DE19846322A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Innenraumbehandlung von Flaschen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Innenraumbehandlung von FlaschenInfo
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Abstract
Zum Überwachen der Innenraumbehandlung von Flaschen oder dgl. Gefäße, die mit einem in ihren Innenraum eingeleiteten Fluid beaufschlagt werden, welches aus der offenen Mündung der Flasche austreten kann, wird der Rückfluß mittels eines Sensors erfaßt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Überwachen der Innenraumbehandlung von Flaschen oder dgl.
Gefäße, die mit einem in ihren Innenraum eingeleiteten Fluid
beaufschlagt werden, welches aus der offenen Mündung der
Flaschen austreten kann.
Es ist bekannt, Flaschen oder dgl. Gefäße vor dem Befüllen
mit einem Fluid, z. B. Sterilluft, Chemikalien, Wasser oder
Dampf auszublasen. Für diese Aufgabe werden sog. Rinser
verwendet. Um überprüfen zu können, ob die
Innenraumbehandlung der Flaschen tatsächlich stattgefunden
hat, ist weiterhin bekannt, die Temperatur der Flaschen nach
der Behandlung zu ermitteln. Bei einer Behandlung mit einem
heißen Medium ist die Funktion des Rinsers aufgrund der
Temperaturerhöhung der Flaschen nachweisbar. Allerdings ist
die Methode nicht anwendbar, wenn das Behandlungsfluid
annähernd die Temperatur der in den Rinser einlaufenden
Flaschen aufweist, weil sich dann keine nennenswerte
Temperaturveränderung einstellt.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen der Funktion
eines Rinsers anzugeben, das/die von der Art und Temperatur
des verwendeten Fluids unabhängig ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Rückfluss des
Fluids aus den Flaschen erfaßt wird. Da bei der
Innenraumbehandlung im Rinser die offene Mündung der Flasche
in der Regel nach unten gerichtet ist, kann mit einem
geeigneten Sensor der aus der Mündung austretende Rückfluss
des in den Flascheninnenraum eingeblasenen Fluids zuverlässig
nachgewiesen werden, selbst wenn nur sehr geringe Mengen zum
Einsatz kommen. Wird ein gas- oder dampfförmiges Fluid, wie
Sterilluft, verwendet, kann der Rückfluss aus der offenen
Mündung auch dann ermittelt werden, wenn die Mündung während
der Innenraumbehandlung nicht nach unten weist. Ist kein oder
nur ein zu geringer bzw. zu kurzer Rückfluss feststellbar, so
ist dies ein Hinweis darauf, dass die Funktion des
entsprechenden Behandlungsorgans des Rinsers gestört ist,
d. h. kein Fluid in die Flasche eingeleitet wurde. Auf diese
Weise können mit einfachen Mitteln frühzeitig Störungen durch
verstopfte Fluiddüsen, -zuleitungen, Pumpenausfälle oder
andere Defekte an der Maschine zuverlässig bemerkt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es von Vorteil,
das bei der Innenraumbehandlung aus der offenen Mündung
austretende Fluid zu sammeln und einem Sensor zuzuführen. Zu
diesem Zweck kann der Flaschenmündung eine Sammelkappe
zugeordnet werden, die die Mündung umgibt oder gas- bzw.
flüssigkeitsdicht an diese ansetzbar ist. Diese Sammelkappe
kann von einem Spülkanal zum Einleiten des verwendeten Fluids
in die Flasche durchgriffen werden und mit diesem eine
Einheit bilden, die ggf. auch heb- und senkbar gelagert sein
kann, um z. B. das Einführen des Spülkanals in die offene
Flaschenmündung oder das Ansetzen der Kappe an die Mündung zu
erleichtern.
Die Sammelkappe kann so gestaltet werden, dass sie das
gesamte aus der Flaschenmündung austretende Fluid gezielt
einem Sensor zuleitet, der ortsfest nahe an der Umlaufbahn
der Flaschenmündungen bzw. Sammelkappen angeordnet ist, oder
sich mit einer Flasche und der zugeordneten Sammelkappe
mitbewegt.
Wird die stationäre Sensoranordnung gewählt, kann der
gerätetechnische Aufwand auf ein Minimum beschränkt gehalten
werden, da ggf. ein einziger Sensor die Innenraumbehandlung
aller Flaschen durch eine getaktete Abfrage im Moment des
Vorbeilaufens einer einzelnen Flasche kontrollieren kann.
Erfolgt eine Mehrfachbehandlung der Flaschen, kann in jeder
Behandlungszone ein Sensor positioniert werden. Bei der
genannten Alternative, mit jeder Flasche während der
Innenraumbehandlung einen Sensor mitzuführen, ergibt sich die
Möglichkeit, den gesamten zeitlichen Verlauf der zur
Kontrolle des Rückflusses gewählten Meßgröße aufzunehmen.
Ferner ist diese Lösung von Vorteil, wenn sehr hohe
Arbeitsleistungen angestrebt werden, weil selbst dann eine
immer ausreichende Messzeit für den einzelnen Sensor zur
Verfügung steht.
Welche Messgröße am geeignetsten ist, wird unter anderem auch
von dem gewählten Fluid beeinflusst. Als physikalische
Messgrößen können unter anderem der Druck, die Masse, die
Menge (Volumen), die Temperatur, der Wärmeinhalt, die
Geschwindigkeit oder die Strömungsenergie des aus der Flasche
austretenden Fluids, also des Rückflusses ermittelt werden.
Dementsprechend sind geeignete Sensoren auszuwählen, wie z. B.
Druckfühler, Hitzdraht, Stauklappe, Schwebekörper,
Durchflussmessfühler, Temperaturfühler oder dgl. Es können
auch Kombinationen der genannten Sensoren zum Einsatz kommen,
z. B. Temperatur- und Massemesssensoren, um den Wärmeinhalt
des Rückflusses zu ermitteln.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Figuren erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Rinser in einer schematischen Draufsicht,
Fig. 2 den Schnitt A-B in Fig. 1 in vergrößerter
Darstellung und
Fig. 3 den Schnitt E-F in Fig. 1 in vergrößerter
Darstellung.
Der Rinser nach den Fig. 1 bis 3 ist zum Ausspritzen von
leeren Flaschen 1 aus Glas oder Kunststoff mit Sterilluft
und/oder Dampf und/oder keimfreiem Wasser eingerichtet. Er
weist ein Gehäuse 15 auf, an dessen Oberseite ein Rotor 2 mit
senkrechter Drehachse 3, ein Einlaufstern 7, ein Auslaufstern
8, jeweils wiederum mit senkrechter Drehachse, sowie eine
Einlaufschnecke 16 mit horizontaler Drehachse gelagert sind.
Die Transportelemente 2, 7, 8 und 16 werden durch eine nicht
gezeigte Antriebseinrichtung in Pfeilrichtung synchron
zueinander angetrieben, wobei die Teilkreise d von
Einlaufstern 7 und Auslaufstern 8 mit dem Teilkreis D des
Rotors 2 kämmen. Die Zu- und Abfuhr der Flaschen 1 zum bzw.
vom Rinser erfolgt durch ein horizontales, in Pfeilrichtung
angetriebenes Förderband 17 mit seitlichen Geländern 18; die
Führung der Flaschen 1 im Bereich von Einlaufstern 7 und
Auslaufstern 8 erfolgt durch einen Führungsbogen 9, wobei die
Flaschen 1 auf ortsfesten Gleitschienen 19 stehen.
An der zylindrischen Außenseite des Rotors 2 sind gleichmäßig
über den Umfang verteilt mehrere senkrecht nach oben
gerichteten Düsen 6 angeordnet, die über nicht gezeigte
Steuerventile mit einer nicht gezeigten Zuleitung für die
Spritzmedien in Verbindung stehen.
Über jeder Düse 6 ist an der zylindrischen Außenseite des
Rotors 2 ein gabelförmiger Lagerbock 20 befestigt, dessen
freien Enden radial nach außen weisen und eine horizontale
Schwenkachse 5 tragen, die tangential zum Umkreis des Rotors
2 verläuft. Auf der Schwenkachse 5 ist ein Klotz 21 drehbar
gelagert, an dessen Unterseite ein schräg nach innen/unten
ragendes Gabelstück 22 befestigt ist. Dieses greift eine
ortsfeste Steuerkurve 23 ab, die durch eine räumlich
gekrümmte, endlose Rundstange gebildet wird. Diese ist über
mehrere nicht gezeigte Stützen ortsfest am Umfang des Rotors
2 gehalten und bilden zusammen mit den Gabelstücken 22 eine
Steuereinrichtung 10 für die Schwenkbewegung von Greifzangen
4, 24.
An der radial nach außen weisenden Seite jedes Klotzes 21 ist
eine Halterung 14 in Form einer Vierkantstange befestigt, die
in der in Fig. 2 gezeigten Normalposition senkrecht nach
unten ragt. An der Halterung 14 sind durch Querstifte 29 eine
obere Greifzange 4 und eine untere Greifzange 24 lösbar mit
Abstand befestigt. Die obere Greifzange 4 ist auf Höhe des
konischen Halses dicht unterhalb des Flaschenkopfes, die
untere Greifzange 24 auf Höhe des zylindrischen
Flaschenrumpfes einer auf der Gleitschiene 19 stehenden
Flasche 1 angeordnet. Beide Greifzangen 4, 24 sind einstückig
ausgebildet und bestehen aus zähelastischem, verschleißfestem
Kunststoff.
Seitlich neben der Umlaufbahn der Düsen 6 ist ein
Messwertaufnehmer 50, z. B. Druckaufnehmer, ortsfest so
positioniert, dass er sich bei einer mit der Mündung nach
unten gehaltenen Flasche nahe unterhalb der Mündungsöffnung
befindet. Der Messwertaufnehmer 50 steht mit einem Steuer-
und Auswertgerät 51 in Verbindung, das eine am Rinserauslauf
angeordnete Ausschleuseinrichtung 52 zum Ausleiten von
ungenügend behandelten Flaschen ansteuern kann.
Zusätzlich kann - entsprechend der Ausführung in Fig. 3 -
jeder Düse 6 eine die Flaschenmündung umgebende Kappe 53 mit
einer unmittelbar zum Meßwertaufnehmer 50 gerichteten
Austrittsbohrung 54 zugeordnet werden. Damit kann das aus der
Flaschenmündung austretende Behandlungsfluid aufgefangen und
dem Messwertaufnehmer zugeleitet werden, wobei eine
entsprechend bemessene Austrittsbohrung 54 einen gebündelten
Fluidstrahl erzeugen kann.
Abweichend von der in Fig. 3 gezeigten Ausführung kann
unmittelbar an der Austrittsbohrung 54 anstelle eines Sensors
eine beweglich aufgehängte Stauklappe angeordnet werden,
deren Stellung von einem kostengünstigen Nährungsinitiator in
herkömmlicher Ausführung abfragbar ist. Findet eine
ordnungsgemäße Innenraumbehandlung einer Flasche statt, wird
die Stauklappe durch den aus der Austrittsbohrung 54
austretenden Fluidstrahl aus ihrer senkrechten Lage seitlich
ausgelenkt, wobei eine ausreichende Auslenkung vom
Näherungsinitiator erfassbar ist. Wird der Näherungsinitiator
dagegen nicht ausgelöst, erfolgt automatisch eine
Ausscheidung der entsprechenden Flasche.
Auf dem Förderband 17 der Einlaufschnecke 16 zugeführte
Flaschen 1 werden auseinandergezogen, vom Einlaufstern 7
übernommen und auf dem Gleitblech 19 rutschend dem
kontinuierlich umlaufenden Rotor 2 zugeleitet, wobei
nacheinander jeweils eine Flasche in eine obere und untere
Greifzange 4,24 hineingedrückt und dabei übernommen wird.
Unmittelbar danach wird die Flasche durch die Steuerkurve 23
nach aussen geschwenkt, bis sich ihre offene Mündung nach
unten weisend annähernd konzentrisch über einer mitlaufenden
Düse 6 befindet. Sobald diese zweite Stellung erreicht worden
ist, wird die Fluidzufuhr zur entsprechenden Düse freigegeben
und Fluid durch die Mündung in den Flascheninnenraum
geblasen. Bei ordnungsgemäßer Funktion setzt nun ein
Fluidrückfluss aus der Flaschenmündung ein, während die
Flasche am stationären Messfühler 50 vorbeiläuft, der im
gleichen Augenblick vom Auswertgerät 51 abgefragt wird. Vor
dem Erreichen des Auslaufsterns 8 wird die Flasche in die
ursprüngliche Stellung zurückgeschwenkt, vom Auslaufstern
übernommen und auf das Förderband 17 überführt. Ungenügend
behandelte Flaschen werden beim Passieren der
Ausschleuseinrichtung 52 ausgeschieden.
Claims (29)
1. Verfahren zum Überwachen der Innenraumbehandlung von
Flaschen oder dgl. Gefäße, die mit einem in ihren
Innenraum eingeleiteten Fluid beaufschlagt werden,
welches aus der offenen Mündung der Flaschen austreten
kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückfluss des
Fluids aus den Flaschen erfaßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der aus einer Flasche austretende Fluidrückfluss
gesammelt und einem Sensor zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass im Falle eines fehlenden, zu
geringen oder zu kurz anhaltenden Rückflusses ein Signal
erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zeitdauer des Rückflusses
erfaßt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der Maximalwert einer für die
Rückflußkontrolle verwendbaren physikalischen Größe
ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rückflussmenge und/oder der
Rückflußmengenstrom ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rückflussmasse und/oder der
Rückflussmassenstrom ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strömungsenergie des
Rückflusses ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rückflusstemperatur ermittelt
wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rückflusswärmeenergie ermittelt
wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der Rückflussdruck ermittelt wird.
12. Vorrichtung zum Überwachen der Innenraumbehandlung von
Flaschen oder dgl., die mit einem in ihren Innenraum
eingeleiteten Fluid beaufschlagt werden, welches aus der
offenen Mündung der Flaschen austreten kann, dadurch
gekennzeichnet, dass der aus den Flaschen (1)
austretende Rückfluss mittels eines Sensors (50)
erfaßbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor nahe an der Mündung der Flaschen oder
deren Umlaufebene positioniert ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, dass der Mündung der Flaschen während
der Innenraumbehandlung eine Sammelkappe (53) zugeordnet
ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Sammelkappe (53) eine Austrittsöffnung (54)
aufweist und der Sensor der Austrittsöffnung zugeordnet
ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sammelkappe abdichtend an die
Flaschenmündung ansetzbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sammelkappe (53) von einem
Fluidzuführungskanal (6) durchgriffen wird, der
vorzugsweise in die offene Flaschenmündung einführbar
ist.
18. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis
17, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine
Sensor (50) stationär angeordnet ist und die Flaschen
(1) mittels einer Transporteinrichtung (2) an diesem
vorbeiführbar sind, vorzugsweise kontinuierlich.
19. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis
17, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor mit der zu
behandelnden Flasche mitführbar ist.
20. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis
19, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein
Druckaufnehmer ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor ein Strömungsmesser,
insbesondere ein Flügelradströmungsmesser, ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor ein Durchflussmesser
ist.
23. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis
19, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein
Hitzdraht ist.
24. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis
19, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein
Stauklappenmesser ist.
25. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis
19, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein
Feuchtemesser ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor ein Temperaturfühler
ist.
27. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis
26, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung
Bestandteil eines kontinuierlich arbeitenden Rinsers mit
einer Mehrzahl von Flaschenbehandlungsorganen ist, die
an einem Karussell (2) oder Zugmittel befestigt sind und
auf einer geschlossenen Bahn umlaufen.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
dass jedes Flaschenbehandlungsorgan ein Greifelement
(4, 24) zum Halten einer Flasche (1) aufweist, welches
derart schwenkbar ausgeführt ist, dass eine aufrecht
ausgerichtete Flasche zur Innenraumbehandlung in eine
zweite Stellung überführbar ist, in der die offene
Mündung im wesentlichen nach unten weist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor (50) unterhalb der Mündung einer sich in
der zweiten Stellung befindenden Flasche (1)
positioniert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998146322 DE19846322A1 (de) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Innenraumbehandlung von Flaschen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998146322 DE19846322A1 (de) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Innenraumbehandlung von Flaschen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19846322A1 true DE19846322A1 (de) | 2000-04-13 |
Family
ID=7883780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998146322 Withdrawn DE19846322A1 (de) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Innenraumbehandlung von Flaschen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19846322A1 (de) |
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1998
- 1998-10-08 DE DE1998146322 patent/DE19846322A1/de not_active Withdrawn
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