DE102022122530A1 - Container cleaning machine for cleaning containers and method for cleaning a container - Google Patents

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DE102022122530A1
DE102022122530A1 DE102022122530.5A DE102022122530A DE102022122530A1 DE 102022122530 A1 DE102022122530 A1 DE 102022122530A1 DE 102022122530 A DE102022122530 A DE 102022122530A DE 102022122530 A1 DE102022122530 A1 DE 102022122530A1
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Heinrich Bielmeier
Ines Bradshaw
Bernd Hansen
Michael Siegmund
Arne Haase
Carsten Winkelmann
Kai-Uwe Dreger
Alexander Weyers
Florian Fuchs
Tanja Redemski-Meyer
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Abstract

Behälterreinigungsmaschine zum Reinigen von Behältern, wie Flaschen, mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren von Behältern und einer Ausbringvorrichtung zum Ausbringen eines Reinigungsfluids auf einen in der Transportvorrichtung transportierten Behälter, wobei die Ausbringvorrichtung ausgebildet ist, das Reinigungsfluid während einer Ausbringphase mit einer zeitlich veränderlichen Charakteristik auszubringen.Container cleaning machine for cleaning containers, such as bottles, with a transport device for transporting containers and a dispensing device for dispensing a cleaning fluid onto a container transported in the transport device, the dispensing device being designed to dispense the cleaning fluid during an dispensing phase with a time-varying characteristic.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behälterreinigungsmaschine zum Reinigen von Behältern, wie Flaschen, entsprechend Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Reinigen eines Behälters entsprechend Anspruch 9.The present invention relates to a container cleaning machine for cleaning containers, such as bottles, according to claim 1 and a method for cleaning a container according to claim 9.

Stand der TechnikState of the art

Behälterreinigungsmaschinen und Verfahren zum Reinigen von Behältern sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. So werden in der getränkeverarbeitenden Industrie Behälterreinigungsmaschinen eingesetzt, die beispielsweise über eine Vielzahl von Reinigungsbädern und/oder Düsen verfügen, um die zu reinigenden Behälter, wie Glasflaschen, mit Reinigungsfluiden zu beaufschlagen, um beispielsweise Verschmutzungen zu entfernen oder die Behälter zu desinfizieren.Container cleaning machines and methods for cleaning containers are basically known from the prior art. In the beverage processing industry, container cleaning machines are used which, for example, have a large number of cleaning baths and/or nozzles in order to apply cleaning fluids to the containers to be cleaned, such as glass bottles, in order, for example, to remove contamination or to disinfect the containers.

Dabei ist es auch bekannt, die Behälter gezielt auch von innen zu reinigen, wobei eine Düse vorgesehen sein kann, die Reinigungsfluid in den Innenraum des Behälters einbringt. Während dies das Reinigungsergebnis grundsätzlich verbessern kann, sind dem Einbringen des Reinigungsfluids aufgrund des in dem Innenraum verbleibenden Reinigungsfluids gewisse Grenzen gesetzt, da sich durch das in dem Innenraum verbleibende Reinigungsfluid ein Gegendruck zu weiterem in den Innenraum einzubringendem Reinigungsfluid aufbaut. Dies kann je nach Prozessführung das Reinigungsergebnis nachteilig beeinflussen.It is also known to specifically clean the containers from the inside, whereby a nozzle can be provided which introduces cleaning fluid into the interior of the container. While this can fundamentally improve the cleaning result, there are certain limits to the introduction of the cleaning fluid due to the cleaning fluid remaining in the interior, since the cleaning fluid remaining in the interior creates a counter pressure to further cleaning fluid to be introduced into the interior. Depending on the process, this can have a negative impact on the cleaning result.

AufgabeTask

Ausgehend vom bekannten Stand der Technik besteht die zu lösende technische Aufgabe darin, eine Behälterreinigungsmaschine sowie ein Verfahren zum Reinigen von Behältern anzugeben, mit denen eine verbesserte Reinigung erzielt werden kann.Based on the known prior art, the technical problem to be solved is to provide a container cleaning machine and a method for cleaning containers with which improved cleaning can be achieved.

LösungSolution

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Behälterreinigungsmaschine zum Reinigen von Behältern gemäß Anspruch 1 sowie das Verfahren zum Reinigen von Behältern gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.This object is achieved according to the invention by the container cleaning machine for cleaning containers according to claim 1 and the method for cleaning containers according to claim 9. Advantageous developments of the invention are covered in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Behälterreinigungsmaschine zum Reinigen von Behältern, wie Flaschen, umfasst eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Behältern und eine Ausbringvorrichtung zum Ausbringen eines Reinigungsfluids auf einen in der Transportvorrichtung transportierten Behälter, wobei die Ausbringvorrichtung ausgebildet ist, das Reinigungsfluid während einer Ausbringphase mit einer zeitlich veränderlichen Charakteristik auszubringen.The container cleaning machine according to the invention for cleaning containers, such as bottles, comprises a transport device for transporting containers and a dispensing device for dispensing a cleaning fluid onto a container transported in the transport device, the dispensing device being designed to dispense the cleaning fluid during an dispensing phase with a time-varying characteristic .

Unter einer „Ausbringphase“ soll im Folgenden eine Zeitspanne verstanden werden, in der die Ausbringvorrichtung das Reinigungsfluid auf den Behälter aufbringt. Dazu sollen keine Zeiträume vor oder nach dieser Ausbringphase zählen, während denen beispielsweise prozesstechnisch notwendig die Durchstrommenge von Reinigungsfluid durch die Ausbringeinrichtung erhöht wird oder erniedrigt wird, um das Ausbringen von Reinigungsfluid zu beginnen bzw. zu beenden. in diesem Sinne kann ein Ausbringvorgang verstanden werden als ein Zeitraum zwischen zwei Perioden, in denen die Ausbringvorrichtung kein Reinigungsfluid ausbringt. Der Ausbringvorgang umfasst eine erste Zeitspanne, die als Einschaltphase bezeichnet werden kann und während der beispielsweise mit dem Ausbringen von Reinigungsfluid begonnen wird, bis die Menge an Reinigungsfluid einen gewünschten Wert erreicht. Ein Beaufschlagen des Behälters findet während dieser Phase nicht notwendig statt. Daran schließt sich die Ausbringphase an, während der gezielt eine bestimmte Menge Reinigungsfluid aus der Ausbringvorrichtung ausgebracht wird und der Behälter mit diesem Reinigungsfluid beaufschlagt wird. An die Ausbringphase schließt sich eine Ausschaltphase an, die eine Zeitspanne umfasst, während der die Menge an Reinigungsfluid reduziert werden kann, bis schließlich kein Reinigungsfluid mehr ausgebracht wird und die Ausbringvorrichtung somit das Ausbringen von Reinigungsfluid beendet. Auch während der Ausschaltphase muss eine Beaufschlagung des Behälters mit dem ausgebrachten Reinigungsfluid nicht notwendig erfolgen.In the following, a “dispensing phase” is to be understood as a period of time in which the dispensing device applies the cleaning fluid to the container. This should not include periods before or after this application phase, during which, for example, the flow rate of cleaning fluid through the application device is increased or decreased as necessary in terms of process technology in order to begin or end the application of cleaning fluid. In this sense, an application process can be understood as a period between two periods in which the application device does not deliver any cleaning fluid. The application process includes a first period of time, which can be referred to as the switch-on phase, during which, for example, the application of cleaning fluid begins until the amount of cleaning fluid reaches a desired value. It is not necessary to pressurize the container during this phase. This is followed by the dispensing phase, during which a specific amount of cleaning fluid is specifically dispensed from the dispensing device and the container is supplied with this cleaning fluid. The dispensing phase is followed by a switch-off phase, which includes a period of time during which the amount of cleaning fluid can be reduced until finally no more cleaning fluid is dispensed and the dispensing device thus ends the dispensing of cleaning fluid. Even during the switch-off phase, it is not necessary to apply the applied cleaning fluid to the container.

Erfindungsgemäß umfasst die zeitlich veränderliche Charakteristik sämtliche Eigenschaften oder Parameter des auszubringenden Reinigungsfluids inklusive Parameter, die die Art und Weise des Ausbringens des Reinigungsfluids kennzeichnen. Unter dem Begriff der zeitlich veränderlichen Charakteristik ist somit eine abhängig von der Zeit t, die während der Ausbringphase verstreicht, verlaufende Änderung der Charakteristik. Dabei soll unter dem Begriff einer zeitlich veränderlichen Charakteristik keine triviale Abhängigkeit von der Zeit verstanden werden, also Charakteristika, die nicht funktional von der verstrichenen Zeit t während der Ausbringphase abhängen. Aus der Menge zeitlich veränderlicher Charakteristika in Form von Funktionen f(t) sollen also nur die Funktionen f verstanden werden, für die gilt f(t) ≠ c, wobei c eine willkürliche Konstante ist.According to the invention, the time-varying characteristic includes all properties or parameters of the cleaning fluid to be dispensed, including parameters that characterize the manner in which the cleaning fluid is dispensed. The term “time-varying characteristic” therefore refers to a change in the characteristic that depends on the time t that elapses during the application phase. The concept of a time-varying characteristic should not be understood as a trivial dependence on time, i.e. characteristics that do not functionally depend on the elapsed time t during the application phase. From the set of time-varying characteristics in the form of functions f(t), only those functions f should be understood for which f(t) ≠ c, where c is an arbitrary constant.

Durch zeitliche Veränderungen von Charakteristika des Ausbringens des Reinigungsfluids und/oder des Reinigungsfluids kann das Reinigungsergebnis verbessert werden, indem beispielsweise die Zusammensetzung des Reinigungsfluids geändert wird oder die Ausbringrichtung des Reinigungsfluids abhängig von der Zeit während der Ausbringphase variiert wird, um einen Gegendruck aufgrund des bereits ausgebrachten Reinigungsfluids zu reduzieren.The cleaning result can be improved by changing the characteristics of the application of the cleaning fluid and/or the cleaning fluid over time, for example the composition of the cleaning fluid is changed or the application direction of the cleaning fluid is varied depending on the time during the application phase in order to reduce a counterpressure due to the cleaning fluid that has already been applied.

Es kann vorgesehen sein, dass die Charakteristik einen Ausbringdruck, ein Reinigungsfluid, eine Konzentration einer chemischen Komponente des Reinigungsfluids, eine Temperatur des Reinigungsfluids, und/oder eine Durchflussmenge des Reinigungsfluids umfasst.It can be provided that the characteristic includes an application pressure, a cleaning fluid, a concentration of a chemical component of the cleaning fluid, a temperature of the cleaning fluid, and/or a flow rate of the cleaning fluid.

Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Charakteristik zumindest einen der genannten Parammeter, kann aber auch mehrere der genannten Parameter umfassen. Durch Variation dieser Charakteristika kann zum einen das Ziel der Reinigung bzw. der mit der Reinigung bewirkte Effekt verändert werden, indem beispielsweise während der Ausbringphase unterschiedliche chemische Zusammensetzungen des Reinigungsfluids verwendet werden, um beispielsweise mit einer chemischen Komponente zu desinfizieren oder mit einer anderen chemischen Komponente ein Entfernen biologischer Filme oder von Schmutz zu bewirken. Durch Änderung physikalischer Parameter (wie Richtung, Druck oder Temperatur oder Durchflussmenge) des Ausbringens kann ebenfalls der Reinigungseffekt verändert werden, indem beispielsweise eine höhere Temperatur des Reinigungsfluids genutzt wird, um den Behälter zu desinfizieren oder durch eine Veränderung des Drucks auch starke Verschmutzungen zu beseitigen.According to this embodiment, the characteristic includes at least one of the parameters mentioned, but can also include several of the parameters mentioned. By varying these characteristics, the goal of the cleaning or the effect caused by the cleaning can be changed, for example by using different chemical compositions of the cleaning fluid during the application phase, for example to disinfect with a chemical component or with another chemical component To remove biological films or dirt. By changing physical parameters (such as direction, pressure or temperature or flow rate) of the application, the cleaning effect can also be changed, for example by using a higher temperature of the cleaning fluid to disinfect the container or to remove heavy contamination by changing the pressure.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Ausbringelement beweglich in Richtung auf einen Behälter zu und von einem Behälter weg angeordnet ist und wobei die Charakteristik einen Abstand zu einer Öffnung eines Behälters umfasst.Furthermore, it can be provided that the dispensing element is arranged to be movable towards a container and away from a container and the characteristic includes a distance from an opening of a container.

Der Abstand kann dabei ein positiver Wert sein, der einen Abstand von der Öffnung zu einem außenliegenden (außerhalb des Behälters sich befindenden) Ausbringelerment charakterisiert. Der Abstand kann auch negativ sein, was im Folgenden unter einem Einbringen des Ausbringelements oder zumindest eines Teils des Ausbringelements (beispielsweise der Ausbringöffnung) in den Behälter verstanden werden soll. Hierdurch kann das Ausbringen des Reinigungsfluids auf bestimmte Teile des Behälters vorteilhaft erreicht werden.The distance can be a positive value that characterizes a distance from the opening to an external dispensing element (located outside the container). The distance can also be negative, which is to be understood below as an introduction of the dispensing element or at least a part of the dispensing element (for example the dispensing opening) into the container. In this way, the application of the cleaning fluid to certain parts of the container can be advantageously achieved.

In einer Ausführungsform ist das Ausbringelement ausgebildet, das Reinigungsfluid mit veränderlicher Strahlgeometrie auszubringen und wobei die Charakteristik die Strahlgeometrie umfasst.In one embodiment, the dispensing element is designed to dispense the cleaning fluid with a variable jet geometry and the characteristic includes the jet geometry.

Die Strahlgeometrie umfasst dabei sowohl die Richtung als auch die Form des ausgebrachten Strahls von Reinigungsfluid. In diesem Sinne muss der Reinigungsfluidstrahl nicht notwendig eine eindimensionale Form im Sinne eines Flüssigkeitsstrahls aufweisen, sondern kann beispielsweise das Reinigungsfluid in Form eines Kegels oder einer Dreiecksfläche umfassen. Die Strahlgeometrie muss dabei nicht symmetrisch sein, so dass beispielsweise auch ein Kegel mit elliptischem oder irregulärem Querschnitt senkrecht zur Bewegungsrichtung des Reinigungsfluids ausgehend von einer Ausbringöffnung des Ausbringelements mitumfasst ist. Durch Änderung der Strahlgeometrie kann das Reinigungsergebnis beeinflusst werden.The jet geometry includes both the direction and the shape of the applied jet of cleaning fluid. In this sense, the cleaning fluid jet does not necessarily have to have a one-dimensional shape in the sense of a liquid jet, but can, for example, comprise the cleaning fluid in the form of a cone or a triangular surface. The jet geometry does not have to be symmetrical, so that, for example, a cone with an elliptical or irregular cross section perpendicular to the direction of movement of the cleaning fluid starting from a discharge opening of the discharge element is also included. The cleaning result can be influenced by changing the jet geometry.

In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Strahlgeometrie wenigstens eines von einer Ausbringrichtung eines Reinigungsfluidstrahls, einer Querschnittsfläche des Reinigungsfluidstrahls in einer Ebene senkrecht zu der Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls, einer Strahlfläche des Reinigungsfluidstrahls in einer Ebene parallel zur Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls umfasst.In a further development of this embodiment it is provided that the jet geometry comprises at least one of a delivery direction of a cleaning fluid jet, a cross-sectional area of the cleaning fluid jet in a plane perpendicular to the delivery direction of the cleaning fluid jet, a jet surface of the cleaning fluid jet in a plane parallel to the delivery direction of the cleaning fluid jet.

Durch Änderung der Ausbringrichtung des Reinigungsfluids kann gezielt ein bestimmter Bereich eines Behälters mit Reinigungsfluid beaufschlagt werden. Durch Änderung der Querschnittsfläche kann gezielt der Reinigungsmitteldruck, der auf eine bestimmte Fläche des zu reinigenden Behälters trifft, variiert werden. Selbiges kann durch Änderung einer Strahlfläche bewirkt werden, wobei der Reinigungsfluidstrahl in diesem Fall nicht auf einen zweidimensionalen Reinigungsfluidstrahl beschränkt ist.By changing the direction of application of the cleaning fluid, a specific area of a container can be specifically supplied with cleaning fluid. By changing the cross-sectional area, the cleaning agent pressure that hits a specific area of the container to be cleaned can be varied in a targeted manner. The same can be achieved by changing a jet area, in which case the cleaning fluid jet is not limited to a two-dimensional cleaning fluid jet.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Strahlgeometrie eine Ausbringrichtung umfasst und wobei die Ausbringrichtung r ( t )

Figure DE102022122530A1_0001
durch eine zeitabhängige Funktion der Form r ( t ) = ( α  cos  f ( t ) β  sin  f ( t ) h ( t ) )
Figure DE102022122530A1_0002
 
Figure DE102022122530A1_0003
beschrieben wird, wobei f(t) und h(t) zeitabhängige Funktionen sind und α und β Konstanten sind.In particular, it can be provided that the jet geometry includes an application direction and wherein the application direction r ( t )
Figure DE102022122530A1_0001
by a time-dependent function of the shape r ( t ) = ( α cos f ( t ) β sin f ( t ) H ( t ) )
Figure DE102022122530A1_0002
Figure DE102022122530A1_0003
is described, where f(t) and h(t) are time-dependent functions and α and β are constants.

Der Reinigungsfluidstrahl wird somit entlang eines Kegelmantels ausgebracht, wobei der Reinigungsfluidstrahl um die Mittelachse des Kegels präzediert. Dies kann insbesondere beim Einbringen des Ausbringelements in eine Öffnung des Behälters zum Beaufschlagen des Innenraums des Behälters vorteilhaft sein, da so der durch das bereits im Innenraum befindliche Reinigungsfluid bewirkte Gegenruck auf weiter in den Behälter einzubringenden Reinigungsfluid reduziert wird, was die in dem Behälter einbringbare Menge Reinigungsfluid pro Zeiteinheit günstig beeinflusst und damit das Reinigungsergebnis verbessert.The cleaning fluid jet is thus applied along a cone shell, with the cleaning fluid jet precessing around the central axis of the cone. This can be particularly advantageous when introducing the dispensing element into an opening of the container to act on the interior of the container, since the counter-pressure caused by the cleaning fluid already in the interior is reduced to the cleaning fluid to be introduced further into the container, which increases the amount that can be introduced into the container Cleaning fluid has a positive effect per unit of time and thus improves the cleaning result.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Ausbringelement an einem beweglichen Rahmen angeordnet ist und wobei der Rahmen während der Ausbringphase in Transportrichtung eines Behälters entlang der Transportvorrichtung mit dem Behälter mitbewegt werden kann, sodass ein Abstand des Ausbringelements zum Behälter in Transportrichtung des Behälters während der Ausbringphase im Wesentlichen konstant bleibt.In one embodiment it is provided that the dispensing element is arranged on a movable frame and wherein the frame can be moved along the transport device with the container during the dispensing phase in the transport direction of a container, so that a distance of the dispensing element from the container in the transport direction of the container during the dispensing phase remains essentially constant.

Dass der Abstand des Ausbringelements zum Behälter in Transportrichtung des Behälters während der Ausbringphase im Wesentlichen konstant bleibt, ist hier so zu verstehen, dass ein Abstand zwischen einem bestimmten Punkt des Behälters (beispielsweise das Mittelpunkt der Öffnung des Behälters) gemessen zu einem bestimmten Punkt des Ausbringelements in Transportrichtung des Behälters sich während der Ausbringphase höchstens um einen Wert ändert, der klein gegenüber den Abmessungen des Behälters in Transportrichtung des Behälters ist. Beispielsweise kann die maximale Änderung des Abstandes weniger als 50% oder weniger als 25% oder weniger als 10 % der Ausdehnung des Behälters in Transportrichtung betragen. Bevorzugt verändert sich der Abstand des Behälters zum Ausbringelement in Transportrichtung jedoch nicht oder die Abweichung der relativen Position während der Ausbringphase ist kleiner 2 mm. Mit dieser Ausgestaltung wird sichergestellt, dass das Reinigungsfluid möglichst während der gesamten Ausbringphase auf den Behälter aufgebracht wird.The fact that the distance of the dispensing element to the container in the transport direction of the container remains essentially constant during the dispensing phase is to be understood here as meaning a distance between a specific point of the container (for example the center of the opening of the container) measured to a specific point of the dispensing element in the transport direction of the container changes during the dispensing phase by a maximum of a value that is small compared to the dimensions of the container in the transport direction of the container. For example, the maximum change in distance can be less than 50% or less than 25% or less than 10% of the expansion of the container in the transport direction. However, the distance between the container and the dispensing element in the transport direction preferably does not change or the deviation of the relative position during the dispensing phase is less than 2 mm. This configuration ensures that the cleaning fluid is applied to the container throughout the entire application phase, if possible.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung eine Aufnahme zum Aufnehmen eines Behälters umfasst und wobei die Aufnahme eine Fixierung zum Fixieren eines Behälters während der Ausbringphase umfasst.Furthermore, it can be provided that the transport device comprises a receptacle for holding a container and wherein the receptacle comprises a fixation for fixing a container during the dispensing phase.

Mit dieser Ausgestaltung kann sichergestellt werden, dass der Behälter trotz variabler Charakteristik des Ausbringens des Reinigungsfluids in der Aufnahme nicht verrutscht oder beschädigt wird.With this configuration it can be ensured that the container does not slip or become damaged in the receptacle despite the variable characteristics of the cleaning fluid being dispensed.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Reinigen eines Behälters, wie einer Flasche, mittels einer Behälterreinigungsmaschine mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren von Behältern und einer Ausbringvorrichtung zum Ausbringen eines Reinigungsfluids auf einen in der Transportvorrichtung transportierten Behälter, wobei die Ausbringvorrichtung ausgebildet ist, das Reinigungsfluid während einer Ausbringphase mit einer zeitlich veränderlichen Charakteristik auszubringen, umfasst ein Transportieren des Behälters zur Ausbringvorrichtung und ein Beaufschlagen des Behälters mit dem Reinigungsfluid während der Ausbringphase umfasst, wobei während der Ausbringphase die Charakteristik abhängig von der Zeit verändert wird. Mit diesem Verfahren wird das Reinigungsergebnis verbessert.The method according to the invention for cleaning a container, such as a bottle, by means of a container cleaning machine with a transport device for transporting containers and a dispensing device for dispensing a cleaning fluid onto a container transported in the transport device, the dispensing device being designed to supply the cleaning fluid during an dispensing phase with a Dispensing a time-varying characteristic includes transporting the container to the dispensing device and applying the cleaning fluid to the container during the dispensing phase, the characteristic being changed depending on the time during the dispensing phase. This process improves the cleaning result.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Charakteristik einen Ausbringdruck, ein Reinigungsfluid, eine Konzentration einer chemischen Komponente des Reinigungsfluids, eine Temperatur des Reinigungsfluids, und/oder eine Durchflussmenge des Reinigungsfluids umfasst. Ein Anpassen dieser Charakteristika erlaubt eine weitere Verbesserung des Reinigungsergebnisses.It can further be provided that the characteristic includes an application pressure, a cleaning fluid, a concentration of a chemical component of the cleaning fluid, a temperature of the cleaning fluid, and/or a flow rate of the cleaning fluid. Adjusting these characteristics allows a further improvement in the cleaning result.

In einer Ausführungsform wird das Ausbringelement während der Ausbringphase in Richtung auf den Behälter zu und/oder von dem Behälter weg bewegt und die Charakteristik umfasst einen Abstand zu einer Öffnung des Behälters. Hierdurch kann gezielt der Innenraum eines Behälters mit Reinigungsfluid beaufschlagt werden, was das Reinigungsergebnis des Innenraums verbessert.In one embodiment, the dispensing element is moved towards and/or away from the container during the dispensing phase and the characteristic includes a distance from an opening of the container. In this way, the interior of a container can be specifically supplied with cleaning fluid, which improves the cleaning result of the interior.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Ausbringelement das Reinigungsfluid während der Ausbringphase mit veränderlicher Strahlgeometrie ausbringt und wobei die Charakteristik die Strahlgeometrie umfasst. Durch Veränderung der Strahlgeometrie kann insbesondere der Druck, mit dem das Reinigungsfluid auf die Oberfläche des Behälters trifft, variiert werden, was das Reinigungsergebnis verbessern kann.It can further be provided that the dispensing element dispenses the cleaning fluid during the dispensing phase with a variable jet geometry and the characteristic includes the jet geometry. By changing the jet geometry, the pressure with which the cleaning fluid hits the surface of the container can be varied, which can improve the cleaning result.

In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Strahlgeometrie wenigstens eines von einer Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls, einer Querschnittsfläche des Reinigungsfluidstrahls in einer Ebene senkrecht zu der Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls, einer Strahlfläche des Reinigungsfluidstrahls in einer Ebene parallel zur Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls umfasst. Diese Ausführungsform erlaubt eine noch präzisere Steuerung des auf den Behälter auftreffenden Mediums.In a further development of this embodiment it is provided that the jet geometry comprises at least one of a delivery direction of the cleaning fluid jet, a cross-sectional area of the cleaning fluid jet in a plane perpendicular to the delivery direction of the cleaning fluid jet, a jet surface of the cleaning fluid jet in a plane parallel to the delivery direction of the cleaning fluid jet. This embodiment allows even more precise control of the medium hitting the container.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Strahlgeometrie eine Ausbringrichtung umfasst und wobei die Ausbringrichtung r ( t )

Figure DE102022122530A1_0004
durch eine zeitabhängige Funktion der Form r ( t ) = ( α  cos  f ( t ) β  sin  f ( t ) h ( t ) )
Figure DE102022122530A1_0005
 
Figure DE102022122530A1_0006
beschrieben wird, wobei f(t) und h(t) zeitabhängige Funktionen sind und α und βIn particular, it can be provided that the jet geometry includes an application direction and wherein the application direction r ( t )
Figure DE102022122530A1_0004
by a time-dependent function of the shape r ( t ) = ( α cos f ( t ) β sin f ( t ) H ( t ) )
Figure DE102022122530A1_0005
Figure DE102022122530A1_0006
is described, where f(t) and h(t) are time-dependent functions and α and β

Konstanten sind. Diese Ausgestaltung kann insbesondere ein Aufbauen eines Gegendrucks von bereits in den Behälter eingebrachtem Reinigungsfluid reduzieren, so dass die Menge an den Innenraum eines Behälters eingebrachten Reinigungsfluids vergrößert und das Reinigungsergebnis damit verbessert werden kann.are constants. This embodiment can in particular reduce the build-up of a counterpressure of cleaning fluid already introduced into the container, so that the amount of cleaning fluid introduced into the interior of a container luids can be enlarged and the cleaning result can be improved.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Ausbringelement an einem beweglichen Rahmen angeordnet ist und wobei der Rahmen während der Ausbringphase in Transportrichtung eines Behälters entlang der Transportvorrichtung mit dem Behälter mitbewegt werden kann, sodass ein Abstand des Ausbringelements zum Behälter in Transportrichtung des Behälters während der Ausbringphase im Wesentlichen konstant bleibt.Furthermore, it can be provided that the dispensing element is arranged on a movable frame and wherein the frame can be moved along the transport device with the container during the dispensing phase in the transport direction of a container, so that a distance of the dispensing element from the container in the transport direction of the container during the dispensing phase is in Essentially remains constant.

Die Zeit, während der das Reinigungsfluid auf die vorgesehene Stelle des Behälters trifft, kann somit vergrößert werden.The time during which the cleaning fluid hits the intended location of the container can thus be increased.

Kurze Beschreibung der FigurenShort description of the characters

  • 1 zeigt eine Ausführungsform einer Behälterbehandlungsmaschine 1 shows an embodiment of a container treatment machine
  • 2a-d zeigen verschiedene Ausführungsformen einer zeitlich veränderlichen Charakteristik 2a -d show different embodiments of a time-varying characteristic
  • 3a und b zeigen verschiedene Ausführungsformen von beweglich angeordneten Ausbringelementen 3a and b show various embodiments of movably arranged dispensing elements

Ausführliche BeschreibungDetailed description

1 zeigt eine Behälterreinigungsmaschine 100 gemäß einer Ausführungsform. Die Behälterreinigungsmaschine 100 kann auf aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannte Weise konstruiert sein. Insbesondere kann der Behälterreinigungsmaschine eine Behälterzufuhr 150 zugeordnet sein, in der Behälter 130, wie beispielsweise Flaschen, beispielsweise in einem ungeordneten Massenstrom der Behälterreiniungsmaschine 100 zugeführt werden, in die sie dann mittels einer Transportvorrichtung 102 übernommen werden können. Zu diesem Zweck kann die Transporteinrichtung 102 eine Vielzahl von Behälterträgern 131 umfassen, die jeweils einen Behälter 130 aufnehmen können. 1 shows a container cleaning machine 100 according to one embodiment. The container cleaning machine 100 can be constructed in a manner generally known from the prior art. In particular, the container cleaning machine can be assigned a container feed 150, in which containers 130, such as bottles, are fed, for example, in a disordered mass flow to the container cleaning machine 100, into which they can then be taken over by means of a transport device 102. For this purpose, the transport device 102 can include a plurality of container carriers 131, each of which can accommodate a container 130.

Die Behälterträger 131 können eine Vielzahl von Behälteraufnahmeplätzen aufweisen, die quer zur Transportrichtung der Behälterträger 131 angeordnet sind. Dadurch kann eine Vielzahl von Behältern 130 zeitgleich an einer jeweiligen Reinigungsstation vorbeigeführt oder hindurchgeführt werden, welche eine entsprechende Erstreckung quer zur Transportrichtung der Behälterträger 131 aufweisen kann. Dadurch lässt sich eine hohe Ausbringleistung der Behälterreinigungsmaschine 100 erreichen.The container carriers 131 can have a plurality of container receiving locations which are arranged transversely to the transport direction of the container carriers 131. As a result, a large number of containers 130 can be guided past or through a respective cleaning station at the same time, which can have a corresponding extension transversely to the transport direction of the container carriers 131. This makes it possible to achieve a high output capacity of the container cleaning machine 100.

Die Behälter 130 werden dann entlang der Transportvorrichtung 102 optional in den Behälterträgern 131 durch die Flaschenreinigungsmaschine 100 zu einer Abführeinrichtung 160 transportiert, in die sie nach durchlaufen der Behälterreinigungsmaschine übergeben werden können. Analog zur Zuführeinrichtung 150 kann die Abführeinrichtung 160 als ungeordneter Massentransporteur für den Transport der Behälter ausgestaltet sein. Auch andere Ausführungsformen sind hier denkbar.The containers 130 are then transported along the transport device 102, optionally in the container carriers 131, through the bottle cleaning machine 100 to a removal device 160, into which they can be transferred after passing through the container cleaning machine. Analogous to the feed device 150, the discharge device 160 can be designed as a disordered mass transporter for transporting the containers. Other embodiments are also conceivable here.

Innerhalb der Flaschenreinigungsmaschine kann die Transporteinrichtung die Behälter an einer Vielzahl von Reinigungsstationen vorbeiführen. So kann beispielsweise ein Reinigungsbad 170 vorgesehen sein, durch das die Behälter geführt und in das sie vollständig oder teilweise eingetaucht werden können. Das Reinigungsbad 170 kann mit einem Reinigungsfluid, beispielsweise Wasser oder einer sauren Lösung oder einer basischen Lösung gefüllt sein, um Verschmutzungen oder Kontaminationen zu entfernen.Within the bottle cleaning machine, the transport device can guide the containers past a large number of cleaning stations. For example, a cleaning bath 170 can be provided through which the containers can be passed and into which they can be completely or partially immersed. The cleaning bath 170 can be filled with a cleaning fluid, for example water or an acidic solution or a basic solution, to remove dirt or contamination.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Behälter 130 zumindest an einem Ausbringelement 111 bis 113 vorbeigeführt werden, wobei das Ausbringelement 111 ein Reinigungsfluid 114 in Richtung der Behälter ausbringen kann, um diese mit dem Reinigungsfluid 114 zu beaufschlagen. Das Ausbringelement 111 ist bevorzugt außerhalb eines Reinigungsbads 170 angeordnet und kann, wie beispielsweise hier dargestellt, an einem Rahmen 101 angeordnet sein, der bezüglich der Transporteinrichtung 102 feststehend ausgestaltet sein kann. Entsprechend der im Zusammenhang mit der 3b beschriebenen Ausführungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Rahmen 101 beweglich angeordnet ist, um das Ausbringelement 111 bis 113 mit den Behältern entlang der Transporteinrichtung mitzuführen.According to the invention, it is provided that the containers 130 are guided past at least one dispensing element 111 to 113, wherein the dispensing element 111 can dispense a cleaning fluid 114 in the direction of the containers in order to apply the cleaning fluid 114 to them. The dispensing element 111 is preferably arranged outside a cleaning bath 170 and, as shown here, for example, can be arranged on a frame 101, which can be designed to be stationary with respect to the transport device 102. According to the related to the 3b However, in the embodiment described, it can also be provided that the frame 101 is arranged to be movable in order to carry the dispensing element 111 to 113 with the containers along the transport device.

Die Ausbringelemente 111 bis 113 können grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform als Düse zum Ausbringen eines Reinigungsfluidstrahls oder eines Reinigungsfluidnebels, der im Folgenden auch unter dem Begriff des Reinigungsfluidstrahls verstanden werden soll.The dispensing elements 111 to 113 can basically be of any design. However, an embodiment as a nozzle for discharging a cleaning fluid jet or a cleaning fluid mist, which will also be understood below under the term cleaning fluid jet, is preferred.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine Charakteristik des während einer Ausbringphase, in der ein Ausbringelement 111 bis 113 Reinigungsfluid gezielt auf einen Behälter ausbringt, zeitlich verändert werden kann. Hiermit kann vorteilhaft das Reinigungsergebnis beeinflusst werden.According to the invention, it is provided that at least one characteristic of the can be changed over time during a dispensing phase in which a dispensing element 111 to 113 specifically dispenses cleaning fluid onto a container. This can advantageously influence the cleaning result.

Dabei umfasst der Begriff der Charakteristik des Ausbringens des Reinigungsfluids sowohl eine Eigenschaft des Reinigungsfluids selbst, wie beispielsweise einen Ausbringdruck, das verwendete Reinigungsfluid an sich, eine Konzentration einer chemischen Komponente des Reinigungsfluids, eine Temperatur des Reinigungsfluids und/oder eine Durchflussmenge des Reinigungsfluids. Zusätzlich sind darunter Charakteristika des Ausbringens des Reinigungsfluids, wie etwa die Ausbringrichtung oder die Strahlgeometrie, mit der das Reinigungsfluid aus dem Ausbringelement ausgebracht wird, zu verstehen. Auch eine veränderliche Position des Ausbringelements während der Ausbringphase und während des Ausbringens des Reinigungsfluids soll unter einer zeitlich veränderlichen Charakteristik verstanden werden.The term characteristic of the application of the cleaning fluid includes both a property of the cleaning fluid itself, such as an application pressure, the cleaning fluid used per se, a concentration of a chemical component of the cleaning fluid, a temperature of the cleaning fluid and/or a flow rate of the cleaning fluid. In addition, this includes characteristics of the delivery of the cleaning fluid, such as the delivery direction or the jet geometry with which the cleaning fluid is delivered from the delivery element. A variable position of the dispensing element during the dispensing phase and during the dispensing of the cleaning fluid should also be understood as a time-varying characteristic.

So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Temperatur des ausgebrachten Reinigungsfluids während der Ausbringphase verändert wird und zunächst die Behälter beispielsweise mit kaltem Wasser gepült werden und anschließend die Behälter mit einer erwärmten basischen oder sauren Lösung beaufschlagt werden. Hiermit können gewünschte Reinigungseffekte, wie beispielsweise zunächst das Einweichen von Verunreinigungen mit Wasser und das anschließende Auflösen von Verunreinigungen durch Beaufschlagen mit basischen oder sauren Lösungen zuverlässig erzielt werden, wobei der Komponenteneinsatz gering bleibt. Eine Änderung des Ausbringdrucks des Reinigungsfluids kann genutzt werden, um zum einen ein Benetzen der Oberfläche mit dem Reinigungsfluid und zum anderen (bei höherem Druck) ein Entfernen von Verunreinigungen zu bewirken.For example, it can be provided that the temperature of the applied cleaning fluid is changed during the application phase and the containers are first rinsed, for example, with cold water and then the containers are charged with a heated basic or acidic solution. With this, desired cleaning effects, such as first soaking contaminants with water and then dissolving contaminants by applying basic or acidic solutions, can be reliably achieved, while the use of components remains low. A change in the application pressure of the cleaning fluid can be used to, on the one hand, wet the surface with the cleaning fluid and, on the other hand (at higher pressure), to remove contaminants.

Dabei kann vorgesehen sein, dass eine zeitliche Veränderung des aufzubringenden Drucks eine Veränderung des Ausbringdrucks von 0,5 bar bis 20 bar, oder von 0,5 bar bis 10 bar, oder von 0,5 bar bis 7 bar umfasst, wobei der Maximaldruck je nach Druckbeständigkeit des Behälters gewählt werden kann, um Beschädigungen zu vermeiden.It can be provided that a change in the pressure to be applied over time includes a change in the application pressure from 0.5 bar to 20 bar, or from 0.5 bar to 10 bar, or from 0.5 bar to 7 bar, the maximum pressure depending can be selected according to the pressure resistance of the container in order to avoid damage.

Auch eine Veränderung der Durchflussmenge an Reinigungsfluid, das durch das Ausbringelement pro Zeiteinheit auf den Behälter ausgebracht wird, kann eine Verbesserung des Reinigungsergebnisses bewirken, indem durch ein Erhöhen der Durchflussmenge auch grobe Verunreinigungen zuverlässig vom Behälter wegespült werden können. Dabei kann die Durchflussmenge als Charakteristik während der Ausbringphase zeitlich abhängig variiert werden und beispielsweise zwischen 0,1 l/min bis 50 l/min oder 1 l/min bis 40 l/min oder bevorzugt 5 l/min bis 30 l/min variiert werden.Changing the flow rate of cleaning fluid that is applied to the container by the dispensing element per unit of time can also improve the cleaning result, in that even coarse contaminants can be reliably washed away from the container by increasing the flow rate. The flow rate can be varied as a characteristic during the application phase depending on time and can be varied, for example, between 0.1 l/min to 50 l/min or 1 l/min to 40 l/min or preferably 5 l/min to 30 l/min .

Als Reinigungsfluid kann insbesondere elektrisch chemisch aktiviertes Wasser (ECA-Wasser) zum Einsatz kommen. Dieses wird mittels eines Generators durch Membranzellenelektrolyse aus einer Natriumchloridlösung gewonnen. Bei diesem Verfahren werden die Natriumionen von den Chlorionen getrennt, so dass auf den beiden Seiten der Membranzelle eine alkalische Lösung und eine hypochlorige Säure vorliegen. Erstere kann vorteilhaft zur Reinigung verwendet werden, wobei letzere zur Desinfektion aufgrund des hohen Oxidationsreduktionspotenzials genutzt werden kann. Durch geeignete Zufuhr beider Lösungen zu einem Ausbringelement (beispielsweise durch isolierte Leitungen, die im Ausbringelement zusammenlaufen), kann über den zeitlichen Verlauf zunächst eine Reinigung und anschließend eine Desinfektion erfolgen, indem die Zusammensetzungen des Reinigungsfluids zeitlich verändert wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Zeitspanne während der Ausbringphase, während das alkalische Katolyt zur Reinigung verwendet wird, größer ist als die Zeitspanne, während der die Desinfektion erfolgt, da aufgrund des hohen Oxidationsreduktionspotenzials der hypochlorigen Säure die Desinfektion schnell erreicht werden kann.In particular, electrically chemically activated water (ECA water) can be used as a cleaning fluid. This is obtained from a sodium chloride solution using a generator through membrane cell electrolysis. In this process, the sodium ions are separated from the chlorine ions so that an alkaline solution and a hypochlorous acid are present on both sides of the membrane cell. The former can be used advantageously for cleaning, while the latter can be used for disinfection due to the high oxidation reduction potential. By appropriately supplying both solutions to a dispensing element (for example through insulated lines that converge in the dispensing element), cleaning and then disinfection can be carried out over time by changing the composition of the cleaning fluid over time. It can be provided that the time period during the application phase, while the alkaline catolyte is used for cleaning, is longer than the time period during which the disinfection takes place, since disinfection can be achieved quickly due to the high oxidation reduction potential of the hypochlorous acid.

Die 2a bis 2d zeigen unterschiedliche Ausgestaltungen, bei denen eine Charakteristik der Ausbringrichtung und/oder des Strahlprofils des ausgebrachten Reinigungsfluidstrahls zeitlich abhängig verändert wird.The 2a to 2d show different configurations in which a characteristic of the application direction and/or the jet profile of the applied cleaning fluid jet is changed depending on time.

In der 2a bringt ein Ausbringelement 210 einen Reinigungsfluidstrahl 211 aus, der in der Draufsicht (linke Darstellung der 2a) eindimensional ist und in der Seitenansicht (rechte Darstellung der Fig. a) im Wesentlichen die Form eines Dreiecks besitzt. Dies kann erreicht werden, indem die Auslassöffnung des Ausbringelements 210 schlitzförmig ist. In dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Reinigungsfluidstrahl beispielsweise durch Drehen der Auslassöffnung des Ausbringelements um die Rotationsachse R, die prallel zu einer Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls 211 bzw. senkrecht zu einer Öffnungsebene des Ausbringelements 210 verläuft, gedreht wird. Der Reinigungsfluidstrahl 211 wandert also über den Drehwinkel α(t) in eine Position 211'. Der Drehwinkel α(t) ist dabei eine Funktion der Zeit und kann beispielsweise α(t) = β·t sein. Die Drehgeschwindigkeit ist somit zeitlich konstant. Auch andere Drehwinkelfunktionen α(t) sind denkbar, wobei bevorzugt die Funktion α(t) so gewählt wird, dass zumindest ein halber Umlauf des Reinigungsfluidstrahls 211 um die Rotationsachse R während der Ausbringphase bewirkt wird. Dies bedeutet bei einer Startzeit t = 0 und einer Endzeit t = T, dass α(0)=0 und α(T) = π erfüllt. Hiermit wird sichergestellt, dass jeder Punkt des Behälters zumindest einmal von dem Reinigungsfluidstrahl 211 mit Reinigungsfluid mitbeaufschlagt wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass wenigstens ein vollständiger Umlauf des Reinigungsfluidstrahls um die Rotationsachse r erreicht, so dass α(T) ≥ 2π ist.In the 2a An application element 210 emits a cleaning fluid jet 211, which is shown in the top view (left illustration of the 2a) is one-dimensional and essentially has the shape of a triangle in the side view (right-hand representation of Fig. a). This can be achieved by the outlet opening of the dispensing element 210 being slot-shaped. In this embodiment it is provided that the cleaning fluid jet is rotated, for example, by rotating the outlet opening of the dispensing element about the rotation axis R, which runs parallel to a dispensing direction of the cleaning fluid jet 211 or perpendicular to an opening plane of the dispensing element 210. The cleaning fluid jet 211 therefore moves over the rotation angle α(t) into a position 211'. The angle of rotation α(t) is a function of time and can be, for example, α(t) = β·t. The rotation speed is therefore constant over time. Other rotation angle functions α(t) are also conceivable, with the function α(t) preferably being chosen such that at least half a revolution of the cleaning fluid jet 211 around the axis of rotation R is effected during the application phase. This means at a start time t = 0 and an end time t = T that α(0)=0 and α(T) = π. This ensures that every point of the container is supplied with cleaning fluid at least once by the cleaning fluid jet 211. It can also be provided that at least one complete revolution of the cleaning fluid jet around the axis of rotation r is achieved, so that α(T) ≥ 2π.

In 2b ist vorgesehen, dass der Reinigungsfluidstrahl 221 gegenüber einer Referenzrichtung, beispielsweise einer Richtung, die senkrecht auf der Ausbringöffnung des Ausbringelements steht, um den Winkel β(t) in die Position 221' verkippt werden kann. Hiermit wird der Auftreffwinkel des Reinigungsfluidstrahls auf die Behälteroberfläche verändert, was zu einem verbesserten Entfernen von Verunreinigungen führen kann.In 2 B It is provided that the cleaning fluid jet 221 is directed relative to a reference direction, for example a direction that is perpendicular to the discharge opening of the discharge element stands, can be tilted into position 221 'by the angle β (t). This changes the angle of impact of the cleaning fluid jet on the container surface, which can lead to improved removal of contaminants.

Insbesondere kann in dieser Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Kippwinkel β(t) als zeitliche Funktion zwischen einer Ausgangsstellung (in der hier der Reinigungsfluidstrahl 221 dargestellt ist) und einer maximalen Auslenkung (hier dargestellt mit dem Reinigungsfluidstrahl 221') verläuft. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Reinigungsfluidstrahl eine Pendelbewegung um die Ausgangslage vollführt, so dass der Reinigungsfluidstrahl über die Zeit t sowohl einen Ausschlag in Richtung der maximalen Auslenkung entsprechend der Position 221' und eine Auslenkung in die Gegenrichtung erfährt. Dabei können die maximalen Auslenkwinkel in beiden Richtungen identisch sein, so dass βmax = β-max gilt.In particular, in this embodiment it can be provided that the tilt angle β(t) runs as a function of time between an initial position (in which the cleaning fluid jet 221 is shown here) and a maximum deflection (shown here with the cleaning fluid jet 221 '). It can be provided that the cleaning fluid jet performs a pendulum movement around the starting position, so that over time t the cleaning fluid jet experiences both a deflection in the direction of the maximum deflection corresponding to the position 221 'and a deflection in the opposite direction. The maximum deflection angles can be identical in both directions, so that β max = β -max applies.

Durch Variation der Funktion β(t) kann der Verlauf der Bewegung des Reinigungsfluidstrahls 221 verändert werden.By varying the function β(t), the course of the movement of the cleaning fluid jet 221 can be changed.

In 2c ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Öffnungswinkel des Fluidstrahlsd γ(t) zeitlich variiert. Der Öffnungswinkel ist dabei der Winkel, der zwischen der Ausbringöffnung des Ausbringelements 230 und den äußeren Begrenzungen des Reinigungsfluidstrahls 231 bzw. 231' eingeschlossen wird.In 2c An embodiment is shown in which the opening angle of the fluid jet d γ (t) varies over time. The opening angle is the angle that is included between the discharge opening of the discharge element 230 and the outer boundaries of the cleaning fluid jet 231 or 231 '.

Der Öffnungswinkel kann beispielsweise in einem Winkelbereich von wenigen Graden, beispielsweise 2°, bis zu 45° variiert werden, wobei abhängig von den Anforderungen an die Reinigung die Zeitspanne, während der der Öffnungswinkel in einem bestimmten Wertebereich liegt, variiert werden kann.The opening angle can be varied, for example, in an angular range of a few degrees, for example 2°, up to 45°, whereby the period of time during which the opening angle lies in a certain value range can be varied depending on the cleaning requirements.

In 2d ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Reinigungsfluidstrahl 241 als um eine Drehachse R präzedierender Reinigungsfluidstrahl ausgestaltet ist. Dies kann beispielsweise durch eine um eine Rotationsachse R drehbar gelagerte Ausbringöffnung des Ausbringelements 240 realisiert werden, wobei die Ausbringöffnung bevorzugt als Ausbringdüse ausgestaltet ist, die einen Reinigungsfluidstrahl mit möglichst geringem Öffnungswinkel (beispielsweise kleiner als 10° oder kleiner als 5°) ausbringen kann. Der Richtungsvektor r ( t ) ,

Figure DE102022122530A1_0007
der die Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls definiert, hängt dabei ab von dem Präzessionswinkel δ(t) und einem „Höhenwert“ h(t). Wird der Präzessionswinkel δ(t) als Funktion f(t) bezeichnet, so lässt sich der Richtungsvektor darstellen in der Form r ( t ) = ( α  cos  f ( t ) β  sin  f ( t ) h ( t ) ) .
Figure DE102022122530A1_0008
In 2d An embodiment is shown in which the cleaning fluid jet 241 is designed as a cleaning fluid jet precessing about an axis of rotation R. This can be realized, for example, by a dispensing opening of the dispensing element 240 which is rotatably mounted about an axis of rotation R, the dispensing opening preferably being designed as a dispensing nozzle which can dispense a cleaning fluid jet with the smallest possible opening angle (for example smaller than 10° or smaller than 5°). The direction vector r ( t ) ,
Figure DE102022122530A1_0007
which defines the application direction of the cleaning fluid jet depends on the precession angle δ(t) and a “height value” h(t). If the precession angle δ(t) is referred to as a function f(t), the direction vector can be represented in the form r ( t ) = ( α cos f ( t ) β sin f ( t ) H ( t ) ) .
Figure DE102022122530A1_0008

Hierin sind die Werte α und β grundsätzlich beliebige reellwertige Konstanten, wobei α und β verschieden oder gleich sein können. Sie sind α und β identisch, so beschreibt der Vektor r ( t )

Figure DE102022122530A1_0009
als Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls eine Bewegung entlang eines Kegelmantels eines Kegels mit kreisförmiger Grundfläche. Sind α und β verschieden, so beschreibt der Vektor der Ausbringrichtung eine Bewegung entlang eines Kegels mit elliptischer Grundfläche. Ist die Höhenfunktion h(t) nicht trivial zeitabhängig (also gilt nicht h(t) = c mit c als Konstante), so ändert sich in dieser Ausführungsform auch der Öffnungswinkel des Kegels.Here, the values α and β are basically any real-valued constants, where α and β can be different or the same. They are identical to α and β, which is what the vector describes r ( t )
Figure DE102022122530A1_0009
as the direction of application of the cleaning fluid jet, a movement along a cone shell of a cone with a circular base. If α and β are different, the vector of the application direction describes a movement along a cone with an elliptical base. If the height function h(t) is not trivially time-dependent (i.e. h(t) = c with c as a constant does not apply), then the opening angle of the cone also changes in this embodiment.

Mit dieser Ausführungsform kann besonders vorteilhaft das Innere eines Behälters mit Reinigungsfluid beaufschlagt werden, wobei beispielsweise bei nicht rotationssymmetrischen Behältern die Konstanten α und β verschieden voneinander gewählt werden können, um der Abweichung der Form des Behälters von einer rotationssymmetrischen Form Rechnung zu tragen. Insgesamt ist diese Ausführungsform besonders vorteilhaft, um den Aufbau von Druck von bereits in den Behälter eingebrachtem Reinigungsfluid zu minimieren und somit die in den Behälter einbringbare Menge Reinigungsfluid während der Ausbringphase zu erhöhen.With this embodiment, the interior of a container can be supplied with cleaning fluid particularly advantageously, for example in the case of non-rotationally symmetrical containers the constants α and β can be chosen differently from one another in order to take into account the deviation of the shape of the container from a rotationally symmetrical shape. Overall, this embodiment is particularly advantageous in order to minimize the build-up of pressure from cleaning fluid that has already been introduced into the container and thus increase the amount of cleaning fluid that can be introduced into the container during the application phase.

3a zeigt eine Ausführungsform, bei der das Ausbringelement 310 gegenüber einem Behälter 130 in einer Aufnahme 331 beweglich angeordnet ist. Insbesondere kann der Abstand d zwischen einem Punkt des Ausbringelements 310 und einem Punkt des Behälters (hier beispielsweise zwischen der Ausbringöffnung des Ausbringelements 310 und der Öffnung des Behälters 130) als zeitlich abhängige Funktion d(t) verändert werden, so dass während der Ausbringphase das Ausbringelement 310 beispielsweise in Richtung der Öffnung des Behälters bewegt werdem kann. Der Abstand d muss dabei nicht positiv sein. ist der Abstand d positiv, so befindet sich das Ausbringelement außerhalb des Behälters. Ist der Abstand d negativ, befindet sich das Ausbringelement innerhalb des Behälters (hier dargestellt mit der gestrichelten Position 312). Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, um Reinigungsfluid 311 in den Innenraum des Behälters einzubringen. 3a shows an embodiment in which the dispensing element 310 is movably arranged in a receptacle 331 relative to a container 130. In particular, the distance d between a point of the dispensing element 310 and a point of the container (here, for example, between the dispensing opening of the dispensing element 310 and the opening of the container 130) can be changed as a time-dependent function d(t), so that during the dispensing phase the dispensing element 310 can be moved, for example, in the direction of the opening of the container. The distance d does not have to be positive. If the distance d is positive, the dispensing element is located outside the container. If the distance d is negative, the dispensing element is located inside the container (shown here with the dashed position 312). This embodiment is particularly advantageous for introducing cleaning fluid 311 into the interior of the container.

In der 3a ist ebenfalls dargestellt, dass der Behälterträger 331 als Aufnahme ausgestaltet sein kann, der einen Behälter aufnimmt und weiterhin eine Fixierung 335 umfasst, um den Behälter in der Aufnahme zu fixieren. Dabei kann der Behälter von der Fixierung (die hier als eine oder mehrere Klammern dargestellt ist, aber auch auf andere Art und Weise ausgestaltet sein kann) so in der Aufnahme 331 gehalten werden, dass seine Position bezüglich der Öffnung 333 der Aufnahme und/oder bezüglich eines Bodens 334 der Aufnahme 331 fixiert ist, während der Behälter 130 in der Aufnahme 331 entlang der Transporteinrichtung 321 bewegt wird.In the 3a It is also shown that the container carrier 331 can be designed as a receptacle that holds a container and further includes a fixation 335 to hold the container in the to fix the recording. The container can be held in the receptacle 331 by the fixation (which is shown here as one or more clamps, but can also be designed in a different way) in such a way that its position is relative to the opening 333 of the receptacle and/or relative to a bottom 334 of the receptacle 331 is fixed while the container 130 is moved in the receptacle 331 along the transport device 321.

Eine solche Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft bei einem in den Behälter 130 einzubringenden Ausbringelement 310, um so Beschädigungen zu vermeiden. Diese Ausführungsform ist auch besonders vorteilhaft in Verbindung mit den in Zusammenhang mit den 2a bis 2d beschriebenen Ausführungsformen, da durch die Veränderung der Strahlgeometrie und/oder die Veränderung der Ausbringrichtung des Reinigungsfluids die auf den Behälter einwirkenden Kräfte verändert werden. Durch Verwendung von Fixierungen 335 können unerwünschte Bewegungen des Behälters vermieden werdenSuch a configuration is particularly advantageous for a dispensing element 310 to be introduced into the container 130 in order to avoid damage. This embodiment is also particularly advantageous in connection with the 2a to 2d described embodiments, since the forces acting on the container are changed by changing the jet geometry and / or changing the application direction of the cleaning fluid. By using fixations 335, unwanted movements of the container can be avoided

In der 3b ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der das bzw. die Ausbringelemente 310 in Transportrichtung T der Behälter (optional in den Aufnahmen 331) entlang der Transportvorrichtung 321 mitbewegt werden können, so dass sich der Abstand zwischen dem Ausbringelement 310 und dem von dem Ausbringelement mit Reinigungsfluid 311 beaufschlagten Behälter in Transportrichtung T bevorzugt nicht ändert.In the 3b A further embodiment is shown in which the dispensing element(s) 310 can be moved in the transport direction T of the container (optionally in the receptacles 331) along the transport device 321, so that the distance between the dispensing element 310 and that of the dispensing element with cleaning fluid increases 311 loaded container in the transport direction T preferably does not change.

Dies kann beispielsweise realisiert werden, indem das oder die Ausbringelemente 310 auf oder an einem Rahmen 351 angeordnet sind, wobei der Rahmen beispielsweise auf drehbar gelagerten Elementen 352 und 353 fest montiert ist und durch Drehung der drehbar gelagerten Elemente 352 und 353 der Rahmen 351 in Transportrichtung T mit den Aufnahmen 331 mitbewegt werden kann. Der Rahmen zusammen mit den Ausbringelementen kann in dieser Ausführungsform als Beaufschlagungseinrichtung 350 verstanden werden.This can be realized, for example, by arranging the dispensing element or elements 310 on or on a frame 351, the frame being firmly mounted, for example, on rotatably mounted elements 352 and 353 and by rotating the rotatably mounted elements 352 and 353 of the frame 351 in the transport direction T can be moved with the recordings 331. In this embodiment, the frame together with the dispensing elements can be understood as an application device 350.

Mit dieser Ausführungsform kann auch das Einführen der Ausbringelemente 310 in die Behälter in den Behälteraufnahmen 331 bewirkt werden, da der Rahmen der Bewegung der drehbaren Elemente 352 und 353 folgt und somit nicht nur eine Bewegung in Transportrichtung T, sondern auch senkrecht dazu auf die Behälter zu und von diesen weg bewirkt.With this embodiment, the introduction of the dispensing elements 310 into the containers in the container receptacles 331 can also be effected, since the frame follows the movement of the rotatable elements 352 and 353 and thus not only a movement in the transport direction T, but also perpendicular thereto towards the containers and caused away from these.

Diese Ausführungsform ist daher besonders vorteilhaft in Kombination mit der 3a realisierbar.This embodiment is therefore particularly advantageous in combination with 3a feasible.

Alternativ zu der Ausgestaltung als linear bewegbaren Rahmen 351 entsprechend der 3b kann der Rahmen 351 auch als Trommel ausgestaltet sein, wobei entlang dessen Peripherie die Ausbringelemente angeordnet sein können. Die Trommel kann gegenüber einer gekrümmten Transporteinrichtung 321 gedreht werden und so während des Transports der Aufnahmen 331 mit daran angeordneten Behältern ein Mitbewegen von Ausbringelementen 310 bewirken. In einem als Trommel ausgestalteten Rahmen 351 können die Ausbringelemente 310 entsprechend der 3a ausgestaltet sein und somit in Richtung eines Behälters oder von diesem weg bewegt werden.As an alternative to the design as a linearly movable frame 351 according to 3b The frame 351 can also be designed as a drum, with the dispensing elements being arranged along its periphery. The drum can be rotated relative to a curved transport device 321 and thus cause dispensing elements 310 to move during the transport of the receptacles 331 with containers arranged thereon. In a frame 351 designed as a drum, the dispensing elements 310 can be arranged in accordance with 3a be designed and thus moved towards or away from a container.

Die im Zusammenhang mit den 3a und 3b beschriebenen Ausführungsformen sind mit sämtlichen übrigen beschriebenen Ausführungsformen kombinierbar.Those related to the 3a and 3b The embodiments described can be combined with all other embodiments described.

Claims (15)

Behälterreinigungsmaschine zum Reinigen von Behältern, wie Flaschen, mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren von Behältern und einer Ausbringvorrichtung zum Ausbringen eines Reinigungsfluids auf einen in der Transportvorrichtung transportierten Behälter, wobei die Ausbringvorrichtung ausgebildet ist, das Reinigungsfluid während einer Ausbringphase mit einer zeitlich veränderlichen Charakteristik auszubringen.Container cleaning machine for cleaning containers, such as bottles, with a transport device for transporting containers and a dispensing device for dispensing a cleaning fluid onto a container transported in the transport device, the dispensing device being designed to dispense the cleaning fluid during an dispensing phase with a time-varying characteristic. Behälterreinigungsmaschine nach Anspruch 1, wobei die Charakteristik einen Ausbringdruck, ein Reinigungsfluid, eine Konzentration einer chemischen Komponente des Reinigungsfluids, eine Temperatur des Reinigungsfluids, und/oder eine Durchflussmenge des Reinigungsfluids umfasst.Container cleaning machine Claim 1 , wherein the characteristic includes an application pressure, a cleaning fluid, a concentration of a chemical component of the cleaning fluid, a temperature of the cleaning fluid, and / or a flow rate of the cleaning fluid. Behälterreinigungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ausbringelement beweglich in Richtung auf einen Behälter zu und von einem Behälter weg angeordnet ist und wobei die Charakteristik einen Abstand zu einer Öffnung eines Behälters umfasst.Container cleaning machine Claim 1 or 2 , wherein the dispensing element is arranged movably towards and away from a container and wherein the characteristic includes a distance from an opening of a container. Behälterreinigungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Ausbringelement ausgebildet ist, das Reinigungsfluid mit veränderlicher Strahlgeometrie auszubringen und wobei die Charakteristik die Strahlgeometrie umfasst.Container cleaning machine according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the dispensing element is designed to dispense the cleaning fluid with a variable jet geometry and wherein the characteristic includes the jet geometry. Behälterreinigungsmaschine nach Anspruch 4, wobei die Strahlgeometrie wenigstens eines von einer Ausbringrichtung eines Reinigungsfluidstrahls, einer Querschnittsfläche des Reinigungsfluidstrahls in einer Ebene senkrecht zu der Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls, einer Strahlfläche des Reinigungsfluidstrahls in einer Ebene parallel zur Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls umfasst.Container cleaning machine Claim 4 , wherein the jet geometry comprises at least one of a delivery direction of a cleaning fluid jet, a cross-sectional area of the cleaning fluid jet in a plane perpendicular to the delivery direction of the cleaning fluid jet, a jet surface of the cleaning fluid jet in a plane parallel to the delivery direction of the cleaning fluid jet. Behälterreinigungsmaschine nach Anspruch 5, wobei die Strahlgeometrie eine Ausbringrichtung umfasst und wobei die Ausbringrichtung r ( t )
Figure DE102022122530A1_0010
durch eine zeitabhängige Funktion der Form r ( t ) = ( α  cos  f ( t ) β  sin  f ( t ) h ( t ) )
Figure DE102022122530A1_0011
beschrieben wird, wobei f(t) und h(t) zeitabhängige Funktionen sind und α und β Konstanten sind.
Container cleaning machine Claim 5 , wherein the jet geometry includes an application direction and wherein the application direction r ( t )
Figure DE102022122530A1_0010
by a time-dependent function of the shape r ( t ) = ( α cos f ( t ) β sin f ( t ) H ( t ) )
Figure DE102022122530A1_0011
is described, where f(t) and h(t) are time-dependent functions and α and β are constants.
Behälterreinigungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Ausbringelement an einem beweglichen Rahmen angeordnet ist und wobei der Rahmen während der Ausbringphase in Transportrichtung eines Behälters entlang der Transportvorrichtung mit dem Behälter mitbewegt werden kann, sodass ein Abstand des Ausbringelements zum Behälter in Transportrichtung des Behälters während der Ausbringphase im Wesentlichen konstant bleibt.Container cleaning machine according to one of the Claims 1 until 6 , wherein the dispensing element is arranged on a movable frame and wherein the frame can be moved along the transport device with the container during the dispensing phase in the transport direction of a container, so that a distance of the dispensing element from the container in the transport direction of the container remains essentially constant during the dispensing phase. Behälterreinigungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Transporteinrichtung eine Aufnahme zum Aufnehmen eines Behälters umfasst und wobei die Aufnahme eine Fixierung zum Fixieren eines Behälters während der Ausbringphase umfasst.Container cleaning machine according to one of the Claims 1 until 7 , wherein the transport device comprises a receptacle for holding a container and wherein the receptacle comprises a fixation for fixing a container during the dispensing phase. Verfahren zum Reinigen eines Behälters, wie einer Flasche, mittels einer Behälterreinigungsmaschine mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren von Behältern und einer Ausbringvorrichtung zum Ausbringen eines Reinigungsfluids auf einen in der Transportvorrichtung transportierten Behälter, wobei die Ausbringvorrichtung ausgebildet ist, das Reinigungsfluid während einer Ausbringphase mit einer zeitlich veränderlichen Charakteristik auszubringen, wobei das Verfahren ein Transportieren des Behälters zur Ausbringvorrichtung und ein Beaufschlagen des Behälters mit dem Reinigungsfluid während der Ausbringphase umfasst, wobei während der Ausbringphase die Charakteristik abhängig von der Zeit verändert wird.Method for cleaning a container, such as a bottle, by means of a container cleaning machine with a transport device for transporting containers and a dispensing device for dispensing a cleaning fluid onto a container transported in the transport device, the dispensing device being designed to supply the cleaning fluid during an dispensing phase with a time-varying Characteristic, wherein the method includes transporting the container to the dispensing device and applying the cleaning fluid to the container during the dispensing phase, the characteristic being changed depending on the time during the dispensing phase. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Charakteristik einen Ausbringdruck, ein Reinigungsfluid, eine Konzentration einer chemischen Komponente des Reinigungsfluids, eine Temperatur des Reinigungsfluids, und/oder eine Durchflussmenge des Reinigungsfluids umfasst.Procedure according to Claim 9 , wherein the characteristic includes an application pressure, a cleaning fluid, a concentration of a chemical component of the cleaning fluid, a temperature of the cleaning fluid, and / or a flow rate of the cleaning fluid. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Ausbringelement während der Ausbringphase in Richtung auf den Behälter zu und/oder von dem Behälter weg bewegt wird und wobei die Charakteristik einen Abstand zu einer Öffnung des Behälters umfasst.Procedure according to Claim 9 or 10 , wherein the dispensing element is moved towards and/or away from the container during the dispensing phase and wherein the characteristic includes a distance to an opening of the container. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Ausbringelement das Reinigungsfluid während der Ausbringphase mit veränderlicher Strahlgeometrie ausbringt und wobei die Charakteristik die Strahlgeometrie umfasst.Procedure according to one of the Claims 9 until 11 , wherein the dispensing element dispenses the cleaning fluid during the dispensing phase with a variable jet geometry and wherein the characteristic includes the jet geometry. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Strahlgeometrie wenigstens eines von einer Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls, einer Querschnittsfläche des Reinigungsfluidstrahls in einer Ebene senkrecht zu der Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls, einer Strahlfläche des Reinigungsfluidstrahls in einer Ebene parallel zur Ausbringrichtung des Reinigungsfluidstrahls umfasst.Procedure according to Claim 12 , wherein the jet geometry comprises at least one of a delivery direction of the cleaning fluid jet, a cross-sectional area of the cleaning fluid jet in a plane perpendicular to the delivery direction of the cleaning fluid jet, a jet surface of the cleaning fluid jet in a plane parallel to the delivery direction of the cleaning fluid jet. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Strahlgeometrie eine Ausbringrichtung umfasst und wobei die Ausbringrichtung r ( t )
Figure DE102022122530A1_0012
durch eine zeitabhängige Funktion der Form  
Figure DE102022122530A1_0013
r ( t ) = ( α  cos  f ( t ) β  sin  f ( t ) h ( t ) )
Figure DE102022122530A1_0014
beschrieben wird, wobei f(t) und h(t) zeitabhängige Funktionen sind und α und β Konstanten sind.
Procedure according to Claim 13 , wherein the jet geometry includes an application direction and wherein the application direction r ( t )
Figure DE102022122530A1_0012
by a time-dependent function of the shape
Figure DE102022122530A1_0013
r ( t ) = ( α cos f ( t ) β sin f ( t ) H ( t ) )
Figure DE102022122530A1_0014
is described, where f(t) and h(t) are time-dependent functions and α and β are constants.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei das Ausbringelement an einem beweglichen Rahmen angeordnet ist und wobei der Rahmen während der Ausbringphase in Transportrichtung eines Behälters entlang der Transportvorrichtung mit dem Behälter mitbewegt werden kann, sodass ein Abstand des Ausbringelements zum Behälter in Transportrichtung des Behälters während der Ausbringphase im Wesentlichen konstant bleibt.Procedure according to one of the Claims 9 until 14 , wherein the dispensing element is arranged on a movable frame and wherein the frame can be moved along the transport device with the container during the dispensing phase in the transport direction of a container, so that a distance of the dispensing element from the container in the transport direction of the container remains essentially constant during the dispensing phase.
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