Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Schließköpfen zum Verschließen von Behältern mit Kronenkorken
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Schließköpfen in einer Vorrichtung zum Verschließen von Behältern mit Kronenkorken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung.
Vorrichtungen zum Verschließen von Behältern wie z.B. Flaschen mit Kronenkorken oder ähnlichen Bördelkappen werden insbesondere in der Getränkeindustrie verwendet, wo sie Füllvorrichtungen nachgeschaltet sind. Die Verschließvorrichtungen weisen meist mehrere Schließköpfe auf, die in der Art eines Karussells umlaufend angeordnet sind und während des Umlaufs mit Kronenkorken beschickt werden. Das Verschließen der Flaschen mit den Kronenkorken erfolgt dann, wenn die Schließköpfe zu den Mündungen der Flaschen, die auf einer mit der Kreisbahn der Schließköpfe übereinstimmenden Bahn befördert werden, ausgerichtet sind.
Im Laufe des Betriebs einer Verschließvorrichtung ist es unvermeidbar, daß Flüssigkeits- und Schaumreste auf und in
die Schließköpfe gelangen und dort Nährböden für schädliche Keime bzw. Fäulnisherde bilden. Damit besteht die Gefahr, daß das Getränk in den Flaschen oder dgl. durch Fäulnisprodukte, Bakterien, Pilze, Keime usw. kontaminiert wird, was sich sehr nachteilig auf den Geschmack, die Bekömmlichkeit und insbesondere die Haltbarkeit des abgefüllten Getränks auswirken kann. Dementsprechend ist es üblich, die Schließköpfe einer Verschließvorrichtung kontinuierlich oder in gewissen Zeitabständen zu reinigen. Dabei ist es wünschenswert, daß der zur Reinigung erforderliche Aufwand möglichst gering und dazu keine Demontage der Verschließvorrichtung erforderlich ist.
Aus der DE-AS 27 40 440 ist es bekannt, zur Reinigung der Schließköpfe diese im Betrieb an ihren der Behältermündung zugewandten Endflächen zu besprühen.
Ein Verfahren der eingangs erwähnten Art geht aus der DE-PS 32 27 244 hervor, bei dem in den Spaltraum zwischen dem Stempel und der Führungsbohrung durch in diesen Raum einmündende Strömungsöffnungen eine Spülflüssigkeit eingelassen wird, die nach unten hin aus dem Spaltraum abgeleitet wird und diesen wenigstens teilweise durchspült.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren der eingangs erwähnten Art zum Reinigen von Schließköpfen sowie eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich eine Kontamination der abgefüllten Flüssigkeit durch schädliche Keime im Schließkopf weitestgehend verhindern, indem alle Innenbereiche des Schließkopfs, in denen Fäulnisherde oder Nährböden entstehen können, bei der Durchspülung erfaßt werden. Bisher bestand die Gefahr einer Kontamination durch Keime, die sich langfristig in den Innenräumen der Schließköpfe mit den Federeinrichtungen bilden konnten.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Spülmittel durch die Strömungsöffnung in den Innenraum eingelassen werden und strömt dann durch den Spaltraum zwischen dem Stempel und der Wand der Führungsbohrung aus dem Schließkopf heraus.
In einer anderen Ausführungsform kann der umgekehrte Strömungsweg vorgesehen werden, wozu auf das der Behältermündung zugewandte Ende des Schließkopfs eine Kappe aufgesetzt wird, wobei zwischen der Innenwand der Kappe und dem Ende des Schließkopfs ein Hohlraum gebildet wird, in den der Spaltraum zwischen dem Stempel und der Wand der Führungsbohrung einmündet. Bei dieser Ausführungsform besteht der Vorteil, daß auch die der Behältermündung zugewandten Endflächen des Stempels, des Verschließkonus usw. intensiv gespült und gereinigt werden.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Spaltraum zwischen dem Stempel und der Wand der Führungsbohrung an dem der Behältermündung zugewandten Ende des Stempels erweitert wird und zwischen dem Spaltraum und dem Innenraum ein Strömungskanal vorgesehen wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der am stärksten verschmutzungsgefährdete untere Endbereich des Schließkopfs einer besonders wirksamen Reinigung unterliegt, indem einerseits durch die Erweiterung des Spaltraums und andererseits durch eine intensive Bespülung dieses Spaltraums ein Festsetzen von Schmutz verhindert wird.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe durch die im Anspruch 10 oder 14 angegebenen Merkmale gelöst.
Im Nachstehenden werden vier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt mit dem Schnittverlauf C D nach Fig. 2 durch einen Schließkopf, wie er bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann
Fig. 2 den Schnitt A B nach Fig. 1
Fig. 3 einen senkrechten Teilschnitt durch einen anderen
Schließkopf, wie er beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann.
Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch einen weiteren
Schließkopf, wie er beim erfindungsgemäßen Verfahren angewendet werden kann.
Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch einen weiteren
Schließkopf, wie er beim erfindungsgemäßen Verfahren angewendet werden kann.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein als Auswerfer und Niederhalter dienender Stempel 1 bezeichnet, in dessen untere Endfläche ein Magnet 7 zur Halterung eines Kronenkorkens 17 eingelassen ist. Der Stempel 1 ist in einer im Wesentlichen durch eine Hülse 2 gebildeten zylindrischen Führungsbohrung geführt. An dem vom Kronenkorken 17 abgewandten Ende ist der Stempel 1 aufgeweitet und weist eine Anlagefläche auf, gegen die eine Federeinrichtung 4 in Form einer Schraubenfeder zur Anlage kommt. Die Schraubenfeder ist in einer Hülse 3 angeordnet, die zusammen mit der Hülse 2 den Innenraum 9 des Schließkopfs bildet und kommt mit ihrem oberen Ende gegen den Boden der Hülse 3 zur Anlage. In diesem oberen Boden ist eine Strömungsöffnung 10 für ein Spülmittel vorgesehen. Die ineinander gesteckten Hülsen 2 und 3 sind fest miteinander verbunden und können zusammen durch nicht gezeigte Bewegungseinrichtungen, mit denen sie über ein Verbindungsstück 8 verbunden sind, vertikal gesteuert bewegt werden. Zum Anpressen des Kronenkorkens 17 an eine nicht gezeigte Flaschenmündung werden die Hülsen 2, 3 gegen die Flasche bewegt, wobei die Feder 4 zusammengedrückt wird. Zum Befestigen des Kronenkorkens 17 auf der Flaschenmündung werden die Hülsen 2, 3 derart weiterbewegt, daß der Kronenkorkenrand durch den
am unteren Ende der Hülse 2 ausgebildeten Verschließkonus 5 umgebördelt wird.
Mit 14 ist ein Spaltraum bezeichnet, der zwischen der Außenwand des Stempels 1 und der Innenwand der Führungsbohrung der Hülse 2, in welcher der Stempel 1 geführt ist, gebildet ist. Der Spaltraum 14 ist an dem dem Kronenkorken 17 zugewandten Ende des Stempels 1 aufgeweitet, indem der Durchmesser des Stempels 1 verringert ist. Der aufgeweitete Bereich des Spaltraums ist mit 14a bezeichnet.
Im Bereich überhalb des erweiterten Spaltraums 14a, d.h. auf Höhe des engen Spaltraums 14, ist der ansonsten zylindrische Umfang des Stempels 1 mit mehreren in Längsrichtung verlaufenden Abflachungen versehen, so daß ein polygonartiger Querschnitt entsteht (siehe Fig. 2). Diese Abflachungen bilden zusammen mit dem Inneren der Führungsbohrung in der Hülse 2 Strömungskanäle 6, welche den Innenraum 9 mit den Spalträumen 14, 14a verbinden.
Zum Reinigen des Schließkopfs nach Fig. 1 und 2 wird ein Spülmittel, vorzugsweise eine Flüssigkeit wie z. B. ein Desinfektionsmittel, entsprechend der Richtung des Pfeils 11 in die obere Strömungsöffnung 10 eingeleitet. Das Spülraittel durchströmt den gesamten Innenraum 9 und tritt dann entsprechend den Pfeilen 12 in die Strömungskanäle 6 bzw. die Spalträume 14 und anschließend in den erweiterten Spaltraum 14a ein, bevor es am unteren Ende des Spaltraums 14a entsprechend den Pfeilen 13 den Schließkopf verläßt (Der Kronenkorken 17 ist in Fig. 1 nur zur Illustration der
Funktionsweise des Schließkopfs eingezeichnet. Bei der Reinigung sind die Schließköpfe im Allgemeinen nicht mit einem Kronenkorken versehen.) Bei einer Durchspülung des Schließkopfs entsprechend den Pfeilen 11 bis 13 erfolgt eine intensive Durchströmung und Reinigung sämtlicher Innenbereiche, in denen sich während des Betriebs der Verschließvorrichtung, in die der gezeigte Verschließkopf integriert ist, Fäulnisherde, Nährböden für schädliche Keime usw. bilden könnten.
Bei dem Schließkopf nach Fig. 3, der ansonsten mit dem Schließkopf nach Fig. 1 und 2 übereinstimmen kann, ist auf dem unteren Ende der Hülse 2 eine napfartige Kappe 15 befestigt, in deren Boden eine Strömungsöffnung 16 vorgesehen ist. Dabei wird zwischen der Innenwand der Kappe 15 und dem unteren Ende des Schließkopfs ein Hohlraum gebildet, in den der erweiterte Spaltraum 14a einmündet. Durch die Verwendung der Kappe 15 ist es möglich, eine Spülmittelströmung in umgekehrter Richtung, nämlich entsprechend den Pfeilen 18 und 19 von unten nach oben, mit der Strömungsöffnung 16 als Einlaß und der Strömungsöffnung 10 als Auslaß, durch den Schließkopf strömen zu lassen. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß die dem Kronenkorken 17 zugewandten unteren Endflächen des Schließkopfs besonders intensiv bespült und gereinigt werden. Dies ist selbstverständlich auch der Fall bei umgekehrter Strömungsrichtung mit der Strömungsöffnung 10 als Einlaß und der Strömungsöffnung 16 als Auslaß. Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es anhand von Fig. 1 und 2 beschrieben wurde, müßte zur intensiven Reinigung dieser Flächen ein zusätzlicher Spülgang erfolgen, während dem die Schließköpfe von unten besprüht werden.
Der Schließkopf nach Fig. 4 entspricht teilweise dem Schließkopf nach Fig. 1; übereinstimmende Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern und dem Index b versehen. Abweichend ist folgendes: Der in der Hülse 2b unter Bildung eines erweiterten Spaltraums 14b und diesen mit dem Innenraum 9b verbindenden Strömungskanälen 6b geführte Stempel 23 weist an der dem Innenraum 9b zugewandten Seite einen rohrartigen Ansatz 22 auf, der kurz vor der oberen Stirnwand der Hülse 3b endet. Der Außendurchmesser des Ansatzes 22 ist kleiner als der Innendurchmesser der Federeinrichtung 4b, so daß ein ausreichender Strömungsquerschnitt frei bleibt. An der vom Stempel 23 abgewandten freien Stirnfläche des Ansatzes 22 ist eine Strömungsöffnung 20 ausgebildet, die durch einen innerhalb des Ansatzes 22 und des Stempels 23 verlaufenden Strömungskanal 21 mit der unteren Endfläche des Stempels 23 verbunden ist bzw. dort ins Freie mündet. Der Strömungskanal 21 verläuft konzentrisch zur Mittelachse des Stempels 23. Dementsprechend ist der in die untere Endfläche des Stempels 23 eingelassene Magnet 24 ringförmig ausgebildet und konzentrisch zur Öffnung des Strömungskanals 21 angeordnet.
Soll der vorstehend beschriebene Schließkopf gereinigt werden, so wird am unteren Ende der mit entsprechenden Nuten versehenen Hülse 2b mittels Stiften oder Klammern 25 eine napfförmige Kappe 26 befestigt. Diese weist im Zentrum eine durchgehende Strömungsöffnung 27 auf, die sich direkt an den Strömungskanal 21 im Stempel 23 anschließt. Konzentrisch zu dieser Strömungsöffnung 27 ist im Inneren der Kappe 26 eine nach oben hin offene Ringnut 28 ausgebildet, die sich direkt an den Spaltraum 14b anschließt. In diese Ringnut 28 mündet eine weitere durchgehende Strömungsöffnung 29 ein. Die
beiden durch einen Dichtring 34 voneinander getrennten Strömungsöffnungen 27 und 29 in der Kappe 26 sind über Schläuche 30, 31 mit einer Zu- und Abfuhr für ein flüssiges Spülmittel verbunden. Dieses wird z. B. durch den Schlauch 31 und die Strömungsöffnung 29 mit Druck zugeführt, dringt durch die Strömungskanäle 6b und den Spaltraum 14b hindurch nach oben in den Innenraum 9b, durchströmt diesen unter Umspülung der Federeinrichtung 4b bis zum oberen Ende, dringt in die Strömungsöffnung 20 ein und durchläuft den Strömungskanal 21 nach unten. An der unteren Strömungsöffnung 35 des Strömungskanals 21 wird das Spülmittel dann durch die Strömungsöffnung 27 und den Schlauch 30 abgeleitet. Diese Strömungsrichtung ist in Fig. 4 durch Pfeile angegeben. Selbstverständlich ist auch eine umgekehrte Durchströmung des Schließkopfs möglich.
Nach Beendigung des Reinigungsvorgangs wird die Kappe 26 von der Hülse 2b abgenommen, ohne Lösen der Schläuche 30, 31, und dann auf eine mit einer entsprechenden Ringnut versehene Aufnahme 32 aufgesteckt. Diese Aufnahme 32 ist auf einem höhenfesten Träger 33, der das Verbindungsstück 8b höhenbeweglich führt, befestigt. In dieser Parkposition kann die Kappe 26 während des normalen Betriebs der Verschließvorrichtung verbleiben.
Der Schließkopf nach Fig. 5 entspricht teilweise dem Schließkopf nach Fig. 4; übereinstimmende Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern und dem Index c versehen. Abweichend ist folgendes:
Der Ansatz 37 des Stempels 36 ist mit seinem verlängerten oberen Ende flüssigkeitsdicht aus dem Innenraum 9c herausgeführt und mündet mit seiner Strömungsöffnung 44 in eine innerhalb der Hülse 40 ausgebildete Strömungskammer 41 ein. An diese ist der Schlauch 31c angeschlossen, durch den das Spülmittel zu- oder abgeführt werden kann. Die Strömungsöffnung 44 ist durch den innerhalb des Ansatzes 37 und des Stempels 36 ausgebildeten Strömungskanal 45 mit der an der unteren Stirnseite des Stempels 36 ausgebildeten Strömungsöffnung 35c verbunden.
Der Mantel des Stempels 36 ist im wesentlichen zylindrisch und gleichmäßig über seinen Umfang verteilt mit mehreren in axialer Richtung verlaufenden Längsnuten versehen. Diese bilden Strömungskanäle 38, durch welche der Spaltraum 14c mit dem Innenraum 9c verbunden ist. Der Spaltraum 14c wird durch den Mantel des Stempels 36 und durch einen Bereich mit vergrößertem Durchmesser der Führungsbohrung für den Stempel 36 in der Hülse 39 gebildet.
An die am oberen Ende des Innenraums 9c in der Hülse 40 ausgebildete Strömungsöffnung 43, die rechtwinkelig verläuft, ist der Schlauch 30c angeschlossen, durch den das Spülmittel ab- oder zugeführt werden kann.
Die am unteren Ende der Hülse 39 flüssigkeitsdicht befestigte Kappe 42 weist keine ins Freie führenden Strömungsöffnungen auf. Sie bildet mit ihrer im Abstand zur Stirnseite des Stempels 36 angeordneten Innenfläche einen Hohlraum, in den sowohl die Strömungsöffnung 35c im Stempel 36 als auch der Spaltraum 14c zwischen dem Stempel 36 und seiner Führungsbohrung einmünden.
Wird die Spülflüssigkeit, wie in Fig. 5 durch einen Pfeil angedeutet, durch den oberen Schlauch 31c zugeführt, so ergibt sich die durch Pfeile angegebene Durchströmung aller Bereiche des Schließkopfs. Dabei strömt die Spülflüssigkeit zuerst durch den Strömungskanal 45 nach unten zur Stirnseite des Stempels 36 bzw. in die Kappe 42, umspült intensiv den Stempel 36 und den Spaltraum 14c und strömt anschließend durch den Innenraum 9c nach oben, wo sie durch die Strömungsöffnung 43 und den Schlauch 30c abgeführt wird.
Ähnlich wie beim Schließkopf nach Fig. 1 kann auch beim Schließkopf nach Fig. 5 ohne Kappe eine wirkungsvolle Reinigung durchgeführt werden, indem durch Zuführung von Spülflüssigkeit über den unteren Schlauch 30c und die Strömungsöffnung 43 der Innenraum 9c und der Spaltraum 14c durchgespült werden können, wonach die Spülflüssigkeit ins Freie strömt. Zusätzlich kann durch Zuführung von Spülflüssigkeit über den oberen Schlauch 31c und die Strömungsöffnung 44 das Innere des Ansatzes 37 und des Stempels 36 sowie der mittlere Bereich dessen Stirnfläche gespült werden.
Wie in Fig. 5 strichpunktiert angedeutet ist, kann der Strömungskanal 45 im Bereich des Stempels 36 zusätzlich oder ausschließlich an einer oder an mehreren Stellen des U fangs des Stempels 36 enden. Auch kann sich der untere Bereich des Strömungskanals 45 in mehrere schräg gerichtete Teilkanäle verzweigen, die an der unteren Stirnseite des Stempels 36 mehrere Strömungsöffnungen bilden.