[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Reinigen von einseitig offenen Behältnissen,
insbesondere auf das maschinelle Reinigen von Flaschen durch Ausspritzen und/oder
Ausblasen mit einem Strahl eines flüssigen bzw. gasförmigen Reinigungsmittel.
[0002] Flaschenausspritzmaschinen, sogenannte Rinser, sind in verschiedenen Ausführungen
bekannt. Sie verfügen im allgemeinen über eine stetig laufende Fördereinrichtung,
welche von einer Zuführeinrichtung die in aufrechter Stellung (Öffnung oben) ankommenden
Flaschen in einer Reihe übernimmt, durch Verschwenken um beispielsweise 180° mit der
Öffnung nach unten bringt, anschliessend durch eine Ausspritzstation und eine Abtropfstation
transportiert und schliesslich vor der Übergabe an eine Entnahmeeinrichtung wieder
in die aufrechte Lage schwenkt. Für diesen Zweck sind je nach Art des Ausspritzverfahrens
verschiedene Typen von Fördereinrichtungen anwendbar.
[0003] Nach einem der bekannten Ausspritzverfahren werden die Flaschen über unbewegliche
Strahldüsen mit festem Standort geführt, welche in einer Reihe entlang der Bewegungsbahn
der Flaschen angeordnet sind. Üblicherweise werden diese Strahldüsen während des Durchgangs
der Flaschen dauernd in Betrieb gehalten, d.h. aus den Strahldüsen strömt ununterbrochen
Reinigungsflüssigkeit. Die Öffnungen der an den Strahldüsen vorbeibewegten Flaschen
sind jeweils nur während einer verhältnismässig kurzen Phase der Förderbewegung auf
eine Strahldüse ausgerichtet. Einerseits ist demzufolge die Einwirkungsdauer des Flüssigkeitsstrahls
jeder einzelnen Strahldüse verhältnismässig kurz und der Wirkungsgrad dieses Ausspritzverfahrens
dementsprechend reduziert. Während der Zeit, die andererseits verstreicht, bis die
Öffnung der nachfolgenden Flasche in den Wirkungsbereich der gleichen Strahldüse gelangt,
strömt die Reinigungsflüssigkeit ungenutzt an den Flaschen vorbei, so dass also nur
ein Bruchteil der den Strahldüsen zugeführten Flüssigkeitsmenge ihren Zweck erfüllen
kann. Unter diesen Betriebsbedingungen ist der Flüssigkeitsverbrauch verhältnismässig
gross, und für eine ausreichende Reinigung der Flaschen ist unter Umständen eine Vielzahl
von Strahldüsen vorzusehen. Eine Anordnung mit feststehenden, ununterbrochen arbeitenden
Strahldüsen kann also sowohl hinsichtlich des Flüssigkeitsverbrauchs als auch hinsichtlich
der Anzahl erforderlicher Strahldüsen mit einem ziemlich hohen Aufwand verbunden sein.
Entsprechende Verhältnisse liegen vor beim Ausblasen der Flaschen mit einem gasförmigen
Reinigungsmittel. Im übrigen ist ein Ausspritzverfahren dieser Art überall dort nicht
anwendbar, wo es darauf ankommt, dass die Flaschen während des Reinigungsvorgangs
aussen trocken bleiben.
[0004] Es ist zwar auch eine Lösung mit feststehenden Strahldüsen bekannt, bei welcher die
Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit durch Ventile gesteuert wird, so dass die Strahldüsen
jeweils nur während eines bestimmten Zeitintervalls wirksam sind, innerhalb welchem
eine Flasche mit ihrer Öffnung auf eine Strahldüse ausgerichtet ist. Zwischen diesen
Wirkphasen sind die Strahldüsen gesperrt. Damit lässt sich zwar der Verbrauch an Reinigungsflüssigkeit
vermindern bzw. der Nutzungsgrad derselben erhöhen. Hingegen ist der mit der Ventilsteuerung
verbundene Aufwand verhältnismässig gross, und die Ventile haben wegen ihrer hohen
Schaltfrequenz eine sehr beschränkte Lebensdauer und bilden eine zusätzliche Quelle
von Betriebsstörungen. Ausserdem ist unter den gegebenen Umständen die erreichbare
Stundenleistung in Bezug auf den Flaschendurchsatz verhältnismässig klein.
[0005] Für den Transport der Flaschen in einem Rinser der zuvor erwähnten Art, d.h. mit
feststehenden Strahldüsen ohne Ventilsteuerung, kann eine Fördereinrichtung z.B. nach
Art eines Schleppkettenförderers vorgesehen sein, da keine Notwendigkeit besteht,
die Flaschen im Bereich der Ausspritzstation in einem definierten gegenseitigen Abstand
zu fördern. Von der Fördereinrichtung wird lediglich verlangt, dass jede Flasche an
jeder Stelle der Förderbahn die gleiche, vorgegebene räumliche Orientierung hat. Einerseits
ist es aus fördertechnischen Gründen zweckmässig, wenn alle Flaschen die Fördereinrichtung
mit einheitlicher räumlicher Orientierung verlassen, um den Weitertransport zu erleichtern.
Andererseits sollen die Flaschen im Bereich der Ausspritzstation den Strahldüsen in
der gewünschten Lage gegenüberstehen, um eine optimale Reinigungswirkung zu erzielen.
Diese Bedingungen kann ein Schleppkettenförderer erfüllen. Ausserdem lässt sich der
Flaschenabstand in einfacher Weise durch Regulierung der Fördergeschwindigkeit im
Verhältnis zur Geschwindigkeit, mit welcher die Flaschen dem Schleppkettenförderer
zugeführt werden, verändern und den jeweiligen Anforderungen anpassen.
[0006] Anders verhält es sich bei einem Rinser mit Strahldüsen, welche entlang eines bestimmten
Bewegungsabschnittes synchron mit der Fördereinrichtung für die Flaschen bewegt werden,
um zu erreichen, dass die jeweils gerade im Einsatz stehenden Strahldüsen stets auf
die Flaschenöffnungen ausgerichtet sind. Reinigungsvorrichtungen bzw. -maschinen dieser
Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, und zwar solche mit festem Standort
der beweglichen Strahldüsen (z.B. DE-OS 26 07 077) als auch solche mit beweglichem
Standort derselben (z.B. DE-OS 33 01 525). Bei diesen bekannten Ausführungen bezieht
sich der Synchronlauf der Strahldüsen auf die Fördermittel für die Flaschen. Deshalb
sind Fördereinrichtungen mit definierten Aufnahmeplätzen für die Flaschen erforderlich,
so dass die Flaschen in einem regelmässigen Abstand in den Wirkungsbereich der mit
gleichem Abstand angeordneten Strahldüsen gelangen.
[0007] Bei der Reinigungsmaschine nach der DE-OS 33 01 525 weist die Ausspritzstation eine
Mehrzahl von Strahldüsen auf, welche kreisförmig auf einem Drehteller unterhalb eines
halbkreisförmigen Bahnabschnitts der Fördereinrichtung angeordnet sind, wobei der
Drehteller mit der Fördereinrichtung gekuppelt ist und synchron mit dieser umläuft.
Sofern durch eine geeignete Steuerung dafür gesorgt ist, dass alle jeweils ausserhalb
des halbkreisförmigen Bahnabschnitts, also gerade nicht im Einsatz befindlichen Strahldüsen
bis zu ihrem Eintritt in den Bereich der Ausspritzstation gesperrt sind, ergibt sich
bei einer derartigen Reinigungsvorrichtung offensichtlich ein höherer Nutzungsgrad
in Bezug auf den Verbrauch an Reinigungsflüssigkeit als bei einer Anordnung mit feststehenden
Strahldüsen. An gleicher Stelle wird auch eine Anordnung vorgeschlagen, bei welcher
die Strahldüsen zusätzlich um eine zur Ebene des Drehtellers senkrechte Achse rotieren
und bezüglich der Flaschenachsen schief stehen, so dass der Flüssigkeitsstrahl jeweils
nicht zentral in den Flaschenraum, sondern gegen die seitliche Innenwandung der Flasche
gerichtet ist, und auf diese Weise die Flasche mit kreisender Bewegung des Flüssigkeitsstrahls
ausspritzt wird.
[0008] Ein grundlegender Nachteil eines Ausspritzverfahrens mit einer starren Reihe synchron
bewegter Strahldüsen besteht jedoch darin, dass die Flaschen beim Transport durch
die Ausspritzstation einen regelmässigen Abstand haben müssen, welcher mit dem gegenseitigen
Abstand der Strahldüsen übereinstimmt. Dies setzt, wie bereits erwähnt, eine Fördereinrichtung
mit definierten Aufnahmeplätzen für die Flaschen voraus, beispielsweise einen Kettenförderer,
welcher in regelmässigen Abständen Halterungen für die zu reinigen Flaschen aufweist.
Diese Halterungen bestehen z.B. aus einem tellerförmigen Untersatz und einem ringförmigen
Tragorgan, wobei jede Flasche bei der Übernahme aufrecht auf einen Untersatz zu stehen
kommt und später, auf dem Kopf stehend, durch das ringförmige Tragorgan gehalten wird.
[0009] Für den ordnungsgemässen Betrieb einer derartigen Fördereinrichtung besteht jedoch
eine weitere Voraussetzung darin, dass geeignete Beschickungs- und Entnahmeeinrichtungen
vorhanden sind. Dazu gehören auf der Eingabeseite der Fördereinrichtung eine Eintaktvorrichtung,
welche die Mittel zum Umsetzen der Flaschen in die Halterungen der Fördereinrichtung
enthält, und auf der Ausgabeseite eine Austaktvorrichtung mit Mitteln zur Entnahme
der Flaschen aus den Halterungen. Solche Beschickungs- und Entnahmeeinrichtungen enthalten
kostspielige, auf das jeweilige Flaschenformat abgestimmte Formatteile, welche einem
hohen Verschleiss unterworfen und dementsprechend störanfällig sind, und erfordern
normalerweise Personal zur Überwachung und Umrüstung auf andere Flaschengrössen. Der
Gesamtaufwand für den Aufbau und den Betrieb der Fördereinrichtung und deren Beschickungs-
und Entnahmeeinrichtungen ist dementsprechend hoch. Eine optimale Reinigungswirkung
unter bestmöglicher Ausnützung des Reinigungsmittels ist in diesem Fall also nur mit
aufwendiger Maschinentechnik und mit zahlreichen Formatteilen zu erreichen.
[0010] Im weiteren führt die bekannte Lösung zu einer ungünstigen Raumausnützung, indem
sich die an einer Umlenkstelle der Fördereinrichtung befindliche Ausspritzstation
nur über einen Halbkreis der Bewegungsbahn der Behältnisse erstreckt. Die geradlinigen
Teile der Förderbahn lassen sich nicht in die Ausspritzstation mit einbeziehen. Dadurch
ist die Ausspritzstation räumlich auf einen Bruchteil des gesamten Maschinenvolumens
beschränkt. Ein wesentlicher Teil des Maschinenvolumens wird allein von der ziemlich
umfangreichen Fördereinrichtung beansprucht, abgesehen von dem für die Trockenstation
vorgesehenen Teil derselben.
[0011] Auch bei synchron zur Flaschenförderung umlaufenden Strahldüsen ist nicht unbedingt
gewährleistet, dass die Flaschen im Ausspritzbereich stets optimal auf die Strahldüsen
ausgerichtet sind.
[0012] Schwierigkeiten in dieser Hinsicht können aufgrund unvermeidlicher Abweichungen in
den Abmessungen der Flaschen auftreten. Eine definierte Lage der Flaschen innerhalb
der Halterungen an der Fördereinrichtung ist unter diesen Umständen nicht ohne weiteres
gegeben und nur dann zu erreichen, wenn an den Halterungen zusätzliche Mittel zum
Massausgleich vorgesehen sind. Abweichungen von einer definierten Lage können sonst
trotz Synchronbetrieb dazu führen, dass der Spritzstrahl nicht zentral auf die Flaschenöffnung
gerichtet ist und möglicherweise vom Öffnungsrand mindestens teilweise abgelenkt wird.
[0013] Die Erfindung bezweckt, das Reinigungsverfahren unter Vermeidung der beschriebenen
Nachteile so zu verbessern, dass eine nach diesem Verfahren arbeitende Reinigungsvorrichtung
bzw. -maschine einerseits einfacher und mit weniger Aufwand aufgebaut werden kann,
die Verwendung einfacherer Fördermittel für die Behältnisse ermöglicht und weniger
aufwendige und störanfällige Beschickungs- und Entnahmeeinrichtungen benötigt als
die bekannte Reinigungsanlage mit synchron zum Flaschentransport umlaufenden Strahldüsen,
also insbesondere keine Formatteile benötigt, andererseits aber einen hohen Wirkungsgrad
und einen optimierten Verbrauch an Reinigungsmittel ermöglicht gegenüber einer Reinigungsanlage
mit feststehenden Strahldüsen.
[0014] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von einseitig offenen Behältnissen,
insbesondere Flaschen, durch Ausspritzen und/oder Ausblasen mit einem Strahl eines
flüssigen bzw. gasförmigen Reinigungsmittels, wobei die Behältnisse sich mit einheitlicher
räumlicher Orientierung in einer Reihe gleichförmig bewegen und jeweils eine das Reinigungsmittel
führende Strahldüse phasenweise auf die Öffnung eines Behältnisses ausgerichtet ist,
und die Erfindung besteht darin, dass entlang eines bestimmten Bewegungsabschnittes
des Behältnisses die Strahldüse der Öffnung desselben zwangsläufig nachgeführt wird.
[0015] Auf diese Weise wird phasenweise ein echter Synchronbetrieb der Strahldüse in Bezug
auf die Öffnung der Behältnisse erzielt, und zwar im Gegensatz zu den bekannten Lösungen,
bei welchen sich der Synchronlauf auf die Fördermittel bzw. auf die Halterungen der
Behältnisse und nicht auf die Öffnungen der Behältnisse selbst bezieht.
[0016] Der mit der Erfindung verbundene Vorteil liegt bei einer beweglichen Strahldüse mit
festem Standort in einer zeitlichen Verlängerung der Wirkungsphase der Strahldüse
und damit in einem höheren Nutzungsgrad des Reinigungsmittels. Praktisch lässt sich
gegenüber einer starren Strahldüse eine Erhöhung des Nutzungsgrades bis auf das Fünffache
erreichen. Durch die präzise Ausrichtung der Strahldüse auf die Öffnung des Behältnisses
ist ferner ein höherer Wirkungsgrad in der Reinigungswirkung zu erzielen.
[0017] Das erfindungsgemässe Verfahren bringt aber auch Vorteile bei Strahldüsen, welche
synchron mit dem zu reinigenden Behältnis umlaufen. Die zusätzliche Nachführbewegung
dient in diesem Fall zum Ausgleich allfälliger Abweichungen hinsichtlich der Lage
der Behältnisse in Bezug auf den jeweiligen Standort der Strahldüse.
[0018] Dies bedeutet, dass für einen ordnungsgemässen Betrieb einer entsprechend ausgebildeten
Ausspritzstation eine absolut genaue gegenseitige Phasenlage der mit gleicher Geschwindigkeit
bewegten Behältnisse und Strahldüsen nicht unbedingt erforderlich ist und demzufolge
auch einfachere Fördereinrichtungen zum Einsatz kommen können, welche diese Forderung
bezüglich der Phasenlage nur bedingt erfüllen.
[0019] Zweckmässigerweise wird die Strahldüse im Anschluss an die Nachführphase in eine
Bereitschaftsstellung zurückgeführt, aus welcher die Nachführphase für ein nachfolgendes
Behältnis eingeleitet wird. Diese Massnahme kann sowohl bei festem als auch bei beweglichem
Standort der Strahldüse getroffen werden.
[0020] Die bewegliche Strahldüse kann auch bei festem Standort derselben im Dauerbetrieb
arbeiten, d.h. ein Unterbruch in der Reinigungsmittelzufuhr zwischen zwei Nachführphasen
kann unterbleiben, sofern das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Nachführphasen
dieser Strahldüse so klein wie möglich gehalten wird und die Rückführung der Strahldüse
mit einer Geschwindigkeit erfolgt, welche höher, insbesondere um ein Mehrfaches höher
ist als die Nachführgeschwindigkeit. Dadurch lässt sich der nicht ganz zu vermeidende
Verbrauch an ungenutztem Reinigungsmittel in geringen Grenzen halten; jedenfalls wird
auf diese Weise ein mehrfach höherer Nutzungsgrad erzielt als im Falle einer Anordnung
mit feststehender Strahldüse. Ausserdem entfallen Steuermittel, d.h. häufig auszuwechselnde
Ventile zum Ein- und Ausschalten der Strahldüse.
[0021] Gemäss einer Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Strahldüse
während der Nachführbewegung verschwenkt, so dass der aus der Strahldüse austretende
Reinigungsmittelstrahl zu Beginn der Wirkungsphase auf einen seitlichen Wandungsteil
des Behältnisses trifft, anschliessend den Boden des Behältnisses überstreicht und
am Ende der Wirkungsphase auf den gegenüberliegenden Wandungsteil des Behältnisses
trifft. Dadurch wird die Reinigungswirkung des Strahls erhöht, da die Wandung des
Behältnisses durch den schräg einfallenden und vom Boden zur Wandung desselben reflektierten
Strahl wirkungsvoller beaufschlagt wird.
[0022] Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens. Diese Vorrichtung besteht erfindungsgemäss darin, dass die Strahldüse
auf einer im wesentlichen längs der Bewegungsbahn der Behältnisse geführten Bahn bezüglich
der Bewegung der Behältnisse relativ beweglich angeordnet ist und dass von den Behältnissen
betätigbare Mittel vorgesehen sind, welche die Strahldüse zwangsläufig auf die Öffnung
jeweils eines Behältnisses ausrichten.
[0023] Infolge der Beweglichkeit der Strahldüse und durch die von den Behältnissen bewirkte
Nachführung der Strahldüse wird deren Wirkungsphase gegenüber derjenigen einer feststehenden
Strahldüse verlängert und dadurch der Wirkungsgrad der Ausspritzung erhöht und der
Verbrauch an Reinigungsmittel vermindert.
[0024] Die bewegliche Strahldüse kann sowohl einen festen als auch einen beweglichen Standort
haben. Im letzteren Fall bewegt sich der Standort der Strahldüse vorzugsweise auf
einer zu einem Abschnitt der Bewegungsbahn der Behältnisse parallel verlaufenden Bahn
mit einer der Fördergeschwindigkeit der Behältnisse angepassten Geschwindigkeit.
[0025] Die von den Behältnissen zu betätigenden Mittel bestehen vorzugsweise darin, dass
die bewegliche Strahldüse einen Mitnehmer aufweist, welcher zwischen einer Ruhelage
und einer Endlage beweglich ist und in diesem Bewegungsbereich in die Bewegungsbahn
der Behältnisse ragt. Zweckmässigerweise ist die Anordnung dabei so getroffen, dass
die Bewegungsbahn des Mitnehmers und diejenige der Behältnisse divergieren, so dass
der Mitnehmer nach einer Nachführphase von selbst die Bewegungsbahn der Behältnisse
verlässt. Zu diesem Zweck kann die Bahn des Mitnehmers z.B. längs eines Kreisbogens
verlaufen, welcher die Bahn der Behältnisse tangiert bzw. schneidet. Die Bahn des
Mitnehmers kann aber auch parallel zu einer geradlinigen oder gekrümmten Bewegungsbahn
der Behältnisse verlaufen, sofern Mittel vorgesehen sind, welche dem Mitnehmer am
Ende der Nachführphase eine zusätzliche, aus der Bahn der Behältnisse führende Bewegung
erteilen.
[0026] Im Falle einer Strahldüse mit beweglichem Standort in der zuvor beschriebenen Art
kann der Mitnehmer dem Behältnis sowohl vor- als auch nachlaufen.
[0027] Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Strahldüse am freien Ende eines einarmigen Hebels angeordnet ist, welcher
unter Federkraft in einer Ruhelage verharrt und jeweils von einem Teil eines bewegten
Behältnisses entgegen der Federkraft mitbewegt wird, wobei die Strahldüse solange
in einer auf die Öffnung des Behältnisses gerichteten Stellung verbleibt, als der
Hebel sich im Einflussbereich des Behältnisses befindet. Eine praktische Lösung dieser
Ausführungsform besteht z.B. darin, dass der Hebel durch ein starres, gelenkig gelagertes
Rohr für die Zufuhr des Reinigungsmittels zur Strahldüse gebildet ist und dass am
Hebel eine Feder angreift, welche den Hebel gegen einen die Ruhelage desselben bestimmenden
Anschlag drängt.
[0028] Gemäss einer Variante ist der Hebel durch ein elastisch biegsames, einseitig fest
verankertes Rohr für die Zufuhr des Reinigungsmittels zur Strahldüse gebildet, oder
durch ein Federbein, welches aus einem Schlauch für die Zufuhr des Reinigungsmittels
zur Strahldüse und einer Feder besteht, wobei die Feder im entspannten Zustand die
Ruhelage des Hebels bestimmt. Lösungen dieser Art sind mit verhältnismässig geringem
Aufwand realisierbar und haben zudem den Vorteil, dass eine bewegliche Verbindung
für die Zufuhr des Reinigungsmittels zum Standort der Strahldüse entfällt, sofern
die Strahldüse einen festen Standort hat.
[0029] Während der Nachführbewegung der auf die Öffnung des Behältnisses ausgerichteten
Strahldüse führt der Reinigungsmittelstrahl eine Schwenkbewegung aus, welche bezüglich
des Behältnisses so verlaufen kann, dass der Strahl zu Beginn der Wirkungsphase auf
einen Wandungsteil des Behältnisses und am Ende der Wirkungsphase auf den gegenüberliegenden
Wandungsteil des Behältnisses trifft. Zu diesem Zweck kann die Anordnung so getroffen
sein, dass die Längsachse der Strahldüse in der Ruhelage des Mitnehmers nach der einen
Richtung und in der Endlage des Mitnehmers nach der anderen Richtung gegen die Längsachse
der Öffnung des an die Strahldüse herangeführten Behältnisses um einen spitzen Einlauf-
bzw. Auslaufwinkel geneigt ist. Vorzugsweise sind der Einlauf- und der Auslaufwinkel
wenigstens annähernd gleich gross. Auf diese Weise lässt sich ohne zusätzliche Mittel
eine Wirkung des Reinigungsmittelstrahls erzielen, welche derjenigen einer rotieren
Strahldüse gemäss der DE-OS 33 01 525 nahekommt.
[0030] Die Erfindung betrifft schliesslich eine Maschine zum Reinigen von einseitig offenen
Behältnissen, insbesondere Flaschen, durch Ausspritzen und/oder Ausblasen mit einem
Strahl eines flüssigen bzw. gasförmigen Reinigungsmittels, wobei eine Fördereinrichtung
die Behältnisse in einer Reihe durch den Wirkungsbereich eines Reinigungsaggregats
transportiert und wobei das Reinigungsaggregat entlang eines Abschnitts der Bewegungsbahn
der Behältnisse eine Reihe von Strahldüsen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
die einzelnen Strahldüsen unabhängig voneinander beweglich gelagert sind und dass
von den transportierten Behältnissen betätigbare Mittel vorgesehen sind, welche die
Strahldüsen phasenweise zwangsläufig auf die Öffnungen der Behältnisse ausrichten.
[0031] Das Reinigungsaggregat dieser Maschine ist vorzugsweise mit einer Anzahl der zuvor
beschriebenen erfindungsgemässen Vorrichtungen ausgerüstet.
[0032] Der Vorteil einer erfindungsgemässen Maschine, welche mit einer Reihe von Strahldüsen
mit festem Standort ausgerüstet ist, besteht vor allem darin, dass die Anordnung der
Strahldüsen nicht an einen bestimmten Bewegungsrhythmus der Behältnisse gebunden ist
und demzufolge eine einfachere Fördereinrichtung zum Einsatz kommen kann als bei den
bekannten Maschinen, welche synchron mit der Fördereinrichtung der Behältnisse bewegte
Strahldüsen aufweisen. Zudem entfallen besondere, Formatteile umfassende Beschickungs-
und Entnahmeeinrichtungen. Insbesondere kann die Fördereinrichtung ein Schleppkettenförderer
sein, bei dem die transportierten Behältnisse nur einen bedingt regelmässigen Abstand
voneinander haben, wobei der Grad allfälliger Abweichungen von einem mittleren Abstandsmass
vor allem durch die Wahl geeigneter Greifer am Schleppkettenförderer beeinflussbar
ist. Darüber hinaus ist bei der erfindungsgemässen Maschine das Reinigungsaggregat
nicht den räumlichen Beschränkungen unterworfen, wie die auf einen Synchronbetrieb
der Strahldüsen eingerichtete Reinigungsvorrichtung der bekannten Maschine. Vielmehr
kann sich bei der erfindungsgemässen Maschine das Reinigungsaggregat praktisch über
die gesamte Länge der Förderbahn erstrecken, bis auf einen für die Abtropfstrecke
entfallenden Abschnitt derselben. Dabei kann die Reihe der Strahldüsen entlang sowohl
gekrümmter als auch geradliniger Abschnitte der Förderbahn verlaufen.
[0033] Das mit einer derartigen Reinigungsmaschine angestrebte Ziel besteht allgemein darin,
einerseits durch hohe Fördergeschwindigkeit dicht aufeinanderfolgender Behältnisse
eine möglichst hohe Durchflussrate der zu reinigenden Behältnisse zu erzielen und
andererseits den vom Reinigungsaggregat beanspruchten Raum möglichst gering zu halten.
Die Durchflussrate ist wesentlichen bestimmt durch den Arbeitstakt jeder einzelnen
Strahldüse, wie aus der Beschreibung der erfindungsgemässen Vorrichtung hervorgeht.
Davon unabhängig lässt sich das Ausmass des Reinigungsaggregats längs der Förderbahn
dadurch auf ein Minimum reduzieren, dass die Strahldüsen in regelmässigen Abständen
unmittelbar aneinandergereiht angeordnet sind, wobei die Arbeitsbereiche benachbarter
Strahldüsen gegebenenfalls einzig durch einen geringen Sicherheitsabstand voneinander
getrennt sind. Dadurch gelangt jedes Behältnis vom Arbeitsbereich einer Strahldüse
unmittelbar in den Arbeitsbereich der nächstfolgenden Strahldüse, so dass das Behältnis
beinahe ununterbrochen von einem Reinigungsmittelstrahl beaufschlagt wird. Unter diesen
Umständen kann der gegenseitige Abstand der Strahldüsen sogar geringer sein als der
mittlere Abstand der transportierten Behältnisse, welcher für den Betrieb jeder einzelnen
Strahldüse am günstigsten ist. Die Länge des Reinigungsaggregats und damit diejenige
der ganzen Maschine lässt sich dadurch weiter verringern.
[0034] Gemäss einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine befinden sich
die Standorte der Strahldüsen auf einem beweglichen Träger, dessen Geschwindigkeit
der Fördergeschwindigkeit der Behältnisse anpassbar ist, wobei die Strahldüsen und
die auf diese ausgerichteten Behältnisse unter sich den gleichen Abstand haben. Dies
kann zu einer Lösung führen, welche derjenigen nach der DE-OS 33 01 525 ähnlich ist,
jedoch mit dem Vorteil, dass durch die zusätzliche Beweglichkeit der Strahldüsen diese
auch dann auf die Öffnungen der Behältnisse genau ausgerichtet werden, wenn die Lage
der Behältnisse an der Fördereinrichtung von der Sollage abweicht, sofern diese Abweichung
in gewissen Grenzen bleibt.
[0035] Auch in diesem Fall arbeiten die beweglichen Strahldüsen unabhängig vom Bewegungsrhythmus
der Behältnisse, d.h. es ist nicht erforderlich, dass ein Behältnis und eine Strahldüse
bei ihrem Zusammentreffen eine definierte Lage zueinander einnehmen. Diesbezügliche
Lageabweichungen werden durch die Beweglichkeit der Strahldüse ausgeglichen. Dabei
kann es unter Umständen zweckmässig sein, die Folge von Strahldüsen gegenüber der
Folge von Behältnissen mit einer leichten Phasenverschiebung zu betreiben, und zwar
so, dass beim Zusammentreffen eines Behältnisses mit einer Strahldüse die letztere
etwas nacheilt, damit auch ein bezüglich des Synchronlaufs nacheilendes Behältnisse
die Mittel zum Ausrichten der Strahldüse ordnungsgemäss erfasst und nicht hinter denselben
zurückbleibt.
[0036] In Anbetracht dieser Betriebsverhältnisse ergibt sich im weiteren die Möglichkeit,
bei einer derartigen Reinigungsmaschine eine Fördereinrichtung einzusetzen, bei welcher
die Behältnisse längs ihrer Bewegungsbahn einen nur bedingt regelmässigen Abstand
haben, z.B. einen Schleppkettenförderer. In diesem Fall wählt man mit Vorteil einen
gegenseitigen Abstand der Strahldüsenstandorte, welcher dem Mittelwert der variablen
Abstände der Behältnisse wenigstens annähernd gleich ist.
[0037] Nachstehend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert, welche die Reinigung von Flaschen durch Ausspritzen derselben mit
einer Reinigungsflüssigkeit betreffen. In der Zeichnung bedeuten:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung verschiedener Bewegungsphasen (1) bis (7) einer an einem
starren Schwenkhebel angebrachten Strahldüse;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung verschiedener Bewegungsphasen 1 bis 7 einer an einem
biegsamen Hebel angebrachten Strahldüse;
- Fig. 3
- schematische Darstellungen A bis C zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Abstand
der geförderten Flaschen und dem Arbeitsweg der Strahldüse;
- Fig. 4
- eine Frontansicht einer praktischen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung,
teilweise im Schnitt;
- Fig. 5
- eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 5, teilweise im Schnitt;
- Fig. 6
- eine Ansicht des Mitnehmers der Vorrichtung nach den Fig. 5 und 6 von oben;
- Fig. 7 und 8
- eine schematische Seitenansicht und eine Draufsicht einer Maschine zum Reinigen von
Glasflaschen, mit Vorrichtungen nach den Fig. 4 bis 6;
- Fig. 9
- eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Abstand der
geförderten Flaschen und dem gegenseitigen Abstand jeweils benachbarter Strahldüsen
einer Vielzahl von in einer Reihe regelmässig angeordneter Strahldüsen;
- Fig. 10
- eine schematische Seitenansicht einer Maschine zum Reinigen von Glasflaschen, ähnlich
derjenigen nach Fig. 7, aber mit zwei Reinigungsaggregaten, bei welchen jeweils mehrere
Strahldüsen auf einem beweglichen Träger angeordnet sind;
- Fig. 11
- eine vergrösserte Ansicht eines der in Fig. 10 dargestellten Reinigungsaggregate;
und
- Fig. 12
- einen Querschnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 11.
[0038] Die Fig. 1 zeigt eine gleichförmig fortbewegte Flasche 10 mit nach unten gerichteter
Öffnung im Zusammenwirken mit einer beweglichen Vorrichtung 11 zum Ausspritzen der
Flasche 10 in verschiedenen Bewegungsphasen (1) bis (7). Die Fortbewegungsrichtung
der Flasche 10 ist durch den Pfeil 12 angedeutet. Die Vorrichtung 11 weist einen am
Drehpunkt 13 schwenkbar gelagerten Hebel 14 auf, welcher als Rohr für die Zufuhr der
Reinigungsflüssigkeit ausgebildet ist, wobei das Rohrende am freien Ende des Hebel
14 eine Strahldüse 15 bildet, aus welcher die Reinigungsflüssigkeit strahlförmig in
Richtung des Pfeils 16 ausströmt. Ausserdem ist am freien Ende des Hebels 14 ein Mitnehmer
17 vorgesehen, welcher mit dem die Öffnung der Flasche 10 begrenzenden Flaschenkopf
18 zusammenarbeitet. Am Hebel 14 greift eine Feder 19 an, welche den Hebel 14 in seiner
Ausgangslage an einem Anschlag 20 hält.
[0039] In der Bewegungsphase (1) nähert sich die Flasche 10 der Vorrichtung 11. Der Hebel
14 befindet sich am Anschlag 20, und die Richtung 16 des Spritzstrahls führt noch
an der Flasche 10 vorbei. In der Bewegungsphase (2) kommt die Strahldüse 15 vor die
Öffnung der Flasche 10 zu liegen. Der Flaschenkopf 18 der Flasche 10 ergreift den
Mitnehmer 17 der Vorrichtung 11 und verschwenkt darauf den Hebel 14 entgegen der Kraft
der Feder 19 fortlaufend im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 13 bis zum Erreichen der
Bewegungsphase (5). Von der Bewegungsphase (2) bis zur Bewegungsphase (5) wird auf
diese Weise die Strahldüse 15 am freien Ende des Hebels 14 der Öffnung der Flasche
10 nachgeführt. Währenddessen wird die Flasche 10 durch den Spritzstrahl ausgespritzt,
wobei sich die Strahlrichtung 16 laufend ändert. Beim Übergang von der Bewegungsphase
(5) zur Bewegungsphase (6) gleitet der Flaschenkopf 18 über den Mitnehmer 17 hinweg,
so dass sich die Strahldüse 15 bei gleichbleibender Stellung des Hebels 14 von der
Öffnung der Flasche 10 wegbewegt. Sobald der Flaschenkopf 18 den Mitnehmer 17 verlässt,
schnellt der Hebel 14 unter der Wirkung der gespannten Feder 19 wieder an den Anschlag
20 zurück, wie die Bewegungsphase (7) zeigt. Die Vorrichtung 11 befindet sich damit
wieder im Ausgangszustand und ist bereit für eine erneute Betätigung durch die nächste
auf sie zu kommende Flasche 21.
[0040] Die Reinigungsflüssigkeit kann der Vorrichtung 11 entweder über das Gelenk am Drehpunkt
13 oder durch eine bewegliche Verbindungsleitung, welche seitlich an das den Hebel
14 bildenden Rohr angeschlossen ist, zugeführt werden.
[0041] Eine in dieser Beziehung einfachere Lösung ergibt sich mit einer Vorrichtung 30,
bei welcher gemäss der schematischen Darstellung in Fig. 2 der die Strahldüse 31 und
den Mitnehmer 32 tragende Hebel durch eine Art Federbein gebildet ist, welches aus
einem Schlauch 33 für die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit zur Strahldüse 31 und einer
den Schlauch 33 umgebenden Schraubenfeder 34 besteht, wobei die Schraubenfeder 34
im entspannten Zustand die Ausgangslage der Vorrichtung 30 bestimmt. Der Schlauch
33 und die Schraubenfeder 34 sind an ihrem unteren Ende auf einem stationären Anschlussorgan
35 fest verankert, an das eine feste Verbindungsleitung für die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit
zur Vorrichtung 30 anschliessbar ist. Anstelle der Schraubenfeder 34 könnte auch eine
mit dem Schlauch 33 verbundene Blattfeder vorgesehen sein.
[0042] Die Fig. 2 zeigt die gleichen Bewegungsphasen (1) bis (7) wie Fig. 1. Wie daraus
ersichtlich ist, ergibt sich gegenüber der Vorrichtung 11 nach Fig. 1 praktisch kein
Unterschied hinsichtlich der Wirkungsweise. Hingegen ist der Bewegungsablauf anders
als beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Beispielsweise ergeben sich bei gleicher
Fördergeschwindigkeit der Flaschen 10 kürzere Zeitabstände zwischen den dargestellten
Bewegungsphasen (2) und (5), da die Durchbiegung des Schlauchs 33 gegenüber dem starren
Rohr ein zusätzliches Verschwenken des Mitnehmers 32 bewirkt. Die Wirkungsdauer des
Spritzstrahls ist dementsprechend kürzer. Ferner ist bei der Wahl der zeitlichen Aufeinanderfolge
der Flaschen in Betracht zu ziehen, dass die Vorrichtung 30 beim Fehlen eines Anschlags
((20 in Fig. 1) bei der Rückkehr in die Ausgangslage ausschwingt, sofern keine Massnahmen
zur Schwingungsdämpfung vorgesehen sind.
[0043] Um mit einer Vorrichtung 11 bzw. 30 der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten
Art optimale Betriebsverhältnisse zu erzielen, empfiehlt sich eine gegenseitige Anpassung
der zeitlichen Aufeinanderfolge, mit welcher die Behältnisse an der Strahldüse vorbeibewegt
werden, und des Arbeitstaktes der Vorrichtung. Dies betrifft einerseits die Fördergeschwindigkeit
und den gegenseitigen Abstand der Behältnisse und andererseits den Bewegungsbereich
und die Rückführgeschwindigkeit der beweglichen Strahldüse. Die diesbezüglichen Verhältnisse
werden anhand der Fig. 3 am Beispiel einer Vorrichtung 11 nach Fig. 1 erläutert, und
zwar zeigt die Fig. 3 jeweils zwei Flaschen 40 und 41, welche gemäss den Varianten
A, B und C mit unterschiedlichem Folgeabstand a, b bzw. c an der Vorrichtung 11 vorbeigeführt
werden.
[0044] Generell ist eine Betriebsweise nach der Variante A anzustreben, bei der die Flasche
41 den Mitnehmer 17 der Strahldüse in dem Zeitpunkt erfasst, in welchem der Mitnehmer
17 nach einer vorangegangenen Nachführphase, d.h. nach dem Verlassen der vorangegangenen
Flasche 40 (durchgezogen gezeichnete Lage), seine Rückführphase gerade beendet, also
seine Ruhelage wieder erreicht hat (gestrichelt gezeichnete Lage). Zu diesem Zweck
müssen die Flaschen 40, 41 einen bestimmten Folgeabstand a haben, welcher gegeben
ist durch den Weg s zwischen der Ruhelage und der Endlage des Mitnehmers 17, welchen
Weg die Flasche 40 und die Strahldüse gemeinsam mit der Fördergeschwindigkeit zurücklegen,
vermehrt um eine Zusatzstrecke z, welche die mit der Fördergeschwindigkeit bewegte
Flasche 41 in einem Zeitraum zurücklegt, welchen der Mitnehmer 17 seinerseits benötigt,
um mit der Rückführgeschwindigkeit aus seiner Endlage in die Ruhelage zurückzukehren.
Aus dieser Beziehung ergibt sich auch, dass die höchstzulässige Fördergeschwindigkeit
der Flaschen im wesentlichen allein von der erreichbaren Rückführgeschwindigkeit der
Strahldüse abhängt.
[0045] Folgen die Flaschen 40, 41 gemäss Variante B dichter aufeinander (Folgeabstand b
< a), so erfasst die Flasche 41 den Mitnehmer 17 der Strahldüse und leitet damit eine
Nachführphase ein, bevor der Mitnehmer 17 in der einer vorangegangenen Nachführphase
folgenden Rückführphase seine Ruhelage wieder erreicht hat. Im dargestellten Beispiel
wird der Mitnehmer 17 auf halbem Wege s/2 der Rückführphase abgefangen. Die Folge
davon ist eine entsprechende Verkürzung der Wirkungsphase der Strahldüse in jedem
ihrer aufeinanderfolgenden Einsätze. Liegen dagegen die Flaschen 40, 41 gemäss Variante
C weiter auseinander als im Idealfall (Folgeabstand c > a), dann entsteht zwischen
den einzelnen Nachführphasen der Strahldüse eine längere Pause, während welcher die
Flasche 41 den Totweg e bis zu dem in der Ruhelage befindlichen Mitnehmer 17 zurücklegt.
In dieser Pause wird Reinigungsflüssigkeit nutzlos verbraucht.
[0046] Immerhin lassen es die beschriebenen Verhältnisse zu, dass der Folgeabstand zwischen
den Behältnissen in gewissen Grenzen um das optimale Mass a schwanken darf, ohne dass
dadurch die erzielten Vorteile gegenüber der Lösung mit feststehenden Strahldüsen
wesentlich geschmälert würden. Unter Umständen ist bei der Wahl des Folgeabstandes
a auch das Verhältnis von Bauchdurchmesser zu Kopfdurchmesser der Flaschen zu berücksichtigen,
insbesondere wenn der direkte Abstand d benachbarter Flaschen ein Mindestmass nicht
unterschreiten soll. Entsprechendes gilt auch für Behältnisse anderer Art.
[0047] Ein praktisches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in den
Fig. 4 bis 6 dargestellt. Im oberen Teil der Fig. 4 ist der Kopf 51 mit der Öffnung
52 einer Flasche 50 erkennbar, welche in Richtung des Pfeils 53 gleichförmig bewegt
wird und dabei die Stellungen I bis V durchläuft.
[0048] Die allgemein mit 54 bezeichnete Vorrichtung umfasst ein schwenkbares Rohr 55, an
dessen freiem Ende eine Strahldüse 56 sitzt. Im Bereich der Strahldüse 56 ist am Rohr
55 ein Mitnehmer 57 montiert, welcher einen Montageschenkel 58 und einen von diesem
nach oben abgewinkelten Mitnehmerschenkel 59 aufweist. An den Mitnehmerschenkel 59
schliessen sich zwei Seitenflügel 60 an, welche um beispielsweise 45° gegen die Strahldüse
56 hin abgewinkelt sind. An den einander zugewandten Seiten der Seitenflügel 60 ist
je ein Polster 61 zur Dämpfung des beim Zusammentreffen des Mitnehmers 57 mit dem
Flaschenkopf 51 auftretenden Stosses angebracht (Fig. 6).
[0049] Das Rohr 55 sitzt mit seinem anderen Ende in einem Halter 62 und wird durch ein in
den Halter 62 eingeschraubtes Rohrknie 63 darin fixiert. An das Rohrknie 63 ist mit
einer Überwurfmutter 64 ein Schlauch 65 angeschlossen, über welchen die Reinigungsflüssigkeit
der Vorrichtung 54 zugeführt wird. Am Halter 62 befindet sich ein Befestigungswinkel
66, welcher mit einem Steg 67 verstärkt ist. Eine abgekröpfte Blattfeder 68 ist mit
ihrem einen Ende am Befestigungswinkel 66 des Halters 62 angenietet und mit ihrem
anderen Ende an einer Nabe 69 mit einer Schraube 70 befestigt.
[0050] Die Nabe 69. ist an einer feststehenden, den Standort der Vorrichtung 54 bestimmenden
Achse 71 drehbar gelagert, welche Teil eines Lagerkopfs 72 bildet und mit diesem aus
einem Stück besteht. Der Lagerkopf 72 ist mit drei Schrauben 73 an einer Montageschiene
74 mit winkelförmigem Querschnitt befestigt. Zwei Distanzscheiben 75 halten die Nabe
69 mit achsialem Spiel zwischen der Montageschiene 74 und einer Abschlussscheibe 76
fest, wobei letztere mit einer Mutter 77 an dem mit einem Gewindeansatz 78 versehenen
Ende der Achse 71 gesichert ist. Für die Schwenklagerung der Vorrichtung 54 auf der
Achse 71 ist eine Schmierung mit einem von aussen zugeführten Schmiermittel vorgesehen.
Zu diesem Zweck ist im Zentrum des Lagerkopfs 72 eine Schmiermittelleitung 79 angeschlossen,
über welche das Schmiermittel beispielsweise periodisch zugeführt wird. Die Schmiermittelleitung
79 mündet in einen achsialen Kanal 80, von dem aus eine Radialbohrung 81 zur zylindrischen
Lagerfläche 82 führt.
[0051] Die schwenkbare Vorrichtung 54 wird durch eine Zugfeder 83, welche einerseits am
Steg 67 des Halters 62 und andererseits an einem auf der Montageschiene 74 festsitzenden
Aufsatz 84 verankert ist, in einer Ruhelage gehalten. Diese Ruhelage wird durch einen
Anschlag 85 bestimmt, gegen den die Vorrichtung 54 durch die Zugfeder 83 gezogen wird.
Dieser Anschlag ist an einem mit der Montageschiene 74 verschweissten Tragblech 86
montiert und besteht aus einem zylindrischen Halter 87 mit Aussengewinde, welcher
mit zwei Muttern 88 am Tragblech 86 in einer achsial wählbaren Stellung fixiert ist,
und einem gepolsterten Anschlagpuffer 89.
[0052] In Fig. 4 ist die Vorrichtung 54 in drei Schwenklagen dargestellt: In der Ruhelage
"a" (ausgezogene Linien), in einer Mittellage "b" und in der Endlage "c" (strichpunktierte
Linien). Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass die Längsachse 90 der Strahldüse
56 bzw. des Rohres 55 in der Ruhelage des Mitnehmers 57 nach der einen Richtung und
in der Endlage des Mitnehmers 57 in der anderen Richtung gegen die Längsachse 91 der
Öffnung 52 der an die Strahldüse 56 herangeführten Flasche 50 um einen spitzen Einlauf-
bzw. Auslaufwinkel geneigt ist. Der Einlaufwinkel und der Auslaufwinkel sind vorzugsweise
etwa gleich gross und betragen im vorliegenden Beispiel je 15°.
[0053] Die Fig. 7 und 8 zeigen schematisch eine Maschine 100 zum Reinigen von Flaschen 101
durch Ausspritzen derselben mit einer Reinigungsflüssigkeit. Die dargestellte Maschine
enthält ein Reinigungsaggregat 102 mit einer Mehrzahl von Vorrichtungen 103 mit unabhängig
voneinander beweglichen Strahldüsen der in den Fig. 4 bis 6 beschriebenen Art. Diese
Vorrichtungen 103 haben einen festen Standort und sind in regelmässigen Abständen
an einer Montageschiene 104 befestigt (Fig. 7). Die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit
zu den Vorrichtungen 103 erfolgt über eine Anschlussleitung 105 und eine gemeinsame
Verteilleitung 106. Die Maschine 100 umfasst eine an sich bekannte Fördereinrichtung
in Form eines Schleppkettenförderers 107, welcher die Flaschen 101 in einer Reihe
durch den Wirkungsbereich des Reinigungsaggregats 102 transportiert.
[0054] Der Schleppkettenförderer 107 weist zwei umlaufende Förderketten 108 auf, welche
sich längs der Förderbahn parallel mit Abstand voneinander in Richtung des Pfeils
109 gleichsinnig bewegen. Die Förderbahn des Schleppkettenförderers 107 verläuft in
Form einer vertikalen Schleife vom Einlaufende 110 in einem Bogenabschnitt 111 nach
oben, dann längs eines geradlinigen Abschnitts 112 weiter in einer zur Einlaufrichtung
entgegengesetzten Richtung und schliesslich in einem Bogenabschnitt 113 nach unten
zum Auslaufende 114 (Fig. 7). Die Antriebs- und Führungsmittel für die Ketten 108
sind nicht dargestellt; die Laufrichtung der Ketten 108 ist in Fig. 8 durch kleine
Pfeile markiert. An den Förderketten 108 sind reihenweise angeordnete Mitnehmer 115
befestigt. Zwischen den beiden Förderketten 108 befindet sich der die Flaschen 101
aufnehmende Förderkanal, welcher durch die beiden Reihen der jeweils einander zugewandten
Mitnehmer 115 seitlich begrenzt wird. An das Einlaufende 110 und an das Auslaufende
114 des Schleppkettenförderers 107 schliessen sich andere Fördereinrichtungen an,
z.B. Bandförderer 116 bzw. 117 für die Zufuhr und Wegfuhr der Flaschen 101 in der
durch Pfeile 118 bzw. 119 angegebenen Richtung.
[0055] Die Bogenabschnitte 111 und 113 der Förderbahn des Schleppkettenförderers 107 sind
gemäss Fig. 8 seitlich gegeneinander versetzt, so dass der geradlinige Bahnabschnitt
112 desselben schräg verläuft. Dadurch lassen sich die Bandförderer 116 und 117 in
geradliniger Bahn auf das Einlaufende 110 bzw. auf das Auslaufende 114 des Schleppkettenförderers
107 ausrichten. Für die Übergabe der Flaschen 101 vom Bandförderer 116 auf den Schleppkettenförderer
107 und von diesem auf den Bandförderer 117 sind keine besonderen Mittel erforderlich,
d.h. dass kein Bedarf für Formatteile jeglicher Art vorhanden ist.
[0056] Die zu reinigenden Flaschen 101 gelangen auf dem Bandförderer 116 in dichter Reihenfolge
aufrechtstehend an das Einlaufende 110 des Schleppkettenförderers 107 und werden von
diesem übernommen. Die Fördergeschwindigkeit des Schleppkettenförderers 107 ist etwas
höher als diejenige des Bandförderers 116, so dass die vom Schleppkettenförderer 107
erfassten Flaschen 101 einen gewissen Abstand voneinander haben. Im oberen, geradlinigen
Bahnabschnitt 112 werden die Flaschen 101 mit dem Flaschenkopf nach unten entlang
des Reinigungsaggregats 102 bewegt, wobei jede Flasche nacheinander sämtliche Vorrichtungen
103 betätigt, so dass die jeweiligen Strahldüsen den Flaschen zwangsläufig nachgeführt
werden und dabei phasenweise auf die Flaschenöffnungen ausgerichtet sind, um den Spritzstrahl
während dieser Nachführphasen auf den Flascheninnenraum einwirken zu lassen.
[0057] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 erstreckt sich das Reinigungsaggregat 102
über einen Teil der Länge des geradlinigen Bahnabschnitts 112 des Schleppkettenförderers
107. Das Abtropfen der ausgespritzten Flaschen erfolgt ebenfalls auf einem Bahnabschnitt
des Schleppkettenförderers, längs welchem die Flaschen kopfüber gefördert werden.
Zu diesem Zweck kann entweder der an das Reinigungsaggregat 102 anschliessende Teil
des Bahnabschnitts 112 benützt werden, oder die Förderbahn des Schleppkettenförderer
kann dafür eine zweite Schlaufe aufweisen, parallel zu derjenigen nach Fig. 7. Unter
Umständen kann das Reinigungsaggregat 102 auch kürzer und/oder in den Bogenabschnitt
111 vorgezogen sein, um längs des geradlinigen Bahnabschnitts 112 noch genügend Raum
für eine Abtropf- und Trockenstation freizuhalten. Generell können längs der ganzen
Förderbahn des Schleppkettenförderers Stationen zum Ausspritzen und/oder Ausblasen
sowie zum Abtropfen und Trocknen der Flaschen vorgesehen sein, wobei vor allem für
das Abtropfen ein Bahnabschnitt zu wählen ist, auf dem die Flaschen kopfüber gefördert
werden.
[0058] Die Fig. 9 zeigt schematisch einen Ausschnitt des Reinigungsaggregats 102 gemäss
Fig. 7 mit den in einer Reihe regelmässig angeordneten Vorrichtungen 103 und den in
einer Reihe an den Vorrichtungen 103 vorbeibewegten Flaschen 101. Die Flaschen 101
haben einen mittleren gegenseitigen Abstand m, und die Standorte 120 der Vorrichtungen
103 haben einen gegenseitigen Abstand n, welcher gerade nur so gross ist, dass sich
die beweglichen Teile benachbarter Vorrichtungen 103 nicht gegenseitig behindern können.
Kritisch in dieser Beziehung sind die eingekreisten Bewegungsphasen, d.h. beim Übergang
einer Flasche 101 von der einen Vorrichtung 103 zur nächsten. Wie aus der Fig. 9 hervorgeht,
kann unter geeigneten Umständen der Abstand n der Vorrichtungen 103 sogar kleiner
sein als der Flaschenabstand m.
[0059] Die in Fig. 10 schematisch dargestellte Maschine 130 zum Reinigen von Flaschen ist
bezüglich der Fördereinrichtung für die Flaschen gleich aufgebaut wie diejenige nach
den Fig. 7 und 8. Gleiche Teile sind in Fig. 10 mit gleichen Bezugszeichen versehen
wie in Fig. 7.
[0060] Im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 7 besitzt die Maschine 130 nach Fig.
10 zwei Reinigungsaggregate 131 und 132 unter sich gleicher Bauart, wobei jedes Reinigungsaggregat
eine Mehrzahl von Vorrichtungen 133 mit beweglichen Strahldüsen aufweist, welche grundsätzlich
nach der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ausgebildet sind. Diese Vorrichtungen
133 haben jedoch in diesem Fall keinen festen Standort, sondern befinden sich auf
einem umlaufenden Träger 134.
[0061] Weitere Einzelheiten des Reinigungsaggregats 131 gehen aus der vergrösserten Ansicht
nach Fig. 11 und aus der nochmals vergrösserten Querschnittsdarstellung nach Fig.
12 hervor. Das den Sockel jeder Vorrichtung 133 bildende Anschlussorgan 135 ist mit
einem Halter 136 verbunden, welcher auf zwei in sich geschlossenen Gleitschienen 137
längsbeweglich und diese teilweise umfassend angeordnet ist. Der Halter 136 ist mit
einem Glied einer Triebkette 138 verbunden, welche über zwei Umlenkräder 139 und 140
geführt ist. Die Triebkette 138, die dem Verlauf derselben folgenden Gleitschienen
137 und die Halter 136 bilden zusammen den umlaufenden Träger 134. Auf der Welle 141
des Umlenkrades 139 sitzt ein in Fig. 8 nicht dargestelltes Kettenrad 142, welches
über eine Triebkette 143 mit einem Antriebsritzel 144 eines Antriebsmotors 145 verbunden
ist.
[0062] Das Reinigungsaggregat 131 ist unterhalb des geradlinigen Abschnitts 112 des Schleppkettenförderers
107 angeordnet, so dass die Bewegungsbahn 146 der an den Vorrichtungen 133 vorgesehenen
Mitnehmer 147 längs des geradlinigen oberen Bahnabschnitts 148 in die Bewegungsbahn
des Flaschenkopfs 149 der mit dem Schleppkettenförderer 107 beförderten, kopfstehenden
Flaschen 101 ragt. Der gegenseitige Abstand der Vorrichtungen 133 entspricht dem mittleren
Abstand der beförderten Flaschen 101, und die Geschwindigkeit des umlaufenden Trägers
134 der Vorrichtungen 133 ist z.B. derart an die Fördergeschwindigkeit des Schleppkettenförderers
107 angepasst, dass an jeder Flasche 101 die Strahldüse 150 jeweils einer Vorrichtung
133 zur Wirkung kommt.
[0063] Bei einer Vorrichtung mit schwenkbarer Strahldüse, welche gemäss den zuvor dargestellten
Ausführungsbeispielen einen festen Standort hat, kommt der Mitnehmer zwangsläufig
stets an der vorlaufenden Seite des Flaschenkopfs zum Anschlag. Im Gegensatz dazu
kann bei Schwenkdüsen mit beweglichem Standort die Anordnung wahlweise so getroffen
sein, dass der Mitnehmer jeweils entweder an der vorlaufenden oder an der nachlaufenden
Seite des Flaschenkopfs zum Anschlag kommt. Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit
des umlaufenden Trägers 134 im ersten Fall etwas kleiner und im zweiten Fall etwas
grösser gewählt als diejenige des Schleppkettenförderers 107, um einerseits sicherzustellen,
dass alle jeweils aktiven Strahldüsen den in ihrem Bereich befindlichen Flaschen zwangsläufig
nachgeführt werden. Andererseits lässt sich auf diese Weise erreichen, dass die Strahldüsen,
in ähnlicher Weise wie bei einem festen Standort derselben, während ihrer Wirkungsphase
verschwenkt werden. Im vorliegenden Beispiel ist das Reinigungsaggregat 131 mit nachlaufenden
Mitnehmern 147 ausgerüstet.
[0064] Die Versorgung der Strahldüsen 150 mit Reinigungsmittel erfolgt durch ein Verteilerrad
155 mit am Umfang desselben kranzförmig angeordneten Anschlüssen 156 für flexible
Leitungen 157, welche zu den Anschlussorganen 135 der einzelnen Strahldüsen 150 führen.
Der Radkörper 158 des Verteilerrads 155 ist auf einer Achse 159 drehbar gelagert,
die ihrerseits an einer ortsfesten Montageschiene 160 befestigt ist. Der Radkörper
158 besitzt radiale Kanäle 161, die von der Lagerbohrung 162 ausgehen und zu den einzelnen
peripheren Anschlüssen 156 führen. Die Achse 159 besitzt einen achsialen Hohlraum
163, an den eine feste Versorgungsleitung 164 angeschlossen ist. Ferner weist die
Achse 159 eine mit dem Hohlraum 163 verbundene, ringsegmentförmige Umfangsnut 165
auf, welche die inneren Mündungen einer bestimmten Anzahl radialer Kanäle 161 übergreift.
Dadurch wird die Zufuhr von Reinigungsmittel auf die jeweils in der Nachführphase
befindlichen, in Fig. 11 mit einem Pfeil 166 markierten Strahldüsen 150 beschränkt.
Zum Antrieb des Verteilerrads 155 ist der Radkörper 158 mit einem Zahnrad 167 fest
verbunden, das über eine Triebkette 168 von einem weiteren Triebrad 169 des Antriebsmotors
145 angetrieben wird.
[0065] Voraussetzung für einen ordnungsgemässen Betrieb des beschriebenen Reinigungsaggregats
ist eine genaue Übereinstimmung der Umlaufzeiten des umlaufenden Trägers 134 und des
Verteilerrades 155. Dies ist durch geeignete Wahl der Übersetzungsverhältnisse bezüglich
der Antriebe für den umlaufenden Träger 134 und für das Verteilerrad 155 erreichbar.
Durch die Einhaltung der vorgenannten Bedingung ist gewährleistet, dass der mittlere
Abstand der Anschlüsse 156 am Verteilerrad 155 von den Anschlussorganen 135 der Vorrichtungen
133 konstant bleibt und zwischen einem bestimmten grössten und einem bestimmten kleinsten
Abstand variiert.
[0066] Zweckmässigerweise sind für die flexiblen Leitungen 157 Führungsmittel vorgesehen,
welche ein Verheddern dieser Leitungen verhindern. Diese Führungsmittel können z.B.
darin bestehen, dass gemäss der Fig. 11 und 12 zwischen den am umlaufenden Träger
134 befindlichen Vorrichtungen 133 und dem Verteilerrad 155 zwei parallele Stangen
170 angeordnet sind, welche sich in der Längsrichtung des Reinigungsaggregats 131
erstrecken, und dass am Radkörper 158 mit Speichen 171 ein Ring 172 befestigt ist.
Dabei ist der Durchmesser des Rings 172 um ein Mehrfaches grösser als der gegenseitige
Abstand der beiden Stangen 170. Dadurch werden die flexiblen Leitungen 157, sobald
sie sich dem Verteilerrad 155 nähern, jeweils von einer Stange 170 nach innen und
vom Ring 172 nach aussen umgelenkt, so dass sie sich gegenseitig nicht behindern können.
An die Stelle der Stangen 170 können auch geradlinige Abschnitte umlaufender Riemen
oder dergleichen treten. Dadurch lässt sich die im Betrieb auftretende Reibung zwischen
den flexiblen Leitungen 157 und den Führungsmitteln erheblich vermindern.
[0067] Längs der kreisbogenförmigen Bahnabschnitte des umlaufenden Trägers 134 haben die
Mitnehmer 147 auf ihrer Bewegungsbahn 146 eine wesentlich höhere Geschwindigkeit als
auf den geradlinigen Bahnabschnitten 148 derselben. Es kann deshalb unter Umständen
zweckmässig sein, das Zusammentreffen eines Mitnehmers 147 mit dem betreffenden Flaschenkopf
149 solange zu verzögern, bis die aufeinander zu laufenden Teile annähernd die gleiche
Geschwindigkeit haben, damit sich der Mitnehmer sanft an den Flaschenkopf anlegt.
Für eine vorübergehende Zurückhaltung des Mitnehmers sind verschiedene Lösungen möglich.
Insbesondere eignen sich Mittel, welche die Mitnehmer 147 wenigstens im Einlaufbereich
auf eine Kreisbahn mit verkleinertem Radius zwingen, was durch die Biegsamkeit der
Vorrichtungen 133 ermöglicht wird. Zu diesem Zweck kann im Einlaufbereich eine Führungsleiste
vorgesehen sein, welche die Mitnehmer 147 bis zum Erreichen des geradlinigen Bahnabschnitts
148 radial nach innen ablenkt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Mitnehmer
147 mit längenstabilen Zugschnüren zu versehen, welche am umlaufenden Träger 134 in
einem gewissen Abstand vom Fusspunkt der Vorrichtungen 133 verankert sind. Auf dem
kreisbogenförmigen Bahnabschnitt verkleinern diese Zugschnüre den sonst vorhandenen
Abstand zwischen dem jeweiligen Mitnehmer und dem diesem zugeordneten Verankerungspunkt
auf dem umlaufenden Träger 134, indem die Mitnehmer 147 längs der gebogenen Bahnabschnitte,
wiederum unter Durchbiegung der Vorrichtung 133, radial nach innen gezogen werden.
[0068] Das Reinigungsaggregat 131 ist gegenüber einer Reihe kopfstehender Flaschen 101 angeordnet,
wie dies für die Nassreinigung der Flaschen üblich ist. Andererseits befindet sich
das andere Reinigungsaggregat 132 oberhalb einer Reihe aufrecht stehender Flaschen
101. Diese Anordnung kann zur Trockenreinigung, insbesondere zum Ausblasen der Flaschen
gewählt werden, z.B. zum Entkeimen der Flaschen durch Ausblasen mit Wasserdampf oder
Ozon. Ferner kann diese Anordnung dazu dienen, in den Flaschen, kurz vor dem Abfüllen
derselben, eine Kohlendioxid-Atmosphäre herzustellen.
[0069] Bei der in den Fig. 10 bis 12 gezeigten Ausführungsform der Maschine 130 sind die
Reinigungsaggregate 131 und 312 so angeordnet, dass die Düsenketten jeweils in einer
Vertikalebene umlaufen. Selbstverständlich kann die Anordnung auch so getroffen sein,
dass die Düsenketten stattdessen in einer Horizontalebene umlaufen. Ferner können
Mittel vorhanden sein, die es ermöglichen, die Reinigungsaggregate durch vertikale
und erforderlichenfalls auch horizontale Verschiebung den verschiedenen Flaschengrössen
anzupassen.
[0070] Um den Betrieb der Reinigungsaggregate an die Fördergeschwindigkeit und den gegenseitigen
Abstand der zu reinigenden Flaschen anzupassen, kann jedes Reinigungsaggregat mit
einer Nachführsteuerung ausgerüstet sein, mit Steuermitteln, welche Sensoren zur Erfassung
der massgebenden Grössen und Inkrementalgeber enthalten, und unter Verwendung eines
Schrittmotors als Antriebsmotor des Reinigungsaggregats.
1. Verfahren zum Reinigen von einseitig offenen Behältnissen, insbesondere Flaschen,
durch Ausspritzen und/oder Ausblasen mit einem Strahl eines flüssigen bzw. gasförmigen
Reinigungsmittels, wobei die Behältnisse sich mit einheitlicher räumlicher Orientierung
in einer Reihe gleichförmig bewegen und jeweils eine das Reinigungsmittel führende
Strahldüse phasenweise auf die Öffnung eines Behältnisses ausgerichtet ist, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahldüse (15; 31; 56) entlang eines bestimmten Bewegungsabschnittes
des Behältnisses (10; 50; 101) der Öffnung (52) desselben zwangsläufig nachgeführt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse (15; 31; 56)
im Anschluss an die Nachführphase in eine Bereitschaftsstellung zurückgeführt wird,
aus welcher die Nachführphase für ein nachfolgendes Behältnis (10; 50; 101) eingeleitet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung der Strahldüse
(15; 31; 56) mit einer Geschwindigkeit erfolgt, welche höher, insbesondere um ein
Mehrfaches höher ist als die Nachführgeschwindigkeit.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Strahldüse (15; 31; 56) während der Nachführbewegung verschwenkt wird, so dass der
aus der Strahldüse (15; 31; 56) austretende Reinigungsmittelstrahl zu Beginn der Wirkungsphase
auf einen Wandungsteil des Behältnisses (10; 50; 101) trifft, anschliessend den Boden
des Behältnisses überstreicht und am Ende der Wirkungsphase auf den gegenüberliegenden
Wandungsteil des Behältnisses trifft.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Strahldüse (15; 31; 56) auf einer im wesentlichen längs der Bewegungsbahn
der Behältnisse (10; 50; 101) geführten Bahn bezüglich der Bewegung der Behältnisse
relativ beweglich angeordnet ist und dass von den Behältnissen betätigbare Mittel
(17; 32; 57) vorgesehen sind, welche die Strahldüse zwangsläufig auf die Öffnung jeweils
eines Behältnisses ausrichten.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse (15; 31;
56) einen festen Standort hat.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse (15; 31;
56) einen beweglichen Standort hat, welcher sich auf einer zu einem Abschnitt der
Bewegungsbahn der Behältnisse (10; 50; 101) parallel verlaufenden Bahn mit einer der
Fördergeschwindigkeit der Behältnisse angepassten Geschwindigkeit bewegt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche
Strahldüse (15; 31; 56) einen Mitnehmer (17; 32; 57) aufweist, welcher zwischen einer
Ruhelage und einer Endlage beweglich ist und in diesem Bewegungsbereich in die Bewegungsbahn
der Behältnisse (10; 50; 101) ragt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn des Mitnehmers
(17; 32; 57) und diejenige der Behältnisse (10; 50; 101) divergieren.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse
(15; 31; 56) am freien Ende eines einarmigen Hebels (14; 55) angeordnet ist, welcher
unter Federkraft in einer Ruhelage verharrt und jeweils von einem Teil (18; 51) eines
bewegten Behältnisses (10; 50) entgegen der Federkraft mitbewegt wird, wobei die Strahldüse
solange in einer auf die Öffnung des Behältnisses gerichteten Stellung verbleibt,
als der Hebelarm sich im Einflussbereich des Behältnisses befindet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel durch ein starres,
gelenkig gelagertes Rohr (14; 55) für die Zufuhr des Reinigungsmittels zur Strahldüse
(15; 56) gebildet ist und dass am Hebel eine Feder (19; 83) angreift, welche den Hebel
gegen einen die Ruhelage desselben bestimmenden Anschlag (20; 85) drängt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel durch ein elastisch
biegsames, einseitig fest verankertes Rohr für die Zufuhr des Reinigungsmittels zur
Strahldüse gebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel durch ein Federbein
gebildet ist, welches aus einem Schlauch (33) für die Zufuhr des Reinigungsmittels
zur Strahldüse (31) und einer Feder (34) besteht, wobei die Feder im entspannten Zustand
die Ruhelage des Hebels bestimmt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (33) mindestens
auf einem Teil seiner Länge von einer Schraubenfeder (34) umgeben ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch mit einer
Blattfeder verbunden ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse
(90) der Strahldüse (56) in der Ruhelage des Mitnehmers (57) nach der einen Richtung
und in der Endlage des Mitnehmers nach der anderen Richtung gegen die Längsachse (91)
der Öffnung (52) des an die Strahldüse (56) herangeführten Behältnisses (50) um einen
spitzen Einlauf- bzw. Auslaufwinkel geneigt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlauf- und der Auslaufwinkel
wenigstens annähernd gleich gross sind.
18. Maschine zum Reinigen von einseitig offenen Behältnissen, insbesondere Flaschen (101),
durch Ausspritzen und/oder Ausblasen mit einem Strahl eines flüssigen bzw. gasförmigen
Reinigungsmittels, wobei eine Fördereinrichtung die Behältnisse in einer Reihe durch
den Wirkungsbereich eines Reinigungsaggregats (102) transportiert und wobei das Reinigungsaggregat
entlang eines Abschnitts (112) der Bewegungsbahn der Behältnisse (101) eine Reihe
von Strahldüsen (56) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Strahldüsen
(56) unabhängig voneinander beweglich gelagert sind und dass von den transportierten
Behältnissen betätigbare Mittel (57) vorgesehen sind, welche die Strahldüsen phasenweise
zwangsläufig auf die Öffnungen der Behältnisse (101) ausrichten.
19. Maschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsaggregat (102)
mit Vorrichtungen (103) gemäss einem der Ansprüche 5 bis 15 ausgerüstet ist.
20. Maschine nach einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüsen
feste Standorte (120) haben, welche in regelmässigen Abständen (n) angeordnet sind.
21. Maschine nach einem der Ansprüche 17 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich die
Standorte der Strahldüsen auf einem beweglichen Träger befinden, dessen Geschwindigkeit
der Fördergeschwindigkeit der Behältnisse anpassbar ist.
22. Maschine nach Anspruch 21, bei der die zu reinigenden Behältnisse längs ihrer Bewegungsbahn
einen bedingt regelmässigen Abstand voneinander haben, dadurch gekennzeichnet, dass
der gegenseitige Abstand der Strahldüsenstandorte dem Mittelwert der variablen Abstände
der Behältnisse wenigstens annähernd gleich ist.
23. Maschine nach einem der Ansprüche 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Folge
von Strahldüsen gegenüber der Folge von Behältnissen derart phasenverschoben ist,
dass die Mittel zum Ausrichten der Strahldüsen auch von bezüglich eines Synchronlaufs
nacheilenden Behältnissen erfasst werden.
24. Maschine nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung
ein Schleppkettenförderer (107) ist.