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Flaschenwaschmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Flaschenwaschmaschine mit Transport der Flaschen auf einer Förderstrecke durch eine Wasch- und Abspritzanlage, wobei nach dem Transport durch Waschpositionen auf derselben Transporteinrichtung die Flaschen über eine oder mehrere Düsen geführt werden, durch die ein Sterilisiermittel in die Flasche eingespritzt wird.
Zur Massenreinigung für Flaschen für alle möglichen Verwendungszwecke werden derartige Flaschenwaschmaschinen verwendet, wobei die Flaschen üblicherweise durch ein Laugebad geführt werden und danach gleich mit heisser Lauge und dann teils mit Frischwasser zur Entfernung der Laugereste gespült werden. Die Reinigungswirkung derartiger Waschmaschinen ist ausgezeichnet. Für bestimmte Zwecke wird darüber hinaus noch eine weitgehende Sterilität und Keimfreiheit der Flaschen für die Wiederfüllung verlangt.
Dies wird beispielsweise bei der Abfüllung von Wein in Flaschen notwendig sein, um eine Nachgärung zu verhindern. Es ist bekannt, die Flaschen nach dem Waschen auszuschwefeln, d. h. mit einer
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nachträglich die Flaschen ausspülen. Es ist hiebei jedoch notwendig, zuerst die Flaschen zu waschen, diese Flaschen dann wieder in die Hand zu nehmen und in die nächste Maschine einzuführen und sodann aus dieser Maschine die Flaschen wieder herauszunehmen. Dies erfordert eine doppelte Manipulationstätigkeit mit den Flaschen, die arbeitsverzögernd ist.
Darüber hinaus ist die Anschaffung einer Flaschenwaschmaschine und einer Ausschwefelungsmaschine notwendig, wenn man eine entsprechende Kapazität der Flaschenreinigung und Sterilisation erreichen will.
Der Idee, beide Maschinen zu vereinigen, standen bisher eine Reihe von Hindernissen entgegen.
Das Flaschenwaschbad und die Waschlösungen sind durchwegs alkalisch. Die Wanne und die Flaschenwaschmaschine ist daher so ausgelegt, dass sie Lauge Widerstand leistet. Die schwefelige Säure ist dagegen ihrer Natur nach sauer. Es war daher zu befürchten, dass durch Einbringen einer Säure in die Waschmaschine in dieser nach einiger Zeit Schäden auftreten konnen.
Ein weiteres Hindernis liegt darin, dass die schwefelige Säure in immer konstanter Menge einmal in die Flasche eingespritzt wird, und dieses Einspritzen mit konstantem Druck erfolgen muss, damit tatsächlich die ganze Flasche ausgesprüht wird. Nun sollen die Flaschenwaschmaschinen nach Möglichkeit mit verschiedenen Geschwindigkeiten betrieben werden können. Bei einer direkten Steuerung der Einspritzpumpe für die schwefelige Säure durch den Flaschenwaschvortrieb, müssen sich daher zwangsläufig auch Druckunterschiede bei der Einspritzung ergeben, die das Sterilisationsergebnis ungünstig beeinflussen können. Aus diesem Grund wurde eine getrennte Sterilisationsmaschine mit konstanter Antriebsgeschwindigkeit gewählt.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, dass die Einspritzdüse zur dosierten Einspritzung von schwefeliger Säure nahe der Spritzstation zur letzten Spülung mit Frischwasser angeordnet ist und
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eine Abflusswanne zur Aufnahme der abfliessenden schwefeligen Säure und des abfliessenden Frischwasser- stromes angeordnet ist. Eine Beschädigung der Flaschenwaschmaschine durch die Säure wird vorteilhaft dadurch verhindert, dass die Einspritzung der schwefeligen Säure nahe der letzten Spritzstation zur Spü- lung mit Frischwasser erfolgt und die abfliessende schwefelige Säure in den abfliessenden Frischwasser- strom tropft. Die schwefelige Säure wird dabei sofort abgeführt.
Es ist dabei zweckmässig, dass eine Dosiervorrichtung zur Dosierung der Menge der eingespritzten
2% schwefeligen Säure im Verhältnis von etwa 1 : 100 bis 1 : 1000 zur abfliessenden Frischwassermenge vorgesehen ist. Durch diese Massnahme kann mit Sicherheit keine unerwünschte Säuremenge an Stellen gelangen, wo sie die Waschmaschine an ätzen könnte.
Es wird sodann weiter vorgeschlagen, dass eine Leitung zum Überführen eines Teiles des angesäuer- ten abfliessenden Wassers von der Abflusswanne zu dem zur letzten Warmwasserspülung verwendeten Um- laufwasser angeordnet ist.
Nach dem Laugebad und der Spritzung der Flaschen mit Laugedampf oder heisser Lauge wird übli- cherweise die zu reinigende Flasche mit Warmwasser gespült, welches neutral sein soll, damit keine unerwünschten Laugereste in der Flasche verbleiben.
Dies ist bei der vorliegenden Waschmaschine besonders wichtig, da eventuell verbleibende Lauge- reste die eingespritzte schwefelige Säure neutralisieren könnten und so den Sterilisierungseffekt ungün- stig beeinflussen können. Es ist jedoch schwer zu verhindern, dass in das umfliessende Wannenwasser der
Warmwasserspülung Laugereste tropfen und somit die letzte Warmwasserspülung alkalisch wird. Durch den Vorschlag, einen Teil des angesäuerten Wassers zuzusetzen und damit das Warmwasser zu ergänzen kann man diese Laugereste leicht neutralisieren. Um ein Überspritzen von Säure an unerwünschte Stellen zu verhindern, wird weiter vorgeschlagen, dass die Säurespritzposition von den Flaschenwaschpositionen durch einen elastischen Vorhang oder Wasservorhang getrennt ist.
Da unter Umständen auch Säuredämpfe schädlich sein können, wird weiters vorgeschlagen, dass hinter der und um die Säureposition Luft abgesaugt wird. Eine Absaugung von Luft ist an sich üblich, damit auch Laugedämpfe abgeführt werden können.
Durch die Absaugung hinter und um die Säureposition kann wohl mit Laugedampf angereicherte Luft über die Säureposition streichen, keinesfalls jedoch ein Säuredampf in den Lagebereich kommen. Durch all diese Massnahmen ist es möglich, in einer basischen Flaschenwaschmaschine auf einer Position mit einer schwefeligen Säure auszuspritzen, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung der Maschine besteht.
Weiter wird vorgeschlagen, dass eine Dosiervorrichtung vorgesehen ist, die den Säureeinspritzdruck und die Einspritzmenge unabhängig von der Flaschenvorschubgeschwindigkeit konstant hält, damit immer mit dem gleichen Druck in die Flasche eingespritzt wird und die ganze Flasche wirklich ausgeschwefelt wird, gleichgültig mit welcher Geschwindigkeit die Flaschenwaschmaschine fährt.
Um das zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass als Dosiervorrichtung eine an sich bekannte Dosierpumpe mit einem Pumpenstössel vorgesehen ist, dem eine dem Pumpenstössel unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit der Förderstrecke niederdrückende Vorschubeinrichtung zugeordnet ist, die jeweils bei Erreichen der Einspritzposition durch die Flaschen wirksam wird. Dies kann beispielsweise mit einem eigenen Antrieb bewerkstelligt werden, der jeweils durch einen entsprechenden Kontakt gelöst wird. Diese Lösung ist jedoch relativ kompliziert.
Es wird daher vorgeschlagen, dass der Pumpenstössel 26 zur Füllung des Zylinders 2 der Einspritzpumpe synchron mit dem Flaschenvorschub gekoppelt aus dem Zylinder bewegbar ist, u. zw. unter Spannen einer Feder, die nach dem Erreichen der Einspritzposition durch eine oder mehrere Flaschen infolge Lösens der Zwangskopplung des Pumpenstössels mit dem Flaschenvorschub das Einschieben des Pumpenstössels besorgt. Als Feder kann dabei eine pneumatische oder eine Stahlfeder oder eine andersgeartete Federausbildung verwendet werden.
Als einfachste Lösung einer derartigen Kupplung wird vorgeschlagen, dass ein Exzenter zur Mitnahme des Pumpenstössels und Spannung der Feder sowie eine Mitnahmekopplung zwischen Exzenter und Antrieb der Maschine vorgesehen ist, die nach Erreichen der oberen Totpunktlage des Exzenters gelöst ist. Selbstverständlich sind auch andere Kupplungs- und Mitnahmelösungen möglich.
Die Erfindung ist an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, ohne sich darauf zu beschränken.
Fig. l zeigt ein schematisches Schnittbild einer Flaschenwaschmaschine, Fig. 2 eine Seitenansicht mit Schnitt und Fig. 3 eine Vorderansicht mit Schnitt von einer Einspritzpumpe.
Wie aus Fig. l schematisch ersichtlich ist, befindet sich im Maschinengehäuse-44-ein Fla-
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der Lauge getrennt. Die Flaschen werden sodann auf den Kopf gestellt und zu einer Heisslaugespritzung - und danach zu einer Warmlaugespritzung-39-geführt. Durch eine Pumpe wird dauernd Lauge in die taktweise durch das Förderband weiterbewegten Flaschen und auf die Flaschen gespritzt. In der
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wirdLeitungswasser in und auf die Flasche gespritzt wird. Dieses Frischwasser fliesst in ein Abwasserbecken - 46-und wird von diesem direkt in einen Abwasserkanal geleitet. In der folgenden Position-42wird nun in die Flasche 11/2 bis 2% schwefelige Säure (HtS03) eingespritzt.
Diese schwefelige Säure tropft nach dem Benetzen und Entkeimen der Flascheninnenwände gleichfalls in das Abwasserbecken - 46-. Die Menge der schwefeligen Säure, die bereits verdünnt ist, ist im Verhältnis zum Spülwasser verschwindend klein, so dass das Abwasser nur schwach sauer ist. Dieses Abwasser kann zum Nachfüllen des Warmwasserbeckens für die Warmwasserspritzung verwendet werden. Es wäre möglich, damit die Flaschenausspritzung zu beenden, wenn ein kleiner Säurerest in der Flasche keinesfalls schädlich ist.
Derartige Säurereste sind unter Umständen erwünscht, weil sie einen Füllstutzen von nachfolgenden Einfüllmaschinen mitsterilisieren können. Falls jedoch die Schwefelreste unerwünscht sind, wird in einer Position-43-mit entkeimtem Wasser nachgespritzt. Dieses Wasser fliesst gleichfalls in das Abwasser- becken-46-- ab. Über der Säureposition und zwischen dem Laugen- und Säurenteil befindet sich. eine Abdeckung aus Polyvinylchlorid oder einem andern säurebeständigen Kunststoff. Zweckmässig ist auch ein Vorhang-47-, der die störanfälligen Teile schützt. Damit keine Säuredämpfe in den Laugenteil gelangen können, ist eine Dampfabsaugung-48-hinter der Säureposition angeordnet, die eventuell austretende Säuredämpfe und überschüssige Laugendämpfe sofort absaugt.
Die Flaschen werden weiter wie üblich zu einer Flaschenausschubvorrichtung-33-weiter transportiert und durch eine Abstellvor- richtung-34-auf ein Abtransportband gestellt.
Die schwefelige Säure wird nicht dauernd gespritzt. Es wird nur dann eine vorbestimmte Menge in die Flaschen gespritzt, wenn sich tatsächlich eine Flasche über der Ausspritzdüse --42-- befindet. Es kann also keine von der Motorvorschubbewegung unabhängige dauernd sich in Tätigkeit befindliche Umlaufpumpe zur Förderung der schwefeligen Säure verwendet werden. Vielmehr ist eine Pumpe notwendig, die synchron mit dem Förderband arbeitet und jeweils dann eine Säureinjektion abgibt, wenn sich die Flasche tatsächlich über der Düse --42-- befindet.
Eine Pumpe, die diese Bedingung erfüllt, ist in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Ein Kolben-l-aus säurebeständigem Stahl ist in einem Zylinder --2-- aus Plexiglas,der mit einem Boden-3-und einem Deckel-4-ausZellamid abgeschlossen ist, geführt. Spannbolzen-5-halten die so gebildete Pum- pe zusammen. Eine Kolbenstange-6-, die über einen Exzenterbolzen-11-an einem auf einer An- triebswelle-17-frei drehbaren Exzenter-8-befestigt ist, dient zum Bewegen des Kolbens-l- im Zylinder-2-. Mit einer Verstellspindel-10- aus Stahl kann der Exzenterkolben-11-im Exzenter verstellt werden und damit der Hub und die Fördermenge der Pumpe geregelt werden. Zur Führung ist dabei eine Spannut-9-vorgesehen.
Ventilkörper-14 und 16-in einem Ventilgehäuse - sorgen für das richtige Ansagen bzw. Weiterpumpen der Säure. Der ganze Pumpenteil mit Kolbenstange, Ventilen, Pumpengehäuse und Kolben ist um ein Gleitlager-13-, das über einen Haltebock-22-an der Waschmaschine --21-- befestigt ist, schwenkbar, so dass die Pumpe die Exzenterbewegung mitmachen kann. Der auf der Welle-17-frei drehbare Exzenter-8-hat auf seiner Rückseite eine zylinderförmige Vertiefung-24-, in die ein im Exzenterkörper verschraubter Mitnehmerbolzen-25-ragt.
Auf der Antriebswelle-17-, die über ein Flanschlager-18-mit dem Gehäuse der Waschmaschine verbunden ist, ist fest und mitdrehbar ein Mitnehmerring-19-aus Stahl befestigt, in welchen ein Mitnehmerbolzen-20-geschraubt ist, der in die Vertiefung-24-des Exzenters ragt. Mit der Kolbenstange-6-und durch sie gehend ist ein Federhalter-12-verbunden, in den zwei Federn-7-eingehängt sind, deren zweiter Befestigungspunkt sich am Pumpenboden-3- befin- det. Die Antriebswelle --17- ist mit dem Antriebsmotor für das Förderband der Waschmaschine gekoppelt, u. zw. so, dass sie jeweils eine volle Umdrehung macht, wenn die Flaschen um eine Position vorbewegt werden.
Zu Beginn der Drehbewegung der Welle befindet sich, bewirkt durch den Federzug der Federn --7-- der Kolben --1-- mit der Dichtung-23-in der untersten Lage. Der Mitnehmerbolzen -- ist gleichfalls in der untersten Lage. Der Mitnehmerbolzen-20-stösst an den Mitnehmer-
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erreicht, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt müssen sich die Flaschen über der Ein- spritzdüse -42- befinden. Beim Weiterdrehen wird durch den Zug der Federnder frei drehbare Exzenter über die Kolbenstange-6-weiterbewegt und die Mitnehmerbolzen-20 und 25-lösen sich voneinander, da sich die Antriebswelle-17-relativ langsam dreht.
Die Federn-7-ziehen über die Kolbenstange-6-den Kolben-l-mit der Kolbendichtung-23-nieder und pumpen die in der Pumpe angesaugte Säuremenge durch die Douse -42- in die Flasche. Es können selbstverständlich auch mehrere Düsen --42-- parallel angeordnet sein. Dann werden gleichzeitig eine ganze Reihe von Fla- schen ausgespritzt. Dieses Ausspritzen erfolgt unabhängig von der Geschwindigkeit der Antriebswelle - immer mit dem gleichen Druck der Federn-7-. Die Pumpe bleibt sodann in der unteren Totpunktlage bis wieder der Mitnehmerbolzen-20-auf den Mitnehmerbolzen-25-stösst und ein neuer Arbeitstakt beginnt.
Die Erfindung lässt zahlreiche Variationen zu, die alle in den Schutzbereich fallen sollen. So ist beispielsweise eine andere Vorwaschanordnung, eine andere Förderband- oder Förderringanordnung möglich, die Einspritzsteuerung kann beispielsweise durch Einschaltung eines Kontaktes mit einem nachfol- genden Pumpenhub u. dgl. erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Flaschenwaschmaschine mit Transport der Flaschen auf einer Fördeistrecke durch eine Wasch-und Abspritzanlage, wobei nach dem Transport durch Waschpositionen auf derselben Transporteinrichtung die Flaschen über eine oder mehrere Düsen geführt werden, durch die ein Sterilisiermittel in die Flaschen einge-
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feliger Säure nahe der Spritzstation (41) zur letzten Spülung mit Frischwasser angeordnet ist und eine Ab- flusswanne (46) zur Aufnahme der abfliessenden schwefeligen Säure und des abfliessenden Frischwasserstromes angeordnet ist.