Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein System, umfassend eine Anlage zur Behandlung
von Behältern, vorzugsweise zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt, und
eine zentrale CIP-Anlage zur CIP-Behandlung, insbesondere Reinigung und/oder Sterilisation,
der Anlage.
Stand der Technik
[0002] Es sind verschiedene Verfahren zur Reinigung und Sterilisierung von Füllvorrichtungen
zum Abfüllen von Behältern mit einem Füllprodukt, etwa Getränken, bekannt. So haben
sich beispielsweise das sogenannte CIP-Verfahren ("Cleaning-In-Place") und SIP-Verfahren
("Sterilization-In-Place") etabliert, bei denen auf eine Demontage der vom Füllprodukt
bzw. von den Zwischenprodukten und Hilfsstoffen berührten Komponenten und Flächen
im Wesentlichen verzichtet werden kann. Beispielsweise müssen die Füllorgane für die
Reinigung bzw. Sterilisation nicht ausgebaut werden, sondern sie werden im eingebauten
Zustand mit einem Reinigungsmedium oder Sterilisierungsmedium durchspült, beaufschlagt
und/oder bedämpft.
[0003] Das SIP-Verfahren sei hierin der sprachlichen Einfachheit halber unter das CIP-Verfahren
subsumiert, d.h. das CIP-Verfahren umfasst eine Reinigung und/oder Sterilisation.
[0004] Es ist bekannt, die CIP-Reinigung einer Getränkeabfüllanlage mittels einer zentralen
CIP-Anlage durchzuführen. Das Reinigungsmedium, beispielsweise Wasser mit Natronlauge,
Salpetersäure oder Peressigsäure, wird in der zentralen CIP-Anlage vorbereitet, in
der richtigen Konzentration ausgemischt, gegebenenfalls erhitzt und dann an die zu
reinigende(n) Anlage(n) gefördert. Dazu sind Schritte des Vorlaufs, Rücklaufs und
Kreislaufs erforderlich, um Medienvermischungen möglichst gering zu halten. Die Vorbereitung,
Ausmischung, Lagerung, der Transport des Reinigungsmediums an die zu reinigenden Anlagen
sowie eine etwaige Rückführung des Reinigungsmediums erfolgen mittels eines Leitungssystems,
Tanks, Wärmetauschern und weiteren fluidtechnischen Einrichtungen, welche die zentrale
CIP-Anlage aufbauen.
[0005] Die
EP 2 786 811 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Versorgen von Verbrauchern mit einem Reinigungs-
und/oder Desinfektionsfluid, die als zentrale CIP-Anlage zur Versorgung mehrerer Anlagen
oder Vorrichtung fungieren kann.
[0006] Es kann vorkommen, dass die zentrale CIP-Anlage relativ weit entfernt von den zu
reinigenden Anlagen angeordnet ist. Dadurch ergeben sich lange Leitungssysteme, in
denen es zu Medienvermischungen kommen kann, wodurch der Reinigungsmittelbedarf sowie
die Reinigungszeiten zunehmen. Außerdem kühlt das Medium in den Leitungen ab, wodurch
an der CIP-Anlage höhere Temperaturen eingestellt werden müssen, die wiederum zu einem
höheren Energieverbrauch führen.
[0007] Ein weiteres Problem zentraler CIP-Anlagen besteht darin, dass die Verfügbarkeit
der CIP-Anlage auf den Betrieb der zu reinigenden Anlage(n) abgestimmt sein muss,
so dass das gewünschte Reinigungsmittel rechtzeitig zur Verfügung steht. Es kann zu
Verzögerungen kommen, wenn beispielsweise die Lauge nicht zur rechten Zeit in der
nötigen Konzentration und Temperatur verfügbar ist und die Reinigung dadurch nicht
rechtzeitig gestartet werden kann.
[0008] Wenn die zentrale CIP-Anlage mehrere Anlagen bzw. Vorrichtungen versorgt, kann die
Reinigung der mehreren Stationen entsprechend nur nacheinander erfolgen. Eine außerplanmäßige
Reinigung, etwa eine gezielte Zwischenreinigung, ist nicht oder nur schwer möglich,
da aufgrund der Größe und Auslastung durch geplante Reinigungsprozesse der zentralen
CIP-Anlage eine gewisse Vorlaufzeit benötigt wird.
Darstellung der Erfindung
[0009] Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin die CIP-Behandlung, insbesondere Reinigung
und/oder Sterilisation, einer Anlage zur Behandlung von Behältern, vorzugsweise zum
Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt, zu verbessern, insbesondere die CIP-Behandlung
effizienter, flexibler und/oder ressourcenschonender durchzuführen.
[0010] Die Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen folgen aus den Unteransprüchen, der folgenden Darstellung der Erfindung
sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
[0011] Das System gemäß der Erfindung weist zumindest eine Anlage zur Behandlung von Behältern
auf, hierin auch kurz als "Anlage" oder "Behälterbehandlungsanlage" bezeichnet, vorzugsweise
zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt. Die Behälterbehandlungsanlage findet
insbesondere bei der Lebensmittelverarbeitung Anwendung, sie ist vorzugsweise eine
Getränkeabfüllanlage, beispielsweise zum Abfüllen von Wasser (still oder karbonisiert),
Softdrinks, Saft, Bier, Mischgetränken und dergleichen. Die Behälterbehandlungsanlage
ist besonders bevorzugt ein Dosenfüller, der ferner mit einem Dosenverschließer ausgestattet
sein kann.
[0012] Das System weist eine zentrale CIP-Anlage auf, die mit der Behälterbehandlungsanlage
in Fluidverbindung steht und eingerichtet ist, um die Behälterbehandlungsanlage für
eine CIP-Behandlung mit einem Behandlungsfluid zu versorgen. Bei der CIP-Behandlung
handelt es sich in erster Linie um Wartungs- bzw. Reinigungsmaßnahmen, umfassend etwa
ein Reinigen und/oder Desinfizieren und/oder Sterilisieren und/oder Spülen von Oberflächen
der Anlage.
[0013] Zu diesem Zweck kann die zentrale CIP-Anlage eingerichtet sein, um das Behandlungsfluid
zumindest teilweise zu produzieren, beispielsweise durch Anmischen einer Natronlauge,
Salpetersäure oder Peressigsäure. Alternativ oder zusätzlich kann die zentrale CIP-Anlage
eingerichtet sein, um das Behandlungsfluid von einer externen Einrichtung zu beziehen
und in einem oder mehreren geeigneten Tanks für die spätere Verwendung vorzuhalten.
[0014] Das System weist ferner ein CIP-Modul auf, das sich von der zentralen CIP-Anlage
unterscheidet und ebenfalls mit der Behälterbehandlungsanlage in Fluidverbindung steht
oder sogar Teil der Behälterbehandlungsanlage ist und eingerichtet ist, um die Behälterbehandlungsanlage
für eine CIP-Behandlung, vorzugsweise Reinigung und/oder Sterilisation, mit einem
Behandlungsfluid zu versorgen. Die vom CIP-Modul bereitstellbaren Behandlungsfluide
können mit jenen von der zentralen CIP-Anlage bereitstellbaren Behandlungsfluiden
identisch sein, sich überschneiden oder unterscheiden.
[0015] Wie bei der zentralen CIP-Anlage kann das CIP-Modul eingerichtet sein, um das Behandlungsfluid
zumindest teilweise zu produzieren, beispielsweise durch Anmischen einer Natronlauge,
Salpetersäure oder Peressigsäure. Alternativ oder zusätzlich kann das CIP-Modul eingerichtet
sein, um das Behandlungsfluid von einer externen Einrichtung, beispielsweise der zentralen
CIP-Anlage, zu beziehen und in einem oder mehreren geeigneten Tanks für die spätere
Verwendung vorzuhalten.
[0016] Der sprachlichen Einfachheit halber wird hierin oft von "dem Behandlungsfluid" (Einzahl)
gesprochen. Allerdings können sowohl die zentrale CIP-Anlage als auch das CIP-Modul
eingerichtet sein, um jeweils mehrere unterschiedliche Behandlungsfluide bereitzustellen,
beispielsweise zur Durchführung einer Sterilisation und eines nachfolgenden Spülprozesses.
[0017] Mit dem CIP-Modul, das zusätzlich zu einer zentralen CIP-Anlage mit der Behälterbehandlungsanlage
kombiniert wird, lässt sich unabhängig von der zentralen CIP-Anlage eine CIP-Behandlung,
umfassend eine Reinigung und/oder Desinfektion und/oder Sterilisierung usw., durchführen.
Das CIP-Modul ermöglicht insbesondere eine außerplanmäßige Behandlung, beispielsweise
eine Zwischenreinigung und/oder Zwischensterilisation, die während des regulären Betriebs
der Behälterbehandlungsanlage erfolgen kann, ohne dass produktführende Wege ausgeschoben,
vorgespült oder mitgereinigt werden müssen. Zudem vermindert die Anwendung des der
Behälterbehandlungsanlage zugeordneten CIP-Moduls eine etwaige Querkontamination mit
anderen Behälterbehandlungsanlagen.
[0018] Vorzugsweise ist die zentrale CIP-Anlage eingerichtet, um mehrere Anlagen zur Behandlung
von Behältern für eine CIP-Behandlung, insbesondere Reinigung und/oder Sterilisation,
mit einem Behandlungsfluid zu versorgen. Das System umfasst vorzugsweise mehrere Anlagen
zur Behandlung von Behältern, insbesondere zum Befüllen von Behältern mit einem Getränk,
wobei die zentrale CIP-Anlage mit den mehreren Anlagen in Fluidverbindung steht. Die
zentrale CIP-Anlage unterscheidet sich in diesem Fall vom CIP-Modul unter anderem
darin, dass sie dafür ausgelegt ist, mehrere Behälterbehandlungsanlagen mit entsprechenden
Behandlungsfluiden zu versorgen, während das CIP-Modul genau einer Anlage zugeordnet
ist. Das CIP-Modul kann beispielsweise auch dann eine Behandlung der Behälterbehandlungsanlage
vornehmen, wenn die zentrale CIP-Anlage planmäßig die Behandlung einer anderen Anlage
vornimmt und gerade nicht zur Verfügung steht.
[0019] Vorzugsweise ist das CIP-Modul kompakter als die zentrale CIP-Anlage aufgebaut und/oder
näher als die zentrale CIP-Anlage an der Behälterbehandlungsanlage angeordnet. Das
CIP-Modul kann insbesondere auch Teil der Behälterbehandlungsanlage sein. Durch die
Nähe bzw. unmittelbare Anbindung des CIP-Moduls ist das Behandlungsmedium bei Bedarf
schnell abrufbar, es kann der Behälterbehandlungsanlage zeitnah zur Verfügung gestellt
und sofort genutzt werden. Dies erleichtert eine Zwischenbehandlung während der Produktion
bzw. während des regulären Betriebs der Behälterbehandlungsanlage. Das CIP-Modul ermöglicht
eine Zeitersparnis bei der CIP-Behandlung.
[0020] Durch die Anwendung eines kleineren, der Behälterbehandlungsanlage zugeordneten CIP-Moduls
kann die zentrale CIP-Anlage gegebenenfalls verkleinert werden, was eine Energieeinsparung
und Einsparung anderer Ressourcen wie CIP-Medienverbrauch, Wasserverbrauch usw. sowie
Kosteneinsparungen sowohl bei der Herstellung als auch beim Betrieb zur Folge hat.
Vorzugsweise weist die Anlage eine oder mehrere Behandlungsdüsen auf, die mit dem
CIP-Modul und/oder der zentralen CIP-Anlage in Fluidverbindung stehen und eingerichtet
sind, um das Behandlungsfluid des CIP-Moduls und/oder der zentralen CIP-Anlage für
eine Außenbehandlung auf zu behandelnde, insbesondere zu reinigende und/oder zu desinfizierende
und/oder zu sterilisierende, Oberflächen der Anlage zu applizieren. Eine solche Außenbehandlung
ist durch das CIP-Modul auch während der Produktion möglich.
[0021] Vorzugsweise weist die Anlage einen Isolator mit Isolatorwänden auf, wobei die Behandlungsdüsen
eingerichtet sind, um das Behandlungsfluid des CIP-Moduls und/oder der zentralen CIP-Anlage
für eine Außenbehandlung zumindest abschnittsweise auf die Isolatorwände zu applizieren.
Der Isolator, auch als "Reinraum" bezeichnet, stellt einen gegenüber der Umgebung
im Wesentlichen abgeschlossenen Raum bereit, um eine hygienische, sterile und/oder
aseptische Behälterbehandlung, geschützt vor äußeren Einflüssen zu ermöglichen. Mit
dem CIP-Modul lässt sich unabhängig von der zentralen CIP-Anlage sowohl eine etwaige
Innenreinigung als auch die Außenreinigung durchführen. Die Anwendung hoher Temperaturen
und Konzentrationen ist durch die Isolatortechnik möglich.
[0022] Vorzugsweise weist die Anlage einen Füller, vorzugsweise in Form eines Rotationsfüllers,
mit Füllorganen auf, die eingerichtet sind, um die Behälter mit einem Füllprodukt
zu befüllen. Besonders bevorzugt ist der Füller zum Befüllen von Dosen eingerichtet.
Die Anwendung eines zugeordneten CIP-Moduls zusätzlich zur zentralen CIP-Anlage ist
für Dosenfüller besonders geeignet, da diese durch das angepresste Füllen und Verschließen
vergleichsweise hohe Produktverluste und damit ein erhöhtes Risiko bezüglich Kontamination
der Dosen und Oberflächen im Isolator aufweisen. Eine außerplanmäßige, schnell durchführbare
Zwischenbehandlung, insbesondere Außenreinigung, erhöht die Produktivität der Anlage.
[0023] Vorzugsweise weist die Anlage zumindest einen Innenbehandlungszulauf auf, der mit
dem CIP-Modul und/oder der zentralen CIP-Anlage in Fluidverbindung steht und eingerichtet
ist, um das Behandlungsfluid des CIP-Moduls und/oder der zentralen CIP-Anlage für
eine Innenbehandlung in produkt- bzw. medienführende Kanäle der Anlage, insbesondere
in die Füllorgane, einzuleiten. Durch den Innenbehandlungszulauf lässt sich eine Innenbehandlung
gegebenenfalls unabhängig von einer Außenbehandlung durchführen, wodurch die Behandlung
der Anlage gezielter und flexibler durchführbar ist.
[0024] Vorzugsweise weist die Anlage ein Ablaufsystem auf, das eingerichtet ist, um das
Behandlungsfluid des CIP-Moduls und/oder der zentralen CIP-Anlage nach der CIP-Behandlung
zumindest teilweise zum CIP-Modul und/oder zur zentralen CIP-Anlage zurückzuführen.
Auf diese Weise können die Behandlungsfluide insbesondere bei geschlossenem Isolator
entfernt und die Behälterbehandlungsanlage nach erfolgter CIP-Behandlung schnell wieder
in einen Betriebszustand versetzt werden. Das CIP-Modul und/oder die zentrale CIP-Anlage
können für eine vollständige oder teilweise Wiederverwendung der Behandlungsfluide
eingerichtet sein, wodurch die CIP-Behandlung besonders ressourcenschonend durchführbar
ist.
[0025] Vorzugsweise sind das CIP-Modul und die zentrale CIP-Anlage über einen oder mehrere
CIP-Anschlüsse an die Anlage angebunden, wobei das CIP-Modul und die zentrale CIP-Anlage
besonders bevorzugt über je einen CIP-Anschluss an die Anlage angebunden sind. Auf
diese Weise sind auf baulich einfache Weise eine Trennung und ein weitgehend unabhängiger
Betrieb des CIP-Moduls und der zentralen CIP-Anlage möglich. Die Funktionalität kann
alternativ oder zusätzlich durch entsprechende Behandlungskreisläufe mit Ventilen
und dergleichen realisiert sein.
[0026] Vorzugsweise ist das CIP-Modul über einen ersten CIP-Anschluss an die Behandlungsdüsen
angebunden und vom Behandlungskreislauf für die Innenbehandlung getrennt oder trennbar,
etwa durch ein oder mehrere Ventile, wodurch eine Außenbehandlung durch das CIP-Modul
während der regulären Produktion auf baulich einfache Weise realisierbar ist. Der
Innenbehandlungszulauf ist in diesem Fall vorzugsweise über einen zweiten CIP-Anschluss
an die zentrale CIP-Anlage und/oder das CIP-Modul angebunden.
[0027] Eine Trennung der Behandlungskreisläufe für die Innen- und Außenbehandlung ist für
den Fall eines Dosenfüllers besonders sinnvoll, da diese durch das angepresste Füllen
und Verschließen vergleichsweise hohe Produktverluste und damit ein erhöhtes Risiko
bezüglich Kontamination der Dosen und Oberflächen im Isolator aufweisen. Das CIP-Modul
in Verbindung mit getrennten Behandlungskreisläufen ermöglicht schnell und ohne große
Produktverluste eine Behandlung der Oberflächen und gegebenenfalls auch der Dosen
oder Dosendeckel im Wesentlichen während der regulären Produktion. Produktwege müssen
nicht ausgeschoben, gespült und mitgereinigt werden, was zu einer erheblichen Zeitersparnis
führt. Ein etwaiges Abkühlen des Behandlungsfluids entfällt ebenfalls. Durch die unmittelbare
Anbindung an das CIP-Modul kann das Behandlungsfluid zeitnah zur Verfügung stehen
und direkt genutzt werden.
[0028] Vorzugsweise umfasst das System eine CIP-Behandlungssteuerung, die eingerichtet ist,
um die CIP-Behandlung zu steuern. So wird der Behandlungsprozess, umfassend beispielsweise
eine Zwischenbehandlung durch das CIP-Modul, von der CIP-Behandlungssteuerung gesteuert,
die zu diesem Zweck ein geeignetes Behandlungsprogramm durchfährt und die entsprechend
vorgesehenen Werte des umgewälzten Behandlungsfluids, etwa Temperatur, Druck usw.,
mittels geeigneten Sensoren überwacht. Der Behandlungsprozess kann programmierbar
durch die CIP-Behandlungssteuerung durchgeführt werden.
[0029] Die Kommunikation zwischen der CIP-Behandlungssteuerung und den entsprechenden Komponenten
des Systems, umfassend das CIP-Modul, die zentrale CIP-Anlage, etwaige Sensoren, Aktuatoren
usw., kann drahtgebunden oder drahtlos, digital oder analog erfolgen. Die Kommunikation
muss nicht notwendigerweise einen Informationsaustausch in beide Richtungen umfassen.
Ein unidirektionaler Daten- und/oder Signalfluss fällt hierin unter den Begriff der
"Kommunikation". Die CIP-Behandlungssteuerung muss nicht unbedingt durch eine zentrale
Recheneinrichtung oder elektronische Regelung gebildet sein, sondern es sind dezentrale
und/oder mehrstufige Systeme, Regelungsnetzwerke, Cloud-Systeme und dergleichen umfasst.
Die CIP-Behandlungssteuerung kann zudem integraler Bestandteil einer übergeordneten
Anlagensteuerung sein oder mit einer solchen kommunizieren.
[0030] Vorzugsweise ist die CIP-Behandlungssteuerung so eingerichtet, dass die Außenbehandlung,
durchzuführen insbesondere durch das CIP-Modul, während eines regulären Betriebs der
Anlage erfolgt oder erfolgen kann.
[0031] Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die darin beschriebenen Merkmale können
alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale
umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele erfolgt dabei mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Figuren
[0032] Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende
Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- Figur 1
- schematisch ein System mit einer Anlage zur Behandlung von Behältern, einem CIP-Modul
sowie einer zentralen CIP-Anlage; und
- Figur 2
- schematisch ein System mit einer Anlage zur Behandlung von Behältern, einem CIP-Modul
sowie einer zentralen CIP-Anlage gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
[0033] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben.
Dabei sind gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen
Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung
dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanz zu vermeiden.
[0034] Die Figur 1 zeigt schematisch ein System 1 mit einer Anlage 10 zur Behandlung von
Behältern (in den Figuren nicht gezeigt), einem CIP-Modul 20 sowie einer zentralen
CIP-Anlage 30.
[0035] Die Anlage 10 findet insbesondere bei der Lebensmittelverarbeitung Anwendung, sie
ist vorzugsweise eine Getränkeabfüllanlage, beispielsweise zur Abfüllung von Wasser
(still oder karbonisiert), Softdrinks, Saft, Bier, Mischgetränken und dergleichen.
Die Anlage 10 kann jedoch auch für eine andere Behälterbehandlung, beispielsweise
zum Verschließen von befüllten Behältern, zur Herstellung von Behältern (Streckblasen),
Reinigung von Behältern usw., konzipiert sein. Die Anlage 10 umfasst besonders bevorzugt
einen Dosenfüller und Dosenverschließer.
[0036] Die Anlage 10 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen schematisch angedeuteten
Isolator 11 auf, der auch als "Reinraum" bezeichnet wird, und der einen gegenüber
der Umgebung im Wesentlichen abgeschlossenen Raum bereitstellt. Hierzu wird der Isolator
11 durch Isolatorwände üblicherweise aus Edelstahl bereitgestellt, die den abgeschlossenen
Raum umgeben und damit ausbilden.
[0037] Der Isolator 11 stellt eine definierte und keimarme Atmosphäre bereit, um etwa eine
aseptische Behandlung der Behälter zu ermöglichen. Dies ist beispielsweise bei der
Abfüllung von leicht verderblichen Lebensmitteln oder Lebensmitteln, die eine lange
Lagerzeit erreichen sollen, von Bedeutung.
[0038] In dem Isolator 11 sind die einzelnen Komponenten zur Behandlung der Behälter aufgenommen.
Im Isolator 11 sind beispielsweise ein Füllerkarussell zum kontinuierlichen Befüllen
von Behältern, Transportsterne zum Transportieren der zu befüllenden und der befüllten
Behälter, ein Verschließer zum Verschließen der befüllten Behälter mit je einem Behälterverschluss
und dergleichen vorgesehen.
[0039] Um vor der Aufnahme des regulären Betriebs der Behälterbehandlung den Innenraum des
Isolators 11 zu reinigen und/oder zu sterilisieren, sind im Isolator 11 schematisch
angedeutete Behandlungsdüsen 12 installiert, die zum Einbringen eines Behandlungsfluids,
etwa eines Reinigungsmittels, von Sterilluft und/oder eines Sterilisationsmittels,
eingerichtet sind. Mittels der Behandlungsdüsen 12 können die im Isolator 11 aufgenommenen,
frei zugänglichen Oberflächen entsprechend mit dem Behandlungsfluid beaufschlagt werden,
um eine Reinigung und/oder Sterilisierung zu ermöglichen. Die gezeigten Behandlungsdüsen
12 sind Außendüsen, welche die im Isolator 11 frei zugänglichen Oberflächen mit dem
Behandlungsfluid beaufschlagen. Hierbei werden nicht nur die frei zugänglichen Oberflächen
der im Isolator 11 aufgenommenen Komponenten zur Behälterbehandlung, sondern auch
die Innenoberflächen der Isolatorwände mit dem Behandlungsfluid beaufschlagt. Die
CIP-Behandlung der frei zugänglichen Oberflächen im Inneren des Isolators ist hierin
auch als "Außenbehandlung" bezeichnet.
[0040] Um die Behandlung von Behältern durch die Anlage 10 (Befüllen, Verschließen usw.)
von der Behandlung (Reinigung, Sterilisation usw.) von Anlagenkomponenten sprachlich
zu unterscheiden, ist letzteres hierin auch als CIP-Behandlung bezeichnet.
[0041] Eine CIP-Behandlung, insbesondere Reinigung und/oder Sterilisierung, der inneren
Oberflächen, beispielsweise der Oberflächen von produktführenden Kanälen, medienführenden
Kanälen, Füllventilen usw., sei als "Innenbehandlung" bezeichnet. Zu diesem Zweck
ist ein Innenbehandlungszulauf 13 vorgesehen, über den das Behandlungsfluid in die
produkt- bzw. medienführenden Kanäle eingeleitet wird.
[0042] In der vorliegenden Ausführungsform ist beispielshaft ein Füller 15 in Form eines
Rotationsfüllers gezeigt, der schematisch angedeutete Füllorgane 16 aufweist, mittels
welchen im Füllbetrieb ein Füllprodukt in die jeweils zu befüllenden Behälter eingeleitet
wird. Zumindest die Füllorgane 16 des Füllers 15 sind im Isolator 11 aufgenommen.
Das Behandlungsfluid kann die füllproduktführenden Bereiche des Füllers 15 durchfließen
und behandeln, beispielsweise reinigen und/oder sterilisieren und/oder spülen. Damit
durchfließt das Behandlungsfluid auch die füllproduktführenden Bereiche der im Isolator
11 befindlichen Füllorgane 16. Auf diese Weise wird eine Innenbehandlung des Füllers
15 durchgeführt.
[0043] Die Außenbehandlung und die Innenbehandlung können gleichzeitig oder zu unterschiedlichen
Zeiten durchgeführt werden. Ferner können die Behandlungsfluide für die Außenbehandlung
und die Innenbehandlung identisch oder unterschiedlich sein, je nach Anforderung.
[0044] Die Behandlungsdüsen 12 und/oder der Innenbehandlungszulauf 13 stehen mit einem CIP-Modul
20 in Fluidverbindung, das die entsprechenden Behandlungsfluide in einer vorgegebenen
Temperatur und Konzentration sowie gegebenenfalls einem vorgegebenen Druck bereitstellt.
"CIP" steht für "Cleaning In Place" und bedeutet, dass das System 1 so ausgelegt ist,
dass eine Behandlung der Anlage 10, insbesondere Reinigung und/oder Sterilisierung,
möglich ist, ohne diese teilweise oder ganz auseinanderzunehmen.
[0045] Das CIP-Modul 20 kann für eine vollständige oder teilweise Wiederverwendung der Behandlungsfluide
eingerichtet sein, indem die jeweiligen Medien nach der CIP-Behandlung in das CIP-Modul
20 zurückgeführt und gegebenenfalls aufgefrischt oder erneuert werden.
[0046] Das CIP-Modul 20 kann eingerichtet sein, um die Behandlungsfluide zumindest teilweise
zu produzieren, beispielsweise durch Anmischen einer Lauge oder Säure. Alternativ
oder zusätzlich kann das CIP-Modul 20 eingerichtet sein, um die Behandlungsfluide
von einer externen Einrichtung, beispielsweise der nachstehend beschriebenen zentralen
CIP-Anlage 30, zu empfangen und in geeigneten Tanks für die spätere Verwendung vorzuhalten.
[0047] Um eine CIP-Behandlung bei geschlossenem Isolator 11 durchführen und die jeweiligen
Medien wieder aus dem Isolator 11 entfernen zu können, weist die Anlage 10 ein Ablaufsystem
14 für die in den Isolator 11 eingebrachten Behandlungsfluide auf. Für die Innenbehandlung
kann ein gesondertes Ablaufsystem vorgesehen sein, oder das Ablaufsystem 14 kann synergetisch
für den Abtransport der Behandlungsfluide im Rahmen der Innenbehandlung eingerichtet
sein.
[0048] Die Behandlungsdüsen 12 und/oder der Innenbehandlungszulauf 13 stehen ferner mit
einer zentralen CIP-Anlage 30 in Fluidverbindung, die ebenfalls eingerichtet ist,
um die entsprechenden Behandlungsfluide in einer vorgegebenen Temperatur und Konzentration
sowie gegebenenfalls einem vorgegebenen Druck bereitzustellen. Die zentrale CIP-Anlage
30 ist vorzugsweise eingerichtet, um mehrere Anlagen 10, 10' zur Behandlung von Behältern
mit einem oder mehreren Behandlungsfluiden zu versorgen.
[0049] Das CIP-Modul 20 ist Teil der Anlage 10 oder zumindest näher als die zentrale CIP-Anlage
30 an der Anlage 10 angeordnet. Das CIP-Modul 20 ist zudem vorzugsweise kompakter
als die zentrale CIP-Anlage 30 ausgeführt.
[0050] Dadurch, dass das CIP-Modul 20 Teil der Anlage 10 ist oder in unmittelbarer Nähe
zur Anlage 10 angeordnet ist, ist das Behandlungsfluid aufgrund des kurzen Wegs zur
Anlage 10 schnell abrufbar und kann zu jedem gewünschten Zeitpunkt angefordert werden.
Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn die Anlage 10 während der Produktion
eine Zwischenbehandlung, beispielsweise Zwischenreinigung, benötigt. So ist beispielsweise
eine Außenreinigung und/oder Sterilisation während der Produktion möglich.
[0051] Eine solche Zwischenbehandlung kann wie folgt durchgeführt werden: zunächst wird
ein Temperierfluid in Form von sterilem, temperiertem Wasser, welches durch das CIP-Modul
20 bereitgestellt wird und welches eine Temperatur von beispielsweise ca. 80°C aufweist,
über die Behandlungsdüsen 12 auf die frei zugänglichen Oberflächen im Isolator 11
aufgebracht. Durch diesen Schritt werden die Oberflächen aufgeheizt. Vorzugsweise
wird das temperierte Wasser mit einem Druck von etwa 3 bar auf die Oberflächen aufgebracht,
um auch eine gewisse mechanische Reinigungswirkung bereitzustellen. Das Temperierfluid
wird über das Ablaufsystem 14 abgezogen.
[0052] Ein schnelles Abtrocknen der Oberflächen ist durch das Ablaufsystem 14 und die hohe
Temperatur des Wassers sowie der entsprechend aufgeheizten Oberflächen gegeben. Nachdem
die Oberflächen abgetrocknet sind, kann über die Reinigungsdüsen 12 verdampftes Wasserstoffperoxid
in den Isolator 11 eingebracht werden, wodurch die zu desinfizierenden Oberflächen
sterilisiert werden. Dadurch, dass die Oberflächen erhitzt sind, kann das Wasserstoffperoxid
nicht an den Oberflächen kondensieren, so dass die Oberflächen trocken bleiben. Nach
dem Abziehen des Sterilisationsmittels aus dem Isolator, beispielsweise durch eine
Spülung mit Sterilluft, kann der Normalbetrieb ohne neuerliche vollständige Reinigung
und Sterilisierung beziehungsweise Initialisierung fortgesetzt werden. Die Zwischenbehandlung
erfolgt bevorzugt unter Zuhilfenahme des CIP-Moduls 20.
[0053] Der Behandlungsprozess, umfassend beispielsweise die vorstehend dargelegte Zwischenbehandlung,
wird von einer CIP-Behandlungssteuerung 50 gesteuert, die ein geeignetes Behandlungsprogramm
durchfährt und die entsprechend vorgesehenen Werte des umgewälzten Behandlungsfluids,
etwa Temperatur, Druck usw., mittels geeigneten Sensoren (in den Figuren nicht dargestellt)
überwacht. Der Behandlungsprozess kann programmierbar durch die CIP-Behandlungssteuerung
50 durchgeführt werden.
[0054] Die Kommunikation zwischen der CIP-Behandlungssteuerung 50 und den entsprechenden
Komponenten, umfassend das CIP-Modul 20, die zentrale CIP-Anlage 30, etwaige Sensoren,
Aktuatoren usw., kann drahtgebunden oder drahtlos, digital oder analog erfolgen. Die
Kommunikation muss nicht notwendigerweise einen Informationsaustausch in beide Richtungen
umfassen. Ein unidirektionaler Daten- und/oder Signalfluss fällt hierin unter den
Begriff der "Kommunikation". Die CIP-Behandlungssteuerung 50 muss nicht unbedingt
durch eine zentrale Recheneinrichtung oder elektronische Regelung gebildet sein, sondern
es sind dezentrale und/oder mehrstufige Systeme, Regelungsnetzwerke, Cloud-Systeme
und dergleichen umfasst. Die CIP-Behandlungssteuerung 50 kann zudem integraler Bestandteil
einer übergeordneten Anlagensteuerung sein oder mit einer solchen kommunizieren.
[0055] Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 sind die Behandlungsdüsen 12 und der Innenbehandlungszulauf
13 in einen gemeinsamen CIP-Behandlungskreislauf integriert, so dass eine Außenbehandlung
nur stattfinden kann, wenn von dem CIP-Modul 20 und/oder der zentralen CIP-Anlage
30 über einen CIP-Anschluss 17 und ein etwaiges Übergabeventil (in den Figuren nicht
gezeigt) auch im Innenbehandlungszulauf 13 und somit in den produktführenden Leitungen
das Behandlungsfluid geführt wird.
[0056] Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 umfasst die Anlage 10 getrennte Behandlungskreisläufe
für die Innen- und Außenbehandlung. Zu diesem Zweck sind getrennte Übergabepunkte
durch zwei CIP-Anschlüsse 17a, 17b für die Zufuhr der Behandlungsfluide realisiert.
Besonders bevorzugt ist das CIP-Modul 20 über den (ersten) CIP-Anschluss 17a an die
Behandlungsdüsen 12 angebunden und vom Behandlungskreislauf für die Innenbehandlung
getrennt oder trennbar. Eine Außenbehandlung durch das CIP-Modul 20 ist in diesem
Fall auch während der regulären Produktion möglich.
[0057] Eine Trennung der Behandlungskreisläufe für die Innen- und Außenbehandlung, wie sie
etwa im Ausführungsbeispiel der Figur 2 gezeigt ist, ist für den Fall eines Dosenfüllers
besonders geeignet, da diese durch das angepresste Füllen und Verschließen vergleichsweise
hohe Produktverluste und damit ein erhöhtes Risiko bezüglich Kontamination der Dosen
und Oberflächen im Isolator 11 aufweisen. Das CIP-Modul 20 in Verbindung mit getrennten
Behandlungskreisläufen ermöglicht schnell und ohne große Produktverluste eine Behandlung
der Oberflächen im Wesentlichen während der regulären Produktion. Produktwege müssen
nicht ausgeschoben, gespült und mitgereinigt werden, was zu einer erheblichen Zeitersparnis
führt. Ein etwaiges Abkühlen des Behandlungsfluids entfällt ebenfalls. Durch die unmittelbare
Anbindung an das CIP-Modul 20 kann das Behandlungsfluid zeitnah zur Verfügung stehen
und direkt genutzt werden.
[0058] Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen
dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich
der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
[0059]
- 1
- System
- 10
- Anlage zur Behandlung von Behältern
- 10'
- Anlage zur Behandlung von Behältern
- 11
- Isolator
- 12
- Behandlungsdüse
- 13
- Innenbehandlungszulauf
- 14
- Ablaufsystem
- 15
- Füller
- 16
- Füllorgan
- 17
- CIP-Anschluss
- 17a
- CIP-Anschluss
- 17b
- CIP-Anschluss
- 20
- CIP-Modul
- 30
- Zentrale CIP-Anlage
- 50
- CIP-Behandlungssteuerung
1. System (1), das aufweist:
zumindest eine Anlage (10) zur Behandlung von Behältern, vorzugsweise zum Befüllen
von Behältern mit einem Füllprodukt;
eine zentrale CIP-Anlage (30), die mit der Anlage (10) in Fluidverbindung steht und
eingerichtet ist, um die Anlage (10) für eine CIP-Behandlung, vorzugsweise Reinigung
und/oder Sterilisation, mit einem Behandlungsfluid der zentralen CIP-Anlage (30) zu
versorgen; und
ein CIP-Modul (20), das mit der Anlage (10) in Fluidverbindung steht oder Teil der
Anlage (10) ist und eingerichtet ist, um die Anlage (10) für eine CIP-Behandlung,
vorzugsweise Reinigung und/oder Sterilisation, mit einem Behandlungsfluid des CIP-Moduls
(20) zu versorgen.
2. System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale CIP-Anlage (30) eingerichtet ist, um mehrere Anlagen (10, 10`) zur Behandlung
von Behältern für eine CIP-Behandlung, vorzugsweise Reinigung und/oder Sterilisation,
mit einem Behandlungsfluid der zentralen CIP-Anlage (30) zu versorgen, wobei das System
(1) vorzugsweise mehrere Anlagen (10, 10`) zur Behandlung von Behältern, vorzugsweise
zum Befüllen von Behältern mit einem Getränk, umfasst und die zentrale CIP-Anlage
(30) mit den mehreren Anlagen (10, 10`) in Fluidverbindung steht.
3. System (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das CIP-Modul (20) kompakter als die zentrale CIP-Anlage (30) aufgebaut ist und/oder
näher als die zentrale CIP-Anlage (30) an der Anlage (10) angeordnet ist.
4. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (10) eine oder mehrere Behandlungsdüsen (12) aufweist, die mit dem CIP-Modul
(20) und/oder der zentralen CIP-Anlage (30) in Fluidverbindung stehen und eingerichtet
sind, um das Behandlungsfluid des CIP-Moduls (20) und/oder das Behandlungsfluid der
zentralen CIP-Anlage (30) für eine Außenbehandlung auf zu behandelnde Oberflächen
der Anlage (10) zu applizieren.
5. System (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (10) einen Isolator (11) mit Isolatorwänden aufweist, wobei die Behandlungsdüsen
(12) eingerichtet sind, um das Behandlungsfluid des CIP-Moduls (20) und/oder das Behandlungsfluid
der zentralen CIP-Anlage (30) für eine Außenbehandlung zumindest abschnittsweise auf
die Isolatorwände zu applizieren.
6. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (10) einen Füller (15), vorzugsweise in Form eines Rotationsfüllers, mit
Füllorganen (16) aufweist, die eingerichtet sind, um die Behälter mit einem Füllprodukt
zu befüllen, wobei der Füller (15) vorzugsweise zum Befüllen von Dosen eingerichtet
ist.
7. System (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (10) zumindest einen Innenbehandlungszulauf (13) aufweist, der mit dem
CIP-Modul (20) und/oder der zentralen CIP-Anlage (30) in Fluidverbindung steht und
eingerichtet ist, um das Behandlungsfluid des CIP-Moduls (20) und/oder das Behandlungsfluid
der zentralen CIP-Anlage (30) für eine Innenbehandlung in produkt- bzw. medienführende
Kanäle der Anlage (10), vorzugsweise in die Füllorgane (16), einzuleiten.
8. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (10) ein Ablaufsystem (14) aufweist, das eingerichtet ist, um das Behandlungsfluid
des CIP-Moduls (20) und/oder der zentralen CIP-Anlage (30) nach der CIP-Behandlung
zumindest teilweise zum CIP-Modul (20) und/oder zur zentralen CIP-Anlage (30) zurückzuführen.
9. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das CIP-Modul (20) und die zentrale CIP-Anlage (30) über einen oder mehrere CIP-Anschlüsse
(17, 17a, 17b) an die Anlage (10) angebunden sind.
10. System (1) nach Anspruch 7 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das CIP-Modul (20) und die zentrale CIP-Anlage (30) über zumindest zwei CIP-Anschlüsse
(17a, 17b) an die Anlage (10) angebunden sind, wobei vorzugsweise das CIP-Modul (20)
über einen ersten CIP-Anschluss (17a) an die Behandlungsdüsen (12) angebunden ist
und vom Behandlungskreislauf für die Innenbehandlung getrennt oder trennbar ist.
11. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine CIP-Behandlungssteuerung (50) vorgesehen ist, die eingerichtet ist, um die CIP-Behandlung
zu steuern.
12. System (1) nach Anspruch 4 und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die CIP-Behandlungssteuerung (50) eingerichtet ist, um die Außenbehandlung, vorzugsweise
durch das CIP-Modul (20), während eines regulären Betriebs der Anlage (10) durchzuführen.