DE10008982A1 - Vorrichtung zum Reinigen von Behältern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen von Behältern, insbesondere in Magazinen angeordneten Flaschen, Gläser oder ähnlichen Hohlkörpern. DOLLAR A Die Behälter (11), die im Magazin (10) befestigt sind, werden in die Wanne (1) eingehängt. Die Reinigung erfolgt mittels mehrerer unterschiedlicher Düsen (7) die auf Düsenrohren (6, 6a) angebracht sind, welche mit einem mittels einer geeigneten Steuer- und Antriebsvorrichtung (16, 12, 13) unter den Behälteröffnungen positionierbaren Düsenwagen (5) verbunden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Behältern, insbesondere in Magazinen angeordneten Flaschen, Gläser oder ähnlichen Hohlkörpern.

Es gibt zahlreiche Anwendungen bei denen eine große Anzahl an Behältern gleicher Abmessungen verwendet werden und im Anschluß an ihre Verwendung wieder gereinigt werden müssen. So fallen zum Beispiel bei routinemäßigen Untersuchung von Bodenproben in Labors täglich eine große Zahl an zu reinigenden Behältern wie Flaschen oder Gläser an.

Herkömmliche Laborspülmaschinen, die in Volumen und Funktion ähnlich den bekannten Haushaltsgeschirrspülern sind, sind aufgrund ihrer äußeren Abmessungen und der Auslegung zum Reinigen von Gegenständen mit verschiedenen Abmessungen für diese Aufgabe nicht geeignet. Auch wären sie bei einem relativ hohen Anteil grober Verschmutzungen in den zu reinigenden Behältern, wie zum Beispiel bei Behältern, die zur Untersuchung von Bodenproben verwendet werden, überfordert. Darüber hinaus ist aufgrund der Anordnung und Art der Düsen in den herkömmlichen Laborspülmaschinen und der in der Regel bei jedem Spülgang unterschiedlichen Anordnung der Behälter in der Laborspülmaschinen eine gleichmäßige und reproduzierbare Reinigung für jeden der darin zu reinigenden Behälter nicht zwangsläufig gegeben.

Ferner sind insbesondere bei labormäßigen Reihenuntersuchungen die zu reinigenden Behälter oft in Reihen oder in einer Matrix in Magazinen angeordnet, um deren Handhabung zu optimieren. Eine Reinigung der Behälter zusammen mit den Magazinen, in denen sie angeordnet sind, wäre daher wünschenswert, ist aber in den derzeit bekannten Laborspülmaschinen aus Platzgründen nicht praktikabel.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Reinigung mehrere gleicher Behälter zur Verfügung zu stellen. Insbesondere sollte damit auch eine Reinigung von Behältern zusammen mit den Magazinen, in denen sie angeordnet sind, möglich sein.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt vorrichtungstechnisch durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen von Behältern umfaßt

• - ein Gehäuse;
• - mindestens eine an dem Gehäuse vorgesehene Halterung zum Aufnehmen der zu reinigenden Behälter, die derart ausgestaltet ist, daß sich die Behälter an vorbestimmten Position befinden und die Öffnungen der Behälter nach unten zeigen;
• - einen Düsenwagen, der unterhalb der in der Halterung befindlichen Behälter so angeordnet ist, daß er in einer Richtung entlang der zu reinigenden Behälter verschiebbar ist;
• - mindestens ein Düsenrohr, das an dem Düsenwagen angebracht ist und quer zu der Verschiebungsrichtung des Düsenwagens ausgerichtet ist, und das in einer Fluidverbindung mit einer Quelle für ein Reinigungsfluid steht;
• - mindesten zwei Spritzdüsen die entlang des Düsenrohrs in vorbestimmten Positionen angeordnet sind und mit diesem in einer Fluidverbindung stehen, so daß die Düsen durch Verschieben des Düsenwagens unterhalb der Öffnungen der zu reinigenden Behälter und/oder an vorbestimmten Positionen zwischen den Öffnungen der zu reinigenden Behälter positionierbar sind und ein Sprühen des Reinigungsfluids nach oben in und/oder auf die zu reinigenden Behälter ermöglichen;
• - eine Antriebseinrichtung zum Verschieben des Düsenwagens;
• - eine mit der Antriebseinrichtung in einer elektrischen Verbindung stehende Steuereinrichtung zum Positionieren des Düsenwagens.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgestaltet, daß die Halterung für die zu reinigenden Behälter aus mehreren einzelnen identischen Magazinen besteht, die auswechselbar an dem Gehäuse angebracht werden können. Somit können die zu reinigenden Behälter nach ihrer Verwendung zusammen mit ihren Magazinen in eine dementsprechende Magazinhalterung, die an dem Gehäuse vorgesehen ist, eingehängt werden. Dadurch entfällt ein Umsortieren der Behälter vor und nach der Reinigung. Diese Magazinhalterungen können auch so ausgestaltet sein, daß sie für verschiedenartige Magazine, für zum Beispiel Behälter unterschiedlicher Größe und Form, anpaßbar sind. Wenn hier auch von "Einhängen" der Magazine gesprochen wird, so ist dies nicht einschränkend gedacht, und es können die Magazinhalterungen auch so gestaltet sein, daß die Magazine auf eine andere geeignete Weise gehalten werden. Die Magazine müssen natürlich auch so gestaltet sein, daß die zu reinigenden Behälter darin sicher gehalten werden, wenn sie mit der Öffnung nach unten in die Magazinhalterungen eingehängt werden.

An dem Düsenwagen sind vorzugsweise mehrere Düsenrohre angeordnet, vorzugsweise hintereinander, so daß entweder mehrere Reihen der Behälter gleichzeitig gespült werden können und/oder daß die einzelnen Reihen nacheinander mit verschiedenen Düsen gespült werden können. Dabei können die Düsenrohre auf unterschiedliche Weise, das heißt, an unterschiedlichen Positionen, mit den Spritzdüsen bestückt sein, so daß sowohl in die zu reinigenden Behälter als auch auf deren Außenoberfläche gespritzt werden kann.

Die Spritzdüsen auf den jeweiligen Düsenrohren können eine unterschiedliche Spritzcharakteristik, d. h. Spritzwinkel und/oder -bilder, besitzen. So lassen sich zum Beispiel durch mehrere hintereinander angeordnete Düsenreihen mit Düsen unterschiedlicher Spritzwinkel und/oder -bilder die Behälter gezielt an Problembereichen mit starker Verschmutzung intensiv spülen.

Die Reinigungswirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Behältern kann durch Änderung verschiedener Parametern wie Druck und Temperatur des Spülmediums bzw. Reinigungsfluids und der Verweildauer und/oder Spritzdauer der Düsen unter der jeweiligen Öffnung variiert werden.

Zusätzlich kann bei Bedarf nach erfolgter Reinigung eine Innenspülung mit zum Beispiel destilliertem oder entionisiertem Wasser, Desinfektionslösung oder Ähnlichem durchgeführt werden, zum Beispiel während des Zurückfahrens des Düsenwagens.

Das Spülmedium wird vorzugsweise in einer unter den Magazinen und den Düsenreihen angeordneten Wanne aufgefangen wobei sich Grobverschmutzungen am Boden absetzen. Anschließend kann das Spülmedium je nach Verschmutzung und Umweltverträglichkeit (z. B. Wasser) in die Kanalisation eingeleitet werden oder nach erfolgter Reinigung in einer geeigneten Filter- und/oder Aufbereitungsanlage mittels einer Pumpe wieder auf Arbeitsdruck gebracht und somit im geschlossenen Kreislauf wiederverwendet werden.

Der Antrieb des Düsenwagens kann auf jede geeignete Weise bewerkstelligt werden. Es muß dabei nur eine genaue Positionierung der Düsen an den vorbestimmten Positionen relativ zu den Öffnungen der zu reinigenden Behälter sichergestellt sein. Für die Reinigung des Innenraums der Behälter müssen die Düsen unter den Öffnungen der Behälter positioniert werden. Hingegen zur Reinigung der Außenoberfläche der Behälter ist es besser, daß die Düsen zwischen den Öffnungen der Behälter positioniert werden.

Als Antrieb für den Düsenwagen ist zum Beispiel ein Elektromotor verwendbar, der über einen Zahnriemen an dem Düsenwagen angreift. Ist an dem Düsenwagen zusätzlich eine Positionserfassungseinrichtung, wie zum Beispiel eine Lichtschranke, angebracht so läßt sich über die Steuereinrichtung der Düsenwagen an den gewünschten Positionen exakt positionieren. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung programmierbar, so daß verschiedene Parameter regel- bzw. steuerbar sind, wie zum Beispiel Position des Düsenwagens, Verweilzeit des Düsenwagens an einer Position, Spritzdauer, Düsendruck, Ventilstellungen (wenn während eines Reinigungsdurchlaufs mit verschiedenen Reinigungsfluiden gearbeitet wird) und Temperatur des Reinigungsfluids.

Der Düsenwagen kann ferner mit einer Sicherheitseinrichtung ausgestattet sein, die ein Hindernis in der Bewegungsrichtung des Düsenwagens erkennt und der Steuereinrichtung ein Signal übermittelt, wodurch diese den Düsenwagen stoppt. Dadurch kann zum Beispiel verhindert werden daß zu weit nach unten herausragende Behälter beschädigt werden.

Der Düsenwagen kann darüber hinaus mit einer geeigneten Vorrichtung zum Anheben des Düsenwagens zur Verfügung gestellt werden. Damit ist es möglich die Düsen in die zu reinigenden Behälter einzuführen, wodurch insbesondere bei kompliziert geformten Behältern eine gezielte und bessere Reinigung möglich wird. Eine solche Anhebung des Düsenwagens kann zum Beispiel pneumatisch oder hydraulisch erfolgen und wird mittels der Steuereinrichtung gesteuert.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aufgrund der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht in Querrichtung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht in Längsrichtung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Spritzbildes einer Vollkegeldüse;

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Spritzbildes einer Hohlkegeldüse; und

Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus Fig. 1.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht in Querrichtung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. An einer Wanne 1, die mit einem Ablauf 2 ausgestattet ist, ist an beiden Längsseiten am oberen Rand der Wanne 1 jeweils eine Führungsleiste 3 angebracht. In diesen Führungsleisten 3 ist mittels zweier Lager 4 an jeder Seite, das heißt insgesamt vier Lagern 4, ein Düsenwagen 5 verschiebbar gelagert. An dem Düsenwagen 5 sind quer zu der Verschiebungsrichtung drei Düsenrohre 6 angebracht, die jeweils mit mehreren Düsen 7 bestückt sind. An der linken Seite der Düsenrohre 6 sind für jedes Düsenrohr ein Zulauf 8 vorgesehen. In der Querschnittsansicht der Fig. 1 ist nur ein Düsenrohr und ein Zulauf abgebildet. An einer geeigneten Magazinhalterung 9 sind oberhalb des Düsenwagens 5 mehrere Magazine 10 eingehängt, in denen die zu reinigenden Behälter 11 eingesetzt sind. Die Magazine 10 werden so in die Magazinhalterungen 9 eingehängt, daß die Öffnungen der Behälter 11 nach unten zeigen. Die Düsen 7 sind so positioniert, daß für jeden Behälter, der sich entlang des Düsenrohrs befindet, eine Düse zur Verfügung steht. In Fig. 1 sind die Düsen genau unterhalb der Öffnungen der Behälter positioniert.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht in Längsrichtung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus Fig. 1. Hier sind zwei Zahnriemenräder 12 abgebildet, die jeweils an den beiden Enden der Längsseitenwand der Wanne 1 drehbar angebracht sind und über einen Zahnriemen 13 miteinander verbunden sind. Eines der Zahnriemenräder 12 wird über eine geeignete Antriebseinrichtung mittels eines Antriebsmotors 14 angetrieben. An dem Düsenwagen 5 ist ein Klemmteil 15 vorgesehen, das in den Zahnriemen 13 eingreift, so daß der Düsenwagen 5 über den Antrieb der Zahnriemenräder 12 und damit des Zahnriemens 13 in der Längsrichtung verschoben werden kann.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Teilansicht der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus Fig. 1 und Fig. 2, in der der Antrieb des Düsenwagens besser ersichtlich ist. Hier ist zusätzlich eine Antriebswelle 16 abgebildet, auf der das Zahnriemenrad 12 sitzt. Auf der gegenüberliegenden Längsseite der Wanne 1 sind ebenfalls zwei Zahnriemenräder 12 mit einem Zahnriemen 13 und ein Klemmteil 15 vorgesehen, so daß der Düsenwagen 5 an beiden Seiten geführt wird. Das verhindert ein Verkanten des Düsenwagens 5. Die beiden Paare an Zahnriemenräder 12 an den beiden Stirnseiten der Wanne 1 sind dabei jeweils mittels einer Antriebswelle 16 miteinander verbunden.

Aus Fig. 3 ist ferner ersichtlich, daß die Düsen auf dem dritten Düsenrohr 6a gegenüber den Düsen auf den ersten beiden Düsenrohren 6 versetzt sind. Diese Düsen auf dem Düsenrohr 6a können dadurch so positioniert werden, daß sie sich zwischen den Öffnungen der Behälter befinden, so daß eine Reinigung der Außenoberfläche der Behälter möglich ist.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Spritzbildes einer Vollkegeldüse mit einem Spritzwinkel von 30°, die zum Reinigen des Bodenbereichs eines Behälters eingesetzt werden kann. Damit kann gezielt der in der Regel am meisten verschmutzte Bereich der Behälter gereinigt werden.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung des Spritzbildes einer Hohlkegeldüse mit einem Spritzwinkel von 80°, die zum Reinigen des Halses des Behälters verwendet werden kann.

Durch Verwenden verschiedener Düsen mit verschiedenen Spritzwinkeln und Spritzbildern lassen sich somit gezielt die einzelnen Bereiche insbesondere die Problembereiche der zu reinigenden Behälter reinigen. Dies kann in unterschiedlicher Reihenfolge geschehen. In dieser speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erste Düsenrohr mit Vollkegeldüse mit einem Spritzwinkel von 30° besetzt (zur Reinigung des Bodenbereichs). Das zweite Düsenrohr ist mit Hohlkegeldüse mit einem Spritzwinkel von 80° besetzt (zur Reinigung des Behälterhalses). Das dritte Düsenrohr ist mit geeigneten Düsen besetzt, die versetzt zu den Düsen der ersten beiden Düsenrohre angeordnet sind, um, wie bereits oben erwähnt, die Außenoberfläche der Behälter zu reinigen. Je nach den Anforderungen wie der Form der Behälter und deren Problemstellen, die entweder schwer erreichbar oder stark verschmutzt sind, sind die Anzahl der Düsenrohre und die jeweilige Bestückung mit verschiedenen Düsen zu wählen.

Fig. 6 ist eine weitere perspektivische Teilansicht der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, aus der die Anordnung einer Positionserfassungseinrichtung ersichtlich ist. Dabei ist ein Lichtschrankenhalter 17 starr mit einer Abdeckung (nicht aufgezeigt) des Düsenwagens 5 verbunden, so daß sich der Lichtschrankenhalter 17 mit dem Düsenwagen 5 entlang der Längsrichtung der Wanne 1 mitbewegt. An dem Lichtschrankenhalter 17 sind gegenüberliegend eine Reflexlichtschranke 18 und ein Reflektor 19 vorgesehen. Der Lichtschrankenhalter 17 ist so positioniert, das zwischen der Reflexlichtschranke 18 und dem Reflektor 19 eine Positionsleiste 20 verläuft die starr mit der Wanne 1 verbunden ist. In der Positionsleiste 20 sind an vorbestimmten Positionen Aussparungen 21 vorhanden, deren Abstände zueinander den Abständen der zu reinigenden Behältern in den Magazinen entsprechen. Auf diese Weise läßt sich über eine Steuereinrichtung (nicht aufgeführt), mit der die Reflexlichtschranke 18 in einer elektrischen Verbindung steht, der Antriebsmotor 14 ansteuern, wodurch eine gleichbleibend genaue Positionierung des Düsenwagens 5 möglich ist.

Eine alternative Ausführungsform der Steuerung des Düsenwagens 5 läßt sich durch Verwenden eines Schrittmotors für den Antrieb des Düsenwagens 5 realisieren.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Reinigen von Behältern umfassend
ein Gehäuse;
mindestens eine an dem Gehäuse vorgesehene Halterung zum Aufnehmen der zu reinigenden Behälter, die derart ausgestaltet ist, daß sich die Behälter an vorbestimmten Position befinden und die Öffnungen der Behälter nach unten zeigen;
einen Düsenwagen, der unterhalb der in der Halterung befindlichen Behälter so angeordnet ist, daß er in einer Richtung entlang der zu reinigenden Behälter verschiebbar ist;
mindestens ein Düsenrohr, das an dem Düsenwagen angebracht ist und quer zu der Verschiebungsrichtung des Düsenwagens ausgerichtet ist, und das in einer Fluidverbindung mit einer Quelle für ein Reinigungsfluid steht;
mindesten zwei Spritzdüsen die entlang des Düsenrohrs in vorbestimmten Positionen angeordnet sind und mit diesem in einer Fluidverbindung stehen, so daß die Düsen durch Verschieben des Düsenwagens unterhalb der Öffnungen der zu reinigenden Behälter und/oder an vorbestimmten Positionen zwischen den Öffnungen der zu reinigenden Behälter positionierbar sind und ein Sprühen des Reinigungsfluids nach oben in und/oder auf die zu reinigenden Behälter ermöglichen;
eine Antriebseinrichtung zum Verschieben des Düsenwagens;
eine mit der Antriebseinrichtung in einer elektrischen Verbindung stehende Steuereinrichtung zum Positionieren des Düsenwagens.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung für die zu reinigenden Behälter aus mehreren einzelnen identischen Magazinen besteht, die auswechselbar an dem Gehäuse angebracht werden können.

3. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Düsenwagen mehrere Düsenrohre angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen auf den jeweiligen Düsenrohren unterschiedliche Spritzcharakteristiken besitzen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen auf den jeweiligen Düsenrohren an unterschiedlichen Positionen relativ zu den Öffnungen der zu reinigenden Behälter angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung programmierbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Düsenwagen eine Positionserfassungseinrichtung angebracht ist, die mit der Steuereinrichtung in einer elektrischen Verbindung steht und der Steuereinrichtung die jeweilige Position des Düsenwagens übermittelt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserfassungseinrichtung eine Lichtschranke ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenwagen mit einer Sicherheitseinrichtung ausgestattet ist, die ein Hindernis in der Bewegungsrichtung des Düsenwagens erkennt und in diesem Fall ein Signal an die Steuereinrichtung übermittelt.

10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenwagen über eine Vorrichtung zum Anheben des Düsenwagens verfügt, wodurch die Düsen in die zu reinigenden Behälter eingeführt werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenwagen pneumatisch oder hydraulisch angehoben wird.