УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЕМКОСТЕЙ И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТРОЙСТВА
DEVICE FOR PROCESSING OF VESSELS AND METHOD OF ITS OPERATION

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству для обработки емкостей согласно п.1 и способу эксплуатации устройства согласно п.8 формулы изобретения.
Емкости в рамках изобретения это, среди прочего, бутылки, консервные банки или другие емкости, которые применяются для упаковки или розлива продуктов, а также транспортные емкости или коробки, например, используемые в производстве напитков транспортные емкости или коробки (например, коробки для бутылок), но также транспортные емкости или коробки, как они используются в производственных предприятиях (например, пекарнях, в производстве мясных лавок и т.д.) или на предприятиях готовых продуктов в целом для хранения и для транспорта продуктов.
Уровень техники
Устройства или машины для обработки емкостей известны в самом различном исполнении и для самых различных целей и/или функций, например, для мойки, для стерилизации, для нанесения этикеток, для укупорки емкостей и т.д.
Многочисленные типы и виды обрабатывающих машин применяют обрабатывающие жидкости, например, для мойки и/или стерилизации, и требуют в этом случае для безупречного ведения работы постоянных объемных потоков этих жидкостей. Далее устройства или машины для обработки емкости обычно дополнительно к находящемуся внутри машины транспортеру, с помощью которого емкости во время обработки движутся через устройство, оснащаются многочисленными другими функциональными элементами или вспомогательными механизмами, которые имеют собственные приводные двигатели. К подобным вспомогательным механизмам, например, в моечных машинах относятся механизмы устройств для выноса или удаления из машины твердых веществ или инородных тел, например, в форме устройств для выгрузки этикеток и/или осколков.
Как правило, устройство для обработки емкостей является составной частью общей установки, например, установки для изготовления продукта, для розлива продукта в емкости, для нанесения этикеток и для установки емкостей в транспортные ящики, например, ящики для бутылок и/или изготовления упаковок из нескольких емкостей.
Неисправности в процессе производства таких общих установок не могут исключаться, причем эти неисправности могут вести к колебаниям производительности (колебания в количестве обработанных емкостей в единицу времени), по меньшей мере, в отдельных устройствах или обрабатывающих машинах, а также к полной остановке отдельных устройств или обрабатывающих машин и/или всей установки.
Обычно до сих пор, даже при подобного рода серьезных неисправностях, по меньшей мере, приводы, которые не служат для привода находящегося внутри устройства транспортного элемента, а для привода других функциональных элементов или вспомогательных механизмов и при этом, в частности, также приводы для насосов (насосные двигатели) при неисправностях или других производственных ситуациях, при которых было бы достаточно частичной производительности, продолжают работать с обычным числом оборотов и/или прежней производительностью. Таким образом должно достигаться, что после устранения неисправности, т.е. при новом запуске сразу же будет иметься в распоряжении полная производительность насосов, что во время неисправности будет предотвращена также только частичная работа вхолостую направляющих жидкость труб, т.е. при повторном запуске устройства не произойдет нежелательного запаздывания, и, что функциональные неисправности и пусковые токи для приводных двигателей не существенно будут превышать рабочий ток и будут предотвращаться связанные с этим нежелательные нагрузки сети электроснабжения всей установки. Однако недостатком известных устройств или установок соответственно при способе эксплуатации этих установок и устройств является, по меньшей мере, бесполезный повышенный расход энергии.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка устройства, которое не имеет этого недостатка и даже после серьезной неисправности, т.е. после обусловленной неисправностью остановки устройства и/или всей установки возможен не связанный с проблемами повторный запуск соответствующего устройства без запаздывания и без функциональных нарушений. Для решения этой задачи создано устройство в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. Способ эксплуатации такого устройства является предметом пункта 8 формулы изобретения.
Предложенное согласно изобретению устройство при остановке машины и/или при остановке всей установки или также и при режиме работы, отличающемся от плановой или номинальной производительности, т.е., например, при пониженной производительности насосы, имеющиеся в устройстве и/или во всей установке, или другие функциональные элементы, или механизмы, соответственно вспомогательные механизмы, приводятся теперь в действие с таким уменьшенным числом оборотов и/или производительностью, что достигается определенный, пониженный в части производительности режим работы, который не соответствует никакой полной остановке, так что функциональные элементы и при этом, в частности, также насосы внутри короткого промежутка времени, т.е. без временного запаздывания или в основном без временного запаздывания могут снова приводиться в действие с плановой производительностью. С помощью числа оборотов и/или производительности и/или с помощью предотвращения излишне высоких крутящих моментов на приводах при повторном разгоне или при возврате к плановой или номинальной производительности, кроме прочего, возможна существенная экономия электрической энергии.
Усовершенствованные варианты, преимущества и возможности применения изобретения вытекают также из следующего описания примеров осуществления и из фигур. При этом все описанные и/или графически представленные признаки сами по себе или в любой комбинации являются, в принципе, предметом изобретения, независимо от их аннотации в пунктах формулы изобретения или их взаимосвязи. Также содержание пунктов формулы изобретения вводится в виде составной части описания.
Краткое описание чертежей
Изобретение ниже более подробно поясняется с помощью фигур с примерами осуществления. Где показывают:
фиг.1 - очень схематическое изображение функционирования устройства для обработки емкостей согласно изобретению;
фиг.2 и 3 - другие детали предложенного согласно изобретению устройства.
Осуществление изобретения
Устройство, в целом обозначенное на фигурах позицией 1, служит для обработки емкостей 2, которые на фигурах представлены в виде бутылок, но емкости могут также иметь другое исполнение и/или функции, например, банки или другие имеющие вид бутылок или банок емкости, транспортные ящики для бутылок или подобных емкостей или для других транспортируемых продуктов, например, транспортные ящики, изготовленные из синтетического материала.
Устройство 1 является составной частью общей установки, в направлении транспортировки или перемещения А, в котором емкости 2 движутся через установку, в установке составные части соединяются друг к другом, а именно, например, непосредственно и/или через предусмотренные между отдельными устройствами транспортеры или транспортные устройства.
В изображении, выбранном для фигуры 1, доставка емкостей к устройству 1 или к входу для емкостей 1.1 этого устройства обеспечивается с помощью наружного транспортера 3. После обработки емкости 2 с помощью наружного транспортера 4 отправляются к выходу 1.2 для емкостей устройства 1 и, например, направляются к другому устройству общей установки.
Внутри устройства 1 емкости 2 движутся между входом 1.1 для емкостей и выходом 1.2 для емкостей на находящемся внутри устройства транспортере, который на фигуре 1 показан очень схематично с помощью прерывистой линии 5. В этом случае на этом находящемся внутри устройства транспортере 5 осуществляется обработка емкостей 2, причем эта обработка, как также показывает следующее осуществление, может быть самого различного вида, а именно, в зависимости от соответствующей функции устройства 1.
Устройство 1, среди прочего, образовано с электрической приводной группой 6 с, по меньшей мере, одним электрическим приводным двигателем 6.1., а именно, для моторного привода, по меньшей мере, одного вышестоящего функционального элемента устройства 1, например, для привода находящегося внутри устройства транспортного элемента 5. Устройство 1, кроме прочего, образовано с другой электрической приводной группой 7 с, по меньшей мере, одним электрическим приводным двигателем 7.1, который служит для привода других функциональных элементов, например, насосов и/или вспомогательных механизмов устройства 1.
Приводные двигатели 6.1 и 7.1 являются электродвигателями с, по меньшей мере, частью регулируемой частотой, которые приводятся в действие через полупроводниковый преобразователь частоты 8 или 9, а именно, таким образом, что их число оборотов и/или производительность независимо от частоты общей сети электроснабжения очень стабильно и в значительной степени независимо от соответствующей нагрузки приводных групп 6 и 7 или
приводных двигателей 6.1 и 7.1 может управляться или регулироваться очень точно настраивающимся одним из полупроводниковых преобразователей частоты 8 и 9, управляющим устройством 10, крутящие моменты приводных двигателей 6.1 и 7.1 могут очень точно поддерживаться в широком диапазоне числа оборотов внутри желательных предельных значений.
Управление полупроводниковыми преобразователями частоты осуществляется с помощью, например, автоматизированной управляющей электроники 10 в представленной форме осуществления с учетом программ управления, записанных в памяти 11 управляющей электроники и/или данных, и/или характеристик, в частности, с учетом характеристик приводящихся в действие электрическим приводом 7 функциональных элементов, как-то насосов, вспомогательных механизмов и т.д., и/или в зависимости от сигналов датчиков, которые передаются от датчиков, предусмотренных в и/или на устройстве 1, например, температурных датчиков, датчиков, измеряющих расход, датчиков давления и т.д., и/или в зависимости от управляющих сигналов или данных, которые подаются через, по меньшей мере, один канал передачи данных или линию 13 передачи данных управляющего устройства 10, образованный, например, в информационной или управляющей шине, и, например, соответствуют или отражают рабочий режим всей установки и/или, по меньшей мере, одного устройства, которое предшествует устройству 1 в общей установке в направлении транспортировки или присоединяется к устройству 1.
В принципе, управление устройством 1 или его приводными группами 6 и 7 осуществляется управляющим устройством 10 таким способом, что при исправно работающей всей установке и устройства 1 они приводятся в действие с требуемой плановой производительностью (обработанных емкостей 2 в единицу времени).
Если в общей установке возникает неисправность, то с помощью управляющего устройства 10 через полупроводниковые преобразователи частоты 8 и 9 осуществляется настройка приводных групп 6 и 7 или их приводных двигателей 6.1 и 7.1 таким способом, что, по меньшей мере, приводная группа 7 или тамошние приводные двигатели 7.1 отключаются не полностью, а в режиме ожидания дальше приводятся в действие, и именно, таким образом, что в этом режиме ожидания число оборотов или частота сети, приводящей в действие приводные двигатели, опускается в диапазоне частот между 40 и 5 Гц.
Дополнительно или также добавочно может точно также снижаться производительность и/или число оборотов приводной группы 7 или тамошних приводных двигателей 7.1 до диапазона между 90% и 5% номинальной производительности или номинального числа оборотов приводов 6 и 7 и при этом быть достаточным, чтобы предотвратить нежелательно долгое запаздывание и/или повышенный пусковой ток при возобновленном пуске в работу устройства или при возврате к плановому числу оборотов и/или плановой производительности после устранения неисправности.
Благодаря применению приводных двигателей 6.1 и 7.1 с управляемой или регулируемой частотой и благодаря настройке этих двигателей через полупроводниковые преобразователи частоты 8 и 9 возможно точное поддержание числа оборотов и/или производительности в режиме ожидания, оптимизирующих режим ожидания и также возобновление пуска, т.е. с помощью приводных двигателей 6.1 и 7.1 с регулируемой частотой и полупроводниковых преобразователей частоты 8 и 9 с помощью широкого диапазона крутящего момента благодаря соответствующей частоте может достигаться точно определенное число оборотов и/или производительность приводных групп 6 и 7.
Функциональными элементами или вспомогательными механизмами, приводимыми в действие от приводных группы 7 или от тамошних регулируемых по частоте приводных двигателей 7.1, в моечной машине для мойки емкостей 2 в форме бутылок, например, являются насосы в различных зонах обработки, например, перекачивающие насосы для перекачки моющих и обрабатывающих жидкостей, в частности, также для нагрева зон обработки, насосы в соединении с теплообменниками, насосы для создания потока воды и отвода воды от емкостей 2 в зонах обработки для удаления этикеток и/или удаления других инородных частей или твердых веществ с емкостей или из емкостей, насосы в зонах обработки для внутреннего и наружного опрыскивания на или в емкости моющих жидкостей (щелочей) с моющими средствами или моющими добавками, насосы в зонах обработки для заключительного внутреннего и наружного опрыскивания жидкостью внутри емкости или снаружи емкости свежей воды, приводы устройств для выноса этикеток и осколков и т.д.
Например, устройство 1 представлено моечной машиной для мойки емкостей 2, образованных в виде бутылок. Подобного рода моечная машина имеет известным специалисту образом дополнительно к находящемуся внутри устройства транспортеру 5, с помощью которого емкости движутся через различные, среди прочего, зоны обработки, образованные в виде погружных ванн, также зоны обработки, которые, как схематически изображено на фигуре 2, которые служат в качестве зон 14 опрыскивания для внутреннего и наружного опрыскивания моющими жидкостями емкостей 2, закрепленных в зажимах находящегося внутри устройства транспортера 5, например, щелочью или свежей водой. Для этого на транспортном пути, по которому через соответствующие зоны опрыскивания 14 движутся емкости 2, предусмотрены форсунки 15 для опрыскивания, которые в этом случае через, по меньшей мере, один трубопровод 16 с помощью, по меньшей мере, одного насоса 17 подключаются к не изображенному источнику соответствующей обрабатывающей жидкости. На практике предусмотрено несколько подобного рода зон 14 опрыскивания в устройстве 1, образованном в виде моечной машины, причем каждой зоне опрыскивания или соответственно группе из нескольких зон 14 опрыскивания предназначен один насос 17, который приводится в действие через приводной или насосный двигатель 7.1 с регулированием частоты.
Например, при временном падении производительности или при колебаниях производительности в общей установке через управляющее устройство уменьшается производительность или число оборотов, среди прочего, приводной группы 6, приводящей в действие находящийся внутри устройства транспортер 5, а именно, для приспосабливания к фактической производительности общей установки, но не числа оборотов и/или производительности приводной группы 7, приводящей в действие насосы 17.
При серьезной неисправности всей установки, т.е. при неисправности, которая исключает транспортировку емкостей 2 к устройству 1 и/или дальнейшую транспортировку обработанных емкостей 2 из устройства 1, происходит отключение приводной группы 6 для находящегося внутри транспортера 5 и уменьшение числа оборотов и/или производительности приводной группы 7 или, по меньшей мере, части тамошних приводных двигателей 7.1 и при этом уменьшение числа оборотов и/или производительности предназначенных насосов 17 осуществляется таким способом, что трубопроводы 16 остаются надежно заполненными соответствующей моющей жидкостью, т.е. предотвращается полное вытекание жидкости из этих трубопроводов.
В зонах 14 опрыскивания для внутреннего и наружного опрыскивания емкостей 2 свежей водой осуществляется уменьшение числа оборотов и/или производительности предназначенных насосов 17, например, так, что обрабатывающая жидкость (свежая вода) все еще заметным образом поступает из форсунок 15. Объемный поток, созданный соответствующим насосом 17, лежит при этом существенно ниже объемного потока при плановой или нормальной работе, например, ниже 90%, но выше 5% объемного потока при нормальной работе. Особенно предпочтительно уменьшается объемный поток в диапазоне ниже 70%, но выше 20% объемного потока при плановой или нормальной работе.
В зонах 14 опрыскивания для внутреннего и/или наружного опрыскивания емкостей 2 щелочью осуществляется уменьшение числа оборотов и/или производительности предназначенного насоса 17 так, что емкости поддерживаются в полностью смоченном состоянии, т.е. надежно предотвращается подсушка или высыхание обрабатывающей жидкости на и в емкостях 2 и, следовательно, наличие позднее только с трудом удаляемых высохших остатков щелочи или обрабатывающей жидкости. Объемный поток, созданный соответствующим насосом 17, лежит при этом заметно ниже объемного потока при плановой или нормальной работе, например, ниже 90%, но выше 5% объемного потока при нормальной работе. Особенно предпочтительно объемный поток опрыскивания щелочью уменьшается до диапазона ниже 70%, но выше 20% объемного потока при плановой или нормальной работе.
Аналогично приведенному выше осуществлению также на станциях 14 опрыскивания моечных машин для мойки емкостей 2, которые выполнены в виде ящиков для бутылок или в виде других повторно применяемых транспортных емкостей или ящиков или в виде кегов, при колебаниях производительности и/или серьезных неисправностях устройства и/или общей установки осуществляется настройка насосов 17 для опрыскивания емкостей 2 моющей жидкостью, имеющей моющие добавки (щелочь), и при заключительном опрыскивании емкостей 2 свежей водой.
Специально в моечных машинах для мойки бутылок часто на транспортном участке, образованном находящимся внутри устройства транспортером 5, предусмотрена, по меньшей мере, одна станция, на которой предпочтительно осуществляется удаление этикеток, а именно, благодаря тому, что бутылки подвергаются действию сильного объемного потока моющей или обрабатывающей жидкости. Подобного рода станция в части ее функции схематически изображена на фигуре 3, с устройством 19 для создания потока для подачи моющей или обрабатывающей жидкости на емкости 2 и с одним из насосов 20, приводимым в действие насосным или приводным двигателем 7.1. Обрабатывающая жидкость вместе с удаленными с емкостей 2 этикетками 21 улавливается в ванной 22 или собирается и возвращается через разгрузочное устройство 23 для этикеток, например, в форме движущейся циркулирующим образом ситовой ленты, к насосу 20.
В случае значительной неисправности приводной двигатель 7.1 и при этом насос приводятся в действие с уменьшенной производительностью, т.е., например, с производительностью ниже 90%, но выше 5% плановой или нормальной производительности так, что остается сохраненным определенный поток жидкости, с помощью которого этикетки 21 перемещаются к разгрузочному устройству 23 для этикеток и благодаря этому предотвращается возможное тяжело устраняемое отложение снятых этикеток 21 в обрабатывающей станции 18, например, на дне ванны 22.
В особенно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения приводной двигатель 7.1 и соединенный с ним насос 20 для создания потока для смыва этикеток таким образом приводятся в действие, что производительность лежит ниже 70%, но выше 20% производительности при плановой или нормальной работе.
В рамках другой формы осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что производительность приводных двигателей в случае серьезной неисправности уменьшается настолько сильно, что подлежащие выносу этикетки осаждаются на дне моечной машины, вследствие чего получается дальнейшая экономия энергии. Чтобы эти этикетки, лежащие на дне моечной машины, после устранения серьезной неисправности снова заставить двигаться, предусмотрено периодически приводить в действие приводной двигатель и соединенный с ним насос 20 для создания потока для смыва этикеток с повышенной производительностью, чтобы на определенный промежуток времени получить более сильный объемный поток, который в состоянии поднять лежащие на дне этикетки и таким образом вынести их также из моечной машины.
Разгрузочное устройство 23 для этикеток в случае серьезной неисправности точно также приводится в действие с уменьшенной производительностью, например, с производительностью ниже 90%, но выше 5% плановой или нормальной производительности, причем таким образом, что движущая масса в разгрузочном устройстве 23 для этикеток останавливается не полностью и таким образом избегается высокий пусковой ток приводного двигателя 7.1 для разгрузочного устройства 23 для этикеток.
Устройства для обработки емкостей являются наряду с этими моечными машинами также другими обрабатывающими машинами, например, устройствами или машинами для наполнения, укупорки или оснащения, или нанесения этикетки на емкости.
Перечень позиций
1
Устройство для обработки емкостей
2
Емкость
3, 4
Наружный транспортер
5
Транспортер, имеющийся внутри устройства
6, 7
Электрическая приводная группа
6.1, 7.1
Электрический или приводной двигатель с управлением частотой
8, 9
Полупроводниковый преобразователь частоты
10
Электронное управляющее устройство
11
Запоминающее устройство
12
Датчик
13
Информационный канал
14
Станция распыления
15
Форсунка
16
Трубопровод
17
Насос
18
Станция обработки
19
Устройство для создания потока
20
Насос
21
Снятая этикетка
22
Ванна
23
Разгрузочное устройство для выноса этикеток
А
Направление транспортировки или перемещения