EP2409790B1 - Intelligente Steuerung einer Flaschenwaschmaschine - Google Patents
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- EP2409790B1 EP2409790B1 EP11174716.8A EP11174716A EP2409790B1 EP 2409790 B1 EP2409790 B1 EP 2409790B1 EP 11174716 A EP11174716 A EP 11174716A EP 2409790 B1 EP2409790 B1 EP 2409790B1
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Classifications
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- 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
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- B08B9/46—Inspecting cleaned containers for cleanliness
Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 and a cleaning machine according to the preamble of patent claim 7.
- the Sinner circle includes, as in FIG. 3 shown, four cleaning parameters: mechanics, temperature, (exposure) time and chemistry. According to the Sinner circle, changes are one of the four parameters associated with changes in at least one of the three remaining cleaning parameters.
- the cleaning parameters can be set manually by the user of the bottle washing machine.
- the adjustment of the cleaning parameters should be as efficient as possible, for example by means of an automatic control.
- a "worst case” cleaning is to be avoided, that is a cleaning under the assumption that the highest degree of contamination is present.
- the invention provides a method for cleaning containers, in particular bottles made of glass or plastic, in a cleaning module with a cleaning machine in which at least one cleaning medium is applied to the containers conveyed by the cleaning machine in at least one method step, and with a control unit wherein the method comprises the steps of: determining at least a control parameter relating to the degree of soiling of the cleaned bottles; Detecting the degree of soiling of the cleaned bottles; Evaluating the detected level of soiling of the cleaned bottles and returning bottles rated as having high levels of soiling to the inlet of the cleaning machine; automatically controlling cleaning parameters of the cleaning machine when the number of returned bottles (n 5 ) relative to the number of cleaned bottles (n 3 ) exceeds a predetermined target or target range.
- Return bottles are bottles which, after passing through the bottle washing machine, must again be supplied to the container inlet of the bottle washing machine, for example because a bottle inspection / control station, after a successful cleaning step, matches the cleanliness of the cleaned bottles according to at least one preferably controllable and / or controllable control / cleanliness parameter rated as insufficient.
- the method may further comprise: automatically controlling the cleaning parameters of the cleaning machine when the number of returned bottles (n 5 ) relative to the number of cleaned bottles (n 3 ) falls below the predetermined target or target range.
- the method may further comprise: setting at least one further control parameter regarding a separation of purified bottles; Detecting the condition of the cleaned bottles; Evaluating the detected condition of the cleaned bottles in view of the at least one further control parameter relating to the segregation and discarding of bottles for which the at least one further control parameter is exceeded; automatically controlling the cleaning parameters of the cleaning machine when the number of discarded bottles (n 6 ) relative to the number of cleaned bottles (n 3 ) exceeds a predetermined target or target range.
- ejection bottles are those bottles which are ejected from the automatically controlled cleaning system according to at least one controllable ejection parameter or range, ie are neither fed into the bottle outlet nor again into the bottle inlet, and instead either, if provided, must be treated separately, or but must be discarded, so can not continue to be used.
- control parameters such as scratches, cracks, damage, coarse optical turbidity, in plastic containers also deformations, kinks, holes, etc., can be used for a corresponding assessment.
- the above method may further comprise automatically controlling the cleaning parameters of the cleaning machine when the number of discarded bottles (n 6 ) relative to the number of cleaned bottles (n 3 ) falls below the predetermined target or target range.
- the automatic control of the cleaning parameters of the cleaning machine can be carried out by means of a fuzzy logic system.
- the system can thus intelligently and self-learningly vary the cleaning parameters to achieve optimization.
- the control function, as well as its effects on the further process, can thus be optimized particularly self-learning with a fuzzy logic system with regard to the cleaning intensity.
- the Sinner circle When automatically controlling the cleaning parameters, the Sinner circle can typically be taken into account. According to the Sinner circle, changes in one of the four parameters, mechanics, temperature, time and chemistry can be compensated, for example, for optimization, by changing at least one of the three other cleaning parameters. As a result, an efficient control of the cleaning machine can be ensured.
- the invention further comprises a cleaning module for containers, in particular bottles made of glass or plastic, with at least one conveyor line, with a cleaning machine, with at least one return line, with a control unit, with an ejection unit, and with a return unit, wherein the control unit is designed such that it can detect the degree of soiling of the cleaned bottles, evaluates the detected degree of soiling of the cleaned bottles with regard to at least one control parameter with regard to the degree of soiling, and directs bottles with a too high degree of contamination according to the evaluation into the return unit; wherein the cleaning parameters of the cleaning machine are automatically controlled when the number of bottles (n 5 ) sorted into the return unit exceeds a predetermined target value or target range based on the number of cleaned bottles (n 3 ).
- the cleaning module for containers can thus be intelligently and automatically controlled as a modular unit, depending on the number of bottles returning. So if too many bottles are sorted into the return unit, the system loses efficiency and the intelligent controller can react accordingly, so that the efficiency can be increased.
- control unit may be designed to automatically control the cleaning parameters of the cleaning machine if the number of bottles (n 5 ) sorted into the return unit falls below a predetermined target value or target range based on the number of cleaned bottles (n 3 ) ,
- a predetermined target value or target range based on the number of cleaned bottles (n 3 )
- control unit of the above-described cleaning module may be configured to detect the condition of the cleaned bottles; evaluated the detected state of the cleaned bottles with respect to the at least one further control parameter with regard to the separation of the bottles, and sorting bottles into the ejection unit, if the evaluation of the condition of the bottles results in a sorting of the bottles.
- the control unit is further adapted to automatically control the cleaning parameters of the cleaning machine when the number of discarded bottles (n 6 ) relative to the number of cleaned bottles (n 3 ) exceeds a predetermined target or target range. If the number of bottles to be sorted out increases, then this circumstance can be reacted to. It can be considered extreme contamination or mechanical problems of the machine.
- control unit may include: automatically controlling the cleaning parameters of the cleaning machine if the number of rejected bottles, n 6 , based on the number of cleaned bottles (n 3 ), falls below the predetermined target value or target range.
- the control unit may include: automatically controlling the cleaning parameters of the cleaning machine if the number of rejected bottles, n 6 , based on the number of cleaned bottles (n 3 ), falls below the predetermined target value or target range.
- the automatic control of the cleaning parameters of the cleaning machine can typically take place by means of a fuzzy logic system, the advantages of which have already been described with regard to effective, independent learning.
- the automatic control of the cleaning parameters of the Sinner circle can be taken into account.
- the consideration of the contradictory dependence of the parameters in the Sinner circle can ensure a particularly efficient control of the cleaning machine.
- the invention also provides a cleaning system with cleaning modules as described above, designated RM1, ... RMm.
- the modularity of the cleaning modules thus allows a desired number of modules to be connected in series, each module being automatically controlled.
- the cleaning system may be provided with a controller for controlling the cleaning parameters of the cleaning modules RM1, ..., RMm.
- a cleaning system that includes, for example, several cleaning stations with different degrees of intensity (pre-cleaning, intensive cleaning, post-cleaning, disinfection, etc.)
- such automated control can take place immediately after a respective cleaning station.
- individual cleaning stations can be weighted more heavily than others.
- the chaining of the cleaning stations that is, the total number of incoming bottles before a respective station and the time scheduled for a respective cleaning step within a station, can be taken into account in the control of the overall system.
- a fuzzy logic system can be used.
- FIG. 1 schematically shown cleaning module 100 with a cleaning machine 2 is used, for example, for cleaning containers, in particular bottles, which are returned at least mainly by the reusable principle of consumers and filled again.
- These can be plastic or glass bottles for the beverage industry, for which a very high standard of cleaning and hygiene standards must be observed for refilling.
- the following is spoken of bottles. It can be meant by this term always fillable containers or objects.
- cleaning module 100 bottles are supplied in the inlet area 1, for example with a pumped medium, for example, a primary conveyor belt or transport path 11.
- the conveying direction is in the FIG. 1 indicated by the arrows.
- the cleaning machine 2 of the cleaning module 100 is a cleaning machine in which at least one cleaning step for the bottles to be cleaned can be carried out by known, modern methods, so that the degree of soiling of the bottles entering the bottle control unit 3 bottles compared to the incoming into the cleaning machine 2 bottles typically typically is lower.
- the cleaning parameters of the cleaning machine 2 typically according to the Sinner's circle, see FIG. 3 to be discontinued.
- the cleaning parameters shown are chemistry, time, temperature and mechanics.
- intensive cleaning may require a higher use of chemistry or a longer exposure time.
- a mechanical treatment by brushing or the use of steam jet, preferably with high pressure increase the use of the parameter mechanics, but can help shorten the parameter chemistry or time.
- the parameter temperature for example in the form of hot water, can help to shorten the time of cleaning.
- the bottle control unit 3 of the cleaning system evaluates by automatic inspection the degree of soiling and / or overall condition of the bottles entering the bottle control unit 3.
- the unit 3 thus detects the achieved cleanliness, respectively, the remaining degree of contamination of the bottles. Further, the unit 3 can detect defective bottles (for example, cracks, rough scratches, etc.).
- the unit 3 evaluates the degree of soiling of the cleaned bottles against a predetermined, adjustable control parameter with regard to the degree of soiling. Bottles that are not faulty but whose degree of contamination exceeds the predetermined degree of contamination, can be fed via the bottle return unit 5 and the return line 10 again a new cleaning by the cleaning machine 2, which bottles can be added in addition to the arriving in the inlet area 1 bottles.
- Bottles which are evaluated according to at least one further adjustable control parameters as no longer automatically cleaned, faulty or no longer (automatically) usable container, can be forwarded to the ejection unit 6 and there collected, for example, and then treated separately. Not faulty Bottles, the degree of contamination is less than the predetermined degree of contamination, can be transported into the bottle outlet 4.
- An intelligent control of the cleaning module may be effected by means of a control unit, such as a computer (not shown here), which may be connected to the bottle control unit 3 or may even be suitably integrated in this unit.
- the control module will evaluate the ratios n 5 / n 3 , number of bottles transported back per number of cleaned bottles and n 6 / n 3 , number of discarded bottles per number of cleaned bottles, taking into account the set control parameters.
- the cleaning parameters of the cleaning machine 2 can be optimized by the control unit so that the ratios remain close to, or at least do not exceed, the set optimum value parameters for the conditions.
- FIG. 1 Several cleaning modules RM1, RM2, ... RMm of the kind in FIG. 1 can be shown in a cleaning system with a series connection 200 of cleaning modules RMm, as in FIG. 2 shown connected in series, for example, to perform cleaning tasks with different, typically increasing cleanliness requirement.
- n i1 , ..., n i6 , i, m are nonnegative integers.
- the control unit 201 can therefore optimize the process efficiency for each individual cleaning modules and for the series connection of the m cleaning modules self-learning.
- an inventive cleaning module with a controller according to the invention is intended to remove old labels from the bottles that have already been used at least once.
- the bottles are introduced into a cleaning machine of the type described above by means of a conveyor belt.
- the old labels are pre-soaked for some time.
- water is typically used with an addition of a wash liquor, such as a 2-3% wash liquor. It may prove beneficial to heat the water to be used, so that additional thermal energy is used.
- further steps are taken to peel off the labels, such as the use of high pressure water jets.
- the bottles run into the control station, in which it is judged according to the invention, whether the bottles are sufficiently well freed from the old labels. If necessary, the beer bottles are sorted by the intelligent controller in a return device to be cleaned again. For example, the number of returning bottles should be less than 20%. However, if the control station determines that more than 20% of the cleaned bottles have not yet been adequately cleaned, ie if n 5 / n 3 > 0.2, then the automatic control of the control unit will change the cleaning parameters according to the instructions in FIG. 3 change shown Sinner circle, so for example increase the concentration of the wash and / or extend the soaking time. Further, in this example, bottles may be discarded by the control station.
- a still tolerable percentage of bottles to be discarded is, for example, n 6 / n 3 ⁇ 0.5-1%.
- the control station may change the cleaning parameters, for example, mechanics or exposure time, as described above, to bring the target parameter below 1%.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Reinigungsmaschine gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
- Ein derartiges Verfahrens bzw. eine derartige Reinigungsmaschine sind aus
DE 196 26 137 A1 bekannt. - In der gewerblichen Reinigung (Gebäudereinigung, Waschmaschinen für Gegenstände, Behälter- und Flaschenreinigung etc.) wird häufig der Wirkungsmechanismus, mit dem Reinigungsabläufe organisiert und durchgeführt werden, im sogenannten Sinnerschen Kreis dargestellt. Diese Darstellung kann auch in dem vorliegenden technischen Gebiet der Reinigung von Behältern und Flaschen, insbesondere Mehrwegflaschen, Anwendung finden. Der Sinnersche Kreis umfasst dabei, wie in
Figur 3 dargestellt, vier Reinigungsparameter: Mechanik, Temperatur, (Einwirk-)Zeit und Chemie. Entsprechend des Sinnerschen Kreises sind Veränderungen eines der vier Parameter, mit Änderungen von mindestens einem der drei übrigen Reinigungsparameter verknüpft. - Häufig ist bei Reinigungsvorgängen, zum Beispiel von Flaschen, eine Reduzierung des Reinigungsparameters "Chemie", also eine chemikalienreduzierte oder gar chemikalienfreie Reinigung, besonders wünschenswert, weil sich damit eine erhebliche Kostenreduktion ergeben kann. Bei der Reinigung verwendete Chemikalien müssen vor einer Abfüllung rückstandsfrei entfernt werden. Damit ist ein erheblicher Kostenaufwand für die Reinigung der Flaschen verbunden, wobei ein hoher Wasserbedarf und ein hoher Energieaufwand für Wärmeerzeugung pro zu reinigendem Behälter aufgewendet werden müssen. Weitere erhebliche indirekte Zusatzkosten können entstehen, wenn etwa nicht vollständig beseitigte Chemikalien Rückrufaktionen für kontaminierte, bereits abgefüllte Flaschen erforderlich machen sollten. Hieraus ergibt sich ebenso, dass eine Reduzierung von Chemikalien eine Reduzierung der einzusetzenden Wärme ermöglichen kann, wodurch eine deutliche Kostenersparnis ermöglicht wird.
- In Flaschenreinigungsmaschinen werden häufig die zu reinigenden Flaschen nicht nach ihrem Verschmutzungsgrad differenziert. So wird eine "saubere" Flasche in einem Rücklaufkasten mit den gleichen Parametern gereinigt wie eine stark verschmutzte Flasche.
- In der
DE 10 2009 039 762 wird ein Verfahren zum Reinigen von Behältern, insbesondere Glas- oder Kunststoffflaschen, beschrieben, bei dem die Behälter in einer Reinigungsmaschine mit mindestens einem Reinigungsmedium wenigstens in einer für das Reinigungsergebnis vorrangigen Station und/oder in einem Verfahrensschritt mit im Wesentlichen chemikalienfreien Reinigungsmedien gereinigt werden, die ein unter Druck mit Druckluft oder Druckwasser gefördertes körniges Material, insbesondere körniges Eis, umfassen können. Zur Durchführung des Verfahrens weist die Reinigungsmaschine stromab einer Auspackund Vorweichstation eine Vorreinigungsstation mit einer Hochdruck-Wasserstrahl-Vorreinigungsstrecke und anschließend eine Intensivreinigungsstation mit einer Intensivreinigungsstrecke auf, der eine Druck-Strahlanlage für chemikalienfreies körniges Material und ein Trägermedium zugeordnet ist, wobei sich an die Intensivreinigungsstation eine Desinfektionsstation anschließt. - Die Reinigungsparameter können manuell durch den Anwender der Flaschenwaschmaschine eingestellt werden. Im Hinblick auf erwähnte Kostenersparnis sollte die Einstellung der Reinigungsparameter so effizient wie möglich erfolgen, zum Beispiel mittels einer automatischen Steuerung.
- Dabei sind sowohl Aspekte der Verfahrenseffizienz und/oder der Reinigungswirkung des eingesetzten Materials zu berücksichtigen, ebenso Schwellen oder Zielbereiche oder Zielparameter, ab der eine Flasche als gereinigt, nicht gereinigt oder gar nicht mehr zu reinigen bewertet werden soll. Eine Fehlerquote bezüglich nicht ausreichend gereinigter Flaschen, welche am Auslauf der Reinigungsmaschine/eines Reinigungsmoduls, diese wieder verlassen, also trotz automatisierter Steuerung nicht ausreichend gereinigter Flaschen sollte nahezu auf Null reduziert werden.
- Mit der vorliegenden Erfindung soll insbesondere eine "worst case" Reinigung vermieden werden, das heißt eine Reinigung unter der Annahme, dass der höchste Verschmutzungsgrad vorliegt. Es kann eine Einsparung bei der Verwendung von Energie und Medien und ein gegebenenfalls nachrüstbares Verfahren für bereits existierende Flaschenwaschmaschinen/ Reinigungsmaschinen bereit gestellt werden.
- Die gestellte Aufgabe wird verfahrensgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und mit der Reinigungsmaschine gemäß Patentanspruch 7 gelöst.
- Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Reinigen von Behältern, insbesondere Flaschen aus Glas oder Kunststoff, in einem Reinigungsmodul mit einer Reinigungsmaschine bereit, in der in mindestens einem Verfahrensschritt mindestens ein Reinigungsmedium auf die durch die Reinigungsmaschine geförderten Behälter zur Einwirkung gebracht wird, und mit einer Kontrolleinheit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen wenigstens eines Kontrollparameters bezüglich des Verschmutzungsgrades der gereinigten Flaschen; Detektieren des Verschmutzungsgrades der gereinigten Flaschen; Bewerten des detektierten Verschmutzungsgrades der gereinigten Flaschen und Rückführen von als einen zu hohen Verschmutzungsgrad aufweisend bewerteten Flaschen zum Einlauf der Reinigungsmaschine; automatisches Steuern der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine, wenn die Zahl der rückgeführten Flaschen (n5) bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen, (n3) einen vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich überschreitet.
- Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist somit eine intelligente, automatisierte Steuerung einer Reinigungsmaschine oder eines Reinigungssystems in Abhängigkeit der Anzahl der Rücklaufflaschen. Dabei sind Rücklaufflaschen solche Flaschen, welche nach Durchlaufen der Flaschenwaschmaschine erneut dem Behältereinlauf der Flaschenwaschmaschine zugeführt werden müssen, zum Beispiel weil eine Flascheninspektion/ -Kontrollstation nach einem erfolgten Reinigungsschritt die Sauberkeit der gereinigten Flaschen entsprechend wenigstens einem vorzugsweise veränderbaren und/oder regelbaren Kontroll-/ Sauberkeitsparameter als nicht ausreichend bewertet hat.
- Hierdurch entsteht der Vorteil, dass Flaschen/Behälter, die einem vorgesehenen Kriterium an Sauberkeit nicht genügen, erneut gereinigt werden können. Dabei versteht es sich, dass eine gewisse Anzahl von Mehrfachspülungen und -reinigungen durchaus erwünscht sein kann, in Abhängigkeit von der konkreten Anwendung, dem mittleren Verschmutzungsgrad der Flaschen und dem eingesetzten Flaschenmaterial. Falls jedoch die Zahl der Rücklaufflaschen einen vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich übersteigt, möglicherweise unter Einbeziehung von geringen Toleranzen über eine gewisse, beispielweise kurze Zeit, so reagiert typischerweise das System entsprechend, um die entsprechende Zahl der rücklaufenden Flaschen wieder zu senken.
- Das Verfahren kann weiterhin umfassen: automatisches Steuern der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine, wenn die Zahl der rückgeführten Flaschen (n5) bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen (n3) den vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich unterschreitet.
- Es kann entsprechend der gewählten Anwendungen wünschenswert sein, dass stets eine gegebene Anzahl an Flaschen zurück läuft, so dass falls der vorgegebene Zielwert oder Zielbereich oder Zielbereich unterschritten werden sollte, die automatische Steuerung ebenfalls reagiert, um die Zahl der rücklaufenden Flaschen wieder anzuheben.
- Ferner kann das Verfahren weiterhin umfassen: Setzen von mindestens einem weiteren Kontrollparameter bezüglich einer Aussonderung von gereinigten Flaschen; Detektieren des Zustands der gereinigten Flaschen; Bewerten des detektierten Zustands der gereinigten Flaschen im Hinblick auf den mindestens einen weiteren Kontrollparameter bezüglich der Aussonderung und Aussondern von Flaschen, für die der mindestens eine weitere Kontrollparameter überschritten wird; automatisches Steuern der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine, wenn die Zahl der ausgesonderten Flaschen (n6) bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen (n3) einen vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich überschreitet.
- Während Systeme, in Abhängigkeit von eingesetzten Material, möglich sind, in denen die Zahl von aus dem (automatisch) geführten System auszusondernden Flaschen (sehr) klein ist, so dass dieses durch einfache, gegebenenfalls manuelle Inspektion geschehen kann, können bei anderen Anwendungen bereits nach dem Reinigungsschritt Bedingungen gegeben sein, die es zweckmäßig machen können, die Zahl der auszustoßenden Flaschen steuern zu können. Dabei sind Ausstoßflaschen solche Flaschen, die entsprechend wenigstens einem regelbaren Ausstoßparameter oder -bereich aus dem automatisch gesteuerten Reinigungssystem ausgestoßen werden, also weder in den Flaschenauslauf noch erneut in den Flascheneinlauf geführt werden, und stattdessen entweder, falls vorgesehen, separat weiter behandelt werden müssen, oder aber ausgesondert werden müssen, also nicht weiter verwendet werden können. Der Vorteil ist also, dass auch diese speziell einzustufenden Flaschen automatisch aus dem System heraus zu sondern sind. Dabei können ein oder mehrere Kontrollparameter, wie zum Beispiel Kratzer, Sprünge, Beschädigungen, grobe optische Trübungen, bei Kunststoffbehältern auch Verformungen, Knicke, Löcher, etc. für eine entsprechend Bewertung herangezogen werden.
- Das obige Verfahren kann weiterhin umfassen: automatisches Steuern der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine, wenn die Zahl der ausgesonderten Flaschen (n6) bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen (n3) den vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich unterschreitet.
- Es kann ebenso sinnvoll im Rahmen des Verfahren sein, etwa entsprechend durch Erfahrung gestützt, dass eine gewisse Anzahl an Flaschen aus dem System heraus zu nehmen sein sollte, so dass, wenn der wenigstens ein Ausstoßparameter oder -bereich unterschritten wird, die automatische Steuerung entsprechend veranlassen kann, dass die Anzahl der auszusondernden Flaschen sich diesem Parameter oder Bereich wieder annähert.
- Dabei kann das automatische Steuern der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine mittels eines Fuzzylogik-Systems erfolgen. Das System kann also auf intelligente und selbstlernende Weise die Reinigungsparameter variieren, um eine Optimierung zu erzielen. Die Regelfunktion, sowie deren Auswirkungen auf den weiteren Prozess können mit einem Fuzzylogik-System also im Hinblick auf die Reinigungsintensität besonders effizient selbstlernend optimiert werden.
- Beim automatische Steuern der Reinigungsparameter kann typischerweise der Sinnersche Kreis berücksichtigt werden. Entsprechend des Sinnerschen Kreises können Veränderungen eines der vier Parameter, Mechanik, Temperatur, Zeit und Chemie beispielsweise im Hinblick auf eine Optimierung, durch die Änderung von mindestens einem der drei übrigen Reinigungsparameter kompensiert werden. Hierdurch kann eine effiziente Steuerung der Reinigungsmaschine gewährleistet werden.
- Die Erfindung umfasst weiterhin ein Reinigungsmodul für Behälter, insbesondere Flaschen aus Glas oder Kunststoff, mit mindestens einer Förderstrecke, mit einer Reinigungsmaschine, mit mindestens einer Rücklaufstrecke, mit einer Kontrolleinheit, mit einer Auswurfeinheit, und mit einer Rücklaufeinheit, wobei die Kontrolleinheit so ausgebildet ist, dass sie den Verschmutzungsgrad der gereinigten Flaschen detektieren kann, den detektierten Verschmutzungsgrad der gereinigten Flaschen im Hinblick auf wenigstens einen Kontrollparameter bezüglich des Verschmutzungsgrads bewertet, und Flaschen mit einem zu hohen Verschmutzungsgrad entsprechend der Bewertung in die Rücklaufeinheit leitet; wobei die Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine automatisch gesteuert werden, wenn die Zahl der in die Rücklaufeinheit einsortierten Flaschen (n5) bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen (n3) einen vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich überschreitet.
- Das Reinigungsmodul für Behälter kann also als modulare Einheit intelligent und automatisch gesteuert werden, in Abhängigkeit der Anzahl der rücklaufenden Flaschen. Werden also zu viele Flaschen in die Rücklaufeinheit einsortiert, verliert das System an Effizienz und die intelligente Steuerung kann entsprechend reagieren, so dass die Effizienz erhöht werden kann.
- Dabei kann in einer weiteren Weiterbildung die Kontrolleinheit dazu ausgebildet sein, die Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine automatisch zu steuern, wenn die Zahl der in die Rücklaufeinheit einsortierten Flaschen (n5) bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen (n3) einen vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich unterschreitet. Insbesondere kann es Erfahrungswerte geben, wonach eine erneute Reinigung eines gewissen Prozentsatzes von Flaschen die Effizienz der eingesetzten Maschine optimiert.
- Ferner kann die Kontrolleinheit des oben beschriebenen Reinigungsmoduls so ausgebildet sein, dass sie den Zustand der gereinigten Flaschen zu detektiert; den detektierten Zustands der gereinigten Flaschen im Hinblick auf den mindestens einen weiteren Kontrollparameter bezüglich der Aussonderung der Flaschen bewertet, und Flaschen in die Auswurfeinheit sortiert, wenn die Bewertung des Zustands der Flaschen eine Aussonderung der Flaschen ergibt. Die Kontrolleinheit ist weiterhin so ausgebildet, dass sie die Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine automatisch steuern kann, wenn die Zahl der ausgesonderten Flaschen (n6) bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen (n3) einen vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich überschreitet. Steigt also die Zahl der auszusondernden Flaschen an, so kann auf diesen Umstand reagiert werden. Es können dabei extreme Verschmutzungen oder auch mechanische Probleme der Maschine Berücksichtigung finden.
- Dabei kann eine weitere Weiterbildung der Kontrolleinheit umfassen: die Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine automatisch zu steuern, wenn die Zahl der ausgesonderten Flaschen, n6, bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen (n3) den vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich unterschreitet. Auch hierbei können Erfahrungswerte vorliegen, dass es effizient sein kann, eine typischerweise sehr kleine Zahl an Flaschen während der Prozesses aussortieren zu können. Auch in diesem Fall kann also die Effizienz erhöht werden.
- In dem Reinigungsmodul kann das automatische Steuern der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine typischerweise mittels eines Fuzzylogik-Systems erfolgen, dessen Vorteile im Hinblick auf das effektive, selbstständige Lernen bereits geschildert wurden.
- Ferner kann beim automatischen Steuern der Reinigungsparameter der Sinnersche Kreis berücksichtigt werden. Die Berücksichtigung der gegensätzlichen Abhängigkeit der Parameter im Sinnerschen Kreis kann eine besonders effiziente Steuerung der Reinigungsmaschine gewährleisten.
- Die Erfindung stellt außerdem eine Reinigungsanlage mit wie oben beschriebenen Reinigungsmodulen bereit, bezeichnet mit RM1, ... RMm. Die Modularität der Reinigungsmodule erlaubt es also, eine gewünschte Anzahl von Modulen hintereinander zu schalten, wobei jedes Modul automatisch gesteuert wird.
- Dabei kann die Reinigungsanlage mit einer Steuerung zur Steuerung der Reinigungsparameter der Reinigungsmodule RM1, ..., RMm versehen sein.
- In einem Reinigungssystem, das zum Beispiel mehrere Reinigungsstationen mit unterschiedlichen Intensitätsgraden umfasst (Vorreinigung, Intensivreinigung, Nachreinigung, Desinfektion etc.) kann eine derartige automatisierte Steuerung unmittelbar im Anschluss an eine jeweilige Reinigungsstation erfolgen. Ferner ist es ebenfalls möglich, dass einzelne Reinigungsstationen stärker gewichtet werden können als andere. Insbesondere können durch eine intelligente, automatisierte Steuerung die Verkettung der Reinigungsstationen, also die Gesamtzahl der einlaufenden Flaschen vor einer jeweiligen Station und die für einen jeweiligen Reinigungsschritt vorgesehene Zeit innerhalb einer Station, bei der Steuerung des Gesamtsystems berücksichtigt werden. Dabei kann auch hier ein Fuzzylogik-System zur Anwendung kommen.
- Der Erfindungsgegenstand wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- Eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Reinigungsmoduls entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- Fig. 2
- Eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Hintereinanderschaltung mehrerer Reinigungsmodule wie in
Figur 1 gezeigt und einer erfindungsgemäßen Steuerung der hintereinandergeschalteten Reinigungsmodule. - Fig. 3
- Eine Darstellung der Sinnerschen Kreises mit vier Reinigungsparametern.
- Ein in der
Figur 1 schematisch gezeigtes Reinigungsmodul 100 mit einer Reinigungsmaschine 2 dient beispielsweise zum Reinigen von Behältern, insbesondere Flaschen, die zumindest vorwiegend nach dem Mehrwegprinzip von Verbrauchern zurückgegeben und neuerlich befüllt werden. Dabei kann es sich um Kunststoff- oder Glasflaschen für die Getränkeindustrie handeln, für die zur Neubefüllung ein sehr hoher Reinigungsstandard und Hygienestandard einzuhalten sind. Der Einfachheit halber wird im Folgenden von Flaschen gesprochen. Dabei können mit diesem Begriff stets auch befüllbare Behälter oder Gegenstände gemeint sein. - In dem in der
Figur 1 gezeigten Reinigungsmodul 100 werden Flaschen im Einlaufbereich 1 angeliefert, zum Beispiel mit einem Fördermedium, beispielweise einem primären Transportband oder Transportstrecke 11. Die Förderrichtung ist in derFigur 1 durch die Pfeile angegeben. - Die Reinigungsmaschine 2 des Reinigungsmoduls 100 ist eine Reinigungsmaschine, in der mit bekannten, modernen Verfahren wenigstens ein Reinigungsschritt für die zu reinigenden Flaschen ausgeführt werden kann, so dass der Verschmutzungsgrad der in die Flaschenkontrolleinheit 3 einlaufenden Flaschen gegenüber den in die Reinigungsmaschine 2 einlaufenden Flaschen typischerweise deutlich geringer ist. Dabei können die Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine 2 typischerweise entsprechend des Sinnerschen Kreises, siehe
Figur 3 , eingestellt werden. Die inFigur 3 gezeigten Reinigungsparameter sind Chemie, Zeit, Temperatur und Mechanik. Beispielsweise kann eine intensive Reinigung einen höheren Einsatz von Chemie oder eine längere Einwirkzeit notwendig machen. Eine mechanische Behandlung durch Bürsten oder die Verwendung von Dampfstrahlern, vorzugsweise mit hohem Druck, erhöhen den Einsatz des Parameters Mechanik, können aber den Parameter Chemie oder Zeit verkürzen helfen. Der Parameter Temperatur, zum Beispiel in Form von heißem Wasser kann helfen, die Zeit der Reinigung zu verkürzen. - Die Flaschenkontrolleinheit 3 der Reinigungssystems bewertet durch automatische Inspektion den Verschmutzungsgrad und/oder Gesamtzustand der in die Flaschenkontrolleinheit 3 einlaufenden Flaschen. Die Einheit 3 detektiert also die erreichte Sauberkeit respektiv den verbliebenen Verschmutzungsgrad der Flaschen. Ferner kann die Einheit 3 fehlerhafte Flaschen (zum Beispiel Sprünge, grobe Kratzer, etc.) detektieren. Die Einheit 3 bewertet den Verschmutzungsgrad der gereinigten Flaschen gegenüber einem vorbestimmten, einstellbaren Kontrollparameter bezüglich des Verschmutzungsgrads. Flaschen, die nicht fehlerhaft sind aber deren Verschmutzungsgrad das vorbestimmte Verschmutzungsgrad überschreitet, können über die Flaschenrücklaufeinheit 5 und die Rücklaufstrecke 10 wieder einer erneuten Reinigung durch die Reinigungsmaschine 2 zugeführt werden, wobei diese Flaschen zusätzlich zu den im Einlaufbereich 1 ankommenden Flaschen hinzukommen können. Flaschen, die nach mindestens einem weiteren einstellbaren Kontrollarameter als nicht mehr automatisiert zu reinigende, fehlerhafte oder nicht mehr (automatisch) verwertbare Behälter bewertet werden, können an die Auswurfeinheit 6 weiter geleitet werden und dort beispielsweise gesammelt werden und danach separat weiter behandelt werden. Nicht fehlerhafte Flaschen, der Verschmutzungsgrad geringer als das vorbestimmte Verschmutzungsgrad ist, können in den Flaschenauslauf 4 transportiert werden.
- Es ergeben sich an den Einheiten 1 - 6 der
Figur 1 also die Parameter: - n1 :
- Anzahl der in das Reinigungsmodul einlaufenden Flaschen;
- n2:
- Anzahl der in die Reinigungsmaschine einlaufenden Flaschen;
- n3:
- Anzahl der zu kontrollierenden Flaschen in Einheit 3;
- n4
- Anzahl der nach Kontrolle aus dem Reinigungsmodul auslaufenden Flaschen;
- n6:
- Anzahl der bei der Kontrolle in die Auswurfeinheit transportierten Flaschen;
- n5:
- Anzahl der nach Kontrolle zum Einlauf der Reinigungsmaschine 2 zwecks erneuter Reinigung zurücklaufenden Flaschen.
- Dabei ergibt sich insbesondere, dass sich die Anzahl der in die Reinigungsmaschine 2 einlaufenden Flaschen aus der Summe der Anzahl der neu in das Reinigungsmodul einlaufenden Flaschen, n1, und der Anzahl der rücklaufenden Flaschen, n5, ergibt. Ferner ergibt sich die Zahl der aus dem Reinigungsmodul auslaufenden Flaschen aus der Anzahl der in der Kontrolleinheit kontrollierten Flaschen, also der gereinigten Flaschen, abzüglich der rücklaufenden Flaschen und abzüglich der ausgesonderten Flaschen, sofern ausgesonderte Flaschen auftreten.
- Eine intelligente Steuerung des Reinigungsmoduls kann mittels einer Steuerungseinheit, etwa eines Computers (hier nicht gezeigt), erfolgen, welche mit der Flaschenkontrolleinheit 3 verbunden sein kann oder sogar in diese Einheit geeignet integriert sein kann. Dabei wird das Steuerungsmodul insbesondere die Verhältnisse n5/n3, Zahl der rücktransportierten Flaschen pro Zahl der gereinigten Flaschen und n6/n3, Zahl der ausgesonderten Flaschen pro Zahl der gereinigten Flaschen bewerten, wobei die eingestellten Kontrollparameter berücksichtigt werden. Entsprechend dem Sinnerschen Kreis aus
Figur 3 können durch die Steuereinheit die Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine 2 optimiert werden, damit die Verhältnisse nahe bei den festgelegten optimalen Werteparameter für die Verhältnisse bleiben oder diese jedenfalls nicht überschreiten. - Mehrere Reinigungsmodule RM1, RM2, ... RMm der Art, wie sie in
Figur 1 gezeigt sind, können in einer Reinigungsanlage mit einer Hintereinanderschaltung 200 von Reinigungsmodulen RMm, wie inFigur 2 gezeigt, hintereinander geschaltet sein, um zum Beispiel Reinigungsaufgaben mit verschiedenen, typischerweise steigenden Sauberkeitsanforderung wahr zu nehmen. In einer weiteren Weiterbildung zeigtFigur 2 eine intelligente Steuerung 201 für m hintereinandergeschaltete Reinigungsmodule 1, ..., m, die die Parameter, i = 1, ..., m berücksichtigt, wobei insbesondere die Parameter ni5 und ni6 für jede Station unterschiedlich gewichtet werden können. Hierbei sind ni1, ...,ni6, i, m nichtnegative ganze Zahlen. Die Steuereinheit 201 kann also selbstlernend die Verfahrenseffizienz für jeweils einzelne Reinigungsmodule und für die Hintereinanderschaltung der m Reinigungsmodule optimieren. - In einem konkreten Beispiel soll die Erfindung anhand eines ersten Schritts zur Reinigung handelsüblicher Mehrweg-Bierflaschen verdeutlicht werden. In diesem Beispiel soll in einer Station zur Vorreinigung ein erfindungsgemäßes Reinigungsmodul mit einer erfindungsgemäßen Steuerung das Entfernen von Altetiketten auf den bereits mindestens einmal verwendeten Flaschen vornehmen. Die Flaschen werden in eine Reinigungsmaschine der oben beschriebenen Art mittels eines Transportbands eingeführt. In der Reinigungsmaschine werden die Altetiketten für gewisse Zeit vorgeweicht. Dabei wird typischerweise Wasser mit einem Zusatz einer Waschlauge verwendet, etwa eine 2 - 3%ige Waschlauge. Es kann sich als günstig erweisen, das zu verwendende Wasser zu erwärmen, so dass zusätzlich thermische Energie verwendet wird. Nach dem Vorweichen werden weitere Schritte zum Ablösen der Etiketten vorgenommen, etwa die Verwendung von Hochdruckwasserstrahlern. Am Ende der Reinigungsmaschine laufen die Flaschen in die Kontrollstation, in der entsprechend der Erfindung beurteilt wird, ob die Flaschen genügend gut von den Altetiketten befreit sind. Gegebenenfalls werden die Bierflaschen durch die intelligente Steuerung in eine Rücklaufeinrichtung sortiert, um erneut gereinigt zu werden. Es soll beispielsweise die Zahl der rücklaufenden Flaschen kleiner als 20% sein. Falls aber die Kontrollstation feststellt, dass mehr als 20% der gereinigten Flaschen noch nicht ausreichend gereinigt sind, ist also n5/n3 > 0.2, so wird die automatische Steuerung der Kontrolleinheit die Reinigungsparameter entsprechend des in
Figur 3 gezeigten Sinnerschen Kreises verändern, also zum Beispiel die Konzentration der Waschlauge erhöhen und/oder die Einweichzeit verlängern. Ferner können in diesem Beispiel durch die Kontrollstation Flaschen aussortiert werden. Ein noch tolerierbarer Prozentsatz an auszusondernden Flaschen ist zum Beispiel n6/n3 ≈0,5 - 1 %. Neben offensichtlich schadhaften Flaschen, welche eventuell aber schon durch eine Vorinspektion aussortiert werden bevor die Flaschen überhaupt in die Reinigungsmaschine einfahren, gibt es insbesondere Flaschen, bei denen sich das Etikett nicht löst oder etwa sehr grobe Verschmutzungen vorliegen oder etwa, wenn unerwartete Beschädigungen, etwa durch die Maschine selbst, auftreten. Auch in diesem Falle kann die Kontrollstation die Reinigungsparameter, zum Beispiel Mechanik oder Einwirkzeit, wie oben beschrieben, verändern, um den Zielparameter unter 1 % zu bringen. - Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sein können. Die gezeigten Verfahren und Vorrichtungen sind nicht auf Anwendungen in der Getränkeindustrie beschränkt, sondern können überall, wo eine ein- oder mehrstufige Reinigung von Behältern angezeigt ist, Anwendung finden.
Claims (14)
- Verfahren zum Reinigen von Behältern, insbesondere Flaschen aus Glas oder Kunststoff, in einem Reinigungsmodul (100) mit einer Reinigungsmaschine (2), in der in mindestens einem Verfahrensschritt mindestens ein Reinigungsmedium auf die durch die Reinigungsmaschine (2) geförderten Behälter zur Einwirkung gebracht wird und mit einer Kontrolleinheit (3), umfassend die Schritte:Bestimmen wenigstens eines Kontrollparameters, der den Verschmutzungsgrad der gereinigten Flaschen widerspiegelt;Detektieren des Verschmutzungsgrades der gereinigten Flaschen;Bewerten des detektierten Verschmutzungsgrades der gereinigten Flaschen und Rückführen von als einen zu hohen Verschmutzungsgrad aufweisend bewerteten Flaschen (5) zum Einlauf der Reinigungsmaschine (2); gekennzeichnet durchAutomatisches Einstellen der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine (2), wenn die Zahl der rückgeführten Flaschen, n5, bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen, n3, einen vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich überschreitet.
- Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend:Automatisches Steuern der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine (2), wenn die Zahl der rückgeführten Flaschen, n5, bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen, n3, den vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich unterschreitet.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassen:Bestimmen wenigstens eines weiteren Kontrollparameter bezüglich einer Aussonderung von gereinigten Flaschen;Detektieren des Zustands der gereinigten Flaschen;Bewerten des detektierten Zustands der gereinigten Flaschen im Hinblick auf den mindestens einen weiteren Kontrollparameter bezüglich der Aussonderung und Aussondern von Flaschen, für die der mindestens eine weitere Kontrollparameter überschritten wird;Automatisches Steuern der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine (2), wenn die Zahl der ausgesonderten Flaschen, n6, bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen, n3, einen vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich überschreitet.
- Verfahren nach Anspruch 3, weiterhin umfassend:Automatisches Steuern der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine (2), wenn die Zahl der ausgesonderten Flaschen, n6, bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen, n3, den vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich unterschreitet.
- Verfahren nach Ansprüchen 1 - 4, wobei das automatische Steuern der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine (2) mittels eines Fuzzylogik-Systems erfolgt.
- Verfahren nach Ansprüchen 1 - 5, wobei das automatische Steuern der Reinigungsparameter entsprechend des Sinnerschen Kreises erfolgt.
- Reinigungsmodul (100) für Behälter, insbesondere Flaschen aus Glas oder Kunststoff, mit mindestens einer Förderstrecke (11), mit einer Reinigungsmaschine (2), mindestens einer Rücklaufstrecke (10), einer Kontrolleinheit (3), einer Auswurfeinheit (6), einer Rücklaufeinheit (5),
wobei
die Kontrolleinheit (3) ausgebildet ist:den Verschmutzungsgrad der gereinigten Flaschen zu detektieren,den detektierten Verschmutzungsgrad der gereinigten Flaschen im Hinblick auf wenigstens einen Kontrollparameter bezüglich des Verschmutzungsgrads zu bewerten,Flaschen mit einem zu hohen Verschmutzungsgrad entsprechend der Bewertung in die Rücklaufeinheit (5) zu sortieren;dadurch gekennzeichnet dass die Kontrolleinheit ferner ausgebildet ist,die Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine (2) automatisch zu steuern, wenn die Zahl der in die Rücklaufeinheit (5) einsortierten Flaschen, n5, bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen n3 einen vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich überschreitet. - Reinigungsmodul nach Anspruch 7, wobei die die Kontrolleinheit (3) weiterhin dazu ausgebildet ist die Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine (2) automatisch zu steuern, wenn die Zahl der in die Rücklaufeinheit (5) einsortierten Flaschen, n5, bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen n3 einen vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich unterschreitet.
- Reinigungsmodul nach Ansprüchen 7 oder 8, wobei die die Kontrolleinheit (3) weiterhin dazu ausgebildet ist:den Zustand der gereinigten Flaschen zu detektieren;den detektierten Zustands der gereinigten Flaschen im Hinblick auf den mindestens einen weiteren Kontrollparameter bezüglich der Aussonderung der Flaschen zu bewerten,Flaschen in die Auswurfeinheit (6) zu sortieren, wenn die Bewertung des Zustands der Flaschen eine Aussonderung der Flaschen ergibt;die Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine (2) automatisch zu steuern, wenn die Zahl der ausgesonderten Flaschen, n6, bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen, n3, einen vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich überschreitet.
- Reinigungsmodul nach Anspruch 9, wobei die Kontrolleinheit (3) weiterhin umfasst:die Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine (2) automatisch zu steuern, wenn die Zahl der ausgesonderten Flaschen, n6, bezogen auf die Zahl der gereinigten Flaschen, n3, den vorgegebenen Zielwert oder Zielbereich unterschreitet.
- Reinigungsmodul nach Ansprüchen 7 - 10, wobei das automatische Steuern der Reinigungsparameter der Reinigungsmaschine (2) mittels eines Fuzzylogik-Systems erfolgt.
- Reinigungsmodul nach Ansprüchen 7 - 11, wobei das automatische Steuern der Reinigungsparameter entsprechend des Sinnerschen Kreises erfolgt.
- Reinigungsanlage (200) mit m Reinigungsmodulen, RM1, ... RMm, entsprechend den Ansprüchen 7 - 12.
- Reinigungsanlage (200) nach Anspruch 13, mit einer Steuerung (201) zur Steuerung der Reinigungsparameter der Reinigungsmodule RM1, ..., RMm.
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