DE3807150C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung der Innenflächen eines quaderförmigen Behälters mit einer Füll­ öffnung, die durch eine offene Seitenfläche gebildet wird, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Solche Behälter werden bspw. in der Tabakvorbereitung für die Befeuchtung des Tabakmaterials eingesetzt und haben Quaderform, wobei die Füllöffnung durch eine "fehlende Seitenwand", nämlich die geöffnete, in der Arbeitsstellung obere Seitenfläche des Behälters gebildet wird. Durch diese Füllöffnung wird der Tabak von oben in den Behälter einge­ füllt, so daß der Tabak in diesen Behältern bspw. durch die Vakuumfeuchte transportiert werden kann.

Ein Problem stellt die Reinigung dieser Behälter dar, da feuchte Tabakrückstände an den Innenwänden des Behälters haften bleiben und die Tabakvorbereitung mehrmals durch­ laufen können.

Deshalb geht aus der DE-PS 33 11 117 eine Reinigungsvor­ richtung für die Innenflächen eines solchen Behälters der angegebenen Gattung hervor und weist einen U-förmigen Rahmen mit zwei parallelen Seitenschenkeln, ein drehbares Reinigungselement an der Stirnseite des U-förmigen Rahmens sowie eine Schwenkvorrichtung zur Führung des U-förmigen Rahmens auf einer ge­ schlossenen Bahn aus einer Parkstellung durch die Füllöffnung in den Be­ hälter hinein, an den Innenflächen des Behälters vorbei und wieder durch die Füllöffnung aus dem Behälter heraus zurück in die Parkstellung auf.

Beim Einsatz dieser Reinigungsvorrichtung hat sich jedoch folgendes her­ ausgestellt: Das Reinigungselement an der Stirnseite des U-förmigen Rahmens wird durch eine Schwabbel gebildet, die gegebenenfalls mit weichen Kunst­ stofflippen belegt ist. Eine solche Schwabbel kann jedoch nicht alle, an den Innenwänden des Behälters haftende Tabakrückstände ablösen; dies gilt insbesondere für die relativ harten Rückstände, die bspw. die Vakuumfeuchte mehrmals durchlaufen und dabei aufgrund von chemischen Veränderungen eine solche Konsistenz erreicht haben, daß sie sehr gut an den Innenflächen des Behälters haften und sich mit einer Schwabbel nicht entfernen lassen. Es bleibt dann nur noch übrig, diese Rückstände mit Handwerkzeugen abzukratzen und aus dem Behälter zu entfernen.

Weiterhin geht aus der US-PS 40 95 307 eine Vorrichtung zur Reinigung von zylindrischen Behältern mit einer Art Dreh­ kreuz hervor; an den Enden der Arme dieses Drehkreuzes befinden sich Schaber, die einen relativ komplizierten, winkelförmigen Aufbau mit schwenkbar miteinander verbundenen Arme haben und an ihren Enden mit klingenförmigen Reinigungs­ elementen versehen sind. Diese Reinigungselemente werden auf eine bestimmte, der zylindrischen Innenform des zu reinigenden Behälters angepaßten Weise bewegt, wie sie für die Reinigung von quaderförmigen Behältern nicht geeignet ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Reinigung der Innenflächen eines quaderförmigen Behälters der angegebenen Gattung zu schaffen, mit der sich auch extrem gut haftende, harte Rückstände von den Innenflächen des Behälters lösen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen­ den Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen darauf, daß das Reini­ gungselement durch eine Vielzahl von schwenkbar gelagerten Schaberelementen gebildet wird, die mit großer Kraft gegen die Innenflächen des Behälters gepreßt und gleichzeitig in einer Wischbewegung über die Innenflächen geführt werden, so daß sich im Vergleich mit Reinigungsrollen oder Schwabbeln eine "Abkratzbewegung" ergibt, mit der auch sehr fest haftende, harte Rückstände abgelöst werden können.

Die leistenförmigen Schaberelemente sind etwa in ihrer Mitte auf Stiften schwenkbar gelagert und werden an ihren Rändern durch Federbolzen in die Arbeitslage vorgespannt.

Die einzelnen leistenförmigen Schaberelemente sind versetzt zueinander auf einem Schaberträger angeordnet, so daß sich die einzelnen Schaberelemente an ihren Rändern überlappen und damit eine geschlossene Reinigungslinie ergibt.

An den Enden des Schaberträgers sind Eckschaberelemente federnd gelagert, die sich soweit verschwenken lassen, daß sie im rechten Winkel zur Linie der Schaberelemente liegen und dadurch in Berührung mit den Seitenwänden des Behälters kommen können.

Im Prinzip reicht es aus, wenn dieses Reinigungselement mittels der Schwenkvorrichtung an den Innenflächen des Behälters entlanggeführt wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann jedoch der Schaberträger mittels eines Rohrmotors um eine Achse hin- und hergeschwenkt werden, so daß bei entsprechend langsamer Vorschubgeschwindigkeit der Schwenkvor­ richtung jeder Bereich der Innenfläche des quaderförmigen Behälters mehr­ mals von den Schabelementen abgekratzt wird, um dadurch eine optimale Rei­ nigungswirkung zu erzielen.

Das Reinigungselement wird auf einer U-förmigen Bahn mittels der Schwenk­ vorrichtung an einer Seitenfläche des Behälters, dann über seinen Boden und schließlich an der gegenüberliegenden Seitenfläche entlanggeführt, um dort haftende Rückstände abzukratzen. Bei dieser Bewegung schaben Reinigungs­ elemente, die sich an den beiden parallelen Seitenschenkeln des U-förmigen Rahmens befinden, an den beiden Seitenflächen entlang, die nicht in di­ rekte Berührung mit den Schaberelementen kommen.

Diese Reinigungselemente bestehen vorzugsweise aus angefederten Edelstahl­ bürsten.

Falls diese Reinigungswirkung nicht ausreicht, muß der Behälter gedreht werden, damit die Schaberelemente auch die beiden anderen Seitenflächen "abkratzen" können.

Als Alternative hierzu ist es auch möglich, den Behälter bei jedem Reini­ gungsvorgang in einer anderen Kippstellung anzuordnen, um auf diese Weise zu gewährleisten, daß die Seitenwände bei jedem zweiten Reinigungsvor­ gang und der Boden des Behälters bei jedem Reinigungsvorgang von den Schaber­ elementen abgekratzt werden.

Um die erforderlichen, hohen Anpreßdrücke zu erzeugen, befinden sich die Schaberelemente an einem starren, nicht durch ein Gelenk unterbrochenen U-förmigen Rahmen mit den beiden parallelen Seitenschenkeln, der über einen Verstellzylinder auf der erläuterten, U-förmigen Bahn verschwenkt werden kann. Der Verstellzylinder wird der exakten Positionierbarkeit wegen elektromotorisch angetrieben.

An dem Reinigungselement sind Schaltstifte und Näherungsschalter vorgese­ hen, die auf die Annäherung an eine Wand ansprechen und eine entsprechende Umsteuerung der Reinigungsvorrichtung veranlassen.

Als bevorzugtes Material für die Schaberelemente einschließlich der Eckschaberelemente wird nicht-rostender Edelstahl verwendet. Stahl normaler Güte ist nur bedingt geeignet, da die Behälter selbst aus Edelstahl beste­ hen und mögliche Kratzspuren zwischen den beiden Stahl-Typen zu Kontakt- Korrosion führen können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Be­ zugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Reinigung der Innenflächen eines quaderförmigen Behälters, wie er in der Tabakvorbereitung eingesetzt wird,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Reinigungselementes, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Bewegungsablaufes beim Reinigungsvorgang.

Die aus Fig. 1 ersichtliche, allgemein durch das Bezugszeichen 10 ange­ deutete Vorrichtung zur Reinigung der Innenflächen eines quaderförmigen Be­ hälters 12 weist auf jeder Seite drei durch Doppel-T-Profile gebildete, lotrechte Stützen 14 auf; die beiden einander gegenüberliegenden lotrech­ ten Stützen 14 sind jeweils an ihren oberen Enden durch Quertraversen 16 miteinander verbunden.

Auf der gemäß der Darstellung in Fig. 1 linken Seite der Vorrichtung be­ findet sich eine schematisch angedeutete Kippstation 18, die einen Boden 18 a, Seitenteile 18 b sowie Querstreben 18 c aufweist und mittels eines Hubzylinders 20 arretiert wird. Die Kippstation 18 wird über die Drehachse 80 mittels Elektro-Getriebemotor (nicht dargestellt) angetrieben. Um den Behälter exakt zu positionieren, wird die Kippstation 18 durch die seit­ lichen Zylinder 20 während der Reinigungsphase arretiert. Hierdurch werden auch die resultierenden Schubkräfte auf die Drehachse 80 auf die Stützen 14 verteilt.

Der Behälter 12 wird in seiner normalen Lage, in der seine Füllöffnung 12 a nach oben gewandt ist, auf dem Boden 18 a der Kippstation 18 abgestellt, die dann nach oben bewegt wird und gleichzeitig den Behälter 12 a in die aus Fig. 1 ersichtliche Schräglage schwenkt, in der die Füllöffnung 12 a etwa in einem Winkel von 30° zur Vertikalen schräg nach unten zeigt. In dieser Lage wird der Behälter 12 durch die Seitenteile 18 b gehalten.

Wie in der DE-PS 33 11 117 erläutert wird, kann nun von den Innenflächen der Wände des Behälters 12 abgelöster Tabak frei nach unten in den Zusetzer fallen; anschließend werden die Innenflächen des Behälters 12 auf noch zu erläuternde Weise gereinigt.

An den Stützen 14 ist auf jeder Seite eine etwa horizontal verlaufende U-förmige Profilschiene 22 angebracht, die zur Führung eines Laufwagens 24 dient. Der Laufwagen 24 ist mit Rollen 26 zu seiner Längsführung in dem Profil der Schienen 22 versehen. Weitere Rollen 28 dienen zur Quer- und Längsführung des Laufwagens 24.

Der Fahrmotor 30 für den Laufwagen ist unter diesem an einer Überlastkupp­ lung aufgehängt und treibt über eine Welle 32 die Zahnräder 34 des Laufwa­ gens, welche formschlüssig in die an den Längsführungen 22 befestigten Zahnschienen 78 eingreifen und eine exakte Positionierbarkeit des Laufwa­ gens 24 gestatten.

Der Laufwagen 24 weist auf einer Seite senkrecht nach unten ragende Stre­ ben 36 auf, die sich innerhalb der Stützen 14 befinden und an ihrem unteren Ende drehbar eine horizontale Achse 38 tragen, die starr mit einem U-förmi­ gen Rahmen 40 verbunden ist. Von den beiden Enden der Achse 38 erstrecken sich Schwenkarme 42 schräg nach oben, die an ihren anderen Enden mit dem Kolben 44 eines motorisch betätigbaren Verstellzylinders 46 verbunden sind. Das andere Ende des Verstellzylinders 46 ist an einer Querstrebe 48 des Laufwagens 24 angebracht.

Die Enden der beiden Schwenkarme 42 sind starr mit der Achse 38 verbun­ den, die wiederum starr mit dem U-förmigen Rahmen 40 verbunden ist, so daß bei einer Betätigung des Verstellzylinders 46 der Kolben 44 ein- oder aus­ gefahren und dadurch der U-förmige Rahmen mittels der Schwenkarme 42 und der Achse 38 relativ zu den Streben 34 geschwenkt wird. Dieser Schwenkbe­ wegung des U-förmigen Rahmens 40 um die Achse 38 kann die Fahrbewegung des Laufwagens 24 längs der Schienen 22 sowie eine weitere Fahrbewegung des Verstellzylinders 46 senkrecht zu den Schienen 22 überlagert werden; dementsprechend kann also der U-förmige Rahmen 40 nicht nur um die Achse 38 geschwenkt, sondern auch in horizontaler Richtung längs der Schienen 22 sowie senkrecht hierzu zwischen den Stützen 14 hin- und hergeschoben werden.

Die Schwenkbewegung des U-förmigen Rahmens 40 um die Achse 38 und die zu­ gehörigen Lagen sind in Fig. 1 durch die gestrichelten Linien angedeutet, wobei die beiden Schenkel des U-förmigen Rahmens 40 in der oberen Lage nur noch teilweise dargestellt sind.

Die Außenseiten der beiden Schenkel des U-förmigen Rahmens 40 sind mit gegebenenfalls drehbaren, vorzugsweise federnd gelagerten Reinigungsbürsten 53 versehen, wie sie aus der DE-PS 33 11 117 bekannt sind. Diese Reini­ gungsbürsten 53 bestehen ebenfalls aus nichtrostendem Edelstahl.

Am vorderen Ende des U-förmigen Rahmens 40 befindet sich das als Schaber 52 ausgebildete Reinigungselement, das mittels eines Rohrmotors 50 um eine ho­ rizontale Achse in Richtung des Doppelpfeils hin- und hergedreht werden kann. Die Drehbewegung des Schabers 52 kann auch alternativ über eine Welle erfolgen, die wiederum von einer entfernt liegenden Motorik über z.B. Drehgestänge, Ketten angetrieben wird.

Der Aufbau des Schabers 52 ist im Detail aus Fig. 2 ersichtlich; dieser Schaber 52 weist einen leistenförmigen Schaberträger 54 auf, der über Klemmstücke 56 mit einem Rohrmotor 58 schwenkbar verbunden ist. Diese Klemmstücke 56 stellen die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Rohr­ motor 58 und dem Schaberträger 54 dar. Die Konstruktion der Klemmstücke 56 ermöglicht das Ausrichten und Justieren des Schaberträgers 54 in Bezug auf den Behälter bzw. die Behälter-Kippstation.

An dem Ende des Rohrmotors 58 befindet sich ein Schwenkarm 51, der auf der Drehachse (nicht dargestellt) des Rohrmotors 58 sitzt und mit dem Schaber­ träger 54 verbunden ist, um diesen um die Drehachse des Rohrmotors 58 zu drehen.

Auf der von dem Rohrmotor 58 abgewandten Seite des Schaberträgers 54 sind Stifte 60 angeordnet, die von der zugehörigen Stirnfläche 62 des Schaber­ trägers 54 vorstehen und an ihren äußeren Enden schwenkbar die eigentli­ chen Schaberelemente 64 tragen. Wie man aus Fig. 2 erkennt, befindet sich die durch einen Stift gebildete Schwenkachse 66 jeweils in der Mitte jedes Schaberelementes 64, das eine gratartige Schneide aufweist. Die Schaber­ elemente 64 bestehen aus nichtrostendem Edelstahl oder einem extrem harten, abriebfesten Kunststoff.

An den beiden äußeren Enden jedes Schaberelementes 64 liegen Federbolzen 68 an, die ebenfalls an der Stirnfläche 62 befestigt sind.

Die Stifte 60 und die zugehörigen Federbolzen 68 jedes Schaberelementes 64 sind im Vergleich zu dem benachbarten Schaberelement 64 etwas versetzt zu­ einander angeordnet, so daß eine Hälfte der Schaberelemente 64 auf einer ersten Linie und die andere Hälfte auf einer dazu parallelen, zweiten Li­ nie liegen. Die Kanten der benachbarten Schaberelemente 64 überlappen sich etwas, so daß sich eine geschlossene, nicht durch Lücken zwischen den Schaberelementen 64 unterbrochene Reinigungslinie ergibt.

An seinen beiden Enden weicht der leistenförmige Schaberträger 54 stufen­ förmig etwas zurück; an den beiden, dadurch gebildeten Stufen ist jeweils ein Federbolzen 70 befestigt; die beiden Federbolzen 70 an jedem Ende des Schaberträgers 54 tragen ein weiteres, dreieckiges Schaberelement 72, das sich an das Schaberelement 64 am Ende des Schaberträgers 54 anschließt und etwa in einem Winkel von 45° von diesem nach hinten verläuft. Mittels der Federbolzen 70 kann dieses Ecken-Schaberelement 72 relativ große Schwenkbewegungen ausführen.

An der aus Fig. 2 ersichtlichen Oberseite des Schaberträgers 54 sind auf jeder Seite ein Schaltstift 74 und je zwei Näherungsschalter 76 angebracht, die bei Annäherung an eine Fläche ansprechen und die Bewegung des U-förmi­ gen Rahmens mittels des Laufwagens 24 bzw. des Verstellzylinders 46 ent­ sprechend steuern. Da der Schaltstift 74 am Stift 60 eines Schaber-Elemen­ tes 64 befestigt ist und damit der Einfederung des Schabers 52 folgt, wird über eine entsprechende Einstellung der Näherungsschalter 76 ein Signal an die elektrische Steuerung und schließlich an die Motorik des Verstell­ zylinders 46 gegeben. Diese "Nachführsteuerung" bewerkstelligt letztlich den Kontakt der Schaberelemente 64 mit den Innenflächen des Behälters.

Im folgenden soll die Funktionsweise dieser Reinigungsvorrichtung 10 er­ läutert werden.

In der aus Fig. 1 ersichtlichen Reinigungslage hat der Behälter 12 eine gewisse Bewegungsfreiheit, so daß er unter der Einwirkung größerer Kräfte etwas ausweichen kann.

Der Schaber 52 wird nun durch entsprechende Betätigung des Laufwagens 24 und des Verstellzylinders 46 mittels des U-förmigen Rahmens 40 in den Behälter 12 hineingefahren, und zwar so, daß der Schaber 52 bspw. an der oberen Seitenwand 12 d des Behälters 12 anliegt. Hierbei ist die Kipp- und damit Arbeitslage des Behälters 12 durch die dicke Linie angedeutet, wäh­ rend die horizontale Lage des Behälters 12 und damit die lotrechte Lage der Füllöffnung 12 a mit dünnen Linien angedeutet ist.

Nun werden durch entsprechende Bewegung des Laufwagens 24 und des Verstell­ zylinders 46 der U-Rahmen 40 und damit der Schaber 52 so verschoben, daß die Schaberelemente 64 auf einer U-förmigen Bahn an der Innenfläche der oberen Seitenwand 12 d des Behälters 12, dann an der Innenfläche des Bodens 12 c und schließlich an der Innenfläche der unteren Seitenwand 12 b des Be­ hälters 12 entlanggeführt werden. Die verschiedenen zugehörigen Lagen des Verstellzylinders 46, des Kolbens 44, der Schwenkarme 42, des U-förmigen Rahmens 40 und schließlich des Schabers 52 mit den Schaberelementen 64 sind ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich.

Dieser Bewegungsablauf wurde gewählt, damit die freigeschabten Rückstände möglichst ungehindert nach unten fallen können.

Im Zuge dieser Bewegung wird der Schaberträger 54 mittels des Rohrmotors 58 in Richtung des Doppelpfeils von Fig. 1 hin- und herbewegt, um eine zu­ sätzliche Reinigungswirkung zu erzielen; die Reinigungswirkung beruht also nicht nur auf der Verschiebung des gesamten Schabers 52 an der entspre­ chenden Innenfläche vorbei, sondern zusätzlich auf dem Abkratzen der Rück­ stände mittels der Hin- und Herdrehung des Schabers 52.

Bei dieser Bewegung streichen die Reinigungsbürsten 53 an den beiden ande­ ren Seitenflächen entlang, wodurch diese ebenfalls gereinigt werden.

Um auch hier eine optimale Reinigungswirkung zu erzielen, muß der Behälter so gedreht werden, daß der Schaber 52 entsprechend dem Bewegungsablauf nach Fig. 3 auch an diesen Seitenflächen entlangfährt.

Die Bewegung wird durch die Schaltstifte 74 und die Näherungsschalter 76 überwacht, um die entsprechenden Betätigungselemente anzusteuern.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Reinigung der Innenflächen eines quaderförmigen Behäl­ ters mit einer Füllöffnung, der durch eine offene Seitenfläche gebildet wird,

• a) mit einem U-förmigen Rahmen mit zwei parallelen Seitenschenkeln
• b) mit einem Reinigungselement an der Stirnseite des U-förmigen Rahmens, und
• c) mit einer Schwenkvorrichtung zur Führung des U-förmigen Rahmens auf einer geschlossenen Bahn aus einer Parkstellung durch die Füllöffnung in den Behälter hinein, an den Innenflächen des Behälters vorbei und wieder durch die Füllöffnung aus dem Behälter heraus zurück in die Parkstel­ lung,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• d) das Reinigungselement weist einen leistenförmigen Schaberträger (54) mit Stiften (60), an denen Schaberelemente (64) um ihre Mitte schwenkbar gelagert sind, und mit an den Enden der Schaberelemente (64) vorgesehenen Federbolzen (68) zur Abstützung der Schaberelemen­ te (64) auf; und
• e) der leistenförmige Schaberträger (54) ist hin- und herdrehbar gelagert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaber­ elemente (64) Leistenform mit einer schneidenförmigen Außenkante haben.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Rohrmotor (58) zur Hin- und Herdrehung der Schaberleiste (54) um die Achse des Rohrmotors (58).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Enden des Schabers (52) federnd gelagerte Eckschaber­ elemente (72) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schaber (52) Näherungsschalter (74, 76) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schalter (52) Schaltstifte (74) und Näherungsschalter (76) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der starre, U-förmige Rahmen (70) starr mit Schwenkrahmen (42) verbunden ist, die über den Kolben (44) eines Verstellzylinders (46) verstellbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Rahmen (40) mit den Schwenkarmen (42), dem Kolben (44) und dem Verstell­ zylinder (46) an einem Laufwagen (24) angebracht sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufwagen (24) in Längsrichtung verstellbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaberelemente (64) aus einem harten, verschleißfesten Kunst­ stoff oder aus Metall bestehen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaberelemente auf zwei zueinander parallelen Linien versetzt zueinander angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaberelemente (64, 72) aus nicht-rostendem Edelstahl beste­ hen.