EP4789784A1 - Behälterbehandlungsanlage mit transportstern und reinigungsdüsen - Google Patents
Behälterbehandlungsanlage mit transportstern und reinigungsdüsenInfo
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- EP4789784A1 EP4789784A1 EP25213116.4A EP25213116A EP4789784A1 EP 4789784 A1 EP4789784 A1 EP 4789784A1 EP 25213116 A EP25213116 A EP 25213116A EP 4789784 A1 EP4789784 A1 EP 4789784A1
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- star
- container
- containers
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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
- B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
- B08B9/28—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus cleaning by splash, spray, or jet application, with or without soaking
- B08B9/30—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus cleaning by splash, spray, or jet application, with or without soaking and having conveyors
- B08B9/32—Rotating conveyors
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- B08B9/34—Arrangements of conduits or nozzles
Definitions
- the invention relates to a container treatment system with at least one rotatable treatment star for guiding and/or holding containers in the container treatment system, wherein the treatment star has a plurality of pockets on its outer circumference for receiving and carrying one container each.
- Gravity rinsers are predominantly used for cleaning empty containers such as beverage cans, food cans, etc., in various sizes and formats. These rinsers clean the containers with different media, such as water, ionized air, etc.
- the containers Before entering the rinser's rinsing section, the containers are turned upside down and guided over a stationary spray tube with spray nozzles. This method typically removes cardboard fibers, dust, and other contaminants caused by environmental factors.
- Modern filling lines usually have a capacity of up to 120,000 cans/hour. For high throughputs exceeding 90,000 cans/hour, so-called twin rinsers are used to ensure optimal cleaning. At line throughputs above 90,000 cans/hour, 100% cleaning of the cans cannot be guaranteed because, due to the high velocity and small opening of the cans, the water or air jet does not reach the bottom of the cans, especially in tall containers.
- a rinser channel length of 10,500 mm and a 30° incline requires an inlet height of 7.25 m and an exhibition area of approximately 2 m x 15 m (width x length), including the inlet and outlet turning units.
- the object of the invention is to further develop a container treatment system of the type mentioned above in such a way that effective cleaning of containers is made possible on a reduced assembly area with a high throughput of containers per unit of time.
- a particularly advantageous feature of the container treatment system with at least one rotatable treatment star for guiding and/or holding containers in the container treatment system, wherein the treatment star has a plurality of pockets on its outer circumference for receiving and carrying a container each, is that a nozzle carrier with a plurality of upwardly directed nozzles is arranged below the treatment star, wherein a cleaning fluid can be injected via the nozzles into the containers received in the pockets of the treatment star, wherein each nozzle has a solenoid valve with a magnetically actuated armature spring-loaded in the closing direction.
- pockets on the outer circumference of the treatment star refers in particular to passive openings in which a container is received and rests within the opening, being carried along in the circumferential direction.
- an external guide may be provided, along which the containers carried by the pockets on the outer circumference of the treatment star are guided.
- the term “pockets on the outer circumference of the Treatment stars, as defined by the invention, comprise alternatively or cumulatively active elements with a gripping system.
- the treatment star can have a plurality of gripping elements on its outer circumference, each of which grasps a container. In this case, each container is received in a gripping element and guided circumferentially due to the rotation of the treatment star.
- the nozzle carrier rotates in the same direction of rotation as the treatment star; in particular, the nozzle carrier can rotate synchronously with the transport star.
- the dwell time of the container to be cleaned is significantly extended due to the rotating nozzle carrier, thereby increasing the quality of the cleaning.
- the nozzle holder has the same spacing as the treatment star, so that each pocket of the treatment star for receiving a container is assigned a nozzle.
- the angular positions of the treatment star and the nozzle holder can be coordinated such that a nozzle is positioned exactly below each pocket of the treatment star. This means that during operation, a nozzle is always positioned exactly below each container in the treatment star.
- the magnetic actuation of the armatures of the solenoid valves for opening and keeping the solenoid valves open is carried out by means of magnets arranged in a fixed position in the direction of rotation of the treatment star.
- the magnets for actuating the solenoid valves are arranged outside the rotating system, so that the solenoid valves rotate over the magnets and are opened as they pass through the magnetic fields, remaining open on a circumferential section defined by the magnets. In this section, the cleaning fluid is injected into the containers through the open solenoid valves.
- the magnetic actuation of the armatures of the solenoid valves for opening and/or keeping the solenoid valves open can be achieved by means of at least one controllable electromagnet.
- the magnetic actuation of the armatures of the solenoid valves for opening and/or keeping the solenoid valves open can be effected by means of at least one, in particular switchable, permanent magnet; in particular, one or more linearly movable and/or rotatable permanent magnets can be arranged.
- the magnetic actuation of the solenoid valve armatures can thus be achieved using controllable electromagnets and/or switchable permanent magnets. It has been shown that the opening force required to open a closed solenoid valve is greater than the holding force required to keep an open solenoid valve. Therefore, at the beginning of the circumferential section over which a rotating solenoid valve is to be open, a stronger magnet is used to open the solenoid valve, while over the further circumferential section over which the solenoid valve is to be held open, only a lower magnetic field strength is required.
- the actuation and keeping open of the solenoid valves over the desired circumferential section can be selectively carried out or omitted.
- the magnetic field of a permanent magnet is short-circuited or deflected by a mechanical movement such as rotating or sliding a magnetic material. This allows the external magnetic field to be switched off.
- the magnetic field can be aligned so that it is either strengthened or neutralized.
- a plurality of magnets are arranged that define a circumferential section over which the armatures of the solenoid valves are magnetically actuated and the solenoid valves are open.
- This circumferential section defined by the arrangement of the magnets, thus corresponds to the treatment path around the circumference of the treatment star, over which the containers are supplied with the cleaning fluid.
- the cleaning fluid is supplied via the central axis of the treatment star, wherein a plurality of individual connecting lines of the central axis to the nozzles are arranged, via which each nozzle is supplied with the cleaning fluid.
- a guide or support ring is arranged below the treatment star, which supports the containers held in the pockets of the treatment star.
- the guide or support ring prevents a container from slipping downwards.
- the guide can be formed by a guide rod.
- one or more transport stars are connected upstream and/or downstream of the treatment star.
- a feed screw is positioned upstream of the treatment star, by means of which a container is fed to each individual pocket on the outer circumference of the treatment star.
- a feed screw enables a defined supply of containers to the individual pockets on the outer circumference of the treatment star. This ensures Damage to the containers during transport and handover is reliably prevented.
- a linear feed conveyor belt is placed upstream of the treatment star, in particular a linear feed conveyor belt with a can turner for rotating the containers by 180° before feeding them to the treatment star.
- a linear discharge conveyor belt can be connected downstream of the treatment star, in particular a linear discharge conveyor belt with a can turner for rotating the containers by 180°.
- a feed conveyor belt can be placed directly or indirectly upstream, i.e., further components such as a feed screw can be arranged between the feed conveyor belt and the treatment star.
- a discharge conveyor belt can be connected directly or indirectly, i.e., further components such as one or more transport stars can be arranged between the treatment star and the discharge conveyor belt.
- the containers can be inverted so that their openings face downwards. A cleaning fluid is then injected into the open containers from below. After the cleaning fluid has completely drained out, the cleaned containers can be turned 180° again and then filled in a bottling plant.
- a particular advantage of the method for operating such a tank treatment plant is that the magnetic actuation of the armatures of the solenoid valves is carried out by external switchable magnets.
- the treatment star and the nozzle carrier rotate at the same angular velocity, while the magnets for actuating the armatures of the solenoid valves are arranged in the non-rotating outer system.
- the dwell time of the container to be cleaned is significantly extended due to the rotating nozzle carrier, thereby increasing the quality of the cleaning.
- At least the drive of the treatment star and the drive of the nozzle carrier are synchronized, in particular coupled to each other.
- the drive of the treatment star and the drive of a feed screw upstream of the treatment star and/or one or more transport stars can be coupled to each other and/or coordinated with each other.
- the treatment star and the nozzle carrier can be driven synchronously by means of a central drive system; in particular, the drive of a feed screw upstream of the treatment star and/or one or more transport stars can be coupled to and coordinated with the central drive system.
- each drive unit for the drive of the treatment star and the drive of the nozzle carrier and/or the drive of a feed screw can have its own drive in the form of an electric motor, which are controlled via a central control unit.
- Figure 1 shows a top view of a first embodiment of the invention.
- the empty containers (beverage cans) are fed in via a linear feed conveyor belt 1.
- the empty containers (beverage cans) are fed to the cleaning and disinfection unit via a conveyor system, which is explained below.
- the container In this transport method, the container is transported with its base facing down on the transport system. After the container has been transferred, it is rotated 180° using the integrated can turner 2, so that the container opening (mouth opening) is now on the transport system (conveyor chain) and the containers are open at the bottom.
- the container can be turned using gravity turners or powered turning systems.
- a gravity turner is integrated into the feed conveyor belt 1 as a can turner 2.
- the container After turning, the container is transported by a transport system to an insertion screw 3, which then positions the container 4 and transfers it to the treatment star 5.
- the treatment star 5 has a plurality of pockets 6 on its outer circumference, each serving to receive a single container 4.
- the containers 4 are carried along by the rotation of the treatment star 5. On the outside, the containers are positively guided by the guide 7.
- the treatment of the containers takes place over a circumferential section of the treatment star 5 by injecting cleaning fluid from the underside, as is explained in more detail below.
- the treatment star 5 is followed by two transport stars 8 and 10. These two transport stars 8 and 10 serve to create a draining section downstream of the cleaning process in the treatment star 5, allowing the cleaned containers 4 to drain.
- Each transport star has multiple pockets on its outer circumference, each designed to hold one container 4.
- the first transport star 8 has a positive guide 9 on the outside
- the second transport star 10 has a guide 11 on the outside, which serve to guide the containers 4 held in the pockets of the transport stars 8, 10.
- the containers 4 are then transported away via a linear discharge conveyor belt 12 downstream of the second transport star 10, into which a further can turner 13 in the form of a gravity turner is integrated in order to turn the cans again by 180° and turn them upside down for filling so that the opening after passing through the container treatment system is Figure 1 points upwards again.
- the containers are transported further as described using transport stars 8 and 10.
- the number of transport stars 8 and 10 is determined by the line's throughput and its processing time.
- the containers 4 Once the containers 4 have passed through the container treatment system, they are transferred to a transport system and fed to a further turning unit 13, which rotates the containers 180° so that the opening points upwards again.
- a further turning unit 13 which rotates the containers 180° so that the opening points upwards again.
- the treatment star 5 and the transport stars 8 and 10 are driven by a central drive system coupled to the feed screw 3.
- the treatment star 5 and the transport stars 8 and 10 are manufactured in several segments for ease of handling.
- the containers 4 Once the containers 4 have been transferred from the infeed screw 3, they are moved at the end of the infeed screw 3 to a pocket 6 of the treatment star 5, and the container 4 is held in a pocket 6 with a diameter adapted to the container 4 being treated. A support ring below the opening prevents the container 4 from slipping downwards.
- a nozzle carrier with valves and nozzles that, during rotation, treat the inside of the containers 4 from below through the opening and apply a cleaning fluid.
- This continuous treatment ensures that a predetermined treatment time and quantity of cleaning fluid, such as water or air, is maintained in all containers 4. It also ensures that the bottom of the containers 4 is treated, even at high line throughput.
- the cleaning fluid is supplied via the central axis of the treatment star and is ultimately divided into lines corresponding to the number of pockets 6 in the treatment star 5.
- the nozzle carrier with the nozzles has the same spacing as the treatment star 5, i.e., the number of nozzles around the circumference of the nozzle carrier corresponds to the number of pockets 6 around the circumference of the treatment star 5.
- each pocket 6, with a container 4 contained therein, is assigned a co-rotating nozzle.
- Fig. 2 shows a segment of a perspective view of the nozzle carrier.
- Fig. 3 shows the side view of the nozzle carrier segment. Fig. 2 .
- the nozzle carrier has a corresponding number of nozzles 14, each nozzle 14 having a solenoid valve 15 with a magnetically actuated armature 16 spring-loaded in the closing direction.
- the valves 15 used for treatment are adapted solenoid valves 15 which normally have a coil to generate a magnetic field. In their resting position, the valves 15 are normally closed. This means that as soon as current is switched on, a magnetic field is generated in the coil, and the armature 16 is pulled against the spring force from the armature seat in the armature guide of the valve 15. This opens the valve 15, allowing the medium to flow through.
- the valves 15 do not have coils. Instead, the magnetic force of external magnets is used to actuate the solenoid valves 15.
- the nozzle carrier has a magnet carrier 17 below the solenoid valves 15. The magnet carrier 17 is stationary in the absolute frame of reference and does not rotate with the nozzle carrier, while the nozzle carrier with the valves 15 rotates at the same angular velocity as the treatment star 5.
- the magnetic force of external permanent magnets 18, 19 is used to open the valves 15 and to keep the valves 15 open over a defined circumferential section.
- valves 15 are guided at a specific distance over permanent magnets 18, 19.
- the magnetic field strength of the permanent magnets 18, 19 then attracts the individual armatures 16 of the valves 15 and opens the valve 15 accordingly.
- This variant can be selected if it is ensured that a container 4 is always located above the nozzles 14.
- the armature must be controlled. This can be achieved at the beginning of the magnet carrier 17 using the first permanent magnet 18. A test revealed that the armature 16 requires more force to open than to hold it open. This effect results from the breakaway torque, the spring resistance, and the distance between the armature base and the magnet 18. To control the armatures 16 of the individual valves 15, the magnetic force can vary, and the first magnet 18 can be slidably positioned within the magnet carrier 17 to achieve targeted control and opening of the valves 15.
- the magnetic armatures 16 of the valves 15 are controlled by a displacement of the first magnet 18 within the magnet carrier 17.
- the first and/or all magnets can be electromagnets and/or linearly movable magnets and/or pivotable magnets and/or rotatable magnets.
- magnetic forces and magnetic fields can be influenced by various measures, and thus different magnetic forces can be achieved.
- the direction of rotation of the nozzle carrier with the valves 15 above the stationary magnet carrier 17 is indicated by the arrow 20.
- the containers are treated over a defined circumferential section of the treatment star 5, to which two transport stars 8, 10 are connected.
- treatment stars (5) can be arranged in succession.
- different cleaning fluids such as disinfectant, water and/or air can be used at several treatment stars to achieve the desired treatment quality.
- FIG. 4 Figure 1 shows a top view of a second embodiment of the invention.
- the same assemblies are provided with the same reference numerals in this embodiment.
- the containers 4 are fed in via a feed conveyor belt 1 with an integrated can turner 2. Each can 4 is precisely fed to a specific pocket of a transport star 20 located upstream of the treatment star 5 by means of a feed screw 3. The treatment of the containers 4 takes place in a circumferential section of the treatment star 5, which in the exemplary embodiment is shown below.
- Fig. 4 Five more transport stars, 8 and 10, are connected downstream.
- the downstream transport stars 8 and 10 serve as draining stars to ensure sufficient throughput time for the cleaning fluid to drain off.
- the containers 4 are removed via a downstream discharge conveyor belt 12.
- the containers are guided over stationary, non-rotating nozzles by means of a treatment star.
- the containers are guided and treated over a stationary treatment zone during rotation; that is, cleaning fluid is injected and then drips off.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsanlage mit zumindest einem drehbaren Behandlungsstern (5) zum Führen und/oder Halten von Behältern (4) in der Behälterbehandlungsanlage, wobei der Behandlungsstern (5) an seinem Außenumfang eine Mehrzahl von Taschen (6) zur Aufnahme und Mitnahme jeweils eines Behälters (4) aufweist, wobei unterhalb des Behandlungssterns (5) ein Düsenträger mit einer Mehrzahl von nach oben gerichteten Düsen (14) angeordnet ist, wobei über die Düsen (14) ein Reinigungsfluid in die in den Taschen (6) des Behandlungssterns (5) aufgenommenen Behälter (4) einspritzbar ist, wobei jede Düse (14) ein Magnetventil (15) mit einem in Schließrichtung federbelasteten magnetisch betätigbaren Anker (16) aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Behälterbehandlungsanlage.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsanlage mit zumindest einem drehbaren Behandlungsstern zum Führen und/oder Halten von Behältern in der Behälterbehandlungsanlage, wobei der Behandlungsstern an seinem Außenumfang eine Mehrzahl von Taschen zur Aufnahme und Mitnahme jeweils eines Behälters aufweist.
- Für die Reinigung von ungefüllten Behältern wie beispielsweise Getränkedosen, Konservendosen usw. in unterschiedlichen Größen und Formaten werden überwiegend Schwerkraft-Rinser eingesetzt, mittels derer die Behälter mit unterschiedlichen Medien wie zum Beispiel Wasser, ionisierter Luft usw. gereinigt werden. Vor dem Einlauf in die Spülstrecke des Rinsers werden die Behälter mit der Öffnung nach unten gedreht, und über ein feststehendes Sprührohr mit Sprühdüsen geführt und somit behandelt. Durch diese Methode werden in der Regel Kartonfasern, Staub und andere durch Umwelteinflüsse verursachte Verschmutzungen entfernt. Heutige Abfüllanlagen haben üblicherweise eine Kapazität von bis zu 120.000 Dosen/h. Für hohe Leistungen von über 90.000 Dosen/h werden hierzu sogenannte Twin Rinser eingesetzt, um eine optimale Reinigung zu gewährleisten. Bei einer Linienleistung von über 90.000 Dosen /h kann eine Reinigung der Dosen nicht zu 100% gewährleistet werden, da der Wasser - oder Luftstrahl aufgrund der hohen Geschwindigkeit und der geringen Mündungsöffnung der Behälter nicht an dem Behälterboden bei hohen Behältern ankommt.
- Ein weiteres Problem ist die benötigte Aufstellungsfläche und Raumhöhe für eine Aufstellung von Schwerkraft-Rinsern bei hohen Linienleistungen. Beispielsweise wird bei einer Rinserkanallänge von 10.500mm und 30° Neigung eine Einlaufhöhe von 7,25m benötigt und eine Ausstellungsfläche von ca. 2m x 15m (Breite x Länge), inkl. der Ein- und Auslaufwendeeinheiten.
- Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Behälterbehandlungsanlage der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, sodass eine effektive Reinigung von Behältern auf einer verkleinerten Montagefläche bei hohem Durchsatz an Behältern pro Zeiteinheit ermöglicht wird.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Behälterbehandlungsanlage gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Besonders vorteilhaft bei der Behälterbehandlungsanlage mit zumindest einem drehbaren Behandlungsstern zum Führen und/oder Halten von Behältern in der Behälterbehandlungsanlage, wobei der Behandlungsstern an seinem Außenumfang eine Mehrzahl von Taschen zur Aufnahme und Mitnahme jeweils eines Behälters aufweist, ist es, dass unterhalb des Behandlungssterns ein Düsenträger mit einer Mehrzahl von nach oben gerichteten Düsen angeordnet ist, wobei über die Düsen ein Reinigungsfluid in die in den Taschen des Behandlungssterns aufgenommenen Behälter einspritzbar ist, wobei jede Düse ein Magnetventil mit einem in Schließrichtung federbelasteten magnetisch betätigbaren Anker aufweist.
- Mit dem Begriff der Taschen am Außenumfang des Behandlungssterns sind insbesondere passive Öffnungen bezeichnet, in denen jeweils ein Behälter aufgenommen wird und in der Öffnung einliegt und in Umfangsrichtung mitgenommen wird. In diesem Fall der passiven Öffnungen kann insbesondere eine äußere Führung angeordnet sein, an welchen die Behälter, die von den Taschen am Außenumfang des Behandlungssterns mitgenommen werden, entlanggeführt werden. Mit dem Begriff der Taschen am Außenumfang des Behandlungssterns sind im erfindungsgemäßen Sinn alternativ oder kumulativ aktive Elemente mit einem Greifsystem umfasst. Der Behandlungsstern kann an seinem Außenumfang eine Mehrzahl von Greifelementen aufweisen, die jeweils einen Behälter ergreifen. In diesem Fall wird jeweils ein Behälter in einem Greifelement aufgenommen und aufgrund der Rotation des Behandlungsstern in Umfangsrichtung geführt.
- Besonders bevorzugt rotiert der Düsenträger in derselben Drehrichtung wie der Behandlungsstern, insbesondere kann der Düsenträger synchron mit dem Transportstern rotieren.
- Durch ein Mitrotieren des Düsenträgers mit dem Behandlungsstern in derselben Drehrichtung wird die Verweildauer des zu reinigenden Behälters aufgrund des mitlaufenden Düsenträgers deutlich verlängert und dadurch die Qualität der Reinigung erhöht.
- Vorzugsweise weist der Düsenträger dieselbe Teilung auf, wie der Behandlungsstern, sodass jeder Tasche des Behandlungssterns zur Aufnahme eines Behälters jeweils eine Düse zugeordnet ist, insbesondere kann die Winkelpositionen des Behandlungssterns und des Düsenträgers derart aufeinander abgestimmt sein, sodass eine Düse jeweils exakt unterhalb einer Tasche des Behandlungssterns angeordnet ist. Das bedeutet, dass somit während des Betriebes jeweils eine Düse exakt unterhalb eines Behälters im Behandlungsstern angeordnet ist.
- Vorzugsweise erfolgt die magnetische Betätigung der Anker der Magnetventile zur Öffnung und zum Offenhalten der Magnetventile mittels in Drehrichtung des Behandlungssterns ortsfest angeordneter Magnete.
- Die Magnete zur Betätigung der Magnetventile sind außerhalb des rotierenden Systems angeordnet, sodass die Magnetventile über die Magnete hinwegrotieren und beim Durchlaufen der Magnetfelder geöffnet werden und auf einem durch die Magnete definierten Umfangsabschnitt offengehalten werden. In diesem Umfangsabschnitt erfolgt dementsprechend das Einspritzen des Reinigungsfluids durch die geöffneten Magnetventile in die Behälter.
- Dabei kann die magnetische Betätigung der Anker der Magnetventile zur Öffnung und/oder zum Offenhalten der Magnetventile mittels zumindest eines ansteuerbaren Elektromagneten erfolgen.
- Insbesondere kann die magnetische Betätigung der Anker der Magnetventile zur Öffnung und/oder zum Offenhalten der Magnetventile mittels zumindest eines insbesondere schaltbaren Permanentmagneten erfolgen, insbesondere können ein oder mehrere linear bewegbare und/oder drehbare Permanentmagneten angeordnet sein.
- Die magnetische Betätigung der Anker der Magnetventile kann somit mittels ansteuerbarer Elektromagneten und/oder mittels schaltbarer Permanentmagneten erfolgen. Dabei hat sich gezeigt, dass die Öffnungskraft zur Öffnung eines geschlossenen Magnetventiles größer ist, als die erforderliche Haltekraft zur Offenhaltung eines geöffneten Magnetventiles, sodass zu Beginn des Umfangsabschnittes, über welchem ein darüber hinweg rotierendes Magnetventil geöffnet sein soll, ein stärkerer Magnet zur Öffnung des Magnetventiles angeordnet wird, während über dem weiteren Umfangsabschnitt, über dem das Magnetventil offengehalten werden soll, nur eine geringere Magnetfeldstärke erforderlich ist.
- Durch eine Ansteuerbarkeit eines oder mehrerer Elektromagnete und/oder eine Verlagerung eines oder mehrerer Permanentmagnete kann die Betätigung und das Offenhalten der Magnetventile über dem gewünschten Umfangsabschnitt gezielt erfolgen bzw. unterbleiben.
- Das Magnetfeld eines Permanentmagneten wird durch eine mechanische Bewegung wie z. B. Drehen oder Schieben eines magnetischen Materials kurzgeschlossen oder umgelenkt. Dadurch kann das äußere Magnetfeld abgeschaltet werden.
- Alternativ kann durch das Drehen eines inneren Magnetkerns oder einer Magnetgruppe das Magnetfeld so ausgerichtet werden, dass es entweder verstärkt oder neutralisiert wird.
- Bevorzugt sind eine Mehrzahl von Magneten angeordnet, die einen Umfangsabschnitt definieren, über dem die Anker der Magnetventile magnetisch betätigt werden und die Magnetventile geöffnet sind.
- Dieser durch die Anordnung der Magneten definierte Umfangsabschnitt entspricht somit der Behandlungsstrecke über dem Umfang des Behandlungsstern, über welche die Behälter mit dem Reinigungsfluid beaufschlagt werden.
- Vorzugsweise erfolgt die Zufuhr des Reinigungsfluids über die zentrale Achse des Behandlungssterns, wobei eine Mehrzahl einzelner Verbindungsleitungen der zentralen Achse zu den Düsen angeordnet sind, über welche jede Düse mit dem Reinigungsfluid beaufschlagt ist.
- Bevorzugt ist unterhalb des Behandlungssterns eine Führung oder ein Stützring angeordnet, welcher die in den Taschen des Behandlungssterns aufgenommenen Behälter abstützt. Die Führung bzw. der Stützring verhindert, dass ein Behälter nach unten rutscht. Die Führung kann durch einen Führungsstab gebildet sein.
- Vorzugsweise sind dem Behandlungsstern ein oder mehrere Transportsterne vor- und/oder nachgeschaltet.
- Bevorzugt ist dem Behandlungsstern eine Einführschnecke vorgeschaltet, mittels derer jeweils ein Behälter einer einzelnen Tasche am Außenumfang des Behandlungssterns zugeführt wird. Mittels einer derartigen Einführschnecke ist eine definierte Zufuhr von Behältern zu den einzelnen Taschen am Außenumfang des Behandlungssterns möglich. Hierdurch werden Beschädigungen der Behälter beim Transport und der Übergabe der Behälter zuverlässig verhindert.
- Bevorzugt ist dem Behandlungsstern ein lineares Zufuhrtransportband vorgeschaltet, insbesondere ein lineares Zufuhrtransportband mit einem Dosenwender zur Drehung der Behälter um 180° vor der Zufuhr zum Behandlungsstern.
- Alternativ oder kumulative kann dem Behandlungsstern ein lineares Abfuhrtransportband nachgeschaltet sein, insbesondere ein lineares Abfuhrtransportband mit einem Dosenwender zur Drehung der Behälter um 180°.
- Ein Zufuhrtransportband kann mittelbar oder unmittelbar vorgeschaltet sein, d.h. es können zwischen dem Zufuhrtransportband und dem Behandlungsstern weitere Komponenten wie beispielsweise eine Zufuhrschnecke angeordnet sein.
- Ein Abfuhrtransportband kann mittelbar oder unmittelbar nachgeschaltet sein, d.h. es können zwischen dem Behandlungsstern und dem Abfuhrtransportband weitere Komponenten wie beispielsweise ein oder mehrere Transportsterne angeordnet sein.
- Mittels eines Dosenwenders kann ein Wenden der Behälter erfolgen, um diese auf den Kopf zu drehen, sodass deren Öffnung nach unten zeigt und sodann eine Reinigung der Behälter durch ein Einspritzen eines Reinigungsfluids von unten in die offenen Behälter erfolgen kann. Nach dem vollständigen Abtropfen des Reinigungsfluids können die gereinigten Behälter wieder um 180° gedreht und sodann in einer Abfüllanlage befüllt werden.
- Besonders vorteilhaft bei dem Verfahren zum Betrieb einer solchen Behälterbehandlungsanlage ist es, dass die magnetische Betätigung der Anker der Magnetventile durch externe schaltbare Magneten erfolgt.
- Vorzugsweise rotieren der Behandlungsstern und der Düsenträger mit derselben Winkelgeschwindigkeit, während die Magnete zur Betätigung der Anker der Magnetventile im nicht rotierenden äußeren System angeordnet sind.
- Durch ein Mitrotieren des Düsenträgers mit dem Behandlungsstern in derselben Drehrichtung mit derselben Winkelgeschwindigkeit wird die Verweildauer des zu reinigenden Behälters aufgrund des mitlaufenden Düsenträgers deutlich verlängert und dadurch die Qualität der Reinigung erhöht.
- Bevorzugt sind zumindest der Antrieb des Behandlungsstern und der Antrieb des Düsenträgers synchronisiert, insbesondere miteinander gekoppelt. Insbesondere können der Antrieb des Behandlungssterns und der Antrieb einer dem Behandlungsstern vorgeschalteten Zufuhrschnecke und/oder eines oder mehrerer Transportsterne miteinander gekoppelt und/oder aufeinander abgestimmt sein.
- Dabei können der Behandlungsstern und der Düsenträger mittels eines zentralen Antriebssystems synchron angetrieben sein, insbesondere kann der Antrieb einer dem Behandlungsstern vorgeschalteten Zufuhrschnecke und/oder eines oder mehrerer Transportsterne mit dem zentralen Antriebssystem gekoppelt und aufeinander abgestimmt sein.
- Alternativ kann jede Antriebseinheit für den Antrieb des Behandlungssterns und den Antrieb des Düsenträgers und/oder den Antrieb einer Zufuhrschnecke einen eigenen Antrieb in Form eines Elektromotors aufweisen, die über eine zentrale Steuereinheit angesteuert werden.
- Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- Eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 2
- ein Segment einer perspektivischen Ansicht des Düsenträgers;
- Fig. 3
- die Seitenansicht des Segmentes des Düsenträgers nach
Fig. 2 ; - Fig. 4
- eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Über ein lineares Zufuhrtransportband 1 werden die ungefüllten Behälter (Getränkedosen) zugeführt. - Die ungefüllten Behälter (Getränkedosen) werden mit einen Fördersystem der Reinigungs- und Desinfizierungseinheit zugeführt, die nachfolgend erläutert wird.
- Bei diesem Transport wir der Behälter mit dem Boden auf dem Transportsystem transportiert. Nach Übernahme der Behälter wird der Behälter mittels des integrierten Dosenwenders 2 um 180° gedreht, so dass die Behälteröffnung (Mündungsöffnung) jetzt auf dem Transportsystem (Transportkette) steht und die Behälter nach unten offen sind. Das Wenden des Behälters kann mit Schwerkraftwendern oder mit angetriebenen Wendesystemen ausgeführt werden. In dem in
Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in das Zufuhrtransportband 1 ein Schwerkraftwender als Dosenwender 2 integriert. - Nach dem Wenden wird der Behälter mit einem Transportsystem zu einer Einführschnecke 3 transportiert, die den Behälter 4 dann auf Position bringt und dem Behandlungsstern 5 übergibt.
- Der Behandlungsstern 5 weist an seinem Außenumfang eine Mehrzahl von Taschen 6 auf, die jeweils der Aufnahme eines einzelnen Behälters 4 dienen. Die Mitnahme der Behälter 4 erfolgt durch die Rotation des Behandlungsstern 5. Außenseitig sind die Behälter durch die Führung 7 zwangsgeführt.
- Über einem Umfangsabschnitt des Behandlungssterns 5 erfolgt die Behandlung der Behälter durch ein Einspritzen von Reinigungsfluid von der Unterseite her, wie es nachfolgend näher erläutert wird.
- Dem Behandlungsstern 5 sind zwei Transportsterne 8, 10 nachgeschaltet. Die beiden Transportsterne 8, 10 dienen dazu, eine Abtropfstrecke im Nachgang zu der Reinigung im Bereich des Behandlungssterns 5 nachzuschalten, um ein Abtropfen der gereinigten Behälter 4 zu ermöglichen. Beide Transportsterne weisen wiederrum an ihrem Außenumfang eine Mehrzahl von Taschen zur Aufnahme jeweils eines Behälters 4 auf.
- Der erste Transportstern 8 weist außenseitig eine Zwangsführung 9 auf, der zweite Transportstern 10 weist außenseitig eine Führung 11 auf, die dazu dienen, die in den Taschen der Transportstern 8, 10 aufgenommenen Behälter 4 zu führen.
- Der Abtransport der Behälter 4 erfolgt sodann über ein dem zweiten Transportstern 10 nachgeschaltetes lineares Abfuhrtransportband 12, in welches ein weiterer Dosenwender 13 in Form eines Schwerkraftwenders integriert ist, um die Dosen wieder um 180° zu drehen und zur Befüllung derart umzudrehen, sodass die Öffnung nach dem Durchlauf der Behälterbehandlungsanlage nach
Figur 1 wieder nach oben zeigt. - Mit dem Transportsternen 8, 10 werden die Behälter wie erläutert weitertransportiert. Die Anzahl der Transportsterne 8, 10 ergibt sich aus der Linienleistung und deren Behandlungszeit.
- Haben die Behälter 4 die Behälterbehandlungsanlage durchlaufen, werden diese auf ein Transportsystem übergeben und einer weiteren Wendeeinheit 13 zugeführt, die die Behälter um 180° zurückdreht, damit die Mündungsöffnung wieder nach oben zeigt. Für die unterschiedlichen Gebindegrößen, ist es möglich die Behandlungs- 5 und Transportsterne 8, 10 und Wendeinheiten 2, 13 zu tauschen, einzustellen oder anzupassen.
- Der Behandlungsstern 5 und die Transportsterne 8, 10 werden über ein zentrales Antriebssystem angetrieben, welches mit der Einführschnecke 3 gekoppelt ist. Der Behandlungsstern 5 und die Transportsterne 8, 10 sind in mehreren Segmenten gefertigt, um ein bedienerfreundliches Handling zu haben.
- Sind die Behälter 4 von der Einführschecke 3 übernommen, werden diese am Ende der Einführschnecke 3 an eine Tasche 6 des Behandlungssterns 5 übergeben und der Behälter 4 ist in einer Tasche 6 mit dem entsprechenden an die zu behandelnden Behälter 4 angepassten Durchmesser aufgenommen. Unterhalb der Öffnung befindet sich ein Stützring der verhindert, dass der Behälter 4 nach unten rutscht.
- Unterhalb des Stützringes ist ein Düsenträger mit Ventilen mit Düsen angebracht, die während der Rotation durch die Mündungsöffnung von unten die Behälter 4 von innen behandeln und mit einem Reinigungsfluid beaufschlagen. Mit der mitlaufenden Behandlung wird sichergestellt, dass an allen Behältern 4 eine vorgeben Behandlungszeit und Behandlungsmenge an Reinigungsfluid wie beispielsweise Wasser oder Luft eingehalten wird. Auch soll sichergestellt werden das bei hohen Linienleistungen der Behälter 4 am Behälterboden behandelt wird. Die Zufuhr des Reinigungsfluids erfolgt über die zentrale Achse des Behandlungssterns und wird am Ende aufgeteilt in Leitungen entsprechend der Anzahl der Taschen 6 im Behandlungsstern 5.
- Der Düsenträger mit den Düsen weist dieselbe Teilung auf, wie der Behandlungsstern 5, d.h. dass die Anzahl der Düsen über dem Umfang des Düsenträgers der Anzahl der Taschen 6 über dem Umfang des Behandlungssterns 5 entspricht. Hierdurch ist jeder Tasche 6 mit einem darin aufgenommenen Behälter 4 jeweils eine mitrotierende Düse zugeordnet.
-
Fig. 2 zeigt ein Segment einer perspektivischen Ansicht des Düsenträgers.Fig. 3 zeigt die Seitenansicht des Segmentes des Düsenträgers nachFig. 2 . - Entsprechend der Teilung des Behandlungssterns 5 weist der Düsenträger eine dementsprechende Anzahl von Düsen 14 auf, wobei jede Düse 14 ein Magnetventil 15 mit einem in Schließrichtung federbelasteten magnetisch betätigbaren Anker 16 aufweist.
- Die Ventile 15 zur Behandlung sind angepasste Magnetventile 15 die normalerweise eine Spule besitzen, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Grundsätzlich sind die Ventile 15 in der Ruhestellung geschlossen, das bedeutet sobald Strom eingeschaltet wird, wird in der Spule ein Magnetfeld erzeugt und der Anker 16 wird in der Ankerführung vom Ventil 15 gegen die Federkraft vom Ankersitz gezogen. Hierdurch wird das Ventil 15 geöffnet und das Medium kann durchströmen.
- In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform weisen die Ventile 15 keine Spulen auf. Vielmehr wird zur Betätigung der Magnetventile 15 die Magnetkraft externer Magnete genutzt. Hierzu weist der Düsenträger unterhalb der Magnetventile 15 einen Magnetträger 17 auf. Der Magnetträger 17 ruht im Absolutsystem und rotiert nicht mit dem Düsenträger mit, während der Düsenträger mit den Ventilen 15 mit derselben Winkelgeschwindigkeit rotiert, wie der Behandlungsstern 5.
- Zur Öffnung der Ventile 15 und dem Offenhalten der Ventile 15 über einem definierten Umfangsabschnitt wird die Magnetkraft von externen Permanentmagneten 18, 19 genutzt.
- Um die Ansteuerung des Ankers 16 zu gewährleisten, werden die Ventile 15 in einem bestimmten Abstand über Permanentmagneten 18, 19 geführt. Durch die magnetische Feldstärke der Permanentmagnete 18, 19 werden dann die einzelnen Anker 16 der Ventile 15 angezogen und öffnen dementsprechend das Ventil 15. Diese Variante kann gewählt werden, wenn sichergestellt ist, dass sich immer ein Behälter 4 über den Düsen 14 befindet.
- Da aber nicht sichergestellt werden kann, dass sich immer ein Behälter 4 über der Düse 14 befindet, muss der Anker gesteuert werden. Dieses kann am Anfang des Magnetträgers 17 mit dem ersten Permanentmagneten 18 geschehen. In einem Test wurde herausgefunden, dass der Anker 16 einen größeren Kraftaufwand zum Öffnen benötigt, als ihn offen zu halten. Dieser Effekt resultiert aus dem Losbrechmoment, Widerstand der Feder und dem Abstand vom Ankerboden zum Magneten 18. Um die Anker 16 der einzelnen Ventile 15 zu steuern, kann die Magnetkraft unterschiedlich stark sein und der erste Magnet 18 kann innerhalb des Magnetträgers 17 verschiebbar angeordnet sein, um eine gezielte Ansteuerung und ein gezieltes Öffnen der Ventile 15 zu erzielen.
- Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Ansteuerung der Magnetanker 16 der Ventile 15 über eine Verlagerung des ersten Magneten 18 innerhalb des Magnetträgers 17. Alternativ kann es sich bei dem ersten und/oder allen Magneten um Elektromagnete und/oder linear verfahrbare Magnete und/oder schwenkbare Magnete und/oder drehbare Magnete handeln.
- Dadurch können die einzelnen Anker 16 der Ventile 15 immer aktiviert bzw. deaktiviert werden, ein angezogener aktiver Anker 16 kann dann an einen Permanentmagneten 19 übergeben werden und bleibt solange aktiv, bis das Magnetfeld deaktiviert bzw. zu Ende ist.
- Magnetkräfte und Magnetfelder sind wie erläutert durch verschiedene Maßnahmen beeinflussbar und somit können unterschiedliche Magnetkräfte realisiert werden.
- Die Richtung der Rotation des Düsenträgers mit den Ventilen 15 über dem feststehenden Magnetträger 17 ist durch den Pfeil 20 angedeutet.
- In dem in
Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Behandlung der Behälter über einem definierten Umfangsabschnitt des Behandlungssterns 5, dem zwei Transportsterne 8, 10 nachgeschaltet sind. - Alternativ können auch mehrere Behandlungssterne 5 nacheinander angeordnet sein. Insbesondere können an mehreren Behandlungssternen unterschiedliche Reinigungsfluide wie Desinfektionsmittel, Wasser und/oder Luft zur Anwendung kommen, um die gewünschte Behandlungsqualität zu erzielen.
-
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Darin sind dieselben Baugruppen mit denselben Bezugszeichen versehen. - Die Zufuhr der Behälter 4 erfolgt wiederrum über ein Zufuhrtransportband 1 mit integriertem Dosenwender 2. Die exakte Zuleitung jeweils einer Dose 4 zu jeweils einer Tasche eines dem Behandlungsstern 5 vorgeschalteten Transportstern 20 erfolgt mittels einer Einführschnecke 3. Die Behandlung der Behälter 4 erfolgt in einem Umfangsabschnitt des Behandlungsstern 5, dem in dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 4 weitere fünf Transportsterne 8, 10 nachgeschaltet sind. - Die nachgeschalteten Transportsterne 8, 10 dienen die als Abtropfsterne, um eine ausreichende Durchlaufzeit für das Abtropfen des Reinigungsfluides zu gewährleisten. Der Abtransport der Behälter 4 erfolgt über ein nachgeschaltetes Abfuhrtransportband 12.
- Bei einer nicht dargestellten einfacheren Alternative werden die Behälter mittels eines Behandlungssternes über nicht mitrotierende, feststehende Düsen geführt. Bei dieser Variante werden die Behälter über eine feststehende Behandlungszone in der Rotationbewegung geführt und behandelt, d.h. es wird Reinigungsfluid eingespritzt, welches anschließend abtropft.
Claims (15)
- Behälterbehandlungsanlage mit zumindest einem drehbaren Behandlungsstern (5) zum Führen und/oder Halten von Behältern (4) in der Behälterbehandlungsanlage, wobei der Behandlungsstern (5) an seinem Außenumfang eine Mehrzahl von Taschen (6) zur Aufnahme und Mitnahme jeweils eines Behälters (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Behandlungssterns (5) ein Düsenträger mit einer Mehrzahl von nach oben gerichteten Düsen (14) angeordnet ist, wobei über die Düsen (14) ein Reinigungsfluid in die in den Taschen (6) des Behandlungssterns (5) aufgenommenen Behälter (4) einspritzbar ist, wobei jede Düse (14) ein Magnetventil (15) mit einem in Schließrichtung federbelasteten magnetisch betätigbaren Anker (16) aufweist.
- Behälterbehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger in derselben Drehrichtung wie der Behandlungsstern (5) rotiert, insbesondere dass der Düsenträger synchron mit dem Transportstern (5) rotiert.
- Behälterbehandlungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger dieselbe Teilung aufweist, wie der Behandlungsstern (5), sodass jeder Tasche (6) des Behandlungssterns (5) zur Aufnahme eines Behälters (4) jeweils eine Düse (14) zugeordnet ist, insbesondere dass die Winkelpositionen des Behandlungssterns (5) und des Düsenträgers derart aufeinander abgestimmt sind, sodass eine Düse (14) jeweils exakt unterhalb einer Tasche (6) des Behandlungssterns (5) angeordnet ist.
- Behälterbehandlungsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Betätigung der Anker (16) der Magnetventile (15) zur Öffnung und zum Offenhalten der Magnetventile (15) mittels in Drehrichtung des Behandlungssterns (5) ortsfest angeordneter Magnete (18, 19) erfolgt.
- Behälterbehandlungsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Betätigung der Anker (16) der Magnetventile (15) zur Öffnung und/oder zum Offenhalten der Magnetventile (15) mittels zumindest eines ansteuerbaren Elektromagneten erfolgt.
- Behälterbehandlungsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Betätigung der Anker (16) der Magnetventile (15) zur Öffnung und/oder zum Offenhalten der Magnetventile (15) mittels zumindest eines insbesondere schaltbaren Permanentmagneten erfolgt, insbesondere dass ein oder mehrere linear bewegbare und/oder drehbare Permanentmagneten angeordnet sind.
- Behälterbehandlungsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Magneten (18, 19) angeordnet ist, die einen Umfangsabschnitt definieren, über dem die Anker (16) der Magnetventile (15) magnetisch betätigt werden und die Magnetventile (15) geöffnet sind.
- Behälterbehandlungsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr des Reinigungsfluids über die zentrale Achse des Behandlungssterns (5) erfolgt und eine Mehrzahl einzelner Verbindungsleitungen der zentralen Achse zu den Düsen (14) angeordnet sind, über welche jede Düse (14) mit dem Reinigungsfluid beaufschlagt ist.
- Behälterbehandlungsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Behandlungssterns (5) eine Führung oder ein Stützring angeordnet ist, welcher die in den Taschen (6) des Behandlungssterns (5) aufgenommenen Behälter (4) abstützt.
- Behälterbehandlungsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Behandlungsstern (5) ein oder mehrere Transportsterne (8, 10, 20) vor- und/oder nachgeschaltet sind.
- Behälterbehandlungsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Behandlungsstern (5) eine Einführschnecke (3) vorgeschaltet ist, mittels derer jeweils ein Behälter (4) einer einzelnen Tasche (6) am Außenumfang des Behandlungssterns (5) zugeführt wird.
- Behälterbehandlungsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Behandlungsstern (5) ein lineares Zufuhrtransportband (1) vorgeschaltet ist, insbesondere ein lineares Zufuhrtransportband (1) mit einem Dosenwender (2) zur Drehung der Behälter um 180° vor der Zufuhr zum Behandlungsstern (5), und/oder dass dem Behandlungsstern (5) ein lineares Abfuhrtransportband (12) nachgeschaltet ist, insbesondere ein lineares Abfuhrtransportband (12) mit einem Dosenwender (13) zur Drehung der Behälter um 180°.
- Verfahren zum Betrieb einer Behälterbehandlungsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Betätigung der Anker (16) der Magnetventile (15) durch externe schaltbare Magneten (18, 19) erfolgt.
- Verfahren zum Betrieb einer Behälterbehandlungsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsstern (5) und der Düsenträger mit derselben Winkelgeschwindigkeit rotieren, während die Magnete (18, 19) zur Betätigung der Anker (16) der Magnetventile (15) im nicht rotierenden äußeren System angeordnet sind.
- Verfahren zum Betrieb einer Behälterbehandlungsanlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Antrieb des Behandlungsstern (5) und der Antrieb des Düsenträgers synchronisiert sind, insbesondere miteinander gekoppelt sind, insbesondere dass der Antrieb des Behandlungsstern (5) und der Antrieb einer dem Behandlungsstern (5) vorgeschalteten Zufuhrschnecke (3) und/oder eines oder mehrerer Transportsterne (8, 10, 20) miteinander gekoppelt und/oder aufeinander abgestimmt sind.
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