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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Außenreinigung von Behältern, insbesondere von Fässern, Kegs oder dergleichen großvolumigen Behältern, und dabei speziell auf ein Verfahren zum Entfernen von Etiketten an der Behälteraußenfläche gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
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Verfahren zum Reinigen von Behältern, insbesondere auch unter Verwendung von Reinigungsdüsen, über die für eine Behälteraußenreinigung und dabei insbesondere auch zum Entfernen von Etiketten oder anderen Ausstattungselementen eine Reinigungsflüssigkeit unter Druck auf die Behälteraußenfläche ausgebracht wird, sind bekannt (
DE 40 18 113 A1 ,
DE 94 17 631 U1 ). Bekannt ist hierbei auch, die Behälter zum vereinfachten Ablösen der Etiketten mit einer Wasserdampfatmosphäre zu beaufschlagen, und zwar in der Weise, dass die als Flaschen ausgebildeten Behälter auf einem Transporteur aufrechtstehend unter einer Wasserdampf abgebenden und sich über eine beträchtliche Länge der Transportstrecke erstreckenden Düsenanordnung bewegt werden.
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Diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind zwar bei vielen, in Praxis auftretenden Fällen von Verschmutzungen hinsichtlich ihrer Reinigungswirkung ausreichend, doch kommt es immer wieder vor, dass in bestimmten Absatzgebieten die Behälter in einem derart verschmutzen Zustand wieder in den Abfüllbetrieb gelangen, dass die Reinigungswirkung dieser Verfahren nicht ausreicht.
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Dieses ist beispielsweise insbesondere dann der Fall, wenn die Außenflächen der Behälter mit hochviskosen Stoffen, beispielsweise Farbrückständen, Klebstoffen, Teer, Ölen usw. verschmutzt sind. Weiterhin bereitet auch das Entfernen von Etiketten insbesondere dann Schwierigkeiten, wenn diese mehrlagig auf den Behältern angebracht wurden.
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In der Technik sind Verfahren bekannt geworden, Oberflächen von Behältern durch die Beaufschlagung mit einem Kältemittel zu reinigen. Dieses Verfahren beruht im Wesentlichen darauf, dass die von den Behältern zu entfernenden Stoffe durch Kühlung eine solche Festigkeit bzw. solche Eigenschaften erhalten, dass sich diese Stoffe leicht von den Oberflächen der Behälter entfernen lassen.
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Ein Verfahren zur Innenreinigung von Fässern mit Kohlendioxidpartikeln wurde durch die
DE 10 2007 043 672 A1 bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, mit welchem auch hartnäckige Verschmutzungen wie beispielsweise hochviskose Stoffe, mehrlagig aufgebrachte Etiketten, Farbreste usw. sicher und problemlos und insbesondere auch mit geringem Aufwand an Energie und Betriebsmitteln entfernt werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 vorgesehen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Entfernen der Verschmutzungen durch die Beaufschlagung der Behälteraußenfläche mit einem Reinigungsmittel niedriger Temperatur.
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Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Mittel um ein für den Menschen und die Umwelt unschädliches Gas, welches bei üblichen Temperaturen – beispielsweise über minus 10°C – gasförmig ist, sich mit möglichst geringem Energieaufwand verflüssigen und/oder einfrieren lässt, und welches darüber hinaus auch nach seiner Verwendung rückstandsfrei verdunstet. Weiterhin sollte dieses Gas reaktionsträge sein, und mit möglichst wenigen Stoffen chemische Verbindungen eingehen. Bei diesem Gas kann es sich beispielsweise aber den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränkend um die Gase Kohlenstoffdioxid, Stickstoff oder Argon handeln.
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Weiterhin ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dieses Gas vor seiner Verwendung in einen Verwendungszustand zu überführen, wobei das Gas zumindest teilweise verflüssigt und/oder gefroren wird.
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Liegt das Gas in diesem Verwendungszustand vor, so wird es unter Druck stehend durch wenigstens eine Reinigungsdüse auf die äußere Oberfläche des Behälters geleitet.
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Durch diese Vorgehensweise wird das Reinigungsmittel als wenigstens ein gebündelter bzw. konzentrierter Strahl unter Druck auf die Behälteraußenfläche aufgebracht, und zwar vorzugsweise bei einer Relativbewegung zwischen diesem Strahl und dem Behälter. Der wenigstens eine Strahl ist vorzugsweise ein intermittierender oder gepulster Strahl, sodass unter Berücksichtigung der Relativbewegung zwischen dem Behälter und dem Strahl bzw. der entsprechenden Düse ein konzentriertes partielles Einwirken auf die, an dem Behälter anhaftenden Verschmutzungen erfolgt und damit bei geringem Energieaufwand ein schnelles und problemloses Lösen auch dieser Verschmutzungen von den Behältern möglich ist.
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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.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
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1 in vereinfachter Darstellung einen an einer Reinigungsposition für eine Außenreinigung angeordneten großvolumigen Behälter (beispielsweise Fass oder Keg);
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2 eine Draufsicht auf die Reinigungsposition bzw. auf den Behälter der 1;
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3 in Positionen a)–c) verschiedene Zustände während der Reinigung bzw. während des Entfernens der Verschmutzungen von der Fasswandung.
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Im Wesentlichen beruht die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass viele Stoffe bei einer Abkühlung ihre Eigenschaften in einer solchen Weise ändern, dass sich diese Stoffe leichter von ihrem Untergrund oder Haftgrund entfernen lassen.
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Aufbauend auf dieser Erkenntnis sieht die Erfindung vor, die Oberflächen der zu reinigenden Behälter und/oder die Oberflächen der zu entfernenden Verschmutzungen mit einem Reinigungsmittel, welches eine kühlende oder auch stark kühlende Wirkung aufweist zu beaufschlagen, und somit die Temperatur der so beaufschlagten Oberflächen zu senken. Als Reinigungsmittel ist dabei ein, in einen Verwendungszustand überführten Gas vorgesehen, dessen Eigenschaften bereits oben näher beschrieben wurden.
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Bei der Anwendung dieses Reinigungsmittels kann es von besonderem Vorteil sein, zumindest einen Teil des Reinigungsmittels zu weit abzukühlen, dass Kristalle entstehen, welche gemeinsam mit dem noch flüssigen Reinigungsmittel mit hohem Druck auf die zu reinigenden Oberflächen aufgebracht werden. Dieses ist besonders vorteilhaft, da diese Kristalle aufgrund ihrer mechanischen und geometrischen Eigenschaften (Härte, Struktur, Oberflächenbeschaffenheit) eine gewisse materialabtragende Fähigkeit aufweisen, und somit das Entfernen von Verschmutzungen noch zusätzlich unterstützen.
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In den Figuren ist 1 ein großvolumiger, an seiner Umfangs- oder Mantelfläche 2 mit Verschmutzungen 3 versehener Behälter an einer Reinigungsstation 4 für eine Außenreinigung und insbesondere zum Entfernen von Verschmutzungen 3. Diese Verschmutzung 3 ist bei der dargestellten Ausführungsform als rundum anhaftende Verschmutzung, beispielsweise als unerwünschte, farbige Verschmutzung ausgebildet, d. h. die Verschmutzung erstreckt sich banderolenartig um den gesamten Umfang des Behälters 1. Die Reinigungsstation 4 umfasst u. a. einen Behälterträger 5, auf dem der Behälter 1 mit seiner Behälterachse BA in vertikaler Richtung orientiert aber gewendet, d. h. mit der Behälteröffnung unten liegend angeordnet ist, und zwar gegen Umfallen gesichert durch nicht dargestellte, dem Fachmann aber bekannte Sicherungselemente.
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Durch einen nicht dargestellten Antrieb sind der Behälterträger 5 und der jeweilige auf diesem Behälterträger 5 angeordnete Behälter 1 während der Reinigung um die achsgleich oder im Wesentlichen achsgleich mit der Behälterachse BA verlaufende vertikale Behälterträgerachse drehbar, wie dies in den Figuren mit dem Pfeil A angedeutet ist.
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Zum Ausbringen wenigstens eines, der obigen Definitionen entsprechenden Reinigungsmittels auf die Mantelfläche 2 des jeweiligen Behälters 1 sind an der Reinigungsstation 4 mehrere Düsen 6 vorgesehen, die beispielsweise als Schlitzdüsen ausgebildet und mit ihren Wirkachsen tangential oder in etwa tangential gegen die Umfangs- oder Mantelfläche 2 des zu reinigenden Behälters 1 gerichtet sind, sodass die aus den Düsen 6 austretenden Hochdruck-Strahlen 7 des Reinigungsmittels auf die Umfangs- oder Mantelfläche 2 in etwa tangential oder in einem sehr kleinen Winkel auftreffen, der sich in Drehrichtung A öffnet, wie dies in der 2 für den dort mit unterbrochenen Linien angedeuteten Strahl 7 dargestellt ist. Die Reinigungsdüsen 6 werden während der Reinigung in Richtung der Behälterachse BA hin- und herbewegt, wie dies mit dem Doppelpfeil B in den Figuren angedeutet ist.
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Um eine Reinigung von den Behältern 1 bei hoher Leistung der Reinigungsstation 4 (möglichst hohe Anzahl der je Zeiteinheit gereinigten Behälter 1) und bei möglichst geringem Energieverbrauch zu ermöglichen, ist an der Reinigungsstation 4 weiterhin eine Düse 9 vorgesehen, die mit der Achse Ihrer Düsenöffnung beispielsweise radial zur Behältersachse BA orientiert auf die Behälteraußenfläche 2 gerichtet ist und über die vor dem eigentlichen Reinigungsprozess, d. h. vor dem Aktivieren oder Einschalten der Düsen 6 oder aber während des Reinigungsprozesses, d. h. bei aktivierten Düsen 6, aber jeweils bei um die Behälterachse BA gedrehtem oder geschwenktem Behälter 1 das Reinigungsmittel auf die Behälteraußenfläche 2 unter Druck ausgebracht wird, und zwar derart, dass dieses Reinigungsmittel als kalter Strahl 10 mit einer Temperatur beispielsweise unter minus 80°C bei der Verwendung von Kohlendioxid auf die Behälteraußenfläche bzw. auf die dortige Verschmutzung 3 auftrifft, die (Temperatur) eine Zerstörung bzw. Aufbrechen der Verschmutzungsschicht 3.2 bewirkt. Als kaltes Medium eignen sich beispielsweise die oben genannten, nun zumindest teilweise verflüssigten und/oder gefrorenen Gase.
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Um den Verbrauch an diesem kalten, aus der Düse 9 austretenden Medium und damit auch den Energieverbrauch der Reinigungsstation 4 möglichst gering zu halten, erfolgt vorzugsweise lediglich ein punktuelles Aufbrechen (punktuelles Zerstören) der Verschmutzungsschicht 3.2 an mehreren Bereiche, wie dies in den Figuren mit 11 angedeutet ist. Hierfür wird die Abgabe des Strahles 10 an der Düse 9 intermittierend gesteuert. Weiterhin wird die Düse 9 in Richtung der Behälterachse bewegt, wie dies mit dem Doppelpfeil C in den Figuren angedeutet ist.
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Durch das vorzugsweise punktuelle Aufbrechen der Verschmutzungsschicht 3.2 ist es dann möglich, dass das aus den Reinigungsdüsen 6 austretende Reinigungsmedium zur Reinigung der weiteren Oberflächenbereiche des Behälters nur noch mit vermindertet Leistung zu betreiben.
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Die 3 zeigt in den Positionen a) und b) schematisch das partielle Aufbrechen der Verschmutzungsschicht 3.2 an einem Bereich 11 und in der Positionen c) das Eindringen des Reinigungsstrahles 7 durch den geöffneten Bereich 11 und das Lösen bzw. Abschälen der Verschmutzung von der Behälteraußenfläche 2.
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Die Reinigungsstation 4 ist beispielsweise eine Einzelstation, in der die gesamte Außen- und Innenreinigung der Behälter 1 erfolgt, oder aber die Reinigungsstation 4 ist Teil einer Gesamtanlage mit mehreren in einer Transportrichtung aufeinander folgenden Einzelstationen für die Innen- und Außenreinigung, wobei in der Reinigungsstation 4 dann hauptsächlich das Entfernen der Verschmutzung 3 und eventuell noch eine Vorreinigung der Behälteraußenfläche 2 erfolgt.
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Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, die Reinigungsstation 4 zusammen mit weiteren gleichartigen Stationen an einem Transporteur, beispielsweise an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotor vorzusehen, dessen Reinigungsstationen die zu reinigenden Behälter 1 an einem Behältereinlauf zugeführt und die gereinigten Behälter an einem Behälterauslauf entnommen werden, wobei die Innen- und insbesondere auch Außenreinigung im Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors zwischen dem Behältereinlauf und dem Behälterauslauf erfolgen.
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Die Erfindung wurde vorstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke verlassen wird.
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So ist es beispielsweise möglich, die Steuerung der Behälteraußenreinigung mittels einer Kameraüberwachung in Verbindung mit einer elektronischen, computergestützten Bilderkennung und -verarbeitung durchzuführen. Durch eine, vor der eigentlichen Reinigung des Behälters erfolgende Kameraaufnahme des zu reinigenden Behälters und eine entsprechende Analyse, welche als Ergebnis die besonders stark verschmutzten Stellen des Behälters liefert, lässt sich der Reinigungsprozess derart steuern und durchführen, dass die Reinigung bei ausreichender Intensität möglichst kostengünstig, also mit einer möglichst geringen Menge an Reinigungsmittel durchgeführt wird.
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Weiterhin ist es möglich, alternativ oder ergänzend zu der oben genannten optischen, bildgestützten Überwachung oder Steuerung des Reinigungsprozesses, eine Temperatursteuerung des Reinigungsprozesses durchzuführen.
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Dazu ist beispielsweise vorgesehen, den zu reinigenden Behälter während des Reinigungsvorganges mittels einer Temperatur- oder auch Wärmebildkamera oder mindestens einem ähnlichen Mittel zu überwachen.
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Durch diese Vorgehensweise ergeben sich beispielsweise, aber den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränkend, die folgenden Möglichkeiten:
- – die Behandlung mit dem Reinigungsmittel an einer Stelle erfolgt so lange, bis die Oberfläche des zu reinigenden Behälters, bzw. die Oberfläche der an dieser Stelle auf dem Behälter anhaftenden Verschmutzung eine bestimmte, vorwählbare, niedrige, Soll-Temperatur erreicht hat
- – das Reinigungsmittel wird nach Menge und Ort so auf den Behälter oder die Verschmutzung aufgebracht, dass die Temperatur der gesamten Behälteroberfläche eine bestimmte Soll-Temperatur unterschreitet.
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Weiterhin ist vorgesehen, die Zusammensetzung des Reinigungsmittels während des Reinigungsvorganges zu ändern. Beispielsweise ist vorgesehen, das Verhältnis zwischen den flüssigen und festen, also kristallinen Bestandteilen des Reinigungsmittels während des Reinigungsvorganges gesteuert oder geregelt zu verändern, um die Reinigung noch kostengünstiger durchführen zu können.
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Bereiche mit leichten Verschmutzungen können mit einem kleinen Anteil an kristallinen Bestandteilen im Reinigungsmittel gereinigt werden, wohingegen Bereich mit starken Verschmutzungen mit einem großen Anteil an kristallinen Bestandteilen im Reinigungsmittel zu reinigen sind. Diese Anpassung der Zusammensetzung des Reinigungsmittels ist besonders vorteilhaft, da die kristallinen Bestandteile des Reinigungsmittels zwar aufgrund ihrer mechanischen und geometrischen Eigenschaften (Härte, Struktur, Oberflächenbeschaffenheit) eine gewisse materialabtragende Fähigkeit aufweisen, und somit das Entfernen von Verschmutzungen noch zusätzlich unterstützen, dafür aber aufgrund des zu ihrer Erzeugung notwendigen höheren Energieaufwandes höhere Kosten verursachen.
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Die Veränderung des Reinigungsmittels kann manuell erfolgen. Die Veränderung des Reinigungsmittels kann aber auch automatisch erfolgen, wobei dazu die Ergebnisse der oben beschriebenen Bildverarbeitung und/oder der Temperaturüberwachung der zu reinigenden Oberfläche Berücksichtigung finden können.
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Beispielsweise kann ein zu reinigender Behälter, bzw. seine Oberflächen, vor der eigentlichen Reinigung vollständig mittels einer elektronischen Kamera aufgenommen werden. In einem Rechner werden die Aufnahmen einer Bildanalyse unterzogen. Durch diese Analyse wird die zu reinigende Oberfläche in unterschiedliche Verschmutzungsklassen eingeteilt, wobei jeder Verschmutzungsklasse beispielsweise eine Behandlungsdauer und/oder eine Soll-Temperatur und/oder eine Zusammensetzung des Reinigungsmittels zugeordnet. Aus diesen, der Oberfläche zugeordneten Parametern wird nachfolgend ein behälterspezifisches Behandlungsprogramm erstellt in welchem die Steuerung der Reinigungsanlage und der Bewegung des Behälters aufeinander abgestimmt wird, so dass jedes Flächenelement der zu reinigenden Oberfläche entsprechend der ermittelten Soll-Reinigung gereinigt wird, wodurch eine äußerst kostengünstige Reinigung der Behälter selbst bei schwersten Verschmutzungen ermöglicht wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Behälter, beispielsweise Fass oder Keg
- 2
- Behälteraußenfläche
- 3
- Etikett
- 3.1
- Basisschicht des Etiketts 3
- 3.2
- Deckschicht des Etiketts
- 4
- Reinigungsstation
- 5
- Behälterträger
- 6
- Reinigungsdüse
- 7
- Reinigungsstrahl
- 8
- Leimschicht
- 9
- Düse für heißes Medium zum Aufbrechen der Deckschicht 3.1
- 10
- Dampf- und/oder Heißluftstrahl
- 11
- partiell zerstörter oder aufgebrochener Bereich der Deckschicht 3.2
- A
- Drehbewegung des Behälters während der Außenreinigung
- B
- Bewegung der Reinigungsdüsen
- C
- Bewegung der Düse 9
- BA
- Behälterachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4018113 A1 [0002]
- DE 9417631 U1 [0002]
- DE 102007043672 A1 [0006]
