EP2334446B2 - Vorrichtung sowie verfahren zum behandeln von behältern - Google Patents

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EP2334446B2
EP2334446B2 EP09778759.2A EP09778759A EP2334446B2 EP 2334446 B2 EP2334446 B2 EP 2334446B2 EP 09778759 A EP09778759 A EP 09778759A EP 2334446 B2 EP2334446 B2 EP 2334446B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive motor
power
rotational speed
pump
reduced
Prior art date
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Active
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EP09778759.2A
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English (en)
French (fr)
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EP2334446A2 (de
EP2334446B1 (de
Inventor
Bernd Molitor
Ulrich Wiedemann
Falk Dittrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Publication date
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Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Priority to SI200932085T priority Critical patent/SI2334446T2/sl
Publication of EP2334446A2 publication Critical patent/EP2334446A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2334446B1 publication Critical patent/EP2334446B1/de
Publication of EP2334446B2 publication Critical patent/EP2334446B2/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B08B9/205—Conveying containers to or from the cleaning machines

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1.
  • Containers within the meaning of the invention include bottles, cans or other containers such as are used for packaging or filling products, but also transport containers or boxes, e.g. transport containers or boxes used in the beverage industry (e.g. bottle crates), but also transport containers or boxes such as are used, for example, in commercial establishments (e.g. bakeries, butchers, etc.) or in manufacturing plants in general for storing and transporting products.
  • transport containers or boxes e.g. transport containers or boxes used in the beverage industry (e.g. bottle crates), but also transport containers or boxes such as are used, for example, in commercial establishments (e.g. bakeries, butchers, etc.) or in manufacturing plants in general for storing and transporting products.
  • Devices or machines for treating containers are known in a wide variety of designs and for a wide variety of purposes and/or functions, for example for cleaning, sterilizing, labeling, closing containers, etc.
  • auxiliary units which have their own drive motors, in addition to an internal machine conveyor with which the containers are moved through the device during treatment.
  • auxiliary units are, for example, units for discharging or removing solid substances or foreign bodies from the machine in the case of cleaning machines, for example in the form of a label and/or shard discharge.
  • a device for treating containers is part of an overall system, for example a system for producing a product, for filling the product into the containers, for labelling the containers and for placing the containers in transport boxes, for example bottle crates and/or for creating packages from several containers, etc.
  • Disruptions to the production process of such an overall system cannot be ruled out, whereby these disruptions can lead to performance fluctuations (fluctuations in the number of containers processed per unit of time) at least in individual devices or treatment machines or even to a complete standstill of at least individual devices or treatment machines and/or the entire system.
  • Drive motors are known, including those for driving pumps ( DE 36 42 724 A1 ) whose speed and/or power are frequency-controlled or frequency-controlled and are driven by a frequency converter.
  • the object of the invention is to show a method that avoids this disadvantage and enables the respective device to be restarted without any time delay and without malfunctions even after major malfunctions, i.e. even after a malfunction-related standstill of the device and/or the entire system.
  • a method according to patent claim 1 is designed.
  • the device serves to treat containers 2, which are shown in the figures as bottles, but can also be containers with a different design and/or function, for example cans or other bottle- or can-like containers, transport boxes for bottles or similar containers or for other transport goods, for example transport boxes made of plastic.
  • the device 1 is part of an overall system which is connected to one another in a transport or conveying direction A in which the containers 2 are moved through the system. for example directly and/or via appropriate conveyors or transport devices provided between the individual devices.
  • the containers 2 are fed to the device 1 or to a container inlet 1.1 of this device via an external conveyor 3. After treatment, the containers 2 are discharged to a container outlet 1.2 of the device 1 via an external conveyor 4 and, for example, forwarded to another device in the overall system.
  • the containers 2 are transported on an internal conveyor, which is located in the Figure 1 is only indicated very schematically with the broken line 5, between the container inlet 1.1 and the container outlet 1.2.
  • the containers 2 are then treated on this device-internal conveyor 5, whereby this treatment, as the following explanations show, can be of very different types, depending on the respective special function of the device 1.
  • the device 1 is designed, among other things, with an electric drive group 6 with at least one electric drive motor 6.1, specifically for the motor drive of at least one higher-level functional element of the device 1, for example for driving the transport element 5 inside the device.
  • the device 1 is designed, among other things, with a further electric drive group 7 with at least one electric drive motor 7.1, which serves to drive further functional elements, namely pumps of the device 1.
  • the drive motors 6.1 and 7.1 are at least partially frequency-controlled electric motors that are operated via frequency converters 8 and 9, respectively, in such a way that their speed and/or power can be controlled or regulated very precisely by a control device 10 controlling the frequency converters 8 and 9, independently of the frequency of the general supply network, and largely independently of the respective load on the drive groups 6 and 7 or the drive motors 6.1 and 7.1, whereby the torques of the drive motors 6.1 and 7.1 can be kept very precisely within desired limit values, preferably over a wide speed range.
  • the control of the frequency converters 8 and 9 by the, for example, computer-aided control electronics 10 takes place, for example, taking into account control programs and/or data and/or characteristics stored in a memory 11 of the control electronics 10, in particular taking into account characteristics of the functional elements driven by the electric drive 7, namely pumps, and/or depending on sensor signals supplied by sensors 12 provided in and/or on the device 1, for example by temperature sensors, flow meters, pressure sensors, etc., and/or depending on control signals or data which are fed to the control device 10 via at least one data connection or line 13, for example designed as a data and/or control bus, and which, for example, reflect or correspond to the operating state of the entire system and/or at least one device which precedes the device 1 in the overall system in the transport direction A or which follows the device 1.
  • the device 1 or its drive groups 6 and 7 are controlled by the control device 10 in such a way that, when the entire system is operating without problems, the device 1 is also operated with the required target output (containers 2 treated per unit of time
  • the control device 10 controls the drive groups 6 and 7 or their drive motors 6.1 and 7.1 via the frequency converters 8 and 9 in such a way that at least the drive group 7 or the drive motors 7.1 therein are not completely switched off, but continue to operate in a standby mode, in such a way that in this standby mode the speed or frequency of the network driving the drive motors is reduced to a frequency range between 40 Hertz and 5 Hertz.
  • the power and/or the speed of the drive group 7 or its drive motors 7.1 can also be reduced to a range between 90% and 5% of the rated power or the rated speed of the drives 6 and 7 and thus be sufficient to avoid undesirable long time delays and/or excessive starting currents when restarting the device or when returning to the target speed and/or power after the fault has been rectified.
  • the functional elements or auxiliary units driven by the drive group 7 or by the frequency-controlled drive motors 7.1 therein in a cleaning machine for cleaning containers 2 in the form of bottles are pumps in various treatment zones, for example circulation pumps for circulating cleaning and treatment liquids, in particular also for heating treatment zones, pumps used in conjunction with heat exchangers, pumps for flushing or overflowing the containers 2 in treatment zones for removing labels and/or for removing other foreign or solid substances from or from the containers, pumps in treatment zones for internal and external spraying of the containers with a cleaning liquid (lye) containing cleaning agents or cleaning additives, pumps in treatment zones for the final internal or external spraying of the containers with fresh water, drives for label and shard removal, etc.
  • circulation pumps for circulating cleaning and treatment liquids in particular also for heating treatment zones
  • pumps used in conjunction with heat exchangers pumps for flushing or overflowing the containers 2 in treatment zones for removing labels and/or for removing other foreign or solid substances from or from the containers
  • the device 1 is a cleaning machine for cleaning the containers 2 designed as bottles.
  • a cleaning machine for cleaning the containers 2 designed as bottles.
  • a cleaning machine also has, in the manner known to the person skilled in the art, treatment zones which, as shown in the Figure 2 shown schematically, serve as spray zones 14 for the internal and external spraying of the containers 2 held in receptacles of the device-internal conveyor 5 with cleaning liquids, for example with lye or fresh water.
  • spray nozzles 15 are provided on the transport path on which the containers 2 are moved through the respective spray zone 14, which are then connected via at least one line 16 with at least one pump 17 to a source (not shown) for the respective treatment liquid.
  • each spray zone 14 or a group of several spray zones 14 is assigned a pump 17 which is driven by a frequency-controlled drive or pump motor 7.1.
  • the power or speed of, among others, the drive group 6 driving the device-internal conveyor 5 is reduced via the control device 10 in order to adapt to the current performance of the overall system, but not the speed and/or power of the drive group 7 driving the pumps 17.
  • the drive group 6 for the device-internal conveyor 5 is switched off and the speed and/or power of the drive group 7 or at least some of the drive motors 7.1 there are reduced, and the speed and/or power of the associated pumps 17 are reduced in such a way that the lines 16 remain reliably filled with the respective cleaning liquid, i.e. these lines are prevented from running dry.
  • the speed and/or power of the associated pump 17 is reduced, for example, so that the treatment liquid (fresh water) can just be seen coming out of the spray nozzles 15.
  • the volume flow generated by the respective pump 17 is significantly below the volume flow during target or normal operation, for example below 90% but above 5% of the volume flow during normal operation.
  • the volume flow is particularly preferably reduced to a range below 70% but above 20% of the volume flow during target or normal operation.
  • the speed and/or power of the associated pump 17 is reduced in such a way that the containers are kept in a completely wetted state, i.e. the treatment liquid on and in the containers 2 is prevented from drying out or drying out, and thus dried residues of the lye or treatment liquid that are difficult to remove later are reliably avoided.
  • the volume flow generated by the respective pump 17 is significantly below the volume flow during target or normal operation, for example below 90%, but above 5% of the volume flow during normal operation.
  • the volume flow of the lye spray is particularly preferably reduced to a range below 70%, but above 20% of the volume flow during target or normal operation.
  • the pumps 17 are controlled for spraying the containers 2 with the cleaning liquid (lye) containing cleaning additives and for the final spraying of the containers 2 with fresh water.
  • At least one station is often provided on the conveyor line formed by the device-internal conveyor 5, where labels are preferably removed, for example by exposing the bottles to a large volume flow of the cleaning or treatment liquid.
  • a station is described in the Figure 3 shown schematically with regard to their function, namely with an overflow device 19 for applying the cleaning or treatment liquid to the containers 2 and with a pump 20 driven by a pump or drive motor 7.1.
  • the treatment liquid is caught or collected in a tub 22 together with the labels 21 detached from the containers 2 and flows back to the pump 20 via a label discharge 23, for example in the form of a rotating driven sieve belt.
  • the drive motor 7.1 and thus the pump 20 will operate at reduced Power, ie for example with a power below 90% but above 5% of the target or normal power, so that a certain liquid flow moving the labels 21 to the label outlet 23 is maintained and thereby a possibly difficult to dissolve deposit of detached labels 21 in the treatment station 18, for example on the bottom of the tank 22, is avoided.
  • reduced Power ie for example with a power below 90% but above 5% of the target or normal power
  • the drive motor 7.1 and the associated pump 20 of the label slurry are operated such that the performance is below 70% but above 20% of the performance at the target or normal performance.
  • the power of the drive motors is reduced in the event of a major disruption to such an extent that the labels to be removed settle on the floor of the cleaning machine, resulting in further energy savings.
  • the drive motor and the associated pump 20 of the label swirl system are temporarily operated at an increased power in order to achieve a stronger volume flow for a certain time interval, which is able to stir up the labels lying on the floor and thus also remove them from the cleaning machine.
  • the label discharge 23 is also operated at a reduced power, for example at a power below 90% but above 5% of the target or normal power, in such a way that the moving masses of the label discharge 23 do not come to a complete standstill and thus undesirably high starting currents of the drive motor 7.1 for the label discharge 23 are avoided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
  • Behälter im Sinne der Erfindung sind u.a. Flaschen, Dosen oder andere Behälter, wie sie zum Verpacken oder Abfüllen von Produkten verwendet werden, aber auch Transportbehälter oder -kästen, z.B. in der Getränkeindustrie verwendete Transportbehälter oder -kästen (z.B. Flaschenkästen), aber auch Transportbehälter oder -kästen, wie sie beispielsweise in Gewerbebetrieben (z.B. Bäckereien, Fleischereibetrieben usw.) oder in Fertigungsbetrieben allgemein zur Aufbewahrung und zum Transport von Produkten benutzt werden.
  • Vorrichtungen oder Maschinen zum Behandeln von Behältern sind in unterschiedlichsten Ausführungen und für unterschiedlichste Zwecke und/oder Funktionen bekannt, beispielsweise zum Reinigen, zum Sterilisieren, zum Etikettieren, zum Verschließen von Behältern usw.
  • Zahlreiche Typen oder Arten von Behandlungsmaschinen verwenden Behandlungsflüssigkeiten, beispielsweise zur Reinigung und/oder Sterilisation und erfordern dann zur einwandfreien Arbeitsweise permanente Volumenströme dieser Flüssigkeiten. Weiterhin sind Vorrichtungen oder Maschinen zum Behandeln von Behältern üblicherweise zusätzlich zu einem maschineninternen Transporteur, mit welchem die Behälter während der Behandlung durch die Vorrichtung bewegt werden, mit zahlreichen weiteren Funktionselementen oder Nebenaggregaten ausgestattet, welche eigene Antriebsmotoren aufweisen. Derartige Nebenaggregate sind z.B. bei Reinigungsmaschinen Aggregate zum Austragen oder Entfernen von festen Stoffen oder Fremdkörpern aus der Maschine, beispielsweise in Form eines Etiketten- oder/oder Scherbenaustrags.
  • In der Regel ist eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältern Bestandteil einer Gesamtanlage, beispielsweise einer Anlage zur Herstellung eines Produktes, zum Abfüllen des Produktes in die Behälter, zum Etikettieren der Behälter und zum Einbringen der Behälter in Transportkästen, beispielsweise Flaschenkästen und/oder zum Erstellen von Gebinden aus mehreren Behältern usw.
  • Störungen des Produktionsablaufes einer solchen Gesamtanlage können nicht ausgeschlossen werden, wobei diese Störungen zu Leistungsschwankungen (Schwankungen in der Anzahl der verarbeitete Behälter je Zeiteinheit) zumindest in einzelnen Vorrichtungen oder Behandlungsmaschinen auch zu einem kompletten Stillstand zumindest einzelner Vorrichtungen oder Behandlungsmaschinen und/oder der Gesamtanlage führen können.
  • Bisher ist es üblich, auch bei einer derartigen massiven Störung zumindest die Antriebe, die nicht zum Antrieb eines vorrichtungsinternen Transportelementes dienen, sondern zum Antrieb anderer Funktionselemente oder Nebenaggregate und dabei insbesondere auch die Antriebe für Pumpen (Pumpenmotoren) bei Störungen oder anderen Betriebssituationen, bei denen eine Teilleistung ausreichend wäre, mit der üblichen Drehzahl und/oder Leistung weiter zu betreiben. Erreicht werden soll hierdurch, dass nach Behebung der Störung, d.h. bei einem Wiederanfahren der Vorrichtung die volle Leistung der Pumpen sofort zur Verfügung steht, dass während der Störung ein auch nur teilweises Leerlaufen Flüssigkeit führender Rohre verhindert ist, es also beim Wiederanfahren der Vorrichtung nicht zu einer unerwünschten Zeitverzögerung kommt, und dass Funktionsstörungen und Anlaufströme für die Antriebsmotoren, die (Anlaufströme) deutlich über dem üblichen Betriebsstrom liegen, und damit verbundene unerwünschte Belastungen des Stromnetzes einer Gesamtanlage vermieden sind. Nachteilig ist bei bekannten Vorrichtungen oder Anlagen bzw. bei den Betriebsweisen dieser Vorrichtungen und Anlagen aber zumindest ein unnötig erhöhter Energieaufwand.
  • Bekannt sind Antriebsmotoren, auch solche zum Antrieb von Pumpen ( DE 36 42 724 A1 ), die in ihrer Drehzahl und/oder Leistung frequenzgeregelt oder -gesteuert sind und hierfür von einem Frequenzumrichter angetrieben werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, das diesen Nachteil vermeidet und selbst nach massiven Störungen, d.h. selbst nach einem störungsbedingten Stillstand der Vorrichtung und/oder der Gesamtanlage ein problemloses Wiederanfahren der jeweiligen Vorrichtung ohne Zeitverzögerung und ohne Funktionsstörungen ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 : in sehr schematischer Funktionsdarstellung eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältern;
    • Fig. 2 und 3 : weitere Details der Vorrichtung.
  • Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Behandeln von Behältern 2, die in den Figuren als Flaschen dargestellt sind, aber auch Behälter mit einer anderen Ausbildung und/oder Funktion, beispielsweise Dosen oder andere flaschen- oder dosenartige Behälter, Transportkästen für Flaschen oder dergleichen Behälter oder für anderes Transportgut, beispielsweise aus Kunststoff hergestellte Transportkästen sein können.
  • Die Vorrichtung 1 ist Bestandteil einer Gesamtanlage, die in einer Transport- oder Förderrichtung A, in der die Behälter 2 durch die Anlage bewegt werden, aneinander anschließen, und zwar beispielsweise unmittelbar und/oder über entsprechende zwischen den einzelnen Vorrichtungen vorgesehene Transporteure oder Transporteinrichtungen.
  • Bei der für die Figur 1 gewählten Darstellung werden die Behälter 2 der Vorrichtung 1 bzw. einem Behältereinlauf 1.1 dieser Vorrichtung über einen äußeren Transporteur 3 zugeführt. Nach der Behandlung werden die Behälter 2 an einem Behälterauslauf 1.2 der Vorrichtung 1 über einen äußeren Transporteur 4 abgeführt und beispielsweise an eine weitere Vorrichtung der Gesamtanlage weitergeleitet.
  • Innerhalb der Vorrichtung 1 werden die Behälter 2 auf einem vorrichtungsinternen Transporteur, der in der Figur 1 nur sehr schematisch mit der unterbrochenen Linie 5 angedeutet ist, zwischen dem Behältereinlauf 1.1 und dem Behälterauslauf 1.2 bewegt. Auf diesem vorrichtungsinternen Transporteur 5 erfolgt dann eine Behandlung der Behälter 2, wobei diese Behandlung, wie auch die nachstehenden Ausführungen zeigen, unterschiedlichster Art sein kann, und zwar in Abhängigkeit von der jeweiligen speziellen Funktion der Vorrichtung 1.
  • Die Vorrichtung 1 ist u.a. mit einer elektrischen Antriebsgruppe 6 mit wenigstens einen elektrischen Antriebsmotor 6.1 ausgebildet, und zwar zum motorischen Antrieb wenigstens eines übergeordneten Funktionselementes der Vorrichtung 1, beispielsweise zum Antrieb des vorrichtungsinternen Transportelementes 5. Die Vorrichtung 1 ist u.a. mit einer weiteren elektrischen Antriebsgruppe 7 mit wenigstens einem elektrischen Antriebsmotor 7.1 ausgebildet, der zum Antrieb weiterer Funktionselemente, nämlich von Pumpen der Vorrichtung 1 dient.
  • Die Antriebsmotore 6.1 und 7.1 sind wenigstens zum Teil frequenzgeregelte Elektromotore, die über Frequenzumrichter 8 bzw. 9 betrieben werden, und zwar derart, dass ihre Drehzahl und/oder Leistung unabhängig von der Frequenz des allgemeinen Versorgungsnetzes sehr stabil und weitestgehend unabhängig von der jeweiligen Belastung der Antriebsgruppen 6 und 7 bzw. der Antriebsmotoren 6.1 und 7.1 von einer die Frequenzumrichter 8 und 9 ansteuernden Steuereinrichtung 10 sehr exakt gesteuert oder geregelt werden kann, wobei die Drehmomente der Antriebsmotoren 6.1 und 7.1 vorzugsweise über einen weiten Drehzahlbereich innerhalb gewünschter Grenzwerte sehr exakt gehalten werden können.
  • Die Steuerung der Frequenzumrichter 8 und 9 durch die beispielsweise rechnergestützte Steuerelektronik 10 erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform z.B. unter Berücksichtigung von in einem Speicher 11 der Steuerelektronik 10 abgelegten Steuerprogrammen und/oder Daten und/oder Kennlinien, insbesondere unter Berücksichtigung von Kennlinien der von dem elektrischen Antrieb 7 angetriebenen Funktionselemente, nämlich Pumpen, und/oder in Abhängigkeit von Sensorsignalen, die von in- und/oder an der Vorrichtung 1 vorgesehenen Sensoren12, beispielsweise von Temperatur-Sensoren, Durchflussmessern, Drucksensoren usw. geliefert werden, und/oder in Abhängigkeit von Steuer-Signalen oder Daten, die über wenigstens eine, beispielsweise als Daten- und/oder Steuerbus ausgebildete Datenverbindung oder -leitung 13 der Steuereinrichtung 10 zugeführt werden und z.B. den Betriebszustand der Gesamtanlage und/oder wenigstens einer Vorrichtung wiedergeben oder entsprechen, die der Vorrichtung 1 in der Gesamtanlage in Transportrichtung A vorausgeht oder sich an die Vorrichtung 1 anschließt. Generell erfolgt die Steuerung der Vorrichtung 1 bzw. deren Antriebsgruppen 6 und 7 durch die Steuereinrichtung 10 in der Weise, dass bei störungsfrei arbeitender Gesamtanlage auch die Vorrichtung 1 mit der erforderlichen Sollleistung (behandelte Behälter 2 je Zeiteinheit) betrieben wird.
  • Tritt in der Gesamtanlage eine Strömung auf, so erfolgt durch die Steuereinrichtung 10 über die Frequenzumrichter 8 und 9 eine Ansteuerung der Antriebsgruppen 6 und 7 bzw. deren Antriebsmotoren 6.1 und 7.1 in der Weise, dass zumindest die Antriebsgruppe 7 oder die dortigen Antriebsmotoren 7.1 nicht vollständig abgeschaltet, sondern in einem Wartemodus weiter betrieben werden, und zwar derart, dass in diesem Wartemodus die Drehzahl bzw. die Frequenz des die Antriebsmotoren antreibenden Netzes auf einen Frequenzbereich zwischen 40 Hertz und 5 Hertz abgesenkt werden.
  • Zusätzlich oder auch ergänzend kann ebenfalls die Leistung und/oder die Drehzahl der Antriebsgruppe 7 oder dortiger Antriebsmotoren 7.1 auf einen Bereich zwischen 90% und 5% der Nennleistung oder der Nenndrehzahl der Antriebe 6 und 7 abgesenkt werden und damit ausreichend sein, um unerwünschte lange Zeitverzögerungen und/oder überhöhte Anlaufströme beim Wiederanfahren der Vorrichtung bzw. beim Rückkehren zu der Solldrehzahl und/oder -leistung nach der Behebung der Störung zu vermeiden.
  • Durch die Verwendung der frequenzgesteuerten bzw. -geregelten Antriebsmotoren 6.1 und 7.1 und durch die Ansteuerung dieser Motoren über die Frequenzumrichter 8 und 9 ist eine sehr exakte Einhaltung der den Wartemodus und auch das Wiederanfahren optimierenden Drehzahl und/oder Leistung im Wartemodus möglich, d.h. mit den frequenzgesteuerten Antriebsmotoren 6.1 und 7.1 und den Frequenzumrichtern 8 und 9 ist über einen weiten Drehmomentbereich eine durch die jeweilige Frequenz exakt definierte Drehzahl und/oder Leistung an den Antriebsgruppen 6 und 7 erreichbar.
  • Die von der Antriebsgruppe 7 bzw. von den dortigen frequenzgesteuerten Antriebsmotoren 7.1 angetriebenen Funktionselemente oder Nebenaggregate sind bei einer Reinigungsmaschine zum Reinigen von Behältern 2 in Form von Flaschen Pumpen an verschiedenen Behandlungszonen, beispielsweise Umwälzpumpen zum Umwälzen von Reinigungs- und Behandlungsflüssigkeiten, insbesondere auch zum Beheizen von Behandlungszonen, in Verbindung mit Wärmetauschern verwendete Pumpen, Pumpen für ein Ab-oder Überschwallen der Behälter 2 in Behandlungszonen zum Ablösen der Etiketten und/oder zum Entfernen von anderen Fremd- oder Feststoffen von den oder aus den Behältern, Pumpen an Behandlungszonen für eine In-und Außenabspritzung der Behälter mit einer Reinigungsmittel oder Reinigungszusätze enthaltenden Reinigungsflüssigkeit (Lauge) Pumpen an Behandlungszone zur abschließenden Innen- oder Außenabspritzung der Behälter mit Frischwasser, Antriebe für Etiketten- und Scherbenaustrag usw.
  • Die Vorrichtung 1 ist eine Reinigungsmaschine zum Reinigen der als Flaschen ausgebildeten Behälter 2. Eine derartige Reinigungsmaschine weist in der dem Fachmann bekannten Weise zusätzlich zu dem vorrichtungsinternen Transporteur 5, mit dem die Behälter 2 durch verschiedene, u.a. auch als Tauchbad ausgebildete Behandlungszonen bewegt werden, auch Behandlungszonen auf, die, wie in der Figur 2 schematisch dargestellt, als Spritzzonen 14 zum Innen- und Außenabspritzen der in Aufnahmen des vorrichtungsinternen Transporteurs 5 gehaltenen Behälter 2 mit Reinigungsflüssigkeiten, beispielsweise mit Lauge oder frischem Wasser dienen. Hierfür sind an dem Transportweg, auf dem die Behälter 2 durch die jeweilige Spritzzone 14 bewegt werden Spritzdüsen 15 vorgesehen, die dann über wenigstens eine Leitung 16 mit mindestens einer Pumpe 17 an eine nicht dargestellte Quelle für die jeweilige Behandlungsflüssigkeit angeschlossen sind. In der Praxis sind mehrere derartige Spritzzonen 14 in der als Reinigungsmaschine ausgebildeten Vorrichtung 1 vorgesehen, wobei jeder Spritzzone 14 oder aber jeweils einer Gruppe von mehren Spritzzonen 14 eine Pumpe 17 zugeordnet ist, die über einen frequenzgesteuerten Antriebs- oder Pumpenmotor 7.1 angetrieben wird. Beispielsweise bei einem vorübergehenden Leistungsabfall oder bei Leistungsschwankungen in der Gesamtanlage wird über die Steuereinrichtung 10 die Leistung bzw. Drehzahl u.a. der den vorrichtungsinternen Transporteur 5 antreibenden Antriebgruppe 6 reduziert, und zwar zur Anpassung an die aktuelle Leistung der Gesamtanlage, nicht aber die Drehzahl und/oder Leistung der die Pumpen 17 antreibenden Antriebsgruppe 7.
  • Bei einer massiven Störung der Gesamtanlage, d.h. bei einer Störung, die eine Förderung der Behälter 2 an die Vorrichtung 1 und/oder eine Weiterleitung der behandelten Behälter 2 aus der Vorrichtung 1 ausschließt, erfolgt ein Abschalten der Antriebsgruppe 6 für den vorrichtungsinternen Transporteur 5 und eine Reduzierung der Drehzahl und/oder Leistung der Antriebsgruppe 7 bzw. zumindest eines Teils der dortigen Antriebsmotoren 7.1 und dabei eine Reduzierung der Drehzahl und/oder Leistung der zugehörigen Pumpen 17 in der Weise, dass die Leitungen 16 zuverlässig mit der jeweiligen Reinigungsflüssigkeit gefüllt bleiben, d.h. ein Leerlaufen dieser Leitungen vermieden ist.
  • Bei Spritzzonen 14 zum Innen- und Außenabspritzen der Behälter 2 mit Frischwasser erfolgt die Reduzierung der Drehzahl und/oder Leistung der zugehörigen Pumpe 17 beispielsweise so, dass die Behandlungsflüssigkeit (Frischwasser) gerade noch erkennbar aus den Spritzdüsen 15 austritt. Der von der jeweiligen Pumpe 17 erzeugte Volumenstrom liegt dabei deutlich unter dem Volumenstrom bei Soll- oder Normalbetrieb, beispielsweise unter 90 %, aber über 5 % des Volumenstroms bei Normalbetrieb. Besonders bevorzugt wird der Volumenstrom auf einen Bereich unter 70 % aber über 20% des Volumenstroms bei Soll- oder Normalbetrieb reduziert.
  • Bei Spritzzonen 14 zum Innen- und/oder Außenabspritzen der Behälter 2 mit Lauge erfolgt die Reduzierung der Drehzahl und/oder Leistung der zugehörigen Pumpe 17 so, dass die Behälter in einem vollständig benetzten Zustand gehalten werden, d.h. ein An- oder Abtrocknen der Behandlungsflüssigkeit auf und in den Behältern 2 und damit später nur schwer entfernbare angetrocknete Reste der Lauge oder Behandlungsflüssigkeit zuverlässig vermieden sind. Der von der jeweiligen Pumpe 17 erzeugte Volumenstrom liegt dabei deutlich unter dem Volumenstrom bei Soll- oder Normalbetrieb, beispielsweise unter 90 %, aber über 5 % des Volumenstroms bei Normalbetrieb. Besonders bevorzugt wird der Volumenstrom der Laugespritzung auf einen Bereich unter 70 % aber über 20% des Volumenstroms bei Soll- oder Normalbetrieb reduziert.
  • Analog zu den vorstehenden Ausführungen erfolgt auch in Spritzstationen 14 von Reinigungsmaschinen zum Reinigen von Behältern 2, die als Flaschenkästen oder als andere wieder verwendete Transportbehälter oder -kästen oder als KEGs ausgeführt sind, bei Leistungsschwankungen und/oder bei massiven Störungen der Vorrichtung und/oder der Gesamtanlage die Ansteuerung der Pumpen 17 für das Abspritzen der Behälter 2 mit der Reinigungszusätze aufweisenden Reinigungsflüssigkeit (Lauge) und für das abschließende Abspritzen der Behälter 2 mit Frischwasser.
  • Speziell bei Reinigungsmaschinen zum Reinigen von Flaschen ist vielfach an der von dem vorrichtungsinternen Transporteur 5 gebildeten Förderstrecke auch wenigstens eine Station vorgesehen, an der ein Ablösen von Etiketten bevorzugt erfolgt, und zwar beispielsweise dadurch, dass die Flaschen einem großen Volumenstrom der Reinigungs- oder Behandlungsflüssigkeit ausgesetzt werden. Eine derartige Station ist in der Figur 3 hinsichtlich ihrer Funktion schematisch dargestellt, und zwar mit einer Überschwall-Einrichtung 19 zum Ausbringen der Reinigungs- oder Behandlungsflüssigkeit auf die Behälter 2 und mit einer von einem Pumpen- oder Antriebsmotor 7.1 angetriebene Pumpe 20. Die Behandlungsflüssigkeit wird zusammen mit den von den Behältern 2 abgelösten Etiketten 21 in einer Wanne 22 aufgefangen oder gesammelt und fließt über einen Etikettenaustrag 23, beispielsweise in Form eines umlaufend angetriebenen Siebbandes an die Pumpe 20 zurück.
  • Im Falle einer massiven Störung werden der Antriebsmotor 7.1 und damit die Pumpe 20 mit reduzierter Leistung, d.h. beispielsweise mit einer Leistung unter 90 %, aber über 5 % der Soll- oder Normalleistung so betrieben, dass ein gewisser, die Etiketten 21 an den Etikettenaustrag 23 bewegender Flüssigkeitsstrom erhalten bleibt und dadurch auch eine möglicherweise schwer aufzulösende Anlagerung von abgelösten Etiketten 21 in der Behandlungsstation 18, beispielsweise am Boden der Wanne 22 vermieden wird.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden der Antriebsmotor 7.1 und die damit verbundene Pumpe 20 der Etikettenschwallung derart betrieben, dass die Leistung unter 70% aber über 20% der Leistung bei Soll- oder Normalleistung liegen.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Leistung der Antriebsmotoren im Falle einer massiven Störung so weit reduziert wird, dass sich die auszutragenden Etiketten am Boden der Reinigungsmaschine absetzen, wodurch sich weitere Energieeinsparungen ergeben. Um diese am Boden der Reinigungsmaschine liegenden Etiketten nach dem Wegfall der massiven Störung wieder aufzuwirbeln, ist vorgesehen, den Antriebsmotor und die damit verbundene Pumpe 20 der Etikettenschwallung zeitweise mit einer erhöhten Leistung zu betreiben, um für ein bestimmtes Zeitintervall einen stärkeren Volumenstrom zu erzielen, welcher in der Lage ist, die auf dem Boden liegenden Etiketten aufzuwirbeln und somit auch aus der Reinigungsmaschine auszutragen.
  • Der Etikettenaustrag 23 wird im Falle einer massiven Störung ebenfalls mit einer reduzierten Leistung, beispielsweise mit einer Leistung unter 90 %, aber über 5 % der Soll- oder Normalleistung derart betrieben, dass die bewegten Massen des Etikettenaustrags 23 nicht vollständig zum Stillstand kommen und somit unerwünscht hohe Anlaufströme des Antriebsmotors 7.1 für den Etikettenaustrag 23 vermieden werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Behälterbehandlungsvorrichtung
    2
    Behälter
    3, 4
    äußerer Transporteur
    5
    vorrichtungsinterner Transporteur
    6, 7
    elektrische Antriebsgruppe
    6.1, 7.1
    frequenzgesteuerter Elektro- oder Antriebsmotor
    8, 9
    Frequenzumrichter
    10
    elektronische Steuereinrichtung
    11
    Speicher
    12
    Sensor
    13
    Datenverbindung
    14
    Spritzstation
    15
    Spritzdüse
    16
    Leitung
    17
    Pumpe
    18
    Behandlungsstation
    19
    Überschwalleinrichtung
    20
    Pumpe
    21
    abgelöstes Etikett
    22
    Wanne
    23
    Etikettenaustrag
    A
    Transport- oder Förderrichtung

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung (1) zum Behandeln von Behältern (2), mit wenigstens einer zumindest einen elektrischen Antriebsmotor (6.1, 7.1) aufweisenden Antriebsgruppe (6, 7) für den Antrieb von Nebenaggregaten oder anderen Funktionselementen der Vorrichtung, wobei die Drehzahl oder Leistung der wenigstens einen Antriebsgruppe oder des dortigen wenigstens einen Antriebsmotors (7.1) an den jeweiligen Betriebszustand der Vorrichtung (1) oder einer diese Vorrichtung aufweisenden Anlage angepasst wird, und wobei der wenigstens eine Antriebsmotor (7.1) der wenigstens einen Antriebsgruppe (7) ein über einen Frequenzumrichter (9) betriebener frequenzgesteuerter elektrischer Antriebsmotor (7.1) und die Anpassung der Drehzahl oder Leistung durch Änderung der Frequenz der Ausgangsspannung des dem jeweiligen Antriebsmotor (7.1) zugeordneten Frequenzumrichters erfolgt, wobei die Vorrichtung als Reinigungsmaschine ausgebildet ist und das von der wenigstens einen Antriebsgruppe (7) oder dem dortigen Antriebsmotor (7.1) angetriebene Funktionselement wenigstens eine Pumpe (17, 20) für eine Behandlungs- oder Reinigungsflüssigkeit ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Störung in der Vorrichtung (1) oder in der Anlage die wenigstens eine Antriebsgruppe (7) oder der dortige wenigstens eine Antrieb (7 .1) in einem Wartemodus mit einer reduzierten Drehzahl- oder Leistung betrieben wird, die so gewählt ist, dass ein Wiederanfahren der Vorrichtung nach Behebung der Störung ohne oder im Wesentlichen ohne Zeitverzögerung oder ohne einen überhöhten Anlaufstrom möglich ist
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Vorrichtung mit wenigstens einem vorrichtungsinternen Transporteur (5), mit dem die Behälter (2) durch die Vorrichtung (1) bewegt werden und der über wenigstens einen Antriebsmotor (6.1) der wenigstens einen Antriebsgruppe (6) angetrieben wird, im Falle einer Störung in der Vorrichtung (1) oder in der Anlage der wenigstens eine Antriebsmotor (6.1) für den vorrichtungsinternen Transporteur (5) abgeschaltet und die wenigstens eine Antriebsgruppe (7) oder ein dortiger Antriebsmotor (7.1) für weitere Funktionselemente mit reduzierter Leistung oder Drehzahl betrieben werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Störung in der Vorrichtung (1) oder in der Anlage die Drehzahl oder Leistung der wenigstens einen Antriebsgruppe oder eines dortigen Antriebsmotors (7.1) auf unter 90 %, aber über 5 % der Soll- oder Normalleistung reduziert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung der Vorrichtung (1) als Reinigungsmaschine im Falle einer Störung in der Vorrichtung oder in der Anlage die Drehzahl oder Leistung der wenigstens einen Antriebsgruppe (7) oder wenigstens eines dortigen, als Pumpenmotor dienenden Antriebsmotors (7.1) derart reduziert werden, dass sich in einer an die Pumpe (17) angeschlossenen Leitung (16) für eine Reinigungs- oder Behandlungsflüssigkeit kein Volumenstrom oder im Wesentlichen kein Volumenstrom dieser Flüssigkeit einstellt, ein Leerlaufen der Leitung ( 16) aber verhindert ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (17) mit einer derart reduzierten Drehgeschwindigkeit oder Leistung betrieben wird, dass eine mit der Pumpe geförderte Reinigungs- oder Behandlungsflüssigkeit an wenigstens einer angeschlossenen Spritzdüse (15), vorzugsweise an sämtlichen angeschlossenen Spritzdüsen (15) gerade noch austritt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Störung die Drehzahl oder Leistung des wenigstens einen Antriebsmotors (7.1) auf unter 90 %, aber über 5 % der Soll- oder Normalleistung reduziert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (17) mit einer derart reduzierten Drehgeschwindigkeit oder Leistung betrieben wird, dass eine mit der Pumpe geförderte Reinigungs- oder Behandlungsflüssigkeit an wenigstens einer angeschlossenen Spritzdüse (15), vorzugsweise an sämtlichen angeschlossenen Spritzdüsen (15) in einer solchen Menge ausgebracht wird, die ein Antrocknen der Reinigungs- oder Behandlungsflüssigkeit an oder in Behältern (2) gerade noch verhindert ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Störung die Drehzahl oder Leistung des wenigstens einen Antriebsmotors (7.1) auf unter 90 %, aber über 5 % der Soll- oder Normalleistung reduziert wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem wenigstens einen Antriebsmotor (7.1) der wenigstens einen Antriebsgruppe (7) angetriebene Funktionselement eine Pumpe (20) einer Überschwallstation (18) zum Entfernen von Etiketten (21) oder Fremdkörpern an oder aus den Behältern (2) ist, und dass der Antriebsmotor (7.1) der Pumpe (20) im Falle einer Störung in der Vorrichtung (1) oder in der Anlage mit reduzierter Drehzahl oder Leistung derart betrieben wird, dass ein Anlagern von Etiketten (21) an Flächen der Überschwallstation (18) gerade noch verhindert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Störung die Drehzahl oder Leistung des wenigstens einen Antriebsmotors (7.1) auf unter 90 %, aber über 5 % der Soll- oder Normalleistung reduziert wird.
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