediums eine weitere Quelle (17, 17a) für Wasser, beispielsweise für ein mit einem Desinfektionsmittel versetzten Wasser vorgesehen ist, und dass die Reinigungs- oder Spülwegvorläufe (4.1, 5.1, 7.1, 20.1) sowie die Reinigungs- oder Spülwegrückläufe (4.2, 5.2, 7.2, 20.2) über die ersten und zweiten Ventileinheiten (11, 12) gesteuert auch mit einer an die weitere Quelle (17, 17a) angeschlossene Leitung (17a.1) verbindbar sind.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Quelle (8, 9, 10) zum Bereitstellen des Reinigungs- und Spülmediums von wenigstens einem dieses Medium aufnehmenden Behälter oder Tank (8, 9, 10, 17) gebildet ist.
Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Quelle von wenigstens einem Behälter oder Tank (17a) gebildet ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 6–8, dadurch gekennzeichnet, dass die an die weitere Quelle (17a) angeschlossene Leitung (17a.1) an einen Auslass bzw. Ablauf (19) führt.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (14) zur Steuerung der ersten und zweiten Ventileinheiten (11, 12) derart, dass das aus einem Systemkreislauf oder einer Ringleitung (8.1, 9.1, 10.1, 17.1) einer Anlagenkomponente (2, 5, 7, 20) zugeführte Reinigungs- und Spülmedium über die zweite Ventileinheit (12) an denselben Systemkreislauf oder dieselbe Ringleitung (8.1, 9.1, 10.1, 17.1) zurückgeführt wird.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Systemkreislauf oder in der zugehörigen Ringleitung (8.1, 9.1, 10.1, 17.1) wenigstens ein Sensor (13) einer die Art des Reinigungs- und Spülmediums und/oder dessen Qualität überwachenden Einrichtung und/oder wenigstens ein Heizelement (15) vorgesehen sind.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Sicherstellung einer Reinigungs- und Spülmediumtrennung in den komponentenseitigen Reinigungs- und Spülwegen.
Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Reinigungs- und Spülmediumtrennung von in den Anlagenkomponenten oder in deren Reinigungs- und Spülwegen, vorzugsweise in den dortigen Reinigungs- oder Spülwegrückläufen (4.2, 5.2, 7.2, 20.2) angeordneten Sensoren (16) gebildet sind, mit denen die Art des jeweils zurückgeführten Reinigungs- und Spülmediums erfasst wird und die über eine Steuereinrichtung (14) eine Ansteuerung der zweiten Ventileinheiten (12) derart veranlassen, dass das aus der jeweiligen Anlagenkomponente (2, 5, 7, 20) rückgeführte Reinigungs- und Spülmedium in die dieses Medium führende Leitung (17a.1) oder Ringleitung (8.1, 9.1, 10.1, 17.1) gelangt.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (14), mit der die ersten und zweiten Ventileinheiten (11, 12) individuell derart steuerbar sind, dass die Anlagenkomponenten (2, 5, 7, 20) zeitgleich und/oder zeitlich überlappend jeweils mit Reinigungs- und Spülmedien unterschiedlicher Art behandelbar sind.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Quelle zum Bereitstellen des Reinigungs- und Spülmediums Mittel zum Aufbereiten dieses Mediums aufweist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei ihrer Ausbildung als Anlage zum Abfüllen von Produkten, insbesondere Getränken in Behälter, eine Anlagenkomponenten ein Füller oder eine Füllmaschine (2) ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlagenkomponente ein Pufferspeicher (5) und/oder eine KZE-Einheit und/oder eine Mischereinheit (20) ist.
Verfahren zum Reinigen und Spülen von Anlagenkomponenten (2, 5, 7, 20) einer Anlage zum Be- und/oder Verarbeiten von flüssigen Produkten, insbesondere von Getränken, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigen und Spülen der Anlagenkomponenten (2, 5, 7, 20) jeweils unabhängig vom Reinigen und Spülen weiterer Anlagekomponenten mit mehreren Reinigungs- und Spülmedien erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigen und Spülen wenigstens zweier Anlagekomponenten (2, 5, 7, 20) zeitgleich oder zeitlich überlappend mit jeweils einem unterschiedlichen Reinigungs- und Spülmedium erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass für unterschiedliche Reinigungs- und Spülmedien jeweils ein eigenständiger Systemkreislauf (8, 9, 10; 8.1, 9.1, 10.1) vorgesehen ist, in welchem das betreffende Reinigungs- und Spülmedium umlaufend gefördert wird, und dass zum Reinigen und Spülen der jeweiligen Anlagenkomponente (2, 5, 7, 20) das Reinigungs- und Spülmedium aus dem dieses Medium führenden Systemkreislauf abgegriffen wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungs- und Spülmedium nach dem Reinigen und Spülen der Anlagekomponente an den dieses Medium führenden Systemkreislauf (8, 9, 10; 8.1, 9.1, 10.1) zurückgeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18–21, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbereitungen Reinigung zuerst an der Anlagenkomponente beginnt, welche die längste Behandlungs- oder Reinigungsdauer benötigt.