DE102021112211B4

DE102021112211B4 - Trocknungsvorrichtung zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, Steuerungsvorrichtung und Verfahren

Info

Publication number: DE102021112211B4
Application number: DE102021112211.2A
Authority: DE
Inventors: Ulf Reinhardt; Wilko Harms
Original assignee: Individual
Current assignee: Belvac Production Machinery Inc Lynchburg Us
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2021-05-11
Publication date: 2022-12-22
Anticipated expiration: 2041-05-12
Also published as: JP2024516905A; CA3218638A1; DE102021112211A1; WO2022237931A1; CN117321367A; EP4337903A1; BR112023023641A2; KR20240018459A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung (1, 100, 150) zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, umfassend eine Trocknungskammer (2, 102) zur Beaufschlagung der Behälter mit einem Trocknungsfluid zur Entfernung des Reinigungsfluids, und eine Sauerstoffsensoranordnung (28, 128, 172), die angeordnet und ausgebildet ist, einen Endsauerstoffgehalt des aus der Trocknungskammer (2, 102) austretenden Trocknungsfluids zu ermitteln.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, ein Herstellungssystem zur Herstellung von Behältern, insbesondere von Getränkedosen, sowie ein Verfahren zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen.
Trocknungsvorrichtungen zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern sind grundsätzlich bekannt. Der Produktionsprozess von Behältern, insbesondere von Getränkedosen, zeichnet sich durch mehrere Prozessschritte aus. Zwischen einzelnen Prozessschritten sind üblicherweise Reinigungsprozesse erforderlich. Während des Reinigungsprozesses werden die Behälter, insbesondere die Getränkedosen, mit einem Reinigungsfluid gereinigt. Damit der nachfolgende Prozessschritt mit den vordefinierten Parametern ausgeführt werden kann, sind die Behälter, insbesondere die Getränkedosen, nach dem Reinigungsprozess zu trocknen.
Zur Trocknung der Behälter, insbesondere der Getränkedosen, werden diese mit einem Trocknungsfluid beaufschlagt, das üblicherweise Temperaturen zwischen 100 °C und 250 °C aufweist. Das Trocknungsfluid wird beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s bis 10 m/s zugeführt. Das Trocknungsfluid ist üblicherweise Luft.
Das Trocknungsfluid ist derart bereitzustellen, dass Bestandteile des Reinigungsfluids, insbesondere Wassermoleküle, aufgenommen werden können. Dies bedeutet beispielsweise, dass das Trocknungsfluid erst am Ende einer Trocknungsstrecke gesättigt sein sollte.
Das Trocknen von Behältern, insbesondere von Getränkedosen, ist energieaufwendig. Üblicherweise werden die Trocknungsvorrichtungen mit Volllast betrieben, damit eine sichere Trocknung der Behälter, insbesondere der Getränkedosen, gewährleistet ist. Üblicherweise wird die eingetragene Menge an Reinigungsfluid, beispielsweise in Form der Belastung der Behälter mit dem Reinigungsfluid und/oder im Sinne der Anzahl von Behältern pro Zeiteinheit, nicht berücksichtigt. Daher ist die Effizienz von Trocknungsvorrichtungen verbesserbar. Die bestehenden Vorrichtungen und Verfahren weisen unterschiedliche Vorteile auf, jedoch sind insbesondere hinsichtlich der Effizienz weitere Verbesserungen wünschenswert.
Die EP 2 984 429 B1 offenbart einen Bandtrockner mit einem Trocknungsraum und mit einer Kühlkammer. Die WO 2009/092518 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien, die in bekannter Weise einen Trocknungstunnel umfasst, dessen Innenraum mit einer Inertgasatmosphäre gefüllt ist und in dem die Gegenstände mit einer elektromagnetischen Strahlung und/oder Wärme beaufschlagt werden können.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Trocknungsvorrichtung zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, ein Herstellungssystem zur Herstellung von Behältern, insbesondere von Getränkedosen sowie ein Verfahren zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, bereitzustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile vermindern oder beseitigen.
Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die eine effiziente Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, ermöglicht. Zumindest ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine alternative Lösung zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Trocknungsvorrichtung, einer Steuerungsvorrichtung und einem Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Aspekte sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvollerweise miteinander kombinierbar, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Trocknungsvorrichtung zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, umfassend eine Trocknungskammer zur Beaufschlagung der Behälter mit einem Trocknungsfluid zur Entfernung des Reinigungsfluids, und eine Sauerstoffsensoranordnung, die angeordnet und ausgebildet ist, einen Endsauerstoffgehalt des aus der Trocknungskammer austretenden Trocknungsfluids zu ermitteln.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit einer unter Volllast laufenden Trocknungsvorrichtung keine effiziente Trocknung der Behälter möglich ist. Eine Menge an in die Trocknungskammer zu führendes Trocknungsfluid kann beispielsweise dadurch geregelt werden, dass ein Sensor die Menge an Reinigungsflüssigkeitsdampf in dem Trocknungsfluid bestimmt. Am Ende der Trocknungskammer sollte das Trocknungsfluid mit dem Dampf gesättigt oder knapp untersättigt sein, um eine möglichst hohe Effizienz zu ermöglichen, weswegen der Wasserdampfgehalt direkt gemessen wurde. Dieser Ansatz hat jedoch in der Praxis nicht zu einem zufriedenstellenden Ergebnis geführt.
Der Erfindung lag daher ferner die Erkenntnis zugrunde, dass sich Wasserdampf bei Temperaturen über 100 °C nicht oder nur mit einem hohen Aufwand direkt bestimmen lässt, weil sich die Gasmoleküle wie ein ideales Gas verhalten. Bei unter 100 °C ist das Wasser in der Luft gelöst. Bei über 100 °C sind jedoch die Moleküle des Luft-Wasser-Gemisches gleichberechtigt, sodass ein hinzutretendes Molekül ein anderes verdrängt. Aufgrund dieses Verdrängungsprozesses sind konventionelle Verfahren zur Bestimmung des Sättigungsgrades nicht oder lediglich bedingt geeignet.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass die Bestimmung der Sättigung auf Grundlage des Sauerstoffgehaltes innerhalb der Trocknungskammer präzise ermöglicht wird. Je niedriger ein Sauerstoffanteil im Trocknungsfluid ist, desto höher ist der Reinigungsfluidanteil, insbesondere Wasseranteil. Im Falle, dass kein Sauerstoff vorhanden ist, ist davon auszugehen, dass ausschließlich Wasser vorhanden ist. Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass das Trocknungsfluid beim Eintritt in die Trocknungskammer den atmosphärischen Sauerstoffanteil von 21 % aufweist. Wenn der Anteil an Sauerstoff nun am Ausgang der Trocknungskammer 0 % beträgt, ist davon auszugehen, dass der Wasseranteil 100 % beträgt, das Trocknungsfluid somit also gesättigt ist.
Die Trocknungsvorrichtung weist die Trocknungskammer zur Beaufschlagung der Behälter mit dem Trocknungsfluid auf. Die Trocknungskammer weist hierfür vorzugsweise eine Fluidzuführung zur Zuführung des Trocknungsfluids in die Trocknungskammer auf. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Trocknungskammer eine Fluidabführung zur Entsorgung bzw. Rückführung des Trocknungsfluids aus der Trocknungskammer aufweist.
Das Trocknungsfluid umfasst vorzugsweise Frischfluid aus der Umgebung der Trocknungsvorrichtung und/oder Zapffluid, das aus der Trocknungskammer entnommen wurde. Die Trocknungsvorrichtung weist vorzugsweise einen des Frischfluids auf, also des Fluids, dass in die Trocknungsvorrichtung eintritt. Ferner weist die Trocknungskammer vorzugsweise einen Fluidstrom eines Altfluids auf, das aus der Trocknungskammer und der Trocknungsvorrichtung austritt. Darüber hinaus kann die Trocknungsvorrichtung einen Fluidstrom des Zapffluids aufweisen, das aus der Trocknungskammer entnommen wird und der Trocknungskammer wieder zugeführt wird, wobei dieses vor der Zuführung vorzugsweise aufgewärmt und/oder mit Frischfluid gemischt wird. Der im Folgenden beschriebene Fluidstrom ist der Fluidstrom des Trocknungsfluids, des Frischfluids, des Zapfluids und/oder des Altfluids.
Die Trocknungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um zwischen 5.000 Kubikmeter pro Stunde und 50.000 Kubikmeter pro Stunde Trocknungsfluid in die Trocknungskammer ein- und/oder auszuleiten. Das Trocknungsfluid weist vorzugsweise eine Temperatur zwischen 100 °C und 250 °C, insbesondere zwischen 150 °C und 210 °C, beispielsweise 180 °C auf. Das Trocknungsfluid wird vorzugsweise mit einer im Folgenden beschriebenen Heizvorrichtung erwärmt, die beispielsweise als Gasbrenner oder elektrisch heizend ausgebildet ist.
Die Trocknungsvorrichtung weist vorzugsweise eine Transporteinheit zur Bewegung der Behälter mit einer Bewegungsrichtung durch die Trocknungskammer. Die Transporteinheit ist vorzugsweise eingerichtet, 2.000 bis 4.000 Behälter, insbesondere Getränkedosen, pro Minute zu fördern. Vorzugsweise erstreckt sich die Trocknungskammer von einem Kammereingang, durch den die Behälter in die Trocknungskammer eintreten, zu einem Kammerausgang, durch den die Behälter aus der Trocknungskammer austreten.
Das in die Trocknungskammer eintretende Trocknungsfluid ist vorzugsweise eine Mischung aus einem Frischfluid und einem aus der Trocknungskammer entnommenen Zapffluid. Das Frischfluid ist beispielsweise Luft, die aus der Umgebung der Trocknungsvorrichtung entnommen wird. Die Zapfluft ist beispielsweise eine am Ende einer Trocknungsstrecke der Trocknungskammer entnommene Menge an Trocknungsfluid, das bereits mit dem Reinigungsfluid belastet ist. Es ist bevorzugt, dass die Trocknungsvorrichtung eine Fluidrückführung zur Bereitstellung des aus der Trocknungskammer entnommenen Zapffluides aufweist. Ferner ist es bevorzugt, dass die Trocknungsvorrichtung eine Mischkammer zur Mischung des Frischfluids und des Zapffluids aufweist.
In der Trocknungskammer sind vorzugsweise angrenzend an die Fluidzuführung Luftleitbleche zur Verteilung des Trocknungsfluids in der Trocknungskammer angeordnet. Die Luftleitbleche können beispielsweise innerhalb der Trocknungskammer angeordnet sein. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass angrenzend an die Fluidzuführung eine Fluidverteilvorrichtung mit zwei oder mehr, insbesondere einer Vielzahl an, Öffnungen angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Trocknungsvorrichtung ist vorgesehen, dass diese eine Fluidsammelvorrichtung zur Entsorgung des mit dem Reinigungsfluid belasteten Trocknungsfluids durch die Fluidabführung aufweist. Die Fluidsammelvorrichtung ist insbesondere mit der Fluidabführung fluidisch gekoppelt. Die Fluidsammelvorrichtung kann beispielsweise ein rohrförmiges Element mit einer Vielzahl an Öffnungen sein oder umfassen.
Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass die Trocknungsvorrichtung eine Fluidströmungsvorrichtung, insbesondere einen Lüfter, aufweist, der in einer Fluidströmungsrichtung des Trocknungsfluids vor der Fluidzuführung angeordnet ist. Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass in Fluidströmungsrichtung vor der Fluidströmungsvorrichtung ein Fluidleitblech angeordnet ist, um ein Fluid zielgerichtet zu der Fluidströmungsvorrichtung zu leiten.
Die Sauerstoffsensoranordnung ist angeordnet und ausgebildet, um den Endsauerstoffgehalt zu ermitteln. Der Endsauerstoffgehalt ist insbesondere der Sauerstoffgehalt des aus der Trocknungskammer austretenden Trocknungsfluids. Die Sauerstoffsensoranordnung kann beispielsweise den Endsauerstoffgehalt an der Fluidabführung messen. Alternativ kann die Sauerstoffsensoranordnung auch den Endsauerstoffgehalt innerhalb der Trocknungskammer messen, wobei diese Messung vorzugsweise angrenzend an die Fluidabführung erfolgt.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante der Trocknungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass diese eine mit der Sauerstoffsensoranordnung signaltechnisch gekoppelte Steuerungsvorrichtung umfasst, die eingerichtet ist, einen Fluidstrom, insbesondere einen Fluidstrom des Trocknungsfluids, des Frischfluids, des Altfluids und/oder des Zapffluids, und/oder eine Temperatur des in die Trocknungskammer eintretenden Trocknungsfluids in Abhängigkeit mindestens eines Ausgangssignals der Sauerstoffsensoranordnung zu steuern.
Der von der Steuerungsvorrichtung gesteuerte Fluidstrom ist insbesondere das pro Zeiteinheit in die Trocknungskammer eintretende Volumen und/oder die pro Zeiteinheit eintretende Menge an Trocknungsfluid. Der Fluidstrom des Frischfluids ist insbesondere das pro Zeiteinheit in die Trocknungsvorrichtung eintretende Volumen an Frischfluid, insbesondere an Frischluft von außerhalb der Trocknungsvorrichtung, und/oder die pro Zeiteinheit in die Trocknungsvorrichtung eintretende Menge an Frischfluid.
Hierfür ist die Steuerungsvorrichtung vorzugsweise mit im Folgenden noch näher erläuterten Fluideinlassreglern und/oder Fluidauslassreglern gekoppelt. Ferner ist die Steuerungsvorrichtung vorzugsweise mit einer Heizvorrichtung gekoppelt, um die Temperatur des in die Trocknungskammer eintretenden Trocknungsfluids zu steuern. Das Ausgangssignal der Sauerstoffsensoranordnung charakterisiert vorzugsweise einen Sauerstoffgehalt, insbesondere einen Endsauerstoffgehalt, des Trocknungsfluids.
Die Steuerung des Fluidstroms und/oder der Temperatur und somit indirekt der Sättigung des Trocknungsfluids ermöglicht eine effiziente Trocknung der Behälter. Insbesondere kann somit ein Sauerstoffgehalt eingestellt werden, der eine möglichst hohe Sättigung des Trocknungsfluids mit dem Reinigungsfluid repräsentiert. Somit kann der Trocknungsprozess nahe eines Optimums gefahren werden, der einerseits eine sichere Trocknung der Behälter ermöglicht und gleichzeitig den Ressourcenverbrauch zur Erzeugung des Fluidstroms und/oder zur Lufterwärmung reduziert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Trocknungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, eine Fluidfeuchtigkeit, insbesondere eine Luftfeuchtigkeit, des aus der Trocknungskammer austretenden Trocknungsfluids basierend auf dem Endsauerstoffgehalt zu bestimmen.
Mittels einer solchen Bestimmung kann die Steuerungsvorrichtung den Fluidstrom und/oder die Temperatur des Trocknungsfluids derart einstellen, dass die Fluidfeuchtigkeit 100 % Sättigung oder geringfügig darunter, beispielsweise zwischen 90 % und 100 %, 95 % und 100 %, 97,5 % und 100 %, beträgt.
Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Trocknungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, bei Überschreiten eines Schwellwertes der Fluidfeuchtigkeit den Fluidstrom und/oder die Temperatur des in die Trocknungskammer eintretenden Trocknungsfluids zu erhöhen. Der Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit ist vorzugsweise vordefiniert. Beispielsweise kann der Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit zwischen 90 % und 100 %, zwischen 95 % und 100 %, zwischen 97,5 % und 100 %, betragen. Wenn der Schwellwert beispielsweise 100 % beträgt, würde ein Überschreiten des Schwellwertes bedeuten, dass das aus der Trocknungskammer austretende Trocknungsfluid gesättigt ist und kein weiteres Reinigungsfluid aufnehmen konnte. Somit besteht das Risiko, dass die Behälter nicht vollständig getrocknet wurden.
Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, bei Unterschreiten des Schwellwertes der Fluidfeuchtigkeit den Fluidstrom und/oder die Temperatur des in die Trocknungskammer eintretenden Trocknungsfluids zu reduzieren. Wenn der Schwellwert beispielsweise bei 95 % eingestellt ist und das Trocknungsfluid eine Fluidfeuchtigkeit von 90 % aufweist, bedeutet dies, dass das Trocknungsfluid nicht gesättigt ist und der Fluidstrom entweder zu hoch eingestellt ist und/oder die Temperatur zu hoch ist. Ein zu hoher Fluidstrom und/oder eine zu hohe Temperatur führen zu einem unnötigen Energieverbrauch, der den Ressourcenbedarf der Trocknungsvorrichtung und somit des gesamten Herstellungsprozesses der Behälter erhöht.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, den Fluidstrom und/oder die Temperatur mittels des Schwellwertes, insbesondere mittels eines oberen und/oder eines unteren Schwellwertes zu regeln.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, dass ein Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit nicht überschritten und/oder unterschritten wird. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, dass ein oberer Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit nicht überschritten wird und/oder ein unterer Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit nicht unterschritten wird. Hinsichtlich möglicher Feuchtigkeitswerte für den oberen und/oder unteren Schwellwert wird auf die entsprechenden Werte im Folgenden verwiesen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Trocknungsvorrichtung ist vorgesehen, dass diese eine mit der Steuerungsvorrichtung signaltechnisch gekoppelte Heizvorrichtung zur Einstellung, insbesondere zum Erhöhen und/oder zum Reduzieren, der Temperatur des in die Trocknungskammer eintretenden Trocknungsfluids umfasst. Die Heizvorrichtung ist vorzugsweise elektrisch heizend und/oder abgasemittierend, beispielsweise als Gasbrenner, ausgebildet.
Eine mit der Steuerungsvorrichtung signaltechnisch gekoppelte Heizvorrichtung ermöglicht das zielgerichtete Erwärmen des Trocknungsfluids derart, dass die Fluidfeuchtigkeit und/oder der Endsauerstoffgehalt effizienzmaximierend eingestellt werden kann bzw. können.
Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Trocknungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Sauerstoffsensoranordnung zur Ermittlung eines Anfangssauerstoffgehalts des in die Trocknungskammer eintretenden Trocknungsfluids ausgebildet ist. Das in die Trocknungskammer eintretende Trocknungsfluid weist bereits eine Temperatur von üblicherweise über 100 °C auf, sodass die eingangs genannte Problematik des Verhaltens als ideales Gas auftritt.
Bei einer abgasemittierenden Heizvorrichtung, beispielsweise einem Gasbrenner, wird als Reaktionsprodukt Wasser emittiert. Infolgedessen ist bereits eine nicht zu vernachlässigende Menge an Wasser in dem Trocknungsfluid enthalten. Durch die Messung des Anfangssauerstoffgehalts, beispielsweise angrenzend an die Fluidzuführung, wird dieses Wasser bereits berücksichtigt. Durch eine Differenzberechnung kann somit eine genauere Bestimmung der Fluidfeuchtigkeit erfolgen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Sauerstoffsensoranordnung einen ersten Sauerstoffsensor zur Ermittlung des Endsauerstoffgehalts und/oder einen zweiten Sauerstoffsensor zur Ermittlung des Anfangssauerstoffgehalts aufweist. Mittels einzelnen Sauerstoffsensoren kann der Endsauerstoffgehalt und/oder der Anfangssauerstoffgehalt zielgerichtet ermittelt werden. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass zwei oder mehr erste Sauerstoffsensoren und/oder zwei oder mehr zweite Sauerstoffsensoren angeordnet sind und/oder von der Sauerstoffsensoranordnung umfasst werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Trocknungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Sauerstoffsensoranordnung den Endsauerstoffgehalt und/oder den Anfangssauerstoffgehalt, insbesondere der erste Sauerstoffsensor den Endsauerstoffgehalt und/oder der zweite Sauerstoffsensor den Anfangssauerstoffgehalt, direkt oder indirekt ermittelt bzw. ermitteln. Eine indirekte Ermittlung des Endsauerstoffgehalts und/oder des Anfangssauerstoffgehalts kann beispielsweise über die Messung von Stickstoff erfolgen, da die Mischungsverhältnisse aus Stickstoff und Sauerstoff sowie der weiteren Bestandteile von Luft üblicherweise bekannt sind. Der erste Sauerstoffsensor und/oder der zweite Sauerstoffsensor ist bzw. sind vorzugsweise als Stickstoffsensor bzw. Stickstoffsensoren ausgebildet.
Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Trocknungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass diese eine mit der Steuerungsvorrichtung signaltechnisch gekoppelte Fluidstromeinheit zur Einstellung, insbesondere zum Erhöhen und/oder zum Reduzieren eines Fluidstroms umfasst. Der Fluidstrom ist insbesondere ein in die Trocknungskammer eintretender Fluidstrom des Trocknungsfluids. Somit kann in vorteilhafter Weise die Effizienz des Trocknungsprozesses erhöht werden, indem der Fluidstrom derart eingestellt wird, dass das Trocknungsfluid an der Fluidabführung gesättigt oder nahezu gesättigt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante umfasst die Trocknungsvorrichtung einen Fluideinlass zum Einlass von Trocknungsfluid, insbesondere von Frischfluid, wobei der Fluideinlass einen Fluideinlassregler zur Regelung des durch den Fluideinlass in die Trocknungsvorrichtung eintretenden Trocknungsfluids, insbesondere Frischfluids, aufweist. Der Fluideinlassregler kann beispielsweise als eine einstellbare Klappe ausgebildet sein. Das Frischfluid ist vorzugsweise Frischluft, die sich beispielsweise in der Umgebung der Trocknungsvorrichtung befindet. Durch die Hinzufügung von Frischfluid zu dem Trocknungsfluid wird in vorteilhafter Weise eine Reduktion der Fluidfeuchtigkeit des Trocknungsfluids ermöglicht.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Trocknungsvorrichtung einen Fluidauslass zur Entsorgung des Trocknungsfluids bzw. des Altfluids aus der Trocknungskammer umfasst, wobei der Fluidauslass einen Fluidauslassregler zur Regelung des durch den Fluidauslass austretenden Trocknungsfluids bzw. Altfluids aus der Trocknungskammer aufweist. Der Fluidauslassregler kann beispielsweise als eine einstellbare Klappe ausgebildet sein. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Trocknungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass ein Teil des Trocknungsfluids bzw. das Altfluid aus der Trocknungskammer durch den Fluidauslass austritt und ein anderer Teil des Trocknungsfluids, nämlich das Zapffluid wieder dem in die Trocknungskammer eintretenden Trocknungsfluid zugeführt wird.
Es ist bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, den Fluideinlassregler und den Fluidauslassregler derart zu steuern, dass das durch den Fluideinlass eintretende Volumen im Wesentlichen dem aus dem Fluidauslass austretenden Volumen entspricht. Dadurch wird sichergestellt, dass möglichst wenig Luft durch einen Kammereintritt, durch den die Behälter in die Trocknungskammer gelangen, eintritt und/oder durch einen Kammeraustritt, durch den die Behälter aus der Trocknungskammer austreten, austritt.
Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Trocknungsvorrichtung umfasst einen Wärmetauscher, der derart angeordnet ist, dass ein durch den Fluideinlass eintretendes Trocknungsfluid, insbesondere Frischfluid, mittels eines aus der Trocknungskammer austretenden Trocknungsfluids, insbesondere Altfluids, erwärmt wird. Mit dem Wärmetauscher wird eintretende Trocknungsfluid vorgewärmt, sodass weniger Energie zur Erwärmung des Trocknungsfluids vor der Einleitung in die Trocknungskammer erforderlich ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, die eingerichtet ist, um einen Fluidstrom und/oder eine Temperatur des in eine Trocknungskammer einer Trocknungsvorrichtung eintretenden Trocknungsfluids in Abhängigkeit mindestens eines Ausgangssignals einer Sauerstoffsensoranordnung einzustellen. Die Steuerungsvorrichtung ist insbesondere zur Verwendung in einer im Vorherigen beschriebenen Trocknungsvorrichtung eingerichtet.
Die Steuerungsvorrichtung ist insbesondere eingerichtet, eine Fluidfeuchtigkeit, insbesondere eine Luftfeuchtigkeit, des aus der Trocknungskammer austretenden Trocknungsfluids basierend auf dem Endsauerstoffgehalt zu bestimmen und vorzugsweise bei Überschreiten eines Schwellenwertes der Fluidfeuchtigkeit den Fluidstrom und/oder die Temperatur des in die Trocknungskammer eintretenden Trocknungsfluids zu erhöhen, und/oder bei Unterschreiten des Schwellwertes der Luftfeuchtigkeit den Fluidstrom und/oder die Temperatur des in die Trocknungskammer eintretenden Trocknungsfluids zu reduzieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, einen Betriebsmodus minimaler Energie bei einem Endsauerstoffgehalt von kleiner gleich 100% einzustellen, wobei der Betriebsmodus die Temperatur des Trocknungsfluids, insbesondere an der Fluidzuführung, den Fluidstrom des Trocknungsfluids in die Trocknungskammer und/oder den aus dem Fluidauslass austretenden Fluidstrom des Altfluids umfasst. Der Betriebsmodus minimaler Energie zeichnet sich dadurch aus, dass die Trocknungsvorrichtung bei der Einstellung dieses Betriebsmodus einen minimierten Energieverbrauch aufweist. Die Temperatur des Trocknungsfluids, der Fluidstrom des Trocknungsfluids in die Trocknungskammer und der austretende Fluidstrom des Altfluids sind die Hauptstellgrößen zur Beeinflussung der Trocknung der Behälter und sind mitverantwortlich für den Energieverbrauch der Trocknungsvorrichtung. Mit einer Einstellung eines Betriebsmodus minimaler Energie kann somit die Trocknung der Behälter bei einem minimalen Energieverbrauch erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Herstellungssystem zur Herstellung von Behältern, insbesondere von Getränkedosen, umfassend eine Trocknungsvorrichtung nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten und/oder eine Steuerungsvorrichtung nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, umfassend die Schritte: Beaufschlagen der Behälter mit einem Trocknungsfluid innerhalb einer Trocknungskammer und Ermitteln eines Endsauerstoffgehaltes des aus der Trocknungskammer austretenden Trocknungsfluids.
Es ist ferner bevorzugt, dass das Verfahren den Schritt umfasst: Bestimmen einer Fluidfeuchtigkeit, insbesondere einer Luftfeuchtigkeit, des Trocknungsfluids basierend auf dem Endsauerstoffgehalt. Es ist insbesondere bevorzugt, dass dies auf Basis einer Differenzrechnung erfolgt. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Fluidfeuchtigkeit zusätzlich basierend auf einem Anfangssauerstoffgehalt des in die Trocknungskammer eintretenden Trocknungsfluids erfolgt.
Die Fluidfeuchtigkeit kann beispielsweise folgendermaßen ermittelt werden: $f_{H2O (O2)} = 100 * (1 - B/A)$
wobei f_H2O(_O2) die Fluidfeuchtigkeit des aus der Trocknungskammer austretenden Trocknungsfluids, also des Altfluids ist, A der Sauerstoffgehalt des Frischfluids und/oder der Anfangssauerstoffgehalt, und B der mit der Sauerstoffsensoranordnung ermittelte Endsauerstoffgehalt des Trocknungsfluids. A kann gegebenenfalls eine Konstante sein, nämlich der allgemeine Sauerstoffgehalt der Luft, also 21 %. Bei einer Verwendung eines Gasbrenners ist A als Variable in Abhängigkeit des zugeführten Rauchgases zu dem Trocknungsfluid zu behandeln.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass dieses den Schritt umfasst: Einstellen eines Fluidstroms und/oder einer Temperatur des in die Trocknungskammer eintretenden Trocknungsfluids derart, dass die Fluidfeuchtigkeit des aus der Trocknungskammer austretenden Trocknungsfluids einen Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit überschreitet und/oder unterschreitet. Insbesondere ist es bevorzugt, dass ein oberer Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit nicht überschritten wird und/oder ein unterer Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit nicht unterschritten wird.
Der Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit, insbesondere der obere und/oder untere Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit ist vorzugsweise kleiner gleich 100 %. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass der obere Schwellwert größer 90 %, größer 95 % und/oder größer 97,5 %, beträgt. Ferner ist es bevorzugt, dass der untere Schwellwert größer 90 %, größer 95 % und/oder größer 97,5 %, beträgt. Solange die Fluidfeuchtigkeit kleiner gleich 100 % beträgt, befindet sich das Trocknungsfluid in einer kondensationsfreien Bedingung. Somit können die Behälter, insbesondere die Getränkedosen, sicher getrocknet werden.
Das Verfahren und seine möglichen Fortbildungen weisen Merkmale bzw. Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, für eine Trocknungsvorrichtung und ihre Fortbildungen verwendet zu werden.
Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen der Trocknungsvorrichtung verwiesen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden exemplarisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1: eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Trocknungsvorrichtung;
2: eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsvariante einer Trocknungsvorrichtung;
3: eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsvariante einer Trocknungsvorrichtung; und
4: ein schematisches Verfahren.

In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche bzw. -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die in 1 gezeigte Trocknungsvorrichtung 1 weist eine Trocknungskammer 2 auf, die sich von einem Kammereintritt 4 zu einem Kammeraustritt 6 erstreckt. Die Getränkedosen 14 werden mittels einer Transporteinheit 12 durch den Kammereintritt 4 in die Trocknungskammer 2 hineintransportiert, durchtreten die Trocknungskammer 2 in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung und treten am Kammeraustritt 6 wieder hinaus. Die in die Trocknungskammer 2 eintretenden Getränkedosen 14 weisen ein Reinigungsfluid auf, beispielsweise Wasser.
Der Zweck der Trocknungsvorrichtung 1 und der Trocknungskammer 2 ist es insbesondere, die Getränkedosen 14 von dem Reinigungsfluid zu befreien. Hierfür werden die Getränkedosen 14 mit einem Trocknungsfluid beaufschlagt. Das Trocknungsfluid tritt durch eine Fluidzuführung 8 in die Trocknungskammer 2 ein. Das Trocknungsfluid strömt durch die Trocknungskammer 2 hin zu einer Fluidabführung 10, durch die das Trocknungsfluid aus der Trocknungskammer 2 entweicht.
Die Fluidzuführung 8 ist mit einem Fluideinlass 20 und einer Fluidrückführung 18 fluidisch gekoppelt. Infolgedessen kann das Trocknungsfluid, das durch die Fluidzuführung 8 in die Trocknungskammer 2 gelangt, eine Mischung aus dem durch den Fluideinlass 20 eintretenden Frischfluid und aus dem durch die Fluidrückführung 18 bereitgestellten Zapffluid sein.
An dem Fluideinlass 20 ist ein Fluideinlassregler 22 angeordnet, durch den ein Fluid zur Fluidzuführung 8 gelangt. Der Fluideinlassregler 22 ist mit einer Steuerungsvorrichtung 34 signaltechnisch gekoppelt.
Die Fluidabführung 10 ist mit der Fluidrückführung 18 und einem Fluidauslass 24 fluidisch gekoppelt. Mittels der Fluidrückführung 18 wird ein Teil der aus der Trocknungskammer 2 austretenden Trocknungsfluids dem in die Trocknungskammer 2 eintretenden Trocknungsfluid zugeführt. Ein Teil des aus der Trocknungskammer 2 entweichenden Trocknungsfluids kann über den Fluidauslass 24 entweichen. Der Fluidauslass 24 weist einen Fluidauslassregler 26 auf, der mit der Steuerungsvorrichtung 34 signaltechnisch gekoppelt ist.
Die Trocknungsvorrichtung 1 weist darüber hinaus eine Sauerstoffsensoranordnung 28 auf, die angeordnet und ausgebildet ist, einen Endsauerstoffgehalt des aus der Trocknungskammer 2 austretenden Trocknungsfluids zu ermitteln. Die Sauerstoffsensoranordnung 28 umfasst einen ersten Sauerstoffsensor 30, der an der Fluidabführung 10 angeordnet ist. Durch diese Anordnung kann der Endsauerstoffgehalt des aus der Trocknungskammer 2 austretenden Trocknungsfluids in vorteilhafter Weise ermittelt werden. Darüber hinaus umfasst die Sauerstoffsensoranordnung 28 einen zweiten Sauerstoffsensor 32, der an der Fluidzuführung 8 angeordnet ist.
Die Trocknungsvorrichtung 1 umfasst darüber hinaus eine Heizvorrichtung 36, die vorliegend als elektrische Heizvorrichtung ausgebildet ist. Die Steuerungsvorrichtung 34 ist mit der Heizvorrichtung 36, dem Fluideinlassregler 22 und dem Fluidauslassregler 26 signaltechnisch gekoppelt. Durch die Ermittlung des Endsauerstoffgehaltes mit der Sauerstoffsensoranordnung 28 kann die Sättigung des Trocknungsfluids an der Fluidabführung 10 ermittelt werden. Bei Überschreiten eines Schwellwertes der Fluidfeuchtigkeit, die mit dem Endsauerstoffgehalt ermittelbar ist, ist die Steuerungsvorrichtung 34 eingerichtet, den Fluidstrom und/oder die Temperatur des in die Trocknungskammer 2 eintretenden Trocknungsfluids zu erhöhen, insbesondere durch Ansteuerung der Heizvorrichtung 36 und/oder der Einlass- und/oder Auslassregler 22, 26.
2 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer Trocknungsvorrichtung 100. Die Trocknungsvorrichtung 100 weist in analoger Weise zur 1 eine Trocknungskammer 102, einen Kammereintritt 104, einen Kammeraustritt 106 sowie eine Fluidzuführung 108 und eine Fluidabführung 110 auf. Die Fluidabführung 110 weist einen Fluidabluftsammelkanal 111 auf. Der Fluidabluftsammelkanal 111 kann beispielsweise ein Lochblech aufweisen, durch das das Trocknungsfluid in den Fluidabluftsammelkanal 111 eintreten kann und anschließend aus dem Fluidauslass 124 aus der Trocknungsvorrichtung 100 entweichen kann. Das Entweichen des Trocknungsfluids aus dem Fluidauslass 124 wird unter anderem mittels einer Fluidauslasseinheit 126, die als Lüfter ausgebildet ist, gesteuert.
Die Getränkedosen 114 werden mittels einer Transporteinheit 112 in Transportrichtung 116 durch die Trocknungskammer 102 bewegt.
Die Trocknungsvorrichtung 100 weist darüber hinaus eine Fluidrückführung 118 auf. Das aus der Trocknungskammer 102 austretende Trocknungsfluid durch die Fluidrückführung 118 wird mittels dieser in eine Mischkammer 119 geführt. Die Mischkammer 119 ist darüber hinaus mit dem Fluideinlass 120 fluidisch gekoppelt.
In der Mischkammer 119 wird somit das aus der Trocknungskammer 2 rückgeführte Trocknungsfluid, das auch als Zapffluid bezeichnet wird, mit Frischfluid durch den Fluideinlass 120 gemischt. Mittels des Fluideinlassreglers 122 am Fluideinlass 120 und der Fluidauslasseinheit 126 am Fluidauslass 124 kann das Mischungsverhältnis aus Frischfluid aus der Umgebung der Trocknungsvorrichtung 1 und dem rückgeführten Trocknungsfluid mittels der Fluidrückführung 118 eingestellt werden.
Das in der Mischkammer 119 befindliche Trocknungsfluid kann mittels der Heizvorrichtung 136 erwärmt werden. Die Heizvorrichtung 136 ist als Gasbrenner ausgebildet, der zur Erwärmung des Trocknungsfluids eine Brennerflamme 138 in die Mischkammer 119 richtet. Die Heizvorrichtung 136 weist insbesondere eine separate Luftzufuhr auf. Das Trocknungsfluid in der Mischkammer 119 gelangt über Fluidleitbleche 140 zu einer Fluidstromeinheit 142, die beispielsweise als ein Lüfter ausgebildet ist. Über weitere Fluidleitbleche 144 angrenzend an die Fluidzuführung 108 wird das Trocknungsfluid innerhalb der Trocknungskammer 2 verteilt. Eine weitere Verteilung des Trocknungsfluids wird mittels des Lochblechs 146 erreicht.
Die Trocknungsvorrichtung 100 weist darüber hinaus eine Sauerstoffsensoranordnung 128 auf, die angeordnet und ausgebildet ist, einen Endsauerstoffgehalt des aus der Trocknungskammer 2 austretenden Trocknungsfluids zu ermitteln. Hierfür weist diese einen ersten Sauerstoffsensor 130 in der Fluidabführung 110 auf, wobei der erste Sauerstoffsensor 130 angrenzend an den Fluidauslass 124 angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst die Sauerstoffsensoranordnung 128 einen zweiten Sauerstoffsensor 132, der zwischen der Mischkammer 119 und der Fluidzuführung 108 angeordnet ist.
Des Weiteren umfasst die Trocknungsvorrichtung 1 eine Steuerungsvorrichtung 134, die signaltechnisch mit der Sauerstoffsensoranordnung 128 gekoppelt ist. Die Steuerungsvorrichtung 134 ist eingerichtet, den Fluidstrom des in die Trocknungskammer 2 eintretenden Trocknungsfluids und/oder die Temperatur dieses Trocknungsfluids in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der Sauerstoffsensoranordnung 128 zu steuern. Dies erfolgt insbesondere auf Basis einer Berechnung innerhalb der Steuerungsvorrichtung 134, die auf Basis des Endsauerstoffgehalts eine Fluidfeuchtigkeit des aus der Trocknungskammer 2 austretenden Trocknungsfluids bestimmt.
3 zeigt eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsvariante einer Trocknungsvorrichtung 150. Die Trocknungsvorrichtung 150 weist ebenfalls eine Trocknungskammer 152 mit einem Kammereintritt 154 und einem Kammeraustritt 156 auf, wobei Trocknungsfluid durch eine Fluidzuführung 158 in die Trocknungskammer 152 zugeführt und durch eine Fluidabführung aus der Trocknungskammer 152 entweicht. In Strömungsrichtung vor der Fluidzuführung 158 ist eine Fluidströmungsvorrichtung 162 angeordnet.
Durch einen Fluideinlass 164 strömt Trocknungsfluid, insbesondere Frischfluid, vorzugsweise Luft, in die Trocknungsvorrichtung 150 hinein. Aus einem Fluidauslass 168 kann das Trocknungsfluid, insbesondere Altfluid, aus der Trocknungsvorrichtung 150, insbesondere aus der Trocknungskammer 152, entweichen. Angrenzend an den Fluidauslass 168 ist einer Sauerstoffsensoranordnung 172 angeordnet.
Die Trocknungsvorrichtung 152 umfasst einen Wärmetauscher 170, der derart angeordnet ist, dass ein durch den Fluideinlass 164 eintretendes Trocknungsfluid mittels des aus der Trocknungskammer 152 austretenden Trocknungsfluids erwärmt wird. Hierfür koppelt der Wärmetauscher 170 einen Fluidauslasskanal wärmetechnisch mit einem Fluideinlasskanal. Die weiteren in den 1 und 2 dargestellten Einzelheiten der Trocknungsvorrichtung 150 sind in 3 nicht dargestellt, können jedoch in analoger Weise vorhanden sein.
4 zeigt ein schematisches Verfahren. In Schritt 200 werden Behälter 14, 114 mit einem Trocknungsfluid innerhalb einer Trocknungskammer 2, 102, beaufschlagt. In Schritt 202 wird ein Endsauerstoffgehalt des aus der Trocknungskammer 2, 102 austretenden Trocknungsfluids ermittelt. In Schritt 204 wird eine Fluidfeuchtigkeit bestimmt, insbesondere eine Luftfeuchtigkeit, des Trocknungsfluids basierend auf dem Endsauerstoffgehalt.
Dies kann beispielsweise mittels einer Differenzrechnung erfolgen. Beispielsweise ist es bekannt, dass das in die Trocknungskammer 2, 102 eintretende Trocknungsfluid einen Sauerstoffgehalt von 21 % aufweist. Sollte das aus der Trocknungskammer austretende Trocknungsfluid einen Sauerstoffgehalt von 0 % aufweisen, bedeutet dies, dass dieses Trocknungsfluid vollständig gesättigt ist, also 100 % Feuchtigkeit aufweist.
In Schritt 206 wird ein Fluidstrom und/oder eine Temperatur des in die Trocknungskammer 2, 102 eintretenden Trocknungsfluids derart eingestellt, dass die Fluidfeuchtigkeit des aus der Trocknungskammer 2, 102 austretenden Trocknungsfluids einen Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit überschreitet.
Darüber hinaus kann der Fluidstrom und/oder die Temperatur derart eingestellt werden, dass sich die Fluidfeuchtigkeit des aus der Trocknungskammer austretenden Trocknungsfluids innerhalb eines Schwellbereichs, beispielsweise zwischen 95 % und 100 %, befindet. Mittels der im Vorherigen beschriebenen Trocknungsvorrichtung und dem entsprechenden Verfahren wird eine effiziente Trocknung von Behältern, insbesondere von Getränkedosen, ermöglicht. Dies wird insbesondere dadurch erzielt, dass das Trocknungsfluid eine möglichst hohe Sättigung, also eine hohe Luftfeuchtigkeit aufweist. Infolgedessen wird die Temperatur möglichst gering und der Fluidstrom ebenfalls möglichst gering eingestellt, sodass hiermit Energie eingespart werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Trocknungsvorrichtung
2: Trocknungskammer
4: Kammereintritt
6: Kammeraustritt
8: Fluidzuführung
10: Fluidabführung
12: Transporteinheit
14: Getränkedosen
16: Transportrichtung
18: Fluidrückführung
20: Fluideinlass
22: Fluideinlassregler
24: Fluidauslass
26: Fluidauslassregler
28: Sauerstoffsensoranordnung
30: erster Sauerstoffsensor
32: zweiter Sauerstoffsensor
34: Steuerungsvorrichtung
36: Heizvorrichtung
100: Trocknungsvorrichtung
102: Trocknungskammer
104: Kammereintritt
106: Kammeraustritt
108: Fluidzuführung
110: Fluidabführung
111: Fluidabluftsammelkanal
112: Transporteinheit
114: Getränkedosen
116: Transportrichtung
118: Fluidrückführung
119: Mischkammer
120: Fluideinlass
122: Fluideinlassregler
124: Fluidauslass
126: Fluidauslasseinheit
128: Sauerstoffsensoranordnung
130: erster Sauerstoffsensor
132: zweiter Sauerstoffsensor
134: Steuerungsvorrichtung
136: Heizvorrichtung
138: Brennerflamme
140: Fluidleitbleche
142: Fluidstromeinheit
144: Fluidleitbleche
146: Lochblech
150: Trocknungsvorrichtung
152: Trocknungskammer
154: Kammereintritt
156: Kammeraustritt
158: Fluidzuführung
160: Fluidabführung
162: Fluidströmungsvorrichtung
164: Fluideinlass
166: Fluideinlassregler
168: Fluidauslass
170: Wärmetauscher
172: Sauerstoffsensoranordnung
174: Heizvorrichtung

Claims

Trocknungsvorrichtung (1, 100, 150) zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, umfassend - eine Trocknungskammer (2, 102) zur Beaufschlagung der Behälter mit einem Trocknungsfluid zur Entfernung des Reinigungsfluids, und - eine Sauerstoffsensoranordnung (28, 128, 172), die angeordnet und ausgebildet ist, einen Endsauerstoffgehalt des aus der Trocknungskammer (2, 102) austretenden Trocknungsfluids zu ermitteln, - eine mit der Sauerstoffsensoranordnung (28, 128, 172) signaltechnisch gekoppelte Steuerungsvorrichtung (34, 134), - wobei die Steuerungsvorrichtung (34, 134) eingerichtet ist, eine Fluidfeuchtigkeit, insbesondere eine Luftfeuchtigkeit, des aus der Trocknungskammer (2, 102) austretenden Trocknungsfluids basierend auf dem Endsauerstoffgehalt zu bestimmen.
Trocknungsvorrichtung (1, 100, 150) nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung (34, 134) eingerichtet ist, einen Fluidstrom und/oder eine Temperatur des in die Trocknungskammer (2, 102) eintretenden Trocknungsfluids in Abhängigkeit mindestens eines Ausgangssignals der Sauerstoffsensoranordnung (28, 128, 172) zu steuern.
Trocknungsvorrichtung (1, 100, 150) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuerungsvorrichtung (34, 134) eingerichtet ist, - bei Überschreiten eines Schwellwertes der Fluidfeuchtigkeit den Fluidstrom und/oder die Temperatur des in die Trocknungskammer (2, 102) eintretenden Trocknungsfluids zu erhöhen, und/oder - bei Unterschreiten des Schwellwertes der Fluidfeuchtigkeit den Fluidstrom und/oder die Temperatur des in die Trocknungskammer (2, 102) eintretenden Trocknungsfluids zu reduzieren.
Trocknungsvorrichtung (1, 100, 150) nach einem der vorherigen Ansprüche, - umfassend eine mit der Steuerungsvorrichtung (34, 134) signaltechnisch gekoppelte Heizvorrichtung (36, 136) zur Einstellung, insbesondere zum Erhöhen und/oder zum Reduzieren, der Temperatur des in die Trocknungskammer (2, 102) eintretenden Trocknungsfluids, - wobei vorzugsweise die Heizvorrichtung (36, 136) elektrisch heizend und/oder Abgas emittierend ausgebildet ist.
Trocknungsvorrichtung (1, 100, 150) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sauerstoffsensoranordnung (28, 128, 172) zur Ermittlung eines Anfangssauerstoffgehalts des in die Trocknungskammer (2, 102) eintretenden Trocknungsfluids ausgebildet ist.
Trocknungsvorrichtung (1, 100, 150) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sauerstoffsensoranordnung (28, 128, 172) einen ersten Sauerstoffsensor (30, 130) zur Ermittlung des Endsauerstoffgehalts und/oder einen zweiten Sauerstoffsensor (32, 132) zur Ermittlung des Anfangssauerstoffgehalts aufweist.
Trocknungsvorrichtung (1, 100, 150) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sauerstoffsensoranordnung (28, 128, 172) den Endsauerstoffgehalt und/oder den Anfangssauerstoffgehalt, insbesondere der erste Sauerstoffsensor den Endsauerstoffgehalt und/oder der zweite Sauerstoffsensor den Anfangssauerstoffgehalt, direkt oder indirekt ermittelt bzw. ermitteln.
Trocknungsvorrichtung (1, 100, 150) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend eine mit der Steuerungsvorrichtung (34, 134) signaltechnisch gekoppelte Fluidstromeinheit (142) zur Einstellung, insbesondere zum Erhöhen und/oder zum Reduzieren, eines Fluidstroms.
Trocknungsvorrichtung (1, 100, 150) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend - einen Fluideinlass (20, 120) zum Einlass von Trocknungsfluid, wobei der Fluideinlass (20, 120) einen Fluideinlassregler (22, 122) zur Regelung des durch den Fluideinlass (20, 120) in die Trocknungsvorrichtung (1, 100) eintretenden Trocknungsfluids aufweist, und/oder - einen Fluidauslass (24, 124) zur Entsorgung des Trocknungsfluids aus der Trocknungskammer (2, 102), wobei der Fluidauslass (24, 124) einen Fluidauslassregler (26, 126) zur Regelung des durch den Fluidauslass (24, 124) austretenden Trocknungsfluids aus der Trocknungskammer (2, 102) aufweist, - wobei vorzugsweise die Steuerungsvorrichtung (34, 134) eingerichtet ist, den Fluideinlassregler (22, 122) und den Fluidauslassregler (26, 126) derart zu steuern, dass das durch den Fluideinlass (20, 120) eintretende Volumen im Wesentlichen dem aus dem Fluidauslass (24, 124) austretenden Volumen entspricht.
Steuerungsvorrichtung (34, 134) zur Steuerung der Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, die eingerichtet ist, um einen Fluidstrom und/oder eine Temperatur des in eine Trocknungskammer (2, 102) einer Trocknungsvorrichtung (1, 100) eintretenden Trocknungsfluids in Abhängigkeit mindestens eines Ausgangssignals einer Sauerstoffsensoranordnung (28, 128, 172) einzustellen, wobei die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, eine Fluidfeuchtigkeit, insbesondere eine Luftfeuchtigkeit, des aus der Trocknungskammer (2, 102) austretenden Trocknungsfluids basierend auf einem Endsauerstoffgehalt zu bestimmen.
Steuerungsvorrichtung (34, 134) nach dem vorherigen Anspruch 10, die eingerichtet ist, - bei Überschreiten eines Schwellwertes der Fluidfeuchtigkeit den Fluidstrom und/oder die Temperatur des in die Trocknungskammer (2, 102) eintretenden Trocknungsfluids zu erhöhen, und/oder - bei Unterschreiten des Schwellwertes der Fluidfeuchtigkeit den Fluidstrom und/oder die Temperatur des in die Trocknungskammer (2, 102) eintretenden Trocknungsfluids zu reduzieren.
Herstellungssystem zur Herstellung von Behältern, insbesondere von Getränkedosen, umfassend eine Trocknungsvorrichtung (1, 100) nach einem der vorherigen Ansprüche 1-9 und/oder eine Steuerungsvorrichtung (34, 134) nach einem der vorherigen Ansprüche 10-11.
Verfahren zur Trocknung von Reinigungsfluid aufweisenden Behältern, insbesondere von Getränkedosen, umfassend die Schritte: - Beaufschlagen der Behälter mit einem Trocknungsfluid innerhalb einer Trocknungskammer (2, 102), - Ermitteln eines Endsauerstoffgehaltes des aus der Trocknungskammer (2, 102) austretenden Trocknungsfluids, und - Bestimmen einer Fluidfeuchtigkeit, insbesondere einer Luftfeuchtigkeit, des Trocknungsfluids basierend auf dem Endsauerstoffgehalt.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch 13, umfassend den Schritt: - Einstellen eines Fluidstroms und/oder einer Temperatur des in die Trocknungskammer (2, 102) eintretenden Trocknungsfluids derart, dass die Fluidfeuchtigkeit des aus der Trocknungskammer (2, 102) austretenden Trocknungsfluids einen Schwellwert der Fluidfeuchtigkeit überschreitet.