JP5419870B2 - 噴射管とこのタイプの噴射管を備える噴射ステーション - Google Patents

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Description

この発明は請求項1或いは3の前提条件に基づく噴射管に関し、特に洗浄機械に、特に容器或いは瓶洗浄機械並びに請求項16の前提条件に基づく噴射ステーションに使用する噴射管に関する。
洗浄機械は特に瓶或いは容器などの洗浄機械として知られている。この種の機械が容器供給部と容器放出部の間に幾つかの処理地域を有し、その処理地域を通して瓶或いは容器が機械の内側でコンベアにより移動される。容器は一般的に、各容器が機械の内側でコンベアの容器或いは瓶セルに個々に配列されている。幾つかの処理地域が各場合に噴射ステーションとして形成され、この噴射ステーションでは下方に配向された瓶或いは容器口を備える瓶或いは容器が噴射ノズルから到達する液状噴射或いは洗浄媒体の噴流により内部に処理或いは噴射される。特に、機械の内側の連続駆動されたコンベアの場合には、それから到達する噴流が容器を揺動することにより同時に移動されて十分に長い処理期間を達成させ、そして噴射ノズルが制御された方法で開閉されるように、噴射ノズルを形成することが普通であり、それで、容器担体が関連された噴射ノズルを通して移動するときに噴射噴流が各噴射ステージに排出されるか、或いはその作用範囲に配置される。このためには、特に噴射或いは分配管に複数の噴射ノズルを備えることが知られていて、特に各噴射ノズルが分配管に取付けられたノズル部材から成り、このノズル部材が分配管の内部と、第一制御開口及び噴射或いはノズル軸と接続する第一ノズルチャンネルを形成させ、噴射或いはノズル軸が噴射或いは分配管におけるすべての噴射ノズルに対して共通であり、その軸が各場合に噴射或いはノズル開口及び第二制御開口を形成する第二ノズルチャンネルを備えていて、ノズル軸の回転或いは揺動中、両制御開口が重なるときはいつもでも、即ち噴射ステージ或いはこの重なりにより定義された噴射角度中に、噴射ノズルが開いて噴射噴流を排出させる、或いは噴射ノズルが閉鎖される。
国際出願公開第03/084685号明細書 ドイツ特許出願公開第10315866号明細書 ドイツ特許出願公開第10045932号明細書
この発明の課題は、簡略化された構造的構成及び/又は改良された処理作用を特徴とする噴射管を開示することである。
この課題を解決するために、特許請求項1或いは3に一致する噴射管が形成されている。噴射ステーションは特許請求項21の対象である。
この発明の第一態様によると、それぞれの噴射管の制御開口の横断面は、各噴射ステージ或いは各噴射角度の開始には、噴射ノズルが最初に開放するときに、時間に依存して噴射或いは洗浄媒体のノズルから噴流として生じる容積流が非常に急に上昇し、噴射ステージ或いは噴射角度の終了には、時間に依存してこの容積流が非常に急に下降し、各噴射位相では、出来る限り大量の噴射或いは洗浄媒体が関連した噴射ノズルを介して処理すべき容器に導入するように、形成されている。
この出願の範囲では「補償」という概念が「補充する」との意味であり、しかも、制御開口を通して流れる容積流の出来る限り急な上昇及び/又は急な下降が達成されるような形式に上下に移動するか、或いは少なくとも部分的にカバーさせる制御開口が補充するものである。
このために、各噴射ノズルの開閉の際に共働する制御開口の少なくとも横断面が一致して互いに適合され、しかも、それぞれに第一或いは第二制御開口が制御開口間の相対運動に関連して開閉の際に前方及び/又は後方横断面には第二或いは第一制御開口の一致する前方及び/又は後方横断面に対して補償的に、或いは実質的に補償的に形成されている態様である。
この補償的或いは実質的に補償的構成は、この発明の意味において例えば第二制御開口が相対運動に関連して前方及び/又は後方横断面に凹状、例えば円弧状開口縁を有するならば、第一制御開口が対応する横断面に凸状に延びる開口縁を有するか、或いは逆に形成されることを意味する。
同様に、この発明の意味では、補償的或いは実質的に補償的構成の下で、制御開口が真直ぐな或いは直線縁を有し、例えば矩形或いは三角形に形成される構成と理解すべきである。
例えば4軸線針金腐食、レザー切断、窪み腐食などのような最近の製造方法の使用によって、例えばノズル軸のような厚い材料や工作材でも、凹状及び/又は凸状及び/又は直線状境界面或いは周面を備える制御開口が製造され得る。
この発明を実現させるために、前記横断面或いは縁領域がその輪郭を含めて数学的に正確に互いに補償的であり、このことがこの発明の教示の最適な実施を意味することが全く必要ない。既に、実質的に補償的輪郭で、十分である。
制御開口の特殊な形状によって、各噴射位相或いは各噴射角度の開始には、当該噴射ノズルがいわばすぐに比較的大きい開放横断面を開放するか、或いは各噴射位相或いは各噴射角度の終了には、まず最初に大きい開放横断面でも、非常に迅速に或いは急激に閉鎖する。
この発明の別の態様に一致して、各噴射ノズルがノズル要素、ノズル軸と軸受部材から形成されていて、ノズル軸をノズル要素と反対を向いた側面にはハンガー状に広がり、ノズル軸を各ノズル要素に保持して支承し、並びに噴射ノズル用のノズル軸に設けられた複数の第二ノズル通路では、ノズル軸の回転或いは旋回の際に当該噴射ノズルの作用方向に配向されていないノズル通路が閉鎖する。構造と組立てを簡略化させるために、これら軸受部材が係合によって当該ノズル要素に保持されている。それ故に、費用のかかる螺子結合が回避される。
この発明の発展、利点と使用可能性は実施例の次の明細書から且つ図から明らかになる。この場合には、すべての記載された及び/又は画像的に図示された特徴事項は、それ自体或いは任意の組合せで根本的にこの発明の対象であり、請求項への要約或いは後参照と無関係である。請求項の内容が明細書の一構成部分を形成される。
斜視部分表示でこの発明の全体で四本の噴射管を備える噴射ステーションを示す。 図1の噴射ステーションを部分表示で前面図で示す。 拡大表示で図2の線I−Iに一致する断面を示す。 ある噴射角度中、或いはある噴射位相中に一つの噴射ノズルから放出された容積流の時間的経過を示す。 拡大表示で一つの例示的噴射ノズルの制御開口の横断面を示す。 拡大表示で別の例示的噴射ノズルの制御開口の横断面を示す。
この発明は、次に実施例の図に基づいて詳細に説明される。
説明を簡略化させるために、図には、三つの互いに垂直に延びる立体的軸線、即ちX−軸線、Y−軸線とZ−軸線が図示されている。
図において一般的に1で示された噴射ステーションが洗浄機械、例えば瓶或いは容器洗浄機械の構成部材であり、機械の閉鎖されたハウジングにより形成された内部空間が輸送区間の内部に配置されていて、その輸送区間には、洗浄すべき容器或いは瓶がその容器開口を下方に配向されて且つ瓶支持体或いはバスケットに配置されて通り過ぎて移動されてしかも図において矢印Aで表された輸送方向(Y−軸線)に移動される。
この場合には、噴射ステーション1が洗浄機械に或いはその噴射ステーションに、例えば固定式に、即ち瓶或いは容器用の輸送要素Fを一緒に移動して設けられ、完全な機能有能なユニットとして形成されていて、そのユニットがそのようなものとして機械に組み立てられ得る。洗浄機械が実質的に図1と2で下支持枠2から成り、この下支持枠が二つの互いに間隔を置いて且つ互いに平行に配置された縦管3とこの縦管をその中心に互いに連結された横管4とにより形成されていて、その横管が縦管3の縦区間(X−軸線)に対して垂直な縦区間(Y−軸線)により配向されてる。両縦管3がそれぞれにその周辺の一部により横管4の窪み或いは切れ目に受け取られ、そこで外部へ密に横管と連結されているので、それぞれに両端を閉鎖された縦管3及び両端を閉鎖された横管4が液状噴射媒体(例えば水、洗浄添加物或いは石鹸液を備える水)を供給する通路を形成する。横管4が両閉鎖された端部により縦管3の互いに反対を向いた縦側面を介して離れて立ち、そこでフランジ5或いはその固定手段を備えられて、しかも床ユニット7の横壁6に支持枠2を固定するように備えられていて、そのユニットが噴射媒体或いは洗浄媒体用の分配器として用いられる。図示された実施態様では、床ユニット7がZ−軸線の方向に横管4の下部に、これが両縦管3の下部に存在する。
横管4の反対を向いた上側面には、各縦管3が若干の接続フランジ9を備えていて、その接続フランジが図示された実施態様では、均一な間隔にY−軸線の方向に互いに続いて設けられ、しかも縦管3の各接続フランジ9がX−軸線の方向に他の縦管の接続フランジに対向位置しているので、互いに組み込まれた接続フランジ9がそれぞれに一つの接続フランジ対を形成する。
各接続フランジ対には、両端で噴射管10が固定されていて、この噴射管がZ−軸線の方向において支持枠2の上部に配置されていて、両端で閉鎖されて組立て状態でX−軸線の縦区間とそれで横管4と平行に配置された分配管11を備えていて、その分配管が閉鎖された両端の領域では接続フランジ13を備える半径方向に離れて立つ接続支柱12を備えられて、しかも機械的結合部及びそれぞれの縦管3と分配管11の間の密な液体結合部を形成するように備えられいる。
実質的に内外横断面を有する分配管11は半径方向に離れて立つ接続支柱12と反対を向いた上面には多数の孔或いは開口を備えていて、それら孔或いは開口が図示された実施態様では、均一な間隔に分配管11の縦方向(X−軸線)に互いに継続する。各孔14の領域には、分配管11が分配管の周面の周りに二つの離れて立つリップ状突起15を備えていて、それら突起が分配管11をそれぞれに全周辺にリング状に包囲し、無論、突起15の各対の間に形成されたリング状溝16が分配管11の上面に対して、つまりそこに各溝16の内部に各孔14が設けられている幅を有するように傾斜されている平面において存在し、各孔14が最大幅を有し、この幅が分配管11の下面に対して減少される。
各孔14にはノズル要素17が密封されていて、例えば合成樹脂製の成形部材として形成され、使用されて適切な形式に例えば係合によって、貼付けによって、塑性変形によって、締付け座によってなどで固定される。図3に図示されるように、各ノズル要素17が実質的にスリーブ状に形成されて、しかも貫通するノズル通路18を形成するスリーブ体19を備えていて、このスリーブ体が開放するスリーブ体端20と組み立てられたノズル要素17では分配管11の内部空間に到達する。分配管11の上面の上に半径方向に離れて立つスリーブ端21に或いはノズル通路18のその開放して制御開口を形成する端にはスリーブ体20が部分円筒状に形成されている密封軸受面22を備えていて、しかも分配管11の縦区間と平行に軸線を中心に備えている。分配管11に回転しなく位置正確に配列するために、各ノズル要素17がさらに、スリーブ体19の外面に羽根状に離れて立つ二つの部分23を備えていて、それら部分がノズル通路18の軸線を180度だけ互いにずれて設けられていて、組み立てられたノズル要素17では、分配管11の外面に対して平らに当接し、それぞれに両突起15の間に適合して受け取られる。部分23によって、一方では、各ノズル要素17の付属孔14への挿入深さが定義されて、他方ではノズル要素17が孔14内の回転を阻止されている。各ノズル要素17の孔14への挿入の際には、突起15の輪郭によって且つ溝16の形状によって孔14を有する溝への部分23の締付けが行われる。
各噴射管10がさらに、軸受面22の曲率の一致するけれども、分配管11の外径より小さい円筒状外径を備えるノズル軸24を包含する。ノズル軸24は軸受面22に載置してノズル要素17に支承され、しかも、各ノズル通路18の液体密封性或いは実質的に液体密封性接続がノズル軸24によって与えられるように、ノズル要素17に支承される。ノズル軸24には、ノズル軸縦方向に互いに間隔を置いた対のそれぞれ二つの直角に交差し且つその軸線によりノズル軸軸線に対して半径方向に配列されたノズル開口或いはノズル通路25が設けられ、しかも孔14の間隔と同じである間隔に設けられるので、各対のノズル通路25がノズル要素17のノズル通路18の領域に存在する。
とりわけ、軸受面22にノズル軸24を固定するために、ノズル要素17には殻状或いはハンガー状軸受部材26が固定されていて、その軸受部材が同様に、例えば合成樹脂製成形部材として形成され、ノズル要素17を越えて或いは軸受面22を越えて突き出す領域にて軸受面22を密に包囲する。ハンガー状或いはクリップ状軸受部材26が係止によってノズル要素17に保持され、そしてノズル通路18には横たわる側面に対して、ノズル通路25を形成する孔の横断面より大きい横断面を有する開口27が設けられている。
それ故に、ノズル軸24の回転運動の全体で四つの角度範囲では、ノズル要素17とノズル軸24により形成されて制御された各噴射ノズル28にて、制御開口を形成する端を備えるノズル通路25が位置し、カバー同じにノズル通路18或いはそのような制御開口並びに開口27を備えて、噴射ノズル28を開放するこの角度範囲(噴射角度或いは噴射位相)中にノズル軸24の回転運動(矢印B)により旋回する噴射流29が得られる。
各ノズル軸24が付属の分配管11の全長にわたり延びていて、分配管11を介して一端を備えて、そこで各ノズル軸24を駆動するために、フランジ或いは容器Fを噴射ステーションを通り過ぎて移動する輸送体の運動と同期して用いられる制御或いは駆動星を備えている。分配管11、縦管3と横管4はそれぞれに検査洗浄のために、開放され得る。
図4は線図として噴射位相中に各噴射流29によって流出された液状噴射媒体の量Mの時間的経過を示す。図4において曲線31により図示されるように、放出された容積流がそれぞれの噴射位相の開始には、最初に上昇し、最大値に達し、引き続いてさらに下降する。
上昇し且つ下降する斜面31.1を備える曲線31が例えば円状横断面を備えるノズル通路18並びにノズル通路25の形成の際に適する。しかし、それぞれの噴射位相の時間的開始と時間的終了の維持の下で、それで、特に噴射期間の維持の下で及びそれぞれの噴射位相の開始並びに終了には斜面の急勾配を高めるよう努められていて、これは図4において曲線31.2により示されるように、各噴射位相に実際に放出された噴射液の量とそれにより処理強度を高める。
このために、両制御開口の少なくとも一方が円形状と異なった横断面を有する。両制御開口は、制御開口の横断面がノズル軸24の回転運動(矢印B)に関して前方及び/又は後方縁領域に、ある形状を有する、つまり、他の制御開口の横断面の形状に対して、以下のように補償的或いは実質的に補償的である形状を有するよう、すなわち、適切な噴射ノズル28が各噴射位相の開始の際、既に制御開口の最初の重なりの際に、拡大された流れ横断面でもって開放されるか、或いは各噴射位相の終了の際拡大された流れ横断面でもって、制御開口がもはや重ならなくなるまで、開放されたままであるよう、補償的或いは実質的に補償的である形状を有するよう、互いに調和されている
このための例は、図5にはそこで32と33により示された制御開口が図示されている。制御開口32は例えば噴射ノズル28から軸受面22の領域に形成された制御開口である。制御開口33は各ノズル通路25により形成された制御開口である。制御開口33が円形横断面を有する。制御開口32の形状は、これが制御開口33の半径を備える円形開口と一致するように、記載されていて、無論、ノズル軸24の回転運動Bに関連した前方と後方横断面には狭部或いはこの狭部を形成する突起32.1を備えていて、各突起32.1が円弧状に制御開口33の半径に一致する半径により形成されている。制御開口32と33のこれら構成によって、制御開口32と33が重ならない限り、各噴射ノズル28が閉鎖されている。最初の重なりによって、ノズル28が既に最大横断面で開放され、閉鎖の直前まで最大横断面で開放されるので、斜面31.2が大きさ急勾配を与える。
制御開口のこの発明による構成用の別の例は、図6に図示されている。この場合には、特に実質的に矩形に形成された制御開口32と33を備える構成は特別な利点である、というのは、制御開口がカバーされると、制御開口の最大幅が直ちに有効になるからである。
この発明は前述で実施例により記載された。発明を基礎としている発明思想を放棄されることなしに、多数の変更或いは変化が可能であることが理解される。
本発明の対象がそのような構成に延びていて、本来の制御開口が本発明の意味において補償的に形成されているばかりではなく、むしろ、開口に付属した孔或いは破断部が形成されている。それで、例えばこの発明によると、同様に、ノズル軸24に取付けられて、処理液体を案内する孔或いは破断部を完全にこの発明による横断面で形成することが企図されていて、それにより流量損失の減少が可能とされる。
1.....噴射ステーション
2.....支持枠
3.....縦管
4.....横管
5.....固定フランジ
6.....壁要素
7.....床要素
8.....管接続部
9.....接続フランジ
10....噴射管ユニット
11....分配管
12....接続支柱
13....接続フランジ
14....管
15....突起
16....溝
17....ノズル要素
18....ノズル通路
19....スリーブ体
20、21...スリーブ端
22....軸受面
23....羽根状部分
24....ノズル軸
25....ノズル通路
26....軸受部材
27....噴射箇所或いは噴射ノズル
29....噴射流
30....駆動星
31....容積流の時間的経過
31.1、31.2...噴射位相中の容積流の上昇或いは下降
32、33...制御開口
32.2...制御開口32の突起
A.....瓶或いは容器
B.....ノズル軸の回転方向
X,Y,Z...立体軸線

Claims (22)

  1. 瓶或いは容器洗浄機械の噴射ステーションに使用する噴射管であって、液状噴射媒体或いは洗浄媒体を供給する分配管(11)を備えており、
    分配管(11)に設けられた複数の噴射ノズル(28)を備えており、
    この噴射ノズルは、それぞれ、分配管(11)に保持されたノズル要素(17)と、全ノズル(28)或いは一グループの複数のノズル(28)に共通のノズル軸(24)とから成っており、
    このノズル要素は、分配管(11)の内部と接続しており、かつ第一制御開口(32)を形成する少なくとも一つの第一ノズル通路(18)を有し、
    このノズル軸は各噴射ノズル(28)に対してノズル開口及び第二制御開口(33)を形成する少なくとも一つの第二ノズル通路(25)を以下のように有する、つまり、ノズル軸(24)のその軸線を中心とする回転或いは旋回の際に各ノズル(28)が、ノズル軸(24)の回転運動の少なくとも一つの角度範囲、すなわち、少なくとも一つの第一と少なくとも一つの第二の制御開口(32、33)が互いに交差する角度範囲にわたり、噴射媒体或いは洗浄媒体の噴流(29)の放出のために開き、この少なくとも一つの角度範囲或いは噴射角度の外部においては、しかし、噴射媒体或いは洗浄媒体の放出のために閉じるよう有する、瓶或いは容器洗浄機械の噴射ステーションに使用する噴射管において、
    少なくとも一つの第一制御開口(32)或いは少なくとも一つの第二制御開口(33)の横断面形状が以下のように選択されている、つまり、第一制御開口(32)或いは第二制御開口(33)が、制御開口(32、33)を開放又は閉鎖するために相対的に互いに移動される軸線方向に関する前方及び/又は後方横断面側において第二或いは第一制御(33、32)の形状に対して補償的或いは実質的に補償的形状を有するように、選択されていることを特徴とする噴射管。
  2. ノズル軸(24)がその周辺によりノズル要素(17)の少なくとも一つの第一制御開口(32)を有する軸受面(22)に載置し、ノズル要素(17)には軸受面(22)と反対を向いた周辺領域にてノズル軸(24)を覆っている軸受部材(26)によって維持されていて、瓶或いは容器洗浄機械の噴射ステーションに使用する噴射管において、軸受部材(26)が係止によってノズル要素(17)に保持されていることを特徴とする請求項1に記載の噴射管。
  3. 軸受部材(26)がノズル軸(24)を少なくとも一つの第二ノズル通路(25)を有する領域に周辺に密に包囲し、少なくとも一つの噴射角度中にノズル噴流(29)の出口用開口(27)を有することを特徴とする請求項1または2に記載の噴射管。
  4. 各ノズル(28)のノズル軸(24)には、少なくとも一つの第二ノズル通路(25)が設けられ、第二ノズル通路がノズル軸(24)の二つの互いに反対を向いた周辺領域にて開放し、この周辺領域の少なくとも一方には第二制御開口(33)が形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の噴射管。
  5. 少なくとも一つの第二ノズル通路(25)がノズル軸(24)の軸線に対して半径方向に或いは実質的に半径方向に配向された孔により形成されていることを特徴とする請求項4に記載の噴射管。
  6. 各ノズル(28)には、少なくとも二つの第二ノズル通路(25)が設けられ、しかもこれらノズル通路により形成された噴射制御開口がズル軸(24)の周辺にてこの軸の軸線を中心に互いにずれて配置されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の噴射管。
  7. 第二制御開口(33)が円状或いは実質的に円状横断面を有し、第一制御開口(32)が制御開口の相対運動に関連した横断面の前方及び/又は後方領域にて制御開口に中に突き出す円形状或いは実質的に円弧状に形成された突起(32.1)を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の噴射管。
  8. 第二制御開口(33)が円状或いは実質的に円状横断面を有し、第一制御開口(32)が制御開口の相対運動に関連した横断面の前方及び/又は後方領域にて制御開口に中に突き出す直線状に形成された突起(32.1)を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の噴射管。
  9. 第一制御開口(32)及び/又は第二制御開口(33)が矩形に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の噴射管。
  10. 第一制御開口(32)及び/又は第二制御開口(33)が三角形に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の噴射管。
  11. 各ノズル要素(17)が分配管(11)の開口(14)に回転せずに係留されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の噴射管。
  12. 各ノズル要素(17)が回転阻止するように少なくとも一つの羽根状に離れて立つ部分(23)を備えていて、この部分が分配管(11)の周辺に形成された溝(16)に適合して受け取られることを特徴とする請求項11に記載の噴射管。
  13. ノズル要素(17)が合成樹脂製の成形部材であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の噴射管。
  14. ノズル軸(24)を各ノズル要素(17)に維持する軸受部材(26)が合成樹脂製の成形部材であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の噴射管。
  15. 噴射管が少なくとも一つの接続フランジ(13)を有し、その接続フランジにより噴射管が液状噴射媒体或いは洗浄媒体を供給する供給管(3)に固定できることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の噴射管。
  16. 接続フランジ(13)が分配管(11)から離れて立つ半径方向接続支柱12に設けられていることを特徴とする請求項15に記載の噴射管。
  17. 分配管(11)が両端でそれぞれ一つの接続フランジ(13)を備えていることを特徴とする請求項15に記載の噴射管。
  18. ノズル軸(24)の一端には、ノズル軸(24)を制御されて回転或いは旋回させる駆動或いは制御要素(30)が設けられていることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか一項に記載の噴射管。
  19. 両端で支持枠(2)の縦管(3)に保持され且つ縦管(3)と連結されている少なくとも一つの噴射管(10)を備える噴射ステーションにおいて、噴射管(10)が請求項1乃至18のいずれか一項に一致して形成されていることを特徴とする噴射ステーション。
  20. 互いに平行に且つ互いに間隔を置いて配置された縦管(3)がその縦延長部により少なくとも一つの噴射管(10)に対して垂直に或いは実質的に垂直に配向されていることを特徴とする請求項19に記載の噴射ステーション。
  21. 縦管(3)が少なくとも一つの横管(4)を介して管状支持枠(2)に対して互いに連結されていることを特徴とする請求項19或いは20に記載の噴射ステーション。
  22. 複数の噴射管(10)では、隣接した噴射管(10)の駆動制御要素(30)がそれぞれに噴射管(10)或いは噴射ステーション(1)の反対を向いた側面に設けられていることを特徴とする請求項19乃至21のいずれか一項に記載の噴射ステーション。
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