WO2010075955A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von behältern - Google Patents

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WO2010075955A1
WO2010075955A1 PCT/EP2009/008975 EP2009008975W WO2010075955A1 WO 2010075955 A1 WO2010075955 A1 WO 2010075955A1 EP 2009008975 W EP2009008975 W EP 2009008975W WO 2010075955 A1 WO2010075955 A1 WO 2010075955A1
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WO
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treatment medium
measuring element
ions
treatment
container
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Application number
PCT/EP2009/008975
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English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Kappel
Thomas Ludwig
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Khs Ag
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Publication date
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Priority to US13/128,100 priority patent/US8834640B2/en
Priority to SI200930388T priority patent/SI2379238T1/sl
Priority to EP09799258A priority patent/EP2379238B1/de
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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
    • B08B9/34—Arrangements of conduits or nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B6/00—Cleaning by electrostatic means

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for treating containers, in particular for cleaning bottles, preferably plastic bottles in the overhead position, after which the respective container is charged with an up and / or introduced treatment medium, and then introduced into the treatment medium electrically charged ions serve to charge compensation of the container.
  • Containers and in particular bottles are routinely cleaned either for refilling or prior to initial filling. This applies equally to cans or similar containers.
  • so-called rinsers are known, with the aid of which new bottles are blown out before the filling process or treated with sterile air in order to discharge any dust or dirt particles that may be present in the containers as a result of the production process.
  • This process is sometimes problematic when using pure plastic bottles, which can be attributed to their electrostatic charge. Because in this way dirt particles in the ambient air are additionally attracted or have existing particles a strong adhesion.
  • problems may arise when the number of electrically charged ions introduced into the treatment medium fluctuates to balance the charge of the container to be treated and / or the external conditions change. This can be done, for example, by that changes the ambient atmosphere with respect to the humidity and thus the electrostatic charge of the bottles to be treated respectively plastic bottles. This is where the invention starts.
  • the invention is based on the technical problem of further developing such a method and a device for treating containers so that the charge balance of the respective container to be treated is carried out properly.
  • the treatment medium with the ions contained therein is checked for the presence of the ions for this purpose.
  • the ions undergo a check for their presence without the treatment medium.
  • the ions impinge directly on a measuring element.
  • the measuring element can also be charged with the treatment medium and the ions contained therein.
  • transport the ions by means of a replacement medium or another medium instead of the treatment medium and to supply them to the measuring element in question. That is, the ions can be generated and checked separately from the treatment medium.
  • a simultaneous generation of the ions and the treatment medium is within the scope of the invention and is usually propagated because the treatment medium ultimately acts as a carrier for the ions.
  • the ions are still generated, generally by means of an ionizing element which is or includes a discharge electrode as described in detail is described in EP 1 048 365 B1.
  • the electrically charged ions produced by this ionization element are introduced into the treatment medium and are now checked according to the invention for their presence in the treatment medium. In this case, the check can not only detect the basic presence of such ions in the treatment medium, but in principle also their number per unit of time. This makes it possible to draw conclusions about the ion current.
  • test results can not only be used in the sense that a perfect operation of the ionticiansettis is detected. But the verification results can optionally also be used for controlling or regulating the ionticiansettis.
  • the ionization element can be driven accordingly in order to provide the desired ion current.
  • this process can not only be specified in the sense of a control, but can also be realized in conjunction with a regulation such that a specific ion current emitted by the ionization element is set and a check is made in the treatment medium.
  • the invention regularly employs a specimen loaded by the treatment medium or a test element or in general a measuring element.
  • This dead zone is usually designed as a blind spot because of the design of the treatment section as a circular path.
  • the measuring element or the specimen can fill the said dead zone completely or almost completely or else only in part.
  • the presence of the ions is checked by means of the measuring element or the test specimen.
  • the treatment medium can be parked in this dead zone.
  • the test body or the test element is regularly examined for its charge state before and / or after its application to the treatment medium. This can be done by an ejection element, which is associated with the ionticianselement and that the treatment medium emits with the introduced therein electrically charged ions to the outside, the measuring element or the specimen applied and thereby checks a certain amount of ions.
  • This charge quantity can be transferred to the measuring element or the specimen as described, but it is also possible to remove a certain amount of charge from the measuring element or the specimen.
  • the treatment medium when, for example, the treatment medium is charged with positively charged ions and when it strikes of these positively charged ions to the measuring element or the specimen leaves a corresponding number of electrons, the measuring element or the specimen to neutralize the number of electrically positively charged ions in the treatment medium.
  • any changes in the state of charge of the measuring element or of the test specimen can generally be derived from voltage profiles and / or current characteristics, because the test body or the measuring element usually forms a closed (direct current) circuit together with the measuring device and a voltage source. If now the number of moving charges in this closed circuit changes because the treatment medium charged with the electrically charged ions alters the free charges within the measuring element or specimen, the measuring device registers such changes in the state of charge as fluctuations in the electrical voltage, changes the voltage curve or it can quite generally the transmitted amount of electricity can be detected.
  • test results now provide information as to whether sufficient electrically charged ions are present in the treatment medium and, if so, whether the number is sufficient to be able to provide the desired charge balance of the container to be treated. If, for example, the number of ions present in the treatment medium is insufficient, then the ionization element or the discharge electrode usually provided at this point can be used, for example a higher voltage and / or a higher current are applied, and that until the number of desired ions in the treatment medium is present. As already explained, this process can be implemented in the sense of a control or regulation.
  • the invention also provides a device for the treatment of containers, as described in detail in claim 7 and the claims that follow.
  • a method and a device for the treatment of containers in particular of bottles and here preferably of plastic bottles are provided which allow a particularly effective container cleaning.
  • This can essentially be attributed to the fact that an optionally existing electrostatic charging of the bottles to be treated is counteracted.
  • the treatment medium has to charge the individual containers via introduced electrically charged ions for charge equalization of the respective container.
  • the presence of these ions and, if appropriate, their number and, in summary, the ion current in the treatment medium or the medium stream, which is also designed as a stream, are investigated. In this way it can be ensured that ions are present at all and, if so, also in the required amount.
  • the invention is based on a measuring element designed as a measuring device.
  • a measuring device can be assigned to the ionization element and, for example, measure the voltage at the discharge electrode realized at this point, and optionally the discharge current.
  • conclusions can be drawn from these parameters in addition or alternatively as to the presence of the electrically charged ions in the treatment medium and / or the ion current.
  • both methods are combined, in such a way that on the one hand the ionization element associated measuring device is provided and on the other hand, the additional specimen, which is acted upon by the treatment medium with the introduced electrically charged ions.
  • the invention allows a perfect inspection of the ejection element or at this point mostly realized ionizing nozzles, namely to the extent that in the treatment medium electrically charged ions of sufficient number are present or not. Only then can a safe cleaning of the plastic containers be achieved in the case of an example.
  • the main benefits are the main benefits.
  • Fig. 1 shows the device according to the invention for the treatment of containers schematically
  • Fig. 2 is a side view of the article of FIG. 1 from the direction
  • a device for the treatment of containers is shown, which is not limited to plastic bottles 1.
  • these plastic bottles 1 are transferred via a container inlet 2 to an inlet star 3, which further conveys the plastic bottles 1 to a rotor 5 revolving around a vertical axis 4, on whose circulation the actual treatment of the plastic bottles 1 takes place.
  • the plastic surfaces 1 cover on their way along the rotor 5 a treatment section 6, which extends from the inlet star 3 to an outlet star 7, which passes the plastic bottles 1 after their treatment to a container outlet 8.
  • the treatment section 6 is presently designed as a circular path, which has a dead zone 9, within which no treatment of the plastic bottles 1 takes place.
  • This dead zone 9 corresponds to a dead angle ⁇ .
  • a review of a treatment medium 16 instead which leaves an ejection element 10 along the treatment section 6, as best seen in Fig. 2.
  • the ejection element 10 in the exemplary embodiment is a nozzle 10 which is equipped with an associated ionization element 11, as likewise indicated in FIG. 2.
  • the ionization element 11 is a discharge electrode 11, which is connected to a high voltage source 12.
  • a measuring device 13 and a measuring element 13 by means of which the present between the discharge electrode 11 and a counter electrode 14 voltage is measured and also a possible current.
  • a further measuring element 15 in the form of a test specimen or test element 15, which is acted upon by the treatment medium 16 and the treatment medium 16 is checked with respect to the presence of ions still belongs to the basic structure.
  • the treatment medium 16 in the exemplary embodiment, and not restrictive, is a sterile gas (air) into which electrically charged ions have been introduced with the aid of the ionization element 11.
  • gas instead of gas, however, it is also possible to use water or another liquid or, in general, a fluid as the treatment medium 16. Either way, the measuring element or the specimen or the test element 15 responds depending on the presence of the ions.
  • the ionization element 11 and the ejection element 10 or a device producing and supplying the treatment medium separately or simultaneously. That is, within the dead zone 9, the ionization element or the discharge electrode 11 can also be checked independently of the supply of the treatment medium with the aid of the test element 15, whether ions are generated. That is, within the dead zone 9, the supply of treatment medium can be interrupted, which then takes place only within the treatment section 6. In this way, the amount of treatment medium 16 can be reduced. they are not wasted or wasted. Alternatively, however, it is also possible to operate within the dead zone 19 with a replacement medium instead of the treatment medium 16, which serves as a carrier for the ions emitted by the ionization element 11 toward the test element 15.
  • the measuring element or the test specimen or the test element 15 is electrically conductive or has an electrically conductive surface.
  • the test element 15 is equipped with a connected measuring device 17, and a voltage source 18. In this way, on the surface of the measuring element or specimen 15, a certain electrical charge state can be produced, which changes upon impact of electrically charged ions located in the treatment medium 16 .
  • a change in the electrical charge state of the measuring element or specimen or of the test element 15 corresponds to the measuring device 17 registering a change in the voltage applied to the measuring element 15, or changing a specific voltage curve or the current flowing through the measuring element 15.
  • the measuring element 15 can also be designed as a semiconductor element whose conductivity changes as a result of the electrically charged ions striking the treatment medium 16.
  • the measuring device 17 is able to detect a possible change in the state of charge of the measuring element 15, in comparison with the original state of charge, which occurs when the measuring element 15 is not acted upon by the treatment medium 16. From these differences and the test results derived therefrom, conclusions can be drawn as to whether the treatment medium 16 has the introduced electrically charged ions at all, and whether or not these ions are present in sufficient quantity in the treatment medium 16.
  • the measuring element 15 is arranged in the dead zone 9 or in the area of the dead angle ⁇ , as indicated in FIG. 1.
  • the measuring element 15 completely or almost completely or only partially fill said dead zone 9 and are checked continuously or in certain time sequences for the presence of the ions. This happens in any case during the production process, because the ejection element 10 and with it the ionization element 11, ie in total the respective ionizing nozzle 10, 11, is guided in a circle.
  • the treatment medium 16 is ejected for cleaning and within the dead zone 9 for its verification with the measuring element 15 present there.
  • the operation is as follows.
  • the containers or plastic bottles 1 fed via the bottle inlet 2 of the device according to the invention are, in the example case, transferred via the inlet star 3 to the rotor 5 and moved along the circular path 6.
  • the plastic bottles 1 are in an overhead position, so that the treatment medium 16 leaving the respective ionizing nozzles 10, 11 moving with the plastic bottles 1 enters or flows into the plastic bottle 1 from below through the respective bottle opening.
  • the individual ionizing nozzles 10, 11 or ejection elements 10 moving along with the rotor 5 pass through the dead zone 9, the supply of the treatment medium 16 would normally be stopped.
  • an examination of the treatment medium 16 takes place in the dead zone 9 as to whether the required number of electrically conductive ions are present in the dead zone 9.
  • the treatment medium 16 strikes the measuring element or the test body or the test element 15 in the dead zone 9. Any changes in the original electrical charge state of the measuring element 15 are now detected with the aid of the measuring device 17. From these results, conclusions can be drawn as to whether any ions are present in the treatment medium 16 and, if so, in sufficient quantity. That is, the measuring device 17 ultimately measures the ion flow entrained with the treatment medium 16.
  • the corresponding check results can now be stored and evaluated in a control unit 19 connected to the measuring device 17.
  • control unit 19 it is also possible for the control unit 19 to act upon the ionization element 11 assigned to the ejection element 10 or the discharge electrode 11 or its associated voltage source 12, depending on the results of the examination. If, for example, the number of electrically charged ions in the treatment medium 16 is insufficient, the control unit 19 controls the voltage source or energy source 12 to act upon the ionization element 11 in order to increase the number of ions emitted by the latter. This can be done in the sense of a control or regulation. For the number of electrically charged ions produced by the ionization element 11 in the treatment medium 16 is detected immediately thereafter with the aid of the measuring element 15 and ultimately of the measuring device 17, so that the closed control loop becomes clear.

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Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Behältern, bei welcher es sich insbesondere um die Reinigung von Kunststoffflaschen (1) in vorzugsweise Überkopfposition handelt. Dabei wird der jeweilige Behälter mit einem auf- und/oder eingebrachten Behandlungsmedium (16) beaufschlagt. In das Behandlungsmedium (16) eingebrachte elektrisch geladene Ionen dienen zum Ladungsausgleich des jeweiligen Behälters. Erfindungsgemäß wird das Behandlungsmedium (16) auf das Vorhandensein der Ionen hin überprüft.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Behältern
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Behältern, insbesondere zur Reinigung von Flaschen, vorzugsweise von Kunststoffflaschen in Überkopfposition, wonach der jeweilige Behälter mit einem auf- und/oder eingebrachten Behandlungsmedium beaufschlagt wird, und wonach in das Behandlungsmedium eingebrachte elektrisch geladene Ionen zum La- dungsausgleich des Behälters dienen.
Behälter und hier insbesondere Flaschen werden entweder zur Wiederbefüllung oder vor der Erstbefüllung routinemäßig gereinigt. Das gilt gleichermaßen für Dosen oder vergleichbare Behälter. In diesem Zusammenhang kennt man sogenannte Rinser, mit deren Hilfe neue Flaschen vor dem Befüllungsvorgang ausgeblasen bzw. mit Sterilluft beaufschlagt werden, um eventuell in den Behältern befindliche Staub- oder Schmutzpartikel als Folge des Herstellungsprozesses aus den Behältern auszutragen. Dieser Vorgang stellt sich bei Verwendung reiner Kunststoffflaschen manchmal problematisch dar, was sich auf deren elektrostatische Aufladung zurückführen lässt. Denn hierdurch werden in der Umgebungsluft befindliche Schmutzpartikel zusätzlich angezogen bzw. verfügen vorhandene Partikel über eine starke Haftung.
Aus diesem Grund hat man bereits in der gattungsbildenden EP 1 048 365 B1 vorgeschlagen, das Behandlungsmedium zu ionisieren, um auf diese Weise die dem Behälter innewohnende oder anhaftende elektrostatische Ladung ganz oder vollständig zu entfernen bzw. zu neutralisieren. Durch diesen Ladungsausgleich wird die Haftung der Schmutzpartikel verringert und folglich der Reinigungseffekt deutlich verbessert. Das hat sich insgesamt bewährt.
Allerdings stellen sich unter Umständen Probleme dann ein, wenn die Anzahl der in das Behandlungsmedium eingebrachten elektrisch geladenen Ionen zum Ladungsausgleich des zu behandelnden Behälters schwankt und/oder sich die äußeren Bedingungen ändern. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, dass sich die Umgebungsatmosphäre hinsichtlich der Luftfeuchtigkeit ändert und damit auch die elektrostatische Aufladung der zu behandelnden Flaschen respektive Kunststoffflaschen. Hier setzt die Erfindung ein.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Behältern so weiter zu entwickeln, dass der Ladungsausgleich des jeweils zu behandelnden Behälters einwandfrei erfolgt.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Behandlung von Behältern vorgesehen, dass die Ionen auf Ihr Vorhandensein hin überprüft werden.
Meistens wird zu diesem Zweck das Behandlungsmedium mit den darin befind- liehen Ionen auf das Vorhandensein der Ionen hin überprüft. Es ist aber auch denkbar, dass die Ionen auf Ihr Vorhandensein ohne das Behandlungsmedium hin eine Überprüfung erfahren. In diesem Zusammenhang kann also beispielsweise die Funktionsweise einer Entladungselektrode oder allgemein eines lonisierungselementes zum Erzeugen der elektrisch geladenen Ionen hin- sichtlich seiner Funktion überprüft werden. Dabei ist es denkbar, dass die Ionen unmittelbar auf ein Messelement treffen. Daneben kann das Messelement auch mit dem Behandlungsmedium und den darin befindlichen Ionen beaufschlagt werden. Genauso gut ist denkbar, die Ionen mit Hilfe eines Ersatzmediums oder eines anderen Mediums - an Stelle des Behandlungsmediums - zu transportieren und dem fraglichen Messelement zuzuführen. Das heißt, die Ionen lassen sich getrennt von dem Behandlungsmedium erzeugen und überprüfen. Selbstverständlich liegt auch eine gleichzeitige Erzeugung der Ionen und des Behandlungsmediums im Rahmen der Erfindung und wird meistens propagiert, weil das Behandlungsmedium letztlich als Träger für die Ionen fungiert.
Das heißt, erfindungsgemäß werden die Ionen nach wie vor erzeugt, und zwar im Allgemeinen mit Hilfe eines lonisierungselementes, bei dem es sich um eine Entladungselektrode handelt bzw. die eine solche beinhaltet, wie dies im Detail in der EP 1 048 365 B1 beschrieben wird. Die von diesem lonisierungselement erzeugten elektrisch geladenen Ionen werden in das Behandlungsmedium eingebracht und nun erfindungsgemäß auf ihr Vorhandensein in dem Behandlungsmedium überprüft. Dabei kann die Überprüfung nicht nur die grund- sätzliche Präsenz solcher Ionen in dem Behandlungsmedium erfassen, sondern prinzipiell auch ihre Anzahl pro Zeiteinheit. Dadurch lassen sich Rückschlüsse auf den lonenstrom ziehen.
In diesem Zusammenhang hat es sich bewährt, wenn die Überprüfung des Behandlungsmediums auf das Vorhandensein der Ionen während der Behandlung der Behälter durchgeführt wird, also zeitgleich mit dem eigentlichen Produktionsprozess bzw. der Behälterbehandlung. Die Überprüfung kann dabei kontinuierlich und/oder in bestimmten Zeitabfolgen vorgenommen werden. Außerdem lassen sich die Überprüfungsergebnisse nicht nur in dem Sinne nutzen, dass ein einwandfreier Betrieb des lonisierungselementes erfasst wird. Sondern die Überprüfungsergebnisse können gegebenenfalls auch zur Steuerung respektive Regelung des lonisierungselementes eingesetzt werden.
Das heißt, je nach beispielsweise Anzahl der im Behandlungsmedium vorhan- denen Ionen, also letztlich des lonenstromes, kann das lonisierungselement entsprechend angesteuert werden, um den gewünschten lonenstrom zur Verfügung zu stellen. Dieser Vorgang lässt sich selbstverständlich nicht nur im Sinne einer Steuerung vorgeben, sondern kann auch in Verbindung mit einer Regelung dergestalt realisiert werden, dass ein bestimmter und von dem lonisierungselement abgegebener lonenstrom eingestellt wird und im Behandlungsmedium jeweils eine Überprüfung erfährt. Zu diesem Zweck setzt die Erfindung regelmäßig einen vom Behandlungsmedium beaufschlagten Probekörper bzw. ein Prüfelement oder allgemein ein Messelement ein.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Überprüfung des Behandlungsmediums jeweils während Totzeiten innerhalb der Produktion bzw. während des Produktionsprozesses erfolgt. Solche Totzeiten stellen sich regelmäßig dadurch ein, dass die zu behandelnden Behälter durch eine Behandlungsstrecke geführt werden, welche mit einem Totbereich ausgerüstet ist. Denn in der Regel handelt es sich bei der Behandlungsstrecke um eine Kreisbahn, weil die Behälter entlang eines Rotors mit dem Behandlungsmedium beaufschlagt werden. Jeweils zwischen einem Einlaufbereich und einem Auslaufbereich an der Peripherie des Rotors findet sich ein Totbereich, innerhalb dessen keine Behandlung bzw. Reinigung stattfindet respektive stattfinden kann und welcher im Rahmen der Erfindung vorteilhaft für die Überprüfung des Behandlungsmediums auf das Vorhandensein der Ionen genutzt wird.
Dieser Totbereich ist wegen der Ausgestaltung der Behandlungsstrecke als Kreisbahn üblicherweise als Totwinkel ausgebildet. Dabei kann das Messelement bzw. der Probekörper den besagten Totbereich vollständig oder nahezu vollständig oder aber auch nur zu einem Teil ausfüllen. Innerhalb des Totbereiches oder innerhalb des Totwinkels wird das Vorhandensein der Ionen mit Hilfe des Messelementes bzw. des Probekörpers überprüft. Dabei kann das Behandlungsmedium in diesem Totbereich abgestellt sein. Es ist aber auch möglich, mit einem Ersatzmedium an Stelle des Behandlungsmediums als gleichsam Träger für die Ionen zu arbeiten. Das heißt, die Erzeugung der Ionen und die Zufuhr des Behandlungsmediums lassen sich getrennt voneinander oder auch gleichzeitig darstellen.
Um nun das Vorhandensein der Ionen in dem Behandlungsmedium zweifelsfrei feststellen zu können, wird der Probekörper bzw. das Prüfelement regelmäßig hinsichtlich seines Ladungszustandes vor und/oder nach seiner Beauf- schlagung mit dem Behandlungsmedium untersucht. Das kann dadurch erfolgen, dass ein Ausstoßelement, welchem das lonisierungselement zugeordnet ist und dass das Behandlungsmedium mit den darin eingebrachten elektrisch geladenen Ionen nach außen abgibt, das Messelement bzw. den Probekörper beaufschlagt und hierbei eine bestimmte Menge an Ionen überprüft. Diese Ladungsmenge kann wie beschrieben auf das Messelement bzw. den Probekörper übertragen werden, wobei aber auch die Möglichkeit besteht, eine bestimmte Ladungsmenge von dem Messelement bzw. dem Probekörper zu entfernen. Dann nämlich, wenn beispielsweise das Behandlungsmedium mit positiv geladenen Ionen beaufschlagt ist und beim Auftreffen dieser positiv geladenen Ionen auf das Messelement bzw. den Probekörper eine entsprechende Anzahl an Elektronen das Messelement bzw. den Probekörper verlässt, um die Anzahl der elektrisch positiv geladenen Ionen im Behandlungsmedium zu neutralisieren.
Jedenfalls lässt sich mit Hilfe des Messelementes bzw. des Probekörpers und zusätzlich durch Rückgriff auf ein an das Messelement angeschlossenes Messgerät der Ladungszustand überprüfen, und zwar vor und nach der Beaufschlagung mit dem Behandlungsmedium. Aus etwaigen Unterschieden der Überprüfungsergebnisse bzw. der zugehörigen gemessenen Ladungszustände kann auf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der elektrisch geladenen Ionen im Behandlungsmedium rückgeschlossen werden. Dadurch ist eine zweifelsfreie Überprüfung der lonisierungsfunktion des Behandlungsmediums möglich, wie sie der Stand der Technik bisher nicht zu liefern vermag.
Etwaige Veränderungen des Ladungszustandes des Messelementes bzw. des Probekörpers können allgemein aus Spannungsverläufen und/oder Stromverläufen abgeleitet werden, weil der Probekörper bzw. das Messelement meistens zusammen mit dem Messgerät und einer Spannungsquelle einen geschlossenen (Gleichstrom-)Kreis bildet. Wenn sich nun die Anzahl der bewegten Ladungen in diesem geschlossenen Stromkreis ändert, weil das mit den elektrisch geladenen Ionen beaufschlagte Behandlungsmedium die freien Ladungen innerhalb des Messelementes bzw. Probekörpers verändert, registriert das Messgerät solche Änderungen des Ladungszustandes als Schwan- kungen der elektrischen Spannung, Änderungen des Spannungsverlaufes oder es kann ganz allgemein die übertragene Strommenge erfasst werden.
Sämtliche Überprüfungsergebnisse geben nun Aufschluss darüber, ob in dem Behandlungsmedium überhaupt genügend elektrisch geladene Ionen vorhan- den sind und bejahendenfalls, ob die Anzahl ausreichend ist, um für den gewünschten Ladungsausgleich des zu behandelnden Behälters sorgen zu können. Sollte beispielsweise die Anzahl der im Behandlungsmedium vorhandenen Ionen nicht ausreichend sein, so kann das lonisierungselement bzw. die an dieser Stelle meistens vorgesehene Entladungselektrode beispielsweise mit einer höheren Spannung und/oder einem höheren Strom beaufschlagt werden, und zwar so lange, bis die Anzahl an gewünschten Ionen im Behandlungsmedium vorhanden ist. Dieser Vorgang lässt sich - wie bereits erläutert - im Sinne einer Steuerung oder Regelung realisieren.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Behandlung von Behältern, wie sie im Anspruch 7 und den daran anschließenden Ansprüchen im Detail beschrieben wird.
Im Ergebnis werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Behältern, insbesondere von Flaschen und hier vorzugsweise von Kunststoffflaschen zur Verfügung gestellt, die eine besonders effektive Behälterreinigung ermöglichen. Das lässt sich im Kern darauf zurückführen, dass einer gegebenenfalls vorhandenen elektrostatischen Aufladung der zu behandelnden Flaschen entgegengewirkt wird. Zu diesem Zweck verfügt das Behandlungsmedium zur Beaufschlagung der einzelnen Behälter über eingebrachte elektrisch geladene Ionen zum Ladungsausgleich des jeweiligen Behälters.
Erfindungsgemäß wird nun das Vorhandensein dieser Ionen und gegebenen- falls auch deren Anzahl sowie zusammenfassend der lonenstrom im Behandlungsmedium bzw. dem ebenfalls als Strom ausgelegten Medienstrom untersucht. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass Ionen überhaupt vorhanden sind und bejahendenfalls auch in der erforderlichen Menge.
Ganz unabhängig davon greift die Erfindung neben dem als Probekörper ausgelegten Messelement, welches unmittelbar von dem Behandlungsmedium beaufschlagt wird, auf ein als Messeinrichtung ausgelegtes Messelement zurück. Eine solche Messeinrichtung kann dem lonisierungselement zugeordnet sein und beispielsweise die Spannung an der an dieser Stelle realisierten Ent- ladungselektrode messen, sowie gegebenenfalls den Entladestrom. Meistens lassen sich aus diesen Parametern zusätzlich oder auch alternativ Rückschlüsse auf das Vorhandensein der elektrisch geladenen Ionen in dem Behandlungsmedium und/oder den lonenstrom ziehen. In der Regel werden beide Methoden jedoch kombiniert, und zwar dergestalt, dass einerseits die dem lonisierungselement zugeordnete Messeinrichtung vorgesehen ist und andererseits der zusätzliche Probekörper, welcher von dem Behandlungsmedium mit den eingebrachten elektrisch geladenen Ionen beaufschlagt wird. Jedenfalls ermöglicht die Erfindung eine einwandfreie Überprüfung des Ausstoßelementes bzw. der an dieser Stelle meistens realisierten lonisierungsdüsen, und zwar dahingehend, ob im Behandlungsmedium elektrisch geladene Ionen ausreichender Zahl vorhanden sind oder nicht. Erst hierdurch lässt sich eine sichere Reinigung der Kunststoffbehälter im Bei- spielfall erreichen. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Behältern schematisch und
Fig. 2 eine Seitenansicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 aus Richtung
X.
In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Behältern dargestellt, bei welchen es sich nicht einschränkend um Kunststoffflaschen 1 handelt. Diese Kunststoffflaschen 1 werden ausweislich der Fig. 1 über einen Behälterzulauf 2 an einen Einlaufstern 3 übergeben, welcher die Kunststoffflaschen 1 an einen um eine vertikale Achse 4 umlaufenden Rotor 5 weiter gibt, auf dessen Umlauf die eigentliche Behandlung der Kunststoffflaschen 1 erfolgt. Tatsächlich überstreichen die Kunststoffflachen 1 auf ihrem Weg entlang des Rotors 5 eine Behandlungsstrecke 6, die von dem Einlaufstern 3 bis zu einem Auslaufstern 7 reicht, welcher die Kunststoffflaschen 1 nach ihrer Behandlung an einen Behälterauslauf 8 übergibt.
Die Behandlungsstrecke 6 ist vorliegend als Kreisbahn ausgebildet, welche einen Totbereich 9 aufweist, innerhalb dessen keine Behandlung der Kunststoffflaschen 1 stattfindet. Dieser Totbereich 9 korrespondiert zu einem Tot- winkel α. In diesem Totbereich 9 bzw. innerhalb des Totwinkels α findet nun eine Überprüfung eines Behandlungsmediums 16 statt, welches entlang der Behandlungsstrecke 6 ein Ausstoßelement 10 verlässt, wie man dies am besten in der Fig. 2 erkennt. Bei dem Ausstoßelement 10 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine Düse 10, die mit einem zugeordneten lonisie- rungselement 11 ausgerüstet ist, wie ebenfalls die Fig. 2 andeutet. Bei dem lonisierungselement 11 handelt es sich um eine Entladungselektrode 11 , die an eine Hochspannungsquelle 12 angeschlossen ist. Darüber hinaus findet sich in dem zugehörigen Hochspannungskreis noch eine Messeinrichtung 13 bzw. ein Messelement 13, mit deren Hilfe die zwischen der Entladungselektrode 11 und einer Gegenelektrode 14 vorhandene Spannung gemessen wird und auch ein etwaiger Strom.
Zusätzlich gehört noch zum grundsätzlichen Aufbau ein weiteres Messelement 15 in Gestalt eines Probekörpers oder Prüfelementes 15, welches von dem Behandlungsmedium 16 beaufschlagt wird und das Behandlungsmedium 16 im Hinblick auf das Vorhandensein von Ionen überprüft. Bei dem Behandlungsmedium 16 handelt es sich im Ausführungsbeispiel und nicht einschränkend um ein steriles Gas (Luft), in das mit Hilfe des lonisierungselementes 11 elektrisch geladene Ionen eingebracht worden sind. An Stelle von Gas kann aber auch Wasser oder eine andere Flüssigkeit bzw. allgemein ein Fluid als Behandlungsmedium 16 zum Einsatz kommen. So oder so spricht das Messelement bzw. der Probekörper respektive das Prüfelement 15 je nach Vorhandensein der Ionen an.
Dabei ist es möglich, das lonisierungselement 11 und das Ausstoßelement 10 bzw. eine das Behandlungsmedium erzeugende und zuführende Einrichtung getrennt voneinander oder auch gleichzeitig zu betreiben. Das heißt, innerhalb des Totbereiches 9 kann das lonisierungselement bzw. die Entladungselektrode 11 auch unabhängig von der Zufuhr des Behandlungsmediums dahingehend mit Hilfe des Prüfelementes 15 überprüft werden, ob Ionen erzeugt werden. Das heißt, innerhalb des Totbereiches 9 kann die Zufuhr von Behandlungsmedium unterbrochen werden, die dann nur innerhalb der Behandlungsstrecke 6 stattfindet. Auf diese Weise lässt sich die Menge an Behandlungsmedium 16 redu- zieren bzw. wird dieses nicht vergeudet. Alternativ ist es aber auch möglich, innerhalb des Totbereiches 19 mit einem Ersatzmedium an Stelle des Behandlungsmediums 16 zu arbeiten, welches als Träger für die vom lonisierungs- element 11 ausgesandten Ionen hin zum Prüfelement 15 dient.
Um nun die Ionen zweifelsfrei nachweisen zu können, ist das Messelement bzw. der Probekörper respektive das Prüfelement 15 elektrisch leitend ausgebildet oder verfügt über eine elektrisch leitende Oberfläche. Außerdem ist das Prüfelement 15 mit einem angeschlossenen Messgerät 17 ausgerüstet, sowie einer Spannungsquelle 18. Auf diese Weise kann an der Oberfläche des Messelementes bzw. Probekörpers 15 ein bestimmter elektrischer Ladungszustand hergestellt werden, welcher sich beim Auftreffen der im Behandlungsmedium 16 befindlichen elektrisch geladenen Ionen ändert. Eine solche Änderung des elektrischen Ladungszustandes des Messelementes bzw. Probekörpers oder des Prüfelementes 15 korrespondiert dazu, dass das Messgerät 17 eine Änderung der am Messelement 15 anliegenden Spannung registriert oder einen bestimmten Spannungsverlauf bzw. sich der durch das Messelement 15 fließende Strom ändert. - Grundsätzlich kann das Messelement 15 auch als Halbleiterelement ausgestaltet sein, dessen Leitfähigkeit sich durch die zu- sammen mit dem Behandlungsmedium 16 auftreffenden elektrisch geladenen Ionen ändert.
Jedenfalls ist das Messgerät 17 in der Lage, eine etwaige Änderung des Ladungszustandes des Messelementes 15 zu erfassen, und zwar im Vergleich zum ursprünglichen Ladungszustand, welcher sich einstellt, wenn das Messelement 15 nicht mit dem Behandlungsmedium 16 beaufschlagt wird. Aus diesen Unterschieden und hieraus abgeleiteten Überprüfungsergebnissen lassen sich Rückschlüsse ziehen, ob das Behandlungsmedium 16 überhaupt die eingebrachten elektrisch geladenen Ionen aufweist, sowie ob diese Ionen in der ausreichenden Anzahl in dem Behandlungsmedium 16 vorhanden sind oder nicht.
Das Messelement 15 wird in der Regel im Totbereich 9 bzw. im Bereich des Totwinkels α angeordnet, wie dies die Fig. 1 andeutet. Dabei kann das Mess- element 15 den besagten Totbereich 9 vollständig oder nahezu vollständig oder aber auch nur zu einem Teil ausfüllen und kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabfolgen auf das Vorhandensein der Ionen hin überprüft werden. Das geschieht in jedem Fall während des Produktionsprozesses, weil das Ausstoßelement 10 und mit ihm das lonisierungselement 11 , also insgesamt die jeweilige lonisierungsdüse 10, 11 , im Kreis geführt wird. Während des Umlaufs entlang der Kreisbahn 6 wird das Behandlungsmedium 16 zur Reinigung ausgestoßen und innerhalb des Totbereiches 9 zu seiner Überprüfung mit dem dort vorhandenen Messelement 15.
Die Funktionsweise ist wie folgt. Die über den Flaschenzulauf 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführten Behälter bzw. Kunststoffflaschen 1 im Beispielfall werden über den Einlaufstern 3 an den Rotor 5 übergeben und entlang der Kreisbahn 6 bewegt. In diesem Stadium finden sich die Kunststoff- flaschen 1 in einer Überkopfposition, so dass das die jeweils mit den Kunststoffflaschen 1 mitbewegten lonisierungsdüsen 10, 11 verlassende Behandlungsmedium 16 von unten durch die jeweilige Flaschenöffnung in die Kunststoffflasche 1 eindringt bzw. einströmt. Sobald nun die einzelnen mit dem Rotor 5 mitbewegten lonisierungsdüsen 10, 11 respektive Ausstoßelemente 10 den Totbereich 9 passieren, würde normalerweise die Zufuhr des Behandlungsmediums 16 gestoppt.
Erfindungsgemäß erfolgt nun allerdings in dem Totbereich 9 eine Untersuchung des Behandlungsmediums 16 dahingehend, ob in diesem die erforderliche Anzahl an elektrisch leitenden Ionen vorhanden ist. Zu diesem Zweck trifft in dem Totbereich 9 das Behandlungsmedium 16 auf das Messelement bzw. den Prüfkörper respektive das Prüfelement 15. Etwaige Änderungen des ursprünglichen elektrischen Ladungszustandes des Messelementes 15 werden nun mit Hilfe des Messgerätes 17 erfasst. Aus diesen Überprüfungsergebnissen lassen sich Rückschlüsse dahingehend ziehen, ob überhaupt Ionen in dem Behandlungsmedium 16 vorhanden sind und bejahendenfalls in der ausreichenden Menge. Das heißt, letztlich misst das Messgerät 17 den mit dem Behandlungsmedium 16 mitgeführten lonenstrom. Nach vorteilhafter Ausgestaltung können nun die entsprechenden Überprüfungsergebnisse in einer an das Messgerät 17 angeschlossenen Steuereinheit 19 abgelegt und ausgewertet werden. Es ist auch möglich, dass die Steuereinheit 19 je nach den Überprüfungsergebnissen das dem Ausstoß- element 10 zugeordnete lonisierungselement 11 bzw. die Entladungselektrode 11 respektive deren zugeordnete Spannungsquelle 12 entsprechend beaufschlagt. Reicht beispielsweise die Anzahl der elektrisch geladenen Ionen im Behandlungsmedium 16 nicht aus, so steuert im Beispielfall die Steuereinheit 19 die Spannungsquelle bzw. Energiequelle 12 zur Beaufschlagung des lonisierungselementes 11 entsprechend an, um die Anzahl der von dieser abgegebenen Ionen zu erhöhen. Das kann im Sinne einer Steuerung oder Regelung erfolgen. Denn die Anzahl der von dem lonisierungselement 11 produzierten elektrisch geladenen Ionen im Behandlungsmedium 16 wird unmittelbar danach mit Hilfe des Messelementes 15 und letztlich des Mess- gerätes 17 erfasst, so dass der geschlossene Regelkreis deutlich wird.
Darüber hinaus mag mit Hilfe des Messgerätes 13 im Hochspannungskreis erfasst werden, mit welcher Spannung das lonisierungselement 11 beaufschlagt wird und welche Ströme sich hierbei einstellen. Auch diese Werte können von der Steuereinheit 19 ausgewertet werden, um letztendlich die Spannungs- oder Energiequelle 12 zur Beaufschlagung des lonisierungselementes 11 entsprechend anzusteuern.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Behandlung von Behältern, insbesondere zur Reinigung von Kunststoffflaschen (1) in vorzugsweise Überkopfposition, wonach der jeweilige Behälter mit einem auf- und/oder eingebrachten Behandlungsmedium (16) beaufschlagt wird, und wonach in das Behandlungsmedium (16) eingebrachte elektrisch geladene Ionen zum Ladungsausgleich des Behälters dienen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ionen auf Ihr Vorhandensein hin überprüft werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmedium (16) auf das Vorhandensein der Ionen hin überprüft wird, wobei die Überprüfung vorzugsweise während der Behandlung der Behälter durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung kontinuierlich und/oder in bestimmten Zeitabfolgen vorgenommen wird und Überprüfungsergebnisse gegebenenfalls zur Steuerung/Regelung eines lonisierungselementes (11) eingesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Überprüfung ein vom Behandlungsmedium (16) beaufschlagtes Messelement (15) eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung während Totzeiten innerhalb der Produktion erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (15) hinsichtlich seines Ladungszustandes vor und nach der Beaufschlagung mit dem Behandlungsmedium (16) untersucht wird.
7. Vorrichtung zur Behandlung von Behältern, insbesondere zur Reinigung von Kunststoffflaschen (1) in vorzugsweise Überkopfposition, mit wenigstens einem Ausstoßelement (10) zur Beaufschlagung des jeweiligen Behälters durch Auf- und/oder Einbringen eines Behandlungsmediums (16), und mit einem dem Ausstoßelement (10) zugeordneten lonisierungselement (11) zum Erzeugen von elektrisch geladenen Ionen und Einbringen in das Behandlungsmedium (16), um einen Ladungsausgleich des Behälters zu erreichen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Messelement (13, 15) zur Überprüfung auf das Vorhandensein der Ionen gegebenenfalls im Behandlungsmedium (16) realisiert ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (13, 15) elektrisch leitend ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (13, 15) in einem Totbereich (9) einer Behandlungsstrecke (6) der Behälter angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsstrecke (6) als Kreisbahn und der Totbereich (9) als Totwinkel (α) ausgebildet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (13, 15) den Totbereich (9) vollständig oder nahezu vollständig ausfüllt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (13, 15) mit einem angeschlossenen Messgerät (17) ausgerüstet ist, um seinen Ladungszustand vor und/oder nach der Beaufschlagung mit dem Behandlungsmedium (16) zu untersuchen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an das Messelement (13, 15) eine elektrische Energiequelle (12, 18) angeschlossen ist, um einen bestimmten Ladungszustand einzustellen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (15) als Probekörper bzw. Prüfelement (15) ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (13, 15) als dem lonisierungselement (11) zugeordnete Messeinrichtung (13, 15) ausgebildet ist.
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