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Die Erfindung betrifft eine Behälterreinigungsmaschine mit einem Behälterförderer zum Bewegen von Behältern entlang einer Förderrichtung und einer Düsenanordnung mit zumindest einer drehbaren Reinigungsdüse, welche dazu vorgesehen ist, die Behälter in dem Behälterförderer mit einem Strahl aus Reinigungsflüssigkeit zu beaufschlagen, wobei die Reinigungsflüssigkeit über die Behälteröffnung in den Innenraum der Behälter eingebracht wird.
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Die Düsenanordnung weist ein Steuerelement und der Behälterförderer mehrere in Förderleistung hintereinander angeordnete Mitnehmer auf, die zum drehbaren Verstellen der zumindest eine Reinigungsdüse mit dem Steuerelement in Eingriff gebracht werden können. Bei den Behältern handelt es sich insbesondere um Flaschen aus Glas oder aus Kunststoff.
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Große Mengen an Getränken werden in Mehrwegflaschen aus Kunststoff oder Glas vermarktet. Zur Reinigung dieser Mehrwegflaschen für eine erneute Befüllung werden innerhalb der Abfüllbetriebe Behälterreinigungsmaschinen eingesetzt, welche in einem automatisierten Verfahren große Mengen zurückgeführter Mehrwegflaschen reinigen und für eine erneute Füllung bereitstellen.
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Derartige Behälterreinigungsmaschinen sind beispielsweise in der
EP 1 813 358 A2 und der
EP 2 303 478 B1 beschrieben. Die Behälterreinigungsmaschine umfasst eine Vielzahl von sich entlang einer Trägerlängsrichtung erstreckenden Zellenträgern, welche jeweils wiederum eine Vielzahl von in der Trägerlängsrichtung hintereinander angeordneten Behälterzellen aufnehmen. Diese Behälterzellen sind dazu vorgesehen, die Behälter aufzunehmen und durch die Behälterreinigungsmaschine zu befördern. Gerade bei der Verwendung von Glasflaschen können die Behälter in den Behälterzellen weitestgehend geschützt durch die Behälterreinigungsmaschine transportiert und intensiv gereinigt werden.
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Die Reinigung der Behälter erfolgt in verschiedenen Schritten, wobei in einem Abschnitt der Behälterreinigungsmaschine eine Spritzvorrichtung mit Reinigungsdüsen vorgesehen sind, welche den Innenraum der Behälter mit einer Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Wasser, beaufschlagen und so Schmutz und grobe Rückstände aus den Behältern entfernen. Derartige Spritzvorrichtungen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt und weisen drehbare Reinigungsdüsen auf, welche insbesondere unterhalb der kopfüber in den Behälterförderer geförderten Behälter angeordnet sind. Diese Reinigungsdüsen sind drehbar ausgebildet, um die Behälter über einen möglichst langen Förderabschnitt mit dem Strahl aus beaufschlagen zu können.
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Für die Drehung der Reinigungsdüsen ist ein Steuerelement vorgesehen, welches über an dem Behälterförderer angeordnete Mitnehmer betätigt wird. Diese Mitnehmer bewirken im Zuge der Bewegung eine Rotation der Reinigungsdüsen. Da die Behälterzellen in Förderrichtung hintereinander umlaufend angeordnet sind, ist entsprechend auch für jede Behälterzelle zumindest ein Mitnehmer vorgesehen, sodass für jede Behälterzelle ein entsprechender Reinigungsvorgang gesteuert werden kann.
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Entsprechende Ausgestaltungen sind beispielsweise aus der
DE 10 315 866 B4 , der
DE 43 30 335 A1 oder der
DE 39 02 921 A1 bekannt. Die Mitnehmer sind hierbei rechteckig ausgebildet und bewirken - wie bereits zuvor erläutert - eine Rotation des Steuerelementes und damit auch der Reinigungsdüsen.
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Um eine möglichst umfassende Reinigung gewährleisten zu können, ist es erforderlich, dass eine relativ große Menge an Reinigungsflüssigkeit während des Spritzvorganges in den Innenraum der Behälter gelangen kann. Die Menge ist hierbei abhängig von der Geschwindigkeit des Behälterförderers, des Abstandes zwischen der Behälteröffnung und der Reinigungsdüse sowie der Breite der Behälteröffnung. Der Strahl bringt hierbei zunächst ausgehend von einer Seite der Behälteröffnung Reinigungsflüssigkeit in den Behälter und wandert sodann infolge der Bewegung des Behälters sowie der Drehung der Reinigungsdüse in die Mitte der Behälteröffnung und sodann zu der gegenüberliegenden Seite. Die größte Menge an Reinigungsflüssigkeit kann hierbei in einer nahezu senkrechten Stellung des Strahls unmittelbar über die Mitte der Behälteröffnung in den Innenraum der Behälter eingebracht werden. Allerdings führt die kontinuierliche Weiterbewegung des Mitnehmers dazu, dass auch das Steuerelement und auch die Reinigungsdüse kontinuierlich weiter bewegt werden, wobei am Ende des Spritzvorganges für einen Behälter aufgrund der schrägen Winkellage des Mitnehmers an dem Steuerelement eine erneute Beschleunigung erfolgt, sodass entsprechend innerhalb eines vergleichsweise kurzen Zeitraumes eine effektive Reinigung der Behälter erfolgen muss.
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Da dies nicht immer möglich ist, sind üblicherweise mehrere Reinigungsdüsen hintereinander in Förderrichtung angeordnet, sodass eine Reinigung in mehreren Schritten erfolgen kann. Allerdings ist es zunehmend ein Bestreben, den Spritzprozess effektiver auszugestalten.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Behälterreinigungsmaschine anzugeben, welche über einen längeren Zeitraum mit nur einer Reinigungsdüse eine größere Menge an Reinigungsflüssigkeit in den Innenraum der Behälter befördern kann.
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Gegenstand und Lösung dieser Aufgabe ist eine Behälterreinigungsmaschine gemäß Anspruch 1. Demnach weisen die Mitnehmer in einem Anschlagabschnitt eine in Richtung der Düsenanordnung verjüngende Kontur auf. Die Kontur des Mitnehmers ist hierbei maßgeblich für die Drehgeschwindigkeit des Steuerelementes, da der Mitnehmer an dem Steuerelement anliegt und durch die kontinuierliche Fortbewegung als eine Art Steuerkurve auf das Steuerelement einwirkt.
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Wie bereits zuvor erläutert, sind aus dem Stand der Technik ausschließlich Mitnehmer bekannt, welche einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, sodass entsprechend auch die Kontur der Mitnehmer gerade ausgebildet ist. Die Erfindung sieht nunmehr vor, dass sich die Kontur in Richtung der Düsenanordnung verjüngt. Eine solche Verjüngung kann grundsätzlich kontinuierlich ausgebildet sein. Es liegt allerdings auch im Rahmen der Erfindung, dass einzelne Bereiche innerhalb dieses Anschlagabschnittes gleichbleibend ausgebildet sind oder innerhalb dieser Bereiche sogar eine Verbreiterung der Kontur erfolgt. Entscheidend ist allerdings, dass am Ende des Anschlagabschnittes die Mitnehmer mit einer schmaleren Breite ausgebildet sind als zu Beginn des Anschlagabschnittes.
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Durch diese Verjüngung kann die Rotation der Reinigungsdüsen trotz konstanter Fortbewegung der Mitnehmer zunächst gebremst werden, da durch den von der Verjüngung vorgesehenen Rücksprung der Mitnehmer nicht im gleichen Maße gegen das Steuerelement drückt, wie dies bei einem rechteckig ausgebildeten Mitnehmer der Fall wäre. Dies hat zur Folge, dass sich die Drehgeschwindigkeit der Reinigungsdüse stärker verlangsamt, um so den von der Reinigungsdüse erzeugten Strahls länger im Wesentlichen mittig in den Innenraum der Behälter einbringen zu können. Entsprechend bleiben die Behälter und die Reinigungsdüse über einen längeren Zeitraum in einer Stellung zueinander, die eine effektive Reinigung der Behälter ermöglicht.
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Das Steuerelement kann hierbei grundsätzlich in verschiedene Art und Weise ausgebildet sein. Bevorzugt ist das Steuerelement jedoch in einer Drehachse der zumindest einen Reinigungsdüse angeordnet und weist zumindest eine Nocke auf, die mit dem Mitnehmer zusammenwirkt. Diese Nocke ist grundsätzlich auf keine bestimmte Form beschränkt. Üblicherweise handelt es sich hierbei jedoch um eine Umlenkrolle, welche exzentrisch zur Drehachse angeordnet ist, sodass der Mitnehmer an diese Nocke anschlagen und durch Weiterbefördern eine Drehung der Reinigungsdüse bewirken kann. Anstelle einer Umlenkrolle ist es selbstständig auch möglich, dass die Reinigungsdüse an einer Art Kurbelwelle angeordnet ist, wobei die Nocke dann eine exzentrische Abwinklung innerhalb der Welle darstellt.
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Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der das Steuerelement als Nockenkranz mit einer Vielzahl von Nocken ausgebildet ist. Auch hier handelt es sich bei den Nocken üblicherweise um sogenannte Umlenkrollen. Diese Nocken sind dann kreisförmig auf einem Durchmesser angeordnet, wobei jede Nocke abwechselnd von einem Mitnehmer betätigt wird. Das Steuerelement weist hierbei zumindest drei Nocken auf. Üblicherweise ist ein solcher Nockenkranz mit vier Nocken ausgebildet. Durch die Ausgestaltung der Nocken als Umlenkrollen ergibt sich auch für die Nocken ein kreisrunder Querschnitt, sodass sich zwischen dem Mitnehmer und der Nocken ein im Wesentlichen linienförmiger Kontakt ausbildet.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der Mitnehmer in dem Anschlagabschnitt eine im Wesentlichen S-förmige Kontur auf. Das bedeutet, dass sich der Mitnehmer zunächst nur geringfügig verjüngt und diese Verjüngung dann zunehmend ansteigt und am Ende wieder flacher ausläuft. Mithilfe einer solchen Kontur kann gezielt gesteuert werden, dass die Reinigungsdüse zunächst relativ schnell in eine zentrale Lage verstellt wird und sodann in dieser zentralen Lage verbleibt.
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Insbesondere bei einer S-förmigen Ausgestaltung ist es möglich, dass gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Mitnehmer in einem Endbereich des Anschlagabschnittes eine konstante Breite aufweisen. Dieser Endabschnitt bezieht sich hierbei auf einen unmittelbar an die Reinigungsanordnung angrenzenden Abschnitt. In diesem Endbereich liegt der Mitnehmer letztmalig an dem Steuerelement an, wobei durch die gerade Ausbildung mit konstanter Breite eine Beschleunigung der Verstellung bewirkt werden kann. Mithilfe dieser Verstellung ist es möglich, die Reinigungsdüse für einen erneuten Einsatz für einen darauffolgenden Behälter vorzubereiten und hierzu schnell in eine geeignete Position zu bewegen.
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Bevorzugt erstreckt sich der Endbereich über 15 bis 60 % des Anschlagabschnittes. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass sich der Endbereich über 20 bis 55 % des Anschlagabschnittes erstreckt. Bezüglich der Ausgestaltung der Kontur sieht eine bevorzugte Ausgestaltung vor, dass sich die Kontur in dem Anschlagabschnittes um 40 bis 85 %, bevorzugt um 50 und 80 %, verjüngt. Hierdurch wird gewährleistet, dass eine ausreichende Verlangsamung der Drehgeschwindigkeit der Reinigungsdüse bewirkt wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die zumindest eine Reinigungsdüse einen Düsenkörper auf, in dem sich zwei als Düsenkanäle vorgesehene Durchgangsbohrungen senkrecht zueinander erstrecken. Entsprechend weist jeder der beiden Düsenkanäle zwei endseitige Düsenöffnungen auf. Durch die senkrechte Anordnung ist es ermöglicht, dass jeweils eine Durchgangsbohrung als Düsenkanal für einen Strahl wirken kann, während die andere Durchgangsbohrung für einen daran anschließenden Behälter durch Verstellen der Reinigungsdüse ebenfalls in eine Betriebsstellung bewegt werden kann. Die beiden Durchgangsbohrungen sind hierbei versetzt zueinander angeordnet und stehen daher nicht in Wirkverbindung.
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In der Betriebsstellung liegt eine Düsenöffnung an einem bedruckten Reservoir an, welches mit einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt ist. Die Reinigungsflüssigkeit kann sodann durch die Durchgangsbohrung bzw. den Düsenkanal hindurchtreten und die Reinigungsdüse über die gegenüberliegende Düsenöffnung in Form eines Strahls verlassen. Durch Drehen wird die eine Düsenöffnung aus dem Reservoir herausgedreht und sodann die senkrecht hierzu versetzte Durchgangsbohrung in eine Wirkstellung mit dem Reservoir gebracht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Düsenanordnung mehrere nebeneinander angeordnete Reinigungsdüsen auf. Eine solche Anordnung bezieht sich hierbei auf eine Richtung quer zur Fördererrichtung. Wie eingangs bereits erläutert, sind üblicherweise mehrere Behälterzellen an einem Träger angeordnet, sodass zeitgleich mehrere Behälter gereinigt werden können. Für jeden dieser Behälter ist sodann eine Reinigungsdüse vorgesehen. Bevorzugt sind diese nebeneinander angeordneten Reinigungsdüsen über das Steuerelement gemeinsam verstellbar. Somit ist lediglich ein Mitnehmer erforderlich, um eine Bewegung aller nebengeordneter Reinigungsdüsen zu bewirken.
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Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Reinigungsdüsen in Förderrichtung hintereinander angeordnet sind, um hierdurch die Reinigungsleistung zu erhöhen. Beispielsweise können zwei, drei oder mehr Reinigungsdüsen in Förderrichtung hintereinander angeordnet sein. Bei einer solchen Anordnung sind dann aber jeweils für jede hintereinander angeordnete Reihe von Reinigungsdüsen eigene Steuerelement vorgesehen, die dann über die Mitnehmer verstellt werden.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht ferner vor, dass der Behälterförderer dazu eingerichtet ist, Behälter mit einer nach unten gerichteten Behälteröffnung zu fördern, wobei die Düsenanordnung unterhalb des Behälterförderers angeordnet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung werden also die Behälter kopfüber angeordnet und weisen mit einer Behälteröffnung in Richtung der Reinigungsdüsen. Allein durch die Anordnung können somit feste Rückstände aus der Behälteröffnung herausfallen, wodurch die Reinigungsleistung durch Einbringen der Reinigungsflüssigkeit deutlich erhöht wird. Zugleich wird auch ein Ablauf der Reinigungsflüssigkeit gewährleistet.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine Ausgestaltung gemäß dem Stand der Technik
- 2A, 2B, 2C unterschiedlich ausgestaltete Mitnehmer
- 3A, 3B, 3C eine erfindungsgemäße Behälterreinigungsmaschine
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Die 1 zeigt eine Behälterreinigungsmaschine gemäß einer aus dem Stand der Technik üblichen Ausgestaltung mit einem Behälterförderer 1, welcher mehrere Behälterzellen 2 in Förderrichtung F bewegt. In diesen Behälterzellen 2 sind jeweils Behälter 3 in Form von Glasflaschen kopfüber angeordnet, sodass die Behälteröffnungen 4 nach unten in Richtung einer Düsenanordnung 5 zeigen.
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Diese Düsenanordnung besteht aus einer ersten Reinigungsdüse 6 und einer zweiten Reinigungsdüse 7, welche in Förderrichtung F hintereinander angeordnet sind. Darüber hinaus können auch weitere Reinigungsdüsen 6, 7 in einer Querrichtung zur Förderrichtung F angeordnet sein, um beispielsweise mehrere in Querrichtung angeordnete Behälter 3 gleichzeitig reinigen zu können.
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Die Reinigungsdüsen 6, 7 weisen zwei senkrecht zueinander angedeutete Durchgangsbohrungen 8A, 8B auf, welche im Betriebsmodus mit einer Düsenöffnung mit einem Reinigungsflüssigkeitsreservoir in Kontakt stehen und mit der jeweils gegenüberliegenden Düsenöffnung einen Strahl 9, 10 aus Reinigungsflüssigkeit erzeugen, welche dazu eingerichtet sind, über die Behälteröffnung 4 in den Innenraum der Behälter 3 einzudringen und diese zu reinigen. Durch die Anordnung der Behälter 3 in dem Behälterförderer 1 kann die Reinigungsflüssigkeit zusammen mit dem Schmutz leicht austreten.
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Zum Verstellen der Reinigungsdüsen 6, 7 ist ein Steuerelement 11 in Form eines Nockenkranzes mit einer Vielzahl von Nocken 12 vorgesehen, wobei die Nocken 12 wiederum als Umlenkrollen ausgebildet sind und in einem gleichbleibenden Abstand zur Drehachse der Reinigungsdüsen 6, 7 angeordnet sind. Der dargestellte Nockenkranz weist insgesamt vier Nocken 12 auf, wobei die Erfindung auf eine solche Ausgestaltung nicht begrenzt ist. Diese Nocken wirken wiederum mit Mitnehmern 13 zusammen, welche in jeder Reihe von Behälterzellen 2 vorgesehen sind und welche durch ein Anschlagen an den Nocken 12 eine Drehung der Reinigungsdüsen 6, 7 bewirken.
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In dem in der 1 gezeigten Beispiel ist die Reinigungsdüse 6 in einer zentralen Position dargestellt, bei der der Strahl 9 ungehindert über die Behälteröffnung 4 in den Behälter 2 eindringen kann. Werden der Behälter 3 als auch die Reinigungsdrüse 6 weiter bewegt, wird auch der Strahl 9 gegenüber der Behälteröffnung 4 verdreht. Es ergibt sich somit ein Winkelbereich, über den es möglich ist, den Strahl 9 in die Behälter 3 einzubringen. Dieser Winkelbereich ist abhängig von dem Abstand der Behälteröffnung 4 zu der Reinigungsdüse 6 sowie der Größe der Behälteröffnung 4. Die Zeit, über die Reinigungsflüssigkeit in den Behälter 2 eindringen kann, ergibt sich dann aus diesem Winkelbereich sowie der Geschwindigkeit der Behälter 3 entlang der Förderrichtung F.
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Ein weiterer wesentlicher Parameter ist ferner die Geschwindigkeit, mit der die Reinigungsdüsen 6, 7 verstellt werden. Aufgrund der geraden Kontur der Mitnehmer 13 ergibt sich eine hohe Verstellungsgeschwindigkeit zu Beginn, welche dann geringfügig abfällt und gegen Ende wieder erneut beschleunigt. Mithilfe der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Mitnehmer 13 lässt sich nunmehr die Zeit, über die der Strahl 9 mit der Reinigungsflüssigkeit auf die Behälter 3 bzw. auf das Innere der Behälter 3 einwirken kann, verlängern.
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Die Ausgestaltung der Mitnehmer 13 ist in den 2A, 2B, 2C dargestellt, wobei die 2A einen Mitnehmer 13 gemäß der Behälterreinigungsmaschine der 1 mit einer geraden Kontur zeigt. Gemäß der 2B und der 2C ist nunmehr erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mitnehmer in einem Anschlagabschnitt 14, an dem sie mit den Nocken 12 zusammenwirken eine verjüngende Kontur aufweisen, sodass der Anschlagabschnitt 14 in einem Endbereich 15 schmaler ausgebildet ist als in einem Anfangsabschnitt 16. Dies schließt selbstverständlich auch eine lokale Verbreiterung der Kontur nicht aus. Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise in der 2C dargestellt und bewirkt, dass zu Beginn zunächst eine schnellere Verstellung bewirkt wird, so dass die Reinigungsdüsen 6, 7 möglichst schnell in eine zentrale Position gebracht werden können. Die Verjüngung der Kontur bewirkt sodann eine Verlangsamung der Drehgeschwindigkeit der Reinigungsdüsen 6, 7.
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Die 3A, 3B, 3C zeigen sodann eine erfindungsgemäße Behälterreinigungsmaschine, wobei die Mitnehmer 13 bzw. die Reinigungsdüse 6 und auch die Behälter 3 in unterschiedlichen Positionen dargestellt sind.
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Gemäß der 3A wird der Mitnehmer 13 an den Nocken 12 des Steuerelementes 11 herangeführt und bewirkt ein Verdrehen des Steuerelementes 11 und damit auch der Reinigungsdüse 6 in eine Position gemäß der 3B, in der die Reinigungsdüse 6 mit einem zentral ausgerichteten Strahl 9 über die Behälteröffnung 4 auf den Innenraum der Behälter 3 einwirkt. Zugleich befindet sich der Nocken 12 und der Mitnehmer 13 in einer Stellung zueinander, welche dem Anfangsbereich 16 des Mitnehmers 13 entspricht.
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Gemäß der 3C erfolgt dann eine Weiterbewegung des Mitnehmers 13, wobei nunmehr die Nocke 12 in einem Endbereich 15 des Anschlagabschnittes 14 anliegt, in welchem keine weitere Verjüngung der Kontur erfolgt und somit eine gleichbleibende Dicke aufweist. Der Strahl 9 kann hierbei nur noch in sehr begrenztem Maße über die Behälteröffnung 4 in die Behälter 3 eindringen, sodass nunmehr eine zügige Weiterbewegung bzw. Drehung der Reinigungsdüse 6 erforderlich ist, damit ein weiterer Strahl 9 in den darauffolgenden Behälter 3 eindringen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1813358 A2 [0004]
- EP 2303478 B1 [0004]
- DE 10315866 B4 [0007]
- DE 4330335 A1 [0007]
- DE 3902921 A1 [0007]