Die Erfindung bezieht sich auf eine Behälterzelle gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1, auf einen Behälterkorb entsprechend Oberbegriff Patentanspruch 14 sowie auf ein Verfahren zum Herstellen von Behälterzellen gemäß Oberbegriff Patentanspruch 15.

Behälter- oder Flaschenzellen als Bestandteil von Behälter- oder Flaschenkörben bei Behälter- oder Falschenreinigungsmaschinen sind bekannt und dienen dort zur Aufnahme von Behältern während des Transports mit einem von einer Vielzahl von Behälter- oder Flaschenkörben gebildeten Transportsystem durch die verschiedenen Reinigungs- und Behandlungszonen der jeweiligen Behälter- oder Flaschenreinigungsmaschine (DE 195 42 673 A1). Bekannt ist es hierbei insbesondere auch, derartige Behälter- oder Flaschenzellen bzw. deren Wandung oder Zellenmantel aus einem zylindrischen oder polygonartig ausgebildeten Abschnitt und einem daran anschließenden, sich verjüngenden Abschnitt (Mündungsbereich) auszubilden, wobei der Zellenmantel zumindest über einen größeren Teil der Behälterzellenlänge aus einem Metallblech besteht.

Auch die DE 86 33 675.4 befasst sich mit Flaschenzellen. Dabei stellt diese Schrift eine aus Kunststoff bestehende Flaschenzelle vor, wobei diese Flaschenzelle mit einer Einfassung zur Verstärkung der Behältereinfuhröffnung der Flaschenzelle ausgestattet ist. Die Einfassung besteht aus Metall und ist mit Sicken zur Aussteifung und zur Erhöhung der Festigkeit ausgestattet.

Auch die DE 1 024 831 befasst sich mit Flaschenzellen. Diese Schrift stellt Flaschenzellen vor, welche aus jeweils zwei Metallblechen bestehen. Durch einen Trenn- und einen Biegevorgang wird aus dem ursprünglich ebenen Metallblech eine Hälfte einer Flaschenzelle geformt. Durch das Zusammenfügen von zwei derartigen Hälften wird eine vollständige Flaschenzelle gebildet. Durch das Zusammenführen einer größeren Anzahl solcher Flaschenzellen wird ein Flaschenträger gebildet. Die DE 1 024 831 schlägt hinsichtlich der Fertigung solcher Flaschenzellen lediglich die Verwendung einfachen Stahlbleches vor, wobei höhere Festigkeiten und/oder weitere Maßnahmen zur Gewichtsreduzierung nicht vorgesehen sind.

Nachteilig ist bei bekannten Behälterzellen u.a., dass sie bzw. deren Zellenmantell eine relativ große Masse und damit auch eine relativ hohe Wärmekapazität aufweisen. Dies führt beim Betrieb einer Behälterreinigungsmaschine bedingt durch die Temperaturdifferenzen zwischen den unterschiedlichen Behandlungszonen und durch das hierdurch verursachte ständige Erhitzen und Abkühlen der Behälterzellen beim Transport durch die Behandlungszonen zu erheblichen Energieverlusten. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Behälterzelle aufzuzeigen, die bei ausreichend hoher mechanischer und auch thermischer Stabilität sowie bei der Möglichkeit einer vereinfachten Fertigung des Zellenmantels eine reduzierte Wärmekapazität aufweist. Weiterhin wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung angestrebt, die Masse einer Behälterzelle zu senken, um den Energieverlust noch weiter zu senken.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Behälterzelle entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Behälterkorb bestehend aus einem Zellenträger und mehreren Behälterzellen ist Gegenstand des Patentanspruchs 14. Ein Verfahren zum Herstellen von Behälterzellen ist Gegenstand des Patentanspruches 15.

Die erfindungsgemäße Behälterzelle, die aus Metallblech beispielsweise durch Stanzen und Biegen herstellbar ist, verbindet durch ihre besondere Ausgestaltung in überraschender Weise die Vorteile einer vereinfachten Herstellung, einer für die Reinigung bzw. Behandlung der Behälter optimal wählbaren Formgebung und einer hohen mechanischen und thermischen Stabilität insbesondere auch den Vorteil einer reduzierten Masse und Wärmekapazität und damit verbunden einer wesentlichen Energieeinsparung beim Betrieb einer mit den erfindungsgemäßen Behälterzellen ausgestatteten Behälterreinigungsmaschine, und zwar durch die Verwendung eines hochfesten Metallbleches, beispielsweise eines Stahlbleches mit Profilierungen in vorgegebenen Bereichen.

Die Profilierung des Metallbleches kann in unterschiedlichster Weise realisiert sein, beispielsweise durch Sicken, durch Rippen, durch Prägungen usw. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Profilierung nicht nur hinsichtlich ihres Verlaufes, ihrer Formgebung usw. an die Form der jeweiligen Behälterzelle bzw. des Zellenmantels angepasst, sondern auch partiell oder lokal unterschiedlich an unterschiedlichen Bereichen des Zellenmantels ausgeführt, und zwar derart, dass den partiell oder lokal sehr unterschiedlichen Belastungen, denen eine Behälterzelle während des Betriebes einer Behälterreinigungsmaschine ausgesetzt ist, in optimaler Weise durch die verstärkende Profilierung Rechnung getragen wird.

Für die Herstellung der Behälterzellen wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung als Ausgangsmaterial ein Metallblech verwendet, welches maßgeschneidert für die jeweilige Behälterzelle mit der Profilierung versehen ist, d.h. die Profilierung ist am Ausgangsmaterial hinsichtlich ihrer Art, Form, Größe, Anordnung und/oder ihres Verlauf bereits so (auch partiell oder lokal unterschiedlich) vorgesehen, dass sie nach dem Stanzen und Biegen bzw. Formen des Ausgangsmaterials an der Behälterzelle bzw. an den dortigen, durch die Profilierung zu verstärkenden Bereichen jeweils die für jeden Bereich erforderliche Ausbildung hinsichtlich Art, Form, Größe, Anordnung und/oder Verlauf aufweist, und zwar beispielsweise in unterschiedlichen Bereichen des Zellenmantels unterschiedlich.

Neben den bereits oben genannten Verfahren zur Profilierung des Metallbleches, ist erfindungsgemäß auch die Verwendung von maßgeschneiderten Blechen, auch bekannt unter dem Begriff "Tailored Blanks" vorgesehen. Dabei bestehen diese maßgeschneiderten Bleche aus mindestens zwei Bestandteilen, welche unterschiedliche Eigenschaften wie beispielsweise unterschiedliche Werkstoffgüten und/oder Materialstärken und/oder geometrische Abmessungen aufweisen, und durch ein Fügeverfahren, beispielsweise schweißen mit einander verbunden wurden. Durch das Zusammenwirken der mindesten zwei Bestandteile ergeben diese in ihrer Summe ein profiliertes Blech welches aber beispielsweise auch noch durch die oben beschriebenen Verfahren zusätzlich mit Sicken oder Rippen versehen werden kann.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

in vereinfachter perspektivischer Teildarstellung einen Behälterkorb bestehend aus einem Zellenträger und aus mehreren an diesem Zellenträger vorgesehenen Flaschen- oder Behälterzellen;

Fig. 2 - 4

jeweils in vereinfachter schematischer Teildarstellung die profilierte Wandung (Zellenmantel) bei unterschiedlichen Ausführungsformen der Behälterzelle der Figur 1;

Fig. 5

in perspektivischer Teildarstellung eine Behälterzelle entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, im Bereich Ihres offenen Endes;

Fig. 6 u. 7

jeweils in vereinfachter schematischer Teildarstellung die profilierte Wandung (Zellenmantel) bei unterschiedlichen Ausführungsformen der Behälterzelle der Figur 5.

Der in der Figur 1 allgemein mit 1 bezeichnete Behälterkorb besteht im Wesentlichen aus einem aus vorzugsweise korrosionsbeständigem Stahlblech gefertigten, kastenartigen Zellenträger 2 und aus mehreren Flaschen- oder Behälterzellen 3, die jeweils in Aufnahmen 2.1 des Zellenträgers 2 passend eingesetzt und an diesem z.B. durch Verrasten verdrehungssicher und fest positioniert gehalten sind.

Der Behälterkorb 1 ist Bestandteil einer nicht dargestellten Behälterreinigungsmaschine zum Reinigen von Flaschen oder dergleichen flaschenartig ausgebildeten Behältern und dabei speziell Bestandteil eines Transportsystems der Behälterreinigungsmaschine, welches eine Vielzahl gleichartiger Behälterkörbe 1 aufweist, die mit ihren Zellenträgern 2 jeweils beidendig mit Befestigungslaschen 2.2 an umlaufenden Transportelementen, beispielsweise an umlaufenden Transportketten gehalten sind und mit denen die zu reinigenden Behälter durch Reinigungs- und Behandlungszonen der Reinigungsmaschine bewegt werden.

Die allgemeine Formgebung der Behälterzellen 3 ist an die Formgebung der zu reinigenden Behälter bzw. Flaschen möglichst optimal angepasst, d.h. die Wandung 4 (Zellenmantel) jeder Behälterzelle 3 setzt sich aus zwei rohrartigen, aneinander anschließenden Abschnitten 4.1 und 4.2 sowie aus einem sich kegelstumpfverjüngenden, an den Abschnitt 4.2 anschließenden Abschnitt 4.3 zusammen. Im Bereich der Abschnitte 4.1 und 4.2 weist die Behälterzelle 3 einen im Wesentlichen polygonartigen oder quadratischen Außen- und Innenquerschnitt mit abgerundeten Ecken auf. Am Abschnitt 4.1 sind die Behälterzellen 3 bei der für die Figur 1 gewählten Darstellung an der Oberseite des Behälterkorbes bei offen, d.h. die Behälterzelle 3 bildet dort das offene Flaschen- oder Behälterzellenende 5 zum Einbringen und Entnehmen der jeweiligen Flasche. Gegen den Abschnitt 4.3 liegt der jeweilige, in der Behälterzelle 3 aufgenommene Behälter mit seinem Mündungsbereich an.

Bei am Zellenträger 2 montierter Behälterzelle 3 steht diese mit dem Abschnitt 4.1 über die Oberseite des Zellenträgers 2 vor und ist mit dem Abschnitt 4.2 im Zellenträger 2 aufgenommen. Der Abschnitt 4.3 steht über die Unterseite des Zellenträgers 2 vor. Um die Behandlung des in der Behälterzelle 3 aufgenommenen Behälters zu ermöglichen, sind in der Wandung 4 Öffnungen 6 vorgesehen, insbesondere auch eine Vielzahl derartiger Öffnungen am Boden des Abschnittes 4.3.

Die Besonderheit der Behälterzellen 3 besteht darin, dass sie aus einem sehr dünnen hochfesten Metallblech, z.B. Stahlblech (beispielsweise Edelstahlblech) gefertigt sind, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform im gesamten Bereich des Zellenmantels bzw. ihrer Wandung 4 mit einem Metallblech, dessen Dicke maximal 0,7 mm beträgt, bevorzugt aber deutlich unter 0,7 mm liegt, beispielsweise nur etwa 0,5 mm beträgt, um so die Gesamtmasse und damit auch die Wärmekapazität der Behälterzellen 3 möglichst klein zu halten.

Um dennoch eine ausreichende, insbesondere auch mechanische Stabilität für die Behälterzellen 3 sicherzustellen, ist die Wandung 4 der Behälterzellen 3 zumindest an den kritischen Bereichen, d.h. an solchen Bereichen, die beim Betrieb einer Behälterreinigungsmaschine einer erhöhten Belastung unter Krafteinwirkung unterworfen sind, durch eine geeignete Strukturierung des Metallblechs verstärkt.

Die Figur 1 zeigt derartige Verstärkungen in Form von Sicken 7 - 10, die durch Prägen oder Rollen in das Metallblech eingebracht sind, und zwar die Sicken 7, 8 und 9, die jeweils ringförmig die Längsachse der Behälterzelle 3 umschließend ausgeführt sind, am Randbereich der Öffnung 5 (Rippe 7), zwischen dem oberen und unteren Ende der Behälterzelle 3 bzw. am unteren Bereich des über den Zellenträger 2 vorstehenden Abschnittes 4.1 (Rippe 8) sowie am unteren Ende des Abschnittes 4.3 (Rippe 9). Weiterhin sind in das Metallblech der Wandung 4 auch in Längsrichtung der Behälterzelle 3 sich erstreckende Sicken eingebracht, wie dies in der Figur 1 mit den Sicken 10 angedeutet ist.

Die Figuren 2 und 3 zeigen weitere Möglichkeiten einer Verstärkung der Behälterzelle 3 durch Profilierung. Bei der in der Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist die dort mit 4a angegebene Wandung durch Rippen oder Sicken 11 und 12 versteift, die wiederum durch Prägen oder Rollen in das Metallblech eingebracht sind, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform derart, dass diese Rippen über eine gemeinsame Oberflächenseite der nicht verformten Bereiche 13 des Metallblechs vorstehen. Die Rippen oder Sicken 11 und 12 sind weiterhin so eingebracht, dass die Längserstreckung der Rippen oder Sicken 11 mit der Längserstreckung der Rippen oder Sicken 12 einen Winkel einschließt, beispielsweise die Rippen oder Sicken 11 senkrecht oder quer zu den Rippen oder Sicken 12 verlaufen, beispielsweise zwischen zwei Rippen oder Sicken 11 jeweils mehrere Rippen oder Sicken 12 vorgesehen sind, und dass sämtliche Rippen oder Sicken 11 sowie auch sämtliche Rippen oder Sicken 12 jeweils mit ihrer Längserstreckung in einer gemeinsamen Richtung oder im Wesentlichen gemeinsamen Richtung orientiert sind, beispielsweise Rippen oder Sicken 11 in Richtung der Längserstreckung der jeweiligen Behälterzelle 3 und die Rippen oder Sicken 12 in Umfangsrichtung dieser Behälterzelle.

Diejenige Seite des Metallblechs, über die die Rippen oder Sicken 11 und 12 vorstehen bildet dann z.B. die Außenfläche der jeweiligen Behälterzelle 3, sodass die offene Seite der Rippen oder Sicken 11 und 12 innerhalb der Behälterzellen 3 zusätzliche Strömungswege bilden, über die beim Reinigen Reinigungsmedium zufließen bzw. abfließen kann.

Die Figur 3 zeigt eine Wandung 4b, bei der das diese Wandung bildende Metallblech eine mehrfach gewellte Struktur mit einer Vielzahl von beispielsweise kissen- oder domartigen Vorsprüngen 14 aufweist, die durch Prägen des Metallbleches erzeugt sind und über eine gemeinsame Seite des vor dem Prägen ursprünglich flachen Metallblechs vorstehen. Grundsätzlich kann die Wandung 4b auch so strukturiert sein, dass sie sowohl über die Außenseite, als auch über die Innenseite der Behälterzelle vorstehende Vorsprünge 14 aufweist.

Die Figur 4 zeigt als weitere Ausführungsform eine Wandung 4c, die aus einem Metallblech hergestellt ist, welches durch Walzen geprägt ist, und zwar derart, dass das die Wandung 4c bildende Metallblech an wenigstens einer Oberflächenseite mit sich kreuzenden stegartigen Bereichen oder Rippen 15 und 16 versehen ist, die eine die mechanische Festigkeit der Behälterzellen 3 im Wesentlichen bestimmende gitterartige Struktur bilden, bei der die Bereiche 17 zwischen den Rippen 15 und 16 mit besonders geringer Blechdicke, beispielsweise mit einer Blechdicke sogar unter 0,5 mm ausgeführt sind. Eine Gruppe der Rippen, beispielsweise die Rippen 15 erstrecken sich beispielsweise in Längsrichtung der Behälterzellen 3, während die Rippen 16 der anderen Gruppe n Umfangsrichtung der Behälterzellen 3 verlaufen.

Speziell bei dieser Ausführungsform besteht auch die Möglichkeit, das die Wandung 4c bildende Metallblech maßgeschneidert für die Behälterzellen 3, d.h. hinsichtlich ihrer Profilierung (z.B. Anordnung, Form, auch Querschnittsform, Verlauf, Größe der Rippen 15 und 16) der Formgebung der Behälterzellen 3 entsprechend optimal auszubilden, beispielsweise in der Weise, dass die sich in Längsrichtung der Behälterzellen 3 erstreckenden Rippen 15 in ihrer Formgebung und/oder ihres Verlaufs an die Form der Behälterzellen 3 angepasst sind, und zwar selbstverständlich unter entsprechender Anpassung der Rippen 16 und unter Berücksichtigung auch der möglicher Weise partiell unterschiedlichen Belastung der Behälterzellen 3.

Die Figur 5 zeigt in Teildarstellung eine Behälterzelle 18 im Bereich ihres oberen, offenen Endes, die sich von den Behälterzellen 3 dadurch unterscheidet, dass die Behälterzelle 18 zumindest in ihrem rohrartigen, insoweit den Abschnitten 4.1 und 4.2 entsprechenden Abschnitten aus einem maßgeschneidert für die Behälterzellen 18 hergestellten Metallblech durch Stanzen und Biegen hergestellt ist. Das die jeweilige Wandung 19 bildende Metallblech ist aus einem Ausgangsmaterial (Metallblech) unter Anwendung einer geeigneten Verformungstechnik, z.B. Hydroformen, Walzen, Prägen usw. plastisch, d.h. unter Materialfließen des Ausgangsmaterials strukturiert, d.h. mit Vorsprüngen, beispielsweise mit den Vorsprüngen 20 - 23 unterschiedlicher Formgebung im Bereich der der Öffnung 5 entsprechenden Öffnung 24, sowie auch durch Prägen mit Sicken 25 versehen, und zwar wiederum zur Erzielung einer ausreichend hohen Festigkeit der Behälterzellen 18, bei ansonsten extrem kleiner Blechstärke, d.h. bei einer Blechstärke vorzugsweise unter 0,7 mm.

Die Behälterzellen 18 werden aus dem mit den Vorsprüngen 20 - 23, den Sicken 25 usw. maßgeschneidert versehen Ausgangsmaterial (Metallblech) jeweils durch Ausstanzen wenigstens eines diese Vorsprünge, Sicken usw. aufweisenden Zuschnittes und durch anschließendes Biegen dieses Zuschnittes zu der dreidimensionalen Behälterzelle 18 hergestellt, wobei die nach dem Biegen einander benachbarten Randbereiche 26 in geeigneter Weise miteinander verbunden werden.

Die Herstellung der Behälterzellen aus maßgeschneidert mit einer Profilierung versehenen Blechen hat u.a. den Vorteil, dass die Profilierung hinsichtlich ihrer Formgebung und/oder Anordnung an den Behälterzellen 18 optimal vorgesehen werden kann, und zwar insbesondere auch partiell unterschiedlich und nicht nur für die Versteifung, sondern auch für andere Funktionen, beispielsweise für eine optimale Verbindung der Behälterzellen 18 mit Zellenträgern usw.

Die Figuren 6 und 7 zeigen in Teildarstellung weitere Beispiele einer Wandung 19a bzw. 19b für Behälterzellen 18, die (Wandungen) durch eine maßgeschneiderte Profilierung des als Ausgangsmaterial verwendeten Metallblechs hergestellt sind, und zwar bei der Wandung 18a der Figur 6 in der Form, dass diese Wandung an dem die Öffnung 24 umgebenden Randbereich durch eine umlaufende, über die Außenseite der Behälterzellen 18 vorstehende Rippe 27 verstärkt ist und in diese Rippe 27 weitere, in Längsrichtung der Behälterzellen 18 sich erstreckende Rippen 28 mit ihrem oberen Ende einmünden, wobei die Rippen 28 über die Rippen 27 vorstehen.

Die Figur 7 zeigt eine ähnliche Ausführung der maßgeschneiderten Strukturierung der Wandung 19b allerdings in der Form, dass die Rippen 27 und 28 jeweils dieselbe Höhe aufweisen bzw. mit gleichem Maß über die Außenseite der Behälterzellen 18 vorstehen.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Allen Ausführungen ist gemeinsam, dass die Wandung der Behälterzellen 3 bzw. 18 jeweils aus einem dünnen hochfesten Metallblech, beispielsweise aus Stahlblech besteht und durch entsprechende Profilierung zumindest in Teilbereichen verstärkt ist, und dass durch die dünnwandige Ausbildung der Behälterzellen 3 bzw. 18 die Masse dieser Behälterzellen und damit auch deren Wärmekapazität klein gehalten ist.

1

Behälterkorb

2

Zellenträger

2.1

Aufnahmen im Zellenträger 2

2.2

Befestigungslaschen

3

Behälterzellen

4, 4a, 4b, 4c

Wandung der Behälterzellen 3

4.1, 4.2, 4.3

Abschnitt der Wandung 4

5

Öffnung

6

Öffnung

7, 8, 9, 10

Rippe oder Sicke

11, 12

Sicke

13

nichtverformter Blechbereich

14

Vorsprung

15, 16

Rippe

17

Bereich zwischen den Rippen 15 und 16

18

Behälterzelle

19, 19a, 19b

Behälterzellenwandung

20 - 23

Vorsprung oder Rippe

24

Öffnung

25

Sicke

26

Randbereich

27, 28

Rippe