EP2616384A1 - Wasch- und reinigungssystem für behälterbehandlungsmaschinen - Google Patents

Wasch- und reinigungssystem für behälterbehandlungsmaschinen

Info

Publication number
EP2616384A1
EP2616384A1 EP11749741.2A EP11749741A EP2616384A1 EP 2616384 A1 EP2616384 A1 EP 2616384A1 EP 11749741 A EP11749741 A EP 11749741A EP 2616384 A1 EP2616384 A1 EP 2616384A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container treatment
robot
treatment device
track
cleaning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11749741.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ludwig Clüsserath
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP2616384A1 publication Critical patent/EP2616384A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/0821Handling or manipulating containers, e.g. moving or rotating containers in cleaning devices, conveying to or from cleaning devices
    • B08B9/0826Handling or manipulating containers, e.g. moving or rotating containers in cleaning devices, conveying to or from cleaning devices the containers being brought to the cleaning device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/024Cleaning by means of spray elements moving over the surface to be cleaned
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/06Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0627Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0636Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies by means of rotatable spray heads or nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/008Manipulators for service tasks
    • B25J11/0085Cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/001Cleaning of filling devices
    • B67C3/005Cleaning outside parts of filling devices

Definitions

  • the invention relates to a device for cleaning container treatment machines or devices according to the preamble of claim 1 and a method for this according to claim 15.
  • Machines for treating containers such as bottles, cans or barrels, esp. KEG's are known.
  • a machine serves as a treatment step.
  • machine and container surfaces are contaminated by overflowing or splashing filling material from the outside.
  • One source of pollution is also the surrounding space, so that dust, particles, etc. stick to the damp machine and container surfaces.
  • nozzle systems are provided which rinse off these impurities.
  • 7,143,793 B2 shows such a system in which a fixed nozzle block is arranged in front of the rotating filling machine, which has nozzles directed radially in the direction of the filler axis and a nozzle arm which projects between the filling valve and container receptacle and whose nozzles are oriented vertically upwards.
  • EP 0 374 586 B1 shows a cleaning unit for a linear filler, in which a cleaning carriage, which is equipped with a plurality of nozzles, can be moved to and fro along a rail horizontally displaceable in the interior of the filler.
  • the object of the invention is thus to provide a device and a method that minimizes the consumption of water and cleaning agents.
  • the core of the container treatment device consists in a completely or partially circumferential track, a drive and carrier rail on which a robot or robot arm is movable.
  • a linear drive is provided, which is ideally designed as a linear direct drive.
  • Torque motors, tubular linear motor or polysolenoid linear motor are known and usable as such electromagnetic linear direct drives.
  • the track should be provided at least in an angular range of 120 ° or more around the treatment device in order to be able to optimally reach all outer surfaces of a container treatment device.
  • the cleaning device which consists essentially of the robot or robot arm and the drive and carrier rail and the supply lines, can be approached very quickly any position on a container treatment machine or device and be walled absolutely accurate and with minimal consumption of water and detergent .
  • the robot or robot arm has at least two, ideally six axes and is telescopically movable in height with at least one arm segment.
  • This cleaning system is able, due to the high speeds, to use even short interruptions to clean parts or individual components of the container treatment plant or device. In particular, it is possible with the cleaning device to make after the replacement of spare parts small-scale cleaning, which in turn is energetically and economically advantageous.
  • the electromagnetic drive which is very fast and low noise and vibration and allows highest positioning accuracy.
  • the system components for the linear drive include, in addition to the motor and magnetic path, a servo drive and a high-resolution linear scale Read head required. This can be achieved over conventional, wheel-driven rail system a significant minimization of positioning times.
  • the track can be designed as a rail or rail system. It is possible that the track comprises at least one support or load rail, wherein a drive rail receiving the magnets can be integrated separately or in the load or mounting rail.
  • the track is preferably arranged above the container treatment device. It is expedient if the runway for the robot or robot arm is fastened to the protective housing enclosing or adjacent the container treatment device. It is advantageous if at least one switch is provided in the track to change from a first section, which is associated, for example, a first container treatment device, to a second section, which is associated, for example, a second container treatment device.
  • the raceway itself is designed as a fluid-carrying element, in that parts of the raceway, for example a rail along the travel path, are designed as square hollow bodies.
  • at least one valve coupling is provided in or on the hollow body, to which the robot or robot arm can independently connect fluidly.
  • the robot or robotic arm is independent of a central fluid supply. If the connection of the robot or robot arm to the valve coupling takes place via a piece of hose, the robot can continue to be moved in a smaller section of the track.
  • Target is when the clutch or the valve coupling is designed as a quick coupling. It is advantageous if such quick couplings have a plug element and a receiving element, wherein the plug element can be inserted into the receiving element, wherein the quick coupling is technically medium-tight after their production. It is conceivable that the plug element, as a so-called “male piece” is assigned to the hose piece to the robot, wherein the receiving element, arranged as a so-called “female piece” at the respective tapping point, for example of the respective medium. The plug element is accordingly mobile like the robot, wherein the receiving element is stationary at the respective tapping point is arranged.
  • the receiving element on the hose piece can also be provided to provide the receiving element on the hose piece to the robot, wherein the plug element would be arranged at the respective tapping point.
  • the plug member and the receiving element is preferably provided that this is done automatically, so that a manual connection can be omitted.
  • the robot can independently fluidically connect to the tapping point, as already mentioned above.
  • the two elements plug element / receiving element
  • a special tool could be provided, for example in the embodiment as a docking cylinder.
  • each medium line, or each quick coupling is assigned in each case a docking cylinder, which is arranged on a holding device, for example, opposite the connecting element (plug element / receiving element) on the hose piece.
  • the respective docking cylinder can be in communication with a media store or energy store of the robot, so that the necessary actuation effect can be applied by means of the stored medium or the stored energy.
  • actuating medium for example, compressed air can be stored in the medium storage. This makes sense, as the media storage is refillable via the respective tap.
  • an electrical operation so that, for example, batteries or rechargeable energy storage can be provided as energy storage.
  • each tap has a predetermined and respectively the same sequence of the respective medium connections, wherein each docking cylinder can act on the respective medium connection for connecting and disconnecting. It is also conceivable to provide only one docking cylinder, which acts on the respective medium connections. It is also possible to provide the fluid supply in a combination port, in which the necessary supply fluids, but also compressed air or energy connections are summarized. So can be ensured with a single quick coupling, the respective different medium or energy supply. Of course, the medium lines in the flow direction of the respective medium before and after the quick coupling, but also in the respective connecting elements (male element / receiving element) are separated.
  • the fluid supply via a pipe integrated in the raceway (hollow body) has the advantage that the robot or robot arm is reduced in weight, since neither a long supply hose nor a fluid reservoir must be provided and moved.
  • the robot or robotic arm may grip and agitate a combined spray and suction head to clean the track itself.
  • a combined spray and suction head to clean the track itself.
  • the track and in particular the magnets are directly dried again after they have been wetted with a conductive fluid.
  • this cleaning head two sections are provided which are separated by a separating element, for example a sealing or wiper lip.
  • the fluid will give up to the decay, in the other element, the adhering residual liquid is sucked in and discharged.
  • This combined spray and suction head as well as all other spray and / or cleaning heads, the robot or robot arm according to the respective control signals can be taken automatically from one or more provided on the route supply station.
  • this or a comparable suction head is provided, it is advantageous if at least one part or section of the track is designed as a hollow body, which serves as a suction line and is connected to a central or decentralized compressor.
  • Figure 1 is a schematic diagram of a washing and cleaning system
  • Figure 2 track and robot or robot arm as a detail
  • FIG. 3 Track and robot for roller guidance
  • the same parts are generally provided with the same reference numeral, which is why they are also described only once.
  • FIG. 1 shows a container treatment device 1, in particular filler, etc.
  • the containers are shown in principle in FIG.
  • the container treatment device 1 has a container feed, a container outlet, at least one feed line for at least one product, and a cleaning device 3 for cleaning the outer surfaces by means of a cleaning fluid.
  • the cleaning device 3 has a robot 4 and a track 5, wherein the track 5 extends at least in an angular range around its axis of rotation.
  • the robot 4 is arranged on or on this track 5 and can be driven by means of a linear drive, and can be moved along it (double arrow A).
  • a supply device 7 (for example, power, cleaning fluid, etc.), which is connected to the raceway 5, can also be taken from FIG. It is therefore essential that the container treatment device 1 has a completely or partially circumferential raceway 5, or a drive and carrier rail 6, on which the robot 4 or a robot arm can be moved.
  • the drive or carrier rail 6 forms the raceway 5.
  • the drive for the robot 4 or robot arm is a linear drive 8 (FIG. 2), which is ideally designed as a linear direct drive.
  • the raceway 5 is preferably provided around the treatment device at least in an angular range of 120 ° or more in order to optimally reach all outer surfaces of the container treatment device 1.
  • the track 5 is arranged by way of example by approximately three quarters of the circumference of the container treatment device 1.
  • the drive or support rail 6 is hereinafter referred to as the drive rail 6 for the sake of simplicity.
  • the drive rail 6 is seen in the section shown almost inverted L-shaped with a vertical in the plane of the drawing Hochsteg 9 and executed in the plane of the drawing to the left extending cross bar 10.
  • the drive rail 6 has guide grooves 11 and 12.
  • the guide groove 1 1 is introduced into the cross bar 10, wherein the guide groove 12 is disposed in the upper web 9, below, for example, directly below it cross bar 10.
  • the linear drive 8 is arranged on the head side in the exemplary embodiment as an electromagnetic direct drive.
  • the upper web 9 is partially executed as a hollow body, for example as a rectangular hollow body, in which cleaning agent 13 is added, so that the support rail 6 is advantageously carried out even fluid-carrying.
  • the high web 9 has a valve coupling 15 on a lower level in the drawing plane 14, which will be discussed in more detail below.
  • the robot 4 has a guide rail 16 corresponding to the support rail 6, which comprises the support rail 6, and which engages with guide webs 17 and 18 in the guide grooves 1 1 and 12.
  • the guide web 17 engages in the guide groove 1 1, wherein the guide web 18 engages in the guide groove 12.
  • the robot 4 is mounted on the drive rail 6 along movable.
  • a cleaning head 19 connects to a cleaning arm 20.
  • the cleaning arm 20 is telescopically movable in height, which is shown by means of the double arrow 21. Furthermore, movement possibilities of different arm segments by means of the double file 22 and 23 are still shown. On the cleaning arm 20, a spray head 24 is arranged.
  • a valve coupling 25 is arranged, which communicates with a hose piece 26 or the like suitable connecting means with the valve coupling 15 of the upper web 9 in connection.
  • Further fluid-conducting connecting elements 27 preferably lead from the valve coupling 25 through the Cleaning head 19 and within the cleaning arm 20 to the spray head 24.
  • a control element 28 for example, arranged as a check valve.
  • Dash-dotted a central fluid supply 29 is shown, which can also be dispensed with because of the advantageous embodiment of the drive rail 6 as a fluid-carrying drive rail 6.
  • the hollow body is connected to the supply device 7, so that the fluid reservoir in the high web 9 can be supplied with cleaning agent.
  • the robot 4 is virtually independent of a central fluid supply, so that the robot 4 is reduced in weight, since the required cleaning agent is received in the support rail 6 itself.
  • the robot 4 is movable in a section corresponding to the effective length of the hose section 26 relative to the carrier rail 6.
  • the piece of tubing 26 may also be elastic in some respects, that is to say expandable, so that destruction of the piece of tubing 26 can be avoided if the robot 4 travels a longer distance than the effective length of the piece of tubing 26.
  • the robot 4 and its cleaning arm 20 may be designed so that it fits the tube piece 26 suitable and automatically attaches to the valve coupling 15 or separates from this. Thus, upon reaching the maximum travel limit, which is limited by the effective length of the hose piece 26, the robot 4 can disconnect the connection to the valve coupling 15 and apply it to another valve coupling 15.
  • the robot 4 shown in FIG. 3 can be moved on vertically arranged rails on which it is guided with paired rollers 30.
  • the cleaning fluid 13 consists of two different fluids which each flow or are held in one of the two rails.
  • the valve coupling 25 has on the robot side a plurality of pneumatically driven valve cylinders 25.1, which carry the respective one component of the male or female piece of the coupling 25.2.
  • the respective counterpart 2 of the couplings 25.3 are arranged between the two rails.
  • the reference numeral 31 is a characterized central pneumatic supply line and by the reference numeral 32, a central electrical supply line.
  • the robot 4 furthermore has a pneumatic storage element 34 and an electrical storage element 33, such as, for example, a rechargeable battery or a battery, which may optionally be able to be filled or charged regularly via the aforementioned supply lines.
  • each point of the container treatment device 1 can be flushed off with cleaning agent.
  • the container 2 can be walled off with the cleaning device 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsvorrichtung, insbesondere Füller, Verschließer oder Rinser, für Behälter, wie bspw. Flaschen, Dosen, Fässer, KEG etc. umfassend eine Behälterzuführung, eine Behälterausleitung, mindestens eine Zuleitung für mindestens ein Produkt, und eine Reinigungsvorrichtung (3) zur Reinigung der äußeren Oberflächen mittels eines Reinigungsfluids (13), wobei die Reinigungsvorrichtung (3) einen Roboter (4) und eine Laufbahn (5) umfasst, wobei die Laufbahn (5) mindestens in einem Winkelbereich um deren Rotationsachse herum verläuft, wobei die Laufbahn (5) wenigstens in einer Teilstrecke als Hohlschiene ausgebildet ist.

Description

Wasch- und Reinigungssystem für Behälterbehandlungsmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Behälterbehandlungsmaschinen bzw. Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren hierzu gemäß dem Anspruch 15.
Maschinen zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, Dosen oder Fässern, insb. KEG's sind bekannt. In der Regel dient eine Maschine einem Behandlungsschritt. Insbesondere beim Rinsen, Füllen und Verschließen von Behältern, werden Maschinen- und Behälteroberflächen durch überlaufendes oder verspritzendes Füllgut von außen verunreinigt. Eine Verschmutzungsquelle stellt auch der umgebende Raum dar, so dass an den feuchten Maschinen- und Behälteroberflächen Staub, Partikel, etc. haften bleiben. Um diese Verschmutzungen zu entfernen, werden Düsensysteme vorgesehen, die schwallartig diese Verunreinigungen abspülen. Die US 7,143,793 B2 zeigt ein solches System, bei welchem vor der rotierenden Füllmaschine ein feststehender Düsenstock angeordnet ist, der radial in Richtung der Füllerachse gerichtete Düsen und einen Düsenarm aufweist, der zwischen Füllventil und Behälteraufnahme hineinragt und dessen Düsen vertikal nach oben ausgerichtet sind.
Die EP 0 374 586 B1 zeigt eine Reinigungseinheit für einen Linearfüller, bei welcher ein Reinigungsschlitten, der mit mehreren Düsen ausgestattet ist, an einer Schiene horizontal verfahrbar im Innenraum des Füllers hin und her verfahrbar ist.
Diese im Prinzip geeigneten Vorrichtungen haben den Nachteil, dass ein hoher Wasser und Reinigungsmittelvolumen erforderlich ist, um einen ausreichend großen Fluidschwall sicherzustellen, der alle zu reinigenden Flächen erreicht. Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, einer Vorrichtung und ein Verfahren bereit zu stellen, dass den Verbrauch von Wasser und Reinigungsmitteln minimiert.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Behandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der verfahrenstechnische Teil zur Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 15. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Untersprüchen ausgeführt.
Der Kern der Behälterbehandlungsvorrichtung besteht in einer ganz oder teilweise umlaufenden Laufbahn, einer Antriebs- und Trägerschiene, an der ein Roboter oder Roboterarm verfahrbar ist. Als Antrieb für den Roboter oder Roboterarm ist ein Linearantrieb vorgesehen, der idealerweise als ein linearer Direktantrieb ausgebildet ist. Als derartige elektromagnetische lineare Direktantriebe sind Torquemotoren, tubulärer Linearmotor oder polysolenoider Linearmotor bekannt und einsetzbar. Dabei sollte die Laufbahn mindestens in einem Winkelbereich von 120° oder mehr um die Behandlungsvorrichtung herum vorgesehen werden, um alle äußeren Oberflächen einer Behälterbehandlungsvorrichtung optimal erreichen zu können.
Mit dieser Reinigungsvorrichtung, die im Wesentlichen aus dem Roboter oder Roboterarm und die Antriebs- und Trägerschiene sowie den Versorgungsleitungen besteht, kann sehr schnell jede Position an einer Behälterbehandlungsmaschine bzw. -Vorrichtung angefahren werden und absolut zielgenau und mit minimalem Verbrauch von Wasser und Reinigungsmittel abgeschwallt werden. Der Roboter oder Roboterarm weist mindestens zwei, idealerweise sechs Achsen auf und ist mit mindestens einen Armsegment teleskopartig in der Höhe verfahrbar. Dieses Reinigungssystem ist aufgrund der hohen Fahrgeschwindigkeiten in der Lage, auch kurzzeitige Betriebsunterbrechungen zu nutzen, um Teile oder Einzelkomponenten der Behälterbehandlungsanlage bzw. -Vorrichtung zu reinigen. Insbesondere ist es mit der Reinigungsvorrichtung möglich, nach dem Austausch von Ersatzteilen kleinräumige Reinigungen vorzunehmen, was wiederum energetisch und wirtschaftlich vorteilhaft ist.
Besonders vorteilhaft ist der elektromagnetische Antrieb, der besonders schnell sowie geräusch- und erschütterungsarm ist und höchste Positioniergenauigkeit ermöglicht.
Bei den Systemkomponenten für den Linearantrieb sind neben Motor und Magnetbahn ein Servoregler und ein hochauflösender Linearmaßstab inklusive Lesekopf erforderlich. Hiermit kann gegenüber üblichen, radgetriebenen Schienensystem eine erhebliche Minimierung der Positionierzeiten erreicht werden.
Die Laufbahn kann als Schiene oder Schiensystem ausgeführt sein. Möglich ist, dass die Laufbahn mindestens eine Trag- oder Lastschiene umfasst, wobei eine die Magnete aufnehmende Antriebsschiene separat oder in der Last- oder Tragschiene integriert sein kann. Bevorzugt ist die Laufbahn oberhalb der Behälterbehandlungsvorrichtung angeordnet. Zweckmäßig ist, wenn die Laufbahn für den Roboter bzw. Roboterarm an der die Behälterbehandlungsvorrichtung umschließende oder angrenzende Schutzeinhausung befestigt ist. Vorteilhaft ist, wenn in der Laufbahn mindestens eine Weiche vorgesehen ist, um von einer ersten Teilstrecke, die beispielsweise einer ersten Behälterbehandlungsvorrichtung zugeordnet ist, auf eine zweite Teilstrecke zu wechseln, welche beispielsweise einer zweiten Behälterbehandlungsvorrichtung zugeordnet ist.
In einer verbesserten Version ist die Laufbahn selbst als fluidführendes Element ausgebildet, indem Teile der Laufbahn, zum Beispiel eine Schiene entlang des Laufweges, als Vierkanthohlkörper ausgebildet sind. Idealerweise ist in bzw. an dem Hohlkörper mindestens eine Ventilkupplung vorgesehen, an welcher der Roboter oder Roboterarm sich eigenständig fluidisch verbinden kann. Somit wir der Roboter oder Roboterarm unabhängig von einer zentralen Fluidversorgung. Wenn die Verbindung des Roboters oder Roboterarms zur Ventilkupplung über ein Schlauchstück erfolgt, kann der Roboter in einem kleineren Teilabschnitt der Laufbahn weiterhin verfahren werden.
Zielführend ist, wenn die Kupplung bzw. die Ventilkupplung als Schnellkupplung ausgeführt ist. Vorteilhaft ist, wenn solche Schnellkupplungen ein Steckerelement und ein Aufnahmeelement aufweisen, wobei das Steckerelement in das Aufnahmeelement einsteckbar ist, wobei die Schnellkupplung nach deren Herstellung technisch mediumdicht ist. Denkbar ist, dass das Steckerelement, als so genanntes„male-Stück" dem Schlauchstück zum Roboter zugeordnet ist, wobei das Aufnahmeelement, als so genanntes„female-Stück" an der jeweiligen Zapfstelle z.B des jeweiligen Mediums angeordnet ist. Das Steckerelement ist demnach wie der Roboter mobil, wobei das Aufnahmeelement ortsfest an der jeweiligen Zapfstelle angeordnet ist. Natürlich kann auch vorgesehen sein, das Aufnahmeelement an dem Schlauchstück zum Roboter vorzusehen, wobei das Steckerelement an der jeweiligen Zapfstelle angeordnet wäre. Zum Herstellen und zum Lösen der Schnellkupplung, also des Steckerelementes und des Aufnahmeelementes ist bevorzugt vorgesehen, dass dies automatisch geschieht, so dass ein manuelles Verbinden entfallen kann. Insofern kann sich der Roboter eigenständig fluidisch mit der Zapfstelle verbinden, wie oben bereits angeführt. Hierzu weisen die beiden Elemente (Steckerelement /Aufnahmeelement) entsprechend geeignete Vorrichtungen auf. Beispielsweise könnte ein spezielles Werkzeug z.B. in der Ausgestaltung als Andockzylinder vorgesehen sein. Denkbar ist, wenn jeder Mediumleitung, bzw. jeder Schnellkupplung jeweils ein Andockzylinder zugeordnet ist, welcher an einer Haltevorrichtung z.B. gegenüberliegend des Verbindungselementes (Steckerelement/Aufnahmeelement) an dem Schlauchstück angeordnet ist. Der jeweilige Andockzylinder kann mit einem Mediumspeicher bzw. Energiespeicher des Roboters in Verbindung stehen, so dass die notwendige Betätigungswirkung mittels des gespeicherten Mediums bzw. der gespeicherten Energie aufgebracht werden kann. Als Betätigungsmedium kann zum Beispiel Druckluft in dem Mediumspeicher gespeichert sein. Dies ist sinnvoll, als der Mediumspeicher so über die jeweilige Zapfstelle erneut füllbar ist. Denkbar ist aber auch eine elektrische Betätigung, so dass als Energiespeicher beispielsweise Batterien bzw. aufladbare Energiespeicher vorgesehen werden können. Günstig ist, wenn jede Zapfstelle eine vorgegebene und jeweils gleiche Reihenfolge der jeweiligen Mediumanschlüsse aufweist, wobei jeder Andockzylinder auf den jeweiligen Mediumanschluss zum Verbinden und Lösen einwirken kann. Denkbar ist aber auch, nur einen Andockzylinder vorzusehen, welcher auf die jeweiligen Mediumanschlüsse einwirkt. Möglich ist auch, die Fluidversorgung in einem Kombinationsanschluss vorzusehen, in welchem die notwendigen Versorgungsfluide, aber auch z.B. Druckluft- bzw. Energieanschlüsse zusammengefasst sind. So kann mit einer einzigen Schnellkupplung die jeweils unterschiedliche Medium- bzw. Energieversorgung sichergestellt sein. Natürlich sind die Mediumleitungen in Strömungsrichtung des jeweiligen Mediums vor und nach der Schnellkupplung, aber auch in den jeweiligen Verbindungselementen (Steckerelement/Aufnahmeelement) voneinander getrennt. Die Fluidversorgung über eine in der Laufbahn integrierte Rohrleitung (Hohlkörper) hat den Vorteil, dass der Roboter oder Roboterarm im Gewicht reduziert wird, da weder ein langer Versorgungsschlauch noch ein Fluidreservoire vorgesehen und bewegt werden muss.
In einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Roboter oder Roboterarm einen kombinierten Sprüh- und Saugkopf ergreifen und agitieren kann, um die Laufbahn selbst zu reinigen. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Laufbahn und insbesondere die Magnete direkt wieder getrocknet werden, nachdem sie mit einem leitenden Fluid benetzt wurden. Bei diesem Reinigungskopf sind zwei Abschnitte vorgesehen, die durch ein Trennelement, zum Beispiel eine Dicht- oder Wischlippe voneinander getrennt sind. In dem ersten Segment des Sprüh- und Saugkopfes wird das Fluid zur Abschwallung aufgeben, in dem andern Element wird die anhaftenden Restflüssigkeit angesaugt und abgeleitet. Diesen kombinierten Sprüh- und Saugkopf sowie alle sonstigen Sprüh- und/oder Reinigungsköpfe, kann der Roboter- oder Roboterarm gemäß den jeweiligen Steuersignale selbsttätig von einer oder mehren am Laufweg vorgesehenen Bereitstellungsstation entnehmen. Wenn dieser oder ein vergleichbarer Saugkopf vorgesehen wird, ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Teil- oder Streckenabschnitt der Laufbahn als Hohlkörper ausgebildet ist, welcher als Saugleitung dient und mit einem zentralen oder dezentralen Kompressor verbunden ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:
Figur 1 eine Prinzipdarstellung einer Wasch- und Reinigungssystems, Figur 2 Laufbahn und Roboter oder Roboterarm als Einzelheit und
Figur 3 Laufbahn und Roboter für Rollenführung In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile in der Regel mit demselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese auch nur einmal beschrieben werden.
Figur 1 zeigt eine Behälterbehandlungsvorrichtung 1 , insbesondere Füller, etc.. Die Behälter sind in Figur 1 prinzipiell dargestellt. Die Behälterbehandlungsvorrichtung 1 weist eine Behälterzuführung, eine Behälterausleitung, mindestens eine Zuleitung für mindestens ein Produkt, und eine Reinigungsvorrichtung 3 zur Reinigung der äußeren Oberflächen mittels eines Reinigungsfluids auf.
Die Reinigungsvorrichtung 3 weist einen Roboter 4 und eine Laufbahn 5 auf, wobei die Laufbahn 5 mindestens in einem Winkelbereich um deren Rotationsachse herum verläuft. Der Roboter 4 ist auf oder an dieser Laufbahn 5 angeordnet und mittels eines Linearantriebes antreibbar, und entlang dieser verfahrbar (Doppelpfeil A).
Der Figur 1 ist weiter eine Versorgungsvorrichtung 7 (z.B. Strom, Reinigungsfluid etc.) entnehmbar, welche mit der Laufbahn 5 in Verbindung steht. Wesentlich ist demnach, dass die Behälterbehandlungsvorrichtung 1 eine ganz oder teilweise umlaufende Laufbahn 5, bzw. eine Antriebs- und Trägerschiene 6, an der der Roboter 4 oder ein Roboterarm verfahrbar ist, aufweist. Beispielhaft bildet die Antriebs- oder Trägerschiene 6 die Laufbahn 5. Als Antrieb für den Roboter 4 oder Roboterarm ist ein Linearantrieb 8 (Figur 2) vorgesehen, der idealerweise als ein linearer Direktantrieb ausgebildet ist.
Die Laufbahn 5 ist bevorzugt mindestens in einem Winkelbereich von 120° oder mehr um die Behandlungsvorrichtung herum vorgesehen, um alle äußeren Oberflächen der Behälterbehandlungsvorrichtung 1 optimal erreichen zu können. In Figur 1 ist die Laufbahn 5 beispielhaft um etwa drei viertel des Umfangs der Behälterbehandlungsvorrichtung 1 herum angeordnet.
Einzelheiten der Antriebs- oder Trägerschiene mit dem daran verfahrbar angeordnetem Roboter 4 sind aus Figur 2 ersichtlich.
Die Antriebs- oder Trägerschiene 6 wird im Folgenden der Einfachheit halber als Antriebsschiene 6 bezeichnet. Die Antriebsschiene 6 ist im dargestellten Schnitt gesehen quasi umgekehrt L-Förmig mit einem in der Zeichnungsebene senkrechten Hochsteg 9 und einem sich in der Zeichnungsebene nach links erstreckenden Quersteg 10 ausgeführt.
Die Antriebsschiene 6 weist Führungsnuten 11 und 12 auf. Die Führungsnut 1 1 ist in dem Quersteg 10 eingebracht, wobei die Führungsnut 12 in dem Hochsteg 9, unterhalb, beispielhaft direkt unterhalb es Quersteges 10 angeordnet ist.
In dem Quersteg 10 ist kopfseitig der Linearantrieb 8 in der beispielhaften Ausgestaltung als elektromagnetischer Direktantrieb angeordnet.
Der Hochsteg 9 ist abschnittsweise als Hohlkörper, beispielhaft als Vierkanthohlkörper ausgeführt, in welchem Reinigungsmittel 13 aufgenommen ist, so dass die Trägeschiene 6 vorteilhaft selbst fluidführend ausgeführt ist. Der Hochsteg 9 weist an einem in der Zeichnungsebene unteren Boden 14 eine Ventilkupplung 15 auf, worauf weiter unten näher eingegangen wird.
Der Roboter 4 weist einen zur Trägerschiene 6 korrespondierend ausgeführten Führungsbereich 16 auf, welcher die Trägerschiene 6 umfasst, und welcher mit Führungsstegen 17 und 18 in die Führungsnuten 1 1 und 12 eingreift. Der Führungssteg 17 greift in die Führungsnut 1 1 ein, wobei der Führungssteg 18 in die Führungsnut 12 eingreift. So ist der Roboter 4 an der Antriebsschiene 6 entlang verfahrbar gelagert. An dem Führungsbereich 16 schließt sich ein Reinigungskopf 19 mit einem Reinigungsarm 20 an.
Der Reinigungsarm 20 ist teleskopartig in der Höhe verfahrbar, was mittels des Doppelpfeils 21 dargestellt ist. Des Weiteren sind noch Bewegungsmöglichkeiten verschiedener Armsegmente mittels der Doppelfeile 22 und 23 dargestellt. An dem Reinigungsarm 20 ist ein Sprühkopf 24 angeordnet.
An dem Reinigungskopf 19 ist eine Ventilkupplung 25 angeordnet, welche mit einem Schlauchstück 26 oder dergleichen geeigneten Verbindungsmitteln mit der Ventilkupplung 15 des Hochsteges 9 in Verbindung steht. Weitere fluidleitende Verbindungselemente 27 führen bevorzugt von der Ventilkupplung 25 durch den Reinigungskopf 19 und innerhalb des Reinigungsarms 20 zum Sprühkopf 24. In der Zeichnungsebene oberhalb der Ventilkupplung 25 ist ein Steuerelement 28, zum Beispiel als Rückschlagventil angeordnet. Strichpunktiert ist eine zentrale Fluidversorgung 29 dargestellt, auf welche aber auch wegen der vorteilhaften Ausgestaltung der Antriebsschiene 6 als fluidführende Antriebsschiene 6 verzichtet werden kann. Mit geeigneten Mitteln ist der Hohlkörper mit der Versorgungsvorrichtung 7 verbunden, so dass das Fluidreservoire in dem Hochsteg 9 mit Reinigungsmittel versorgt werden kann. Mittels des zumindest abschnittweise als Hohlkörper ausgeführten Hochsteges 9 ist der Roboter 4 quasi unabhängig von einer zentralen Fluidversorgung, so dass der Roboter 4 in seinem Gewicht reduziert ist, da das benötigte Reinigungsmittel in der Trägerschiene 6 selbst aufgenommen ist. Mittels des Schlauchstücks 26 ist der Roboter 4 in einem Teilstück, entsprechend der effektiven Länge des Schlauchstücks 26 relativ zur Trägerschiene 6 verfahrbar. Das Schlauchstück 26 kann auch in gewisser Hinsicht elastisch, also dehnbar sein, so dass ein Zerstören des Schlauchstücks 26 vermeidbar ist, wenn der Roboter 4 eine längere Wegstrecke als die effektive Länge des Schlauchstücks 26 verfahren wird. Der Roboter 4 bzw. sein Reinigungsarm 20 kann so ausgeführt sein, dass dieser das Schlauchstück 26 geeignet greift und automatisch an der Ventilkupplung 15 ansetzt oder von dieser trennt. So kann der Roboter 4 bei Erreichen des maximalen Verfahrweges, welcher durch die effektive Länge des Schlauchstücks 26 begrenzt ist, die Verbindung zur Ventilkupplung 15 trennen und an einer anderen Ventilkupplung 15 ansetzen.
Der in Figur 3 gezeigte Roboter 4 ist auf vertikal angeordneten Schienen verfahrbar, auf welcher dieser mit paarweisen Rollen 30 geführt wird. Das Reinigungsfluid 13 besteht in dem gezeigten Beispiel aus zwei unterschiedlichen Fluiden, die je in einer der beiden Schienen fließen bzw. vorgehalten werden. Die Ventilkupplung 25 weist roboterseitig mehrere pneumatisch antreibbare Ventilzylinder 25.1 auf, die die jeweilige eine Komponente des male- bzw. female-Stücks der Kupplung 25.2 tragen. An der gezeigten Station sind zwischen den beiden Laufschienen die jeweiligen Gegenstück2 der Kupplungen 25.3 angeordnet. Mit dem Bezugszeichen 31 ist eine zentrale pneumatische Versorgungsleitung gekennzeichnet und mit dem Bezugszeichen 32 eine zentrale elektrische Versorgungsleitung. Der Roboter 4 weist weiterhin ein pneumatisches Speicherelement 34 und ein elektrisches Speicherelement 33 auf, wie bspw. einen Akku oder einer Batterie, die ggf. über die vorgenannten Versorgungsleitungen regelmäßig füll- bzw. beladbar sein können.
Mit der vorteilhaft ausgeführten Reinigungsvorrichtung 3 kann jeder Punkt der Behälterbehandlungsvorrichtung 1 mit Reinigungsmittel abgeschwallt werden. Natürlich können auch die Behälter 2 mit der Reinigungsvorrichtung 3 abgeschwallt werden.
Bezugszeichenliste:
1 Behälterbehandlungsvorrichtung
2 Behälter
3 Reinigungsvorrichtung
4 Roboter/Roboterarm
5 Laufbahn
6 Antriebs- oder Trägerschiene
7 Versorgungsvorrichtung
8 Linearantrieb
9 Hochsteg von 6
10 Quersteg von 6
11 Führungsnut in 6 bzw. 10
12 Führungsnut in 6 bzw. 9
13 Reinigungsmittel in 6 bzw. 9
14 Boden
15 Ventilkupplung an 9
16 Führungsbereich
17 Führungssteg an 16
18 Führungssteg an 16
19 Reinigungskopf
20 Reinigungsarm
21 Bewegungspfeil
22 Bewegungspfeil
23 Bewegungspfeil
24 Sprühkopf
25 Ventilkupplung
25.1 Ventilzylinder
25.2 Kupplungsstück
25.3 Kupplungsstück, Gegenstück der Kupplung
26 Schlauchstück
27 Verbindungselemente
28 Steuerelement
29 zentrale Fluidversorgung Laufrolle
Versorgungsleitung (pneumatisch) Versorgungsleitung (elektrisch) Batterie, Akku
Speicherelement (pneumatisch)

Claims

Patentansprüche
1. Behälterbehandlungsvorrichtung, insbesondere Füller, Verschließer oder Rinser, für Behälter, wie bspw. Flaschen, Dosen, Fässer, KEG etc. umfassend eine Behälterzuführung, eine Behälterausleitung, mindestens eine Zuleitung für mindestens ein Produkt, und eine Reinigungsvorrichtung (3) zur Reinigung der äußeren Oberflächen mittels eines Reinigungsfluids (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (3) einen Roboter (4) und eine Laufbahn (5) umfasst, wobei die Laufbahn (5) mindestens in einem Winkelbereich um deren Rotationsachse herum verläuft, wobei der Roboter (4) auf oder an dieser Laufbahn (5) angeordnet, wobei die Laufbahn (5) derart mindestens in einem Teilstück als Hohlkörper geformt ist, dass mindestens ein Teil des Reinigungsfluids oder ein Reinigungsfluid eine Teilstrecke in der Laufbahn (5) geführt werden kann.
2. Behälterbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an dem als Hohlkörper ausgebildeten Teilstück der Laufbahn (5) mindestens zwei, idealerweise mehrere Kupplungen (15) bzw. Ventilkupplungen (15) vorgesehen sind, über welche der Roboter (4) bzw. die Sprühvorrichtung des Roboter (4) automatisch und/oder selbsttätig fluidisch mit dem Hohlkörper verbunden werden kann.
3. Behälterbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen (15) als Schnellkupplungen ausgeführt sind.
4. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (4) mittels eines Linearantriebes (8) antreibbar ist.
5. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (8) ein linearer Direktantrieb ist.
6. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der lineare Direktantrieb ein Torquemotor , ein tubulärer Linearmotor oder polysolenoider Linearmotor ist.
7. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (5) eine Schiene oder ein Schienensystem ist.
8. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (5) mindestens eine Last- oder Tragschiene umfasst, wobei eine die Magnete aufnehmende Antriebsschiene separat oder in der Last- oder Tragschiene integriert sein kann.
9. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (5) oberhalb der Behälterbehandlungsmaschine bzw. -Vorrichtung (1) angeordnet ist.
10. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil oder Streckenabschnitt der Laufbahn (5) als Hohlkörper ausgebildet ist, in welchem das Reinigungsfluid (13) zum Roboter (4) strömbar ist.
11. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil oder Streckenabschnitt der Laufbahn (5) als Hohlkörper ausgebildet ist, welcher als Saugleitung dient und durch welche Fluid vom Roboter und der Behälterbehandlungsanlage weg strömbar ist.
12. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (5) für den Roboter (4) an der die Behälterbehandlungsmaschine bzw. -Vorrichtung umschließende oder angrenzende Schutzeinhausung befestigt ist.
13. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Laufbahn (5) mindestens eine Weiche vorgesehen ist, um von einer ersten Teilstrecke, die bspw. einer ersten Behälterbehandlungsvorrichtung zugeordnet ist, auf eine zweite Teilstrecke zu wechseln, welche bspw. einer zweiten Behälterbehandlungsvorrichtung zugeordnet ist.
14. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (4) derart verfahren werden kann, dass dieser die Laufbahn (5) mindestens in Teilen reinigen und/oder besprühen kann.
15. Behälterbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behandlungskopf für den Roboter (4) vorgesehen ist, mit welchen die Laufbahn (5) gereinigt und direkt nachfolgend getrocknet werden kann.
16. Verfahren zum Reinigen einer Behälterbehandlungsvorrichtung insbesondere Füller, Verschließer oder Rinser, für Behälter, wie bspw. Flaschen, Dosen, Fässer, KEG etc. umfassend eine Behälterzuführung, eine Behälterausleitung, mindestens eine Zuleitung für mindestens ein Produkt, und eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung der äußeren Oberflächen mittels eines Reinigungsfluids, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend das Verfahren des Roboters (4) entlang einer Laufbahn (5), welche mindestens in einem Winkelbereich um deren Rotationsachse herum verläuft, wobei der Roboter (4) auf oder an dieser Laufbahn (5) angeordnet und mittels eines Linearantriebes (8) angetrieben wird.
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