DE2505352A1

DE2505352A1 - Vorrichtung zum reinigen des innenraums von behaeltern, z.b. kokillen

Info

Publication number: DE2505352A1
Application number: DE19752505352
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ferrox AB
Current assignee: Ferrox AB
Priority date: 1974-02-08
Filing date: 1975-02-08
Publication date: 1975-08-14
Also published as: JPS50114050A; ES434709A1; US3992745A; FR2260399A1; IT1027482B; AU7765575A; GB1490424A

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem

am Main Staufenstraße 36

Anm.: Ferrox AB

710 60 Grythyttan/Schweden

Vorrichtung zum Reinigen des Innenraums von Behältern, ζ·Β. Kokillen

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen des Innenraums von Behältern, z.B. Kokillen, mittels an einer zentralen Stange befestigter Bürsten.

Es ist seit langem bekannt, für die Reinigung des Innenraums von Behältern, z.B. Flaschen, Bürsten,.zu benutzen. Auch für die Reinigung von Kolillen werden Bürsten eingesetzt, die an einer zentralen Stange montiert sind. Es ist jedoch mit den bekannten derartigen Reinigungsvorrichtungen schwierig, Kokillen zu säubern, die Ecken haben.

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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die auch geeignet ist, eckige Kokillen zu säubern, und diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere, in unterschiedliche radiale Richtungen weisende Bürsten druckmittelbetätigt mit Bezug auf die axial hin- und herbewegbare Stange radial bewegbar sind.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung bilden jeweils mehrere Bürsten im wesentlichen einen dem Querschnitt des Behälters angepassten, geteilten Ring, wobei sich zweckmäßigerweise die in einer oder mehreren axial versetzten RadiaL-^ebenen angeordneten Elemente eines Rings am Umfang übergreifen. Dadurch ist gewährleistet, daß unabhängig davon, auf welchen Querschnitt ein Ring aufgeweitet ist, jederzeit Borsten über den gesamten Umfang des Rings verteilt sind, so daß auch Ecken gründlich gereinigt werden können.

Pur den Druckmittelantrieb der Aufspreizbewegung der Bürstenringe bieten sich je nach Einzelfall verschiedene Möglichkeiten an. So kann z.B. nur ein einziger Kraftzylinder, der z.B. mit Druckluft betrieben wird, vorgesehen sein, um auf zwei oder mehr Elemente eines geteilten Rings zu wirken, gegebenenfalls über eine Mehrzahl von Hebeln oder eine sonstige Transmission, Alternativ können aber auch mehrere Krafftzylinder die Bürstenelemente, welche zusammen eine Reinigungseinheit in Form eines runden oder eckigen Rings bilden, radial ausfahren und einziehen. Die letztgenannte Ausführung

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wird man vorallem dann wählen, wenn die Bürstenelemente eines Rings relativ zueinander mit Bezug auf die zentrale Stange axial versetzt angeordnet sind.

Es ist weiterhin zweckmäßig, die vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung mit Befestigungsgliedern auszustatten, die eine vorübergehende Befestigung an der öffnung eines Behälters, wie z.B. einer Kokille gestatten. Abweichend hiervon könnte die Reinigungsvorrichtung aber auch an einem Fahrzeug angebracht sein, welches sie während der Reinigung eines Behälters trägt. In diesem Fall bedarf es keiner Befestigungsmittel zur Anbringung der Vorrichtung am Behälter.

das
Vorzugsweise ist^vDackfluidsystem, welches den Antrieb für die hin- und hergehende axiale Bewegung der Stange und das Spreizen der Bürstenringe bildet, mit einer Anzeige- oder Signalvorrichtung versehen, die bei einem bestimmten Höchstdruck anspricht und auf diese Weise z.B. anzeigt, daß sich ein Bürstenelement in einer Einbuchtung der Kokille verfangen oder eingeklemmt hat.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Bürstenapparat mit einer Blas- und Saugvorrichtung verbunden, durch die abgebürstete Schmutzpartikel aufgewirbelt und dann abgesaugt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert:

Es zeigen:

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Fig. 1 eine Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht während des Einfahrens in eine Kokille,

Pig. 2

bis 5 vier verschiedene Ausführungen von Bürstenringen für die Reinigungsvorrichtung nach Pig- I,

Fig. 6 die Reinigungsvorrichtung nach Fig. 1, hier "befestigt auf einer Kokille,

Fig. 7 eine Reinigungsvorrichtung ähnlich Fig. 1 und 6, aber mit nur zwei Bürstenringen,

Fig. 8 eine Reinigungsvorrichtung mit nur einem Bürstenring,

Fig. 8 eine mit einer Blas- und Saugvorrichtung ausgestattete Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung.

Die in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Reinigungsvorrichtung ist an einer Tragplatte 2 angebracht, die mit Befestigungsgliedern 3 und 4 versehen ist, welche durch einen Kraftzylinder 5» vorzugsweise mittels Druckluft, betätigt werden. Die Platte 2 trägt in senkrechter Anordnung einen Kraftzylinder 6, dessen

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Λ-»ν

Kolben mit einer nach unten durch die Platte 2 ragenden~ Kolbenstange 7 verbunden.ist·. An.der. axial beweglichen . Kolbenstange sind drei in Querrichtung bewegliche Reinigungselemente 8, 9 und 10 befestigt. Ihre axiale Lage an der Kolbenstange 7 und damit ihr Zwischenäbstand liegen dagegen fest· An ihrem Umfang tragen die. " Bürstenelemente im wesentlichen radial nach auswärts gerichtete Borsten.

Nachstehend werden nun vier· verschiedene Ausführungen, der quer zur Stange bewegbaren Bürstenelemente beschrieben. Nach Fig. 2 handelt e.s sich dabei um zwei übereinander angeordnete Elemente jeweils rait einem eigenen Antrieb. Das obere Element hat einen Kraftsylindör 12, dessen Kolben mit einer Kolbenstange 13 verbunden ist, während das ZyI indRrgsiiauss mit einer mit 14 be&eichns«- ten Rahraenhälfte verbunden ist, dis im wessntlichsn aus einem Winkelstück besteht· 30.1© Befestigung des Zylindergehäuses an d^r Rahrasnhälffcs 14 erfolgt im Beispielsfall über ein ii?. Windel pj·gebracht<?s Eekl?Iech 15» Ei» Rahinenhälftfi 14 trägt suf ikrar Außenseite Borstsn 16, die im wesentlichen racht^inklig vom Hahmen nach außen ab stehen,. Die Kolbenstange 13 ist in entsprechender Weise wie das Zyündergehäusa 12 über ein Eckblech 18 mit einer diagonal gegenüberliegenden, im wesentlichen rechtwinkligen Rahmenhälfte 17 verbunden, deren Borsten mit 1%ezeichnet sind« Die beiden. Eahmenhälften 14 und 17 bilden im wesentlichen ein Rechteck mit zwei gegenüberliegenden offenen Ecken. . .....

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Unmittelbar unter dem aus den beiden Rahmenhälften 14- und 17 gebildeten Bürstenelement befindet sich ein weiteres ebensolches, das nur um 90° gedreht ist. Das obere und das untere Bürstenelement bilden zusammen einen über den gesamten Umfang geschlossenen Bürstenring. Der Spreizantrieb des unteren Bürstenelements, bestehend aus Rahmenhälften 22 und 25 mit Borsten 24 und 26 geschieht mittels eines Kraftzylinders 20, dessen Kolbenstange 21 über ein Eckblech an der Rahmenhälfte 22 angreift.

Bei der Ausführung nach Fig· 3 liegen im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 2 aller- einen geteilten, aber über den gesamten Umfang geschlossenen Bürstenring bildenden Bürstenelemente in einer einzigen Radialebene. Um trotz Teilung des Rings einen geschlossenen bürstenden Umfang zu erhalten, sind die hier rait W und 17^Y bezeichneten Ringelemente an ihren gegeneinander weisenden Enden derart ineinandergreifend ausgebildet, daß sich stufenförmige, also nicht axial geradlinig durchgehende Spalte und 28 ergeben· "

Der Bürstenring nach Fig· 3 ist für eine im Querschnitt runde Kokille bestimmt und deshalb ebenfalls kreisrund. Die Borsten 16¹ und 26^r sind radial gerichtet. Als Spreizantrieb dient ein Kraftzylinder 12^r

mit Kolbenstange 13^r.

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Der in Fig. 4 dargestellte Bürstenring hat wiederum einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt und besteht aus vier jeweils rechtwinkligen Rahmenteilen, 31» 32, 33 und 39» deren gegeneinander weisende Enden entsprechend der Ausführung nach Fig. 3 mit stufenförmigen Zwischenspalten 34» 40, 41, und 4-2 ineinander greifen. Als Spreizantrieb dienen zwei sich kreuzende diagonal eingesetzte Kraftzylinder und 20, deren Gehäuse und Kolbenstangen 13 bzw. 21/ über Eckbleche 15» 1β, 29 und 30 an den Rahmenteilen angreifen.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 entspricht bis auf den hier länglich- rechteckigen Querschnitt, wel eher einem ebensolchen inneren Querschnitt einer Kokille angepasst ist, der Ausführung nach Fig. 3· Deshalb sind die Einzelteile mit denselben Bezugszeichen, nur anderen Indexstrichen versehen worden. Die in diesem Fall winkelförmigen Fußplatten 4-3 und 44-, über die der Kraftzylinder 12^r mit dem Zylindergehäuse und seiner Kolbenstange 13" an den Rahmenhälften angreift, entsprechen deren geometrischer Form.

Abweichend von den Ausführungsbeispielen nach Fig. und 4, wonach jeweils zwei Kraftzylinder auf vier einen geschlossenen Ring bildende Rahmenelemente einwirken, könnte auch ein einzelner Kraftzylinder vorgesehen sein, der über geeignete Hebel und Gelenke gleichzeitig auf alle Rahmenteile wirkt.

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Jeder der in. mehreren Ausführungen gezeigten Bürstenringe kann in einer "beliebigen, dem Einselfall angepassten Weise axial fest an der- Kolbenstange ? (Fig.1) angebracht sein. Der Anschluß der- Kraft zylinder zur Spreizung der Bürstenringe an eine Druckluftqtielle erfolgt über die Kolbenstange 7» Dabei ist vorzugsweise eine Druckanzeige- oder Signalvorrichtung vorgesehen, die bei überschreiten sines "bestimmten

Hcchstdrucks die Druckmittelzufuhr abschaltet« Der ebenfalls.mit Druckfluid betriebene Kraftzylinder 6 ist so gesteuert, daß er die Kolbenstange 7 in axialer Richtung auf und ab bewegt.

Die vorstehend beschriebene Reinigungsvorrichtung arbeitet wie folgt;

Zunächst wird die Vorrichtung z„B· in der in Fig. dargestellten Weise in eine Kokille eingeführt. Nachdem sie in der Stellung nach Fig. 6 mit der Tragplatte 2 auf der Kokille ruht, erhält der Kraftzylinder Druck, so daß die Befestigungsglieder 3 und 4- betätigt werden und die Vorrichtung an der Kokille festlegen· Nunmehr ist die Reinigungsvorrichtung vorübergehend an der Kokille 11 befestigt. Anschließend werden die Kraft zylinder, welche die Bürstenringe aufspreizen,mit Druckluft beaufschlagt, so daß die Borsten gegen die Innenwände der Kokille gedrückt werden. Da der Querschnitt der Bürstenringe bestimmungsgemäß dem Innenquerschnitt der Kokille entspricht, liegen die Borsten Jedes Eürstenrings über den gesamten Umfang an der Kokillenwand an. Wenn 3'etzt auch der Kraft·

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zylinder 6 Druck erhält, werden durch die hin- und hergehende Kolbenstange 7 die Bürsten auf und nieder bewegt. Diese hin- und hergehende, bürstende Bewegung kann beliebig lange fortgesetzt werden. Wenn, wie im Beispielsfall, drei Bürstenringe vorhanden sind, braucht die Hublänge der axialen Bewegung nur etwa ein Drittel der Tiefe der Kokille zu betragen. Falls während der hin- und hergehenden Bewegung Borsten verhaken oder eingeklemmt werden, tritt ein Druckanstiege im Spreizzylinder des betreffenden Bürstenelements auf, der durch die oben erwähnte Kontrolleinrichtung festgestellt wird, die daraufhin den Druck an dieser Bürste abschaltet, mit der Folge, daß sich, eventuell unterstützt durch eine dem Spreizantrieb entgegenwirkende Rückstellfeder, der Bürstenring verkleinert und dadurch die Borsten von der Innenwand der Kokille zurückgezogen werden. In dieser Stellung kann die Reinigungsvorrichtung leicht abgehoben werden. Auch bei dem normalen Reinigungsvorgang ist es erforderlich, den Druck zu verringern, um die Vorrichtung abnehmen zu können.

Fig. 7 zeigt eine Reinigungsvorrichtung mit-nur zwei Bürstenringen 4-5 und 46, während in Fig. 8 eine Vorrichtung mit nur einem einzigen Bürstenring 4-7 dargestellt ist. Je weniger Bürstenringe benutzt werden, desto länger muß natürlich der Hub des Kraftzylinders 6 sein.

Wegen der normalerweise vorhandenen Rohr- oder Schlauchverbindungen zu den Kraftzylindern der Bürsten ist es zweckmäßig, geeignete Platten oder Bleche als Hitzeschilde

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an der Vorrichtung anzubringen» um Rohre und Schläuche "bei m Säubern heißer Kokillen zu schützen. Die Platten sind vorzugsweise beim Aufspreisen der Biirstenringe in Querrichtung verschieblieh.,

Die Heinigungsvorrichtuag 1 kann auch in der einen oder anderen Weise über einen Ausleger an einem Fahrzeug angebracht sein, welches außerdem mit einer Greifvorrichtung für Kokillen ausgerüstet ist. In dieses» Falle kann auf die Befestigungsglieder 5 und 4 verzichtet werden.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Bürstensowohl gegen die Innenwände als auch in die

den
Ecken des zu reinigen) Behälters, insbesondere von Kokillen»gedrückt werden» so daß selbst die Ecken, die sich gewöhnlich nur sehr schwer reinigen lassen, gesäiibert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nach der Abschaltung des Drucks die Bürsten leicht und einfach aus der Kokille gesogen werden können.

Die beschriebene Reinigungsvorrichtung arbeitet im Normalfall völlig einwandfrei, für schwierigere Arbeitsbedingungen kann es jedoch zweckmäßig sein , mit dem Bürstenapparat eine Vorrichtung zum Einblasen eines Druckfluids, z.B. Luft und/oder eine Saugvorrichtung zum Absaugen der abgebürsteten Schmutzpartikel aus dem Behälter zu kombinieren. Blas- und Saugvorrichtung können in einer ersten Ausführungsvariante als voneinander unabhängige und getrennteVorrichtungen ausgebil-

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aet sein und betrieben werden. Die Vorrichtungen werden so gesteuert, daß zunächst Druckluft eingerissen wird, um die abgebürsteten Partikel aufzuwirbeln, und danach die Blasvorrichtung abgeschaltet und die Saugvorrichtung eingeschaltet wird, um die aufgewirbelten Partikel abzusaugen.

Die Blasvorrichtung kann in irgendeiner geeigneten Weise an eine Druckfluideinheit, z.B. eine Druckluftquelle angeschlossen werden. Die Anzahl, Lage und Richtung der Düsen bestimmt sich nach dem Einzelfall. So können die Düsen z.B. auch bei den Umfangsbürsten münden.

Die Saugvorrichtung kann im Großen und Ganzen ebenso wie die Blasvorrichtung ausgebildet sein und an eine zur Verfügung stehende, ausreichend starke Pumpe angeschlossen werden· Vorzugsweise ist der Saug- und der Blasvorrichtung derjenige Vorrichtungsteil gemeinsam, welcher unmittelbar mit der Reinigungsvorrichtung verbunden ist. Er wird dann alternierend an die äußeren Teile der Saug und der Blasvorrichtung ange- . schlossen.

Saug- und Blasdruck können schwanken, z.B. ist ein sinusförmiger Ablauf des Saug- und Blasvorgangs möglich.

Die vorstehend erwähnten Zusatzvorrichtungen werden nachfolgend im Zusammenhang mit Pig. 9 näher erläurtert,

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die nineichtlieh der Reinigungsvorrichtung Fig· 1 entspricht. Gezeigt ist wiederum eine Reinigungsvorrichtung 1 mit einer fragplatte 2 und Befestigungsgliedern 3 und 4. Letztere werden mittels eines Eraftsylinders 5 "betätigt. Auf der Tragplatte 2 ist ein aufrecht stehender Kraftzylinder 6 montiert, dessen Solben mit einer Kolbenstange 7 verbunden ist« Die Kolfcenstaiigs trägt einen radial auf spreizbaren Burstenring 8» Die leijaigimgsvorrichtung ist so ausgelegt, da£ sie auf einer Kokille 11^r befestigt werden kenn, die sit einer· -abenea Bodenplatte 48 zusammenwirkt·

Zur Blas- und/oder Saugvorrichtung gehört ein an"der Tragplatte 2 befestigtes ßohr 4-9, welcnss.sieh am äußeren Ende gabelt, wobei die eine Zweigleitung 50 mit einer Druckluftquelle verbunden seinfcsiiü, während die andere Zweigleitung 5^ aa eine Pumpe angeschlossen ist. Ein sich an das Rohr 53 anschließendes Verlängerungsrohr 52 ragt in die Kokille hinein und ist dort umgebogen« Der umgebogene (Teil ist mit einer Anzahl öffnungen 53 versehen.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Nachdem die Reinigungsvorrichtung auf eier Kokille 11^r befestigt worden ist, wie es die Zeichnungsfig. zeigt, kann die gegen die Innenwand der Kokille gedrückte Bürste auf-und abbewegt werden, um die su beseitigenden Teilchen von der Kokillenwand abzulösen. Während dieses Vorgangs wird die Saugvorrichtung in Gang gesetzt,

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durch welche die abgelösten Teilchen über die öffnungen 23 abgesaugt werden·

Unter bestimmten Umständen kann es .jedoch vorteilhaft sein, zunächst Druckluft in die Kokille einzublasen, bevor die Saugvorrichtung eingeschaltet wird. Dadurch werden die Partikel in der Kokille aufgewirbelt« Wenn jetzt der Blasvorgang unterbrochen und die Saugvorrichtung eingeschaltet wird, ergibt sich der Vorteil, daß sich die aufgewirbelten Teilchen besser absaugen lassen» Ss sollte in diesem Zusammenhang auch beachtet werden, daß das Abschalten der Saugvorrichtung und der Blasvorrichtung in unterschiedlichen Zeitabständen stattfinden kann, je nachdem, wie sich die abgelösten Partikel am Besten abführen lassen. In bestimmten Fällen kann der Blasvorgang auch dazu beitragen, die Partikel von der Wand der Kokille zu lösen.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführung sind die mit 49 bis 53 bezeichneten Teile der Saug- und Blasvorrichtung gemeinsam. Wie bereits erwähnt, könnten beide Vorrichtung aber auch getrennte Leitungssysteme haben. Ein oder mehrere Leitungssysteme könnten auch in anderer geeigneter Weise, als gezeigt, unabhängig von der Reinigungsvorrichtung in der Kokille angeordnet werden. Ebenso wie bei den anderen Ausführungen ist es dabei möglich, die Düsenöffnungen in den peripheren Bereich der Bürsten zu legen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Reinigen des Innenraums von Behältern, z.B. Kokillen, mittels an einer zentralen Stange befestigter Bürsten,

dadurch gekennzeichnet,' daß Eekrere, in unterschiedliche radiale Richtungen weisende Bürsten (14, 17, 22, £5, 3*1, 52, 33, 39) druckmittelbetätigt mit B^aug auf die axial hin- und herbewegbare Stange (?) radial bewegbar sind.

2s Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daS jeweils mehrere Bürsten (1-5-, 17, 22, 25» 31» 32, 33, 39) its wesentlichen einen dem Querschnitt des Behälters angepassten, geteilten Ring bilden·

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stange (7) mehrere Bürstenringe (8, 9, 10, 45, 46,) mit bestimmtem Zwischenabstand angebracht sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennz ei c h η e t , daß sich die in einer oder mehreren axial versetzten Radialebenen angeordneten Elemente (Wj I7»'j 31,32, 39) eines Rings am Umfang übergreifen.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Borsten der Bürsten im wesentlichen in radialer Richtung erstrecken.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (7) durch Druckmittelantrieb bewegbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als Druckfluid Preßluft dient.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, .,

dadurch gekennzeichnet,, daß am Druckfluidsystem eine bei einem bestimmten Höchstdruck ansprechende Anzeigevorrichtung angebracht ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ₉

gekennzeichnet . durch Befestigungsglieder (3, 4), mittels derer sie vorübergehend an der öffnung eines Behälters befestigbar ist.

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10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere zur Reinigung heißer Kokillen,

dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil, mit welchem sie in den Behälter hineinreicht, eine Anzahl die zentralen Teile gegen Wärmestrahlen schützender Elemente aufweist.

11· Vorrichtung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die schützenden Elemente bewegbar sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Vorrichtung (4-9-53) zum Einblasen von Druckluft in den Behälter und/oder
eine Vorrichtung zum Absaugen von Luft aus dem Behälter verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Blasvorrichtung als auch die
Saugvorrichtung dauerhaft an der Reinigungsvorrichtung angebracht sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (53) der Blas- und/oder Saugvorrichtung nahe den Bürsten angeordnet sind.

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15· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14-,

dadurch gekennzeichnet, daS für die Blas- und Saugvorrichtung ein gemeinsames Rohrsystem (4-9, 52) vorgesehen ist, welches abwechselnd mit Über- und Unterdruck beaufschlagbar ist.

544-9/7.2.1975

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