EP4659873A1

EP4659873A1 - Behälterbehandlungsmaschine zum behandeln von behältern, wie flaschen

Info

Publication number: EP4659873A1
Application number: EP25170267.6A
Authority: EP
Inventors: Tanja Redemski-Meyer; Michael Siegmund
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2024-06-05
Filing date: 2025-04-14
Publication date: 2025-12-10
Also published as: CN121060911A; DE102024115655A1

Abstract

Behälterbehandlungsmaschine (100) zum Behandeln von Behältern (110), wie Flaschen, in einem Behandlungsprozess, die Behälterbehandlungsmaschine (100) umfassend wenigstens zwei Behandlungszonen (120, 130) mit zugeordneten Behandlungsparametern zum Behandeln der Behälter (110) und eine Steuerung, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Behandlungsparameter basierend auf einer zu erreichenden Behandlungsleistung und wenigstens einer physikalischen und/oder chemischen Optimierungsbedingung unter Verwendung eines für die Behandlungsleistung indikativen Modells (310) einzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsmaschine zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, mit einer Behälterbehandlungsmaschine gemäß Anspruch 9.

Stand der Technik

Behälterbehandlungsmaschinen zur Behandlung von Behältern sind aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei ist es insbesondere bekannt, auch Behandlungsparameter der Behälterbehandlungsmaschine, wie beispielsweise Stromaufnahme, Medientemperaturen oder ähnliches einzustellen.
Beispielsweise offenbart auf dem Gebiet der Behälterreinigungsmaschinen die CN 116899970 A ein intelligentes Reinigungssteuerungssystem für eine vollautomatische Ultraschall-Flaschenreinigungsmaschine basierend auf verschiedenen Überwachungs-, Analyse- und Steuermodulen sowie einer Datenbank. Hierbei werden Reinigungseinrichtungen behälterabhängig je nach Verschmutzungsgrad gesteuert, um die gewünschte Reinigungsqualität zu garantieren, wobei der Energieverbrauch und die Ressourcenverschwendung reduziert werden sollen.
Letzteres ist jedoch nur in eingeschränktem Maße möglich. So ist es insbesondere nicht möglich, ein Tauchbad auf sinnvolle Weise auf einzelne Behälter abzustimmen, und Änderungen beispielsweise an der Temperatur des Tauchbads sind mit erheblichem Zeitaufwand verbunden.
Behälterreinigungsmaschinen, aber auch im allgemeinen Behälterbehandlungsmaschinen weisen somit unter anderem einen üblicherweise hohen Energieverbrauch auf oder können nur schwierig, insbesondere nur mit großer zeitlicher Verzögerung an sich ändernde Behandlungsanforderungen angepasst werden.

Technische Aufgabe

Ausgehend vom bekannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung von Behältern bereitzustellen, das eine zu erreichende Behandlungsleistung zuverlässig und effizient erreicht.

Lösung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen erfasst.
Die erfindungsgemäße Behälterbehandlungsmaschine zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, umfasst wenigstens zwei Behandlungszonen mit zugeordneten Behandlungsparametern zum Behandeln der Behälter und eine Steuerung, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Behandlungsparameter basierend auf einer zu erreichenden Behandlungsleistung und wenigstens einer physikalischen und/oder chemischen Optimierungsbedingung unter Verwendung eines für die Behandlungsleistung indikativen Modells einzustellen.
Eine Behandlungszone beschreibt eine Raumregion oder einen Bereich innerhalb der Behälterbehandlungsmaschine, in der oder in dem Behandlungseinrichtungen zum Behandeln der Behälter angeordnet und der Behandlungszone eindeutig zugeordnet sind. Innerhalb der Behandlungszone werden die Behälter bevorzugt von gleichartigen Behandlungseinrichtungen auf genau eine Art behandelt. Eine Behandlungszone kann beispielsweise ein Tauchbad sein oder eine Gruppe von Ultraschallemittern oder eine Anordnung von Druckköpfen, Laseremittern oder Spritzdüsen umfassen. Optional kann dabei vorgesehen sein, dass wenigstens zwei der Behandlungszonen räumlich überlappen, sodass ein Behälter innerhalb derselben Raumregion auf mehrere Behandlungsarten behandelt werden kann, welche jeweils einer der überlappenden Behandlungszonen entsprechen.
Mögliche Behandlungsarten sind beispielsweise ein Eintauchen in ein Tauchbad, ein Beschallen mit Ultraschall, ein Besprühen, Bespritzen oder Abspülen mit einer Behandlungsflüssigkeit, ein Umströmen der Behälter oder ein Absaugen der Behälter.
Ein Besprühen der Behälter bezeichnet ein diffuses Ausbringen einer Behandlungsflüssigkeit auf die Behälteroberfläche, beispielsweise ein Zerstäuben der Behandlungsflüssigkeit zu einem Nebel.
Ein Bespritzen der Behälter bezeichnet ein gerichtetes Ausbringen einer Behandlungsflüssigkeit auf die Behälteroberfläche. Dabei ist es denkbar, die Innenseite und/oder die Außenseite eines Behälters zu bespritzen.
Ein Abspülen der Behälter kann beispielsweise durch Unterschwallungen oder Überschüttungen mit einer Behandlungsflüssigkeit realisiert werden.
Ein Umströmen der Behälter erfolgt beispielsweise mithilfe einer Saugöffnung, wie beispielsweise einem Saugschlitz, oder einem Abschieben durch Unterschwallungen.
Ein Absaugen erfolgt beispielsweise mithilfe einer Saugöffnung, wie beispielsweise einem Saugschlitz.
Behandlungsparameter bezeichnen jene Betriebsparameter der Behälterbehandlungsmaschine, welche die Behandlungsleistung der Behandlungszonen charakterisieren. Insbesondere kann die Behandlungsleistung als eine Funktion der Behandlungsparameter darstellbar sein, welche optional stetig und/oder zumindest abschnittsweise differenzierbar ist.
Beispiele für Behandlungsparameter umfassen die Behandlungsdauer in einer Behandlungszone, die Temperatur eines Tauchbads, die Temperatur eines Behandlungsmediums, die Konzentration chemischer Zusätze in einem Tauchbad, die Anzahl angeschalteter Ultraschallemitter in einer Behandlungszone und/oder deren Leistung und/oder deren Frequenz, die chemische Zusammensetzung einer Behandlungsflüssigkeit, die Qualität bzw. der Verschmutzungsgrad eines Behandlungsmediums (etwa einer Behandlungsflüssigkeit), die Menge und/oder den Druck der ausgebrachten Behandlungsflüssigkeit bzw. die Anzahl der Spritzungen, den Volumenstrom und/oder die Art der Düse und des Sprühstrahls bei einem Besprühen oder einem Bespritzen oder einem Abspülen der Behälter, die Stärke von Strömungen an Saugöffnungen und/oder von zusätzlichen Strömungen durch Unterschwallungen und/oder die Saugkraft einer Saugöffnung.
Die Behandlungsleistung der Behälterbehandlungsmaschine bezeichnet die Summe aller Zonenleistungen, also der Behandlungsleistungen der einzelnen Behandlungszonen, und hängt von den Werten der Behandlungsparameter ab. Bevorzugt ist die Behälterbehandlungsmaschine dazu ausgelegt, dass durch Einstellen der Behandlungsparameter die Behandlungsleistung innerhalb eines Wertebereiches variiert werden kann.
Die Behandlungsleistung kann beispielsweise eine Reinigungsleistung sein, die quantitativ angibt, zu welchem Grad die Behälterbehandlungsmaschine Verschmutzungen entfernt. Andersherum betrachtet gibt die Reinigungsleistung also an, wie stark die Behälter maximal verschmutz sein können, damit diese bei Reinigung mit den gewählten Behandlungsparametern vollständig gereinigt werden.
Die zu erreichende Behandlungsleistung ist die Behandlungsleistung, die die Behälterbehandlungsmaschine nach Einstellen geeigneter Behandlungsparameter liefern soll. Die zu erreichende Behandlungsleistung kann beispielsweise von der Art der Behälter und/oder dem Verwendungszweck der Behälter und/oder einem Zustand der Behälter und/oder dem Standort der Behälterbehandlungsmaschine und/oder äußeren Faktoren, wie beispielsweise der Umgebungstemperatur, der Luftfeuchtigkeit und/oder dem UV-Index, abhängen. Optional kann die zu erreichende Behandlungsleistung für die Innenseite bzw. Außenseite der Behälter unterschiedlich sein. Es ist denkbar, dass die zu erreichende Behandlungsleistung so gewählt wird, dass sie über der erwarteten maximal notwendigen Behandlungsleistung liegt, um eine zuverlässige Behandlung auch dann zu garantieren, wenn die für die einzelnen Behälter notwendige Behandlungsleistung stärker variiert als erwartet.
Das für die Behandlungsleistung indikative Modell gibt die Behandlungsleistung der Behälterbehandlungsmaschine in Abhängigkeit der Behandlungsparameter an. Es ist beispielsweise darstellbar als Summe aller Zonenleistungen in Abhängigkeit der Behandlungsparameter.
Die Optimierungsbedingung bezeichnet ein Kriterium, das bei Einstellen der Behandlungsparameter erfüllt werden soll. Die Optimierungsbedingung kann ein physikalisches und/oder chemisches Kriterium sein, wobei ein physikalisches Kriterium beispielsweise eine oder mehrere thermische und/oder mechanische Zustandsvariablen (etwa Energie, Temperatur o.ä. wie noch ausgeführt wird) umfasst. Die Optimierungsbedingung kann beispielsweise eine möglichst hohe Energieeffizienz und/oder einen möglichst geringen Verbrauch an Energie und/oder Behandlungsmedien und/oder eine möglichst kurze Behandlungszeit und/oder eine möglichst geringe Behälterbeschädigung (insbesondere bei der Behandlung von Behältern aus Glas oder Kunststoff) und/oder einen möglichst geringen Frischwassereinsatz und/oder ein möglichst geringes CO2-Äquivalent umfassen.
Das Einstellen der Behandlungsparameter umfasst ein Optimierungsverfahren, wobei die optimalen Behandlungsparameter durch Gleichsetzen der zu erreichenden Behandlungsleistung mit der Behandlungsleistung ausgedrückt durch das entsprechende indikative Modell gefunden werden, wobei zusätzlich die Optimierungsbedingung erfüllt sein muss. Dies kann beispielsweise ein Minimieren einer Funktion von Behandlungsparametern umfassen. Ist die Optimierungsbedingung beispielsweise der Energieverbrauch, so kann das Optimierungsverfahren ein Minimieren einer Funktion, die indikativ für den Energieverbrauch ist, umfassen, wobei als Nebenbedingung die zu erreichende Behandlungsleistung berücksichtigt wird. Die daraus gewonnen Werte der Behandlungsparameter können dann zum Steuern/Betreiben der Behälterbehandlungsmaschine genutzt werden.
Die erfindungsgemäße Behälterbehandlungsmaschine erlaubt es somit, den Behälterbehandlungsprozess für eine gegebene Optimierungsbedingung und eine gegebene zu erreichende Behandlungsleistung (gegebenenfalls getrennt für die Behandlung der Innenseite bzw. der Außenseite) zu optimieren, wobei die Optimierung für eine beliebige Anzahl an Behältern, die beispielsweise zumindest näherungsweise die gleiche Behandlungsleistung benötigen, zusammen durchgeführt wird. Dadurch ist es möglich, ein globales Optimum für die Gesamtzahl an Behältern auszunutzen, sowie ein zuverlässiges Behandlungsergebnis zu liefern.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Steuerung ausgebildet ist, die Behandlungsparameter innerhalb vorgegebener Grenzen zu variieren. Dadurch hat ein Bediener der Behälterbehandlungsmaschine mehr Kontrolle über den Behandlungsprozess. Dies erlaubt ein differenzierteres Anpassen des Behandlungsprozesses. So kann zum Beispiel bei einer Behälterreinigung von Behältern mit stark haftenden Etiketten ein Fokus auf die Außenreinigung, z.B. durch eine erhöhte mechanische Beeinflussung der Außenseite, gelegt werden. Insbesondere ist es denkbar, dass die Steuerung so konfiguriert wird, dass bestimmte Behandlungsarten nicht vollständig ausgelassen werden können. Insgesamt kann das Beschränken der erlaubten Werte für Behandlungsparameter somit ein zuverlässigeres Behandlungsergebnis gewährleisten.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Steuerung ausgebildet ist, die Behandlungsparameter basierend auf einer behälterunabhängigen zu erreichenden Behandlungsleistung einzustellen. Somit hängt die zu erreichende Behandlungsleistung nicht von einzelnen Behältern ab. Dadurch werden Ähnlichkeiten der Behälter ausgenutzt, um ein globales Optimum zu finden, bei dem ein zuverlässiges Behandlungsergebnis gewährleistet wird.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Behälter nach der Behandlung inspiziert wird und die Steuerung weiterhin ausgebildet ist, die Behandlungsparameter basierend auf dem Inspektionsergebnis einzustellen. Dies erlaubt eine Anpassung der Behandlungsparameter in dem Fall, dass das Behandlungsergebnis mit den ursprünglich bestimmten Behandlungsparametern unzulänglich sein sollte. Dies erlaubt es, optimale Behandlungsparameter zu finden, mit denen ein zuverlässiges Behandlungsergebnis erzielt wird.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Behälter vor der Behandlung inspiziert wird und die Steuerung weiterhin ausgebildet ist, basierend auf dem Inspektionsergebnis die zu erreichende Behandlungsleistung festzulegen und die Behandlungsparameter entsprechend einzustellen. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass optional die Inspektionsergebnisse von Inspektionen vor und nach der Behandlung verglichen werden können.
Die Behandlungszonen können jeweils ausgebildet sein, Behälter chemisch und/oder mechanisch und/oder thermisch zu behandeln, wobei sich optional die Behandlungszonen in einer Art der Behälterbehandlung unterscheiden können. Dies ermöglicht eine effektive Behandlung.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei der Behandlungszonen räumlich überlappen. Dies erlaubt es, Synergieeffekte zwischen Behandlungsarten auszunutzen und/oder den Transport von Behältern zwischen Behandlungszonen zu minimieren, und erlaubt somit ein zuverlässigeres Behandlungsergebnis und/oder ein besseres Optimum, zum Beispiel falls die Optimierungsbedingung eine möglichst geringe Gesamtbehandlungsdauer umfasst.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Behälterbehandlungsmaschine dazu ausgebildet ist, auf der Innen- und Außenseite der Behälter wenigstens teilweise unabhängige Behandlungsleistungen zu erzielen, wobei die Steuerung ausgebildet ist, wenigstens einen Behandlungsparameter für die Behälterbehandlung der Innen- und der Außenseite jeweils unabhängig einzustellen. Durch die getrennte bzw. wenigstens teilweise unabhängige Betrachtung der Innen- und Außenseite der Behälter ist es möglich, auf Unterschiede zwischen diesen einzugehen, indem unterschiedliche zu erreichende Behandlungsleistungen festgelegt und/oder verschiedene Behandlungsarten verwendet werden. Auch dies verbessert das Behandlungsoptimum bei einer zuverlässigen Behandlung.
Die Behälterbehandlungsmaschine kann eine Behälterreinigungsmaschine sein oder eine Behälterreinigungsmaschine umfassen, wobei die Behandlungsleistung eine Reinigungsleistung ist oder eine Reinigungsleistung umfasst. Dies ermöglicht einen optimierten Reinigungsprozess für Behälter.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform umfasst eine Behandlungszone eines von einem Tauchbad, durch das die Behälter geführt werden, wenigstens einem Ultraschallemitter, wenigstens einer Sprüheinrichtung und/oder einer Spritzeinrichtung, wenigstens einem Reinigungselement zum Abspülen der Behälter, wenigstens einer Saugöffnung. Diese Einrichtungen können allgemein auch als Reinigungseinrichtungen bezeichnet werden. Es sind auch andere Reinigungseinrichtungen denkbar.
Dabei können sich Behandlungszonen in der Art der Reinigungseinrichtungen unterscheiden.
Jede der oben genannten Reinigungseinrichtungen ermöglicht eine effektive Reinigung der Behälter, insbesondere dann, wenn Behandlungszonen mit unterschiedlichen Arten an Reinigungseinrichtungen kombiniert werden.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Behälterreinigungsmaschine wenigstens eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen eines Behälters in wenigstens zwei Behandlungszonen umfasst, wobei die Steuerung ausgebildet ist, für jede Behandlungszone eine Zonenleistung der Reinigungseinrichtung durch Einstellen der Behandlungsparameter einzustellen. Dies erlaubt einen Betrieb der Behälterreinigungsmaschine bei optimalen Behandlungsparametern, wobei die zu erreichende Behandlungsleistung erzielt wird.
Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Verfahren zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, mit einer Behälterbehandlungsmaschine vorgesehen, die Behälterbehandlungsmaschine umfassend wenigstens zwei Behandlungszonen mit zugeordneten Behandlungsparametern zum Behandeln der Behälter und eine Steuerung, wobei die Steuerung die Behandlungsparameter basierend auf einer zu erreichenden Behandlungsleistung und wenigstens einer physikalischen und/oder chemischen Optimierungsbedingung unter Verwendung eines für die Behandlungsleistung indikativen Modells einstellt. Somit ist das Verfahren für eine gegebene Optimierungsbedingung und eine gegebene zu erreichende Behandlungsleistung optimiert, wobei die Optimierung für eine beliebige Anzahl an Behältern, die beispielsweise zumindest näherungsweise die gleiche Behandlungsleistung benötigen, zusammen durchgeführt wird. Dadurch wird ein globales Optimum für die Gesamtzahl an Behältern ausgenutzt sowie ein zuverlässiges Behandlungsergebnis erreicht.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Steuerung die Behandlungsparameter innerhalb vorgegebener Grenzen variiert. Dadurch hat ein Bediener der Behälterbehandlungsmaschine mehr Kontrolle über den Behandlungsprozess, was ein differenzierteres Anpassen des Behandlungsprozesses erlaubt. Insbesondere ist es denkbar, dass die Steuerung so konfiguriert wird, dass bestimmte Behandlungsarten nicht vollständig ausgelassen werden können. Insgesamt kann das Beschränken der erlaubten Werte für Behandlungsparameter somit ein zuverlässigeres Behandlungsergebnis gewährleisten.
Die Steuerung kann in einer Ausführungsform die Behandlungsparameter basierend auf einer behälterunabhängigen zu erreichenden Behandlungsleistung einstellen. Dadurch werden Ähnlichkeiten der Behälter ausgenutzt, um ein globales Optimum zu finden, bei dem ein zuverlässiges Behandlungsergebnis gewährleistet wird.
Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Behälter vor und/oder nach der Behandlung inspiziert wird und die Steuerung die Behandlungsparameter basierend auf dem Inspektionsergebnis einstellt. Optional kann vorgesehen sein, dass Inspektionsergebnisse von Inspektionen vor bzw. nach der Behandlung verglichen werden. Damit werden beispielsweise in dem Fall, dass das Behandlungsergebnis mit den ursprünglich bestimmten Behandlungsparametern unzulänglich sein sollte, die Behandlungsparameter angepasst. Somit werden optimale Behandlungsparameter gefunden, mit denen ein zuverlässiges Behandlungsergebnis erzielt wird.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Behälter in den Behandlungszonen chemisch und/oder mechanisch und/oder thermisch behandelt werden, wobei sich optional die Art der Behälterbehandlung je Behandlungszone unterscheidet. Somit werden Behälter effektiv behandelt.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei der Behandlungszonen räumlich überlappen. Somit werden Synergieeffekte zwischen Behandlungsarten ausgenutzt und/oder der Transport von Behältern zwischen Behandlungszonen minimiert, was zu einem zuverlässigeren Behandlungsergebnis und/oder einem besseren Optimum führt, zum Beispiel falls die Optimierungsbedingung eine möglichst geringe Gesamtbehandlungsdauer umfasst.
Es kann vorgesehen sein, dass auf der Innen- und Außenseite der Behälter wenigstens teilweise unabhängige Behandlungsleistungen erzielt werden, wobei die Steuerung wenigstens einen Behandlungsparameter für die Behälterbehandlung der Innen- und der Außenseite jeweils unabhängig einstellt. Durch die wenigstens teilweise unabhängige Betrachtung der Innen- und Außenseite der Behälter wird auf Unterschiede zwischen diesen eingegangen, indem beispielsweise unterschiedliche zu erreichende Behandlungsleistungen festgelegt und/oder verschiedene Behandlungsarten verwendet werden. Dies verbessert das Behandlungsoptimum bei einer zuverlässigen Behandlung.
In einer Ausführungsform ist die Behälterbehandlungsmaschine eine Behälterreinigungsmaschine oder umfasst diese, wobei das Verfahren ein Reinigen von Behältern mit der Behälterreinigungsmaschine umfasst. Somit werden Behälter optimal gereinigt.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass Behälter in einer Behandlungszone durch Eintauchen in einem Tauchbad gereinigt werden, und/oder dass Behälter in einer Behandlungszone durch Beschallen mit Ultraschall gereinigt werden, und/oder dass Behälter in einer Behandlungszone durch Besprühen und/oder Bespritzen gereinigt werden, und/oder dass Behälter in einer Behandlungszone durch Abspülen gereinigt werden, und/oder dass Behälter in einer Behandlungszone durch Umströmen, beispielsweise durch Absaugen oder Abschieben, gereinigt werden. Dabei können sich Behandlungszonen in der Art der Reinigungseinrichtungen unterscheiden. Jede der oben genannten Reinigungsarten führt zu einer effektiven Reinigung der Behälter, insbesondere, wenn Behandlungszonen mit unterschiedlichen Reinigungsarten kombiniert werden.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Behälterreinigungsmaschine einen Behälter mit wenigstens einer Reinigungseinrichtung in wenigstens zwei Behandlungszonen reinigt, wobei die Steuerung für jede Behandlungszone eine Zonenleistung der Reinigungseinrichtung durch Einstellen der Behandlungsparameter einstellt. Dadurch wird die Behälterbehandlungsmaschine bei optimalen Behandlungsparametern betrieben, wobei die zu erreichende Behandlungsleistung erzielt wird.
Sämtliche der beschriebenen Ausführungsformen können ebenfalls in Kombination miteinander vorgesehen sein.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1: Schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Behälterbehandlungsmaschine
Fig. 2: Schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführung als Behälterreinigungsmaschine
Fig. 3: Fließdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens

Detaillierte Beschreibung

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Behälterbehandlungsmaschine 100. Diese umfasst eine Transporteinrichtung 101, mit der Behälter 110, wie beispielsweise Flaschen, entlang einer Transportstrecke durch die Behälterbehandlungsmaschine transportiert werden. Die Erfindung ist nicht auf die Behandlung von Flaschen beschränkt und kann beispielsweise auch auf die Behandlung von Dosen, Tuben oder medizinischen Komponenten, wie Spritzen angewandt werden.
Die Transportstrecke ist hier exemplarisch als lineares Transportband gezeigt, kann jedoch prinzipiell von beliebiger Form sein. Insbesondere kann die Transportstrecke nicht durchgängig gleichartig ausgebildet sein und beispielsweise auch mehrere Arten des Transports von Behältern, wie beispielsweise hängend entlang eines Transfersterns, über einen Gleitbereich oder ähnliches, umfassen.
Entlang der Transportstrecke befinden sich wenigstens zwei Behandlungszonen 120, 130 mit jeweils wenigstens einer Behandlungseinrichtung 121, 131, mit welchen die Behälter 110 behandelt werden können. Die Behandlungseinrichtungen sind grundsätzlich weder in ihrer Ausgestaltung noch ihrer Anzahl beschränkt. Es handelt sich jedoch bevorzugt um die Behandlungseinrichtungen, die die Behandlung des Behälters in der jeweiligen Behälterbehandlungsmaschine durchführen. Die Behandlungseinrichtungen in den einzelnen Behandlungszonen können dabei paarweise verschieden sein. Das bedeutet, dass Behandlungseinrichtungen in einer ersten Behandlungszone in keiner der anderen Behandlungszonen vorgesehen sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass in zumindest zwei Behandlungszonen zumindest teilweise oder vollständig identische Behandlungseinrichtungen vorgesehen sind.
Die Behandlung der Behälter 110 mit der Behälterbehandlungsmaschine 100 wird durch eine Behandlungsleistung quantifiziert, die sich aus der Summe der in den einzelnen Behandlungszonen 120, 130 erbrachten Behandlungsleistungen, also der Zonenleistungen, ergibt. Eine Zonenleistung hängt dabei von mindestens einem der Behandlungszone zugeordneten Behandlungsparameter ab. Dies erlaubt es, die gesamte Behandlungsleistung der Behälterbehandlungsmaschine 100 in Abhängigkeit der Behandlungsparameter auszudrücken bzw. mit einem für die Behandlungsleistung indikativen Modell zu modellieren.
In Fig. 1 sind exemplarisch zwei Behandlungszonen 120, 130 gezeigt, es können prinzipiell jedoch auch beliebig viele weitere Behandlungszonen vorgesehen sein.
Die Behälterbehandlungsmaschine 100 umfasst ferner eine Steuerung (beispielsweise ein Computer mit zugeordnetem Prozessor und Speicher, hier nicht gesondert gezeigt), die dazu ausgebildet ist, basierend auf einer zu erreichenden Behandlungsleistung und wenigstens einer Optimierungsbedingung, sowie unter Verwendung eines für die Behandlungsleistung indikativen Modells die Behandlungsparameter der Behandlungszonen 120, 130 einzustellen. Dies wird noch genauer im Zusammenhang mit der Figur 3 diskutiert. Sämtliche darin beschrieben Ausführungsformen können mit den Ausführungsformen der Figur 1 kombiniert werden.
Die Optimierungsbedingung kann beispielsweise eine möglichst hohe Energieeffizienz und/oder ein möglichst geringer Verbrauch an Behandlungsmedien und/oder eine möglichst kurze Behandlungszeit und/oder eine möglichst geringe Behälterbeschädigung (insbesondere bei der Behandlung von Behältern aus Glas oder Kunststoff) und/oder ein möglichst geringer Frischwassereinsatz und/oder ein möglichst geringes CO2-Äquivalent umfassen. Es können jedoch auch andere Optimierungskriterien oder Kombinationen von Kriterien vorgesehen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung Behandlungsparameter innerhalb vorgegebener Grenzen variiert. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Temperatur eines Tauchbads nur auf Werte innerhalb bestimmter Grenzen, beispielsweise zwischen 50 und 90 Grad Celsius, eingestellt werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann beispielhaft vorgesehen sein, dass die Steuerung die Konzentration chemischer Zusätze, wie beispielsweise Natriumhydroxid, in einer Behandlungsflüssigkeit innerhalb gewisser Prozentbereiche, wie beispielsweise zwischen 0 und 5%, variieren kann. Somit kann beispielsweise auch garantiert werden, dass der pH-Wert der Behandlungsflüssigkeit innerhalb gewisser Grenzen liegt. Weiterhin kann beispielsweise vorgesehen sein, die Leistung einer Gruppe von Behandlungseinrichtungen, wie Ultraschallemittern, und/oder die Anzahl eingeschalteter Emitter innerhalb vorgegebener Grenzen zu variieren. Auch denkbar wäre beispielsweise ein Variieren des Drucks, mit welchem eine Spritzeinrichtung Behälter mit einer Behandlungsflüssigkeit beaufschlagt, innerhalb vorgegebener Grenzwerte.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Steuerung ausgebildet ist, die Behandlungsparameter basierend auf einer behälterunabhängigen zu erreichenden Behandlungsleistung einzustellen. Die zu erreichende Behandlungsleistung kann beispielsweise von der Art der Behälter und/oder dem Verwendungszweck der Behälter und/oder einem Zustand der Behälter und/oder dem Standort der Behälterbehandlungsmaschine und/oder äußeren Faktoren, wie beispielsweise der Umgebungstemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit, abhängen. Die zu erreichende Behandlungsleistung kann beispielsweise basierend auf oben genannten bekannten Einflussfaktoren und/oder einem Ergebnis einer Inspektion der zu behandelnden Behälter, zum Beispiel durch eine Kamera, festgelegt werden. Es ist denkbar, dass die zu erreichende Behandlungsleistung so gewählt wird, dass sie über der erwarteten maximal notwendigen Behandlungsleistung liegt, beispielsweise um 10% oder 20%, um eine zuverlässige Behandlung auch dann zu garantieren, wenn die für die einzelnen Behälter notwendige Behandlungsleistung stärker variiert als erwartet. Bei der zu erreichenden Behandlungsleistung kann es sich in einer Ausführungsform um eine zu erreichende Reinigungsleistung einer Behälterreinigungsmaschine handeln. Die zu erreichende Reinigungsleistung kann hier beispielsweise in Form einer vorgegebenen Anzahl von Reinigungseinheiten (auch cleaning units, CU, genannt) vorgegeben werden. Die notwendige Anzahl Reinigungseinheiten, die die zu erreichende Reinigungsleistung definiert, kann beispielsweise durch vorherige automatische oder manuelle Inspektion einer geringen Anzahl zu reinigender Behälter, wie Flaschen, ermittelt werden. Je nach Grad der Verschmutzung der Behälter kann dann die Reinigungsleistung auf einen Wert gesetzt werden, der eine möglichst vollständige Reinigung der Behälter ermöglicht. Bei einer Ausführung, in der Behälter bedruckt werden, kann es sich beispielsweise um eine Schichtdicke der Druckschicht handeln. Wenn der Behandlungsprozess ein Aufbringen von Etiketten umfasst, kann die zu erreichende Behandlungsleistung beispielsweise eine Haftfestigkeit der aufgebrachten Etiketten umfassen. Weitere Behandlungsleistungen sind ebenfalls denkbar.
Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Behälter 110 nach der Behandlung durch eine Inspektionseinrichtung 140 inspiziert werden kann und die Steuerung weiterhin ausgebildet ist, die Behandlungsparameter basierend auf dem Inspektionsergebnis einzustellen. Bei der Inspektionseinrichtung 140 kann es sich beispielsweise um eine Kamera handeln. Ziel der Inspektion ist es, festzustellen, ob bzw. zu welchem Grad die Behälterbehandlung ein gewünschtes Behandlungsergebnis erzielt. Die Inspektionseinrichtung 140 ist hier beispielhaft stromab (in Transportrichtung der Behälter) letzten Behandlungszone gezeigt und inspiziert bereits vollständig behandelte Behälter. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Inspektionseinrichtung zwischen zwei benachbarten Behandlungszonen angeordnet ist. Diese Inspektionseinrichtung kann dann genutzt werden, um den Zustand der Behälter nach Durchlauf einer Behandlungszone und damit einhergehender Behandlung beispielsweise mit einem Sollzustand zu vergleichen. Hiermit kann festgestellt werden, ob nicht nur die gesamte Behandlungsleistung, sondern auch eine etwaige Zonenleistung (also eine Behandlungsleistung, die durch eine einzelne Behandlungszone bewirkt wird) einer gewünschten Zonenleistung entsprechen.
Falls Behälter beispielsweise durch den Behandlungsprozess gereinigt werden sollen, kann durch die Inspektionseinrichtung 140 überprüft werden, ob die Behälter hinreichend gereinigt wurden und gegebenenfalls der Grad und die Art der verbleibenden Verschmutzung, zum Beispiel das Vorhandensein von Etikettenresten, bestimmt werden. Das Inspektionsergebnis kann anschließend gegebenenfalls als zusätzliche Nebenbedingung im Optimierungsverfahren verwendet werden. Dies kann beispielsweise durch ein Anpassen der Grenzen, in denen Behandlungsparameter liegen dürfen, geschehen. So kann beispielsweise die minimale Leistung von Ultraschallemittern oder der Druck, mit welchem Behälter bespritzt werden, erhöht werden. Es ist auch möglich, dass die ursprünglich festgelegte zu erreichende Behandlungsleistung basierend auf dem Inspektionsergebnis angepasst wird.
Fig. 2 zeigt eine Ausführung, bei der die Behälterbehandlungsmaschine als Behälterreinigungsmaschine 200 ausgeführt ist. Sämtliche im Zusammenhang mit der Figur 1 beschriebenen Ausführungsformen sind mit den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen kombinierbar.
Die beispielhafte Behälterreinigungsmaschine 200 der Fig. 2 umfasst eine Transporteinrichtung 201, mit der Behälter 210, wie Flaschen, entlang einer Transportstrecke durch die Behälterreinigungsmaschine 200 transportiert werden. Die Transporteinrichtung 201 ist hier exemplarisch als die Behälter hängend transportierend dargestellt, es sind jedoch auch andere Ausführungsformen denkbar.
Entlang der Transportstrecke befinden sich wenigstens zwei, hier exemplarisch drei Behandlungszonen 220, 230, 240 mit jeweiligen Behandlungseinrichtungen 221, 231, 241, mit welchen die Behälter 210 behandelt werden. Bei den Behandlungseinrichtungen 221, 231, 241 handelt es sich hier exemplarisch um drei Reinigungseinrichtungen zum Reinigen der Behälter 210.
Zwei oder mehr Behandlungszonen 220, 230 können, wie hier exemplarisch gezeigt, räumlich überlappen, dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
So zeigt Fig. 2 exemplarisch zwei räumlich überlappende Behandlungszonen 220, 230, wobei die Behälter 210 exemplarisch durch das Tauchbad 221 der Behandlungszone 220 geführt und gleichzeitig durch einen oder mehrere Ultraschallemitter 231 der Behandlungszone 230 mit Ultraschall beschallt und somit gereinigt werden.
Das Tauchbad 221 enthält beispielsweise eine Behandlungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser oder eine saure oder basische Lösung, und umfasst bevorzugt eine regelbare Heizvorrichtung, sodass die Temperatur der Behandlungsflüssigkeit eingestellt werden kann. Behälter 210, welche durch das Tauchbad 221 geführt werden, können so durch Einweichen gereinigt werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Behandlungsflüssigkeit chemische Zusätze enthält. Insbesondere können basische Zusätze, wie Natriumhydroxid, vorgesehen sein, um organische Rückstände effektiv zu entfernen. Es sind jedoch auch säurehaltige Zusätze denkbar, womit insbesondere mineralische Rückstände entfernt und/oder Laugenrückstände neutralisiert werden können. Als zugeordnete Behandlungsparameter einer Behandlungszone 220, welche ein Tauchbad 221 umfasst, können insbesondere die Temperatur und die chemische Zusammensetzung der Behandlungslösung vorgesehen sein.
Im Anschluss an Behandlungszonen 220, 230 zeigt Fig. 2 exemplarisch eine weitere Behandlungszone 240 umfassend Behandlungseinrichtung 241 zum Behandeln der Behälter 210. Behandlungseinrichtung 241 ist hier exemplarisch als Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Behälter 210 gezeigt. Bei Reinigungseinrichtung 241 kann es sich beispielsweise um wenigstens eine Sprüheinrichtung und/oder Spritzeinrichtung handeln, es sind jedoch auch andere Reinigungseinrichtungen denkbar. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Reinigungseinrichtungen 221, 231, 241 für die Innen- und Außenseite der Behälter 210 verschiedene Behandlungsleistungen liefert. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Reinigungseinrichtung 241 als Innenspritzung, die also gezielt die Innenseite der Behälter 210 mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt, ausgeführt ist. Weiterhin ist es beispielsweise möglich, dass die Ultraschallemitter 231 für die Innen- bzw. Außenseite der Behälter unterschiedliche Reinigungsleistungen erzielen.
Analog zur Beschreibung der Figur 1 umfasst die Behälterreinigungsmaschine 200 ferner eine Steuerung, welche hier nicht gesondert gezeigt ist, die dazu ausgebildet ist, basierend auf einer zu erreichenden Behandlungsleistung und wenigstens einer Optimierungsbedingung, sowie unter Verwendung eines für die Behandlungsleistung indikativen Modells die Behandlungsparameter der Behandlungszonen 220, 230, 240 einzustellen.
Die Optimierungsbedingung kann beispielsweise eine Energieeffizienz und/oder ein Verbrauch an Behandlungsmedien und/oder eine Behandlungszeit und/oder ein CO2-Äquivalent umfassen. Es können jedoch auch andere Optimierungskriterien oder Kombinationen von Kriterien vorgesehen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung Behandlungsparameter innerhalb vorgegebener Grenzen variiert.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Steuerung ausgebildet ist, für jede Behandlungszone 220, 230, 240 eine Zonenleistung der Reinigungseinrichtung 221, 231, 241 durch Einstellen der Behandlungsparameter einzustellen.
Fig. 3 zeigt ein Fließdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens 300 zum Behandeln von Behältern. Zunächst wird in Schritt 301 die zu erreichende Behandlungsleistung festgelegt, die die Behälterbehandlungsmaschine insgesamt liefern soll. Wie bereits oben im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben, kann die zu erreichende Behandlungsleistung auf unterschiedliche Arten vorgegeben werden. Die Erfindung ist diesbezüglich nicht beschränkt. Für die folgende Diskussion kann beispielhaft davon ausgegangen werden, dass die zu erreichende Behandlungsleistung (insbesondere eine Reinigungsleistung) durch ein vor der Behandlung (Reinigung) durchgeführtes automatisches oder manuelles Inspizieren der Behälter erfolgt oder durch eine Vorgabe eines Kunden.
Außerdem wird in Schritt 302 die Optimierungsbedingung festgelegt, wie beispielsweise eine möglichst hohe Energieeffizienz. Auch andere Optimierungsbedingungen sind jedoch denkbar.
Die zu erreichende Behandlungsleistung sowie die Optimierungsbedingung werden anschließend zusammen mit einem für die Behandlungsleistung indikativen Modell 310 im Optimierungsverfahren 320 verwendet, wobei das für die Behandlungsleistung indikative Modell 310 die Behandlungsleistung in Anhängigkeit von Behandlungsparametern angibt.
Den verschiedenen Behandlungsparametern kann hier eine unterschiedliche Gewichtung in Hinblick auf die Reinigungsleistung und die Optimierungsbedingung zugeordnet werden.
Dies soll am folgenden Beispiel näher erläutert werden. Die beispielhafte Behälterbehandlungsmaschine umfasst zwei Behandlungszonen A und B, welche Behälter jeweils auf eine Art behandeln, die jeweils nur von einem Behandlungsparameter a, b abhängt. Die Zonenleistung der Behandlungszone A hängt beispielsweise linear von Behandlungsparameter a ab, sodass die Zonenleistung der Behandlungszone A beispielsweise durch a/2 gegeben ist. Die Zonenleistung der Behandlungszone B soll hier beispielhaft durch 12b beschrieben sein. Die Behandlungsleistung L der Behälterbehandlungsmaschine als Ganzes ist dann eine Funktion der Behandlungsparameter a und b: L(a, b) = a/2 + 12b. Dies ist das für die Behandlungsleistung indikative Modell.
Weiterhin soll nun der Energieverbrauch der beispielhaften Behälterbehandlungsmaschine minimiert werden. Dazu wird der Energieverbrauch ebenfalls als Funktion der Behandlungsparameter a und b ausgedrückt. Für Behandlungszone A sei nun der Energieverbrauch durch 2a gegeben, für Behandlungszone jedoch quadratisch durch 3b ². Damit lässt sich der Energieverbrauch der gesamten Behälterbehandlungsmaschine durch E(a, b) = 2a + 3b ² beschreiben. Eine Minimierung dieser Funktion stellt somit die Optimierungsbedingung dar.
Für das beispielhafte Optimierungsverfahren werden nun die zu erreichende Behandlungsleistung sowie die zulässigen Wertebereiche der Behandlungsparameter a und b festgelegt. Für a seien Werte von 10 und 100 erlaubt, für b Werte zwischen 0 und 10. Die zu erreichende Behandlungsleistung sei gegeben durch L(a, b) = a/2 + 12b ≡ 120. Somit ist a = 240 - 24b. Eingesetzt in die Funktion für den Energieverbrauch entspricht dies E(b) = 480 - 48b + 3b ² .
Der beispielhafte minimale Energieverbrauch (in diesem Fall ein globales Minimum) kann nun durch einfaches Ableiten nach b und anschließendes gleichsetzen mit Null gefunden werden: $\frac{dE}{db} =$ -48 + 6b ≡ 0 bzw. b = 8. Eingesetzt in die Formel für die Behandlungsleistung bedeutet dies L(a) = a/2 + 12 · 8 = a/2 + 96 ≡ 120 bzw. a = 48. Die Steuerung würde somit die Behandlungsparameter der beispielhaften Behälterbehandlungsmaschine auf a = 48 und b = 8 einstellen und die Behälterbehandlung (beispielsweise Reinigung) mit diesen Behandlungsparametern durchführen, wobei sowohl das gewünschte Behandlungsergebnis als auch ein optimierter (im Sinne von minimaler) Energieverbrauch erreicht werden.
Diese Rechnung soll nur der Veranschaulichung dienen. Als Beispiel könnte jedoch angenommen werden, dass die Behandlungszone A ein Tauchbad ist und die Behandlungszone B eine Reihe von Ultraschallemittern umfasst. Der Parameter a könnte in diesem Zusammenhang beispielsweise eine Temperatur des Mediums (wie Wasser) im Tauchbad angeben oder für diese indikativ sein. Der Behandlungsparameter b könnte eine Anzahl mit einer bestimmten Leistung betriebener Ultraschallemitter sein oder für eine Leistungsaufnahme der Ultraschallemitter indikativ sein. Während hier eine Optimierung der Behälterbehandlung nach dem Energieverbrauch erfolgte, sind auch andere Optimierungsbedingungen, wie etwa ein CO2-Äquivalent, das bei der Behälterbehandlung pro Behälter ausgestoßen wird, ein Medienverbrauch von Behandlungsmedien (beispielsweise Natriumhydroxid in einem Reinigungsbad) oder die Behandlungszeit, genutzt werden. Am grundsätzlichen Ablauf des Verfahrens ändert sich hierdurch nichts.
Während obiges Beispiel nur ein globales Minimum als Lösung des Optimierungsproblems lieferte, ist es auch denkbar, dass abhängig von dem funktionalen Zusammenhang der Behandlungsparameter oder der Dimensionalität des Problems eine Vielzahl von Minima/Maxima, die zu einer im Prinzip gewünschten Optimierung der Behälterbehandlung führen, existieren können. In einem solchen Fall kann vorgesehen sein, dass zunächst alle Minima/Maxima numerisch bestimmt werden und anschließend das Maximum/Minimum ausgewählt wird, das am optimalsten ist (beispielsweise am wenigstens Energie verbraucht oder die kürzeste aller Behandlungszeiten aufweist).
Je nach Komplexität des für die Behandlungsleistung indikativen Modells und/oder der Optimierungsbedingung ist es auch denkbar, dass die Steuerung das Optimierungsverfahren numerisch und/oder iterativ durchführt, beispielsweise durch das Gradient-Descent-Verfahren oder andere Verfahren zum numerischen Lösen mehrdimensionaler Optimierungsprobleme. Solche Verfahren sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt und bedürfen hier keiner weiteren Erklärung.
Die im Optimierungsverfahren 320 gefundenen optimalen Werte 321 der Behandlungsparameter werden dann von der Steuerung in Schritt 322 angewendet, um den Behandlungsprozess der Behälter in der Behälterbehandlungsmaschine zu steuern. Da die vorgegebene Behandlungsleistung mit hinsichtlich der Optimierungsbedingung optimierten Behandlungsparametern erfolgt, wird so ein zuverlässiges Behandlungsergebnis auf ökonomisch und/oder ökologisch möglichst effiziente Weise erhalten.
Insgesamt umfasst das Einstellen der Behandlungsparameter durch die Steuerung die Schritte 320 bis 322, also das Optimierungsverfahren, das Erhalten der optimalen Behandlungsparameter und das Anwenden derselben.
In einem nächsten Schritt 330 werden der Behälterbehandlungsmaschine die zu behandelnden Behälter zugeführt. Diese werden anschließend in Schritten 340, 341 in wenigstens einer ersten sowie einer zweiten Behandlungszone mit den erlangten Behandlungsparametern behandelt. Fig. 3 zeigt exemplarisch eine Behandlung in zwei Behandlungszonen 340, 341, prinzipiell sind jedoch auch beliebig viele weitere Behandlungszonen zur Behandlung der Behälter denkbar.
Schließlich erfolgt in Schritt 350 die Ausgabe der behandelten Behälter. Die Behälter können dann anschließend beispielsweise weiteren Behälterbehandlungsmaschinen zugeführt werden.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in optionalem Schritt 360 wenigstens ein Behälter nach der Behandlung durch eine Inspektionseinrichtung, wie eine Kamera inspiziert wird. Die Inspektion 360 kann kontinuierlich oder stichprobenartig (beispielsweise alle 50 Behälter oder alle 100 Behälter oder alle 1000 Behälter) erfolgen. Ziel der Inspektion 360 ist es, festzustellen, ob bzw. zu welchem Grad die Behälterbehandlung ein gewünschtes Behandlungsergebnis erzielt hat. Das so erhaltene Inspektionsergebnis 361 wird dann im Optimierungsverfahren 320 durch die Steuerung verwendet, um die Behandlungsparameter bei erneutem Durchlauf der Schritte 320 bis 322 neu einzustellen. Diese Rückkopplung kann beispielsweise durch Anpassen der zu erreichenden Behandlungsleistung und/oder durch ein Einschränken der zulässigen Parameterräume umgesetzt werden.
So kann beispielsweise in einem Verfahren 300 zur Reinigung von Behältern überprüft werden, ob die Behälter hinreichend gereinigt wurden und gegebenenfalls der Grad und die Art der verbleibenden Verschmutzung, zum Beispiel das Vorhandensein von Etikettenresten, bestimmt werden. Das Inspektionsergebnis 361 kann anschließend gegebenenfalls als zusätzliche Nebenbedingung im Optimierungsverfahren 320 verwendet werden. Dies kann beispielsweise durch ein Anpassen der Grenzen, in denen Behandlungsparameter variieren dürfen, geschehen. So kann beispielsweise die minimale Leistung von Ultraschallemittern oder der Druck, mit welchem Behälter bespritzt werden, erhöht werden. Es ist auch möglich, dass die ursprünglich in Schritt 301 festgelegte zu erreichende Behandlungsleistung basierend auf dem Inspektionsergebnis 361 angepasst wird. Das Optimierungsverfahren 320 wird dann mit dieser zusätzlichen Nebenbedingung erneut durchgeführt, neue optimale Behandlungsparameter 321 gefunden und von der Steuerung in Schritt 322 angewendet.
Obige Diskussion wurde zwar beispielhaft anhand eines Verfahrens zur Reinigung von Behältern durchgeführt, es ist jedoch für den Fachmann unmittelbar ersichtlich, dass das Verfahren auch auf andere Arten der Behälterbehandlung angewendet werden kann.

Claims

Behälterbehandlungsmaschine zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, in einem Behandlungsprozess, die Behälterbehandlungsmaschine umfassend wenigstens zwei Behandlungszonen mit zugeordneten Behandlungsparametern zum Behandeln der Behälter und eine Steuerung, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Behandlungsparameter basierend auf einer zu erreichenden Behandlungsleistung und wenigstens einer physikalischen und/oder chemischen Optimierungsbedingung unter Verwendung eines für die Behandlungsleistung indikativen Modells einzustellen.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Behandlungsparameter innerhalb vorgegebener Grenzen zu variieren;
und/oder
wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Behandlungsparameter basierend auf einer behälterunabhängigen zu erreichenden Behandlungsleistung einzustellen;
und/oder

wobei wenigstens ein Behälter nach der Behandlung inspiziert werden kann und die Steuerung weiterhin ausgebildet ist, die Behandlungsparameter basierend auf dem Inspektionsergebnis einzustellen.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Behandlungszonen jeweils ausgebildet sind, Behälter chemisch und/oder mechanisch zu behandeln, wobei sich optional die Behandlungszonen in einer Art der Behälterbehandlung unterscheiden können;
und/oder
wobei wenigstens zwei der Behandlungszonen räumlich überlappen.
Behälterbehandlungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Optimierungsbedingung eine möglichst hohe Energieeffizienz und/oder ein möglichst geringer Verbrauch an Energie und/oder Behandlungsmedien und/oder eine möglichst kurze Behandlungszeit und/oder eine möglichst geringe Behälterbeschädigung und/oder ein möglichst geringer Frischwassereinsatz und/oder ein möglichst geringes CO2-Äquivalent umfasst.
Behälterbehandlungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dazu ausgebildet, auf der Innen- und Außenseite der Behälter wenigstens teilweise unabhängige Behandlungsleistungen zu erzielen, wobei die Steuerung ausgebildet ist, wenigstens einen Behandlungsparameter für die Behälterbehandlung der Innen- und der Außenseite jeweils unabhängig einzustellen.
Behälterbehandlungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Behälterbehandlungsmaschine eine Behälterreinigungsmaschine ist oder eine Behälterreinigungsmaschine umfasst und wobei die Behandlungsleistung eine Reinigungsleistung ist oder eine Reinigungsleistung umfasst.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 6, wobei eine Behandlungszone ein Tauchbad umfasst, durch das die Behälter geführt werden können;
und/oder
wobei eine Behandlungszone wenigstens einen Ultraschallemitter umfasst;
und/oder

wobei eine Behandlungszone wenigstens eine Sprüheinrichtung und/oder eine Spritzeinrichtung umfasst;
und/oder

wobei eine Behandlungszone wenigstens ein Reinigungselement zum Abspülen der Behälter umfasst;
und/oder

wobei eine Behandlungszone Laseremitter zur Behandlung der Behälter mit Lasern umfasst;
und/oder

wobei eine Behandlungszone wenigstens eine Saugöffnung und/oder eine Unterschwallungseinrichtung zum Umströmen oder Absaugen der Behälter umfasst.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Behälterreinigungsmaschine wenigstens eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen eines Behälters in wenigstens zwei Behandlungszonen umfasst, wobei die Steuerung ausgebildet ist, für jede Behandlungszone eine Zonenleistung der Reinigungseinrichtung durch Einstellen der Behandlungsparameter einzustellen.
Verfahren zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, mit einer Behälterbehandlungsmaschine, die Behälterbehandlungsmaschine umfassend wenigstens zwei Behandlungszonen mit zugeordneten Behandlungsparametern zum Behandeln der Behälter und eine Steuerung, wobei die Steuerung die Behandlungsparameter basierend auf einer zu erreichenden Behandlungsleistung und wenigstens einer physikalischen und/oder chemischen Optimierungsbedingung unter Verwendung eines für die Behandlungsleistung indikativen Modells einstellt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Steuerung die Behandlungsparameter innerhalb vorgegebener Grenzen variiert;
und/oder
wobei die Steuerung die Behandlungsparameter basierend auf einer behälterunabhängigen zu erreichenden Behandlungsleistung einstellt;
und/oder

wobei wenigstens ein Behälter nach der Behandlung inspiziert wird und die Steuerung die Behandlungsparameter basierend auf dem Inspektionsergebnis einstellt.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Behälter in den Behandlungszonen chemisch und/oder mechanisch behandelt werden, wobei sich optional die Art der Behälterbehandlung je Behandlungszone unterscheidet;
und/oder
wobei wenigstens zwei der Behandlungszonen räumlich überlappen;
und/oder

wobei die Optimierungsbedingung eine Energieeffizienz und/oder ein Verbrauch an Behandlungsmedien und/oder eine Behandlungszeit und/oder ein CO2-Äquivalent umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei auf der Innen- und Außenseite der Behälter wenigstens teilweise unabhängige Behandlungsleistungen erzielt werden, wobei die Steuerung wenigstens einen Behandlungsparameter für die Behälterbehandlung der Innen- und der Außenseite jeweils unabhängig einstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Behälterbehandlungsmaschine eine Behälterreinigungsmaschine ist oder eine Behälterreinigungsmaschine umfasst und wobei das Verfahren ein Reinigen von Behältern mit der Behälterreinigungsmaschine umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei Behälter in einer Behandlungszone durch Eintauchen in einem Tauchbad gereinigt werden;
und/oder
wobei Behälter in einer Behandlungszone durch Laserbehandlung gereinigt werden;
und/oder

wobei Behälter in einer Behandlungszone durch Beschallen mit Ultraschall gereinigt werden;
und/oder

wobei Behälter in einer Behandlungszone durch Besprühen und/oder Bespritzen gereinigt werden;
und/oder

wobei Behälter in einer Behandlungszone durch Abspülen gereinigt werden;
und/oder

wobei Behälter in einer Behandlungszone durch Umströmen, Absaugen oder mittels Unterschwallungen mittels einer Saugöffnung und/oder einer Unterschwallungseinrichtung gereinigt werden.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Behälterreinigungsmaschine einen Behälter mit wenigstens einer Reinigungseinrichtung in wenigstens zwei Behandlungszonen reinigt, wobei die Steuerung für jede Behandlungszone eine Zonenleistung der Reinigungseinrichtung durch Einstellen der Behandlungsparameter einstellt.