Hygienisch, flexibel und wartungsarm

Mit der Füllmaschinengeneration Innofill Glass entwickelte KHS eine technische Basis, auf der sich unterschiedliche rechnergesteuert arbeitende Füllsysteme aufbauen lassen. Erstes Füllsystem für diese Plattformlösung war das für die Bierabfüllung prädestinierte Druckfüllsystem Innofill Glass DRS-ZMS. Nun steht Innofill Glass auch für Wein-, Sekt- und Spirituosenabfüller zur Verfügung. Orientiert an den Produkten, lässt sich bei gleicher Basismaschine zwischen drei verschiedenen rechnergesteuerten Trinox-Füllsystemvarianten wählen:

Das Füllsystem DNRT ist für die Abfüllung des kompletten Wein-, Sekt- und Spirituosenspektrums inklusive alkoholfreiem Wein und Sekt, leicht kohlensäurehaltigem Wein und Weinmischgetränken ausgelegt ist. Bei den Füllsystemen NDRT und NRT handelt es sich um zwei vom Innofill Glass DNRT abgeleitete Systeme. Das NDRT-Füllsystem eignet sich für alle oben genannten Produkte exklusive Sekt sowie für Produkte mit niedrigem Kohlensäuregehalt. Innofill Glass NRT füllt ausschließlich stille Produkte.

Die Füllsysteme verarbeiten Flaschengrößen von 0,1 bis 3 l und realisieren Leistungen von 10 000 bis zu 72 000 Flaschen pro Stunde. Innofill Glass DNRT und NDRT sind auch für die Befüllung von PET-Flaschen geeignet, da beide ohne Vakuum auskommen.

Die Plattform Innofill Glass ist nach den Regeln des Hygienic Designs konstruiert. Deutlich reduzierte oder geneigte Oberflächen stehen für besonders geringe Kontaminationspotenziale und sorgen dafür, dass Glasscherben nicht in der Maschine bleiben, sondern direkt auf den Boden fallen. Zudem stellen sie einen ungehinderten Ablauf von Flüssigkeiten sicher.

Die Außenverkleidung der Maschine ist aus Glas bzw. Plexiglas gefertigt. Dadurch ist der gesamte Füllerbereich zur permanenten Kontrolle des Hygienestatus sehr gut einsehbar. Generell erhöht das Hygienic Design die Reinigungsfreundlichkeit der Maschine und verbessert damit die Anlagenverfügbarkeit.

Innofill Glass ist vortischlos gehalten. Ein allseitig offener Transporteur aus VA-Rohrelementen bringt die Glasflaschen zur Einlaufschnecke, deren Antrieb ein edelstahlgekapselter Servomotor übernimmt. In den Transporteur ist ein automatisches Reinigungssystem integrierbar. Der geregelte Bandantrieb ist in einem Edelstahlgehäuse untergebracht. Flanschlos ausgeführte Querrohre verbinden Sternsäulen und Verschließergehäuse. Letztere sind nach außen über hygienisch gestaltete Dichtungssysteme abgesichert und mit Servo- oder Direktantrieben ausgestattet. Diese sind außerhalb des Hygienebereiches geschützt in Sternsäulen untergebracht. Direktantriebe übertragen das Drehmoment unmittelbar auf die Sternräder und den Verschließer. Getriebe und Kupplungen entfallen komplett.

Die produktberührten Oberflächen des rohrförmigen Ringkessels weisen eine sehr hohe Oberflächenqualität auf. Das verringert das Kontaminationsrisiko und erhöht die Reinigungsfreundlichkeit. Im Vergleich zu klassisch ausgeführten Produktkesseln – sie haben eine rechteckige Grundfläche und ein höheres Gewicht – sind die Aufheiz- und Abkühlzeiten beim Ringkessel, der in Leichtbauweise ausgeführt ist, deutlich kürzer. Das Ergebnis: Für Reinigung und Sterilisation wird weniger Energie verbraucht. Gleiches gilt für die notwendigen Antriebskräfte.

Die Trägerkonstruktion des Füllerkarussells besteht aus Edelstahl. Die sicher in Edelstahlgehäusen untergebrachten Pilotventile und das im Karussellzentrum positionierte Elektronikgehäuse sind geschützt innerhalb des Füllerkarussells angeordnet und vom eigentlichen Hygiene- und Nassbereich getrennt. Im Bereich der Vorspannzone verhindern leicht abnehmbare Scherbenschutzbleche mit integrierten Reinigungsdüsen, dass Glasbruch in offene Flaschen gelangen kann.

Die Medienzuführung zum Füllerkarussell erfolgt über hygienische Scherengelenke, die höhenverstellbar und mit aseptischen Dichtungssystemen versehen sind. Linearantriebstechnik erleichtert die Verstellung aller äußeren Steuerkurven und Haltesegmente. Ein vollständig um das Karussell herumgeführter Steuerring mit zusätzlichem Höhenverstellungsmotor, Umlenkgetrieben, Gelenkwellen und Hubsäulen ist nicht erforderlich.

Jedes Füllventil lässt sich durch Betätigung von zwei Hutmuttern am Rohrringkessel befestigen bzw. vom Rohrringkessel abnehmen. Dabei werden die Getränkezufuhr sowie sämtliche Medien- und Pneumatikverbindungen automatisch hergestellt bzw. gelöst. Das bedeutet gleichzeitig, dass es keine frei verlegten Pneumatikverbindungen, Kabel oder Elektroelemente an der Frontseite des Füllsystems gibt. Offen liegende Tulpenstangen und mit Schrägen versehene Zylinder verbessern die Voraussetzung für eine automatische Außenreinigung.

Der zum Einsatz kommende Kompaktventilknoten benötigt im Vergleich zu bislang verwendeten Ventilknoten nur noch 50 % an Aufstellfläche, da die Armaturen hier ganz gezielt in die Höhe gebaut wurden. Dieses Aufbauprinzip sorgt dafür, dass sich sämtliche Armaturen für Wartungs- und Kontrollzwecke deutlich besser erreichen lassen. Um die Wege vom Ventilknoten zum Füllerkarussell kurz zu halten, ist der Kompaktventilknoten direkt an der Füllerverkleidung positioniert.

Bisher war eine an das Füllsystem und seine Abfüllleistung angepasste und individuell ausgelegte Vakuumpumpe üblich. Für die neue Baureihe ist dies nicht mehr nötig. Zur Verfügung stehen hier Vakuumpumpenmodule, die für sämtliche Anwendungen perfekt geeignet sind. Am Füllsystem und an der Abfüllleistung orientiert ist ausschließlich folgende Entscheidung zu treffen: Ist der Einbau von ein, zwei oder drei baugleichen Vakuumpumpen erforderlich? Während für kleinere Füller-Leistungen eine Standardvakuumpumpe genügt, können für hohe Füllerleistungen bis zu drei Pumpen eingebaut werden.

Bei allen Füllsystemvarianten erfolgt die Produkt-, Gas- und CIP-Medienzuführung innerhalb hygienisch gestalteter Rohrverbindungen unter Verwendung von spaltfreien, aseptischen Dichtungssystemen. Mit Gefälle verlegte Leitungen sorgen für die zügige Entleerung der Produktwege. Bei häufigem Produktwechsel ergibt sich hieraus ein stattlicher Zeitgewinn.

Bei dem sowohl für die klassische Druckfüllung als auch für die drucklose Füllung prädestinierten Füllsystem Innofill Glass DNRT sind die Steuerventile für die Gasprozesse in die kompakten Füllventilkörper integriert. Ein zusätzlicher separater Gaszylinder schaltet die Trinox-Funktion.

Eine Neuerung, die für alle genannten Wein- und Spirituosen-Füllsysteme greift, ist in das Trinox-System integriert. Im Innenbereich jeder Füllstelle befindet sich nun ein spezieller Hygieneschutzraum, über den der Verstellbereich des Trinox-Rohres automatisch mit gespült und sterilisiert wird.

Zur Funktionsweise: Vom Trinox-Kanal aus wird ein Druck in der zuvor überfüllten Flasche aufgebaut, der bei praktiziertem Gleichdruckbetrieb ebenso wie bei der Druckabfüllung jeweils 0,3 bis 0,5 bar über dem eingestellten Fülldruck liegt. Dieser Überdruck bewirkt, dass überschüssiges Füllgut über das im Zentrum von Flasche und Füllventil angeordnete Trinox-Rohr schonend in den Ringkessel zurückgedrückt wird. Exakt in dem Augenblick, in dem ein definierter, minimaler Spalt zwischen Füllgutspiegel und dem Ende des Trinox-Rohres entsteht, endet dieser Prozess. Auf diese Art und Weise garantiert die Trinox-Technologie exakte Füllhöhen bei Standardabweichungen von einem Millimeter und weniger.

Ob Gleichdruckbetrieb oder Druckfüllung – Innofill Glass DNRT bietet stets die Möglichkeit, vor dem Füllvorgang ein- oder mehrfach mit CO2 bzw. Stickstoff vorzuspülen. Außerdem ist in Abhängigkeit vom abzufüllenden Produkt eine ein- oder mehrfache Vorevakuierung der Flaschen möglich.

Das für die Bierabfüllung entwickelte ZMS-Verfahren ist ebenfalls anwählbar. Mit seiner Hilfe erreicht man in den Flaschen vor Füllbeginn eine sehr hohe CO2-Konzentration bei zugleich niedrigem CO2-Verbrauch. Bei der Druckfüllung folgt auf den Prozess des Vorspannens die Schnellfüllphase im zylindrischen Bereich der Flasche und im Anschluss daran eine Langsamfüllphase. Bei Gleichdruckbetrieb sind ebenfalls Schnell- und Langsamfüllphase verfügbar.

Bislang war für Innofill Glass DNRT auch bei der Druckfüllung nur die Schnellfüllphase vorgesehen. Vorteil der zusätzlichen Langsamfüllphase: geringeres Aufschäumen verbessert die Füllhöhenqualität.

Innofill Glass DNRT, NDRT und NRT sind mit einer Drall-Fächergassperre ausgestattet. Sie sorgt für ein Einfließen des Produkts entlang der Flascheninnenwand und somit für einen schonenden, schaumarmen und hygienischen Füllprozess. In die Flasche ragen keine verschleißanfälligen Abstrahlelemente. Auch eine Anpassung an wechselnde Flaschenhalsgeometrien ist nicht notwendig.

Am Ende des Füllprozesses stoppt die Fächergassperre den Einlauf des abfüllenden Produkts. Sie sorgt dafür, dass nur eine geringe Menge überfüllt wird. Das spart Zeit und verringert die im anschließenden Trinox-Prozess zu transferierende Produktmenge.

Im Unterschied zum Füllsystem Innofill Glass DNRT sind die NDRT- und NRT-Füllsysteme für ein weniger breites Produktspektrum geeignet. So füllt der Innofill NDRT neben stillen Produkten auch leicht kohlensäurehaltige Getränke wie beispielsweise leicht karbonisierte Weine bis zu einem Fülldruck von 1,5 bar ab, wobei die natürliche Kohlensäure im Wein erhalten bleibt. Die Flasche lässt sich vor Füllbeginn wahlweise auch mit Inertgas spülen. Eine Kopfraumspülung ist ebenfalls möglich.

Innofill Glass NRT arbeitet nach dem Prinzip der Gleichdruckfüllung und eignet sich ausschließlich für stille Produkte. Die bei Vakuumfüllsystemen üblichen Aroma- und Alkoholverluste gibt es hier nicht.

Die Füller können mit bis zu drei unterschiedlichen Verschließsystemen, beispielsweise Naturkork-Verschließer, Aluminiumschraubverschluss-Applikator und Polystopfen-Verschließer, kombiniert werden. Soll zunächst nur ein Verschließsystem zum Einsatz gelangen, können dank des modularen Aufbaus des Flaschentransfergestells zu einem späteren Zeitpunkt weitere Verschließsysteme problemlos nachgerüstet werden. In alle drei Füllsysteme können automatische Spülkappen integriert werden. Sie spielen bei Ultra-Clean-Füllprozessen eine wichtige Rolle, die bei empfindlichen Produkten wie alkoholfreiem Wein, alkoholfreien kohlensäurehaltigen Weinmischgetränken oder alkoholfreiem Sekt zur Anwendung kommen können. Hierfür können Innofill Glass DNRT, NDRT und NRT mit einem an das abzufüllende Produkt angepassten Einkanal- oder Zweikanal-Rinssystem geblockt werden.

Der Rinser-Füller-Verschließerblock ist bei der Ultra-Clean-Abfüllung in einem Hygieneraum untergebracht. Über in die Decke eingebaute Filtereinheiten wird ein Teil dieses Raumes kontinuierlich mit steriler Luft versorgt. Der Hygieneraum ist derart gestaltet, dass lediglich die Bereiche des Flaschentransfers mit Sterilluft versorgt werden müssen. Das Innere von Füller- und Rinserkarussell liegt außerhalb des Hygienebereichs. Für die Sterilisation der Verschlüsse ist sowohl die Rinsung im Nassverfahren als auch die Trockensterilisation mit H2O2 möglich. Bestimmte Verschlüsse lassen sich auch mit UV-Licht behandeln.

prozesstechnik-online.de/dei0812408

Die KHS GmbH unterstützt als Mitgliedsunternehmen des VDMA die Nachhaltigkeitsinitiative Blue Competence. Für das Traditionsunternehmen ist Nachhaltigkeit seit jeher wesentlicher Bestandteil in Entwicklung und Produktion, verbunden mit einem hohen Verantwortungsbewusstsein für die Umwelt. Die Teilnahme an der Blue-Competence-Initiative ist daher einerseits konsequent, andererseits auch Verpflichtung. In der Initiative heißt es: „Unter Nachhaltigkeit verstehen wir den Ausgleich und die Integration ökonomischer, ökologischer und gesellschaftlicher Ziele. Blue Competence definiert belastbare Nachhaltigkeitskriterien und -standards, die jeder erfüllt, der sich der Initiative anschließt. Blue Competence sorgt damit für mehr Transparenz, erleichtert die Orientierung und gibt Sicherheit all jenen, die nachhaltige Lösungen und Produkte oder nachhaltig handelnde Unternehmen suchen.“

Ein Beispiel dafür, wie ernst KHS die Themen Umweltschutz und Ressourcenschonung bei der Entwicklung neuer Tenologien und Produkte nimmt, ist das Druckfüllsystem Innofill Glass DRS-ZMS. Im Unterschied zu herkömmlichen Lösungen kommt es mit einer um bis zu etwa 40 % geringeren elektrischen Antriebsleistung aus.

Die KHS-Gruppe, einschließlich KHS Corpoplast, beschäftigte 2011 4974 Mitarbeiter und erreichte einen Umsatz von 917 Mio. Euro. Die Exportquote liegt bei 84 %.